JP2019174085A - Exhaust heat recovery boiler, control device, and combined cycle plant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラ、この排熱回収ボイラの制御装置、コンバインドサイクルプラントに関するものである。 The present invention relates to an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust heat of exhaust gas, a control device for the exhaust heat recovery boiler, and a combined cycle plant.
コンバインドサイクル発電は、まず、天然ガスなどを燃料としてガスタービンを駆動して発電を行い、次に、排熱回収ボイラがガスタービンの排ガスを回収して蒸気を生成し、この蒸気により蒸気タービンを駆動して発電を行うものである。コンバインドサイクルプラントは、このコンバインドサイクル発電を実行するための発電プラントである。 In combined cycle power generation, first, a gas turbine is driven using natural gas or the like as a fuel to generate power, and then an exhaust heat recovery boiler recovers the exhaust gas from the gas turbine to generate steam, which is used to generate the steam turbine. Drive to generate electricity. The combined cycle plant is a power plant for executing this combined cycle power generation.
コンバインドサイクルプラントの排熱回収ボイラは、熱交換器として、過熱器と蒸発器と節炭器を有している。排熱回収ボイラは、ガスタービンからの排ガスが内部を通過することで、過熱器、蒸発器、節炭器の順に熱回収を行うことで蒸気を生成する。このとき、排熱回収ボイラは、生成する蒸気の温度に上限値が設けられており、蒸気温度を調整するための減温器が設けられている。減温器は、第1過熱器から第2過熱器に供給される蒸気に対して冷却水を噴霧することで蒸気の温度を低下させるものである。 The waste heat recovery boiler of a combined cycle plant has a superheater, an evaporator, and a economizer as a heat exchanger. The exhaust heat recovery boiler generates steam by performing heat recovery in the order of the superheater, the evaporator, and the economizer when the exhaust gas from the gas turbine passes through the inside. At this time, the exhaust heat recovery boiler is provided with an upper limit value for the temperature of the generated steam, and is provided with a temperature reducer for adjusting the steam temperature. The temperature reducer lowers the temperature of the steam by spraying cooling water on the steam supplied from the first superheater to the second superheater.
このようなコンバインドサイクルプラントとしては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。 An example of such a combined cycle plant is described in Patent Document 1 below.
排熱回収ボイラにおける蒸気の温度制御は、減温器が蒸気に噴霧する冷却水の噴霧量を調整することで実施している。即ち、予め設定された目標蒸気温度に基づいて減温器による冷却水の基準噴霧量が設定され、冷却水を噴霧した後の蒸気の温度をフィードバックしてこの基準噴霧量を補正している。ところが、近年、ガスタービンの大型化により排ガス温度が上昇する傾向にあり、排ガス温度の上昇により排熱回収ボイラで生成される蒸気の温度が早期に上限値に到達してしまうおそれがある。従来の排熱回収ボイラにおける蒸気の温度制御は、蒸気の温度をフィードバックして減温器による冷却水の噴霧量を補正している。そのため、ここに噴霧量を補正する制御遅れが発生し、排ガス温度の急上昇に対して、蒸気温度の上昇に伴う冷却水の噴霧量の補正制御を追従させることが困難となる。 Steam temperature control in the exhaust heat recovery boiler is performed by adjusting the amount of cooling water sprayed by the temperature reducer onto the steam. That is, the reference spray amount of the cooling water by the temperature reducer is set based on the preset target steam temperature, and the reference spray amount is corrected by feeding back the temperature of the steam after spraying the cooling water. However, in recent years, the exhaust gas temperature tends to increase due to the upsizing of the gas turbine, and the temperature of the steam generated in the exhaust heat recovery boiler may reach the upper limit early due to the increase of the exhaust gas temperature. In the steam temperature control in the conventional exhaust heat recovery boiler, the steam temperature is fed back to correct the spray amount of the cooling water by the temperature reducer. Therefore, a control delay for correcting the spray amount occurs here, and it becomes difficult to follow the correction control of the spray amount of the cooling water accompanying the increase in the steam temperature with respect to the rapid increase in the exhaust gas temperature.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、蒸気の温度制御の追従性を向上させることで制御遅れを抑制して高精度な蒸気温度制御を可能とする排熱回収ボイラ及び制御装置並びにコンバインドサイクルプラントを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problem, and an exhaust heat recovery boiler, a control device, and a highly accurate steam temperature control capable of suppressing a control delay by improving the followability of the steam temperature control, and The purpose is to provide a combined cycle plant.
上記の目的を達成するための本発明の排熱回収ボイラは、ガスタービンの排ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラにおいて、生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器と、前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定する弁開度設定部と、排ガス温度が予め設定された排ガス上限温度を超えたときに前記弁開度を増加させる弁開度補正部と、を備えることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an exhaust heat recovery boiler of the present invention is an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust heat of exhaust gas from a gas turbine, and reduces the temperature by supplying cooling water to the generated steam and reducing the temperature. A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer, and the flow rate adjusting valve based on a deviation between a preset target steam temperature and the actual steam temperature of steam supplied to the steam turbine. A valve opening degree setting unit that sets the valve opening degree, and a valve opening degree correction unit that increases the valve opening degree when the exhaust gas temperature exceeds a preset exhaust gas upper limit temperature. Is.
従って、弁開度設定部は、目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて流量調整弁の弁開度を設定し、弁開度補正部は、排ガス温度が排ガス上限温度を超えたときにこの弁開度を増加させる。即ち、排ガス温度が急上昇すると、生成される蒸気の温度も急上昇するが、流量調整弁における弁開度の調整制御が間に合わないおそれがある。そのため、排ガス温度が急上昇したとき、早めに流量調整弁の弁開度を大きくすることで、排ガス温度の急上昇を抑制する。その結果、蒸気の温度制御の追従性を向上させることで制御遅れを抑制して高精度な蒸気温度制御を行うことができる。 Therefore, the valve opening degree setting unit sets the valve opening degree of the flow rate adjustment valve based on the deviation between the target steam temperature and the actual steam temperature of the steam supplied to the steam turbine, and the valve opening degree correcting unit sets the exhaust gas temperature. When the exhaust gas exceeds the exhaust gas upper limit temperature, the valve opening is increased. That is, when the exhaust gas temperature rises rapidly, the temperature of the generated steam also rises rapidly, but there is a possibility that the adjustment control of the valve opening degree in the flow rate adjustment valve will not be in time. Therefore, when the exhaust gas temperature suddenly rises, the valve opening degree of the flow rate adjustment valve is increased early to suppress the sudden rise in the exhaust gas temperature. As a result, it is possible to perform highly accurate steam temperature control by suppressing the control delay by improving the followability of steam temperature control.
本発明の排熱回収ボイラでは、前記弁開度補正部は、予め設定された前記排ガス温度に対する弁開度増加割合に基づいて前記弁開度を増加させることを特徴としている。 In the exhaust heat recovery boiler according to the present invention, the valve opening correction unit increases the valve opening based on a valve opening increasing rate with respect to the preset exhaust gas temperature.
従って、弁開度補正部が排ガス温度に対する弁開度増加割合に基づいて弁開度を増加させることから、排ガス温度の急上昇を抑制することができる。 Therefore, since the valve opening degree correction unit increases the valve opening degree based on the rate of increase in the valve opening degree with respect to the exhaust gas temperature, it is possible to suppress a rapid increase in the exhaust gas temperature.
本発明の排熱回収ボイラでは、前記排ガス上限温度は、蒸気配管の耐熱温度から余裕値を減算して設定されることを特徴としている。 In the exhaust heat recovery boiler of the present invention, the exhaust gas upper limit temperature is set by subtracting a margin value from the heat resistance temperature of the steam pipe.
従って、排ガス上限温度を蒸気配管の耐熱温度から余裕値を減算して設定することから、蒸気の温度上昇による蒸気配管の損傷を防止することができる。 Therefore, since the exhaust gas upper limit temperature is set by subtracting the margin value from the heat resistance temperature of the steam pipe, damage to the steam pipe due to the rise in steam temperature can be prevented.
本発明の排熱回収ボイラでは、前記ガスタービンの負荷変化率が予め設定された下限負荷変化率より高くて排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度を超えたときに前記目標蒸気温度を低下させる目標蒸気温度補正部が設けられることを特徴としている。 In the exhaust heat recovery boiler according to the present invention, when the load change rate of the gas turbine is higher than a preset lower limit load change rate and the exhaust gas temperature exceeds a preset exhaust gas lower limit temperature, the target steam temperature is lowered. A target steam temperature correction unit is provided.
従って、負荷変化率が下限負荷変化率より高くて排ガス温度が排ガス下限温度を超えたときに目標蒸気温度を低下させることから、排ガス温度が急上昇しても、減温器が早期に作動して蒸気に冷却水を供給し、蒸気温度の急上昇を抑制することができる。 Therefore, when the load change rate is higher than the lower limit load change rate and the exhaust gas temperature exceeds the exhaust gas lower limit temperature, the target steam temperature is lowered. Cooling water can be supplied to the steam to suppress a rapid rise in the steam temperature.
本発明の排熱回収ボイラでは、前記弁開度設定部は、排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度以下になると前記偏差に拘わらず前記流量調整弁の開度を保持することを特徴としている。 In the exhaust heat recovery boiler according to the present invention, the valve opening degree setting unit holds the opening degree of the flow rate adjusting valve regardless of the deviation when the exhaust gas temperature is equal to or lower than a preset exhaust gas lower limit temperature. .
従って、排ガス温度が排ガス下限温度以下になると偏差に拘わらず流量調整弁の開度を保持することから、排ガス温度が排ガス下限温度以下になっても、流量調整弁の弁開度が極小値になることはなく、排ガス温度が急上昇しても、減温器が早期に適正な量の冷却水を供給し、蒸気温度の急上昇を抑制することができる。 Therefore, when the exhaust gas temperature falls below the exhaust gas lower limit temperature, the opening degree of the flow rate adjustment valve is maintained regardless of the deviation, so even if the exhaust gas temperature falls below the lower limit exhaust gas temperature, the valve opening degree of the flow rate adjustment valve becomes a minimum value. Even if the exhaust gas temperature rises rapidly, the temperature reducer can supply an appropriate amount of cooling water at an early stage and suppress the rapid rise in steam temperature.
本発明の排熱回収ボイラでは、前記弁開度設定部は、前記目標蒸気温度と前記実蒸気温度との偏差に基づいた制御量と前記減温器で減温された減温後蒸気温度との偏差に基づいて前記弁開度を設定することを特徴としている。 In the exhaust heat recovery boiler of the present invention, the valve opening setting unit includes a control amount based on a deviation between the target steam temperature and the actual steam temperature, and a post-temperature-reducing steam temperature reduced by the temperature reducer. The valve opening is set on the basis of the deviation.
従って、目標蒸気温度と実蒸気温度との偏差に基づいた制御量と、減温器で減温された減温後蒸気温度との偏差に基づいて弁開度を設定することから、弁開度を高精度に設定することができる。 Therefore, the valve opening is set based on the deviation between the controlled variable based on the deviation between the target steam temperature and the actual steam temperature and the post-temperature-reducing steam temperature reduced by the temperature reducer. Can be set with high accuracy.
また、本発明の排熱回収ボイラは、ガスタービンの排ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラにおいて、生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器と、前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定する弁開度設定部と、前記ガスタービンの負荷変化率が予め設定された下限負荷変化率より高くて排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度を超えたときに前記目標蒸気温度を低下させる目標蒸気温度補正部と、を備えることを特徴とするものである。 Further, the exhaust heat recovery boiler of the present invention is an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust heat of exhaust gas from a gas turbine, and supplies a cooling water to the generated steam to reduce the temperature, and A flow rate adjustment valve that adjusts the amount of cooling water supplied to the heater, and the valve opening of the flow rate adjustment valve is set based on a deviation between a preset target steam temperature and the actual steam temperature of the steam supplied to the steam turbine. And a target for lowering the target steam temperature when the load change rate of the gas turbine is higher than a preset lower limit load change rate and the exhaust gas temperature exceeds a preset exhaust gas lower limit temperature. And a steam temperature correction unit.
また、本発明の排熱回収ボイラは、ガスタービンの排ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラにおいて、生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器と、前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定すると共に排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度以下になると前記偏差に拘わらず前記流量調整弁の開度を保持する弁開度設定部と、を備えるものである。 Further, the exhaust heat recovery boiler of the present invention is an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust heat of exhaust gas from a gas turbine, and supplies a cooling water to the generated steam to reduce the temperature, and A flow rate adjustment valve that adjusts the amount of cooling water supplied to the heater, and the valve opening of the flow rate adjustment valve is set based on a deviation between a preset target steam temperature and the actual steam temperature of the steam supplied to the steam turbine. And a valve opening setting unit that holds the opening of the flow rate adjusting valve regardless of the deviation when the exhaust gas temperature becomes equal to or lower than a preset exhaust gas lower limit temperature.
また、本発明の制御装置は、ガスタービンの排ガスの排熱により生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器と、前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、を備える排熱回収ボイラにおいて、予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定する弁開度設定部と、排ガス温度が予め設定された排ガス上限温度を超えたときに前記弁開度を増加させる弁開度補正部と、を備えることを特徴とするものである。 Further, the control device of the present invention includes a temperature reducer for reducing the temperature by supplying cooling water to steam generated by exhaust heat of the exhaust gas of the gas turbine, and a flow rate adjustment for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer. And a valve opening degree for setting the valve opening degree of the flow rate adjusting valve based on a deviation between a preset target steam temperature and an actual steam temperature of steam supplied to the steam turbine. A setting unit and a valve opening correction unit that increases the valve opening when the exhaust gas temperature exceeds a preset exhaust gas upper limit temperature.
また、本発明の制御装置は、ガスタービンの排ガスの排熱により生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器と、前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、を備える排熱回収ボイラにおいて、予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定する弁開度設定部と、前記ガスタービンの負荷変化率が予め設定された下限負荷変化率より高くて排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度を超えたときに前記目標蒸気温度を低下させる目標蒸気温度補正部と、を備えることを特徴とするものである。 Further, the control device of the present invention includes a temperature reducer for reducing the temperature by supplying cooling water to steam generated by exhaust heat of the exhaust gas of the gas turbine, and a flow rate adjustment for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer. And a valve opening degree for setting the valve opening degree of the flow rate adjusting valve based on a deviation between a preset target steam temperature and an actual steam temperature of steam supplied to the steam turbine. And a target steam temperature correction unit that lowers the target steam temperature when the load change rate of the gas turbine is higher than a preset lower limit load change rate and the exhaust gas temperature exceeds a preset exhaust gas lower limit temperature. These are provided.
また、本発明の制御装置は、ガスタービンの排ガスの排熱により生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器と、前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、を備える排熱回収ボイラにおいて、予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定すると共に排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度以下になると前記偏差に拘わらず前記流量調整弁の開度を保持する弁開度設定部を備えることを特徴とするものである。 Further, the control device of the present invention includes a temperature reducer for reducing the temperature by supplying cooling water to steam generated by exhaust heat of the exhaust gas of the gas turbine, and a flow rate adjustment for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer. An exhaust heat recovery boiler comprising a valve, and setting the valve opening of the flow rate adjusting valve based on a deviation between a preset target steam temperature and an actual steam temperature of steam supplied to the steam turbine, and an exhaust gas temperature Is provided with a valve opening setting unit that holds the opening of the flow rate adjusting valve regardless of the deviation when the temperature becomes equal to or lower than a preset exhaust gas lower limit temperature.
また、本発明のコンバインドサイクルプラントは、圧縮機と燃焼器とタービンを有するガスタービンと、前記ガスタービンからの排ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気により駆動する高圧タービン及び低圧タービンを有する蒸気タービンと、を備えることを特徴とするものである。 The combined cycle plant of the present invention is generated by a gas turbine having a compressor, a combustor, and a turbine, an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust heat of the exhaust gas from the gas turbine, and the exhaust heat recovery boiler. A high-pressure turbine driven by the generated steam and a steam turbine having a low-pressure turbine.
従って、ガスタービンは、圧縮空気に燃料を供給して燃焼させて発生した燃焼ガスによりタービンを駆動し、排熱回収ボイラは、ガスタービンからの排ガスの排熱により蒸気を生成し、蒸気タービンは、排熱回収ボイラにより生成された蒸気により駆動する。このとき、排熱回収ボイラにて、弁開度設定部は、目標蒸気温度に基づいて流量調整弁の弁開度を設定し、弁開度補正部は、排ガス温度が排ガス上限温度を超えたときにこの弁開度を増加させる。その結果、蒸気の温度制御の追従性を向上させることで制御遅れを抑制して高精度な蒸気温度制御を行うことができる。 Therefore, the gas turbine drives the turbine by the combustion gas generated by supplying fuel to the compressed air and burning it, the exhaust heat recovery boiler generates steam by the exhaust heat of the exhaust gas from the gas turbine, It is driven by the steam generated by the exhaust heat recovery boiler. At this time, in the exhaust heat recovery boiler, the valve opening degree setting unit sets the valve opening degree of the flow rate adjustment valve based on the target steam temperature, and the valve opening degree correcting unit sets the exhaust gas temperature above the exhaust gas upper limit temperature. Sometimes this valve opening is increased. As a result, it is possible to perform highly accurate steam temperature control by suppressing the control delay by improving the followability of steam temperature control.
本発明の排熱回収ボイラ及び制御装置並びにコンバインドサイクルプラントによれば、蒸気の温度制御の追従性を向上させることで制御遅れを抑制して高精度な蒸気温度制御を行うことができる。 According to the exhaust heat recovery boiler, the control device, and the combined cycle plant of the present invention, it is possible to perform highly accurate steam temperature control while suppressing control delay by improving the followability of steam temperature control.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る排熱回収ボイラ及び制御装置並びにコンバインドサイクルプラントの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an exhaust heat recovery boiler, a control device, and a combined cycle plant according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.
図1は、本実施形態のコンバインドサイクルプラントを表す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a combined cycle plant of the present embodiment.
本実施形態において、図1に示すように、コンバインドサイクルプラント10は、ガスタービン11と、排熱回収ボイラ(HRSG)12と、蒸気タービン13と、発電機14,15とを備えている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the combined
ガスタービン11は、圧縮機21と、燃焼器22と、タービン23とを有している。圧縮機21とタービン23は、回転軸24により一体回転可能に連結され、この回転軸24に発電機14が連結されている。圧縮機21は、空気取り込みラインL1から取り込んだ空気を圧縮する。燃焼器22は、圧縮機21から圧縮空気供給ラインL2を通して供給された圧縮空気と、燃料ガス供給ラインL3から供給された燃料ガスとを混合して燃焼する。タービン23は、燃焼器22から燃焼ガス供給ラインL4を通して供給された燃焼ガスにより回転駆動する。発電機14は、タービン23が回転することで伝達される回転力により発電する。
The
排熱回収ボイラ12は、ガスタービン11(タービン23)から排ガス排出ラインL5を介して排出された排ガスの排熱によって蒸気を発生させるものである。排熱回収ボイラ12は、図示しないが、熱交換器として、高圧、中圧、低圧の過熱器と蒸発器と節炭器とを有している。排熱回収ボイラ12は、ガスタービン11からの排ガスが内部を通過することで、過熱器、蒸発器、節炭器の順に熱回収を行うことで蒸気を生成する。そして、排熱回収ボイラ12は、蒸気を生成した使用済の排ガスを排出する排ガス排出ラインL6を介して煙突(図示略)が連結されている。
The exhaust
蒸気タービン13は、排熱回収ボイラ12により生成された過熱蒸気により駆動するものであり、タービン31を有している。タービン31は、高圧タービン32と中圧タービン33と低圧タービン34とが回転軸35により一体回転可能に連結され、この回転軸35に発電機15が連結されている。排熱回収ボイラ12の高圧過熱器の高圧蒸気を高圧タービン32に供給する高圧蒸気供給ラインL11が設けられると共に、高圧タービン32を駆動した中圧蒸気を排熱回収ボイラ12の再熱器に戻す中圧蒸気回収ラインL12が設けられている。過熱器で過熱された中圧蒸気を中圧タービン33に供給する中圧蒸気供給ラインL13が設けられると共に、中圧タービン33を駆動した中圧蒸気を低圧タービン34に供給する低圧蒸気搬送ラインL14が設けられている。発電機15は、タービン31が回転することで伝達される回転力により発電する。
The
蒸気タービン13は、低圧タービン34を駆動した蒸気を冷却する復水器36が設けられている。復水器36は、低圧タービン34から排出された蒸気を冷却水(例えば、海水)により冷却して復水とするものである。この復水器36は、生成した復水を復水供給ラインL15を介して排熱回収ボイラ12(節炭器)に送る。復水供給ラインL15は、復水ポンプ37が設けられている。また、復水器36は、蒸気を海水により冷却する冷却水ラインL16が設けられている。
The
そのため、コンバインドサイクルプラント10の稼働時、ガスタービン11にて、圧縮機21は空気を圧縮し、燃焼器22は供給された圧縮空気と燃料ガスとを混合して燃焼する。タービン23は燃焼器22から供給された燃焼ガスにより回転駆動し、発電機14が発電を行う。また、ガスタービン11(タービン23)から排出された排ガスは、排熱回収ボイラ12に送られ、排熱回収ボイラ12は蒸気を生成し、過熱蒸気が蒸気タービン13に送られる。高圧タービン32と中圧タービン33と低圧タービン34は、この過熱蒸気により回転駆動し、発電機15が発電を行う。低圧タービン34で使用された蒸気は、復水器36で冷却されて復水となり、排熱回収ボイラ12に戻される。
Therefore, when the combined
図2は、排熱回収ボイラの制御ブロックを表す概略図である。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a control block of the exhaust heat recovery boiler.
図2に示すように、排熱回収ボイラ12は、ガスタービン11(図1参照)の排ガスの排熱により蒸気を生成するものであり、第1過熱器41と第2過熱器42を有している。第1過熱器41と第2過熱器42は、蒸発器(図示略)で生成された蒸気を過熱して過熱蒸気を生成するものである。この第1過熱器41と第2過熱器42は、その間に減温器43が設けられている。減温器43は、第1過熱器41で過熱された蒸気に対して冷却水を噴霧することで減温するものである。減温器43は、冷却水供給ラインL21を介して図示しない給水系統に連結されている。この冷却水供給ラインL21は、冷却水量を調整する流量調整弁46が設けられ、流量調整弁46は、弁駆動装置47によりその開度が調整可能となっている。
As shown in FIG. 2, the exhaust
そのため、排熱回収ボイラ12にて、蒸気は、第1過熱器41と第2過熱器42により過熱されて過熱蒸気になると共に、減温器43によりその蒸気温度が調整され、温度調整された過熱蒸気が蒸気タービン13の高圧タービン32に供給される。このとき、弁駆動装置47は、流量調整弁46の開度を調整することで、給水系統から冷却水供給ラインL21を通して供給される冷却水の供給量を調整する。すると、適量の冷却水が減温器43に送られ、減温器43は、蒸気に対して適量の冷却水を噴霧して蒸気温度を調整する。
Therefore, in the exhaust
制御装置51は、この弁駆動装置47を制御可能となっている。減温器43と第2過熱器42との間の蒸気ラインに、冷却水を噴霧した後の減温後蒸気温度(以下、第1蒸気温度)Tdshを計測する第1蒸気温度センサ52が設けられている。また、第2過熱器42より下流側の蒸気ラインに、蒸気タービン13に供給する実蒸気温度(以下、第2蒸気温度)Thpを計測する第2蒸気温度センサ53が設けられている。制御装置51は、第1蒸気温度センサ52が計測した第1蒸気温度Tdshと、第2蒸気温度センサ53が計測した第2蒸気温度Thpが入力される。
The
ガスタービン11(図1参照)は、排ガス排出ラインL5(図1参照)に排ガス温度Textを計測する排ガス温度センサ54が設けられている。制御装置51は、排ガス温度センサ54が計測した排ガス温度Textが入力される。また、制御装置51は、ガスタービン制御部(図示略)からガスタービン11の負荷指令値Lcが入力される。
The gas turbine 11 (see FIG. 1) is provided with an exhaust
制御装置51は、第1蒸気温度Tdshと、第2蒸気温度Thpと、排ガス温度Textと、負荷指令値Lcに基づいて流量調整弁46の開度を調整する。即ち、制御装置51は、予め設定された目標蒸気温度Thptと排熱回収ボイラ12が生成した蒸気の第2蒸気温度Thpとの偏差Dt1に基づいてPI制御により目標蒸気温度Thptを補正し、補正後の目標蒸気温度Thptと減温器43で減温された後の蒸気の第1蒸気温度Tdshとの偏差Dt2に基づいてPI制御により流量調整弁46の弁開度Atを設定する。
The
また、制御装置51は、弁開度設定部61と、弁開度補正部62と、目標蒸気温度補正部63とを有している。
Further, the
弁開度設定部61は、予め設定された目標蒸気温度Thptと蒸気タービン13に供給する実蒸気温度Thpとの偏差に基づいて流量調整弁46の弁開度Atを設定する。弁開度補正部62は、排ガス温度Textが予め設定された排ガス上限温度Textuを超えたときに弁開度設定部61が設定した弁開度Atを増加させて補正弁開度Atcを設定する。
The valve
目標蒸気温度補正部63は、ガスタービン11の負荷変化率Lcrが予め設定された下限負荷変化率Lcruより高く、且つ、排ガス温度Textが予め設定された排ガス下限温度Textlを超えたときに目標蒸気温度Thptを低下させて補正目標蒸気温度Thptcを設定する。
The target steam
また、弁開度設定部61は、排ガス温度Textが予め設定された排ガス下限温度Textdを超えたときに、目標蒸気温度Thptと第2蒸気温度Thpとの偏差Dt1に拘わらず流量調整弁46の弁開度Atを保持する。
Further, when the exhaust gas temperature Text exceeds a preset exhaust gas lower limit temperature Textd, the valve
ここで、排熱回収ボイラにおける蒸気温度制御について詳細に説明する。図3は、排熱回収ボイラの蒸気温度制御を表す概略図、図4は、排ガス温度に対する弁開度増加割合を表すグラフ、図5は、ガスタービン負荷と排ガス温度に対する目標蒸気温度の補正制御を表すフローチャート、図6は、ガスタービン負荷に対する排ガス温度を表すグラフ、図7は、排ガス温度に対する弁開度制御を表すフローチャートである。 Here, the steam temperature control in the exhaust heat recovery boiler will be described in detail. 3 is a schematic diagram showing steam temperature control of the exhaust heat recovery boiler, FIG. 4 is a graph showing the rate of increase in the valve opening relative to the exhaust gas temperature, and FIG. 5 is a correction control of the target steam temperature with respect to the gas turbine load and exhaust gas temperature. FIG. 6 is a graph showing the exhaust gas temperature with respect to the gas turbine load, and FIG. 7 is a flowchart showing the valve opening degree control with respect to the exhaust gas temperature.
以下、本実施形態の排熱回収ボイラにおける蒸気温度制御において、制御装置51の処理内容について説明する。図2及び図3に示すように、目標蒸気温度Thptは、ガスタービン11、排熱回収ボイラ12、蒸気タービン13の性能や蒸気配管の耐熱温度に基づいて設定される。例えば、蒸気配管の耐熱温度が650℃で、コンバインドサイクルプラント10を停止するためのインターロックを作動させるための蒸気動温度が610℃であるとき、ガスタービン11、排熱回収ボイラ12、蒸気タービン13の性能を考慮し、590℃に設定される。
Hereinafter, the processing content of the
また、弁開度設定部61は、制御入力設定部61aと第1開閉部73と第1PI制御部74と第2減算部75と第2開閉部76と第2PI制御部77とを有している。弁開度補正部62は、弁開度補正値設定部62aと第2補正部78とを有している。目標蒸気温度補正部63は、目標蒸気温度補正値設定部63aと第1補正部71とを有している。
Further, the valve
第1補正部71は、目標蒸気温度補正値設定部63aにより目標蒸気温度Thptを補正する。即ち、図6に示すように、ガスタービン11の運転が開始されて負荷Lが上昇すると、排ガス温度Textが上昇する。そして、所定負荷L1(例えば、50%)に到達すると、排ガス温度Textが一定となり、所定負荷L2に到達すると排ガス温度Textが一時的に低下し、所定負荷L3(例えば、90%)で排ガス温度Textが再び上昇する。この場合、PI制御により蒸気温度制御を行うと、排ガス温度Textが急上昇すると、排熱回収ボイラ12が生成した実蒸気温度である第2蒸気温度Thpも急上昇し、減温器43の制御が間に合わずにインターロックが作動してしまう。
The
そのため、図5に示すように、目標蒸気温度補正部63は、ステップS11にて、ガスタービン11の負荷指令値Lcを取込み、ステップS12にて、ガスタービン11の排ガス温度Textを取込む。そして、ステップS13にて、排ガス温度Textが排ガス下限温度Textlより高いかどうかを判定する。ここで、排ガス温度Textが排ガス下限温度Textl以下であると判定(No)されると、何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、排ガス温度Textが排ガス下限温度Textlを超えていると判定(Yes)されると、ステップS14に移行する。ここで、排ガス下限温度Textlとは、この温度の排ガスにより生成された蒸気の温度が減温器43を作動させる必要のない蒸気温度であり、例えば、560℃である。
Therefore, as shown in FIG. 5, the target steam
ステップS14にて、ガスタービン11の負荷指令値Lcが変化中であるかどうかを判定する。具体的に、ガスタービン11の負荷指令値Lcの負荷変化率Lcrが下限負荷変化率Lcru(例えば、0%)より高いかどうかを判定する。ここで、負荷変化率Lcrが下限負荷変化率Lcru以下であると判定(No)されると、何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、負荷変化率Lcrが下限負荷変化率Lcruより高いと判定(Yes)されると、ステップS15にて、目標蒸気温度Thptから蒸気温度低下値(例えば、10℃)を低下させて補正目標蒸気温度Thptcを設定する。即ち、図6にて、負荷変化率Lcrが変化中である領域P1,P2の間で、目標蒸気温度Thptを低下させる。なお、ここで、下限負荷変化率Lcruを0%としたが、0%〜5%の範囲に設定してもよい。
In step S14, it is determined whether or not the load command value Lc of the
図3に戻り、目標蒸気温度補正値設定部63aが目標蒸気温度Thptを変更しないと、第1補正部71は、目標蒸気温度Thptをそのままとし、目標蒸気温度補正値設定部63aが補正目標蒸気温度Thptcを設定すると、第1補正部71は、目標蒸気温度Thptを補正目標蒸気温度Thptcに変更する。
Returning to FIG. 3, if the target steam temperature correction
弁開度設定部61は、目標蒸気温度Thptと蒸気タービン13に供給する実蒸気温度である第2蒸気温度Thpとの偏差に基づいて流量調整弁46の弁開度Atを設定する。即ち、制御入力設定部61aは、第1開閉部73と第2開閉部76を閉止し、第1PI制御部74と第2PI制御部77を制御する。
The valve
具体的に、第1減算部72は、目標蒸気温度Thpt(または、補正目標蒸気温度Thptc)と排熱回収ボイラ12が生成した蒸気の第2蒸気温度Thpとの偏差Dt1を算出する。第1開閉部73が閉じているとき、第1PI制御部74は、偏差Dt1に基づいてPI制御を行う第2減算部75は、第1PI制御部74の出力と減温器43で減温された減温後の蒸気の第1蒸気温度Tdshとの偏差Dt2を算出する。第2開閉部76が閉じているとき、第2PI制御部77は、偏差Dt2に基づいてPI制御により流量調整弁46の弁開度At(0%〜100%)を設定する。
Specifically, the
ここで、第2PI制御部77が偏差Dt2に基づいてPI制御により弁開度Atを設定することから、排ガス温度Textが急上昇すると、PI制御による積分動作の遅れにより、減温器43の制御が間に合わずにインターロックが作動してしまう。
Here, since the second
そのため、第2補正部78は、弁開度補正値設定部62aにより弁開度Atを補正する。即ち、弁開度補正値設定部62aは、排ガス温度Textが排ガス上限温度Textuを超えたときに弁開度Atを増加させて補正弁開度Atcを設定する。図4に示すように、排ガス温度に対する弁開度増加割合が予め設定されている。つまり、弁開度補正値設定部62aは、排ガス温度Textが排ガス上限温度Textu以下であるとき、弁開度Atをそのまま適用し、排ガス温度Textが排ガス上限温度Textuを超えたときに弁開度Atに弁開度増加割合を加算して補正弁開度Atcとする。
Therefore, the 2nd correction |
ここで、排ガス上限温度Textuとは、排熱回収ボイラ12の蒸気配管の耐熱温度に基づいて設定される。例えば、蒸気配管の耐熱温度が650℃で、コンバインドサイクルプラント10を停止するためのインターロックを作動させるための蒸気動温度が610℃であるとき、余裕値(例えば、20℃)を考慮して590℃に設定される。この場合、余裕値は、適宜設定すればよいものである。そのため、排ガス温度Textが排ガス上限温度Textu(590℃)のとき、弁開度増加割合は、0%である。排ガス温度Textが600度で、排ガス上限温度Textu(590℃)を10℃超えると、弁開度増加割合は、30%であり、排ガス温度Textが610度で、排ガス上限温度Textu(590℃)を20℃超えると、弁開度増加割合は、40%である。
Here, the exhaust gas upper limit temperature Textu is set based on the heat resistant temperature of the steam pipe of the exhaust
また、上述したように、弁開度設定部61は、偏差Dt1,Dt2に基づいてPI制御により流量調整弁46の弁開度Atを設定する。このとき、排ガス温度Textが低く、第2蒸気温度Thpも低いときもPI制御を行うが、PI制御は、比例制御と積分制御により弁開度Atを算出するものであることから、算出値、つまり、弁開度Atが極小開度となってしまう。すると、排ガス温度Textが急上昇したとき、PI制御により弁開度Atを早期に大きくすることができず、弁開度Atの制御遅れが発生し、第2蒸気温度Thpが高温となって減温器43の制御が間に合わずにインターロックが作動してしまう。
Further, as described above, the valve
そのため、弁開度設定部61は、排ガス温度Textが予め設定された排ガス下限温度Textdを下回ったときに、目標蒸気温度Thptと第2蒸気温度Thpとの偏差Dt1に拘わらず流量調整弁46は、弁開度Atを保持する。図7に示すように、ステップS21にて、弁開度設定部61は、排ガス温度Textを取込み、ステップS22にて、排ガス温度Textが排ガス下限温度Textdを超えたかどうかを判定する。ここで、排ガス温度Textが排ガス下限温度Textdを超えていると判定(Yes)されると、ステップS24にて、第1開閉部73及び第2開閉部76を閉止状態とする。一方、排ガス温度Textが排ガス下限温度Textd以下であると判定(No)されると、ステップS23にて、第1開閉部73及び第2開閉部76を開放状態とする。
Therefore, when the exhaust gas temperature Text falls below the preset exhaust gas lower limit temperature Textd, the valve
図3に示すように、第1開閉部73が開放状態になると、第1減算部72が算出した目標蒸気温度Thpt(または、補正目標蒸気温度Thptc)と第2蒸気温度Thpとの偏差Dt1が第1PI制御部74に送られず、第1PI制御部74は、第1開閉部73が開放される前の偏差Dt1に基づいてPI制御を行う。つまり、第1開閉部73が開放される前の出力値を維持する。また、第2開閉部76が開放状態になると、第2減算部75が算出した第1PI制御部74の出力値と第1蒸気温度Tdshとの偏差Dt2が第2PI制御部77に送られず、第2PI制御部77は、第2開閉部76が開放される前の偏差Dt2に基づいてPI制御により流量調整弁46の弁開度At(0%〜100%)を設定する。つまり、第2開閉部76が開放される前の弁開度At(0%〜100%)を維持する。
As shown in FIG. 3, when the first opening / closing
例えば、排ガス温度Textが排ガス下限温度Textd(例えば、560℃)以下の低温時、目標蒸気温度Thpt(例えば、590℃)に対して第2蒸気温度Thpがそれなりに低いことから、目標蒸気温度Thptと第2蒸気温度Thpとの偏差Dt1が大きくなる。そのため、第1PI制御部74での積分値が時間の経過と共に大きくマイナス値となってしまう。すると、その後に排ガス温度Textが上昇すると、目標蒸気温度Thpt(例えば、590℃)とそれに近くなった第2蒸気温度Thpとの偏差Dt1に基づいたフィードバック制御が行われる。このとき、第1PI制御部74は、それまでの大きな偏差Dt1による積算で大きなマイナス値となっているため、通常のフィードバック制御、つまり、偏差Dt1が小さくてPI積算値も小さい制御に戻るのに時間がかかる。この現象を防止するため、本実施形態では、排ガス温度Textが低いとき、第1開閉部73及び第2開閉部76を開放し、第1PI制御部74及び第2PI制御部77への入力をゼロにしてマイナスの積算がされないようにしている。
For example, when the exhaust gas temperature Text is a low temperature equal to or lower than the exhaust gas lower limit temperature Textd (for example, 560 ° C.), the second steam temperature Thp is reasonably low with respect to the target steam temperature Thpt (for example, 590 ° C.). And the second steam temperature Thp become larger in deviation Dt1. For this reason, the integral value in the first
このように本実施形態の排熱回収ボイラにあっては、生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器43と、減温器43に供給する冷却水量を調整する流量調整弁46と、予め設定された目標蒸気温度Thptと蒸気タービン13に供給する実蒸気温度Thpとの偏差に基づいて流量調整弁46の弁開度Atを設定する弁開度設定部61と、排ガス温度Textが予め設定された排ガス上限温度Textuを超えたときに弁開度Atを増加させる弁開度補正部62とを設けている。
As described above, in the exhaust heat recovery boiler of the present embodiment, the
従って、弁開度設定部61は、目標蒸気温度Thptと蒸気タービン13に供給する実蒸気温度Thpとの偏差に基づいて流量調整弁46の弁開度Atを設定し、弁開度補正部62は、排ガス温度Textが排ガス上限温度Textuを超えたときにこの弁開度Atを増加させる。即ち、排ガス温度Textが急上昇すると、生成される蒸気の温度(第2蒸気温度Thp)も急上昇するが、流量調整弁46における弁開度Atの調整制御が間に合わないおそれがある。そのため、排ガス温度Textが急上昇したとき、早めに流量調整弁46の弁開度Atを大きくすることで、排ガス温度Textの急上昇を抑制する。その結果、蒸気の温度制御の追従性を向上させることで制御遅れを抑制して高精度な蒸気温度制御を行うことができる。
Therefore, the valve
本実施形態の排熱回収ボイラでは、弁開度補正部62は、予め設定された排ガス温度Textに対する弁開度増加割合に基づいて弁開度Atを増加させる。従って、排ガス温度Textの急上昇を抑制することができる。
In the exhaust heat recovery boiler of the present embodiment, the valve
本実施形態の排熱回収ボイラでは、排ガス上限温度Textuは、蒸気配管の耐熱温度から余裕値を減算して設定される。従って、蒸気の温度上昇による蒸気配管の損傷を防止することができる。 In the exhaust heat recovery boiler of the present embodiment, the exhaust gas upper limit temperature Textu is set by subtracting a margin value from the heat resistance temperature of the steam pipe. Therefore, it is possible to prevent damage to the steam piping due to the temperature rise of the steam.
本実施形態の排熱回収ボイラでは、ガスタービン11の負荷変化率Lcrが予め設定された下限負荷変化率Lcruより高くて排ガス温度Textが予め設定された排ガス下限温度Textd以下のときに目標蒸気温度Thptを低下させる目標蒸気温度補正部63を設けている。従って、排ガス温度Textが急上昇しても、減温器43が早期に作動して蒸気に冷却水を供給し、蒸気温度の急上昇を抑制することができる。
In the exhaust heat recovery boiler of the present embodiment, the target steam temperature is when the load change rate Lcr of the
本実施形態の排熱回収ボイラでは、弁開度設定部61は、排ガス温度Textが予め設定された排ガス下限温度Textl以下になると、目標蒸気温度Thptと第2蒸気温度Thpとの偏差Dt1に拘わらず流量調整弁46の開度を保持する。従って、排ガス温度Textが排ガス下限温度Textl以下になっても、流量調整弁46の弁開度Atが極小値になることはなく、排ガス温度Textが急上昇しても、減温器43が早期に適正な量の冷却水を供給し、蒸気温度の急上昇を抑制することができる。
In the exhaust heat recovery boiler of the present embodiment, the valve opening
本実施形態の排熱回収ボイラでは、弁開度設定部61は、目標蒸気温度Thptと実蒸気温度である第2蒸気温度Thpとの偏差Dt1に基づいてPI制御を行い、第1PI制御部74の出力値(制御量)と減温器43で減温された第1蒸気温度Tdshとの偏差Dt2に基づいて弁開度Atを設定する。従って、弁開度Atを高精度に設定することができる。
In the exhaust heat recovery boiler of the present embodiment, the valve
また、本実施形態の制御装置は、排熱回収ボイラ12の制御装置であって、目標蒸気温度補正部63、弁開度設定部61または弁開度補正部62のいずれか一つを備えている。従って、蒸気の温度制御の追従性を向上させることで制御遅れを抑制して高精度な蒸気温度制御を行うことができる。
The control device of the present embodiment is a control device for the exhaust
また、本実施形態のコンバインドサイクルプラントにあっては、圧縮機21と燃焼器22とタービン23を有するガスタービン11と、ガスタービン11からの排ガスの排熱により蒸気を生成する排熱回収ボイラ12と、排熱回収ボイラ12により生成された蒸気により駆動する高圧タービン32及び低圧タービン33を有する蒸気タービン13とを備えることを特徴とするものである。
Further, in the combined cycle plant of the present embodiment, the
従って、ガスタービン11は、圧縮空気に燃料を供給して燃焼させて発生した燃焼ガスによりタービン31を駆動し、排熱回収ボイラ12は、ガスタービン11からの排ガスの排熱により蒸気を生成し、蒸気タービン13は、排熱回収ボイラ12により生成された蒸気により駆動する。このとき、排熱回収ボイラ12にて、弁開度設定部61は、目標蒸気温度Thptと蒸気タービン13に供給する実蒸気温度Thpとの偏差に基づいて流量調整弁46の弁開度Atを設定し、弁開度補正部62は、排ガス温度Textが排ガス上限温度Textuを超えたときにこの弁開度Atを増加させる。その結果、蒸気の温度制御の追従性を向上させることで制御遅れを抑制して高精度な蒸気温度制御を行うことができる。
Therefore, the
なお、上述した実施形態では、排熱回収ボイラ12は、第1過熱器41と第2過熱器42を有し、第1過熱器41と第2過熱器42の間に減温器43を設けた構成としたが、この構成に限定されるものではなく、減温器43の位置は別の位置であってもよい。
In the above-described embodiment, the exhaust
10 コンバインドサイクルプラント
11 ガスタービン
12 排熱回収ボイラ
13 蒸気タービン
14,15 発電機
21 圧縮機
22 燃焼器
23 タービン
24 回転軸
31 タービン
32 高圧タービン
33 中圧タービン
34 低圧タービン
35 回転軸
36 復水器
37 復水ポンプ
41 第1過熱器
42 第2過熱器
43 減温器
46 流量調整弁
47 弁駆動装置
51 制御装置
52 第1蒸気温度センサ
53 第2蒸気温度センサ
54 排ガス温度センサ
61 弁開度設定部
61a 制御入力設定部
62 弁開度補正部
62a 弁開度補正値設定部
63 目標蒸気温度補正部
63a 目標蒸気温度補正値設定部
71 第1補正部
72 第1減算部
73 第1開閉部
74 第1PI制御部
75 第2減算部
76 第2開閉部
77 第2PI制御部
78 第2補正部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器と、
前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、
予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定する弁開度設定部と、
排ガス温度が予め設定された排ガス上限温度を超えたときに前記弁開度を増加させる弁開度補正部と、
を備えることを特徴とする排熱回収ボイラ。 In an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust heat of gas turbine exhaust gas,
A temperature reducer that supplies cooling water to the generated steam to reduce the temperature;
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer;
A valve opening degree setting unit for setting the valve opening degree of the flow rate adjusting valve based on a deviation between a preset target steam temperature and an actual steam temperature of steam supplied to the steam turbine;
A valve opening correction unit that increases the valve opening when the exhaust gas temperature exceeds a preset exhaust gas upper limit temperature; and
An exhaust heat recovery boiler comprising:
生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器と、
前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、
予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定する弁開度設定部と、
前記ガスタービンの負荷変化率が予め設定された下限負荷変化率より高くて排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度を超えたときに前記目標蒸気温度を低下させる目標蒸気温度補正部と、
を備えることを特徴とする排熱回収ボイラ。 In an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust heat of gas turbine exhaust gas,
A temperature reducer that supplies cooling water to the generated steam to reduce the temperature;
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer;
A valve opening degree setting unit for setting the valve opening degree of the flow rate adjusting valve based on a deviation between a preset target steam temperature and an actual steam temperature of steam supplied to the steam turbine;
A target steam temperature correction unit that lowers the target steam temperature when the load change rate of the gas turbine is higher than a preset lower limit load change rate and the exhaust gas temperature exceeds a preset exhaust gas lower limit temperature;
An exhaust heat recovery boiler comprising:
生成された蒸気に冷却水を供給して減温する減温器と、
前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、
予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定すると共に排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度以下になると前記偏差に拘わらず前記流量調整弁の開度を保持する弁開度設定部と、
を備えることを特徴とする排熱回収ボイラ。 In an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust heat of gas turbine exhaust gas,
A temperature reducer that supplies cooling water to the generated steam to reduce the temperature;
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer;
When the opening degree of the flow rate adjusting valve is set based on the deviation between the preset target steam temperature and the actual steam temperature of the steam supplied to the steam turbine, and the exhaust gas temperature falls below a preset exhaust gas lower limit temperature A valve opening setting unit for holding the opening of the flow rate adjusting valve regardless of the deviation;
An exhaust heat recovery boiler comprising:
前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、
を備える排熱回収ボイラにおいて、
予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定する弁開度設定部と、
排ガス温度が予め設定された排ガス上限温度を超えたときに前記弁開度を増加させる弁開度補正部と、
を備えることを特徴とする制御装置。 A temperature reducer that reduces the temperature by supplying cooling water to the steam generated by the exhaust heat of the exhaust gas of the gas turbine;
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer;
In a waste heat recovery boiler comprising
A valve opening degree setting unit for setting the valve opening degree of the flow rate adjusting valve based on a deviation between a preset target steam temperature and an actual steam temperature of steam supplied to the steam turbine;
A valve opening correction unit that increases the valve opening when the exhaust gas temperature exceeds a preset exhaust gas upper limit temperature; and
A control device comprising:
前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、
を備える排熱回収ボイラにおいて、
予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定する弁開度設定部と、
前記ガスタービンの負荷変化率が予め設定された下限負荷変化率より高くて排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度を超えたときに前記目標蒸気温度を低下させる目標蒸気温度補正部と、
を備えることを特徴とする制御装置。 A temperature reducer that reduces the temperature by supplying cooling water to the steam generated by the exhaust heat of the exhaust gas of the gas turbine;
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer;
In a waste heat recovery boiler comprising
A valve opening degree setting unit for setting the valve opening degree of the flow rate adjusting valve based on a deviation between a preset target steam temperature and an actual steam temperature of steam supplied to the steam turbine;
A target steam temperature correction unit that lowers the target steam temperature when the load change rate of the gas turbine is higher than a preset lower limit load change rate and the exhaust gas temperature exceeds a preset exhaust gas lower limit temperature;
A control device comprising:
前記減温器に供給する冷却水量を調整する流量調整弁と、
を備える排熱回収ボイラにおいて、
予め設定された目標蒸気温度と蒸気タービンに供給される蒸気の実蒸気温度との偏差に基づいて前記流量調整弁の弁開度を設定すると共に排ガス温度が予め設定された排ガス下限温度以下になると前記偏差に拘わらず前記流量調整弁の開度を保持する弁開度設定部を備えることを特徴とする制御装置。 A temperature reducer that reduces the temperature by supplying cooling water to the steam generated by the exhaust heat of the exhaust gas of the gas turbine;
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of cooling water supplied to the temperature reducer;
In a waste heat recovery boiler comprising
When the opening degree of the flow rate adjusting valve is set based on the deviation between the preset target steam temperature and the actual steam temperature of the steam supplied to the steam turbine, and the exhaust gas temperature falls below a preset exhaust gas lower limit temperature A control device comprising a valve opening setting unit for holding the opening of the flow rate adjusting valve regardless of the deviation.
前記ガスタービンからの排ガスの排熱により蒸気を生成する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラにより生成された蒸気により駆動する高圧タービン及び低圧タービンを有する蒸気タービンと、
を備えることを特徴とするコンバインドサイクルプラント。 A gas turbine having a compressor, a combustor, and a turbine;
The exhaust heat recovery boiler according to any one of claims 1 to 8, wherein steam is generated by exhaust heat of exhaust gas from the gas turbine;
A steam turbine having a high-pressure turbine and a low-pressure turbine driven by steam generated by the exhaust heat recovery boiler;
A combined cycle plant comprising:
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JP2003120217A (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | Toshiba Eng Co Ltd | Device and method for controlling gas turbine combined cycle steam temperature |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003120217A (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | Toshiba Eng Co Ltd | Device and method for controlling gas turbine combined cycle steam temperature |
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