[發明專利]復合發電設備及復合發電設備的控制方法

有效

• 申請號: 201980046101.3
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN112384679B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 林智彌;田口淳;松尾悟;森山慧;田村憲;中村健太郎;太田裕二
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F01K9/04
• 分類號: F01K9/04;F01D17/00;F01K23/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 趙晶;李范烈

本發明的目的在于能夠提高整個設備的能量效率。煤氣化復合發電設備具備：供水供給管路(72)，將通過冷凝器(73)冷凝的供水供給至廢熱回收鍋爐；冷凝泵(39)及中壓供水泵(40)，使供水流通；供給調整閥，調整供給至廢熱回收鍋爐的供水的流量；渦輪機旁通管路(32)，旁通蒸汽渦輪機而向冷凝器(73)供給蒸汽；及噴水管路(76)，向渦輪機旁通流路(32)供給供水。并且，煤氣化復合發電設備具有通常運行模式及旁通運行模式，控制裝置(80)在旁通運行模式下，向渦輪機旁通管路(32)供給供水，并且進行第1開度控制，所述第1開度控制中，以使供給至廢熱回收鍋爐的供水量比通常運行模式時少的方式控制供給調整閥的開度。

技術領域

本發明涉及一種復合發電設備及復合發電設備的控制方法。

背景技術

以往，作為復合發電設備，已知有利用來自發電用內燃機的廢熱在廢熱回收鍋爐中生成蒸汽，并通過該蒸汽驅動蒸汽渦輪機的復合發電設備。這種復合發電設備中，在通常運行時進行水及蒸汽的循環，即，利用冷凝器對驅動蒸汽渦輪機之后的蒸汽進行冷凝來制成供水，并供給至廢熱回收鍋爐來使其再次成為蒸汽。

作為這種復合發電設備，有在成為與通常運行不同的運行狀態時，進行與通常運行不同的工作的復合發電設備。

例如，專利文獻1中，設置渦輪機旁通管，若在設備中產生負荷切斷，則設置于渦輪機入口的主蒸汽截止閥關閉，與此同時，設置于渦輪機旁通管的渦輪機旁通閥全開，將在蒸發器中生成的蒸汽供給至冷凝器而釋放。并且，專利文獻2中，若燃氣渦輪機的燃燒器失火，則使廢熱回收鍋爐的蒸汽鍋筒內的水位設定值以恒定比例減小。

以往技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平3-281905號公報

專利文獻2：日本特開平4-325703號公報

發明內容

發明要解決的技術課題

如上所述，復合發電設備中，在通常運行時，將在廢熱回收鍋爐中生成的蒸汽供給至蒸汽渦輪機，通過冷凝器對驅動蒸汽渦輪機之后的蒸汽進行冷凝來制成供水，經由供水流路向廢熱回收鍋爐供給供水。此時，通過冷凝器冷凝而成的供水通過設置于供水流路的泵的驅動力而供給至廢熱回收鍋爐。

另一方面，復合發電設備中具備渦輪機旁通流路，所述渦輪機旁通流路為用于將在廢熱回收鍋爐中生成的蒸汽不經由蒸汽渦輪機而供給至冷凝器的流路，在設備跳閘時等，為了不使蒸汽在蒸汽渦輪機系統流通，經由渦輪機旁通流路將蒸汽引導至冷凝器(以下，將這種運行稱為“旁通運行”)。

旁通運行時，高溫蒸汽在渦輪機旁通流路流通，因此有時向渦輪機旁通流路供給在供水流路流通的供水，從而使在渦輪機旁通流路流通的蒸汽的溫度降低至規定的溫度以下。因此，在這種情況下，旁通運行時，將供水供給至廢熱回收鍋爐并且還供給至渦輪機旁通流路，因此與不向渦輪機旁通流路供給供水的通常運行時相比，使用大量的供水。

因此，對設置于供水流路的泵，以能夠適當地吐出旁通運行時使用的量(供給至廢熱回收鍋爐的供水量和供給至渦輪機旁通流路的供水量的總計量)的供水的方式設計容量及總揚程。

通常，泵的吐出量越少于設計容量，總揚程越高。因此，根據旁通運行時使用的供水量設計了泵時，在供水量比旁通運行時少的通常運行時，泵的總揚程高于所需總揚程。因此，在通常運行模式下，泵的吐出壓力高于所需壓力，過度發揮泵的驅動力。

并且，通常，泵的吐出量越少于設計容量，泵效率越下降。因此，根據旁通運行時使用的供水量設計了泵時，在供水量比旁通運行時少的通常運行時，泵效率下降。