JPH0658104A - 多軸複合サイクル発電プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多軸複合サイクルの起動，停止，台数切替，
異常，事故時の処置を平易にし、とくに１つの軸の影響
が他の軸に及ぼすのを最小することを可能する。 【構成】 それぞれ独立して蒸気発生源より発生した少
なくとも２個以上の蒸気を、コモンヘッダで合流させ、
少なくとも１台の蒸気タービンに導き、該蒸気タービン
および発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電プラン
トにおいて、前記蒸気多軸複合サイクルへの蒸気圧力を
調整するＣＶ弁を前記コモンヘッダ上流側各配管に設
け、起動，停止，異常，事故時などに１軸の影響が前記
コモンヘッダを介して他の軸に直接伝播するのを防止す
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多軸複合サイクル発電
プラントに係り、とくに、起動，停止，台数切替，異
常，事故の処理に好適な多軸複合サイクル発電プラント
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、蒸気発生熱源が１基で、蒸気消費
が１台の蒸気タービンによって行なわれ、発電機によっ
て電気エネルギーに変換される発電設備としては、たと
えば、火力原子力発電誌５月号１９８４、Ｐ８５、複合
発電「コンバインドサイクルの概要」に記載されるよう
に、ガスタービンと、排熱回収ボイラと、蒸気タービン
および発電気からなる一軸型コンバインドサイクルが紹
介されている。

【０００３】これに対して、一層の高効率化と運用の平
易性を追求し、蒸気発生源であるガスタービンおよび排
熱回収ボイラを複数台設置した多軸型コンバインドサイ
クルがある。たとえば、特開昭５５−１１４８２１号公
報および特開昭５９−６８５０３号公報に記載されてい
るように、蒸気発生源が複数化した多軸型においても、
一軸型の延長線上の考えとして、各軸（以下、ガスター
ビンと、排熱回収ボイラの１組を“軸”という）で発生
した蒸気を共通連絡管（以下コモンヘッダという）で合
流させ、その総蒸気流量を制御するための圧力調整弁を
コモンヘッダの下流側に設けた構成となっている。各軸
からの発生蒸気を分離させる必要のある場合には、各排
熱回収ボイラからの蒸気をコモンヘッダに導く配管にボ
イラ止め弁を設置する形となっている。しかるに、上記
ボイラ止め弁は、蒸気を漏れさせることなく閉止する目
的で、通常な電気モータで駆動されるが、全閉するのに
１から２分程度の時間を要する。そこで、従来の構成で
は、起動，停止や通常の出力変更などのためにサーポ機
構と有する圧力調整弁（以下、ＣＶ弁という）と、ター
ビンの保護を目的とした蒸気遮断弁（以下、ＭＳＶ弁と
いう）および前記のボイラ止め弁（以下、ＢＳＶ弁とい
う）が設置されている。その１例を図７乃至図９により
説明する。なお、図７は従来の多軸コンバインドサイク
ルシステムを示す図。図８は従来の配管，弁の配列を示
す説明図。図９は高圧タービン内蒸気噴射断面図であ
る。図７に示すように、各軸には、ガスタービン２に燃
料３を供給し、燃焼時のエネルギーを発電機１で取り出
すとともに、高温の排ガスを、排熱回収ボイラ（以下、
ＨＲＳＧという）の入口４から煙突に接続された出口５
に導く。ＨＲＳＧ内部には、その入口４から出口５に向
かって、高圧過熱器１１，再熱加熱器１２，高圧蒸発器
１３，脱硝装置１４，再熱過熱器１５，低圧過熱器１
６，高圧節炭器１７，中圧蒸発器１８，中圧節炭器１
９，低圧蒸発器２０，低圧節炭器２１が配置されてい
る。また、上記低圧過熱器１６よりの過熱蒸気は、ＢＳ
Ｖ弁６０を有するパイプ３４を通ってＢＳＶ弁６０の下
流側に設けたコモンヘッダ５１に達したとき、他の軸系
のパイプ３４Ｂ，３４Ｃからの過熱蒸気と合流し、ＣＶ
弁６５を有するパイプ３５を通り、中圧タービン８に送
られ、中圧タービン８で仕事をした蒸気と合流して低圧
タービン９に供給される。上記パイプ３４のＢＳＶ弁６
０の上流側より分岐した一部の過熱蒸気は、バイパス弁
５５を有するバイパス管７２を通ってコモンヘッダに達
したとき、他の軸のバイパス管７２Ｂ，７２Ｃよりの過
熱蒸気と合流して復水器１０に供給される。上記再熱過
熱器１２よりの過熱蒸気は、ＢＳＶ弁６１を有するパイ
プ４２を通ってＢＳＶ弁６１の下流側に設けたコモンヘ
ッダ５２に達したとき、他の軸のパイプ４２Ｂ，４２Ｃ
よりの過熱蒸気と合流し、ＣＶ６６を有するパイプ４３
を通って中圧タービン８に供給される。上記パイプ４２
のＢＳＶ弁６１の上流側より分岐した一部の過熱蒸気
は、バイパス弁５４を有するバイパス管７３を通ってコ
モンヘッダに達したとき、他の軸のバイパス管７３Ｂ，
７３Ｃよりの過熱蒸気と合流して復水器１０に供給され
る。上記高圧蒸発器１１よりの蒸気はＢＳＶ弁６２を有
するパイプ４７を通ってコモンヘッダ５３に達したと
き、他の軸のパイプ４７Ｂ，４７Ｃよりの蒸気と合流
し、蒸気遮断弁（以下ＭＳＶ弁という）６８およびＣＶ
弁６７を有するパイプ４８を通って高圧タービン７に供
給される。上記パイプ４７のＢＳＶ弁６２の上流側より
分岐した一部の蒸気はバイパス弁５６と有するバイパス
管７４を通ってパイプ６４に供給される。該パイプ６４
は、一端部を上記高圧タービン７からの排気を排出する
排出管４９より分岐するパイプ５０に接続し、他端部を
上記再熱過熱器１２に接続するパイプ４１に接続してい
る。上記のようにして、高圧タービン７，中圧タービン
８および低圧タービン９に蒸気が供給されるが、通常は
パイプの配置上の問題やタービンの羽根への蒸気の噴射
形式すなわち、部分噴射であるか全周噴射であるかによ
って、あるいは制御弁や蒸気遮断弁の容量によって図８
に示すように、各パイプ３５，４３，４８は各タービン
７，８，９に入る直前で適切に分岐して各タービン７，
８，９に導かれる。図９は、図８の高圧タービン７につ
いてタービンケーシング１００をロータケーシング１０
１の周方向に４分割して蒸気の流入路１０２，１０６を
形成した場合である。大型タービンでは、高効率化のた
め、低出力時には、上記４本の流路１０２のうち１部の
みを使用するか、あるいは部分噴射であるが、本発明の
対象とするのは、この個々の流路の流量を独立に制御す
る必要のない全周噴射形のタービンであり、従来のコン
バインドサイクルでは、殆ど全てが全周噴射形である。
上記低圧タービン９で仕事をした低圧，低温の蒸気が復
水器１０に送られると、復水器１０で、蒸気が海水など
の冷却水で冷却され、液化される。液化した復水は、復
水ポンプ２５によりパイプ２９を通って各軸のパイプ３
０，３０Ｂ，３０Ｃに分岐される。分岐され復水パイプ
３０を通る復水は、低圧節炭器２１に供給される。低圧
節炭器２１では復水を加熱し、その一部をポンプ２６に
よりパイプ３６および調整弁６３を通って再び低圧節炭
器２１に再循環させ、これによって上記低圧節炭器２１
の入口温度を制御する。上記低圧節炭器２１よりの残り
の給水は、ドラム水位調整弁５７を有するパイプ３２を
通ってドラム２４に供給される。該ドラム２４は飽和水
を低圧蒸発器２０に送って復水を加熱気化し、発生した
飽和蒸気はパイプ３３を通って再熱過熱器１６に送り、
再熱過熱器１６でさらに過熱したのち、パイプ３４を通
って低圧タービン９に送られる。一方パイプ３６の循環
水の一部はポンプ２８により高圧節炭器１７に送られ、
前記低圧系の場合と同様にパイプ４５の調節弁５９を通
り高圧蒸発器１３のドラム２２に供給され、高圧過熱器
１１によって得られた蒸気をパイプ４７，４８を通って
高圧タービン７に導く。ところが、中圧タービン８への
蒸気は、再熱器１２からパイプ４２，４３を経て供給さ
れるが、上記再熱器１２にパイプ４１を通って流入する
蒸気はパイプ４０とパイプ６４の合流したものである。

【０００４】従来の多軸コンバインドサイクルシステム
は、上記に述べたように構成されているので、低圧，中
圧，高圧のタービン７，８，９への蒸気の圧力を制御す
る場合には、それぞれ、コモンヘッダ５１，５２，５３
の下流側に配置したパイプ３５，４３，４８に有するＣ
Ｖ弁６５，６６，６７により行なっている。

【０００５】また、各タービン７，８，９の異常や事故
が検知された場合および負荷が急激になくなった場合に
は、ＣＶ弁６７の上流側に設けたＭＳＶ弁６８にタービ
ン７，８，９への蒸気の供給を停止して該タービン７，
８，９の過速を防止している。なお、図７および図８に
示す中圧，低圧の調整弁６５，６６はＭＳＶ弁および制
御弁とを１体化した構成になっている。ただし、コンバ
インドサイクルは、基本的に高効率運転を行なうため
に、変圧運転の形態をとっており、１００％定常運転時
には、各ＣＶ弁６５，６６，６７は全開状態に保持さ
れ、圧力が大幅にある一定値まで減少したとき（通常は
定格圧力の２０％から５０％降下）、はじめて圧力を制
御するように設定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、
Ａ，Ｂ，Ｃの３軸あるガスタービンのうち、Ａ軸が何ら
かの原因でトリップすると、Ａ軸のボイラ止め弁により
熱源が断たれるため、Ａ軸の高圧，中圧，低圧の蒸気発
生量が急速に減速する。このとき、コモンヘッダは各軸
共連結しているので、Ｂ軸Ｃ軸が正常であってもその蒸
気発生量が急速に低下する。また、変圧運転用のＣＶ弁
６５，６６，６７の運用によっては、ガスタービン３台
のうち２台運転となる過程でも、ＣＶ弁６５，６６，６
７は全開のままである。このため、Ａ軸を切り離すため
にＡ軸のボイラ止め弁６０，６１，６２が閉じるが、通
常ボイラ止め弁６０，６１，６２はモータによって開閉
駆動され、全閉までに数分を要する。この間、コモンヘ
ッダ５１，５２，５３ではＡ軸の圧力降下にともなって
圧力降下を続け、さらに該コモンヘッダ５１，５２，５
３に接続するＢ軸，Ｃ軸に、パイプ３４Ｂ，３４Ｃ，４
２Ｂ，４２Ｃ，４７Ｂ，４８Ｂを通って伝播する。その
ため、Ｂ軸，Ｃ軸のＨＲＳＧは、Ａ軸がトリップしたこ
とにより大幅な状態の変化を受ける。とくに、図７に示
すように、ドラム２２，２３，２４を有する型式では、
圧力降下率が大きくなると、Ｂ軸，Ｃ軸のドラムの水位
が急変化するのにともない、場合によってはドラム水位
“高”あるいは“低”などのプラントトリップ信号を惹
起することもありうる。すなわち、多軸型コンバインド
サイクルの変圧運転時においては、数軸のうちの１軸が
異常，事故を発生すると、コモンヘッダを介して他の軸
への影響が発生する場合がある。

【０００７】本発明の目的は、多軸複合サイクルの起
動，停止，台数切替，異常，事故時の処理を平易にし、
とくに１つの軸の影響が、他の軸に及ぼすのを最小にす
ることを可能とする多軸複合サイクル発電プラントを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、それぞれ独立して蒸気発生源より発
生した少なくとも２個以上の蒸気を、コモンヘッダで合
流させ、少なくとも１台の蒸気タービンに導き、該蒸気
タービンおよび発電機を駆動させる多軸複合サイクル発
電プラントにおいて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を
調整するＣＶ弁を、前記コモンヘッダの上流側（前記蒸
気発生源側）配管に設けたものである。

【０００９】上記目的を達成するために、第２の発明
は、それぞれ独立して蒸気発生源より発生した少なくと
も２個以上の蒸気を、コモンヘッダで合流させ、少なく
とも１台の蒸気タービンに導き、該蒸気タービンおよび
発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電プラントにお
いて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を調整するＣＶ弁
を、前記コモンヘッダの上流側配管に設け、かつ前記コ
モンヘッダの上流側配管内の圧力が設定値と等しくなる
ように前記ＣＶ弁の開閉量を制御する制御手段を設けた
ものである。

【００１０】上記目的を達成するために、第３の発明
は、それぞれ独立して蒸気発生源より発生した少なくと
も２個以上の蒸気を、コモンヘッダで合流させ、少なく
とも１台の蒸気タービンに導き、該蒸気タービンおよび
発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電プラントにお
いて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を調整するＣＶ弁
と、前記蒸気タービンへ流入する蒸気を遮断するＭＳＶ
弁のすべてもしくは一部のいずれか一方とを前記コモン
ヘッダの上流側配管に設けたものである。

【００１１】上記目的を達成するために、第４の発明
は、それぞれ独立して蒸気発生源より発生した少なくと
も２個以上の蒸気を、コモンヘッダで合流させ、少なく
とも１台の蒸気タービンに導き、該蒸気タービンおよび
発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電プラントにお
いて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を調整するＣＶ弁
と、前記蒸気発生源より発生した蒸気が前記コモンヘッ
ダ上流側配管への流れを停止する止め弁と、前記蒸気タ
ービンへ流入する蒸気を遮断するＭＳＶ弁のすべてもし
くは一部のいずれか一方とを前記コモンヘッダの上流側
配管に設けたものである。

【００１２】上記目的を達成するために、第５の発明
は、それぞれ独立して蒸気発生源より発生した少なくと
も２個以上の蒸気を、コモンヘッダで合流させ、少なく
とも１台の蒸気タービンに導き、該蒸気タービンおよび
発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電プラントにお
いて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を調整するＣＶ弁
と、前記蒸気発生源より発生した蒸気が前記コモンヘッ
ダ上流側配管への流れを停止する止め弁と、前記蒸気タ
ービンへ流入する蒸気を遮断するＭＳＶ弁のすべてもし
くは一部のいずれか一方とを前記コモンヘッダの上流側
配管に設け、かつ前記コモンヘッダの前記上流側配管内
の圧力が設定値と等しくなるように前記ＣＶ弁の開閉量
を制御する制御手段と、特定な軸で停止や事故が発生し
たとき、当該軸の止め弁を前記ＣＶ弁が閉じたのち、閉
じさせる制御手段と、特定な軸で停止や事故が発生した
とき、当該軸の蒸気遮断弁を閉じさせる制御手段を設け
たものである。

【００１３】また、前記ＣＶ弁用制御手段は、前記コモ
ンヘッダ上流側にあられた台数を追加して起動する場
合、追加軸のコモンヘッダ上流側配置に設けられるとと
もに、圧力設定値を既に運転中の軸のコモンヘッダ上流
側配管のうち、最も小さい圧力にしたものである。

【００１４】また、前記ＣＶ弁用制御手段は、前記コモ
ンヘッダ内の圧力が所定以上の早さで下降あるいは上昇
する現象が発生したことを検知したとき、当該軸以外の
軸の前記ＣＶ弁を検知される直前のコモンヘッダ内の圧
力をもって前記ＣＶ弁の設定値にしたものである。

【００１５】また、前記ＣＶ弁用制御手段は、前記コモ
ンヘッダ内の前記現象が特定の軸に限定して発生したこ
とを検知したとき、当該軸以外の軸の前記ＣＶ弁の設定
値を、前記現象が収束したのち、変更するものである。

【００１６】

【作用】本発明は前記のように、各蒸気発生源毎にＣＶ
弁が設けられているので、ＣＶ弁が全開から全閉の間で
コモンヘッダの上流側配管内の圧力を制御しうる限りで
は、コモンヘッダの上流側配管内の圧力が制御手段によ
る設定値から大幅に変動することがない。したがって、
コモンヘッダの下流側配管で発生した圧力変動要因によ
って、蒸気発生源の状態たとえばガスタービンの出力変
化などで蒸気発生ドラムの水位などに影響を与えられる
のを減少することができる。コンバインドサイクルで
は、変圧運転すなわちＳＶ弁を全開状態に保持したま
ま、蒸気発生源からの蒸気を、そのときどきの圧力で丸
飲み込みする形でタービンを運転することが行なわれ
る。このような状態で、どれかの軸に事故が発生した場
合には、上記各軸のＣＶ弁のＣＶ弁用制御手段により圧
力制御をすれば、事故発生軸のコモンヘッダ上流側配管
内の圧力と、他の軸のコモンヘッダ上流側配管内の圧力
とを同時に、あるいは独立に望ましい形に制御すること
ができる。また、複数の軸を順次あるいは同時に起動し
たり、停止したりする場合、あるいは運転軸数を変更す
る過程でも、個々の軸の蒸気圧力を独立に、自由に変更
できることは、運用，制御の面でも平易でもあるし、従
来のようにバイパス弁を介して蒸気を復水器に送る量も
少なくすることができる。

【００１７】

【実施例】つぎに、本発明の一実施例である多軸複合サ
イクル発電プラントシステムを示す図１乃至図４につい
て説明する。なお、図１が前記図７と異なるのは、図７
ではＣＶ弁６５，６６，７７およびＭＳＶ弁６８をコモ
ンヘッダ５１の下流側パイプ３５，４３，４８にそれぞ
れ設けているのに対して図１では、ＳＶ弁とＭＳＶ弁と
を一体化した弁６９，６９Ｂ，６９Ｃ，７０，７０Ａ，
７０Ｂ，７０Ｃ，７１，７１Ｂ，７１Ｃ，（６９Ｂ，６
９Ｃ，７０Ｂ，７０Ｃ，７１Ｂ，７１Ｃは図示せず）を
コモンヘッダ５１の上流側配管３４，３４Ｂ，３４Ｃ，
４２，４２Ｂ，４２Ｃ，４７，４７Ｂ，４７Ｃにそれぞ
れ設けている点であり、それ以外は同一であるので、同
一符号をもって示す。

【００１８】図１に示す実施例は、上記のように、コモ
ンヘッダ５１，５２，５３の上流側パイプ毎に弁６９，
６９Ｂ，６９Ｃ，７０，７０Ｂ，７０Ｃ，７１，７１
Ｂ，７１Ｃをそれぞれ設け、各軸の発生蒸気毎に制御す
る構成になっているので、たとえばＡ軸で故障や事故が
発生したとき、該軸の弁６９を遮断することにより、他
のＢ軸，Ｃ軸に影響しないようにしてる。なお、上記弁
６９，６９Ｂ，６９Ｃ，７０，７０Ｂ，７０Ｃ，７１，
７１Ｂ，７１Ｃには図示していないが、蒸気遮断弁を構
成する部分には、それぞれ当該軸の蒸気タービン７，
８，９へ流入する蒸気の遮断を制御する制御手段を設け
ている。つぎに、図２に示す低圧系Ａ軸の圧力調整弁の
制御手段の一実施例について説明する。同図に示すよう
にコモンヘッダ５１上流側で弁６９の上流側パイプ３４
の圧力を圧力センサ２００で検知し、該検知された圧力
信号を圧力設定部２０４および比較器２１４に送る。圧
力設定部２０４は、各軸の運転状態に応じて上記でパイ
プ３４内の圧力を設定するもので、その詳細については
図３で説明する。圧力設定部２０４からの圧力設定値Ｐ
ＬＳＥＴが圧力設定点２０１を介して、比較器２０４に
送られると、比較器２１４では、圧力センサ２００から
の検知圧力と、設定圧力とを比較し、両者の圧力差とを
ＰＩ制御部２０２に送る、ＰＩ制御器２０２では圧力差
に基づく弁６９の開閉量を演算して演算結果をアクチェ
ータ２０３を介して弁６９に指令してパイプ３４内の圧
力を設定値２０１と等しくなるように弁６９の開閉す
る。また、変圧運転時には、弁６９の全開指令は、圧力
設定点２０１の値ＰＬＳＥＴを圧力センサ２００による
測定値ＰＬＭＳよりも十分小さい値に設定値を変更する
ことによって構成される。すなわち、プラントの運転状
況に応じて圧力設定値２０１の値を適切に変更すること
によってすべての弁６９，６９Ｂ，６９Ｃ，７０，７０
Ｂ，７０Ｃ，７１，７１Ｂ，７１Ｃの開閉量を調整する
ことができる。そこで、本発明は、各軸毎に図３に示す
構成をした前記圧力設定部２０４を設けている。すなわ
ち、図３についてたとえばＡ軸のガスタービンがトリッ
プした場合を述べると、総括コントローラ３００からの
Ａ軸の運転状況情報２１０，他のＢ軸およびＣ軸の運転
状況情報２１１，蒸気タービン７，８，９などの共通部
分の運転状況情報２１２を入力してＡ軸のみガスタービ
ンがトリップしたことを認識する判定部２０８と、該判
定部２０８の指定により正常運転時閉路し、変圧運転時
開路するスイッチ２０５と、圧力センサ２００で測定さ
れた弁６９の上流側パイプ３４の圧力測定値ＰＬＭＳを
数秒遅れて出力する信号時間遅れ要素２１３と、該信号
時間遅れ要素２１３からの圧力値ＰＬｏＭＳを蓄えるア
ナログメモリ２０６と、正常運転時、判定部２０８から
の指令によりスイッチ部２０９を介してａ接点が接続
し、判定部２０８から圧力設定点２０１に設定圧力値Ｐ
ＬＳＥＴを送り、変圧運転時、判定部２０８からの指令
によりａ接点からｂ接点に切替られ、前記アナログメモ
リ２０６からガスタービン２がトリップする直前の測定
圧力ＰＬＭＳを圧力設定点２０１に送るスイッチ２０７
とから構成されている。前記総括コントローラ３００
は、各軸およびタービンまわりの運転状況に関する情報
を計算機（図示せず）に取り込むと、該計算機では、前
記の情報からプラント全体が「起動」，「停止」，「異
常」，「事故」のどの状態にあるかを算出し、該算出結
果に基づいて当該Ａ軸の運転状況情報２１０，他のＢ軸
およびＣ軸の運転状況情報２１１，蒸気タービン７，
８，９などの共通部分の運転状況情報２１２を前記判定
部２０８に送る。

【００１９】つぎに動作について説明する。１００％定
格正常運転中は、総括コントローラ３００からの運転状
況情報２１０，２１１，２１２により判定部２０８が正
常運転状態であることを認識し、スイッチ２０５が閉じ
るとともに、スイッチ２０７がａ接点に接続する。その
ため、圧力センサ２００で測定した圧力測定値ＰＬＭＳ
は信号遅れ時間要素２１３およびスイッチ２０５を通る
アナログメモリ２０６に蓄えられる。同時に判定部２０
８からの圧力設定値ＰＬＳＥＴがスイッチ部２０９およ
びスイッチ２０７を通って圧力設定点２０１に送られ
る。このときの圧力設定点２０１の圧力設定値ＰＬＳＥ
Ｔは、圧力センサ２００で測定した圧力値ＰＬＭＳより
も小さいので、弁６９は全開になっている。また他のＢ
軸，Ｃ軸も同様に弁６９Ｂ，６９Ｃが全開になってい
る。しかるのち、１００％定格正常運転中に、Ａ軸のみ
ガスタービン２がトリップすると、判定部２０８が総括
コントローラ３００からの運転状況情報２１０，２１
１，２１２によりこれを認識するとともにスイッチ２０
５を開路にし、かつスイッチ２０７のａ接点からｂ接点
に切替えられる。そのため、アナログメモリ２０６でガ
スタービン２のトリップ直前に蓄えた圧力をスイッチ２
０７を介して圧力設定点２０１に送り、その圧力設定値
を正常運転中によりも大きい圧力値ＰＬｏＭＳに変更
し、以後Ａ軸のガスタービン２出力が減少するが、前記
の値を保持するので、弁６９は順次閉じていき、全閉後
は放熱により前記の値は小さくなる。また止め弁６０は
弁６９が全閉になってから閉じる。このとき、Ｂ軸，Ｃ
軸においても前記圧力設定点２０１の設定圧力の調整を
Ａ軸と同様な動作を行なうことにより、Ａ軸のガスター
ビン２のトリップ直前の圧力設定値を保持するよう弁６
９Ｂ，６９Ｃを部分的に閉じる。このため、タービンの
出力は減少するが、Ｂ軸およびＣ軸のＨＲＳＧの出力圧
力は、ほとんど変化せず、高圧，中圧，低圧の各ドラム
２２，２３，２４の水位も大幅に変更することがなく、
安定に運転を続けることができる。一般論として、事故
が発生すると、各種のは波及が周囲におよび２次的な事
故を引き起こす可能性がある。これを防止するには、事
故を可能な限り局部範囲に止め、プラントが制定してか
ら、残りの範囲を生かす処理が望ましい。タービンのト
リップの場合でも、事故が発生直後は、前記のように、
まずＢ軸，Ｃ軸の圧力を制定させ、その後本来の２軸運
転状態である変圧運転にゆっくりと移行するのが望まし
い。このためには、Ｂ軸，Ｃ軸の図７の判定部２０８に
対応する部分は、事故後のプラント状態が制定したこと
を判定するか、あるいはタイマ（図示せず）を設けて制
定に要する十分な所定時間経過後に、再びスイッチ２０
５およびスイッチ２０７に対応する部分を元の状態に復
帰させるとともに、圧力設定点を２軸定常運転時に、漸
次減少させることによりプラント状態が大きな変動をす
ることなく、移行できる。このときのＡ軸，Ｂ軸，Ｃ軸
の圧力設定点の変更の状況を図４に示す。なお、図のＡ
点はＡ軸のガスタービンがトリップを発生した時点，Ｂ
点は弁の全閉時点，Ｃ点は止め弁の全閉時点，Ｄ点はＡ
軸を切り離したのちの現象認識した時点，Ｅ点は正常運
転移行完了時点をそれぞれ示す。同図に示すように、Ａ
軸の圧力設定点は、事故発生直前のコモンヘッダ５１の
上流側パイプ内の圧力に保持される。これは、つぎの再
起動時のときには、自然放熱分しか温度が下がらず、急
速起動が可能となるため、都合が良い。またＢ軸，Ｃ軸
は、Ａ軸と同様、トリップ直後に急上昇し、しばらくそ
の値に保持されるが、プラントに大きな影響を及ぼさな
い範囲でゆっくりと設定点を下降させる過程でＣＶ弁を
全開にしてゆく、このように、特定の軸系で事故が発生
した場合に、他の軸に悪影響を及ぼさないように調整す
ることが可能である。運用の立場からも、特定な軸を切
り離す場合には、その軸のＣＶ弁を強制的に閉止してゆ
き、残りの軸は、前記のように切り離し直前の圧力をア
ナログメモリに蓄え、これを設定値として圧力制御視な
がら、影響を最小にすることが可能である。また軸を追
加する場合でも、既設に１００％軸出力で運転中のＡ軸
に、他のＢ軸を追加してコモンヘッダを介してタービン
に蒸気を供給するときには、Ａ軸の主蒸気の圧力をＢ軸
の圧力設定点とした上で、Ｂ軸ガスタービンを起動し、
順次昇圧してゆく、この過程でＢ軸の各バイパス弁の設
定点を主蒸気圧よりも、わずかに高く設定し、待機させ
ながら、バイパス蒸気流量を最小化して、昇圧完了後、
Ａ軸の蒸気流と自動的に合流させることにより燃料経済
性も向上する。プラントの起動操作の場合には、大別し
て同時起動と順次起動があるが、いずれの場合にも、各
軸特有の環境条件下で、最も好ましい圧力条件を作りな
がら起動する。すなわち、同時起動ならば共通の圧力設
定値を各軸の高圧，中圧，低圧のＣＶ弁６９，７０，７
１にそれぞれ与え、余剰蒸気をバイパス弁５４，５５，
５６で逃しながら、スムーズにタービン出力を上昇させ
る。順次起動ならば、最先行軸の高圧，中圧，低圧を後
続の軸の圧力設定目標値として取り込み、これに追従さ
せながら、バイパス弁５４，５５，５６で余剰蒸気を逃
がす。最先行軸の圧力設定値の変更は、あらかじめ設定
した計画値に基づいて制御する。いずれの場合も、ター
ビン７，８，９にとっては各軸のバラバラの動きが、コ
モンヘッダ５１，５２，５３に入る蒸気の圧力をほぼ一
定に制御していることで、また、タービン７，８，９を
含む外乱の影響は各軸で独立に圧力を制御することによ
り、お互いにスムーズな運転が可能となる。

【００２０】本発明の他の一実施例を示す図５につい
て、説明する。同図に示す実施例では、ＣＶ弁６０，６
１，６２と、ＭＳＶ弁７４，７５，７６とを分離し、Ｍ
ＳＶ弁７５，７６，７７を従来技術と同様にコモンヘッ
ダ５１の下流側パイプ３５，４３，４８で、タービン
７，８，９入口の可能な限り近い位置に設置した場合で
ある。本実施例によれば、蒸気タービン７，８，９の負
荷喪失時にオーバスビードが発生するのを防止すること
ができる。

【００２１】本発明のさらに他の一実施例を示す図６に
ついて説明する。同図に示す実施例は、各軸のＨＲＳＧ
が大型化し、高圧，中圧，低圧のコモンヘッダ５１，５
２，５３の上流側パイプ４７，４２，３４，７１，４２
Ｂ，３４Ｂ，７１，４２Ｃ，３４Ｃの上流側がそれぞれ
複数のパイプにて接続しかつ蒸気タービン７，８，９が
複数台設置した場合である。この場合には、ＣＶ弁６
９，７０，７１は、それぞれコモンヘッダ５３の上流側
パイプ３４，４２，４７に設置するとともに、ＭＳＶ弁
６９を前記ＣＶ弁６９，７０，７１と切り離して、各タ
ービン７，８，９の入口近くに設置している。またコン
バインドサイクルは、各種の型式が考えられ、熱発生源
としてＬＮＧ以外にも石炭や石油、とくに石炭流動床を
用いた火炉とガスタービンを組み合わせたものなどが考
えられるが、基本的には、独立の蒸気発生源を複数個備
え、発生する蒸気をコモンヘッダで合流したのち、少な
くとも１台以上の全周噴射型の蒸気タービンに分流する
構成を有するものにおいては、本発明を適用できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているように構成されているので、以下に記載するよう
な効果を奏する。

【００２３】第１の発明によれば、ＣＶ弁をコモンヘッ
ダの上流側各配管に設けたので、必要に応じて、複数の
蒸気発源からの蒸気をコモンヘッダに独立して流量制御
することができる。

【００２４】第２の発明によれば、ＣＶ弁をコモンヘッ
ダの上流側配管に設け、かつコモンヘッダの上流側配管
内の圧力を設定値と等しくなるようにＣＶ弁の開閉量を
制御する制御手段を設けたので、ＣＶ弁が全開から全閉
までの間の圧力制御を制御手段によって行なうことがで
き、これによってＣＶ弁の上流側圧力が設定値より大幅
に変動するのを防止し、蒸気発生源の状態、たとえば蒸
気発生ドラムの水位などに影響を受けるのを減少するこ
とができる。

【００２５】第３の発明によれば、ＣＶ弁とＭＳＶ弁の
すべてもしくは一部とをコモンヘッダの上流側配管に設
けたので、あらゆる状況において各軸を独立に制御する
ことができる。

【００２６】第４の発明によれば、ＣＶ弁と止め弁とＭ
ＳＶ弁のすべてもしくは一部とをコモンヘッダの上流側
配管に設けたので、特定な軸が事故，故障を発生したと
き、他の軸に影響を与えるのを防止することができる。

【００２７】第５の発明によれば、ＣＶ弁と止め弁とＭ
ＳＶ弁のすべてもしくは一部とをコモンヘッダの上流側
配管に設けるとともに各弁に制御手段を設けたので、特
定な軸の運転状態が、他の軸に影響を与えないようにし
て、とくに事故が波及しないようにすることができる。

【００２８】第６の発明によれば、ＣＶ弁用制御手段
を、コモンヘッダ上流側にあらたに台数を追加して起動
する場合、追加軸のコモンヘッダ上流側配管に設けると
ともに、その圧力設定値を既に運転中のコモンヘッダの
上流側配管の最も小さい圧力に設定したので、燃料の経
済性を向上することができる。

【００２９】第７の発明によれば、ＣＶ弁用制御手段
が、コモンヘッダ内の圧力が所定以上の早さで下降ある
いは上昇する現象を発生したことを検知したとき、検知
される直前の前記コモンヘッダ内の圧力をもって圧力調
整弁の設定圧力にしたので、さらに特定な軸のみに異
常，事故が他の軸に波及しないようにすることができ
る。

【００３０】第８の発明によれば、ＣＶ弁用制御手段
が、前記現象が特定の軸に限定して発生したことを検知
したとき、当該軸以外の軸の圧力設定値を、前記現象の
収束後変更するので、圧力設定値を状況に応じて調整す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図。

【図２】図１に示すＣＶ弁の制御手段を示す図。

【図３】図２に示す圧力設定部の構成回路図。

【図４】Ａ軸ガスタービントリップ時の圧力設定変更状
況図。

【図５】本発明の他の一実施例を示す図。

【図６】本発明のさらに他の一実施例を示す図。

【図７】従来の多軸複合サイクル発電プラントを示す
図。

【図８】従来のパイプ，弁の配列を示す図。

【図９】従来の高圧タービン内蒸気の噴射断面図。

【符号の説明】

１…発電機，２…ガスタービン，３…燃料，４…ＨＲＳ
Ｇの入口，５…ＨＲＳＧの出口，６０，６１，６２…止
め弁，６９，７０，７１…ＣＶ弁，５１，５２，５３…
コモンヘッダ，７４，７５，７６…蒸気遮断弁，５５，
７２，７３…バイパス管，２００…圧力センサ，２０１
…圧力設定点，２０２…ＰＩ制御器，２０３…アクチュ
エータ，２０４…圧力設定部，２０５，２０７…スイッ
チ，２０６…アナログメモリ，２０８…判定部，２０９
…スイッチ部，２１０…自軸情報，２１１…他軸情報，
２１２…共通情報。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】これに対して、一層の高効率化と運用の平
易性を追求し、蒸気発生源であるガスタービンおよび排
熱回収ボイラを複数台設置した多軸型コンバインドサイ
クルがある。たとえば、特開昭５５−１１４８２１号公
報および特開昭５９−６８５０３号公報に記載されてい
るように、蒸気発生源が複数化した多軸型においても、
一軸型の延長線上の考えとして、各軸（以下、ガスター
ビンと、排熱回収ボイラの１組を“軸”という）で発生
した蒸気を共通連絡管（以下コモンヘッダという）で合
流させ、その総蒸気流量を制御するための圧力調整弁を
コモンヘッダの下流側に設けた構成となっている。各軸
からの発生蒸気を分離させる必要のある場合には、各排
熱回収ボイラからの蒸気をコモンヘッダに導く配管にボ
イラ止め弁を設置する形となっている。しかるに、上記
ボイラ止め弁は、蒸気を漏れさせることなく閉止する目
的で、通常は電気モータで駆動されるが、全閉するのに
１から２分程度の時間を要する。そこで、従来の構成で
は、起動，停止や通常の出力変更などのためにサーボ機
構と有する圧力調整弁（以下、ＣＶ弁という）と、ター
ビンの保護を目的とした蒸気遮断弁（以下、ＭＳＶ弁と
いう）および前記のボイラ止め弁（以下、ＢＳＶ弁とい
う）が設置されている。その１例を図７乃至図９により
説明する。なお、図７は従来の多軸コンバインドサイク
ルシステムを示す図。図８は従来の配管，弁の配列を示
す説明図。図９は高圧タービン内蒸気噴射断面図であ
る。図７に示すように、各軸には、ガスタービン２に燃
料３を供給し、燃焼時のエネルギーを発電機１で取り出
すとともに、高温の排ガスを、排熱回収ボイラ（以下、
ＨＲＳＧという）の入口４から煙突に接続された出口５
に導く。ＨＲＳＧ内部には、その入口４から出口５に向
かって、高圧過熱器１１，再熱２次過熱器１２，高圧蒸
発器１３，脱硝装置１４，再熱１次過熱器１５，低圧過
熱器１６，高圧節炭器１７，中圧蒸発器１８，中圧節炭
器１９，低圧蒸発器２０，低圧節炭器２１が配置されて
いる。また、上記低圧過熱器１６よりの過熱蒸気は、Ｂ
ＳＶ弁６０を有するパイプ３４を通ってＢＳＶ弁６０の
下流側に設けたコモンヘッダ５１に達したとき、他の軸
系のパイプ３４Ｂ，３４Ｃからの過熱蒸気と合流し、Ｃ
Ｖ弁６５を有するパイプ３５を通り、中圧タービン８に
送られ、中圧タービン８で仕事をした蒸気と合流して低
圧タービン９に供給される。上記パイプ３４のＢＳＶ弁
６０の上流側より分岐した一部の過熱蒸気は、バイパス
弁５５を有するバイパス管７２を通ってコモンヘッダに
達したとき、他の軸のバイパス管７２Ｂ，７２Ｃよりの
過熱蒸気と合流して復水器１０に供給される。上記再熱
過熱器１２よりの過熱蒸気は、ＢＳＶ弁６１を有するパ
イプ４２を通ってＢＳＶ弁６１の下流側に設けたコモン
ヘッダ５２に達したとき、他の軸のパイプ４２Ｂ，４２
Ｃよりの過熱蒸気と合流し、ＣＶ６６を有するパイプ４
３を通って中圧タービン８に供給される。上記パイプ４
２のＢＳＶ弁６１の上流側より分岐した一部の過熱蒸気
は、バイパス弁５４を有するバイパス管７３を通ってコ
モンヘッダに達したとき、他の軸のバイパス管７３Ｂ，
７３Ｃよりの過熱蒸気と合流して復水器１０に供給され
る。上記高圧蒸発器１１よりの蒸気はＢＳＶ弁６２を有
するパイプ４７を通ってコモンヘッダ５３に達したと
き、他の軸のパイプ４７Ｂ，４７Ｃよりの蒸気と合流
し、蒸気遮断弁（以下ＭＳＶ弁という）６８およびＣＶ
弁６７を有するパイプ４８を通って高圧タービン７に供
給される。上記パイプ４７のＢＳＶ弁６２の上流側より
分岐した一部の蒸気はバイパス弁５６と有するバイパス
管７４を通ってパイプ６４に供給される。該パイプ６４
は、一端部を上記高圧タービン７からの排気を排出する
排出管４９より分岐するパイプ５０に接続し、他端部を
上記再熱過熱器１２に接続するパイプ４１に接続してい
る。上記のようにして、高圧タービン７，中圧タービン
８および低圧タービン９に蒸気が供給されるが、通常は
パイプの配置上の問題やタービンの羽根への蒸気の噴射
形式すなわち、部分噴射であるか全周噴射であるかによ
って、あるいは制御弁や蒸気遮断弁の容量によって図８
に示すように、各パイプ３５，４３，４８は各タービン
７，８，９に入る直前で適切に分岐して各タービン７，
８，９に導かれる。図９は、図８の高圧タービン７につ
いてタービンケーシング１００をロータケーシング１０
１の周方向に４分割して蒸気の流入路１０２，１０６を
形成した場合である。大型タービンでは、高効率化のた
め、低出力時には、上記４本の流路１０２のうち１部の
みを使用するか、あるいは部分噴射であるが、本発明の
対象とするのは、この個々の流路の流量を独立に制御す
る必要のない全周噴射形のタービンであり、従来のコン
バインドサイクルでは、殆ど全てが全周噴射形である。
上記低圧タービン９で仕事をした低圧，低温の蒸気が復
水器１０に送られると、復水器１０で、蒸気が海水など
の冷却水で冷却され、液化される。液化した復水は、復
水ポンプ２５によりパイプ２９を通って各軸のパイプ３
０，３０Ｂ，３０Ｃに分岐される。分岐され復水パイプ
３０を通る復水は、低圧節炭器２１に供給される。低圧
節炭器２１では復水を加熱し、その一部をポンプ２６に
よりパイプ３６および調整弁６３を通って再び低圧節炭
器２１に再循環させ、これによって上記低圧節炭器２１
の入口温度を制御する。上記低圧節炭器２１よりの残り
の給水は、ドラム水位調整弁５７を有するパイプ３２を
通ってドラム２４に供給される。該ドラム２４では飽和
水を低圧蒸発器２０に送って復水を加熱気化し、発生し
た飽和蒸気はパイプ３３を通って再熱過熱器１６に送
り、再熱過熱器１６でさらに過熱したのち、パイプ３４
を通って低圧タービン９に送られる。一方パイプ３６の
循環水の一部はポンプ２８により高圧節炭器１７に送ら
れ、前記低圧系の場合と同様にパイプ４５の調節弁５９
を通り高圧蒸発器１３のドラム２２に供給され、高圧過
熱器１１によって得られた蒸気はパイプ４７，４８を通
って高圧タービン７に導かれる。ところが、中圧タービ
ン８への蒸気は、再熱器１２からパイプ４２，４３を経
て供給されるが、上記再熱器１２にパイプ４１を通って
流入する蒸気はパイプ４０とパイプ６４の合流したもの
である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、
Ａ，Ｂ，Ｃの３軸あるガスタービンのうち、Ａ軸が何ら
かの原因でトリップすると、Ａ軸のボイラ止め弁により
蒸気源が断たれるため、Ａ軸の高圧，中圧，低圧の蒸気
発生量が急速に減速する。このとき、コモンヘッダは各
軸共連結しているので、Ｂ軸Ｃ軸が正常であってもその
蒸気発生量が急速に低下する。また、変圧運転用のＣＶ
弁６５，６６，６７の運用によっては、ガスタービン３
台のうち２台運転となる過程でも、ＣＶ弁６５，６６，
６７は全開のままである。このため、Ａ軸を切り離すた
めにＡ軸のボイラ止め弁６０，６１，６２が閉じるが、
通常ボイラ止め弁６０，６１，６２はモータによって開
閉駆動され、全閉までに数分を要する。この間、コモン
ヘッダ５１，５２，５３ではＡ軸の圧力降下にともなっ
て圧力降下を続け、さらに該コモンヘッダ５１，５２，
５３に接続するＢ軸，Ｃ軸に、パイプ３４Ｂ，３４Ｃ，
４２Ｂ，４２Ｃ，４７Ｂ，４８Ｂを通って伝播する。そ
のため、Ｂ軸，Ｃ軸のＨＲＳＧは、Ａ軸がトリップした
ことにより大幅な状態の変化を受ける。とくに、図７に
示すように、ドラム２２，２３，２４を有する型式で
は、圧力降下率が大きくなると、Ｂ軸，Ｃ軸のドラムの
水位が急変化するのにともない、場合によってはドラム
水位“高”あるいは“低”などのプラントトリップ信号
を惹起することもありうる。すなわち、多軸型コンバイ
ンドサイクルの変圧運転時においては、数軸のうちの１
軸が異常，事故を発生すると、コモンヘッダを介して他
の軸への影響が発生する場合がある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】図１に示す実施例は、上記のように、コモ
ンヘッダ５１，５２，５３の上流側パイプ毎に弁６９，
６９Ｂ，６９Ｃ，７０，７０Ｂ，７０Ｃ，７１，７１
Ｂ，７１Ｃをそれぞれ設け、各軸の発生蒸気毎に制御す
る構成になっているので、たとえばＡ軸で故障や事故が
発生したとき、該軸の弁６９を遮断することにより、他
のＢ軸，Ｃ軸に影響しないようにしてる。なお、上記弁
６９，６９Ｂ，６９Ｃ，７０，７０Ｂ，７０Ｃ，７１，
７１Ｂ，７１Ｃには図示していないが、蒸気遮断弁を構
成する部分には、それぞれ当該軸の蒸気タービン７，
８，９へ流入する蒸気の遮断を制御する制御手段を設け
ている。つぎに、図２に示す低圧系Ａ軸の圧力調整弁の
制御手段の一実施例について説明する。同図に示すよう
にコモンヘッダ５１上流側で弁６９の上流側パイプ３４
の圧力を圧力センサ２００で検知し、該検知された圧力
信号を圧力設定部２０４および比較器２１４に送る。圧
力設定部２０４は、各軸の運転状態に応じて上記でパイ
プ３４内の圧力を設定するもので、その詳細については
図３で説明する。圧力設定部２０４からの圧力設定値Ｐ
ＬＳＥＴが圧力設定点２０１を介して、比較器２０４に
送られると、比較器２１４では、圧力センサ２００から
の検知圧力と、設定圧力とを比較し、両者の圧力差とを
ＰＩ制御部２０２に送る、ＰＩ制御器２０２では圧力差
に基づく弁６９の開閉量を演算して演算結果をアクチェ
ータ２０３を介して弁６９に指令してパイプ３４内の圧
力を設定値２０１と等しくなるように弁６９の開閉す
る。また、変圧運転時には、弁６９の全開指令は、圧力
設定点２０１の値Ｐ _SET ^L を圧力センサ２００による測定
値Ｐ _MS ^L よりも十分小さい値に設定値を変更することに
よって構成される。すなわち、プラントの運転状況に応
じて圧力設定値２０１の値を適切に変更することによっ
てすべての弁６９，６９Ｂ，６９Ｃ，７０，７０Ｂ，７
０Ｃ，７１，７１Ｂ，７１Ｃの開閉量を調整することが
できる。そこで、本発明は、各軸毎に図３に示す構成を
した前記圧力設定部２０４を設けている。すなわち、図
３についてたとえばＡ軸のガスタービンがトリップした
場合を述べると、総括コントローラ３００からのＡ軸の
運転状況情報２１０，他のＢ軸およびＣ軸の運転状況情
報２１１，蒸気タービン７，８，９などの共通部分の運
転状況情報２１２を入力してＡ軸のみガスタービンがト
リップしたことを認識する判定部２０８と、該判定部２
０８の指定により正常運転時閉路し、変圧運転時開路す
るスイッチ２０５と、圧力センサ２００で測定された弁
６９の上流側パイプ３４の圧力測定値Ｐ _MS ^L を数秒遅れ
て出力する信号時間遅れ要素２１３と、該信号時間遅れ
要素２１３からの圧力値Ｐ _MS ^L0 を蓄えるアナログメモリ
２０６と、正常運転時、判定部２０８からの指令により
スイッチ部２０９を介してａ接点が接続し、判定部２０
８から圧力設定点２０１に設定圧力値Ｐ _SET ^L を送り、変
圧運転時、判定部２０８からの指令によりａ接点からｂ
接点に切替られ、前記アナログメモリ２０６からガスタ
ービン２がトリップする直前の測定圧力Ｐ _MS ^L を圧力設
定点２０１に送るスイッチ２０７とから構成されてい
る。前記総括コントローラ３００は、各軸およびタービ
ンまわりの運転状況に関する情報を計算機（図示せず）
に取り込むと、該計算機では、前記の情報からプラント
全体が「起動」，「停止」，「異常」，「事故」のどの
状態にあるかを算出し、該算出結果に基づいて当該Ａ軸
の運転状況情報２１０，他のＢ軸およびＣ軸の運転状況
情報２１１，蒸気タービン７，８，９などの共通部分の
運転状況情報２１２を前記判定部２０８に送る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】つぎに動作について説明する。１００％定
格正常運転中は、総括コントローラ３００からの運転状
況情報２１０，２１１，２１２により判定部２０８が正
常運転状態であることを認識し、スイッチ２０５が閉じ
るとともに、スイッチ２０７がａ接点に接続する。その
ため、圧力センサ２００で測定した圧力測定値Ｐ _MS ^L は
信号遅れ時間要素２１３およびスイッチ２０５を通るア
ナログメモリ２０６に蓄えられる。同時に判定部２０８
からの圧力設定値Ｐ _SET ^L がスイッチ部２０９およびスイ
ッチ２０７を通って圧力設定点２０１に送られる。この
ときの圧力設定点２０１の圧力設定値Ｐ _SET ^L は、圧力セ
ンサ２００で測定した圧力値Ｐ _MS ^L よりも小さいので、
弁６９は全開になっている。また他のＢ軸，Ｃ軸も同様
に弁６９Ｂ，６９Ｃが全開になっている。しかるのち、
１００％定格正常運転中に、Ａ軸のみガスタービン２が
トリップすると、判定部２０８が総括コントローラ３０
０からの運転状況情報２１０，２１１，２１２によりこ
れを認識するとともにスイッチ２０５を開路にし、かつ
スイッチ２０７のａ接点からｂ接点に切替えられる。そ
のため、アナログメモリ２０６でガスタービン２のトリ
ップ直前に蓄えた圧力をスイッチ２０７を介して圧力設
定点２０１に送り、その圧力設定値を正常運転中により
も大きい圧力値Ｐ _MS ^L0 に変更し、以後Ａ軸のガスタービ
ン２出力が減少するが、前記の値を保持するので、弁６
９は順次閉じていき、全閉後は放熱により前記の値は小
さくなる。また止め弁６０は弁６９が全閉になってから
閉じる。このとき、Ｂ軸，Ｃ軸においても前記圧力設定
点２０１の設定圧力の調整をＡ軸と同様な動作を行なう
ことにより、Ａ軸のガスタービン２のトリップ直前の圧
力設定値を保持するよう弁６９Ｂ，６９Ｃを部分的に閉
じる。このため、タービンの出力は減少するが、Ｂ軸お
よびＣ軸のＨＲＳＧの出力圧力は、ほとんど変化せず、
高圧，中圧，低圧の各ドラム２２，２３，２４の水位も
大幅に変更することがなく、安定に運転を続けることが
できる。一般論として、事故が発生すると、各種のは波
及が周囲におよび２次的な事故を引き起こす可能性があ
る。これを防止するには、事故を可能な限り局部範囲に
止め、プラントが制定してから、残りの範囲を生かす処
理が望ましい。タービンのトリップの場合でも、事故が
発生直後は、前記のように、まずＢ軸，Ｃ軸の圧力を制
定させ、その後本来の２軸運転状態である変圧運転にゆ
っくりと移行するのが望ましい。このためには、Ｂ軸，
Ｃ軸の図７の判定部２０８に対応する部分は、事故後の
プラント状態が制定したことを判定するか、あるいはタ
イマ（図示せず）を設けて制定に要する十分な所定時間
経過後に、再びスイッチ２０５およびスイッチ２０７に
対応する部分を元の状態に復帰させるとともに、圧力設
定点を２軸定常運転時に、漸次減少させることによりプ
ラント状態が大きな変動をすることなく、移行できる。
このときのＡ軸，Ｂ軸，Ｃ軸の圧力設定点の変更の状況
を図４に示す。なお、図のＡ点はＡ軸のガスタービンが
トリップを発生した時点，Ｂ点は弁の全閉時点，Ｃ点は
止め弁の全閉時点，Ｄ点はＡ軸を切り離したのちの現象
認識した時点，Ｅ点は正常運転移行完了時点をそれぞれ
示す。同図に示すように、Ａ軸の圧力設定点は、事故発
生直前のコモンヘッダ５１の上流側パイプ内の圧力に保
持される。これは、つぎの再起動時のときには、自然放
熱分しか温度が下がらず、急速起動が可能となるため、
都合が良い。またＢ軸，Ｃ軸は、Ａ軸と同様、トリップ
直後に急上昇し、しばらくその値に保持されるが、プラ
ントに大きな影響を及ぼさない範囲でゆっくりと設定点
を下降させる過程でＣＶ弁を全開にしてゆく、このよう
に、特定の軸系で事故が発生した場合に、他の軸に悪影
響を及ぼさないように調整することが可能である。運用
の立場からも、特定な軸を切り離す場合には、その軸の
ＣＶ弁を強制的に閉止してゆき、残りの軸は、前記のよ
うに切り離し直前の圧力をアナログメモリに蓄え、これ
を設定値として圧力制御視ながら、影響を最小にするこ
とが可能である。また軸を追加する場合でも、既設に１
００％軸出力で運転中のＡ軸に、他のＢ軸を追加してコ
モンヘッダを介してタービンに蒸気を供給するときに
は、Ａ軸の主蒸気の圧力をＢ軸の圧力設定点とした上
で、Ｂ軸ガスタービンを起動し、順次昇圧してゆく、こ
の過程でＢ軸の各バイパス弁の設定点を主蒸気圧より
も、わずかに高く設定し、待機させながら、バイパス蒸
気流量を最小化して、昇圧完了後、Ａ軸の蒸気流と自動
的に合流させることにより燃料経済性も向上する。プラ
ントの起動操作の場合には、大別して同時起動と順次起
動があるが、いずれの場合にも、各軸特有の環境条件下
で、最も好ましい圧力条件を作りながら起動する。すな
わち、同時起動ならば共通の圧力設定値を各軸の高圧，
中圧，低圧のＣＶ弁６９，７０，７１にそれぞれ与え、
余剰蒸気をバイパス弁５４，５５，５６で逃しながら、
スムーズにタービン出力を上昇させる。順次起動なら
ば、最先行軸の高圧，中圧，低圧を後続の軸の圧力設定
目標値として取り込み、これに追従させながら、バイパ
ス弁５４，５５，５６で余剰蒸気を逃がす。最先行軸の
圧力設定値の変更は、あらかじめ設定した計画値に基づ
いて制御する。いずれの場合も、タービン７，８，９に
とっては各軸のバラバラの動きが、コモンヘッダ５１，
５２，５３に入る蒸気の圧力をほぼ一定に制御している
ことで、また、タービン７，８，９を含む外乱の影響は
各軸で独立に圧力を制御することにより、お互いにスム
ーズな運転が可能となる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ独立して蒸気発生源より発生し
   た少なくとも２個以上の蒸気を、共通連絡管で合流さ
   せ、少なくとも１台の蒸気タービンに導き、前記蒸気タ
   ービンおよび発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電
   プラントにおいて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を調
   整する圧力調整弁を、前記共通連絡管の上流側配管に設
   けた、ことを特徴とする多軸複合サイクル発電プラン
   ト。
2. 【請求項２】 それぞれ独立して蒸気発生源より発生し
   た少なくとも２個以上の蒸気を、共通連絡管で合流さ
   せ、少なくとも１台の蒸気タービンに導き、前記蒸気タ
   ービンおよび発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電
   プラントにおいて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を調
   整する圧力調整弁を、前記の上流側配管に設け、かつ前
   記共通連絡管の上流側配管内の圧力が設定値と等しくな
   るように前記蒸気圧力調整弁の開閉量を制御する制御手
   段を設けたことを特徴とする多軸複合サイクル発電プラ
   ント。
3. 【請求項３】 それぞれ独立して蒸気発生源より発生し
   た少なくとも２個以上の蒸気を、共通連絡管で合流さ
   せ、少なくとも１台の蒸気タービンに導き、前記蒸気タ
   ービンおよび発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電
   プラントにおいて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を調
   整する圧力調整弁と、前記蒸気タービンへ流入する蒸気
   を遮断する蒸気遮断弁のすべてもしくは一部のいずれか
   一方とを前記共通連絡管の上流側配管に設けたことを特
   徴とする多軸複合サイクル発電プラント。
4. 【請求項４】 それぞれ独立して蒸気発生源より発生し
   た少なくとも２個以上の蒸気を、共通連絡管で合流さ
   せ、少なくとも１台の蒸気タービンに導き、前記蒸気タ
   ービンおよび発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電
   プラントにおいて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を調
   整する圧力調整弁と、前記蒸気発生源より発生した蒸気
   が前記共通連絡管上流側配管への流れを停止するボイラ
   止め弁と、前記蒸気タービンへ流入する蒸気を遮断する
   蒸気遮断弁のすべてもしくは一部のいずれか一方とを前
   記共通連絡管の上流側配管に設けたことを特徴とする多
   軸複合サイクル発電プラント。
5. 【請求項５】 それぞれ独立して蒸気発生源より発生し
   た少なくとも２個以上の蒸気を、共通連絡管で合流さ
   せ、少なくとも１台の蒸気タービンに導き、前記蒸気タ
   ービンおよび発電機を駆動させる多軸複合サイクル発電
   プラントにおいて、前記蒸気タービンへの蒸気圧力を調
   整する圧力調整弁と、前記蒸気発生源より発生する蒸気
   が前記共通連絡管上流側配管への流れを停止するボイラ
   止め弁と、前記蒸気タービンへ流入する蒸気を遮断する
   蒸気遮断弁のすべてもしくは一部のいずれか一方とを前
   記共通連絡管の上流側配管に設け、かつ前記共通連絡
   管，上流側配管内の圧力が設定値となるように前記圧力
   調整弁の開閉量を制御する制御手段と、特定軸で停止や
   事故が発生したとき、当該軸のボイラ止め弁を前記圧力
   調整弁が閉じたのち、閉じさせる制御手段と、特定な軸
   で停止や事故が発生したとき、当該軸の蒸気遮断弁を閉
   じさせる制御手段を設けたことを特徴とする多軸複合サ
   イクル発電プラント。
6. 【請求項６】 前記圧力調整弁用制御手段は、前記共通
   連絡管上流側にあらたに台数を追加して起動する場合、
   追加軸の共通連絡管の上流側配管に設けられるととも
   に、その圧力設定値を既に運転中の共通連絡管の上流側
   配管のうち最も小さい圧力にしたことを特徴とする請求
   項２，４，５のいずれかに記載の多軸複合サイクル発電
   プラント。
7. 【請求項７】 前記圧力調整弁用制御手段は、前記共通
   連絡管内の圧力が所定以上の早さで下降あるいは上昇す
   る現象を発生したことを検知したとき、検知される直前
   の前記共通連絡管内の圧力をもって前記圧力調整弁の設
   定値としたことを特徴とする請求項２，４，５，６のい
   ずれかに記載の多軸複合サイクル発電プラント。
8. 【請求項８】 前記圧力調整弁用制御手段は、前記現象
   が特定の軸に限定してを発生したことを検知したとき、
   当該軸以外の前記圧力調整弁の設置値を、前記現象が収
   束したのち、変更することを特徴とする請求項７記載の
   多軸複合サイクル発電プラント。