JP2692973B2 - 複合サイクルプラントの蒸気サイクル起動方法 - Google Patents

複合サイクルプラントの蒸気サイクル起動方法

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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) 本発明は複合サイクルプラントにおいて蒸気サイクル
の起動条件に適するガスタービン負荷を求め最適起動す
る複合サイクルプラントの蒸気サイクル起動方法に関す
る。
(従来の技術) 一般に、この種の複合サイクルプラントは、ガスター
ビンからの高温ガスを排熱回収ボイラに導入して蒸気を
発生させ、この発生蒸気によって蒸気タービンを駆動す
るように構成したもので、省エネルギー効率の高いこと
から最近広く採用されている。
この複合サイクルプラントは、機器の構成によって次
の2種に大別される。(1)ガスタービン,発電機,蒸
気タービンが一軸で直結されている一軸型と、(2)ガ
スタービンと蒸気タービンとは別軸で各々個別の発電機
を有する多軸型とがある。この多軸型の複合サイクルプ
ラントでは、ガスタービンと蒸気タービンが別軸で構成
されるため、ガスタービン単独で運転出来る特徴を有し
ている。
第2図に従来の多軸型の複合サイクルプラントの構成
例を示す。ガスタービン1はガスタービン発電機2を直
結し、蒸気タービン3は蒸気タービン発電機4を直結し
た多軸型の複合サイクルプラントを構成している。ガス
タービン1の排ガスは排気ダクト5を通りバイパススタ
ック6又は排熱回収ボイラ7へ導かれる。排熱回収ボイ
ラ7は過熱器8,蒸発器9,節炭器10と蒸気ドラム11から構
成され排熱回収ボイラ7へ導入された高温ガスは、上記
過熱器8,蒸発器9及び節炭器10の熱交換用管体内を流れ
る蒸気又は水と熱交換し得るようになっている。
一方、後述する復水器12からの復水は、上記節炭器10
及び上記蒸発器9から蒸気ドラム11へ流入し、上記過熱
器8で過熱された後、蒸気タービン3に導入して蒸気タ
ービン発電機4を駆動させる。蒸気タービン3にて仕事
のおえた蒸気は、次の復水器12に導入されて復水とな
り、給水ポンプ13で昇圧され、これを上記排熱回収ボイ
ラ7の節炭器10へ再び還流するようになっている。
又は、ガスタービン1の排ガスダクト5内には、バイ
パススタック6と排熱回収ボイラ7の分岐点に排熱回収
ボイラダンパ(以下HRSGダンパと称する)14が設けて有
り、ガスタービン1とガスタービン発電機2の単独運転
を行う時は、HRSGダンパ14を全閉にし、排熱回収ボイラ
7への排ガスの流通をしゃ断して、ガスタービン1の排
ガスをバイパススタック6から逃す様にしている。
一方、排熱回収ボイラ7及び蒸気タービン3を含む蒸
気サイクル系を起動させる時は、前記HRSGダンパ14を全
開し、バイパススタック6への排ガスの流通をしゃ断し
て、ガスタービン1の高温ガスを排熱回収ボイラ7へ導
入して行なわれる。
この従来型の複合サイクルプラントにおける蒸気サイ
クルの起動操作は以下の手順による。まず、ガスタービ
ン1に起動を開始してガスタービン速度を定格速度まで
上昇する。ガスタービン速度が定格速度に到達後にガス
タービン発電機2を電力系統に併入し、定められた負荷
上昇レートで定格負荷迄上昇する。この際、HRSGバイパ
スダンパ14は全閉状態にあり、ガスタービン1の排ガス
はバイパススタック6から逃す様になっている。
即ち、この複合サイクルプラントにおいても他の発電
プラントと同様に高速起動とすることが要求されている
こと。又、ガスタービンはいかなる熱状態においても高
速起動が可能な事の特徴を生かし、最初はガスタービン
1とガスタービン発電機2の単独運転より開始される。
次にHRSGダンパ14を徐々に全開してガスタービン1か
らの高温ガスをバイパススタック6への流通をしゃ断
し、排熱回収ボイラ7へ導入して蒸気サイクル系の起動
を開始する。蒸気サイクル系の起動に関しては前記に述
べるように、排熱回収ボイラ7にて導入された高温ガス
により蒸気を発生させ、この蒸気により蒸気タービン3
及び蒸気タービン発電機4を駆動させて複合サイクル運
転となる。
(発明が解決しようとする課題) 以上説明したように、従来技術に係る多軸型複合サイ
クルプラントにおける蒸気サイクルの起動については次
に述べる様な問題が生じている。
即ち、ガスタービン1とガスタービン発電機2の単独
運転より蒸気サイクル系の起動が開始されるため、排熱
回収ボイラ7及び蒸気タービン3の熱状態に関係なく、
常に高温なガスが排熱回収ボイラ7に導入され、これに
より蒸気タービン3へ導入される蒸気条件も高温とな
る。これにより蒸気サイクルの熱状態によっては、排熱
回収ボイラ7の過熱器8,蒸気ドラム11のメタル及び蒸気
タービン3のロータに過大な熱応力が発生するという問
題がある。
本発明の目的は、多軸型複合サイクルプラントにおい
て、問題なく蒸気サイクル系を起動できる複合サイクル
プラントの蒸気サイクル起動方法を提供することにあ
る。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明の複合サイクルプラントの蒸気サイクル起動方
法は、ガスタービンで駆動されるガスタービン発電機
と、前記ガスタービンの排ガスにより蒸気を発生させる
排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した蒸気
により駆動される蒸気タービン発電機とを備え、前記ガ
スタービン発電機と前記蒸気タービン発電機とが別軸で
構成された複合サイクルプラントにおいて、前記排熱回
収ボイラの熱状態を計測するために蒸気ドラムの圧力検
出器または過熱器のメタル温度検出器を設け、さらに蒸
気タービンの熱状態を計測するために蒸気タービンの第
1段の内面メタル温度を計測する温度検出器を設け、前
記蒸気サイクル系の起動に際し、前記圧力検出器で計測
された蒸気ドラム圧力または前記過熱器のメタル温度検
出器で計測されたメタル温度から排熱回収ボイラの許容
排ガス温度を算出し、又前記温度検出器で計測された第
1段内面メタル温度から蒸気タービンの許容主蒸気温度
を算出し、この主蒸気温度から排熱回収ボイラで必要な
排ガス温度を算出し、前記各々の排ガス温度の低い方を
選択してこの排ガス温度からガスタービン負荷を求め、
このガスタービン負荷を基に蒸気サイクル起動時のガス
タービン負荷を制御することを特徴とするものである。
(作 用) 本発明においては、ガスタービンとガスタービン発電
機の単独運転から蒸気サイクル系を起動する複合サイク
ル運転に移行する場合は、蒸気サイクルの熱状態に応じ
てガスタービン負荷が制限される事になる。
即ち、蒸気サイクル系の熱状態がコールドの場合で
は、蒸気タービンへ導入される蒸気条件又、排熱回収ボ
イラ7へ導入される排ガス条件を低くおさえる事によっ
て過大な熱応力を防止する事が出来る。
このため、蒸気タービンの許容できる蒸気温度、又は
排熱回収ボイラが許容出来る排ガス温度になる様、ガス
タービン負荷を低くおさえ制御する。又、蒸気サイクル
系の熱状態がホットの場合では蒸気タービンへ導入する
蒸気条件又、排熱回収ボイラへ導入する排ガス条件が高
く許容されるためガスタービン負荷も高い負荷で制御出
来る事となる。
(実施例) 以下、本発明の複合サイクルプラントの蒸気サイクル
起動方法を施行する第1図の実施例を参照して説明す
る。第1図において第2図と同一符号は同一部分を示す
ものであるからその説明を省略する。第1図において、
排熱回収ボイラ7の熱状態を計測するために、蒸気ドラ
ム11に圧力検出器15が設けられてある。又、蒸気タービ
ン3の熱状態を計測するために蒸気タービン3の第1段
メタル温度を計測する温度検出器16が設けられている。
この圧力検出器15からの信号S1と温度検出器16からの
信号S2は、蒸気サイクル起動装置17へ入力されている。
この蒸気サイクル起動装置17では、蒸気サイクル起動時
のガスタービン負荷を計算し、この計算結果を既存のガ
スタービン制御装置18へ出力する。ガスタービン制御装
置18では、蒸気サイクル起動装置17で計算されたガスタ
ービン負荷になるようにガスタービン燃料調節弁19を制
御する。
この蒸気サイクル起動装置17におけるガスタービン負
荷の計算について第3図を用いて説明する。第3図にお
いて、圧力検出器15により計測された蒸気ドラム11の圧
力の信号S1は、蒸気サイクル起動装置17内の関数発生器
20に入力される。この関数発生器20では、第3図に示す
ように入力された蒸気ドラム圧力を基に排熱回収ボイラ
7の許容排ガス温度を算出する。
又、温度検出器16により計測された蒸気タービン第1
段内面メタル温度の信号S2は蒸気サイクル起動装置17内
の関数発生器21に入力される。この関数発生器21では入
力された蒸気タービン第1段内面メタル温度を基に蒸気
タービンの許容主蒸気温度を算出する。関数発生器21で
計算された蒸気タービン主蒸気温度は、関数発生器22に
入力される。関数発生器22では、入力された蒸気タービ
ン主蒸気温度に相当する排熱回収ボイラの排ガス温度を
算出し、低値優先回路23に出力する。
この低値優先回路23には、関数発生器20で計算された
排ガス温度と、関数発生器22で計算された排ガス温度の
2つの信号が入力され、どちらか低い側の排ガス温度を
関数発生器24へ出力する。関数発生器24では、入力され
た排ガス温度に相当するガスタービン負荷を算出する。
この算出されたガスタービン負荷が蒸気サイクル起動時
のガスタービン負荷となって、蒸気サイクル起動装置17
よりガスタービン制御装置18へ出力される。
この様に、本発明では、複合サイクルプラントにおけ
る蒸気サイクルの起動時に、排熱回収ボイラ7の熱状態
及び蒸気タービンの熱状態に応じたガスタービン排ガス
温度となる様にガスタービン負荷を制御することが出来
る。従って、排熱回収ボイラ7及び蒸気タービン3の熱
応力制限を逸脱することなく蒸気サイクルを起動するこ
とが出来る。
尚、本発明の実施例として、排熱回収ボイラの熱状態
の計測を蒸気ドラムの圧力を用いたが、排熱回収ボイラ
の過熱器の熱交換用管体(チューブ)表面メタル温度を
使用しても可能である。この場合、蒸気サイクル起動装
置17内の関数発生器20が過熱器熱交換用管体(チュー
ブ)の表面メタル温度に基づいた排熱回収ボイラの許容
排ガス温度を算出する関数発生器に替えれば良い。一
方、蒸気サイクル起動装置17内の計算処理は計算機等の
起動プログラム処理の一部としてもよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、ガスタービンの単
独運転から蒸気サイクルを含む複合サイクル運転に移行
する際に、移行前の排熱回収ボイラと蒸気タービンの熱
状態を考慮してガスタービンの負荷が制御され、結果的
には、蒸気サイクルにかかる過大な熱応力を防止し、排
熱回収ボイラ及び蒸気タービンの熱劣化防止を図ること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による複合サイクルプラントの蒸気サイ
クル起動方法を施行する起動装置の一実施例を示す系統
構成図、第2図は従来の複合サイクルプラントを示す構
成図、第3図は蒸気サイクル起動時のガスタービン負荷
を決定する蒸気サイクル起動装置内の計算フォロー図で
ある。 1……ガスタービン、2……ガスタービン発電機 3……蒸気タービン、4……蒸気タービン発電機 5……排ガスダクト、6……バイパススタック 7……排熱回収ボイラ、11……蒸気ドラム 12……復水器、14……HRSGダンパ 15……圧力検出器、16……温度検出器 17……蒸気サイクル起動装置 18……ガスタービン制御装置 19……燃料調節弁 20,21,22,24……関数発生器 23……低値優先回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガスタービンで駆動されるガスタービン発
    電機と、前記ガスタービンの排ガスにより蒸気を発生さ
    せる排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した
    蒸気により駆動される蒸気タービン発電機とを備え、前
    記ガスタービン発電機と前記蒸気タービン発電機とが別
    軸で構成された複合サイクルプラントにおいて、前記排
    熱回収ボイラの熱状態を計測するために蒸気ドラムの圧
    力検出器または過熱器のメタル温度検出器を設け、さら
    に蒸気タービンの熱状態を計測するために蒸気タービン
    の第1段内面メタル温度を計測する温度検出器を設け、
    前記蒸気サイクル系の起動に際し、前記圧力検出器で計
    測された蒸気ドラム圧力または前記過熱器のメタル温度
    検出器で計測されたメタル温度から排熱回収ボイラの許
    容排ガス温度を算出し、又前記温度検出器で計測された
    第1段の内面メタル温度から蒸気タービンの許容主蒸気
    温度を算出し、この主蒸気温度から排熱回収ボイラで必
    要な排ガス温度を算出し、前記各々の排ガス温度の低い
    方を選択してこの排ガス温度からガスタービン負荷を求
    め、このガスタービン負荷を基に蒸気サイクル起動時の
    ガスタービン負荷を制御することを特徴とする複合サイ
    クルプラントの蒸気サイクル起動方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150138051A (ko) * 2014-05-30 2015-12-09 가부시끼가이샤 도시바 플랜트 제어 장치, 및 플랜트 기동 방법
KR20160042372A (ko) * 2014-10-09 2016-04-19 가부시끼가이샤 도시바 제어 장치, 및 기동 방법
KR20180025159A (ko) * 2016-08-29 2018-03-08 가부시끼가이샤 도시바 플랜트 제어 장치, 플랜트 제어 방법, 및 발전 플랜트
US10196942B2 (en) 2014-03-28 2019-02-05 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Multi-shaft combined cycle plant, and control device and operation method thereof

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2719257B2 (ja) * 1991-12-18 1998-02-25 住友電気工業株式会社 分光分析装置
EP1072760A1 (de) * 1999-07-30 2001-01-31 ABB Alstom Power (Schweiz) AG Verfahren zum Hochfahren eines Kombikraftwerkes sowie Kombikraftwerk zur Durchführung des Verfahrens
KR100757187B1 (ko) * 2001-10-12 2007-09-07 주식회사 포스코 미니밀의 워크롤 교환장치 및 워크롤 쵸크
JP3930462B2 (ja) 2003-08-01 2007-06-13 株式会社日立製作所 一軸コンバインドサイクル発電設備及びその運転方法
EP1736638A1 (de) * 2005-06-21 2006-12-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Hochfahren einer Gas- und Dampfturbinenanlage
JP6092723B2 (ja) * 2013-06-25 2017-03-08 三菱日立パワーシステムズ株式会社 蒸気タービンプラントの起動制御装置
JP6578136B2 (ja) * 2015-05-29 2019-09-18 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、その制御装置及び起動方法
JP7519858B2 (ja) * 2020-09-30 2024-07-22 三菱重工業株式会社 コンバインドサイクルプラント、その起動方法、及びこの方法を実行するための起動制御プログラム
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

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51127909A (en) * 1975-04-30 1976-11-08 Hitachi Ltd Gas turbine load ascendance control method
JPS6060208A (ja) * 1983-09-14 1985-04-06 Hitachi Ltd 複合発電プラントの起動・停止装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10196942B2 (en) 2014-03-28 2019-02-05 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Multi-shaft combined cycle plant, and control device and operation method thereof
KR20150138051A (ko) * 2014-05-30 2015-12-09 가부시끼가이샤 도시바 플랜트 제어 장치, 및 플랜트 기동 방법
KR20160042372A (ko) * 2014-10-09 2016-04-19 가부시끼가이샤 도시바 제어 장치, 및 기동 방법
KR20180025159A (ko) * 2016-08-29 2018-03-08 가부시끼가이샤 도시바 플랜트 제어 장치, 플랜트 제어 방법, 및 발전 플랜트
KR101959267B1 (ko) 2016-08-29 2019-03-18 가부시끼가이샤 도시바 플랜트 제어 장치, 플랜트 제어 방법, 및 발전 플랜트

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