聯合循環發電機組制造技術

本發明專利技術提供一種聯合循環發電機組，即使在由于燃氣輪機的經年劣化導致燃氣輪機的效率降低而燃氣輪機廢熱量增加時，也不降低廢熱回收鍋爐的效率而能夠使廢熱回收鍋爐產生的蒸汽流量增加，抑制機組輸出降低的比率。該聯合循環發電機組具有燃氣輪機、利用燃氣輪機的廢熱產生蒸汽的廢熱回收鍋爐、將廢熱回收鍋爐產生的蒸汽從該廢熱回收鍋爐通過蒸汽系統供給的蒸汽輪機，蒸汽系統以分支為第一蒸汽系統和第二蒸汽系統的方式配設，該第一蒸汽系統將蒸汽導入蒸汽輪機的初級入口，該第二蒸汽系統將蒸汽導入蒸汽輪機的初級下游側的級段入口，構成為基于廢熱回收鍋爐產生的蒸汽流量，調節通過第一蒸汽系統以及第二蒸汽系統向蒸汽輪機供給的蒸汽的流量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具備燃氣輪機和蒸汽輪機的聯合循環發電機組(combined?cycle?plant)。
技術介紹
作為具備燃氣輪機和蒸汽輪機的聯合循環發電機組的現有技術，在日本特開平8-246814號中公開的技術，是在具備利用燃氣輪機的廢熱對垃圾焚燒爐產生的蒸汽進行加熱的廢熱回收鍋爐的聯合循環發電機組中，配設連接廢熱回收鍋爐的中間和蒸汽輪機的中間級段的系統，在燃氣輪機斷開(trip)而廢熱回收鍋爐產生的蒸汽溫度急劇降低時，打開該系統中設置的廢熱回收鍋爐中間出口閥，將蒸汽直接導入蒸汽輪機的中間級段，從而防止過大的熱應力。在日本特開2000-154704號中公開的蒸汽冷卻技術，是在具有燃氣輪機以及蒸汽輪機、利用該燃氣輪機的廢熱產生向上述蒸汽輪機供給的蒸汽的廢熱回收鍋爐的聯合循環發電機組中，將蒸汽輪機的高壓渦輪的排氣的一部分作為冷卻用向燃氣輪機葉片供給進行冷卻，將冷卻該燃氣輪機葉片的蒸汽回收到蒸汽輪機的中壓渦輪的中間級段部。另外，在日本特開昭58-23206號公報中公開的技術，是在具備蓄熱器的蒸汽輪機中構成為，從蒸汽壓力不同的多個蓄熱器向蒸汽輪機的互不相同的壓力級供給蒸汽，并且根據從多個蓄熱器供給的蒸汽壓力操作蒸汽閥對蒸汽輪機的高壓級部或低壓級部切換蒸汽的供給位置，即使在蓄熱器為低壓狀態下也能夠運用。在日本特開2006-161698號公報中公開了一種蒸汽輪機的過負荷運轉裝置的技術，是在供給廢熱回收鍋爐產生的蒸汽的蒸汽輪機中構成為，從主蒸汽加減閥的入口側分支與蒸汽輪機的再熱部的入口側經由過載閥連通而導入高溫高壓蒸汽，能夠抑制主蒸汽壓力并增加蒸汽輪機的輸出。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開平8－246814號公報專利文獻2：日本特開2000－154704號公報專利文獻3：日本特開昭58－23206號公報專利文獻4：日本特開2006－161698號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題在日本特開2000-154704號公報(專利文獻2)記載的這種構成的聯合循環發電機組中，廢熱回收鍋爐利用燃氣輪機的廢熱產生蒸汽，因此流入蒸汽輪機的蒸汽流量依存于廢熱回收鍋爐中的交換熱量。在該廢熱回收鍋爐的效率恒定時，交換熱量與燃氣輪機廢熱量成比率。在煤炭火電等常規火電機組中，可以通過投入鍋爐的煤炭等燃料的量來控制蒸汽流量，而在聯合循環發電機組中廢熱回收鍋爐的效率恒定時，為了改變廢熱回收鍋爐產生的蒸汽流量，需要改變從燃氣輪機向廢熱回收鍋爐供給的燃氣輪機廢熱量、即改變燃氣輪機輸出，實質上無法控制。但是，在聯合循環發電機組中，由于經年劣化導致燃氣輪機劣化時，燃氣輪機效率降低，因此相對于同等的燃氣輪機輸出，從經年劣化的燃氣輪機向廢熱回收鍋爐排出的燃氣輪機廢熱量增加。由于起因于燃氣輪機的經年劣化的燃氣輪機的效率降低，從燃氣輪機向廢熱回收鍋爐排出的燃氣輪機廢熱量增加，由于廢熱回收鍋爐中的熱交換熱量的增加產生的蒸汽流量增加，而由于該廢熱回收鍋爐產生的蒸汽流量的增加，蒸汽輪機內部的差壓(入口壓力與出口壓力(壓力恒定)的壓力差)也增加，但是蒸汽輪機出口壓力恒定，因此蒸汽輪機入口壓力增加、即廢熱回收鍋爐內部壓力增加。在廢熱回收鍋爐內部，進行飽和蒸汽與燃氣輪機排氣的熱交換，但是伴隨蒸汽壓力的增加，飽和蒸汽的溫度增加，燃氣輪機排氣氣體的溫度差減小。即，廢熱回收鍋爐的效率降低。其結果是，存在相對于起因于構成聯合循環發電機組的燃氣輪機的經年劣化的燃氣輪機廢熱量的增加比率，廢熱回收鍋爐中的蒸汽流量的增加比率減小這樣的課題。本專利技術的目的是提供一種聯合循環發電機組，即使在由于燃氣輪機的經年劣化導致燃氣輪機的效率降低而燃氣輪機廢熱量增加時，也不降低廢熱回收鍋爐的效率而使廢熱回收鍋爐產生的蒸汽流量增加，抑制機組輸出降低的比率。用于解決課題的手段本專利技術的聯合循環發電機組，具有：燃氣輪機；利用燃氣輪機的廢熱產生蒸汽的廢熱回收鍋爐；將廢熱回收鍋爐產生的蒸汽從該廢熱回收鍋爐通過蒸汽系統供給的蒸汽輪機，其特征在于，上述蒸汽系統以分支為第一蒸汽系統和第二蒸汽系統的方式配設，該第一蒸汽系統將蒸汽導入蒸汽輪機的初級入口，該第二蒸汽系統將蒸汽導入蒸汽輪機的初級下游側的級段入口，構成為基于由上述廢熱回收鍋爐產生的蒸汽流量，調節通過第一蒸汽系統以及第二蒸汽系統向蒸汽輪機供給的蒸汽的流量。專利技術的效果根據本專利技術，可以實現一種聯合循環發電機組，即使在由于燃氣輪機的經年劣化導致燃氣輪機的效率降低而燃氣輪機廢熱量增加時，也不降低廢熱回收鍋爐的效率而使廢熱回收鍋爐產生的蒸汽流量增加，抑制機組輸出降低的比率。附圖說明圖1為表示本專利技術實施例的具備燃氣輪機與蒸汽輪機的聯合循環發電機組的概略構成的系統圖。符號說明1：廢熱回收鍋爐；2：蒸汽系統；3：高壓渦輪；4、5、10：蒸汽系統；6：中壓渦輪；9：低壓渦輪；11：凝水器；12：渦輪轉子；13：發電機；14：給水泵；21：第一蒸汽系統；22：第二蒸汽系統；31：第一蒸汽閥；32：第二蒸汽閥；50：控制裝置；61：壓縮機；62：燃氣輪機；63：燃燒器；65：發電機；71：第一閾值；72：第二閾值具體實施方式以下使用圖1對本專利技術實施例的具備燃氣輪機與蒸汽輪機的聯合循環發電機組進行說明。實施例1圖1為表示本專利技術實施例的具備燃氣輪機與蒸汽輪機的聯合循環發電機組的概略構成的系統圖。圖1所示的本實施例的聯合循環發電機組，構成為包括燃氣輪機、利用燃氣輪機的廢熱產生蒸汽的廢熱回收鍋爐1、將廢熱回收鍋爐1產生的蒸汽從該廢熱回收鍋爐1通過蒸汽系統供給的蒸汽輪機。如圖1所示，構成本實施例的聯合循環發電機組的燃氣輪機，構成為包括：壓縮空氣而成為加壓了的燃燒用空氣的壓縮機61；使壓縮機61加壓了的燃燒用空氣與燃料混合燃燒而產生高溫燃燒氣體的燃燒器63；通過燃燒器63產生的燃燒氣體驅動的渦輪62；以及，通過該渦輪62的驅動進行旋轉而發電的發電機65。設置有驅動該渦輪62而以從該渦輪62排出的排氣為熱源產生蒸汽的廢熱回收鍋爐1，在該廢熱回收鍋爐1的內部分別具備與渦輪62的排氣進行熱交換而產生過熱蒸汽的過熱器1a、與渦輪62的排氣進行熱交換而產生再熱蒸汽的再熱器1b。構成本實施例的聯合循環發電機組的蒸汽輪機，構成為包括高壓渦輪3、中壓渦輪6、低壓渦輪9，另外，具備：由這些高壓渦輪3、中壓渦輪6、低壓渦輪9本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聯合循環發電機組，具有：燃氣輪機；利用燃氣輪機的廢熱產生蒸汽的廢熱回收鍋爐；將廢熱回收鍋爐產生的蒸汽從該廢熱回收鍋爐通過蒸汽系統供給的蒸汽輪機，其特征在于，上述蒸汽系統以分支為第一蒸汽系統和第二蒸汽系統的方式配設，該第一蒸汽系統將蒸汽導入蒸汽輪機的初級入口，該第二蒸汽系統將蒸汽導入蒸汽輪機的初級下游側的級段入口，構成為基于上述廢熱回收鍋爐產生的蒸汽流量，調節通過第一蒸汽系統以及第二蒸汽系統向蒸汽輪機供給的蒸汽的流量。

【技術特征摘要】
2013.10.23 JP 2013-2197961.一種聯合循環發電機組，具有：燃氣輪機；利用燃氣輪機的廢熱產生
蒸汽的廢熱回收鍋爐；將廢熱回收鍋爐產生的蒸汽從該廢熱回收鍋爐通過蒸汽
系統供給的蒸汽輪機，其特征在于，
上述蒸汽系統以分支為第一蒸汽系統和第二蒸汽系統的方式配設，該第一
蒸汽系統將蒸汽導入蒸汽輪機的初級入口，該第二蒸汽系統將蒸汽導入蒸汽輪
機的初級下游側的級段入口，
構成為基于上述廢熱回收鍋爐產生的蒸汽流量，調節通過第一蒸汽系統以
及第二蒸汽系統向蒸汽輪機供給的蒸汽的流量。
2.根據權利要求1所述的聯合循環發電機組，其特征在于，
上述蒸汽輪機構成為包括：所供給的蒸汽的壓力較高的高壓渦輪；和所供
給的蒸汽的壓力較低的中低壓渦輪，
上述第一蒸汽系統配設為從廢熱回收鍋爐向蒸汽輪機的高壓渦輪的初級
入口供給由廢熱回收鍋爐產生的蒸汽的一部分，
上述第二蒸汽系統配設為從上述廢熱回收鍋爐向蒸汽輪機的高壓渦輪的
初級下游側...

【專利技術屬性】
技術研發人員：中村建樹，緒方康二，熊倉英二，工藤健，
申請(專利權)人：三菱日立電力系統株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP