JP3706552B2 - 一軸コンバインドプラント - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスタービンと蒸気タービンとを１本の軸で繋いだ一軸コンバインドプラントに関し、ガスタービンと蒸気タービンとの間にクラッチを介設した場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンと蒸気タービンとを１本の軸で繋いだ一軸コンバインドプラントは、高効率で且つ有害物質（ＮＯＸ等）の排出量が少なく、また、一日の消費電力量の変化に柔軟に対応可能なプラントである。
【０００３】
図３は従来の一軸コンバインドプラントの構成図である。同図に示すように、ガスタービン１と蒸気タービン２は１本の軸３で繋がれており、この軸３に発電機４も繋がれている。ガスタービン１の燃料としてはガスと油の２通りがあり、ガスタービン１への燃料ガス供給ライン５には燃料ガス用制御弁６が設けられ、ガスタービン１への燃料油供給ライン７には燃料油用制御弁８が設けられている。これらの制御弁６，８は制御油圧（作動油の圧力）を調節することにより弁開度が調節されて、ガスタービン１への燃料ガスや燃料油の供給量を制御するものである。また、蒸気タービン２への蒸気供給ライン９には蒸気加減弁１０が設けられており、この蒸気加減弁１０も制御油圧（作動油の圧力）を調整することにより弁開度が調節されて、蒸気タービン２への蒸気の供給量を制御するものである。
【０００４】
そして、この一軸コンバインドプラントには図示のような非常遮断油系統が設けられている。即ち、ガスタービン非常遮断油ラインとして、燃料ガス制御弁６を遮断するための燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１と、燃料油制御弁８を遮断するための燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２とを有しており、一方の燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１には燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３が設けられ、他方の燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２には燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４が設けられている。
【０００５】
従って、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３のみを閉じて（励磁して）燃料ガス制御弁６の非常遮断油圧力を確立することにより、燃料ガス制御弁６による燃料ガス供給量の制御を可能とし、燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４を非励磁とすれば、燃料ガスでガスタービン１を運転することができる。逆に、燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４のみを閉じて（励磁して）燃料油制御弁８の非常遮断油圧力を確立することにより、燃料油制御弁８による燃料油供給量の制御を可能とし、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３は非励磁とすれば、燃料油でガスタービン１を運転することができる。
【０００６】
また、蒸気タービン非常遮断油ラインとして、蒸気加減弁１０を遮断するための蒸気加減弁用非常遮断油ライン１５が設けられており、この蒸気加減弁用非常遮断油ライン１５には蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６が設けられている。蒸気タービン２へ蒸気を供給する際には、蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６を閉じて（励磁して）蒸気加減弁１０の非常遮断油圧力を確立することにより、蒸気加減弁１０による蒸気供給量の制御を可能とする。
【０００７】
また、蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６は、逆止弁１７，１８を介して、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１と燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２にも接続されている。逆止弁１７は図中に矢印で示すように燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１から蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。逆止弁１８は図中に矢印で示すように燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２から蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。
【０００８】
この非常遮断油系統の各トリップ電磁弁１３，１４，１６は、図示しない保護インターロック回路により下記に示す要領で作動される。
【０００９】
即ち、ガスタービン１を燃料ガスで運転する場合には、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３のみを閉じる（励磁する）ことで燃料ガス制御弁６のみを作動可能とする。このとき、燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４は開いたまま（非励磁のまま）にし、誤って燃料油がガスタービン１に供給されないようにする。逆に、ガスタービン１を燃料油で運転する場合には、燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４のみを閉じる（励磁する）ことで燃料油制御弁８のみを作動可能とする。このとき、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３は開いたまま（非励磁のまま）にし、誤って燃料ガスがガスタービン１に供給されないようにする。
【００１０】
また、従来の一軸コンバインドプラントでは、ガスタービン１と蒸気タービン２は一緒に起動するため、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４を閉じて（励磁して）ガスタービン１を起動するのと同時に、蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６も閉じて（励磁して）、蒸気加減弁１０も作動可能とすることにより、蒸気タービン２も起動する。
【００１１】
そして、ガスタービン１を停止させるときには、励磁されていた燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３（又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４）を開き、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１（又は燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２）を介して燃料ガス制御弁６（又は燃料油制御弁８）から非常遮断油を抜くことにより、制御油（作動油）を逃がして燃料ガス制御弁６（又は燃料油制御弁８）を遮断し、燃料ガス（又は燃料油）の供給を停止する。また、蒸気タービン２を停止するときには、励磁されていた蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６も開き、蒸気加減弁用非常遮断油ライン１５を介して蒸気加減弁１０から非常遮断油を抜くことにより、制御油（作動油）を逃がして蒸気加減弁１０を遮断し、蒸気の供給を停止する。
【００１２】
しかも、従来の一軸コンバインドプラントではガスタービン１は運転状態のままにして、蒸気タービン２のみを停止させることはないため、上記のように逆止弁１７，１８を介して蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６と燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１及び燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２とを接続することにより、蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６を開けば（非励磁にすれば）、蒸気加減弁１０の非常遮断油だけでなく、燃料ガス制御弁６や燃料油制御弁８の非常遮断油も抜けて、燃料ガス制御弁６や燃料油制御弁８も遮断するようにしている。このことによって確実にガスタービン１と蒸気タービン２とを同時に停止することができ、例えばガスタービン１に事故が発生したときに故障で燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４が開かなくてガスタービン１に燃料ガス又は燃料油を供給し続けることより事故を拡大させるような事態を防ぐことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような一軸コンバインドプラントに対して、最近、更に建設コストの低減要求が高まってきている。従来の一軸コンバインドプラントでは下記に示す事項がコストアップの要因となっている。
【００１４】
（１） 起動時にガスタービン１と蒸気タービン２とを同時に起動するため、巨大な起動トルクを発生させることが可能なサイリスター（起動装置）を必要とする。
（２） 起動時にガスタービン１とともに蒸気タービン２も回転するため、蒸気タービン２の羽根が風損によって熱膨張しないように蒸気タービン２に冷却蒸気を供給することが必要である。しかしながら、ガスタービン１による発電機出力が上昇するまでは、ガスタービン１の排気ガスで蒸気を作る排ガスボイラーにおいて蒸気タービン２に投入可能な蒸気が作れない。このため、排ガスボイラーで蒸気タービン２に投入可能な蒸気が作られるまでの間、蒸気タービンの冷却に十分な蒸気を蒸気タービン２に供給することができるだけの非常に容量の大きな補助ボイラーが必要となる。
【００１５】
そこで、現在、建設コストの低減を図るため、図４に示すようにガスタービン１（発電機４）と蒸気タービン２との間にクラッチ２１を介設することにより、ガスタービン１と蒸気タービン２の結合・切り離しを可能とした一軸コンバインドプラントが提案されている。このクラッチ２１を適用した一軸コンバインドプラントでは、クラッチ２１によりガスタービン１と蒸気タービン２とを切り離した状態で、まず、ガスタービン１と発電機４のみを起動する。ガスタービン１が定格回転数に到達すると、発電機４を併入する。発電機併入後、ガスタービン１の排ガスにより図示しない排ガスボイラーで発生する蒸気を、蒸気タービン２に供給可能になった時点で蒸気タービン２に供給して、蒸気タービン２を起動する。そして、蒸気タービン２が定格回転数に到達後、クラッチ２１を嵌合させて蒸気タービン２のトルクを発電機４に伝える。
【００１６】
このクラッチ２１を適用した一軸コンバインドプラントによれば、まず、ガスタービン１と発電機４のみを起動するため、起動に必要なサイリスターの容量を小さくすることができる（蒸気タービン２の重量分、容量が小さくてすむ）。また、ガスタービン１と発電機４のみが運転されている期間には、蒸気タービン２は低速回転で回っており、冷却蒸気は不要となるため、補助ボイラーの容量を小さくすることもできる。
【００１７】
ところが、図３に示す従来の一軸コンバインドプラントにクラッチ２１を適用してサイリスターや補助ガスボイラーの容量を低減しようとした場合、次のような問題点がある。
【００１８】
（１） クラッチ２１を適用した一軸コンバインドプラントでは、ガスタービン１のみを運転して蒸気タービン２は停止させることができるようにする必要がある。つまり、負荷遮断時や所内単独運転時など、低負荷又は無負荷で運転する場合、排ガスボイラーにおいて蒸気タービン２へ投入可能な圧力と温度を持った蒸気を発生されることができない。この場合、従来の一軸コンバインドプラントでは補助ボイラーから蒸気タービン２に冷却蒸気を供給することによって蒸気タービン２をガスタービン１とともに回転させておくことができた。しかし、クラッチ２１を適用した一軸コンバインドプラントでは上記のように蒸気タービン用冷却蒸気を発生させることができるだけの十分大きな補助ボイラーを用意しない（このことによって設備コストを抑えることが可能）ため、低負荷又は無負荷で運転する場合には蒸気タービン２のみを停止せざるを得ない。ところが、図３に示す非常遮断油系統の構成では蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６を開くと、蒸気加減弁１０だけでなく、燃料ガス制御弁６及び燃料油制御弁８も遮断するため、蒸気タービン２のみを停止させることはできない。
（２） また、逆止弁１７，１８を設けずに燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１及び燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２と蒸気加減弁用非常遮断油ライン１５とを分離すると、ガスタービン１に事故が発生したときに故障で燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４が開かない場合、ガスタービン１を止めることができずにガスタービン１を壊すことになる。
【００１９】
従って、本発明は上記の事情に鑑み、蒸気タービンのみを停止させることもでき、しかも、ガスタービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁（燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁）が故障で開かない場合でも確実にガスタービンを停止させることができる構成の非常遮断油系統を備えた一軸コンバインドプラントを提供することを課題とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の一軸コンバインドプラントは、ガスタービンと蒸気タービンとを１本の軸で繋ぎ、且つ、ガスタービンと蒸気タービンとの間にクラッチを介設してガスタービンと蒸気タービンの結合・切り離しを可能とした一軸コンバインドプラントにおいて、
ガスタービン非常遮断油ラインと、蒸気タービン非常遮断油ラインとを有し、ガスタービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、ガスタービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁のみが遮断してガスタービンへの燃料の供給を停止し、
蒸気タービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この蒸気供給ラインに設けた弁のみが遮断して蒸気タービンへの蒸気の供給を停止するように構成するとともに、
ガスタービン非常遮断油ラインと蒸気タービン非常遮断油ラインとに逆止弁を介してマスタートリップ弁を接続し、このマスタートリップ弁が開いたときには、ガスタービン非常遮断油ライン及び蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁及び蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁と蒸気供給ラインに設けた弁がともに遮断してガスタービンへの燃料の供給と蒸気タービンへの蒸気の供給とを停止するように構成してなる非常遮断油系統を備えたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態に係る一軸コンバインドプラントの構成図、図２は前記一軸コンバインドプラントに備えた非常遮断油系統の各電磁弁を作動する保護インターロック回路図である。
【００２３】
図１に示すように、ガスタービン３１と蒸気タービン３２は１本の軸３３で繋がれており、この軸３３に発電機３４も繋がれている。ガスタービン３１の燃料としてはガスと油の２通りがあり、ガスタービン３１への燃料ガス供給ライン３５には燃料ガス用制御弁３６が設けられ、ガスタービン３１への燃料油供給ライン３７には燃料油用制御弁３８が設けられている。これらの制御弁３６，３８は制御油圧（作動油の圧力）を調節することにより弁開度が調節されて、ガスタービン３１への燃料ガスや燃料油の供給量を制御するものである。蒸気タービン３２への蒸気供給ライン３９には蒸気加減弁４０が設けられており、この蒸気加減弁４０も制御油圧（作動油の圧力）を調整することにより弁開度が調節されて、蒸気タービン３２への蒸気の供給量を制御するものである。
【００２４】
また、ガスタービン３１（発電機３４）と蒸気タービン３２との間にクラッチ４１を介設することでガスタービン３１と蒸気タービン３２の結合・切り離しを可能としており、このことによって、図示しないサイリスターや補助ボイラーの容量を小さくしている。なお、クラッチ４１としては、ヘリカルスプライン嵌合構造を用いたクラッチの他、各種のクラッチを適用することができる。
【００２５】
このクラッチ４１を適用した一軸コンバインドプラントでは、クラッチ４１によりガスタービン３１と蒸気タービン３２とを切り離した状態で、まず、ガスタービン３１と発電機３４のみを起動する。ガスタービン３１が定格回転数に到達すると、発電機３４を併入する。発電機併入後、ガスタービン３１の排ガスにより図示しない排ガスボイラーで発生する蒸気を、蒸気タービン３２に供給可能になった時点で蒸気タービン３２に供給して、蒸気タービン３２を起動する。そして、蒸気タービン３２が定格回転数に到達後、クラッチ４１を嵌合させて蒸気タービン３２のトルクを発電機３４に伝える。
【００２６】
そして、このクラッチ４１を適用した一軸コンバインドプラントには、図示のような非常遮断油系統が設けられている。即ち、ガスタービン非常遮断油ラインとして、燃料ガス制御弁３６を遮断するための燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２と、燃料油制御弁３８を遮断するための燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３とを有しており、一方の燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２には燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４が設けられ、他方の燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３には燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５が設けられている。
【００２７】
従って、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４のみを閉じて（励磁して）燃料ガス制御弁３６の非常遮断油圧力を確立することにより、燃料ガス制御弁３６による燃料ガス供給量の制御を可能とし、燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５を非励磁とすれば、燃料ガスでガスタービン３１を運転することができる。逆に、燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５のみを閉じて（励磁して）燃料油制御弁３８の非常遮断油圧力を確立することにより、燃料油制御弁３８による燃料油供給量の制御を可能とし、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４を非励磁とすれば、燃料油でガスタービン１を運転することができる。
【００２８】
また、蒸気タービン非常遮断油ラインとして、蒸気加減弁４０を非常遮断するための蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６が設けられており、この蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６には蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７が設けられている。蒸気タービン３２へ蒸気を供給する際には、蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７を閉じて（励磁して）蒸気加減弁４０の非常遮断油圧力を確立することにより、蒸気加減弁４０による蒸気供給量の制御を可能とする。
【００２９】
ガスタービン３１を停止させるときには、励磁されていた燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４（又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５）を開き、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２（又は燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３）を介して燃料ガス制御弁３６（又は燃料油制御弁３８）から非常遮断油を抜くことにより、制御油（作動油）を逃がして燃料ガス制御弁３６（又は燃料油制御弁３８）を遮断し、燃料ガス（又は燃料油）の供給を停止する。また、蒸気タービン３２を停止するときには、励磁されていた蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７を開き、蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６を介して蒸気加減弁４０から非常遮断油を抜くことにより、制御油（作動油）を逃がして蒸気加減弁４０を遮断し、蒸気の供給を停止する。そして、従来のように蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７と燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２及び燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３とが逆止弁によって接続されていないため、即ち、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２及び燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３と蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６とが独立しているため、蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７を開いたとき、燃料ガス制御弁３６や燃料油制御弁３８の非常遮断油も抜けるとはなく、蒸気タービン３２のみが停止する。
【００３０】
しかも、本実施の形態の一軸コンバインドプラントでは、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２と、燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３と、蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６には、逆止弁４８，４９，５０を介して、マスタートリップ電磁弁５１が接続されている。逆止弁４８は図中に矢印で示すように燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２からマスタートリップ電磁弁５１への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。逆止弁４９は図中に矢印で示すように燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３からマスタートリップ電磁弁５１への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。逆止弁５０は図中に矢印で示すように蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６からマスタートリップ電磁弁５１への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。
【００３１】
ここで、この非常遮断油系統の各トリップ電磁弁４８，４９，５０を作動する保護インターロック回路の例を図２に基づいて説明する。
【００３２】
図２に示すように、ガスタービン燃料入り指令信号Ｓ２があり、且つ、タービン非常停止指令信号Ｓ４がないときに、燃料ガス選択信号Ｓ１があれば燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ７が出力されて燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４が励磁し（閉じ）、燃料油選択信号Ｓ３があれば燃料油制御弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ８が出力されて燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５が励磁する（閉じる）。また、タービン非常停止信号Ｓ４がないときには、マスタートリップ電磁弁励磁信号Ｓ９が出力されてマスタートリップ電磁弁５１が励磁する（閉じる）。また、タービン非常停止信号Ｓ４がなく、且つ、蒸気タービン停止指令信号Ｓ５がないときに、蒸気タービン励磁指令信号Ｓ６があると、蒸気加減弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ１０が出力されて蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７が励磁する（閉じる）。
【００３３】
そして、低負荷時や無負荷時などにおいて蒸気タービン３２だけを停止するために蒸気タービン停止指令信号Ｓ５があったときには、蒸気加減弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ１０がＯＦＦになって蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７が非励磁となり（開き）、蒸気タービン３２だけが停止する。一方、タービン非常停止指令信号Ｓ４があったときは、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ７、燃料油制御弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ８及び蒸気加減弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ１０がＯＦＦになって燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４、燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５及び蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７が非励磁となるため（開くため）、ガスタービン３１及び蒸気タービン３２が停止し、しかも、マスタートリップ電磁弁励磁信号Ｓ９もＯＦＦとなって、マスタートリップ電磁弁５１も非励磁となるため（開くため）、蒸気タービン３１及びガスタービン３２が確実停止する。
【００３４】
以上のことから、本実施の形態に係る一軸コンバインドプラントによれば、一軸コンバインドプラントにクラッチを適用する際の課題を解決することができる。即ち、蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７のみを開くことにより、ガスタービン３１は運転状態のままにして蒸気タービン３２のみを停止することができ、しかも、ガスタービン３１と蒸気タービン３２をともに停止する際には、マスタートリップ電磁弁５１を開くとにより、ガスタービン３１と蒸気タービン３２とを確実に停止することができるため、例えばガスタービン３１に事故が発生したときに故障で燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５が開かなくても、ガスタービン３１を安全に停止することができる。その結果、クラッチ４１を適用して従来よりも安いコストで一軸コンバインドプラントを製作することができるようになる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、本発明の一軸コンバインドプラントは、ガスタービンと蒸気タービンとを１本の軸で繋ぎ、且つ、ガスタービンと蒸気タービンとの間にクラッチを介設してガスタービンと蒸気タービンの結合・切り離しを可能とした一軸コンバインドプラントにおいて、ガスタービン非常遮断油ラインと、蒸気タービン非常遮断油ラインとを有し、ガスタービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、ガスタービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁のみが遮断してガスタービンへの燃料の供給を停止し、蒸気タービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この蒸気供給ラインに設けた弁のみが遮断して蒸気タービンへの蒸気の供給を停止するように構成するとともに、ガスタービン非常遮断油ラインと蒸気タービン非常遮断油ラインとに逆止弁を介してマスタートリップ弁を接続し、このマスタートリップ弁が開いたときには、ガスタービン非常遮断油ライン及び蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁及び蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁と蒸気供給ラインに設けた弁がともに遮断してガスタービンへの燃料の供給と蒸気タービンへの蒸気の供給とを停止するように構成してなる非常遮断油系統を備えたことを特徴とする。
【００３６】
従って、本発明の一軸コンバインドプラントによれば、一軸コンバインドプラントにクラッチを適用する際の課題を解決することができる。即ち、蒸気タービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁のみを開くことにより、ガスタービンは運転状態のままにして蒸気タービンのみを停止することができ、しかも、ガスタービンと蒸気タービンをともに停止する際には、マスタートリップ弁を開くとにより、ガスタービンと蒸気タービンとを確実に停止することができるため、例えばガスタービンに事故が発生したときに故障でガスタービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁が開かなくても、ガスタービンを安全に停止することができる。その結果、クラッチを適用して従来よりも安いコストで一軸コンバインドプラントを製作することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る一軸コンバインドプラントの構成図である。
【図２】前記一軸コンバインドプラントに備えた非常遮断油系統の各電磁弁を作動する保護インターロック回路図である。
【図３】従来の一軸コンバインドプラントの構成図である。
【図４】クラッチを適用した一軸コンバインドプラントの構成図である。
【符号の説明】
３１ ガスタービン
３２ 蒸気タービン
３３ 軸
３４ 発電機
３５ 燃料ガス供給ライン
３６ 燃料ガス制御弁
３７ 燃料油供給ライン
３８ 燃料油制御弁
３９ 蒸気供給ライン
４０ 蒸気加減弁
４１ クラッチ
４２ 燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン
４３ 燃料油制御弁用非常遮断油ライン
４４ 燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁
４５ 燃料油制御弁用トリップ電磁弁
４６ 蒸気加減弁用非常遮断油ライン
４７ 蒸気加減弁用トリップ電磁弁
４８，４９，５０ 逆止弁
５１ マスタートリップ電磁弁
【発明の属する技術分野】
本発明はガスタービンと蒸気タービンとを１本の軸で繋いだ一軸コンバインドプラントに関し、ガスタービンと蒸気タービンとの間にクラッチを介設した場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンと蒸気タービンとを１本の軸で繋いだ一軸コンバインドプラントは、高効率で且つ有害物質（ＮＯＸ等）の排出量が少なく、また、一日の消費電力量の変化に柔軟に対応可能なプラントである。
【０００３】
図３は従来の一軸コンバインドプラントの構成図である。同図に示すように、ガスタービン１と蒸気タービン２は１本の軸３で繋がれており、この軸３に発電機４も繋がれている。ガスタービン１の燃料としてはガスと油の２通りがあり、ガスタービン１への燃料ガス供給ライン５には燃料ガス用制御弁６が設けられ、ガスタービン１への燃料油供給ライン７には燃料油用制御弁８が設けられている。これらの制御弁６，８は制御油圧（作動油の圧力）を調節することにより弁開度が調節されて、ガスタービン１への燃料ガスや燃料油の供給量を制御するものである。また、蒸気タービン２への蒸気供給ライン９には蒸気加減弁１０が設けられており、この蒸気加減弁１０も制御油圧（作動油の圧力）を調整することにより弁開度が調節されて、蒸気タービン２への蒸気の供給量を制御するものである。
【０００４】
そして、この一軸コンバインドプラントには図示のような非常遮断油系統が設けられている。即ち、ガスタービン非常遮断油ラインとして、燃料ガス制御弁６を遮断するための燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１と、燃料油制御弁８を遮断するための燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２とを有しており、一方の燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１には燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３が設けられ、他方の燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２には燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４が設けられている。
【０００５】
従って、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３のみを閉じて（励磁して）燃料ガス制御弁６の非常遮断油圧力を確立することにより、燃料ガス制御弁６による燃料ガス供給量の制御を可能とし、燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４を非励磁とすれば、燃料ガスでガスタービン１を運転することができる。逆に、燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４のみを閉じて（励磁して）燃料油制御弁８の非常遮断油圧力を確立することにより、燃料油制御弁８による燃料油供給量の制御を可能とし、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３は非励磁とすれば、燃料油でガスタービン１を運転することができる。
【０００６】
また、蒸気タービン非常遮断油ラインとして、蒸気加減弁１０を遮断するための蒸気加減弁用非常遮断油ライン１５が設けられており、この蒸気加減弁用非常遮断油ライン１５には蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６が設けられている。蒸気タービン２へ蒸気を供給する際には、蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６を閉じて（励磁して）蒸気加減弁１０の非常遮断油圧力を確立することにより、蒸気加減弁１０による蒸気供給量の制御を可能とする。
【０００７】
また、蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６は、逆止弁１７，１８を介して、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１と燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２にも接続されている。逆止弁１７は図中に矢印で示すように燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１から蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。逆止弁１８は図中に矢印で示すように燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２から蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。
【０００８】
この非常遮断油系統の各トリップ電磁弁１３，１４，１６は、図示しない保護インターロック回路により下記に示す要領で作動される。
【０００９】
即ち、ガスタービン１を燃料ガスで運転する場合には、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３のみを閉じる（励磁する）ことで燃料ガス制御弁６のみを作動可能とする。このとき、燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４は開いたまま（非励磁のまま）にし、誤って燃料油がガスタービン１に供給されないようにする。逆に、ガスタービン１を燃料油で運転する場合には、燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４のみを閉じる（励磁する）ことで燃料油制御弁８のみを作動可能とする。このとき、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３は開いたまま（非励磁のまま）にし、誤って燃料ガスがガスタービン１に供給されないようにする。
【００１０】
また、従来の一軸コンバインドプラントでは、ガスタービン１と蒸気タービン２は一緒に起動するため、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４を閉じて（励磁して）ガスタービン１を起動するのと同時に、蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６も閉じて（励磁して）、蒸気加減弁１０も作動可能とすることにより、蒸気タービン２も起動する。
【００１１】
そして、ガスタービン１を停止させるときには、励磁されていた燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３（又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４）を開き、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１（又は燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２）を介して燃料ガス制御弁６（又は燃料油制御弁８）から非常遮断油を抜くことにより、制御油（作動油）を逃がして燃料ガス制御弁６（又は燃料油制御弁８）を遮断し、燃料ガス（又は燃料油）の供給を停止する。また、蒸気タービン２を停止するときには、励磁されていた蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６も開き、蒸気加減弁用非常遮断油ライン１５を介して蒸気加減弁１０から非常遮断油を抜くことにより、制御油（作動油）を逃がして蒸気加減弁１０を遮断し、蒸気の供給を停止する。
【００１２】
しかも、従来の一軸コンバインドプラントではガスタービン１は運転状態のままにして、蒸気タービン２のみを停止させることはないため、上記のように逆止弁１７，１８を介して蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６と燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１及び燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２とを接続することにより、蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６を開けば（非励磁にすれば）、蒸気加減弁１０の非常遮断油だけでなく、燃料ガス制御弁６や燃料油制御弁８の非常遮断油も抜けて、燃料ガス制御弁６や燃料油制御弁８も遮断するようにしている。このことによって確実にガスタービン１と蒸気タービン２とを同時に停止することができ、例えばガスタービン１に事故が発生したときに故障で燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４が開かなくてガスタービン１に燃料ガス又は燃料油を供給し続けることより事故を拡大させるような事態を防ぐことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような一軸コンバインドプラントに対して、最近、更に建設コストの低減要求が高まってきている。従来の一軸コンバインドプラントでは下記に示す事項がコストアップの要因となっている。
【００１４】
（１） 起動時にガスタービン１と蒸気タービン２とを同時に起動するため、巨大な起動トルクを発生させることが可能なサイリスター（起動装置）を必要とする。
（２） 起動時にガスタービン１とともに蒸気タービン２も回転するため、蒸気タービン２の羽根が風損によって熱膨張しないように蒸気タービン２に冷却蒸気を供給することが必要である。しかしながら、ガスタービン１による発電機出力が上昇するまでは、ガスタービン１の排気ガスで蒸気を作る排ガスボイラーにおいて蒸気タービン２に投入可能な蒸気が作れない。このため、排ガスボイラーで蒸気タービン２に投入可能な蒸気が作られるまでの間、蒸気タービンの冷却に十分な蒸気を蒸気タービン２に供給することができるだけの非常に容量の大きな補助ボイラーが必要となる。
【００１５】
そこで、現在、建設コストの低減を図るため、図４に示すようにガスタービン１（発電機４）と蒸気タービン２との間にクラッチ２１を介設することにより、ガスタービン１と蒸気タービン２の結合・切り離しを可能とした一軸コンバインドプラントが提案されている。このクラッチ２１を適用した一軸コンバインドプラントでは、クラッチ２１によりガスタービン１と蒸気タービン２とを切り離した状態で、まず、ガスタービン１と発電機４のみを起動する。ガスタービン１が定格回転数に到達すると、発電機４を併入する。発電機併入後、ガスタービン１の排ガスにより図示しない排ガスボイラーで発生する蒸気を、蒸気タービン２に供給可能になった時点で蒸気タービン２に供給して、蒸気タービン２を起動する。そして、蒸気タービン２が定格回転数に到達後、クラッチ２１を嵌合させて蒸気タービン２のトルクを発電機４に伝える。
【００１６】
このクラッチ２１を適用した一軸コンバインドプラントによれば、まず、ガスタービン１と発電機４のみを起動するため、起動に必要なサイリスターの容量を小さくすることができる（蒸気タービン２の重量分、容量が小さくてすむ）。また、ガスタービン１と発電機４のみが運転されている期間には、蒸気タービン２は低速回転で回っており、冷却蒸気は不要となるため、補助ボイラーの容量を小さくすることもできる。
【００１７】
ところが、図３に示す従来の一軸コンバインドプラントにクラッチ２１を適用してサイリスターや補助ガスボイラーの容量を低減しようとした場合、次のような問題点がある。
【００１８】
（１） クラッチ２１を適用した一軸コンバインドプラントでは、ガスタービン１のみを運転して蒸気タービン２は停止させることができるようにする必要がある。つまり、負荷遮断時や所内単独運転時など、低負荷又は無負荷で運転する場合、排ガスボイラーにおいて蒸気タービン２へ投入可能な圧力と温度を持った蒸気を発生されることができない。この場合、従来の一軸コンバインドプラントでは補助ボイラーから蒸気タービン２に冷却蒸気を供給することによって蒸気タービン２をガスタービン１とともに回転させておくことができた。しかし、クラッチ２１を適用した一軸コンバインドプラントでは上記のように蒸気タービン用冷却蒸気を発生させることができるだけの十分大きな補助ボイラーを用意しない（このことによって設備コストを抑えることが可能）ため、低負荷又は無負荷で運転する場合には蒸気タービン２のみを停止せざるを得ない。ところが、図３に示す非常遮断油系統の構成では蒸気加減弁用トリップ電磁弁１６を開くと、蒸気加減弁１０だけでなく、燃料ガス制御弁６及び燃料油制御弁８も遮断するため、蒸気タービン２のみを停止させることはできない。
（２） また、逆止弁１７，１８を設けずに燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン１１及び燃料油制御弁用非常遮断油ライン１２と蒸気加減弁用非常遮断油ライン１５とを分離すると、ガスタービン１に事故が発生したときに故障で燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁１３又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁１４が開かない場合、ガスタービン１を止めることができずにガスタービン１を壊すことになる。
【００１９】
従って、本発明は上記の事情に鑑み、蒸気タービンのみを停止させることもでき、しかも、ガスタービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁（燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁）が故障で開かない場合でも確実にガスタービンを停止させることができる構成の非常遮断油系統を備えた一軸コンバインドプラントを提供することを課題とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の一軸コンバインドプラントは、ガスタービンと蒸気タービンとを１本の軸で繋ぎ、且つ、ガスタービンと蒸気タービンとの間にクラッチを介設してガスタービンと蒸気タービンの結合・切り離しを可能とした一軸コンバインドプラントにおいて、
ガスタービン非常遮断油ラインと、蒸気タービン非常遮断油ラインとを有し、ガスタービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、ガスタービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁のみが遮断してガスタービンへの燃料の供給を停止し、
蒸気タービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この蒸気供給ラインに設けた弁のみが遮断して蒸気タービンへの蒸気の供給を停止するように構成するとともに、
ガスタービン非常遮断油ラインと蒸気タービン非常遮断油ラインとに逆止弁を介してマスタートリップ弁を接続し、このマスタートリップ弁が開いたときには、ガスタービン非常遮断油ライン及び蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁及び蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁と蒸気供給ラインに設けた弁がともに遮断してガスタービンへの燃料の供給と蒸気タービンへの蒸気の供給とを停止するように構成してなる非常遮断油系統を備えたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態に係る一軸コンバインドプラントの構成図、図２は前記一軸コンバインドプラントに備えた非常遮断油系統の各電磁弁を作動する保護インターロック回路図である。
【００２３】
図１に示すように、ガスタービン３１と蒸気タービン３２は１本の軸３３で繋がれており、この軸３３に発電機３４も繋がれている。ガスタービン３１の燃料としてはガスと油の２通りがあり、ガスタービン３１への燃料ガス供給ライン３５には燃料ガス用制御弁３６が設けられ、ガスタービン３１への燃料油供給ライン３７には燃料油用制御弁３８が設けられている。これらの制御弁３６，３８は制御油圧（作動油の圧力）を調節することにより弁開度が調節されて、ガスタービン３１への燃料ガスや燃料油の供給量を制御するものである。蒸気タービン３２への蒸気供給ライン３９には蒸気加減弁４０が設けられており、この蒸気加減弁４０も制御油圧（作動油の圧力）を調整することにより弁開度が調節されて、蒸気タービン３２への蒸気の供給量を制御するものである。
【００２４】
また、ガスタービン３１（発電機３４）と蒸気タービン３２との間にクラッチ４１を介設することでガスタービン３１と蒸気タービン３２の結合・切り離しを可能としており、このことによって、図示しないサイリスターや補助ボイラーの容量を小さくしている。なお、クラッチ４１としては、ヘリカルスプライン嵌合構造を用いたクラッチの他、各種のクラッチを適用することができる。
【００２５】
このクラッチ４１を適用した一軸コンバインドプラントでは、クラッチ４１によりガスタービン３１と蒸気タービン３２とを切り離した状態で、まず、ガスタービン３１と発電機３４のみを起動する。ガスタービン３１が定格回転数に到達すると、発電機３４を併入する。発電機併入後、ガスタービン３１の排ガスにより図示しない排ガスボイラーで発生する蒸気を、蒸気タービン３２に供給可能になった時点で蒸気タービン３２に供給して、蒸気タービン３２を起動する。そして、蒸気タービン３２が定格回転数に到達後、クラッチ４１を嵌合させて蒸気タービン３２のトルクを発電機３４に伝える。
【００２６】
そして、このクラッチ４１を適用した一軸コンバインドプラントには、図示のような非常遮断油系統が設けられている。即ち、ガスタービン非常遮断油ラインとして、燃料ガス制御弁３６を遮断するための燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２と、燃料油制御弁３８を遮断するための燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３とを有しており、一方の燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２には燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４が設けられ、他方の燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３には燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５が設けられている。
【００２７】
従って、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４のみを閉じて（励磁して）燃料ガス制御弁３６の非常遮断油圧力を確立することにより、燃料ガス制御弁３６による燃料ガス供給量の制御を可能とし、燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５を非励磁とすれば、燃料ガスでガスタービン３１を運転することができる。逆に、燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５のみを閉じて（励磁して）燃料油制御弁３８の非常遮断油圧力を確立することにより、燃料油制御弁３８による燃料油供給量の制御を可能とし、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４を非励磁とすれば、燃料油でガスタービン１を運転することができる。
【００２８】
また、蒸気タービン非常遮断油ラインとして、蒸気加減弁４０を非常遮断するための蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６が設けられており、この蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６には蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７が設けられている。蒸気タービン３２へ蒸気を供給する際には、蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７を閉じて（励磁して）蒸気加減弁４０の非常遮断油圧力を確立することにより、蒸気加減弁４０による蒸気供給量の制御を可能とする。
【００２９】
ガスタービン３１を停止させるときには、励磁されていた燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４（又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５）を開き、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２（又は燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３）を介して燃料ガス制御弁３６（又は燃料油制御弁３８）から非常遮断油を抜くことにより、制御油（作動油）を逃がして燃料ガス制御弁３６（又は燃料油制御弁３８）を遮断し、燃料ガス（又は燃料油）の供給を停止する。また、蒸気タービン３２を停止するときには、励磁されていた蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７を開き、蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６を介して蒸気加減弁４０から非常遮断油を抜くことにより、制御油（作動油）を逃がして蒸気加減弁４０を遮断し、蒸気の供給を停止する。そして、従来のように蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７と燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２及び燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３とが逆止弁によって接続されていないため、即ち、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２及び燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３と蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６とが独立しているため、蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７を開いたとき、燃料ガス制御弁３６や燃料油制御弁３８の非常遮断油も抜けるとはなく、蒸気タービン３２のみが停止する。
【００３０】
しかも、本実施の形態の一軸コンバインドプラントでは、燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２と、燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３と、蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６には、逆止弁４８，４９，５０を介して、マスタートリップ電磁弁５１が接続されている。逆止弁４８は図中に矢印で示すように燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン４２からマスタートリップ電磁弁５１への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。逆止弁４９は図中に矢印で示すように燃料油制御弁用非常遮断油ライン４３からマスタートリップ電磁弁５１への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。逆止弁５０は図中に矢印で示すように蒸気加減弁用非常遮断油ライン４６からマスタートリップ電磁弁５１への非常遮断油の流れは許容し、その逆方向の流れは阻止する。
【００３１】
ここで、この非常遮断油系統の各トリップ電磁弁４８，４９，５０を作動する保護インターロック回路の例を図２に基づいて説明する。
【００３２】
図２に示すように、ガスタービン燃料入り指令信号Ｓ２があり、且つ、タービン非常停止指令信号Ｓ４がないときに、燃料ガス選択信号Ｓ１があれば燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ７が出力されて燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４が励磁し（閉じ）、燃料油選択信号Ｓ３があれば燃料油制御弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ８が出力されて燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５が励磁する（閉じる）。また、タービン非常停止信号Ｓ４がないときには、マスタートリップ電磁弁励磁信号Ｓ９が出力されてマスタートリップ電磁弁５１が励磁する（閉じる）。また、タービン非常停止信号Ｓ４がなく、且つ、蒸気タービン停止指令信号Ｓ５がないときに、蒸気タービン励磁指令信号Ｓ６があると、蒸気加減弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ１０が出力されて蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７が励磁する（閉じる）。
【００３３】
そして、低負荷時や無負荷時などにおいて蒸気タービン３２だけを停止するために蒸気タービン停止指令信号Ｓ５があったときには、蒸気加減弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ１０がＯＦＦになって蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７が非励磁となり（開き）、蒸気タービン３２だけが停止する。一方、タービン非常停止指令信号Ｓ４があったときは、燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ７、燃料油制御弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ８及び蒸気加減弁用トリップ電磁弁励磁信号Ｓ１０がＯＦＦになって燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４、燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５及び蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７が非励磁となるため（開くため）、ガスタービン３１及び蒸気タービン３２が停止し、しかも、マスタートリップ電磁弁励磁信号Ｓ９もＯＦＦとなって、マスタートリップ電磁弁５１も非励磁となるため（開くため）、蒸気タービン３１及びガスタービン３２が確実停止する。
【００３４】
以上のことから、本実施の形態に係る一軸コンバインドプラントによれば、一軸コンバインドプラントにクラッチを適用する際の課題を解決することができる。即ち、蒸気加減弁用トリップ電磁弁４７のみを開くことにより、ガスタービン３１は運転状態のままにして蒸気タービン３２のみを停止することができ、しかも、ガスタービン３１と蒸気タービン３２をともに停止する際には、マスタートリップ電磁弁５１を開くとにより、ガスタービン３１と蒸気タービン３２とを確実に停止することができるため、例えばガスタービン３１に事故が発生したときに故障で燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁４４又は燃料油制御弁用トリップ電磁弁４５が開かなくても、ガスタービン３１を安全に停止することができる。その結果、クラッチ４１を適用して従来よりも安いコストで一軸コンバインドプラントを製作することができるようになる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、本発明の一軸コンバインドプラントは、ガスタービンと蒸気タービンとを１本の軸で繋ぎ、且つ、ガスタービンと蒸気タービンとの間にクラッチを介設してガスタービンと蒸気タービンの結合・切り離しを可能とした一軸コンバインドプラントにおいて、ガスタービン非常遮断油ラインと、蒸気タービン非常遮断油ラインとを有し、ガスタービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、ガスタービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁のみが遮断してガスタービンへの燃料の供給を停止し、蒸気タービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この蒸気供給ラインに設けた弁のみが遮断して蒸気タービンへの蒸気の供給を停止するように構成するとともに、ガスタービン非常遮断油ラインと蒸気タービン非常遮断油ラインとに逆止弁を介してマスタートリップ弁を接続し、このマスタートリップ弁が開いたときには、ガスタービン非常遮断油ライン及び蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁及び蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁と蒸気供給ラインに設けた弁がともに遮断してガスタービンへの燃料の供給と蒸気タービンへの蒸気の供給とを停止するように構成してなる非常遮断油系統を備えたことを特徴とする。
【００３６】
従って、本発明の一軸コンバインドプラントによれば、一軸コンバインドプラントにクラッチを適用する際の課題を解決することができる。即ち、蒸気タービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁のみを開くことにより、ガスタービンは運転状態のままにして蒸気タービンのみを停止することができ、しかも、ガスタービンと蒸気タービンをともに停止する際には、マスタートリップ弁を開くとにより、ガスタービンと蒸気タービンとを確実に停止することができるため、例えばガスタービンに事故が発生したときに故障でガスタービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁が開かなくても、ガスタービンを安全に停止することができる。その結果、クラッチを適用して従来よりも安いコストで一軸コンバインドプラントを製作することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る一軸コンバインドプラントの構成図である。
【図２】前記一軸コンバインドプラントに備えた非常遮断油系統の各電磁弁を作動する保護インターロック回路図である。
【図３】従来の一軸コンバインドプラントの構成図である。
【図４】クラッチを適用した一軸コンバインドプラントの構成図である。
【符号の説明】
３１ ガスタービン
３２ 蒸気タービン
３３ 軸
３４ 発電機
３５ 燃料ガス供給ライン
３６ 燃料ガス制御弁
３７ 燃料油供給ライン
３８ 燃料油制御弁
３９ 蒸気供給ライン
４０ 蒸気加減弁
４１ クラッチ
４２ 燃料ガス制御弁用非常遮断油ライン
４３ 燃料油制御弁用非常遮断油ライン
４４ 燃料ガス制御弁用トリップ電磁弁
４５ 燃料油制御弁用トリップ電磁弁
４６ 蒸気加減弁用非常遮断油ライン
４７ 蒸気加減弁用トリップ電磁弁
４８，４９，５０ 逆止弁
５１ マスタートリップ電磁弁
Claims (1)
- ガスタービンと蒸気タービンとを１本の軸で繋ぎ、且つ、ガスタービンと蒸気タービンとの間にクラッチを介設してガスタービンと蒸気タービンの結合・切り離しを可能とした一軸コンバインドプラントにおいて、
ガスタービン非常遮断油ラインと、蒸気タービン非常遮断油ラインとを有し、
ガスタービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、ガスタービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁のみが遮断してガスタービンへの燃料の供給を停止し、
蒸気タービン非常遮断油ラインに設けたトリップ弁を開いたときには、蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この蒸気供給ラインに設けた弁のみが遮断して蒸気タービンへの蒸気の供給を停止するように構成するとともに、
ガスタービン非常遮断油ラインと蒸気タービン非常遮断油ラインとに逆止弁を介してマスタートリップ弁を接続し、このマスタートリップ弁が開いたときには、ガスタービン非常遮断油ライン及び蒸気タービン非常遮断油ラインを介して、非常遮断油が燃料供給ラインに設けた弁及び蒸気供給ラインに設けた弁から抜けることにより、この燃料供給ラインに設けた弁と蒸気供給ラインに設けた弁がともに遮断してガスタービンへの燃料の供給と蒸気タービンへの蒸気の供給とを停止するように構成してなる非常遮断油系統を備えたことを特徴とする一軸コンバインドプラント。
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