复合发电设备及其运用方法技术

本发明专利技术提供一种复合发电设备的运用方法，通过适用利用了高湿气空气的燃气轮机而实现复合发电设备的起动时间缩短、即缩短到达额定负载的时间以及在起动时实现高效运用。本发明专利技术的复合发电设备的运用方法是具备燃气轮机、将该燃气轮机的尾气作为热源而产生蒸汽的废热回收锅炉以及通过由该废热回收锅炉产生的蒸汽被驱动的蒸汽轮机、作为上述燃气轮机适用以向燃烧器注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的方式构成的高湿气燃烧燃气轮机的复合发电设备的运用方法，在上述高湿气燃烧燃气轮机的起动时，通过上述燃烧器向上述高湿气燃烧燃气轮机注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的全量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合发电设备及其运用方法


[0001]本专利技术涉及复合发电设备(组合循环发电设备：C/C)及其运用方法，尤其涉及适于适用利用了向燃烧用空气添加湿气进行加湿的高湿气空气的燃气轮机的结构的复合发电设备及其运用方法。

技术介绍

[0002]复合发电设备是在燃气轮机中将蒸汽轮机与废热回收锅炉组合、利用从燃气轮机排出的废热在废热回收锅炉中产生蒸汽并向蒸汽轮机中供给其蒸汽进行发电的设备(参照专利文献1)。
[0003]使用图1说明该复合发电设备的一构成例。
[0004]如图1所示，复合发电设备概略地由燃气轮机3、蒸汽轮机9、废热回收锅炉5构成。
[0005]燃气轮机3具备燃烧器2与压缩机1，将由压缩机1吸入的空气高压化，向该高压空气中添加燃气轮机燃料气体并在燃烧器2中生成燃烧气体，将该生成的燃烧气体作为驱动气体驱动燃气轮机3。
[0006]此时，向在压缩机1中压缩的压缩空气中添加水分，通过增加向燃烧器2供给的动作流体的流量而增加燃气轮机3的输出的技术是高湿气利用燃气轮机系统。
[0007]另一方面，废热回收锅炉5进行来自燃气轮机3的尾气与来自低压供水泵12的供水的热交换，产生蒸汽轮机9的驱动蒸汽。而且，废热回收锅炉5包括由产生各个压力水平不同的蒸汽的高压节碳器、高压蒸发器、过热器构成的高压系统、由低压节碳器、低压蒸发器构成的低压系统。
[0008]另外，向高压鼓7、低压鼓6供给的供水在高压蒸发器、低压蒸发器中成为饱和蒸汽。高压饱和蒸汽在过热器中被加热而成为高压蒸汽。高压蒸汽以及低压蒸汽作为驱动用蒸汽向蒸汽轮机9供给。
[0009]其次，说明向蒸汽轮机9中供给蒸汽的系统。
[0010]首先，向废热回收锅炉5的高压节碳器供给的供水在高压节碳器中与来自燃气轮机3的尾气进行热交换，在高压鼓7以及高压蒸发器中成为饱和蒸汽。该饱和蒸汽在过热器中加热而成为过热蒸汽，作为高压蒸汽向蒸汽轮机9供给。
[0011]另外，向废热回收锅炉5的低压节碳器供给的供水在低压节碳器中与来自燃气轮机3的尾气进行热交换，在低压鼓6以及低压蒸发器中成为饱和蒸汽。该饱和蒸汽作为低压蒸汽向蒸汽轮机9供给。蒸汽轮机9的尾气向冷凝器11排出。
[0012]并且，在图1中，4是燃气轮机用发电机，8是高压供水泵，10是蒸汽轮机用发电机，13是大型蒸汽冷凝器，14是将尾气排出的排气塔。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1：日本特开平10-306708号公报

技术实现思路

[0016]专利技术所要解决的课题
[0017]可是，现有的复合发电设备在燃气轮机3起动之后，从作为校形设备的蒸汽轮机9的金属匹配(蒸汽轮机9因金属温度与通气蒸汽温度差的热应力限制而产生的温度变化幅度以及温度变化率的限制)的观点出发，存在燃气轮机3的升速率、负载变化率的限制，即使热起动也在到达作为复合发电设备的额定负载之前，在燃气轮机3的点火之后需要50分钟左右，需要相当长的时间。
[0018]另外，燃气轮机3起动时的复合发电设备的部分负载时性能(发电端效率)依存于燃气轮机3的依存于负载的蒸汽流量特性(尾气温度特性)，由于不能够实现急剧的负载上升，因此效率上升率也会被限制。
[0019]本专利技术是鉴于上述方面的内容，作为其目的在于提供一种通过适用利用了高湿气空气的燃气轮机而可实现复合发电设备的起动时间缩短(缩短到达额定负载的时间)、及起动时高效率运用的复合发电设备及其运用方法。
[0020]用于解决课题的方案
[0021]本专利技术的复合发电设备为了实现上述目的，是具备燃气轮机、将该燃气轮机的尾气作为热源而产生蒸汽的废热回收锅炉、通过由该废热回收锅炉产生的蒸汽被驱动的蒸汽轮机，作为上述燃气轮机适用了以向燃烧器注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的方式构成的高湿气燃烧燃气轮机的复合发电设备，具备控制由上述废热回收锅炉产生的蒸汽通过上述燃烧器注入上述高湿气燃烧燃气轮机的量的控制装置，在上述高湿气燃烧燃气轮机的起动时，利用上述控制装置控制由上述废热回收锅炉产生的蒸汽注入上述高湿气燃烧燃气轮机的量，通过上述燃烧器向上述高湿气燃烧燃气轮机注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的全量并起动。
[0022]另外，本专利技术的复合发电设备的运用方法为了实现上述目的，是具备燃气轮机、将该燃气轮机的尾气作为热源而产生蒸汽的废热回收锅炉、通过由该废热回收锅炉产生的蒸汽被驱动的蒸汽轮机、作为上述蒸汽轮机适用以向燃烧器注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的方式构成的高湿气燃烧燃气轮机的复合发电设备的运用方法，在上述高湿气燃烧燃气轮机的起动时，通过上述燃烧器向上述高湿气燃烧燃气轮机注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的全量并起动。
[0023]专利技术效果
[0024]根据本专利技术，可通过适用利用了高湿气空气的燃气轮机实现复合发电设备的起动时间缩短(缩短达到额定负载的时间)及在起动时高效运用。
附图说明
[0025]图1是表示现有的复合发电设备的概略构成图。
[0026]图2是表示本专利技术的复合发电设备的实施例1的概略构成图。
[0027]图3是表示适用本专利技术的复合发电设备的实施例1中的高湿气燃烧燃气轮机时的复合发电设备的起动运转顺序的图。
[0028]图4是表示比较适用本专利技术的复合发电设备的实施例1中的高湿气燃烧燃气轮机时的起动特性与现有的复合发电设备的起动特性的特性图。
[0029]图5是表示比较适用本专利技术的复合发电设备的实施例1中的高湿气燃烧燃气轮机时的负载运用特性(高速负载变化对应运用)与现有的复合发电设备的负载运用特性(高速负载变化对应运用)的特性图。
具体实施方式
[0030]以下，基于图示的实施例说明本专利技术的复合发电设备以及其运用方法。
[0031]并且，在各图中，对同一结构部件使用相同符号。
[0032]实施例1
[0033]在图2中表示本专利技术的复合发电设备的实施例1的概略结构。
[0034]图2所示的本实施例的复合发电设备与现有的复合发电设备相同，具备燃气轮机、将尾气作为热源而产生蒸汽的废热回收锅炉5、通过在该废热回收锅炉5中产生的蒸汽驱动的蒸汽轮机9，在本实施例中，作为燃气轮机是适用以向燃烧器中注入废热回收锅炉5中产生的蒸汽的方式构成的高湿气燃烧燃气轮机3a的复合发电设备。伴随此，压缩机适用高湿气压缩机1a，燃烧器适用高湿气燃烧器2a。
[0035]并且，在本实施例中，具备控制在废热回收锅炉5中产生的蒸汽通过高湿气燃烧器2a向高湿气燃烧燃气轮机3a中注入的量的控制装置32，在高湿气燃烧燃气轮机3a的起动时，用控制装置32控制在废热回收锅炉5中产生的蒸汽向高湿气燃烧燃气轮机3a注入的量，通过高湿气燃烧器2a向高湿气燃烧燃气轮机3a中注入在废热回收锅炉5中产生的蒸汽(高压蒸汽)的全部，起动高湿气燃烧燃气轮机3a。
[0036]另外，在本实施例中，在高湿气燃烧燃气轮机3a的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合发电设备的运用方法，该复合发电设备具备燃气轮机、将该燃气轮机的尾气作为热源产生蒸汽的废热回收锅炉以及通过由该废热回收锅炉产生的蒸汽被驱动的蒸汽轮机，适用了以向燃烧器注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的方式构成的高湿气燃烧燃气轮机作为上述蒸汽轮机，该复合发电设备的运用方法的特征在于，在上述高湿气燃烧燃气轮机的起动时，经由上述燃烧器向上述高湿气燃烧燃气轮机注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的全量并起动。2.根据权利要求1所述的复合发电设备的运用方法，其特征在于，在由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的过热器出口蒸汽压力以及过热器出口蒸汽温度确立了过热器的出口蒸汽条件之后，开始蒸汽喷射系统的暖机运转，在上述蒸汽喷射系统的暖机运转结束后，打开设置于上述燃烧器的上游侧的燃气轮机蒸汽喷射阀，经由上述燃烧器向上述高湿气燃烧燃气轮机注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的全量。3.根据权利要求2所述的复合发电设备的运用方法，其特征在于，在打开了上述燃气轮机蒸汽喷射阀后，一边以上述废热回收锅炉的出口蒸汽压力不会下降的方式控制设置于冷凝器的上游侧的高压蒸汽分支阀，一边对上述燃气轮机蒸汽喷射阀进行打开控制。4.根据权利要求3所述的复合发电设备的运用方法，其特征在于，在确认燃气轮机蒸汽喷射压力以及燃气轮机蒸汽喷射温度达到上述高湿气燃烧燃气轮机的通气条件之后，进行上述燃气轮机蒸汽喷射阀的打开。5.根据权利要求1至4任一项所述的复合发电设备的运用方法，其特征在于，由设置于上述废热回收锅炉的下游侧的水回收装置来回收向上述高湿气燃烧燃气轮机通气的蒸汽和通过燃烧生成而产生的水蒸气，作为上述废热回收锅炉的供水进行再利用。6.根据权利要求1至5任一项所述的复合发电设备的运用方法，其特征在于，在上述高湿气燃烧燃气轮机的稳定运转后，使上述蒸汽轮机进行暖机运转，在将上述蒸汽轮机的金属温度提升至由通气蒸汽温度差的热应力限制产生的温度变化幅度以及温度变化率的预定温度后，将向上述高湿气燃烧燃气轮机通气的蒸汽切换为向上述蒸汽轮机的通气而成为复合发电运用。7.根据权利要求6所述的复合发电设备的运用方法燃烧器，其特征在于，上述高湿气燃烧燃气轮机的高速负载变化运用时，将向上述蒸汽轮机通气的蒸汽的全量切换为向上述高湿气燃烧燃气轮机的通气而运用。8.根据权利要求1所述的复合发电设备的运用方法，其特征在于，上述废热回收锅炉是产生高压蒸汽和低压蒸汽的装置，在上述复合发电设备的起动时，经由上述燃烧器向上述高湿气燃烧燃气轮机注入上述高压蒸汽，并且将上述低压蒸汽作为暖机蒸汽向上述蒸汽轮机供给。9.一种复合发电设备，其具备燃气轮机、将该燃气轮机的尾气作为热源产生蒸汽的废热回收锅炉以及通过由该废热回收锅炉产生的蒸汽被驱动的蒸汽轮机，适用了以向燃烧器注入由上述废热回收锅炉产生的蒸汽的方式构成的高湿气燃烧燃气轮机作为上述蒸汽轮机，该复合发电设备的特征在于，具备控制装置，该控制装置控制经由上述燃烧器向上述高湿气燃烧燃气轮机注入的由
上述废热回收锅炉产生的蒸汽的量，在上述高湿气燃烧燃气轮机的起动时，利用上述控制装置控制向上述高湿气燃烧燃气轮机注入的由上述废...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻尾孝志，佐藤和彦，吉田正平，小金泽知己，
申请(专利权)人：三菱动力株式会社，
类型：发明
国别省市：