JPH06212910A - 発電プラント - Google Patents
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- JPH06212910A JPH06212910A JP5026128A JP2612893A JPH06212910A JP H06212910 A JPH06212910 A JP H06212910A JP 5026128 A JP5026128 A JP 5026128A JP 2612893 A JP2612893 A JP 2612893A JP H06212910 A JPH06212910 A JP H06212910A
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 所定のガスタービン入口ガス温度を得るため
に必要な燃料投入量を低減すること。 【構成】 排ガスボイラ８又は煙突へ導びかれるガスタ
ービン１の排気７の熱を用いて、ガスタービン入口の燃
焼器２へ投入される空気５及び燃料３の少なくとも一方
を加熱する熱交換器３１を設けたもの。又は、これら空
気５及び／又は燃料３を排ガスボイラ８で発生した蒸気
で加熱する熱交換器を設けたもの。
に必要な燃料投入量を低減すること。 【構成】 排ガスボイラ８又は煙突へ導びかれるガスタ
ービン１の排気７の熱を用いて、ガスタービン入口の燃
焼器２へ投入される空気５及び燃料３の少なくとも一方
を加熱する熱交換器３１を設けたもの。又は、これら空
気５及び／又は燃料３を排ガスボイラ８で発生した蒸気
で加熱する熱交換器を設けたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンと蒸気タ
ービンとを用いた複合発電プラント及びガスタービンを
用いた発電プラントに関する。
ービンとを用いた複合発電プラント及びガスタービンを
用いた発電プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、ガスタービンと蒸気タービンと
を用いた従来の複合発電プラントを示す。図８におい
て、ガスタービン１には、燃焼器２で燃料３を圧縮機４
からの空気５によって燃焼させることにより発生したガ
スが供給され、発電機６が駆動される。そして、ガスタ
ービン１の排気７は排ガスボイラ８へ投入されて、その
中に設置されている過熱器９、蒸発器１０及び節炭器１
１を順次通過し煙突から大気中へ排出されるが、節炭器
１１では復水器よりの給水を加熱し、蒸発器１０では蒸
気を発生させ、過熱器９では蒸気タービンへ送る蒸気を
過熱する。
を用いた従来の複合発電プラントを示す。図８におい
て、ガスタービン１には、燃焼器２で燃料３を圧縮機４
からの空気５によって燃焼させることにより発生したガ
スが供給され、発電機６が駆動される。そして、ガスタ
ービン１の排気７は排ガスボイラ８へ投入されて、その
中に設置されている過熱器９、蒸発器１０及び節炭器１
１を順次通過し煙突から大気中へ排出されるが、節炭器
１１では復水器よりの給水を加熱し、蒸発器１０では蒸
気を発生させ、過熱器９では蒸気タービンへ送る蒸気を
過熱する。
【０００３】次に、図９はガスタービンを用いた従来の
発電プラントを示す。図９において、ガスタービン２１
には、燃焼器２２で燃料２３を圧縮機２４からの空気２
５によって燃焼させることにより発生したガスが供給さ
れ、発電機２６が駆動される。そして、ガスタービン２
１の排気２７は水又は蒸気を用いた冷却器２８により冷
却されて、ガスタービン排気ダクト２９の許容温度以下
とされ、排ガスボイラ又は煙突へ導びかれる。
発電プラントを示す。図９において、ガスタービン２１
には、燃焼器２２で燃料２３を圧縮機２４からの空気２
５によって燃焼させることにより発生したガスが供給さ
れ、発電機２６が駆動される。そして、ガスタービン２
１の排気２７は水又は蒸気を用いた冷却器２８により冷
却されて、ガスタービン排気ダクト２９の許容温度以下
とされ、排ガスボイラ又は煙突へ導びかれる。
【０００４】従来、このような冷却器２８がガスタービ
ン２１の出口に設置されるのは次の理由による。すなわ
ち、ガスタービン発電プラントの高効率化を図る手段の
一つにガスタービン入口ガス温度の高温化が挙げられ
る。このとき、ガスタービン入口ガス温度が上がると、
それに伴いガスタービン出口ガス、すなわちガスタービ
ン排気２７の温度も上昇する。通常、ガスタービン排気
２７は排ガスボイラへ投入して蒸気を発生させ、蒸気タ
ービン発電プラントによる発電を行い、複合発電プラン
トを構成する。この場合、ガスタービン２１の出口と排
ガスボイラとの間をダクト２９によりつなぎ、ガスター
ビン排気２７を排ガスボイラへ導いているが、ガスター
ビン入口ガス温度の高温化に伴いガスタービン排気２７
の温度が上昇し、ガスタービン排気ダクト２９の耐熱温
度、すなわち該ダクトを構成する材料（一般的には炭素
鋼や合金鋼が用いられる）の使用上限温度（約６００℃
程度）を上回るときには、ガスタービン２１出口に水又
は蒸気による冷却器２８を設置し、ガスタービン排気２
７をその温度がガスタービン排気ダクト２９の許容温度
以下となるように冷却するものである。
ン２１の出口に設置されるのは次の理由による。すなわ
ち、ガスタービン発電プラントの高効率化を図る手段の
一つにガスタービン入口ガス温度の高温化が挙げられ
る。このとき、ガスタービン入口ガス温度が上がると、
それに伴いガスタービン出口ガス、すなわちガスタービ
ン排気２７の温度も上昇する。通常、ガスタービン排気
２７は排ガスボイラへ投入して蒸気を発生させ、蒸気タ
ービン発電プラントによる発電を行い、複合発電プラン
トを構成する。この場合、ガスタービン２１の出口と排
ガスボイラとの間をダクト２９によりつなぎ、ガスター
ビン排気２７を排ガスボイラへ導いているが、ガスター
ビン入口ガス温度の高温化に伴いガスタービン排気２７
の温度が上昇し、ガスタービン排気ダクト２９の耐熱温
度、すなわち該ダクトを構成する材料（一般的には炭素
鋼や合金鋼が用いられる）の使用上限温度（約６００℃
程度）を上回るときには、ガスタービン２１出口に水又
は蒸気による冷却器２８を設置し、ガスタービン排気２
７をその温度がガスタービン排気ダクト２９の許容温度
以下となるように冷却するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示し
た従来の複合発電プラントにあっては次のような問題が
あった。すなわち、複合発電プラントの効率を向上させ
る手段の一つにガスタービン発電効率の向上を狙ったガ
スタービン入口ガス温度の高温化があり、近年開発が大
いに進められている。しかし、ガスタービン入口ガス温
度の高温化を図って所定のガスタービン入口ガス温度を
得るためには、ガスタービン入口の燃焼器へ投入する燃
料の量が増大する問題がある。
た従来の複合発電プラントにあっては次のような問題が
あった。すなわち、複合発電プラントの効率を向上させ
る手段の一つにガスタービン発電効率の向上を狙ったガ
スタービン入口ガス温度の高温化があり、近年開発が大
いに進められている。しかし、ガスタービン入口ガス温
度の高温化を図って所定のガスタービン入口ガス温度を
得るためには、ガスタービン入口の燃焼器へ投入する燃
料の量が増大する問題がある。
【０００６】また、ガスタービン入口ガス温度の高温化
を図った場合、ガスタービン排気温度も上昇するため、
排ガスボイラでの熱回収量が増大し蒸気タービン出力が
増大する。しかし、蒸気タービン出力、すなわち蒸気タ
ービン出口蒸気量の増大は復水器より損失として棄てら
れる熱量、すなわち蒸気タービンプラントの損失を増大
させる。したがって、複合発電プラントのより一層の効
率向上を図るためには、蒸気タービンプラントの出力を
増大させることなく、ガスタービンプラントの効率向上
を図る必要がある。
を図った場合、ガスタービン排気温度も上昇するため、
排ガスボイラでの熱回収量が増大し蒸気タービン出力が
増大する。しかし、蒸気タービン出力、すなわち蒸気タ
ービン出口蒸気量の増大は復水器より損失として棄てら
れる熱量、すなわち蒸気タービンプラントの損失を増大
させる。したがって、複合発電プラントのより一層の効
率向上を図るためには、蒸気タービンプラントの出力を
増大させることなく、ガスタービンプラントの効率向上
を図る必要がある。
【０００７】次に、図９に示した従来のガスタービン発
電プラントにあっては次のような問題があった。すなわ
ち、ガスタービン発電プラントの高効率化を狙いガスタ
ービン入口ガス温度の高温化を図って所定のガスタービ
ン入口ガス温度を得るためには、図８に示した従来の複
合発電プラントと同様に、ガスタービン入口の燃焼器へ
投入する燃料の量が増大する問題がある。
電プラントにあっては次のような問題があった。すなわ
ち、ガスタービン発電プラントの高効率化を狙いガスタ
ービン入口ガス温度の高温化を図って所定のガスタービ
ン入口ガス温度を得るためには、図８に示した従来の複
合発電プラントと同様に、ガスタービン入口の燃焼器へ
投入する燃料の量が増大する問題がある。
【０００８】また、ガスタービン入口ガス温度の高温化
を図った場合、ガスタービン排気温度も上昇するので、
ガスタービン排気ダクトの耐熱温度との関係より、所定
温度（前述した如く約６００℃程度）以上の場合は、ガ
スタービン出口に水又は蒸気によるガス温度冷却器を設
置してガスタービン排気温度を下げる必要があり、現状
では、水又は蒸気を加熱することによってガスタービン
排気温度を下げているが、この場合、水サイクル（ラン
キンサイクル）側の発電比率が上昇し、プラント全体の
効率が低下する問題がある。
を図った場合、ガスタービン排気温度も上昇するので、
ガスタービン排気ダクトの耐熱温度との関係より、所定
温度（前述した如く約６００℃程度）以上の場合は、ガ
スタービン出口に水又は蒸気によるガス温度冷却器を設
置してガスタービン排気温度を下げる必要があり、現状
では、水又は蒸気を加熱することによってガスタービン
排気温度を下げているが、この場合、水サイクル（ラン
キンサイクル）側の発電比率が上昇し、プラント全体の
効率が低下する問題がある。
【０００９】本発明は、以上述べた従来技術の課題を解
決するためになされたもので、所定のガスタービン入口
ガス温度を得るために必要な燃料投入量を低減でき、ま
た復水器より損失として棄てられる熱量を減少できる複
合発電プラントを提供することを目的とする。
決するためになされたもので、所定のガスタービン入口
ガス温度を得るために必要な燃料投入量を低減でき、ま
た復水器より損失として棄てられる熱量を減少できる複
合発電プラントを提供することを目的とする。
【００１０】また、本発明は、所定のガスタービン入口
ガス温度を得るために必要な燃料投入量を低減でき、ま
た水サイクル側の比率を上げずにガスタービン排気温度
の低下を行ってプラント効率の低下を防止できるガスタ
ービン発電プラントを提供することを目的とする。
ガス温度を得るために必要な燃料投入量を低減でき、ま
た水サイクル側の比率を上げずにガスタービン排気温度
の低下を行ってプラント効率の低下を防止できるガスタ
ービン発電プラントを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前者の目的を達成するた
めに、請求項１記載の本発明は、ガスタービンの排気が
投入されて蒸気タービン駆動用の蒸気を発生する排ガス
ボイラを備えた発電プラントにおいて、前記排ガスボイ
ラへ投入されるガスタービン排気の熱を用いて、ガスタ
ービン入口の燃焼器へ投入される空気及び燃料の少なく
とも一方を加熱する熱交換器を設けたものである。
めに、請求項１記載の本発明は、ガスタービンの排気が
投入されて蒸気タービン駆動用の蒸気を発生する排ガス
ボイラを備えた発電プラントにおいて、前記排ガスボイ
ラへ投入されるガスタービン排気の熱を用いて、ガスタ
ービン入口の燃焼器へ投入される空気及び燃料の少なく
とも一方を加熱する熱交換器を設けたものである。
【００１２】また、同じく前者の目的を達成するため
に、請求項２記載の本発明は、ガスタービンの排気が投
入されて蒸気タービン駆動用の蒸気を発生する排ガスボ
イラを備えた発電プラントにおいて、前記排ガスボイラ
で発生した蒸気を用いて、ガスタービン入口の燃焼器へ
投入される空気及び燃料の少なくとも一方を加熱する熱
交換器を設けたものである。
に、請求項２記載の本発明は、ガスタービンの排気が投
入されて蒸気タービン駆動用の蒸気を発生する排ガスボ
イラを備えた発電プラントにおいて、前記排ガスボイラ
で発生した蒸気を用いて、ガスタービン入口の燃焼器へ
投入される空気及び燃料の少なくとも一方を加熱する熱
交換器を設けたものである。
【００１３】更に、後者の目的を達成するために、請求
項３記載の本発明は、ガスタービンを用いた発電プラン
トにおいて、前記ガスタービンの排気熱を用いて、ガス
タービン入口の燃焼器へ投入される空気及び燃料の少な
くとも一方を加熱する熱交換器を設けたものである。
項３記載の本発明は、ガスタービンを用いた発電プラン
トにおいて、前記ガスタービンの排気熱を用いて、ガス
タービン入口の燃焼器へ投入される空気及び燃料の少な
くとも一方を加熱する熱交換器を設けたものである。
【００１４】
【作用】請求項１記載の本発明によれば、ガスタービン
の燃焼用空気及び／又は燃料を燃焼器へ投入する前にガ
スタービン排気熱で加熱（予熱）することにより、所定
のガスタービン入口ガス温度を得るために必要な燃料投
入量を低く抑えることができる。また、排ガスボイラへ
投入された熱の一部をガスタービンの燃焼用空気及び／
又は燃料に与えることにより、排ガスボイラで得ている
蒸気タービンへ投入する蒸気の熱量が減少して、複合発
電プラントにおける蒸気タービン出力が減少し、復水器
より損失として棄てられている熱量も減少する。
の燃焼用空気及び／又は燃料を燃焼器へ投入する前にガ
スタービン排気熱で加熱（予熱）することにより、所定
のガスタービン入口ガス温度を得るために必要な燃料投
入量を低く抑えることができる。また、排ガスボイラへ
投入された熱の一部をガスタービンの燃焼用空気及び／
又は燃料に与えることにより、排ガスボイラで得ている
蒸気タービンへ投入する蒸気の熱量が減少して、複合発
電プラントにおける蒸気タービン出力が減少し、復水器
より損失として棄てられている熱量も減少する。
【００１５】また、請求項２記載の本発明によっても、
ガスタービンの燃焼用空気及び／又は燃料を燃焼器へ投
入する前に排ガスボイラで発生した蒸気で加熱（予熱）
することにより、所定のガスタービン入口ガス温度を得
るために必要な燃料投入量を低く抑えることができる。
また、ガスタービン排気の熱量をガスタービンの燃焼用
空気及び／又は燃料に与えることにより、蒸気タービン
サイクルへ与える熱量が減少し、復水器より損失として
排出される熱量も減少する。
ガスタービンの燃焼用空気及び／又は燃料を燃焼器へ投
入する前に排ガスボイラで発生した蒸気で加熱（予熱）
することにより、所定のガスタービン入口ガス温度を得
るために必要な燃料投入量を低く抑えることができる。
また、ガスタービン排気の熱量をガスタービンの燃焼用
空気及び／又は燃料に与えることにより、蒸気タービン
サイクルへ与える熱量が減少し、復水器より損失として
排出される熱量も減少する。
【００１６】更に、請求項３記載の本発明によっても、
ガスタービンの燃焼用空気及び／又は燃料を燃焼器へ投
入する前にガスタービン排気熱で加熱（予熱）すること
により、所定のガスタービン入口ガス温度を得るために
必要な燃料投入量を低く抑えることができる。また、ガ
スタービン排気温度の低下をガスタービン燃焼用空気及
び／又は燃料との熱交換により行うことで、水サイクル
側の比率を上げずに行うため、プラント効率の低下を防
止できる。
ガスタービンの燃焼用空気及び／又は燃料を燃焼器へ投
入する前にガスタービン排気熱で加熱（予熱）すること
により、所定のガスタービン入口ガス温度を得るために
必要な燃料投入量を低く抑えることができる。また、ガ
スタービン排気温度の低下をガスタービン燃焼用空気及
び／又は燃料との熱交換により行うことで、水サイクル
側の比率を上げずに行うため、プラント効率の低下を防
止できる。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１８】図１〜図４は請求項１記載の本発明につい
ての４つの異なる実施例を示し、図８に示したものと同
一の部分には同一の符号を付して、重複する説明は省略
する。
ての４つの異なる実施例を示し、図８に示したものと同
一の部分には同一の符号を付して、重複する説明は省略
する。
【００１９】まず図１に示す実施例は、複合発電プラン
トにおいて、排ガスボイラ８へ投入されるガスタービン
１の排気７の熱を用いて、ガスタービン１入口の燃焼器
２へ投入される空気５を加熱する熱交換器、本実施例で
は空気伝熱面式の熱交換器３１を、排ガスボイラ８内の
過熱器９と蒸発器１０との間に設けている。
トにおいて、排ガスボイラ８へ投入されるガスタービン
１の排気７の熱を用いて、ガスタービン１入口の燃焼器
２へ投入される空気５を加熱する熱交換器、本実施例で
は空気伝熱面式の熱交換器３１を、排ガスボイラ８内の
過熱器９と蒸発器１０との間に設けている。
【００２０】このような熱交換器３１を設けてガスター
ビン１の圧縮機４出口の空気５、すなわちガスタービン
１入口の燃焼器２へ投入される空気５を加熱することに
より、所定のガスタービン入口ガス温度を得るために必
要な燃料投入量を低減することができる。また、この加
熱は排ガスボイラ８へ投入される熱、すなわちガスター
ビン排気７の熱を用いて行うため、ガスタービン排気熱
を系外に棄てることなく有効に活用することができる。
更に、これにより蒸気タービンプラント側へ与える熱量
が低下するが、その分蒸気タービンプラントの復水器よ
り系外へ排出される熱量が低下するため、複合発電プラ
ント全体の効率が上昇する。以上により、複合発電プラ
ントの発電効率、すなわち燃料入熱に対する総発電電力
量の比率が上昇する。
ビン１の圧縮機４出口の空気５、すなわちガスタービン
１入口の燃焼器２へ投入される空気５を加熱することに
より、所定のガスタービン入口ガス温度を得るために必
要な燃料投入量を低減することができる。また、この加
熱は排ガスボイラ８へ投入される熱、すなわちガスター
ビン排気７の熱を用いて行うため、ガスタービン排気熱
を系外に棄てることなく有効に活用することができる。
更に、これにより蒸気タービンプラント側へ与える熱量
が低下するが、その分蒸気タービンプラントの復水器よ
り系外へ排出される熱量が低下するため、複合発電プラ
ント全体の効率が上昇する。以上により、複合発電プラ
ントの発電効率、すなわち燃料入熱に対する総発電電力
量の比率が上昇する。
【００２１】なお、ガス温度と空気温度、蒸気温度との
関係により、熱交換器３１と過熱器９との配置を変更
し、ガスタービン排気７でまずガスタービン１入口の燃
焼器２へ投入される空気５を加熱し、その後で蒸気を過
熱するようにしてもよい。
関係により、熱交換器３１と過熱器９との配置を変更
し、ガスタービン排気７でまずガスタービン１入口の燃
焼器２へ投入される空気５を加熱し、その後で蒸気を過
熱するようにしてもよい。
【００２２】次に、図２に示す実施例は、複合発電プラ
ントにおいて、排ガスボイラ８へ投入されるガスタービ
ン１の排気７の熱を用いて、ガスタービン１入口の燃焼
器２へ投入される空気５を加熱する熱交換器、本実施例
ではヒートパイプ式の熱交換器３２を設け、これにより
ガスタービン１の燃焼用空気５を燃焼器２へ投入する前
にガスタービン排気７で加熱するようにしたものであ
る。したがって、本実施例によっても、図１に示した実
施例と同様な作用効果が得られる。
ントにおいて、排ガスボイラ８へ投入されるガスタービ
ン１の排気７の熱を用いて、ガスタービン１入口の燃焼
器２へ投入される空気５を加熱する熱交換器、本実施例
ではヒートパイプ式の熱交換器３２を設け、これにより
ガスタービン１の燃焼用空気５を燃焼器２へ投入する前
にガスタービン排気７で加熱するようにしたものであ
る。したがって、本実施例によっても、図１に示した実
施例と同様な作用効果が得られる。
【００２３】なお、本実施例では排ガスボイラ８内にお
けるヒートパイプ式熱交換器３２の伝熱面を過熱器９と
蒸発器１０との間に設けているが、ガス温度と空気温
度、蒸気温度との関係により、該伝熱面と過熱器９との
配置を変更し、ガスタービン排気７でまずガスタービン
１入口の燃焼器２へ投入される空気５を加熱し、その後
で蒸気を過熱するようにしてもよい。
けるヒートパイプ式熱交換器３２の伝熱面を過熱器９と
蒸発器１０との間に設けているが、ガス温度と空気温
度、蒸気温度との関係により、該伝熱面と過熱器９との
配置を変更し、ガスタービン排気７でまずガスタービン
１入口の燃焼器２へ投入される空気５を加熱し、その後
で蒸気を過熱するようにしてもよい。
【００２４】また、本実施例ではガスタービン排気７の
熱を用いてガスタービン１入口の燃焼器２へ投入される
空気５を加熱するようにしたが、図３に示すように該空
気５に代えて燃焼器２へ投入される燃料３をヒートパイ
プ式熱交換器３３で、又は図４に示すようにこれら空気
５及び燃料３の両方をヒートパイプ式熱交換器３４で加
熱しても、前述したと同様な作用効果が得られるもので
ある。
熱を用いてガスタービン１入口の燃焼器２へ投入される
空気５を加熱するようにしたが、図３に示すように該空
気５に代えて燃焼器２へ投入される燃料３をヒートパイ
プ式熱交換器３３で、又は図４に示すようにこれら空気
５及び燃料３の両方をヒートパイプ式熱交換器３４で加
熱しても、前述したと同様な作用効果が得られるもので
ある。
【００２５】なお、図３に示した実施例ではガスタービ
ン１入口の燃焼器２へ投入される燃料３を加熱する熱交
換器３３をヒートパイプ式としたが、鋼管式等の他の型
式の熱交換器にしてもよい。また、図４に示した実施例
ではガスタービン１入口の燃焼器２へ投入される燃料３
及び空気５をそれぞれ加熱するヒートパイプ式熱交換器
３４の２つの伝熱面を直列に接続した構成としている
が、これら燃料３及び空気５をそれぞれ別個のヒートパ
イプ式又は鋼管式等の熱交換器で加熱するようにしても
よい。
ン１入口の燃焼器２へ投入される燃料３を加熱する熱交
換器３３をヒートパイプ式としたが、鋼管式等の他の型
式の熱交換器にしてもよい。また、図４に示した実施例
ではガスタービン１入口の燃焼器２へ投入される燃料３
及び空気５をそれぞれ加熱するヒートパイプ式熱交換器
３４の２つの伝熱面を直列に接続した構成としている
が、これら燃料３及び空気５をそれぞれ別個のヒートパ
イプ式又は鋼管式等の熱交換器で加熱するようにしても
よい。
【００２６】次に、図５は請求項２記載の本発明につい
ての一実施例を示し、図８に示したものと同一の部分に
は同一の符号を付して、重複する説明は省略する。この
図５に示す実施例は、排ガスボイラ８で発生した蒸気を
用いて、ガスタービン１入口の燃焼器２へ投入される空
気５及び燃料３をそれぞれ加熱する熱交換器３５，３６
を設けたものである。
ての一実施例を示し、図８に示したものと同一の部分に
は同一の符号を付して、重複する説明は省略する。この
図５に示す実施例は、排ガスボイラ８で発生した蒸気を
用いて、ガスタービン１入口の燃焼器２へ投入される空
気５及び燃料３をそれぞれ加熱する熱交換器３５，３６
を設けたものである。
【００２７】このような熱交換器３５，３６を設けて、
ガスタービン１の燃焼用空気５及び燃料３をガスタービ
ン１入口の燃焼器２へ投入する前に排ガスボイラ８で発
生した蒸気で加熱することにより、所定のガスタービン
入口ガス温度を得るために必要な燃料投入量を低く抑え
ることができる。また、ガスタービン排気７の熱量をガ
スタービンの燃焼用空気５及び燃料３に与えることによ
り、蒸気タービンサイクルへ与える熱量が減少し、復水
器より損失として排出される熱量も減少するため、複合
発電プラント全体の効率が上昇する。以上により、複合
発電プラントの発電効率、すなわち燃料入熱に対する総
発電電力量の比率が上昇する。
ガスタービン１の燃焼用空気５及び燃料３をガスタービ
ン１入口の燃焼器２へ投入する前に排ガスボイラ８で発
生した蒸気で加熱することにより、所定のガスタービン
入口ガス温度を得るために必要な燃料投入量を低く抑え
ることができる。また、ガスタービン排気７の熱量をガ
スタービンの燃焼用空気５及び燃料３に与えることによ
り、蒸気タービンサイクルへ与える熱量が減少し、復水
器より損失として排出される熱量も減少するため、複合
発電プラント全体の効率が上昇する。以上により、複合
発電プラントの発電効率、すなわち燃料入熱に対する総
発電電力量の比率が上昇する。
【００２８】なお、本実施例では排ガスボイラ８内の過
熱器９で過熱した蒸気（主蒸気）を熱交換器３６，３５
に順次供給して燃料３及び空気５を加熱し、その後主蒸
気を排ガスボイラ８内に新たに設けた過熱器３７で過熱
して蒸気タービンへ送るようにしているが、該加熱を主
蒸気でなく再熱蒸気によって行ってもよい。
熱器９で過熱した蒸気（主蒸気）を熱交換器３６，３５
に順次供給して燃料３及び空気５を加熱し、その後主蒸
気を排ガスボイラ８内に新たに設けた過熱器３７で過熱
して蒸気タービンへ送るようにしているが、該加熱を主
蒸気でなく再熱蒸気によって行ってもよい。
【００２９】また、本実施例では排ガスボイラ８で発生
した蒸気を用いてガスタービンの燃焼用空気５及び燃料
３の両方を加熱するようにしたが、これら空気５及び燃
料３の一方を加熱しても前述したと同様な作用効果が得
られるものである。
した蒸気を用いてガスタービンの燃焼用空気５及び燃料
３の両方を加熱するようにしたが、これら空気５及び燃
料３の一方を加熱しても前述したと同様な作用効果が得
られるものである。
【００３０】次に、図６及び図７は請求項３記載の本発
明についての２つの異なる実施例を示し、図９に示した
ものと同一の部分には同一の符号を付して、重複する説
明は省略する。
明についての２つの異なる実施例を示し、図９に示した
ものと同一の部分には同一の符号を付して、重複する説
明は省略する。
【００３１】まず図６に示す実施例は、ガスタービン発
電プラントにおいて、ガスタービン２１の排気２７の熱
を用いてガスタービン２１入口の燃焼器２２へ投入され
る空気２５を加熱する熱交換器３８を設けたものであ
る。このような熱交換器３８を設けて、ガスタービンの
燃焼用空気２５を燃焼器２２へ投入する前にガスタービ
ン排気熱で加熱することにより、所定のガスタービン入
口ガス温度を得るために必要な燃料投入量を低く抑える
ことができる。また、ガスタービン排気温度の低下をガ
スタービンの燃焼用空気との熱交換により行うことで、
水サイクル側の比率を上げずに行うため、プラント効率
の低下を防止できる。
電プラントにおいて、ガスタービン２１の排気２７の熱
を用いてガスタービン２１入口の燃焼器２２へ投入され
る空気２５を加熱する熱交換器３８を設けたものであ
る。このような熱交換器３８を設けて、ガスタービンの
燃焼用空気２５を燃焼器２２へ投入する前にガスタービ
ン排気熱で加熱することにより、所定のガスタービン入
口ガス温度を得るために必要な燃料投入量を低く抑える
ことができる。また、ガスタービン排気温度の低下をガ
スタービンの燃焼用空気との熱交換により行うことで、
水サイクル側の比率を上げずに行うため、プラント効率
の低下を防止できる。
【００３２】次に、図７に示す実施例は、ガスタービン
発電プラントにおいて、ガスタービン２１の排気２７の
熱を用いてガスタービンの燃料２３を加熱する熱交換器
３９を設け、燃料２３を燃焼器２２へ投入する前にガス
タービン排気２７の熱で加熱するようにしたものであ
る。したがって、本実施例によっても、図６に示した実
施例と同様な作用効果が得られる。
発電プラントにおいて、ガスタービン２１の排気２７の
熱を用いてガスタービンの燃料２３を加熱する熱交換器
３９を設け、燃料２３を燃焼器２２へ投入する前にガス
タービン排気２７の熱で加熱するようにしたものであ
る。したがって、本実施例によっても、図６に示した実
施例と同様な作用効果が得られる。
【００３３】なお、図６に示した実施例ではガスタービ
ン２１入口の燃焼器２２へ投入される空気２５を、また
図７に示した実施例ではガスタービン２１入口の燃焼器
２２へ投入される燃料２３を、それぞれガスタービン排
気２７の熱を用いて加熱するようにしたが、これら空気
２５及び燃料２３の両方を加熱しても前述したと同様な
作用効果が得られるものである。
ン２１入口の燃焼器２２へ投入される空気２５を、また
図７に示した実施例ではガスタービン２１入口の燃焼器
２２へ投入される燃料２３を、それぞれガスタービン排
気２７の熱を用いて加熱するようにしたが、これら空気
２５及び燃料２３の両方を加熱しても前述したと同様な
作用効果が得られるものである。
【００３４】また、図６及び図７に示した各実施例にお
いても、図９に示した従来例と同様に、ガスタービン排
気２７の温度を各熱交換器３８，３９でガスタービン排
気ダクト２９の許容温度以下に低下させることができる
ので、該ダクト２９を構成する材料として合金鋼等の既
存の材料を用いることができることは勿論である。
いても、図９に示した従来例と同様に、ガスタービン排
気２７の温度を各熱交換器３８，３９でガスタービン排
気ダクト２９の許容温度以下に低下させることができる
ので、該ダクト２９を構成する材料として合金鋼等の既
存の材料を用いることができることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１及び２記載
の本発明によれば、ガスタービンと蒸気タービンとを用
いた複合発電プラントにおいて、排ガスボイラへ投入さ
れるガスタービン排気の熱又は排ガスボイラで発生した
蒸気を用いて、ガスタービン入口の燃焼器へ投入される
空気及び燃料の少なくとも一方を加熱することにより、
所定のガスタービン入口ガス温度を得るために必要な燃
料投入量を低減できると共に、蒸気タービンサイクルの
復水器より捨てられる熱量も減少できるため、複合発電
プラントの効率を上昇させることができる。
の本発明によれば、ガスタービンと蒸気タービンとを用
いた複合発電プラントにおいて、排ガスボイラへ投入さ
れるガスタービン排気の熱又は排ガスボイラで発生した
蒸気を用いて、ガスタービン入口の燃焼器へ投入される
空気及び燃料の少なくとも一方を加熱することにより、
所定のガスタービン入口ガス温度を得るために必要な燃
料投入量を低減できると共に、蒸気タービンサイクルの
復水器より捨てられる熱量も減少できるため、複合発電
プラントの効率を上昇させることができる。
【００３６】また、請求項３記載の本発明によれば、ガ
スタービンを用いた発電プラントにおいて、ガスタービ
ン排気熱を用いてガスタービン入口の燃焼器へ投入され
る空気及び燃料の少なくとも一方を加熱することによ
り、所定のガスタービン入口ガス温度を得るために必要
な燃料投入量を低減できると共に、ガスタービン排気温
度の低下をガスタービンの燃焼用空気及び／又は燃料と
の熱交換により行うことで、水サイクル側の比率を上げ
ずに行うため、ガスタービン発電プラント効率の低下を
防止することができる。
スタービンを用いた発電プラントにおいて、ガスタービ
ン排気熱を用いてガスタービン入口の燃焼器へ投入され
る空気及び燃料の少なくとも一方を加熱することによ
り、所定のガスタービン入口ガス温度を得るために必要
な燃料投入量を低減できると共に、ガスタービン排気温
度の低下をガスタービンの燃焼用空気及び／又は燃料と
の熱交換により行うことで、水サイクル側の比率を上げ
ずに行うため、ガスタービン発電プラント効率の低下を
防止することができる。
【図１】請求項１記載の本発明に係る発電プラントの一
実施例を示す系統図である。
実施例を示す系統図である。
【図２】同じく請求項１記載の本発明に係る発電プラン
トの他の実施例を示す系統図である。
トの他の実施例を示す系統図である。
【図３】同じく請求項１記載の本発明に係る発電プラン
トの更に他の実施例を示す系統図である。
トの更に他の実施例を示す系統図である。
【図４】同じく請求項１記載の本発明に係る発電プラン
トの更に他の実施例を示す系統図である。
トの更に他の実施例を示す系統図である。
【図５】請求項２記載の本発明に係る発電プラントの一
実施例を示す系統図である。
実施例を示す系統図である。
【図６】請求項３記載の本発明に係る発電プラントの一
実施例を示す系統図である。
実施例を示す系統図である。
【図７】同じく請求項３記載の本発明に係る発電プラン
トの他の実施例を示す系統図である。
トの他の実施例を示す系統図である。
【図８】従来の発電プラントの一例を示す系統図であ
る。
る。
【図９】同じく従来の発電プラントの他の例を示す系統
図である。
図である。
１ ガスタービン ２ 燃焼器 ３ 燃料 ４ 圧縮機 ５ 空気 ７ 排気 ８ 排ガスボイラ ２１ ガスタービン ２２ 燃焼器 ２３ 燃料 ２４ 圧縮機 ２５ 空気 ２７ 排気 ３１ 熱交換器 ３２ 熱交換器 ３３ 熱交換器 ３４ 熱交換器 ３５ 熱交換器 ３６ 熱交換器 ３８ 熱交換器 ３９ 熱交換器
Claims (3)
- 【請求項１】ガスタービンの排気が投入されて蒸気ター
ビン駆動用の蒸気を発生する排ガスボイラを備えた発電
プラントにおいて、前記排ガスボイラへ投入されるガス
タービン排気の熱を用いて、ガスタービン入口の燃焼器
へ投入される空気及び燃料の少なくとも一方を加熱する
熱交換器を設けたことを特徴とする発電プラント。 - 【請求項２】ガスタービンの排気が投入されて蒸気ター
ビン駆動用の蒸気を発生する排ガスボイラを備えた発電
プラントにおいて、前記排ガスボイラで発生した蒸気を
用いて、ガスタービン入口の燃焼器へ投入される空気及
び燃料の少なくとも一方を加熱する熱交換器を設けたこ
とを特徴とする発電プラント。 - 【請求項３】ガスタービンを用いた発電プラントにおい
て、前記ガスタービンの排気熱を用いて、ガスタービン
入口の燃焼器へ投入される空気及び燃料の少なくとも一
方を加熱する熱交換器を設けたことを特徴とする発電プ
ラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5026128A JPH06212910A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5026128A JPH06212910A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212910A true JPH06212910A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12184931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5026128A Pending JPH06212910A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212910A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010031868A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | General Electric Co <Ge> | 発電プラントの始動にヒートパイプを使用する装置及び方法 |
| JP2012255407A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タービン冷却制御装置及び方法並びにプログラム、それを用いたガスタービンプラント |
| JP2013185454A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン制御装置及び制御方法 |
| JP2020528535A (ja) * | 2017-07-27 | 2020-09-24 | スミトモ エスエイチアイ エフダブリュー エナージア オサケ ユキチュア | 流動床ボイラー設備及び流動床ボイラー設備において燃焼ガスを予熱する方法 |
| KR20200142077A (ko) * | 2018-05-15 | 2020-12-21 | 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 | 가스 터빈의 연소 안정성 개선 시스템 및 방법 |
| CN112154262A (zh) * | 2018-05-22 | 2020-12-29 | 西门子股份公司 | 具有膨胀机的扩展的燃气轮机工艺 |
| WO2022172955A1 (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-18 | 三菱パワー株式会社 | 燃料供給方法、燃料供給設備、この燃料供給設備を備える燃料燃焼設備、及びガスタービンプラント |
| JP2022188875A (ja) * | 2021-06-10 | 2022-12-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ボイラ燃料の予熱装置及び予熱方法 |
| US12258885B2 (en) | 2022-11-24 | 2025-03-25 | Doosan Enerbility Co., Ltd. | Combined power generation system and operation control method thereof |
-
1993
- 1993-01-21 JP JP5026128A patent/JPH06212910A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11492963B2 (en) | 2018-05-22 | 2022-11-08 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Extended gas turbine process having an expander |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010306 |