特許 7482314 コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-01

(45)【発行日】2024-05-13

(54)【発明の名称】コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法

(51)【国際特許分類】

   F01K 23/10 20060101AFI20240502BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20240502BHJP

【ＦＩ】

F01K23/10 G

F01D25/00 R

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023505578

(86)(22)【出願日】2022-03-08

(86)【国際出願番号】 JP2022010016

(87)【国際公開番号】W WO2022191189

(87)【国際公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-07-18

(31)【優先権主張番号】P 2021040565

(32)【優先日】2021-03-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】植田 竜樹

(72)【発明者】

【氏名】桑鶴 一成

(72)【発明者】

【氏名】藤村 大輝

(72)【発明者】

【氏名】五島 礎洋

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－１５３００５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｋ １／００－２１／０６

Ｆ０１Ｄ ２５／００

Ｆ０２Ｃ １／００－ ９／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスタービンと、
前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、
前記復水器からの水を昇圧可能な復水ポンプと、
前記排熱回収ボイラで発生した蒸気を前記蒸気タービンに導くことができる主蒸気ラインと、
前記主蒸気ラインに設けられ、前記蒸気タービンへの蒸気の流入を止めることが可能な蒸気止め弁と、
前記主蒸気ライン中で前記蒸気止め弁よりも前記排熱回収ボイラの側の位置から分岐して、前記復水器に接続されているバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられているバイパス弁と、
前記復水器内の水を前記復水ポンプに導くことができる復水ラインと、
前記復水ポンプで昇圧された水を前記排熱回収ボイラに導くことができる給水ラインと、
を備えるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
間欠運転処理工程と、前記間欠運転処理工程後に行う試運転処理工程と、を実行し、
前記間欠運転処理工程は、
前記蒸気止め弁及び前記バイパス弁が閉状態で、前記ガスタービンに燃料を供給し、前記ガスタービンを無負荷運転する無負荷運転工程と、
前記無負荷運転工程中に、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、前記主蒸気ライン中で前記蒸気止め弁よりも排熱回収ボイラ側の部分及び前記バイパスライン中で前記バイパス弁よりも前記排熱回収ボイラの側の部分である蓄圧領域に蒸気を溜める蓄圧工程と、
前記蓄圧工程後に、前記ガスタービンへの燃料供給を停止し、前記バイパス弁を開けて、前記蓄圧領域内の蒸気を前記復水器内に流入させる間欠ブロー工程と、
前記間欠ブロー工程後に、前記復水器内及び前記復水ライン内の異物を除去する間欠ブロー後異物除去工程と、
を含み、
前記試運転処理工程は、
前記蒸気止め弁が閉状態で前記バイパス弁が開状態で、前記ガスタービンに燃料を供給し、前記ガスタービンを試運転する試運転工程と、
前記試運転工程中に、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、前記主蒸気ラインの一部及び前記バイパスラインを介して、前記排熱回収ボイラからの蒸気を前記復水器内に流入させる連続ブロー工程と、
前記試運転工程後に、前記ガスタービンへの燃料供給を停止してから、前記復水器内及び前記復水ライン内の異物を除去する試運転後異物除去工程と、
を含む、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項2】

請求項１に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記間欠運転処理工程を前記試運転工程前に複数回実行する、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記試運転処理工程は、部分負荷試運転処理工程を含み、
前記部分負荷試運転処理工程は、前記試運転工程の一部である部分負荷試運転工程と、前記連続ブロー工程の一部である部分負荷連続ブロー工程と、前記試運転後異物除去工程の一部である部分負荷後異物除去工程と、を含み、
前記部分負荷試運転工程では、前記蒸気止め弁が閉状態で前記バイパス弁が開状態で、前記ガスタービンに燃料を供給し、前記ガスタービンを部分負荷試運転し、
前記部分負荷連続ブロー工程では、前記部分負荷試運転工程中に、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、前記主蒸気ラインの一部及び前記バイパスラインを介して、前記排熱回収ボイラからの蒸気を前記復水器内に流入させ、
前記部分負荷試運転工程後に、前記ガスタービンへの燃料供給を停止してから、前記部分負荷後異物除去工程を実行し、
前記部分負荷後異物除去工程では、前記復水器内及び前記復水ライン内の異物を除去する、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項4】

請求項３に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記部分負荷試運転処理工程を複数回実行する、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項5】

請求項４に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記蒸気タービンの定格運転時における前記主蒸気ライン内での蒸気により異物を吹き払う力に対して、前記間欠ブロー工程及び前記連続ブロー工程におけるブロー中における前記主蒸気ライン及び前記バイパスライン内での蒸気により異物を払う力の比をクリーニングフォース率とした場合、
複数回実行する前記部分負荷試運転処理工程のうち、少なくとも、最後に実行する部分負荷試運転処理工程中の前記部分負荷連続ブロー工程では、前記バイパス弁の動作を調節して、前記クリーニングフォース率を１以上にする、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項6】

請求項５に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記間欠ブロー工程では、前記バイパス弁の動作を調節して、前記クリーニングフォース率を１未満にする、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項7】

請求項１又は２に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記試運転処理工程は、部分負荷試運転処理工程を含み、
前記部分負荷試運転処理工程は、第一負荷試運転処理工程と、前記第一負荷試運転処理工程後に実行する第二負荷試運転処理工程を含み、
前記第一負荷試運転処理工程は、前記試運転工程の一部である第一負荷試運転工程と、前記連続ブロー工程の一部である第一負荷連続ブロー工程と、前記試運転後異物除去工程の一部である第一負荷後異物除去工程と、を含み、
前記第一負荷試運転工程では、前記蒸気止め弁が閉状態で前記バイパス弁が開状態で、前記ガスタービンに燃料を供給し、前記ガスタービンを定格負荷よりも小さい第一負荷で試運転し、
前記第一負荷連続ブロー工程では、前記第一負荷試運転工程中に、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、前記主蒸気ラインの一部及び前記バイパスラインを介して、前記排熱回収ボイラからの蒸気を前記復水器内に流入させ、
前記第一負荷試運転工程後に、前記ガスタービンへの燃料供給を停止してから、前記第一負荷後異物除去工程を実行し、
前記第一負荷後異物除去工程では、前記復水器内及び前記復水ライン内の異物を除去し、
前記第二負荷試運転処理工程は、前記試運転工程の一部である第二負荷試運転工程と、前記連続ブロー工程の一部である第二負荷連続ブロー工程と、前記試運転後異物除去工程の一部である第二負荷後異物除去工程と、を含み、
前記第二負荷試運転工程では、前記蒸気止め弁が閉状態で前記バイパス弁が開状態で、前記ガスタービンに燃料を供給し、前記ガスタービンを前記第一負荷よりも大きく且つ前記定格負荷よりも小さな第二負荷で試運転し、
前記第二負荷連続ブロー工程では、前記第二負荷試運転工程中に、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、前記主蒸気ラインの一部及び前記バイパスラインを介して、前記排熱回収ボイラからの蒸気を前記復水器内に流入させ、
前記第二負荷試運転工程後に、前記ガスタービンへの燃料供給を停止してから、前記第二負荷後異物除去工程を実行し、
前記第二負荷後異物除去工程では、前記復水器内及び前記復水ライン内の異物を除去する、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項8】

請求項７に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記蒸気タービンの定格運転時における前記主蒸気ライン内での蒸気により異物を吹き払う力に対して、前記間欠ブロー工程及び前記連続ブロー工程におけるブロー中における前記主蒸気ライン及び前記バイパスライン内での蒸気により異物を払う力の比をクリーニングフォース率とした場合、
前記第二負荷連続ブロー工程では、前記バイパス弁の動作を調節して、前記クリーニングフォース率を１以上にする、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項9】

請求項８に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記間欠ブロー工程、及び前記第一負荷連続ブロー工程では、前記バイパス弁の動作を調節して、前記クリーニングフォース率を１未満にする、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項10】

請求項３から９のいずれか一項に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記試運転処理工程は、前記部分負荷試運転処理工程前に実行する無負荷試運転処理工程を含み、
前記無負荷試運転処理工程は、前記試運転工程の一部である無負荷試運転工程と、前記連続ブロー工程の一部である無負荷連続ブロー工程と、前記試運転後異物除去工程の一部である無負荷後異物除去工程と、を含み、
前記無負荷試運転工程では、前記蒸気止め弁が閉状態で前記バイパス弁が開状態で、前記ガスタービンに燃料を供給し、前記ガスタービンを無負荷試運転し、
前記無負荷連続ブロー工程では、前記無負荷試運転工程中に、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、前記主蒸気ラインの一部及び前記バイパスラインを介して、前記排熱回収ボイラからの蒸気を前記復水器内に流入させ、
前記無負荷試運転工程後に、前記ガスタービンへの燃料供給を停止してから、前記無負荷後異物除去工程を実行し、
前記無負荷後異物除去工程では、前記復水器内及び前記復水ライン内の異物を除去する、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項11】

請求項１０に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記無負荷試運転処理工程を複数回実行する、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【請求項12】

請求項１０又は１１に記載のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、
前記蒸気タービンの定格運転時における前記主蒸気ライン内での蒸気により異物を吹き払う力に対して、前記連続ブロー工程におけるブロー中における前記主蒸気ライン及び前記バイパスライン内での蒸気により異物を払う力の比をクリーニングフォース率とした場合、
前記無負荷連続ブロー工程では、前記バイパス弁の動作を調節して、前記クリーニングフォース率を１未満にする、
コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法に関する。
本願は、２０２１年３月１２日に、日本国に出願された特願２０２１－０４０５６５号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

コンバインドサイクルプラントは、ガスタービンと、ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラからの蒸気で駆動する蒸気タービンと、蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻す復水器と、復水ポンプや給水ポンプ等の各種ポンプと、ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに導く主蒸気ラインと、主蒸気ラインに設けられている蒸気止め弁と、復水器内の水を復水ポンプや給水ポンプ等を介してボイラに導く水ラインと、主蒸気ライン中で蒸気止め弁よりもボイラ側の位置から分岐して復水器に接続されているバイパスラインと、バイパスラインに設けられているバイパス弁と、を備える。

【0003】

コンバインドサイクルプラントの建設後、このコンバインドサイクルプラントの配管内や各種機器内には、溶接スラグや研削屑等の異物が残る。このため、以上のようなコンバインドサイクルプラントでは、その建設後や修理後に、異物を除去するため、ブローイングアウト（又はフラッシング）が行われる。

【0004】

配管等のクリーニング方法に関しては、例えば、以下の特許文献１に開示されている。

【0005】

この特許文献１に開示されているクリーニング方法では、連続ブロー法、又は間欠ブロー法を実行する旨が開示されている。連続ブロー法では、蒸気止め弁を閉状態にし、仮設バイパス弁を開状態にして、主蒸気ライン及びバイパスライン等を介して、排熱回収ボイラからの蒸気を復水器に導く。間欠ブロー法では、蒸気止め弁及び仮設バイパス弁を閉状態にし、排熱回収ボイラからの蒸気を主蒸気ライン及びバイパスライン等に溜めてから、仮設バイパス弁を開き、バイパスライン等を介して、溜まっていた蒸気を復水器に導く。

【0006】

この特許文献１に開示されているクリーニング方法では、配管内に残った異物を蒸気と共に大気に放出されないため、プラント周りの汚染や蒸気の大気放出時の騒音を抑えることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平１０－３３１６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

コンバインドサイクルプラントでは、その建設工事が終了してから、蒸気タービンに蒸気を通気するまでの期間を短くすることが望まれる。

【0009】

そこで、本開示は、コンバインドサイクルプラントの建設工事が終了してから、蒸気タービンに蒸気を通気するまでの期間を短くすることができる、クリーニング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】

【0010】

前記目的を達成するための一態様としてのコンバインドサイクルプラントのクリーニング方法は、以下のコンバインドサイクルプラントに適用される。
このコンバインドサイクルプラントは、ガスタービンと、前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラからの蒸気で駆動可能な蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排気された蒸気を水に戻すことができる復水器と、前記復水器からの水を昇圧可能な復水ポンプと、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気を前記蒸気タービンに導くことができる主蒸気ラインと、前記主蒸気ラインに設けられ、前記蒸気タービンへの蒸気の流入を止めることが可能な蒸気止め弁と、前記主蒸気ライン中で前記蒸気止め弁よりも前記排熱回収ボイラの側の位置から分岐して、前記復水器に接続されているバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられているバイパス弁と、前記復水器内の水を前記復水ポンプに導くことができる復水ラインと、前記復水ポンプで昇圧された水を前記排熱回収ボイラに導くことができる給水ラインと、を備える。
クリーニング方法では、間欠運転処理工程と、前記間欠運転処理工程後に行う試運転処理工程と、を実行する。
前記間欠運転処理工程は、前記蒸気止め弁及び前記バイパス弁が閉状態で、前記ガスタービンに燃料を供給し、前記ガスタービンを無負荷運転する無負荷運転工程と、前記無負荷運転工程中に、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、前記主蒸気ライン中で前記蒸気止め弁よりも排熱回収ボイラ側の部分及び前記バイパスライン中で前記バイパス弁よりも前記排熱回収ボイラの側の部分である蓄圧領域に蒸気を溜める蓄圧工程と、前記蓄圧工程後に、前記ガスタービンへの燃料供給を停止し、前記バイパス弁を開けて、前記蓄圧領域内の蒸気を前記復水器内に流入させる間欠ブロー工程と、前記間欠ブロー工程後に、前記復水器内及び前記復水ライン内の異物を除去する間欠ブロー後異物除去工程と、を含む。
前記試運転処理工程は、前記蒸気止め弁が閉状態で前記バイパス弁が開状態で、前記ガスタービンに燃料を供給し、前記ガスタービンを試運転する試運転工程と、前記試運転工程中に、前記ガスタービンからの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、前記主蒸気ラインの一部及び前記バイパスラインを介して、前記排熱回収ボイラからの蒸気を前記復水器内に流入させる連続ブロー工程と、前記試運転工程後に、前記ガスタービンへの燃料供給を停止してから、前記復水器内及び前記復水ライン内の異物を除去する試運転後異物除去工程と、を含む。

【0011】

本態様では、配管等を仮設せずに、蒸気系統をクリーニングするので、クリーニングコストを抑えることができる。また、本態様では、蒸気ブローで吹き飛ばされた異物が蒸気と共に復水器内に流入するので、プラント周りの汚染や蒸気の大気放出時の騒音を抑えることができる。

【0012】

本態様では、間欠ブロー工程を実行して、蒸気系統をクリーニングした後、連続ブロー工程を実行して、さらに蒸気系統をクリーニングするので、効率的に蒸気系統をクリーニングすることができる。

【0013】

また、本態様では、ガスタービンの試運転中に発生する蒸気を利用して、この試運転中に連続ブロー工程を実行して、蒸気系統をクリーニングする。このため、本態様では、ガスタービンの試運転と蒸気系統のクリーニングのためのブローとを別々に実行する場合よりも、コンバインドサイクルプラントの建設工事が終了してから、蒸気タービンに蒸気を通気するまでの期間を短くすることができる。

【発明の効果】

【0014】

本開示の一態様におけるクリーニング方法では、コンバインドサイクルプラントの建設工事が終了してから、蒸気タービンに蒸気を通気するまでの期間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示に係る一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの系統図である。

【図2】本開示に係る一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの建設工事終了後からコンバインドサイクルプラントの全体試運転を実行するまでの複数の工程の実行順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本開示に係るコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法の実施形態について説明する。

【0017】

「コンバインドサイクルプラント」
本実施形態のコンバインドサイクルプラントについて、図１を参照して説明する。

【0018】

本実施形態のコンバインドサイクルプラントは、ガスタービン１０と、ガスタービン発電機１８と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２５と、蒸気タービン発電機２８と、復水器３０と、復水ライン３１と、ストレーナ３２と、復水ポンプ３３と、給水ライン３４と、給水ポンプ３５と、給水弁３４ｖと、主蒸気ライン３６と、蒸気止め弁３７と、蒸気加減弁３８と、バイパスライン３９と、バイパス弁３９ｖと、を備える。

【0019】

ガスタービン１０は、空気Ａを圧縮する圧縮機１３と、圧縮機１３で圧縮された空気中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器１４と、燃焼ガスにより駆動するタービン１５と、を有する。圧縮機１３は、軸線Ａｒｇを中心に回転可能な圧縮機ロータ１３ｒと、圧縮機ロータ１３ｒを覆う圧縮機ケーシング１３ｃと、吸気量調節機（以下、ＩＧＶ（inlet guide vａne）とする）１３ｉと、を有する。ＩＧＶ１３ｉは、圧縮機ケーシング１３ｃ中の吸気口側に設けられ、圧縮機ケーシング１３ｃ内に吸い込まれる空気Ａの流量を調節することができる。タービン１５は、軸線Ａｒｇを中心として回転可能なタービンロータ１５ｒと、タービンロータ１５ｒを覆うタービンケーシング１５ｃと、を有する。

【0020】

ガスタービン１０は、さらに中間ケーシング１２を有する。この中間ケーシング１２は、軸線Ａｒｇが延びている方向で、圧縮機ケーシング１３ｃとタービンケーシング１５ｃとの間に配置され、圧縮機ケーシング１３ｃとタービンケーシング１５ｃとを接続する。
燃焼器１４は、この中間ケーシング１２に設けられている。燃焼器１４には、燃料ライン１６が接続されている。この燃料ライン１６には、燃料ライン１６を流れる燃料の流量を調節する燃料調節弁１７が設けられている。

【0021】

圧縮機ロータ１３ｒとタービンロータ１５ｒとは、同一軸線Ａｒｇ上に位置して互いに接続されてガスタービンロータ１１を成す。このガスタービンロータ１１には、ガスタービン発電機１８のロータが接続されている。ガスタービン発電機１８は、変圧器１９ｔ及び遮断器１９ｂを介して、外部電力系統ＰＳと電気的に接続可能である。

【0022】

排熱回収ボイラ２０は、水入口２０ｉと、蒸気出口２０ｏとを有する。この排熱回収ボイラ２０は、水入口２０ｉから流入した水をガスタービン１０から排気された排気ガスの熱を利用して蒸気にする。この蒸気は、蒸気出口２０ｏから流出する。

【0023】

蒸気タービン２５は、軸線Ａｒｓを中心として回転可能な蒸気タービンロータ２５ｒと、蒸気タービンロータ２５ｒを覆う蒸気タービンケーシング２５ｃと、を有する。蒸気タービンケーシング２５ｃには、蒸気入口２５ｉと排気口２５ｏとが形成されている。蒸気タービンロータ２５ｒには、蒸気タービン発電機２８のロータが接続されている。蒸気タービン発電機２８は、変圧器２９ｔ及び遮断器２９ｂを介して、外部電力系統ＰＳと電気的に接続可能である。

【0024】

以上のように、本実施形態では、ガスタービンロータ１１にガスタービン発電機１８のロータが接続され、蒸気タービンロータ２５ｒに蒸気タービン発電機２８のロータが接続されている。つまり、本実施形態のコンバインドサイクルプラントは、二軸コンバインドサイクルプラントである。しかしながら、ガスタービンロータ１１と蒸気タービンロータ２５ｒとが接続され、このロータに対して一つの発電機が接続されていてもよい。つまり、コンバインドサイクルプラントは、一軸コンバインドサイクルプラントであってもよい。

【0025】

蒸気タービンケーシング２５ｃの排気口２５ｏには、復水器３０が接続されている。復水器３０は、蒸気タービン２５からの蒸気を冷却媒体ＣＭと熱交換させ、この蒸気を冷却して水にする。

【0026】

復水器３０の底には、復水ライン３１の一端が接続されている。この復水ライン３１の他端は、復水ポンプ３３の吸込口に接続されている。復水ポンプ３３は、復水器３０からの水を昇圧することができる。復水ライン３１には、この復水ライン３１を流れる水中に含まれる異物を除去可能なストレーナ３２が設けられている。

【0027】

復水ポンプ３３の吐出口には、給水ライン３４の一端が接続されている。この給水ライン３４の他端は、排熱回収ボイラ２０の水入口２０ｉに接続されている。給水ライン３４には、給水ポンプ３５と給水弁３４ｖとが設けられている。給水ポンプ３５は、復水ライン３１からの水を昇圧し、給水ライン３４を介して、この水を排熱回収ボイラ２０に送ることができる。

【0028】

排熱回収ボイラ２０の蒸気出口２０ｏには、主蒸気ライン３６の一端が接続されている。この主蒸気ライン３６の他端は、蒸気タービンケーシング２５ｃの蒸気入口２５ｉに接続されている。この主蒸気ライン３６には、蒸気止め弁３７及び蒸気加減弁３８が設けられている。主蒸気ライン３６中で、蒸気止め弁３７及び蒸気加減弁３８よりも排熱回収ボイラ２０側の位置には、バイパスライン３９の一端が接続されている。このバイパスライン３９の他端は、復水器３０に接続されている。バイパスライン３９には、バイパス弁３９ｖが設けられている。

【0029】

「蒸気系統のクリーニング方法」
本実施形態のコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法について、図２に示すフローチャートに従って説明する。

【0030】

蒸気系統のクリーニング方法は、図１を用いて説明したコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統に適用させる。なお、ここでの蒸気系統は、主蒸気ライン３６、バイパスライン３９、復水器３０を含む。

【0031】

コンバインドサイクルプラントの建設工事が終了すると、初着火工程Ｓ１０が実行される。その後、ガスタービン１０の間欠運転処理工程Ｓ２０、ガスタービン１０の試運転処理工程Ｓ３０、全体試運転工程Ｓ５０が順次実行される。本実施形態のクリーニング方法は、ガスタービン１０の間欠運転処理工程Ｓ２０及びガスタービン１０の試運転処理工程Ｓ３０で実行される。

【0032】

初着火工程Ｓ１０では、燃焼器１４に燃料を供給して、この燃焼器１４内で燃焼ガスを生成させて、タービン１５を駆動する。この初着火工程Ｓ１０では、燃焼器１４内での燃料の燃焼及びタービン１５の駆動が行われるか否かが確認される。

【0033】

初着火工程Ｓ１０後に、ガスタービン１０の間欠運転処理工程Ｓ２０が実行される。この間欠運転処理工程Ｓ２０は、無負荷運転工程Ｓ２１、蓄圧工程Ｓ２２、間欠ブロー工程Ｓ２３、間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４、判断工程Ｓ２５が実行される。

【0034】

無負荷運転工程Ｓ２１では、蒸気止め弁３７及びバイパス弁３９ｖが閉状態で、ガスタービン１０に燃料を供給し、ガスタービン１０を無負荷運転する。この無負荷運転工程Ｓ２１では、給水弁３４ｖが開状態で、復水ポンプ３３及び給水ポンプ３５を駆動する。なお、無負荷運転とは、ガスタービン発電機１８が外部系統と電気的に接続されていない状態、つまり遮断器１９ｂ，２９ｂが開いている状態でのガスタービン１０の運転である。

【0035】

蓄圧工程Ｓ２２は、無負荷運転工程Ｓ２１中に実行される。この蓄圧工程Ｓ２２では、ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、主蒸気ライン３６中で蒸気止め弁３７よりも排熱回収ボイラ２０側の部分及びバイパスライン３９中でバイパス弁３９ｖよりも前記排熱回収ボイラ２０の側の部分である蓄圧領域に蒸気を溜める。

【0036】

蓄圧工程Ｓ２２の実行で、蓄圧領域内の圧力が所定圧力以上になると、ガスタービン１０への燃料供給を停止し、無負荷運転工程Ｓ２１及び蓄圧工程Ｓ２２を終了する。この際、給水弁３４ｖを閉じ、復水ポンプ３３及び給水ポンプ３５を停止する。間欠ブロー工程Ｓ２３は、無負荷運転工程Ｓ２１及び蓄圧工程Ｓ２２後に実行される。この間欠ブロー工程Ｓ２３では、バイパス弁３９ｖを開けて、蓄圧領域内の蒸気を一気に復水器３０内に流入させる。この間欠ブロー工程Ｓ２３の実行で、蓄圧領域、及びバイパスライン３９中でバイパス弁３９ｖから復水器３０までの間の異物の一部が蒸気と共に復水器３０内に流入する。

【0037】

間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４は、間欠ブロー工程Ｓ２３後に実行される。この間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４では、復水器３０内及び復水ライン３１内の異物を除去する。具体的に、例えば、作業員が復水器３０内に入って、この復水器３０内の異物を除去する。さらに、作業員が、復水ライン３１に設けられているストレーナ３２に溜まった異物を除去する。

【0038】

判断工程Ｓ２５は、間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４後に実行される。この判断工程Ｓ２５では、作業員が、間欠運転処理の終了条件を満たしたか否かを判断する。ここで、間欠運転処理の終了条件とは、例えば、間欠運転処理工程Ｓ２０の実行回数が予め定められた回数になったこと、又は、間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４で除去した異物の量が予め定められた量以下になったこと等、である。

【0039】

作業員が間欠運転処理の終了条件を満たしていないと判断した場合には、再び、以上で説明した無負荷運転工程Ｓ２１、蓄圧工程Ｓ２２、間欠ブロー工程Ｓ２３、間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４、判断工程Ｓ２５が実行される。すなわち、本実施形態では、間欠運転処理工程Ｓ２０を複数回実行する場合がある。このように、間欠運転処理工程Ｓ２０を複数回実行する場合、各間欠運転処理工程Ｓ２０中に間欠ブロー工程Ｓ２３を実行するので、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0040】

また、作業員が間欠運転処理の終了条件を満たしていると判断した場合には、ガスタービン１０の試運転処理工程Ｓ３０が実行される。

【0041】

このガスタービン１０の試運転処理工程Ｓ３０は、無負荷試運転処理工程Ｓ３１と、この無負荷試運転処理工程Ｓ３１後に実行される部分負荷試運転処理工程Ｓ４１とを含む。

【0042】

無負荷試運転処理工程Ｓ３１は、無負荷試運転工程Ｓ３２と、無負荷連続ブロー工程Ｓ３３と、無負荷後異物除去工程Ｓ３４と、判断工程Ｓ３５と、を含む。

【0043】

無負荷試運転工程Ｓ３２では、蒸気止め弁３７が閉状態でバイパス弁３９ｖが開状態で、ガスタービン１０に燃料を供給し、ガスタービン１０を無負荷試運転する。この無負荷試運転工程Ｓ３２では、給水弁３４ｖが開状態で、復水ポンプ３３及び給水ポンプ３５を駆動する。ここで、試運転とは、ガスタービン１０の制御系を調整する工程を含む運転である。具体的には、制御系統の調整とは、ガスタービン１０の運転で得られたデータに基づき、例えば、ＩＧＶ１３ｉや燃料調節弁１７の制御パラメータ等を調整することである。なお、前述の間欠運転処理工程Ｓ２０での無負荷運転工程Ｓ２１では、ガスタービン１０の制御系を調整しない。よって、無負荷運転工程Ｓ２１でのガスタービン１０の運転は、試運転ではない。

【0044】

無負荷連続ブロー工程Ｓ３３は、無負荷試運転工程Ｓ３２中に実行される。この無負荷連続ブロー工程Ｓ３３では、無負荷試運転工程Ｓ３２中に、ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、主蒸気ライン３６の一部及びバイパスライン３９を介して、排熱回収ボイラ２０からの蒸気を復水器３０内に流入させる。この無負荷連続ブロー工程Ｓ３３の実行で、主蒸気ライン３６の一部及びバイパスライン３９中の異物の一部が蒸気と共に復水器３０内に流入する。

【0045】

無負荷試運転工程Ｓ３２後に、ガスタービン１０への燃料供給を停止し、給水弁３４ｖを閉じ、復水ポンプ３３及び給水ポンプ３５を停止してから、無負荷後異物除去工程Ｓ３４が実行される。この無負荷後異物除去工程Ｓ３４では、前述の間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４と同様に復水器３０内及び復水ライン３１内の異物を除去する。

【0046】

判断工程Ｓ３５は、無負荷後異物除去工程Ｓ３４後に実行される。この判断工程Ｓ３５では、作業員が、無負荷試運転処理の終了条件を満たしたか否かを判断する。ここで、無負荷試運転処理の終了条件とは、例えば、無負荷試運転工程Ｓ３２での制御系の調整が完了したこと、又は、無負荷試運転工程Ｓ３２での制御系の調整が完了し且つ無負荷後異物除去工程Ｓ３４で除去した異物の量が予め定められた量以下になったこと等、である。

【0047】

作業員が無負荷試運転処理の終了条件を満たしていないと判断した場合には、再び、以上で説明した無負荷試運転工程Ｓ３２、無負荷連続ブロー工程Ｓ３３、無負荷後異物除去工程Ｓ３４、判断工程Ｓ３５が実行される。すなわち、本実施形態では、無負荷試運転処理工程Ｓ３１を複数回実行する場合がある。このように、無負荷試運転処理工程Ｓ３１を複数回実行する場合、各無負荷試運転処理工程Ｓ３１中に無負荷連続ブロー工程Ｓ３３を実行するので、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0048】

また、作業員が無負荷試運転処理の終了条件を満たしていると判断した場合には、ガスタービン１０の部分負荷試運転処理工程Ｓ４１が実行される。

【0049】

この部分負荷試運転処理工程Ｓ４１は、第一負荷試運転処理工程Ｓ４１ａと、この第一負荷試運転処理工程Ｓ４１ａ後に実行される第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂと、を含む。

【0050】

第一負荷試運転処理工程Ｓ４１ａは、第一負荷試運転工程Ｓ４２ａと、第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａと、第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａと、判断工程Ｓ４５ａと、を含む。

【0051】

第一負荷試運転工程Ｓ４２ａでは、蒸気止め弁３７が閉状態でバイパス弁３９ｖが開状態で、ガスタービン１０に燃料を供給し、ガスタービン１０を第一負荷で試運転する。この第一負荷試運転工程Ｓ４２ａでは、給水弁３４ｖが開状態で、復水ポンプ３３及び給水ポンプ３５を駆動する。ここで、第一負荷は、ガスタービン１０の定格負荷を１００％とした場合、例えば、２０％～４０％の負荷である。

【0052】

第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａは、第一負荷試運転工程Ｓ４２ａ中に実行される。この第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａでは、第一負荷試運転工程Ｓ４２ａ中に、ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、主蒸気ライン３６の一部及びバイパスライン３９を介して、排熱回収ボイラ２０からの蒸気を復水器３０内に流入させる。この第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａの実行で、主蒸気ライン３６の一部及びバイパスライン３９中の異物の一部が蒸気と共に復水器３０内に流入する。

【0053】

第一負荷試運転工程Ｓ４２ａ後に、ガスタービン１０への燃料供給を停止し、給水弁３４ｖを閉じ、復水ポンプ３３及び給水ポンプ３５を停止してから、第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａが実行される。この第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａでは、前述の間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４と同様に復水器３０内及び復水ライン３１内の異物を除去する。

【0054】

判断工程Ｓ４５ａは、第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａ後に実行される。この判断工程Ｓ４５ａでは、作業員が、負荷変更条件を満たしたか否かを判断する。ここで、負荷変更条件とは、例えば、第一負荷試運転工程Ｓ４２ａでの制御系の調整が完了したこと、又は、第一負荷試運転工程Ｓ４２ａでの制御系の調整が完了し且つ第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａで除去した異物の量が予め定められた量以下になったこと等、である。

【0055】

作業員が負荷変更条件を満たしていないと判断した場合には、再び、以上で説明した第一負荷試運転工程Ｓ４２ａ、第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａ、第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａ、判断工程Ｓ４５ａが実行される。すなわち、本実施形態では、第一負荷試運転処理工程Ｓ４１ａを複数回実行する場合がある。このように、第一負荷試運転処理工程Ｓ４１ａを複数回実行する場合、各第一負荷試運転処理工程Ｓ４１ａ中に第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａを実行するので、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0056】

また、作業員が負荷変更を満たしていると判断した場合には、ガスタービン１０の第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂが実行される。

【0057】

第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂは、第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂと、第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂと、第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂと、判断工程Ｓ４５ｂと、を含む。

【0058】

第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂでは、蒸気止め弁３７が閉状態でバイパス弁３９ｖが開状態で、ガスタービン１０に燃料を供給し、ガスタービン１０を第一負荷より大きな第二負荷で試運転する。この第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂでは、給水弁３４ｖが開状態で、復水ポンプ３３及び給水ポンプ３５を駆動する。ここで、第二負荷は、ガスタービン１０の定格負荷を１００％とした場合、例えば、４５％～７０％の負荷である。

【0059】

第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂは、第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂ中に実行される。この第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂでは、第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂ中に、ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、主蒸気ライン３６の一部及びバイパスライン３９を介して、排熱回収ボイラ２０からの蒸気を復水器３０内に流入させる。この第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂの実行で、主蒸気ライン３６の一部及びバイパスライン３９中の異物の一部が蒸気と共に復水器３０内に流入する。

【0060】

第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂ後に、ガスタービン１０への燃料供給を停止し、給水弁３４ｖを閉じ、復水ポンプ３３及び給水ポンプ３５を停止してから、第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂが実行される。この第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂでは、前述の間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４と同様に復水器３０内及び復水ライン３１内の異物を除去する。

【0061】

判断工程Ｓ４５ｂは、第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂ後に実行される。この判断工程Ｓ４５ｂでは、作業員が、第二負荷試運転処理の終了条件を満たしたか否かを判断する。ここで、第二負荷試運転処理の終了条件とは、例えば、第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂでの制御系の調整が完了したこと、又は、第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂでの制御系の調整が完了し且つ第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂで除去した異物の量が予め定められた量以下になったこと等、である。

【0062】

作業員が第二負荷試運転処理の終了条件を満たしていないと判断した場合には、再び、以上で説明した第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂ、第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂ、第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂ、判断工程Ｓ４５ｂが実行される。すなわち、本実施形態では、第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂを複数回実行する場合がある。このように、第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂを複数回実行する場合、各第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂ中に第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂを実行するので、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0063】

また、作業員が第二負荷試運転処理の終了条件を満たしていると判断した場合には、ガスタービン１０の第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂが終了する。従って、この場合には、ガスタービン１０の試運転処理工程Ｓ３０が終了する。この試運転処理工程Ｓ３０の終了で、本実施形態におけるクリーニング方法が完了する。

【0064】

ガスタービン１０の試運転処理工程Ｓ３０が終了すると、全体試運転工程Ｓ５０が実行される。この全体試運転工程Ｓ５０では、蒸気止め弁３７が閉状態でバイパス弁３９ｖが開状態で、ガスタービン１０に燃料を供給し、ガスタービン１０を例えば定格負荷で試運転する。この全体試運転工程Ｓ５０では、給水弁３４ｖが開状態で、復水ポンプ３３及び給水ポンプ３５を駆動する。この試運転の初期段階では、排熱回収ボイラ２０からの蒸気が、主蒸気ライン３６及びバイパスライン３９を介して、復水器３０に流入する。そして、この初期段階中に、排熱回収ボイラ２０からの蒸気がタービン供給条件を満たすと、バイパス弁３９ｖを閉る一方で、蒸気止め弁３７及び蒸気加減弁３８を開ける。この結果、排熱回収ボイラ２０からの蒸気は、蒸気タービン２５内に流入し始める。そして、蒸気加減弁３８の開度を徐々に大きくして、蒸気タービン２５を例えば定格負荷で試運転する。

【0065】

以上で説明した各工程において、無負荷試運転工程Ｓ３２、第一負荷試運転工程Ｓ４２ａ、及び第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂは、それぞれ、試運転処理工程Ｓ３０における試運転工程Ｓ３２，Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂの一部である。また、第一負荷試運転工程Ｓ４２ａ、及び第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂは、それぞれ、部分負荷試運転処理工程Ｓ４１における部分負荷試運転工程Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂの一部である。無負荷連続ブロー工程Ｓ３３、第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａ、及び第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂは、それぞれ、試運転処理工程Ｓ３０における連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂの一部である。第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａ、及び第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂは、それぞれ、部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂの一部である。無負荷後異物除去工程Ｓ３４、第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａ、及び第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂは、それぞれ、試運転処理工程Ｓ３０における試運転後異物除去工程Ｓ３４，Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂの一部である。第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａ、及び第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂは、それぞれ、部分負荷後異物除去工程Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂの一部である。

【0066】

以上のように、本実施形態では、配管等を仮設せずに、蒸気系統をクリーニングするので、クリーニングコストを抑えることができる。また、本実施形態では、蒸気ブローで吹き飛ばされた異物が蒸気と共に復水器３０内に流入するので、プラント周りの汚染や蒸気の大気放出時の騒音を抑えることができる。

【0067】

また、本実施形態では、間欠ブロー工程Ｓ２３を実行して、蒸気系統をクリーニングした後、連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂを実行して、さらに蒸気系統をクリーニングするので、効率的に蒸気系統をクリーニングすることができる。

【0068】

さらに、本実施形態では、ガスタービン１０の試運転中に発生する蒸気を利用して、この試運転中に連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂを実行して、蒸気系統をクリーニングする。このため、本実施形態では、ガスタービン１０の試運転と蒸気系統のクリーニングのための蒸気ブローとを別々に実行する場合よりも、コンバインドサイクルプラントの建設工事が終了してから、蒸気タービン２５に蒸気を通気するまでの期間を短くすることができる。

【0069】

ここで、蒸気により、配管内の異物を吹き払う力は、クリーニングフォースＦと呼ばれる。このクリーニングフォースＦは、以下の式（１）に示すように、配管内の動圧Ｐに、この配管内を流れる蒸気の流量Ｑを乗じた値である。
Ｆ＝Ｐ×Ｑ （１）

【0070】

配管内の動圧Ｐは、以下の式（２）で表すことができる。
Ｐ＝（γ／２ｇ）×Ｖ （２）
なお、γは蒸気の比重量、ｇは重力加速度、Ｖは流速である。

【0071】

また、蒸気の流量Ｑは、以下の式（３）で表すことができる。
Ｑ＝Ａ・Ｖ （３）
なお、Ａは配管の断面積である。

【0072】

式（２）で表される配管内の動圧Ｐ及び式（３）で表される蒸気の流量Ｑを式（１）に代入すると、クリーニングフォースＦは、以下の式（４）のように表すことができる。
Ｆ＝Ｐ×Ｑ
＝（（γ／２ｇ）×Ｖ）×Ａ・Ｖ
＝（γ／２ｇ）×Ａ・Ｖ^２ （４）

【0073】

蒸気タービン２５の定格運転時における主蒸気ライン３６内でのクリーニングフォースを定格時クリーニングフォースＦｎとし、以上で説明した間欠ブロー工程Ｓ２３及び連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂにおけるブロー中における主蒸気ライン３６及びバイパスライン３９内でのクリーニングフォースをブロー時クリーニングフォースＦｂとする。さらに、定格時クリーニングフォースＦｎに対するブロー時クリーニングフォースＦｂをクリーニングフォース率Ｒ（＝Ｆｂ／Ｆｎ）とする。

【0074】

本実施形態では、間欠ブロー工程Ｓ２３、無負荷連続ブロー工程Ｓ３３、及び第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａにおいて、バイパス弁３９ｖの動作を調節して、クリーニングフォース率Ｒを１未満にする。また、本実施形態では、第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂにおいて、バイパス弁３９ｖの動作を調節して、クリーニングフォース率Ｒを１以上にする。

【0075】

本実施形態では、以上のように、間欠ブロー工程Ｓ２３、無負荷連続ブロー工程Ｓ３３、及び第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａでのクリーニングフォース率Ｒを１未満にして、これらの工程において、配管内で相対的に吹き払い易い異物を吹き払うと共に、配管内で相対的に吹き払い難い異物を吹き払い易くする。そして、これらの工程後の第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂでのクリーニングフォース率Ｒを１以上にして、先の工程で吹き払うことができなかった異物をこの第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂで吹き払う。従って、本実施形態では、この観点からも、効率的に蒸気系統をクリーニングすることができる。

【0076】

なお、間欠ブロー工程Ｓ２３、無負荷連続ブロー工程Ｓ３３、及び第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａでのクリーニングフォース率Ｒは、１以上になる場合があってもよい。

【0077】

以上、本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加、変更、置き換え、部分的削除等が可能である。

【0078】

「付記」
以上の実施形態におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、例えば、以下のように把握される。

【0079】

（１）第一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、以下のコンバインドサイクルプラントに適用される。
このコンバインドサイクルプラントは、ガスタービン１０と、前記ガスタービン１０から排気された排気ガスの熱を利用して蒸気を発生可能な排熱回収ボイラ２０と、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気で駆動可能な蒸気タービン２５と、前記蒸気タービン２５から排気された蒸気を水に戻すことができる復水器３０と、前記復水器３０からの水を昇圧可能な復水ポンプ３３と、前記排熱回収ボイラ２０で発生した蒸気を前記蒸気タービン２５に導くことができる主蒸気ライン３６と、前記主蒸気ライン３６に設けられ、前記蒸気タービン２５への蒸気の流入を止めることが可能な蒸気止め弁３７と、前記主蒸気ライン３６中で前記蒸気止め弁３７よりも前記排熱回収ボイラ２０の側の位置から分岐して、前記復水器３０に接続されているバイパスライン３９と、前記バイパスライン３９に設けられているバイパス弁３９ｖと、前記復水器３０内の水を前記復水ポンプ３３に導くことができる復水ライン３１と、前記復水ポンプ３３で昇圧された水を前記排熱回収ボイラ２０に導くことができる給水ライン３４と、を備える。
クリーニング方法では、間欠運転処理工程Ｓ２０と、前記間欠運転処理工程後に行う試運転処理工程Ｓ３０と、を実行する。
前記間欠運転処理工程Ｓ２０は、前記蒸気止め弁３７及び前記バイパス弁３９ｖが閉状態で、前記ガスタービン１０に燃料を供給し、前記ガスタービン１０を無負荷運転する無負荷運転工程Ｓ２１と、前記無負荷運転工程Ｓ２１中に、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、前記主蒸気ライン３６中で前記蒸気止め弁３７よりも排熱回収ボイラ２０側の部分及び前記バイパスライン３９中で前記バイパス弁３９ｖよりも前記排熱回収ボイラ２０の側の部分である蓄圧領域に蒸気を溜める蓄圧工程Ｓ２２と、前記蓄圧工程Ｓ２２後に、前記ガスタービン１０への燃料供給を停止し、前記バイパス弁３９ｖを開けて、前記蓄圧領域内の蒸気を前記復水器３０内に流入させる間欠ブロー工程Ｓ２３と、前記間欠ブロー工程Ｓ２３後に、前記復水器３０内及び前記復水ライン３１内の異物を除去する間欠ブロー後異物除去工程Ｓ２４と、を含む。
前記試運転処理工程Ｓ３０は、前記蒸気止め弁３７が閉状態で前記バイパス弁３９ｖが開状態で、前記ガスタービン１０に燃料を供給し、前記ガスタービン１０を試運転する試運転工程Ｓ３２，Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂと、前記試運転工程Ｓ３２，Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂ中に、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、前記主蒸気ライン３６の一部及び前記バイパスライン３９を介して、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気を前記復水器３０内に流入させる連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂと、前記試運転工程Ｓ３２，Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂ後に、前記ガスタービン１０への燃料供給を停止してから、前記復水器３０内及び前記復水ライン３１内の異物を除去する試運転後異物除去工程Ｓ３４，Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂと、を含む。

【0080】

本態様では、配管等を仮設せずに、蒸気系統をクリーニングするので、クリーニングコストを抑えることができる。また、本態様では、蒸気ブローで吹き飛ばされた異物が蒸気と共に復水器３０内に流入するので、プラント周りの汚染や蒸気の大気放出時の騒音を抑えることができる。

【0081】

本態様では、間欠ブロー工程Ｓ２３を実行して、蒸気系統をクリーニングした後、連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂを実行して、さらに蒸気系統をクリーニングするので、効率的に蒸気系統をクリーニングすることができる。

【0082】

また、本態様では、ガスタービン１０の試運転中に発生する蒸気を利用して、この試運転中に連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂを実行して、蒸気系統をクリーニングする。このため、本態様では、ガスタービン１０の試運転と蒸気系統のクリーニングのためのブローとを別々に実行する場合よりも、コンバインドサイクルプラントの建設工事が終了してから、蒸気タービン２５に蒸気を通気するまでの期間を短くすることができる。

【0083】

（２）第二態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記間欠運転処理工程Ｓ２０を前記試運転工程Ｓ３２，Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂ前に複数回実行する。

【0084】

本態様では、間欠運転処理工程Ｓ２０を複数回実行して、各間欠運転処理工程Ｓ２０中に間欠ブロー工程Ｓ２３を実行するので、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0085】

（３）第三態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第一態様又は前記第二態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記試運転処理工程Ｓ３０は、部分負荷試運転処理工程Ｓ４１を含む。前記部分負荷試運転処理工程Ｓ４１は、前記試運転工程Ｓ３２，Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂの一部である部分負荷試運転工程Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂと、前記連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂの一部である部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂと、前記試運転後異物除去工程Ｓ３４，Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂの一部である部分負荷後異物除去工程Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂと、を含む。前記部分負荷試運転工程Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂでは、前記蒸気止め弁３７が閉状態で前記バイパス弁３９ｖが開状態で、前記ガスタービン１０に燃料を供給し、前記ガスタービン１０を部分負荷試運転する。前記部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂでは、前記部分負荷試運転工程Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂ中に、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、前記主蒸気ライン３６の一部及び前記バイパスライン３９を介して、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気を前記復水器３０内に流入させる。前記部分負荷試運転工程Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂ後に、前記ガスタービン１０への燃料供給を停止してから、前記部分負荷後異物除去工程Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂを実行する。前記部分負荷後異物除去工程Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂでは、前記復水器３０内及び前記復水ライン３１内の異物を除去する。

【0086】

本態様では、部分負荷試運転処理工程Ｓ４１中に部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂを実行するので、無負荷で連続ブローするよりも、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0087】

（４）第四態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第三態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記部分負荷試運転処理工程Ｓ４１（Ｓ４１ａ，Ｓ４１ｂ）を複数回実行する。

【0088】

本態様では、部分負荷試運転処理工程Ｓ４１（Ｓ４１ａ，Ｓ４１ｂ）を複数回実行して、各部分負荷試運転処理工程Ｓ４１ａ，４１ｂ中に部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂを実行するので、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0089】

（５）第五態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第四態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記蒸気タービン２５の定格運転時における前記主蒸気ライン３６内での蒸気により異物を吹き払う力Ｆｎに対して、前記間欠ブロー工程Ｓ２３及び前記連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂにおけるブロー中における前記主蒸気ライン３６及び前記バイパスライン３９内での蒸気により異物を払う力Ｆｂの比をクリーニングフォース率Ｒとした場合、複数回実行する前記部分負荷試運転処理工程Ｓ４１のうち、少なくとも、最後に実行する部分負荷試運転処理工程Ｓ４１中の前記部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂでは、前記バイパス弁３９ｖの動作を調節して、前記クリーニングフォース率Ｒを１以上にする。

【0090】

本態様では、少なくとも、最後に実行する部分負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂ中の部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂの前に行われるブロー工程で、蒸気系統内で相対的に吹き払い易い異物を吹き払うと共に、蒸気系統内で相対的に吹き払い難い異物を吹き払い易くする。そして、このブロー工程後の部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂでのクリーニングフォース率を１以上にして、先のブロー工程で吹き払うことができなかった異物をこの部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂで吹き払う。従って、本態様では、効率的に蒸気系統をクリーニングすることができる。

【0091】

（６）第六態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第五態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記間欠ブロー工程Ｓ２３では、前記バイパス弁３９ｖの動作を調節して、前記クリーニングフォース率Ｒを１未満にする。

【0092】

（７）第七態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第一態様又は前記第二態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記試運転処理工程Ｓ３０は、部分負荷試運転処理工程Ｓ４１を含む。前記部分負荷試運転処理工程Ｓ４１は、第一負荷試運転処理工程Ｓ４１ａと、前記第一負荷試運転処理工程Ｓ４１ａ後に実行する第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂを含む。前記第一負荷試運転処理工程Ｓ４１ａは、前記試運転工程Ｓ３２，Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂの一部である第一負荷試運転工程Ｓ４２ａと、前記連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂの一部である第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａと、前記試運転後異物除去工程Ｓ３４、Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂの一部である第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａと、を含む。前記第一負荷試運転工程Ｓ４２ａでは、前記蒸気止め弁３７が閉状態で前記バイパス弁３９ｖが開状態で、前記ガスタービン１０に燃料を供給し、前記ガスタービン１０を定格負荷よりも小さい第一負荷で試運転する。前記第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａでは、前記第一負荷試運転工程Ｓ４２ａ中に、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、前記主蒸気ライン３６の一部及び前記バイパスライン３９を介して、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気を前記復水器３０内に流入させる。前記第一負荷試運転工程Ｓ４２ａ後に、前記ガスタービン１０への燃料供給を停止してから、前記第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａを実行する。前記第一負荷後異物除去工程Ｓ４４ａでは、前記復水器３０内及び前記復水ライン３１内の異物を除去する。前記第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂは、前記試運転工程Ｓ３２，Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂの一部である第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂと、前記連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂの一部である第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂと、前記試運転後異物除去工程Ｓ３４、Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂの一部である第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂと、を含む。前記第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂでは、前記蒸気止め弁３７が閉状態で前記バイパス弁３９ｖが開状態で、前記ガスタービン１０に燃料を供給し、前記ガスタービン１０を前記第一負荷よりも大きく且つ前記定格負荷よりも小さな第二負荷で試運転する。前記第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂでは、前記第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂ中に、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、前記主蒸気ライン３６の一部及び前記バイパスライン３９を介して、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気を前記復水器３０内に流入させる。前記第二負荷試運転工程Ｓ４２ｂ後に、前記ガスタービン１０への燃料供給を停止してから、前記第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂを実行する。前記第二負荷後異物除去工程Ｓ４４ｂでは、前記復水器３０内及び前記復水ライン３１内の異物を除去する。

【0093】

本態様では、部分負荷試運転処理工程Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂを複数回実行して、各部分負荷試運転工程Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂ中に部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂを実行するので、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0094】

（８）第八態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第七態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記蒸気タービン２５の定格運転時における前記主蒸気ライン３６内での蒸気により異物を吹き払う力Ｆｎに対して、前記間欠ブロー工程Ｓ２３及び前記連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂにおけるブロー中における前記主蒸気ライン３６及び前記バイパスライン３９内での蒸気により異物を払う力Ｆｂの比をクリーニングフォース率Ｒとした場合、前記第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂでは、前記バイパス弁３９ｖの動作を調節して、前記クリーニングフォース率Ｒを１以上にする。

【0095】

本態様では、第二負荷試運転処理工程Ｓ４１ｂ中の第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂの前に行われるブロー工程で、蒸気系統内で相対的に吹き払い易い異物を吹き払うと共に、蒸気系統内で相対的に吹き払い難い異物を吹き払い易くする。そして、このブロー工程後の第二負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂでのクリーニングフォース率Ｒを１以上にして、先のブロー工程で吹き払うことができなかった異物をこの部分負荷連続ブロー工程Ｓ４３ｂで吹き払う。従って、本態様では、効率的に蒸気系統をクリーニングすることができる。

【0096】

（９）第九態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第八態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記間欠ブロー工程Ｓ２３、及び前記第一負荷連続ブロー工程Ｓ４３ａでは、前記バイパス弁３９ｖの動作を調節して、前記クリーニングフォース率Ｒを１未満にする。

【0097】

（１０）第十態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第三態様から前記第九態様のうちのいずれか一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記試運転処理工程Ｓ３０は、前記部分負荷試運転処理工程Ｓ４１前に実行する無負荷試運転処理工程Ｓ３１を含む。前記無負荷試運転処理工程Ｓ３１は、前記試運転工程Ｓ３２，Ｓ４２ａ，Ｓ４２ｂの一部である無負荷試運転工程Ｓ３２と、前記連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂの一部である無負荷連続ブロー工程Ｓ３３と、前記試運転後異物除去工程の一部である無負荷後異物除去工程Ｓ３４と、を含む。前記無負荷試運転工程Ｓ３２では、前記蒸気止め弁３７が閉状態で前記バイパス弁３９ｖが開状態で、前記ガスタービン１０に燃料を供給し、前記ガスタービン１０を無負荷試運転する。前記無負荷連続ブロー工程Ｓ３３では、前記無負荷試運転工程Ｓ３２中に、前記ガスタービン１０からの排気ガスの熱を利用して、前記排熱回収ボイラ２０で蒸気を発生させ、前記主蒸気ライン３６の一部及び前記バイパスライン３９を介して、前記排熱回収ボイラ２０からの蒸気を前記復水器３０内に流入させる。前記無負荷試運転工程Ｓ３２後に、前記ガスタービン１０への燃料供給を停止してから、前記無負荷後異物除去工程Ｓ３４を実行する。前記無負荷後異物除去工程Ｓ３４では、前記復水器３０内及び前記復水ライン３１内の異物を除去する。

【0098】

本態様では、部分負荷試運転処理工程Ｓ４１前に実行する無負荷試運転処理工程Ｓ３１でも、連続ブロー工程Ｓ３３を実行するので、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0099】

（１１）第十一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第十態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記無負荷試運転処理工程Ｓ３１を複数回実行する。

【0100】

本態様では、無負荷試運転処理工程Ｓ３１を複数回実行して、各無負荷試運転工程Ｓ３１中に無負荷連続ブロー工程Ｓ３３を実行するので、蒸気系統内の異物の除去効率を高めることができる。

【0101】

（１２）第十二態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法は、
前記第十態様又は前記第十一態様におけるコンバインドサイクルプラントにおける蒸気系統のクリーニング方法において、前記蒸気タービン２５の定格運転時における前記主蒸気ライン３６内での蒸気により異物を吹き払う力Ｆｎに対して、前記連続ブロー工程Ｓ３３，Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂにおけるブロー中における前記主蒸気ライン３６及び前記バイパスライン３９内での蒸気により異物を払う力Ｆｂの比をクリーニングフォース率Ｒとした場合、前記無負荷連続ブロー工程Ｓ３３では、前記バイパス弁３９ｖの動作を調節して、前記クリーニングフォース率Ｒを１未満にする。

【産業上の利用可能性】

【0102】

本開示の一態様におけるクリーニング方法では、コンバインドサイクルプラントの建設工事が終了してから、蒸気タービンに蒸気を通気するまでの期間を短くすることができる。

【符号の説明】

【0103】

１０：ガスタービン
１１：ガスタービンロータ
１２：中間ケーシング
１３：圧縮機
１３ｒ：圧縮機ロータ
１３ｃ：圧縮機ケーシング
１３ｉ：吸気量調節機（ＩＧＶ）
１４：燃焼器
１５：タービン
１５ｒ：タービンロータ
１５ｃ：タービンケーシング
１６：燃料ライン
１７：燃料調節弁
１８：ガスタービン発電機
１９ｔ：変圧器
１９ｂ：遮断器
２０：排熱回収ボイラ
２０ｉ：水入口
２０ｏ：蒸気出口
２５：蒸気タービン
２５ｒ：蒸気タービンロータ
２５ｃ：蒸気タービンケーシング
２５ｉ：蒸気入口
２５ｏ：排気口
２８：蒸気タービン発電機
２９ｔ：変圧器
２９ｂ：遮断器
３０：復水器
３１：復水ライン
３２：ストレーナ
３３：復水ポンプ
３４：給水ライン
３４ｖ：給水弁
３５：給水ポンプ
３６：主蒸気ライン
３７：蒸気止め弁
３８：蒸気加減弁
３９：バイパスライン
３９ｖ：バイパス弁
Ａｒｇ，Ａｒｓ：軸線
ＰＳ：外部電力系統

【図1】

【図2】