JP2018197542A - 複合サイクル発電プラントを運転するためのシステムおよび方法 - Google Patents

複合サイクル発電プラントを運転するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複合サイクル発電プラントの発熱量を継続的かつ自動的に調節して、最適な効率を達成するように、包括的な手法を用いる制御システムを組み込んだ、複合サイクル発電プラントを提供する。【解決手段】制御システム（１２０）は、過熱防止装置（２３０）で過熱蒸気が発生するのを回避しながら、同時に排出を許容される規制限度内に維持するなど、いくつかの矛盾した要件に対応することを含め、複合サイクル発電プラントの様々な運転を動的に制御するために使用することができる。このような制御システム（１２０）の使用により、複合サイクル発電プラントの複合サイクル発熱量を向上させると共に、複合サイクル発電プラントの減量運転能力を高めることができる。【選択図】図３

Description

本開示は、発電プラントに関し、より詳細には、複合サイクル発電プラントを運転するシステムおよび方法に関する。
複合サイクル発電プラントは一般に、ガスタービン、熱回収システム、および蒸気タービンを備える。ガスタービンは、圧縮された混合気を燃やし、混合気は、タービンブレードを回転させるために、ガスタービン内でタービンブレードを通過する。タービンブレードが動くことにより、ガスタービンのシャフトが回転し、次にこれが発電機を駆動させて発電する。熱回収システムは、ガスタービンから排熱を取り込んで、蒸気タービンに送る蒸気を発生させる。蒸気タービンは、発電機を駆動させて、追加電力を生成する。
複合サイクル発電プラントによって発電される電力量は、いわゆる負荷によって引き出される電力量によって変動する場合がある。「負荷」という用語は、複合サイクル発電プラントによって供給される電力を用いる、家庭用電化製品、および業務用／産業用機器などの、様々な要素のことをいう。一般に、複合サイクル発電プラントによって供給される電力量は、厳密に負荷に追従する。しかしながら、様々な理由で、ガスタービンおよび／または蒸気タービンの運転を頻繁に、かつ／あるいは急激に変動させることは、実用的ではない。したがって、一部の従来のシステムでは、例えば、熱回収システムの動作を変更することによって、複合サイクル発電プラントの運転をいくらか調節して、運転バランスをとっている。
しかしながら、過熱蒸気が発生するのを回避しながら、同時にガスタービンからの排出が、許容される規制限度を超えるのを防止し、かつガスタービンからの排気ガス温度が、熱回収蒸気発生器の許容される材料能力の限界を超えるのを防止するなどの矛盾した要件を考慮すると、熱回収システムの動作を調節することは、困難な手順になる場合がある。従来、このような調節は、実験データ、および次善の構成を用いることによって実施されてきた。次善の構成の一例には、ガスタービンの様々なパラメータ（例えば、空気流量および排気温度）、および熱回収システムの様々なパラメータ（蒸気温度、水の流量など）を独立して監視すること、ならびにこのような作用が、複合サイクル発電プラントの他の構成部品の動作に及ぼす悪影響を考慮せずに、これらのパラメータを調節することが含まれる場合がある。
米国特許出願公開第２０１３／０１２５５５７号明細書
本開示の実施形態は、一般に、複合サイクル発電プラントを運転するためのシステムおよび方法に関する。いくつかの実施形態において、複合サイクル発電プラントが比較的効率良く運転されるように、自動的に構成するシステムおよび方法を提供することができる。
本開示の１つの例示的な実施形態によれば、複合サイクル発電プラントには、ガスタービンと、熱回収蒸気発生器と、蒸気タービンと、制御システムとが含まれ得る。熱回収蒸気発生器は、ガスタービンに連結され、複合サイクル発電プラントの負荷状態によって決定された噴霧量で流体を分注する、過熱防止装置を含む。蒸気タービンは、熱回収蒸気発生器に連結され、熱回収蒸気発生器で発生した蒸気を受けるように構成される。制御システムは、噴霧量を検出して、噴霧量、および複合サイクル発電プラントの負荷状態に従って、ガスタービン空気流量と、排気温度とを許容される限度内に調節して、複合サイクル発電プラントの発熱量を自動的に調節するように構成される。
本開示の別の例示的な実施形態によれば、複合サイクル発電プラントを運転する方法は、
複合サイクル発電プラントを全負荷状態で運転しているときに、過熱防止装置内の流体の、第１の噴霧量を検出するステップと、第１の噴霧量に従って、複合サイクル発電プラントの第１の発熱量を設定するために、制御システムを動作させるステップであって、第１の発熱量、および第１の噴霧量によって、複合サイクル発電プラントは、全負荷状態で、かつ複合サイクル発電プラントの運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システムを動作させるステップと、複合サイクル発電プラントを完全な減量運転状態で運転しているときに、過熱防止装置内の流体の、第２の噴霧量を検出するステップと、複合サイクル発電プラントの第１の発熱量を少なくとも第２の発熱量に自動的に変更するように、制御システムを動作させるステップであって、第２の発熱量、および第２の噴霧量によって、複合サイクル発電プラントは、完全な減量運転状態で、かつ複合サイクル発電プラントの運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システムを動作させるステップとを含む。
本開示のさらに別の例示的な実施形態によれば、動作を実行するための、少なくとも１つのコンピュータ実行可能命令を含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、複合サイクル発電プラントを全負荷状態で運転しているときに、過熱防止装置内の流体の、第１の噴霧量を検出するステップと、第１の噴霧量に従って、複合サイクル発電プラントの第１の発熱量を設定するために、制御システムを動作させるステップであって、第１の発熱量、および第１の噴霧量によって、複合サイクル発電プラントは、全負荷状態で、かつ複合サイクル発電プラントの運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システムを動作させるステップと、複合サイクル発電プラントを完全な減量運転状態で運転しているときに、過熱防止装置内の流体の、少なくとも第２の噴霧量を検出するステップと、複合サイクル発電プラントの第１の発熱量を少なくとも第２の発熱量に自動的に変更するように、制御システムを動作させるステップであって、第２の発熱量、および第２の噴霧量によって、複合サイクル発電プラントは、中断することなく、完全な減量運転状態で、かつ複合サイクル発電プラントの運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システムを動作させるステップとを含む。
本開示の他の実施形態および態様は、添付図面と関連付けた以下の説明から明らかになるであろう。
上では一般的な用語で本開示を説明したが、次に、添付図面を参照する。なお、添付図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。
本開示の例示的な実施形態による、複合サイクル発電プラントの様々な要素を自動的に制御するための制御システムを備える、複合サイクル発電プラントを示す。 図１に示す複合サイクル発電プラントの一部になり得る、ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器の、いくつかの例示的な構成部品を示す。 図１に示す複合サイクル発電プラントの、いくつかの追加の例示的な構成部品を示す。 図１に示す複合サイクル発電プラントの一部になり得る例示的なガスタービンの、電力出力と、許容される排気温度との関係を示す、例示的なグラフである。 従来の制御構成と、本開示の例示的な実施形態による、モデルに基づく制御構成との相違を示す、例示的なグラフである。 図１に示す制御システムの例示的な実施態様を示す。
以下では、本開示の例示的な実施形態を示す添付図面を参照しながら、本開示についてより完全に説明する。しかし、本開示は多くの異なる形式で具現化することができ、本明細書に記載された例示的な実施形態に限定されるものと解釈してはならない。むしろ、本開示が適用可能な法的要件を満たすように、これらの実施形態が提供される。全体を通して、類似する符号は類似する要素を指す。本明細書では、便宜上のためだけで特定の単語および用語を用いており、そのような単語および用語は、当業者によって様々な形態および等価物で一般的に理解される様々な目的および行為を指すものとして解釈すべきであることを理解されたい。例えば、本明細書で用いる「発熱量」という語は、本開示で参照される複合サイクル発電プラントなどの発電プラントにおける、システム効率の尺度に関する。発熱量（通常はＢｔｕ／ｋＷｈで表す）は、一般に、システムに供給されるエネルギーの量（通常はＭＢｔｕ／ｈで表す）を、発電された電力量（通常はｋＷで表す）で割ったものとして定義することができる。効率は、単に発熱量の逆数である。したがって、発熱量を低下させることによって、発電プラントの効率を向上できることは理解されよう。別の例として、本明細書で使用される「例」という単語は、本質的に非排他的であり、非限定的であることが意図されている。より具体的には、本明細書で使用する「例示的」という語は、いくつかの例のうちの１つを示し、記載している特定の例を不当に強調し、優先的に扱うものではないことを理解されたい。
全般的な概要から言えば、本開示で説明するシステムおよび方法のいくつかの実施形態は、複合サイクル発電プラントを運転するためのシステムおよび方法に関する。本開示のいくつかの実施形態は、比較的効率良く運転するために、複合サイクル発電プラントの発熱量を継続的かつ自動的に調節するように、包括的な手法を用いる制御システムを組み込んだ、複合サイクル発電プラントに関する。本開示の一実施形態によれば、制御システムは、例えば、蒸気ラインで飽和蒸気が発生するのを回避しながら、同時に排出を許容される規制限度内に維持し、かつガスを許容される材料能力の限界内に維持するなど、いくつかの矛盾した要件に対応する目的で、ガスタービン空気流量、および排気温度の制御などの、複合サイクル発電プラントの様々な運転を動的に制御するために使用することができる。このような制御システムの使用により、複合サイクル発電プラントの複合サイクル発熱量を向上させると共に、複合サイクル発電プラントの減量運転能力を高めることができる。
本開示で説明するシステムおよび方法とは対照的に、従来のシステムの多くは、実験データ、または次善の構成のいずれかを用いた調節を行っていることが理解されるべきである。次善の構成の一例には、熱回収システムの様々なパラメータ（蒸気温度、水の流量など）を独立して監視すること、ならびにこのような作用が、複合サイクル発電プラントの他の構成部品の動作に及ぼす悪影響を考慮せずに、これらのパラメータを調節することが含まれる場合がある。他の事例において、複合サイクル発熱量が、部分負荷状態での運転時に生じたものであると、熱回収システムにおける過熱防止装置の給水噴霧器が、適切な量の水を供給できない（あるいは、給水が蒸気の飽和限界に近すぎる）場合がある。この状態に対処するために、人手による介入が必要な場合があり、複合サイクル発電プラントの運転に弊害をもたらす可能性がある。
図１を参照すると、本開示の例示的な実施形態による、複合サイクル発電プラント１００が示されており、これは、複合サイクル発電プラント１００の様々な要素の統合制御を行うための、制御システム１２０を備えている。複合サイクル発電プラント１００の様々な要素には、ガスタービン１０５と、熱回収蒸気発生器１１０と、蒸気タービン１１５と、制御システム１２０とが含まれ得る。運転時に、ガスタービン１０５は、圧縮された混合気を燃やし、混合気は、シャフトまたは軸線の周囲でタービンブレードを回転させる、あるいは動かすために、ガスタービン１０５内でタービンブレードを通過する。タービンブレードの回転、または動きにより、ガスタービン１０５のシャフトが回転し、次にこれが発電機（図示せず）を駆動させて発電する。
ガスタービン１０５からくる排気ガスは、導管１０１を通って、熱回収蒸気発生器１１０に送られる。熱回収蒸気発生器１１０は蒸気を発生させ、蒸気は導管１０２を通って蒸気タービン１１５に送られる。熱回収蒸気発生器１１０の温度を制御するために、過熱防止装置（図示せず）が使用される。熱回収蒸気発生器１１０で発生した蒸気は、蒸気タービン１１５の運転に使用され、（ガスタービン１０５の発電機によって発電された電力に加えて）追加電力を発電する。
この例示的な実施形態によれば、制御システム１２０は、バス１０６、およびいくつかのリンクを含み得る通信ネットワークを介して、少なくともガスタービン１０５、熱回収蒸気発生器１１０、および蒸気タービン１１５に、通信可能に接続される。他の実施形態において、他の非バス構成型通信ネットワークが用いられてもよい。実際には、単方向のものもあれば、双方向のものもある様々なリンクは、様々な種類の信号および／またはデータを伝達することができる。例えば、ガスタービン１０５に配置された様々なセンサは、複合サイクル発電プラント１００の運転時に、ガスタービン１０５に存在する様々な状態に関するデータを提供することができる。例えば、１つ以上の温度センサは、ガスタービン１０５の様々な部品の温度レベルに関する熱データを提供することができ、１つ以上の圧力センサは、ガスタービン１０５の様々な部品の圧力に関するデータを提供することができ、１つ以上の速度センサは、ガスタービン１０５の様々な部品の速度に関するデータを提供することができる。ガスタービン１０５のセンサによって提供されたデータは、リンク１０３、バス１０６、およびリンク１０８を介して制御システム１２０に伝達される。図１に示すリンク１０３は、いくつかのデータ伝送リンク、いくつかの制御信号リンク、および／または通信リンクを図式的に表したものであることを理解されたい。制御システム１２０は、１つ以上の制御信号を生成するために、センサデータを使用することができ、制御信号は、ガスタービン１０５のいくつかの部品を制御するために、リンク１０８、バス１０６、およびリンク１０３を介して、反対方向にガスタービン１０５に伝達される。例えば、ガスタービン１０５に注入される混合気の量を削減するように、ガスタービン１０５の燃料制御システムに、温度に関する制御信号を提供することができ、これによって、ガスタービン１０５の排気ガス温度を変更する。
同様に、熱回収蒸気発生器１１０に配置された様々なセンサは、複合サイクル発電プラント１００の運転時に、熱回収蒸気発生器１１０に存在する様々な状態に関するデータを提供することができる。例えば、１つ以上の温度センサは、熱回収蒸気発生器１１０で発生した蒸気に関する、熱データを提供することができる。熱回収蒸気発生器１１０の温度センサによって提供された熱データは、リンク１０４、バス１０６、およびリンク１０８を介して制御システム１２０に伝達される。図１に示すリンク１０４およびリンク１０８は、いくつかのデータ伝送リンク、いくつかの制御信号リンク、および／または通信リンクを図式的に表したものであることを理解されたい。制御システム１２０は、１つ以上の制御信号を生成するために、熱データを使用することができ、制御信号は、過熱防止装置（図示せず）を制御するために、リンク１０８、バス１０６、およびリンク１０４を介して、反対方向に熱回収蒸気発生器１１０に伝達される。
蒸気タービン１１５に配置された様々なセンサは、複合サイクル発電プラント１００の運転時に、蒸気タービン１１５に存在する様々な状態に関するデータを提供することができる。例えば、１つ以上の速度センサは、蒸気タービン１１５の回転速度に関する、速度関連データを提供することができる。蒸気タービン１１５の速度センサによって提供された速度関連データは、リンク１０７、バス１０６、およびリンク１０８を介して制御システム１２０に伝達される。図１に示すリンク１０７は、いくつかのデータ伝送リンク、いくつかの制御信号リンク、および／または通信リンクを図式的に表したものであることを理解されたい。制御システム１２０は、蒸気タービン１１５の蒸気入口弁コントローラに提供できる、速度に関する制御信号を生成するために、速度関連データを使用することができ、その結果、蒸気タービン１１５に供給される蒸気の量が削減されることによって、蒸気タービン１１５のブレードの回転速度を変更する。
図２は、ガスタービン１０５および熱回収蒸気発生器１１０の、いくつかの例示的な構成部品を示す。ガスタービン１０５の例示的な構成部品には、吸気ポート２０２を介して外気を受け、外気を高圧に圧縮する、圧縮機２０５が含まれ得る。圧縮空気は、燃焼器２１５に供給され、ここで、燃料コントローラ２１０によって供給された燃料が圧縮空気と結合して、混合気が点火される。点火された混合気は、高温の混合ガスを生成し、タービン２２０に入って膨張する。膨張することによって、タービンブレードが回転する、または動いて、これにより回転シャフト２０１が回転する。回転シャフト２０１の回転によって、圧縮機２０５が駆動するだけでなく、回転シャフト２０１に連結された発電機（図示せず）もまた駆動する。発電機によって発電された電気は、通常は配電網システムを介して、負荷（図示せず）に連結されたガスタービンの電力出力を構成する。タービンブレードを回転させる、または動かすのに使用されない高温混合ガスの一部は、ガスタービン１０５の排気ポート２０３を介して、排気ガスの形態で排出される。排気ポート２０３からくる排気ガスは、導管１０１を介して、熱回収蒸気発生器１１０に送られる。
熱回収蒸気発生器１１０は、高圧かつ高温の蒸気を発生させるために、排気ガスから得られる廃熱を利用する。発生した蒸気は、蒸気タービン１１５を運転するために、導管１０２を介して蒸気タービン１１５に運ばれる。熱回収蒸気発生器１１０は、蒸気発生器２２５、および過熱防止装置２３０などの様々な構成部品を備えてもよい。蒸気発生器２２５には、予熱器、蒸発器、エコノマイザ、再熱器、および過熱器などの様々な部品が含まれてもよい。これらの部品の１つ以上を、蒸気発生器２２５に組み込むことができる。蒸気を発生させるために、蒸発器を使用して水を蒸発させてもよく、蒸発器は、水がガスタービン１０５によって供給される排気ガスと相互作用できるようにする、いくつかのドラムを備えてもよい。蒸発器に入れる前に水（給水とも呼ばれる）を予熱するために、エコノマイザを使用してもよい。１つ以上のエコノマイザで、蒸気が形成されるのを防止することが望ましい。蒸発器で発生した蒸気は、通常は飽和蒸気であり、この飽和蒸気は、蒸気タービン１１５の運転に使用する乾燥蒸気を生成するために、過熱器に供給される。
蒸気発生器２２５の過熱器区画は、通常は１組の１次過熱器および２次過熱器を含む。１次過熱器および２次過熱器は、ボイラ管の２つの個別のバンクで構成され、これらは蒸気を所望の温度まで加熱するのに使用される。この温度は、蒸気タービン１１５の効率、および保護などの様々な運転パラメータを決定する。したがって、蒸気温度は、適切に制御する必要がある。温度制御は、通常は、過熱防止装置２３０を通して、細かい霧状の水を蒸気発生器２２５の中に入れることによって実現される。過熱防止装置２３０は、通常は１次過熱器と２次過熱器との間に配置され、蒸気の温度を下げるときに蒸気に水を噴霧する、噴霧器組立体を含む。蒸気の温度が低下すると、熱回収蒸気発生器１１０の熱効率が下がることは言うまでもない。したがって、この問題に対処するために、制御システム１２０を使用して、過熱防止装置２３０の動作を最適化することができる。
複合サイクル発電プラント１００の様々な要素を制御するために、制御システム１２０をさらに使用して、複合サイクル発電プラント１００によって生成された、複合サイクル発熱量を向上させると共に、複合サイクル発電プラント１００の減量運転能力を高めることができる。複合サイクル発電プラント１００の減量運転能力は、配電網に連結された負荷の需要の変動に応じて、ガスタービン１０５および／または蒸気タービン１１５の運転を変動させる、複合サイクル発電プラント１００の能力に関連する。しかしながら、ガスタービン１０５の運転発熱量を減量することによって、ガスタービン１０５の運転を変動させると、排気ポート２０３、および導管１０１を介して、ガスタービン１０５が熱回収蒸気発生器１１０に供給する、排気ガスの熱特性によって、例えば、熱回収蒸気発生器１１０に何らかの悪影響を及ぼす可能性がある。
従来の複合サイクル発電プラントでは、熱回収蒸気発生器１１０は、過熱防止装置２３０の水の噴霧量を変動させるために（例えば、変更された発熱量を補正するために）自律的に動作し得る。場合によっては、この動作は、負荷の変動に関する実験データに基づいて前もって計画された、所定の動作スケジュールに基づくことができる。所定のスケジュールは、例えば、１日の所定の時間にガスタービン１０５、および熱回収蒸気発生器１１０を（互いに独立して）動作させるために使用され得る。この独立した方法で実行される場合、ガスタービン１０５を運転するための１つの基準を、様々な規制機関によって規定された排出要件にすることができる。例えば、ガスタービン１０５は、所定の時間中は、排出を一定のレベルまで削減して運転するように構成されてもよい。この措置は、排出要件を満たすのに十分なものであるが、熱回収蒸気発生器１１０の動作が、所望に満たないことにつながる場合がある。より詳細には、排出要件内で運転するようにガスタービン１０５の発熱量を変更した結果、過熱防止装置２３０が、蒸気飽和および／または過熱状態を計算に入れない噴霧量で動作し続ける場合がある。
図３は、本開示のいくつかの実施形態による、複合サイクル発電プラント１００の、いくつかの追加の例示的な構成部品を示す。追加の例示的な構成部品は、様々なセンサであり、複合サイクル発電プラント１００の様々な運転パラメータを感知するために、様々な場所に配置される。様々なセンサによって収集された情報は、センサデータの形態で制御システム１２０に提供され、センサデータは、様々なコントローラを動作させるために用いる制御信号を生成するために、制御システム１２０によって処理され、コントローラは、複合サイクル発電プラント１００の運転パラメータを変更する。
様々なセンサのうち、センサ３０１は、吸気ポート２０２で温度を監視する、熱センサであってもよい。センサ３０３は、回転シャフト２０１の回転速度を監視する、速度センサであってもよい。センサ３０４は、タービン２２０から、導管１０１を介して蒸気発生器２２５に流れる排気ガスの温度を監視する、熱センサであってもよい。排気ガスの温度は、タービン２２０の発熱量に関するデータを構成することができ、この発熱量データは、制御リンク３１１を介して燃料コントローラ２１０に提供される燃料制御信号などの、様々な制御信号を導き出すために、制御システム１２０が使用することができる。燃料コントローラ２１０は、燃焼器２１５に注入される燃料の量を変更し、その結果、制御システム１２０によって決定された方法で排気ガス温度および発熱量を変更することができる。センサ３０３によって提供された回転速度データなどの、追加のセンサデータを使用することによって、発熱量の変更をさらに実行することができる。
センサ３０６は、熱回収蒸気発生器１１０から、導管１０２を介して蒸気タービン１１５に流れる蒸気の温度を監視する、熱センサであってもよい。蒸気の温度は、飽和および過熱などの様々な状態に関するデータを構成することができ、このデータは、制御リンク３１２を介して過熱防止装置２３０に提供される過熱防止装置制御信号などの、様々な制御信号を導き出すために、制御システム１２０が使用することができる。過熱防止装置２３０の噴霧器３０８の噴霧量を監視する、熱センサ３０９によって提供された温度データを使用して、過熱防止装置制御信号をさらに導き出すことができる。例えば、制御システム１２０は、蒸気が過熱され、かつ／または飽和状態であることを考慮して、噴霧量が適切でないことを検出し、過熱防止装置２３０に提供される過熱防止装置制御信号を適切に調整することができる。
ガスタービン１０５および／または蒸気タービン１１５の負荷状態を継続的に監視するために、負荷センサ３１３が使用されてもよい。制御システム１２０は、負荷センサ３１３によって提供された負荷データを、他の様々なセンサによって提供された、様々な他の種類のデータと組み合わせて使用することができる。例えば、本開示のいくつかの実施形態によれば、制御システム１２０は、燃料コントローラ２１０に提供される燃料制御信号、および過熱防止装置２３０に提供される過熱防止装置制御信号などの、様々な制御信号を生成するために、包括的な方法を使用して、負荷センサ３１３が提供した負荷データ、センサ３０４が提供した温度データ、センサ３０６が提供した温度データ、およびセンサ３０９が提供した噴霧量データを処理することができる。したがってこの配置により、タービン２２０、蒸気発生器２２５、および過熱防止装置２３０などの要素間の様々な相互作用的な挙動を考慮して、ガスタービン１０５の発熱量、蒸気温度、および／または過熱防止装置２３０の噴霧量などの運転パラメータを継続的に調節することができ、これによって、例えば、排出要件と発電効率との適切なバランスをとる。
さらに、１つの例示的な実施態様において、制御システム１２０は、複合サイクル発電プラント１００が全負荷状態で運転されているときの、噴霧器３０８の第１の期間にわたる第１の噴霧量を検出するために、過熱防止装置２３０のセンサ３０９が提供したデータを処理するように構成される。制御システム１２０は、第１の噴霧量が、複合サイクル発電プラント１００の所望の効率を得るには不適切であると判定してもよい。したがって、制御システム１２０は、排気ガス温度、および発熱量を変更するために、燃料コントローラ２１０に提供される燃料制御信号などの、１つ以上の制御信号を提供することができる。調節された発熱量は、センサ３０４によって監視することができ、不適切なことが分かった場合は、制御システム１２０が、センサ３０３、センサ３０９、および／またはセンサ３０６などの様々な他のセンサから取得したデータを処理して、発熱量および／または（噴霧器３０８の最大能力を超えることなく）第１の噴霧量をさらに変更するために、１つ以上の追加の制御信号を提供することができる。この手順は、複合サイクル発電プラント１００の所望の効率が得られるまで、リアルタイムモードの運転において再帰的に繰り返すことができる。同様の手順を使用して、複合サイクル発電プラント１００が、完全な減量運転状態を含む、他の様々な負荷下で運転されているときに、所望の効率を得ることができる。
また、制御システム１２０を使用して、不適切な動作状態が原因で熱回収蒸気発生器１１０が損傷を受けることのないように、保護することができる。例えば、制御システム１２０は、蒸気発生器２２５が飽和状態および／または過熱状態で動作しているときに、噴霧量が不適切なことを検出するために、様々なセンサから取得したデータを使用し、かつ熱回収蒸気発生器１１０の様々な構成部品を保護するために、噴霧量および／または複合サイクル発電プラント１００の他の運転状態（発熱量、蒸気温度、回転速度など）を調節することができる。
様々な他の運転パラメータを監視して、制御システム１２０にデータを提供するために、様々な他の位置に、追加のセンサ（図示せず）を設けてもよい。例えば、センサは、圧縮機２０５の様々な段、および／または圧縮機２０５の様々な抽気弁の１つ以上に設けることができる。したがって、データは、例えば、圧縮機２０５の第９段にある抽気弁のセンサから、また圧縮機２０５の第１３段にある抽気弁のセンサから取得することができ、制御システム１２０は、所望の効率を実現するために、このデータを使用して、ガスタービン１０５、および／または複合サイクル発電プラント１００の他の構成部品の動作を変更することができる。ガスタービン１０５の動作を変更することは、一部の実施態様において、燃焼器２１５と、タービン２２０の１つ以上の区画とをバイパスすることを含めて、様々な抽気弁を変更する（閉じる、開く、部分的に開くなど）ことが含まれ得る。
図４は、本開示のいくつかの実施形態による、複合サイクル発電プラント１００の一部になり得る、ガスタービン１０５の電力出力と、許容される排気温度との関係を示す、例示的なグラフである。プロット４０５は、様々な構成部品が互いに独立して制御される、いくつかの従来の複合サイクル発電プラントの場合のように、制御動作を提供する制御システム１２０がないガスタービン１０５の、様々な最低排気温度の測定値と、電力出力との対比を示す。これとは対照的に、プロット４１０は、本開示の様々な実施形態による、制御システム１２０を有するガスタービン１０５の、様々な最高排気温度の測定値と、電力出力との対比を示し、制御システム１２０は、プロット４０５に関連するデータと、プロット４１０に関連するデータとの間の制御動作を提供する。図から分かるように、プロット４１０の勾配部分に沿った電力出力は、様々なガスタービン電力出力において、プロット４０５によって供給される出力よりも相対的に高く、比較的高効率な運転につながっている。
図５は、従来のスケジュールに基づく制御システムに対応するプロット５０５と、本開示の例示的な実施形態による、モデルに基づく制御構成に対応するプロット５１０とを含む、例示的なグラフである。従来のスケジュールに基づく制御システムは一般に、厳密なスケジュールと、所定の要因とに基づいて、複合サイクル発電プラントの様々な運転パラメータを静的な方法で設定するために使用される、静的モデルである。所定の要因のいくつかの例には、例えば、日中の高負荷状態の後に、夜間の減量運転状態がくるという、負荷状態に関する既知の情報が含まれ得る。このような取り決めの結果として、所定の要因の１つ以上が変動するという最悪の事態に対応するために、マージンを大きく取らなければならず、複合サイクル発電プラントは、比較的低効率で運転されることになる。さらに、場合によっては、オペレータが、誤りや見落としが起こりがちな人手によって、様々な制御動作を実行しなければならない。
一方、本開示の例示的な実施形態による、モデルに基づく制御構成（プロット５１０）は、複合サイクル発電プラント１００の様々な運転パラメータを、運転状態のリアルタイムな変動に応じて、完全に自動的な方法で設定するために使用できる、リアルタイムな動的モデルである。様々な制御シナリオの一部は、複合サイクル発電プラント１００の２つ以上の構成部品同士の相互作用に基づいていてもよく、前もってこれを決定して、制御システム１２０に組み込むことができ、その結果、制御システム１２０が１つの構成部品に対して実施する制御動作が、他の構成部品に悪影響を及ぼすことはない。様々な制御シナリオによって、制御システム１２０は、人手が介入することなく、自律的に動作することが可能になる。プロット５１０の幅の狭い釣鐘曲線の特性は、複合サイクル発電プラント１００が、所望の効率で、所望のマージンを有して運転されることを示している。
モデルに基づく制御構成の１つの例示的な実施態様では、制御システム１２０が様々なセンサからセンサデータを取得し、かつ特定の負荷で所望の効率を提供するように、あるいは排出コンプライアンスを満たすことが可能な減量運転の最低レベルを決定するために効率をある程度犠牲にするように、複合サイクル発電プラント１００の様々な運転パラメータを設定するかどうかの（自動的に、または人手による入力に基づいて）判定が行われる。したがって、制御システム１２０にモデルに基づくアルゴリズムを使用して、複合サイクル発電プラント１００の様々な運転パラメータに限界を設定することができる。様々な運転パラメータには、熱回収蒸気発生器１１０における蒸気温度、排気ガス温度、蒸気飽和点、過熱および／または再熱温度レベル、熱回収蒸気発生器１１０における過熱および／または再熱出口飽和点、過熱防止装置の弁位置、ガスタービン１０５における燃焼力学、ならびに亜酸化窒素、および一酸化炭素などの様々な排気ガスの排出レベル、のうちの１つ以上が含まれ得る。このような様々な運転パラメータを設定するために、制御システム１２０によって動作され得る様々な部品には、過熱防止装置２３０の噴霧器３０８、およびガスタービン１０５の様々な抽気弁（例えば、圧縮機２０５の第９段、第１３段、および／または第１８段の抽気弁）が含まれ得る。
図６は、本開示の例示的な実施形態による、制御システム１２０の例示的な実施態様を示す。この例示的な実施態様において、プロセッサ６０５などの１つ以上のプロセッサが、メモリ６３０と相互作用するように構成されてもよい。プロセッサ６０５は、適切なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせを使用して実施し、動作させることができる。ソフトウェアまたはファームウェアの実施態様は、説明した様々な機能を実行するように任意の適切なプログラミング言語で書かれたコンピュータ実行可能命令または機械実行可能命令を含むことができる。一実施形態では、機能ブロック言語に関連する命令は、メモリ６３０に記憶することができ、またプロセッサ６０５によって実行することができる。
メモリ６３０は、プロセッサ６０５によってロードおよび実行可能なプログラム命令を記憶するために、ならびにこれらのプログラムの実行中に使用するデータを記憶するために使用することができる。このようなデータは、センサ入力インターフェース６５０を介して様々なセンサから取得した、センサデータ６３２を含んでいてもよい。制御システム１２０の構成およびタイプに応じて、メモリ６３０は、揮発性（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）など）および／または不揮発性（読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリなど）であってもよい。一部の実施形態では、メモリデバイスは、磁気記憶装置、光ディスク、および／またはテープ記憶装置を含むが、これらに限定されない付加的なリムーバブル記憶装置６３５および／または非リムーバブル記憶装置６４０をさらに含むことができる。ディスクドライブおよびそれらの関連するコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、および他のデータの不揮発性記憶を提供する。一部の実施態様では、メモリ６３０は、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、またはＲＯＭなどの複数の異なるタイプのメモリを含むことができる。
メモリ６３０、リムーバブル記憶装置、および非リムーバブル記憶装置は、すべて非一時的なコンピュータ可読記憶媒体の例である。このような非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータなどの情報を記憶するための任意の方法または技術で実現することができる。存在することができる非一時的なコンピュータ記憶媒体のさらなるタイプは、限定はしないが、プログラム可能なランダムアクセスメモリ（ＰＲＡＭ）、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＲＯＭ、電気的に消去可能なプログラム可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）または他の光学的記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶装置、あるいは所望の情報を格納するために使用することができ、かつプロセッサ６０５によりアクセスすることができる他の任意の媒体を含む。上記のうちのいずれかの組み合わせもまた、非一時的なコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
メモリ６３０の内容に目を向けると、メモリ６３０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）６３１ならびに本明細書に開示した特徴および態様を実施するための１つ以上のアプリケーションプログラムまたはサービスを含むことができるが、これらに限定されない。このようなアプリケーションまたはサービスは、制御プログラム６３３を含むことができる。プロセッサ６０５によって実行されると、制御プログラム６３３は、本開示で説明される様々な機能および特徴を実装する。
制御システム１２０は、制御システム１２０と通信可能な様々なデバイスまたは機器と通信できるようにする、１つ以上の通信接続部６１０を含むことができる。この接続は、制御システム１２０をネットワーク上の様々な他のデバイスに接続するケーブル用の接続部を受けるための、ＵＳＢやＣＯＭポートなどの様々なデータ通信チャネル、またはポートを介して確立することができる。一実施形態では、通信接続部６１０は、制御システム１２０がネットワーク上の他のデバイスと通信できるようにするイーサネット（登録商標）ドライバを含むことができる。また、制御システム１２０は、制御システム１２０を適切な表示装置に接続できるようにする、グラフィカルユーザ入力／出力インターフェース６２５を備えてもよく、これを通じて、オペレータは、制御システム１２０と相互作用することができる。
これらの説明に関して本明細書に述べた例示的な説明についての多くの変形例および他の実施形態は、上記の説明および関連する図面に提示した教示の利点を有することが考えられよう。このように、本開示は多くの形態で実施することができ、上述した例示的な実施形態に限定されるものではないことが理解されよう。したがって、本開示は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、変形例および他の実施形態が添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図されていると理解すべきである。本明細書では特定の用語を用いているが、それらは限定のためではなく、包括的および説明的な意味で用いている。
［実施態様１］
複合サイクル発電プラント（１００）であって、
ガスタービン（１０５）と、
前記ガスタービン（１０５）に連結された、熱回収蒸気発生器（１１０）であって、前記複合サイクル発電プラント（１００）の負荷状態によって決定された噴霧量で流体を分注する、過熱防止装置（２３０）を備える、熱回収蒸気発生器（１１０）と、
前記熱回収蒸気発生器（１１０）に連結された、蒸気タービン（１１５）であって、前記熱回収蒸気発生器（１１０）で発生した蒸気を受けるように構成された、蒸気タービン（１１５）と、
前記噴霧量を検出して、前記噴霧量、および前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記負荷状態に従って、前記複合サイクル発電プラント（１００）の発熱量を自動的に調節するように構成された、制御システム（１２０）とを備える、
複合サイクル発電プラント（１００）。
［実施態様２］
前記負荷状態が、前記複合サイクル発電プラント（１００）の第１の期間にわたる完全な減量運転と、前記複合サイクル発電プラント（１００）の第２の期間にわたる全負荷とを含む、実施態様１に記載の複合サイクル発電プラント（１００）。
［実施態様３］
前記噴霧量が、前記熱回収蒸気発生器（１１０）の蒸気の飽和限界と一致すると、前記制御システム（１２０）が、前記ガスタービン（１０５）の排気ガス温度、および発熱量を変更するために、前記ガスタービン（１０５）の燃料コントローラ（２１０）と自動的に通信する、実施態様１に記載の複合サイクル発電プラント（１００）。
［実施態様４］
前記燃料コントローラ（２１０）が設定した、前記変更された発熱量に従って、前記過熱防止装置（２３０）の前記噴霧量を変更するために、前記制御システム（１２０）が、過熱防止装置コントローラと通信する、実施態様３に記載の複合サイクル発電プラント（１００）。
［実施態様５］
前記排気ガス温度を調節するために、前記ガスタービン（１０５）に供給される燃料の量を制御する、燃料コントローラ（２１０）をさらに備え、検出された噴霧量が、前記熱回収蒸気発生器（１１０）の蒸気の飽和限界と一致すると、前記ガスタービン（１０５）に供給される前記燃料の量を変更するように、前記制御システム（１２０）が、前記燃料コントローラ（２１０）を自動的に設定するように構成される、実施態様１に記載の複合サイクル発電プラント（１００）。
［実施態様６］
ガスタービン運転限界の指定範囲、および発電プラント運転限界の指定範囲のうちの少なくとも１つからの選択に基づいて、前記制御システム（１２０）が、前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記発熱量を設定するように構成され、前記ガスタービン運転限界の指定範囲、および前記発電プラント運転限界の指定範囲のうちの少なくとも１つが、少なくとも部分的に、前記複合サイクル発電プラント（１００）の負荷状態の範囲に基づいて指定され、前記負荷状態の範囲が、全負荷状態から完全な減量運転状態までの範囲である、実施態様１に記載の複合サイクル発電プラント（１００）。
［実施態様７］
複合サイクル発電プラント（１００）を運転する方法であって、
前記複合サイクル発電プラント（１００）を全負荷状態で運転しているときに、過熱防止装置（２３０）内の流体の、第１の噴霧量を検出するステップと、
前記第１の噴霧量に従って、前記複合サイクル発電プラント（１００）の第１の発熱量を設定するために、制御システム（１２０）を動作させるステップであって、前記第１の発熱量、および前記第１の噴霧量によって、前記複合サイクル発電プラント（１００）は、前記全負荷状態で、かつ前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システム（１２０）を動作させるステップと、
前記複合サイクル発電プラント（１００）を完全な減量運転状態で運転しているときに、前記過熱防止装置（２３０）内の前記流体の、第２の噴霧量を検出するステップと、
前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記第１の発熱量を少なくとも第２の発熱量に自動的に変更するように、前記制御システム（１２０）を動作させるステップであって、前記第２の発熱量、および前記第２の噴霧量によって、前記複合サイクル発電プラント（１００）は、前記完全な減量運転状態で、かつ前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システム（１２０）を動作させるステップとを含む、方法。
［実施態様８］
前記第１の発熱量を設定するとき、および前記第１の発熱量を前記第２の発熱量に変更するときに、前記制御システム（１２０）が、リアルタイムモードで動作するように構成される、実施態様７に記載の方法。
［実施態様９］
前記第２の噴霧量が、前記過熱防止装置（２３０）内の蒸気の飽和限界を超える過熱度と一致し、前記第１の発熱量と前記第２の噴霧量との組み合わせが、前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転仕様を満たさない、実施態様７に記載の方法。
［実施態様１０］
前記第２の噴霧量が、前記過熱防止装置（２３０）の最大容量を構成する、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１１］
前記第２の発熱量と、前記第１の噴霧量との組み合わせが、前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記運転仕様に従って前記過熱防止装置（２３０）を動作させるのに適切でない、実施態様７に記載の方法。
［実施態様１２］
前記複合サイクル発電プラント（１００）が、ガスタービン（１０５）と、熱回収蒸気発生器（１１０）とを備え、前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記第１の発熱量を前記第２の発熱量に自動的に変更するために、前記制御システム（１２０）を動作させるステップが、前記ガスタービン（１０５）に供給される燃料の量を調節すること、または１つ以上の圧縮機抽気弁を動作させることを含む、実施態様７に記載の方法。
［実施態様１３］
前記複合サイクル発電プラント（１００）が、ガスタービン（１０５）と、熱回収蒸気発生器（１１０）とを備え、前記方法が、
前記熱回収蒸気発生器（１１０）の排気ポート（２０３）で、第１の温度を測定するステップと、
少なくとも部分的に、前記測定した第１の温度に基づいて、前記制御システム（１２０）において、前記第２の発熱量を計算するステップとをさらに含む、
実施態様７に記載の方法。
［実施態様１４］
前記複合サイクル発電プラント（１００）が、ガスタービン（１０５）と、前記過熱防止装置（２３０）を組み込んだ熱回収蒸気発生器（１１０）とを備え、前記方法が、
前記ガスタービン（１０５）の運転パラメータ、または前記熱回収蒸気発生器（１１０）の動作状態のうちの少なくとも１つを測定するステップと、
少なくとも部分的に、前記ガスタービン（１０５）の運転パラメータ、または前記熱回収蒸気発生器（１１０）の前記動作状態のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御システム（１２０）において、前記第２の発熱量を計算するステップとをさらに含む、
実施態様７に記載の方法。
［実施態様１５］
複合サイクル発電プラント（１００）を全負荷状態で運転しているときに、過熱防止装置（２３０）内の流体の、第１の噴霧量を検出するステップと、
前記第１の噴霧量に従って、前記複合サイクル発電プラント（１００）の第１の発熱量を設定するために、制御システム（１２０）を動作させるステップであって、前記第１の発熱量、および前記第１の噴霧量によって、前記複合サイクル発電プラント（１００）は、前記全負荷状態で、かつ前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システム（１２０）を動作させるステップと、
前記複合サイクル発電プラント（１００）を完全な減量運転状態で運転しているときに、前記過熱防止装置（２３０）内の前記流体の、少なくとも第２の噴霧量を検出するステップと、
前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記第１の発熱量を少なくとも第２の発熱量に自動的に変更するように、前記制御システム（１２０）を動作させるステップであって、前記第２の発熱量、および前記第２の噴霧量によって、前記複合サイクル発電プラント（１００）は、前記完全な減量運転状態で、かつ前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システム（１２０）を動作させるステップとを含む、動作を実行するための、少なくとも１つのコンピュータ実行可能命令を含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
［実施態様１６］
前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記第１の発熱量を前記第２の発熱量に自動的に変更するために、前記複合サイクル発電プラント（１００）のガスタービン（１０５）に供給される燃料の量を調節するステップを含む、
動作を実行するための、少なくとも１つのコンピュータ実行可能命令を含む、実施態様１５に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
［実施態様１７］
前記複合サイクル発電プラント（１００）の熱回収蒸気発生器（１１０）の排気ポート（２０３）で、第１の温度を測定するステップと、
少なくとも部分的に、前記測定した第１の温度に基づいて、前記制御システム（１２０）において、前記第２の発熱量を計算するステップとを含む、
動作を実行するための、少なくとも１つのコンピュータ実行可能命令を含む、実施態様１５に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
［実施態様１８］
前記複合サイクル発電プラント（１００）の、ガスタービン（１０５）の運転パラメータ、または熱回収蒸気発生器（１１０）の動作状態のうちの少なくとも１つを測定するステップと、
少なくとも部分的に、前記ガスタービン（１０５）の運転パラメータ、または前記熱回収蒸気発生器（１１０）の前記動作状態のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御システム（１２０）において、前記第２の発熱量を計算するステップとを含む、
動作を実行するための、少なくとも１つのコンピュータ実行可能命令を含む、実施態様１５に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
［実施態様１９］
前記第１の発熱量と、前記第２の噴霧量との組み合わせが使用される、前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転状態を防止するステップを含む、
動作を実行するための、少なくとも１つのコンピュータ実行可能命令を含む、実施態様１５に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
［実施態様２０］
前記第２の発熱量と、前記第１の噴霧量との組み合わせが使用される、前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転状態を防止するステップを含む、
動作を実行するための、少なくとも１つのコンピュータ実行可能命令を含む、実施態様１５に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
１００ 複合サイクル発電プラント
１０１ 導管
１０２ 導管
１０３ リンク
１０４ リンク
１０５ ガスタービン
１０６ バス
１０７ リンク
１０８ リンク
１１０ 熱回収蒸気発生器
１１５ 蒸気タービン
１２０ 制御システム
２０１ 回転シャフト
２０２ 吸気ポート
２０３ 排気ポート
２０５ 圧縮機
２１０ 燃料コントローラ
２１５ 燃焼器
２２０ タービン
２２５ 蒸気発生器
２３０ 過熱防止装置
３０１ センサ
３０３ センサ
３０４ センサ
３０６ センサ
３０８ 噴霧器
３０９ センサ
３１１ 制御リンク
３１２ 制御リンク
３１３ 負荷センサ
４０５ プロット
４１０ プロット
５０５ プロット
５１０ プロット
６０５ プロセッサ
６１０ 通信接続部
６２５ グラフィカルユーザ入力／出力インターフェース
６３０ メモリ
６３１ オペレーティングシステム（ＯＳ）
６３２ センサデータ
６３３ 制御プログラム
６３５ 付加的なリムーバブル記憶装置
６４０ 非リムーバブル記憶装置
６５０ センサ入力インターフェース

Claims (10)

  1. 複合サイクル発電プラント（１００）であって、
    ガスタービン（１０５）と、
    前記ガスタービン（１０５）に連結された、熱回収蒸気発生器（１１０）であって、前記複合サイクル発電プラント（１００）の負荷状態によって決定された噴霧量で流体を分注する、過熱防止装置（２３０）を備える、熱回収蒸気発生器（１１０）と、
    前記熱回収蒸気発生器（１１０）に連結された、蒸気タービン（１１５）であって、前記熱回収蒸気発生器（１１０）で発生した蒸気を受けるように構成された、蒸気タービン（１１５）と、
    前記噴霧量を検出して、前記噴霧量、および前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記負荷状態に従って、前記複合サイクル発電プラント（１００）の発熱量を自動的に調節するように構成された、制御システム（１２０）とを備える、
    複合サイクル発電プラント（１００）。
  2. 前記負荷状態が、前記複合サイクル発電プラント（１００）の第１の期間にわたる完全な減量運転と、前記複合サイクル発電プラント（１００）の第２の期間にわたる全負荷とを含む、請求項１に記載の複合サイクル発電プラント（１００）。
  3. 前記噴霧量が、前記熱回収蒸気発生器（１１０）の蒸気の飽和限界と一致すると、前記制御システム（１２０）が、前記ガスタービン（１０５）の発熱量を変更するために、前記ガスタービン（１０５）の燃料コントローラ（２１０）と自動的に通信する、請求項１に記載の複合サイクル発電プラント（１００）。
  4. 前記ガスタービン（１０５）に供給される燃料の量を制御する、燃料コントローラ（２１０）をさらに備え、検出された噴霧量が、前記熱回収蒸気発生器（１１０）の蒸気の飽和限界と一致すると、前記ガスタービン（１０５）に供給される前記燃料の量を変更するように、前記制御システム（１２０）が、前記燃料コントローラ（２１０）を自動的に設定するように構成される、請求項１に記載の複合サイクル発電プラント（１００）。
  5. ガスタービン運転限界の指定範囲、および発電プラント運転限界の指定範囲のうちの少なくとも１つからの選択に基づいて、前記制御システム（１２０）が、前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記発熱量を最適化するように構成され、前記ガスタービン運転限界の指定範囲、および前記発電プラント運転限界の指定範囲のうちの少なくとも１つが、少なくとも部分的に、前記複合サイクル発電プラント（１００）の負荷状態の範囲に基づいて指定され、前記負荷状態の範囲が、全負荷状態から完全な減量運転状態までの範囲である、請求項１に記載の複合サイクル発電プラント（１００）。
  6. 複合サイクル発電プラント（１００）を運転する方法であって、
    前記複合サイクル発電プラント（１００）を全負荷状態で運転しているときに、過熱防止装置（２３０）内の流体の、第１の噴霧量を検出するステップと、
    前記第１の噴霧量に従って、前記複合サイクル発電プラント（１００）の第１の発熱量を設定するために、制御システム（１２０）を動作させるステップであって、前記第１の発熱量、および前記第１の噴霧量によって、前記複合サイクル発電プラント（１００）は、前記全負荷状態で、かつ前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システム（１２０）を動作させるステップと、
    前記複合サイクル発電プラント（１００）を完全な減量運転状態で運転しているときに、前記過熱防止装置（２３０）内の前記流体の、第２の噴霧量を検出するステップと、
    前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記第１の発熱量を少なくとも第２の発熱量に自動的に変更するように、前記制御システム（１２０）を動作させるステップであって、前記第２の発熱量、および前記第２の噴霧量によって、前記複合サイクル発電プラント（１００）は、前記完全な減量運転状態で、かつ前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転仕様の範囲内で運転することが可能になる、制御システム（１２０）を動作させるステップとを含む、方法。
  7. 前記第２の噴霧量が、前記過熱防止装置（２３０）内の蒸気の飽和限界を超える過熱度と一致し、前記第１の発熱量と前記第２の噴霧量との組み合わせが、前記複合サイクル発電プラント（１００）の運転仕様を満たさない、請求項６に記載の方法。
  8. 前記第２の噴霧量が、前記過熱防止装置（２３０）の最大容量を構成する、請求項７に記載の方法。
  9. 前記第２の発熱量と、前記第１の噴霧量との組み合わせが、前記複合サイクル発電プラント（１００）の前記運転仕様に従って前記過熱防止装置（２３０）を動作させるのに適切でない、請求項６に記載の方法。
  10. 前記複合サイクル発電プラント（１００）が、ガスタービン（１０５）と、前記過熱防止装置（２３０）を組み込んだ熱回収蒸気発生器（１１０）とを備え、前記方法が、
    前記ガスタービン（１０５）の運転パラメータ、または前記熱回収蒸気発生器（１１０）の動作状態のうちの少なくとも１つを測定するステップと、
    少なくとも部分的に、前記ガスタービン（１０５）の運転パラメータ、または前記熱回収蒸気発生器（１１０）の前記動作状態のうちの少なくとも１つに基づいて、前記制御システム（１２０）において、前記第２の発熱量を計算するステップとをさらに含む、
    請求項６に記載の方法。
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