JP2680033B2 - コンバインドプラントの運転方法及び装置 - Google Patents
コンバインドプラントの運転方法及び装置Info
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- JP2680033B2 JP2680033B2 JP63112448A JP11244888A JP2680033B2 JP 2680033 B2 JP2680033 B2 JP 2680033B2 JP 63112448 A JP63112448 A JP 63112448A JP 11244888 A JP11244888 A JP 11244888A JP 2680033 B2 JP2680033 B2 JP 2680033B2
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/16—Control of working fluid flow
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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，排熱回収ボイラ及び蒸気タ
ービンから構成されるコンバインドプラントの運転方法
に係り、特にガスタービンのインレットガイドベーンを
用いた運転方法に関する。
ービンから構成されるコンバインドプラントの運転方法
に係り、特にガスタービンのインレットガイドベーンを
用いた運転方法に関する。
例えば特公昭60−17967号によれば、ガスタービン排
ガスの保有熱を排熱回収ボイラで回収して蒸気を発生さ
せ蒸気タービンを駆動するコンバインドプラントにおい
て、ガスタービン排ガス温度はガスタービン負荷80％前
後でもつとも高温となり、この結果排熱回収ボイラの発
生蒸気温度も同様の傾向を示すことが知られている。特
開昭60−45733号公報には、エンジンの破損を防止する
ため、タービン温度を設定値に制御することが開示され
ている。又、特開昭58−107805号公報には、蒸気タービ
ン入口蒸気温度が急激に上昇したときまたは過度に高く
なったときに蒸気タービン入口蒸気温度を制御すること
が開示されている。又、特開昭61−171834号公報には、
速やかな負荷変化を行うためにガスタービン排ガス温度
変化率で負荷変化を行うことが開示されている。
ガスの保有熱を排熱回収ボイラで回収して蒸気を発生さ
せ蒸気タービンを駆動するコンバインドプラントにおい
て、ガスタービン排ガス温度はガスタービン負荷80％前
後でもつとも高温となり、この結果排熱回収ボイラの発
生蒸気温度も同様の傾向を示すことが知られている。特
開昭60−45733号公報には、エンジンの破損を防止する
ため、タービン温度を設定値に制御することが開示され
ている。又、特開昭58−107805号公報には、蒸気タービ
ン入口蒸気温度が急激に上昇したときまたは過度に高く
なったときに蒸気タービン入口蒸気温度を制御すること
が開示されている。又、特開昭61−171834号公報には、
速やかな負荷変化を行うためにガスタービン排ガス温度
変化率で負荷変化を行うことが開示されている。
ガスタービン排ガス温度が80％負荷前後で最大となる
ことは、ガスタービン内の燃焼温度に上限があり負荷80
％以上では制限温度に保持すべくガスタービンへの導入
空気量を制御していることが生じている。つまり、ガス
タービンではインレツトガイドベーンを介して圧縮機に
空気導入し、圧縮空気を燃焼室へ送つて燃料とともに燃
焼させ、燃焼ガスをタービンへ送つてタービンの駆動力
により圧縮機と発電機とを駆動するようにしているが、
インレツトガイドベーンの開度を以下のように定めてい
る。
ことは、ガスタービン内の燃焼温度に上限があり負荷80
％以上では制限温度に保持すべくガスタービンへの導入
空気量を制御していることが生じている。つまり、ガス
タービンではインレツトガイドベーンを介して圧縮機に
空気導入し、圧縮空気を燃焼室へ送つて燃料とともに燃
焼させ、燃焼ガスをタービンへ送つてタービンの駆動力
により圧縮機と発電機とを駆動するようにしているが、
インレツトガイドベーンの開度を以下のように定めてい
る。
第２図はガスタービン負荷とコンバインドプラント各
部の温度，空気量，インレツトガイドベーン開度等との
関係を示した図であり、まず、同図（ａ）のようにイン
レツトガイドベーン開度は負荷が80％以下のときは一定
開度とされ、この結果同図（ｂ）のように圧縮機入口空
気量も一定（ガスタービンは同期機を駆動するため負荷
変化してもその回転数は一定であり、インレツトガイド
ベーン開度一定なので取込空気量は一定となる）とな
る。これに対し、ガスタービンへの投入燃料量は負荷に
比例して与えられているので低負荷であるほど燃料に対
して空気過剰となり、豊富な空気量に冷却されて低負荷
であるほどガスタービン燃焼温度が下がり（同図
（ｃ）、この結果ガスタービン排ガス温度と蒸気温度も
低下（同図（ｄ））する。燃焼温度はガスタービン負荷
80％前後で許容燃焼温度Tmaxに達し、燃焼室、タービン
等の部材保護のためにこれ以上の高温度とできない。こ
のため、80％以上の負荷領域では負荷が大なるほどイン
レツトガイドベーンの開度を開き、より多くの空気を導
入してこの負荷領域での燃焼温度をTmaxに制限する。イ
ンレツトガイドベーンがこのように制御される結果とし
て、高負荷領域では、高負荷であるほど排ガス温度しい
ては蒸気温度が低下する。この理由は以下のように第３
図のエントロピー温度図を用いて説明される。この図に
おいて、Ａは圧縮機入口、B1,B2は夫々圧縮機出口、C1,
C2は燃焼室出口、D1,D2はタービン出口における空気又
はガスのエントロピと温度の関係を示しており、B1−
C1,B2−C2,A−D1−D2は夫々等圧力線を示している。ま
た実線は例えば負荷100％でインレツトガイドベーンを
開き多量の空気量を圧縮機にとり込んでいるときのサイ
クル（Ａ−B1−C1−D1−Ａ）であり、点線は例えば負荷
80％でインレツトガイドベーンを絞り空気量を少なくし
たときのサイクル（Ａ−B2−C2−D2−Ａ）を示してい
る。この図から明らかなように、ガスタービンでの燃焼
温度がTmaxを越えないように各負荷のときのインレツト
ガイドベーン開度を制御すると、タービン排ガス温度は
高くなる。
部の温度，空気量，インレツトガイドベーン開度等との
関係を示した図であり、まず、同図（ａ）のようにイン
レツトガイドベーン開度は負荷が80％以下のときは一定
開度とされ、この結果同図（ｂ）のように圧縮機入口空
気量も一定（ガスタービンは同期機を駆動するため負荷
変化してもその回転数は一定であり、インレツトガイド
ベーン開度一定なので取込空気量は一定となる）とな
る。これに対し、ガスタービンへの投入燃料量は負荷に
比例して与えられているので低負荷であるほど燃料に対
して空気過剰となり、豊富な空気量に冷却されて低負荷
であるほどガスタービン燃焼温度が下がり（同図
（ｃ）、この結果ガスタービン排ガス温度と蒸気温度も
低下（同図（ｄ））する。燃焼温度はガスタービン負荷
80％前後で許容燃焼温度Tmaxに達し、燃焼室、タービン
等の部材保護のためにこれ以上の高温度とできない。こ
のため、80％以上の負荷領域では負荷が大なるほどイン
レツトガイドベーンの開度を開き、より多くの空気を導
入してこの負荷領域での燃焼温度をTmaxに制限する。イ
ンレツトガイドベーンがこのように制御される結果とし
て、高負荷領域では、高負荷であるほど排ガス温度しい
ては蒸気温度が低下する。この理由は以下のように第３
図のエントロピー温度図を用いて説明される。この図に
おいて、Ａは圧縮機入口、B1,B2は夫々圧縮機出口、C1,
C2は燃焼室出口、D1,D2はタービン出口における空気又
はガスのエントロピと温度の関係を示しており、B1−
C1,B2−C2,A−D1−D2は夫々等圧力線を示している。ま
た実線は例えば負荷100％でインレツトガイドベーンを
開き多量の空気量を圧縮機にとり込んでいるときのサイ
クル（Ａ−B1−C1−D1−Ａ）であり、点線は例えば負荷
80％でインレツトガイドベーンを絞り空気量を少なくし
たときのサイクル（Ａ−B2−C2−D2−Ａ）を示してい
る。この図から明らかなように、ガスタービンでの燃焼
温度がTmaxを越えないように各負荷のときのインレツト
ガイドベーン開度を制御すると、タービン排ガス温度は
高くなる。
ガスタービンはその保護上第２図（ｄ）に示した山な
りの排ガス温度特性となり、その結果ガスタービン排ガ
スの保有熱量を最大限回収すべく構成されている排熱回
収ボイラの発生蒸気温度特性も排ガス温度特性と同じ傾
向を有することになる。しかるに高効率、高速起動・負
荷変動運転の可能なコンバインドプラントは、頻繁に起
動停止すことが半ば義務づけられているが、負荷に対し
て山なりの蒸気温度特性を有していることは蒸気タービ
ンにおける発生熱応力が非常に厳しくなるという結果を
もたらしている。ちなみに、80％負荷と100％負荷とで
の蒸気温度差は25〜30℃であり、ガスタービンではこの
関の負荷変化を数分のうちに完了する。
りの排ガス温度特性となり、その結果ガスタービン排ガ
スの保有熱量を最大限回収すべく構成されている排熱回
収ボイラの発生蒸気温度特性も排ガス温度特性と同じ傾
向を有することになる。しかるに高効率、高速起動・負
荷変動運転の可能なコンバインドプラントは、頻繁に起
動停止すことが半ば義務づけられているが、負荷に対し
て山なりの蒸気温度特性を有していることは蒸気タービ
ンにおける発生熱応力が非常に厳しくなるという結果を
もたらしている。ちなみに、80％負荷と100％負荷とで
の蒸気温度差は25〜30℃であり、ガスタービンではこの
関の負荷変化を数分のうちに完了する。
このように、コンバインドプラントを構成するときに
は、蒸気・水系統側における問題点も考慮のうえでガス
タービンの運転の行なわれる必要がある。特開昭60−45
733号公報、特開昭58−107805号公報、特開昭61−17183
4号公報に開示のものは、いずれもインレットガイドベ
ーンの開度を制御することが開示されているが、ガスタ
ービンシステムの各負荷時のレベルに関連した排熱回収
ボイラで発生する蒸気の温度を制御すること、それに加
えて蒸気タービンの熱応力の監視装置により前記蒸気タ
ービンの熱応力を監視し、過大な熱応力がかからないよ
うに、蒸気の制御目標温度値に優先させて熱応力を許容
値以下となるように制御すること、排熱回収ボイラの脱
硝反応については配慮されていないものであった。
は、蒸気・水系統側における問題点も考慮のうえでガス
タービンの運転の行なわれる必要がある。特開昭60−45
733号公報、特開昭58−107805号公報、特開昭61−17183
4号公報に開示のものは、いずれもインレットガイドベ
ーンの開度を制御することが開示されているが、ガスタ
ービンシステムの各負荷時のレベルに関連した排熱回収
ボイラで発生する蒸気の温度を制御すること、それに加
えて蒸気タービンの熱応力の監視装置により前記蒸気タ
ービンの熱応力を監視し、過大な熱応力がかからないよ
うに、蒸気の制御目標温度値に優先させて熱応力を許容
値以下となるように制御すること、排熱回収ボイラの脱
硝反応については配慮されていないものであった。
本発明においては、コンバインドプラントの蒸気・水
系統側における諸問題点を考慮してガスタービンのイン
レツトガイドベーンを制御するコンバインドプラントの
運転方法を提供することを目的とする。
系統側における諸問題点を考慮してガスタービンのイン
レツトガイドベーンを制御するコンバインドプラントの
運転方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のコンバインドプ
ラントの運転方法は、インレットガイドベーンを介して
取込んだ空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用
いて燃料を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタ
ービンシステム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガス
の保有する熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボ
イラ、該廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸
気タービンを備えたコンバインドプラントにおいて、前
記ガスタービンシステムの負荷のレベルに関連した前記
排熱回収ボイラで発生する蒸気の制御目標温度値を設定
し、該設定された制御目標温度値に応じて前記インレッ
トガイドベーンの開度を制御することを特徴とするもの
である。
ラントの運転方法は、インレットガイドベーンを介して
取込んだ空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用
いて燃料を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタ
ービンシステム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガス
の保有する熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボ
イラ、該廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸
気タービンを備えたコンバインドプラントにおいて、前
記ガスタービンシステムの負荷のレベルに関連した前記
排熱回収ボイラで発生する蒸気の制御目標温度値を設定
し、該設定された制御目標温度値に応じて前記インレッ
トガイドベーンの開度を制御することを特徴とするもの
である。
又、前記ガスタービンシステムの負荷のレベルに関連
した前記蒸気タービンに流入する蒸気の制御目標温度値
を設定し、該設定された制御目標温度値に応じて前記イ
ンレットガイドベーンの開度を制御することを特徴とす
るものである。
した前記蒸気タービンに流入する蒸気の制御目標温度値
を設定し、該設定された制御目標温度値に応じて前記イ
ンレットガイドベーンの開度を制御することを特徴とす
るものである。
又、前記蒸気タービンに流入する蒸気の温度を予め設
定されたレベル以下とするように前記インレットガイド
ベーンの開度を制御することを特徴とするものである。
定されたレベル以下とするように前記インレットガイド
ベーンの開度を制御することを特徴とするものである。
又、ガスタービンシステムの負荷に関連した負荷−温
度設定器で蒸気の制御目標温度値を設定し、蒸気の温度
を検出して、前記制御目標温度値に達するように前記イ
ンレットガイドベーンの開度を制御するとともに、前記
蒸気タービンの熱応力の監視装置により前記蒸気タービ
ンの熱応力を監視し、過大な熱応力がかからないよう
に、蒸気の制御目標温度値に優先させて負荷−温度設定
器で選択的に切換えて熱応力を許容値以下となるよう
に、前記インレットガイドベーンの開度を制御すること
を特徴とするものである。又、前記インレットガイドベ
ーンの開度が前記ガスタービンシステムの負荷の線形関
数であることを特徴とするものである。又、前記圧縮機
の出口で空気圧力が測定され、ガスタービン出口でガス
温度が計測されるものであって、該計測値により燃焼温
度が計算され、燃焼温度が最大許容温度を越えた場合
は、蒸気温度に依存した前記インレットガイドベーンの
制御を中止して燃焼温度を低減するように制御すること
を特徴とするものである。又は、前記ガスタービンシス
テムの負荷応じて前記インレットガイドベーンが、第１
の低い負荷の範囲では調整なしに、最大許容温度に達し
たとき該最大許容温度を越えないように第２の範囲の低
いレイトの調整が行われ、最大負荷の90％から第３の負
荷の範囲で速いレイトの調整が行われることを特徴とす
るものである。
度設定器で蒸気の制御目標温度値を設定し、蒸気の温度
を検出して、前記制御目標温度値に達するように前記イ
ンレットガイドベーンの開度を制御するとともに、前記
蒸気タービンの熱応力の監視装置により前記蒸気タービ
ンの熱応力を監視し、過大な熱応力がかからないよう
に、蒸気の制御目標温度値に優先させて負荷−温度設定
器で選択的に切換えて熱応力を許容値以下となるよう
に、前記インレットガイドベーンの開度を制御すること
を特徴とするものである。又、前記インレットガイドベ
ーンの開度が前記ガスタービンシステムの負荷の線形関
数であることを特徴とするものである。又、前記圧縮機
の出口で空気圧力が測定され、ガスタービン出口でガス
温度が計測されるものであって、該計測値により燃焼温
度が計算され、燃焼温度が最大許容温度を越えた場合
は、蒸気温度に依存した前記インレットガイドベーンの
制御を中止して燃焼温度を低減するように制御すること
を特徴とするものである。又は、前記ガスタービンシス
テムの負荷応じて前記インレットガイドベーンが、第１
の低い負荷の範囲では調整なしに、最大許容温度に達し
たとき該最大許容温度を越えないように第２の範囲の低
いレイトの調整が行われ、最大負荷の90％から第３の負
荷の範囲で速いレイトの調整が行われることを特徴とす
るものである。
又、インレットガイドベーンを介して取込んだ空気を
圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料を燃焼
させ、燃焼ガスをタービンに導く複数のガスタービンシ
ステム、該複数のガスタービンシステムの夫々に配置さ
れ、その燃焼排ガスの保有する熱量を利用して蒸気を発
生させる複数の排熱回収ボイラ、該複数の廃熱回収ボイ
ラの発生蒸気により駆動され、共通に設置される蒸気タ
ービンを備えたコンバインドプラントにおいて、複数の
排熱回収ボイラからの蒸気の温度差が無くなるように前
記ガスタービンシステムのインレットガイドベーンの開
度を制御することを特徴とするものである。
圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料を燃焼
させ、燃焼ガスをタービンに導く複数のガスタービンシ
ステム、該複数のガスタービンシステムの夫々に配置さ
れ、その燃焼排ガスの保有する熱量を利用して蒸気を発
生させる複数の排熱回収ボイラ、該複数の廃熱回収ボイ
ラの発生蒸気により駆動され、共通に設置される蒸気タ
ービンを備えたコンバインドプラントにおいて、複数の
排熱回収ボイラからの蒸気の温度差が無くなるように前
記ガスタービンシステムのインレットガイドベーンの開
度を制御することを特徴とするものである。
又、インレットガイドベーンを介して取込んだ空気を
圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料を燃焼
させ、燃焼ガスをタービンに導く複数のガスタービンシ
ステム、該複数のガスタービンシステムの夫々に配置さ
れ、その燃焼排ガスの保有する熱量を利用して蒸気を発
生させる複数の排熱回収ボイラ、該複数の廃熱回収ボイ
ラの発生蒸気により駆動され、共通に設置される蒸気タ
ービンを備えたコンバインドプラントにおいて、一方の
ガスタービンシステムと排熱回収ボイラを先行機として
定格運転をしている時に、先行機からの蒸気温度を基準
として後行機の蒸気温度を制御すべく、後行機のガスタ
ービンシステムのインレットガイドベーンの開度を制御
することを特徴とするものである。
圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料を燃焼
させ、燃焼ガスをタービンに導く複数のガスタービンシ
ステム、該複数のガスタービンシステムの夫々に配置さ
れ、その燃焼排ガスの保有する熱量を利用して蒸気を発
生させる複数の排熱回収ボイラ、該複数の廃熱回収ボイ
ラの発生蒸気により駆動され、共通に設置される蒸気タ
ービンを備えたコンバインドプラントにおいて、一方の
ガスタービンシステムと排熱回収ボイラを先行機として
定格運転をしている時に、先行機からの蒸気温度を基準
として後行機の蒸気温度を制御すべく、後行機のガスタ
ービンシステムのインレットガイドベーンの開度を制御
することを特徴とするものである。
又、前記排熱回収ボイラの脱硝反応器の温度を脱硝反
応に適した温度範囲内になるように前記インレットガイ
ドベーンの開度を制御することを特徴とするものであ
る。
応に適した温度範囲内になるように前記インレットガイ
ドベーンの開度を制御することを特徴とするものであ
る。
上記目的を達成するために、本発明のコンバインドプ
ラントの運転装置は、インレットガイドベーンを介して
取込んだ空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器の圧縮空気を用
いて燃料を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタ
ービンシステム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガス
の保有する熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボ
イラ、該廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸
気タービンを備えたコンバインドプラントにおいて、ガ
スタービンシステムの負荷に関連した排熱回収ボイラの
発生蒸気温度を設定する関数発生器と、該関数発生器で
設定された蒸気温度と、計測した排熱回収ボイラの発生
蒸気温度を比較演算する演算器と、該演算器からの出力
により前記インレットガイドベーンの開度を制御する制
御装置を備えたことを特徴とするものである。
ラントの運転装置は、インレットガイドベーンを介して
取込んだ空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器の圧縮空気を用
いて燃料を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタ
ービンシステム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガス
の保有する熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボ
イラ、該廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸
気タービンを備えたコンバインドプラントにおいて、ガ
スタービンシステムの負荷に関連した排熱回収ボイラの
発生蒸気温度を設定する関数発生器と、該関数発生器で
設定された蒸気温度と、計測した排熱回収ボイラの発生
蒸気温度を比較演算する演算器と、該演算器からの出力
により前記インレットガイドベーンの開度を制御する制
御装置を備えたことを特徴とするものである。
又、ガスタービンシステムの負荷に関連した排熱回収
ボイラの発生蒸気温度を設定する負荷−温度設定器と、
前記蒸気タービンの熱応力を監視する応力監視装置と、
制御信号選択器と、該制御信号選択器を介して前記負荷
−温度設定器から出力される制御信号もしくは応力監視
装置から出力される制御信号により前記インレットガイ
ドベーンの開度を制御する制御装置を備え、前記応力監
視装置により検出された熱応力が過大となると判断され
た場合は、前記選択器を選択的に切換えて前記発生蒸気
温度の設定値より優先させて熱応力を許容値以下となる
ように、前記インレットガイドベーンの開度を制御する
ことを特徴とするものである。
ボイラの発生蒸気温度を設定する負荷−温度設定器と、
前記蒸気タービンの熱応力を監視する応力監視装置と、
制御信号選択器と、該制御信号選択器を介して前記負荷
−温度設定器から出力される制御信号もしくは応力監視
装置から出力される制御信号により前記インレットガイ
ドベーンの開度を制御する制御装置を備え、前記応力監
視装置により検出された熱応力が過大となると判断され
た場合は、前記選択器を選択的に切換えて前記発生蒸気
温度の設定値より優先させて熱応力を許容値以下となる
ように、前記インレットガイドベーンの開度を制御する
ことを特徴とするものである。
又、前記排熱回収ボイラの脱硝反応器の温度を検出す
る温度検出手段と、前記インレットガイドベーンの開度
を制御する制御装置を備え、前記温度検出手段の出力に
より前記脱硝反応器の温度を脱硝反応に適した温度範囲
内になるように前記インレットガイドベーンの開度を制
御することを特徴とするものである。
る温度検出手段と、前記インレットガイドベーンの開度
を制御する制御装置を備え、前記温度検出手段の出力に
より前記脱硝反応器の温度を脱硝反応に適した温度範囲
内になるように前記インレットガイドベーンの開度を制
御することを特徴とするものである。
ガスタービンのインレツトガイドベーンの開度を可変
とすることにより、圧縮機に流入する空気量を自由に制
御することが可能となる。
とすることにより、圧縮機に流入する空気量を自由に制
御することが可能となる。
例えばインレツトガイドベーンを絞ることにより、圧
縮機入口空気量を減らした場合には、ガスタービンサイ
クルは第３図の実線から破線の如く圧縮機出口圧力が減
少することにより、結果としてガスタービン排ガス温度
が上昇することとなる。第３図では燃焼温度は一定の場
合を示しており、この時は負荷が減少することとなる
が、一方、負荷を一定とする場合には、燃焼温度を上昇
させる必要があり、この時には更に排ガス温度を上昇す
ることになる。
縮機入口空気量を減らした場合には、ガスタービンサイ
クルは第３図の実線から破線の如く圧縮機出口圧力が減
少することにより、結果としてガスタービン排ガス温度
が上昇することとなる。第３図では燃焼温度は一定の場
合を示しており、この時は負荷が減少することとなる
が、一方、負荷を一定とする場合には、燃焼温度を上昇
させる必要があり、この時には更に排ガス温度を上昇す
ることになる。
上記排ガス温度の変化により、前記ガスタービンの排
ガス余熱を利用する排熱回収ボイラで発生する蒸気温度
を可変とすることができる。すなわち、コンバインドプ
ラントの高運用性を実現する蒸気温度の自由な制御は、
前記ガスタービンのインレツトガイドベーンの開度を任
意に調整することにより可能となる。
ガス余熱を利用する排熱回収ボイラで発生する蒸気温度
を可変とすることができる。すなわち、コンバインドプ
ラントの高運用性を実現する蒸気温度の自由な制御は、
前記ガスタービンのインレツトガイドベーンの開度を任
意に調整することにより可能となる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図に示すように、コンバインドプラントは、ガス
タービン10と、ガスタービン10からの排ガスにり蒸気を
発生する排熱回収ボイラ20と排熱回収ボイラ20での発生
蒸気により駆動される蒸気タービン30から概略構成さ
れ、第１図の実施例では排熱回収ボイラ20と蒸気タービ
ン30を連絡する蒸気配管25の途中に設置される温度計41
にて蒸気温度を測定し、蒸気温度があらかじめ設定した
目標の値（負荷−温度設定器41の出力）となる様、制御
装置42からの信号にり、前記ガスタービン10の圧縮機11
に流入する空気量を調整するインレツトガイドベーン15
を制御する。尚、この図においてＡは導入空気、Ｆは燃
料、13は燃焼室、21は蒸気発生器であり、G1,G2は発電
機である。
タービン10と、ガスタービン10からの排ガスにり蒸気を
発生する排熱回収ボイラ20と排熱回収ボイラ20での発生
蒸気により駆動される蒸気タービン30から概略構成さ
れ、第１図の実施例では排熱回収ボイラ20と蒸気タービ
ン30を連絡する蒸気配管25の途中に設置される温度計41
にて蒸気温度を測定し、蒸気温度があらかじめ設定した
目標の値（負荷−温度設定器41の出力）となる様、制御
装置42からの信号にり、前記ガスタービン10の圧縮機11
に流入する空気量を調整するインレツトガイドベーン15
を制御する。尚、この図においてＡは導入空気、Ｆは燃
料、13は燃焼室、21は蒸気発生器であり、G1,G2は発電
機である。
この第１図において、負荷−温度設定器45の出力関数
は制御の目的に応じて種々考えられ、この一例について
は第４図を用いて後述する。制御装置42は負荷−温度設
定器45の出力と温度計41の出力の偏差に応じてインレツ
トガイドベーン15の開度を制御するが、ここで温度とイ
ンレツトガイドベーン開度との関係について述べると、
ガスタービンの同一負荷に於いて高い蒸気温度を得る為
には圧縮機に流入する空気量を減少させるべく、インレ
ツトガイドベーン15の開度を小さくすればよく、逆に比
較的低い蒸気温度を得る為にはインレツトガイドベーン
15の開度を大きくすればよい。
は制御の目的に応じて種々考えられ、この一例について
は第４図を用いて後述する。制御装置42は負荷−温度設
定器45の出力と温度計41の出力の偏差に応じてインレツ
トガイドベーン15の開度を制御するが、ここで温度とイ
ンレツトガイドベーン開度との関係について述べると、
ガスタービンの同一負荷に於いて高い蒸気温度を得る為
には圧縮機に流入する空気量を減少させるべく、インレ
ツトガイドベーン15の開度を小さくすればよく、逆に比
較的低い蒸気温度を得る為にはインレツトガイドベーン
15の開度を大きくすればよい。
第４図は、負荷−温度設定器41の設定する関数の一例
を示したものであり、T2は山なりの温度特性T0のように
なることを阻止し、全負荷帯において発生蒸気温度を均
一化した出力を設定した事例であり、この場合には開度
は結果的にG2のように定められる。T1の如く設定し、負
荷に比例して蒸気温度変更させるときには、結果的に、
開度はG1の如く定められる。このように、T1,T2の如き
関数出力に従つて蒸気温度を帰還制御するが、図示せぬ
ガスタービン燃料制御系の制御の結果として、あるいは
その他外乱により、過渡的にガスタービン燃焼温度が制
限値Tmaxを逸脱することが考えられ、この場合の対策と
して上記蒸気温度帰還制御系の出力に優先して燃焼温度
保護系統が作動して燃焼温度を低減せしめるように構成
することが有効である。燃焼温度保護系統は例えば、圧
縮機出口圧力とガスタービン排ガス温度とから燃焼温度
を演算し、これを制限値と比較して燃焼温度を低減させ
るべく働らくように構成される。
を示したものであり、T2は山なりの温度特性T0のように
なることを阻止し、全負荷帯において発生蒸気温度を均
一化した出力を設定した事例であり、この場合には開度
は結果的にG2のように定められる。T1の如く設定し、負
荷に比例して蒸気温度変更させるときには、結果的に、
開度はG1の如く定められる。このように、T1,T2の如き
関数出力に従つて蒸気温度を帰還制御するが、図示せぬ
ガスタービン燃料制御系の制御の結果として、あるいは
その他外乱により、過渡的にガスタービン燃焼温度が制
限値Tmaxを逸脱することが考えられ、この場合の対策と
して上記蒸気温度帰還制御系の出力に優先して燃焼温度
保護系統が作動して燃焼温度を低減せしめるように構成
することが有効である。燃焼温度保護系統は例えば、圧
縮機出口圧力とガスタービン排ガス温度とから燃焼温度
を演算し、これを制限値と比較して燃焼温度を低減させ
るべく働らくように構成される。
なお、蒸気温度制御の際に蒸気温度を低下させる方法
としては、排熱回収ボイラ20よりの発生蒸気にスプレー
水による減温を行なう方式が考えられるが、この方式で
はプラントの熱効率を大幅に減少させる欠点がある。ま
た蒸気温度を上昇させる方法としては、前記排熱回収ボ
イラ20内に助燃設備を設ける方法が考えられるが、大幅
なコスト上昇につながり、また系統も複雑になる等の欠
点がある。
としては、排熱回収ボイラ20よりの発生蒸気にスプレー
水による減温を行なう方式が考えられるが、この方式で
はプラントの熱効率を大幅に減少させる欠点がある。ま
た蒸気温度を上昇させる方法としては、前記排熱回収ボ
イラ20内に助燃設備を設ける方法が考えられるが、大幅
なコスト上昇につながり、また系統も複雑になる等の欠
点がある。
第１図の実施例によれば、コンバインドプラントに於
ける蒸気タービン30への流入蒸気温度をガスタービン20
のインレツトガイドベーン15を用いて自由に調整するこ
とができ、従来のコンバインドプラントの欠点であつた
起動時または負荷変化時の大幅な蒸気温度変化による排
熱回収ボイラ20および蒸気タービン30の熱応力発生によ
る寿命消費を低減することができる効果がある。
ける蒸気タービン30への流入蒸気温度をガスタービン20
のインレツトガイドベーン15を用いて自由に調整するこ
とができ、従来のコンバインドプラントの欠点であつた
起動時または負荷変化時の大幅な蒸気温度変化による排
熱回収ボイラ20および蒸気タービン30の熱応力発生によ
る寿命消費を低減することができる効果がある。
第５図は別の実施例を示しており、更に積極的に蒸気
温度制御するために関数発生器49は、第６図に示す様
に、ガスターイン負荷と排熱回収ボイラよりの発生蒸気
温度に対応した前記インレツトガイドベーの開度の目標
信号Vrを発生するものとされ、目標蒸気温度に対し、そ
の時点での負荷信号から前記インレツトガイドベーンの
開度を設定する信号Vrを発生させ、調節器48では実開度
Vfを帰還することにより前記インレツトガイドベーンの
開度を調整する。
温度制御するために関数発生器49は、第６図に示す様
に、ガスターイン負荷と排熱回収ボイラよりの発生蒸気
温度に対応した前記インレツトガイドベーの開度の目標
信号Vrを発生するものとされ、目標蒸気温度に対し、そ
の時点での負荷信号から前記インレツトガイドベーンの
開度を設定する信号Vrを発生させ、調節器48では実開度
Vfを帰還することにより前記インレツトガイドベーンの
開度を調整する。
第７図に本発明による他の実施例を示すが、前記蒸気
タービン30に発生する熱応力を蒸気タービン熱応力監視
システム43にて監視し、コンバインドプラントの運転中
（起動時、負荷変化時も含め）に該熱応力が発生しな
い。または最小になる様に、前記インレツトガイドベー
ン15の開度を調整する。ここで、蒸気タービン熱応力監
視システムとしては既に公知の種々の方式のものが採用
可能であり、応力算出に関しては例えばタービンケーシ
ング内外壁メタル温度差から求めるもの、タービンに流
入する蒸気条件（温度，圧力，流量）等からタービンロ
ータメタル温度を推定するもの等が採用可能である。ま
た応力制御に関して言えば算出した応力値が所定値以下
となるよう制限する方式や、所定値に制御する方式等の
ものとすることができる。第８図は第２図（ａ）のイン
レツトガイドベーン開度に従つて起動制御したとき（第
８図の点線）と、第７図の蒸気タービン熱応力監視シス
テム43の出力によつて起動制御したとき（第８図の実
線）とのロータ表面熱応力（第８図（ａ））と、タービ
ンへ導入される蒸気温度（第８図（ｂ））と、インレツ
トガイドベーン開度（第８図（ｃ））とを示している。
但し、同図（ｂ）において一点鎖線はタービンロータメ
タル温度を表わしている。この図によれば、コンバイン
ドプラント起動時に同図（ｃ）のようにインレツトガイ
ドベーンを従来開度よりも大きくとり空気を多量に導入
する結果として、排熱回収ボイラから発生する蒸気温度
を同図（ｂ）のようにより低いものとできロータメタル
温度により近い（ロータメタル温度との温度差の小さ
い）蒸気とできる。このため、ロータに発生する熱応力
を小さくできる。本実施例によれば、前記蒸気タービン
30に発生する熱応力を直接的に制限することが可能とな
る。
タービン30に発生する熱応力を蒸気タービン熱応力監視
システム43にて監視し、コンバインドプラントの運転中
（起動時、負荷変化時も含め）に該熱応力が発生しな
い。または最小になる様に、前記インレツトガイドベー
ン15の開度を調整する。ここで、蒸気タービン熱応力監
視システムとしては既に公知の種々の方式のものが採用
可能であり、応力算出に関しては例えばタービンケーシ
ング内外壁メタル温度差から求めるもの、タービンに流
入する蒸気条件（温度，圧力，流量）等からタービンロ
ータメタル温度を推定するもの等が採用可能である。ま
た応力制御に関して言えば算出した応力値が所定値以下
となるよう制限する方式や、所定値に制御する方式等の
ものとすることができる。第８図は第２図（ａ）のイン
レツトガイドベーン開度に従つて起動制御したとき（第
８図の点線）と、第７図の蒸気タービン熱応力監視シス
テム43の出力によつて起動制御したとき（第８図の実
線）とのロータ表面熱応力（第８図（ａ））と、タービ
ンへ導入される蒸気温度（第８図（ｂ））と、インレツ
トガイドベーン開度（第８図（ｃ））とを示している。
但し、同図（ｂ）において一点鎖線はタービンロータメ
タル温度を表わしている。この図によれば、コンバイン
ドプラント起動時に同図（ｃ）のようにインレツトガイ
ドベーンを従来開度よりも大きくとり空気を多量に導入
する結果として、排熱回収ボイラから発生する蒸気温度
を同図（ｂ）のようにより低いものとできロータメタル
温度により近い（ロータメタル温度との温度差の小さ
い）蒸気とできる。このため、ロータに発生する熱応力
を小さくできる。本実施例によれば、前記蒸気タービン
30に発生する熱応力を直接的に制限することが可能とな
る。
第７図の実施例は熱応力を実際に求めてこれを制御の
目標として監視する方式であるが、次により簡便な方式
で実質的に熱応力管理の可能な方式について説明する。
目標として監視する方式であるが、次により簡便な方式
で実質的に熱応力管理の可能な方式について説明する。
第９図には本発明による他の実施例を示すが、前記蒸
気タービン30に流入する蒸気温度を温度計41で、また蒸
気タービンメタル温度を温度計44で測定し、両者の温度
差が所定値以下となる様、制御装置42から信号により前
記インレツトガイドベーン15の開度を調節する。また前
記、温度計41による蒸気タービン流入蒸気温度の測定
は、該蒸気タービン30の初段後の蒸気温度を測定するこ
とでも良い。本実施例によれば、蒸気温度とメタル温度
の差をできるだけ小さくすることにより、蒸気タービン
30での熱応力の発生を実質的に制限することが可能とな
る。
気タービン30に流入する蒸気温度を温度計41で、また蒸
気タービンメタル温度を温度計44で測定し、両者の温度
差が所定値以下となる様、制御装置42から信号により前
記インレツトガイドベーン15の開度を調節する。また前
記、温度計41による蒸気タービン流入蒸気温度の測定
は、該蒸気タービン30の初段後の蒸気温度を測定するこ
とでも良い。本実施例によれば、蒸気温度とメタル温度
の差をできるだけ小さくすることにより、蒸気タービン
30での熱応力の発生を実質的に制限することが可能とな
る。
第10図は本発明による他の実施例を示しており、前記
蒸気タービン30に流入する蒸気温度を温度計41にて測定
し、該蒸気温度があらかじめ設定された蒸気温度制限値
を超えない様に前記インレツトガイドベーン15の開度を
調整する。第11図は本実施例に於いて、蒸気温度を上限
値を約90％負荷のときの蒸気温度に設定し、インレツト
ガイドベーンの開度制御により排熱回収ボイラ20での発
生蒸気温度が該蒸気温度の上限値を超えない様にした場
合を示す。本実施例によれば、ガスタービンの全負荷範
囲にわたつて前記排熱回収ボイラ20よりの発生蒸気温度
をプラントの安全運用範囲以内に簡単な制御方法によ
り、抑えることで可能となる。尚、同図で（ａ）はイン
レツトガイドベーン開度、（ｂ）は蒸気温度であり、実
線が第10図を採用したときの特性を示す。
蒸気タービン30に流入する蒸気温度を温度計41にて測定
し、該蒸気温度があらかじめ設定された蒸気温度制限値
を超えない様に前記インレツトガイドベーン15の開度を
調整する。第11図は本実施例に於いて、蒸気温度を上限
値を約90％負荷のときの蒸気温度に設定し、インレツト
ガイドベーンの開度制御により排熱回収ボイラ20での発
生蒸気温度が該蒸気温度の上限値を超えない様にした場
合を示す。本実施例によれば、ガスタービンの全負荷範
囲にわたつて前記排熱回収ボイラ20よりの発生蒸気温度
をプラントの安全運用範囲以内に簡単な制御方法によ
り、抑えることで可能となる。尚、同図で（ａ）はイン
レツトガイドベーン開度、（ｂ）は蒸気温度であり、実
線が第10図を採用したときの特性を示す。
第12図には本発明による他の実施例を示し、前記排熱
回収ボイラ20より発生する蒸気温度を温度計41にて測定
し、特にプラント起動時または負荷変化時の蒸気温度変
化率を変化率演算部51で計算し、該変化率があらかじめ
設定された制限値を超えない様、調節器51にて前記イン
レツトガイドベーン15の開度を調整する。
回収ボイラ20より発生する蒸気温度を温度計41にて測定
し、特にプラント起動時または負荷変化時の蒸気温度変
化率を変化率演算部51で計算し、該変化率があらかじめ
設定された制限値を超えない様、調節器51にて前記イン
レツトガイドベーン15の開度を調整する。
本発明によれば、起動時、負荷変化時等の急激な温度
変化による排熱回収ボイラ20の熱応力の発生を軽減で
き、プラントの長寿命化を図ることができる。
変化による排熱回収ボイラ20の熱応力の発生を軽減で
き、プラントの長寿命化を図ることができる。
なお、前記排熱回収ボイラよりの発生蒸気温度を測定
する代わりに、該排熱回収ボイラ内に設置される蒸気ド
ラム21の圧力を測定し、該圧力の飽和温度から前記蒸気
温度変化率を求めることも有効である。
する代わりに、該排熱回収ボイラ内に設置される蒸気ド
ラム21の圧力を測定し、該圧力の飽和温度から前記蒸気
温度変化率を求めることも有効である。
第13図には本発明を複数台のガスタービン10と排熱回
収ボイラ20にて発生する蒸気をそれぞれの該排熱回収ボ
イラよりの蒸気管25で導き、一つの蒸気管26に結合し、
蒸気タービン30に導入する多軸型コンバインドプラント
に応用した実施例を示す。
収ボイラ20にて発生する蒸気をそれぞれの該排熱回収ボ
イラよりの蒸気管25で導き、一つの蒸気管26に結合し、
蒸気タービン30に導入する多軸型コンバインドプラント
に応用した実施例を示す。
第13図に示す様に多軸型コンバインドプラントでは、
運転中の複数台のガスタービン10の負荷が異なつた場
合、ガスタービン排ガス温度が異なる為、それぞれの排
熱回収ボイラ20より発生する蒸気温度にも差が生ずるこ
とになる。該蒸気温度差により、それぞれの排熱回収ボ
イラ20よりの蒸気管25の合流点27にて蒸気配管に熱応力
が発生し、該温度差が大きい場合または頻度が大きい場
合には合流点27の配管に亀裂が生じる危険性があつた。
そこで、前記それぞれの排熱回収ボイラの蒸気管25に温
度計41を設置し、蒸気温度差がある制限値以内となる
様、制御装置53からの信号により、前記ガスタービン10
に設置されるインレツトガイドベーン15の開度を調整す
ることにより前記蒸気温度差による問題は解消される。
第13図の方式によれば、第14図に示す様に、多軸型コン
バインドプラントに於いて、既に定格負荷で運転中のガ
スタービン並びに排熱回収ボイラに、他のガスタービン
及び排熱回収ボイラを追加起動し並列させる場合、従来
技術による場合は、追加起動排熱回収ボイラよりの発生
蒸気温度が既運転機の蒸気温度と等しくなるほぼ定格負
荷時点t1での並列となるが、本発明を適用する場合に
は、上記より更に早い時期t2に併入することが可能とな
る。つまり、第14図（ａ）は後行機のインレツトガイド
ベーン開度、（ｂ）は蒸気温度を横軸に時間をとつて示
しているが、この図で先行機は起動完了し一点鎖線の定
格温度で運転しており、点線の従来の後行機は順次温度
上昇したのちに低下して定格温度で安定するという山な
りの温度特性があるために、温度のミスマツチを生じず
に２つの蒸気を並列結合するには山なり特性を通過した
後でしか接続できなかつた。本発明では同図（ａ）の実
線のガイドベーン開度に制御することで、最初に定格温
度に達した時点から並列運転が可能である。尚、上記イ
ンレツトガイドベーン15の調整は、必ずしも多軸型コン
バインドプラントを構成する全台のガスタービンについ
て実施する必要はなく、いずれか一台のガスタービンに
接続される排熱回収ボイラからの発生蒸気温度を基準
に、他の一台または複数台の排熱回収ボイラからの発生
蒸気温度を変える様、該排熱回収ボイラに接続される一
台または複数台のガスタービンのインレツトガイドベー
ンの開度を調整することでも目的は達成される。また、
第13図の変形例として、定格運転状態にある側（先行機
側）の蒸気温度を基準として、この基準温度に一致する
ように、あるいは基準温度±制限温度の範囲内に起動状
態にある側（後行機側）のインレツトガイドベーンを制
御することでも同様の目的を達成できる。
運転中の複数台のガスタービン10の負荷が異なつた場
合、ガスタービン排ガス温度が異なる為、それぞれの排
熱回収ボイラ20より発生する蒸気温度にも差が生ずるこ
とになる。該蒸気温度差により、それぞれの排熱回収ボ
イラ20よりの蒸気管25の合流点27にて蒸気配管に熱応力
が発生し、該温度差が大きい場合または頻度が大きい場
合には合流点27の配管に亀裂が生じる危険性があつた。
そこで、前記それぞれの排熱回収ボイラの蒸気管25に温
度計41を設置し、蒸気温度差がある制限値以内となる
様、制御装置53からの信号により、前記ガスタービン10
に設置されるインレツトガイドベーン15の開度を調整す
ることにより前記蒸気温度差による問題は解消される。
第13図の方式によれば、第14図に示す様に、多軸型コン
バインドプラントに於いて、既に定格負荷で運転中のガ
スタービン並びに排熱回収ボイラに、他のガスタービン
及び排熱回収ボイラを追加起動し並列させる場合、従来
技術による場合は、追加起動排熱回収ボイラよりの発生
蒸気温度が既運転機の蒸気温度と等しくなるほぼ定格負
荷時点t1での並列となるが、本発明を適用する場合に
は、上記より更に早い時期t2に併入することが可能とな
る。つまり、第14図（ａ）は後行機のインレツトガイド
ベーン開度、（ｂ）は蒸気温度を横軸に時間をとつて示
しているが、この図で先行機は起動完了し一点鎖線の定
格温度で運転しており、点線の従来の後行機は順次温度
上昇したのちに低下して定格温度で安定するという山な
りの温度特性があるために、温度のミスマツチを生じず
に２つの蒸気を並列結合するには山なり特性を通過した
後でしか接続できなかつた。本発明では同図（ａ）の実
線のガイドベーン開度に制御することで、最初に定格温
度に達した時点から並列運転が可能である。尚、上記イ
ンレツトガイドベーン15の調整は、必ずしも多軸型コン
バインドプラントを構成する全台のガスタービンについ
て実施する必要はなく、いずれか一台のガスタービンに
接続される排熱回収ボイラからの発生蒸気温度を基準
に、他の一台または複数台の排熱回収ボイラからの発生
蒸気温度を変える様、該排熱回収ボイラに接続される一
台または複数台のガスタービンのインレツトガイドベー
ンの開度を調整することでも目的は達成される。また、
第13図の変形例として、定格運転状態にある側（先行機
側）の蒸気温度を基準として、この基準温度に一致する
ように、あるいは基準温度±制限温度の範囲内に起動状
態にある側（後行機側）のインレツトガイドベーンを制
御することでも同様の目的を達成できる。
第15図には本発明による他の実施例を示すが、本実施
例では、インレツトガイドベーン15の調整により、排熱
回収ボイラ20よりの発生蒸気量を制御する。この場合、
制御装置54は蒸気管25上に設置された流量計55からの信
号により所定の蒸気量となる様、前記ガスタービンのイ
ンレツトガイドベーン15を調整することになる。コンバ
インドプラントでは起動時の蒸気温度とタービンメタル
温度の差が許容範囲となるまで、前記排熱回収ボイラよ
りの蒸気管25と蒸気タービンよりの排気を凝縮する復水
器56を直接連絡するタービンバスパスシステム57が設置
されるが、上記実施例の応用により、調節弁31により復
水器56への流入蒸気量を絞つた運転のままで、蒸気温度
の上昇を図ることができる為、タービン30に通気するま
でに前記タービンバイパスシステムを通じて復水器に排
出する蒸気量を少なくすることができ、ひいてはタービ
ンバイパスシステムの容量を減らすことができる等、経
済的なコンバインドプラントの実現が可能となる。
例では、インレツトガイドベーン15の調整により、排熱
回収ボイラ20よりの発生蒸気量を制御する。この場合、
制御装置54は蒸気管25上に設置された流量計55からの信
号により所定の蒸気量となる様、前記ガスタービンのイ
ンレツトガイドベーン15を調整することになる。コンバ
インドプラントでは起動時の蒸気温度とタービンメタル
温度の差が許容範囲となるまで、前記排熱回収ボイラよ
りの蒸気管25と蒸気タービンよりの排気を凝縮する復水
器56を直接連絡するタービンバスパスシステム57が設置
されるが、上記実施例の応用により、調節弁31により復
水器56への流入蒸気量を絞つた運転のままで、蒸気温度
の上昇を図ることができる為、タービン30に通気するま
でに前記タービンバイパスシステムを通じて復水器に排
出する蒸気量を少なくすることができ、ひいてはタービ
ンバイパスシステムの容量を減らすことができる等、経
済的なコンバインドプラントの実現が可能となる。
第16図には本発明による他の実施例を示す。一般に排
熱回収ボイラ20の内部にはガスタービンの排ガス中に含
まれる窒素酸化物（NOx）を除去する目的で脱硝用反応
器24が設置されるが、該脱硝用反応器の脱硝効果は第17
図（ａ）に示す様に反応器24に流入するガス温度に依存
し、ガス温度が下がる程効率は低下する傾向となる。一
方、従来技術のインレツトガイドベーン運用方式の場合
の前記反応器24への流入ガス温度は第17図（ｂ）に示す
様にガスタービン負荷が下がる程低下し、前記脱硝反応
に適した温度域としては、ガスタービン負荷が約50％以
上と限られた範囲となつてしまう。
熱回収ボイラ20の内部にはガスタービンの排ガス中に含
まれる窒素酸化物（NOx）を除去する目的で脱硝用反応
器24が設置されるが、該脱硝用反応器の脱硝効果は第17
図（ａ）に示す様に反応器24に流入するガス温度に依存
し、ガス温度が下がる程効率は低下する傾向となる。一
方、従来技術のインレツトガイドベーン運用方式の場合
の前記反応器24への流入ガス温度は第17図（ｂ）に示す
様にガスタービン負荷が下がる程低下し、前記脱硝反応
に適した温度域としては、ガスタービン負荷が約50％以
上と限られた範囲となつてしまう。
上記問題点に対し、第16図に示す様に前記脱硝反応器
24に流入するガス温度を脱硝反応に適した温度とする
様、制御装置57により前記ガスタービンのインレツトガ
イドベーン15を調整することにより、ガスタービン全負
荷範囲にわたつて、高効率の脱硝反応を得ることが可能
となる。
24に流入するガス温度を脱硝反応に適した温度とする
様、制御装置57により前記ガスタービンのインレツトガ
イドベーン15を調整することにより、ガスタービン全負
荷範囲にわたつて、高効率の脱硝反応を得ることが可能
となる。
第18図（ａ）には本発明を利用した他の実施例を示
し、前記コンバインドプラントの起動モード（ホツト，
ウオーム，コールド等）に応じ、あらかじめインレツト
ガイドベーンのガスタービン各負荷に於ける開度を同図
（ｂ）のように設定しておき、プラントの起動時には起
動モードの選択により、ガスタービン負荷上昇中のイン
レツトガイドベーンを、あらかじめ設定された開度とな
る様、調整する。
し、前記コンバインドプラントの起動モード（ホツト，
ウオーム，コールド等）に応じ、あらかじめインレツト
ガイドベーンのガスタービン各負荷に於ける開度を同図
（ｂ）のように設定しておき、プラントの起動時には起
動モードの選択により、ガスタービン負荷上昇中のイン
レツトガイドベーンを、あらかじめ設定された開度とな
る様、調整する。
例えば、ホツトスタート時は負荷上昇率が大きい為、
プラント負荷上昇中の蒸気温度変化率が小さなものとな
る様、前記インレツトベーンの開度を実線のように、設
定するのが良く、またコールドスタート時にはガスター
ビンの低負荷保持運転時間が長くなる為、蒸気タービン
メタル温度との適合を考慮し、低負荷時には比較的蒸気
温度が低くなる様に、前記インレツトガイドベーンの開
度を一点鎖線のように設定するのが望ましい。尚、点線
はウオームスタートとするときのインレツトガイドベー
ン開度を示しており、同図（ｃ）は各モードごとのイン
レツトガイドベーン開度としたときの発生蒸気温度を示
している。
プラント負荷上昇中の蒸気温度変化率が小さなものとな
る様、前記インレツトベーンの開度を実線のように、設
定するのが良く、またコールドスタート時にはガスター
ビンの低負荷保持運転時間が長くなる為、蒸気タービン
メタル温度との適合を考慮し、低負荷時には比較的蒸気
温度が低くなる様に、前記インレツトガイドベーンの開
度を一点鎖線のように設定するのが望ましい。尚、点線
はウオームスタートとするときのインレツトガイドベー
ン開度を示しており、同図（ｃ）は各モードごとのイン
レツトガイドベーン開度としたときの発生蒸気温度を示
している。
ここで、これまで説明した実施例を組み合わせた場合
の例を第19図と第20図を用いて説明する。
の例を第19図と第20図を用いて説明する。
第19図には第１図と第７図による発明を組み合わせた
実施例を示すが、通常運転時には蒸気温度計41にて測定
された主蒸気温度がガスタービンの全負荷範囲にわたつ
てあらかじめ負荷−温度設定器45によつて設定された温
度となる様、制御装置42によりインレツトガイドベーン
15を制御しているが、例えば起動時または急負荷変化時
等には蒸気タービン熱応力監視システム43からの信号に
基づき、蒸気タービン30に熱応力が発生しない様前記イ
ンレツトガイドベーン15を調整する。
実施例を示すが、通常運転時には蒸気温度計41にて測定
された主蒸気温度がガスタービンの全負荷範囲にわたつ
てあらかじめ負荷−温度設定器45によつて設定された温
度となる様、制御装置42によりインレツトガイドベーン
15を制御しているが、例えば起動時または急負荷変化時
等には蒸気タービン熱応力監視システム43からの信号に
基づき、蒸気タービン30に熱応力が発生しない様前記イ
ンレツトガイドベーン15を調整する。
一般には、このように、起動時や負荷変化時に熱応力
監視システムよりの信号が優先となる様、信号選択器46
にてインレツトガイドベーンの制御信号を選択する。
監視システムよりの信号が優先となる様、信号選択器46
にてインレツトガイドベーンの制御信号を選択する。
第20図には多軸型コンバインドプラントに於いて、第
１図と第13図による発明を組み合わせた場合の実施例を
示す。本実施例では通常運転時には蒸気温度計41にて測
定される主蒸気温度があらかじめ負荷−温度設定器45に
よつて設定された温度となる様、複数台のガスタービン
のインレツトガイドベーン15を同時に制御しているが、
運転中の複数台のガスタービンの負荷が異なつた場合に
制御装置53によつてそれぞれのガスタービンに設置され
る排熱回収ボイラよりの蒸気温度の差が制限値を超えな
い様、前記ガスタービンのインレツトガイドベーンの開
度を調整する。このように蒸気温度差の信号が優先とな
る様、信号選択器にてインレツトガイドベーンの制御信
号を選択する。
１図と第13図による発明を組み合わせた場合の実施例を
示す。本実施例では通常運転時には蒸気温度計41にて測
定される主蒸気温度があらかじめ負荷−温度設定器45に
よつて設定された温度となる様、複数台のガスタービン
のインレツトガイドベーン15を同時に制御しているが、
運転中の複数台のガスタービンの負荷が異なつた場合に
制御装置53によつてそれぞれのガスタービンに設置され
る排熱回収ボイラよりの蒸気温度の差が制限値を超えな
い様、前記ガスタービンのインレツトガイドベーンの開
度を調整する。このように蒸気温度差の信号が優先とな
る様、信号選択器にてインレツトガイドベーンの制御信
号を選択する。
上記説明では、本発明のうち第１図と第７図及び第１
図と第13図を組み合わせた例を示したが、もちろん２種
類以上の他の発明どうしの組み合わせでもコンバインド
プラントにとつて有効な運転手段となる。
図と第13図を組み合わせた例を示したが、もちろん２種
類以上の他の発明どうしの組み合わせでもコンバインド
プラントにとつて有効な運転手段となる。
また本発明による他の応用例として、コンバインドプ
ラントの起動時にタービンバイパス運転による復水器冷
却水の温度上昇が制限値を超えない様、タービンバイパ
ス運転時には前記インレツトガイドベーンを絞り運転す
ることにより、排ガス量並びに排熱回収ボイラからの発
生蒸気量を減少させることにより、結果として前記ター
ビンバイパスを介し復水器に排出される蒸気熱量を低減
することができる。この結果として、コンバインドプラ
ンイ起動時の前記復水器の冷却水温度の上昇が制限値以
内とすることが可能となる。
ラントの起動時にタービンバイパス運転による復水器冷
却水の温度上昇が制限値を超えない様、タービンバイパ
ス運転時には前記インレツトガイドベーンを絞り運転す
ることにより、排ガス量並びに排熱回収ボイラからの発
生蒸気量を減少させることにより、結果として前記ター
ビンバイパスを介し復水器に排出される蒸気熱量を低減
することができる。この結果として、コンバインドプラ
ンイ起動時の前記復水器の冷却水温度の上昇が制限値以
内とすることが可能となる。
第21図には本発明によるガスタービンのインレツトガ
イドベーンの開度調整による該ガスタービンの運転範囲
の一例を示すが、該運転範囲は （１）圧縮器入口空気量の最大値 （２） 〃 〃 の最小値 （３）運転可能最大負荷 （４）運転可能最小負荷 （５）ガスタービン燃焼温度の上限値 （６） 〃 〃 の下限値 等によつて制御され、第14図の例ではにて囲
まれた範囲にてインレツトガイドベーンの開度操作によ
る運転が可能であることを示す。
イドベーンの開度調整による該ガスタービンの運転範囲
の一例を示すが、該運転範囲は （１）圧縮器入口空気量の最大値 （２） 〃 〃 の最小値 （３）運転可能最大負荷 （４）運転可能最小負荷 （５）ガスタービン燃焼温度の上限値 （６） 〃 〃 の下限値 等によつて制御され、第14図の例ではにて囲
まれた範囲にてインレツトガイドベーンの開度操作によ
る運転が可能であることを示す。
尚、従来技術によるインレツトガイドベーンの操作の
場合の運転は、第21図に示すの線上を動いてお
り、本発明のインレツトガイドベーン操作による運転範
囲がいかに広いものであるかが理解できよう。
場合の運転は、第21図に示すの線上を動いてお
り、本発明のインレツトガイドベーン操作による運転範
囲がいかに広いものであるかが理解できよう。
本発明によれば、起動時、負荷変動時を含め、各負荷
時において発生蒸気温度が上限値を越えないようにで
き、又、全負荷において発生蒸気温度を均一化すること
もでき、プラントの安全運用領域内にすることができ
る。又、ガスタービンの全負荷にわたって高効率の脱硝
反応を得ることができる。
時において発生蒸気温度が上限値を越えないようにで
き、又、全負荷において発生蒸気温度を均一化すること
もでき、プラントの安全運用領域内にすることができ
る。又、ガスタービンの全負荷にわたって高効率の脱硝
反応を得ることができる。
又、蒸気タービンの熱応力が過大とならないように蒸
気の制御目標温度値に優先させて制御しているので、起
動時、負荷変動時を含めて蒸気タービンの熱応力が過大
となることがない。又、排熱回収ボイラよりの発生蒸気
量を調整できるので、（１）コンバインドプラントの起
動時間の短縮、（２）コンバインドプラントの負荷変化
率の改善、（３）排熱回収ボイラ、蒸気タービンの熱応
力軽減による長寿命化等の効果がある。
気の制御目標温度値に優先させて制御しているので、起
動時、負荷変動時を含めて蒸気タービンの熱応力が過大
となることがない。又、排熱回収ボイラよりの発生蒸気
量を調整できるので、（１）コンバインドプラントの起
動時間の短縮、（２）コンバインドプラントの負荷変化
率の改善、（３）排熱回収ボイラ、蒸気タービンの熱応
力軽減による長寿命化等の効果がある。
第１図はガスタービンの負荷に応じて蒸気温度を設定し
インレツトガイドベーンを制御する本発明の一実施例
図、第２図と第３図はガスタービン排ガス温度が山なり
特性を示すことを説明するための図、第４図は第１図の
動作説明図、第５図は第１図の変形実施例図、第６図は
第５図の負荷−温度設定器の関数を示す図、第７図はタ
ービン熱応力に応じてインレツトガイドベーンを制御す
る本発明の一実施例図、第８図は第７図の動作説明図、
第９図は蒸気温度とタービンメタル温度の温度差に応じ
てインレツトガイドベーンを制御する本発明の一実施例
図、第10図は蒸気温度をその制限値以下とすべくインレ
ツトガイドベーンを制御する本発明の一実施例図、第11
図は第10図の動作説明図、第12図は蒸気温度の上昇率を
所定値とすべくインレツトガイドベーンを制御する本発
明の一実施例図、第13図は蒸気タービンを共用するコン
バインドプラントの複数蒸気温度の温度差を制限すべく
インレツトガイドベーンを制御する本発明の一実施例
図、第14図は第13図の動作説明図、第15図はタービンバ
イパス蒸気量を目標値に制御すべくインレツトガイドベ
ーンを制御する本発明の一実施例図、第16図は排熱回収
ボイラの脱硝触媒温度を適温に制御すべくインレツトガ
イドベーンを制御する本発明の一実施例図、第17図は脱
硝触媒温度の温度特性を示す図、第18図は起動モードに
応じてインレツトガイドベーンを制御する本発明の一実
施例図、第19図、第20図は本発明のほかの一実施例図で
あり、第21図はインレツトガイドベーンの作動可能範囲
を示す図である。 10……ガスタービン設備、11……圧縮機、12……ガスタ
ービン、15……インレツトガイドベーン、20……排熱回
収ボイラ、21……ボイラドラム、22……過熱器、23……
蒸発器、24……脱硝用反応器、25……蒸気配管、26……
共通蒸気配管、27……蒸気管合流点、28……排ガス温度
計、30……蒸気タービン、31……蒸気止弁、41……蒸気
温度計、42……制御装置。
インレツトガイドベーンを制御する本発明の一実施例
図、第２図と第３図はガスタービン排ガス温度が山なり
特性を示すことを説明するための図、第４図は第１図の
動作説明図、第５図は第１図の変形実施例図、第６図は
第５図の負荷−温度設定器の関数を示す図、第７図はタ
ービン熱応力に応じてインレツトガイドベーンを制御す
る本発明の一実施例図、第８図は第７図の動作説明図、
第９図は蒸気温度とタービンメタル温度の温度差に応じ
てインレツトガイドベーンを制御する本発明の一実施例
図、第10図は蒸気温度をその制限値以下とすべくインレ
ツトガイドベーンを制御する本発明の一実施例図、第11
図は第10図の動作説明図、第12図は蒸気温度の上昇率を
所定値とすべくインレツトガイドベーンを制御する本発
明の一実施例図、第13図は蒸気タービンを共用するコン
バインドプラントの複数蒸気温度の温度差を制限すべく
インレツトガイドベーンを制御する本発明の一実施例
図、第14図は第13図の動作説明図、第15図はタービンバ
イパス蒸気量を目標値に制御すべくインレツトガイドベ
ーンを制御する本発明の一実施例図、第16図は排熱回収
ボイラの脱硝触媒温度を適温に制御すべくインレツトガ
イドベーンを制御する本発明の一実施例図、第17図は脱
硝触媒温度の温度特性を示す図、第18図は起動モードに
応じてインレツトガイドベーンを制御する本発明の一実
施例図、第19図、第20図は本発明のほかの一実施例図で
あり、第21図はインレツトガイドベーンの作動可能範囲
を示す図である。 10……ガスタービン設備、11……圧縮機、12……ガスタ
ービン、15……インレツトガイドベーン、20……排熱回
収ボイラ、21……ボイラドラム、22……過熱器、23……
蒸発器、24……脱硝用反応器、25……蒸気配管、26……
共通蒸気配管、27……蒸気管合流点、28……排ガス温度
計、30……蒸気タービン、31……蒸気止弁、41……蒸気
温度計、42……制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 和貞 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭60−45733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−107805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−171834（ＪＰ，Ａ)
Claims (13)
- 【請求項１】インレットガイドベーンを介して取込んだ
空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料
を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタービンシ
ステム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガスの保有す
る熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ、該
廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気タービ
ンを備えたコンバインドプラントにおいて、前記ガスタ
ービンシステムの負荷のレベルに関連した前記排熱回収
ボイラで発生する蒸気の制御目標温度値を設定し、該設
定された制御目標温度値に応じて前記インレットガイド
ベーンの開度を制御することを特徴とするコンバインド
プラントの運転方法。 - 【請求項２】インレットガイドベーンを介して取込んだ
空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料
を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタービンシ
ステム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガスの保有す
る熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ、該
排熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気タービ
ンを備えたコンバインドプラントにおいて、前記ガスタ
ービンシステムの負荷のレベルに関連した前記蒸気ター
ビンに流入する蒸気の制御目標温度値を設定し、該設定
された制御目標温度値に応じて前記インレットガイドベ
ーンの開度を制御することを特徴とするコンバインドプ
ラントの運転方法。 - 【請求項３】インレットガイドベーンを介して取込んだ
空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料
を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタービンシ
ステム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガスの保有す
る熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ、該
廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気タービ
ンを備えたコンバインドプラントにおいて、前記蒸気タ
ービンに流入する蒸気の温度を予め設定されたレベル以
下とするように前記インレットガイドベーンの開度を制
御することを特徴とするコンバインドプラントの運転方
法。 - 【請求項４】インレットガイドベーンを介して取込んだ
空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料
を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタービンシ
ステム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガスの保有す
る熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ、該
廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気タービ
ンを備えたコンバインドプラントにおいて、ガスタービ
ンシステムの負荷に関連した負荷−温度設定器で蒸気の
制御目標温度値を設定し、蒸気の温度を検出して、前記
制御目標温度値に達するように前記インレットガイドベ
ーンの開度を制御するとともに、前記蒸気タービンの熱
応力の監視装置により前記蒸気タービンの熱応力を監視
し、過大な熱応力がかからないように、蒸気の制御目標
温度値に優先させて負荷−温度設定器で選択的に切換え
て熱応力を許容値以下となるように、前記インレットガ
イドベーンの開度を制御することを特徴とするコンバイ
ドプラントの運転方法。 - 【請求項５】第４項記載のコンバインドプラントにおい
て、前記インレットガイドベーンの開度が前記ガスター
ビンシステムの負荷の線形関数であることを特徴とする
コンバインドプラントの運転方法。 - 【請求項６】第４項記載のコンバインドプラントにおい
て、前記圧縮機の出口で空気圧力が測定され、ガスター
ビン出口でガス温度が計測されるものであって、該計測
値により燃焼温度が計算され、燃焼温度が最大許容温度
を越えた場合は、蒸気温度に依存した前記インレットガ
イドベーンの制御を中止して燃焼温度を低減するように
制御することを特徴とするコンバインドプラントの運転
方法。 - 【請求項７】インレットガイドベーンを介して取込んだ
空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料
を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導く複数のガスター
ビンシステム、該複数のガスタービンシステムの夫々に
配置され、その燃焼排ガスの保有する熱量を利用して蒸
気を発生させる複数の排熱回収ボイラ、該複数の廃熱回
収ボイラの発生蒸気により駆動され、共通に設置される
蒸気タービンを備えたコンバインドプラントにおいて、
複数の排熱回収ボイラからの蒸気の温度差が無くなるよ
うに前記ガスタービンシステムのインレットガイドベー
ンの開度を制御することを特徴とするコンバインドプラ
ントの運転方法。 - 【請求項８】インレットガイドベーンを介して取込んだ
空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃料
を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導く複数のガスター
ビンシステム、該複数のガスタービンシステムの夫々に
配置され、その燃焼排ガスの保有する熱量を利用して蒸
気を発生させる複数の排熱回収ボイラ、該複数の廃熱回
収ボイラの発生蒸気により駆動され、共通に設置される
蒸気タービンを備えたコンバインドプラントにおいて、
一方のガスタービンシステムと排熱回収ボイラを先行機
として定格運転をしている時に、先行機からの蒸気温度
を基準として後行機の蒸気温度を制御すべく、後行機の
ガスタービンシステムのインレットガイドベーンの開度
を制御することを特徴とするコンバインドプラントの運
転方法。 - 【請求項９】第４項記載のコンバインドプラントにおい
て、前記ガスタービンシステムの負荷応じて前記インレ
ットガイドベーンが、第１の低い負荷の範囲では調整な
しに、最大許容温度に達したとき該最大許容温度を越え
ないように第２の範囲の低いレイトの調整が行われ、最
大負荷の90％から第３の負荷の範囲で速いレイトの調整
が行われることを特徴とするコンバインドプラントの運
転方法。 - 【請求項１０】インレットガイドベーンを介して取込ん
だ空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃
料を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタービン
システム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガスの保有
する熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ、
該廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気ター
ビンを備えたコンバインドプラントにおいて、前記排熱
回収ボイラの脱硝反応器の温度を脱硝反応に適した温度
範囲内になるように前記インレットガイドベーンの開度
を制御することを特徴とするコンバインドプラントの運
転方法。 - 【請求項１１】インレットガイドベーンを介して取込ん
だ空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃
料を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタービン
システム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガスの保有
する熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ、
該廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気ター
ビンを備えたコンバインドプラントにおいて、ガスター
ビンシステムの負荷に関連した排熱回収ボイラの発生蒸
気温度を設定する関数発生器と、該関数発生器で設定さ
れた蒸気温度と、計測した排熱回収ボイラの発生蒸気温
度を比較演算する演算器と、該演算器からの出力により
前記インレットガイドベーンの開度を制御する制御装置
を備えたことを特徴とするコンバインドプラントの運転
装置。 - 【請求項１２】インレットガイドベーンを介して取込ん
だ空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃
料を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタービン
システム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガスの保有
する熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ、
該廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気ター
ビンを備えたコンバインドプラントにおいて、ガスター
ビンシステムの負荷に関連した排熱回収ボイラの発生蒸
気温度を設定する負荷−温度設定器と、前記蒸気タービ
ンの熱応力を監視する応力監視装置と、制御信号選択器
と、該制御信号選択器を介して前記負荷−温度設定器か
ら出力される制御信号もしくは応力監視装置から出力さ
れる制御信号により前記インレットガイドベーンの開度
を制御する制御装置を備え、前記応力監視装置により検
出された熱応力が過大となると判断された場合は、前記
選択器を選択的に切換えて前記発生蒸気温度の設定値よ
り優先させて熱応力を許容値以下となるように、前記イ
ンレットガイドベーンの開度を制御することを特徴とす
るコンバインドプラントの運転装置。 - 【請求項１３】インレットガイドベーンを介して取込ん
だ空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器で圧縮空気を用いて燃
料を燃焼させ、燃焼ガスをタービンに導くガスタービン
システム、該ガスタービンシステムの燃焼排ガスの保有
する熱量を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ、
該廃熱回収ボイラの発生蒸気により駆動される蒸気ター
ビンを備えたコンバインドプラントにおいて、前記排熱
回収ボイラの脱硝反応器の温度を検出する温度検出手段
と、前記インレットガイドベーンの開度を制御する制御
装置を備え、前記温度検出手段の出力により前記脱硝反
応器の温度を脱硝反応に適した温度範囲内になるように
前記インレットガイドベーンの開度を制御することを特
徴とするコンバインドプラントの運転装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63112448A JP2680033B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | コンバインドプラントの運転方法及び装置 |
| US07/348,776 US5044152A (en) | 1988-05-11 | 1989-05-08 | Method of operating a combined plant |
| FR898906197A FR2631382B1 (fr) | 1988-05-11 | 1989-05-11 | Procede et dispositif pour faire fonctionner une centrale combinee |
| DE3915478A DE3915478C2 (de) | 1988-05-11 | 1989-05-11 | Verfahren und System zum Betrieb einer kombinierten Anlage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63112448A JP2680033B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | コンバインドプラントの運転方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01285608A JPH01285608A (ja) | 1989-11-16 |
| JP2680033B2 true JP2680033B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=14586884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63112448A Expired - Lifetime JP2680033B2 (ja) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | コンバインドプラントの運転方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5044152A (ja) |
| JP (1) | JP2680033B2 (ja) |
| DE (1) | DE3915478C2 (ja) |
| FR (1) | FR2631382B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170074979A (ko) * | 2014-10-27 | 2017-06-30 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 마스터 제어기로서 열적 응력 제어기를 포함하는 터빈 제어 유닛 |
| KR20190010441A (ko) * | 2017-07-21 | 2019-01-30 | 가부시끼가이샤 도시바 | 플랜트 제어 장치, 플랜트 제어 방법, 및 발전 플랜트 |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5617715A (en) * | 1994-11-15 | 1997-04-08 | Massachusetts Institute Of Technology | Inverse combined steam-gas turbine cycle for the reduction of emissions of nitrogen oxides from combustion processes using fuels having a high nitrogen content |
| DE19529110A1 (de) * | 1995-08-08 | 1997-02-13 | Abb Management Ag | Anfahrverfahren einer Kombianlage |
| JPH0960505A (ja) * | 1995-08-23 | 1997-03-04 | Hitachi Ltd | 加圧流動床複合発電プラントの起動方法 |
| DE19952885A1 (de) * | 1999-11-03 | 2001-05-10 | Alstom Power Schweiz Ag Baden | Verfahren und Betrieb einer Kraftwerksanlage |
| DE10052844B4 (de) * | 2000-10-25 | 2004-05-06 | Pps Pipeline Systems Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Energiegewinnung aus Gas |
| US6588212B1 (en) | 2001-09-05 | 2003-07-08 | Texaco Inc. | Combustion turbine fuel inlet temperature management for maximum power outlet |
| JP3716244B2 (ja) * | 2002-09-19 | 2005-11-16 | 三菱重工業株式会社 | クラッチを備えた一軸コンバインドプラントの運転制御装置及び運転制御方法。 |
| US9254729B2 (en) * | 2003-01-22 | 2016-02-09 | Vast Power Portfolio, Llc | Partial load combustion cycles |
| JP2004346945A (ja) * | 2004-08-10 | 2004-12-09 | Toshiba Corp | コンバインドサイクルプラントの蒸気温度制御方法及び装置 |
| US8726671B2 (en) * | 2010-07-14 | 2014-05-20 | Siemens Energy, Inc. | Operation of a combustor apparatus in a gas turbine engine |
| US9359918B2 (en) | 2010-10-29 | 2016-06-07 | General Electric Company | Apparatus for reducing emissions and method of assembly |
| US8887481B2 (en) * | 2010-12-10 | 2014-11-18 | Alstom Technology Ltd | Method for starting a combined cycle power plant |
| ITMI20110498A1 (it) * | 2011-03-28 | 2012-09-29 | Stamicarbon | Metodo per l avviamento di un impianto termico a ciclo combinato per la produzione di energia elettrica da una condizione di impianto fermo ad una condizione di impianto in marcia. |
| US9903231B2 (en) * | 2011-12-14 | 2018-02-27 | General Electric Company | System and method for warming up a steam turbine |
| EP2642092B1 (en) * | 2012-03-19 | 2014-10-08 | Alstom Technology Ltd | Method for operating a combined cycle power plant and plant to carry out such a method |
| US9328633B2 (en) | 2012-06-04 | 2016-05-03 | General Electric Company | Control of steam temperature in combined cycle power plant |
| EP2775106A1 (en) | 2013-03-06 | 2014-09-10 | Alstom Technology Ltd | Method for operating a combined-cycle power plant |
| US9523313B2 (en) * | 2013-03-12 | 2016-12-20 | General Electric Company | System and method for loading a combined cycle power plant |
| JP6037448B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2016-12-07 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 蒸気タービン発電プラント |
| JP6032847B2 (ja) * | 2013-03-18 | 2016-11-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 蒸気タービン起動制御システム |
| EP2837778A1 (en) * | 2013-08-15 | 2015-02-18 | ALSTOM Technology Ltd | Operation of a gas turbine power plant with carbon dioxide separation |
| JP6375585B2 (ja) | 2014-03-31 | 2018-08-22 | 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、その制御方法、及びその制御装置 |
| CN104179575B (zh) * | 2014-08-07 | 2016-03-30 | 国家电网公司 | 燃气蒸汽联合循环机组日前优化调度系统及方法 |
| US9732635B2 (en) * | 2015-04-29 | 2017-08-15 | General Electric Company | Method for enhanced cold steam turbine start in a supplementary fired multi gas turbine combined cycle plant |
| US10267185B2 (en) * | 2015-07-30 | 2019-04-23 | General Electric Company | System and method for controlling coolant supply to an exhaust gas |
| US10851677B2 (en) * | 2015-08-28 | 2020-12-01 | Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. | Boiler with integrated air compressor |
| JP6730116B2 (ja) * | 2016-07-08 | 2020-07-29 | 株式会社東芝 | プラント制御装置、プラント制御方法、および発電プラント |
| GB201801956D0 (en) * | 2018-02-07 | 2018-03-21 | Rolls Royce Plc | Tail bearing housing |
| CN115405427B (zh) * | 2022-07-14 | 2024-06-11 | 江苏华电戚墅堰发电有限公司 | 一种9fa单轴联合循环机组的解耦运行的方法 |
| CN115419479B (zh) * | 2022-07-18 | 2024-08-20 | 江苏华电戚墅堰发电有限公司 | 一种联合循环机组启动时减少氮氧化物排放的方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2907170A (en) * | 1952-12-12 | 1959-10-06 | Parsons C A & Co Ltd | Combined gas turbine and steam generator |
| US3394265A (en) * | 1965-12-15 | 1968-07-23 | Gen Electric | Spinning reserve with inlet throttling and compressor recirculation |
| US3974645A (en) * | 1974-08-08 | 1976-08-17 | Westinghouse Electric Corporation | Control apparatus for matching the exhaust flow of a gas turbine employed in a combined cycle electric power generating plant to the requirements of a steam generator also employed therein |
| US4028884A (en) * | 1974-12-27 | 1977-06-14 | Westinghouse Electric Corporation | Control apparatus for controlling the operation of a gas turbine inlet guide vane assembly and heat recovery steam generator for a steam turbine employed in a combined cycle electric power generating plant |
| US4184324A (en) * | 1975-04-02 | 1980-01-22 | Westinghouse Electric Corp. | Combined cycle electric power plant with coordinated plural feedback turbine control |
| US4175382A (en) * | 1975-08-22 | 1979-11-27 | Bbc Brown Boveri & Company Limited | Steam power plant with pressure-fired boiler |
| JPS58107805A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-06-27 | Toshiba Corp | コンバインドサイクル発電用タ−ビンの制御方法 |
| JPS59155197A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-04 | 凸版印刷株式会社 | 電磁気シ−ルド材料の接合方法 |
| JPS6017967A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-01-29 | Seiko Epson Corp | 半導体記憶装置 |
| JPS6045733A (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-12 | Toyota Motor Corp | 電子制御ガスタ−ビンエンジンの可動部制御装置 |
| JPS6134322A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-18 | Hitachi Ltd | 低公害ガスタ−ビン装置 |
| US4578944A (en) * | 1984-10-25 | 1986-04-01 | Westinghouse Electric Corp. | Heat recovery steam generator outlet temperature control system for a combined cycle power plant |
| JPH0713472B2 (ja) * | 1985-01-25 | 1995-02-15 | 株式会社日立製作所 | タービンの運転制御方法、および複合サイクル原動機プラント |
-
1988
- 1988-05-11 JP JP63112448A patent/JP2680033B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-05-08 US US07/348,776 patent/US5044152A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-11 FR FR898906197A patent/FR2631382B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-11 DE DE3915478A patent/DE3915478C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170074979A (ko) * | 2014-10-27 | 2017-06-30 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 마스터 제어기로서 열적 응력 제어기를 포함하는 터빈 제어 유닛 |
| KR20190010441A (ko) * | 2017-07-21 | 2019-01-30 | 가부시끼가이샤 도시바 | 플랜트 제어 장치, 플랜트 제어 방법, 및 발전 플랜트 |
| KR102103324B1 (ko) * | 2017-07-21 | 2020-04-22 | 가부시끼가이샤 도시바 | 플랜트 제어 장치, 플랜트 제어 방법, 및 발전 플랜트 |
| US10808567B2 (en) | 2017-07-21 | 2020-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Plant control apparatus, plant control method and power plant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE3915478A1 (de) | 1989-11-23 |
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| FR2631382A1 (fr) | 1989-11-17 |
| US5044152A (en) | 1991-09-03 |
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