(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン発電設備と、このガスタービン発電設備の排ガスを導入する排熱回収ボイラと、前記ガスタービン発電設備とは別軸に設けられた蒸気タービン発電設備と、この蒸気タービン発電設備に蒸気を供給する燃焼式ボイラとを備えたコンバインドサイクル発電プラントであって、前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラで発生した蒸気をこれら各ボイラから導かれた互いに合流する蒸気配管により前記蒸気タービンに導入する系統と、前記蒸気タービン発電設備に設けられた復水器の下流側配管を分岐して、その復水器で凝縮された復水を前記排熱回収ボイラおよび前記燃焼式ボイラにそれぞれ給水する系統とを有し、前記排熱回収ボイラおよび前記燃焼式ボイラから蒸気タービンへの蒸気配管と、前記復水器の下流側配管から前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラへ分岐する給水配管にそれぞれ弁を設けることにより、前記両ボイラの発生蒸気を用いた前記ガスタービン発電設備および前記蒸気タービン発電設備の同時発電運転と、前記燃焼式ボイラを停止し前記排熱回収ボイラの発生蒸気のみを用いた前記ガスタービン発電設備および蒸気タービン発電設備の同時発電運転と、前記ガスタービンを停止し前記燃焼式ボイラの発生蒸気のみを用いた前記蒸気タービン発電設備のみの単独発電運転との、３種類の運転パターンを選択可能としたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項２】
ガスタービン発電設備と、このガスタービン発電設備の排ガスを導入する排熱回収ボイラと、前記ガスタービン発電設備とは別軸に設けられた高、中低圧タービンを有する蒸気タービン発電設備と、この蒸気タービン発電設備に蒸気を供給する燃焼式ボイラとを備えたコンバインドサイクル発電プラントであって、前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラで発生した主蒸気をこれら各ボイラから導かれた互いに合流する蒸気配管により前記蒸気タービン設備の高圧タービンに導入する系統と、前記高圧タービンで仕事をした後の低温蒸気を分配管により前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラに分配供給し、その各ボイラにより高温再熱蒸気とした後に前記中低圧タービンに統合して供給する系統と、前記蒸気タービン発電設備に設けられた復水器の下流側配管を分岐して、その復水器で凝縮された復水を前記排熱回収ボイラおよび前記燃焼式ボイラにそれぞれ給水する系統とを有す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。
【請求項３】
請求項２記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラから蒸気タービンへの蒸気配管と、前記復水器の下流側配管から前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラへ分岐する給水配管にそれぞれ弁を設けることにより、前記両ボイラの発生蒸気を用いたガスタービン発電設備および蒸気タービン発電設備の同時発電運転と、前記燃焼式ボイラを停止し前記排熱回収ボイラの発生蒸気のみを用いた前記ガスタービン発電設備および蒸気タービン発電設備の同時発電運転と、前記ガスタービンを停止し前記燃焼式ボイラの発生蒸気のみを用いた前記蒸気タービン発電設備のみの単独発電運転との、３種類の運転パターンを選択可能としたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項４】
請求項２又は３記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラからの発生蒸気を蒸気タービン設備の低圧タービンの入口もしくはその途中段落、または中圧タービンの途中段落に導く蒸気配管を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項５】
請求項２から４までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、蒸気タービン設備の復水系統に設けられる復水加熱器に、低圧タービンから蒸気を導く抽気配管を設け、この抽気配管に、排熱回収ボイラからの発生蒸気を導く配管を接続したことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラに低圧節炭器を設け、この低圧節炭器で加温された給水の一部もしくは全部を、復水配管に設けた脱気器の上流もしくは下流の給水または復水に戻す系統を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、復水配管に設けられた脱気器の下流側から復水器へ復水を戻す再循環ラインを設けることにより、給水の酸素濃度を制御する機能を有す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。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、復水器に内蔵型の脱気装置を設けることにより、給水の酸素濃度を制御する機能を有す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。
【請求項９】
請求項２から５までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、高圧タービンから排熱回収ボイラまたは燃焼式ボイラへ低温蒸気を導く分配管のいずれか一方または両方に、前記低温蒸気の分配比率を調整するための分配弁を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、系統全体の負荷をガスタービンにより、もしくはボイラにより、もしくはガスタービンとボイラとの協調により制御する制御機能を有す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。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラからの排ガスと燃焼式ボイラからの排ガスとを排出する１つの共通の煙突を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
【請求項１２】
請求項１から１０までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラからの排ガスを排出する煙突と、燃焼式ボイラからの排ガスを排出する煙突とを、それぞれ別に設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービン発電設備とガスタービン発電設備とを組合せたコンバインドサイクル発電プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、火力発電設備に対する高効率化のニーズは益々高まっているが、最近の特徴として、新規立地点の確保難と建設コストの低減ニーズから既設設備を利用した高効率システムの考案が望まれている。このようなプラントの高効率化のためには、発電システムをコンバインドサイクルシステムに改造するのが最も効果的であるといわれている。
【０００３】
従来、既設のコンベンショナル火力設備をコンバインドサイクルシステムに改造する手段として、図９に示す排気再燃方式のものと、図１０に示す廃熱回収方式とが知られている。
【０００４】
図９に示す排気再燃方式は、既設の蒸気タービン発電ユニットで使用する燃焼式ボイラをそのまま使用するものである。すなわち、既設の蒸気タービン発電ユニットＡは概略的に、蒸気タービン１および発電機２を備えた蒸気タービン発電設備３、蒸気タービン１に蒸気を供給するための燃焼式ボイラ４、蒸気タービン１からの排気を凝縮させる復水器５、および復水を燃焼式ボイラ４に供給する復水ポンプ６等を備えている。これに追設するガスタービン発電ユニットＢは、燃焼器７、ガスタービン８、発電機９等からなるガスタービン発電設備１０を備えている。そして、ガスタービン８から排出される酸素および未燃焼の燃料をまだ十分に含んだ高温ガスを、燃焼式ボイラ４の火炉にボイラ燃焼用空気として導入し、燃料ａを燃焼させ、燃焼後の排ガスを煙突１１から排出する。この排気再燃焼方式の特徴は、ボイラ効率を上げるとともに、ボイラ排ガスとボイラ給水との熱交換を行なうことにより、ボイラ排ガスの熱回収を図れることにある。
【０００５】
一方、図１０に示す排熱回収方式は、既設の蒸気タービン発電ユニットで使用する燃焼式ボイラに代えて排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１２を設置し、ガスタービン８からの排ガスにより既設蒸気タービン発電ユニットにおける蒸気発生を行なわせるものである。なお、図１０において、排熱回収ボイラ１２以外の構成部分は図１０と同様としたので、図９と同一の符号を付して説明を省略する。この排熱回収方式の特徴は、ガスタービン８から排出される高温ガスを排熱回収ボイラ１２に導いて蒸気を発生させ、発生した蒸気により蒸気タービン１を駆動することにある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した各方式にはそれぞれ問題がある。
【０００７】
図９に示した排気再燃方式では、効率向上値が相対値で５％程度と低い。例えば、５００ＭＷの既設ボイラ・タービン設備に１３００℃級の２４０ＭＷガスタービンを１台設置し、同一のプラント出力のコンバインド発電システムに改造を行なう場合を想定する。ここで、既設プラントの熱効率は４０％とする。このような条件で排気再燃方式に改造した場合には、追設ガスタービンと既設蒸気タービンとによって、プラント出力は５００ＭＷを確保できるが、効率は４２％程度であり、相対値で約５％程度の効率向上しか得られない。
【０００８】
一方、図１０に示した排気回収方式に改造した場合は、出力が小さく、また既設のボイラ・タービン設備単独での運転ができないという問題がある。すなわち、追設のガスタービン、追設の排熱回収ボイラ、および既設の蒸気タービンによって系統が構成され、既設の燃焼式ボイラは撤去される。この場合、効率は約５０％と相対値で２５％アップするが、出力は３８０ＭＷ程度しか確保することができず、３０％ほど出力が減少する。また、既設のボイラ・タービン設備単独での運転ができないため、ガスタービンの定期検査中は発電を行なうことができない。さらに、既設の燃焼式ボイラの燃料には石炭や重油等が適用され、これらの燃料を使い続けた場合には、高効率化および低コスト化等のニーズに対応することができない。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、既設の蒸気タービン発電設備にコンバインドサイクル化改造を行なう場合、改造前と同等のプラント出力を確保しつつ、大幅な効率向上が図れ、かつ既存の燃焼式ボイラおよび蒸気タービンを使用した既設の単独運転を行なうこともできるコンバインドサイクル発電プラントを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に係る発明では、ガスタービン発電設備と、このガスタービン発電設備の排ガスを導入する排熱回収ボイラと、前記ガスタービン発電設備とは別軸に設けられた蒸気タービン発電設備と、この蒸気タービン発電設備に蒸気を供給する燃焼式ボイラとを備えたコンバインドサイクル発電プラントであって、前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラで発生した蒸気をこれら各ボイラから導かれた互いに合流する蒸気配管により前記蒸気タービンに導入する系統と、前記蒸気タービン発電設備に設けられた復水器の下流側配管を分岐して、その復水器で凝縮された復水を前記排熱回収ボイラおよび前記燃焼式ボイラにそれぞれ給水する系統とを有し、前記排熱回収ボイラおよび前記燃焼式ボイラから蒸気タービンへの蒸気配管と、前記復水器の下流側配管から前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラへ分岐する給水配管にそれぞれ弁を設けることにより、前記両ボイラの発生蒸気を用いた前記ガスタービン発電設備および前記蒸気タービン発電設備の同時発電運転と、前記燃焼式ボイラを停止し前記排熱回収ボイラの発生蒸気のみを用いた前記ガスタービン発電設備および蒸気タービン発電設備の同時発電運転と、前記ガスタービンを停止し前記燃焼式ボイラの発生蒸気のみを用いた前記蒸気タービン発電設備のみの単独発電運転との、３種類の運転パターンを選択可能としたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラントを提供する。
【００１１】
請求項２に係る発明では、ガスタービン発電設備と、このガスタービン発電設備の排ガスを導入する排熱回収ボイラと、前記ガスタービン発電設備とは別軸に設けられた高、中低圧タービンを有する蒸気タービン発電設備と、この蒸気タービン発電設備に蒸気を供給する燃焼式ボイラとを備えたコンバインドサイクル発電プラントであって、前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラで発生した主蒸気をこれら各ボイラから導かれた互いに合流する蒸気配管により前記蒸気タービン設備の高圧タービンに導入する系統と、前記高圧タービンで仕事をした後の低温蒸気を分配管により前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラに分配供給し、その各ボイラにより高温再熱蒸気とした後に前記中低圧タービンに統合して供給する系統と、前記蒸気タービン発電設備に設けられた復水器の下流側配管を分岐して、その復水器で凝縮された復水を前記排熱回収ボイラおよび前記燃焼式ボイラにそれぞれ給水する系統とを有す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を提供する。
【００１２】
請求項３に係る発明では、請求項２記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラから蒸気タービンへの蒸気配管と、前記復水器の下流側配管から前記排熱回収ボイラおよび燃焼式ボイラへ分岐する給水配管にそれぞれ弁を設けることにより、前記両ボイラの発生蒸気を用いたガスタービン発電設備および蒸気タービン発電設備の同時発電運転と、前記燃焼式ボイラを停止し前記排熱回収ボイラの発生蒸気のみを用いた前記ガスタービン発電設備および蒸気タービン発電設備の同時発電運転と、前記ガスタービンを停止し前記燃焼式ボイラの発生蒸気のみを用いた前記蒸気タービン発電設備のみの単独発電運転との、３種類の運転パターンを選択可能としたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラントを提供する。
【００１３】
請求項４に係る発明では、請求項２又は３記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラからの発生蒸気を蒸気タービン設備の低圧タービンの入口もしくはその途中段落、または中圧タービンの途中段落に導く蒸気配管を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラントを提供する。
【００１４】
請求項５に係る発明では、請求項２から４までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、蒸気タービン設備の復水系統に設けられる復水加熱器に、低圧タービンから蒸気を導く抽気配管を設け、この抽気配管に、排熱回収ボイラからの発生蒸気を導く配管を接続したことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラントを提供する。
【００１５】
請求項６に係る発明では、請求項１から５までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラに低圧節炭器を設け、この低圧節炭器で加温された給水の一部もしくは全部を、復水配管に設けた脱気器の上流もしくは下流の給水または復水に戻す系統を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラントを提供する。
【００１６】
請求項７に係る発明では、請求項１から６までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、復水配管に設けられた脱気器の下流側から復水器へ復水を戻す再循環ラインを設けることにより、給水の酸素濃度を制御する機能を有す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を提供する。
【００１７】
請求項８に係る発明では、請求項１から７までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、復水器に内蔵型の脱気装置を設けることにより、給水の酸素濃度を制御する機能を有す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を提供する。
【００１８】
請求項９に係る発明では、請求項２から５までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、高圧タービンから排熱回収ボイラまたは燃焼式ボイラへ低温蒸気を導く分配管のいずれか一方または両方に、前記低温蒸気の分配比率を調整するための分配弁を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラントを提供する。
【００１９】
請求項１０に係る発明では、請求項１から９までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、系統全体の負荷をガスタービンにより、もしくはボイラにより、もしくはガスタービンとボイラとの協調により制御する制御機能を有す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を提供する。
【００２０】
請求項１１に係る発明では、請求項１から１０までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラからの排ガスと燃焼式ボイラからの排ガスとを排出する１つの共通の煙突を設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラントを提供する。
【００２１】
請求項１２に係る発明では、請求項１から１０までのいずれかに記載のコンバインドサイクル発電プラントにおいて、排熱回収ボイラからの排ガスを排出する煙突と、燃焼式ボイラからの排ガスを排出する煙突とを、それぞれ別に設けたことを特徴とするコンバインドサイクル発電プラントを提供する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。
【００２３】
第１実施形態（図１）
図１は本発明の第１実施形態を示す系統構成図である。
【００２４】
この図１に示すように、本実施形態のコンバインドサイクル発電プラントは、既設の蒸気タービン発電ユニットＡにガスタービン発電ユニットＢを追設したものである。蒸気タービン発電ユニットＡは、蒸気タービン２１および発電機２２からなる蒸気タービン発電設備２３を備え、蒸気タービン２１は例えば高圧タービン２４と低圧タービン２５とによる２段構成としてある。
【００２５】
高圧タービン２４には燃焼式ボイラ２６から蒸気配管２７を介して蒸気が供給され、蒸気は高圧タービン２４、低圧タービン２５を通過して膨張する間に発電機２２を回転駆動させる仕事をし、その後復水器２８で凝縮される。復水器２８には復水配管２９を介して復水ポンプ３０および図示省略の復水加熱器、脱気器等が接続され、復水はこれらの復水系を経て給水配管３１から燃焼式ボイラ２６へと循環する。燃焼式ボイラ２６では燃料燃焼により蒸気タービン用蒸気が発生し、燃焼排ガスは図示しない浄化装置を経て煙突３２より排出される。
【００２６】
一方、追設されるガスタービン発電ユニットＢは、ガスタービン発電設備３３としてガスタービン３４、燃焼器３４ａ、空気圧縮機３４ｂおよび発電機３５等を備える。ガスタービン発電設備３３から排出される燃焼排ガスは、排ガス配管３６を介して排熱回収ボイラ３７に送られ、ここで給水との熱交換により蒸気発生に供された後、図示しない浄化装置を経て煙突から排出される。
【００２７】
本実施形態では、復水器２８の下流側配管が二手に分岐し、その分岐した一方の配管が排熱回収ボイラ３７に給水を行なうための給水配管３８とされ、他方の配管は燃焼式ボイラへの給水配管３１とされている。また、排熱回収ボイラ３７からの蒸気配管３９と燃焼式ボイラ２６からの蒸気配管２７とは、互いに統合されて高圧タービン２４に導かれている。
【００２８】
そして、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６からの発生蒸気が蒸気タービン２１に供給されて仕事をした後、復水器２８で凝縮されて復水ポンプ３０で昇圧され、その昇圧された復水が再び排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に循環されるようになっている。
【００２９】
また、給水配管３１，３８および蒸気配管２７，３９には、それぞれ仕切弁４０，４１，４２，４３が設けられ、これらの仕切弁４０，４１，４２，４３の開閉により蒸気タービン２１に供給される蒸気の流れおよびボイラ給水の流れを切換えることができるようになっている。
【００３０】
例えば、全ての仕切弁４０，４１，４２，４３を開とすれば、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６の両方の発生蒸気が蒸気タービン２１に供給でき、ガスタービン発電設備３３および蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００３１】
また、燃焼式ボイラ２６を停止し、燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を閉とする一方、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管３９の仕切弁４３を開とすることにより、ガスタービン発電設備３３と排熱回収ボイラ３７の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００３２】
さらに、ガスタービン発電設備３３を停止し、前記と逆に燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を開とし、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を閉とすることにより、燃焼式ボイラ３１の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備３３のみの単独発電運転が行なえる。
【００３３】
以上の本実施形態によれば、燃焼式ボイラ２６を備えた既設の蒸気タービンユニットＡの当該燃焼式ボイラ２６を設置したままで、排熱回収ボイラ３７を備えたガスタービン発電ユニットＢを追加するとともに、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６で発生した蒸気をこれら各ボイラ３７，２６から導かれた互いに合流する蒸気配管２７，３９により蒸気タービン２１に導入する系統を有し、かつ復水器２８の下流側配管を分岐して、その復水器２８出口側に接続された復水ポンプ３０により昇圧された復水を排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６にそれぞれ給水する系統を有するものとしたことにより、従来の排気再燃方式のものに比して効率を大幅に高めることができ、かつ改造前と同等のプラント出力を確保することができる。
【００３４】
しかも、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６から蒸気タービン２１への蒸気配管３９，２７と、復水器２８から排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６への給水配管３８，３１にそれぞれ仕切弁４０，４１，４２，４３を設けることにより、両ボイラ３７，２６の発生蒸気を用いたガスタービン発電ユニットＢおよび蒸気タービン発電ユニットＡの同時発電運転と、燃焼式ボイラ２６を停止し排熱回収ボイラ３７の発生蒸気のみを用いたガスタービン発電ユニットＢおよび蒸気タービン発電ユニットＡの同時発電運転と、ガスタービン３４を停止し燃焼式ボイラ２６の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電ユニットＡのみの単独発電運転等が選択でき、必要に応じて種々のパターン運転が行なえる。特に従来の排気回収方式では得ることができなかった、既設プラントの単独運転も可能となる効果も奏される。
【００３５】
第２実施形態（図２）
図２は本発明の第２実施形態を示す系統構成図である。なお、第１実施形態と同様の構成部分には、図１と同一の符号を使用する。
【００３６】
このコンバインドサイクル発電プラントも、図２に示すように、既設の蒸気タービン発電ユニットＡにガスタービン発電ユニットＢを追設したものである。蒸気タービン発電ユニットＡは、蒸気タービン２１および発電機２２からなる蒸気タービン発電設備２３を備え、蒸気タービン２１は例えば低圧タービン２４、中圧タービン４４および高圧タービン２５による３段構成としてある。
【００３７】
低圧タービン２１には燃焼式ボイラ２６から蒸気配管２７を介して主蒸気が供給され、主蒸気は高圧タービン２４、低圧タービン２５を通過して膨張する間に発電機２２を回転駆動させる仕事をし、復水器２８で凝縮される。復水器２８には復水配管２９が接続され、復水配管には復水ポンプ３０、グランド蒸気復水器４５、低圧復水加熱器４６および脱気器４７等が設けられ、これにより復水系が構成されている。復水系には給水配管３１が接続され、この給水配管３１には給水ポンプ４８および高圧給水加熱器４９等が設けられている。そして、復水は給水配管３１から燃焼式ボイラ２６へと循環する。燃焼式ボイラ２６では燃料燃焼により蒸気タービン用蒸気が発生し、燃焼排ガスは図示しない浄化装置を経て煙突３２より排出される。
【００３８】
一方、追設されるガスタービン発電ユニットＢは、ガスタービン発電設備３３としてガスタービン３４、燃焼器３４ａ、空気圧縮機３４ｂおよび発電機３５等を備える。ガスタービン発電設備３３から排出される燃焼排ガスは、排ガス配管３６を介して排熱回収ボイラ３７に送られ、ここで給水との熱交換により蒸気発生に供された後、図示しない浄化装置を経て煙突から排出される。排熱回収ボイラ３７には高圧ドラム５０、低圧ドラム５１、脱硝装置５２等が設けられ、排ガス流入側から高圧過熱器５３、高圧再熱器５４、高圧節炭器５５、低圧再熱器５６および低圧節炭器５７等が設けられている。
【００３９】
本実施形態では、復水器２８の下流側配管が二手に分岐し、その分岐した一方の配管が排熱回収ボイラ３７に給水を行なうための給水配管３８とされ、低圧節炭器５７に接続されている。この排熱回収ボイラ３７への給水配管３８には給水ポンプ５８が設けられるとともに、給水配管３８は給水ポンプ５８部位で分岐し、分岐した配管５９は例えば低圧再熱器５６に連結されている。なお、分岐した他方の配管は、燃焼式ボイラ２６への前述した給水配管３１とされている。
【００４０】
また、排熱回収ボイラ３７からの蒸気配管３９と燃焼式ボイラ２６からの蒸気配管２７とは、互いに統合されて高圧タービン２４に導かれている。
【００４１】
そして、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６からの発生蒸気が蒸気タービン２１に供給されて仕事をした後、復水器２８で凝縮されて復水ポンプ３０で昇圧され、その昇圧された復水が再び排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に循環されるようになっている。
【００４２】
また、給水配管３１，３８および蒸気配管２７，３８には、それぞれ仕切弁４０，４１，４２，４３が設けられ、これらの仕切弁４０，４１，４２，４３の開閉により蒸気タービン２１に供給される蒸気の流れおよびボイラ給水の流れを切換えることができるようになっている。
【００４３】
例えば、全ての仕切弁４０，４１，４２，４３を開とすれば、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６の両方の発生蒸気が蒸気タービン２１に供給でき、ガスタービン発電設備３３および蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００４４】
また、燃焼式ボイラ２６を停止し、燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を閉とする一方、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を開とすることにより、ガスタービン発電設備３３と排熱回収ボイラ３７の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００４５】
さらに、ガスタービン発電設備３３を停止し、前記と逆に燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を開とし、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を閉とすることにより、燃焼式ボイラ３１の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備３３のみの単独発電運転が行なえる。
【００４６】
また、本実施形態では、高圧タービン２４で仕事をした後の低温蒸気を分配する分配管６０，６１が設けられ、これらの分配管６０，６１により、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に低温蒸気が分配供給するようになっている。これらの分配管６０，６１には、低温蒸気の分配比率を調整するための分配弁６２，６３が設けられている。各分配管６０，６１からの低温蒸気は、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に主蒸気系と異なる経路で導入されることにより高温蒸気となった後には、それぞれ分配弁６４ａ，６５ａを有する蒸気配管６４，６５により各ボイラ３７，２６から送出され、両蒸気配管６４，６５の統合により合流して、例えば中圧タービン４４に供給されるようになっている。このように分配弁６２，６３を設けたことにより、排熱回収ボイラの主蒸気流量と、排熱回収ボイラ３７に流入する低温蒸気流量を等しく制御し、通常のボイラにおける主蒸気流量と再熱蒸気流量とのバランスを既設の蒸気タービン発電設備の運転時のそれと同等とすることが可能となる。
【００４７】
また、系統全体の負荷を制御するため図示しないが制御装置が設けられている。この制御装置では、負荷をガスタービン３４により、もしくは各ボイラ２６，３７により、もしくはガスタービン３４と各ボイラ２６，３７との協調により制御する制御機能を有する。すなわち、系統全体の負荷について、ガスタービン３４の燃料投入量の制御、ガスタービン３４の出力、または排熱回収ボイラ３７の発生蒸気量を変化させることにより制御することができる。また、燃焼式ボイラ２６の燃料投入量を制御し、燃焼式ボイラの発生蒸気量を変化させること、またはガスタービン３４および燃焼式ボイラ２６の両方の燃料投入量を制御することにより負荷制御を行なうこともできる。
【００４８】
さらに、復水器２８の内部には、図示しない脱気装置として脱気トレイおよび復水再循環系統が設けられている。この脱気装置で復水の脱気を行なうことにより、給水の酸素濃度を制御することができる。なお、復水器内蔵型の脱気装置として、ホットウェルでの蒸気バブリングを行なってもよい。
【００４９】
以上の本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、大幅な効率向上、プラント出力の改造前と同等の確保、既設の蒸気タービン発電ユニットでの単独運転も可能となり、その他の前記効果が奏されることに加え、下記の効果が奏される。
【００５０】
即ち低温再熱蒸気の分配比率を調整するための分配弁６２，６３を排熱回収ボイラ３７への分配ラインもしくは燃焼式ボイラ２６への分配ラインまたはその両方に設けることにより、排熱回収ボイラ３７の主蒸気流量と、排熱回収ボイラ３７に流入する低温再熱蒸気流量を等しく制御し、燃焼式ボイラ３７における主蒸気流量と再熱蒸気流量とのバランスを既設の蒸気タービン発電設備の運転時のそれと同等とすることができる。
【００５１】
また、系統全体の負荷について、ガスタービン３４の燃料投入量の制御、ガスタービン３４の出力、または排熱回収ボイラ３７の発生蒸気量を変化させることにより制御することができる。
【００５２】
さらに、脱気装置で復水の脱気を行なうことにより、給水の酸素濃度を制御することができる。
【００５３】
第３実施形態（図３）
図３は本発明の第３実施形態を示す系統構成図である。
【００５４】
このコンバインドサイクル発電プラントも、図３に示すように、既設の蒸気タービン発電ユニットＡにガスタービン発電ユニットＢを追設したものである。蒸気タービン発電ユニットＡは、蒸気タービン２１および発電機２２からなる蒸気タービン発電設備２３を備え、蒸気タービン２１は例えば低圧タービン２４、中圧タービン４４および高圧タービン２５による３段構成としてある。
【００５５】
低圧タービン２１には燃焼式ボイラ２６から蒸気配管２７を介して主蒸気が供給され、主蒸気は高圧タービン２４、低圧タービン２５を通過して膨張する間に発電機２２を回転駆動させる仕事をし、復水器２８で凝縮される。復水器２８には復水配管２９が接続され、復水配管には復水ポンプ３０、グランド蒸気復水器４５、低圧復水加熱器４６および脱気器４７等が設けられ、これにより復水系が構成されている。復水系には給水配管３１が接続され、この給水配管３１には給水ポンプ４８および高圧給水加熱器４９等が設けられている。そして、復水は給水配管３１から燃焼式ボイラ２６へと循環する。燃焼式ボイラ２６では燃料燃焼により蒸気タービン用蒸気が発生し、燃焼排ガスは図示しない浄化装置を経て煙突３２より排出される。
【００５６】
一方、追設されるガスタービン発電ユニットＢは、ガスタービン発電設備３３としてガスタービン３４、燃焼器３４ａ、空気圧縮機３４ｂおよび発電機３５等を備える。ガスタービン発電設備３３から排出される燃焼排ガスは、排ガス配管３６を介して排熱回収ボイラ３７に送られ、ここで給水との熱交換により蒸気発生に供された後、図示しない浄化装置を経て煙突から排出される。排熱回収ボイラ３７には高圧ドラム５０、中圧ドラム５１ａ，低圧ドラム５１、脱硝装置５２等が設けられ、排ガス流入側から高圧過熱器５３、高圧再熱器５４、高圧蒸発器５５ａ、低圧再熱器５６および低圧節炭器５７等が設けられている。
【００５７】
本実施形態では、復水器２８の下流側配管が二手に分岐し、その分岐した一方の配管が排熱回収ボイラ３７に給水を行なうための給水配管３８とされ、低圧節炭器５７に接続されている。この排熱回収ボイラ３７への給水配管３８には給水ポンプ５８が設けられるとともに、給水配管３８は給水ポンプ５８部位で分岐し、分岐した配管５９は例えば低圧再熱器５６に連結されている。なお、分岐した他方の配管は、燃焼式ボイラ２６への前述した給水配管３１とされている。
【００５８】
また、排熱回収ボイラ３７からの蒸気配管３９と燃焼式ボイラ２６からの蒸気配管２７とは、互いに統合されて高圧タービン２４に導かれている。
【００５９】
そして、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６からの発生蒸気が蒸気タービン２１に供給されて仕事をした後、復水器２８で凝縮されて復水ポンプ３０で昇圧され、その昇圧された復水が再び排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に循環されるようになっている。
【００６０】
また、給水配管３１，３８および蒸気配管２７，３８には、それぞれ仕切弁４０，４１，４２，４３が設けられ、これらの仕切弁４０，４１，４２，４３の開閉により蒸気タービン２１に供給される蒸気の流れおよびボイラ給水の流れを切換えることができるようになっている。
【００６１】
例えば、全ての仕切弁４０，４１，４２，４３を開とすれば、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６の両方の発生蒸気が蒸気タービン２１に供給でき、ガスタービン発電設備３３および蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００６２】
また、燃焼式ボイラ２６を停止し、燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を閉とする一方、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を開とすることにより、ガスタービン発電設備３３と排熱回収ボイラ３７の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００６３】
さらに、ガスタービン発電設備３３を停止し、前記と逆に燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を開とし、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を閉とすることにより、燃焼式ボイラ３１の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備３３のみの単独発電運転が行なえる。
【００６４】
また、本実施形態では、高圧タービン２４で仕事をした後の低温蒸気を分配する分配管６０，６１が設けられ、これらの分配管６０，６１により、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に低温蒸気が分配供給するようになっている。これらの分配管６０，６１には、低温蒸気の分配比率を調整するための分配弁６２，６３が設けられている。各分配管６０，６１からの低温蒸気は、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に主蒸気系と異なる経路で導入されることにより高温蒸気となった後には、それぞれ分配弁６４ａ，６５ａを有する蒸気配管６４，６５により各ボイラ３７，２６から送出され、両蒸気配管６４，６５の統合により合流して、例えば中圧タービン４４に供給されるようになっている。このように分配弁６２，６３を設けたことにより、排熱回収ボイラの主蒸気流量と、排熱回収ボイラ３７に流入する低温蒸気流量を等しく制御し、通常のボイラにおける主蒸気流量と再熱蒸気流量とのバランスを既設の蒸気タービン発電設備の運転時のそれと同等とすることが可能となる。
【００６５】
また、系統全体の負荷を制御するため図示しないが制御装置が設けられている。この制御装置では、負荷をガスタービン３４により、もしくは各ボイラ２６，３７により、もしくはガスタービン３４と各ボイラ２６，３７との協調により制御する制御機能を有する。すなわち、系統全体の負荷について、ガスタービン３４の燃料投入量の制御、ガスタービン３４の出力、または排熱回収ボイラ３７の発生蒸気量を変化させることにより制御することができる。また、燃焼式ボイラ２６の燃料投入量を制御し、燃焼式ボイラの発生蒸気量を変化させること、またはガスタービン３４および燃焼式ボイラ２６の両方の燃料投入量を制御することにより負荷制御を行なうこともできる。
【００６６】
さらに、復水器２８の内部には、図示しない脱気装置として脱気トレイおよび復水再循環系統が設けられている。この脱気装置で復水の脱気を行なうことにより、給水の酸素濃度を制御することができる。なお、復水器内蔵型の脱気装置として、ホットウェルでの蒸気バブリングを行なってもよい。
【００６７】
さらにまた、本実施形態では、排熱回収ボイラ３７の低圧ドラム５１ａにて発生した蒸気を、蒸気タービン２１の低圧タービン２５の入口に導く蒸気配管６６が設けられている。なお、この蒸気配管６６の接続先は、低圧タービン２５の途中段落、または中圧タービン４４の途中段落等としてもよい。
【００６８】
このように、排熱回収ボイラ３７の低圧ドラム５１ａにて発生した蒸気を低圧タービン２５入口等に導くことにより、蒸気タービン２１の効率を向上することができる。
【００６９】
以上の本実施形態によれば、第１、第２実施形態と同様に、大幅な効率向上、プラント出力の改造前と同等の確保、既設の蒸気タービン発電ユニットでの単独運転も可能となり、その他の前記効果が奏されることに加え、下記の効果が奏される。
【００７０】
即ち排熱回収ボイラ３７の低圧ドラム５１ａにて発生した蒸気を低圧タービン２５入口等に導くことにより、蒸気タービン２１の効率を向上することができる。
【００７１】
第４実施形態（図４）
図４は本発明の第４実施形態を示す系統構成図である。
【００７２】
このコンバインドサイクル発電プラントも、図４に示すように、既設の蒸気タービン発電ユニットＡにガスタービン発電ユニットＢを追設したものである。蒸気タービン発電ユニットＡは、蒸気タービン２１および発電機２２からなる蒸気タービン発電設備２３を備え、蒸気タービン２１は例えば低圧タービン２４、中圧タービン４４および高圧タービン２５による３段構成としてある。
【００７３】
低圧タービン２１には燃焼式ボイラ２６から蒸気配管２７を介して主蒸気が供給され、主蒸気は高圧タービン２４、低圧タービン２５を通過して膨張する間に発電機２２を回転駆動させる仕事をし、復水器２８で凝縮される。復水器２８には復水配管２９が接続され、復水配管には復水ポンプ３０、グランド蒸気復水器４５、低圧復水加熱器４６および脱気器４７等が設けられ、これにより復水系が構成されている。復水系には給水配管３１が接続され、この給水配管３１には給水ポンプ４８および高圧給水加熱器４９等が設けられている。そして、復水は給水配管３１から燃焼式ボイラ２６へと循環する。燃焼式ボイラ２６では燃料燃焼により蒸気タービン用蒸気が発生し、燃焼排ガスは図示しない浄化装置を経て煙突３２より排出される。
【００７４】
一方、追設されるガスタービン発電ユニットＢは、ガスタービン発電設備３３としてガスタービン３４、燃焼器３４ａ、空気圧縮機３４ｂおよび発電機３５等を備える。ガスタービン発電設備３３から排出される燃焼排ガスは、排ガス配管３６を介して排熱回収ボイラ３７に送られ、ここで給水との熱交換により蒸気発生に供された後、図示しない浄化装置を経て煙突から排出される。排熱回収ボイラ３７には高圧ドラム５０、中圧ドラム５１ａ，低圧ドラム５１、脱硝装置５２等が設けられ、排ガス流入側から高圧過熱器５３、高圧再熱器５４、高圧蒸発器５５ａ、低圧再熱器５６および低圧節炭器５７等が設けられている。
【００７５】
本実施形態では、復水器２８の下流側配管が二手に分岐し、その分岐した一方の配管が排熱回収ボイラ３７に給水を行なうための給水配管３８とされ、給水予熱器５７に接続されている。この排熱回収ボイラ３７への給水配管３８には給水ポンプ５８が設けられるとともに、給水配管３８は給水ポンプ５８部位で分岐し、分岐した配管５９は例えば節炭器５６に連結されている。なお、分岐した他方の配管は、燃焼式ボイラ２６への前述した給水配管３１とされている。
【００７６】
また、排熱回収ボイラ３７からの蒸気配管３９と燃焼式ボイラ２６からの蒸気配管２７とは、互いに統合されて高圧タービン２４に導かれている。
【００７７】
そして、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６からの発生蒸気が蒸気タービン２１に供給されて仕事をした後、復水器２８で凝縮されて復水ポンプ３０で昇圧され、その昇圧された復水が再び排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に循環されるようになっている。
【００７８】
また、給水配管３１，３８および蒸気配管２７，３８には、それぞれ仕切弁４０，４１，４２，４３が設けられ、これらの仕切弁４０，４１，４２，４３の開閉により蒸気タービン２１に供給される蒸気の流れおよびボイラ給水の流れを切換えることができるようになっている。
【００７９】
例えば、全ての仕切弁４０，４１，４２，４３を開とすれば、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６の両方の発生蒸気が蒸気タービン２１に供給でき、ガスタービン発電設備３３および蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００８０】
また、燃焼式ボイラ２６を停止し、燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を閉とする一方、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を開とすることにより、ガスタービン発電設備３３と排熱回収ボイラ３７の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００８１】
さらに、ガスタービン発電設備３３を停止し、前記と逆に燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を開とし、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を閉とすることにより、燃焼式ボイラ３１の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備３３のみの単独発電運転が行なえる。
【００８２】
また、本実施形態では、高圧タービン２４で仕事をした後の低温再熱蒸気を分配する分配管６０，６１が設けられ、これらの分配管６０，６１により、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に低温再熱蒸気が分配供給するようになっている。これらの分配管６０，６１には、低温再熱蒸気の分配比率を調整するための分配弁６２，６３が設けられている。各分配管６０，６１からの低温再熱蒸気は、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に主蒸気系と異なる経路で導入され、通過により高温再熱蒸気となった後には、それぞれ分配弁６４ａ，６５ａを有する蒸気配管６４，６５により各ボイラ３７，２６から送出され、両蒸気配管６４，６５の統合により合流して、例えば中圧タービン４４に供給されるようになっている。このように分配弁６２，６３を設けたことにより、排熱回収ボイラの主蒸気流量と、排熱回収ボイラ３７に流入する低温再熱蒸気流量を等しく制御し、通常のボイラにおける主蒸気流量と再熱蒸気流量とのバランスを既設の蒸気タービン発電設備の運転時のそれと同等とすることが可能となる。
【００８３】
また、系統全体の負荷を制御するため図示しないが制御装置が設けられている。この制御装置では、負荷をガスタービン３４により、もしくは各ボイラ２６，３７により、もしくはガスタービン３４と各ボイラ２６，３７との協調により制御する制御機能を有する。すなわち、系統全体の負荷について、ガスタービン３４の燃料投入量の制御、ガスタービン３４の出力、または排熱回収ボイラ３７の発生蒸気量を変化させることにより制御することができる。また、燃焼式ボイラ２６の燃料投入量を制御し、燃焼式ボイラの発生蒸気量を変化させること、またはガスタービン３４および燃焼式ボイラ２６の両方の燃料投入量を制御することにより負荷制御を行なうこともできる。
【００８４】
さらに、復水器２８の内部には、図示しない脱気装置として脱気トレイおよび復水再循環系統が設けられている。この脱気装置で復水の脱気を行なうことにより、給水の酸素濃度を制御することができる。なお、復水器内蔵型の脱気装置として、ホットウェルでの蒸気バブリングを行なってもよい。
【００８５】
さらにまた、本実施形態では、復水系統に設けられる復水加熱器としての低圧給水加熱器４６に、低圧タービン２５から蒸気を導く抽気配管６７ａが設けられ、この抽気配管６７ａに、排熱回収ボイラ３７の低圧ドラムにて発生した蒸気を導く蒸気配管６７が接続されている。
【００８６】
このように、排熱回収ボイラ３７の低圧ドラム５１ａにて発生した蒸気を低圧給水加熱器４６に、蒸気配管６７および抽気配管６７ａを介して導くことにより、低圧給水加熱器４６の効率を向上することができる。
【００８７】
以上の本実施形態によれば、第１〜第３実施形態と同様に、大幅な効率向上、プラント出力の改造前と同等の確保、既設の蒸気タービン発電ユニットでの単独運転も可能となり、その他の前記効果が奏されることに加え、下記の効果が奏される。
【００８８】
即ち排熱回収ボイラ３７の低圧ドラム５１ａにて発生した蒸気を低圧給水加熱器４に、蒸気配管６７および抽気配管６７ａを介して導くことにより、低圧給水加熱器４６の効率を向上することができる。
【００８９】
第５実施形態（図５）
図５は本発明の第５実施形態を示す系統構成図である。
【００９０】
このコンバインドサイクル発電プラントも、図５に示すように、既設の蒸気タービン発電ユニットＡにガスタービン発電ユニットＢを追設したものである。蒸気タービン発電ユニットＡは、蒸気タービン２１および発電機２２からなる蒸気タービン発電設備２３を備え、蒸気タービン２１は例えば低圧タービン２４、中圧タービン４４および高圧タービン２５による３段構成としてある。
【００９１】
低圧タービン２１には燃焼式ボイラ２６から蒸気配管２７を介して主蒸気が供給され、主蒸気は高圧タービン２４、低圧タービン２５を通過して膨張する間に発電機２２を回転駆動させる仕事をし、復水器２８で凝縮される。復水器２８には復水配管２９が接続され、復水配管には復水ポンプ３０、グランド蒸気復水器４５、低圧復水加熱器４６および脱気器４７等が設けられ、これにより復水系が構成されている。復水系には給水配管３１が接続され、この給水配管３１には給水ポンプ４８および高圧給水加熱器４９等が設けられている。そして、復水は給水配管３１から燃焼式ボイラ２６へと循環する。燃焼式ボイラ２６では燃料燃焼により蒸気タービン用蒸気が発生し、燃焼排ガスは図示しない浄化装置を経て煙突３２より排出される。
【００９２】
一方、追設されるガスタービン発電ユニットＢは、ガスタービン発電設備３３としてガスタービン３４、燃焼器３４ａ、空気圧縮機３４ｂおよび発電機３５等を備える。ガスタービン発電設備３３から排出される燃焼排ガスは、排ガス配管３６を介して排熱回収ボイラ３７に送られ、ここで給水との熱交換により蒸気発生に供された後、図示しない浄化装置を経て煙突から排出される。排熱回収ボイラ３７には高圧ドラム５０、低圧ドラム５１、脱硝装置５２等が設けられ、排ガス流入側から高圧過熱器５３、高圧再熱器５４、高圧設定器５５、低圧再熱器５６および低圧節炭器５７等が設けられている。
【００９３】
本実施形態では、復水器２８の下流側配管が二手に分岐し、その分岐した一方の配管が排熱回収ボイラ３７に給水を行なうための給水配管３８とされ、低圧節炭器５７に接続されている。この排熱回収ボイラ３７への給水配管３８には給水ポンプ５８が設けられるとともに、給水配管３８は給水ポンプ５８部位で分岐し、分岐した配管５９は例えば低圧再熱器５６に連結されている。なお、分岐した他方の配管は、燃焼式ボイラ２６への前述した給水配管３１とされている。
【００９４】
また、排熱回収ボイラ３７からの蒸気配管３９と燃焼式ボイラ２６からの蒸気配管２７とは、互いに統合されて高圧タービン２４に導かれている。
【００９５】
そして、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６からの発生蒸気が蒸気タービン２１に供給されて仕事をした後、復水器２８で凝縮されて復水ポンプ３０で昇圧され、その昇圧された復水が再び排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に循環されるようになっている。
【００９６】
また、給水配管３１，３８および蒸気配管２７，３８には、それぞれ仕切弁４０，４１，４２，４３が設けられ、これらの仕切弁４０，４１，４２，４３の開閉により蒸気タービン２１に供給される蒸気の流れおよびボイラ給水の流れを切換えることができるようになっている。
【００９７】
例えば、全ての仕切弁４０，４１，４２，４３を開とすれば、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６の両方の発生蒸気が蒸気タービン２１に供給でき、ガスタービン発電設備３３および蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００９８】
また、燃焼式ボイラ２６を停止し、燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を閉とする一方、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を開とすることにより、ガスタービン発電設備３３と排熱回収ボイラ３７の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【００９９】
さらに、ガスタービン発電設備３３を停止し、前記と逆に燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を開とし、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を閉とすることにより、燃焼式ボイラ３１の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備３３のみの単独発電運転が行なえる。
【０１００】
また、本実施形態では、高圧タービン２４で仕事をした後の低温蒸気を分配する分配管６０，６１が設けられ、これらの分配管６０，６１により、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に低温蒸気が分配供給するようになっている。これらの分配管６０，６１には、低温蒸気の分配比率を調整するための分配弁６２，６３が設けられている。各分配管６０，６１からの低温蒸気は、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に主蒸気系と異なる経路で導入されることにより高温蒸気となった後には、それぞれ分配弁６４ａ，６５ａを有する蒸気配管６４，６５により各ボイラ３７，２６から送出され、両蒸気配管６４，６５の統合により合流して、例えば中圧タービン４４に供給されるようになっている。このように分配弁６２，６３を設けたことにより、排熱回収ボイラの主蒸気流量と、排熱回収ボイラ３７に流入する低温蒸気流量を等しく制御し、通常のボイラにおける主蒸気流量と再熱蒸気流量とのバランスを既設の蒸気タービン発電設備の運転時のそれと同等とすることが可能となる。
【０１０１】
また、系統全体の負荷を制御するため図示しないが制御装置が設けられている。この制御装置では、負荷をガスタービン３４により、もしくは各ボイラ２６，３７により、もしくはガスタービン３４と各ボイラ２６，３７との協調により制御する制御機能を有する。すなわち、系統全体の負荷について、ガスタービン３４の燃料投入量の制御、ガスタービン３４の出力、または排熱回収ボイラ３７の発生蒸気量を変化させることにより制御することができる。また、燃焼式ボイラ２６の燃料投入量を制御し、燃焼式ボイラの発生蒸気量を変化させること、またはガスタービン３４および燃焼式ボイラ２６の両方の燃料投入量を制御することにより負荷制御を行なうこともできる。
【０１０２】
さらに、復水器２８の内部には、図示しない脱気装置として脱気トレイおよび復水再循環系統が設けられている。この脱気装置で復水の脱気を行なうことにより、給水の酸素濃度を制御することができる。なお、復水器内蔵型の脱気装置として、ホットウェルでの蒸気バブリングを行なってもよい。
【０１０３】
さらにまた、本実施形態では、排熱回収ボイラ３７に設けられた低圧節炭器５７で加温された給水の一部もしくは全部を、復水配管２９に設けた脱気器４７の上流側の復水または給水に戻す系統として、低圧節炭器５７と脱気器４７の上流側とを接続する給水管６８が設けられている。なお、この給水管６８の接続位置は、脱気器４７の下流側としてもよい。
【０１０４】
このように、低圧節炭器５７で加温された給水の一部もしくは全部を給水管６８を通して脱気器４７の上流または下流に戻すことにより、燃焼式ボイラ２６の効率を向上することができる。
【０１０５】
以上の本実施形態によれば、第１〜第４実施形態と同様に、大幅な効率向上、プラント出力の改造前と同等の確保、既設の蒸気タービン発電ユニットでの単独運転も可能となり、その他の前記効果が奏されることに加え、下記の効果が奏される。
【０１０６】
即ち低圧節炭器５７で加温された給水の一部もしくは全部を給水管６８を通して脱気器４７の上流または下流に戻すことにより、燃焼式ボイラ２６の効率を向上することができる。
【０１０７】
第６実施形態（図６）
図６は本発明の第６実施形態を示す系統構成図である。
【０１０８】
このコンバインドサイクル発電プラントにおいては、図６に示すように、既設の蒸気タービン発電ユニットＡにガスタービン発電ユニットＢを追設したものである。蒸気タービン発電ユニットＡは、蒸気タービン２１および発電機２２からなる蒸気タービン発電設備２３を備え、蒸気タービン２１は例えば低圧タービン２４、中圧タービン４４および高圧タービン２５による３段構成としてある。
【０１０９】
低圧タービン２１には燃焼式ボイラ２６から蒸気配管２７を介して主蒸気が供給され、主蒸気は高圧タービン２４、低圧タービン２５を通過して膨張する間に発電機２２を回転駆動させる仕事をし、復水器２８で凝縮される。復水器２８には復水配管２９が接続され、復水配管には復水ポンプ３０、グランド蒸気復水器４５、低圧復水加熱器４６および脱気器４７等が設けられ、これにより復水系が構成されている。復水系には給水配管３１が接続され、この給水配管３１には給水ポンプ４８および高圧給水加熱器４９等が設けられている。そして、復水は給水配管３１から燃焼式ボイラ２６へと循環する。燃焼式ボイラ２６では燃料燃焼により蒸気タービン用蒸気が発生し、燃焼排ガスは図示しない浄化装置を経て煙突３２より排出される。
【０１１０】
一方、追設されるガスタービン発電ユニットＢは、ガスタービン発電設備３３としてガスタービン３４、燃焼器３４ａ、空気圧縮機３４ｂおよび発電機３５等を備える。ガスタービン発電設備３３から排出される燃焼排ガスは、排ガス配管３６を介して排熱回収ボイラ３７に送られ、ここで給水との熱交換により蒸気発生に供された後、図示しない浄化装置を経て煙突から排出される。排熱回収ボイラ３７には高圧ドラム５０、低圧ドラム５１、脱硝装置５２等が設けられ、排ガス流入側から高圧過熱器５３、高圧再熱器５４、高圧節炭器５５、低圧再熱器５６および低圧節炭器５７等が設けられている。
【０１１１】
本実施形態では、復水器２８の下流側配管が二手に分岐し、その分岐した一方の配管が排熱回収ボイラ３７に給水を行なうための給水配管３８とされ、低圧節炭器５７に接続されている。この排熱回収ボイラ３７への給水配管３８には給水ポンプ５８が設けられるとともに、給水配管３８は給水ポンプ５８部位で分岐し、分岐した配管５９は例えば低圧再熱器５６に連結されている。なお、分岐した他方の配管は、燃焼式ボイラ２６への前述した給水配管３１とされている。
【０１１２】
また、排熱回収ボイラ３７からの蒸気配管３９と燃焼式ボイラ２６からの蒸気配管２７とは、互いに統合されて高圧タービン２４に導かれている。
【０１１３】
そして、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６からの発生蒸気が蒸気タービン２１に供給されて仕事をした後、復水器２８で凝縮されて復水ポンプ３０で昇圧され、その昇圧された復水が再び排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に循環されるようになっている。
【０１１４】
また、給水配管３１，３８および蒸気配管２７，３８には、それぞれ仕切弁４０，４１，４２，４３が設けられ、これらの仕切弁４０，４１，４２，４３の開閉により蒸気タービン２１に供給される蒸気の流れおよびボイラ給水の流れを切換えることができるようになっている。
【０１１５】
例えば、全ての仕切弁４０，４１，４２，４３を開とすれば、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６の両方の発生蒸気が蒸気タービン２１に供給でき、ガスタービン発電設備３３および蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【０１１６】
また、燃焼式ボイラ２６を停止し、燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を閉とする一方、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を開とすることにより、ガスタービン発電設備３３と排熱回収ボイラ３７の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備２３の同時発電運転が行なえる。
【０１１７】
さらに、ガスタービン発電設備３３を停止し、前記と逆に燃焼式ボイラ２６側の給水配管３１および蒸気配管２７の仕切弁４０，４２を開とし、排熱回収ボイラ３７側の給水配管３８の仕切弁４１および蒸気配管２７の仕切弁４３を閉とすることにより、燃焼式ボイラ３１の発生蒸気のみを用いた蒸気タービン発電設備３３のみの単独発電運転が行なえる。
【０１１８】
また、本実施形態では、高圧タービン２４で仕事をした後の低温蒸気を分配する分配管６０，６１が設けられ、これらの分配管６０，６１により、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に低温蒸気が分配供給するようになっている。これらの分配管６０，６１には、低温蒸気の分配比率を調整するための分配弁６２，６３が設けられている。各分配管６０，６１からの低温蒸気は、排熱回収ボイラ３７および燃焼式ボイラ２６に主蒸気系と異なる経路で導入されることにより高温蒸気となった後には、それぞれ分配弁６４ａ，６５ａを有する蒸気配管６４，６５により各ボイラ３７，２６から送出され、両蒸気配管６４，６５の統合により合流して、例えば中圧タービン４４に供給されるようになっている。このように分配弁６２，６３を設けたことにより、排熱回収ボイラの主蒸気流量と、排熱回収ボイラ３７に流入する低温蒸気流量を等しく制御し、通常のボイラにおける主蒸気流量と再熱蒸気流量とのバランスを既設の蒸気タービン発電設備の運転時のそれと同等とすることが可能となる。
【０１１９】
また、系統全体の負荷を制御するため図示しないが制御装置が設けられている。この制御装置では、負荷をガスタービン３４により、もしくは各ボイラ２６，３７により、もしくはガスタービン３４と各ボイラ２６，３７との協調により制御する制御機能を有する。すなわち、系統全体の負荷について、ガスタービン３４の燃料投入量の制御、ガスタービン３４の出力、または排熱回収ボイラ３７の発生蒸気量を変化させることにより制御することができる。また、燃焼式ボイラ２６の燃料投入量を制御し、燃焼式ボイラの発生蒸気量を変化させること、またはガスタービン３４および燃焼式ボイラ２６の両方の燃料投入量を制御することにより負荷制御を行なうこともできる。
【０１２０】
さらに、復水器２８の内部には、図示しない脱気装置として脱気トレイおよび復水再循環系統が設けられている。この脱気装置で復水の脱気を行なうことにより、給水の酸素濃度を制御することができる。なお、復水器内蔵型の脱気装置として、ホットウェルでの蒸気バブリングを行なってもよい。
【０１２１】
さらにまた、本実施形態では、脱気器４７の出口から給水を取り出して復水器２８へ戻す再循環ライン６９が設けられている。この戻される給水は脱気器により酸素濃度が十分低下しているので、この給水の復水器２８への戻し量を調整することにより、給水の酸素濃度を制御することができる。
【０１２２】
以上の本実施形態によれば、第１〜第５実施形態と同様に、大幅な効率向上、プラント出力の改造前と同等の確保、既設の蒸気タービン発電ユニットでの単独運転も可能となり、その他の前記効果が奏されることに加え、下記の効果が奏される。
【０１２３】
即ち脱気器４７の出口から給水を取り出して復水器２８へ戻す再循環ライン６９を設けることにより、この給水の復水器２８への戻し量を調整することにより、給水の酸素濃度を制御することができる。
【０１２４】
第７実施形態（図７、図８）
図７および図８は本発明の第７実施形態を示す系統構成図であり、図７は一構成例を示し、図８は他の構成例を示している。なお、図７および図８に示したコンバインドサイクル発電プラントの系統構成については、図２に示した第２実施形態と同様であるから、図７および図８に、図２と同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１２５】
図７の例は、排熱回収ボイラ３７からの排ガスと燃焼式ボイラ２６からの排ガスとをダクト７０ａ，７０ｂを介して排出する１つの共通の煙突３２を設けたものである。
【０１２６】
これにより、通常のボイラおよび蒸気タービン発電設備が既に設置されている場合、発電所構成機器のシンプル化および設備投資額の低減が図れる。既設の通常のボイラの煙突を利用することにより、排熱回収ボイラからの排ガスと通常のボイラからの排ガスを合流させ、１つの共通の煙突から効率的に排出することができる。
【０１２７】
図８の例では、排熱回収ボイラ３７からの排ガスを排出する煙突３２ｂと、燃焼式ボイラ２６からの排ガスを排出する煙突３２ａとを、それぞれ別に設けたものである。プラント設置場所等の関係から煙突の共通化が図れない場合に、有効に対処することができる。
【０１２８】
他の実施形態
なお、本発明は以上の実施形態に限らず、既設の蒸気タービン設備と排熱回収ボイラとを接続する各配管の、排熱回収ボイラ側の接続される熱交換器の種類は、排熱回収ボイラの出力、蒸気タービンの必要蒸気条件、要求される熱効率等に基づいて適宜変更してもよい。
【０１２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、既存の蒸気タービン発電設備にコンバインドサイクル化改造を行なう場合に、改造前と同等のプラント出力を確保しつつ、大幅な効率向上が図れ、かつ既存のボイラおよび蒸気タービンを使用した既設の単独運転を行なうことができる等の効果が奏される。
【０１３０】
また、燃料についてもＬＮＧ（液化天然ガス）、重油、石炭など各種燃料を使用することが可能となり、運転コストの低減も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの第１実施形態を示す系統図。
【図２】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの第２実施形態を示す系統図。
【図３】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの第３実施形態を示す系統図。
【図４】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの第４実施形態を示す系統図。
【図５】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの第５実施形態を示す系統図。
【図６】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの第６実施形態を示す系統図。
【図７】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの第７実施形態の一構成例を示す系統図。
【図８】本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの第７実施形態の他の構成例を示す系統図。
【図９】従来のコンバインドサイクル発電プラントを示す系統図。
【図１０】従来の他のコンバインドサイクル発電プラントを示す系統図。
【符号の説明】
２１  蒸気タービン
２２  発電機
２３  蒸気タービン発電設備
２４  高圧タービン
２５  低圧タービン
２６  燃焼式ボイラ
２７  蒸気配管
２８  復水器
２９  復水配管
３０  復水ポンプ
３１  給水配管
３２  煙突
３３  ガスタービン発電設備
３４  ガスタービン
３４ａ  燃焼器
３５  発電機
３６  排ガス配管
３７  排熱回収ボイラ
３８  給水配管
３９  蒸気配管
４０，４１，４２，４３  仕切弁
４４  中圧タービン
４５  グランド蒸気復水器
４６  低圧復水加熱器
４７  脱気器
４８  給水ポンプ
４９  高圧給水加熱器
５０  高圧ドラム
５１  低圧ドラム
５１ａ  中圧ドラム
５２  脱塩装置
５３  過熱器
５４  高圧蒸発器
５５  低圧蒸発器
５６  節炭器
５７  給水予熱器
５８  給水ポンプ
５９  配管
６０，６１  分配管
６２，６３  分配弁
６４，６４ａ，６５，６６，６７  蒸気配管
６７ａ  抽気配管
６８  給水管
６９  再循環ライン
７０ａ，７０ｂ  ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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