JP7242383B2 - ガス差圧式発電装置の制御方法、ガス差圧式発電装置、及びその制御プログラム - Google Patents
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Description
第1膨張タービン21と第2膨張タービン22との間で、閾値TPを境に、運転する膨張タービン20の交替を伴って、発電機30で発電を続けるとき、制御ユニット2は、閾値TPに到達する時点に合わせて、新たに稼働させる次の膨張タービン20の運転を前もって開始させる。この開始と共に、制御ユニット2は、閾値TPに到達した時点で、既に稼働していた先の膨張タービン20の運転を停止させる。制御ユニット2は、閾値TPに到達した時点以降、次の膨張タービン20が、発電機30に対し、定常な運転状態で稼働し始めている。
第1膨張タービン21と第2膨張タービン22に対し、閾値TPを境に、運転する膨張タービン20の数を増やして、発電機30で発電を続けるとき、制御ユニット2は、閾値TPに到達する時点に合わせて、新たに稼働させる追加対象の膨張タービン20の運転を前もって開始させ、閾値TPに到達した時点以降、追加対象の膨張タービン20が、発電機30に対し、定常な運転状態で稼働し始めている。また、制御ユニット2は、閾値TPに到達した時点で、追加対象の膨張タービン20の運転状態に基づいて、流量制御弁10により、稼働していた継続対象の膨張タービン20に流通させる都市ガスの流量を制御する。
第1膨張タービン21と第2膨張タービン22に対し、閾値TPを境に、運転する膨張タービン20の数を減らし、発電機30で発電を続けるとき、制御ユニット2は、閾値TPに到達した時点で、稼働していた削減対象の膨張タービン20の運転を停止させ、閾値TPに到達した時点以降、稼働していた継続対象の膨張タービン20は、発電機30に対し、定常な運転状態を持続して稼働している。また、制御ユニット2は、閾値TPに到達した時点で、削減対象の膨張タービン20の運転状態に基づいて、流量制御弁10により、継続対象の膨張タービン20に流通させる都市ガスの流量を制御する。
2 制御ユニット(制御手段)
3 記憶部(記憶手段)
5 発電管路
9 ガバナ
10 流量制御弁(ガス流量制御手段)
11 第1流量制御弁(ガス流量制御手段)
12 第2流量制御弁(ガス流量制御手段)
20 膨張タービン
21 第1膨張タービン(第1の膨張タービン)
22 第2膨張タービン(第2の膨張タービン)
30 発電機
31 第1発電機(発電機)
32 第2発電機(発電機)
50 ガス供給系統
56 供給元
57 需要先
PB 発電許容領域
W1max 第1最大出力
W2max 第2最大出力
Claims (13)
- 燃料ガスを供給元側から需要先側に向けて供給するガス供給系統上に、流通する燃料ガスに対し、一次側の圧力を減圧して二次側の圧力に整圧するガバナと、一次側から流通する燃料ガスを膨張させることにより、二次側の圧力に減圧する膨張タービンとを、並列に接続して連結されたガス差圧式発電装置に、電気的な制御を行う制御手段と、前記膨張タービンの一次側に流入する燃料ガスの流れを制御するガス流量制御手段と、を備え、
前記膨張タービンは、接続する発電機と組みをなした態様で、複数有し、前記複数の膨張タービンは、並列に接続された状態で、前記ガス供給系統と連結され、少なくとも第1の膨張タービンと第2の膨張タービンとを含むこと、
前記ガス供給系統で流通可能な燃料ガスの流量帯域のうち、前記膨張タービンで発電可能となる燃料ガスの流量帯域とした発電許容領域内で、稼働させる前記膨張タービンを変更するタイミングとして、前記発電機で発電した出力、または前記ガス流量制御手段の弁開度の少なくとも一方に対応して設定された閾値が、前記発電許容領域内に設けられていること、
燃料ガスの流通時、前記制御手段は、前記発電機で発電した出力値を取得しながら、前記ガス流量制御手段の弁開度を制御する共に、稼働中の前記膨張タービンで、前記閾値に達する状態になるのを機に、少なくとも前記第1の膨張タービンと前記第2の膨張タービンとに対し、前記閾値を境に、継続して稼働させる前記膨張タービンを変更すること、
前記制御手段は、電力計で検出する前記発電機の発電出力に基づいて、前記ガス流量制御手段の弁開度を制御することにより、電力を提供する電力供給先で、事前に発電計画を定めた発電計画値に沿う電力需要に対応可能に、前記発電機の発電出力を制御して調整すること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御方法。 - 請求項1に記載するガス差圧式発電装置の制御方法において、
前記第1の膨張タービンは、前記第2の膨張タービンの前記発電機で可変する出力の範囲内で、最も大きな第2最大出力を発揮可能であるのに対し、可変する出力の範囲内に前記第2最大出力を包含し、かつ前記第2最大出力より大きい第1最大出力を発揮可能とする前記発電機に接続されていること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御方法。 - 請求項1または請求項2に記載するガス差圧式発電装置の制御方法において、
前記ガス流量制御手段は、前記複数の膨張タービンに対し、個々の前記膨張タービンと1対1で組をなして設けられていること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御方法。 - 請求項2または請求項3に記載するガス差圧式発電装置の制御方法において、
前記第1の膨張タービンと前記第2の膨張タービンとを含む前記複数の膨張タービンの中で、前記閾値を境に、運転する前記膨張タービンの交替を伴って、前記発電機で発電を続けるとき、
前記制御手段は、前記閾値に到達する時点に合わせて、新たに稼働させる次の前記膨張タービンの運転を前もって開始させると共に、前記閾値に到達した時点で、既に稼働していた先の前記膨張タービンの運転を停止させ、
前記閾値に到達した時点以降、前記次の膨張タービンが、前記発電機に対し、定常な運転状態で稼働し始めていること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御方法。 - 請求項2または請求項3に記載するガス差圧式発電装置の制御方法において、
前記第1の膨張タービンと前記第2の膨張タービンとを含む前記複数の膨張タービンに対し、前記閾値を境に、運転する前記膨張タービンの数を増やして、前記発電機で発電を続けるとき、
前記制御手段は、前記閾値に到達する時点に合わせて、新たに稼働させる追加対象の前記膨張タービンの運転を前もって開始させ、
前記閾値に到達した時点以降、前記追加対象の膨張タービンが、前記発電機に対し、定常な運転状態で稼働し始めていること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御方法。 - 請求項5に記載するガス差圧式発電装置の制御方法において、
前記制御手段は、前記閾値に到達した時点で、前記追加対象の膨張タービンの運転状態に基づいて、前記ガス流量制御手段により、稼働していた継続対象の前記膨張タービンに流通させる燃料ガスの流量を制御すること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御方法。 - 請求項2または請求項3に記載するガス差圧式発電装置の制御方法において、
前記第1の膨張タービンと前記第2の膨張タービンとを含む前記複数の膨張タービンの中で、前記閾値を境に、運転する前記膨張タービンの数を減らして、前記発電機で発電を続けるとき、
前記制御手段は、前記閾値に到達した時点で、稼働していた削減対象の前記膨張タービンの運転を停止させ、
前記閾値に到達した時点以降、稼働していた継続対象の前記膨張タービンは、前記発電機に対し、定常な運転状態を持続して稼働していること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御方法。 - 請求項7に記載するガス差圧式発電装置の制御方法において、
前記制御手段は、前記閾値に到達した時点で、前記削減対象の膨張タービンの運転状態に基づいて、前記ガス流量制御手段により、前記継続対象の前記膨張タービンに流通させる燃料ガスの流量を制御すること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御方法。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1つに記載するガス差圧式発電装置の制御方法において、
前記ガス供給系統のうち、前記複数の膨張タービンが設置された発電管路で、
流れる燃料ガスが、前記発電許容領域上限の流量を超えるとき、前記ガバナは開路していること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御方法。 - 燃料ガスを供給元側から需要先側に向けて供給するガス供給系統上に、流通する該燃料ガスに対し、一次側の圧力を減圧して二次側の圧力に整圧するガバナと、一次側から流通する該燃料ガスを膨張させることにより、二次側の圧力に減圧する膨張タービンとを、並列に接続した状態で連結されたガス差圧式発電装置において、
前記膨張タービンは、接続する発電機と組みをなした態様で、複数有し、前記複数の膨張タービンは、並列に接続された状態で、前記ガス供給系統に連結されていること、
前記複数の膨張タービンのうち、少なくとも第1の膨張タービンと第2の膨張タービンでは、各々の前記発電機で発電可能な最大出力の大きさが、互いに異なっていること、
前記膨張タービンの一次側に流入する燃料ガスの流れを制御するガス流量制御手段と、
電気的な制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記発電機と前記ガス流量制御手段とに対し、電気的に接続され、
前記複数の膨張タービンのうち、前記第1の膨張タービンまたは前記第2の膨張タービンの少なくとも一方を含む前記膨張タービンが、前記ガス流量制御手段により制御された前記燃料ガスの流量に基づいて、選択的に作動すること、
前記発電機で発電した出力を検出する電力計を有し、
前記制御手段は、前記電力計で検出する前記発電機の発電出力に基づいて、前記ガス流量制御手段の弁開度を制御することにより、電力を提供する電力供給先で、事前に発電計画を定めた発電計画値に沿う電力需要に対応可能に、前記発電機の発電出力を制御して調整すること、
を特徴とするガス差圧式発電装置。 - 請求項10に記載するガス差圧式発電装置において、
前記ガス流量制御手段は、前記複数の膨張タービンに対し、個々の前記膨張タービンと1対1で組をなして設けられていること、
を特徴とするガス差圧式発電装置。 - 請求項10または請求項11に記載するガス差圧式発電装置において、
燃料ガスを加熱するガス加熱手段を備えていること、
を特徴とするガス差圧式発電装置。 - 燃料ガスを供給元側から需要先側に向けて供給するガス供給系統上に、流通する燃料ガスに対し、一次側の圧力を減圧して二次側の圧力に整圧するガバナと、一次側から流通する燃料ガスを膨張させることにより、二次側の圧力に減圧する膨張タービンとを、並列に接続して連結され、電気的な制御を行う制御手段と、記憶手段と、前記膨張タービンの一次側に流入する燃料ガスの流れを制御するガス流量制御手段と、を備え、
前記膨張タービンは、接続する発電機と組みをなした態様で、複数有し、前記複数の膨張タービンは、並列に接続された状態で、前記ガス供給系統と連結され、前記複数の膨張タービンのうち、少なくとも第1の膨張タービンと第2の膨張タービンでは、前記第1の膨張タービンは、前記第2の膨張タービンの前記発電機で可変する出力の範囲内で、最も大きな第2最大出力を発揮可能であるのに対し、可変する出力の範囲内に前記第2最大出力を包含し、かつ前記第2最大出力より大きい第1最大出力を発揮可能とする前記発電機に接続されたガス差圧式発電装置向けの制御プログラムでは、
前記ガス供給系統で流通可能な燃料ガスの流量帯域のうち、前記膨張タービンで発電可能となる燃料ガスの流量帯域とした発電許容領域内で、稼働させる前記膨張タービンを変更するタイミングとして、前記発電機で発電した出力、または前記ガス流量制御手段の弁開度の少なくとも一方に対応して設定された閾値を、前記発電許容領域内に設けることと、
燃料ガスの流通時、前記発電機で発電した出力を継続的に取得し、前記ガス流量制御手段の弁開度を制御させ、稼働中の前記膨張タービンで、前記閾値に達する状態になるのを機に、少なくとも前記第1の膨張タービンと前記第2の膨張タービンとに対し、前記閾値を境に、継続して稼働させる前記膨張タービンを変更させることと、
電力計で検出する前記発電機の発電出力に基づいて、前記ガス流量制御手段の弁開度を制御することにより、電力を提供する電力供給先で、事前に発電計画を定めた発電計画値に沿う電力需要に対応可能に、前記発電機の発電出力を制御して調整することを、前記制御手段に実行させること、
を特徴とするガス差圧式発電装置の制御プログラム。
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JP2018035794A (ja) | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 株式会社Ihi回転機械エンジニアリング | バイナリー発電システム |
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