JPH0323301A - Coal gasification power generating plant - Google Patents

Coal gasification power generating plant

Info

Publication number
JPH0323301A
JPH0323301A JP15571589A JP15571589A JPH0323301A JP H0323301 A JPH0323301 A JP H0323301A JP 15571589 A JP15571589 A JP 15571589A JP 15571589 A JP15571589 A JP 15571589A JP H0323301 A JPH0323301 A JP H0323301A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas turbine
pressure
gas
load
equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP15571589A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2656352B2 (en
Inventor
Hitoshi Tanabe
田辺 仁志
Kazue Nagata
永田 一衛
Toshihiro Yamada
利広 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP15571589A priority Critical patent/JP2656352B2/en
Publication of JPH0323301A publication Critical patent/JPH0323301A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2656352B2 publication Critical patent/JP2656352B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable operation of the plant in this title in safety within the restricted value of a gas turbine at the time of a gas turbine restricting control condition, by making correction for increasing/decreasing a load set value used in a load control unit according to the magnitude of a control deviation quantity in relation to the control set value of generated fuel gas pressure. CONSTITUTION:In a power generating plant provided with a gasification furnace facility including a gasification furnace 1 and a gas turbine facility including a compressor 9 and a gas turbine 10, a power generator output detector 26 and pressure detectors 27, 28 for detecting inlet pressure of a fuel pressure adjusting valve 6 and a fuel flow rate adjusting valve 7, are provided. And in a plant control device 63 for inputting the output signals of respective detectors 26 to 28, when a gas turbine facility is not selected in gas turbine pressure control in a gas turbine following mode, pressure deviation bond out in a pressure control unit 67 is taken out by a changeover switch 80, so that a reduced load is set by a function generator 81 by making this deviation as a reference signal. A load setting value in a load controller 66 can be increased/ decreased by an increasing/decreasing setting device 82 on the basis of its output.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産梨上の利用分町〉 本発明は石炭ガス化発電プラントに係り、特にプラント
υ1m装置の改良により運転の安定化を図った石炭ガス
化発電プラントにII1′!jる。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Utilization of Umanashi) The present invention relates to a coal gasification power plant, and in particular to a coal gasification power plant whose operation is stabilized by improving the plant υ1m equipment. II1'!j to the plant.

(従来の技術) 石炭ガス化Rffiプラントは、石炭をガス燃料化し、
そのガスを作!JJ a体源としてガスタービンならび
に圧縮機を回転駆動させるとともに、発電機を回転駆動
させるものであって、エネルギー有効活用、公害問題の
優位性などの点で注目をあびている。
(Prior art) A coal gasification Rffi plant converts coal into gas fuel,
Make that gas! JJ A is a system that rotates a gas turbine and a compressor as a power source, as well as a generator, and is attracting attention because of its effective use of energy and its superiority in reducing pollution problems.

この発電プラントのうち石炭ガス化複合発電プラントは
、ガスタービンの排熱をボイラに導き、排熱による熱交
換で得た蒸気と、ガス化炉の熱交換器(冷却器)で得ら
れた蒸気とを、蒸気タービンに導いて発電を行なうもの
で、熱回収能力が極めて高いという大きな特徴を有する
Among these power plants, coal gasification combined cycle power plants lead the exhaust heat of the gas turbine to the boiler, and generate steam obtained by heat exchange with the exhaust heat and steam obtained from the heat exchanger (cooler) of the gasifier. This system generates electricity by guiding the heat to a steam turbine, and has an extremely high heat recovery capacity.

第2図はこのような石炭ガス化複合発電プラントシステ
ムを示す概略系統図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing such a coal gasification combined cycle power plant system.

粗ガスを作り出すためのガス化炉1に、石炭量調整装置
2を経て石炭が送られるとともに、酸化剤量調整装直3
を経て空気等の酸化剤が送り込まれる。
Coal is sent to a gasification furnace 1 for producing crude gas via a coal amount adjustment device 2, and an oxidizer amount adjustment device 3
An oxidizing agent such as air is sent through the tank.

ガス化炉1で作り出された粗ガスは、ガスクーラ4を経
てガス精製装15に送り込まれ、ここで燃料ガスが精製
される。燃料ガスは、燃料圧力調整弁6および燃料流a
ll整弁7を経て燃焼器8に送られ、圧縮機9で昇圧さ
れた空気により燃焼される。この燃焼ガスによってガス
タービン10を駆動し、発電機11により発電を行なう
。なお、圧縮機9により昇圧された空気は、M動機13
によって駆動される界圧圧縮機12でさらに昇圧され、
酸化剤流!i調整装置3へ供給される。
The crude gas produced in the gasifier 1 is sent to a gas purification system 15 via a gas cooler 4, where fuel gas is purified. The fuel gas is supplied to the fuel pressure regulating valve 6 and the fuel flow a.
The air is sent to the combustor 8 via the regulator 7, and is combusted by the air pressurized by the compressor 9. The gas turbine 10 is driven by this combustion gas, and the generator 11 generates electricity. Note that the air pressurized by the compressor 9 is transferred to the M motor 13.
The pressure is further increased by an interfacial pressure compressor 12 driven by
Oxidizer style! It is supplied to the i adjustment device 3.

一方、燃焼ガスはガスタービン10を駆動した後に、ガ
スタービン10の排ガスとして排熱回収ボイラ15に送
り出される。この排熱回収ボイラ15は、排ガスの流れ
に対して上流から順に、スーパヒータ16.エバボレー
タ17、エコノマイザ18を有しており、ここで排ガス
の熱エネルギー回収がなされ、これらの熱交換器によっ
て蒸気が発生する。つまり、エコノマイザ18によって
加熱された給水の一部が、ガスクーラドラム14に送ら
れ、残りは蒸気ドラム19に送られる。ガスクーラドラ
ム14に送られた給水は、ガスクーラ4を経てガスクー
ラドラム14に循環し、この間で発生する蒸気はガスク
ーラドラム14からスーパーヒータ16に送られる。蒸
気ドラム19に送られた給水は、エバボレータ17を経
て再び蒸気ドラム19に戻され、この間で発生する蒸気
もスーパヒータ16に送られる。
On the other hand, after the combustion gas drives the gas turbine 10, it is sent to the exhaust heat recovery boiler 15 as exhaust gas from the gas turbine 10. This exhaust heat recovery boiler 15 includes super heaters 16 . It has an evaporator 17 and an economizer 18, where the thermal energy of the exhaust gas is recovered, and these heat exchangers generate steam. That is, part of the feed water heated by the economizer 18 is sent to the gas cooler drum 14 and the rest is sent to the steam drum 19. The feed water sent to the gas cooler drum 14 is circulated to the gas cooler drum 14 via the gas cooler 4, and the steam generated during this circulation is sent from the gas cooler drum 14 to the super heater 16. The feed water sent to the steam drum 19 is returned to the steam drum 19 via the evaporator 17, and the steam generated during this time is also sent to the super heater 16.

スーバヒータ16によって生成された乾き蒸気は、蒸気
加減弁20を経て蒸気タービン21に送られ、発電機2
2の駆動つまり発電に供される。
The dry steam generated by the sub-heater 16 is sent to the steam turbine 21 via the steam control valve 20, and is then sent to the generator 2.
It is used for the second drive, that is, for power generation.

蒸気タービン21を駆動することによりエネルギを失っ
た蒸気は復水器23に送られ、ここで冷却水と間接熱交
換がなされ、ほぼ常温化されて水に戻る。この水は、給
水加熱器24、鋭気器25を経てエコノマイザ18に送
られ、再度蒸気化がなされる。
The steam that has lost energy by driving the steam turbine 21 is sent to the condenser 23, where it undergoes indirect heat exchange with cooling water, is brought to approximately room temperature, and returns to water. This water is sent to the economizer 18 via the feed water heater 24 and the dehumidifier 25, where it is vaporized again.

ところで、プラント全体の運用には公知の如く、ガスタ
ービン追従モードと、ガス化炉追従モードとが行なわれ
ており、目的に応じてこのいずれかのモードが選択され
る。
By the way, as is well known, the entire plant is operated in a gas turbine follow-up mode and a gasifier follow-up mode, and one of these modes is selected depending on the purpose.

ガスタービン追従モードは、ガス化炉1、石炭岱調整装
置2および酸化剤ffi調整装置3等からなるガス化炉
設備が負荷制御を行い、燃焼器8、圧縮機9、ガスター
ビン10、発電気11、燃料圧力調整弁6、燃料流履調
整弁7等からなるガスタ?ピン設備が、ガスタービン入
口ガス圧力(またはガス精製設備入口ガス圧力〉をυI
 t2ll 1るモードである。
In the gas turbine follow-up mode, the gasifier equipment consisting of the gasifier 1, the coal pressure regulator 2, the oxidizer ffi regulator 3, etc. performs load control, and the combustor 8, compressor 9, gas turbine 10, and power generation 11.Gasta consisting of fuel pressure regulating valve 6, fuel flow regulating valve 7, etc. The pin equipment adjusts the gas turbine inlet gas pressure (or gas purification equipment inlet gas pressure) to υI.
t2ll1 mode.

また、ガス化炉追従モードは、ガスタービン設備が負荷
lIIIlIを行い、ガス化炉設備がガスタービン入口
ガス圧力を制御するモードである。
Further, the gasifier follow-up mode is a mode in which the gas turbine equipment performs a load lIIIlI and the gasifier equipment controls the gas turbine inlet gas pressure.

一般的に、ガス化炉追従モードは、要求発電■に対して
大きな遅れがなく発電を行える利点があるが、ガス化炉
1から供給されるガス圧力が、大きな遅れを伴っている
ため、特に負荷変化時にガス圧力が大きく変動する欠点
がある。
In general, the gasifier follow-up mode has the advantage of being able to generate electricity without a large delay in response to the required power generation (■), but since the gas pressure supplied from the gasifier 1 is accompanied by a large delay, The disadvantage is that the gas pressure fluctuates greatly when the load changes.

一方、ガスタービン追従モードは、ガス化炉追従モード
とは逆に、負荷変化時等においても、ガス圧力の大きな
変動もなく、安定状態を保つという利点があるが、発電
出力は発生するガスの遅れに伴って変化するため、負荷
変化時には、大ぎく制御が遅延するという欠点がある。
On the other hand, the gas turbine tracking mode has the advantage of maintaining a stable state without large fluctuations in gas pressure even when the load changes, etc., contrary to the gasifier tracking mode, but the power generation output is Since it changes with the delay, there is a drawback that control is significantly delayed when the load changes.

即ち、負荷要求の見地からは、ガス化炉追従モードに利
点があり、システムの安定運転、つまり機器の消耗防止
の見地からは、ガスタービン追従モードに利点がある。
That is, from the standpoint of load requirements, the gasifier follow-up mode has an advantage, and from the standpoint of stable operation of the system, that is, prevention of equipment wear and tear, the gas turbine follow-up mode has an advantage.

石炭ガス化発電プラントは、ガス化炉内温度が1400
〜1600℃という高温となるため一般の金属材料では
対応できず、レンガ等を用いて対処しているが、炉内編
度などの炉内環境の急変は、レンガの消耗を加速させる
要因となる。しかるに、運用形態としては、システムの
より安定な運用を望むため、ガスタービン追従モードで
の運用が多く用いられる。
In a coal gasification power plant, the temperature inside the gasifier is 1400℃.
Due to the high temperatures of ~1600℃, ordinary metal materials cannot be used, and bricks, etc., are used to cope with the problem, but sudden changes in the furnace environment, such as the knitting inside the furnace, can accelerate the wear and tear of the bricks. . However, in order to achieve more stable operation of the system, the gas turbine tracking mode is often used.

第3図はガスタービン追従モードによる従来の制御回路
の一例を示すものである。
FIG. 3 shows an example of a conventional control circuit in the gas turbine follow-up mode.

図には、ガス化炉1、石炭I1:l整装@2および酸化
剤恐調整装置3からなるガス化炉設備と、燃焼器8、圧
縮機9、ガスタービン10、発電気11、燃料圧力調整
弁6および燃料流ffi調整弁7からなるガスタービン
設備とが示されている。
The figure shows gasifier equipment consisting of a gasifier 1, coal I1:l adjustment@2, and oxidizer adjustment device 3, a combustor 8, a compressor 9, a gas turbine 10, a power generator 11, and a fuel pressure A gas turbine installation consisting of a regulating valve 6 and a fuel flow ffi regulating valve 7 is shown.

ガスタービン設備の発電機11にR屠機出力検出器26
が設けられ、また燃料圧力all弁6の上流側に入口圧
力検出器27が設けられ、さらに燃料流ffi調整弁7
の上流側に入口圧力検出器28が設けられている。これ
ら発ffill出力検出器26および各入口圧力検出器
27、28からの検出信号101、102、103が、
それぞれプラント制御装直29に入力されるようになっ
ている。
R slaughter machine output detector 26 on the generator 11 of the gas turbine equipment
An inlet pressure detector 27 is provided on the upstream side of the fuel pressure all valve 6, and a fuel flow ffi adjustment valve 7 is provided.
An inlet pressure detector 28 is provided on the upstream side of the inlet pressure sensor 28 . Detection signals 101, 102, 103 from these ffill output detector 26 and each inlet pressure detector 27, 28 are as follows:
Each of these signals is input to a plant control system 29.

プラントi,IJ御IA置29は、ガス化炉制御部30
、ガスタービンIt/I tll部31、負荷制御部3
2および圧力!,II御部33より構成されている。
The plant i, IJ IA unit 29 has a gasifier control unit 30
, gas turbine It/I tll section 31, load control section 3
2 and pressure! , II control section 33.

負荷υ11I1部32では、増操作器34または減操作
器35によって操作される負荷設定器36から負荷設定
信号104が出力され、負荷変化率制限器37へ入力さ
れる。この負荷変化率制限器37においては、予め設定
された変化率の値で負荷設定信号104が増加または減
少された後、出力信号105として出力される。そして
、その出力信号105と、プラント制御装置29へ入力
された発7li機出力検出器26の出力信号101とが
、減算器38において減算処理され、得られた偏差信号
106が比例積分要素39に入力され、比例積分演算が
なされる。比例積分処理後の値はガス化炉υIII]指
令信号107としてガス化炉制御部30八入力され、こ
のガス化炉t,IJtlll指令信号107に基づいて
、石炭と酸化剤それぞれの投入聞がfblJ m演算さ
れ、その後石炭量調整装[2のIJI1wJ指令信号1
08および酸化剤吊調整装置3の制御指令信号109と
して出力される。
In the load υ11I1 section 32, the load setting signal 104 is outputted from the load setting device 36 operated by the increasing operation device 34 or the decreasing operation device 35, and is input to the load change rate limiter 37. In this load change rate limiter 37, the load setting signal 104 is increased or decreased by a preset change rate value, and then outputted as an output signal 105. Then, the output signal 105 and the output signal 101 of the generator output detector 26 input to the plant control device 29 are subtracted in the subtracter 38, and the obtained deviation signal 106 is sent to the proportional integral element 39. is input, and a proportional integral calculation is performed. The values after the proportional integral processing are input to the gasifier control unit 308 as the gasifier υIII] command signal 107, and based on this gasifier t, IJtllll command signal 107, the respective input times of coal and oxidizer are fblJ. m is calculated, and then the coal amount adjustment device [2's IJI1wJ command signal 1
08 and a control command signal 109 for the oxidizer suspension adjustment device 3.

一方、圧力l1御部33では、増操作器40または減操
作器41によって操作される圧力設定器42から圧力設
定信@110が出力され、圧力変化率制限器43へ入力
される。圧力変化率υ1限器43においては、予め設定
された変化率の値で住力設定信号110が増加または減
少された後、出力信号111として出力される。そして
、この出力信号111と、プラント制御装置29へ入力
された燃料圧力調整弁6の入口圧力検出器27からの出
力信号102とが、減惇器44において減粋処理され、
ここで得られた偏差信号112が比例積分要素45に入
力され、比例積分演算がなされる。
On the other hand, in the pressure l1 control section 33, a pressure setting signal @110 is outputted from the pressure setting device 42 operated by the increasing operation device 40 or the decreasing operation device 41, and inputted to the pressure change rate limiter 43. In the pressure change rate υ1 limiter 43, the force setting signal 110 is increased or decreased by a preset change rate value, and then outputted as an output signal 111. Then, this output signal 111 and the output signal 102 from the inlet pressure detector 27 of the fuel pressure regulating valve 6, which is input to the plant control device 29, are subjected to reduction processing in the attenuator 44,
The deviation signal 112 obtained here is input to the proportional-integral element 45, and a proportional-integral calculation is performed.

比例積分処理後の値は、ガスタービンit,IJ li
t指令信@113としてガスタービン制rIFJW31
へ入力され、このガスタービン制IO指令信号113に
基づいて燃料ガス流聞がa,II l演棹された後、燃
料流量調整弁7に制御指令信号114として出力される
The value after proportional integral processing is gas turbine it, IJ li
Gas turbine control rIFJW31 as t command message @113
After the fuel gas flow rate is calculated based on this gas turbine control IO command signal 113, it is output to the fuel flow rate regulating valve 7 as a control command signal 114.

なお、燃料流mgl整弁7のガス入口圧力検出器28か
らの信号103はガスタービン制御部31に入力される
。ガスタービン制御部31での演算結果によりν1m信
号115が燃籾圧力調整弁6に出力され、この制御信号
115によってffi料圧力調整弁6が燃料流量調整弁
7のガス入口圧力を常に一定となるように保つとともに
、異常時等に燃料を急激に速断するように制御される。
Note that a signal 103 from the gas inlet pressure detector 28 of the fuel flow mgl regulating valve 7 is input to the gas turbine control section 31. A ν1m signal 115 is output to the fuel pressure regulating valve 6 based on the calculation result in the gas turbine control unit 31, and this control signal 115 causes the ffi fuel pressure regulating valve 6 to always keep the gas inlet pressure of the fuel flow regulating valve 7 constant. It is controlled so that the fuel is maintained at a constant temperature, and the fuel is suddenly cut off in the event of an abnormality.

以上のプラント制御装置29の構成により、ガス化炉設
備が負荷Rljtillを、またガスタービン設備が圧
力!lJIを行うため、要求負荷を得るとともに、ガス
系内圧力を所望の値にすることが可能となる。
With the above configuration of the plant control device 29, the gasifier equipment handles the load Rljtill, and the gas turbine equipment handles the pressure Rljtill. Since lJI is performed, it is possible to obtain the required load and to set the pressure within the gas system to a desired value.

(発明が解決しようとする課題) 近年、ガスタービン入口編度の上限値に関しては、ター
ビン翼および燃焼器等の冷却技術の向上が目ざましく、
1300〜1400’C程度を設計点としたガスタービ
ンが実用化されるようになり、さらには、セラミックに
よるタービン翼、燃焼器の開発も進んでおり、タービン
入口温度設計定格点は、今後益々上昇していくものと思
われる。特に石炭ガス化発電プラントにおいては、ガス
タービン入口温度が1300℃程度で運用されるガスタ
ービンを用いて、蒸気タービンとの複合発電を行った場
合、蒸気タービンか、またはそれ以上の熱効率が得られ
るとの試算もあり、ガスタービン入口層度の高温化に関
しては、特に関心の置かれる部分でもある。
(Problems to be Solved by the Invention) In recent years, with regard to the upper limit of the gas turbine inlet braid, there has been remarkable improvement in cooling technology for turbine blades, combustors, etc.
Gas turbines with a design point of around 1300 to 1400'C have come into practical use, and the development of ceramic turbine blades and combustors is progressing, so the design rated point of the turbine inlet temperature will continue to rise in the future. It seems that they will continue to do so. In particular, in coal gasification power plants, when combined power generation with a steam turbine is performed using a gas turbine that operates at a gas turbine inlet temperature of around 1300°C, thermal efficiency that is equal to or higher than that of a steam turbine can be obtained. There are also estimates that the increase in temperature at the gas turbine inlet is of particular interest.

しかし、ガスタービン設備は公知のごとく、圧縮機9で
の吸込amを一定とした場合、燃料投入量の増加に伴っ
て得られる発電機出力が増加するとともに、燃焼器8内
温度は増加する。そのため、設計点の温度を逸脱する燃
料の増加要求に対しては、ガスタービンを保護するため
に燃料の増加をiil1限しなければならず、その制限
を行うための制卸回路が、ガスタービン詞W回路31内
に設けらている。
However, as is well known in the art of gas turbine equipment, when the suction am in the compressor 9 is constant, as the amount of fuel input increases, the output of the generator increases and the temperature inside the combustor 8 increases. Therefore, in response to a request for an increase in fuel that deviates from the design point temperature, the increase in fuel must be limited to protect the gas turbine. It is provided in the word W circuit 31.

一般に発電用ガスタービンは大気温度15℃、ガスター
ビン入口編度が定格点温度において定格負荷が得られる
ように設計される。そのため、夏場等のように大気温度
が上昇した場合には、空気の密度が軽くなり、またガス
タービンに大気から吸収される空気の体積流出が一定で
あるため、その空気の質fit!liEfflは減少す
る。このため、ガスタービン入口温度を設計点温度で運
用すると、得られるR’R’ll力量が定格点より減少
してしまう。したがって、大気温度上昇時の負荷要求信
号が定格点であった場合、ガスタービン制御部31は、
定格点ガス流量を得るべく、圧力#AII1部33から
の信号に基づいて、燃料流量制御弁7を開操作ずるが、
ガスタービン入口温度が定格点となった時点では、それ
以上の燃料増加が行われないように、図示しないilJ
限MIII系により、燃料流量制御弁7の弁開度を制限
し、ガスタービンが安全に運用できるようにされている
Generally, gas turbines for power generation are designed so that a rated load can be obtained when the atmospheric temperature is 15° C. and the gas turbine inlet braid is at the rated point temperature. Therefore, when the atmospheric temperature rises, such as in the summer, the density of the air becomes lighter, and the volumetric outflow of air absorbed from the atmosphere by the gas turbine is constant, so the quality of the air fits! liEffl decreases. For this reason, if the gas turbine inlet temperature is operated at the design point temperature, the obtained R'R'll capacity will be lower than the rated point. Therefore, when the load request signal when the atmospheric temperature rises is at the rated point, the gas turbine control unit 31
In order to obtain the rated point gas flow rate, the fuel flow control valve 7 is opened based on the signal from the pressure #AII1 section 33.
When the gas turbine inlet temperature reaches the rated point, an ilJ (not shown) is installed to prevent further fuel increase.
The limit MIII system limits the opening degree of the fuel flow control valve 7 to ensure safe operation of the gas turbine.

ところが、石炭ガス化発電プラントにおけるガスタービ
ンυ1lIl部31でのυ1限Ill III動作は、
ガスタービンIJ lit部31への制御指令信号11
3の非選択を意味する。即ち、ガスタービン追従モード
においては、発生ガス圧力が、またガス化炉追従モード
においては発生電力が、それぞれ−11111非選択状
態となってしまう。特にガスタービン追従モードにおい
ては、発生ガス圧力が制御されず、その結果,ガス圧力
は上昇または下降してしまい、本運転モードの運用目的
であるシステムの安定な運用がなされなくなってしまう
However, the υ1 limit Ill III operation in the gas turbine υ1lIl section 31 in a coal gasification power plant is as follows:
Control command signal 11 to gas turbine IJ lit section 31
3 means non-selection. That is, in the gas turbine follow-up mode, the generated gas pressure and in the gasifier follow-up mode, the generated power becomes -11111 non-selected. Particularly in the gas turbine follow-up mode, the generated gas pressure is not controlled, and as a result, the gas pressure increases or decreases, making it impossible to operate the system stably, which is the purpose of this operation mode.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ガス
タービンのIll限υI!1時においても発生ガス圧力
が異常に変動することなく、安定したシステムの運用が
行える石炭ガス化発電ブラン]・を提供するものである
The present invention has been made in view of these circumstances, and the Ill limit υI! of gas turbines has been developed. This provides a coal gasification power generation system that allows stable system operation without abnormal fluctuations in generated gas pressure even at 1:00 p.m.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 木発明は、石炭をガス化するガス化炉M!猫と、このガ
ス化炉設備で発生した石炭ガスを燃料とするガスタービ
ン設備と、ガスタービン排ガスによる熱を用いる蒸気タ
ービン設備と、前記各タービン設備に設けられる発電系
と、前記ガス化炉設備およびガスタービン設備を制御す
るプラント制御装lとを有する石炭ガス化発電−プラン
トにおいて、前記プラントυIn装置は、ガス化炉から
供給されるガス圧力の検出値に基づいてそのガス圧力を
要求値に設定する圧力lI11m部と、この圧力制御部
からの出力信号に基づいて前記ガスタービン設備をυ+
mするガスタービン制胛部と、前記発電系の出力を検出
してその出力を要求植に設定する負荷制神部と、この負
荷uI II1部からの出力信号に基づいて前記ガス化
炉設備を制御するガス化炉tII1l!l1部と、ガス
タービン追従モード下で前記ガスタービン設備がガスタ
ービン圧力6171111非選択となった場合に前記圧
力υJIl1部での偏差信号を取出す切替器と、この偏
差信号を参照信号として入力しその圧力偏差の大きさに
応じた減少負荷を設定する関数発生器と、この関数発生
器の出力信号に基づいて前記負荷設定部の負荷設定値を
増あるいは減設定する増減設定器とを有することを特徴
とする。
(Means for solving the problem) Wood's invention is a gasifier M that gasifies coal! A cat, a gas turbine facility that uses coal gas generated in the gasifier facility as fuel, a steam turbine facility that uses heat from the gas turbine exhaust gas, a power generation system installed in each of the turbine facilities, and the gasifier facility. and a plant control system for controlling gas turbine equipment, the plant υIn device adjusts the gas pressure to a required value based on the detected value of the gas pressure supplied from the gasifier. The gas turbine equipment is controlled to υ+ based on the pressure lI11m to be set and the output signal from this pressure control unit.
a gas turbine control section that detects the output of the power generation system and sets the output to the requested output; Gasifier tII1l to control! 11 section, a switch that takes out a deviation signal at the pressure υJI1 section when the gas turbine equipment does not select the gas turbine pressure 6171111 under the gas turbine follow-up mode, and a switch for inputting this deviation signal as a reference signal and The present invention includes a function generator that sets a decreasing load according to the magnitude of the pressure deviation, and an increase/decrease setting device that increases or decreases the load setting value of the load setting section based on the output signal of the function generator. Features.

(作用) 本発明によれば、石炭ガス化発電プラントがガスタービ
ン追従モードで運用されている際に、ガスタービンυ1
611部でυ1限III 611状態となった場合、切
替器において圧力制御部での圧力偏差信号が選択され、
圧力偏差の大きさに基づいて、負荷設定埴に増または減
方向のランパック(引き戻し)操作がなされる。
(Operation) According to the present invention, when the coal gasification power plant is operated in the gas turbine following mode, the gas turbine υ1
When the 611 part is in the υ1 limit III 611 state, the pressure deviation signal in the pressure control part is selected by the switch,
Based on the magnitude of the pressure deviation, a run pack (pullback) operation is performed on the load setting plate in the direction of increasing or decreasing.

したがって、負荷が自動的に所望のM料ガス圧力を得る
値となるように作用する。
Therefore, the load automatically operates to a value that provides the desired M gas pressure.

(実施例〉 以下、本発明の一実施例を第1図を参照して説明する。(Example> An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

なお、本実施例の制御対象である石炭ガス化複合発電プ
ラン1〜については、第2図に示したものと同一である
から、第2図もそのまま本実施例の説明として使用する
Note that coal gasification combined cycle power generation plans 1 to 1 to be controlled in this embodiment are the same as those shown in FIG. 2, so FIG. 2 will also be used as is for explanation of this embodiment.

図には、ガス化炉1、石炭恐調整装置2および酸化剤量
調整装n3からなるガス化炉設備と、燃焼器8、圧縮1
19、ガスタービン10、発電気11、燃料圧力調整弁
6および燃料流量調整弁7からなるガスタービン設備と
が示されている。
The figure shows a gasifier equipment consisting of a gasifier 1, a coal reduction adjustment device 2, and an oxidizer amount adjustment device n3, a combustor 8, a compressor 1
19, gas turbine equipment consisting of a gas turbine 10, a power generation 11, a fuel pressure regulating valve 6, and a fuel flow regulating valve 7 is shown.

ガスタービン設備の発電機11に発電機出力検出器26
が設けられ、また燃料圧力調整弁6の上流側に入口圧力
検出器27が設けられ、さらに燃料流量調整弁7の上流
側に入口圧力検出器28が設けられている。これら発電
機出力検出器26および各入口圧力検出器27、28か
らの検出信号201、202、203が、それぞれプラ
ント制御装[63に入力されるようになっている。
A generator output detector 26 is installed on the generator 11 of the gas turbine equipment.
An inlet pressure detector 27 is provided upstream of the fuel pressure regulating valve 6, and an inlet pressure detector 28 is further provided upstream of the fuel flow regulating valve 7. Detection signals 201, 202, 203 from the generator output detector 26 and the inlet pressure detectors 27, 28 are respectively input to the plant control device [63].

プラント制御装1!63は、ガス化fi制御部64、ガ
スタービンII m部65、負荷IIIlK1部66お
よび圧力IJ u部67より構成されている。
The plant control system 1!63 includes a gasification fi control section 64, a gas turbine II m section 65, a load IIIK1 section 66, and a pressure IJ u section 67.

負荷制御部66では、増操作器68または減操作器69
によって操作される負荷設定器70から負荷設定信号2
04が出力され、負荷変化率制限器71へ入力される。
In the load control section 66, the increase operation device 68 or the decrease operation device 69
Load setting signal 2 from load setting device 70 operated by
04 is output and input to the load change rate limiter 71.

この負荷変化率制限器71においては、予め設定された
変化率の値で負荷設定信号204が増加または減少され
た後、出ノj信@205として出力される。そして、そ
の出力信号205と、プラント制御装i163へ入力さ
れた発電機出力検出器26の出力信号201とが、減算
器72において減算処理され、得られた偏差信号206
が比例積分要素73に入力され、比例積分演算がなされ
る。比例積分処理後の値はガス化炉tlIIWJ指令信
号207.!:L”ljス化炉1110部64へ入力さ
れ、このガス化炉υ11II指令信号207に基づいて
、石炭と酸化剤それぞれの投入量が制御演算され、その
後石炭量調整装置2のυ1911指令信号208および
酸化剤mram装置3のυI′m指令信号209として
出力される。
In this load change rate limiter 71, the load setting signal 204 is increased or decreased by a preset change rate value, and then outputted as an output signal @205. Then, the output signal 205 and the output signal 201 of the generator output detector 26 input to the plant control device i163 are subtracted in the subtracter 72, and the obtained deviation signal 206
is input to the proportional-integral element 73, and a proportional-integral calculation is performed. The value after proportional integral processing is the gasifier tlIIWJ command signal 207. ! :L"lj is input to the gasification furnace 1110 section 64, and based on this gasification furnace υ11II command signal 207, the respective input amounts of coal and oxidizer are controlled and calculated, and then the υ1911 command signal 208 of the coal amount adjustment device 2 and is output as the υI'm command signal 209 of the oxidizer mram device 3.

一方、圧力制御部67では、増操作器74または減操作
器75によって操作される圧力設定器76から圧力設定
信号210が出力され、圧力変化率III限器77へ入
力される。圧力変化率制限器77においては、予め設定
された変化率の値で圧力設定信号210が増加または減
少された後、出力信号211として出力される。そして
、この出力信@211と、プラントt,II all装
置63へ入力ざれた燃料圧力講整弁6の入口圧力検出器
27からの出力信号202とが、減算器78において減
算処理され、ここで得られた偏差信号212が比例積分
要素79に入力され、比例積分演算がなされる。
On the other hand, in the pressure control unit 67 , a pressure setting signal 210 is outputted from a pressure setting device 76 operated by an increase operation device 74 or a decrease operation device 75 and inputted to a pressure change rate III limiter 77 . In the pressure change rate limiter 77, the pressure setting signal 210 is increased or decreased by a preset change rate value, and then outputted as an output signal 211. Then, this output signal @211 and the output signal 202 from the inlet pressure detector 27 of the fuel pressure adjustment valve 6 inputted to the plant t, II all device 63 are subtracted in a subtractor 78. The obtained deviation signal 212 is input to the proportional-integral element 79, and a proportional-integral calculation is performed.

比例積分処理後の値は、ガスタービン制御指令信@21
3としてガスタービン制御部65へ入力され、このガス
タービンIII ill指令信号213に基づいて燃料
ガス流量が’lJ1m演算された後、燃Fl流量調整弁
7にυ1御指令信@214として出力される。
The value after proportional integral processing is the gas turbine control command signal @21
3 is input to the gas turbine control unit 65, and after the fuel gas flow rate is calculated based on this gas turbine III ill command signal 213, it is output to the fuel Fl flow rate regulating valve 7 as the υ1 command signal @214. .

なお、燃料流量調整弁7のガス入口圧力検出器28から
の信号203はガスタービン制御部65に入力される。
Note that the signal 203 from the gas inlet pressure detector 28 of the fuel flow rate regulating valve 7 is input to the gas turbine control section 65.

ガスタービン制御部65での演弊結果によりv+ m信
号215が燃料圧力調整弁6に出力され、このIIJ 
m信@215によって燃料圧力調整弁6が燃料流量調整
弁7のガス入口圧力を常に一定となるように保つととも
に、異常時等に燃料を急激に遮断するように制御される
A v+m signal 215 is output to the fuel pressure regulating valve 6 based on the performance result in the gas turbine control unit 65, and this IIJ
The fuel pressure regulating valve 6 is controlled by the m signal @215 to keep the gas inlet pressure of the fuel flow regulating valve 7 constant at all times, and to suddenly cut off the fuel in the event of an abnormality or the like.

このものにおいて、負荷fIII御部66と圧力制御部
67との間に、切換器80.関数発生器81および増減
設定器としての減算器82がz2けられている。
In this device, a switching device 80. The function generator 81 and the subtractor 82 as an increase/decrease setting device are digitized by z2.

切換器80には、零信号216もしくは圧力制御部67
の減算器78からの出力信号212が入力される。この
切換器80では、通常は零信g216の入力が選択され
るが、圧力制御部67からの制御信号213が、ガスタ
ービン1,II Ill部65において非選択状態とな
った場合、即ち他の制限制神系によってガスタービン制
御部65が制御され、かつガスタービン追従モードで運
用されている状態となった場合に、零信号216から、
圧力制御部67の減算B7B出力信@212に入力が切
替わるようになっている。
The switch 80 has a zero signal 216 or a pressure control section 67.
The output signal 212 from the subtracter 78 is input. In this switch 80, the input of the zero signal g216 is normally selected, but when the control signal 213 from the pressure control section 67 is in a non-selected state in the gas turbine 1, II Ill section 65, that is, when the input of the zero signal g216 is selected, When the gas turbine control unit 65 is controlled by the restriction control system and is operated in the gas turbine follow-up mode, from the zero signal 216,
The input is switched to the subtraction B7B output signal @212 of the pressure control section 67.

この切換器80からの出力信号217は、参照信号とし
て関数発生器81へ入力される。関数発生器81では、
出力信号217として偏差信号である圧力制部部67の
減算器78からの出力信号212が入力された場合、圧
力偏差の大きさに応じた減少負荷が設定され、減少負荷
信@218が出力される。
The output signal 217 from this switch 80 is input to the function generator 81 as a reference signal. In the function generator 81,
When the output signal 212 from the subtracter 78 of the pressure control section 67, which is a deviation signal, is input as the output signal 217, a reduced load is set according to the magnitude of the pressure deviation, and a reduced load signal @218 is output. Ru.

そして、関数発生器81から出力された減少負荷信号2
18と、負荷!tlllll部66の負荷設定器70出
力信号204とが、減算器82へ入力され、この減算器
82において減算処理が行なわれる。
Then, the reduced load signal 2 outputted from the function generator 81
18 and a load! The load setter 70 output signal 204 of the tllllll section 66 is input to the subtracter 82, where a subtraction process is performed.

そして、減算器82からの出力信号219は負荷設定器
70に入力される。
The output signal 219 from the subtracter 82 is then input to the load setter 70.

負荷設定器70では出力信号219に基づいて、負荷設
定値に増または減方向のランバック(引戻し)操作がな
されることにより、負荷が自動的に所望の燃料ガス圧力
を得る値に変化する。
The load setter 70 performs a runback operation to increase or decrease the load setting value based on the output signal 219, so that the load automatically changes to a value that provides a desired fuel gas pressure.

このような実施例によれば、石炭ガス化発電プラントが
ガスタービン追従モードで運用している際に、ガスター
ビンt/J Il1部で制限制御状態となった場合、ガ
スタービン制御部65で非選択状態となった圧力偏差信
@212が切t!!!器において圧力制御部67へ送ら
れる。そして、その信号212の圧力偏差の大きさに基
づいて、負荷設定値に増または減方向のランバック(引
き戻し)操作が成されるために最適な負荷が設定される
。この最適な負荷によって、発生ガス圧力が一定に保た
れ、所望の燃料ガス圧力が得られるようになる。
According to such an embodiment, when the coal gasification power plant is operating in the gas turbine follow-up mode and the gas turbine t/J Il1 section enters the limited control state, the gas turbine control unit 65 disables the control. The selected pressure deviation signal @212 is turned off! ! ! It is sent to the pressure control section 67 in the container. Then, based on the magnitude of the pressure deviation of the signal 212, an optimum load is set so that a runback operation is performed in the direction of increasing or decreasing the load setting value. With this optimal load, the generated gas pressure is kept constant and the desired fuel gas pressure can be obtained.

なお、ガスタービンの制限制御は、ガスタービン入口温
度の上昇にともなう制限制御のみならず、圧力vt m
部からのill御指令値を非選択とする制限lIIII
Iすべてに対応できるものである。
Note that the restriction control of the gas turbine is not limited to the restriction control accompanying the rise in the gas turbine inlet temperature, but also the restriction control associated with the increase in the gas turbine inlet temperature.
Restriction lIII that makes the ill command value from the unit non-selectable
I can deal with everything.

(R明の効果) 以上のように、本発明に係る石炭ガス化発電プラントに
よれば、発生する燃料ガス圧力の制御設定値に対するI
Im偏差量の大きさに応じて負荷設定を増または減操作
するようにしたので、ガスタービン追従モードにおいて
、ガス化炉からの発生燃料ガス増に伴う燃料ガス消費量
増等によって、ガスタービン入口温度制限制御値到達等
によるガスタービン&IIWitiII n状態になっ
たような場合においても、ガスタービンが安全に制限値
内で運用を行なうことが可能となり、しかも、最適な負
荷運用と圧力運用を行なうことが可能となる等の効果が
奏される。
(Effect of R Light) As described above, according to the coal gasification power plant according to the present invention, I
Since the load setting is increased or decreased depending on the magnitude of the Im deviation amount, in the gas turbine follow-up mode, the gas turbine inlet is Even in the case where the gas turbine enters the n state due to reaching the temperature limit control value, etc., the gas turbine can be safely operated within the limit value, and moreover, optimal load operation and pressure operation can be performed. Effects such as being made possible are achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る石炭ガス化発電プラントの一実施
例を示すfIllall系統のブロック図、第2図は石
炭ガス化発電プラントのシステム全体.を示す系統図、
第3図は従来例を示すブロック図である。 1・・・石炭ガス化炉(ガス化炉設備)、2・・・石炭
最調整装置(ガス化P設備)、3・・・酸化剤邑調整装
gl?<ガス化P設備)、7・・・燃料流措調整弁(ガ
スタービン設備)、8・・・燃焼器(ガスタービン設備
)、10・・・ガスタービン(ガスタービン設備)、2
6・・・発電機出力検出器、27・・・圧力検出器、6
3・・・プラント制御装置、64・・・ガス化炉制御部
、65・・・ガスタービンilltll部、66・・・
負荷制御部、67・・・圧力制御部、70・・・負荷設
定器、76・・・圧力設定器、80・・・切換器、81
・・・関数発生器、82・・・減算器〈増減設定器)。
Fig. 1 is a block diagram of a flllall system showing an embodiment of a coal gasification power plant according to the present invention, and Fig. 2 shows the entire system of the coal gasification power plant. A family tree showing
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional example. 1... Coal gasification furnace (gasification furnace equipment), 2... Coal adjustment device (gasification P equipment), 3... Oxidizer adjustment device GL? <Gasification P equipment), 7...Fuel flow adjustment valve (gas turbine equipment), 8...Combustor (gas turbine equipment), 10...Gas turbine (gas turbine equipment), 2
6... Generator output detector, 27... Pressure detector, 6
3... Plant control device, 64... Gasifier control section, 65... Gas turbine illtll section, 66...
Load control section, 67... Pressure control section, 70... Load setting device, 76... Pressure setting device, 80... Switching device, 81
...Function generator, 82...Subtractor (increase/decrease setting device).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 石炭をガス化するガス化炉設備と、このガス化炉設備で
発生した石炭ガスを燃料とするガスタービン設備と、ガ
スタービン排ガスによる熱を用いる蒸気タービン設備と
、前記各タービン設備に設けられる発電系と、前記ガス
化炉設備およびガスタービン設備を制御するプラント制
御装置とを有する石炭ガス化発電プラントにおいて、前
記プラント制御装置は、ガス化炉から供給されるガス圧
力の検出値に基づいてそのガス圧力を要求値に設定する
圧力制御部と、この圧力制御部からの出力倍角に基づい
て前記ガスタービン設備を制御するガスタービン制御部
と、前記発電系の出力を検出してその出力を要求値に設
定する負荷制御部と、この負荷制御部からの出力信号に
基づいて前記ガス化炉設備を制御するガス化炉制御部と
、ガスタービン追従モード下で前記ガスタービン設備が
ガスタービン圧力制御非選択となつた場合に前記圧力制
御部での偏差信号を取出す切替器と、この偏差信号を参
照信号として入力しその圧力偏差の大きさに応じた減少
負荷を設定する関数発生器と、この関数発生器の出力信
号に基づいて前記負荷設定部の負荷設定値を増あるいは
減設定する増減設定器とを有することを特徴とする石炭
ガス化発電プラント。
Gasifier equipment that gasifies coal, gas turbine equipment that uses coal gas generated in this gasifier equipment as fuel, steam turbine equipment that uses heat from gas turbine exhaust gas, and power generation installed in each of the turbine equipment. and a plant control device that controls the gasification furnace equipment and the gas turbine equipment, the plant control device controlling the gas pressure based on the detected value of the gas pressure supplied from the gasification furnace. a pressure control unit that sets the gas pressure to a required value; a gas turbine control unit that controls the gas turbine equipment based on the output multiplication angle from the pressure control unit; and a gas turbine control unit that detects the output of the power generation system and requests the output. a gasifier controller that controls the gasifier equipment based on an output signal from the load controller; and a gasifier controller that controls the gas turbine pressure in the gas turbine follow-up mode. a switch that takes out a deviation signal from the pressure control section when the pressure control section is not selected; a function generator that inputs this deviation signal as a reference signal and sets a reduced load according to the magnitude of the pressure deviation; A coal gasification power generation plant comprising: an increase/decrease setting device that increases or decreases a load setting value of the load setting section based on an output signal of a function generator.
JP15571589A 1989-06-20 1989-06-20 Coal gasification power plant Expired - Fee Related JP2656352B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15571589A JP2656352B2 (en) 1989-06-20 1989-06-20 Coal gasification power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15571589A JP2656352B2 (en) 1989-06-20 1989-06-20 Coal gasification power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0323301A true JPH0323301A (en) 1991-01-31
JP2656352B2 JP2656352B2 (en) 1997-09-24

Family

ID=15611910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15571589A Expired - Fee Related JP2656352B2 (en) 1989-06-20 1989-06-20 Coal gasification power plant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2656352B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6288501B2 (en) 2014-02-14 2018-03-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Control apparatus and control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2656352B2 (en) 1997-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890001172B1 (en) Hrsg damper control
CA1068492A (en) Combined gas turbine and steam turbine power plant
US4036011A (en) Multiple valve sequential control for a combined cycle power plant
CN211287801U (en) Small machine steam inlet control device based on application of standby steam source
US4145995A (en) Method of operating a power plant and apparatus therefor
JP2001108201A (en) Multiple pressure waste heat boiler
JPH05222906A (en) Controller for power plant utilizing exhaust heat
JPH0323301A (en) Coal gasification power generating plant
JP3948115B2 (en) Steam turbine operation method for coke dry fire extinguishing equipment
JPH074603A (en) Refuse incinerating power-plant
JP3137147B2 (en) Control method for turbine compressor device for fuel cell facility
JPH0323302A (en) Coal gasification power generating plant
JP2000028102A (en) Auxiliary steam control method in boiler for thermal electric power generation
JPS61187503A (en) Temperature decreasing controller of turbine gland sealing steam
JPS6154927B2 (en)
JPH05340205A (en) Controller for combined power generation plant
JP2507426B2 (en) Coal gasification combined cycle controller
JPS6243044B2 (en)
JPH10238315A (en) Combined cycle power plant
JPH0427702A (en) Coal gasification combined power generation control device
JPH01249926A (en) Controller for coal gasifying power generation
JPS63192919A (en) Control device for coal gasification combined plant
JPS63230911A (en) Control device for combined cycle power plant
JPS622129B2 (en)
JP3010086B2 (en) Cogeneration power plant

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees