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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024038719
(43)【公開日】2024-03-21
(54)【発明の名称】コジェネレーション設備並びにその制御方法及び改造方法
(51)【国際特許分類】
F02C 3/30 20060101AFI20240313BHJP
F02G 5/04 20060101ALI20240313BHJP
F02C 6/18 20060101ALI20240313BHJP
F23R 3/00 20060101ALI20240313BHJP
【ＦＩ】
F02C3/30 C
F02G5/04 H
F02C6/18 A
F23R3/00 A
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022142954
(22)【出願日】2022-09-08
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-02-19
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】麻尾 孝志
(72)【発明者】
【氏名】吉田 正平
(72)【発明者】
【氏名】秋山 陵
(57)【要約】
【課題】圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を拡大することが可能なコジェネレーション設備を提供する。
【解決手段】コジェネレーション設備であって、排熱回収ボイラで生成された蒸気をガスタービンにおける圧縮機の出口部から燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、排熱回収ボイラで生成された蒸気をタービンにおける入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、排熱回収ボイラで生成された蒸気をタービンにおける入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】コジェネレーション設備であって、排熱回収ボイラで生成された蒸気をガスタービンにおける圧縮機の出口部から燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、排熱回収ボイラで生成された蒸気をタービンにおける入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、排熱回収ボイラで生成された蒸気をタービンにおける入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁とを備える。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備える、コジェネレーション設備。
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備える、コジェネレーション設備。
【請求項2】
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記制御装置は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御する、請求項１に記載のコジェネレーション設備。
前記制御装置は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御する、請求項１に記載のコジェネレーション設備。
【請求項3】
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記発電機の出力を増加させる増出力指令を受けた場合において、前記圧縮機の圧力比が閾値以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成された、請求項１に記載のコジェネレーション設備。
前記制御装置は、前記発電機の出力を増加させる増出力指令を受けた場合において、前記圧縮機の圧力比が閾値以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成された、請求項１に記載のコジェネレーション設備。
【請求項4】
前記制御装置は、前記増出力指令を受けた場合おいて、前記圧縮機の圧力比が閾値以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を小さくするとともに前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成された、請求項３に記載のコジェネレーション設備。
【請求項5】
前記閾値は、前記発電機の出力が増加するにつれて大きくなる、請求項２乃至４の何れか１項に記載のコジェネレーション設備。
【請求項6】
前記タービンは、
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービンと、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービンと、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部に供給するように構成され、
前記第３蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記低圧タービンの入口部に供給するように構成された、請求項１に記載のコジェネレーション設備。
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービンと、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービンと、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部に供給するように構成され、
前記第３蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記低圧タービンの入口部に供給するように構成された、請求項１に記載のコジェネレーション設備。
【請求項7】
前記圧縮機と前記タービンとは１つの連結軸で連結されて一体的に回転するように構成された、請求項１に記載のコジェネレーション設備。
【請求項8】
前記第３蒸気配管は、前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の中間段の位置に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記中間段に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備は、
前記タービンにおける前記第２蒸気配管が接続する位置よりも下流側の下流段の位置に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記下流段に供給するように構成された下流段側蒸気配管を更に備える、請求項７に記載のコジェネレーション設備。
前記コジェネレーション設備は、
前記タービンにおける前記第２蒸気配管が接続する位置よりも下流側の下流段の位置に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記下流段に供給するように構成された下流段側蒸気配管を更に備える、請求項７に記載のコジェネレーション設備。
【請求項9】
コジェネレーション設備の制御方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記制御方法は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合に、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量の合計が前記閾値以下となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
を備える、コジェネレーション設備の制御方法。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記制御方法は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合に、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量の合計が前記閾値以下となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
を備える、コジェネレーション設備の制御方法。
【請求項10】
コジェネレーション設備の改造方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える、コジェネレーション設備の改造方法。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える、コジェネレーション設備の改造方法。
【請求項11】
コジェネレーション設備の改造方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える、コジェネレーション設備の改造方法。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える、コジェネレーション設備の改造方法。
【請求項12】
コジェネレーション設備の改造方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える、コジェネレーション設備の改造方法。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える、コジェネレーション設備の改造方法。
【請求項13】
前記タービンは、
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービンと、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービンと、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記低圧タービンの入口部に接続する、請求項１０乃至１２の何れか１項に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービンと、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービンと、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記低圧タービンの入口部に接続する、請求項１０乃至１２の何れか１項に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
【請求項14】
前記圧縮機と前記タービンとは１つの連結軸で連結されて一体的に回転するように構成される、請求項１０乃至１２の何れか１項に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
【請求項15】
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の中間段の位置に接続し、
前記改造方法は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を供給するための蒸気配管を、前記タービンにおける前記第３蒸気配管が接続する位置よりも下流側の位置に接続するステップを更に備える、請求項１４に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
前記改造方法は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を供給するための蒸気配管を、前記タービンにおける前記第３蒸気配管が接続する位置よりも下流側の位置に接続するステップを更に備える、請求項１４に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
【請求項16】
前記コジェネレーション設備は、前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える、請求項１０乃至１２の何れか１項に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える、請求項１０乃至１２の何れか１項に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、コジェネレーション設備並びにその制御方法及び改造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ガスタービンと排熱回収ボイラとを備えるコジェネレーション設備において、ガスタービンの排ガスを用いて排熱回収ボイラで蒸気を生成し、生成された蒸気の一部をガスタービンの燃焼器又はタービンの入口に噴射することにより、余剰蒸気を有効に活用して総合効率を向上しうることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００３－１０６１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ガスタービンと排熱回収ボイラとを備えるコジェネレーション設備において、排熱回収ボイラで生成された蒸気の一部をガスタービンにおける圧縮機の出口部からタービンの入口部までの区間内の位置に供給する場合、タービンの出力増加に寄与し得る一方で、供給された蒸気によって圧縮機の背圧が上昇するため、圧縮機にサージ（逆流）が発生してコジェネレーション設備の熱電可変範囲を拡大することが困難になる場合がある。特許文献１には、このような課題及びその解決策は開示されていない。
【0005】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を拡大することが可能なコジェネレーション設備並びにその制御方法及び改造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備える。
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備える。
【0007】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備の制御方法において、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記制御方法は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合に、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量の合計が前記閾値以下となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
を備える。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記制御方法は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合に、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量の合計が前記閾値以下となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
を備える。
【0008】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備の改造方法において、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える。
【0009】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備の改造方法において、
コジェネレーション設備の改造方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える。
コジェネレーション設備の改造方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える。
【0010】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備の改造方法において、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備える。
【発明の効果】
【0011】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を拡大することが可能なコジェネレーション設備並びにその制御方法及び改造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】一実施形態に係るコジェネレーション設備１００Ａの概略構成図である。
【図3】圧縮機１の運転特性曲線を示す図である。
【図4】コジェネレーション設備１００Ａにおける発電機６の出力に対する各噴射点の蒸気噴射流量特性を示す図である。
【図5】コジェネレーション設備１００Ａにおける熱電可変範囲の拡大を説明するための図である。
【図9】他の実施形態に係るコジェネレーション設備１００Ｂの概略構成図である。
【図11】コジェネレーション設備１００Ｂにおける発電機６の出力に対する各噴射点の蒸気噴射流量特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【0014】
図１は、一実施形態に係るコジェネレーション設備１００Ａの概略構成図である。
図１に示す例示的形態では、コジェネレーション設備１００Ａは、ガスタービン５、発電機６、排熱回収ボイラ１５、蒸気配管２０、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ及び制御装置９０を備える。
図１に示す例示的形態では、コジェネレーション設備１００Ａは、ガスタービン５、発電機６、排熱回収ボイラ１５、蒸気配管２０、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ及び制御装置９０を備える。
【0015】
ガスタービン５は、圧縮機１、燃焼器３及びタービン２を含む。図示する構成では、ガスタービン５は２軸型のガスタービンであり、タービン２は、高圧タービン２ａ（ガスジェネレータ）及び低圧タービン２ｂ（パワータービン）を含む。圧縮機１と高圧タービン２ａとは連結軸４０で連結されて一体的に回転するように構成される。低圧タービン２ｂと発電機６とは連結軸４１を介して連結されており、発電機６は低圧タービン２ｂに駆動されて発電を行う。
【0016】
圧縮機１は、空気７（大気）を圧縮して圧縮空気８を生成し、圧縮空気８を燃焼器３に供給する。図示する例示的形態では、コジェネレーション設備１００Ａは、圧縮機１の吸込流量を調節するために圧縮機１の入口に設けられた入口案内翼４２（以下、入口案内翼をＩＧＶという。）と、ＩＧＶ４２を駆動するためのＩＧＶ駆動装置４３と、ＩＧＶ４２の開度を計測するためのＩＧＶ開度計測装置４４と、ガスタービン５を起動するための起動装置４とを含む。
【0017】
ＩＧＶ４２を通った空気は、圧縮機１で圧縮されて圧縮空気８となり、燃焼器３に供給される。燃焼器３は、圧縮機１から供給された圧縮空気８を燃料ライン３３から供給された燃料と混合して燃焼することで燃焼ガスを生成する。図示するコジェネレーション設備１００Ａでは、燃焼器３は例えば拡散燃焼方式の燃焼器であってもよい。燃料ライン３３は、燃料供給系統設備９と燃焼器３とを接続しており、燃料ライン３３には、燃焼器３へ供給する燃料の流量を調節可能な燃料流量調節弁１０が設けられている。
【0018】
燃焼器３で生成された燃焼ガスは、高圧タービン２ａに流入して高圧タービン２ａを駆動し、これにより、高圧タービン２ａに連結された圧縮機１が駆動される。高圧タービン２ａを通過した燃焼ガスは、低圧タービン２ｂに流入して低圧タービン２ｂを駆動し、これにより、低圧タービン２ｂに連結された発電機６が電力を生成する。低圧タービン２ｂを通過した燃焼ガスは、ガスタービン５の排ガス１４として排熱回収ボイラ１５に供給される。
【0019】
排熱回収ボイラ１５は、ボイラ給水１９をガスタービン５の排ガス１４との熱交換により蒸発させて蒸気を生成する。図示する構成では、コジェネレーション設備１００Ａは、補給水１６を貯める補給水タンク１７及びボイラ給水ポンプ１８を備えており、補給水タンク１７を出た水がボイラ給水ポンプ１８によって昇圧されてボイラ給水１９として排熱回収ボイラ１５に供給される。排熱回収ボイラ１５を通過したガスタービン５の排ガス２８は、排気塔２９から排出される。
【0020】
排熱回収ボイラ１５における蒸気の出口には蒸気配管２０が接続されており、蒸気配管２０は分岐位置Ｐ０でプロセス装置側蒸気配管２１とガスタービン側蒸気配管２４とに分岐する。プロセス装置側蒸気配管２１は、排熱回収ボイラ１５で生成された蒸気をプロセス用蒸気としてプロセス装置２３へ供給可能に構成されている。プロセス装置側蒸気配管２１におけるプロセス装置２３の上流側には、プロセス装置２３へ供給するプロセス用蒸気の流量を調節可能なプロセス用蒸気流量調節弁２２が設けられている。
【0021】
ガスタービン側蒸気配管２４は、燃焼器側蒸気配管２４ａと高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂと低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃとに分岐する。図示する例示的形態では、燃焼器側蒸気配管２４ａは、分岐位置Ｐａでガスタービン側蒸気配管２４から分岐しており、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂと低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃとは、分岐位置Ｐａよりも下流側の分岐位置Ｐｂで分岐している。
【0022】
燃焼器側蒸気配管２４ａの下流端は、ガスタービン５における圧縮機１の出口部と燃焼器３との間に位置する燃焼器ヘッドエンドＥａに接続し、燃焼器ヘッドエンドＥａに蒸気を噴射可能に構成されている。また、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの下流端は、高圧タービン２ａの入口部である高圧タービン入口部Ｅｂに接続し、高圧タービン入口部Ｅｂ（例えば高圧タービン２ａの第１段の静翼）に蒸気を噴射可能に構成されている。また、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの下流端は、低圧タービン２ｂの入口部である低圧タービン入口部Ｅｃに接続し、低圧タービン入口部Ｅｃ（例えば低圧タービン２ｂの第１段の静翼）に蒸気を噴射可能に構成されている。
【0023】
ガスタービン側蒸気配管２４における分岐位置Ｐａよりも上流側には、蒸気噴射用減温器２５が設けられている。蒸気噴射用減温器２５には、減温水供給ライン３０が接続されている。蒸気噴射用減温器２５は、ガスタービン側蒸気配管２４を流れる蒸気に減温水供給ライン３０から供給された水を噴射して該蒸気の温度を減温させるように構成されている。減温水供給ライン３０には、蒸気噴射用減温器２５に供給する水の流量を調節するための減温水流量調節弁２５ａが設けられている。
【0024】
燃焼器側蒸気配管２４ａには、燃焼器側蒸気配管２４ａから燃焼器ヘッドエンドＥａへの蒸気の噴射量である燃焼器側蒸気噴射量（燃焼器側蒸気配管２４ａにおける蒸気の流量）を調節するための燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａが設けられている。高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂには、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂから高圧タービン入口部Ｅｂへの蒸気の噴射量である高圧タービン入口側蒸気噴射量（高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂにおける蒸気の流量）を調節するための高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂが設けられている。低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃには、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃから低圧タービン入口部Ｅｃへの蒸気の噴射量である低圧タービン入口側蒸気噴射量（低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃにおける蒸気の流量）を調節するための低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃが設けられている。
【0025】
また、図１に示す例示的形態では、コジェネレーション設備１００Ａは、圧縮機回転数検出器４５、発電機出力検出器４６、圧縮機入口空気圧力検出器５０、圧縮機入口空気温度検出器５１、圧縮機入口空気流量検出器５２、圧縮機出口圧力検出器５３、ガスタービン出口排ガス温度検出器５４、燃料圧力検出器６０、燃料温度検出器６１、燃料流量検出器６２、ボイラ出口蒸気圧力検出器７０、ボイラ出口蒸気温度検出器７１、プロセス用蒸気流量検出器７２、減温後蒸気温度検出器７３、減温後蒸気圧力検出器７４、燃焼器側蒸気流量検出器７５、高圧タービン入口側蒸気流量検出器７６、低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７、燃焼器側弁開度検出器７８、高圧タービン入口側弁開度検出器７９、低圧タービン入口側弁開度検出器８０及びＮＯｘ濃度検出器８１を備える。
【0026】
圧縮機回転数検出器４５は、圧縮機１の回転数すなわち高圧タービン２ａの回転数を検出する。発電機出力検出器４６は、発電機６の出力を検出する。圧縮機入口空気圧力検出器５０は、圧縮機１の入口における空気の圧力を検出する。圧縮機入口空気温度検出器５１は、圧縮機１の入口における空気の温度を検出する。圧縮機入口空気流量検出器５２は、圧縮機１の入口における空気の流量を検出する。圧縮機出口圧力検出器５３は、圧縮機１の出口の空気の圧力を検出する。
【0027】
ガスタービン出口排ガス温度検出器５４は、ガスタービン５の出口における排ガスの温度を検出する。図示する例では、ガスタービン出口排ガス温度検出器５４は、低圧タービン２ｂの出口と排熱回収ボイラ１５との間の位置におけるガスタービン５の排ガスの温度を検出する。
【0028】
燃料圧力検出器６０は、燃料ライン３３の燃料の圧力すなわち燃焼器３に供給する燃料の圧力を検出する。燃料温度検出器６１は、燃料ライン３３の燃料の温度力すなわち燃焼器３に供給する燃料の温度を検出する。燃料流量検出器６２は、燃料ライン３３の燃料の流量すなわち燃焼器３に供給する燃料の流量を検出する。
【0029】
ボイラ出口蒸気圧力検出器７０は、排熱回収ボイラ１５の出口における蒸気の圧力を検出する。ボイラ出口蒸気温度検出器７１は、排熱回収ボイラ１５の出口における蒸気の温度を検出する。プロセス用蒸気流量検出器７２は、プロセス装置側蒸気配管２１のプロセス蒸気の流量を検出する。
【0030】
減温後蒸気温度検出器７３は、ガスタービン側蒸気配管２４における蒸気噴射用減温器２５の下流側の蒸気の温度を検出する。図示する例では、減温後蒸気温度検出器７３は、ガスタービン側蒸気配管２４における蒸気噴射用減温器２５と分岐位置Ｐａとの間の位置の蒸気の温度を検出する。
【0031】
減温後蒸気圧力検出器７４は、ガスタービン側蒸気配管２４における蒸気噴射用減温器２５の下流側の蒸気の圧力を検出する。図示する例では、減温後蒸気圧力検出器７４は、ガスタービン側蒸気配管２４における蒸気噴射用減温器２５と分岐位置Ｐａとの間の位置の蒸気の圧力を検出する。
【0032】
燃焼器側蒸気流量検出器７５は、燃焼器側蒸気配管２４ａにおける蒸気の流量すなわち燃焼器側蒸気噴射量を検出する。高圧タービン入口側蒸気流量検出器７６は、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂにおける蒸気の流量すなわち高圧タービン入口側蒸気噴射量を検出する。低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７は、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃにおける蒸気の流量すなわち低圧タービン入口側蒸気噴射量を検出する。
【0033】
燃焼器側弁開度検出器７８は、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの弁開度を検出する。高圧タービン入口側弁開度検出器７９は、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの弁開度を検出する。低圧タービン入口側弁開度検出器８０は、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの弁開度を検出する。
【0034】
ＮＯｘ濃度検出器８１は、ガスタービン５の排ガスにおけるＮＯｘの濃度（以下、ＮＯｘの濃度を「ＮＯｘ値」という。）を検出する。図示する例では、ＮＯｘ濃度検出器８１は、ガスタービン５の出口における排ガスのＮＯｘ値を検出する。
【0035】
図２は、図１に示した制御装置９０のハードウェア構成の一例を示す図である。
図２に示すように、制御装置９０は、例えばプロセッサ９１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９３、ＨＤＤ （Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）９４、入力Ｉ／Ｆ９５、及び出力Ｉ／Ｆ９６を含み、これらがバス９７を介して互いに接続されたコンピュータを用いて構成される。なお、制御装置９０のハードウェア構成は上記に限定されず、制御回路と記憶装置との組み合わせにより構成されてもよい。また制御装置９０は、制御装置９０の各機能を実現するプログラムをコンピュータが実行することにより構成される。以下で説明する制御装置９０における各部の機能は、例えばＲＯＭ９３に保持されるプログラムをＲＡＭ９２にロードしてプロセッサ９１で実行するとともに、ＲＡＭ９２やＲＯＭ９３におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。制御装置９０を構成するハードウェアは、１つの場所に集約されていてもよいし、複数の場所に分散して設けられていてもよい。
図２に示すように、制御装置９０は、例えばプロセッサ９１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９３、ＨＤＤ （Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）９４、入力Ｉ／Ｆ９５、及び出力Ｉ／Ｆ９６を含み、これらがバス９７を介して互いに接続されたコンピュータを用いて構成される。なお、制御装置９０のハードウェア構成は上記に限定されず、制御回路と記憶装置との組み合わせにより構成されてもよい。また制御装置９０は、制御装置９０の各機能を実現するプログラムをコンピュータが実行することにより構成される。以下で説明する制御装置９０における各部の機能は、例えばＲＯＭ９３に保持されるプログラムをＲＡＭ９２にロードしてプロセッサ９１で実行するとともに、ＲＡＭ９２やＲＯＭ９３におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。制御装置９０を構成するハードウェアは、１つの場所に集約されていてもよいし、複数の場所に分散して設けられていてもよい。
【0036】
図２に示す制御装置９０は、後に一部詳述するように、ＩＧＶ開度計測装置４４、圧縮機回転数検出器４５、発電機出力検出器４６、圧縮機入口空気圧力検出器５０、圧縮機入口空気温度検出器５１、圧縮機入口空気流量検出器５２、圧縮機出口圧力検出器５３、ガスタービン出口排ガス温度検出器５４、燃料圧力検出器６０、燃料温度検出器６１、燃料流量検出器６２、ボイラ出口蒸気圧力検出器７０、ボイラ出口蒸気温度検出器７１、プロセス用蒸気流量検出器７２、減温後蒸気温度検出器７３、減温後蒸気圧力検出器７４、燃焼器側蒸気流量検出器７５、高圧タービン入口側蒸気流量検出器７６、低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７、燃焼器側弁開度検出器７８、高圧タービン入口側弁開度検出器７９、低圧タービン入口側弁開度検出器８０及びＮＯｘ濃度検出器８１からそれぞれ入力された各検出信号（計測信号）に基づいて、燃料流量調節弁１０、プロセス用蒸気流量調節弁２２、減温水流量調節弁２５ａ、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの各々の開度並びにＩＧＶ駆動装置４３を制御する。
【0037】
幾つかの実施形態では、上記制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが圧縮機１のサージ限界に基づいて設定された閾値Ｆｔｈ以下である場合に、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの蒸気の流量が０又は燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量と高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの各々の開度を制御してもよい。低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの蒸気の流量は０または実質的に０となるように各々の開度を制御することが望ましい。ここで蒸気の流量が実質的に０とは、蒸気配管２４ｃに蒸気を流しても低圧タービン２ｂに駆動される発電機６の出力をより増加させる効果をなしえない程度の小さい蒸気の流量を意味する。また、当該実施形態では、制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが閾値Ｆｔｈよりも大きい場合に、燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量と高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの蒸気の流量との合計が閾値Ｆｔｈ以下となるように燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの各々の開度を制御してもよい。
【0038】
ここで、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔは、図１に示す構成では、燃焼器側蒸気配管２４ａから燃焼器ヘッドエンドＥａに供給される蒸気の流量と高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂから高圧タービン入口部Ｅｂに供給される蒸気の流量と低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃから低圧タービン入口部Ｅｃに供給される蒸気の流量との合計、すなわち、燃焼器側蒸気流量検出器７５によって検出される蒸気の流量と高圧タービン入口側蒸気流量検出器７６によって検出される蒸気の流量と低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７によって検出される蒸気の流量との合計である。また、閾値Ｆｔｈは、圧縮機１の圧力比が圧縮機１のサージ限界を示すサージライン（図３参照）を超えないように所定のマージンを考慮して設定された閾値であり、図４に示すように、発電機６の出力が増加するにつれて閾値Ｆｔｈは増加する。
【0039】
図４は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔに占める燃焼器側蒸気噴射量と高圧タービン入口側蒸気噴射量と低圧タービン入口側蒸気噴射量との関係の一例を説明するための図である。
【0040】
図４において、例えば発電機６の出力と、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔとの組み合わせが燃焼器側蒸気噴射領域内の点Ｑ１に位置する場合（総流量Ｆｔｔが燃焼器側蒸気噴射量の上限値Ｆａ以下である場合）には、制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔの全量又は実質的に全量が燃焼器側蒸気配管２４ａから供給されるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの各々の開度を制御する。なおＮＯｘ低減を目的として燃焼器側蒸気配管２４ａからの蒸気噴射量には適正な範囲があり、それに対応して燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度の可変範囲が決められる。この場合、例えば高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの開度をそれぞれ対応する最小の開度Ａｂ，Ａｃに制御してもよい。なお、開度Ａｂは、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度の可変範囲における最小の開度であり、例えば０すなわち高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの全閉状態を示す開度であってもよいし、例えば１０％以下の開度であってもよい。また、最小の開度Ａｃは、例えば０すなわち低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの全閉状態を示す開度であってもよいし、例えば１０％以下の開度であってもよい。
【0041】
また、図４において、例えば発電機６の出力と、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔとの組み合わせが高圧タービン入口側噴射領域内の点Ｑ２に位置する場合（総流量Ｆｔｔが上記閾値Ｆｔｈ以下である場合、すなわち、総流量Ｆｔｔが燃焼器側蒸気噴射量の上限値Ｆａと高圧タービン入口側蒸気噴射量の上限値Ｆｂの合計以下である場合）には、制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔの全量又は実質的に全量が燃焼器側蒸気配管２４ａ及び高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂから供給されるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの各々の開度を制御する。この場合、例えば低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの開度を上記最小の開度Ａｃに制御してもよい。また、燃焼器側蒸気噴射量を上限値Ｆａに制御し、高圧タービン入口側蒸気噴射量を総流量Ｆｔｔから上限値Ｆａを減じた量に制御してもよい。
【0042】
また、図４において、例えば発電機６の出力と、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔとの組み合わせが低圧タービン入口側蒸気噴射領域内の点Ｑ３に位置する場合（総流量Ｆｔｔが上記閾値Ｆｔｈと低圧タービン入口側蒸気噴射量の上限値Ｆｃとの合計以下である場合、すなわち、総流量Ｆｔｔが燃焼器側蒸気噴射量の上限値Ｆａと高圧タービン入口側蒸気噴射量の上限値Ｆｂと低圧タービン入口側蒸気噴射量の上限値Ｆｃとの合計以下である場合）には、制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔの全量が燃焼器側蒸気配管２４ａ、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ及び低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃから供給されるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの各々の開度を制御する。より詳細には、燃焼器側蒸気噴射量を燃焼器側蒸気噴射量の上限値Ｆａに制御し、高圧タービン入口側蒸気噴射量を高圧タービン入口側蒸気噴射量の上限値Ｆｂに制御し、低圧タービン入口側蒸気噴射量を総流量Ｆｔｔから上限値Ｆａと上限値Ｆｂとを減じた量に制御してもよい。
【0043】
このように、上記制御装置９０によれば、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが閾値Ｆｔｈ以下である場合には、圧縮機１の圧力比がサージ限界を超えない範囲で総流量Ｆｔｔの全部又は実質的に全部を燃焼器ヘッドエンドＥａ及び高圧タービン入口部Ｅｂに供給する。また、総流量Ｆｔｔが閾値Ｆｔｈよりも大きい場合には、圧縮機１の圧力比がサージ限界を超えない範囲で燃焼器ヘッドエンドＥａ及び高圧タービン入口部Ｅｂに蒸気を最大限供給する（すなわち燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量と高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの蒸気の流量との合計が閾値Ｆｔｈとなるように供給する）とともに、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの開度を最小の開度Ａｃよりも大きくして残りの蒸気の流量（ＦｔｔからＦｔｈを減じた流量）を低圧タービン入口部Ｅｃに供給する。これにより、圧縮機１のサージの発生を抑制しつつ低圧タービン２ｂに駆動される発電機６の出力を増加させて、コジェネレーション設備１００Ａの熱電可変範囲を拡大することができる。例えば図５に示すように、従来は、プロセス装置側蒸気配管２１からプロセス装置２３へ供給可能なプロセス蒸気量と発電機６によって発電可能な電力である発電端出力との組み合わせは、Ｘ領域内で運用可能であったのに対し、コジェネレーション設備１００Ａでは、Ｙ領域まで拡大することが可能となる。
【0044】
幾つかの実施形態では、発電機６の出力を増加させる指令である増出力指令（以下、単に増出力指令という。）を制御装置９０が受けた場合において、制御装置９０は、圧縮機１の圧力比が圧縮機１のサージ限界に基づいて設定された閾値Ｒｔｈ以下である場合に、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度及び高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度のうち少なくとも一方を大きくしてもよい。また、当該実施形態では、制御装置９０は、増出力指令を受けた場合において、圧縮機１の圧力比が閾値Ｒｔｈより大きい場合に、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度及び高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度のうち少なくとも一方を小さくするとともに低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの開度を大きくしてもよい。
【0045】
これにより、増出力指令に応じて発電機６の出力を増加させつつ、圧縮機１のサージの発生を抑制することができる。なお、図３に示すように、閾値Ｒｔｈは、圧縮機１のサージ限界を示すサージラインに対して所定のマージンを考慮して設定された閾値であり、圧縮機１の流量（修正流量）が増加するにつれて閾値Ｒｔｈは増加する。また、「燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度及び高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度のうち少なくとも一方」とは、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度のみであってもよいし、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度のみであってもよいし、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度と高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度の両方であってもよい。また、制御装置９０は、圧縮機出口圧力検出器５３によって検出した圧縮機１の出口の空気の圧力を圧縮機入口空気圧力検出器５０によって検出した圧縮機１の入口の空気の圧力で除することで算出した圧縮機１の圧力比を閾値Ｒｔｈと比較してもよい。
【0046】
【0047】
図６に示すように、Ｓ１０１において、制御装置９０が増出力指令を受けると、Ｓ１０２において、制御装置９０は、増出力指令に基づく発電機６の増出力目標値（以下、単に増出力目標値という。）に応じて、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度を拡大させる量である燃焼器側開度拡大量、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度を拡大させる量である高圧タービン入口側開度拡大量、及び、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの開度を拡大させる量である低圧タービン入口側開度拡大量を設定する。
【0048】
Ｓ１０３において、制御装置９０は、増出力目標値に応じて圧縮機１の回転数の上昇量を設定する。また、Ｓ１０４において、制御装置９０は、増出力目標値に応じてＩＧＶ４２の開度を増加させるためのＩＧＶ開度指令をＩＧＶ駆動装置４３に出力してＩＧＶ４２の開度を制御する。
【0049】
Ｓ１０５において、Ｓ１０３で設定した圧縮機１の回転数の上昇量に到達したことを圧縮機回転数検出器４５の検出結果に基づいて制御装置９０が検知すると、Ｓ１０６において、制御装置９０は、ガスタービンの排ガスのＮＯｘの濃度の目標値である目標ＮＯｘ値に基づいて、燃焼器側蒸気噴射量を設定する。
【0050】
Ｓ１０７において、制御装置９０は、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃに対して、それぞれ、Ｓ１０２で設定した燃焼器側開度拡大量、高圧タービン入口側開度拡大量及び低圧タービン入口側開度拡大量を含む蒸気噴射指令を送って各弁２７ａ～２７ｃを制御し、Ｓ１０６で設定した燃焼器側蒸気噴射量を実現するように燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度を調節する。
【0051】
Ｓ１０８において、制御装置９０は、ＮＯｘ濃度検出器８１によって検出したガスタービン５の排ガスのＮＯｘ値が目標ＮＯｘ値以下であるか否かを判定する。Ｓ１０８において、ＮＯｘ濃度検出器８１によって検出したガスタービン５の排ガスのＮＯｘ値が目標ＮＯｘ値以下でないと制御装置９０が判定した場合には、Ｓ１０６に戻って、制御装置９０は、燃焼器側蒸気噴射量を増加させるように燃焼器側蒸気噴射量を再設定し、Ｓ１０７で燃焼器側蒸気流量調節弁２７の開度を大きくする。
【0052】
Ｓ１０８において、ＮＯｘ濃度検出器８１によって計測したガスタービン５の排ガスのＮＯｘ値が目標ＮＯｘ値以下であると制御装置９０が判定した場合には、Ｓ１０９において、制御装置９０は、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度をＳ１０７で調節した開度に決定する。以降のステップでは、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度はＳ１０９で決定した開度に制御される。
【0053】
図７に示すように、Ｓ１１０において、制御装置９０は、増出力目標値に基づいて高圧タービン入口側蒸気噴射量を設定する。
【0054】
Ｓ１１１において、制御装置９０は、Ｓ１１０で設定した高圧タービン入口側蒸気噴射量を実現するように、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂに蒸気噴射指令を送って高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度を調節する。
【0055】
Ｓ１１２において、制御装置９０は、圧縮機出口圧力検出器５３によって検出した圧縮機１の出口の空気の圧力を圧縮機入口空気圧力検出器５０によって検出した圧縮機１の入口の空気の圧力で除することで、圧縮機１の圧力比を検知する。
【0056】
Ｓ１１３において、制御装置９０は、Ｓ１１２で検知した圧縮機１の圧力比が上述の閾値Ｒｔｈ以下であるか否かを判定する。Ｓ１１３において、Ｓ１１２で検知した圧縮機１の圧力比が閾値Ｒｔｈ以下でないと制御装置９０が判定した場合には、Ｓ１１０に戻って、制御装置９０は、高圧タービン入口側蒸気噴射量を減少させるように高圧タービン入口側蒸気噴射量を再設定し、Ｓ１１１で高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度を小さくする。
【0057】
Ｓ１１３において、Ｓ１１２で検知した圧縮機１の圧力比が閾値Ｒｔｈ以下であると制御装置９０が判定した場合には、Ｓ１１４において、制御装置９０は、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度をＳ１１１で調節した開度に決定する。以降のステップでは、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂの開度はＳ１１４で決定した開度に制御される。
【0058】
図８に示すように、Ｓ１１５において、制御装置９０は、発電機出力検出器４６の検出結果に基づいて発電機６の増出力を検知する。Ｓ１１６において、制御装置９０は、増出力目標値に基づいて、低圧タービン入口側蒸気噴射量を設定する。
【0059】
Ｓ１１７において、制御装置９０は、Ｓ１１４で設定した低圧タービン入口側蒸気噴射量を実現するように、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃに蒸気噴射指令を送って低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの開度を調節する。
【0060】
Ｓ１１８において、制御装置９０は、発電機出力検出器４６によって検出された発電機６の出力が目標出力に到達したか否かを判定する。
【0061】
Ｓ１１８において、発電機出力検出器４６によって検出された発電機６の出力が目標出力に到達していないと制御装置９０が判定した場合には、Ｓ１１７に戻って、制御装置９０は、低圧タービン入口側蒸気噴射量を増加させるように低圧タービン入口側蒸気噴射量を再設定し、Ｓ１１７で低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの開度を大きくする。
【0062】
Ｓ１１８において、発電機出力検出器４６によって検出された発電機６の出力が目標出力に到達したと判定された場合には、Ｓ１１９において、制御装置９０は、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの開度をＳ１１７で調節した開度に決定する。
【0063】
以上のように、制御装置９０は、増出力指令を受けた場合に、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの各々の開度を、上記フローにより決定された開度となるように制御する。これにより、上述のように、増出力指令に応じて発電機６の出力を増加させつつ、圧縮機１のサージの発生を抑制することができ、コジェネレーション設備１００Ａの熱電可変範囲を拡大することができる。
【0064】
図９は、他の実施形態に係るコジェネレーション設備１００Ｂの概略構成図である。
コジェネレーション設備１００Ｂにおいて、上述したコジェネレーション設備１００Ａの各構成と共通の符号は、特記しない限りコジェネレーション設備１００Ａの各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。
コジェネレーション設備１００Ｂにおいて、上述したコジェネレーション設備１００Ａの各構成と共通の符号は、特記しない限りコジェネレーション設備１００Ａの各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。
【0065】
コジェネレーション設備１００Ｂは、ガスタービン５が一軸型のガスタービンである点、及び、ガスタービン側蒸気配管２４の構成がコジェネレーション設備１００Ａと異なる。
【0066】
図９に示すように、コジェネレーション設備１００Ｂでは、圧縮機１とタービン２とは連結軸４０で連結されて一体的に回転するように構成されており、タービン２と発電機６とは連結軸４１で連結されており、発電機６はタービン２に駆動されて発電を行う。
【0067】
また、コジェネレーション設備１００Ｂでは、ガスタービン側蒸気配管２４は、燃焼器側蒸気配管２４ａとタービン入口側蒸気配管２４ｄとタービン中間段側蒸気配管２４ｅとタービン最終段側蒸気配管２４ｆとに分岐する。
【0068】
図示する例示的形態では、燃焼器側蒸気配管２４ａは、分岐位置Ｐａでガスタービン側蒸気配管２４から分岐しており、タービン入口側蒸気配管２４ｄは分岐位置Ｐａよりも下流側の分岐位置Ｐｄでガスタービン側蒸気配管２４から分岐しており、タービン中間段側蒸気配管２４ｅとタービン最終段側蒸気配管２４ｆとは分岐位置Ｐｄよりも下流側の分岐位置Ｐｅで分岐している。
【0069】
図示する例示的形態では、燃焼器側蒸気配管２４ａの下流端は、圧縮機１の出口部と燃焼器３との間に位置する燃焼器ヘッドエンドＥａに接続し、燃焼器ヘッドエンドＥａに蒸気を噴射可能に構成されている。また、タービン入口側蒸気配管２４ｄの下流端は、タービン２の入口部であるタービン入口部Ｅｄに接続し、タービン入口部Ｅｄ（例えばタービン２の第１段の静翼）に蒸気を噴射可能に構成されている。また、タービン中間段側蒸気配管２４ｅの下流端は、タービン２の第１段と最終段との間の段落であるタービン中間段Ｅｅに接続し、タービン中間段Ｅｅ（例えばタービン中間段Ｅｅの静翼）に蒸気を噴射可能に構成されている。また、タービン最終段側蒸気配管２４ｆの下流端は、タービン２の最終段落であるタービン最終段Ｅｆに接続し、タービン最終段Ｅｆ（例えばタービン最終段Ｅｆの静翼）に蒸気を噴射可能に構成されている。
【0070】
燃焼器側蒸気配管２４ａには、燃焼器側蒸気配管２４ａから燃焼器ヘッドエンドＥａへの蒸気の噴射量である燃焼器側蒸気噴射量（燃焼器側蒸気配管２４ａにおける蒸気の流量）を調節するための燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａが設けられている。タービン入口側蒸気配管２４ｄには、タービン入口側蒸気配管２４ｄからタービン入口部Ｅｄへの蒸気の噴射量であるタービン入口側蒸気噴射量（タービン入口側蒸気配管２４ｄにおける蒸気の流量）を調節するためのタービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄが設けられている。タービン中間段側蒸気配管２４ｅには、タービン中間段側蒸気配管２４ｅからタービン中間段Ｅｅへの蒸気の噴射量であるタービン中間段蒸気噴射量（タービン中間段側蒸気配管２４ｅにおける蒸気の流量）を調節するためのタービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅが設けられている。タービン最終段側蒸気配管２４ｆには、タービン最終段側蒸気配管２４ｆからタービン最終段Ｅｆへの蒸気の噴射量であるタービン最終段蒸気噴射量（タービン最終段側蒸気配管２４ｆにおける蒸気の流量）を調節するためのタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆが設けられている。
【0071】
また、コジェネレーション設備１００Ｂは、燃焼器側蒸気流量検出器７５、タービン入口側蒸気流量検出器８３、タービン中間段側蒸気流量検出器８４、タービン最終段側蒸気流量検出器８５、燃焼器側弁開度検出器７８、タービン入口側弁開度検出器８６、タービン中間段側弁開度検出器８７及びタービン最終段側弁開度検出器８８を備える。
【0072】
燃焼器側蒸気流量検出器７５は、燃焼器側蒸気配管２４ａにおける蒸気の流量すなわち燃焼器側蒸気噴射量を検出する。タービン入口側蒸気流量検出器８３は、タービン入口側蒸気配管２４ｄにおける蒸気の流量すなわちタービン入口側蒸気噴射量を検出する。タービン中間段側蒸気流量検出器８４は、タービン中間段側蒸気配管２４ｅにおける蒸気の流量すなわちタービン中間段蒸気噴射量を検出する。タービン最終段側蒸気流量検出器８５は、タービン最終段側蒸気配管２４ｆにおける蒸気の流量すなわちタービン最終段蒸気噴射量を検出する。
【0073】
燃焼器側弁開度検出器７８は、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの弁開度を検出する。タービン入口側弁開度検出器８６は、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの弁開度を検出する。タービン中間段側弁開度検出器８７は、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの弁開度を検出する。タービン最終段側弁開度検出器８８は、タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの弁開度を検出する。
【0074】
図１０は、図９に示した制御装置９０のハードウェア構成の一例を示す図である。図１０に示す制御装置９０のハードウェア構成は図２に示す構成と同様であるため説明を省略する。
図１０に示すように、制御装置９０は、ＩＧＶ開度計測装置４４、圧縮機回転数検出器４５、発電機出力検出器４６、圧縮機入口空気圧力検出器５０、圧縮機入口空気温度検出器５１、圧縮機入口空気流量検出器５２、圧縮機出口圧力検出器５３、ガスタービン出口排ガス温度検出器５４、燃料圧力検出器６０、燃料温度検出器６１、燃料流量検出器６２、ボイラ出口蒸気圧力検出器７０、ボイラ出口蒸気温度検出器７１、プロセス用蒸気流量検出器７２、減温後蒸気温度検出器７３、減温後蒸気圧力検出器７４、燃焼器側蒸気流量検出器７５、ＮＯｘ濃度検出器８１、タービン入口側蒸気流量検出器８３、タービン中間段側蒸気流量検出器８４、タービン最終段側蒸気流量検出器８５、燃焼器側弁開度検出器７８、タービン入口側弁開度検出器８６、タービン中間段側弁開度検出器８７及びタービン最終段側弁開度検出器８８からそれぞれ入力された各検出信号（計測信号）に基づいて、燃料流量調節弁１０、プロセス用蒸気流量調節弁２２、減温水流量調節弁２５ａ、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度並びにＩＧＶ駆動装置４３を制御する。
図１０に示すように、制御装置９０は、ＩＧＶ開度計測装置４４、圧縮機回転数検出器４５、発電機出力検出器４６、圧縮機入口空気圧力検出器５０、圧縮機入口空気温度検出器５１、圧縮機入口空気流量検出器５２、圧縮機出口圧力検出器５３、ガスタービン出口排ガス温度検出器５４、燃料圧力検出器６０、燃料温度検出器６１、燃料流量検出器６２、ボイラ出口蒸気圧力検出器７０、ボイラ出口蒸気温度検出器７１、プロセス用蒸気流量検出器７２、減温後蒸気温度検出器７３、減温後蒸気圧力検出器７４、燃焼器側蒸気流量検出器７５、ＮＯｘ濃度検出器８１、タービン入口側蒸気流量検出器８３、タービン中間段側蒸気流量検出器８４、タービン最終段側蒸気流量検出器８５、燃焼器側弁開度検出器７８、タービン入口側弁開度検出器８６、タービン中間段側弁開度検出器８７及びタービン最終段側弁開度検出器８８からそれぞれ入力された各検出信号（計測信号）に基づいて、燃料流量調節弁１０、プロセス用蒸気流量調節弁２２、減温水流量調節弁２５ａ、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度並びにＩＧＶ駆動装置４３を制御する。
【0075】
幾つかの実施形態では、コジェネレーション設備１００Ｂの制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが圧縮機１のサージ限界に基づいて設定された閾値Ｆｔｈ以下である場合に、タービン中間段側蒸気配管２４ｅ及びタービン最終段側蒸気配管２４ｆの各々の蒸気の流量が０又は燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量とタービン入口側蒸気配管２４ｄの蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度を制御してもよい。タービン中間段側蒸気配管２４ｅ及びタービン最終段側蒸気配管２４ｆの各々の蒸気の流量はいずれも０または実質的に０となるように各々の開度を制御することが望ましい。ここで蒸気の流量が実質的に０とは、蒸気配管２４ｅ及び／又は蒸気配管２４ｆに蒸気を流してもタービン２に駆動される発電機６の出力をより増加させる効果をなしえない程度の小さい蒸気の流量を意味する。また、当該実施形態では、制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが閾値Ｆｔｈよりも大きい場合に、燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量とタービン入口側蒸気配管２４ｄの蒸気の流量との合計が閾値Ｆｔｈ以下となるように燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度を制御してもよい。
【0076】
なお、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔは、図９に示す構成では、燃焼器側蒸気配管２４ａから燃焼器ヘッドエンドＥａに供給される蒸気の流量とタービン入口側蒸気配管２４ｄからタービン入口部Ｅｄに供給される蒸気の流量とタービン中間段側蒸気配管２４ｅからタービン中間段Ｅｅに供給される蒸気の流量とタービン最終段側蒸気配管２４ｆからタービン最終段Ｅｆに供給される蒸気の流量の合計、すなわち、燃焼器側蒸気流量検出器７５によって検出される蒸気の流量とタービン入口側蒸気流量検出器８３によって検出される蒸気の流量とタービン中間段側蒸気流量検出器８４によって検出される蒸気の流量とタービン最終段側蒸気流量検出器８５によって検出される蒸気の流量との合計である。また、閾値Ｆｔｈは、圧縮機１の圧力比が圧縮機１のサージ限界を示すサージライン（図３参照）を超えないように所定のマージンを考慮して設定された閾値であり、図１１に示すように、発電機６の出力が増加するにつれて閾値Ｆｔｈは増加する。
【0077】
図１１は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔに占める燃焼器側蒸気噴射量とタービン入口側蒸気噴射量とタービン中間段側蒸気噴射量とタービン最終段側蒸気噴射量との関係の一例を説明するための図である。
【0078】
図１１において、例えば発電機６の出力と、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔとの組み合わせが燃焼器側蒸気噴射領域内の点Ｑ１に位置する場合（総流量Ｆｔｔが燃焼器側蒸気噴射量の上限値Ｆａ以下である場合）には、制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔの全量又は実質的に全量が燃焼器側蒸気配管２４ａから供給されるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度を制御する。なおＮＯｘ低減を目的として燃焼器側蒸気配管２４ａからの蒸気噴射量には適正な範囲があり、それに対応して燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度の可変範囲が決められる。この場合、例えばタービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度をそれぞれ対応する最小の開度Ａｄ，Ａｅ，Ａｆに制御してもよい。なお、最小の開度Ａｄは、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度の可変範囲における最小の開度であり、例えば０すなわち全閉状態を示す開度であってもよいし、例えば１０％以下の開度であってもよい。また、最小の開度Ａｅは、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度の可変範囲における最小の開度であり、例えば０すなわち全閉状態を示す開度であってもよいし、例えば１０％以下の開度であってもよい。また、最小の開度Ａｆは、タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度の可変範囲における最小の開度であり、例えば０すなわち全閉状態を示す開度であってもよいし、例えば１０％以下の開度であってもよい。
【0079】
また、図１１において、例えば発電機６の出力と、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔとの組み合わせがタービン入口側蒸気噴射領域内の点Ｑ２に位置する場合（総流量Ｆｔｔが上限値Ｆａより大きく閾値Ｆｔｈ以下である場合、すなわち、総流量Ｆｔｔが上限値Ｆａより大きく燃焼器側蒸気噴射量の上限値Ｆａとタービン入口側蒸気噴射量の上限値Ｆｄの合計以下である場合）には、制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔの全量又は実質的に全量が燃焼器側蒸気配管２４ａ及びタービン入口側蒸気配管２４ｄから供給されるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度を制御する。この場合、例えばタービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度をそれぞれ対応する最小の開度Ａｅ，Ａｆに制御してもよい。また、燃焼器側蒸気噴射量を上限値Ｆａに制御し、タービン入口側蒸気噴射量を総流量Ｆｔｔから上限値Ｆａを減じた量に制御してもよい。
【0080】
また、図１１において、例えば発電機６の出力と、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔとの組み合わせがタービン中間段側蒸気噴射領域内の点Ｑ３に位置する場合（総流量Ｆｔｔが、閾値Ｆｔｈより大きく、且つ、閾値Ｆｔｈとタービン中間段側蒸気噴射量の上限値Ｆｅとの合計以下である場合）には、制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔの全量が燃焼器側蒸気配管２４ａ、タービン入口側蒸気配管２４ｄ及びタービン中間段側蒸気配管２４ｅから供給されるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度を制御する。この場合、燃焼器側蒸気噴射量を燃焼器側蒸気噴射量の上限値Ｆａに制御し、タービン入口側蒸気噴射量をタービン入口側蒸気噴射量の上限値Ｆｄに制御し、タービン中間段側蒸気噴射量を総流量Ｆｔｔから上限値Ｆａと上限値Ｆｄとを減じた量に制御してもよい。
【0081】
また、図１１において、例えば発電機６の出力と、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔとの組み合わせがタービン最終段側蒸気噴射領域内の点Ｑ４に位置する場合（総流量Ｆｔｔが、閾値Ｆｔｈと上限値Ｆｅとの合計よりも大きく、且つ、閾値Ｆｔｈとタービン中間段側蒸気噴射量の上限値Ｆｅとタービン最終段側蒸気噴射量の上限値Ｆｆとの合計以下である場合）には、制御装置９０は、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔの全量が燃焼器側蒸気配管２４ａ、タービン入口側蒸気配管２４ｄ、タービン中間段側蒸気配管２４ｅ及びタービン最終段側蒸気配管２４ｆから供給されるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度を制御する。この場合、燃焼器側蒸気噴射量を燃焼器側蒸気噴射量の上限値Ｆａに制御し、タービン入口側蒸気噴射量をタービン入口側蒸気噴射量の上限値Ｆｄに制御し、タービン中間段側蒸気噴射量をタービン中間段側蒸気噴射量の上限値Ｆｅに制御し、タービン最終段側蒸気噴射量を総流量Ｆｔｔから上限値Ｆａと上限値Ｆｄと上限値Ｆｅとを減じた量に制御してもよい。
【0082】
このように、上記制御装置９０によれば、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが閾値Ｆｔｈ以下である場合には、圧縮機１の圧力比がサージ限界を超えない範囲で総流量Ｆｔｔの全部又は実質的に全部を燃焼器ヘッドエンドＥａ及びタービン入口部Ｅｄに供給する。また、総流量Ｆｔｔが閾値Ｆｔｈよりも大きい場合には、例えば図１１に示すように、圧縮機１の圧力比がサージ限界を超えない範囲で燃焼器ヘッドエンドＥａ及びタービン入口部Ｅｄに蒸気を最大限供給する（すなわち燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量とタービン入口側蒸気配管２４ｄの蒸気の流量との合計が閾値Ｆｔｈとなるように供給する）とともに、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度の少なくとも一方を対応する最小の開度Ａｅ，Ａｆよりも大きくして残りの蒸気の流量（ＦｔｔからＦｔｈを減じた流量）をタービン中間段Ｅｅ及びタービン最終段Ｅｆに分配する。これにより、圧縮機１のサージの発生を抑制しつつ低圧タービン２ｂに駆動される発電機６の出力を増加させて、コジェネレーション設備１００Ａの熱電可変範囲を拡大することができる。
【0083】
幾つかの実施形態では、上記制御装置９０は、増出力指令を受けた場合において、圧縮機１の圧力比が閾値Ｒｔｈ以下である場合に、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度及びタービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度のうち少なくとも一方を大きくしてもよい。また、上記制御装置９０は、増出力指令を受けた場合において、圧縮機１の圧力比が閾値Ｒｔｈより大きい場合に、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度及びタービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度のうち少なくとも一方を小さくするとともにタービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度の少なくとも一方の開度を大きくしてもよい。
【0084】
これにより、増出力指令に応じて発電機６の出力を増加させつつ、圧縮機１のサージの発生を抑制することができる。なお、「燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度及びタービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度のうち少なくとも一方」とは、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度のみであってもよいし、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度のみであってもよいし、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度とタービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度の両方であってもよい。また、「タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度の少なくとも一方」とは、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度のみであってもよいし、タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度のみであってもよいし、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度とタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度の両方であってもよい。また、制御装置９０は、圧縮機出口圧力検出器５３によって検出した圧縮機１の出口の空気の圧力を圧縮機入口空気圧力検出器５０によって検出した圧縮機１の入口の空気の圧力で除することで算出した圧縮機１の圧力比を閾値Ｒｔｈと比較してもよい。
【0085】
【0086】
図１２に示すように、Ｓ２０１において、制御装置９０が増出力指令を受けると、Ｓ２０２において、制御装置９０は、増出力指令に基づく発電機６の増出力目標値（以下、単に増出力目標値という。）に応じて、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度を拡大させる量である燃焼器側開度拡大量、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度を拡大させる量であるタービン入口側開度拡大量、及び、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度を拡大させる量であるタービン中間段側開度拡大量、及び、タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度を拡大させる量であるタービン最終段側開度拡大量を設定する。
【0087】
Ｓ２０３において、制御装置９０は、増出力目標値に応じてＩＧＶ４２の開度を制御するためのＩＧＶ開度指令をＩＧＶ４２に出力する。
【0088】
Ｓ２０４において、制御装置９０は、ガスタービンの排ガスのＮＯｘの濃度の目標値である目標ＮＯｘ値に基づいて、燃焼器側蒸気噴射量を設定する。
【0089】
Ｓ２０５において、制御装置９０は、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ及びタービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆに対して、それぞれ、Ｓ２０２で設定した燃焼器側開度拡大量、タービン入口側開度拡大量、タービン中間段側開度拡大量及びタービン最終段側開度拡大量に基づく蒸気噴射指令を送って各弁２７ａ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆを制御し、Ｓ２０４で設定した燃焼器側蒸気噴射量を実現するように燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度を調節する。
【0090】
Ｓ２０６において、ＮＯｘ濃度検出器８１によって検出したガスタービン５の排ガスのＮＯｘ値が目標ＮＯｘ値以下であるか否かを制御装置９０が判定する。Ｓ２０６において、ＮＯｘ濃度検出器８１によって検出したガスタービン５の排ガスのＮＯｘ値が目標ＮＯｘ値以下でないと制御装置９０が判定した場合には、Ｓ２０４に戻って、制御装置９０は、燃焼器側蒸気噴射量を増加させるように燃焼器側蒸気噴射量を再設定し、Ｓ２０５で燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度を大きくする。
【0091】
Ｓ２０６においてＮＯｘ濃度検出器８１によって計測したガスタービン５の排ガスのＮＯｘ値が目標ＮＯｘ値以下であると制御装置９０が判定した場合には、Ｓ２０７において、制御装置９０は、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度をＳ２０５で調節した開度に決定する。以降のステップでは、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａの開度はＳ２０７で決定した開度に制御される。
【0092】
図１３に示すように、Ｓ２０８において、制御装置９０は、増出力目標値に基づいて、タービン入口側蒸気噴射量を設定する。
【0093】
Ｓ２０９において、制御装置９０は、Ｓ２０８で設定したタービン入口側蒸気噴射量を実現するように、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄに蒸気噴射指令を送ってタービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度を調節する。
【0094】
Ｓ２１０において、制御装置９０は、圧縮機出口圧力検出器５３によって検出した圧縮機１の出口の空気の圧力を圧縮機入口空気圧力検出器５０によって検出した圧縮機１の入口の空気の圧力で除することで、圧縮機１の圧力比を検知する。
【0095】
Ｓ２１１において、制御装置９０は、Ｓ２１０で検知した圧縮機１の圧力比が閾値Ｒｔｈ以下であるか否かを判定する。
【0096】
Ｓ２１１において、Ｓ２１０で検知した圧縮機１の圧力比が閾値Ｒｔｈ以下でないと制御装置９０が判定した場合には、Ｓ２０８に戻って、制御装置９０は、タービン入口側蒸気噴射量を低下させるようにタービン入口側蒸気噴射量を再設定し、Ｓ２０９でタービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度を小さくする。
【0097】
Ｓ２１１において、Ｓ１１１で検知した圧縮機１の圧力比が閾値Ｒｔｈ以下であると制御装置９０が判定した場合には、Ｓ２１２において、制御装置９０は、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度をＳ２０９で調節した開度に決定する。以降のステップでは、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄの開度はＳ２１２で決定した開度に制御される。
【0098】
図１４に示すように、Ｓ２１３において、制御装置９０は、発電機出力検出器４６の検出結果に基づいて発電機６の増出力を検知する。Ｓ２１４において、制御装置９０は、増出力目標値に基づいて、タービン中間段蒸気噴射量を設定する。
【0099】
Ｓ２１５において、制御装置９０は、Ｓ２１４で設定したタービン中間段蒸気噴射量を実現するように、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅに蒸気噴射指令を送ってタービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度を調節する。
【0100】
Ｓ２１６において、制御装置９０は、発電機出力検出器４６によって検出された発電機６の出力が第１目標出力に到達したか否かを判定する。
【0101】
Ｓ２１６において、発電機出力検出器４６によって検出された発電機６の出力が第１目標出力に到達していないと制御装置９０が判定した場合には、Ｓ２１４に戻って、制御装置９０は、タービン中間段蒸気噴射量を増加させるようにタービン中間段蒸気噴射量を再設定し、Ｓ２１５でタービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度を大きくする。
【0102】
Ｓ２１６において、発電機出力検出器４６によって検出された発電機６の出力が第１目標出力（増出力目標値）に到達したと判定された場合には、Ｓ２１７において、制御装置９０は、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅの開度をＳ２１５で調節した開度に決定する。
【0103】
図１５に示すように、Ｓ２１８において、制御装置９０は、増出力目標値に基づいてタービン最終段蒸気噴射量を設定する。
【0104】
Ｓ２１９において、制御装置９０は、Ｓ２１８で設定したタービン最終段蒸気噴射量を実現するように、タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆに蒸気噴射指令を送ってタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度を調節する。
【0105】
Ｓ２２０において、制御装置９０は、発電機出力検出器４６によって検出された発電機６の出力が第２目標出力に到達したか否かを判定する。
【0106】
Ｓ２２０において、発電機出力検出器４６によって検出された発電機６の出力が第２目標出力に到達していないと制御装置９０が判定した場合には、Ｓ２１８に戻って、制御装置９０は、タービン最終段蒸気噴射量を増加させるようにタービン最終段蒸気噴射量を再設定し、Ｓ２１９でタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度を大きくする。
【0107】
Ｓ２２０において、発電機出力検出器４６によって検出された発電機６の出力が第２目標出力に到達したと判定された場合には、Ｓ２２１において、制御装置９０は、タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの開度をＳ２１９で調節した開度に決定する。
【0108】
以上のように、制御装置９０は、増出力指令を受けた場合に、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度を、上記フローにより決定された開度となるように制御する。これにより、上述のように、増出力指令に応じて発電機６の出力を増加させつつ、圧縮機１のサージの発生を抑制することができ、コジェネレーション設備１００Ｂの熱電可変範囲を拡大することができる。
【0109】
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【0110】
幾つかの実施形態では、図１に示したコジェネレーション設備１００Ａは、既存のコジェネレーション設備に対して例えば高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ、高圧タービン入口側蒸気流量検出器７６、低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７、高圧タービン入口側弁開度検出器７９及び低圧タービン入口側弁開度検出器８０を追設する改造を行うことで製造されてもよい。この場合、コジェネレーション設備の改造を行う際に、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの他端を高圧タービン入口部Ｅｂに接続する。また、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの他端を低圧タービン入口部Ｅｃに接続する。なお、この場合の既存のコジェネレーション設備は、図１に示した構成のうち、例えば高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ、高圧タービン入口側蒸気流量検出器７６、低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７、高圧タービン入口側弁開度検出器７９及び低圧タービン入口側弁開度検出器８０を除く全ての構成を備えているものとする。
【0111】
また、図１に示したコジェネレーション設備１００Ａは、既存のコジェネレーション設備に対して例えば低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ、低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７及び低圧タービン入口側弁開度検出器８０を追設する改造を行うことで製造されてもよい。この場合、コジェネレーション設備の改造を行う際に、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの他端を低圧タービン入口部Ｅｃに接続する。なお、この場合の既存のコジェネレーション設備は、図１に示した構成のうち、例えば低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ、低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７及び低圧タービン入口側弁開度検出器８０を除く全ての構成を備えているものとする。
【0112】
また、図１に示したコジェネレーション設備１００Ａは、既存のコジェネレーション設備に対して例えば燃焼器側蒸気配管２４ａ、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ、燃焼器側蒸気流量検出器７５、高圧タービン入口側蒸気流量検出器７６、低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７、燃焼器側弁開度検出器７８、高圧タービン入口側弁開度検出器７９及び低圧タービン入口側弁開度検出器８０を追設する改造を行うことで製造されてもよい。この場合、コジェネレーション設備の改造を行う際に、燃焼器側蒸気配管２４ａの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、燃焼器側蒸気配管２４ａの他端を燃焼器ヘッドエンドＥａに接続する。また、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの他端を高圧タービン入口部Ｅｂに接続する。また、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの他端を低圧タービン入口部Ｅｃに接続する。なお、この場合の既存のコジェネレーション設備は、図１に示した構成のうち、例えば燃焼器側蒸気配管２４ａ、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ、低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ、燃焼器側蒸気流量検出器７５、高圧タービン入口側蒸気流量検出器７６、低圧タービン入口側蒸気流量検出器７７、燃焼器側弁開度検出器７８、高圧タービン入口側弁開度検出器７９及び低圧タービン入口側弁開度検出器８０を除く全ての構成を備えているものとする。
【0113】
また、幾つかの実施形態では、図９に示したコジェネレーション設備１００Ｂは、既存のコジェネレーション設備に対して例えばタービン入口側蒸気配管２４ｄ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気配管２４ｅ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ、タービン最終段側蒸気配管２４ｆ、タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ、タービン入口側蒸気流量検出器８３、タービン中間段側蒸気流量検出器８４、タービン最終段側蒸気流量検出器８５、タービン入口側弁開度検出器８６、タービン中間段側弁開度検出器８７及びタービン最終段側弁開度検出器８８を追設する改造を行うことで製造されてもよい。この場合、コジェネレーション設備の改造を行う際に、タービン入口側蒸気配管２４ｄの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、タービン入口側蒸気配管２４ｄの他端をタービン入口部Ｅｄに接続し、タービン中間段側蒸気配管２４ｅの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、タービン中間段側蒸気配管２４ｅの他端をタービン中間段Ｅｅに接続し、タービン最終段側蒸気配管２４ｆの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、タービン最終段側蒸気配管２４ｆの他端をタービン最終段Ｅｆに接続する。なお、この場合の既存のコジェネレーション設備は、図９に示した構成のうち、タービン入口側蒸気配管２４ｄ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気配管２４ｅ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ、タービン入口側蒸気流量検出器８３、タービン中間段側蒸気流量検出器８４、タービン最終段側蒸気流量検出器８５、タービン入口側弁開度検出器８６、タービン中間段側弁開度検出器８７及びタービン最終段側弁開度検出器８８を除く全ての構成を備えているものとする。
【0114】
また、図９に示したコジェネレーション設備１００Ｂは、既存のコジェネレーション設備に対して例えばタービン中間段側蒸気配管２４ｅ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ、タービン中間段側蒸気流量検出器８４、タービン最終段側蒸気流量検出器８５、タービン入口側弁開度検出器８６、タービン中間段側弁開度検出器８７及びタービン最終段側弁開度検出器８８を追設する改造を行うことで製造されてもよい。この場合、コジェネレーション設備の改造を行う際に、タービン中間段側蒸気配管２４ｅの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、タービン中間段側蒸気配管２４ｅの他端をタービン中間段Ｅｅに接続し、タービン最終段側蒸気配管２４ｆの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、タービン最終段側蒸気配管２４ｆの他端をタービン最終段Ｅｆに接続する。なお、この場合の既存のコジェネレーション設備は、図９に示した構成のうち、タービン中間段側蒸気配管２４ｅ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ、タービン最終段側蒸気配管２４ｆ、タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ、タービン中間段側蒸気流量検出器８４、タービン最終段側蒸気流量検出器８５、タービン中間段側弁開度検出器８７及びタービン最終段側弁開度検出器８８を除く全ての構成を備えているものとする。
【0115】
また、幾つかの実施形態では、図９に示したコジェネレーション設備１００Ｂは、既存のコジェネレーション設備に対して例えば燃焼器側蒸気配管２４ａ、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気配管２４ｄ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気配管２４ｅ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ、タービン最終段側蒸気配管２４ｆ、タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ、燃焼器側蒸気流量検出器７５、燃焼器側弁開度検出器７８、タービン入口側蒸気流量検出器８３、タービン中間段側蒸気流量検出器８４、タービン最終段側蒸気流量検出器８５、タービン入口側弁開度検出器８６、タービン中間段側弁開度検出器８７及びタービン最終段側弁開度検出器８８を追設する改造を行うことで製造されてもよい。この場合、コジェネレーション設備の改造を行う際に、燃焼器側蒸気配管２４ａの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、燃焼器側蒸気配管２４ａの他端を燃焼器ヘッドエンドＥａに接続する。また、タービン入口側蒸気配管２４ｄの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、タービン入口側蒸気配管２４ｄの他端をタービン入口部Ｅｄに接続し、タービン中間段側蒸気配管２４ｅの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、タービン中間段側蒸気配管２４ｅの他端をタービン中間段Ｅｅに接続し、タービン最終段側蒸気配管２４ｆの一端をガスタービン側蒸気配管２４に接続し、タービン最終段側蒸気配管２４ｆの他端をタービン最終段Ｅｆに接続する。なお、この場合の既存のコジェネレーション設備は、図９に示した構成のうち、燃焼器側蒸気配管２４ａ、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気配管２４ｄ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気配管２４ｅ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ、燃焼器側蒸気流量検出器７５、燃焼器側弁開度検出器７８、タービン入口側蒸気流量検出器８３、タービン中間段側蒸気流量検出器８４、タービン最終段側蒸気流量検出器８５、タービン入口側弁開度検出器８６、タービン中間段側弁開度検出器８７及びタービン最終段側弁開度検出器８８を除く全ての構成を備えているものとする。
【0116】
また、図１に示したコジェネレーション設備１００Ａ及び図９に示したコジェネレーション設備１００Ｂの各々は、既存のコジェネレーション設備に対してガスタービン側蒸気配管２４から分岐した前述の蒸気配管２４ａ～２４ｆのうちの任意の蒸気配管並びにそれらに付随する蒸気流量調節弁２７ａ～２７ｆ及び各種検出器を追設することによって製造されてもよい。
【0117】
また、既存のコジェネレーション設備を上述のように改造することによってコジェネレーション設備１００Ａを製造する場合、上述した制御装置９０の各機能を制御装置９０の制御プログラムを修正することにより実現してもよい。例えば、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが圧縮機１のサージ限界に基づいて設定された閾値Ｆｔｈ以下である場合に、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの蒸気の流量が０又は燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量と高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの各々の開度を制御し、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが閾値Ｆｔｈよりも大きい場合に、燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量と高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂの蒸気の流量との合計が閾値Ｆｔｈ以下となるように燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ及び低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃの各々の開度を制御するように、制御装置９０のプログラムを修正してもよい。なお排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが圧縮機１のサージ限界に基づいて設定された閾値Ｆｔｈ以下である場合には、低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃの蒸気の流量は０または実質的に０となるように各々の開度を制御することが望ましい。ここで蒸気の流量が実質的に０とは、蒸気配管２４ｃに蒸気を流しても低圧タービン２ｂに駆動される発電機６の出力をより増加させる効果をなしえない程度の小さい蒸気の流量を意味する。
【0118】
また、既存のコジェネレーション設備を上述のように改造することによってコジェネレーション設備１００Ｂを製造する場合、上述した制御装置９０の各機能を制御装置９０の制御プログラムを修正することにより実現してもよい。例えば、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが圧縮機１のサージ限界に基づいて設定された閾値Ｆｔｈ以下である場合に、タービン中間段側蒸気配管２４ｅの蒸気の流量及びタービン最終段側蒸気配管２４ｆの蒸気の流量の各々が０又は燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量とタービン入口側蒸気配管２４ｄの蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように、燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ及びタービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度を制御し、排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが閾値Ｆｔｈよりも大きい場合に、燃焼器側蒸気配管２４ａの蒸気の流量とタービン入口側蒸気配管２４ｄの蒸気の流量との合計が閾値Ｆｔｈ以下となるように燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ、タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ、タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ及びタービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆの各々の開度を制御するように、制御装置９０のプログラムを修正してもよい。なお排熱回収ボイラ１５からガスタービン５に供給される蒸気の総流量Ｆｔｔが圧縮機１のサージ限界に基づいて設定された閾値Ｆｔｈ以下である場合には、タービン中間段側蒸気配管２４ｅ及びタービン最終段側蒸気配管２４ｆの蒸気の流量の各々が０または実質的に０となるように各々の開度を制御することが望ましい。ここで蒸気の流量が実質的に０とは、蒸気配管２４ｅ及び／又は蒸気配管２４ｆに蒸気を流してもタービン２に駆動される発電機６の出力をより増加させる効果をなしえない程度の小さい蒸気の流量を意味する。
【0119】
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
【0120】
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備（例えば上述のコジェネレーション設備１００Ａ，１００Ｂ）は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ）に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を備える。
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ）に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を備える。
【0121】
排熱回収ボイラで生成された蒸気をガスタービンにおける圧縮機の出口部からタービンの入口部までの区間内の位置に供給すると、タービンの出力増加に寄与し得る一方で、圧縮機の背圧（圧縮機の出口部の圧力）が上昇して圧縮機の圧力比が上昇するため、圧縮機のサージが発生する場合がある。この点、上記（１）に記載のコジェネレーション設備では、第１流量調節弁及び第２流量調節弁の弁開度を調節することにより、圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲でガスタービンにおける圧縮機の出口部からタービンの入口部までの区間内の位置に蒸気を供給することができ、さらに第３流量調節弁の開度を大きくすることによって、圧縮機のサージの発生を抑制しつつタービンに駆動される発電機の出力を増加させることができる。このため、圧縮機のサージの発生を抑制しつつコジェネレーション設備の熱電可変範囲を拡大することができる。
【0122】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のコジェネレーション設備において、
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置（例えば上述の制御装置９０）を更に備え、
前記制御装置は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が閾値（例えば上述の閾値Ｆｔｈ）以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御する。
上記（２）に記載のコジェネレーション設備によれば、圧縮機の圧力比が圧縮機のサージ限界を示すサージラインを超えないように所定のマージンを考慮して上記閾値を設定することにより、排熱回収ボイラで発生する蒸気を圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲で第３蒸気配管よりも第１蒸気配管と第２蒸気配管から優先的に蒸気を供給し、発電機の出力を効率的に増加させることができる。また、排熱回収ボイラからガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、第１蒸気配管の蒸気の流量と第２蒸気配管の蒸気の流量の合計を上記閾値以下としつつ残りの蒸気の少なくとも一部を第３蒸気配管からタービンの入口部より下流側の位置に蒸気を供給することにより、圧縮機のサージの発生を抑制しつつタービンに駆動される発電機の出力をさらに増加させることができる。このため、圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を効果的に拡大することができる。
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置（例えば上述の制御装置９０）を更に備え、
前記制御装置は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が閾値（例えば上述の閾値Ｆｔｈ）以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御する。
上記（２）に記載のコジェネレーション設備によれば、圧縮機の圧力比が圧縮機のサージ限界を示すサージラインを超えないように所定のマージンを考慮して上記閾値を設定することにより、排熱回収ボイラで発生する蒸気を圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲で第３蒸気配管よりも第１蒸気配管と第２蒸気配管から優先的に蒸気を供給し、発電機の出力を効率的に増加させることができる。また、排熱回収ボイラからガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、第１蒸気配管の蒸気の流量と第２蒸気配管の蒸気の流量の合計を上記閾値以下としつつ残りの蒸気の少なくとも一部を第３蒸気配管からタービンの入口部より下流側の位置に蒸気を供給することにより、圧縮機のサージの発生を抑制しつつタービンに駆動される発電機の出力をさらに増加させることができる。このため、圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を効果的に拡大することができる。
【0123】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載のコジェネレーション設備において、
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置（例えば上述の制御装置９０）を更に備え、
前記制御装置は、前記発電機の出力を増加させる増出力指令を受けた場合において、前記圧縮機の圧力比が閾値（例えば上述の閾値Ｒｔｈ）以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成される。
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置（例えば上述の制御装置９０）を更に備え、
前記制御装置は、前記発電機の出力を増加させる増出力指令を受けた場合において、前記圧縮機の圧力比が閾値（例えば上述の閾値Ｒｔｈ）以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成される。
【0124】
上記（３）に記載のコジェネレーション設備によれば、圧縮機の圧力比がサージ限界を超えないように所定のマージンを考慮して上記閾値を設定することにより、増出力指令に応じて発電機の出力を増加させつつ、圧縮機のサージの発生を抑制することができる。
【0125】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載のコジェネレーション設備において、
前記制御装置は、前記増出力指令を受けた場合おいて、前記圧縮機の圧力比が閾値以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を小さくするとともに前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成される。
前記制御装置は、前記増出力指令を受けた場合おいて、前記圧縮機の圧力比が閾値以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を小さくするとともに前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成される。
【0126】
上記（４）に記載のコジェネレーション設備によれば、圧縮機の圧力比がサージ限界を超えないように所定のマージンを考慮して上記閾値を設定することにより、増出力指令に応じて発電機の出力を増加させつつ、圧縮機のサージの発生を抑制することができる。
【0127】
（５）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（４）の何れかに記載のコジェネレーション設備において、
前記閾値は、前記発電機の出力が増加するにつれて大きくなる。
前記閾値は、前記発電機の出力が増加するにつれて大きくなる。
【0128】
上記（５）に記載のコジェネレーション設備によれば、圧縮機のサージの発生を効果的に抑制しつつ熱電可変範囲を拡大することができる。
【0129】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかに記載のコジェネレーション設備において、
前記タービンは、
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービン（例えば上述の高圧タービン２ａ）と、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービン（例えば上述の低圧タービン２ｂ）と、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ）に供給するように構成され、
前記第３蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記低圧タービンの入口部（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ）に供給するように構成される。
前記タービンは、
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービン（例えば上述の高圧タービン２ａ）と、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービン（例えば上述の低圧タービン２ｂ）と、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ）に供給するように構成され、
前記第３蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記低圧タービンの入口部（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ）に供給するように構成される。
【0130】
上記（６）に記載のコジェネレーション設備によれば、２軸式のガスタービンを備える構成において、第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁の弁開度を調節することにより、圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲で高圧タービンの入口部に蒸気を供給することができ、さらに第３流量調節弁の開度を大きくすることによって、低圧タービンに駆動される発電機の出力を増加させることができる。このため、２軸式のガスタービンを備えるコジェネレーション設備において、圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を拡大することができる。
【0131】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかに記載のコジェネレーション設備において、
前記圧縮機と前記タービンとは１つの連結軸（例えば上述の連結軸４０）で連結されて一体的に回転するように構成される。
前記圧縮機と前記タービンとは１つの連結軸（例えば上述の連結軸４０）で連結されて一体的に回転するように構成される。
【0132】
上記（７）に記載のコジェネレーション設備によれば、１軸式のガスタービンを備える構成において、圧縮機のサージの発生を抑制しつつコジェネレーション設備の熱電可変範囲を拡大することができる。
【0133】
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）に記載のコジェネレーション設備において、
前記第３蒸気配管は、前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の中間段の位置（例えば上述のタービン中間段Ｅｅ）に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記中間段に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備は、
前記タービンにおける前記第３蒸気配管が接続する位置よりも下流側の下流段の位置（例えば上述のタービン最終段Ｅｆ）に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記下流段に供給するように構成された下流段側蒸気配管（例えば上述のタービン最終段側蒸気配管２４ｆ）を更に備える。
前記第３蒸気配管は、前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の中間段の位置（例えば上述のタービン中間段Ｅｅ）に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記中間段に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備は、
前記タービンにおける前記第３蒸気配管が接続する位置よりも下流側の下流段の位置（例えば上述のタービン最終段Ｅｆ）に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記下流段に供給するように構成された下流段側蒸気配管（例えば上述のタービン最終段側蒸気配管２４ｆ）を更に備える。
【0134】
上記（８）に記載のコジェネレーション設備によれば、１軸式のガスタービンを備える構成において、排熱回収ボイラで生成された蒸気をタービンの中間段及びその下流の下流段に供給することにより発電機の出力を増加させることができる。
【0135】
（９）本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備（例えば上述のコジェネレーション設備１００Ａ，１００Ｂ）の制御方法において、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ）に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を備え、
前記制御方法は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が閾値（例えば上述の閾値Ｆｔｈ）以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が前記閾値よりも大きい場合に、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量の合計が前記閾値以下となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
を備える。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ）に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を備え、
前記制御方法は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が閾値（例えば上述の閾値Ｆｔｈ）以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が前記閾値よりも大きい場合に、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量の合計が前記閾値以下となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
を備える。
【0136】
上記（９）に記載のコジェネレーション設備の制御方法によれば、圧縮機の圧力比が圧縮機のサージ限界を示すサージラインを超えないように所定のマージンを考慮して上記閾値を設定することにより、排熱回収ボイラで発生する蒸気を圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲で第３蒸気配管よりも第１蒸気配管と第２蒸気配管から優先的に蒸気を供給し、発電機の出力を効率的に増加させることができる。また、排熱回収ボイラからガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、第１蒸気配管の蒸気の流量と第２蒸気配管の蒸気の流量の合計を上記閾値以下としつつ残りの蒸気の少なくとも一部を第３蒸気配管からタービンの入口部より下流側の位置に供給することにより、圧縮機のサージの発生を抑制しつつタービンに駆動される発電機の出力をさらに増加させることができる。このため、圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を効果的に拡大することができる。
【0137】
（１０）本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備の改造方法において、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ）に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を追設するステップを備える。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ）に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を追設するステップを備える。
【0138】
排熱回収ボイラで生成された蒸気をガスタービンにおける圧縮機の出口部からタービンの入口部までの区間内の位置に供給すると、タービンの出力増加に寄与し得る一方で、圧縮機の背圧（圧縮機の出口部の圧力）が上昇して圧縮機の圧力比が上昇するため、圧縮機のサージが発生する場合がある。この点、上記（１０）に記載のコジェネレーション設備の改造方法では、第１流量調節弁及び第２流量調節弁の弁開度を調節することにより、圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲でガスタービンにおける圧縮機の出口部からタービンの入口部までの区間内の位置に蒸気を供給することができ、さらに第３流量調節弁の開度を大きくすることによって、タービンに駆動される発電機の出力を増加させることができる。このため、圧縮機のサージの発生を抑制しつつコジェネレーション設備の熱電可変範囲を拡大することができる。
【0139】
（１１）本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備の改造方法において、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ）に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を追設するステップを備える、コジェネレーション設備の改造方法。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ）に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を追設するステップを備える、コジェネレーション設備の改造方法。
【0140】
排熱回収ボイラで生成された蒸気をガスタービンにおける圧縮機の出口部からタービンの入口部までの区間内の位置に供給すると、タービンの出力増加に寄与し得る一方で、圧縮機の背圧（圧縮機の出口部の圧力）が上昇して圧縮機の圧力比が上昇するため、圧縮機のサージが発生する場合がある。この点、上記（１１）に記載のコジェネレーション設備の改造方法では、第１流量調節弁及び第２流量調節弁の弁開度を調節することにより、圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲でガスタービンにおける圧縮機の出口部からタービンの入口部までの区間内の位置に蒸気を供給することができ、さらに第３流量調節弁の開度を大きくすることによって、タービンに駆動される発電機の出力を増加させることができる。このため、圧縮機のサージの発生を抑制しつつコジェネレーション設備の熱電可変範囲を拡大することができる。
【0141】
（１２）本開示の少なくとも一実施形態に係るコジェネレーション設備の改造方法において、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ），に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を追設するステップを備える。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機１）、燃焼器（例えば上述の燃焼器３）及びタービン（例えば上述のタービン２）を含むガスタービン（例えば上述のガスタービン５）と、
前記ガスタービンに連結された発電機（例えば上述の発電機６）と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラ（例えば上述の排熱回収ボイラ１５）と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置（例えば上述の燃焼器ヘッドエンドＥａ）に供給するように構成された第１蒸気配管（例えば上述の燃焼器側蒸気配管２４ａ）と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁（例えば上述の燃焼器側蒸気流量調節弁２７ａ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ，タービン入口部Ｅｄ），に供給するように構成された第２蒸気配管（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気配管２４ｂ，タービン入口側蒸気配管２４ｄ）と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁（例えば上述の高圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｂ，タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｄ）と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ，タービン中間段Ｅｅ，タービン最終段Ｅｆ）に供給するように構成された第３蒸気配管（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気配管２４ｃ，タービン中間段側蒸気配管２４ｅ，タービン最終段側蒸気配管２４ｆ）と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁（例えば上述の低圧タービン入口側蒸気流量調節弁２７ｃ，タービン中間段側蒸気流量調節弁２７ｅ，タービン最終段側蒸気流量調節弁２７ｆ）と、
を追設するステップを備える。
【0142】
排熱回収ボイラで生成された蒸気をガスタービンにおける圧縮機の出口部からタービンの入口部までの区間内の位置に供給すると、タービンの出力増加に寄与し得る一方で、圧縮機の背圧（圧縮機の出口部の圧力）が上昇して圧縮機の圧力比が上昇するため、圧縮機のサージが発生する場合がある。この点、上記（１２）に記載のコジェネレーション設備の改造方法では、第１流量調節弁及び第２流量調節弁の弁開度を調節することにより、圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲でガスタービンにおける圧縮機の出口部からタービンの入口部までの区間内の位置に蒸気を供給することができ、さらに第３流量調節弁の開度を大きくすることによって、タービンに駆動される発電機の出力を増加させることができる。このため、圧縮機のサージの発生を抑制しつつコジェネレーション設備の熱電可変範囲を拡大することができる。
【0143】
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１０）乃至（１２）の何れかに記載のコジェネレーション設備の改造方法において、
前記タービンは、
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービン（例えば上述の高圧タービン２ａ）と、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービン（例えば上述の低圧タービン２ｂ）と、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ）に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記低圧タービンの入口部（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ）に接続する。
前記タービンは、
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービン（例えば上述の高圧タービン２ａ）と、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービン（例えば上述の低圧タービン２ｂ）と、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部（例えば上述の高圧タービン入口部Ｅｂ）に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記低圧タービンの入口部（例えば上述の低圧タービン入口部Ｅｃ）に接続する。
【0144】
上記（１３）に記載のコジェネレーション設備の改造方法によれば、２軸式のガスタービンを備える構成において、第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁の弁開度を調節することにより、圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲で高圧タービンの入口部に蒸気を供給することができ、さらに第３流量調節弁の開度を大きくすることによって、低圧タービンに駆動される発電機の出力を増加させることができる。このため、２軸式のガスタービンを備えるコジェネレーション設備において、圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を拡大することができる。
【0145】
（１４）幾つかの実施形態では、上記（１０）乃至（１２）の何れかに記載のコジェネレーション設備の改造方法において、
前記圧縮機と前記タービンとは１つの連結軸（例えば上述の連結軸４０）で連結されて一体的に回転するように構成される。
前記圧縮機と前記タービンとは１つの連結軸（例えば上述の連結軸４０）で連結されて一体的に回転するように構成される。
【0146】
上記（１４）に記載のコジェネレーション設備の改造方法によれば、１軸式のガスタービンを備える構成において、圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を拡大することができる。
【0147】
（１５）幾つかの実施形態では、上記（１４）に記載のコジェネレーション設備の改造方法において、
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の中間段の位置（例えば上述のタービン中間段Ｅｅ）に接続し、
前記改造方法は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を供給するための蒸気配管を、前記タービンにおける前記第３蒸気配管が接続する位置よりも下流側の位置（例えば上述のタービン最終段Ｅｆ）に接続するステップを更に備える。
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の中間段の位置（例えば上述のタービン中間段Ｅｅ）に接続し、
前記改造方法は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を供給するための蒸気配管を、前記タービンにおける前記第３蒸気配管が接続する位置よりも下流側の位置（例えば上述のタービン最終段Ｅｆ）に接続するステップを更に備える。
【0148】
上記（１５）に記載のコジェネレーション設備の改造方法によれば、１軸式のガスタービンを備える構成において、排熱回収ボイラで生成された蒸気をタービンの中間段の位置及びその下流側の位置に供給することにより発電機の出力を増加させることができる。
【0149】
（１６）幾つかの実施形態では、上記（１０）乃至（１２）の何れかに記載のコジェネレーション設備の改造方法において、
前記コジェネレーション設備は、前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が閾値（例えば上述の閾値Ｆｔｈ）以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える。
前記コジェネレーション設備は、前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量（例えば上述の総流量Ｆｔｔ）が閾値（例えば上述の閾値Ｆｔｈ）以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える。
【0150】
上記（１６）に記載のコジェネレーション設備の改造方法によれば、圧縮機の圧力比が圧縮機のサージ限界を示すサージラインを超えないように所定のマージンを考慮して上記閾値を設定することにより、排熱回収ボイラで発生する蒸気を圧縮機の圧力比がサージ限界を超えない範囲で第３蒸気配管よりも第１蒸気配管及び第２蒸気配管から優先的に蒸気を供給し、発電機の出力を効率的に増加させることができる。また、排熱回収ボイラからガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、第１蒸気配管の蒸気の流量と第２蒸気配管の蒸気の流量の合計を上記閾値以下としつつ残りの蒸気の少なくとも一部を第３蒸気配管からタービンの入口部より下流側の位置に蒸気を供給することにより、圧縮機のサージの発生を抑制しつつタービンに駆動される発電機の出力をさらに増加させることができる。このため、圧縮機のサージの発生を抑制しつつ熱電可変範囲を効果的に拡大することができる。
【符号の説明】
【0151】
１ 圧縮機
２ タービン
２ａ 高圧タービン
２ｂ 低圧タービン
３ 燃焼器
４ 起動装置
５ ガスタービン
６ 発電機
７ 空気
８ 圧縮空気
９ 燃料供給系統設備
１０ 燃料流量調節弁
１４ 排ガス
１５ 排熱回収ボイラ
１６ 補給水
１７ 補給水タンク
１８ ボイラ給水ポンプ
１９ ボイラ給水
２０ 蒸気配管
２１ プロセス装置側蒸気配管
２２ プロセス用蒸気流量調節弁
２３ プロセス装置
２４ ガスタービン側蒸気配管
２４ａ 燃焼器側蒸気配管
２４ｂ 高圧タービン入口側蒸気配管
２４ｃ 低圧タービン入口側蒸気配管
２４ｄ タービン入口側蒸気配管
２４ｅ タービン中間段側蒸気配管
２４ｆ タービン最終段側蒸気配管
２５ 蒸気噴射用減温器
２５ａ 減温水流量調節弁
２７ａ 燃焼器側蒸気流量調節弁
２７ｂ 高圧タービン入口側蒸気流量調節弁
２７ｃ 低圧タービン入口側蒸気流量調節弁
２７ｄ タービン入口側蒸気流量調節弁
２７ｅ タービン中間段側蒸気流量調節弁
２７ｆ タービン最終段側蒸気流量調節弁
２８ 排ガス
２９ 排気塔
３０ 減温水供給ライン
３３ 燃料ライン
４０，４１ 連結軸
４２ 入口案内翼
４３ ＩＧＶ駆動装置
４４ ＩＧＶ開度計測装置
４５ 圧縮機回転数検出器
４６ 発電機出力検出器
５０ 圧縮機入口空気圧力検出器
５１ 圧縮機入口空気温度検出器
５２ 圧縮機入口空気流量検出器
５３ 圧縮機出口圧力検出器
５４ ガスタービン出口排ガス温度検出器
６０ 燃料圧力検出器
６１ 燃料温度検出器
６２ 燃料流量検出器
７０ ボイラ出口蒸気圧力検出器
７１ ボイラ出口蒸気温度検出器
７２ プロセス用蒸気流量検出器
７３ 蒸気温度検出器
７４ 蒸気圧力検出器
７５ 燃焼器側蒸気流量検出器
７６ 高圧タービン入口側蒸気流量検出器
７７ 低圧タービン入口側蒸気流量検出器
７８ 燃焼器側弁開度検出器
７９ 高圧タービン入口側弁開度検出器
８０ 低圧タービン入口側弁開度検出器
８１ ＮＯｘ濃度検出器
８３ タービン入口側蒸気流量検出器
８４ タービン中間段側蒸気流量検出器
８５ タービン最終段側蒸気流量検出器
８６ タービン入口側弁開度検出器
８７ タービン中間段側弁開度検出器
８８ タービン最終段側弁開度検出器
９０ 制御装置
９１ プロセッサ
９２ ＲＡＭ
９２ ＲＯＭ
９４ ＨＤＤ
９５ 入力Ｉ／Ｆ
９６ 出力Ｉ／Ｆ
９７ バス
１００Ａ，１００ｂ コジェネレーション設備
Ｅａ 燃焼器ヘッドエンド
Ｅｂ 高圧タービン入口部
Ｅｃ 低圧タービン入口部
Ｅｄ タービン入口部
Ｅｅ タービン中間段
Ｅｆ タービン最終段
２ タービン
２ａ 高圧タービン
２ｂ 低圧タービン
３ 燃焼器
４ 起動装置
５ ガスタービン
６ 発電機
７ 空気
８ 圧縮空気
９ 燃料供給系統設備
１０ 燃料流量調節弁
１４ 排ガス
１５ 排熱回収ボイラ
１６ 補給水
１７ 補給水タンク
１８ ボイラ給水ポンプ
１９ ボイラ給水
２０ 蒸気配管
２１ プロセス装置側蒸気配管
２２ プロセス用蒸気流量調節弁
２３ プロセス装置
２４ ガスタービン側蒸気配管
２４ａ 燃焼器側蒸気配管
２４ｂ 高圧タービン入口側蒸気配管
２４ｃ 低圧タービン入口側蒸気配管
２４ｄ タービン入口側蒸気配管
２４ｅ タービン中間段側蒸気配管
２４ｆ タービン最終段側蒸気配管
２５ 蒸気噴射用減温器
２５ａ 減温水流量調節弁
２７ａ 燃焼器側蒸気流量調節弁
２７ｂ 高圧タービン入口側蒸気流量調節弁
２７ｃ 低圧タービン入口側蒸気流量調節弁
２７ｄ タービン入口側蒸気流量調節弁
２７ｅ タービン中間段側蒸気流量調節弁
２７ｆ タービン最終段側蒸気流量調節弁
２８ 排ガス
２９ 排気塔
３０ 減温水供給ライン
３３ 燃料ライン
４０，４１ 連結軸
４２ 入口案内翼
４３ ＩＧＶ駆動装置
４４ ＩＧＶ開度計測装置
４５ 圧縮機回転数検出器
４６ 発電機出力検出器
５０ 圧縮機入口空気圧力検出器
５１ 圧縮機入口空気温度検出器
５２ 圧縮機入口空気流量検出器
５３ 圧縮機出口圧力検出器
５４ ガスタービン出口排ガス温度検出器
６０ 燃料圧力検出器
６１ 燃料温度検出器
６２ 燃料流量検出器
７０ ボイラ出口蒸気圧力検出器
７１ ボイラ出口蒸気温度検出器
７２ プロセス用蒸気流量検出器
７３ 蒸気温度検出器
７４ 蒸気圧力検出器
７５ 燃焼器側蒸気流量検出器
７６ 高圧タービン入口側蒸気流量検出器
７７ 低圧タービン入口側蒸気流量検出器
７８ 燃焼器側弁開度検出器
７９ 高圧タービン入口側弁開度検出器
８０ 低圧タービン入口側弁開度検出器
８１ ＮＯｘ濃度検出器
８３ タービン入口側蒸気流量検出器
８４ タービン中間段側蒸気流量検出器
８５ タービン最終段側蒸気流量検出器
８６ タービン入口側弁開度検出器
８７ タービン中間段側弁開度検出器
８８ タービン最終段側弁開度検出器
９０ 制御装置
９１ プロセッサ
９２ ＲＡＭ
９２ ＲＯＭ
９４ ＨＤＤ
９５ 入力Ｉ／Ｆ
９６ 出力Ｉ／Ｆ
９７ バス
１００Ａ，１００ｂ コジェネレーション設備
Ｅａ 燃焼器ヘッドエンド
Ｅｂ 高圧タービン入口部
Ｅｃ 低圧タービン入口部
Ｅｄ タービン入口部
Ｅｅ タービン中間段
Ｅｆ タービン最終段
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【手続補正書】
【提出日】2023-12-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記制御装置は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御する、コジェネレーション設備。
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記制御装置は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御する、コジェネレーション設備。
【請求項2】
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記発電機の出力を増加させる増出力指令を受けた場合において、前記圧縮機の圧力比が閾値以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成された、コジェネレーション設備。
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記発電機の出力を増加させる増出力指令を受けた場合において、前記圧縮機の圧力比が閾値以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成された、コジェネレーション設備。
【請求項3】
前記制御装置は、前記増出力指令を受けた場合おいて、前記圧縮機の圧力比が閾値以下である場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を大きくし、前記圧縮機の圧力比が前記閾値より大きい場合に前記第１流量調節弁の開度及び前記第２流量調節弁の開度のうち少なくとも一方を小さくするとともに前記第３流量調節弁の開度を大きくするように構成された、請求項２に記載のコジェネレーション設備。
【請求項4】
前記閾値は、前記発電機の出力が増加するにつれて大きくなる、請求項１乃至３の何れか１項に記載のコジェネレーション設備。
【請求項5】
前記タービンは、
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービンと、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービンと、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部に供給するように構成され、
前記第３蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記低圧タービンの入口部に供給するように構成された、請求項１乃至４の何れか１項に記載のコジェネレーション設備。
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービンと、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービンと、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部に供給するように構成され、
前記第３蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記低圧タービンの入口部に供給するように構成された、請求項１乃至４の何れか１項に記載のコジェネレーション設備。
【請求項6】
前記圧縮機と前記タービンとは１つの連結軸で連結されて一体的に回転するように構成された、請求項１乃至４の何れか１項に記載のコジェネレーション設備。
【請求項7】
前記第３蒸気配管は、前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の中間段の位置に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記中間段に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備は、
前記タービンにおける前記第２蒸気配管が接続する位置よりも下流側の下流段の位置に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記下流段に供給するように構成された下流段側蒸気配管を更に備える、請求項６に記載のコジェネレーション設備。
前記コジェネレーション設備は、
前記タービンにおける前記第２蒸気配管が接続する位置よりも下流側の下流段の位置に接続し、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記下流段に供給するように構成された下流段側蒸気配管を更に備える、請求項６に記載のコジェネレーション設備。
【請求項8】
コジェネレーション設備の制御方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記制御方法は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合に、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量の合計が前記閾値以下となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
を備える、コジェネレーション設備の制御方法。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を備え、
前記制御方法は、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合に、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量の合計が前記閾値以下となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するステップと、
を備える、コジェネレーション設備の制御方法。
【請求項9】
コジェネレーション設備の改造方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備え、
前記コジェネレーション設備は、前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える、
コジェネレーション設備の改造方法。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備え、
前記コジェネレーション設備は、前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える、
コジェネレーション設備の改造方法。
【請求項10】
コジェネレーション設備の改造方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備え、
前記コジェネレーション設備は、前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える、
コジェネレーション設備の改造方法。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備え、
前記コジェネレーション設備は、前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える、
コジェネレーション設備の改造方法。
【請求項11】
コジェネレーション設備の改造方法であって、
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備え、
前記コジェネレーション設備は、前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える、
コジェネレーション設備の改造方法。
前記コジェネレーション設備は、
圧縮機、燃焼器及びタービンを含むガスタービンと、
前記ガスタービンに連結された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを用いて蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
を備え、
前記改造方法は、
前記コジェネレーション設備に対して、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記圧縮機の出口部から前記燃焼器までの区間内の位置に供給するように構成された第１蒸気配管と、
前記第１蒸気配管に設けられた第１流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記ガスタービンにおける前記タービンの入口部に供給するように構成された第２蒸気配管と、
前記第２蒸気配管に設けられた第２流量調節弁と、
前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の位置に供給するように構成された第３蒸気配管と、
前記第３蒸気配管に設けられた第３流量調節弁と、
を追設するステップを備え、
前記コジェネレーション設備は、前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように構成された制御装置を更に備え、
前記改造方法は、前記制御装置を改造するステップを備え、
前記制御装置を改造するステップは、
前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が閾値以下である場合に、前記第３蒸気配管の蒸気の流量が０または前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計よりも小さい蒸気の流量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御し、前記排熱回収ボイラから前記ガスタービンに供給される蒸気の総流量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第１蒸気配管の蒸気の流量と前記第２蒸気配管の蒸気の流量との合計が前記閾値以下の量となるように前記第１流量調節弁、前記第２流量調節弁及び前記第３流量調節弁を制御するように、前記制御装置の制御プログラムを修正するステップを備える、
コジェネレーション設備の改造方法。
【請求項12】
前記タービンは、
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービンと、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービンと、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記低圧タービンの入口部に接続する、請求項９乃至１１の何れか１項に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
前記圧縮機に連結され、前記燃焼器で発生した燃焼ガスが流入する高圧タービンと、
前記発電機に連結され、前記高圧タービンを通過した燃焼ガスが流入する低圧タービンと、
を含み、
前記第２蒸気配管は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を前記高圧タービンの入口部に供給するように構成され、
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記低圧タービンの入口部に接続する、請求項９乃至１１の何れか１項に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
【請求項13】
前記圧縮機と前記タービンとは１つの連結軸で連結されて一体的に回転するように構成される、請求項９乃至１１の何れか１項に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
【請求項14】
前記コジェネレーション設備に対して前記第３蒸気配管を追設するステップでは、前記第３蒸気配管を前記タービンにおける前記入口部よりも下流側の中間段の位置に接続し、
前記改造方法は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を供給するための蒸気配管を、前記タービンにおける前記第３蒸気配管が接続する位置よりも下流側の位置に接続するステップを更に備える、請求項１３に記載のコジェネレーション設備の改造方法。
前記改造方法は、前記排熱回収ボイラで生成された蒸気を供給するための蒸気配管を、前記タービンにおける前記第３蒸気配管が接続する位置よりも下流側の位置に接続するステップを更に備える、請求項１３に記載のコジェネレーション設備の改造方法。