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KR101520238B1 - 가스 터빈 냉각 시스템 및 가스 터빈 냉각 방법 - Google Patents

가스 터빈 냉각 시스템 및 가스 터빈 냉각 방법 Download PDF

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KR101520238B1
KR101520238B1 KR1020147006649A KR20147006649A KR101520238B1 KR 101520238 B1 KR101520238 B1 KR 101520238B1 KR 1020147006649 A KR1020147006649 A KR 1020147006649A KR 20147006649 A KR20147006649 A KR 20147006649A KR 101520238 B1 KR101520238 B1 KR 101520238B1
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미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

배열 회수 보일러에서 발생하는 고압 증기를 이용하거나 고압 증기의 발생을 감소시키거나 하는 일 없이, 효율적으로 가스 터빈을 증기에 의해 냉각 가능한 가스 터빈 냉각 시스템 및 냉각 방법을 제공한다. 이 냉각 시스템은, 가스 터빈(3)과, 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 고압 증기를 발생시키는 고압 계통(6)과, 고압 계통에 물 및 증기를 공급하는 고압 드럼(11)과, 가스 터빈(3)으로부터의 배열과 열교환하여 중압 증기를 발생시키는 중압 계통(7)과, 중압 계통에 물 및 증기를 공급하는 중압 드럼(12)을 갖는 배열 회수 보일러(2)와, 중압 계통(7)과 가스 터빈(3)의 냉각 계통을 접속하여, 중압 계통(7)으로부터 냉각 계통에 중압 증기를 공급하는 중압 증기관(19)과, 고압 드럼(11)과 중압 드럼(12)을 접속하여, 고압 드럼(11)으로부터 중압 드럼(12)에 고압 드럼(11) 내의 포화 증기를 공급하는 증기 공급관(20)을 구비한다.

Description

가스 터빈 냉각 시스템 및 가스 터빈 냉각 방법{GAS TURBINE COOLING SYSTEM, AND GAS TURBINE COOLING METHOD}
본 발명은 배열 회수 보일러(exhaust heat recovery boiler)에서 발생한 증기에 의해 가스 터빈을 냉각하는 가스 터빈 냉각 시스템 및 가스 터빈 냉각 방법에 관한 것이다.
가스 터빈 컴바인드 사이클 발전(GTCC)이나 석탄 가스화 복합 발전(IGCC)에 마련되는 배열 회수 보일러는 가스 터빈으로부터의 배열을 이용하여 증기 터빈을 구동시키기 위한 증기를 발생시키고 있다. 그런데, 고효율화가 도모된 가스 터빈의 고온화에 따라서, 기기 보호의 관점으로부터, 운전시에 고온이 되는 가스 터빈 연소기의 미통(尾筒)이나 그 이외의 부위 등을 냉각할 필요가 있다. 그래서, 상기 발전 시스템에서, 가스 터빈을 냉각하기 위해, 냉각 매체로서 공기를 사용할 뿐만 아니라, 배열 회수 보일러에서 발생한 증기를 냉각 매체로서 사용하는 경우가 있다.
특허문헌 1에서는, 가동시에 있어서 이상이 발생한 경우, 배열 회수 보일러의 고압 증기 또는 중압 증기를 증기 냉각 시스템으로 인도하는 것에 의해, 증기에 의한 냉각을 유지하는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 2에서는, 증기에 의한 동익과 익환부 사이의 클리어런스 제어와, 증기에 의한 연소기 등의 고온 부품의 냉각 제어를 양립시키는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제 1998-37711 호 공보 일본 특허 공개 제 2002-4807 호 공보
배열 회수 보일러에서 발생하는 4.0㎫ 내지 5.0㎫ 정도의 중압 증기는 피냉각 대상(가스 터빈)에서 요구되는 냉각 조건과 합치하므로, 배열 회수 보일러에서 발생한 증기를 냉각 매체로서 사용하는 경우, 중압 증기가 이용되는 경우가 많다.
한편, 플랜트 효율 개선을 위해, 배열 회수 보일러에서 발생하는 고압 증기량의 증가가 요구되고 있으므로, 배열 회수 보일러에서 발생하는 중압 증기량은 피냉각 대상(가스 터빈)에 있어서 냉각에 사용되는 필요 증기량과의 차이가 가능한 한 작은 것이 요구되고 있다. 그러나, 그 결과, 발전 부하나 연료 조건에 따라서는, 피냉각 대상에 있어서의 필요 증기량에 대하여 중압 증기량이 부족할 가능성이 생긴다.
그래서, 배열 회수 보일러에서 발생하는 고압 증기의 일부를 냉각 매체로서 이용하는 것을 고려할 수 있지만, 고온이면서 고압인 증기를 일부러 감온, 감압하게 되어, 플랜트 효율의 저하를 초래할 수도 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 배열 회수 보일러에서 발생하는 고압 증기를 이용하거나 고압 증기의 발생을 감소시키거나 하는 일 없이, 효율적으로 가스 터빈을 증기에 의해 냉각하는 것이 가능한 가스 터빈 냉각 시스템 및 가스 터빈 냉각 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 가스 터빈 냉각 시스템 및 가스 터빈 냉각 방법은 이하의 수단을 채용한다.
본 발명의 제 1 태양에 따른 가스 터빈 냉각 시스템은, 가스 터빈과, 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 제 1 증기를 발생시키는 제 1 계통과, 제 1 계통에 물 및 증기를 공급하는 제 1 드럼과, 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 제 1 증기보다 저압인 제 2 증기를 발생시키는 제 2 계통과, 제 2 계통에 물 및 증기를 공급하는 제 2 드럼을 갖는 배열 회수 보일러와, 제 2 계통과 가스 터빈의 냉각 계통을 접속하여, 제 2 계통으로부터 냉각 계통에 제 2 증기를 공급하는 제 1 유로와, 제 1 드럼과 제 2 드럼을 접속하여, 제 1 드럼으로부터 제 2 드럼에 제 1 드럼 내의 포화 증기를 공급하는 제 2 유로를 구비한다.
상기 제 1 태양에 따른 가스 터빈 냉각 시스템에 의하면, 제 2 드럼의 물 및 증기가 배열 회수 보일러의 제 2 계통에 공급되며, 제 2 계통에서 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 제 2 증기가 발생한다. 제 2 증기는 제 1 유로를 거쳐서 제 2 계통으로부터 가스 터빈의 냉각 계통에 공급되어 가스 터빈을 냉각한다. 또한, 제 1 드럼 내의 포화 증기가 제 2 유로를 거쳐서 제 1 드럼으로부터 제 2 드럼에 공급된다. 그 결과, 제 2 드럼으로부터 제 2 계통에 공급되는 증기의 증기량을 증가시킬 수 있으므로, 제 2 계통으로부터 가스 터빈의 냉각 계통에 공급되는 증기의 증기량도 증가시킬 수 있다.
상기 제 1 태양에 따른 가스 터빈 냉각 시스템은, 가스 터빈의 냉각 상태에 근거하여, 제 2 유로를 흐르는 포화 증기의 증기량을 조정하는 증기량 조정 수단을 추가로 구비한 구성이어도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 가스 터빈의 냉각 상황에 따라서, 제 2 유로를 거쳐서 제 1 드럼으로부터 제 2 드럼에 공급되는 포화 증기의 증기량이 변화하므로, 가스 터빈을 냉각하는데 적절한 양의 포화 증기를 제 2 드럼에 공급할 수 있다. 가스 터빈의 냉각 상황은 가스 터빈의 출구 온도를 가스 터빈측에서 감시·관리하고 있으며, 예컨대 가스 터빈의 냉각 계통으로부터 배출된 가스 터빈 냉각 후의 증기의 증기량 등에 근거하여 간접적으로 판단되어도 좋다.
상기 제 1 태양에 따른 가스 터빈 냉각 시스템은, 제 2 유로의 하류로서, 제 2 드럼의 상류 또는 제 2 드럼 내에 기수 분리 장치가 마련된 구성이어도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 제 2 유로를 거쳐서 제 1 드럼으로부터 제 2 드럼에 공급되는 포화 증기는 기수 분리 장치에 의해 물과 증기로 분리되기 때문에, 분리된 증기를 가스 터빈 냉각 계통에 공급할 수 있어서, 물을 포함하지 않는 증기에 의해 가스 터빈을 냉각할 수 있다. 그 결과, 증기에 포함되는 물을 원인으로 하는 냉각 계통의 부식이나 파손을 방지할 수 있다. 또한, 증기가 응축하는 것에 의해 제 2 드럼 내에서 단시간에 수위가 오르는 일이 없기 때문에, 제 2 드럼의 수위 변동을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 태양에 따른 가스 터빈 냉각 방법은, 가스 터빈과, 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 제 1 증기를 발생시키는 제 1 계통과, 제 1 계통에 물 및 증기를 공급하는 제 1 드럼과, 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 제 1 증기보다 저압인 제 2 증기를 발생시키는 제 2 계통과, 제 2 계통에 물 및 증기를 공급하는 제 2 드럼을 갖는 배열 회수 보일러를 구비하는 가스 터빈 냉각 시스템에 있어서의 가스 터빈 냉각 방법으로서, 제 2 계통으로부터 가스 터빈의 냉각 계통에 제 2 증기를 공급하는 단계와, 제 1 드럼으로부터 제 2 드럼에 제 1 드럼 내의 포화 증기를 공급하는 단계를 구비한다.
상기 제 2 태양에 따른 가스 터빈 냉각 방법에 의하면, 배열 회수 보일러에서 발생하는 고압 증기를 이용하거나 고압 증기의 발생을 감소시키거나 하는 일 없이, 효율적으로 가스 터빈을 증기에 의해 냉각할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배열 회수 시스템 및 가스 터빈 냉각 시스템을 도시하는 개략 구성도,
도 2는 동일한 실시형태에 따른 가스 터빈 냉각 시스템을 도시하는 개략 구성도,
도 3은 종래의 배열 회수 시스템 및 가스 터빈 냉각 시스템을 도시하는 개략 구성도.
이하에, 본 발명에 따른 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 배열 회수 시스템 및 가스 터빈 냉각 시스템은, 예컨대, 배열 회수 보일러(2)와 가스 터빈(3)을 갖는 가스 터빈 컴바인드 사이클 발전(GTCC)이나 석탄 가스화 복합 발전(IGCC) 등의 플랜트(1)에 적용된다.
가스 터빈 냉각 시스템은, 예컨대 배열 회수 보일러(2)와, 가스 터빈(3)과, 배열 회수 보일러(2)의 중압 계통(7)으로부터 가스 터빈(3)에 중압 증기를 공급하는 중압 증기관(19)(제 1 유로)과, 고압 드럼(11)으로부터 중압 드럼(12)에 포화 증기를 공급하는 증기 공급관(20)(제 2 유로) 등으로 이루어진다.
배열 회수 보일러(2)는 배기 가스 공급로(14)를 거쳐서 가스 터빈(3)으로부터 배출된 배기 가스가 공급된다. 그리고, 배열 회수 보일러(2)는 배기 가스의 열(배열)과 열교환하여 증기를 생성한다. 배열 회수 보일러(2)에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 예컨대 재열 계통(5), 고압 계통(6), 중압 계통(7), 저압 계통(8), 고압 드럼(11), 중압 드럼(12) 및 저압 드럼(13) 등이 마련된다.
배열 회수 보일러(2)에서는, 배기 가스의 흐름 방향을 따라서, 재열 계통(5), 고압 계통(6), 중압 계통(7), 저압 계통(8)이 순차적으로 배치된다. 재열 계통(5)은 재열기를 포함하고, 증기 터빈(4)으로부터 추기된 증기는 저온 재열 증기관(15)을 거쳐서 재열 계통(5)에 공급되며, 재열 계통(5)의 재열기에서 가열된다. 재열 계통(5)에서 가열된 증기는 고온 재열 증기관(16)을 거쳐서 증기 터빈(4)에 공급되어 증기 터빈(4)을 구동한다.
고압 계통(6)은 고압 과열기, 고압 증발기를 포함하며, 고압 계통(6)의 고압 증발기는 고압 드럼(11)으로부터 물이 공급된다. 고압 드럼(11)으로부터 공급된 물은 고압 계통(6)의 고압 증발기에서 가열되어, 증기가 생성된다. 생성된 증기는 고압 과열기에서 과열되어, 고압 증기가 생성된다. 생성된 고압 증기는 고압 증기관(17)을 거쳐서 증기 터빈(4)에 공급되어 증기 터빈(4)을 구동한다.
저압 계통(8)은 저압 증발기, 저압 과열기를 포함하며, 저압 계통(8)의 저압 증발기는 저압 드럼(13)으로부터 물이 공급된다. 저압 드럼(13)으로부터 공급된 물은 저압 계통(8)의 저압 증발기에서 가열되어, 증기가 생성된다. 생성된 증기는 저압 과열기에서 과열되어, 저압 증기가 생성된다. 생성된 저압 증기는 저압 증기관(18)을 거쳐서 증기 터빈(4)에 공급되어 증기 터빈(4)을 구동한다.
중압 계통(7)은 중압 증발기, 중압 과열기를 포함하며, 중압 계통(7)의 중압 증발기는 중압 드럼(12)으로부터 물이 공급된다. 중압 드럼(12)으로부터 공급된 물은 중압 계통(7)의 중압 증발기에서 가열되어, 증기가 생성된다. 생성된 증기는 중압 과열기에서 과열되어, 중압 증기가 생성된다. 생성된 중압 증기의 전량 또는 일부가 중압 증기관(19)을 거쳐서 가스 터빈(3)의 냉각 계통에 공급되어 해당 개소를 냉각한다. 가스 터빈(3)의 냉각 계통은, 예컨대, 가스 터빈(3)에 마련된 연소기의 미통, 차실(車室) 등의 고온 부분에 마련된다. 중압 증기관(19)을 거쳐서 중압 드럼(12)으로부터 가스 터빈(3)에 공급되는 중압 증기의 필요 증기량은 가스 터빈(3)의 냉각 상태에 근거하여 조정된다. 중압 증기관(19)에는 제어 밸브(25)가 마련되어, 증기량이 조정된다.
가스 터빈(3)의 냉각 상태는 가스 터빈(3)의 출구 온도를 가스 터빈(3)측에서 감시·관리하고 있으며, 예컨대 가스 터빈(3)의 냉각 계통으로부터 배출된 가스 터빈(3) 냉각 후의 증기의 증기량, 온도, 압력 등에 근거하여 간접적으로 판단된다. 예컨대, 가스 터빈(3)이 냉각 부족이라고 판단되었을 경우, 제어 밸브(25)가 개방측으로 조정되어, 가스 터빈(3)의 냉각 계통에 공급하는 중압 증기의 증기량을 증가시킨다. 한편, 가스 터빈(3)을 과잉으로 냉각하고 있다고 판단되었을 경우, 제어 밸브(25)가 폐쇄측으로 조정되어, 중압 증기의 증기량을 감소시킨다.
증기 공급관(20)은 고압 드럼(11)으로부터 중압 드럼(12)에 포화 증기를 공급한다. 가스 터빈(3)의 냉각에 요구되는 증기량에 대하여, 중압 드럼(12)으로부터 공급된 물에 근거하여 중압 계통(7)에서 생성되는 중압 증기만으로는 부족하다고 판단되었을 경우, 증기 공급관(20)을 거쳐서 고압 드럼(11)으로부터 중압 드럼(12)에 포화 증기를 공급한다. 이에 의해, 가스 터빈(3)의 냉각 계통에 공급하는 중압 증기를 고압 드럼(11)으로부터 중압 드럼(12)에 공급되는 증기에 의해 보충할 수 있다.
가스 터빈(3)의 냉각에 사용된 증기는, 예컨대 고온 재열 증기관(16)에 공급되어 증기 터빈(4)의 구동에 재사용된다.
가스 터빈(3)은 연료 가스를 연소해서 터빈을 구동하고, 발전기와 연결된 주축이 터빈과 함께 회전함으로써 발전기를 구동시켜서 발전을 실행한다. 가스 터빈(3)에서 연소된 연료 가스는 배기 가스로서 배출된다. 가스 터빈(3)은 연료 가스의 연소에 의해 고온이 되므로, 열에 의한 영향을 줄이기 위해, 냉각 매체에 의해 냉각된다. 냉각 매체는, 예컨대 배열 회수 보일러(2)에서 생성된 증기가 사용된다.
증기 터빈(4)은 배열 회수 보일러(2)에서 생성된 증기가 공급되어 터빈을 구동한다. 증기 터빈(4)의 주축은 발전기와 연결되며, 터빈과 함께 회전함으로써, 발전기를 구동시켜서 발전을 실행한다. 또한, 발전기는 1대의 발전기가 가스 터빈(3)과 증기 터빈(4)의 양자에 연결되어도 좋고, 가스 터빈(3)과 증기 터빈(4) 각각에 다른 발전기가 연결되어도 좋다.
도 1에 도시하는 예에서는, 증기 터빈(4)은 배열 회수 보일러(2)의 재열 계통(5), 고압 계통(6), 저압 계통(8) 각각으로부터 재열 증기, 고압 증기, 저압 증기가 공급되어 터빈을 구동한다.
다음에, 도 2를 참조하여, 본 실시형태에 따른 가스 터빈 냉각 시스템에 대해서 설명한다.
본 실시형태에서는, 고압 드럼(11)(제 1 드럼)과 중압 드럼(12)(제 2 드럼)을 연결하는 증기 공급관(20)이 마련된다. 증기 공급관(20)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제어 밸브(21)와, 유량계(22)와, 오리피스(23), 기수 분리 장치(24) 등으로 이루어진다.
증기 공급관(20)의 제어 밸브(21)는 중압 증기관(19)의 제어 밸브(25)의 지령에 따라서 개폐 동작한다. 가스 터빈(3)의 냉각에 있어서, 중압 계통(7)에서 생성된 증기로는 부족한 경우는, 증기 공급관(20)을 거쳐서, 고압 드럼(11) 내의 포화 증기가 중압 드럼(12)에 공급된다. 고압 드럼(11)으로부터 중압 드럼(12)에 공급되는 포화 증기의 증기량은 중압 증기관(19)을 흐르는 증기량에 근거하여 결정된다.
예컨대, 가스 터빈(3)의 냉각에 요구되는 증기량에 대하여, 중압 드럼(12)으로부터 공급된 물에 근거하여 중압 계통(7)에서 생성되는 중압 증기만으로는 부족하다고 판단되었을 경우, 제어 밸브(21)가 개방측으로 조정되어 포화 증기의 증기량을 증가시킨다. 한편, 가스 터빈(3)을 과잉으로 냉각하고 있다고 판단되었을 때, 제어 밸브(21)가 폐쇄측으로 조정되어 포화 증기의 증기량을 감소시킨다.
유량계(22)는 증기 공급관(20)에 마련되어, 증기 공급관(20)을 흐르는 포화 증기의 증기량을 측정한다. 오리피스(23)는 증기 공급관(20) 중 제어 밸브(21)의 후단에 마련된다. 오리피스(23)는 제어 밸브(21)에 있어서의 압력의 급격한 저하를 억제할 수 있어서, 증기 공급관(20)을 흐르는 증기에 의해 생기는 제어 밸브(21)로의 포화수의 충돌을 저감할 수 있다. 그 결과, 제어 밸브(21)의 파손이나 부식을 방지할 수 있다. 또한, 오리피스(23)에서 포화 증기를 감압할 때에 발생하는 물에 의한 트러블을 방지하기 위해, 오리피스(23)의 후단에 방해판이 마련되어도 좋다.
기수 분리 장치(24)는 증기 공급관(20)의 하류측으로서 중압 드럼(12)의 상류측 또는 중압 드럼(12) 내에 마련된다. 기수 분리 장치(24)는 증기 공급관(20)을 흐르는 포화 증기로부터 증기와 액체를 분리한다. 기수 분리 장치(24)는 유체를 철망이나 파판(波板)에 통과시켜 증기와 액체를 분리시키는 방식이나, 원심력을 이용하여 증기와 액체를 분리시키는 방식 등 어느 것이어도 좋다. 분리하여 얻어지는 증기는 중압 계통(7)에 그대로 공급되며, 분리하여 얻어지는 액체는 중압 드럼(12) 내에 일단 저장된다.
기수 분리 장치(24)가 마련되지 않은 경우, 증기 공급관(20)을 거쳐서 공급된 포화 증기의 일부가 중압 드럼(12)에서 응축하며, 그 결과, 최악의 조건 하에서는, 공급되는 포화 증기량에 따라 중압 드럼(12)의 수위가 급격하게 상승할 우려가 있다. 한편, 기수 분리 장치(24)가 마련되는 것에 의해, 중압 드럼(12) 내의 수위는 기수 분리 장치(24)에서 분리된 액체에만 영향을 받는다. 따라서, 중압 드럼(12) 내의 수위 변동을 최소화할 수 있다.
또한, 중압 드럼(12) 내의 수위는 통상 3 요소(수위, 급수량, 발생 증기량)에 의해 제어되지만, 본 실시형태에서는, 고압 드럼(11)으로부터 중압 드럼(12)에 공급되는 포화 증기의 증기량을 측정하는 것에 의해, 고압 드럼(11)도 중압 드럼(12)도 통상과 동일한 드럼 수위 제어가 가능하다. 또한, 상술한 바와 같이, 기수 분리 장치(24)가 중압 드럼(12)의 상류측 또는 중압 드럼(12) 내에 마련되는 것에 의해, 중압 드럼(12) 내의 수위 변동을 최소화할 수 있으므로, 중압 드럼(12)으로의 포화 증기의 공급의 유무에 의한 중압 드럼(12)의 운전 변동도 최소화할 수 있다.
이하, 본 실시형태의 작용 효과에 대하여 설명한다.
가스 터빈(3)의 냉각 계통에 공급하는 증기 합계량을 증가시키기 위해, 본 실시형태와 달리, 도 3의 관련 기술의 플랜트(10)에 도시하는 바와 같이, 고압 계통(6)에서 발생한 고압 증기를 사용하는 것을 고려할 수 있다. 즉, 고압 계통(6)으로부터 증기 터빈(4)까지의 고압 증기관(17)을 분기하고, 고압 증기를 감온기(31)로 인도하여, 고압 증기를 감온, 감압한다. 그리고, 감온, 감압된 고압 증기가 증기관(32) 및 중압 증기관(19)을 거쳐서 가스 터빈(3)의 냉각 계통에 공급된다. 그러나, 이러한 방법에 의하면, 중압 계통(7)으로부터 가스 터빈(3)의 냉각 계통에 공급하는 증기를 증가시키지 않아도 되지만, 고온이면서 고압인 증기를 일부러 감온, 감압하게 되며, 이와 같은 감온 프로세스는 플랜트 효율의 저하를 초래할 수도 있다.
또한, 감온 프로세스를 필요로 하는 고압 계통(6)으로부터가 아니라, 고압 드럼(11)으로부터 저온의 포화 증기를 추출하여 가스 터빈(3)의 냉각수로 하는 것도 고려할 수 있다. 그러나, 고압 드럼(11)으로부터 포화 증기를 추출하여 감압한 후에 포화수가 발생하고, 그 발생한 물이 후단의 기기나 배관에 손상을 줄 가능성이 있어서 채용하는 것은 곤란하다.
한편, 본 실시형태에 의하면, 고압 드럼(11)의 포화 증기를 감압하여 중압 드럼(12)에 공급하고, 중압 드럼(12) 내에서 기수 분리를 실행한다. 그리고, 중압 드럼(12) 자체의 제어를 종래 방법으로 변경하는 일 없이, 중압 증기를 가스 터빈의 냉각 증기로서 사용한다. 이때, 고압 증기량을 억제하고, 중압 증기량을 증가시키는 설계를 채용하는 일 없이, 가스 터빈(3)을 냉각하는 증기를 증가시킬 수 있다. 따라서, 중압 증기량을 증가시키고, 플랜트 성능으로의 기여도가 높은 고압 증기량을 억제하는 일 없이, 경제적인 배열 회수 보일러(2)로 할 수 있다. 또한, 냉각용 증기 중에 포함되는 물방울이나 미스트 상태의 물을 줄일 수 있기 때문에, 고열 부하에 노출되어 있는 미통 냉각 계통 등에서 열충격 등에 의한 트러블을 회피할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 고압 드럼(11)과 중압 드럼(12)을 연결하여 고압 드럼(11)으로부터 중압 드럼(12)에 포화 증기를 공급하고, 그 증기를 이용하여, 중압 계통(7)에서 생성하는 증기량을 증가시키는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예컨대, 저압 드럼(13)으로부터 다른 기기류에 증기를 공급하는 시스템에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우, 고압 드럼(11)과 저압 드럼(13)을 연결, 또는 중압 드럼(12)과 저압 드럼(13)을 연결하고, 고압 드럼(11) 또는 중압 드럼(12)으로부터 저압 드럼(13)에 포화 증기를 공급하는 것에 의해, 저압 계통(8)에서 생성하는 증기량을 증가시킨다.
1, 10 : 플랜트 2 : 배열 회수 보일러
3 : 가스 터빈 4 : 증기 터빈
5 : 재열 계통 6 : 고압 계통(제 1 계통)
7 : 중압 계통(제 2 계통) 8 : 저압 계통
11 : 고압 드럼(제 1 드럼) 12 : 중압 드럼(제 2 드럼)
13 : 저압 드럼 14 : 배기 가스 공급로
15 : 저온 재열 증기관 16 : 고온 재열 증기관
17 : 고압 증기관 18 : 저압 증기관
19 : 중압 증기관(제 1 유로) 20 : 증기 공급관(제 2 유로)
21 : 제어 밸브(증기량 조정 수단) 22 : 유량계
23 : 오리피스 24 : 기수 분리 장치
25 : 제어 밸브 31 : 감온기
32 : 증기관

Claims (4)

  1. 가스 터빈과,
    상기 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 제 1 증기를 발생시키는 제 1 계통과, 상기 제 1 계통에 물 및 증기를 공급하는 제 1 드럼과, 상기 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 상기 제 1 증기보다 저압인 제 2 증기를 발생시키는 제 2 계통과, 상기 제 2 계통에 물 및 증기를 공급하는 제 2 드럼을 갖는 배열 회수 보일러와,
    상기 제 2 계통과 상기 가스 터빈의 냉각 계통을 접속하여, 상기 제 2 계통으로부터 상기 냉각 계통에 상기 제 2 증기를 공급하는 제 1 유로와,
    상기 제 1 드럼과 상기 제 2 드럼을 접속하여, 상기 제 1 드럼으로부터 상기 제 2 드럼에 상기 제 1 드럼 내의 포화 증기를 공급하는 제 2 유로를 구비하는
    가스 터빈 냉각 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 터빈의 냉각 상태에 근거하여, 상기 제 2 유로를 흐르는 상기 포화 증기의 증기량을 조정하는 증기량 조정 수단을 추가로 구비하는
    가스 터빈 냉각 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 유로의 하류로서, 상기 제 2 드럼의 상류 또는 상기 제 2 드럼 내에 기수 분리 장치가 마련되는
    가스 터빈 냉각 시스템.
  4. 가스 터빈과,
    상기 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 제 1 증기를 발생시키는 제 1 계통과, 상기 제 1 계통에 물 및 증기를 공급하는 제 1 드럼과, 상기 가스 터빈으로부터의 배열과 열교환하여 상기 제 1 증기보다 저압인 제 2 증기를 발생시키는 제 2 계통과, 상기 제 2 계통에 물 및 증기를 공급하는 제 2 드럼을 갖는 배열 회수 보일러를 구비하는 가스 터빈 냉각 시스템에 있어서의 가스 터빈 냉각 방법에 있어서,
    상기 제 2 계통으로부터 상기 가스 터빈의 냉각 계통에 상기 제 2 증기를 공급하는 단계와,
    상기 제 1 드럼으로부터 상기 제 2 드럼에 상기 제 1 드럼 내의 포화 증기를 공급하는 단계를 구비하는
    가스 터빈 냉각 방법.
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