JPH04103808A - 複合発電プラントおよびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複合発電プラントに係り、特に、起動時にお
いても電力系統運用に貢献でき、かつ、円滑な起動操作
が継続できる複合発電プラントおよびその運転方法に関
する。

［従来の技術］ 複合発電プラントは、ガスタービン、排熱回収ボイラお
よび蒸気タービンを主たる構成要素として備えている。

複合発電プラントの標準的な起動方法は、第３図に示す
ように、まず、ガスタービンを起動昇速し、一定時間パ
ージを行なう。その後、点火し、排熱回収ボイラに残圧
がある場合は、同図のように、直ちに軸を定格速度まで
昇速させる。

軸の並列は、ガスタービンにより行なう。蒸気タービン
がホットな状態では、第３図のように、並列時において
も加減弁を開するには至っておらず、低圧側でクーリン
グ蒸気を確保するにとどまっている。蒸気タービンは、
この状態でガスタービン負荷が上昇し、それに伴なうガ
スタービン出口排ガス温度の上昇、主蒸気温度の上昇を
待って通気することになる。第３図で、ガスタービン負
荷５０％のところが、丁度蒸気タービンが通気待ちをし
ている状態を示す。

複合発電プラントの主機であるガスタービンの出力と排
ガス温度の関係から、排熱回収ボイラ、蒸気タービンは
、第２図に示すように、ガスタービン負荷に応じて出力
、温度が変化する特性を持っており、これが複合発電プ
ラントの運転を特徴づけている。第３図で蒸気タービン
通気と示した点が、主蒸気温度がガスタービン負荷の上
昇と共に上がり、タービンのメタル温度との温度差が通
気の許容値内に入った点を示す。通気以降、蒸気タービ
ンの加減弁は、プロセスに影響を与えないレートで全開
に向け、開いていく。加減弁が開すると共に、それまで
排熱回収ボイラから発生した蒸気を復水器に逃がしてい
たタービンバイパス弁が閉する。

通気後、蒸気タービンメタル温度は、主蒸気温度と共に
変化する。

ここで蒸気タービンの熱応力と寿命消費について補足し
ておく。

蒸気タービンの熱応力は、タービンロータの半径方向で
表面と内部との温度差により生ずるもので、タービンロ
ータ表面で、これと接する流体との間に熱の出入により
温度変化が生じた場合、内部との温度差による熱応力が
発生する。

蒸気タービンロータの寿命は、起動、停止、大幅な負荷
変化等に伴う大きな熱応力により消費される。熱応力は
、起動手順、停止手順、負荷変化率および変化幅が決ま
れば、はぼ１回あたりの値が決まる。プラント毎に長期
的な運用、すなわち、ロータの使用年限における起動、
停止回路、大幅な負荷変化の回数を規定すれば、１回あ
たりの寿命消費率が求まる。これから逆算して、起動、
停止、大幅な負荷変化についての１回あたりの最大熱応
力値の上限が求められる。

運用を変えない限り、この最大熱応力値の上限を超えな
い範囲で、起動手順、停止手順を調整し、起動時間、停
止時間の短縮、負荷変化率の向上を図るのが普通である
。

従来の火力発電プラントであれば、蒸気を発生するボイ
ラ側で主蒸気温度を一定にするよう制御している。この
ため、蒸気タービン入口の蒸気加減弁の絞りによる温度
降下の割合が、起動時や負荷変化時、加減弁の開度変化
に応じて増減することが熱応力発生の主要因となってい
る。

一方、複合発電プラントにおいては、主蒸気出力が低く
、絞りによる温度降下の割合は小さい。

しかし、第２図に示すように、主蒸気温度そのものが、
ガスタービンの排ガス温度の特性上、負荷により大きく
変化する。

熱応力の発生を抑えるには、主蒸気温度の変化幅を小さ
くするか、または、温度変化率を低くする必要がある。

負荷変化幅が大きな起動時においては、主蒸気温度の変
化幅が大きいため、主蒸気温度の変化率をより低めに抑
える必要がある。したがって、主蒸気温度変化の元であ
るガスタービン出口排ガス温度の変化、すなわち、ガス
タービン負荷の変化を抑える必要がある。このため、複
合発電プラントでは、第３図に示すように１通気後、ガ
スタービン負荷のレートを急激に下げている。

同図では、高圧と低圧の混圧型の蒸気サイクルの例を示
しており、高圧加減弁開途中で低圧加減弁が開する状況
を示している。高圧、低圧両加減弁が全開した時点で、
複合発電プラントの起動は完了し、加減弁全開のまま、
負荷制御はガスタービンの燃料調節により、蒸気タービ
ンは発生した蒸気を飲み込むだけという複合発電プラン
トの通常運転に入る。

従来の運転方法は、複合発電プラントの単機容量がガス
タービン容量の制約から汽力発電プラントニ比へて小さ
いこと、加減弁全開まではガスタービン負荷を起動時の
負荷変化率で上げなければならないこと等の制約があり
、起動完了までは起動プラントの負荷はなりゆきまかせ
とし、起動完了で中給に負荷渡しをするという方法をと
ってきた。

ここで、電源系統の運用について簡単に補足説明する。

電源系統を統括する中央給電指令所Ｃ以下中給と略す）
では、需要と供給のバランスをとりつつ、如何に効率良
く安定した電力を需要者に提供できるかを考慮し、電源
を構成する各発電プラントの起動、停止を含む負荷調整
を行なう。電気は瞬時瞬時発生消費するものであるから
、年間を通じ過不足なく電気を供給するだけの発電設備
を確保し、需要に応じて発電量を加減しながら需給のバ
ランスをとっている。

電源としての発電設備は、そのエネルギー源をどうやっ
て得るかにより、原子力、火力、水力等に分けられる。

系統運用上は、概ね、原子力はベースロード運用、火力
は中間負荷運用に分けられる。具体的には、夜間・週末
等の低需要時には。

原子力発電プラントで大部分の負荷を担い、昼間の需要
増に合せ大力発電プラントの負荷を上げ、夜間にかけて
の需要減に合せ火力発電プラントの負荷を下げ、部分負
荷運転または停止に移行させる。

火力発電プラントの効率は、部分負荷で負荷が低くなる
程下がり、低負荷で発電を継続するよりは、停止させた
方が経済的には有利な場合が多い。

しかし、停止起動に伴う種々の運転操作が煩雑であるこ
と、起動完了する迄の間は中給の負荷要求に応じられな
いこと等の制約がある。

中給にとってみれば、停止起動が素早くでき、起動し並
列した後は、速やかに中給の負荷要求に応じて出力調整
してくわる発電プラントが望ましい。複合発電プラント
は、起動停止所要時間が短かく、また、起動完了後通常
運転に入った時の負荷応答性が良い。従って、複合発電
プラントは、この点で、中間負荷運用に適した非常に良
好な電源として期待されている。

しかしながら、起動完了し、中給の負荷要求に応じられ
る系統渡し負荷が、従来の発電プラントが全負荷の４分
の１程度なのに対し、複合発電プランドでは全負荷の４
分の３以上にもなる場合があり、プラント運転上の制約
があるとは言え、この間、中給の負荷要求に応じずに、
起動の負荷とげ操作を続行するという、中給にとってみ
れば好ましくない運用となっている。

なお、複合発電プラントの運転方法に関連する文献とし
て、火力原子力協会発行「火力原子力発電Ｊ　Ｖｏｌ、
３８．　Ｎα１２　ｒ富津火力発電所第１号系列の運転
状況」が挙げられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、電力系統が大きく、複合発電プラント
の比率が小さい場合には許容される。しかし、電力系統
がそれ程大きくない場合、起動完了を待って高い負荷帯
まで中給負荷運用に入れない従来の方法は、電力系統運
用に貢献するという発電所の使命に対し、起動時ではあ
るが反することになる。特に、ガスタービンの容量アッ
プによる複合発電プラント単機の容量増大傾向に鑑み、
この点を解決することが課題となっている。

本発明の目的は、起動完了を待たずに中給負荷渡しが可
能な複合発電プラントおよびその運転方法を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明は、ガスタービンと蒸
気タービンとを動力源として有し、中央給電所からの負
荷設定に応じて発電を行なう複合発電プラントにおいて
、ガスタービンを起動し、ついで、蒸気タービンを起動
するに際し、予め設定した負荷に基づいて起動操作を行
なうと共に５該蒸気タービンの起動完了前に、中央給電
所からの負荷設定を、通常の運転状態より小さい範囲に
制限して受け付けて、運転を行ない、起動完了後に、前
記制限を解除して運転を行なうことを特徴とする。

前記制限としては、例えば、■負荷上昇となる負荷設定
のみ受け付ける、■負荷変化率を、通常の運転状態にお
ける負荷変化率より小さい値とする、■負荷が、熱応力
の大きさにより予め規定される値を超えると、負荷変化
率を小さい値とする、等が挙げられる。

起動中に、中央給電所からの負′ａ設定を受け付けるタ
イミングとしては、例えば、蒸気タービンの通気後、超
勤完了前までの間が考えられる。蒸気タービンの通気後
、速やかに行なえることが好ましい。

本発明の一態様によれば、１または２以上のガスタービ
ンと、該ガスタービンの排熱を利用する少なくともｌの
排熱回収ボイラと、その発生蒸気を駆動源とする少なく
とも１の蒸気タービンと、前記ガスタービンおよび蒸気
タービンのそれぞれまたは両者により駆動される少なく
とも１の発電機とを備え、中央給電所からの負荷設定に
応じて発電を行なう複合発電プラントであって、起動時
に、予め定めた起動モードでの負荷設定および負荷変化
率設定を行なう手段と、起動後、起動完了前に、中央給
電所から負荷設定があったとき、これを受け付けるか否
か判定する手段と、 前記受け付けられた負荷設定に対して、プラントの状態
に応じて制限を付ける手段と、起動完了後、前記制限を
解除する手段とを備える複合発電プラントが提供される
。

また、ガスタービンと蒸気タービンとを動力源として有
し、中央給電所がらの負荷設定に応じて発電を行なう複
合発電プラントにおいて、前記中央給電所がらの負荷設
定およびプラントの状態を表す情報に基づいて、ガスタ
ービンの燃料増減を指令する負荷制御装置と、該燃料増
減指令に基づいて、前記Ｓ料の供給量を制御するガスタ
ービン燃料ｆ＃ＩＪ御装置とを備え、前記負荷制御装置
は、ｆａＵｌｌモードとして、通常運転モードと起動モ
ードとを有し、前記起動モードでは、前記蒸気タービン
の起動完了前に、中央給電所からの負荷設定を１通常の
運転状態より／ＪＳさい範囲にｆｐＪ限して受け付けて
、運転を行なう機能と、起動完了後に、前記１ｉＩＪ限
を解除して、通常運転モードに戻す機能とを備える複合
発電プラントが提供される。

［作　用］ 複合発電プラントの負荷設定をできる限り速やかに中央
給電所に渡すことが、系統運用上好ましい。このため１
本発明は、ガスタービンを起動し、ついで、蒸気タービ
ンを起動するに際し、予め設定した負荷に基づいて起動
操作を行なうと共に。

該蒸気タービンの起動完了前に、中央給電所からの負荷
設定を、制限付きで受け付け、部分的ではあるが、起動
完了を待たずに、系統の電力運用に貢献することができ
る。

負荷設定に制限を付することにより、加減弁開操作と同
時にガスタービンの負荷を下げることによる主蒸気出力
の急減、主蒸気温度の低下に伴う熱応力過大を抑えてい
る。例えば、制限として、負荷増指令のみ受け付けるこ
とにした場合、主蒸気出力の急減を回避でき、出力急減
に伴う排熱回収ボイラのドラムレベル変動を抑制するこ
とができる。これにより、プラントの安定性を保つこと
ができる。また、負荷変化率を小さい範囲に抑える制限
を付した場合、蒸気タービンの起動時の熱応力を予め決
められた値内に収めることができ、蒸気タービンの寿命
配分を守ることができる。

通気前であれば通気条件が成立しないようなガスタービ
ン負荷では、負荷減操作を受け付けないようにすること
により、加減弁が開するまでは、負荷が必ず上がるよう
になり、起動操作を継続させることができる。

熱応力制御機能を付加することにより、電力系統運用へ
の貢献度を高めつつ、過渡の熱応力が働いて、いたずら
に蒸気タービンの寿命消費を高めることなしに、起動操
作ができる。なお、ここでいう熱応力制御機能とは、熱
応力値が設定値を超えた場合に、負荷変化率を下げるよ
うにするものである。

さらに、起動時の熱応力制御機能を除外する際に、熱応
力値が許容値以下であることを見ることにより、熱応力
制御が働いて、負荷変化率を下げている時に起動完了し
て、直ちに負荷変化率が通常運転モードでの値に切り替
わり、熱応力値が再度上がるということがないようにで
きる。

（以下余白） ［実施例］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。

第１図および第５図を参照して、本発明の第１実施例に
ついて説明する。

本実施例の複合発電プラントは、コンプレッサ２２ａ、
燃焼器２２ｂおよびタービン２２ｃを有するガスタービ
ン２２と、このガスタービン２２の排熱を利用する排熱
回収ボイラ２５と、タービン２４ａおよび復水器２４ｂ
を有する蒸気タービン２４と、ガスタービン２２および
蒸気タービン２４により駆動される発電機２３とを有し
ている。

前記燃焼器２２．ｂには、燃料の供給量を調節する燃料
調節弁２１が接続されている。

前記排熱回収ボイラ２５は、高圧蒸気と低圧蒸気とを生
成する。これらの蒸気は、それぞれ高圧加減弁２６ａお
よび低圧加減弁２６ｂを介してタービン２４ａに供給さ
れる。この他、排熱回収ボイラ２５と復水！！２４ｂと
の間には、タービンバイパス弁（図示せず）が設けら九
でいる。

また、本実施例の複合発電プラントは、中給１からの負
荷設定指令および発電機出力などのプラントからの情報
に基づいて、燃料増減指令１４を生成して負荷制御を行
なう負荷制御装置２と、該負荷制御装置２から出力され
る燃料増減指令１４に基づいて燃料調節弁２１を制御す
るガスタービン燃料制御装置７とを備えている。

負荷制御装置２は、起動時のプラントの状態に対応じて
負荷および負荷変化率を設定して指令１１を出力するユ
ニット負荷設定部９と、このユニット負荷設定部９から
の指令１］と中給１からの指令１０とをプラントの状態
を示すプラント情報を参照して切り替える切替部３と、
前記指令１１または１０およびプラント情報に基づいて
負荷増減指令１３を出力する負荷増減指令部４と、負荷
増減指令１３に対しプラントの状態に応じて負荷変化率
を設定して、燃料増減指令１４を出力する負荷変化率設
定部５とを備えている。

これらの構成要素は、その全部または一部について、コ
ンピュータシステムによって構成することができる。例
えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、各種インタフ
ェース、レジスタ等のハードウェアと、メモリに格納さ
れてＣＰＵにより実行されるソフトウェアとにより構成
することができる。

ソフトウェアとしては、例えば、第１図（Ｃ）。

第５図（ｂ）に示すような処理を実行するためのプログ
ラムが含まれる。

負荷変化率設定部５は、第５図（ａ）に示すように構成
される。すなわち、各々負荷変化率を与える負荷変化率
付与部５２．５３および５４と２これらの負荷変化率を
選択する切替器５５と、この切替器５５の切替動作をユ
ニットの状態に合せて制御する負荷変化率切替ロジック
５１ａと、前記切替器５５により選択された負荷変化率
に基づいて負荷増減指令１３の変化率を制限して燃料増
減指令１４として出力する変化率制限器５６とを有して
いる。

本実施例において設定される負荷変化率は、負荷変化率
付与部５２にユニット通常起動中の負荷変化率（ａ）が
、同５３にユニット起動中であって負荷設定がプラント
側である場合の負荷変化率（ｂ）が、同５４にユニット
起動中であって負荷設定が中給側である場合の負荷変化
率（ｃ）が各々設定されている。

上述のようなハードウェアおよびソフトウェアにより構
成されるシステムは、起動時に、予め定めた起動モード
での負荷設定および負荷変化率設定を行なう手段と、起
動後、起動完了前に、中央給電所から負荷設定があった
とき、これを受け付けるか否か判定する手段と、前記負
荷設定の受け付けに応じて、負荷変化率を制限する手段
と、起動完了後、前記制限を解除する手段として機能す
る。

なお負荷制御装置２の全部または一部について、ハード
ロジック回路を用いて構成してもよい。

また、プラントの各所には、いずれも図示されていない
が、当該プラントの状態を検出するため、出力センサ、
温度センサ等の他、発電機出力を検出する電気計器など
が配置される。これらのセンサからの情報は、例えば、
ディジタルデータに変換され、前記負荷制御装置２に、
プラントの状態を表わすプラント情報として供給される
。

次に、本実施例の作用について図面を参照して説明する
。

第１図に示すように、中給１から複合発電プラントに対
して出力された負荷設定指令１０は、負荷制御装置２を
経て、燃料増減指令１４となってガスタービン燃料制御
装置７に送られる。通常運転中は、上記したように、発
電プラントの負荷制御がなされるが、起動時においては
、蒸気タービンの熱応力の制限、プロセスの安定化のた
め、起動時のプラント状態に応じて負荷設定、負荷変化
率設定が定められている。このため、切替部３により、
負荷設定をユニット負荷設定部９側とし、中給１から切
り離し、安定した起動がなされるようにしている。

本実施例は、このユニット負荷設定部９の指令から中給
負荷設定指令１０への切替タイミングを早めるようにし
たものである。すなわち、第１図（ｂ）のタイミングで
切り替えていたものを、本実施例は、第１図（ｃ）のタ
イミングで切り替えるようにしたものである。

すなわち、第１図（ｂ）のフローチャートでは、起動完
了後に、中給ｌ側が負荷設定を選択すると、負荷設定が
中給側に渡たされている。これに対して、第１図（Ｃ）
に示す本実施例では、起動完了をまたずに中給渡し条件
が成立すると、負荷設定の中給渡しが可能となる。第１
図（Ｃ）で中給渡し条件と表現しているものは、例えば
、最低負荷以上とか、蒸気タービン通気後とか、プラン
ト運転継続上どうしても欠かせない条件を示す。

負荷設定の切り替えタイミングを早めるにあたっては、
第５図（ａ）に示すように、負荷変化率設定部５に、負
荷変化率（ｃ）を設け、中給渡しを行なった後も、ユニ
ットが起動中であれば負荷域信号が出ないようにしてい
る。

負荷変化率設定部５の出力例を第８図に示す。

これは、経過時間を横軸にとり、上方を負荷増側。

下方を負荷域側にとったもので、一番外側（ａ）の線が
通常運転中の負荷変化率が選択された時の負荷変化を示
す。同図で（ｃ）の線が本実施例を実現するために、追
加した負荷変化率での負荷変化を示す。

第５図（ｂ）は、負荷変化率を選択するフローを示した
ものである。

負荷変化率ロジック５１ａは、この第５図（ｂ）のフロ
ーチャートに従って切替器５５を制御する。

すなわち、先ず、ユニットが通常運転中か否判定しくス
テップ５０１）　、通常運転中であれば、負荷変化率（
ａ）が選択される（ステップ５０４）。

ユニットが通常運転でない場合、起動中か否かが判定さ
れる（ステップ５０２）。起動中でなければステップ５
０１に戻る、一方、起動中であれば、負荷設定が中給１
側か否か判定する（ステップ５０３）。ここで、中給１
側でなければ負荷変化率（ｂ）が選択され（ステップ５
０５）、中給１側であれば負荷変化率（ｃ）が選択され
る（ステップ５０６）。

このように、プラントの状態に応じて負荷変化率が設定
されるため、それらの負荷変化率を限度として、ガスタ
ービンの燃料増減が設定される。

すなわち、第４図に示すように、ガスタービン２２が起
動されて、回転数が定格となり、タービン負荷が５０％
になって、蒸気タービン２４に通気が開示されるまでは
、負荷変化率設定部５において負荷変化率（ｂ）が選択
される。第４図に示す例では、８．３％／　ＭＩＮに設
定しである。負荷が５０％に達した時点で、この状態に
おいてしばらく運転した後、高圧加減弁２６ａが徐々に
開される。ここまでは、ユニット負荷設定部９により設
定される負荷で運転される。

高圧加減弁２６ａが関された時点で、負荷設定が中給１
に渡される。すなわち、切替部３が切り替えられ、中給
１からの負荷指令１０に従って動作する。この状態では
、起動モードであるため、負荷変化率設定部５において
負荷変化率（ｃ）が選択される。第４図に示す例では、
３％／ＭＩＮに設定しである。

この後、低圧加減弁２６ｂも開され、高圧加減弁２６ａ
、低圧加減弁２６ｂが共に２％／ＭＩＮを限度として徐
々に開かれる。そして、両弁２６ａ。

２６ｂが全開したところで、起動完了モードとなり、負
荷変化率設定部５において負荷変化率（ａ）が選択され
る。これによって、中給１は、負荷変化率（ａ）の範囲
で負荷の増減変更の実行が可能となる。

このようにして、中給負荷渡しを早めることにより、ユ
ニットの起動を安定に継続し、がっ、過大な熱応力の発
生を抑えつつ、増方向のみとはいえ、中給からの負荷要
求に応えられる複合発電プラントとすることができる。

次に、第６図を用いて本発明の第２の実施例を説明する
。

本実施例は、第６図（ａ）に示すように、前述の第１の
実施例における負荷変化率設定部５に、負荷変化率付与
部５７を追加して構成され、他は第１実施例と同じであ
る。従って、ここでは相違点を中心に説明する。

第６図（ａ）に、本実施例において用いられる負荷変化
率設定部５の一例を示す。

同図に示す負荷変化率設定部５は、負荷変化率を設定す
る負荷変化率付与部５２，５３，５４および５７と、こ
れらの負荷変化率を選択する切替器５５と、この切替器
５５の切替動作を二二ッ１−の状態に合せて制御する負
荷変化率切替ロジック５１ｂと、前記切替器５５により
選択された負荷変化率に基づいて負荷増減指令１３の変
化率を制限して燃料増減指令１４として出力する変化率
制限器５６とを有している。

負荷変化率切替ロジック５１ｂは、第６図（ｂ）に示す
ように動作する。ここで、ステップ５０１〜５０６は、
前記第５図（ｂ）に示すフローチャートと同じである。

本実施例では、負荷域継続βＭＷであるか否かを判定し
くステップ６０１）、負荷域継続の場合、負荷変化率（
ｃ）が選択され（ステップ５０６）、継続でない場合、
負荷変化率（ｄ）が選択される（ステップ６０２）。

この負荷変化率（ｄ）は、第８図に示すように、負荷増
方向のみならず減方向も許容する。

負荷減操作については、起動時であり、無制限に負荷降
下させないように、″負荷域継続βＭ　Ｖ、７　”か否
かの判定を行なっている。ここでは、負荷域継続βＭＷ
としているが、当然、プラント状態、例えば、蒸気ター
ビンの通気条件を割らないように制限をかける等のよう
に、発電プラントの運用に応じ、種々の制限条件が加味
される。

上記のようにして、中給負荷渡しを早めることにより、
主蒸気出力が急減することなく、また、過大な熱応力を
発生させることもなく、さらに、起動操作を継続させつ
つ、中給の負荷要求に対し、増方向、減方向共対応可能
な複合発電プラントとすることができる。

最後に、本発明の第３の実施例を第７図を用いて説明す
る。

本実施例は、負荷変化率設定部５の一部を除いて、上述
した第１の実施例と同様に構成される。

従って、ここでは相違点を中心として説明する。

第７図（、）に、本実施例で用いられる負荷変化率設定
部の一例を示す。

同図に示す負荷変化率設定部５は、負荷変化率を与える
負荷変化率付与部５２．５３および５８と、これらの負
荷変化率を選択する切替器５５と、この切替器５５の切
替動作をユニットの状態に合せて制御する負荷変化率切
替ロジック５１ｃと、前記切替器５５により選択された
負荷変化率に基づいて負荷増減指令１３の変化率を制限
して燃料増減指令１４として出力する変化率制限器５６
とを有している。

負荷変化率切替ロジック５１ｃは、第７図（ｂ）に示す
ように動作する。ここで、ステップ５０１〜５０５は、
前記第５図（ｂ）に示すフローチャートと同じである。

本実施例では、負荷設定が中給側１に移った後、熱応力
が規定値以上か否か判定する（ステップ７０１）。規定
値以上でなければ、負荷変化率（ａ）が選択される（ス
テップ５０４）。一方規定値以上であれば、負荷変化率
（ｅ）が選択される（ステップ７０２）。

なお、ここでは、簡単のために、ユニット起動中でも中
給負荷渡しを行なった後は、ユニット通常運転中の負荷
変化率（ａ）を選択するように述べているが、ユニット
起動時の負荷変化率とユニット通常運転中の負荷変化率
との間で適当な負荷変化率を選び、それを選択するよう
にしても良い。

ユニット起動中に熱応力が予め定めておいた規定値を超
えた場合は、それ以上の熱応力発生を抑えるため、より
低い負荷変化率（ｅ）が選択される。

このようにして、中給負荷渡しを早めることにより、起
動中でありながら、熱応力が過大とならない範囲で通常
運転中と同等の中給負荷運用が可能な複合発電プラント
とすることができる。

以上、本発明の各実施例について説明したが、実際に適
用するにあたっては、これらを適宜組み合わせ各発電プ
ラントの運用に見合った方法をとることができる。

前述した各実施例によれば、従来、ホットスタートであ
れば８０％〜９０％という非常に高い負荷でなければ起
動完了が成立せず、中給負荷渡しができなかったものが
、第４図に示すように、３０〜４０％という低い負荷帯
において中給負荷渡しが可能となる。また、起動操作が
円滑に継続できるということで、複合発電プラントの運
用性をより高めることができる。この結果、電力系統運
用上、使い勝手のよい発電プラントが実現できる。

なお、前述した各実施例は、第１図に示すように、−軸
型の例を示しているが、本発明は、この方式に限定され
ず、多軸型であってもよい。また、これらの実施例では
、混圧型の例を示しているが、車圧型であってもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、起動完了を待ずに中給負荷渡しが可能
となる効果がある。これによって、ガスタービンの容量
が大きくなって、複合発電プラント単機の容量が増大し
ても、負荷域については制約があるものの、低い負荷帯
から中給負荷運用に組み込むことができて、電力系統運
用に対して大きな貢献が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の複合発電プラントの一実施例の
構成を示すブロック図、第１図（ｂ）は従来の運転方法
における負荷設定の中給渡しのタイミングを示すフロー
チャート、第１図（Ｃ）は本発明の一実施例の運転方法
における負荷設定の中給渡しのタイミングを示すフロー
チャート、第２図はガスタービン負荷に対する排ガス温
度特性および主蒸気特性を示すグラフ、第３図は従来の
複合発電プラントの起動特性を示すグラフ、第４図は本
発明の一実施例の複合発電プラントの起動特性を示すグ
ラフ、第５図（ａ）は本発明の複合発電プラントの第１
実施例の構成に用いられる負荷変化率設定部の構成の一
例を示すブロック図。 第５図（ｂ）は同図設定部を構成する負荷変化率切替ロ
ジックにおける処理手順を示すフローチャート、第６図
（ａ）は本発明の第２実施例の構成に用いられる負荷変
化率設定部の構成の一例を示すブロック図、第６図（ｂ
）は同図の回路を構成する負荷変化率切替ロジックの処
理の流れを示すフローチャート、第７図（ａ）は本発明
の第３実施例の構成に用いられる負荷変化率設定部の構
成の一例を示すブロック図、第７図（ｂ）は同図の回路
を構成する負荷変化率切替ロジックの処理の流れを示す
フローチャート、第８図は前述した第１〜第３の実施例
において設定される負荷変化率の大きさを例示するグラ
フである。 １・・・中給（中央給電所）、２・・・負荷制御装置、
３・・・切替部、４・・・負荷増減指令部、５・・・負
荷変化率設定部、７・・・ガスタービン燃料制御装置、
２１・・・燃料調節弁、２２・・・ガスタービン、２２
ａ・・・コンプレッサ、２２ｂ・・・燃焼器、２２ｃ・
・・タービン、２３・・・発電機、２４・・・蒸気ター
ビン、２４ａ・・・タービン、２４ｂ・・・復水器、２
５・・・排熱回収ボイラ、２６ａ・・・高圧加減弁、２
６ｂ・・・低圧加減弁。 第１図 （ｂ） （ｃ） 出　願　人　株式会社　日立製作所 中国電力株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガスタービンと蒸気タービンとを動力源として有し
   、中央給電所からの負荷設定に応じて発電を行なう複合
   発電プラントにおいて、 ガスタービンを起動し、ついで、蒸気タービンを起動す
   るに際し、予め設定した負荷に基づいて起動操作を行な
   うと共に、該蒸気タービンの起動完了前に、中央給電所
   からの負荷設定を、通常の運転状態より小さい範囲に制
   限して受け付けて、運転を行ない、起動完了後に、前記
   制限を解除して運転を行なうことを特徴とする、複合発
   電プラントの運転方法。 ２、前記制限は、負荷上昇となる負荷設定のみ受け付け
   るとするものである請求項１記載の、複合発電プラント
   の運転方法。 ３、前記制限は、負荷変化率を、通常の運転状態におけ
   る負荷変化率より小さい値とするものである、請求項１
   または２記載の、複合発電プラントの運転方法。 ４、前記制限は、負荷が、熱応力の大きさにより予め規
   定される値を超えると、負荷変化率を小さい値とするも
   のである、請求項１または３記載の、複合発電プラント
   の運転方法。 ５、蒸気タービンの通気後、起動完了前に、中央給電所
   からの負荷設定を受け付ける、請求項１、２、３または
   ４記載の、複合発電プラントの運転方法。 ６、１または２以上のガスタービンと、該ガスタービン
   の排熱を利用する少なくとも１の排熱回収ボイラと、そ
   の発生蒸気を駆動源とする少なくとも１の蒸気タービン
   と、前記ガスタービンおよび蒸気タービンのそれぞれま
   たは両者により駆動される少なくとも１の発電機とを備
   え、中央給電所からの負荷設定に応じて発電を行なう複
   合発電プラントであって、 起動時に、予め定めた起動モードでの負荷設定および負
   荷変化率設定を行なう手段と、 起動後、起動完了前に、中央給電所から負荷設定があっ
   たとき、これを受け付けるか否か判定する手段と、 前記受け付けられた負荷設定に対して、プラントの状態
   に応じて制限を付ける手段と、 起動完了後、前記制限を解除する手段と を備えることを特徴とする複合発電プラント。 ７、ガスタービンと蒸気タービンとを動力源として有し
   、中央給電所からの負荷設定に応じて発電を行なう複合
   発電プラントにおいて、 前記中央給電所からの負荷設定およびプラントの状態を
   表す情報に基づいて、ガスタービンの燃料増減を指令す
   る負荷制御装置と、該燃料増減指令に基づいて、前記燃
   料の供給量を制御するガスタービン燃料制御装置とを備
   え、 前記負荷制御装置は、制御モードとして、通常運転モー
   ドと起動モードとを有し、前記起動モードでは、前記蒸
   気タービンの起動完了前に、中央給電所からの負荷設定
   を、通常の運転状態より小さい範囲に制限して受け付け
   て、運転を行なう機能と、起動完了後に、前記制限を解
   除して、通常運転モードに戻す機能とを備えることを特
   徴とする複合発電プラント。 ８、ガスタービンと蒸気タービンとを動力源として有し
   、中央給電所からの負荷設定に応じて発電を行なう複合
   発電プラントに設けられ、前記中央給電所からの負荷設
   定およびプラントの状態を表す情報に基づいて、ガスタ
   ービンの燃料増減を指令する負荷制御装置であって、 起動時のプラントの状態に対応して負荷を設定して指令
   するユニット負荷設定部と、 前記中央給電所からの負荷設定指令と前記ユニット負荷
   設定部からの負荷設定指令とをプラントの状態に応じて
   切り替える切替部と、 前記ユニット負荷設定部からの指令または中央給電所か
   らの負荷設定指令およびプラント情報に基づいて負荷の
   増減を指令する負荷増減指令部と、 負荷増減指令に応じて負荷変化率を設定して燃料増減指
   令を出力する負荷変化率設定部とを備えて構成されるこ
   とを特徴とする複合発電プラントの負荷制御装置。