JP2018066371A - ガスタービンシステム内のシャットダウンパージ流を改善するシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システムは、命令を記憶するメモリと、命令を実行するプロセッサとを備えたコントローラを含む。命令は、コントローラに、ガスタービンの減速中に、蒸気を解放するように発電システムに結合された蒸気タービンシステムを制御させる。命令は、コントローラに、ガスタービンの第1の温度、およびガスタービンの回転速度を受信させる。命令は、コントローラに、第1の入力信号、および第2の入力信号に少なくとも基づいて発電システムの排気流量を計算させる。命令は、コントローラに、排気流量に基づいて発電システムを通じた空気流のコーストダウン中に予め定められたパージ体積を実現するのに十分なガスタービンの通常運転速度の一部で燃料源をガスタービンから切り離すように発電システムを制御させる。
【選択図】図1
Description
[実施態様1]
ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器(HRSG)システムのコントローラ(36)
を備えたシステムであって、前記コントローラ(36)は、
前記ガスタービンおよびHRSGシステムの動作を実行するための命令を記憶するメモリ(38)と、
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ(42)と
を備えており、前記命令は、前記プロセッサ(42)によって実行されるときに、前記コントローラ(36)に、
前記ガスタービンおよびHRSGシステムのガスタービン(12)の減速中に、蒸気タービンシステム(128)の復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放するように前記ガスタービンおよびHRSGシステムに結合された前記蒸気タービンシステム(128)を制御させ、
前記ガスタービン(12)の圧縮機セクション(20)の入口における第1の温度を表す第1の入力信号、および前記ガスタービン(12)の回転速度を表す第2の入力信号を受信させ、
前記第1の入力信号、および前記第2の入力信号に少なくとも基づいて前記ガスタービンおよびHRSGシステムの排気流量を計算させ、
前記排気流量に基づいて前記ガスタービンおよびHRSGシステムを通じた空気流のコーストダウン中に予め定められたパージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン(12)の通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン(12)から切り離すように前記ガスタービンおよびHRSGシステムを制御させる、システム。
[実施態様2]
前記蒸気タービンシステム(128)および前記ガスタービンおよびHRSGシステムは、単一シャフトの発電機システム内で互いに結合される、実施態様1記載のシステム。
[実施態様3]
前記第1の入力信号を供給する、前記ガスタービン(12)の前記圧縮機セクション(20)の入口に配置される第1の温度センサと、
前記第2の入力信号を供給する回転速度センサと
を備える実施態様1記載のシステム。
[実施態様4]
前記命令は、実行されるとき、前記コントローラ(36)に、前記ガスタービン(12)の排気部または前記ガスタービンおよびHRSGシステムのHRSG(14)の排気筒(34)における第2の温度を表す第3の入力信号を少なくとも受信させ、前記排気流量は、前記第1の入力信号、および前記第2の入力信号に加えて、前記第3の入力信号に少なくとも一部基づいている、実施態様1記載のシステム。
[実施態様5]
前記蒸気タービンシステム(128)の前記復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放するように前記蒸気タービンシステム(128)に命令することによって、前記ガスタービン(12)が前記ガスタービン(12)の最小パージ速度未満に減速する時間量を増加させる、実施態様1記載のシステム。
[実施態様6]
前記蒸気タービンシステム(128)の前記復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放することは、前記蒸気タービンシステム(128)の冷却および封止空気システム(142)を開けること、前記蒸気タービンシステム(128)の蒸気弁1(40)を開けること、または両方を含む、実施態様1記載のシステム。
[実施態様7]
前記命令は、実行されるとき、前記コントローラ(36)に、前記ガスタービン(12)が、前記ガスタービン(12)の最小パージ流要件よりも大きい回転速度で動作する間に前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン(12)の通常運転速度の一部に到達するときに、前記燃料源を切り離すように、前記ガスタービンおよびHRSGシステムを制御させる、実施態様1記載のシステム。
[実施態様8]
前記蒸気タービンシステム(128)の前記復水器(136)の前記背圧を緩和することによって、前記ガスタービン(12)に関するドラッグを減少させる、実施態様1記載のシステム。
[実施態様9]
前記命令は、実行されるとき、前記コントローラ(36)に、前記予め定められたパージ体積が実現されるときに蒸気の解放を停止するように前記蒸気タービンシステム(128)を制御させる、実施態様8記載のシステム。
[実施態様10]
蒸気タービンシステム(128)の復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放するようにガスタービンおよび熱回収蒸気発生器(HRSG)システムに結合された前記蒸気タービンシステム(128)を制御し、
第1のセンサ(44)から前記ガスタービンおよびHRSGシステムの、前記ガスタービンおよびHRSGシステムのガスタービン(12)の入口における少なくとも温度を含む第1の温度の第1の測定値を受信し、
第2のセンサ(44)から前記ガスタービン(12)の回転速度の第2の測定値を受信し、
前記第1の温度、および前記ガスタービン(12)の前記回転速度に少なくとも基づいて前記ガスタービンおよびHRSGシステムの排気体積流量を計算し、
前記ガスタービンおよびHRSGシステムのHRSG(14)の体積に少なくとも基づいている前記ガスタービンおよびHRSGシステムのパージ体積を取得し、
前記排気体積流量に基づいて前記ガスタービンおよびHRSGシステムを通じての空気流のコーストダウン中に、前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン(12)の通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン(12)から切り離すように前記ガスタービンおよびHRSGシステムを制御する
ようにコントローラ(36)を利用するステップ
を含む方法。
[実施態様11]
前記第1のセンサ(44)は、前記ガスタービン(12)の圧縮機セクション(20)の入口に配置される温度センサを含み、前記第2のセンサ(44)は、前記ガスタービン(12)の回転速度センサを含む、実施態様10記載の方法。
[実施態様12]
第3のセンサ(44)を介して前記ガスタービンおよびHRSGシステムの第2の温度の第3の測定値を受信するように前記コントローラ(36)を利用するステップを含み、前記第3のセンサ(44)は、前記ガスタービン(12)の排気部または前記HRSG(14)の排気筒(34)に配置された温度センサを備え、前記ガスタービンおよびHRSGシステムの前記排気体積流量を計算することは、前記第2の温度に少なくとも基づいている、実施態様10記載の方法。
[実施態様13]
前記ガスタービン(12)が前記燃料源を前記ガスタービン(12)から切り離した後に最小パージ速度に到達するのにかかる時間量に関連している履歴データに少なくとも一部基づいている、前記燃料源が前記ガスタービン(12)から切り離される通常運転速度の前記一部を決定するように前記コントローラ(36)を利用するステップを含む、実施態様10記載の方法。
[実施態様14]
前記蒸気タービンシステム(128)の前記復水器(136)の前記背圧を緩和するよう蒸気を解放するように前記蒸気タービンシステム(128)を制御するように前記コントローラ(36)を利用するステップは、
前記蒸気タービンシステム(128)の冷却および封止空気システム(142)の第1の弁を開けるように制御すること、
前記蒸気タービンシステム(128)の蒸気弁(140)を開けるように制御すること、または、
前記第1の弁と前記蒸気弁(140)の両方を開けるように制御すること
のうちの少なくとも1つを含む、実施態様10記載の方法。
[実施態様15]
第1のセンサ(44)を介して発電システムの第1の温度であって、前記発電システムのガスタービン(12)の入口における温度を含む第1の温度の第1の測定値を受信し、
第2のセンサ(44)を介して前記ガスタービン(12)の回転速度の第2の測定値を受信し、
前記第1の温度、および前記ガスタービン(12)の前記回転速度に少なくとも基づいて前記発電システムの排気流量を計算し、
蒸気タービンシステム(128)の復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放するように前記ガスタービン(12)に単一シャフト構成で結合された前記蒸気タービンシステム(128)を制御し、
前記排気流量に少なくとも基づいて、前記発電システムを通じての空気流のコーストダウン中にパージ体積を実現するのに十分な前記発電システムの通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン(12)から切り離すように前記発電システムを制御するような機械可読命令を含む有形の持続性機械可読媒体。
[実施態様16]
前記パージ体積は、熱回収蒸気発生器を備える前記発電システムの定められた部分の体積に少なくとも基づく、実施態様15記載の機械可読媒体。
[実施態様17]
前記発電システムは、前記ガスタービン(12)と、前記蒸気タービンシステム(128)と、前記熱回収蒸気発生器とを備える、実施態様15記載の機械可読媒体。
[実施態様18]
前記蒸気タービンシステム(128)の前記復水器(136)の前記背圧を緩和するよう蒸気を解放するように前記蒸気タービンシステム(128)を制御するような前記命令は、
前記蒸気タービンシステム(128)の冷却および封止空気システム(142)の第1の弁を開けるように制御し、
前記蒸気タービンシステム(128)の蒸気弁(140)を開けるように制御し、または、
前記第1の弁と前記蒸気弁の両方を開けるように制御する
ような命令を含む、実施態様15記載の機械可読媒体。
[実施態様19]
前記パージ体積は、前記発電システムが前記発電システムの最小パージ速度よりも大きい速度で動作したままである間に実現される、実施態様15記載の機械可読媒体。
[実施態様20]
第3のセンサ(44)を介して前記発電システムの第2の温度の第3の測定値を受信するように機械可読命令を含み、前記第3のセンサ(44)は、前記ガスタービン(12)の排気部または前記発電システムの熱回収蒸気発生器の排気筒(34)に配置された第2の温度センサ(44)を備え、前記発電システムの前記排気体積流量を計算することは、前記第2の温度に少なくとも基づいている、実施態様15記載の機械可読媒体。
12 ガスタービン
14 熱回収蒸気発生器
16 燃料システム
18a〜d 燃料系統
20 圧縮機セクション
22 燃焼セクション
24 タービンセクション
26 入口案内ベーン
28 入口
30a〜c HRSG圧力セクション
32 HRSG出口ダクト
34 排気筒
36 制御ユニット
38 メモリ
40 プログラムのセット
42 プロセッサ
44 センサのセット
68 パージガス供給部
Claims (15)
- ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器(HRSG)システムのコントローラ(36)
を備えたシステムであって、前記コントローラ(36)は、
前記ガスタービンおよびHRSGシステムの動作を実行するための命令を記憶するメモリ(38)と、
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ(42)と
を備えており、前記命令は、前記プロセッサ(42)によって実行されるときに、前記コントローラ(36)に、
前記ガスタービンおよびHRSGシステムのガスタービン(12)の減速中に、蒸気タービンシステム(128)の復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放するように前記ガスタービンおよびHRSGシステムに結合された前記蒸気タービンシステム(128)を制御させ、
前記ガスタービン(12)の圧縮機セクション(20)の入口における第1の温度を表す第1の入力信号、および前記ガスタービン(12)の回転速度を表す第2の入力信号を受信させ、
前記第1の入力信号、および前記第2の入力信号に少なくとも基づいて前記ガスタービンおよびHRSGシステムの排気流量を計算させ、
前記排気流量に基づいて前記ガスタービンおよびHRSGシステムを通じた空気流のコーストダウン中に予め定められたパージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン(12)の通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン(12)から切り離すように前記ガスタービンおよびHRSGシステムを制御させる、システム。 - 前記蒸気タービンシステム(128)および前記ガスタービンおよびHRSGシステムは、単一シャフトの発電機システム内で互いに結合される、請求項1記載のシステム。
- 前記第1の入力信号を供給する、前記ガスタービン(12)の前記圧縮機セクション(20)の入口に配置される第1の温度センサと、
前記第2の入力信号を供給する回転速度センサと
を備える請求項1記載のシステム。 - 前記命令は、実行されるとき、前記コントローラ(36)に、前記ガスタービン(12)の排気部または前記ガスタービンおよびHRSGシステムのHRSG(14)の排気筒(34)における第2の温度を表す第3の入力信号を少なくとも受信させ、前記排気流量は、前記第1の入力信号、および前記第2の入力信号に加えて、前記第3の入力信号に少なくとも一部基づいている、請求項1記載のシステム。
- 前記蒸気タービンシステム(128)の前記復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放するように前記蒸気タービンシステム(128)に命令することによって、前記ガスタービン(12)が前記ガスタービン(12)の最小パージ速度未満に減速する時間量を増加させる、請求項1記載のシステム。
- 前記蒸気タービンシステム(128)の前記復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放することは、前記蒸気タービンシステム(128)の冷却および封止空気システム(142)を開けること、前記蒸気タービンシステム(128)の蒸気弁(140)を開けること、または両方を含む、請求項1記載のシステム。
- 前記命令は、実行されるとき、前記コントローラ(36)に、前記ガスタービン(12)が、前記ガスタービン(12)の最小パージ流要件よりも大きい回転速度で動作する間に前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン(12)の通常運転速度の一部に到達するときに、前記燃料源を切り離すように、前記ガスタービンおよびHRSGシステムを制御させる、請求項1記載のシステム。
- 前記蒸気タービンシステム(128)の前記復水器(136)の前記背圧を緩和することによって、前記ガスタービン(12)に関するドラッグを減少させる、請求項1記載のシステム。
- 前記命令は、実行されるとき、前記コントローラ(36)に、前記予め定められたパージ体積が実現されるときに蒸気の解放を停止するように前記蒸気タービンシステム(128)を制御させる、請求項8記載のシステム。
- 蒸気タービンシステム(128)の復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放するようにガスタービンおよび熱回収蒸気発生器(HRSG)システムに結合された前記蒸気タービンシステム(128)を制御し、
第1のセンサ(44)から前記ガスタービンおよびHRSGシステムの、前記ガスタービンおよびHRSGシステムのガスタービン(12)の入口における少なくとも温度を含む第1の温度の第1の測定値を受信し、
第2のセンサ(44)から前記ガスタービン(12)の回転速度の第2の測定値を受信し、
前記第1の温度、および前記ガスタービン(12)の前記回転速度に少なくとも基づいて前記ガスタービンおよびHRSGシステムの排気体積流量を計算し、
前記ガスタービンおよびHRSGシステムのHRSG(14)の体積に少なくとも基づいている前記ガスタービンおよびHRSGシステムのパージ体積を取得し、
前記排気体積流量に基づいて前記ガスタービンおよびHRSGシステムを通じての空気流のコーストダウン中に、前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン(12)の通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン(12)から切り離すように前記ガスタービンおよびHRSGシステムを制御する
ようにコントローラ(36)を利用するステップ
を含む方法。 - 前記第1のセンサ(44)は、前記ガスタービンの圧縮機セクション(20)の入口に配置される温度センサを含み、前記第2のセンサ(44)は、前記ガスタービン(12)の回転速度センサを含む、請求項10記載の方法。
- 第3のセンサ(44)を介して前記ガスタービンおよびHRSGシステムの第2の温度の第3の測定値を受信するように前記コントローラ(36)を利用するステップを含み、前記第3のセンサ(44)は、前記ガスタービン(12)の排気部または前記HRSG(14)の排気筒(34)に配置された温度センサを備え、前記ガスタービンおよびHRSGシステムの前記排気体積流量を計算することは、前記第2の温度に少なくとも基づいている、請求項10記載の方法。
- 前記ガスタービン(12)が前記燃料源を前記ガスタービン(12)から切り離した後に最小パージ速度に到達するのにかかる時間量に関連している履歴データに少なくとも一部基づいている、前記燃料源が前記ガスタービン(12)から切り離される通常運転速度の前記一部を決定するように前記コントローラ(36)を利用するステップを含む、請求項10記載の方法。
- 前記蒸気タービンシステム(128)の前記復水器(136)の前記背圧を緩和するよう蒸気を解放するように前記蒸気タービンシステム(128)を制御するように前記コントローラ(36)を利用するステップは、
前記蒸気タービンシステム(128)の冷却および封止空気システム(142)の第1の弁を開けるように制御すること、
前記蒸気タービンシステム(128)の蒸気弁(140)を開けるように制御すること、または、
前記第1の弁と前記蒸気弁(140)の両方を開けるように制御すること
のうちの少なくとも1つを含む、請求項10記載の方法。 - 第1のセンサ(44)を介して発電システムの第1の温度であって、前記発電システムのガスタービン(12)の入口における温度を含む第1の温度の第1の測定値を受信し、
第2のセンサ(44)を介して前記ガスタービン(12)の回転速度の第2の測定値を受信し、
前記第1の温度、および前記ガスタービン(12)の前記回転速度に少なくとも基づいて前記発電システムの排気流量を計算し、
蒸気タービンシステム(128)の復水器(136)の背圧を緩和するよう蒸気を解放するように前記ガスタービン(12)に単一シャフト構成で結合された前記蒸気タービンシステム(128)を制御し、
前記排気流量に少なくとも基づいて、前記発電システムを通じての空気流のコーストダウン中にパージ体積を実現するのに十分な前記発電システムの通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン(12)から切り離すように前記発電システムを制御するような機械可読命令を含む有形の持続性機械可読媒体。
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