JP2839668B2 - コージェネレーションプラントの出力制御装置 - Google Patents
コージェネレーションプラントの出力制御装置Info
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- JP2839668B2 JP2839668B2 JP2209254A JP20925490A JP2839668B2 JP 2839668 B2 JP2839668 B2 JP 2839668B2 JP 2209254 A JP2209254 A JP 2209254A JP 20925490 A JP20925490 A JP 20925490A JP 2839668 B2 JP2839668 B2 JP 2839668B2
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- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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- F01K17/02—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
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、電力とともに蒸気の供給も行なうコージェ
ネレーションプラントの出力制御装置に係り、特に急激
な蒸気需要変化に対しても、充分対応することができる
コージェネレーションプラントの出力制御装置に関す
る。
ネレーションプラントの出力制御装置に係り、特に急激
な蒸気需要変化に対しても、充分対応することができる
コージェネレーションプラントの出力制御装置に関す
る。
（従来の技術） 一般に、コージェネレーションプラントは、ガスター
ビンサイクルあるいはディーゼルエンジン、ガスエンジ
ン等な内燃機関と、その排ガスのエネルギを用いて蒸気
を発生させる排熱回収ボイラ（以下HRSGと称す）とから
構成され、電力とともに蒸気の供給も行なうようになっ
ている。
ビンサイクルあるいはディーゼルエンジン、ガスエンジ
ン等な内燃機関と、その排ガスのエネルギを用いて蒸気
を発生させる排熱回収ボイラ（以下HRSGと称す）とから
構成され、電力とともに蒸気の供給も行なうようになっ
ている。
第４図は、ガスタービンサイクルを用いた従来のコー
ジェネレーションプラントにおける出力制御装置を示す
もので、ガスタービンサイクル１は、燃料弁２で供給量
が調節された燃料とコンプレッサ３からの圧縮空気とが
供給される燃焼器４を備えており、この燃焼器４で燃焼
された高温・高圧の燃焼ガスは、ガスタービン５に送ら
れてガスタービン５を駆動させるとともに、発電機６に
より発電を行なうようになっている。そして、ガスター
ビン５からの排ガスは、HRSG7に送られて熱回収が行な
われるようになっている。
ジェネレーションプラントにおける出力制御装置を示す
もので、ガスタービンサイクル１は、燃料弁２で供給量
が調節された燃料とコンプレッサ３からの圧縮空気とが
供給される燃焼器４を備えており、この燃焼器４で燃焼
された高温・高圧の燃焼ガスは、ガスタービン５に送ら
れてガスタービン５を駆動させるとともに、発電機６に
より発電を行なうようになっている。そして、ガスター
ビン５からの排ガスは、HRSG7に送られて熱回収が行な
われるようになっている。
このHRSG7は、第４図に示すように、給水を余熱する
エコノマイザ８を備えており、このエコノマイザ８から
の給水は、蒸気ドラム９を通してエバポレータ10に送ら
れるとともに、スーパーヒーター11に送られて過熱さ
れ、過熱蒸気が、蒸気供給ライン12を介し熱供給システ
ム13に送られるようになっている。そして、コージェネ
レーションプラントの出力制御は、第４図に示すよう
に、フィードフォワード回路14、ガスタービン制御回路
15および圧力制御回路16を用いて前記燃料弁２を制御す
ることにより行なわれるようになっている。
エコノマイザ８を備えており、このエコノマイザ８から
の給水は、蒸気ドラム９を通してエバポレータ10に送ら
れるとともに、スーパーヒーター11に送られて過熱さ
れ、過熱蒸気が、蒸気供給ライン12を介し熱供給システ
ム13に送られるようになっている。そして、コージェネ
レーションプラントの出力制御は、第４図に示すよう
に、フィードフォワード回路14、ガスタービン制御回路
15および圧力制御回路16を用いて前記燃料弁２を制御す
ることにより行なわれるようになっている。
前記フィードフォワード回路14は、熱負荷標準パター
ン（例えば、１日単位の蒸気需要予想値に基づく標準パ
ターン）を出力するようになっており、またガスタービ
ン制御回路15は、この標準パターンに応じた設定信号を
燃料弁２に与え、その開度を制御するようになってい
る。また、前記圧力制御回路16は、前記熱負荷標準パタ
ーンから外れる蒸気需要変化に対し、この変化を蒸気系
のヘッダ圧力を検出する圧力検出器17からの信号で検出
し、これをガスタービン制御回路15にフィードバックし
てその出力を補正するようになっている。そしてこれに
より、熱負荷標準パターン通りの蒸気需要でなくても、
蒸気圧力を一定に制御できるようになっている。
ン（例えば、１日単位の蒸気需要予想値に基づく標準パ
ターン）を出力するようになっており、またガスタービ
ン制御回路15は、この標準パターンに応じた設定信号を
燃料弁２に与え、その開度を制御するようになってい
る。また、前記圧力制御回路16は、前記熱負荷標準パタ
ーンから外れる蒸気需要変化に対し、この変化を蒸気系
のヘッダ圧力を検出する圧力検出器17からの信号で検出
し、これをガスタービン制御回路15にフィードバックし
てその出力を補正するようになっている。そしてこれに
より、熱負荷標準パターン通りの蒸気需要でなくても、
蒸気圧力を一定に制御できるようになっている。
（発明が解決しようとする課題） 従来のコージェネレーションプラントの出力制御装置
においては、蒸気需要予想パターンから外れる蒸気需要
変化があった際に、ガスタービンサイクル１の出力制御
のみにより蒸気圧力を一定に制御するようにしているた
め、瞬時の蒸気需要変化に対しては対応できないという
問題がある。
においては、蒸気需要予想パターンから外れる蒸気需要
変化があった際に、ガスタービンサイクル１の出力制御
のみにより蒸気圧力を一定に制御するようにしているた
め、瞬時の蒸気需要変化に対しては対応できないという
問題がある。
すなわち、蒸気需要量が急に変動した場合、蒸気圧力
信号をフィードバックしてガスタービン出力を上げて
も、HRSG7の蒸気発生量が増えるまでには、大きな時間
遅れ（数分間）があり、蒸気圧力が低下してしまうとい
う問題がある。
信号をフィードバックしてガスタービン出力を上げて
も、HRSG7の蒸気発生量が増えるまでには、大きな時間
遅れ（数分間）があり、蒸気圧力が低下してしまうとい
う問題がある。
本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、蒸気需
要量が急に変動した場合でも、蒸気圧力を一定に制御す
ることができるコージェネレーションプラントの出力制
御装置を提供することを目的とする。
要量が急に変動した場合でも、蒸気圧力を一定に制御す
ることができるコージェネレーションプラントの出力制
御装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明の第１の発明は、前記目的を達成する手段とし
て、コージェネレーションプラントにおいて、予め設定
された時間単位の蒸気需要予想パターンにより発電シス
テムの出力を制御する発電システム出力制御装置と、排
熱回収ボイラに並設された応答性の速いボイラ装置と、
このボイラ装置の出力を制御するボイラ出力制御装置
と、前記蒸気需要予想パターンから外れる蒸気需要変化
を蒸気圧力に基づき検出する検出手段と、この検出手段
からの信号に基づき前記両出力制御装置を制御する圧力
制御装置とをそれぞれ設けるようにしたことを特徴とす
る。
て、コージェネレーションプラントにおいて、予め設定
された時間単位の蒸気需要予想パターンにより発電シス
テムの出力を制御する発電システム出力制御装置と、排
熱回収ボイラに並設された応答性の速いボイラ装置と、
このボイラ装置の出力を制御するボイラ出力制御装置
と、前記蒸気需要予想パターンから外れる蒸気需要変化
を蒸気圧力に基づき検出する検出手段と、この検出手段
からの信号に基づき前記両出力制御装置を制御する圧力
制御装置とをそれぞれ設けるようにしたことを特徴とす
る。
また、本発明の第２の発明は、前記目的を達成する手
段として、コージェネレーションプラントにおいて、予
め設定された時間単位の蒸気需要予想パターンにより発
電システムの出力を制御する発電システム出力制御装置
と、排熱回収ボイラからの蒸気で駆動させる蒸気タービ
ンと、この蒸気タービンへの蒸気供給量を制御するター
ビン制御装置と、前記蒸気需要予想パターンから外れる
蒸気需要変化を蒸気圧力に基づき検出する検出手段と、
この検出手段からの信号に基づき前記発電システム出力
制御装置およびタービ制御装置を制御する圧力制御装置
とをそれぞれ設けるようにしたことを特徴とする。
段として、コージェネレーションプラントにおいて、予
め設定された時間単位の蒸気需要予想パターンにより発
電システムの出力を制御する発電システム出力制御装置
と、排熱回収ボイラからの蒸気で駆動させる蒸気タービ
ンと、この蒸気タービンへの蒸気供給量を制御するター
ビン制御装置と、前記蒸気需要予想パターンから外れる
蒸気需要変化を蒸気圧力に基づき検出する検出手段と、
この検出手段からの信号に基づき前記発電システム出力
制御装置およびタービ制御装置を制御する圧力制御装置
とをそれぞれ設けるようにしたことを特徴とする。
（作用） 本発明の第１の発明に係るコージェネレーションプラ
ントの出力制御装置においては、蒸気需要予想パターン
から外れる蒸気需要変化があった場合に、発電システム
の出力が制御されて排熱回収ボイラでの発生蒸気量が制
御されるとともに、この排熱回収ボイラに並設されたボ
イラ装置での発生蒸気量も制御される。
ントの出力制御装置においては、蒸気需要予想パターン
から外れる蒸気需要変化があった場合に、発電システム
の出力が制御されて排熱回収ボイラでの発生蒸気量が制
御されるとともに、この排熱回収ボイラに並設されたボ
イラ装置での発生蒸気量も制御される。
ところで、排熱回収ボイラでの発生蒸気量を増加させ
ようとした場合、前述のように発電システムの出力を上
げてから数分間の時間送れがあるが、ボイラ装置は応答
性が速いので、信号入力後即座に発生蒸気量を増やすこ
とができる。このため、蒸気需要量が急に変動した場合
でも、蒸気圧力を一定に制御することが可能となる。
ようとした場合、前述のように発電システムの出力を上
げてから数分間の時間送れがあるが、ボイラ装置は応答
性が速いので、信号入力後即座に発生蒸気量を増やすこ
とができる。このため、蒸気需要量が急に変動した場合
でも、蒸気圧力を一定に制御することが可能となる。
また、本発明の第２の発明に係るコージェネレーショ
ンプラントの出力制御装置においては、排熱回収ボイラ
での発生蒸気は、外部に供給されるとともに、蒸気ター
ビンにも供給されている。この状態で、蒸気需要予想パ
ターンから外れる蒸気需要変化があった場合、発電シス
テムの出力が制御されて排熱回収ボイラでの発生蒸気量
が制御されるとともに、蒸気タービンへの蒸気供給量も
制御される。
ンプラントの出力制御装置においては、排熱回収ボイラ
での発生蒸気は、外部に供給されるとともに、蒸気ター
ビンにも供給されている。この状態で、蒸気需要予想パ
ターンから外れる蒸気需要変化があった場合、発電シス
テムの出力が制御されて排熱回収ボイラでの発生蒸気量
が制御されるとともに、蒸気タービンへの蒸気供給量も
制御される。
ところで、排熱回収ボイラでの発生蒸気量の制御は、
前述のように応答性が悪いが、蒸気タービンへの供給蒸
気量の制御は、信号入力後即座に行なうことができるの
で、蒸気需要量が急に変動した場合でも、蒸気圧力を一
定に制御することが可能となる。
前述のように応答性が悪いが、蒸気タービンへの供給蒸
気量の制御は、信号入力後即座に行なうことができるの
で、蒸気需要量が急に変動した場合でも、蒸気圧力を一
定に制御することが可能となる。
（実施例） 以下、本発明の第１実施例を第１図および第２図を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図は、発電システムとしてガスタービンサイクル
を用いたコージェネレーションプラントの出力制御装置
の一例を示すもので、図中、符号１はガスタービンサイ
クルである。このガスターピンサイクル１は、燃料弁２
で供給量が調節された燃料とコンプレッサ３からの圧縮
空気とが供給される燃焼器４を備えており、この燃焼器
４で燃焼された高温・高圧の燃焼ガスは、ガスタービン
５に送られてガスタービン５を駆動するとともに、発電
機６により発電を行なうようになっている。そして、ガ
スタービン５からの排ガスは、HRSG7に送られて熱回収
が行なわれるようになっている。
を用いたコージェネレーションプラントの出力制御装置
の一例を示すもので、図中、符号１はガスタービンサイ
クルである。このガスターピンサイクル１は、燃料弁２
で供給量が調節された燃料とコンプレッサ３からの圧縮
空気とが供給される燃焼器４を備えており、この燃焼器
４で燃焼された高温・高圧の燃焼ガスは、ガスタービン
５に送られてガスタービン５を駆動するとともに、発電
機６により発電を行なうようになっている。そして、ガ
スタービン５からの排ガスは、HRSG7に送られて熱回収
が行なわれるようになっている。
このHRSG7は、第１図に示すように、給水を余熱する
エコノマイザ８を備えており、このエコノマイザ８から
の給水は、蒸気ドラム９を通してエバポレータ10に送ら
れるとともに、スーパーヒータ11に送られて過熱され、
過熱蒸気が、蒸気ライン12を介し熱供給システム13に送
られるようになっている。
エコノマイザ８を備えており、このエコノマイザ８から
の給水は、蒸気ドラム９を通してエバポレータ10に送ら
れるとともに、スーパーヒータ11に送られて過熱され、
過熱蒸気が、蒸気ライン12を介し熱供給システム13に送
られるようになっている。
このHRSG7には、第１図に示すように、給水ポンプ21
からの給水を過熱し過熱蒸気を前記熱供給システム13に
送る応答性の速い補助ボイラ20が並設されており、この
補助ボイラ20は、燃料弁22を制御することにより出力制
御されるようになっている。そして、コージェネレーシ
ョンプラントの出力制御は、第１図に示すように、フィ
ードフォワード回路14、ガスタービン制御回路15および
圧力検出器17からの信号が入力される圧力制御回路16を
用いて前記燃料弁２を制御するとともに、補助ボイラ制
御回路23を用いて前記燃料弁22を制御することにより行
なわれるようになっている。
からの給水を過熱し過熱蒸気を前記熱供給システム13に
送る応答性の速い補助ボイラ20が並設されており、この
補助ボイラ20は、燃料弁22を制御することにより出力制
御されるようになっている。そして、コージェネレーシ
ョンプラントの出力制御は、第１図に示すように、フィ
ードフォワード回路14、ガスタービン制御回路15および
圧力検出器17からの信号が入力される圧力制御回路16を
用いて前記燃料弁２を制御するとともに、補助ボイラ制
御回路23を用いて前記燃料弁22を制御することにより行
なわれるようになっている。
前記フィードフォワート回路14は、第１図に示すよう
に、一日の蒸気需要量変化パターンを選定する蒸気需要
パターン選定部30と、選定されたパターンを発生させる
標準パターン発生部31と、標準パターン発生部31からの
信号をガスタービン負荷パターンへ変換し大気温度検出
器32からの信号に基づき負荷パターンに大気温度補正を
加える信号変換部33とから構成されており、このフィー
ドフォワード回路14から出力された一日のガスタービン
負荷パターンは、ガスタービン制御回路15に与えられる
ようになっている。
に、一日の蒸気需要量変化パターンを選定する蒸気需要
パターン選定部30と、選定されたパターンを発生させる
標準パターン発生部31と、標準パターン発生部31からの
信号をガスタービン負荷パターンへ変換し大気温度検出
器32からの信号に基づき負荷パターンに大気温度補正を
加える信号変換部33とから構成されており、このフィー
ドフォワード回路14から出力された一日のガスタービン
負荷パターンは、ガスタービン制御回路15に与えられる
ようになっている。
ガスタービン制御回路15は、第１図に示すように、ガ
スタービン出力信号S2（G/TMW）と蒸気圧力フィードバ
ック信号S23とを加える加算器34と、この加算器34の出
力信号S1とフィードフォワード回路14からの負荷指令S4
との偏差を求める減算器35と、この減算器35からの偏差
信号S5が入力される負荷コントローラ36と、この負荷コ
ントローラ36からの出力信号S6、回転数偏差Δｆに基づ
くガスタービン調定率ゲインS7、および蒸気圧力フィー
ドバック信号S23の加算を行なう加算器37とから構成さ
れており、この加算器37からの出力信号S8により、前記
燃焼弁２の開度がガバナフリー制御されるようになって
いる。
スタービン出力信号S2（G/TMW）と蒸気圧力フィードバ
ック信号S23とを加える加算器34と、この加算器34の出
力信号S1とフィードフォワード回路14からの負荷指令S4
との偏差を求める減算器35と、この減算器35からの偏差
信号S5が入力される負荷コントローラ36と、この負荷コ
ントローラ36からの出力信号S6、回転数偏差Δｆに基づ
くガスタービン調定率ゲインS7、および蒸気圧力フィー
ドバック信号S23の加算を行なう加算器37とから構成さ
れており、この加算器37からの出力信号S8により、前記
燃焼弁２の開度がガバナフリー制御されるようになって
いる。
また、前記圧力制御回路16は、第１図に示すように、
蒸気供給圧力を検出する圧力検出器17からの信号と圧力
セット値との偏差を求める減算器38と、この減算器38か
らの偏差信号を蒸気圧力フィードバック信号S23として
出力する圧力コントローラ39とから構成されており、前
記減算器38からの偏差信号は、補助ボイラ制御回路23に
も与えられ、補助ボイラ制御回路23をフィードバック制
御するようになっている。
蒸気供給圧力を検出する圧力検出器17からの信号と圧力
セット値との偏差を求める減算器38と、この減算器38か
らの偏差信号を蒸気圧力フィードバック信号S23として
出力する圧力コントローラ39とから構成されており、前
記減算器38からの偏差信号は、補助ボイラ制御回路23に
も与えられ、補助ボイラ制御回路23をフィードバック制
御するようになっている。
補助ボイラ制御回路23は、第１図に示すように、前記
圧力制御回路16の減算器38からの偏差信号と圧力セット
値との偏差を求める減算器40と、この減算器40からの偏
差信号を制御信号として前記燃焼弁22に出力する圧力コ
ントローラ41とから構成されており、この燃焼弁22の制
御により、補助ボイラ20からの発生蒸気量が制御される
ようになっている。
圧力制御回路16の減算器38からの偏差信号と圧力セット
値との偏差を求める減算器40と、この減算器40からの偏
差信号を制御信号として前記燃焼弁22に出力する圧力コ
ントローラ41とから構成されており、この燃焼弁22の制
御により、補助ボイラ20からの発生蒸気量が制御される
ようになっている。
次に、本実施例の使用について説明する。
コージェネレーションプラントの一日の蒸気需要は、
季節要因を考慮した曜日で決まるあるパターンで概略予
想することができる。例えば、工場について考えてみる
と、朝の操業開始により立上がり、昼に少し下がり、午
後のピークを経て夜間は低い需要で推移し、また翌朝の
操業開始時には立上がるというパターンをとる。このパ
ターンは、平日と休日とで変わり、また夏と冬の季節要
因によっても変わる。したがって、これらいくつかの標
準的なパターンを予め持っておき、HRSG7の蒸気発生の
時間遅れも加味して、先行的にガスタービン出力を変化
させれば、標準的に一日の蒸気需要変化に追従していく
ことができる。
季節要因を考慮した曜日で決まるあるパターンで概略予
想することができる。例えば、工場について考えてみる
と、朝の操業開始により立上がり、昼に少し下がり、午
後のピークを経て夜間は低い需要で推移し、また翌朝の
操業開始時には立上がるというパターンをとる。このパ
ターンは、平日と休日とで変わり、また夏と冬の季節要
因によっても変わる。したがって、これらいくつかの標
準的なパターンを予め持っておき、HRSG7の蒸気発生の
時間遅れも加味して、先行的にガスタービン出力を変化
させれば、標準的に一日の蒸気需要変化に追従していく
ことができる。
フィードフォワード回路14の蒸気需要パターン選定部
30は、実時間（何月何日）により適切な標準パターンを
選定し、標準パターン発生部31は、選定された標準パタ
ーンを発生される。信号変換部33は、その蒸気需要、す
なわちコージェネレーションプラントが発生しなくては
ならない蒸気発生量を、ヒートバランス計算に基づいた
ガスタービン負荷（燃料流量指令）に変換する。
30は、実時間（何月何日）により適切な標準パターンを
選定し、標準パターン発生部31は、選定された標準パタ
ーンを発生される。信号変換部33は、その蒸気需要、す
なわちコージェネレーションプラントが発生しなくては
ならない蒸気発生量を、ヒートバランス計算に基づいた
ガスタービン負荷（燃料流量指令）に変換する。
なお、ここで、大気温度検出器32からの信号を用い、
蒸気需要からガスタービン負荷への変換に修正を加えて
いるのは、ガスタービンがオープンサイクルシステムで
あり、大気温度によって、ガスタービン出力およびHRSG
7へ送る排ガスのエンタルピが変わり、したがって同じ
燃料流量でも蒸気発生量が変わるからである。
蒸気需要からガスタービン負荷への変換に修正を加えて
いるのは、ガスタービンがオープンサイクルシステムで
あり、大気温度によって、ガスタービン出力およびHRSG
7へ送る排ガスのエンタルピが変わり、したがって同じ
燃料流量でも蒸気発生量が変わるからである。
第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はその状態を示す。例
えば、その日の標準パターンが第２図（ａ）に示すよう
なパターンだとすると、この横軸時間の蒸気供給量目標
は、第２図（ｃ）に示すような大気温度をパラメータと
した信号変換部33の変換カーブで置換えられ、ガスター
ビン制御回路15に与えられる時間に対するガスタービン
の負荷指令S4は、第２図（ｂ）に示すようになる。第２
図（ｂ）において、破線は大気温度が低い場合の例を、
また一点鎖線は大気温度が高い場合の例をそれぞれ示
す。すなわち、第２図（ｂ）に示すようにガスタービン
負荷を時間的に変化させれば、蒸気供給量は第２図
（ａ）が実現される。ここで、HRSG7の蒸気発生遅れ
は、標準パターンに加味しておけば、蒸気発生の仕上が
りは、実際の蒸気需要と合致したものとすることができ
る。
えば、その日の標準パターンが第２図（ａ）に示すよう
なパターンだとすると、この横軸時間の蒸気供給量目標
は、第２図（ｃ）に示すような大気温度をパラメータと
した信号変換部33の変換カーブで置換えられ、ガスター
ビン制御回路15に与えられる時間に対するガスタービン
の負荷指令S4は、第２図（ｂ）に示すようになる。第２
図（ｂ）において、破線は大気温度が低い場合の例を、
また一点鎖線は大気温度が高い場合の例をそれぞれ示
す。すなわち、第２図（ｂ）に示すようにガスタービン
負荷を時間的に変化させれば、蒸気供給量は第２図
（ａ）が実現される。ここで、HRSG7の蒸気発生遅れ
は、標準パターンに加味しておけば、蒸気発生の仕上が
りは、実際の蒸気需要と合致したものとすることができ
る。
このように、標準パターンに応じて蒸気を発生させて
も、時々刻々変化する蒸気需要は、標準パターンで予想
した通りにはならない。そこで本実施例では、圧力検出
器17からの信号を圧力制御回路16を介してガスタービン
制御回路15にフィードバックし、標準パターン外の蒸気
変動量に対応できるようにしている。
も、時々刻々変化する蒸気需要は、標準パターンで予想
した通りにはならない。そこで本実施例では、圧力検出
器17からの信号を圧力制御回路16を介してガスタービン
制御回路15にフィードバックし、標準パターン外の蒸気
変動量に対応できるようにしている。
ところが、蒸気需要量が急に変動した場合には、HRSG
7だけでは瞬時の蒸気変化要求に対応できないので、補
助ボイラ制御回路23において、圧力制御回路16からの信
号と圧力セット値との偏差を求め、この偏差信号により
燃料弁22の開度を制御し、補助ボイラ20の蒸気発生量を
制御して熱供給システム13に蒸気を供給するようにして
いる。この補助ボイラ20は応答性が速いので、蒸気需要
量が急に変動しても充分対応でき、常に蒸気圧力を一定
に制御することができる。
7だけでは瞬時の蒸気変化要求に対応できないので、補
助ボイラ制御回路23において、圧力制御回路16からの信
号と圧力セット値との偏差を求め、この偏差信号により
燃料弁22の開度を制御し、補助ボイラ20の蒸気発生量を
制御して熱供給システム13に蒸気を供給するようにして
いる。この補助ボイラ20は応答性が速いので、蒸気需要
量が急に変動しても充分対応でき、常に蒸気圧力を一定
に制御することができる。
第３図は、本発明の第２実施例を示すもので、前記第
１実施例における補助ボイラ20および補助ボイラ制御回
路23に代え、HRSG7からの蒸気で駆動させる蒸気タービ
ン50および蒸気タービン制御回路51を用いるようにした
ものである。
１実施例における補助ボイラ20および補助ボイラ制御回
路23に代え、HRSG7からの蒸気で駆動させる蒸気タービ
ン50および蒸気タービン制御回路51を用いるようにした
ものである。
すなわち、蒸気タービン50は、第３図に示すように、
蒸気加減弁52を介しHRSG7から送られる蒸気により駆動
され、発電機53を回転駆動するようになっており、前記
蒸気加減弁52は、蒸気タービン制御回路51からの信号で
開度制御され、蒸気タービン50での蒸気消費量が調節さ
れるようになっている。
蒸気加減弁52を介しHRSG7から送られる蒸気により駆動
され、発電機53を回転駆動するようになっており、前記
蒸気加減弁52は、蒸気タービン制御回路51からの信号で
開度制御され、蒸気タービン50での蒸気消費量が調節さ
れるようになっている。
蒸気タービン制御回路51は、第３図に示すように、圧
力制御回路16の減算器38からの偏差信号が圧力コントロ
ーラ54を介し入力される加算器55を備えており、この加
算器55は、前記偏差信号と、負荷セットｋと、回転数偏
差Δｆとを加算した信号を蒸気加減弁52に与え、蒸気タ
ービン50における蒸気消費量を調節するようになってい
る。
力制御回路16の減算器38からの偏差信号が圧力コントロ
ーラ54を介し入力される加算器55を備えており、この加
算器55は、前記偏差信号と、負荷セットｋと、回転数偏
差Δｆとを加算した信号を蒸気加減弁52に与え、蒸気タ
ービン50における蒸気消費量を調節するようになってい
る。
なお、その他の点については、前記第１実施例と同一
構成となっている。
構成となっている。
次に、本実施例の作用について説明する。
ガスタービンサイクル１の制御方法は、前記第１実施
例と同一であるので、以下、蒸気タービン50側の制御に
ついてのみ説明する。
例と同一であるので、以下、蒸気タービン50側の制御に
ついてのみ説明する。
蒸気タービン制御回路51は、圧力制御回路28の減算器
38からの偏差信号と、負荷セットｋと、回転数偏差Δｆ
とを、加算器55で加算し、その加算値により蒸気加減弁
52を制御する。これにより、蒸気タービン50に流れる蒸
気量が制御され、結果として、HRSG7から熱供給システ
ム13に供給される蒸気量が制御される。蒸気タービン50
に流れる蒸気量の制御は迅速であるので、蒸気需要量が
急に変動しても充分対応でき、前記第１実施例と同様、
常に蒸気圧力を一定に制御することができる。
38からの偏差信号と、負荷セットｋと、回転数偏差Δｆ
とを、加算器55で加算し、その加算値により蒸気加減弁
52を制御する。これにより、蒸気タービン50に流れる蒸
気量が制御され、結果として、HRSG7から熱供給システ
ム13に供給される蒸気量が制御される。蒸気タービン50
に流れる蒸気量の制御は迅速であるので、蒸気需要量が
急に変動しても充分対応でき、前記第１実施例と同様、
常に蒸気圧力を一定に制御することができる。
以上説明したように、本発明の第１の発明は、排熱回
収ボイラの他の応答性の速いボイラ装置を設け、蒸気需
要予想パターンから外れる蒸気需要変化があった際に、
排熱回収ボイラでの発生蒸気量を制御するとともに、ボ
イラ装置での発生蒸気量も制御するようにしているの
で、蒸気需要量が急に変動した場合でも、蒸気圧力を常
に一定に制御することができる。
収ボイラの他の応答性の速いボイラ装置を設け、蒸気需
要予想パターンから外れる蒸気需要変化があった際に、
排熱回収ボイラでの発生蒸気量を制御するとともに、ボ
イラ装置での発生蒸気量も制御するようにしているの
で、蒸気需要量が急に変動した場合でも、蒸気圧力を常
に一定に制御することができる。
また、本発明の第２の発明は、排熱回収ボイラからの
蒸気で駆動される蒸気タービンを設け、蒸気需要予想パ
ターンから外れる蒸気需要変化があった際に、排熱回収
ボイラでの発生蒸気量を制御するとともに、蒸気タービ
ンでの蒸気消費量も制御するようにしているので、蒸気
需要量が急に変動した場合でも、蒸気圧力を常に一定に
制御することができる。
蒸気で駆動される蒸気タービンを設け、蒸気需要予想パ
ターンから外れる蒸気需要変化があった際に、排熱回収
ボイラでの発生蒸気量を制御するとともに、蒸気タービ
ンでの蒸気消費量も制御するようにしているので、蒸気
需要量が急に変動した場合でも、蒸気圧力を常に一定に
制御することができる。
第１図は本発明の第１実施例に係るコージェネレーショ
ンプラントの出力制御装置を示す構成図、第２図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はフィードフォワード回路にお
ける標準パターンの大気温度による修正方法を説明する
ためのグラフ、第３図は本発明の第２実施例を示す第１
図相当図、第４図は従来のコージェネレーションプラン
トの出力制御装置を示す構成図である。 １……ガスタービンサイクル、2,22……燃料弁、５……
ガスタービン、6,53……発電機、７……HRSG、13……熱
供給システム、14……フィードフォワード回路、15……
ガスタービン制御回路、16……圧力制御回路、17……圧
力検出器、20……補助ボイラ、23……補助ボイラ制御回
路、50……蒸気タービン、51……蒸気タービン制御回
路、52……蒸気加減弁。
ンプラントの出力制御装置を示す構成図、第２図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はフィードフォワード回路にお
ける標準パターンの大気温度による修正方法を説明する
ためのグラフ、第３図は本発明の第２実施例を示す第１
図相当図、第４図は従来のコージェネレーションプラン
トの出力制御装置を示す構成図である。 １……ガスタービンサイクル、2,22……燃料弁、５……
ガスタービン、6,53……発電機、７……HRSG、13……熱
供給システム、14……フィードフォワード回路、15……
ガスタービン制御回路、16……圧力制御回路、17……圧
力検出器、20……補助ボイラ、23……補助ボイラ制御回
路、50……蒸気タービン、51……蒸気タービン制御回
路、52……蒸気加減弁。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−131710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−156914（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−72404（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−98704（ＪＰ，Ｕ) 特許2695974（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01K 23/10 F02C 6/18 F02G 5/04 H02P 9/00 - 9/48
Claims (2)
- 【請求項１】高温の排熱を排出する発電システムと、こ
の排熱を回収する排熱回収ボイラとを有し、電力ととも
に排熱回収ボイラで発生した蒸気を外部に供給するコー
ジェネレーションプラントにおいて、予め設定された時
間単位の蒸気需要予想パターンにより前記発電システム
の出力を制御する発電システム出力制御装置と、前記排
熱回収ボイラに並設された応答性の速いボイラ装置と、
このボイラ装置の出力を制御するボイラ出力制御装置
と、前記蒸気需要予想パターンから外れる蒸気需要変化
を蒸気圧力に基づき検出する検出手段と、この検出手段
から信号に基づき前記両出力制御装置を制御する圧力制
御装置とを具備することを特徴とするコージェネレーシ
ョンプラントの出力制御装置。 - 【請求項２】高温の排熱を排出する発電システムと、こ
の排熱を回収する排熱回収ボイラとを有し、電力ととも
に排熱回収ボイラで発生した蒸気を外部に供給するコー
ジェネレーションプラントにおいて、予め設定された時
間単位の蒸気需要予想パターンにより前記発電システム
の出力を制御する発電システム出力制御装置と、前記排
熱回収ボイラからの蒸気で駆動される蒸気タービンと、
この蒸気タービンへの蒸気供給量を制御するタービン制
御装置と、前記需要予想パターンから外れる蒸気需要変
化を蒸気圧力に基づき検出する検出手段と、この検出手
段からの信号に基づき前記発電システム出力制御装置お
よびタービン制御装置を制御する圧力制御装置とを具備
することを特徴とするコージェネレーションプラントの
出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2209254A JP2839668B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | コージェネレーションプラントの出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2209254A JP2839668B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | コージェネレーションプラントの出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0496694A JPH0496694A (ja) | 1992-03-30 |
| JP2839668B2 true JP2839668B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=16569913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2209254A Expired - Lifetime JP2839668B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | コージェネレーションプラントの出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2839668B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4496587B2 (ja) * | 2000-01-26 | 2010-07-07 | 株式会社Ｉｈｉ | コジェネプラントの運転方法及びその装置 |
| JP5091712B2 (ja) * | 2008-02-20 | 2012-12-05 | 一般財団法人電力中央研究所 | ガバナフリー制御装置およびガバナフリー制御方法 |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP2209254A patent/JP2839668B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0496694A (ja) | 1992-03-30 |
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