JP2505917B2 - コンバインドサイクル主蒸気温度制御装置 - Google Patents
コンバインドサイクル主蒸気温度制御装置Info
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- JP2505917B2 JP2505917B2 JP2201265A JP20126590A JP2505917B2 JP 2505917 B2 JP2505917 B2 JP 2505917B2 JP 2201265 A JP2201265 A JP 2201265A JP 20126590 A JP20126590 A JP 20126590A JP 2505917 B2 JP2505917 B2 JP 2505917B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、コンバインドサイクル発電設備の主蒸気温
度制御装置に係り、特にプラントの部分負荷時において
も、蒸気タービン排気を常に許容される湿り域に保持す
ることができるコンバインドサイクル主蒸気温度制御装
置に関する。
度制御装置に係り、特にプラントの部分負荷時において
も、蒸気タービン排気を常に許容される湿り域に保持す
ることができるコンバインドサイクル主蒸気温度制御装
置に関する。
（従来の技術） コンバインドサイクル発電設備において、排熱回収ボ
イラは、ガスタービンの排ガスの持つ熱を回収して蒸気
を発生させ、その蒸気を蒸気タービンに供給する装置で
ある。したがって、発生する蒸気の状態値は、ガスター
ビン排ガスの条件によって左右される。すなわち、排ガ
ス温度が高温となれば、発生する蒸気も一般に高温とな
り、またガス量が多量になれば、蒸気量も一般に増加す
る。
イラは、ガスタービンの排ガスの持つ熱を回収して蒸気
を発生させ、その蒸気を蒸気タービンに供給する装置で
ある。したがって、発生する蒸気の状態値は、ガスター
ビン排ガスの条件によって左右される。すなわち、排ガ
ス温度が高温となれば、発生する蒸気も一般に高温とな
り、またガス量が多量になれば、蒸気量も一般に増加す
る。
第４図は、一般的な再熱式コンバインドサイクル発電
設備を示すもので、ガスタービン１から排出された高温
度のガスは、排熱回収ボイラ２に導かれ、高圧過熱器
３、再熱器４および高圧蒸発器５にそれぞれ熱交換を行
なった後に大気に放出される。
設備を示すもので、ガスタービン１から排出された高温
度のガスは、排熱回収ボイラ２に導かれ、高圧過熱器
３、再熱器４および高圧蒸発器５にそれぞれ熱交換を行
なった後に大気に放出される。
前記高圧蒸発器５で発生した蒸気は、第４図に示すよ
うに、高圧蒸気減温器６にて減温水により減温され、高
圧過熱器３で過熱された熱に高圧主蒸気として蒸気ター
ビン高圧部７に供給される。この蒸気タービン高圧部７
から排出された蒸気は、排熱回収ボイラ２に導かれ、再
熱蒸気減温器８にて減温水により減温され、再熱器４で
再熱された後に再熱主蒸気として蒸気タービン再熱部９
に供給される。再熱主蒸気は、蒸気タービン最終段10を
経由して蒸気タービン排気部11から復水器12に供給さ
れ、復水後給水となって排熱回収ボイラ２に導かれる。
前記蒸気タービン排気部11には、第４図に示すように、
最終段長翼過熱防止用のスプレイ装置13および排出蒸気
温度検出装置14が設置されている。
うに、高圧蒸気減温器６にて減温水により減温され、高
圧過熱器３で過熱された熱に高圧主蒸気として蒸気ター
ビン高圧部７に供給される。この蒸気タービン高圧部７
から排出された蒸気は、排熱回収ボイラ２に導かれ、再
熱蒸気減温器８にて減温水により減温され、再熱器４で
再熱された後に再熱主蒸気として蒸気タービン再熱部９
に供給される。再熱主蒸気は、蒸気タービン最終段10を
経由して蒸気タービン排気部11から復水器12に供給さ
れ、復水後給水となって排熱回収ボイラ２に導かれる。
前記蒸気タービン排気部11には、第４図に示すように、
最終段長翼過熱防止用のスプレイ装置13および排出蒸気
温度検出装置14が設置されている。
一方、前記高圧蒸気減温器６および再熱主蒸気減温器
８には、第４図に示すように、各減温器6,8に供給され
るスプレイ水の流量を制御する制御弁15,16がそれぞれ
設けられており、これら各制御弁15,16は、後述する高
圧主蒸気温度制御系20あるいは再熱主蒸気温度制御系21
からの各制御信号により制御され、高圧主蒸気温度17あ
るいは再熱主蒸気温度18が設定値となるよう制御される
ようになっている。
８には、第４図に示すように、各減温器6,8に供給され
るスプレイ水の流量を制御する制御弁15,16がそれぞれ
設けられており、これら各制御弁15,16は、後述する高
圧主蒸気温度制御系20あるいは再熱主蒸気温度制御系21
からの各制御信号により制御され、高圧主蒸気温度17あ
るいは再熱主蒸気温度18が設定値となるよう制御される
ようになっている。
第５図は、前記各制御系20,21の構成を示すもので、
高圧主蒸気温度制御系20は、予め設定されている高圧主
蒸気温度設定値を出力する高圧主蒸気温度設定器22と、
この高圧主蒸気温度設定値と高圧主蒸気温度17との偏差
を求める減算器23とを備えており、この減算器23からの
偏差信号は、PIコントローラ24で比例・積分処理された
後、開度指令信号として前記制御弁15に与えられるとと
もに、モニタスイッチ25,26にも入力されるようになっ
ている。モニタスイッチ25は、予め設定された警報設定
値以上の入力信号があると警報信号を出力し、またモニ
タスイッチ26は、予め設定された強制停止設定値以上の
入力信号があると強制停止（トリップ）信号を出力する
ようになっている。
高圧主蒸気温度制御系20は、予め設定されている高圧主
蒸気温度設定値を出力する高圧主蒸気温度設定器22と、
この高圧主蒸気温度設定値と高圧主蒸気温度17との偏差
を求める減算器23とを備えており、この減算器23からの
偏差信号は、PIコントローラ24で比例・積分処理された
後、開度指令信号として前記制御弁15に与えられるとと
もに、モニタスイッチ25,26にも入力されるようになっ
ている。モニタスイッチ25は、予め設定された警報設定
値以上の入力信号があると警報信号を出力し、またモニ
タスイッチ26は、予め設定された強制停止設定値以上の
入力信号があると強制停止（トリップ）信号を出力する
ようになっている。
一方、前記再熱主蒸気温度制御系21は、第５図に示す
ように、予め設定されている再熱主蒸気温度設定値を出
力する再熱主蒸気温度設定器27と、この再熱主蒸気温度
設定値と再熱主蒸気温度18との偏差を求める減算器28と
を備えており、この減算器28からの偏差信号は、PIコン
トローラ29で比例・積分処理された後、開度指令信号と
して前記制御弁16に与えられるとともに、モニタスイッ
チ30,31にも入力されるようになっている。モニタスイ
ッチ30は、予め設定された警報設定値以上の入力信号が
あると警報信号を出力し、またモニタスイッチ31は、予
め設定された強制停止設定値以上の入力信号があると強
制停止（トリップ）信号を出力するようになっている。
ように、予め設定されている再熱主蒸気温度設定値を出
力する再熱主蒸気温度設定器27と、この再熱主蒸気温度
設定値と再熱主蒸気温度18との偏差を求める減算器28と
を備えており、この減算器28からの偏差信号は、PIコン
トローラ29で比例・積分処理された後、開度指令信号と
して前記制御弁16に与えられるとともに、モニタスイッ
チ30,31にも入力されるようになっている。モニタスイ
ッチ30は、予め設定された警報設定値以上の入力信号が
あると警報信号を出力し、またモニタスイッチ31は、予
め設定された強制停止設定値以上の入力信号があると強
制停止（トリップ）信号を出力するようになっている。
第６図は、再熱主蒸気温度制御系21における再熱主蒸
気温度設定器27および各モニタスイッチ30,31の各設定
値の関係を示すもので、再熱主蒸気温度は、許容最大温
度（例えば538℃）以下となるよう制御される。
気温度設定器27および各モニタスイッチ30,31の各設定
値の関係を示すもので、再熱主蒸気温度は、許容最大温
度（例えば538℃）以下となるよう制御される。
（発明が解決しようとする課題） コンバインドサイクルプラントにおいて、蒸気の発生
量は、ガスタービン１の運転状態により決まるため、蒸
気タービンの主蒸気加減弁は、一般的には開度固定にて
変圧運転状態にしている。
量は、ガスタービン１の運転状態により決まるため、蒸
気タービンの主蒸気加減弁は、一般的には開度固定にて
変圧運転状態にしている。
第７図は、従来の制御装置を採用した再熱式コンバイ
ンドサイクルでの再熱主蒸気温度32、再熱主蒸気圧力33
および蒸気タービン排気室湿り度34とガスタービン負荷
との関係をそれぞれ示すもので、蒸気タービンは変圧運
転状態であるため、ガスタービン負荷の減少に伴い、再
熱主蒸気圧力33は減少していく。一方、再熱主蒸気温度
32は、０〜約50％負荷域までは、ガスタービン排ガス温
度に比例して、いわゆる出なりの状態で温度上昇し、約
50〜100％負荷域においては、排熱回収ボイラ２で制御
されて一定温度なる。その結果、蒸気タービン排気湿り
度34は、再熱主蒸気温度32が一定値に制御される負荷域
においは、再熱主蒸気圧力33の降下に伴い、湿り度の高
い状態から湿り度の低い状態、すなわち乾き域に向って
変化し、０〜約50％負荷域においては、再熱主蒸気圧力
33の降下とともに温度32も降下するため、湿り度34は乾
き域から湿り域へと変化する。
ンドサイクルでの再熱主蒸気温度32、再熱主蒸気圧力33
および蒸気タービン排気室湿り度34とガスタービン負荷
との関係をそれぞれ示すもので、蒸気タービンは変圧運
転状態であるため、ガスタービン負荷の減少に伴い、再
熱主蒸気圧力33は減少していく。一方、再熱主蒸気温度
32は、０〜約50％負荷域までは、ガスタービン排ガス温
度に比例して、いわゆる出なりの状態で温度上昇し、約
50〜100％負荷域においては、排熱回収ボイラ２で制御
されて一定温度なる。その結果、蒸気タービン排気湿り
度34は、再熱主蒸気温度32が一定値に制御される負荷域
においは、再熱主蒸気圧力33の降下に伴い、湿り度の高
い状態から湿り度の低い状態、すなわち乾き域に向って
変化し、０〜約50％負荷域においては、再熱主蒸気圧力
33の降下とともに温度32も降下するため、湿り度34は乾
き域から湿り域へと変化する。
ところで、蒸気タービン排気室では、湿り度が高すぎ
ると、水滴が蒸気タービン最終段長翼に付着し浸食して
しまう一方、湿り度が低すぎると、排気室が過熱し風損
により最終段長翼が高温となり応力が低下して破損に至
るおそれがある。したがって、湿り域が所定の範囲内に
保持されていることが安定した運転の必要条件となる。
ると、水滴が蒸気タービン最終段長翼に付着し浸食して
しまう一方、湿り度が低すぎると、排気室が過熱し風損
により最終段長翼が高温となり応力が低下して破損に至
るおそれがある。したがって、湿り域が所定の範囲内に
保持されていることが安定した運転の必要条件となる。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであ
り、プラントの部分負荷時においても、蒸気タービン排
気を常に許容される湿り域に保持することができるコン
バインドサイクル主蒸気温度制御装置を提供することを
目的とする。
り、プラントの部分負荷時においても、蒸気タービン排
気を常に許容される湿り域に保持することができるコン
バインドサイクル主蒸気温度制御装置を提供することを
目的とする。
（課題を解決するための手段） 本願の第１の発明は、再熱主蒸気減温器に、制御弁を
介しスプレイ水を供給して再熱主蒸気温度を制御するコ
ンバインドサイクル主蒸気温度制御装置において、再熱
主蒸気温度設定値に基づき前記制御弁を制御する再熱主
蒸気温度制御回路と、部分負荷時の実再熱主蒸気圧力、
再熱主蒸気温度および復水器真空度に基づき蒸気タービ
ン排気室湿り度を演算してその湿り度を変化させる関数
発生器と、予め目標排気室湿り度の上限値を設定する信
号発生器と、前記関数発生器からの出力と前記信号発生
器から出力された目標排気室湿り度の上限値との偏差を
求める減算器と、この偏差に応じた制御弁制御信号を出
力するPIコントローラと、このPIコントローラからの制
御弁制御信号と前記再熱主蒸気温度制御回路からの信号
とを比較し、そのうちの高い値の信号により前記制御弁
を制御する高値優先回路とを具備することを特徴とする
ものである。
介しスプレイ水を供給して再熱主蒸気温度を制御するコ
ンバインドサイクル主蒸気温度制御装置において、再熱
主蒸気温度設定値に基づき前記制御弁を制御する再熱主
蒸気温度制御回路と、部分負荷時の実再熱主蒸気圧力、
再熱主蒸気温度および復水器真空度に基づき蒸気タービ
ン排気室湿り度を演算してその湿り度を変化させる関数
発生器と、予め目標排気室湿り度の上限値を設定する信
号発生器と、前記関数発生器からの出力と前記信号発生
器から出力された目標排気室湿り度の上限値との偏差を
求める減算器と、この偏差に応じた制御弁制御信号を出
力するPIコントローラと、このPIコントローラからの制
御弁制御信号と前記再熱主蒸気温度制御回路からの信号
とを比較し、そのうちの高い値の信号により前記制御弁
を制御する高値優先回路とを具備することを特徴とする
ものである。
本願の第２の発明は、再熱主蒸気減温器に、制御弁を
介しスプレイ水を供給して再熱主蒸気温度を制御するコ
ンバインドサイクル主蒸気温度制御装置において、蒸気
タービン排気室湿り度を変化させその湿り度を許容範囲
内にするための再熱主蒸気温度設定値が再熱主蒸気圧力
に対応して予め設定され部分負荷時の実再熱主蒸気圧力
信号の入力によりこれに対応する再熱主蒸気温度設定値
を出力する関数発生器と、この関数発生器からの再熱主
蒸気温度設定値と再熱主蒸気温度信号との偏差を求める
減算器と、この偏差に応じた制御信号により前記制御弁
を制御するPIコントローラとを具備することを特徴とす
るものである。
介しスプレイ水を供給して再熱主蒸気温度を制御するコ
ンバインドサイクル主蒸気温度制御装置において、蒸気
タービン排気室湿り度を変化させその湿り度を許容範囲
内にするための再熱主蒸気温度設定値が再熱主蒸気圧力
に対応して予め設定され部分負荷時の実再熱主蒸気圧力
信号の入力によりこれに対応する再熱主蒸気温度設定値
を出力する関数発生器と、この関数発生器からの再熱主
蒸気温度設定値と再熱主蒸気温度信号との偏差を求める
減算器と、この偏差に応じた制御信号により前記制御弁
を制御するPIコントローラとを具備することを特徴とす
るものである。
（作用） 本発明の第１の発明に係るコンバインドサイクル主蒸
気温度制御装置において、制御弁は、再熱主蒸気温度制
御回路からの信号により、従来と同様、再熱主蒸気温度
設定値に基づき制御される。これと同時に、関数発生器
においては、部分負荷時の実再熱主蒸気圧力、再熱主蒸
気温度および復水器真空度に基づき蒸気タービン排気室
湿り度を演算してその湿り度を変化させる一方、信号発
生器においては、予め目標排気室湿り度の上限値を設定
し、減算器により関数発生器からの出力と信号発生器か
ら出力された目標排気室湿り度の上限値との偏差を求め
る。そして、PIコントローラからは、この偏差に応じた
制御弁制御信号が出力される。この制御弁制御信号は、
前記再熱主蒸気温度制御回路からの信号と、高値優先回
路において比較され、そのうちの高い値の信号により制
御弁が制御される。すなわち、再熱主蒸気と温度制御回
路からの信号では、蒸気タービン排気室湿り度が乾き域
に移行するおそれがある場合には、この信号に優先し
て、PIコントローラからの制御弁制御信号により制御弁
が制御される。このため、プラントの部分負荷時におい
ても、蒸気タービン排気を、常に許容される湿り域に保
持することが可能となる。
気温度制御装置において、制御弁は、再熱主蒸気温度制
御回路からの信号により、従来と同様、再熱主蒸気温度
設定値に基づき制御される。これと同時に、関数発生器
においては、部分負荷時の実再熱主蒸気圧力、再熱主蒸
気温度および復水器真空度に基づき蒸気タービン排気室
湿り度を演算してその湿り度を変化させる一方、信号発
生器においては、予め目標排気室湿り度の上限値を設定
し、減算器により関数発生器からの出力と信号発生器か
ら出力された目標排気室湿り度の上限値との偏差を求め
る。そして、PIコントローラからは、この偏差に応じた
制御弁制御信号が出力される。この制御弁制御信号は、
前記再熱主蒸気温度制御回路からの信号と、高値優先回
路において比較され、そのうちの高い値の信号により制
御弁が制御される。すなわち、再熱主蒸気と温度制御回
路からの信号では、蒸気タービン排気室湿り度が乾き域
に移行するおそれがある場合には、この信号に優先し
て、PIコントローラからの制御弁制御信号により制御弁
が制御される。このため、プラントの部分負荷時におい
ても、蒸気タービン排気を、常に許容される湿り域に保
持することが可能となる。
また、本発明の第２の発明に係るコンバインドサイク
ル主蒸気温度制御装置においては、関数発生器からの再
熱主蒸気温度設定値と再熱主蒸気温度信号との偏差が求
められ、制御弁は、この偏差に応じて制御信号により制
御される。
ル主蒸気温度制御装置においては、関数発生器からの再
熱主蒸気温度設定値と再熱主蒸気温度信号との偏差が求
められ、制御弁は、この偏差に応じて制御信号により制
御される。
ところで、前記再熱主蒸気温度設定値は、蒸気タービ
ン排気室湿り度を変化させその湿り度を許容範囲内にす
べく部分負荷時の実再熱主蒸気圧力に対応して設定され
ているので、この設定値に基づき制御弁を制御すること
により、プラントの部分負荷時においても、蒸気タービ
ン排気を、常に許容される湿り域に保持することが可能
となる。
ン排気室湿り度を変化させその湿り度を許容範囲内にす
べく部分負荷時の実再熱主蒸気圧力に対応して設定され
ているので、この設定値に基づき制御弁を制御すること
により、プラントの部分負荷時においても、蒸気タービ
ン排気を、常に許容される湿り域に保持することが可能
となる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。な
お、本発明は、再熱主蒸気制御系にのみ特徴を有し、他
の部分については、従来の装置と同一構成であるので、
以下この特徴部分についてのみ図示説明する。
お、本発明は、再熱主蒸気制御系にのみ特徴を有し、他
の部分については、従来の装置と同一構成であるので、
以下この特徴部分についてのみ図示説明する。
第１図は、本発明の第１実施例に係るコンバインドサ
イクル主蒸気温度制御装置の再熱主蒸気温度制御系を示
すもので、この再熱主蒸気温度制御系41は、従来の再熱
主蒸気温度制御系21（第５図と参照）と同一構成の再熱
主蒸気温度制御回路42を備えている。
イクル主蒸気温度制御装置の再熱主蒸気温度制御系を示
すもので、この再熱主蒸気温度制御系41は、従来の再熱
主蒸気温度制御系21（第５図と参照）と同一構成の再熱
主蒸気温度制御回路42を備えている。
すなわち、この再熱主蒸気温度制御回路42は、第１図
に示すように、予め設定されている再熱主蒸気温度設定
値を出力する再熱主蒸気温度設定器27と、この再熱主蒸
気温度設定値と再熱主蒸気温度18との偏差を求める減算
器28とを備えており、この減算器28からの偏差信号は、
PIコントローラ29で比例・積分処理された後、開度指令
信号として後述する高値優先回路43に入力されるように
なっているとともに、モニタスイッチ30,31にも入力さ
れるようになっている。モニタスイッチ30は、予め設定
された警報設定値以上の入力信号があった場合に、警報
信号を出力するようになっており、またモニタスイッチ
31は、予め設定された強制停止設定値以上の入力信号が
あった場合に、強制停止（トリップ）信号を出力するよ
うになっている。
に示すように、予め設定されている再熱主蒸気温度設定
値を出力する再熱主蒸気温度設定器27と、この再熱主蒸
気温度設定値と再熱主蒸気温度18との偏差を求める減算
器28とを備えており、この減算器28からの偏差信号は、
PIコントローラ29で比例・積分処理された後、開度指令
信号として後述する高値優先回路43に入力されるように
なっているとともに、モニタスイッチ30,31にも入力さ
れるようになっている。モニタスイッチ30は、予め設定
された警報設定値以上の入力信号があった場合に、警報
信号を出力するようになっており、またモニタスイッチ
31は、予め設定された強制停止設定値以上の入力信号が
あった場合に、強制停止（トリップ）信号を出力するよ
うになっている。
前記再熱主蒸気温度制御系41は、また、第１図に示す
ように、関数発生器44および信号発生器45を備えてお
り、関数発生器44は、部分負荷時の実再熱主蒸気圧力4
6、再熱主蒸気温度18および復水器真空度47に基づき、
蒸気タービン排気室湿り度を演算してその湿り度を変化
させ、これを減算器48に出力するようになっている。ま
た、信号発生器45は、蒸気タービン排気室湿り度を許容
範囲とするための目標排気室湿り度の上限値を予め設定
しておき、これを減算器48に出力するようになってい
る。
ように、関数発生器44および信号発生器45を備えてお
り、関数発生器44は、部分負荷時の実再熱主蒸気圧力4
6、再熱主蒸気温度18および復水器真空度47に基づき、
蒸気タービン排気室湿り度を演算してその湿り度を変化
させ、これを減算器48に出力するようになっている。ま
た、信号発生器45は、蒸気タービン排気室湿り度を許容
範囲とするための目標排気室湿り度の上限値を予め設定
しておき、これを減算器48に出力するようになってい
る。
減算器48は、第１図に示すように、前記関数発生器44
からの排気室湿り度と信号発生器45からの目標排気室湿
り度の上限値とを減算して、その偏差を求め、この偏差
信号をPIコントローラ49に与えるようになっている。そ
して、PIコントローラ49は、前記偏差信号を比例・積分
処理した後、前記高値優先回路43に出力するようになっ
ている。
からの排気室湿り度と信号発生器45からの目標排気室湿
り度の上限値とを減算して、その偏差を求め、この偏差
信号をPIコントローラ49に与えるようになっている。そ
して、PIコントローラ49は、前記偏差信号を比例・積分
処理した後、前記高値優先回路43に出力するようになっ
ている。
高値優先回路43は、第１図に示すように、前記両PIコ
ントローラ29,49からの出力信号の入力によりこれらを
比較し、そのうちの高い値の信号を、制御弁16の制御信
号として出力するようになっている。そして、制御弁16
は、この制御信号により制御されるようになっている。
ントローラ29,49からの出力信号の入力によりこれらを
比較し、そのうちの高い値の信号を、制御弁16の制御信
号として出力するようになっている。そして、制御弁16
は、この制御信号により制御されるようになっている。
次に、本実施例の作用について説明する。
再熱主蒸気温度設定器27から出力される再熱主蒸気温
度設定値は、再熱主蒸気温度18とともに、減算器28に入
力され、両者の偏差が求められる。この偏差信号は、PI
コントローラ29で比例・積分処理された後、高値優先回
路43に入力される。
度設定値は、再熱主蒸気温度18とともに、減算器28に入
力され、両者の偏差が求められる。この偏差信号は、PI
コントローラ29で比例・積分処理された後、高値優先回
路43に入力される。
一方、関数発生器44は、部分負荷時の実再熱主蒸気圧
力46、再熱主蒸気温度18および復水器真空度47に基づ
き、蒸気タービン排気室湿り度を演算してその湿り度を
変化させ、この蒸気タービン排気室湿り度は、信号発生
器45からの目標排気室湿り度の上限値とともに減算器48
に入力され、両者の偏差が求められる。この偏差信号
は、PIコントローラ49で比例・積分処理された後、高値
優先回路43に入力される。
力46、再熱主蒸気温度18および復水器真空度47に基づ
き、蒸気タービン排気室湿り度を演算してその湿り度を
変化させ、この蒸気タービン排気室湿り度は、信号発生
器45からの目標排気室湿り度の上限値とともに減算器48
に入力され、両者の偏差が求められる。この偏差信号
は、PIコントローラ49で比例・積分処理された後、高値
優先回路43に入力される。
高値優先回路43は、両PIコントローラ29,49からの出
力信号を比較し、そのうちの高い値の信号を、制御弁16
の制御信号として出力し、制御弁16は、この制御信号に
より制御される。
力信号を比較し、そのうちの高い値の信号を、制御弁16
の制御信号として出力し、制御弁16は、この制御信号に
より制御される。
しかして、このような制御方法を採用することによ
り、第７図に破線で示すように、再熱主蒸気温度32およ
び蒸気タービン排気室湿り度34は、部分負荷においても
湿り域にあり、蒸気タービン最終段が過熱されることは
ない。このため、排出蒸気温度が高温となることがな
く、負荷運転時に、第４図に示すスプレイ装置13が作動
することはない。
り、第７図に破線で示すように、再熱主蒸気温度32およ
び蒸気タービン排気室湿り度34は、部分負荷においても
湿り域にあり、蒸気タービン最終段が過熱されることは
ない。このため、排出蒸気温度が高温となることがな
く、負荷運転時に、第４図に示すスプレイ装置13が作動
することはない。
第２図は、本発明の第２実施例に係るコンバインドサ
イクル主蒸気温度制御装置の再熱主蒸気温度制御系を示
すもので、この再熱主蒸気温度制御系51は、関数発生器
52を備えており、この関数発生器52には、蒸気タービン
排気室湿り度を変化させその湿り度を許容範囲内にする
ための再熱主蒸気温度設定値が再熱主蒸気圧力の関数と
して予め設定されている。そして、この関数発生器52
は、図２に示すように、部分負荷時の実再熱主蒸気圧力
46の入力により、これに対応する再熱主蒸気温度設定値
を、減算器53に出力するようになっている。
イクル主蒸気温度制御装置の再熱主蒸気温度制御系を示
すもので、この再熱主蒸気温度制御系51は、関数発生器
52を備えており、この関数発生器52には、蒸気タービン
排気室湿り度を変化させその湿り度を許容範囲内にする
ための再熱主蒸気温度設定値が再熱主蒸気圧力の関数と
して予め設定されている。そして、この関数発生器52
は、図２に示すように、部分負荷時の実再熱主蒸気圧力
46の入力により、これに対応する再熱主蒸気温度設定値
を、減算器53に出力するようになっている。
この減算器53は、第２図に示すように、前記再熱主蒸
気温度設定値と再熱主蒸気温度18とを減算し、その偏差
信号をPIコントローラ54および両モニタスイッチ55,56
に出力するようになっており、PIコントローラ54は、前
記偏差信号を比例・積分処理した後、開度指令信号とし
て制御弁16に出力し、制御弁16は、この開度指令信号に
より制御されるようになっている。また、前記モニタス
イッチ55は、予め設定された警報設定値以上の入力信号
があった場合に、警報信号を出力するようになってお
り、また前記モニタスイッチ56は、予め設定された強制
停止設定値以上の入力信号があった場合に、強制停止
（トリップ）信号を出力するようになっている。
気温度設定値と再熱主蒸気温度18とを減算し、その偏差
信号をPIコントローラ54および両モニタスイッチ55,56
に出力するようになっており、PIコントローラ54は、前
記偏差信号を比例・積分処理した後、開度指令信号とし
て制御弁16に出力し、制御弁16は、この開度指令信号に
より制御されるようになっている。また、前記モニタス
イッチ55は、予め設定された警報設定値以上の入力信号
があった場合に、警報信号を出力するようになってお
り、また前記モニタスイッチ56は、予め設定された強制
停止設定値以上の入力信号があった場合に、強制停止
（トリップ）信号を出力するようになっている。
次に、本実施例の作用について説明する。
再熱主蒸気圧力46が関数発生器52に入力されると、関
数発生器52からは、再熱主蒸気圧力46に対応する再熱主
蒸気温度設定値が出力され、再熱主蒸気温度18とともに
減算器53に入力される。
数発生器52からは、再熱主蒸気圧力46に対応する再熱主
蒸気温度設定値が出力され、再熱主蒸気温度18とともに
減算器53に入力される。
減算器53は、再熱主蒸気温度設定値と再熱主蒸気温度
18とを減算して両者の偏差を求め、この偏差信号は、PI
コントローラ54に入力されて比例・積分処理される。そ
して、PIコントローラ54から開度指令信号として出力さ
れ、制御弁16は、この開度指令信号により制御される。
18とを減算して両者の偏差を求め、この偏差信号は、PI
コントローラ54に入力されて比例・積分処理される。そ
して、PIコントローラ54から開度指令信号として出力さ
れ、制御弁16は、この開度指令信号により制御される。
第３図は、前記関数発生器52および各モニタスイッチ
55,56で設定された設定値の関係を示すもので、再熱主
蒸気温度設定値は、再熱主蒸気圧力の関数として与えら
れている。
55,56で設定された設定値の関係を示すもので、再熱主
蒸気温度設定値は、再熱主蒸気圧力の関数として与えら
れている。
なお、第３図の再熱主蒸気圧力のＡ点、Ｂ点、Ｃ点
は、第７図のガスタービン負荷の点、点、点にそ
れぞれ相当する。また、第３図において、再熱主蒸気圧
力がＢ点からＣ点までの間は、減温器水スプレイによっ
て再熱主蒸気温度を最大温度値（例えば538℃）に一定
に制御することを意味し、またＡ点からＢ点までは、蒸
気タービン排気室湿り度を最小許容値に一定に制御する
ことを意味している。
は、第７図のガスタービン負荷の点、点、点にそ
れぞれ相当する。また、第３図において、再熱主蒸気圧
力がＢ点からＣ点までの間は、減温器水スプレイによっ
て再熱主蒸気温度を最大温度値（例えば538℃）に一定
に制御することを意味し、またＡ点からＢ点までは、蒸
気タービン排気室湿り度を最小許容値に一定に制御する
ことを意味している。
しかして、このように構成しても、前記第１実施例と
同様の効果が期待できる。
同様の効果が期待できる。
以上説明したように、本発明の第１の発明および第２
の発明は、いずれも、蒸気タービン排気室湿り度を関数
発生器により常に変えて再熱主蒸気温度を制御するよう
にしているので、プラントの部分負荷時においても、蒸
気タービン排気室を常に許容される湿り域に保持するこ
とができる。
の発明は、いずれも、蒸気タービン排気室湿り度を関数
発生器により常に変えて再熱主蒸気温度を制御するよう
にしているので、プラントの部分負荷時においても、蒸
気タービン排気室を常に許容される湿り域に保持するこ
とができる。
したがって、蒸気タービン最終段長翼の浸食を防止す
るとともに、蒸気タービン排気室を過熱させずに蒸気タ
ービン最終段長翼の破損を未然に防止することができ
る。その結果、プラントの好ましい運転が可能となる。
るとともに、蒸気タービン排気室を過熱させずに蒸気タ
ービン最終段長翼の破損を未然に防止することができ
る。その結果、プラントの好ましい運転が可能となる。
第１図は本発明の第１実施例に係るコンバインドサイク
ル主蒸気温度制御装置の再熱主蒸気温度制御系を示すブ
ロック図、第２図は本発明の第２実施例を示す第１図相
当図、第３図はその再熱主蒸気温度設定値を示すグラ
フ、第４図は従来の再熱式コンバインドサイクル発電設
備を示す系統図、第５図は従来の再熱主蒸気温度制御系
を示すブロック図、第６図は従来の再熱主蒸気温度設定
値の設定を示すグラフ、第７図はガスタービン負荷に対
する再熱主蒸気温度、再熱主蒸気圧力および蒸気タービ
ン排気湿り度の関係を示すグラフである。 １……ガスタービン、２……排熱回収ボイラ、４……再
熱器、８……再熱性蒸気減温器、11……蒸気タービン排
気部、12……復水器、13……スプレイ装置、16……制御
弁、18……再熱主蒸気温度、41,51……再熱主蒸気温度
制御系、42……再熱主蒸気温度制御回路、43……高値優
先回路、44,52……関数発生器、45……信号発生器、46
……再熱蒸気圧力、47……復水器真空度、48,53……減
算器、49,54……PIコントローラ。
ル主蒸気温度制御装置の再熱主蒸気温度制御系を示すブ
ロック図、第２図は本発明の第２実施例を示す第１図相
当図、第３図はその再熱主蒸気温度設定値を示すグラ
フ、第４図は従来の再熱式コンバインドサイクル発電設
備を示す系統図、第５図は従来の再熱主蒸気温度制御系
を示すブロック図、第６図は従来の再熱主蒸気温度設定
値の設定を示すグラフ、第７図はガスタービン負荷に対
する再熱主蒸気温度、再熱主蒸気圧力および蒸気タービ
ン排気湿り度の関係を示すグラフである。 １……ガスタービン、２……排熱回収ボイラ、４……再
熱器、８……再熱性蒸気減温器、11……蒸気タービン排
気部、12……復水器、13……スプレイ装置、16……制御
弁、18……再熱主蒸気温度、41,51……再熱主蒸気温度
制御系、42……再熱主蒸気温度制御回路、43……高値優
先回路、44,52……関数発生器、45……信号発生器、46
……再熱蒸気圧力、47……復水器真空度、48,53……減
算器、49,54……PIコントローラ。
Claims (2)
- 【請求項１】再熱主蒸気減温器に、制御弁を介しスプレ
イ水を供給して再熱主蒸気温度を制御するコンバインド
サイクル主蒸気温度制御装置において、再熱主蒸気温度
設定値に基づき前記制御弁を制御する再熱主蒸気温度制
御回路と、部分負荷時の実再熱主蒸気圧力、再熱主蒸気
温度および復水器真空度に基づき蒸気タービン排気室湿
り度を演算してその湿り度を変化させる関数発生器と、
予め目標排気室湿り度の上限値を設定する信号発生器
と、前記関数発生器からの出力と前記信号発生器から出
力された目標排気室湿り度の上限値との偏差を求める減
算器と、この偏差に応じた制御弁制御信号を出力するPI
コントローラと、このPIコントローラからの制御弁制御
信号と前記再熱主蒸気温度制御回路からの信号とを比較
し、そのうちの高い値の信号により前記制御弁を制御す
る高値優先回路とを具備することを特徴とするコンバイ
ンドサイクル主蒸気温度制御装置。 - 【請求項２】再熱主蒸気減温器に、制御弁を介しスプレ
イ水を供給して再熱主蒸気温度を制御するコンバインド
サイクル主蒸気温度制御装置において、蒸気タービン排
気室湿り度を変化させその湿り度を許容範囲内にするた
めの再熱主蒸気温度設定値が再熱主蒸気圧力に対応して
予め設定され部分負荷時の実再熱主蒸気圧力信号の入力
によりこれに対応する再熱主蒸気温度設定値を出力する
関数発生器と、この関数発生器からの再熱主蒸気温度設
定値と再熱主蒸気温度信号との偏差を求める減算器と、
この偏差に応じた制御信号により前記制御弁を制御する
PIコントローラとを具備することを特徴とするコンバイ
ンドサイクル主蒸気温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2201265A JP2505917B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | コンバインドサイクル主蒸気温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2201265A JP2505917B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | コンバインドサイクル主蒸気温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486306A JPH0486306A (ja) | 1992-03-18 |
| JP2505917B2 true JP2505917B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=16438087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2201265A Expired - Fee Related JP2505917B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | コンバインドサイクル主蒸気温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505917B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2954456B2 (ja) * | 1993-07-14 | 1999-09-27 | 株式会社日立製作所 | 排気再循環型コンバインドプラント |
| JP6618051B2 (ja) * | 2016-02-25 | 2019-12-11 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | コンバインドサイクルプラント、その最低出力低減方法、及びその制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS555436A (en) * | 1978-06-26 | 1980-01-16 | Hitachi Ltd | Reheated steam temperature controller |
| JPS5591710A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-11 | Hitachi Ltd | Controlling device of steam generating apparatus |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2201265A patent/JP2505917B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0486306A (ja) | 1992-03-18 |
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