JP2018054259A - 発電プラントの運用方法およびその制御装置、ならびにそれを備えた発電プラント - Google Patents
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Abstract
Description
図1に、本実施形態例に係る発電プラントの概略系統図を示す。図1の発電プラントは、ガスタービンコンバインドサイクルプラント(GTCC)である。GTCCは、ガスタービン1、排熱回収ボイラ2、蒸気タービン6、復水器8、および制御装置70(図4参照)を備えている。
復水器8は、復水器本体8aおよび冷却装置8bを備えている。復水器本体8aは、蒸気タービン6からの排蒸気が入るための排蒸気入口と、冷却装置8bにより凝縮された復水を排出する復水出口とを有している。冷却装置8bは、復水器本体8a内を通過する排蒸気を冷却して復水を生成するものである。冷却装置8bは、例えば、復水器本体8a内に冷却水を循環させる冷却管および冷却水循環ポンプ等である。
制御装置70は、受信部71、決定部72、指令部73、判定部74および報知部75を備えている。
t2=(給水系統の保有水量/給水流量F1)・・・(1)
仮に、復水ポンプの給水流量F1:400t/h、給水系内の保有水量160tとして、補給水流量F0:10t/h(水流量F1の2.5%)、再循環流量F2:10t/h(補給水流量F0と同一)で、一巡時間t2の1倍で再循環させる場合、継続時間t1は、24分となる。
図7に、本実施形態に係る発電プラントの復水器8およびその周辺構成を説明する系統図を示す。本実施形態に係る発電プラントは、脱気器57に加熱用蒸気(第2加熱用蒸気)を供給する機構および制御装置80を備える点が第1実施形態と異なる。第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
本実施形態は、第2実施形態の変形例である。本実施形態において制御装置80は、第2実施形態の制御に加え、復水の再循環の停止を制御する。
2 排熱回収ボイラ(ボイラ)
3 高圧過熱ユニット
4 中圧過熱ユニット
5 低圧過熱ユニット
6 蒸気タービン
7 給水ライン
8 復水器
8a 復水器本体
8b 冷却装置
8c 接続部
9 給水ポンプ
11 高圧過熱器
12 高圧ドラム
13 高圧蒸発器
14 高圧節炭器
21 中圧過熱器
22 中圧ドラム
23 中圧蒸発器
24 中圧節炭器
25 再熱器
31 低圧過熱器
32 低圧ドラム
33 低圧蒸発器
34 低圧節炭器
41 給水ライン
42 高圧給水ポンプ
43 中圧給水ポンプ
44 分岐ライン
45 低圧節炭器循環ポンプ
50 補給水供給部
50a 補給水タンク
50b 補給水供給ライン
50c 補給水ポンプ
50d 補給水流量計
50e 補給水流量調整弁
51 減圧装置
51a 排気ライン
51b 空気抽気器
52 グランド蒸気復水器(熱交換器)
53 再循環ライン
54 第1開口
55 第2開口
56 第3開口
57 脱気器
58 第1流量調整弁(再循環流量調整弁)
59 第2流量調整弁
60 第1酸電気伝導率計(第1計測器)
70,80 制御装置
71,81 受信部
72,82 決定部
73,83 指令部
74,84 判定部
75 報知部
84a データベース
84b 比較判定部
86 加熱用蒸気ライン
87 加熱用蒸気流量調整弁
88 第2酸電気伝導率計(第2計測器)
Claims (12)
- 熱源からの熱によって蒸気を発生させるボイラと、
前記ボイラの蒸気により作動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの排気を復水する復水器と、
前記ボイラと前記蒸気タービンと前記復水器とを繋ぐ系統と、を備えた発電プラントの運転方法であって、
前記復水器内を減圧し、
前記復水器に二酸化炭素が溶存した補給水を供給し、
前記復水器内の水を一次溶液として排出し、
前記一次溶液を、第1加熱用蒸気との熱交換により加熱して二次溶液とし、
前記補給水の供給に合わせて、前記二次溶液の一部を三次溶液として再循環ラインに導いて、所定期間、前記復水器に再循環させる発電プラントの運用方法。 - 前記再循環ラインに脱気器を設け、該脱気器に第2加熱用蒸気を供給し、前記脱気器で前記三次溶液を脱気および加熱した後、前記復水器に再循環させる請求項1に記載の発電プラントの運用方法。
- 前記脱気器を通過した後の前記三次溶液の酸電気伝導率を計測し、該計測で得た計測値に基づき、前記三次溶液が所定温度まで昇温されるよう前記脱気器に供給する前記第2加熱用蒸気の流量を制御する請求項2に記載の発電プラントの運用方法。
- 前記脱気器を通過した後の前記三次溶液の酸電気伝導率を計測し、該計測で得た計測値を予めデータベースに蓄積しておいた前記一次溶液の標準酸電気伝導率データと比較し、
前記計測値が前記標準酸電気伝導率データよりも高い場合に、前記三次溶液の再循環を継続し、
前記計測値が前記標準酸電気伝導率データ以下となった場合に、前記三次溶液の再循環を停止する請求項2または請求項3に記載の発電プラントの運用方法。 - 前記復水にアンモニア溶液を供給し、前記系統内を流れる系統水がアルカリ性を示す所定のpH範囲とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の発電プラントの運用方法。
- 前記加熱により前記三次溶液の温度を30℃以上とした後、前記復水器に再循環させる請求項1から請求項5のいずれかに記載の発電プラントの運用方法。
- 熱源からの熱によって蒸気を発生させるボイラと、
前記ボイラの蒸気により作動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの排気を復水する復水器と、
前記復水器に補給水を供給する補給水供給部と、
前記復水器の内部を減圧する減圧装置と、
前記ボイラと前記復水器とをつなぐ給水ラインと、
前記給水ラインの途中に設置され、第1加熱用蒸気により前記復水器で凝縮された復水を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器の下流側にある前記給水ラインと前記復水器とをつなぎ、前記復水を前記復水器に再循環させる再循環ラインと、
前記再循環ラインに設けられた再循環流量調整弁と、
備えた発電プラントを制御する制御装置であって、
前記補給水供給部に設置されて前記復水器に供給される補給水の流量を計測する補給水流量計を有し、
前記補給水流量計の計測により得られ補給水流量計測値を示す計測信号F0を受信する受信部と、前記計測信号F0に基づき前記再循環ラインに導く前記復水の流量および導入時間を決定する決定部と、前記補給水の供給に合わせて前記決定部で決定された流量で前記復水が前記再循環ラインに導かれるよう前記再循環流量調整弁の開度を調整する開度指令信号を出す指令部と、を備えている発電プラントの制御装置。 - 前記発電プラントが、
前記再循環ラインに設けられた脱気器と、
前記脱気器に接続され、途中に加熱用蒸気流量調整弁を有し、前記脱気器に第2加熱用蒸気を供給する加熱用蒸気ラインと、を備え、
前記制御装置は、前記脱気器を通過した後の復水の酸電気伝導率を計測する第1計測器を有し、
前記受信部は前記第1計測器で得た酸電気伝導率計測値を示す計測信号CC0を受信し、前記決定部は前記計測信号CC0に基づき前記脱気器に供給する前記第2加熱用蒸気の流量および時間を決定し、前記指令部は、前記決定部で決定された流量および時間で前記第2加熱用蒸気が供給されるよう開度指令信号を出して前記加熱用蒸気流量調整弁の開度を調整する請求項7に記載の発電プラントの制御装置。 - 前記発電プラントが、
前記再循環ラインに設けられた脱気器と、
前記脱気器を通過した後の復水の酸電気伝導率を計測する第2計測器と、を備え、
前記制御装置は判定部を備え、
前記判定部は、前記復水の標準酸電気伝導率データが格納されたデータベースと、前記第2計測器で得た酸電気伝導率計測値を示す計測信号CC1と前記標準酸電気伝導率データとを比較して、前記計測信号CC1が前記標準酸電気伝導率データ以下である場合に、前記復水の再循環を停止すると判定する比較判定部と、を有し、
前記指令部は、前記比較判定部の決定に従い開度指令信号を出して前記再循環流量調整弁を閉じる請求項7または請求項8に記載の発電プラントの制御装置。 - 前記補給水供給部に設けられた補給水流量調整弁と、
前記復水器に接続され、復水だまりの水位を検知する復水レベル計と、
前記受信部が受信した復水レベル計からの計測信号Lが閾値Lを下回ったかどうか判定する判定部と、を有し、
前記指令部は、前記計測信号Lが前記閾値Lを下回った場合、前記補給水が復水器に供給されるよう前記補給水流量調整弁に開度指令信号を送り、流量調整弁の開度を調整する請求項7から請求項9のいずれかに記載の発電プラントの制御装置。 - 前記判定部は、前記受信部が受信した計測信号CC0が閾値cc0を上回ったかどうか判定し、
前記判定部の判定結果を受け、前記計測信号cc0が閾値cc0を上回った場合、酸電気伝導率高を知らせる信号を出力する報知部を更に備えた請求項8から請求項10のいずれかに記載の発電プラントの制御装置。 - 請求項7から請求項11に記載の制御装置を備えたガスタービンコンバインドサイクルプラント。
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