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JP2980384B2 - Steam power plant repowering system - Google Patents

Steam power plant repowering system

Info

Publication number
JP2980384B2
JP2980384B2 JP67791A JP67791A JP2980384B2 JP 2980384 B2 JP2980384 B2 JP 2980384B2 JP 67791 A JP67791 A JP 67791A JP 67791 A JP67791 A JP 67791A JP 2980384 B2 JP2980384 B2 JP 2980384B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boiler
gas cooler
pressure
steam
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP67791A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04234506A (en
Inventor
俊昭 西山
信雄 沖田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP67791A priority Critical patent/JP2980384B2/en
Publication of JPH04234506A publication Critical patent/JPH04234506A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2980384B2 publication Critical patent/JP2980384B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】〔発明の目的〕[Object of the invention]

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は、汽力発電設備のリパワ
リングシステムに係り、特に部分負荷運転時において
も、安全に運転することができるリパワリングシステム
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a repowering system for a steam power plant, and more particularly to a repowering system capable of operating safely even at a partial load operation.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来から、既設汽力発電設備にガスター
ビンプラントを追設し、ガスタービンの排気を、ボイラ
の燃焼用空気として使用するとともに、ボイラの排ガス
の有する熱を、蒸気タービンサイクル系に回収するよう
にして排気再燃型コンバインドサイクルを構成したリパ
ワリングシステムは一般に知られている。そして、この
種のリパワリングシステムは、以下のような特長を有し
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a gas turbine plant has been added to an existing steam power generation facility, and the exhaust of the gas turbine is used as combustion air for a boiler, and the heat of the exhaust gas of the boiler is transferred to a steam turbine cycle system. 2. Description of the Related Art A repowering system in which an exhaust gas reburning combined cycle is configured to be collected is generally known. This type of repowering system has the following features.

【0004】第1に、既設の発電プラントをコンバイン
ド化することにより、発電効率を向上させることができ
る。第2に、ガスタービンを追設するため、発電所全体
としての発生電力量を増加させることができる。第3
に、既設汽力発電設備の改造部分を少なくできるため、
比較的短期間でリパワリングを行なうことができる。そ
して、近年の大幅な電力需要の伸び、それに伴なう各電
力会社の電力予備率の低下、これに対処するために新た
な発電所を早急に建設することの困難さ等を考えると、
リパワリングシステムは、これらの問題を解決するため
の有効な手段の一つである。
[0004] First, the power generation efficiency can be improved by combining an existing power generation plant. Secondly, since a gas turbine is additionally installed, the amount of generated power of the entire power plant can be increased. Third
In addition, the remodeling of existing steam power plants can be reduced,
Repowering can be performed in a relatively short period of time. Considering the recent significant growth in power demand, the resulting decrease in the reserve ratio of each power company, and the difficulty of quickly constructing a new power plant to deal with this,
The repowering system is one of effective means for solving these problems.

【0005】図6は、従来の汽力発電設備の一例を示す
もので、ボイラ1で発生した蒸気は、主蒸気管2により
高圧蒸気タービン3へ導かれる。高圧蒸気タービン3で
仕事をした蒸気は、低温再熱蒸気管4により、ボイラ1
の再熱器5へ至る。再熱器5で加熱された蒸気は、高温
再熱蒸気管6によって中圧蒸気タービン7へ導かれる。
中圧蒸気タービン7で仕事をした蒸気は、クロスオーバ
ー管8によって低圧蒸気タービン9へ導かれる。更に、
低圧蒸気タービン9で仕事をした蒸気は、復水器11へ
導かれ、復水となる。各々高圧蒸気タービン3、中圧蒸
気タービン7、低圧蒸気タービン9の回転軸は発電機1
0の回転軸に接続され、この発電機10を駆動して電気
を発生する。復水器11で凝縮された復水は、復水ポン
プ12によって加圧され、復水管13を介し低圧給水加
熱器14a,14b,14cに送られてここで加熱さ
れ、脱気器15へ至る。脱気器15にて脱気された復水
は、給水管16に案内される。給水ポンプ17で更に加
圧された給水は、高圧給水加熱器18a,18b,18
cによって加熱されてボイラ1へ至り、前述のサイクル
を繰り返しながら発電を行う。19は空気予熱器であ
り、ボイラ1の燃焼効率を高める為に設置され、ボイラ
1の高温の排ガスでボイラ燃焼用空気を加熱する熱交換
器である。
FIG. 6 shows an example of a conventional steam power generation facility. Steam generated in a boiler 1 is guided to a high-pressure steam turbine 3 by a main steam pipe 2. The steam that has worked in the high-pressure steam turbine 3 is supplied to the boiler 1 by the low-temperature reheat steam pipe 4.
To the reheater 5. The steam heated by the reheater 5 is guided to a medium-pressure steam turbine 7 by a high-temperature reheat steam pipe 6.
The steam that has worked in the medium-pressure steam turbine 7 is guided to the low-pressure steam turbine 9 by the crossover pipe 8. Furthermore,
The steam that has worked in the low-pressure steam turbine 9 is guided to the condenser 11 and is condensed. The rotating shaft of each of the high-pressure steam turbine 3, the medium-pressure steam turbine 7, and the low-pressure steam turbine 9 is a generator 1
0, and is driven to generate electricity by driving the generator 10. The condensed water condensed in the condenser 11 is pressurized by the condensate pump 12, sent to the low-pressure feed water heaters 14 a, 14 b, and 14 c via the condensate pipe 13 and heated there, and reaches the deaerator 15. . The condensed water degassed by the deaerator 15 is guided to the water supply pipe 16. The feedwater further pressurized by the feedwater pump 17 is supplied to high-pressure feedwater heaters 18a, 18b, 18
The heating is performed by c to reach the boiler 1, and power is generated while repeating the above-described cycle. Reference numeral 19 denotes an air preheater, which is installed to increase the combustion efficiency of the boiler 1 and heats boiler combustion air with high-temperature exhaust gas from the boiler 1.

【0006】図7は、汽力発電設備にガスタービンプラ
ントを追設し、排気再燃型コンバインドサイクルを構成
した従来のリパワリングシステムの一例を示すものであ
る。このリパワリングシステムは、従来の汽力発電設備
に、圧縮機20、燃焼器21、ガスタービン22、ガス
タービン発電機23、ガスダンパー24等で構成される
ガスタービンプラントが追設される。また、ガスタービ
ン22の排気をボイラ1の燃焼用空気として利用するた
め、空気予熱器は不要となる。さらに、ボイラ1の高温
の排ガスを有効利用するため、また高温の排ガスをその
まま煙突から放出することが出来ないため、排ガスの温
度を下げる目的で、高圧スタックガスクーラ25が追設
される。
FIG. 7 shows an example of a conventional repowering system in which a gas turbine plant is added to a steam power generation facility to constitute an exhaust gas reburning combined cycle. In this repowering system, a gas turbine plant including a compressor 20, a combustor 21, a gas turbine 22, a gas turbine generator 23, a gas damper 24, and the like is added to a conventional steam power generation facility. Further, since the exhaust gas of the gas turbine 22 is used as combustion air for the boiler 1, an air preheater is not required. Further, a high-pressure stack gas cooler 25 is additionally installed for the purpose of effectively utilizing the high-temperature exhaust gas of the boiler 1 and for reducing the temperature of the exhaust gas because the high-temperature exhaust gas cannot be discharged from the chimney as it is.

【0007】この高圧スタックガスクーラ25は、給水
管16から分岐した水とボイラ1の排ガスとの熱交換を
行なって給水を加熱し、昇温した給水を再び蒸気タービ
ンサイクル系に戻している。
The high-pressure stack gas cooler 25 heats the feed water by exchanging heat between the water branched from the feed water pipe 16 and the exhaust gas of the boiler 1, and returns the heated feed water to the steam turbine cycle system again.

【0008】図8は、従来のリパワリングシステムの他
の例を示すもので、図7に示すリパワリングシステム
に、高圧スタックガスクーラ25で熱交換を行なったボ
イラ1の排ガスが供給される低圧スタックガスクーラ2
6が追設されている。この低圧スタックガスクーラ26
は、復水管13から分岐した水とボイラ1の排ガスとの
熱交換を行なって復水を加熱し、昇温した復水を再び蒸
気タービンサイクル系に戻している。
FIG. 8 shows another example of the conventional repowering system. The low-pressure stack gas cooler 2 to which the exhaust gas of the boiler 1 that has undergone heat exchange by the high-pressure stack gas cooler 25 is supplied to the repowering system shown in FIG.
6 has been added. This low pressure stack gas cooler 26
Performs heat exchange between the water branched from the condenser 13 and the exhaust gas of the boiler 1 to heat the condensate, and returns the condensed water whose temperature has been raised to the steam turbine cycle system again.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図7および図8に示す
従来のリパワリングシステムにおいて、ガスタービン2
2は、常に一定回転をしているため、圧縮機で圧縮され
る空気量は、部分負荷においてもさほど変化はない。し
たがって、ボイラ1より高圧スタックガスクーラ25へ
排出される部分負荷時の排ガス量は、定格運転時とさほ
ど変化はなくなる。
SUMMARY OF THE INVENTION In the conventional repowering system shown in FIGS.
2 always rotates at a constant speed, so that the amount of air compressed by the compressor does not change much even at a partial load. Therefore, the exhaust gas amount at the time of partial load discharged from the boiler 1 to the high-pressure stack gas cooler 25 does not change so much as during the rated operation.

【0010】一方、蒸気タービンサイクル系を見てみる
と、部分負荷になると、蒸気タービンサイクルでは、負
荷に応じて復水管13や給水管16を流れる水の量は減
少してくる。また、蒸気タービンの抽気圧力も負荷とと
もに下がってくるため、各低圧給水加熱器14a,14
b,14c、脱気器15、高圧給水加熱器18a,18
b,18cの器内圧力も低下する。
On the other hand, when looking at the steam turbine cycle system, when the load becomes a partial load, in the steam turbine cycle, the amount of water flowing through the condenser pipe 13 and the water supply pipe 16 decreases according to the load. Further, since the extraction pressure of the steam turbine also decreases with the load, each of the low-pressure feed water heaters 14a, 14
b, 14c, deaerator 15, high-pressure water heater 18a, 18
The internal pressures of b and 18c also decrease.

【0011】この結果、部分負荷では、高圧スタックガ
スクーラ25の出口給水温度が上がり過ぎ、ボイラ1の
節炭器内でスチーミングが発生するおそれがある。ま
た、従来の設備において、高圧スタックガスクーラ25
の出口給水温度が上がり過ぎないようにすると、ボイラ
1の排ガスの一部を、そのまま煙突から放出せざるを得
ず、プラント効率を悪くするという問題がある。
As a result, at a partial load, the outlet feed water temperature of the high-pressure stack gas cooler 25 becomes too high, and steaming may occur in the boiler 1 in the economizer. Further, in the conventional equipment, the high-pressure stack gas cooler 25
If the outlet feedwater temperature is not excessively increased, a part of the exhaust gas of the boiler 1 must be discharged from the chimney as it is, and there is a problem that the plant efficiency is deteriorated.

【0012】また、高圧スタックガスクーラ25に加
え、低圧スタックガスクーラ26を有するリパワリング
システムにおいては、部分負荷により低圧スタックガス
クーラ26の入口復水温度が下がり過ぎ、低圧スタック
ガスクーラ26内のチューブの外壁に、ガスタービン排
気中の硫黄分が付着し、腐蝕が生じるという問題があ
る。
Further, in the repowering system having the low-pressure stack gas cooler 26 in addition to the high-pressure stack gas cooler 25, the partial condensate causes the inlet condensing temperature of the low-pressure stack gas cooler 26 to drop too much. There is a problem that sulfur in gas turbine exhaust adheres and causes corrosion.

【0013】本発明は、上記した事情を考慮してなされ
たもので、部分負荷においても、プラント効率を低下さ
せることなく、ボイラ節炭器内でのスチーミングの発生
を防止することができる汽力発電設備のリパワリングシ
ステムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a steam power capable of preventing occurrence of steaming in a boiler economizer even at a partial load without lowering plant efficiency. An object of the present invention is to provide a repowering system for a power generation facility.

【0014】本発明の他の目的は、部分負荷において
も、低圧スタックガスクーラのチューブ外壁に、ガスタ
ービン排気中の硫黄分が付着するのを防止することがで
きる汽力発電設備のリパワリングシステムを提供するに
ある。
Another object of the present invention is to provide a repowering system for a steam power plant capable of preventing the sulfur content in the exhaust gas of a gas turbine from adhering to the outer wall of a tube of a low-pressure stack gas cooler even at a partial load. It is in.

【0015】〔発明の構成〕[Configuration of the Invention]

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
前記目的を達成する手段として、汽力発電設備にガスタ
ービンプラントを追設し、ガスタービンの排気を、ボイ
ラの燃焼用空気として使用するとともに、ボイラの排ガ
スを、蒸気タービンサイクル系の給水を加熱する高圧ス
タックガスクーラに供給して排気再燃型コンバインドサ
イクルを構成したリパワリングシステムにおいて、前記
ボイラの排ガスで給水を加熱・蒸発させる排熱回収ボイ
ラを、排ガスの流れに対して、前記高圧スタックガスク
ーラに並列に設置し、かつ排熱回収ボイラと高圧スタッ
クガスクーラへの排ガス分配割合を制御する分配手段お
よび排熱回収ボイラと高圧スタックガスクーラへの給水
流量を制御する制御手段をそれぞれ設けるようにしたこ
とを特徴とする。
Means for Solving the Problems A first invention of the present invention is:
As a means for achieving the above object, a gas turbine plant is added to a steam power generation facility, and exhaust gas from a gas turbine is used as combustion air for a boiler, and exhaust gas from the boiler is used to heat water supplied to a steam turbine cycle system. In a repowering system configured as an exhaust reburn type combined cycle by supplying to a high-pressure stack gas cooler, an exhaust heat recovery boiler that heats and evaporates feed water with exhaust gas from the boiler is provided in parallel with the high-pressure stack gas cooler with respect to the flow of exhaust gas. And a distribution means for controlling the distribution ratio of exhaust gas to the exhaust heat recovery boiler and the high-pressure stack gas cooler, and a control means for controlling the flow rate of water supply to the exhaust heat recovery boiler and the high-pressure stack gas cooler, respectively. I do.

【0017】さらに、本発明の第2の発明は、前記目的
を達成する手段として、前記蒸気タービンサイクル系の
復水を前記ボイラの排ガスにより加熱する低圧スタック
ガスクーラと、この低圧スタックガスクーラの入口復水
と前記排熱回収ボイラからの蒸気との間で熱交換する熱
交換器と、を具備していることを特徴とする。
Further, according to a second aspect of the present invention, there is provided a low-pressure stack gas cooler for heating condensate of the steam turbine cycle system by exhaust gas from the boiler, and an inlet return of the low-pressure stack gas cooler as means for achieving the above object. A heat exchanger for exchanging heat between water and steam from the exhaust heat recovery boiler.

【0018】また、本発明の第3の発明は、前記目的を
達成する手段として、汽力発電設備にガスタービンプラ
ントを追設し、ガスタービンの排気を、ボイラの燃焼用
空気として使用するとともに、ボイラの排ガスを、蒸気
タービンサイクル系の給水を加熱する高圧スタックガス
クーラおよび蒸気タービンサイクル系の復水を加熱する
低圧スタックガスクーラに順次供給して排熱再燃型コン
バインドサイクルを構成したリパワリングシステムにお
いて、前記低圧スタックガスクーラの入口復水と高圧ス
タックガスクーラの入口給水との間で熱交換を行なう熱
交換器を設けるようにしたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, as a means for achieving the above object, a gas turbine plant is added to a steam power generation facility, and exhaust gas from the gas turbine is used as combustion air for a boiler. In the repowering system, the exhaust gas of the boiler is sequentially supplied to a high-pressure stack gas cooler for heating feed water of the steam turbine cycle system and a low-pressure stack gas cooler for heating condensate of the steam turbine cycle system to constitute an exhaust heat reburning combined cycle, A heat exchanger for exchanging heat between the inlet condensate of the low-pressure stack gas cooler and the inlet water supply of the high-pressure stack gas cooler is provided.

【0019】[0019]

【作用】本発明の第1の発明に係る汽力発電設備のリパ
ワリングシステムにおいては、部分負荷になって給水量
が減り、ボイラ入口の給水温度が上昇し始めると、分配
手段が作動して高圧スタックガスクーラへの排ガス分配
割合が減少し、ボイラ入口の給水温度の上昇が抑制され
る。これと同時に、排熱回収ボイラへの排ガス分配割合
が増大するとともに、これに合わせて制御手段により給
水流量が制御され、排熱回収ボイラで発生した蒸気は、
蒸気タービンサイクル系で使用される。
In the repowering system of the steam power plant according to the first aspect of the present invention, when the water supply amount decreases due to partial load and the water supply temperature at the boiler inlet starts to rise, the distribution means is activated to operate the high pressure stack. The ratio of exhaust gas distribution to the gas cooler is reduced, and the rise in feedwater temperature at the boiler inlet is suppressed. At the same time, the distribution ratio of exhaust gas to the exhaust heat recovery boiler increases, and the control means controls the feedwater flow rate accordingly, and the steam generated in the exhaust heat recovery boiler
Used in steam turbine cycle systems.

【0020】さらに、本発明の第2の発明に係る汽力発
電設備のリパワリングシステムにおいて、部分負荷時に
は、低圧スタックガスクーラの入口復水の温度が低下し
ようとするが、この入口復水は排熱回収ボイラからの蒸
気により熱交換器で熱交換されて加熱されるので、温度
低下は防止ないし低減される。したがって、この入口復
水が通水する低圧スタックガスクーラの温度低下に起因
する硫黄分の付着ないし腐食を防止ないし低減すること
ができる。
Further, in the repowering system of the steam power plant according to the second invention of the present invention, at a partial load, the temperature of the condensate of the inlet of the low-pressure stack gas cooler tends to decrease. Since heat is exchanged and heated by the heat exchanger by the steam from the boiler, a decrease in temperature is prevented or reduced. Therefore, it is possible to prevent or reduce the adhesion or corrosion of sulfur due to a decrease in the temperature of the low-pressure stack gas cooler through which the inlet condensate flows.

【0021】また、本発明の第3の発明に係る汽力発電
設備のリパワリングシステムにおいて、部分負荷時に
は、熱交換器により、低圧スタックガスクーラの入口復
水と高圧スタックガスクーラの入口給水との間で熱交換
が行なわれる。これにより、高圧スタックガスクーラの
出口給水温度の上がり過ぎが抑えられ、ボイラ節炭器内
のスチーミングが防止されるとともに、低圧スタックガ
スクーラの入口復水が加熱され、低圧スタックガスクー
ラがチューブに硫黄分が付着することが防止される。
In the repowering system for a steam power plant according to the third aspect of the present invention, when a partial load is applied, heat is exchanged between the inlet condensate of the low-pressure stack gas cooler and the inlet water supply of the high-pressure stack gas cooler by the heat exchanger. Exchange is performed. This suppresses an excessive increase in the feed water temperature at the outlet of the high-pressure stack gas cooler, prevents steaming in the boiler economizer, heats the condensate at the inlet of the low-pressure stack gas cooler, and reduces the sulfur content of the low-pressure stack gas cooler to the tube. Is prevented from adhering.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1を参照して
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0023】図1は、本発明に係る汽力発電設備のリパ
ワリングシステムの一例を示すもので、図中1はボイラ
であり、このボイラ1より発生した蒸気は、主蒸気管2
を介し高圧蒸気タービン3に導かれ、この高圧蒸気ター
ビン3で仕事をした蒸気は、低温再熱蒸気管4を介しボ
イラ1の再熱器5に導かれるようになっている。
FIG. 1 shows an example of a repowering system for a steam power plant according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a boiler, and steam generated from the boiler 1 is a main steam pipe 2.
, And the steam that has worked in the high-pressure steam turbine 3 is guided to a reheater 5 of the boiler 1 through a low-temperature reheat steam pipe 4.

【0024】この再熱器5で加熱された蒸気は、図1に
示すように、高温再熱蒸気管6を介し中圧蒸気タービン
7に導かれるようになっており、この中圧蒸気タービン
7で仕事をした蒸気は、クロスオーバー管8を介し低圧
蒸気タービン9に導かれ、この低圧蒸気タービン9で仕
事をした蒸気は、復水器11に導かれて復水となるよう
になっている。
The steam heated by the reheater 5 is guided to a medium-pressure steam turbine 7 through a high-temperature reheat steam pipe 6 as shown in FIG. The steam that has worked in the above is guided to the low-pressure steam turbine 9 through the crossover pipe 8, and the steam that has worked in the low-pressure steam turbine 9 is guided to the condenser 11 to be condensed. .

【0025】各蒸気タービン3,7,9の回転軸は、図
1に示すように、発電機10の回転軸に接続されてお
り、この発電機10の駆動によって電気が発生するよう
になっている。
As shown in FIG. 1, the rotating shafts of the steam turbines 3, 7, and 9 are connected to the rotating shaft of a generator 10, and when the generator 10 is driven, electricity is generated. I have.

【0026】一方、前記復水器11で凝縮された復水
は、図1に示すように、復水ポンプ12によって加圧さ
れるとともに、復水管13を介し低圧給水加熱器14
a,14b,14cに送られて加熱されるようになって
おり、加熱された復水は、脱気器15により脱気され
る。そして、脱気された復水は、給水管16を介し給水
ポンプ17により加圧されるとともに、高圧給水加熱器
18a,18b,18cに送られて加熱され、その後ボ
イラ1に送られるようになっている。
On the other hand, the condensate condensed in the condenser 11 is pressurized by a condensate pump 12 as shown in FIG.
a, 14b, and 14c, and are heated. The heated condensate is deaerated by the deaerator 15. The degassed condensed water is pressurized by a water supply pump 17 via a water supply pipe 16, sent to high-pressure water heaters 18 a, 18 b, and 18 c and heated, and then sent to the boiler 1. ing.

【0027】以上の構成を有する汽力発電設備には、図
1に示すように、圧縮機20、燃焼器21、ガスタービ
ン22、ガスタービン発電機23およびガスダンパー2
4等からなるガスタービンプラントが追設されており、
前記ガスタービン22の排気は、ボイラ1の燃焼用空気
として使用されるようになっている。そして、ボイラ1
の高温の排ガスは、相互に並列に接続された高圧スタッ
クガスクーラ(HPGC)25と排熱回収ボイラ(HR
SG)30とに、ダンパ31を介してそれぞれ供給され
るようになっている。
As shown in FIG. 1, the steam power generation equipment having the above configuration includes a compressor 20, a combustor 21, a gas turbine 22, a gas turbine generator 23, and a gas damper 2.
A gas turbine plant consisting of 4 etc. has been added,
The exhaust gas of the gas turbine 22 is used as combustion air for the boiler 1. And boiler 1
The high-temperature exhaust gas is supplied to a high-pressure stack gas cooler (HPGC) 25 and an exhaust heat recovery boiler (HR) connected in parallel with each other.
SG) 30 via a damper 31.

【0028】前記高圧スタックガスクーラ25は、図1
に示すように、給水管16から分岐した水とボイラ1の
排ガスとの熱交換を行なって給水を加熱し、昇温した給
水を再び蒸気タービンサイクル系に戻すようになってい
る。
The high-pressure stack gas cooler 25 is shown in FIG.
As shown in (1), heat exchange is performed between the water branched from the water supply pipe 16 and the exhaust gas of the boiler 1 to heat the water, and the heated water is returned to the steam turbine cycle system again.

【0029】また、前記排熱回収ボイラ30は、図1に
示すように、節炭器30a、ドラム30b、蒸発器30
cおよび過熱器30dを備えており、前記高圧スタック
ガスクーラ25から分岐した水とボイラ1の排ガスとの
熱交換を行なって給水を加熱・蒸発させ、発生した蒸気
を、逆止弁32を有する蒸気管33を介し、例えば中圧
蒸気タービン7等の蒸気タービン途中段落に供給するよ
うになっている。
Further, as shown in FIG. 1, the exhaust heat recovery boiler 30 includes a economizer 30a, a drum 30b, and an evaporator 30.
c and a superheater 30d, and performs heat exchange between water branched from the high-pressure stack gas cooler 25 and exhaust gas from the boiler 1 to heat and evaporate feed water. Through the pipe 33, the steam is supplied to a middle stage of the steam turbine such as the medium-pressure steam turbine 7.

【0030】また、前記ダンパ31は、図1に示すよう
に、高圧スタックガスクーラ25と排熱回収ボイラ30
とに供給されるボイラ1の排ガスの分配割合を制御する
分配手段として機能しており、このダンパ31は、給水
温度Tに基づき制御されるようになっている。そし
て、このダンパ31により分配されたボイラ1の排ガス
は、高圧スタックガスクーラ25および排熱回収ボイラ
30で熱交換を行なった後、合流して煙突(図示せず)
から排出されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the damper 31 includes a high-pressure stack gas cooler 25 and an exhaust heat recovery boiler 30.
And functions as distribution means for controlling the distribution ratio of the exhaust gas boiler 1 is supplied to the bets, the damper 31 is adapted to be controlled on the basis of the feedwater temperature T 1. The exhaust gas of the boiler 1 distributed by the damper 31 undergoes heat exchange in the high-pressure stack gas cooler 25 and the exhaust heat recovery boiler 30, and then merges to form a chimney (not shown).
It is to be discharged from.

【0031】前記給水ポンプ17の出側位置には、図1
に示すように、制御手段として高圧給水加熱器18a,
18b,18c側と高圧スタックガスクーラ25側とに
分配される給水流量を制御する調整弁34、および高圧
スタックガスクーラ25側と排熱回収ボイラ30側とに
分配される給水流量を制御する調整弁35がそれぞれ設
けられており、調整弁34は、排ガス出口温度Tによ
り制御されるとともに、調整弁35は、排熱回収ボイラ
30のドラム30bの水位Lにより制御されるように
なっている。
The outlet position of the water supply pump 17 is shown in FIG.
As shown in FIG.
A regulating valve 34 for controlling the flow rate of the feed water distributed to the 18b, 18c side and the high pressure stack gas cooler 25 side, and a regulating valve 35 for controlling the flow rate of the feed water distributed to the high pressure stack gas cooler 25 side and the exhaust heat recovery boiler 30 side. There are provided respectively, regulating valve 34, while being controlled by the exhaust gas outlet temperature T 2, the adjustment valve 35 is adapted to be controlled by the water level L 1 of the drum 30b of the exhaust heat recovery boiler 30.

【0032】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0033】定格負荷時においては、ダンパ31は、ボ
イラ1の排ガスの全量を高圧スタックガスクーラ25へ
流入させ、排熱回収ボイラ30での熱交換量を零とする
よう開度制御されている。
At the rated load, the opening of the damper 31 is controlled so that the entire amount of the exhaust gas from the boiler 1 flows into the high-pressure stack gas cooler 25 and the amount of heat exchange in the exhaust heat recovery boiler 30 becomes zero.

【0034】この状態で、調整弁35を全閉とすれば、
排熱回収ボイラ30を有しない従来のリパワリングシス
テムと同一構成となり、同一の性能が得られる。
In this state, if the regulating valve 35 is fully closed,
The configuration is the same as that of the conventional repowering system without the exhaust heat recovery boiler 30, and the same performance is obtained.

【0035】なお、高圧スタックガスクーラ25は、こ
の状態で最高の性能が得られるように設計されている。
The high-pressure stack gas cooler 25 is designed to obtain the best performance in this state.

【0036】一方、部分負荷になって給水量が減り、ボ
イラ1入口の給水温度Tが上昇し始めると、ダンパ3
1が作動し、高圧スタックガスクーラ25への排ガス流
入量が減らされて、給水温度Tの温度上昇が抑えられ
るとともに、残りの排ガスは、排熱回収ボイラ30に導
かれて熱交換に供せられる。
On the other hand, the water supply amount is reduced becomes part load, when the boiler 1 inlet of the feed water temperature T 1 is begins to rise, the damper 3
1 operates, the amount of exhaust gas flowing into the high-pressure stack gas cooler 25 is reduced, the temperature rise of the feedwater temperature T 1 is suppressed, and the remaining exhaust gas is guided to the exhaust heat recovery boiler 30 for heat exchange. Can be

【0037】排熱回収ボイラ30に排ガスが供給される
と、そのドラム30b内の器内圧が上昇し、その圧力が
蒸気タービン途中段落の圧力よりも上昇すると、逆止弁
32が開いて発生蒸気がタービンに供給される。この蒸
気の供給によりドラム30b内の水位Lが低下する
と、調整弁35が開き、排熱回収ボイラ30へ給水が供
給される。
When the exhaust gas is supplied to the exhaust heat recovery boiler 30, the internal pressure in the drum 30b rises, and when the pressure rises above the pressure in the middle stage of the steam turbine, the check valve 32 opens to generate steam. Is supplied to the turbine. When the supply of the steam water level L 1 in the drum 30b decreases, control valve 35 is opened, water is supplied to the exhaust heat recovery boiler 30.

【0038】なお、排熱回収ボイラ30の過熱器30d
は、蒸気供給先のタービンの途中段落の温度とのミスマ
ッチが可及的少なくなるよう設計され、また節炭器30
aは、排ガス出口温度を極力下げて熱交換するよう設計
される。
The superheater 30d of the exhaust heat recovery boiler 30
Is designed to minimize the mismatch with the temperature of the middle stage of the turbine to which the steam is supplied.
a is designed to lower the exhaust gas outlet temperature as much as possible for heat exchange.

【0039】しかして、給水温度Tの上昇を抑えるこ
とができるとともに、排熱回収ボイラ30へのボイラ1
の排ガス供給により蒸気を発生させ、タービンに導いて
発電に供することができる。
[0039] Thus, it is possible to suppress an increase in the feed water temperature T 1, the boiler 1 to the exhaust heat recovery boiler 30
The steam can be generated by supplying the exhaust gas, and guided to a turbine for power generation.

【0040】図2は、高圧スタックガスクーラ(HPG
C)25と排熱回収ボイラ(HRSG)26における交
換熱量Qと温度分布Tとの関係を示すもので、図2
(a)は高圧スタックガスクーラ25の場合を、また図
2(b)は排熱回収ボイラ26の場合をそれぞれ示す。
FIG. 2 shows a high-pressure stack gas cooler (HPG).
FIG. 2 shows the relationship between the exchanged heat quantity Q and the temperature distribution T in the C) 25 and the waste heat recovery boiler (HRSG) 26.
2A shows the case of the high-pressure stack gas cooler 25, and FIG. 2B shows the case of the exhaust heat recovery boiler 26.

【0041】定格負荷では、排熱回収ボイラ30での交
換熱量は零、高圧スタックガスクーラ25での交換熱量
はQであるとする。このときの高圧スタックガスクー
ラ25での温度分布は、ガス側が1a、給水側が1bの
ような分布となり、給水の出口温度Tはスチーミング
限界のTmaxより低くなっている。
[0041] In the rated load, the quantity of heat exchange in the exhaust heat recovery boiler 30 is zero, quantity of heat exchange with high pressure stack gas cooler 25 is assumed to be Q 1. Temperature distribution in the high-pressure stack gas cooler 25 at this time, the gas side 1a, become distributed as the water supply side 1b, the outlet temperature T 1 of the water is lower than the T max of steaming limits.

【0042】次に、部分負荷で、従来システムと同様、
排熱回収ボイラ30での交換熱量を零であると仮定する
と、高圧スタックガスクーラ25での交換熱量はほぼQ
となり、ガス側の温度分布もほぼ1aとなるが、給水
側の温度分布は、給水量の減少により2bのようにな
り、出口温度TはTmaxを超えてスチーミングを起
こしてしまう。
Next, at a partial load, as in the conventional system,
Assuming that the amount of heat exchanged in the exhaust heat recovery boiler 30 is zero, the amount of heat exchanged in the high pressure stack gas cooler 25 is almost Q
1, and becomes a substantially 1a also the temperature distribution of the gas side, the temperature distribution of the feed water side is as shown in 2b due to a decrease in supply volume, the outlet temperature T 2 would undergo steaming beyond T max.

【0043】一方、本実施例のように、高圧スタックガ
スクーラ25への排ガス量を減らし、高圧スタックガス
クーラ25での交換熱量をQまで下げると、ガス側の
温度分布は3a、給水側の温度分布は3bとなり、給水
出口温度をTmaxより低くすることができる。
On the other hand, as in this example, reducing the amount of exhaust gas to the high pressure the stack gas cooler 25, lowering the amount of heat exchanged with high pressure stack gas cooler 25 to Q 2, the temperature distribution of the gas side 3a, the feed water side temperature of The distribution becomes 3b, and the feedwater outlet temperature can be made lower than Tmax .

【0044】ここで、残りの排ガスが供給される排熱回
収ボイラ30では、その交換熱量がほぼ(Q−Q
となり、温度分布は、ガス側が3c、給水側が3dのよ
うになる。給水側では、給水を加熱するQ、蒸発する
および蒸気を過熱するQに熱量が分担され、これ
は図1における節炭器30a、蒸発器30c、過熱器3
0dにそれぞれ対応する。なお、過熱器30dの伝熱面
積は、発生蒸気温度Tが、供給先のタービン途中段落
の温度とほぼ同一になるよう設計される。
Here, in the exhaust heat recovery boiler 30 to which the remaining exhaust gas is supplied, the exchange heat quantity is substantially (Q 1 -Q 2 ).
And the temperature distribution is 3c on the gas side and 3d on the water supply side. On the water supply side, the amount of heat is shared between Q 3 for heating the feed water, Q 4 for evaporating, and Q 5 for heating the steam.
0d. Incidentally, the heat transfer area of the superheater 30d, it generates steam temperature T 3, it is designed to be substantially the same as the temperature of the supply destination of the turbine halfway stage.

【0045】図3は、本発明の第2実施例を示すもの
で、前記第1実施例の高圧スタックガスクーラ25に加
え、低圧スタックガスクーラ26を追設し、熱回収およ
びプラントの効率をさらに高めるようにしたものであ
る。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In addition to the high-pressure stack gas cooler 25 of the first embodiment, a low-pressure stack gas cooler 26 is additionally provided to further improve heat recovery and plant efficiency. It is like that.

【0046】すなわち、復水管13の低圧給水加熱器1
4a出側位置から分岐した復水は、図3に示すように、
熱交換器40および調整弁41を介し低圧スタックガス
クーラ(LPGC)26に供給されるようになってお
り、この低圧スタックガスクーラ26内にて高圧スタッ
クガスクーラ25および排熱回収ボイラ30から排出さ
れた排ガスとの間で熱交換を行なって昇温し、復水管1
3の低圧給水加熱器14c出側位置に戻されるようにな
っている。
That is, the low-pressure feed water heater 1 of the condenser pipe 13
Condensed water branched from the 4a exit side position, as shown in FIG.
The gas is supplied to a low-pressure stack gas cooler (LPGC) 26 via a heat exchanger 40 and a regulating valve 41, and the exhaust gas discharged from the high-pressure stack gas cooler 25 and the exhaust heat recovery boiler 30 in the low-pressure stack gas cooler 26. Heat exchange between the condensing pipe 1
3 is returned to the low pressure feed water heater 14c exit side position.

【0047】前記熱交換器40には、図3に示すよう
に、排熱回収ボイラ30で発生した蒸気の一部が調整弁
42を介し供給され、復水を加熱するようになってお
り、これにより復水温度Tを必要な温度まで高めるこ
とができるようになっている。
As shown in FIG. 3, a part of the steam generated in the exhaust heat recovery boiler 30 is supplied to the heat exchanger 40 through a regulating valve 42 to heat the condensate. and it is capable of increasing to a temperature required condensate temperature T 4 thereby.

【0048】また、前記調整弁41は、図3に示すよう
に、ボイラ1の排ガス出口温度Tが適切な温度になる
よう流量制御するようになっている。
[0048] Further, the adjusting valve 41, as shown in FIG. 3, so that the flow control so that the exhaust gas outlet temperature T 3 of the boiler 1 is a suitable temperature.

【0049】なお、その他の点については、前記第1実
施例と同一構成となっている。
The other points are the same as those of the first embodiment.

【0050】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0051】定格負荷時においては、前記第1実施例の
場合と同様、排熱回収ボイラ30への排ガスおよび給水
の供給は零で、ボイラ1の排ガスは、高圧スタックガス
クーラ25で給水と熱交換を行なった後、さらに低圧ス
タックガスクーラ26で復水と熱交換を行ない、その後
図示しない煙突から排出される。なお、低圧スタックガ
スクーラ26は、この際の排ガス出口温度Tをなるべ
く下げて熱回収できるよう設計されている。
At the time of rated load, as in the case of the first embodiment, the supply of exhaust gas and feed water to the exhaust heat recovery boiler 30 is zero, and the exhaust gas of the boiler 1 is heat-exchanged with the feed water by the high-pressure stack gas cooler 25. After that, the condensed water and the heat exchange are further performed in the low-pressure stack gas cooler 26, and then discharged from a chimney (not shown). Incidentally, the low pressure stack gas cooler 26 is designed to possible heat recovery by lowering the exhaust gas outlet temperature T 3 during this.

【0052】ここで、復水を、復水ポンプ12の出側か
らではなく、低圧給水加熱器14aの出側から分岐して
いるのは、復水温度が低過ぎると、低圧スタックガスク
ーラ26の伝熱管外面に、ボイラ1の排ガス中の硫黄分
が付着して腐蝕が生じ易くなるからである。
The reason why the condensate is branched not from the outlet of the condensate pump 12 but from the outlet of the low-pressure feed water heater 14a is that if the condensate temperature is too low, the low-pressure stack gas cooler 26 This is because the sulfur content in the exhaust gas of the boiler 1 adheres to the outer surface of the heat transfer tube and corrosion is likely to occur.

【0053】部分負荷時においては、前記第1実施例の
場合と同様、ダンパ31の制御により、給水温度T
上がり過ぎないよう高圧スタックガスクーラ25へのボ
イラ1の排ガス量が減り、残りの排ガスは、排熱回収ボ
イラ30に流入して蒸気が発生する。排熱回収ボイラ3
0で発生した蒸気は、蒸気タービンの途中段落へ流入
し、発電に供せられる。
[0053] In the partial load, as in the case of the first embodiment, the control of the damper 31, the boiler 1 to the high-pressure stack gas cooler 25 so that the feed water temperature T 1 is not too high reduces the quantity of exhaust gas, the remaining The exhaust gas flows into the exhaust heat recovery boiler 30 to generate steam. Waste heat recovery boiler 3
The steam generated at 0 flows into the middle stage of the steam turbine and is used for power generation.

【0054】高圧スタックガスクーラ25あるいは排熱
回収ボイラ30で熱交換して温度が下がった排ガスは、
低圧スタックガスクーラ26に導かれる。なお、このと
きの排ガス出口温度Tは、高圧スタックガスクーラ2
5と低圧スタックガスクーラ26との負荷分担が適切に
なるよう選定され、調整弁34で高圧スタックガスクー
ラ25へ給水量を制御することにより調整される。低圧
スタックガスクーラ26で熱交換した後の排ガス出口温
度Tも同様に、最適となるよう調整弁41で低圧スタ
ックガスクーラ26への復水量を制御することにより調
整される。
The exhaust gas whose temperature has been lowered by heat exchange in the high-pressure stack gas cooler 25 or the exhaust heat recovery boiler 30 is
It is led to the low pressure stack gas cooler 26. Incidentally, the exhaust gas outlet temperature T 2 of this time, the high pressure stack gas cooler 2
5 and the low-pressure stack gas cooler 26 are selected so as to have an appropriate load sharing, and are adjusted by controlling the amount of water supplied to the high-pressure stack gas cooler 25 by the adjusting valve 34. Similarly the exhaust gas outlet temperature T 3 after the heat exchange with low pressure stack gas cooler 26 is adjusted by controlling the recovery amount of water into the low pressure stack gas cooler 26 by adjusting valve 41 so as to be optimum.

【0055】なお、部分負荷時においては、低圧給水加
熱器14a出口の復水温度は、定格負荷時よりも低くな
るため、低圧スタックガスクーラ26の伝熱管外面に、
ボイラ1の排ガス中の硫黄分が付着しないように、復水
温度Tを調整する必要がある。
At the time of partial load, the condensate temperature at the outlet of the low-pressure feed water heater 14a is lower than at the time of rated load, so that the outer surface of the heat transfer tube of the low-pressure stack gas cooler 26
As sulfur content in the exhaust gas boiler 1 is not attached, it is necessary to adjust the condensate temperature T 4.

【0056】そこで本実施例では、排熱回収ボイラ30
で発生した蒸気の一部を、熱交換器40に送って復水と
の間で熱交換を行なわせ、復水温度Tを必要な温度ま
で高めるようにしている。復水温度Tの調整は、調整
弁42で加熱蒸気量を制御することにより行なわれ、ま
た熱交換後の加熱蒸気またはドレンは、脱気器15に回
収して再利用される。
Therefore, in this embodiment, the exhaust heat recovery boiler 30
Some of the in generated steam, sent to the heat exchanger 40 to perform heat exchange between the condensate, so that increase to a temperature required condensate temperature T 4. Adjustment of condensate temperature T 4 is carried out by controlling the heating steam amount control valve 42, also heated steam or drain after the heat exchange is recovered and recycled to the deaerator 15.

【0057】しかして、低圧スタックガスクーラ26で
も熱交換が行なわれるので、前記第1実施例の場合より
も、熱回収効率およびプラント効率を向上させることが
できる。
Since heat is exchanged also in the low-pressure stack gas cooler 26, the heat recovery efficiency and the plant efficiency can be improved as compared with the first embodiment.

【0058】図4は、本発明の第3実施例を示すもの
で、前記第2実施例における排熱回収ボイラ30に代
え、2ドラムタイプの排熱回収ボイラ50を用いるよう
にしたものである。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which a two-drum type exhaust heat recovery boiler 50 is used instead of the exhaust heat recovery boiler 30 in the second embodiment. .

【0059】この排熱回収ボイラ50は、図4に示すよ
うに、低圧節炭器50a、低圧ドラム50b、蒸発器5
0c、高圧節炭器50d、高圧ドラム50e、蒸発器5
0fおよび過熱器50gを備えており、前記低圧節炭器
50aには、熱交換器40からの復水の一部が、調整弁
51を介し供給され、また前記低圧ドラム50bの飽和
水は、高圧ポンプ52および調整弁53を介し高圧節炭
器50dに送られるようになっている。そして、高圧ド
ラム50eで気水分離された蒸気は、逆止弁32を有す
る蒸気管33を介し蒸気タービン途中段落に導かれるよ
うになっているとともに、低圧ドラム50bで気水分離
された蒸気は、逆止弁54を有する蒸気管55を介し蒸
気タービン途中段落に導かれるようになっており、蒸気
管55内の蒸気の一部は、調整弁42を介し前記熱交換
器40に供給され、熱交換後のドレンは、復水器11に
回収されるようになっている。前記調整弁51は、低圧
ドラム50bの水位Lで制御されるとともに、前記調
整弁53は、高圧ドラム50eの水位Lで制御され、
これにより排熱回収ボイラ50への給水量が制御される
ようになっている。
As shown in FIG. 4, the exhaust heat recovery boiler 50 includes a low-pressure economizer 50a, a low-pressure drum 50b, and an evaporator 5.
0c, high-pressure economizer 50d, high-pressure drum 50e, evaporator 5
0f and a superheater 50g, a part of the condensed water from the heat exchanger 40 is supplied to the low-pressure economizer 50a via a regulating valve 51, and the saturated water of the low-pressure drum 50b is It is sent to the high-pressure economizer 50d via the high-pressure pump 52 and the regulating valve 53. The steam separated from the steam by the high-pressure drum 50e is guided to the middle stage of the steam turbine via the steam pipe 33 having the check valve 32. The steam separated from the steam by the low-pressure drum 50b is , Through a steam pipe 55 having a check valve 54, is guided to the middle stage of the steam turbine, and a part of the steam in the steam pipe 55 is supplied to the heat exchanger 40 via the regulating valve 42, The drain after the heat exchange is collected in the condenser 11. The adjusting valve 51, while being controlled by the water level L 1 of the low-pressure drum 50b, the adjusting valve 53 is controlled by the water level L 1 of the high-pressure drum 50e,
Thus, the amount of water supplied to the exhaust heat recovery boiler 50 is controlled.

【0060】なお、その他の点については、前記第2実
施例と同一構成となっている。
The other points are the same as those of the second embodiment.

【0061】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0062】定格負荷では、排熱回収ボイラ50への排
ガスは零で、ボイラ排ガスはその全量が、高圧スタック
ガスクーラ25で給水と熱交換した後、さらに低圧スタ
ックガスクーラ26で復水と熱交換して煙突から排出さ
れる。
At the rated load, the exhaust gas to the exhaust heat recovery boiler 50 is zero, and the entire amount of the boiler exhaust gas is heat-exchanged with feed water by the high-pressure stack gas cooler 25, and is further heat-exchanged with condensed water by the low-pressure stack gas cooler 26. From the chimney.

【0063】部分負荷では、ダンパ31により給水温度
が上がり過ぎないよう高圧スタックガスクーラ25への
ボイラ1の排ガス量が減らされ、残りの排ガスは、排熱
回収ボイラ50に供給されて蒸気発生に供される。
At a partial load, the amount of exhaust gas from the boiler 1 to the high-pressure stack gas cooler 25 is reduced by the damper 31 so that the supply water temperature does not rise too much, and the remaining exhaust gas is supplied to the exhaust heat recovery boiler 50 for steam generation. Is done.

【0064】排熱回収ボイラ50には、熱交換器40で
加熱された復水の一部が、調整弁51を介して供給さ
れ、低圧節炭器50aで加熱された後、低圧ドラム50
bを介し蒸発器50cに送られて加熱される。そして、
低圧ドラム50bで気水分離した蒸気は、蒸気管55を
介し蒸気タービン途中段落に導かれる。
A part of the condensed water heated by the heat exchanger 40 is supplied to the exhaust heat recovery boiler 50 through the regulating valve 51 and heated by the low-pressure economizer 50a.
b and is sent to the evaporator 50c and heated. And
The steam separated from the water by the low-pressure drum 50b is guided to the middle stage of the steam turbine via the steam pipe 55.

【0065】一方、低圧ドラム50b内の飽和水は、高
圧ポンプ52で昇圧された後、高圧節炭器50dを介し
高圧ドラム50eに供給される。そして、蒸発器50f
により発生した蒸気は、過熱器50gで適当な温度まで
過熱された後、蒸気タービン途中段落に導かれる。
On the other hand, the saturated water in the low-pressure drum 50b is supplied to the high-pressure drum 50e via the high-pressure economizer 50d after the pressure thereof is increased by the high-pressure pump 52. And evaporator 50f
Is heated to an appropriate temperature by a superheater 50 g, and then guided to a middle stage of the steam turbine.

【0066】しかして、復水温度Tを一定値以上にす
るための熱交換器40の加熱蒸気源は、高圧ドラム50
eからの蒸気が用いられるのではなく、低圧ドラム50
bからの蒸気が用いられる。このため、プラント効率を
高く維持することができる。
[0066] Thus, the heating steam source for the heat exchanger 40 to the condensate temperature T 4 to a predetermined value or more, the high-pressure drum 50
e from the low pressure drum 50
The steam from b is used. Therefore, high plant efficiency can be maintained.

【0067】また、調整弁51,53および調整弁42
における圧力損失は、前記第2実施例における調整弁3
5,42における圧力損失よりも小さくなく、その分部
分負荷におけるプラント効率を向上させることができ
る。
The regulating valves 51 and 53 and the regulating valve 42
The pressure loss in the control valve 3
5 and 42, it is possible to improve the plant efficiency at a partial load.

【0068】図5は、本発明の第4実施例を示すもの
で、部分負荷時に、低圧スタックガスクーラ26の入口
復水を、高圧スタックガスクーラ25の入口給水で加熱
するようにしたものである。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the condensate at the inlet of the low-pressure stack gas cooler 26 is heated by the inlet water supply of the high-pressure stack gas cooler 25 at a partial load.

【0069】高圧スタックガスクーラ25入口給水ライ
ンには、図5に示すように、給水流量調整弁60と熱交
換器61とを有する給水分岐管62が接続されており、
また低圧スタックガスクーラ26の入口復水ラインに
は、復水流量調整弁63を有する復水分岐管64が接続
され、復水が前記熱交換器61に供給されるようになっ
ている。
As shown in FIG. 5, a feed water branch pipe 62 having a feed water flow control valve 60 and a heat exchanger 61 is connected to the high pressure stack gas cooler 25 inlet feed water line.
A condensate branch pipe 64 having a condensate flow control valve 63 is connected to the inlet condensate line of the low-pressure stack gas cooler 26 so that condensate is supplied to the heat exchanger 61.

【0070】また、高圧スタックガスクーラ25出側の
A点の給水温度は、図5に示すように、温度検出器65
により検出されるようになっており、また低圧スタック
ガスクーラ20入側のB点の復水温度は、温度検出器6
6により検出されるようになっている。そして、前記両
流量調整弁60,63は、前記両温度検出器65,66
からの検出信号を入力として演算を行なう演算器67か
らの開度信号により、制御されるようになっている。
As shown in FIG. 5, the feed water temperature at point A on the exit side of the high-pressure stack gas cooler 25 is, as shown in FIG.
The condensate temperature at the point B on the inlet side of the low-pressure stack gas cooler 20 is determined by the temperature detector 6.
6 to be detected. The two flow rate adjusting valves 60 and 63 are connected to the two temperature detectors 65 and 66, respectively.
Is controlled by an opening signal from an arithmetic unit 67 which performs an operation by using a detection signal from the computer as an input.

【0071】なお、その他の点については、前記第1実
施例と同一構成となっている。
The remaining configuration is the same as that of the first embodiment.

【0072】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0073】通常運転時には、熱交換器61を用いる必
要がないので、給水流量調整弁60および復水流量調整
弁63を全閉とし、熱交換器61に流入する給水および
復水を零とする。
During normal operation, it is not necessary to use the heat exchanger 61, so that the feedwater flow control valve 60 and the condensate flow control valve 63 are fully closed, and the feedwater and condensate flowing into the heat exchanger 61 are set to zero. .

【0074】一方、部分負荷になると、タービンサイク
ル系の復水量や給水量と、ボイラ1の排ガス量との関係
にアンバランスが生じてくるため、高圧スタックガスク
ーラ25の出口給水温度の上がり過ぎ、および低圧スタ
ックガスクーラ26の入口復水温度の下がり過ぎといっ
た事態が発生する。
On the other hand, when a partial load is applied, an imbalance occurs in the relationship between the amount of condensed water or the amount of water supplied to the turbine cycle system and the amount of exhaust gas from the boiler 1, so that the outlet water supply temperature of the high-pressure stack gas cooler 25 rises Also, a situation occurs where the inlet condensing temperature of the low-pressure stack gas cooler 26 is too low.

【0075】そこで、本実施例では、高圧スタックガス
クーラ25出側のA点の温度および低圧スタックガスク
ーラ26入側のB点の温度を、各温度検出器65,66
により検出し、各検出値を演算器67で演算して、各流
量調整弁60,63の開度を制御するようにしている。
これにより、熱交換器61において、給水と復水との間
で熱交換が行なわれ、高圧スタックガスクーラ25の出
口給水温度の上がり過ぎおよび低圧スタックガスクーラ
26の入口復水温度の下がり過ぎが防止される。
Therefore, in this embodiment, the temperature at point A on the exit side of the high-pressure stack gas cooler 25 and the temperature at point B on the entrance side of the low-pressure stack gas cooler 26 are measured by the temperature detectors 65 and 66.
, And each detection value is calculated by a calculator 67 to control the opening of each of the flow control valves 60 and 63.
Thereby, in the heat exchanger 61, heat exchange is performed between the feed water and the condensate water, and the outlet feed water temperature of the high-pressure stack gas cooler 25 and the inlet condensate temperature of the low-pressure stack gas cooler 26 are prevented from being too low. You.

【0076】しかして、部分負荷時においても、ボイラ
1の節炭器内でのスチーミングの発生、および低圧スタ
ックガスクーラ26のチューブ外壁への硫黄分の付着を
防止することができる。
Thus, even at the time of partial load, it is possible to prevent the occurrence of steaming in the economizer of the boiler 1 and the adhesion of sulfur to the outer wall of the tube of the low-pressure stack gas cooler 26.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、本件の第1の発明
は、ボイラの排ガスで給水を加熱・蒸発させる排熱回収
ボイラを、高圧スタックガスクーラに並列に設置し、か
つ排熱回収ボイラと高圧スタックガスクーラへの排ガス
分配割合を制御する分配手段および排熱回収ボイラと高
圧スタックガスクーラへの給水流量を制御する制御手段
をそれぞれ設けるようにしているので、部分負荷時に、
高圧スタックガスクーラに供給される排ガス量を減らす
ことにより、ボイラ節炭器内でのスチーミングの発生を
防止することができる。そして、残りの排ガスを排熱回
収ボイラに供給して蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タ
ービンサイクル系で使用することにより、プラント効率
を向上させることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the exhaust heat recovery boiler for heating and evaporating the feed water with the exhaust gas of the boiler is installed in parallel with the high-pressure stack gas cooler, and Since the distribution means for controlling the distribution ratio of the exhaust gas to the high-pressure stack gas cooler and the control means for controlling the flow rate of the water supply to the exhaust heat recovery boiler and the high-pressure stack gas cooler are provided,
By reducing the amount of exhaust gas supplied to the high-pressure stack gas cooler, it is possible to prevent the occurrence of steaming in the boiler economizer. Then, the remaining exhaust gas is supplied to the exhaust heat recovery boiler to generate steam, and the steam is used in the steam turbine cycle system, whereby plant efficiency can be improved.

【0078】さらに、本件の第2の発明は、部分負荷時
には、低圧スタックガスクーラの入口復水の温度が低下
しようとするが、この入口復水は排熱回収ボイラからの
蒸気により熱交換器で熱交換されて加熱されるので、温
度低下は防止ないし低減される。したがって、この入口
復水が通水する低圧スタックガスクーラの温度低下に起
因する硫黄分の付着ないし腐食を防止ないし低減するこ
とができる。
Further, according to the second aspect of the present invention, at the time of partial load, the temperature of the condensate of the inlet of the low-pressure stack gas cooler tends to decrease, and the condensate of the inlet is supplied to the heat exchanger by steam from the exhaust heat recovery boiler. Since the heat is exchanged and heated, the temperature is prevented or reduced. Therefore, it is possible to prevent or reduce the adhesion or corrosion of sulfur due to a decrease in the temperature of the low-pressure stack gas cooler through which the inlet condensate flows.

【0079】また、本件の第3の発明は、低圧スタック
ガスクーラの入口復水と高圧スタックガスクーラの入口
給水との間で熱交換を行なう熱交換器を設けるようにし
ているので、部分負荷時に、この熱交換器において給水
と復水との熱交換を行なうことにより、高圧スタックガ
スクーラの出口給水温度の上がり過ぎおよび低圧スタッ
クガスクーラの入口復水温度の下がり過ぎを防止し、ボ
イラ節炭器内でのスチーミングの発生および低圧スタッ
クガスクーラのチューブ外壁への硫黄分の付着を防止す
ることができる。
In the third aspect of the present invention, a heat exchanger for performing heat exchange between the condensed water of the inlet of the low-pressure stack gas cooler and the water supply of the inlet of the high-pressure stack gas cooler is provided. By performing heat exchange between feed water and condensate in this heat exchanger, it is possible to prevent the outlet feed water temperature of the high pressure stack gas cooler from rising too high and the inlet condensing temperature of the low pressure stack gas cooler from dropping too much. , And the adhesion of sulfur to the outer wall of the tube of the low-pressure stack gas cooler can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る汽力発電設備のリパ
ワリングシステムを示す系統図。
FIG. 1 is a system diagram showing a repowering system for a steam power plant according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)は前記第1実施例における高圧スタック
ガスクーラのQ−T線図、(b)は前記第1実施例にお
ける排熱回収ボイラのQ−T線図。
2A is a QT diagram of a high-pressure stack gas cooler according to the first embodiment, and FIG. 2B is a QT diagram of an exhaust heat recovery boiler according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施例に係る汽力発電設備のリパ
ワリングシステムを示す系統図。
FIG. 3 is a system diagram showing a repowering system for a steam power plant according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例に係る汽力発電設備のリパ
ワリングシステムを示す系統図。
FIG. 4 is a system diagram showing a repowering system for a steam power plant according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施例に係る汽力発電設備のリパ
ワリングシステムを示す系統図。
FIG. 5 is a system diagram showing a repowering system for a steam power plant according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の汽力発電設備の一例を示す系統図。FIG. 6 is a system diagram showing an example of a conventional steam power generation facility.

【図7】既設汽力発電設備にガスタービンプラントを追
設した従来のリパワリングシステムの一例を示す系統
図。
FIG. 7 is a system diagram showing an example of a conventional repowering system in which a gas turbine plant is added to an existing steam power generation facility.

【図8】図7のシステムに低圧スタックガスクーラを追
設した従来のリパワリングシステムを示す系統図。
8 is a system diagram showing a conventional repowering system in which a low-pressure stack gas cooler is added to the system of FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ボイラ 3 高圧タービン 7 中圧タービン 9 低圧タービン 10 発電機 11 復水器 22 ガスタービン 23 ガスタービン発電機 25 高圧スタックガスクーラ 26 低圧スタックガスクーラ 30,50 排熱回収ボイラ 31 ダンパ 35,51,53 調整弁 61 熱交換器 1 Boiler 3 High Pressure Turbine 7 Medium Pressure Turbine 9 Low Pressure Turbine 10 Generator 11 Condenser 22 Gas Turbine 23 Gas Turbine Generator 25 High Pressure Stack Gas Cooler 26 Low Pressure Stack Gas Cooler 30,50 Exhaust Heat Recovery Boiler 31 Damper 35,51,53 Adjustment Valve 61 heat exchanger

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01K 19/00 F01K 7/02 F01K 23/02 F01K 23/10 F01K 7/40 - 7/44 F22D 1/00 F22D 11/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01K 19/00 F01K 7/02 F01K 23/02 F01K 23/10 F01K 7/40-7/44 F22D 1 / 00 F22D 11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 汽力発電設備にガスタービンプラントを
追設し、ガスタービンの排気を、ボイラの燃焼用空気と
して使用するとともに、ボイラの排ガスを、蒸気タービ
ンサイクル系の給水を加熱する高圧スタックガスクーラ
に供給して排気再燃型コンバインドサイクルを構成した
リパワリングシステムにおいて、前記ボイラの排ガスで
給水を加熱・蒸発させる排熱回収ボイラを、排ガスの流
れに対して、前記高圧スタックガスクーラに並列に設置
し、かつ排熱回収ボイラと高圧スタックガスクーラへの
排ガス分配割合を制御する分配手段および排熱回収ボイ
ラと高圧スタックガスクーラへの給水流量を制御する制
御手段をそれぞれ設けたことを特徴とする汽力発電設備
のリパワリングシステム。
1. A high-pressure stack gas cooler in which a gas turbine plant is added to a steam power generation facility, and exhaust gas of a gas turbine is used as combustion air of a boiler, and exhaust gas of the boiler is heated to feed water of a steam turbine cycle system. In a repowering system configured as an exhaust reburn type combined cycle by supplying an exhaust heat recovery boiler that heats and evaporates feed water with exhaust gas from the boiler, the exhaust heat recovery boiler is installed in parallel with the high-pressure stack gas cooler with respect to the flow of exhaust gas, And a distribution means for controlling an exhaust gas distribution ratio to the exhaust heat recovery boiler and the high-pressure stack gas cooler, and a control means for controlling a flow rate of water supply to the exhaust heat recovery boiler and the high-pressure stack gas cooler. Repowering system.
【請求項2】 前記蒸気タービンサイクル系の復水を前
記ボイラの排ガスにより加熱する低圧スタックガスクー
ラと、この低圧スタックガスクーラの入口復水と前記排
熱回収ボイラからの蒸気との間で熱交換する熱交換器
と、を具備していることを特徴とする請求項1記載の汽
力発電設備のリパワリングシステム。
2. A low-pressure stack gas cooler for heating condensate of the steam turbine cycle system by exhaust gas from the boiler, and heat exchange between a condensate condensate of the low-pressure stack gas cooler and steam from the exhaust heat recovery boiler. The repowering system for a steam power plant according to claim 1, further comprising a heat exchanger.
【請求項3】 汽力発電設備にガスタービンプラントを
追設し、ガスタービンの排気を、ボイラの燃焼用空気と
して用いるとともに、ボイラの排ガスを、蒸気タービン
サイクル系の給水を加熱する高圧スタックガスクーラお
よび蒸気タービンサイクル系の復水を加熱する低圧スタ
ックガスクーラに順次供給して排熱再燃型コンバインド
サイクルを構成したリパワリングシステムにおいて、前
記低圧スタックガスクーラの入口復水と高圧スタックガ
スクーラの入口給水との間で熱交換を行なう熱交換器を
設けたことを特徴とする汽力発電設備のリパワリングシ
ステム。
3. A high-pressure stack gas cooler for adding a gas turbine plant to a steam power generation facility, using exhaust gas from the gas turbine as combustion air for a boiler, and heating exhaust gas from the boiler to feed water for a steam turbine cycle system. In a repowering system in which a condensate of a steam turbine cycle is sequentially supplied to a low-pressure stack gas cooler for heating condensate and constitutes an exhaust heat re-combustion combined cycle, an inlet condensate of the low-pressure stack gas cooler and an inlet water supply of a high-pressure stack gas cooler are provided. A repowering system for steam power generation equipment, which is provided with a heat exchanger that performs heat exchange.
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