JP2019183784A - Stop control method and control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスタービンの停止制御方法および制御装置に関する。 The present invention relates to a gas turbine stop control method and a control apparatus.
特許文献1には、高炉ガス(BFG:Blast Furnace Gas)などの製鉄所の副生ガスを燃料とするガスタービン発電設備において、燃料ガスを空気に置換する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique for replacing fuel gas with air in a gas turbine power generation facility that uses by-product gas of a steel mill such as blast furnace gas (BFG).
BFGは、有毒ガスである一酸化炭素の濃度が高いため、BFGを不燃性ガスと置換するガスパージにおいて、BFGを大気に放出する放散量が制限される。そのため、BFGを燃料ガスとするガスタービンの停止作業は、有害性の低い他の燃料ガスを用いるガスタービンの停止作業と比較して時間を要する。BFG以外の有害性を有する燃料ガスを用いるガスタービンにおいても、同様の課題がある。
本発明の目的は、有害性を有する燃料ガスを燃料ガスに用いるガスタービンの停止作業に掛かる時間を低減する停止制御方法および制御装置を提供することにある。
Since BFG has a high concentration of carbon monoxide, which is a toxic gas, the amount of emission that releases BFG to the atmosphere is limited in a gas purge that replaces BFG with an incombustible gas. Therefore, the stop operation of the gas turbine using BFG as a fuel gas takes time compared with the stop operation of the gas turbine using another fuel gas with low toxicity. There is a similar problem also in a gas turbine using a fuel gas having harmfulness other than BFG.
The objective of this invention is providing the stop control method and control apparatus which reduce the time concerning the stop operation | work of the gas turbine which uses fuel gas which has harmfulness for fuel gas.
本発明の第1の態様によれば、停止制御方法は、第1燃料ガスによるガスタービンの運転中に、前記第1燃料ガスより有害性の低い第2燃料ガスの比率を増加させるステップと、前記第2燃料ガスの比率の増加後に前記ガスタービンを停止するステップとを備える。 According to the first aspect of the present invention, the stop control method increases the ratio of the second fuel gas that is less harmful than the first fuel gas during operation of the gas turbine with the first fuel gas; Stopping the gas turbine after increasing the ratio of the second fuel gas.
本発明の第2の態様によれば、第1の態様に係る停止制御方法において、前記第1燃料ガスは前記第2燃料ガスより熱量が高く、前記第2燃料ガスは、前記ガスタービンに供給されるガスのカロリーが閾値を超えるときに供給されるよう制御されるものであって、前記第2燃料ガスの比率を増加させるステップにおいて、前記ガスタービンに不活性ガスを供給することで、前記第2燃料ガスの比率を増加させるものであってよい。 According to a second aspect of the present invention, in the stop control method according to the first aspect, the first fuel gas has a higher amount of heat than the second fuel gas, and the second fuel gas is supplied to the gas turbine. Is supplied when the calorie of the gas to be exceeded exceeds a threshold, and in the step of increasing the ratio of the second fuel gas, supplying an inert gas to the gas turbine, The ratio of the second fuel gas may be increased.
本発明の第3の態様によれば、第1または第2の態様に係る停止制御方法において、前記第1燃料ガスは前記第2ガスより熱量が高く、前記第2燃料ガスは、前記ガスタービンに供給されるガスのカロリーが閾値を超えるときに供給されるよう制御されるものであって、前記第2燃料ガスの比率を増加させるステップにおいて、前記閾値を下げることで、前記第2燃料ガスの比率を増加させるものであってよい。 According to the third aspect of the present invention, in the stop control method according to the first or second aspect, the first fuel gas has a higher heat quantity than the second gas, and the second fuel gas is the gas turbine. In the step of increasing the ratio of the second fuel gas, the second fuel gas is controlled by lowering the threshold in the step of increasing the ratio of the second fuel gas. The ratio may be increased.
本発明の第4の態様によれば、第1から第3の何れかの態様に係る停止制御方法が、前記第2燃料ガスの比率を増加させるステップの開始時刻からの経過時間を計測するステップをさらに備え、前記ガスタービンを停止するステップにおいて、前記経過時間が所定時間に達した場合に、前記ガスタービンを停止するものであってよい。 According to the fourth aspect of the present invention, the stop control method according to any one of the first to third aspects measures the elapsed time from the start time of the step of increasing the ratio of the second fuel gas. In the step of stopping the gas turbine, the gas turbine may be stopped when the elapsed time reaches a predetermined time.
本発明の第5の態様によれば、第1から第3の何れかの態様に係る停止制御方法が、前記ガスタービンの管路における、前記第1燃料ガスの成分の濃度を検出するステップをさらに備え、前記ガスタービンを停止するステップにおいて、前記濃度が所定濃度未満になった場合に、前記ガスタービンを停止するものであってよい。 According to the fifth aspect of the present invention, the stop control method according to any one of the first to third aspects includes the step of detecting the concentration of the component of the first fuel gas in the pipeline of the gas turbine. Further, in the step of stopping the gas turbine, the gas turbine may be stopped when the concentration becomes less than a predetermined concentration.
本発明の第6の態様によれば、制御装置は、第1燃料ガスによるガスタービンの運転中に、前記第1燃料ガスより有害性の低い第2燃料ガスの比率を増加させる増加制御部と、前記第2燃料ガスの比率の増加後に前記ガスタービンを停止する停止制御部とを備える。 According to the sixth aspect of the present invention, the control device includes an increase control unit that increases a ratio of the second fuel gas that is less harmful than the first fuel gas during operation of the gas turbine using the first fuel gas. And a stop control unit that stops the gas turbine after the ratio of the second fuel gas is increased.
上記態様のうち少なくとも1つの態様によれば、ガスタービンの停止作業に掛かる時間を低減することができる。 According to at least one of the above aspects, it is possible to reduce the time required for the stop operation of the gas turbine.
〈第1の実施形態〉
図1は、第1の実施形態に係るガスタービンプラントの構成を示す概略図である。
第1の実施形態に係るガスタービンプラント1は、製鉄所の高炉Bおよびコークス炉Cから供給される燃料ガスによって稼働する。
ガスタービンプラント1は、BFGライン101、COGライン102、パージガスタンク103、第1パージガスライン104、第2パージガスライン105、混合器106、低圧燃料ガスライン107、空気ライン108、ガス圧縮機109、バイパスライン110、高圧燃料ガスライン111、増速歯車112、ガスタービン113、発電機114、熱量調整装置200、停止制御装置300を備える。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a gas turbine plant according to the first embodiment.
The gas turbine plant 1 according to the first embodiment is operated by fuel gas supplied from a blast furnace B and a coke oven C of an ironworks.
The gas turbine plant 1 includes a BFG
BFGライン101は、燃料ガスであるBFGを発生する高炉Bと混合器106とを接続する。BFGライン101には、BFGの流量を調節するBFG流量調節弁1011が設けられる。
COGライン102は、燃料ガスであるCOG(Coke Oven Gas)を発生するコークス炉Cと混合器106とを接続する。COGライン102には、COGの流量を調節するCOG流量調節弁1021が設けられている。
The BFG
The COG
BFGの単位量(単位体積又は単位重量)当たりの熱量は、COGの単位量当たりの熱量より小さい。また、BFGの一酸化炭素濃度は、COGの一酸化炭素濃度より高い。つまり、COGは、BFGと比較して毒性が低い。毒性は、有害性の一例である。有害性は、毒性のみならず、環境に対する有害性であってもよい。例えば、一日許容摂取量、一日耐容摂取量、半数致死量、半数作用量、規定された許容濃度、放散基準、共通する有害物質の濃度などを指標値とすることができる。BFGは第1燃料ガスの一例であり、COGは第2燃料ガスの一例である。例えば、一酸化炭素の放散基準は、8時間で10ppm/hr程度と規定されている。有害性を有する他のガスの例としては、硫化水素および硫黄酸化物などを成分に含むサワーガスが挙げられる。サワーガスの放散基準は、5ppm/hr程度である。 The amount of heat per unit amount (unit volume or unit weight) of BFG is smaller than the amount of heat per unit amount of COG. Moreover, the carbon monoxide concentration of BFG is higher than the carbon monoxide concentration of COG. That is, COG is less toxic than BFG. Toxicity is an example of harm. Hazard may be not only toxic but also harmful to the environment. For example, the daily acceptable intake, daily tolerable intake, half-lethal dose, half-acting amount, prescribed allowable concentration, emission standard, concentration of common harmful substances, and the like can be used as index values. BFG is an example of the first fuel gas, and COG is an example of the second fuel gas. For example, the emission standard of carbon monoxide is defined as about 10 ppm / hr in 8 hours. Examples of other harmful gases include sour gas containing hydrogen sulfide and sulfur oxide as components. The sour gas emission standard is about 5 ppm / hr.
第1パージガスライン104は、不活性ガス(たとえば窒素ガス)を貯留するパージガスタンク103とBFGライン101とを接続する。第1パージガスライン104には、不活性ガスの流量を調節する第1パージガス流量調節弁1041が設けられる。
第2パージガスライン105は、パージガスタンク103とCOGライン102とを接続する。第2パージガスライン105には、不活性ガスの流量を調節する第2パージガス流量調節弁1051が設けられる。
The first
The second
混合器106は、BFGとCOGとを混合する。
低圧燃料ガスライン107は、混合器106とガス圧縮機109の吸込口とを接続する。低圧燃料ガスライン107には、電気集塵器1071および熱量計1072が設けられる。電気集塵器1071は、混合器106によって混合された燃料ガスから煤塵を除去する。熱量計1072は、低圧燃料ガスライン107を通る燃料ガスの単位量当たりの発熱量(完全燃焼時に発生する熱量)である単位発熱量を計測する。
空気ライン108は、低圧燃料ガスライン107のうち、混合器106の後段かつ電気集塵器1071の前段の箇所に接続され、大気を低圧燃料ガスライン107に供給する。空気ライン108には、低圧燃料ガスライン107に流入する空気の流量を調節する空気流量調節弁1081が設けられる。
The
The low-pressure
The
ガス圧縮機109は、ガスタービン113の駆動で低圧燃料ガスライン107から供給される燃料ガスを圧縮する。ガス圧縮機109のロータは、増速歯車112を介して、発電機114またはガスタービン113のロータと機械的に接続されている。ガス圧縮機109の吐出口とガスタービン113とは、高圧燃料ガスライン111で接続されている。つまり、ガス圧縮機109によって圧縮された燃料ガスは、高圧燃料ガスライン111を介してガスタービン113に供給される。高圧燃料ガスライン111には、燃焼器1132に供給される燃料ガスの流量を調節する燃料ガス調節弁1134が設けられる。
The
バイパスライン110は、高圧燃料ガスライン111と低圧燃料ガスライン107とを接続する。バイパスライン110は、ガス圧縮機109によって圧縮された燃料ガスの一部を、低圧燃料ガスライン107のうち電気集塵器1071の前段にバイパスする。バイパスライン110には、バイパスする燃料ガスの流量を調節する高圧燃料流量調節弁1101と、バイパスされた燃料ガスを貯留して冷却するガス冷却器1102とが設けられる。
The
ガスタービン113は、空気圧縮機1131と、燃焼器1132と、タービン1133とを備える。空気圧縮機1131は、タービン1133の回転によって空気を圧縮して圧縮空気を生成する。燃焼器1132は、圧縮空気中で高圧燃料ガスライン111を介して供給された燃料ガスを燃焼させ高温の燃焼ガスを生成する。タービン1133は、燃焼ガスにより駆動する。
発電機114は、ガスタービン113の駆動で発電する。
The
The
なお、混合器106からタービン1133までの管路(すなわち、低圧燃料ガスライン107、バイパスライン110、高圧燃料ガスライン111、およびガスタービン113内部の管路)には、ガスを大気へ排出するための複数の排出管1001が設けられる。各排出管1001には、排出されるガスの流量を調節する排出量調節弁1002、および排出管1001の近傍における大気の一酸化炭素濃度を計測する濃度計1003が設けられる。つまり、濃度計1003は、排出管1001から燃料ガスが排出された後の大気の一酸化炭素濃度の値を計測する。
In addition, in order to discharge gas to the atmosphere, a pipe line from the
熱量調整装置200は、熱量計1072が計測する単位発熱量に基づいて、COG流量調節弁1021の開度を制御する。熱量調整装置200は、熱量計1072が計測する単位発熱量と設定された単位発熱量目標値とを比較し、熱量計1072が計測する単位発熱量が単位発熱量目標値に満たない場合に、COG流量調節弁1021を開く。他方、熱量調整装置200は、熱量計1072が計測する単位発熱量が単位発熱量目標値以上となった場合に、COG流量調節弁1021を閉じる。
The calorific
停止制御装置300は、ガスタービンプラント1の停止制御を行う。
図2は、第1の実施形態に係る停止制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
停止制御装置300は、増加制御部301、タイマ部302、停止制御部303、濃度取得部304、ガスパージ制御部305、空気パージ制御部306、を備える。
The
FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating the configuration of the stop control device according to the first embodiment.
The
増加制御部301は、熱量調整装置200によって低圧燃料ガスライン107を通る燃料ガスにおけるCOGの割合を増加させる。具体的には、増加制御部301は、BFG流量調節弁1011を閉じ、第1パージガス流量調節弁1041を開く。これにより、低圧燃料ガスライン107を通る燃料ガスにおいて、BFGの濃度が低下して不活性ガスの濃度が増加し、熱量計1072が計測する燃料ガスの単位発熱量が低下する。熱量調整装置200は、熱量計1072が計測する燃料ガスの単位発熱量が単位発熱量目標値未満になると、COG流量調節弁1021を開く。これにより、低圧燃料ガスライン107を通る燃料ガスにおけるCOGの割合が増加する。
The
タイマ部302は、増加制御部301が第1パージガス流量調節弁1041を開いた時刻からの経過時間を計測する。
停止制御部303は、タイマ部302が計測する経過時間が所定の時間閾値に達した場合に、ガスタービン113を停止させる停止制御を行う。例えば、停止制御部303は、COG流量調節弁1021を徐々に閉じることで、燃焼器1132への燃料の供給を遮断し、タービン1133の回転を停止させる。なお、時間閾値は、ガスタービンプラント1の配管(特にバイパスライン110)におけるBFG濃度が十分に低下するまでに要する時間に基づいて決定される。
The
The
濃度取得部304は、複数の濃度計1003から各排出管1001の近傍の大気における一酸化炭素濃度の値を取得する。
ガスパージ制御部305は、第2パージガス流量調節弁1051を開き、COGライン102内の燃料ガスを不活性ガスに置換する。また、ガスパージ制御部305は、濃度取得部304が取得する各排出管1001の一酸化炭素濃度の値が所定の許容濃度未満となる開度で、排出量調節弁1002を開く。
The
The gas
空気パージ制御部306は、すべての排出管1001の一酸化炭素濃度の値が所定の濃度閾値未満となった場合に、第1パージガス流量調節弁1041および第2パージガス流量調節弁1051を閉じ、空気流量調節弁1081を開くことで、ガスタービンプラント1の管路内の不活性ガスを空気に置換する。このとき、空気パージ制御部306は、排出量調節弁1002を完全に開放してよい。
The air
図3は、第1の実施形態に係るガスタービンプラントの停止制御方法を示す図である。
停止制御装置300が作業者からガスタービンプラント1の停止指示を受け付けると、停止制御装置300の増加制御部301は、BFG流量調節弁1011を閉じ、第1パージガス流量調節弁1041を開くことで、不活性ガスをBFGライン101に供給する(ステップS1)。これにより、BFGライン101および低圧燃料ガスライン107を通る燃料ガスにおいて、BFGの濃度が低下して不活性ガスの濃度が増加する。タイマ部302は、停止指示を受け付けた時刻からの経過時間の計測を開始する(ステップS2)。
FIG. 3 is a diagram illustrating a stop control method for the gas turbine plant according to the first embodiment.
When the
この間、熱量調整装置200は、熱量計1072が計測する燃料ガスの単位発熱量に基づいて、COG流量調節弁1021の開度を制御する。これにより、低圧燃料ガスライン107を通る燃料ガスにおけるBFGの割合が減少し、COGの割合が増加する。
During this time, the calorific
停止制御部303は、タイマ部302が計測する経過時間が所定の時間閾値に達したか否かを判定する(ステップS3)。経過時間が時間閾値に達していない場合(ステップS3:NO)、停止制御部303は、経過時間が時間閾値に達するまでステップS3の判定を続ける。この間、ガスタービンプラント1の管路内の燃料ガスにおいて、BFGからCOGへの置換が進む。 経過時間が時間閾値に達した場合(ステップS3:YES)、停止制御部303は、COG流量調節弁1021を徐々に閉じ、ガスタービン113を停止させる(ステップS4)。ガスタービン113が停止すると、ガスパージ制御部305は、COG流量調節弁1021を閉じ、第2パージガス流量調節弁1051を開くことで、不活性ガスをCOGライン102に供給する(ステップS5)。
The
濃度取得部304は、各濃度計1003から一酸化炭素濃度の値を取得する(ステップS6)。ガスパージ制御部305は、各濃度計1003が示す一酸化炭素濃度の値に基づいて、各排出量調節弁1002の開度を制御する(ステップS7)。すなわち、ある排出管1001における一酸化炭素濃度の値が予め規定された許容濃度以上である場合、ガスパージ制御部305は、その排出管1001に設けられた排出量調節弁1002の開度を減少させる。他方、ある排出管1001における一酸化炭素濃度の値が予め規定された許容濃度未満である場合、ガスパージ制御部305は、その排出管1001に設けられた排出量調節弁1002の開度を増加させる。これにより、停止制御装置300は、有害性を有するガスの排出制限を満たしつつ、ガスパージに掛かる時間を低減することができる。
The
次に、空気パージ制御部306は、すべての濃度計1003から取得した一酸化炭素濃度の値が濃度閾値未満になったか否かを判定する(ステップS8)。一部の濃度計1003から取得した一酸化炭素濃度の値が濃度閾値以上である場合(ステップS8:NO)、停止制御装置300は、ステップS6に処理を戻し、再度、一酸化炭素濃度の判定を行う。
Next, the air
他方、すべての濃度計1003から取得した一酸化炭素濃度の値が濃度閾値未満である場合(ステップS8:YES)、空気パージ制御部306は、第1パージガス流量調節弁1041および第2パージガス流量調節弁1051を閉じ、空気流量調節弁1081を開くことで、ガスタービンプラント1の管路内の不活性ガスを空気に置換する(ステップS9)。
On the other hand, when the value of the carbon monoxide concentration acquired from all the
このように、第1の実施形態によれば、停止制御装置300は、ガスタービン113を停止する前に、燃料ガスにおいてCOGの割合を増加させる。COGは、BFGと比較して有害性が低い。そのため、COGのガスパージの速度は、BFGのガスパージ速度より速くすることができる。したがって、停止制御装置300は、有害性を有する燃料ガスを燃料ガスに用いるガスタービン113の停止作業に掛かる時間を低減することができる。
As described above, according to the first embodiment, the
また、第1の実施形態によれば、COGは、熱量調整装置200によって、ガスタービン113に供給される燃料ガスのカロリーが閾値を超えるときに供給されるよう制御されるものである。また、停止制御装置300は、燃料ガスに不活性ガスを供給することで、熱量調整装置200にCOGの比率を増加させる。これにより、ガスタービンプラント1に備えられる熱量調整装置200を活用してガスタービン113の停止作業に掛かる時間を低減することができる。
Further, according to the first embodiment, the COG is controlled to be supplied by the calorific
また、第1の実施形態によれば、停止制御装置300は、燃料ガスにおけるCOGの割合を増加させる処理を行った時刻からの経過時間を計測し、経過時間が所定時間に達した場合に、ガスタービン113を停止する。これにより、停止制御装置300は、ガスタービンプラント1の配管において、十分にBFGの割合を減少させた後に、ガスタービン113を停止させることができる。
Further, according to the first embodiment, the
〈第2の実施形態〉
第2の実施形態に係る停止制御装置300について説明する。第2の実施形態に係る停止制御装置300は、第1の実施形態と同様の構成を有する。第2の実施形態に係る停止制御装置300は、各処理部の処理が第1の実施形態と異なる。なお、第2の実施形態に係る停止制御装置300は、タイマ部302を備えなくてもよい。
<Second Embodiment>
A
図4は、第2の実施形態に係るガスタービンプラントの停止制御方法を示す図である。
停止制御装置300が作業者からガスタービンプラント1の停止指示を受け付けると、停止制御装置300の増加制御部301は、熱量調整装置200によるCOGの供給に係る単位発熱量目標値を、通常の単位発熱量目標値である第1単位発熱量目標値(例えば、4000kJ/m3N)より大きい第2単位発熱量目標値(例えば、4500kJ/m3N)に書き換える(ステップS51)。熱量調整装置200は、書き換えられた単位発熱量目標値(すなわち第2単位発熱量目標値)に基づいて、COG流量調節弁1021の開度を制御する。これにより、熱量調整装置200は、燃料ガスの熱量を増加させるために、COG流量調節弁1021が開き気味に制御される。ガスタービン113の運転に必要な熱量は一定であり、増加した単位発熱量に合わせてガスタービン113に投入される燃料流量を減少するようガス圧縮機109の後段からガス冷却器1102に戻すバイパスライン110を通る燃料流量を増加させる。これにより、低圧燃料ガスライン107を通る燃料ガスにおけるCOGの割合が増加し、相対的にBFGの割合が減少する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a gas turbine plant stop control method according to the second embodiment.
When the
濃度取得部304は、各濃度計1003から一酸化炭素濃度の値を取得する(ステップS52)。次に、停止制御部303は、濃度計1003から取得した一酸化炭素濃度の値が第1濃度閾値未満になったか否かを判定する(ステップS53)。第1濃度閾値は、例えばCOGの一酸化炭素濃度相当の値である。第1濃度閾値は、排出量調節弁1002の開度に応じたゲインが乗算されたものであってよい。
The
一酸化炭素濃度の値が第1濃度閾値以上である場合(ステップS53:NO)、停止制御装置300は、処理をステップS52に戻し、再度一酸化炭素濃度の値の判定を行う。
他方、一酸化炭素濃度の値が第1濃度閾値未満である場合(ステップS53:YES)、停止制御部303は、燃料ガス調節弁1134を閉じ、高圧燃料流量調節弁1101を開き、混合比率を一定に保ったままガス圧縮機109が停止するまで燃料ガスをバイパスライン110に循環させる。燃料ガス調節弁1134が閉じてから20分から30分の間、ガスタービン113は慣性により回転を継続し、ガスタービン113に連結されたガス圧縮機109も回転を継続する。この間、燃料ガスはバイパスライン110を循環する。徐々にガスタービンは回転を弱め、最終的に停止する(ステップS54)。ガスタービン113が停止すると、ガスパージ制御部305は、BFG流量調節弁1011を閉じ、第1パージガス流量調節弁1041を開く。また、ガスパージ制御部305は、COG流量調節弁1021を閉じ、第2パージガス流量調節弁1051を開く。これにより、ガスパージ制御部305は、不活性ガスをBFGライン101およびCOGライン102に供給する(ステップS55)。
When the value of the carbon monoxide concentration is equal to or greater than the first concentration threshold (step S53: NO), the
On the other hand, when the value of the carbon monoxide concentration is less than the first concentration threshold (step S53: YES), the
濃度取得部304は、各濃度計1003から一酸化炭素濃度の値を取得する(ステップS56)。ガスパージ制御部305は、各濃度計1003が示す一酸化炭素濃度の値に基づいて、各排出量調節弁1002の開度を制御する(ステップS57)。次に、空気パージ制御部306は、すべての濃度計1003から取得した一酸化炭素濃度の値が第2濃度閾値未満になったか否かを判定する(ステップS58)。第2濃度閾値は、例えば一酸化炭素の許容放出濃度相当の値である。
一部の濃度計1003から取得した一酸化炭素濃度の値が第2濃度閾値以上である場合(ステップS58:NO)、停止制御装置300は、ステップS56に処理を戻し、再度、一酸化炭素濃度の判定を行う。
The
When the value of the carbon monoxide concentration acquired from some
他方、すべての濃度計1003から取得した一酸化炭素濃度の値が第2濃度閾値未満である場合(ステップS58:YES)、空気パージ制御部306は、第1パージガス流量調節弁1041および第2パージガス流量調節弁1051を閉じ、空気流量調節弁1081を開くことで、ガスタービンプラント1の管路内の不活性ガスを空気に置換する(ステップS59)。
On the other hand, when the value of the carbon monoxide concentration acquired from all the
このように、第2の実施形態によれば、停止制御装置300は、熱量調整装置200の単位発熱量目標値を増加(ステップS51)させることにより、第2燃料ガスの比率を増加させる。これにより、停止制御装置300は、混合された燃料ガスの一酸化炭素濃度をガスタービン113の運転中に減少させることができる。したがって、停止制御装置300は、第1の実施形態と同様に、有害性を有する燃料ガスを燃料ガスに用いるガスタービン113の停止してからの不活性ガス及び空気によるパージ作業に掛かる時間を低減することができる。
Thus, according to 2nd Embodiment, the
また、第2の実施形態によれば、COGは、熱量調整装置200によって、ガスタービン113に供給される燃料ガスの単位発熱量が単位発熱量目標値を超えるときに供給されるよう制御されるものである。また、停止制御装置300は、熱量調整装置200の単位発熱量目標値を第1単位発熱量目標値より大きい第2単位発熱量目標値へ書き換えることで、熱量調整装置200にCOGの比率を増加させる。これにより、ガスタービンプラント1に備えられる熱量調整装置200を活用してガスタービン113の停止作業に掛かる時間を低減することができる。なお、他の実施形態においては、停止制御装置300は、単位発熱量目標値の書き換えに代えて、または書き換えに加え、第1の実施形態と同様に不活性ガスの供給によって熱量調整装置200にCOGの比率を増加させてもよい。
Further, according to the second embodiment, the COG is controlled to be supplied by the calorific
また、第2の実施形態によれば、停止制御装置300は、燃料ガスにおける一酸化炭素濃度を計測し、一酸化炭素濃度が所定の閾値(第1濃度閾値)未満になった場合に、ガスタービン113を停止する。これにより、停止制御装置300は、ガスタービンプラント1の配管において、十分にBFGの割合を減少させた後に、ガスタービン113を停止させることができる。
In addition, according to the second embodiment, the
〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述の実施形態では、第1燃料ガスの例がBFGであり、第2燃料ガスの例がCOGであるが、これに限られない。他の実施形態においては、BFGおよびCOGと異なる燃料ガスを用いてもよい。例えば、他の実施形態においては、第1燃料ガスがCOGであってもよい。この場合、第2燃料ガスは、COGより有害性が低い燃料ガス(例えば、LPG:Liquefied Petroleum Gas)である。
<Other embodiments>
As described above, the embodiment has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that described above, and various design changes and the like can be made.
For example, in the above-described embodiment, the example of the first fuel gas is BFG and the example of the second fuel gas is COG, but is not limited thereto. In other embodiments, a fuel gas different from BFG and COG may be used. For example, in other embodiments, the first fuel gas may be COG. In this case, the second fuel gas is a fuel gas (for example, LPG: Liquefied Petroleum Gas) that is less harmful than COG.
また、上述の実施形態においては、熱量調整装置200と停止制御装置300とが別個の装置として構成されるが、これに限られない。例えば他の実施形態においては、熱量調整装置200および停止制御装置300が1つの装置に実装されてもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the calorie | heat
図5は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ900は、プロセッサ901、メインメモリ902、ストレージ903、インタフェース904を備える。
上述の熱量調整装置200および停止制御装置300は、コンピュータ900に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ903に記憶されている。プロセッサ901は、プログラムをストレージ903から読み出してメインメモリ902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a computer according to at least one embodiment.
The
The heat
ストレージ903の例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、ディスク媒体、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ903は、コンピュータ900のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース904または通信回線を介してコンピュータ900に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ900に配信される場合、配信を受けたコンピュータ900が当該プログラムをメインメモリ902に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、ストレージ903は、一時的でない有形の記憶媒体である。
Examples of the
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ903に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Further, the program may be for realizing a part of the functions described above. Further, the program may be a so-called difference file (difference program) that realizes the above-described function in combination with another program already stored in the
また、他の実施形態においては、上述の実施形態において停止制御装置300によってなされた処理の一部または全部の処理が作業者による手作業で実施されてもよい。
In other embodiments, some or all of the processing performed by the
1 ガスタービンプラント
111 高圧燃料ガスライン
101 BFGライン
1011 BFG流量調節弁
102 COGライン
1021 COG流量調節弁
103 パージガスタンク
104 第1パージガスライン
1041 第1パージガス流量調整弁
105 第2パージガスライン
1051 第2パージガス流量調整弁
107 低圧燃料ガスライン
1072 熱量計
108 空気ライン
1081 空気流量調節弁
109 ガス圧縮機
110 バイパスライン
113 ガスタービン
114 発電機
1001 排出管
1002 排出量調整弁
1003 濃度計
200 熱量調整装置
300 停止制御装置
301 増加制御部
302 タイマ部
303 停止制御部
305 ガスパージ制御部
304 濃度取得部
306 空気パージ制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記第2燃料ガスの混合の比率の増加後に前記ガスタービンを停止するステップと
を備える停止制御方法。 Increasing the mixing ratio of the second fuel gas during the operation of the gas turbine with the fuel gas mixed with the first fuel gas and the second fuel gas less harmful than the first fuel gas;
And a step of stopping the gas turbine after an increase in the mixing ratio of the second fuel gas.
前記第2燃料ガスは、前記ガスタービンに供給される燃料ガスの単位発熱量が第1目標単位発熱量となるように供給されるよう制御されるものであって、
前記第2燃料ガスの比率を増加させるステップにおいて、前記第1燃料ガスの代わりに不活性ガスを前記第2燃料ガスに混合させることで、前記不活性ガスの供給前より前記ガスタービンに供給される燃料ガスにおける前記第2燃料ガスの混合の比率を増加させる
請求項1に記載の停止制御方法。 The first fuel gas has a smaller unit calorific value than the second fuel gas,
The second fuel gas is controlled so that the unit calorific value of the fuel gas supplied to the gas turbine is the first target unit calorific value,
In the step of increasing the ratio of the second fuel gas, an inert gas is mixed with the second fuel gas instead of the first fuel gas so that the gas is supplied to the gas turbine before the inert gas is supplied. The stop control method according to claim 1, wherein a mixing ratio of the second fuel gas in the fuel gas is increased.
前記第2燃料ガスは、前記ガスタービンに供給される燃料ガスの単位発熱量が単位発熱量目標値となるように供給されるよう制御されるものであって、
前記第2燃料ガスの比率を増加させるステップにおいて、前記単位発熱量目標値を第1単位発熱量目標値から、前記第1単位発熱量目標値より大きい第2単位発熱量目標値に設定することで、前記単位発熱量目標値を前記第2単位発熱量目標値に設定する前より前記ガスタービンに供給される燃料ガスにおける前記第2燃料ガスの混合の比率を増加させる
請求項1または請求項2に記載の停止制御方法。 The first fuel gas has a smaller unit calorific value than the second fuel gas,
The second fuel gas is controlled to be supplied so that a unit calorific value of the fuel gas supplied to the gas turbine becomes a unit calorific value target value,
In the step of increasing the ratio of the second fuel gas, the unit calorific value target value is set from the first unit calorific value target value to a second unit calorific value target value that is larger than the first unit calorific value target value. The ratio of the mixing of the second fuel gas in the fuel gas supplied to the gas turbine is increased before the unit calorific value target value is set to the second unit calorific value target value. The stop control method according to 2.
前記ガスタービンを停止するステップにおいて、前記経過時間が所定時間に達した場合に、前記ガスタービンを停止する
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の停止制御方法。 Measuring the elapsed time from the start time of the step of increasing the ratio of the second fuel gas,
The stop control method according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the step of stopping the gas turbine, the gas turbine is stopped when the elapsed time reaches a predetermined time.
前記ガスタービンを停止するステップにおいて、前記濃度が所定濃度未満になった場合に、前記ガスタービンを停止する
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の停止制御方法。 Detecting a concentration of a component of the first fuel gas in a pipeline of the gas turbine,
The stop control method according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the step of stopping the gas turbine, the gas turbine is stopped when the concentration becomes less than a predetermined concentration.
前記不活性ガスを供給するステップにおける前記不活性ガスの供給中に、前記第1燃料ガスの成分の濃度が所定濃度未満になった場合に前記不活性ガスを空気に置換するステップと、
をさらに備える請求項1から請求項5の何れか1項に記載の停止制御方法。 Supplying an inert gas to a pipeline of the gas turbine after stopping the gas turbine;
Replacing the inert gas with air when the concentration of the component of the first fuel gas becomes lower than a predetermined concentration during the supply of the inert gas in the step of supplying the inert gas;
The stop control method according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記第2燃料ガスの混合の比率の増加後に前記ガスタービンを停止する停止制御部と
を備える制御装置。 An increase control unit for increasing a mixing ratio of the second fuel gas during operation of the gas turbine using the fuel gas obtained by mixing the first fuel gas and the second fuel gas that is less harmful than the first fuel gas;
And a stop control unit that stops the gas turbine after the mixing ratio of the second fuel gas is increased.
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