JP2803592B2 - コンバインドプラント - Google Patents
コンバインドプラントInfo
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- JP2803592B2 JP2803592B2 JP7096504A JP9650495A JP2803592B2 JP 2803592 B2 JP2803592 B2 JP 2803592B2 JP 7096504 A JP7096504 A JP 7096504A JP 9650495 A JP9650495 A JP 9650495A JP 2803592 B2 JP2803592 B2 JP 2803592B2
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- gas turbine
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数のガスタービン，排
熱回収ボイラとその排ガス系に設置されたアンモニア注
入式脱硝装置より構成されるコンバインドプラントに係
り、特に、ガスタービン起動時に系列より排出するＮＯ
ｘを低減するコンバインドプラントに関する。 【０００２】 【従来の技術】コンバインドプラントのＮＯｘ低減対策
としてガスタービンでは蒸気噴射法，低ＮＯｘ燃焼器の
採用があり、排熱回収ボイラではアンモニア注入による
乾式接触還元法を用いた脱硝装置を使ってＮＯｘの低減
を図っている。この種の装置として関連するものには、
例えば、特公昭59−32645 号公報がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】一般に、コンバインド
プラントは、小容量のユニットを複数組み合わせて一系
列を構成する。そこで、ＮＯｘは系列全体としてのＮＯ
ｘ、つまり、各ユニット毎に排出されるＮＯｘの合計が
規制値以下となるように制御しなければならない。 【０００４】ところで、コンバインドプラントでは、負
荷変化はガスタービンの台数切換により行う。また、そ
の運転形態は、ＤＳＳ(Daily start ＆ stop）運転が主
流でありガスタービンの起動停止が頻繁に行われる。 【０００５】最近、ガスタービンの起動時にも、ＮＯｘ
規制値を守ることが問題視され始めた。しかし、ガスタ
ービン起動時には、先のＮＯｘ低減対策が十分機能せ
ず、ユニットの起動時ＮＯｘ特性は図５に示すように、
あるピークを生じた後、定常となる特性を示す。このピ
ーク値の低減対策として、ガスタービンを４０％前後の
回転数で一定時間保持する手段が提案されている。しか
し、このようなユニット起動時、ＮＯｘ特性をもつ、ガ
スタービンを起動する際、起動ケース、つまり、先行運
転ユニット数と追加起動ユニット数の組み合わせによっ
ては、系列より排出されるＮＯｘ総排出値のピーク値が
規制値を越えてしまう場合が生じる。 【０００６】本発明の目的は、ガスタービンの起動時
に、系列より排出されるＮＯｘ総排出値が規制値を越え
ないように、ＮＯｘを低減するコンバインドプラントを
提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明はガスタービンを
起動する際に、先行運転中のユニットがある場合には、
先行運転中のユニットのＮＯｘ設定値を再設定し、その
結果により、アンモニア注入量を制御することによって
系列より排出されるＮＯｘ総排出値を規制値以下に押え
ることを特徴とする。 【０００８】本発明の第二の特徴は、追加起動するガス
タービンを４０％前後の回転数で保持し、その回転数保
持時間を系列から排出されるＮＯｘ総排出値から決定す
る制御系を設けたことにある。 【０００９】第三の特徴は、追加起動するガスタービン
の起動間隔を系列より排出されるＮＯｘの総排出値から
決定する制御系をもつことにある。 【００１０】さらに、第四の特徴は、追加起動するガス
タービンを４０％前後の回転数で保持する保持時間と起
動間隔の両方を系列より排出されるＮＯｘ総排出値から
決定する制御系をもつことにある。 【００１１】 【作用】起動されるガスタービンのＮＯｘ排出量を運転
しているガスタービンのＮＯｘ排出量を低減することに
より、総排出量を規準値とすることができる。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。 【００１３】ガスタービン１は圧縮空気を作るためのコ
ンプレッサ２とこのコンプレッサからの圧縮空気と燃料
とを混合して燃焼ガスを作るための低ＮＯｘ燃焼器３，
燃焼ガスにより作動するガスタービン４からなってお
り、タービン軸には発電機５と蒸気タービン７が連結さ
れている。 【００１４】ガスタービン４で仕事をした燃焼ガスは排
熱回収ボイラ６に送られ、この排熱回収ボイラ６内では
蒸気タービン７を駆動するための蒸気が作られる。 【００１５】蒸気タービン７で仕事をした蒸気は、復水
器８で復水され、この復水はボイラ給水ポンプ９により
排熱回収ボイラ６内に送られ、排ガスと熱交換されて蒸
気となる。発生した蒸気は、再び、蒸気タービン７に送
られる。 【００１６】なお、排熱回収ボイラ６内には脱硝装置１
０が設けられ、この脱硝装置１０にはアンモニア注入ポ
ンプ１１からのアンモニアがアンモニア流量調節弁１２
を介して注入される。このアンモニア流量調節弁１２は
ユニットＮＯｘ制御装置１３からの指令によって開閉す
る。 【００１７】低ＮＯｘ燃焼器３には燃料が燃料流量発信
器１４を介して送られ、その信号はユニットＮＯｘ制御
装置１３に送られる。 【００１８】また、排熱回収ボイラ６の出口の排ガスに
含有するＮＯｘ濃度はユニットNOx濃度発信器１５で検
出され、その検出信号はユニットＮＯｘ制御装置１３に
送られる。さらに、脱硝装置１０の入口ガス温度が温度
発信器１６で検出され、その検出信号もユニットＮＯｘ
制御装置１３に送られる。 【００１９】以上を一つのユニット１７とし、複数のユ
ニットから排出された排ガスは煙突１８に集められ、プ
ラントの排ガスとして煙突１８より排出される。 【００２０】各ユニットＮＯｘ制御装置１３は系列全体
のＮＯｘを制御する系列ＮＯｘ制御装置１９に接続され
ている。 【００２１】図２を参照してユニットＮＯｘ制御装置１
３について説明する。 【００２２】ユニットＮＯｘ制御装置１３は、系列ＮＯ
ｘ制御装置１９から送られてくるＮＯｘ設定値、及び、
ＮＯｘ濃度発信器１５から送られてくるＮＯｘ濃度によ
りアンモニア流量調整弁１２を開閉する。また、先行運
転中のユニットでは、燃料流量発信器１４から排ガス量
２１を演算し、追加起動予定のユニットでは脱硝装置入
口ガス温度から起動モード２２（ホットスタート・ウォ
ームスタート・コールドスタート）を演算する。これら
の演算された信号及びＮＯｘ濃度発信器１５が系列ＮＯ
ｘ制御装置１９に送られる。 【００２３】図３を参照して系列ＮＯｘ制御装置１９に
ついて説明する。 【００２４】系列ＮＯｘ制御装置１９では、追加起動ユ
ニット数２３が与えられると各ユニットＮＯｘ制御装置
１３に対して脱硝効率、あるいは、リークアンモニア濃
度から決定される最も低いＮＯｘ設定値２０を送る。先
行運転ユニットのＮＯｘ濃度発信器１５及び排ガス量２
１から先行運転ユニット全体の実ＮＯｘ値が演算され
る。この値とＮＯｘ規制値との差から追加起動ユニット
全体の排出可能なＮＯｘ値が計算される。この値と追加
起動ユニット数２３及び各起動モード２２より追加起動
ユニットの起動間隔２４、あるいは、４０％回転数保持
時間２５が演算され優先評価を行いユニット制御装置２
６（図１）に送られる。ユニット制御装置２６ではこれ
にもとづきユニットの起動が行われる。 【００２５】全ユニットの起動が終了すると、系列ＮＯ
ｘ制御装置１９は、演算された実ＮＯｘ値が規制値以下
となるように、各ユニットのＮＯｘ設定値２０を演算
し、ユニットＮＯｘ制御装置１３に送る。 【００２６】次に、作用について説明する。ここでは先
行運転ユニットが四台あるところに二台追加起動する場
合を例として図１ないし図４を用いて説明する。 【００２７】まず、追加起動ユニット数二台を示す信号
２３が系列ＮＯｘ制御装置１９に送られると、先行運転
中の四台のユニットＮＯｘ制御装置１３に対して、脱硝
効率、あるいは、排熱回収ボイラ６から未反応のまま放
出されるリークＮＨ3 の値によって決められる最低のＮ
Ｏｘ設定値２０が送られる。これを受けて各ユニットＮ
Ｏｘ制御装置１３はアンモニア流量調節弁１２を調節し
排熱回収ボイラ出口ＮＯｘ濃度発信器１５がこれになる
ように制御する。このようにして先行運転ユニットＮＯ
ｘを低減する。 【００２８】また、系列ＮＯｘ制御装置１９では、追加
起動ユニットのスケジュール計算を行い、起動ユニット
に起動時間２４、あるいは、４０％回転数保持時間２５
をユニット制御装置２６に送る。これによって、ユニッ
トの起動が行われる。 【００２９】二台目の起動が終了した時点で、ＮＯｘ設
定値２０は最低値より解除され、先に、ＮＯｘ低減をし
ていた先行運転ユニットを含め、全てのユニットが、系
列から排出されるＮＯｘ総排出値と規制値との偏差によ
って制御される。 【００３０】以上の例は、一軸型コンバインドプラント
を例にとったが、複数のガスタービンとそれより少ない
数の蒸気タービンで構成される多軸型コンバインドプラ
ントに適用してもよい。 【００３１】 【発明の効果】本発明によれば、ガスタービン起動時に
系列より排出されるＮＯｘ総排出値を規制値以下に抑え
ることができる。
熱回収ボイラとその排ガス系に設置されたアンモニア注
入式脱硝装置より構成されるコンバインドプラントに係
り、特に、ガスタービン起動時に系列より排出するＮＯ
ｘを低減するコンバインドプラントに関する。 【０００２】 【従来の技術】コンバインドプラントのＮＯｘ低減対策
としてガスタービンでは蒸気噴射法，低ＮＯｘ燃焼器の
採用があり、排熱回収ボイラではアンモニア注入による
乾式接触還元法を用いた脱硝装置を使ってＮＯｘの低減
を図っている。この種の装置として関連するものには、
例えば、特公昭59−32645 号公報がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】一般に、コンバインド
プラントは、小容量のユニットを複数組み合わせて一系
列を構成する。そこで、ＮＯｘは系列全体としてのＮＯ
ｘ、つまり、各ユニット毎に排出されるＮＯｘの合計が
規制値以下となるように制御しなければならない。 【０００４】ところで、コンバインドプラントでは、負
荷変化はガスタービンの台数切換により行う。また、そ
の運転形態は、ＤＳＳ(Daily start ＆ stop）運転が主
流でありガスタービンの起動停止が頻繁に行われる。 【０００５】最近、ガスタービンの起動時にも、ＮＯｘ
規制値を守ることが問題視され始めた。しかし、ガスタ
ービン起動時には、先のＮＯｘ低減対策が十分機能せ
ず、ユニットの起動時ＮＯｘ特性は図５に示すように、
あるピークを生じた後、定常となる特性を示す。このピ
ーク値の低減対策として、ガスタービンを４０％前後の
回転数で一定時間保持する手段が提案されている。しか
し、このようなユニット起動時、ＮＯｘ特性をもつ、ガ
スタービンを起動する際、起動ケース、つまり、先行運
転ユニット数と追加起動ユニット数の組み合わせによっ
ては、系列より排出されるＮＯｘ総排出値のピーク値が
規制値を越えてしまう場合が生じる。 【０００６】本発明の目的は、ガスタービンの起動時
に、系列より排出されるＮＯｘ総排出値が規制値を越え
ないように、ＮＯｘを低減するコンバインドプラントを
提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明はガスタービンを
起動する際に、先行運転中のユニットがある場合には、
先行運転中のユニットのＮＯｘ設定値を再設定し、その
結果により、アンモニア注入量を制御することによって
系列より排出されるＮＯｘ総排出値を規制値以下に押え
ることを特徴とする。 【０００８】本発明の第二の特徴は、追加起動するガス
タービンを４０％前後の回転数で保持し、その回転数保
持時間を系列から排出されるＮＯｘ総排出値から決定す
る制御系を設けたことにある。 【０００９】第三の特徴は、追加起動するガスタービン
の起動間隔を系列より排出されるＮＯｘの総排出値から
決定する制御系をもつことにある。 【００１０】さらに、第四の特徴は、追加起動するガス
タービンを４０％前後の回転数で保持する保持時間と起
動間隔の両方を系列より排出されるＮＯｘ総排出値から
決定する制御系をもつことにある。 【００１１】 【作用】起動されるガスタービンのＮＯｘ排出量を運転
しているガスタービンのＮＯｘ排出量を低減することに
より、総排出量を規準値とすることができる。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。 【００１３】ガスタービン１は圧縮空気を作るためのコ
ンプレッサ２とこのコンプレッサからの圧縮空気と燃料
とを混合して燃焼ガスを作るための低ＮＯｘ燃焼器３，
燃焼ガスにより作動するガスタービン４からなってお
り、タービン軸には発電機５と蒸気タービン７が連結さ
れている。 【００１４】ガスタービン４で仕事をした燃焼ガスは排
熱回収ボイラ６に送られ、この排熱回収ボイラ６内では
蒸気タービン７を駆動するための蒸気が作られる。 【００１５】蒸気タービン７で仕事をした蒸気は、復水
器８で復水され、この復水はボイラ給水ポンプ９により
排熱回収ボイラ６内に送られ、排ガスと熱交換されて蒸
気となる。発生した蒸気は、再び、蒸気タービン７に送
られる。 【００１６】なお、排熱回収ボイラ６内には脱硝装置１
０が設けられ、この脱硝装置１０にはアンモニア注入ポ
ンプ１１からのアンモニアがアンモニア流量調節弁１２
を介して注入される。このアンモニア流量調節弁１２は
ユニットＮＯｘ制御装置１３からの指令によって開閉す
る。 【００１７】低ＮＯｘ燃焼器３には燃料が燃料流量発信
器１４を介して送られ、その信号はユニットＮＯｘ制御
装置１３に送られる。 【００１８】また、排熱回収ボイラ６の出口の排ガスに
含有するＮＯｘ濃度はユニットNOx濃度発信器１５で検
出され、その検出信号はユニットＮＯｘ制御装置１３に
送られる。さらに、脱硝装置１０の入口ガス温度が温度
発信器１６で検出され、その検出信号もユニットＮＯｘ
制御装置１３に送られる。 【００１９】以上を一つのユニット１７とし、複数のユ
ニットから排出された排ガスは煙突１８に集められ、プ
ラントの排ガスとして煙突１８より排出される。 【００２０】各ユニットＮＯｘ制御装置１３は系列全体
のＮＯｘを制御する系列ＮＯｘ制御装置１９に接続され
ている。 【００２１】図２を参照してユニットＮＯｘ制御装置１
３について説明する。 【００２２】ユニットＮＯｘ制御装置１３は、系列ＮＯ
ｘ制御装置１９から送られてくるＮＯｘ設定値、及び、
ＮＯｘ濃度発信器１５から送られてくるＮＯｘ濃度によ
りアンモニア流量調整弁１２を開閉する。また、先行運
転中のユニットでは、燃料流量発信器１４から排ガス量
２１を演算し、追加起動予定のユニットでは脱硝装置入
口ガス温度から起動モード２２（ホットスタート・ウォ
ームスタート・コールドスタート）を演算する。これら
の演算された信号及びＮＯｘ濃度発信器１５が系列ＮＯ
ｘ制御装置１９に送られる。 【００２３】図３を参照して系列ＮＯｘ制御装置１９に
ついて説明する。 【００２４】系列ＮＯｘ制御装置１９では、追加起動ユ
ニット数２３が与えられると各ユニットＮＯｘ制御装置
１３に対して脱硝効率、あるいは、リークアンモニア濃
度から決定される最も低いＮＯｘ設定値２０を送る。先
行運転ユニットのＮＯｘ濃度発信器１５及び排ガス量２
１から先行運転ユニット全体の実ＮＯｘ値が演算され
る。この値とＮＯｘ規制値との差から追加起動ユニット
全体の排出可能なＮＯｘ値が計算される。この値と追加
起動ユニット数２３及び各起動モード２２より追加起動
ユニットの起動間隔２４、あるいは、４０％回転数保持
時間２５が演算され優先評価を行いユニット制御装置２
６（図１）に送られる。ユニット制御装置２６ではこれ
にもとづきユニットの起動が行われる。 【００２５】全ユニットの起動が終了すると、系列ＮＯ
ｘ制御装置１９は、演算された実ＮＯｘ値が規制値以下
となるように、各ユニットのＮＯｘ設定値２０を演算
し、ユニットＮＯｘ制御装置１３に送る。 【００２６】次に、作用について説明する。ここでは先
行運転ユニットが四台あるところに二台追加起動する場
合を例として図１ないし図４を用いて説明する。 【００２７】まず、追加起動ユニット数二台を示す信号
２３が系列ＮＯｘ制御装置１９に送られると、先行運転
中の四台のユニットＮＯｘ制御装置１３に対して、脱硝
効率、あるいは、排熱回収ボイラ６から未反応のまま放
出されるリークＮＨ3 の値によって決められる最低のＮ
Ｏｘ設定値２０が送られる。これを受けて各ユニットＮ
Ｏｘ制御装置１３はアンモニア流量調節弁１２を調節し
排熱回収ボイラ出口ＮＯｘ濃度発信器１５がこれになる
ように制御する。このようにして先行運転ユニットＮＯ
ｘを低減する。 【００２８】また、系列ＮＯｘ制御装置１９では、追加
起動ユニットのスケジュール計算を行い、起動ユニット
に起動時間２４、あるいは、４０％回転数保持時間２５
をユニット制御装置２６に送る。これによって、ユニッ
トの起動が行われる。 【００２９】二台目の起動が終了した時点で、ＮＯｘ設
定値２０は最低値より解除され、先に、ＮＯｘ低減をし
ていた先行運転ユニットを含め、全てのユニットが、系
列から排出されるＮＯｘ総排出値と規制値との偏差によ
って制御される。 【００３０】以上の例は、一軸型コンバインドプラント
を例にとったが、複数のガスタービンとそれより少ない
数の蒸気タービンで構成される多軸型コンバインドプラ
ントに適用してもよい。 【００３１】 【発明の効果】本発明によれば、ガスタービン起動時に
系列より排出されるＮＯｘ総排出値を規制値以下に抑え
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のプラントの基本構成図。
【図２】本発明のユニットＮＯｘ制御装置の構成図。
【図３】本発明の系列ＮＯｘ制御装置の構成図。
【図４】本発明の系列から排出されるＮＯｘの特性図。
【図５】ユニットから排出される起動時ＮＯｘ特性図で
ある。 【符号の説明】 １…ガスタービン、６…排熱回収ボイラ、１２…アンモ
ニア流量調節弁、１３…ユニットＮＯｘ制御装置、１４
…燃料流量発信器、１５…ＮＯｘ濃度発信器、１６…温
度発信器、１７…ユニット、１９…系列ＮＯｘ制御装
置。
ある。 【符号の説明】 １…ガスタービン、６…排熱回収ボイラ、１２…アンモ
ニア流量調節弁、１３…ユニットＮＯｘ制御装置、１４
…燃料流量発信器、１５…ＮＯｘ濃度発信器、１６…温
度発信器、１７…ユニット、１９…系列ＮＯｘ制御装
置。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．複数のガスタービン、複数の排熱回収ボイラおよび
蒸気タービンを有し、前記ガスタービンの排ガス系統に
アンモニアを注入してＮＯｘを低減するコンバインドプ
ラントにおいて、ガ スタービンを追加起動する際に、運転中のガスタービ
ンのＮＯｘ設定値を再設定し、その結果により、アンモ
ニアの注入量を制御する制御装置を有することを特徴と
するコンバインドプラント。 ２．請求項１において、前記制御装置は、追加起動する
ガスタービンを４０％前後の回転数で保持し、その回転
数保持時間を全ガスタービンのＮＯｘ総排出制限値から
決定して制御することを特徴とするコンバインドプラン
ト。 ３．請求項１において、前記制御装置は、追加起動する
ガスタービンの起動間隔を全ガスタービンのＮＯｘ総排
出制限値から決定して制御することを特徴とするコンバ
インドプラント。 ４．請求項１において、前記制御装置は、追加起動する
ガスタービンを４０％前後の回転数で保持する保持時間
と起動間隔との両方を全ガスタービンのＮＯｘ総排出制
限値から決定して制御することを特徴とするコンバイン
ドプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7096504A JP2803592B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | コンバインドプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7096504A JP2803592B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | コンバインドプラント |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60254781A Division JPH0627484B2 (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | コンバインドプラントの運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0874515A JPH0874515A (ja) | 1996-03-19 |
| JP2803592B2 true JP2803592B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=14166951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7096504A Expired - Lifetime JP2803592B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | コンバインドプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803592B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100175366A1 (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | General Electric Company | Ammonia injection system for peaker cycle |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53118620A (en) * | 1977-03-26 | 1978-10-17 | Daihatsu Diesel Mfg | Exhaust gas purification device for diesel engine |
| JPS6036818A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-26 | Toshiba Corp | 複合サイクル発電プラントの脱硝制御装置 |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP7096504A patent/JP2803592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0874515A (ja) | 1996-03-19 |
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