JPS622641B2 - - Google Patents
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- JPS622641B2 JPS622641B2 JP3517881A JP3517881A JPS622641B2 JP S622641 B2 JPS622641 B2 JP S622641B2 JP 3517881 A JP3517881 A JP 3517881A JP 3517881 A JP3517881 A JP 3517881A JP S622641 B2 JPS622641 B2 JP S622641B2
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- rate
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガスタービンと蒸気タービンを組合
せた排熱回収形複合サイクルプラントの負荷制御
装置に関する。
せた排熱回収形複合サイクルプラントの負荷制御
装置に関する。
排熱回収形複合サイクルはガスタービンの排熱
を排熱回収ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気
タービンに導いて、ガスタービンによる発電の他
に蒸気タービンによる発電を実施してプラント全
体としての熱効率を高めている。このプラント全
体の負荷制御はガスタービン負荷を加減すること
によつて行なう。即ちプラントの負荷を増加する
場合、ガスタービンの負荷を増加すれば直接的な
ガスタービン発電機の負荷増加の他に、ガスター
ビン排気ガス温度の増加により、排熱回収ボイラ
での蒸発量が増加し、蒸気タービンの主蒸気圧力
が増加しようとする。この場合、蒸気タービン加
減弁の開度を一定に保つ方式の場合には、蒸発量
の増加に比例して主蒸気圧力が増加し、蒸気ター
ビンの蒸気量も増加して、蒸気タービン発電機の
負荷が増加する。一方主蒸気圧力を一定に制御す
る方式の場合には、増加しようとする主蒸気圧力
を一定に押える様に蒸気タービンの加減弁開度が
増加し、蒸気量が増えて蒸気タービン発電機の負
荷が増加する。
を排熱回収ボイラで回収し、発生した蒸気を蒸気
タービンに導いて、ガスタービンによる発電の他
に蒸気タービンによる発電を実施してプラント全
体としての熱効率を高めている。このプラント全
体の負荷制御はガスタービン負荷を加減すること
によつて行なう。即ちプラントの負荷を増加する
場合、ガスタービンの負荷を増加すれば直接的な
ガスタービン発電機の負荷増加の他に、ガスター
ビン排気ガス温度の増加により、排熱回収ボイラ
での蒸発量が増加し、蒸気タービンの主蒸気圧力
が増加しようとする。この場合、蒸気タービン加
減弁の開度を一定に保つ方式の場合には、蒸発量
の増加に比例して主蒸気圧力が増加し、蒸気ター
ビンの蒸気量も増加して、蒸気タービン発電機の
負荷が増加する。一方主蒸気圧力を一定に制御す
る方式の場合には、増加しようとする主蒸気圧力
を一定に押える様に蒸気タービンの加減弁開度が
増加し、蒸気量が増えて蒸気タービン発電機の負
荷が増加する。
いずれの方式の場合でもガスタービン発電機の
負荷増加が先ず起り、やゝおくれて蒸気タービン
発電機の負荷が増加して両者の合計がプラントに
与えられた負荷デマンドに合致した時、全体がバ
ランスする。
負荷増加が先ず起り、やゝおくれて蒸気タービン
発電機の負荷が増加して両者の合計がプラントに
与えられた負荷デマンドに合致した時、全体がバ
ランスする。
この場合ガスタービンの負荷変化速度はガスタ
ービンの内部温度変化を考慮して定められた一定
値をとり、排熱回収ボイラや蒸気タービン側の条
件はあまり考慮されていない。従つて排熱回収ボ
イラや蒸気タービン側の状態が大きく変化し異常
な状態に達してもその事が負荷制御に反映されな
い事になる。即ち、スムーズな負荷制御運転がで
きにくい欠点を持つ。
ービンの内部温度変化を考慮して定められた一定
値をとり、排熱回収ボイラや蒸気タービン側の条
件はあまり考慮されていない。従つて排熱回収ボ
イラや蒸気タービン側の状態が大きく変化し異常
な状態に達してもその事が負荷制御に反映されな
い事になる。即ち、スムーズな負荷制御運転がで
きにくい欠点を持つ。
本発明の目的はガスタービンの負荷変化の際に
発生し易い排熱回収ボイラ水位変動を検出し、一
定値以上の水位変動が生じた場合、その変動に比
例して、ガスタービン負荷変化率を抑制し、プラ
ント全体として安定した負荷変化ができる複合プ
ラントの負荷制御装置を提供するものである。
発生し易い排熱回収ボイラ水位変動を検出し、一
定値以上の水位変動が生じた場合、その変動に比
例して、ガスタービン負荷変化率を抑制し、プラ
ント全体として安定した負荷変化ができる複合プ
ラントの負荷制御装置を提供するものである。
ガスタービンの負荷が増加して、ガスタービン
の排気温度が高くなれば、ボイラでの蒸発が盛ん
となり蒸発量が増加するが、この場合ボイラ蒸発
管中に含まれる気泡の割合が大きくなり、蒸発管
内全体の流体比体積が大きくなる。この時の体積
膨張によりドラム水位は押し上げられて、しばし
ば高水位警報値又は停止値に達することがある。
負荷降下の場合には逆の現象となり、ドラム水位
は低水位警報値又は停止値に達することがある。
本発明の要点は、このドラム水位を検出して水位
が高水位又は低水の警報値に達しない様、それに
近づいた時点でガスタービン負荷変化に制限を加
え、警報値の直前では負荷変化率をゼロとするこ
とにより、ドラム水位の過度の変動を防止するこ
とにある。以下図面により本発明を詳述する。
の排気温度が高くなれば、ボイラでの蒸発が盛ん
となり蒸発量が増加するが、この場合ボイラ蒸発
管中に含まれる気泡の割合が大きくなり、蒸発管
内全体の流体比体積が大きくなる。この時の体積
膨張によりドラム水位は押し上げられて、しばし
ば高水位警報値又は停止値に達することがある。
負荷降下の場合には逆の現象となり、ドラム水位
は低水位警報値又は停止値に達することがある。
本発明の要点は、このドラム水位を検出して水位
が高水位又は低水の警報値に達しない様、それに
近づいた時点でガスタービン負荷変化に制限を加
え、警報値の直前では負荷変化率をゼロとするこ
とにより、ドラム水位の過度の変動を防止するこ
とにある。以下図面により本発明を詳述する。
第１図は本発明の実施対象である排熱回収形複
合サイクルプラントを示したもので、１はガスタ
ービン、２はガスタービン発電機、３は排熱回収
ボイラ、４はボイラドラム、５は蒸気タービン、
６は蒸気タービン発電機を示す。ガスタービン１
からの排気ガスはボイラ３に導かれ、ボイラドラ
ム４から発生した蒸気は蒸気タービン５に導かれ
て電力を発生する。蒸気タービン５の排気は復水
器７によつて復水され、復水ポンプ８、給水ポン
プ９を径て再びボイラドラム４に戻る。
合サイクルプラントを示したもので、１はガスタ
ービン、２はガスタービン発電機、３は排熱回収
ボイラ、４はボイラドラム、５は蒸気タービン、
６は蒸気タービン発電機を示す。ガスタービン１
からの排気ガスはボイラ３に導かれ、ボイラドラ
ム４から発生した蒸気は蒸気タービン５に導かれ
て電力を発生する。蒸気タービン５の排気は復水
器７によつて復水され、復水ポンプ８、給水ポン
プ９を径て再びボイラドラム４に戻る。
本図において、１０はガスタービンの燃料を加
減する燃料調整弁、１１はガスタービン負荷検出
器、１２はドラム水位検出器、１３は蒸気タービ
ン負荷検出器である。これらの各要素は、負荷制
御装置と密接な係り合いを持つ。
減する燃料調整弁、１１はガスタービン負荷検出
器、１２はドラム水位検出器、１３は蒸気タービ
ン負荷検出器である。これらの各要素は、負荷制
御装置と密接な係り合いを持つ。
第２図は、本発明の負荷制御装置の実施例を示
す図である。比較器１５はプラント負荷設定器１
４によつて与えられる目標負荷設定値Ｆと実際の
検出負荷値との偏差をとる。実際の検出負荷値
は、ガスタービン負荷検出器１１の検出負荷値
G1と、蒸気タービン負荷検出器１３の検出負荷
値G2との総和した値である。比較器１５の偏差
出力はPI演算器１６を介して変化率制限器１８に
入力する。この変化率制限器１８の変化率はガス
タービン変化率設定器１７によつて設定される。
変化率設定器１７はドラム水位検出器１２による
ドラム検出水位Ｈを入力としてこの水位のレベル
に応じて自動的に変化率を変化設定させる。かく
してドラム検出水位Ｈに応じて設定された変化率
制限値を持つ変化率制限器１８では、PI演算器１
６の出力をチエツクし、その出力の変化率が変化
率制限値内にあるかどうかチエツクする。このチ
エツクの結果、変化率制限値内にあればそのまま
次段の変化率制限器１９に出力する。変化率制限
値外であれば、変化率が制限値内に収束させるべ
く演算を行ないその結果を次段の変化率制限器１
９に出力する。変化率制限器１９は、ガスタービ
ンの熱的条件による許容負荷上昇率Ａ及び許容負
荷下降率Ｂの間に変化率が収束するような演算を
行なう。この変化率制限器１９による変化率制限
は従来から採用されている。変化率制限器１９に
よる出力は、ガスタービン燃料調整弁１０の弁開
度情報として供され、燃料調整弁１０の開度制御
を行なう。
す図である。比較器１５はプラント負荷設定器１
４によつて与えられる目標負荷設定値Ｆと実際の
検出負荷値との偏差をとる。実際の検出負荷値
は、ガスタービン負荷検出器１１の検出負荷値
G1と、蒸気タービン負荷検出器１３の検出負荷
値G2との総和した値である。比較器１５の偏差
出力はPI演算器１６を介して変化率制限器１８に
入力する。この変化率制限器１８の変化率はガス
タービン変化率設定器１７によつて設定される。
変化率設定器１７はドラム水位検出器１２による
ドラム検出水位Ｈを入力としてこの水位のレベル
に応じて自動的に変化率を変化設定させる。かく
してドラム検出水位Ｈに応じて設定された変化率
制限値を持つ変化率制限器１８では、PI演算器１
６の出力をチエツクし、その出力の変化率が変化
率制限値内にあるかどうかチエツクする。このチ
エツクの結果、変化率制限値内にあればそのまま
次段の変化率制限器１９に出力する。変化率制限
値外であれば、変化率が制限値内に収束させるべ
く演算を行ないその結果を次段の変化率制限器１
９に出力する。変化率制限器１９は、ガスタービ
ンの熱的条件による許容負荷上昇率Ａ及び許容負
荷下降率Ｂの間に変化率が収束するような演算を
行なう。この変化率制限器１９による変化率制限
は従来から採用されている。変化率制限器１９に
よる出力は、ガスタービン燃料調整弁１０の弁開
度情報として供され、燃料調整弁１０の開度制御
を行なう。
変化率設定器１７でのボイラの検出水位に基づ
く変化率設定動作を第３図を利用して説明する。
第３図イはボイラドラム４内での水位の様子を示
す図である。水位H1は通常水位、水位H2は高水
位警報値、水位H3は低水位警報値、水位H4は高
水位停止値、水位H5は低水位停止値である。第
３図ロは、各水位と負荷変化率との関係を示す図
である。第３図ロで縦軸は水位、横軸は負荷変化
率を示している。負荷変化率δは水位に応じて設
定される。水位ＨがＨr3≦Ｈ又はＨr4≧Ｈである
時には負荷変化率δはゼロに設定される。Ｈr3＞
Ｈ＞Ｈr1及びＨr2＞Ｈ＞Ｈr4の間では水位Ｈから
横軸に平行に直線を引き直線l1，l2，l3，l4との交
点が求めるべき負荷変化率である。従つて、例え
ばH0なる水位では負荷変化率δは、例えばδ
１，δ２に設定される。Ｈr1＞Ｈ＞Ｈr2の間で
は、負荷変化率は無限大に設定される。負荷変化
率が無限大とは、負荷変化率にいかなる制限値も
与えない事を意味する。但し、H4＞H2＞Ｈr3，Ｈ
r3＞H3＞H5となつている。
く変化率設定動作を第３図を利用して説明する。
第３図イはボイラドラム４内での水位の様子を示
す図である。水位H1は通常水位、水位H2は高水
位警報値、水位H3は低水位警報値、水位H4は高
水位停止値、水位H5は低水位停止値である。第
３図ロは、各水位と負荷変化率との関係を示す図
である。第３図ロで縦軸は水位、横軸は負荷変化
率を示している。負荷変化率δは水位に応じて設
定される。水位ＨがＨr3≦Ｈ又はＨr4≧Ｈである
時には負荷変化率δはゼロに設定される。Ｈr3＞
Ｈ＞Ｈr1及びＨr2＞Ｈ＞Ｈr4の間では水位Ｈから
横軸に平行に直線を引き直線l1，l2，l3，l4との交
点が求めるべき負荷変化率である。従つて、例え
ばH0なる水位では負荷変化率δは、例えばδ
１，δ２に設定される。Ｈr1＞Ｈ＞Ｈr2の間で
は、負荷変化率は無限大に設定される。負荷変化
率が無限大とは、負荷変化率にいかなる制限値も
与えない事を意味する。但し、H4＞H2＞Ｈr3，Ｈ
r3＞H3＞H5となつている。
変化率設定器１７は、かかる第３図ロに示す水
位と変化率との関係を示す構成となつており、従
つて、検出器１２から水位Ｈが入力することによ
つてロに示す対応する負荷変化率が出力する。
尚、ロ図でＡ，Ｂは変化率制限器１９での許容負
荷上昇率、許容負荷下降率である。
位と変化率との関係を示す構成となつており、従
つて、検出器１２から水位Ｈが入力することによ
つてロに示す対応する負荷変化率が出力する。
尚、ロ図でＡ，Ｂは変化率制限器１９での許容負
荷上昇率、許容負荷下降率である。
以上の変化率制限器１８を設けたことによつ
て、ドラム水位の大きさに応じた以下の如き変化
率制御がなされる。第１に水位が通常水位の範囲
（Ｈr2＜Ｈ＜Ｈr1）にあれば、負荷変化率に対して
は何らの制限も与えずそのまま出力させガスター
ビンの燃料調整を行なわせている。第２に、通常
水位から警報値に至るまでの範囲では、水位の値
に反比例した変化率を与えることによつて警報値
に近づかないように制御できる。第３に、水位が
警報値に入つた時には、一切の変化率を許容しな
いように制御する。即ちガスタービンの負荷上昇
にともなうドラム水膨脹によつて、ドラム水位が
上昇した場合、一定値以上の上昇が起れば、更に
上昇することを防止するため、ガスタービンの負
荷上昇率が押えられ、高水位警報に達する前のあ
る水位で負荷変化率は０とされる。水位低下の場
合および負荷降下の場合も同様である。
て、ドラム水位の大きさに応じた以下の如き変化
率制御がなされる。第１に水位が通常水位の範囲
（Ｈr2＜Ｈ＜Ｈr1）にあれば、負荷変化率に対して
は何らの制限も与えずそのまま出力させガスター
ビンの燃料調整を行なわせている。第２に、通常
水位から警報値に至るまでの範囲では、水位の値
に反比例した変化率を与えることによつて警報値
に近づかないように制御できる。第３に、水位が
警報値に入つた時には、一切の変化率を許容しな
いように制御する。即ちガスタービンの負荷上昇
にともなうドラム水膨脹によつて、ドラム水位が
上昇した場合、一定値以上の上昇が起れば、更に
上昇することを防止するため、ガスタービンの負
荷上昇率が押えられ、高水位警報に達する前のあ
る水位で負荷変化率は０とされる。水位低下の場
合および負荷降下の場合も同様である。
この様にしてドラム水位に応じた許容負荷変化
率をガスタービンに与えることにより、異常なド
ラム水位上昇および下降を防止することができ
る。
率をガスタービンに与えることにより、異常なド
ラム水位上昇および下降を防止することができ
る。
負荷制限値を本実施例のごとく曲線とせず、あ
る水位に達すれば負荷変化を０とする（負荷ホー
ルド）ことも可能である。
る水位に達すれば負荷変化を０とする（負荷ホー
ルド）ことも可能である。
本発明によれば、ドラム水位変化の許容する範
囲で、最速の負荷変化を行なうことができた。
囲で、最速の負荷変化を行なうことができた。
第１図は複合サイクルの構成図、第２図は本発
明の制御装置のブロツク図、第３図イ，ロはその
動作の説明図である。 １４……目標負荷設定値、１２……ドラム水位
検出器、１７……負荷変化率設定器、１８……変
化率制限器。
明の制御装置のブロツク図、第３図イ，ロはその
動作の説明図である。 １４……目標負荷設定値、１２……ドラム水位
検出器、１７……負荷変化率設定器、１８……変
化率制限器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃料調整弁と、該調整弁を通じてのガス燃料
を燃焼するガスタービンと、該ガスタービンの排
気ガスを取込む排熱回収ボイラと、該排熱回収ボ
イラの発生蒸気を取込む蒸気タービンと、該蒸気
タービンからの復水を排熱回収ボイラのボイラド
ラムに給水する給水ポンプとより成る排熱回収形
複合サイクルプラントにおいて、 上記ガスタービンの負荷G1を検出するガスタ
ービン負荷検出器と、上器ボイラドラムの水位Ｈ
を検出する水位計と、上記蒸気タービンの負荷
G2を検出する蒸気タービン負荷検出器と、発電
プラントの目標負荷設定値Ｆと上記検出器の検出
負荷との差分｛Ｆ−（G1＋G2）｝をとる比較器
と、上記検出水位Ｈの定常値からの偏差に応じて
ガスタービンの負荷変化率の許容範囲を自動的に
設定するガスタービン変化率設定器と、該設定し
た変化率の範囲に上記比較器の出力｛Ｆ−（G1＋
G2）｝の変化率を制限する変化率制限器と、該変
化率制限器の出力で上記燃料調整弁の弁開度制御
する手段と、より成る排熱回収形複合サイクルプ
ラントの負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3517881A JPS57150703A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Load controller for waste heat recovery type compound cycle plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3517881A JPS57150703A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Load controller for waste heat recovery type compound cycle plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57150703A JPS57150703A (en) | 1982-09-17 |
| JPS622641B2 true JPS622641B2 (ja) | 1987-01-21 |
Family
ID=12434591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3517881A Granted JPS57150703A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Load controller for waste heat recovery type compound cycle plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57150703A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4963907B2 (ja) * | 2006-09-11 | 2012-06-27 | 中国電力株式会社 | ボイラーチューブリーク診断方法 |
-
1981
- 1981-03-13 JP JP3517881A patent/JPS57150703A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57150703A (en) | 1982-09-17 |
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