JP3604352B2

JP3604352B2 - Gas turbine exhaust reburn system

Info

Publication number: JP3604352B2
Application number: JP2001139788A
Authority: JP
Inventors: 康一山手; 和芳貝塚; 成昭東; 貞夫小林; 均竹中; 一郎国分; 啓宏小倉; 善信永田
Original assignee: Kao Corp; Osaka Gas Co Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kao Corp SA; Osaka Gas Co Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: JP2002332806A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ガスタービン排気をボイラの燃焼用空気として活用するガスタービン排気再燃システムに関し、特に、当該再燃システムにおいてボイラ運転とガスタービン排気の再燃運転を切り替える時の運転システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンの排気はガス温度が高く多量の酸素を残しているから、この高温排気を汽力発電所におけるボイラの燃焼用空気に使用することは、それだけボイラにおける燃料消費量を低減させる効果がある。このため、ガスタービンによる発電とボイラによる発電を複合したガスタービン排気再燃システムが用いられるようになってきた。また、既存のボイラにガスタービン発電機を付設して、ガスタービン排気再燃システムを組むことも行われている。
【０００３】
図１０は、ガスタービンを追加装備して熱効率の向上を図った排気再燃コンバインドサイクル発電プラントの１例を示すブロック図である。
図１０に示したガスタービン排気再燃システムは、ボイラ１とガスタービン２からなる。押込通風機（ＦＤＦ）３から取り込まれた空気Ａは、燃焼用空気ダクト３２を経由してボイラ本体１１の火炉に設けられたウインドボックス１５に供給される。燃料Ｆは、ウインドボックス１５に設けられたバーナ１６により燃焼して側壁や伝熱管１４内の水・蒸気を加熱する。過熱蒸気が蒸気タービン１７を駆動し、発電機１８で発電する。熱を奪われた燃焼ガスは煙突４から大気に放出される。
【０００４】
一方、ガスタービン２は、燃料Ｆが燃焼器２３に供給され圧縮機２５から供給された空気と混合して燃焼する。ガスタービン部２１は燃焼ガスにより駆動されガスタービン部２１と軸結合された発電機２７により発電する。
ガスタービン２の排気ガスは、排気ダクト３４を通って燃焼用空気ダクト３２を流れる空気と合流し、燃焼用空気としてウインドボックス１５に供給される。
【０００５】
ガスタービン排気再燃システムを立ち上げるときは、ボイラ１とガスタービン２をそれぞれ単独で立ち上げておいて、ボイラ空気供給ライン３２にガスタービン排気を徐々に導入して再燃システムの運転に移行するようにするのが普通である。ボイラ単独運転を行っているところにガスタービンを追加してガスタービン排気再燃システムとするときも、同様にガスタービン排気をボイラ空気供給ラインに徐々に導入することにより円滑に立ち上げるようにする必要がある。
【０００６】
また、ガスタービン排気再燃システムとして稼働している間にガスタービン２が定期検査や故障などにより停止する場合には、小型発電プラントでは一旦ボイラ１を停止させ、その後に押込通風機（ＦＤＦ）３を運転して再起動する方法が採られる。しかし、ガスタービン２がトリップするときにも、ガスタービン排気をＦＤＦ３からの空気と代替してボイラの運転を継続するようにすることが好ましい。バーナ燃焼を継続できるようにした場合には、切り替えに際してボイラ運転の安定を確認しながら燃料を増加していくのが普通であり、入熱減少により蒸発量、蒸気圧力、蒸気温度が低下するため蒸気タービン１７の出力も低下しプロセスに悪影響を及ぼすことが避けられない。
【０００７】
このような発電プラントの立ち上げおよび立ち下げは、ガスタービンの背圧が高くなってバーナが失火しないようにタイミング良くダンパ操作をしたり、ガスバーナ排気の組成変化や供給量変化に応じた空気供給を行うなど、熟練した作業員が必要となる。
【０００８】
特開平７−５４６１０には、ガスタービンがトリップしたときに排ガス管路のダンパを制御して排気再燃モードから大気燃焼モードに自動的に切り替えて、蒸気条件の低下と発電出力の低下を直ちにボイラでバックアップする自動運転方法が提案されている。
開示された方法は、排気放出ダンパを設けた分岐管路を排ガス管路に備え、排ガス管路に設けられたダンパの上流の圧力が下流の圧力より常に高くなるように排気放出ダンパを制御するものである。通常運転中は排ガス管路のダンパは全開、排気放出ダンパは全閉である。制御箱がガスタービンのトリップ信号を受け取ると、直ちに排ガス管路ダンパを閉方向に駆動する。このとき排ガス管路ダンパの上流圧力が下流圧力よりある値だけ高い状態を保持するように排気放出ダンパの開口を制御し、上流圧力と下流圧力の差が既定値に達したときに排ガス管路ダンパを全閉とし、排ガス管路ダンパが全閉になったときに排気放出ダンパを全開とする。
【０００９】
開示方法によれば、ガスタービンがトリップしたときにも排気放出ダンパの開度を調節することにより排ガス管路ダンパの上流側圧力が常に下流側圧力より高い状態を保持するため、ボイラ側から燃焼用空気がガスタービン側に逆流して大気に放出されることを防ぎ、ボイラバーナ失火などのトラブルを防止することができる。
【００１０】
しかし、上記開示方法によっても、ガスタービン排気再燃システムの独立運転と組合せ運転の間のモード切替やボイラトリップ時における操作を自動化することが困難であった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ガスタービンとボイラを組み合わせてガスタービン排気をボイラで再燃させるガスタービン排気再燃システムにおいて、ボイラ単独運転とガスタービン排気再燃運転の切り替えを自動的に行えるようにしたガスタービン排気再燃システムを提供することである。また、特にガスタービン発電と蒸気タービン発電を複合した複合発電システムに適したガスタービン排気再燃システムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、ガスタービンの排気をボイラに燃焼用空気として供給する本発明のガスタービン排気再燃システムは、ボイラウインドボックスに空気を圧送する燃焼用空気ダクトと、押込通風機から取り込んだ空気を燃焼用空気ダクトに供給する取込空気管路と、排ガス管路ガスタービン排気を燃焼用空気ダクトに供給する排ガス管路を備え、排ガス管路にガスタービン排気を大気に放出する分岐管路を備える。さらに、分岐管路にはガスタービン切り離し運転時に開放し排気再燃運転時に閉止する排気放出ダンパを備え、排ガス管路にはガスタービン切り離し運転時に閉止し排気再燃運転時に開放する排ガスダンパを備える。また、排ガスダンパに排ガスダンパのガスタービン側における排ガス圧力に基づいて排ガスダンパの開度を調節する圧力調節系を備え、さらにウインドボックスのガス圧力を検出する圧力計を備えて、ガスタービン切り離し運転モードと排気再燃運転モードを切り替えるときに、排ガスダンパの開度を調節してガスタービン排気圧力がウインドボックスガス圧力より高い圧力を保持するようにカスケード制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明のガスタービン排気再燃システムによれば、モード切り替え期間を通じてガスタービンの排ガス圧力がウインドボックスにおける燃焼用空気の圧力より高いため、燃焼用空気がガスタービン側に逆流することがない。また、排ガス圧力を排ガスダンパにより保持するので、排気ガスを大気放出する排気放出ダンパの操作が圧力調整操作の影響を受けず、予め決めた最適な手順によりプラントの立ち上げや立ち下げを行うことができる。
なお、切り替え操作においては、ガスタービンの排ガス圧力がウインドボックスにおけるガス圧力より０．３ｋＰａ程度高く保持すれば十分である。また、排ガスダンパは上記切り替え操作以外では全開または全閉として開度調整は行う必要がない。
【００１４】
なお、燃焼用空気ダクトに前記排ガス管路が合流する点より上流側の取込空気管路に空気ダンパを設けることが好ましい。
排気再燃運転においては、押込通風機を併用して運転することが普通であるが、ガスタービン排気ガスのみでボイラ運転が可能である場合には、エネルギーの節約のため押込通風機の運転を停止することが好ましい。押込通風機の運転を停止するときには上記空気ダンパを閉止して、ウインドボックスに供給される燃焼用空気が押込通風機に逆流しないようにすることが好ましい。
【００１５】
さらに、上記排ガスダンパや空気ダンパは密封を行える形式の弁ではないため、副ダンパを備えた２重構造にして副ダンパとの間にシール空気を供給し、相互の流通を完全に遮断することができるようにすることが好ましい。
排ガスダンパや空気ダンパが閉止すると副ダンパも閉止して排ガスダンパや空気ダンパとの間に空間ができる。シール空気はシールファンにより生成されシールダンパを介して前記空間に供給され、ダンパを挟む気体の流通を遮断する。シールダンパは、排ガスダンパと空気ダンパのそれぞれに対して設置されていて、シールを必要とするときに開かれる。
【００１６】
また、上記課題を解決するため、本発明のガスタービン排気再燃システムは、ガスタービンのトリップ信号受信装置を備え、排気再燃運転中にトリップ信号を受信したときには、燃焼用空気の不足量を補充するため押込通風機を立ち上げるとともに排ガスダンパを所定の開度まで閉止させ、排ガスダンパが所定開度に達すると排気放出ダンパを所定の開度まで開放させ、排気放出ダンパが所定開度に達したら排ガスダンパを全閉させ、排ガスダンパが全閉したら排気放出ダンパを全開にするようにしたシーケンス制御を行うことを特徴とする。
【００１７】
このようなシーケンス制御により、高度な測定装置を使った複雑な制御論理によらずに、外気から取り込む燃焼用空気量を増加するとともに、ガスタービンの能力低下にあわせて排気圧力を確保してボイラ側から燃焼用空気が逆流することを防ぎながら、ボイラ単独運転への切り替えとガスタービンのシャットダウンを行うことができる。
【００１８】
なお、本発明のガスタービン排気再燃システムは、さらにガスタービン回転数検知器を備え、排気再燃運転中にトリップ信号を受信したときには、排ガスダンパに閉止指令信号を与え、ガスタービン回転数が所定の値に低下すると排ガスダンパの開度を保持させて排気放出ダンパに所定時間だけ全開にする指令信号を発した後に所定の開度指令信号を発生し、排気放出ダンパがこの指令開度に達した後に排ガスダンパに全閉指令信号を与え、排ガスダンパが全閉状態になると排気放出ダンパに全開信号を与えるようにしたシーケンス制御を行うようにしてもよい。
【００１９】
このようにガスタービン回転数を指標として利用することにより、ガスタービンのシャットダウン過程と同期した適切な管理を行うことができ、また排気放出ダンパが動き始めるときに特に大きくなる慣性力を補償して比較的高速に開放動作を行わせることにより適切なタイミングでガスタービンのシャットダウンを行うことができる。
【００２０】
なお、押込通風機は回転数制御により流量を調整するが、駆動部が有する慣性力のため立ち上がり特性に遅れが生じるので、起動初期の所定期間は目標値に予め適当量を加算して動作を加速させることが好ましい。たとえば摺動子の位置により回転制御する形式の押込通風機において、立ち上げ時に３０秒間にわたって目標値に対して３０％の加算を行うと、より円滑に送風機が立ち上がることが分かっている。
【００２１】
また、上記課題を解決するため、本発明のガスタービン排気再燃システムは、排気再燃運転中に押込通風機シャットダウン信号を受信したときには、空気ダンパを所定の開度まで閉じさせ、押込通風機を停止してから空気ダンパを全閉にするようにしたシーケンス制御を行うことを特徴とする。
押込通風機は通常、常時運転するが、エネルギ節約を目的にするなどして意図して停止する場合は、直ちに送風機を停止するのではなく、初めに空気ダンパを適当な開度まで閉じて押込通風機の出口空気圧を上昇させ、ガスタービン排気やウインドボックスの燃焼用空気が送風機に逆流しないようにしてから送風機を停止することが好ましい。
【００２２】
また、押込通風機に放風ダンパを備えた放風管路を設けて、押込通風機を立ち上げるときに放風ダンパを開放して送風量を確保し、送風機が立ち上げ途中でサージングを起こさないようにすることが好ましい。なお、空気ダンパの開度と放風ダンパの開度を調整することにより、送風機出口における空気圧力がウインドボックスにおける空気圧力より高くなるようにして、ボイラ側から押込通風機側に空気が逆流しないようにすることができる。
【００２３】
また、上記課題を解決するため、本発明のガスタービン排気再燃システムは、押込通風機の出口空気流量を測定する押込通風機送風流量計とウインドボックス入口の空気流量を測定する燃焼用空気流量計を備え、モード切替時に刻々に変化するガスタービン排気量を算出して、これを補う酸素量を押込通風機により供給できるようにしてもよい。
【００２４】
さらに、上記課題を解決するため、本発明のガスタービン排気再燃システムは、特にガスタービンとして発電用ガスタービンを用いてもよく、またボイラとして蒸気タービン発電機に蒸気を供給するためのボイラを用いてもよい。
上記発明において利用するガスタービンは、残存する酸素濃度が適当な高温排気ガスを発生するものであればよく、対象とするボイラの近隣に設備された発電用ガスタービン、機械駆動用ガスタービン、船舶用ガスタービンなど各種のものが利用できる。
しかし、ガスタービン発電システムにおけるガスタービンは、電力需要により負荷変動が大きいため、ボイラ単独運転とガスタービン排気再燃運転の切り替えを自動的に行えるようにすることが特に望まれる。
【００２５】
また、対象とするボイラは、ガスタービン排ガスからの流入熱量が大きくなればその分の燃料が節約できるので、炉筒煙管ボイラ、貫流ボイラ、水管ボイラなど各種の形式のものであってよい。また、ボイラの目的も熱供給用や発電用などどのようなものであってもよい。
しかし、特に蒸気タービン発電システムにおけるボイラは負荷が変動しやすいので、単独運転とガスタービン組合せ運転を自動的に切り替えるようにできることが望ましい。
【００２６】
なお、ガスタービン発電システムのガスタービンと蒸気タービン発電システムのボイラを組み合わせた複合発電システムでは、電力需要の変動に対する運転配分に従って自動的に運転切り替えをすることが望ましく、またボイラとガスタービンの保守タイミングが異なる場合にも自動的に切替ができることが望ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例のガスタービン排気再燃システムを示すプロセスフロー図、図２は第１実施例におけるガスタービン排ガスダンパの制御機能ブロック図、図３は押込通風機の制御機能ブロック図、図４は第１実施例においてボイラ単独運転から排気再燃運転に切り替えるときのタイムチャート、図５は排気再燃運転からボイラ単独運転に切り替えるときのタイムチャートである。
【００２８】
また、図６は本発明の第２実施例によりガスタービンがトリップしたときのシーケンスを示す流れ図、図７は第２の実施例においてガスタービンがトリップしたときのタイムチャート、図８はボイラがトリップしたときのタイムチャート、図９は押込通風機の起動を容易にするため放風ラインを設けたガスタービン排気再燃システムを示すプロセスフロー図である。
なお、図１０は従来のガスタービン排気再燃システムを示すプロセスフロー図である。
【００２９】
【実施例１】
図１は本実施例のガスタービン排気再燃システムの空気供給系について示したプロセスフロー図である。
本実施例のボイラ燃焼用空気供給系は、ボイラ単独運転とガスタービン排気再燃運転がいずれも可能になるように、押込通風機３０１から取り込んだ空気が流れる取込空気管路３０３とガスタービン２０１の排気が流れる排ガス管路２０４が合流して燃焼用空気ダクト３０５となってボイラ１０１のウインドボックス（風箱）１０６に繋がっている。
【００３０】
取込空気管路３０３が燃焼用空気ダクト３０５に合流する点の下流に空気ダンパ３１１が設けられている。空気ダンパ３１１は開度を調整することができるバタフライ弁で、上流側に副ダンパ３１２を備えている。空気ダンパ３１１が完全閉止する時には、シールファン５０１により取り込まれたシール空気がシールダンパ５１３を介して供給され、空気ダンパ３１１および副ダンパ３１２の上流と下流の間で気体の流通を遮断することができる。
【００３１】
一方、排ガス管路２０４が燃焼用空気ダクト３０５に合流する点の上流に排ガスダンパ２１３が設けられている。排ガスダンパ２１３も開度調整ができるバタフライ弁で下流側に副ダンパ２１４を備えていて、完全閉止する時には、シールファン５０１からシール空気がシールダンパ５１１を介して供給され、排ガスダンパ２１３および副ダンパ２１４の上流と下流の間で気体の流通を遮断する。
【００３２】
また、排ガス管路２０４には開度調整可能な排気放出ダンパ２１１を備えた分岐管路が接続されていて、サイレンサ２０６を介して排ガスを大気に放出できるようになっている。
なお、上記各ダンパにはバタフライ弁など圧損を小さいものを使用するが、副ダンパ２１４，３１２やシールダンパ５１１，５１３など開度調整をする必要がない場合は開閉動作のみが可能で封止性能が比較的高い形式のものを用いることが好ましい。
【００３３】
図２は、排ガスダンパ２１３の制御機能ブロック図である。
排ガスダンパ２１３は、圧力制御器ＰＩＣ１０１に与えられる強制指令により、ボイラでガスタービン排気を燃焼用空気として利用している排気再燃運転モードのときは全開（開度１００％）、またボイラが単独で運転しているボイラ単独モードのときは全閉（開度０％）の状態にする。なお、ボイラがトリップしたときは運転モードがどうであっても強制閉指令を発して開度出力を０％にする。
【００３４】
しかし、単独運転モードと再燃運転モードを切り替えるときには、排ガス管路２０４の圧力を燃焼用空気ダクト３０５の圧力より高く保持して、燃焼用空気がガスタービン２０１に逆流して放出されないようにするため、圧力制御器ＰＩＣ１０１による圧力制御を行う。
このため、圧力制御器ＰＩＣ１０１は、ウインドボックス１０６の圧力を測定する圧力測定器ＰＩ１０２の測定出力にたとえば０．５ｋＰａなど適当な大きさの正のバイアスαを加えた値を設定入力にしたカスケード制御系を組んで、ＰＩＤ制御を行う。
【００３５】
また、ガスタービン２０１がトリップしたり定期保全のためにシャットダウンするときなどには、ガスタービン２０１の回転数が低下するペースに応じた開度調整をしながら押込通風機３０１の風量を増加させて、順調に排気を取込空気に代替させることができるように構成されている。
【００３６】
なお、計器モードは強制閉指令、強制開指令、ガスタービントリップのいずれかが入力されたとき以外は、カスケード制御系を組んで圧力制御を行うようにすればよい。
なお、ガスタービン回転数が定常回転の１／３以下になったときにリミットスイッチを作動させる回路を備えて、排気放出ダンパ２１１の制御に利用するようにしている。
【００３７】
押込通風機３０１は誘導電動機を用いスリップリングの位置により回転数を制御して風量を調節することができるもので、押込通風機３０１と空気取り込み口の間には電動機の回転数と連動して開閉するダンパ３０２が設けられている。
押込通風機３０１の下流には差圧式流量発信器ＦＴ１０３が設けられていて、流量信号が流量制御器ＦＩＣ１０３に送られ、押込通風機３０１にフィードバックして所定の空気取込量を維持することができる。
【００３８】
なお、ウインドボックス１０６近くにピトー管を用いた流量計ＦＩ１０４が設けられて、ウインドボックスに供給される燃焼用空気の量を測定する。
流量計ＦＩ１０４で測定された燃焼用空気量から差圧式流量発信器ＦＴ１０３で測定された空気取込量を差し引いた値はウインドボックス１０６に導入されるガスタービン排気の量であるため、モード切替時などガスタービン排気の取込量が変化するときには、この測定値差により排気供給量を算出することができる。
【００３９】
図３は、押込通風機３０１の制御機能ブロック図である。
押込通風機３０１は取込空気用流量制御器ＦＩＣ１０３で回転数調整器を操作してフィードバック制御により、ボイラ単独運転中は流量発信器ＦＴ１０３で検出される取込空気流量を入力とする定値制御のもとで一定の燃焼用空気をボイラウインドボックス１０６に供給する。なお、押込通風機３０１の取り込み口に設けられたダンパ３０２は同じ制御信号により同期して駆動される。
【００４０】
排気再燃運転中は、燃焼用空気にガスタービン２０１の排気が加わるため、運転状態から空燃比などに基づいて算出される必要酸素量から排気分を差し引いた残りを取込空気で補充すればよい。ガスタービンの排気は含有酸素濃度が１５％程度に減少しているので、濃度補償をして酸素量を算出する必要がある。
ガスタービン２０１の排気量と排気中の酸素濃度は発電電力に対して所定の関係を有するので、あらかじめテーブルを記憶しておき発電量を入力して対応する排気量と酸素濃度を求めて実際に供給された酸素量を求めることができる。
【００４１】
なお、酸素量を空気量に換算しておけば取込空気流量に直接対応するので、排気中の酸素濃度を大気中の酸素濃度２１％で割った値を排気量に掛けることにより取込空気に換算した空気量が求まる。これを流量発信器ＦＴ１０３で測定した取込空気流量に加えたものを取込空気用流量制御器ＦＩＣ１０３の測定変量として入力し、これが燃焼制御器から設定される要求空気量に追従するように流量制御する。
【００４２】
ただし、ガスタービン２０１の発電電力と排気量および含有酸素の対応関係は吸気温度に大きく影響を受ける。そこで、テーブルを幾つかの温度帯に分けて準備し、吸気温度によって選択して使用することが好ましい。
本実施例の制御器では図３に示したように、０℃，５℃，１５℃，３０℃，４０℃の５個の温度に対応する排気発生量と含有酸素濃度のテーブルを準備して、吸気温度を２．５℃以下、１０℃以下、２２．５℃以下、３５℃以下、および３５℃以上に分類して適用するようにしている。
【００４３】
また、運転モードをボイラ単独運転と排気再燃運転との間で切替えている間は、ガスタービン排気は全量がボイラ１０１に供給されるわけではなく、一部はサイレンサ２０６から大気に放出される。そこで、ウインドボックス１０６に供給される燃焼用空気量を流量計ＦＩ１０４により測定し、流量発信器ＦＴ１０３で測定した取込空気流量を差し引いてウインドボックス１０６に供給されたガスタービン排気量を求め、これに酸素濃度補正を施して排気により供給された酸素量を補償する。
したがって、モードの切り替え中においても常に必要な酸素量を供給して、ボイラ蒸発量を確保することができる。
【００４４】
図４は、上記説明した本実施例のガスタービン排気再燃システムにおいて、ボイラ単独運転から排気再燃運転に切り替えるときのタイムチャートである。
タイムチャートは、縦にボイラ１０１における蒸発量、ガスタービンの回転数と出力、排気放出ダンパ２１１の開度、排ガスダンパ２１３の開度、排ガス副ダンパ２１４の開閉、シールダンパ５１１の開閉、空気ダンパ３１１の開度、空気副ダンパ３１２の開度、シールダンパ５１３の開度、シールファン５０１運転停止、バーナレジスタの状態、押込通風機ＦＤＦ３０１の風量のそれぞれについて横に同じ時間軸をとって変化を表現したものである。
【００４５】
ボイラ単独モード中に排気再燃モードへ切り替えるときは、ガスタービン２０１の運転を継続しながら排ガス管路を開放して排ガスが燃焼用空気としてボイラウインドボックス１０６に導入されるようにする。そして排ガス中の酸素が加わる分、取込空気を減量してボイラ運転を安定に維持するようにする必要がある。
なお、ガスタービン排気量が十分である場合は、押込通風機ＦＤＦ３０１を停止することもできる。
【００４６】
単独モード中に再燃モードへの切替指令が発せられると、バーナレジスタをそれまでの５０％開状態から１００％開状態に変え、その後所定の時間が経過した後にシールダンパ５１１を閉じシールファン５０１を停止する。そして排ガス副ダンパ２１４を開け、排ガス圧力制御器ＰＩＣ１０１とウインドボックス圧力発信器ＰＩ１０２でカスケード制御系を組んで、圧力制御器ＰＩＣ１０１の設定入力に圧力発信器ＰＩ１０２の出力に所定のバイアスを加えた値を入力して排ガスダンパ２１３をＰＩＤ制御するようにする。また、同時に、排気放出ダンパ２１１を徐々に閉じて排ガス管路２０４における排気圧力を上昇させる。
【００４７】
排ガスの圧力制御は、ボイラ系からガスタービン側に空気が逆流するのを防ぐことが目的であるため、たとえば０．５ｋＰａ程度のバイアスを与えれば足りる。
しかし、排ガスはサイレンサ２０６を通じて外気に放出されていたため、切替を開始してからしばらくの間は排気ガス管路２０４中の圧力が制御器の設定値より低く、排ガスダンパ２１３は閉状態になっている。
排気放出ダンパ２１１が閉じるにつれて排ガス圧力が上昇するので、やがて排ガス圧力制御が働き始める。排ガス圧力をウインドボックス圧力より僅かに高い状態に保ったまま排ガスダンパ２１３の開度が排気放出ダンパ２１１の開度と反比例して大きくなっていき、やがて全開状態に達する。このとき、排気放出ダンパ２１１は完全閉止状態になっている。
【００４８】
なお、ＦＤＦ３０１は、排ガスダンパ２１３の開度が大きくなって排ガス供給量が増加するのに伴って回転数を下げて取込風量を減少させていき、切替が完全に終了したときには排ガス量を補填するのに十分な回転数に落ち着く。こうしてボイラとガスタービンは共に安定な運転を継続しながら、ボイラ単独運転からガスタービン排気再燃運転に移行することができる。
なお、ボイラを運転するのに十分な排ガス量を確保できる場合はＦＤＦ３０１の運転を停止してエネルギ損失を防ぐことができる。
【００４９】
図５は、本実施例のガスタービン排気再燃システムにおいて、排気再燃運転からボイラ単独運転に切り替えるときのタイムチャートである。
タイムチャートは、図４と同じ構成になっている。
排気再燃モード中にボイラ単独モードへ切り替えるときは、ガスタービン２０１の運転を継続しながら排ガス管路を遮断して、排ガスがなくなる分、取込空気を増量してボイラ運転を維持するようにする必要がある。
【００５０】
再燃モード中に単独モードへの切替指令が発せられると、排気放出ダンパ２１１を開いてガスタービン２０１から排ガスを外気に放出させるようにしてガスタービン２０１自体の独立運転ができるようにする。また、ガスタービン排気が減少するのを補うため、ＦＤＦ３０１の回転数を上げて風量を増加させる。
同時に、排ガス圧力制御器ＰＩＣ１０１とウインドボックス圧力発信器ＰＩ１０２でカスケード制御系を組み、ウインドボックスの圧力に所定のバイアスを加えた値を制御変数として排ガスダンパ２１３をＰＩＤ制御して、ボイラ系からガスタービン側に空気が逆流するのを防ぐ。したがって、たとえば０．５ｋＰａ程度のバイアスを与えれば足りる。
【００５１】
再燃モードでは排ガス管路２０４から燃焼用空気ダクト３０５に排ガスが流れる差圧があったため、切替を開始してからしばらくの間は排気ガス管路２０４中の圧力が制御器の設定値より高く、排ガスダンパ２１３は全開の状態を維持する。しかし、排気放出ダンパ２１１が開くためやがて排ガス圧力が低下してウインドボックス圧力にバイアスを加えた圧力に達するので、排ガスダンパ２１３はその後徐々に閉止方向に駆動され、やがて全閉状態に達する。
【００５２】
排ガスダンパ２１３が全閉状態に達すると、バーナレジスタが１００％開状態から５０％開状態に変化すると共に、排ガス副ダンパ２１４が閉止しシールファン５０１が始動しシールダンパ５１１が開放されて、排ガスダンパ２１３と排ガス副ダンパ２１４の間にシール空気が供給され、排ガスダンパ２１３の上流と下流の間における気体の流通を完全に遮断する。
排ガスダンパ２１３が全閉状態に達するときには、ＦＤＦ風量はボイラ単独運転に必要とされる酸素量を供給するようになっていて、ボイラは単独で運転される。
【００５３】
【実施例２】
本実施例のボイラ燃焼用空気供給系は、排気再燃運転中にガスタービンがトリップしたときに自動的にガスタービン系を切り離してボイラ単独運転に切り替えることができるようにしたものである。
図６は本実施例のガスタービン排気再燃システムにおける制御シーケンスを示した流れ図、図７はガスタービンがトリップしたときの処理を示すタイムチャートである。本実施例のガスタービン排気再燃システムの空気供給系の構成は、図１のプロセスフロー図に示したものと変わらない。
【００５４】
本実施例の制御シーケンスでは、ガスタービントリップ信号を受信すると（Ｓ１１）、たとえばガスタービン回転数を調べるなどして排気再燃運転中であることを確認し（Ｓ１２）、再燃運転中でなければ無視するが、再燃運転中であればガスタービン２０１をボイラ１０１から切り離す必要がある。
再燃運転中にガスタービントリップがあったときは、押込通風機３０１の回転数を上昇させると共に排ガスダンパ２１３を制御モードにして閉止方向に駆動する（Ｓ１３）。
【００５５】
ガスタービン２０１が停止すると外気から取り込む空気で酸素を補填する必要があるので、早期に押込通風機３０１の回転数を上昇させるのである。なお、排気のみで必要酸素量を供給するため押込通風機を停止していたときにはガスタービントリップ信号により通風機３０１の立ち上げ操作を行う。
なお、ガスタービン２０１の回転数が低下するにつれて排ガス量が減少するので、排ガスダンパ２１３については予め設定された折れ線テーブルに従いガスタービン回転数に対応した弁開度調整を行う。
また、ガスタービンがシャットダウンする間も、流量計ＦＩ１０４で測定した燃焼用空気量と差圧式流量発信器ＦＴ１０３で測定された空気取込量の差に基づいてウインドボックスに導入されるガスタービン排気の量を算出して押込通風機３０１を制御するので、ボイラに必要とされる燃焼用空気を確保することができる。
【００５６】
ガスタービンの回転数がたとえば正常運転の１／３など所定の値まで低下したときには（Ｓ１４）、排ガスダンパ２１３の開度がたとえば２５％など所定の値まで閉じたことを確認して（Ｓ１５）、閉じていた排気放出ダンパ２１１をたとえば２０％など所定の開度まで開放する。このとき、排ガスダンパの開度は上記所定の値に保持し、排気放出ダンパ２１１にたとえば１０秒間継続する１００％開度指令出力を発し（Ｓ１６）、続いて２０％等落ち着くべき開度を指令する信号を発する（Ｓ１７）。
このような加速操作信号を用いることにより、ダンパの開き始めに存在する遅れ時間を補償して排気放出ダンパ２１１を早期に目標開度まで導くことができる。
【００５７】
次いで、排気放出ダンパ２１１が所定の開度に達したことを確認して（Ｓ１８）、排ガスダンパ２１３を全閉状態にし（Ｓ１９）、排ガスダンパ２１３が全閉状態になってから（Ｓ１９）排気放出ダンパ２１１を全開にする（Ｓ２０）。
なお、排気ガスダンパ２１３が全閉状態になると排ガス副ダンパ２１４が閉じて、シールファン５０１が運転を開始しシールダンパ５１１が開いてシール空気によるシールが行われる。なお、バーナレジスタは排ガスダンパ２１３が全閉状態になってから、１００％開から５０％開の状態に移行する。
【００５８】
このようなシーケンスに従って制御することにより、排ガスダンパ２１３と排気放出ダンパ２１１の両方を締め切った状態にすることなく、また燃焼用空気の逆流が起こらないようにしながら、円滑に再燃運転状態からボイラ単独運転状態に移行させることができる。
【００５９】
なお、本実施例のガスタービン排気再燃システムは、ボイラ自体がトリップしたときに排気再燃運転中のボイラを安全に停止させるトリップ処理を可能とするため、さらに、ボイラトリップ処理シーケンス制御機能を備えている。
図８はボイラに付属する押込通風機自体が運転中にトリップしたときの処理シーケンス例を示すタイムチャートである。
【００６０】
押込通風機がトリップした場合などには制御装置にボイラトリップ信号が入力される。すると、まず排気放出ダンパ２１１が急速に開放される。排気放出ダンパ２１１が全開してから、排ガスダンパ２１３が閉止されると同時に副ダンパ２１４が開放される。排ガスダンパ２１３が全閉状態になるとシールファン５０１が運転を開始しシールダンパ５１１が開放されて、排ガスダンパ２１３の流通が遮断される。
この間に、ボイラ１０１は蒸発量を低下させてシャットダウンするが、ガスタービン２０１は運転状態を維持してガスタービン側の発電量を確保することができる。
【００６１】
なお、押込通風機は少量の空気を押し込もうとするとサージングを発生するので、押込通風機を排気再燃運転中に起動する必要などに対処するため、本発明のガスタービン排気再燃システムには、押込通風機の出口側に煙突と接続する放風ラインを設けて風量を確保するようにすることが好ましい。
【００６２】
図９は押込通風機３０１に放風ラインを付設したガスタービン排気再燃システムを示すプロセスフロー図である。
図９に示したガスタービン排気再燃システムでは、押込通風機３０１の出口側の取込空気管路３０３と煙突４０１を接続する放風ライン３２１が設けられている。取込空気管路３０３には圧力制御器ＰＣ１０３が設けられ、放風ライン３２１に設けられた放風ダンパ３２２の開度制御を行って押込空気圧力を所定の値に保持する。
押込通風機３０１のサージング域に入る程度の燃焼用空気で済むときにも、放風ダンパ３２２を開いて煙突４０１に至る放風ライン３２１を開通させることにより、押込空気量を増大させてサージングを防止することができる。
【００６３】
また、図９に示したガスタービン排気再燃システムは、圧力制御器ＰＣ１０３で測定する取込空気管路３０３の圧力から圧力測定器ＰＩ１０２で測定する燃焼用空気ダクトの圧力を引いた値が正の所定値になるように空気ダンパ３１１の開度を調整する。したがって、過渡的な状態にある場合にもガスタービン排気が押込通風機の方に逆流することがない。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のガスタービン排気再燃システムによれば、ボイラ単独運転とガスタービン排気再燃運転の切り替えを自動的に、しかも円滑かつ確実に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のガスタービン排気再燃システムを示すプロセスフロー図である。
【図２】第１実施例におけるガスタービン排ガスダンパの制御機能ブロック図である。
【図３】第１実施例における押込通風機の制御機能ブロック図である。
【図４】第１実施例においてガスタービン単独運転から排気再燃運転に切り替えるときのタイムチャートである。
【図５】第１実施例において排気再燃運転からボイラ単独運転に切り替えるときのタイムチャートである。
【図６】本発明の第２実施例によりガスタービンがトリップしたときの処理シーケンスを示す流れ図である。
【図７】第２実施例においてガスタービンがトリップしたときの処理を示すタイムチャートである。
【図８】第２実施例においてボイラがトリップしたときの処理を示すタイムチャートである。
【図９】本発明における押込通風機に放風ラインを設けたガスタービン排気再燃システムを示すプロセスフロー図である。
【図１０】従来のガスタービン排気再燃システムを示すプロセスフロー図である。
【符号の説明】
１ボイラ
２ガスタービン
３押込通風機（ＦＤＦ）
４煙突
１１ボイラ本体
１４伝熱管
１５ウインドボックス
１６バーナ
１７蒸気タービン
１８発電機
２１ガスタービン部
２３燃焼器
２５圧縮機
２７発電機
３２燃焼用空気ダクト
３４排気ダクト
１０１ボイラ
１０６ウインドボックス（風箱）
２０１ガスタービン
２０４排ガス管路
２０６サイレンサ
２１１排気放出ダンパ
２１３排ガスダンパ
２１４排ガス副ダンパ
３０１押込通風機（ＦＤＦ）
３０２ダンパ
３０３取込空気管路
３０５燃焼用空気ダクト
３１１空気ダンパ
３１２空気副ダンパ
３２１放風ライン
３２２放風ダンパ
４０１煙突
５０１シールファン
５１１シールダンパ
５１３シールダンパ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas turbine exhaust reburning system that utilizes gas turbine exhaust as combustion air for a boiler, and more particularly to an operating system for switching between boiler operation and gas turbine exhaust reburning in the reburning system.
[0002]
[Prior art]
Since the exhaust gas of a gas turbine has a high gas temperature and leaves a large amount of oxygen, the use of this high-temperature exhaust gas for boiler combustion air in a steam power plant has the effect of reducing fuel consumption in the boiler. For this reason, a gas turbine exhaust reburning system that combines power generation by a gas turbine and power generation by a boiler has been used. In addition, a gas turbine generator is attached to an existing boiler to form a gas turbine exhaust reburn system.
[0003]
FIG. 10 is a block diagram showing an example of an exhaust gas reburning combined cycle power plant in which a gas turbine is additionally provided to improve thermal efficiency.
The gas turbine exhaust reburn system shown in FIG. 10 includes a boiler 1 and a gas turbine 2. The air A taken in from the push-in ventilator (FDF) 3 is supplied to a wind box 15 provided in a furnace of the boiler body 11 via a combustion air duct 32. The fuel F is burned by a burner 16 provided in the wind box 15 to heat water and steam in the side wall and the heat transfer tube 14. The superheated steam drives the steam turbine 17 and generates electricity with the generator 18. The combustion gas deprived of heat is released from the chimney 4 to the atmosphere.
[0004]
On the other hand, in the gas turbine 2, the fuel F is supplied to the combustor 23 and mixed with air supplied from the compressor 25 and burns. The gas turbine unit 21 is driven by the combustion gas and generates electric power by a generator 27 which is axially connected to the gas turbine unit 21.
The exhaust gas of the gas turbine 2 merges with the air flowing through the combustion air duct 32 through the exhaust duct 34 and is supplied to the wind box 15 as combustion air.
[0005]
When starting the gas turbine exhaust reburning system, the boiler 1 and the gas turbine 2 are started up independently, and the gas turbine exhaust is gradually introduced into the boiler air supply line 32 to shift to the operation of the reburning system. It is common to do. Also when adding a gas turbine to a gas turbine exhaust reburning system where the boiler is operating alone, it is necessary to similarly introduce the gas turbine exhaust gradually into the boiler air supply line so that it can be started up smoothly. There is.
[0006]
When the gas turbine 2 is stopped due to a periodic inspection or a failure while operating as a gas turbine exhaust refueling system, the boiler 1 is once stopped in a small power plant, and then a forced air vent (FDF) 3 And restarting it. However, even when the gas turbine 2 trips, it is preferable to replace the gas turbine exhaust with air from the FDF 3 and continue the operation of the boiler. When burner combustion can be continued, it is normal to increase the fuel while switching while confirming the stability of the boiler operation.Because the heat input decreases, the amount of evaporation, steam pressure, and steam temperature decrease. It is inevitable that the output of the steam turbine 17 also decreases and adversely affects the process.
[0007]
When starting up and shutting down such a power plant, it is necessary to operate the damper in a timely manner so that the back pressure of the gas turbine does not rise and the burner is misfired, or to supply air according to changes in the composition and supply amount of the gas burner exhaust. Skilled workers are required.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-54610 discloses a boiler that automatically switches from an exhaust gas reburn mode to an atmospheric combustion mode by controlling a damper in an exhaust gas line when a gas turbine trips, and immediately reduces steam conditions and power generation output. There has been proposed an automatic driving method that backs up the vehicle.
The disclosed method includes providing a branch line provided with an exhaust emission damper in an exhaust gas line, and controlling the exhaust emission damper such that the pressure upstream of the damper provided in the exhaust gas line is always higher than the pressure downstream thereof. Things. During normal operation, the damper in the exhaust gas line is fully open and the exhaust release damper is fully closed. As soon as the control box receives the gas turbine trip signal, it drives the exhaust gas line damper in the closing direction. At this time, the opening of the exhaust discharge damper is controlled so that the upstream pressure of the exhaust gas line damper is higher than the downstream pressure by a certain value, and when the difference between the upstream pressure and the downstream pressure reaches a predetermined value, the exhaust gas line is controlled. The damper is fully closed, and when the exhaust gas pipe line damper is fully closed, the exhaust release damper is fully opened.
[0009]
According to the disclosed method, even when the gas turbine is tripped, the upstream pressure of the exhaust gas pipe damper is always maintained higher than the downstream pressure by adjusting the opening of the exhaust discharge damper. It is possible to prevent the service air from flowing back to the gas turbine side and being released to the atmosphere, and to prevent troubles such as a boiler burner misfire.
[0010]
However, even with the above disclosed method, it has been difficult to automate the mode switching between the independent operation and the combined operation of the gas turbine exhaust reburning system and the operation at the time of boiler trip.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to provide a gas turbine exhaust reburning system in which a gas turbine and a boiler are combined to reburn gas turbine exhaust in a boiler, so that the boiler alone operation and the gas turbine exhaust reburn operation can be automatically switched. It is an object of the present invention to provide a gas turbine exhaust reburn system. Another object of the present invention is to provide a gas turbine exhaust reburning system particularly suitable for a combined power generation system combining gas turbine power generation and steam turbine power generation.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the gas turbine exhaust reburning system of the present invention, which supplies exhaust gas of a gas turbine to a boiler as combustion air, takes in from a combustion air duct for pressure-feeding air to a boiler window box and a forced draft fan. A branch pipe that has an intake air line that supplies air to the combustion air duct and an exhaust gas line that supplies exhaust gas gas turbine exhaust to the combustion air duct, and that discharges gas turbine exhaust to the atmosphere in the exhaust gas line. Provide a road. Further, the branch pipe is provided with an exhaust discharge damper which is opened during the gas turbine disconnection operation and closed during the exhaust gas reburn operation, and the exhaust gas pipe is provided with an exhaust gas damper which is closed during the gas turbine disconnection operation and opened during the exhaust gas reburn operation. Further, the exhaust gas damper is provided with a pressure adjusting system for adjusting the opening degree of the exhaust gas damper based on the exhaust gas pressure on the gas turbine side of the exhaust gas damper, and further, a pressure gauge for detecting the gas pressure of the wind box is provided. When switching between the mode and the exhaust reburn operation mode, the cascade control is performed so that the opening degree of the exhaust gas damper is adjusted to maintain the gas turbine exhaust pressure higher than the windbox gas pressure.
[0013]
According to the gas turbine exhaust gas reburning system of the present invention, since the exhaust gas pressure of the gas turbine is higher than the pressure of the combustion air in the wind box throughout the mode switching period, the combustion air does not flow back to the gas turbine side. In addition, since the exhaust gas pressure is maintained by the exhaust gas damper, the operation of the exhaust emission damper that releases exhaust gas to the atmosphere is not affected by the pressure adjustment operation, and the plant can be started or shut down according to a predetermined optimal procedure. Can be.
In the switching operation, it is sufficient that the exhaust gas pressure of the gas turbine is maintained at about 0.3 kPa higher than the gas pressure in the wind box. Except for the above-described switching operation, the exhaust gas damper does not need to be fully opened or fully closed to adjust the opening degree.
[0014]
In addition, it is preferable to provide an air damper in the intake air duct upstream of the point where the exhaust gas duct joins the combustion air duct.
In exhaust reburn operation, it is common to operate with a forced air ventilator, but if boiler operation is possible only with gas turbine exhaust gas, the operation of the forced air ventilator is stopped to save energy Is preferred. When the operation of the push-in fan is stopped, it is preferable to close the air damper so that the combustion air supplied to the wind box does not flow back to the push-in fan.
[0015]
Further, since the exhaust gas damper and the air damper are not valves capable of sealing, a double structure having a sub-damper is used to supply seal air between the sub-damper and completely shut off mutual flow. Preferably.
When the exhaust gas damper and the air damper are closed, the auxiliary damper is also closed, and a space is formed between the exhaust gas damper and the air damper. The seal air is generated by a seal fan and supplied to the space via a seal damper, and blocks the flow of gas sandwiching the damper. A seal damper is provided for each of the exhaust gas damper and the air damper, and is opened when a seal is required.
[0016]
Further, in order to solve the above problem, a gas turbine exhaust reburning system of the present invention includes a trip signal receiving device for a gas turbine, and when a trip signal is received during an exhaust reburn operation, a shortage of combustion air is supplemented. For this reason, start the push-in ventilator and close the exhaust gas damper to a predetermined opening, and when the exhaust gas damper reaches the predetermined opening, open the exhaust emission damper to the predetermined opening, and when the exhaust emission damper reaches the predetermined opening, The exhaust gas damper is fully closed, and the sequence control is performed such that when the exhaust gas damper is fully closed, the exhaust emission damper is fully opened.
[0017]
Such sequence control increases the amount of combustion air taken in from the outside air without relying on complicated control logic using advanced measurement equipment, and secures the exhaust pressure in line with the decline in the gas turbine capacity to ensure boiler operation. Switching to boiler independent operation and shutting down the gas turbine can be performed while preventing combustion air from flowing backward from the side.
[0018]
Note that the gas turbine exhaust reburning system of the present invention further includes a gas turbine rotation speed detector, and when a trip signal is received during the exhaust gas reburning operation, a shutoff command signal is given to the exhaust gas damper, and the gas turbine rotation speed is set to a predetermined value. When the value decreases, the exhaust gas damper is kept open and a command signal for fully opening the exhaust emission damper for a predetermined time is issued, and then a predetermined opening command signal is generated, and the exhaust emission damper reaches this command opening. A sequence control may be performed such that a full-close command signal is given to the exhaust gas damper later, and a full-open signal is given to the exhaust discharge damper when the exhaust gas damper is fully closed.
[0019]
By using the gas turbine speed as an index in this way, appropriate management can be performed in synchronization with the shutdown process of the gas turbine, and the inertia force that becomes particularly large when the exhaust emission damper starts to move is compensated. By performing the opening operation at a relatively high speed, the gas turbine can be shut down at an appropriate timing.
[0020]
The flow rate of the push-in fan is adjusted by controlling the number of revolutions.However, the inertia force of the drive unit causes a delay in the start-up characteristics. Preferably, it is accelerated. For example, it has been found that in a push-in fan of a type in which rotation is controlled by the position of a slider, if the addition of 30% to a target value over 30 seconds at the time of startup, the blower starts up more smoothly.
[0021]
Further, in order to solve the above-mentioned problem, the gas turbine exhaust reburning system of the present invention closes the air damper to a predetermined opening degree and stops the push-in fan when the push-in ventilator shutdown signal is received during the exhaust reburn operation. Then, sequence control is performed so that the air damper is fully closed.
Normally, the forced-air ventilator always operates, but if it is intentionally stopped for the purpose of energy saving or the like, instead of immediately stopping the blower, first close the air damper to an appropriate opening and push in. It is preferable to stop the blower after raising the outlet air pressure of the blower so that exhaust gas from the gas turbine and combustion air from the wind box do not flow back to the blower.
[0022]
In addition, a blower duct with a blower damper is provided in the push-in fan to open the blower damper when starting up the push-in fan to secure the air flow, and surging occurs during the start-up of the blower. It is preferable not to do so. In addition, by adjusting the opening degree of the air damper and the opening degree of the blow-off damper, the air pressure at the blower outlet is higher than the air pressure at the wind box, and the air does not flow backward from the boiler side to the push-in fan side. You can do so.
[0023]
Further, in order to solve the above problems, a gas turbine exhaust reburning system according to the present invention is provided with a forced air blower air flow meter for measuring an outlet air flow rate of a forced air blower and a combustion air flow meter for measuring an air flow rate at a wind box inlet. It is also possible to calculate the exhaust gas amount that changes every moment when the mode is switched, and to supply the oxygen amount to compensate for the exhaust gas amount using a forced draft fan.
[0024]
Furthermore, in order to solve the above problems, the gas turbine exhaust gas reburning system of the present invention may use a gas turbine for power generation as a gas turbine, and use a boiler for supplying steam to a steam turbine generator as a boiler. You may.
The gas turbine used in the above invention may be any one that generates high-temperature exhaust gas with an appropriate remaining oxygen concentration, and includes a power generation gas turbine, a mechanical drive gas turbine, and a ship installed near the target boiler. Various types of gas turbines can be used.
However, since the load fluctuation of the gas turbine in the gas turbine power generation system is large due to power demand, it is particularly desirable to automatically switch between the boiler independent operation and the gas turbine exhaust reburn operation.
[0025]
Further, the boiler to be used may be of various types such as a flue-tube boiler, a once-through boiler, and a water-tube boiler because the greater the amount of heat flowing from the gas turbine exhaust gas, the more fuel can be saved. Further, the purpose of the boiler may be any purpose such as for heat supply or power generation.
However, the load of a boiler in a steam turbine power generation system is particularly likely to fluctuate. Therefore, it is desirable to be able to automatically switch between an independent operation and a combined gas turbine operation.
[0026]
In a combined power generation system in which a gas turbine of a gas turbine power generation system and a boiler of a steam turbine power generation system are combined, it is desirable that the operation be automatically switched in accordance with the operation distribution to fluctuations in power demand, and the maintenance of the boiler and gas turbine be performed. It is desirable that switching can be performed automatically even when the timing is different.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the drawings.
FIG. 1 is a process flow diagram showing a gas turbine exhaust gas reburning system according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a control function block diagram of a gas turbine exhaust gas damper in the first embodiment, and FIG. FIGS. 4 and 5 are time charts when switching from the boiler independent operation to the exhaust reburn operation in the first embodiment, and FIG. 5 is a time chart when switching from the exhaust boiler operation to the boiler independent operation.
[0028]
FIG. 6 is a flowchart showing a sequence when the gas turbine trips according to the second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a time chart when the gas turbine trips in the second embodiment, and FIG. FIG. 9 is a process flow chart showing a gas turbine exhaust reburning system provided with a blow-off line for facilitating activation of the push-in fan.
FIG. 10 is a process flow chart showing a conventional gas turbine exhaust reburning system.
[0029]
Embodiment 1
FIG. 1 is a process flow diagram illustrating an air supply system of the gas turbine exhaust reburning system of the present embodiment.
The boiler combustion air supply system of the present embodiment includes an intake air line 303 through which air taken in from the forced air ventilator 301 flows and a gas turbine 201 so that both the boiler independent operation and the gas turbine exhaust reburn operation are possible. The exhaust gas pipe 204 through which the exhaust gas flows merges to form a combustion air duct 305 which is connected to a wind box (wind box) 106 of the boiler 101.
[0030]
An air damper 311 is provided downstream of the point where the intake air conduit 303 joins the combustion air duct 305. The air damper 311 is a butterfly valve whose opening degree can be adjusted, and has an auxiliary damper 312 on the upstream side. When the air damper 311 is completely closed, the seal air taken in by the seal fan 501 is supplied via the seal damper 513 to cut off the gas flow between the upstream and the downstream of the air damper 311 and the sub damper 312. it can.
[0031]
On the other hand, an exhaust gas damper 213 is provided upstream of a point where the exhaust gas pipe 204 joins the combustion air duct 305. The exhaust gas damper 213 is also a butterfly valve whose opening can be adjusted and has a sub damper 214 on the downstream side. When the exhaust gas damper 213 is completely closed, seal air is supplied from the seal fan 501 via the seal damper 511, and the exhaust gas damper 213 and the auxiliary damper 213 are provided. The gas flow between upstream and downstream of 214 is shut off.
[0032]
Further, a branch pipe provided with an exhaust discharge damper 211 whose opening degree can be adjusted is connected to the exhaust gas pipe 204 so that exhaust gas can be discharged to the atmosphere via a silencer 206.
In addition, although each of the above dampers uses a small pressure loss such as a butterfly valve, when it is not necessary to adjust the opening degree such as the sub dampers 214 and 312 and the seal dampers 511 and 513, only the opening and closing operation is possible and the sealing performance is improved. Is preferably used.
[0033]
FIG. 2 is a control function block diagram of the exhaust gas damper 213.
The exhaust gas damper 213 is fully opened (opening 100%) in the exhaust gas reburn operation mode in which the gas turbine exhaust gas is used as combustion air in the boiler, and the boiler is operated alone by a compulsory command given to the pressure controller PIC101. In the case of the operating boiler only mode, the boiler is in a fully closed state (opening degree: 0%). When the boiler trips, a forced closing command is issued to set the opening output to 0% regardless of the operation mode.
[0034]
However, when switching between the single operation mode and the reburn operation mode, the pressure of the exhaust gas line 204 is kept higher than the pressure of the combustion air duct 305 to prevent the combustion air from flowing back into the gas turbine 201 and being discharged. , Pressure control by the pressure controller PIC101.
Therefore, the pressure controller PIC101 performs a cascade control in which a value obtained by adding a positive bias α of an appropriate magnitude such as 0.5 kPa to the measurement output of the pressure measuring device PI102 for measuring the pressure of the wind box 106 is used as a setting input. PID control is performed in a system.
[0035]
Further, when the gas turbine 201 trips or shuts down for regular maintenance, for example, the airflow of the push-in ventilator 301 is increased while adjusting the opening degree according to the pace at which the rotation speed of the gas turbine 201 decreases. , So that the exhaust gas can be smoothly replaced with intake air.
[0036]
In the instrument mode, a pressure control may be performed by forming a cascade control system unless any one of a forced close command, a forced open command, and a gas turbine trip is input.
It should be noted that a circuit for operating a limit switch when the number of revolutions of the gas turbine becomes equal to or less than 1/3 of the steady-state rotation is provided, and is used for controlling the exhaust emission damper 211.
[0037]
The push-in ventilator 301 can control the number of revolutions by controlling the number of rotations of the slip ring using an induction motor to adjust the air volume, and operates between the push-in ventilator 301 and the air intake in conjunction with the number of revolutions of the motor. A damper 302 that opens and closes is provided.
A differential pressure type flow transmitter FT103 is provided downstream of the forced draft fan 301, and a flow rate signal is sent to the flow rate controller FIC103 and fed back to the forced draft fan 301 to maintain a predetermined air intake amount. it can.
[0038]
A flow meter FI104 using a pitot tube is provided near the wind box 106 to measure the amount of combustion air supplied to the wind box.
The value obtained by subtracting the amount of air intake measured by the differential pressure type flow transmitter FT103 from the amount of combustion air measured by the flow meter FI104 is the amount of gas turbine exhaust introduced into the wind box 106. When the intake amount of the gas turbine exhaust changes, the exhaust supply amount can be calculated from the measured value difference.
[0039]
FIG. 3 is a control function block diagram of the forced draft fan 301.
The push-in ventilator 301 operates the rotation speed adjuster by the intake air flow controller FIC103 to perform feedback control, and during the boiler alone operation, the constant-pressure control in which the intake air flow detected by the flow transmitter FT103 is input. Originally, a certain amount of combustion air is supplied to the boil window box 106. Note that the damper 302 provided at the intake of the push-in ventilator 301 is driven synchronously by the same control signal.
[0040]
During the exhaust gas reburning operation, since the exhaust gas of the gas turbine 201 is added to the combustion air, the remaining amount obtained by subtracting the exhaust gas amount from the required oxygen amount calculated based on the air-fuel ratio or the like from the operating state may be supplemented with the intake air. . Since the oxygen content of the exhaust gas of the gas turbine is reduced to about 15%, it is necessary to calculate the oxygen amount by compensating the oxygen concentration.
Since the exhaust amount of the gas turbine 201 and the oxygen concentration in the exhaust have a predetermined relationship with the generated power, a table is stored in advance, the generated amount is input, and the corresponding exhaust amount and oxygen concentration are obtained. The amount of supplied oxygen can be determined.
[0041]
If the amount of oxygen is converted to the amount of air, it directly corresponds to the flow rate of intake air. The amount of air converted to is obtained. The value obtained by adding this to the intake air flow rate measured by the flow rate transmitter FT103 is input as a measurement variable of the flow controller for intake air FIC103, and the flow rate is adjusted so that it follows the required air amount set by the combustion controller. Control.
[0042]
However, the correspondence between the generated power of the gas turbine 201, the displacement, and the oxygen content is greatly affected by the intake air temperature. Therefore, it is preferable to prepare the table divided into several temperature zones, and to select and use the table according to the intake air temperature.
As shown in FIG. 3, the controller according to the present embodiment prepares a table of the exhaust gas generation amount and the oxygen content concentration corresponding to five temperatures of 0 ° C., 5 ° C., 15 ° C., 30 ° C., and 40 ° C. The intake air temperature is classified into 2.5 ° C. or less, 10 ° C. or less, 22.5 ° C. or less, 35 ° C. or less, and 35 ° C. or more.
[0043]
In addition, while the operation mode is switched between the boiler-only operation and the exhaust reburn operation, the entire amount of the gas turbine exhaust is not supplied to the boiler 101, and a part of the gas turbine exhaust is discharged from the silencer 206 to the atmosphere. Therefore, the amount of combustion air supplied to the wind box 106 is measured by the flow meter FI104, and the intake air flow rate measured by the flow transmitter FT103 is subtracted to obtain the gas turbine exhaust amount supplied to the wind box 106. Is subjected to oxygen concentration correction to compensate for the amount of oxygen supplied by the exhaust gas.
Therefore, the required amount of oxygen can be always supplied even during the mode switching, and the boiler evaporation amount can be secured.
[0044]
FIG. 4 is a time chart when switching from the boiler independent operation to the exhaust gas reburning operation in the gas turbine exhaust gas reburning system of the present embodiment described above.
The time chart shows the amount of evaporation in the boiler 101, the rotation speed and output of the gas turbine, the opening degree of the exhaust emission damper 211, the opening degree of the exhaust gas damper 213, the opening and closing of the exhaust gas auxiliary damper 214, the opening and closing of the seal damper 511, and the air damper. 311, the air auxiliary damper 312, the seal damper 513, the seal fan 501 operation stop, the burner register state, and the airflow of the push-in ventilator FDF301, take a change along the horizontal axis. It is an expression.
[0045]
When switching to the exhaust gas reburn mode during the boiler-only mode, the exhaust gas pipe is opened while the operation of the gas turbine 201 is continued so that the exhaust gas is introduced into the boil window box 106 as combustion air. Then, it is necessary to reduce the intake air to the extent that the oxygen in the exhaust gas is added so as to maintain the boiler operation stably.
When the gas turbine displacement is sufficient, the push-in fan FDF 301 can be stopped.
[0046]
When a switch command to the reburn mode is issued during the single mode, the burner register is changed from the previous 50% open state to the 100% open state, and after a predetermined time has elapsed, the seal damper 511 is closed and the seal fan 501 is closed. Stop. Then, the exhaust gas auxiliary damper 214 is opened, a cascade control system is formed by the exhaust gas pressure controller PIC101 and the wind box pressure transmitter PI102, and a value obtained by adding a predetermined bias to the setting input of the pressure controller PIC101 and the output of the pressure transmitter PI102. Is input to control the exhaust gas damper 213 by PID. At the same time, the exhaust discharge damper 211 is gradually closed to increase the exhaust pressure in the exhaust gas line 204.
[0047]
Since the purpose of the pressure control of the exhaust gas is to prevent air from flowing backward from the boiler system to the gas turbine side, it is sufficient to apply a bias of, for example, about 0.5 kPa.
However, since the exhaust gas was released to the outside air through the silencer 206, the pressure in the exhaust gas line 204 was lower than the set value of the controller for a while after the switching was started, and the exhaust gas damper 213 was closed. I have.
Since the exhaust gas pressure increases as the exhaust release damper 211 closes, the exhaust gas pressure control starts to work soon. With the exhaust gas pressure kept slightly higher than the wind box pressure, the opening of the exhaust gas damper 213 increases in inverse proportion to the opening of the exhaust discharge damper 211, and eventually reaches the fully opened state. At this time, the exhaust emission damper 211 is in a completely closed state.
[0048]
The FDF 301 reduces the intake air flow rate by reducing the rotation speed as the exhaust gas damper 213 increases in opening degree and the exhaust gas supply rate. When the switching is completely completed, the FDF 301 compensates for the exhaust gas quantity. Settle to a number of revolutions sufficient to do. In this way, the boiler and the gas turbine can both be operated in a stable manner while shifting from the boiler independent operation to the gas turbine exhaust reburn operation.
When a sufficient amount of exhaust gas can be secured to operate the boiler, the operation of the FDF 301 can be stopped to prevent energy loss.
[0049]
FIG. 5 is a time chart at the time of switching from the exhaust gas reburning operation to the boiler independent operation in the gas turbine exhaust gas reburning system of the present embodiment.
The time chart has the same configuration as FIG.
When switching to the boiler only mode during the exhaust gas reburning mode, the exhaust gas line is shut off while the operation of the gas turbine 201 is continued, and the intake air is increased by the amount of exhaust gas to maintain the boiler operation. There is a need.
[0050]
When a command to switch to the single mode is issued during the reburn mode, the exhaust emission damper 211 is opened to discharge the exhaust gas from the gas turbine 201 to the outside air, thereby enabling the gas turbine 201 to operate independently. Also, in order to compensate for the decrease in gas turbine exhaust, the rotation speed of the FDF 301 is increased to increase the air flow.
At the same time, a cascade control system is formed by the exhaust gas pressure controller PIC101 and the wind box pressure transmitter PI102, and the exhaust gas damper 213 is PID controlled by using a value obtained by applying a predetermined bias to the wind box pressure as a control variable. Prevents air from flowing back to the turbine. Therefore, for example, it is sufficient to apply a bias of about 0.5 kPa.
[0051]
In the reburn mode, there was a pressure difference between the exhaust gas flowing from the exhaust gas line 204 to the combustion air duct 305. For a while after the switching was started, the pressure in the exhaust gas line 204 was higher than the set value of the controller. The exhaust gas damper 213 maintains a fully open state. However, since the exhaust gas discharge damper 211 is opened, the exhaust gas pressure eventually decreases and reaches a pressure obtained by applying a bias to the wind box pressure. Therefore, the exhaust gas damper 213 is gradually driven in the closing direction, and eventually reaches the fully closed state.
[0052]
When the exhaust gas damper 213 reaches the fully closed state, the burner register changes from the 100% open state to the 50% open state, the exhaust gas auxiliary damper 214 is closed, the seal fan 501 is started, and the seal damper 511 is opened. Seal air is supplied between the damper 213 and the exhaust gas sub-damper 214 to completely shut off the gas flow between the upstream and downstream of the exhaust gas damper 213.
When the exhaust gas damper 213 reaches the fully closed state, the FDF air volume supplies the amount of oxygen required for the boiler alone operation, and the boiler is operated alone.
[0053]
Embodiment 2
The boiler combustion air supply system of the present embodiment is configured such that when the gas turbine trips during the exhaust gas reburn operation, the gas turbine system is automatically disconnected and the operation can be switched to the boiler independent operation.
FIG. 6 is a flowchart showing a control sequence in the gas turbine exhaust gas reburning system of the present embodiment, and FIG. 7 is a time chart showing processing when the gas turbine trips. The configuration of the air supply system of the gas turbine exhaust reburning system of this embodiment is not different from that shown in the process flow diagram of FIG.
[0054]
In the control sequence of the present embodiment, when the gas turbine trip signal is received (S11), it is confirmed that the exhaust gas reburn operation is being performed by, for example, checking the number of revolutions of the gas turbine (S12). However, the gas turbine 201 needs to be separated from the boiler 101 during the reburn operation.
If the gas turbine trips during the reburn operation, the rotation speed of the push-in ventilator 301 is increased, and the exhaust gas damper 213 is set to the control mode and driven in the closing direction (S13).
[0055]
When the gas turbine 201 stops, it is necessary to supplement oxygen with air taken in from outside air, so that the rotation speed of the push-in fan 301 is increased at an early stage. When the forced ventilation is stopped to supply the required amount of oxygen only by the exhaust, the ventilator 301 is started up by the gas turbine trip signal.
Since the exhaust gas amount decreases as the rotation speed of the gas turbine 201 decreases, the valve opening of the exhaust gas damper 213 is adjusted in accordance with the gas turbine rotation speed in accordance with a predetermined polygonal line table.
Also, during the shutdown of the gas turbine, the gas turbine exhaust gas introduced into the wind box is introduced based on the difference between the combustion air amount measured by the flow meter FI104 and the air intake amount measured by the differential pressure type flow transmitter FT103. Since the amount of air is calculated to control the forced draft fan 301, the combustion air required for the boiler can be secured.
[0056]
When the rotation speed of the gas turbine has decreased to a predetermined value such as 1/3 of the normal operation (S14), it is confirmed that the opening of the exhaust gas damper 213 has been closed to a predetermined value such as 25% (S15). Then, the closed exhaust emission damper 211 is opened to a predetermined opening degree such as 20%. At this time, the opening of the exhaust gas damper is maintained at the above-mentioned predetermined value, and a 100% opening command output for, for example, 10 seconds is issued to the exhaust emission damper 211 (S16). A signal is issued (S17).
By using such an acceleration operation signal, the delay time existing at the start of the opening of the damper can be compensated, and the exhaust emission damper 211 can be quickly brought to the target opening.
[0057]
Next, it is confirmed that the exhaust discharge damper 211 has reached the predetermined opening (S18), the exhaust gas damper 213 is fully closed (S19), and the exhaust gas damper 213 is fully closed (S19). The discharge damper 211 is fully opened (S20).
When the exhaust gas damper 213 is fully closed, the exhaust gas sub-damper 214 is closed, the seal fan 501 starts operating, the seal damper 511 is opened, and sealing with the seal air is performed. The burner register shifts from 100% open to 50% open after the exhaust gas damper 213 is fully closed.
[0058]
By controlling according to such a sequence, both the exhaust gas damper 213 and the exhaust emission damper 211 are not shut off and the boiler alone is smoothly moved from the reburn operation state while preventing the backflow of the combustion air from occurring. The operation state can be shifted.
[0059]
The gas turbine exhaust reburning system of the present embodiment further includes a boiler trip process sequence control function to enable a trip process for safely stopping the boiler during the exhaust reburn operation when the boiler itself trips. I have.
FIG. 8 is a time chart showing a processing sequence example when the push-in ventilator attached to the boiler trips during operation.
[0060]
When the push-in ventilator trips, a boiler trip signal is input to the control device. Then, first, the exhaust emission damper 211 is rapidly opened. After the exhaust discharge damper 211 is fully opened, the exhaust damper 213 is closed and the sub damper 214 is opened at the same time. When the exhaust gas damper 213 is fully closed, the seal fan 501 starts operating, the seal damper 511 is opened, and the flow of the exhaust gas damper 213 is shut off.
During this time, the boiler 101 shuts down by reducing the evaporation amount, but the gas turbine 201 can maintain the operation state and secure the power generation amount on the gas turbine side.
[0061]
In addition, since the push-in ventilator generates surging when trying to push in a small amount of air, in order to cope with the need to start the push-in ventilator during the exhaust reburn operation, the gas turbine exhaust reburning system of the present invention includes: It is preferable to provide a blow-off line connected to the chimney at the outlet side of the forced draft fan to secure the air volume.
[0062]
FIG. 9 is a process flow diagram showing a gas turbine exhaust reburning system in which a blow-off line is attached to a forced draft fan 301.
In the gas turbine exhaust reburning system shown in FIG. 9, a blow-off line 321 that connects the intake air duct 303 on the outlet side of the push-in ventilator 301 and the chimney 401 is provided. A pressure controller PC103 is provided in the intake air conduit 303, and controls the opening degree of the blow-off damper 322 provided in the blow-off line 321 to maintain the push-in air pressure at a predetermined value.
Even when the combustion air is sufficient to enter the surging area of the forced draft fan 301, the blowing air damper 322 is opened to open the blowing air line 321 to the chimney 401, thereby increasing the amount of forced air and increasing surging. Can be prevented.
[0063]
Further, in the gas turbine exhaust reburning system shown in FIG. 9, the value obtained by subtracting the pressure of the combustion air duct measured by the pressure measuring device PI102 from the pressure of the intake air line 303 measured by the pressure controller PC103 is positive. The opening of the air damper 311 is adjusted to a predetermined value. Therefore, even in a transitional state, the gas turbine exhaust does not flow backward to the forced draft fan.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the gas turbine exhaust gas reburning system of the present invention, switching between the boiler independent operation and the gas turbine exhaust gas reburning operation can be performed automatically, smoothly, and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process flow chart showing a gas turbine exhaust gas reburning system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control function block diagram of a gas turbine exhaust gas damper in the first embodiment.
FIG. 3 is a control function block diagram of the push-in fan in the first embodiment.
FIG. 4 is a time chart when switching from gas turbine independent operation to exhaust gas reburn operation in the first embodiment.
FIG. 5 is a time chart at the time of switching from the exhaust gas reburn operation to the boiler independent operation in the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing sequence when a gas turbine trips according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a time chart showing processing when a gas turbine trips in the second embodiment.
FIG. 8 is a time chart showing processing when the boiler trips in the second embodiment.
FIG. 9 is a process flow diagram showing a gas turbine exhaust reburning system in which a blow-out line is provided in a push-in fan according to the present invention.
FIG. 10 is a process flow diagram showing a conventional gas turbine exhaust gas reburning system.
[Explanation of symbols]
1 Boiler
2 Gas turbine
3 push ventilation (FDF)
4 chimney
11 Boiler body
14 Heat transfer tube
15 Wind Box
16 burners
17 Steam turbine
18 generator
21 Gas turbine section
23 Combustor
25 Compressor
27 generator
32 Combustion air duct
34 exhaust duct
101 Boiler
106 Wind box (wind box)
201 Gas turbine
204 Exhaust gas line
206 Silencer
211 Exhaust emission damper
213 Exhaust gas damper
214 Exhaust gas secondary damper
301 Push-in Ventilator (FDF)
302 damper
303 intake air line
305 Air duct for combustion
311 Air damper
312 Air secondary damper
321 blast line
322 blast damper
401 chimney
501 Seal fan
511 Seal damper
513 Seal damper

Claims

In a system for supplying exhaust gas from a gas turbine to a boiler as combustion air, a combustion air duct for supplying air to a wind box of the boiler and intake air for supplying air taken in from a forced draft fan to the combustion air duct. A system comprising: an exhaust gas line for supplying gas turbine exhaust gas to the combustion air duct; and a branch line for discharging the gas turbine exhaust gas to the atmosphere. An exhaust emission damper that is opened in the gas turbine disconnection operation and closed in the exhaust gas reburn operation is provided in the pipeline, and the exhaust gas pipeline is provided with an exhaust gas damper that is closed in the gas turbine disconnection operation and opened in the exhaust gas reburn operation. A pressure adjusting system for adjusting the opening degree of the exhaust gas damper based on the exhaust gas pressure on the gas turbine side of the exhaust gas damper, Further, a pressure gauge for detecting the gas pressure of the wind box is provided, and when switching between the gas turbine disconnection operation mode and the exhaust gas reburn operation mode, the opening degree of the exhaust gas damper is adjusted to adjust the gas turbine exhaust pressure to the wind box. A gas turbine exhaust reburn system characterized by maintaining a pressure higher than a gas pressure.

2. The gas turbine exhaust reburning system according to claim 1, wherein an air damper is provided in an intake air line upstream of a point where the exhaust gas line merges with the combustion air duct.

In a system for supplying exhaust gas from a gas turbine to a boiler as combustion air, a combustion air duct for supplying air to a wind box of the boiler and intake air for supplying air taken in from a forced draft fan to the combustion air duct. A system comprising: an exhaust gas line for supplying gas turbine exhaust gas to the combustion air duct; and a branch line for discharging the gas turbine exhaust gas to the atmosphere. An exhaust emission damper that is opened in a gas turbine disconnection operation and closed during an exhaust gas reburn operation is provided in the pipeline, and an exhaust gas damper that is closed in the gas turbine disconnection operation and is opened in the exhaust gas reburn operation is provided in the exhaust gas line, and a gas turbine trip signal is provided. When the gas turbine trip signal is received during the exhaust gas reburn operation, the receiving device While operating the push ventilation fan to be filled, the exhaust gas damper is closed to a predetermined first opening, and when the exhaust gas damper reaches the first opening, the exhaust discharge damper is opened to a predetermined second opening, A gas turbine, wherein the exhaust gas damper reaches the second opening degree, the exhaust gas damper is fully closed, and the exhaust gas damper is fully opened when the exhaust gas damper is fully closed. Exhaust reburn system.

Further, a gas turbine rotation speed detector is provided, and when the exhaust gas damper reaches the first opening, instead of opening the exhaust discharge damper to a predetermined second opening, when the gas turbine rotation speed decreases to a predetermined value. 4. The gas turbine exhaust refueling system according to claim 3, wherein the exhaust release damper is opened to a predetermined second opening.

When the exhaust emission damper is opened to a predetermined second opening, the exhaust emission damper is kept open and a command signal for fully opening the exhaust emission damper for a predetermined time is issued. 5. The gas turbine exhaust gas reburning system according to claim 3, wherein the command signal is generated as follows.

The exhaust gas damper or the air damper further includes a sub-damper, and a seal damper is provided between the exhaust gas damper or the air damper and each of the sub-dampers. The gas turbine exhaust gas recirculation system according to any one of claims 1 to 5, further comprising a pipe supplied through the gas turbine exhaust gas.

It is provided with a forced air blower air flow meter that measures the outlet air flow rate of the forced air ventilator and a combustion air flow meter that measures the inlet air flow rate of the wind box, and calculates a gas turbine displacement that changes every moment when the operation is switched. 7. The gas turbine exhaust reburning system according to claim 1, wherein the supplemental oxygen amount can be supplied by a forced draft fan.

The blow-in fan is provided with a blow-off duct provided with a blow-off damper, and the blow-out damper is opened when the press-in blower is started to secure a blown air amount, so that the blower does not cause surging during the start-up. The gas turbine exhaust reburn system according to any one of claims 1 to 7, wherein the system is configured as follows.

The gas turbine exhaust reburn system according to any one of claims 1 to 8, wherein the gas turbine is a gas turbine of a gas turbine power generation system.

The gas turbine exhaust reburn system according to any one of claims 1 to 9, wherein the boiler is a boiler of a steam turbine power generation system.