(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンプラントと蒸気タービンプラントとを組合せ、ガスタービンからの排熱を利用して蒸気タービン駆動用蒸気を発生させる排熱回収ボイラを備えるとともに、前記ガスタービンの高温被冷却部を蒸気で冷却する蒸気冷却システムを設け、この蒸気冷却システムからの過熱蒸気を蒸気タービンに回収させるように構成したコンバインドサイクル発電プラントにおいて、起動時前記蒸気冷却システムをウォーミングした蒸気を前記ガスタービンと排熱回収ボイラの間のガスタービン排気ダクトへ導く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。
【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プラントと蒸気タービンプラントとを組み合わせたコンバインドサイクル発電プラントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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と蒸気タービンプラントを組み合わせた発電システムであり、熱エネルギーの高温域をガスタービンで、また、低温域を蒸気タービンでそれぞれ分担して受持ち、熱エネルギーを有効に回収し、利用するようにしたものであり、近年特に脚光を浴びている発電システムである。
【０００３】
このコンバインドサイクル発電プラントでは、効率向上のための一つのポイントを、ガスタービンの高温域を何処まで高め得るか、と言う点に置いて研究開発が進められてきた。
【０００４】
一方、高温域の形成には、タービン構造体の耐熱性の面から冷却システムを設けねばならず、この冷却システムにおける冷却媒体としては従来から空気が用いられて来た。
【０００５】
しかし、冷却媒体として空気を用いる限り、例え高温域を達成し得たとしても、冷却に要した空気を自らの空気圧縮機で必要圧力迄昇圧するのに要した動力損失と、また、高温ガスの通過するタービン流路内に部品の冷却に使用した空気を最終的に混合させる事により平均ガス温度を低下させてガスの持つエネルギーを低下せしめる結果になることとの両方を考慮すると、熱効率のこれ以上の向上は期待できないところまで来ている。
【０００６】
この問題点を解決し更に効率向上を図るべく、ガスタービンの冷却媒体として前記した空気に替えて、蒸気を採用するものが提案されるに至った。
【０００７】
一例として挙げれば、特開平０５−１６３９６０号公報のものがある。しかしこの特開平０５−１６３９６０号公報に記載されたものは、ガスタービンの冷却媒体として蒸気を採用するという概念の開示はともかくとして、その細部においては工夫し解決しなければならない課題が多数残されている。
【０００８】
例えば、ガスタービンの起動に際し蒸気冷却系統内に残留する空気をパージしかつウオームアップしなければならず、そのために前記特開平０５−１６３９６０号公報では、補助蒸気系統等から蒸気を供給してこれを行っている。
【０００９】
しかし、そのための一連の操作を通じて供給した補助蒸気については系外に排出するが、その具体的な排出手法等については何ら気に止めておらず、また、何らの配慮もされていない。
【００１０】
即ち、この蒸気冷却の技術に関しては、未だ試行錯誤の段階であり、ガスタービンの起動に際し蒸気冷却系統内からドレンをパージし、引き続いてウオームアップするようにした従来技術は、まだまだ未完の域を出ていないと言う状況である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように従来の蒸気冷却を行うものでは、起動に際し補助蒸気系統等から蒸気を供給して蒸気冷却系統内に残留する空気をパージし、引き続いてウオームアップを行うが、前記パージはただパージのためのパージであり、この過程で蒸気の系外放出に伴って発生する騒音については、格別の手当ても、また、格別の配慮もなされていない。
【００１２】
即ち、このウオームアップ等の蒸気放出に伴って発生する騒音は、決して無視出来るレベルのものではないが、他方、この騒音対策として新たに煙突とか、サイレンサー等を設置することは、スペースもさることながら、コスト的にも決して好ましい事ではない。
【００１３】
本発明はこのような問題点に着目し、ウオームアップ等の蒸気放出に伴って発生する騒音を効果的に処理するようにしたものを提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した課題を解決すべくなされものであり、ガスタービンプラントと蒸気タービンプラントとを組合せ、ガスタービンからの排熱を利用して蒸気タービン駆動用蒸気を発生させる排熱回収ボイラを備えるとともに、前記ガスタービンの高温被冷却部を蒸気で冷却する蒸気冷却システムを設け、この蒸気冷却システムからの過熱蒸気を蒸気タービンに回収させるように構成したコンバインドサイクル発電プラントにおいて、起動時前記蒸気冷却システムをウォーミングした蒸気を前記ガスタービンと排熱回収ボイラの間のガスタービン排気ダクトへ導く配管を設けたコンバインドサイクル発電プラントを提供し、ウォーミングに用いた蒸気を、別途設置した配管を通してガスタービンと排熱回収ボイラの間でガスタービン排気ダクトへ導き、このウォーミング蒸気の排出に伴う騒音を同ガスタービン排気ダクトで吸収処理するようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１６】
１００はガスタービンプラントで、ガスタービン１０１、同ガスタービン１０１で駆動される空気圧縮機１０２、同空気圧縮機１０２から供給される圧縮空気を燃料と共に燃焼させる燃焼器１０３を主要機器として構成されている。
【００１７】
２００は排熱回収ボイラで、前記ガスタービン１０１の排気ガスを加熱源とし、高圧蒸気発生部２０１、中圧蒸気発生部２０２及び低圧蒸気発生部２０３を主要部として構成されている。
【００１８】
３００は蒸気タービンプラントで、前記排熱回収ボイラ２００から高圧蒸気を供給される高圧タービン３０１、後述する蒸気回収系統４０５等からの蒸気を供給される中圧タービン３０２および前記排熱回収ボイラ２００から低圧蒸気を供給される低圧タービン３０３を主要機器として構成されている。
【００１９】
４００は蒸気冷却システムで、前記高圧タービン３０１の排気部３０４に連結した冷却蒸気供給系統４０１、同冷却蒸気供給系統４０１から分岐して前記燃焼器１０３を冷却する第１の蒸気冷却系統４０２、同第１の蒸気冷却系統４０２と同様にそれぞれ前記冷却蒸気供給系統４０１から分岐して前記ガスタービン１０１の高温被冷却部を冷却する第２、第３の蒸気冷却系統４０３、４０４を主要機器として構成されている。
【００２０】
８００はウォーミング蒸気の排気系で、配管８０１を蒸気回収系４０５からガスタービン排気ダクト８０２へ接続して構成されている。従っていま蒸気冷却システム４００のウォーミングを行う時には、図中略示した補助蒸気源８０７から配管８０３でウォーミング用の補助蒸気を蒸気冷却システム４００へ供給し、同蒸気冷却システム４００をウオームアップしたウォーミング蒸気は、配管８０１を経てガスタービン排気ダクト８０２へ排出される。
【００２１】
通常、ガスタービン排気ダクト８０２はサイレンサー容量も余裕を持って構成されているので、前記配管８０１から排出される前記ウォーミング蒸気が発生する騒音は十分に消音することができる。
【００２２】
なお、前記冷却蒸気供給系統４０１、蒸気回収系４０５および配管８０１へ介装した制御弁８０４、８０５、８０６は、このウォーミングを行うに際し図示しない制御装置によりそれぞれ開閉制御され、ウォーミング蒸気の排気系８００を形成させるものであることは、改めて言うまでもない。
【００２３】
このように、本実施の形態によれば、プラントが本来有しているガスタービン排気ダクト８０２を有効利用することにより、別途新たにウォーミング蒸気用のサイレンサーとか放出口を設ける必要もなく、従い、追加のコストを発生することなく、騒音退治を行うことができるものである。
【００２４】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上本発明によれば、ウォーミング等に際してとかく無視され、また、見落とされてきた騒音を、新たな設備を付加することなく、そして追加のコストを発生させることなく、既存の設備であるガスタービン排気を排熱回収ボイラへ導入するガスタービン排気ダクトを利用して、簡単に処理する事が出来たものであり、プラントの安定性、信頼性を一段と向上することが出来たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係わるコンバインドサイクル発電プラントの系統図。
【符号の説明】
１００    ガスタービンプラント
１０１    ガスタービン
１０２    空気圧縮機
１０３    燃焼器
２００    排熱回収ボイラ
２０１    高圧蒸気発生部
２０２    中圧蒸気発生部
２０３    低圧蒸気発生部
３００    蒸気タービンプラント
３０１    高圧タービン
３０２    中圧タービン
３０３    低圧タービン
３０４    排気部
４００    蒸気冷却システム
４０１    冷却蒸気供給系統
４０２    第１の蒸気冷却系統
４０３    第２の蒸気冷却系統
４０４    第３の蒸気冷却系統
４０５    蒸気回収系統
８００    ウォーミング蒸気の排気系
８０１    配管
８０２    ガスタービン排気ダクト
８０３    配管
８０４    制御弁
８０５    制御弁
８０６    制御弁
８０７    補助蒸気源
【図１】
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