JPH0478881B2 - - Google Patents

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JPH0478881B2
JPH0478881B2 JP59061227A JP6122784A JPH0478881B2 JP H0478881 B2 JPH0478881 B2 JP H0478881B2 JP 59061227 A JP59061227 A JP 59061227A JP 6122784 A JP6122784 A JP 6122784A JP H0478881 B2 JPH0478881 B2 JP H0478881B2
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JP
Japan
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pressure
steam
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signal
rate
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59061227A
Other languages
English (en)
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JPS60207802A (ja
Inventor
Daisaku Hirata
Masaaki Ishiguro
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP6122784A priority Critical patent/JPS60207802A/ja
Publication of JPS60207802A publication Critical patent/JPS60207802A/ja
Publication of JPH0478881B2 publication Critical patent/JPH0478881B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数台のガスタービンと1台の蒸気
タービンとを組合せたコンバインドサイクルプラ
ントにおける新規な蒸気圧力制御装置に関する。
従来、この種のコンバインドサイクルプラント
自体がほとんどなく、したがつて、ガスタービン
の排気によつて動作する蒸気発生器の出口圧力、
すなわち蒸気タービンの入口圧力に関する制御を
行なう装置はない。本発明はこのような蒸気圧力
の制御装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、蒸気発生器の蒸気圧力目標値
が変化した時、蒸気圧力をその新しい目標値に向
つて或るレートで変化させるレート信号で蒸気圧
力をトラツキングさせるようにして、常に実際の
蒸気圧力を出発点として目標値に向い変化するよ
うな圧力設定値を得ることのできる制御装置が提
供される。
以下添付図面に例示した本発明の好適な実施例
について詳述する。
第1図は本発明による装置が対象とするコンバ
インドサイクルプラントの系統図、第2図は本発
明による装置の制御系統図である。なお、これら
図面には本発明に直接関係のない機器、弁系統な
どは図示を省略してある。
第1図には、1台の蒸気タービンと、複数台の
ガスタービンおよびその排気により蒸気を発生す
る蒸気発生器とを組合せたコンバインドサイクル
プラントの例を示してあり、特にガスタービンが
3台の場合を示している。第1図において、参照
符号1A,1B,1Cはガスタービン、2A,2
B,2Cはガスタービン排気、3A,3B,3C
は蒸気発生器、4A,4B,4Cはタービンバイ
パス弁、5A,5B,5Cは逆止弁、6はガバナ
弁、7は蒸気タービン、8は復水器、9A,9
B,9Cは給水ポンプ、10A,10B,10C
は給水制御弁、11A,11B,11C、および
12は止弁をそれぞれ示している。
ガスタービン1Aないし1Cは各自で発電機
(図示しない)を駆動し、ガスタービン排気2A
〜2Cを各蒸気発生器3A〜3Cに送り込む。蒸
気発生器3A〜3Cではガスタービン排気2A〜
2Cにより給水を加熱して発生蒸気を蒸気タービ
ン7に送り、蒸気タービン7を駆動する。蒸気発
生器3A〜3Cの出口圧力が予め定められた最低
圧力(或る例では30Kgf/cm2G)に達するまで
は、止弁11A〜11Cを閉じ、発生蒸気はター
ビンバイパス弁4A〜4Cから復水器8へ捨てら
れ、ガスタービン排気2A〜2Cからの入熱が増
加し、圧力と温度とが規定値に達したら、蒸気タ
ービン7に送気を開始する。
蒸気タービン7への蒸気量が小さい内は、蒸気
タービン7のガバナ弁6が入口圧力を予め定めら
れた圧力(例えば30Kgf/cm2G)に圧力制御を行
う。蒸気発生量が増加してガバナ弁6が全開に達
した後は、ガバナ弁6を全開のまま蒸気流入量に
見合つた圧力に入口蒸気圧力は定まる。蒸気ター
ビン出力は蒸気量により定まるので、直接には制
御されない。蒸気発生器3A〜3Cを、最低圧力
を定めてそれ以上に制御するのは、圧力が余り低
いと伝熱管の熱伝達率が低下して損失が増すなど
の理由による。或る運転状態、例えば1台のガス
タービン1Aと蒸気タービン7とが組合されて運
転されている時、更にガスタービン1Bを1台追
加してプラント総出力を増す場合の蒸気発生器圧
力制御は次の様にする。即ち、蒸気タービン7の
入口圧力は蒸気量により定まる或る圧力になつて
いるが、蒸気圧力制御装置により、入口圧力が或
るレート(本例では圧力上昇時1.5Kgf/cm2/分)
で、ガスタービン2台の運転で予される入口圧力
まで上昇される。これはガバナ弁6を徐々に閉め
る事により行われる。この場合、蒸気タービン7
への蒸気量は入口圧力と流入抵抗との積はほぼ一
定に保たれるので、ほぼ一定に保持され、従つて
出力もほぼ一定のままである。この様にして新し
い圧力に上昇した後、第2のガスタービン1Bに
組合された蒸気発生器3Bの止弁11Bを開い
て、第2の蒸気発生器3Bの蒸気を蒸気タービン
7に送り出す。
この状態で第2ガスタービン1Bの出力を増加
させると、第2蒸気発生器3Bの蒸気量が増加
し、ガバナ弁6は再び開き始め、第2の設定圧力
を保持する様に入口圧力制御を行い、更に蒸気量
が増加してガバナ弁6が全開になつた後は、蒸気
タービン7はガバナ弁全開のまま、2台のガスタ
ービン、1A,1Bと組合わされて変圧運転を行
い、出力は蒸気流入量に応じて定められる。
この様に蒸気タービン入口圧力即ち蒸気発生器
出口圧力を或るレート(本例では毎分1.5Kgf/
cm2)で増加させるのは、主として蒸気発生器の熱
応力に対する考慮からである。
この様な入口圧力制御は第2図の蒸気圧力制御
装置によつて実現される。第2において、参照符
号13は圧力目標設定器、14は蒸気圧力計測
値、15は蒸気圧力設定値、16は変化率制限
器、17はモニタ、18および19は信号発生
器、20はセレクタ、21は低信号セレクタ、2
2は微分器、23はモニタ、24は信号発生器、
25は圧力制御モード、26は発信器、27はタ
イマをそれぞれ示している。
圧力目標設定器13はガスタービン1A〜1C
の組合せ状況に応じて目標圧力を定める。この目
標圧力信号Aの圧力上昇時の変化状況を第3図
に、圧力下降時の変化状況を第4図にそれぞれ示
す。
その目標圧力信号Aはモニタ17および微分器
22にも入る。モニタ17は目標圧力信号を実際
の蒸発圧力を計測した蒸気圧力計測値14と比較
し、圧力上昇命令の時はセレクタ20は信号発生
器18の信号を選択し、その逆の命令の時は信号
発生器19の信号を選択して、変化率制限器16
に送り出す。
低信号セレクタ21は目標圧力信号Aと蒸気圧
力計測値14とを受けて低い側の信号を選択し、
変化率制限器16に送る。
信号発生器24は蒸気タービン7が定格速度ま
で昇速中の如、別の制御が必要であるような別な
モードとの区別をするためのものである。微分器
22は目標圧力信号の変化を検出し、モニタ23
は信号発生器24の基準出力と比較して圧力目標
設定器13の信号が上昇方向に変化したことを検
出する。この上昇方向の変化を検出した時、モニ
タ23の出力は切となる。モニタ23の出力は発
信器26にて圧力制御モード25の時に信号Dと
して変化率制限器に発信される。なお、タイマ2
7は回路構成機器の特性上設けたもので、本例で
は1秒に設定してある。
変化率制御器16において、目標入力値を表わ
すA信号、変化率制限値を表わすB信号、トラツ
キング値を表わすC信号を受ける。D信号が入力
された時、変化率制限器16は、圧力目標に向う
(A信号)値であつて変化率制限により制限を受
けた(B信号)値を出力する。D信号が入力され
ない時、変化率制限器16は、C信号即ちトラツ
キング値を出力する。
第3図は、圧力目標設定器13の出力信号Aが
30Kからその時の実圧より高い40Kに変化した時の
例を示している。出力信号Eは信号Bの変化率制
限値に従つて増加する。この時に変化率制限器1
6はE信号をC信号でトラツキングさせるので、
最初C信号値までステツプ変化し、然る後、B信
号の変化率で変化し、P点で目標値に到達する。
第4図は、圧力目標設定器13の出力信号Aが
30Kからその時の実圧より低い値に変化した時の
例を示す。この時、変化率制限器16はE信号を
C信号にトラツキングさせ、C信号はA信号と等
しい。このため、E信号はC信号、即ちA信号ま
でステツプ変化したままとなる。
実際、このような場合、ガスタービン負荷を減
らして蒸気発生器の蒸気量が減少されるので、圧
力目標設定値がT点に示す実圧と等しくなつた時
点でガバナ弁が閉まり出し、圧力制御が行なわれ
るようになる。
圧力目標設定器13の出力信号が減少した場合
は、通常、ガバナ弁が圧力制御を実際に行なつて
おり、実圧と圧力目標値とはほぼ一致している。
したがつて、変化率制限器16の出力をステツプ
的に変化させる必要はなく、B信号の変化率でA
信号に向けてE信号を変化させればよい。
信号Aは、通常最低値に設定されている。蒸気
圧力はこの値より高い値であつて、蒸気発生器と
蒸気タービンとのバランスで決まる或る圧力値
(例えば第3図のC値)である。この時、圧力設
定値を最初の設定値から、予め定めたレートで上
昇させた場合には、圧力設定値に従つて実際に圧
力を制御し始めるのは、S点に達してからであ
り、目標圧力に達するのはQ点である。圧力を
徐々に或るレートに従つて変化させるのは蒸気発
生器の熱応力等の対策のためであり、従つて
間は実際の圧力変化はない。負荷上昇のための一
連の操作の内の間の時間は、本来は熱応力等
を低減するためのものであるが、実際には、その
目的に役立つていなく、無駄な時間である。
本発明によれば、蒸気発生器の圧力の計測値で
トラツキングさせているので、出力信号Eは第3
図の太実線のような経過を辿るので、この無駄時
間を無くす事ができるといつた効果を得ることが
できる。
実際のコンバインドプラントでは、効率的にガ
スタービン排気の熱回収を行うために、蒸気発生
器は2段またはそれ以上に分割して設けられ、
各々圧力の異つた蒸気を発生させる事がある。第
1図では説明の便宜上、単一圧力の蒸気発生器の
場合を示したが、複圧の場合にも本発明装置を全
く同様にして適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はコンバインドサイクルプラントの系統
図、第2図は本発明による蒸気圧力制御装置の系
統図、第3図および第4図は本発明装置の制御動
作を説明するために蒸気圧力の変化を制御信号の
変化と共に示した図である。 1A,1B,1C……ガスタービン、2A,2
B,2C……ガスタービン排気、3A,3B,3
C……蒸気発生器、4A,4B,4C……タービ
ンバイパス弁、5A,5B,5C……逆止弁、6
……ガバナ弁、7……蒸気タービン、8……復水
器、9A,9B,9C……給水ポンプ、10A,
10B,10C……給水制御弁、11A,11
B,11C,12……止弁、13……圧力目標設
定器、14……蒸気圧力計測値、15……蒸気圧
力設定値、16……変化率制限器、17……モニ
タ、18……信号発生器、19……信号発生器、
20……セレクタ、21……低信号セレクタ、2
2……微分器、23……モニタ、24……信号発
生器、25……圧力制御モード、26……発信
器、27……タイマ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数台のガスタービンと1台の蒸気タービン
    とより構成されるコンバインドサイクルプラント
    の蒸気圧力制御装置において、ガスタービンの運
    転台数に応じた蒸気圧力の目標値を出力する装置
    と、蒸気圧力の変化率制限値を出力する装置と、
    前記目標値と実際の蒸気圧力との低値をトラツキ
    ング値として出力する装置と、目標値の変化を検
    出して検出信号を出力する装置と、前記目標値、
    変化率制限値、トラツキング値および検出信号を
    受けて蒸気圧力設定値を出力する変化率制限器と
    を具備し、該変化率制限器は前記検出信号の入力
    時にその時の実際の蒸気圧力を出発点として新し
    い目標値に向け前記変化率制限値で前記トラツキ
    ング値をトラツキングさせた信号を出力し、前記
    検出信号の非入力時には前記トラツキング値を出
    力して前記蒸気圧力設定値としたことを特徴とす
    る蒸気圧力制御装置。
JP6122784A 1984-03-30 1984-03-30 蒸気圧力制御装置 Granted JPS60207802A (ja)

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JP6122784A JPS60207802A (ja) 1984-03-30 1984-03-30 蒸気圧力制御装置

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JPS60207802A JPS60207802A (ja) 1985-10-19
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JP2012127637A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Masaru Goto 複数貫流集熱ユニットによる蒸気タービン機関
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JPS5313350A (en) * 1976-07-22 1978-02-06 Toshiba Corp Manufacture of cathode-ray tube
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