JPH04128506A - Operation control method for coal gas combined power generation system - Google Patents

Operation control method for coal gas combined power generation system

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JPH04128506A
JPH04128506A JP24882890A JP24882890A JPH04128506A JP H04128506 A JPH04128506 A JP H04128506A JP 24882890 A JP24882890 A JP 24882890A JP 24882890 A JP24882890 A JP 24882890A JP H04128506 A JPH04128506 A JP H04128506A
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Abstract

PURPOSE:To prevent flare discharging caused by upper limit over of gas pressure and gas turbine fuel switching caused by lower limit over of the gas pressure, by setting a function which decides a pressure set value automatically according to a load set value. CONSTITUTION:In a load control unit 32, the operation of deviation between the load value of a load setting device 36 and combined power generation output which is the sum of gas turbine output and steam turbine output, is carried out by a subtracter 37. Its deviation signal is inputted to a proportional-plus-integral device 38, and load control output after operation is outputted to a gas turbine control unit. On the other hand, a gas pressure control set value is set by a pressure function setting device 42. Gas pressure is processed in such a manner as the signal of a gas pressure detector 28 is fed back to a pressure control unit 33 so as to operate its deviation from the signal of a demand pressure setting device 41 by the subtracter 37, and output of the proportional-plus-integral device 38 is outputted to a gasification furnace control unit. At this time, characteristics of a pressure function setting device 42 can present such a function as decreasing a pressure set value when a load set value is high and increasing the pressure set value when the load set value is low.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は2石炭ガス化炉で発生した石炭ガスをガスター
ビンに導きそこで燃焼した排ガスを用いて発生した蒸気
で蒸気タービンを駆動するようにした石炭ガス化複合発
電システムの運転制御方法に関する。 (従来の技術) 近年、エネルギー資源の有効利用や多様化を背景に、特
に資源量供給の安定性や経済性の観点より石炭を燃料と
する火力発電に大きな期待が寄せられている。中でも複
合発電プラントと組み合わせた石炭ガス化複合発電シス
テム(IGCCと呼ぶ)が、その高い発電動″4!、環
境適合性の面から注目され2近い将来の実用化を目指し
て開発中である。IGCCの特徴はその環境適合性と広
範囲の炭種適合性であるが、最近のガスタービンの高温
化による発電効率の向丘により更に現実性を帯びてきて
おり、将来の石炭利用発電の最も有望な発電システムと
して期待されている。I GCCは石炭ガス化、ガス精
製、ガスタービン、排熱回収ボイラ、蒸気タービンの複
合発電システムから構成さト、る大規模かつ複雑なシス
テムであるが、ミドル火力運用としての高速かつ確実な
負荷応答性が要求される。 I GCCは、そのガス化炉の形成、精製システムによ
り様々なシステムが考えられるが、第3図に示すものは
その一例として9石炭はスラリ供給、ガス化剤とし、て
酸素を使用したものである。 ガス化炉1は石炭ガス(粗ガスと言う)を発生する設備
である、ここには石炭スラリ調節弁2を経て石炭と水が
、また酸素流量調節弁3を経てガス化剤である酸素ガス
が投入されガス化炉内での水性ガス化反応により可燃性
ガスであるCO,H2を含む高温の粗ガス(約1000
’C)が発生される。ガス化炉1でつくり出された粗ガ
スは後段の脱硫装置6の入口許容温度までガスクーラ5
で冷却され、脱硫装r6に送り込まれる。石炭には多い
もので約数%の硫黄が含まれ、この粗ガス中の硫黄分は
脱硫装置6て説破される。この脱硫後の石炭ガスは脱塵
装置7番二はいり、ここでガス中に贋まれる灰等の微粒
子が取り除かれ、きれいな精製さ九た石炭ガス(精製ガ
ス)とし、てガスタービン設備に送られる。ガスタービ
ン9へは燃料流量制御弁8を経てガスタービン9の燃焼
器10に送られる。ここでガスタービン9の圧縮機11
により大気を昇圧した空気により燃焼し、この燃焼ガス
はガスタービン9iZ送り込まれガスタービン9の記動
によりガスタービン発電機26で発電する、 ガスタービン9を鮭動後、燃焼ガスは高温(約600°
C)であるため排熱回収ボイラ15に送り出されここで
熱回収され煙突27から低温の排ガス(約100℃)と
して大気に放出される。排熱回収ボイラ(HR5Gと呼
ぶ)15は排ガス流れに従って、スーパヒータ16、エ
バポレータ17.エコノマイザ18と呼ばれる水または
蒸気の熱交換器が順次配置され、ガスタービン9の排ガ
スエネルギの熱回収がされる。 先ず、エコノマイザ18によって加熱された給水は一部
がガス化炉の熱回収のために設けられたガスクーラトラ
ム13に送られる。ガス化炉ガスクーラ5で熱回収によ
りガス化炉ガスクーラドラム13で発生ずる蒸気は、H
RS Gドラム19に回収される。 またエコノマイザ18の給水の残りは蒸気ドラム19に
送られ、エバポレータ17で熱回収により発生した蒸気
は蒸気ドラム19からスーパヒータ〕6を介して過熱蒸
気(乾き蒸気の状態で)となって、蒸気タービン21に
送らり、る。 この乾き蒸気は蒸気加減弁20を介して蒸気タービン2
】に入り蒸気タービンを駆動し蒸気タービンの発電機2
2を駐動して発電をする。 一方、蒸気タービン21で仕事をした低圧の湿り蒸気は
復水器23で水となり、給水加熱器24、脱気器25を
介して」二連のエコノマイザ18に送られ、再度蒸気と
なるサイクルを繰り返す。 以]−の様なIGCCプラントにおいて、発電はガスタ
ービン発電機26と蒸気タービンの発電機22によって
なされ、この8力調整はガスタービンの燃料調節#8.
蒸気タービンの蒸気加減弁20でなさ才1、る。更に、
ガス化炉のスラリ流量調節弁2の調節によってガス燃料
を調節し、て2次的にガスタービンへの燃料流量を増加
させてもガスタービン9の出力を加減することが出来る
。こねら3つの操作端の内、蒸気タービン21の蒸気加
減弁20はHR5G15でのエネルギ伝達の応答送れが
大きいこと、蒸気加減弁20を全開にして変圧運用とし
た方が全体効率も良いことから開度一定の運用が行われ
る。そのため、全体の負荷運用は、ガスタービン9の燃
料調節弁8とガス化炉1のスラリ流量調節弁2の2つが
主たるプラント全体負荷制御の操作端となる。なお、酸
素流量調節弁3はスラリ調節弁2への指令に対応して自
動制御さ才
[Purpose of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides a coal gasifier in which coal gas generated in a coal gasifier is guided to a gas turbine, and the exhaust gas combusted there is used to drive a steam turbine with the steam generated. This invention relates to a method for controlling the operation of a gasification combined cycle power generation system. (Prior Art) In recent years, against the backdrop of the effective use and diversification of energy resources, great expectations have been placed on thermal power generation using coal as fuel, especially from the viewpoint of stability of resource supply and economic efficiency. Among them, a combined coal gasification combined cycle system (called IGCC) combined with a combined cycle plant has attracted attention due to its high power generation performance and environmental compatibility, and is currently under development with the aim of putting it into practical use in the near future. The characteristics of IGCC are its environmental compatibility and compatibility with a wide range of coal types, but it has become even more realistic as power generation efficiency increases due to the recent rise in temperature of gas turbines, making it one of the most promising coal-based power generation options in the future. It is expected to be used as a power generation system.I GCC is a large-scale and complex system consisting of a combined power generation system of coal gasification, gas purification, gas turbine, exhaust heat recovery boiler, and steam turbine. Fast and reliable load response is required for operation. Various GCC systems can be considered depending on the formation of the gasifier and the refining system, and the one shown in Figure 3 is one example. Oxygen is used as the slurry supply and gasification agent.The gasifier 1 is a facility that generates coal gas (referred to as crude gas). However, oxygen gas, which is a gasifying agent, is also introduced through the oxygen flow rate control valve 3, and a high-temperature crude gas (approximately 1,000
'C) is generated. The crude gas produced in the gasifier 1 is passed through the gas cooler 5 until it reaches the allowable temperature at the inlet of the subsequent desulfurization device 6.
It is cooled down and sent to desulfurizer r6. Coal contains at most several percent sulfur, and the sulfur content in this crude gas is destroyed in the desulfurizer 6. After this desulfurization, the coal gas enters the dust removal equipment No. 7 and 2, where fine particles such as ash contained in the gas are removed, resulting in clean purified coal gas (refined gas) and sent to the gas turbine equipment. It will be done. The fuel is sent to the gas turbine 9 via the fuel flow control valve 8 and to the combustor 10 of the gas turbine 9 . Here, the compressor 11 of the gas turbine 9
This combustion gas is sent to the gas turbine 9iZ, and the gas turbine generator 26 generates electricity by the operation of the gas turbine 9. After the gas turbine 9 is activated, the combustion gas reaches a high temperature (about 600℃). °
C), it is sent to the exhaust heat recovery boiler 15, where the heat is recovered, and is released into the atmosphere from the chimney 27 as low-temperature exhaust gas (approximately 100° C.). The exhaust heat recovery boiler (referred to as HR5G) 15 has a super heater 16, an evaporator 17 . Water or steam heat exchangers called economizers 18 are sequentially arranged to recover heat from the exhaust gas energy of the gas turbine 9. First, a portion of the feed water heated by the economizer 18 is sent to the gas cooler tram 13 provided for recovering heat from the gasifier. The steam generated in the gasifier gas cooler drum 13 by heat recovery in the gasifier gas cooler 5 is H
It is collected in the RS G drum 19. In addition, the remainder of the feed water from the economizer 18 is sent to the steam drum 19, and the steam generated by heat recovery in the evaporator 17 is converted from the steam drum 19 to superheated steam (in the state of dry steam) via the superheater [6], which is then turned into superheated steam (in the state of dry steam), which is then turned into superheated steam (in the state of dry steam). Sent to 21. This dry steam is passed through a steam control valve 20 to a steam turbine 2.
] Enters the steam turbine and drives the steam turbine generator 2
2 is parked and generates electricity. On the other hand, the low-pressure wet steam that has worked in the steam turbine 21 becomes water in the condenser 23, and is sent to the two economizers 18 via the feed water heater 24 and deaerator 25, and starts the cycle of becoming steam again. repeat. In IGCC plants such as those mentioned above, power generation is performed by a gas turbine generator 26 and a steam turbine generator 22, and this eight-power regulation is performed by the gas turbine fuel regulation #8.
The steam control valve 20 of the steam turbine is used. Furthermore,
The output of the gas turbine 9 can also be adjusted by adjusting the gas fuel by adjusting the slurry flow control valve 2 of the gasifier and secondarily increasing the fuel flow rate to the gas turbine. Among the three operation ends, the steam control valve 20 of the steam turbine 21 has a large energy transfer response in HR5G15, and the overall efficiency is also better if the steam control valve 20 is fully opened for variable pressure operation. Operation is performed at a constant opening. Therefore, in the overall load operation, the fuel control valve 8 of the gas turbine 9 and the slurry flow rate control valve 2 of the gasifier 1 are the two main operating terminals for controlling the overall plant load. Note that the oxygen flow rate control valve 3 is automatically controlled in response to commands to the slurry control valve 2.

【る。 プラント全体とし2て負荷運用の良否は、いかに高速か
つ安定に大きな負荷変化中で負荷追従できるかである。 この負荷変化の過程で機器の制限にかからないようにプ
ラントのパラメータを適正範囲内に納めながら負荷変化
が可能なことが必要である。 すなわち、プラント全体の負荷変化はガスタービン9の
燃料yA節弁8とガス化炉】のスラリ調節弁2を操作端
として制御を行う。制御目標は発it電力とガス化炉か
らの発生ガス量とガスタービン設備での消費ガス量とが
アンバランスとなった際に生じる圧力の上昇または下降
を制限内に抑える、すなわちガス圧力を一定に制御する
ことである。このようにI G CCの制御においては
、負荷指令に基づきガスタービン9の燃料流量、または
ガス化炉】のガス発生量をガス圧力(ガス圧力検出器2
8での検出圧力)の変動を許容範囲内に抑えながら制御
することとなる、 ガス圧力には上限下限の制限があり、次のように制御さ
れている。ガスタービン入口部にはガス圧力上昇時の保
護用に圧力逃し、ラインがある。ガス圧力検出器28の
圧力信号が圧力」二限股定値をオーバするときはフレア
圧力コントローラJ4によりフレア弁4を介してフレア
スタック12への余剰のガスを逃し、、ガス圧力の上昇
を防止し機器の保護をする7 上記とは逆に、ガス圧力が低下したときはガスタービン
側に制限がある。ガスタービンの燃焼器10には補助燃
料ラインが接続されており、ガス圧力が下限値な下回る
場合にはガスタービンへの燃料供給が燃料流量調節弁8
での石炭精製ガスから補助燃料&量調節弁29の補助燃
料に自動的に切り替えられ補助燃料でのガスタービン運
転となる。 この時はガス燃料調筋弁は全閉となる。 一般の火力発電所の場合には、発電電力と蒸気圧力が主
要な被制御量とし、で制御されており、蒸気タービンの
加減弁及びボイラへの燃料投入量へのフィードバックの
掛は方でタービンリード、タービンリードの方式がある
。I GCCの場合にも、被制御量である発電出力とガ
ス圧力を操作tであるガス化炉のスラリ流量(スラリに
伴い酸累流量が制御される)とガスタービンへの燃料流
量へどのようにフィードバックするかにより、第4図に
示すような基本的な制御方式が提案されている。 第4図(A)はガス化炉リード方式と呼ばれ、一般の火
力発電所のタービンリード方式に対応して発電出力の制
御によりガス化炉への燃料投入量を操作し、これに伴い
変化するガス圧力はガスタービン9でのガス消費量をガ
スタービン9の燃料流量調筋弁8を調節して行う方式で
ある。第4図(B)はガスタービンリード方式と呼ばれ
、一般の火力発電所のタービンリード方式に対応してお
り、発電出力の制御によりガスタービン9の燃料消費量
をガスタービン9の燃料調節弁8で調節し、ガス圧力の
制御はガス化炉1へのスラリ流量の供給量指令値とする
方法である・ これら2つの制御方式の制御は夫々特徴がある。 即ち第4図(^)のガス化炉リード方式はMW指令の変
化により、ガス化炉1への燃料の投入量が増えるため系
内のガス圧力は上昇するがガスタービン入口での圧力の
変化には大きな遅れがあり、このためM W i7)増
加は遅い。しかし、ガスタービン9の圧力修正はガスタ
ービン流量制御弁の動作が速いため、ガス圧力は安定に
(はぼ目標慣通りに)制御される。 一方、第4図(B)のガスタービンリート方式はMW指
令の変化により、先ずガスタービン9でのガス消費量を
増やしMW高出力指令に追従させる。 このため系内のガス圧力は低下する。ガス化炉への燃料
の増加にたいしてガス化、ガス精製系の大きな体積によ
る遅れにより、ガス圧力の変化はMW指令の負荷変化中
に比例して太き(なる。 後者のガス圧力の遅れは、第5図の開ループシュミレー
ションの結果から説明される。第5図はガス化炉入力で
あるスラリ流量aをランプ状に変化させた時のガス圧力
すと複合発電出力C1とガスタービン燃料ガス流量dと
蒸気ターモ出方方e等の変化を示したものである。ここ
で、ガスタービン9の燃料制御弁8はガス圧力すを一定
とするへく圧力制御している。 スラリ流量aの変化に大きく遅れてガス圧力bが追従し
、この圧力すの変化に対しガスタービン9の燃料調節弁
8が素早く応答し、MW出カCを変化させるが、スラリ
変化からガス圧力の変化迄の遅れにより、MW出力Cガ
ス圧力すと同様に応答が遅い。即ち、スラリ変化からガ
ス圧力の変化までには大きな時間遅れが存在することで
ある。従って、第4図(B)のガスタービンリード方式
で、ガス圧力が大きく変化するのは、圧力変化を捕らえ
てスラリを変化させてもガス化炉、ガス精製系の大きな
遅れにより圧力の追従は遅れることになる。 し、かじ、負荷運用上からはプラントとしてMW小出力
応答が優先され、ガス圧力が機器の制限内であれば、上
記2つの方式の内、運用上からは第4図(B)のガスタ
ービンリード方式が好ましい制御方式と言える。 第4図(B)のガスタービンリードモードの制御ロジッ
クについて第6図を用いて説明する。図中、ガス化炉1
、石炭スラリ調節弁2.酸素流量調節弁3から成るガス
化炉8備と、燃焼器10、圧縮機11、ガスタービン9
、燃料流量調節弁8がら成るガスタービン設備とが示さ
れている。 ガスタービン設備の発電926からの発電電力検出@3
0aの信号と、蒸気タービン発電機22からの発電電力
検出器30bの信号と、ガスタービン入口圧力検出器2
8の信号とは、プラント制御装置31に導かれる。プラ
ント制御部N31は負荷制御部32、圧力制御部33、
ガス化炉制御部34、ガスタービン制御部35、より構
成さ才1ている。負荷制御部32では入力された発電電
力検出器30の出力と要求負荷設定器36からの設定値
とが減算器37に入力され、減算処理の後その偏差信号
を比例積分器38に導き比例積分演算がなされる。比例
積分処理後の値はガスタービン制御m令としてガスター
ビン制御部35へ入力され、ガスタービン制御部内では
圧力制御系43、排気温度制御系39での信号調整の後
、低値優先器40から燃料流量調節弁8に制御指令信号
として出力される。 すなわち、負荷偏差を解消するようにガスタービン9へ
の燃料流量がy4節さト、結果的にこの燃料流量により
ガスタービン9の出力が負荷MQ”l値に合致するよう
に制御される。 一方、圧力制御部33では入力されたガスタービン入口
圧力28よりの信号と要求圧力設定器41からの設定値
が減算器に入力され、減算処理後偏差信号を比例積分器
38に導き比例積分演算が行われる。 比例積分処理後の値はガス化炉制御指令信号としてガス
化炉制御部34へ入力される。 ガス化炉制御部34内ではガス化炉制御指令信号に基づ
き石炭スラリ調節弁2へのスラリ流量調整信号及び、ス
ラリ流量指令に基づくガス化に必要な!!素流j!l調
節弁3への流量調整信号がそれぞれ出力される。すなわ
ち、スラリ及び、酸素のガス化炉1への投入はガス圧力
の偏差を解消し、負荷に対し、て常に一定のガス圧力と
成るように制御される。 改番3、ガスタービンリードモード時の負荷上昇と負荷
降下時の負荷及び圧力の応答結果の一例を第7図にボす
。 第7E(A)は小中の負荷下降、上昇時の応答である。 第7図(A)において、PSは5カ設定値で負荷設定に
だいし1て常に一定値となっている。Pは圧力の応答で
、いま時刻t、で負荷降下開始し、たとすると、負荷降
トに従い、ガスタービンで精製ガスの消費を減少させる
ので、すなわち燃料流量調節弁を閉めて行くので、圧力
は−に昇する。M W Sは負荷(MW小出力の設定値
、CCMWはガスタービンと蒸気タービンの各出力を加
え合わせた複合発電出力である。 次に、負荷上昇時応答では、負荷降下時と圧力は逆の応
答を示し1、圧力は大きく下降するが負荷応答は順調に
行われる。 このガスタービンリードモードでの圧力の変動は、負荷
変化巾にほぼ比例し負荷変化巾が大きいとそれにともな
い圧力の変化中も大きくなる。 以上のように、この方式の欠点はガス圧力の変化が太き
いということである。この圧力変化(負荷上昇のどきに
は圧力の低下であり、負荷降下のときは圧力上昇である
が)は、負荷変化巾が大きくなるに従って、圧力の低下
中(またはL具申)が大きくなる傾向にある。すなわち
、ガスタービン9の燃料調節#8でのガス燃料の消費量
とガス化炉の発生ガス量とのアンバランス差分の蓄積が
、負荷変化巾が大きくなればなるほど大きくなるためで
ある。従って、中間負荷運用の朝の負荷立ち−Lがりと
夕方の負荷の下がり期間の大きな巾の負荷変化時とに圧
力の追従遅れによる圧力の低下(または」−昇)が負荷
変化の阻害要因となる可能性がある。 ガス圧力に関しては、プラントとして考慮すべき次の制
限要因がある。その一つは、ガス圧力の上限である。ガ
ス圧力はガス化炉を始めとするガス系の設計値により上
限が決められており、仮に圧力が上限以上に上昇した場
合には、圧力逃し弁を動作させ圧力が規定値になるまで
余剰のガスをフレアスタック12(またはガス処理炉)
へ放出させる方法をとっている。次に圧力の下限である
が、ガス圧力(ガスタービン入口)が一定値以上でない
とガスタービン側の燃料制御弁の制御範囲を逸脱し制御
不能となるため、ガスタービン入口ではある一定値以上
のガス圧力を維持する必要がある。 大きな負荷上昇でガス圧力が低下し、ガスタービン9と
してのガス圧力入口制御値を下回るようなことがあれば
、自動的にガスタービン9はガス燃料での発電を中止し
、補助燃料に切替わるインターロックを有し、でいる。 この間、ガスの消費は無くなるためガス圧力の回復が行
われ、再度補助燃料からガス燃料への切替が行わ九る。 しかし、燃料切替は失敗すればガスタービントリップで
あるし2通常負荷変化では避けたい操作である。 第7図(B)に大きな負荷変化をして、上記の不具合が
発生した時の応答を示す。第7図(B)の負荷上昇の途
中t2点でガス圧力Pがフレア設定値P、を越えてしま
ったために余剰のガスをフレアから大気へ逃がし、その
結果、ガス圧力Pはフレア設定値P0に一定値に制御さ
れ負荷変化も設定値どおりに行われているが、フレアに
ガスを放出する事自体、燃料のロスであり、環境上の問
題もあり避けたい現象である。また負荷上昇時にはガス
圧力Pは下院しt1点においてガス圧力Pが下がりすぎ
てガスタービンの入口圧力許容下限P1−に掛かりガス
タービンの燃料切替が発生している。ガスタービン9の
燃料切替で補助燃料によりガスタービン9が出力をとり
、この間は精製ガスの消費はなくなるのでその使用しな
い精製ガスがガス圧力Pの回復を助はガス圧力Pが速く
回復する。 (発明が解決しようとする課題) 上述のように負荷応答性の優れたガスタービンリードモ
ードは将来の石炭ガス化複合発電の負荷制御には最適な
制御方法であるが、その最大の欠点としてガス圧力の変
動があり、この変動中は負荷変化iコが大きくなればな
る程ガス圧力の変動中も大きくなる。将来の中間負荷運
用での朝の負荷立ち上がりと夕方の負荷の下がり期間の
大きな巾の負荷変化時の圧力の大幅な低下によるガスタ
ービン燃料切替(または大幅な上昇によるフレア弁動作
)が負荷変化の阻害要因、全体効率の低下につながる。 本発明の目的は、負荷変化時の圧力の変化方向が負荷F
随時は圧力上昇、負荷上昇時は圧力低下が発生すること
に着目して、負荷設定値により圧力設定値を自動的に決
定する関数を設け、この関数により圧力設定を負荷によ
り自動設定して、ガス圧力の上限オーバによるフレア放
出とガス圧力の下限オーバによるガスタービンの燃料切
替が発生しない最適なガスタービンリードモードによる
負荷制御を実現する制御装置を提供することである。 [発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記不具合を解決するために、本発明では圧力設定値を
負荷設定値により自動可変設定し、負荷設定値が高い時
には圧力設定値を低くし、負荷設定値が低いときには圧
力設定値が高くなるようにして、圧力の上限/下限に余
裕を持たせたことを特徴とする。 (作用) すなわち、負荷が高い時には圧力設定は低くなっている
ので、高い負荷からの負荷降下時の圧力上昇があっても
圧力が低い安定状態からスタートする。したがって、圧
力設定が低い分だけ圧力上限に対しては余裕があること
になる。逆に、負荷が低い時には圧力設定が高く、ここ
からの負荷上昇時には圧力が降下する方向にガス圧力は
動くが圧力設定が高く設定されている分だけ圧力下限に
対しては余裕があることとなる。 (実施例) 第1図は本発明の一実施例の制御システムの構成図を示
す。第6図と同一要素には同一符号を付し、説明は省略
する。本発明の特徴点は圧力制御部33の圧力設定が負
荷設定器36の信号により関数発生器を使用した圧力関
数設定器42を介して要求圧力設定器41に圧力設定を
自動設定している点である。この圧力関数設定器42の
特性を第2図(A)に示す。すなわち、負荷設定値が高
い時には圧力設定値を低くし、負荷設定値が低いときに
は圧力設定値は高くなるような関数となっている。 第2図(B)は本発明の負荷変化時の圧力の応動を従来
例と比較して示した図である。 psは従来例での圧力設定値(一定値)、Pは従来例で
のガス圧力の変化、P′は本発明でのガス圧力の変化、
ps’は本発明での圧力設定値、PHLは圧力の上限値
(フレア弁動作圧力)、PL、■。 は圧力の下限値(ガスタービン燃料切替設定値)である
。負荷設定値と実負荷の変化はいずれも本発明での変化
を示している。 第2図(B)は中央給電指令所からの中給指令を負荷制
御部32の負荷設定器36が受けて負荷変化をした時の
負荷、圧力の応答を示している。第2図(B)においで
、時点t1に到達する前は圧力、負荷共に安定状態にあ
る。即ち、圧力設定値は負荷設定値から圧力関数設定器
42を介して自動設定されておりガス圧力PS′はこの
設定値に一定制御されている。ガスタービン出力と蒸気
タービン高力の合計である複合発電出力CCMWも負荷
設定値MWSに一致した負荷安定状態にある。 ここで、中給指令が負荷制御32の負荷設定器36に入
り時点t、より負荷変化が開始される。時点t1よりの
負荷変化に従い、圧力設定値PS′も第2図(^)に従
って自動設定され変化する。負荷制御部32では負荷設
定器36から与えられる負荷設定値とガスタービン出力
と蒸気タービン出力との合計である複合発電出力との偏
差演算が減算器37で行わム、る。その偏差信号が比例
積分器38に入力され。 演算後の負荷制御出力がガスタービン制御部35へ出力
される。ガスタービン制御部35からは燃料流量調節弁
8に制御出力が出力され燃料流を調節弁8の開度が閉方
向に調節され、ガスタービン出力が減方向に調節される
。 ガスタービン9での燃料消費の減少に従って、ガス圧力
は上昇していく。一方、ガス圧力制御設定値は、圧力関
数設定器42により設定され、第2出力が減方向にgs
される。 ガスタービン9での燃料消費の減少に従って、ガス圧力
は上昇していく。一方、ガス圧力制御設定値は、圧力関
数設定器42により設定され、第2図(B)のPS′の
様に変化する。第2図(B)において、ガス圧力はガス
圧力検出器28の信号が圧力制御部33にフィードバッ
クされて、要求圧力設定器41の信号との偏差演算が減
算器37でなされ、比例積分器38の出力がガス化炉制
御部34に出力され、ガス圧力を圧力設定に引き戻すよ
うにガス化炉のスラリ流量、W!素流量が減方向に調節
される9結果としてガス圧力は第2図(B)のP′のよ
うに変化する。 圧力設定値とガス圧力の従来例での変化も第2図(B)
には示している。従来例ではガス圧力設定値は第2図(
B)中PSの様に一定値であり、負荷降下開始時点t工
で既に本発明での圧力より高い所で整定しており、負荷
降下に従って、圧力は上昇する。第2図(B)の時点t
2において圧力り限(Pl’(L)をオーバしフレア制
御動作と成ってしまう、従来例で圧力が圧力設定値に戻
るのは負荷降下が終了してからで、負荷降下のかなりの
期間フレア弁動作が継続する。 第2図(B)で時点t4と時点t5との間は負荷変化が
なく整定状態で負荷圧力共に整定している。圧力に関し
ては本発明では圧力整定点は、負荷が低いほど高いため
に、圧力は高めに整定しているが、従来例では圧力の整
定点は負荷に関係なく一定圧力で整定している。 次に、第2図(B)の時点t、から負荷上昇が開始さ九
、複合発電出力が上昇していく。複合発電出力上昇はガ
スタービンの燃料消費を増大する方向でガス圧力は低下
する。このガス圧力の低下をフィードバックしてガス化
炉のスラリ、酸素を増加してガス圧力を引き戻す様にガ
ス化炉制御部が動作するが、ガス圧力の応答はガス化炉
、ガス精製系の体積による遅れのため第2図(B)にあ
るように大きく遅れて追従する。この時の圧力の変化は
。 前記の負荷−ト昇時と逆に圧力はアンダーシュート気味
に変化していくが2本発明でのガス圧力の変化の方が圧
力の下がりは圧力の設定値が高い分だけ少ない。従来例
の場合は、第2図(B)の時点t。 で圧力下限点(i−’L、L)を下回り、従来の制御で
は、この点でガスタービンの燃料切替が発生し、石炭ガ
ス燃料から補助燃料への自動切替が発生し1てしまう。 本発明では従来例のガス圧力変化より圧力自体が高めに
推移するので燃料切替が発生し5ない。 このように、圧力設定値を負荷設定値により自動可変設
定し2、負荷設定値が高い時には圧力設定を低く、負荷
設定値が低い時には圧力設定値が高くして、圧力の上限
/下限に余裕を持たせ、負荷が高い時には圧力設定値は
低くなっているので高い負荷からの負荷降下時の圧力上
昇があっても圧力が低い安定状態からスタートするので
圧力設定が低い分だけ圧力上限に対しては余裕があるこ
とになる。逆に、負荷が低い時には圧力設定が高く。 従って、ここからの負荷上昇時には圧力が降下する方向
にガス圧力は動くが、圧力設定が高く設定されている勿
だけ圧力下限に対しては余裕があることとなる。結局、
圧力変化は従来例の圧力設定一定の制御に比較し、てガ
ス圧力制限値から余裕が出来、従って、ガス圧力の上限
オーバーによるフレア放出とガス圧力の下限オーバによ
るガスタービンの燃料切替が発生しない最適なガスター
ビンノートモードによる負荷制御を実現することができ
る。 本発明において、圧力設定関数発生器の入力は負荷設定
値としたが、実負荷、燃料流量等のプラント出力相当の
パラメータなら代用可能である。 [発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば、中間負荷運用に最
適なガスタービンリードモードでの運転で、ガス圧力の
変動を抑えることによりガスの大気放出(フレア動作)
がなく、又燃料切替も発生(2、ないため、起動負荷変
化時間の時間ロスもなく、更に、最大負荷変化率を達成
できる石炭ガス化複合発電プラントに最適な運転制御方
法を提供することが出来る。
[ru. The quality of load operation for the plant as a whole is determined by how quickly and stably it can follow the load during large load changes. It is necessary to be able to change the load while keeping the plant parameters within an appropriate range so as not to be subject to equipment limitations during this load change process. That is, changes in the load of the entire plant are controlled using the fuel yA moderation valve 8 of the gas turbine 9 and the slurry control valve 2 of the gasifier as operating ends. The control goal is to keep the rise or fall in pressure within limits, which occurs when there is an imbalance between the power output, the amount of gas generated from the gasifier, and the amount of gas consumed by the gas turbine equipment, that is, to keep the gas pressure constant. It is to control. In this way, in controlling the IG CC, the fuel flow rate of the gas turbine 9 or the gas generation amount of the gasifier is controlled based on the load command based on the gas pressure (gas pressure detector 2).
Gas pressure has upper and lower limits and is controlled as follows: There is a pressure relief line at the gas turbine inlet for protection when gas pressure increases. When the pressure signal of the gas pressure detector 28 exceeds the pressure limit value, the flare pressure controller J4 releases excess gas to the flare stack 12 via the flare valve 4 to prevent the gas pressure from rising. Protecting equipment 7 On the contrary to the above, there are restrictions on the gas turbine side when the gas pressure decreases. An auxiliary fuel line is connected to the combustor 10 of the gas turbine, and when the gas pressure falls below a lower limit value, the fuel flow control valve 8 controls the fuel supply to the gas turbine.
The gas turbine is automatically switched from coal-refined gas to the auxiliary fuel of the auxiliary fuel and quantity control valve 29, and the gas turbine is operated on the auxiliary fuel. At this time, the gas fuel adjustment valve is fully closed. In the case of a general thermal power plant, the generated power and steam pressure are the main controlled variables, and the feedback to the steam turbine control valve and the amount of fuel input to the boiler is controlled by the turbine. There are lead and turbine lead methods. In the case of IGCC, the control variables, power generation output and gas pressure, are controlled by the slurry flow rate of the gasifier (accumulative acid flow rate is controlled with the slurry) and the fuel flow rate to the gas turbine. A basic control method as shown in FIG. 4 has been proposed depending on the feedback. Figure 4 (A) is called the gasifier lead method, and corresponds to the turbine lead method in general thermal power plants, and the amount of fuel input to the gasifier is controlled by controlling the power generation output, and the amount of fuel input to the gasifier changes accordingly. The gas pressure is determined by adjusting the amount of gas consumed in the gas turbine 9 by adjusting the fuel flow control valve 8 of the gas turbine 9. Fig. 4 (B) is called a gas turbine lead system, and corresponds to the turbine lead system of general thermal power plants, and the fuel consumption of the gas turbine 9 is controlled by the fuel control valve of the gas turbine 9 by controlling the power generation output. 8, and the gas pressure is controlled using a command value for the slurry flow rate to be supplied to the gasifier 1.The control of these two control methods each has its own characteristics. In other words, in the gasifier lead method shown in Figure 4 (^), due to changes in the MW command, the amount of fuel input to the gasifier 1 increases, so the gas pressure in the system increases, but the pressure at the gas turbine inlet changes. There is a large lag in , so M W i7) increases slowly. However, since the gas turbine flow rate control valve operates quickly to correct the pressure of the gas turbine 9, the gas pressure is controlled stably (almost in accordance with the target practice). On the other hand, in the gas turbine REET method shown in FIG. 4(B), the gas consumption amount in the gas turbine 9 is first increased to follow the MW high output command by changing the MW command. Therefore, the gas pressure within the system decreases. Due to the delay due to the large volume of the gasification and gas purification systems in response to the increase in fuel to the gasifier, the change in gas pressure becomes thicker in proportion to the load change of the MW command.The latter delay in gas pressure is This is explained from the open loop simulation results shown in Figure 5. Figure 5 shows the gas pressure, combined power output C1, and gas turbine fuel gas flow rate when the slurry flow rate a, which is the gasifier input, is varied in a ramp-like manner. d and changes in the steam turbine output direction e, etc. Here, the fuel control valve 8 of the gas turbine 9 performs pressure control to keep the gas pressure constant.Changes in the slurry flow rate a The gas pressure b follows after a long delay, and the fuel control valve 8 of the gas turbine 9 quickly responds to this change in pressure and changes the MW output C, but there is a delay from the slurry change to the gas pressure change. Therefore, the response is slow as well as the MW output C gas pressure.In other words, there is a large time delay from the slurry change to the gas pressure change.Therefore, the gas turbine lead method shown in Fig. 4(B) The reason why the gas pressure changes greatly is that even if you capture the pressure change and change the slurry, the pressure will not follow up due to the large delay in the gasifier and gas purification system. If the MW small output response is prioritized as a plant and the gas pressure is within the limits of the equipment, of the above two methods, the gas turbine lead method shown in Figure 4 (B) can be said to be the preferred control method from an operational point of view. The control logic of the gas turbine lead mode in FIG. 4(B) will be explained using FIG. 6. In the figure, the gasifier 1
, coal slurry control valve 2. Gasifier 8 consisting of oxygen flow control valve 3, combustor 10, compressor 11, gas turbine 9
, a gas turbine installation consisting of a fuel flow control valve 8 is shown. Detection of power generation from gas turbine equipment power generation 926 @3
0a, the generated power detector 30b signal from the steam turbine generator 22, and the gas turbine inlet pressure detector 2.
The signal No. 8 is guided to the plant control device 31. The plant control unit N31 includes a load control unit 32, a pressure control unit 33,
It is composed of a gasifier control section 34 and a gas turbine control section 35. In the load control unit 32, the output of the generated power detector 30 and the set value from the required load setter 36 are input to a subtracter 37, and after the subtraction process, the deviation signal is led to a proportional integrator 38 for proportional integration. An operation is performed. The value after the proportional integral processing is input to the gas turbine control unit 35 as a gas turbine control m order, and after signal adjustment in the pressure control system 43 and exhaust temperature control system 39 within the gas turbine control unit, it is input from the low value priority device 40. The signal is output to the fuel flow control valve 8 as a control command signal. That is, the fuel flow rate to the gas turbine 9 is reduced by y4 to eliminate the load deviation, and as a result, the output of the gas turbine 9 is controlled to match the load MQ''l value by this fuel flow rate. In the pressure control unit 33, the input signal from the gas turbine inlet pressure 28 and the set value from the required pressure setting device 41 are input to a subtracter, and after the subtraction processing, the deviation signal is guided to the proportional integrator 38 for proportional integral calculation. The value after the proportional integral processing is inputted to the gasifier control unit 34 as a gasifier control command signal.In the gasifier control unit 34, it is sent to the coal slurry control valve 2 based on the gasifier control command signal. The slurry flow rate adjustment signal and the flow rate adjustment signal to the raw flow j!l control valve 3 necessary for gasification based on the slurry flow rate command are output, respectively.In other words, the slurry and oxygen are sent to the gasification furnace 1. The injection of gas is controlled to eliminate deviations in gas pressure and maintain a constant gas pressure with respect to the load. Modification number 3: Change in load and pressure during load increase and load decrease during gas turbine lead mode. An example of the response results is shown in Fig. 7. Fig. 7E (A) shows the response when the load decreases and increases in elementary and middle schools. 1 is always a constant value.P is a pressure response, and if the load starts to drop at time t, then the consumption of refined gas in the gas turbine is reduced according to the load drop, so the fuel flow rate As the control valve is closed, the pressure rises to -.MWS is the load (MW small output setting value, and CCMW is the combined power generation output that is the sum of the outputs of the gas turbine and steam turbine.Next. , when the load increases, the pressure shows an opposite response to when the load decreases1, and although the pressure decreases significantly, the load response is smooth.The pressure fluctuations in this gas turbine lead mode vary depending on the load change range. It is almost proportional, and when the load change width is large, the pressure change also becomes large.As mentioned above, the disadvantage of this method is that the gas pressure change is large.This pressure change (when the load increases) is a decrease in pressure, and when the load decreases, the pressure increases), but as the range of load change increases, the rate of decrease in pressure (or L) tends to increase. This is because the accumulation of the unbalanced difference between the amount of gas fuel consumed in fuel adjustment #8 and the amount of gas generated by the gasifier increases as the load change range becomes larger. During large load changes during the load rise and evening load drop periods, the pressure drop (or pressure rise) due to pressure follow-up delay may become an impediment to the load change. Regarding gas pressure, there are several limiting factors that the plant should consider: One of them is the upper limit on gas pressure. The upper limit of gas pressure is determined by the design value of the gas system including the gasifier, and if the pressure rises above the upper limit, the pressure relief valve is operated to release the excess until the pressure reaches the specified value. Gas flare stack 12 (or gas processing furnace)
We are using a method to release it to Next, regarding the lower limit of pressure, if the gas pressure (at the gas turbine inlet) is not above a certain value, it will deviate from the control range of the fuel control valve on the gas turbine side and become uncontrollable. Gas pressure must be maintained. If the gas pressure decreases due to a large load increase and falls below the gas pressure inlet control value for the gas turbine 9, the gas turbine 9 will automatically stop generating electricity using gas fuel and switch to auxiliary fuel. It has an interlock. During this time, the gas pressure is restored because no gas is consumed, and the auxiliary fuel is switched to gas fuel again. However, if fuel switching fails, it will result in a gas turbine trip, and this is an operation that should be avoided during normal load changes. FIG. 7(B) shows the response when the above problem occurs due to a large load change. At point t2 during the load increase in Figure 7 (B), the gas pressure P exceeds the flare set value P, so excess gas is released from the flare to the atmosphere, and as a result, the gas pressure P decreases to the flare set value P0. is controlled to a constant value, and load changes are made according to the set value, but releasing gas into the flare itself is a loss of fuel and is an environmental problem, so it is a phenomenon that should be avoided. Further, when the load increases, the gas pressure P decreases so much that at point t1, the gas pressure P drops so much that it reaches the allowable lower limit P1- of the gas turbine inlet pressure, causing fuel switching of the gas turbine. When the fuel of the gas turbine 9 is switched, the gas turbine 9 generates an output using the auxiliary fuel, and during this time, no purified gas is consumed, so the unused purified gas helps the gas pressure P recover, and the gas pressure P recovers quickly. (Problem to be solved by the invention) As mentioned above, the gas turbine lead mode with excellent load response is the optimal control method for load control of future coal gasification combined cycle power generation, but its biggest drawback is that the gas turbine lead mode has excellent load response. There is a pressure fluctuation, and the greater the load change i during this fluctuation, the greater the gas pressure fluctuation. In future intermediate load operations, gas turbine fuel switching due to a large drop in pressure (or flare valve operation due to a large increase in pressure) during a large range of load changes during the morning load rise and evening load fall periods will result in load changes. inhibiting factors, leading to a decrease in overall efficiency. The object of the present invention is that the direction of pressure change when the load changes is the load F.
Focusing on the fact that pressure increases at any time and pressure decreases when load increases, we have created a function that automatically determines the pressure setting value based on the load setting value, and uses this function to automatically set the pressure setting depending on the load. It is an object of the present invention to provide a control device that realizes load control using an optimal gas turbine lead mode that does not cause flare emission due to exceeding the upper limit of gas pressure and fuel switching of the gas turbine due to exceeding the lower limit of gas pressure. [Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention automatically sets the pressure setting value variably according to the load setting value, and lowers the pressure setting value when the load setting value is high. , the pressure setting value is set high when the load setting value is low, thereby providing a margin for the upper and lower limits of the pressure. (Function) That is, when the load is high, the pressure setting is low, so even if the pressure increases when the load drops from a high load, the pressure starts from a stable state with low pressure. Therefore, there is a margin for the upper pressure limit by the amount of the low pressure setting. Conversely, when the load is low, the pressure setting is high, and when the load increases from this point on, the gas pressure moves in the direction of decreasing pressure, but there is still room for the lower pressure limit by the amount that the pressure setting is set high. Become. (Embodiment) FIG. 1 shows a configuration diagram of a control system according to an embodiment of the present invention. The same elements as in FIG. 6 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted. The feature of the present invention is that the pressure setting of the pressure control unit 33 is automatically set to the required pressure setting device 41 via the pressure function setting device 42 using a function generator based on the signal of the load setting device 36. It is. The characteristics of this pressure function setting device 42 are shown in FIG. 2(A). That is, the function is such that when the load setting value is high, the pressure setting value is low, and when the load setting value is low, the pressure setting value is high. FIG. 2(B) is a diagram showing the response of pressure when the load changes according to the present invention in comparison with the conventional example. ps is the pressure setting value (constant value) in the conventional example, P is the change in gas pressure in the conventional example, P' is the change in gas pressure in the present invention,
ps' is the pressure setting value in the present invention, PHL is the upper limit value of pressure (flare valve operating pressure), PL, ■. is the lower limit value of pressure (gas turbine fuel switching setting value). Changes in the load setting value and actual load both indicate changes in the present invention. FIG. 2(B) shows the response of the load and pressure when the load setting device 36 of the load control section 32 receives an intermediate supply command from the central power dispatch center and changes the load. In FIG. 2(B), both the pressure and the load are in a stable state before reaching time t1. That is, the pressure set value is automatically set from the load set value via the pressure function setter 42, and the gas pressure PS' is controlled to be constant at this set value. The combined power generation output CCMW, which is the sum of the gas turbine output and the steam turbine high power, is also in a stable load state that matches the load setting value MWS. Here, the load change starts at time t when the intermediate feed command enters the load setting device 36 of the load control 32. According to the load change from time t1, the pressure setting value PS' is also automatically set and changed according to FIG. 2 (^). In the load control section 32, a subtracter 37 calculates the deviation between the load setting value given from the load setting device 36 and the combined power generation output, which is the sum of the gas turbine output and the steam turbine output. The deviation signal is input to the proportional integrator 38. The calculated load control output is output to the gas turbine control section 35. A control output is output from the gas turbine control unit 35 to the fuel flow control valve 8, and the opening degree of the fuel flow control valve 8 is adjusted in the closing direction, and the gas turbine output is adjusted in the decreasing direction. As the fuel consumption in the gas turbine 9 decreases, the gas pressure increases. On the other hand, the gas pressure control setting value is set by the pressure function setting device 42, and the second output is set in the decreasing direction gs
be done. As the fuel consumption in the gas turbine 9 decreases, the gas pressure increases. On the other hand, the gas pressure control set value is set by the pressure function setter 42 and changes as shown by PS' in FIG. 2(B). In FIG. 2(B), the signal of the gas pressure detector 28 is fed back to the pressure control unit 33, and the subtracter 37 calculates the deviation from the signal of the required pressure setting device 41. is output to the gasifier control unit 34, and the gasifier slurry flow rate, W! As a result of the elementary flow rate being adjusted in the decreasing direction, the gas pressure changes as indicated by P' in FIG. 2(B). Figure 2 (B) also shows the change in pressure setting value and gas pressure in the conventional example.
is shown. In the conventional example, the gas pressure setting value is shown in Figure 2 (
B) It is a constant value like the middle PS, and it has already settled at a higher pressure than the pressure in the present invention at the time t when the load drop starts, and the pressure increases as the load drops. Time t in Figure 2 (B)
2, the pressure limit (Pl'(L)) is exceeded, resulting in flare control operation.In the conventional example, the pressure returns to the pressure set value only after the load drop ends, and the flare control operation occurs for a considerable period of the load drop. The valve operation continues. In Fig. 2 (B), there is no load change between time t4 and time t5, and the load pressure is stable in a stable state. Regarding pressure, in the present invention, the pressure settling point is the point at which the load is The lower the pressure, the higher the pressure, so the pressure is set higher, but in the conventional example, the pressure setting point is set at a constant pressure regardless of the load.Next, from time t in Fig. 2 (B) When the load starts to increase, the combined power generation output increases.The increase in the combined power generation output increases the fuel consumption of the gas turbine, and the gas pressure decreases.This decrease in gas pressure is fed back to the gasifier. The gasifier control unit operates to increase the slurry and oxygen and pull back the gas pressure, but the response of the gas pressure is delayed due to the volume of the gasifier and gas purification system, as shown in Figure 2 (B). The change in pressure at this time is: Contrary to the above-mentioned increase in load, the pressure changes with a slight undershoot, but the change in gas pressure in the present invention is faster than the change in pressure. The drop is small because the pressure setting value is high.In the conventional example, the pressure falls below the lower limit point (i-'L, L) at time t in Figure 2 (B), and in the conventional control, this point In this case, fuel switching of the gas turbine occurs, and automatic switching from coal gas fuel to auxiliary fuel occurs.In the present invention, the pressure itself changes higher than the gas pressure change in the conventional example, so fuel switching does not occur. 5. In this way, the pressure setting value is automatically set variably according to the load setting value, and when the load setting value is high, the pressure setting is set low, and when the load setting value is low, the pressure setting value is set high, and the upper limit of the pressure is set. There is a margin at the lower limit, and when the load is high, the pressure setting value is low, so even if there is a pressure increase when the load drops from a high load, the pressure will start from a low and stable state, so the pressure will increase by the amount of the low pressure setting. There is a margin for the upper limit. Conversely, when the load is low, the pressure setting is high. Therefore, when the load increases from this point, the gas pressure moves in the direction of decreasing pressure, but the pressure setting is set high. There is a margin for the lower pressure limit to the extent that
Compared to conventional control where the pressure setting is constant, there is a margin for pressure change from the gas pressure limit value, so there is no flare release due to the gas pressure exceeding the upper limit, and gas turbine fuel switching due to the gas pressure exceeding the lower limit. Load control using the optimal gas turbine note mode can be achieved. In the present invention, the load setting value is used as the input to the pressure setting function generator, but any parameter equivalent to the plant output, such as actual load or fuel flow rate, can be substituted. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, gas is discharged into the atmosphere (flare operation) by suppressing fluctuations in gas pressure by operating in the gas turbine lead mode, which is optimal for intermediate load operation.
There is no fuel switching (2), so there is no time loss during startup load change time, and it is possible to provide an optimal operation control method for a coal gasification combined cycle power plant that can achieve the maximum load change rate. I can do it.

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

第1図は本発明の一実施例のシステム構成図、第2図(
A)は本発明の圧力関数設定器の特性図、第2図(B’
)は本発明の負荷変化時の圧力の応動を示した特性図、
第3図は石炭ガス化発電プラントの全体構成図、第4図
は石炭ガス化発電プラントの基本的な負荷圧力制御方式
のブロック図、第5図はガス化炉入力変化に対する開ル
ープシュミレーション結果を示す特性図、第6図は従来
例を示す制御構成図、第7図は従来例でのガスタービン
リードモート時の負荷ト昇降下時の負荷及び圧力の応答
結果の一例を示す特性図である。 l ガス化炉、2・・石炭スラリ調節弁23 酸素流量
調節弁、4・フレア弁、5 ガスクーラ、6・・脱硫装
置、7・脱塵装置、8・燃料流it調節弁、9・・ガス
タービン、10・・・燃焼器、11・圧縮機、12・フ
レアスタック、13・・ガスクーラトラム、14  フ
レア圧力コントローラ、15・排熱回収ボイラ、16・
・スーパヒータ、】7 エバポレータ、18・エコノマ
イザ、19・・・HRS Gドラム、20・蒸気加減弁
。 21・蒸気タービン、22・・・蒸気タービン発電機、
23・復水器、24・・給水加熱器、25・・脱気器、
26・・ガスタービン発電機、27・・・煙突、28・
・ガス圧力検出器、29・・補助燃料流量調節弁、30
・・発電電力検出器、3ドブラント制御装置、32・・
・負荷制御部、33・圧力制御部、34・・ガス化炉制
御部、35・・ガスタービン制御部、36・要求負荷設
定器、37・・・減算器、38  比例積分器、39・
・排気湿度制御系、40・・・低値優先器、41・要求
圧力設定値。 代理人 弁理士  紋 1) 誠 第 図 φ′fl設γ− (A) 第2図 (A) (B) 第4図 第 図
Figure 1 is a system configuration diagram of an embodiment of the present invention, and Figure 2 (
A) is a characteristic diagram of the pressure function setting device of the present invention, and FIG. 2 (B'
) is a characteristic diagram showing the pressure response when the load changes according to the present invention,
Figure 3 is an overall configuration diagram of a coal gasification power plant, Figure 4 is a block diagram of the basic load pressure control method of a coal gasification power plant, and Figure 5 is an open loop simulation result for changes in gasifier input. Fig. 6 is a control configuration diagram showing a conventional example, and Fig. 7 is a characteristic diagram showing an example of the response results of load and pressure when the load is raised and lowered at the gas turbine lead motor in the conventional example. . l Gasifier, 2... Coal slurry control valve 23 Oxygen flow control valve, 4. Flare valve, 5 Gas cooler, 6. Desulfurization device, 7. Dust removal device, 8. Fuel flow IT control valve, 9. Gas Turbine, 10. Combustor, 11. Compressor, 12. Flare stack, 13. Gas cooler tram, 14. Flare pressure controller, 15. Exhaust heat recovery boiler, 16.
・Super heater,】7 Evaporator, 18・Economizer, 19...HRS G drum, 20・Steam control valve. 21. Steam turbine, 22... Steam turbine generator,
23. Condenser, 24.. Feed water heater, 25.. Deaerator,
26... Gas turbine generator, 27... Chimney, 28...
・Gas pressure detector, 29 ・・Auxiliary fuel flow rate control valve, 30
・・Generated power detector, 3-dovelant control device, 32・・
- Load control section, 33. Pressure control section, 34. Gasifier control section, 35. Gas turbine control section, 36. Demand load setter, 37. Subtractor, 38 Proportional integrator, 39.
・Exhaust humidity control system, 40...Low value priority device, 41.Required pressure set value. Agent Patent Attorney Crest 1) Makoto Diagram φ'fl Set γ- (A) Figure 2 (A) (B) Figure 4 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 石炭ガス化炉で発生した石炭ガスをガスタービンに導き
そこで燃焼した排ガスを用いて発生した蒸気で蒸気ター
ビンを駆動する石炭ガス化複合発電システムの運転制御
方法において、前記石炭ガス化複合発電システム全体の
出力である複合発電出力に基づいて前記ガスタービンの
燃料消費量を調節し前記複合発電出力を負荷設定値に合
致するように制御し、前記石炭ガスのガス圧力は前記石
炭ガス化炉へのスラリ流量の供給量指令を調節してその
ガス圧力設定値に合致するように制御し、前記負荷設定
値が高いときは前記ガス圧力設定値を低く設定し、前記
負荷設定値が低いときは前記ガス圧力設定値を高く設定
して前記石炭ガスのガス圧力を制御するようにしたこと
を特徴とする石炭ガス複合発電システムの運転制御方法
In a method for controlling the operation of a coal gasification combined cycle power generation system in which coal gas generated in a coal gasification furnace is guided to a gas turbine and a steam turbine is driven by steam generated using exhaust gas burned therein, the entire coal gasification combined power generation system is provided. The fuel consumption of the gas turbine is adjusted based on the combined power generation output, which is the output of The supply amount command of the slurry flow rate is adjusted to match the gas pressure set value, and when the load set value is high, the gas pressure set value is set low, and when the load set value is low, the gas pressure set value is set low, and when the load set value is low, the gas pressure set value is set low. An operation control method for a coal-gas combined power generation system, characterized in that the gas pressure of the coal gas is controlled by setting a gas pressure setting value high.
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