(57)【要約】ガスタービン(21)、第１の圧縮機(22)、及び排熱回収ボイラ(32)を含むガスタービンユニット(15)と、蒸気タービン(61)、及び蒸気タービン(61)により得られた動力により駆動され、工場(C)内でのプロセスガスの圧縮に寄与する第２の圧縮機(62)を含む蒸気タービンユニット(17)と、排熱回収ボイラ(32)から導出された蒸気を蒸気タービン(61)に供給する蒸気供給ライン(16)と、をそれぞれ備えた複数のタービン装置(11)と、複数のタービン装置(11)を構成する蒸気供給ライン(16)間に配置され、複数の蒸気供給ライン(16)を連結する連結ライン(12)と、を有する。
2016103382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン、該ガスタービンにより得られた動力により駆動する第１の圧縮機、及び該ガスタービンから排出される高温の排ガスを用いて水を蒸気にする排熱回収ボイラを含むガスタービンユニットと、  前記蒸気が供給される蒸気タービン、及び該蒸気タービンにより得られた動力により駆動され、工場内でのプロセスガスの圧縮に寄与する第２の圧縮機を含む蒸気タービンユニットと、  前記排熱回収ボイラ及び前記蒸気タービンと接続され、前記蒸気を前記蒸気タービンに供給する蒸気供給ラインと、をそれぞれ備えた複数のタービン装置と、  前記複数のタービン装置を構成する前記蒸気供給ライン間に配置され、複数の前記蒸気供給ラインを連結する連結ラインと、  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。
【請求項２】
前記排熱回収ボイラは、前記高温の排ガスが供給され、蒸発器、及びドラムを介して供給された蒸気と該高温の排ガスとを熱交換させる第１の過熱器と、  燃料を用いて、前記第１の過熱器から供給され、前記高温の排ガスよりも温度が低下した前記排ガスを加熱する助燃装置と、  前記助燃装置により加熱された排ガス、及び前記第１の過熱器から供給された蒸気が供給され、該排ガスと該蒸気とを熱交換させ、熱交換後の該蒸気を前記蒸気供給ライン内に導出する第２の過熱器と、  を有することを特徴とする請求項１記載のコンバインドサイクルプラント。
【請求項３】
前記連結ラインとの連結位置と前記排熱回収ボイラとの間に位置する前記蒸気供給ラインに設けられ、前記排熱回収ボイラが正常に動作しているか否かを判定するためのデータを取得する検出部と、  前記データの数値が予め設定した閾値よりも下回った際、前記複数のタービン装置を構成する前記助燃装置に供給する前記燃料の量を増加させるように制御する制御装置と、  を有することを特徴とする請求項２記載のコンバインドサイクルプラント。
【請求項４】
前記制御装置は、前記データの数値が予め設定した閾値よりも下回った前記蒸気供給ラインと接続された前記排熱回収ボイラの動作を停止させることを特徴とする請求項３記載のコンバインドサイクルプラント。
【請求項５】
前記検出部は、前記排熱回収ボイラの導出側に位置する前記蒸気供給ライン内の温度を検出する温度検出部、前記排熱回収ボイラの導出側に位置する前記蒸気供給ライン内を流れる前記蒸気の流量を検出する流量検出部、及び前記排熱回収ボイラの導出側に位置する前記蒸気供給ライン内の圧力を検出する圧力検出部のうち、少なくとも１種で構成されていることを特徴とする請求項３または４記載のコンバインドサイクルプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ガスタービンを含むガスタービンユニットと、蒸気タービン及び排熱回収ボイラを含む蒸気タービンユニットと、を有するコンバインドサイクルプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、圧縮機、燃焼器、タービンを含むガスタービンを備えたガスタービンユニットと、蒸気タービン及び排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）を備えた蒸気タービンユニットと、を含むコンバインドサイクルプラントが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】  ガスタービンユニットでは、空気圧縮機を用いて圧縮した空気を燃焼器に送り、燃焼器に供給された燃料と一緒に加熱し、タービンにおいて、燃焼器で生成された高温高圧ガスを膨張させることで、タービンと接続された第１の発電機の動力を生み出す。このとき、ガスタービンユニットからは、高温（例えば、６００℃）の排気ガスが排出される。【０００４】  蒸気タービンユニットでは、上記排気ガスを利用して、排熱回収ボイラで蒸気を生成し、その蒸気を蒸気タービンに供給することにより、蒸気タービンと接続された第２の発電機の動力を生み出すとともに、蒸気タービンから蒸気を排出する。  蒸気タービンから排出された蒸気は、復水器の熱交換部に導かれ、該熱交換部において海水等の冷却水で冷却されて凝縮され、復水として排熱回収ボイラへの給水系統に導かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１１７７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  ところで、特許文献１に開示されたガスタービンコンバインドプラント（コンバインドサイクルプラント）において、第１の発電機に替えて、第１の圧縮機を用い、第２の発電機に替えて、プラント（工場）と接続された圧縮機を用いる場合がある。  この場合、蒸気タービンで駆動される第２の圧縮機は、プラントの一連のプロセスにおいて、それぞれ異なる工程で使用されることが多く、一台でも第２の圧縮機が駆動できないと、該プラントが運転できなくなる（プラントが停止する）。  したがって、一連のプロセスにおいて複数の第２の圧縮機がそれぞれ異なるプロセスでプロセスガスを圧縮する場合、故障により排熱回収ボイラが停止すると、排熱回収ボイラが故障した圧縮機によりプロセスガスを圧縮することが困難となる。これにより、工場内の他の装置（製造装置や処理装置等を含む装置）も動作できなくなるため、プラントでの製品の生産ができなくなるという問題があった。  この問題は、第１及び第２の発電機を用いた場合と比較して、非常に大きな問題となる。【０００７】  そこで、本発明は、排熱回収ボイラが故障した場合でも蒸気タービンと接続された圧縮機を動作させることで、該圧縮機と接続されたプラントでの製品の生産停止を抑制することの可能なコンバインドサイクルプラントを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明の第１の態様に係るコンバインドサイクルプラントは、ガスタービン、該ガスタービンにより得られた動力により駆動する第１の圧縮機、及び該ガスタービンから排出される高温の排ガスを用いて水を蒸気にする排熱回収ボイラを含むガスタービンユニットと、前記蒸気が供給される蒸気タービン、及び該蒸気タービンにより得られた動力により駆動され、工場内のプロセスガスの圧縮に寄与する第２の圧縮機を含む蒸気タービンユニットと、前記排熱回収ボイラ及び前記蒸気タービンと接続され、前記蒸気を前記蒸気タービンに供給する蒸気供給ラインと、をそれぞれ備えた複数のタービン装置と、前記複数のタービン装置を構成する前記蒸気供給ライン間に配置され、複数の前記蒸気供給ラインを連結する連結ラインと、を有する。【０００９】  このような構成とされたコンバインドサイクルプラントは、複数のガスタービンユニットを構成する排熱回収ボイラのうち、どれかが故障して、故障した排熱回収ボイラを含んだタービン装置の蒸気タービンに蒸気を供給できなくなった場合でも、故障していない排熱回収ボイラから供給される蒸気の一部を、連結ラインを介して、故障した排熱回収ボイラを含んだタービン装置の蒸気タービンに供給することが可能となる。  これにより、故障した排熱回収ボイラを含んだタービン装置の蒸発タービンを駆動させて動力を得ることが可能となるので、該蒸発タービンと接続された第２の圧縮機を動作させることができる。【００１０】  したがって、工場内の一連のプロセスでのプロセスガスの圧縮に第２の圧縮機を用いる場合、工場内の他の装置（製造装置や処理装置等を含む装置）を継続使用する（動作させる）ことが可能となるので、工場の生産停止を抑制することができる。【００１１】  また、本発明の第２の態様に係るコンバインドサイクルプラントにおいて、前記排熱回収ボイラは、前記高温の排ガスが供給され、蒸発器、及びドラムを介して供給された蒸気と該高温の排ガスとを熱交換させる第１の過熱器と、燃料を用いて、前記第１の過熱器から供給され、前記高温の排ガスよりも温度が低下した前記排ガスを加熱する助燃装置と、前記助燃装置により加熱された排ガス、及び前記第１の過熱器から供給された蒸気が供給され、該排ガスと該蒸気とを熱交換させ、熱交換後の該蒸気を前記蒸気供給ライン内に導出する第２の過熱器と、を有してもよい。【００１２】  このような構成とすることで、複数の排熱回収ボイラのうち、いずれかの排熱回収ボイラが故障した際、故障していない排熱回収ボイラの助燃装置に供給する燃料を増加させて、故障していない排熱回収ボイラから多くの蒸気を発生させることが可能となる。  これにより、故障した排熱回収ボイラを含んだタービン装置を構成する蒸気タービンに、故障していない排熱回収ボイラで生成された蒸気の一部を供給することができる。【００１３】  また、本発明の第４の態様に係るコンバインドサイクルプラントにおいて、前記連結ラインとの連結位置と前記排熱回収ボイラとの間に位置する前記蒸気供給ラインに設けられ、前記排熱回収ボイラが正常に動作しているか否かを判定するためのデータを取得する検出部と、前記データの数値が予め設定した閾値よりも下回った際��前記複数のタービン装置を構成する前記助燃装置に供給する前記燃料の量を増加させるように制御する制御装置と、を有してもよい。【００１４】  このような検出部及び制御装置を有することで、複数の排熱回収ボイラのうち、いずれかの排熱回収ボイラが故障した際、故障していない排熱回収ボイラの助燃装置に供給する燃料を増加させる制御を行うことが可能となる。  これにより、故障していない排熱回収ボイラから多くの蒸気を発生させて、故障した排熱回収ボイラから生成されるべき蒸気を他の排熱回収ボイラで補うことができる。【００１５】  また、本発明の第５の態様に係るコンバインドサイクルプラントにおいて、前記制御装置は、前記データの数値が予め設定した閾値よりも下回った前記蒸気供給ラインと接続された前記排熱回収ボイラの動作を停止させてもよい。【００１６】  これにより、故障した排熱回収ボイラの他の部分が故障することを抑制可能となる。また、故障した排熱回収ボイラを停止させることで、作業者の安全を確保することができる。また、故障した排熱回収ボイラを点検・修理することができる。【００１７】  また、本発明の第６の態様に係るコンバインドサイクルプラントにおいて、前記検出部は、前記排熱回収ボイラの導出側に位置する前記蒸気供給ライン内の温度を検出する温度検出部、前記排熱回収ボイラの導出側に位置する前記蒸気供給ライン内を流れる前記蒸気の流量を検出する流量検出部、及び前記排熱回収ボイラの導出側に位置する前記蒸気供給ライン内の圧力を検出する圧力検出部のうち、少なくとも１種で構成してもよい。【００１８】  このように、温度検出部、流量検出部、及び圧力検出部のうち、少なくとも１種で検出部を構成することで、該検出部により、排熱回収ボイラが正常に動作しているか否かを判定するためのデータを取得することができる。
【発明の効果】
【００１９】  本発明によれば、排熱回収ボイラが故障した場合でも蒸気タービンと接続された圧縮機を動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンバインドサイクルプラントの概略構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の領域Ａで囲まれた部分を拡大した図であり、排熱回収ボイラの内部構成を説明するための図である。
【図３】複数の排熱回収ボイラのうち、一部の排熱回収ボイラに異常（故障）が発生した際に制御装置が行う処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】〔実施の形態〕  図１は、本発明の実施の形態に係るコンバインドサイクルプラントの概略構成を模式的に示す図である。  図１において、Ａは排熱回収ボイラ及びその周囲を囲む領域（以下、「領域Ａ」という）、Ｂは流入空気（以下、「流入空気Ｂ」という）、Ｃは製造装置や処理装置等の装置を含む工場（以下、「工場Ｃ」という）をそれぞれ示している。なお、図１では、紙面の都合上、２つのタービン装置１１のみを図示する。
【００２２】  図１を参照するに、本実施の形態のコンバインドサイクルプラント１０は、複数のタービン装置１１（本実施の形態の場合、２つのタービン装置１１）と、連結ライン１２と、温度検出部１３Ａと、圧力検出部１３Ｂと、流量検出部１３Ｃと、制御装置１４と、を有する。
【００２３】  タービン装置１１は、ガスタービンユニット１５と、蒸気供給ライン１６と、蒸気タービンユニット１７と、を有する。
【００２４】  ガスタービンユニット１５は、ガスタービン２１と、第１の圧縮機２２と、排ガス供給ライン２３と、燃料供給源２４と、第１の燃料供給ライン２５と、自動弁２７，２９と、第２の燃料供給ライン２８と、排熱回収ボイラ３２と、水供給源３４と、水供給ライン３５と、第１の排気ライン３６と、排気切換え弁３７（三方弁）と、第２の排気ライン３８と、を有する。
【００２５】  ガスタービン２１は、動力を第１の圧縮機２２に供給可能な状態で、第１の圧縮機２２と接続されている。ガスタービン２１は、例えば、図示してはいない圧縮機、燃焼器、タービン等を有した構成とされている。タービン（図示せず）は、排ガス供給ライン２３の一端と接続されている。  上記構成の場合、ガスタービン２１は、流入空気Ｂを圧縮機（図示せず）で圧縮し、燃焼器（図示せず）において、圧縮された高圧の空気に燃料を噴射させて、燃焼させ、その後、高温高圧とされた空気がタービン（図示せず）を回転させることで、動力を回転力として取り出す。このとき、タービン（図示せず）から排ガスが排出される。  燃焼器（図示せず）は、第１の燃料供給ライン２５の他端と接続されている。燃焼器（図示せず）には、第１の燃料供給ライン２５を介して、燃料供給源２４から燃料が供給される。
【００２６】  第１の圧縮機２２は、ガスタービン２１と接続されている。第１の圧縮機２２は、ガスタービン２１から得られた動力により駆動される圧縮機である。
【００２７】  排ガス供給ライン２３の他端は、排気切換え弁３７（三方弁）と接続されている。排気切換え弁３７は、排気の流れを２方向に切り替える（言い換えれば、２つのラインに切り替える）ための弁である。  排気切換え弁３７と接続された一方のラインは、排熱回収ボイラ３２（具体的には、後述する第１の過熱器４５）と接続されている。また、他方のラインとして、第２の排気ライン３８が接続されている。排ガス供給ライン２３は、ガスタービン２１を構成するタービン（図示せず）から排出された排ガスを、排熱回収ボイラ３２を構成する第１の過熱器４５に供給するためのラインである。
【００２８】  燃料供給源２４は、第１の燃料供給ライン２５の一端、及び第２の燃料供給ライン２８の一端と接続されている。燃料供給源２４は、第１の燃料供給ライン２５を介して、ガスタービン２１を構成する燃焼器（図示せず）に燃料を供給するとともに、第２の燃料供給ライン２８を介して、排熱回収ボイラ３２に燃料を供給する。第２の燃料供給ライン２５の他端は、排熱回収ボイラ３２を構成する後述する助燃装置４６と接続されている。
【００２９】  自動弁２７は、第１の燃料供給ライン２５に設けられている。自動弁２７は、ガスタービン２１に供給する燃料の流量を調節するための弁である。  自動弁２９は、第２の燃料供給ライン２８に設けられている。自動弁２９は、排熱回収ボイラ３２を構成する助燃装置４６に供給する燃料の流量を調節するための弁である。  排気切換え弁３７は、排気ガスの流れを切り替えるための弁である。  自動弁２７，２９、及び排気切換え弁３７は、制御装置１４と電気的に接続されている。自動弁２７，２９は、制御装置１４により、その開度が自動で調整される。排気切換え弁３７は、制御装置１４により、その排気方向が自動で調節される。  自動弁２７，２９は、制御装置１４と電気的に接続されており、制御装置１４により、その開度が自動で調節される。
【００３０】  図２は、図１の領域Ａで囲まれた部分を拡大した図であり、排熱回収ボイラの内部構成を説明するための図である。図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。  図２において、Ｄはガスタービン２１から排出された高温の排ガス（以下、「排ガスＤ」という）、Ｅは助燃装置４６に供給される燃料（以下、「燃料Ｅ」という）、Ｆは排熱回収ボイラ３２により生成された蒸気（以下、「蒸気Ｆ」という）、Ｇは排熱回収ボイラ３２を構成する後述するエコノマイザ５１に供給される水（以下、「水Ｇ」という）をそれぞれ示している。  また、図２において、Ｉは排ガスＤの移動方向（以下、「Ｉ方向」という）、Ｊは水Ｇの移動方向、Ｋは蒸気（言い換えれば、蒸発させられた水Ｇ）の移動方向を示している。
【００３１】  次に、図１及び図２を参照して、排熱回収ボイラ３２について説明する。  排熱回収ボイラ３２は、第１の過熱器４５と、助燃装置４６と、第２の過熱器４７と、蒸発器４８と、ドラム４９と、エコノマイザ５１と、を有する。
【００３２】  第１の過熱器４５は、排ガス供給ライン２３の他端と接続されている。第１の過熱器４５には、排ガス供給ライン２３を介して、ガスタービン２１から高温（例えば、５００℃程度）の排ガスＤが供給される。  第１の過熱器４５には、ドラム４９を介して、蒸発器４８により蒸発させられた水Ｇである蒸気が供給される。
【００３３】  第１の過熱器４５は、排ガスＤとドラム４９から供給された蒸気とを熱交換させることで、加熱した蒸気を第２の過熱器４７に供給する。この熱交換により、排ガスＤの温度は、ガスタービン２１から供給されたときの温度よりも低下する（例えば、３５０℃程度の温度まで低下する）。  上記第１の過熱器４５としては、例えば、熱交換器を用いることができる。
【００３４】  助燃装置４６は、第１の過熱器４５から導出された排ガスＤを導入可能な状態で接続されるとともに、助燃装置４６から導出された排ガスＤを第２の過熱器４７に供給可能な状態で第２の過熱器４７と接続されている。  助燃装置４６には、第２の燃料供給ライン２８を介して、助燃装置４６を駆動させるための燃料Ｅが供給される。この燃料Ｅは、ガスタービン２１に供給する燃料と同じものを用いるとよい。これにより、１つの燃料供給源２４のみを設ければよいため、ガスタービンユニット１５の構成を簡略化することができる。
【００３５】  助燃装置４６は、温度が低下した排ガスＤを加熱するための装置である。助燃装置４６に加熱されることで、高温（例えば、８００℃）とされた排ガスＤは、第２の過熱器４７に供給される。  上記構成とされた助燃装置４６としては、例えば、ダクトバーナーを用いることができる。
【００３６】  第２の過熱器４７は、蒸気供給ライン１６を構成する後述する第１の部分５５の一端と接続されている。  第２の過熱器４７は、助燃装置４６により高温（例えば、８００℃程度）とされた排ガスＤが供給される。このため、第２の過熱器４７は、上記高温とされた排ガスＤに耐えうるような構造（十分な耐熱性を有する構造）とされている。
【００３７】  第２の過熱器４７では、助燃装置４６により高温とされた排ガスＤと第１の過熱器４５から供給された蒸気とを熱交換させる。これにより、蒸気の温度が上昇するとともに、排ガスＤの温度が低下する。  第２の過熱器４７から導出された蒸気Ｆは、蒸気供給ライン１６（具体的には、第１の部分５５）に導出される。また、第２の過熱器４７から導出された排ガスＤは、蒸発器４８に供給される。
【００３８】  ここで、排ガスＤの移動方向（Ｉ方向）からみて、上述した助燃装置４６を、第１の過熱器４５と第２の過熱器４７との間に配置させた理由について説明する。  例えば、第１の過熱器４５の前段に位置する排ガス供給ライン２３に助燃装置４６を設けた場合、助燃装置４６により、ガスタービン２１から供給される高温の排ガスＤがさらに加熱されてしまうため、第１の過熱器４５を第２の過熱器４７のように十分な耐熱性を有する構造にする必要がある。  しかし、これを行うと、第１の過熱器４５の材料費等が上昇するため、排熱回収ボイラ３２のコストが増加してしまう。
【００３９】  また、第１の過熱器４５の前段に位置する排ガス供給ライン２３に助燃装置４６を設けると、第１の過熱器４５から導出され、温度が低下した排ガスＤがそのまま第２の過熱器４７に導入されてしまうため、第２の過熱器４７において、十分な熱交換を行うことが困難となる。  以上、説明したような理由により、排ガスＤの移動方向（Ｉ方向）からみて、助燃装置４６は、第１の過熱器４５と第２の過熱器４７との間に配置させることが好ましい。
【００４０】  蒸発器４８は、エコノマイザ５１から導出された水Ｇ（加熱された水Ｇ）を導入可能な状態でエコノマイザ５１と接続されるとともに、蒸発器４８から導出した排ガスＤをエコノマイザ５１に供給可能な状態でエコノマイザ５１と接続されている。  蒸発器４８は、エコノマイザ５１から供給され、かつ加熱された水Ｇを蒸発させる。このとき、排ガスＤの熱を利用して、水Ｇを蒸発させる。蒸発器４８は、ドラム４９に蒸発させた水Ｇを供給する。この蒸発させた水Ｇには、蒸発していない水Ｇと蒸気とが含まれている。  また、蒸発器４８は、エコノマイザ５１に、蒸気を生成することで、温度が低下した排ガスＤを供給する。
【００４１】  ドラム４９は、第１の過熱器４５に蒸気を供給可能な状態で第１の過熱器４５と接続されている。ドラム４９は、蒸発器４８から供給された蒸発させた水Ｇに含まれる蒸発していない水Ｇと蒸気とを分離する。ドラム４９により分離された蒸気は、第１の過熱器４５に供給される。
【００４２】  エコノマイザ５１は、水供給源３４と接続された水供給ライン３５の他端と接続されている。エコノマイザ５１には、水供給ライン３５を介して、水供給源３４から水Ｇが供給される。  エコノマイザ５１では、蒸発器４８から供給された排ガスＤを用いて、水Ｇを加熱する。エコノマイザ５１により加熱された水Ｇは、蒸発器４８に供給される。  また、エコノマイザ５１は、第１の排気ライン３６の一端と接続されている。エコノマイザ５１で使用された排ガスＤは、第１の排気ライン３６を介して、排熱回収ボイラ３２の外部に排気される。
【００４３】  上記説明したように、排熱回収ボイラ３２は、高温の排ガスＤが供給され、蒸発器４８、及びドラム４９を介して供給された蒸気と高温の排ガスＤとを熱交換させる第１の過熱器４５と、第１の過熱器４５から供給され、高温の排ガスＤよりも温度が低下した排ガスＤを、燃料Ｅを用いて加熱する助燃装置４６と、助燃装置４６により加熱された排ガスＤ、及び第１の過熱器４５から供給された蒸気が供給され、排ガスＤと蒸気とを熱交換させ、熱交換後の蒸気を蒸気供給ライン１６内に導出する第２の過熱器４７と、を有する。
【００４４】  このような構成とすることで、タービン装置１１を構成する排熱回収ボイラ３２（複数の排熱回収ボイラ）のうち、いずれかの排熱回収ボイラ３２が故障した際、故障していない排熱回収ボイラ３２の助燃装置４６に供給する燃料Ｅを増加させて、故障していない排熱回収ボイラ３２から多くの蒸気を発生させることが可能となる。
【００４５】  これにより、後述する連結ライン１２を介して、故障した排熱回収ボイラ３２を含むタービン装置（この場合、タービン装置１１またはタービン装置１２）を構成する蒸気タービン６１（後述する蒸気タービン）に、故障していない排熱回収ボイラ３２で生成された蒸気Ｆの一部を供給することができる。
【００４６】  水供給源３４は、水供給ライン３５の一端と接続されるとともに、後述する復水器６３から水を回収可能な状態で後述する復水器６３と接続されている。  水供給源３４は、水供給ライン３５を介して、エコノマイザ５１に蒸気を生成する際に必要な水Ｇを供給する。また、水供給源３４は、復水器６３から回収した水を水Ｇとして再利用する。  第１の排気ライン３６は、エコノマイザ５１で使用された排ガスＤを排熱回収ボイラ３２の外部に排気するためのラインである。
【００４７】  蒸気供給ライン１６は、第１の部分５５と、第２の部分５６と、を有する。第１の部分５５は、その一端が第２の過熱器４７と接続されており、他端が連結ライン１２と接続されている。第１の部分５５は、第２の過熱器４７から導出された蒸気Ｆを連結ライン１２に導入させる。
【００４８】  第２の部分５６は、その一端が第１の部分５５の接続位置（連結位置）の近傍に位置する連結ライン１２と接続されており、他端がタービン装置１１を構成する後述する蒸気タービン６１と接続されている。  第２の部分５６には、連結ライン１２を介して、蒸気Ｆが導入される。第２の部分５６に導入された蒸気Ｆは、タービン装置１１を構成する蒸気タービン６１に供給される。
【００４９】  なお、複数のタービン装置１１を構成する蒸気供給ライン１６は、異なる位置において、同一の連結ライン１２と接続されている。したがって、連結ライン１２には、複数のタービン装置１１のガスタービンユニット１５から導出された蒸気Ｆが供給される。
【００５０】  蒸気タービンユニット１７は、蒸気タービン６１と、第２の圧縮機６２と、復水器６３と、を有する。蒸気タービン６１は、連結ライン１２及び第２の部分５６を介して供給される蒸気Ｆにより、蒸気タービン６１を構成する羽根（図示せず）を回転させることで、動力を生み出す。  蒸気タービン６１は、生み出した動力を第２の圧縮機６２に供給可能な状態で、第２の圧縮機６２と接続されている。
【００５１】  第２の圧縮機６２としては、工場Ｃ内の装置（具体的には、例えば、製品を製造する製造装置やプロセスガスを処理する処理装置等を含む装置）にプロセスガスを供給する圧縮機を用いる。つまり、第２の圧縮機６２は、工場内のプロセスガスの圧縮に寄与する圧縮機である。  このように、第２の圧縮機６２を設け、第２の圧縮機６２を用いて、工場Ｃ内の装置にプロセスガスを供給することで、工場Ｃ内の装置（製造装置やプロセスガスを処理する処理装置等の含む装置）を使用する（動作させる）ことが可能となるので、工場Ｃの製品の生産停止を抑制することができる。
【００５２】  復水器６３は、蒸気タービン６１及び水供給源３４と接続されている。復水器６３は、蒸気タービン６１が動力を生み出す際に使用した蒸気Ｆを回収し、水Ｇにする。復水器６３は、水Ｇを水供給源３４に戻すことで、水Ｇを再利用する。
【００５３】  連結ライン１２は、複数のタービン装置１１を構成する蒸気供給ライン１６間に配置され、複数の蒸気供給ライン１６を連結するように配置されている。  連結ライン１２は、複数のタービン装置１１を構成する各排熱回収ボイラ３２から供給された蒸気Ｆを一度まとめて、複数のタービン装置１１を構成する各蒸気タービン６１に供給する機能を有する。
【００５４】  このように、複数の蒸気供給ライン１６を連結する連結ライン１２を設けることで、複数のガスタービンユニット１５に設けられた排熱回収ボイラ３２のうち、どちらかが故障して、故障した排熱回収ボイラ３２と接続された蒸気タービン６１に蒸気Ｆを供給できなくなった場合でも、故障していない排熱回収ボイラ３２から供給される蒸気Ｆの一部を、連結ライン１２を介して、故障した排熱回収ボイラ３２を含んだタービン装置１１の蒸気タービン６１に供給することが可能となる。  これにより、故障した排熱回収ボイラ３２を含んだタービン装置１１の蒸発タービン６１を駆動させて動力を得ることが可能となるので、第２の圧縮機６２を動作させることができる。
【００５５】  温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃは、排熱回収ボイラ３２の近傍に位置する第１の部分５５（言い換えれば、連結ライン１２との連結位置と排熱回収ボイラ３２との間に位置する蒸気供給ライン１６）に設けられている。  温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃは、排熱回収ボイラ３２が正常に動作しているか否かを判定するためのデータを取得する検出部である。
【００５６】  温度検出部１３Ａは、排熱回収ボイラ３２の導出側に位置する蒸気供給ライン５５内（言い換えれば、第１の部分５５内）の温度を検出する検出部である。  排熱回収ボイラ３２の動作時において、温度検出部１３Ａは、検出した温度に関するデータを連続的に制御装置１４に送信する。温度検出部１３Ａとしては、例えば、熱電対を用いることができる。
【００５７】  圧力検出部１３Ｂは、排熱回収ボイラ３２の導出側に位置する蒸気供給ライン５５内（言い換えれば、第１の部分５５内）の圧力を検出する検出部である。  排熱回収ボイラ３２の動作時において、圧力検出部１３Ｂは、検出した圧力に関するデータを連続的に制御装置１４に送信する。圧力検出部１３Ｂとしては、例えば、圧力センサや圧力計等を用いることができる。
【００５８】  流量検出部１３Ｃは、排熱回収ボイラ３２の導出側に位置する蒸気供給ライン５５内（言い換えれば、第１の部分５５内）を流れる蒸気Ｆの流量を検出する検出部である。  排熱回収ボイラ３２の動作時において、流量検出部１３Ｃは、検出した蒸気Ｆの流量に関するデータを連続的に制御装置１４に送信する。流量検出部１３Ｃとしては、例えば、流量計（具体的には、例えば、デジタル渦流量計）を用いることができる。
【００５９】  上記説明した温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃよりなる検出部を第１の部分５５に設けることで、該検出部により、排熱回収ボイラ３２が正常に動作しているか否かを判定するためのデータを取得することができる。
【００６０】  なお、図１では、排熱回収ボイラ３２が正常に動作しているか否かを判定するためのデータを取得する検出部として、３つの検出部である温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃを設けた場合を例に挙げて説明したが、上記検出部は、温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃのうち、少なくとも１種で構成されていればよい。
【００６１】  つまり、上記検出部は、温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃのうちの１つの検出部、或いは、温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃのうちの２つの検出部で構成してもよい。  これらの場合も上記検出部により、排熱回収ボイラ３２が正常に動作しているか否かを判定するためのデータを取得することができる。
【００６２】  制御装置１４は、記憶部６６と、制御部６７と、を有する。記憶部６６には、コンバインドサイクルプラント１０の制御を行うためのプログラムや、第１の部分５５における蒸気Ｆの温度に関する閾値である下限温度閾値、第１の部分５５内における圧力に関する閾値である下限圧力閾値、第１の部分５５における蒸気Ｆの流量に関する閾値である下限流量閾値、上述した各閾値（予め設定された下限温度閾値、下限圧力閾値、及び下限流量閾値）と温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃが検出するデータの数値との比較を行うプログラム等が格納されている。
【００６３】  制御部６７は、記憶部６６に格納されたプログラムに基づいて、コンバインドサイクルプラント１０の制御全般を行う。  また、制御部６７は、温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃが検出するデータが、上述した各閾値を下回ったか否かの判定を行い、上記３つの検出部が検出したデータのうち、少なくとも１つのデータの数値が、予め設定された上記閾値を下回った際には、排熱回収ボイラ３２の動作が異常（故障）と判定し、異常が発生した排熱回収ボイラ３２を停止させる。
【００６４】  具体的には、制御部６７は、異常が発生した排熱回収ボイラ３２を有するタービン装置１１を構成する自動弁２９を閉じて、かつ、排気切換え弁３７を第２の排気ライン３８に切り替えて排気ガスを排熱回収ボイラ３２に導入させないことで、異常が発生した排熱回収ボイラ３２（言い換えれば、故障した排熱回収ボイラ３２）を停止させる。  このように、異常が発生した排熱回収ボイラ３２を停止させることで、作業者の安全を確保することができる。また、故障した排熱回収ボイラ３２を点検・修理することができる。
【００６５】  また、制御部６７は、排熱回収ボイラ３２の異常が発生した際、排熱回収ボイラ３２の異常が発生していない排熱回収ボイラ３２を有するタービン装置１１の自動弁２９の開度が大きくなるように、自動弁２９を制御する。
【００６６】  このような制御を行うことで、異常が発生していない排熱回収ボイラ３２に、より多くの燃料Ｅが供給されるため、該排熱回収ボイラ３２の処理能力を向上させることが可能となる。  これにより、異常が発生していない排熱回収ボイラ３２から多くの蒸気Ｆを発生させて、故障した排熱回収ボイラ３２から生成されるべき蒸気Ｆを、異常が発生していない排熱回収ボイラ３２で補うことができる。
【００６７】  図３は、複数の排熱回収ボイラのうち、一部の排熱回収ボイラに異常（故障）が発生した際に制御装置が行う処理を示すフローチャートである。  ここで、図１及び図３を参照して、複数の排熱回収ボイラ３２のうち、一部の排熱回収ボイラ３２に異常（故障）が発生した際に制御装置１４が行う処理について説明する。
【００６８】  図３において、ＳＴＥＰ１では、図１に示すコンバインドサイクルプラント１０の運転が開始される。  次いで、ＳＴＥＰ２では、検出部（温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃ）による複数の排熱回収ボイラ３２から導出される蒸気の状態（具体的には、第１の部分５５内の温度、第１の部分５５内の圧力、第１の部分５５に導出された蒸気Ｆの流量）の検出し、検出したデータ制御装置に送信する。
【００６９】  次いで、ＳＴＥＰ３では、制御装置１４により、検出部が取得するデータの数値が予め設定した閾値（具体的には、上述した下限温度閾値、下限圧力閾値、及び下限流量閾値）を下回ったかどうかの判定が行われる。つまり、異常が発生した排熱回収ボイラ３２があったか否かの判定が行われる。
【００７０】  ＳＴＥＰ３において、異常が発生した排熱回収ボイラ３２があったと判定（Ｙｅｓと判定）されると、処理は、ＳＴＥＰ４へと進む。  また、ＳＴＥＰ３において、異常が発生した排熱回収ボイラ３２が無いと判定（Ｎｏと判定）されると処理は、ＳＴＥＰ５へと進み、コンバインドサイクルプラント１０の運転が継続され、処理は、ＳＴＥＰ２へと戻る。
【００７１】  ＳＴＥＰ４では、制御装置１４により、異常（故障）した排熱回収ボイラ３２を停止させ、異常が発生していない他の排熱回収ボイラ３２への燃料の供給を増加させる。
【００７２】  本実施の形態のコンバインドサイクルプラント１０によれば、複数のガスタービンユニット１５を構成する排熱回収ボイラ３２のうち、どれかが故障して、故障した排熱回収ボイラ３２と接続された蒸気タービン６１に蒸気Ｆを供給できなくなった場合でも、故障していない排熱回収ボイラ３２から供給される蒸気Ｆの一部を、連結ライン１２を介して、故障した排熱回収ボイラ３２と接続された蒸気タービン６１に供給することが可能となる。  これにより、故障した排熱回収ボイラ３２を含むタービン装置１１を構成する蒸発タービン６１を駆動させて動力を得ることが可能となるので、該蒸発タービン６１と接続された第２の圧縮機６２を動作させることができる。
【００７３】  したがって、工場Ｃ（プラント）内の一連のプロセスでのプロセスガスの圧縮に第２の圧縮機６２を用いることで、工場Ｃ内の他の装置（製造装置や処理装置等を含む装置）を継続使用する（動作させる）ことが可能となるので、工場Ｃの生産停止を抑制することができる。
【００７４】  以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、本実施の形態における各構成及びこれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。  また、本発明は、上述した実施の形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
【００７５】  例えば、本実施の形態では、一例として、温度検出部１３Ａ、圧力検出部１３Ｂ、及び流量検出部１３Ｃが取得する３つのデータのうち、少なくとも１つのデータの数値が、予め設定された上記閾値を下回った際に、排熱回収ボイラ３２の動作が異常（故障）と判定し、異常が発生した排熱回収ボイラ３２を停止させる場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されない。
【００７６】  例えば、種類の異なる２つの検出部を設ける場合には、２つの検出部が取得する２つのデータの数値が予め設定した各閾値を下回った際に、異常と判定された排熱回収ボイラ３２の動作を停止させ、正常な排熱回収ボイラ３２の助燃装置４６に供給する燃料Ｅを増加させてもよい。
【００７７】  また、例えば、１つの検出部を設ける場合には、１つの検出部が取得するデータの数値が予め設定した各閾値を下回った際に、異常と判定された排熱回収ボイラ３２の動作を停止させ、正常な排熱回収ボイラ３２の助燃装置４６に供給する燃料Ｅを増加させてもよい。
【００７８】  また、本実施の形態では、一例として、２つのタービン装置１１の蒸気供給ライン１６間を繋ぐように、連結ライン１２を設けた場合を例に挙げて説明したが、連結ライン１２と接続させるタービン装置１１の数は、複数（２つ以上）であればよく、図１に示すタービン装置１１の数（２つ）に限定されない。
【００７９】  また、可能であれば、より多くのタービン装置１１を連結ライン１２と接続させるとよい。これにより、異常が発生した排熱回収ボイラ３２が生成すべき蒸気Ｆを、燃料Ｅが多めに供給された正常な排熱回収ボイラ３２で十分に補うことができる。
【００８０】  本実施の形態では、排熱回収ボイラ３２から導出される蒸気Ｆの状態をモニターすることで、排熱回収ボイラ３２の異常（故障）を判定した場合を例に挙げて説明したが、例えば、排熱回収ボイラ３２を構成するドラム４９内の水のレベルを水位センサ等で監視し、該水位センサが検出する水位に関するデータに基づいて、排熱回収ボイラ３２の異常（故障）を判定してもよい。
【００８１】  また、複数のタービン装置１１に設けられた第２の部分５６に、制御装置１４と電気的に接続された自動弁（図示せず）をそれぞれ設け、排熱回収ボイラ３２に異常（故障）が発生した際、複数の該自動弁（図示せず）を制御することで、各蒸気タービン６１に供給される蒸気Ｆの量を等しくしてもよい。
【００８２】  さらに、複数の第２の圧縮機６２が圧縮機の場合には、該圧縮機の吐出口に、制御装置１４と電気的に接続された圧力計（図示せず）を設け、複数の圧力計が示す圧力が等しくなるように、制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】  本発明のコンバインドサイクルプラントは、ガスタービンを含むガスタービンユニットと、蒸気タービン及び排熱回収ボイラを含む蒸気タービンユニットと、を有するコンバインドサイクルプラントに適用可能である。
【符号の説明】
【００８４】  １０    コンバインドサイクルプラント  １１    タービン装置  １２    連結ライン  １３Ａ  温度検出部  １３Ｂ  圧力検出部  １３Ｃ  流量検出部  １４    制御装置  １５    ガスタービンユニット  １６    蒸気供給ライン  １７    蒸気タービンユニット  ２１    ガスタービン  ２２    第１の圧縮機  ２３    排ガス供給ライン  ２４    燃料供給源  ２５    第１の燃料供給ライン  ２７、２９    自動弁  ２８    第２の燃料供給ライン  ３２    排熱回収ボイラ  ３４    水供給源  ３５    水供給ライン  ３６    第１の排気ライン  ３７  排気切換え弁  ３８  第２の排気ライン  ４５    第１の過熱器  ４６    助燃装置  ４７    第２の過熱器  ４８    蒸発器  ４９    ドラム  ５１    エコノマイザ  ５５    第１の部分  ５６    第２の部分  ６１    蒸気タービン  ６２    第２の圧縮機  ６３    復水器  ６６    記憶部  ６７    演算部  Ａ      領域  Ｂ      流入空気  Ｃ      工場  Ｄ      排ガス  Ｅ      燃料  Ｆ      蒸気  Ｇ      水
【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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