JPS58192908A - コンバインドサイクルタ−ビンプラントの制御装置 - Google Patents

コンバインドサイクルタ−ビンプラントの制御装置

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JPS58192908A
JPS58192908A JP7606582A JP7606582A JPS58192908A JP S58192908 A JPS58192908 A JP S58192908A JP 7606582 A JP7606582 A JP 7606582A JP 7606582 A JP7606582 A JP 7606582A JP S58192908 A JPS58192908 A JP S58192908A
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JP
Japan
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circuit
steam turbine
turbine
temperature
limit value
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Pending
Application number
JP7606582A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuo Arii
有井 達夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7606582A priority Critical patent/JPS58192908A/ja
Publication of JPS58192908A publication Critical patent/JPS58192908A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
    • 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]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の接衝分野〕 本発明は、ガスタービンと蒸気タービンとを組合せた、
コンバインド8サイクルタービンプラントの而:御装置
に係り、とくに起動時や負荷急変時における、蒸気ター
ビンおよび排熱回収ボイ2の熱応力を14減する制御装
置に関する。
〔発明の技術的背景〕
ガスタービンと、その排ガスを熱源として生じた、発生
蒸気によシ駆動される蒸気タービンからなる、コンバイ
ンドサイクルタービンプラントは、熱効率が高いため、
近年とくに注目されている。
コノコンバインドサイクルタービンプラントには、数台
のガスタービンと、排熱回収ボイラおよび7台の蒸気タ
ービンが組合せられたタイプや、ガスタービンと排熱回
収ボイラおよび蒸気タービン6フ台よりなるタイプ等が
ある。なかでも、ガスタービジと蒸気タービンを一軸に
連結したものは、設置場所が比較的狭くてよいため、近
年多く採用されようとしている。第1図はガスタービン
と蒸気タービン6フ台よシなり、しかも−軸で連結され
たタイプの、コンバインドサイクルタービンプラントで
あって、第1図において空気圧縮機lによって圧縮され
た空気は、燃焼器−に供給され、そこで主燃料制御弁3
を有する主燃料供給管弘を経て供給される主燃料の燃焼
によつて加熱され、高温ガスとなってガスタービン!に
供給される。
上記ガスタービン!に供給された高温ガスは、そのガス
タービンjで仕事を行ない、同一軸に連結された発電機
4を駆動し、また、上記ガスタービンjから排出された
高温の排ガスは、排熱回収ボイラヱに供給され、その熱
源とされている。上記排ガスは、過熱器I、蒸発りおよ
び節炭器IOを経るうちに、蒸気および給水と熱交換し
、温度が低下して大気に放出される。一方、蒸気タービ
ンiiにて仕事を終え、復水器/コで凝縮された給水は
、給水ポンプ13を経て、節炭器/θで加熱され、ドラ
ム/lに導入される。その後給水は循環ポンプ/Sを経
て蒸発器りを通る間に蒸発し、その発生蒸気は、ドラム
/4’にて汽水分離された後、過熱器rで過熱される。
この過熱蒸気は、蒸気加減弁16を経て蒸気ターヒン/
ハこ供給され、その蒸気タービン//で膨張仕事を行な
い、同一軸に連結された発電機ぶを駆動する。
このようなコンバインドサイクルタービンプラントの制
御は、主燃料制御弁3を有する、主燃料供給1<<から
燃焼器コヘ供給される燃料の量を、上記主燃料1b1]
御弁3にて調節して行なわれる。すなわち、要求負荷に
対応して、制御装置Uにより、制御弁3の開度を調整し
て、燃料の量を調節すれば、ガスタービンjの負荷が制
御でき、さらに、ガスタービンjから排出される排ガス
の温度、流量が調節されるため、排熱回収ボイラヱへの
入熱量が変化し、これに伴って必然的に蒸気タービン/
lへの蒸気供給像が変化して、蒸気タービン//の負荷
が制御できる。蒸気加減弁/6は、通常運転中は全開の
ま捷で保持され、従って排熱回収ボイラヱで発生する発
生蒸気は、すべて蒸気タービン//に供給され、コンバ
インドサイクルタービンプラントの熱効率を高くしてい
る。このように、ガスタービン!を制御する制御装置U
によシ、プラント全体の起動・停止、負荷調節の制御が
行なわれている。
しかして、制衝装置Uは、点火からガスタービン!が定
格回転数に達するまで制御する起動制御回路/lと、ガ
スタービン!の回転数を常に定格回転数に維持させ、速
度調定率に従って負荷要求に追従せしめる燃料信号を出
力する速度制御回路/9と、ガスタービン!から排出さ
れる排ガスの温度から、燃焼温度を演算し、この燃焼温
度が許容値以内になるような燃料信号を出力する、燃焼
温度制御回路−を有し、さらに上記起動制御回路/I。
速度制御回路19および、燃焼温度制御回路−から出力
された燃料信号のうち、最小値を開度制御回路21に出
力する低値優先回路−を有する。そのため上記開度制御
回路コ/には、常時燃焼温度制限を越えず、しかも回転
数、負荷の要求値に追従する燃料16号が入力されてい
る。さらにこの燃料信号を一度指令信号に変換して、主
燃料制御弁Jの開度がv4wJされている。
〔背景技術の問題点〕
しかるに上述のごとく、従来技術においては、ガスター
ビン!の燃焼温度は許容値以下に制限されているが、排
熱回収ボイラヱのドラムlダや、循環ポンプ/6の厚肉
部および蒸気タービンl/の熱応力eこついては、何等
考慮されておらず、そのために疋;励時や負荷急変時に
おいて、排熱回収ポイラヱや蒸気タービン//に熱応力
が加わり、機器の寿命を短くする要因をなしているとい
う問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、起動
時や負荷急変時においても、排熱回収ボイラや蒸気ター
ビンの熱応力を軽減する、コンバインドサイクルタービ
ンプラントの、制御装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、コンバインドサイクルタービンプラントにお
ける、起動を制御する起動制御回路、速度・負荷を制御
する速度制御回路、ガスタービンの燃焼温度を制御する
燃焼温度制御回路および上記各回路の出力の最小値を出
力する、低値優先回路を有するプラント制御装置におい
て、排熱回収ボイラのドラムに設置した、ドラム温度検
出器からの信号を入力する、ドラム温度制限回路と、蒸
気タービンに設けた蒸気タービン温度検出器からの信号
を入力する蒸気タービン温度制限回路と、上記λつの温
度制限回路からの入力を得て、制限値を出力する制限値
出力回路と、その制限値出力回路からの出力によシ動作
する、制限器を設けたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下第一図を参照して、本発明の一実施例について説明
する。なお、第1図と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
第一図において符号30は、ドラム温度制限回路であつ
て、そのドラム温度制限〜j路JOK¥i、ドラムl弘
の上下面に設けられ、それぞれメタル温度を検出するド
ラム温度検出器J/、 31’からの検出信号が人力さ
れている。また、上6己ド2ム温度制限回路3θ、は、
入力されたドラム上下面温度の差を演算し、この温1J
E差があらかじめドラム/ダの大きさ、#質等から決定
されている許容値以下であるか否かを、4出し、許容値
以上である場合、制限値出力回路3コに信号を出力し、
制限値出力回路32は、これにより山11限器33を動
作させて、低値優先回路nからの燃料1g号の上昇を抑
制するように制限を加える。なお、ドラム温度検出器3
/、3/’は、本実施例のように、ドラム/4’の上下
面に設置する場合や、ドラム/弘の内外面に設置し、内
外面温度差を測定する場合、−まには、上下面と内外面
に設置し、上下thI温度差と内外面温度差を、ともに
測定する場合がある。一方、蒸気タービンl/の第1段
シェルの内外面に取付けられた、蒸気タービン温度検出
器評、3弘′〃・らの検出信号は、蒸気タービン温度制
限回路35に人力され、その蒸気タービン温度制限回路
3jで、内外面温度差が算出され、この値をもとに、蒸
気タービンl/の寿命消費率を演算し、あらかじめ設定
された寿命消費率以内であるか、否かの判断の後、内外
面温度差が大きすぎる場合には、制限値出力回路3コに
信号を出力し、制限値出力回路3コは、この温度差の大
きさにより変化する制限値を、制限器33に入力し、低
値優先回路−からの燃料信号に制限を加える。制限値出
力回路3コは、ドラム温度制限回路3θと、蒸気タービ
ン温度制限回路3Sからの温度差(1号、および温度差
と許容値との偏差を人力し、この偏差が大きい場合には
、制限値を低く抑え、偏差が小さい場合には制限値を大
きく詐容し、ドラム温度制限と蒸気タービン温度制限の
うち、小さい制限値を制限器33に出力する。そして低
値優先回路nからの燃料信号を、ドラムl弘の上下面ま
たは内外面温度差が許容値以内になるように、または蒸
気タービンl/の内外面温度差が許容値以内になるよう
に制限する。
この制限された燃料信号が開度制御回路2/で開度信号
に変換され、燃料制御弁3の開閉を調節する。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、ドラムに設置され
たドラム温度検出器からの検出1d号を入力す51ドラ
ム温度制限回路と、蒸気タービンに設けられた蒸気ター
ビン温度検出器からの検出信号を人力する晶気タービン
温ぜ制限回路と、上記2つの温W 7LilJ限回路か
らの入力信号を得て、制限値を出力する制限値出力回路
と、その制限値出力回路、からの出力により動作せしめ
られる制限器が設けられたことにより、起動時や負荷急
変時においても、排熱回収ボイラや蒸気タービンの温度
を許容値以内になるように、ガスタービンが運転される
ため、排熱回収ボイラや蒸気タービのの熱応力全軽減す
ることができ、ひいては機器の寿命を長くすることがで
きる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のコンバインドサイクルタービンプラント
の制御装置系統図、第2図は本発明の一実施例によるタ
ービンプラントの制御装置系統図である。 !・・・ガスタービン、 ヱ・・・排熱回収ボイラ、/
/・・・蒸気タービン、21・・・開度制御回路、 n
・・・低値優先回路、 30・・・ドラム温度制限回路
、 3/。 3/’・・・ドラム温度検出器、 32川制限値出力回
路、33・・・制限器、31t、34′・・・蒸気ター
ビン温度検出器、3j・・・蒸気タービン温度制限回路
。 出願人代理人  緬 股   清

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. コンバインドサイクルタービンプラントにおける、起動
    を制御する起動制御回路、速度・負荷を制御する速度制
    御回路、ガスタービンの燃焼温度制御回路および、上記
    各回路の出力の最小値を出力する、低値優先回路を有す
    るプラント制御装置において、排熱回収ボイラのドラム
    に設置した、ドラム温度検出器からの信号を入力する、
    ドラム温度制限回路と、蒸気タービンに設けた蒸気ター
    ビン温度検出器からの信号を入力する蒸気タービン温度
    制限回路と、上−己λつの温度制限回路からの入力を得
    て、制限値を出力する制限値出力回路と、その制限値出
    力回路からの出力により、動作する制限器を設けたこと
    を特徴とする、コンバインドサイクルプラントの制御装
    置。
JP7606582A 1982-05-07 1982-05-07 コンバインドサイクルタ−ビンプラントの制御装置 Pending JPS58192908A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0093118A4 (en) * 1981-11-09 1985-06-06 Gen Electric HOT GAS SUPPLY CONTROL FOR THERMAL RECOVERY STEAM GENERATORS.
JPS60122804A (ja) * 1983-12-07 1985-07-01 株式会社日立製作所 変圧運転ボイラ応力監視装置
US5099643A (en) * 1989-01-26 1992-03-31 General Electric Company Overspeed protection for a gas turbine/steam turbine combined cycle
US5404708A (en) * 1992-07-15 1995-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Method for operating a gas and steam turbine plant and gas and steam turbine plant operating according to the method
EP1072760A1 (de) * 1999-07-30 2001-01-31 ABB Alstom Power (Schweiz) AG Verfahren zum Hochfahren eines Kombikraftwerkes sowie Kombikraftwerk zur Durchführung des Verfahrens

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