(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンからの排気ガスによって蒸気を発生させる排ガスボイラに備えられ高圧側の蒸気を発生する高圧側ユニットと、
前記高圧側ユニットの下流側における前記排ガスボイラに備えられ低圧側の蒸気を発生する低圧側ユニットと、
前記高圧側ユニットの蒸気を動力源とする蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの排気蒸気を復水して前記排ガスボイラに給水する給水手段と、
前記低圧側ユニットからの低圧側の蒸気を、前記ガスタービン側に導入する蒸気導入路と、
前記低圧側ユニットでの熱回収量を減らすために、前記蒸気導入路を流れる前記低圧側の蒸気に第２の蒸気を合流させる蒸気発生手段とを備え、
これらの合流した蒸気を、前記蒸気導入路から前記ガスタービンの燃焼器へ冷却用として導入、又は、前記蒸気導入路から前記ガスタービンのタービン翼へ冷却用として導入することを特徴とするタービン発電設備。
【請求項２】
請求項１において、前記蒸気発生手段は、前記低圧側ユニットへ給水される水の一部を用いて蒸気を発生させることを特徴とするタービン発電設備。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２において、前記蒸気発生手段は、前記ガスタービンの圧縮機からの圧縮空気により給水された水を蒸発させて蒸気を発生させると共に、蒸気を発生させた前記圧縮空気をタービンの冷却に用いる給水蒸発器であることを特徴とするタービン発電設備。
【請求項４】
ガスタービンからの排気ガスによって蒸気を発生させる排ガスボイラと、
前記排ガスボイラの上流側から順に備えられる高圧過熱ユニット及び中圧過熱ユニット及び低圧過熱ユニットと、
前記高圧過熱ユニットで発生した蒸気を動力源とする蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの排気蒸気を復水して前記排ガスボイラの前記低圧過熱ユニットに給水する復水給水手段と、
前記中圧過熱ユニットで発生した蒸気を前記ガスタービン側に導入する蒸気導入路と、
前記低圧過熱ユニットから前記中圧過熱ユニットへの給水路から注水される水の一部が給水されると共に前記ガスタービンの圧縮機からの圧縮空気により給水された水を蒸発させて蒸気を発生させ、蒸気を発生させた前記圧縮空気をタービンの冷却用に導入する一方、発生した蒸気を、前記中圧過熱ユニットでの熱回収量を減らすために、前記蒸気導入路に導入して前記蒸気導入路を流れる前記中圧過熱ユニットで発生した蒸気に合流させる給水蒸発器とを備え、
これらの合流した蒸気を、前記蒸気導入路から前記ガスタービンの燃焼器へ冷却用として導入、又は、前記蒸気導入路から前記ガスタービンのタービン翼へ冷却用として導入することを特徴とするタービン発電設備。
【請求項５】
請求項４において、前記ガスタービン側に導入された後の蒸気は、前記蒸気タービン側に回収されることを特徴とするタービン発電設備。
【請求項６】
請求項４において、前記ガスタービン側に導入された後の蒸気は、前記排ガスボイラ側に回収されることを特徴とするタービン発電設備。
【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と蒸気タービンを組み合わせたタービン発電設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エネルギー資源の有効利用と経済性の観点から、発電設備（発電プラント）では様々な高効率化が図られている。ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせたタービン発電プラント（複合発電プラント）もその一つである。
【０００３】
複合発電プラントでは、ガスタービンからの高温の排気ガスが廃熱ボイラに送られ、排ガスボイラ内で過熱ユニットを介して蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービンに送って蒸気タービンで仕事をするようになっている。過熱ユニットは節炭器、過熱器、ボイラ（ドラム及び蒸発器）等を有しており、ボイラの熱回収率を向上させるため、複数段（例えば、高圧、中圧、低圧）の過熱ユニットが備えられている。そして、高圧、中圧、低圧の過熱ユニットのそれぞれに過熱器やボイラ等が備えられている。
【０００４】
複合発電プラントでは、全体の効率向上のため、高温域の効率を高める工夫がされており、ガスタービン構造体の耐熱性の面から様々な冷却システムが設けられている。特に、近年では、熱回収の点から、ガスタービンの冷却媒体として蒸気が採用されてきている。
【０００５】
ガスタービンの冷却媒体として蒸気が採用されている従来の複合発電プラントを図５に基づいて説明する。図５には従来の複合発電プラントの全体を表す概略構成を示してある。
【０００６】
図に示すように、ガスタービン１からの排気ガスが排ガスボイラ２に送られるようになっており、排ガスボイラ２には上流側（下側）から、高圧過熱ユニット３、中圧過熱ユニット４及び低圧過熱ユニット５が備えられている。排ガスボイラ２内では高圧過熱ユニット３、中圧過熱ユニット４及び低圧過熱ユニット５を介して蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービン６に送って蒸気タービン６で仕事をするようになっている。
【０００７】
蒸気タービン６からの排気蒸気は復水器７により復水され、循環ポンプ８を介して排ガスボイラ２側に循環される。一方、ガスタービン１の圧縮機１１で圧縮された圧縮空気の一部は、熱交換器１２で熱交換された後、タービン１３に導入されて翼が冷却される。また、ガスタービン１の燃焼器１４には、中圧過熱ユニット４からの蒸気が導入され、燃焼器１４が蒸気冷却される。蒸気冷却した後の過熱された蒸気は蒸気タービン６側に回収される。
【０００８】
このように、従来の複合発電プラントでは、圧縮空気によりタービン１３が冷却されると共に、蒸気により燃焼器１４が冷却されている。そして、燃焼器１４を冷却した後の蒸気は、蒸気タービン６側に回収されるようになっている。このため、効率の良い冷却システムが構築された複合発電プラントとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の複合発電プラントでは、燃焼器１４を蒸気冷却するための蒸気を中圧過熱ユニット４から供給しているため、排ガスボイラ２の中圧過熱ユニット４で所定量の蒸気を発生させる必要があり、高圧過熱ユニット３での蒸気発生量に制約が生じてしまう。
【００１０】
即ち、図６に示すように、排ガスボイラ２の中圧過熱ユニット４では、燃焼器１４を冷却するために必要な所定量の蒸気Ｓを発生させる必要があるため、排ガスボイラ２の高圧過熱ユニット３では、ガスタービン１からの排気ガスに余力を残した状態で蒸気を発生させる必要がある。従って、排ガスボイラ２を通過して徐々に低下する排気ガスの温度に対して、高圧過熱ユニット３での吸収熱量を少なくする必要があり、高圧過熱ユニット３での蒸気発生量に制約が生じてしまう。このため、蒸気タービン６に送られる蒸気ｓが少なくなり、燃焼器１４を冷却して効率を向上させても蒸気タービン６の運転効率が低下してしまい、全体としては大幅な効率向上は望めないのが現状であった。
【００１２】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、低圧側ユニットで発生する蒸気が用いられるガスタービン側への蒸気を必要量確保した状態で、高圧側ユニットでの蒸気発生量を増加させて蒸気タービンに導入することができるタービン発電設備を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための第１発明のタービン発電設備の構成は、ガスタービンからの排気ガスによって蒸気を発生させる排ガスボイラに備えられ高圧側の蒸気を発生する高圧側ユニットと、前記高圧側ユニットの下流側における前記排ガスボイラに備えられ低圧側の蒸気を発生する低圧側ユニットと、前記高圧側ユニットの蒸気を動力源とする蒸気タービンと、前記蒸気タービンの排気蒸気を復水して前記排ガスボイラに給水する給水手段と、前記低圧側ユニットからの低圧側の蒸気を、前記ガスタービン側に導入する蒸気導入路と、前記低圧側ユニットでの熱回収量を減らすために、前記蒸気導入路を流れる前記低圧側の蒸気に第２の蒸気を合流させる蒸気発生手段とを備え、これらの合流した蒸気を、前記蒸気導入路から前記ガスタービンの燃焼器へ冷却用として導入、又は、前記蒸気導入路から前記ガスタービンのタービン翼へ冷却用として導入することを特徴とする。
また、上記目的を達成するための第２発明のタービン発電設備の構成は、第１発明のタービン発電設備において、前記蒸気発生手段は、前記低圧側ユニットへ給水される水の一部を用いて蒸気を発生させることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための第３発明のタービン発電設備の構成は、第１発明もしくは第２発明のタービン発電設備において、前記蒸気発生手段は、前記ガスタービンの圧縮機からの圧縮空気により給水された水を蒸発させて蒸気を発生させると共に、蒸気を発生させた前記圧縮空気をタービンの冷却に用いる給水蒸発器であることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための第４発明のタービン発電設備の構成は、ガスタービンからの排気ガスによって蒸気を発生させる排ガスボイラと、前記排ガスボイラの上流側から順に備えられる高圧過熱ユニット及び中圧過熱ユニット及び低圧過熱ユニットと、前記高圧過熱ユニットで発生した蒸気を動力源とする蒸気タービンと、前記蒸気タービンの排気蒸気を復水して前記排ガスボイラの前記低圧過熱ユニットに給水する復水給水手段と、前記中圧過熱ユニットで発生した蒸気を前記ガスタービン側に導入する蒸気導入路と、前記低圧過熱ユニットから前記中圧過熱ユニットへの給水路から注水される水の一部が給水されると共に前記ガスタービンの圧縮機からの圧縮空気により給水された水を蒸発させて蒸気を発生させ、蒸気を発生させた前記圧縮空気をタービンの冷却用に導入する一方、発生した蒸気を、前記中圧過熱ユニットでの熱回収量を減らすために、前記蒸気導入路に導入して前記蒸気導入路を流れる前記中圧過熱ユニットで発生した蒸気に合流させる給水蒸発器とを備え、これらの合流した蒸気を、前記蒸気導入路から前記ガスタービンの燃焼器へ冷却用として導入、又は、前記蒸気導入路から前記ガスタービンのタービン翼へ冷却用として導入することを特徴とする。
また、上記目的を達成するための第５発明のタービン発電設備の構成は、第４発明のタービン発電設備において、前記ガスタービン側に導入された後の蒸気は、前記蒸気タービン側に回収されることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための第６発明のタービン発電設備の構成は、第４発明のタービン発電設備において、前記ガスタービン側に導入された後の蒸気は、前記排ガスボイラ側に回収されることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の参考例に係る蒸気発生設備を概念的に表した概略構成を示してある。
【００２０】
図に示すように、熱体２１により過熱されるボイラ２２には、上流側（下側）から高圧側の蒸気を発生する高圧側ユニット２３及び低圧側の蒸気を発生する低圧側ユニット２４が設けられている。低圧側ユニット２４には給水源２５から水が給水され、低圧側ユニット２４で過熱された水は高圧側ユニット２３に給水される。ボイラ２２では、熱体２１が送られることにより、高圧側ユニット２３及び低圧側ユニット２４で蒸気を発生させる。高圧側ユニット２３で発生した蒸気は、例えば、図示しない蒸気タービンの動力源として使用され、低圧側ユニット２４で発生した蒸気は、例えば、図示しない被冷却部等の蒸気消費部２５に送られる。
【００２１】
一方、低圧側ユニット２４から蒸気消費部２５への蒸気には第２の蒸気２６が合流され、第２の蒸気２６は蒸気発生手段２７によって発生されるようになっている。そして、蒸気発生手段２７には、給水源２５から水が給水されるようになっている。尚、蒸気発生手段２７への給水は、低圧側ユニット２４へ給水される給水源２５からの水の一部を用いることなく、プラント中の別の機器（凝縮器等）や他の専用の給水源から行なうようにしてもよい。
【００２２】
上述した蒸気発生設備では、蒸気消費部２５への蒸気は、低圧側ユニット２４からの蒸気と蒸気発生手段２７からの蒸気を合わせたものが用いられるようになっている。このため、低圧側ユニット２４では、蒸気消費部２５に必要な所定量の蒸気の一部を発生させればよく、高圧側ユニット２３では熱体２１に余力を残した状態で蒸気を発生させる必要がない。従って、ボイラ２２を通過して徐々に低下する熱体２１の温度に対して、高圧側ユニット２３での吸収熱量を高くすることができ、高圧側ユニット２３での蒸気発生量に制約がなくなり、蒸気発生量を増加させることが可能になる。
【００２３】
つまり、高圧側ユニット２３で熱体２１の大部分の熱を吸収して蒸気発生量を増加させ、低圧側ユニット２４での熱体２１の熱吸収量が僅かになって蒸気発生量が少なくなっても、その分の蒸気は蒸気発生手段２７からの蒸気で補われるため、蒸気消費部２５への必要量の蒸気が確保される。
【００２４】
このため、上述した蒸気発生設備によると、低圧側ユニット２４から発生する蒸気が用いられる蒸気消費部２５への蒸気を必要量確保した状態で、高圧側ユニット２３での蒸気発生量を増加させることができ、効率良く蒸気を発生させることが可能になる。
【００２５】
図２、図３に基づいて本発明のタービン発電設備を説明する。図２には本発明の一実施形態例に係るタービン発電設備の全体構成、図３には排ガス温度と蒸気温度を表すグラフを示してある。尚、図２では、水のラインを実線で示してあり、蒸気のラインを点線で示してある。
【００２６】
図示のタービン発電設備は、図１に示した蒸気発生設備を備えたもので、熱体２１がガスタービン３１からの排ガスに、ボイラ２２が排ガスボイラ３３に、高圧側ユニット２３が高圧過熱ユニット３４に、低圧側ユニット２４が中圧過熱ユニット３５に、蒸気消費部２５がガスタービン３１の燃焼器７２に、蒸気発生手段２７が給水蒸発器７６にそれぞれ相当する。
【００２７】
図２に示すように、ガスタービン３１のタービン３２からの排気ガスＧが排ガスボイラ３３に送られるようになっており、排ガスボイラ３３には上流側（下側）から高圧過熱ユニット３４、中圧過熱ユニット３５及び低圧過熱ユニット３６が備えられている。排ガスボイラ３３内では高圧過熱ユニット３４、中圧過熱ユニット３５及び低圧過熱ユニット３６を介して蒸気を発生させ、発生した蒸気を高圧タービン３７、中圧タービン３８及び低圧タービン３９からなる蒸気タービン４０に送って蒸気タービン４０で仕事をするようになっている。
【００２８】
高圧過熱ユニット３４は、高圧過熱器４１、高圧ドラム４２及び高圧蒸発器４３、高圧節炭器４４を有している。高圧ドラム４２の水は排ガスボイラ３３内に配された高圧蒸発器４３で過熱循環され、高圧ドラム４２内で高圧蒸気を発生する。高圧ドラム４２で発生した高圧蒸気は高圧過熱器４１で過熱され、高圧蒸気ライン４７を通って蒸気タービン４０の高圧タービン３７側に導入される。高圧ドラム４２には、低圧節炭器４５で過熱された水が高圧給水ポンプ４６により圧送されて高圧節炭器４４を介して給水される。
【００２９】
低圧過熱ユニット３６は、低圧過熱器５１、低圧ドラム５２及び低圧蒸発器５３、低圧節炭器４５を有している。低圧ドラム５２の水は排ガスボイラ３３内に配された低圧蒸発器５３で過熱循環され、低圧ドラム５２内で低圧蒸気を発生する。低圧ドラム５２で発生した低圧蒸気は低圧過熱器５１を通って低圧蒸気ライン５６から蒸気タービン４０の中圧タービン３８及び低圧タービン３９に導入される。低圧ドラム２２には、復水器５４及び腹水ポンプ５５を介して蒸気を凝縮した水が低圧節炭器４５で過熱されて給水される。
【００３０】
中圧過熱ユニット３５は、中圧過熱器６１、中圧ドラム６２及び中圧蒸発器６３、中圧節炭器６４を有している。中圧ドラム６２の水は排ガスボイラ３３内に配された中圧蒸発器６３で過熱循環され、中圧ドラム６２内で中圧蒸気を発生する。中圧ドラム６２で発生した中圧蒸気は中圧過熱器６１を通って再熱器６５で過熱され、中圧蒸気ライン６６から蒸気タービン４０の中圧タービン３８に導入される。中圧ドラム６２には、低圧節炭器４５で過熱された水が中圧給水ポンプ６７により圧送されて給水路６８及び中圧節炭器６４を介して給水される。一方、高圧タービン３７の排気蒸気は、中圧過熱器６１で過熱された蒸気と合流部７０で合流し、再熱器６５に送られる。
【００３１】
また、中圧過熱器６１からの蒸気の一部が蒸気導入路７１からガスタービン３１の燃焼器７２に導入され、蒸気導入路７１から導入された蒸気によって燃焼器７２が蒸気冷却される。燃焼器７２を冷却した後の蒸気は蒸気ライン７３を通って合流部７４で中圧蒸気ライン６６に合流して蒸気タービン４０の中圧タービン３８に導入される。
【００３２】
一方、ガスタービン３１の圧縮機７５で圧縮された圧縮空気は給水蒸発器７６に送られ、給水蒸発器７６で冷却された圧縮空気は翼の冷却用としてタービン３２に導入される。給水蒸発器７６には気水分離器７７が備えられ、給水蒸発器７６に導入された高温の圧縮空気により気水分離器７７で蒸気を発生させ、圧縮空気の熱が奪われて冷却される。気水分離器７７には、中圧給水ポンプ６７の後流側の給水路６８から分流した水が注水され、注水された水が圧縮空気により蒸発されて蒸気Ｓとなる。気水分離器７７で発生した蒸気（第２の蒸気）Ｓは蒸気導入路７１に導入され、中圧過熱器６１からの蒸気と共に燃焼器７２に導入されるようになっている。
【００３３】
尚、図４に示したように、中圧過熱器６１からの蒸気導入路７１をガスタービン３１のタービン３２側に連通し、中圧過熱器６１及び給水蒸発器７６からの蒸気をタービン３２の翼の冷却に用いることも可能である。また、上記実施形態例では、燃焼器７２を冷却した後の蒸気を中圧タービン３８に導入して蒸気タービン４０で回収するようにしているが、高圧蒸気ライン４７に合流させて蒸気タービン４０で回収したり、高圧過熱器４１や再熱器６５等に導入して排ガスボイラ３３側で回収することも可能である。また、給水蒸発器７６への給水を、中圧給水ポンプ６７の後流側の給水路６８から分流した水、即ち、中圧過熱ユニット３５へ給水される水の一部を用いて行なっているが、専用の給水源から行なってもよい。また、給水蒸発器７６での蒸気の発生熱源として、同一プラントの圧縮機７５の圧縮空気を用いたが、他のプラントの熱源を用いることも可能である。
【００３４】
上述したタービン発電設備では、燃焼器７２への冷却用の蒸気は、中圧蒸発器６３で発生して中圧過熱器６１で過熱した蒸気と給水蒸発器７６からの蒸気Ｓを合わせたものが用いられるようになっている。このため、中圧蒸発器６３では、燃焼器７２の冷却に必要な所定量の蒸気の一部を発生させればよく、高圧蒸発器４３では排ガスＧに余力を残した状態で蒸気を発生させる必要がない。従って、排ガスボイラ３３を通過して徐々に低下する排ガスＧの温度に対して、高圧蒸発器４３での吸収熱量を多くすることができ、高圧蒸発器４３での蒸気発生量に制約がなくなり、高圧蒸発器４３の蒸気発生量を増加させて高圧過熱器４１に送ることが可能になる。
【００３５】
即ち、図３に一点鎖線で示すように、排ガスボイラ３３に送られた排ガスＧの温度は、高圧過熱ユニット３４、中圧過熱ユニット３５、低圧過熱ユニット３６を通過して徐々に低下していく。高圧蒸発器４３では排ガスＧに余力を残した状態で蒸気を発生させる必要がないので、高圧蒸発器４３では、飽和蒸気の温度を徐々に低下する排ガスの温度に近づけることができる（図中点Ｐ：ピンチポイントを小さくする）。このため、高圧蒸発器４３での蒸気発生量を増加させることができる。
【００３６】
これに対し、中圧蒸発器６３で発生して中圧過熱器６１で過熱した蒸気のみを燃焼器７２の冷却用の蒸気とする場合、中圧蒸発器６３で所定量の蒸気を発生させる必要があるため、高圧蒸発器４３では排ガスＧに余力を残した状態で蒸気を発生させる必要があり、図中点線で示すように、高圧蒸発器４３では、飽和蒸気の温度と徐々に低下する排ガスの温度との間に余裕を持たせる必要がある（ピンチポイントを大きくする必要がある）。このため、高圧蒸発器４３での蒸気発生量に制約を受けてしまう。
【００３７】
従って、高圧蒸発器４３で排ガスＧの大部分の熱を吸収して蒸気発生量を増加させ、中圧蒸発器６３での排ガスＧの熱吸収量が減って蒸気発生量が少なくなっても、その分の蒸気は給水蒸発器７６からの蒸気Ｓで補われるため、燃焼器７２を冷却するために必要な量の蒸気が確保される。このため、上述したタービン発電設備によると、中圧蒸発器６３で発生する蒸気が用いられる燃焼器７２への冷却蒸気を必要量確保した状態で、高圧蒸発器４３での蒸気発生量を増加させて蒸気タービン４０に導入することができる。これにより、蒸気タービン４０の運転効率を低下させることなく、燃焼器７２を冷却して効率を向上させることができるようになり、プラント全体での大幅な効率向上を図ることが可能になる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明のタービン発電設備は、ガスタービンからの排気ガスによって蒸気を発生させる排ガスボイラに備えられ高圧側の蒸気を発生する高圧側ユニットと、前記高圧側ユニットの下流側における前記排ガスボイラに備えられ低圧側の蒸気を発生する低圧側ユニットと、前記高圧側ユニットの蒸気を動力源とする蒸気タービンと、前記蒸気タービンの排気蒸気を復水して前記排ガスボイラに給水する給水手段と、前記低圧側ユニットからの低圧側の蒸気を、前記ガスタービン側に導入する蒸気導入路と、前記低圧側ユニットでの熱回収量を減らすために、前記蒸気導入路を流れる前記低圧側の蒸気に第２の蒸気を合流させる蒸気発生手段とを備え、これらの合流した蒸気を、前記蒸気導入路から前記ガスタービンの燃焼器へ冷却用として導入、又は、前記蒸気導入路から前記ガスタービンのタービン翼へ冷却用として導入することを特徴とするため、ガスタービン側への蒸気は、低圧側ユニットからの蒸気と蒸気発生手段からの第２の蒸気を合わせたものが用いられ、高圧側ユニットで排気ガスの大部分の熱を吸収して蒸気発生量を増加させ、低圧側ユニットでの排気ガスの熱吸収量が減って蒸気発生量が少なくなっても、その分の蒸気は蒸気発生手段からの第２の蒸気で補われ、ガスタービン側への必要量の蒸気が確保される。この結果、高圧側ユニットでの蒸気発生量に制約がなくなり、低圧側ユニットから発生する蒸気が用いられるガスタービン側への蒸気を必要量確保した状態で、高圧側ユニットでの蒸気発生量を増加させることができ、効率良く蒸気を発生させて蒸気タービンに導入し、プラント全体の効率を向上させることが可能になる。
【００４１】
そして、蒸気発生手段は、低圧側ユニットへ給水される水の一部を用いて蒸気を発生させるようになっているので、特別な給水源を設ける必要がない。また、蒸気発生手段は、ガスタービンの圧縮機からの圧縮空気により給水された水を蒸発させて蒸気を発生させると共に、蒸気を発生させた圧縮空気をタービンの冷却に用いる給水蒸発器であるので、特別な蒸発源を設ける必要がない。また、蒸気発生手段で発生した蒸気をガスタービンの燃焼器の冷却に用いるようにしたので、燃焼器を冷却して効率を向上させることができる。また、蒸気発生手段で発生した蒸気をガスタービンのタービン翼の冷却に用いるようにしたので、タービン翼を冷却して効率を向上させることができる。
【００４２】
また、本発明のタービン発電設備は、ガスタービンからの排気ガスによって蒸気を発生させる排ガスボイラと、前記排ガスボイラの上流側から順に備えられる高圧過熱ユニット及び中圧過熱ユニット及び低圧過熱ユニットと、前記高圧過熱ユニットで発生した蒸気を動力源とする蒸気タービンと、前記蒸気タービンの排気蒸気を復水して前記排ガスボイラの前記低圧過熱ユニットに給水する復水給水手段と、前記中圧過熱ユニットで発生した蒸気を前記ガスタービン側に導入する蒸気導入路と、前記低圧過熱ユニットから前記中圧過熱ユニットへの給水路から注水される水の一部が給水されると共に前記ガスタービンの圧縮機からの圧縮空気により給水された水を蒸発させて蒸気を発生させ、蒸気を発生させた前記圧縮空気をタービンの冷却用に導入する一方、発生した蒸気を、前記中圧過熱ユニットでの熱回収量を減らすために、前記蒸気導入路に導入して前記蒸気導入路を流れる前記中圧過熱ユニットで発生した蒸気に合流させる給水蒸発器とを備え、これらの合流した蒸気を、前記蒸気導入路から前記ガスタービンの燃焼器へ冷却用として導入、又は、前記蒸気導入路から前記ガスタービンのタービン翼へ冷却用として導入することを特徴とするため、ガスタービン側への蒸気は、中圧過熱ユニットからの蒸気と給水蒸発器からの蒸気を合わせたものが用いられ、高圧過熱ユニットで排気ガスの大部分の熱を吸収して蒸気発生量を増加させ、中圧過熱ユニットでの排気ガスの熱吸収量が減って蒸気発生量が少なくなっても、その分の蒸気は給水蒸発器からの蒸気で補われ、ガスタービン側への必要量の蒸気が確保される。この結果、高圧過熱ユニットでの蒸気発生量に制約がなくなり、中圧過熱ユニットから発生する蒸気が用いられるガスタービン側への蒸気を必要量確保した状態で、高圧過熱ユニットでの蒸気発生量を増加させることができ、効率良く蒸気を発生させて蒸気タービンに導入し、プラント全体の効率を向上させることが可能になる。
【００４３】
そして、蒸気導入路からはガスタービンの燃焼器に蒸気が導入されるので、燃焼器を冷却して効率を向上させることができる。また、蒸気導入路からはガスタービンのタービン翼に冷却用として蒸気が導入されるので、タービン翼を冷却して効率を向上させることができる。また、ガスタービン側に導入された後の蒸気は、蒸気タービン側に回収されるので、効率良く熱回収を行なうことができる。また、ガスタービン側に導入された後の蒸気は、排ガスボイラ側に回収されるので、効率良く熱回収を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例に係る蒸気発生設備を概念的に表した概略構成図。
【図２】本発明の一実施形態例に係るタービン発電設備の全体構成図。
【図３】排ガス温度及び蒸気温度を表すグラフ。
【図４】本発明の他の実施形態例に係るタービン発電設備の要部構成図。
【図５】従来の複合発電プラントの全体を表す概略構成図。
【図６】蒸気発生状況の概念図。
【符号の説明】
２１  熱体
２２  ボイラ
２３  高圧側ユニット
２４  低圧側ユニット
２５  蒸気消費部
２６  第２の蒸気
２７  蒸気発生手段
３１  ガスタービン
３２  タービン
３３  排ガスボイラ
３４  高圧過熱ユニット
３５  中圧過熱ユニット
３６  低圧過熱ユニット
４０  蒸気タービン
４３  高圧蒸発器
６３  中圧蒸発器
６７  中圧給水ポンプ
７１  蒸気導入路
７２  燃焼器
７６  給水蒸発器
７７  気水分離器
【図１】
0004088391.tif 000002
【図２】
0004088391.tif 000003
【図３】
0004088391.tif 000004
【図４】
0004088391.tif 000005
【図５】
0004088391.tif 000006
【図６】
0004088391.tif 000007