JP3530344B2 - 加圧流動層複合発電システムの圧縮機サージング防止装置 - Google Patents
加圧流動層複合発電システムの圧縮機サージング防止装置Info
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- JP3530344B2 JP3530344B2 JP13845797A JP13845797A JP3530344B2 JP 3530344 B2 JP3530344 B2 JP 3530344B2 JP 13845797 A JP13845797 A JP 13845797A JP 13845797 A JP13845797 A JP 13845797A JP 3530344 B2 JP3530344 B2 JP 3530344B2
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- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は加圧流動層複合発電
システムにおいて負荷変動がある場合の圧縮機サージン
グ防止装置に関する。
システムにおいて負荷変動がある場合の圧縮機サージン
グ防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧流動層複合発電システムでは流動層
ボイラで石炭等を燃焼させ、発生した蒸気で蒸気タービ
ンを駆動し、更に流動層ボイラの燃焼で得られた高温、
高圧の燃焼ガスでガスタービンを駆動し、高効率で電力
を得るものである。
ボイラで石炭等を燃焼させ、発生した蒸気で蒸気タービ
ンを駆動し、更に流動層ボイラの燃焼で得られた高温、
高圧の燃焼ガスでガスタービンを駆動し、高効率で電力
を得るものである。
【０００３】図４は上記に説明の加圧流動層複合発電シ
ステムの燃焼装置の代表的な系統図である。図におい
て、１１はガスタービン、１２はガスタービンに結合さ
れた圧縮機、１３は加圧流動層ボイラであり、圧力容器
１３−１内に火炉１３−２、容器１３−３を有し、発生
した蒸気で図示していない蒸気タービンを駆動し、燃焼
したガスはダクト１６，１７を通ってガスタービン１１
に供給され、ガスタービン１１を駆動し、その排気ガス
からは排熱回収ボイラ２０を通して排熱を回収し、煙突
２１から外気へ排出する。
ステムの燃焼装置の代表的な系統図である。図におい
て、１１はガスタービン、１２はガスタービンに結合さ
れた圧縮機、１３は加圧流動層ボイラであり、圧力容器
１３−１内に火炉１３−２、容器１３−３を有し、発生
した蒸気で図示していない蒸気タービンを駆動し、燃焼
したガスはダクト１６，１７を通ってガスタービン１１
に供給され、ガスタービン１１を駆動し、その排気ガス
からは排熱回収ボイラ２０を通して排熱を回収し、煙突
２１から外気へ排出する。
【０００４】ガスタービン１１で駆動される圧縮機１２
により空気が加圧され、圧縮機出口弁１５を介し、ダク
ト１８により加圧流動層ボイラ１３内の火炉１３−２に
燃焼用空気として供給される。又、起動時には、加圧流
動層ボイラ１３からの燃焼ガスが充分にダクト１６から
供給されないので、起動用燃焼器１４を駆動し、圧縮機
出口弁１５を切換えてダクト１９側に圧縮機１２から空
気を供給し、ガスタービン１１を駆動して立上げを行
う。加圧流動層ボイラ１３が充分に加熱した後は、圧縮
機出口弁１５を切換えてダクト１９の空気を絶ってガス
タービン１１は加圧流動層ボイラ１３からの燃焼ガスで
駆動される。
により空気が加圧され、圧縮機出口弁１５を介し、ダク
ト１８により加圧流動層ボイラ１３内の火炉１３−２に
燃焼用空気として供給される。又、起動時には、加圧流
動層ボイラ１３からの燃焼ガスが充分にダクト１６から
供給されないので、起動用燃焼器１４を駆動し、圧縮機
出口弁１５を切換えてダクト１９側に圧縮機１２から空
気を供給し、ガスタービン１１を駆動して立上げを行
う。加圧流動層ボイラ１３が充分に加熱した後は、圧縮
機出口弁１５を切換えてダクト１９の空気を絶ってガス
タービン１１は加圧流動層ボイラ１３からの燃焼ガスで
駆動される。
【０００５】加圧流動層ボイラ１３の火炉１３−２で
は、負荷変化に対して流動層の高さを変化させる。即
ち、負荷減少時には火炉１３−２内の媒体を容器１３−
３に取り出して移動し、火炉１３−２内の流動層高さを
低くし、逆に負荷が増加する時には容器１３−３から媒
体を火炉１３−２内に戻して流動層高を増加させる。こ
のように加圧流動層ボイラ１３の火炉１３−２では流動
層高の操作によって流動層内の伝熱管の伝熱面積を増減
させ、蒸気の発生量を調節している。
は、負荷変化に対して流動層の高さを変化させる。即
ち、負荷減少時には火炉１３−２内の媒体を容器１３−
３に取り出して移動し、火炉１３−２内の流動層高さを
低くし、逆に負荷が増加する時には容器１３−３から媒
体を火炉１３−２内に戻して流動層高を増加させる。こ
のように加圧流動層ボイラ１３の火炉１３−２では流動
層高の操作によって流動層内の伝熱管の伝熱面積を増減
させ、蒸気の発生量を調節している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述の加圧流動層複合
発電システムにおいては、ガスタービン１１に直結した
圧縮機１２は通常のものと異り、出口側に大容量の圧力
容器１３−１を有しており、吸込風量の変化に対して圧
力比の変化が遅い。負荷が減少した場合には、火炉１３
−２の燃焼用空気流量を給炭量に応じて少くする必要が
ある。そのために圧縮機１２から火炉１３−２に供給さ
れる空気流量を減少させなければならない。この時の風
量減少時には、ある限界圧力値においてサージングを起
すが、この圧縮機のサージング限界圧力比も風量の減少
に伴って同時に低下する。しかし、前述のように空気流
量を減少しても、圧縮機出口側は大容量の圧力容器１３
−１があるため、運転圧力比は低下せず、以前の高い圧
力状態を保持している。その結果、風量を減少していく
と、運転中の圧力はサージング限界圧力ラインに達し、
サージングに至ることになる。
発電システムにおいては、ガスタービン１１に直結した
圧縮機１２は通常のものと異り、出口側に大容量の圧力
容器１３−１を有しており、吸込風量の変化に対して圧
力比の変化が遅い。負荷が減少した場合には、火炉１３
−２の燃焼用空気流量を給炭量に応じて少くする必要が
ある。そのために圧縮機１２から火炉１３−２に供給さ
れる空気流量を減少させなければならない。この時の風
量減少時には、ある限界圧力値においてサージングを起
すが、この圧縮機のサージング限界圧力比も風量の減少
に伴って同時に低下する。しかし、前述のように空気流
量を減少しても、圧縮機出口側は大容量の圧力容器１３
−１があるため、運転圧力比は低下せず、以前の高い圧
力状態を保持している。その結果、風量を減少していく
と、運転中の圧力はサージング限界圧力ラインに達し、
サージングに至ることになる。
【０００７】そこで、本発明は、前述のように風量減少
時に圧縮機がサージングに至る前に圧縮機出口側圧力が
サージング限界圧力に達しないように圧縮機からの風量
をバイパスさせ、サージングを回避できる加圧流動層複
合発電プラントの圧縮機サージング防止装置を提供する
ことを課題としてなされたものである。
時に圧縮機がサージングに至る前に圧縮機出口側圧力が
サージング限界圧力に達しないように圧縮機からの風量
をバイパスさせ、サージングを回避できる加圧流動層複
合発電プラントの圧縮機サージング防止装置を提供する
ことを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次の（１）及び（２）の手段を提供す
る。
解決するために次の（１）及び（２）の手段を提供す
る。
【０００９】（１）加圧流動層ボイラで蒸気系を加熱す
ると共に、その燃焼ガスでガスタービンを駆動し、同ガ
スタービンに直結の圧縮機からの空気を前記加圧流動層
ボイラの燃焼用空気として供給する加圧流動層複合発電
システムにおける圧縮機サージング防止装置であって；
前記圧縮機出口側と前記ガスタービン排気側との間に連
通し、開閉弁を有する第１のバイパス流路と；前記圧縮
機出口側と前記ガスタービン入口側との間を連通し、開
閉弁を有する第２のバイパス流路と；前記圧縮機出口圧
力を検出する圧力検出器と；同圧力検出器の検出圧力値
を入力し、あらかじめ定められた圧縮機入口可変静翼開
度とサージング限界圧力との関係に基づいて前記第１及
び第２のバイパス流路開閉弁を制御する制御装置とを具
備してなることを特徴とする加圧流動層複合発電システ
ムの圧縮機サージング防止装置。
ると共に、その燃焼ガスでガスタービンを駆動し、同ガ
スタービンに直結の圧縮機からの空気を前記加圧流動層
ボイラの燃焼用空気として供給する加圧流動層複合発電
システムにおける圧縮機サージング防止装置であって；
前記圧縮機出口側と前記ガスタービン排気側との間に連
通し、開閉弁を有する第１のバイパス流路と；前記圧縮
機出口側と前記ガスタービン入口側との間を連通し、開
閉弁を有する第２のバイパス流路と；前記圧縮機出口圧
力を検出する圧力検出器と；同圧力検出器の検出圧力値
を入力し、あらかじめ定められた圧縮機入口可変静翼開
度とサージング限界圧力との関係に基づいて前記第１及
び第２のバイパス流路開閉弁を制御する制御装置とを具
備してなることを特徴とする加圧流動層複合発電システ
ムの圧縮機サージング防止装置。
【００１０】（２）上記の（１）の発明において、前記
制御装置にはあらかじめ２つのサージング限界圧力特性
を定めておき、同制御装置は前記圧力検出器で検出する
運転中の圧力が前記サージング限界圧力の一方の圧力に
達すると入口可変静翼の開度を保持すると共に、第１バ
イパス流路の開閉弁を開放し、更に、他方の限界圧力に
達すると第２のバイパス流路の開閉弁を開放するように
制御することを特徴とする加圧流動層複合発電システム
の圧縮機サージング防止装置。
制御装置にはあらかじめ２つのサージング限界圧力特性
を定めておき、同制御装置は前記圧力検出器で検出する
運転中の圧力が前記サージング限界圧力の一方の圧力に
達すると入口可変静翼の開度を保持すると共に、第１バ
イパス流路の開閉弁を開放し、更に、他方の限界圧力に
達すると第２のバイパス流路の開閉弁を開放するように
制御することを特徴とする加圧流動層複合発電システム
の圧縮機サージング防止装置。
【００１１】（３）上記の（２）の発明において、あら
かじめ定められた前記２つのサージング限界圧力特性は
前記圧縮機の吸気温度により補正可能としたことを特徴
とする加圧流動層複合発電システムの圧縮機サージング
防止装置。
かじめ定められた前記２つのサージング限界圧力特性は
前記圧縮機の吸気温度により補正可能としたことを特徴
とする加圧流動層複合発電システムの圧縮機サージング
防止装置。
【００１２】本発明の（１）においては、第１のバイパ
ス流路と第２のバイパス流路とを備えており、これら流
路はそれぞれ開閉弁を有し、圧縮機がサージングを起す
直前にはこれら開閉弁を開放し、圧縮機出口側からの空
気をバイパスさせて流出させ、出口側圧力が上昇しない
ようにしてサージングを防ぐ。
ス流路と第２のバイパス流路とを備えており、これら流
路はそれぞれ開閉弁を有し、圧縮機がサージングを起す
直前にはこれら開閉弁を開放し、圧縮機出口側からの空
気をバイパスさせて流出させ、出口側圧力が上昇しない
ようにしてサージングを防ぐ。
【００１３】即ち、運転中に負荷が減少すると、これに
伴って加圧流動層ボイラに流入する圧縮機からの空気量
も負荷減少に伴って減少させるが、圧縮機出口側には大
きな圧力容器があるので圧縮機入口可変翼開度を小さく
して空気流量を減少させても出口側圧力は低下せず、サ
ージングに至ってしまう。
伴って加圧流動層ボイラに流入する圧縮機からの空気量
も負荷減少に伴って減少させるが、圧縮機出口側には大
きな圧力容器があるので圧縮機入口可変翼開度を小さく
して空気流量を減少させても出口側圧力は低下せず、サ
ージングに至ってしまう。
【００１４】そこで、本発明の（１）では、制御装置に
はあらかじめサージングに至る直前のサージング限界圧
力を設定し、記憶させておき、圧縮機入口可変静翼開度
を減少させて空気流量を減少させる過程において、圧縮
機出口圧力がこの限界圧力に達すると圧縮機入口可変静
翼開度の減少を制限すると共に第１又は第２、あるいは
両方の開閉弁を開き、圧縮機からの空気をバイパスさせ
て圧縮機出口圧力が上昇しないようにしてサージングに
至らないようにする。この場合の運転中の圧縮機出口圧
力は圧力検出器で検出し、制御装置に入力され、制御装
置では前述のようにあらかじめ設定した圧力限界と比較
し、上記のように第１、第２バイパス流路の開閉弁を制
御する。
はあらかじめサージングに至る直前のサージング限界圧
力を設定し、記憶させておき、圧縮機入口可変静翼開度
を減少させて空気流量を減少させる過程において、圧縮
機出口圧力がこの限界圧力に達すると圧縮機入口可変静
翼開度の減少を制限すると共に第１又は第２、あるいは
両方の開閉弁を開き、圧縮機からの空気をバイパスさせ
て圧縮機出口圧力が上昇しないようにしてサージングに
至らないようにする。この場合の運転中の圧縮機出口圧
力は圧力検出器で検出し、制御装置に入力され、制御装
置では前述のようにあらかじめ設定した圧力限界と比較
し、上記のように第１、第２バイパス流路の開閉弁を制
御する。
【００１５】上記の圧縮機からの空気量をバイパスさせ
る方法としては、（２）の発明のように、制御装置には
限界圧力を２つ定めておき、まず最初に１つの限界圧力
に基づいて第１バイパス流路の開閉弁を開放する。この
場合には圧縮機出口側から空気がバイパスしてガスター
ビン排気側に流出し、圧縮機出口圧力の上昇を抑え、サ
ージングに至らないようにするが、圧縮機の空気に高
温、高圧の蒸気が混入する場合があり、この場合には圧
縮機出口圧力が急激に上昇することがある。このような
場合においては２つ目の限界圧力に基づいて第２のバイ
パス流路の開閉弁を開き、圧縮機出口側から空気をバイ
パス流路を介してガスタービンの入口側へ流出させ、流
動層からの燃焼ガスに混入する。このようにして、圧縮
機出口圧力の上昇を抑え、サージングに至らないように
制御することができる。
る方法としては、（２）の発明のように、制御装置には
限界圧力を２つ定めておき、まず最初に１つの限界圧力
に基づいて第１バイパス流路の開閉弁を開放する。この
場合には圧縮機出口側から空気がバイパスしてガスター
ビン排気側に流出し、圧縮機出口圧力の上昇を抑え、サ
ージングに至らないようにするが、圧縮機の空気に高
温、高圧の蒸気が混入する場合があり、この場合には圧
縮機出口圧力が急激に上昇することがある。このような
場合においては２つ目の限界圧力に基づいて第２のバイ
パス流路の開閉弁を開き、圧縮機出口側から空気をバイ
パス流路を介してガスタービンの入口側へ流出させ、流
動層からの燃焼ガスに混入する。このようにして、圧縮
機出口圧力の上昇を抑え、サージングに至らないように
制御することができる。
【００１６】更に、（３）の発明においては、圧縮機の
吸気温度によりサージラインが変化するが、制御装置に
は吸気温度変化により補正をかける制御が出来るように
しているので、圧縮機の吸気温度変化に対しても補正
し、制御することができる。
吸気温度によりサージラインが変化するが、制御装置に
は吸気温度変化により補正をかける制御が出来るように
しているので、圧縮機の吸気温度変化に対しても補正
し、制御することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係る加圧流動層複合発電システムの圧縮機
サージング防止装置の系統図である。図において、符号
１１乃至２１は図４に示す従来のものと同一機能を有す
るので説明は省略するが、本発明の特徴部分は符号２乃
至７で示す部分であり、以下に詳しく説明する。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係る加圧流動層複合発電システムの圧縮機
サージング防止装置の系統図である。図において、符号
１１乃至２１は図４に示す従来のものと同一機能を有す
るので説明は省略するが、本発明の特徴部分は符号２乃
至７で示す部分であり、以下に詳しく説明する。
【００１８】図１において、２は圧縮機出口バイパス弁
で、圧縮機１２の出口側とガスタービン１１の入口側ガ
ス通路に連通するダクト１９との間に配設されたバイパ
ス管６の途中に設けられている。３はサージング防止弁
であり、圧縮機１２の出口側とガスタービン１１の排気
系路とに連通するバイパス管７の途中に設けられてい
る。
で、圧縮機１２の出口側とガスタービン１１の入口側ガ
ス通路に連通するダクト１９との間に配設されたバイパ
ス管６の途中に設けられている。３はサージング防止弁
であり、圧縮機１２の出口側とガスタービン１１の排気
系路とに連通するバイパス管７の途中に設けられてい
る。
【００１９】４は圧力検出器であり、圧縮機１２の出口
側の配管に設けられ、圧縮機出口側の圧力を検出する。
５は制御装置であり、圧力検出器４からの圧縮機１２出
口側圧力信号を入力し、後述するように、圧縮機１２の
サージングが起る直前の運転限界圧力比としての制御ラ
インと比較し、圧縮機出口側圧力がサージング直前の値
となるとサージング防止弁３、あるいは圧縮機出口バイ
パス弁２を開放し、サージングを防止するように制御す
るものである。
側の配管に設けられ、圧縮機出口側の圧力を検出する。
５は制御装置であり、圧力検出器４からの圧縮機１２出
口側圧力信号を入力し、後述するように、圧縮機１２の
サージングが起る直前の運転限界圧力比としての制御ラ
インと比較し、圧縮機出口側圧力がサージング直前の値
となるとサージング防止弁３、あるいは圧縮機出口バイ
パス弁２を開放し、サージングを防止するように制御す
るものである。
【００２０】図２は上記の実施の形態における圧縮機の
入口可変静翼の開度と圧縮機出口圧力との関係を示す図
である。図２において、サージライン（Ｓ）の特性は、
圧縮機においてあらかじめわかっており、このサージラ
イン（Ｓ）の曲線より２５％圧力の減少した特性を運転
限界圧力として制御ライン（Ａ）とする。更に、サージ
ライン（Ｓ）の特性より２０％圧力の減少した特性を制
御ライン（Ｂ）として設定する。これらの制御ライン
（Ａ）、（Ｂ）の特性データは制御装置５にあらかじめ
設定しておくと共に、圧縮機の吸気温度に対しても補正
がかかるように制御可能としておく。即ち図２におい
て、吸気温度が上昇するとサージラインあるいは制御ラ
インが下方に、又吸気温度が下降すると上方に変化する
ので、制御装置でこのような補正ができるようにしてい
る。
入口可変静翼の開度と圧縮機出口圧力との関係を示す図
である。図２において、サージライン（Ｓ）の特性は、
圧縮機においてあらかじめわかっており、このサージラ
イン（Ｓ）の曲線より２５％圧力の減少した特性を運転
限界圧力として制御ライン（Ａ）とする。更に、サージ
ライン（Ｓ）の特性より２０％圧力の減少した特性を制
御ライン（Ｂ）として設定する。これらの制御ライン
（Ａ）、（Ｂ）の特性データは制御装置５にあらかじめ
設定しておくと共に、圧縮機の吸気温度に対しても補正
がかかるように制御可能としておく。即ち図２におい
て、吸気温度が上昇するとサージラインあるいは制御ラ
インが下方に、又吸気温度が下降すると上方に変化する
ので、制御装置でこのような補正ができるようにしてい
る。
【００２１】図２においてＣは運転点であり、その入口
可変静翼開度をα2 として、今負荷が減少して圧縮機の
空気流量を減少する場合に、入口可変静翼開度を減少す
ると、前述のように圧縮機出口側は大きな圧力容器１３
−１に連通しているので圧力は直ちに下降せず、そのま
まの状態を保持して開度α1 でＣ′点の圧力β1 で制御
ライン（Ａ）に達する。
可変静翼開度をα2 として、今負荷が減少して圧縮機の
空気流量を減少する場合に、入口可変静翼開度を減少す
ると、前述のように圧縮機出口側は大きな圧力容器１３
−１に連通しているので圧力は直ちに下降せず、そのま
まの状態を保持して開度α1 でＣ′点の圧力β1 で制御
ライン（Ａ）に達する。
【００２２】本発明の実施の形態においては、まずこの
Ｃ′点の圧縮機出口圧力β1 を圧力検出器４で検出する
と共に、入口可変静翼８の開度をα1 に保持させて図１
に示すサージング防止弁３を開放し、圧縮機出口側の空
気をバイパス管７から逃して圧縮機出口圧力がこれ以
上、上昇しないようにする。
Ｃ′点の圧縮機出口圧力β1 を圧力検出器４で検出する
と共に、入口可変静翼８の開度をα1 に保持させて図１
に示すサージング防止弁３を開放し、圧縮機出口側の空
気をバイパス管７から逃して圧縮機出口圧力がこれ以
上、上昇しないようにする。
【００２３】上記のＣ′点において圧力はβ1 の点で保
持され、上昇しないが、空気中に高温の蒸気が混入する
場合があり、このような場合には更に、圧縮機出口圧力
は急激に上昇することがある。このような場合には圧力
がｄ点のβ2 まで上昇すると制御ライン（Ｂ）に達し、
本発明の実施の形態においてはこのｄ点の圧力β2 を圧
力検出器４で検出し、図１に示す圧縮機出口バイパス弁
２を開き、圧縮機１２の出口側の空気をバイパス管６か
らガスタービン１１の入口側に逃がし、圧縮機出口圧力
がサージライン（Ｓ）まで上昇しないようにする。
持され、上昇しないが、空気中に高温の蒸気が混入する
場合があり、このような場合には更に、圧縮機出口圧力
は急激に上昇することがある。このような場合には圧力
がｄ点のβ2 まで上昇すると制御ライン（Ｂ）に達し、
本発明の実施の形態においてはこのｄ点の圧力β2 を圧
力検出器４で検出し、図１に示す圧縮機出口バイパス弁
２を開き、圧縮機１２の出口側の空気をバイパス管６か
らガスタービン１１の入口側に逃がし、圧縮機出口圧力
がサージライン（Ｓ）まで上昇しないようにする。
【００２４】図３は上記に説明の制御を行う制御装置５
内の制御フローを示す図である。制御装置５内にはあら
かじめ記憶装置５−１内に図２に示すような制御ライン
（Ａ）、（Ｂ）のデータが記憶されている。運転中に負
荷が減少し、圧縮機の空気量を減少させるために入口可
変静翼の開度を減少させる場合に、運転中の圧縮機出口
圧力を圧力検出器４で検出し、この圧力があらかじめ設
定した制御ライン（Ａ）、（Ｂ）の規定値を越えると、
制御装置５は直ちに入口可変静翼８の開度を保持した上
でサージ防止弁３、あるいは圧縮機出口バイパス弁２を
開き、加圧流動層ボイラ１３へ流入する空気量をバイパ
スして圧力上昇を防ぎ、サージングを防止するものであ
る。次にその制御フローについて詳しく説明する。
内の制御フローを示す図である。制御装置５内にはあら
かじめ記憶装置５−１内に図２に示すような制御ライン
（Ａ）、（Ｂ）のデータが記憶されている。運転中に負
荷が減少し、圧縮機の空気量を減少させるために入口可
変静翼の開度を減少させる場合に、運転中の圧縮機出口
圧力を圧力検出器４で検出し、この圧力があらかじめ設
定した制御ライン（Ａ）、（Ｂ）の規定値を越えると、
制御装置５は直ちに入口可変静翼８の開度を保持した上
でサージ防止弁３、あるいは圧縮機出口バイパス弁２を
開き、加圧流動層ボイラ１３へ流入する空気量をバイパ
スして圧力上昇を防ぎ、サージングを防止するものであ
る。次にその制御フローについて詳しく説明する。
【００２５】図３において、まずＳ１で加圧流動層ボイ
ラ１３の負荷が減少すると、圧縮機１２からの空気量も
減少させる必要があるので、Ｓ２において圧縮機の入口
可変静翼の開度を減少させる。その時Ｓ３において圧力
検出器４により圧縮機出口圧力を検出し、記憶装置５−
１から制御ライン（Ａ）のデータを取込み、その検出圧
力値が所定の圧力値以内であるか否かを調べ、検出圧力
値が制御ライン（Ａ）で定める値に等しいか、あるいは
これを越えていると、Ｓ４においてサージング防止弁３
を開き、空気流量をバイパスさせてサージングを防止す
る。検出した出口圧力が制御ライン（Ａ）で定める圧力
値に達していなければ、Ｓ７でそのまま運転を継続す
る。
ラ１３の負荷が減少すると、圧縮機１２からの空気量も
減少させる必要があるので、Ｓ２において圧縮機の入口
可変静翼の開度を減少させる。その時Ｓ３において圧力
検出器４により圧縮機出口圧力を検出し、記憶装置５−
１から制御ライン（Ａ）のデータを取込み、その検出圧
力値が所定の圧力値以内であるか否かを調べ、検出圧力
値が制御ライン（Ａ）で定める値に等しいか、あるいは
これを越えていると、Ｓ４においてサージング防止弁３
を開き、空気流量をバイパスさせてサージングを防止す
る。検出した出口圧力が制御ライン（Ａ）で定める圧力
値に達していなければ、Ｓ７でそのまま運転を継続す
る。
【００２６】Ｓ４でサージング防止弁３を開いた後、Ｓ
５において、記憶装置５−１より制御ライン（Ｂ）のデ
ータを取込み、圧力検出器４で検出した運転中の圧縮機
出口圧力が、この制御ライン（Ｂ）で定める圧力値に達
しているか否かを調べ、達していればＳ６において圧縮
機出口バイパス弁２を開き、空気流量を更にバイパスさ
せてサージングを防止する。制御ライン（Ｂ）で定まる
圧力値に達していなければ、Ｓ７でそのまま運転を継続
する。
５において、記憶装置５−１より制御ライン（Ｂ）のデ
ータを取込み、圧力検出器４で検出した運転中の圧縮機
出口圧力が、この制御ライン（Ｂ）で定める圧力値に達
しているか否かを調べ、達していればＳ６において圧縮
機出口バイパス弁２を開き、空気流量を更にバイパスさ
せてサージングを防止する。制御ライン（Ｂ）で定まる
圧力値に達していなければ、Ｓ７でそのまま運転を継続
する。
【００２７】Ｓ７ではそれぞれＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６
での処理後に運転を継続し、Ｓ８で入口可変静翼の開度
調整が必要であればＳ２に戻り、必要なければ終了す
る。制御装置５は、このように入口可変静翼の開度を減
少させる際に、圧縮機出口圧力が減少せずにサージング
ラインに近づき、制御ライン（Ａ）に達した時点で入口
可変静翼８の開度を保持し、サージング防止弁３、ある
いは圧縮機出口バイパス弁２を開放して圧縮機１２出口
側から流出する空気量をバイパスさせ、圧縮機１２のサ
ージングを防止する。
での処理後に運転を継続し、Ｓ８で入口可変静翼の開度
調整が必要であればＳ２に戻り、必要なければ終了す
る。制御装置５は、このように入口可変静翼の開度を減
少させる際に、圧縮機出口圧力が減少せずにサージング
ラインに近づき、制御ライン（Ａ）に達した時点で入口
可変静翼８の開度を保持し、サージング防止弁３、ある
いは圧縮機出口バイパス弁２を開放して圧縮機１２出口
側から流出する空気量をバイパスさせ、圧縮機１２のサ
ージングを防止する。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、（１）は、加圧流動層ボイラ
で蒸気系を加熱すると共に、その燃焼ガスでガスタービ
ンを駆動し、同ガスタービンに直結の圧縮機からの空気
を前記加圧流動層ボイラの燃焼用空気として供給する加
圧流動層複合発電システムにおける圧縮機サージング防
止装置であって；前記圧縮機出口側と前記ガスタービン
排気側との間に連通し、開閉弁を有する第１のバイパス
流路と；前記圧縮機出口側と前記ガスタービン入口側と
の間を連通し、開閉弁を有する第２のバイパス流路と；
前記圧縮機出口圧力を検出する圧力検出器と；同圧力検
出器の検出圧力値を入力し、あらかじめ定められた圧縮
機入口可変静翼開度とサージング限界圧力との関係に基
づいて前記第１及び第２のバイパス流路開閉弁を制御す
る制御装置とを具備してなることを特徴としている。
又、（２）の発明では（１）の発明において、前記制御
装置にはあらかじめ２つのサージング限界圧力特性を定
めておき、同制御装置は前記圧力検出器で検出する運転
中の圧力が前記サージング限界圧力の一方の圧力に達す
ると入口可変静翼の開度を保持すると共に、第１バイパ
ス流路の開閉弁を開放し、更に、他方の限界圧力に達す
ると第２のバイパス流路の開閉弁を開放するように制御
することを特徴としている。更に、（３）の発明では、
上記（２）の発明において、前記２つのサージング限界
圧力特性は前記圧縮機の吸気温度により補正可能とする
ことを特徴としている。
で蒸気系を加熱すると共に、その燃焼ガスでガスタービ
ンを駆動し、同ガスタービンに直結の圧縮機からの空気
を前記加圧流動層ボイラの燃焼用空気として供給する加
圧流動層複合発電システムにおける圧縮機サージング防
止装置であって；前記圧縮機出口側と前記ガスタービン
排気側との間に連通し、開閉弁を有する第１のバイパス
流路と；前記圧縮機出口側と前記ガスタービン入口側と
の間を連通し、開閉弁を有する第２のバイパス流路と；
前記圧縮機出口圧力を検出する圧力検出器と；同圧力検
出器の検出圧力値を入力し、あらかじめ定められた圧縮
機入口可変静翼開度とサージング限界圧力との関係に基
づいて前記第１及び第２のバイパス流路開閉弁を制御す
る制御装置とを具備してなることを特徴としている。
又、（２）の発明では（１）の発明において、前記制御
装置にはあらかじめ２つのサージング限界圧力特性を定
めておき、同制御装置は前記圧力検出器で検出する運転
中の圧力が前記サージング限界圧力の一方の圧力に達す
ると入口可変静翼の開度を保持すると共に、第１バイパ
ス流路の開閉弁を開放し、更に、他方の限界圧力に達す
ると第２のバイパス流路の開閉弁を開放するように制御
することを特徴としている。更に、（３）の発明では、
上記（２）の発明において、前記２つのサージング限界
圧力特性は前記圧縮機の吸気温度により補正可能とする
ことを特徴としている。
【００２９】上記の構成により、加圧流動層複合発電シ
ステムにおいて、加圧流動層ボイラの負荷が減少し、圧
縮機から加圧流動層へ供給する空気量を減少させる場合
に、圧縮機入口可変静翼開度を減少させても圧縮機がサ
ージングに至る前に圧縮機出口圧力の上昇を抑え、サー
ジングを確実に防止することができる。
ステムにおいて、加圧流動層ボイラの負荷が減少し、圧
縮機から加圧流動層へ供給する空気量を減少させる場合
に、圧縮機入口可変静翼開度を減少させても圧縮機がサ
ージングに至る前に圧縮機出口圧力の上昇を抑え、サー
ジングを確実に防止することができる。
【００３０】更に、第１、第２のバイパス流路を設けた
ことにより、第１のバイパス流路で圧縮機のサージング
を防止でき、この時の圧縮機出口圧力が万一急激に上昇
するようなことがあっても、更に第２のバイパス流路の
開閉弁を開くことによりサージングを確実に防止するこ
とができる。
ことにより、第１のバイパス流路で圧縮機のサージング
を防止でき、この時の圧縮機出口圧力が万一急激に上昇
するようなことがあっても、更に第２のバイパス流路の
開閉弁を開くことによりサージングを確実に防止するこ
とができる。
【００３１】更に、圧縮機の吸気温度によりサージング
ラインが変化しても、この変化分を補正することができ
るのでサージングの防止が一層確実になる。
ラインが変化しても、この変化分を補正することができ
るのでサージングの防止が一層確実になる。
【図１】本発明の実施の一形態に係る加圧流動層複合発
電システムの圧縮機サージング防止装置の系統図であ
る。
電システムの圧縮機サージング防止装置の系統図であ
る。
【図２】本発明の実施の一形態に係る加圧流動層複合発
電システムの圧縮機サージング防止装置の入口可変静翼
開度と圧縮機出口圧力との関係を示す図である。
電システムの圧縮機サージング防止装置の入口可変静翼
開度と圧縮機出口圧力との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係る加圧流動層複合発
電システムの圧縮機サージング防止装置の制御フローチ
ャートである。
電システムの圧縮機サージング防止装置の制御フローチ
ャートである。
【図４】従来の加圧流動層複合発電システムの系統図で
ある。
ある。
２ 圧縮機出口バイパス弁
３ サージング防止弁
４ 圧力検出器
５ 制御装置
５−１ 記憶装置
６，７ バイパス管
８ 入口可変静翼
１１ ガスタービン
１２ 圧縮機
１３ 加圧流動層ボイラ
１３−１ 圧力容器
１４ 起動用燃焼器
１６，１７，１８，１９ ダクト
２０ 排熱回収ボイラ
２１ 煙突
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 藤井 文倫
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂製作所内
(56)参考文献 特開 平６−109211（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−28298（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−50107（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−66155（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−158819（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−101500（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−186941（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02C 3/28,7/00 - 7/057
F01K 23/10
F04D 27/02
Claims (3)
- 【請求項１】 加圧流動層ボイラで蒸気系を加熱すると
共に、その燃焼ガスでガスタービンを駆動し、同ガスタ
ービンに直結の圧縮機からの空気を前記加圧流動層ボイ
ラの燃焼用空気として供給する加圧流動層複合発電シス
テムにおける圧縮機サージング防止装置であって；前記
圧縮機出口側と前記ガスタービン排気側との間に連通
し、開閉弁を有する第１のバイパス流路と；前記圧縮機
出口側と前記ガスタービン入口側との間を連通し、開閉
弁を有する第２のバイパス流路と；前記圧縮機出口圧力
を検出する圧力検出器と；同圧力検出器の検出圧力値を
入力し、あらかじめ定められた圧縮機入口可変静翼開度
とサージング限界圧力との関係に基づいて前記第１及び
第２のバイパス流路開閉弁を制御する制御装置とを具備
してなることを特徴とする加圧流動層複合発電システム
の圧縮機サージング防止装置。 - 【請求項２】 前記制御装置にはあらかじめ２つのサー
ジング限界圧力特性を定めておき、同制御装置は前記圧
力検出器で検出する運転中の圧力が前記サージング限界
圧力の一方の圧力に達すると入口可変静翼の開度を保持
すると共に、第１バイパス流路の開閉弁を開放し、更
に、他方の限界圧力に達すると第２のバイパス流路の開
閉弁を開放するように制御することを特徴とする請求項
１記載の加圧流動層複合発電システムの圧縮機サージン
グ防止装置。 - 【請求項３】 あらかじめ定められた前記２つのサージ
ング限界圧力特性は前記圧縮機の吸気温度により補正可
能としたことを特徴とする請求項２記載の加圧流動層複
合発電システムの圧縮機サージング防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13845797A JP3530344B2 (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | 加圧流動層複合発電システムの圧縮機サージング防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13845797A JP3530344B2 (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | 加圧流動層複合発電システムの圧縮機サージング防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10325337A JPH10325337A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3530344B2 true JP3530344B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=15222475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13845797A Expired - Fee Related JP3530344B2 (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | 加圧流動層複合発電システムの圧縮機サージング防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3530344B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5067653B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2012-11-07 | 独立行政法人土木研究所 | 加圧焼却炉設備及びその運転方法 |
| JP4991986B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2012-08-08 | 独立行政法人土木研究所 | 加圧焼却炉設備及びその立上げ方法 |
| US8028511B2 (en) * | 2007-05-30 | 2011-10-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Integrated gasification combined cycle power generation plant |
| JP5401303B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-01-29 | 三機工業株式会社 | 加圧流動焼却炉の運転方法及び加圧流動焼却炉設備 |
| CN107827251B (zh) * | 2017-10-31 | 2020-09-04 | 亿昇(天津)科技有限公司 | 一种离心鼓风机防喘振控制方法 |
| CN108332055A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-07-27 | 曹京良 | 一种分布式分输站天然气加压系统 |
| JP7154497B2 (ja) * | 2018-09-14 | 2022-10-18 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 加圧循環流動炉システムの運転方法 |
-
1997
- 1997-05-28 JP JP13845797A patent/JP3530344B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10325337A (ja) | 1998-12-08 |
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