(57)【要約】      （修正有）【課題】復水器の冷却負荷の増加を抑制しながら余剰蒸気を復水器にダンプ可能とする蒸気タービン設備及びこれを備えたコンバインドサイクルプラント並びに蒸気タービン設備の改造方法を提供する。【解決手段】蒸気タービン設備１００Ａは、第１タービン１２、および、第１タービンよりも入口蒸気圧が低い第２タービン１４と、復水器１８と、第１タービンの入口に接続される第１蒸気ライン７２と、第２タービンの入口に接続される第２蒸気ライン７４と、第２蒸気ラインに設けられる再熱器６５と、第２蒸気ラインから分岐して第２タービンを経由せずに復水器に至る第２バイパスライン１２０、または低圧タービンの入口に接続される低圧蒸気ライン７６から分岐して、低圧タービンを経由せずに復水器に至る低圧バイパスライン８０の一方と、第２バイパスライン又は低圧バイパスラインの一方と、第１蒸気ラインとを連通させる接続ライン１３２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１タービン、および、前記第１タービンよりも入口蒸気圧が低い第２タービンを含む複数のタービンと、
前記複数のタービンのうち最も入口蒸気圧が低い低圧タービンからの排気が導かれるように構成された復水器と、
前記第１タービンの入口に接続される第１蒸気ラインと、
前記第２タービンの入口に接続される第２蒸気ラインと、
前記第２蒸気ラインに設けられる再熱器と、
前記第２蒸気ラインから分岐して、前記第２タービンを経由せずに前記復水器に至る第２バイパスライン、または、前記低圧タービンの入口に接続される低圧蒸気ラインから分岐して、前記低圧タービンを経由せずに前記復水器に至る低圧バイパスラインの少なくとも一方と、
前記第２バイパスライン又は前記低圧バイパスラインの一方と、前記第１蒸気ラインとを連通させるための接続ラインと、を備え、
前記接続ラインは、前記第１タービンおよび前記再熱器を経由せず、前記第２バイパスライン又は前記低圧バイパスラインの前記一方および前記接続ラインを経由して前記第１蒸気ラインから前記復水器に至る第１バイパスラインを形成する
蒸気タービン設備。
【請求項２】
前記接続ラインに設けられた第１バイパス弁をさらに備える
請求項１に記載の蒸気タービン設備。
【請求項３】
前記第１タービンを経由せず、前記再熱器を経由して前記第１蒸気ラインから前記復水器に至る第３バイパスラインを備える
請求項１又は２に記載の蒸気タービン設備。
【請求項４】
前記第１蒸気ラインに供給される蒸気が貯留される第１ドラムと、
前記第１蒸気ラインに設けられ、前記第１タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第１蒸気弁と、
前記第２蒸気ラインに設けられ、前記第２タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第２蒸気弁と、をさらに備え、
前記接続ラインは、
前記第１蒸気ラインのうち前記第１ドラムと前記第１蒸気弁との間の部位、又は、前記第１蒸気ラインの前記部位から分岐する管に接続された第１端と、
前記第２蒸気ラインのうち前記再熱器と前記第２蒸気弁との間の部位、又は、前記第２蒸気ラインの前記部位から分岐する前記第２バイパスラインに接続された第２端と、を有する
請求項１乃至３の何れか一項に記載の蒸気タービン設備。
【請求項５】
前記第１蒸気ラインに供給される蒸気が生成される第１ドラムと、
前記第１蒸気ラインに設けられ、前記第１タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第１蒸気弁と、
前記低圧蒸気ラインに供給される蒸気が生成される低圧ドラムと、
前記低圧蒸気ラインに設けられ、前記低圧タービンに供給される蒸気の流れを調節するための低圧蒸気弁と、をさらに備え、
前記接続ラインは、
前記第１蒸気ラインのうち前記第１ドラムと前記第１蒸気弁との間の部位、又は、前記第１蒸気ラインの前記部位から分岐する管に接続された第１端と、
前記低圧蒸気ラインのうち前記低圧ドラムと前記低圧蒸気弁との間の部位、又は、前記低圧蒸気ラインの前記部位から分岐する前記低圧バイパスラインに接続された第２端と、を有する
請求項１乃至３の何れか一項に記載の蒸気タービン設備。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の蒸気タービン設備と、
ガスタービンと、
前記ガスタービンからの排ガスの熱を用いて蒸気を生成するように構成されたボイラと、を備え、
前記蒸気タービン設備の前記第１蒸気ライン、前記第２蒸気ライン又は前記低圧蒸気ラインに、前記ボイラからの蒸気が供給されるように構成された
ことを特徴とするコンバインドサイクルプラント。
【請求項７】
第１タービン、および、前記第１タービンよりも入口蒸気圧が低い第２タービンを含む複数のタービンと、
前記複数のタービンのうち最も入口蒸気圧が低い低圧タービンからの排気が導かれるように構成された復水器と、
前記第１タービンの入口に接続される第１蒸気ラインと、
前記第２タービンの入口に接続される第２蒸気ラインと、
前記第２蒸気ラインに設けられる再熱器と、
前記第２蒸気ラインから分岐して、前記第２タービンを経由せずに前記復水器に至る第２バイパスライン、または、前記低圧タービンの入口に接続される低圧蒸気ラインから分岐して、前記低圧タービンを経由せずに前記復水器に至る低圧バイパスラインの少なくとも一方と、
を含む蒸気タービン設備の改造方法であって、
前記蒸気タービン設備に接続ラインを追加設置し、前記第１タービンおよび前記再熱器を経由せず、前記第２バイパスライン又は前記低圧バイパスラインと前記接続ラインを経由して前記第１蒸気ラインから前記復水器に至る第１バイパスラインを形成するステップと、
を備える蒸気タービン設備の改造方法。
【請求項８】
前記接続ラインに第１バイパス弁を設けるステップをさらに備える
請求項７に記載の蒸気タービン設備の改造方法。
【請求項９】
前記蒸気タービン設備は、
前記第１蒸気ラインに供給される蒸気が貯留される第１ドラムと、
前記第１蒸気ラインに設けられ、前記第１タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第１蒸気弁と、
前記第２蒸気ラインに設けられ、前記第２タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第２蒸気弁と、をさらに含み、
前記第１バイパスラインを形成するステップは、
前記接続ラインの第１端を、前記第１蒸気ラインのうち前記第１ドラムと前記第１蒸気弁との間の部位、又は、前記第１蒸気ラインの前記部位から分岐する管に接続するステップと、
前記接続ラインの第２端を、前記第２蒸気ラインのうち前記再熱器と前記第２蒸気弁との間の部位、又は、前記第２蒸気ラインの前記部位から分岐する前記第２バイパスラインに接続するステップと、を含む
請求項７又は８に記載の蒸気タービン設備の改造方法。
【請求項１０】
前記蒸気タービン設備は、
前記第１蒸気ラインに供給される蒸気が生成される第１ドラムと、
前記第１蒸気ラインに設けられ、前記第１タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第１蒸気弁と、
前記低圧蒸気ラインに供給される蒸気が生成される低圧ドラムと、
前記低圧蒸気ラインに設けられ、前記低圧タービンに供給される蒸気の流れを調節するための低圧蒸気弁と、をさらに含み、
前記第１バイパスラインを形成するステップは、
前記接続ラインの第１端を、前記第１蒸気ラインのうち前記第１ドラムと前記第１蒸気弁との間の部位、又は、該部位において前記第１蒸気ラインから分岐する管に接続するステップと、
前記接続ラインの第２端を、前記低圧蒸気ラインのうち前記低圧ドラムと前記低圧蒸気弁との間の部位、又は、該部位において前記低圧蒸気ラインから分岐する前記低圧バイパスラインに接続するステップと、を含む
請求項７又は８に記載の蒸気タービン設備の改造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蒸気タービン設備及びこれを備えたコンバインドサイクルプラント並びに蒸気タービン設備の改造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン設備の起動時、典型的には、タービンへの蒸気の通気前にタービンをバイパスして蒸気ドラムから復水器に至るバイパスラインを用いて余剰蒸気をダンプ（排出）するようになっている。この際、バイパスラインが再熱器を経由するように構成されていると、余剰蒸気は再熱器で加熱された後に復水器に排出されるため、復水器における冷却負荷が大きくなる。これにより、例えば、復水器から排出される冷却水（海水等）の温度が高くなる等の影響が出る場合がある。
【０００３】
この点、特許文献１には、高圧ドラムから高圧蒸気タービンをバイパスして再熱器を経由せずに復水器に至る高圧タービンバイパス管と、高圧タービンバイパス管に設けられた高圧タービンバイパス弁を備えた再熱発電プラントの運転方法が開示されている。この運転方法では、プラント起動時、高圧ドラムの圧力が上昇し、高圧タービンバイパス弁の前圧が設定圧力に到達すると、高圧タービンバイパス弁を開いて、高圧タービンバイパス管を介して余剰蒸気が復水器に排出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４０４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の蒸気タービン設備では、高圧タービンバイパス管が高圧主蒸気管と復水器とを接続するように設けられるため、高圧蒸気タービンのための高圧タービンバイパス管を他のタービン用のバイパス管とは別に設けることになり、構成が複雑化する。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の幾つかの実施形態は、復水器の冷却負荷の増加を抑制しながら余剰蒸気を復水器にダンプ可能とする簡素な構成の蒸気タービン設備及びこれを備えたコンバインドサイクルプラント並びに蒸気タービン設備の改造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の幾つかの実施形態に係る蒸気タービン設備は、
第１タービン、および、前記第１タービンよりも入口蒸気圧が低い第２タービンを含む複数のタービンと、
前記複数のタービンのうち最も入口蒸気圧が低い低圧タービンからの排気が導かれるように構成された復水器と、
前記第１タービンの入口に接続される第１蒸気ラインと、
前記第２タービンの入口に接続される第２蒸気ラインと、
前記第２蒸気ラインに設けられる再熱器と、
前記第２蒸気ラインから分岐して、前記第２タービンを経由せずに前記復水器に至る第２バイパスライン、または、前記低圧タービンの入口に接続される低圧蒸気ラインから分岐して、前記低圧タービンを経由せずに前記復水器に至る低圧バイパスラインの少なくとも一方と、
前記第２バイパスライン又は前記低圧バイパスラインの一方と、前記第１蒸気ラインとを連通させるための接続ラインと、を備え、
前記接続ラインは、前記第１タービンおよび前記再熱器を経由せず、前記第２バイパスライン又は前記低圧バイパスラインの前記一方および前記接続ラインを経由して前記第１蒸気ラインから前記復水器に至る第１バイパスラインを形成する。
【０００８】
上記（１）の構成によれば、第１タービン及び再熱器を経由せずに復水器に至る第１バイパスラインを用いることで、第１タービンへの通気前において、復水器の冷却負荷の増加を抑制しながら第１蒸気ラインからの余剰蒸気を復水器にダンプ（排出）することができる。
また、上記（１）の構成によれば、第１タービンをバイパスする第１バイパスラインの一部を構成する接続ラインは、他のタービンのためのバイパスライン（即ち、第２バイパスライン又は低圧バイパスライン）と第１蒸気ラインとを連通させるようになっている。このため、第１タービン以外のタービンのためのバイパスライン（第２バイパスライン又は低圧バイパスライン）を第１バイパスラインの一部としても兼用できることとなり、蒸気タービン設備の簡素化を図れる。
よって、復水器の冷却負荷の増加を抑制しながら余剰蒸気をダンプ可能な蒸気タービン設備を簡素な構成にて実現できる。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記蒸気タービン設備は、
前記接続ラインに設けられた第１バイパス弁をさらに備える。
【００１０】
接続ラインの設置態様によっては、第１バイパスラインを介した余剰蒸気のダンプを行う必要がない場合（例えば、蒸気タービン設備の運転中）においても、接続ラインを介して第１蒸気ラインから蒸気が他の蒸気ラインに流出してしまうことが起こり得る。
この点、上記（２）の構成によれば、接続ライン自体に第１バイパス弁を設けたので、第１バイパスラインを介した余剰蒸気のダンプが不要な場合に第１バイパス弁を閉じることで、接続ラインを介した第１蒸気ラインからの蒸気の流出を防止できる。
これにより、蒸気タービン設備の運転中に復水器にバイパスする蒸気量を制御し、復水器の冷却負荷を調整することができる。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
前記蒸気タービン設備は、
前記第１タービンを経由せず、前記再熱器を経由して前記第１蒸気ラインから前記復水器に至る第３バイパスラインを備える。
【００１２】
これにより、第１バイパスラインのみを設ける場合に比べて、第１タービンを経由せずに復水器にダンプ可能な余剰蒸気の最大量が増加する。よって、接続ラインを含む第１バイパスラインのみでは、十分な量の余剰蒸気を復水器にダンプすることが難しい場合、第１バイパスラインと第３バイパスラインを併用することで、第１蒸気ラインにおける余剰蒸気の復水器へのダンプを適切に行うことができる。
【００１３】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
前記蒸気タービン設備は、
前記第１蒸気ラインに供給される蒸気が貯留される第１ドラムと、
前記第１蒸気ラインに設けられ、前記第１タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第１蒸気弁と、
前記第２蒸気ラインに設けられ、前記第２タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第２蒸気弁と、をさらに備え、
前記接続ラインは、
前記第１蒸気ラインのうち前記第１ドラムと前記第１蒸気弁との間の部位、又は、前記第１蒸気ラインの前記部位から分岐する管に接続された第１端と、
前記第２蒸気ラインのうち前記再熱器と前記第２蒸気弁との間の部位、又は、前記第２蒸気ラインの前記部位から分岐する前記第２バイパスラインに接続された第２端と、を有する。
【００１４】
上記（４）の構成によれば、接続ラインを介して第１蒸気ラインと第２バイパスラインとが連通されるので、低圧バイパスラインの管径が比較的小さく、低圧バイパスラインに第１蒸気ラインからの余剰蒸気を流すことが難しい場合であっても、第２バイパスラインを用いて、第１蒸気ラインからの余剰蒸気の復水器へのダンプを適切に行うことができる。
また、接続ラインの第２端の接続位置が再熱器よりも下流側、かつ、第２蒸気弁よりも上流側であるため、再熱器及び第２タービンを経由しない第１バイパスラインを接続ラインによって形成することができる。これにより、第２タービンへの通気前において、復水器の冷却負荷の増大を抑制しながら、第１蒸気ラインの余剰蒸気の復水器へのダンプを行うことができる。
【００１５】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
前記蒸気タービン設備は、
前記第１蒸気ラインに供給される蒸気が生成される第１ドラムと、
前記第１蒸気ラインに設けられ、前記第１タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第１蒸気弁と、
前記低圧蒸気ラインに供給される蒸気が生成される低圧ドラムと、
前記低圧蒸気ラインに設けられ、前記低圧タービンに供給される蒸気の流れを調節するための低圧蒸気弁と、をさらに備え、
前記接続ラインは、
前記第１蒸気ラインのうち前記第１ドラムと前記第１蒸気弁との間の部位、又は、前記第１蒸気ラインの前記部位から分岐する管に接続された第１端と、
前記低圧蒸気ラインのうち前記低圧ドラムと前記低圧蒸気弁との間の部位、又は、前記低圧蒸気ラインの前記部位から分岐する前記低圧バイパスラインに接続された第２端と、を有する。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、接続ラインを介して第１蒸気ラインと低圧バイパスラインとが連通されるので、蒸気タービン設備の運転中において接続ラインのうち低圧バイパスライン側の部位に作用する蒸気圧力は限定的となる。このため、接続ラインを構成する配管の材料コストを削減可能である。
また、接続ラインの第２端の接続位置が低圧蒸気弁よりも上流側であるため、再熱器及び低圧タービンを経由しない第１バイパスラインを接続ラインによって形成することができる。これにより、低圧タービンへの通気前において、復水器の冷却負荷の増大を抑制しながら、第１蒸気ラインの余剰蒸気の復水器へのダンプを行うことができる。
【００１７】
（６）本発明の幾つかの実施形態に係るコンバインドサイクルプラントは、
上記（１）乃至（５）の何れかに記載の蒸気タービン設備と、
ガスタービンと、
前記ガスタービンからの排ガスの熱を用いて蒸気を生成するように構成されたボイラと、を備え、
前記蒸気タービン設備の前記第１蒸気ライン、前記第２蒸気ライン又は前記低圧蒸気ラインに、前記ボイラからの蒸気が供給されるように構成される。
【００１８】
コンバインドサイクルプラントの起動時間を短縮するために、蒸気タービン設備の通気前にガスタービンを高負荷（例えば、定格負荷）で維持する場合、多量の余剰蒸気を復水器にダンプする必要が生じ、復水器の冷却負荷が過大となるおそれがある。
この点、上記（６）の構成のコンバインドサイクルプラントは、上記（１）で述べたとおり、接続ラインにより形成される第１バイパスラインを介して、余剰蒸気のダンプに伴う復水器の冷却負荷の増大を抑制可能な蒸気タービン設備を具備するので、高速起動を実現することができる。
【００１９】
（７）本発明の幾つかの実施形態に係る蒸気タービン設備の改造方法は、
第１タービン、および、前記第１タービンよりも入口蒸気圧が低い第２タービンを含む複数のタービンと、
前記複数のタービンのうち最も入口蒸気圧が低い低圧タービンからの排気が導かれるように構成された復水器と、
前記第１タービンの入口に接続される第１蒸気ラインと、
前記第２タービンの入口に接続される第２蒸気ラインと、
前記第２蒸気ラインに設けられる再熱器と、
前記第２蒸気ラインから分岐して、前記第２タービンを経由せずに前記復水器に至る第２バイパスライン、または、前記低圧タービンの入口に接続される低圧蒸気ラインから分岐して、前記低圧タービンを経由せずに前記復水器に至る低圧バイパスラインの少なくとも一方と、
を含む蒸気タービン設備の改造方法であって、
前記蒸気タービン設備に接続ラインを追加設置し、前記第１タービンおよび前記再熱器を経由せず、前記第２バイパスライン又は前記低圧バイパスラインと前記接続ラインを経由して前記第１蒸気ラインから前記復水器に至る第１バイパスラインを形成するステップと、
を備える。
【００２０】
上記（７）の改造方法により、上記（１）の構成の蒸気タービン設備が得られるから、上述したように、復水器の冷却負荷の増加を抑制しながら余剰蒸気をダンプ可能な蒸気タービン設備を簡素な構成にて実現可能である。
また、上記（７）の改造方法では、第１タービンをバイパスする第１バイパスラインを形成するに際して、基本的には接続ラインの追加設置作業を行えば足り、復水器への新規ラインの接続作業は不要である。よって、蒸気タービン設備の改造工事に要するコスト及び期間を低減できる。
【００２１】
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の方法は、
前記接続ラインに第１バイパス弁を設けるステップをさらに備える。
【００２２】
上記（８）の方法のように、接続ライン自体に第１バイパス弁を設けておけば、第１バイパスラインを介した余剰蒸気のダンプが不要な場合に第１バイパス弁を閉じることで、接続ラインを介した第１蒸気ラインからの蒸気の流出を防止できる。
これにより、蒸気タービン設備の運転中に復水器にバイパスする蒸気量を制御し、復水器の冷却負荷を調整することができる。
【００２３】
（９）幾つかの実施形態では、上記（７）又は（８）の方法において、
前記蒸気タービン設備は、
前記第１蒸気ラインに供給される蒸気が貯留される第１ドラムと、
前記第１蒸気ラインに設けられ、前記第１タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第１蒸気弁と、
前記第２蒸気ラインに設けられ、前記第２タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第２蒸気弁と、をさらに含み、
前記第１バイパスラインを形成するステップは、
前記接続ラインの第１端を、前記第１蒸気ラインのうち前記第１ドラムと前記第１蒸気弁との間の部位、又は、前記第１蒸気ラインの前記部位から分岐する管に接続するステップと、
前記接続ラインの第２端を、前記第２蒸気ラインのうち前記再熱器と前記第２蒸気弁との間の部位、又は、前記第２蒸気ラインの前記部位から分岐する前記第２バイパスラインに接続するステップと、を含む。
【００２４】
上記（９）の方法によれば、既存設備に対する接続ラインの追加設置により、改造工事に要するコスト及び期間を低減しながら、上記（４）で述べた作用効果を享受できる蒸気タービン設備を得ることができる。
【００２５】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（７）又は（８）の方法において、
前記蒸気タービン設備は、
前記第１蒸気ラインに供給される蒸気が生成される第１ドラムと、
前記第１蒸気ラインに設けられ、前記第１タービンに供給される蒸気の流れを調節するための第１蒸気弁と、
前記低圧蒸気ラインに供給される蒸気が生成される低圧ドラムと、
前記低圧蒸気ラインに設けられ、前記低圧タービンに供給される蒸気の流れを調節するための低圧蒸気弁と、をさらに含み、
前記第１バイパスラインを形成するステップは、
前記接続ラインの第１端を、前記第１蒸気ラインのうち前記第１ドラムと前記第１蒸気弁との間の部位、又は、該部位において前記第１蒸気ラインから分岐する管に接続するステップと、
前記接続ラインの第２端を、前記低圧蒸気ラインのうち前記低圧ドラムと前記低圧蒸気弁との間の部位、又は、該部位において前記低圧蒸気ラインから分岐する前記低圧バイパスラインに接続するステップと、を含む。
【００２６】
上記（１０）の方法によれば、既存設備に対する接続ラインの追加設置により、改造工事に要するコスト及び期間を低減しながら、上記（５）で述べた作用効果を享受できる蒸気タービン設備を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の幾つかの実施形態によれば、復水器の冷却負荷の増加を抑制しながら余剰蒸気を復水器にダンプ可能とする簡素な構成の蒸気タービン設備及びこれを備えたコンバインドサイクルプラント並びに蒸気タービン設備の改造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ガスタービンコンバインドサイクルプラントの概略図である。
【図２】一実施形態に係る蒸気タービン設備の概略図である。
【図３】一実施形態に係る蒸気タービン設備の概略図である。
【図４】一実施形態に係る蒸気タービン設備の概略図である。
【図５】ガスタービンコンバインドサイクルプラントの起動パターンの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００３０】
以下、本発明の実施形態に係る蒸気タービン設備を備えたコンバインドサイクルプラントについて説明した後、蒸気タービン設備の詳細について述べる。
なお、本発明の実施形態に係る蒸気タービン設備は、以下で説明するコンバインドサイクルプラント向けの蒸気タービン設備に限定されず、石炭、石油、液化天然ガス、重質油等の燃料を燃焼させるボイラで生成した蒸気によって蒸気タービンを駆動する汽力発電プラント向けの蒸気タービン設備であってもよい。
【００３１】
図１は、一実施形態に係るコンバインドサイクルプラントであるガスタービンコンバインドサイクルプラント（以下、「ＧＴＣＣプラント」という。）の概略図である。図１に示すＧＴＣＣプラント１は、蒸気タービン設備１００と、ガスタービン４０と、発電機４と、排熱回収ボイラ５０と、を備える。
【００３２】
蒸気タービン設備１００は、第１タービン１２、および、第１タービン１２よりも入口蒸気圧が低い第２タービン１４を含む複数のタービン（蒸気タービン１０）と、復水器１８と、を含む。復水器１８は、複数のタービンのうち入口蒸気圧が最も低いタービンからの排気が導かれるように構成される。
【００３３】
図１に示す例示的な実施形態では、蒸気タービン設備１００は、第１タービン１２としての高圧タービン、第２タービン１４としての中圧タービン、および、第２タービン１４よりも入口蒸気圧が低い低圧タービン１６を含む。これら複数のタービンのうち、入口蒸気圧が最も低いタービンである低圧タービン１６からの排気が復水器１８に導かれるようになっている。
【００３４】
蒸気タービン設備１００は、各タービンに蒸気を導くための第１蒸気ライン７２、第２蒸気ライン７４、及び、低圧蒸気ライン７６をさらに備えている。第１蒸気ライン７２は第１タービン１２の入口に接続され、第２蒸気ライン７４は第２タービン１４の入口に接続され、低圧蒸気ライン７６は、低圧タービン１６の入口に接続されている。
第１蒸気ライン７２、第２蒸気ライン７４及び低圧蒸気ライン７６において、各タービン１２，１４，１６の入口には、これらのタービンに供給される蒸気の流れを調節するための第１蒸気弁１３、第２蒸気弁１５及び低圧蒸気弁１７がそれぞれ設けられている。各タービン１２，１４，１６は、これらの蒸気弁１３，１５，１７を介して供給される蒸気によって駆動されるようになっている。
【００３５】
蒸気タービン１０を構成する複数のタービン（第１タービン１２、第２タービン１４及び低圧タービン１６）は、回転シャフト（不図示）を介して発電機４に連結されている。これらのタービンが蒸気によって回転駆動されることで、回転シャフトを介して発電機４が回転駆動され、発電機４において、タービンから入力される機械的エネルギーが電力に変換されるようになっている。
【００３６】
蒸気タービン１０（第１タービン１２、第２タービン１４及び低圧タービン１６）を駆動するための蒸気は、ガスタービン４０の排ガスを熱源として生成される。
【００３７】
ガスタービン４０は、圧縮空気を生成するための圧縮機４２と、燃料を燃焼させるための燃焼器４４と、回転シャフト（不図示）を介して圧縮機４２に接続されたタービン４６と、を備えている。燃焼器４４は、圧縮機４２からの圧縮空気を用いて燃料を燃焼させて、燃焼ガスを生成するように構成される。タービン４６は、燃焼器４４からの燃焼ガスによって駆動されるように構成される。
タービン４６のロータは、発電機４の入力軸に連結されており、タービン４６が回転駆動されることで発電機４が回転駆動され、発電機４において、タービンから入力される機械的エネルギーが電力に変換されるようになっている。
【００３８】
なお、幾つかの実施形態では、ガスタービン４０と蒸気タービン１０とが、共通の発電機４を駆動するようになっていてもよい。この場合、蒸気タービン１０（第１タービン１２、第２タービン１４及び低圧タービン１６）の回転シャフトと、ガスタービン４０の回転シャフトとがクラッチを介して連結されるようになっていてもよい。
あるいは、幾つかの実施形態では、ガスタービン４０と蒸気タービンと１０は、互いに結合されない回転シャフトをそれぞれ有し、別々に設けられた発電機４をそれぞれ駆動するように構成されていてもよい。
【００３９】
ガスタービン４０において、タービン４６を通過した後の燃焼ガスは、排ガス４８として、排熱回収ボイラ５０に導かれる。
【００４０】
排熱回収ボイラ５０は、蒸気タービン設備１００を構成する複数のタービン（第１タービン１２、第２タービン１４及び低圧タービン１６）にそれぞれ対応して設けられる複数のドラム５２，５４，５６と、各ドラム５２，５４，５６に接続される蒸発器５３，５５，５７と、各ドラム５２，５４，５６からの蒸気を過熱するための過熱器６２，６４，６６と、を含む。
図１に示す実施形態では、蒸気タービン設備１００を構成する第１タービン１２、第２タービン１４及び低圧タービン１６にそれぞれ対応して、第１ドラム５２、第２ドラム５４及び低圧ドラム５６が設けられるとともに、各ドラムに対応して蒸発器（第１蒸発器５３、第２蒸発器５５及び低圧蒸発器５７）並びに過熱器（第１過熱器６２，第２過熱器６４，及び低圧過熱器６６）が設けられる。
【００４１】
上記構成の排熱回収ボイラ５０と蒸気タービン設備１００の各タービンとは、上述した複数の蒸気ライン７２，７４，７６によって接続される。具体的には、排熱回収ボイラ５０の第１ドラム５２と第１タービン１２とは第１蒸気ライン７２を介して接続され、第２ドラム５４と第２タービン１４とは第２蒸気ライン７４を介して接続され、低圧ドラム５６と低圧タービン１６とは低圧蒸気ライン７６を介して接続される。
【００４２】
なお、排熱回収ボイラ５０の各ドラムに対応して設けられる過熱器（第１過熱器６２，第２過熱器６４，及び低圧過熱器６６）は、それぞれ、各タービン（第１タービン１２、第２タービン１４及び低圧タービン１６）の入口に連通する蒸気ライン（第１蒸気ライン７２、第２蒸気ライン７４及び低圧蒸気ライン７６）に設けられている。
【００４３】
第２タービン１４に連通する第２蒸気ライン７４には、さらに、第１タービン１２から排出された蒸気を再過熱するための再熱器６５が設けられている。再熱器６５は、第２蒸気ライン７４において第２過熱器６４の下流側に設けられている。
【００４４】
第１タービン１２からの排気（蒸気）は、第１タービン１２の出口と第２蒸気ライン７４との間に設けられた第１蒸気排出ライン７３を介して再熱器６５に導かれるようになっている。第１蒸気排出ライン７３は、第１タービン１２の出口に接続される上流端と、第２蒸気ライン７４のうち過熱器６４と再熱器６５との間の部位に接続される下流端と、を有する。
【００４５】
さらに、第２タービン１４の出口と低圧蒸気ライン７６との間に第２蒸気排出ライン７５が設けられており、第２タービン１４からの排気が、第２蒸気排出ライン７５を介して低圧タービン１６に導かれるようになっている。第２蒸気排出ライン７５は、第２タービン１４の出口に接続される上流端と、低圧蒸気ライン７６のうち過熱器６６の下流側かつ低圧蒸気弁１７の下流側に接続される下流端と、を有する。
【００４６】
また、図１に示す例示的な実施形態では、排熱回収ボイラ５０には、低圧タービン１６に接続された復水器１８から各ドラム５２，５４，５６に給水するための給水ライン７８が接続される。低圧タービン１６を通過後の蒸気は、復水器１８において冷却流体との熱交換により凝縮され、給水ライン７８を介して各ドラム５２，５４，５６に戻されるようになっている。
【００４７】
上記構成のＧＴＣＣプラント１では、ガスタービン４０からの排ガスが排熱回収ボイラ５０に導かれることで、蒸発器５３，５５，５７において排ガスとの熱交換により蒸気が生成され、該蒸気は、各蒸発器５３，５５，５７に対応するドラム５２，５４，５６に貯留される。各ドラム５２，５４，５６に貯留された蒸気は、各々のドラムに接続された蒸気ライン７２，７４，７６に導かれ、各蒸気ラインに設けられた過熱器６２，６４，６６及び再熱器６５により過熱され、蒸気タービン設備１００を構成する複数のタービン１２，１４，１６に供給される。
【００４８】
第１タービン１２を通過後の蒸気は、第１蒸気排出ライン７３を介して第２蒸気ライン７４に導かれ、第２過熱器６４からの蒸気と合流し、再熱器６５を経由して第２タービン１４に導かれる。第２タービン１４を通過後の蒸気は、第２蒸気排出ライン７５を介して低圧蒸気ライン７６に導かれ、低圧過熱器６６からの蒸気と合流し、低圧タービン１６に導かれる。低圧タービン１６を通過後の蒸気は、上述したように、復水器１８において冷却媒体との熱交換により凝縮され、給水ライン７８を介して排熱回収ボイラ５０の各ドラム５２，５４，５６に戻される。
【００４９】
以上説明した実施形態に係るＧＴＣＣプラント１における蒸気タービン設備１００は、第１タービン１２としての高圧タービン、第２タービン１４としての中圧タービン、及び、低圧タービン１６を含み、３段階の異なる圧力（入口蒸気圧）を有する蒸気を各タービンに導入可能に構成されているが、本発明における蒸気タービン設備１００はこのような形態に限定されない。
【００５０】
例えば、幾つかの実施形態では、蒸気タービン設備１００は、第１タービンとしての高圧タービンと、第１タービン１２よりも入口蒸気圧が低い第２タービン１４としての低圧タービンを含み、２段階の異なる圧力を有する蒸気を各タービンに導入可能に構成されていてもよい。この場合、復水器１８は、上述の複数のタービンのうち入口蒸気圧が最も低いタービンである第２タービン１４（低圧タービン）からの排気が導かれるように構成される。
【００５１】
また、幾つかの実施形態では、蒸気タービン設備１００は、高圧タービンよりもさらに入口蒸気圧が高い超高圧タービン（ＶＨＰ；Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｔｕｒｂｉｎｅ）、高圧タービン、中圧タービン、及び低圧タービンを含み、４段階の異なる圧力を有する蒸気を各タービンに導入可能に構成されていてもよい。
この場合、超高圧タービン又は高圧タービンの何れかが第１タービン１２として機能し、高圧タービン又は中圧タービンの何れかが第２タービン１４として機能する。また、復水器１８は、上述の複数のタービンのうち入口蒸気圧が最も低いタービンである低圧タービンからの排気が導かれるように構成される。
【００５２】
以下、図２〜図４を参照して、幾つかの実施形態に係る蒸気タービン設備１００についてより詳細に説明する。図２〜図４は、それぞれ、一実施形態に係る蒸気タービン設備の概略図である。図２〜図４に示す蒸気タービン設備１００Ａ〜１００Ｃは、上述した蒸気タービン設備１００の構成を有する。
【００５３】
すなわち、蒸気タービン設備１００Ａ〜１００Ｃは、高圧タービンである第１タービン１２と、中圧タービンである第２タービン１４と、低圧タービン１６と、を含む複数のタービンを備えている。各タービンの入口には、第１蒸気ライン７２、第２蒸気ライン７４及び低圧蒸気ライン７６が接続され、各蒸気ラインを介して、第１ドラム５２、第２ドラム５４及び低圧ドラム５６から蒸気が導かれるようになっている。複数のタービンのうち最も入口蒸気圧が低い低圧タービン１６には復水器１８が接続されており、低圧タービン１６からの排気が復水器１８に導かれるようになっている。また、第２蒸気ライン７４には再熱器６５が配置されている。
以下、蒸気タービン設備１００Ａ〜１００Ｃ等を、蒸気タービン設備１００等と総称する場合がある。
【００５４】
図２〜図４に示す蒸気タービン設備１００は、第１バイパスライン１１０（１１０Ａ〜１１０Ｃ）、第２バイパスライン１２０、第３バイパスライン１３０、及び、低圧バイパスライン８０を含む。第１バイパスライン１１０及び第３バイパスライン１３０は、それぞれ、第１蒸気ライン７２を流れる蒸気を、第１タービン１２をバイパスして復水器１８に導くように構成される。第２バイパスライン１２０は、第２蒸気ライン７４から分岐して、第２タービン１４を経由せずに復水器１８に至るように構成される。低圧バイパスライン８０は、低圧蒸気ライン７６から分岐して、低圧タービン１６を経由せずに復水器１８に至るように構成される。
【００５５】
なお、図２〜図４において、第１バイパスライン１１０及び第３バイパスライン１３０は、破線で概念的に示されているが、実際にこれらのバイパスラインを構成するのは、破線の隣の実線が示す配管である。
【００５６】
また、図２〜図４に示す蒸気タービン設備１００は、接続ライン１１２（１１２Ａ〜１１２Ｃ）を含む。接続ライン１１２は、第１バイパスライン１１０の一部を構成するものである。
【００５７】
第１バイパスライン１１０は、第１蒸気ライン７２からの蒸気を、第１タービン１２及び再熱器６５を経由せず、第２バイパスライン１２０又は低圧バイパスライン８０、及び接続ライン１１２を経由して、復水器１８に導くように構成される。
【００５８】
図２及び図３に示す例示的な実施形態では、第１バイパスライン１１０Ａ，１１０Ｂは、接続ライン１１２Ａ，１１２Ｂと、第２バイパスライン１２０と、を含む。接続ライン１１２Ａ，１１２Ｂは、第１蒸気ライン７２と、第２バイパスライン１２０とを連通させるように構成されている。第１バイパスライン１１０Ａ，１１０Ｂは、第１タービン１２および再熱器６５を経由せず、接続ライン１１２Ａ，１１２Ｂ及び第２バイパスライン１２０を経由して、第１蒸気ライン７２からの上記を復水器１８に導くように構成されている。
【００５９】
図４に示す例示的な実施形態では、第１バイパスライン１１０Ｃは、接続ライン１１２Ｃと、低圧バイパスライン８０と、を含む。接続ライン１１２Ｃは、第１蒸気ライン７２と、低圧バイパスライン８０とを連通させるように構成されている。第１バイパスライン１１０Ｃは、第１タービン１２および再熱器６５を経由せず、接続ライン１１２Ｃ及び低圧バイパスライン８０を経由して、第１蒸気ライン７２からの蒸気を復水器１８に導くように構成されている。
【００６０】
なお、図２及び図３に示す実施形態では、第１バイパスライン１１０Ａ，１１０Ｂの接続ライン１１２Ａ，１１２Ｂは、低圧バイパスライン８０とは独立して設けられている。また、図４に示す実施形態では、第１バイパスライン１１０Ｃの接続ライン１１２Ｃは、第２バイパスライン１２０とは独立して設けられている。
【００６１】
図２〜図４に示す例示的な実施形態では、第２バイパスライン１２０は、第２蒸気ライン７４のうち、再熱器６５よりも下流側かつ第２蒸気弁１５よりも上流側の分岐点１２１から分岐して、第２タービン１４を経由せずに復水器１８に至るように構成される。
【００６２】
また、図２〜図４に示す例示的な実施形態では、低圧バイパスライン８０は、低圧蒸気ライン７６のうち、低圧ドラム５６よりも下流側かつ低圧蒸気弁１７よりも上流側の分岐点８１から分岐して、低圧タービン１６を経由せずに復水器１８に至るように構成される。
【００６３】
第３バイパスライン１３０は、第１蒸気ライン７２からの蒸気を、第１タービン１２を経由せず、再熱器６５を経由して復水器１８に導くように構成される。
【００６４】
図２〜図４に示す例示的な実施形態では、第３バイパスライン１３０は、第１蒸気ライン７２から分岐して第１蒸気排出ライン７３に接続する接続ライン１３２と、第１蒸気排出ライン７３の一部と、再熱器６５を経由する第２蒸気ライン７４の一部と、第２バイパスライン１２０と、を含む。
【００６５】
接続ライン１３２は、第１蒸気ライン７２上の分岐点１３３から分岐し、第１蒸気排出ライン７３上の接続点１３４に接続されている。第３バイパスライン１３０を構成する第１蒸気排出ライン７３の一部は、第１蒸気排出ライン７３のうち、上述の接続点１３４と、第２蒸気ライン７４との接続点７３ａ（第２蒸気ライン７４における再熱器６５よりも上流側の位置）と、の間の部分である。また、第３バイパスライン１３０を構成する第２蒸気ライン７４の一部は、第２蒸気ライン７４のうち、上述の第１蒸気排出ライン７３との接続点７３ａと、第２バイパスライン１２０の分岐点１２１（第２蒸気ライン７４における再熱器６５よりも下流側の位置）との間の、再熱器６５を経由する部分である。
【００６６】
蒸気タービンを起動する際、各ドラム５２，５４，５６内の蒸気の圧力や温度が各タービン１２，１４，１６への通気に適した所定の条件を満たすまでの間、各ドラム５２，５４，５６から各蒸気ライン７２，７４，７６に導入される余剰蒸気を、各タービン１２，１４，１６をバイパスして復水器１８にダンプ（排出）することがある。この際、仮に、各蒸気ライン７２，７４，７６からの余剰蒸気が再熱器６５を経由して復水器１８にダンプされるようになっていると、余剰蒸気が再熱器６５で加熱されるため、復水器１８の冷却負荷が大きくなる。
【００６７】
この点、上述の実施形態では、第１タービン１２及び再熱器６５を経由せずに復水器１８に至る第１バイパスライン１１０を用いて余剰蒸気を復水器１８に排出可能であるので、第１タービン１２への通気前において、復水器１８の冷却負荷の増加を抑制しながら第１蒸気ライン７２からの余剰蒸気を復水器１８にダンプ（排出）することができる。
また、上述の構成によれば、第１タービン１２をバイパスする第１バイパスライン１１０の一部を構成する接続ライン１１２は、他のタービンのためのバイパスライン（即ち、図２及び図３に示す実施形態では第２バイパスライン１２０、図４に示す実施形態では低圧バイパスライン８０）と第１蒸気ライン７２とを連通させるようになっている。このため、第１タービン１２以外のタービンのためのバイパスライン（第２バイパスライン１２０又は低圧バイパスライン８０）を第１バイパスライン１１０の一部としても兼用できることとなり、蒸気タービン設備１００の簡素化を図ることができる。
【００６８】
幾つかの実施形態では、蒸気タービン設備１００は、接続ライン１１２に設けられた第１バイパス弁１１３（１１３Ａ〜１１３Ｃ）を備える。第１バイパス弁１１３により、第１蒸気ライン７２から第１バイパスライン１１０に流入する蒸気の流れを調節することが可能である。
【００６９】
これにより、第１バイパスライン１１０を介した余剰蒸気のダンプを行う必要がない場合（例えば、蒸気タービン設備１００の運転中）には、第１バイパス弁１１３を閉じることで、接続ライン１１２を介した第１蒸気ライン７２からの蒸気の流出を防止できる。
【００７０】
幾つかの実施形態では、例えば図２〜図４に示すように、蒸気タービン設備１００は、上述した第３バイパスライン１３０を備えている。
【００７１】
第３バイパスライン１３０を設けることで、第１バイパスライン１１０のみを設ける場合に比べて、第１タービン１２を経由せずに復水器１８にダンプ可能な余剰蒸気の最大量が増加する。よって、接続ライン１１２を含む第１バイパスライン１１０のみでは、十分な量の余剰蒸気を復水器１８にダンプすることが難しい場合、第１バイパスライン１１０と第３バイパスライン１３０を併用することで、第１蒸気ライン７２における余剰蒸気の復水器１８へのダンプを適切に行うことができる。
【００７２】
第３バイパスライン１３０には、第３バイパスライン１３０に流入する蒸気の流れを調節するための第３バイパス弁１３６が設けられていてもよい。図２〜図４に示す例示的な実施形態では、第３バイパス弁１３６は、第３バイパスライン１３０を構成する接続ライン１３２に設けられている。
【００７３】
上述の第３バイパス弁１３６を設けることで、第３バイパスライン１３０を介した余剰蒸気のダンプを行う必要がない場合（例えば、第１バイパスライン１１０を介したダンプで足りているとき）には、第３バイパス弁１３６を閉じることで、接続ライン１３２を含む第３バイパスライン１３０を介した第１蒸気ライン７２からの蒸気の流出を防止することができる。
【００７４】
なお、図２〜図４に示すように、第２バイパスライン１２０には、第２バイパスライン１２０に流入する蒸気の流れを調節するための第２バイパス弁１２２が設けられていてもよい。また、低圧バイパスライン８０には、低圧バイパスライン８０に流入する蒸気の流れを調節するための低圧バイパス弁８２が設けられていてもよい。
【００７５】
なお、蒸気タービン起動時に、第２ドラム５４から第２蒸気ライン７４に導入される余剰蒸気は、第２バイパスライン１２０を介して復水器１８に排出されるようになっていてもよい。このとき、第２蒸気弁１５を閉じるとともに、第２バイパス弁１２２を開くことで、第２バイパスライン１２０を介して余剰蒸気を排出してもよい。
また、蒸気タービン起動時に、低圧ドラム５６から低圧蒸気ライン７６に導入される余剰蒸気は、低圧バイパスライン８０を介して復水器１８に排出されるようになっていてもよい。このとき、低圧蒸気弁１７を閉じるとともに、低圧バイパス弁８２を開くことで、低圧バイパスライン８０を介して余剰蒸気を排出してもよい。
【００７６】
第１バイパスライン１１０を構成する接続ライン１１２は、上流側の第１端（上流端）１１４（１１４Ａ〜１１４Ｃ）と下流側の第２端（下流端）１１６（１１６Ａ〜１１６Ｃ）と、を有する。
【００７７】
第１バイパスライン１１０が第１蒸気ライン７２と第２バイパスライン１２０とを連通させる幾つかの実施形態（例えば図２及び図３参照）では、接続ライン１１２の第１端（上流端）１１４は、第１蒸気ライン７２のうち第１ドラム５２と第１蒸気弁１３との間の部位、又は、第１蒸気ライン７２の前記部位から分岐する蒸気管（例えば、第３バイパスライン１３０の一部を形成する接続ライン１３２等）に接続される。また、接続ライン１１２の第２端（下流端）１１６は、第２蒸気ライン７４のうち再熱器６５と第２蒸気弁１５との間の部位、又は、第２蒸気ライン７４の前記部位から分岐する第２バイパスライン１２０に接続される。
【００７８】
より具体的には、図２に示す例示的な実施形態では、接続ライン１１２Ａの第１端（上流端）１１４Ａは、第１蒸気ライン７２のうち第１ドラム５２と第１蒸気弁１３との間の部位に接続され、第２端（下流端）１１６Ａは、第２蒸気ライン７４のうち再熱器６５と第２蒸気弁１５との間の部位に接続される。
【００７９】
また、図３に示す例示的な実施形態では、接続ライン１１２Ｂの第１端（上流端）１１４Ｂは、第１蒸気ライン７２のうち第１ドラム５２と第１蒸気弁１３との間の部位に接続され、第２端（下流端）１１６Ｂは、上述の第２バイパスライン１２０に接続される。
【００８０】
このように、接続ライン１１２Ａ，１１２Ｂを介して第１蒸気ライン７２と第２バイパスライン１２０とを連通させる場合、低圧バイパスライン８０の管径が比較的小さく、低圧バイパスライン８０に第１蒸気ライン７２からの余剰蒸気を流すことが難しい場合であっても、第２バイパスライン１２０を用いて、第１蒸気ライン７２からの余剰蒸気の復水器１８へのダンプを適切に行うことができる。
また、接続ライン１１２Ａの第２端１１６Ａ，１１６Ｂの接続位置が再熱器６５よりも下流側、かつ、第２蒸気弁１５よりも上流側の位置であるため、再熱器６５及び第２タービン１４を経由しない第１バイパスライン１１０Ａ，１１０Ｂを接続ライン１１２Ａ，１１２Ｂによって形成することができる。これにより、第２タービン１４への通気前において、復水器１８の冷却負荷の増大を抑制しながら、第１蒸気ライン７２の余剰蒸気の復水器１８へのダンプを行うことができる。
【００８１】
なお、図３のような接続ライン１１２Ｂ（即ち、第１端１１４Ｂが第１蒸気ライン７２のうち第１ドラム５２と第１蒸気弁１３との間の部位に接続され、第２端１１６Ｂが上述の第２バイパスライン１２０に接続される接続ライン１１２Ｂ）を含む実施形態では、接続ライン１１２Ｂに第１バイパス弁を設ける代わりに、第２バイパスライン１２０のうち、接続ライン１１２Ｂと第２バイパスライン１２０との接続点（即ち、接続ライン１１２Ｂの第２端１１６Ｂ）の上流側および下流側にそれぞれ設けられる一対の第２バイパス弁を設けてもよい。
これにより、接続ライン１１２Ｂ上にバイパス弁（例えば、図２〜図４の第１バイパス弁１１３Ａ〜１１３Ｃ）を設けなくても、蒸気タービン設備１００Ｂの運転中において、第２バイパスライン１２０に設けられた一対の第２バイパス弁を閉じることで、接続ライン１１２Ｂを介した第１蒸気ライン７２からの蒸気の流出を防止できる。
【００８２】
第１バイパスライン１１０が第１蒸気ライン７２と低圧バイパスライン８０とを連通させる幾つかの実施形態（例えば図４参照）では、接続ライン１１２の第１端（上流端）１１４は、第１蒸気ライン７２のうち第１ドラム５２と第１蒸気弁１３との間の部位、又は、第１蒸気ライン７２の前記部位から分岐する管に接続される。また、接続ライン１１２の第２端（下流端）１１６は、低圧蒸気ライン７６のうち低圧ドラム５６と低圧蒸気弁１７との間の部位、又は、低圧蒸気ライン７６の前記部位から分岐する低圧バイパスライン８０に接続される。
【００８３】
より具体的には、図４に示す例示的な実施形態では、接続ライン１１２Ｃは、第１蒸気ライン７２のうち第１ドラム５２と第１蒸気弁１３との間の部位に接続される第１端（上流端）１１４Ｃと、低圧ドラム５６と低圧蒸気弁１７との間の部位に接続される第２端（下流端）１１６Ｃと、を有する。
【００８４】
他の実施形態では、接続ライン１１２Ｃの第１端１１４Ｃは、第１蒸気ライン７２のうち第１ドラム５２と第１蒸気弁１３との間の部位から分岐する蒸気管（例えば、接続ライン１３２）に接続されていてもよい。また、他の実施形態では、接続ライン１１２Ｃの第２端１１６Ｃは、低圧ドラム５６と低圧蒸気弁１７との間の部位から分岐する低圧バイパスライン８０に接続されていてもよい。
【００８５】
このように、接続ライン１１２Ｃを介して第１蒸気ライン７２と低圧バイパスライン８０とを連通させる場合、蒸気タービン設備１００Ｃの運転中において接続ライン１１２Ｃのうち低圧バイパスライン８０側の部位（図４の例では、接続ライン１１２Ｃのうち第１バイパス弁１１３Ｃの下流側の部位）に作用する蒸気圧力は限定的となる。このため、接続ライン１１２Ｃを構成する配管の材料コストを削減可能である。
また、接続ライン１１２Ｃの第２端１１６Ｃの接続位置が低圧蒸気弁１７よりも上流側であるため、再熱器６５及び低圧タービン１６を経由しない第１バイパスライン１１０Ｃを接続ライン１１２Ｃによって形成することができる。これにより、低圧タービン１６への通気前において、復水器１８の冷却負荷の増大を抑制しながら、第１蒸気ライン７２の余剰蒸気の復水器１８へのダンプを行うことができる。
【００８６】
図２〜図４を参照して説明した上述の実施形態に係る蒸気タービン設備１００（１００Ａ〜１００Ｃ）は、図１に概略構成を例示したＧＴＣＣプラント１以外の用途でも使用可能であるが、蒸気タービン設備１００（１００Ａ〜１００Ｃ）をＧＴＣＣプラント１に組み込むことで、図５を参照しながら以下で述べる作用効果を享受することができる。
【００８７】
図５に示すように、ＧＴＣＣプラント１の起動前、蒸気タービン１０及びガスタービン４０は、何れも、負荷と回転数がゼロである。ＧＴＣＣプラント１の起動が開始されると、最初に、ガスタービン４０の回転数（ＧＴ回転数）２０２が上昇する。ＧＴ回転数２０２が定格回転数に到達すると、発電機４が電力系統に併入される。
【００８８】
発電機４の併入後、ガスタービン４０の負荷（ＧＴ負荷２０４）は徐々に増加し、図５に示す例では、ガスタービン４０の定格負荷近傍（例えば、定格負荷の９０％以上）の所定負荷に到達したら、蒸気タービン１０の蒸気条件が成立するまで待機する。この間、蒸気タービン１０には通気されていないことから、ガスタービン４０からの排ガスを熱源として排熱回収ボイラ５０で発生した余剰蒸気は、各種バイパスライン（８０，１１０，１２０，１３０）を通じて復水器１８にダンプされる。
【００８９】
蒸気タービン１０の蒸気条件が成立すると、蒸気タービン１０（第１タービン１２、第２タービン１４及び低圧タービン１６）への蒸気供給が開始され、蒸気タービン１０の回転数（ＳＴ回転数２１２）が定格回転数まで上昇する。ＳＴ回転数２１２が定格回転数に達したら、蒸気タービン１０の機械的エネルギーの発電機４への入力が開始され、蒸気タービン１０への蒸気供給量の増加に伴い、蒸気タービン１０の負荷（ＳＴ負荷２１４）が定格負荷に向けて上昇を開始する。
このような手順により、ＧＴＣＣプラント１を迅速に起動することができる。
【００９０】
このように、蒸気タービン１０への通気前にガスタービン４０の負荷を定格負荷近傍まで上昇させることで、蒸気タービン１０の通気条件が成立するまでガスタービン４０を低負荷で維持する場合に比べて、ガスタービン４０自体の起動時間（ＧＴ起動時間２２０）を短縮できるのみならず、排熱回収ボイラ５０における蒸気生成速度が増加し、蒸気タービン１０の蒸気条件が成立するまでに要する時間を短縮できる。
一方、蒸気タービン１０への通気前にガスタービン４０の負荷を定格負荷近傍まで上昇させることで、余剰蒸気の復水器１８へのダンプに起因した復水器１８の冷却負荷の増加が問題になり得る。即ち、各蒸気ライン（７２，７４，７６）からの余剰蒸気を各種バイパスライン（８０，１１０，１２０，１３０）を通じて復水器１８にダンプする結果、復水器１８における冷却水の温度上昇が管理範囲を超えてしまうおそれがある。この点、蒸気タービン設備１００（１００Ａ〜１００Ｃ）では、再熱器６５を経由せずに第１蒸気ライン７２から復水器１８にダンプ可能な第１バイパスライン１１０（１１０Ａ〜１１０Ｃ）を備えるため、蒸気タービン１０への通気前にガスタービン４０の負荷を定格負荷近傍まで上昇させても、復水器１８における冷却負荷の増加を抑制できる。
【００９１】
図２〜図４を参照して説明した蒸気タービン設備１００（１００Ａ〜１００Ｃ）は、新規プラントとして建造されてもよいし、既存の蒸気タービン設備に対する改造工事によって形成されてもよい。以下、幾つかの実施形態に係る蒸気タービン設備の改造方法について説明する。
【００９２】
既存設備に対する改造工事により蒸気タービン設備１００（１００Ａ〜１００Ｃ）を得る場合、既存設備に対する接続ライン１１２（１１２Ａ〜１１２Ｃ）の追加設置を含む改造工事により、第１タービン１２および再熱器６５を経由しない第１バイパスライン１１０（１１０Ａ〜１１０Ｃ）を形成してもよい。
【００９３】
幾つかの実施形態では、改造工事の対象は、第１タービン１２、および、第２タービン１４を含む複数のタービンと、低圧タービン１６からの排気が導かれる復水器１８と、第１蒸気ライン７２および第２蒸気ライン７４と、再熱器６５と、第２バイパスライン１２０または低圧バイパスライン８０の少なくとも一方と、を含む既設の蒸気タービン設備である。この場合、接続ライン１１２（１１２Ａ〜１１２Ｃ）の追加設置により、第１タービン１２および再熱器６５を経由せず、第２バイパスライン１２０又は低圧バイパスライン８０と接続ライン１１２を経由して第１蒸気ライン７２から復水器１８に至る第１バイパスライン１１０（１１０Ａ〜１１０Ｃ）を形成する。
【００９４】
上記改造方法によれば、第１タービン１２をバイパスする第１バイパスライン１１０（１１０Ａ〜１１０Ｃ）を形成するに際して、基本的には接続ライン１１２（１１２Ａ〜１１２Ｃ）の追加設置作業を行えば足り、復水器１８への新規ラインの接続作業は不要である。よって、蒸気タービン設備の改造工事に要するコスト及び期間を低減できる。
【００９５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【００９６】
本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【符号の説明】
【００９７】
１        ＧＴＣＣプラント
４        発電機
１０      蒸気タービン
１２      第１タービン
１３      第１蒸気弁
１４      第２タービン
１５      第２蒸気弁
１６      低圧タービン
１７      低圧蒸気弁
１８      復水器
４０      ガスタービン
４２      圧縮機
４４      燃焼器
４６      タービン
４８      排ガス
５０      排熱回収ボイラ
５２      第１ドラム
５３      第１蒸発器
５４      第２ドラム
５５      第２蒸発器
５６      低圧ドラム
５７      低圧蒸発器
６２      第１過熱器
６４      第２過熱器
６５      再熱器
６６      低圧過熱器
７２      第１蒸気ライン
７３      第１蒸気排出ライン
７３ａ    接続点
７４      第２蒸気ライン
７５      第２蒸気排出ライン
７６      低圧蒸気ライン
７８      給水ライン
８０      低圧バイパスライン
８１      分岐点
８２      低圧バイパス弁
１００（１００Ａ〜１００Ｃ）  蒸気タービン設備
１１０（１１０Ａ〜１１０Ｃ）  第１バイパスライン
１１２（１１２Ａ〜１１２Ｃ）  接続ライン
１１３（１１３Ａ〜１１３Ｃ）  第１バイパス弁
１１４（１１４Ａ〜１１４Ｃ）  第１端
１１６（１１６Ａ〜１１６Ｃ）  第２端
１２０    第２バイパスライン
１２１    分岐点
１２２    第２バイパス弁
１３０    第３バイパスライン
１３２    接続ライン
１３３    分岐点
１３４    接続点
１３６    第３バイパス弁
２０２    ＧＴ回転数
２０４    ＧＴ負荷
２１２    ＳＴ回転数
２１４    ＳＴ負荷
２２０    ＧＴ起動時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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