JP2774665B2 - Combined cycle power plant and its overspeed prevention method and apparatus - Google Patents

Combined cycle power plant and its overspeed prevention method and apparatus

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JP2774665B2
JP2774665B2 JP10532790A JP10532790A JP2774665B2 JP 2774665 B2 JP2774665 B2 JP 2774665B2 JP 10532790 A JP10532790 A JP 10532790A JP 10532790 A JP10532790 A JP 10532790A JP 2774665 B2 JP2774665 B2 JP 2774665B2
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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を組み合わせた
複合発電プラントに係り、特に、過速を防止するに好適
な過速防止装置を備える複合発電プラントに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a combined cycle power plant combining a gas turbine and a steam turbine, and more particularly to a combined cycle power plant including an overspeed prevention device suitable for preventing overspeed. About.

[従来の技術] 第3図は、複合発電プラントの系統図である。この複
合発電プラントは、ガスタービン1と空気圧縮機2と蒸
気タービン3と発電機4とが一軸に連絡されており、燃
焼器5において燃焼された燃料は高温ガスとなりガスタ
ービン1つまり軸全体を回転駆動する。燃焼に必要な空
気は空気圧縮機より供給され、また、要求出力等を応じ
て燃料量が燃料流量調節弁6により制御される。熱エネ
ルギが回転エネルギに変換された後の排ガスは排熱回収
用ボイラ7に送られ、ここで給水との熱交換を行い、蒸
気を発生する。この蒸気は、蒸気タービン3に供給され
て蒸気タービン3を回転駆動する。前記給水は、復水器
8から復水ポンプ9により排熱回収用ボイラ7へ送水さ
れ、低圧ドラム10にて発生した蒸気は低圧蒸気加減弁11
を介して蒸気タービン3の低圧段へ、高圧ドラム12にて
発生した蒸気は高圧蒸気加減弁13を介して蒸気タービン
4の高圧段へ夫々駆動用蒸気として供給される。このよ
うにして得られたガスタービン1及び蒸気タービン3の
回転エネルギは、発電機4により電気エネルギに変換さ
れ、所望の電力が得られる。尚、14,15は高圧タービン
バイパス弁,低圧タービンバイパス弁である。
[Prior Art] FIG. 3 is a system diagram of a combined cycle power plant. In this combined cycle power plant, the gas turbine 1, the air compressor 2, the steam turbine 3, and the generator 4 are connected in a single shaft, and the fuel burned in the combustor 5 becomes high-temperature gas, and the gas turbine 1, that is, the entire shaft is used. Drive rotationally. Air required for combustion is supplied from an air compressor, and the amount of fuel is controlled by a fuel flow control valve 6 according to a required output or the like. The exhaust gas after the thermal energy has been converted into rotational energy is sent to the exhaust heat recovery boiler 7, where it exchanges heat with feed water to generate steam. This steam is supplied to the steam turbine 3 and drives the steam turbine 3 to rotate. The water supply is sent from a condenser 8 to a waste heat recovery boiler 7 by a condensate pump 9, and steam generated by the low pressure drum 10 is supplied to a low pressure steam control valve 11.
The steam generated by the high-pressure drum 12 is supplied to the low-pressure stage of the steam turbine 3 through the high-pressure steam control valve 13 and supplied to the high-pressure stage of the steam turbine 4 as driving steam. The rotational energy of the gas turbine 1 and the steam turbine 3 obtained in this manner is converted into electric energy by the generator 4, and desired electric power is obtained. In addition, 14 and 15 are a high pressure turbine bypass valve and a low pressure turbine bypass valve.

この複合発電プラントにおいて、発電機4の出力制御
あるいは周波数(速度)制御は、燃料調節弁6と蒸気加
減弁11,13は開度制御により行われる。これに対し、タ
ービンバイパス弁14,15はプラント起動時にバイパス経
路を形成するために用いられ、或いは、蒸気圧力が異常
に高くなったとき(通常は規定圧力の10%程度高)にプ
ラント保護のために開放される。
In this combined power plant, output control or frequency (speed) control of the generator 4 is performed by opening control of the fuel control valve 6 and the steam control valves 11 and 13. On the other hand, the turbine bypass valves 14 and 15 are used to form a bypass path at the start of the plant, or to protect the plant when the steam pressure becomes abnormally high (usually about 10% of the specified pressure). Opened for.

ガスタービン1や蒸気タービン3等の回転体の保護を
考えた場合、最も考慮しなければならない点は過速防止
である。このため、従来から、第4図に示す保安装置が
複合発電プラントに設置されている。この保安装置は、
法律で設置が義務付けられているもので、回転体の速度
(回転数)が所定値以上になった時点で駆動力源となる
ガスタービン燃料及び蒸気タービン供給蒸気を遮断する
ように機能する。第4図の例では、蒸気タービンの回転
数が定格回転数の110%以上となり或いはガスタービン
の回転数が定格回転数の111%以上となったときに、第
3図の蒸気遮断弁16,17や蒸気加減弁11,13、燃料遮断弁
18や燃料調節弁6を全閉にする。
When considering the protection of rotating bodies such as the gas turbine 1 and the steam turbine 3, the most important point to consider is prevention of overspeed. For this reason, the security device shown in FIG. 4 has been conventionally installed in the combined cycle power plant. This security device,
It is required to be installed by law, and it functions to shut off gas turbine fuel and steam supplied to the steam turbine as a driving power source when the speed (rotation speed) of the rotating body becomes a predetermined value or more. In the example of FIG. 4, when the rotation speed of the steam turbine becomes 110% or more of the rated rotation speed or when the rotation speed of the gas turbine becomes 111% or more of the rated rotation speed, the steam shutoff valves 16 and 16 of FIG. 17, steam control valve 11,13, fuel cutoff valve
18 and the fuel control valve 6 are fully closed.

尚、従来技術に関連するものとして、例えば特開昭57
−83821号がある。
Incidentally, as related to the prior art, for example,
There is -83821.

[発明が解決しようとする課題] 第3図で説明した複合発電プラントは、ガスタービン
1と蒸気タービン3により1つの発電機4を駆動する形
式のものであり、一般に一軸型と呼ばれる。これに対
し、複数のガスタービン排ガスにより一台のタービン発
電機を駆動する形式のものを多軸型という。このいずれ
の形式の複合発電プラントであっても、総発電出力に対
するガスタービン出力と蒸気タービン出力の貢献比率
は、通常、3対7或いは4対6程度である。このため、
電力系統の周波数を安定化させる目的で、或いは発電機
出力制御の目的で、燃料調節弁6のみを制御したとき
は、総発電出力の3,4割しか緊急の出力・周波数制御に
貢献できないことになる。燃料量を制御すれば、ガスタ
ービン排ガス量が変化し、排熱回収用ボイラ7の発生蒸
気量が変化し、この結果として蒸気タービン出力も変化
することになるが、このプロセスでの発電機出力・周波
数の応動には数分以上の遅れ時間があり、出力・周波数
制御を緊急に行う場合には十分な効果が得られない。緊
急の出力・周波数制御に10割貢献させるためには、蒸気
加減弁11,13も出力・周波数制御信号により操作する必
要がある。このため、上記の公知例では、出力・周波数
制御信号により燃料調節弁6の他に蒸気加減弁13も操作
している。
[Problems to be Solved by the Invention] The combined cycle power plant described with reference to FIG. 3 is of a type in which one generator 4 is driven by the gas turbine 1 and the steam turbine 3, and is generally called a single-shaft type. On the other hand, a type in which one turbine generator is driven by a plurality of gas turbine exhaust gases is called a multi-shaft type. In any of these types of combined cycle power plants, the contribution ratio of the gas turbine output and the steam turbine output to the total power generation output is usually about 3: 7 or 4: 6. For this reason,
When only the fuel control valve 6 is controlled for the purpose of stabilizing the frequency of the power system or for controlling the generator output, only 30% or 40% of the total power output can contribute to emergency output / frequency control. become. If the amount of fuel is controlled, the amount of exhaust gas from the gas turbine changes, and the amount of steam generated by the exhaust heat recovery boiler 7 changes. As a result, the output of the steam turbine also changes. -There is a delay time of several minutes or more in response to the frequency, and a sufficient effect cannot be obtained when the output / frequency control is performed urgently. In order to contribute 100% to emergency output / frequency control, the steam control valves 11, 13 also need to be operated by output / frequency control signals. For this reason, in the above-mentioned known example, the steam control valve 13 as well as the fuel control valve 6 is operated by the output / frequency control signal.

しかるに、本発明者等の検討によると、蒸気圧力制御
機能を備えない蒸気の如き発電プラントでは、出力・周
波数制御信号により蒸気加減弁を操作したとしても、蒸
気タービンは電力系統の出力・周波数制御に十分に貢献
できないことが判明した。
However, according to the study of the present inventors, in a power plant such as steam having no steam pressure control function, even if the steam control valve is operated by the output / frequency control signal, the steam turbine controls the output / frequency of the power system. Turned out to be unable to contribute enough.

蒸気タービンに流入する蒸気量Fは、蒸気加減弁の前
後の圧力P1,P2の差と弁開度Aとの積で定まり、発電出
力は蒸気量に比例するというように一般に理解されてい
るが、殆どの発電プラントの蒸気加減弁は、臨界状態で
使用されているために、蒸気加減弁の前圧P1と弁開度A
との積で蒸気量が定まる。この関係は夫々次式(1),
(2)で表される。
The steam amount F flowing into the steam turbine is determined by the product of the difference between the pressures P 1 and P 2 before and after the steam control valve and the valve opening A, and it is generally understood that the power generation output is proportional to the steam amount. are, but steam control valve for most of the power plant, because it is used in a critical state, the steam control valve before pressure P 1 and the valve opening degree a
And the product determines the amount of steam. This relationship is given by the following equation (1),
It is represented by (2).

F=A・(P1−P2) …(1) F=A・P1 …(2) 第3図に示した複合発電プラントでの蒸気流量Fは
(2)式で求まり、且つ、蒸気加減弁の前圧P1が一定に
制御されるわけではないので、出力・周波数制御信号の
印加に対して次の様に応動する。例えば、電力系統の電
力供給過多により周波数が高くなった場合、発電出力を
低減して周波数を下げるべく蒸気加減弁を絞ったとして
も、前圧P1が上昇してしまい、この結果、希望通りに蒸
気流量Fを減少させることができない。逆に、蒸気流量
Fを増大させて周波数を回復させるために蒸気加減弁を
開いたときは、前圧P1が低下してしまい、蒸気流量Fを
思い通りに増大させるとができない。
F = A · (P 1 −P 2 ) (1) F = A · P 1 (2) The steam flow rate F in the combined cycle power plant shown in FIG. since previous pressure P 1 of the control valve is not controlled to be constant, responds as follows with respect to the application of the output-frequency control signal. For example, if the frequency is increased by the power supply excessive power system, even targeted steam control valve to decrease the frequency by reducing the power output, before pressure P 1 ends up rising. As a result, as desired The flow rate F of steam cannot be reduced. Conversely, when opening the steam control valve in order to recover the frequency to increase the steam flow rate F of the previous would be reduced pressure P 1, it can not when the steam flow rate F is he wanted increased.

これに対し、前圧P1が一定に保持されていれば、蒸気
加減弁の開度と蒸気流量Fとは比例的に増減し、良好な
制御を行い得ることになる。出力・周波数制御信号によ
り蒸気加減弁を制御するとき、同信号に連動してタービ
ンバイパス弁を逆方向に開閉することで、蒸気加減弁を
開閉したときの蒸気圧力の変動を抑制することができ
る。従って、これにより十分な出力・周波数調製機能を
発揮することができ、特に系統単独発生時等の急激な出
力変化にも対応することが可能となる。
In contrast, pre-pressure P 1 is only to be kept constant, proportionally increases or decreases the opening and the steam flow rate F of the steam control valve, thereby capable of performing good control. When the steam control valve is controlled by the output / frequency control signal, the fluctuation of the steam pressure when the steam control valve is opened and closed can be suppressed by opening and closing the turbine bypass valve in the reverse direction in conjunction with the signal. . Therefore, a sufficient output / frequency adjusting function can be exhibited by this, and it is possible to cope with a sudden output change particularly when a system alone occurs.

系統単独等が発生したときの系統需要の急激な低下に
対し、発電出力を絞り込もうという動作に多少の遅れが
生じることは、ある程度はやむを得ず、従って、系統単
独等が発生した場合の過速はある程度しかたのないもの
といえる。この過速の程度が大きくなれば、第4図に示
す保安装置が動作することになる。特に系統需要が著し
く低下し、ガスタービン燃料がガスタービンの安定燃焼
上の最低負荷に相当する量まで絞り込まれたうえ、蒸気
加減弁も全閉している状態では、これ以上の駆動力抑制
が不可(調速能力無し)となり、この時点での需給アン
バランスが過速を増大せしめ、保安装置による回転体の
過速防止が必要となる。
It is unavoidable that there is some delay in the operation of narrowing down the power generation output in response to a sudden decrease in system demand when the system alone occurs, and therefore, the overspeed when the system alone occurs Is somewhat useless. If the degree of the overspeed increases, the security device shown in FIG. 4 operates. In particular, when the system demand has dropped significantly and the gas turbine fuel has been reduced to the amount corresponding to the minimum load for stable combustion of the gas turbine, and the steam control valve is also fully closed, further suppression of the driving force will be possible. It becomes impossible (there is no speed regulation capability), and the supply / demand imbalance at this point increases the overspeed, and it is necessary to prevent the rotating body from overspeeding by the security device.

しかし、保安装置による過速防止が図られるとはい
え、明らかに過速状態に入ることが分かっている状況の
もとで、保安装置が動作するまで過速を静観しているこ
とは、安全上好ましくない。換言すれば、調速能力が無
くなりそれでも過速しているということは、調速装置の
故障と略同一であり、これを放置しておくことは、安全
上問題である。
However, even though the safety device can prevent overspeeding, it is safe to keep an eye on the overspeed until the security device operates under the situation where it is clear that the vehicle will enter an overspeed condition. Not preferred. In other words, the fact that the governing ability is lost and the vehicle is still overspeed is almost the same as a failure of the governing device, and leaving it unattended is a safety problem.

発明の目的は、従来の保安装置のみに頼るよりもより
安全な運転を可能にする複合発電プラントとその過速防
止方法及び装置に提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a combined cycle power plant that enables safer operation than relying only on conventional security devices, and a method and apparatus for preventing overspeed of the combined power plant.

[課題を解決するための手段] 上記目的は、燃焼ガスで駆動されるガスタービンと、
該ガスタービンの排熱により発生させた蒸気で駆動され
る蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸気ター
ビンの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機と
を備える複合発電プラントにおいて、前記蒸気タービン
への供給蒸気が遮断された状態のもとで前記ガスタービ
ンへの供給燃料の絞り込みが安定燃焼限度以下になった
とき該ガスタービンへの燃料供給を遮断することで、達
成される。
Means for Solving the Problems The object is to provide a gas turbine driven by combustion gas,
In a combined power plant including a steam turbine driven by steam generated by exhaust heat of the gas turbine, and a generator for converting mechanical energy of the gas turbine and the steam turbine into electric energy, This is achieved by shutting off the fuel supply to the gas turbine when the narrowing of the fuel supplied to the gas turbine becomes less than the stable combustion limit in a state where the supply steam is cut off.

また、上記目的は、蒸気タービンへの供給蒸気が遮断
された状態のもとで前記ガスタービンへの供給燃料の絞
り込みが安定燃焼限度以下になり且つ送電系統側に異常
が発生したとき該ガスタービンへの燃料供給を遮断する
ことでも、達成される。
Further, the above object is achieved when the supply of steam to the steam turbine is shut off and the narrowing down of the fuel supplied to the gas turbine falls below the stable combustion limit and an abnormality occurs on the power transmission system side. It is also achieved by shutting off the fuel supply to the system.

また、上記目的は、燃焼ガスで駆動されるガスタービ
ンと、該ガスタービンの排熱により発生させた蒸気で駆
動される蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸
気タービンの機械エネルギを電気エネルギに変換する発
電機と、前記ガスタービンまたは前記蒸気タービンの回
転速度が「定格速度+規定値」になったときにガスター
ビンへの燃料供給及び蒸気タービンへの蒸気供給を遮断
する保安装置とを備える複合発電プラントの過速防止方
法において、蒸気タービンへの蒸気供給が遮断された状
態で前記ガスタービンへの供給燃料の絞り込みが安定燃
焼限度以下になったとき前記保安装置が動作する前に該
ガスタービンへの燃料供給を遮断することでも、達成さ
れる。
Further, the above object is to provide a gas turbine driven by combustion gas, a steam turbine driven by steam generated by exhaust heat of the gas turbine, and converting mechanical energy of the gas turbine and the steam turbine into electric energy. And a safety device that shuts off fuel supply to the gas turbine and steam supply to the steam turbine when the rotation speed of the gas turbine or the steam turbine becomes “rated speed + specified value”. In the method for preventing an overspeed of a power plant, when the supply of fuel to the gas turbine is reduced to a stable combustion limit or less in a state where steam supply to the steam turbine is shut off, the gas turbine is operated before the safety device operates. It is also achieved by shutting off the fuel supply to the system.

[作用] 本発明では、蒸気タービンへの蒸気供給が遮断された
状態で且つ、ガスタービンの調速能力無しとなった場
合、つまり、明らかにガスタービンが過速していきその
まま放っておくと保安装置が動作する状況となった場
合、保安装置が動作する前にガスタービンへの燃料供給
を遮断するので、より安全なプラント運転が可能とな
る。
[Operation] In the present invention, when the steam supply to the steam turbine is cut off and the gas turbine has no speed regulation capability, that is, when the gas turbine obviously overspeeds and is left alone When the security device operates, the fuel supply to the gas turbine is shut off before the security device operates, so that safer plant operation is possible.

[実施例] 以下、本発明の好適な実施例を第1図及び第2図を参
照して説明する。
[Embodiment] Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

第1図は本発明の一実施例に係る複合発電プラントの
設けられる過速防止装置の制御構成図である。この複合
発電プラントに設けられる従来の保安装置は、蒸気ター
ビンの回転数が定格回転数の110%以上となり、或い
は、ガスタービンの回転数が定格回転数111%以上にな
った場合、ガスタービンへの燃料供給を遮断すると共
に、蒸気タービンへの蒸気供給を遮断するようになって
いる。この保安装置に対し、本実施例では、一点鎖線で
囲む過速防止装置を付加したことを特徴としている。つ
まり、蒸気加減弁全閉(蒸気遮断弁全閉でもよい)の条
件が成立し、且つ、ガスタービン或いは蒸気タービンの
回転数が定格回転数より規定値だけ高くなった場合に、
ガスタービンへの燃料供給を遮断するようにしている。
この過速防止装置は、保安装置の動作前に作動させる関
係上、前記規定値は、ガスタービンの定格回転数の10%
の値より小さな値例えば定格回転数の5%の値としてい
る。ガスタービンへの燃料供給を遮断するには、燃料遮
断弁18を全閉にすると共に、燃料調節弁6も全閉として
もよいが、従来の保安装置も別に設置してあるので、こ
の本実施例による過速防止装置では、燃料調製弁6のみ
を全閉とする。
FIG. 1 is a control configuration diagram of an overspeed prevention device provided in a combined cycle power plant according to one embodiment of the present invention. The conventional safety device installed in this combined cycle power plant is designed to operate when the rotation speed of the steam turbine is 110% or more of the rated rotation speed, or when the rotation speed of the gas turbine is 111% or more of the rated rotation speed. And shuts off the supply of steam to the steam turbine. This embodiment is characterized in that an overspeed prevention device surrounded by a dashed line is added to this security device. That is, when the condition of the steam control valve fully closed (the steam shutoff valve may be fully closed) is satisfied and the rotation speed of the gas turbine or the steam turbine becomes higher than the rated rotation speed by a specified value,
The fuel supply to the gas turbine is shut off.
Since the overspeed prevention device is operated before the operation of the security device, the specified value is 10% of the rated rotation speed of the gas turbine.
, For example, a value of 5% of the rated rotation speed. In order to shut off the fuel supply to the gas turbine, the fuel cutoff valve 18 may be fully closed and the fuel control valve 6 may be fully closed. In the overspeed prevention device according to the example, only the fuel preparation valve 6 is fully closed.

回転体の速度制御は、ガスタービンの燃料調節弁の開
度制御と、蒸気タービンの蒸気加減弁の開度制御とで行
うが、前者の制御が直接的(燃料を絞れば、即、出力・
速度に効いてくる)なのに対し、後者の場合は排熱回収
用ボイラでの熱回収遅れがあり、この遅れをもって制御
するため、補助的な色彩が濃い。従って、系統単独等が
発生したときに過速を防止するには、ガスタービンへの
燃料供給量制御を主体として行うが、燃料を絞りきれな
くなる状態(これ以上絞り込むと、ガスタービンの安定
燃料上の最低負荷を割ってしまい、燃料量の調整可能領
域(燃料調節弁の弁開度調整可能領域)を逸脱してしま
う場合等)においては、蒸気加減弁も全閉に制御される
が蓋然性が高く、この場合には、事実上調速機能がなく
なったといえる(勿論、速度を上げる方向の調整制御は
可能である)。本実施例では、「蒸気加減弁が全閉とな
った」ことをもって調速不能と判定し、この時点におい
て過速している場合、つまり、定格回転数に対して例え
ば105%の回転数となっている場合に、ガスタービンへ
の燃料供給を遮断する。この実施例によれば、従来の保
安装置が動作する前に駆動源が断たれ、過速が防止され
る。
The speed control of the rotating body is performed by controlling the opening degree of the fuel control valve of the gas turbine and controlling the opening degree of the steam control valve of the steam turbine.
On the other hand, in the latter case, there is a heat recovery delay in the exhaust heat recovery boiler, and control is performed with this delay, so that the auxiliary colors are dark. Therefore, in order to prevent overspeed when a system alone occurs, control of the fuel supply to the gas turbine is mainly performed. However, when the fuel cannot be fully throttled (if the fuel is further narrowed down, the stable fuel of the gas turbine will be reduced). In the case where the minimum load is divided and the fuel amount is deviated from the adjustable region (the region where the valve opening of the fuel control valve is adjustable), the steam control valve is also controlled to be fully closed. In this case, it can be said that the speed control function has practically disappeared (of course, the adjustment control in the direction of increasing the speed is possible). In the present embodiment, it is determined that the speed adjustment is impossible when “the steam control valve is fully closed”, and when the vehicle is overspeeding at this time, that is, the rotation speed is, for example, 105% of the rated rotation speed. If so, shut off the fuel supply to the gas turbine. According to this embodiment, the drive source is cut off before the conventional security device operates, and overspeed is prevented.

第2図は、本発明の別実施例に係る過速防止装置の制
御構成図である。本実施例は、第1図の実施例の「調速
能力無しで過速している」という条件に更に確実に検知
することを目的とした実施例であり、蒸気加減弁全閉検
出器やガスタービン過速検出器等の誤動作によるガスタ
ービン燃料供給の御遮断を防止するのに有効である。こ
の第2図の実施例では、第1図の実施例における条件に
加え以下の条件が全て成立したときガスタービンへの燃
料供給を遮断している。尚、保安装置の構成については
第1図と同様である。
FIG. 2 is a control configuration diagram of an overspeed prevention device according to another embodiment of the present invention. The present embodiment is an embodiment aiming to more reliably detect the condition of "overspeeding without speed regulation capability" of the embodiment of FIG. This is effective for preventing the shutoff of the gas turbine fuel supply due to a malfunction of the gas turbine overspeed detector or the like. In the embodiment of FIG. 2, the fuel supply to the gas turbine is shut off when all of the following conditions are satisfied in addition to the conditions in the embodiment of FIG. The configuration of the security device is the same as that of FIG.

条件1:ガスタービンまたは蒸気タービンの速度上昇率が
所定値(例えば定格回転数の0.3%/sec)以上ある。過
速しているとはいえ、過速の上昇程度が小さいならば、
保安装置を動作させるまでには至らないと考えられるた
めである。
Condition 1: The rate of increase in the speed of the gas turbine or the steam turbine is equal to or higher than a predetermined value (for example, 0.3% / sec of the rated rotation speed). Despite the overspeed, if the overspeed rise is small,
This is because it is considered that the security device is not operated.

条件2:燃料調節弁6の弁開度が所定弁開度γ%(例えば
40.0%)以下となる。燃料調節弁の調整能力無しつまり
供給燃料の絞り込みが判定燃焼限度以下になり供給燃料
の絞り込みが調整可能領域を逸脱したことを確実に検出
するためである。
Condition 2: The valve opening of the fuel control valve 6 is a predetermined valve opening γ% (for example,
40.0%) or less. This is to reliably detect that there is no adjustment capability of the fuel control valve, that is, that the throttle of the supplied fuel has fallen below the determination combustion limit and the throttle of the supplied fuel has deviated from the adjustable range.

条件3:送電系統側に異常が発生していること。「調整能
力無しで過速している現象」が系統単独等が発生したこ
とに起因しているのであれば、この条件3を付加するこ
とで、より確実な過速防止となる。
Condition 3: An abnormality has occurred on the power transmission system side. If the "phenomena of overspeed without adjustment capability" is caused by the occurrence of a system alone or the like, adding this condition 3 can more reliably prevent overspeed.

本実施例では、第1図の実施例における2つの条件に
加え、条件1〜条件3を付加することで、「調整能力無
しで過速している」ことを確実に検出している。しか
し、この3つの条件のうち1つのみを第1図の実施例に
追加するだけでもよいことはいうまでもない。
In the present embodiment, by adding conditions 1 to 3 in addition to the two conditions in the embodiment of FIG. 1, it is possible to reliably detect that "the vehicle is overspeeding without any adjustment capability". However, it goes without saying that only one of these three conditions may be added to the embodiment of FIG.

尚、本発明は、一軸型の複合発電プラントに限らず、
多軸型の複合発電プラントにも同様に適用できることは
いうまでもない。
The present invention is not limited to a single-shaft combined cycle power plant,
It goes without saying that the present invention can be similarly applied to a multi-shaft combined power plant.

[発明の効果] 本発明によれば、調速能力が無く且つ過速しており放
っておくと保安装置が動作してしまうような状況のもと
で、保安装置の動作前にガスタービンの駆動源を遮断す
ることができるので、プラント運転の安全性を高めるこ
とが可能となる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the gas turbine is not operated before the operation of the security device under the condition that the security device operates when the speed control capability is not provided, the speed is too high, and the safety device is left alone. Since the drive source can be shut off, the safety of plant operation can be improved.

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

第1図は本発明の一実施例に係る過速防止装置の制御構
成図、第2図は本発明の別実施例に係る過速防止装置の
制御構成図、第3図は一軸型の複合発電プラントの構成
図、第4図は保安装置の制御構成図である。 1……ガスタービン、3……蒸気タービン、4……発電
機、5……燃焼器、6……燃料調節弁、7……排熱回収
用ボイラ、11……低圧蒸気加減弁、13……高圧蒸気加減
弁、16,17……蒸気遮断弁、18……燃料遮断弁。
FIG. 1 is a control configuration diagram of an overspeed prevention device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a control configuration diagram of an overspeed prevention device according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of a power plant, and FIG. 4 is a control configuration diagram of a security device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas turbine, 3 ... Steam turbine, 4 ... Generator, 5 ... Combustor, 6 ... Fuel control valve, 7 ... Exhaust heat recovery boiler, 11 ... Low pressure steam control valve, 13 ... ... High pressure steam control valve, 16,17 ... Steam shutoff valve, 18 ... Fuel shutoff valve.

フロントページの続き (72)発明者 二川原 誠逸 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 (72)発明者 深井 雅之 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 平1−219322(JP,A) 特開 昭56−98510(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01K 23/10 F02C 9/28Continued on the front page. (72) Inventor Makoto Futagawahara 3-1-1 Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Masayuki Fukai 3-1-1 Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki (56) References JP-A-1-219322 (JP, A) JP-A-56-98510 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F01K 23/10 F02C 9/28

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】燃焼ガスで駆動されるガスタービンと、該
ガスタービンの排熱により発生させた蒸気で駆動される
蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸気タービ
ンの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機とを
備える複合発電プラントにおいて、前記蒸気タービンへ
の供給蒸気が遮断された状態のもとで前記ガスタービン
への供給燃料の絞り込みが安定燃焼限度以下になったと
き該ガスタービンへの燃料供給を遮断する過速防止装置
を備えることを特徴とする複合発電プラント。
1. A gas turbine driven by combustion gas, a steam turbine driven by steam generated by exhaust heat of the gas turbine, and converting mechanical energy of the gas turbine and the steam turbine into electric energy. In a combined cycle power plant comprising a power generator, when the supply of fuel to the gas turbine is reduced to a stable combustion limit or less in a state in which the supply of steam to the steam turbine is shut off, A combined cycle power plant comprising an overspeed prevention device for interrupting supply.
【請求項2】燃焼ガスで駆動されるガスタービンと、該
ガスタービンの排熱により発生させた蒸気で駆動される
蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸気タービ
ンの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、
前記ガスタービンまたは前記蒸気タービンの回転速度が
「定格速度+a」になったときにガスタービンへの燃料
供給及び蒸気タービンへの蒸気供給を遮断する保安装置
とを備える複合発電プラントにおいて、蒸気タービンへ
の蒸気供給が遮断された状態でガスタービンの回転数が
「定格速度+b(ここで、0<b<a)」になったとき
該ガスタービンへの燃料供給を遮断する過速防止装置を
備えることを特徴とする複合発電プラント。
2. A gas turbine driven by combustion gas, a steam turbine driven by steam generated by exhaust heat of the gas turbine, and converting mechanical energy of the gas turbine and the steam turbine into electric energy. A generator,
A combined power plant comprising: a safety device that shuts off fuel supply to the gas turbine and steam supply to the steam turbine when the rotation speed of the gas turbine or the steam turbine becomes “rated speed + a”; An overspeed prevention device that shuts off the fuel supply to the gas turbine when the rotation speed of the gas turbine becomes “rated speed + b (here, 0 <b <a)” with the steam supply cut off. A combined cycle power plant characterized by the above.
【請求項3】燃焼ガスで駆動されるガスタービンと、該
ガスタービンの排熱により発生させた蒸気で駆動される
蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸気タービ
ンの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機とを
備える複合発電プラントの過速防止装置において、前記
蒸気タービンへの供給蒸気が遮断された状態のもとで前
記ガスタービンへの供給燃料の絞り込みが安定燃焼限度
以下になったとき該ガスタービンへの燃料供給を遮断す
る手段を備えることを特徴とする過速防止装置。
3. A gas turbine driven by combustion gas, a steam turbine driven by steam generated by exhaust heat of the gas turbine, and converting mechanical energy of the gas turbine and the steam turbine into electric energy. An overspeed prevention apparatus for a combined cycle power plant including a generator, wherein when the supply of fuel to the gas turbine is reduced to a stable combustion limit or less in a state where the supply of steam to the steam turbine is shut off, An overspeed prevention device, comprising: means for interrupting fuel supply to a gas turbine.
【請求項4】燃焼ガスで駆動されるガスタービンと、該
ガスタービンの排熱により発生させた蒸気で駆動される
蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸気タービ
ンの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機とを
備える複合発電プラントの過速防止方法において、少な
くとも、前記蒸気タービンへの供給蒸気が遮断された状
態のもとで前記ガスタービンへの供給燃料の絞り込みが
安定燃焼限度以下になったとき該ガスタービンへの燃料
供給を遮断することを特徴とする過速防止方法。
4. A gas turbine driven by combustion gas, a steam turbine driven by steam generated by exhaust heat of the gas turbine, and converting mechanical energy of the gas turbine and the steam turbine into electric energy. In the method for preventing an overspeed of a combined cycle power plant including a power generator, at least the narrowing of fuel supplied to the gas turbine under a state in which steam supplied to the steam turbine is shut off is equal to or less than a stable combustion limit. An overspeed prevention method, wherein the fuel supply to the gas turbine is interrupted.
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