JP3116815B2 - Control method of combined cycle plant - Google Patents

Control method of combined cycle plant

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JP3116815B2
JP3116815B2 JP08099821A JP9982196A JP3116815B2 JP 3116815 B2 JP3116815 B2 JP 3116815B2 JP 08099821 A JP08099821 A JP 08099821A JP 9982196 A JP9982196 A JP 9982196A JP 3116815 B2 JP3116815 B2 JP 3116815B2
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    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷に応じて燃料
を供給する燃料ノズルの本数を制御するガスタービンを
備えたコンバインドプラントの制御方法に関し、燃料を
供給する燃料ノズルの本数を切り替える際の制御方法に
係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method for a combined plant provided with a gas turbine for controlling the number of fuel nozzles for supplying fuel in accordance with a load. It relates to a control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスタービンから排出される窒素酸化物
の低減を図ることが可能な燃焼器として部分負荷帯で燃
焼を1段から1段+2段というように切り替える燃焼方
式を採用することがあり、特にガスタービンと蒸気ター
ビンとを組み合わせてなるコンバインドサイクルプラン
トにおいて多く利用されている。
2. Description of the Related Art As a combustor capable of reducing nitrogen oxides discharged from a gas turbine, a combustion method in which combustion is switched from one stage to one stage plus two stages in a partial load zone is sometimes adopted. In particular, it is widely used in a combined cycle plant formed by combining a gas turbine and a steam turbine.

【0003】特開昭64−19126 号公報には、拡散燃焼器
及び予混合燃焼器を備えたガスタービンに関して、拡散
燃焼器による運転から予混合燃焼器による運転に切り替
える際に、負荷変動を抑制するため、大気温度等を考慮
して切り替え点を修正する運転に関して記載されてい
る。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-19126 discloses a gas turbine provided with a diffusion combustor and a premixed combustor, which suppresses load fluctuation when switching from operation by a diffusion combustor to operation by a premixed combustor. For this reason, an operation in which the switching point is corrected in consideration of the atmospheric temperature and the like is described.

【0004】又、特開平7−4265 号公報は、燃焼切り替
え点での運用になった場合、燃焼切り替えを判定しある
一定時間負荷制御のための燃焼指令信号の増減を禁止す
るロジックを設けることにより、燃焼切り替えが頻繁に
行われるのを避けることが記載されているが、結果的に
は燃焼切り替えの周期が長くなるだけで燃焼切り替えの
繰り返しを根本的に回避するまでには至っていない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-4265 discloses that when operation is performed at a combustion switching point, a logic for judging combustion switching and prohibiting increase / decrease of a combustion command signal for load control for a certain period of time is provided. However, it is described that the combustion switching is not frequently performed, but as a result, the cycle of the combustion switching is lengthened and the repetition of the combustion switching is not fundamentally avoided.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】複数の燃焼部を備えた
燃焼器においては、燃焼の切り替え領域で運転されると
頻繁に燃焼切り替えが行われる場合がある。頻繁な燃焼
切り替えにより負荷変動等が生じる。又、特開平7−426
5 号公報では、結果的に燃焼切り替え周期は長くなる
が、燃焼切り替えの繰り返しを回避するには至っていな
い。
In a combustor provided with a plurality of combustion sections, combustion operation may be frequently switched when operated in a combustion switching region. Frequent combustion switching causes load fluctuations and the like. Also, JP-A-7-426
In JP-A-5, the combustion switching cycle becomes longer as a result, but it has not yet been possible to avoid repeated combustion switching.

【0006】本発明はガスタービンと蒸気タービンとを
組み合わせてなるコンバインドサイクルプラントの系統
単独運転移行により負荷が減少した場合を含めて、ガス
タービンが燃焼切り替え帯での運転に至った場合ガスタ
ービンの燃焼切り替えが連続しないようにし安定した運
転が継続できるコンバインドサイクルを提供しようとす
るものである。
[0006] The present invention relates to a gas turbine that operates in a combustion switching zone, including when the load is reduced due to a shift in system independent operation of a combined cycle plant comprising a gas turbine and a steam turbine. An object of the present invention is to provide a combined cycle in which combustion switching is not continued and stable operation can be continued.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
ガスタービンとガスタービン排ガスにより蒸気を発生す
る排熱回収ボイラと、該排熱回収ボイラからの蒸気によ
り駆動する蒸気タービンとを有し、前記ガスタービン
は、圧縮機と、圧縮機により圧縮された空気と燃料とを
燃焼させる複数の燃焼器、燃焼器の排ガスにより駆動す
るタービンを備え、前記燃焼器は第1及び第2の燃焼器
を有し、第1の燃焼器で燃焼させると共に、燃料流量指
令値の増減に応じて、第2の燃焼器を燃焼或いは消火さ
せるよう切り替えてなる、コンバインドサイクルプラン
トの運転方法において、前記燃料流量指令値が第2の燃
焼器の燃焼或いは消火を切り替える近傍にある際に、蒸
気タービンの出力を減少させると共に、前記燃料流量指
令値が第2の燃焼器を燃焼或いは消火させる燃焼切り替
え帯より大きくするようにガスタービンの出力を増加さ
せ、前記燃料流量指令値が前記切り替える値を越えて低
下しても燃焼切り替えを制限して第2の燃焼器の燃焼を
維持することを特徴とする。
A first feature of the present invention is as follows.
It has a gas turbine and an exhaust heat recovery boiler that generates steam by gas turbine exhaust gas, and a steam turbine driven by steam from the exhaust heat recovery boiler, wherein the gas turbine is compressed by the compressor and the compressor. A plurality of combustors for burning air and fuel, a turbine driven by exhaust gas from the combustor, the combustor has first and second combustors, and the first combustor burns the fuel and the fuel. In the operating method of a combined cycle plant, in which the second combustor is switched to burn or extinguish in accordance with an increase or decrease in the flow command value, the fuel flow command value may be close to switching the combustion or extinguishing of the second combustor. The output of the steam turbine is reduced and the fuel flow rate
Combustion switch in which the limit burns or extinguishes the second combustor
The output of the gas turbine is increased so as to be larger than the band, and even if the fuel flow rate command value falls below the switching value, the combustion switching is limited to maintain the combustion of the second combustor. And

【0008】また、前記燃料流量指令値が第2の燃焼器
の燃焼或いは消火を切り替える近傍にある際に、蒸気タ
ービンの出力を減少させると共にガスタービンの出力を
増加させ、前記燃料流量指令値が前記切り替える値を越
えて低下することを制限して第2の燃焼器の燃焼を維持
することを特徴とする。
When the fuel flow rate command value is in the vicinity of switching between combustion and extinguishing of the second combustor, the output of the steam turbine is reduced and the output of the gas turbine is increased. The combustion in the second combustor is maintained by limiting the decrease beyond the switching value.

【0009】また、第2の特徴は、ガスタービンとガス
タービン排ガスにより蒸気を発生する排熱回収ボイラ
と、該排熱回収ボイラからの蒸気により駆動する蒸気タ
ービンとを有し、前記ガスタービンは、圧縮機と、圧縮
機により圧縮された空気と燃料とを燃焼させる複数の燃
焼器と、燃焼器の排ガスにより駆動するタービンを備
え、前記燃焼器は第1及び第2の燃焼器を有し、第1の
燃焼器に供給する燃料を調整する第1の燃料流量調整手
段,第2の燃焼器に供給する燃料を調整する第2の燃料
流量調整手段とを備え、前記燃焼器への燃焼供給量を制
御する燃料流量指令信号が所定値より低い場合は第1の
燃料流量調整手段により第1の燃焼器に燃料を供給し第
2の燃料流量調整手段に燃料を供給せず、燃料流量指令
信号が所定値より高い場合は、第2の燃料流量調整手段
により第2の燃焼器に燃料を供給するよう切り替え制御
する制御装置を備えたコンバインドサイクルプラントに
おいて、前記燃料流量指令信号が第2の燃料流量調整手
段へ燃料を供給するか否かを切り替える近傍にあること
を検知した場合に、前記燃料流量指令信号が前記所定値
を越えて低下しても、前記第2の燃焼器への燃料の供給
を維持し、蒸気タービンの出力を減少させると共に、前
記燃料流量指令信号が第2の燃焼器を燃焼或いは消火さ
せる燃焼切り替え帯より大きくするようにガスタービン
の出力を増加させるよう指令を出す制御手段を備えたこ
とである。
A second feature is that the gas turbine includes a gas turbine, an exhaust heat recovery boiler for generating steam from gas turbine exhaust gas, and a steam turbine driven by steam from the exhaust heat recovery boiler. , A compressor, a plurality of combustors for burning air and fuel compressed by the compressor, and a turbine driven by exhaust gas from the combustor, wherein the combustor has first and second combustors A first fuel flow rate adjusting means for adjusting the fuel supplied to the first combustor, and a second fuel flow rate adjusting means for adjusting the fuel supplied to the second combustor; When the fuel flow rate command signal for controlling the supply amount is lower than a predetermined value, the first fuel flow rate adjusting means supplies fuel to the first combustor and does not supply the fuel to the second fuel flow rate adjusting means. Command signal is higher than specified value In a combined cycle plant provided with a control device for performing switching control to supply fuel to the second combustor by the second fuel flow rate adjusting means, the fuel flow rate command signal sends the fuel to the second fuel flow rate adjusting means. If it is detected that it is in the vicinity of switching whether to supply or not, even if the fuel flow rate command signal drops beyond the predetermined value, the supply of fuel to the second combustor is maintained, While reducing the output of the steam turbine ,
The fuel flow command signal burns or extinguishes the second combustor.
Control means for issuing a command to increase the output of the gas turbine so as to make it larger than the combustion switching zone to be made.

【0010】また、前記燃料流量指令信号が第2の燃流
流量調整手段へ燃料を供給するか否かを切り替える近傍
にあることを検知した場合に、前記燃料流量指令信号が
前記所定値を越えて低下することを制限して、前記第2
の燃焼器への燃料の供給を維持し、蒸気タービンの出力
を減少させると共にガスタービンの出力を増加させるよ
う指令を出す制御手段を備えたことである。
When it is detected that the fuel flow rate command signal is in the vicinity of switching whether or not to supply fuel to the second fuel flow rate adjusting means, the fuel flow rate command signal exceeds the predetermined value. Limit the lowering, the second
Control means for maintaining the supply of fuel to the combustor and reducing the output of the steam turbine and increasing the output of the gas turbine.

【0011】系統単独運転に移行すると電力供給先への
送電が遮断されるため、発電所からの電力供給が過多と
なり系統周波数が上昇する。このため、ガスタービンは
燃料を絞り込みガスタービン負荷を減少させるが、燃焼
切り替え方式の燃焼器を有するガスタービンにおいて
は、この時の要求負荷が燃焼切り替え点近傍となる場合
がある。仮にコンバインドサイクルプラント燃焼切り替
え点近傍での運用にならないようガスタービンの負荷が
高くなるように通常運転中全開としている蒸気加減弁の
閉操作を行っても、蒸気加減弁を閉動作させても電力消
費側の使用量により左右され燃焼切り替え点近傍での運
用となる場合がある。燃料指令信号が必要以上に変動し
ないように、特に、一旦燃料指令信号が上昇した後降下
しようとした場合に降下してF1運転に移行してしまわ
ないように下限リミッタを設けて燃焼切り替えが繰り返
されないようにすることができる。
When the operation shifts to the system independent operation, the power transmission to the power supply destination is cut off, so that the power supply from the power plant becomes excessive and the system frequency increases. For this reason, the gas turbine narrows down the fuel to reduce the gas turbine load. However, in a gas turbine having a combustion switching type combustor, the required load at this time may be near the combustion switching point. Even if the steam control valve that is fully open during normal operation is closed or the steam control valve is closed so that the load on the gas turbine is increased so as not to operate near the combustion switching point of the combined cycle plant, the power is Depending on the consumption on the consuming side, the operation may be in the vicinity of the combustion switching point. Combustion switching is repeated by providing a lower limiter so that the fuel command signal does not fluctuate more than necessary, especially if the fuel command signal once rises and then tries to descend, so that it does not drop and shift to F1 operation. Can not be.

【0012】要求負荷により、通常運転時の燃焼切り替
え付近での運転となっても、切り替えの繰り返しを抑制
しつつ、安定燃焼を確保できる。
[0012] Even if the operation is performed in the vicinity of combustion switching during normal operation due to the required load, stable combustion can be ensured while suppressing repetition of switching.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】コンバインドサイクルプラントの
系統単独運転移行により負荷が急激に絞られるが、負荷
制御は追従の早いガスタービン負荷を燃料流量を調節す
ることにより減少させることができる。この燃料流量の
調節は、燃料指令信号により燃料弁を操作して達成され
るが、コンバインドサイクルプラントにおいては、排熱
回収ボイラから発生した蒸気は全量蒸気タービンに導い
ているため、蒸気タービンの負荷変化に対する追従が遅
いことから、この場合はガスタービンのみで電力消費側
とバランスをとるように負荷を調節することが好まし
い。系統単独運転直後は、まずガスタービンの負荷が蒸
気タービンの負荷追従の遅い分も含めて大きく絞られる
と、燃焼切り替えを行う燃焼器を有するガスタービンに
おいては1段のみ燃焼の低負荷運転に至ることがある。
その後、ガスタービンの負荷が絞られたことにより、排
熱回収ボイラからの発生蒸気が減少して徐々に蒸気ター
ビンの負荷が遅れて降下することになり、必要以上に負
荷が減少することになることがある。次にガスタービン
負荷を徐々に増加させて電力消費側とのバランスを保と
うとする。この過程において、燃焼切り替え帯に突入す
ると燃焼状態が1段から1段+2段に切り替わり、バラ
ンスを保とうとする際、この時に要求されるバランス負
荷が高過ぎれば再度1段+2段から1段への燃焼切り替
えに移行しこの動作を連続して繰り返すことになる。本
発明によれば、1段から1段+2段に燃焼切り替えが1
回行われた後は1段+2段から1段への燃焼切り替えに
移行しないように燃料指令信号の下限リミッタを設け、
要求されるバランス負荷が高過ぎてもガスタービン負荷
を下げないようにし、蒸気加減弁を閉じて蒸気タービン
出力を減少させ逆にガスタービン負荷を増加させること
により電力消費側との負荷バランスを保つことができ
る。これにより、系統単独運転への移行をスムーズにし
かつ、ガスタービンの燃焼切り替え帯に突入しない安定
した運転が行える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Although the load is sharply reduced due to the shift of the combined cycle plant to the system independent operation, the load control can reduce the fast following gas turbine load by adjusting the fuel flow rate. This fuel flow adjustment is achieved by operating a fuel valve by a fuel command signal.However, in a combined cycle plant, the steam generated from the exhaust heat recovery boiler is guided to the steam turbine, so that the load of the steam turbine is reduced. In this case, it is preferable to adjust the load so that only the gas turbine balances the power consumption side, because the change is slow to follow. Immediately after system independent operation, if the load of the gas turbine is greatly reduced including the slow load following of the steam turbine, the gas turbine having a combustor that performs combustion switching leads to low-load operation of only one stage of combustion. Sometimes.
Thereafter, the load on the gas turbine is reduced, so that the steam generated from the exhaust heat recovery boiler decreases, and the load on the steam turbine falls gradually with a delay, and the load is reduced more than necessary. Sometimes. Next, the gas turbine load is gradually increased to maintain the balance with the power consumption side. In this process, when the fuel enters the combustion switching zone, the combustion state is switched from 1st stage to 1st stage + 2nd stage. When trying to maintain balance, if the balance load required at this time is too high, the stage is switched again from 1st stage + 2nd stage to 1st stage. And the operation is continuously repeated. According to the present invention, the combustion switching from one stage to one stage plus two stages is one.
After performing this operation, a lower limiter of the fuel command signal is provided so as not to shift to combustion switching from 1st stage + 2nd stage to 1st stage,
Even if the required balance load is too high, keep the gas turbine load from lowering, close the steam control valve to reduce the steam turbine output, and increase the gas turbine load to maintain the load balance with the power consuming side. be able to. This makes it possible to smoothly shift to system independent operation and perform stable operation that does not enter the combustion switching zone of the gas turbine.

【0014】以下本発明の一実施例を説明する。An embodiment of the present invention will be described below.

【0015】図1にコンバインドサイクルプラントの代
表的な構成を示している。構成要素としては、ガスター
ビン3,発電機5,蒸気タービン6,復水器7,復水ポ
ンプ8,排熱回収ボイラ9,燃料流量調節弁10,燃焼
器11,蒸気加減弁12,低圧蒸気加減弁13,主蒸気
バイパス弁14がある。ガスタービン3は、圧縮機1に
より圧縮された空気は燃焼器11に導かれ、ここで燃料
流量調節弁10にて流量調節された燃料と混合されて燃
焼し燃焼ガスとなってタービン2に流入する。ここでタ
ービン2を回すことにより動力を発生し、発電機5を回
すことにより仕事をしその後の燃焼ガスは、排ガス4と
呼ばれその下流の排熱回収ボイラ9へと導かれ、煙突1
5を経て大気中へ放出される。排熱回収ボイラ9では排
ガス4から熱回収されて復水ポンプ8からの給水にて蒸
気を発生し、高圧の蒸気は蒸気加減弁12を通り、また
低圧の蒸気は低圧蒸気加減弁13を介して蒸気タービン
6へ導かれ動力を発生し、発電機5を回転させ発電す
る。蒸気タービン6にて仕事をした蒸気はその下流の復
水器7にて冷却されることにより復水となって復水ポン
プ8により再度排熱回収ボイラへと循環されるようにな
っている。また、排熱回収ボイラ9からの蒸気を必要に
応じて蒸気タービン6をバイパスして復水器7へ導くた
めの主蒸気バイパス弁14が設けられており、蒸気加減
弁12の弁開度にリンクして動作することができる。本
図は、ガスタービンと蒸気タービンとが1台の発電機に
直結された一軸コンバインドサイクルプラントの場合を
示しているが、ガスタービンと蒸気タービンが各々の発
電機を有している多軸コンバインドサイクルプラントに
ついても本発明は適用できる。通常運転では、ガスター
ビン3からの排ガス4により排熱回収ボイラ9で発生し
た蒸気を全量蒸気タービン6に導いており、蒸気量を調
節するための蒸気加減弁12,低圧蒸気加減弁13は全
開状態にあり、蒸気タービン6をバイパスして蒸気を復
水器7へと導く主蒸気バイパス弁14は、全閉の状態と
なっている。この状態で負荷の制御は、主にガスタービ
ン3に供給される燃料量を燃料流量調節弁10により調
節することにより行われている。燃料流量調節弁10
は、負荷の要求に対して発電機5からの出力との偏差に
見合った燃料指令信号により動作するようになってい
る。
FIG. 1 shows a typical configuration of a combined cycle plant. The components include a gas turbine 3, a generator 5, a steam turbine 6, a condenser 7, a condensate pump 8, an exhaust heat recovery boiler 9, a fuel flow control valve 10, a combustor 11, a steam control valve 12, a low-pressure steam. There is a control valve 13 and a main steam bypass valve 14. In the gas turbine 3, the air compressed by the compressor 1 is guided to a combustor 11, where the air is mixed with fuel whose flow rate has been adjusted by a fuel flow control valve 10, burns, and flows into a turbine 2 as a combustion gas. I do. Here, the power is generated by rotating the turbine 2, the work is performed by rotating the generator 5, and the subsequent combustion gas is referred to as exhaust gas 4 and is guided to the exhaust heat recovery boiler 9 downstream thereof, and the chimney 1
It is released into the atmosphere via 5. In the waste heat recovery boiler 9, heat is recovered from the exhaust gas 4 and steam is generated by water supplied from the condensate pump 8. High-pressure steam passes through the steam control valve 12, and low-pressure steam passes through the low-pressure steam control valve 13. Then, the power is guided to the steam turbine 6 to generate power, and the generator 5 is rotated to generate power. The steam that has worked in the steam turbine 6 is cooled by a condenser 7 downstream of the steam turbine 6 so as to be condensed, and is again circulated to a waste heat recovery boiler by a condensate pump 8. Further, a main steam bypass valve 14 for guiding steam from the exhaust heat recovery boiler 9 to the condenser 7 by bypassing the steam turbine 6 as necessary is provided. Can work by linking. This figure shows the case of a single-shaft combined cycle plant in which a gas turbine and a steam turbine are directly connected to one generator, but a multi-shaft combined cycle in which the gas turbine and the steam turbine have respective generators. The present invention can be applied to a cycle plant. In normal operation, the steam generated in the exhaust heat recovery boiler 9 by the exhaust gas 4 from the gas turbine 3 is guided to the entire steam turbine 6, and the steam control valve 12 and the low-pressure steam control valve 13 for adjusting the steam amount are fully opened. In this state, the main steam bypass valve 14 that bypasses the steam turbine 6 and guides steam to the condenser 7 is fully closed. In this state, the load is controlled mainly by adjusting the amount of fuel supplied to the gas turbine 3 by the fuel flow control valve 10. Fuel flow control valve 10
Operate according to a fuel command signal corresponding to a deviation from the output from the generator 5 in response to a load request.

【0016】第1及び第2の燃焼器を有する燃焼器11
には、図示していないが燃料流量指令信号により燃焼を
切り替える制御装置が配置されている。
A combustor 11 having first and second combustors
Although not shown, a control device for switching combustion by a fuel flow rate command signal is arranged.

【0017】例えば、第1の燃焼器に供給する燃料を調
整する第1の燃料流量調整弁,第2の燃焼器に供給する
燃料を調整する第2の燃料流量調整弁を備える。前記燃
焼器への燃焼供給量を制御する燃料流量指令信号が所定
値より低い場合は第1の燃料流量調整弁を開して第1の
燃焼器に燃料を供給し第2の燃料流量調整弁を閉して燃
料を供給せず、燃料流量指令信号が所定値より高い場合
は、第2の燃料流量調整弁を開して第2の燃焼器に燃料
を供給するように切り替え制御するものである。
For example, a first fuel flow regulating valve for regulating fuel supplied to the first combustor and a second fuel flow regulating valve for regulating fuel supplied to the second combustor are provided. When the fuel flow command signal for controlling the amount of combustion supplied to the combustor is lower than a predetermined value, the first fuel flow control valve is opened to supply fuel to the first combustor and the second fuel flow control valve Is closed to supply no fuel, and when the fuel flow rate command signal is higher than a predetermined value, switching control is performed so as to open the second fuel flow rate adjusting valve and supply fuel to the second combustor. is there.

【0018】負荷変化時は、ガスタービン負荷は燃料量
変化により直ちに応答するのに対し、蒸気タービン出力
は排熱回収ボイラ9からの蒸気の発生が遅れかつ、主蒸
気加減弁12,低圧蒸気加減弁13は全開のままである
ことから非常にゆっくりとした応答になるため、ガスタ
ービンと蒸気タービンの出力を合計したプラントとして
の要求出力に対する出力応答性は図2に示すようにな
る。負荷制御は本図に示すようにガスタービンが先行し
蒸気タービンの遅れ量をカバーするパターンとすること
ができる。
When the load changes, the gas turbine load immediately responds to the change in the fuel amount, while the steam turbine output delays the generation of steam from the exhaust heat recovery boiler 9 and the main steam control valve 12, the low pressure steam control. Since the valve 13 remains fully open, the response becomes very slow. Therefore, the output responsiveness to the required output as a plant in which the outputs of the gas turbine and the steam turbine are summed is as shown in FIG. The load control can be performed in such a pattern that the gas turbine precedes and the steam turbine lags behind as shown in FIG.

【0019】ガスタービンは、排気ガス中の窒素酸化物
の低減を図ることができる低NOx燃焼器を採用してお
り、本燃焼器は幅広い負荷帯において低NOx化を実現
するために部分負荷において燃焼切り替えを行う2段燃
焼方式を採用している。1段燃焼部はF1燃焼ノズルで
構成されており、起動から定格負荷に至るまでの燃料
量,空気量の変化に対し安定な燃焼が持続可能な燃焼方
式を採用している。2段燃焼部は、F2燃焼ノズルが設
けられており高負荷帯で低NOx化を図れる燃料と空気
とを混合した後に燃焼する予混合燃焼方式を採用してい
る。図3に燃料系統図を示すが、F1,F2燃焼ノズル
への燃料供給系統に各々燃料流量調整のためのF1,F
2燃料流量調節弁が設けられている。ガスタービンの負
荷は、燃料指令信号により制御しており、この信号で燃
料流量調整弁開度を制御し燃料量の調節をすることで負
荷制御を行っている。この燃焼器の採用において、部分
負荷運転においては1段から1段+2段へと又は1段+
2段から1段へと燃焼の切り替えが行われる運用とな
る。この時の燃料流量調節弁の操作方法を図4に示して
いる。2段目燃焼部の点火時においては、F1燃料流量
調節弁を徐々に閉め、燃料量が低下した分をF2燃料流
量調節弁を開することにより投入し、燃焼の切り替え前
後において燃料量を合わせるようにして負荷が変動しな
いように配慮しているが、図中に示すように負荷が変動
している。具体的には、初期はF1燃料流量調節弁の絞
り込みにより負荷が落ち込み、その後F2燃焼ノズル部
の燃料量と空気量の割合が着火条件に近づき急に燃焼が
始まるため、一旦負荷が上昇して整定するような動きと
なる。一方F2燃焼ノズル部の燃焼の消火時は、着火時
と逆の動きとなるが、2段目燃焼部がF2燃料流量調節
弁を閉める過程において燃料量と空気量の割合が小さく
なり消火となるため同様に負荷変動が発生する。
The gas turbine employs a low NOx combustor capable of reducing nitrogen oxides in the exhaust gas. This combustor is used at a partial load in order to achieve a low NOx in a wide load range. It employs a two-stage combustion system in which combustion is switched. The first-stage combustion section is composed of an F1 combustion nozzle, and employs a combustion method in which stable combustion with respect to changes in the amount of fuel and the amount of air from startup to the rated load is sustainable. The two-stage combustion unit is provided with an F2 combustion nozzle and employs a premixed combustion system in which fuel and air that can achieve low NOx in a high load zone are mixed and then burned. FIG. 3 shows a fuel system diagram. The fuel supply system to the F1 and F2 combustion nozzles has F1 and F2 for adjusting the fuel flow rate, respectively.
Two fuel flow control valves are provided. The load of the gas turbine is controlled by a fuel command signal, and the signal is used to control the opening of the fuel flow control valve to adjust the fuel amount, thereby performing load control. In the adoption of this combustor, in the partial load operation, from one stage to one stage + two stages or one stage +
The operation is such that the combustion is switched from two stages to one stage. FIG. 4 shows a method of operating the fuel flow control valve at this time. At the time of ignition of the second stage combustion part, the F1 fuel flow control valve is gradually closed, and the amount of reduced fuel is injected by opening the F2 fuel flow control valve, and the fuel amount is adjusted before and after switching of combustion. Thus, the load does not fluctuate, but the load fluctuates as shown in the figure. Specifically, initially, the load decreases due to the narrowing of the F1 fuel flow control valve, and then the ratio of the fuel amount and the air amount of the F2 combustion nozzle portion approaches the ignition condition and combustion starts suddenly. The movement is settling. On the other hand, when the combustion of the F2 combustion nozzle is extinguished, the operation is the reverse of that at the time of ignition. Therefore, a load change similarly occurs.

【0020】尚、1段燃焼部の運転と2段燃焼部を使用
する運転の切り替え点を図6に示す。
FIG. 6 shows switching points between the operation of the first-stage combustion section and the operation of using the two-stage combustion section.

【0021】燃料流量調節弁を制御するための燃料流量
指令信号が所定値になったときに切り替えるものであ
る。例えば燃料流量指令信号が増加状態にある場合は、
切り替え点Bに至った際に切り替えて、燃料流量指令信
号が減少状態にある場合は、前記B点より低い切り替え
点Aで切り替えるようにする。ここで、前記A点とB点
との間の領域を燃焼切り替え帯という。通常運用におい
ては、燃焼切り替え帯での連続運転は回避するようなロ
ジックとしており問題は少ないが、系統単独運転になっ
た場合は電力供給側と消費側とのバランス負荷が燃焼切
り替え帯になることがあり、燃焼切り替えによる負荷変
動により所定のバランス負荷に整定できず延々と燃焼切
り替えが継続するおそれがある。ここで電力供給中に送
電側の系統事故が発生した場合、電力供給先への送電が
遮断されるため電力供給が過多となり、系統周波数が上
昇し負荷制御により燃料指令信号が絞られてガスタービ
ンの負荷が減少し電力供給量を抑えて供給と消費のバラ
ンスを保とうとする運転に移行する。これを系統単独運
転と称し送電可能範囲内での電力供給を維持しようとす
る。前記継続を回避するために図5に示すフローに従っ
たロジックにより対応しようとするものである。まず系
統単独運転に移行すると応答の速いガスタービン負荷が
急激に絞り込まれることになる。F2燃焼部の消火域
(F1運転)に入ったか否かを判別する。消火域に入っ
た場合はガスタービン側で負荷調整が可能なように応答
の遅い蒸気タービンの負荷を主蒸気加減弁を1/2開度
まで絞り、主蒸気バイパス弁14により不要な蒸気をバ
イパスしガスタービンに負荷を多く持たせるようにす
る。この状態でガスタービン側の負荷を高くする。ガス
タービンがF2点火域に入ったか否かを判別する。もし
F2点火となった場合、バランス負荷がこの燃焼切り替
え帯近傍であれば燃焼切り替えの際の負荷変動により再
度F2消火に至ることになるため、燃料指令信号に下限
リミッタを設けF2消火に至るのを防止する。燃料流量
指令値は、負荷変動に伴い変動するため、一時的に前記
燃焼切り替え点になったことにより燃焼切り替えが起こ
ることを防止できる。リミッタは、燃料指令信号がF2
消火する切り替え点になってもF2が消火しないよう制
御する制御回路を備えてもよい。また、燃料指令信号が
当該切り替え点以下となるような信号を除去等する制限
回路を燃料指令信号系統に配置してもよい。
The switching is performed when a fuel flow rate command signal for controlling the fuel flow rate control valve reaches a predetermined value. For example, when the fuel flow command signal is in the increasing state,
When the fuel flow command signal is in the decreasing state when the switching point B is reached, the switching is performed at the switching point A lower than the point B. Here, the area between the point A and the point B is called a combustion switching zone. In normal operation, the logic is such as to avoid continuous operation in the combustion switching zone, and there are few problems.However, in the case of system independent operation, the balance load between the power supply side and the consumption side is in the combustion switching zone. There is a possibility that a predetermined balance load cannot be settled due to a load change due to the combustion switching, and the combustion switching may continue forever. Here, if a grid accident occurs on the power transmission side during power supply, power transmission to the power supply destination is cut off, resulting in excessive power supply. The operation shifts to an operation in which the load on the power supply decreases and the power supply is suppressed to maintain a balance between supply and consumption. This is called system independent operation, and attempts to maintain power supply within the transmittable range. In order to avoid the above continuation, an attempt is made to cope with the logic according to the flow shown in FIG. First, when the system shifts to system independent operation, the gas turbine load with a fast response is rapidly reduced. It is determined whether or not the vehicle has entered the fire extinguishing area (F1 operation) of the F2 combustion section. When the gas enters the fire extinguishing area, the load of the slow-responding steam turbine is reduced to half the opening of the main steam control valve so that the load can be adjusted on the gas turbine side, and unnecessary steam is bypassed by the main steam bypass valve 14. So that the gas turbine has a large load. In this state, the load on the gas turbine side is increased. It is determined whether the gas turbine has entered the F2 ignition range. If F2 ignition occurs, if the balance load is in the vicinity of this combustion switching zone, F2 will be extinguished again due to the load fluctuation at the time of combustion switching. Therefore, a lower limiter is provided in the fuel command signal and F2 extinguishes. To prevent Since the fuel flow rate command value fluctuates with the load fluctuation, it is possible to prevent the combustion switching from occurring due to the temporary combustion switching point. When the fuel command signal is F2
A control circuit may be provided for controlling the F2 so as not to extinguish the fire even at the switching point for extinguishing the fire. Further, a limiting circuit for removing a signal such that the fuel command signal becomes equal to or less than the switching point may be arranged in the fuel command signal system.

【0022】バランス負荷が前記燃料切り替え帯より大
きい場合は当該運転を維持し、単独運転移行原因が解除
された場合は、リミッタを解除して、主蒸気加減弁12
を開して、負荷要求と蒸気タービン出力に対応するガス
タービン出力を得るようにして通常運転に移行すること
ができる。
When the balance load is larger than the fuel switching zone, the operation is maintained, and when the cause of the transition to the single operation is released, the limiter is released and the main steam control valve 12 is released.
And normal operation can be performed by obtaining a gas turbine output corresponding to the load request and the steam turbine output.

【0023】前記切り替えは、燃料流量指令信号,燃料
流量調整弁開度,燃焼負荷を基に切り替え点を選定して
もよい。たとえば、燃料流量調整弁開度が全開の40%
程度の中間負荷になったときに切り替えることとしても
よい。一方、バランス負荷での運転において燃料指令信
号が下限リミッタにかかった状態(例えば燃料切り替え
帯にかかる場合等)にあればさらにガスタービンに負荷
を持たせるため、蒸気タービンの主蒸気加減弁を全閉に
する。2段燃焼状態で燃焼切り替え帯にかからない安定
した運転継続が可能となる。バランス負荷が下限リミッ
タにかかっていない状態にあればこのままで安定した運
転が可能となる。一方、主蒸気加減弁を半開にした時、
ガスタービンの運転状態が1段目のみでかつ、燃料指令
信号が燃焼安定確保のため設定されている最小燃料量
(全開時の数%程度)での運転になっている場合は、蒸
気タービン負荷が高過ぎることから主蒸気加減弁を全閉
にする。
In the switching, a switching point may be selected based on a fuel flow command signal, a fuel flow control valve opening, and a combustion load. For example, the fuel flow control valve opening is 40% of full open.
The switching may be performed when the load becomes approximately intermediate. On the other hand, when the fuel command signal is applied to the lower limiter (for example, when applied to the fuel switching zone) in the operation with the balanced load, the main steam control valve of the steam turbine is fully installed to further load the gas turbine. Close. In the two-stage combustion state, stable operation continuation that does not involve the combustion switching zone is possible. If the balance load is not applied to the lower limiter, stable operation can be performed as it is. On the other hand, when the main steam control valve is half-opened,
When the operation state of the gas turbine is only the first stage and the fuel command signal is operating with the minimum fuel amount (about several percent of the fully opened state) set for ensuring combustion stability, the steam turbine load is Is too high, the main steam control valve is fully closed.

【0024】バランス負荷が前記燃料切り替え帯より大
きい場合は当該運転を維持し、単独運転移行原因が解除
された場合は、リミッタを解除(リセット)して、蒸気
タービンの主蒸気加減弁12を開して、負荷要求と蒸気
タービン出力に対応するガスタービン出力を得るように
して通常運転に移行することができる。
When the balance load is larger than the fuel switching zone, the operation is maintained, and when the cause of the transition to the single operation is eliminated, the limiter is released (reset) and the main steam control valve 12 of the steam turbine is opened. Then, it is possible to shift to the normal operation so as to obtain the gas turbine output corresponding to the load request and the steam turbine output.

【0025】例えば、要求周波数とコンバインドサイク
ルプラントにより得られる電気の周波数との差が所定の
制御範囲内になった場合とすることができる。例えば、
50或いは60±0.2或いは0.3Hz程度以内とする
ことができる。
For example, a case can be considered where the difference between the required frequency and the frequency of electricity obtained by the combined cycle plant falls within a predetermined control range. For example,
It can be within 50 or 60 ± 0.2 or 0.3 Hz.

【0026】主蒸気加減弁が全閉であっても、燃料指令
信号が下限リミッタにかかった状態(例えば、前記燃焼
切り替え帯になった状態)となったら、燃料指令信号の
下限リミッタをリセットし、ガスタービンによる負荷調
整を行う。必要に応じて1段燃焼部での運転等所定の運
転に移行する。
Even if the main steam control valve is fully closed, if the fuel command signal reaches the lower limiter (for example, the combustion switching zone), the lower limiter of the fuel command signal is reset. The load is adjusted by the gas turbine. If necessary, the operation shifts to a predetermined operation such as an operation in the one-stage combustion section.

【0027】前記ガスタービン負荷を上げる程度は、燃
焼安定性を考慮すると、燃焼切り替え帯から5〜10%
程度弁開度が開いている程度であることが実用的であ
る。
The degree of increasing the gas turbine load is 5 to 10% from the combustion switching zone in consideration of combustion stability.
It is practical that the degree of opening of the valve is as large as possible.

【0028】具体的には、要求負荷を、前記のように所
定の蒸気タービンの加減弁の開度により得られる蒸気タ
ービン出力で得た残りの必要負荷をガスタービン出力で
担うように適宜さだめられる。加減弁を閉めて、要求負
荷との関係で決めることができる。
Specifically, the required load is appropriately adjusted so that the remaining required load obtained from the steam turbine output obtained by the predetermined opening degree of the control valve of the steam turbine as described above is carried by the gas turbine output. . By closing the control valve, it can be determined in relation to the required load.

【0029】前記蒸気タービンの加減弁開度は、前記で
は、1/2と全閉となるよう運転したが、必ずしもこれ
に限るわけではなく、さらに細分化して多段階にしても
よい。或いは、連続的に開度を調整するようにしてもよ
い。
In the above description, the opening and closing of the control valve of the steam turbine was made to be fully closed at 1/2. However, the present invention is not limited to this, and the steam turbine may be further divided into multiple stages. Alternatively, the opening may be continuously adjusted.

【0030】応答性の緩やかな蒸気タービンの弁開度を
所定値ステップ状に制御し、それと併せて、要求負荷と
の関係で応答性の高いガスタービン負荷調整をすること
により、系統単独運転等の負荷急変時においてもより迅
速な対応ができるので実用的である。
By controlling the valve opening degree of the steam turbine having a gradual response in a predetermined value step-like manner and adjusting the gas turbine load with a high response in relation to the required load, system independent operation or the like can be performed. This is practical because a more rapid response can be taken even when the load suddenly changes.

【0031】また、ステップ状に変化させることによ
り、迅速な負荷急変に対応すると共に要求負荷との対応
を各ステップで調整できるので、より安定運転ができ
る。
Further, by making the change stepwise, it is possible to cope with a rapid load sudden change and to adjust the correspondence with the required load in each step, so that more stable operation can be performed.

【0032】本実施例により、要求負荷に対応すると共
に、負荷2段燃焼部の点火及び消火の短時間の繰り返し
によりガスタービンが短時間のヒートサイクルを受ける
ことを抑制でき、機器の寿命を延ばすことができる。
According to the present embodiment, it is possible to suppress the gas turbine from being subjected to a short heat cycle due to the short-time repetition of ignition and extinguishing of the two-stage load combustion section, and to prolong the life of the equipment. be able to.

【0033】前記点火及び消火の短時間の繰り返しによ
り制御困難となることを防ぐことができ、電力の安定供
給ができる。燃料と空気との比率の管理が必要な予混合
燃焼器においては、切り替えを制御して予混合燃焼部の
安定性を向上させることができる。
It is possible to prevent the control from becoming difficult due to the short-time repetition of the ignition and the fire extinguishing, and it is possible to stably supply the electric power. In a premixed combustor that requires management of the ratio of fuel to air, switching can be controlled to improve the stability of the premixed combustion section.

【0034】本発明の制御を開始するか否かは、単独運
転移行時等のように周波数が急激に変動したことを検出
した場合に本制御を開始することを判断してもよい。一
旦2段燃焼部の消火するまで出力が低下した後、数秒間
の内(例えば2,3秒になった場合を設定しても良い)
に2段燃焼部を点火するまで出力が増加することとなっ
た場合に本制御を開始してもよい。
Whether or not to start the control of the present invention may be determined by starting the present control when it is detected that the frequency fluctuates abruptly, for example, when shifting to an isolated operation. Once the output drops until the two-stage combustion unit extinguishes, within a few seconds (for example, it may be set to a few seconds)
This control may be started when the output increases until the two-stage combustion unit is ignited.

【0035】その場合は、燃料流量指令信号に下限リミ
ッタを設ける。それでも、燃料流量指令信号が下限リミ
ッタにかかった場合は、主蒸気加減弁を1/2開度にす
る。バランス負荷が前記燃料切り替え帯より大きい場合
は当該運転を維持し、単独運転移行原因が解除された場
合は、リミッタを解除して、蒸気タービンの主蒸気加減
弁12を開して、負荷要求と蒸気タービン出力に対応す
るガスタービン出力を得るようにして通常運転に移行す
ることができる。
In that case, a lower limiter is provided for the fuel flow rate command signal. Still, when the fuel flow rate command signal reaches the lower limiter, the main steam control valve is set to 開. When the balance load is larger than the fuel switching zone, the operation is maintained, and when the cause of the transition to the single operation is released, the limiter is released, the main steam control valve 12 of the steam turbine is opened, and the load request is satisfied. The operation can be shifted to the normal operation so as to obtain the gas turbine output corresponding to the steam turbine output.

【0036】さらに、燃料流量指令信号が下限リミッタ
にかかった場合は主蒸気加減弁を全閉とする。それで
も、燃料流量指令信号が下限リミッタにかかった場合は
リミッタをリセットしガスタービンによる負荷調整を行
う。
Further, when the fuel flow rate command signal reaches the lower limiter, the main steam control valve is fully closed. Even so, when the fuel flow rate command signal reaches the lower limiter, the limiter is reset and the load is adjusted by the gas turbine.

【0037】また、燃焼器の2段燃焼部が複数の燃料系
統を有し、燃焼負荷増大に伴い燃料を供給する系統数を
増加し、燃焼負荷減少に伴い燃料を供給する系統数を減
少する運転をする、燃焼器を備えたガスタービンを配置
したコンバインドサイクルプラントにおいて、2段燃焼
部の燃料を供給する系統数の増加減少切り替え時におい
ても本発明を適応できる。
Further, the two-stage combustion section of the combustor has a plurality of fuel systems, the number of fuel supply systems increases with an increase in combustion load, and the number of fuel supply systems decreases with a decrease in combustion load. The present invention can be applied to a combined cycle plant in which a gas turbine having a combustor is operated and which is operated by increasing or decreasing the number of systems supplying fuel in a two-stage combustion section.

【0038】例えば、2段燃焼部に4つの燃料系統(2
−1,2−2,2−3,2−4)を有し、例えば、負荷
増加に従って、1段燃焼部による燃焼から、2段燃焼部
の2−1に燃料を供給し予混合燃焼をなし、更に負荷上
昇したら2−2系統に燃料を供給して燃焼させ、更に負
荷上昇に伴い2−3そして2−4を順次点火させて燃焼
させることができる。
For example, four fuel systems (2
-1, 2-2, 2-3, 2-4), for example, in accordance with an increase in load, the fuel is supplied to 2-1 of the two-stage combustion unit from the combustion by the first-stage combustion unit to perform premix combustion None, if the load further rises, fuel can be supplied to the 2-2 system for combustion, and 2-3 and 2-4 can be sequentially ignited and burned as the load increases.

【0039】要求負荷が、前記1段燃焼部と2段燃焼部
との燃焼切り替え帯、或いは、2−1,2−2,2−
3,2−4の系統のいずれかの燃焼切り替え帯である場
合にも、例えば2−4燃焼状態(全系統燃焼状態)から
2−4消火状態への移行時を例に取る。2−4系統の燃
焼器の消火を検知したら、主蒸気加減弁12の開度を所
定の開度に絞る(各プラントの仕様等によって適切な開
度を設定できる。例えば3/4開度程度)、ガスタービ
ン負荷に上昇させる。2−4系統の再点火を確認した
ら、燃料指令信号に加減リミッタを設け、2−4系統が
消火することを抑制する。
The required load is the combustion switching zone between the first-stage combustion unit and the second-stage combustion unit, or 2-1 to 2-2, 2-
In the case of any one of the combustion switching zones of the systems 3 and 2-4, for example, a transition from the 2-4 combustion state (all system combustion state) to the 2-4 fire extinguishing state is taken as an example. When the extinguishing of the combustor of the 2-4 system is detected, the opening of the main steam control valve 12 is reduced to a predetermined opening (an appropriate opening can be set according to the specifications of each plant. For example, about 3/4 opening) ), Increase to gas turbine load. After confirming reignition of the 2-4 system, an adjustment limiter is provided for the fuel command signal to suppress the 2-4 system from extinguishing.

【0040】それでも、バランス負荷が燃料指令信号が
下限リミッタにかかった状態にあれば、さらに、主蒸気
加減弁12の開度を前記より少ない所定の開度に絞る
(各プラントの仕様等によって適切な開度を設定でき
る。例えば1/2開度程度)。このようにして順次系統
での運転に移行することができる。
Still, if the balance load is in a state in which the fuel command signal is applied to the lower limiter, the opening of the main steam control valve 12 is further reduced to a predetermined opening smaller than the above (appropriate depending on the specifications of each plant, etc.). (For example, about 1/2 opening). In this way, the operation can be sequentially shifted to the operation in the system.

【0041】バランス負荷が前記各々の燃料切り替え帯
より大きい場合は当該運転を維持し、単独運転移行原因
が解除された場合は、リミッタを解除して、主蒸気加減
弁12の開度を増して、負荷要求と蒸気タービン出力に
対応するガスタービン出力を得るようにして通常運転に
移行することができる。
When the balance load is larger than each of the fuel switching zones, the operation is maintained, and when the cause of the shift to the single operation is eliminated, the limiter is released and the opening of the main steam control valve 12 is increased. The operation can be shifted to the normal operation so as to obtain the gas turbine output corresponding to the load request and the steam turbine output.

【0042】以上のフローによってロジックを展開する
ことにより、燃焼切り替え帯での運転を回避した系統単
独運転が可能となる。
By developing the logic according to the above flow, it is possible to operate the system solely while avoiding operation in the combustion switching zone.

【0043】前記実施例は、単独運転移行時における運
転を示したが、これに限らず単に要求負荷が低下して、
ガスタービンの燃焼切り替え帯程度になった場合にも、
前記図5に示したように、ガスタービン負荷を増して蒸
気タービン負荷を減少するようにして、燃焼切り替えの
連続等を抑制し、安定運転を維持できる。
In the above-described embodiment, the operation at the time of the transition to the isolated operation has been described. However, the present invention is not limited to this.
Even when it reaches the combustion switching zone of the gas turbine,
As shown in FIG. 5, by increasing the gas turbine load and decreasing the steam turbine load, it is possible to suppress continuous combustion switching or the like and maintain stable operation.

【0044】また、燃焼器の2段燃焼部が複数の燃料系
統を有し、燃焼負荷増大に伴い燃料を供給する系統数を
増加し、燃焼負荷減少に伴い燃料を供給する系統数を減
少する運転をする、燃焼器を備えたガスタービンを配置
したコンバインドサイクルプラントにおいて、2段燃焼
部の燃料を供給する系統数の増加減少切り替え時におい
ても前述のように運転することができる。
Further, the two-stage combustion section of the combustor has a plurality of fuel systems, the number of fuel supply systems increases as the combustion load increases, and the number of fuel supply systems decreases as the combustion load decreases. In a combined cycle plant in which a gas turbine provided with a combustor is operated, the operation can be performed as described above even at the time of switching between increasing and decreasing the number of systems for supplying fuel in the two-stage combustion section.

【0045】他の実施例の概要図を図7に示す。FIG. 7 shows a schematic diagram of another embodiment.

【0046】燃焼器の制御装置や検知器等は前述の実施
例と同様の構成を使用できる。前記図1で示していない
構成について説明する。
The same configuration as that of the above-described embodiment can be used for the control device and the detector of the combustor. A configuration not shown in FIG. 1 will be described.

【0047】17は圧縮空気の抽気弁である。当該弁
は、燃焼器へ供給する空気を抽気できればよく、圧縮機
或いは圧縮空気が燃焼器に流れる経路等の適切な位置に
あればよい。また、該抽気弁を経た抽気空気は、ガスタ
ービンから出たガスと合流する経路を配置する。
Reference numeral 17 denotes a compressed air extraction valve. The valve only needs to be able to extract air to be supplied to the combustor, and may be at an appropriate position such as a compressor or a path through which the compressed air flows to the combustor. Further, a path is provided in which the bleed air that has passed through the bleed valve merges with the gas discharged from the gas turbine.

【0048】系統単独運転時、或いは、要求負荷減少に
より第2の燃焼器が消火し、前記のように所定条件下で
再点火した場合、前記燃料流量指令信号が前記切り替え
点以下とならないように下限リミッタを設けて制限し、
第2の燃焼器が消火しないようにする。或いは、燃料流
量指令信号が前記のような燃焼切り替え点以下になって
も第2の燃焼器を維持し、第2の燃焼器が消火しないよ
うにする。
During system independent operation or when the second combustor extinguishes due to a decrease in required load and reignites under the predetermined conditions as described above, the fuel flow rate command signal does not fall below the switching point. Set a lower limiter to limit,
Ensure that the second combustor does not extinguish. Alternatively, the second combustor is maintained even if the fuel flow rate command signal falls below the above-described combustion switching point, so that the second combustor is not extinguished.

【0049】該リミッタにかかった状態であれば、前記
圧縮空気抽気弁17を開し、燃焼器11に供給する空気
量を減少させ、燃焼ガス量を減らす。これにより、ター
ビン2部分での仕事量を減少させてたとえ燃料流量指令
信号が同一であっても出力を抑えた運転をする。このよ
うに、ガスタービン負荷を調整しつつ、第2の燃焼器が
燃焼切り替え帯で運転されることを抑制でき、ガスター
ビンの安定燃焼を確保することができる。
If the limiter has been applied, the compressed air bleed valve 17 is opened to reduce the amount of air supplied to the combustor 11 and reduce the amount of combustion gas. As a result, the amount of work in the turbine 2 is reduced, and the operation is performed with the output suppressed even if the fuel flow rate command signal is the same. As described above, while adjusting the gas turbine load, the second combustor can be prevented from operating in the combustion switching zone, and stable combustion of the gas turbine can be ensured.

【0050】特に系統単独運転等のように、急激な負荷
変化にも対応できる。
In particular, it is possible to cope with a sudden change in load, such as in a system independent operation.

【0051】単独運転移行原因が解除された場合や要求
負荷が増加して通常運転を移行する場合は、リミッタを
解除して、圧縮空気抽気弁17を閉じて、負荷要求に対
応してガスタービン出力を得るようにして通常運転に移
行することができる。
When the cause of the single operation shift is eliminated or when the normal load shifts due to an increase in the required load, the limiter is released, the compressed air bleed valve 17 is closed, and the gas turbine is operated in response to the load request. The operation can be shifted to the normal operation so as to obtain the output.

【0052】また、前述の実施例のように、状況によっ
ては、第2の燃焼器が消火したと判断した際に、圧縮空
気抽気弁17を開け、第2の燃焼器の点火を確認して前
記リミッタを設けて運転する。
Also, as in the above-described embodiment, depending on the situation, when it is determined that the second combustor has extinguished, the compressed air bleed valve 17 is opened and the ignition of the second combustor is confirmed. The system is operated with the limiter.

【0053】さらに、燃料流量指令信号が下限リミッタ
にかかった場合は圧縮空気抽気弁17の開度を増加し
て、同様の運転を行う。或いは、圧縮空気抽気弁17が
複数設けられている場合は、該弁を開する弁の数を更に
増加する。
Further, when the fuel flow rate command signal reaches the lower limiter, the opening degree of the compressed air bleed valve 17 is increased and the same operation is performed. Alternatively, when a plurality of compressed air bleeding valves 17 are provided, the number of valves that open the valves is further increased.

【0054】該弁17が全開となっても燃料流量指令信
号が下限リミッタにかかった場合は、リミッタをリセッ
トし燃料流量指令信号に対応して、第2の燃焼器の点火
或いは消火を行ってガスタービンによる負荷調整をす
る。
If the fuel flow rate command signal reaches the lower limiter even when the valve 17 is fully opened, the limiter is reset and the second combustor is ignited or extinguished according to the fuel flow rate command signal. Adjust the load with the gas turbine.

【0055】前記第1の燃焼器及び第2の燃焼器は、拡
散燃焼器と予混合燃焼器であっても、予混合燃焼器の一
の燃料系統に係る燃焼器と他の燃料系統に係る燃焼器で
あってもよい。
The first combustor and the second combustor may be a diffusion combustor and a premix combustor, but may be a combustor related to one fuel system of the premix combustor and a combustor related to another fuel system. It may be a combustor.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明により、燃焼切り替えが連続する
ことを抑制しつつ、安定した運転を維持できる、コンバ
インドサイクルプラント或いはガスタービン燃焼器の運
転方法を提供することができ、負荷変動を抑制した運転
ができる。
According to the present invention, it is possible to provide a combined cycle plant or a gas turbine combustor operating method capable of maintaining stable operation while suppressing continuous combustion switching, and suppressing load fluctuation. Can drive.

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

【図1】一実施例のコンバインドサイクルプラント構成
図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a combined cycle plant according to one embodiment.

【図2】コンバインドサイクルプラントの出力制御特性
図。
FIG. 2 is an output control characteristic diagram of a combined cycle plant.

【図3】ガスタービンの燃料系統図。FIG. 3 is a fuel system diagram of a gas turbine.

【図4】ガスタービンの燃焼切り替え特性図。FIG. 4 is a combustion switching characteristic diagram of a gas turbine.

【図5】系統単独運転移行のフローチャート。FIG. 5 is a flowchart of a system independent operation transition.

【図6】燃焼切り替え点の概要。FIG. 6 is an outline of a combustion switching point.

【図7】一実施例のガスタービン構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a gas turbine according to one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧縮機、2…タービン、3…ガスタービン、4…排
ガス、5…発電機、6…蒸気タービン、7…復水器、8
…復水ポンプ、9…排熱回収ボイラ、10…燃料流量調
節弁、11…燃焼器、12…蒸気加減弁、13…低圧蒸
気加減弁、14…主蒸気バイパス弁、15…煙突。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Compressor, 2 ... Turbine, 3 ... Gas turbine, 4 ... Exhaust gas, 5 ... Generator, 6 ... Steam turbine, 7 ... Condenser, 8
... condensing pump, 9 ... waste heat recovery boiler, 10 ... fuel flow control valve, 11 ... combustor, 12 ... steam control valve, 13 ... low pressure steam control valve, 14 ... main steam bypass valve, 15 ... chimney.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−101502(JP,A) 特開 平7−4265(JP,A) 特開 昭61−142335(JP,A) 特開 平4−124521(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01K 23/10 F02C 6/18 F02C 9/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-101502 (JP, A) JP-A-7-4265 (JP, A) JP-A-61-142335 (JP, A) JP-A-4-104 124521 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F01K 23/10 F02C 6/18 F02C 9/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ガスタービンとガスタービン排ガスにより
蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該排熱回収ボイラか
らの蒸気により駆動する蒸気タービンとを有し、 前記ガスタービンは、圧縮機と、圧縮機により圧縮され
た空気と燃料とを燃焼させる複数の燃焼器、燃焼器の排
ガスにより駆動するタービンを備え、前記燃焼器は第1
及び第2の燃焼器を有し、第1の燃焼器で燃焼させると
共に、 燃料流量指令値の増減に応じて、第2の燃焼器を燃焼或
いは消火させるよう切り替えてなる、コンバインドサイ
クルプラントの運転方法において、 前記燃料流量指令値が第2の燃焼器の燃焼或いは消火を
切り替える近傍にある際に、 蒸気タービンの出力を減少させると共に、前記燃料流量
指令値が第2の燃焼器を燃焼或いは消火させる燃焼切り
替え帯より大きくするようにガスタービンの出力を増加
させ、 前記燃料流量指令値が前記切り替える値を越えて低下し
ても燃焼切り替えを制限して第2の燃焼器の燃焼を維持
することを特徴とするコンバインドプラントの運転方
法。
1. A gas turbine comprising: a gas turbine; an exhaust heat recovery boiler for generating steam from gas turbine exhaust gas; and a steam turbine driven by steam from the exhaust heat recovery boiler; A plurality of combustors for burning air and fuel compressed by the machine, and a turbine driven by exhaust gas from the combustor, wherein the combustor is a first combustor.
And a second combustor, wherein the first combustor burns, and the second combustor is switched to burn or extinguish according to an increase or decrease in the fuel flow command value. in the method, the fuel flow rate command value is in the vicinity of switching the combustion or extinguishing of the second combustor, while decreasing the output of the steam turbine, the fuel flow rate
The command value is the combustion cutoff for burning or extinguishing the second combustor.
The output of the gas turbine is increased so as to be larger than the replacement zone, and even if the fuel flow rate command value falls below the switching value, the combustion switching is limited to maintain the combustion of the second combustor. The operating method of the combined plant.
【請求項2】ガスタービンとガスタービン排ガスにより
蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該排熱回収ボイラか
らの蒸気により駆動する蒸気タービンとを有し、 前記ガスタービンは、圧縮機と、圧縮機により圧縮され
た空気と燃料とを燃焼させる複数の燃焼器、燃焼器の排
ガスにより駆動するタービンを備え、前記燃焼器は第1
及び第2の燃焼器を有し、第1の燃焼器で燃焼させると
共に、 燃料流量指令値の増減に応じて、第2の燃焼器を燃焼或
いは消火させるよう切り替えてなる、コンバインドサイ
クルプラントの運転方法において、 前記燃料流量指令値が第2の燃焼器の燃焼或いは消火を
切り替える近傍にある際に、 蒸気タービンの出力を減少させると共に、前記燃料流量
指令値が第2の燃焼器を燃焼或いは消火させる燃焼切り
替え帯より大きくするようにガスタービンの出力を増加
させ、 前記燃料流量指令値が前記切り替える値を越えて低下す
ることを制限して第2の燃焼器の燃焼を維持することを
特徴とするコンバインドプラントの運転方法。
2. A gas turbine comprising: a gas turbine; an exhaust heat recovery boiler for generating steam from gas turbine exhaust gas; and a steam turbine driven by steam from the exhaust heat recovery boiler; A plurality of combustors for burning air and fuel compressed by the machine, and a turbine driven by exhaust gas from the combustor, wherein the combustor is a first combustor.
And a second combustor, wherein the first combustor burns, and the second combustor is switched to burn or extinguish according to an increase or decrease in the fuel flow command value. in the method, the fuel flow rate command value is in the vicinity of switching the combustion or extinguishing of the second combustor, while decreasing the output of the steam turbine, the fuel flow rate
The command value is the combustion cutoff for burning or extinguishing the second combustor.
Increasing the output of the gas turbine so as to be larger than the replacement zone , restricting the fuel flow rate command value from exceeding the switching value, and maintaining the combustion of the second combustor. How to operate the plant.
【請求項3】請求項1或いは2のコンバインドプラント
の制御方法において、 前記蒸気タービンの出力の減少は、蒸気タービンへ供給
する蒸気流量を制御する蒸気加減弁の開度を所定値に絞
ることを特徴とするコンバインドプラントの運転方法。
3. The control method for a combined plant according to claim 1, wherein the decrease in the output of the steam turbine includes reducing an opening of a steam control valve for controlling a flow rate of steam supplied to the steam turbine to a predetermined value. Characteristic method of operating a combined plant.
【請求項4】ガスタービンとガスタービン排ガスにより
蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該排熱回収ボイラか
らの蒸気により駆動する蒸気タービンとを有し、 前記ガスタービンは、圧縮機と、圧縮機により圧縮され
た空気と燃料とを燃焼させる複数の燃焼器と、燃焼器の
排ガスにより駆動するタービンを備え、前記燃焼器は第
1及び第2の燃焼器を有し、 第1の燃焼器に供給する燃料を調整する第1の燃料流量
調整手段,第2の燃焼器に供給する燃料を調整する第2
の燃料流量調整手段とを備え、 前記燃焼器への燃焼供給量を制御する燃料流量指令信号
が所定値より低い場合は第1の燃料流量調整手段により
第1の燃焼器に燃料を供給し第2の燃料流量調整手段に
燃料を供給せず、燃料流量指令信号が所定値より高い場
合は、第2の燃料流量調整手段により第2の燃焼器に燃
料を供給するよう切り替え制御する制御装置を備えたコ
ンバインドサイクルプラントにおいて、 前記燃料流量指令信号が第2の燃料流量調整手段へ燃料
を供給するか否かを切り替える近傍にあることを検知し
た場合に、 前記燃料流量指令信号が前記所定値を越えて低下して
も、前記第2の燃焼器へ燃料の供給を維持し、 蒸気タービンの出力を減少させると共に、前記燃料流量
指令信号が第2の燃焼器を燃焼或いは消火させる燃焼切
り替え帯より大きくするようにガスタービンの出力を増
加させるよう指令を出す制御手段を備えた、ことを特徴
とするコンバインドサイクルプラント。
4. A gas turbine comprising: a gas turbine; an exhaust heat recovery boiler for generating steam from gas turbine exhaust gas; and a steam turbine driven by steam from the exhaust heat recovery boiler; A plurality of combustors for burning air and fuel compressed by the machine, and a turbine driven by exhaust gas from the combustors, wherein the combustors have first and second combustors; First fuel flow rate adjusting means for adjusting fuel to be supplied to the second combustor;
A fuel flow rate control signal for controlling the amount of combustion supplied to the combustor is lower than a predetermined value, the first fuel flow rate adjusting means supplies fuel to the first combustor. If the fuel flow rate command signal is higher than a predetermined value without supplying fuel to the second fuel flow rate adjusting means, a control device for switching control to supply fuel to the second combustor by the second fuel flow rate adjusting means is provided. In the combined cycle plant provided, when detecting that the fuel flow rate command signal is in the vicinity of switching whether or not to supply the fuel to the second fuel flow rate adjusting means, the fuel flow rate command signal changes the predetermined value. The fuel flow to the second combustor is reduced, the output of the steam turbine is reduced , and the fuel flow rate is reduced.
The command signal is used to burn or extinguish the second combustor.
A combined cycle plant comprising control means for issuing a command to increase the output of a gas turbine so as to make it larger than a replacement zone .
【請求項5】ガスタービンとガスタービン排ガスにより
蒸気を発生する排熱回収ボイラと、該排熱回収ボイラか
らの蒸気により駆動する蒸気タービンとを有し、 前記ガスタービンは、圧縮機と、圧縮機により圧縮され
た空気と燃料とを燃焼させる複数の燃焼器と、燃焼器の
排ガスにより駆動するタービンを備え、前記燃焼器は第
1及び第2の燃焼器を有し、 第1の燃焼器に供給する燃料を調整する第1の燃料流量
調整手段,第2の燃焼器に供給する燃料を調整する第2
の燃料流量調整手段とを備え、 前記燃焼器への燃焼供給量を制御する燃料流量指令信号
が所定値より低い場合は第1の燃料流量調整手段により
第1の燃焼器に燃料を供給し第2の燃料流量調整手段に
燃料を供給せず、燃料流量指令信号が所定値より高い場
合は、第2の燃料流量調整手段により第2の燃焼器に燃
料を供給するよう切り替え制御する制御装置を備えた、
コンバインドサイクルプラントにおいて、 前記燃料流量指令信号が第2の燃料流量調整手段へ燃料
を供給するか否かを切り替える近傍にあることを検知し
た場合に、 前記燃料流量指令信号が前記所定値を越えて低下するこ
とを制限して、前記第2の燃焼器への燃料の供給を維持
し、 蒸気タービンの出力を減少させると共に、前記燃料流量
指令信号が第2の燃焼器を燃焼或いは消火させる燃焼切
り替え帯より大きくするようにガスタービンの出力を増
加させるよう指令を出す制御手段を備えた、ことを特徴
とするコンバインドサイクルプラント。
5. A gas turbine, comprising: an exhaust heat recovery boiler for generating steam from gas turbine exhaust gas; and a steam turbine driven by steam from the exhaust heat recovery boiler, wherein the gas turbine includes a compressor; A plurality of combustors for burning air and fuel compressed by the machine, and a turbine driven by exhaust gas from the combustors, wherein the combustors have first and second combustors; First fuel flow rate adjusting means for adjusting fuel to be supplied to the second combustor;
A fuel flow rate control signal for controlling the amount of combustion supplied to the combustor is lower than a predetermined value, the first fuel flow rate adjusting means supplies fuel to the first combustor. If the fuel flow rate command signal is higher than a predetermined value without supplying fuel to the second fuel flow rate adjusting means, a control device for switching control to supply fuel to the second combustor by the second fuel flow rate adjusting means is provided. Equipped,
In the combined cycle plant, when it is detected that the fuel flow rate command signal is in the vicinity of switching whether or not to supply fuel to the second fuel flow rate adjusting means, the fuel flow rate command signal exceeds the predetermined value. Limiting the fuel flow to the second combustor, reducing the output of the steam turbine and reducing the fuel flow rate.
The command signal is used to burn or extinguish the second combustor.
A combined cycle plant comprising control means for issuing a command to increase the output of a gas turbine so as to make it larger than a replacement zone .
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