(57)【要約】【課題】エンクロージャに収容するガスタービン設備からの放熱を効果的に回収し、燃料消費の低減化を図ったガスタービン設備の排熱回収装置を提供する。【解決手段】本発明に係るガスタービン設備の排熱回収装置は、排熱回収ボイラ２および蒸気タービン設備３にガスタービン設備１を組み合せ、ガスタービン設備１から出る排熱を排熱回収ボイラ２に供給して蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービン設備３に供給するガスタービン設備１の排熱回収装置において、ガスタービン設備１のガスタービン燃焼器６およびガスタービン７を収容するエンクロージャ２６に、ガスタービン燃焼器６およびガスタービン７からの放出される放熱を排熱回収ボイラ２に供給する放熱回収管２９を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排熱回収ボイラおよび蒸気タービン設備にガスタービン設備を組み合せ、ガスタービン設備から出る排熱を前記排熱回収ボイラに供給して蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービン設備に供給するガスタービン設備の排熱回収装置において、前記ガスタービン設備のガスタービン燃焼器およびガスタービンを収容するエンクロージャに、前記ガスタービン燃焼器および前記ガスタービンからの放出される放熱を前記排熱回収ボイラに供給する放熱回収管を備えたことを特徴とするガスタービン設備の排熱回収装置。
【請求項２】
放熱回収管は、排熱回収ボイラの低圧蒸発器と低圧節炭器との間に接続することを特徴とする請求項１記載のガスタービン設備の排熱回収装置。
【請求項３】
放熱回収管は、換気ファン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設備の排熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービン設備の排熱回収装置に係り、特にエンクロージャ内のガスタービン燃焼器から放出された放熱を排熱回収ボイラに効果的に回収させて燃料消費の低減化を図るガスタービン設備の排熱回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の火力発電設備では、プラント熱効率の増加と起動時間の短縮化が評価され、コンバインドサイクル発電設備が数多く稼動している。
【０００３】
このコンバインドサイクル発電設備は、ガスタービン設備に、蒸気タービン設備および排熱回収ボイラを組み合せたもので、ガスタービン設備で膨張仕事を終えた排熱（排ガス）を排熱回収ボイラに供給し、ここで排熱を熱源として蒸気タービン設備からの給水を加熱させて蒸気を発生させ、その蒸気を蒸気タービン設備に供給して動力を発生させる構成になっている。
【０００４】
ガスタービン設備は、空気圧縮機、ガスタービン燃焼器、ガスタービン、発電機等を有し、空気圧縮機で吸い込んだ空気（大気）を圧縮して高圧化し、その高圧空気を燃料とともにガスタービン燃焼器に供給し、ここで燃焼ガスを生成し、生成した燃焼ガスをガスタービンで膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機を駆動する。
【０００５】
排熱回収ボイラは、横長筒状の胴体内にガスタービン設備から供給される排熱（排ガス）の流れに沿って順に、過熱器、蒸気ドラムを備えた蒸発器、節炭器等の熱交換器を数多く収容し、蒸気タービン設備からの給水をガスタービン設備からの排熱を熱源として蒸気を発生させ、発生させた蒸気を蒸気タービン設備に供給する。
【０００６】
一方、蒸気タービン設備は、蒸気タービン、発電機、復水器および給水加熱器等を有し、排熱回収ボイラから供給された蒸気を蒸気タービンで膨張仕事をさせ、その際に発生する動力（回転トルク）で発電機を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器で凝縮して復水にし、さらに給水加熱器で加熱し給水にし、その給水を排熱回収ボイラに戻している。
【０００７】
このように、コンバインドサイクル発電設備は、ガスタービン設備から出る排熱（排ガス）をあますところなく巧みに利用し、排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービンに供給して動力を発生させているので、ガスタービン設備自身が有する起動時間の短縮と排熱利用に基づく燃料消費の節約を図っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近のガスタービン設備は、開発が進み、ガスタービン燃焼器からガスタービンに供給するガスタービン入口燃焼ガス温度がひところの９００℃から１１６０℃を経て１３００℃に至り、さらに１５００℃を超えつつある。
【０００９】
このように、ガスタービン設備の高温化が進むと、コンバインドサイクル発電設備は、ガスタービン設備から出る排熱（排ガス）のより一層の利用が図られ、燃料節約に貢献する反面、ガスタービン設備から出る放熱もより一層多くなる。
【００１０】
従来、ガスタービン設備は、ガスタービン燃焼器およびガスタービンをエンクロージャに収容し、エンクロージャに備えた換気ファンで空気（大気）を吸引し、吸引した空気でガスタービン燃焼器等の外表面を冷却した後、ダクトを介して大気に放出させる技術として、例えば特開平１０−１４１０９１号公報（特許文献１参照）が開示されている。
【００１１】
ガスタービン燃焼器からガスタービンに供給されるガスタービン入口燃焼ガス温度が１３００℃の場合、換気ファンは、温度約１８０℃、換気量約１０６０ｍ３／ｍｉｎ以上の放熱をダクトを介して大気に放出させていた。
【００１２】
しかし、ガスタービン入口燃焼ガス温度が１５００℃を超える今日、従来のように、放熱をそのまま大気に放出させていたのでは、エネルギの有効活用に基づく燃料の節約の点からも好ましくない。
【００１３】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、エンクロージャに収容するガスタービン設備からの放熱を効果的に回収し、燃料消費の低減化を図ったガスタービン設備の排熱回収装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１０−１４１０９１号公報
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るガスタービン設備の排熱回収装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、排熱回収ボイラおよび蒸気タービン設備にガスタービン設備を組み合せ、ガスタービン設備から出る排熱を前記排熱回収ボイラに供給して蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービン設備に供給するガスタービン設備の排熱回収装置において、前記ガスタービン設備のガスタービン燃焼器およびガスタービンを収容するエンクロージャに、前記ガスタービン燃焼器および前記ガスタービンからの放熱を前記排熱回収ボイラに供給する放熱回収管を備えたものである。
【００１６】
また、本発明に係るガスタービン設備の排熱回収装置は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、放熱回収管は、排熱回収ボイラの低圧蒸発器と低圧節炭器との間に接続するものである。
【００１７】
また、本発明に係るガスタービン設備の排熱回収装置は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、放熱回収管は、換気ファンを備えたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るガスタービン設備の排熱回収装置の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係るガスタービン設備の排熱回収装置の実施形態を示す概略系統図である。
【００２０】
本実施形態に係るガスタービン設備の排熱回収装置は、ガスタービン設備１に、排熱回収ボイラ２（ＨＲＳＧ）および蒸気タービン設備３を組み合せて構成されている。
【００２１】
ガスタービン設備１は、発電機４、空気圧縮機５、ガスタービン燃焼器６、ガスタービン７を備え、空気圧縮機５で吸い込んだ空気Ａｉｒを圧縮して高圧化し、その高圧空気を燃料Ｆｕｅｌとともにガスタービン燃焼器６に供給し、ここで燃焼ガスを生成し、生成した燃焼ガスをガスタービン７で膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機４を駆動する。
【００２２】
排熱回収ボイラ２は、横長筒状の胴体内にガスタービン設備１から供給される排熱（排ガス）の流れに沿って順に、高圧過熱器８、再熱器９、高圧蒸発器１０、中圧過熱器１１、高圧節炭器１２、低圧過熱器１３、中圧蒸発器１４、中圧節炭器１５、低圧蒸発器１６、低圧節炭器１７を備え、ガスタービン設備１のガスタービン７から出た排熱（排ガス）を熱源とし、蒸気タービン設備３からの給水を上述の各熱交換器で熱交換させ、この間、蒸気ドラム（図示せず）で気液分離を行い、過熱蒸気にして蒸気タービン設備３に供給する。なお、排熱回収ボイラ２を出た排熱は、煙突２５を介して大気に放出される。
【００２３】
また、蒸気タービン設備３は、例えばタービン高圧部１９とタービン中圧部２０とを一体とする蒸気タービン１８、例えば対向流（複流）タイプの低圧蒸気タービン２１、復水器（ＣＯＮＤ）２２、給水加熱器２３，２３、発電機２４を備え、排熱回収ボイラ２の高圧過熱器８から供給される過熱蒸気をタービン高圧部１９、タービン中圧部２０、低圧蒸気タービン２１で順次膨張仕事をさせ、その際に発生する動力（回転トルク）で発電機２４を駆動するとともに、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器２２で凝縮して復水にし、その復水を給水加熱器２３，２３で加熱して再生し、給水として排熱回収ボイラ２の低圧節炭器１７に供給する。
【００２４】
一方、ガスタービン設備１は、ガスタービン燃焼器６およびガスタービン７をエンクロージャ２６に収容し、エンクロージャ２６に設けられ、ファン等を備えた空気採入れ口２７から空気を採り入れてガスタービン７等を冷却する一方、ガスタービン７等から放出された放熱を換気ファン２８を介して排熱回収ボイラ２の低圧蒸発器１６と低圧節炭器１７との間に供給する放熱回収管２９を設けている。
【００２５】
放熱回収管２９を低圧蒸発器１６と低圧節炭器との間に設けたのは、以下の理由に基づく。
【００２６】
従来、ガスタービン入口燃焼ガス温度が１３００℃級のガスタービン設備では、排熱回収ボイラの入口側で約６００℃であり、低圧節炭器１７の入口側で約１６０℃であり、低圧節炭器１７の出口側で約９４℃になっている。
【００２７】
他方、エンクロージャ２６内のガスタービン燃焼器６およびガスタービン７から出る放熱は、試算上、約１８０℃である。
【００２８】
したがって、本実施形態によれば、放熱回収管２９を低圧蒸発器１６と低圧節炭器１７との間に設置すれば、低圧節炭器１７内を流れる給水を良好に昇温加熱させて放熱エネルギの有効活用を図ることができる。
【００２９】
また、放熱回収管２９は、換気ファン２８を備え、エンクロージャ２６に収容するガスタービン燃焼器６やガスタービン７から放出される放熱を淀ませることなく排熱回収ボイラ２に供給しているので、エンクロージャ２６内の放熱の流れを良好にさせることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、本発明に係るガスタービン設備の排熱回収装置は、エンクロージャ内に収容するガスタービン燃焼器やガスタービンから放出される放出熱を排熱回収ボイラの低圧蒸発器と低圧節炭器との間に供給する放熱回収管を設けたので、蒸気タービン設備からの給水を良好に昇温させて放熱エネルギの有効活用とともに、燃料の節約に寄与することができる。
【００３１】
その際、放熱回収管は、換気ファンを備えているので、エンクロージャからの放熱を淀ませることなく円滑に排熱回収ボイラに供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガスタービン設備の排熱回収装置を示す概略系統図。
【符号の説明】
１  ガスタービン設備
２  排熱回収ボイラ
３  蒸気タービン設備
４  発電機
５  空気圧縮機
６  ガスタービン燃焼器
７  ガスタービン
８  高圧過熱器
９  再熱器
１０  高圧蒸発器
１１  中圧過熱器
１２  高圧節炭器
１３  低圧過熱器
１４  中圧蒸発器
１５  中圧節炭器
１６  低圧蒸発器
１７  低圧節炭器
１８  蒸気タービン
１９  タービン高圧部
２０  タービン中圧部
２１  低圧蒸気タービン
２２  復水器
２３  給水加熱器
２４  発電機
２５  煙突
２６  エンクロージャ
２７  空気採入れ口
２８  換気ファン
２９  放熱回収管
【図１】
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