JP6180896B2 - 発電プラントの起動制御装置及び起動制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気タービンを構成に含む発電プラントの起動制御方法に関する。

風力発電や太陽光発電に代表される再生可能エネルギーに接続する系統電力の安定化、燃料コスト削減及び環境負荷低減を目的に、蒸気タービン発電プラントの起動時間の更なる短縮が求められている。

蒸気タービンの起動時には、蒸気の温度や流量が急激に上昇する結果、タービンロータの表面が内部と比較して昇温し、半径方向の温度勾配が大きくなって熱応力が増大する。熱応力によりタービンロータに蓄積される低サイクル熱疲労がタービンロータ材料の限界値を超えると、タービンロータにクラックを生じる可能性があり、装置を交換するといった何らかの対応処置が必要となる。各起動停止サイクルの間に、タービンロータに蓄積される低サイクル熱疲労は、熱応力によるタービンロータ寿命の減少分、すなわち寿命消費量と定義することができる。ここで、寿命消費量は、熱応力により発生する低サイクル熱疲労によって、タービンロータにクラックが発生する時を１００％としたものである。
一回の起動中に発生した熱応力ピーク値（σｍａｘ）と、その起動によるタービンロータの寿命消費量ＬＣとには、一定の相関がある。

蒸気タービンの停止時間が長くなると、自然冷却によりタービンロータ内部の温度が低下するため、起動時の熱応力が増大する。すなわち、寿命消費量が増大する。寿命消費量を抑えるためには、起動時間を長くする必要がある。

一般的に、プラントの初期運用計画として、蒸気タービンの停止時間あるいはタービンロータ内部の温度に応じてホット、ウォーム、コールド等と呼ばれる複数の起動モードが準備される。

起動モードは、起動開始から目標負荷到達までの、ボイラー点火、タービン通気、タービン昇速、ヒートソーク、負荷上昇、負荷保持等の開始時刻及びタービン回転速度上昇率、発電機出力上昇率、ヒートソーク時間、負荷保持時間からなる起動スケジュールを定めたものである。

そして、プラント運用年数以内に寿命消費量の積算値が１００％を超えないように、各起動モードの一年間の起動回数及び一回の起動あたりの寿命消費量計画値が設定される。例えば、ホット、ウォーム、コールドの３つの起動モードを定義し、プラント運用年数を３０年間として、各起動モードの一年間の起動回数を１００回、１５回、２回、各起動モードに対する寿命消費量計画値を０．０１２％、０．０７８％、０．０８３％と設定している。この例では寿命消費量計画値のプラント運用年数３０年間の積算値は約７６％であり、安全のため１００％に対して余裕を持たせている。

各起動モードでは、寿命消費量が寿命消費量計画値を超えないように、寿命消費量計画値と、一定の熱応力−寿命消費量曲線とから、熱応力制限値が設定される。また、各起動モードの起動スケジュールは、σｍａｘが熱応力制限値を超えないように設定される。

蒸気タービンの起動時間を短縮する方法は、特許文献１及び非特許文献１に開示されている。

特許文献１で開示されている蒸気タービンの起動制御方法では、第１段内面メタル温度に基づきベリホット、ホット、ウォーム、コールドの４つの起動モードのうちから１つの起動モードを決定する。さらに、第１段内面メタル温度が、あらかじめ設定したモード変更許可帯に相当する範囲内にあれば、一段階速い起動モードへの変更が可能であることを表示し、ユーザーに起動モード変更の有無を決定させる。これにより、起動時間の短縮を優先させることができる。

また、非特許文献１で開示されている蒸気タービンの起動制御方法では、蒸気タービン起動中にリアルタイムで熱応力を予測計算することで、熱応力を一定の熱応力制限値以内に抑えながら起動時間を最短とする。

特開昭６２−２７９２０７号公報 松本茂他２名：火力発電プラントの熱応力予測によるタービン最適起動技術、東芝レビュー、Ｖｏｌ．６５、Ｎｏ．４ ｐ．６４−６７（２０１０）

背景技術で述べたように、各起動モードで決めている熱応力制限値は、プラント運用年数を維持するためのものである。起動中にσｍａｘが熱応力制限値を超えただけでは、蒸気タービンの機能や安全性に悪影響のある損傷は生じず、寿命消費量が初期運用計画よりも増えるにすぎない。

したがって、本来、電力需給が逼迫した状況では、初期運用計画で定めていた寿命消費量を超えるような高速起動を行い、その代わり、電力需給に余裕がある時に、寿命消費量を初期運用計画よりも低く抑えた低速起動を行うことで、プラント運用年数を変えずに、より効率の良い運用が可能なはずである。

しかしながら、非特許文献１の起動制御方法では、初期運用計画で定めた寿命消費量計画値を超えないように起動制御することのみが提示されているため、蒸気タービン発電プラントの即応力が十分に活かされない。

一方、特許文献１の起動制御方法では、寿命消費量の増大についての十分な考慮がなされておらず、通常の起動モードより１段階速い起動モードに変更することによる寿命消費量の増大はユーザーに提示されない。このため、ユーザーにとって起動モードの変更をするべきか、寿命消費量の観点から判断することが困難であった。

また、第１段内面メタル温度がモード変更許可帯以外の範囲にある場合は、寿命消費量を増大させて起動時間の短縮を図るといったことができない。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、発電プラント起動時の電力需給、燃料コスト、環境対策等の状況に合わせて、初期運用計画で定められた寿命消費量計画値よりも多い、あるいは少ない寿命消費量となる起動モードを選択可能な蒸気タービン発電プラントの起動制御装置および起動制御方法を実現することである。

上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成される。

本発明の発電プラントの起動制御装置は、発電機を駆動するタービンと、上記タービンを駆動するタービン駆動部と、上記タービンの停止時間、起動時間、及び上記タービンの寿命の減少率を示す寿命消費率からなる起動モードを複数表示する画面表示部と、上記画面表示部に表示された上記複数の起動モードのうちのいずれか一つを操作者が選択操作するための入力部と、上記入力部により選択され起動モードに従って上記タービンに駆動指令を供給するタービン駆動指令部とを備える。

また、本発明の発電プラントの起動制御方法は、発電機を駆動するタービンの停止時間、起動時間、及び上記タービンの寿命の減少率を示す寿命消費率からなる起動モードを複数個、画面表示部に表示し、入力部を介して操作者により選択された、上記画面表示部に表示された上記複数の起動モードのうちのいずれか一つの起動モードに従って、タービン駆動部指令部により上記タービンに駆動指令を供給する。

発電プラント起動時の電力需給、燃料コスト、環境対策等の状況に合わせて、初期運用計画で定められた寿命消費量計画値よりも多い、あるいは少ない寿命消費量となる起動モードを選択可能な蒸気タービン発電プラントの起動制御装置および起動制御方法を実現することができる。

本発明の第１の実施例による蒸気タービン発電プラントの概略構成図である。 本発明の第１の実施例の形態による蒸気タービン発電プラントにおける起動モードマップの例を示した図である。 本発明の第１の実施例による蒸気タービン発電プラントにおける起動モードマップに含まれる起動モードの起動時間及び寿命消費量の例を示した図である。 本発明の第１の実施例による蒸気タービン発電プラントに備えられた画面表示装置に表示する起動モードの一覧を示した図である。 本発明の第２の実施例による蒸気タービン発電プラントに備えられた画面表示装置に表示する表示項目の例を示した図である。 本発明の第３の実施例による蒸気タービン発電プラントの概略構成図である。 本発明の第３の実施例による蒸気タービン発電プラントに備えられた運用計画設定装置のブロック図である。 本発明の第３の実施例による蒸気タービン発電プラントに備えられた画面表示装置に表示する表示項目の例を示した図である。 タービンロータに発生する熱応力とタービンロータの寿命消費量の関係を表した図である。 プラントの初期運用計画における、各起動モード一回の運転あたりの寿命消費量計画値の設定例を示した図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

（第１の実施例）
図１は、本発明の第１の実施例である蒸気タービン発電プラントの概略構成図である。

図１において、蒸気タービン発電プラントは、熱源装置１と、蒸気発生装置２と、蒸気タービン３と、発電機４と、熱源媒体量調整装置１４と、主蒸気加減弁１５と、及び蒸気タービン起動制御装置２１とを備えている。第１の実施例では、熱源装置１がガスタービンである場合、つまり蒸気タービン発電プラントがコンバインドサイクル発電プラントである場合を例に挙げて説明する。

熱源装置１では、熱源媒体５（本例ではガス燃料、液体燃料、水素含有燃料等の燃料）に保有される熱量により低温媒体６（本例では燃料とともに燃焼される空気）が加熱され、高温媒体７（本例ではガスタービンを駆動した燃焼ガス）として蒸気発生装置２に供給される。

蒸気発生装置２（本例では排熱回収ボイラ）では、熱源装置１で生成した高温媒体７の保有熱との熱交換により給水が加熱されて蒸気８が発生する。そして、蒸気発生装置２で発生した蒸気８によって蒸気タービン３が駆動する。蒸気タービン３には発電機４が同軸に連結されていて、蒸気タービン３の回転駆動力が発電機４により電力に変換される。発電機４の発電出力は、例えば電力系統（図示せず）に出力される。また、蒸気タービン３には温度計１３が設けられている。温度計１３は蒸気タービン３の初段のケーシング等のメタル温度を計測する。

熱源媒体量調整装置１４（本例では燃料調整弁）は、熱源装置１に対する熱源媒体５の供給経路に設けられていて、この熱源媒体量調整装置１４によって熱源装置１に供給する熱源媒体量が調整される。熱源媒体量調整装置１４は蒸気タービン発電プラントのプラント負荷を調整する調整装置として機能する。

また、熱源媒体５の供給経路には、熱源媒体量調整装置１４の下流側に流量計１１が設けられていて、流量計１１によって熱源装置１に対する熱源媒体５の供給量が計測される。

主蒸気加減弁１５は、蒸気発生装置２と蒸気タービン３とを接続する主蒸気配管に設けられている。これは蒸気タービン３に供給する蒸気流量を調節するものであって、蒸気タービン発電プラントのプラント負荷を調整する調整装置として機能し得る。

また、主蒸気配管には、主蒸気加減弁１５の下流側（蒸気タービン３側）の位置に圧力計１２が設けてある。圧力計１２は、主蒸気配管を流れる主流蒸気の圧力を計測する。

熱源装置１、蒸気発生装置２、流量計１１、圧力計１２、温度計１３、熱源媒体量調整装置１４、及び主蒸気加減弁１５により、タービン駆動部が形成される。

蒸気タービン起動制御装置２１には、プラントの状態量を示す各種計測値が計測値データ１６として入力される。また、蒸気タービン起動制御装置２１から、機器操作量指令値１７が出力される。例えば、熱源媒体量調整装置１４に対する熱源媒体調整指令値、及び主蒸気加減弁１５に対する主蒸気加減指令値等である。

この蒸気タービン起動制御装置２１は、起動モード記憶装置２２と、起動モード選択装置２３と、画面表示装置２４と、入力装置２５と、機器操作量決定装置２６とを要素として含んでいる。起動モード選択装置２３と、機器操作量決定装置２６とによりタービン駆動指令部が形成される。

各要素については、以下に順次説明する。

図２は起動モード記憶装置２２がハードディスク等の記憶装置に記憶させておく起動モードマップの例を示した図である。

図２に示した起動モードマップは、縦方向に停止時間、横方向に起動時間をそれぞれ数段階に並べた二次元の表である。起動モードマップの各要素には起動モードを割り当てる。各起動モードには、寿命消費量を割り当てる。それぞれの起動モードは、タービンの停止時間、起動時間、及びタービンの寿命の減少率を示す寿命消費率からなる。

図３は、起動モードマップに含まれる各起動モードに割り当てた寿命消費量の例を示した図である。

寿命消費量は、次のように決めることができる。まず、各起動モードの停止時間と起動時間、起動スケジュールとから、主蒸気配管を流れる蒸気８の圧力、蒸気タービン３の内部温度を基にして、タービンロータへの伝熱計算によりタービンロータの半径方向の温度分布を計算する。次に、タービンロータの線膨張率、ヤング率、ポアソン比等を用いた材料力学計算によってタービンロータの熱応力を計算する。このようにして計算した毎時刻の熱応力を基に、一回の起動過程におけるσｍａｘを計算する。背景技術で述べたように、寿命消費量ＬＣは、図９の熱応力−寿命消費量曲線９１で示すように、σｍａｘの関数であるから、σｍａｘより寿命消費量を計算する。

ここで、主蒸気配管を流れる蒸気８の圧力、蒸気タービン３の内部温度は、実証試験データあるいは過去の類似型式の蒸気タービン運用時の計測値データを用いることもできるが、理論計算あるいはシミュレーションによる推定値を用いてもよい。

背景技術で述べたように、停止時間が長くなるほど、また、起動時間が短くなるほど、起動時の熱応力及び寿命消費量が大きくなる。例えば、図３に示した例において、停止時間１０時間、起動時間３０分を条件とする起動モード「ａ」（図２）に割り当てられる寿命消費量（０．０１５％）と比較して、停止時間１０時間、起動時間６０分を条件とする起動モード「Ｅ」（図２）の寿命消費量（０．０１０％）は小さく、停止時間２０時間、起動時間３０分を条件とする起動モード「ｂ」（図２）の寿命消費量（０．０２４％）は大きい。

図２及び図３で、「−」で示した範囲には起動モードが存在しないことを示している。これは、停止時間に対して起動時間が短すぎる場合、熱応力以外の熱延びや振動などが問題となり、そのような条件で起動すべきではないためである。

背景技術で述べたように、１回の起動における寿命消費量計画値はプラント運用年数と起動回数を考慮して初期運用計画で計画される。

第１の実施例では、図１０に示した初期運用計画が策定されている場合について説明する。図１０に示した起動モード区分のうち、「ホット」には図２の［Ａ」〜「Ｉ」、「ａ」「ｂ」、「イ」が相当するものとする。同様に、図１０の「ウォーム」には図２の「ｃ」「ｄ」「ロ」「Ｊ」が、図１０の「コールド」には図２の［ｅ」〜「ｍ」、「ハ」が相当するものとする。

第１の実施例では、図２中、「イ」、「ロ」、「ハ」を、それぞれ、図１０に示したホット、ウォーム、コールドの各起動モード区分における標準的な起動モードとしている（寿命消費量計画値と寿命消費量との値が一致）。

起動モード選択装置２３は、起動モード記憶装置２２に記憶されている起動モードマップに含まれる起動モードの一部または全てのデータを画面表示装置２４に渡す。また、入力装置２５から入力された信号により選択された起動モードを判別し、選択された起動モードに割り当てられた起動スケジュールを機器操作量決定装置２６に渡す。

画面表示装置２４は、起動モード選択装置２３から受けた起動モードのデータをユーザー（操作者）が選択可能なように画面に表示する。

図４は、初期運用計画が策定されている場合における、画面表示装置２４に表示する起動モードの一覧を示した図である。起動モード番号は説明の便宜のためにここでは文字を使用しているが、数字でもよい。

ユーザーは、画面表示装置２４に表示された一覧から、停止時間、起動時間及び寿命消費量を考慮し、最善と判断した起動モードを１つ選択する命令を入力装置２５に入力する。

例えば、蒸気タービン発電プラントの運用の都合上、停止時間が２０時間を超えるが３０時間以内に収まる見込みである場合は、ユーザーは、図４中の起動モード「ｃ」、「ｄ」、「ロ」、「Ｊ」の中から起動モードを選択する。ここで、起動モード「ロ」が標準的な起動モードであるが、起動時間の短縮の優先度に応じて、起動モード「ｃ」または「ｄ」を選択可能である。反対に、寿命消費量の節約を最優先としたい場合は、起動モード「Ｊ」を選択可能である。

入力装置２５は、ユーザーから起動モードの選択を信号として受け付け、起動モード選択装置２３に信号として渡す。

機器操作量決定装置２６は、起動モード選択装置２３で選択された起動モードに設定された起動スケジュール及び入力された計測値データ１６を基にして、例えばＰＩＤ制御によって機器操作量指令値１７を決定する。機器操作量指令値１７には熱源媒体調整指令値及び主蒸気加減指令値があり、それぞれ熱源媒体量調整装置１４及び主蒸気加減弁１５の操作量（この例では弁開度）を調整する。

第１の実施例によれば、プラント運用年数を一定とした場合における、画面表示装置２４に、蒸気タービン３の停止時間、起動時間及び寿命消費量の複数の組み合わせについて、画面表示装置２４に表示し、表示された上記複数の組み合わせのうちの適正なものを入力装置２５によりユーザーが選択し、この選択に従って機器の操作が実行される。

したがって、プラント運用年数を変えずに、電力需要が逼迫した状況下では初期運用計画で定めていた寿命消費量計画値を超える寿命消費量が設定された起動モードによる高速起動を行い、反対に電力需給に余裕がある状況下では初期運用計画で定めていた寿命消費量計画値より少ない寿命消費量が設定された起動モードによる低速起動を行うといった、臨機応変で効率の良いプラント運用が可能となる。また、本発明の第１の実施例によれば、系統電力の安定化、燃料コスト削減及び環境負荷低減等の社会的状況を考慮した、フレキシブルな起動制御が可能となる。

本発明の第１の実施例によれば、発電プラント起動時の電力需給、燃料コスト、環境対策等の状況に合わせて、初期運用計画で定められた寿命消費量計画値よりも多い、あるいは少ない寿命消費量となる起動モードを選択可能な蒸気タービン発電プラントの起動制御装置および起動制御方法を実現することができる。

（第２の実施例）
次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第２の実施例が第１の実施例と相違する点は、入力装置２５がユーザーから起動完了期限を受け付け、起動モード選択装置２３が、蒸気タービン発電プラントの現在日時、停止日時、起動完了期限に基づき起動開始期限及び起動完了予定日時を計算し、起動モード記憶装置２２から、選択可能な起動モードの候補を抽出し、画面表示装置２４が、抽出された起動モード候補一覧を表示する点である。

第２の実施例のその他の構成については、第１の実施例と同様となっているので、図示及び詳細な説明は省略する。

図５は、第２の実施例における、画面表示装置２４が表示する起動モード選択画面３１の例を示す図である。

図５において、ユーザーが停止日時入力枠３２に蒸気タービン発電プラントの停止日時を入力し、起動完了期限入力枠３３に起動完了期限を入力すると、入力装置２５がこれらの入力を受け付け、起動モード選択装置２３に渡す。

起動モード選択装置２３は、現在日時と、入力された停止日時、起動完了期限及び起動モード記憶装置２２に記憶されている起動モードマップとから、選択可能な起動モードを抽出する。

例えば、現在日時が１０月１日１２時０分、停止日時が１０月１日０時０分、起動完了期限が１０月２日６時３０分の場合、図２に示した起動モードマップにおいて、選択可能な起動モードとして、現在日時において停止時間が既に１２時間経っていることから、停止時間が１０時間以内の起動モードは除外される。また、停止日時から起動完了期限まで３０時間３０分であるため、起動時間を考慮すると停止時間が３０時間を超える起動モードは除外される。

画面表示装置２４は、抽出した起動モードを起動モード候補一覧３５として表示する。

起動モード候補一覧３５は、起動モード番号、起動開始期限、起動完了予定、起動時間、寿命消費量を並べた一覧表である。

ここで、起動開始期限は、停止時間に基づく起動開始期限と、起動完了期限及び起動時間から逆算した起動開始期限とを比較して早いほうの日時であり、起動完了予定は、起動開始期限に起動時間を加算した日時である。

ユーザーは、起動モード候補一覧３５に表示された項目を互いに比較し、状況に応じて都合の良い起動モードを選択し、その起動モード番号を起動モード番号入力枠３４に入力する。

ユーザーは、画面表示装置２４に表示されている起動開始期限以内に蒸気タービン発電プラントの起動を開始させることで、確実に寿命消費量を管理しながら起動完了期限を守ることができる。

なお、第２の実施例では、停止日時が現在日時より未来の予定であってもよい。

また、機器操作量決定装置２６から起動モード記憶装置２２に停止日時をフィードバックして記録し、停止日時が現在日時より過去である場合に起動モード選択装置２３が停止日時入力枠３２に停止日時を表示するように画面表示装置２４に信号を渡すことで、ユーザーが停止日時を入力する手間を省くことができる。

本発明の第２の実施例では、停止日時と起動完了期限とから起動モードを抽出した例を示したが、この第２の実施例と同様の構成で、起動開始日時、寿命消費量、起動時間等の条件をユーザーに入力させて抽出条件として使用することもできる。

本発明の第２の実施例によれば、第１の実施例と同様な効果を得ることができる他、起動モードマップに含まれる起動モードの数が多い場合でも、実行不可能な起動モードは自動的に除外されるので、ユーザーが起動モード候補一覧から除外する手間が省ける。また、ユーザーにとって時間的制約、起動時間、寿命消費量の比較検討がしやすく、効率的なプラント運用が可能となる。

（第３の実施例）
次に、本発明の第３の実施例について説明する。

図６は、本発明の第３の実施例が適用された蒸気タービン発電プラントの概略構成図である。第１の実施例と同様の部分については、同符号を付して説明を省略する。

第３の実施例が第１の実施例と相違する点は、プラント状態量の計測値を基に寿命消費量を計算、蓄積し、プラント運用年数内の寿命消費量計画値に基づいて起動モード区分ごとの残起動回数を計算し、表示する点である。以下、相違点を詳しく説明する。

図６において、寿命消費量計算装置１０１は、蒸気タービン発電プラント起動中に計測値データ１６を受け取り、一回の起動による寿命消費量を計算する。寿命消費量の計算方法は、第１の実施例と同様であるので、説明は省略する。

運用計画設定装置１０２は、寿命消費量計算装置１０１で計算した寿命消費量に基づき、初期運用計画で策定していた起動モード区分ごとの残起動回数を計算して、画面表示装置２４で表示する。

次に、運用計画設定装置１０２の詳細について、図７を用いて説明する。

図７は、運用計画設定装置１０２の詳細を表すブロック図である。

図７において、寿命消費量記憶装置１０３は、寿命消費量計算装置１０１で計算した一回の起動による寿命消費量をハードディスク等の記憶装置に記憶する。

寿命消費量積算値計算装置１０４は、寿命消費量記憶装置１０３に記憶されている寿命消費量を積算して、起動モード区分ごとの寿命消費量積算値を求める。

残起動回数計算装置１０５は、寿命消費量積算値計算装置１０４で計算された起動モード区分ごとの寿命消費量積算値と、初期運用計画で策定されている寿命消費量計画値から定まる寿命消費量積算値とを比較することで、残起動回数を計算する。

具体的な計算例を説明する。プラント運用年数３０年として図１０に示した初期運用計画では、ホット区分による寿命消費量積算値は０．０１２％×１００回×３０年＝３６％と定まる。現在がプラント運用１０年目の途中とすると、当年度の終わりまでの寿命消費量積算値は０．０１２％×１００回×１０年＝１２％が目安となる。

それに対して、寿命消費量積算値計算装置１０４が計算した初年度からのホット区分の寿命消費量積算値が１１．５％の場合、当年度の終わりまでに消費可能な寿命消費量の目安は１２％−１１．５％＝０．５％である。これより、図８の表示例に示すように、当年度の残起動回数は、０．５％／０．０１２％≒４１回（小数点以下切り捨て）と計算される。

同様に、ウォーム区分については、初期運用計画における当年度の終わりまでの寿命消費量積算値の目安は図１０より０．０７８％×１５回×１０年＝１１．７％である。対して寿命消費量積算値計算装置１０４が計算した初年度からのウォーム区分の寿命消費量積算値が１１．３７％の場合、当年度の終わりまでに消費可能な寿命消費量の目安は１１．７％−１１．３７％＝０．３３％となり、当年度の残起動回数は、０．３３％／０．０７８％≒４回（小数点以下切り捨て）と計算される。

コールド区分についてもホット、ウォームと同様の計算により、初期運用計画における１年間の起動回数と、今年度の起動回数、残起動回数を求められる。計算の具体例は省略する。

画面表示装置２４は、図４あるいは図５に示した起動モード候補一覧とともに、残起動回数計算装置１０５で計算された残起動回数を表示する。図８に示す表示例では、ユーザーが初期運用計画と実績との比較がしやすいように、起動回数を当初計画、今年度の起動実績、今年度の残起動回数、標準的な起動モードの寿命消費量計画値を並べて表示している。

この例では１年間を単位として残起動回数を計算し表示しているが、プラント運用年数全体あるいは半年ごとの残起動回数を計算し表示してもよい。

本発明の第３の実施例によれば、第１の実施例と同様な効果を得ることができる他、ユーザーは、初期運用計画に対して安全かつ臨機応変に寿命消費量あるいは起動回数を変動させた運用が可能となり、蒸気タービン発電プラントの即応力を最大限に活用し、かつ、プラント運用年数を維持することできる。

１・・・熱源装置、２・・・蒸気発生装置、３・・・蒸気タービン、４・・・発電機、５・・・熱源媒体、６・・・低温媒体、７・・・高温媒体、８・・・蒸気、１１・・・流量計（計測器）、１２・・・圧力計（計測器）、１３・・・温度計（計測器）、１４・・・熱源媒体量調整装置、１５・・・主蒸気加減弁、１６・・・計測値データ、１７・・・機器操作量指令値、２１・・・蒸気タービン起動制御装置、２２・・・起動モード記憶装置、２３・・・起動モード選択装置、２４・・・画面表示装置、２５・・・入力装置、２６・・・機器操作量決定装置、３１・・・起動モード選択画面、３２・・・停止日時入力枠、３３・・・起動完了期限入力枠、３４・・・起動モード番号入力枠、３５・・・起動モード候補一覧、９１・・・熱応力−寿命消費量曲線、１０１・・・寿命消費量計算装置、１０２・・・運用計画設定装置、１０３・・・寿命消費量記憶装置、１０４・・・寿命消費量積算値計算装置、１０５・・・残起動回数計算装置

Claims (8)

1. 発電機を駆動するタービンと、
   上記タービンを駆動するタービン駆動部と、
   上記タービンの停止時間、起動時間、及び上記タービンの寿命の減少率を示す寿命消費率からなる起動モードを複数表示する画面表示部と、
   上記画面表示部に表示された上記複数の起動モードのうちのいずれか一つを操作者が選択操作するための入力部と、
   上記入力部により選択され起動モードに従って上記タービンに駆動指令を供給するタービン駆動指令部と、
   を備えることを特徴とする発電プラントの起動制御装置。
2. 請求項１に記載の発電プラントの起動制御装置において、
   上記タービンの停止時間、起動時間、及び上記タービンの寿命の減少率を示す寿命消費率からなる起動モードを複数記憶する起動モード記憶部を備え、上記画面表示部は、上記起動モード記憶部に記憶された複数の起動モードを表示することを特徴とする発電プラントの起動制御装置。
3. 請求項２に記載の発電プラントの起動制御装置において、
   上記タービン駆動指令部は、起動モード選択部と、操作量決定部とを有し、
   上記起動モード選択部は、上記入力部から入力されるタービン起動完了期限、停止日時、起動完了期限に基いて、上記タービンの起動開始期限、起動完了予定日時を計算し、上記起動モード記憶部に記憶された起動モードのうちの選択可能な起動モードを抽出し、抽出した起動モードを上記画面表示部に表示させることを特徴とする発電プラントの起動制御装置。
4. 請求項２に記載の発電プラントの起動制御装置において、
   寿命消費量計算部と、運用計画設定部と、上記タービン駆動部に配置され、上記タービンの温度と蒸気圧力を計測する計測器とを備え、
   上記寿命消費量計算部は、上記計測器により計測されたタービンの温度と蒸気圧力に基いて、上記タービンの１回の起動による寿命消費量を計算し、上記運用計画設定部は、上記寿命消費量計算部が計算した上記１回の起動による寿命消費量に基いて、予め定められた起動モード区分ごとの、上記タービンの残起動回数を計算し、上記画面表示部に表示させることを特徴とする発電プラントの起動制御装置。
5. 発電機を駆動するタービンの停止時間、起動時間、及び上記タービンの寿命の減少率を示す寿命消費率からなる起動モードを複数個、画面表示部に表示し、
   入力部を介して操作者により選択された、上記画面表示部に表示された上記複数の起動モードのうちのいずれか一つの起動モードに従って、タービン駆動部指令部により上記タービンに駆動指令を供給することを特徴とする発電プラントの起動制御方法。
6. 請求項５に記載の発電プラントの起動制御方法において、
   上記タービンの停止時間、起動時間、及び上記タービンの寿命の減少率を示す寿命消費率からなる起動モードの複数を起動モード記憶部に記憶させ、上記起動モード記憶部に記憶された複数の起動モードを上記画面表示部に表示することを特徴とする発電プラントの起動制御方法。
7. 請求項６に記載の発電プラントの起動制御方法において、
   上記入力部から入力されるタービン起動完了期限、停止日時、起動完了期限に基いて、上記タービンの起動開始期限、起動完了予定日時を計算し、上記起動モード記憶部に記憶された起動モードのうちの選択可能な起動モードを抽出し、抽出した起動モードを上記画面表示部に表示させることを特徴とする発電プラントの起動制御方法。
8. 請求項６に記載の発電プラントの起動制御方法において、
   上記タービンの温度と蒸気圧力を計測する計測器により計測されたタービンの温度と蒸気圧力に基いて、上記タービンの１回の起動による寿命消費量を計算し、計算した上記１回の起動による寿命消費量に基いて、予め定められた起動モード区分ごとの、上記タービンの残起動回数を計算し、上記画面表示部に表示させることを特徴とする発電プラントの起動制御方法。

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