JPH0518210A - 排気再燃方式コンバイドサイクル給水制御装置 - Google Patents

排気再燃方式コンバイドサイクル給水制御装置

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JPH0518210A
JPH0518210A JP3168591A JP16859191A JPH0518210A JP H0518210 A JPH0518210 A JP H0518210A JP 3168591 A JP3168591 A JP 3168591A JP 16859191 A JP16859191 A JP 16859191A JP H0518210 A JPH0518210 A JP H0518210A
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JP
Japan
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water supply
water feed
exhaust gas
gas turbine
pressure
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Pending
Application number
JP3168591A
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English (en)
Inventor
Satoshi Akimaru
智 秋丸
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気再燃方式コンハイドサイクル給水制御装
置に関し、給水管内のスチーミングの発生を押さえ給水
制御を安定させ、ボイラー加熱管の焼損等の事故を防止
することを目的とする。 【構成】 ガスタービン排ガス給水系統と蒸気タービン
高圧給水加熱器系統を有し、ガスタービン排ガス系統側
を優先させることとし、ガスタービン排ガスクーラ出口
給水温度が、余裕値も含めて給水圧力の飽和蒸気温度以
上になった場合は、ガスタービン排ガス側給水調整弁開
度を増し、給水量を多く流し、給水温度を降下させ、蒸
気タービン高圧給水加熱器側給水調整弁は、ガスタービ
ン側に給水量が増えた分だけ絞り込み、給水量を少なく
するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、排気再燃方式コンバイ
ドサイクル発電所等に適用される排気再燃方式コンバイ
ドサイクル給水制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】排気再燃方式コンバイドサイクル発電所
等においては、ガスタービンの排気を蒸気タービンサイ
クルの給水系統内に設けられたガスタービン排ガスクー
ラを通し、通常ボイラーの燃焼用空気として使用し、更
にその排ガスを上述と同様蒸気タービンサイクルの給水
系統内に設けられた高圧排ガスクーラに通し、煙突から
大気へ放出するサイクルを組んであることはよく知られ
ている。
【0003】従来、このような給水系統においては、併
列に設置されているガスタービン排ガスクーラ及び高圧
排ガスクーラ給水系統と、蒸気タービンの抽気によって
加熱される高圧給水加熱器系統との給水バランスは、単
純にその系統に設けられたバルブの開度を一定とするこ
とで行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、プラントの
迅速な起動・負荷変化が要求されてプラント起動時から
定負荷までの負荷上昇時、通常負荷変化時、負荷降下時
等において、ガスタービン排ガスクーラ給水系統出口と
蒸気タービン高圧給水加熱器系統出口における給水温度
が、その給水量とガスタービン排ガス量及び蒸気タービ
ン抽気量とのアンマッチにより上昇し、その飽和蒸気温
度以上となりスチーミング(気泡化)を起こし、ボイラ
ー給水系の制御異常、更にはボイラーチューブの焼損を
引き起こす原因となる。
【0005】本発明はかかる従来の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的は、あらゆる負荷帯にお
いてもガスタービン排ガスクーラ給水系統と蒸気タービ
ン高圧給水加熱器系統の給水配分を各系統出口の給水温
度が、給水圧力の飽和蒸気温度以上にならないように制
御する排気再燃方式コンバイドサイクル給水制御装置を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、排気再燃方式
のコンバイドサイクル発電所におけるガスタービン排気
を冷却し、ボイラーへ送水する給水を加熱するガスター
ビン排ガスクーラ及び高圧排ガスクーラを有するガスタ
ービン排ガスクーラ給水系統と、ガスタービン排ガスク
ーラ給水系統と併列に設けられた蒸気タービン抽気より
蒸気の供給を受け、給水を加熱する高圧給水加熱器給水
系統を備えた排気再燃方式コンバイドサイクル給水制御
装置において、ガスタービン排ガスクーラ出口給水系統
に設けられた温度検出器と圧力検出器と、温度検出器及
び圧力検出器の検出信号を入力し、検出された温度にバ
イアスを加える演算器と、検出された圧力により飽和上
記温度を求める演算器と、上記2つの演算器から求めら
れた演算結果を比較し、給水装置への指令信号を出力す
る比較演算器と、比較演算器から求められた結果に対し
急激な給水変化量を押さえるための給水量変化率の制限
をかける変化率制限器と、変化率制限器によりガスター
ビン排ガスクーラ側給水系統に設けられた給水調整弁
と、給水調整弁の開度増減を調整する給水調整装置と、
高圧給水加熱器出口給水系統に設けられた温度検出器と
圧力検出器と、温度検出器及び圧力検出器の検出信号を
入力し、検出された温度にバイアスを加える演算器と、
検出された圧力により飽和蒸気温度を求める演算器と、
上記2つの演算器から求められた演算結果を比較する比
較演算器と、比較演算器から求められた結果に対し、ガ
スタービン排ガスクーラ側比較演算器からの信号とをど
ちらを優先とするかを判断する制限器と、変化率の制限
をかける変化率制限器により高圧給水加熱器側給水系統
に設けられた給水調整弁と、給水調整弁の開度増減を調
整する給水調整装置を備えたものである。
【0007】
【作用】ガスタービン排ガス系統側を優先させることと
し、ガスタービン排ガスクーラ出口給水温度が、余裕値
も含めて給水圧力の飽和蒸気温度以上になった場合は、
ガスタービン排ガス側給水調整弁開度を増し、給水量を
多く流し、給水温度を降下させる。また、蒸気タービン
高圧給水加熱器側給水調整弁は、ガスタービン側に給水
量が増えた分だけ絞り込み、給水量を少なくする。尚、
蒸気タービン側も同様に給水量制御を行う。ただし、ガ
スタービン側の方が蒸気熱量が多く給水温度は上昇し易
いため、ガスタービン側制御信号を優先させ、回り込み
回路を防止しておく。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、排気再燃方式コンバイドサイクルのガス
タービン蒸気系統の一部と蒸気タービンの高圧給水加熱
器系統の構成を示している。
【0009】大気より吸引された空気は、ガスタービン
用圧縮機1により圧縮され、燃焼機2にて燃料と混合燃
焼し、ガスタービン3に入り、ガスタービン3を回転さ
せた後、ガカタービン排ガスクーラ4に入る。ガスター
ビン排ガスクーラ4にてガスは、冷却され、ボイラー5
へ入り、更に燃焼用空気として利用される。ボイラー排
ガスは、高圧排ガスクーラ6で更に冷却され、低圧排気
ガスクーラへと導かれる。
【0010】また、脱気器より送水された給水の大半
は、ボイラー給水ポンプ7からガスタービン排ガス側給
水調整弁8に入り、高圧排ガスクーラ給水入口弁9から
高圧排ガスクーラ6を通り、加熱され、ガスタービン排
ガスクーラ4にて更に加熱され、ガスタービン排ガスク
ーラ給水出口弁10を通り、ボイラー5から蒸気ターピ
ンへ導かれる。この時、ガスタービン排ガスクーラ4の
出口給水管には、給水の温度を検出する給水温度検出器
11と、給水の圧力を検出する給水圧力検出器12を設
けている。一方、脱気器から送水された一部の給水は、
高圧給水加熱器側給水調整弁13を通り、高圧給水加熱
器側給水入口弁14を介して、高圧給水加熱器15に入
り、加熱され、高圧給水加熱器側給水出口弁16からボ
イラー5に送水され、加熱され、蒸気タービンへ導かれ
る。ここで、高圧給水加熱器15の出口給水管には、給
水の温度を検出する給水温度検出器17と給水の圧力を
検出する給水圧力検出器18を設けている。尚、高圧給
水加熱器15には、蒸気タービンから抽気された蒸気が
高圧給水加熱器抽気入口弁19を介して送気され、給水
を加熱す。
【0011】以上の図1の系統において、ガスタービン
排ガスクーラ4側と蒸気タービン高圧給水加熱器15側
の給水量の制御は、各々の給水系統に設けられたガスタ
ービン排ガスクーラ側給水調整弁8及び高圧給水加熱器
側給水調整弁13にて行われる。図2は、ガスタービン
排ガスクーラ側給水調整弁8及び高圧給水加熱器側給水
調整弁13を操作する給水調整装置のシステム構成を示
している。
【0012】入力信号としては、ガスタービン排ガスク
ーラ出口給水系統に設けられた給水温度検出器11と給
水圧力検出器12、及び蒸気タービン高圧給水加熱器出
口系統に設けられた給水温度検出器17と給水圧力検出
器18を用いている。
【0013】給水温度検出器11の信号は、演算器23
に入力され、検出された温度に余裕値を付ける、すなわ
ちバイアスを加えた値を算出する。給水圧力検出器12
の信号は、演算器21に入力され、検出された圧力によ
り給水の飽和温度が演算される。以上の2つの演算器2
3、21により算出された演算結果は、給水量の増減指
令を出す比較演算器22にて比較され、給水温度が飽和
蒸気温度を超えた場合は、変化率制限器28を介して給
水調整装置30へ信号が送られる。ここで、変化率制限
器28は、急激な給水変化を起こすと、給水制限等へ影
響を与えるから、その給水変化量を押さえるために設け
たものである。
【0014】給水温度検出器17の信号は、演算器26
に入力され、検出された温度に余裕値を付ける、すなわ
ちバイアスを加えた値を算出する。給水圧力検出器18
の信号は、演算器24に入力され、検出された圧力によ
り給水の飽和温度が演算される。以上の2つの演算器2
6、24により算出された演算結果は、比較演算器25
にて比較され、給水量の増減の指令を比較演算器27に
出力する。比較演算器27では、比較演算器25から求
められた結果に対し、ガスタービン排ガス側給水量増減
指令を比較し、ガスタービン側指令を優先させる。そし
て、変化率制限器29では、比較演算器27からの指令
に対し、急激な給水変化量を押さえるための給水量変化
率制限をかけ、給水調整装置31により蒸気高圧給水加
熱器側給水系統に設けられた給水調整弁の開度の増減を
調整する。
【0015】図3は、図2のシステム構成図の内容を示
したブロック操作図である。以下、その内容を説明す
る。ガスタービン排ガスクーラ出口給水温度に余裕値α
を付けた温度が、その給水圧力に対応する給水温度以上
になった場合は、ガスタービン排ガスクーラ側給水調整
弁開度を増し、蒸気タービン側抽気を受けて給水を加熱
している高圧給水加熱器側給水系統に設けられている高
圧給水加熱器側給水調整弁開度を減ずる。逆に、ガスタ
ービン排ガス側給水調整弁増信号が出ていなくて、かつ
高圧給水加熱器出口の給水温度に余裕値βを加えた値
が、その給水圧力に相当する飽和蒸気温度以上になった
場合は、ガスタービン排ガスクーラ側給水調整弁開度を
減じ、高圧給水加熱器側給水調整弁開度を増す。尚、ガ
スタービン側給水調整弁開度増信号が出されている時
は、弁自体への信号が相反するため、減信号側をカット
するため、ワイプアウト回路を設けている。
【0016】図4は、他の実施例を示したもので、過渡
状態及び余裕値α、βの差によりガスタービン側及び蒸
気タービン側給水調整弁ヘ開度増指令が出た場合に、蒸
気タービン側を優先させるから、高圧給水器への抽気を
遮断するための回路を設けたものである。
【0017】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ガスタ
ービン排ガス給水系統及び蒸気タービン高圧給水加熱器
系統における給水管内のフラッシュ現象(スチーミン
グ)の発生を押さえ給水制御を安定させ、ボイラー加熱
管の焼損等の事故を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のー実施例を示す概略系統図である。
【図2】図1の系統を制御する制御装置部のシステム構
成図である。
【図3】図2のシステム構成内容の例を示したブロック
図である。
【図4】その他の実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1………ガスタービン用圧縮機 2………燃焼器 3………ガスタービン 4………ガスタービン排ガスクーラ 5………ボイラー 6………高圧排ガスクーラ 7………ボイラー給水ポンプ 8………ガスタービン排ガスクーラ側給水調整弁 9………高圧排ガスクーラ給水出口弁 10………ガスタービン排ガスクーラ給水出口弁 11………給水温度検出器 12………給水圧力検出器 13………高圧給水加熱器側給水調整弁 14………高圧給水加熱器給水入口弁 15………高圧給水加熱器 16………高圧給水加熱器給水出口弁 17………給水温度検出器 18………給水圧力検出器 19………高圧給水加熱器抽気入口弁

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 排気再燃方式のコンバイドサイクル発電
    所におけるガスタービン排気を冷却し、ボイラーへ送水
    する給水を加熱するガスタービン排ガスクーラ及び高圧
    排ガスクーラを有するガスタービン排ガスクーラ給水系
    統と、ガスタービン排ガスクーラ給水系統と併列に設け
    られた蒸気タービン抽気より蒸気の供給を受け、給水を
    加熱する高圧給水加熱器給水系統を備えた排気再燃方式
    コンバイドサイクル給水制御装置において、 ガスタービン排ガスクーラ出口給水系統に設けられた温
    度検出器と圧力検出器と、温度検出器及び圧力検出器の
    検出信号を入力し、検出された温度にバイアスを加える
    演算器と、検出された圧力により飽和蒸気温度を求める
    演算器と、上記2つの演算器から求められた演算結果を
    比較し、給水装置への指令信号を出力する比較演算器
    と、比較演算器から求められた結果に対し急激な給水変
    化量を押さえるための給水量変化率の制限をかける変化
    率制限器と、変化率制限器によりガスタービン排ガスク
    ーラ側給水系統に設けられた給水調整弁と、給水調整弁
    の開度増減を調整する給水調整装置と、 高圧給水加熱器出口給水系統に設けられた温度検出器と
    圧力検出器と、温度検出器及び圧力検出器の検出信号を
    入力し、検出された温度にバイアスを加える演算器と、
    検出された圧力により飽和蒸気温度を求める演算器と、
    上記2つの演算器から求められた演算結果を比較する比
    較演算器と、比較演算器から求められた結果に対し、ガ
    スタービン排ガスクーラ側比較演算器からの信号とをど
    ちらを優先とするかを判断する制限器と、変化率の制限
    をかける変化率制限器により高圧給水加熱器側給水系統
    に設けられた給水調整弁と、給水調整弁の開度増減を調
    整する給水調整装置を備えたことを特徴とする排気再燃
    方式コンバイドサイクル給水制御装置。
JP3168591A 1991-07-10 1991-07-10 排気再燃方式コンバイドサイクル給水制御装置 Pending JPH0518210A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08177410A (ja) * 1994-12-26 1996-07-09 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08177410A (ja) * 1994-12-26 1996-07-09 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 排気再燃型コンバインドサイクルプラントにおけるプラント制御装置

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