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公開番号2025047790
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023156502
出願日2023-09-21
発明の名称燃料加熱システムの充圧方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F23K 5/20 20060101AFI20250326BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】燃料加熱器で燃料と熱交換される加圧水が通過する各種ラインを適切に充圧する。
【解決手段】燃料加熱システムは、第1給水ラインに設けられ、ガスタービンに供給される燃料を加熱する第1燃料加熱器と、第2給水部に接続され、且つ、第1燃料加熱器より上流側に合流する第2給水ラインに設けられ、第1燃料加熱器より下流側で燃料を加熱する第2燃料加熱器を備える。第2給水部と第2燃料加熱器の間には上流弁が設けられ、第2燃料加熱器と合流部の間に第1中間弁が設けられる。第1給水ラインのうち第1燃料加熱器から見て合流部と反対側には下流弁が設けられる。燃料加熱システムは、以下の充圧方法により充圧される。上流弁を閉じた状態で、第2給水ラインの上流弁との間を第2給水によって充圧する。続いて、第1中間弁を開け、且つ、上流弁及び下流弁を閉じた状態で上流弁と下流弁の間を、第1給水によって充圧する。続いて、第1中間弁を閉じる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１給水を供給可能な第１給水部と、
前記第１給水より高圧の第２給水を供給可能な第２給水部と、
前記第１給水部に接続される第１供給ラインに設けられ、前記ガスタービンに接続される燃料供給ラインを流れる燃料を加熱するための第１燃料加熱器と、
前記第２給水部に接続され、且つ、前記第１供給ラインのうち前記第１燃料加熱器より上流側に合流する第２供給ラインに設けられ、前記燃料供給ラインに対して前記第１燃料加熱器より下流側において前記燃料を加熱するための第２燃料加熱器と、
前記第２供給ラインのうち前記第２給水部と前記第２燃料加熱器との間に設けられた上流弁と、
前記第２給水ラインのうち前記第２燃料加熱器と前記合流部との間に設けられた第１中間弁と、
前記第１給水ラインのうち前記第１燃料加熱器から見て前記合流部と反対側に設けられた下流弁と、
を備える燃料加熱システムの充圧方法であって、
前記上流弁を閉じた状態で、前記第２給水ラインのうち前記上流弁との間を、前記第２給水部からの前記第２給水によって充圧する高充圧ステップと、
前記第１中間弁を開け、且つ、前記上流弁及び前記下流弁を閉じた状態で、前記上流弁と前記下流弁との間を、前記第１給水部からの前記第１給水によって充圧する低充圧ステップと、
前記第１中間弁を閉じる充圧完了ステップと、
を備える、燃料加熱システムの充圧方法。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記低充圧ステップの前に、前記第１中間弁を閉じ、且つ、前記下流弁を閉じた状態で、前記第１中間弁と前記下流弁との間にある予備充圧範囲を、前記第１給水部からの前記第１給水によって充圧する予備充圧ステップを更に備える、請求項１に記載の燃料加熱システムの充圧方法。
【請求項３】
前記予備充圧ステップの完了時における前記予備充圧範囲の圧力は、前記低充圧ステップの完了時に比べて低い、請求項２に記載の燃料加熱システムの充圧方法。
【請求項４】
前記燃料加熱システムは、前記第１給水ラインのうち前記合流部と前記第１燃料加熱器との間に設けられた第２中間弁を更に備え、
前記第２中間弁は、前記第１給水ラインに対して互いに並列に設けられた主弁及び副弁を含み、
前記予備充圧ステップは、前記主弁を閉じ、且つ、前記副弁を開いた状態で実施され、
前記低充圧ステップは、前記主弁及び前記副弁を開いた状態で実施される、請求項２に記載の燃料加熱システムの充圧方法。
【請求項５】
前記高充圧ステップ及び低充圧ステップは、前記燃料が前記第１燃料加熱器及び第２燃料加熱器に対して供給される前に実施される、請求項１又は２に記載の燃料加熱システムの充圧方法。
【請求項６】
前記第１給水部は、給水を加圧するための第１給水ポンプを備え、
前記第２給水部は、
前記第１給水ポンプにより高い圧力に給水を加圧するための第２給水ポンプ
を備える、請求項１又は２に記載の燃料加熱システムの充圧方法。
【請求項７】
前記第２給水ラインのうち前記第１中間弁より上流側は、前記第１給水ライン、及び、前記第２給水ラインのうち前記第１中間弁より下流側に比べて設計圧力が高い、請求項１又は２に記載の燃料加熱システムの充圧方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料加熱システムの充圧方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料の燃焼によって生成された燃焼ガスによってタービンを駆動可能なガスタービンがある。ガスタービンの運転状態は、ガスタービンに供給される燃料の温度によって影響を受けることが知られている。そのためガスタービンの燃料供給系統には、燃料の温度をガスタービンの運転に適した温度に調整するための手段として、燃料を加熱するための燃料加熱システムを備えるものがある。
【０００３】
例えば特許文献１では、ガスタービンに燃料を供給するための燃料供給ラインに、燃料を加熱するための燃料加熱システムが設けられた構成が開示されている。この文献では、燃料加熱システムには、ボイラ等で加熱された水が供給され、燃料と加熱された給水とを熱交換することにより、燃料を加熱可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－２８６８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のように、給水との熱交換によって燃料を加熱可能な燃料加熱システムでは、燃料の加熱を行う前に、給水が通過する各種ラインを予め設計圧力に対応するように充圧しておく必要がある。このような各種ラインの充圧プロセスは、給水の供給系統とともに、給水が通過する各種ラインに設けられた各弁の開閉動作とを協働させて行われるが、これらの弁の開閉順によっては、特定の弁に対して大きな差圧が加わり、給水のリーク（漏れ）が生じることがある。このような給水のリークは、各種ラインに設置された安全弁を意図せず作動させてしまう等、不具合を招くおそれがある。
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、燃料加熱システムで燃料と熱交換される給水が通過する各ラインを適切に充圧することが可能な燃料加熱システムの充圧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】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る燃料加熱システムの充圧方法は、上記課題を解決するために、
第１給水を供給可能な第１給水部と、
前記第１給水より高圧の第２給水を供給可能な第２給水部と、
前記第１給水部に接続される第１給水ラインに設けられ、ガスタービンに接続される燃料供給ラインを流れる燃料を加熱するための第１燃料加熱器と、
前記第２給水部に接続され、且つ、前記第１給水ラインのうち前記第１燃料加熱器より上流側に合流する第２給水ラインに設けられ、前記燃料供給ラインに対して前記第１燃料加熱器より下流側において前記燃料を加熱するための第２燃料加熱器と、
前記第２給水ラインのうち前記第２給水部と前記第２燃料加熱器との間に設けられた上流弁と、
前記第２給水ラインのうち前記第２燃料加熱器と前記合流部との間に設けられた第１中間弁と、
前記第１給水ラインのうち前記第１燃料加熱器から見て前記合流部と反対側に設けられた下流弁と、
を備える燃料加熱システムの充圧方法であって、
前記上流弁を閉じた状態で、前記第２給水ラインのうち前記上流弁との間を、前記第２給水部からの前記第２給水によって充圧する高充圧ステップと、
前記第１中間弁を開け、且つ、前記上流弁及び前記下流弁を閉じた状態で、前記上流弁と前記下流弁との間を、前記第１給水部からの前記第１給水によって充圧する低充圧ステップと、
前記第１中間弁を閉じる充圧完了ステップと、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、燃料加熱器で燃料と熱交換される給水が通過する各種ラインを適切に充圧することが可能な燃料加熱システムの充圧方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの概略構成図である。
図１の燃料加熱システムの構成図である。
図２の制御装置のブロック構成図である。
参考技術に係る燃料加熱システムの充圧プロセスの説明図である。
図３の制御装置によって実施される充圧プロセスを工程ごとに示すフローチャートである。
図５の各ステップに対応する説明図である。
図５の各ステップに対応する説明図である。
図５の各ステップに対応する説明図である。
図５の各ステップに対応する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明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は、本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。
（【００１１】以降は省略されています）

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