JP3007724B2 - 複合発電プラントの負荷制御方法及びその装置 - Google Patents
複合発電プラントの負荷制御方法及びその装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複合発電プラントの負荷
制御方法及びその装置に係り、特に、ガスタービンの運
転台数を増減して負荷制御を行うのに好適な負荷制御方
法及びその装置に関する。
制御方法及びその装置に係り、特に、ガスタービンの運
転台数を増減して負荷制御を行うのに好適な負荷制御方
法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数のガスタービンを有する複合発電プ
ラントを高効率且つ経済的に運用する場合、ガスタービ
ンの運転台数を制御する。特公昭６０−５２３号公報記
載の従来技術では、各電力系統下の個々の発電プラント
に与えられる給電指令とガスタービン運転台数別の最大
可能出力とを比較した結果、或いは、ガスタービン起動
停止時の熱損失とガスタービン運転台数別の熱効率変化
分とを比較した結果、或いは、ガスタービン起動停止回
数によるガスタービンの寿命消費率等により、与えられ
た給電指令に対する最適なガスタービン運転台数を選択
している。
ラントを高効率且つ経済的に運用する場合、ガスタービ
ンの運転台数を制御する。特公昭６０−５２３号公報記
載の従来技術では、各電力系統下の個々の発電プラント
に与えられる給電指令とガスタービン運転台数別の最大
可能出力とを比較した結果、或いは、ガスタービン起動
停止時の熱損失とガスタービン運転台数別の熱効率変化
分とを比較した結果、或いは、ガスタービン起動停止回
数によるガスタービンの寿命消費率等により、与えられ
た給電指令に対する最適なガスタービン運転台数を選択
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ガス
タービンの運転台数増減の要否の判断と運転台数の決定
方法については最適の回答を与えるものであるが、ガス
タービン運転台数増減時にいかに各ガスタービン個々を
運転するかについてまで配慮していないという問題があ
る。
タービンの運転台数増減の要否の判断と運転台数の決定
方法については最適の回答を与えるものであるが、ガス
タービン運転台数増減時にいかに各ガスタービン個々を
運転するかについてまで配慮していないという問題があ
る。
【０００４】本発明の目的は、ガスタービンの運転台数
を増減してプラント負荷の増減に対処するに際し高効率
且つ経済的にガスタービンの運転を制御する負荷制御方
法及びその装置を提供することにある。
を増減してプラント負荷の増減に対処するに際し高効率
且つ経済的にガスタービンの運転を制御する負荷制御方
法及びその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、プラント負
荷が減少したとき、直ちに所要のガスタービンのみを停
止させる負荷降下を行わせ、残りのガスタービンでプラ
ント目標負荷になるように運転させることで、達成され
る。（請求項１，６の発明）上記目的はまた、プラント
負荷が減少したとき、直ちに所要のガスタービンのみを
停止させる負荷降下を行わせ、残りのガスタービンでプ
ラント目標負荷までプラント負荷降下運転を行わせ、そ
の後、目標負荷を維持する運転を行わせることで、達成
される。（請求項２，７の発明）上記目的はまた、プラ
ント負荷が増加したとき、運転継続中のガスタービンは
当該ガスタービン負荷を継続させ、停止中のガスタービ
ンを直ちに前記ガスタービン負荷を目標負荷として起動
し負荷上昇を行わせ、追加起動したガスタービンが前記
目標負荷に到達してから運転継続中のガスタービンと並
列運転させ、その後、運転中のガスタービン全台にてプ
ラント負荷制御を行わせることで、達成される。（請求
項３，８の発明）上記目的はまた、プラント負荷が増加
したとき、運転継続中のガスタービンを制御してプラン
トの目標負荷に移行させ、停止中のガスタービンを直ち
に起動して前記目標負荷まで負荷上昇させ、追加起動し
たガスタービンが目標負荷到達後に運転継続中のガスタ
ービンと並列運転させ、その後、運転中のガスタービン
全台にてプラント負荷制御を行わせることで、達成され
る。(請求項４，９の発明)上記目的はまた、プラント負
荷が増加したとき、運転継続中のガスタービンを制御し
てプラントの目標負荷に移行させ、停止中のガスタービ
ンを直ちに起動して運転継続中のガスタービン負荷また
は同一運転状態まで負荷上昇させ、同一負荷または同一
運転状態になったとき追加起動したガスタービンと運転
継続中のガスタービンとを並列運転させ、その後、運転
中のガスタービン全台にてプラント負荷制御を行わせる
ことで、達成される。（請求項５，１０の発明）
荷が減少したとき、直ちに所要のガスタービンのみを停
止させる負荷降下を行わせ、残りのガスタービンでプラ
ント目標負荷になるように運転させることで、達成され
る。（請求項１，６の発明）上記目的はまた、プラント
負荷が減少したとき、直ちに所要のガスタービンのみを
停止させる負荷降下を行わせ、残りのガスタービンでプ
ラント目標負荷までプラント負荷降下運転を行わせ、そ
の後、目標負荷を維持する運転を行わせることで、達成
される。（請求項２，７の発明）上記目的はまた、プラ
ント負荷が増加したとき、運転継続中のガスタービンは
当該ガスタービン負荷を継続させ、停止中のガスタービ
ンを直ちに前記ガスタービン負荷を目標負荷として起動
し負荷上昇を行わせ、追加起動したガスタービンが前記
目標負荷に到達してから運転継続中のガスタービンと並
列運転させ、その後、運転中のガスタービン全台にてプ
ラント負荷制御を行わせることで、達成される。（請求
項３，８の発明）上記目的はまた、プラント負荷が増加
したとき、運転継続中のガスタービンを制御してプラン
トの目標負荷に移行させ、停止中のガスタービンを直ち
に起動して前記目標負荷まで負荷上昇させ、追加起動し
たガスタービンが目標負荷到達後に運転継続中のガスタ
ービンと並列運転させ、その後、運転中のガスタービン
全台にてプラント負荷制御を行わせることで、達成され
る。(請求項４，９の発明)上記目的はまた、プラント負
荷が増加したとき、運転継続中のガスタービンを制御し
てプラントの目標負荷に移行させ、停止中のガスタービ
ンを直ちに起動して運転継続中のガスタービン負荷また
は同一運転状態まで負荷上昇させ、同一負荷または同一
運転状態になったとき追加起動したガスタービンと運転
継続中のガスタービンとを並列運転させ、その後、運転
中のガスタービン全台にてプラント負荷制御を行わせる
ことで、達成される。（請求項５，１０の発明）
【０００６】
【０００７】プラント負荷が減少したとき、直ちに所要
のガスタービンのみを停止させる負荷降下を行わせ、残
りのガスタービンでプラント目標負荷までプラント負荷
降下運転を行わせ、その後、目標負荷を維持する運転を
行わせることで、ガスタービン運転台数減時のプラント
負荷追従を必要最小限の時間で行ない、運転台数減操作
を必要最小限にする。
のガスタービンのみを停止させる負荷降下を行わせ、残
りのガスタービンでプラント目標負荷までプラント負荷
降下運転を行わせ、その後、目標負荷を維持する運転を
行わせることで、ガスタービン運転台数減時のプラント
負荷追従を必要最小限の時間で行ない、運転台数減操作
を必要最小限にする。
【０００８】プラント負荷が増加したとき、運転継続中
のガスタービンは当該ガスタービン負荷を継続させ、停
止中のガスタービンを直ちに前記ガスタービン負荷を目
標負荷として起動し、負荷上昇を行なわせ、追加起動し
たガスタービンが前記目標負荷に到達してから運転継続
中のガスタービンと並列運転させ、その後、運転中のガ
スタービン全台にてプラント負荷制御を行わせること
で、ガスタービン運転台数増時の操作を必要最小限にす
る。
のガスタービンは当該ガスタービン負荷を継続させ、停
止中のガスタービンを直ちに前記ガスタービン負荷を目
標負荷として起動し、負荷上昇を行なわせ、追加起動し
たガスタービンが前記目標負荷に到達してから運転継続
中のガスタービンと並列運転させ、その後、運転中のガ
スタービン全台にてプラント負荷制御を行わせること
で、ガスタービン運転台数増時の操作を必要最小限にす
る。
【０００９】プラント負荷が増加したとき、運転継続中
のガスタービンを制御してプラントの目標負荷に移行さ
せ、停止中のガスタービンを直ちに起動して前記目標負
荷まで負荷上昇させ、追加起動したガスタービンが目標
負荷到達後に運転継続中のガスタービンと並列運転さ
せ、その後、運転中のガスタービン全台にてプラント負
荷制御を行わせることで、ガスタービン運転台数増時の
操作完了にて所定のプラント目標負荷にする。
のガスタービンを制御してプラントの目標負荷に移行さ
せ、停止中のガスタービンを直ちに起動して前記目標負
荷まで負荷上昇させ、追加起動したガスタービンが目標
負荷到達後に運転継続中のガスタービンと並列運転さ
せ、その後、運転中のガスタービン全台にてプラント負
荷制御を行わせることで、ガスタービン運転台数増時の
操作完了にて所定のプラント目標負荷にする。
【００１０】プラント負荷が増加したとき、運転継続中
のガスタービンを制御してプラントの目標負荷に移行さ
せ、停止中のガスタービンを直ちに起動して運転継続中
のガスタービン負荷または同一運転状態まで負荷上昇さ
せ、同一負荷または同一運転状態になったとき追加起動
したガスタービンと運転継続中のガスタービンとを並列
運転させ、その後、運転中のガスタービン全台にてプラ
ント負荷制御を行わせることで、ガスタービン運転台数
増時の操作完了まで、安定したプラント負荷を得る。
のガスタービンを制御してプラントの目標負荷に移行さ
せ、停止中のガスタービンを直ちに起動して運転継続中
のガスタービン負荷または同一運転状態まで負荷上昇さ
せ、同一負荷または同一運転状態になったとき追加起動
したガスタービンと運転継続中のガスタービンとを並列
運転させ、その後、運転中のガスタービン全台にてプラ
ント負荷制御を行わせることで、ガスタービン運転台数
増時の操作完了まで、安定したプラント負荷を得る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図７は、多軸型の複合発電プラントの構成図で
ある。この複合発電プラントでは、３台のガスタービン
３ａ，３ｂ，３ｃを並列に設置し、各ガスタービン３
ａ，３ｂ，３ｃの排熱を夫々排熱回収ボイラ５ａ，５
ｂ，５ｃにて回収して、各排熱回収ボイラ５ａ，５ｂ，
５ｃにて加熱して得た蒸気にて１台の蒸気タービン６を
駆動するようになっている。各ガスタービン５ａ（５
ｂ，５ｃにおいても同様なので、５ａの系統についての
み説明を行うが、他の５ｂ，５ｃの系統でも同様であ
る。）には空気圧縮器１ａが同軸に取り付けられてい
る。空気圧縮器１ａの回転により大気中の空気Ａａが加
圧されて燃焼器２ａ内に送り込まれ、ここで燃料Ｆａと
共に燃焼される。燃焼ガスはガスタービン３ａに入り、
ここで機械動力を発生して発電機４ａで電気エネルギー
に変換する。ガスタービン３ａで仕事を終えた高温排ガ
スは排熱回収ボイラ５ａに導かれ、ここで水がこの高温
排ガスと熱交換して蒸気となる。排熱回収ボイラ５ａを
出た排ガスは、煙突１０を経由して大気中に放出され
る。
明する。図７は、多軸型の複合発電プラントの構成図で
ある。この複合発電プラントでは、３台のガスタービン
３ａ，３ｂ，３ｃを並列に設置し、各ガスタービン３
ａ，３ｂ，３ｃの排熱を夫々排熱回収ボイラ５ａ，５
ｂ，５ｃにて回収して、各排熱回収ボイラ５ａ，５ｂ，
５ｃにて加熱して得た蒸気にて１台の蒸気タービン６を
駆動するようになっている。各ガスタービン５ａ（５
ｂ，５ｃにおいても同様なので、５ａの系統についての
み説明を行うが、他の５ｂ，５ｃの系統でも同様であ
る。）には空気圧縮器１ａが同軸に取り付けられてい
る。空気圧縮器１ａの回転により大気中の空気Ａａが加
圧されて燃焼器２ａ内に送り込まれ、ここで燃料Ｆａと
共に燃焼される。燃焼ガスはガスタービン３ａに入り、
ここで機械動力を発生して発電機４ａで電気エネルギー
に変換する。ガスタービン３ａで仕事を終えた高温排ガ
スは排熱回収ボイラ５ａに導かれ、ここで水がこの高温
排ガスと熱交換して蒸気となる。排熱回収ボイラ５ａを
出た排ガスは、煙突１０を経由して大気中に放出され
る。
【００１２】排熱回収ボイラ５ａで発生した蒸気は、蒸
気止弁１１ａを経由して他のボイラ５ｂ，５ｃからの蒸
気と共に主蒸気管１４に集められ、蒸気タービン入口弁
１３を通り蒸気タービン６に入る。ここで発生した機械
動力は発電機７にて電気エネルギーに変換される。蒸気
タービン６で仕事を終えた排気蒸気は、復水器８にて復
水となり、給水ポンプ９により排熱回収ボイラ５ａに給
水される。また、何等かの条件により排熱回収ボイラ５
ａで発生する蒸気が余剰となった場合には、タービンバ
イパス弁１２ａが開弁しタービンバイパス管１５を通し
て余剰の蒸気を復水器８に排出する。
気止弁１１ａを経由して他のボイラ５ｂ，５ｃからの蒸
気と共に主蒸気管１４に集められ、蒸気タービン入口弁
１３を通り蒸気タービン６に入る。ここで発生した機械
動力は発電機７にて電気エネルギーに変換される。蒸気
タービン６で仕事を終えた排気蒸気は、復水器８にて復
水となり、給水ポンプ９により排熱回収ボイラ５ａに給
水される。また、何等かの条件により排熱回収ボイラ５
ａで発生する蒸気が余剰となった場合には、タービンバ
イパス弁１２ａが開弁しタービンバイパス管１５を通し
て余剰の蒸気を復水器８に排出する。
【００１３】斯かる多軸型の複合発電プラントの運用の
一つとして、特公昭６０−５２３号公報記載のガスター
ビン運転台数制御があり、プラントを高効率且つ経済的
に運用するうえで不可欠である。このガスタービン運転
台数制御を行うに際し、本実施例では、以下の様にして
ガスタービンの負荷制御を行う。
一つとして、特公昭６０−５２３号公報記載のガスター
ビン運転台数制御があり、プラントを高効率且つ経済的
に運用するうえで不可欠である。このガスタービン運転
台数制御を行うに際し、本実施例では、以下の様にして
ガスタービンの負荷制御を行う。
【００１４】図１は、本発明の第１実施例に係る負荷制
御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
ある。本実施例では、プラント負荷ＰＬ１を時間ｔ０〜
ｔ１までに１００％から５０％に減少させるに当り、ガ
スタービン３ａを停止させ、残りのガスタービン３ｂ，
３ｃで運転する。そこで先ず、プラント負荷ＰＬ１が５
０％になるまで３台のガスタービン３ａ，３ｂ，３ｃで
負荷降下し、時間ｔ１で５０％になったとき、ガスター
ビン３ａを更に負荷降下して停止させ、残りのガスター
ビン３ｂ，３ｃでプラント負荷ＰＬ１が５０％を維持す
るように、蒸気タービン負荷ＳＴＬ１の降下に伴い、ガ
スタービン負荷ＧＴＬ１ｂ，ＧＴＬ１ｃの負荷上昇運転
を行う。これにより、時間ｔ２に、蒸気タービン６の負
荷ＳＴＬ１とガスタービン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ１
ｂ，ＧＴＬ１ｃも整定する。
御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
ある。本実施例では、プラント負荷ＰＬ１を時間ｔ０〜
ｔ１までに１００％から５０％に減少させるに当り、ガ
スタービン３ａを停止させ、残りのガスタービン３ｂ，
３ｃで運転する。そこで先ず、プラント負荷ＰＬ１が５
０％になるまで３台のガスタービン３ａ，３ｂ，３ｃで
負荷降下し、時間ｔ１で５０％になったとき、ガスター
ビン３ａを更に負荷降下して停止させ、残りのガスター
ビン３ｂ，３ｃでプラント負荷ＰＬ１が５０％を維持す
るように、蒸気タービン負荷ＳＴＬ１の降下に伴い、ガ
スタービン負荷ＧＴＬ１ｂ，ＧＴＬ１ｃの負荷上昇運転
を行う。これにより、時間ｔ２に、蒸気タービン６の負
荷ＳＴＬ１とガスタービン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ１
ｂ，ＧＴＬ１ｃも整定する。
【００１５】蒸気タービン６の負荷ＳＴＬ1の特性は、
複合発電プラントの特徴である排熱回収ボイラ５ａ，５
ｂ，５ｃで発生する蒸気の応答遅れによるものである。
従って、この応答遅れをカバーするため、ガスタービン
３ａ，３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ1は、一時的に降下し、
運転継続するガスタービン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ1b，
ＧＴＬ1cのみ、ガスタービン運転台数継続減完了後の整
定負荷（時間ｔ2における負荷）まで上昇するものであ
る。
複合発電プラントの特徴である排熱回収ボイラ５ａ，５
ｂ，５ｃで発生する蒸気の応答遅れによるものである。
従って、この応答遅れをカバーするため、ガスタービン
３ａ，３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ1は、一時的に降下し、
運転継続するガスタービン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ1b，
ＧＴＬ1cのみ、ガスタービン運転台数継続減完了後の整
定負荷（時間ｔ2における負荷）まで上昇するものであ
る。
【００１６】尚、蒸気タービン６の負荷ＳＴＬ1を時間
ｔ1にて整定させる場合（時間ｔ2と同一の負荷）は、図
７におけるタービンバイパス弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
のいずれか少なくとも最低１つを開弁し、蒸気タービン
６に入る蒸気の一部を直接復水器８に流すことで可能と
なる。この場合、プラント負荷ＰＬ1が５０％に達する
時間はｔ1より早くなるため、ガスタービン３ｂ，３ｃ
の負荷ＧＴＬ1b，ＧＴＬ1cの降下量を小さくすることが
できる。
ｔ1にて整定させる場合（時間ｔ2と同一の負荷）は、図
７におけるタービンバイパス弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
のいずれか少なくとも最低１つを開弁し、蒸気タービン
６に入る蒸気の一部を直接復水器８に流すことで可能と
なる。この場合、プラント負荷ＰＬ1が５０％に達する
時間はｔ1より早くなるため、ガスタービン３ｂ，３ｃ
の負荷ＧＴＬ1b，ＧＴＬ1cの降下量を小さくすることが
できる。
【００１７】図２は本発明の第２実施例に係る負荷制御
におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴＬ，
ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフであ
る。本実施例では、プラント負荷を１００％から５０％
に減少させるとき、ガスタービン３ａを負荷降下して停
止させ、残りのガスタービン３ｂ，３ｃでプラント負荷
が５０％となるように運転する。一般に、ガスタービン
３ａ，３ｂ，３ｃの停止時の負荷変化率と、通常運転中
の負荷変化率が同一値となっているため、ガスタービン
３ａを時間ｔ０から停止操作しても、プラント負荷ＰＬ
が５０％に達した時点から停止操作しても、その負荷特
性は同様なものとなる（図１のＧＴＬ１ａ＝図２のＧＴ
Ｌ２ａ）。従って、運転継続を行うガスタービン３ｂ，
３ｃの負荷ＧＴＬ２ｂ，ＧＴＬ２ｃと蒸気タービン６の
負荷ＳＴＬ２とプラント負荷ＰＬ２とは図１と同じ特性
となる。また、図１と同様に、タービンバイパス弁１２
ａ，１２ｂ，１２ｃのいずれか少なくとも最低１つを開
弁した場合においても同様の特性となる。
におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴＬ，
ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフであ
る。本実施例では、プラント負荷を１００％から５０％
に減少させるとき、ガスタービン３ａを負荷降下して停
止させ、残りのガスタービン３ｂ，３ｃでプラント負荷
が５０％となるように運転する。一般に、ガスタービン
３ａ，３ｂ，３ｃの停止時の負荷変化率と、通常運転中
の負荷変化率が同一値となっているため、ガスタービン
３ａを時間ｔ０から停止操作しても、プラント負荷ＰＬ
が５０％に達した時点から停止操作しても、その負荷特
性は同様なものとなる（図１のＧＴＬ１ａ＝図２のＧＴ
Ｌ２ａ）。従って、運転継続を行うガスタービン３ｂ，
３ｃの負荷ＧＴＬ２ｂ，ＧＴＬ２ｃと蒸気タービン６の
負荷ＳＴＬ２とプラント負荷ＰＬ２とは図１と同じ特性
となる。また、図１と同様に、タービンバイパス弁１２
ａ，１２ｂ，１２ｃのいずれか少なくとも最低１つを開
弁した場合においても同様の特性となる。
【００１８】図３は、本発明の第３の実施例に係る負荷
制御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
ある。この実施例では、運転継続するガスタービン３
ｂ，３ｃの負荷をガスタービン運転台数減完了後のガス
タービン３ｂ，３ｃの整定負荷を目標として負荷降下さ
せるものである。即ち、図２の第２実施例において時間
ｔ４にて整定するガスタービン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ
２ｂ，ＧＴＬ２ｃを、本実施例では、予め時間ｔ０にて
負荷降下目標して与える。この目標負荷に達した時間ｔ
５以降は、ガスタービン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ３ｂ，
ＧＴＬ３ｃは一定となり、蒸気タービン６の負荷ＳＴＬ
３の降下に伴い、プラント負荷ＰＬ３も降下し、時間ｔ
６にて整定する。尚、本実施例においても、第１，第２
実施例と同様に、タービンバイパス弁１２ａ，１２ｂ，
１２ｃのいずれか少なくとも最低１つを開弁すること
で、同様の特性を得ることができる。
制御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
ある。この実施例では、運転継続するガスタービン３
ｂ，３ｃの負荷をガスタービン運転台数減完了後のガス
タービン３ｂ，３ｃの整定負荷を目標として負荷降下さ
せるものである。即ち、図２の第２実施例において時間
ｔ４にて整定するガスタービン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ
２ｂ，ＧＴＬ２ｃを、本実施例では、予め時間ｔ０にて
負荷降下目標して与える。この目標負荷に達した時間ｔ
５以降は、ガスタービン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ３ｂ，
ＧＴＬ３ｃは一定となり、蒸気タービン６の負荷ＳＴＬ
３の降下に伴い、プラント負荷ＰＬ３も降下し、時間ｔ
６にて整定する。尚、本実施例においても、第１，第２
実施例と同様に、タービンバイパス弁１２ａ，１２ｂ，
１２ｃのいずれか少なくとも最低１つを開弁すること
で、同様の特性を得ることができる。
【００１９】図４は、本発明の第４実施例に係る負荷制
御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
あり、ガスタービン３ａが停止している状態からプラン
ト負荷が増加したときの制御に関するものである。本実
施例では、プラント負荷ＰＬ４を時間ｔ０からｔ１１ま
でに５０％から１００％に増加させるに当り、ガスター
ビン３ａを追加起動するものである。そして、ガスター
ビン３ａが起動し負荷運転に入った時点でのガスタービ
ン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ４ｂ，ＧＴＬ４ｃを負荷待機
または負荷固定とし、この負荷を目標負荷として、ガス
タービン３ａの負荷上昇を行う。ガスタービン３ａの負
荷ＧＴＬ４ａが負荷ＧＴＬ４ｂ，ＧＴＬ４ｃと同じにな
り（勿論、若干のプラスマイナスの裕度は許容す
る。）、図７に示す排熱回収ボイラ５ａから発生する蒸
気の条件が成立したならば（圧力，温度，流量等のいず
れか少なくとも最低１つの状態量が、排熱回収ボイラ５
ｂ，５ｃからの蒸気の状態量と同等または許容偏差内に
なること。）、蒸気止弁１１ａを時間ｔ８の時点で開弁
して、蒸気タービン６にその発生蒸気を流入する。つま
り、３台のガスタービンの並列運転に入る。ガスタービ
ン３ａが起動してから蒸気止弁１１ａが開弁するまでの
間は、排熱回収ボイラ５ａで発生する蒸気をタービンバ
イパス弁１２ａを介して復水器８に流すタービンバイパ
ス運転を行う。
御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
あり、ガスタービン３ａが停止している状態からプラン
ト負荷が増加したときの制御に関するものである。本実
施例では、プラント負荷ＰＬ４を時間ｔ０からｔ１１ま
でに５０％から１００％に増加させるに当り、ガスター
ビン３ａを追加起動するものである。そして、ガスター
ビン３ａが起動し負荷運転に入った時点でのガスタービ
ン３ｂ，３ｃの負荷ＧＴＬ４ｂ，ＧＴＬ４ｃを負荷待機
または負荷固定とし、この負荷を目標負荷として、ガス
タービン３ａの負荷上昇を行う。ガスタービン３ａの負
荷ＧＴＬ４ａが負荷ＧＴＬ４ｂ，ＧＴＬ４ｃと同じにな
り（勿論、若干のプラスマイナスの裕度は許容す
る。）、図７に示す排熱回収ボイラ５ａから発生する蒸
気の条件が成立したならば（圧力，温度，流量等のいず
れか少なくとも最低１つの状態量が、排熱回収ボイラ５
ｂ，５ｃからの蒸気の状態量と同等または許容偏差内に
なること。）、蒸気止弁１１ａを時間ｔ８の時点で開弁
して、蒸気タービン６にその発生蒸気を流入する。つま
り、３台のガスタービンの並列運転に入る。ガスタービ
ン３ａが起動してから蒸気止弁１１ａが開弁するまでの
間は、排熱回収ボイラ５ａで発生する蒸気をタービンバ
イパス弁１２ａを介して復水器８に流すタービンバイパ
ス運転を行う。
【００２０】蒸気止弁１１ａが開弁し、タービンバイパ
ス弁１２ａが全閉したならば（時間ｔ9の時点）、ガス
タービン３ａ，３ｂ，３ｃは負荷ＧＴＬ4（ガスタービ
ン運転台数増完了後のプラント目標負荷）となるように
負荷上昇を行う。この過程で、蒸気タービン６の負荷Ｓ
ＴＬ4は、時間ｔ8から上昇し時間ｔ11で整定する。ま
た、プラント負荷ＰＬ4も時間ｔ0から上昇し、時間ｔ11
で整定する特性となる。
ス弁１２ａが全閉したならば（時間ｔ9の時点）、ガス
タービン３ａ，３ｂ，３ｃは負荷ＧＴＬ4（ガスタービ
ン運転台数増完了後のプラント目標負荷）となるように
負荷上昇を行う。この過程で、蒸気タービン６の負荷Ｓ
ＴＬ4は、時間ｔ8から上昇し時間ｔ11で整定する。ま
た、プラント負荷ＰＬ4も時間ｔ0から上昇し、時間ｔ11
で整定する特性となる。
【００２１】図５は、本発明の第５実施例に係る負荷制
御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
ある。本実施例は、第４実施例と略同様であり、異なる
点としては、運転継続中のガスタービン３ｂ，３ｃの負
荷ＧＴＬ５ｂ，ＧＴＬ５ｃを時間ｔ０から最終的な目標
であるプラント負荷１００％が得られる負荷まで上昇さ
せるものであり、追加起動したガスタービン３ａの負荷
ＧＴＬ５ａが１００％に到達し、図４の実施例と同様に
蒸気止弁１１ａとタービンバイパス弁１２ａを操作し終
了した時点（時間ｔ１５の時点）で、プラント負荷ＰＬ
が目標負荷まで到達する特性となる。
御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
ある。本実施例は、第４実施例と略同様であり、異なる
点としては、運転継続中のガスタービン３ｂ，３ｃの負
荷ＧＴＬ５ｂ，ＧＴＬ５ｃを時間ｔ０から最終的な目標
であるプラント負荷１００％が得られる負荷まで上昇さ
せるものであり、追加起動したガスタービン３ａの負荷
ＧＴＬ５ａが１００％に到達し、図４の実施例と同様に
蒸気止弁１１ａとタービンバイパス弁１２ａを操作し終
了した時点（時間ｔ１５の時点）で、プラント負荷ＰＬ
が目標負荷まで到達する特性となる。
【００２２】図６は、本発明の第６実施例に係る負荷制
御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
ある。本実施例では、運転継続中のガスタービン３ｂ，
３ｃは、追加起動したガスタービン３ａの起動操作（図
４の第４実施例と同様に、蒸気止弁１１ａ開と、タービ
ンバイパス弁１２ａ全閉まで）が完了する時間１８ま
で、プラント負荷ＰＬ６を時間ｔ０と同一負荷または時
間ｔ０にて目標とした任意の負荷を維持するように制御
する。そして、時間ｔ１８からガスタービン３ａ，３
ｂ，３ｃの全台にてプラント負荷を制御する。
御におけるプラント負荷ＰＬ，蒸気タービン負荷ＳＴ
Ｌ，ガスタービン負荷ＧＴＬの時間変化を示すグラフで
ある。本実施例では、運転継続中のガスタービン３ｂ，
３ｃは、追加起動したガスタービン３ａの起動操作（図
４の第４実施例と同様に、蒸気止弁１１ａ開と、タービ
ンバイパス弁１２ａ全閉まで）が完了する時間１８ま
で、プラント負荷ＰＬ６を時間ｔ０と同一負荷または時
間ｔ０にて目標とした任意の負荷を維持するように制御
する。そして、時間ｔ１８からガスタービン３ａ，３
ｂ，３ｃの全台にてプラント負荷を制御する。
【００２３】図８は、一軸型の複合発電プラントの構成
図である。この複合発電プラントでは、ガスタービン３
台３ａ，３ｂ，３ｃと各ガスタービン３ａ，３ｂ，３ｃ
に夫々同軸に連結された３台の蒸気タービン６ａ，６
ｂ，６ｃを備え、各ガスタービンの排熱回収ボイラ５
ａ，５ｂ，５ｃで発生させた蒸気で夫々の蒸気タービン
６ａ，６ｂ，６ｃを個々に駆動する構成となっている。
斯かる構成の複合発電プラントでも、上述した各実施例
における負荷制御方法を適用することが可能である。
図である。この複合発電プラントでは、ガスタービン３
台３ａ，３ｂ，３ｃと各ガスタービン３ａ，３ｂ，３ｃ
に夫々同軸に連結された３台の蒸気タービン６ａ，６
ｂ，６ｃを備え、各ガスタービンの排熱回収ボイラ５
ａ，５ｂ，５ｃで発生させた蒸気で夫々の蒸気タービン
６ａ，６ｂ，６ｃを個々に駆動する構成となっている。
斯かる構成の複合発電プラントでも、上述した各実施例
における負荷制御方法を適用することが可能である。
【００２４】尚、図７，図８には複合発電プラントの構
成のみ図示したが、上述した負荷制御方法を実施する負
荷制御装置は、燃焼器，ガスタービン，排熱回収ボイ
ラ，各種弁を制御する図示しない制御盤に組み込み、実
行する。この負荷制御装置は、ディスクリートな電子部
品で組み立てても、また、コンピュータソフトウェアの
形で構成することでもよいことはいうまでもない。
成のみ図示したが、上述した負荷制御方法を実施する負
荷制御装置は、燃焼器，ガスタービン，排熱回収ボイ
ラ，各種弁を制御する図示しない制御盤に組み込み、実
行する。この負荷制御装置は、ディスクリートな電子部
品で組み立てても、また、コンピュータソフトウェアの
形で構成することでもよいことはいうまでもない。
【００２５】
【発明の効果】以上の本発明によれば、ガスタービン運
転台数減時のプラント負荷追従を必要最小限の時間で行
うことができる。
転台数減時のプラント負荷追従を必要最小限の時間で行
うことができる。
【００２６】また、ガスタービン運転台数減時の操作を
必要最小限にすることができる。
必要最小限にすることができる。
【００２７】また、ガスタービン運転台数増時の操作を
必要最小限にすることができる。
必要最小限にすることができる。
【００２８】また、ガスタービン運転台数増時の操作完
了にて所定のプラント目標負荷にすることが可能とな
る。
了にて所定のプラント目標負荷にすることが可能とな
る。
【００２９】また、ガスタービン運転台数増時の操作完
了まで、安定したプラント負荷を得ることが可能とな
る。
了まで、安定したプラント負荷を得ることが可能とな
る。
【図１】本発明の第１実施例に係る負荷制御方法（ガス
タービン運転台数減時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
タービン運転台数減時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
【図２】本発明の第２実施例に係る負荷制御方法（ガス
タービン運転台数減時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
タービン運転台数減時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
【図３】本発明の第３実施例に係る負荷制御方法（ガス
タービン運転台数減時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
タービン運転台数減時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
【図４】本発明の第４実施例に係る負荷制御方法（ガス
タービン運転台数増時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
タービン運転台数増時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
【図５】本発明の第５実施例に係る負荷制御方法（ガス
タービン運転台数増時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
タービン運転台数増時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
【図６】本発明の第６実施例に係る負荷制御方法（ガス
タービン運転台数増時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
タービン運転台数増時）におけるプラント負荷，蒸気タ
ービン負荷，ガスタービン負荷の各負荷特性を示すグラ
フである。
【図７】多軸複合発電プラントの構成図である。
【図８】１軸型複合発電プラントの構成である。
１ａ，１ｂ，１ｃ…空気圧縮機、２ａ，２ｂ，２ｃ…燃
焼器、３ａ，３ｂ，３ｃ…ガスタービン、４ａ，４ｂ，
４ｃ，７…発電機、５ａ，５ｂ，５ｃ…排熱回収ボイ
ラ、６，６ａ，６ｂ，６ｃ…蒸気タービン、８，８ａ，
８ｂ，８ｃ…復水器、９，９ａ，９ｂ，９ｃ…給水ポン
プ、１０…煙突、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…蒸気止弁、
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…タービンバイパス弁、１３，
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…蒸気タービン入口弁、１４，
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…主蒸気管、１５，１５ａ，１
５ｂ，１５ｃ…タービンバイパス管。
焼器、３ａ，３ｂ，３ｃ…ガスタービン、４ａ，４ｂ，
４ｃ，７…発電機、５ａ，５ｂ，５ｃ…排熱回収ボイ
ラ、６，６ａ，６ｂ，６ｃ…蒸気タービン、８，８ａ，
８ｂ，８ｃ…復水器、９，９ａ，９ｂ，９ｃ…給水ポン
プ、１０…煙突、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…蒸気止弁、
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…タービンバイパス弁、１３，
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…蒸気タービン入口弁、１４，
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…主蒸気管、１５，１５ａ，１
５ｂ，１５ｃ…タービンバイパス管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−140047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−96307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−179310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−65105（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−114824（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01K 23/10 F01K 13/00 - 13/02
Claims (10)
- 【請求項１】 複数のガスタービンと、任意台数の排熱
回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成される
複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増減
させる負荷制御方法において、プラント負荷が減少した
とき、直ちに所要のガスタービンのみを停止させる負荷
降下を行わせ、残りのガスタービンでプラント目標負荷
になるように運転させることを特徴とする複合発電プラ
ントの負荷制御方法。 - 【請求項２】 複数のガスタービンと、任意台数の排熱
回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成される
複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増減
させる負荷制御方法において、プラント負荷が減少した
とき、直ちに所要のガスタービンのみを停止させる負荷
降下を行わせ、残りのガスタービンでプラント目標負荷
までプラント負荷降下運転を行わせ、その後、目標負荷
を維持する運転を行わせることを特徴とする複合発電プ
ラントの負荷制御方法。 - 【請求項３】 複数のガスタービンと、任意台数の排熱
回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成される
複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増減
させる負荷制御方法において、プラント負荷が増加した
とき、運転継続中のガスタービンは当該ガスタービン負
荷を継続させ、停止中のガスタービンを直ちに前記ガス
タービン負荷を目標負荷として起動し負荷上昇を行わ
せ、追加起動したガスタービンが前記目標負荷に到達し
てから運転継続中のガスタービンと並列運転させ、その
後、運転中のガスタービン全台にてプラント負荷制御を
行わせることを特徴とする複合発電プラントの負荷制御
方法。 - 【請求項４】 複数のガスタービンと、任意台数の排熱
回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成される
複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増減
させる負荷制御方法において、プラント負荷が増加した
とき、運転継続中のガスタービンを制御してプラントの
目標負荷に移行させ、停止中のガスタービンを直ちに起
動して前記目標負荷まで負荷上昇させ、追加起動したガ
スタービンが目標負荷到達後に運転継続中のガスタービ
ンと並列運転させ、その後、運転中のガスタービン全台
にてプラント負荷制御を行わせることを特徴とする複合
発電プラントの負荷制御方法。 - 【請求項５】 複数のガスタービンと、任意台数の排熱
回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成される
複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増減
させる負荷制御方法において、プラント負荷が増加した
とき、運転継続中のガスタービンを制御してプラントの
目標負荷に移行させ、停止中のガスタービンを直ちに起
動して運転継続中のガスタービン負荷または同一運転状
態まで負荷上昇させ、同一負荷または同一運転状態にな
ったとき追加起動したガスタービンと運転継続中のガス
タービンとを並列運転させ、その後、運転中のガスター
ビン全台にてプラント負荷制御を行わせることを特徴と
する複合発電プラントの負荷制御方法。 - 【請求項６】 複数のガスタービンと、任意台数の排熱
回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成される
複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増減
させる負荷制御装置において、プラント負荷が減少した
とき、直ちに所要のガスタービンのみを停止させる負荷
降下を行わせる手段と、残りのガスタービンでプラント
目標負荷になるように運転させる手段とを備えることを
特徴とする複合発電プラントの負荷制御装置。 - 【請求項７】 複数のガスタービンと、任意台数の排熱
回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成される
複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増減
させる負荷制御装置において、プラント負荷が減少した
とき、直ちに所要のガスタービンのみを停止させる負荷
降下を行わせる手段と、残りのガスタービンでプラント
目標負荷までプラント負荷降下運転を行わせる手段と、
その後に残りのガスタービンで目標負荷を維持する運転
を行わせる手段とを備えることを特徴とする複合発電プ
ラントの負荷制御装置。 - 【請求項８】 複数のガスタービンと、任意台数の排熱
回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成される
複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増減
させる負荷制御装置において、プラント負荷が増加した
とき、運転継続中のガスタービンは当該ガスタービン負
荷を継続させる手段と、停止中のガスタービンを直ちに
前記ガスタービン負荷を目標負荷として起動し、負荷上
昇を行わせる手段と、追加起動したガスタービンが前記
目標負荷に到達してから運転継続中のガスタービンと並
列運転させる手段と、その後に運転中のガスタービン全
台にてプラント負荷制御を行わせる手段とを備えること
を特徴とする複合発電プラントの負荷制御装置。 - 【請求項９】 複数のガスタービンと、任意台数の排熱
回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成される
複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増減
させる負荷制御装置において、プラント負荷が増加した
とき、運転継続中のガスタービンを制御してプラントの
目標負荷に移行させる手段と、停止中のガスタービンを
直ちに起動して前記目標負荷まで負荷上昇させる手段
と、追加起動したガスタービンが目標負荷に到達したと
きに運転継続中のガスタービンと並列運転させる手段
と、その後に運転中のガスタービン全台にてプラント負
荷制御を行わせる手段とを備えることを特徴とする複合
発電プラントの負荷制御装置。 - 【請求項１０】 複数のガスタービンと、任意台数の排
熱回収ボイラと、任意台数の蒸気タービンとで構成され
る複合発電プラントの前記ガスタービンの運転台数を増
減させる負荷制御装置において、プラント負荷が増加し
たとき、運転継続中のガスタービンを制御してプラント
の目標負荷に移行させる手段と、停止中のガスタービン
を直ちに起動して運転継続中のガスタービン負荷または
同一運転状態まで負荷上昇させる手段と、同一負荷また
は同一運転状態になったとき追加起動したガスタービン
と運転継続中のガスタービンとを並列運転させる手段
と、その後に運転中のガスタービン全台にてプラント負
荷制御を行わせる手段とを備えることを特徴とする複合
発電プラントの負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3243445A JP3007724B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 複合発電プラントの負荷制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3243445A JP3007724B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 複合発電プラントの負荷制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586810A JPH0586810A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3007724B2 true JP3007724B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=17103986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3243445A Expired - Fee Related JP3007724B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 複合発電プラントの負荷制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3007724B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1701006B1 (en) * | 2005-02-22 | 2016-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electric power-generating and desalination combined plant and operation method of the same |
| JP6097115B2 (ja) * | 2012-05-09 | 2017-03-15 | サンデンホールディングス株式会社 | 排熱回収装置 |
| WO2019112604A1 (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-13 | Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc. | Power plants using incongruent load imbalance response |
| JP6892819B2 (ja) * | 2017-12-28 | 2021-06-23 | 三菱パワー株式会社 | 制御装置、ガスタービン、コンバインドサイクル発電プラント、制御方法及びプログラム |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3243445A patent/JP3007724B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0586810A (ja) | 1993-04-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |