JP2682681B2 - ガスタービンユニットにおける作動の障害時に加圧流動床燃焼発電プラントを制御する方法及びこの制御の為の装置を有する加圧流動床燃焼発電プラント - Google Patents
ガスタービンユニットにおける作動の障害時に加圧流動床燃焼発電プラントを制御する方法及びこの制御の為の装置を有する加圧流動床燃焼発電プラントInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/205—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products in a fluidised-bed combustor
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/16—Control of working fluid flow
- F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/16—Fluidised bed combustion apparatus specially adapted for operation at superatmospheric pressures, e.g. by the arrangement of the combustion chamber and its auxiliary systems inside a pressure vessel
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガスタービンユニツトの作動の障害時に加圧
流動床燃焼（PFBC）発電プラントを制御する方法に関す
る。例えば負荷の消滅（load drop out）、振動、コン
プレツサー内の推進作用、補助装置の故障又はその他
の、ガスタービンのトリツプ、即ちガスタービンの作動
停止、即ちガスタービンへのガス導管及びコンプレツサ
ーからの空気導管の間にあるバイパス弁の開放及びガス
導管及び空気導管内の弁の閉鎖によつて生ずる安定性の
問題のような若干の形態の作動の障害がある。
流動床燃焼（PFBC）発電プラントを制御する方法に関す
る。例えば負荷の消滅（load drop out）、振動、コン
プレツサー内の推進作用、補助装置の故障又はその他
の、ガスタービンのトリツプ、即ちガスタービンの作動
停止、即ちガスタービンへのガス導管及びコンプレツサ
ーからの空気導管の間にあるバイパス弁の開放及びガス
導管及び空気導管内の弁の閉鎖によつて生ずる安定性の
問題のような若干の形態の作動の障害がある。
若しプラントのガスタービンユニツトが、例えば動力
タービンの発電機の再同期化によるようにして迅速に通
常の作動状態に戻り得ない場合には、加圧流動床燃焼発
電プラントの加熱ベツド内、これを取巻く圧力容器内及
びベツド中の未燃焼燃料内の甚だ大なるエネルギー量が
解決の困難な特別の問題を生ずるのである。動力タービ
ンの発電機の動力回路網に対する迅速な再連結が不可能
な場合には、ベツド内及び未燃焼燃料内のエネルギー量
が除去されなければならない。タービンを停止する場合
にベツド容器及びタービンを通るガス流は、ベツド容器
及びタービンの間の加熱ガス導管内の弁の不可避的な漏
洩流によつて決定されるレベルまで減少される。ベツド
に対する空気の供給はベツドの流動化及びベツド内にあ
る燃料の完全燃焼には不充分になされるのである。この
ことは、ベツドが潰されて、ベツド材料が相互に焼結
し、一酸化炭素（CO）の生成の危険を生じさせ、これが
爆発の危険を生じさせることを意味し、又漏洩流がエネ
ルギーの豊富な燃焼可能のガスを含むことを意味する。
このようなガスの遮断弁の下流に於ける燃焼はガスター
ビンに対して許容不可能の高いガス温度を生じさせ、又
このエネルギー量がプラント内のタービンの許容出来な
いような高速を生じさせるのである。
タービンの発電機の再同期化によるようにして迅速に通
常の作動状態に戻り得ない場合には、加圧流動床燃焼発
電プラントの加熱ベツド内、これを取巻く圧力容器内及
びベツド中の未燃焼燃料内の甚だ大なるエネルギー量が
解決の困難な特別の問題を生ずるのである。動力タービ
ンの発電機の動力回路網に対する迅速な再連結が不可能
な場合には、ベツド内及び未燃焼燃料内のエネルギー量
が除去されなければならない。タービンを停止する場合
にベツド容器及びタービンを通るガス流は、ベツド容器
及びタービンの間の加熱ガス導管内の弁の不可避的な漏
洩流によつて決定されるレベルまで減少される。ベツド
に対する空気の供給はベツドの流動化及びベツド内にあ
る燃料の完全燃焼には不充分になされるのである。この
ことは、ベツドが潰されて、ベツド材料が相互に焼結
し、一酸化炭素（CO）の生成の危険を生じさせ、これが
爆発の危険を生じさせることを意味し、又漏洩流がエネ
ルギーの豊富な燃焼可能のガスを含むことを意味する。
このようなガスの遮断弁の下流に於ける燃焼はガスター
ビンに対して許容不可能の高いガス温度を生じさせ、又
このエネルギー量がプラント内のタービンの許容出来な
いような高速を生じさせるのである。
高温の燃焼ガスをプラントのベツド容器から大気に放
出させることが提案されていた。ガスは800−900℃の温
度を有し、約200ppmの塵埃と混合されている。たとえ不
可能とは言えなくても、このような高温及びこのような
過酷な環境に於て作動する弁を封止するのは困難であ
る。更に、このような高温のガスの甚だ大量の流れを満
足に清浄化することは甚だ困難である。これに適するよ
うな弁は高価であつて、その作動寿命が短い。ベツド容
器から燃焼ガスを放出させる為の弁に於ける漏洩の不都
合を低減させる１つの提案は、米国特許第4,498,285号
（クレイジ）に開示されているように、ベツド容器を取
巻く圧力容器内の圧縮された燃焼空気を同時に放出させ
ることである。これによつて燃焼ガスは空気と混合され
て冷却され、圧力容器の壁部にある弁がこのような著し
く高温のガスにさらされないようにされる。しかし、こ
れの欠点は、圧縮された燃焼空気が大部分ベツド容器か
ら出て来る燃焼ガスの冷却の為に消費されてベツドを通
過しないようになることである。このことは、ベツド内
の燃料が完全に燃焼されず、ベツド材料が所望の程度ま
で冷却されないことを意味する。燃焼ガスは爆発の危険
を伴う。放出後のベツドの高い温度はベツド材料の焼結
を生じさせる。ベツド容器壁部の弁は、ベツド容器内へ
の若干の漏洩が許容される。しかし、この方法は完全に
満足とは言えない。
出させることが提案されていた。ガスは800−900℃の温
度を有し、約200ppmの塵埃と混合されている。たとえ不
可能とは言えなくても、このような高温及びこのような
過酷な環境に於て作動する弁を封止するのは困難であ
る。更に、このような高温のガスの甚だ大量の流れを満
足に清浄化することは甚だ困難である。これに適するよ
うな弁は高価であつて、その作動寿命が短い。ベツド容
器から燃焼ガスを放出させる為の弁に於ける漏洩の不都
合を低減させる１つの提案は、米国特許第4,498,285号
（クレイジ）に開示されているように、ベツド容器を取
巻く圧力容器内の圧縮された燃焼空気を同時に放出させ
ることである。これによつて燃焼ガスは空気と混合され
て冷却され、圧力容器の壁部にある弁がこのような著し
く高温のガスにさらされないようにされる。しかし、こ
れの欠点は、圧縮された燃焼空気が大部分ベツド容器か
ら出て来る燃焼ガスの冷却の為に消費されてベツドを通
過しないようになることである。このことは、ベツド内
の燃料が完全に燃焼されず、ベツド材料が所望の程度ま
で冷却されないことを意味する。燃焼ガスは爆発の危険
を伴う。放出後のベツドの高い温度はベツド材料の焼結
を生じさせる。ベツド容器壁部の弁は、ベツド容器内へ
の若干の漏洩が許容される。しかし、この方法は完全に
満足とは言えない。
米国特許第4,744,212号（アンダーソンその他）［日
本国特願昭62−011516号］は、タービンが遮断される時
にベツド容器に、不活性ガス（窒素が好ましい）を供給
することによつて上述の問題を克服する方法を開示して
いる。このことはベツドに対する酸素の供給を遮断し、
従つて燃焼を防止し、これによつて一酸化炭素の生成を
阻止して爆発の危険を排除する。
本国特願昭62−011516号］は、タービンが遮断される時
にベツド容器に、不活性ガス（窒素が好ましい）を供給
することによつて上述の問題を克服する方法を開示して
いる。このことはベツドに対する酸素の供給を遮断し、
従つて燃焼を防止し、これによつて一酸化炭素の生成を
阻止して爆発の危険を排除する。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、ガスタービン及びコンプレツサーを
保護すること、即ちこれらの作動の際の速度及び圧力及
び温度を無害な値まで出来るだけ速く減少させることで
ある。
保護すること、即ちこれらの作動の際の速度及び圧力及
び温度を無害な値まで出来るだけ速く減少させることで
ある。
［課題を解決する為の手段及び作用］ 上述の目的は特許請求の範囲に記載されている方法及
び加圧流動床燃焼発電プラントによつて解決される。
び加圧流動床燃焼発電プラントによつて解決される。
負荷の消滅が生ずるような作動の障害を生じた場合に
は、ベツド容器及びタービンの間の加熱ガス導管内の弁
を閉鎖することにより、又はコンプレツサーおよび圧力
容器の間の空気導管を遮断することによつてプラントの
ガスタービン又はガスタービン及び燃焼空気コンプレツ
サーが公知の方法でベツド容器又はベツド容器を取巻く
圧力容器から絶縁されるのである。同時に空気導管及び
加熱ガス導管の間のバイパス導管内のバイパス弁が開放
されて、コンプレツサーからの空気が直接にタービンに
通されるようになす。800−950℃の温度にある加熱ガス
にさらされる弁内には完全な封止作用が得られないこと
によつて加熱ガス導管内の弁を通る若干の残留流があ
る。作動の障害を生じた場合に発電プラントを遮断する
為にベツド内に残留する燃料が燃焼されてベツドが冷却
されなければならない。ベツド容器からのガスはベツド
容器から直接に延在する導管を経て、又は加熱ガス導管
からタービンに延在し且つ放出弁が設けられた導管を経
て大気に排出されるのである。最後に述べた導管には冷
却材の噴射装置が設けられていて、燃焼ガスが排出され
る時に、燃焼ガスが放出弁に達する前に充分に冷却され
る量だけ冷却材がこの噴射装置を通つて噴射されるので
ある。ガスが400℃の温度に冷却されるような量で冷却
材が噴射されるのが適当である。ガスが400℃より低い
温度まで冷却される場合には満足な封止作用及び作動寿
命を有する弁が合理的な価格で得られるのである。水は
適当な冷却材であるが、又他の液体例えば液体窒素も使
用することが出来る。
は、ベツド容器及びタービンの間の加熱ガス導管内の弁
を閉鎖することにより、又はコンプレツサーおよび圧力
容器の間の空気導管を遮断することによつてプラントの
ガスタービン又はガスタービン及び燃焼空気コンプレツ
サーが公知の方法でベツド容器又はベツド容器を取巻く
圧力容器から絶縁されるのである。同時に空気導管及び
加熱ガス導管の間のバイパス導管内のバイパス弁が開放
されて、コンプレツサーからの空気が直接にタービンに
通されるようになす。800−950℃の温度にある加熱ガス
にさらされる弁内には完全な封止作用が得られないこと
によつて加熱ガス導管内の弁を通る若干の残留流があ
る。作動の障害を生じた場合に発電プラントを遮断する
為にベツド内に残留する燃料が燃焼されてベツドが冷却
されなければならない。ベツド容器からのガスはベツド
容器から直接に延在する導管を経て、又は加熱ガス導管
からタービンに延在し且つ放出弁が設けられた導管を経
て大気に排出されるのである。最後に述べた導管には冷
却材の噴射装置が設けられていて、燃焼ガスが排出され
る時に、燃焼ガスが放出弁に達する前に充分に冷却され
る量だけ冷却材がこの噴射装置を通つて噴射されるので
ある。ガスが400℃の温度に冷却されるような量で冷却
材が噴射されるのが適当である。ガスが400℃より低い
温度まで冷却される場合には満足な封止作用及び作動寿
命を有する弁が合理的な価格で得られるのである。水は
適当な冷却材であるが、又他の液体例えば液体窒素も使
用することが出来る。
放出又は排出導管内に噴射される冷却水はガスによつ
て加圧された容器内に適当に貯蔵される。この容器は弁
を有する導管を経て噴射装置に連通し、この弁が発電プ
ラントの制御装置に連結された作動装置によつて作動さ
れるようになつている。
て加圧された容器内に適当に貯蔵される。この容器は弁
を有する導管を経て噴射装置に連通し、この弁が発電プ
ラントの制御装置に連結された作動装置によつて作動さ
れるようになつている。
［実施例］ 本発明は添付の概略的図面を参照して以下に更に詳細
に説明される。
に説明される。
図面に於て、符号10は圧力容器を示す。この圧力容器
はベツド容器12及び２つの直列に連結されたサイクロン
14及び15によつて略示された浄化プラントを収容してい
る。実際上浄化プラントは多数の並列に接続される直列
連結サイクロン群を含んでいる。圧力容器10及びベツド
容器12の間の空間16は圧縮燃焼空気を含んでいる。圧力
は2MPa又はそれ以上の値になし得る。燃焼空気は底部20
にあるノズル18を経てベツド容器12内に供給される。こ
の空気はベツド容器12の下方部分のベツド22を流動化さ
せて通常石炭とされる燃料を燃焼させるが、この燃料は
導管24を経て燃料貯蔵部（図示せず）からベツド22内に
供給されるようになつている。ベツド22は管26を含んで
いて、この管が発電機を駆動する蒸気タービン（図示せ
ず）に対する蒸気を発生するようになされている。燃焼
ガスはフリーボード（freeboard）28内に収集され、サ
イクロン14及び15に導かれる導管30及び31に導入され
る。実際上多数の並列接続のサイクロン14,15の群が配
置されるのである。サイクロン15から加熱ガスが導管32
を経て高圧タービン34に導入され、ここから導管36を経
て低圧タービン38に導入され、更にここから導管40を経
てエコノマイザー42、フイルター44に導入され、更に煙
突46を通つて大気に排出されるようになつている。
はベツド容器12及び２つの直列に連結されたサイクロン
14及び15によつて略示された浄化プラントを収容してい
る。実際上浄化プラントは多数の並列に接続される直列
連結サイクロン群を含んでいる。圧力容器10及びベツド
容器12の間の空間16は圧縮燃焼空気を含んでいる。圧力
は2MPa又はそれ以上の値になし得る。燃焼空気は底部20
にあるノズル18を経てベツド容器12内に供給される。こ
の空気はベツド容器12の下方部分のベツド22を流動化さ
せて通常石炭とされる燃料を燃焼させるが、この燃料は
導管24を経て燃料貯蔵部（図示せず）からベツド22内に
供給されるようになつている。ベツド22は管26を含んで
いて、この管が発電機を駆動する蒸気タービン（図示せ
ず）に対する蒸気を発生するようになされている。燃焼
ガスはフリーボード（freeboard）28内に収集され、サ
イクロン14及び15に導かれる導管30及び31に導入され
る。実際上多数の並列接続のサイクロン14,15の群が配
置されるのである。サイクロン15から加熱ガスが導管32
を経て高圧タービン34に導入され、ここから導管36を経
て低圧タービン38に導入され、更にここから導管40を経
てエコノマイザー42、フイルター44に導入され、更に煙
突46を通つて大気に排出されるようになつている。
高圧タービン34はコンプレツサー48を駆動する。空間
16は圧縮された燃料空気を導管50によつて供給される。
低圧タービン38は発電機52を駆動する。加熱ガス導管32
は作動装置56を有する遮断弁54を含んでいる。コンプレ
ツサー48からの導管50には作動装置60を有する遮断弁58
が設けられている。導管32及び50の間には作動装置66に
よつて作動されるバイパス弁64を有する短絡導管62が連
結されている。
16は圧縮された燃料空気を導管50によつて供給される。
低圧タービン38は発電機52を駆動する。加熱ガス導管32
は作動装置56を有する遮断弁54を含んでいる。コンプレ
ツサー48からの導管50には作動装置60を有する遮断弁58
が設けられている。導管32及び50の間には作動装置66に
よつて作動されるバイパス弁64を有する短絡導管62が連
結されている。
第１図による実施例に於ては、燃焼ガスを排出する導
管68がベツド容器12、サイクロン15及びタービン34の間
の加熱ガス導管32から延在し、エコノマイザー42内に開
放されている。導管68には作動装置74を有する少なくと
も１つの放出弁72が設けられている。安全上の理由から
２つの弁が通常直列に連結されている。この排出導管68
は冷却水の噴射の為のノズル71を有する装置70を含んで
いる。更に、サイクロン14及び15の間の導管31内にノズ
ル71′を有する水噴射装置70′が配置され、ノズル87を
有する水噴射装置83がベツド容器12のフリーボード28内
に配置されている。ベツド容器12のフリーボード28内へ
の冷却水の噴射は加熱ガス内に噴射された水を長時間滞
留させるようになし、蒸発及びサイクロン内での良好な
混合を行わせる。これにより噴射装置70内への冷却水の
噴射が制限されることが出来る。本発明のプラントは図
示の水噴射装置70、70′及び83の１つ又はそれ以上を有
するように構成されることが出来る。
管68がベツド容器12、サイクロン15及びタービン34の間
の加熱ガス導管32から延在し、エコノマイザー42内に開
放されている。導管68には作動装置74を有する少なくと
も１つの放出弁72が設けられている。安全上の理由から
２つの弁が通常直列に連結されている。この排出導管68
は冷却水の噴射の為のノズル71を有する装置70を含んで
いる。更に、サイクロン14及び15の間の導管31内にノズ
ル71′を有する水噴射装置70′が配置され、ノズル87を
有する水噴射装置83がベツド容器12のフリーボード28内
に配置されている。ベツド容器12のフリーボード28内へ
の冷却水の噴射は加熱ガス内に噴射された水を長時間滞
留させるようになし、蒸発及びサイクロン内での良好な
混合を行わせる。これにより噴射装置70内への冷却水の
噴射が制限されることが出来る。本発明のプラントは図
示の水噴射装置70、70′及び83の１つ又はそれ以上を有
するように構成されることが出来る。
水噴射装置70、70′及び83は導管80、作動装置84を有
する弁82及び導管81,81′及び85を経て加圧冷却水タン
ク78に連結されている。水タンク78は導管86を経て圧力
ガス供給源88に連通している。窒素ガスが通常適当に使
用される。導管86は作動装置92を有する弁90を含んでい
る。弁54,58,64,72,82,90の作動装置56,60,66,74,84,92
は導管100−105によつて本発明のプラントの中央制御装
置の一部分をなす作動ユニツト110に連結されている。
排出導管68内の温度センサー112は導管114を経て作動装
置110に連結されている。
する弁82及び導管81,81′及び85を経て加圧冷却水タン
ク78に連結されている。水タンク78は導管86を経て圧力
ガス供給源88に連通している。窒素ガスが通常適当に使
用される。導管86は作動装置92を有する弁90を含んでい
る。弁54,58,64,72,82,90の作動装置56,60,66,74,84,92
は導管100−105によつて本発明のプラントの中央制御装
置の一部分をなす作動ユニツト110に連結されている。
排出導管68内の温度センサー112は導管114を経て作動装
置110に連結されている。
第２図による実施例に於ては、排出導管68が直接ベツ
ド容器12のフリーボード28に連結されている。放出弁72
及びエコノマイザー42の間には塵埃を分離するガスクリ
ーナー76がある。
ド容器12のフリーボード28に連結されている。放出弁72
及びエコノマイザー42の間には塵埃を分離するガスクリ
ーナー76がある。
例えば負荷の消滅に続いてガスタービンのトリツプを
生ずるような作動の障害を生じた場合には、ベツド22に
対する燃料の供給が停止されて夫々加熱ガス導管32及び
空気導管50内の弁54及び58が遮断され、タービン34及び
38及びコンプレツサー48がベツド容器12及び圧力容器10
から夫々絶縁されるようになつている。同時に、バイパ
ス導管62内のバイパス弁64が開放されて、コンプレツサ
ー48からの空気が直接にタービン34に流入するようにな
される。ベツド容器12からのエネルギーの供給を遮断す
ることによつて動力タービン38が作動するのを阻止され
る。その後で弁72が開放されてベツド容器12からの燃焼
ガスが排出される。弁82が同時に開放され、冷却水が第
１図に示された実施例の噴射装置70,70′,83のノズル7
1,71′,87を通つて加熱ガス流内に噴射されるのであ
る。水は蒸発されてガスが放出弁72に達する前にガスの
温度を低下させる。塵埃はサイクロン14,15内又はクリ
ーナー76内で分離される。ガスはエコノマイザー42内で
フイルター44に対して許容可能の温度まで冷却され、然
る後にガスは煙突46に導かれる。
生ずるような作動の障害を生じた場合には、ベツド22に
対する燃料の供給が停止されて夫々加熱ガス導管32及び
空気導管50内の弁54及び58が遮断され、タービン34及び
38及びコンプレツサー48がベツド容器12及び圧力容器10
から夫々絶縁されるようになつている。同時に、バイパ
ス導管62内のバイパス弁64が開放されて、コンプレツサ
ー48からの空気が直接にタービン34に流入するようにな
される。ベツド容器12からのエネルギーの供給を遮断す
ることによつて動力タービン38が作動するのを阻止され
る。その後で弁72が開放されてベツド容器12からの燃焼
ガスが排出される。弁82が同時に開放され、冷却水が第
１図に示された実施例の噴射装置70,70′,83のノズル7
1,71′,87を通つて加熱ガス流内に噴射されるのであ
る。水は蒸発されてガスが放出弁72に達する前にガスの
温度を低下させる。塵埃はサイクロン14,15内又はクリ
ーナー76内で分離される。ガスはエコノマイザー42内で
フイルター44に対して許容可能の温度まで冷却され、然
る後にガスは煙突46に導かれる。
全体的な圧力低下工程の間に同じ量の水が単位時間当
り噴射される場合には、ガスの流れが引続いて減少され
るにつれてガスの温度が低下する。この理由により、冷
却水の流れは制御されなければならない。水の噴射は弁
82によつて適当に制御されて、ガスがエコノマイザー42
に入る時のガスの温度が正常の作動の間のタービンから
の廃ガスの温度、即ち約400℃と同じか、又は若干低い
温度になされるものである。このことはベツド容器12か
ら燃焼ガスを放出する時にエコノマイザー42に対して最
低温度の応力しか与えないようになす。
り噴射される場合には、ガスの流れが引続いて減少され
るにつれてガスの温度が低下する。この理由により、冷
却水の流れは制御されなければならない。水の噴射は弁
82によつて適当に制御されて、ガスがエコノマイザー42
に入る時のガスの温度が正常の作動の間のタービンから
の廃ガスの温度、即ち約400℃と同じか、又は若干低い
温度になされるものである。このことはベツド容器12か
ら燃焼ガスを放出する時にエコノマイザー42に対して最
低温度の応力しか与えないようになす。
排出導管68の能力は、ベツド22の充分な流動化が得ら
れるように選ばれるのである。排出作動の最初の部分の
間に、ベツド22内に残留する燃料が燃焼される。燃料が
消費されて了うと、ベツド22を流過する空気ベツド材料
を冷却する。又水及び蒸気が流過する管26は同時にベツ
ド材料の冷却に寄与する。空間16内の圧縮された燃焼空
気が消費されて了うと、ベツド材料は、相互に焼結する
ような危険が排除されるまで冷却されるのである。
れるように選ばれるのである。排出作動の最初の部分の
間に、ベツド22内に残留する燃料が燃焼される。燃料が
消費されて了うと、ベツド22を流過する空気ベツド材料
を冷却する。又水及び蒸気が流過する管26は同時にベツ
ド材料の冷却に寄与する。空間16内の圧縮された燃焼空
気が消費されて了うと、ベツド材料は、相互に焼結する
ような危険が排除されるまで冷却されるのである。
第１図及び第２図の実施例は多くの態様で組合される
ことが出来ることは容易に判る。
ことが出来ることは容易に判る。
［発明の効果］ 本発明は上記のように構成されているから、負荷の消
滅のような作動の障害を生じた場合に、ベツド容器及び
タービンの間の加熱ガス導管内の弁を閉鎖することによ
り、又はコンプレツサー及び圧力容器の間の空気導管を
遮断することによつてプラントのガスタービン又はガス
タービン及び燃焼空気コンプレツサーがベツド容器又は
ベツド容器を取巻く圧力容器から絶縁され、同時に空気
導管及び加熱ガス導管の間のバイパス導管のバイパス弁
が開放されて、コンプレツサーからの空気が直接にター
ビンに通され、又ベツド容器からのガスはベツド容器か
ら直接に延在する導管又は加熱ガス導管からタービンに
延在して放出弁が設けられた導管を経て大気に排出され
るようになされ、放出弁が設けられた導管には冷却材の
噴射装置が設けられて冷却材が噴射されて満足な封止作
用及び作動寿命を有する弁が合理的な価格で得られるよ
うになされることによつてガスタービン及びコンプレツ
サーを良好に保護し、即ちその作動の際の速度及び圧力
及び温度を無害な値まで出来るだけ速く減少させること
が出来る優れた効果が得られるのである。
滅のような作動の障害を生じた場合に、ベツド容器及び
タービンの間の加熱ガス導管内の弁を閉鎖することによ
り、又はコンプレツサー及び圧力容器の間の空気導管を
遮断することによつてプラントのガスタービン又はガス
タービン及び燃焼空気コンプレツサーがベツド容器又は
ベツド容器を取巻く圧力容器から絶縁され、同時に空気
導管及び加熱ガス導管の間のバイパス導管のバイパス弁
が開放されて、コンプレツサーからの空気が直接にター
ビンに通され、又ベツド容器からのガスはベツド容器か
ら直接に延在する導管又は加熱ガス導管からタービンに
延在して放出弁が設けられた導管を経て大気に排出され
るようになされ、放出弁が設けられた導管には冷却材の
噴射装置が設けられて冷却材が噴射されて満足な封止作
用及び作動寿命を有する弁が合理的な価格で得られるよ
うになされることによつてガスタービン及びコンプレツ
サーを良好に保護し、即ちその作動の際の速度及び圧力
及び温度を無害な値まで出来るだけ速く減少させること
が出来る優れた効果が得られるのである。
第１図はベツド容器のフリーボード内及びサイクロンの
下流に配置されたガス導管内に水噴射装置が設けられた
プラントを示す概略的説明図。 第２図はベツド容器から直接に延在する排出導管内に水
噴射装置が設けられたプラントを示す概略的説明図。 10……圧力容器、 12……ベツド容器、 14,15……サイクロン、 16……空間、 18……ノズル、 22……ベツド、 28……フリーボード、 34……高圧ガスタービン、 38……低圧ガスタービン、 42……エコノマイザー、 44……フイルター、 48……コンプレツサー、 54,58,64……遮断弁、 62……バイパス導管、 64……バイパス弁、 70,70′,83……水噴射装置、 71,71′,87……ノズル、 72……放出弁、 76……ガスクリーナー、 78……冷却水タンク、 82,90……弁、 74,84,92……作動装置、 88……圧力ガス供給源、 110……作動ユニツト、 112……温度センサー。
下流に配置されたガス導管内に水噴射装置が設けられた
プラントを示す概略的説明図。 第２図はベツド容器から直接に延在する排出導管内に水
噴射装置が設けられたプラントを示す概略的説明図。 10……圧力容器、 12……ベツド容器、 14,15……サイクロン、 16……空間、 18……ノズル、 22……ベツド、 28……フリーボード、 34……高圧ガスタービン、 38……低圧ガスタービン、 42……エコノマイザー、 44……フイルター、 48……コンプレツサー、 54,58,64……遮断弁、 62……バイパス導管、 64……バイパス弁、 70,70′,83……水噴射装置、 71,71′,87……ノズル、 72……放出弁、 76……ガスクリーナー、 78……冷却水タンク、 82,90……弁、 74,84,92……作動装置、 88……圧力ガス供給源、 110……作動ユニツト、 112……温度センサー。
Claims (11)
- 【請求項１】加圧流動床燃焼発電プラントにより駆動さ
れるタービンユニットに影響を及ぼす作動の障害、例え
ば負荷の消滅の際に該加圧流動床燃焼発電プラントを制
御する方法であって、前記プラントは、 圧力容器（10）内に収容され、圧縮燃焼空気によって取
巻かれていて、流動化可能の粒子状材料のベッド（22）
を含むベッド容器（12）と、 前記ベッド容器（12）からの燃焼ガスによって駆動され
るガスタービンコンプレッサーユニット（34,38,48）と
を含んでおり、 それにより上記種類の障害の発生時に、 前記ベッド容器からタービン（34）へ至る推進ガス用供
給導管（32）内の第１の遮断弁（54）及びコンプレッサ
ーから前記圧力容器へ至る導管（50）内の第２の遮断弁
（58）が閉じられ、 前記タービン（34）及び前記コンプレッサー（48）の間
にある短回路導管（62）内の第３の遮断弁（64）が開か
れ、 前記ベッド容器からの燃焼ガスが導管（68）内の放出弁
（72）を経て大気中に排出され、 前記燃焼ガスが、前記放出弁（72）を経ての排出の前
に、冷却材と混合される方法において、 前記冷却材が液体であることを特徴とする方法。 - 【請求項２】前記燃焼ガスが400℃より低い温度まで冷
却されるような量で前記冷却材が供給されることを特徴
とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】冷却材噴射点の下流のガスが放出行程の間
に一定の温度を得るように前記冷却材の流れが制御され
ることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】冷却材噴射点の下流のガスが400℃より低
いが酸の露点（120−180℃）を超える温度を得るように
前記冷却材の流れが制御されることを特徴とする請求項
１から３までの何れか１項に記載の方法。 - 【請求項５】前記冷却材が水の形態をしていることを特
徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の方
法。 - 【請求項６】前記冷却材が永久的に加圧されている冷却
材容器から供給されることを特徴とする請求項１から５
までの何れか１項に記載の方法。 - 【請求項７】圧力容器（10）と、前記圧力容器（10）内
に収容されるベッド容器（12）と、少なくとも１つのガ
スタービン（34）と、前記ベッド容器（12）及び前記タ
ービン（34）の間にあって第１の弁（54）を有する導管
（32）と、前記タービンによって駆動されるコンプレッ
サー（48）と、前記コンプレッサー（48）及び前記圧力
容器（10）の間にあって第２の弁（58）を有する導管
（50）と、前記コンプレッサー（48）及び前記タービン
（34）の間にあって第３の弁（64）を有する短回路導管
（62）と、作動の障害時に前記ベッド容器（12）からの
ガスを排出させる放出弁（72）と、冷却材を前記放出弁
（72）の上流してガス流内に噴射する装置（70,70′）
とを含む加圧流動床燃焼発電プラントであって、前記装
置（70,70′）が液体冷却材の噴射の為に設計されてい
ること、及び前記噴射装置（70,70′）に液体冷却材を
高圧下で供給する装置（78）が存在することを特徴とす
る加圧流動床燃焼発電プラント。 - 【請求項８】前記放出弁（72）が前記ベッド容器に直接
連結される導管（68）内に配置されていることを特徴と
する請求項７に記載の加圧流動床燃焼発電プラント。 - 【請求項９】前記放出弁（72）が、燃焼ガスをガスター
ビン（34,38）に供給する導管（32）に連結される導管
（68）内に配置されていることを特徴とする請求項７に
記載の加圧流動床燃焼発電プラント。 - 【請求項１０】前記ベッド容器（12）のフリーボード
（28）内に冷却材を噴射する装置（83）を含んでいるこ
とを特徴とする請求項７から９までの何れか１項に記載
の加圧流動床燃焼発電プラント。 - 【請求項１１】冷却材のための水噴射装置（70,70′）
が弁（82）を有する導管（80）を経てガスにより加圧さ
れた水容器（78）に連結されていることを特徴とする請
求項７から10までの何れか１項に記載の加圧流動床燃焼
発電プラント。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8704823-7 | 1987-12-02 | ||
| SE8704823A SE464715B (sv) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | Saett att reglera en pfbc-anlaeggning vid driftstoerning i gasturbinaggregat och en pfbc-anlaeggning med utrustning foer saadan reglering |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01195928A JPH01195928A (ja) | 1989-08-07 |
| JP2682681B2 true JP2682681B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=20370480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63305102A Expired - Lifetime JP2682681B2 (ja) | 1987-12-02 | 1988-12-01 | ガスタービンユニットにおける作動の障害時に加圧流動床燃焼発電プラントを制御する方法及びこの制御の為の装置を有する加圧流動床燃焼発電プラント |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5016435A (ja) |
| EP (1) | EP0318884B1 (ja) |
| JP (1) | JP2682681B2 (ja) |
| CN (1) | CN1016084B (ja) |
| AT (1) | ATE87068T1 (ja) |
| AU (1) | AU613119B2 (ja) |
| DE (1) | DE3879407T2 (ja) |
| DK (1) | DK166923B1 (ja) |
| ES (1) | ES2040313T3 (ja) |
| FI (1) | FI99045C (ja) |
| SE (1) | SE464715B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5190451A (en) * | 1991-03-18 | 1993-03-02 | Combustion Power Company, Inc. | Emission control fluid bed reactor |
| US5236354A (en) * | 1991-03-18 | 1993-08-17 | Combustion Power Company, Inc. | Power plant with efficient emission control for obtaining high turbine inlet temperature |
| KR960700400A (ko) * | 1992-12-30 | 1996-01-20 | 아더 이. 퍼니어 2세 | 융화된 가스화 복합 싸이클 시스템(Control system for integrated gasification combined cycle system) |
| US5309707A (en) * | 1993-03-12 | 1994-05-10 | Pyropower Corporation | Control methods and valve arrangement for start-up and shutdown of pressurized combustion and gasification systems integrated with a gas turbine |
| US5491967A (en) * | 1994-02-23 | 1996-02-20 | Foster Wheeler Energia Oy | Pressurized fluidized bed reactor and a method of operating the same |
| US9441887B2 (en) * | 2011-02-22 | 2016-09-13 | Ensyn Renewables, Inc. | Heat removal and recovery in biomass pyrolysis |
| US10041667B2 (en) | 2011-09-22 | 2018-08-07 | Ensyn Renewables, Inc. | Apparatuses for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material and methods for the same |
| JP5832944B2 (ja) * | 2012-03-26 | 2015-12-16 | 月島機械株式会社 | 加圧流動炉システムの非常停止方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3203175A (en) * | 1962-07-31 | 1965-08-31 | Michalicka Ladislav | System of operation of a steam-gas circuit or of a gas circuit for gas turbines comprising a combustion chamber for solid fuel |
| SE421945B (sv) * | 1978-09-12 | 1982-02-08 | Stal Laval Turbin Ab | Gasturbinanleggning |
| US4306411A (en) * | 1980-02-08 | 1981-12-22 | Curtiss-Wright Corporation | Compressor protective control system for a gas turbine power plant |
| US4315400A (en) * | 1980-02-08 | 1982-02-16 | Curtiss-Wright Corporation | Method of and apparatus for preheating pressurized fluidized bed combustor and clean-up subsystem of a gas turbine power plant |
| DE3066241D1 (en) * | 1980-04-16 | 1984-03-01 | Bbc Brown Boveri & Cie | Steam power station with pressure-fired fluidised bed steam generator |
| SE431360B (sv) * | 1982-06-14 | 1984-01-30 | Stal Laval Turbin Ab | Gasturbinanleggning |
| SE431359B (sv) * | 1982-06-14 | 1984-01-30 | Stal Laval Turbin Ab | Gasturbinanleggning |
| SE458047B (sv) * | 1986-01-24 | 1989-02-20 | Asea Stal Ab | Saett att reglera en pfbc-anlaeggning vid driftstoerning i gasturbinaggregat samt en pfbc-anlaeggning med utrustning foer saadan reglering |
-
1987
- 1987-12-02 SE SE8704823A patent/SE464715B/sv not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-11-26 EP EP88119767A patent/EP0318884B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-26 ES ES198888119767T patent/ES2040313T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-26 AT AT88119767T patent/ATE87068T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-11-26 DE DE88119767T patent/DE3879407T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1988-11-30 CN CN88108204A patent/CN1016084B/zh not_active Expired
- 1988-11-30 DK DK667788A patent/DK166923B1/da not_active IP Right Cessation
- 1988-12-01 JP JP63305102A patent/JP2682681B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-01 FI FI885600A patent/FI99045C/fi not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-09-28 US US07/598,823 patent/US5016435A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| ATE87068T1 (de) | 1993-04-15 |
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| DK667788A (da) | 1989-06-03 |
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| DE3879407T2 (de) | 1993-10-07 |
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