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JP3524939B2 - 排気再燃式複合発電プラント - Google Patents

排気再燃式複合発電プラント

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JP3524939B2
JP3524939B2 JP10442393A JP10442393A JP3524939B2 JP 3524939 B2 JP3524939 B2 JP 3524939B2 JP 10442393 A JP10442393 A JP 10442393A JP 10442393 A JP10442393 A JP 10442393A JP 3524939 B2 JP3524939 B2 JP 3524939B2
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JP
Japan
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exhaust gas
gas cooler
pressure
water
feed water
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JP10442393A
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JPH06317108A (ja
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關 崇 司 井
田 隆 光 安
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸気タービンプラント
のボイラにガスタービンの排ガスを導入するとともに、
給水加熱器と並列に接続された排ガスクーラに蒸気ボイ
ラの排ガスを加熱媒体として供給するようにした排気再
燃式複合発電プラントに係り、特に排ガスクーラ系統の
水張り系統に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、上記ガスタービンと蒸気タービ
ンプラントとを組合わせた排気再燃式複合発電プラント
の概略系統図であって、ボイラ1で発生した高圧・高温
の蒸気が主蒸気管2を介して高圧蒸気タービン3に導入
され、さらに中圧蒸気タービン4、低圧蒸気タービン5
に導入され、そこでそれぞれ仕事が行なわれ、発電機6
によって動力が得られる。
【0003】低圧蒸気タービンで仕事を行なった蒸気は
復水器7で凝縮されて復水となり、復水ポンプ8により
復水脱塩装置9、復水ブースタポンプ10、グランド蒸
気復水器11及び低圧給水加熱器12を経て脱気器13
に送られる。そして、蒸気脱気器13で脱気された給水
は、給水ポンプ14で加圧され、高圧給水加熱器15を
経てボイラ1に還流される。
【0004】一方、前記ボイラ1にはガスタービン設備
からの排ガスが導入される。すなわち、ガスタービン設
備はコンプレッサ16、ガスタービン17、燃焼器18
及びそのガスタービン17によって回転駆動される発電
機19から構成されており、上記ガスタービン17から
の排ガスがボイラ1に導入されるとともに未燃焼の酸素
がボイラ1の燃焼に利用される。
【0005】上記ボイラ1での燃焼後のボイラ排ガス
は、空気予熱器(図示せず)で排熱を燃焼用の空気に熱
回収するとともに、高圧給水及び低圧給水の加熱に使用
される。すなわち、前記高圧給水加熱器15と並列に高
圧排ガスクーラ20が設けられ、低圧給水加熱器12と
並列に低圧排ガスクーラ21が設けられており、上記燃
焼用の空気を予熱した空気予熱器からの排ガスが順次上
記高圧排ガスクーラ20および低圧排ガスクーラ21に
導入され、そこで高圧給水及び低圧給水と熱交換して熱
回収される。そして、熱交換されたボイラ排ガスは煙道
入口近傍に設置された誘引通風機(図示せず)により誘
引されて煙道を介して煙突22より大気に放出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気再燃式
複合発電プラントは、ガスタービンと蒸気タービンとの
複合運転によって高効率な運転を行なうことを目的とす
るものであって、このためガスタービンとボイラで発生
する排ガスの廃熱を給水に出来る限り熱回収するように
してある。また、排気再燃式複合発電方式では、ガスタ
ービン発電及び蒸気タービン発電の単独運転と複合運転
での高負荷から低負荷までの運転が可能である。
【0007】そこで、このような種々の運転に対応し
て、蒸気タービンプラントの単独運転中に排ガスクーラ
系統のメンテナンス後の給水の水張り、及び系統のクリ
ーンアップを行なう必要がある。
【0008】しかしながら、従来上記排ガスクーラにお
ける給水の水張り及び系統のクリーンアップを行なう場
合には、特に高圧排ガスクーラにおいては、そこに供給
される給水が高温高圧となっているためそれを供給する
ことが不可能であるため、蒸気タービンプラントの運転
も停止しなければならず、排気再燃式複合発電方式の利
点であるガスタービン発電及び蒸気タービン発電の単独
運転が困難である等の問題がある。
【0009】本発明はこのような点に鑑み、上記排気再
燃式複合発電プラントの蒸気タービンプラントの単独運
転中においても、排ガスクーラ系統の給水の水張り及び
系統のクリーンアップを行なえるようにし、プラントの
運用性を向上させることができる排気再燃式複合発電プ
ラントを得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、蒸気ター
ビンプラントのボイラにガスタービンの排ガスを導入す
るとともに、給水加熱器と並列に接続された排ガスクー
ラに蒸気ボイラからの排ガスを加熱媒体として供給する
ようにした排気再燃式複合発電プラントにおいて、高圧
給水加熱器と並列に接続された高圧排ガスクーラ及び低
圧給水加熱器と並列に接続された低圧排ガスクーラの各
給水系統に、復水ブースタポンプの吐出側から分岐され
た水張り管をそれぞれ水張り弁を介して接続したことを
特徴とする。
【0011】第2の発明は、上記第1の発明において上
記高圧排ガスクーラ及び低圧排ガスクーラの各給水系統
の出口側に、復水器或はブロータンクに給水を排出する
逃がし管をそれぞれ連結したことを特徴とする。
【0012】また、第3の発明は、低圧給水加熱器と並
列に接続された低圧排ガスクーラの出口側から分岐さ
れ、水張り弁を有する水張り管を高圧給水加熱器と並列
に接続された高圧排ガスクーラの給水系統に接続したこ
とを特徴とする。
【0013】さらに、第4の発明は、上記第3の発明に
おいて、高圧排ガスクーラの給水系統の出口側に、復水
器或はブロータンクに給水を排出する逃がし管を連結し
たことを特徴とする。
【0014】
【作用】第1の発明においては、上記タービンプラント
の単独運転中に各排ガスクーラ系統のメンテナンスをし
た後、水張り弁を開けることによって復水ブースタポン
プの吐出側から分岐された水張り管を介して給水の一部
が各排ガスクーラに供給され、各排ガスクーラの水張り
が行なわれる。
【0015】また、第2の発明においては、上述のよう
にして水張り管を介して各排ガスクーラに供給された給
水が復水器或はブロータンクに排出され、各排ガスクー
ラ系統のクリーンアップが行なわれる。
【0016】第3の発明は、低圧排ガスクーラを通った
給水が水張り管を介して高圧排ガスクーラにも供給さ
れ、両排ガスクーラの水張りを行なうことができる。
【0017】さらに、第4の発明は、上記高圧排ガスク
ーラに導入された給水が逃がし管を介して復水器或はブ
ロータンクに排出され、両排ガスクーラ内を流通する給
水により両排ガスクーラ系統のクリーンアップが行なわ
れる。
【0018】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図1は、本発明の排気再燃式複合発電
プラントの一実施例の概略構成を示す系統図であって、
高圧排ガスクーラ20の給水管23の一端が止弁24を
介して給水ポンプ14の下流側に接続され、他端が止弁
25を介して高圧給水加熱器15の出口側における給水
系統に接続されている。また、低圧排ガスクーラ21の
給水管26の一端は、低圧給水加熱器12の入口側に設
けられている調節弁27の上流側に止弁28を介して接
続されており、上記給水管26の他端は調節弁29及び
止弁30を介して低圧給水加熱器12の出口側における
給水系統に接続されている。これらの点は図3に示すも
のと同一である。
【0019】ところで、復水ブースタポンプ10の吐出
側から高圧排ガスクーラ水張り管31が分岐導出されて
おり、この高圧排ガスクーラ水張り管31が水張り弁3
2を介して止め弁24の下流側に接続されている。ま
た、高圧排ガスクーラ20の出口側における給水管23
には止弁25の上流側に、ブロー弁33を有し復水器7
或はブロータンク(図示せず)に連通する逃がし管34
が接続されている。
【0020】一方、低圧排ガスクーラ21の上流側に設
けられている止弁28と並列に、水張り弁35が低圧排
ガスクーラ水張り管36によって接続されており、また
低圧排ガスクーラ21の出口側における給水管26に
は、調節弁29の上流側に、プロー弁37を有し復水器
7或ブロータンク(図示せず)に連通する逃し管38が
接続されている。
【0021】図1は、上記タービンプラントの単独運転
中を示しており、高圧給水加熱器15と並列に設けられ
ている高圧排ガスクーラ20の入口側及び出口側の止弁
24,25は閉じられている。しかして、高圧排ガスク
ーラ20のメンテナンスが完了した後、その給水系統に
水を供給する場合には、水張り弁32を開けることによ
って、復水ブースタポンプ10から吐出された復水の一
部が高圧排ガスクーラ水張り管31を経て高圧排ガスク
ーラ20に供給され、その給水系統の水張りが行なわれ
る。
【0022】また、ブロー弁33を開くと、上記高圧排
ガスクーラ水張り管31から流入する給水が高圧排ガス
クーラ20を介して復水器7或はブロータンクに回収さ
れ、蒸気タービンプラント運転中に、高圧排ガスクーラ
の給水系統のクリーンアップを行なうことができる。
【0023】一方、低圧排ガスクーラ21においても、
水張り弁35を開けると、低圧排ガスクーラ水張り管3
6を経て、給水の一部が低圧排ガスクーラ21に流入
し、その給水系統の水張りが行なわれる。
【0024】また、同時にブロー弁37を開くことによ
って、上記低圧排ガスクーラ水張り管36を介して低圧
排ガスクーラ21に流入する給水が、復水器7或はブロ
ータンクに回収され、低圧排ガスクーラの給水系統のク
リーンアップを行なうことができる。
【0025】図2は本発明の他の実施例を示す図であ
り、低圧排ガスクーラ21の出口側において高圧排ガス
クーラ水張り管40が給水管26から分岐導出され、そ
の先端が高圧排ガスクーラ20の入口側の止め弁24の
下流側に接続されており、その高圧排ガスクーラ水張り
管40に水張り弁41が設けられている。また高圧排ガ
スクーラ20の出口側には、第1実施例と同様に止弁2
5の上流側にブロー弁33を有する逃し管34が接続さ
れている。
【0026】しかして、上記タービンプラント単独運転
中に、各排ガスクーラ20,21の水張り及びクリーン
アップを行なう場合には、止弁24,25,30を閉じ
た状態で止弁28を開けると、ブースポンプ10から吐
出された復水の一部が上記止弁28を経て低圧排ガスク
ーラ21に導入され、その水張りが行なわれる。そこ
で、水張り弁41を開とすると、上記低圧排ガスクーラ
21に流入した水が高圧排ガスクーラ水張り管40を経
て高圧排ガスクーラ20に流入し、その高圧排ガスクー
ラ20の給水系統の水張りが行なわれる。
【0027】またその時ブロー弁33を開とすると、低
圧排ガスクーラ21及び高圧排ガスクーラ20を通過し
た給水が、ブロー弁33及び逃し管34を経て復水器7
或はブロータンクに回収され、第1、低圧排ガスクーラ
の給水系統のクリーンアップを行なうことができる。
【0028】ところで、上述のように蒸気タービンプラ
ントの単独運転中に高圧排ガスクーラ20及び低圧排ガ
スクーラ21の水張り及びクリーンアップを行なうのに
復水ブースタポンプ10を用いているので、低圧・高圧
給水加熱器への給水流量に影響を与えないようにするた
めには、復水ブースタポンプの予備機43を起動するこ
とによって水張り及びクリーンアップに流す流量を確保
することができ、このようにすることにより蒸気タービ
ンプラントの単独運転中に給水系統の流量変化を最小と
して水張り及びクリーンアップを行なうことができる。
【0029】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成したので、
蒸気タービンプラントの単独運転中において給水が高温
高圧となっているにもかかわらず、復水ブースタポンプ
から吐出された低温・低圧の給水を高圧及び低圧排ガス
クーラに供給することができ、その水張り及び系統のク
リーンアップを行なうことができる。したがって、蒸気
タービンプラントの単独運転中に、排ガスクーラの水張
り及び系統のクリーンアップを行なうことができ、複合
運転への移行を短時間で行なうことができ、プラントの
運用性を向上でき、しかも既設の設備を有効に利用する
ことができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排気再燃式複合発電プラントの一実施
例の概略系統図。
【図2】本発明の他の実施例の概略系統図。
【図3】従来の排気再燃式複合発電プラントの概略系統
図。
【符号の説明】 1 ボイラ 3 高圧蒸気タービン 4 中圧蒸気タービン 5 低圧蒸気タービン 7 復水器 10 復水ブースタポンプ 12 低圧給水加熱器 13 脱気器 15 高圧給水加熱器 17 ガスタービン 20 高圧排ガスクーラ 21 低圧排ガスクーラ 24,25,28,30 止弁 31,40 高圧排ガスクーラ水張り管 32,35,41 水張り弁 33,37 ブロー弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01K 23/10 F22D 1/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸気タービンプラントのボイラにガスター
    ビンの排ガスを導入するとともに、給水加熱器と並列に
    接続された排ガスクーラに上記ボイラからの排ガスを加
    熱媒体として供給するようにした排気再燃式複合発電プ
    ラントにおいて、高圧給水加熱器と並列に接続された高
    圧排ガスクーラ、及び低圧給水加熱器と並列に接続され
    た低圧排ガスクーラの各給水系統に、復水ブースタポン
    プの吐出側から分岐され、水張り弁を有する水張り管を
    それぞれ接続したことを特徴とする、排気再燃式複合発
    電プラント。
  2. 【請求項2】高圧排ガスクーラ及び低圧排ガスクーラの
    各給水系統の出口側に、復水器或はブロータンクに給水
    を排出する逃がし管をそれぞれ連結したことを特徴とす
    る、請求項1記載の排気再燃式複合発電プラント。
  3. 【請求項3】蒸気タービンプラントのボイラにガスター
    ビンの排ガスを導入するとともに、給水加熱器と並列に
    接続された排ガスクーラに上記ボイラからの排ガスを加
    熱媒体として供給するようにした排気再燃式複合発電プ
    ラントにおいて、低圧給水加熱器と並列に接続された低
    圧排ガスクーラの出口側から分岐され、水張り弁を有す
    る水張り管を高圧給水加熱器と並列に接続された高圧排
    ガスクーラの給水系統に接続したことを特徴とする、排
    気再燃式複合発電プラント。
  4. 【請求項4】高圧排ガスクーラの給水系統の出口側に、
    復水器或はブロータンクに給水を排出する逃がし管を連
    結したことを特徴とする、請求項3記載の排気再燃式複
    合発電プラント。
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