(57)【要約】【課題】建設費を抑制するとともに、補機のトラブル発生による発電停止期間を最少にすることのできる発電プラントおよびその建設方法を提供すること。【解決手段】ボイラ１１において発生した蒸気がタービン２を駆動し復水器４において液化した復水をボイラ１１へ移送する補機７を備え同じ発電出力を有する複数の発電装置ユニット３１，３２，３３と、複数の補機７の入口を相互に接続する入口連絡管１３と、複数の補機７の出口を相互に接続する出口連絡管１４と、入口連絡管１３と出口連絡管１４の間に接続された予備機１５とを備えている構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラにおいて発生した蒸気がタービンを駆動し復水器において液化した復水を前記ボイラへ移送する補機を備え同じ発電出力を有する複数の発電装置ユニットと、前記複数の補機の入口を相互に接続する入口連絡管と、前記複数の補機の出口を相互に接続する出口連絡管と、前記入口連絡管と前記出口連絡管の間に接続された予備機とを備えていることを特徴とする発電プラント。
【請求項２】
前記予備機は前記ボイラに復水を供給する給水ポンプであることを特徴とする請求項１記載の発電プラント。
【請求項３】
前記予備機は前記復水器から復水を吸引する復水ポンプであることを特徴とする請求項１記載の発電プラント。
【請求項４】
前記予備機は、前記補機の１００％容量のものが１台設けられていることを特徴とする請求項１記載の発電プラント。
【請求項５】
前記予備器は、前記補機の５０％容量のものが２台設けられていることを特徴とする請求項１記載の発電プラント。
【請求項６】
複数台設置する前記発電装置ユニットの初号ユニット建設時に前記予備機を設置することを特徴とする請求項１記載の発電プラントの建設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラおよび蒸気タービンと、それらに接続された給水ポンプ、復水ポンプ等の補機を備えた発電プラントおよびその建設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン設備と蒸気タービン設備とを組合せた複合発電プラントにおいては、多くの場合、同一発電出力の発電装置ユニットを複数台設置して発電プラントを構成している。
【０００３】
図２に例示する発電プラントは、３つの発電装置ユニット３１，３２，３３からなり、各発電装置ユニット３１，３２，３３はそれぞれ、ガスタービン１、蒸気タービン２、発電機３、復水器４、復水ポンプ５、復水管６、給水ポンプ７、入口弁８、出口弁９、給水管１０、排熱回収ボイラ１１および蒸気管１２を備えている。
【０００４】
多くの電力会社の発電プラントでは、建設設備費低減のため、各発電装置ユニットは補機設備に予備機を持たない機器構成の発電プラントが増えている。この場合は、熱効率が高い高効率プラントのため高い設備稼働率をたえず望まれている反面、補機設備の小さなトラブル発生でも、修理のためにトラブルが発生した発電装置ユニットを停止しなければならない事態が発生するリスクが存在する。各補機設備は信頼性が高い機器を採用しているものの、トラブルがまったくない技術は確立していないのが現実である。一度トラブルが発生すると、復帰までの期間が数日から数週間もかかるため、発電電力を売れない不利益額が多大になるなど大きな潜在リスクをかかえている。補機設備のトラブルは、水ポンプ、油ポンプ、排風機などの回転体で発生するケースが多く、トラブル原因としては、運転経過につれて生じる振動、漏れ、過熱などによることが多い。
【０００５】
また、最近増加傾向にある独立発電事業者の発電プラントの場合は、需要者への電力供給安定性が最重要課題であるという方針のために、小さなトラブル発生でも各発電装置ユニットを停止させない基本思想の発電プラントが多く、各発電装置ユニットの補機設備に１００％予備機を設置するケースが増えている（特許文献１）。この場合は、建設時の機器設備費用が増えるのみならず、付帯する基礎・据付費用、ケーブル費用、遮断器などの電気品費用、インターロック計装・計算機費用が増加する。また、これらの結果発電所建屋が大きくなるなど、初期建設費が増大するデメリットがある。さらに、運転開始後の保守管理費用も増大するなどデメリットがある。
【特許文献１】特開平１１−１３４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、建設費を抑制するとともに、補機のトラブル発生による発電停止期間を最少にすることのできる発電プラントおよびその建設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】
上記課題を解決するために、本発明の発電プラントは、ボイラにおいて発生した蒸気がタービンを駆動し復水器において液化した復水を前記ボイラへ移送する補機を備え同じ発電出力を有する複数の発電装置ユニットと、前記複数の補機の入口を相互に接続する入口連絡管と、前記複数の補機の出口を相互に接続する出口連絡管と、前記入口連絡管と前記出口連絡管の間に接続された予備機とを備えている構成とする。
【０００８】
本発明の発電プラントの建設方法は、複数台設置する前記発電装置ユニットの初号ユニット建設時に前記予備機を設置する方法とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、建設費を抑制するとともに、補機のトラブル発生による発電停止期間を最少にすることのできる発電プラントおよびその建設方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について図１を参照して説明する。  
図１は、同一仕様の３つの発電装置ユニット３１，３２，３３が設けられた複合発電プラントの例を示している。また、図１は、排熱回収ボイラ１１に水を送る給水系統に本発明を適用した一例を示したものであり、給水系統に発電装置ユニット３１，３２，３３共通の予備給水ポンプ１５を設備した構成を示す系統図である。
【００１１】
給水ポンプは大型であるのみならず、吐出配管は高圧となるので溶接接続されているため、トラブル発生時に予備機との交換が極めて困難であるなど、迅速対応が出来ない機器である。本実施の形態は、トラブル発生頻度と設置建設費とを勘案して共通予備機を１台とした例を説明する。
【００１２】
各発電装置ユニット３１，３２，３３では、ガスタービン１と、蒸気タービン２でロータを回転させ発電機３で発電を行う。蒸気タービン２で仕事をした蒸気は、復水器４で復水となり、復水ポンプ５、復水管６、給水ポンプ７、給水管１０を経由して排熱回収ボイラ１１に送られる。排熱回収ボイラ１１においてガスタービン１の排熱によって給水を加熱蒸発し発生した蒸気が蒸気管１２を経て蒸気タービン２へ送られる。
【００１３】
各発電装置ユニット３１，３２，３３間は、給水ポンプ入口連絡管１３と、給水ポンプ出口連絡管１４で接続されている。通常運転時は各発電装置ユニット３１，３２，３３の配管系統は、閉止弁１８、１９，２０、２１、２２、２３で仕切られている。給水ポンプ入口連絡管１３から給水ポンプ出口連絡管１４の間に１００％容量（給水ポンプ７と同じ容量）の予備給水ポンプ１５が接続されている。
【００１４】
このような構成において、例えば発電装置ユニット３１の給水ポンプ７でトラブルが発生した場合は、給水ポンプ入口連絡管１３の閉止弁１８を開け、予備給水ポンプ１５の入口弁１６と出口弁１７を開け、給水ポンプ出口連絡管１４の閉止弁２１を開け、予備給水ポンプ１５を起動した後に、出口弁９を閉止し、給水ポンプ７を停止し、入口弁８を閉止する操作で、トラブルの発生した発電装置ユニット３１を停止することなしに給水ポンプの切り換え運転が可能となる。軽微なトラブルであればこの切り換え運転期間に復旧対策が行える。
【００１５】
以上は、給水ポンプ７に共通予備機を備えた例を示したが、復水ポンプ５に共通予備機を備えることも可能である。また、予備ポンプを１００％容量1台ではなく、５０％容量２台設置することで、発電装置ユニット１台のトラブルの場合は１００％バックアップ可能であり、発電装置ユニット２台の同時トラブルがもし発生した場合は発電プラントを停止することなく、２台共５０％出力運転を継続することが可能であり、電力需要者への送電計画を守ることや、柔軟な送電運用が可能となるメリットがある。この間にトラブル対応を行えば、発電装置ユニットを停止せずに復旧することが可能であるなど、トラブル対応性を柔軟に行えるなど発電プラント運用上で大きなメリットがある。
【００１６】
なお共通予備機の設置時期としては、複数台設置する発電装置ユニットの初号ユニットに設置することで、継続建設する全ての発電装置ユニットに対して共通予備機として機能させることが可能である。
【００１７】
以上のように、本実施の形態の発電プラントにおいては、給水ポンプや復水ポンプでトラブルが発生した場合には共通予備ポンプへ切り換えが可能であり、発電装置ユニットの運転を停止することなく運転継続できるため、発電装置ユニットの安定運転に優れた効果がある。また、各発電装置ユニット毎に予備機を設置する必要性が少なくなるため、建設費削減ができるだけでなく、営業運転入り後の長期保守費用削減に大きな効果がある。
【００１８】
なお、補機がトラブル発生の可能性が高い回転機器であっても、系統にフランジで接続されている機器であれば、回転機器一式を共通予備機として保管することで、トラブル発生時に一式交換することが可能であるため、機器一式交換に要する期間が長くかからない限りは、各発電装置ユニット間を配管で連結して常設共通予備機化する必要度は低い。
【００１９】
一方、補機が特に溶接により接続されている回転機器や機器一式交換に要する期間が長い大型回転機器である場合には、トラブル発生時の復旧までに要する期間が長くかかるリスクが高い。このため、各発電装置ユニット間を連絡配管で結び予備機を常時設置しておけば、すぐに予備機の運転へと切り換えることで、発電装置ユニットを停止せずに運転継続できるため設置効果が高い。
【００２０】
このように、比較的トラブル発生可能性が高い補機回転機器でも、各発電装置ユニットで共通予備機を設置することで、トラブル発生時にも発電装置ユニットを停止せずに運転が可能であるために、運転信頼性向上や、稼働率向上による買電利益が向上するのみならず、トラブル発生時の電力不買による不利益を防止することが可能であるなど、発電事業収益の安定化に大きく貢献できる。  
なお、本発明は複合発電プラントに限定されるものではなく、ガスタービンを備えていない火力発電プラントにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の発電プラントの構成を示す系統図。
【図２】従来の発電プラントの構成を示す図。
【符号の説明】
【００２２】
１…ガスタービン、２…蒸気タービン、３…発電機、４…復水器、５…復水ポンプ、６…復水管、７…給水ポンプ、８…入口弁、９…出口弁、１０…給水管、１１…排熱回収ボイラ、１２…蒸気管、１３…給水ポンプ入口連絡管、１４…給水ポンプ出口連絡管、１５…予備給水ポンプ、１６…入口弁、１７…出口弁、１８，１９，２０，２１，２２，２３…閉止弁、３１，３２，３３…発電装置ユニット。
【図１】
2008032290.tif 000003
【図２】
2008032290.tif 000004