(57)【要約】【課題】蒸気タービンプラントおよび運転方法並びにコンバインドサイクルプラントおよび運転方法において、起動時間を短縮することで早期に必要な発電量を確保することができる。【解決手段】タービン３１と、タービン３１に主蒸気を供給する蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４と、蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４に設けられる蒸気加減弁４２およびインターセプト弁４９と、蒸気加減弁４２およびインターセプト弁４９よりも下流側における蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４を介してタービン３１に補助蒸気を供給する第１補助蒸気供給ラインＬ３１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】
タービンと、
前記タービンに主蒸気を供給する主蒸気供給ラインと、
前記主蒸気供給ラインに設けられる制御弁と、
前記制御弁よりも下流側における前記主蒸気供給ラインを介して前記タービンに補助蒸気を供給する第１補助蒸気供給ラインと、
を備えることを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項２】
前記主蒸気供給ラインにおける前記タービンと前記制御弁との間にドレン排出ラインが設けられ、前記第１補助蒸気供給ラインは、前記ドレン排出ラインに接続されることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項３】
前記ドレン排出ラインは、前記第１補助蒸気供給ラインの接続部の上流側と下流側にそれぞれドレン弁が設けられることを特徴とする請求項２に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項４】
前記ドレン排出ラインは、復水器に接続されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項５】
前記タービンは、軸方向の一端部に高圧タービン部が設けられて他端部に中圧タービン部が設けられる高中圧タービンと、前記高中圧タービンと同軸上に配置される低圧タービンとを有し、前記第１補助蒸気供給ラインは、前記高圧タービン部と前記中圧タービン部に対して配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項６】
前記制御弁および前記主蒸気供給ラインを介して前記タービンに補助蒸気を供給する第２補助蒸気供給ラインが設けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項７】
主蒸気発生源の駆動時期よりも前に補助蒸気を前記第１補助蒸気供給ラインおよび前記主蒸気供給ラインから前記タービンに供給する制御装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項８】
前記制御装置は、復水器における真空処理の完了後に、補助蒸気を前記第１補助蒸気供給ラインおよび前記主蒸気供給ラインから前記タービンに供給することを特徴とする請求項７に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項９】
前記制御装置は、前記タービンへの蒸気の供給条件の成立時または成立前に前記タービンへの補助蒸気の供給を停止することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記主蒸気発生源に負荷を作用させた後に前記タービンへの補助蒸気の供給を停止することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１１】
前記主蒸気供給ラインにおける前記タービンと前記制御弁との間にドレン排出ラインが設けられ、前記第１補助蒸気供給ラインは、前記ドレン排出ラインに接続され、前記ドレン排出ラインは、前記第１補助蒸気供給ラインの接続部より前記タービン側に第１ドレン弁が設けられ、前記タービンとは反対側に第２ドレン弁が設けられ、前記制御装置は、主蒸気発生源の駆動時期よりも前に補助蒸気を前記第２ドレン弁側に供給した後、前記第１ドレン弁側に供給することを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１２】
前記制御弁および前記主蒸気供給ラインを介して前記タービンに補助蒸気を供給する第２補助蒸気供給ラインが設けられ、前記制御装置は、補助蒸気を前記タービンに供給するとき、前記第２補助蒸気供給ラインから前記制御弁に補助蒸気を供給することを特徴とする請求項１１に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１３】
主蒸気発生源の駆動時期よりも前に主蒸気供給ラインに設けられる制御弁よりも下流側からタービンに補助蒸気を供給する工程と、
前記タービンへの蒸気の供給条件の成立時または成立前に前記タービンへの補助蒸気の供給を停止する工程と、
前記タービンへの補助蒸気の供給停止後に前記タービンへの蒸気の供給条件が成立すると前記タービンへ主蒸気の供給を開始する工程と、
を有することを特徴とする蒸気タービンプラントの運転方法。
【請求項１４】
圧縮機と燃焼器とタービンを有するガスタービンと、
前記ガスタービンからの排気ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気により駆動する請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の蒸気タービンプラントと、
を備える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１５】
圧縮機と燃焼器とタービンを有するガスタービンと、
前記ガスタービンからの排気ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気により駆動する請求項７または請求項１１に記載の蒸気タービンプラントと、
を備え、
主蒸気発生源の駆動時期は、前記ガスタービンの着火による前記排熱回収ボイラの蒸気生成開始時期である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１６】
圧縮機と燃焼器とタービンを有するガスタービンと、
前記ガスタービンからの排気ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気により駆動する蒸気タービンプラントと、
を備え、
前記ガスタービンの着火による前記排熱回収ボイラの蒸気生成時期よりも前に主蒸気供給ラインに設けられる制御弁よりも下流側からタービンに補助蒸気を供給する工程と、
前記タービンへの蒸気の供給条件の成立時または成立前に前記タービンへの補助蒸気の供給を停止する工程と、
前記タービンへの補助蒸気の供給停止後に前記タービンへの蒸気の供給条件が成立すると前記タービンへ主蒸気の供給を開始する工程と、
を有することを特徴とするコンバインドサイクルプラントの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電プラントなどに用いられる蒸気タービンプラント、蒸気タービンプラントの運転方法、蒸気タービンプラントを備えるコンバインドサイクルプラントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コンバインドサイクルプラントでは、天然ガスなどを燃料としてガスタービンを駆動し、排熱回収ボイラがガスタービンの排ガスを回収して蒸気を生成し、蒸気により蒸気タービンを駆動して複合的に発電を行う。
【０００３】
このようなコンバインドサイクルプラントとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１６０５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンバインドサイクルプラントを起動する場合、蒸気タービンの入口の蒸気温度と蒸気タービンのメタル温度との偏差が大きいときは、コールド起動となり、ガスタービンの負荷を小さくして起動する。そして、ガスタービンの負荷を可能な限り低下させ、蒸気温度を出来るだけ下げた状態で蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する。ところで、近年、コンバインドサイクルプラントと、太陽光、風力、地熱、水力などの再生可能エネルギーとを併用することが増えている。しかし、再生可能エネルギーは、気象条件により発電量がばらつくことから、コンバインドサイクルプラントを運転停止する頻度が増える。しかし、コンバインドサイクルプラントをコールド起動するとき、蒸気タービンの起動時間が長くなってしまい、十分な発電量を確保することができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、起動時間を短縮することで早期に必要な発電量を確保することのできる蒸気タービンプラントおよび運転方法並びにコンバインドサイクルプラントおよび運転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】
上記の目的を達成するための本発明の蒸気タービンプラントは、タービンと、前記タービンに主蒸気を供給する主蒸気供給ラインと、前記主蒸気供給ラインに設けられる制御弁と、前記制御弁よりも下流側における前記主蒸気供給ラインを介して前記タービンに補助蒸気を供給する第１補助蒸気供給ラインと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
そのため、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインにより制御弁よりも下流側における主蒸気供給ラインを介してタービンに供給することが可能となり、蒸気タービンが起動する前に、補助蒸気をタービンに供給してプレ暖機することができ、蒸気タービンの起動時間を短縮することで、早期に必要な発電量を確保することができる。
【０００９】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記主蒸気供給ラインにおける前記タービンと前記制御弁との間にドレン排出ラインが設けられ、前記第１補助蒸気供給ラインは、前記ドレン排出ラインに接続されることを特徴とする。
【００１０】
そのため、第１補助蒸気供給ラインをドレン排出ラインに接続することから、補助蒸気をタービンに供給してプレ暖機するときに発生するドレンをドレン排出ラインから容易に排出することができる。
【００１１】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記ドレン排出ラインは、前記第１補助蒸気供給ラインの接続部の上流側と下流側にそれぞれドレン弁が設けられることを特徴とする。
【００１２】
そのため、ドレン排出ラインの上流側にあるドレン弁を閉止し、下流側にあるドレン弁を開放することで、ドレン排出ラインにおける下流側の系統を暖機することができ、ドレン排出ラインの上流側にあるドレン弁を開放し、下流側にあるドレン弁を閉止することで、ドレン排出ラインにおける上流側の系統を暖機することができる。
【００１３】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記ドレン排出ラインは、復水器に接続されることを特徴とする。
【００１４】
そのため、ドレン排出ラインを復水器に接続することから、発生したドレンの再循環が可能となる。
【００１５】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記タービンは、軸方向の一端部に高圧タービン部が設けられて他端部に中圧タービン部が設けられる高中圧タービンと、前記高中圧タービンと同軸上に配置される低圧タービンとを有し、前記第１補助蒸気供給ラインは、前記高圧タービン部と前記中圧タービン部に対して配置されることを特徴とする。
【００１６】
そのため、補助蒸気を高圧タービン部と中圧タービン部に供給することで、蒸気タービンが起動する前に、高圧タービン部と中圧タービン部をプレ暖機することができ、蒸気タービンの起動時間を短縮することができる。
【００１７】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記制御弁および前記主蒸気供給ラインを介して前記タービンに補助蒸気を供給する第２補助蒸気供給ラインが設けられることを特徴とする。
【００１８】
そのため、補助蒸気を第２補助蒸気供給ラインにより制御弁に供給することが可能となり、蒸気タービンが起動する前に、補助蒸気を制御弁に供給してプレ暖機することができ、蒸気タービンの起動時間を短縮することできる。
【００１９】
本発明の蒸気タービンプラントでは、主蒸気発生源の駆動時期よりも前に補助蒸気を前記第１補助蒸気供給ラインおよび前記主蒸気供給ラインから前記タービンに供給する制御装置を備えることを特徴とする。
【００２０】
そのため、制御装置は、主蒸気発生源の駆動時期よりも前に、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインによりタービンに供給するため、補助蒸気により蒸気タービンをプレ暖機することができ、蒸気タービンの起動時間を短縮することができる。
【００２１】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記制御装置は、復水器における真空処理の完了後に、補助蒸気を前記第１補助蒸気供給ラインおよび前記主蒸気供給ラインから前記タービンに供給することを特徴とする。
【００２２】
そのため、復水器における真空処理の完了後に補助蒸気をタービンに供給することから、復水器に回収されたドレンを迅速に処理することができる。
【００２３】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記制御装置は、前記タービンへの蒸気の供給条件の成立時または成立前に前記タービンへの補助蒸気の供給を停止することを特徴とする。
【００２４】
そのため、タービンへの蒸気の供給条件の成立時または成立前にタービンへの補助蒸気の供給を停止することから、主蒸気供給ラインへの主蒸気の供給が可能となり、蒸気タービンを適正に起動することができる。
【００２５】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記制御装置は、前記主蒸気発生源に負荷を作用させた後に前記タービンへの補助蒸気の供給を停止することを特徴とする。
【００２６】
そのため、主蒸気発生源に負荷を作用させた後にタービンへの補助蒸気の供給を停止することから、温度が上昇した主蒸気を主蒸気供給ラインへ供給することが可能となり、蒸気タービンを適正に起動することができる。
【００２７】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記主蒸気供給ラインにおける前記タービンと前記制御弁との間にドレン排出ラインが設けられ、前記第１補助蒸気供給ラインは、前記ドレン排出ラインに接続され、前記ドレン排出ラインは、前記第１補助蒸気供給ラインの接続部より前記タービン側に第１ドレン弁が設けられ、前記タービンとは反対側に第２ドレン弁が設けられ、前記制御装置は、主蒸気発生源の駆動時期よりも前に補助蒸気を前記第２ドレン弁側に供給した後、前記第１ドレン弁側に供給することを特徴とする。
【００２８】
そのため、制御装置が第１ドレン弁を閉止し、第２ドレン弁を開放することで、ドレン排出ラインにおける第２ドレン弁側の系統を暖機することができ、第１ドレン弁を開放し、第２ドレン弁を閉止することで、ドレン排出ラインにおける第１ドレン弁側の系統およびタービンを暖機することができる。
【００２９】
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記制御弁および前記主蒸気供給ラインを介して前記タービンに補助蒸気を供給する第２補助蒸気供給ラインが設けられ、前記制御装置は、補助蒸気を前記タービンに供給するとき、前記第２補助蒸気供給ラインから前記制御弁に補助蒸気を供給することを特徴とする。
【００３０】
そのため、制御装置が補助蒸気をタービンに供給すると共に、第２補助蒸気供給ラインにより制御弁に供給することから、蒸気タービンが起動する前に、補助蒸気によりタービンと制御弁をプレ暖機することができ、蒸気タービンの起動時間を短縮することできる。
【００３１】
また、本発明の蒸気タービンプラントの運転方法は、主蒸気発生源の駆動時期よりも前に主蒸気供給ラインに設けられる制御弁よりも下流側からタービンに補助蒸気を供給する工程と、前記タービンへの蒸気の供給条件の成立時または成立前に前記タービンへの補助蒸気の供給を停止する工程と、前記タービンへの補助蒸気の供給停止後に前記タービンへの蒸気の供給条件が成立すると前記タービンへ主蒸気の供給を開始する工程と、を有することを特徴とする。
【００３２】
そのため、蒸気タービンが起動する前に、補助蒸気をタービンに供給してプレ暖機することができ、蒸気タービンの起動時間を短縮することで、早期に必要な発電量を確保することができる。
【００３３】
また、本発明のコンバインドサイクルプラントは、圧縮機と燃焼器とタービンを有するガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気により駆動する前記蒸気タービンプラントと、を備えることを特徴とする。
【００３４】
そのため、蒸気タービンが起動する前に、補助蒸気をタービンに供給してプレ暖機することができ、蒸気タービンの起動時間を短縮することで、早期に必要な発電量を確保することができる。
【００３５】
本発明のコンバインドサイクルプラントは、圧縮機と燃焼器とタービンを有するガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気により駆動する請求項７または請求項１１に記載の蒸気タービンプラントと、を備え、主蒸気発生源の駆動時期は、前記ガスタービンの着火による前記排熱回収ボイラの蒸気生成開始時期であることを特徴とする。
【００３６】
そのため、蒸気タービンが起動する前に、補助蒸気をタービンに供給してプレ暖機することができ、蒸気タービンの起動時間を短縮することで、早期に必要な発電量を確保することができる。
【００３７】
本発明のコンバインドサイクルプラントの運転方法は、圧縮機と燃焼器とタービンを有するガスタービンと、前記ガスタービンからの排気ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気により駆動する蒸気タービンプラントと、を備え、前記ガスタービンの着火による前記排熱回収ボイラの蒸気生成時期よりも前に主蒸気供給ラインに設けられる制御弁よりも下流側からタービンに補助蒸気を供給する工程と、前記タービンへの蒸気の供給条件の成立時または成立前に前記タービンへの補助蒸気の供給を停止する工程と、前記タービンへの補助蒸気の供給停止後に前記タービンへの蒸気の供給条件が成立すると前記タービンへ主蒸気の供給を開始する工程と、を有することを特徴とする。
【００３８】
そのため、蒸気タービンが起動する前に、補助蒸気をタービンに供給してプレ暖機することができ、蒸気タービンの起動時間を短縮することで、早期に必要な発電量を確保することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の蒸気タービンプラントおよび運転方法並びにコンバインドサイクルプラントおよび運転方法によれば、起動時間を短縮することで早期に必要な発電量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、第１実施形態のコンバインドサイクルプラントを表す概略構成図である。
【図２】図２は、第１実施形態の蒸気タービンプラントを表す概略構成図である。
【図３】図３は、系統配管の暖機時における蒸気の流れを表す概略図である。
【図４】図４は、蒸気タービンのプレ暖機時における蒸気の流れを表す概略図である。
【図５】図５は、蒸気タービンのプレ暖機完了時における蒸気の流れを表す概略図である。
【図６】図６は、蒸気タービンの起動後における蒸気の流れを表す概略図である。
【図７】図７は、従来のコンバインドサイクルプラントの起動時におけるガスタービンおよび蒸気タービンの作動を表すタイミングチャートである。
【図８】図８は、本実施形態のコンバインドサイクルプラントの起動時におけるガスタービンおよび蒸気タービンの作動を表すタイミングチャートである。
【図９】図９は、第２実施形態の蒸気タービンプラントを表す概略構成図である。
【図１０】図１０は、プレ暖機時における蒸気の流れを表す概略図である。
【図１１】図１１は、従来のコンバインドサイクルプラントの起動時におけるガスタービンおよび蒸気タービンの作動を表すタイミングチャートである。
【図１２】図１２は、本実施形態のコンバインドサイクルプラントの起動時におけるガスタービンおよび蒸気タービンの作動を表すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００４２】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のコンバインドサイクルプラントを表す概略構成図である。
【００４３】
第１実施形態において、図１に示すように、コンバインドサイクルプラント１０は、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１２と、蒸気タービン１３と、発電機１４，１５とを備えている。
【００４４】
ガスタービン１１は、圧縮機２１と、燃焼器２２と、タービン２３とを有している。圧縮機２１とタービン２３は、回転軸２４により一体回転可能に連結され、この回転軸２４に発電機１４が連結されている。圧縮機２１は、空気取り込みラインＬ１から取り込んだ空気を圧縮する。燃焼器２２は、圧縮機２１から圧縮空気供給ラインＬ２を通して供給された圧縮空気と、燃料ガス供給ラインＬ３から供給された燃料ガスとを混合して燃焼する。タービン２３は、燃焼器２２から燃焼ガス供給ラインＬ４を通して供給された燃焼ガスにより回転駆動する。発電機１４は、タービン２３が回転することで伝達される回転力により発電する。
【００４５】
排熱回収ボイラ１２は、ガスタービン１１（タービン２３）から排ガス排出ラインＬ５を介して排出された排ガスの排熱によって蒸気を発生させるものである。排熱回収ボイラ１２は、高圧ユニット２５と中圧ユニット２６と低圧ユニット２７と再熱器２８を有している。排熱回収ボイラ１２は、内部でガスタービン１１からの排ガスが上方に流動することで、高圧ユニット２５、中圧ユニット２６、低圧ユニット２７の順に熱回収を行って蒸気を生成する。
【００４６】
高圧ユニット２５は、高圧節炭器２５ａ、高圧蒸発器２５ｂ、高圧過熱器２５ｃを有している。給水は、高圧節炭器２５ａで加熱された後、第１高圧蒸気ラインを介して高圧蒸発器２５ｂに送られ、ここで加熱されて高圧蒸気を生成し、高圧蒸気は、第２高圧蒸気ラインを介して高圧過熱器２５ｃに送られて過熱される。中圧ユニット２６は、中圧節炭器２６ａ、中圧蒸発器２６ｂ、中圧過熱器２６ｃを有している。そのため、給水は、中圧節炭器２６ａで加熱された後、第１中圧蒸気ラインを介して中圧蒸発器２６ｂに送られ、ここで加熱されて中圧蒸気を生成し、中圧蒸気は、第２中圧蒸気ラインを介して中圧過熱器２６ｃに送られて過熱される。また、中圧節炭器２６ａで加熱された給水は、第２中圧蒸気ラインから分岐する中圧給水ラインＬ１０により燃料加熱器２９に供給される。低圧ユニット２７は、低圧節炭器２７ａ、低圧蒸発器２７ｂ、低圧過熱器２７ｃを有している。そのため、給水は、低圧節炭器２７ａで加熱された後、第１低圧蒸気ラインを介して低圧蒸発器２７ｂに送られ、ここで加熱されて低圧蒸気を生成し、低圧蒸気は、第２低圧蒸気ラインを介して低圧過熱器２７ｃに送られて過熱される。
【００４７】
蒸気タービン１３は、排熱回収ボイラ１２により生成された過熱蒸気により駆動するものであり、タービン３１を有している。タービン３１は、高圧タービン３２と中圧タービン３３と低圧タービン３４とが回転軸３５により一体回転可能に連結され、この回転軸３５に発電機１５が連結されている。蒸気タービン１３は、低圧タービン３４を駆動した蒸気を冷却する復水器３６が設けられている。復水器３６は、低圧タービン３４から排出された蒸気を冷却水（例えば、海水）により冷却して復水とするものである。
【００４８】
高圧過熱器２５ｃの高圧蒸気は、高圧蒸気供給ラインＬ１１により高圧タービン３２に供給され、高圧タービン３２から排出された高圧蒸気は、高圧蒸気回収ラインＬ１２により再熱器２８に戻される。中圧過熱器２６ｃの中圧蒸気は、高圧蒸気循環ラインＬ１３により再熱器２８に供給される。再熱器２８で過熱された中圧蒸気は、中圧蒸気供給ラインＬ１４により中圧タービン３３に供給され、中圧タービン３３から排出された中圧蒸気は、低圧蒸気供給ラインＬ１５により低圧タービン３４に供給される。発電機１５は、タービン３１が回転することで伝達される回転力により発電する。また、復水器３６は、生成した復水を復水供給ラインＬ１６を介して排熱回収ボイラ１２の各節炭器２５ａ，２６ａ，２７ａに送る。復水供給ラインＬ１６は、復水ポンプ３７が設けられている。また、復水器３６は、蒸気を海水により冷却する冷却水ラインＬ１７が設けられている。一方、排熱回収ボイラ１２は、蒸気を生成した使用済の排ガスを排出する排ガス排出ラインＬ６を介して煙突（図示略）が連結されている。
【００４９】
そのため、コンバインドサイクルプラント１０の稼働時、ガスタービン１１にて、圧縮機２１は空気を圧縮し、燃焼器２２は供給された圧縮空気と燃料ガスとを混合して燃焼する。タービン２３は燃焼器２２から供給された燃焼ガスにより回転駆動し、発電機１４が発電を行う。また、ガスタービン１１（タービン２３）から排出された排ガスは、排熱回収ボイラ１２に送られ、排熱回収ボイラ１２は蒸気を生成し、過熱蒸気が蒸気タービン１３に送られる。高圧タービン３２と中圧タービン３３と低圧タービン３４は、この過熱蒸気により回転駆動し、発電機１５が発電を行う。低圧タービン３４で使用された蒸気は、復水器３６で冷却されて復水となり、排熱回収ボイラ１２に戻される。
【００５０】
ここで、第１実施形態の蒸気タービンプラントについて説明する。図２は、第１実施形態の蒸気タービンプラントを表す概略構成図である。
【００５１】
図２に示すように、蒸気タービンプラント４０において、蒸気タービン１３は、タービン３１を有し、タービン３１は、高圧タービン３２と中圧タービン３３と低圧タービン３４とを有し、回転軸３５により一体回転可能に連結される。蒸気タービン１３は、多軸型であって、図示しないが、回転軸３５がガスタービン１１の回転軸２４（図１参照）と別の軸として分かれており、ガスタービン１１と蒸気タービン１３にそれぞれに発電機が接続される。
【００５２】
高圧タービン３２は、排熱回収ボイラ１２における高圧ユニット２５の高圧過熱器２５ｃ（図１参照）からの主蒸気供給ラインとしての高圧蒸気供給ラインＬ１１が接続される。高圧蒸気供給ラインＬ１１は、高圧蒸気を高圧タービン３２に供給するものである。高圧蒸気供給ラインＬ１１は、高圧蒸気の供給方向の上流側から、主蒸気止め弁（ＭＳＶ）４１と、制御弁としての蒸気加減弁（ＧＶ）４２が設けられる。高圧蒸気供給ラインＬ１１は、主蒸気止め弁４１から復水器３６までドレン排出ラインＬ２１が設けられる。ドレン排出ラインＬ２１は、ドレン弁４３が設けられる。高圧蒸気供給ラインＬ１１は、蒸気加減弁４２と高圧タービン３２との間から復水器３６までドレン排出ラインＬ２２が設けられる。ドレン排出ラインＬ２２は、第１ドレン弁４４と第２ドレン弁４５が設けられる。
【００５３】
また、高圧タービン３２は、排熱回収ボイラ１２における再熱器２８（図１参照）まで高圧蒸気回収ラインＬ１２が設けられる。高圧蒸気回収ラインＬ１２は、高圧タービン３２を駆動した高圧蒸気を再熱器２８に戻すものである。高圧蒸気回収ラインＬ１２は、逆止弁４６が設けられ、高圧タービン３２と逆止弁４６との間から復水器３６までドレン排出ラインＬ２３が設けられる。ドレン排出ラインＬ２３は、ドレン弁４７が設けられる。
【００５４】
中圧タービン３３は、排熱回収ボイラ１２における再熱器２８（図１参照）から中圧蒸気供給ラインＬ１４が接続される。中圧蒸気供給ラインＬ１４は、中圧蒸気を中圧タービン３３に供給するものである。中圧蒸気供給ラインＬ１４は、中圧蒸気の供給方向の上流側から、再熱蒸気止め弁（ＲＳＶ）４８と、制御弁としてのインターセプト弁（ＩＣＶ）４９が設けられる。中圧蒸気供給ラインＬ１４は、再熱蒸気止め弁４８から復水器３６までドレン排出ラインＬ２４が設けられる。ドレン排出ラインＬ２４は、ドレン弁５０が設けられる。中圧蒸気供給ラインＬ１４は、インターセプト弁４９と中圧タービン３３との間から復水器３６までドレン排出ラインＬ２５が設けられる。ドレン排出ラインＬ２５は、第１ドレン弁５１と第２ドレン弁５２が設けられる。
【００５５】
また、中圧タービン３３は、低圧タービン３４まで低圧蒸気供給ラインＬ１５が設けられる。低圧蒸気供給ラインＬ１５は、中圧タービン３３を駆動した低圧蒸気を低圧タービン３４に供給するものである。
【００５６】
第１実施形態の蒸気タービンプラント４０は、高圧タービン３２と中圧タービン３３に補助蒸気を供給する第１補助蒸気供給ラインＬ３１が設けられる。第１補助蒸気供給ラインＬ３１は、補助蒸気元ラインＬ３２と、高圧側補助蒸気ラインＬ３３と、中圧側補助蒸気ラインＬ３４とを有する。補助蒸気元ラインＬ３２は、一端部が補助蒸気供給源６１に接続される。高圧側補助蒸気ラインＬ３３は、一端部が補助蒸気供給源６１の他端部に接続され、他端部がドレン排出ラインＬ２２における第１ドレン弁４４と第２ドレン弁４５の間に接続される。中圧側補助蒸気ラインＬ３４は、一端部が補助蒸気供給源６１の他端部に接続され、他端部がドレン排出ラインＬ２５における第１ドレン弁５１と第２ドレン弁５２の間に接続される。すなわち、第１補助蒸気供給ラインＬ３１は、補助蒸気供給源６１に接続される補助蒸気元ラインＬ３２と、補助蒸気元ラインＬ３２から分岐する高圧側補助蒸気ラインＬ３３および中圧側補助蒸気ラインＬ３４とから構成される。
【００５７】
補助蒸気元ラインＬ３２は、補助蒸気元弁６２が設けられる。高圧側補助蒸気ラインＬ３３は、補助蒸気供給弁６３が設けられる。中圧側補助蒸気ラインＬ３４は、補助蒸気供給弁６４が設けられる。なお、補助蒸気供給源６１とは、図示しない補助ボイラや他の蒸気タービンプラントなどであり、補助ボイラにより生成された蒸気、または、他の蒸気タービンプラントから抽気した主蒸気を補助蒸気として使用する。
【００５８】
そのため、第１補助蒸気供給ラインＬ３１は、高圧側補助蒸気ラインＬ３３により蒸気加減弁４２よりも下流側における高圧蒸気供給ラインＬ１１を介して高圧タービン３２に補助蒸気を供給することができる。また、第１補助蒸気供給ラインＬ３１は、中圧側補助蒸気ラインＬ３４によりインターセプト弁４９よりも下流側における中圧蒸気供給ラインＬ１４を介して中圧タービン３３に補助蒸気を供給することができる。なお、低圧タービン３４に対しては、第１補助蒸気供給ラインが設けられていない。
【００５９】
制御装置７０は、主蒸気止め弁４１、蒸気加減弁４２、ドレン弁４３、第１ドレン弁４４、第２ドレン弁４５、ドレン弁４７、再熱蒸気止め弁４８、インターセプト弁４９、ドレン弁５０、第１ドレン弁５１、第２ドレン弁５２、補助蒸気元弁６２、補助蒸気供給弁６３、補助蒸気供給弁６４を開閉制御することができる。
【００６０】
第１実施形態では、蒸気タービンプラントの起動前に、高圧タービン３２および中圧タービン３３を、第１補助蒸気供給ラインＬ３１を用いて暖機することができる。制御装置７０は、主蒸気発生源としてのガスタービン１１および排熱回収ボイラ１２の駆動時期よりも前に、補助蒸気を、第１補助蒸気供給ラインＬ３１とドレン排出ラインＬ２２と高圧蒸気供給ラインＬ１１から高圧タービン３２に供給する。また、制御装置７０は、ガスタービン１１および排熱回収ボイラ１２の駆動時期よりも前に、補助蒸気を、第１補助蒸気供給ラインＬ３１とドレン排出ラインＬ２５と中圧蒸気供給ラインＬ１４から中圧タービン３３に供給する。
【００６１】
この場合、制御装置７０は、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１から第２ドレン弁４５，５２側のドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５に供給して系統暖機した後、第１ドレン弁４４，５１側のドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５に供給して系統暖機すると共に、高圧タービン３２および中圧タービン３３に供給して暖機する。
【００６２】
具体的に、制御装置７０は、復水器３６における真空処理の完了後に、補助蒸気を高圧タービン３２および中圧タービン３３に供給して暖機する。そして、制御装置７０は、蒸気タービン１３への蒸気の供給条件の成立前であって、ガスタービン１１に負荷を作用させた後に、高圧タービン３２および中圧タービン３３への補助蒸気の供給を停止する。
【００６３】
図３は、系統配管の暖機時における蒸気の流れを表す概略図、図４は、蒸気タービンのプレ暖機時における蒸気の流れを表す概略図、図５は、蒸気タービンのプレ暖機完了時における蒸気の流れを表す概略図、図６は、蒸気タービンの起動後における蒸気の流れを表す概略図である。
【００６４】
まず、図３に示すように、主蒸気止め弁４１、蒸気加減弁４２、再熱蒸気止め弁４８、インターセプト弁４９、第１ドレン弁４４，５１を閉止する一方、第２ドレン弁４５，５２、補助蒸気元弁６２、補助蒸気供給弁６３，６４，６５を開放する。すると、補助蒸気供給源６１の補助蒸気が補助蒸気元ラインＬ３２、高圧側補助蒸気ラインＬ３３、ドレン排出ラインＬ２２を通って復水器３６に流れる。そのため、補助蒸気により補助蒸気元ラインＬ３２、高圧側補助蒸気ラインＬ３３、ドレン排出ラインＬ２２の第２ドレン弁４５側の系統が暖機される。また、補助蒸気供給源６１の補助蒸気が補助蒸気元ラインＬ３２、中圧側補助蒸気ラインＬ３４、ドレン排出ラインＬ２５を通って復水器３６に流れる。そのため、補助蒸気により補助蒸気元ラインＬ３２、中圧側補助蒸気ラインＬ３４、ドレン排出ラインＬ２５の第２ドレン弁５２側の系統が暖機される。
【００６５】
次に、図４に示すように、主蒸気止め弁４１、蒸気加減弁４２、再熱蒸気止め弁４８、インターセプト弁４９、第２ドレン弁４５，５２を閉止する一方、第１ドレン弁４４，５１、補助蒸気元弁６２、補助蒸気供給弁６３，６４を開放する。すると、補助蒸気供給源６１の補助蒸気が補助蒸気元ラインＬ３２、高圧側補助蒸気ラインＬ３３、ドレン排出ラインＬ２２、高圧蒸気供給ラインＬ１１を通って高圧タービン３２に供給される。そのため、補助蒸気によりドレン排出ラインＬ２２の第１ドレン弁４４側の系統と高圧タービン３２がプレ暖機される。また、補助蒸気供給源６１の補助蒸気が補助蒸気元ラインＬ３２、中圧側補助蒸気ラインＬ３４、ドレン排出ラインＬ２５、中圧蒸気供給ラインＬ１４を通って中圧タービン３３に供給される。そのため、補助蒸気によりドレン排出ラインＬ２５の第１ドレン弁５１側の系統と中圧タービン３３がプレ暖機される。
【００６６】
図５に示すように、高圧および中圧の系統暖機と、高圧タービン３２および中圧タービン３３のプレ暖機が完了すると、主蒸気止め弁４１、蒸気加減弁４２、再熱蒸気止め弁４８、インターセプト弁４９、第１ドレン弁４４，５１、第２ドレン弁４５，５２、補助蒸気元弁６２、補助蒸気供給弁６３，６４，６５を閉止する。
【００６７】
そして、図６に示すように、補助蒸気元弁６２、補助蒸気供給弁６３，６４，６５を閉止する一方、主蒸気止め弁４１、蒸気加減弁４２、再熱蒸気止め弁４８、インターセプト弁４９、第１ドレン弁４４，５１、第２ドレン弁４５，５２を開放する。すると、高圧蒸気が高圧蒸気供給ラインＬ１１を通って高圧タービン３２に供給される。このとき、主蒸気止め弁４１を所定開度だけ開放する一方、蒸気加減弁４２を全開することで、高圧タービン３２を昇速させ、定格速度に到達すると、主蒸気止め弁４１を全開する一方、
蒸気加減弁４２を所定開度だけ開放する。
【００６８】
また、中圧蒸気が中圧蒸気供給ラインＬ１４を通って中圧タービン３３に供給される。このとき、再熱蒸気止め弁４８を全開するとする一方、インターセプト弁４９を所定開度だけ開放する。
【００６９】
ここで、コンバインドサイクルプラント１０の運転方法について説明する。図７は、従来のコンバインドサイクルプラントの起動時におけるガスタービンおよび蒸気タービンの作動を表すタイミングチャート、図８は、本実施形態のコンバインドサイクルプラントの起動時におけるガスタービンおよび蒸気タービンの作動を表すタイミングチャートである。ここで、ＧＴは、ガスタービンを表し、ＳＴは、蒸気タービンを表す。
【００７０】
従来のコンバインドサイクルプラントにおいて、図１および図７に示すように、時間ｔ０にて、ガスタービン１１のターニングを開始し、時間ｔ１にて、復水器３６の真空処理を開始すると、時間ｔ２にて、復水器３６の真空処理が完了する。時間ｔ３にて、蒸気タービン１３のターニングを開始し、時間ｔ４にて、ガスタービン１１に着火して起動する。すると、ガスタービン１１の回転数が上昇し、時間ｔ５にて、ガスタービン１１が定格回転数に到達し、一定回転数に維持する。
【００７１】
また、時間ｔ５にて、ガスタービン１１の負荷を上昇させ、一定負荷に維持する。そして、蒸気タービン１３に対する蒸気の供給条件が設立した時間ｔ６にて、蒸気タービン１３への主蒸気の供給を開始する。すると、蒸気タービン１３の回転数が上昇し、時間ｔ７にて、蒸気タービン１３の回転数が所定回転数に到達すると、一定回転数に維持され、蒸気タービン１３の暖機が開始される。そして、蒸気タービン１３の温度が所定温度に到達した時間ｔ８にて、蒸気タービン１３の暖機が完了すると、蒸気タービン１３の回転数を上昇させる。時間ｔ９にて、蒸気タービン１３が定格回転数に到達すると、一定回転数に維持し、蒸気タービン１３に負荷をかける。
【００７２】
その後、時間ｔ１０にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷を所定の変化率で上昇させ、時間ｔ１１にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷の変化率を大きくする。そして、時間ｔ１２にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷が定格負荷になると、一定負荷に維持する。
【００７３】
一方、第１実施形態のコンバインドサイクルプラント１０において、図１および図８に示すように、時間ｔ１０にて、ガスタービン１１のターニングを開始し、時間ｔ１１にて、復水器３６の真空処理を開始すると、時間ｔ１３にて、復水器３６の真空処理が完了する。このとき、図３に示すように、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１によりドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５の第２ドレン弁，５２側に供給し、系統暖機を開始する。また、復水器３６の真空処理が完了した時間ｔ１３にて、図４に示すように、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１によりドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５、高圧蒸気供給ラインＬ１１および中圧蒸気供給ラインＬ１４を介して高圧タービン３２および中圧タービン３３に供給し、高圧タービン３２および中圧タービン３３のＳＴプレ暖機を開始する。
【００７４】
図１および図８に戻り、時間ｔ１２にて、蒸気タービン１３のターニングを開始し、時間ｔ１４にて、ガスタービン１１に着火して起動する。すると、ガスタービン１１の回転数が上昇し、時間ｔ１５にて、ガスタービン１１が定格回転数に到達し、一定回転数に維持する。また、時間ｔ１５にて、ガスタービン１１の負荷を上昇させ、一定負荷に維持する。そして、時間ｔ１６にて、蒸気タービン１３に対する蒸気の供給条件が設立すると、ＳＴプレ暖機を停止し、蒸気タービン１３への主蒸気の供給を開始する。すると、蒸気タービン１３の回転数が上昇し、時間ｔ１７にて、蒸気タービン１３の回転数が所定回転数に到達すると、一定回転数に維持され、蒸気タービン１３の暖機が開始される。そして、蒸気タービン１３の温度が所定温度に到達した時間ｔ１８にて、蒸気タービン１３の暖機が完了すると、蒸気タービン１３の回転数を上昇させる。時間ｔ１９にて、蒸気タービン１３が定格回転数に到達すると、一定回転数に維持し、蒸気タービン１３に負荷をかける。このとき、時間ｔ１１から時間ｔ１３で系統暖機を実施し、時間ｔ１３から時間ｔ１６までＳＴプレ暖機を実施していることから、蒸気タービン１３のメタル温度が上昇しており、従来に比べてＳＴ暖機の時間を短縮することができる。また、蒸気タービン１３の容量によっては、ＳＴ暖機の時間をなくすことができる。
【００７５】
また、時間ｔ１９にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷を所定の変化率で上昇させ、時間ｔ２０にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷の変化率を大きくする。そして、時間ｔ２１にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷が定格負荷になると、一定負荷に維持する。このとき、ＳＴプレ暖機を実施していることから、蒸気タービン１３のメタル温度が高温になっており、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷を所定の変化率を従来より大きくすることで、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷が定格負荷に至るまでの時間を短縮することができる。
【００７６】
このように第１実施形態の蒸気タービンプラントにあっては、タービン３１に主蒸気を供給する蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４と、蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４に設けられる蒸気加減弁４２およびインターセプト弁４９と、蒸気加減弁４２およびインターセプト弁４９よりも下流側における蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４を介してタービン３１に補助蒸気を供給する第１補助蒸気供給ラインＬ３１とを備える。
【００７７】
そのため、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１により蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４を介してタービン３１に供給することが可能となり、蒸気タービン１３が起動する前に、補助蒸気をタービン３１に供給してプレ暖機することができ、蒸気タービン１３の起動時間を短縮することで、早期に必要な発電量を確保することができる。すなわち、ガスタービン１１を起動するための準備時間に補助蒸気によりタービン３１をプレ暖機することで、タービン３１を暖機するための専用の暖機時間を短く、または、なくすことができ、蒸気タービン１３の起動時間を短縮することができる。
【００７８】
第１実施形態の蒸気タービンプラントでは、制御装置７０は、ガスタービン１１の駆動時期（着火時期）よりも前に補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１および蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４からタービン３１に供給する。そのため、補助蒸気により蒸気タービン１３をプレ暖機することができ、蒸気タービン１３の暖機時間を短くして起動時間を短縮することができる。
【００７９】
第１実施形態の蒸気タービンプラントでは、蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４におけるタービン３１と蒸気加減弁４２およびインターセプト弁４９との間にドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５を設け、第１補助蒸気供給ラインＬ３１をドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５に接続する。そのため、補助蒸気をタービン３１に供給してプレ暖機するとき、発生したドレンをドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５から容易に排出することができる。
【００８０】
第１実施形態の蒸気タービンプラントでは、ドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５における第１補助蒸気供給ラインＬ３１の接続部よりタービン３１側に第１ドレン弁４４，５１を設け、タービン３１とは反対側に第２ドレン弁５２，４５を設け、制御装置７０は、ガスタービン１１の駆動時期（着火時期）よりも前に補助蒸気を第２ドレン弁５２，４５側に供給した後、第１ドレン弁５１，４４側に供給する。そのため、第１ドレン弁５１，４４を閉止し、第２ドレン弁５２，４５を開放することで、ドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５における第２ドレン弁４５，５２側の系統を暖機することができ、第１ドレン弁４４，５１を開放し、第２ドレン弁４５，５２を閉止することで、ドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５における第１ドレン弁４４，５１側の系統およびタービン３１を暖機することができる。
【００８１】
第１実施形態の蒸気タービンプラントでは、ドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５を復水器３６に接続する。そのため、ドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５やタービン３１で発生したドレンを復水器３６で回収し、再循環することができる。
【００８２】
第１実施形態の蒸気タービンプラントでは、タービン３１として、高圧タービン３２と中圧タービン３３と低圧タービン３４を設け、第１補助蒸気供給ラインＬ３１を高圧タービン３２と中圧タービン３３に対して配置する。そのため、補助蒸気を高圧タービン３２と中圧タービン３３に供給することで、蒸気タービン１３が起動する前に、高圧タービン３２と中圧タービン３３をプレ暖機することができ、蒸気タービン１３の起動時間を短縮することができる。
【００８３】
第１実施形態の蒸気タービンプラントでは、制御装置７０は、復水器３６における真空処理の完了後に、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１からタービン３１に供給する。そのため、復水器３６に回収されたドレンを迅速に処理することができる。
【００８４】
第１実施形態の蒸気タービンプラントでは、制御装置７０は、タービン３１への蒸気の供給条件の成立時または成立前にタービン３１への補助蒸気の供給を停止する。そのため、蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４への主蒸気の供給が可能となり、蒸気タービン１３を適正に起動することができる。
【００８５】
第１実施形態の蒸気タービンプラントでは、制御装置７０は、ガスタービン１１に負荷を作用させた後にタービン３１への補助蒸気の供給を停止する。そのため、温度が上昇した主蒸気を蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４へ供給することが可能となり、蒸気タービン１３を適正に起動することができる。
【００８６】
また、第１実施形態の蒸気タービンプラントの運転方法にあっては、ガスタービン１１の駆動時期よりも前に蒸気供給ラインＬ１１，Ｌ１４に設けられる蒸気加減弁４２およびインターセプト弁４９よりも下流側からタービン３１に補助蒸気を供給する工程と、タービン３１への蒸気の供給条件の成立時または成立前にタービン３１への補助蒸気の供給を停止する工程と、タービン３１への補助蒸気の供給停止後にタービン３１への蒸気の供給条件が成立するとタービン３１へ主蒸気の供給を開始する工程とを有する。
【００８７】
そのため、蒸気タービン１３が起動する前に、補助蒸気をタービン３１に供給してプレ暖機することができ、蒸気タービン１３の起動時間を短縮することで、早期に必要な発電量を確保することができる。
【００８８】
また、第１実施形態のコンバインドサイクルプラントにあっては、圧縮機２１と燃焼器２２とタービン２３を有するガスタービン１１と、ガスタービン１１からの排気ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラ１２と、排熱回収ボイラ１２により生成された蒸気により駆動する蒸気タービン１３を有する蒸気タービンプラント４０とを備える。
【００８９】
そのため、蒸気タービン１３が起動する前に、補助蒸気をタービン３１に供給してプレ暖機することができ、蒸気タービン１３の起動時間を短縮することで、早期に必要な発電量を確保することができる。
【００９０】
［第２実施形態］
図９は、第２実施形態の蒸気タービンプラントを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９１】
第２実施形態において、図９に示すように、蒸気タービン１３は、タービン３１を有し、タービン３１は、高圧タービン３２と中圧タービン３３と低圧タービン３４とを有し、回転軸３５により一体回転可能に連結される。蒸気タービン１３は、一軸型であって、図示しないが、回転軸３５がガスタービン１１の回転軸２４（図１参照）と一直線上に配置され、且つ、一体の軸として接続さており、ガスタービン１１と蒸気タービン１３に共通の発電機が接続される。
【００９２】
高圧タービン３２は、高圧蒸気供給ラインＬ１１が接続され、高圧蒸気供給ラインＬ１１により高圧蒸気が供給される。高圧蒸気供給ラインＬ１１は、主蒸気止め弁４１と、蒸気加減弁４２が設けられる。高圧蒸気供給ラインＬ１１は、蒸気加減弁４２から復水器３６までドレン排出ラインＬ２６が設けられる。ドレン排出ラインＬ２６は、ドレン弁５３が設けられる。
【００９３】
第２実施形態の蒸気タービンプラント４０Ａは、高圧タービン３２と中圧タービン３３に補助蒸気を供給する第１補助蒸気供給ラインＬ３１が設けられる。また、蒸気タービンプラント４０Ａは、蒸気加減弁４２に補助蒸気を供給する第２補助蒸気供給ラインＬ３５が設けられる。第２補助蒸気供給ラインＬ３５は、一端部が中圧側補助蒸気ラインＬ３４に接続される一方、他端部がドレン排出ラインＬ２６における蒸気加減弁４２とドレン弁５３との間に接続される。第２補助蒸気供給ラインＬ３５は、補助蒸気供給弁６５が設けられる。
【００９４】
そのため、第２補助蒸気供給ラインＬ３５は、蒸気加減弁４２および高圧蒸気供給ラインＬ１１を介して高圧タービン３２に補助蒸気を供給することができる。
【００９５】
制御装置７０は、主蒸気止め弁４１、蒸気加減弁４２、ドレン弁４３、第１ドレン弁４４、第２ドレン弁４５、ドレン弁４７、再熱蒸気止め弁４８、インターセプト弁４９、ドレン弁５０、第１ドレン弁５１、第２ドレン弁５２、ドレン弁５３、補助蒸気元弁６２、補助蒸気供給弁６３、補助蒸気供給弁６４、補助蒸気供給弁６５を開閉制御することができる。
【００９６】
第２実施形態では、蒸気タービンプラントの起動前に、高圧タービン３２および中圧タービン３３を、第１補助蒸気供給ラインＬ３１を用いて暖機することができる。制御装置７０は、主蒸気発生源としてのガスタービン１１および排熱回収ボイラ１２の駆動時期よりも前に、補助蒸気を、第１補助蒸気供給ラインＬ３１とドレン排出ラインＬ２２と高圧蒸気供給ラインＬ１１から高圧タービン３２に供給する。また、制御装置７０は、ガスタービン１１および排熱回収ボイラ１２の駆動時期よりも前に、補助蒸気を、第１補助蒸気供給ラインＬ３１とドレン排出ラインＬ２５と中圧蒸気供給ラインＬ１４から中圧タービン３３に供給する。
【００９７】
この場合、制御装置７０は、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１から第２ドレン弁４５，５２側のドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５に供給して系統暖機した後、第１ドレン弁４４，５１側のドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５に供給して系統暖機すると共に、高圧タービン３２および中圧タービン３３に供給して暖機する。このとき、制御装置７０は、補助蒸気を第２補助蒸気供給ラインＬ３５から蒸気加減弁４２に供給する。
【００９８】
図１０は、プレ暖機時における蒸気の流れを表す概略図である。
【００９９】
なお、補助蒸気により補助蒸気元ラインＬ３２、高圧側補助蒸気ラインＬ３３、ドレン排出ラインＬ２２の第２ドレン弁４５側の系統を暖機する処理と、補助蒸気により補助蒸気元ラインＬ３２、中圧側補助蒸気ラインＬ３４、ドレン排出ラインＬ２５の第２ドレン弁５２側の系統を暖機する処理については、第１実施形態と同様であることから、説明は省略する。
【０１００】
次に、図１０に示すように、主蒸気止め弁４１、再熱蒸気止め弁４８、インターセプト弁４９、第２ドレン弁４５，５２、ドレン弁５３を閉止する一方、蒸気加減弁４２、第１ドレン弁４４，５１、補助蒸気元弁６２、補助蒸気供給弁６３，６４，６５を開放する。すると、補助蒸気供給源６１の補助蒸気が補助蒸気元ラインＬ３２、高圧側補助蒸気ラインＬ３３、ドレン排出ラインＬ２２、高圧蒸気供給ラインＬ１１を通って高圧タービン３２に供給される。そのため、補助蒸気によりドレン排出ラインＬ２２の第１ドレン弁４４側の系統と高圧タービン３２がプレ暖機される。また、補助蒸気供給源６１の補助蒸気が補助蒸気元ラインＬ３２、中圧側補助蒸気ラインＬ３４、ドレン排出ラインＬ２５、中圧蒸気供給ラインＬ１４を通って中圧タービン３３に供給される。そのため、補助蒸気によりドレン排出ラインＬ２５の第１ドレン弁５１側の系統と中圧タービン３３がプレ暖機される。
【０１０１】
更に、中圧側補助蒸気ラインＬ３４の補助蒸気が第２補助蒸気供給ラインＬ３５を通って蒸気加減弁４２に供給され、その後、高圧蒸気供給ラインＬ１１を通って高圧タービン３２に供給される。そのため、補助蒸気により蒸気加減弁４２がプレ暖機される。
【０１０２】
ここで、コンバインドサイクルプラント１０の運転方法について説明する。図１１は、従来のコンバインドサイクルプラントの起動時におけるガスタービンおよび蒸気タービンの作動を表すタイミングチャート、図１２は、本実施形態のコンバインドサイクルプラントの起動時におけるガスタービンおよび蒸気タービンの作動を表すタイミングチャートである。ここで、ＧＴは、ガスタービンを表し、ＳＴは、蒸気タービンを表し、ＧＶは、蒸気加減弁を表す。
【０１０３】
従来のコンバインドサイクルプラントにおいて、図１および図１１に示すように、時間ｔ２０にて、ガスタービン１１のターニングを開始する。このとき、ガスタービン１１と蒸気タービン１３は、同軸上にあって一体回転することから、蒸気タービン１３のターニングを開始される。時間ｔ２１にて、復水器３６の真空処理を開始すると、時間ｔ２２にて、復水器３６の真空処理が完了する。時間ｔ２３にて、ガスタービン１１に着火して起動する。すると、ガスタービン１１の回転数が上昇し、時間ｔ２４にて、ガスタービン１１が定格回転数に到達し、一定回転数に維持する。
【０１０４】
また、時間ｔ２５にて、ガスタービン１１の負荷を上昇させ、一定負荷に維持する。このとき、蒸気加減弁４２の暖機（ＧＶ暖機）が開始される。そして、時間ｔ２６にて、ＧＶ暖機が完了し、蒸気タービン１３に対する蒸気の供給条件が設立すると、蒸気タービン１３への主蒸気の供給を開始し、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷を所定の変化率で上昇させ、時間ｔ２７にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷の変化率を大きくする。そして、時間ｔ２８にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷が定格負荷になると、一定負荷に維持する。
【０１０５】
一方、第２実施形態のコンバインドサイクルプラント１０において、図１および図１２に示すように、時間ｔ３０にて、ガスタービン１１のターニングを開始する。このとき、ガスタービン１１と蒸気タービン１３は、同軸上にあって一体回転することから、蒸気タービン１３のターニングを開始される。時間ｔ３１にて、復水器３６の真空処理を開始すると、時間ｔ３２にて、復水器３６の真空処理が完了する。このとき、図９に示すように、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１によりドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５の第２ドレン弁，５２側に供給し、系統暖機を開始する。また、復水器３６の真空処理が完了した時間ｔ３２にて、図１０に示すように、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１によりドレン排出ラインＬ２２，Ｌ２５、高圧蒸気供給ラインＬ１１および中圧蒸気供給ラインＬ１４を介して高圧タービン３２および中圧タービン３３に供給し、高圧タービン３２および中圧タービン３３のＳＴプレ暖機を開始する。また、補助蒸気を第２補助蒸気供給ラインＬ３５により蒸気加減弁４２に供給し、蒸気加減弁４２のプレ暖機を開始する。
【０１０６】
図１および図１２に戻り、時間ｔ３３にて、ガスタービン１１に着火して起動する。すると、ガスタービン１１の回転数が上昇し、時間ｔ３４にて、ガスタービン１１が定格回転数に到達し、一定回転数に維持する。また、時間ｔ３５にて、ガスタービン１１の負荷を上昇させ、一定負荷に維持する。このとき、時間ｔ３２から時間ｔ３６までＳＴプレ暖機およびＧＶプレ暖機を実施していることから、ＧＶ暖機を実施する必要がない。時間ｔ３６にて、ＳＴプレ暖機とＶプレ暖機が完了し、蒸気タービン１３に対する蒸気の供給条件が設立すると、蒸気タービン１３への主蒸気の供給を開始し、ガスタービン１１と蒸気タービン１３に負荷をかける。
【０１０７】
時間ｔ３６にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷を所定の変化率で上昇させ、時間ｔ３７にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷の変化率を大きくする。そして、時間ｔ３８にて、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷が定格負荷になると、一定負荷に維持する。このとき、ＳＴプレ暖機を実施していることから、蒸気タービン１３のメタル温度が高温になっており、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷を所定の変化率を従来より大きくすることで、ガスタービン１１と蒸気タービン１３の負荷が定格負荷に至るまでの時間を短縮することができる。
【０１０８】
このように第２実施形態の蒸気タービンプラントにあっては、蒸気加減弁４２およびインターセプト弁４９に補助蒸気を供給する第２補助蒸気供給ラインＬ３５を設け、制御装置７０は、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１によりタービン３１に供給するとき、補助蒸気を第２補助蒸気供給ラインＬ３５により蒸気加減弁４２およびインターセプト弁４９に供給する。
【０１０９】
そのため、蒸気タービン１３が起動する前に、補助蒸気を蒸気加減弁４２およびインターセプト弁４９に供給してプレ暖機することができ、蒸気タービン１３の起動時間を短縮することできる。
【０１１０】
なお、上述した実施形態では、高圧タービン３２と中圧タービン３３と低圧タービン３４によりタービン３１を構成し、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１により高圧タービン３２と中圧タービン３３に供給したが、この構成に限定されるものではなく、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインＬ３１により高圧タービン３２にだけ供給してもよい。また、例えば、高圧タービンと低圧タービンによりタービンを構成し、補助蒸気を第１補助蒸気供給ラインにより高圧タービンにだけ供給するようにしてもよい。
【０１１１】
また、上述した実施形態では、本発明の蒸気タービンプラントをコンバインドサイクルプラントに適用して説明したが、例えば、本発明の蒸気タービンプラントをコンベンショナルボイラと組み合わせた火力発電プラントに適用してもよい。この場合、主蒸気発生源は、コンベンショナルボイラであり、駆動時期とは、コンベンショナルボイラへの着火時期である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  コンバインドサイクルプラント
１１  ガスタービン
１２  排熱回収ボイラ
１３  蒸気タービン
１４，１５  発電機
２１  圧縮機
２２  燃焼器
２３  タービン
２４  回転軸
２５  高圧ユニット
２６  中圧ユニット
２７  低圧ユニット
２８  再熱器
２９  燃料加熱器（第２熱交換器）
３１  タービン
３２  高圧タービン
３３  中圧タービン
３４  低圧タービン
３５  回転軸
３６  復水器
３７  復水ポンプ
４０，４０Ａ  蒸気タービンプラント
４１  主蒸気止め弁
４２  蒸気加減弁（制御弁）
４３，４７，５０，５３  ドレン弁
４４，５１  第１ドレン弁
４５，５２  第２ドレン弁
４６  逆止弁
４８  再熱蒸気止め弁
４９  インターセプト弁（制御弁）
６１  補助蒸気供給源
６２  補助蒸気元弁
６３，６４，６５  補助蒸気供給弁
７０  制御装置
Ｌ１  空気取り込みライン
Ｌ２  圧縮空気供給ライン
Ｌ３  燃料ガス供給ライン
Ｌ４  燃焼ガス供給ライン
Ｌ５  排ガス排出ライン
Ｌ１０  中圧給水ライン
Ｌ１１  高圧蒸気供給ライン（主蒸気供給ライン）
Ｌ１２  高圧蒸気回収ライン
Ｌ１３  高圧蒸気循環ライン
Ｌ１４  中圧蒸気供給ライン
Ｌ１５  低圧蒸気供給ライン
Ｌ１６  復水供給ライン
Ｌ１７  冷却水ライン
Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４，Ｌ２５，Ｌ２６  ドレン排出ライン
Ｌ３１  第１補助蒸気供給ライン
Ｌ３２  補助蒸気元ライン
Ｌ３３  高圧側補助蒸気ライン
Ｌ３４  中圧側補助蒸気ライン
Ｌ３５  第２補助蒸気供給ライン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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