JP2000045791A - Gas turbine intake controller - Google Patents

Gas turbine intake controller

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JP2000045791A
JP2000045791A JP10219947A JP21994798A JP2000045791A JP 2000045791 A JP2000045791 A JP 2000045791A JP 10219947 A JP10219947 A JP 10219947A JP 21994798 A JP21994798 A JP 21994798A JP 2000045791 A JP2000045791 A JP 2000045791A
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JP
Japan
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exhaust gas
set value
gas temperature
gas turbine
signal
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JP10219947A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Tanaka
俊彦 田中
Fusaji Kakizaki
房司 柿崎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit the elevation of the exhaust gas temperature in the stopping of a gas turbine and to prevent each equipment of an exhaust system from receiving the excess heat hysteresis. SOLUTION: An intake controller comprises a first exhaust gas temperature set value computing unit 22 for calculating a set value for the starting and the ordinary operation of a gas turbine and a second exhaust gas temperature set value computing unit 28 for calculating a set value for the stopping. A compressor discharge pressure signal (a) is inputted to both of the set value computing units 22, 28, and the exhaust gas temperature set values are respectively determined on the basis of the included functions. The exhaust gas temperature set value signals (b, g) are inputted to a switching unit 29. The switching unit 29 outputs the exhaust gas temperature set value signal (b) when a gas turbine stop signal (h) is not inputted, and outputs the exhaust gas temperature set value signal (g) for the stopping, when the gas turbine stop signal (h) is given.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン停止時
にガスタービンの排ガス温度が機器寿命を維持するうえ
で好ましくない温度に上昇するのを抑制するのに好適な
ガスタービン吸気制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine intake control device suitable for suppressing a rise in the temperature of exhaust gas from a gas turbine to a temperature that is not desirable for maintaining the life of the equipment when the gas turbine is stopped.

【0002】[0002]

【従来の技術】一軸型コンバインドサイクル発電プラン
トは図5に示すように、ガスタービンユニット1、排熱
回収ボイラ2、蒸気タービン3および発電機4を主要な
要素として構成され、発電機4はガスタービンユニット
1および蒸気タービン3の双方によって駆動される。よ
り詳しく説明すると、大気から吸い込まれた空気は圧縮
機5において圧縮され、燃焼器6において燃料調節弁7
から流れる燃料と混合され、高温の燃焼ガスが生成す
る。この燃焼ガスはガスタービン8で膨張し、動力が発
生する。この動力の一部によって発電機4が駆動され、
電気出力が発生する。ガスタービン8の残りの動力は圧
縮機5を駆動するために用いられる。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 5, a single-shaft combined cycle power plant comprises a gas turbine unit 1, an exhaust heat recovery boiler 2, a steam turbine 3 and a generator 4 as main components. It is driven by both the turbine unit 1 and the steam turbine 3. More specifically, air sucked from the atmosphere is compressed in the compressor 5, and the fuel control valve 7 in the combustor 6.
Is mixed with the fuel flowing from the fuel cell to generate hot combustion gas. This combustion gas expands in the gas turbine 8 to generate power. The generator 4 is driven by a part of this power,
Electric output occurs. The remaining power of the gas turbine 8 is used to drive the compressor 5.

【0003】ガスタービン8の排ガスは排熱回収ボイラ
2に導かれ、後記の給水の加熱、蒸気の生成等のために
利用される。排熱回収ボイラ2で温度降下した排ガスは
煙突9を通って大気中に放出される。
[0003] The exhaust gas from the gas turbine 8 is guided to the exhaust heat recovery boiler 2 and is used for heating the supply water and generating steam, which will be described later. The exhaust gas whose temperature has dropped in the exhaust heat recovery boiler 2 is discharged into the atmosphere through a chimney 9.

【0004】一方、復水器10から給水ポンプ11で昇
圧された給水が排熱回収ボイラ2の節炭器12に導か
れ、排ガスによって加熱される。温度上昇した給水は蒸
気ドラム13に流入し、さらに蒸発器14にかけて循環
しつつ、排ガスによって加熱され、蒸気が発生する。発
生した蒸気は過熱器15を通って過熱蒸気となって蒸気
タービン3に流入し、膨張を遂げる。この膨張で動力が
発生し、発電機4が駆動されて電気出力が発生する。蒸
気タービン3の排気は復水器10に導かれ、図示しない
循環水系統を通して送られる冷却水によって冷却されて
凝縮し、復水となる。
On the other hand, the feed water pressurized by the feed water pump 11 from the condenser 10 is led to the economizer 12 of the exhaust heat recovery boiler 2 and is heated by the exhaust gas. The supply water whose temperature has risen flows into the steam drum 13 and is further circulated through the evaporator 14 while being heated by the exhaust gas to generate steam. The generated steam becomes superheated steam through the superheater 15, flows into the steam turbine 3, and expands. Power is generated by this expansion, and the generator 4 is driven to generate an electric output. The exhaust gas of the steam turbine 3 is guided to a condenser 10 and is cooled and condensed by cooling water sent through a circulating water system (not shown) to be condensed.

【0005】ところで、上述したガスタービン8の排ガ
スの温度は排熱回収ボイラ2での蒸気の生成のために高
温(たとえば、550℃〜650℃)に保たれている。
この排ガス温度を適正に保持するために次のようなター
ビン吸気制御装置が用いられる。これは図6に示すよう
に圧縮機吐出圧力センサ21から与えられる圧縮機吐出
圧力信号aを排ガス温度設定値演算器22に入力して得
られる排ガス温度設定値信号bに基づいて圧縮機5内に
備えられる圧縮機入口案内翼23の開度を変化させて空
気量を調節することにより行われる。
[0005] The temperature of the exhaust gas of the gas turbine 8 is maintained at a high temperature (for example, 550 ° C to 650 ° C) in order to generate steam in the exhaust heat recovery boiler 2.
In order to appropriately maintain the exhaust gas temperature, the following turbine intake control device is used. As shown in FIG. 6, the compressor discharge pressure signal a given from the compressor discharge pressure sensor 21 is input to the exhaust gas temperature set value calculator 22 and the exhaust gas temperature set value signal b obtained in the compressor 5 The air amount is adjusted by changing the opening degree of the compressor inlet guide vane 23 provided in the above.

【0006】この排ガス温度設定値演算器22の出力は
ガスタービン入口ガス温度が材料強度を損ねないために
許容される温度域に保つように決める必要があり、圧縮
機吐出圧力信号a、ガスタービン排ガス温度信号cに基
づいて、これにガスタービン入口ガス温度を加味して決
定する。
The output of the exhaust gas temperature set value calculator 22 must be determined so that the gas temperature at the gas turbine inlet is maintained in a temperature range that is allowable so as not to deteriorate the material strength. Based on the exhaust gas temperature signal c, it is determined taking into account the gas temperature at the gas turbine inlet.

【0007】排ガス温度設定値信号bとガスタービン排
ガス温度センサ24から与えられるガスタービン排ガス
温度信号cとが減算器25において比較され、偏差が求
められる。得られた偏差信号dはPIコントローラ26
に入力され、比例演算および積分演算が行われ、さらに
増幅されて流量要求がつくられる。
An exhaust gas temperature set value signal b and a gas turbine exhaust gas temperature signal c provided from a gas turbine exhaust gas temperature sensor 24 are compared in a subtractor 25 to determine a deviation. The obtained deviation signal d is the PI controller 26
Is input to the controller, a proportional operation and an integral operation are performed, and further amplified to generate a flow rate request.

【0008】この流量要求信号eはバルブコントローラ
27に入力され、ここから開度指令fが出力されてこれ
に応じて圧縮機入口案内翼23の開度が変化する。たと
えば、圧縮機入口案内翼23の開度がより大きくなる
と、吸気量は増加し、このとき排ガス温度は低下する。
一方、圧縮機入口案内翼23の開度がより小さくなる
と、吸気量が減少し、このとき排ガス温度は上昇する。
The flow request signal e is input to the valve controller 27, which outputs an opening command f, and the opening of the compressor inlet guide vane 23 changes accordingly. For example, when the opening degree of the compressor inlet guide vane 23 increases, the intake air amount increases, and at this time, the exhaust gas temperature decreases.
On the other hand, when the opening degree of the compressor inlet guide vanes 23 becomes smaller, the intake air amount decreases, and at this time, the exhaust gas temperature rises.

【0009】また、ガスタービン吸気制御におけるがス
タービン排ガス温度およびガスタービン入口ガス温度の
推移を図7に示している。(a)に示す排ガス温度設定
値カーブC41は排ガス温度設定値演算器22に内蔵の
関数から得られる、圧縮機吐出圧力信号aに対応した排
ガス温度設定値信号bを与えるためのカーブである。ガ
スタービン8の起動時、ガスタービン出力および燃料が
増加すると、圧縮機吐出圧力は上昇し、排ガス温度が
(b)に示すように次第に上昇していく。排ガス温度が
破線で示す排ガス温度設定値カーブC41によって与え
られる値に達すると、圧縮機入口案内翼23の開度が
(c)に示すように開き、最後に全開(図の例では84
度)に達する。
FIG. 7 shows changes in the exhaust gas temperature of the gas turbine and the gas temperature at the gas turbine inlet in the gas turbine intake control. An exhaust gas temperature set value curve C41 shown in (a) is a curve for giving an exhaust gas temperature set value signal b corresponding to the compressor discharge pressure signal a obtained from a function built in the exhaust gas temperature set value calculator 22. When the gas turbine 8 starts and the gas turbine output and fuel increase, the compressor discharge pressure increases, and the exhaust gas temperature gradually increases as shown in (b). When the exhaust gas temperature reaches the value given by the exhaust gas temperature set value curve C41 shown by the broken line, the opening of the compressor inlet guide vane 23 opens as shown in (c), and finally opens fully (84 in the example of the figure).
Degree).

【0010】(a)に示す排ガス温度設定値カーブC4
1は圧縮機吐出圧力が一定の値になると、右肩下がりの
カーブとなっている。これはガスタービン入口ガス温度
を一定値に保つためには排ガス温度は圧縮機吐出圧力の
逆数のn乗に比例する値であることによる。すなわち、
ガスタービン8の出力が上昇し、排ガス温度設定値カー
ブC41の右肩下がりの部分に達した時点でガスタービ
ン入口ガス温度は許容される最高値に達し、さらにガス
タービン8の出力が上昇すると、圧縮機入口案内翼23
が開き、このとき排ガス温度は低下し始め、同時にガス
タービン入口ガス温度は(d)に示すように許容最高温
度のまま、一定値に保たれる。
An exhaust gas temperature set value curve C4 shown in FIG.
When the compressor discharge pressure becomes a constant value, the curve 1 is a curve which is lowered to the right. This is because the exhaust gas temperature is a value proportional to the n-th power of the reciprocal of the compressor discharge pressure in order to maintain the gas temperature at the gas turbine inlet at a constant value. That is,
When the output of the gas turbine 8 rises and reaches the downward slope of the exhaust gas temperature set value curve C41, the gas temperature at the gas turbine inlet reaches the maximum allowable value, and when the output of the gas turbine 8 further rises, Compressor inlet guide vane 23
At this time, the exhaust gas temperature starts to decrease, and at the same time, the gas temperature at the gas turbine inlet is maintained at a constant value while maintaining the allowable maximum temperature as shown in (d).

【0011】なお、当初圧縮機入口案内翼23の開度を
最小開度に保って起動するのは可能な限り早い段階から
ガスタービン8の排ガス温度を上昇させ、排熱回収ボイ
ラ2での蒸気の発生を早めることを意図しており、これ
により蒸気タービン3への通気条件を早期に確立するこ
とが可能になる。
It is to be noted that starting the compressor with the opening degree of the compressor inlet guide vanes 23 kept at the minimum opening degree first raises the temperature of the exhaust gas of the gas turbine 8 from the earliest possible stage and increases the temperature of the steam in the exhaust heat recovery boiler 2. Is intended to hasten the occurrence of this, whereby it becomes possible to establish the conditions for ventilation to the steam turbine 3 at an early stage.

【0012】一方、ガスタービン8の停止時には起動時
と逆の動作となる。すなわち、ガスタービン8の出力お
よび燃料が減少し、圧縮機吐出圧力が低くなるに従い、
圧縮機入口案内翼23は閉まり始め、ガスタービン入口
ガス温度が一定値に保たれたまま、排ガス温度だけは
(b)に示すように上昇していく。その後、圧縮機入口
案内翼23が最小開度(図の例では57度)に達した後
はガスタービン入口ガス温度および排ガス温度は燃料流
量の低下に伴って漸減する。
On the other hand, when the gas turbine 8 is stopped, the operation is the reverse of the operation at the time of starting. That is, as the output and fuel of the gas turbine 8 decrease and the compressor discharge pressure decreases,
The compressor inlet guide vanes 23 start to close, and only the exhaust gas temperature rises as shown in FIG. 3B while the gas turbine inlet gas temperature is kept at a constant value. Thereafter, after the compressor inlet guide vane 23 reaches the minimum opening (57 degrees in the example in the figure), the gas temperature at the gas turbine inlet and the exhaust gas temperature gradually decrease as the fuel flow rate decreases.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述したガスタービン
吸気制御は起動時および通常運転中はきめ細かい配慮の
もとで殆ど不満のない方法であるが、停止時にはその必
要がないにもかかわらず、排ガス温度が上昇、下降する
ことが避けられず、逆効果を生じることになる。たとえ
ば、コンバインドサイクル発電プラントではガスタービ
ン8の頻繁な起動、停止が行われ、必然的に排気系統の
各機器が排ガス温度の上昇、下降の繰り返しによる過度
の熱履歴を受けることになり、そのときの熱応力によっ
て各機器が寿命を消費する可能性がある。
The above-described gas turbine intake control is a method that is almost free of dissatisfaction at the time of start-up and during normal operation with careful consideration. It is inevitable that the temperature rises and falls, resulting in an adverse effect. For example, in a combined cycle power plant, the gas turbine 8 is frequently started and stopped, and each equipment of the exhaust system inevitably receives an excessive heat history due to repeated rise and fall of the exhaust gas temperature. Each device may consume its life due to the thermal stress of.

【0014】また、排熱回収ボイラ2の過熱器15に減
温器を設けたものでは排ガス温度の上昇時に蒸気温度が
高くなり過ぎ、減温のために蒸気に対して減温器から多
量のスプレー水を吹き出す必要があり、スプレー水消費
量が大きく増して運転コストに影響を与える。
In the case where the superheater 15 of the exhaust heat recovery boiler 2 is provided with a desuperheater, the steam temperature becomes too high when the temperature of the exhaust gas rises. Spray water needs to be blown out, which greatly increases spray water consumption and affects operating costs.

【0015】さらに、過熱器15に減温器を持たないプ
ラントにおいては蒸気タービン3の構成部品に蒸気温度
の上昇、下降の繰り返しによる過度の熱履歴をもたら
し、そのときの熱応力によって蒸気タービン3の構成部
品が寿命を消費する可能性がある。
Further, in a plant where the superheater 15 does not have a desuperheater, the components of the steam turbine 3 have an excessive heat history due to the repeated rise and fall of the steam temperature, and the thermal stress at that time causes the steam turbine 3 Components may consume their lifetime.

【0016】そこで、本発明の目的はガスタービンの停
止時に排ガス温度が上昇するのを抑制して排気系統の各
機器が過度の熱履歴を受けるのを回避するようにしたガ
スタービン吸気制御装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gas turbine intake control device which suppresses an increase in exhaust gas temperature when the gas turbine is stopped so as to prevent each component of the exhaust system from receiving an excessive heat history. To provide.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に係る発明は圧縮機吐出圧力の関数としてガ
スタービン起動および通常運転中の排ガス温度を規定す
る設定値を算出する第1の排ガス温度設定値演算器と、
この第1の排ガス温度設定値演算器からの設定値信号
と、検出されたガスタービン排ガス温度信号との偏差を
演算する減算器と、得られた偏差信号に基づいて圧縮機
に流入する空気量を調節する圧縮機入口案内翼の開度を
変化させる開度指令をつくる調節手段とを備えてなるガ
スタービン吸気制御装置において、ガスタービン停止時
の排ガス温度を規定する設定値を起動時および通常運転
中と異なる設定値とする設定値変更手段を備え、ガスタ
ービン停止時の排ガス温度を通常運転中よりも低く保持
するようにしたことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to calculate a set value which defines an exhaust gas temperature during startup and normal operation of a gas turbine as a function of a compressor discharge pressure. Exhaust gas temperature set value calculator,
A subtractor for calculating a deviation between the set value signal from the first exhaust gas temperature set value calculator and the detected gas turbine exhaust gas temperature signal; and an air amount flowing into the compressor based on the obtained deviation signal. And a control means for generating an opening command for changing the opening of the compressor inlet guide vane for adjusting the exhaust gas temperature. A set value changing means for setting a different set value from that during the operation is provided, and the exhaust gas temperature when the gas turbine is stopped is kept lower than that during the normal operation.

【0018】上記構成からなるガスタービン吸気制御装
置においてはガスタービン停止時に排ガス温度を規定す
る設定値を通常運転中と異なる、より低い値の設定値に
変更して出力するので、ガスタービンの排ガス温度が通
常運転中よりも低く保持され、本来的に必要でない温度
域に上昇するのを確実に抑制することが可能になる。こ
れにより排気系統の各機器が排ガス温度の上昇、下降の
繰り返しによる過度の熱履歴を受けるのを回避すること
ができ、熱応力によって寿命を消費してしまうのを防ぐ
ことが可能になる。
In the gas turbine intake control device having the above configuration, when the gas turbine is stopped, the set value that regulates the exhaust gas temperature is changed to a lower set value that is different from that during normal operation, and is output. The temperature is kept lower than during normal operation, and it is possible to reliably prevent the temperature from rising to a temperature range not originally required. As a result, it is possible to prevent each device in the exhaust system from receiving an excessive heat history due to repeated rise and fall of the exhaust gas temperature, and it is possible to prevent the life from being consumed due to thermal stress.

【0019】さらに、請求項2に係る発明は設定値変更
手段が圧縮機吐出圧力の関数としてガスタービン停止時
の排ガス温度を規定する設定値を算出する第2の排ガス
温度設定値演算器と、第1および第2の排ガス温度設定
値演算器からの出力信号を切り換えて出力する切り換え
器とを備え、ガスタービン停止時、第1の排ガス温度設
定値演算器からの設定値を第2の排ガス温度設定値演算
器からの設定値に切り換えて出力するようにしたことを
特徴とするものである。
Further, the invention according to claim 2 is characterized in that the set value changing means calculates a set value defining the exhaust gas temperature when the gas turbine is stopped as a function of the compressor discharge pressure; A switching unit for switching and outputting an output signal from the first and second exhaust gas temperature set value calculators, wherein when the gas turbine is stopped, the set value from the first exhaust gas temperature set value calculator is changed to the second exhaust gas temperature set value. The present invention is characterized in that the temperature is switched to a set value from a temperature set value calculator and output.

【0020】上記構成からなるガスタービン吸気制御装
置においてはガスタービン停止時に排ガス温度を規定す
る設定値を第2の排ガス温度設定値演算器から与えられ
る通常運転中と異なる関数から得る、設定値に切り換え
て出力するので、ガスタービンの排ガス温度が予め決め
た関数に従う温度を超えて上昇するのを確実に抑えるこ
とが可能になる。これにより排気系統の各機器が排ガス
温度の上昇、下降の繰り返しによる過度の熱履歴を受け
るのを回避することができ、熱応力によって寿命を消費
してしまうのを防ぐことが可能になる。
In the gas turbine intake control device having the above configuration, the set value for defining the exhaust gas temperature when the gas turbine is stopped is obtained from a function provided from the second exhaust gas temperature set value calculator, which is different from that during normal operation. Since the output is switched, the exhaust gas temperature of the gas turbine can be reliably prevented from rising beyond a temperature according to a predetermined function. As a result, it is possible to prevent each device in the exhaust system from receiving an excessive heat history due to repeated rise and fall of the exhaust gas temperature, and it is possible to prevent the life from being consumed due to thermal stress.

【0021】また、請求項3に係る発明は設定値変更手
段がガスタービン停止操作開始時の排ガス温度よりも低
い値の排ガス温度を記憶する記憶回路と、排ガス温度設
定値演算器からの設定値および記憶回路からの排ガス温
度信号のいずれかの低値を選択する低値選択回路とを備
え、ガスタービン停止時、記憶回路からの排ガス温度信
号を排ガス温度設定値演算器からの設定値に優先して設
定値として出力するようにしたことを特徴とするもので
ある。
According to a third aspect of the present invention, the set value changing means stores the exhaust gas temperature lower than the exhaust gas temperature at the start of the gas turbine stop operation, and the set value from the exhaust gas temperature set value calculator. And a low value selection circuit for selecting any low value of the exhaust gas temperature signal from the storage circuit.When the gas turbine is stopped, the exhaust gas temperature signal from the storage circuit has priority over the set value from the exhaust gas temperature set value calculator. And output as a set value.

【0022】上記構成からなるガスタービン吸気制御装
置においてはガスタービン停止時に記憶回路から与えれ
れる、停止操作開始時点の排ガス温度を上回らない設定
値を出力するので、ガスタービンの排ガス温度が停止操
作開始時点の温度よりも高くなるのを確実に抑えること
ができる。これにより排気系統の各機器が排ガス温度の
上昇、下降の繰り返しによる過度の熱履歴を受けるのを
避けることができ、熱応力によって寿命を消費してしま
うのを防ぐことが可能になる。
In the gas turbine intake control device having the above-described structure, the set value which is given from the storage circuit when the gas turbine is stopped and does not exceed the exhaust gas temperature at the start of the stop operation is output. It is possible to reliably prevent the temperature from becoming higher than the temperature at the time. As a result, it is possible to prevent each device in the exhaust system from receiving an excessive heat history due to repeated rise and fall of the exhaust gas temperature, and it is possible to prevent the life from being consumed due to thermal stress.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1において、ガスタービン吸気
制御装置はガスタービン8の起動時および通常運転のた
めの設定値を算出する第1の排ガス温度設定値演算器2
2と共に停止時のための設定値を算出する第2の排ガス
温度設定値演算器28を備えている。この第1および第
2の排ガス温度設定値演算器22、28には各々圧縮機
吐出圧力信号aが入力され、内蔵の関数からそれぞれ排
ガス温度設定値が求められる。この排ガス温度設定値信
号b、gはそれぞれ切り換え器29に入力されるように
なっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a gas turbine intake control device calculates a first exhaust gas temperature set value calculator 2 for calculating set values for starting and normal operation of a gas turbine 8.
2 and a second exhaust gas temperature set value calculator 28 for calculating a set value for stopping. The first and second exhaust gas temperature set value calculators 22 and 28 are each supplied with a compressor discharge pressure signal a, and the exhaust gas temperature set value is obtained from a built-in function. The exhaust gas temperature set value signals b and g are input to the switch 29, respectively.

【0024】この切り換え器29には接点信号である、
ガスタービン停止信号hが与えられる。切り換え器29
はガスタービン停止信号hが入力されないとき、排ガス
温度設定値信号bを出力し、ガスタービン停止信号hが
与えられたとき、停止用の排ガス温度設定値信号gを出
力する。
The switch 29 is a contact signal.
A gas turbine stop signal h is provided. Switch 29
Outputs an exhaust gas temperature set value signal b when the gas turbine stop signal h is not input, and outputs an exhaust gas temperature set value signal g for stop when the gas turbine stop signal h is given.

【0025】本実施の形態は上記構成からなり、通常運
転中、第1の排ガス温度設定値演算器22からの排ガス
温度設定値信号bとガスタービン排ガス温度センサ24
から与えられるガスタービン排ガス温度信号cとが減算
器25において比較され、偏差が求められる。得られた
偏差信号dはPIコントローラ26に入力され、比例演
算および積分演算が行われ、さらに増幅されて流量要求
がつくられる。この流量要求信号eはバルブコントロー
ラ27に入力され、ここから開度指令fが出力されてこ
れに応じて圧縮機入口案内翼23の開度が変化する。す
なわち、起動時および通常運転中の制御は従来のものと
同様である。
The present embodiment has the above-described structure. During normal operation, the exhaust gas temperature set value signal b from the first exhaust gas temperature set value calculator 22 and the gas turbine exhaust gas temperature sensor 24
Is compared with the gas turbine exhaust gas temperature signal c provided by the subtractor 25 to determine a deviation. The obtained deviation signal d is input to the PI controller 26, where a proportional operation and an integral operation are performed and further amplified to generate a flow rate request. The flow rate request signal e is input to the valve controller 27, from which an opening command f is output, and the opening of the compressor inlet guide vane 23 changes accordingly. That is, the control at the time of startup and during normal operation is the same as that of the conventional control.

【0026】一方、停止時には図2(a)に実線で示す
排ガス温度設定値カーブC51に従い、排ガス温度が予
め決めた関数に従う温度を超えないように制御される。
図示の例では排ガス温度520℃において停止操作が始
まる。ガスタービン停止信号hが与えられると、破線で
示す通常運転中の排ガス温度設定値カーブC41から排
ガス温度設定値カーブC51に切り換わる。ガスタービ
ン8の出力によって圧縮機吐出圧力が低下するに従い、
(c)に示すように圧縮機入口案内翼23が閉まり始
め、排ガス温度は(b)の実線で示すように緩やかに低
下する。このとき、ガスタービン入口ガス温度も(d)
に示すように停止操作の開始と同時に下がり始め、次第
に低下していく。
On the other hand, when the engine is stopped, the exhaust gas temperature is controlled so as not to exceed a temperature according to a predetermined function according to an exhaust gas temperature set value curve C51 shown by a solid line in FIG.
In the illustrated example, the stop operation starts at an exhaust gas temperature of 520 ° C. When the gas turbine stop signal h is given, the exhaust gas temperature set value curve C41 during normal operation indicated by the broken line is switched to the exhaust gas temperature set value curve C51. As the compressor discharge pressure decreases due to the output of the gas turbine 8,
As shown in (c), the compressor inlet guide vanes 23 begin to close, and the exhaust gas temperature gradually decreases as shown by the solid line in (b). At this time, the gas temperature at the gas turbine inlet is also (d)
As shown in (1), it starts to decrease at the same time as the start of the stop operation, and gradually decreases.

【0027】かくして、排ガス温度設定値カーブを通常
運転中に用いる排ガス温度設定値カーブC41から停止
用の排ガス温度設定値カーブC51に切り換えること
で、排ガス温度が予め決めた関数に従う温度を超えて上
昇するのを確実に抑えることが可能になる。
Thus, by switching the exhaust gas temperature set value curve from the exhaust gas temperature set value curve C41 used during the normal operation to the exhaust gas temperature set value curve C51 for stopping, the exhaust gas temperature rises above the temperature according to a predetermined function. Can be reliably suppressed.

【0028】このように本実施の形態によれば、排ガス
温度が予め決めた関数に従う温度を超えて上昇するのを
抑えることが可能であって、排気系統の各機器が排ガス
温度の上昇、下降の繰り返しによる過度の熱履歴を受け
るのを回避することができ、熱応力によって各機器が寿
命を消費してしまうのを防ぐことが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the exhaust gas temperature from rising above a temperature according to a predetermined function, and it is possible for each device in the exhaust system to raise and lower the exhaust gas temperature. It is possible to avoid receiving an excessive heat history due to the repetition of the above, and it is possible to prevent each device from consuming its life due to thermal stress.

【0029】さらに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。図3において、ガスタービン吸気制御装置はガスタ
ービン8の停止操作開始時点の排ガス温度よりも低い値
の排ガス温度を記憶する記憶回路30を備えている。ま
た、排ガス温度設定値演算器22の出力端と接続する低
値選択回路31を有する。この低値選択回路31は圧縮
機吐出圧力信号aを排ガス温度設定値演算器22に入力
して得られる排ガス温度設定値信号bおよび記憶回路3
0からのガスタービン排ガス温度信号cのいずれか低値
を選択し、停止用の排ガス温度設定値信号iを出力す
る。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In FIG. 3, the gas turbine intake control device includes a storage circuit 30 for storing an exhaust gas temperature lower than the exhaust gas temperature at the start of the stop operation of the gas turbine 8. Further, a low value selection circuit 31 connected to the output terminal of the exhaust gas temperature set value calculator 22 is provided. The low value selection circuit 31 receives an exhaust gas temperature set value signal b obtained by inputting the compressor discharge pressure signal a to the exhaust gas temperature set value calculator 22 and the storage circuit 3
Any low value of the gas turbine exhaust gas temperature signal c from 0 is selected, and a stop exhaust gas temperature set value signal i is output.

【0030】本実施の形態は上記構成からなり、通常運
転中、排ガス温度設定値演算器22からの排ガス温度設
定値信号bとガスタービン排ガス温度センサ24から与
えられるガスタービン排ガス温度信号cとが減算器25
において比較され、偏差が求められる。得られた偏差信
号dはPIコントローラ26に入力され、比例演算およ
び積分演算が行われ、さらに増幅されて流量要求がつく
られる。この流量要求信号eはバルブコントローラ27
に入力され、ここから開度指令fが出力されてこれに応
じて圧縮機入口案内翼23の開度が変化する。すなわ
ち、起動時および通常運転中の制御は従来のものと同様
である。
In this embodiment, the exhaust gas temperature set value signal b from the exhaust gas temperature set value calculator 22 and the gas turbine exhaust gas temperature signal c given from the gas turbine exhaust gas temperature sensor 24 during normal operation. Subtractor 25
And the deviation is determined. The obtained deviation signal d is input to the PI controller 26, where a proportional operation and an integral operation are performed and further amplified to generate a flow rate request. This flow request signal e is transmitted to the valve controller 27.
The opening degree command f is output from this, and the opening degree of the compressor inlet guide vane 23 changes accordingly. That is, the control at the time of startup and during normal operation is the same as that of the conventional control.

【0031】一方、停止時には図4(a)に実線で示す
排ガス温度カーブC61に基づいて排ガス温度が制御さ
れる。図示の例では停止操作開始時点の排ガス温度より
も低い排ガス温度520℃において停止操作が始まる。
ガスタービン停止信号hが与えられると、低値選択回路
31において記憶回路30から与えられるガスタービン
排ガス温度信号cによる排ガス温度カーブC61が排ガ
ス温度カーブC41に優先して選択される。
On the other hand, when the engine is stopped, the exhaust gas temperature is controlled based on an exhaust gas temperature curve C61 shown by a solid line in FIG. In the illustrated example, the stop operation starts at an exhaust gas temperature of 520 ° C. lower than the exhaust gas temperature at the start of the stop operation.
When the gas turbine stop signal h is given, the low value selection circuit 31 selects the exhaust gas temperature curve C61 based on the gas turbine exhaust gas temperature signal c given from the storage circuit 30 in preference to the exhaust gas temperature curve C41.

【0032】このため、ガスタービン8の出力の降下に
よって圧縮機吐出圧力が低くなるに従い、(c)に示す
ように圧縮機入口案内翼23は排ガス温度を一定した値
(520℃)に保持しようとして閉まり始め、やがて最
小開度(図示の例では57度)に達する。ここから排ガ
ス温度は(b)の実線で示すように緩やかに低下する。
ガスタービン入口ガス温度も(d)に示すように停止操
作の開始と同時に下がり始め、次第に低下していく。
For this reason, as the compressor discharge pressure decreases due to the decrease in the output of the gas turbine 8, the compressor inlet guide vane 23 will maintain the exhaust gas temperature at a constant value (520 ° C.) as shown in FIG. , And eventually reaches the minimum opening degree (57 degrees in the illustrated example). From this, the exhaust gas temperature gradually decreases as shown by the solid line in FIG.
As shown in (d), the gas temperature at the inlet of the gas turbine also starts to decrease simultaneously with the start of the stop operation, and gradually decreases.

【0033】かくして、本実施の形態においては排ガス
温度が停止操作開始時点の温度よりも高くなるのを確実
に抑えることができる。
Thus, in the present embodiment, it is possible to reliably prevent the exhaust gas temperature from becoming higher than the temperature at the start of the stop operation.

【0034】このように本実施の形態によれば、排ガス
温度が停止操作開始時点の温度を超えて上昇するのを抑
制することが可能であって、排気系統の各機器が排ガス
温度の上昇、下降の繰り返しによる過度の熱履歴を受け
るのを避けることができ、熱応力によって各機器が寿命
を消費してしまうのを防ぐことが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the exhaust gas temperature from rising beyond the temperature at the start of the stop operation. It is possible to avoid receiving an excessive heat history due to the repetition of the descent, and it is possible to prevent each device from consuming its life due to thermal stress.

【0035】いうまでもなく、上述した各実施の形態に
よるガスタービン吸気制御装置は一軸型および多軸型コ
ンバインドサイクル発電プラントに適用することができ
る。この場合、排熱回収ボイラ2の過熱器15に減温器
を備えたものではガスタービン8の排ガス温度の上昇が
抑制されることで、減温器から吹き出すスプレー水量を
大きく減少させることができる。
Needless to say, the gas turbine intake control apparatus according to each of the above-described embodiments can be applied to single-shaft and multi-shaft combined cycle power plants. In this case, in the case where the superheater 15 of the exhaust heat recovery boiler 2 is provided with a desuperheater, the rise in the exhaust gas temperature of the gas turbine 8 is suppressed, so that the amount of spray water blown out from the desuperheater can be greatly reduced. .

【0036】また、過熱器15に減温器を持たないプラ
ントにおいては排ガス温度の上昇が抑制されるので、蒸
気タービン3の構成部品に蒸気温度の上昇、下降の繰り
返しによる過度の熱履歴がもたらされず、これにより各
構成部品における寿命の消費を抑えることが可能にな
る。
Further, in a plant having no superheater 15 in which the superheater 15 has a desuperheater, an increase in the exhaust gas temperature is suppressed, so that an excessive heat history is caused in the components of the steam turbine 3 due to the repeated increase and decrease of the steam temperature. Therefore, it is possible to suppress the consumption of the life of each component.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明においてはガ
スタービン停止時に排ガス温度を規定する設定値を通常
運転中と異なる、より低い値の設定値に変更して出力す
るので、排ガス温度が通常運転中の温度よりも低く保持
され、本来的に必要でない温度域に上昇するのを確実に
抑制することができる。したがって、本発明によれば、
排気系統の各機器が過度の熱履歴を受けるのを回避する
ことができ、熱応力によって寿命を消費するのを防ぐこ
とが可能である。
As described above, according to the present invention, when the gas turbine is stopped, the set value that regulates the exhaust gas temperature is changed to a lower set value that is different from that during normal operation, and the output is changed. The temperature is kept lower than the temperature during operation, and it is possible to reliably suppress the temperature from rising to a temperature range that is not originally required. Thus, according to the present invention,
It is possible to prevent each device of the exhaust system from receiving an excessive heat history, and it is possible to prevent the life from being consumed due to thermal stress.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるガスタービン吸気制御装置の実施
の形態を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a gas turbine intake control device according to the present invention.

【図2】本発明の制御におけるガスタービン排ガス温
度、圧縮機入口案内翼の開度、ガスタービン入口ガス温
度の推移を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing changes in gas turbine exhaust gas temperature, compressor inlet guide vane opening, and gas turbine inlet gas temperature in the control of the present invention.

【図3】本発明の他の実施の形態を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図4】他の実施の形態に係るガスタービン排ガス温
度、圧縮機入口案内翼の開度、ガスタービン入口ガス温
度の推移を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing changes in gas turbine exhaust gas temperature, compressor inlet guide vane opening, and gas turbine inlet gas temperature according to another embodiment.

【図5】従来のコンバインドサイクル発電プラントの一
例を示す系統図。
FIG. 5 is a system diagram showing an example of a conventional combined cycle power plant.

【図6】従来のガスタービン吸気制御装置を示すブロッ
ク図。
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional gas turbine intake control device.

【図7】従来の制御におけるガスタービン排ガス温度、
圧縮機入口案内翼の開度、ガスタービン入口ガス温度の
推移を示すグラフ。
FIG. 7 shows a gas turbine exhaust gas temperature in a conventional control,
4 is a graph showing changes in the opening degree of a compressor inlet guide blade and a gas temperature at a gas turbine inlet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 圧縮機 22 第1の排ガス温度設定値演算器 23 圧縮機入口案内翼 25 減算器 26 PIコントローラ 28 第2の排ガス温度設定値演算器 29 切り換え器 30 記憶回路 31 低値選択回路 5 Compressor 22 First exhaust gas temperature set value calculator 23 Compressor inlet guide blade 25 Subtractor 26 PI controller 28 Second exhaust gas temperature set value calculator 29 Switching device 30 Storage circuit 31 Low value selection circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮機吐出圧力の関数としてガスタービ
ン起動および通常運転中の排ガス温度を規定する設定値
を算出する第1の排ガス温度設定値演算器と、この第1
の排ガス温度設定値演算器からの設定値信号と、検出さ
れたガスタービン排ガス温度信号との偏差を演算する減
算器と、得られた偏差信号に基づいて圧縮機に流入する
空気量を調節する圧縮機入口案内翼の開度を変化させる
開度指令をつくる調節手段とを備えてなるガスタービン
吸気制御装置において、ガスタービン停止時の排ガス温
度を規定する設定値を起動時および通常運転中と異なる
設定値とする設定値変更手段を備え、ガスタービン停止
時の排ガス温度を通常運転中よりも低く保持するように
したことを特徴とするガスタービン吸気制御装置。
1. A first exhaust gas temperature set value calculator for calculating a set value defining an exhaust gas temperature during startup and normal operation of a gas turbine as a function of a compressor discharge pressure;
A subtractor for calculating a deviation between the set value signal from the exhaust gas temperature set value calculator and the detected gas turbine exhaust gas temperature signal, and adjusting the amount of air flowing into the compressor based on the obtained deviation signal. In a gas turbine intake control device comprising an adjusting means for creating an opening command for changing the opening of the compressor inlet guide vane, a set value that defines the exhaust gas temperature when the gas turbine is stopped is set at startup and during normal operation. A gas turbine intake control device comprising a set value changing means for setting different set values, wherein an exhaust gas temperature when the gas turbine is stopped is kept lower than during normal operation.
【請求項2】 前記設定値変更手段が圧縮機吐出圧力の
関数としてガスタービン停止時の排ガス温度を規定する
設定値を算出する第2の排ガス温度設定値演算器と、前
記第1および第2の排ガス温度設定値演算器からの出力
信号を切り換えて出力する切り換え器とを備え、ガスタ
ービン停止時、前記第1の排ガス温度設定値演算器から
の設定値を前記第2の排ガス温度設定値演算器からの設
定値に切り換えて出力するようにしたことを特徴とする
請求項1記載のガスタービン吸気制御装置。
2. A second exhaust gas temperature set value calculator, wherein the set value changing means calculates a set value defining an exhaust gas temperature when the gas turbine is stopped as a function of a compressor discharge pressure, and the first and second exhaust gas temperature calculators. A switching unit for switching and outputting an output signal from the exhaust gas temperature set value computing unit, wherein the set value from the first exhaust gas temperature set value computing unit is changed to the second exhaust gas temperature set value when the gas turbine is stopped. 2. The gas turbine intake control device according to claim 1, wherein the output is switched to a set value from an arithmetic unit.
【請求項3】 前記設定値変更手段がガスタービン停止
操作開始時の排ガス温度よりも低い値の排ガス温度を記
憶する記憶回路と、前記排ガス温度設定値演算器からの
設定値および前記記憶回路からの排ガス温度信号のいず
れかの低値を選択する低値選択回路とを備え、ガスター
ビン停止時、前記記憶回路からの排ガス温度信号を前記
排ガス温度設定値演算器からの設定値に優先して設定値
として出力するようにしたことを特徴とする請求項1記
載のガスタービン吸気制御装置。
3. A storage circuit in which the set value changing means stores an exhaust gas temperature lower than the exhaust gas temperature at the start of the gas turbine stop operation, and a set value from the exhaust gas temperature set value calculator and the storage circuit. A low value selection circuit that selects any low value of the exhaust gas temperature signal of the exhaust gas temperature signal from the storage circuit when the gas turbine is stopped in preference to the set value from the exhaust gas temperature set value calculator. 2. The gas turbine intake control device according to claim 1, wherein the output is set as a set value.
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