JP3768335B2 - Fuel supply control apparatus and method - Google Patents

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  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電所への天然ガスの供給に用いて好適な燃料供給制御装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
火力発電所(消費手段)として、LNG(液化天然ガス)基地から供給された天然ガスを燃料としてコンバインド発電を行うものが増えている。この種の火力発電所は、比較的小容量のコンバインド発電ユニット(燃料消費ユニット)を複数台稼働させて電力を供給しており、従来の大型ボイラやタービンによる発電と比較して高効率で電力需要の変化に対する追従性の良い点が特徴である。
【0003】
一方、LNG基地は、LNGタンクに低温貯蔵されたLNG(液体燃料)を複数の気化器を用いて気化させて天然ガス(気体燃料)を生成し、該天然ガスを火力発電所の需要量に応じて送出している。例えば、LNG基地では、天然ガスを火力発電所に送出するにあたり、火力発電所から入力される天然ガスの消費量情報と送出配管の圧力とに基づいて天然ガスの送出量を制御している。ここで、LNG基地と火力発電所はその距離が数km程度離れているのが一般的であり、火力発電所における天然ガス消費量の変化に対して送出配管の圧力変化には時間的な遅れが生じる。このため、LNG基地は、送出配管の圧力に火力発電所における天然ガスの消費量を加味して天然ガスの送出量を制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、LNG基地では、上述した従来の天然ガスの送出方法によって真に火力発電所が必要とする量の天然ガスを送出することができなかった。この原因としては、以下のような点が揚げられる。
(1)コンバインド発電を行っている火力発電所では、複数のコンバインド発電ユニットを稼働させて発電を行っており、この場合、各コンバインド発電ユニット毎に天然ガスの消費量を計測するガス流量計が設けられる。すなわち、火力発電所がLNG基地に出力する上記消費量情報は、複数のガス流量計が計測した流量の合計流量となる。したがって、これら個々のガス流量計の計測誤差が積算される。
(2)LNGの組成は、その原産地によって大きく異なる。すなわち、LNGの組成変化によって送出される天然ガスの組成が変わった場合、現状のガス流量計では、計測誤差が増大される。
(3)ガス流量計は各コンバインド発電ユニットに単独で設けられているため、故障等によって異常な計測値を出力した場合、この異常な計測値がLNG基地における送出制御の直接的な外乱となる。
(4)天然ガスをサンプリング等のために多量に採取した場合、このサンプリングによる採取量がLNG基地における送出制御の直接的な外乱となる。
【0005】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、火力発電所における真の天然ガス消費量に対してより正確な量の天然ガスを送出することが可能であるとともに、消費量の急速な変動に対して追従性の良い燃料供給制御装置及び方法の提供を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、第1の手段として、気化器によって液体燃料から生成された気体燃料を送出する場合に、気体燃料の送出圧力と液体燃料の流量と消費手段において消費される気体燃料のガス流量とに基づいて気化器の入口に設けられた流量制御弁を制御することにより消費手段が必要とする量の気体燃料を供給する燃料供給制御装置において、前記流量と前記ガス流量との差を算出する減算器と、該減算器の出力と前記送出圧力に基づいて第1の制御信号を生成する第1の制御信号生成装置と、前記第1の制御信号と前記液体燃料の流量とに基づいて前記流量制御弁を制御する第2の制御信号を生成する第2の制御信号生成装置とを具備する手段が採用される。
【0007】
第2の手段として、複数の気化器によって液体燃料から生成された気体燃料を送出する場合に、気体燃料の送出圧力と液体燃料の流量と複数の燃料消費ユニットからなる消費手段において消費される気体燃料のガス流量とに基づいて各気化器の入口にそれぞれ設けられた流量制御弁を制御することにより消費手段が必要とする量の気体燃料を供給する燃料供給制御装置において、前記各燃料消費ユニットのガス流量を合計するガス流量合計装置と、前記液体燃料の各流量を合計する液体流量合計装置と、前記ガス流量合計装置の出力と前記液体流量合計装置の出力との差を算出する減算器と、該減算器の出力と前記送出圧力に基づいて第1の制御信号を生成する第1の制御信号生成装置と、前記第1の制御信号と前記液体流量合計装置の出力とに基づいて第2の制御信号を生成する第2の制御信号生成装置と、前記第2の制御信号が示す制御量を運転中の気化器の台数によって均等分割して得られる第3の制御信号を出力する分配器と、前記第3の弁制御信号に基づいて流量制御弁をそれぞれ制御する弁制御信号を生成する複数の弁制御信号生成装置とを具備する手段が採用される。
【0008】
第3の手段として、気化器によって液体燃料から生成された気体燃料を送出する場合に、気体燃料の送出圧力と液体燃料の流量と消費手段において消費される気体燃料のガス流量とに基づいて気化器の入口に設けられた流量制御弁を制御することにより消費手段が必要とする量の気体燃料を供給する燃料供給制御方法において、前記流量と前記ガス流量との流量差を算出する工程と、該流量差と前記送出圧力に基づいて第1の制御信号を生成する工程と、該第1の制御信号と前記液体燃料の流量とに基づいて前記流量制御弁を制御する第2の制御信号を生成する工程とを有する手段が採用される。
【0009】
第4の手段として、複数の気化器によって液体燃料から生成された気体燃料を送出する場合に、気体燃料の送出圧力と液体燃料の流量と複数の燃料消費ユニットからなる消費手段において消費される気体燃料のガス流量とに基づいて各気化器の入口にそれぞれ設けられた流量制御弁を制御することにより消費手段が必要とする量の気体燃料を供給する燃料供給制御方法において、前記各燃料消費ユニットのガス流量を合計し合計ガス流量を算出する工程と、前記液体燃料の各流量を合計し合計流量を算出する工程と、前記合計ガス流量と前記合計流量との流量差を算出する工程と、該流量差と前記送出圧力に基づいて第1の制御信号を生成する工程と、前記第1の制御信号と前記合計流量とに基づいて第2の制御信号を生成する工程と、前記第2の制御信号が示す制御量を運転中の気化器の台数によって均等分割した第3の制御信号を生成する工程と、前記第3の弁制御信号に基づいて流量制御弁をそれぞれ制御する弁制御信号を生成する工程とを有する手段が採用される。
【0010】
第5の手段として、上記4つの手段が液化天然ガスを気化させて得られる天然ガスの送出に適用されるという手段が採用される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図1及び図2を参照して、本発明に係わる燃料供給制御装置及びその供給方法の一実施形態について説明する。
【0012】
図1は、本実施形態における天然ガス(気体燃料)の供給システムを示すブロック図である。この図において、符号AはLNG基地、Bは火力発電所(消費手段)である。LNG基地Aは、LNGタンク1、LNGポンプ2、流量制御弁3a〜3e、流量計4a〜4e、気化器5a〜5e、圧力計6、及び燃料供給制御装置7から構成される。
【0013】
LNGタンク1はLNG(液体燃料)を低温状態で貯蔵し、LNGポンプ2はLNGタンク1からLNGを汲み出して各気化器5a〜5eに送り込む。なお、LNGタンク1及びLNGポンプ2は、一般的にはLNG基地Aの規模に応じて複数台が設けられる。各気化器5a〜5eの入口には、各々の気化器5a〜5eに流入するLNGの流量を制限する流量制御弁3a〜3eと、該流量を検出する流量計4a〜4eがそれぞれ1台づつ設けられている。
【0014】
流量計4a〜4eは、各気化器5a〜5eに流入するLNGの流量を流量信号Xa〜Xeとして各々独立に燃料供給制御装置7に出力する。各気化器5a〜5eは、海水を用いてLNGを気化させて天然ガスを出力する。圧力計6は、天然ガスを火力発電所Bに送出する送出配管の圧力を計測し、該圧力を圧力信号Yとして燃料供給制御装置7に出力する。なお、送出配管は上記各気化器5a〜5eが出力する天然ガスを集合させて火力発電所Bに送出する配管である。
【0015】
火力発電所Bはコンバインド発電所であり、例えば5台のコンバインド発電ユニット(燃料消費ユニット)U1〜U5を備えている。該コンバインド発電ユニットU1〜U5は電力需要に応じて何台かが稼働されるとともに、その入口には上記送出配管を介してLNG基地Aから供給された天然ガスのガス流量を計測するガス流量計G1〜G5がそれぞれ設けられている。各ガス流量計G1〜G5は、各コンバインド発電ユニットU1〜U5に流入する天然ガスの流量をガス流量信号Z1〜Z5として上記燃料供給制御装置7に出力する。燃料供給制御装置7は、上記流量信号Xa〜Xe、圧力信号Y、及びガス流量信号Z1〜Z5に基づいて各流量制御弁3a〜3eの開口度を制御する。
【0016】
次に、図2は、上記燃料供給制御装置7の詳細構成を示すブロック図である。この図において、符号7a,7bは加算器であり、加算器(ガス流量合計装置)7aは上記各ガス流量計G1〜G5によって計測された天然ガスの流量を合計し、加算器(液体流量合計装置)7bは上記各流量計4a〜4eによって計測されたLNG及びBOG(Boil Off Gas:上記LNGタンク1等においてLNGが気化して発生したガス)を圧縮して得られたLNGの流量を合計する。7cは加算器7a,7bの各合計値の差を出力する減算器である。
【0017】
符号7d,7eは制御信号生成装置(PID)であり、このうち制御信号生成装置(第1の制御信号生成装置)7dは減算器7cの出力とLNG基地Aの圧力計6の計測値から制御信号P1を生成し、該制御信号生成装置(第2の制御信号生成装置)7eは制御信号P1と上記加算器7bの各出力から制御信号P2を生成する。制御信号生成装置7d,7eは、例えば各々に入力される上記2つの信号を乗算(変調)することにより、2つの入力信号に基づく制御信号P1,P2をそれぞれ出力する。
【0018】
符号7fは分配器であり、制御信号P2が示す制御量を運転中の気化器5a〜5eの台数によって均等に分割した制御信号P3を生成する。7ga〜7geも制御信号生成装置(弁制御信号生成装置)であり、上記流量制御弁3a〜3eをそれぞれ制御する制御信号を出力する。燃料供給制御装置7は、このように構成された制御ループによって流量制御弁3a〜3eを制御し、LNG基地Aから火力発電所Bに供給される天然ガスの送出量を制御する。
【0019】
なお、符号7hはポンプ運転台数制御装置であり、火力発電所Bが出力する運転準備信号(各コンバインド発電ユニットU1〜U5の運転状態を示す信号)に基づいて各気化器5a〜5eに海水を送り込む気化器海水ポンプ8及び各気化器5a〜5eにLNGを送り込むLNGポンプ9の運転台数を設定し、この設定値に基づいてこれら気化器海水ポンプ8とLNGポンプ9とに起動指令信号を出力する。
【0020】
次に、上記燃料供給制御装置7の動作について説明する。
なお、火力発電所Bは電力需要に応じて必要台数のコンバインド発電ユニットを稼働させるが、ここでは全てのコンバインド発電ユニットU1〜U5が運転中であり、また気化器海水ポンプ8とLNGポンプ9の運転台数はポンプ運転台数制御装置7hによって火力発電所Bの運転準備信号に基づいて予め設定されているものとする。
【0021】
いま、電力需要が増大してコンバインド発電ユニットU1〜U5の天然ガスの消費量が増加するとガス流量信号Z1〜Z5が示す天然ガスのガス流量が増大し、加算器7aの出力は速やかに増加して減算器7cの出力が増大する。しかし、LNG基地Aと火力発電所Bとは距離が数キロメートル離れているためにLNG基地Aの圧力計6によって出力された圧力信号Yはすぐには減少せず、該距離に基づく時間遅延を伴って減少する。したがって、制御信号P1は、各コンバインド発電ユニットU1〜U5に設けられたガス流量計G1〜G5の出力増大に基づいて増加する。
【0022】
ここで、制御信号生成装置7dは、ガス流量信号Z1〜Z5の合計値から流量信号Xa〜Xeの合計値を減算した信号に基づいて駆動される。すなわち、計測誤差の多いガス流量計G1〜G5から出力されたガス流量信号Z1〜Z5の合計値は、比較的に計測誤差の少ない液体用流量計つまり流量計4a〜4eから出力された流量信号Xa〜Xeの合計値によって偏差が算出される。
【0023】
続いて、制御信号生成装置7eは、上記制御信号P1と加算器7bの出力信号に基づいて制御信号P2を生成出力する。ここで、流量信号Xa〜Xeの合計値が再度加味されることにより、ガス流量信号Z1〜Z6の合計値に含まれる計測誤差が軽減されるとともに、圧力信号Yの時間遅延の影響が軽減される。
【0024】
制御信号P2は、その制御量つまり各気化器5a〜5eに流入させるLNGの流量が分配器7fによって5等分されて制御信号P3に変換される。弁制御信号生成装置7ga〜7geは、この制御信号P3に基づいて各流量制御弁3a〜3eの開口度を増加させ、LNGの通過流量をそれぞれ均等に増加させる。この結果、各気化器5a〜5eに流入されるLNGの流量は各々均等に増加され、LNG基地Aから火力発電所Bに送出される天然ガスのガス流量が増大されて圧力信号Yが増大する。
【0025】
このようなフィードバックループを構成する燃料供給制御装置7を用いることにより、ガス流量計G1〜G5の計測誤差あるいは動作不具合をキャンセルして真に火力発電所Bが必要とする量の天然ガスが火力発電所Bに供給される。また、圧力計6によって計測される送出圧力の時間遅延が補償され、火力発電所Bの天然ガス消費量の変動に対して高速に応答する天然ガスの送出制御を実現することができる。ガス流量計の台数が増大する程計測誤差が増大するので、本実施形態の燃料供給制御装置7は、複数のコンバインド発電ユニットU1〜U5を備えるために複数のガス流量計G1〜G5を有する火力発電所に有効である。
【0026】
なお、上記実施形態では、複数のガス流量計G1〜G5と複数の流量計4a〜4eの計測値に基づいて流量制御弁3a〜3eを制御する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、LNG基地及び火力発電所としては実際的ではないが各1台のガス流量計及び流量計によって1台の流量制御弁を制御することにより、LNG基地から送出される天然ガスの流量を調節することも可能である。但し、この場合、上記加算器7a,7b及び分配器7fは不要になるとともに、流量制御弁を直接コントロールする制御信号発生装置は1台でよいこととなる。
【0027】
さらに、本願発明は、上述したように天然ガスの送出制御に限定されるものではなく、計測誤差の多いガス流量計の計測値に基づいて送出ガスの制御を行うような燃料供給システムに用いて有効である。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる燃料供給制御装置及びその供給方法によれば以下のような効果を奏する。
(1)液体燃料の流量と消費手段によって消費されるガス流量との差及び送出圧力に基づいて第1の制御信号が生成され、かつ、第1の制御信号と液体燃料の流量とに基づいて流量制御弁を制御する第2の制御信号を生成されるので、ガス流量に検出誤差がある場合あるいは該ガス流量を検出する複数のガス流量計に誤計測するものがある場合においても消費手段が必要とする量の気体燃料を供給することができる。
(2)液体燃料の流量と消費手段によって消費されるガス流量との差及び送出圧力に基づいて第1の制御信号が生成され、かつ、第1の制御信号と液体燃料の流量とに基づいて流量制御弁を制御する第2の制御信号を生成されるので、消費手段による気体燃料の急激な変化に対して応答性良く気体燃料を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる燃料供給制御装置及びその方法が適用される天然ガスの供給システムを示すブロック図である。
【図2】 本発明に係わる燃料供給制御装置の詳細構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
A LNG基地
B 火力発電所(消費手段)
G1〜G5 ガス流量計
P1,P2 制御信号
U1〜U5 コンバインド発電ユニット(燃料消費ユニット)
Xa〜Xe 流量信号
Y 圧力信号
Z1〜Z5 ガス流量信号
1 LNGタンク
2 LNGポンプ
3a〜3e 流量制御弁
4a〜4e 流量計
5a〜5e 気化器
6 圧力計
7 燃料供給制御装置
7a 加算器(ガス流量合計装置)
7b 加算器(液体流量合計装置)
7c 減算器
7d 制御信号発生装置(PID:第1の制御信号生成装置)
7e 制御信号発生装置(PID:第2の制御信号生成装置)
7ga〜7ge 制御信号発生装置(PID:弁制御信号生成装置)
7f 分配器
7h ポンプ運転台数制御装置
8 気化器海水ポンプ
9 LNGポンプ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply control apparatus and method suitable for use in supplying natural gas to a thermal power plant.
[0002]
[Prior art]
An increasing number of thermal power plants (consumption means) perform combined power generation using natural gas supplied from an LNG (liquefied natural gas) base as fuel. This type of thermal power plant operates multiple power generation units (fuel consumption units) with relatively small capacities to supply power, and is more efficient than conventional large boilers and turbines. It is characterized by good followability to changes in demand.
[0003]
On the other hand, the LNG base vaporizes LNG (liquid fuel) stored in the LNG tank at a low temperature using a plurality of vaporizers to generate natural gas (gaseous fuel), and the natural gas is used as a demand for thermal power plants. Sending in response. For example, at the LNG base, when natural gas is sent to a thermal power plant, the natural gas delivery amount is controlled based on the consumption information of the natural gas input from the thermal power plant and the pressure of the delivery pipe. Here, the distance between the LNG base and the thermal power plant is generally several kilometers away, and there is a time delay in the pressure change in the delivery pipe with respect to the change in the natural gas consumption in the thermal power plant. Occurs. For this reason, the LNG base controls the delivery amount of the natural gas by adding the consumption amount of the natural gas in the thermal power plant to the pressure of the delivery pipe.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, at the LNG base, the natural gas of the amount required by the thermal power plant could not be delivered by the conventional natural gas delivery method described above. The following points are raised as the cause.
(1) A thermal power plant that performs combined power generation operates a plurality of combined power generation units to generate power. In this case, there is a gas flow meter that measures the consumption of natural gas for each combined power generation unit. Provided. That is, the consumption information output from the thermal power plant to the LNG base is the total flow rate measured by a plurality of gas flow meters. Therefore, the measurement errors of these individual gas flow meters are integrated.
(2) The composition of LNG varies greatly depending on the place of origin. That is, when the composition of the natural gas delivered due to the composition change of LNG changes, the measurement error increases with the current gas flowmeter.
(3) Since the gas flowmeter is provided independently for each combined power generation unit, when an abnormal measurement value is output due to a failure or the like, this abnormal measurement value becomes a direct disturbance in the transmission control at the LNG base. .
(4) When a large amount of natural gas is collected for sampling or the like, the amount collected by this sampling becomes a direct disturbance in the transmission control at the LNG base.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of delivering a more accurate amount of natural gas with respect to the true natural gas consumption amount in a thermal power plant, and the rapid consumption amount. It is an object of the present invention to provide a fuel supply control device and method that have good followability to various fluctuations.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, as a first means, when the gaseous fuel generated from the liquid fuel by the vaporizer is delivered, the gas fuel delivery pressure, the flow rate of the liquid fuel, and the gas consumed in the consuming means In a fuel supply control device for supplying gaseous fuel in an amount required by consumption means by controlling a flow rate control valve provided at an inlet of a carburetor based on a gas flow rate of fuel, the flow rate, the gas flow rate, , A first control signal generating device that generates a first control signal based on the output of the subtractor and the delivery pressure, the first control signal, and the flow rate of the liquid fuel And a second control signal generator for generating a second control signal for controlling the flow control valve based on the above.
[0007]
As a second means, when gaseous fuel generated from liquid fuel by a plurality of vaporizers is delivered, the gas consumed in the consuming means comprising the delivery pressure of the gaseous fuel, the flow rate of the liquid fuel, and a plurality of fuel consumption units In the fuel supply control device for supplying the amount of gaseous fuel required by the consumption means by controlling the flow rate control valve provided at the inlet of each carburetor based on the gas flow rate of the fuel, each fuel consumption unit A gas flow summing device for summing the gas flow rates, a liquid flow summing device for summing each flow rate of the liquid fuel, and a subtractor for calculating a difference between an output of the gas flow summing device and an output of the liquid flow summing device A first control signal generating device that generates a first control signal based on the output of the subtractor and the delivery pressure, the output of the first control signal and the liquid flow rate summing device And a third control signal obtained by equally dividing the control amount indicated by the second control signal according to the number of carburetors in operation. And a plurality of valve control signal generators for generating valve control signals for controlling the flow rate control valves based on the third valve control signal, respectively.
[0008]
As a third means, when the gaseous fuel generated from the liquid fuel is delivered by the vaporizer, vaporization is performed based on the delivery pressure of the gaseous fuel, the flow rate of the liquid fuel, and the gas flow rate of the gaseous fuel consumed by the consuming means. Calculating a flow rate difference between the flow rate and the gas flow rate in a fuel supply control method for supplying gaseous fuel in an amount required by the consumption means by controlling a flow rate control valve provided at the inlet of the vessel; A step of generating a first control signal based on the flow rate difference and the delivery pressure; and a second control signal for controlling the flow rate control valve based on the first control signal and the flow rate of the liquid fuel. Means for generating is employed.
[0009]
As a fourth means, when gas fuel generated from liquid fuel by a plurality of vaporizers is sent, the gas consumed in the consumption means composed of the delivery pressure of the gas fuel, the flow rate of the liquid fuel, and a plurality of fuel consumption units In the fuel supply control method for supplying the amount of gaseous fuel required by the consuming means by controlling the flow rate control valve provided at the inlet of each carburetor based on the gas flow rate of the fuel, each fuel consumption unit Calculating the total gas flow rate, summing the flow rates of the liquid fuels to calculate the total flow rate, calculating the flow rate difference between the total gas flow rate and the total flow rate, Generating a first control signal based on the flow rate difference and the delivery pressure, generating a second control signal based on the first control signal and the total flow rate, and A step of generating a third control signal by equally dividing the control amount indicated by the control signal of 2 by the number of operating carburetors, and a valve control for controlling the flow rate control valve based on the third valve control signal, respectively. Means for generating a signal is employed.
[0010]
As a fifth means, a means is adopted in which the above four means are applied to delivery of natural gas obtained by vaporizing liquefied natural gas.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, with reference to FIG.1 and FIG.2, one Embodiment of the fuel supply control apparatus concerning this invention and its supply method is described.
[0012]
FIG. 1 is a block diagram showing a natural gas (gaseous fuel) supply system in the present embodiment. In this figure, symbol A is an LNG base and symbol B is a thermal power plant (consumption means). The LNG base A includes an LNG tank 1, an LNG pump 2, flow control valves 3a to 3e, flow meters 4a to 4e, vaporizers 5a to 5e, a pressure gauge 6, and a fuel supply control device 7.
[0013]
The LNG tank 1 stores LNG (liquid fuel) at a low temperature, and the LNG pump 2 pumps LNG out of the LNG tank 1 and sends it to the vaporizers 5a to 5e. In general, a plurality of LNG tanks 1 and LNG pumps 2 are provided according to the scale of the LNG base A. At the inlets of the vaporizers 5a to 5e, there are one flow rate control valves 3a to 3e for limiting the flow rate of LNG flowing into the vaporizers 5a to 5e, and one flow meter 4a to 4e for detecting the flow rate, respectively. Is provided.
[0014]
The flow meters 4a to 4e output the flow rate of LNG flowing into the vaporizers 5a to 5e to the fuel supply control device 7 independently as flow rate signals Xa to Xe. Each vaporizer 5a-5e vaporizes LNG using seawater, and outputs a natural gas. The pressure gauge 6 measures the pressure of the delivery pipe that sends natural gas to the thermal power plant B, and outputs the pressure to the fuel supply control device 7 as a pressure signal Y. The delivery pipe is a pipe that collects the natural gas output from each of the vaporizers 5a to 5e and sends it to the thermal power plant B.
[0015]
The thermal power plant B is a combined power plant, and includes, for example, five combined power generation units (fuel consumption units) U1 to U5. A number of the combined power generation units U1 to U5 are operated according to the power demand, and a gas flow meter for measuring the gas flow rate of the natural gas supplied from the LNG base A through the delivery pipe at the entrance thereof G1 to G5 are provided. The gas flow meters G1 to G5 output the flow rate of natural gas flowing into the combined power generation units U1 to U5 to the fuel supply control device 7 as gas flow rate signals Z1 to Z5. The fuel supply control device 7 controls the opening degree of each of the flow rate control valves 3a to 3e based on the flow rate signals Xa to Xe, the pressure signal Y, and the gas flow rate signals Z1 to Z5.
[0016]
Next, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the fuel supply control device 7. In this figure, reference numerals 7a and 7b denote adders, and an adder (gas flow summing device) 7a sums the flow rates of natural gas measured by the gas flow meters G1 to G5, and adds (total liquid flow rate). (Device) 7b is a total of LNG flow rates obtained by compressing LNG and BOG (Boil Off Gas: gas generated by LNG vaporization in the LNG tank 1 etc.) measured by the flow meters 4a to 4e. To do. Reference numeral 7c denotes a subtracter that outputs the difference between the total values of the adders 7a and 7b.
[0017]
Reference numerals 7d and 7e denote control signal generators (PID). Among them, the control signal generator (first control signal generator) 7d is controlled from the output of the subtractor 7c and the measured value of the pressure gauge 6 of the LNG base A. The signal P1 is generated, and the control signal generator (second control signal generator) 7e generates a control signal P2 from the control signal P1 and each output of the adder 7b. The control signal generation devices 7d and 7e output control signals P1 and P2 based on the two input signals, for example, by multiplying (modulating) the two signals input to each.
[0018]
Reference numeral 7f denotes a distributor, which generates a control signal P3 obtained by equally dividing the control amount indicated by the control signal P2 according to the number of operating carburetors 5a to 5e. Reference numerals 7ga to 7ge are also control signal generators (valve control signal generators) that output control signals for controlling the flow control valves 3a to 3e, respectively. The fuel supply control device 7 controls the flow rate control valves 3a to 3e by the control loop configured as described above, and controls the delivery amount of natural gas supplied from the LNG base A to the thermal power plant B.
[0019]
Reference numeral 7h denotes a pump operation number control device, which supplies seawater to the carburetors 5a to 5e based on an operation preparation signal (a signal indicating the operation state of each combined power generation unit U1 to U5) output from the thermal power plant B. The number of operating LNG pumps 9 and the number of LNG pumps 9 that send LNG to the vaporizers 5a to 5e is set, and start command signals are output to the vaporizer seawater pump 8 and the LNG pump 9 based on the set values. To do.
[0020]
Next, the operation of the fuel supply control device 7 will be described.
The thermal power plant B operates the required number of combined power generation units according to the power demand. Here, all the combined power generation units U1 to U5 are operating, and the carburetor seawater pump 8 and the LNG pump 9 are in operation. It is assumed that the number of operating units is preset based on the operation preparation signal of the thermal power plant B by the pump operating number control device 7h.
[0021]
Now, when the demand for electric power increases and the consumption of natural gas in the combined power generation units U1 to U5 increases, the gas flow rate of the natural gas indicated by the gas flow rate signals Z1 to Z5 increases, and the output of the adder 7a increases rapidly. As a result, the output of the subtractor 7c increases. However, since the distance between the LNG base A and the thermal power plant B is several kilometers away, the pressure signal Y output by the pressure gauge 6 of the LNG base A does not decrease immediately, and a time delay based on the distance is not achieved. It decreases with it. Therefore, the control signal P1 increases based on the output increase of the gas flow meters G1 to G5 provided in the combined power generation units U1 to U5.
[0022]
Here, the control signal generator 7d is driven based on a signal obtained by subtracting the total value of the flow rate signals Xa to Xe from the total value of the gas flow rate signals Z1 to Z5. That is, the total value of the gas flow signals Z1 to Z5 output from the gas flowmeters G1 to G5 having a large measurement error is the flow signal output from the liquid flowmeters, that is, the flowmeters 4a to 4e having a relatively small measurement error. The deviation is calculated from the total value of Xa to Xe.
[0023]
Subsequently, the control signal generator 7e generates and outputs a control signal P2 based on the control signal P1 and the output signal of the adder 7b. Here, by adding the total value of the flow rate signals Xa to Xe again, the measurement error included in the total value of the gas flow rate signals Z1 to Z6 is reduced, and the influence of the time delay of the pressure signal Y is reduced. The
[0024]
The control signal P2 is converted into a control signal P3 by dividing the control amount, that is, the flow rate of LNG flowing into the vaporizers 5a to 5e into five equal parts by the distributor 7f. The valve control signal generators 7ga to 7ge increase the opening degree of each flow rate control valve 3a to 3e based on the control signal P3, and increase the passage flow rate of LNG equally. As a result, the flow rate of LNG flowing into each of the carburetors 5a to 5e is evenly increased, the gas flow rate of natural gas sent from the LNG base A to the thermal power plant B is increased, and the pressure signal Y increases. .
[0025]
By using the fuel supply control device 7 that constitutes such a feedback loop, the measurement error or operation failure of the gas flow meters G1 to G5 is canceled, and the amount of natural gas that the thermal power plant B really needs is thermal power. Supplied to power station B. Further, the time delay of the delivery pressure measured by the pressure gauge 6 is compensated, and the delivery control of the natural gas that responds at high speed to the fluctuation of the natural gas consumption of the thermal power plant B can be realized. Since the measurement error increases as the number of gas flow meters increases, the fuel supply control device 7 of this embodiment has a plurality of combined power generation units U1 to U5, and thus has a plurality of gas flow meters G1 to G5. Effective for power plants.
[0026]
In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the flow control valves 3a-3e were controlled based on the measured value of several gas flowmeters G1-G5 and several flowmeters 4a-4e, this invention is limited to this. Although not practical as an LNG base and a thermal power plant, natural gas delivered from the LNG base is controlled by controlling one flow control valve with each one gas flow meter and flow meter. It is also possible to adjust the flow rate. In this case, however, the adders 7a and 7b and the distributor 7f are not necessary, and only one control signal generator for directly controlling the flow rate control valve is required.
[0027]
Furthermore, the present invention is not limited to the natural gas delivery control as described above, but is used for a fuel supply system that controls the delivery gas based on the measurement value of the gas flowmeter with many measurement errors. It is valid.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the fuel supply control device and the supply method according to the present invention have the following effects.
(1) The first control signal is generated based on the difference between the flow rate of the liquid fuel and the gas flow rate consumed by the consumption means and the delivery pressure, and based on the first control signal and the flow rate of the liquid fuel. Since the second control signal for controlling the flow rate control valve is generated, the consumption means can be used even when there is a detection error in the gas flow rate or when there is a mismeasurement in a plurality of gas flow meters that detect the gas flow rate. The required amount of gaseous fuel can be supplied.
(2) The first control signal is generated based on the difference between the flow rate of the liquid fuel and the gas flow rate consumed by the consumption means and the delivery pressure, and based on the first control signal and the flow rate of the liquid fuel. Since the second control signal for controlling the flow rate control valve is generated, the gaseous fuel can be supplied with good responsiveness to a sudden change of the gaseous fuel by the consuming means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a natural gas supply system to which a fuel supply control apparatus and method according to the present invention are applied.
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a fuel supply control device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
A LNG base B Thermal power plant (consumption means)
G1 to G5 Gas flowmeters P1 and P2 Control signals U1 to U5 Combined power generation unit (fuel consumption unit)
Xa to Xe Flow signal Y Pressure signal Z1 to Z5 Gas flow signal 1 LNG tank 2 LNG pumps 3a to 3e Flow control valves 4a to 4e Flow meters 5a to 5e Vaporizer 6 Pressure gauge 7 Fuel supply control device 7a Adder (Gas flow rate Total equipment)
7b Adder (liquid flow totalizer)
7c Subtractor 7d Control signal generator (PID: first control signal generator)
7e Control signal generator (PID: second control signal generator)
7ga-7ge control signal generator (PID: valve control signal generator)
7f Distributor 7h Pump operation number control device 8 Vaporizer seawater pump 9 LNG pump

Claims (6)

気化器によって液体燃料から生成された気体燃料を送出する場合に、気体燃料の送出圧力と液体燃料の流量と消費手段において消費される気体燃料のガス流量とに基づいて気化器の入口に設けられた流量制御弁を制御することにより消費手段が必要とする量の気体燃料を供給する燃料供給制御装置であって、
前記流量と前記ガス流量との差を算出する減算器と、
該減算器の出力と前記送出圧力に基づいて第1の制御信号を生成する第1の制御信号生成装置と、
前記第1の制御信号と前記液体燃料の流量とに基づいて前記流量制御弁を制御する第2の制御信号を生成する第2の制御信号生成装置と、
を具備することを特徴とする燃料供給制御装置。
When the gaseous fuel generated from the liquid fuel by the vaporizer is delivered, it is provided at the inlet of the vaporizer based on the delivery pressure of the gaseous fuel, the flow rate of the liquid fuel, and the gas flow rate of the gaseous fuel consumed by the consuming means. A fuel supply control device for supplying gaseous fuel in an amount required by the consumption means by controlling the flow control valve,
A subtractor for calculating a difference between the flow rate and the gas flow rate;
A first control signal generating device for generating a first control signal based on the output of the subtractor and the delivery pressure;
A second control signal generating device for generating a second control signal for controlling the flow rate control valve based on the first control signal and the flow rate of the liquid fuel;
A fuel supply control device comprising:
複数の気化器によって液体燃料から生成された気体燃料を送出する場合に、気体燃料の送出圧力と液体燃料の流量と複数の燃料消費ユニットからなる消費手段において消費される気体燃料のガス流量とに基づいて各気化器の入口にそれぞれ設けられた流量制御弁を制御することにより消費手段が必要とする量の気体燃料を供給する燃料供給制御装置であって、
前記各燃料消費ユニットのガス流量を合計するガス流量合計装置と、
前記液体燃料の各流量を合計する液体流量合計装置と、
前記ガス流量合計装置の出力と前記液体流量合計装置の出力との差を算出する減算器と、
該減算器の出力と前記送出圧力に基づいて第1の制御信号を生成する第1の制御信号生成装置と、
前記第1の制御信号と前記液体流量合計装置の出力とに基づいて第2の制御信号を生成する第2の制御信号生成装置と、
前記第2の制御信号が示す制御量を運転中の気化器の台数によって均等分割して得られる第3の制御信号を出力する分配器と、
前記第3の弁制御信号に基づいて流量制御弁をそれぞれ制御する弁制御信号を生成する複数の弁制御信号生成装置と、
を具備することを特徴とする燃料供給制御装置。
When the gaseous fuel generated from the liquid fuel is delivered by a plurality of vaporizers, the delivery pressure of the gaseous fuel, the flow rate of the liquid fuel, and the gas flow rate of the gaseous fuel consumed in the consumption means comprising a plurality of fuel consumption units A fuel supply control device for supplying a gaseous fuel in an amount required by the consumption means by controlling a flow rate control valve provided at an inlet of each carburetor,
A gas flow rate summing device for summing up the gas flow rates of the fuel consuming units;
A liquid flow summing device for summing the flow rates of the liquid fuels;
A subtractor that calculates the difference between the output of the gas flow summing device and the output of the liquid flow summing device;
A first control signal generating device for generating a first control signal based on the output of the subtractor and the delivery pressure;
A second control signal generating device that generates a second control signal based on the first control signal and the output of the liquid flow rate summing device;
A distributor that outputs a third control signal obtained by equally dividing the control amount indicated by the second control signal according to the number of operating vaporizers;
A plurality of valve control signal generators for generating valve control signals for controlling the flow rate control valves based on the third valve control signals;
A fuel supply control device comprising:
液化天然ガスを気化させて得られる天然ガスの送出に適用されることを特徴とする請求項1または2記載の燃料供給制御装置。3. The fuel supply control device according to claim 1, wherein the fuel supply control device is applied to delivery of natural gas obtained by vaporizing liquefied natural gas. 気化器によって液体燃料から生成された気体燃料を送出する場合に、気体燃料の送出圧力と液体燃料の流量と消費手段において消費される気体燃料のガス流量とに基づいて気化器の入口に設けられた流量制御弁を制御することにより消費手段が必要とする量の気体燃料を供給する燃料供給制御方法であって、
前記流量と前記ガス流量との流量差を算出する工程と、
該流量差と前記送出圧力に基づいて第1の制御信号を生成する工程と、
該第1の制御信号と前記液体燃料の流量とに基づいて前記流量制御弁を制御する第2の制御信号を生成する工程と、
を有することを特徴とする燃料供給制御方法。
When the gaseous fuel generated from the liquid fuel by the vaporizer is delivered, it is provided at the inlet of the vaporizer based on the delivery pressure of the gaseous fuel, the flow rate of the liquid fuel, and the gas flow rate of the gaseous fuel consumed by the consuming means. A fuel supply control method for supplying gaseous fuel in an amount required by the consumption means by controlling the flow control valve,
Calculating a flow rate difference between the flow rate and the gas flow rate;
Generating a first control signal based on the flow rate difference and the delivery pressure;
Generating a second control signal for controlling the flow rate control valve based on the first control signal and the flow rate of the liquid fuel;
A fuel supply control method comprising:
複数の気化器によって液体燃料から生成された気体燃料を送出する場合に、気体燃料の送出圧力と液体燃料の流量と複数の燃料消費ユニットからなる消費手段において消費される気体燃料のガス流量とに基づいて各気化器の入口にそれぞれ設けられた流量制御弁を制御することにより消費手段が必要とする量の気体燃料を供給する燃料供給制御装置であって、
前記各燃料消費ユニットのガス流量を合計し合計ガス流量を算出する工程と、
前記液体燃料の各流量を合計し合計流量を算出する工程と、
前記合計ガス流量と前記合計流量との流量差を算出する工程と、
該流量差と前記送出圧力に基づいて第1の制御信号を生成する工程と、
前記第1の制御信号と前記合計流量とに基づいて第2の制御信号を生成する工程と、
前記第2の制御信号が示す制御量を運転中の気化器の台数によって均等分割した第3の制御信号を生成する工程と、
前記第3の弁制御信号に基づいて流量制御弁をそれぞれ制御する弁制御信号を生成する工程と、
を有することを特徴とする燃料供給制御方法。
When the gaseous fuel generated from the liquid fuel is delivered by a plurality of vaporizers, the delivery pressure of the gaseous fuel, the flow rate of the liquid fuel, and the gas flow rate of the gaseous fuel consumed in the consumption means comprising a plurality of fuel consumption units A fuel supply control device for supplying a gaseous fuel in an amount required by the consumption means by controlling a flow rate control valve provided at an inlet of each carburetor,
Summing the gas flow rate of each fuel consuming unit to calculate the total gas flow rate;
Adding each flow rate of the liquid fuel to calculate a total flow rate; and
Calculating a flow rate difference between the total gas flow rate and the total flow rate;
Generating a first control signal based on the flow rate difference and the delivery pressure;
Generating a second control signal based on the first control signal and the total flow rate;
Generating a third control signal obtained by equally dividing the control amount indicated by the second control signal according to the number of operating vaporizers;
Generating a valve control signal for controlling each flow control valve based on the third valve control signal;
A fuel supply control method comprising:
液化天然ガスを気化させて得られる天然ガスの送出に適用されることを特徴とする請求項4または5記載の燃料供給制御方法。6. The fuel supply control method according to claim 4, which is applied to delivery of natural gas obtained by vaporizing liquefied natural gas.
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CN103389743B (en) * 2013-07-23 2015-06-17 国家电网公司 Method for considering real-time operation cleanness factors of condenser and improving efficiency of generating set
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