JP5050013B2

JP5050013B2 - Combined power plant and control method thereof

Info

Publication number: JP5050013B2
Application number: JP2009174141A
Authority: JP
Inventors: 哲也小坂; 秀和高井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2029-07-27
Also published as: JP2011027036A

Description

本発明は、ガスタービンに排熱回収ボイラを併設したガスタービン排熱利用による複合発電プラントの制御法に関する。 The present invention relates to a method for controlling a combined power plant using gas turbine exhaust heat in which a gas turbine is provided with an exhaust heat recovery boiler.

燃焼ガスによって駆動されるガスタービンと、ガスタービン排熱によって蒸気を発生する排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラからの蒸気によって駆動される蒸気タービンを備える複合発電プラントには、排熱回収ボイラで加熱した水（以下、燃料加熱水と称することがある）を利用してガスタービンの燃料（燃料ガス）を加熱する燃料加熱器を有するものがある。このようにガスタービン排熱を利用して加熱した燃料を燃焼器に供給すると、プラントの熱効率を向上させることができる。 An exhaust heat recovery boiler includes a gas turbine driven by combustion gas, an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust heat from the gas turbine, and a steam turbine driven by steam from the exhaust heat recovery boiler. Some have a fuel heater that heats the fuel (fuel gas) of the gas turbine using the water heated in step (hereinafter sometimes referred to as fuel heating water). Thus, if the fuel heated using gas turbine exhaust heat is supplied to a combustor, the thermal efficiency of a plant can be improved.

この種の複合発電プラントには、それぞれ圧力の異なった蒸気を発生する３つの排熱回収部（低圧排熱回収部、中圧排熱回収部及び高圧排熱回収部）を有するいわゆる再熱三重圧式の排熱回収ボイラを備えたものがあり、その中圧排熱回収部の節炭器（中圧節炭器）で加熱した水の一部を燃料加熱水として利用しているものがある（特許文献１等参照）。このプラントの中圧節炭器で加熱された水は、中圧蒸発器に接続された中圧ドラムと燃料加熱器とにそれぞれ供給されている。中圧ドラムに供給された水は、中圧蒸発器で蒸発した後に中圧過熱器でさらに加熱され、高圧蒸気タービンから排出された蒸気（低温再熱蒸気）と合流して中圧蒸気タービンの作動流体として利用されている。 This type of combined power plant has a so-called reheat triple pressure type having three exhaust heat recovery units (low pressure exhaust heat recovery unit, intermediate pressure exhaust heat recovery unit and high pressure exhaust heat recovery unit) that generate steam at different pressures. Some of them are equipped with a waste heat recovery boiler, and some of them use as fuel heating water part of the water heated by the economizer (medium pressure economizer) of the medium pressure exhaust heat recovery part (patent) Reference 1 etc.). The water heated by the medium pressure economizer of this plant is supplied to a medium pressure drum and a fuel heater connected to the medium pressure evaporator, respectively. The water supplied to the intermediate-pressure drum is further heated by the intermediate-pressure superheater after being evaporated by the intermediate-pressure evaporator, and joined with the steam discharged from the high-pressure steam turbine (low-temperature reheated steam). It is used as a working fluid.

特開平１１−２００８１６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-2000816

ところで、燃料加熱器の出口における燃料の温度には目標温度（目標燃料温度）がある。目標燃料温度はガスタービンの安定燃焼の条件となっているため、複合発電プラントを正常に運用するには、燃料を目標燃料温度まで上昇させる必要がある。 Incidentally, the temperature of the fuel at the outlet of the fuel heater has a target temperature (target fuel temperature). Since the target fuel temperature is a condition for stable combustion of the gas turbine, it is necessary to raise the fuel to the target fuel temperature in order to operate the combined power plant normally.

しかし、目標燃料温度は、燃料の成分によって変化するため、燃料の採掘地等の変更に伴って変化することがある。そのため、燃料の成分が変化して目標燃料温度が相対的に高くなると、燃料成分の変化前と同じ制御では燃料加熱水の温度を充分に上昇させることができず、燃料を目標燃料温度まで加熱することが難しくなる場合がある。例えば、プラント起動時のガスタービン負荷上昇過程では、排ガス温度が低いために燃料加熱水をすみやかに加熱することができず、早い段階で燃料を目標燃料温度まで加熱することが特に難しくなる。 However, since the target fuel temperature varies depending on the fuel component, the target fuel temperature may vary with changes in the fuel mining location and the like. Therefore, if the fuel component changes and the target fuel temperature becomes relatively high, the temperature of the fuel heating water cannot be raised sufficiently under the same control as before the fuel component change, and the fuel is heated to the target fuel temperature. May be difficult to do. For example, in the process of increasing the gas turbine load at the time of starting the plant, the temperature of the exhaust gas is low, so that the fuel heating water cannot be heated quickly, and it becomes particularly difficult to heat the fuel to the target fuel temperature at an early stage.

特許文献１のように燃料加熱水を中圧節炭器で加熱している場合、プラント起動時のガスタービン負荷上昇過程における燃料加熱水の温度を上昇させる方法としては、中圧ドラム内の圧力を上昇させるものがある。このように中圧ドラム内の圧力を上昇させると、中圧ドラム内の飽和温度が上昇して中圧蒸発器で発生する蒸気量が低減するので、中圧蒸発器における熱交換量が低減する。これにより中圧蒸発器の下流に設置された中圧節炭器に高温の排ガスを流通させることができるので、中圧節炭器における熱交換量を増大させることができ、燃料加熱水の温度を上昇させることができる。 When the fuel heating water is heated by the medium pressure economizer as in Patent Document 1, as a method for increasing the temperature of the fuel heating water in the gas turbine load increasing process at the time of starting the plant, the pressure in the intermediate pressure drum is used. There is something that raises. When the pressure in the intermediate pressure drum is increased in this way, the saturation temperature in the intermediate pressure drum rises and the amount of steam generated in the intermediate pressure evaporator decreases, so the amount of heat exchange in the intermediate pressure evaporator decreases. . This allows high-temperature exhaust gas to flow through the medium-pressure economizer installed downstream of the medium-pressure evaporator, so that the amount of heat exchange in the medium-pressure economizer can be increased, and the temperature of the fuel heating water Can be raised.

しかし、このように中圧ドラム内の圧力を上昇させると、中圧蒸気の圧力が再熱蒸気圧力よりも上昇してしまう。中圧蒸気は、再熱蒸気の圧力が中圧蒸気の圧力に到達したときに再熱蒸気に混入され、中圧蒸気タービンへ供給され始めるのであるが、上記のように中圧蒸気の圧力が上昇すると、中圧蒸気を再熱蒸気に投入できない。 However, when the pressure in the intermediate-pressure drum is increased in this way, the pressure of the intermediate-pressure steam will be higher than the reheat steam pressure. The medium pressure steam is mixed with the reheat steam when the pressure of the reheat steam reaches the pressure of the medium pressure steam and begins to be supplied to the medium pressure steam turbine. When rising, medium pressure steam cannot be put into reheated steam.

本発明の目的は、目標燃料温度が高い場合でも、中圧蒸気を再熱蒸気に投入できる複合発電プラントの制御方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the control method of the combined power plant which can throw in medium pressure steam into reheat steam, even when target fuel temperature is high.

（１）本発明は、上記目的を達成するために、圧縮空気と燃料を燃焼して燃焼ガスを発生する燃焼器と、前記燃焼器からの燃焼ガスによって駆動されるガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を利用して圧力の異なる蒸気を発生する高圧排熱回収部及び中圧排熱回収部を有する排熱回収ボイラと、前記高圧排熱回収部で発生した高圧蒸気によって駆動される高圧蒸気タービンと、前記高圧蒸気タービンから排出された再熱蒸気及び前記中圧排熱回収部で発生した中圧蒸気が流通する再熱蒸気系統と、前記再熱蒸気系統から供給される蒸気によって駆動される中圧蒸気タービンと、前記中圧排熱回収部で加熱された燃料加熱水を利用して、前記燃焼器に供給される燃料を加熱する燃料加熱器とを備える複合発電プラントに用いられる複合発電プラントの制御方法であって、プラント起動時のガスタービン負荷上昇過程において、再熱蒸気の圧力より高く設定した設定圧力に中圧蒸気の圧力を保持し、中圧蒸気の圧力を前記設定圧力に保持した状態において、前記燃料加熱器で燃料が目標燃料温度まで加熱されるタイミングをガスタービン負荷で示した設定負荷に前記ガスタービンの負荷が到達したタイミング以後において、中圧蒸気の圧力の低減を開始し、中圧蒸気の圧力が再熱蒸気の圧力まで低下したときに、前記再熱蒸気系統への中圧蒸気の供給を開始するものとする。 (1) In order to achieve the above object, according to the present invention, a combustor that burns compressed air and fuel to generate combustion gas, a gas turbine that is driven by the combustion gas from the combustor, and the gas turbine Exhaust heat recovery boiler having a high pressure exhaust heat recovery section and an intermediate pressure exhaust heat recovery section that generate steam with different pressures using exhaust heat of the exhaust, and high pressure steam driven by the high pressure steam generated in the high pressure exhaust heat recovery section Driven by a turbine, a reheat steam exhausted from the high pressure steam turbine and a reheat steam system through which intermediate pressure steam generated in the intermediate pressure exhaust heat recovery unit flows, and steam supplied from the reheat steam system Combined power generation used in a combined power plant including an intermediate pressure steam turbine and a fuel heater that heats fuel supplied to the combustor using fuel heating water heated by the intermediate pressure exhaust heat recovery unit A runt control method, in the process of increasing the gas turbine load at the time of starting the plant, maintaining the pressure of the intermediate pressure steam at a set pressure set higher than the pressure of the reheated steam, and setting the pressure of the intermediate pressure steam to the set pressure. In the held state, the pressure of the medium-pressure steam is reduced after the timing when the load of the gas turbine reaches the set load indicated by the gas turbine load when the fuel is heated to the target fuel temperature by the fuel heater. Start and supply of the medium pressure steam to the reheat steam system is started when the pressure of the medium pressure steam drops to the pressure of the reheat steam.

（２）上記（１）において、好ましくは、前記ガスタービンの負荷が前記設定負荷に到達したタイミングを知得するために、前記燃焼器における燃焼形態の切換タイミング、前記燃焼器への燃料供給量が設定値に達したタイミング、前記ガスタービンへ供給される燃焼ガスの温度が設定値に達したタイミング又は圧縮機の入口案内翼の開度が設定値に達したタイミングのうちいずれかを利用するものとする。 (2) In the above (1), preferably, in order to know the timing when the load of the gas turbine reaches the set load, the switching timing of the combustion mode in the combustor and the fuel supply amount to the combustor are Any one of the timing when the set value is reached, the timing when the temperature of the combustion gas supplied to the gas turbine reaches the set value, or the timing when the opening degree of the inlet guide vane of the compressor reaches the set value And

（３）また、本発明は、上記目的を達成するために、空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機からの圧縮空気と燃料を燃焼して燃焼ガスを発生する燃焼器と、前記燃焼器からの燃焼ガスによって駆動されるガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を利用して圧力の異なる蒸気を発生する高圧排熱回収部、中圧排熱回収部及び低圧排熱回収部を有する排熱回収ボイラと、前記高圧排熱回収部で発生した高圧蒸気によって駆動される高圧蒸気タービンと、前記高圧蒸気タービンから排出された再熱蒸気が流通する再熱蒸気系統と、前記中圧排熱回収部で発生した中圧蒸気が流通する系統であって、前記再熱蒸気系統と接続された中圧蒸気系統と、前記中圧蒸気系統に設けられ、中圧蒸気の圧力を調節する圧力調節弁と、前記中圧蒸気系統に設けられ、前記中圧排熱回収部から前記再熱蒸気系統への蒸気の供給を制御する開閉弁と、前記再熱蒸気系統から供給される蒸気によって駆動される中圧蒸気タービンと、前記低圧排熱回収部で発生した低圧蒸気によって駆動される低圧蒸気タービンと、前記中圧排熱回収部で加熱された燃料加熱水を利用して、前記燃焼器に供給される燃料を加熱する燃料加熱器と、前記圧力調節弁と前記開閉弁を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、プラント起動時のガスタービン負荷上昇過程において、前記圧力調節弁を制御することで、再熱蒸気の圧力より高く設定した設定圧力に中圧蒸気の圧力を保持し、中圧蒸気の圧力を前記設定圧力に保持した状態において、前記燃料加熱器で燃料が目標燃料温度まで加熱されるタイミングをガスタービン負荷で示した設定負荷に前記ガスタービンの負荷が到達したタイミング以後において、前記圧力調節弁を制御することで中圧蒸気の圧力を前記設定圧力から徐々に低減し、中圧蒸気の圧力が再熱蒸気の圧力まで低下したときに、前記開閉弁を開くとともに前記圧力調節弁を閉じるものとする。 (3) Moreover, in order to achieve the above object, the present invention provides a compressor that compresses air, a combustor that generates combustion gas by burning compressed air and fuel from the compressor, and the combustor. Waste gas having a gas turbine driven by combustion gas from the gas, and a high pressure exhaust heat recovery unit that generates steam having different pressures using exhaust heat of the gas turbine, an intermediate pressure exhaust heat recovery unit, and a low pressure exhaust heat recovery unit A recovery boiler, a high-pressure steam turbine driven by high-pressure steam generated in the high-pressure exhaust heat recovery unit, a reheat steam system through which reheat steam discharged from the high-pressure steam turbine flows, and the intermediate-pressure exhaust heat recovery unit A medium-pressure steam generated in the distribution system, the medium-pressure steam system connected to the reheat steam system, and a pressure control valve provided in the medium-pressure steam system for adjusting the pressure of the medium-pressure steam; , Provided in the intermediate pressure steam system An on-off valve for controlling the supply of steam from the intermediate pressure exhaust heat recovery section to the reheat steam system, an intermediate pressure steam turbine driven by steam supplied from the reheat steam system, and the low pressure exhaust heat recovery A low-pressure steam turbine driven by low-pressure steam generated in a section, a fuel heater that heats fuel supplied to the combustor using fuel heating water heated in the intermediate-pressure exhaust heat recovery section, and A pressure control valve and a control device for controlling the on-off valve, and the control device is set higher than the pressure of the reheat steam by controlling the pressure control valve in the process of increasing the gas turbine load at the time of starting the plant. In the state where the pressure of the medium pressure steam is maintained at the set pressure and the pressure of the medium pressure steam is maintained at the set pressure, the timing at which the fuel is heated to the target fuel temperature by the fuel heater is After the timing when the load of the gas turbine reaches the set load indicated by (2), the pressure of the intermediate pressure steam is gradually reduced from the set pressure by controlling the pressure control valve, and the pressure of the intermediate pressure steam is reheated. When the pressure drops to the steam pressure, the on-off valve is opened and the pressure control valve is closed.

本発明によれば、目標燃料温度が高い場合でも、中圧蒸気タービンに中圧蒸気を投入させることが可能になり、正常なプラント運用を行うことができる。 According to the present invention, even when the target fuel temperature is high, it becomes possible to put intermediate pressure steam into the intermediate pressure steam turbine, and normal plant operation can be performed.

本発明の実施の形態に係る複合発電プラントの概略図。1 is a schematic diagram of a combined power plant according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る複合発電プラントの制御フロー図。The control flow figure of the combined power plant which concerns on embodiment of this invention. 図２の制御を行った際の中圧蒸気の圧力変化図。FIG. 3 is a pressure change diagram of medium-pressure steam when the control of FIG. 2 is performed. 中圧蒸気の圧力を設定圧力Ａに保持した際に中圧排熱回収部４０を流通する作動媒体とガスタービン排ガスの温度変化図。The temperature change figure of the working medium which distribute | circulates the intermediate pressure exhaust heat recovery part 40, and the gas turbine exhaust gas, when the pressure of intermediate pressure steam is hold | maintained to the setting pressure A. 本発明の実施の形態に係る燃焼器１４におけるＮＯｘ濃度とガスタービン負荷の関係の概略図。Schematic of the relationship between NOx concentration and gas turbine load in the combustor 14 according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る燃焼器１４への燃料供給量とガスタービン負荷の関係の概略図。Schematic of the relationship between the amount of fuel supplied to the combustor 14 and the gas turbine load according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る燃焼ガス温度とガスタービン負荷の関係の概略図。Schematic of the relationship between the combustion gas temperature and gas turbine load which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る圧縮機３５の入口案内翼開度とガスタービン負荷の関係の概略図。The schematic of the relationship between the inlet guide blade opening degree of the compressor 35 and gas turbine load which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の実施の形態に係る複合発電プラントの概略図である。この図に示す複合発電プラントは、ガスタービン設備１００と、排熱回収ボイラ１１と、蒸気タービン設備１２０と、発電機３９と、復水器２２と、制御装置９０を主に備えている。 FIG. 1 is a schematic diagram of a combined power plant according to an embodiment of the present invention. The combined power plant shown in this figure mainly includes a gas turbine facility 100, an exhaust heat recovery boiler 11, a steam turbine facility 120, a generator 39, a condenser 22, and a control device 90.

ガスタービン設備１００は、空気を圧縮（高圧化）する圧縮機３５と、燃料を加熱する燃料加熱器１５と、圧縮機３５からの圧縮空気と燃料加熱器１５で加熱された燃料とを燃焼して燃焼ガスを発生する燃焼器１４と、燃焼器１４からの燃焼ガスによって駆動されるガスタービン１２を備えている。 The gas turbine equipment 100 combusts a compressor 35 that compresses (high pressure) air, a fuel heater 15 that heats fuel, and the compressed air from the compressor 35 and fuel heated by the fuel heater 15. And a gas turbine 12 driven by the combustion gas from the combustor 14.

燃料加熱器１５には、排熱回収ボイラ１１における中圧排熱回収部４０で加熱された水（燃料加熱水）が流通する燃料加熱水管２３が接続されている。燃料加熱器１５は、この燃料加熱水管２３から供給される燃料加熱水と燃料とを熱交換することで燃料を加熱している。燃料加熱器１５の出口における燃料の温度には、燃料の成分に応じて目標温度（目標燃料温度）が設定されている。この目標燃料温度は、プラント起動時のガスタービン１２の安定燃焼の条件となっている。なお、目標燃料温度としては、所定の範囲にわたる値を採用しても良い。 The fuel heater 15 is connected to a fuel heating water pipe 23 through which water (fuel heating water) heated by the intermediate pressure exhaust heat recovery unit 40 in the exhaust heat recovery boiler 11 flows. The fuel heater 15 heats the fuel by exchanging heat between the fuel heating water supplied from the fuel heating water pipe 23 and the fuel. A target temperature (target fuel temperature) is set for the temperature of the fuel at the outlet of the fuel heater 15 in accordance with the component of the fuel. This target fuel temperature is a condition for stable combustion of the gas turbine 12 when the plant is started. Note that a value over a predetermined range may be adopted as the target fuel temperature.

燃料加熱水管２３上には、燃料加熱器１５の下流側の位置に調節弁２６が設置されている。調節弁２６は燃料加熱器１５に供給される燃料加熱水の量を調節するもので、調節弁２６の開度を調節すると燃料加熱器における交換熱量を調整できるため燃料温度を調節することができる。また、燃料加熱器１５と燃焼器１４を接続する管路には、燃焼器１４への燃料供給量を調節する調節弁２９が取り付けられている。燃料加熱管２３における下流側の端部は復水器２２と接続されており、燃料加熱器１５で燃料の加熱に利用された水は復水器２２に戻されている。 A control valve 26 is installed on the fuel heating water pipe 23 at a position downstream of the fuel heater 15. The control valve 26 adjusts the amount of fuel heating water supplied to the fuel heater 15. When the opening degree of the control valve 26 is adjusted, the amount of exchange heat in the fuel heater can be adjusted, so that the fuel temperature can be adjusted. . A control valve 29 for adjusting the amount of fuel supplied to the combustor 14 is attached to a pipe line connecting the fuel heater 15 and the combustor 14. The downstream end of the fuel heating pipe 23 is connected to the condenser 22, and the water used for heating the fuel by the fuel heater 15 is returned to the condenser 22.

排熱回収ボイラ１１は、ガスタービン１２からの排ガスを利用して、それぞれ圧力の異なる蒸気を発生する高圧排熱回収部３０と、中圧排熱回収部４０と、低圧排熱回収部５０を有している。すなわち、排熱回収ボイラ１１は、いわゆる再熱三重圧式のものである。 The exhaust heat recovery boiler 11 includes a high pressure exhaust heat recovery unit 30, an intermediate pressure exhaust heat recovery unit 40, and a low pressure exhaust heat recovery unit 50 that generate steam having different pressures using exhaust gas from the gas turbine 12. is doing. That is, the exhaust heat recovery boiler 11 is a so-called reheat triple pressure type.

高圧排熱回収部３０は、高圧節炭器３１（第１高圧節炭器３１ａ、第２高圧節炭器３１ｂ及び第３高圧節炭器３１ｃ）と、高圧ドラム３２と、高圧蒸発器３３と、高圧過熱器３４を備えている。第１高圧節炭器３１ａは、復水器２２からの給水を排ガスを利用して加熱している。第２高圧節炭器３１ｂは、第１高圧節炭器３１ａに対して排ガス流通方向の上流側に設置されており、第１高圧節炭器３１ａで加熱された水を加熱している。第３高圧節炭器３１ｃは、第２高圧節炭器３１ｂに対して排ガス流通方向の上流側に設置されており、第２高圧節炭器３１ｂで加熱された水を加熱している。高圧ドラム３２には、第３高圧節炭器３１ｃで加熱された水が供給されている。高圧蒸発器３３は、第３高圧節炭器３１ｃに対して排ガス流通方向の上流側に設置されており、高圧ドラム３２から供給される水を蒸発させている。高圧加熱器３４は、高圧蒸発器３３に対して排ガス流通方向の上流側に設置されており、高圧蒸発器３３からの蒸気（高圧蒸気）を加熱している。高圧過熱器３４は高圧蒸気管３５と接続されている。高圧過熱器３４で加熱された高圧蒸気は、高圧蒸気管３５を介して高圧蒸気タービン１３に供給され、高圧蒸気タービン１３を駆動している。高圧蒸気管３５には、高圧蒸気タービン１３に供給される蒸気量を調節する調節弁２４が設置されている。 The high-pressure waste heat recovery unit 30 includes a high-pressure economizer 31 (a first high-pressure economizer 31a, a second high-pressure economizer 31b, and a third high-pressure economizer 31c), a high-pressure drum 32, and a high-pressure evaporator 33. The high-pressure superheater 34 is provided. The first high pressure economizer 31a heats the water supplied from the condenser 22 using exhaust gas. The second high-pressure economizer 31b is installed upstream of the first high-pressure economizer 31a in the exhaust gas flow direction, and heats the water heated by the first high-pressure economizer 31a. The third high-pressure economizer 31c is installed upstream of the second high-pressure economizer 31b in the exhaust gas flow direction, and heats the water heated by the second high-pressure economizer 31b. The high pressure drum 32 is supplied with water heated by the third high pressure economizer 31c. The high pressure evaporator 33 is installed upstream of the third high pressure economizer 31c in the exhaust gas flow direction, and evaporates the water supplied from the high pressure drum 32. The high-pressure heater 34 is installed upstream of the high-pressure evaporator 33 in the exhaust gas flow direction, and heats the steam (high-pressure steam) from the high-pressure evaporator 33. The high pressure superheater 34 is connected to a high pressure steam pipe 35. The high-pressure steam heated by the high-pressure superheater 34 is supplied to the high-pressure steam turbine 13 via the high-pressure steam pipe 35 and drives the high-pressure steam turbine 13. The high-pressure steam pipe 35 is provided with a control valve 24 that adjusts the amount of steam supplied to the high-pressure steam turbine 13.

中圧排熱回収部４０は、中圧節炭器４１（第１中圧節炭器４１ａ及び第２中圧節炭器４１ｂ）と、中圧ドラム４２と、中圧蒸発器４３と、中圧過熱器４４を備えている。第１中圧節炭器４１ａは、復水器２２からの給水を排ガスを利用して加熱している。第２中圧節炭器４１ｂは、第１中圧節炭器４１ａに対して排ガス流通方向の上流側に設置されており、第１中圧節炭器４１ａで加熱された水を加熱している。第２中圧節炭器４１ｂは、さらに燃料加熱水管２３及び中圧ドラム４２に接続されており、燃料加熱水管２３及び中圧ドラム４２に加熱した水を供給している。中圧蒸発器４３は、第４中圧節炭器４１ｂに対して排ガス流通方向の上流側に設置されており、中圧ドラム４２から供給される水を蒸発させている。中圧過熱器４４は、中圧蒸発器４３に対して排ガス流通方向の上流側に設置されており、中圧蒸発器４３からの蒸気（中圧蒸気）を加熱している。中圧蒸発器４３は中圧蒸気系統７０における第１中圧蒸気管４５と接続されている。 The intermediate pressure exhaust heat recovery unit 40 includes an intermediate pressure economizer 41 (first intermediate pressure economizer 41a and second intermediate pressure economizer 41b), an intermediate pressure drum 42, an intermediate pressure evaporator 43, and an intermediate pressure. A superheater 44 is provided. The first intermediate pressure economizer 41a heats the feed water from the condenser 22 using exhaust gas. The second medium pressure economizer 41b is installed upstream of the first medium pressure economizer 41a in the exhaust gas flow direction, and heats the water heated by the first medium pressure economizer 41a. Yes. The second medium pressure economizer 41 b is further connected to the fuel heating water pipe 23 and the intermediate pressure drum 42, and supplies heated water to the fuel heating water pipe 23 and the intermediate pressure drum 42. The intermediate pressure evaporator 43 is installed on the upstream side in the exhaust gas flow direction with respect to the fourth intermediate pressure economizer 41b, and evaporates the water supplied from the intermediate pressure drum. The intermediate pressure superheater 44 is installed on the upstream side in the exhaust gas flow direction with respect to the intermediate pressure evaporator 43, and heats steam (intermediate pressure steam) from the intermediate pressure evaporator 43. The intermediate pressure evaporator 43 is connected to the first intermediate pressure steam pipe 45 in the intermediate pressure steam system 70.

中圧蒸気系統７０は、第１中圧蒸気管４５と、第２中圧蒸気管４６と、第３中圧蒸気管４７を備えている。 The intermediate pressure steam system 70 includes a first intermediate pressure steam pipe 45, a second intermediate pressure steam pipe 46, and a third intermediate pressure steam pipe 47.

第１中圧蒸気管４５は、第２中圧蒸気管４６及び第３中圧蒸気管４７と接続されている。 The first intermediate pressure steam pipe 45 is connected to the second intermediate pressure steam pipe 46 and the third intermediate pressure steam pipe 47.

第２中圧蒸気管４６は、再熱蒸気系統６０（後述）に中圧蒸気を供給するもので、再熱蒸気系統６０における低温再熱蒸気管６１と接続されている。第２中圧蒸気管４６には、開閉弁（電動弁または空気作動弁などの自動弁）１８と、圧力センサ４９が設置されている。開閉弁１８は、制御装置９０と接続されており、制御装置９０からの制御信号に基づいて開閉する。中圧蒸気系統７０と再熱蒸気系統６０は、開閉弁１８が開くと接続され、開閉弁１８が閉まると遮断される。圧力センサ４９は、中圧蒸気の圧力を検出するもので、第２中圧蒸気管４６上において、第１中圧蒸気管４５の接続位置と開閉弁１８の設置位置との間に設置されている。圧力センサ４９は、制御装置９０と接続されており、検出した中圧蒸気の圧力を制御装置９０に送信している。 The second intermediate pressure steam pipe 46 supplies intermediate pressure steam to a reheat steam system 60 (described later), and is connected to a low temperature reheat steam pipe 61 in the reheat steam system 60. The second intermediate pressure steam pipe 46 is provided with an on-off valve (an automatic valve such as an electric valve or an air operated valve) 18 and a pressure sensor 49. The on-off valve 18 is connected to the control device 90 and opens and closes based on a control signal from the control device 90. The intermediate pressure steam system 70 and the reheat steam system 60 are connected when the on-off valve 18 is opened, and are shut off when the on-off valve 18 is closed. The pressure sensor 49 detects the pressure of the intermediate pressure steam, and is installed on the second intermediate pressure steam pipe 46 between the connection position of the first intermediate pressure steam pipe 45 and the installation position of the on-off valve 18. Yes. The pressure sensor 49 is connected to the control device 90 and transmits the detected pressure of the medium pressure steam to the control device 90.

第３中圧蒸気管４７は、復水器２２と接続されており、中圧蒸気を復水器２２に排出する。第３中圧蒸気管４７には、圧力調節弁１９が取り付けられている。圧力調節弁１９は、中圧蒸気の圧力及び中圧ドラム４２内の圧力を調節するためのものである。開閉弁１８を閉じた状態（すなわち、中圧蒸気系統７０と再熱蒸気系統６０を遮断した状態）で圧力調節弁１９の開度を変更すると、中圧蒸気の圧力及び中圧ドラム４２内の圧力を変更することができる。中圧ドラム４２内の圧力を変更すると、中圧ドラム４２内の飽和温度を変化させることができる。 The third intermediate pressure steam pipe 47 is connected to the condenser 22 and discharges the intermediate pressure steam to the condenser 22. A pressure control valve 19 is attached to the third intermediate pressure steam pipe 47. The pressure control valve 19 is for adjusting the pressure of the intermediate pressure steam and the pressure in the intermediate pressure drum 42. If the opening degree of the pressure control valve 19 is changed with the on-off valve 18 closed (that is, the intermediate pressure steam system 70 and the reheat steam system 60 are shut off), the pressure of the intermediate pressure steam and the internal pressure drum 42 The pressure can be changed. When the pressure in the intermediate pressure drum 42 is changed, the saturation temperature in the intermediate pressure drum 42 can be changed.

低圧排熱回収部５０は、低圧節炭器５１と、低圧ドラム５２と、低圧蒸発器５３と、低圧過熱器５４を備えている。 The low pressure exhaust heat recovery unit 50 includes a low pressure economizer 51, a low pressure drum 52, a low pressure evaporator 53, and a low pressure superheater 54.

低圧節炭器５１は、復水器２２からの給水を排ガスを利用して加熱している。低圧ドラム５２には、低圧節炭器５１で加熱された水が供給されている。低圧蒸発器５３は、低圧節炭器５１に対して排ガス流通方向の上流側に設置されており、低圧ドラム５２から供給される水を蒸発させている。低圧過熱器５４は、低圧蒸発器５３に対して排ガス流通方向の上流側に設置されており、低圧蒸発器５３からの蒸気（低圧蒸気）を加熱している。低圧蒸発器５３は低圧蒸気管５５と接続されている。 The low pressure economizer 51 heats the feed water from the condenser 22 using exhaust gas. The low pressure drum 52 is supplied with water heated by the low pressure economizer 51. The low pressure evaporator 53 is installed upstream of the low pressure economizer 51 in the exhaust gas flow direction, and evaporates the water supplied from the low pressure drum 52. The low-pressure superheater 54 is installed upstream of the low-pressure evaporator 53 in the exhaust gas flow direction, and heats the steam (low-pressure steam) from the low-pressure evaporator 53. The low pressure evaporator 53 is connected to a low pressure steam pipe 55.

蒸気タービン設備１２０は、高圧蒸気タービン１３と、中低圧蒸気タービン２８を備えている。 The steam turbine equipment 120 includes a high-pressure steam turbine 13 and a medium-low pressure steam turbine 28.

高圧蒸気タービン１３は、高圧蒸気管３５を介して供給される高圧蒸気によって駆動される。高圧蒸気タービン１３から排出された蒸気（再熱蒸気）は再熱蒸気系統６０に導入されている。 The high pressure steam turbine 13 is driven by high pressure steam supplied via a high pressure steam pipe 35. Steam (reheated steam) discharged from the high-pressure steam turbine 13 is introduced into the reheated steam system 60.

再熱蒸気系統６０は、低温再熱蒸気管６１と、再熱器６２と、高温再熱蒸気管６３を備えている。低温再熱蒸気管６１は、高圧蒸気タービン１３から排出された蒸気（低温再熱蒸気）が流通するもので、高圧蒸気タービン１３と再熱器６２を接続している。また、低温再熱蒸気管６１には、圧力センサ６９が設置されている。圧力センサ６９は、低温再熱蒸気の圧力を検出するもので、制御装置９０と接続されている。圧力センサ６９で検出された低温再熱蒸気の圧力は制御装置９０に送信されている。また、既述のように低温再熱蒸気管６１には第２中圧蒸気管４６が接続されており、再熱蒸気系統６０内に中圧蒸気を混入可能になっている。再熱器６２は、排熱回収ボイラ１１内に設置されており、低温再熱蒸気管６１を流通してきた低温再熱蒸気を排ガスを利用して加熱している。高温再熱蒸気管６３は、再熱器６２で加熱された高温再熱蒸気が流通するもので、再熱器６２と低中圧蒸気タービン２８における中圧蒸気タービンを接続している。 The reheat steam system 60 includes a low temperature reheat steam pipe 61, a reheater 62, and a high temperature reheat steam pipe 63. The low-temperature reheat steam pipe 61 circulates the steam discharged from the high-pressure steam turbine 13 (low-temperature reheat steam), and connects the high-pressure steam turbine 13 and the reheater 62. In addition, a pressure sensor 69 is installed in the low-temperature reheat steam pipe 61. The pressure sensor 69 detects the pressure of the low-temperature reheated steam, and is connected to the control device 90. The pressure of the low-temperature reheat steam detected by the pressure sensor 69 is transmitted to the control device 90. Further, as described above, the second intermediate-pressure steam pipe 46 is connected to the low-temperature reheat steam pipe 61 so that the intermediate-pressure steam can be mixed into the reheat steam system 60. The reheater 62 is installed in the exhaust heat recovery boiler 11 and heats the low-temperature reheat steam that has circulated through the low-temperature reheat steam pipe 61 using the exhaust gas. The high-temperature reheat steam pipe 63 circulates the high-temperature reheat steam heated by the reheater 62, and connects the reheater 62 and the intermediate pressure steam turbine in the low intermediate pressure steam turbine 28.

中低圧蒸気タービン２８における中圧蒸気タービンは、高温再熱蒸気管６３と接続されており、再熱蒸気系統６０から供給される蒸気（高温再熱蒸気）によって駆動される。一方、中低圧蒸気タービン２８における低圧蒸気タービンは、低圧蒸気管５５と接続されており、低圧排熱回収部５０で発生した低圧蒸気によって駆動される。 The intermediate pressure steam turbine in the intermediate / low pressure steam turbine 28 is connected to the high temperature reheat steam pipe 63 and is driven by steam supplied from the reheat steam system 60 (high temperature reheat steam). On the other hand, the low pressure steam turbine in the intermediate / low pressure steam turbine 28 is connected to the low pressure steam pipe 55 and is driven by the low pressure steam generated in the low pressure exhaust heat recovery section 50.

発電機３９は、ガスタービン１２、高圧蒸気タービン１３及び中低圧蒸気タービン２８と連結されており、これらから与えられる駆動力（回転力）を電力に変換している。なお、本実施の形態では、ガスタービン１２、高圧蒸気タービン１３及び中低圧蒸気タービン２８はすべて同軸上に配置されているが、ガスタービン１２と蒸気タービン１３，２８をそれぞれ異なる軸上に配置し、それぞれに発電機を取り付けても良い。 The generator 39 is connected to the gas turbine 12, the high-pressure steam turbine 13, and the medium / low-pressure steam turbine 28, and converts the driving force (rotational force) given from these into electric power. In this embodiment, the gas turbine 12, the high-pressure steam turbine 13, and the medium-low pressure steam turbine 28 are all arranged on the same axis, but the gas turbine 12 and the steam turbines 13, 28 are arranged on different axes. A generator may be attached to each.

制御装置９０は、図１に示した複合発電プラントを制御するためのもので、本実施の形態では、中圧蒸気及び低温再熱蒸気の圧力並びにガスタービン負荷に基づいて、開閉弁１８の開閉及び圧力調節弁１９の開度の制御を主に行っている。 The control device 90 is for controlling the combined power plant shown in FIG. 1. In this embodiment, the control device 90 opens and closes the on-off valve 18 based on the pressures of the medium-pressure steam and the low-temperature reheat steam and the gas turbine load. And the opening degree of the pressure control valve 19 is mainly controlled.

次に上記のように構成される複合発電プラントの制御について説明する。図２は本発明の実施の形態に係る複合発電プラントの制御フロー図を示しており、図３は図２の制御を行った際の中圧蒸気の圧力変化図である。なお、図３中の点線は、中圧ドラム４２内の圧力を上昇させなかった場合（従来技術）の圧力変化を示している。 Next, control of the combined power plant configured as described above will be described. FIG. 2 shows a control flow diagram of the combined power plant according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a pressure change diagram of medium-pressure steam when the control of FIG. 2 is performed. A dotted line in FIG. 3 indicates a pressure change when the pressure in the intermediate pressure drum 42 is not increased (prior art).

プラント起動時にガスタービン負荷の上昇過程が開始されると、制御装置９０は、図２に示す制御を開始し、開閉弁１８を閉じた状態で圧力調節弁１９を制御して、中圧蒸気系統７０を流通する中圧蒸気の圧力を設定圧力Ａに保持する（Ｓ２１０）。ここで、設定圧力Ａとは、再熱蒸気の圧力よりも高く設定された圧力の値であり、ガスタービン負荷上昇過程における中圧蒸気の圧力（圧力センサ４９の検出値）が再熱蒸気の圧力（圧力センサ６９の検出値）よりも高く保持されるように設定されている。このように中圧蒸気の圧力を設定圧力Ａに設定すると、図３に示すように中圧ドラム４２内の圧力が上昇するので、中圧ドラム４２の飽和温度が上昇する。中圧ドラム４２の飽和温度が上昇すると、中圧蒸発器４３での蒸気発生量が減少し、中圧節炭器４１に高温の排ガスが流れるようになるので、中圧節炭器４１における熱交換量を増加させることができる。このように中圧節炭器４１における熱交換量を増加させると、中圧節炭器４１の出口における給水温度が上昇するので、燃料加熱水の温度を上昇させることができる。 When the gas turbine load increasing process is started at the time of starting the plant, the control device 90 starts the control shown in FIG. 2 and controls the pressure control valve 19 with the on-off valve 18 closed to thereby control the intermediate pressure steam system. The pressure of the medium pressure steam flowing through 70 is maintained at the set pressure A (S210). Here, the set pressure A is a pressure value set higher than the pressure of the reheat steam, and the pressure of the intermediate pressure steam (detected value of the pressure sensor 49) in the process of increasing the gas turbine load is the reheat steam pressure. The pressure is set to be higher than the pressure (detected value of the pressure sensor 69). When the pressure of the intermediate pressure steam is set to the set pressure A in this way, the pressure in the intermediate pressure drum 42 increases as shown in FIG. 3, so that the saturation temperature of the intermediate pressure drum 42 increases. When the saturation temperature of the intermediate pressure drum 42 rises, the amount of steam generated in the intermediate pressure evaporator 43 decreases and high-temperature exhaust gas flows through the intermediate pressure economizer 41. The exchange amount can be increased. When the amount of heat exchange in the intermediate pressure economizer 41 is increased in this way, the feed water temperature at the outlet of the intermediate pressure economizer 41 increases, so that the temperature of the fuel heating water can be increased.

図４は中圧蒸気の圧力を設定圧力Ａに保持した際に中圧排熱回収部４０を流通する作動媒体（水又は蒸気）とガスタービン排ガスの温度変化図である。なお、図４中の点線は中圧蒸気の圧力（すなわち中圧ドラム４２内の圧力）を上昇させなかった場合の温度変化を示している。この図に示すように、中圧蒸気の圧力上昇後の温度変化グラフは、圧力上昇前のものを左上にずらしたものに相当していることが分かる。 FIG. 4 is a temperature change diagram of the working medium (water or steam) flowing through the intermediate pressure exhaust heat recovery unit 40 and the gas turbine exhaust gas when the pressure of the intermediate pressure steam is held at the set pressure A. Note that the dotted line in FIG. 4 shows the temperature change when the pressure of the medium-pressure steam (that is, the pressure in the medium-pressure drum 42) is not increased. As shown in this figure, it can be seen that the temperature change graph after the pressure increase of the medium-pressure steam corresponds to the one before the pressure increase is shifted to the upper left.

Ｓ２１０において中圧蒸気の圧力を設定圧力Ａに保持したら、制御装置９０は、ガスタービン負荷が設定負荷Ｌ１以上に達したか否かを判定する（Ｓ２２０）。ここで、設定負荷Ｌ１とは、中圧蒸気の圧力を設定圧力Ａに保持した状態において、燃料加熱器１５で燃料が目標燃料温度まで加熱されるタイミングをガスタービン負荷で示したものである。すなわち、ガスタービ負荷の上昇過程において、中圧蒸気の圧力が設定圧力Ａに保持されかつガスタービン負荷が設定負荷Ｌ１以上に保持されている場合には、燃料加熱器１５で燃料を目標燃料温度まで加熱することができるので、ガスタービン１２の安定燃焼の条件を満たすことができる。 If the pressure of the medium pressure steam is kept at the set pressure A in S210, the control device 90 determines whether or not the gas turbine load has reached the set load L1 or more (S220). Here, the set load L1 indicates the timing at which the fuel is heated to the target fuel temperature by the fuel heater 15 in the state where the pressure of the intermediate pressure steam is maintained at the set pressure A, as a gas turbine load. That is, in the process of increasing the gas turbine load, when the pressure of the medium-pressure steam is held at the set pressure A and the gas turbine load is held at the set load L1 or higher, the fuel is heated to the target fuel temperature by the fuel heater 15. Since it can heat, the conditions of the stable combustion of the gas turbine 12 can be satisfy | filled.

ところで、Ｓ２２０におけるガスタービン負荷の判定に関し、ガスタービンと蒸気タービンが異なる軸上に配置されているときには、ガスタービン負荷を直接測定することができるのでその測定値を用いれば良い。しかし、本実施の形態にようにガスタービン１２、高圧蒸気タービン１３及び中低圧蒸気タービン２８が同軸上に配置されているときには、ガスタービン負荷を直接測定することが難しい。そこで、本実施の形態では、ガスタービン負荷が設定負荷Ｌ１に達したことを判定する際には、他の指標を利用して間接的にガスタービン負荷を知得している。 By the way, regarding the determination of the gas turbine load in S220, when the gas turbine and the steam turbine are arranged on different axes, the gas turbine load can be directly measured, and the measured value may be used. However, when the gas turbine 12, the high-pressure steam turbine 13, and the intermediate / low-pressure steam turbine 28 are arranged coaxially as in the present embodiment, it is difficult to directly measure the gas turbine load. Therefore, in this embodiment, when it is determined that the gas turbine load has reached the set load L1, the gas turbine load is indirectly known using another index.

ガスタービン負荷を間接的に知得するための指標としては、燃焼器１４における燃焼形態の切換タイミングがある。これは、ガスタービン負荷の上昇過程では、窒素酸化物濃度（ＮＯｘ濃度）を抑制するために、ガスタービン負荷に応じて燃焼器１４における燃焼形態を切換えていくが、この燃焼形態の切換タイミングをガスタービン負荷の知得に用いる方法である。図５は本発明の実施の形態に係る燃焼器１４におけるＮＯｘ濃度とガスタービン負荷（ＧＴ負荷）の関係の概略図である。この図に示した例では、無負荷から定格負荷に至るまでに３つの燃焼形態（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）に切り換えており、ＮＯｘ濃度が最低となるＭ３がその最終形態となっている。したがって、例えば、図５に示すように、Ｍ２からＭ３への切換タイミングから所定時間ｔが経過した時にガスタービン負荷が設定負荷Ｌ１に到達することが判明していれば、当該切換タイミングからｔ時間後にＳ２２０からＳ２３０に移行するように制御すれば良い。 As an index for obtaining the gas turbine load indirectly, there is a combustion mode switching timing in the combustor 14. This is because the combustion mode in the combustor 14 is switched in accordance with the gas turbine load in order to suppress the nitrogen oxide concentration (NOx concentration) in the process of increasing the gas turbine load. This is a method used to know the gas turbine load. FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the NOx concentration and the gas turbine load (GT load) in the combustor 14 according to the embodiment of the present invention. In the example shown in this figure, the combustion mode (M1, M2, M3) is switched from no load to the rated load, and M3 having the lowest NOx concentration is the final mode. Therefore, for example, as shown in FIG. 5, if it is found that the gas turbine load reaches the set load L1 when a predetermined time t has elapsed from the switching timing from M2 to M3, the time t from the switching timing is reached. What is necessary is just to control so that it may transfer to S230 from S220 later.

Ｓ２２０においてガスタービン負荷が設定負荷Ｌ１に達したことが判定されたら、そのタイミング以後において、制御装置９０は、圧力調節弁１９を制御して、中圧蒸気の圧力を設定圧力から徐々に低減することを開始する（Ｓ２３０）。このように圧力調節弁１９を制御すると、図３に示すように中圧蒸気の圧力が徐々に低下する。 If it is determined in S220 that the gas turbine load has reached the set load L1, after that timing, the control device 90 controls the pressure control valve 19 to gradually reduce the pressure of the medium pressure steam from the set pressure. This is started (S230). When the pressure control valve 19 is controlled in this way, the pressure of the medium-pressure steam gradually decreases as shown in FIG.

Ｓ２３０において中圧蒸気の圧力の低減を開始したら、制御装置９０は、中圧蒸気の圧力が再熱蒸気の圧力まで低下したか否かを判定する（Ｓ２４０）。この判定には、制御装置９０に入力される圧力センサ４９及び圧力センサ６９の検出値を用いて比較すれば良い。なお、ここでは、中圧蒸気と再熱蒸気の圧力差が所定の設定値以内に収まったときに、両者の圧力が等しくなったとみなしてＳ２５０に移るように構成しても良い。 When the reduction of the pressure of the medium pressure steam is started in S230, the control device 90 determines whether or not the pressure of the medium pressure steam has decreased to the pressure of the reheat steam (S240). This determination may be made by using the detection values of the pressure sensor 49 and the pressure sensor 69 input to the control device 90. Here, when the pressure difference between the intermediate pressure steam and the reheat steam falls within a predetermined set value, it may be considered that both pressures are equal and the process proceeds to S250.

Ｓ２４０で中圧蒸気と再熱蒸気の圧力が等しくなったと判定されたら、制御装置９０は、開閉弁１８を開き（Ｓ２５０）、圧力調節弁１９を閉じる（開度をゼロにする）（Ｓ２６０）。このように開閉弁１８及び圧力調節１９を操作すると、中圧蒸気の圧力が再熱蒸気の圧力まで低下したときに、はじめて再熱蒸気系統６０への中圧蒸気の供給を開始することができる。これにより、圧力が再熱蒸気と同程度になった中圧蒸気を再熱蒸気系統６０に供給することができるので、中圧蒸気を利用して中圧蒸気タービンを駆動することができる。なお、Ｓ２５０とＳ２６０の処理は、上記と逆の順番に行っても良いし、同時に行っても良い。 If it is determined in S240 that the pressures of the medium-pressure steam and the reheat steam are equal, the control device 90 opens the on-off valve 18 (S250) and closes the pressure control valve 19 (sets the opening to zero) (S260). . When the on-off valve 18 and the pressure regulator 19 are operated in this way, the supply of the medium pressure steam to the reheat steam system 60 can be started only when the pressure of the medium pressure steam drops to the pressure of the reheat steam. . As a result, the intermediate pressure steam whose pressure is approximately the same as that of the reheat steam can be supplied to the reheat steam system 60, so that the intermediate pressure steam turbine can be driven using the intermediate pressure steam. Note that the processing of S250 and S260 may be performed in the reverse order of the above, or may be performed simultaneously.

以上の説明から明らかなように、本実施の形態によれば、目標燃料温度の上昇に伴って中圧蒸気の圧力を上昇させた場合であっても、当該目標燃料温度まで燃料を加熱するのに必要な熱量を確保した後遅滞なく、中圧蒸気の圧力を再熱蒸気の圧力まで低減することができる。これにより燃料の目標燃料温度が高い場合でも、中圧蒸気タービンに中圧蒸気を供給することが可能になる。また、本実施の形態によれば、従来よりも目標燃料温度が高い燃料を利用することができるので、プラントの運用幅を広げることができる。さらに、本実施の形態によれば、実際の目標燃料温度と計画値との間に誤差が生じた場合にもその誤差分を吸収することもできる。 As is clear from the above description, according to the present embodiment, even when the pressure of the medium-pressure steam is increased as the target fuel temperature increases, the fuel is heated to the target fuel temperature. After securing the amount of heat necessary for the operation, the pressure of the medium pressure steam can be reduced to the pressure of the reheat steam without delay. Thereby, even when the target fuel temperature of the fuel is high, it becomes possible to supply intermediate pressure steam to the intermediate pressure steam turbine. Moreover, according to this Embodiment, since the fuel whose target fuel temperature is higher than before can be utilized, the operation range of a plant can be expanded. Furthermore, according to the present embodiment, even when an error occurs between the actual target fuel temperature and the planned value, the error can be absorbed.

なお、Ｓ２２０においてガスタービン負荷を間接的に知得するための指標としては、上記で説明した燃焼切換タイミングの他にも、（１）燃焼器１４への燃料供給量（図６参照）、（２）ガスタービン１２へ供給される燃焼ガス温度（図７参照）、（３）圧縮機３５の入口案内翼開度（図８参照）が利用可能である。 In addition, as an index for indirectly acquiring the gas turbine load in S220, in addition to the combustion switching timing described above, (1) the amount of fuel supplied to the combustor 14 (see FIG. 6), (2 The combustion gas temperature supplied to the gas turbine 12 (see FIG. 7) and (3) the inlet guide blade opening (see FIG. 8) of the compressor 35 can be used.

図６は本発明の実施の形態に係る燃焼器１４への燃料供給量とガスタービン負荷の関係の概略図である。この図に示すように、燃焼器１４への燃料供給量は、ガスタービン負荷の上昇に伴って概ね単調に増加している。したがって、ガスタービン負荷と燃料供給量を対応させることができるので、燃料供給量からガスタービン負荷を間接的に知得することができる。図６に示した例では、燃料供給量が設定値Ｑ１に達したタイミングでガスタービン負荷が設定負荷Ｌ１に到達するので、燃料供給量が設定値Ｑ１に達したタイミング以後にＳ２３０に移行すれば良い。なお、燃料供給量を知得するには、例えば、調節弁２９の開度を利用すれば良い。 FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between the amount of fuel supplied to the combustor 14 and the gas turbine load according to the embodiment of the present invention. As shown in this figure, the amount of fuel supplied to the combustor 14 increases substantially monotonically as the gas turbine load increases. Therefore, since the gas turbine load can be associated with the fuel supply amount, the gas turbine load can be indirectly known from the fuel supply amount. In the example shown in FIG. 6, since the gas turbine load reaches the set load L1 at the timing when the fuel supply amount reaches the set value Q1, if the process proceeds to S230 after the timing when the fuel supply amount reaches the set value Q1. good. In order to know the fuel supply amount, for example, the opening degree of the control valve 29 may be used.

図７は本発明の実施の形態に係る燃焼ガス温度とガスタービン負荷の関係の概略図である。この図に示すように、燃焼ガス温度もガスタービン負荷の上昇に伴って概ね単調に増加している。したがって、ガスタービン負荷と燃焼ガス温度を対応させることができるので、燃焼ガス温度からガスタービン負荷を間接的に知得することができる。図７に示した例では、燃焼ガス温度が設定値Ｔ１に達したタイミングでガスタービン負荷が設定負荷Ｌ１に到達するので、燃焼ガス温度が設定値Ｔ１に達したタイミング以後にＳ２３０に移行すれば良い。なお、燃焼ガス温度は、直接測定することができないので、演算により間接的に導出することとなる。ガスタービンを部分負荷運転しているときの燃焼ガス温度は、例えば、ガスタービン入口の空気量、大気圧、大気温度、燃料供給量及び燃料発熱量等から算出することができるし、ガスタービンを定格負荷運転しているときの燃焼ガス温度は、例えば、排気温度、圧縮機出口圧力及び大気圧等から算出することができる。 FIG. 7 is a schematic view of the relationship between the combustion gas temperature and the gas turbine load according to the embodiment of the present invention. As shown in this figure, the combustion gas temperature also increases monotonously with the increase in gas turbine load. Therefore, since the gas turbine load can be associated with the combustion gas temperature, the gas turbine load can be indirectly known from the combustion gas temperature. In the example shown in FIG. 7, the gas turbine load reaches the set load L1 at the timing when the combustion gas temperature reaches the set value T1, so if the process proceeds to S230 after the timing when the combustion gas temperature reaches the set value T1. good. Since the combustion gas temperature cannot be directly measured, it is derived indirectly by calculation. The combustion gas temperature during partial load operation of the gas turbine can be calculated from, for example, the amount of air at the gas turbine inlet, the atmospheric pressure, the atmospheric temperature, the fuel supply amount, the fuel heat generation amount, etc. The combustion gas temperature during the rated load operation can be calculated from, for example, the exhaust temperature, the compressor outlet pressure, the atmospheric pressure, and the like.

図８は本発明の実施の形態に係る圧縮機３５の入口案内翼開度とガスタービン負荷の関係の概略図である。この図に示すように、所定のガスタービン負荷を超えた領域では、圧縮機３５の入口案内翼開度も、ガスタービン負荷の上昇に伴って概ね単調に増加している。したがって、ガスタービン負荷と入口案内翼開度を対応させることができるので、入口案内翼開度からガスタービン負荷を間接的に知得することができる。図８に示した例では、入口案内翼開度が設定値Ｐ１に達したタイミングでガスタービン負荷が設定負荷Ｌ１に到達するので、入口案内翼開度が設定値Ｐ１に達したタイミング以後にＳ２３０に移行すれば良い。 FIG. 8 is a schematic diagram of the relationship between the inlet guide blade opening of the compressor 35 and the gas turbine load according to the embodiment of the present invention. As shown in this figure, in the region where the predetermined gas turbine load is exceeded, the inlet guide vane opening degree of the compressor 35 also increases substantially monotonically as the gas turbine load increases. Therefore, since the gas turbine load and the inlet guide blade opening can be made to correspond, the gas turbine load can be indirectly known from the inlet guide blade opening. In the example shown in FIG. 8, since the gas turbine load reaches the set load L1 at the timing when the inlet guide blade opening reaches the set value P1, S230 is performed after the timing when the inlet guide blade opening reaches the set value P1. You should move to.

１１排熱回収ボイラ
１２ガスタービン
１３高圧蒸気タービン
１５燃料加熱器
１８開閉弁
１９圧力調節弁
２２復水器
２３燃料加熱水管
２８低中圧蒸気タービン
３０高圧排熱回収部
３５圧縮機
４０中圧排熱回収部
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ中圧節炭器
４２中圧ドラム
４３中圧蒸発器
４４中圧過熱器
４９圧力センサ（中圧蒸気用）
５０低圧排熱回収部
６０再熱蒸気系統
６９圧力センサ（再熱蒸気用）
７０中圧蒸気系統
９０制御装置
１００ガスタービン設備
１２０蒸気タービン設備
Ｌ１設定負荷（ガスタービン負荷）
Ｑ１設定値（燃料供給量）
Ｔ１設定値（燃焼ガス温度）
Ｐ１設定値（入口案内翼開度） DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Waste heat recovery boiler 12 Gas turbine 13 High pressure steam turbine 15 Fuel heater 18 On-off valve 19 Pressure control valve 22 Condenser 23 Fuel heating water pipe 28 Low and medium pressure steam turbine 30 High pressure exhaust heat recovery part 35 Compressor 40 Medium pressure exhaust heat Recovery part 41a, 41b, 41c Medium pressure economizer 42 Medium pressure drum 43 Medium pressure evaporator 44 Medium pressure superheater 49 Pressure sensor (for medium pressure steam)
50 Low pressure exhaust heat recovery unit 60 Reheat steam system 69 Pressure sensor (for reheat steam)
70 Medium Pressure Steam System 90 Controller 100 Gas Turbine Equipment 120 Steam Turbine Equipment L1 Set Load (Gas Turbine Load)
Q1 set value (fuel supply amount)
T1 set value (combustion gas temperature)
P1 set value (opening guide vane opening)

Claims

A combustor that burns compressed air and fuel to generate combustion gases;
A gas turbine driven by combustion gas from the combustor;
An exhaust heat recovery boiler having a high pressure exhaust heat recovery unit and an intermediate pressure exhaust heat recovery unit that generate steam having different pressures using exhaust heat of the gas turbine;
A high-pressure steam turbine driven by high-pressure steam generated in the high-pressure exhaust heat recovery unit;
A reheat steam system in which reheat steam discharged from the high pressure steam turbine and medium pressure steam generated in the intermediate pressure exhaust heat recovery section circulate;
An intermediate pressure steam turbine driven by steam supplied from the reheat steam system;
A method for controlling a combined power plant used in a combined power plant comprising a fuel heater that heats fuel supplied to the combustor using fuel heating water heated in the intermediate pressure exhaust heat recovery section, ,
During the gas turbine load increase process at the time of starting the plant, the pressure of the medium pressure steam is maintained at the set pressure set higher than the pressure of the reheat steam.
In a state where the pressure of the medium pressure steam is held at the set pressure, after the timing when the load of the gas turbine reaches the set load indicating the timing at which the fuel is heated to the target fuel temperature by the fuel heater as the gas turbine load Started to reduce the pressure of medium-pressure steam,
A control method for a combined power plant, comprising: starting supply of intermediate pressure steam to the reheat steam system when the pressure of intermediate pressure steam is reduced to the pressure of reheat steam.

In the control method of the combined power plant according to claim 1,
In order to know the timing when the load of the gas turbine reaches the set load,
Combustion mode switching timing in the combustor, timing when the fuel supply amount to the combustor reaches a set value, timing when the temperature of the combustion gas supplied to the gas turbine reaches a set value, or compressor inlet guide One of the timings at which the opening degree of the blades reaches a set value is used.

A compressor for compressing air;
A combustor for combusting compressed air and fuel from the compressor to generate combustion gas;
A gas turbine driven by combustion gas from the combustor;
A high-pressure exhaust heat recovery unit that generates steam having different pressures using the exhaust heat of the gas turbine, an exhaust heat recovery boiler having a medium-pressure exhaust heat recovery unit and a low-pressure exhaust heat recovery unit;
A high-pressure steam turbine driven by high-pressure steam generated in the high-pressure exhaust heat recovery unit;
A reheat steam system through which reheat steam discharged from the high-pressure steam turbine flows;
A system in which the intermediate pressure steam generated in the intermediate pressure exhaust heat recovery unit circulates, the intermediate pressure steam system connected to the reheat steam system,
A pressure control valve provided in the intermediate pressure steam system for adjusting the pressure of the intermediate pressure steam;
An on-off valve that is provided in the intermediate pressure steam system and controls supply of steam from the intermediate pressure exhaust heat recovery section to the reheat steam system;
An intermediate pressure steam turbine driven by steam supplied from the reheat steam system;
A low-pressure steam turbine driven by low-pressure steam generated in the low-pressure exhaust heat recovery section;
A fuel heater for heating the fuel supplied to the combustor using the fuel heating water heated in the intermediate pressure exhaust heat recovery section;
A control device for controlling the pressure control valve and the on-off valve;
The controller is
In the process of increasing the gas turbine load at the time of starting the plant, by controlling the pressure control valve, the pressure of the medium pressure steam is maintained at the set pressure set higher than the pressure of the reheat steam,
In a state where the pressure of the medium pressure steam is held at the set pressure, after the timing when the load of the gas turbine reaches the set load indicating the timing at which the fuel is heated to the target fuel temperature by the fuel heater as the gas turbine load The pressure of the intermediate pressure steam is gradually reduced from the set pressure by controlling the pressure control valve,
A combined power plant, wherein when the pressure of medium pressure steam drops to the pressure of reheat steam, the on-off valve is opened and the pressure control valve is closed.