JP3559672B2 - Operation control device for thermal power plant - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電プラントの運転を制御する火力発電プラント運転制御装置に係り、特に、プロセス状態量或いはプラント機器の異常時に、その異常を処置する火力発電プラント運転制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、特開平4−105526 号公報には、遠方運転時(無人時)に、表示機能部分だけを停止し、且つ故障内容,故障原因、及び点検すべき箇所を登録する水力発電所の現場用監視制御盤が開示されている。
【0003】
また、特開昭59−149501号公報には、プラントの無人時に、プラント内制御所のプラント制御用計算機またはプラントが異常となった場合、自動的に遠隔地の外部制御所のプラント制御用計算機に切り替える一方、外部制御所のプラント制御用計算機が異常の場合、プラントを一斉停止する信号を送る外部制御所切替インタフェース装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
現在、火力発電所においては、運転員が24時間常駐し、プラントの運転状態を監視している。しかしながら、深夜等は、運転員にとって労働条件が厳しいわりには、電力量の需要が低く、発電プラントの稼動状態に余裕ができる。それ故、深夜等に、火力発電所を無人にすることが望まれる。
【0005】
しかしながら、水力発電所に比較して、火力発電所は、発電システムが複雑であり、故障要因が多く存在し、それに応じた警報要因も1000点以上にもなる。また、火力発電所には、発電プラントを破壊に至らしめるような重大な故障要因も多く存在する。よって、火力発電所においては、上記従来技術を用いて無人化することが困難である。
【0006】
本発明の目的は、発電所内にプラントの運転状態を監視する運転員がいない時にプラント機器の異常を検出した場合、より安全性を増したプラント運転制御をすることができる火力発電プラント運転制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の火力発電プラント運転制御装置は、プラントの運転に関係する状態量を検出し、検出された前記状態量と予め設定する前記状態量のしきい値とを比較して、前記状態量の異常を検出する火力発電プラント運転制御装置において、プラント運転状態を監視する運転員が有人時に設定される有人運転モードと無人時に設定される無人運転モードとを有し、定格運転時の設定値より小さい値であり、状態量がこのまま低下しつづけるとプラント機器の損傷に至るおそれがあり、何らかの対処を要する値を示す前記有人運転モードでのしきい値と、無人運転モードでのしきい値をそれぞれ有し、該無人運転モードのしきい値を前記有人運転モードのしきい値より大きく設定することを特徴とする
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の火力発電プラント運転制御装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0013】
図1に、本発明に係わる一軸型コンバインドサイクル発電プラントの機械系統図を示す。図1中、1はプラント、2は空気、3は燃料、4は蒸気、5は給水、6は空気2を圧縮する圧縮機、7は圧縮機に供給する空気の流量を調節するIGV(入口案内翼)、8は燃料3と空気とを混合して燃焼ガスを発生する燃焼器、9は燃焼ガスにより回転するガスタービン、10はガスタービン排気ガスを熱源として給水5を加熱し蒸気4を発生する排熱回収ボイラ、11は蒸気4により回転する蒸気タービン、12はロータ、13は回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機、14は蒸気を凝縮して復水する復水器、15は復水を昇圧する給水ポンプ、16はプラント1の運転を制御すると共にプラント1の運転状態を監視する制御装置、17は計算機、18は制御装置16と計算機17とが設置される計算機室、19はプラントの運転員(監視員)が常駐する中央操作室(以下、「中操」と称す。)、20はプラントの運転に関係する状態量(プロセス状態量,プラント機器の異常を示す状態量等)をCRTに表示するオペレータコンソール、21はプラント1の運転状態に関する情報を紙等に出力するプリンタ、22はスピーカ、23はプラント1の運転モードを切り替えるスイッチ、24は発電所の外部に信号を送信及び受信する送受信装置を示す。尚、プロセス状態量とは、例えば、ボイラ給水流量/圧力,蒸気流量/圧力/温度,ガスタービン排ガス温度/圧力,排ガスNOx濃度,空気流量/圧力,燃料流量等を示す。
【0014】
オペレータコンソール20において、プラント1の運転状態を監視する運転員からプラント1の運転に関する指令、例えば、有人時専用の運転モード(以下、「有人モード」と称す。)又は無人時専用の運転モード(以下、「無人モード」と称す。)の運転モードの選択指令や、機器の停止指令や、プロセス状態量の設定値の変更指令等を受け付ける。ここでスイッチ23による有人モード又は無人モードの運転モードの切り替えは、原則的に、運転員が発電所内(中操内等)に滞在しているか否かにより行う。即ち、運転員が、発電所内に滞在し、プラント1の運転状態を監視できる場合は、有人モードを選択する。一方、運転員が、発電所内に滞在せず、プラント1の運転状態を監視できない場合は、無人モードを選択する。
【0015】
以下に、火力発電プラントにおける有人モードと無人モードと各々の運転制御動作を説明する。
【0016】
(1)ボイラ給水圧力低
排熱回収ボイラ10の給水配管に設けられた圧力発信器において、ボイラ給水圧力を検出する。
【0017】
制御装置16において、検出されたボイラ給水圧力信号を入力して、ボイラ給水圧力信号と予め設定するボイラ給水圧力の設定値とを比較し、排熱回収ボイラ10への給水流量を調節する給水流量調節弁を制御すると共に、ボイラ給水圧力信号を、予め設定するしきい値と比較して、ボイラ給水圧力の異常を検出する。
(1−a)有人モード
制御装置16は、ボイラ給水圧力が、しきい値A(例えば、25kg/cm)以下の場合、異常ランクAを示す信号を計算機17に出力する。ここで、しきい値Aは、プラントの運転を継続できるものの、定格運転時の給水圧力の設定値よりも小さい値を示す。そして、計算機17は、スピーカ22を動作して、運転員に異常を通報する。また、計算機17は、ボイラ給水圧力の異常,ボイラ給水圧力の現在値,予め記憶するボイラ給水圧力に関するデータ(過去から現在に至るまでの給水圧力の変化を示したトレンドグラフ等)を、オペレータコンソール20上のCRT及びプリンタ21に出力する。
【0018】
制御装置16は、ボイラ給水圧力が、しきい値Aよりも小さい値のしきい値B(例えば、20kg/cm)以下の場合、異常ランクBを示す信号を計算機17及び予備機に出力する。これにより、予備機が起動する。ここでしきい値Bは、排熱回収ボイラ10や蒸気タービン11等のプラント機器が損傷に至らないものの、このまま低下し続けるとプラント機器が損傷に至るおそれがあるため、何らかの対処を要する値を示す。そして、計算機17は、上記と同様の動作を行う。
【0019】
制御装置16は、ボイラ給水圧力が、しきい値Bよりも小さい値のしきい値C(例えば、15kg/cm)以下の場合、異常ランクCを示す信号を計算機17に出力する。ここで、しきい値Cは、プラント機器が損傷に至る値であり、例えば、排熱回収ボイラ10が空炊きとなり、焼損に至る値を示す。また、制御装置 16は、排熱回収ボイラ10への給水,燃焼器8への燃料3の供給,蒸気タービン11への蒸気4の供給等を遮断する。以下、「トリップ動作」と称す。また、計算機17は、上記と同様の動作と共に、トリップ動作を行ったことをオペレータコンソール20上のCRTに出力する。
【0020】
(1−b)無人モード
制御装置16は、ボイラ給水圧力が、定格運転時の給水圧力の設定値(何kg/cm)よりも小さい値のしきい値D(例えば、20kg/cm)以下の場合、異常ランクDを示す信号を、計算機17,予備機、及び発電所に対してプラントの要求負荷を指令する中央給電指令所(以下、「中給」と称す。)に出力する。これにより、予備機が起動する。計算機17は、ボイラ給水圧力の異常,ボイラ給水圧力の現在値,予め記憶するボイラ給水圧力に関するデータ等を送受信装置24に出力する。送受信装置24は、ボイラ給水圧力の異常,ボイラ給水圧力の現在値,ボイラ給水圧力が予め記憶するボイラ給水圧力に関するデータ等を、発電所の外部に居る呼び出し員が携帯する携帯送受信機に送信する。これにより、呼び出し員は、プラントの異常状態を確認する。尚、D>Bとすることにより、より安全性が増す。尚、計算機17と発電所外部とのやりとりには、電話回線やISDNを用いてもよい。
【0021】
制御装置16は、ボイラ給水圧力が、しきい値C以下の場合、異常ランクCを示す信号を、計算機17,中給に出力すると共に、トリップ動作を行う。計算機17は、トリップ動作を行ったことを送受信装置24に出力する。送受信装置
24は、トリップ動作を行ったことを、発電所の外部に居る呼び出し員が携帯する携帯送受信機に送信する。
【0022】
そして、計算機17は、異常のあったボイラ給水圧力に関するデータを、トレンドグラフ等に整理し、記憶する。そして、スイッチ23により、運転モードが無人モードから有人モードに切り替えられた時に、無人モードの間に異常が生じたボイラ給水圧力に関するデータを、オペレータコンソール20上のCRT及びプリンタ21に出力する。
【0023】
(2)GT排ガス温度高
ガスタービン9の排ガスの出口近傍に設けられた温度発信器において、ガスタービン9の排ガス温度を検出する。一方、圧縮機6の出口(燃焼器の入口)近傍に設けられた圧力発信器において、圧縮機により圧縮された空気(燃焼器に供給する空気)の圧力(以下、「圧縮空気圧力」と称す。)を検出する。制御装置16において、検出された排ガス温度信号と検出された圧縮空気圧力信号とを入力し、燃焼器8に供給する燃料3の流量を調節する燃料流量調節弁、及びIGV7の開度を制御する。また制御装置16は、圧縮空気圧力信号に基づいて、排ガス温度の理論値を演算し、さらに、排ガス温度の理論値に安全係数を乗じて、排ガス温度曲線を演算する。そして、検出された排ガス温度信号と演算された排ガス温度曲線とを比較し、排ガス温度の異常を検出する。
【0024】
(2−a)有人モード
制御装置16は、排ガス温度が、排ガス温度の理論値に安全係数Eを乗じて得た排ガス温度曲線FGEを超えた場合、異常ランクEを示す信号を計算機17に出力する。そして、計算機17は、スピーカ22を動作して、運転員に異常を通報する。一方、計算機17は、排ガス温度の異常,排ガス温度の現在値,予め記憶する排ガス温度に関するデータ(過去から現在に至るまでの排ガス温度の変化を示したトレンドグラフ等)を、オペレータコンソール20上のCRT及びプリンタ21に出力する。
【0025】
これにより、運転員が所定の処理を行い、排ガス温度がFGE以下となれば、計算機17は、スピーカ22の動作を停止する。即ち、通報をリセットする。
【0026】
制御装置16は、排ガス温度が、排ガス温度の理論値に安全係数F(F>E)を乗じて得た排ガス温度曲線FGFを超えた場合、異常ランクFを示す信号を、計算機17に出力すると共に、トリップ動作を行う。ここで、安全係数Fは、機器が損傷に至る値であり、例えば、燃焼器8やガスタービン翼の焼損を誘起する値を示す。また、計算機17は、上記と同様の動作と共に、トリップ動作を行ったことをオペレータコンソール20上のCRTに出力する。
【0027】
(2−b)無人モード
制御装置16は、排ガス温度が、排ガス温度の理論値に安全係数G(E≦G<F)を乗じて得た排ガス温度曲線FGGを超えた場合、異常ランクGを示す信号を、計算機17、及び中給に出力する。また、制御装置16は、燃料流量調節弁の開度を閉方向に制御して、プラントの負荷を所定の負荷まで低下させる。以下、「負荷ランバック」と称す。
【0028】
制御装置16は、排ガス温度が、FGFを超えた場合、異常ランクFを示す信号を、計算機17,中給に出力すると共に、トリップ動作を行う。また、計算機17は、トリップ動作を行ったことを、送受信装置24に出力する。
【0029】
そして、計算機17は、異常のあった排ガス温度に関するデータを、トレンドグラフ等に整理し、記憶する。そして、スイッチ23により、運転モードが無人モードから有人モードに切り替えられた時に、無人モードの間に異常が生じた排ガス温度に関するデータを、オペレータコンソール20上のCRT及びプリンタ21に出力する。
【0030】
(3)ロータ軸受油圧低
ロータ12の軸受部に設けられた3個の圧力発信器において、ロータ軸受油圧を検出する。
【0031】
制御装置16において、検出された3個のロータ軸受油圧信号と予め設定するロータ軸受油圧のしきい値とを比較して、ロータ軸受油圧の異常を検出する。
【0032】
(3−a)有人モード
制御装置16は、3個のロータ軸受油圧信号の内、1個がしきい値Hよりも低い場合、異常ランクHを示す信号を計算機17に出力する。そして、計算機17は、スピーカ22を動作して、運転員に異常を通報する。
【0033】
制御装置16は、3個のロータ軸受油圧信号の内、2個がしきい値I(I<H)よりも低い場合、異常ランクIを示す信号を計算機17に出力すると共に、トリップ動作を行う。ここで、しきい値Iは、機器が損傷に至る値であり、例えば、軸受部のメタルの損傷,タービンの振動等を誘起する値を示す。また、計算機
17は、上記と同様の動作と共に、トリップ動作を行ったことをオペレータコンソール20上のCRTに出力する。
【0034】
(3−b)無人モード
制御装置16は、3個のロータ軸受油圧信号の内、2個がしきい値J(J≧I)よりも低い場合、異常ランクJを示す信号を計算機17,中給に出力すると共に、トリップ動作を行う。そして、計算機17は、トリップ動作を行ったことを送受信装置24に出力する。
【0035】
そして、計算機17は、異常のあったロータ軸受油圧に関するデータを、トレンドグラフ等に整理し、記憶する。そして、スイッチ23により、運転モードが無人モードから有人モードに切り替えられた時に、無人モードの間に異常が生じたロータ軸受油圧に関するデータを、オペレータコンソール20上のCRT及びプリンタ21に出力する。
【0036】
(4)排ガスNOx濃度高
排熱回収ボイラ10の出口近傍に設けられたNOx濃度発信器において、排熱回収ボイラ10から排出する排ガスのNOx濃度を検出する。
【0037】
制御装置16において、検出されたNOx濃度と予め設定するNOx濃度のしきい値とを比較して、排ガスNOx濃度の異常を検出する。
【0038】
(4−a)有人モード
制御装置16は、排ガスNOx濃度が、しきい値Kより高い場合、異常ランクKを示す信号を計算機に出力する。そして、計算機17は、スピーカ22を動作して、運転員に異常を通報する。
【0039】
(4−b)無人モード
制御装置16は、排ガスNOx濃度が、しきい値L(L≦K)より高い場合、中給からの要求負荷指令を遮断し、負荷ホールドを行う。これにより、NOx濃度制御にとって外乱となる負荷変動を抑制する。そして、負荷ホールドから所定の時間を経過しても、排ガスNOx濃度がしきい値Lより高い場合、排ガスNOx濃度を調整するアンモニアの注入量を変化させ、排ガスNOx濃度をしきい値L以下に制御する。
【0040】
そして、計算機17は、異常のあった排ガスNOx濃度に関するデータを、トレンドグラフ等に整理し、記憶する。そして、スイッチ23により、運転モードが無人モードから有人モードに切り替えられた時に、無人モードの間に異常が生じた排ガスNOx濃度に関するデータを、オペレータコンソール20上のCRT及びプリンタ21に出力する。
【0041】
また、無人モードの間に複数個のプラントの運転に関係する状態量が異常となった場合は、計算機17は、それらを異常要因別或いは系統別に整理し、記憶して、スイッチ23により、運転モードが無人モードから有人モードに切り替えられた時に、オペレータコンソール20上のCRT及びプリンタ21に出力する。また、制御装置16や計算機17の異常時にも、制御装置16や計算機17自らが対処し、プラントの安全を保つ。
【0042】
上記本発明の実施の形態によれば、制御装置16及び計算機17が、プラント1の運転状態を監視し、プラント1の異常に対して適切な処置を行うため、発電所内にプラントの運転状態を監視する運転員がいない場合にも、安全にプラントを運転するという効果を奏し得ます。
【0043】
【発明の効果】
本発明の火力発電プラント運転制御装置によれば、発電所内にプラントの運転状態を監視する運転員がいない時にプラント機器の異常を検出した場合、より安全性を増したプラント運転制御をすることができるという効果を奏する
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる一軸型コンバインドサイクル発電プラントの機械系統図
【符号の説明】
1…プラント、2…空気、3…燃料、4…蒸気、5…給水、6…圧縮機、7…IGV、8…燃焼器、9…ガスタービン、10…排熱回収ボイラ、11…蒸気タービン、12…ロータ、13…発電機、14…復水器、15…給水ポンプ、16…制御装置、17…計算機、18…計算機室、19…中央操作室、20…オペレータコンソール、21…プリンタ、22…スピーカ、23…スイッチ、24…送受信装置。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermal power plant operation control device that controls the operation of a thermal power plant, and more particularly to a thermal power plant operation control device that, when a process state quantity or plant equipment is abnormal, treats the abnormality.
[0002]
[Prior art]
As a prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-105526 discloses a hydroelectric power plant that stops only a display function part during a remote operation (unmanned operation) and registers the details of the failure, the cause of the failure, and the location to be checked. An on-site supervisory control panel is disclosed.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-149501 discloses that a plant control computer of a control station in a plant or a plant control computer of an external control station in a remote place is automatically set when the plant becomes abnormal when the plant is unmanned. On the other hand, an external control center switching interface device for transmitting a signal for simultaneously stopping the plant when a plant control computer of the external control center is abnormal is disclosed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
At present, in a thermal power plant, operators are stationed for 24 hours to monitor the operation state of the plant. However, at midnight or the like, although the working conditions are severe for the operator, the demand for the electric energy is low, and the operating state of the power plant can be afforded. Therefore, it is desired to make the thermal power plant unmanned at midnight or the like.
[0005]
However, compared to a hydroelectric power plant, a thermal power plant has a complicated power generation system, has many failure factors, and has an alarm factor corresponding to more than 1000 points. Also, thermal power plants have many serious failure factors that can cause the power plant to be destroyed. Therefore, it is difficult to unmanned thermal power plants using the above-described conventional technology.
[0006]
An object of the present invention is to provide a thermal power plant operation control apparatus capable of performing plant operation control with increased safety when an abnormality of plant equipment is detected when there is no operator monitoring the operation state of the plant in the power plant. Is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the thermal power plant operation control device of the present invention detects a state quantity related to plant operation, and detects the detected state quantity and a preset threshold value of the state quantity. In comparison, in a thermal power plant operation control device that detects an abnormality of the state quantity, an operator who monitors the plant operation state has a manned operation mode set when manned and an unmanned operation mode set when manned. The threshold value in the manned operation mode, which is a value smaller than the set value at the time of rated operation, may cause damage to plant equipment if the state quantity continues to decrease, and indicates a value that requires some action, It has a threshold value in the operation mode, and the threshold value in the unmanned operation mode is set to be larger than the threshold value in the manned operation mode .
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a thermal power plant operation control device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 shows a mechanical system diagram of a single-shaft combined cycle power plant according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a plant, 2 is air, 3 is fuel, 4 is steam, 5 is water supply, 6 is a compressor for compressing the air 2, 7 is an IGV (inlet) for adjusting the flow rate of air supplied to the compressor. Guide vanes), 8 is a combustor that mixes fuel 3 and air to generate combustion gas, 9 is a gas turbine that is rotated by the combustion gas, and 10 is a heater that heats feed water 5 using gas turbine exhaust gas as a heat source to generate steam 4. The generated waste heat recovery boiler, 11 is a steam turbine rotated by steam 4, 12 is a rotor, 13 is a generator for converting rotational energy into electric energy, 14 is a condenser for condensing steam and condensing water, and 15 is a condenser. A feed pump for increasing the pressure of condensed water, 16 a control device for controlling the operation of the plant 1 and monitoring the operating state of the plant 1, 17 a computer, 18 a computer room in which the control device 16 and the computer 17 are installed, 19 Is the plant A central operation room (hereinafter, referred to as “medium operation”) in which an operator (monitoring person) resides, and 20 is a state quantity related to the operation of the plant (a process state quantity, a state quantity indicating an abnormality of plant equipment, and the like). An operator console for displaying on the CRT, 21 a printer for outputting information on the operation state of the plant 1 on paper or the like, 22 a speaker, 23 a switch for switching the operation mode of the plant 1, 24 a signal for transmitting and outputting signals outside the power plant 1 shows a transmitting / receiving device for receiving. The process state quantities include, for example, boiler feedwater flow rate / pressure, steam flow rate / pressure / temperature, gas turbine exhaust gas temperature / pressure, exhaust gas NOx concentration, air flow rate / pressure, fuel flow rate, and the like.
[0014]
In the operator console 20, a command relating to the operation of the plant 1 from an operator who monitors the operation state of the plant 1, for example, an operation mode dedicated to manned operation (hereinafter referred to as “maned mode”) or an operation mode dedicated to unmanned operation ( Hereinafter, the operation mode selection command of “unattended mode”), a command to stop the device, a command to change the set value of the process state quantity, and the like are received. Here, the switching of the operation mode between the manned mode and the unmanned mode by the switch 23 is performed in principle depending on whether or not the operator is staying in the power plant (such as inside the operation). That is, when the operator stays in the power plant and can monitor the operation state of the plant 1, the manned mode is selected. On the other hand, when the operator cannot stay in the power plant and cannot monitor the operation state of the plant 1, the operator selects the unmanned mode.
[0015]
Hereinafter, the operation control operation of each of the manned mode and the unmanned mode in the thermal power plant will be described.
[0016]
(1) Boiler feedwater pressure A boiler feedwater pressure is detected by a pressure transmitter provided in a feedwater pipe of the low exhaust heat recovery boiler 10.
[0017]
The controller 16 inputs the detected boiler feedwater pressure signal, compares the boiler feedwater pressure signal with a preset value of the boiler feedwater pressure, and adjusts the feedwater flow to the exhaust heat recovery boiler 10. The control valve is controlled, and the boiler feedwater pressure signal is compared with a preset threshold value to detect an abnormality in the boiler feedwater pressure.
(1-a) When the boiler feedwater pressure is equal to or lower than the threshold value A (for example, 25 kg / cm 2 ), the manned mode control device 16 outputs a signal indicating the abnormal rank A to the computer 17. Here, the threshold value A indicates a value smaller than the set value of the feedwater pressure during the rated operation, although the operation of the plant can be continued. Then, the computer 17 operates the speaker 22 to notify the operator of the abnormality. The computer 17 also displays data on the abnormality of the boiler feedwater pressure, the current value of the boiler feedwater pressure, and pre-stored data on the boiler feedwater pressure (such as a trend graph showing a change in the feedwater pressure from the past to the present) on the operator console. Output to the CRT on 20 and the printer 21.
[0018]
When the boiler feedwater pressure is equal to or smaller than threshold value B (for example, 20 kg / cm 2 ) smaller than threshold value A, control device 16 outputs a signal indicating abnormal rank B to computer 17 and the standby unit. . As a result, the standby machine starts. Here, the threshold value B is a value that requires some action because plant equipment such as the exhaust heat recovery boiler 10 and the steam turbine 11 does not cause damage, but if the plant equipment continues to decrease as it is, the plant equipment may be damaged. Show. Then, the computer 17 performs the same operation as described above.
[0019]
When the boiler feedwater pressure is equal to or smaller than threshold value C (for example, 15 kg / cm 2 ) smaller than threshold value B, control device 16 outputs a signal indicating abnormality rank C to computer 17. Here, the threshold value C is a value that causes damage to the plant equipment, for example, a value that causes the exhaust heat recovery boiler 10 to be cooked empty and burnt. Further, the control device 16 shuts off water supply to the exhaust heat recovery boiler 10, supply of the fuel 3 to the combustor 8, supply of the steam 4 to the steam turbine 11, and the like. Hereinafter, it is referred to as “trip operation”. The computer 17 outputs the fact that the trip operation has been performed to the CRT on the operator console 20 together with the same operation as described above.
[0020]
(1-b) The unmanned mode control device 16 sets the threshold value D (for example, 20 kg / cm 2 ) of the value at which the boiler feed pressure is smaller than the set value (what kg / cm 2 ) of the feed pressure during rated operation. In the following cases, a signal indicating the abnormal rank D is output to the central power supply command station (hereinafter, referred to as “medium power supply”) that commands the required load of the plant to the computer 17, the spare unit, and the power plant. As a result, the standby machine starts. The computer 17 outputs to the transmission / reception device 24 the abnormality of the boiler feed water pressure, the current value of the boiler feed water pressure, data on the boiler feed water pressure stored in advance, and the like. The transmission / reception device 24 transmits to the portable transmitter / receiver carried by the caller who is outside the power plant, the abnormality of the boiler feed water pressure, the current value of the boiler feed water pressure, data on the boiler feed water stored in advance in the boiler feed pressure, and the like. . Thus, the caller confirms the abnormal state of the plant. By setting D> B, the safety is further increased. In addition, a telephone line or ISDN may be used for the exchange between the computer 17 and the outside of the power plant.
[0021]
When the boiler feedwater pressure is equal to or lower than the threshold value C, the controller 16 outputs a signal indicating the abnormal rank C to the computer 17 and the middle supply, and performs a trip operation. The computer 17 outputs to the transmitting / receiving device 24 that the trip operation has been performed. The transmission / reception device 24 transmits the fact that the trip operation has been performed to the portable transmission / reception device carried by the caller outside the power plant.
[0022]
Then, the computer 17 arranges the data relating to the boiler feedwater pressure having an abnormality in a trend graph or the like and stores it. Then, when the operation mode is switched from the unmanned mode to the manned mode by the switch 23, data relating to the boiler feedwater pressure in which an abnormality has occurred during the unmanned mode is output to the CRT and the printer 21 on the operator console 20.
[0023]
(2) GT Exhaust Gas Temperature The exhaust gas temperature of the gas turbine 9 is detected by a temperature transmitter provided near the exhaust gas outlet of the high gas turbine 9. On the other hand, at a pressure transmitter provided near the outlet of the compressor 6 (the inlet of the combustor), the pressure of air (air supplied to the combustor) compressed by the compressor (hereinafter referred to as “compressed air pressure”). )). The control device 16 receives the detected exhaust gas temperature signal and the detected compressed air pressure signal, and controls the fuel flow control valve for controlling the flow rate of the fuel 3 supplied to the combustor 8 and the opening of the IGV 7. . The control device 16 calculates a theoretical value of the exhaust gas temperature based on the compressed air pressure signal, and further multiplies the theoretical value of the exhaust gas temperature by a safety coefficient to calculate an exhaust gas temperature curve. Then, the detected exhaust gas temperature signal is compared with the calculated exhaust gas temperature curve to detect an abnormality in the exhaust gas temperature.
[0024]
(2-a) When the exhaust gas temperature exceeds the exhaust gas temperature curve FGE obtained by multiplying the theoretical value of the exhaust gas temperature by the safety coefficient E, the manned mode control device 16 outputs a signal indicating the abnormal rank E to the computer 17. I do. Then, the computer 17 operates the speaker 22 to notify the operator of the abnormality. On the other hand, the computer 17 displays, on the operator console 20, an abnormality in the exhaust gas temperature, a current value of the exhaust gas temperature, and data on the exhaust gas temperature stored in advance (such as a trend graph showing a change in the exhaust gas temperature from the past to the present). Output to CRT and printer 21.
[0025]
Thereby, the operator performs a predetermined process, and when the exhaust gas temperature becomes equal to or lower than FGE, the computer 17 stops the operation of the speaker 22. That is, the notification is reset.
[0026]
When the exhaust gas temperature exceeds the exhaust gas temperature curve FGF obtained by multiplying the theoretical value of the exhaust gas temperature by the safety coefficient F (F> E), the control device 16 outputs a signal indicating the abnormal rank F to the computer 17. At the same time, a trip operation is performed. Here, the safety coefficient F is a value that causes damage to the equipment, and indicates, for example, a value that induces burnout of the combustor 8 and gas turbine blades. The computer 17 outputs the fact that the trip operation has been performed to the CRT on the operator console 20 together with the same operation as described above.
[0027]
(2-b) The unmanned mode control device 16 sets the abnormal rank G when the exhaust gas temperature exceeds the exhaust gas temperature curve FGG obtained by multiplying the theoretical value of the exhaust gas temperature by the safety coefficient G (E ≦ G <F). The output signal is output to the computer 17 and the middle supply. Further, the control device 16 controls the opening of the fuel flow control valve in the closing direction to reduce the load on the plant to a predetermined load. Hereinafter, this is referred to as “load runback”.
[0028]
When the exhaust gas temperature exceeds the FGF, the control device 16 outputs a signal indicating the abnormal rank F to the computer 17 and the middle supply, and performs a trip operation. Further, the computer 17 outputs to the transmitting / receiving device 24 that the trip operation has been performed.
[0029]
Then, the computer 17 sorts and stores the data on the temperature of the exhaust gas having an abnormality in a trend graph or the like. Then, when the operation mode is switched from the unmanned mode to the manned mode by the switch 23, data on the exhaust gas temperature in which an abnormality has occurred during the unmanned mode is output to the CRT on the operator console 20 and the printer 21.
[0030]
(3) Rotor bearing oil pressure The rotor bearing oil pressure is detected by three pressure transmitters provided in the bearing portion of the low rotor 12.
[0031]
The control device 16 compares the detected three rotor bearing oil pressure signals with a preset threshold value of the rotor bearing oil pressure to detect an abnormality of the rotor bearing oil pressure.
[0032]
(3-a) When one of the three rotor bearing hydraulic pressure signals is lower than the threshold value H, the manned mode control device 16 outputs a signal indicating the abnormal rank H to the computer 17. Then, the computer 17 operates the speaker 22 to notify the operator of the abnormality.
[0033]
When two of the three rotor bearing hydraulic signals are lower than the threshold value I (I <H), the control device 16 outputs a signal indicating the abnormal rank I to the computer 17 and performs a trip operation. . Here, the threshold value I is a value that causes damage to the device, for example, a value that induces damage to the metal of the bearing portion, vibration of the turbine, and the like. The computer 17 outputs the fact that the trip operation has been performed to the CRT on the operator console 20 together with the same operation as described above.
[0034]
(3-b) When two of the three rotor bearing oil pressure signals are lower than the threshold value J (J ≧ I), the unmanned mode control device 16 outputs a signal indicating the abnormal rank J to the computer 17, and Output, and perform a trip operation. Then, the computer 17 outputs to the transmitting / receiving device 24 that the trip operation has been performed.
[0035]
Then, the computer 17 sorts and stores data on the abnormal rotor bearing oil pressure in a trend graph or the like. Then, when the operation mode is switched from the unmanned mode to the manned mode by the switch 23, data relating to the rotor bearing oil pressure in which an abnormality has occurred during the unmanned mode is output to the CRT on the operator console 20 and the printer 21.
[0036]
(4) Exhaust gas NOx concentration The NOx concentration transmitter provided near the outlet of the high heat recovery steam generator 10 detects the NOx concentration of the exhaust gas discharged from the heat recovery steam generator 10.
[0037]
The control device 16 compares the detected NOx concentration with a preset NOx concentration threshold to detect an abnormality in the exhaust gas NOx concentration.
[0038]
(4-a) When the exhaust gas NOx concentration is higher than the threshold value K, the manned mode control device 16 outputs a signal indicating the abnormal rank K to the computer. Then, the computer 17 operates the speaker 22 to notify the operator of the abnormality.
[0039]
(4-b) When the exhaust gas NOx concentration is higher than the threshold value L (L ≦ K), the unmanned mode control device 16 cuts off the required load command from the middle supply and holds the load. As a result, a load change that becomes a disturbance for the NOx concentration control is suppressed. If the exhaust gas NOx concentration is higher than the threshold value L even after a predetermined time has elapsed from the load hold, the injection amount of ammonia for adjusting the exhaust gas NOx concentration is changed to reduce the exhaust gas NOx concentration to the threshold value L or less. Control.
[0040]
Then, the computer 17 organizes and stores the data on the concentration of the abnormal exhaust gas NOx in a trend graph or the like. Then, when the operation mode is switched from the unmanned mode to the manned mode by the switch 23, data regarding the exhaust gas NOx concentration in which an abnormality has occurred during the unmanned mode is output to the CRT and the printer 21 on the operator console 20.
[0041]
When the state quantities related to the operation of a plurality of plants become abnormal during the unattended mode, the computer 17 sorts and stores them by abnormality factor or system, and stores the data by the switch 23. When the mode is switched from the unattended mode to the attended mode , the data is output to the CRT on the operator console 20 and the printer 21. In addition, even when the control device 16 or the computer 17 is abnormal, the control device 16 or the computer 17 copes with the problem and keeps the plant safe.
[0042]
According to the above-described embodiment of the present invention, the control device 16 and the computer 17 monitor the operation state of the plant 1 and perform an appropriate measure against the abnormality of the plant 1 so that the operation state of the plant is stored in the power plant. Even if there is no operator to monitor, the effect of safely operating the plant can be achieved.
[0043]
【The invention's effect】
According to the thermal power plant operation control device of the present invention, when an abnormality of plant equipment is detected when there is no operator monitoring the operation state of the plant in the power plant, plant operation control with increased safety can be performed. It has the effect of being able to do it .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a mechanical system diagram of a single-shaft combined cycle power plant according to the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plant, 2 ... Air, 3 ... Fuel, 4 ... Steam, 5 ... Water supply, 6 ... Compressor, 7 ... IGV, 8 ... Combustor, 9 ... Gas turbine, 10 ... Exhaust heat recovery boiler, 11 ... Steam turbine , 12 ... rotor, 13 ... generator, 14 ... condenser, 15 ... water supply pump, 16 ... control device, 17 ... computer, 18 ... computer room, 19 ... central operation room, 20 ... operator console, 21 ... printer, 22: speaker, 23: switch, 24: transmitting / receiving device.

Claims (1)

プラントの運転に関係する状態量を検出し、検出された前記状態量と予め設定する前記状態量のしきい値とを比較して、前記状態量の異常を検出する火力発電プラント運転制御装置において、
プラント運転状態を監視する運転員が有人時に設定される有人運転モードと無人時に設定される無人運転モードとを有し、定格運転時の設定値より小さい値であり、状態量がこのまま低下しつづけるとプラント機器の損傷に至るおそれがあり何らかの対処を要する値を示す前記有人運転モードでのしきい値と、無人運転モードでのしきい値をそれぞれ有し、該無人運転モードのしきい値を前記有人運転モードのしきい値より大きく設定することを特徴とする火力発電プラント運転制御装置。
A thermal power plant operation control device that detects a state quantity related to plant operation, compares the detected state quantity with a preset threshold value of the state quantity, and detects an abnormality of the state quantity. ,
It has a manned operation mode that is set when the operator who monitors the plant operation state is manned and an unmanned operation mode that is set when unmanned, and is a value smaller than the set value at the time of rated operation, and the state quantity continues to decrease as it is And a threshold value in the manned operation mode, which indicates a value that may lead to damage to plant equipment and requires some action, and a threshold value in the unattended operation mode. A thermal power plant operation control device, which is set to be larger than a threshold value in the manned operation mode .
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