(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンプラントに蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せるとともに、ガスタービンプラントのガスタービンロータと蒸気タービンプラントの蒸気タービンロータとを軸直結させて一軸型にしたコンバインドサイクル発電プラントにおいて、
上記蒸気タービンプラントの高圧タービンと中圧タービンとの間に備えた中間グランドパッキンに外部からの蒸気を供給する補助蒸気系統を設け、
上記補助蒸気系統は、暖・冷用蒸気弁を備えるとともに、この暖・冷用蒸気弁を自動開閉させる制御装置を備え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】
上記制御装置は、冷態起動におけるガスタービン負荷中、中間グランドパッキンに暖機用としての蒸気を供給する予熱制御回路と、負荷遮断後再併入時、中間グランドパッキンに冷却用としての蒸気を供給する冷却制御回路と、負荷遮断後無通気運転中、中間グランドパッキンに冷却用としての蒸気を供給する冷却制御回路とを備えた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発電プラント。
【請求項３】
ガスタービンプラントに蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せるとともに、ガスタービンプラントのガスタービンロータと蒸気タービンプラントの蒸気タービンロータとを軸直結させて一軸型に形成し、冷態起動におけるガスタービン負荷中、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンと中圧タービンとの間に備えた中間グランドパッキンに暖機用としての蒸気を供給し、負荷遮断後再併入時、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給し、負荷遮断後無通気運転中、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給するコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法において、冷態起動におけるガスタービン負荷中、上記中間グランドパッキンに暖機用として蒸気を供給する際、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンの初段落メタル温度が予め定められた温度よりも低く、上記ガスタービンプラントのガスタービンが定格回転数で、かつ上記高圧タービンの入口に設けた主蒸気加減弁が閉弁していることを条件に、暖・冷用蒸気供給系統に設けた暖・冷用蒸気弁を開弁させて蒸気を上記中間グランドパッキンに供給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の暖・冷用蒸気供給方法。
【請求項４】
ガスタービンプラントに蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せるとともに、ガスタービンプラントのガスタービンロータと蒸気タービンプラントの蒸気タービンロータとを軸直結させて一軸型に形成し、冷態起動におけるガスタービン負荷中、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンと中圧タービンとの間に備えた中間グランドパッキンに暖機用としての蒸気を供給し、負荷遮断後再併入時、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給し、負荷遮断後無通気運転中、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給するコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法において、負荷遮断後再併入時、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給する際、上記高圧タービンの初段落メタル温度と上記ガスタービンプラントのガスタービンの排ガス温度とを計測し、上記初段落メタル温度と上記排ガス温度との差が予め定められた温度よりも高く、上記ガスタービンが定格回転数で、かつ上記高圧タービンの入口に設けた主蒸気加減弁が閉弁していることを条件に、暖・冷用蒸気供給系統に設けた暖・冷用蒸気弁を開弁させて蒸気を上記中間グランドパッキンに供給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の暖・冷用蒸気供給方法。
【請求項５】
ガスタービンプラントに蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せるとともに、ガスタービンプラントのガスタービンロータと蒸気タービンプラントの蒸気タービンロータとを軸直結させて一軸型に形成し、冷態起動におけるガスタービン負荷中、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンと中圧タービンとの間に備えた中間グランドパッキンに暖機用としての蒸気を供給し、負荷遮断後再併入時、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給し、負荷遮断後無通気運転中、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給するコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法において、負荷遮断後無通気運転中、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給する際、上記高圧タービンの高圧タービン排気室温度が予め定められた温度より高いか、あるいは上記中圧タービンの中圧タービン排気室温度が予め定められた温度より高いかのうち、いずれか一方の条件と、上記ガスタービンプラントのガスタービンが定格回転数で、かつ上記高圧タービンの入口に設けた主蒸気加減弁が閉弁している条件とが揃ったとき、暖・冷用蒸気供給系統に設けた暖・冷用蒸気弁を開弁させて蒸気を上記中間グランドパッキンに供給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の暖・冷用蒸気供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインドサイクル発電プラントに係り、特に冷態起動におけるガスタービン負荷上昇中、蒸気タービンロータ等を暖機させて熱応力を許容値以内に維持させるとともに、負荷遮断後再併入時、蒸気タービンロータ等を冷却させて熱応力を低く抑え、負荷遮断後無通気運転中、蒸気タービンロータ等を冷却させ、蒸気タービンの空転回転に伴う摩擦熱を良好に冷却させるコンバインドサイクル発電プラントおよびコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンバインドサイクル発電プラントは、図３に示すように、ガスタービンプラント１に排熱回収ボイラ２および蒸気タービンプラント３を組み合わせて構成されている。
【０００３】
ガスタービンプラント１は、空気圧縮機４、ガスタービン燃焼器５、ガスタービン６を備え、空気圧縮機４で吸い込んだ空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５に供給して燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスをガスタービン６で膨張させるとともに、膨張後の排ガスを熱源として排熱回収ボイラ２に供給して蒸気を発生させている。
【０００４】
また、排熱回収ボイラ２は、蒸気を主蒸気加減弁７を介して蒸気タービンプラント３に供給し、ここで区分けされている高圧タービン８、中圧タービン９、低圧タービン１０のうち、高圧タービン８で膨張させ、膨張後のタービン排気を再熱器１１で再熱させ、その再熱蒸気を中圧タービン９および低圧タービン１０に順次供給している。
【０００５】
また、コンバインドサイクル発電プラントは、ガスタービンプラント１のガスタービンロータ１２と蒸気タービンプラント３の蒸気タービンロータ１３とを互いに軸直結させた、いわゆる１軸型になっている。１軸型にしたのは、各軸系列（１軸型のものを複数列に配置したコンバインドサイクル発電プラントを軸系列と称す）を互いに独立に制御することができる点に基づく。
【０００６】
なお、コンバインドサイクル発電プラントは、蒸気タービンロータ１２の高圧グランドパッキン１４および低圧グランドパッキン１５のそれぞれにグランド蒸気系統からの蒸気を供給して各タービン８，１０のシールを行っている。
【０００７】
このような構成を備えたコンバインドサイクル発電プラントは、図４に示すように、運転線図に沿ってガスタービンプラント１を起動から定格負荷まで至らしめ、さらに、定格負荷中に負荷遮断があると、回転数を定格に維持させつつ、待機させ、事故復帰後、再併入させ、再び定格負荷に至らしめている。
【０００８】
このような運転手順に対し、コンバインドサイクル発電プラントは、冷態起動後ガスタービンプラント負荷中の主蒸気温度「高」に対する蒸気タービンロータ１２等の表面温度「低」の温度ミスマッチを防止する蒸気タービンプラント３の予熱（ウォーミング）、負荷遮断後再併入時、主蒸気温度「低」に対する蒸気タービンロータ１２等の表面温度「高」の逆温度ミスマッチを防止する蒸気タービンプラント３の冷却（クーリング）および負荷遮断後再併入時、タービンの最終段落の風損による過加熱を防止する冷却（クーリング）に注意を払っている。
【０００９】
一般に、蒸気タービンプラント３は、表面熱応力を小さくさせ、かつ蒸気タービンロータ１３の中心孔の応力を低くさせて破壊を防止するために、冷態起動後における予熱が必要とされている。ここで、冷態起動とは、約３〜４日間停止した後の起動である。この運転中、遷移温度（材料が脆くなるか、靱性が高くなるかの境界温度）を下廻った状態での速度上昇が間違って過速域に入ると、いわゆる温度ミスマッチにより、蒸気タービンロータ１３は破壊する可能性がある。このため、蒸気タービンプラント３では、遷移温度以上に蒸気タービンロータ１３を温度上昇させることが必要とされていた。
【００１０】
また、負荷遮断後再併入時、蒸気タービンプラント３の冷却を待たずに再併入に移行させると、蒸気タービンプラント３の初段落のメタル温度がガスタービンプラント１からの排ガス温度を上廻ることがあり、その結果、蒸気タービンロータ１３の表面と中心孔の内表面との伸び差に基づく熱応力に起因して亀裂が発生し、蒸気タービンロータ１３に破壊をもたらす危険性がある。このため、蒸気タービンプラント３では、メタル温度が排ガス温度よりも高い逆温度ミスマッチを防止するため、冷却（クーリング）を必要としていた。
【００１１】
また、負荷遮断後無通気運転中、蒸気タービンプラント３はガスタービンプラント１の駆動力で空転運転を行っているが、最終段落のタービン動翼の回転中に発生する風損で周辺が過加熱し、最終段落付近が焼損する虞がある。このため蒸気タービンプラント３では、焼損防止のため、冷却（クーリング）を必要としていた。
【００１２】
このように、予熱用といい、冷却用といい、蒸気供給源は、図３に示すように、例えば所内ボイラまたは他軸系列の排熱回収ボイラにおける低圧ドラム等に求め、所内ボイラ等に補助蒸気系統１６を接続し、この補助蒸気系統１６に補助蒸気弁１７、低圧蒸気加減弁１８を介装させて蒸気を供給し、温度ミスマッチの防止、逆温度ミスマッチの防止、風損による過加熱防止に対処させていた。なお、符号１９は、例えば排熱回収ボイラ２の低圧ドラムに接続する低圧蒸気系統２０に設けた低圧蒸気弁を示し、この低圧蒸気弁１９は定格負荷時に開弁させている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図３で示した従来のコンバインドサイクル発電プラントには、蒸気タービンプラント３の予熱に際し、あるいは冷却に際し、幾つかの不具合、不都合があり、その一つに蒸気タービンロータ１３との温度調整や初段落のメタルとの温度調整等がある。
【００１４】
従来、コンバインドサイクル発電プラントは、冷態起動時、蒸気タービンプラント３を予熱させる際、主蒸気加減弁７を微開させ、排熱回収ボイラ２からの主蒸気を緩やかに蒸気タービンロータ１３等に供給し、蒸気タービンロータ１３等との温度ミスマッチを防止していたが、温度ミスマッチの防止のための主蒸気加減弁７の微開時間が長くなり、結局、起動時間を引き延ばす要因になり、「急速起動」のキャッチフレーズを半減させる結果になっていた。
【００１５】
また、負荷遮断後再併入時、蒸気タービンプラント３、特に高圧タービン８の初段落のメタル温度が定格状態に近い高温で、ガスタービンプラント１からの排ガス温度が低い逆温度ミスマッチになっていると、蒸気タービンプラント３を冷却させなければならないが、その際メタル温度との冷却調整に多くの時間を費やす問題があった。
【００１６】
また、負荷遮断後無通気運転中時、蒸気タービンプラント３は空転運転に起因してタービン動翼による風損に基づき最終段落を過加熱状態にするため、低圧タービン１０の最終段落に冷却用蒸気を供給しているが、この冷却用蒸気が高圧タービン８や中圧タービン９にまで充分に流れないため、高圧タービン８や中圧タービン９を充分に冷却させることができない等の問題があった。
【００１７】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、冷態起動におけるガスタービンプラント負荷上昇中、蒸気タービンの初段落のメタル温度が予め定められた温度よりも低いとき、昇温させて予め定められた温度以上に維持させるとともに、負荷遮断後再併入時、蒸気タービンプラントの初段落のメタル温度がガスタービンプラントからの排ガス温度よりも高いとき、蒸気タービンプラントを冷却させる一方、負荷遮断後無通気運転中、蒸気タービンの空転回転に伴う摩擦熱を良好に冷却させるコンバインドサイクル発電プラントおよびコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、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、ガスタービンプラントに蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せるとともに、ガスタービンプラントのガスタービンロータと蒸気タービンプラントの蒸気タービンロータとを軸直結させて一軸型にしたコンバインドサイクル発電プラントにおいて、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンと中圧タービンとの間に備えた中間グランドパッキンに外部からの蒸気を供給する補助蒸気系統を設け、上記補助蒸気系統は、暖・冷用蒸気弁を備えるとともに、この暖・冷用蒸気弁を自動開閉させる制御装置を備えたものである。
【００２０】
また、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、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、上記制御装置は、冷態起動におけるガスタービン負荷中、中間グランドパッキンに暖機用としての蒸気を供給する予熱制御回路と、負荷遮断後再併入時、中間グランドパッキンに冷却用としての蒸気を供給する冷却制御回路と、負荷遮断後無通気運転中、中間グランドパッキンに冷却用としての蒸気を供給する冷却制御回路とを備えたものである。
【００２１】
また、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法は、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、ガスタービンプラントに蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せるとともに、ガスタービンプラントのガスタービンロータと蒸気タービンプラントの蒸気タービンロータとを軸直結させて一軸型に形成し、冷態起動におけるガスタービン負荷中、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンと中圧タービンとの間に備えた中間グランドパッキンに暖機用としての蒸気を供給し、負荷遮断後再併入時、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給し、負荷遮断後無通気運転中、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給するコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法において、冷態起動におけるガスタービン負荷中、上記中間グランドパッキンに暖機用として蒸気を供給する際、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンの初段落メタル温度が予め定められた温度よりも低く、上記ガスタービンプラントのガスタービンが定格回転数で、かつ上記高圧タービンの入口に設けた主蒸気加減弁が閉弁していることを条件に、暖・冷用蒸気供給系統に設けた暖・冷用蒸気弁を開弁させて蒸気を上記中間グランドパッキンに供給する方法である。
【００２２】
また、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、ガスタービンプラントに蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せるとともに、ガスタービンプラントのガスタービンロータと蒸気タービンプラントの蒸気タービンロータとを軸直結させて一軸型に形成し、冷態起動におけるガスタービン負荷中、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンと中圧タービンとの間に備えた中間グランドパッキンに暖機用としての蒸気を供給し、負荷遮断後再併入時、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給し、負荷遮断後無通気運転中、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給するコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法において、負荷遮断後再併入時、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給する際、上記高圧タービンの初段落メタル温度と上記ガスタービンプラントのガスタービンの排ガス温度とを計測し、上記初段落メタル温度と上記排ガス温度との差が予め定められた温度よりも高く、上記ガスタービンが定格回転数で、かつ上記高圧タービンの入口に設けた主蒸気加減弁が閉弁していることを条件に、暖・冷用蒸気供給系統に設けた暖・冷用蒸気弁を開弁させて蒸気を上記中間グランドパッキンに供給する方法である。
【００２３】
また、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、ガスタービンプラントに蒸気タービンプラントおよび排熱回収ボイラを組み合せるとともに、ガスタービンプラントのガスタービンロータと蒸気タービンプラントの蒸気タービンロータとを軸直結させて一軸型に形成し、冷態起動におけるガスタービン負荷中、上記蒸気タービンプラントの高圧タービンと中圧タービンとの間に備えた中間グランドパッキンに暖機用としての蒸気を供給し、負荷遮断後再併入時、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給し、負荷遮断後無通気運転中、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給するコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法において、負荷遮断後無通気運転中、上記中間グランドパッキンに冷却用として蒸気を供給する際、上記高圧タービンの高圧タービン排気室温度が予め定められた温度より高いか、あるいは上記中圧タービンの中圧タービン排気室温度が予め定められた温度より高いかのうち、いずれか一方の条件と、上記ガスタービンプラントのガスタービンが定格回転数で、かつ上記高圧タービンの入口に設けた主蒸気加減弁が閉弁している条件とが揃ったとき、暖・冷用蒸気供給系統に設けた暖・冷用蒸気弁を開弁させて蒸気を上記中間グランドパッキンに供給する方法である。
【００２４】
【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およびコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法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。
【００２５】
図１は、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントおよびコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法の実施形態を説明するために用いた概略系統図である。
【００２６】
本実施形態は、高圧タービン２１、中圧タービン２２、低圧タービン２３に区分した蒸気タービンプラント２４と、空気圧縮機２５、ガスタービン燃焼器２６、ガスタービン２７で構成したガスタービンプラント２８とを備えるとともに、蒸気タービンプラント２４の蒸気タービンロータ２９とガスタービンプラント２８のガスタービンロータ３０とを互いに軸直結させた、いわゆる１軸型になっている。
【００２７】
また、本実施形態は、１軸型の蒸気タービンプラント２４およびガスタービンプラント２８に再熱器３１を収容する排熱回収ボイラ３２を加え、ガスタービンプラント２８からの排ガスを熱源とし、蒸気タービンプラント２４の給水系統（図示せず）からの給水を被熱源として排熱回収ボイラ３２で蒸気を発生させ、その蒸気を主蒸気系統３３の主蒸気加減弁３４を介して高圧タービン２１に供給して膨張させ、膨張後のタービン排気を再熱器３１で再熱させて再熱蒸気を発生させ、その再熱蒸気を中圧タービン２２を経て低圧タービン２３に供給している。
【００２８】
また、低圧タービン２３は、その入口に低圧蒸気加減弁３５、低圧蒸気弁３６を介装する低圧蒸気系統３７を備え、この低圧蒸気系統３７を排熱回収ボイラ３２の例えば低圧ドラム（図示せず）に接続している。
【００２９】
なお、高圧タービン２１の出口側には高圧グランドパッキン４８が設けられ、また、低圧タービン２３の出口側には低圧グランドパッキン４９が設けられ、これら各パッキン４８，４９には、グランド蒸気系統５０から供給されるグランド蒸気で各タービン２１，２３をシールしている。
【００３０】
一方、中圧タービン２２は、その入口に暖・冷用蒸気弁３８を介装する暖・冷用蒸気供給系統３９を備えている。この暖・冷用蒸気供給系統３９は、例えば、所内ボイラ（図示せず）や他軸系列の排熱回収ボイラのドラム（ともに図示せず）からの蒸気を止め弁４０を介して低圧タービン２３に供給する補助蒸気系統４１に接続している。
【００３１】
また、暖・冷用蒸気弁３８には、制御装置４２が設けられている。
【００３２】
この制御装置４２は、高圧タービン２１の出口に設けた高圧タービン排気室温度熱電対４３からの信号、高圧タービン２１の入口と中圧タービン２２の入口との間の中間グランドパッキン５１に設けたタービン初段落メタル温度熱電対４４からの信号、中圧タービン２２の出口に設けた中圧タービン排気室温度熱電対４５からの信号、ガスタービン２７の出口に設けたガスタービン排ガス温度熱電対４６からの信号、暖・冷用蒸気供給系統３９に設けた中間グランド部圧力トランス４７からの信号を受けて弁開度信号を演算し、その演算信号を暖・冷用蒸気弁３８に与えて弁開度を開閉させる構成になっている。
【００３３】
この制御装置４２の具体的な回路は、図２に示すように、予熱制御回路５２と、冷却制御回路５３とを備えるとともに、予熱制御回路５２および冷却制御回路５３とのうち、いずれか一方の回路からの出力があったとき、スイッチ５４をＯＮして暖・冷用蒸気弁３８を開弁させるＯＲ回路５５とを組み込んだものである。なお、予熱制御回路５２および冷却制御回路５３のうち、両方の回路からの出力がない場合、スイッチ５４はＮＯＴ回路５６によりＯＦＦされる。
【００３４】
次に、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法の実施形態を説明する。
【００３５】
本実施形態に係るコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法は、（１）冷態起動におけるガスタービン負荷中の蒸気タービンの予熱、（２）負荷遮断後再併入時における蒸気タービンの冷却、（３）負荷遮断後無通気運転中の蒸気タービンの冷却、に区分けされる。
【００３６】
（１）冷態起動におけるガスタービン負荷中の蒸気タービンの予熱
冷態起動におけるガスタービン負荷中、制御装置４２は、高圧タービン初段落メタル温度熱電対４４に高圧タービン初段落メタル温度Ｔ１を計測させている。このとき、予熱制御回路５２は、図２に示すように、高圧タービン初段落メタル温度Ｔ１が予め定められた温度αよりも低いと、ＡＮＤ回路５７に出力し、ここでガスタービン回転数Ｎが定格回転数になっており、また、主蒸気加減弁３４が閉状態ＣＬＯになっていることを条件にＯＲ回路５５を介してスイッチ５４をＯＮさせ、暖・冷用蒸気弁３８を開弁させる。
【００３７】
暖・冷用蒸気弁３８が開弁すると、補助蒸気系統４１から供給された蒸気は、止め弁４０、暖・冷用蒸気供給系統３９、中間グランドパッキン５１を介して高圧タービン２１および中圧タービン２２のそれぞれの初段落に供給され、各メタルおよび蒸気タービンロータ２９を予熱し、予め定められた温度以上に各メタルおよび蒸気タービンロータ２９を昇温させる。
【００３８】
このように、本実施形態は、蒸気タービンロータ２９および高圧タービン初段落メタル温度Ｔ１が予め定められた温度よりも低い温度ミスマッチのとき、暖・冷用蒸気弁３８を開弁させ、補助蒸気系統４１から高圧タービン２１および中圧タービン２２のそれぞれの初段落に蒸気を供給して各メタルおよび蒸気タービンロータ２９を昇温させるので、蒸気タービンロータ２９の表面と中心子内表面との温度差に基づく熱応力の発生を確実に抑制することができる。
【００３９】
したがって、本実施形態では、主蒸気温度「高」に対する蒸気タービンロータ２９等の表面温度「低」の温度ミスマッチを防止でき、蒸気タービンロータ２９等に安定運転を行わせることができる。
【００４０】
（２）負荷遮断後再併入時における蒸気タービンの冷却
負荷遮断後再併入時、制御装置４２は、高圧タービン初段落メタル温度熱電対４４に高圧タービン初段落メタル温度を、また、ガスタービン排ガス温度熱電対４６にガスタービン排ガス温度を計測させている。このとき、冷却制御回路５３は、図２に示すように、高圧タービン初段落メタル温度とガスタービン排ガス温度との差Ｔ２が予め定められた温度βよりも高く、ガスタービン回転数Ｎが定格回転数で、かつ主蒸気加減弁３４が閉状態ＣＬＯになっていることを条件にＯＲ回路５５を介してスイッチ５４をＯＮさせ、暖・冷用蒸気弁３８を開弁させる。
【００４１】
暖・冷用蒸気弁３８が開弁すると、補助蒸気系統４１から供給された蒸気は、止め弁４０、暖・冷用蒸気供給系統３９、中間グランドパッキン５１を介して高圧タービン２１および中圧タービン２２のそれぞれの初段落に供給され、蒸気タービンロータ２９および各メタルを冷却し、蒸気タービンロータ２９および各メタルの温度を主蒸気温度に接近させる。
【００４２】
このように、本実施形態は、蒸気タービンロータ２９および高圧タービン初段落メタル温度Ｔ２が主蒸気温度よりも高い逆温度ミスマッチのとき、暖・冷用蒸気弁３８を開弁させ、補助蒸気系統４１から高圧タービン２１および中圧タービン２２のそれぞれの初段落に蒸気を供給して蒸気タービンロータ２９および各メタルを冷却させるので、蒸気タービンロータ２９の表面と中心孔内表面との温度差に基づく熱応力の発生を確実に抑制することができる。
【００４３】
したがって、本実施形態では、主蒸気温度「低」に対する蒸気タービンロータ２９等の表面温度「高」の逆温度ミスマッチを防止でき、蒸気タービンロータ２９等に安定運転を行わせることができる。
【００４４】
（３）負荷遮断後無通気運転中の蒸気タービンの冷却
負荷遮断後、無通気運転中、制御装置４２は、高圧タービン排気室温度熱電対４３に高圧タービン排気室温度を計測させるとともに、中圧タービン排気室温度熱電対４５に中圧タービン排気室温度を計測させている。このとき、冷却制御回路５３は、図２に示すように、高圧タービン排気室温度Ｔ３が予め定められた温度γよりも高いか、あるいは中圧タービン排気室温度Ｔ４が予め定められた温度δよりも高いかのうち、いずれか一方と、ガスタービン回転数Ｎが定格回転数で、かつ主蒸気加減弁３４が閉状態ＣＬＯになっていることを条件に、暖・冷用蒸気供給系統３９の暖・冷用蒸気弁３８を開弁させ、補助蒸気系統４３からの蒸気を冷却用として高圧タービン２１、中圧タービン２２、低圧タービン２３に供給し、各タービン２１，２２，２３の最終段落のタービン動翼の空転回転に伴って発生した最終段メタルの摩擦熱を冷却する。
【００４５】
このように、本実施形態は、高圧タービン排気室温度Ｔ３が予め定められた温度γよりも高いか、あるいは中圧タービン排気室温度Ｔ４が予め定められた温度δよりも高いかのうち、いずれか一方のとき、補助蒸気系統４１から高圧タービン２１、中圧タービン２２を介して低圧タービン２３に冷却用として蒸気供給し、各タービン２１，２２，２３の最終段落を冷却させるので、風損による最終段落メタルの焼損を確実に防止することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明のとおり、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントは、高圧タービンと中圧タービンとの間の中間グランドパッキンに補助蒸気系統からの蒸気を暖機用として、また、冷機用として供給する暖・冷用蒸気弁と、この暖・冷用蒸気弁を開閉制御させる制御装置とを備えたので、冷態起動におけるガスタービン負荷中の蒸気タービンの予熱、負荷遮断後再併入時における蒸気タービンの冷却および負荷遮断後無通気運転中の蒸気タービンの冷却を良好、かつ確実に行わしめて蒸気タービンロータ等に安定運転をさせることができる。
【００４７】
また、本発明に係るコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法は、高圧タービン排気室温度、高圧タービン初段落メタル温度、中圧タービン排気室温度、ガスタービン排ガス温度をそれぞれ計測し、計測温度が予め定められた温度との間に偏差が出た場合、ガスタービン回転数が定格で、かつ主蒸気加減弁閉の条件の下、補助蒸気系統からの蒸気を暖・冷用として高圧タービン、中圧タービンおよび低圧タービンに供給するので、冷態起動におけるガスタービン負荷中の蒸気タービンの予熱、負荷遮断後再併入時における蒸気タービンの冷却および負荷遮断後無通気運転中の蒸気タービンの冷却を確実に行わしめることができる。
【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およびコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法を説明するために用いた概略系統図。
【図２】図１における制御装置の具体的な制御ブロック図。
【図３】従来のコンバインドサイクル発電プラントおよびコンバインドサイクル発電プラントの暖・冷用蒸気供給方法を説明するために用いた概略系統図。
【図４】コンバインドサイクル発電プラントのスケジュールを説明するために用いた運転線図。
【符号の説明】
１  ガスタービンプラント
２  排熱回収ボイラ
３  蒸気タービンプラント
４  空気圧縮機
５  ガスタービン燃焼器
６  ガスタービン
７  主蒸気加減弁
８  高圧タービン
９  中圧タービン
１０  低圧タービン
１１  再熱器
１２  ガスタービンロータ
１３  蒸気タービンロータ
１４  高圧グランドパッキン
１５  低圧グランドパッキン
１６  補助蒸気系統
１７  補助蒸気弁
１８  低圧蒸気加減弁
１９  低圧蒸気弁
２０  低圧蒸気系統
２１  高圧タービン
２２  中圧タービン
２３  低圧タービン
２４  蒸気タービンプラント
２５  空気圧縮機
２６  ガスタービン燃焼器
２７  ガスタービン
２８  ガスタービンプラント
２９  蒸気タービンロータ
３０  ガスタービンロータ
３１  再熱器
３２  排熱回収ボイラ
３３  主蒸気系統
３４  主蒸気加減弁
３５  低圧蒸気加減弁
３６  低圧蒸気弁
３７  低圧蒸気系統
３８  暖・冷用蒸気弁
３９  暖・冷用蒸気供給系統
４０  止め弁
４１  補助蒸気系統
４２  制御装置
４３  高圧タービン排気室温度熱電対
４４  高圧タービン初段落メタル温度熱電対
４５  中圧タービン排気室温度熱電対
４６  ガスタービン排ガス温度熱電対
４７  中間グランド部圧力トランス
４８  高圧グランドパッキン
４９  低圧グランドパッキン
５０  グランド蒸気系統
５１  中間グランドパッキン
５２  予熱制御回路
５３  冷却制御回路
５４  スイッチ
５５  ＯＲ回路
５６  ＮＯＴ回路
５７  ＡＮＤ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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