JPS6149488B2 - - Google Patents
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- JPS6149488B2 JPS6149488B2 JP2288779A JP2288779A JPS6149488B2 JP S6149488 B2 JPS6149488 B2 JP S6149488B2 JP 2288779 A JP2288779 A JP 2288779A JP 2288779 A JP2288779 A JP 2288779A JP S6149488 B2 JPS6149488 B2 JP S6149488B2
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- steam turbine
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- pressure
- steam
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- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複合サイクル発電プラントの蒸気ター
ビン加減弁の前圧制御装置に係り、特に変圧運転
時の圧力制御性を改善する制御装置に関する。
ビン加減弁の前圧制御装置に係り、特に変圧運転
時の圧力制御性を改善する制御装置に関する。
従来の複合サイクル発電プラントの蒸気タービ
ン加減弁の前圧制御方式は、第３図に示す様に、
蒸気タービン負荷を基本とし蒸気タービン負荷上
昇時は、蒸気タービン加減弁が規定開度A1迄開
いたら、圧力設定値をP1からP2迄、或はP2からP3
迄上げ、負荷降下時は加減弁が規定開度A2迄閉
じたら、圧力設定P3からP2迄、或はP2からP1迄設
定値を変える制御方式を採用していたが、設定値
を変化させる時に、圧力変化及び加減弁開度変化
を大きく、加減弁開度がハンチングし易い事、更
に加減弁を絞つている状態では絞り損子が大きい
という欠点を有していた。
ン加減弁の前圧制御方式は、第３図に示す様に、
蒸気タービン負荷を基本とし蒸気タービン負荷上
昇時は、蒸気タービン加減弁が規定開度A1迄開
いたら、圧力設定値をP1からP2迄、或はP2からP3
迄上げ、負荷降下時は加減弁が規定開度A2迄閉
じたら、圧力設定P3からP2迄、或はP2からP1迄設
定値を変える制御方式を採用していたが、設定値
を変化させる時に、圧力変化及び加減弁開度変化
を大きく、加減弁開度がハンチングし易い事、更
に加減弁を絞つている状態では絞り損子が大きい
という欠点を有していた。
本発明の目的は蒸気タービン加減弁のハンチン
グを防ぎ、安定した圧力制御特性を得る事を目的
とする。
グを防ぎ、安定した圧力制御特性を得る事を目的
とする。
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
まず第１図は本発明を適用するプラントの全体構
成を示すものである。
まず第１図は本発明を適用するプラントの全体構
成を示すものである。
複合サイクル発電プラントはガスタービン１
と、ガスタービン発電機２と、ガスタービン排ガ
ス４を利用した排熱回収ボイラ５と、排熱回収ボ
イラ５と、排熱回収ボイラ発生蒸気を利用した蒸
気タービン６、及び蒸気タービン発電機７を主機
として構成される。水・蒸気系は、一般の蒸気タ
ービンサイクルと同様に復水器８、復水ポンプ
９、脱気器１０、給水ポンプ１１、排熱回収ポン
プ５から主蒸気管及び、蒸気タービン加減弁１２
を経て蒸気タービン６に至る。ガスタービン及び
排熱回収ボイラーは一般には複数台であり給水ポ
ンプ１１の出口ヘツダ以降、及び蒸気タービン加
減弁前ヘツダ迄の系統が複数台並置される。
と、ガスタービン発電機２と、ガスタービン排ガ
ス４を利用した排熱回収ボイラ５と、排熱回収ボ
イラ５と、排熱回収ボイラ発生蒸気を利用した蒸
気タービン６、及び蒸気タービン発電機７を主機
として構成される。水・蒸気系は、一般の蒸気タ
ービンサイクルと同様に復水器８、復水ポンプ
９、脱気器１０、給水ポンプ１１、排熱回収ポン
プ５から主蒸気管及び、蒸気タービン加減弁１２
を経て蒸気タービン６に至る。ガスタービン及び
排熱回収ボイラーは一般には複数台であり給水ポ
ンプ１１の出口ヘツダ以降、及び蒸気タービン加
減弁前ヘツダ迄の系統が複数台並置される。
負荷制御方式は、ガスタービン（以下GTと略
す）負荷信号２０ａ，２０ｂ及び蒸気タービン
（以下STと略す）負荷信号２１を入力する負荷制
御装置１６がガスタービン燃料ポンプ３或は燃料
弁を操作する方式であり、制御装置１６の内容を
第２図に示す。
す）負荷信号２０ａ，２０ｂ及び蒸気タービン
（以下STと略す）負荷信号２１を入力する負荷制
御装置１６がガスタービン燃料ポンプ３或は燃料
弁を操作する方式であり、制御装置１６の内容を
第２図に示す。
目標負荷設定値１８に変化率制限器１９を介し
て目標負荷信号を作成し、各ガスタービン負荷２
０ａ，２０ｂと蒸気タービン負荷２１の合計と偏
差を減算器２３で求め、調節器２４を介して各ガ
スタービンのデマンド負荷信号を作成する。デマ
ンド負荷信号は更に各ガスタービン負荷２０ａ或
は２０ｂと減算器２５で比較され調節器２６を介
してガスタービン燃料操作信号とする。なお、
No.2のガスタービンの燃料操作信号を作成する
減算器と調節器は図面では省略している。
て目標負荷信号を作成し、各ガスタービン負荷２
０ａ，２０ｂと蒸気タービン負荷２１の合計と偏
差を減算器２３で求め、調節器２４を介して各ガ
スタービンのデマンド負荷信号を作成する。デマ
ンド負荷信号は更に各ガスタービン負荷２０ａ或
は２０ｂと減算器２５で比較され調節器２６を介
してガスタービン燃料操作信号とする。なお、
No.2のガスタービンの燃料操作信号を作成する
減算器と調節器は図面では省略している。
一方蒸気タービンは、排熱回収ボイラで発生し
た蒸気を有効利用する為全て受け入れる方式とし
て、蒸気タービン加減弁前圧制御方式としてい
る。
た蒸気を有効利用する為全て受け入れる方式とし
て、蒸気タービン加減弁前圧制御方式としてい
る。
この加減弁前圧の従来の設定方式は、第４図に
示す様に、蒸気タービン負荷に対して低負荷で圧
力設定が低く、高負荷で圧力設定を高くしその間
を直線で結ぶ設定関数２７が蒸気タービン効率向
上の為にも、又タービン湿りを軽減する点からも
望ましい。このような制御を行なうための改良さ
れた前圧制御装置１７は第５図に示すようなブロ
ツク構成となる。すなわち、蒸気タービン負荷検
出器１５より得る蒸気タービン負荷の値を関数発
生器２８に入力し、第４図に示した前圧設定と圧
力検出器１３により得る蒸気圧力信号との偏差を
減算器２９で取り、調節器３０により加減弁１２
への操作信号を得る。しかし本設定により加減弁
制御させる場合、以下の問題点を有している。つ
まり蒸気タービン負荷Ｌ、及び蒸気タービン前記
設定ＰL及びガスタービンはそれに対応する負荷
で安定運転をしている時に、ガスタービン負荷が
降下すると、排熱回収ボイラの発生蒸気量が減少
し、蒸気タービン負荷が減少する。蒸気タービン
負荷が減少すると、第４図の圧力設定が設定関数
２７上をの方向に移動し、低下する。圧力設定
が下がると、第５図のブロツク図に従つて蒸気タ
ービン加減弁開度は開く方向であり、蒸気タービ
ン負荷が増して圧力設定が第４図のの方向に移
動する。今度は圧力設定が上がると、加減弁開度
は閉じる方向であり蒸気タービン負荷が低下す
る。圧力設定は再びの方向に低下し、これは
と同じ方向であり、以下に加減弁開度のハンチン
グ現象が生じる。
示す様に、蒸気タービン負荷に対して低負荷で圧
力設定が低く、高負荷で圧力設定を高くしその間
を直線で結ぶ設定関数２７が蒸気タービン効率向
上の為にも、又タービン湿りを軽減する点からも
望ましい。このような制御を行なうための改良さ
れた前圧制御装置１７は第５図に示すようなブロ
ツク構成となる。すなわち、蒸気タービン負荷検
出器１５より得る蒸気タービン負荷の値を関数発
生器２８に入力し、第４図に示した前圧設定と圧
力検出器１３により得る蒸気圧力信号との偏差を
減算器２９で取り、調節器３０により加減弁１２
への操作信号を得る。しかし本設定により加減弁
制御させる場合、以下の問題点を有している。つ
まり蒸気タービン負荷Ｌ、及び蒸気タービン前記
設定ＰL及びガスタービンはそれに対応する負荷
で安定運転をしている時に、ガスタービン負荷が
降下すると、排熱回収ボイラの発生蒸気量が減少
し、蒸気タービン負荷が減少する。蒸気タービン
負荷が減少すると、第４図の圧力設定が設定関数
２７上をの方向に移動し、低下する。圧力設定
が下がると、第５図のブロツク図に従つて蒸気タ
ービン加減弁開度は開く方向であり、蒸気タービ
ン負荷が増して圧力設定が第４図のの方向に移
動する。今度は圧力設定が上がると、加減弁開度
は閉じる方向であり蒸気タービン負荷が低下す
る。圧力設定は再びの方向に低下し、これは
と同じ方向であり、以下に加減弁開度のハンチン
グ現象が生じる。
この為、本発明では蒸気タービン前圧設定関数
２８に対して、第６図に示す様にヒステリシスを
設けた。
２８に対して、第６図に示す様にヒステリシスを
設けた。
本設定に於いてST負荷上昇中は設定カーブ２
７に沿つて上昇し、負荷降下中は設定カーブ３２
に沿つて下降する。
７に沿つて上昇し、負荷降下中は設定カーブ３２
に沿つて下降する。
例えば蒸気タービン圧力はＰL蒸気タービン負
荷はＬ及びそれに対応するガスタービン負荷で安
定運転中にガスタービン負荷が降下すると排熱回
収ボイラの発生蒸気量が減小し、蒸気タービン負
荷が減小する。蒸気タービン負荷が減小すると圧
力設定が設定関数３２上をの方向に移動し低下
する。圧力設定が低下すると、蒸気タービン加減
弁は開く方向であり、蒸気タービン負荷が増そう
とするが、圧力設定はヒステリシス効果の為の
方向に圧力設定一定のまま移動する。ガスタービ
ン負荷が降下してくる為、排熱回収ボイラの発生
蒸気量が降下し蒸気タービンは再びの方向に圧
力設定一定で負荷降下し、更に設定カーブ３２に
従つて降下する。
荷はＬ及びそれに対応するガスタービン負荷で安
定運転中にガスタービン負荷が降下すると排熱回
収ボイラの発生蒸気量が減小し、蒸気タービン負
荷が減小する。蒸気タービン負荷が減小すると圧
力設定が設定関数３２上をの方向に移動し低下
する。圧力設定が低下すると、蒸気タービン加減
弁は開く方向であり、蒸気タービン負荷が増そう
とするが、圧力設定はヒステリシス効果の為の
方向に圧力設定一定のまま移動する。ガスタービ
ン負荷が降下してくる為、排熱回収ボイラの発生
蒸気量が降下し蒸気タービンは再びの方向に圧
力設定一定で負荷降下し、更に設定カーブ３２に
従つて降下する。
この方式によれば、ガスタービン負荷の変動に
よる発生蒸気量の変化で加減弁開度がハンチング
することなく、安定した圧力制御が可能となる。
よる発生蒸気量の変化で加減弁開度がハンチング
することなく、安定した圧力制御が可能となる。
このような本発明の圧力制御を行なうための前
圧制御装置１７′の一実施例を第７図に示す。第
７図において４２は入力の上昇、下昇に対して所
定の巾の不感領域を持つヒステリシス回路で、電
気的、もしくは機械的な種々の構成が可能であ
る。このヒステリシス回路を関数発生器２８の出
力側に挿入し、その出力を圧力設定値とする。他
のブロツクは第５図に示したものと同一のものを
示す。
圧制御装置１７′の一実施例を第７図に示す。第
７図において４２は入力の上昇、下昇に対して所
定の巾の不感領域を持つヒステリシス回路で、電
気的、もしくは機械的な種々の構成が可能であ
る。このヒステリシス回路を関数発生器２８の出
力側に挿入し、その出力を圧力設定値とする。他
のブロツクは第５図に示したものと同一のものを
示す。
第８図は以上に述べた加減弁制御を更に改良し
たものである。第７図の前圧制御装置にはよれ
ば、ヒステリシス回路４２を挿入したことによ
り、ガスタービン負荷が変動して蒸気発生量が多
少変化しても蒸気タービン加減弁前圧設定は変化
せず、加減弁開度のハンチングは防止できるが、
この際にわずかに生じる加減弁開度変化を更に防
止したのが第９図に示した前圧制御装置１７″
で、これは加減弁開度の帰環信号と第６図に示し
た圧力設定に対応した開度目標信号とを一致させ
るようにしたものである。
たものである。第７図の前圧制御装置にはよれ
ば、ヒステリシス回路４２を挿入したことによ
り、ガスタービン負荷が変動して蒸気発生量が多
少変化しても蒸気タービン加減弁前圧設定は変化
せず、加減弁開度のハンチングは防止できるが、
この際にわずかに生じる加減弁開度変化を更に防
止したのが第９図に示した前圧制御装置１７″
で、これは加減弁開度の帰環信号と第６図に示し
た圧力設定に対応した開度目標信号とを一致させ
るようにしたものである。
負荷検出器１５により得る蒸気タービン負荷に
対し蒸気タービン前圧設定器２８は及びヒステリ
シス回路４２は第６図の関数を得るように第７図
と同様なものを使用する。これから求まる蒸気タ
ービン前圧設定値に対し第８図の関数で示される
加減弁を設定関数器３５により求める。この際第
６図に於ける蒸気タービン前圧設定がカーブ２７
上の場合及びカーブ３２上の場合に対応して加減
弁開度設定は夫々カーブ３３及び３４を対応させ
る。上記加減弁開度設定値と実際の加減弁開度３
６との偏差に調節器で比例又は比例積分した結果
を蒸気タービン前圧設定器２８の信号に加算器３
９で加える。演算器３８の信号はスイツチ４１で
オン、オフされるがスイツチ４１を動作させる圧
力設定区間判別器４０の内容は蒸気タービン前圧
設定値がP4とP5の間にある時オン信号を、圧力
P4，P5を含めそれ以外の区間の時オフ信号を出さ
せるものである。
対し蒸気タービン前圧設定器２８は及びヒステリ
シス回路４２は第６図の関数を得るように第７図
と同様なものを使用する。これから求まる蒸気タ
ービン前圧設定値に対し第８図の関数で示される
加減弁を設定関数器３５により求める。この際第
６図に於ける蒸気タービン前圧設定がカーブ２７
上の場合及びカーブ３２上の場合に対応して加減
弁開度設定は夫々カーブ３３及び３４を対応させ
る。上記加減弁開度設定値と実際の加減弁開度３
６との偏差に調節器で比例又は比例積分した結果
を蒸気タービン前圧設定器２８の信号に加算器３
９で加える。演算器３８の信号はスイツチ４１で
オン、オフされるがスイツチ４１を動作させる圧
力設定区間判別器４０の内容は蒸気タービン前圧
設定値がP4とP5の間にある時オン信号を、圧力
P4，P5を含めそれ以外の区間の時オフ信号を出さ
せるものである。
本装置によれば、変圧区間では設定圧力に対応
した規定開度をとる為、上記第６図の説明におけ
る直線およびの方向への移動が抑えられ加減
弁開度の変動もなくなる。
した規定開度をとる為、上記第６図の説明におけ
る直線およびの方向への移動が抑えられ加減
弁開度の変動もなくなる。
制御装置としてはデイジタルコントローラー等
を使用すれば、比較的容易に本発明の機能を具備
させる事が出来る。
を使用すれば、比較的容易に本発明の機能を具備
させる事が出来る。
以上のように本発明によれば、蒸気タービン加
減弁前圧設定が安定して変化するので、加減弁制
御を安定させる事が出来る。
減弁前圧設定が安定して変化するので、加減弁制
御を安定させる事が出来る。
第１図は本発明を適用する複合サイクルプラン
トの構成図、第２図は第１図の負荷制御系統図、
第３図は、従来方式の蒸気タービン前圧設定方式
を示す特性図、第４図は従来方式を改良した蒸気
タービン前圧設定方式を示す特性図、第５図は第
４図で示す前圧設定方式を実施する制御ブロツク
図、第６図は本発明の蒸気タービン前圧制御方式
を示す特性図、第７図は第６図で示す前圧設定装
置の一実施例を示す制御ブロツク図、第８図は第
６図における圧力設定時の加減弁開度設定特性
図、第９図は本発明の他の実施例を示す制御ブロ
ツク図である。 １……ガスタービン、５……排熱回収ボイラ、
６……蒸気タービン、１３……主蒸気圧力検出
器、１５……蒸気タービン負荷検出器、１７′，
１７″……蒸気タービン前圧制御装置、２８……
関数発生器、２９……減算器、３０……調節器、
４２……ヒステリシス回路。
トの構成図、第２図は第１図の負荷制御系統図、
第３図は、従来方式の蒸気タービン前圧設定方式
を示す特性図、第４図は従来方式を改良した蒸気
タービン前圧設定方式を示す特性図、第５図は第
４図で示す前圧設定方式を実施する制御ブロツク
図、第６図は本発明の蒸気タービン前圧制御方式
を示す特性図、第７図は第６図で示す前圧設定装
置の一実施例を示す制御ブロツク図、第８図は第
６図における圧力設定時の加減弁開度設定特性
図、第９図は本発明の他の実施例を示す制御ブロ
ツク図である。 １……ガスタービン、５……排熱回収ボイラ、
６……蒸気タービン、１３……主蒸気圧力検出
器、１５……蒸気タービン負荷検出器、１７′，
１７″……蒸気タービン前圧制御装置、２８……
関数発生器、２９……減算器、３０……調節器、
４２……ヒステリシス回路。
Claims (1)
- １ ガスタービン発電機と、その排ガスにより蒸
気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイ
ラで発生した蒸気により駆動される蒸気タービン
とから構成される複合サイクル発電プラントの蒸
気タービン加減弁の開度制御により該蒸気タービ
ン加減弁の前圧を制御するものにおいて、前記前
圧の設定値を蒸気タービン負荷の値に応じた関数
として発する関数発生器と、前記関数発生器の出
力にヒステリシス特性を持たせるヒステリシス回
路とを備え、蒸気タービン負荷に対してヒステリ
シス特性をもつ関数を前記前圧制御の圧力設定と
したことを特徴とする複合サイクルプラントにお
ける蒸気タービンの圧力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2288779A JPS55114834A (en) | 1979-02-26 | 1979-02-26 | Pressure control system of steam turbine for combined-cycle plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2288779A JPS55114834A (en) | 1979-02-26 | 1979-02-26 | Pressure control system of steam turbine for combined-cycle plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55114834A JPS55114834A (en) | 1980-09-04 |
| JPS6149488B2 true JPS6149488B2 (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=12095176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2288779A Granted JPS55114834A (en) | 1979-02-26 | 1979-02-26 | Pressure control system of steam turbine for combined-cycle plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55114834A (ja) |
-
1979
- 1979-02-26 JP JP2288779A patent/JPS55114834A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55114834A (en) | 1980-09-04 |
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