JP2015194086A5 - - Google Patents

Description

上記第一の目的を達成するための発明に係る第一態様としての制御装置は、
燃焼ガスにより駆動するガスタービンと、前記ガスタービンから排気された燃焼ガスの熱により蒸気を発生する排熱回収ボイラーと、前記蒸気で駆動する蒸気タービンと、を備え、前記ガスタービンが吸気量を調節する吸気量調節器を有するコンバインドサイクルプラントの制御装置において、前記蒸気タービンの起動モード及び停止モードを認識するモード認識部と、前記吸気量調節器の開度を示す指令を前記吸気量調節器に出力する指令出力器と、を有し、前記指令出力器は、前記モード認識部により認識された起動モード又は停止モードに応じた開度を示す指令を前記吸気量調節器に出力する。

Claims (36)

1. 燃焼ガスにより駆動するガスタービンと、前記ガスタービンから排気された燃焼ガスの熱により蒸気を発生する排熱回収ボイラーと、前記蒸気で駆動する蒸気タービンと、を備え、前記ガスタービンが吸気量を調節する吸気量調節器を有するコンバインドサイクルプラントの制御装置において、
   前記蒸気タービンの起動モード及び停止モードを認識するモード認識部と、
   前記吸気量調節器の開度を示す指令を前記吸気量調節器に出力する指令出力器と、
   を有し、
   前記指令出力器は、前記モード認識部により認識された起動モード又は停止モードに応じた開度を示す指令を前記吸気量調節器に出力する、
   制御装置。
2. 燃焼ガスにより駆動するガスタービンと、前記ガスタービンから排気された燃焼ガスの熱により蒸気を発生する排熱回収ボイラーと、前記蒸気で駆動する蒸気タービンと、を備え、前記ガスタービンが吸気量を調節する吸気量調節器を有するコンバインドサイクルプラントの制御装置において、
   前記蒸気タービンの起動モードが、前記蒸気タービンの蒸気接触部における温度が予め定められた温度よりも低いコールドモードであるか、前記予め定められた温度以上の他の起動モードであるかを認識するモード認識部と、
   前記ガスタービンを起動させて、前記排熱回収ボイラーから蒸気が発生し始めた後であって、前記蒸気タービンに前記蒸気の供給を開始し始める前までの蒸気タービン起動前の期間における前記吸気量調節器の開度として、前記他の起動モードのときの第二開度よりも大きい第一開度を発生する第一開度発生器と、
   前記吸気量調節器の開度を示す指令を前記吸気量調節器に出力する指令出力器と、
   を有し、
   前記指令出力器は、前記モード認識部により前記起動モードが前記コールドモードであると認識された場合に、前記蒸気タービン起動前期間中、前記第一開度に応じた指令を前記吸気量調節器に出力する、
   制御装置。
3. 請求項２に記載の制御装置において、
   前記他の起動モードにおける前記吸気量調節器の開度として、前記第二開度を発生する第二開度発生器と、
   前記第一開度と前記第二開度とのうち、一方の開度を選択して前記指令出力器に送る第一切替器と、
   を有し、
   前記第一切替器は、前記モード認識部により前記起動モードが前記コールドモードであると認識された場合に、前記蒸気タービン起動前の期間中に前記第一開度を前記指令出力器に送る、
   制御装置。
4. 請求項３に記載の制御装置において、
   前記蒸気タービンへの前記蒸気の供給開始以降における開度として、前記蒸気の供給開始時の開度が、前記蒸気の供給開始直前の前記第一開度より小さい第三開度を発生する第三開度発生器と、
   前記蒸気タービンへの前記蒸気の供給開始を条件に、前記指令出力器に送る開度を、前記第一開度から前記第三開度に切り替える第三切替器と、
   前記第三切替器による切替直前における前記第一開度から、前記第三切替器による切替直後における前記第三開度へ徐々に変化するよう、開度の単位時間当たりの変化量である開度変化率を予め定められた値以下にする制限器と、
   を有する制御装置。
5. 請求項４に記載の制御装置において、
   前記第三開度発生器は、前記ガスタービンの出力と前記第三開度との予め定められた関係を用いて、現時点での前記ガスタービンの出力に応じた前記第三開度を発生する、
   制御装置。
6. 請求項５に記載の制御装置において、
   前記第二開度発生器は、前記第三開度発生器を成し、前記予め定められた関係を用いて、現時点での前記ガスタービンの出力に応じた前記第三開度を発生すると共に、現時点での前記ガスタービンの出力に応じた前記第二開度を発生する、
   制御装置。
7. 請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の制御装置において、
   前記ガスタービンの起動時に前記ガスタービンが予め定められた状態になるまでの前記吸気量調節器の開度であるガスタービン起動時開度を発生するガスタービン起動時開度発生器と、
   前記ガスタービンが前記予め定められた状態になるまで、前記ガスタービン起動時開度を前記指令出力器に送り、前記ガスタービンが前記予め定められた状態になったことを条件に、前記第一開度又は前記第二開度を前記指令出力器に送る第二切替器と、
   を有する制御装置。
8. 請求項７に記載の制御装置において、
   前記第二切替器による切替直前における前記ガスタービン起動時開度から、前記第二切替器による切替直後における前記第一開度へ徐々に変化するよう、開度の単位時間当たりの変化量である開度変化率を予め定められた値以下にする制限器を有する、
   制御装置。
9. 請求項２から請求項８のいずれか一項に記載の制御装置において、
   前記蒸気タービンを停止させる際の停止モードが、前記蒸気タービンの停止時における蒸気接触部における温度が予め定められた温度よりも低い冷却停止モードであるか、前記予め定められた温度以上の他の停止モードであるかを認識する停止モード認識部と、
   前記ガスタービンと共に前記蒸気タービンを停止させる過程で、前記吸気量調節器の開度として、前記他の停止モードのときの第五開度よりも大きい第四開度を発生する第四開度発生器と、
   を有し、
   前記指令出力器は、前記停止モード認識部により前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識された場合に、前記蒸気タービンを停止させる過程で、前記第四開度に応じた指令を前記吸気量調節器に出力する、
   を有する制御装置。
10. 請求項９に記載の制御装置において、
    前記モード認識部は、前記停止モード認識部を成し、前記起動モードと共に前記停止モードを認識する、
    制御装置。
11. 請求項９又は請求項１０に記載の制御装置において、
    前記第一開度発生器は、前記第四開度発生器を成し、前記第一開度と共に、前記第四開度として前記第一開度と同じ開度を発生する、
    制御装置。
12. 請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の制御装置において、
    前記コンバインドサイクルプラントは、前記蒸気タービンに流入する前記蒸気の流量を調節する蒸気流量調節弁を有しており、
    前記他の停止モードにおける前記第五開度を発生する第五開度発生器と、
    前記第四開度と前記第五開度とのうち、一方の開度を選択して前記指令出力器に送る切替器と、
    を有し、
    前記切替器は、前記停止モード認識部により前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識され、且つ前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁が閉じられ始められることを条件にして、前記第四開度を前記指令出力器に送る、
    制御装置。
13. 請求項１２に記載の制御装置において、
    前記蒸気タービンを停止される過程で前記蒸気流量調節弁の閉開始前の前記吸気量調節器の前記開度であって、前記蒸気流量調節弁の閉開始直前の開度が前記蒸気流量調節弁の閉開始時における前記第四開度よりも小さい第六開度を発生する第六開度発生器と、
    前記切替器による切替直前における前記第六開度から、前記切替器による切替直後における前記第四開度へ徐々に変化するよう、開度の単位時間当たりの変化量である開度変化率を予め定められた値以下にする制限器と、
    を有する制御装置。
14. 請求項１３に記載の制御装置において、
    前記第五開度発生器は、前記第六開度発生器を成し、前記第五開度及び前記第六開度を発生し、
    前記切替器による切替直前の前記第六開度と、前記切替器による切替直後における前記第五開度とが同じ開度である、
    制御装置。
15. 請求項１３又は請求項１４に記載の制御装置において、
    前記第六開度発生器は、前記ガスタービンの出力と前記第六開度との予め定められた関係を用いて、現時点での前記ガスタービンの出力に応じた前記第六開度を発生する、
    制御装置。
16. 請求項２から請求項１５のいずれか一項に記載の制御装置において、
    前記モード認識部は、温度計により検知された前記蒸気タービンの蒸気接触部における温度に応じて、前記起動モードが前記コールドモードであるか前記他の起動モードであるかを認識する、
    制御装置。
17. 燃焼ガスにより駆動するガスタービンと、前記ガスタービンから排気された燃焼ガスの熱により蒸気を発生する排熱回収ボイラーと、前記蒸気で駆動する蒸気タービンと、を備え、前記ガスタービンが吸気量を調節する吸気量調節器を有するコンバインドサイクルプラントの制御装置において、
    前記蒸気タービンを停止させる際の停止モードが、前記蒸気タービンの停止時における蒸気接触部における温度が予め定められた温度よりも低い冷却停止モードであるか、前記予め定められた温度以上の他の停止モードであるかを認識する停止モード認識部と、
    前記ガスタービンと共に前記蒸気タービンを停止させる過程で、前記吸気量調節器の開度として、前記他の停止モードのときの第二開度よりも大きい第一開度を発生する第一開度発生器と、
    前記吸気量調節器の開度を示す指令を前記吸気量調節器に出力する指令出力器と、
    を有し、
    前記指令出力器は、前記停止モード認識部により前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識された場合に、前記蒸気タービンを停止させる過程で、前記第一開度に応じた指令を前記吸気量調節器に出力する、
    制御装置。
18. 請求項１７に記載の制御装置において、
    前記コンバインドサイクルプラントは、前記蒸気タービンに流入する前記蒸気の流量を調節する蒸気流量調節弁を有しており、
    前記他の停止モードにおける前記第二開度を発生する第二開度発生器と、
    前記第一開度と前記第二開度とのうち、一方の開度を選択して前記指令出力器に送る切替器と、
    を有し、
    前記切替器は、前記停止モード認識部により前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識され、且つ前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁が閉じられ始められることを条件にして、前記第一開度を前記指令出力器に送る、
    制御装置。
19. 請求項１８に記載の制御装置において、
    前記蒸気タービンを停止される過程で前記蒸気流量調節弁の閉開始前の前記吸気量調節器の開度であって、前記蒸気流量調節弁の閉開始直前の開度が前記蒸気流量調節弁の閉開始時における前記第一開度よりも小さい第三開度を発生する第三開度発生器と、
    前記切替器による切替直前における前記第三開度から、前記切替器による切替直後における前記第一開度へ徐々に変化するよう、開度の単位時間当たりの変化量である開度変化率を予め定められた値以下にする制限器と、
    を有する制御装置。
20. 請求項１９に記載の制御装置において、
    前記第二開度発生器は、前記第三開度発生器を成し、前記第二開度及び前記第三開度を発生し、
    前記切替器による切替直前の前記第三開度と、前記切替器による切替直後における前記第二開度とが同じ開度である、
    制御装置。
21. 請求項１９又は請求項２０に記載の制御装置において、
    前記第三開度発生器は、前記ガスタービンの出力と前記第三開度との予め定められた関係を用いて、現時点での前記ガスタービンの出力に応じた前記第三開度を発生する、
    制御装置。
22. 請求項９から請求項１５、請求項１７から請求項２１のいずれか一項に記載の制御装置において、
    前記停止モードを、前記冷却停止モードにするか前記他の停止モードにするかを受け付ける停止モード受付器を有し、
    前記停止モード認識部は、前記停止モード受付器が受け付けた内容に応じて、前記冷却停止モードであるか前記他の起動モードであるかを認識する、
    制御装置。
23. 請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の制御装置と、
    前記ガスタービンと、
    前記排熱回収ボイラーと、
    前記蒸気タービンと、
    を備えているコンバインドサイクルプラント。
24. 燃焼ガスにより駆動するガスタービンと、前記ガスタービンから排気された燃焼ガスの熱により蒸気を発生する排熱回収ボイラーと、前記蒸気で駆動する蒸気タービンと、を備え、前記ガスタービンが吸気量を調節する吸気量調節器を有するコンバインドサイクルプラントの制御方法において、
    前記蒸気タービンの起動モードが、前記蒸気タービンの蒸気接触部における温度が予め定められた温度よりも低いコールドモードであるか、前記予め定められた温度以上の他の起動モードであるかを認識する起動モード認識工程と、
    前記ガスタービンを起動させて、前記排熱回収ボイラーから蒸気が発生し始めた後であって、前記起動モード認識工程で前記起動モードが前記コールドモードであると認識されると、前記蒸気タービンに前記蒸気の供給を開始し始める前までの蒸気タービン起動前の期間における前記吸気量調節器の開度を示す指令として、前記他の起動モードのときの第二開度よりも大きい第一開度に応じた指令を前記吸気量調節器に出力する指令出力工程と、
    を実行する制御方法。
25. 請求項２４に記載の制御方法において、
    前記指令出力工程では、前記蒸気タービン起動前の期間であって、前記起動モード認識工程で前記起動モードが前記他の起動モードであると認識されると、前記他の起動モードのときの前記第二開度に応じた指令を前記吸気量調節器に出力する、
    制御方法。
26. 請求項２４又は請求項２５に記載の制御方法において、
    前記指令出力工程では、前記第一開度に応じた指令を出力した後、前記蒸気タービンへの前記蒸気の供給開始を条件に、第三開度に徐々に近づく開度を示す指令を出力し、該開度が該第三開度になった以降は該第三開度を示す指令を出力する、
    制御方法。
27. 請求項２６に記載の制御方法において、
    前記指令出力工程では、前記第二開度に応じた指令を出力した後、前記蒸気タービンへの前記蒸気の供給開始を条件に、前記第三開度に応じた指令を出力し、
    前記蒸気タービンへの前記蒸気の供給開始直後の前記第三開度は、前記蒸気の供給開始直前の前記第二開度と同じ開度である、
    制御方法。
28. 請求項２６又は請求項２７に記載の制御方法において、
    前記ガスタービンの出力と前記第三開度との予め定められた関係を用いて、現時点での前記ガスタービンの出力に応じた前記第三開度を定める、
    制御方法。
29. 請求項２４から請求項２８のいずれか一項に記載の制御方法において、
    前記蒸気タービンを停止させる際の停止モードが、前記蒸気タービンの停止時における蒸気接触部における温度が予め定められた温度よりも低い冷却停止モードであるか、前記予め定められた温度以上の他の停止モードであるかを認識する停止モード認識工程を実行し、
    前記指令出力工程では、前記ガスタービンと共に前記蒸気タービンを停止させる過程で、前記停止モード認識工程で前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識されると、前記吸気量調節器の開度を示す指令として、前記他の停止モードのときの第五開度よりも大きい第四開度に応じた指令を前記吸気量調節器に出力する、
    を実行する制御方法。
30. 請求項２９に記載の制御方法において、
    前記コンバインドサイクルプラントは、前記蒸気タービンに流入する前記蒸気の流量を調節する蒸気流量調節弁を有しており、
    前記指令出力工程では、前記停止モード認識工程で前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識され、且つ前記ガスタービンと共に前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁が閉じられ始められることを条件にして、前記第四開度に応じた指令を出力し、前記停止モード認識工程で前記停止モードが前記他の停止モードであると認識され、且つ前記ガスタービンと共に前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁が閉じられ始められることを条件にして、前記第五開度に応じた指令を出力する、
    制御方法。
31. 請求項３０に記載の制御方法において、
    前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁の閉開始前、前記指令出力工程では、前記蒸気流量調節弁の閉開始直前における前記吸気量調節器の開度が、前記蒸気流量調節弁の閉開始時における前記第五開度と同じ開度である第六開度に応じた指令を出力し、
    前記停止モード認識工程で前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識され、且つ前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁が閉じられ始められると、前記指令出力工程では、前記第六開度から徐々に前記第四開度に近づく開度を示す指令を出力し、該開度が前記第四開度になった以降は該第四開度を示す指令を出力する、
    制御方法。
32. 請求項３１に記載の制御方法において、
    前記ガスタービンの出力と前記第六開度との予め定められた関係を用いて、現時点での前記ガスタービンの出力に応じた前記第六開度を定める、
    制御方法。
33. 請求項２４から請求項３２のいずれか一項に記載の制御方法において、
    前記起動モード認識工程では、温度計で検知された前記蒸気タービンの蒸気接触部における温度に応じて、前記コールドモードであるか前記他の起動モードであるかを認識する、
    制御方法。
34. 燃焼ガスにより駆動するガスタービンと、前記ガスタービンから排気された燃焼ガスの熱により蒸気を発生する排熱回収ボイラーと、前記蒸気で駆動する蒸気タービンと、を備え、前記ガスタービンが吸気量を調節する吸気量調節器を有するコンバインドサイクルプラントの制御方法において、
    前記蒸気タービンを停止させる際の停止モードが、前記蒸気タービンの停止時における蒸気接触部における温度が予め定められた温度よりも低い冷却停止モードであるか、前記予め定められた温度以上の他の停止モードであるかを認識する停止モード認識工程と、
    前記ガスタービンと共に前記蒸気タービンを停止させる過程で、前記停止モード認識工程で前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識されると、前記吸気量調節器の開度を示す指令として、前記他の停止モードのときの第二開度よりも大きい第一開度に応じた指令を前記吸気量調節器に出力する指令出力工程と、
    を実行する制御方法。
35. 請求項３４に記載の制御方法において、
    前記コンバインドサイクルプラントは、前記蒸気タービンに流入する前記蒸気の流量を調節する蒸気流量調節弁を有しており、
    前記指令出力工程では、前記停止モード認識工程で前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識され、且つ前記ガスタービンと共に前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁が閉じられ始められることを条件にして、前記第一開度に応じた指令を出力し、前記停止モード認識工程で前記停止モードが前記他の停止モードであると認識され、且つ前記ガスタービンと共に前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁が閉じられ始められることを条件にして、前記第二開度に応じた指令を出力する、
    制御方法。
36. 請求項３５に記載の制御方法において、
    前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁の閉開始前に、前記指令出力工程では、前記蒸気流量調節弁の閉開始直前における前記吸気量調節器の開度が、前記蒸気流量調節弁の閉開始時における前記第二開度と同じ開度である前記第三開度に応じた指令を出力し、
    前記停止モード認識工程で前記停止モードが前記冷却停止モードであると認識され、且つ前記蒸気タービンを停止させる過程で前記蒸気流量調節弁が閉じられ始められると、前記指令出力工程では、前記第三開度から徐々に前記第一開度に近づく開度を示す指令を出力し、該開度が第一開度になった以降は該第一開度を示す指令を出力する、
    制御方法。