JP2657411B2 - Combined cycle power plant and operating method thereof - Google Patents

Combined cycle power plant and operating method thereof

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JP2657411B2
JP2657411B2 JP63317666A JP31766688A JP2657411B2 JP 2657411 B2 JP2657411 B2 JP 2657411B2 JP 63317666 A JP63317666 A JP 63317666A JP 31766688 A JP31766688 A JP 31766688A JP 2657411 B2 JP2657411 B2 JP 2657411B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガスタービンと蒸気タービンの負荷を制御
するようにして、発電プラント全体としての負荷降下率
の増加を図った複合発電プラントおよびその運転方法に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a combined cycle power plant in which the loads of a gas turbine and a steam turbine are controlled to increase the load drop rate of the power plant as a whole, and a combined power plant therefor. Related to driving method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、複合発電プラントには、、燃焼ガスによって
回転駆動されるガスタービンと、ガスタービンからの排
ガスにより高圧蒸気を発生する排熱回収ボイラと、排熱
回収ボイラからの高圧蒸気によって回転駆動される蒸気
タービンと、が設置されている。
In general, a combined cycle power plant has a gas turbine that is rotationally driven by combustion gas, an exhaust heat recovery boiler that generates high-pressure steam from exhaust gas from the gas turbine, and a rotary turbine that is rotationally driven by high-pressure steam from the exhaust heat recovery boiler. And a steam turbine.

このような複合発電プラントにおいては、消費電力の
変動に応じてガスタービンおよび蒸気タービンの負荷を
制御する必要がある。従来の複合発電プラントでは、燃
料流量を調節することによりガスタービンの負荷だけを
制御して、蒸気タービンの負荷に対しては特に制御して
いない。
In such a combined cycle power plant, it is necessary to control the load on the gas turbine and the steam turbine in accordance with the fluctuation in power consumption. In the conventional combined cycle power plant, only the load on the gas turbine is controlled by adjusting the fuel flow rate, and the load on the steam turbine is not particularly controlled.

なお、蒸気タービンをバイパスする配管を設け、配管
の途中に弁を取付けた複合発電プラントが提案されてい
る(例えば特開昭60−125705号公報)。しかし、この配
管は発電プラントの起動・停止、負荷遮断およびトリッ
プ時に余剰蒸気を排出するためのもので、蒸気タービン
を制御するためのものではない。
There has been proposed a combined cycle power plant in which a pipe that bypasses a steam turbine is provided and a valve is attached in the middle of the pipe (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-125705). However, this pipe is for discharging excess steam at the time of starting / stopping the power plant, relieving the load, and tripping, and is not for controlling the steam turbine.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

燃焼流量を調節するようにした従来の技術では、ガス
タービンの負荷を急速に降下させることは容易である
が、蒸気タービンの負荷を降下させることは困難であ
る。これは蒸気タービンが排熱回収ボイラで発生する高
圧蒸気を利用しているためである。すなわち、排熱回収
ボイラの伝熱管、管寄、ドラムおよび脱硝装置等が持つ
蓄熱量により、発生蒸気流量、温度の変化が小さくな
り、蒸気タービンへの応答が遅くなるからである。この
ために、蒸気タービンの負荷降下率が小さくなり、複合
発電プラント全体としての負荷降下率はせいぜい5%位
までである。そして、これ以上に負荷降下率を増加させ
ることは、従来の技術では不可能である。
In the conventional technique in which the combustion flow rate is adjusted, it is easy to rapidly reduce the load on the gas turbine, but it is difficult to reduce the load on the steam turbine. This is because the steam turbine uses high-pressure steam generated in the exhaust heat recovery boiler. That is, changes in the generated steam flow rate and temperature are reduced due to the amount of heat stored in the heat transfer tubes, pipes, drums, and the denitration device of the exhaust heat recovery boiler, and the response to the steam turbine is delayed. For this reason, the load drop rate of the steam turbine is reduced, and the load drop rate of the combined power plant as a whole is at most about 5%. Further, it is impossible to increase the load drop rate further by the conventional technology.

本発明の目的は、負荷を降下させる際に、ガスタービ
ンの負荷降下に対する蒸気タービンの負荷降下の応答遅
れを防ぎ、発電プラント全体としての負荷降下率を増加
させることができる複合発電プラントおよびその運転方
法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a combined power plant capable of preventing a response delay of a load drop of a steam turbine with respect to a load drop of a gas turbine when a load is dropped, and increasing a load drop rate of the whole power plant and its operation. Is to provide a way.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために、本発明は、燃焼ガスによ
って回転駆動されるガスタービンと、該ガスタービンか
らの排ガスの熱により高圧蒸気を発生する排熱回収ボイ
ラと、前記高圧蒸気によって回転駆動される蒸気タービ
ンと、前記ガスタービンと蒸気タービンの回転軸に連結
された発電機と、を備えた単圧型の複合発電プラントに
おいて、負荷降下要求信号に応答して前記発電機の出力
が要求出力より大きいときに前記ガスタービンへの燃料
量を抑制する燃料量制御手段と、該燃料量制御手段によ
り前記ガスタービンへの燃料量が抑制されたことを条件
に前記排熱回収ボイラからの高圧蒸気の全部または一部
を前記蒸気タービンの下流側へ逃がすバイパス手段とを
設けたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a gas turbine that is rotationally driven by a combustion gas, an exhaust heat recovery boiler that generates high-pressure steam by heat of exhaust gas from the gas turbine, and a rotary turbine that is rotationally driven by the high-pressure steam. In a single-pressure combined power plant comprising a steam turbine, and a generator connected to the rotating shaft of the gas turbine and the steam turbine, the output of the generator is less than the required output in response to a load drop request signal. Fuel amount control means for suppressing the amount of fuel to the gas turbine when the amount is large, and high-pressure steam from the exhaust heat recovery boiler on condition that the amount of fuel to the gas turbine is suppressed by the fuel amount control means. A bypass means for releasing all or a part of the steam to the downstream side of the steam turbine.

また、本発明は、燃焼ガスによって回転駆動されるガ
スタービンと、該ガスタービンからの排ガスの熱により
高圧蒸気と低圧蒸気を発生する排熱回収ボイラと、前記
高圧蒸気によって回転駆動される高圧蒸気タービンと、
前記低圧蒸気によって回転駆動される低圧蒸気タービン
と、前記ガスタービン、高圧蒸気タービンおよび低圧蒸
気タービンの回転軸に連結された発電機と、を備えた混
圧型の複合発電プラントにおいて、負荷降下要求信号に
応答して前記発電機の出力が要求出力より大きいときに
前記ガスタービンへの燃料量を抑制する燃料量制御手段
と、該燃料量制御手段により前記ガスタービンへの燃料
量が抑制されたことを条件に前記排熱回収ボイラからの
高圧蒸気および低圧蒸気の全部または一部を前記高圧蒸
気タービンおよび低圧蒸気タービンの下流側へ逃がすバ
イパス手段とを設けたものである。
The present invention also provides a gas turbine that is driven to rotate by combustion gas, an exhaust heat recovery boiler that generates high-pressure steam and low-pressure steam by heat of exhaust gas from the gas turbine, and a high-pressure steam that is driven to rotate by the high-pressure steam. A turbine,
In a mixed-pressure combined power plant including a low-pressure steam turbine rotationally driven by the low-pressure steam, and a generator connected to the rotation shafts of the gas turbine, the high-pressure steam turbine, and the low-pressure steam turbine, a load drop request signal Fuel amount control means for suppressing the amount of fuel to the gas turbine when the output of the generator is greater than the required output in response to the fuel cell; and the fuel amount to the gas turbine is suppressed by the fuel amount control means. And bypass means for releasing all or a part of the high-pressure steam and the low-pressure steam from the exhaust heat recovery boiler to the downstream side of the high-pressure steam turbine and the low-pressure steam turbine.

また、本発明は、燃焼ガスによって回転駆動されるガ
スタービンと、該ガスタービンからの排ガスの熱により
高圧蒸気を発生するとともに、内部に設けられた再熱器
によって再熱蒸気を発生する排熱回収ボイラと、前記高
圧蒸気によって回転駆動される高圧蒸気タービンと、前
記再熱蒸気によって回転駆動される再熱蒸気タービン
と、前記ガスタービン、高圧蒸気タービンおよび再熱蒸
気タービンの回転軸に連結された発電機と、を備えた再
熱型の複合発電プラントにおいて、負荷降下要求信号に
応答して前記発電機の出力が要求出力より大きいときに
前記ガスタービンへの燃料量を抑制する燃料量制御手段
と、該燃料量制御手段により前記ガスタービンへの燃料
量が抑制されたことを条件に前記排熱回収ボイラからの
高圧蒸気の全部または一部を前記高圧蒸気タービンの下
流側へ逃がすとともに、前記再熱蒸気の一部を前記再熱
蒸気タービンの下流側へ逃がすバイパス手段とを設けた
ものである。
Further, the present invention provides a gas turbine that is driven to rotate by combustion gas, and a waste heat that generates high-pressure steam by heat of exhaust gas from the gas turbine and generates reheat steam by a reheater provided inside. A recovery boiler, a high-pressure steam turbine rotationally driven by the high-pressure steam, a reheat steam turbine rotationally driven by the reheat steam, and a rotating shaft of the gas turbine, the high-pressure steam turbine, and the reheat steam turbine. Amount control for suppressing a fuel amount to the gas turbine when an output of the generator is larger than a required output in response to a load drop request signal in a reheat-type combined power plant comprising: Means and all or high pressure steam from the exhaust heat recovery boiler on condition that the fuel amount to the gas turbine is suppressed by the fuel amount control means. With escape part to the downstream side of the high pressure steam turbine, in which is provided a bypass means for releasing a portion of the reheated steam to the downstream side of the reheat steam turbine.

また、本発明は、燃焼ガスによって回転駆動されるガ
スタービンと、該ガスタービンからの排ガスの熱により
高圧蒸気を発生する排熱回収ボイラと、前記高圧蒸気に
よって回転駆動される蒸気タービンと、前記ガスタービ
ンの回転軸に連結された発電機と、前記蒸気タービンの
回転軸に連結された発電機と、を備えた多軸型の複合発
電プラントにおいて、負荷降下要求信号に応答して前記
発電機の出力が要求出力より大きいときに前記ガスター
ビンへの燃料量を抑制する燃料量制御手段と、該燃料量
制御手段により前記ガスタービンへの燃料量が抑制され
たことを条件に前記排熱回収ボイラかの高圧蒸気の全部
または一部を前記蒸気タービンの下流側へ逃がすバイパ
ス手段とを設けたものである。
The present invention also provides a gas turbine that is driven to rotate by combustion gas, an exhaust heat recovery boiler that generates high-pressure steam by heat of exhaust gas from the gas turbine, a steam turbine that is driven to rotate by the high-pressure steam, In a multi-shaft combined power plant including a generator connected to a rotating shaft of a gas turbine and a generator connected to a rotating shaft of the steam turbine, the generator is configured to respond to a load drop request signal. A fuel amount control means for suppressing the fuel amount to the gas turbine when the output of the exhaust gas is larger than the required output; and the exhaust heat recovery on condition that the fuel amount to the gas turbine is suppressed by the fuel amount control means. A bypass means for releasing all or a part of the high-pressure steam from the boiler to the downstream side of the steam turbine.

さらに、本発明は、燃焼ガスによってガスタービンを
回転駆動し、前記ガスタービンから排出される排ガスを
排熱回収ボイラに導入して高圧蒸気を発生し、該高圧蒸
気によって蒸気タービンを回転駆動するとともに、前記
ガスタービンおよび蒸気タービンの回転力によって発電
機を駆動する複合発電プラントの運転方法において負荷
を降下させる際に、前記発電機の出力の要求出力より大
きいときに前記ガスタービンへの燃料量を抑制するとと
もに、前記ガスタービンへの燃料量が抑制されたことを
条件に前記排熱回収ボイラからの高圧蒸気の全部または
一部を前記蒸気タービンの下流側へ直接逃がして、蒸気
タービンの負荷を速やかに降下させるようにしたことで
ある。
Further, the present invention drives the gas turbine by the combustion gas, introduces exhaust gas discharged from the gas turbine into an exhaust heat recovery boiler to generate high-pressure steam, and rotates and drives the steam turbine by the high-pressure steam. When lowering the load in the operation method of the combined power plant that drives the generator by the rotating force of the gas turbine and the steam turbine, when the output of the generator is larger than the required output, the fuel amount to the gas turbine is reduced. While suppressing the amount of fuel to the gas turbine, all or a part of the high-pressure steam from the exhaust heat recovery boiler is directly released to the downstream side of the steam turbine on condition that the fuel amount to the gas turbine is suppressed, thereby reducing the load on the steam turbine. This is to make it descend immediately.

〔作用〕[Action]

上記構成によれば、単圧型の複合発電プラントの場
合、負荷降下時に高圧蒸気の全部または一部を蒸気ター
ビンの下流側へ逃がすことにより、蒸気タービンへ流入
する高圧蒸気の量が低減し、蒸気タービンの負荷を急速
に減少させることができる。このとき、燃料流量を絞る
ことにより、ガスタービンの負荷を急速に減少させるこ
とも同時に行なわれる。以上のことは、多軸型の複合発
電プラントの場合でも同様である。
According to the above configuration, in the case of a single-pressure combined cycle power plant, the amount of high-pressure steam flowing into the steam turbine is reduced by releasing all or a part of the high-pressure steam to the downstream side of the steam turbine when the load drops. The load on the turbine can be reduced rapidly. At this time, the load on the gas turbine is rapidly reduced by reducing the fuel flow rate. The same applies to the case of a multi-shaft combined cycle power plant.

また、混圧型の複合発電プラントの場合、負荷降下時
に高圧蒸気および低圧蒸気の全部または一部を高圧蒸気
タービンのおよび低圧蒸気タービンの下流側へ逃がすこ
とにより、高圧蒸気タービンおよび低圧蒸気タービンの
負荷を急速に減少させることができる。
In the case of a mixed-pressure combined cycle power plant, when the load drops, all or part of the high-pressure steam and the low-pressure steam is released to the high-pressure steam turbine and the downstream side of the low-pressure steam turbine, thereby reducing the load on the high-pressure steam turbine and the low-pressure steam turbine. Can be rapidly reduced.

さらに、再熱型の複合発電プラントの場合、負荷降下
時に高圧蒸気の全部または一部を高圧蒸気タービンの下
流側へ逃がすことにより、高圧蒸気タービンの負荷を急
速に減少させるとともに、再熱蒸気の全部または一部を
再熱蒸気タービンの下流側へ逃がすことにより、再熱蒸
気タービンの負荷を急速に減少させることが可能にな
る。
Furthermore, in the case of a reheat-type combined cycle power plant, when the load drops, all or a part of the high-pressure steam is released to the downstream side of the high-pressure steam turbine, thereby rapidly reducing the load on the high-pressure steam turbine and reducing the reheated steam. Relieving all or part of the reheat steam turbine downstream allows the load on the reheat steam turbine to be rapidly reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施例) 本発明の第1実施例を第1図に示す。これは単圧型の
複合発電プラントの概略系統図である。図に示すよう
に、ガスタービン圧縮機4によって圧縮された空気5は
燃焼機6へ送られ、ここで燃料7と混合されて燃焼し、
高温・高圧の燃焼ガスとなる。この燃焼ガスはガスター
ビン1に導入され、膨張してガスタービン1を回転駆動
する。ガスタービン1を回転駆動したガスタービン排ガ
ス10は、その下流側に配置された排熱回収ボイラ2へ送
られ、ここで給水12と熱交換が行なわれる。そして、ガ
スタービン排ガス10は、保有していた熱エネルギ(顕
熱)が回収され、低温のガス11となって大気へ放出され
る。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. This is a schematic system diagram of a single-pressure combined cycle power plant. As shown in the figure, the air 5 compressed by the gas turbine compressor 4 is sent to a combustor 6 where it is mixed with fuel 7 and burned.
It becomes high temperature and high pressure combustion gas. This combustion gas is introduced into the gas turbine 1 and expands to drive the gas turbine 1 to rotate. The gas turbine exhaust gas 10 that rotationally drives the gas turbine 1 is sent to the exhaust heat recovery boiler 2 disposed downstream thereof, where heat exchange with the feedwater 12 is performed. Then, the thermal energy (sensible heat) held in the gas turbine exhaust gas 10 is recovered, and is released as low-temperature gas 11 to the atmosphere.

また、排熱回収ボイラ2へ供給される給水12は、ガス
タービン排ガス10で高温・高圧の蒸気13となって蒸気タ
ービン3へ送られ、蒸気タービン3を回転駆動させる。
その後、蒸気13は低温・低圧の蒸気14となって復水器15
で海水16と熱交換され、凝縮して復水となり復水器15内
に溜められる。さらに、その復水は復水器15の出口に設
けられた給水ポンプ17に昇圧されて、排熱回収ボイラ2
へ供給される。
Further, feed water 12 supplied to the exhaust heat recovery boiler 2 becomes high-temperature and high-pressure steam 13 in the gas turbine exhaust gas 10, is sent to the steam turbine 3, and drives the steam turbine 3 to rotate.
After that, the steam 13 becomes low-temperature, low-pressure steam 14 and the condenser 15
Is exchanged with seawater 16 and condensed to form condensate, which is stored in the condenser 15. Further, the condensed water is boosted in pressure by a water supply pump 17 provided at an outlet of the condenser 15, and is condensed by the exhaust heat recovery boiler 2.
Supplied to

また、回転駆動されたガスタービン1及び蒸気タービ
ン3は、発電機9を駆動して電気出力を得る。
Further, the gas turbine 1 and the steam turbine 3 that are rotationally driven drive the generator 9 to obtain an electric output.

このような単圧型の複合発電プラントにおいては、急
速に負荷を降下させる必要が生じた場合、燃料流量調節
弁18を絞ることにより燃料7の流量が抑えられ、燃焼ガ
ス8の流量・温度が低下してガスタービン1の駆動力が
低下する。さらに、ガスタービン1からのガスタービン
排ガス10の流量・温度も低下することによって、排熱回
収ボイラ2へ与える顕熱が減少し、発生蒸気量・温度・
圧力の低下により蒸気タービン3の駆動力も低下する。
しかし、蒸気タービン3の駆動低下には応答遅れがあ
る。そこで、本実施例では、負荷降下時にタービンバイ
パス弁19を開くことにより、蒸気タービン3へ流入する
蒸気13の全部または一部を直接復水器15へバイパスさ
せ、蒸気タービン3の駆動力を低下させる。その結果、
蒸気タービン3の負荷を急速に降下させることができ、
複合発電プラント全体としての負荷降下率を従来以上に
増加させることができる。
In such a single-pressure combined cycle power plant, when it is necessary to rapidly reduce the load, the flow rate of the fuel 7 is suppressed by narrowing the fuel flow control valve 18, and the flow rate / temperature of the combustion gas 8 decreases. As a result, the driving force of the gas turbine 1 decreases. Further, by reducing the flow rate and temperature of the gas turbine exhaust gas 10 from the gas turbine 1, the sensible heat given to the exhaust heat recovery boiler 2 decreases, and the generated steam amount, temperature,
As the pressure decreases, the driving force of the steam turbine 3 also decreases.
However, there is a response delay in the drive reduction of the steam turbine 3. Therefore, in the present embodiment, when the load drops, the turbine bypass valve 19 is opened, so that all or a part of the steam 13 flowing into the steam turbine 3 is directly bypassed to the condenser 15, and the driving force of the steam turbine 3 is reduced. Let it. as a result,
The load on the steam turbine 3 can be rapidly reduced,
The load drop rate of the combined power plant as a whole can be increased more than before.

(第2実施例) 本発明の第2実施例を第2図に示す。これは混圧型の
複合発電プラントの概略系統図である。第1図と相違す
る所だけを説明する。
Second Embodiment FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. This is a schematic system diagram of a mixed-pressure combined cycle power plant. Only differences from FIG. 1 will be described.

排熱回収ボイラ2へ供給される給水12の一部は、排熱
回収ボイラ2に設けられた移送ポンプ21で高圧に昇圧さ
れ、高圧蒸気22となって高圧蒸気タービン24へ送られ、
高圧蒸気タービン24を回転駆動する。一方、移送ポンプ
21を通らない給水、すなわち昇圧されない給水は、低圧
蒸気23となって低圧蒸気タービン25へ送られ、低圧蒸気
タービン25を回転駆動する。そして、高圧蒸気タービン
24を回転駆動した高圧蒸気22および低圧蒸気タービン25
を回転駆動した低圧蒸気23は、低温・低圧の蒸気14とな
り復水器15へ送られる。
A part of the feed water 12 supplied to the exhaust heat recovery boiler 2 is pressurized to a high pressure by a transfer pump 21 provided in the exhaust heat recovery boiler 2, sent as high-pressure steam 22 to a high-pressure steam turbine 24,
The high-pressure steam turbine 24 is rotationally driven. Meanwhile, transfer pump
The feedwater that does not pass through 21, ie, the feedwater that is not pressurized, is sent to the low-pressure steam turbine 25 as low-pressure steam 23, and drives the low-pressure steam turbine 25 to rotate. And high-pressure steam turbine
High-pressure steam 22 and low-pressure steam turbine 25 that rotationally drive 24
The low-pressure steam 23 rotationally driven is turned into low-temperature, low-pressure steam 14 and sent to the condenser 15.

このような混圧型の複合発電プラントにおいては、急
速に負荷を降下させる必要が生じた場合、第1実施例同
様に、燃料流量調節弁18を絞ることにより、ガスタービ
ンの負荷が降下する。また高圧タービンバイパス弁26を
開き、高圧蒸気22の全部または一部を復水器15へバイパ
スさせることにより、高圧蒸気タービン24の負荷が降下
する。同時に、低圧タービンバイパス弁27を開き、低圧
蒸気23を復水器15へバイパスさせることにより、低圧蒸
気タービン25の負荷が降下する。このようにして、複合
発電プラント全体としての負荷降下率の増加を図ること
ができる。
In such a mixed-pressure combined cycle power plant, when it is necessary to rapidly reduce the load, the load on the gas turbine is reduced by narrowing the fuel flow control valve 18 as in the first embodiment. Further, by opening the high-pressure turbine bypass valve 26 and bypassing all or a part of the high-pressure steam 22 to the condenser 15, the load on the high-pressure steam turbine 24 decreases. At the same time, by opening the low-pressure turbine bypass valve 27 and bypassing the low-pressure steam 23 to the condenser 15, the load on the low-pressure steam turbine 25 decreases. In this way, it is possible to increase the load drop rate of the entire combined cycle power plant.

(第3実施例) 本発明の第3実施例を第3図に示す。これは再熱型の
複合発電プラントの概略系統図である。ここでは本実施
例の特徴部分だけを説明する。
Third Embodiment FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. This is a schematic system diagram of a reheat type combined cycle power plant. Here, only the features of the present embodiment will be described.

排熱回収ボイラ2からの高圧蒸気28は、高圧蒸気ター
ビン29を回転駆動した後、低圧・低温の蒸気30となって
排熱回収ボイラ2内の再熱器31で加熱され、低圧・高温
の蒸気(再熱蒸気)32となる。この再熱蒸気32は再熱タ
ービン33へ流入して、再熱タービン33を回転駆動する。
The high-pressure steam 28 from the exhaust heat recovery boiler 2 drives the high-pressure steam turbine 29 to rotate, and then becomes low-pressure, low-temperature steam 30, which is heated by the reheater 31 in the exhaust heat recovery boiler 2, It becomes steam (reheated steam) 32. The reheat steam 32 flows into the reheat turbine 33 and drives the reheat turbine 33 to rotate.

このような再熱型の複合発電プラントにおいては、急
速に負荷を降下させる必要が生じた場合、前述した2つ
の実施例と同様に、燃料流量調節弁18を絞ることによ
り、ガスタービンの負荷が降下する。また高圧タービン
バイパス弁34を開き、高圧蒸気28を高圧蒸気タービン29
の下流側へバイパスさせることにより、高圧蒸気タービ
ン29の負荷が降下する。この場合、再熱器31出口の再熱
蒸気温度が過度に上昇するのを防ぐため、高圧タービン
バイパス弁34の下流側に減温器35が設けられており、こ
の減温器35には給水12が調節弁36を介して注入される。
さらに再熱タービンバイパス弁37を開き、再熱蒸気32を
復水器15へバイパスさせることにより、再熱タービンバ
イパス33の負荷が降下する。このようにして、複合発電
プラント全体としての負荷降下率の増加を図ることがで
きる。
In such a reheat-type combined cycle power plant, when it is necessary to rapidly reduce the load, the load on the gas turbine is reduced by narrowing the fuel flow control valve 18 as in the two embodiments described above. Descend. The high-pressure turbine bypass valve 34 is opened, and the high-pressure steam 28 is
, The load on the high-pressure steam turbine 29 is reduced. In this case, in order to prevent the reheat steam temperature at the outlet of the reheater 31 from excessively rising, a desuperheater 35 is provided on the downstream side of the high-pressure turbine bypass valve 34. 12 is injected via the control valve 36.
Further, by opening the reheat turbine bypass valve 37 and bypassing the reheat steam 32 to the condenser 15, the load on the reheat turbine bypass 33 is reduced. In this way, it is possible to increase the load drop rate of the entire combined cycle power plant.

以上の3つの実施例では、ガスタービン装置、排熱回
収ボイラ装置および蒸気タービン装置が各々1台で構成
されていたがガスタービン装置および排熱回収ボイラ装
置が複数台で、蒸気タービン装置が1台で構成される多
軸型の複合発電プラントにおいても、本発明は適用する
ことができる。すなわち、排熱回収ボイラ装置から発生
する余剰の蒸気を蒸気タービン装置の下流側へ直接バイ
パスさせることにより、蒸気タービン装置の負荷を降下
させ、複合発電プラント全体としての負荷降下率を増加
させることが可能である。
In the above three embodiments, the gas turbine device, the exhaust heat recovery boiler device, and the steam turbine device are each configured by one unit. However, the gas turbine device, the exhaust heat recovery boiler device, and the steam turbine device are configured by a plurality of units. The present invention can also be applied to a multi-shaft combined power plant configured with a stand. That is, by directly bypassing excess steam generated from the exhaust heat recovery boiler to the downstream side of the steam turbine device, it is possible to reduce the load on the steam turbine device and increase the load drop rate of the combined power plant as a whole. It is possible.

複合発電プラントの負荷降下時におけるガスタービン
・蒸気タービンの負荷制御装置の一例を、第4図に示
す。
FIG. 4 shows an example of a load control device for the gas turbine / steam turbine when the load of the combined cycle power plant drops.

負荷降下時、負荷降下要求信号41と発電機9の負荷出
力信号45との偏差を制御装置40で読取り、運転中の出力
が要求出力より大きい場合、制御装置40で、燃料流量調
節弁18を絞る燃料流量低減指令42を出す。その時、開度
検出器39から開度信号44により、ガスタービンの燃料流
量調節弁18が予めセットされる許容最低開度に達すれ
ば、さらに制御装置40はタービンバイパス弁19を開くよ
うにタービンバイパス弁開度の開指令43を出す。このこ
とにより、排熱回収ボイラ2からの余剰蒸気をバイパス
させ、発電機9からの負荷出力が要求出力と合致するよ
うに、タービンバイパス弁19の開度を制御する。
At the time of load drop, the deviation between the load drop request signal 41 and the load output signal 45 of the generator 9 is read by the control device 40. If the output during operation is larger than the required output, the control device 40 controls the fuel flow control valve 18 to operate. It issues a fuel flow reduction command 42 to be throttled. At that time, if the fuel flow rate control valve 18 of the gas turbine reaches the preset minimum allowable opening based on the opening signal 44 from the opening detector 39, the control device 40 further controls the turbine bypass so as to open the turbine bypass valve 19. The opening command 43 of the valve opening is issued. Thereby, the opening degree of the turbine bypass valve 19 is controlled such that the excess steam from the exhaust heat recovery boiler 2 is bypassed and the load output from the generator 9 matches the required output.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、負荷降下が要
求されたときには、ガスタービンへの燃料量を抑制する
とともに、蒸気タービンへの蒸気を蒸気タービンの下流
側へバイパスさせるようにしたため、発電機の出力を要
求出力まで迅速に降下させることができる。
As described above, according to the present invention, when a load drop is requested, the amount of fuel to the gas turbine is suppressed, and the steam to the steam turbine is bypassed to the downstream side of the steam turbine. The output of the machine can be quickly lowered to the required output.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は単圧型の複合発電プラントの概略系統図、第2
図は混圧型の複合発電プラントの概略系統図、第3図は
再熱型の複合発電プラントの概略系統図、第4図は第1
図の単圧型の複合発電プラントに負荷制御装置を設けた
場合の概略系統図である。 1……ガスタービン、2……排熱回収ボイラ、3……蒸
気タービン、4……ガスタービン圧縮機、6……燃焼
器、9……発電機、13……高温高圧蒸気、15……復水
器、17……給水ポンプ、18……燃料流量調節弁、19……
タービンバイパス弁、22……高圧蒸気、23……低圧蒸
気、24……高圧蒸気タービン、25……低圧蒸気タービ
ン、26……高圧タービンバイパス弁、27……低圧タービ
ンバイパス弁、28……高圧蒸気、29……高圧蒸気タービ
ン、31……再熱器、32……再熱蒸気、33……再熱タービ
ン、34……高圧タービンバイパス弁、37……再熱タービ
ンバイパス弁、40……制御装置。
FIG. 1 is a schematic system diagram of a single-pressure combined power plant, and FIG.
The figure is a schematic diagram of a mixed-pressure combined power plant, FIG. 3 is a schematic diagram of a reheat combined power plant, and FIG.
FIG. 2 is a schematic system diagram in a case where a load control device is provided in the single-pressure combined power generation plant of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas turbine, 2 ... Exhaust heat recovery boiler, 3 ... Steam turbine, 4 ... Gas turbine compressor, 6 ... Combustor, 9 ... Generator, 13 ... High temperature and high pressure steam, 15 ... Condenser, 17 ... Water supply pump, 18 ... Fuel flow control valve, 19 ...
Turbine bypass valve, 22 high pressure steam, 23 low pressure steam, 24 high pressure steam turbine, 25 low pressure steam turbine, 26 high pressure turbine bypass valve, 27 low pressure turbine bypass valve, 28 high pressure Steam, 29 High pressure steam turbine, 31 Reheater, 32 Reheat steam, 33 Reheat turbine, 34 High pressure turbine bypass valve, 37 Reheat turbine bypass valve, 40 Control device.

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】燃焼ガスによって回転駆動されるガスター
ビンと、該ガスタービンからの排ガスの熱により高圧蒸
気を発生する排熱回収ボイラと、前記高圧蒸気によって
回転駆動される蒸気タービンと、前記ガスタービンと蒸
気タービンの回転軸に連結された発電機と、を備えた単
圧型の複合発電プラントにおいて、負荷降下要求信号に
応答して前記発電機の出力が要求出力より大きいときに
前記ガスタービンへの燃料量を抑制する燃料量制御手段
と、該燃料量制御手段により前記ガスタービンへの燃料
量が抑制されたことを条件に前記排熱回収ボイラからの
高圧蒸気の全部または一部を前記蒸気タービンの下流側
へ逃がすバイパス手段とを設けたことを特徴とする複合
発電プラント。
A gas turbine rotatably driven by a combustion gas; an exhaust heat recovery boiler for generating high-pressure steam by heat of exhaust gas from the gas turbine; a steam turbine rotatably driven by the high-pressure steam; A single-pressure combined power plant comprising a turbine and a generator connected to a rotating shaft of a steam turbine, wherein the output of the generator is greater than the required output in response to a load drop request signal, Fuel amount control means for suppressing the fuel amount of the fuel gas, and all or part of the high-pressure steam from the exhaust heat recovery boiler provided that the fuel amount to the gas turbine is suppressed by the fuel amount control means. A combined cycle power plant comprising a bypass means for escaping to a downstream side of a turbine.
【請求項2】請求項1記載の複合発電プラントにおい
て、前記バイパス手段は、前記蒸気タービンの下流側に
配設された復水器と前記排熱回収ボイラとを結ぶ配管
と、該配管の管路途中に配設されたタービンバイパス弁
と、負荷要求信号に応答して前記タービンバイパス弁を
開く制御手段とからなることを特徴とする複合発電プラ
ント。
2. The combined cycle power plant according to claim 1, wherein said bypass means includes a pipe connecting a condenser provided downstream of said steam turbine and said waste heat recovery boiler, and a pipe of said pipe. A combined cycle power plant, comprising: a turbine bypass valve disposed in the middle of a road; and control means for opening the turbine bypass valve in response to a load request signal.
【請求項3】燃焼ガスによって回転駆動されるガスター
ビンと、該ガスタービンからの排ガスの熱により高圧蒸
気と低圧蒸気を発生する排熱回収ボイラと、前記高圧蒸
気によって回転駆動される高圧蒸気タービンと、前記低
圧蒸気によって回転駆動される低圧蒸気タービンと、前
記ガスタービン、高圧蒸気タービンおよび低圧蒸気ター
ビンの回転軸に連結された発電機と、を備えた混圧型の
複合発電プラントにおいて、負荷降下要求信号に応答し
て前記発電機の出力が要求出力より大きいときに前記ガ
スタービンへの燃料量を抑制する燃料量制御手段と、該
燃料量制御手段により前記ガスタービンへの燃料量が抑
制されたことを条件に前記排熱回収ボイラからの高圧蒸
気および低圧蒸気の全部または一部を前記高圧蒸気ター
ビンおよび低圧蒸気タービンの下流側へ逃がすバイパス
手段とを設けたことを特徴とする複合発電プラント。
3. A gas turbine rotatably driven by combustion gas, an exhaust heat recovery boiler for generating high pressure steam and low pressure steam by heat of exhaust gas from the gas turbine, and a high pressure steam turbine rotatably driven by the high pressure steam And a low pressure steam turbine rotatably driven by the low pressure steam; and a generator connected to the rotating shafts of the gas turbine, the high pressure steam turbine, and the low pressure steam turbine. Fuel amount control means for suppressing the fuel amount to the gas turbine when the output of the generator is larger than the required output in response to the request signal; and the fuel amount to the gas turbine is suppressed by the fuel amount control means. All or a part of the high-pressure steam and the low-pressure steam from the exhaust heat recovery boiler Combined cycle power plant, characterized by comprising a bypass means for releasing to the downstream side of the turbine.
【請求項4】燃焼ガスによって回転駆動されるガスター
ビンと、該ガスタービンからの排ガスの熱により高圧蒸
気を発生するとともに、内部に設けられた再熱器によっ
て再熱蒸気を発生する排熱回収ボイラと、前記高圧蒸気
によって回転駆動される高圧蒸気タービンと、前記再熱
蒸気によって回転駆動される再熱蒸気タービンと、前記
ガスタービン、高圧蒸気タービンおよび再熱蒸気タービ
ンの回転軸に連結された発電機と、を備えた再熱型の複
合発電プラントにおいて、負荷降下要求信号に応答して
前記発電機の出力が要求出力より大きいときに前記ガス
タービンへの燃料量を抑制する燃料量制御手段と、該燃
料量制御手段により前記ガスタービンへの燃料量が抑制
されことを条件に前記排熱回収ボイラから高圧蒸気の全
部または一部を前記高圧蒸気タービンの下流側へ逃がす
とともに、前記再熱蒸気の一部を前記再熱蒸気タービン
の下流側へ逃がすバイパス手段とを設けたことを特徴と
する複合発電プラント。
4. A gas turbine rotationally driven by combustion gas, and exhaust heat recovery for generating high-pressure steam by heat of exhaust gas from the gas turbine and generating reheat steam by a reheater provided in the gas turbine. A boiler, a high-pressure steam turbine rotationally driven by the high-pressure steam, a reheat steam turbine rotationally driven by the reheat steam, and a rotating shaft of the gas turbine, the high-pressure steam turbine, and the reheat steam turbine. A regenerative combined power plant comprising: a fuel amount control means for suppressing a fuel amount to the gas turbine when an output of the generator is larger than a required output in response to a load drop request signal And removing all or part of the high-pressure steam from the exhaust heat recovery boiler on condition that the fuel amount to the gas turbine is suppressed by the fuel amount control means. With escape to the downstream side of the high pressure steam turbine, combined cycle power plant, characterized by comprising a bypass means for releasing a portion of the reheated steam to the downstream side of the reheat steam turbine.
【請求項5】燃焼ガスによって回転駆動されるガスター
ビンと、該ガスタービンからの排ガスの熱より高圧蒸気
を発生する排熱回収ボイラと、前記高圧蒸気によって回
転駆動される蒸気タービンと、前記ガスタービンの回転
軸に連結された発電機と、前記蒸気タービンの回転軸に
連結された発電機と、を備えた多軸型の複合発電プラン
トにおいて、負荷降下要求信号に応答して前記発電機の
出力が要求信号より大きいときに前記ガスタービンへの
燃料量を抑制する燃料量制御手段と、該燃料量制御手段
により前記ガスタービンへの燃料量が抑制されたことを
条件に前記排熱回収ボイラからの高圧蒸気の全部または
一部を前記蒸気タービンの下流側へ逃がすバイパス手段
とを設けたことを特徴とする複合発電プラント。
5. A gas turbine rotatably driven by a combustion gas, an exhaust heat recovery boiler for generating high-pressure steam from heat of exhaust gas from the gas turbine, a steam turbine rotatably driven by the high-pressure steam, and the gas turbine. In a multi-shaft combined power plant including a generator connected to a rotating shaft of a turbine and a generator connected to a rotating shaft of the steam turbine, in a multi-shaft combined power plant, the generator Fuel amount control means for suppressing the amount of fuel to the gas turbine when the output is greater than the request signal; and the exhaust heat recovery boiler on condition that the amount of fuel to the gas turbine is suppressed by the fuel amount control means. And a bypass means for releasing all or a part of the high-pressure steam from the steam turbine to a downstream side of the steam turbine.
【請求項6】燃焼ガスによってガスタービンを回転駆動
し、前記ガスタービンから排出される排ガスを排熱回収
ボイラに導入して高圧蒸気を発生し、該高圧蒸気によっ
て蒸気タービンを回転駆動するとともに、前記ガスター
ビンおよび蒸気タービンの回転力によって発電機を駆動
する複合発電プラントの運転方法において、負荷を降下
させる際に、前記発電機の出力が要求出力より大きいと
きに前記ガスタービンへの燃料量を抑制するとともに、
前記ガスタービンへの燃料量が抑制されたことを条件に
前記排熱回収ボイラからの高圧蒸気の全部または一部を
前記蒸気タービンの下流側へ直接逃がして、蒸気タービ
ンの負荷を速やかに降下させることを特徴とする複合発
電プラントの運転方法。
6. A gas turbine is rotationally driven by the combustion gas, exhaust gas discharged from the gas turbine is introduced into an exhaust heat recovery boiler to generate high-pressure steam, and the high-pressure steam drives and rotates the steam turbine. In the method of operating a combined power plant that drives a generator by the rotational force of the gas turbine and the steam turbine, when lowering a load, a fuel amount to the gas turbine is reduced when an output of the generator is larger than a required output. Control and
On condition that the amount of fuel to the gas turbine is suppressed, all or part of the high-pressure steam from the exhaust heat recovery boiler is directly released to the downstream side of the steam turbine, and the load on the steam turbine is quickly reduced. A method for operating a combined cycle power plant, comprising:
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