JP2000054854A - Water recovery method and apparatus for steam injection type gas turbine - Google Patents
Water recovery method and apparatus for steam injection type gas turbineInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気注入によりガスタービンの出力向上を図
りつつ、排ガス中の水分を分離して排ガスの白煙化を防
止し、同時に、分離した凝縮水を排熱回収ボイラのボイ
ラ用水として有効利用する。
【解決手段】 燃料１１と共に蒸気８ａを噴射して燃焼
する燃焼器２からの排ガスを導入するガスタービン３
と、ガスタービン３出口に備えて発生した蒸気８ａを燃
焼器２に導く排熱回収ボイラ８と、排熱回収ボイラ８出
口の排ガスを除湿して凝縮水を排出する凝縮器１３とを
備え、更に、凝縮器１３からの凝縮水を導入して凝縮水
中の混入物を除去する少くとも除塵フィルタ１９と脱気
器２０とを備えた水処理装置１７と、水処理装置１７で
処理した処理水を排熱回収ボイラ８に供給する処理水供
給流路１８とを備える。
(57) [Problem] To improve the output of a gas turbine by steam injection, separate moisture in exhaust gas to prevent white smoke from the exhaust gas, and at the same time, separate the condensed water into an exhaust heat recovery boiler. Effectively used as boiler water. A gas turbine (3) for introducing exhaust gas from a combustor (2) that injects and burns steam (8a) together with fuel (11).
An exhaust heat recovery boiler 8 that guides steam 8 a generated at the outlet of the gas turbine 3 to the combustor 2, and a condenser 13 that dehumidifies exhaust gas from the exhaust heat recovery boiler 8 and discharges condensed water, Further, a water treatment device 17 having at least a dust filter 19 and a deaerator 20 for introducing condensed water from the condenser 13 to remove contaminants in the condensed water, and treated water treated by the water treatment device 17 And a treated water supply channel 18 that supplies the treated water to the heat recovery steam generator 8.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気注入式ガスタ
ービンで生じる排ガス中の水分を凝縮して除去すること
により煙突から大気中に放出される排ガスの白煙化を防
止し、かつ凝縮により分離した凝縮水を排熱回収ボイラ
にボイラ用水として供給できるようにした蒸気注入式ガ
スタービンの水回収方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is to prevent the exhaust gas discharged from a chimney into the atmosphere from being white smoke by condensing and removing the moisture in the exhaust gas generated in a steam injection type gas turbine. The present invention relates to a water recovery method and apparatus for a steam injection type gas turbine capable of supplying separated condensed water to a waste heat recovery boiler as boiler water.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来の一般的なガスタービン設備
の一例を示す概略図である。図３のガスタービン設備で
は、圧縮機１で圧縮した空気１０に燃焼器２で燃料１１
が添加されて燃焼し、その高温高圧の排ガスは、前記圧
縮機１と同軸のガスタービン３に供給されてガスタービ
ン３を駆動することにより発電機４にトルクを与えて発
電を行うようにしてあり、前記ガスタービン３から排出
された排ガスは排気経路５を通って煙突６から大気に排
出されるようになっている。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a schematic view showing an example of conventional general gas turbine equipment. In the gas turbine equipment of FIG. 3, the fuel 11 is compressed by the combustor 2 into the air 10 compressed by the compressor 1.
Is added and combusted, and the high-temperature and high-pressure exhaust gas is supplied to a gas turbine 3 coaxial with the compressor 1 to drive the gas turbine 3 to apply torque to a generator 4 to generate power. The exhaust gas discharged from the gas turbine 3 passes through an exhaust path 5 and is discharged from a chimney 6 to the atmosphere.
【０００３】ところで、排ガス中には通常１０％程度の
水分が含まれており、排ガスが煙突６から大気中に放出
される際に、この水分が凝結して白煙を生じることがあ
る。一般に白煙は、排ガス中の水分比率が高い場合と、
外気温度が低い場合とに発生し易く、特に排ガス中の水
分比率が高くしかも外気温度が低い場合には必ず白煙が
発生してしまう。By the way, the flue gas usually contains about 10% of water, and when the flue gas is released from the chimney 6 to the atmosphere, the water may condense to generate white smoke. In general, white smoke has a high moisture content in exhaust gas,
It easily occurs when the outside air temperature is low. In particular, when the moisture ratio in the exhaust gas is high and the outside air temperature is low, white smoke is always generated.
【０００４】斯かる白煙の発生は、外気を汚染している
かの如き誤解を近隣居住者等に与える結果となり、また
周辺の建物の外壁や窓に結露が生じるといった不具合が
あるので、白煙を極力発生させないようにする要求が高
まっている。[0004] The generation of such white smoke gives misunderstanding to neighboring residents or the like as if it is contaminating the outside air, and there is a problem that dew condensation occurs on the outer walls and windows of the surrounding buildings. There is a growing demand for minimizing the generation of.
【０００５】従来における具体的な白煙防止対策として
は、煙突６内にアフターバーナ７を設置し、該アフター
バーナ７で燃料を燃焼させることにより排ガスの温度を
上げてから大気に放出するようにしたり、或いは排ガス
を煙突６に導くダクトに前記アフターバーナ７を設けて
排ガスの温度を上昇させるようにしている。しかし、こ
のようにアフターバーナ７を備えて白煙を防止する方式
は、白煙防止のために常に燃料を燃焼させておく必要が
あるために、運転コストが増大するという問題を有して
いる。[0005] As a conventional concrete measure for preventing white smoke, an afterburner 7 is installed in a chimney 6, and the afterburner 7 burns fuel to raise the temperature of exhaust gas before releasing it to the atmosphere. Alternatively, the afterburner 7 is provided in a duct for guiding the exhaust gas to the chimney 6 to increase the temperature of the exhaust gas. However, the method of providing the afterburner 7 to prevent white smoke has a problem that the operating cost increases because it is necessary to always burn the fuel in order to prevent white smoke. .
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図３のガスタービン設
備においては、上述したように燃焼器２から排出される
高温高圧の排ガスによってガスタービン３を駆動してい
るが、燃焼器２に蒸気８ａを投入して燃焼し、水分含有
量を高めた排ガスをガスタービン３に供給すれば、ガス
タービン３の出力がアップすることが知られている。In the gas turbine system shown in FIG. 3, the gas turbine 3 is driven by the high-temperature and high-pressure exhaust gas discharged from the combustor 2 as described above. It is known that the output of the gas turbine 3 is increased by supplying the exhaust gas having an increased moisture content to the gas turbine 3 and burning the gas turbine.
【０００７】そのため、図３中破線で示すように、排気
経路５中に排熱回収ボイラ８を設け、外部から供給した
給水を排熱回収ボイラ８で高温の蒸気８ａに変え、破線
で示す供給流路９により燃焼器２内に蒸気８ａを噴射す
るようにした蒸気注入式ガスタービンが考えられてい
る。Therefore, as shown by the broken line in FIG. 3, an exhaust heat recovery boiler 8 is provided in the exhaust path 5, and the water supplied from the outside is changed into high-temperature steam 8a by the exhaust heat recovery boiler 8, and the supply shown by the broken line A steam injection type gas turbine in which steam 8a is injected into the combustor 2 by the flow path 9 has been considered.
【０００８】しかし、このようにした場合、排熱回収ボ
イラ８で冷却されて比較的低温となりしかも湿度が高い
排ガス（例えば約１４０℃程度の温度で約３０体積％程
度の水分を含む排ガス）が煙突６から大気中に放出され
ることになり、従ってアフターバーナ７を設けてもなお
冬季の外気温度が低い時や夏季の湿度が高い時等に排ガ
ス中の水分が凝結して白煙を生じるおそれがある。However, in this case, exhaust gas which is cooled by the exhaust heat recovery boiler 8 and has a relatively low temperature and high humidity (for example, an exhaust gas containing about 30% by volume of water at a temperature of about 140 ° C.) Water is discharged from the chimney 6 into the atmosphere. Therefore, even when the afterburner 7 is provided, when the outside air temperature in winter is low or the humidity in summer is high, moisture in the exhaust gas condenses to produce white smoke. There is a risk.
【０００９】従って、蒸気注入式ガスタービンの完全な
白煙防止対策は、未だ実施されていない。[0009] Accordingly, a complete white smoke prevention measure for a steam injection type gas turbine has not yet been implemented.
【００１０】本発明はこのような背景に鑑みてなされた
ものであり、蒸気注入によりガスタービンのタービン出
力の向上を図りつつ、排ガス中の水分を凝縮して除去す
ることにより排ガスの白煙化を防止し、同時に、凝縮に
よって分離した凝縮水を排熱回収ボイラのボイラ用水と
して有効に利用できるようにした蒸気注入式ガスタービ
ンの水回収方法及び装置を提供することを目的とするも
のである。The present invention has been made in view of such a background, and while improving the turbine output of a gas turbine by injecting steam, condensing and removing moisture in the exhaust gas to convert the exhaust gas into white smoke. It is an object of the present invention to provide a steam injection type gas turbine water recovery method and apparatus in which condensed water separated by condensation can be effectively used as boiler water for an exhaust heat recovery boiler. .
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料と共に蒸
気を噴射して燃焼する燃焼器からの排ガスをガスタービ
ンに供給して駆動し、ガスタービンからの排ガスを排熱
回収ボイラに供給して排熱を回収し得られた蒸気を前記
燃焼器に供給し、排熱回収ボイラ出口の排ガスを凝縮器
に導いて除湿することにより凝縮水を分離して除湿する
ようにしている蒸気注入式ガスタービンの水回収方法で
あって、前記凝縮器にて分離した凝縮水を水処理装置に
導いて混入物を除去する処理を行った後、処理水を前記
排熱回収ボイラにボイラ用水として供給することを特徴
とする蒸気注入式ガスタービンの水回収方法、に係るも
のである。According to the present invention, exhaust gas from a combustor, which injects and burns steam together with fuel, is supplied to and driven by a gas turbine, and exhaust gas from the gas turbine is supplied to an exhaust heat recovery boiler. A steam injection type in which steam obtained by recovering exhaust heat is supplied to the combustor, and the exhaust gas at the outlet of the exhaust heat recovery boiler is guided to a condenser for dehumidification, whereby condensed water is separated and dehumidified. A method for recovering water from a gas turbine, wherein condensed water separated by the condenser is guided to a water treatment device to remove contaminants, and then the treated water is supplied to the exhaust heat recovery boiler as boiler water. Water recovery method for a steam injection gas turbine.
【００１２】本発明は、燃料と共に蒸気を噴射して燃焼
する燃焼器からの排ガスを導入するようにしたガスター
ビンと、該ガスタービン出口に備えて発生した蒸気を前
記燃焼器に供給する排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラ
出口の排ガスを除湿して凝縮水を分離する凝縮器とを備
えた蒸気注入式ガスタービンの水回収装置であって、前
記凝縮器で分離した凝縮水を導入して凝縮水中の混入物
を除去する少くとも除塵フィルタと脱気器とを備えた水
処理装置と、該水処理装置で処理した処理水を前記排熱
回収ボイラに供給する処理水供給流路とを備えたことを
特徴とする蒸気注入式ガスタービンの水回収装置、に係
るものである。According to the present invention, there is provided a gas turbine for introducing exhaust gas from a combustor which injects and burns steam together with fuel, and exhaust heat for supplying steam generated at the gas turbine outlet to the combustor. A steam injection type gas turbine water recovery device comprising a recovery boiler and a condenser for dehumidifying exhaust gas at an exhaust heat recovery boiler outlet and separating condensed water, wherein the condensed water separated by the condenser is introduced. A water treatment device provided with at least a dust filter and a deaerator for removing contaminants in the condensed water, a treated water supply passage for supplying treated water treated by the water treatment device to the exhaust heat recovery boiler, And a water recovery device for a steam injection type gas turbine.
【００１３】また、水処理装置にイオン交換装置を備え
るようにしても良い。[0013] The water treatment apparatus may be provided with an ion exchange apparatus.
【００１４】本発明では、燃焼器に蒸気を噴射した高温
高圧の排ガスをガスタービンに供給するようにしている
ので、排ガス中の水分比率が蒸気を混入しない通常の場
合に比べて高くなり、よって、ガスタービンの出力を大
幅に高めることができる。更に、排気経路中に凝縮器を
設けて排ガスの除湿を行い、かつ、再生熱交換器で除湿
後の排ガスの温度を高めてから煙突に送り出すようにし
ているので、排ガスによる白煙発生の問題を防止でき
る。In the present invention, since the high-temperature and high-pressure exhaust gas in which the steam is injected into the combustor is supplied to the gas turbine, the moisture ratio in the exhaust gas is higher than that in a normal case where the steam is not mixed. Thus, the output of the gas turbine can be greatly increased. Furthermore, a condenser is provided in the exhaust path to dehumidify the exhaust gas, and the exhaust gas after dehumidification is heated in the regenerative heat exchanger before being sent to the chimney. Can be prevented.
【００１５】凝縮器で分離した凝縮水を、水処理装置に
導いて凝縮水中のダスト、及び二酸化炭素或いは酸素等
の溶存ガスを除去するようにしているので、水処理装置
で処理した処理水を、そのままボイラ用水として排熱回
収ボイラに供給することができ、よって上水の給水の使
用を不要にするか、或いは大幅に減少することができて
資源の節約及び経費の大幅削減を図ることができる。Since the condensed water separated by the condenser is guided to a water treatment device to remove dust and dissolved gas such as carbon dioxide or oxygen in the condensed water, the treated water treated by the water treatment device is removed. , It can be supplied to the waste heat recovery boiler as boiler water as it is, so that the use of tap water supply can be eliminated or greatly reduced, thereby saving resources and significantly reducing costs. it can.
【００１６】また、燃焼器の燃料として軽油を用いた
り、或いは蒸気注入式ガスタービンが海岸近くに設置さ
れていて凝縮水中に塩類が混入するような場合にも、水
処理装置に、除塵フィルタと脱気器の他にイオン交換装
置を備えることにより、水処理装置から導出される処理
水をそのままボイラ用水として排熱回収ボイラに供給で
きる。[0016] Further, even when light oil is used as fuel for the combustor, or when a steam injection type gas turbine is installed near the shore and salts are mixed in condensed water, a dust filter and a dust filter are added to the water treatment apparatus. By providing the ion exchange device in addition to the deaerator, the treated water derived from the water treatment device can be directly supplied to the waste heat recovery boiler as boiler water.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１８】図１は本発明の実施の形態に係る蒸気注入
式ガスタービンの概略図である。図１の蒸気注入式ガス
タービンは、圧縮機１により空気が圧縮され、圧縮され
た空気１０と燃料１１とが燃焼器２に導かれて燃焼さ
れ、更にガスタービン３の排ガス出口に設けられた排熱
回収ボイラ８からの蒸気８ａが供給流路９を介して供給
されるようになっており、燃焼器２の高温高圧の排ガス
がガスタービン３に供給されて駆動されるようになって
いる。FIG. 1 is a schematic view of a steam injection type gas turbine according to an embodiment of the present invention. In the steam injection type gas turbine of FIG. 1, air is compressed by a compressor 1, compressed air 10 and fuel 11 are guided to a combustor 2 and burned, and further provided at an exhaust gas outlet of a gas turbine 3. The steam 8a from the exhaust heat recovery boiler 8 is supplied through the supply flow path 9, and the high temperature and high pressure exhaust gas of the combustor 2 is supplied to the gas turbine 3 to be driven. .
【００１９】ガスタービン３から排気経路５に排出され
る排ガスは、前記排熱回収ボイラ８を経た後、再生熱交
換器１２を介してフィン・チューブ式等の凝縮器１３に
供給されて排ガス中の水分が凝縮して分離されるように
なっており、凝縮器にて水分が除去された排ガスは、再
び前記再生熱交換器１２を通って排熱回収ボイラ８出口
の排ガスにより加熱された後、煙突６に導かれるように
なっている。The exhaust gas discharged from the gas turbine 3 to the exhaust path 5 passes through the exhaust heat recovery boiler 8 and is supplied to a fin-tube type condenser 13 via a regenerative heat exchanger 12 so that the exhaust gas is discharged. The exhaust gas from which the moisture has been removed by the condenser passes through the regenerative heat exchanger 12 and is again heated by the exhaust gas at the outlet of the exhaust heat recovery boiler 8. , And is led to the chimney 6.
【００２０】また、前記排熱回収ボイラ８には、給水
（一般的には上水である水道水）中のカルシウム（Ｃ
ａ）やマグネシウム（Ｍｇ）等を除去する軟水化を行っ
てボイラ灌水とするための軟水化装置１４が備えられて
いる。更に、前記排熱回収ボイラ８に連なる供給流路９
には、蒸気排出経路１５が分岐されていて、ガスタービ
ンまたは冷暖房装置等の蒸気需要に対応して、蒸気排出
経路１５を介し冷暖房用等の装置に蒸気８ａを供給でき
るようになっている。The waste heat recovery boiler 8 is provided with calcium (C) in feed water (generally tap water).
A water softening device 14 is provided for performing water softening for removing a), magnesium (Mg), and the like, to obtain boiler irrigation. Further, a supply passage 9 connected to the exhaust heat recovery boiler 8
The steam discharge path 15 is branched so that the steam 8a can be supplied to a device for cooling and heating via the steam discharge path 15 in response to a demand for steam from a gas turbine or a cooling and heating device.
【００２１】前記凝縮器１３において分離される凝縮水
は、前記燃焼器２での燃焼によって生じる水と、供給流
路９を介して供給される蒸気８ａとを含んでおり、よっ
て上記凝縮水の量は、前記排熱回収ボイラ８によって燃
焼器２に供給する蒸気８ａの流量以上の量となってい
る。従って、上記凝縮水を排熱回収ボイラ８のボイラ用
水として利用することができれば、排熱回収ボイラ８に
供給される給水（上水）の流量を不要或いは最小限の量
とすることができる利点がある。The condensed water separated in the condenser 13 includes water generated by the combustion in the combustor 2 and steam 8a supplied through the supply passage 9, so that the condensed water is The amount is equal to or more than the flow rate of the steam 8a supplied to the combustor 2 by the exhaust heat recovery boiler 8. Therefore, if the condensed water can be used as boiler water for the exhaust heat recovery boiler 8, the flow rate of feed water (tap water) supplied to the exhaust heat recovery boiler 8 can be reduced or eliminated. There is.
【００２２】しかし、前記凝縮器１３で分離される凝縮
水には、燃焼器２の燃料１１として一般に使用されてい
る天然ガスを用いた場合でも、空気１０に混入した異物
によるダスト、及び排ガス中の二酸化炭素（ＣＯ2）或
いは酸素（Ｏ2）等の溶存ガスが混入物として存在して
おり、また、燃料１１として軽油等を用いた場合には、
更に硫酸塩（ＳＯｘ）等が混入物として存在する場合が
あり、また、前記蒸気注入式ガスタービンが海岸近くに
設置されている場合には塩類が混入している場合があ
る。However, even when natural gas generally used as fuel 11 for the combustor 2 is used as the condensed water separated by the condenser 13, dust due to foreign matter mixed into the air 10 and exhaust gas When dissolved gas such as carbon dioxide (CO 2 ) or oxygen (O 2 ) exists as a contaminant, and when light oil or the like is used as the fuel 11,
Further, sulfate (SOx) or the like may be present as a contaminant, and salts may be contaminated when the steam injection type gas turbine is installed near the shore.
【００２３】前記凝縮水中のダスト等はガスタービン３
に対する悪影響を防止するために除去する必要があり、
また二酸化炭素或いは酸素等の溶存ガスは配管機器等を
腐食する原因となるために除去する必要があり、また、
硫酸塩及びナトリウム塩等も腐食の原因となるために除
去する必要がある。The dust and the like in the condensed water are supplied to the gas turbine 3
Must be removed to prevent adverse effects on
Also, dissolved gases such as carbon dioxide or oxygen need to be removed because they cause corrosion of piping equipment, etc.
Sulfate and sodium salt also need to be removed because they cause corrosion.
【００２４】このため、凝縮器１３の下部に、排ガスか
ら分離した凝縮水を導出するための凝縮水管１６を接続
し、該凝縮水管１６に、凝縮水中の混入物を除去するた
めの水処理装置１７を接続すると共に、該水処理装置１
７で処理した処理水を前記排熱回収ボイラ８に供給する
ようにした処理水供給流路１８を設けている。For this purpose, a condensed water pipe 16 for drawing out condensed water separated from the exhaust gas is connected to a lower part of the condenser 13, and the condensed water pipe 16 is provided with a water treatment device for removing contaminants in the condensed water. 17 and the water treatment device 1
A treated water supply channel 18 is provided to supply the treated water treated in 7 to the exhaust heat recovery boiler 8.
【００２５】図１は、燃焼器２の燃料１１として天然ガ
スを用いた場合を例示したものであり、従って図１で
は、水処理装置１７として、凝縮水のダストを除去する
ための除塵フィルタ１９と、凝縮水の二酸化炭素或いは
酸素等の溶存ガスを除去する脱気器２０とを備えてい
る。FIG. 1 illustrates a case where natural gas is used as the fuel 11 of the combustor 2. Therefore, in FIG. 1, a dust filter 19 for removing condensed water dust is used as the water treatment device 17. And a deaerator 20 for removing dissolved gas such as carbon dioxide or oxygen of condensed water.
【００２６】また、燃焼器２の燃料１１として軽油を用
いた場合、或いは蒸気注入式ガスタービンが海岸近くに
設置されていて凝縮水中に塩類が混入している場合に
は、図２に示すように、水処理装置１７として、凝縮水
のダストを除去するための除塵フィルタ１９と、凝縮水
の二酸化炭素或いは酸素等の溶存ガスを除去する脱気器
２０の他に、イオン交換装置２１を備えるようにしてい
る。When light oil is used as the fuel 11 of the combustor 2 or when a steam injection type gas turbine is installed near the shore and salts are mixed in the condensed water, as shown in FIG. In addition, as a water treatment device 17, a dust filter 19 for removing dust of condensed water, a deaerator 20 for removing dissolved gas such as carbon dioxide or oxygen of condensed water, and an ion exchange device 21 are provided. Like that.
【００２７】次に、上記形態例の作用を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described.
【００２８】図１及び図２に示すように、燃焼器２に蒸
気８ａを噴射して得られた高温高圧の排ガスをガスター
ビン３に供給するようにしているので、排ガス中の水分
比率が通常の場合（蒸気８ａが混入されない場合）に比
べて高くなり、よって、ガスタービン３の出力を大幅に
高めることができる。As shown in FIGS. 1 and 2, high-temperature and high-pressure exhaust gas obtained by injecting steam 8a into the combustor 2 is supplied to the gas turbine 3, so that the moisture ratio in the exhaust gas is usually low. (In the case where the steam 8a is not mixed), the output of the gas turbine 3 can be greatly increased.
【００２９】一方、このまま排ガスを煙突６から排出し
たのでは、前述したように白煙が生じてしまうが、排気
経路５中に凝縮器１３が設けてあり、この凝縮器１３で
排ガスを除湿し、すなわち、排ガス中の水分が通常のガ
スタービン３からの排ガスの水分比率程度になるように
水分を除去し、かつ、再生熱交換器１２で除湿後の排ガ
スの温度を再び高めてから煙突６に送り出すようにして
いるので、排ガスの白煙化を防止することができる。On the other hand, if the exhaust gas is discharged from the chimney 6 as it is, white smoke is generated as described above. However, a condenser 13 is provided in the exhaust path 5, and the exhaust gas is dehumidified by the condenser 13. That is, the moisture is removed so that the moisture in the exhaust gas becomes approximately equal to the moisture ratio of the exhaust gas from the normal gas turbine 3, and the temperature of the exhaust gas after the dehumidification is increased again by the regenerative heat exchanger 12, and then the chimney 6 Since the exhaust gas is sent to the exhaust gas, it is possible to prevent the exhaust gas from becoming white smoke.
【００３０】更に、前記凝縮器１３で分離した凝縮水
を、凝縮水管１６により取出して水処理装置１７に供給
する。Further, the condensed water separated by the condenser 13 is taken out by a condensed water pipe 16 and supplied to a water treatment device 17.
【００３１】図１に示すように、燃焼器２の燃料１１と
して天然ガスを用いている場合には、凝縮水中にダス
ト、及び二酸化炭素或いは酸素等の溶存ガスが存在して
いるが、水処理装置１７に備えられた除塵フィルタ１９
によりダストを除去すると共に、脱気器２０により溶存
ガスを除去することができる。従って、水処理装置１７
にてダスト及び溶存ガスが除去された処理水は、そのま
ま処理水供給流路１８を介してボイラ用水として排熱回
収ボイラ８に供給することができる。As shown in FIG. 1, when natural gas is used as the fuel 11 of the combustor 2, dust and dissolved gas such as carbon dioxide or oxygen are present in the condensed water. Dust filter 19 provided in device 17
And the dissolved gas can be removed by the deaerator 20. Therefore, the water treatment device 17
The treated water from which dust and dissolved gas have been removed can be supplied to the exhaust heat recovery boiler 8 as boiler water via the treated water supply flow path 18 as it is.
【００３２】これにより、上水の給水を不要にするか、
或いは著しく少量とすることができ、よって資源の節約
及び経費の大幅削減を図ることができる。This makes it unnecessary to supply clean water,
Alternatively, it can be very small, thereby saving resources and significantly reducing costs.
【００３３】又、前記水処理装置１７により処理した処
理水が、軟水として問題になる程度の硬度を有している
場合には、図１中破線で示すように、水処理装置１７か
らの処理水を処理水供給流路１８’を介して軟水化装置
１４上流の給水流路２２に供給することができる。When the treated water treated by the water treatment device 17 has a hardness that is a problem as soft water, the treatment water from the water treatment device 17 is used as shown by the broken line in FIG. Water can be supplied to the water supply channel 22 upstream of the water softening device 14 via the treated water supply channel 18 '.
【００３４】一方、燃焼器２の燃料１１として軽油を用
いている場合、或いは蒸気注入式ガスタービンが海岸近
くに設置されていて凝縮水中にナトリウム塩が混入する
ような場合には、図２に示すように、水処理装置１７
に、除塵フィルタ１９と脱気器２０の他に、イオン交換
装置２１を備えているので、前記イオン交換装置２１に
より凝縮水中の硫酸塩やナトリウム塩等を除去すること
ができ、よって水処理装置１７から導出される処理水を
そのまま処理水供給流路１８を介してボイラ用水として
排熱回収ボイラに供給することができる。よって、これ
により、上水の給水量を無くすか、或いは少量にするこ
とができ、資源の節約及び経費の大幅削減を図ることが
できる。On the other hand, when light oil is used as the fuel 11 of the combustor 2 or when a steam injection type gas turbine is installed near the shore and sodium salt is mixed in condensed water, FIG. As shown, the water treatment device 17
In addition, since an ion exchange device 21 is provided in addition to the dust filter 19 and the deaerator 20, the sulfate and sodium salts in the condensed water can be removed by the ion exchange device 21. The treated water derived from 17 can be supplied to the waste heat recovery boiler as boiler water via the treated water supply flow path 18 as it is. Thus, the amount of water supply can be eliminated or reduced, thereby saving resources and significantly reducing costs.
【００３５】又この場合にも、前記水処理装置１７によ
って処理した処理水が、軟水として問題になる程度の硬
度を有している場合には、図２中破線で示すように水処
理装置１７からの処理水を処理水供給流路１８’を介し
て軟水化装置１４上流の給水流路２２に供給することが
できる。Also in this case, if the treated water treated by the water treatment device 17 has such a hardness as to cause a problem as soft water, the water treatment device 17 is hardened as shown by a broken line in FIG. Can be supplied to the water supply passage 22 upstream of the water softening device 14 via the treated water supply passage 18 ′.
【００３６】尚、上記実施の形態においては、凝縮器出
口の排ガスを再加熱する手段として再生熱交換器を用い
た場合について例示したが、再生熱交換器以外にも排ガ
スを加熱する種々の方式を採用し得ること、その他本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ること、等は勿論である。In the above embodiment, the case where the regenerative heat exchanger is used as means for reheating the exhaust gas at the outlet of the condenser is exemplified. And various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃焼器に蒸気を噴射した高温高圧の排ガスをガスタービ
ンに供給するようにしているので、排ガス中の水分比率
が蒸気を混入しない通常の場合に比べて高くなり、よっ
て、ガスタービンの運転効率を大幅に高めることができ
る効果がある。更に、排気経路中に凝縮器を設けて排ガ
スの除湿を行い、かつ、再生熱交換器で除湿後の排ガス
の温度を高めてから煙突に送り出すようにしているの
で、排ガスによる白煙発生の問題を防止できる効果があ
る。As described above, according to the present invention,
Since the high-temperature and high-pressure exhaust gas with steam injected into the combustor is supplied to the gas turbine, the moisture ratio in the exhaust gas is higher than in the normal case where steam is not mixed, and the operating efficiency of the gas turbine is reduced. There is an effect that can be greatly increased. In addition, a condenser is provided in the exhaust path to dehumidify the exhaust gas, and the exhaust gas after dehumidification is heated in the regenerative heat exchanger before being sent to the chimney. There is an effect that can be prevented.
【００３８】凝縮器で分離した凝縮水を、水処理装置に
導いて凝縮水中のダスト、及び二酸化炭素或いは酸素等
の溶存ガスを除去するようにしているので、水処理装置
で処理した処理水を、そのままボイラ用水として排熱回
収ボイラに供給することができ、よって上水の給水の使
用を不要にするか、或いは大幅に減少することができて
資源の節約及び経費の大幅削減を図ることができるとい
う優れた効果を奏し得る。The condensed water separated by the condenser is guided to a water treatment device to remove dust and dissolved gas such as carbon dioxide or oxygen in the condensed water. , It can be supplied to the waste heat recovery boiler as boiler water as it is, so that the use of tap water supply can be eliminated or greatly reduced, thereby saving resources and significantly reducing costs. An excellent effect that it can be achieved.
【００３９】また、燃焼器の燃料として軽油を用いた
り、或いは蒸気注入式ガスタービンが海岸近くに設置さ
れていて凝縮水中に塩類が混入するような場合にも、水
処理装置に、除塵フィルタと脱気器の他にイオン交換装
置を備えることにより、水処理装置から導出される処理
水をそのままボイラ用水として排熱回収ボイラに供給で
きる効果がある。Also, when light oil is used as fuel for the combustor, or when a steam-injection gas turbine is installed near the shore and salts are mixed in condensed water, the water treatment device is provided with a dust filter. By providing an ion exchange device in addition to the deaerator, there is an effect that the treated water derived from the water treatment device can be directly supplied to the waste heat recovery boiler as boiler water.
【図１】本発明の実施の形態に係る蒸気注入式ガスター
ビンの水回収装置の概略フローチャートである。FIG. 1 is a schematic flowchart of a water recovery device for a steam injection type gas turbine according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施の形態に係る蒸気注入式ガス
タービンの水回収装置の概略フローチャートである。FIG. 2 is a schematic flowchart of a water recovery apparatus for a steam injection type gas turbine according to another embodiment of the present invention.
【図３】従来の一般的なガスタービン設備の一例を示す
概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing an example of a conventional general gas turbine facility.
２ 燃焼器 ３ ガスタービン ６ 煙突 ８ 排熱回収ボイラ ８ａ 蒸気 １１ 燃料 １２ 再生熱交換器 １３ 凝縮器 １７ 水処理装置 １８ 処理水供給流路 １８’ 処理水供給流路 １９ 除塵フィルタ ２０ 脱気器 ２１ イオン交換装置 2 Combustor 3 Gas Turbine 6 Chimney 8 Exhaust Heat Recovery Boiler 8a Steam 11 Fuel 12 Regeneration Heat Exchanger 13 Condenser 17 Water Treatment Device 18 Treated Water Supply Channel 18 'Treated Water Supply Channel 19 Dust Filter 20 Deaerator 21 Ion exchange equipment
Claims (3)
器からの排ガスをガスタービンに供給して駆動し、ガス
タービンからの排ガスを排熱回収ボイラに供給して排熱
を回収し得られた蒸気を前記燃焼器に供給し、排熱回収
ボイラ出口の排ガスを凝縮器に導いて凝縮水を分離して
除湿するようにしている蒸気注入式ガスタービンの水回
収方法であって、前記凝縮器にて分離した凝縮水を水処
理装置に導いて混入物を除去する処理を行った後、処理
水を前記排熱回収ボイラにボイラ用水として供給するこ
とを特徴とする蒸気注入式ガスタービンの水回収方法。An exhaust gas from a combustor that injects and burns steam together with fuel is supplied to a gas turbine to be driven, and the exhaust gas from the gas turbine is supplied to an exhaust heat recovery boiler to recover exhaust heat. A steam-injected gas turbine, wherein the steam is supplied to the combustor, and the exhaust gas at the outlet of the exhaust heat recovery boiler is guided to a condenser to separate and dehumidify condensed water. A steam injection gas turbine characterized in that the condensed water separated by the vessel is guided to a water treatment device to remove contaminants, and then the treated water is supplied as boiler water to the exhaust heat recovery boiler. Water recovery method.
器からの排ガスを導入するようにしたガスタービンと、
該ガスタービン出口に備えて発生した蒸気を前記燃焼器
に供給する排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラ出口の排
ガスを除湿して凝縮水を分離する凝縮器とを備えた蒸気
注入式ガスタービンの水回収装置であって、前記凝縮器
で分離した凝縮水を導入して凝縮水中の混入物を除去す
る少くとも除塵フィルタと脱気器とを備えた水処理装置
と、該水処理装置で処理した処理水を前記排熱回収ボイ
ラに供給する処理水供給流路とを備えたことを特徴とす
る蒸気注入式ガスタービンの水回収装置。2. A gas turbine adapted to introduce exhaust gas from a combustor that injects and burns steam together with a fuel, and
A steam injection type gas turbine comprising: an exhaust heat recovery boiler that supplies steam generated at the gas turbine outlet to the combustor; and a condenser that dehumidifies exhaust gas at the exhaust heat recovery boiler outlet and separates condensed water. A water treatment apparatus comprising at least a dust filter and a deaerator for introducing condensed water separated by the condenser to remove contaminants in the condensed water, and And a treated water supply channel for supplying treated treated water to the exhaust heat recovery boiler.
ることを特徴とする請求項２記載の蒸気注入式ガスター
ビンの水回収装置。3. The water recovery device for a steam injection gas turbine according to claim 2, wherein the water treatment device includes an ion exchange device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10222944A JP2000054854A (en) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | Water recovery method and apparatus for steam injection type gas turbine |
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|---|---|---|---|
| JP10222944A JP2000054854A (en) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | Water recovery method and apparatus for steam injection type gas turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000054854A true JP2000054854A (en) | 2000-02-22 |
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| JP10222944A Pending JP2000054854A (en) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | Water recovery method and apparatus for steam injection type gas turbine |
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-
1998
- 1998-08-06 JP JP10222944A patent/JP2000054854A/en active Pending
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