JPS6239657B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6239657B2 JPS6239657B2 JP56079722A JP7972281A JPS6239657B2 JP S6239657 B2 JPS6239657 B2 JP S6239657B2 JP 56079722 A JP56079722 A JP 56079722A JP 7972281 A JP7972281 A JP 7972281A JP S6239657 B2 JPS6239657 B2 JP S6239657B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- steam
- control
- gas turbine
- turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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)
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とを一つ
の軸に結合したコンバインドサイクルの負荷制御
装置に関するものである。
の軸に結合したコンバインドサイクルの負荷制御
装置に関するものである。
第１図はガスタービンと蒸気タービンとを一つ
の軸に結合したコンバインドサイクルの一例を示
すものである。同図において、１は空気圧縮機、
２は燃焼器である。燃焼器２の出口の高温ガスに
よりガスタービン３が機械動力を発生する。この
動力の約2/3が空気圧縮機１の駆動力となり、約
1/3が発電機４の電気出力として取り出される。
しかるに、上記のようにしただけでは、排気ガス
５の持つエネルギーを有効に利用できないので、
排熱回収ボイラ６を設け、蒸気タービンサイクル
を活用する構成が広く使用されている。即ち蒸気
タービン７を空気圧縮機１、ガスタービン３、お
よび発電機４と同一の軸に結合し、排熱回収ボイ
ラ６よりの発生蒸気を蒸気タービン７に入れ、よ
り大きな機械動力を発生させるようにしている。
蒸気タービン７よりの排気は復水器８で海水等に
より冷却されて復水となる。この復水は復給水ポ
ンプ９により加圧され、排熱回収ボイラ６によ
り、排熱を作動流体に回収させ、しかる後主蒸気
管１０を経由して蒸気タービン７に入り、蒸気タ
ービン７を駆動する。１１は復水器８に結合され
たバイパス管、１２はバイパス調整弁で、負荷し
や断等で回収蒸気の行き所がなくなつて蒸気圧力
が上昇するのを防止するため、バイパス調整弁１
２が開かれる。このプラント構成では、空気圧縮
機１の入口空気は入口ガイドベーン１３により制
御され、ガスタービン３の機械出力は燃料調整弁
により制御される。また蒸気タービン７の機械出
力は蒸気加減弁１５により制御される。空気圧縮
機１の入口ガイドベーン１３の制御は燃料調整弁
１４の制御と連動しており、空気圧縮機１のサー
ジ域の流入を防止するように制御される。従つ
て、このプラント構成における発電機４の出力の
制御は、実質的には燃料調整弁１４、蒸気加減弁
１５の制御に依存することとなる。さらに、蒸気
タービンサイクルの役割は専らガスタービン３か
らの排熱を回収して出力とすることにあり、効率
よく回収するには、排熱回収ボイラ６よりの発生
蒸気をすべて蒸気条件を整えて蒸気タービン７に
導入すればよいので、一般には、蒸気加減弁１５
は通常負荷運転中は全開であり、負荷調整のため
の積極的制御は燃料調整弁１４により行なわれる
システム構成となつている。
の軸に結合したコンバインドサイクルの一例を示
すものである。同図において、１は空気圧縮機、
２は燃焼器である。燃焼器２の出口の高温ガスに
よりガスタービン３が機械動力を発生する。この
動力の約2/3が空気圧縮機１の駆動力となり、約
1/3が発電機４の電気出力として取り出される。
しかるに、上記のようにしただけでは、排気ガス
５の持つエネルギーを有効に利用できないので、
排熱回収ボイラ６を設け、蒸気タービンサイクル
を活用する構成が広く使用されている。即ち蒸気
タービン７を空気圧縮機１、ガスタービン３、お
よび発電機４と同一の軸に結合し、排熱回収ボイ
ラ６よりの発生蒸気を蒸気タービン７に入れ、よ
り大きな機械動力を発生させるようにしている。
蒸気タービン７よりの排気は復水器８で海水等に
より冷却されて復水となる。この復水は復給水ポ
ンプ９により加圧され、排熱回収ボイラ６によ
り、排熱を作動流体に回収させ、しかる後主蒸気
管１０を経由して蒸気タービン７に入り、蒸気タ
ービン７を駆動する。１１は復水器８に結合され
たバイパス管、１２はバイパス調整弁で、負荷し
や断等で回収蒸気の行き所がなくなつて蒸気圧力
が上昇するのを防止するため、バイパス調整弁１
２が開かれる。このプラント構成では、空気圧縮
機１の入口空気は入口ガイドベーン１３により制
御され、ガスタービン３の機械出力は燃料調整弁
により制御される。また蒸気タービン７の機械出
力は蒸気加減弁１５により制御される。空気圧縮
機１の入口ガイドベーン１３の制御は燃料調整弁
１４の制御と連動しており、空気圧縮機１のサー
ジ域の流入を防止するように制御される。従つ
て、このプラント構成における発電機４の出力の
制御は、実質的には燃料調整弁１４、蒸気加減弁
１５の制御に依存することとなる。さらに、蒸気
タービンサイクルの役割は専らガスタービン３か
らの排熱を回収して出力とすることにあり、効率
よく回収するには、排熱回収ボイラ６よりの発生
蒸気をすべて蒸気条件を整えて蒸気タービン７に
導入すればよいので、一般には、蒸気加減弁１５
は通常負荷運転中は全開であり、負荷調整のため
の積極的制御は燃料調整弁１４により行なわれる
システム構成となつている。
即ち、第１図のプラント構成では、負荷調整は
ガスタービン側で、即ち燃焼器２の燃料供給の調
整により行ない、蒸気加減弁１５は開度一定にし
て効率よく排熱回収の役割を果たすようにするの
が通常の方法である。
ガスタービン側で、即ち燃焼器２の燃料供給の調
整により行ない、蒸気加減弁１５は開度一定にし
て効率よく排熱回収の役割を果たすようにするの
が通常の方法である。
蒸気加減弁１５の開度を略一定にして蒸気ター
ビン７をガスタービン３に追従させる方法として
は、蒸気加減弁１５を主蒸気圧力制御ループ内に
入れる方法が考えられる。排熱回収ボイラ６の発
生蒸気量はガスタービン負荷によつて決まるの
で、負荷指令によつて圧力設定値を変えて制御す
れば、各負荷帯でほぼ開度を一定にして蒸気ター
ビン７を追従させることができる。しかし、それ
だけでは負荷追従特性は専らガスタービン３の出
力応答によつて決まるので、あまり良好な負荷応
答が期待できない。負荷応答を大巾に向上させよ
うとすれば、大巾に燃料の増減を行なわなければ
ならず、燃焼系の不安定をきたす。
ビン７をガスタービン３に追従させる方法として
は、蒸気加減弁１５を主蒸気圧力制御ループ内に
入れる方法が考えられる。排熱回収ボイラ６の発
生蒸気量はガスタービン負荷によつて決まるの
で、負荷指令によつて圧力設定値を変えて制御す
れば、各負荷帯でほぼ開度を一定にして蒸気ター
ビン７を追従させることができる。しかし、それ
だけでは負荷追従特性は専らガスタービン３の出
力応答によつて決まるので、あまり良好な負荷応
答が期待できない。負荷応答を大巾に向上させよ
うとすれば、大巾に燃料の増減を行なわなければ
ならず、燃焼系の不安定をきたす。
本発明は、負荷変動特性の良好なコンバインド
サイクルの負荷制御装置を提供することを目的と
する。
サイクルの負荷制御装置を提供することを目的と
する。
本発明は、ガスタービンに追従して主蒸気圧力
制御系の中にある蒸気加減弁の開度制御ループに
負荷偏差によつて圧力設定値をずらせる制御ルー
プを配設するものである。これにより、ボイラの
蓄熱エネルギーが活用される。
制御系の中にある蒸気加減弁の開度制御ループに
負荷偏差によつて圧力設定値をずらせる制御ルー
プを配設するものである。これにより、ボイラの
蓄熱エネルギーが活用される。
第２図は本発明の一実施例に係る負荷制御系を
示すものである。同図において、２１は燃料制御
信号、２２は蒸気加減弁制御信号、２３は複数個
のガスタービン出口温度入力信号で、演算器２４
はこれらを平均化しガスタービン入口温度を計算
する。演算器２５はガスタービン出口温度を計算
するもので、その出力は負荷要求指令により規定
される燃料制御量２６と低値優先回路２７により
結合される。即ち、演算器２５の出力は燃料信号
を制限するもので、燃料制御信号２１を安全な範
囲内に制限する役割を持つ。
示すものである。同図において、２１は燃料制御
信号、２２は蒸気加減弁制御信号、２３は複数個
のガスタービン出口温度入力信号で、演算器２４
はこれらを平均化しガスタービン入口温度を計算
する。演算器２５はガスタービン出口温度を計算
するもので、その出力は負荷要求指令により規定
される燃料制御量２６と低値優先回路２７により
結合される。即ち、演算器２５の出力は燃料信号
を制限するもので、燃料制御信号２１を安全な範
囲内に制限する役割を持つ。
２８は負荷設定値で、実発電機出口２９との偏
差３０が加算器３１によつて求められ、この偏差
３０は負荷制御器３２により修正され、さらに加
算器３３において系統周波数偏差による修正ガバ
ナーフリー効果）信号３４により修正され、燃料
制御指令２６となる。
差３０が加算器３１によつて求められ、この偏差
３０は負荷制御器３２により修正され、さらに加
算器３３において系統周波数偏差による修正ガバ
ナーフリー効果）信号３４により修正され、燃料
制御指令２６となる。
一方、蒸気加減弁制御信号２２は蒸気加減弁１
５の制御に用いられるものであるが、この信号２
２は次のようにして形成される。
５の制御に用いられるものであるが、この信号２
２は次のようにして形成される。
負荷設定値２８に従つて、主蒸気圧力設定器３
５により主蒸気圧力設定プログラムが作られ、そ
の各瞬時における出力は主蒸気圧力設定値とな
る。つまり主蒸気圧力の設定は負荷によつて変え
られ、変圧運転となり、効率よく蒸気加減弁の開
度設定が行なわれる。
５により主蒸気圧力設定プログラムが作られ、そ
の各瞬時における出力は主蒸気圧力設定値とな
る。つまり主蒸気圧力の設定は負荷によつて変え
られ、変圧運転となり、効率よく蒸気加減弁の開
度設定が行なわれる。
主蒸気圧力設定値３６は、加算器３７におい
て、実際の主蒸気圧力３８と突きわせられ、この
偏差に基いて蒸気加減弁制御信号２２が決定され
る。これにより、蒸気加減弁１５は効率よく開度
制御され、排熱回収エネルギーが蒸気タービン出
力に回収される。
て、実際の主蒸気圧力３８と突きわせられ、この
偏差に基いて蒸気加減弁制御信号２２が決定され
る。これにより、蒸気加減弁１５は効率よく開度
制御され、排熱回収エネルギーが蒸気タービン出
力に回収される。
負荷偏差信号３０はまた上下限値制限器３９に
より制御され、さらに制御器４０により修正され
る。制御器４０の出力４１は蒸気開度信号にバイ
アスをかけることにより圧力設定値をずらす役割
を果たす。このため、一時的に蒸気加減弁１５を
開閉し、ボイラ蓄熱容量を有効に活用する。従つ
て、負荷応答はガスタービン出力に先行して向上
する。尚、上下限値制限器３９は、蒸気加減弁１
５が全開状態の近傍（例えば100％±５％）の範
囲内で開閉制御されるように、負荷偏差信号３０
に上下限値制限を課して圧力設定値のずらし量を
若干量に制約するものである。これにより、蒸気
加減弁１５は開閉制御を行なつているときにも全
開状態から大きく逸脱することがないので、プラ
ント全体の運転は効率よく行なわれる。
より制御され、さらに制御器４０により修正され
る。制御器４０の出力４１は蒸気開度信号にバイ
アスをかけることにより圧力設定値をずらす役割
を果たす。このため、一時的に蒸気加減弁１５を
開閉し、ボイラ蓄熱容量を有効に活用する。従つ
て、負荷応答はガスタービン出力に先行して向上
する。尚、上下限値制限器３９は、蒸気加減弁１
５が全開状態の近傍（例えば100％±５％）の範
囲内で開閉制御されるように、負荷偏差信号３０
に上下限値制限を課して圧力設定値のずらし量を
若干量に制約するものである。これにより、蒸気
加減弁１５は開閉制御を行なつているときにも全
開状態から大きく逸脱することがないので、プラ
ント全体の運転は効率よく行なわれる。
第３図は第２図の制御系の動作を示したもの
で、負荷偏差△ｐが生じたときに蒸気加減弁１５
の制御が先行的に開始されるので、全体の負荷応
答は改良される。
で、負荷偏差△ｐが生じたときに蒸気加減弁１５
の制御が先行的に開始されるので、全体の負荷応
答は改良される。
ガスターン３のみによつて負荷制御しようとす
れば負荷偏差が生じて実線の如くなるが、蒸気加
減弁を圧力制御ループに入れて負荷偏差によつて
圧力設定値をずらしたので、負荷応答が破線に示
すように改良される。
れば負荷偏差が生じて実線の如くなるが、蒸気加
減弁を圧力制御ループに入れて負荷偏差によつて
圧力設定値をずらしたので、負荷応答が破線に示
すように改良される。
第３図は、本発明による効果を示したものであ
る。図示のように、負荷偏差△ｐが生じたときに
蒸気加減弁が先行的に制御を開始するので、全体
の負荷応答性が改良される。即ち、ガスタービン
出力によつて負荷制御しようとすれば、負荷偏差
が生じて実線で示す如くとなるが、蒸気加減弁を
圧力制御ループに入れて負荷偏差によつて圧力設
定値をずらしたので、負荷応答が破線で示す如く
となり、良好なものとなる。
る。図示のように、負荷偏差△ｐが生じたときに
蒸気加減弁が先行的に制御を開始するので、全体
の負荷応答性が改良される。即ち、ガスタービン
出力によつて負荷制御しようとすれば、負荷偏差
が生じて実線で示す如くとなるが、蒸気加減弁を
圧力制御ループに入れて負荷偏差によつて圧力設
定値をずらしたので、負荷応答が破線で示す如く
となり、良好なものとなる。
第１図はコンバインドサイクルの一例を示す系
統図、第２図は本発明一実施例の負荷制御装置を
示すブロツク図、第３図は負荷応答を示す線図で
ある。 ２４，２５…演算器、２７…低値優先回路、３
２…負荷制御器、３５…主蒸気圧力設定器、３９
…上下限制御器、４０…制御器。
統図、第２図は本発明一実施例の負荷制御装置を
示すブロツク図、第３図は負荷応答を示す線図で
ある。 ２４，２５…演算器、２７…低値優先回路、３
２…負荷制御器、３５…主蒸気圧力設定器、３９
…上下限制御器、４０…制御器。
Claims (1)
- １ ガスタービンおよび蒸気タービンが共通の軸
に結合されたコンバイントサイクルプラントの負
荷制御装置において、負荷偏差が生じたときに、
この負荷偏差信号を上下限値制限器に導き、上下
限値制限した負荷偏差信号に応じて若干量だけ主
蒸気圧力設定値を一時的にずらせる制御ループを
主蒸気圧力制御ループ内に配設したことを特徴と
する負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7972281A JPS57195805A (en) | 1981-05-26 | 1981-05-26 | Load controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7972281A JPS57195805A (en) | 1981-05-26 | 1981-05-26 | Load controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57195805A JPS57195805A (en) | 1982-12-01 |
| JPS6239657B2 true JPS6239657B2 (ja) | 1987-08-24 |
Family
ID=13698084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7972281A Granted JPS57195805A (en) | 1981-05-26 | 1981-05-26 | Load controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57195805A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7274111B2 (en) * | 2005-12-09 | 2007-09-25 | General Electric Company | Methods and apparatus for electric power grid frequency stabilization |
| US7608938B2 (en) * | 2006-10-12 | 2009-10-27 | General Electric Company | Methods and apparatus for electric power grid frequency stabilization |
| EP2450535A1 (de) * | 2008-06-27 | 2012-05-09 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zur Primärregelung einer kombinierten Gas- und Dampfturbinenanlage |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5059723A (ja) * | 1973-09-28 | 1975-05-23 | ||
| JPS51126446A (en) * | 1975-04-25 | 1976-11-04 | Hitachi Ltd | A large scale load controlling system of composite cycle plant |
| JPS5214154A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-02 | Hitachi Ltd | Afc operating device of multiple cycle plant |
-
1981
- 1981-05-26 JP JP7972281A patent/JPS57195805A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57195805A (en) | 1982-12-01 |
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