JP2018003824A - プラント制御装置、プラント制御方法、および発電プラント - Google Patents
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Abstract
Description
図8は、第1比較例の発電プラント1の構成を示す模式図である。本比較例の発電プラント1は、発電プラント1を制御するプラント制御装置2を備えている。本比較例の発電プラント1は、コンバインドサイクル型の発電プラントである。
コンバインドサイクル型の発電プラント1の起動時には、排ガス温度を高くして主蒸気A6の生成を積極的に促すことが望ましい。そのため、関数発生器41のファンクションカーブは、排ガス温度が比較的高温になるように設定されるのが一般的である。
一方、起動時の排ガス温度の設定値B4は、主蒸気温度を蒸気タービン31の起動に適した温度に設定するために使用される。具体的には、GT出力値の測定値B1が初負荷に到達した場合に、主蒸気温度をメタル温度に近づけるために、排ガス温度の設定値C1が、通常時の設定値B2から起動時の設定値B4に切り替えられる。設定値B4は通常、メタル温度の測定値B3と温度差の設定値ΔTとの和で与えられる(すなわち、排ガス温度=メタル温度+ΔT)。
図12は、第2比較例のプラント制御方法を説明するためのグラフである。本比較例の説明においては、第1比較例の説明で使用した符号等を適宜使用する。
図1は、第1実施形態の発電プラント1の構成を示す模式図である。
図5は、第2実施形態の発電プラント1の構成を示す模式図である。
次に、第2実施形態と第1実施形態とを比較する。
次に、第2実施形態と第2比較例とを比較する。
次に、第2実施形態に関する考察について説明する。
11:燃料調節弁、12:燃焼器、13:圧縮機、
13a:入口、13b:入口案内翼、14:ガスタービン、
14a:排ガス温度センサ、15:GT回転軸、16:GT発電機、
17:サーボ弁、18:圧縮空気温度センサ、19:出力センサ、
21:排熱回収ボイラ、22:ドラム、23:過熱器、
31:蒸気タービン、31a:回転子、31b:固定子、
31c:蒸気流入口、31d:蒸気流出口、32:復水器、
33:加減弁、34:バイパス調節弁、35:ST回転軸、
36:ST発電機、37:メタル温度センサ、38:主蒸気温度センサ、
41:関数発生器、42:設定器、43:加算器、
44:上限制限器、45:下限制限器、46:設定器、47:比較器、
51:切替器、52:平均値演算器、53:減算器、
54:PIDコントローラ、55:下限制限器、56:出力制御部、
61:設定器、62:加算器、63:比較器、
64:設定器、65:比較器、66:AND演算器
Claims (9)
- 入口案内翼から導入された酸素と共に燃料を燃焼させてガスを発生させる燃焼器と、
前記燃焼器からの前記ガスにより駆動されるガスタービンと、
前記ガスタービンからの排ガスの熱を利用して蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラからの前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、
を備える発電プラントを制御するプラント制御装置であって、
前記ガスタービンの起動から前記蒸気タービンの起動までの間に、前記入口案内翼の開度を第1開度に制御する開度制御部と、
前記ガスタービンの起動から前記蒸気タービンの起動までの間に、前記ガスタービンの出力値を第1出力値よりも大きい値に制御する出力制御部であって、前記第1出力値は、前記入口案内翼の開度が前記第1開度のときに、前記排ガスの温度を前記蒸気タービンのメタル温度に依存する第1温度に維持可能な出力値である、出力制御部と、
を備え、
前記開度制御部は、前記出力制御部が前記ガスタービンの出力値を前記第1出力値よりも大きい値に制御している間に、前記蒸気の温度または前記ガスタービンの出力値に基づいて、前記入口案内翼の開度を前記第1開度から増加させる、プラント制御装置。 - 前記出力制御部は、前記ガスタービンの起動から前記蒸気タービンの起動までの間に、前記ガスタービンの出力値を前記第1出力値よりも大きい第2出力値に制御し、
前記開度制御部は、前記出力制御部が前記ガスタービンの出力値を前記第2出力値に制御している間に、前記蒸気の温度と前記メタル温度とに基づいて、前記入口案内翼の開度を前記第1開度から第2開度に増加させ、
前記第2開度は、前記ガスタービンの出力が前記第2出力値のときに、前記排ガスの温度を前記第1温度に維持可能な開度である、請求項1に記載のプラント制御装置。 - 前記開度制御部は、前記蒸気の温度が前記メタル温度に依存する第2温度に到達した場合に、前記入口案内翼の開度を前記第1開度から前記第2開度に増加させる、請求項2に記載のプラント制御装置。
- 前記出力制御部は、前記ガスタービンの起動から前記蒸気タービンの起動までの間に、前記ガスタービンの出力値を前記第1出力値よりも大きい第2出力値に制御し、
前記出力制御部は、前記ガスタービンの起動から前記蒸気タービンの起動までの間に、前記蒸気の温度と前記メタル温度とに基づいて、前記ガスタービンの出力値を前記第2出力値から第3出力値に減少させ、
前記開度制御部は、前記ガスタービンの出力値が前記第3出力値に到達した場合に、前記入口案内翼の開度を前記第1開度から第3開度に増加させ、
前記第3開度は、前記ガスタービンの出力が前記第3出力値のときに、前記排ガスの温度を前記第1温度に維持可能な開度である、請求項1に記載のプラント制御装置。 - 前記出力制御部は、前記蒸気の温度が前記メタル温度に依存する第2温度に到達した場合に、前記ガスタービンの出力値を前記第2出力値から前記第3出力値に減少させる、請求項4に記載のプラント制御装置。
- 前記第2温度は、前記メタル温度よりも高い温度である、請求項3または5に記載のプラント制御装置。
- 前記第2温度は、前記メタル温度よりも低い温度である、請求項3または5に記載のプラント制御装置。
- 入口案内翼から導入された酸素と共に燃料を燃焼させてガスを発生させる燃焼器と、
前記燃焼器からの前記ガスにより駆動されるガスタービンと、
前記ガスタービンからの排ガスの熱を利用して蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラからの前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、
を備える発電プラントを制御するプラント制御方法であって、
前記ガスタービンの起動から前記蒸気タービンの起動までの間に、前記入口案内翼の開度を第1開度に制御し、
前記ガスタービンの起動から前記蒸気タービンの起動までの間に、前記ガスタービンの出力値を第1出力値よりも大きい値に制御し、前記第1出力値は、前記入口案内翼の開度が前記第1開度のときに、前記排ガスの温度を前記蒸気タービンのメタル温度に依存する第1温度に維持可能な出力値であり、
前記ガスタービンの出力値を前記第1出力値よりも大きい値に制御している間に、前記蒸気の温度または前記ガスタービンの出力値に基づいて、前記入口案内翼の開度を前記第1開度から増加させる、
ことを含むプラント制御方法。 - 入口案内翼から導入された酸素と共に燃料を燃焼させてガスを発生させる燃焼器と、
前記燃焼器からの前記ガスにより駆動されるガスタービンと、
前記ガスタービンからの排ガスの熱を利用して蒸気を生成する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラからの前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記ガスタービンの起動から前記蒸気タービンの起動までの間に、前記入口案内翼の開度を第1開度に制御する開度制御部と、
前記ガスタービンの起動から前記蒸気タービンの起動までの間に、前記ガスタービンの出力値を第1出力値よりも大きい値に制御する出力制御部であって、前記第1出力値は、前記入口案内翼の開度が前記第1開度のときに、前記排ガスの温度を前記蒸気タービンのメタル温度に依存する第1温度に維持可能な出力値である、出力制御部と、
を備え、
前記開度制御部は、前記出力制御部が前記ガスタービンの出力値を前記第1出力値よりも大きい値に制御している間に、前記蒸気の温度または前記ガスタービンの出力値に基づいて、前記入口案内翼の開度を前記第1開度から増加させる、発電プラント。
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