JPH08177410A - 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置 - Google Patents
排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置Info
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- JPH08177410A JPH08177410A JP6322983A JP32298394A JPH08177410A JP H08177410 A JPH08177410 A JP H08177410A JP 6322983 A JP6322983 A JP 6322983A JP 32298394 A JP32298394 A JP 32298394A JP H08177410 A JPH08177410 A JP H08177410A
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- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
ン出力及びガスタービン出力が所定の関係に保持される
ように燃料流量を制御する。 【構成】 ボイラマスタ指令BMにより定まる基準燃料
流量指令QFAとQFBの差に蒸気タービン出力PS及びガ
スタービン出力PGを基に決まる非線形補償係数βを掛
けてガスタービン駆動補正燃料流量指令QFGを求め、該
指令QFGと、基準燃料流量指令QFAを加算して燃料流量
指令ΣQFを求め、該指令ΣQFと検出した燃料流量QF
の差を積分して燃料制御弁開度指令XFを求め、該指令
XFを基に燃料制御弁4の開度調整を行う。
Description
ドサイクルプラントにおけるプラント制御装置に関する
ものである。
及び圧縮機を駆動した後のタービン排ガスを空気と混合
して燃焼用ガスを生成し、該燃焼用ガスをボイラへ送給
してボイラにおける燃料の燃焼に供するようにした排気
再燃型コンバインドサイクルプラントが実用化されつつ
あり、斯かるプラントの例は、図21に示されている。
に後部伝熱部1cを備えたボイラ本体、2はボイラ本体
1の火炉1a下部に設置したバーナ、3はバーナ2へ燃
料Fを送給し得るよう、先端がバーナ2に接続された燃
料送給管、4は燃料送給管3の中途部に接続された燃料
制御弁である。
用の空気Aとして火炉1a内へ送給する強圧通風機、8
は燃焼器9から送給された燃焼ガスGBにより駆動さ
れ、発電機10及び圧縮機11を駆動し得るようにした
ガスタービン、12はガスタービン8から排出されたタ
ービン排ガスGTをダクト6へ導入し得るよう、ダクト
6の中途部に接続されたダクト、13はボイラ本体1の
後部伝熱部1c下部に接続された排ガスダクトである。
めにボイラ本体1の火炉1a炉壁下部に接続した給水
管、15は給水管14の中途部に接続した給水ポンプで
ある。
生成した主蒸気を過熱するためにボイラ本体1の副側壁
1b内に格納した過熱器、17は過熱器16で過熱され
た過熱蒸気Sを送給する過熱蒸気管、18は過熱蒸気管
17を通り送給された過熱蒸気Sにより駆動されて発電
機19を駆動し得るようにした蒸気タービンである。
合流、混合して生成した燃焼用ガス、G2は燃料Fが空
気A或いは燃焼用ガスG1と混合して燃焼し生成した燃
焼ガス、G3はボイラ排ガスである。
ラントにおいては、ガスタービン8が駆動されず蒸気タ
ービン18のみが駆動される気力単独運転と、蒸気ター
ビン18及びガスタービン8の何れもが駆動されるコン
バインドサイクル運転が行われる。
ン8は停止しており、強圧通風機5から吐出された空気
Aはダクト6を通り、風箱7を経てボイラ本体1の火炉
1a内へ導入される。又燃料Fは燃料制御弁4で流量を
制御され、燃料送給管3からバーナ2へ送給され、バー
ナ2から火炉1a内へ噴射される。このため、燃料Fは
火炉1a内で空気Aと混合して燃焼し、燃焼ガスG2が
生成され、生成した燃焼ガスG2はボイラ本体1内を火
炉1a、副側壁1b、後部伝熱部1cの順に通り、排ガ
スダクト13へ排出される。
れた給水Wはボイラ本体1の炉壁管へ導入され、上述の
燃焼ガスG2により加熱されて蒸気となり、更に過熱器
16で過熱されて過熱蒸気Sとなり過熱蒸気Sは過熱蒸
気管17から蒸気タービン18へ導入されて蒸気タービ
ン18が駆動され、蒸気タービン18により発電機19
が駆動される。
ービン18及びガスタービン8の両方が駆動される。す
なわち、燃焼器9で生成した燃焼ガスGBはガスタービ
ン8へ導入されてガスタービン8が駆動され、ガスター
ビン8により発電機10及び圧縮機11が駆動され、圧
縮機11から吐出された圧縮空気は燃焼用空気として燃
焼器9へ送給されて燃焼器9での燃料の燃焼に供され、
ガスタービン8から排出されたタービン排ガスGTはダ
クト12を経てダクト6へ導入される。このためタービ
ン排ガスGTは強圧通風機5から吐出された空気Aとダ
クト6の中途部で合流し、混合して燃焼用ガスG1が生
成され、生成した燃焼用ガスG1はダクト6、風箱7を
通ってボイラ本体1の火炉1a内に導入される。
スG1と混合して燃焼し生成した燃焼ガスG2の流れ、
給水Wの流れ、蒸気の発生、過熱蒸気Sによる蒸気ター
ビン18の駆動及び蒸気タービン18による発電機19
の駆動は気力単独運転の場合と同じである。
ントにおいては、該プラントを制御するために燃料F及
び空気A並びに給水Wの流量制御を行う必要があり、こ
のためプラント制御装置として、燃料制御装置及び燃焼
用空気制御装置並に給水制御装置が用いられる。
図中、20は気力単独運転時にCPUからのボイラマス
タ指令BMに対応して燃料流量指令QFSを出力し得るよ
うにした関数発生器、21はコンバインドサイクル運転
時にCPUからのボイラマスタ指令BMに対応して燃料
流量指令QFCを出力し得るようにした関数発生器、22
はボイラマスタ指令BMの値に応じて切換り、関数発生
器20からの燃料流量指令QFS或いは関数発生器21か
らの燃料流量指令QFCを出力し得るようにした切換器、
23は燃料送給管3を流れる燃料Fの流量(燃料流量)
QFを検出する燃料流量検出器(図21参照)、24は
切換器22から与えられた燃料流量指令QFS或いはQFC
と燃料流量検出器23からの燃料流量QFの差をとり、
燃料流量偏差ΔQFを求める減算器、25は減算器24
からの燃料流量偏差ΔQFを比例積分して燃料制御弁開
度指令XFを求め、燃料制御弁4へ与える比例積分調節
器である。
1には、図13、図14に示すように、ボイラマスタ指
令BMと燃料流量指令QFSの関係及びボイラマスタ指令
BMと燃料流量指令QFCの関係が関数FF1(x),FF
2(x)として設定されている。
転時には、切換器22はac側に切換っており、ボイラ
マスタ指令BMに対応して関数発生器20から出力され
た燃料流量指令QFSは切換器22を経て減算器24に与
えられる。又、燃料送給管3を流れる燃料Fの流量は、
燃料流量検出器23により検出され、燃料流量QFとし
て減算器24に与えられる。
QFSと燃料流量QFの差がとられて燃料流量偏差ΔQ
F(=QFS−QF)が求められ、求められた燃料流量偏差
ΔQFは比例積分調節器25で比例積分されて燃料制御
弁開度指令XFが求められ、求められた燃料制御弁開度
指令XFは燃料制御弁4に与えられて燃料流量偏差ΔQF
が零となるよう開度が調整され、その結果、燃料送給管
3を流れる燃料Fの流量は、気力単独運転時のボイラマ
スタ指令BMに対応した流量に制御される。
22はbc側に切換っており、このため関数発生器21
からの燃料流量指令QFCが減算器24へ与えられ減算器
24では、燃料流量指令QFCと燃料流量QFの差がとら
れて燃料流量偏差ΔQF(=QFC−QF)が求められ、求
められた燃料流量偏差ΔQFは比例積分調節器25で比
例積分されて燃料制御弁開度指令XFが求められ、求め
られた燃料制御弁開度指令XFは燃料制御弁4に与えら
れてその開度が調整され、その結果、燃料送給管3を流
れる燃料Fの流量は、コンバインドサイクル運転時のボ
イラマスタ指令BMに対応した流量に制御される。
燃料送給管3を流れる燃料Fの流量は、ボイラマスタ指
令BMに対応した流量よりも少いため、燃料制御弁4は
開かれてその開度は、燃料流量QFが増加するよう大き
くなり、燃料流量偏差ΔQFが負の場合は燃料送給管3
を流れる燃料Fの流量はボイラマスタ指令BMに対応し
た流量よりも多いため、燃料制御弁4は絞られ、その開
度は、燃料流量QFが減少するよう小さくなり、その結
果、燃料Fの流量は適正な値になるよう制御される。
中、26は気力単独運転時にCPUからの燃焼量指令F
Oに対応して空気流量指令QASを出力し得るようにした
関数発生器、27はコンバインドサイクル運転時にCP
Uからの燃焼量指令FOに対応して空気流量指令QACを
出力し得るようにした関数発生器、28は関数発生器2
6からの空気流量指令QAS或いは関数発生器27からの
空気流量指令QACを出力し得るようにした切換器、29
はタービン排ガスGTを送給するダクト12を流れるタ
ービン排ガスGTの流量(タービン排ガス流量)QTを検
出するためのタービン排ガス流量検出器、30はダクト
12を流れるタービン排ガスGTの温度(タービン排ガ
ス温度)TTを検出するためのタービン排ガス温度検出
器、31はダクト12を流れるタービン排ガスGT中の
酸素濃度(タービン排ガス酸素濃度)OTを検出するた
めのタービン排ガス酸素濃度検出器である(各検出器2
9,30,31は図21をも参照)。
ービン排ガス流量QT、タービン排ガス温度TT、タービ
ン排ガス酸素濃度OTを基にタービン排ガスGTを外気と
して換算した場合にどの程度の流量(換算空気流量)Q
ATとなるか求める演算器、33は切換器28からの空気
流量指令QAS或いはQACと演算器32からの換算空気流
量QATの差をとり強圧通風機5から吐出する必要のある
空気流量の指令(必要空気流量指令)QADを求める減算
器、34は強圧通風機5から吐出されてダクト6を流れ
る空気の流量(空気流量)QAを検出する空気流量検出
器、35は前記減算器33からの必要空気流量指令QAD
と空気流量検出器34からの空気流量QAの差をとり空
気流量偏差ΔQAを求める減算器、36は減算器35か
らの空気流量偏差ΔQAを比例積分してベーン開度指令
XAを求め、強圧通風機5に与える比例積分調節器であ
る。
6,27には、図16、17に示すように、燃焼量指令
FOと空気流量指令QASの関係及び燃焼量指令FOと空気
流量指令QACの関係が関数FA1(x),FA2(x)と
して設定されている。
単独運転時には切換器28はac側に切換っており、燃
焼量指令FOに対応して関数発生器26から出力された
空気流量指令QASは切換器28を経て減算器33に与え
られる。
8は駆動されていないため、ダクト12内にはタービン
排ガスGTは流れておらず、従って各検出器29,3
0,31から演算器32に対して信号が与えられず、演
算器32から減算器33へは換算空気流量QATは与えら
れない。このため、空気流量指令QASは減算器33を経
て減算器35へ与えられ、又強圧通風機5から吐出され
てダクト6を流れる空気Aの流量は空気流量検出器34
により検出され、空気流量QAとして減算器35へ与え
られる。
量指令QASと空気流量検出器34からの空気流量QAの
差がとられて空気流量偏差ΔQA(=QAS−QA)が求め
られ、求められた空気流量偏差ΔQAは比例積分調節器
36へ与えられ、比例積分調節器36で比例積分されて
ベーン開度指令XAが求められ、求められたベーン開度
指令XAは強圧通風機5に与えられ、強圧通風機5のベ
ーン開度は、空気流量偏差ΔQAが零となるよう調整さ
れ、その結果、ダクト6を流れる空気Aの流量は、燃焼
量指令FOに対応した流量に制御される。
28はbc側に切換っており、このため関数発生器27
からの空気流量指令QACは減算器33へ与えられる。
又、ガスタービン8が駆動されているため、タービン排
ガスGTはダクト12を流れてダクト6の中途部へ導入
されるが、このダクト12を流れるタービン排ガスGT
の流量、温度、酸素濃度は、タービン排ガス流量検出器
29、タービン排ガス温度検出器30、タービン排ガス
酸素濃度検出器31により検出され、タービン排ガス流
量QT、タービン排ガス温度TT、タービン排ガス酸素濃
度OTとして演算器32へ与えられ、演算器32では、
QT、TT、OTを基に所定の演算が行われて換算空気流
量QATが求められ、求められた換算空気流量QATは減算
器33へ与えられる。
空気流量QATの差がとられて必要空気流量指令QAD(=
QAC−QAT)が求められ、求められた必要空気流量指令
QADは減算器35へ与えられ、ダクト6を流れる空気A
の流量は、空気流量検出器34により検出され、空気流
量QAとして減算器35に与えられる。
気流量指令QADと空気流量検出器34からの空気流量Q
Aの差がとられて空気流量偏差ΔQA(=QAD−QA)が
求められ、求められた空気流量偏差ΔQAは比例積分調
節器36で比例積分調節されてベーン開度指令XAが求
められ、該ベーン開度指令XAにより気力単独運転時と
同様、空気流量偏差ΔQAが零になるよう強圧通風機5
のベーン開度調整が行われ、強圧通風機5から吐出され
てダクト6を流れる空気Aの流量は適正な値に制御され
る。
は、ダクト6を流れる空気Aの流量は、燃焼量指令FO
に対応した流量よりも少いため、強圧通風機5のベーン
開度は、空気流量QAが増加するよう開かれて大きくな
り、空気流量偏差ΔQAが負の場合は、ダクト6を流れ
る空気Aの流量は燃焼量指令FOに対応した流量よりも
多いため、強圧通風機5のベーン開度は空気流量QAが
減少するよう絞られて小さくなり、その結果、空気Aの
流量は適正な値になるよう制御される。
7は気力単独運転時にCPUからのボイラマスタ指令B
Mに対応して給水流量指令QWSを出力し得るようにした
関数発生器、38はコンバインドサイクル運転時にCP
Uからのボイラマスタ指令BMに対応して給水流量指令
QWCを出力し得るようにした関数発生器、39はボイラ
マスタ指令BMの値に応じて切換り、関数発生器37か
らの給水流量指令QWS或いは関数発生器38からの給水
流量指令QWCを出力し得るようにした切換器、40は給
水管14を流れる給水Wの流量(給水流量)QWを検出
する給水流量検出器(図21参照)、41は切換器39
から与えられた給水流量指令QWS或いはQWCと給水流量
検出器40からの給水流量QWの差をとり給水流量偏差
ΔQWを求める減算器、42は減算器41からの給水流
量偏差ΔQWを比例積分して給水ポンプ回転指令NWを求
め、給水ポンプ15へ与える比例積分調節器である。
8には、図19、20に示すように、ボイラマスタ指令
BMと給水流量指令QWSの関係及びボイラマスタ指令BM
と給水流量指令QWCの関係が関数FW1(x),FW2
(x)として設定されている。
転時には、切換器39はac側に切換っており、ボイラ
マスタ指令BMに対応して関数発生器37から出力され
た給水流量指令QWSは切換器39を経て減算器41に与
えられる。又給水管14を流れる給水Wの流量は、給水
流量検出器40により検出され、給水流量QWとして減
算器41に与えられる。
QWSと給水流量QWの差がとられて給水流量偏差ΔQ
W(=QWS−QW)が求められ、求められた給水流量偏差
ΔQWは比例積分調節器42で比例積分されて給水ポン
プ回転指令NWが求められ、求められた給水ポンプ回転
指令NWは給水ポンプ15に与えられて給水流量偏差Δ
QWが零となるよう、給水ポンプ15の回転数が調整さ
れ、その結果、給水管14を流れる給水Wの流量は、気
力単独運転時のボイラマスタ指令BMに対応した流量に
制御される。
39はbc側に切換っており、このため関数発生器38
からの給水流量指令QWCが減算器41へ与えられ、減算
器41では、給水流量指令QWCと給水流量QWの差がと
られて給水流量偏差ΔQW(=QWC−QW)が求められ、
求められた給水流量偏差ΔQWは比例積分調節器42で
比例積分されて給水ポンプ回転指令NWが求められ、求
められた給水ポンプ回転指令NWは給水ポンプ15に与
えられてその回転数が調整され、その結果、給水管14
を流れる給水Wの流量はコンバインドサイクル運転時の
ボイラマスタ指令BMに対応した流量に制御される。
は、給水管14を流れる給水Wの流量は、ボイラマスタ
指令BMに対応した流量よりも少いため、給水ポンプ1
5の回転数は増加して給水流量QWが増え、給水流量偏
差ΔQWが負の場合には、給水管14を流れる給水Wの
流量は、ボイラマスタ指令BMに対応した流量よりも多
いため、給水ポンプ15の回転数は減少して給水流量Q
Wが減り、その結果、給水Wの流量は適正な値になるよ
う制御される。
クルプラントにおいて、例えば気力単独運転からコンバ
インドサイクル運転に切換え、蒸気タービン出力とガス
タービン出力の合計出力を所定の値まで上げる場合につ
いて、蒸気タービン出力PSとガスタービン出力PGの関
係を示す図22を参照しつつ説明すると以下に記述した
ようになる。
蒸気タービン出力PSが定格出力の62%の出力PS62に
上昇するまでは図22の水平線Iに沿った気力単独運転
を行い、蒸気タービン出力PSが定格出力の62%の出
力PS62になったら、垂線IIに示すように蒸気タービ
ン出力PSを定格出力の62%の出力PS62に保持した状
態で蒸気タービン18を起動してコンバインドサイクル
運転を開始し、ガスタービン出力PGを定格出力の50
%の出力PG50まで上昇させ、ガスタービン出力PGが定
格出力の50%の出力PG50に達したら、斜線IIIに
示すごとく、蒸気タービン出力PS及びガスタービン出
力PGを蒸気タービン出力PSが定格出力の75%の出力
PS75になり、ガスタービン出力PGが定格出力PG100に
なるまで上昇させ、ガスタービン出力PGが定格出力P
G100に達したら、以後は水平線IVに示すように、ガス
タービン出力PGを定格出力PG100に保持したままで蒸
気タービン出力PSを定格出力PS100達するまで上昇さ
せる。
転に切換える場合の手順は、気力単独運転からコンバイ
ンドサイクル運転に移行する場合の手順とは逆になる。
プラントにおいて、気力単独運転からコンバインドサイ
クル運転に、或いはコンバインドサイクル運転から気力
単独運転に切換える際には、蒸気タービン18とガスタ
ービン8の単位時間当りの出力の変化の割合を考慮する
と、各タービン18,8の出力のバランスをとるために
は、図22の線I,II,III,IV、或いは線I
V,III,II,Iに倣って出力を増加若しくは減少
させることが望ましく、又燃料制御弁4の開度及び強圧
通風機5のベーン開度並に給水ポンプ15の回転数も、
実際の蒸気タービン出力PSとガスタービン出力PGが図
22の線II,III,IV、或いは線IV,III,
IIに沿いバランスを保って変更されるよう調整するこ
とが望ましい。
排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラ
ント制御装置においては、次のような問題点がある。
クル運転に移行した場合、図12に示す燃料制御装置に
おいては関数発生器21から出力された、ボイラマスタ
指令BMに対応した燃料流量指令QFCを基に燃料制御弁
4の開度調整を行い、図15に示す燃焼用空気制御装置
においては、関数発生器27から出力された、燃焼量指
令FOに対応した空気流量指令QACを基に強圧通風機5
のベーン開度調整を行い、図18に示す給水制御装置に
おいては、関数発生器38から出力された、ボイラマス
タ指令BMに対応した給水流量指令QWCを基に給水ポン
プ15の回転数調整を行っているだけであるため、何れ
のプラント制御装置にあっても実際の蒸気タービン出力
PSやガスタービン出力PGが考慮されず、正確な燃料制
御、燃焼用空気制御、給水制御を行うことが困難であ
る。
8では、単位当りの出力の増減割合である負荷追従性能
が異なるが、従来のように負荷追従性能の相違を考慮し
ない場合には、各タービン18,8の実際の運転状態が
考慮されず、従ってコンバインドサイクル運転時には、
燃料流量QF、空気流量QA、給水流量QWはなかなか安
定せず、具合が悪い。
ン出力PSとガスタービン出力PGのバランスを取りにく
く、各タービン18,8が安定した計画出力に達するま
でに時間が掛かる。
サイクル運転を行う際に蒸気タービン18及びガスター
ビン8の実際の運転状態を考慮し、蒸気タービン出力P
Sとガスタービン出力PGがバランスを保ちつつ迅速且つ
確実に所定の出力に達し、しかも出力を安定して維持で
きるよう、燃料流量QF或いは空気流量QA若しくは給水
流量QWを制御すること、及び気力単独運転からコンバ
インドサイクル運転への切換え或いはコンバインドサイ
クル運転から気力単独運転への切換えを円滑に行い得る
ようにすることを目的としてなしたものである。
に、第1の手段は、ボイラ本体1からの蒸気Sにより駆
動され且つ発電機19を駆動し得るようにした蒸気ター
ビン18と、コンバインドサイクル運転時に燃焼ガスG
Bにより駆動されて発電機10を駆動すると共にタービ
ン排ガスGTを空気Aと合流させ燃焼用ガスG1として
ボイラ本体1の火炉1aへ送給し得るようにしたガスタ
ービン8と、燃料流量制御手段4を介して送給された燃
料Fをボイラ本体1の火炉1aへ噴射させ、空気A又は
燃焼用ガスG1と混合させて燃焼させるようにしたバー
ナ2と、を備えた排気再燃型コンバインドサイクルプラ
ントにおけるプラント制御装置において、蒸気タービン
18の駆動により生じた蒸気タービン出力PSと対応し
てガスタービン出力指令PGOを出力する関数発生器43
と、該関数発生器43からのガスタービン出力指令PGO
とガスタービン8の駆動により生じたガスタービン出力
PGとの比をとってガスタービン出力比αを求める比率
演算器44と、該比率演算器44からのガスタービン出
力比αに対応した係数βを出力する関数発生器45と、
気力単独運転時及びコンバインドサイクル運転時に基準
指令BMに対応して、基準燃料流量指令QFA,QFBを夫
々出力し得るようにした関数発生器47,48と、両関
数発生器47,48からの基準燃料流量指令QFA,QFB
の差をとってガスタービン駆動基準燃料流量偏差ΔQFG
を求める減算器49と、該減算器49からのガスタービ
ン駆動基準燃料流量偏差ΔQFGと前記関数発生器45か
らの係数βを掛けてガスタービン駆動補正燃料流量指令
QFGを求める掛算器50と、前記関数発生器47からの
基準燃料流量指令QFAと掛算器50からのガスタービン
駆動補正燃料流量指令QFGを加算して燃料流量指令ΣQ
Fを求める加算器51と、前記バーナ2へ送給される燃
料Fの流量を検出する燃料流量検出器23と、該燃料流
量検出器23からの燃料流量QFと前記加算器51から
の基準燃料流量指令QFA或いは燃料流量指令ΣQFの差
をとって燃料流量偏差ΔQFを求める減算器24と、該
減算器24からの燃料流量偏差ΔQFを比例積分して燃
料流量調整指令XFを求め該燃料流量調整指令XFを燃料
流量制御手段4に与える比例積分調節器25と、を備え
ている。
気Sにより駆動され且つ発電機19を駆動し得るように
した蒸気タービン18と、ボイラ本体1の火炉1aへ噴
射される燃料Fの燃焼に供するための空気Aを前記ボイ
ラ本体1の火炉1aへ送給するための通風機5と、コン
バインドサイクル運転時に燃焼ガスGBにより駆動され
て発電機10を駆動すると共にタービン排ガスGTを通
風機5から吐出され且つボイラ本体1の火炉1aへ送給
される空気Aと合流させてボイラ本体1の火炉1aへ送
給させるようにしたガスタービン8と、を備えた排気再
燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制
御装置において、蒸気タービン18の駆動により生じた
蒸気タービン出力PSと対応してガスタービン出力指令
PGOを出力する関数発生器43と、該関数発生器43か
らのガスタービン出力指令PGOとガスタービン8の駆動
により生じたガスタービン出力PGとの比をとってガス
タービン出力比αを求める比率演算器44と、該比率演
算器44からのガスタービン出力比αに対応した係数β
を出力する関数発生器45と、気力単独運転時及びコン
バインドサイクル運転時に基準指令FOに対応して、基
準空気流量指令QAA,QABを夫々出力し得るようにした
関数発生器52,53と、両関数発生器52,53から
の基準空気流量指令QAA,QABの差をとってガスタービ
ン駆動基準空気流量偏差ΔQAGを求める減算器54と、
該減算器54からのガスタービン駆動基準空気流量偏差
ΔQAGと前記関数発生器45からの係数βを掛けてガス
タービン駆動補正空気流量指令QAGを求める掛算器55
と、前記関数発生器52からの基準空気流量指令QAAと
掛算器55からのガスタービン駆動補正空気流量指令Q
AGを加算して空気流量指令ΣQAを求める加算器56
と、前記ガスタービン8から排出されたタービン排ガス
GTの流量を検出するタービン排ガス流量検出器29
と、前記ガスタービン8から排出されたタービン排ガス
GTの温度を検出するタービン排ガス温度検出器30
と、前記ガスタービン8から排出されたタービン排ガス
GT中の酸素濃度を検出するタービン排ガス酸素濃度検
出器31と、各検出器29,30,31からのタービン
排ガス流量QT及びタービン排ガス温度TT並にタービン
排ガス酸素濃度OTから換算空気流量QATを求める演算
器32と、前記加算器56からの空気流量指令ΣQAと
前記演算器32からの換算空気流量QATの差をとって必
要空気流量指令QADを求める減算器33と、前記通風機
5から吐出された空気Aの流量を検出する空気流量検出
器34と、前記減算器33からの基準空気流量指令QAA
或いは必要空気流量指令QADと前記空気流量検出器34
からの空気流量QAの差をとり空気流量偏差ΔQAを求め
る減算器35と、該減算器35からの空気流量偏差ΔQ
Aを比例積分して通風機5から吐出される空気の流量を
制御する空気流量制御手段へ与える比例積分調節器と、
を備えている。
気Sにより駆動され且つ発電機19を駆動し得るように
した蒸気タービン18と、コンバインドサイクル運転時
に燃焼ガスGBにより駆動されて発電機10を駆動する
と共にタービン排ガスGTを空気Aと合流させボイラ本
体1の火炉1aに噴射された燃料Fの燃焼用ガスG1と
して送給し得るようにしたガスタービン8と、給水Wを
ボイラ本体1へ送給し得るようにした給水ポンプ15
と、を備えた排気再燃型コンバインドサイクルプラント
におけるプラント制御装置において、蒸気タービン18
の駆動により生じた蒸気タービン出力PSと対応してガ
スタービン出力指令PGOを出力する関数発生器43と、
該関数発生器43からのガスタービン出力指令PGOとガ
スタービン8の駆動により生じたガスタービン出力PG
との比をとってガスタービン出力比αを求める比率演算
器44と、該比率演算器44からのガスタービン出力比
αに対応した係数βを出力する関数発生器45と、気力
単独運転時及びコンバインドサイクル運転時に基準指令
BMに対応して、基準給水流量指令QWA,QWBを夫々出
力し得るようにした関数発生器57,58と、両関数発
生器57,58からの基準給水流量指令QWA,QWBの差
をとってガスタービン駆動基準給水流量偏差ΔQWGを求
める減算器59と、該減算器59からのガスタービン駆
動基準給水流量偏差ΔQWGと前記関数発生器45からの
係数βを掛けてガスタービン駆動補正給水流量指令QWG
を求める掛算器60と、前記関数発生器57からの基準
給水流量指令QWAと掛算器60からのガスタービン駆動
補正給水流量指令QWGを加算して給水流量指令ΣQWを
求める加算器61と、前記給水ポンプ15によりボイラ
本体1へ送給される給水Wの流量を検出する給水流量検
出器40と、該給水流量検出器40の給水流量QWと前
記加算器61からの基準給水流量指令QWA或いは給水流
量指令ΣQWの差をとって給水流量偏差ΔQWを求める減
算器41と、該減算器41からの給水流量偏差ΔQWを
比例積分して給水流量調整指令NWを求め該給水流量調
整指令NWを給水ポンプ15から吐出される給水Wの流
量を制御するための給水流量制御手段に与える比例積分
調節器42と、を備えている。
発生器45と掛算器50若しくは55又は60の間に変
化率制限器46を設けることができる。
指令BMに対応して関数発生器47から出力された基準
燃料流量指令QFAが加算器51を介して減算器24へ与
えられており、減算器24では、加算器51からの基準
燃料流量指令QFAと燃料流量検出器23からの燃料流量
QFの差がとられて燃料流量偏差ΔQFが求められ、該燃
料流量偏差ΔQFは比例積分調節器25へ与えられて燃
料流量調整指令XFが求められ、該燃料流量調整指令XF
は燃料流量制御手段4に与えられるため、バーナ2へ送
給される燃料Fの流量は、基準指令BMに対応した流量
に制御される。
クル運転時、比率演算器44で蒸気タービン出力PSに
対応したガスタービン出力指令PGOとガスタービン出力
PGの比をとってガスタービン出力比αが求められ、関
数発生器45では出力比αから係数βが求められ、一
方、減算器49では基準指令BMに対応して関数発生器
47,48から出力された基準燃料流量指令QFA,QFB
の差をとってガスタービン駆動基準燃料流量偏差ΔQFG
が求められ、掛算器50では、偏差ΔQFGに係数βを掛
けてガスタービン駆動補正燃料流量指令QFGが求めら
れ、加算器51では、関数発生器47からの基準燃料流
量指令QFAと掛算器50からのガスタービン駆動補正燃
料流量指令QFGを加算して燃料流量指令ΣQFが求めら
れ、減算器24では、加算器51からの燃料流量指令Σ
QFと燃料流量検出器23からの燃料流量QFの差をとっ
て燃料流量偏差ΔQFが求められ、比例積分調節器25
では燃料流量偏差ΔQFが比例積分されて燃料流量調整
指令XFが求められ、該指令XFは燃料流量制御手段4に
与えられ、バーナ2へ送給される燃料Fの流量は基準指
令BMに対応した流量に制御される。
ドサイクル運転時には、蒸気タービン出力PS及びガス
タービン出力PGを考慮して燃料流量QFの制御を行って
いるため、蒸気タービン出力PSとガスタービン出力PG
は予め定めた関係を保持でき、従って定常運転時はもと
より、例えば気力単独運転からコンバインドサイクル運
転に切換えて蒸気タービン出力PS及びガスタービン出
力PGを上げて行くような過渡的な場合においても、燃
料流量QFを正確且つ確実にしかも安定して制御するこ
とができる。
令FOに対応して関数発生器52から出力された基準空
気流量指令QAAが加算器56及び減算器33を介して減
算器35へ与えられており、減算器35では、加算器5
6からの基準空気流量指令QAAと空気流量検出器34か
らの空気流量QAの差がとられて空気流量偏差ΔQAが求
められ、該空気流量偏差ΔQAは比例積分調節器36へ
与えられて空気流量調整指令XAが求められ、該指令XA
は空気流量手段に与えられるため、ボイラ本体1の火炉
1aへ送給される空気Aの流量は、基準指令FOに対応
した流量に制御される。
クル運転時、減算器54では、基準指令FOに対応して
関数発生器52,53から出力された基準空気流量指令
QAA,QABの差をとってガスタービン駆動基準空気流量
偏差ΔQAGが求められ、掛算器55では、偏差ΔQAGに
第1の手段の場合と同様に求めた係数βを掛けてガスタ
ービン駆動補正空気流量指令QAGが求められ、加算器5
6では、関数発生器52からの基準空気流量指令QAAと
掛算器55からのガスタービン駆動補正空気流量指令Q
AGを加算して空気流量指令ΣQAが求められ、演算器3
2では、各検出器29,30,31からのタービン排ガ
ス流量QT、タービン排ガス温度TT、タービン排ガス酸
素濃度OTを基に換算空気流量QATが求められ、減算器
33では、加算器56からの空気流量指令ΣQAと演算
器32からの換算空気流量QATの差がとられて必要空気
流量指令QADが求められ、減算器35では、減算器33
からの必要空気流量指令QADと空気流量検出器34から
の空気流量QAの差がとられて空気流量偏差ΔQAが求め
られ、該空気流量偏差ΔQAは比例積分調節器36へ与
えられて空気流量調整指令XAが求められ、該指令XAは
空気流量制御手段に与えられ、このためタービン排ガス
GTと合流してボイラ本体1の火炉1aへ送給される空
気Aの流量は、基準指令FOに対応した流量に制御され
る。
ドサイクル運転時には、蒸気タービン出力PS及びガス
タービン出力PGを考慮して空気流量QAの制御を行って
いるため、蒸気タービン出力PSとガスタービン出力PG
は予め定めた関係を保持でき、従って定常運転時はもと
より、例えば気力単独運転からコンバインドサイクル運
転に切換えて蒸気タービン出力PS及びガスタービン出
力PGを上げて行くような過渡的な場合においても、空
気流量QAを正確且つ確実にしかも安定して制御するこ
とができる。
基準指令BMに対応して関数発生器57から出力された
基準給水流量指令QWAが加算器61を介して減算器41
へ与えられており、減算器41では、加算器61からの
基準給水流量指令QWAと給水流量検出器40からの給水
流量QWの差がとられて給水流量偏差ΔQWが求められ、
該給水流量偏差ΔQWは比例積分調節器42へ与えられ
て給水流量調整指令NWが求められ、該指令NWは給水流
量制御手段に与えられるため、ボイラ本体1へ送給され
る給水Wの流量は、基準指令BMに対応した流量に制御
される。
クル運転時、減算器59では、基準指令BMに対応して
関数発生器57,58から出力された基準給水流量指令
QWA,QWBの差をとってガスタービン駆動基準給水流量
偏差ΔQWGが求められ、掛算器60では、偏差ΔQWGに
第1の手段における場合と同様にして求めた係数βを掛
けてガスタービン駆動補正給水流量指令QWGが求めら
れ、加算器61では、関数発生器57からの基準給水流
量指令QWAと掛算器60からのガスタービン駆動補正給
水流量指令QWGを加算して給水流量指令ΣQWが求めら
れ、減算器41では、加算器61からの給水流量指令Σ
QWと給水流量検出器40からの給水流量QWの差をとっ
て給水流量偏差ΔQWが求められ、比例積分調節器42
では給水流量偏差ΔQWが比例積分されて給水流量調整
指令NWが求められ、該指令NWは給水流量制御手段に与
えられ、このためボイラ本体1へ送給される給水Wの流
量は基準指令BMに対応した流量に制御される。
バインドサイクル運転時には、蒸気タービン出力PS及
びガスタービン出力PGを考慮して給水流量QWの制御を
行っているため、蒸気タービン出力PSとガスタービン
出力PGは予め定めた関係を保持でき、従って定常運転
時はもとより、例えば気力単独運転からコンバインドサ
イクル運転に切換えて蒸気タービン出力PS及びガスタ
ービン出力PGを上げて行くような過渡的な場合におい
ても、給水流量QWを正確且つ確実にしかも安定して制
御することができる。
器46を通して掛算器50或いは55若しくは60へ与
える場合には、蒸気タービン出力PSの単位時間当りの
変化率を押えることができ、燃料流量QF、空気流量
QA、給水流量QWの制御をより一層安定して行うことが
できる。
つ説明する。
ト制御装置が燃料制御装置の場合の例である。本実施例
の燃料制御装置が適用される排気再燃型コンバインドサ
イクルプラント自体は、図21に示すプラントと全く同
じであり、蒸気タービン18の駆動により生じた蒸気タ
ービン出力PSは発電機19を介して検出し得るように
なっており、ガスタービン8の駆動により生じたガスタ
ービン出力PGは発電機10を介して検出し得るように
なっている。
り説明すると、図中、43は蒸気タービン18からの蒸
気タービン出力PSに対応してガスタービン出力指令P
GOを出力し得るようにした関数発生器、44は関数発生
器43からのガスタービン出力指令PGOによりガスター
ビン8からのガスタービン出力PGを除算してガスター
ビン出力比αを求める比率演算器、45は比率演算器4
4からのガスタービン出力比αに対応した非線形補償係
数βを出力する関数発生器、46は関数発生器45から
与えられる非線形補償係数βの単位時間当りの変化率が
予め定めた所定の変化率よりも大きい場合にその変化率
を制限して非線形補償係数βを出力し得るようにした変
化率制限器である。
転時の値の場合には、蒸気タービン18の駆動に伴い必
要となる、ボイラマスタ指令BMに対応した基準燃料流
量指令QFAを出力し、ボイラマスタ指令BMがコンバイ
ンドサイクル運転時の値の場合も蒸気タービン18のみ
を駆動したと仮定した場合に必要となる、ボイラマスタ
指令BMに対応した基準燃料流量指令QFAを出力する関
数発生器、48は気力単独運転時には蒸気タービン18
の駆動に伴い、又コンバインドサイクル運転時には蒸気
タービン18及びガスタービン8の駆動に伴い必要とな
る、ボイラマスタ指令BMに対応した基準燃料流量指令
QFBを出力する関数発生器、49は関数発生器48,4
7からの基準燃料流量指令QFB,QFAの差をとってガス
タービン駆動基準燃料流量偏差ΔQFGを求める減算器、
50は減算器49からのガスタービン駆動基準燃料流量
偏差ΔQFGに関数発生器45から変化率制限器46を介
して与えられた非線形補償係数βを掛けてガスタービン
駆動補正燃料流量指令QFGを求める掛算器、51は関数
発生器47からの基準燃料流量指令QFAと掛算器50か
らのガスタービン駆動補正燃料流量指令QFGを加算して
燃料流量指令ΣQFを求める加算器であり、気力単独運
転時には、関数発生器47からの基準燃料流量指令QFA
を加算器51を経て図12の従来例と同じ減算器24に
与え得るようになっており、コンバインドサイクル運転
時には加算器51で求められた燃料流量指令ΣQFを減
算器24に与え得るようになっている。
ものには同一の符号を付し、説明を省略する。
5,47,48には、図2、3、4、5に示すごとき関
数F3(x),F4(x),FF5(x),FF6(x)
が設定してある。
バインドサイクル運転を行う際に、各タービン18,8
の出力のバランスや負荷追従性の相違を考慮して決定し
た、蒸気タービン出力PSと、蒸気タービン出力PSに対
応したガスタービン出力指令PGOとの関係を表わすもの
である。
ン出力指令PGOと実際のガスタービン出力PGの比であ
るガスタービン出力比α=PG/PGOと、該出力比αに
より定まる非線形補償係数βの関係を表わすものであ
る。
スタ指令BMと、該指令BMが気力単独運転時の値の場合
には蒸気タービン18の駆動に伴い必要となる、燃料流
量QFを所定の流量にするための基準燃料流量指令QFA
との関係を表わすと共に、ボイラマスタ指令BMと、該
指令BMがコンバインドサイクル運転時の値の場合も蒸
気タービン18のみを駆動したと仮定した場合に必要と
なる燃料流量QFを所定の流量にするための基準燃料流
量指令QFAとの関係を表わすものである。
スタ指令BMと、気力単独運転時には蒸気タービン18
の駆動に必要な、又コンバインドサイクル運転時には蒸
気タービン18及びガスタービン8の駆動に伴い必要と
なる、燃料流量QFを所定の流量にするための基準燃料
流量指令QFBとの関係を表わすものである。
(x),FF6(x)は試運転等により各タービン1
8,8の出力と燃料流量QFの関係をチェックしなが
ら、理論的、経験的に決定される。
の定格出力PS100の62%の出力、PS75は同定格出力
の75%の出力、PGO50はガスタービン出力指令PGOに
おける定格出力指令PGO100の50%の出力指令を表わ
している。
ン8が駆動されない気力単独運転時には、所定の値のボ
イラマスタ指令BMが関数発生器47,48に与えられ
る。
スタ指令BMに対応した基準燃料流量指令QFAが出力さ
れて加算器51及び減算器49に与えられ、関数発生器
48からはボイラマスタ指令BMに対応した基準燃料流
量指令QFBが出力されて減算器49に与えられ、減算器
49では基準燃料流量指令QFBとQFAの差がとられてガ
スタービン駆動基準燃料流量偏差ΔQFG(=QFB−
QFA)が求められるが、気力単独運転の場合は、QFB=
QFAであるため、ガスタービン駆動基準燃料流量偏差Δ
QFG=0となり、減算器49からは信号が出力されるこ
とはない。
9を介して関数発生器43に与えられるが、気力単独運
転時には、関数発生器43からは何等指令が出力されな
い。又ガスタービン8は駆動されていないため、発電機
10からはガスタービン出力PGは出力されず、比率演
算器44で演算されるガスタービン出力比PG/PGO=
0/0であり、関数発生器45からも何等信号は出力さ
れない(β=0)。従って、掛算器50では、ガスター
ビン駆動補正燃料流量指令QFG=0となり、掛算器50
から加算器51へ指令が与えられることはない。従っ
て、加算器51からは関数発生器47から与えられた基
準燃料流量指令QFAが出力されて減算器24に与えられ
る。
料流量検出器23により検出され、燃料流量QFとして
減算器24へ与えられ、減算器24では、基準燃料流量
指令QFAと燃料流量QFの差がとられて燃料流量偏差Δ
QF(=QFA−QF)が求められ、求められた燃料流量偏
差ΔQFは比例積分調節器25で比例積分されて燃料制
御弁開度指令XFが求められ、求められた燃料制御弁開
度指令XFは燃料制御弁4へ与えられて該燃料制御弁4
の開度が調整され、その結果、燃料送給管3内を流れる
燃料Fの流量はボイラマスタ指令BMに対応した流量に
制御される。
ービン18及びガスタービン8が駆動されている。この
ため、蒸気タービン18の出力は発電機19を介し蒸気
タービン出力PSとして関数発生器43に与えられ、ガ
スタービン8の出力は発電機10を介しガスタービン出
力PGとして比率演算器44へ与えられる。
すごとき、蒸気タービン出力PSに対応したガスタービ
ン出力指令PGOが出力されて比率演算器44へ与えら
れ、比率演算器44ではガスタービン8からのガスター
ビン出力PGがガスタービン出力指令PGOにより除算さ
れてガスタービン出力比αが求められ、求められた出力
比αは関数発生器45へ与えられる。
ガスタービン出力比αに対応して、すなわち、ガスター
ビン出力指令PGOと実際に発生したガスタービン出力P
Gの差に対応して非線形補償係数βが求められ、該非線
形補償係数βは変化率制限器46を介して掛算器50へ
与えられる。変化率制限器46においては、単位時間当
りの変化率は予め定められているため、非線形補償係数
βは急激に変化することはない。
48へ与えられており、関数発生器47からは、ボイラ
マスタ指令BMに対応した基準燃料流量指令QFAが出力
されて加算器51及び減算器49へ与えられ、関数発生
器48からは、ボイラマスタ指令BMに対応した基準燃
料流量指令QFBが出力されて減算器49へ与えられてい
る。
指令QFBとQFAの差がとられてガスタービン駆動基準燃
料流量偏差ΔQFG(=QFB−QFA)が求められ、求めら
れたガスタービン駆動基準燃料流量偏差ΔQFGは掛算器
50へ与えられ、掛算器50ではガスタービン駆動基準
燃料流量偏差ΔQFGに非線形補償係数βが掛けられて、
ガスタービン駆動補正燃料流量指令QFG(=β・Δ
QFG)が求められ、該ガスタービン駆動補正燃料流量指
令QFGは加算器51に与えられる。
準燃料流量指令QFAと掛算器50からのガスタービン駆
動補正燃料流量指令QFGを加算して燃料流量指令ΣQF
(=QFA+QFG)が求められ、求められた燃料流量指令
ΣQFは減算器24に与えられ、燃料送給管3を流れる
燃料Fの流量は、燃料流量検出器23により検出され、
燃料流量QFとして減算器24に与えられる。
ΣQFと燃料流量QFの差がとられて燃料流量偏差ΔQF
(=ΣQF−QF)が求められ、求められた燃料流量偏差
ΔQFは比例積分調節器25で比例積分されて燃料制御
弁開度指令XFが求められ、求められた燃料制御弁開度
指令XFは燃料制御弁4に与えられ、燃料流量偏差ΔQF
が零となるよう開度調整が行われ、その結果、燃料送給
管3を流れる燃料Fの流量は、コンバインドサイクル運
転時のボイラマスタ指令BMに対応した流量に制御され
る。従って、燃料送給管3を流れる燃料Fの流量は正確
に制御され、蒸気タービン出力PSとガスタービン出力
PGは予め定めた所定の関係になるよう安定した制御が
行われる。
バインドサイクル運転に切換え、ガスタービン出力PG
や蒸気タービン出力PSを所定の値まで上昇させる際に
も、燃料制御弁4の開度は、ボイラマスタ指令BMのみ
を基準とするのではなく、実際の蒸気タービン出力PS
とガスタービン出力PGを基に図22の線II,II
I,IVに倣って制御する。すなわち、検出された蒸気
タービン出力PSが例えば蒸気タービン18の定格出力
PS100の62%よりも少い出力PS62以下の場合には、
関数発生器43からガスタービン出力指令PGOは出力さ
れないが、図2に示すように、蒸気タービン出力PSが
定格出力PS100の62%の出力に達すると、蒸気タービ
ン18の他にガスタービン8も駆動され、前述のコンバ
インドサイクル運転時の場合と同様にして燃料制御弁4
の開度が調整される。この場合、蒸気タービン出力PS
とガスタービン出力指令PGOの関係は図2の太線に示す
関係を保持してバランス良く変化して行き、従って、燃
料送給管3を流れる燃料Fの流量制御は正確に行われ
る。
のは次のような理由による。すなわち、蒸気タービン出
力PS、ガスタービン出力PGのうちの何れかが何等かの
原因で急激に変化したような場合には、ガスタービン出
力指令PGO延いてはガスタービン出力比αが急激に変化
し、その結果、非線形補償係数βも急激に変化する。し
かるに、非線形補償係数βが急激に変化すると、掛算器
50から出力されるガスタービン駆動補正燃料流量指令
QFGも急激に変化し、延いては比例積分調節器25から
の燃料制御弁開度指令XFも急激に変化し、燃料制御弁
4の開度も急激に変化する。
の流量が急激に変化し、その結果、燃料Fの流量制御が
不正確となり、蒸気タービン出力PSとガスタービン出
力PGは所定の関係を保持できず、バランスの良い運転
を行うのが困難となる虞れがある。
数発生器45から出力される非線形補償係数βが急激に
変化しても変化率制限器46から出力される非線形補償
係数βは単位時間当りに徐々に変化し、掛算器50から
出力されるガスタービン駆動補正燃料流量指令QFG、延
いては比例積分調節器25からの燃料制御弁開度指令X
Fも徐々に変化するため、燃料制御弁4の開閉は急激に
は行われず、燃料送給管3内を流れる燃料Fの流量変化
もゆっくり行われることになり、蒸気タービン出力PS
の急変が防止される。
コンバインドサイクルプラントにおいて、定常的なコン
バインドサイクル運転時はもとより、気力単独運転から
コンバインドサイクル運転に切換えて蒸気タービン出力
PS、ガスタービン出力PGを所定の値まで上昇させる過
渡的な場合においても、蒸気タービン出力PSとガスタ
ービン出力PGを図22の線II,III,IVに示す
望ましい蒸気タービン出力PSとガスタービン出力PGの
関係を保持するよう、燃料送給管3内を流れる燃料Fの
流量を正確且つ確実に制御することができる。
ント制御装置が燃焼用空気制御装置の場合の例である。
本実施例の燃焼用空気制御装置が適用される排気再燃型
コンバインドサイクルプラント自体は、図21に示すプ
ラントと全く同じであり、非線形補償係数βを求める系
統は図1に示す系統と全く同じである。
6により説明すると、52は燃焼量指令FOが気力単独
運転時の値の場合には、蒸気タービン18の駆動に伴い
必要となる、燃焼量指令FOに対応した基準空気流量指
令QAAを出力する関数発生器、53は気力単独運転時に
は蒸気タービン18の駆動に伴い、又コンバインドサイ
クル運転時には蒸気タービン18及びガスタービン8の
駆動に伴い必要となる、燃焼量指令FOに対応した基準
空気流量指令QABを出力する関数発生器、54は関数発
生器53,52からの基準空気流量指令QAB,QAAの差
をとってガスタービン駆動基準空気流量偏差ΔQAGを求
める減算器、55は減算器54からのガスタービン駆動
基準空気流量偏差ΔQAGに、関数発生器45から変化率
制限器46を介して与えられた非線形補償係数βを掛け
てガスタービン駆動補正空気流量指令QAGを求める掛算
器、56は関数発生器52からの基準空気流量指令QAA
と掛算器55からのガスタービン駆動補正空気流量指令
QAGを加算して空気流量指令ΣQAを求める加算器であ
り、気力単独運転時には、関数発生器52からの基準空
気流量指令QAAを加算器56を経て図15の従来例と同
じ減算器33に与え得るようになっており、コンバイン
ドサイクル運転時には加算器56で求められた空気流量
指令ΣQAを減算器33に与え得るようになっている。
ものには同一の符号を付し説明を省略する。
2,53には、図7、8に示すごとき関数FA5
(x),FA6(x)が設定してある。
燃焼量指令FOと、該燃焼量指令FOが気力単独運転時の
値の場合には蒸気タービン18の駆動に伴い必要とな
る、空気流量QAを所定の流量にするための基準空気流
量指令QAAとの関係を表わすと共に、燃焼量指令F
Oと、該指令FOがコンバインドサイクル運転時の値の場
合も蒸気タービン18のみを駆動したと仮定した場合に
必要となる、空気流量QAを所定の流量にするための基
準空気流量指令QAAとの関係を表わすものである。
令FOと、気力単独運転時には蒸気タービン18の運転
に伴い、又コンバインドサイクル運転時には蒸気タービ
ン18及びガスタービン8の駆動に伴い必要となる、空
気流量QAを所定の流量にするための基準空気流量指令
QABの関係を表わすものである。
等により各タービン18,8の出力と空気流量QAの関
係をチェックしながら、理論的、経験的に決定される。
ン8が駆動されない気力単独運転時には、所定の値の燃
焼量指令FOが関数発生器52,53に与えられる。
FOに対応した基準空気流量指令QA Aが出力されて加算
器56及び減算器54に与えられ、関数発生器53から
は、燃焼量指令FOに対応した基準空気流量指令QABが
出力されて減算器54に与えられ、減算器54では、基
準空気流量指令QABとQAAの差がとられてガスタービン
駆動基準空気流量偏差ΔQAG(=QAB−QAA)が求めら
れるが、気力単独運転時の場合は、QAB=QAAであるた
め、ガスタービン駆動基準空気流量偏差ΔQAG=0とな
り、減算器54からは信号が出力されることはない。
9を介して関数発生器43へ与えられるが、気力単独運
転時には、関数発生器43からは指令が出力されず、ガ
スタービン8も駆動されていないため、図1の燃料制御
装置で説明したように、非線形補償係数β=0であり、
掛算器55からはガスタービン駆動補正空気流量指令Q
AGが出力されることはない。従って、加算器56から
は、関数発生器52から与えられた基準空気流量指令Q
AAが出力されて減算器33に与えられる。
は駆動されていないため、ダクト12内にはタービン排
ガスGTは流れておらず、従って、各検出器29,3
0,31から演算器32に対して信号が与えられず、演
算器32から減算器33へは換算空気流量QATは与えら
れない。このため、基準空気流量指令QAAは減算器33
を経て減算器35へ与えられ、又強圧通風機5から吐出
されてダクト6を流れる空気Aの流量は空気流量検出器
34により検出され、空気流量QAとして減算器35へ
与えられる。
気流量指令QAAと空気流量検出器34からの空気流量Q
Aの差がとられて空気流量偏差ΔQAが求められ、求めら
れた空気流量偏差ΔQAは比例積分調節器36へ与えら
れ、比例積分調節器36で比例積分されてベーン開度指
令XAが求められ、求められたベーン開度指令XAは強圧
通風機5に与えられ、強圧通風機5のベーン開度は、空
気流量偏差ΔQAが零となるよう調整され、その結果、
ダクト6を流れる空気Aの流量は、燃焼量指令FOに対
応した流量に制御される。
ービン18及びガスタービン8が駆動されている。この
ため、蒸気タービン18の出力は発電機19を介し蒸気
タービン出力PSとして関数発生器43に与えられ、関
数発生器43からはガスタービン出力指令PGOが出力さ
れて比率演算器44に与えられ、ガスタービン8の出力
は発電機10を介しガスタービン出力PGとして比率演
算器44に与えられる。従って、比率演算器44からは
ガスタービン出力比αが出力されて関数発生器45に与
えられ、関数発生器45から出力された非線形補償係数
βは変化率制限器46を介して掛算器55へ与えられ
る。
与えられており、関数発生器52からは燃焼量指令FO
に対応した基準空気流量指令QAAが出力されて加算器5
6及び減算器54へ与えられ、関数発生器53からは、
燃焼量指令FOに対応した基準空気流量指令QABが出力
されて減算器54へ与えられている。
指令QABとQAAの差がとられてガスタービン駆動基準空
気流量偏差ΔQAG(=QAB−QAA)が求められ、求めら
れたガスタービン駆動基準空気流量偏差ΔQAGは掛算器
55へ与えられ、掛算器55ではガスタービン駆動基準
空気流量偏差ΔQAGに非線形補償係数βが掛けられて、
ガスタービン駆動補正空気流量指令QAG(=β・Δ
QAG)が求められ、該ガスタービン駆動補正空気流量指
令QAGは加算器56に与えられる。
準空気流量指令QAAと掛算器55からのガスタービン駆
動補正空気流量指令QAGを加算して空気流量指令ΣQA
(=QAA+QAG)が求められ、求められた空気流量指令
ΣQAは減算器33に与えられる。
タービン排ガスGTは、ダクト12を流れてダクト6の
中途部へ導入されるが、ダクト6を流れるタービン排ガ
スGTの流量、温度、酸素濃度は、タービン排ガス流量
検出器29、タービン排ガス温度検出器30、タービン
排ガス酸素濃度検出器31により検出され、タービン排
ガス流量QT、タービン排ガス温度TT、タービン排ガス
酸素濃度OTとして演算器32へ与えられ、演算器32
では、QT,TT,OTを基に所定の演算が行われて換算
空気流量QATが従来の場合と同様にして求められ、求め
られた換算空気流量QATは減算器33へ与えられる。
空気流量QATの差がとられて必要空気流量指令QAD(=
ΣQA−QAT)が求められ、求められた必要空気流量指
令QA Dは減算器35へ与えられ、ダクト6を流れる空気
Aの流量は、空気流量検出器34に検出されて減算器3
5に与えられる。
気流量指令QADと空気流量検出器34からの空気流量Q
Aの差がとられて空気流量偏差ΔQA(=QAD−QA)が
求められ、求められた空気流量偏差ΔQAは比例積分調
節器36で比例積分調節されてベーン開度指令XAが求
められ、該ベーン開度指令XAにより、気力単独運転時
と同様、空気流量偏差ΔQAが零になるよう、強圧通風
機5のベーン開度調整が行われ、強圧通風機5から吐出
されてダクト6を流れる空気Aの流量はコンバインドサ
イクル運転時の燃焼量指令FOに対応した流量に制御さ
れる。従って、ダクト6を流れる空気Aの流量は正確に
制御され、蒸気タービン出力PSとガスタービン出力PG
は予め定めた所定の関係になるよう制御が行われる。
バインドサイクル運転に切換え、ガスタービン出力PG
や蒸気タービン出力PSを所定の値まで上昇させる際に
も、強圧通風機5のベーン開度は、燃焼量指令FOのみ
を基準とするのではなく、実際の蒸気タービン出力PS
とガスタービン出力PGを基に図22の線II,II
I,IVに倣って制御する。すなわち、検出された蒸気
タービン出力PSが例えば蒸気タービン18の定格出力
PS100の62%よりも少ない出力PS62以下の場合に
は、関数発生器43からガスタービン出力指令PGOは出
力されないが、図2に示すように、蒸気タービン出力P
Sが定格出力PS100の62%の出力に達すると、蒸気タ
ービン18の他にガスタービン8も駆動され、前述のコ
ンバインドサイクル運転時の場合と同様にして強圧通風
機5のベーン開度が調整される。この場合、蒸気タービ
ン出力PSとガスタービン出力指令PGOの関係は図2の
太線に示す関係を保持して変化して行き、従って、ダク
ト6を流れる空気Aの流量制御は正確且つ確実に行われ
る。
は、燃料制御装置の場合と同様であり、比例積分調節器
36から強圧通風機5へ与えられるベーン開度指令XA
の変化延いてはベーン開度の変化が急激に生じないよう
にし、ダクト6を流れる空気Aの流量変化が徐々に行わ
れるようにし、蒸気タービン出力PSの急変を防止する
ためである。
コンバインドサイクルプラントにおいて、定常的なコン
バインドサイクル運転時はもとより、気力単独運転から
コンバインドサイクル運転に切換えて蒸気タービン出力
PS、ガスタービン出力PGを所定の値まで上昇させる過
渡的な場合においても、蒸気タービン出力PSとガスタ
ービン出力PGを図22の線II,III,IVに示す
望ましい蒸気タービン出力PSとガスタービン出力PGの
関係を保持するよう、ダクト6内を流れる空気Aの流量
を制御することができる。
で、プラント制御装置が給水制御装置の場合の例であ
る。本実施例の給水制御装置が適用される排気再燃型コ
ンバインドサイクルプラント自体は、図21に示すプラ
ントと全く同じであり、非線形補償係数βを求める系統
は図1に示す系統と全く同じである。
り説明すると、57はボイラマスタ指令BMが気力単独
運転時の値の場合には、蒸気タービン18の駆動に伴い
必要となる、ボイラマスタ指令BMに対応した基準給水
流量指令QWAを出力し、ボイラマスタ指令BMがコンバ
インドサイクル運転時の値の場合も蒸気タービン18の
みを駆動したと仮定した場合に必要となる、ボイラマス
タ指令BMに対応した基準給水流量指令QWAを出力する
関数発生器、58は気力単独運転時には蒸気タービン1
8の駆動に伴い、又コンバインドサイクル運転時には蒸
気タービン18及びガスタービン8の駆動に伴い必要と
なる、ボイラマスタ指令BMに対応した基準給水流量指
令QWBを出力する関数発生器、59は関数発生器58,
57からの基準給水流量指令QWB,QWAの差をとってガ
スタービン駆動基準給水流量偏差ΔQWGを求める減算
器、60は減算器59からのガスタービン駆動基準給水
流量偏差ΔQWGに関数発生器45から変化率制限器46
を介して与えられた非線形補償係数βを掛けてガスター
ビン駆動補正給水流量指令QWGを求める掛算器、61は
関数発生器57からの基準給水流量指令QWAと掛算器6
0からのガスタービン駆動補正給水流量指令QWGを加算
して給水流量指令ΣQWを求める加算器であり、気力単
独運転時には、関数発生器57からの基準給水流量指令
QWAを加算器61を経て図18の従来例と同じ減算器4
1に与え得るようになっており、コンバインドサイクル
運転時には加算器61で求められた給水流量指令ΣQW
を減算器41に与え得るようになっている。
ものには同一の符号を付し、説明を省略する。
8には、図10、11に示すごとき関数FW5(x),
FW6(x)が設定してある。
マスタ指令BMと、該指令BMが気力単独運転時の値の場
合には蒸気タービン18の駆動に伴い必要となる、給水
流量QWを所定の流量にするための基準給水流量指令Q
WAとの関係を表わすと共に、ボイラマスタ指令BMと、
該指令BMがコンバインドサイクル運転時の値の場合も
蒸気タービン18のみを駆動したと仮定した場合に必要
となる、給水流量QWを所定の流量にするための基準給
水流量指令QWAとの関係を表わすものである。
マスタ指令BMと、気力単独運転時には蒸気タービン1
8の運転に伴い、又コンバインドサイクル運転時には蒸
気タービン18及びガスタービン8の駆動に伴い必要と
なる、給水流量QWを所定の流量にするための基準給水
流量指令QWBとの関係を表わすものである。
等により各タービン18,8の出力と給水流量QWの関
係をチェックしながら、理論的、経験的に決定される。
ン8が駆動されない気力単独運転時には、所定の値のボ
イラマスタ指令BMが関数発生器57,58に与えられ
る。
スタ指令BMに対応した基準給水流量指令QWAが出力さ
れて加算器61及び減算器59に与えられ、関数発生器
58からはボイラマスタ指令BMに対応した基準給水流
量指令QWBが出力されて減算器59に与えられ、減算器
59では基準給水流量指令QWBとQWAの差がとられてガ
スタービン駆動基準給水流量偏差ΔQWG(=QWB−
QWA)が求められるが、気力単独運転の場合は、QWB=
QWAであるため、ガスタービン駆動基準給水流量偏差Δ
QWG=0となり、減算器59からは信号が出力されるこ
とはない。
9を介して関数発生器43に与えられるが、気力単独運
転時には、関数発生器43からは何等指令が出力されな
い。又ガスタービン8は駆動されていないため、発電機
10からはガスタービン出力PGは出力されず、比率演
算器44で演算されるガスタービン出力比PG/PGO=
0であり、関数発生器45からも何等信号は出力されな
い(β=0)。従って、掛算器60では、ガスタービン
駆動補正給水流量指令QWG=0となり、掛算器60から
加算器61へ指令が与えられることはない。従って、加
算器61からは関数発生器57から与えられた基準給水
流量指令QWAが出力されて減算器41に与えられる。
流量検出器40により検出され、給水流量QWとして減
算器41へ与えられ、減算器41では、基準給水流量指
令QW Aと給水流量QWの差がとられて給水流量偏差ΔQW
(=QWA−QW)が求められ、求められた給水流量偏差
ΔQWは比例積分調節器42で比例積分されて給水ポン
プ回転指令NWが求められ、求められた給水ポンプ回転
指令NWは給水ポンプ15へ与えられて該給水ポンプ1
5の回転数が調整され、その結果、給水管14内を流れ
る給水Wの流量はボイラマスタ指令BMに対応した流量
に制御される。
ービン18及びガスタービン8が駆動されている。この
ため、蒸気タービン18の出力は発電機19を介し蒸気
タービン出力PSとして関数発生器43に与えられ、関
数発生器43からはガスタービン出力指令PGOが出力さ
れて比率演算器44に与えられ、ガスタービン8の出力
は発電機10を介しガスタービン出力PGとして比率演
算器44へ与えられる。従って、比率演算器44からは
ガスタービン出力比αが出力されて関数発生器45に与
えられ、関数発生器45から出力された非線形補償係数
βは変化率制限器46を介して掛算器60へ与えられ
る。
58へ与えられており、関数発生器57からは、ボイラ
マスタ指令BMに対応した基準給水流量指令QWAが出力
されて加算器61及び減算器59へ与えられ、関数発生
器58からは、ボイラマスタ指令BMに対応した基準給
水流量指令QWBが出力されて減算器59へ与えられてい
る。
指令QWBとQWAの差がとられてガスタービン駆動基準給
水流量偏差ΔQWG(=QWB−QWA)が求められ、求めら
れたガスタービン駆動基準給水流量偏差ΔQWGは掛算器
60へ与えられ、掛算器60ではガスタービン駆動基準
給水流量偏差ΔQWGに非線形補償係数βが掛けられて、
ガスタービン駆動補正給水流量指令QWG(=β・Δ
QWG)が求められ、該ガスタービン駆動補正給水流量指
令QWGは加算器61に与えられる。
準給水流量指令QWAと掛算器60からのガスタービン駆
動補正給水流量指令QWGを加算して給水流量指令ΣQW
(=QWA+QWG)が求められ、求められた給水流量指令
ΣQWは減算器41に与えられ、給水管14を流れる給
水Wの流量は、給水流量検出器40により検出され、給
水流量QWとして減算器41に与えられる。
ΣQWと給水流量QWの差がとられて給水流量偏差ΔQW
(=ΣQW−QW)が求められ、求められた給水流量偏差
ΔQWは比例積分調節器42で比例積分されて給水ポン
プ回転指令NWが求められ、求められた給水ポンプ回転
指令NWは給水ポンプ15に与えられ、給水流量偏差Δ
QWが零となるよう回転数調整が行われ、その結果、給
水管14を流れる給水Wの流量は、コンバインドサイク
ル運転時のボイラマスタ指令BMに対応した流量に制御
される。従って、給水管14を流れる給水Wの流量は正
確に制御され、蒸気タービン出力PSとガスタービン出
力PGは予め定めた所定の関係になるよう安定した制御
が行われる。
バインドサイクル運転に切換え、ガスタービン出力PG
や蒸気タービン出力PSを所定の値まで上昇させる際に
も、給水ポンプ15の回転数は、ボイラマスタ指令BM
のみを基準とするのではなく、実際の蒸気タービン出力
PSとガスタービン出力PGを基に図22の線II,II
I,IVに倣って制御する。すなわち、検出された蒸気
タービン出力PSが例えば蒸気タービン18の定格出力
PS100の62%よりも少ない出力PS62以下の場合に
は、関数発生器43からガスタービン出力指令PGOは出
力されないが、図2に示すように、蒸気タービン出力P
Sが定格出力PS100の62%の出力に達すると、蒸気タ
ービン18の他にガスタービン8も駆動され、前述のコ
ンバインドサイクル運転時の場合と同様にして給水ポン
プ15の回転数が調整される。この場合、蒸気タービン
出力PSとガスタービン出力指令PGOの関係は図2の太
線に示す関係を保持してバランス良く変化して行き、従
って、給水管14を流れる給水Wの流量制御は正確に行
われる。
は、燃料制御装置、燃焼用空気制御装置の場合と同様で
あり、比例積分調節器42から給水ポンプ15へ与えら
れる給水ポンプ回転指令NWの変化が急激に生じないよ
うにし、給水管14を流れる給水Wの流量変化がゆっく
りと行われるようにし、蒸気タービン出力PSの急変を
防止するためである。
コンバインドサイクルプラントにおいて、定常的なコン
バインドサイクル運転時はもとより、気力単独運転から
コンバインドサイクル運転に切換えて蒸気タービン出力
PS、ガスタービン出力PGを所定の値まで上昇させる過
渡的な場合においても、蒸気タービン出力PSとガスタ
ービン出力PGを図22の線II,III,IVに示す
望ましい蒸気タービン出力PSとガスタービン出力PGの
関係を保持するよう、給水管14内を流れる給水Wの流
量を制御することができる。
な状態として気力単独運転からコンバインドサイクル運
転に切換える場合について説明したが、コンバインドサ
イクル運転から気力単独運転へ切換える場合も適用でき
ること(この場合には、気力単独運転からコンバインド
サイクル運転へ切換える場合とは逆に制御が行われ
る)、プラント制御装置が燃料制御装置の場合は燃料制
御弁4の開度を調整する場合について説明したが、開示
してない燃料ポンプの回転数を調整するようにしても実
施可能なこと、プラント制御装置が燃焼用空気制御装置
の場合は強圧通風機5のベーン開度を調整する場合につ
いて説明したが、強圧通風機5の回転数を調整したり、
或いはダンパを設けてダンパの開度を調整するようにし
ても実施可能なこと、プラント制御装置が給水制御装置
の場合は給水ポンプ15の回転数を調整する場合につい
て説明したが、給水弁を設けて給水弁の開度を調整する
ようにしても実施可能なこと、その他、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ること、等は勿論
である。
ルプラントにおけるプラント制御装置によれば、請求項
1〜3の場合には、定常的なコンバインドサイクル運転
の場合はもとより気力単独運転からコンバインドサイク
ル運転に切換える場合やコンバインドサイクル運転から
気力単独運転に切換える過渡的な場合も含めて、蒸気タ
ービン出力PSとガスタービン出力PGの関係を所定の関
係に保持することができ、従って燃料流量QF及び空気
流量QA並に給水流量QWを正確且つ安定して所定の流量
に制御することができ、請求項4の場合には燃料流量Q
F及び空気流量QA並に給水流量QWの制御をより一層正
確且つ安定して行うことができる、等種々の優れた効果
を奏し得る。
ントにおけるプラント制御装置の一実施例を示し、プラ
ント制御装置が燃料制御装置の場合のブロック図であ
る。
る蒸気タービン出力PSとガスタービン出力指令PGOと
の関係を表わすグラフである。
るガスタービン出力PG/PGO=αと非線形補償係数β
の関係を表わすグラフである。
タ指令BMと基準燃料流量指令QFAの関係を表わすグラ
フである。
タ指令BMと基準燃料流量指令QFBの関係を表わすグラ
フである。
ントにおけるプラント制御装置の他の実施例を示し、プ
ラント制御装置が燃焼用空気制御装置の場合のブロック
図である。
FOと基準空気流量指令QAAの関係を表わすグラフであ
る。
FOと基準空気流量指令QABの関係を表わすグラフであ
る。
ントにおけるプラント制御装置の更に他の実施例を示
し、プラント制御装置が給水制御装置の場合のブロック
図である。
スタ指令BMと基準給水流量指令QWAの関係を表わすグ
ラフである。
スタ指令BMと基準給水流量指令QWBの関係を表わすグ
ラフである。
ントにおけるプラント制御装置の一例を示し、プラント
制御装置が燃料制御装置の場合のブロック図である。
マスタ指令BMと燃料流量指令QF Sの関係を表わすグラ
フである。
マスタ指令BMと燃料流量指令QF Cの関係を表わすグラ
フである。
ントにおけるプラント制御装置の他の例を示し、プラン
ト制御装置が燃焼用空気制御装置の場合のブロック図で
ある。
指令FOと空気流量指令QASの関係を表わすグラフであ
る。
指令FOと空気流量指令QACの関係を表わすグラフであ
る。
ントにおけるプラント制御装置の更に他の例を示し、プ
ラント制御装置が給水制御装置の場合のブロック図であ
る。
マスタ指令BMと給水流量指令QW Sの関係を表わすグラ
フである。
マスタ指令BMと給水流量指令QW Cの関係を表わすグラ
フである。
一般的な概略配置図である。
運転時における蒸気タービン出力PSとガスタービン出
力指令PGの望ましい関係を表わすグラフである。
器 25,36,42 比例積分調節器 29 タービン排ガス流量検出器 30 タービン排ガス温度検出器 31 タービン排ガス酸素濃度検出器 32 演算器 34 空気流量検出器 40 給水流量検出器 43,45,47,48,52,53,57,58
関数発生器 44 比率演算器 46 変化率制限器 50,55,60 掛算器 51,56,61 加算器 F 燃料 A 空気 GB 燃焼ガス GT タービン排ガス G1 燃焼用ガス W 給水 S 過熱蒸気(蒸気) PS 蒸気タービン出力 PG ガスタービン出力 PGO ガスタービン出力指令 BM ボイラマスタ指令(基準指令) FO 燃焼量指令(基準指令) α ガスタービン出力比 β 非線形補償係数(係数) QF 燃料流量 ΔQF 燃料流量偏差 XF 燃料制御弁開度指令(燃料流量調整指令) QFA 基準燃料流量指令 QFB 基準燃料流量指令 ΔQFG ガスタービン駆動基準燃料流量偏差 QFG ガスタービン駆動補正燃料流量指令 ΣQF 燃料流量指令 QT タービン排ガス流量 TT タービン排ガス温度 OT タービン排ガス酸素濃度 QAD 必要空気流量指令 QA 空気流量 ΔQA 空気流量偏差 XA ベーン開度指令(空気流量調整指令) QAT 換算空気流量 QAA 基準空気流量指令 QAB 基準空気流量指令 ΔQAG ガスタービン駆動基準空気流量偏差 QAG ガスタービン駆動補正空気流量指令 ΣQA 空気流量指令 QW 給水流量 ΔQW 給水流量偏差 QWA 基準給水流量指令 QWB 基準給水流量指令 ΔQWG ガスタービン駆動基準給水流量偏差 QWG ガスタービン駆動補正給水流量指令 ΣQW 給水流量指令 NW 給水ポンプ回転指令(給水流量調整指令)
Claims (4)
- 【請求項1】 ボイラ本体(1)からの蒸気(S)によ
り駆動され且つ発電機(19)を駆動し得るようにした
蒸気タービン(18)と、 コンバインドサイクル運転時に燃焼ガス(GB)により
駆動されて発電機(10)を駆動すると共にタービン排
ガス(GT)を空気(A)と合流させ燃焼用ガス(G
1)としてボイラ本体(1)の火炉(1a)へ送給し得
るようにしたガスタービン(8)と、 燃料流量制御手段(4)を介して送給された燃料(F)
をボイラ本体(1)の火炉(1a)へ噴射させ、空気
(A)又は燃焼用ガス(G1)と混合させて燃焼させる
ようにしたバーナ(2)と、を備えた排気再燃型コンバ
インドサイクルプラントにおけるプラント制御装置にお
いて、 蒸気タービン(18)の駆動により生じた蒸気タービン
出力(PS)と対応してガスタービン出力指令(PGO)
を出力する関数発生器(43)と、 該関数発生器(43)からのガスタービン出力指令(P
GO)とガスタービン(8)の駆動により生じたガスター
ビン出力(PG)との比をとってガスタービン出力比
(α)を求める比率演算器(44)と、 該比率演算器(44)からのガスタービン出力比(α)
に対応した係数(β)を出力する関数発生器(45)
と、 気力単独運転時及びコンバインドサイクル運転時に基準
指令(BM)に対応して、基準燃料流量指令(QFA)
(QFB)を夫々出力し得るようにした関数発生器(4
7)(48)と、 両関数発生器(47)(48)からの基準燃料流量指令
(QFA)(QFB)の差をとってガスタービン駆動基準燃
料流量偏差(ΔQFG)を求める減算器(49)と、 該減算器(49)からのガスタービン駆動基準燃料流量
偏差(ΔQFG)と前記関数発生器(45)からの係数
(β)を掛けてガスタービン駆動補正燃料流量指令(Q
FG)を求める掛算器(50)と、 前記関数発生器(47)からの基準燃料流量指令
(QFA)と掛算器(50)からのガスタービン駆動補正
燃料流量指令(QFG)を加算して燃料流量指令(Σ
QF)を求める加算器(51)と、 前記バーナ(2)へ送給される燃料(F)の流量を検出
する燃料流量検出器(23)と、 該燃料流量検出器(23)からの燃料流量(QF)と前
記加算器(51)からの基準燃料流量指令(QFA)或い
は燃料流量指令(ΣQF)の差をとって燃料流量偏差
(ΔQF)を求める減算器(24)と、 該減算器(24)からの燃料流量偏差(ΔQF)を比例
積分して燃料流量調整指令(XF)を求め該燃料流量調
整指令(XF)を燃料流量制御手段(4)に与える比例
積分調節器(25)と、を備えて成ることを特徴とする
排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラ
ント制御装置。 - 【請求項2】 ボイラ本体(1)からの蒸気(S)によ
り駆動され且つ発電機(19)を駆動し得るようにした
蒸気タービン(18)と、 ボイラ本体(1)の火炉(1a)へ噴射される燃料
(F)の燃焼に供するための空気(A)を前記ボイラ本
体(1)の火炉(1a)へ送給するための通風機(5)
と、 コンバインドサイクル運転時に燃焼ガス(GB)により
駆動されて発電機(10)を駆動すると共にタービン排
ガス(GT)を通風機(5)から吐出され且つボイラ本
体(1)の火炉(1a)へ送給される空気(A)と合流
させてボイラ本体(1)の火炉(1a)へ送給させるよ
うにしたガスタービン(8)と、を備えた排気再燃型コ
ンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置
において、 蒸気タービン(18)の駆動により生じた蒸気タービン
出力(PS)と対応してガスタービン出力指令(PGO)
を出力する関数発生器(43)と、 該関数発生器(43)からのガスタービン出力指令(P
GO)とガスタービン(8)の駆動により生じたガスター
ビン出力(PG)との比をとってガスタービン出力比
(α)を求める比率演算器(44)と、 該比率演算器(44)からのガスタービン出力比(α)
に対応した係数(β)を出力する関数発生器(45)
と、 気力単独運転時及びコンバインドサイクル運転時に基準
指令(FO)に対応して、基準空気流量指令(QAA)
(QAB)を夫々出力し得るようにした関数発生器(5
2)(53)と、 両関数発生器(52)(53)からの基準空気流量指令
(QAA)(QAB)の差をとってガスタービン駆動基準空
気流量偏差(ΔQAG)を求める減算器(54)と、 該減算器(54)からのガスタービン駆動基準空気流量
偏差(ΔQAG)と前記関数発生器(45)からの係数
(β)を掛けてガスタービン駆動補正空気流量指令(Q
AG)を求める掛算器(55)と、 前記関数発生器(52)からの基準空気流量指令
(QAA)と掛算器(55)からのガスタービン駆動補正
空気流量指令(QAG)を加算して空気流量指令(Σ
QA)を求める加算器(56)と、 前記ガスタービン(8)から排出されたタービン排ガス
(GT)の流量を検出するタービン排ガス流量検出器
(29)と、 前記ガスタービン(8)から排出されたタービン排ガス
(GT)の温度を検出するタービン排ガス温度検出器
(30)と、 前記ガスタービン(8)から排出されたタービン排ガス
(GT)中の酸素濃度を検出するタービン排ガス酸素濃
度検出器(31)と、 各検出器(29)(30)(31)からのタービン排ガ
ス流量(QT)及びタービン排ガス温度(TT)並にター
ビン排ガス酸素濃度(OT)から換算空気流量(QAT)
を求める演算器(32)と、 前記加算器(56)からの空気流量指令(ΣQA)と前
記演算器(32)からの換算空気流量(QAT)の差をと
って必要空気流量指令(QAD)を求める減算器(33)
と、 前記通風機(5)から吐出された空気(A)の流量を検
出する空気流量検出器(34)と、 前記減算器(33)からの基準空気流量指令(QAA)或
いは必要空気流量指令(QAD)と前記空気流量検出器
(34)からの空気流量(QA)の差をとり空気流量偏
差(ΔQA)を求める減算器(35)と、 該減算器(35)からの空気流量偏差(ΔQA)を比例
積分して通風機(5)から吐出される空気の流量を制御
する空気流量制御手段へ与える比例積分調節器と、を備
えて成ることを特徴とする排気再燃型コンバインドサイ
クルプラントにおけるプラント制御装置。 - 【請求項3】 ボイラ本体(1)からの蒸気(S)によ
り駆動され且つ発電機(19)を駆動し得るようにした
蒸気タービン(18)と、 コンバインドサイクル運転時に燃焼ガス(GB)により
駆動されて発電機(10)を駆動すると共にタービン排
ガス(GT)を空気(A)と合流させボイラ本体(1)
の火炉(1a)に噴射された燃料(F)の燃焼用ガス
(G1)として送給し得るようにしたガスタービン
(8)と、 給水(W)をボイラ本体(1)へ送給し得るようにした
給水ポンプ(15)と、を備えた排気再燃型コンバイン
ドサイクルプラントにおけるプラント制御装置におい
て、 蒸気タービン(18)の駆動により生じた蒸気タービン
出力(PS)と対応してガスタービン出力指令(PGO)
を出力する関数発生器(43)と、 該関数発生器(43)からのガスタービン出力指令(P
GO)とガスタービン(8)の駆動により生じたガスター
ビン出力(PG)との比をとってガスタービン出力比
(α)を求める比率演算器(44)と、 該比率演算器(44)からのガスタービン出力比(α)
に対応した係数(β)を出力する関数発生器(45)
と、 気力単独運転時及びコンバインドサイクル運転時に基準
指令(BM)に対応して、基準給水流量指令(QWA)
(QWB)を夫々出力し得るようにした関数発生器(5
7)(58)と、 両関数発生器(57)(58)からの基準給水流量指令
(QWA)(QWB)の差をとってガスタービン駆動基準給
水流量偏差(ΔQWG)を求める減算器(59)と、 該減算器(59)からのガスタービン駆動基準給水流量
偏差(ΔQWG)と前記関数発生器(45)からの係数
(β)を掛けてガスタービン駆動補正給水流量指令(Q
WG)を求める掛算器(60)と、 前記関数発生器(57)からの基準給水流量指令
(QWA)と掛算器(60)からのガスタービン駆動補正
給水流量指令(QWG)を加算して給水流量指令(Σ
QW)を求める加算器(61)と、 前記給水ポンプ(15)によりボイラ本体(1)へ送給
される給水(W)の流量を検出する給水流量検出器(4
0)と、 該給水流量検出器(40)の給水流量(QW)と前記加
算器(61)からの基準給水流量指令(QWA)或いは給
水流量指令(ΣQW)の差をとって給水流量偏差(Δ
QW)を求める減算器(41)と、 該減算器(41)からの給水流量偏差(ΔQW)を比例
積分して給水流量調整指令(NW)を求め該給水流量調
整指令(NW)を給水ポンプ(15)から吐出される給
水(W)の流量を制御するための給水流量制御手段に与
える比例積分調節器(42)と、を備えて成ることを特
徴とする排気再燃型コンバインドサイクルプラントにお
けるプラント制御装置。 - 【請求項4】 関数発生器(45)と掛算器(50)若
しくは掛算器(55)又は(60)の間に変化率制限器
(46)を設けた請求項1、2又は3に記載の排気再燃
型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32298394A JP3707089B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32298394A JP3707089B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177410A true JPH08177410A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3707089B2 JP3707089B2 (ja) | 2005-10-19 |
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ID=18149837
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|---|---|---|---|
| JP32298394A Expired - Lifetime JP3707089B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置 |
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| JP (1) | JP3707089B2 (ja) |
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1994
- 1994-12-26 JP JP32298394A patent/JP3707089B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP3707089B2 (ja) | 2005-10-19 |
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