JPH0754610A - 発電用ガスタービン排気再燃ボイラの自動運転方法 - Google Patents
発電用ガスタービン排気再燃ボイラの自動運転方法Info
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- JPH0754610A JPH0754610A JP21922193A JP21922193A JPH0754610A JP H0754610 A JPH0754610 A JP H0754610A JP 21922193 A JP21922193 A JP 21922193A JP 21922193 A JP21922193 A JP 21922193A JP H0754610 A JPH0754610 A JP H0754610A
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- boiler
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発電用ガスタービンの排ガスを再燃するボイ
ラで、そのガスタービンのトリツプ時に、排ガス管路の
ダンパを制御し、排ガスの無駄な放出を避け急速かつ安
全容易にＧＴ（発電用ガスタービン）排気再燃から大気
燃焼へと切り替えし、蒸気条件の低下、発電出力の低下
を直ちにボイラでバツクアツプする自動運転方法の提
案。 【構成】 排ガス管路１１のダンパＤ1 の上流の風圧Ｐ
3 と下流の風圧Ｐ1 を検知し、前記風圧Ｐ3 が常時Ｐ1
より高くする自動制御をし、ＧＴトリツプ時において
も、あるいはボイラへの排ガスの導入切り離し操作にお
いても、安全容易な運転ができる発電用ガスタービン排
気再燃ボイラの自動運転方法である。
ラで、そのガスタービンのトリツプ時に、排ガス管路の
ダンパを制御し、排ガスの無駄な放出を避け急速かつ安
全容易にＧＴ（発電用ガスタービン）排気再燃から大気
燃焼へと切り替えし、蒸気条件の低下、発電出力の低下
を直ちにボイラでバツクアツプする自動運転方法の提
案。 【構成】 排ガス管路１１のダンパＤ1 の上流の風圧Ｐ
3 と下流の風圧Ｐ1 を検知し、前記風圧Ｐ3 が常時Ｐ1
より高くする自動制御をし、ＧＴトリツプ時において
も、あるいはボイラへの排ガスの導入切り離し操作にお
いても、安全容易な運転ができる発電用ガスタービン排
気再燃ボイラの自動運転方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は蒸気発電用ボイラに発
電用ガスタービン排ガス管路を接続し、ガスタービンの
排気を導入しボイラの燃焼に利用し、ボイラのパワーア
ツプを図る排気再燃システムにおいて、ガスタービン排
気をボイラに導入、あるいは導入を切り離して各単独運
転をする場合の自動運転およびガスタービンのトリツプ
時に蒸気条件と発電力を低下させないで短時間に蒸気及
び必要電力を回復し得るようにする発電用ガスタービン
排気再燃ボイラの自動運転方法に関する。
電用ガスタービン排ガス管路を接続し、ガスタービンの
排気を導入しボイラの燃焼に利用し、ボイラのパワーア
ツプを図る排気再燃システムにおいて、ガスタービン排
気をボイラに導入、あるいは導入を切り離して各単独運
転をする場合の自動運転およびガスタービンのトリツプ
時に蒸気条件と発電力を低下させないで短時間に蒸気及
び必要電力を回復し得るようにする発電用ガスタービン
排気再燃ボイラの自動運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電用ガスタービン（以下ＧＴと略称す
る）がトリツプしたときは、ボイラタービン発電（ＢＴ
Ｇと略称する）により直ちに電力のバックアツプするこ
とが好ましいが、計装、設備が複雑になり経済的な面か
らも、小型発電プラントでは一旦ボイラを停止させ、そ
の後に押込送風機（ＦＤＦと略称する）を廻して再起動
する方法がとられている。またボイラのバーナ燃焼を停
止せずに継続して運転する場合でも、一般的には切り替
えによるドラフトハンチングが少なくなり、ボイラ運転
が安定してから燃料を増加してゆくのが通常であり、Ｇ
Ｔトリツプ後１０分位は入熱減少による影響で過熱器出
口蒸気圧力（ＳＯＰ）、蒸発量、過熱器出口蒸気温度
（ＳＯＴ）が下降し、蒸気タービンの出力も低下し、プ
ロセスへ悪影響を及ぼすこととなる。
る）がトリツプしたときは、ボイラタービン発電（ＢＴ
Ｇと略称する）により直ちに電力のバックアツプするこ
とが好ましいが、計装、設備が複雑になり経済的な面か
らも、小型発電プラントでは一旦ボイラを停止させ、そ
の後に押込送風機（ＦＤＦと略称する）を廻して再起動
する方法がとられている。またボイラのバーナ燃焼を停
止せずに継続して運転する場合でも、一般的には切り替
えによるドラフトハンチングが少なくなり、ボイラ運転
が安定してから燃料を増加してゆくのが通常であり、Ｇ
Ｔトリツプ後１０分位は入熱減少による影響で過熱器出
口蒸気圧力（ＳＯＰ）、蒸発量、過熱器出口蒸気温度
（ＳＯＴ）が下降し、蒸気タービンの出力も低下し、プ
ロセスへ悪影響を及ぼすこととなる。
【０００３】一方ＧＴ排ガスをボイラに導入する場合、
及びその逆に導入中のものを切り離して大気へバイパス
させる場合も、その操作はＧＴ、ボイラとも運転を継続
させる必要があるため、極めて慎重を要するもので、ダ
ンパ操作のタイミング、及び目標とする風圧の取り方に
よつてはＧＴ背圧高による異常発生、ボイラ燃焼用空気
の逆流によるバーナの消火、逆火等大きなトラブルとな
ることが考えられる。
及びその逆に導入中のものを切り離して大気へバイパス
させる場合も、その操作はＧＴ、ボイラとも運転を継続
させる必要があるため、極めて慎重を要するもので、ダ
ンパ操作のタイミング、及び目標とする風圧の取り方に
よつてはＧＴ背圧高による異常発生、ボイラ燃焼用空気
の逆流によるバーナの消火、逆火等大きなトラブルとな
ることが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】発電用ガスタービンと
発電用ボイラの組み合わせにおいて、ＧＴ排ガス出口の
圧力を制御しＧＴの通常運転においてボイラの運転を安
定させ、ＧＴがトリツプしたとき、速やかに蒸気タービ
ン発電を必要レベルまで回復させ、バツクアツプを迅速
有効にする方法、並びにＧＴガス導入、切り離しの操作
が安全かつスムースに行われる発電用ガスタービン排気
再燃ボイラの自動運転方法を提供するにある。
発電用ボイラの組み合わせにおいて、ＧＴ排ガス出口の
圧力を制御しＧＴの通常運転においてボイラの運転を安
定させ、ＧＴがトリツプしたとき、速やかに蒸気タービ
ン発電を必要レベルまで回復させ、バツクアツプを迅速
有効にする方法、並びにＧＴガス導入、切り離しの操作
が安全かつスムースに行われる発電用ガスタービン排気
再燃ボイラの自動運転方法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、発電用ガス
タービン排ガス出口、ダンパＤ3 付き分岐管路の分岐
部、ダンパＤ1 、排ガスと空気の混合装置、蒸気発電用
ボイラの風箱とを一連に排ガス管路で接続し、ダンパＤ
1 の上流の風圧Ｐ3 と下流の風圧Ｐ1 とを検知し、前記
風圧Ｐ3 をほぼ定常に保持するようにダンパＤ3 を制御
し、前記蒸気発電用ボイラをバツクアツプボイラとして
使用するための排ガスの導入、切り離し操作を安全容易
に行わせることを特徴とする発電用ガスタービン排気再
燃ボイラの自動運転方法である。
タービン排ガス出口、ダンパＤ3 付き分岐管路の分岐
部、ダンパＤ1 、排ガスと空気の混合装置、蒸気発電用
ボイラの風箱とを一連に排ガス管路で接続し、ダンパＤ
1 の上流の風圧Ｐ3 と下流の風圧Ｐ1 とを検知し、前記
風圧Ｐ3 をほぼ定常に保持するようにダンパＤ3 を制御
し、前記蒸気発電用ボイラをバツクアツプボイラとして
使用するための排ガスの導入、切り離し操作を安全容易
に行わせることを特徴とする発電用ガスタービン排気再
燃ボイラの自動運転方法である。
【０００６】またＧＴのトリツプ時に、暫時風圧Ｐ3 を
定常値に保持し、ついで風圧Ｐ3 と風圧Ｐ1 の差が規定
する値になつたとき、ダンパＤ1 を全閉とし、Ｄ3 は常
にＰ3 がＰ1 より大でガスが逆流することを防止する制
御をして排ガスを放出し、ガスタービン発電を蒸気発電
用ボイラでバツクアツプすることを特徴とする発電用ガ
スタービン排気再燃ボイラの自動運転方法である。
定常値に保持し、ついで風圧Ｐ3 と風圧Ｐ1 の差が規定
する値になつたとき、ダンパＤ1 を全閉とし、Ｄ3 は常
にＰ3 がＰ1 より大でガスが逆流することを防止する制
御をして排ガスを放出し、ガスタービン発電を蒸気発電
用ボイラでバツクアツプすることを特徴とする発電用ガ
スタービン排気再燃ボイラの自動運転方法である。
【０００７】
【実施例１】図１は本願発明の実施に使用する装置と管
系統の図面である。発電用ガスタービン排ガス管路１１
のガスタービン出口部に大気放出排ガス量制御と消音の
手段をもつ分岐管路１２を設け、その後流で蒸気発電用
ボイラ６の風箱６ａの入口には排ガスと空気の混合装置
５を設け、ＧＴ排ガスの導入切り離し運転においてはダ
ンパＤ1 の上流の風圧Ｐ3 を常に下流の風圧Ｐ1 より高
く保持するようにダンパＤ3 を制御しＧＴ排ガス導入切
り離し運転時Ｄ1 、Ｄ3 ダンパの操作タイミング遅れに
よるＧＴ背圧異常高でＰ1 がＰ3 より高くなるためのボ
イラ側からの燃焼用空気の逆流、バーナ消火、逆火等な
しに安全運転ができるものである。
系統の図面である。発電用ガスタービン排ガス管路１１
のガスタービン出口部に大気放出排ガス量制御と消音の
手段をもつ分岐管路１２を設け、その後流で蒸気発電用
ボイラ６の風箱６ａの入口には排ガスと空気の混合装置
５を設け、ＧＴ排ガスの導入切り離し運転においてはダ
ンパＤ1 の上流の風圧Ｐ3 を常に下流の風圧Ｐ1 より高
く保持するようにダンパＤ3 を制御しＧＴ排ガス導入切
り離し運転時Ｄ1 、Ｄ3 ダンパの操作タイミング遅れに
よるＧＴ背圧異常高でＰ1 がＰ3 より高くなるためのボ
イラ側からの燃焼用空気の逆流、バーナ消火、逆火等な
しに安全運転ができるものである。
【０００８】発電用ガスタービン１のトリツプ時には、
トリツプ信号２は制御箱３に送られる。ＧＴがトリツプ
した直後はＤ1 は通常全開であり、Ｄ3 は全閉である。
前記トリツプ信号により、Ｄ1 は直ちに閉方向に動作
し、ＧＴ排ガス量の急激な低下による風圧Ｐ3 の減少を
防ぐ。この間基本的にはＤ3 は全閉のままである。もし
Ｄ3 を直ちに開とすると分岐管路の排ガス管路１１の接
続部の排ガス圧力Ｐ3 が、Ｄ1 の後流の排ガス圧力Ｐ1
よりも低いこととなりボイラ側から分岐管１２に向かつ
て燃焼用空気が逆流し、バーナの消火、逆火の恐れ、あ
るいは少なくともボイラの運転制御を乱すこととなる。
（ダンパＤ1 部のガス流れ抵抗による圧力降下は考慮す
る必要がある。）
トリツプ信号２は制御箱３に送られる。ＧＴがトリツプ
した直後はＤ1 は通常全開であり、Ｄ3 は全閉である。
前記トリツプ信号により、Ｄ1 は直ちに閉方向に動作
し、ＧＴ排ガス量の急激な低下による風圧Ｐ3 の減少を
防ぐ。この間基本的にはＤ3 は全閉のままである。もし
Ｄ3 を直ちに開とすると分岐管路の排ガス管路１１の接
続部の排ガス圧力Ｐ3 が、Ｄ1 の後流の排ガス圧力Ｐ1
よりも低いこととなりボイラ側から分岐管１２に向かつ
て燃焼用空気が逆流し、バーナの消火、逆火の恐れ、あ
るいは少なくともボイラの運転制御を乱すこととなる。
（ダンパＤ1 部のガス流れ抵抗による圧力降下は考慮す
る必要がある。）
【０００９】このため順次Ｄ1 を閉方向にするととも
に、Ｐ1 よりある値だけ高くセットされたＰ3 値を維持
するよう例えばセツト値よりＰ3 が高くなれば、Ｄ3 は
自動開となり、一時的なＧＴ背圧高を防止する。但し前
記の如くＰ3 は常にＰ1 より高く制御し逆流を防止す
る。Ｄ1 全閉後はＤ3 のドラフト制御は解除され全開へ
と動き、トリツプ後ＧＴ排ガス路の確保と再起動に備え
る。
に、Ｐ1 よりある値だけ高くセットされたＰ3 値を維持
するよう例えばセツト値よりＰ3 が高くなれば、Ｄ3 は
自動開となり、一時的なＧＴ背圧高を防止する。但し前
記の如くＰ3 は常にＰ1 より高く制御し逆流を防止す
る。Ｄ1 全閉後はＤ3 のドラフト制御は解除され全開へ
と動き、トリツプ後ＧＴ排ガス路の確保と再起動に備え
る。
【００１０】一方ＧＴトリツプにより排ガスによる入熱
減少、燃焼用空気不足を生ずるので、これに対応して自
動的に入熱増、空気増となり、かつボイラにハンチング
運転を生じさせることもなく、ＧＴトリツプによるボイ
ラの変動も最小に抑えることができる。
減少、燃焼用空気不足を生ずるので、これに対応して自
動的に入熱増、空気増となり、かつボイラにハンチング
運転を生じさせることもなく、ＧＴトリツプによるボイ
ラの変動も最小に抑えることができる。
【００１１】なお図１により、ＧＴ排ガス流れに沿い位
置する機器、空気流れに沿う機器について述べる。ガス
タービンを出た排ガスはダンパＤ1 、低温節炭器１３、
ダンパＤ2 、混合装置５、風箱６ａ，ボイラ６の火炉、
高温節炭器１４、エアヒータ８、ダンパＤ4 、誘引送風
機９、ダンパＤ5 を経由して煙突１０より排出される。
ボイラの燃焼用空気については大気よりダンパＤ7 、押
込送風機７、蒸気式空気予熱器１５、エアヒータ８、ダ
ンパＤ8 を経由して混合装置５に送られる。この空気は
混合装置１５内でＧＴからの排ガスと混合し風箱６ａに
送られバーナ４からの燃料を燃焼するのに使用される。
Ｄ6 は押込送風機に排ガスを再循環する管路に設けられ
たダンパで、低ＮＯｘ燃焼に使用される。
置する機器、空気流れに沿う機器について述べる。ガス
タービンを出た排ガスはダンパＤ1 、低温節炭器１３、
ダンパＤ2 、混合装置５、風箱６ａ，ボイラ６の火炉、
高温節炭器１４、エアヒータ８、ダンパＤ4 、誘引送風
機９、ダンパＤ5 を経由して煙突１０より排出される。
ボイラの燃焼用空気については大気よりダンパＤ7 、押
込送風機７、蒸気式空気予熱器１５、エアヒータ８、ダ
ンパＤ8 を経由して混合装置５に送られる。この空気は
混合装置１５内でＧＴからの排ガスと混合し風箱６ａに
送られバーナ４からの燃料を燃焼するのに使用される。
Ｄ6 は押込送風機に排ガスを再循環する管路に設けられ
たダンパで、低ＮＯｘ燃焼に使用される。
【００１２】このような構成にすると、ＧＴ１が定常の
負荷運転をしているとき、ガスタービンの排ガスは一例
では約５００℃の高温で相当の顕熱と約１５．５％（ｖ
ｏｌ％）の酸素（Ｏ2 ）を持ちこれを有効に燃焼に使用
しすることは、従来ＧＴのリパワリングシステムとして
知られている。これに対し本願発明は、前記のごとくＧ
Ｔガスの導入、切り離し時に、安全かつ容易な運転が可
能でありまた自動的に各ダンパの操作を行い、ＧＴトリ
ツプによるボイラの変動を最小にし短時間に大気燃焼へ
と切り替えるＧＴ大気再燃焼ボイラの自動運転を可能と
するものである。
負荷運転をしているとき、ガスタービンの排ガスは一例
では約５００℃の高温で相当の顕熱と約１５．５％（ｖ
ｏｌ％）の酸素（Ｏ2 ）を持ちこれを有効に燃焼に使用
しすることは、従来ＧＴのリパワリングシステムとして
知られている。これに対し本願発明は、前記のごとくＧ
Ｔガスの導入、切り離し時に、安全かつ容易な運転が可
能でありまた自動的に各ダンパの操作を行い、ＧＴトリ
ツプによるボイラの変動を最小にし短時間に大気燃焼へ
と切り替えるＧＴ大気再燃焼ボイラの自動運転を可能と
するものである。
【００１３】図５はＧＴトリツプ時の各ダンパの動作ブ
ロツク図である。
ロツク図である。
【００１４】
【実施例２】図２は本願発明の実施に使用する排ガス空
気混合装置の一例を示すものである。排ガスダクトと空
気ダクトと接続部に近く設けたダンパ１７のダンパブレ
ードに複数の小孔１８を設けた場合である。ダンパ１７
は通常のダンパ機能を有し、全閉でも最小量の空気を供
給できる。
気混合装置の一例を示すものである。排ガスダクトと空
気ダクトと接続部に近く設けたダンパ１７のダンパブレ
ードに複数の小孔１８を設けた場合である。ダンパ１７
は通常のダンパ機能を有し、全閉でも最小量の空気を供
給できる。
【００１５】これによりＧＴ排ガス再燃時は少ない空気
量を多量の排ガス中に噴射混合が可能であり、ＧＴ排ガ
スを切り離してボイラの単独燃焼時は、ダンパＤ7 を開
にし多量の空気を流すことができる。一枚のダンパで場
所も取らず排気燃焼と大気燃焼に対応できる。
量を多量の排ガス中に噴射混合が可能であり、ＧＴ排ガ
スを切り離してボイラの単独燃焼時は、ダンパＤ7 を開
にし多量の空気を流すことができる。一枚のダンパで場
所も取らず排気燃焼と大気燃焼に対応できる。
【００１６】
【実施例３】空気混合装置として図３に示すように、複
数の小穴付きの空気供給管２０の一以上を排ガス流路を
横断して設け、さらにその下流に空気供給分岐管２１を
設け、分岐管２１から供給する空気量を制御するダンパ
２２を設けると効率よい空気排ガス混合ができるが、ダ
クトが複雑になり費用のかかるという問題がある。また
排ガス流れと空気流れの交差する場所の下流に複数枚の
金網を並列に配置した混合部を設けたものでも良い。
数の小穴付きの空気供給管２０の一以上を排ガス流路を
横断して設け、さらにその下流に空気供給分岐管２１を
設け、分岐管２１から供給する空気量を制御するダンパ
２２を設けると効率よい空気排ガス混合ができるが、ダ
クトが複雑になり費用のかかるという問題がある。また
排ガス流れと空気流れの交差する場所の下流に複数枚の
金網を並列に配置した混合部を設けたものでも良い。
【００１７】
【実施例４】図４は分岐管路１２の縦断面図である。こ
こに設けたダンパＤ3 は、定常の運転では排ガスを全量
ボイラへ流すため全閉である。しかし排ガスをボイラに
導入する時及び逆に切り離し時には圧力Ｐ3 を定常Ｐ1
より高い値にするよう制御箱３からの信号で制御され
る。ＧＴトリツプ時には、トリツプ信号２を受けた制御
箱３からの信号で圧力Ｐ3は暫時一定に保持される。こ
の時Ｄ3 は閉であるが、ボイラ側へのダンパＤ1 が急速
に閉となるのでＧＴ排ガスの風圧が異常高とならず、ま
たボイラ運転を阻害するボイラ側からの逆流ガスの流入
のないようにＤ3 ダンパは制御される。次いでダンパＤ
1 は全閉とこの時点でドラフト制御は解除されて、ダン
パＤ3は自動的に順次開として行く。
こに設けたダンパＤ3 は、定常の運転では排ガスを全量
ボイラへ流すため全閉である。しかし排ガスをボイラに
導入する時及び逆に切り離し時には圧力Ｐ3 を定常Ｐ1
より高い値にするよう制御箱３からの信号で制御され
る。ＧＴトリツプ時には、トリツプ信号２を受けた制御
箱３からの信号で圧力Ｐ3は暫時一定に保持される。こ
の時Ｄ3 は閉であるが、ボイラ側へのダンパＤ1 が急速
に閉となるのでＧＴ排ガスの風圧が異常高とならず、ま
たボイラ運転を阻害するボイラ側からの逆流ガスの流入
のないようにＤ3 ダンパは制御される。次いでダンパＤ
1 は全閉とこの時点でドラフト制御は解除されて、ダン
パＤ3は自動的に順次開として行く。
【００１８】このダンパＤ3 の後流で分岐管内に一以上
の抵抗オリフィス１９ａを持つ板１９を一以上を並列配
置するときは、この部が消音器として機能するものであ
る。ダンパＤ3 の後流に抵抗オリフィス付きの板１９が
あるので、排ガス放出に際しての抵抗ともなり、これで
ダンパＤ3 の制御性を向上させる。またその消音機能に
よりサイレンサを不要にできる。ダンパＤ3 の動作はダ
ンパＤ1 の動作と対応するものであり、ダンパＤ1 の後
流にはボイラ設備があるので抵抗があることになる。一
方ダンパＤ3 の後流には通常オリフィスがないので抵抗
がなく、僅かの開度でも多量のガスが流れる、つまり制
御性が悪い。本願発明はこれを解決せんとするものであ
る。
の抵抗オリフィス１９ａを持つ板１９を一以上を並列配
置するときは、この部が消音器として機能するものであ
る。ダンパＤ3 の後流に抵抗オリフィス付きの板１９が
あるので、排ガス放出に際しての抵抗ともなり、これで
ダンパＤ3 の制御性を向上させる。またその消音機能に
よりサイレンサを不要にできる。ダンパＤ3 の動作はダ
ンパＤ1 の動作と対応するものであり、ダンパＤ1 の後
流にはボイラ設備があるので抵抗があることになる。一
方ダンパＤ3 の後流には通常オリフィスがないので抵抗
がなく、僅かの開度でも多量のガスが流れる、つまり制
御性が悪い。本願発明はこれを解決せんとするものであ
る。
【００１９】
【実施例５】ガスタービンの出力信号、大気温度の信
号、ボイラ負荷の信号、排ガスのＯ2信号を制御箱３は
受け、その内蔵するコンピュータ３ａで風箱６ａの必要
とするＯ2 量を計算し押込送風機７のベーン開度を制御
し、これにより適当な空気量を風箱に送り込むことがで
きる。
号、ボイラ負荷の信号、排ガスのＯ2信号を制御箱３は
受け、その内蔵するコンピュータ３ａで風箱６ａの必要
とするＯ2 量を計算し押込送風機７のベーン開度を制御
し、これにより適当な空気量を風箱に送り込むことがで
きる。
【００２０】通常風箱６ａ内のＯ2 を計測し、これを一
定値にすべく空気量をきめているが、これでは風箱内の
Ｏ2 の「ばらつき」計測の遅れ、及びボイラの負荷大な
る時の空気量の増大への対応ができない。
定値にすべく空気量をきめているが、これでは風箱内の
Ｏ2 の「ばらつき」計測の遅れ、及びボイラの負荷大な
る時の空気量の増大への対応ができない。
【００２１】
【実施例６】本願発明にかかる、排気再燃ボイラの運転
に際しては、大気燃焼から排気燃焼への切り替え及びそ
の逆の場合において、ダンパＤ1 を手動操作で徐開、徐
閉とし、大気放出ダンパＤ3 は下の風圧Ｐ1 より高いＰ
3 にし自動制御し、安定した運転がされる。
に際しては、大気燃焼から排気燃焼への切り替え及びそ
の逆の場合において、ダンパＤ1 を手動操作で徐開、徐
閉とし、大気放出ダンパＤ3 は下の風圧Ｐ1 より高いＰ
3 にし自動制御し、安定した運転がされる。
【００２２】
【実施例７】なおＦＤＦ（押し込み送風機）７の大気吸
入側ダクトには吸入大気の量を制御するＤ7 が設けられ
ている。排気再燃時ＧＴトリツプすると直ちに空気量を
増加させ、大気燃焼としなければならない。この時Ｄ7
が短時間で全開することにより、別途サクションベーン
の開動作と合わせて対応できる。このＤ7 ダンパと、ダ
クトのＦＤＦとの接続部との間にサクションべーン型な
どの自動制御ベーンを設け図５のブロツク図に示すよう
な制御ができる。
入側ダクトには吸入大気の量を制御するＤ7 が設けられ
ている。排気再燃時ＧＴトリツプすると直ちに空気量を
増加させ、大気燃焼としなければならない。この時Ｄ7
が短時間で全開することにより、別途サクションベーン
の開動作と合わせて対応できる。このＤ7 ダンパと、ダ
クトのＦＤＦとの接続部との間にサクションべーン型な
どの自動制御ベーンを設け図５のブロツク図に示すよう
な制御ができる。
【００２３】
【実施例８】発電用ガスタービンのトリツプ時の追随を
ボイラにつき観察したことを下記する。ガスタービン負
荷１０００ＫＷ、ボイラ負荷３０ｔ／ｈの状態でガスタ
ービンをトリツプさせ、ボイラが安全に運転できること
を確認した。 燃焼用空気は再燃焼状態から予め制御装置にインプッ
トした大気燃焼空気状態に増量上昇し、約４５秒間その
状態維持し、その後通常の自動制御運転に入った。 空気の供給量が増加後、それに対応し燃料のバーナへ
の供給量は増加し約４５秒その状態を保持した後通常の
自動運転になつた。 燃焼は安定しており特に問題となる状態はなかつた。 節炭器入口ダンパＤ1 、大気放出ダンパＤ3 はそれぞ
れ計画したように動作し、ガスタービン出口圧力が必要
以上に上昇することはなかつた。 ボイラの主蒸気圧力、主蒸気温度、蒸発量はほとんど
変化しないことが確認できた。
ボイラにつき観察したことを下記する。ガスタービン負
荷１０００ＫＷ、ボイラ負荷３０ｔ／ｈの状態でガスタ
ービンをトリツプさせ、ボイラが安全に運転できること
を確認した。 燃焼用空気は再燃焼状態から予め制御装置にインプッ
トした大気燃焼空気状態に増量上昇し、約４５秒間その
状態維持し、その後通常の自動制御運転に入った。 空気の供給量が増加後、それに対応し燃料のバーナへ
の供給量は増加し約４５秒その状態を保持した後通常の
自動運転になつた。 燃焼は安定しており特に問題となる状態はなかつた。 節炭器入口ダンパＤ1 、大気放出ダンパＤ3 はそれぞ
れ計画したように動作し、ガスタービン出口圧力が必要
以上に上昇することはなかつた。 ボイラの主蒸気圧力、主蒸気温度、蒸発量はほとんど
変化しないことが確認できた。
【００２４】
【発明の効果】この発明を実施することにより以下の効
果が得られる。 （１）ＧＴ排ガスの導入、切り離し運転時風圧Ｐ3 は常
にＰ1 より高く保持されるので、ボイラの燃焼用空気の
逆流がなく、まＴＧＴ排ガス圧が異常に高くなることも
なく安全かつ容易に排ガス導入、あるいは切り離し操作
ができる。 （２）ＧＴトリツプ時のボイラ諸元の復帰につき下記す
る。一例では定格ボイラ蒸発量４２Ｔ／Ｈ、ＳＯＴ（過
熱器出口温度）４７０℃、ＳＯＰ（過熱器出口圧力）８
３ａｔｇ、蒸気タービン発電用ボイラとＧＴの組み合わ
せでＧＴトリプしたのち、 従来法では５分後３３Ｔ／Ｈに下がつたものが、本願
発明ではトリツプ後直ちに供給燃料量を増加できるの
で、蒸発量の低下は認められない。 従来法ではＳＯＴは４５５℃になつたものが、本願方
法ではＳＯＴは変化しなかつた。 従来法ではＳＯＰは７９ａｔｇになるが、本願発明で
は圧力低下は認められなかつた。 （３）ＧＴトリツプによるボイラへの影響を、本願方法
では直ちにバツクアツプできるのでプラントへの悪影響
は完全に除去された。
果が得られる。 （１）ＧＴ排ガスの導入、切り離し運転時風圧Ｐ3 は常
にＰ1 より高く保持されるので、ボイラの燃焼用空気の
逆流がなく、まＴＧＴ排ガス圧が異常に高くなることも
なく安全かつ容易に排ガス導入、あるいは切り離し操作
ができる。 （２）ＧＴトリツプ時のボイラ諸元の復帰につき下記す
る。一例では定格ボイラ蒸発量４２Ｔ／Ｈ、ＳＯＴ（過
熱器出口温度）４７０℃、ＳＯＰ（過熱器出口圧力）８
３ａｔｇ、蒸気タービン発電用ボイラとＧＴの組み合わ
せでＧＴトリプしたのち、 従来法では５分後３３Ｔ／Ｈに下がつたものが、本願
発明ではトリツプ後直ちに供給燃料量を増加できるの
で、蒸発量の低下は認められない。 従来法ではＳＯＴは４５５℃になつたものが、本願方
法ではＳＯＴは変化しなかつた。 従来法ではＳＯＰは７９ａｔｇになるが、本願発明で
は圧力低下は認められなかつた。 （３）ＧＴトリツプによるボイラへの影響を、本願方法
では直ちにバツクアツプできるのでプラントへの悪影響
は完全に除去された。
【００２５】
【図１】図１は本願発明の実施に使用する装置の配置と
管系統の図面である。
管系統の図面である。
【図２】図２は排ガスとと空気を混合する装置の斜視図
である。
である。
【図３】図３は他の排ガスと空気の混合装置の模式断面
図である。
図である。
【図４】図４は分岐管路１２の縦断面図である。
【図５】図５はＧＴトリツプ時の各ダンパ動作のブロッ
ク図である。 １ ＧＴ（発電用ガスタービン） ２ トリツプ信号 ３ 制御箱 ３ａ コンピュータ ４ バーナ ５ 混合装置 ６ ボイラ ６ａ 風箱 ７ ＦＤＦ（押込送風機） ８ エヤヒータ ９ ＩＤＦ（誘引送風機） １０ 煙突 １１ 排ガス管路 １２ 分岐管路 １３ 低温節炭器 １４ 高温節炭器 １５ 蒸気式空気予熱器 １６ Ｏ2 信号 １７ ダンパ １８ 小孔 １９ 板 １９ａ 抵抗オリフィス ２０ 空気供給管 ２１ 空気供給分岐管 ２２ ダンパ
ク図である。 １ ＧＴ（発電用ガスタービン） ２ トリツプ信号 ３ 制御箱 ３ａ コンピュータ ４ バーナ ５ 混合装置 ６ ボイラ ６ａ 風箱 ７ ＦＤＦ（押込送風機） ８ エヤヒータ ９ ＩＤＦ（誘引送風機） １０ 煙突 １１ 排ガス管路 １２ 分岐管路 １３ 低温節炭器 １４ 高温節炭器 １５ 蒸気式空気予熱器 １６ Ｏ2 信号 １７ ダンパ １８ 小孔 １９ 板 １９ａ 抵抗オリフィス ２０ 空気供給管 ２１ 空気供給分岐管 ２２ ダンパ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１２月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 仁一 神奈川県横浜市磯子区磯子１丁目２番10号 バブ日立エンジニアリングサービス株式 会社内 (72)発明者 幸田 文夫 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日立 株式会社呉工場内
Claims (6)
- 【請求項１】 発電用ガスタービン排ガス出口、ダンパ
Ｄ3 付き分岐管路の分岐部、ダンパＤ1 、排ガスと空気
の混合装置、蒸気発電用ボイラの風箱とを排ガス管路で
接続し、ダンパＤ1 の上流の風圧Ｐ3 と下流の風圧Ｐ1
とを検知し、前記風圧Ｐ3 をほぼ定常に保持するように
ダンパＤ3 を制御し、前記蒸気発電用ボイラをバツクア
ツプボイラとして使用するための排ガスの導入、安全容
易な切り離し操作をすることを特徴とする発電用ガスタ
ービン排気再燃ボイラの自動運転方法。 - 【請求項２】 発電用ガスタービンのトリツプ時に、暫
時風圧Ｐ3 を定常値に保持し、ついで風圧Ｐ3 と風圧Ｐ
1 との差が規定する値になつたとき、ダンパＤ1 を全閉
とし、ダンパＤ3 は常にＰ3 がＰ1 より大でガス逆流す
ることのない開制御をして排ガスを放出し、ガスタービ
ン発電を蒸気発電用ボイラで即時かつ急速にバツクアツ
プすることを特徴とする請求項１の発電用ガスタービン
排気再燃ボイラの自動運転方法。 - 【請求項３】 ダンパＤ3 付の分岐管路には、該ダンパ
の大気放出側にオリフィスを設け、排ガス放出時の消音
と同時にダンパＤ3 の制御性を向上させることを特徴と
する請求項１または２に記載の発電用ガスタービン排気
再燃ボイラの自動運転方法。 - 【請求項４】 排ガスと空気の混合を、排ガス管路に接
続する空気管路に設けるダンパのダンパブレードに複数
の空気通過用小孔を設け混合機能を高めたことを特徴と
する請求項１または２に記載の発電用ガスタービン排気
再燃ボイラの自動運転方法。 - 【請求項５】 マイクロコンピュータにガスタービン出
力、排ガス温度、気温、ボイラ負荷の信号をインプツト
し、ボイラ風箱で必要とするＯ2 量を計算し供給空気量
を決定し、押込送風機のベーン開度を指示し風量調節す
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載
の発電用ガスタービン排気再燃ボイラの自動運転方法。 - 【請求項６】 前記ダンパＤ1 を手動で徐開、徐閉操作
をし、大気放出用のダンパＤ3 は下流の風圧Ｐ1 より高
い値Ｐ3 に自動制御することを特徴とする請求項１ない
し５のいずれかに記載の発電用ガスタービン排気再燃ボ
イラの自動運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5219221A JP2520082B2 (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 発電用ガスタ―ビン排気再燃ボイラの自動運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5219221A JP2520082B2 (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 発電用ガスタ―ビン排気再燃ボイラの自動運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754610A true JPH0754610A (ja) | 1995-02-28 |
| JP2520082B2 JP2520082B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=16732107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5219221A Expired - Fee Related JP2520082B2 (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 発電用ガスタ―ビン排気再燃ボイラの自動運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2520082B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6966172B2 (en) * | 1997-09-25 | 2005-11-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine exhaust passage and damper system for same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH055405A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン複合プラント |
-
1993
- 1993-08-12 JP JP5219221A patent/JP2520082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH055405A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン複合プラント |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6966172B2 (en) * | 1997-09-25 | 2005-11-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine exhaust passage and damper system for same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2520082B2 (ja) | 1996-07-31 |
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