JP5094701B2 - Thermal power generation system - Google Patents
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Description
本発明は、熱エネルギによって回転作動する蒸気タービンまたはガスタービンを備える火力発電システムに関するものである。 The present invention relates to a thermal power generation system including a steam turbine or a gas turbine that is rotated by thermal energy.
従来、この種の火力発電システムとして、特許文献１には、ボイラから送られる水蒸気によって回転する蒸気タービンを備え、この蒸気タービンによって発電機を駆動し、蒸気ガスによる汽力発電を行うものが開示されている。 Conventionally, as this type of thermal power generation system, Patent Document 1 discloses a system that includes a steam turbine that is rotated by steam sent from a boiler, drives the generator by this steam turbine, and performs steam power generation using steam gas. ing.
特許文献２には、蒸気タービンに供給される水蒸気の流量を制御する蒸気加減弁の開度を制御するものが開示されている。
しかしながら、このような従来の火力発電システムにあっては、ボイラで高温に熱せられた水蒸気は、蒸気タービンを回転させた後も高温で多くの熱エネルギをもったまま復水器に戻り、冷却されていたため、水蒸気の熱エネルギを十分に回収できないという問題点があった。 However, in such a conventional thermal power generation system, the steam heated to a high temperature by the boiler returns to the condenser with a large amount of thermal energy even after rotating the steam turbine, and is cooled. Therefore, there is a problem that the thermal energy of water vapor cannot be sufficiently recovered.
蒸気加減弁等の補機は、電動サーボ機構（電磁アクチュエータ）または油圧サーボ機構（油圧アクチュエータ）等によって駆動されていた。電動サーボ機構は高温、高湿度環境下では適していなく、漏電を防ぐ設備、防火、防暴の設備等を設ける必要があり、これらの設備が大型化するという問題点があった。油圧サーボ機構は油漏れによる環境汚染を防ぐ設備を設ける必要があり、この設備が大型化するという問題点があった。 Auxiliaries such as steam control valves are driven by an electric servo mechanism (electromagnetic actuator) or a hydraulic servo mechanism (hydraulic actuator). The electric servo mechanism is not suitable in a high temperature and high humidity environment, and it is necessary to provide a facility for preventing electric leakage, a fire prevention, a violent protection, and the like. The hydraulic servo mechanism needs to be provided with equipment for preventing environmental pollution due to oil leakage, and there is a problem that this equipment is increased in size.
また、補機の駆動源に電気、油圧の両方が用いられると、操作、保守、メンテナンスが複雑になるという問題点があった。 Further, when both electricity and hydraulic pressure are used as the driving source of the auxiliary machine, there is a problem that operation, maintenance, and maintenance become complicated.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、火力発電システムの発電効率を高め、設備を小型化し、操作性、保守、メンテナンス性の向上をはかることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and aims to increase the power generation efficiency of a thermal power generation system, downsize equipment, and improve operability, maintenance, and maintainability.
本発明は、熱エネルギによって回転作動する発電タービンを備え、この発電タービンによって発電機を駆動する火力発電システムであって、発電タービンから排出される水蒸気もしくは排出ガスを熱源として発生する水蒸気によって回転する蒸気タービンと、この蒸気タービンによって駆動される水圧ポンプとを備え、この水圧ポンプから吐出される高圧の作動水によって補機を駆動することを特徴とするものとした。補機は、蒸気タービンに供給される水蒸気の流量を調整する蒸気加減弁、発電タービンに供給される水蒸気の流量を調整する蒸気加減弁、発電タービンに供給される排出ガスの流量を調整する入口調整弁、ボイラに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁の少なくとも一つが設けられるものとした。 The present invention is a thermal power generation system that includes a power generation turbine that is rotated by thermal energy, and that drives the power generator by the power generation turbine, and that is rotated by water vapor generated from water vapor or exhaust gas discharged from the power generation turbine as a heat source. A steam turbine and a water pressure pump driven by the steam turbine are provided, and the auxiliary machine is driven by high-pressure working water discharged from the water pressure pump. Auxiliary equipment is a steam control valve that adjusts the flow rate of steam supplied to the steam turbine, a steam control valve that adjusts the flow rate of steam supplied to the power generation turbine, and an inlet that adjusts the flow rate of exhaust gas supplied to the power generation turbine At least one of a regulating valve and a fuel regulating valve for regulating the flow rate of the fuel supplied to the boiler is provided.
本発明によると、発電タービンから排出される水蒸気もしくは排出ガスの熱エネルギにより回転する蒸気タービンによって駆動される水圧ポンプから吐出される作動水で補機を駆動することで、補機は、余剰エネルギを回収して駆動され、発電効率を高められる。補機の駆動源を水圧に統一することが可能となり、これにより、油漏れや漏電の心配がなく、防火、防暴の設備を設ける必要がなく、設備を小型化し、操作性、保守、メンテナンス性の向上がはかられる。 According to the present invention, the auxiliary machine is driven by the working water discharged from the hydraulic pump driven by the steam turbine rotating by the steam energy or the heat energy of the exhaust gas discharged from the power generation turbine, so that the auxiliary machine has the surplus energy. Can be recovered and driven to improve power generation efficiency. Auxiliary drive source can be unified with water pressure, which eliminates the risk of oil leakage and leakage, eliminates the need for fire prevention and protection, reduces the size of the equipment, and improves operability, maintenance, and maintainability. Can be improved.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１は、蒸気ガスによる汽力発電を行う火力発電システムの概略構成図である。この火力発電システムは、主要構成部として、ボイラ１、発電蒸気タービン４、発電機２、復水器３を備える。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a thermal power generation system that performs steam power generation using steam gas. This thermal power generation system includes a boiler 1, a power generation steam turbine 4, a generator 2, and a condenser 3 as main components.
ボイラ１は、例えば石炭焚きや重油焚きの火炉を備える。この火炉で燃料を燃焼させ、その燃焼熱によって液体の水を加熱し、水蒸気Ａを発生させる。 The boiler 1 includes, for example, a coal-fired or heavy oil-fired furnace. Fuel is burned in this furnace, liquid water is heated by the combustion heat, and water vapor A is generated.
図示しない燃料供給源から送られる燃料Ｊが燃料供給ライン１１を通してボイラ１に供給される。燃料供給ライン１１には燃料調整弁２３が介装され、この燃料調整弁２３によってボイラ１に供給される燃料の流量が調整される。 Fuel J sent from a fuel supply source (not shown) is supplied to the boiler 1 through the fuel supply line 11. A fuel adjustment valve 23 is interposed in the fuel supply line 11, and the flow rate of fuel supplied to the boiler 1 is adjusted by the fuel adjustment valve 23.
ボイラ１で高温に熱せられた水蒸気Ａは、水蒸気ライン７を通って発電蒸気タービン４に送られる。水蒸気ライン７に蒸気加減弁１７が介装され、この蒸気加減弁１７によって発電蒸気タービン４に送られる水蒸気Ａの流量が調整される。 The steam A heated to a high temperature in the boiler 1 is sent to the power generation steam turbine 4 through the steam line 7. A steam control valve 17 is interposed in the steam line 7, and the steam control valve 17 adjusts the flow rate of the steam A sent to the power generation steam turbine 4.
発電タービンとして設けられる発電蒸気タービン４は、蒸気Ａの熱エネルギを運動エネルギに変換し、回転作動する。 The power generation steam turbine 4 provided as a power generation turbine converts the heat energy of the steam A into kinetic energy and rotates.
発電蒸気タービン４は、発電機２を回転駆動する。発電機２はその回転によって電力を出力する。 The power generation steam turbine 4 drives the generator 2 to rotate. The generator 2 outputs electric power by its rotation.
発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｂは復水器３に送られる。復水器３は、発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｂを冷却し液体の水に変換する。図示しない水源から供給される冷却水Ｄは、冷却水ライン５を通り、給水ポンプ１３によって復水器３に送られる。復水器３にて冷却水ライン５を通る冷却水が、水蒸気の熱を吸収し、水蒸気を液体の水に変換する。 The steam B discharged from the power generation steam turbine 4 is sent to the condenser 3. The condenser 3 cools the steam B discharged from the power generation steam turbine 4 and converts it into liquid water. Cooling water D supplied from a water source (not shown) passes through the cooling water line 5 and is sent to the condenser 3 by the water supply pump 13. The cooling water passing through the cooling water line 5 in the condenser 3 absorbs the heat of the water vapor, and converts the water vapor into liquid water.
復水器３にて液体の水に変換された復水Ｅは、給水ライン２４を通り、水圧ポンプ１４によってボイラ１に送られる。ボイラ１に戻された復水Ｅは、火炉の燃焼熱によって再び水蒸気Ａに変換される。 Condensate E converted into liquid water by the condenser 3 passes through the water supply line 24 and is sent to the boiler 1 by the hydraulic pump 14. The condensate E returned to the boiler 1 is converted again into steam A by the combustion heat of the furnace.
そして本発明の要旨とするところであるが、発電機２を駆動する発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｂ（排出ガス）の熱エネルギによって回転する蒸気タービン１８を設け、この蒸気タービン１８によって水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３とを駆動する構成とする。 As the gist of the present invention, there is provided a steam turbine 18 that is rotated by the thermal energy of the steam B (exhaust gas) discharged from the power generation steam turbine 4 that drives the generator 2. 14 and the feed water pump 13 are driven.
発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｂは、蒸気排出ライン１６ａを通って蒸気タービン１８に送られる。蒸気排出ライン１６ａに蒸気加減弁１７ａが介装され、この蒸気加減弁１７ａによって蒸気タービン１８に送られる水蒸気Ｂの流量が調整される。 The steam B discharged from the power generation steam turbine 4 is sent to the steam turbine 18 through the steam discharge line 16a. A steam control valve 17a is interposed in the steam discharge line 16a, and the flow rate of the steam B sent to the steam turbine 18 is adjusted by the steam control valve 17a.
蒸気タービン１８は、水蒸気Ｂの熱エネルギを運動エネルギに変換し、水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３とを回転駆動する。 The steam turbine 18 converts the thermal energy of the steam B into kinetic energy, and rotationally drives the water pressure pump 14 and the feed water pump 13.
蒸気タービン１８から排出される排出蒸気Ｈは、蒸気排出ライン１６を通って復水器３に送られる。 The exhaust steam H discharged from the steam turbine 18 is sent to the condenser 3 through the steam discharge line 16.
蒸気タービン１８の出力を水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３に伝達する流体継ぎ手１５が設けられる。流体継ぎ手１５は、作動流体として水またはオイル等の作動液が封入され、この作動流体を媒体として蒸気タービン１８の回転が減速して水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３に伝達される。 A fluid coupling 15 is provided for transmitting the output of the steam turbine 18 to the water pressure pump 14 and the water supply pump 13. The fluid joint 15 is filled with a working fluid such as water or oil as a working fluid, and the rotation of the steam turbine 18 is decelerated using this working fluid as a medium and is transmitted to the hydraulic pump 14 and the water supply pump 13.
水圧ポンプ１４から吐出される作動水Ｆは、作動水供給ライン２２を通って蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３に導かれる。 The working water F discharged from the water pressure pump 14 is guided to the steam control valve 17, the steam control valve 17 a, and the fuel adjustment valve 23 through the working water supply line 22.
蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３は、水圧サーボ機構（水圧アクチュエータ、水圧サーボ弁等）によりサーボ制御される。この水圧サーボ機構は、弁体を開閉駆動する水圧シリンダと、この水圧シリンダの作動を制御するための水圧電磁比例弁または水圧サーボ弁とを備える。 The steam control valve 17, the steam control valve 17 a and the fuel adjustment valve 23 are servo-controlled by a water pressure servo mechanism (water pressure actuator, water pressure servo valve, etc.). The water pressure servo mechanism includes a water pressure cylinder that opens and closes a valve body, and a water pressure electromagnetic proportional valve or a water pressure servo valve for controlling the operation of the water pressure cylinder.
蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３とを作動させた後にこれらから排出される排出水Ｇは、排水ライン１９を通って復水器３に導かれる。 After operating the steam control valve 17, the steam control valve 17 a, and the fuel adjustment valve 23, the discharged water G discharged from these is guided to the condenser 3 through the drain line 19.
以上のように、火力発電システムは構成され、次に作用を説明する。 The thermal power generation system is configured as described above, and the operation will be described next.
ボイラ１で高温に熱せられた水蒸気Ａは、水蒸気ライン７を通って発電蒸気タービン４に送られる。発電蒸気タービン４は、水蒸気Ａの熱エネルギを運動エネルギに変換し、発電機２を回転駆動し、発電機２による発電が行われる。発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｂの一部は、復水器３にて液体の水に変換される。復水器３にて水蒸気から液体の水に変換された復水Ｅは、給水ライン２４を通り、水圧ポンプ１４によってボイラ１に送られる。ボイラ１に戻された復水Ｅは、火炉の燃焼熱によって再び水蒸気Ａに変換され、水蒸気ライン７を通って発電蒸気タービン４に送られる。このサイクルによって蒸気ガスによって発電蒸気タービン４が回転する汽力発電が行われる。 The steam A heated to a high temperature in the boiler 1 is sent to the power generation steam turbine 4 through the steam line 7. The power generation steam turbine 4 converts the thermal energy of the steam A into kinetic energy, rotationally drives the power generator 2, and power generation by the power generator 2 is performed. A part of the steam B discharged from the power generation steam turbine 4 is converted into liquid water by the condenser 3. Condensate E converted from water vapor to liquid water in the condenser 3 passes through the water supply line 24 and is sent to the boiler 1 by the hydraulic pump 14. The condensate E returned to the boiler 1 is converted again into steam A by the combustion heat of the furnace, and is sent to the power generation steam turbine 4 through the steam line 7. By this cycle, steam power generation is performed in which the power generation steam turbine 4 is rotated by the steam gas.
発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｂの一部は、蒸気排出ライン１６ａを通って蒸気タービン１８に送られる。蒸気タービン１８は、水蒸気Ｂの熱エネルギを運動エネルギに変換し、水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３を回転駆動する。こうして、蒸気タービン１８が廃棄される熱エネルギを回収して水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３を駆動することにより、水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３を駆動するのに必要な電力を極めて低く抑えることができ、結果として発電効率を高められる。 Part of the steam B discharged from the power generation steam turbine 4 is sent to the steam turbine 18 through the steam discharge line 16a. The steam turbine 18 converts the thermal energy of the steam B into kinetic energy, and rotationally drives the water pressure pump 14 and the feed water pump 13. Thus, by recovering the thermal energy discarded by the steam turbine 18 and driving the water pressure pump 14 and the water supply pump 13, the power required to drive the water pressure pump 14 and the water supply pump 13 can be kept extremely low. As a result, power generation efficiency can be increased.
燃料調整弁２３と蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａは、水圧ポンプ１４から吐出される復水Ｅの一部が作動水Ｆとして導かれ、作動水Ｆの水圧によって作動する。これにより、燃料調整弁２３と蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａを駆動するのに必要な電力を極めて低く抑えることができ、結果として発電効率を高められる。 The fuel adjustment valve 23, the steam control valve 17, and the steam control valve 17 a are operated by the hydraulic pressure of the working water F, with a part of the condensate E discharged from the water pressure pump 14 being guided as the working water F. Thereby, the electric power required to drive the fuel adjustment valve 23, the steam control valve 17 and the steam control valve 17a can be kept extremely low, and as a result, the power generation efficiency can be increased.
水圧ポンプ１４、給水ポンプ１３、燃料調整弁２３、蒸気加減弁１７、蒸気加減弁１７ａが、火力発電システムの作動を制御する補機として設けられる。これらの補機は、全て、水圧によって作動するため、油圧サーボ機構（油圧アクチュエータ）、電動サーボ機構（電動アクチュエータ）等を設ける必要がない。 A water pressure pump 14, a water supply pump 13, a fuel adjustment valve 23, a steam control valve 17, and a steam control valve 17a are provided as auxiliary machines for controlling the operation of the thermal power generation system. Since these auxiliary machines are all operated by water pressure, it is not necessary to provide a hydraulic servo mechanism (hydraulic actuator), an electric servo mechanism (electric actuator), or the like.
油圧サーボ機構に関連する油圧ユニット等が設けられないため、油漏れによる環境汚染の心配がなく、防火、防暴の設備を設ける必要がない。 Since a hydraulic unit or the like related to the hydraulic servo mechanism is not provided, there is no concern about environmental pollution due to oil leakage, and it is not necessary to provide fire prevention and protection facilities.
電動サーボ機構が設けられないため、漏電の心配がなく、引火防止等の設備を設ける必要がない。 Since the electric servo mechanism is not provided, there is no fear of electric leakage and there is no need to provide facilities for preventing ignition.
また、補機の駆動源が水圧に統一されることにより、安全性、操作性、保守、メンテナンス性の向上がはかられ、維持コストを低減できる。 In addition, since the driving source of the auxiliary machine is unified with water pressure, safety, operability, maintenance, and maintainability can be improved, and maintenance costs can be reduced.
蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３とを作動させた後にこれらから排出される排出水Ｇは、排水ライン１９を通って復水器３に流入し、復水器３から復水Ｅとして給水ライン２４を通り、水圧ポンプ１４によってボイラ１に供給される。ボイラ１に戻された復水Ｅは、火炉の燃焼熱によって再び水蒸気Ａに変換される。 After operating the steam control valve 17, the steam control valve 17 a, and the fuel adjustment valve 23, the discharged water G discharged from these flows into the condenser 3 through the drain line 19 and is recovered from the condenser 3. Water E passes through the water supply line 24 and is supplied to the boiler 1 by the hydraulic pump 14. The condensate E returned to the boiler 1 is converted again into steam A by the combustion heat of the furnace.
これにより、蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３とから排出される排出水Ｇを冷却する設備が不要になる。 Thereby, the equipment which cools the discharged water G discharged | emitted from the steam control valve 17, the steam control valve 17a, and the fuel adjustment valve 23 becomes unnecessary.
本実施の形態では、熱エネルギによって回転作動する発電タービン（発電蒸気タービン４）を備え、この発電タービン（発電蒸気タービン４）によって発電機２を駆動する火力発電システムであって、発電タービン（発電蒸気タービン４）から排出される水蒸気Ｂによって回転する蒸気タービン１８と、この蒸気タービン１８によって駆動される水圧ポンプ１４とを備え、この水圧ポンプ１４から吐出される作動水Ｆによって補機（燃料調整弁２３、蒸気加減弁１７、蒸気加減弁１７ａ）を駆動する構成とした。 The present embodiment is a thermal power generation system that includes a power generation turbine (power generation steam turbine 4) that is rotated by thermal energy, and that drives the generator 2 with the power generation turbine (power generation steam turbine 4). A steam turbine 18 that is rotated by steam B discharged from the steam turbine 4) and a hydraulic pump 14 that is driven by the steam turbine 18, and an auxiliary machine (fuel adjustment) by the working water F that is discharged from the hydraulic pump 14. The valve 23, the steam control valve 17, and the steam control valve 17a) are driven.
上記構成に基づき、水蒸気Ｂの熱エネルギにより回転する蒸気タービン１８によって駆動される水圧ポンプ１４から吐出される作動水Ｆによって補機を駆動することで、補機は余剰エネルギを回収して駆動されることになるので、結果として発電効率を高められる。 Based on the above configuration, the auxiliary machine is driven by recovering surplus energy by driving the auxiliary machine with the working water F discharged from the hydraulic pump 14 driven by the steam turbine 18 rotated by the thermal energy of the steam B. As a result, power generation efficiency can be improved.
補機の駆動源が水圧に統一されることにより、油漏れや漏電の心配がなく、防火、防暴の設備を設ける必要がなく、操作性、保守、メンテナンス性の向上がはかられる。 By unifying the drive source of the auxiliary equipment with water pressure, there is no fear of oil leakage or leakage, and there is no need to provide fire and storm protection facilities, improving operability, maintenance and maintainability.
本実施の形態では、燃料Ｊを燃焼させ水蒸気Ａを発生させるボイラ１を備え、発電タービンとしてボイラ１から送られる水蒸気Ａによって回転する発電蒸気タービン４を備え、この発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｂを冷却し液体の復水Ｅに変換する復水器３を備え、蒸気ガスによる汽力発電を行う火力発電システムであって、蒸気タービン１８によって駆動される水圧ポンプ１４が復水器３の復水Ｅをボイラ１に送るとともに、復水Ｅの一部を作動水Ｆとして補機へ送る構成とした。 In the present embodiment, a boiler 1 that combusts fuel J to generate water vapor A is provided, and a power generation steam turbine 4 that is rotated by water vapor A sent from the boiler 1 is provided as a power generation turbine, and is discharged from the power generation steam turbine 4. A thermal power generation system that includes a condenser 3 that cools water vapor B and converts it into liquid condensate E and performs steam power generation using steam gas, and a hydraulic pump 14 driven by a steam turbine 18 includes a condenser 3 The condensate E is sent to the boiler 1 and a part of the condensate E is sent to the auxiliary equipment as working water F.
上記構成に基づき、蒸気タービン１８が発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｂによって回転し、水圧ポンプ１４を駆動するので、ポンプを駆動するのに必要な電力を極めて低く抑えることができるので、発電効率を高められる。 Based on the above configuration, the steam turbine 18 is rotated by the steam B discharged from the power generation steam turbine 4 and drives the hydraulic pump 14, so that the electric power required to drive the pump can be kept extremely low. Increases efficiency.
本実施の形態では、補機として、ボイラ１に供給される燃料Ｊの流量を調整する燃料調整弁２３と、発電蒸気タービン４に供給される水蒸気Ａの流量を調整する蒸気加減弁１７と、蒸気タービン１８に供給される水蒸気Ｂの流量を調整する蒸気加減弁１７ａとを備え、燃料調整弁２３と蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａに水圧ポンプ１４から吐出される復水Ｅの一部が作動水Ｆとして導かれる構成とした。 In the present embodiment, as an auxiliary machine, a fuel adjustment valve 23 that adjusts the flow rate of fuel J supplied to the boiler 1, a steam control valve 17 that adjusts the flow rate of water vapor A supplied to the power generation steam turbine 4, A part of condensate E discharged from the hydraulic pump 14 to the fuel adjustment valve 23, the steam control valve 17 and the steam control valve 17a. Is guided as working water F.
上記構成に基づき、燃料調整弁２３と蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａは、水圧ポンプ１４から吐出される復水Ｅの一部が作動水Ｆとして導かれ、作動水Ｆの水圧によって作動する。これにより、燃料調整弁２３と蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａを電動サーボ機構等によって駆動する必要がなくなり、燃料調整弁２３と蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａを余剰エネルギを回収して駆動するので、発電効率を高められる。 Based on the above configuration, the fuel adjustment valve 23, the steam control valve 17, and the steam control valve 17 a are operated by a part of the condensate E discharged from the hydraulic pump 14 as the working water F and operated by the water pressure of the working water F. . As a result, there is no need to drive the fuel adjustment valve 23, the steam control valve 17, and the steam control valve 17a by an electric servo mechanism or the like, and the surplus energy is recovered by the fuel adjustment valve 23, the steam control valve 17 and the steam control valve 17a. Since it is driven, power generation efficiency can be increased.
本実施の形態では、蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３から排出される排出水Ｇを復水器３に流入させる構成とした。 In the present embodiment, the configuration is such that the discharged water G discharged from the steam control valve 17, the steam control valve 17 a, and the fuel adjustment valve 23 flows into the condenser 3.
上記構成に基づき、排出水Ｇは復水器３に流入し、復水器３から復水Ｅとしてボイラ１に供給される。これにより、蒸気加減弁１７と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３とから排出される排出水Ｇを冷却する設備が不要になる。 Based on the above configuration, the discharged water G flows into the condenser 3 and is supplied from the condenser 3 as the condensed water E to the boiler 1. Thereby, the equipment which cools the discharged water G discharged | emitted from the steam control valve 17, the steam control valve 17a, and the fuel adjustment valve 23 becomes unnecessary.
次に図２に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１の実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。 Next, another embodiment shown in FIG. 2 will be described. This basically has the same configuration as that of the embodiment of FIG. 1, and only different portions will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure part as the said embodiment.
この火力発電システムは、水蒸気Ｂを再加熱する排熱回収ボイラ３５と、ボイラ１の排熱Ｉを回収して排熱回収ボイラ３５に導く排熱回収ライン３８を備える。 This thermal power generation system includes an exhaust heat recovery boiler 35 that reheats the steam B, and an exhaust heat recovery line 38 that recovers the exhaust heat I of the boiler 1 and guides it to the exhaust heat recovery boiler 35.
発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｂは、蒸気排出ライン１６を通って排熱回収ボイラ３５に送られ、排熱回収ボイラ３５にて再加熱された後、蒸気排出ライン１６ａを通って蒸気タービン１８に送られる。 The steam B discharged from the power generation steam turbine 4 is sent to the exhaust heat recovery boiler 35 through the steam discharge line 16, is reheated in the exhaust heat recovery boiler 35, and then passes through the steam discharge line 16a. 18 is sent.
本実施の形態では、発電蒸気タービン４から蒸気タービン１８に送られる水蒸気Ｂを再加熱する排熱回収ボイラ３５を備え、この排熱回収ボイラ３５にボイラ１の排熱Ｉを導く排熱回収ライン３８を備える構成とした。 In the present embodiment, an exhaust heat recovery boiler 35 that reheats the steam B sent from the power generation steam turbine 4 to the steam turbine 18 is provided, and an exhaust heat recovery line that guides the exhaust heat I of the boiler 1 to the exhaust heat recovery boiler 35. 38.
上記構成に基づき、ボイラ１の排熱Ｉを回収して水蒸気Ｂを再加熱するため、水蒸気Ｂの熱エネルギが高めて蒸気タービン１８の出力を高められる。 Based on the above configuration, the exhaust heat I of the boiler 1 is recovered and the steam B is reheated, so that the heat energy of the steam B is increased and the output of the steam turbine 18 is increased.
次に図３に示す他の実施の形態を説明する。図３は、ガスタービン発電を行う火力発電システムの概略構成図である。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。 Next, another embodiment shown in FIG. 3 will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a thermal power generation system that performs gas turbine power generation. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure part as the said embodiment.
この火力発電システムは、主要構成部として、燃焼室３０、空気圧縮機３３、発電ガスタービン３４を備える。 This thermal power generation system includes a combustion chamber 30, an air compressor 33, and a power generation gas turbine 34 as main components.
図示しない燃料供給源から送られる燃料Ｊが燃料供給ライン１１を通して燃焼室３０に供給される。燃料供給ライン１１には燃料調整弁２３が介装され、この燃料調整弁２３によって燃焼室３０に供給される燃料の流量が調整される。 Fuel J sent from a fuel supply source (not shown) is supplied to the combustion chamber 30 through the fuel supply line 11. A fuel adjustment valve 23 is interposed in the fuel supply line 11, and the flow rate of fuel supplied to the combustion chamber 30 is adjusted by the fuel adjustment valve 23.
燃焼室３０は、空気圧縮機３３から送られる加圧空気Ｌと燃料Ｊの混合ガスを燃焼させ、これによって発生する燃焼ガスＫによって発電ガスタービン３４を回転させる。 The combustion chamber 30 burns the mixed gas of the pressurized air L and the fuel J sent from the air compressor 33, and rotates the power generation gas turbine 34 by the combustion gas K generated thereby.
燃焼室３０と発電ガスタービン３４の間に入口調整弁３１が介装され、この入口調整弁３１によって燃焼室３０から発電ガスタービン３４に送られる燃焼ガスＫの流量が調整される。 An inlet adjustment valve 31 is interposed between the combustion chamber 30 and the power generation gas turbine 34, and the flow rate of the combustion gas K sent from the combustion chamber 30 to the power generation gas turbine 34 is adjusted by the inlet adjustment valve 31.
発電タービンとして設けられる発電ガスタービン３４は、燃焼ガスＫの熱エネルギを運動エネルギに変換し、回転作動する。 The power generation gas turbine 34 provided as a power generation turbine converts the thermal energy of the combustion gas K into kinetic energy and rotates.
発電ガスタービン３４は、発電機２を回転駆動する。発電機２はその回転によって電力を出力する。 The power generation gas turbine 34 rotationally drives the generator 2. The generator 2 outputs electric power by its rotation.
発電ガスタービン３４と空気圧縮機３３は同軸上に設けられる。空気圧縮機３３から吐出される加圧空気Ｌの流量は空気調整弁３２によって調整される。 The power generation gas turbine 34 and the air compressor 33 are provided coaxially. The flow rate of the pressurized air L discharged from the air compressor 33 is adjusted by the air adjustment valve 32.
空気圧縮機３３は、その回転によって吸気ラインから空気を吸込み、加圧空気Ｌを吐出する。 The air compressor 33 sucks air from the intake line by its rotation and discharges the pressurized air L.
この火力発電システムは、発電ガスタービン３４から排出される排出ガスＭが導かれる排熱回収ボイラ３５を備える。排熱回収ボイラ３５は、発電ガスタービン３４から排出される排出ガスＭの熱によって液体の水を加熱し、水蒸気Ｂを発生させる。 The thermal power generation system includes an exhaust heat recovery boiler 35 to which exhaust gas M exhausted from the power generation gas turbine 34 is guided. The exhaust heat recovery boiler 35 heats liquid water by the heat of the exhaust gas M exhausted from the power generation gas turbine 34 to generate water vapor B.
排熱回収ボイラ３５にて発生した水蒸気Ｂが水蒸気ライン７を通って蒸気タービン１８に送られる。水蒸気ライン７に蒸気加減弁１７ａが介装され、この蒸気加減弁１７ａによって蒸気タービン１８に送られる水蒸気Ｂの流量が調整される。 Steam B generated in the exhaust heat recovery boiler 35 is sent to the steam turbine 18 through the steam line 7. A steam control valve 17a is interposed in the steam line 7, and the flow rate of the steam B sent to the steam turbine 18 is adjusted by the steam control valve 17a .
蒸気タービン１８は、水蒸気Ｂの熱エネルギを運動エネルギに変換し、水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３とを回転駆動する。 The steam turbine 18 converts the thermal energy of the steam B into kinetic energy, and rotationally drives the water pressure pump 14 and the feed water pump 13.
蒸気タービン１８の出力を水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３に伝達する流体継ぎ手１５が設けられる。流体継ぎ手１５は、作動流体として水またはオイル等の作動液が封入され、この作動流体を媒体として蒸気タービン１８の回転が減速して水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３に伝達される。 A fluid coupling 15 is provided for transmitting the output of the steam turbine 18 to the water pressure pump 14 and the water supply pump 13. The fluid joint 15 is filled with a working fluid such as water or oil as a working fluid, and the rotation of the steam turbine 18 is decelerated using this working fluid as a medium and is transmitted to the hydraulic pump 14 and the water supply pump 13.
蒸気タービン１８から排出される水蒸気Ｂは、復水器３に送られる。復水器３は、蒸気タービン１８から排出される水蒸気Ｂを冷却し液体の水に変換する。 The steam B discharged from the steam turbine 18 is sent to the condenser 3. The condenser 3 cools the steam B discharged from the steam turbine 18 and converts it into liquid water.
水圧ポンプ１４から吐出される作動水Ｆは、作動水供給ライン２２を通って空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３に導かれる。 The working water F discharged from the water pressure pump 14 is guided to the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam control valve 17 a and the fuel regulating valve 23 through the working water supply line 22.
空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３は、サーボ制御により行われ、図示しない弁体を開閉駆動する水圧シリンダと、この水圧シリンダの作動を制御する水圧電磁比例弁または水圧サーボ弁とを備える。 The air adjustment valve 32, the inlet adjustment valve 31, the steam control valve 17a, and the fuel adjustment valve 23 are performed by servo control, and a hydraulic cylinder that opens and closes a valve body (not shown) and a hydraulic electromagnetic proportional that controls the operation of the hydraulic cylinder. A valve or a hydraulic servo valve.
空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３とを作動させた後にこれらから排出される排出水Ｇは、排水ライン３７を通って復水器３に導かれる。 After operating the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam control valve 17a, and the fuel regulating valve 23, the discharged water G discharged from these is led to the condenser 3 through the drainage line 37.
以上のように、火力発電システムは構成され、次に作用を説明する。 The thermal power generation system is configured as described above, and the operation will be described next.
燃焼室３０にて発生する燃焼ガスＫによって発電ガスタービン３４を回転させる。発電ガスタービン３４は燃焼ガスＫの熱エネルギを運動エネルギに変換し、空気圧縮機３３と発電機２を回転駆動し、発電機２による発電が行われる。 The power generation gas turbine 34 is rotated by the combustion gas K generated in the combustion chamber 30. The power generation gas turbine 34 converts the thermal energy of the combustion gas K into kinetic energy, rotationally drives the air compressor 33 and the power generator 2, and power generation by the power generator 2 is performed.
排熱回収ボイラ３５は、発電ガスタービン３４から排出される排出ガスＭの熱によって液体の水を加熱し、水蒸気Ｂを発生させる。この水蒸気Ｂは、水蒸気ライン７を通って蒸気タービン１８に送られる。蒸気タービン１８は、水蒸気Ｂの熱エネルギを運動エネルギに変換し、水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３を回転駆動する。こうして、蒸気タービン１８が廃棄される熱エネルギを回収して水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３を駆動することにより、水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３を駆動するのに必要な電力を極めて低く抑えることができ、結果として発電効率を高められる。 The exhaust heat recovery boiler 35 heats liquid water by the heat of the exhaust gas M exhausted from the power generation gas turbine 34 to generate water vapor B. The steam B is sent to the steam turbine 18 through the steam line 7. The steam turbine 18 converts the thermal energy of the steam B into kinetic energy, and rotationally drives the water pressure pump 14 and the feed water pump 13. Thus, by recovering the thermal energy discarded by the steam turbine 18 and driving the water pressure pump 14 and the water supply pump 13, the power required to drive the water pressure pump 14 and the water supply pump 13 can be kept extremely low. As a result, power generation efficiency can be increased.
空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３は、水圧ポンプ１４から吐出される復水Ｅの一部が作動水Ｆとして導かれ、作動水Ｆの水圧によって作動する。これにより、空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３を電動サーボ機構（電磁アクチュエータ）によって駆動する必要がなくなり、これらを駆動するのに発電電力が消費されることがなく、発電効率を高められる。 The air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam control valve 17 a, and the fuel regulating valve 23 are operated by a part of the condensate E discharged from the hydraulic pump 14 as the working water F and operated by the hydraulic pressure of the working water F. . This eliminates the need to drive the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam control valve 17a, and the fuel regulating valve 23 by an electric servo mechanism (electromagnetic actuator), and the generated power is consumed to drive them. Power generation efficiency can be improved.
火力発電システムの作動を制御する補機として設けられる、空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３が、全て水圧によって作動するため、油圧サーボ機構や電動サーボ機構を設ける必要がない。 Since the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam control valve 17a, and the fuel regulating valve 23, which are provided as auxiliary machines for controlling the operation of the thermal power generation system, are all operated by water pressure, a hydraulic servo mechanism and an electric servo mechanism are installed. There is no need to provide it.
油圧サーボ機構に関連する油圧ユニット等が設けられないため、油漏れによる環境汚染の心配がなく、防火、防暴の設備を設ける必要がない。 Since a hydraulic unit or the like related to the hydraulic servo mechanism is not provided, there is no concern about environmental pollution due to oil leakage, and it is not necessary to provide fire prevention and protection facilities.
電動サーボ機構が設けられないため、漏電の心配がなく、引火防止等の設備を設ける必要がない。 Since the electric servo mechanism is not provided, there is no fear of electric leakage and there is no need to provide facilities for preventing ignition.
また、補機の駆動源が水圧に統一されることにより、操作性、保守、メンテナンス性の向上がはかられ、維持コストを低減できる。 In addition, since the drive source of the auxiliary machine is unified to water pressure, operability, maintenance, and maintainability are improved, and maintenance costs can be reduced.
空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３とを作動させた後にこれらから排出される排出水Ｇは、排水ライン３７を通って復水器３に流入し、復水器３から復水Ｅとして給水ライン２４を通り、水圧ポンプ１４によって排熱回収ボイラ３５に供給される。排熱回収ボイラ３５に戻された復水Ｅは、発電ガスタービン３４の排出ガスＭの熱によって再び水蒸気Ｂに変換される。 After operating the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam control valve 17a, and the fuel regulating valve 23, the discharged water G discharged from these flows into the condenser 3 through the drainage line 37 and is restored. The water 3 passes through the water supply line 24 as condensate E, and is supplied to the exhaust heat recovery boiler 35 by the hydraulic pump 14. The condensate E returned to the exhaust heat recovery boiler 35 is converted again into the steam B by the heat of the exhaust gas M of the power generation gas turbine 34.
これにより、空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと燃料調整弁２３とから排出される排出水Ｇを冷却する設備が不要になる。 Thereby, the equipment which cools the discharged water G discharged | emitted from the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam control valve 17a, and the fuel regulating valve 23 becomes unnecessary.
本実施の形態では、加圧空気Ｌを吐出する空気圧縮機３３と、この空気圧縮機３３から送られる加圧空気Ｌと燃料Ｊの混合ガスを燃焼させる燃焼室３０とを備え、発電タービンとして燃焼室３０に発生する燃焼ガスＫによって回転する発電ガスタービン３４を備え、ガスタービン発電を行う火力発電システムであって、発電ガスタービン３４から排出される排出ガスＭの熱によって水蒸気Ｂを発生する排熱回収ボイラ３５を備え、排熱回収ボイラ３５にて発生した水蒸気Ｂ（排出ガス）の熱エネルギによって蒸気タービン１８を回転させる構成とした。 The present embodiment includes an air compressor 33 that discharges pressurized air L, and a combustion chamber 30 that combusts a mixed gas of pressurized air L and fuel J sent from the air compressor 33, and serves as a power generation turbine. A thermal power generation system that includes a power generation gas turbine that is rotated by combustion gas K generated in the combustion chamber 30 and performs gas turbine power generation, and generates steam B by the heat of the exhaust gas M discharged from the power generation gas turbine. The exhaust heat recovery boiler 35 is provided, and the steam turbine 18 is rotated by the thermal energy of the steam B (exhaust gas) generated in the exhaust heat recovery boiler 35.
上記構成に基づき、蒸気タービン１８が発電ガスタービン３４から排出される排出ガスＭの熱エネルギによって回転し、水圧ポンプ１４を駆動するので、ポンプを駆動するのに必要な電力を極めて低く抑えることができるので、発電効率を高められる。 Based on the above configuration, the steam turbine 18 is rotated by the thermal energy of the exhaust gas M exhausted from the power generation gas turbine 34 to drive the hydraulic pump 14, so that the power required to drive the pump can be kept extremely low. Because it can, power generation efficiency can be increased.
次に図４に示す他の実施の形態を説明する。図４は、ガスタービン発電と汽力発電を併せたコンバインドサイクル発電を行う火力発電システムの概略構成図である。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。 Next, another embodiment shown in FIG. 4 will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a thermal power generation system that performs combined cycle power generation that combines gas turbine power generation and steam power generation. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure part as the said embodiment.
この火力発電システムは、主要構成部として、燃焼室３０、空気圧縮機３３、発電ガスタービン３４、ボイラ１、発電蒸気タービン４、発電機２、復水器３を備える。 This thermal power generation system includes a combustion chamber 30, an air compressor 33, a power generation gas turbine 34, a boiler 1, a power generation steam turbine 4, a power generator 2, and a condenser 3 as main components.
図示しない燃料供給源から送られる燃料Ｊが燃料供給ライン１１を通して燃焼室３０に供給される。燃料供給ライン１１には燃料調整弁２３が介装され、この燃料調整弁２３によって燃焼室３０に供給される燃料の流量が調整される。 Fuel J sent from a fuel supply source (not shown) is supplied to the combustion chamber 30 through the fuel supply line 11. A fuel adjustment valve 23 is interposed in the fuel supply line 11, and the flow rate of fuel supplied to the combustion chamber 30 is adjusted by the fuel adjustment valve 23.
燃焼室３０は、空気圧縮機３３から送られる加圧空気Ｌと燃料Ｊの混合ガスを燃焼させ、これによって発生する燃焼ガスＫによって発電ガスタービン３４を回転させる。 The combustion chamber 30 burns the mixed gas of the pressurized air L and the fuel J sent from the air compressor 33, and rotates the power generation gas turbine 34 by the combustion gas K generated thereby.
燃焼室３０と発電ガスタービン３４の間に入口調整弁３１が介装され、この入口調整弁３１によって燃焼室３０から発電ガスタービン３４に送られる燃焼ガスＫの流量が調整される。 An inlet adjustment valve 31 is interposed between the combustion chamber 30 and the power generation gas turbine 34, and the flow rate of the combustion gas K sent from the combustion chamber 30 to the power generation gas turbine 34 is adjusted by the inlet adjustment valve 31.
発電タービンとして設けられる発電ガスタービン３４は、燃焼ガスＫの熱エネルギを運動エネルギに変換し、回転作動する。 The power generation gas turbine 34 provided as a power generation turbine converts the thermal energy of the combustion gas K into kinetic energy and rotates.
発電ガスタービン３４は、発電機２を回転駆動する。発電機２はその回転によって電力を出力する。 The power generation gas turbine 34 rotationally drives the generator 2. The generator 2 outputs electric power by its rotation.
発電ガスタービン３４と空気圧縮機３３は同軸上に設けられる。空気圧縮機３３から吐出される加圧空気Ｌの流量は空気調整弁３２によって調整される。 The power generation gas turbine 34 and the air compressor 33 are provided coaxially. The flow rate of the pressurized air L discharged from the air compressor 33 is adjusted by the air adjustment valve 32.
空気圧縮機３３は、その回転によって吸気ラインから空気を吸込み、加圧空気Ｌを吐出する。 The air compressor 33 sucks air from the intake line by its rotation and discharges the pressurized air L.
この火力発電システムは、発電ガスタービン３４から排出される排出ガスＭが導かれる排熱回収ボイラ３５を備える。排熱回収ボイラ３５は、発電ガスタービン３４から排出される排出ガスＭの熱によって液体の水を加熱し、水蒸気Ｂを発生させる。 The thermal power generation system includes an exhaust heat recovery boiler 35 to which exhaust gas M exhausted from the power generation gas turbine 34 is guided. The exhaust heat recovery boiler 35 heats liquid water by the heat of the exhaust gas M exhausted from the power generation gas turbine 34 to generate water vapor B.
排熱回収ボイラ３５にて発生した水蒸気Ｂが水蒸気ライン７を通って発電蒸気タービン４に送られる。水蒸気ライン７に蒸気加減弁１７が介装され、この蒸気加減弁１７によって発電蒸気タービン４に送られる水蒸気Ｂの流量が調整される。 Steam B generated in the exhaust heat recovery boiler 35 is sent to the power generation steam turbine 4 through the steam line 7. A steam control valve 17 is interposed in the steam line 7, and the flow rate of the steam B sent to the power generation steam turbine 4 is adjusted by the steam control valve 17 .
発電タービンとして設けられる発電蒸気タービン４は、蒸気Ａの熱エネルギを運動エネルギに変換し、発電機２を回転駆動する。 The power generation steam turbine 4 provided as a power generation turbine converts the thermal energy of the steam A into kinetic energy and rotationally drives the generator 2.
発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｎは、蒸気加減弁１７ａを介して蒸気タービン１８に送られ、この蒸気加減弁１７ａによって蒸気タービン１８に送られる水蒸気Ｎの流量が調整される。 The steam N discharged from the power generation steam turbine 4 is sent to the steam turbine 18 via the steam control valve 17a, and the flow rate of the steam N sent to the steam turbine 18 is adjusted by the steam control valve 17a .
蒸気タービン１８は、水蒸気Ｎの熱エネルギを運動エネルギに変換し、水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３とを回転駆動する。 The steam turbine 18 converts the thermal energy of the steam N into kinetic energy, and rotationally drives the water pressure pump 14 and the feed water pump 13.
蒸気タービン１８の出力を水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３に伝達する流体継ぎ手１５が設けられる。流体継ぎ手１５は、作動流体として水またはオイル等の作動液が封入され、この作動流体を媒体として蒸気タービン１８の回転が減速して水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３に伝達される。 A fluid coupling 15 is provided for transmitting the output of the steam turbine 18 to the water pressure pump 14 and the water supply pump 13. The fluid joint 15 is filled with a working fluid such as water or oil as a working fluid, and the rotation of the steam turbine 18 is decelerated using this working fluid as a medium and is transmitted to the hydraulic pump 14 and the water supply pump 13.
蒸気タービン１８から排出される水蒸気Ｎは復水器３に送られる。復水器３は、蒸気タービン１８から排出される水蒸気Ｎを冷却し液体の水に変換する。 The steam N discharged from the steam turbine 18 is sent to the condenser 3. The condenser 3 cools the steam N discharged from the steam turbine 18 and converts it into liquid water.
水圧ポンプ１４から吐出される作動水Ｆは、作動水供給ライン２２を通って空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと蒸気加減弁１７と燃料調整弁２３に導かれる。 The working water F discharged from the hydraulic pump 14 is guided to the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam regulating valve 17 a, the steam regulating valve 17, and the fuel regulating valve 23 through the working water supply line 22.
蒸気加減弁１７ａと蒸気加減弁１７と燃料調整弁２３は、サーボ制御で行われ、図示しない弁体を開閉駆動する水圧シリンダと、この水圧シリンダの作動を制御する水圧電磁比例弁または水圧サーボ弁とを備える。 The steam control valve 17a, the steam control valve 17, and the fuel adjustment valve 23 are performed by servo control, and a hydraulic cylinder that opens and closes a valve body (not shown), and a hydraulic electromagnetic proportional valve or a hydraulic servo valve that controls the operation of the hydraulic cylinder. With.
空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと蒸気加減弁１７と燃料調整弁２３とを作動させた後にこれらから排出される排出水Ｇは、排水ライン３７を通って復水器３に導かれる。 After the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam control valve 17a, the steam control valve 17 and the fuel control valve 23 are operated, the discharged water G discharged from them passes through the drain line 37 and is connected to the condenser 3 Led to.
以上のように、火力発電システムは構成され、次に作用を説明する。 The thermal power generation system is configured as described above, and the operation will be described next.
燃焼室３０にて発生する燃焼ガスＫによって発電ガスタービン３４を回転させる。発電ガスタービン３４は燃焼ガスＫの熱エネルギを運動エネルギに変換し、空気圧縮機３３と発電機２を回転駆動し、発電機２による発電が行われる。 The power generation gas turbine 34 is rotated by the combustion gas K generated in the combustion chamber 30. The power generation gas turbine 34 converts the thermal energy of the combustion gas K into kinetic energy, rotationally drives the air compressor 33 and the power generator 2, and power generation by the power generator 2 is performed.
排熱回収ボイラ３５は、発電ガスタービン３４から排出される排出ガスＭの熱によって液体の水を加熱し、水蒸気Ｂを発生させる。この水蒸気Ｂは、水蒸気ライン７を通って蒸気タービン１８に送られる。蒸気タービン１８は、水蒸気Ｂの熱エネルギを運動エネルギに変換し、水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３を回転駆動する。こうして、蒸気タービン１８が廃棄される熱エネルギを回収して水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３を駆動することにより、水圧ポンプ１４と給水ポンプ１３を駆動するのに必要な電力を極めて低く抑えることができ、結果として発電効率を高められる。 The exhaust heat recovery boiler 35 heats liquid water by the heat of the exhaust gas M exhausted from the power generation gas turbine 34 to generate water vapor B. The steam B is sent to the steam turbine 18 through the steam line 7. The steam turbine 18 converts the thermal energy of the steam B into kinetic energy, and rotationally drives the water pressure pump 14 and the feed water pump 13. Thus, by recovering the thermal energy discarded by the steam turbine 18 and driving the water pressure pump 14 and the water supply pump 13, the power required to drive the water pressure pump 14 and the water supply pump 13 can be kept extremely low. As a result, power generation efficiency can be increased.
空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと蒸気加減弁１７と燃料調整弁２３は、水圧ポンプ１４から吐出される復水Ｅの一部が作動水Ｆとして導かれ、作動水Ｆの水圧によって作動する。これにより、空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと蒸気加減弁１７と燃料調整弁２３駆動するのに必要な電力を極めて低く抑えることができ、結果として発電効率を高められる。 The air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam regulating valve 17a, the steam regulating valve 17 and the fuel regulating valve 23 are such that a part of the condensate E discharged from the hydraulic pump 14 is led as the working water F, and the working water F Operated by the water pressure. As a result, the electric power required to drive the air adjustment valve 32, the inlet adjustment valve 31, the steam control valve 17a, the steam control valve 17, and the fuel control valve 23 can be kept extremely low, and as a result, the power generation efficiency can be increased.
火力発電システムの作動を制御する補機として設けられる、空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと蒸気加減弁１７と燃料調整弁２３が、全て水圧によって作動するため、油圧サーボ機構や電動サーボ機構を設ける必要がない。 Since the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam regulating valve 17a, the steam regulating valve 17 and the fuel regulating valve 23 are all operated by water pressure, provided as an auxiliary machine for controlling the operation of the thermal power generation system, a hydraulic servo mechanism There is no need to provide an electric servo mechanism.
油圧サーボ機構に関連する油圧ユニット等が設けられないため、油漏れによる環境汚染の心配がなく、防火、防暴の設備を設ける必要がない。 Since a hydraulic unit or the like related to the hydraulic servo mechanism is not provided, there is no concern about environmental pollution due to oil leakage, and it is not necessary to provide fire prevention and protection facilities.
電動サーボ機構が設けられないため、漏電の心配がなく、引火防止等の設備を設ける必要がない。 Since the electric servo mechanism is not provided, there is no fear of electric leakage and there is no need to provide facilities for preventing ignition.
また、補機の駆動源が水圧に統一されることにより、操作性、保守、メンテナンス性の向上がはかられ、維持コストを低減できる。 In addition, since the drive source of the auxiliary machine is unified to water pressure, operability, maintenance, and maintainability are improved, and maintenance costs can be reduced.
空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと蒸気加減弁１７と燃料調整弁２３とを作動させた後にこれらから排出される排出水Ｇは、排水ライン３７を通って復水器３に流入し、復水器３から復水Ｅとして給水ライン２４を通り、水圧ポンプ１４によって排熱回収ボイラ３５に供給される。排熱回収ボイラ３５に戻された復水Ｅは、発電ガスタービン３４の排出ガスＭの熱によって再び水蒸気Ｂに変換される。 After the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam control valve 17a, the steam control valve 17 and the fuel control valve 23 are operated, the discharged water G discharged from them passes through the drain line 37 and is connected to the condenser 3 , And passes through the water supply line 24 as the condensate E from the condenser 3 and is supplied to the exhaust heat recovery boiler 35 by the hydraulic pump 14. The condensate E returned to the exhaust heat recovery boiler 35 is converted again into the steam B by the heat of the exhaust gas M of the power generation gas turbine 34.
これにより、空気調整弁３２と入口調整弁３１と蒸気加減弁１７ａと蒸気加減弁１７と燃料調整弁２３とから排出される排出水Ｇを冷却する設備が不要になる。 Thereby, the equipment which cools the discharged water G discharged | emitted from the air regulating valve 32, the inlet regulating valve 31, the steam regulating valve 17a, the steam regulating valve 17, and the fuel regulating valve 23 becomes unnecessary.
本実施の形態では、加圧空気Ｌを吐出する空気圧縮機３３と、この空気圧縮機３３から送られる加圧空気Ｌと燃料Ｊの混合ガスを燃焼させる燃焼室３０とを備え、発電タービンとして燃焼室３０に発生する燃焼ガスＫによって回転する発電ガスタービン３４を備え、発電ガスタービン３４から排出される排出ガスＭの熱によって水蒸気Ｂを発生する排熱回収ボイラ３５を備え、発電タービンとして排熱回収ボイラ３５にて発生した水蒸気Ｂによって回転する発電蒸気タービン４を備え、コンバインドサイクル発電を行う火力発電システムであって、発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｎ（排出ガス）の熱エネルギによって蒸気タービン１８を回転させる構成とした。 The present embodiment includes an air compressor 33 that discharges pressurized air L, and a combustion chamber 30 that combusts a mixed gas of pressurized air L and fuel J sent from the air compressor 33, and serves as a power generation turbine. A power generation gas turbine 34 that is rotated by the combustion gas K generated in the combustion chamber 30 is provided, and a heat recovery steam generator 35 that generates water vapor B by the heat of the exhaust gas M discharged from the power generation gas turbine 34 is provided. A thermal power generation system that includes a power generation steam turbine 4 that is rotated by water vapor B generated in a heat recovery boiler 35 and performs combined cycle power generation. The steam turbine 18 is configured to rotate.
上記構成に基づき、蒸気タービン１８が発電蒸気タービン４から排出される水蒸気Ｎ（排出ガス）の熱エネルギによって回転し、水圧ポンプ１４を駆動するので、ポンプを駆動するのに必要な電力を極めて低く抑えることができるので、発電効率を高められる。 Based on the above configuration, the steam turbine 18 is rotated by the thermal energy of the steam N (exhaust gas) discharged from the power generation steam turbine 4 to drive the hydraulic pump 14, so that the power required to drive the pump is extremely low. Since it can be suppressed, power generation efficiency can be increased.
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
１ ボイラ
２ 発電機
３ 復水器
４ 発電蒸気タービン （発電タービン）
５ 冷却水ライン
７ 水蒸気ライン
１１ 燃料供給ライン
１３ 給水ポンプ
１４ 水圧ポンプ
１５ 流体継ぎ手
１６ 蒸気排出ライン
１６ａ 蒸気排出ライン
１７ 蒸気加減弁
１７ａ 蒸気加減弁
１８ 蒸気タービン
１９ 排水ライン
２２ 作動水供給ライン
２３ 燃料調整弁
２４ 給水ライン
３０ 燃焼室
３１ 入口調整弁
３２ 空気調整弁
３３ 空気圧縮機
３４ 発電ガスタービン （発電タービン）
３５ 排熱回収ボイラ
３７ 排水ライン
３８ 排熱回収ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiler 2 Generator 3 Condenser 4 Power generation steam turbine (Power generation turbine)
5 Cooling Water Line 7 Steam Line 11 Fuel Supply Line 13 Water Supply Pump 14 Water Pressure Pump 15 Fluid Joint 16 Steam Discharge Line 16a Steam Discharge Line 17 Steam Control Valve 17a Steam Control Valve 18 Steam Turbine 19 Drain Line 22 Working Water Supply Line 23 Fuel Adjustment Valve 24 Water supply line 30 Combustion chamber 31 Inlet adjustment valve 32 Air adjustment valve 33 Air compressor 34 Power generation gas turbine (power generation turbine)
35 Waste heat recovery boiler 37 Drainage line 38 Waste heat recovery line
Claims (9)
この発電タービンによって発電機を駆動する火力発電システムであって、
前記発電タービンから排出される水蒸気もしくは排出ガスを熱源として発生する水蒸気によって回転する蒸気タービンと、
この蒸気タービンによって駆動される水圧ポンプとを備え、
この水圧ポンプから吐出される作動水によって前記蒸気タービンに供給される水蒸気の流量を調整する蒸気加減弁を駆動する構成としたことを特徴とする火力発電システム。 A power generation turbine that rotates by thermal energy,
A thermal power generation system in which a generator is driven by the power generation turbine,
A steam turbine that is rotated by steam generated from steam or exhaust gas discharged from the power generation turbine as a heat source;
A hydraulic pump driven by this steam turbine,
A thermal power generation system characterized in that a steam control valve for adjusting a flow rate of water vapor supplied to the steam turbine is driven by working water discharged from the hydraulic pump.
この発電タービンによって発電機を駆動する火力発電システムであって、A thermal power generation system in which a generator is driven by the power generation turbine,
前記発電タービンから排出される水蒸気もしくは排出ガスを熱源として発生する水蒸気によって回転する蒸気タービンと、A steam turbine that is rotated by steam generated from steam or exhaust gas discharged from the power generation turbine as a heat source;
この蒸気タービンによって駆動される水圧ポンプとを備え、A hydraulic pump driven by this steam turbine,
この水圧ポンプから吐出される作動水によって前記発電タービンに供給される水蒸気の流量を調整する蒸気加減弁及び前記発電タービンに供給される排出ガスの流量を調整する入口調整弁の少なくとも一方を駆動する構成としたことを特徴とする火力発電システム。At least one of a steam control valve for adjusting the flow rate of water vapor supplied to the power generation turbine and an inlet adjustment valve for adjusting the flow rate of exhaust gas supplied to the power generation turbine is driven by working water discharged from the water pressure pump. A thermal power generation system characterized by having a configuration.
前記蒸気加減弁に前記水圧ポンプから吐出される復水の一部が作動水として導かれることを特徴とする請求項１または２に記載の火力発電システム。The thermal power generation system according to claim 1 or 2, wherein a part of the condensate discharged from the water pressure pump is led to the steam control valve as working water.
前記発電タービンとして前記ボイラから送られる水蒸気によって回転する発電蒸気タービンを備え、A power generation steam turbine that rotates by steam sent from the boiler as the power generation turbine,
この発電蒸気タービンから排出される水蒸気を冷却し液体の復水に変換する復水器を備え、It has a condenser that cools the steam discharged from the power generation steam turbine and converts it into liquid condensate,
前記水圧ポンプが前記復水器の復水を前記ボイラに送ることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の火力発電システム。The thermal power generation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydraulic pump sends the condensate of the condenser to the boiler.
この排熱回収ボイラに前記ボイラの排熱を導く排熱回収ラインを備えたことを特徴とする請求項５に記載の火力発電システム。6. The thermal power generation system according to claim 5, further comprising an exhaust heat recovery line for guiding the exhaust heat of the boiler to the exhaust heat recovery boiler.
この空気圧縮機から送られる加圧空気と燃料の混合ガスを燃焼させる燃焼室とを備え、A combustion chamber for combusting a mixed gas of pressurized air and fuel sent from the air compressor;
前記発電タービンとして前記燃焼室に発生する燃焼ガスによって回転する発電ガスタービンを備え、A power generation gas turbine that is rotated by combustion gas generated in the combustion chamber as the power generation turbine;
この発電ガスタービンから排出される排出ガスの熱によって水蒸気を発生する排熱回収ボイラを備え、Equipped with a waste heat recovery boiler that generates water vapor by the heat of the exhaust gas discharged from this power generation gas turbine,
この排熱回収ボイラにて発生した水蒸気によって前記蒸気タービンを回転させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の火力発電システム。The thermal power generation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the steam turbine is rotated by steam generated in the exhaust heat recovery boiler.
この空気圧縮機から送られる加圧空気と燃料の混合ガスを燃焼させる燃焼室とを備え、A combustion chamber for combusting a mixed gas of pressurized air and fuel sent from the air compressor;
前記発電タービンとして前記燃焼室に発生する燃焼ガスによって回転する発電ガスタービンを備え、A power generation gas turbine that is rotated by combustion gas generated in the combustion chamber as the power generation turbine;
この発電ガスタービンから排出される排出ガスの熱によって水蒸気を発生する排熱回収ボイラを備え、Equipped with a waste heat recovery boiler that generates water vapor by the heat of the exhaust gas discharged from this power generation gas turbine,
前記発電タービンとして排熱回収ボイラにて発生した水蒸気によって回転する発電蒸気タービンを備え、The power generation turbine comprises a power generation steam turbine that is rotated by steam generated in an exhaust heat recovery boiler,
前記発電蒸気タービンから排出される水蒸気によって前記蒸気タービンを回転させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の火力発電システム。The thermal power generation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the steam turbine is rotated by steam discharged from the power generation steam turbine.
前記ボイラから送られる水蒸気によって回転作動する発電タービンとを備え、A power generation turbine that is rotated by steam sent from the boiler,
この発電タービンによって発電機を駆動する火力発電システムであって、A thermal power generation system in which a generator is driven by the power generation turbine,
前記発電タービンから排出される水蒸気もしくは排出ガスを熱源として発生する水蒸気によって回転する蒸気タービンと、A steam turbine that is rotated by steam generated from steam or exhaust gas discharged from the power generation turbine as a heat source;
この蒸気タービンによって駆動される水圧ポンプとを備え、A hydraulic pump driven by this steam turbine,
この水圧ポンプから吐出される作動水によって前記ボイラに供給される燃料の流量を調整する燃料調整弁を駆動する構成としたことを特徴とする火力発電システム。A thermal power generation system configured to drive a fuel adjustment valve that adjusts a flow rate of fuel supplied to the boiler by working water discharged from the hydraulic pump.
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