JP2823342B2 - コンバインドサイクル発電設備における過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置 - Google Patents
コンバインドサイクル発電設備における過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置Info
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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、ガスタービンと蒸気タービンとを組合わせ
たコンバインドサイクルにおける過熱器と再熱器の蒸気
温度制御装置に関する。
たコンバインドサイクルにおける過熱器と再熱器の蒸気
温度制御装置に関する。
（従来の技術） 従来の発電設備は、蒸気タービン単体あるいはガスタ
ービン単体を原動機としていたが、最近になって、これ
らのタービンの利点を巧みに利用したコンバインドサイ
クル発電設備が多用されるようになってきた。
ービン単体を原動機としていたが、最近になって、これ
らのタービンの利点を巧みに利用したコンバインドサイ
クル発電設備が多用されるようになってきた。
このコンバインドサイクル発電設備は、ガスタービン
から排出される高温のガスを排熱回収ボイラに送って蒸
気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに導入して回転
させ、ガスタービンおよび蒸気タービンによって発電機
を駆動して電力を取出すもので、ガスタービンの排熱を
有効に活用できると共に、起動・停止時間を短縮化でき
るという利点がある。
から排出される高温のガスを排熱回収ボイラに送って蒸
気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに導入して回転
させ、ガスタービンおよび蒸気タービンによって発電機
を駆動して電力を取出すもので、ガスタービンの排熱を
有効に活用できると共に、起動・停止時間を短縮化でき
るという利点がある。
コンバインドサイクル発電設備は大別すれば、ガスタ
ービン設備、蒸気タービン設備、および排熱回収設備か
ら構成される。
ービン設備、蒸気タービン設備、および排熱回収設備か
ら構成される。
第３図は、その一例の概略構成を示すもので、ガスタ
ービン設備は、圧縮機１と、燃焼器２と、ガスタービン
３とから構成されており、発電機４に連結されている。
ービン設備は、圧縮機１と、燃焼器２と、ガスタービン
３とから構成されており、発電機４に連結されている。
蒸気タービン設備は高圧蒸気タービン５と、低圧蒸気
タービン６とからなり、これらも共通軸を介して発電機
４に連結されている。
タービン６とからなり、これらも共通軸を介して発電機
４に連結されている。
排熱回収設備は、排熱回収ボイラ７内に設置された過
熱器８と、再熱器９と、蒸発器10とを有しており、蒸発
器10にはドラム11が連結されている。過熱器８と、再熱
器９には、それぞれ減温器12、13が介挿されており、こ
れらには冷却水弁14、15を介して冷却水が供給される。
熱器８と、再熱器９と、蒸発器10とを有しており、蒸発
器10にはドラム11が連結されている。過熱器８と、再熱
器９には、それぞれ減温器12、13が介挿されており、こ
れらには冷却水弁14、15を介して冷却水が供給される。
過熱器８と再熱器９の出口には、それぞれ過熱器出口
温度検出器16と再熱器出口温度検出器17が取付けられて
おり、減温器12、13の出口には、減温器出口温度検出器
18、19が取付けられている。減温器12、13の入口には、
それぞれ減温器入口流量検出器20、21が取付けられてい
る。
温度検出器16と再熱器出口温度検出器17が取付けられて
おり、減温器12、13の出口には、減温器出口温度検出器
18、19が取付けられている。減温器12、13の入口には、
それぞれ減温器入口流量検出器20、21が取付けられてい
る。
また、排熱回収ボイラ７内には、過熱器入口排ガス温
度検出器22、再熱器入口排ガス温度検出器23、および排
ガス流量検出器24が配置されている。
度検出器22、再熱器入口排ガス温度検出器23、および排
ガス流量検出器24が配置されている。
このような構成のコンバインドサイクル発電設備にお
いて、ガスタービン３から排出された高温の排ガスは排
熱回収ボイラ７内に導入され、過熱器８、再熱器９およ
び蒸発器10内を流れる蒸気または給水と熱交換を行い、
自身は冷却されて排出される。
いて、ガスタービン３から排出された高温の排ガスは排
熱回収ボイラ７内に導入され、過熱器８、再熱器９およ
び蒸発器10内を流れる蒸気または給水と熱交換を行い、
自身は冷却されて排出される。
一方、過熱器８と再熱器９で発生した過熱蒸気と再熱
蒸気はそれぞれ高圧蒸気タービン５および低圧蒸気ター
ビン６に導かれてこれらを駆動し、ガスタービン３と共
に発電機４を回転させる。
蒸気はそれぞれ高圧蒸気タービン５および低圧蒸気ター
ビン６に導かれてこれらを駆動し、ガスタービン３と共
に発電機４を回転させる。
ところで、最近のコンバインドサイクル発電設備で
は、ガスタービン３の性能向上により、その排ガス温度
が上昇し、高温の排ガスを排熱回収ボイラ７で熱回収で
きるため、複合発電設備全体の熱効率が向上している。
は、ガスタービン３の性能向上により、その排ガス温度
が上昇し、高温の排ガスを排熱回収ボイラ７で熱回収で
きるため、複合発電設備全体の熱効率が向上している。
しかしながら、ガスタービン３の特性として、排ガス
流量と、燃焼器２での燃焼温度との関係から、中間負荷
〜高負荷域にかけて排ガス温度が高くなりすぎ、高圧・
低圧蒸気タービン５、６の使用温度範囲を越えてしまう
ことがある。
流量と、燃焼器２での燃焼温度との関係から、中間負荷
〜高負荷域にかけて排ガス温度が高くなりすぎ、高圧・
低圧蒸気タービン５、６の使用温度範囲を越えてしまう
ことがある。
そのため、過熱器８と再熱器９に各々減温器12、13を
設置し、冷却水弁14、15を介して冷却水を蒸気中へ噴霧
することによって蒸気温度を低下させ、蒸気タービン
５、６に入る蒸気条件を満たすようにしている。
設置し、冷却水弁14、15を介して冷却水を蒸気中へ噴霧
することによって蒸気温度を低下させ、蒸気タービン
５、６に入る蒸気条件を満たすようにしている。
次に、冷却水弁14、15の制御方式を第４図を参照して
説明する。
説明する。
同図において、過熱器出口温度検出器16と再熱器出口
温度検出器17により、過熱器と再熱器の出口蒸気温度を
検出し、これらの検出信号と、過熱器出口温度設定器25
および再熱器出口温度設定器26からの温度設定値とをそ
れぞれ比較器27、28にて比較し、それらの偏差を求め
る。
温度検出器17により、過熱器と再熱器の出口蒸気温度を
検出し、これらの検出信号と、過熱器出口温度設定器25
および再熱器出口温度設定器26からの温度設定値とをそ
れぞれ比較器27、28にて比較し、それらの偏差を求め
る。
減温器入口流量検出器20、21によって検出した過熱器
および再熱器の減温器14、15の入口における蒸気流量信
号を過熱器蒸気流量フィードフォワード演算器29または
再熱器蒸気流量フィードフォワード演算器30に導いてフ
ィードフォワード演算する。
および再熱器の減温器14、15の入口における蒸気流量信
号を過熱器蒸気流量フィードフォワード演算器29または
再熱器蒸気流量フィードフォワード演算器30に導いてフ
ィードフォワード演算する。
また、過熱器入口排ガス温度検出器22および再熱器入
口排ガス温度検出器23からの検出信号を過熱器排ガス温
度フィードフォワード演算器31または再熱器排ガス温度
フィードフォワード演算器32に導いてフィードフォワー
ド演算する。
口排ガス温度検出器23からの検出信号を過熱器排ガス温
度フィードフォワード演算器31または再熱器排ガス温度
フィードフォワード演算器32に導いてフィードフォワー
ド演算する。
更に、排ガス流量検出器24によって検出された排熱回
収ボイラ７の排ガス流量信号を排ガス流量フィードフォ
ワード演算器33に導いてフィードフォワード演算する。
収ボイラ７の排ガス流量信号を排ガス流量フィードフォ
ワード演算器33に導いてフィードフォワード演算する。
次に、加算器34において、比較器27の出力に、各フィ
ードフォワード演算器29、31、33の出力を加算し、この
加算結果を比例積分微分演算器35に導いて比例積分微分
演算を行い、その出力で冷却水弁14を操作する。
ードフォワード演算器29、31、33の出力を加算し、この
加算結果を比例積分微分演算器35に導いて比例積分微分
演算を行い、その出力で冷却水弁14を操作する。
一方、加算器36において、比較器28の出力に、各フィ
ードフォワード演算器30、32、33の出力を加算し、この
加算結果を比例積分微分演算器37に導いて比例積分微分
演算を行い、その出力で冷却水弁15を操作する。
ードフォワード演算器30、32、33の出力を加算し、この
加算結果を比例積分微分演算器37に導いて比例積分微分
演算を行い、その出力で冷却水弁15を操作する。
（発明が解決しようとする課題） 以上説明したように、従来の過熱器・再熱器の蒸気温
度制御装置においては、過熱器８および再熱器９の出口
蒸気温度と設定値の偏差に過不足があると、冷却水弁1
4、15に開閉信号が与えられ、過熱器８と再熱器９の出
口蒸気温度は過不足なくコントロールされる。
度制御装置においては、過熱器８および再熱器９の出口
蒸気温度と設定値の偏差に過不足があると、冷却水弁1
4、15に開閉信号が与えられ、過熱器８と再熱器９の出
口蒸気温度は過不足なくコントロールされる。
しかしながら、上述のようなコントロールを行って
も、過熱器８と、蒸気タービン５、６と、再熱器９は直
列的に連結されているので、例えば、それまで冷却水量
を適正にコントロールしていた状態から、急に負荷を増
大させた場合、ガスタービンの排ガス流量と温度が上昇
するため、過熱器８の吸熱量が増大し、これに見合うよ
うに冷却水が増加する。
も、過熱器８と、蒸気タービン５、６と、再熱器９は直
列的に連結されているので、例えば、それまで冷却水量
を適正にコントロールしていた状態から、急に負荷を増
大させた場合、ガスタービンの排ガス流量と温度が上昇
するため、過熱器８の吸熱量が増大し、これに見合うよ
うに冷却水が増加する。
ところが、過熱器８は蒸気タービン５を介して再熱器
９に繋がっているため、過熱器８の蒸気温度変化が再熱
器９の温度制御の外乱となり、再熱器９の温度を大幅に
変化させることになる。
９に繋がっているため、過熱器８の蒸気温度変化が再熱
器９の温度制御の外乱となり、再熱器９の温度を大幅に
変化させることになる。
第５図は、中間負荷状態で、負荷を急激に増大および
減少させた時の熱量および蒸気流量（第５図ａ）と、そ
れに対応する過熱器の蒸気温度（同図ｂ）と、再熱器の
蒸気温度（同図ｃ）の変化の様子を示したもので、負荷
増大により過熱器と再熱器の交換流量が上昇し、蒸気流
量が増大するため、蒸気温度が上昇する。そこで、温度
検出器16、17で温度を検出し、温度調節計で冷却水弁1
4、15に開信号を与えて冷却水を注水し、蒸気温度を低
下させるが、蒸気温度検出器での温度の検出遅れや冷却
水弁の動作遅れによって、蒸気温度は上昇または下降す
る。負荷減少の場合も、上記と同様に蒸気温度は変動す
る。
減少させた時の熱量および蒸気流量（第５図ａ）と、そ
れに対応する過熱器の蒸気温度（同図ｂ）と、再熱器の
蒸気温度（同図ｃ）の変化の様子を示したもので、負荷
増大により過熱器と再熱器の交換流量が上昇し、蒸気流
量が増大するため、蒸気温度が上昇する。そこで、温度
検出器16、17で温度を検出し、温度調節計で冷却水弁1
4、15に開信号を与えて冷却水を注水し、蒸気温度を低
下させるが、蒸気温度検出器での温度の検出遅れや冷却
水弁の動作遅れによって、蒸気温度は上昇または下降す
る。負荷減少の場合も、上記と同様に蒸気温度は変動す
る。
再熱器では、上記の蒸気温度変動に加えて、過熱器出
口蒸気が蒸気タービンを通って流入するため、過熱器か
らの干渉があり、再熱器の入口温度は過熱器出口温度か
らかなり遅れて変動する。このため、蒸気温度の変化は
過熱器に比べて大きくなり、蒸気は高温のまま蒸気ター
ビンに流出し、再熱器および蒸気タービンに大きな熱応
力を与えて、寿命を低下させることになる。また、負荷
が減少した場合には、蒸気温度が低下し、冷却水の水滴
が気化せず、再熱器および蒸気タービンに流れ、内部配
管の減肉をもたらすとともに、最悪の場合には、蒸気タ
ービンの水滴流入による損傷などが考えられる。
口蒸気が蒸気タービンを通って流入するため、過熱器か
らの干渉があり、再熱器の入口温度は過熱器出口温度か
らかなり遅れて変動する。このため、蒸気温度の変化は
過熱器に比べて大きくなり、蒸気は高温のまま蒸気ター
ビンに流出し、再熱器および蒸気タービンに大きな熱応
力を与えて、寿命を低下させることになる。また、負荷
が減少した場合には、蒸気温度が低下し、冷却水の水滴
が気化せず、再熱器および蒸気タービンに流れ、内部配
管の減肉をもたらすとともに、最悪の場合には、蒸気タ
ービンの水滴流入による損傷などが考えられる。
特に、複合発電設備では、繁雑な起動・停止を行い、
またその負荷変化も従来の汽力発電に比べて大きいた
め、再熱器の温度変化も大きなものとなる。
またその負荷変化も従来の汽力発電に比べて大きいた
め、再熱器の温度変化も大きなものとなる。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、
起動、停止および負荷変化時に生じる排ガスの流量や温
度変化に対し、過熱器および再熱器ともに、適正な冷却
水が減温器に送られるようにし、互いに干渉のない良好
な温度制御が可能な過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置
を提供することを目的とするものである。
起動、停止および負荷変化時に生じる排ガスの流量や温
度変化に対し、過熱器および再熱器ともに、適正な冷却
水が減温器に送られるようにし、互いに干渉のない良好
な温度制御が可能な過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置
を提供することを目的とするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、ガスタービン、排熱回収ボイラおよび蒸気
タービン等からなるコンバインドサイクル発電設備の排
熱回収ボイラの過熱器および再熱器の蒸気温度をそれぞ
れ過熱器温度調節弁および再熱器温度調節弁により制御
する過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置において、前記
過熱器の蒸気温度検出値と設定値との偏差信号に、排ガ
ス流量、過熱器入口排ガス温度および過熱器蒸気流量に
よるフィードフォワード信号を加算して第１の信号を出
力する手段と、前記再熱器の蒸気温度検出値と設定値と
の偏差信号に、前記排ガス流量、再熱器入口排ガス温度
および再熱器蒸気流量によるフィードフォワード信号を
加算して第２の信号を出力する手段と、前記第１の信号
から前記第２の信号によって過熱器温度に対する再熱器
温度の干渉を温度補償した第１の非干渉信号を演算する
第１の非干渉制御手段と、前記第２の信号から前記第１
の信号によって再熱器温度に対する過熱器温度の干渉を
温度補償した第２の非干渉信号を演算する第２の非干渉
制御手段と、前記第１の非干渉信号に基づいて前記過熱
器温度調節弁を制御する信号を演算する第１の制御演算
器と、前記第２の非干渉信号に基づいて前記再熱器温度
調節弁を制御する信号を演算する第２の制御演算器とを
備えたことを特徴とする。
タービン等からなるコンバインドサイクル発電設備の排
熱回収ボイラの過熱器および再熱器の蒸気温度をそれぞ
れ過熱器温度調節弁および再熱器温度調節弁により制御
する過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置において、前記
過熱器の蒸気温度検出値と設定値との偏差信号に、排ガ
ス流量、過熱器入口排ガス温度および過熱器蒸気流量に
よるフィードフォワード信号を加算して第１の信号を出
力する手段と、前記再熱器の蒸気温度検出値と設定値と
の偏差信号に、前記排ガス流量、再熱器入口排ガス温度
および再熱器蒸気流量によるフィードフォワード信号を
加算して第２の信号を出力する手段と、前記第１の信号
から前記第２の信号によって過熱器温度に対する再熱器
温度の干渉を温度補償した第１の非干渉信号を演算する
第１の非干渉制御手段と、前記第２の信号から前記第１
の信号によって再熱器温度に対する過熱器温度の干渉を
温度補償した第２の非干渉信号を演算する第２の非干渉
制御手段と、前記第１の非干渉信号に基づいて前記過熱
器温度調節弁を制御する信号を演算する第１の制御演算
器と、前記第２の非干渉信号に基づいて前記再熱器温度
調節弁を制御する信号を演算する第２の制御演算器とを
備えたことを特徴とする。
（作用） 上述のように構成した本発明装置によれば、起動、停
止および負荷変化時に生じる排ガスの流量や温度変化に
際し、過熱器・再熱器とも、それぞれ過熱器温度調節弁
・再熱器温度調節弁により適正な冷却水が減温器に送ら
れ、互いに干渉のない良好な温度制御が可能となる。
止および負荷変化時に生じる排ガスの流量や温度変化に
際し、過熱器・再熱器とも、それぞれ過熱器温度調節弁
・再熱器温度調節弁により適正な冷却水が減温器に送ら
れ、互いに干渉のない良好な温度制御が可能となる。
（実施例） 次に、第１図を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。
る。
なお、第１図において、第３図および第４図における
と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略
する。
と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略
する。
第１図において、加算器34、36と比例積分微分演算器
35、37の間には、非干渉制御装置40が介挿されている。
35、37の間には、非干渉制御装置40が介挿されている。
この非干渉制御装置40は、加算器34、36と比例積分微
分演算器35、37の間に介挿された過熱器温度補償器41お
よび再熱器温度補償器42と、加算器34の出力を入力し、
補償信号を再熱器側に出力する過熱器／再熱器温度補償
器43と、加算器36の出力を入力し、補償信号を過熱器側
に出力する再熱器／過熱器温度補償器44と、過熱器温度
補償器41および再熱器／過熱器温度補償器44の出力を加
算し、その結果を比例積分微分演算器35に向けて出力す
る加算器45と、再熱器温度補償器42および過熱器／再熱
器温度補償器43の出力を加算し、その結果を比例積分微
分演算器37に向けて出力する加算器46とから構成されて
いる。
分演算器35、37の間に介挿された過熱器温度補償器41お
よび再熱器温度補償器42と、加算器34の出力を入力し、
補償信号を再熱器側に出力する過熱器／再熱器温度補償
器43と、加算器36の出力を入力し、補償信号を過熱器側
に出力する再熱器／過熱器温度補償器44と、過熱器温度
補償器41および再熱器／過熱器温度補償器44の出力を加
算し、その結果を比例積分微分演算器35に向けて出力す
る加算器45と、再熱器温度補償器42および過熱器／再熱
器温度補償器43の出力を加算し、その結果を比例積分微
分演算器37に向けて出力する加算器46とから構成されて
いる。
このような構成の過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置
においては、まず過熱器出口温度検出器16により過熱器
出口蒸気温度を検出し、これと過熱器出口温度設定器25
の設定値とを比較器27にて比較し、この偏差信号に検出
器の検出遅れを補正する排ガス流量フィードフォワード
信号、排ガス温度フィードフォワード信号、および加熱
器蒸気流量フィードフォワード信号を加え、過熱器温度
補償器41により温度補償をした後、過熱器比例積分微分
演算器35に加え、過熱器温度調節弁14を駆動する。
においては、まず過熱器出口温度検出器16により過熱器
出口蒸気温度を検出し、これと過熱器出口温度設定器25
の設定値とを比較器27にて比較し、この偏差信号に検出
器の検出遅れを補正する排ガス流量フィードフォワード
信号、排ガス温度フィードフォワード信号、および加熱
器蒸気流量フィードフォワード信号を加え、過熱器温度
補償器41により温度補償をした後、過熱器比例積分微分
演算器35に加え、過熱器温度調節弁14を駆動する。
同様に、再熱器側でも、再熱器出口温度検出器17によ
り再熱器出口蒸気温度を検出し、これと再熱器蒸気温度
設定器26の設定値とを比較器27にて比較し、この偏差信
号に検出器の検出遅れを補正する排ガス流量フィードフ
ォワード信号、排ガス温度フィードフォワード信号、お
よび再熱器蒸気流量フィードフォワード信号を加え、再
熱器温度補償器42により温度補償をした後、再熱器比例
積分微分演算器37に加え、再熱器温度調節弁15を作動さ
せる。
り再熱器出口蒸気温度を検出し、これと再熱器蒸気温度
設定器26の設定値とを比較器27にて比較し、この偏差信
号に検出器の検出遅れを補正する排ガス流量フィードフ
ォワード信号、排ガス温度フィードフォワード信号、お
よび再熱器蒸気流量フィードフォワード信号を加え、再
熱器温度補償器42により温度補償をした後、再熱器比例
積分微分演算器37に加え、再熱器温度調節弁15を作動さ
せる。
以上に加え、本発明では過熱器・再熱器への温度制御
の干渉、および再熱器から過熱器への温度制御の干渉を
防止する非干渉制御装置40が使用されている。
の干渉、および再熱器から過熱器への温度制御の干渉を
防止する非干渉制御装置40が使用されている。
まず、過熱器から再熱器への温度制御の干渉について
は、過熱器を流れる蒸気は蒸気タービンを通して再熱器
に流れ込むので、過熱器から再熱器への干渉は過熱器か
ら再熱器まで流れる時間だけ遅れる無駄時間系として表
される。この無駄時間系を含む制御はゲイン余裕が少な
くなるため、制御性が著しく低下するが、本発明では、
過熱器／再熱器温度補償器43に無駄時間を含ませること
により、過熱器から再熱器へ蒸気が流れた時間に相当す
る適正な信号を加えることができ、干渉による制御性の
低下および機器の損傷を防止することができる。
は、過熱器を流れる蒸気は蒸気タービンを通して再熱器
に流れ込むので、過熱器から再熱器への干渉は過熱器か
ら再熱器まで流れる時間だけ遅れる無駄時間系として表
される。この無駄時間系を含む制御はゲイン余裕が少な
くなるため、制御性が著しく低下するが、本発明では、
過熱器／再熱器温度補償器43に無駄時間を含ませること
により、過熱器から再熱器へ蒸気が流れた時間に相当す
る適正な信号を加えることができ、干渉による制御性の
低下および機器の損傷を防止することができる。
また、再熱器から過熱器への干渉については、再熱器
出口蒸気温度の上昇および低下により蒸気タービンの発
生出力に影響を与え、これによりガスタービンの出力設
定の変化が排ガス流量・温度に変動を及ぼすため、上記
と同様に、再熱器／過熱器温度補償器44によって適正な
信号を加えることにより、干渉による制御性の低下およ
び機器の損傷を防止することもできる。
出口蒸気温度の上昇および低下により蒸気タービンの発
生出力に影響を与え、これによりガスタービンの出力設
定の変化が排ガス流量・温度に変動を及ぼすため、上記
と同様に、再熱器／過熱器温度補償器44によって適正な
信号を加えることにより、干渉による制御性の低下およ
び機器の損傷を防止することもできる。
第２図は、本発明装置において、中間負荷状態で、負
荷を急激に増大および減少させた時の熱量および蒸気流
量（第５図ａ）と、それに対応する過熱器の蒸気温度
（同図ｂ）と、再熱器の蒸気温度（同図ｃ））の変化の
様子を示したもので、非干渉制御装置40により、過熱器
・再熱器の相互干渉がなくなり、温度変化は低下する。
荷を急激に増大および減少させた時の熱量および蒸気流
量（第５図ａ）と、それに対応する過熱器の蒸気温度
（同図ｂ）と、再熱器の蒸気温度（同図ｃ））の変化の
様子を示したもので、非干渉制御装置40により、過熱器
・再熱器の相互干渉がなくなり、温度変化は低下する。
このように、本発明装置においては、単一の温度制御
として取扱うことができるので、干渉による温度上昇／
低下等の制御性の低下、機器の損傷を防止することがで
きる。
として取扱うことができるので、干渉による温度上昇／
低下等の制御性の低下、機器の損傷を防止することがで
きる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明装置においては、過熱器
と再熱器の蒸気温度を検出して設定値と比較し、その偏
差と排ガス流量、排ガス温度、および蒸気流量のフィー
ドフォワード信号を加えたものに、過熱器と再熱器の相
互の干渉を防止する非干渉制御装置を加えて制御するよ
うにしたので、頻繁に起動、停止および負荷変化する複
合発電設備においても、外乱に対して、過熱器・再熱器
の蒸気温度制御の追従性と応答性を向上させることがで
き、過熱器・再熱器および蒸気タービンの過渡的な温度
変化による熱応力や水渦の流入によるエロージョン等を
防止することができる。
と再熱器の蒸気温度を検出して設定値と比較し、その偏
差と排ガス流量、排ガス温度、および蒸気流量のフィー
ドフォワード信号を加えたものに、過熱器と再熱器の相
互の干渉を防止する非干渉制御装置を加えて制御するよ
うにしたので、頻繁に起動、停止および負荷変化する複
合発電設備においても、外乱に対して、過熱器・再熱器
の蒸気温度制御の追従性と応答性を向上させることがで
き、過熱器・再熱器および蒸気タービンの過渡的な温度
変化による熱応力や水渦の流入によるエロージョン等を
防止することができる。
第１図は本発明装置の実施例を示す系統図、第２図は本
発明装置の特性説明図、第３図は複合発電設備の概略系
統図、第４図は従来の蒸気温度制御装置の系統図、第５
図は従来の制御装置における特性説明図である。 １……空気圧縮機 ２……燃焼器 ３……ガスタービン ４……発電機 ５……高圧タービン ６……低圧タービン ７……排熱回収ボイラ ８……過熱器 ９……再熱器 10……蒸発器 11……ドラム 12、13……減温器 14、15……冷却水弁 16……過熱器出口温度検出器 17……再熱器出口温度検出器 18、19……減温器出口蒸気温度検出器 20、21……減温器入口流量検出器 22……過熱器入口排ガス温度検出器 23……再熱器入口排ガス温度検出器 24……排ガス流量検出器 25……過熱器出口温度設定器 26……再熱器蒸気温度設定器 29……過熱器蒸気流量フィードフォワード演算器 30……再熱器蒸気流量フィードフォワード演算器 31……過熱器排ガス温度フィードフォワード演算器 32……再熱器排ガス温度フィードフォワード演算器 33……排ガス流量フィードフォワード演算器 35、37……比例積分微分演算器 40……非干渉制御装置 41……過熱器温度補償器 42……再熱器温度補償器 43……過熱器／再熱器温度補償器 44……再熱器／過熱器温度補償器
発明装置の特性説明図、第３図は複合発電設備の概略系
統図、第４図は従来の蒸気温度制御装置の系統図、第５
図は従来の制御装置における特性説明図である。 １……空気圧縮機 ２……燃焼器 ３……ガスタービン ４……発電機 ５……高圧タービン ６……低圧タービン ７……排熱回収ボイラ ８……過熱器 ９……再熱器 10……蒸発器 11……ドラム 12、13……減温器 14、15……冷却水弁 16……過熱器出口温度検出器 17……再熱器出口温度検出器 18、19……減温器出口蒸気温度検出器 20、21……減温器入口流量検出器 22……過熱器入口排ガス温度検出器 23……再熱器入口排ガス温度検出器 24……排ガス流量検出器 25……過熱器出口温度設定器 26……再熱器蒸気温度設定器 29……過熱器蒸気流量フィードフォワード演算器 30……再熱器蒸気流量フィードフォワード演算器 31……過熱器排ガス温度フィードフォワード演算器 32……再熱器排ガス温度フィードフォワード演算器 33……排ガス流量フィードフォワード演算器 35、37……比例積分微分演算器 40……非干渉制御装置 41……過熱器温度補償器 42……再熱器温度補償器 43……過熱器／再熱器温度補償器 44……再熱器／過熱器温度補償器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｄ 23/24 Ｇ０５Ｄ 23/24 Ｎ
Claims (1)
- 【請求項１】ガスタービン、排熱回収ボイラおよび蒸気
タービン等からなるコンバインドサイクル発電設備の排
熱回収ボイラの過熱器および再熱器の蒸気温度をそれぞ
れ過熱器温度調節弁および再熱器温度調節弁により制御
する過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置において、 前記過熱器の蒸気温度検出値と設定値との偏差信号に、
排ガス流量、過熱器入口排ガス温度および過熱器蒸気流
量によるフィードフォワード信号を加算して第１の信号
を出力する手段と、 前記再熱器の蒸気温度検出値と設定値との偏差信号に、
前記排ガス流量、再熱器入口排ガス温度および再熱器蒸
気流量によるフィードフォワード信号を加算して第２の
信号を出力する手段と、 前記第１の信号から前記第２の信号によって過熱器温度
に対する再熱器温度の干渉を温度補償した第１の非干渉
信号を演算する第１の非干渉制御手段と、 前記第２の信号から前記第１の信号によって再熱器温度
に対する過熱器温度の干渉を温度補償した第２の非干渉
信号を演算する第２の非干渉制御手段と、 前記第１の非干渉信号に基づいて前記過熱器温度調節弁
を制御する信号を演算する第１の制御演算器と、 前記第２の非干渉信号に基づいて前記再熱器温度調節弁
を制御する信号を演算する第２の制御演算器とを備えた
ことを特徴とするコンバインドサイクル発電設備におけ
る過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22978590A JP2823342B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | コンバインドサイクル発電設備における過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22978590A JP2823342B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | コンバインドサイクル発電設備における過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04110507A JPH04110507A (ja) | 1992-04-13 |
| JP2823342B2 true JP2823342B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=16897639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22978590A Expired - Fee Related JP2823342B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | コンバインドサイクル発電設備における過熱器・再熱器の蒸気温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823342B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8904972B2 (en) | 2008-09-29 | 2014-12-09 | General Electric Company | Inter-stage attemperation system and method |
| IT1395108B1 (it) * | 2009-07-28 | 2012-09-05 | Itea Spa | Caldaia |
| CN102042582B (zh) * | 2010-11-29 | 2012-07-18 | 东北电力科学研究院有限公司 | 两炉一机中间再热机组再热器汽温及流量控制系统及方法 |
| JP6461525B2 (ja) * | 2014-09-11 | 2019-01-30 | 株式会社東芝 | 蒸気温度制御装置、蒸気温度制御方法、および発電システム |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP22978590A patent/JP2823342B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04110507A (ja) | 1992-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |