(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンからなる蒸気タービンと、同蒸気タービンの低圧タービンからの排気を復水する復水器と、空気を圧縮する圧縮機、同圧縮機からの空気と共に燃料を燃焼させる燃焼器及び同燃焼器からの高温燃焼ガスを膨張させ発電機を駆動するタービンを有するガスタービンと、前記ガスタービンの排気を導き前記復水器からの復水を給水加熱器、低圧エバポレータ、中圧エコノマイザ、中圧エバポレータ、低圧スーパーヒータ、中圧スーパーヒータ、高圧スーパーヒータ、高圧エバポレータ、リヒータを介して加熱し蒸気を発生させて前記高圧、中圧、及び低圧タービンにそれぞれ蒸気を供給する排熱回収ボイラとを備えたガスタービンコンバインドサイクルにおいて、燃料を前記燃焼器へ入る前に加熱する燃料加熱器を設け、同燃料加熱器には、前記排熱回収ボイラの前記給水加熱器からの飽和水の一部を分岐し前記中圧エコノマイザにて加熱して導き前記燃料を加熱し、燃料加熱後の飽和水を前記給水加熱器の入口へ供給することを特徴とするガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項２】
前記燃焼器とタービンの翼とを冷却する冷却系統を備えたことを特徴とする請求項１記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項３】
前記燃焼器の冷却系統には、前記排熱回収ボイラの中圧スーパーヒータから蒸気を導き燃焼器の尾筒を冷却し、冷却により昇温した蒸気を前記中圧タービンの入口へ供給することを特徴とする請求項２記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項４】
前記燃焼器の冷却系統には、前記排熱回収ボイラの中圧スーパーヒータから蒸気を導き燃焼器の尾筒を冷却し、冷却により昇温した蒸気を前記中圧タービンの入口側に供給し、更に前記タービンの翼冷却系統には、前記高圧タービン出口からの蒸気を導き翼を冷却し、静翼を冷却して昇温した蒸気は前記中圧タービンの入口側へ、動翼を冷却して昇温した蒸気は前記リヒータへ、それぞれ供給することを特徴とする請求項２記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項５】
前記燃焼器及びタービンの翼冷却系統には、前記高圧タービン出口からの蒸気をそれぞれ導き、前記燃焼器の尾筒を冷却して昇温した蒸気及び前記タービンの静翼を冷却し昇温した蒸気は前記中圧タービン入口側へ、前記タービンの動翼を冷却し昇温した蒸気は前記リヒータへ、それぞれ供給し、更に前記動翼の冷却系統入口には前記中圧スーパーヒータからの蒸気を混入させたことを特徴とする請求項２記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項６】
前記タービンの冷却系統には、前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給し、空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給することを特徴とする請求項２記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項７】
前記燃焼器尾筒の空気冷却系統には、蒸気を流して冷却すると共に、前記タービン翼の冷却系統には、前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする請求項３記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項８】
前記冷却系統の燃焼器尾筒及びタービンの翼には、それぞれ蒸気を流して冷却すると共に、前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする請求項４記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項９】
前記冷却系統の燃焼器尾筒及びタービンの翼には、それぞれ蒸気を流して冷却し、更にタービン動翼には前記中圧スーパーヒータからの蒸気を混入すると共に、前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする請求項５記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項１０】
前記燃料加熱器の中圧エコノマイザから飽和水を導く系統には開閉弁を設けると共に、前記冷却系統には前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給することを特徴とする請求項２記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項１１】
前記燃料加熱器の中圧エコノマイザから飽和水を導く系統には開閉弁を設け、前記冷却系統の燃焼器尾筒には蒸気を流して冷却すると共に、前記タービン翼には前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする請求項３記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項１２】
前記燃料加熱器の中圧エコノマイザから飽和水を導く系統には開閉弁を設け、前記冷却系統の燃焼器尾筒及びタービンの翼には、それぞれ蒸気を流して冷却すると共にタービン翼には前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする請求項４記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【請求項１３】
前記燃料加熱器の中圧エコノマイザから飽和水を導く系統には開閉弁を設け、前記冷却系統の燃焼器尾筒及びタービンの翼には、それぞれ蒸気を流して冷却し、更にタービン動翼には前記中圧スーパーヒータからの蒸気を混入すると共に、前記タービン翼には前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする請求項５記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスタービンコンバインドサイクルに関し、燃料の加熱及びガスタービン動翼、静翼の冷却空気の冷却を排熱回収ボイラで発生した蒸気により行うようにして効率を向上させるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は従来のガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、従来のコンバインドサイクルはガスタービン８、排熱回収ボイラ９、蒸気タービン２９で構成される。ガスタービン８は、圧縮機２で空気を吸い込み、所定の圧力まで加熱した後、その空気の一部はタービンの翼冷却用として用いられる。その他の大半は燃焼器３へ導かれ、燃料と混合して高温ガスができる。高温ガスはタービン６へ入り、膨張して仕事をし、タービン出力から圧縮機出力を差し引いた出力が発電機１において電力を発生する。
【０００３】
圧縮機２出口の一部はタービン６の翼冷却用に使用されるが、この空気温度は高いために、所定の温度まで翼冷却空気冷却器４で冷却ファン５を用いることにより冷却され、タービンの翼冷却に使用される。翼冷却空気冷却器４は、このように、冷却ファン５により冷却され、タービン６への圧縮機から導いた空気を冷却し、タービン６へ供給していた。この冷却ファン５による冷却により、翼冷却空気冷却器４にて外部へ熱が放出され、この熱の無駄な放出のために、ガスタービン及びコンバインドサイクルとしての熱効率（ガスタービン効率、コンバインド効率）を低下させる原因となっていた。又、燃料は加熱（予熱）なしに、燃焼器３へと供給されている。
【０００４】
一方、排熱回収ボイラ９では、低圧タービン２３出口蒸気は、復水器２５にて蒸気から水へ変換される。その後、水は給水ポンプ２６で加圧され、給水加熱器１０で加熱され、飽和水となる。その後、この飽和水は３系統に分離される。一つは低圧エバポレータ１１において飽和蒸気となり、低圧スーパーヒータ１５にて過熱蒸気となった後、低圧タービン２３入口に供給される。もう一つは、中圧加圧ポンプ２８にて所定の圧力まで加圧された後、中圧エコノマイザ１２で飽和水となり、中圧エバポレータ１４で飽和蒸気となった後、中圧スーパーヒータ１６にて過熱蒸気となり、リヒータ２０の入口へ供給される。
【０００５】
更に、残りのもう一つは、高圧加圧ポンプ２７にて所定の圧力まで加圧された後、高圧第１エコノマイザ１３及び高圧第２エコノマイザ１７にて飽和水となり、その後、高圧エバポレータ１８にて飽和蒸気となり、その後、高圧スーパーヒータ１９にて過熱蒸気となり、高圧タービン２１へ導かれる。出力は、高圧タービン２１、中圧タービン２２、低圧タービン２３にて上記の蒸気を膨張させることにより発生する。それらの出力は発電機２４により電気へ変換される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来のガスタービンコンバインドサイクルの燃料は予熱を行なわずに、燃料が燃焼器へ供給され、又、燃焼器の冷却も空気冷却で行なわれ、又、ガスタービンの動翼、静翼の冷却も圧縮機からの圧縮空気の一部を導き、翼冷却空気冷却器で冷却して供給している。この翼を冷却するための空気の冷却はファンにより冷却し、冷却した熱は翼冷却空気冷却器にて外部へ放熱していた。そのためにガスタービン及びコンバインドサイクルとしての熱効率を低下させる原因となっている。
【０００７】
そこで本発明は、ガスタービンの燃焼器へ供給される燃料は排熱回収ボイラから抽気する蒸気により予熱するようにし、又、燃焼器の尾筒を空気冷却に代わり排熱回収ボイラからの蒸気で冷却するようにし、更に、ガスタービンの動翼や静翼の冷却も蒸気を排熱回収ボイラからの蒸気で冷却するようにし、これら尾筒や翼を冷却した後の蒸気は回収して再び利用するようにしてガスタービン及びコンバインドサイクルの効率を向上することのできるガスタービンコンバインドサイクルを提供することを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の（１）〜（１３）の手段を提供する。
【０００９】
（１）高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンからなる蒸気タービンと、同蒸気タービンの低圧タービンからの排気を復水する復水器と、空気を圧縮する圧縮機、同圧縮機からの空気と共に燃料を燃焼させる燃焼器及び同燃焼器からの高温燃焼ガスを膨張させ発電機を駆動するタービンを有するガスタービンと、前記ガスタービンの排気を導き前記復水器からの復水を給水加熱器、低圧エバポレータ、中圧エコノマイザ、中圧エバポレータ、低圧スーパーヒータ、中圧スーパーヒータ、高圧スーパーヒータ、高圧エバポレータ、リヒータを介して加熱し蒸気を発生させて前記高圧、中圧、及び低圧タービンにそれぞれ蒸気を供給する排熱回収ボイラとを備えたガスタービンコンバインドサイクルにおいて、燃料を前記燃焼器へ入る前に加熱する燃料加熱器を設け、同燃料加熱器には、前記排熱回収ボイラの前記給水加熱器からの飽和水の一部を分岐し前記中圧エコノマイザにて加熱して導き前記燃料を加熱し、燃料加熱後の飽和水を前記給水加熱器の入口へ供給することを特徴とするガスタービンコンバインドサイクル。
【００１０】
（２）前記燃焼器とタービンの翼とを冷却する冷却系統を備えたことを特徴とする（１）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００１１】
（３）前記燃焼器の冷却系統には、前記排熱回収ボイラの中圧スーパーヒータから蒸気を導き燃焼器の尾筒を冷却し、冷却により昇温した蒸気を前記中圧タービンの入口へ供給することを特徴とする（２）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００１２】
（４）前記燃焼器の冷却系統には、前記排熱回収ボイラの中圧スーパーヒータから蒸気を導き燃焼器の尾筒を冷却し、冷却により昇温した蒸気を前記中圧タービンの入口側に供給し、更に前記タービンの翼冷却系統には、前記高圧タービン出口からの蒸気を導き翼を冷却し、静翼を冷却して昇温した蒸気は前記中圧タービンの入口側へ、動翼を冷却して昇温した蒸気は前記リヒータへ、それぞれ供給することを特徴とする（２）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００１３】
（５）前記燃焼器及びタービンの翼冷却系統には、前記高圧タービン出口からの蒸気をそれぞれ導き、前記燃焼器の尾筒を冷却して昇温した蒸気及び前記タービンの静翼を冷却し昇温した蒸気は前記中圧タービン入口側へ、前記タービンの動翼を冷却し昇温した蒸気は前記リヒータへ、それぞれ供給し、更に前記動翼の冷却系統入口には前記中圧スーパーヒータからの蒸気を混入させたことを特徴とする（２）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００１４】
（６）前記タービンの冷却系統には、前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給することを特徴とする（２）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００１５】
（７）前記燃焼器尾筒の冷却系統には、蒸気を流して冷却すると共に、前記タービン翼の冷却系統には、前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする（３）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００１６】
（８）前記冷却系統の燃焼器尾筒及びタービンの翼には、それぞれ蒸気を流して冷却すると共に、前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする（４）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００１７】
（９）前記冷却系統の燃焼器尾筒及びタービンの翼には、それぞれ蒸気を流して冷却し、更にタービン動翼には前記中圧スーパーヒータからの蒸気を混入すると共に、前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする（５）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００１８】
（１０）前記燃料加熱器の中圧エコノマイザから飽和水を導く系統には開閉弁を設けると共に、前記冷却系統には前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給することを特徴とする（２）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００１９】
（１１）前記燃料加熱器の中圧エコノマイザから飽和水を導く系統には開閉弁を設け、前記冷却系統の燃焼器尾筒には蒸気を流して冷却すると共に、前記タービン翼には前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする（３）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００２０】
（１２）前記燃料加熱器の中圧エコノマイザから飽和水を導く系統には開閉弁を設け、前記冷却系統の燃焼器尾筒及びタービンの翼には、それぞれ蒸気を流して冷却すると共に、前記タービン翼には前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする（４）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００２１】
（１３）前記燃料加熱器の中圧エコノマイザから飽和水を導く系統には開閉弁を設け、前記冷却系統の燃焼器尾筒及びタービンの翼には、それぞれ蒸気を流して冷却し、更にタービン動翼には前記中圧スーパーヒータからの蒸気を混入すると共に、前記タービン翼には前記給水加熱器出口水の一部を高圧ポンプで供給して空気を冷却し、空気を冷却し昇温した水を前記高圧エバポレータへ供給し、同冷却された空気を前記タービン翼に供給することを特徴とする（５）記載のガスタービンコンバインドサイクル。
【００２２】
本発明の（１）によれば、中圧エコノマイザで昇温後の飽和水の一部は、分岐され燃料加熱器にて、燃料との熱交換を行う。その後飽和水は、給水加熱器入口へ供給される。燃料は、この燃料加熱器にて昇温され燃焼器へ供給される。これにより燃料流量が少なくなり、更なるコンバインド効率を向上する効果がある。更に、本発明の（２）では、燃焼器とタービンの翼とは冷却系統により冷却される。
【００２３】
本発明の（３）によれば、中圧スーパーヒータ出口蒸気により燃焼器の尾筒を冷却し、昇温した蒸気は中圧タービン入口へ供給される。これにより、燃焼器にて使用される燃焼用空気量が増すため、燃焼器での燃焼温度は空気冷却の場合より低減される。これによりＮＯＸを低減させる。又、上記（１）の発明と同じように、燃料加熱器にて燃料加熱を行うため、従来より燃料流量が少なくなり、更なるガスタービン効率およびコンバインド効率を向上する。
【００２４】
本発明の（４）によれば、タービンのタービン静翼および動翼は、高圧タービンの出口から蒸気を供給して冷却する。静翼冷却後の昇温された蒸気は、中圧タービンの入口へ供給される。また、動翼冷却後の昇温された蒸気は、リヒータの中間部へ供給される。これにより、静翼および動翼冷却に使用していた冷却空気は大幅に低減され、燃焼用空気が増加することになり、ガスタービン出力、効率ともに向上する効果がある。結果としてコンバインド出力、効率とも向上する。又、上記（３）の発明と同じように、中圧スーパーヒータの蒸気により燃焼器尾筒を冷却し、昇温した蒸気は中圧タービン入口へ供給し、これにより、燃焼温度が下がり、ＮＯX も低減する。更に燃料加熱器で燃料の加熱も行うので、従来より燃料流量を少なくすることができる。
【００２５】
本発明の（５）によれば、燃焼器の尾筒を中圧スーパーヒータ出口蒸気ではなく、高圧タービン出口蒸気の一部により冷却を行い、また、中圧スーパーヒータ出口蒸気は、動翼冷却用蒸気の入口に混入させ、動翼冷却蒸気供給温度を低減している。中圧スーパーヒータ出口温度は、高圧タービン出口温度より低いため、動翼冷却蒸気供給温度を低減することができ、重要な回転部分である動翼の冷却を強化する。又、上記（１）の発明と同じように、燃料加熱器にて燃料加熱を行うため、従来より燃料流量が少なくなり、更なるガスタービン効率およびコンバインド効率を向上することができる。
【００２６】
本発明の（６）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却系統での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させる。又、上記（１）の発明と同じく、燃料加熱器にて燃料加熱を行うため、従来より燃料流量が少なくなり、更なるガスタービン効率及びコンバインド効率を向上させることができる。
【００２７】
本発明の（７）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却系統での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。又、本発明の（３）と同じように、燃料加熱器にて燃料加熱を行うため、従来より燃料流量が少なくなり、更に、中圧スーパーヒータ出口蒸気により燃焼器の尾筒を冷却し、昇温した蒸気は中圧タービン入口へ供給されるものとした。これにより、燃焼器にて使用される燃焼用空気量が増すため、燃焼器での燃焼温度は空気冷却の場合より低減される。これによりＮＯX を低減させることができる。
【００２８】
本発明の（８）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却系統での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。又、本発明の（４）と同じように、燃料加熱器にて燃料加熱を行うため、従来より燃料流量が少なくなり、又、中圧スーパーヒータ出口蒸気により燃焼器３の尾筒を冷却し、昇温した蒸気は中圧タービン入口へ供給されるものとした。これにより、燃焼器にて使用される燃焼用空気量が増すため、燃焼器での燃焼温度は空気冷却の場合より低減される。これによりＮＯX を低減させることができ、更に、本発明の（４）と同様に、タービンのタービン静翼および動翼は、高圧タービンの出口から蒸気を供給して冷却する。静翼冷却後の昇温された蒸気は、中圧タービンの入口へ供給される。また、動翼冷却後の昇温された蒸気は、リヒータの中間部へ供給される。これにより、静翼および動翼冷却に使用していた冷却空気は大幅に低減され、燃焼用空気が増加することになり、ガスタービン出力、効率ともに向上する特徴がある。結果としてコンバインド出力、効率とも向上する。
【００２９】
本発明の（９）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させる効果がある。又、本発明の（５）と同じように、燃料加熱器にて燃料加熱を行うため、従来より燃料流量が少なくなり、更なるガスタービン効率およびコンバインド効率を向上する。又、タービンのタービン静翼および動翼は、高圧タービンの出口から蒸気を供給して冷却する。静翼冷却後の昇温された蒸気は、中圧タービンの入口へ供給される。また、動翼冷却後の昇温された蒸気は、リヒータの中間部へ供給される。これにより、静翼および動翼冷却に使用していた冷却空気は大幅に低減され、燃焼用空気が増加することになり、ガスタービン出力、効率とも向上する特徴がある。結果としてコンバインド出力、効率とも向上する。更に、上記（５）の発明と同じく、燃焼器の尾筒を中圧スーパーヒータ出口蒸気ではなく、高圧タービン出口蒸気の一部により冷却を行い、また、中圧スーパーヒータ出口蒸気は、動翼冷却用蒸気の入口に混入させ、動翼冷却蒸気供給温度を低減している。中圧スーパーヒータ出口温度は、高圧タービン出口温度より低いため、動翼冷却蒸気供給温度を低減することができ、重要な回転部分である動翼の冷却を強化することができる。
【００３０】
本発明の（１０）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、燃料加熱器を取り付けない構成とするため、開閉弁を閉じ、燃料予熱を行なわないようにすることができる。
【００３１】
本発明の（１１）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、燃料加熱器を取り付けない構成とするため、開閉弁を閉じ、燃料予熱を行なわないようにすることができる。更に、本発明の（３）のように、中圧スーパーヒータ出口蒸気により燃焼器の尾筒を冷却し、昇温した蒸気は中圧タービン入口へ供給される。これにより、燃焼器にて使用される燃焼用空気量が増すため、燃焼器での燃焼温度は空気冷却の場合より低減される。これによりＮＯX を低減させる効果がある。
【００３２】
本発明の（１２）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却系統での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。又、本発明の（４）と同様に、中圧スーパーヒータ出口蒸気により燃焼器の尾筒を冷却し、昇温した蒸気は中圧タービン入口へ供給されるものとした。これにより、燃焼器にて使用される燃焼用空気量が増すため、燃焼器での燃焼温度は空気冷却の場合より低減される。これによりＮＯX を低減させることができる。更に、タービンのタービン静翼および動翼は、高圧タービンの出口から蒸気を供給して冷却する。静翼冷却後の昇温された蒸気は、中圧タービンの入口へ供給される。また、動翼冷却後の昇温された蒸気は、リヒータの中間部へ供給される。これにより、静翼および動翼冷却に使用していた冷却空気は大幅に低減され、燃焼用空気が増加することになり、ガスタービン出力、効率ともに向上する特徴がある。結果としてコンバインド出力、効率とも向上する。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、燃料加熱器を取り付けない構成とするため、開閉弁を閉じ、燃料予熱を行なわないようにすることができる。
【００３３】
本発明の（１３）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。又、本発明の（５）のように、タービンのタービン静翼および動翼は、高圧タービンの出口から蒸気を供給して冷却する。静翼冷却後の昇温された蒸気は、中圧タービンの入口へ供給される。また、動翼冷却後の昇温された蒸気は、リヒータの中間部へ供給される。これにより、静翼および動翼冷却に使用していた冷却空気は大幅に低減され、燃焼用空気が増加することになることにより、ガスタービン出力、効率ともに向上する特徴がある。結果としてコンバインド出力、効率とも向上させることができる。更に、本発明の（５）と同じく、燃焼器の尾筒を中圧スーパーヒータ出口蒸気でなく、高圧タービン出口蒸気の一部により冷却を行い、また、中圧スーパーヒータ出口蒸気は、動翼冷却用蒸気の入口に混入させ、動翼冷却蒸気供給温度を低減している。中圧スーパーヒータ出口温度は、高圧タービン出口温度より低いため、動翼冷却蒸気供給温度を低減することができ、重要な回転部分である動翼の冷却を強化する。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、燃料加熱器を取り付けない構成とするため、開閉弁を閉じ、燃料予熱を行なわないようにすることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施の第１形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第１形態での特徴部分は符号３０，３１，３２で示す部分にあり、その他の構成は図１３に示す従来例と同じである。従って、従来と共通部分については詳しい説明は省略し、そのまま引用して説明し、以下に本発明の特徴部分について詳しく説明する。
【００３５】
図１において、中圧エコノマイザ１２出口の約２５０℃の飽和水の一部を配管３１で分岐し、燃料加熱器３０に導き、燃料を加熱する。燃料は、この水で加熱され、約２１０℃程度に昇温して昇温後の燃料はガスタービンの燃焼器３へ供給される。一方、燃料を昇温させるために使用した飽和水は、燃料加熱器で減温された後、約１００℃となり配管３２により給水加熱器１０の入口へ導かれる。  
【００３６】
上記の実施の第１形態においては、燃料が予め燃料加熱器３０において、飽和水により加熱して昇温され燃焼器３へ供給されるので、必要燃料流量が少なくなり、更なるガスタービン効率及びコンバインド効率が向上する。
【００３７】
図２は本発明の実施の第２形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第２形態の特徴部分は、図１に示す実施の第１形態において、燃焼器３の尾筒の冷却に蒸気冷却系統の配管３３，３４を設けた部分にあり、その他の構成は図１の構成と同じである。以下にこれらの特徴について詳しく説明する。
【００３８】
図２において、図１に示す実施の第１形態では、燃焼器３の尾筒の冷却は図示省略しているが、圧縮機２の出口空気により冷却していたが、これに対し、本実施の第２形態では、中圧スーパーヒータ１６出口の約２５０℃の蒸気を配管３３で燃焼器３の尾筒へ導き、尾筒を冷却し、冷却後の約５８０〜５９０℃に昇温した蒸気は配管３４により中圧タービン２２の入口へ供給するようにしている。
【００３９】
本実施の第２形態においては、図１に示す実施の第１形態と同じように、燃料加熱器３０にて燃料加熱を行うため、従来よりも燃料流量が少なくなり、更なるガスタービン効率及びコンバインド効率が向上すると共に、この効果に加え、尾筒を蒸気冷却するので燃焼器３で使用される燃焼用空気量が増すため、燃焼器３での燃焼温度は空気冷却の場合よりも低くなり、これにより、ＮＯX を低減させることができる。
【００４０】
図３は本発明の実施の第３形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第３形態の特徴部分は、図２に示す実施の第２形態において、タービン６の静翼７、動翼７′の蒸気冷却系統の配管３５，３６，３７，３８を設けた部分にあり、その他の構成は図２の構成と同じである。以下に、これらの特徴について詳しく説明する。
【００４１】
図３において、タービン静翼７及び動翼７′には、高圧タービン２１の出口から配管３５，３６により約３６０℃の蒸気が抽気して供給され、これら翼を冷却する。静翼７を冷却後、約５８０℃に昇温された蒸気は、配管３７により中圧タービン２２の入口側へ供給される。又、動翼７′冷却後に約３８０℃に昇温された蒸気は、配管３８により、リヒータ２０の中間部へ供給される。
【００４２】
これにより、静翼７および動翼７′の冷却に使用していた冷却空気は大幅に低減され、燃焼用空気が増加することになり、ガスタービン出力、効率ともに向上する。結果としてコンバインド出力、効率とも向上する。なお、後段の一部の静翼７は空気冷却であり、又、動翼７′の動翼の細い部分の冷却及びシール用空気は翼冷却空気冷却器４からの冷却空気で行なわれるため、翼冷却空気は、完全になしとすることはできない。
【００４３】
図４は本発明の実施の第４形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第４形態の特徴部分は、図３に比べると尾筒の蒸気冷却系統の配管３９，４０、動翼７′への蒸気供給系統の配管４１を設けた部分にあり、図３に示す実施の第３形態の尾筒の蒸気冷却系統を変更し、更に配管４１による動翼７′への蒸気供給系統を追加した構成である。
【００４４】
図４において、図３における実施の第３形態においては、燃焼器３の尾筒の冷却を中圧スーパーヒータ１６出口蒸気を使用していたのに対し、図４に示す本実施の第４形態では、配管３９により高圧タービン２１出口蒸気の一部を使用し、冷却後の約５８０℃に昇温した蒸気は配管４０で中圧タービン２２入口へ接続する配管３４へ合流している。また、中圧スーパーヒータ１６の約２５０℃の出口蒸気は、配管４１により動翼７′の冷却用蒸気の入口に混入させ、動翼冷却蒸気供給温度を低減している。
【００４５】
図５は本発明の実施の第５形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第５形態の特徴部分は、図１に示す実施の第１形態において、配管４３，４４で示す翼冷却空気冷却器の冷却系統を空気冷却系統に代えて用いた部分にあり、その他の構成は図１に示すものと同じである。以下に、この特徴部分につき説明する。
【００４６】
図５において、図１に示す実施の第１形態では、従来図（図１３）と同様に、翼冷却空気の冷却器４は、冷却ファン５により冷却されていたが、ここでは、高圧加圧ポンプ２７出口の約１６０℃の水の一部を配管４２で分岐し、翼冷却空気の冷却器４にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、約３４０℃程度に昇温し、配管４３で昇温後高圧エバポレータ１８に供給される。これにより、圧縮機２からの約４９０℃の空気は約２００℃に冷却され、タービン６の翼へ供給される。本実施の第５形態では、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器４での排熱が、排熱回収ボイラ９の高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。
【００４７】
図６は本発明の実施の第６形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第６形態の特徴部分は、図２に示す実施の第２形態におけるファン５からなる冷却系に代えて、配管４２，４３からなる翼冷却空気冷却器４の冷却系統を用いた部分にあり、その他の構成は図２に示すものと同じである。以下にこの特徴部分につき説明する。
【００４８】
図６において、図２に示し実施の第２形態では、翼冷却空気の冷却器４は、冷却ファン５により冷却されていたが、図６に示す本実施の第６形態では、高圧加圧ポンプ２７出口の約１６０℃の水の一部を配管４２により分岐し、翼冷却空気の冷却器４にて、この水と熱交換する。熱交換後の約３４０℃の水は、配管４３により昇温後高圧エバポレータ１８に供給される。これにより、これまで冷却ファン５駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器４での排熱が、排熱回収ボイラ９の高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。
【００４９】
図７は本発明の実施の第７形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第７形態の特徴部分は、図３に示す実施の第３形態におけるファン５からなる冷却系に代えて、配管４２，４３からなる翼冷却空気冷却器４の冷却系統を用いた部分にあり、その他の構成は図３に示すものと同じである。以下にこの特徴部分につき説明する。
【００５０】
図７において、図３に示す実施の第３形態では、翼冷却空気の冷却器４は、冷却ファン５により冷却されていたが、本実施の第７形態においては高圧加圧ポンプ２７出口の約１６０℃の水の一部を配管４２により分岐し、翼冷却空気の冷却器４にて、この水と熱交換する。熱交換後の約３４０℃の水は、配管４３により昇温後高圧エバポレータ１８に供給される。これにより、これまで冷却ファン５駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器４での排熱が、排熱回収ボイラ９の高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。
【００５１】
図８は本発明の実施の第８形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第８形態の特徴部分は、図４に示す実施の第４形態におけるファン５からなる冷却系に代えて、配管４２，４３からなる翼冷却空気冷却器４の冷却系統を用いた部分にあり、その他の構成は図４に示すものと同じである。以下にこの特徴部分につき説明する。
【００５２】
図８において、図４に示す実施の第４形態では、翼冷却空気の冷却器４は、冷却ファン５により冷却されていたが、本実施の第８形態においては高圧加圧ポンプ２７出口の約１６０℃の水の一部を配管４２により分岐し、翼冷却空気の冷却器４にて、この水と熱交換する。熱交換後の約３４０℃の水は、配管４３により昇温後高圧エバポレータ１８に供給される。これにより、これまで冷却ファン５駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器４での排熱が、排熱回収ボイラ９の高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。
【００５３】
図９は本発明の実施の第９形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第９形態の特徴部分は、図１に示す実施の第１形態におけるファン５からなる冷却系に代えて、配管４２，４３からなる翼冷却空気冷却器４の冷却系統を用いた部分にあり、その他の構成は図１に示すものと同じである。以下にこの特徴部分につき説明する。
【００５４】
図９において、図１に示す実施の第１形態では、翼冷却空気の冷却器４は、冷却ファン５により冷却されていたが、本実施の第９形態においては高圧加圧ポンプ２７出口の約１６０℃の水の一部を配管４２により分岐し、翼冷却空気の冷却器４にて、この水と熱交換する。熱交換後の約３４０℃の水は、配管４３により昇温後高圧エバポレータ１８に供給される。これにより、これまで冷却ファン５駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器４での排熱が、排熱回収ボイラ９の高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、開閉弁５０を閉じて燃料加熱器３０を取り付けない構成とすることができる。
【００５５】
図１０は本発明の実施の第１０形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第１０形態の特徴部分は、図２に示す実施の第２形態におけるファン５からなる冷却系に代えて、配管４２，４３からなる翼冷却空気冷却器４の冷却系統を用いた部分にあり、その他の構成は図２に示すものと同じである。以下にこの特徴部分につき説明する。
【００５６】
図１０において、図２に示す実施の第２形態では、翼冷却空気の冷却器４は、冷却ファン５により冷却されていたが、本実施の第１０形態においては高圧加圧ポンプ２７出口の約１６０℃の水の一部を配管４２により分岐し、翼冷却空気の冷却器４にて、この水と熱交換する。熱交換後の約３４０℃の水は、配管４３により昇温後高圧エバポレータ１８に供給される。これにより、これまで冷却ファン５駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器４での排熱が、排熱回収ボイラ９の高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、開閉弁５０を閉じて燃料加熱器３０を取り付けない構成とすることができる。
【００５７】
図１１は本発明の実施の第１１形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第１１形態の特徴部分は、図３に示す実施の第３形態におけるファン５からなる冷却系に代えて、配管４２，４３からなる翼冷却空気冷却器４の冷却系統を用いた部分にあり、その他の構成は図３に示すものと同じである。以下にこの特徴部分につき説明する。
【００５８】
図１１において、図３に示す実施の第３形態では、翼冷却空気の冷却器４は、冷却ファン５により冷却されていたが、本実施の第１１形態においては高圧加圧ポンプ２７出口の約１６０℃の水の一部を配管４２により分岐し、翼冷却空気の冷却器４にて、この水と熱交換する。熱交換後の約３４０℃の水は、配管４３により昇温後高圧エバポレータ１８に供給される。これにより、これまで冷却ファン５駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器４での排熱が、排熱回収ボイラ９の高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、開閉弁５０を閉じ燃料加熱器３０を取り付けない構成とすることができる。
【００５９】
図１２は本発明の実施の第１２形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。図において、本実施の第１２形態の特徴部分は、図４に示す実施の第４形態におけるファン５からなる冷却系に代えて、配管４２，４３からなる翼冷却空気冷却器４の冷却系統を用いた部分にあり、その他の構成は図４に示すものと同じである。以下にこの特徴部分につき説明する。
【００６０】
図１２において、図４に示す実施の第４形態では、翼冷却空気の冷却器４は、冷却ファン５により冷却されていたが、本実施の第１２形態においては高圧加圧ポンプ２７出口の約１６０℃の水の一部を配管４２により分岐し、翼冷却空気の冷却器４にて、この水と熱交換する。熱交換後の約３４０℃の水は、配管４３により昇温後高圧エバポレータ１８に供給される。これにより、これまで冷却ファン５駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器４での排熱が、排熱回収ボイラ９の高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、開閉弁５０を閉じ燃料加熱器３０を取り付けない構成とすることができる。
【００６１】
なお、図１〜図１２において、燃料加熱器３０からの配管３２は給水加熱器１０に接続する代わりに、復水器２５へ接続しても良いものである。復水器２５へ接続する場合は復水器２５は真空状態にあり、圧力が低く流入量が大きくなりポンプ２６の負担が大となる。配管３２を給水加熱器１０入口に接続するとポンプ２６には負担が掛からず、その分効率の良いシステムとなる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の（１）によれば、中圧エコノマイザで昇温後の飽和水の一部は、分岐され燃料加熱器にて、燃料との熱交換を行う。その後飽和水は、給水加熱器入口に供給される。燃料は、この燃料加熱器にて昇温され燃焼器へ供給される。これにより燃料流量が少なくなり、更なるコンバインド効率を向上する効果がある。更に、本発明の（２）では、燃焼器とタービンの翼とは冷却系統により冷却される。
【００６３】
本発明の（３）によれば、上記（２）の発明の効果に加え、中圧スーパーヒータ出口蒸気により燃焼器の尾筒を冷却し、昇温した蒸気は中圧タービン入口へ供給される。これにより、燃焼器にて使用される燃焼用空気量が増すため、燃焼器での燃焼温度は空気冷却の場合より低減される。これによりＮＯＸを低減させる効果を有する。
【００６４】
本発明の（４）によれば、上記（３）の発明の効果に加え、タービンのタービン静翼および動翼は、高圧タービンの出口から蒸気を供給して冷却する。静翼冷却後の昇温された蒸気は、中圧タービンの入口へ供給される。また、動翼冷却後の昇温された蒸気は、リヒータの中間部へ供給される。これにより、静翼および動翼冷却に使用していた冷却空気は大幅に低減され、燃焼用空気が増加することになり、ガスタービン出力、効率ともに向上する効果がある。結果としてコンバインド出力、効率とも向上する効果を有する。
【００６５】
本発明の（５）によれば、上記（２）の発明の効果に加え、燃焼器の尾筒を中圧スーパーヒータ出口蒸気ではなく、高圧タービン出口蒸気の一部により冷却を行い、また、中圧スーパーヒータ出口蒸気は、動翼冷却用蒸気の入口に混入させ、動翼冷却蒸気供給温度を低減している。中圧スーパーヒータ出口温度は、高圧タービン出口温度より低いため、動翼冷却蒸気供給温度を低減することができ、重要な回転部分である動翼の冷却を強化する効果を有する。
【００６６】
本発明の（６）によれば、上記（２）の発明の効果に加え、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却系統での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させる効果を有する。
【００６７】
本発明の（７）によれば、上記（３）の発明の効果に加え、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却系統での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させる効果を有する。
【００６８】
本発明の（８）によれば、上記（４）の発明の効果に加え、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却系統での排熱が、排熱回収ボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させる効果を有する。
【００６９】
本発明の（９）によれば、上記（５）の発明の効果に加え、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器での排熱が、排ガスボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させる効果を有する。
【００７０】
本発明の（１０）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器での排熱が、排ガスボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、燃料加熱器を取り付けない構成とするため、開閉弁を閉じ、燃料予熱を行なわないようにすることができる。
【００７１】
本発明の（１１）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器での排熱が、排ガスボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、燃料加熱器を取り付けない構成とするため、開閉弁を閉じ、燃料予熱を行なわないようにすることができる。更に、本発明の（３）のように、中圧スーパーヒータ出口蒸気により燃焼器の尾筒を冷却し、昇温した蒸気は中圧タービン入口へ供給される。これにより、燃焼器にて使用される燃焼用空気量が増すため、燃焼器での燃焼温度は空気冷却の場合より低減される。これによりＮＯX を低減させる効果がある。
【００７２】
本発明の（１２）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却系統での排熱が、排ガスボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。又、本発明の（４）と同様に、中圧スーパーヒータ出口蒸気により燃焼器の尾筒を冷却し、昇温した蒸気は中圧タービン入口へ供給されるものとした。これにより、燃焼器にて使用される燃焼用空気量が増すため、燃焼器での燃焼温度は空気冷却の場合より低減される。これによりＮＯX を低減させることができる。更に、タービンのタービン静翼および動翼は、高圧タービンの出口から蒸気を供給して冷却する。静翼冷却後の昇温された蒸気は、中圧タービンの入口へ供給される。また、動翼冷却後の昇温された蒸気は、リヒータの中間部へ供給される。これにより、静翼および動翼冷却に使用していた冷却空気は大幅に低減され、燃焼用空気が増加することになり、ガスタービン出力、効率ともに向上する特徴がある。結果としてコンバインド出力、効率とも向上する。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、燃料加熱器を取り付けない構成とするため、開閉弁を閉じ、燃料予熱を行なわないようにすることができる。
【００７３】
本発明の（１３）によれば、高圧加圧ポンプ出口水の一部を分岐し、翼冷却空気の冷却系統にて、この水と熱交換する。熱交換後の水は、昇温後高圧エバポレータに供給される。これにより、これまで冷却ファン駆動のため、外部へ捨てられていた翼冷却空気の冷却器での排熱が、排ガスボイラの高圧発生蒸気量を増加させるため、蒸気タービン出力が増加し、コンバインド効率およびコンバインド出力を増加させることができる。又、本発明の（５）のように、タービンのタービン静翼および動翼は、高圧タービンの出口から蒸気を供給して冷却する。静翼冷却後の昇温された蒸気は、中圧タービンの入口へ供給される。また、動翼冷却後の昇温された蒸気は、リヒータの中間部へ供給される。これにより、静翼および動翼冷却に使用していた冷却空気は大幅に低減され、燃焼用空気が増加することになり、ガスタービン出力、効率ともに向上する特徴がある。結果としてコンバインド出力、効率とも向上させることができる。更に、本発明の（５）と同じく、燃焼器の尾筒を中圧スーパーヒータ出口蒸気でなく、高圧タービン出口蒸気の一部により冷却を行い、また、中圧スーパーヒータ出口蒸気は、動翼冷却用蒸気の入口に混入させ、動翼冷却蒸気供給温度を低減している。中圧スーパーヒータ出口温度は、高圧タービン出口温度より低いため、動翼冷却蒸気供給温度を低減することができ、重要な回転部分である動翼の冷却を強化する。ただし、燃料が既に高温の場合や燃料の特性上高温化は危険である場合等には、燃料加熱器を取り付けない構成とするため、開閉弁を閉じ、燃料予熱を行なわないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図２】本発明の実施の第２形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図３】本発明の実施の第３形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図４】本発明の実施の第４形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図５】本発明の実施の第５形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図６】本発明の実施の第６形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図７】本発明の実施の第７形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図８】本発明の実施の第８形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図９】本発明の実施の第９形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図１０】本発明の実施の第１０形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図１１】本発明の実施の第１１形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図１２】本発明の実施の第１２形態に係るガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【図１３】従来のガスタービンコンバインドサイクルの系統図である。
【符号の説明】
１，２４                発電機
２                      圧縮機
３                      燃焼器
４                      翼冷却空気冷却器
５                      冷却ファン
６                      タービン
７                      静翼
７′                    動翼
８                      ガスタービン
９                      排熱回収ボイラ
１０                    給水加熱器
１１                    低圧エバポレータ
１２                    中圧エコノマイザ
１３                    高圧第１エコノマイザ
１４                    中圧エバポレータ
１５                    低圧スーパーヒータ
１６                    中圧スーパーヒータ
１７                    高圧第２エコノマイザ
１８                    高圧エバポレータ
１９                    高圧スーパーヒータ
２０                    リヒータ
２１                    高圧タービン
２２                    中圧タービン
２３                    低圧タービン
２５                    復水器
２６                    給水ポンプ
２７                    高圧加圧ポンプ
２８                    中圧加圧ポンプ
２９                    蒸気タービン
３０                    燃料加熱器
３１，３２              配管
３３，３４              配管
３５，３６，３７，３８  配管
３９，４０              配管
４１                    配管
４２，４３              配管
５０                    開閉弁
【図１】
0003652962.tif 000002
【図２】
0003652962.tif 000003
【図３】
0003652962.tif 000004
【図４】
0003652962.tif 000005
【図５】
0003652962.tif 000006
【図６】
0003652962.tif 000007
【図７】
0003652962.tif 000008
【図８】
0003652962.tif 000009
【図９】
0003652962.tif 000010
【図１０】
0003652962.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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