JP2022044539A - 複数のガスタービンの分割負荷を変化させることによるガスサイクル発電プラント動作のモデル化および制御 - Google Patents
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Abstract
Description
12 複合サイクル発電プラント(CCPP)、システム
18 蒸気タービン(ST)システム
20 中圧(IP)部分
22 低圧(LP)部分
24 高圧(HP)部分
26 シャフト
28 発電機
30 ガスタービン(GT)システム
30A 第1のGTシステム
30B 第2のGTシステム
30C 第3のGTシステム
32 圧縮機
34 流体
36 入口ガイドベーン(IGV)
38 圧縮流体
40 燃焼器
42 燃料
44 燃料供給源
46 燃焼ガス
48 タービン構成要素
50 シャフト
52 発電機
54 排熱回収ボイラ(HRSG)
58 供給導管
59 排気チャネル
60 排気流体
61 スタック
62 凝縮器
64 蒸気排気ダクト
66 コンピューティングデバイス
68 発電プラントモデル
70 センサ
72 動作制御プログラム、動作制御システム
74 過熱防止装置
76 入口抽気熱(IBH)ライン
150 環境
152 メモリ
154 CCPPシステム
158 プロセッサユニット(PU)
160 入力/出力(I/O)インターフェース
164 バス
166 外部I/Oデバイス
168 記憶システム
202 モジュール
212 モジュール
220 データ
222 周囲条件フィールド
224 負荷条件フィールド
226 分割比フィールド、変形分割比
228 品質閾値フィールド
P1 プロセス
P2 プロセス
D1 判定
P3 プロセス
P4 プロセス
D2 判定
P5 プロセス
P6 プロセス
C1 曲線、第1のプロファイル
C2A 曲線、電力-負荷プロファイル
C2B 曲線、電力-負荷プロファイル
Claims (15)
- 複合サイクル発電プラント(CCPP)(12)を動作させるための方法であって、
周囲条件(222)および負荷条件(224)で前記CCPP(12)を動作させるための発電プラントモデル(68)を生成すること(P2)と、
前記CCPP(12)の前記発電プラントモデル(68)内の少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)が前記周囲条件(222)および前記負荷条件(224)で電力出力を生成するかどうかを決定すること(D1)と、
前記周囲条件(222)および前記負荷条件(224)における前記CCPP(12)の前記発電プラントモデル(68)を使用して、前記少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)間のベースライン分割比に対する前記CCPP(12)の燃料消費量をモデル化すること(P3)と、
前記少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)間の変形分割比(226)を作成すること(P4)と、
前記発電プラントモデル(68)を使用して、前記変形分割比(226)が前記CCPP(12)に対する品質閾値を満たすかどうかを決定すること(D2)であって、前記品質閾値は、前記燃料消費量の少なくとも最低限の削減を含むことと、
前記品質閾値を満たさない前記変形分割比(226)に応じて、前記変形分割比(226)を再計算すること(P5)と、
前記品質閾値を満たす前記変形分割比(226)に応じて、前記変形分割比(226)を使用するように前記CCPP(12)を調整すること(P6)と
を含む、方法。 - 前記変形分割比(226)を使用するように前記CCPP(12)を調整すること(P6)は、前記CCPP(12)内の入口ガイドベーン(IGV)(36)ピッチ角度に影響を及ぼすように前記負荷条件(224)を修正することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記変形分割比(226)を使用するように前記CCPP(12)を調整すること(P6)は、前記CCPP(12)の前記少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)の1つの圧縮機(32)の排気セクションから入口セクションへの排気流体(60)の入口抽気熱(IBH)流を低減する、請求項1に記載の方法。
- 前記変形分割比(226)を作成すること(P4)は、前記周囲条件(222)および前記ベースライン負荷条件(224)に基づいて、所定のバイアスを前記少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)の各々に適用することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記所定のバイアスは、前記少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)の1つの健全性条件にさらに基づく、請求項4に記載の方法。
- 前記変形分割比(226)を作成すること(P4)は、前記発電プラントモデル(68)によって示される前記CCPP(12)の燃料消費量に基づく、請求項1に記載の方法。
- 前記品質閾値は、前記CCPP(12)に対する最低限の発熱量削減、最低限のプラント効率増加、燃料消費量の最低限の削減、燃料消費量限界、排出量限界、または動作安定性限界を少なくともさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記CCPP(12)の新しい負荷条件(224)または新しい周囲条件(222)を検出することと、
前記新しい負荷条件(224)または前記新しい周囲条件(222)に対して新しい変形分割負荷を作成することと、
前記発電プラントモデル(68)を使用して、前記新しい変形分割比(226)が前記CCPP(12)に対する前記品質閾値を満たすかどうかを決定することと、
前記品質閾値を満たさない前記新しい変形分割比(226)に応じて、前記新しい変形分割比(226)を再計算することと、
前記品質閾値を満たす前記新しい変形分割比(226)に応じて、前記新しい変形分割比(226)を使用するように前記CCPP(12)を調整することと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記変形分割比(226)は、前記CCPP(12)に対する複数の負荷依存分割比を含む、請求項1に記載の方法。
- 複合サイクル発電プラント(CCPP)(12)を動作させるためのコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたプログラム製品であって、前記コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータシステムに、
周囲条件(222)および負荷条件(224)で前記CCPP(12)を動作させるための発電プラントモデル(68)を生成すること(P2)と、
前記CCPP(12)の前記発電プラントモデル(68)内の少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)が前記周囲条件(222)および前記負荷条件(224)で電力出力を生成するかどうかを決定すること(D1)と、
前記周囲条件(222)および前記負荷条件(224)における前記CCPP(12)の前記発電プラントモデル(68)を使用して、前記少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)間のベースライン分割比に対する前記CCPP(12)の燃料消費量をモデル化すること(P3)と、
前記少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)間の変形分割比(226)を作成すること(P4)と、
前記発電プラントモデル(68)を使用して、前記変形分割比(226)が前記CCPP(12)に対する品質閾値を満たすかどうかを決定すること(D2)であって、前記品質閾値は、前記燃料消費量の少なくとも最低限の削減を含むことと、
前記品質閾値を満たさない前記変形分割比(226)に応じて、前記変形分割比(226)を再計算すること(P5)と、
前記品質閾値を満たす前記変形分割比(226)に応じて、前記変形分割比(226)を使用するように前記CCPP(12)を調整すること(P6)と
を含むアクションを実施させるためのプログラムコードを含む、プログラム製品。 - 前記変形分割比(226)を使用するように前記CCPP(12)を調整すること(P6)は、前記CCPP(12)内の入口ガイドベーン(IGV)(36)ピッチ角度に影響を及ぼすように前記負荷条件(224)を修正することを含む、請求項10に記載のプログラム製品。
- 前記変形分割比(226)を使用するように前記CCPP(12)を調整すること(P6)は、前記CCPP(12)の圧縮機(32)の前記少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)の1つの排気セクションから入口セクションへの排気流体(60)の入口抽気熱(IBH)流を低減する、請求項10に記載のプログラム製品。
- 前記変形分割比(226)を作成すること(P4)は、前記周囲条件(222)および前記ベースライン負荷条件(224)に基づいて、所定のバイアスを前記少なくとも2つのガスタービン(30A、30B)の各々に適用することを含む、請求項10に記載のプログラム製品。
- 前記品質閾値は、前記CCPP(12)に対する最低限の発熱量削減、最低限のプラント効率増加、燃料消費量の最低限の削減、燃料消費量限界、排出量限界、または動作安定性限界を少なくともさらに含む、請求項10に記載のプログラム製品。
- 前記CCPP(12)の新しい負荷条件(224)または新しい周囲条件(222)を検出し、
前記新しい負荷条件(224)または前記新しい周囲条件(222)に対して新しい変形分割負荷を作成し、
前記発電プラントモデル(68)を使用して、前記新しい変形分割比(226)が前記CCPP(12)に対する前記品質閾値を満たすかどうかを決定し、
前記品質閾値を満たさない前記新しい変形分割比(226)に応じて、前記新しい変形分割比(226)を再計算し、かつ
前記品質閾値を満たす前記新しい変形分割比(226)に応じて、前記新しい変形分割比(226)を使用するように前記CCPP(12)を調整する
ためのプログラムコードをさらに含む、請求項10に記載のプログラム製品。
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