JPH09236202A - ボイラ燃料制御装置及び方法 - Google Patents
ボイラ燃料制御装置及び方法Info
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- JPH09236202A JPH09236202A JP4126896A JP4126896A JPH09236202A JP H09236202 A JPH09236202 A JP H09236202A JP 4126896 A JP4126896 A JP 4126896A JP 4126896 A JP4126896 A JP 4126896A JP H09236202 A JPH09236202 A JP H09236202A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 汽力単独モードとコンバインドモードとの切
り替え時に、安定した蒸気温度特性が得られる。 【解決手段】 蒸気タービン負荷運転中の汽力単独モー
ドとコンバインドモードとを切り替える際に、ボイラの
給水温度を予測する予測演算器１９と、予測演算器１９
が出力する予測給水温度信号２３とボイラの給水温度信
号２５とを入力する減算器２６と、この減算器２６の出
力信号に基づいて燃料流量指令信号１６を補正する燃料
流量補正信号２９を出力する関数発生器２７と、燃料流
量補正信号２９を燃料流量指令信号１６に加算する加算
器３０と、切替信号に基づいて燃料流量補正信号２９を
加算器３０に出力する切替器２８とを有する。
り替え時に、安定した蒸気温度特性が得られる。 【解決手段】 蒸気タービン負荷運転中の汽力単独モー
ドとコンバインドモードとを切り替える際に、ボイラの
給水温度を予測する予測演算器１９と、予測演算器１９
が出力する予測給水温度信号２３とボイラの給水温度信
号２５とを入力する減算器２６と、この減算器２６の出
力信号に基づいて燃料流量指令信号１６を補正する燃料
流量補正信号２９を出力する関数発生器２７と、燃料流
量補正信号２９を燃料流量指令信号１６に加算する加算
器３０と、切替信号に基づいて燃料流量補正信号２９を
加算器３０に出力する切替器２８とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気再燃型コンバ
インドサイクルのボイラにおけるボイラ燃料制御装置及
び方法に係り、特に蒸気タービン負荷運転中に汽力単独
モードとコンバインドモードとの切り替え時に安定した
蒸気特性が得られるボイラ燃料制御装置及び方法に関す
るものである。
インドサイクルのボイラにおけるボイラ燃料制御装置及
び方法に係り、特に蒸気タービン負荷運転中に汽力単独
モードとコンバインドモードとの切り替え時に安定した
蒸気特性が得られるボイラ燃料制御装置及び方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来技術に係るボイラ燃料制御
装置又は方法の系統図である。ボイラ入力信号４はボイ
ラに要求される負荷の指令信号であり、ボイラ給水や燃
料の負荷に対応したベース燃料流量を決定する信号であ
る。関数発生器５と関数発生器６は、ボイラ入力信号４
を入力として、負荷静定状態におけるボイラのベース燃
料流量が決定される。関数発生器５は汽力単独モード
用、関数発生器６はコンバインドモード用である。この
ベース燃料流量信号に、ボイラ燃料流量先行指令である
燃料ボイラ入力加速信号９を加算器１０で加えることに
より、蒸気タービン負荷変化時の主蒸気温度変化に対し
て先行制御を行ない、ボイラ主蒸気温度を一定に保つよ
うにしている。
装置又は方法の系統図である。ボイラ入力信号４はボイ
ラに要求される負荷の指令信号であり、ボイラ給水や燃
料の負荷に対応したベース燃料流量を決定する信号であ
る。関数発生器５と関数発生器６は、ボイラ入力信号４
を入力として、負荷静定状態におけるボイラのベース燃
料流量が決定される。関数発生器５は汽力単独モード
用、関数発生器６はコンバインドモード用である。この
ベース燃料流量信号に、ボイラ燃料流量先行指令である
燃料ボイラ入力加速信号９を加算器１０で加えることに
より、蒸気タービン負荷変化時の主蒸気温度変化に対し
て先行制御を行ない、ボイラ主蒸気温度を一定に保つよ
うにしている。
【０００３】更に、主蒸気温度設定値と実主蒸気温度値
の間に主蒸気温度偏差１２が発生した場合、この温度偏
差に応じた燃料流量を関数発生器１３により補正量を算
出し、加算器１４でベース燃料流量に補正を加えて、主
蒸気温度の安定化を図っている。上述の補正を加えた加
算器１４の後の燃料流量指令信号１６を、最終的なボイ
ラ燃焼量指令信号３１とし、蒸気タービンの負荷変化に
対しても、ボイラ出口の主蒸気温度を一定に保つように
している。尚、参照番号７は切替器である。
の間に主蒸気温度偏差１２が発生した場合、この温度偏
差に応じた燃料流量を関数発生器１３により補正量を算
出し、加算器１４でベース燃料流量に補正を加えて、主
蒸気温度の安定化を図っている。上述の補正を加えた加
算器１４の後の燃料流量指令信号１６を、最終的なボイ
ラ燃焼量指令信号３１とし、蒸気タービンの負荷変化に
対しても、ボイラ出口の主蒸気温度を一定に保つように
している。尚、参照番号７は切替器である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術に係るボイラ燃料制御装置又は方法におけるガス
タービン排ガスは、高圧ガス給水加熱器によりボイラ給
水加熱として利用されるが、コンバインドモードの運転
では高圧ガス給水加熱器出口の給水温度は、汽力単独モ
ードの運転時の高圧給水加熱器出口温度とほぼ同一値に
制御されるためボイラへの入熱変化は殆どなく、ボイラ
発生蒸気温度への変化要素としての影響は殆どない。
来技術に係るボイラ燃料制御装置又は方法におけるガス
タービン排ガスは、高圧ガス給水加熱器によりボイラ給
水加熱として利用されるが、コンバインドモードの運転
では高圧ガス給水加熱器出口の給水温度は、汽力単独モ
ードの運転時の高圧給水加熱器出口温度とほぼ同一値に
制御されるためボイラへの入熱変化は殆どなく、ボイラ
発生蒸気温度への変化要素としての影響は殆どない。
【０００５】ボイラからの排ガスは、燃焼用空気の加熱
と低圧ガス給水加熱器により復水との熱交換を行ない、
復水を加熱するのに利用されるが、低圧ガス給水加熱器
はボイラ蒸気タービン熱交換サイクル内の熱交換である
ため、ボイラ入熱として蒸気温度変動要素としての影響
は殆どない。
と低圧ガス給水加熱器により復水との熱交換を行ない、
復水を加熱するのに利用されるが、低圧ガス給水加熱器
はボイラ蒸気タービン熱交換サイクル内の熱交換である
ため、ボイラ入熱として蒸気温度変動要素としての影響
は殆どない。
【０００６】しかし、汽力単独モードの運転からコンバ
インドモードの運転へ移行操作を行なう場合、過渡的に
高圧ガス給水加熱器と高圧給水加熱器の合流部の温度変
動は約５０℃発生する。ボイラの給水温度が過渡的に５
０℃変化すると、ボイラ発生主蒸気温度への外乱要素と
なる。
インドモードの運転へ移行操作を行なう場合、過渡的に
高圧ガス給水加熱器と高圧給水加熱器の合流部の温度変
動は約５０℃発生する。ボイラの給水温度が過渡的に５
０℃変化すると、ボイラ発生主蒸気温度への外乱要素と
なる。
【０００７】従来のボイラ燃料制御装置又は方法は、主
蒸気温度偏差が発生した場合、その偏差量に応じて燃焼
流量指令に補正をかけるようにしているが、偏差が発生
してからの対応ではボイラ燃焼量調節による主蒸気温度
の安定までに１０〜１５分時間がかかり、ボイラ蒸気温
度制御が遅れてしまう恐れがあった。即ち、ボイラ節炭
器入口給水温度が５０℃変化すると、主蒸気温度は±１
５〜２０℃と大きくタービン側管理値±８℃をオーバす
る。このように従来のボイラ燃料制御装置又は方法は、
ボイラ給水温度の変動によるボイラ入熱量の変動に対す
る考慮がなれておらず、排気再燃型コンバインドサイク
ルのように、汽力単独モードとコンバインドモードとの
切り替え時に高圧ガス給水加熱器と高圧給水加熱器出口
部の給水温度が変化するような時は、ボイラ総入熱量と
給水量のバランスがずれて主蒸気温度偏差が大となる。
蒸気温度偏差が発生した場合、その偏差量に応じて燃焼
流量指令に補正をかけるようにしているが、偏差が発生
してからの対応ではボイラ燃焼量調節による主蒸気温度
の安定までに１０〜１５分時間がかかり、ボイラ蒸気温
度制御が遅れてしまう恐れがあった。即ち、ボイラ節炭
器入口給水温度が５０℃変化すると、主蒸気温度は±１
５〜２０℃と大きくタービン側管理値±８℃をオーバす
る。このように従来のボイラ燃料制御装置又は方法は、
ボイラ給水温度の変動によるボイラ入熱量の変動に対す
る考慮がなれておらず、排気再燃型コンバインドサイク
ルのように、汽力単独モードとコンバインドモードとの
切り替え時に高圧ガス給水加熱器と高圧給水加熱器出口
部の給水温度が変化するような時は、ボイラ総入熱量と
給水量のバランスがずれて主蒸気温度偏差が大となる。
【０００８】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
排気再燃型コンバインドサイクルのボイラ燃料制御装置
又は方法において、汽力単独モードとコンバインドモー
ドとの切り替え時に、安定した蒸気温度特性が得られる
ボイラ燃料制御装置及び方法を提供することである。
排気再燃型コンバインドサイクルのボイラ燃料制御装置
又は方法において、汽力単独モードとコンバインドモー
ドとの切り替え時に、安定した蒸気温度特性が得られる
ボイラ燃料制御装置及び方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ボイラで発生した蒸気を利用する蒸気タ
ービンと、前記ボイラの火炉に押し込む燃焼用空気に混
合する燃焼用排ガスを排出するガスタービンとを有する
排気再燃型コンバインドサイクルの前記ボイラであっ
て、該ボイラに要求される負荷の指令を行なうボイラ入
力信号を補正して出力された燃料流量指令信号に基づい
て火炉への燃料流量を制御するボイラ燃料制御装置にお
いて、前記蒸気タービン負荷運転中のガスタービンを停
止する汽力単独モードとガスタービンを運転するコンバ
インドモードとを切り替える際に、前記ボイラの給水温
度を予測して前記燃料流量指令信号を補正する燃料信号
補正手段を備えたものである。
め、本発明は、ボイラで発生した蒸気を利用する蒸気タ
ービンと、前記ボイラの火炉に押し込む燃焼用空気に混
合する燃焼用排ガスを排出するガスタービンとを有する
排気再燃型コンバインドサイクルの前記ボイラであっ
て、該ボイラに要求される負荷の指令を行なうボイラ入
力信号を補正して出力された燃料流量指令信号に基づい
て火炉への燃料流量を制御するボイラ燃料制御装置にお
いて、前記蒸気タービン負荷運転中のガスタービンを停
止する汽力単独モードとガスタービンを運転するコンバ
インドモードとを切り替える際に、前記ボイラの給水温
度を予測して前記燃料流量指令信号を補正する燃料信号
補正手段を備えたものである。
【００１０】蒸気タービン負荷運転中のガスタービンを
停止する汽力単独モードとガスタービンを運転するコン
バインドモードとを切り替える際に、ボイラの給水温度
を予測して燃料流量指令信号を補正する燃料信号補正手
段を備えたものは、ガスタービンの状態、即ち起動、停
止の如何に関らず、ボイラの総入熱量をボイラに対して
要求されるものと一致させることが出来、従ってボイラ
から発生する蒸気の温度が規定範囲を超えて変動するこ
とがなく、時間遅れの小さい良好なボイラ主蒸気温度制
御を行なうことが出来る。
停止する汽力単独モードとガスタービンを運転するコン
バインドモードとを切り替える際に、ボイラの給水温度
を予測して燃料流量指令信号を補正する燃料信号補正手
段を備えたものは、ガスタービンの状態、即ち起動、停
止の如何に関らず、ボイラの総入熱量をボイラに対して
要求されるものと一致させることが出来、従ってボイラ
から発生する蒸気の温度が規定範囲を超えて変動するこ
とがなく、時間遅れの小さい良好なボイラ主蒸気温度制
御を行なうことが出来る。
【００１１】更に、上記ボイラ燃料制御装置において、
前記燃料信号補正手段は、前記ボイラの給水温度を予測
する予測演算器を有するものである。ボイラの給水温度
を予測する予測演算器を有するものは、上記ボイラ燃料
制御装置の作用に加え、ボイラの各種入熱データを受け
入れて、確実にボイラの給水温度を予測する。
前記燃料信号補正手段は、前記ボイラの給水温度を予測
する予測演算器を有するものである。ボイラの給水温度
を予測する予測演算器を有するものは、上記ボイラ燃料
制御装置の作用に加え、ボイラの各種入熱データを受け
入れて、確実にボイラの給水温度を予測する。
【００１２】そして、上記ボイラ燃料制御装置におい
て、前記燃料信号補正手段は、前記予測演算器が出力す
る予測給水温度信号とボイラの給水温度信号とを入力す
る減算器と、該減算器の出力信号に基づいて前記燃料流
量指令信号を補正する燃料流量補正信号を出力する関数
発生器と、前記燃料流量補正信号を前記燃料流量指令信
号に加算する加算器と、前記汽力単独モードとコンバイ
ンドモードとを切り替える際に出力される切替信号に基
づいて前記燃料流量補正信号を前記加算器に出力する切
替器とを有するものである。
て、前記燃料信号補正手段は、前記予測演算器が出力す
る予測給水温度信号とボイラの給水温度信号とを入力す
る減算器と、該減算器の出力信号に基づいて前記燃料流
量指令信号を補正する燃料流量補正信号を出力する関数
発生器と、前記燃料流量補正信号を前記燃料流量指令信
号に加算する加算器と、前記汽力単独モードとコンバイ
ンドモードとを切り替える際に出力される切替信号に基
づいて前記燃料流量補正信号を前記加算器に出力する切
替器とを有するものである。
【００１３】燃料信号補正手段が、予測給水温度信号と
ボイラの給水温度信号とを入力する減算器と、燃料流量
補正信号を出力する関数発生器と、燃料流量補正信号を
燃料流量指令信号に加算する加算器と、切替信号に基づ
いて燃料流量補正信号を加算器に出力する切替器とを有
するものは、上記ボイラ燃料制御装置の作用に加え、簡
単な制御装置で制御の信頼性を一層増す。
ボイラの給水温度信号とを入力する減算器と、燃料流量
補正信号を出力する関数発生器と、燃料流量補正信号を
燃料流量指令信号に加算する加算器と、切替信号に基づ
いて燃料流量補正信号を加算器に出力する切替器とを有
するものは、上記ボイラ燃料制御装置の作用に加え、簡
単な制御装置で制御の信頼性を一層増す。
【００１４】又、ボイラで発生した蒸気を利用する蒸気
タービンと、前記ボイラの火炉に押し込む燃焼用空気に
混合する燃焼用排ガスを排出するガスタービンとを有す
る排気再燃型コンバインドサイクルの前記ボイラであっ
て、該ボイラに要求される負荷の指令を行なうボイラ入
力信号を補正して出力された燃料流量指令信号に基づい
て火炉への燃料流量を制御するボイラ燃料制御方法にお
いて、前記蒸気タービン負荷運転中のガスタービンを停
止する汽力単独モードとガスタービンを運転するコンバ
インドモードとを切り替える際に、前記ボイラの給水温
度を予測し、該予測した給水温度と予測前のボイラの給
水温度に基づいて演算し、出力する燃料流量補正信号で
前記燃料流量指令信号を補正することである。
タービンと、前記ボイラの火炉に押し込む燃焼用空気に
混合する燃焼用排ガスを排出するガスタービンとを有す
る排気再燃型コンバインドサイクルの前記ボイラであっ
て、該ボイラに要求される負荷の指令を行なうボイラ入
力信号を補正して出力された燃料流量指令信号に基づい
て火炉への燃料流量を制御するボイラ燃料制御方法にお
いて、前記蒸気タービン負荷運転中のガスタービンを停
止する汽力単独モードとガスタービンを運転するコンバ
インドモードとを切り替える際に、前記ボイラの給水温
度を予測し、該予測した給水温度と予測前のボイラの給
水温度に基づいて演算し、出力する燃料流量補正信号で
前記燃料流量指令信号を補正することである。
【００１５】蒸気タービン負荷運転中の汽力単独モード
とコンバインドモードとを切り替える際に、予測した給
水温度と予測前のボイラの給水温度に基づいて燃料流量
指令信号を補正することにより、ガスタービンの状態、
即ち起動、停止の如何に関らず、ボイラの総入熱量をボ
イラに対して要求されるものと一致させることが出来、
従ってボイラから発生する蒸気の温度が規定範囲を超え
て変動することがなく、時間遅れの小さい良好なボイラ
主蒸気温度制御を行なうことが出来る。
とコンバインドモードとを切り替える際に、予測した給
水温度と予測前のボイラの給水温度に基づいて燃料流量
指令信号を補正することにより、ガスタービンの状態、
即ち起動、停止の如何に関らず、ボイラの総入熱量をボ
イラに対して要求されるものと一致させることが出来、
従ってボイラから発生する蒸気の温度が規定範囲を超え
て変動することがなく、時間遅れの小さい良好なボイラ
主蒸気温度制御を行なうことが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明のボイラ燃料制御装
置及び方法の一実施の形態について、図面に基づいて説
明する。
置及び方法の一実施の形態について、図面に基づいて説
明する。
【００１７】図２は、本発明に係るボイラ燃料制御装置
又は方法の一実施の形態を採用した排気再燃型コンバイ
ンドサイクルのボイラの燃焼用空気の系統図である。本
実施の形態の排気再燃型コンバインドサイクルボイラ１
は、ガスタービン３４を運転した状態のコンバインドモ
ードでは、ボイラ本体４１の火炉３３に風箱４０を介し
て燃焼用空気５４ａを供給するボイラ押込通風機３８
と、高圧ガス給水加熱器３５を通して供給するガスター
ビン排ガス５５ａの一部である燃焼用排ガス５５ｂをガ
スタービン排ガス風道入口ダンパ３６を介して燃焼用空
気５４ａに合流させて火炉３３に供給するガスタービン
３４とを有している。ガスタービン排ガス５５ａの他の
一部であるガスタービン排ガス５５ｃは、ボイラ本体４
１の節炭器６６の出口６７の燃焼ガスにボイラバイパス
ダンパ３７を介して合流される。ボイラ押込通風機３８
の燃焼用空気５４ａは、空気予熱器３９を通して火炉３
３に供給される。
又は方法の一実施の形態を採用した排気再燃型コンバイ
ンドサイクルのボイラの燃焼用空気の系統図である。本
実施の形態の排気再燃型コンバインドサイクルボイラ１
は、ガスタービン３４を運転した状態のコンバインドモ
ードでは、ボイラ本体４１の火炉３３に風箱４０を介し
て燃焼用空気５４ａを供給するボイラ押込通風機３８
と、高圧ガス給水加熱器３５を通して供給するガスター
ビン排ガス５５ａの一部である燃焼用排ガス５５ｂをガ
スタービン排ガス風道入口ダンパ３６を介して燃焼用空
気５４ａに合流させて火炉３３に供給するガスタービン
３４とを有している。ガスタービン排ガス５５ａの他の
一部であるガスタービン排ガス５５ｃは、ボイラ本体４
１の節炭器６６の出口６７の燃焼ガスにボイラバイパス
ダンパ３７を介して合流される。ボイラ押込通風機３８
の燃焼用空気５４ａは、空気予熱器３９を通して火炉３
３に供給される。
【００１８】更に、節炭器出口６７から吸込ダンパ４８
ａを介して燃焼ガスを吸い込み、ガス火炉入口ダンパ４
９を介して火炉３３及びガス混合ダンパ５０を介して火
炉３３の風箱４０に供給するガス再循環ファン４８が設
けられている。節炭器出口６７から排出された燃焼ガス
は、ガスタービン排ガス５５ｃと合流して脱硝装置４２
に入り、その一部はガス給水加熱器入口ダンパ４５を介
して高圧ガス給水加熱器４６に入り、更に低圧ガス給水
加熱器４７に入るものと、入口ガスダンパ４３を介して
空気予熱器３９に供給されるものとに別れ、これら二つ
が更に合流して誘引ファン入口ダンパ５２を介して誘引
通風機４４によって煙突５１に排気される。誘引通風機
４４には誘引ファンバイパスダンパ５３が設けられてい
る。又、空気予熱器３９に供給されるボイラ排ガスは、
ボイラ押込通風機３８によって供給される燃焼用空気５
４ａを予熱する。
ａを介して燃焼ガスを吸い込み、ガス火炉入口ダンパ４
９を介して火炉３３及びガス混合ダンパ５０を介して火
炉３３の風箱４０に供給するガス再循環ファン４８が設
けられている。節炭器出口６７から排出された燃焼ガス
は、ガスタービン排ガス５５ｃと合流して脱硝装置４２
に入り、その一部はガス給水加熱器入口ダンパ４５を介
して高圧ガス給水加熱器４６に入り、更に低圧ガス給水
加熱器４７に入るものと、入口ガスダンパ４３を介して
空気予熱器３９に供給されるものとに別れ、これら二つ
が更に合流して誘引ファン入口ダンパ５２を介して誘引
通風機４４によって煙突５１に排気される。誘引通風機
４４には誘引ファンバイパスダンパ５３が設けられてい
る。又、空気予熱器３９に供給されるボイラ排ガスは、
ボイラ押込通風機３８によって供給される燃焼用空気５
４ａを予熱する。
【００１９】上記排気再燃型コンバインドサイクルのボ
イラの燃焼用空気の系統において、ガスタービン３４を
運転した状態のコンバインドモードの場合は、ガスター
ビン排ガス量を燃焼に必要な分のみボイラ風箱４０に投
入するため、ガスタービン排ガス風道入口ダンパ３６及
びボイラバイパスダンパ３７が設けられている。汽力単
独モードの場合は、押込通風機３８により大気が吸い込
まれ、空気予熱器３９でボイラ排ガスと熱交換された
後、ボイラガス再循環ファン４８により空気側に再循環
されるガス混合ダンパ５０を通ったボイラ排ガスと混合
され、風箱４０を通って燃焼用空気として使用される。
高圧ガス給水加熱器３５出口のガスタービン排ガス温度
は空気予熱器３９を通った燃焼用空気温度とほぼ同一の
ため、汽力単独モード運転時とコンバインドモード運転
時共に燃焼用空気の温度によるボイラ入熱の変化は殆ど
ないため、ボイラ燃料流量指令信号に補正を加えなけれ
ばならない程の影響はない。
イラの燃焼用空気の系統において、ガスタービン３４を
運転した状態のコンバインドモードの場合は、ガスター
ビン排ガス量を燃焼に必要な分のみボイラ風箱４０に投
入するため、ガスタービン排ガス風道入口ダンパ３６及
びボイラバイパスダンパ３７が設けられている。汽力単
独モードの場合は、押込通風機３８により大気が吸い込
まれ、空気予熱器３９でボイラ排ガスと熱交換された
後、ボイラガス再循環ファン４８により空気側に再循環
されるガス混合ダンパ５０を通ったボイラ排ガスと混合
され、風箱４０を通って燃焼用空気として使用される。
高圧ガス給水加熱器３５出口のガスタービン排ガス温度
は空気予熱器３９を通った燃焼用空気温度とほぼ同一の
ため、汽力単独モード運転時とコンバインドモード運転
時共に燃焼用空気の温度によるボイラ入熱の変化は殆ど
ないため、ボイラ燃料流量指令信号に補正を加えなけれ
ばならない程の影響はない。
【００２０】図３は、本発明に係るボイラ燃料制御装置
又は方法の一実施の形態を採用した排気再燃型コンバイ
ンドサイクルボイラの復水・給水系統の系統図である。
過熱器６８の高圧蒸気は、高圧蒸気タービン６９に入り
仕事をした後再熱器７０に戻る。再熱器７０で再熱され
た低圧蒸気は低圧蒸気タービン７１に入って仕事を行な
い復水器７２を経て復水ポンプ５６に至る。復水ポンプ
５６からのボイラ給水は、低圧給水加熱器５７又は低圧
ガス給水加熱器５８を経て低圧給水加熱器分配弁５９を
介して脱気器６０に至る。コンバインドモード運転時
は、脱気器６０よりボイラ給水は、給水ポンプ６１によ
り高圧給水加熱器分配弁６２を介して高圧給水加熱器６
３又は高圧ガス給水加熱器６４、６５を通り合流しボイ
ラの給水流量となる。汽力単独モード運転時は、高圧給
水加熱器６３からの給水となる。復水系も給水系と同様
となる。
又は方法の一実施の形態を採用した排気再燃型コンバイ
ンドサイクルボイラの復水・給水系統の系統図である。
過熱器６８の高圧蒸気は、高圧蒸気タービン６９に入り
仕事をした後再熱器７０に戻る。再熱器７０で再熱され
た低圧蒸気は低圧蒸気タービン７１に入って仕事を行な
い復水器７２を経て復水ポンプ５６に至る。復水ポンプ
５６からのボイラ給水は、低圧給水加熱器５７又は低圧
ガス給水加熱器５８を経て低圧給水加熱器分配弁５９を
介して脱気器６０に至る。コンバインドモード運転時
は、脱気器６０よりボイラ給水は、給水ポンプ６１によ
り高圧給水加熱器分配弁６２を介して高圧給水加熱器６
３又は高圧ガス給水加熱器６４、６５を通り合流しボイ
ラの給水流量となる。汽力単独モード運転時は、高圧給
水加熱器６３からの給水となる。復水系も給水系と同様
となる。
【００２１】更に、コンバインドモード運転時では、ガ
スタービンの復水ポンプ５６より排出される高温のガス
タービン排ガスは、高圧ガス給水加熱器６４、６５で給
水ポンプ６１からの給水を加熱するのに利用される。汽
力単独モード運転時では高圧給水加熱器６３で給水ポン
プ６１からの給水を加熱する。コンバインドモードと汽
力単独モードとの切り替えはシステム上、蒸気タービン
負荷約５０％以上で行なうことが必要であり、気力単独
モードとコンバインドモードとの切り替え時には高圧ガ
ス給水加熱器６４、６５、高圧給水加熱器６３の切り替
え操作並びに、低圧ガス給水加熱器５８、低圧給水加熱
器５７の切り替えに伴い、ボイラ入口給水温度の変動が
約５０℃と大きくなり、ボイラ出口温度への影響が無視
できなくなる。
スタービンの復水ポンプ５６より排出される高温のガス
タービン排ガスは、高圧ガス給水加熱器６４、６５で給
水ポンプ６１からの給水を加熱するのに利用される。汽
力単独モード運転時では高圧給水加熱器６３で給水ポン
プ６１からの給水を加熱する。コンバインドモードと汽
力単独モードとの切り替えはシステム上、蒸気タービン
負荷約５０％以上で行なうことが必要であり、気力単独
モードとコンバインドモードとの切り替え時には高圧ガ
ス給水加熱器６４、６５、高圧給水加熱器６３の切り替
え操作並びに、低圧ガス給水加熱器５８、低圧給水加熱
器５７の切り替えに伴い、ボイラ入口給水温度の変動が
約５０℃と大きくなり、ボイラ出口温度への影響が無視
できなくなる。
【００２２】図１は、本発明に係るボイラ燃料制御装置
又は方法の制御系統の一実施の形態を示す系統図であ
る。本実施の形態のボイラ燃料制御装置又は方法２は、
蒸気タービン負荷運転中のガスタービンを停止する汽力
単独モードとガスタービンを運転するコンバインドモー
ドとを切り替える際に、ボイラの給水温度を予測して燃
料流量指令信号を補正する燃料信号補正手段１８を備え
たものである。
又は方法の制御系統の一実施の形態を示す系統図であ
る。本実施の形態のボイラ燃料制御装置又は方法２は、
蒸気タービン負荷運転中のガスタービンを停止する汽力
単独モードとガスタービンを運転するコンバインドモー
ドとを切り替える際に、ボイラの給水温度を予測して燃
料流量指令信号を補正する燃料信号補正手段１８を備え
たものである。
【００２３】蒸気タービン負荷運転中にガスタービンの
起動停止操作を行なう時、即ち汽力単独モードとコンバ
インドモードとの切り替え操作を行なう時、べース燃料
流量指令信号１５は、汽力単独モード又はコンバインド
モードにより決まるボイラ入熱量を考慮して関数発生器
５又は関数発生器６により決定され、汽力単独モード時
の蒸気タービン負荷で決まるボイラ入力信号４又はコン
バインドモード時の蒸気タービン負荷で決まるボイラ入
力信号４に応じたボイラ入熱量となるよう関数発生器５
又は６で出力される。汽力単独モード又はコンバインド
モードのモード切替信号により、べース燃料流量指令信
号１５を切替器７により切り替える。
起動停止操作を行なう時、即ち汽力単独モードとコンバ
インドモードとの切り替え操作を行なう時、べース燃料
流量指令信号１５は、汽力単独モード又はコンバインド
モードにより決まるボイラ入熱量を考慮して関数発生器
５又は関数発生器６により決定され、汽力単独モード時
の蒸気タービン負荷で決まるボイラ入力信号４又はコン
バインドモード時の蒸気タービン負荷で決まるボイラ入
力信号４に応じたボイラ入熱量となるよう関数発生器５
又は６で出力される。汽力単独モード又はコンバインド
モードのモード切替信号により、べース燃料流量指令信
号１５を切替器７により切り替える。
【００２４】これに対しボイラへ実際に入るボイラ給水
系の熱量は、ボイラ入口給水温度とボイラ給水流量の積
として演算される。燃料信号補正手段１８は、この実測
に基づいたボイラ入熱量と、汽力単独モードとコンバイ
ンドモードとの切り替え時の給水流量信号２０、ボイラ
負荷を示す発電機出力信号２１、ガスタービン排ガス温
度２２を予想演算器１９に入力し、演算してボイラ給水
温度を予め予想した予測給水温度信号２３を出力し、こ
の信号とボイラ給水温度信号２５を減算器２６に入力、
減算し、更に関数発生器２７によって従来技術のところ
で述べたように出力されたボイラ燃料流量指令信号１６
に対する補正信号として燃料流量補正信号２９を出力
し、加算器３０によって燃料流量指令信号１６に加える
ようにしている。燃料流量補正信号２９は汽力単独モー
ドとコンバインドモードとの切り替え時に動作するよう
切替器２８で切り替えるものである。
系の熱量は、ボイラ入口給水温度とボイラ給水流量の積
として演算される。燃料信号補正手段１８は、この実測
に基づいたボイラ入熱量と、汽力単独モードとコンバイ
ンドモードとの切り替え時の給水流量信号２０、ボイラ
負荷を示す発電機出力信号２１、ガスタービン排ガス温
度２２を予想演算器１９に入力し、演算してボイラ給水
温度を予め予想した予測給水温度信号２３を出力し、こ
の信号とボイラ給水温度信号２５を減算器２６に入力、
減算し、更に関数発生器２７によって従来技術のところ
で述べたように出力されたボイラ燃料流量指令信号１６
に対する補正信号として燃料流量補正信号２９を出力
し、加算器３０によって燃料流量指令信号１６に加える
ようにしている。燃料流量補正信号２９は汽力単独モー
ドとコンバインドモードとの切り替え時に動作するよう
切替器２８で切り替えるものである。
【００２５】上記信号伝達系統により、ガスタービン起
動・停止による汽力単独モードとコンバインドモードと
の切り替え時に、ボイラ入熱量の変化を予想して、実測
値との偏差に基づいて燃料流量指令信号１６を補正して
いるので、燃料流量指令信号１６を最適値であるボイラ
燃焼量指令信号３１とすることが出来る。
動・停止による汽力単独モードとコンバインドモードと
の切り替え時に、ボイラ入熱量の変化を予想して、実測
値との偏差に基づいて燃料流量指令信号１６を補正して
いるので、燃料流量指令信号１６を最適値であるボイラ
燃焼量指令信号３１とすることが出来る。
【００２６】図４は、汽力単独モードからコンバインド
モードに切り替えた後、約２０分経過後までの節炭器入
口給水温度変化に対するボイラ主蒸気温度変化について
示した説明図である。曲線７４（実線）は、本実施の形
態による主蒸気温度変化を示し、曲線７５（破線）は従
来技術による主蒸気温度変化を示す。曲線７６（実線）
は節炭器入口給水温度変化を示す。この図に示されてい
るように、ボイラ節炭器入口給水温度は、ガスタービン
起動時点７７から約５０℃低下した後、安定状態に達す
るまでに約２０分を要する。これに対して、本実施の形
態の主蒸気温度は、汽力単独モードからコンバインドモ
ードへの切り替えと共に燃料流量指令信号を最適値とす
ることにより、ボイラ節炭器出口主蒸気温度変動は±５
℃程度に抑制され、タービン側管理値±８℃以内に出来
る。一方、従来のボイラ燃料制御装置又は方法では、先
に述べたように、主蒸気温度偏差が発生した場合、その
偏差量に応じて燃焼流量指令信号に補正をかけるように
しているが、ボイラ節炭器入口給水温度が５０℃変化す
ると、主蒸気温度は±１５〜２０℃と大きく変動し、タ
ービン側管理値±８℃をオーバし、主蒸気温度の安定ま
でに時間がかかり、ボイラ主蒸気温度制御が遅れること
を示している。
モードに切り替えた後、約２０分経過後までの節炭器入
口給水温度変化に対するボイラ主蒸気温度変化について
示した説明図である。曲線７４（実線）は、本実施の形
態による主蒸気温度変化を示し、曲線７５（破線）は従
来技術による主蒸気温度変化を示す。曲線７６（実線）
は節炭器入口給水温度変化を示す。この図に示されてい
るように、ボイラ節炭器入口給水温度は、ガスタービン
起動時点７７から約５０℃低下した後、安定状態に達す
るまでに約２０分を要する。これに対して、本実施の形
態の主蒸気温度は、汽力単独モードからコンバインドモ
ードへの切り替えと共に燃料流量指令信号を最適値とす
ることにより、ボイラ節炭器出口主蒸気温度変動は±５
℃程度に抑制され、タービン側管理値±８℃以内に出来
る。一方、従来のボイラ燃料制御装置又は方法では、先
に述べたように、主蒸気温度偏差が発生した場合、その
偏差量に応じて燃焼流量指令信号に補正をかけるように
しているが、ボイラ節炭器入口給水温度が５０℃変化す
ると、主蒸気温度は±１５〜２０℃と大きく変動し、タ
ービン側管理値±８℃をオーバし、主蒸気温度の安定ま
でに時間がかかり、ボイラ主蒸気温度制御が遅れること
を示している。
【００２７】
【発明の効果】本発明のボイラ燃料制御装置又は方法に
よれば、蒸気タービン負荷運転中にガスタービンを停止
する汽力単独モードとガスタービンを運転するコンバイ
ンドモードとを切り替える時に、ボイラへの総入熱量を
演算し、ボイラ燃料流量指令信号に補正を加えボイラ燃
焼量指令信号を出力することにより安定したボイラ主蒸
気温度制御を行なうことが出来る。
よれば、蒸気タービン負荷運転中にガスタービンを停止
する汽力単独モードとガスタービンを運転するコンバイ
ンドモードとを切り替える時に、ボイラへの総入熱量を
演算し、ボイラ燃料流量指令信号に補正を加えボイラ燃
焼量指令信号を出力することにより安定したボイラ主蒸
気温度制御を行なうことが出来る。
【図１】本発明に係るボイラ燃料制御装置又は方法の制
御系統の一実施の形態を示す系統図である。
御系統の一実施の形態を示す系統図である。
【図２】本発明に係るボイラ燃料制御装置又は方法の一
実施の形態を採用した排気再燃型コンバインドサイクル
ボイラの燃焼用空気の系統図である。
実施の形態を採用した排気再燃型コンバインドサイクル
ボイラの燃焼用空気の系統図である。
【図３】本発明に係るボイラ燃料制御装置又は方法の一
実施の形態を採用した排気再燃型コンバインドサイクル
ボイラの復水・給水系統の系統図である。
実施の形態を採用した排気再燃型コンバインドサイクル
ボイラの復水・給水系統の系統図である。
【図４】モード切替後の節炭器入口給水温度変化に対す
るボイラ主蒸気温度変化について示した説明図である。
るボイラ主蒸気温度変化について示した説明図である。
【図５】従来技術に係るボイラ燃料制御装置又は方法の
系統図である。
系統図である。
１ ボイラ ２ ボイラ燃料制御装置又は方法 ４ ボイラ入力信号 １６ 燃料流量指令信号 １８ 燃料信号補正手段 １９ 予測演算器 ２３ 予測給水温度信号 ２５ 給水温度信号 ２６ 減算器 ２７ 関数発生器 ２８ 切替器 ２９ 燃料流量補正信号 ３０ 加算器 ３１ ボイラ燃焼量指令信号 ３３ 火炉 ３４ ガスタービン ６９ 高圧蒸気タービン ７１ 低圧蒸気タービン
Claims (4)
- 【請求項１】 ボイラで発生した蒸気を利用する蒸気タ
ービンと、前記ボイラの火炉に押し込む燃焼用空気に混
合する燃焼用排ガスを排出するガスタービンとを有する
排気再燃型コンバインドサイクルの前記ボイラであっ
て、該ボイラに要求される負荷の指令を行なうボイラ入
力信号を補正して出力された燃料流量指令信号に基づい
て火炉への燃料流量を制御するボイラ燃料制御装置にお
いて、前記蒸気タービン負荷運転中のガスタービンを停
止する汽力単独モードとガスタービンを運転するコンバ
インドモードとを切り替える際に、前記ボイラの給水温
度を予測して前記燃料流量指令信号を補正する燃料信号
補正手段を備えたものであることを特徴とするボイラ燃
料制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記燃料信号補正手
段は、前記ボイラの給水温度を予測する予測演算器を有
するものであることを特徴とするボイラ燃料制御装置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記燃料信号補正手
段は、前記予測演算器が出力する予測給水温度信号とボ
イラの給水温度信号とを入力する減算器と、該減算器の
出力信号に基づいて前記燃料流量指令信号を補正する燃
料流量補正信号を出力する関数発生器と、前記燃料流量
補正信号を前記燃料流量指令信号に加算する加算器と、
前記汽力単独モードとコンバインドモードとを切り替え
る際に出力される切替信号に基づいて前記燃料流量補正
信号を前記加算器に出力する切替器とを有するものであ
ることを特徴とするボイラ燃料制御装置。 - 【請求項４】 ボイラで発生した蒸気を利用する蒸気タ
ービンと、前記ボイラの火炉に押し込む燃焼用空気に混
合する燃焼用排ガスを排出するガスタービンとを有する
排気再燃型コンバインドサイクルの前記ボイラであっ
て、該ボイラに要求される負荷の指令を行なうボイラ入
力信号を補正して出力された燃料流量指令信号に基づい
て火炉への燃料流量を制御するボイラ燃料制御方法にお
いて、前記蒸気タービン負荷運転中のガスタービンを停
止する汽力単独モードとガスタービンを運転するコンバ
インドモードとを切り替える際に、前記ボイラの給水温
度を予測し、該予測した給水温度と予測前のボイラの給
水温度に基づいて演算し、出力する燃料流量補正信号で
前記燃料流量指令信号を補正することを特徴とするボイ
ラ燃料制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4126896A JPH09236202A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | ボイラ燃料制御装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4126896A JPH09236202A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | ボイラ燃料制御装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236202A true JPH09236202A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12603704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4126896A Pending JPH09236202A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | ボイラ燃料制御装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09236202A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309600A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 蒸気発生装置及び方法 |
| JP2021021554A (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-18 | 三菱パワー株式会社 | ボイラの制御装置、ボイラシステム、発電プラント、及びボイラの制御方法 |
-
1996
- 1996-02-28 JP JP4126896A patent/JPH09236202A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309600A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 蒸気発生装置及び方法 |
| JP2021021554A (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-18 | 三菱パワー株式会社 | ボイラの制御装置、ボイラシステム、発電プラント、及びボイラの制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060718 |