(57)【要約】  本発明は、コジェネレーションを行うコンバインドサイクル発電プラント（１０）を運転する方法であって、少なくとも１つのガスタービン（１１）に導入される燃焼用空気は、圧縮され、燃料の燃焼のために少なくとも１つの燃焼室（１９）に供給され、結果として生じた排ガスは、少なくとも１つのタービン（２０）において膨張させられ、仕事を行い、少なくとも１つのタービン（２０）から出る排ガスは、蒸気を発生するために排熱回収ボイラ（１３）を通過させられ、該排熱回収ボイラ（１３）は、少なくとも１つの蒸気タービン（１４）と、凝縮器（３２）と、給水タンク（２８）と、給水ポンプ（Ｐ２）とを備えた水−蒸気回路（１２）の一部であり、少なくとも１つの蒸気タービン（１４）から蒸気を抽出することによって熱が提供される、方法に関する。このような方法において、蒸気抽出によって提供される熱が一定のまま発電を制限するために、導入される前記燃焼用空気の一部は、ガスタービン（１１）における燃料の燃焼に関与させられることなく、前記少なくとも１つのタービン（２０）を通って排熱回収ボイラ（１３）へ通過させられ、燃焼用空気のこの部分は、排熱回収ボイラ（１３）における少なくとも１つの助燃装置（２１，２３）を運転するために使用される。
2013545915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コジェネレーションを行うコンバインドサイクル発電プラント（１０，４０）を運転する方法であって、少なくとも１つのガスタービン（１１，３４）に導入された燃焼用空気は、圧縮され、燃料の燃焼のために少なくとも１つの燃焼室（１９，３６）に供給され、結果として生じた排ガスは、少なくとも１つのタービン（２０，３５，３７）において膨張させられ、仕事を行い、前記少なくとも１つのタービン（２０，３５，３７）から出る排ガスは、蒸気を発生するために排熱回収ボイラ（１３）を通過させられ、該排熱回収ボイラ（１３）は、少なくとも１つの蒸気タービン（１４）と、凝縮器（３２）と、給水タンク（２８）と、給水ポンプ（Ｐ２）とを備えた水−蒸気回路（１２）の一部であり、前記少なくとも１つの蒸気タービン（１４）から蒸気を抽出することによって熱が提供される、方法において、蒸気抽出によって提供される熱を一定のままにして発電を制限するために、導入された前記燃焼用空気の一部分は、前記ガスタービン（１１，３４）における燃料の燃焼に関与させられることなく、前記少なくとも１つのタービン（２０，３５，３７）を通って前記排熱回収ボイラ（１３）へ通過させられ、前記燃焼用空気のこの部分は、前記排熱回収ボイラ（１３）における少なくとも１つの助燃装置（２１，２３）を運転するために使用されることを特徴とする、コジェネレーションを行うコンバインドサイクル発電プラント（１０，４０）を運転する方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのガスタービン（１１）は、１つの燃焼室（１９）及び排ガスの膨張のための１つのタービン（２０）のみを有し、前記燃料の燃焼のために使用されない圧縮された前記燃焼用空気の部分は、前記燃焼室（１９）をバイパスして前記タービン（２０）へ通過させられる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのガスタービン（３４）は、シーケンシャル燃焼のために設計されており、２つの、第１及び第２の、順次に配置された燃焼室（１９，３６）と、排ガスの膨張のための２つのタービン（３５，３７）とを有し、前記燃料の燃焼のために使用されない圧縮された前記燃焼用空気の部分は、第２の燃焼室（３６）をオフにすることによって、前記助燃装置（２１，２３）の運転のために提供される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのガスタービン（３４）には可変の入口案内翼（１７）が設けられており、該入口案内翼（１７）は、前記第２の燃焼室（３６）がオフにされたときに、同時に、最大開放位置に設定される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記圧縮された燃焼用空気の一部は、付加的に、前記第１の燃焼室（１９）をバイパスする、請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの助燃装置（２１）は、前記排熱回収ボイラ（１３）への入口において作動させられる、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記排熱回収ボイラ（１３）は、第１の過熱器（２２）を含み、第２の助燃装置（２３）は、前記第１の過熱器（２２）の下流において作動させられる、請求項６記載の方法。
【請求項８】
抽出された蒸気は、海水脱塩用の脱塩プラント（１５）において利用され、該脱塩プラント（１５）を、選択的に低圧蒸気又は中圧蒸気によって作動することができ、発電を制限するために、前記脱塩プラント（１５）の作動は、付加的に、中圧蒸気から低圧蒸気へ変換される、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記脱塩プラント（１５）は、多重効用脱塩のためのユニット（３８）を有し、該ユニット（３８）は、低圧蒸気によって作動させられ、かつ付加的にそれぞれ、中圧蒸気によって作動する、熱蒸気圧縮のための装置（３９）が装備されており、該熱蒸気圧縮のための装置（３９）は、発電を制限するためにオンにされる、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法を実施するためのコンバインドサイクル発電プラント（１０，４０）であって、該コンバインドサイクル発電プラント（１０，４０）は、
少なくとも１つのガスタービン（１１，３４）であって、導入された燃焼用空気を圧縮するための圧縮機（１８）と、圧縮された燃焼用空気を利用して燃料を燃焼させるための燃焼室（１９，３６）と、燃焼中に発生される排ガスを膨張させるためのタービン（２０，３５，３７）とを備える少なくとも１つのガスタービン（１１，３４）と、
水−蒸気回路（１２）であって、少なくとも１つの蒸気タービン（１４）と、ガスタービン（１１，３４）から出てくる排ガスが流過する排熱回収ボイラ（１３）とを備える水−蒸気回路（１２）とを含み、蒸気タービン（１４）のために蒸気を抽出する機能が提供されている、コンバインドサイクル発電プラント（１０，４０）において、
前記少なくとも１つのガスタービン（１１）に、制御可能なバイパス部（３３）が設けられており、該バイパス部（３３）を介して、圧縮された燃焼用空気の一部を、燃焼室（１９，３６）をバイパスしてタービン（２０，３５，３７）へ導入することができ、
前記排熱回収ボイラ（１３）に、助燃装置（２１，２３）が設けられており、該助燃装置（２１，２３）において、前記バイパス部（３３）を介して通過させられた燃焼用空気を利用して、導入された排ガスを加熱するために燃料を燃焼させることができることを特徴とする、コンバインドサイクル発電プラント（１０，４０）。
【請求項１１】
前記バイパス部（３３）に弁（Ｖ６）が配置されている、請求項１０記載のコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのガスタービン（３４）は、シーケンシャル燃焼のために設計されており、２つの、第１及び第２の順次に配置された燃焼室（１９，３６）と、排ガスの膨張のための２つのタービン（３５，３７）とを有する、請求項１０又は１１記載のコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項１３】
前記コンバインドサイクル発電プラント（１０，４０）は、関連する脱塩プラント（１５）を有し、該脱塩プラント（１５）は、海水脱塩のために前記蒸気タービン（１４）から抽出された蒸気を処理し、前記脱塩プラント（１５）は、前記蒸気タービン（１４）からの低圧蒸気が供給される多重効用蒸留装置（３８）を有する、請求項１０から１２までのいずれか１項記載のコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項１４】
各多重効用蒸留装置（３８）は、関連する熱蒸気圧縮装置（３９）を有し、該熱蒸気圧縮装置（３９）は、前記蒸気タービン（１４）からの中圧蒸気によって作動可能であり、前記熱蒸気圧縮装置（３９）は、オフにされることができるように設計されている、請求項１３記載のコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項１５】
第１の助燃装置（２１）は、前記排熱回収ボイラ（１３）の入口において前記排熱回収ボイラ（１３）に配置されており、第２の助燃装置（２３）は、第１の過熱器（２２）の下流に配置されている、請求項１０から１４までのいずれか１項記載のコンバインドサイクル発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラント技術の分野に関し、特に、ガスタービンと、少なくとも１つの蒸気タービンと、排熱回収ボイラと、蒸気抽出によって提供される熱によって運転されるコジェネレーション（熱電併給）プロセスとを備えるコンバインドサイクル発電プラントを運転する方法に関する。
【０００２】
従来技術
発電プラントのある利用分野は、電気と熱の同時発生を要求する。発生される２つのエネルギ形態は、必ずしも、接続された消費者による同じ需要プロファイルを生じるわけではない。発電は、従来、電力供給システムの需要によって、又はある場合には大口の地域工業消費者によって支配される。熱の需要は、一般に、工業的プロセスの需要によって又は地域暖房網又は飲料水処理施設における毎日の又は季節による変動によって支配される。最後に言及した飲料水処理に関して、多数の脱塩（淡水化）プラントを有する国では、年間を通じて、電力の需要の大きな変動を生じる一方、飲料水の需要は、常時、ほぼ一定である。
【０００３】
熱需要の大きな比率は、概して、火力発電プラントにおける蒸気タービン又は主蒸気ラインからの蒸気の抽出によって提供される。コンバインドサイクル発電プラントにおける排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）において蒸気が発生される場合、蒸気の発生は、ガスタービンの負荷制御に直接的に関連しており、発電から完全に切り離すことはできない。
【０００４】
ガスタービンの設計及び運転は、通常、発電中の高い効率に集中させられている。ガスタービンの部分負荷運転はある制限の中で可能であるが、この部分負荷運転は、負荷が低い場合に増大する有害物質排出によって制限される。部分負荷運転中、ガスタービンを通る燃焼用空気流及び排ガス流は通常減じられ、その結果、下流に続く排熱回収ボイラにおける蒸気発生が同時に制限される。
【０００５】
電気需要が低くかつ熱需要が高い場合（例えば蒸気を用いて運転される海水脱塩プラントにおいて海水が蒸発させられるときに生じる）のコンバインドサイクル発電プラントのために様々な運転方法が従来提案されてきた。
【０００６】
低い発電を制御するための１つの公知の選択肢は、蒸気タービンの入口弁を制限するか又は完全に閉鎖し、タービンをバイパスすることによって余分な蒸気を水冷式又は空冷式の凝縮器に通過させることである。
【０００７】
ガスタービンにおける負荷と関係なく蒸気発生を最大化するための別の公知の選択肢は、排熱回収ボイラにおける大きな助燃のために必要とされる所要の付加的な空気を提供するために、ファンを提供することである。
【０００８】
１つの極めて単純な解決手段は、消費者のための蒸気を発生する補助タンクを提供することであり、これにより、ガスタービンは、消費者のための蒸気発生とは関係なく停止させられることができる。
【０００９】
発電プラントが複数のガスタービンユニットを有する場合、全てのガスタービンユニットが運転しているかのように蒸気抽出を同じレベルで継続することができるように排熱回収ボイラにおける助燃が十分に大きく寸法決めされているならば、発電を減じるために幾つかのユニットをオフにすることができる。同等の解決手段は、欧州特許出願公開第１７０１００６号明細書に開示されている。このような解決手段は、蒸気ライン、安全弁、及び蒸気バイパスラインのための付加的なハードウェア複雑性を必要とする。
【００１０】
コンバインドサイクル発電プラントから抽出された蒸気は、多重効用蒸留ユニット（ＭＥＤ）を備えた海水脱塩プラントのようなコジェネレーションプロセスのために利用することができる。海水の蒸発は大気圧未満で生じるため、このタイプのプラントは、通常、比較的低い温度及び低い圧力を必要とする。したがって、典型的な設備において、蒸気は低圧タービンからの出口において抽出される。この構成は、コンバインドサイクル発電プラントにおける高い発電を補助する。低い抽出圧力は、蒸気タービンにおける蒸気のよりよい膨張を許容するからである。
【００１１】
脱塩の改良されたタイプは、例えば国際公開第２００５／１０５２５５号に開示されたような、熱蒸気圧縮を備えた多重効用蒸留（ＭＥＤ−ＴＣＶ）という名称によって公知である。この方法において、多重効用蒸留は、最低温度における蒸発セルから最高温度における蒸発セルへ蒸気を戻すために、熱圧縮機（慣用の蒸気噴射エゼクタのように作動する）を用いて実施される。蒸気噴射エゼクタの作動は、コンバインドサイクル発電プラントにおいて蒸気抽出ラインにおけるより高い圧力レベルにつながる。この構成の利点は、単純な多重効用蒸留と比較して、製造される飲料水の同じ量に対する蒸気消費が減じられることである。他方では、より高い蒸気抽出圧力は、コンバインドサイクル発電プラントにおける発電における僅かな減少につながる。
【００１２】
発明の概要
本発明の１つの課題は、公知の方法の欠点を回避し、かつ排気における有害エミッションを過剰に増大させることなく高い熱出力及び低減された発電を同時に許容する、コジェネレーションを行うコンバインドサイクル発電プラントを運転する方法、及びこの方法を実施するためのコンバインドサイクル発電プラントを提供することである。
【００１３】
前記課題は、請求項の特徴によって達成される。本発明に係る方法において、燃焼用空気は、少なくとも１つのガスタービンに導入され、圧縮され、燃料の燃焼のために少なくとも１つの燃焼室へ供給され、結果として生じた排ガスは少なくとも１つのタービンにおいて膨張させられ、仕事を行い、少なくとも１つのタービンから出る排ガスは、蒸気を発生するために排熱回収ボイラを通過させられ、発電機は、少なくとも１つの蒸気タービンと、凝縮器と、給水タンクと、給水ポンプとを備えた水−蒸気回路の一部であり、熱は、少なくとも１つの蒸気タービンから蒸気を抽出することによって提供される。本発明による方法は、蒸気抽出によって提供される熱が一定レベルにとどまりながら発電を制限するために、導入された燃焼用空気の一部が、ガスタービンにおける燃料の燃焼に関与させられることなく少なくとも１つのタービンを通って排熱回収ボイラへ通過させられ、燃焼用空気のこの部分は、排熱回収ボイラにおける少なくとも１つの助燃装置を作動させるために使用される。
【００１４】
本発明による方法の１つの実施の形態は、少なくとも１つのガスタービンが、１つの燃焼室のみと、排ガスの膨張のための１つのタービンのみとを有し、燃料の燃焼のために使用されない圧縮された燃焼用空気の部分は、燃焼室をバイパスしてタービンへ通過させられる。
【００１５】
本発明による方法の別の実施の形態は、少なくとも１つのガスタービンが、シーケンシャル燃焼のために設計されており、２つの燃焼室と、排ガスの膨張のための２つのタービンとを含み、燃料の燃焼のために使用されない圧縮された燃焼用空気の部分は、２つの順次に配置された燃焼室のうち第２の燃焼室をオフにすることによって助燃装置の作動のために提供されることを特徴とする。
【００１６】
本発明による方法の別の実施の形態は、少なくとも１つのガスタービンに、可変の入口案内翼が設けられており、入口案内翼は、第２の燃焼室がオフにされたときに、同時に、最大開放位置になるよう設定されることを特徴とする。
【００１７】
別の実施の形態は、圧縮された燃焼用空気の一部が、２つの順次に配置された燃焼室のうちの第１の燃焼室を付加的にバイパスすることを特徴とする。
【００１８】
別の実施の形態は、少なくとも１つの助燃装置が排熱回収ボイラへの入口に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
別の実施の形態によれば、排熱回収ボイラは、第１の過熱器を有し、第２の助燃装置は、第１の過熱器の下流に配置されている。
【００２０】
本発明による方法の別の実施の形態は、抽出された蒸気は、海水脱塩のための脱塩プラントにおいて使用され、この脱塩プラントを、選択的に、低圧蒸気又は中圧蒸気によって運転することができ、発電を制限するために、脱塩プラントの運転は、付加的に、中圧蒸気から低圧蒸気へ変換されることを特徴とする。
【００２１】
本発明による方法のさらに別の実施の形態は、脱塩プラントが、多重効用蒸留のためのユニットを有し、これらのユニットは、低圧蒸気によって作動し、かつ熱蒸気圧縮のために、中圧蒸気によって作動する装置が付加的にそれぞれ装備されており、熱蒸気圧縮のための装置は、発電を制限するためにオンにされることを特徴とする。
【００２２】
方法を実施するための本発明によるコンバインドサイクル発電プラントは、少なくとも１つのガスタービンであって、導入された燃焼用空気を圧縮するための圧縮機と、圧縮された燃焼用空気を用いて燃料を燃焼させるための燃焼室と、燃焼中に発生した排ガスを膨張させるためのタービンとを備える少なくとも１つのガスタービンと、水−蒸気回路であって、少なくとも１つの蒸気タービンと、ガスタービンから出てきた排ガスが流過する排熱回収ボイラとを備えた水−蒸気回路とを備え、蒸気を抽出する能力が蒸気タービンのために提供されている。少なくとも１つのガスタービンに制御可能なバイパス部が設けられており、このバイパス部を介して、圧縮された燃焼用空気の一部を、燃焼室をバイパスしてタービンに導入することができ、助燃装置が排熱回収ボイラに設けられており、排熱回収ボイラにおいて、バイパスを介して通過させられた燃焼用空気を用いて、導入された排ガスを加熱するために燃料を燃焼させることができることを特徴とする。
【００２３】
本発明によるコンバインドサイクル発電プラントの１つの実施の形態は、バイパス部に弁が配置されていることを特徴とする。
【００２４】
別の実施の形態は、少なくとも１つのガスタービンがシーケンシャル燃焼のために設計されており、かつ２つの燃焼室と、排ガスの膨張のための２つのタービンとを有することを特徴とする。
【００２５】
別の実施の形態は、コンバインドサイクル発電プラントが、関連する脱塩プラントを有し、この脱塩プラントは、海水脱塩のために蒸気タービンから抽出された蒸気を処理し、脱塩プラントは、蒸気からの低圧蒸気が供給される多重効用蒸留装置を有することを特徴とする。
【００２６】
別の実施の形態は、それぞれの多重効用蒸留装置が、蒸気タービンからの中圧蒸気によって運転される関連した熱蒸気圧縮装置を有し、熱蒸気圧縮装置は、オフにすることができるように設計されていることを特徴とする。
【００２７】
さらに別の実施の形態は、排熱回収ボイラの入口において排熱回収ボイラに第１の助燃装置が配置されており、第１の過熱器の下流の第２に助燃装置が配置されていることを特徴とする。
【００２８】
図面に関連した典型的な実施の形態に関する以下の説明において発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】発明の１つの典型的な実施の形態による、脱塩プラントが接続されたコンバインドサイクル発電プラントの単純化された回路図である。
【図２】本発明による方法を実施するのに適した、特にガスタービンにおけるシーケンシャル燃焼及び接続された脱塩プラントを備えた、図１に示したものと同様のコンバインドサイクル発電プラントの回路図である。
【図３】低圧蒸気のみによって、又は低圧蒸気及び中圧蒸気によって、本発明の範囲において選択的に運転することができる脱塩プラントの回路図である。
【００３０】
発明を実施するための最良の形態
低い排ガス温度を備えたガスタービンからの大きな排ガス流を生じる、コジェネレーションを行うコンバインドサイクル発電プラントにおけるガスタービンのための運転概念は、同時に排熱回収ボイラにおける助燃装置のための広い範囲を開拓し、これにより、グリッドシステム（送電網）からの電気の需要が同時に低い場合でさえも、蒸気を用いて運転される接続された脱塩プラントのための高い蒸気発生を保証することを可能にする。助燃は、この場合、排熱回収ボイラの入口に制限することができ、その結果、しかしながら、蒸気発生が制限される。これとは対照的に、排熱回収ボイラに配置された過熱器の間にさらなる助燃が付加的に提供されると、蒸気の発生を著しく増大させることができるが、排熱回収ボイラの出口において発生される蒸気の温度レベルが低すぎるので、蒸気タービンがおそらくオフにされなければならなくなる。
【００３１】
図１は、本発明の１つの典型的な実施の形態による接続された脱塩プラントを備えたコンバインドサイクル発電プラントの単純化された設置レイアウトを示す。この設置レイアウトによって、対応する運転概念を実現することができる。例示されたコンバインドサイクル発電プラント１０は、ガスタービン１１と、水−蒸気回路１２と、脱塩プラント１５とを含む。第１の発電機Ｇ１を駆動するガスタービン１１は、圧縮機１８と、燃焼室１９と、タービン２０とを含む。圧縮機１８は、空気入口１６を介して燃焼用空気を導入し、燃焼用空気を圧縮し、次いで、燃焼用空気を燃焼室１９へ排出する。燃焼室１９において、燃焼用空気は、導入された燃料とともに、燃焼プロセスを提供する。燃焼プロセスは、高温の排ガスを発生し、この高温の排ガスは、下流のタービン２０において膨張させられて、仕事を行う。導入される燃焼用空気の量を、可変の入口案内翼１７を介して制御することができる。
【００３２】
ガスタービン１１からの高温の排ガスは、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１３を流過する。排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１３は、水−蒸気回路１２に配置されており、この水−蒸気回路１２において給水タンク２８からの給水を、適切なエコノマイザ２６，２７及び過熱器２２，２４を介して、過熱された蒸気に変換する。適切なポンプＰ２及びＰ３は、給水をＨＲＳＧ１３へ送るために設けられている。さらに、高圧ドラム２５と、弁Ｖ５とは、自体公知の形式で設けられている。弁Ｖ５によって、高圧ドラム２５へ入る流れを制御することができる。排熱回収ボイラ１３において発生される高圧蒸気は、高圧タービン２９の弁Ｖ３を介して、水−蒸気回路に配置されかつ別の発電機Ｇ２を駆動する蒸気タービン１４へ供給される。蒸気タービン１４において高圧蒸気は中圧に膨張させられた後、蒸気タービン１４の中圧タービン３０に進入する。次いで、中圧タービン３０によって排出された低圧蒸気は、対応する低圧タービン３１を通過させられ、最後に、凝縮器３２において凝縮させられて、凝縮物ポンプＰ１によって給水タンク２８へ圧送され戻される。別のポンプＰ４によって搬送される冷却媒体が凝縮器３２内を流過する。
【００３３】
中圧タービン３０と低圧タービン３１との間において、弁Ｖ４を介して蒸気タービン１４から蒸気が抽出され、この蒸気は、例えば図３に示すように設計された脱塩プラント１５に供給される。脱塩プラントにおいて生ぜしめられた凝縮物は、図１に示された点線を介して回路へ供給され戻される。
【００３４】
図１に示した設備において、排熱回収ボイラ１３には２つの助燃装置２１，２３が設けられている。一方の助燃装置２１は、排熱回収ボイラ１３の入口に直接に配置されているのに対し（いわゆる"ダクトファイヤリング"）、第２の助燃装置２３は、２つの過熱器２２及び２４の間に配置されている（いわゆる"インターバンクファイヤリング"）。両助燃装置２１及び２３には、適切な弁Ｖ１及びＶ２を介して適切な燃料が供給される。
【００３５】
ここで、図１に示された設備の特別な特徴は、圧縮機１８において圧縮された燃焼用空気の可変の割合が、ガスタービン１１に配置されかつ弁Ｖ６によって制御することができるバイパス部３３を介して燃焼室１９をバイパスし、これにより、燃焼用空気のこの割合が、ガスタービン１１における燃焼に関与させられないということである。これは、ガスタービン１１における負荷が比較的低い場合でさえも、常に高い排ガス質量流量を保証する。このような運転は、より低い排ガス温度につながり、これは、排熱回収ボイラ１３における助燃装置２１及び２３による、蒸気発生の独立した制御を許容する。
【００３６】
これと同時に、燃焼用空気流が減じられることにより、燃焼室１９において適切な燃焼パラメータを維持することができ、その結果、ガスタービンにおける負荷が比較的低い場合でさえも、有害物質排出を低く維持することができる。バイパス運転の結果、従来の運転と比較してガスタービンからの排ガスにおける酸素含有量が著しく増大されるので、排熱回収ボイラ１３における助燃装置を、付加的な外部空気なしに大規模に運転することができる。
【００３７】
同様の方法を行うための別の可能な形式が、図２に、シーケンシャル燃焼を行うガスタービン３４を含むコンバインドサイクル発電プラント４０について示されている。例えば欧州特許出願公開第１９１４４０７号明細書から公知のような、このようなシーケンシャル燃焼の場合、ガスタービン３４における第１及び第２の燃焼室１９及び３６はそれぞれ、相前後して、下流の膨張タービン３５及び３７にそれぞれ接続されている。この場合、発電が制限される場合には、第２の燃焼室３６がオフにされ、これと同時に入口案内翼１７が完全に開放される。これは、第１の燃焼室１９がその公称運転点付近で運転されながら、有害物質排出が低いまま、ガスタービン３４における負荷が比較的低い場合でさえも完全な排ガス質量流量を維持する。
【００３８】
結果として生じる排ガス温度は低く、この状況においてさえ、排熱回収ボイラ１３における助燃装置により、蒸気発生の独立した制御を許容する。この運転形式における従来の運転と比較して、ガスタービンの排ガスにおける酸素含有量も著しく増大され、排熱回収ボイラ１３における助燃装置は、付加的な外部空気なしで大規模に運転される。
【００３９】
しかしながら、第２の燃焼室３６をオフにすることに加え、第１の燃焼室１９をバイパスする圧縮空気の所定の割合を提供するために、第１の燃焼室１９のための、図１に示したようなバイパス部を提供することもできる。これは、第１の燃焼室１９を公称運転点に近い火炎温度で運転することができることを保証し、かつ同時にこれが高い質量流量とともに低い排ガス温度を生じ、その結果、既に上記で説明したように、助燃装置２１及び２３による蒸気発生の独立した制御が可能であることを保証することができる。
【００４０】
図１及び図２に例示された２つの助燃装置２１及び２３は、以下のような利点を有する。つまり、第１の付加的な助燃装置２１は、基本的に、蒸気タービン１４をその負荷限界内に保つために、排熱回収ボイラ１３の出口における最低蒸気温度を保証することを可能にするが、第２の助燃装置２３の目的は、基本的に、所望の量の蒸気を発生及び制御することである。
【００４１】
別の影響のある選択肢は、脱塩プラント１５を別個の抽出ラインを介して選択的に中圧タービン３０からの中圧蒸気によって又は低圧タービン３１からの低圧蒸気によって運転することができるように、脱塩プラント１５を図３に示すように設計することである。これは、熱蒸気圧縮装置（ＴＣＶ）３９と組み合わされたいわゆる多重効用蒸留装置（ＭＥＤ）３８を備えた、脱塩プラント１５における脱塩ユニット１５ａ〜１５ｄを使用することによって行うことができる。多重効用蒸留装置３８は、約０．５ｂａｒの圧力の低圧蒸気を必要とする一方で、熱蒸気圧縮装置３９は、約３ｂａｒの圧力の蒸気を必要とする。
【００４２】
図３に示された典型的な実施の形態において、共通の高圧タービン２９と、２つの並列の経路に配置された中圧タービン３０及び低圧タービン３１とを有する蒸気タービン１４が示されている。中圧タービン３０及び低圧タービン３１は、それぞれ発電機Ｇ３及びＧ４を駆動し、弁Ｖ７及びＶ８を介して高圧タービン２９から中圧蒸気を受け取るのに対し、高圧タービン２９は、弁Ｖ３を介して高圧蒸気４１を受け取る。脱塩プラント１５は蒸気タービン１４の上側経路に接続されており、熱蒸気圧縮装置３９の運転は適切な弁Ｖ９を介して制御される。下側経路は直接的に凝縮器３２と相互作用する。
【００４３】
この種の脱塩プラント１５は、択一的に２つの異なる運転モードにおいて運転することができる。１つの運転モードにおいて、脱塩ユニット１５ａ〜１５ｄは、最大の発電を達成するために、熱蒸気圧縮装置３９なしに（弁Ｖ９が閉鎖されて）運転される。別の運転モードにおいて、電気需要が時々又は季節的に低いとき、飲料水の製造を維持するために、熱蒸気圧縮装置３９は、同様に運転される。
【００４４】
この構成の１つの利点は、通常はガスタービンの部分負荷運転のために設計されなければならない排熱回収ボイラにおける助燃装置のサイズを減じることができるということである。なぜならば、多重効用脱塩装置３８と、熱蒸気圧縮装置３９との組み合わされた運転の結果、同じ量の水の脱塩のために、より少ない蒸気が必要とされるからである。
【符号の説明】
【００４５】
１０，４０  （コジェネレーションを行う）コンバインドサイクル発電プラント
１１，３４  ガスタービン
１２  水−蒸気回路
１３  排熱回収ボイラ
１４  蒸気タービン
１５  脱塩プラント
１５ａ〜１５ｄ  脱塩ユニット
１６  空気入口
１７  入口案内翼
１８  圧縮機
１９，３６  第１／第２の燃焼室
２０，３５，３７  タービン
２１，２３  助燃装置
２２，２４  過熱器
２５  高圧ドラム
２６，２７  エコノマイザ
２８  給水タンク
２９  高圧タービン
３０  中圧タービン
３１  低圧タービン
３２  凝縮器
３３  バイパス部
３４  ガスタービン
３５，３７  第１及び第２の膨張タービン
３８  多重効用脱塩装置（ＭＥＤ）
３９  熱蒸気圧縮装置（ＴＶＣ）
４１  高圧蒸気
Ｇ１〜Ｇ４  発電機
Ｐ１〜Ｐ４  ポンプ
Ｖ１〜Ｖ９  弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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