JPH062506A

JPH062506A - 排気再燃コンバインドプラント及び該プラントの運転制御方法

Info

Publication number: JPH062506A
Application number: JP15715092A
Authority: JP
Inventors: Akira Sugano; 彰菅野; Atsushi Takita; 敦滝田; Eiichi Kaminaga; 栄一神永; Atsushi Yokogawa; 篤横川; Sachio Yamanobe; さちを山野辺
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1994-01-11
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JP2724941B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ガスタービン発電システムと蒸気タービンシ
ステムとを継続して自動運転可能とする。【構成】複数のガスタービン発電システム１２〜１５
を並列に設置し、高速遮断開放装置１７と、バイパスダ
ンパ２０と、ガスタービン１３の排気圧力検出器１６
と、ボイラ１のボイラ入口圧力検出器２１とを備え、排
気圧力とボイラ入口圧力との差圧と規定値とを比較し、
高速遮断開放装置１７又はバイパスダンパ２０を開閉し
てプラント運転を継続させる制御手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸気タービンとガスタ
ービンとを組合せた発電プラントに係り、特にプラント
の自動運転継続を行うのに好適な排気再燃コンバインド
プラント及び該プラントの運転制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の排気再燃コンバインドプラントに
おいては、図７に示すように、ボイラ１、蒸気タービン
２、蒸気タービン発電機３、給水ポンプ４及びバーナ１
０よりなる蒸気タービン発電システムと、空気圧縮機１
２、ガスタービン１３及びガスタービン発電機１４より
なるガスタービン発電システムとを備え、発電のメカニ
ズムは以下のとおりである。

【０００３】給水ポンプ４を通過した給水は過熱器９を
介してバーナ１０で加熱され過熱蒸気となり、蒸気ター
ビン２へ送られタービンを駆動する。このタービン駆動
力が蒸気タービン発電機３を回転させ発電機出力とな
る。

【０００４】ガスタービン１３は、空気圧縮機１２で圧
縮した空気と燃料弁１５を経由した燃料とを燃焼させた
燃焼ガスにより駆動され、排気はボイラ１へ供給され燃
焼用空気となる。

【０００５】ボイラ１内ではバーナ１０を介して投入さ
れる燃料とガスタービン１３の排気とにより燃焼が行な
われ、誘引通風機６によりボイラ１内の炉内圧力が負圧
に制御される。すなわちガスタービン発電機出力１４と
蒸気タービン発電機３との合計出力が得られるため、従
来の火力発電システムを利用して高出力を得ることが可
能となる。また、ボイラの燃焼用空気としてガスタービ
ンの排気を利用することからプラント効率が向上する利
点がある。

【０００６】次に排気再燃コンバイントプラントの運転
制御方法について図８を参照しながら説明する。中央給
電所からの負荷指令信号１００は、変化率制限器１０１
を介して蒸気タービン及びガスタービンへの総合負荷要
求信号Ｌｄとして出力される。この総合負荷要求信号Ｌ
ｄは、ガスタービン側の負荷配分を決定する関数発生器
１０２により、ガスタービンへの負荷要求信号Ｌｇを出
力する。ガスタービンはこの負荷要求信号により発電機
出力が制御される。一方、減算器１０３では総合負荷要
求信号Ｌｄをガスタービンへの負荷要求信号Ｌｇとの差
分を出力し、これを蒸気タービンへの負荷要求信号Ｌｓ
として出力する。蒸気タービンへの負荷要求信号Ｌｓ
は、蒸気タービン発電機出力１１３と偏差演算器１１２
で比較され、その差分が比例積分器１１４へ送られて比
例、積分演算され、その出力は後述するインターロック
により切替えられる切替器１１５を介して図７に示す蒸
気タービン入口加減弁５を制御する。

【０００７】蒸気タービンの主蒸気圧力１１８は減算器
１１９で設定器１１７で設定された値と比較され、その
偏差出力は比例積分演算器１２０に入力される。比例積
分演算器１２０の出力信号は蒸気タービンへの負荷指令
信号Ｌｓと加算器１２１で加算されボイラ入力指令Ｌｂ
となる。また、比例積分演算器１２０の出力は切替器１
１５を介して蒸気タービン負荷制御信号１１６として与
えられる。

【０００８】切替器１１５は、プラントの運転モードに
より切替えられる。すなわち、主蒸気圧力１１８を蒸気
タービン入口加減弁５で制御するタービン追従モードで
は切替器１１５の出力は比例積分演算器１２０からの入
力信号となり、通常の協調モードでは、切替器１１５の
出力は、比例積分演算器１１４からの入力となる。

【０００９】加算器１２１の出力であるボイラ入力指令
Ｌｂは関数発生器１２２に与えられ給水指令となる。こ
の関数発生器１２２は蒸気タービン発電機出力指令に対
する給水流量をプログラムしたものである。関数発生器
１２２の出力は、偏差演算器１２３で給水流量検出信号
１２４と比較され、その差分は比例積分演算器１２５に
入力され、その出力が図６に示す給水流量調節弁８を制
御する。さらに加算器１２１の出力であるボイラ入力指
令信号Ｌｂは関数発生器１２７に与えられ燃料指令Ｌｆ
となる。

【００１０】偏差演算器１３１ではボイラ出口における
主蒸気温度１３０と設定器１２９で与えられた設定温度
との偏差演算を行い、差分が比例積分演算器１３２に送
られ、その出力は加算器１２８で燃料指令Ｌｆと加算さ
れる。加算器１２８の出力は偏差演算器１３３で燃料流
量検出信号１３４と比較されその差分が比例積分演算器
１３５へ送られる。比例積分演算器１３５の出力信号は
燃料制御信号１３６となり、図７に示す燃料流量調節弁
１１を制御する。

【００１１】また、偏差演算器１３９では、ボイラ内火
炉出口の圧力設定信号を決定する信号発生器１３７と、
火炉出口ドラフト検出信号とを比較しその差分が比例積
分演算器１４０に送られる。比例積分演算器１４０の出
力信号１４１は火炉出口ドラフト制御信号となり図７に
示す誘引通風機入口ダンパ７を制御する。

【００１２】図７に示す排気再燃コンバインドプラント
の構成では、ガスタービン発電システムが停止した場合
に蒸気タービン発電システム側のボイラ燃焼用空気が遮
断されてしまうことから、蒸気タービン発電システムを
も連動して停止させる必要があるという欠点がある。

【００１３】ガスタービンの排熱を回収して蒸気タービ
ンの蒸気を生成するコンバインド方式については実開昭
６４−３２４３３号公報等により開示されているが、い
ずれもガスタービンは１台のみであって並列運転の方法
については記載されていない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の排気再燃コンバ
インドプラントにあっては、ガスタービンが１台では、
蒸気タービン発電システムとガスタービン発電システム
とがともに健全でなければ運転継続が困難であり、また
ガスタービンが２台では、並列運転における相互の排気
圧力の干渉状況を把握し排気流量制御を積極的に行うこ
とが困難で相互干渉による機器損傷の恐れもあり、プラ
ントの運転継続について考慮されていない問題点があっ
た。

【００１５】本発明の目的は、ガスタービンを複数台設
置、またはボイラの燃焼用空気の空気取り込み装置を併
用するとともに、並列運転時の相互干渉を検知し、蒸気
タービン負荷絞り込み回路を用いて自動運転を継続でき
る排気再燃コンバイドプラント及び該プラントの運転制
御方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る排気再燃コンバインドプラントは、蒸
気タービン発電システムにガスタービン発電システムを
組合せ、ガスタービン発電システムのガスタービンの排
気を蒸気タービン発電システムのボイラの燃焼用空気と
して用いる排気再燃コンバインドプラントにおいて、複
数のガスタービン発電システムを並列に設置し、少なく
ともいずれか１つのガスタービン発電システムを蒸気タ
ービン発電システムとともに運転させかつプラント運転
を継続させる制御手段を備えた構成とする。

【００１７】そして蒸気タービン発電システムにガスタ
ービン発電システムを組合せ、ガスタービン発電システ
ムのガスタービンの排気を蒸気タービン発電システムの
ボイラの燃焼用空気として用いる排気再燃コンバインド
プラントにおいて、複数のガスタービン発電システムを
並列に設置し、それぞれのガスタービンの排気管を連結
してボイラに接続する連結排気管と、それぞれの排気管
に設けた高速遮断開放装置と、それぞれの高速遮断開放
装置とそれぞれのガスタービンとの間に設けられボイラ
の煙突に接続するバイパス排気管と、それぞれのバイパ
ス排気管に設けたバイパスダンパと、それぞれのガスタ
ービンの排気圧力を検出する排気圧力検出器と、連結排
気管でボイラ入口圧力を検出するボイラ入口圧力検出器
と、それぞれのガスタービンの排気圧力とボイラ入口圧
力との差圧を規定値と比較してそれぞれの高速遮断開放
装置又はそれぞれのバイパスダンパを開閉しかつプラン
ト運転を継続させる制御手段とを備えた構成でもよい。

【００１８】また制御手段は、ガスタービン発電システ
ムの差圧が規定値以上の際にガスタービン発電システム
の高速遮断開放装置を開放し、差圧が規定値以下の際に
その高速遮断開放装置を閉塞する機構を具備している構
成でもよい。

【００１９】さらに制御手段は、ガスタービン発電シス
テムの高速遮断開放装置の閉塞時にガスタービンの排気
圧力が上昇する際は、ガスタービン発電システムのバイ
パスダンパを開放する機構を具備している構成でもよ
い。

【００２０】そして制御手段は、いずれか一方のガスタ
ービン発電システムの停止又は高速遮断開放装置の閉塞
の際に、他方のガスタービン発電システムの排気流量に
見合う蒸気タービン発電システムの発電量の目標値を設
定する設定器と、目標値に基づき蒸気タービン発電シス
テムの追従可能な負荷降下率を決定する変化率制限器と
を有する蒸気タービン負荷絞り込み回路を具備している
構成でもよい。

【００２１】また蒸気タービン発電システムにガスター
ビン発電システムを組合せ、ガスタービン発電システム
のガスタービンの排気を蒸気タービン発電システムのボ
イラの燃焼用空気として用いる排気再燃コンバインドプ
ラントにおいて、ガスタービン発電システムと並列に空
気取込み装置を設置し、空気取込み装置とガスタービン
発電システムとを蒸気タービン発電システムとともに運
転させかつプラント運転を継続させる制御手段を備えた
構成でもよい。

【００２２】さらに排気再燃コンバインドプラントの運
転制御方法においては、蒸気タービン発電システムにガ
スタービン発電システムを組合せ、ガスタービン発電シ
ステムのガスタービンの排気を蒸気タービン発電システ
ムのボイラの燃焼用空気として用いる排気再燃コンバイ
ンドプラントの運転制御方法において、複数のガスター
ビン発電システムを並列に設置し、それぞれのガスター
ビンとボイラとに接続する排気管に設けた高速遮断開放
装置と、それぞれの高速遮断開放装置とそれぞれのガス
タービンとの間に設けられボイラの煙突に接続するバイ
パス排気管に設けたバイパスダンパとを具備し、それぞ
れのガスタービンの排気圧力とボイラ入口圧力とを検出
し、それぞれの排気圧力とボイラ入口圧力との差圧を規
定値と比較し、いずれか一方のガスタービン発電システ
ムの差圧が規定値以下の際にガスタービン発電システム
の高速遮断開放装置を閉塞して他方のガスタービン発電
システムより排気の逆流を防止し、他方のガスタービン
発電システムを運転してプラント運転を継続させる構成
とする。

【００２３】そして高速遮断開放装置が閉塞されてガス
タービンの排気圧力が上昇する際、ガスタービンのバイ
パスダンパが開放されて排気が排出される構成でもよ
い。

【００２４】またいずれか一方のガスタービン発電シス
テムが停止又は高速遮断開放装置が閉塞の際、他方のガ
スタービン発電システムの排気流量に見合う負荷に蒸気
タービン発電システムの負荷を絞り込み、プラント運転
を継続させる構成でもよい。

【００２５】さらに蒸気タービン発電システムにガスタ
ービン発電システムを組合せ、ガスタービン発電システ
ムのガスタービンの排気を蒸気タービン発電システムの
ボイラの燃焼用空気として用い、ガスタービン負荷制御
回路、蒸気タービン負荷制御回路、給水制御回路及び燃
料制御回路よりなる制御手段を備えて蒸気タービン発電
システム及びガスタービン発電システムの発電量を制御
する排気再燃コンバインドプラントの運転制御方法にお
いて、蒸気タービン負荷制御回路に接続する蒸気タービ
ン負荷絞り込み回路を設け、いずれか一方のガスタービ
ン発電システムよりボイラの燃焼用空気が停止された
際、他方のガスタービン発電システムの排気流量に見合
う蒸気タービン発電システムの発電量の目標値を設定
し、その目標値に基づき蒸気タービン発電システムの追
従可能な負荷降下率を決定し、負荷降下率により蒸気タ
ービン発電システムを目標負荷に降下させる構成でもよ
い。

【００２６】

【作用】本発明によれば、複数のガスタービンを設置す
ることにより、蒸気タービン発電システムを停止するこ
となく１台のガスタービンが運転され、プラント運転が
継続される。

【００２７】またガスタービンを並列運転させる際は、
他方のガスタービンより風圧廻り込み（排気逆流）によ
るボイラへの排気供給不能または過負荷による損傷を防
止するように高速遮断開放装置が開放される。

【００２８】さらに一方のガスタービン停止時には、ボ
イラの燃焼用空気が不足するため、運転中の他方のガス
タービンの排気流量に見合う負荷まで蒸気タービン負荷
が絞り込まれ、プラントが継続して自動運転される。

【００２９】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜３を参照しながら
説明する。

【００３０】図１に示すように、蒸気タービン発電シス
テム１〜１１にガスタービン発電システム１２〜１５を
組合せ、ガスタービン発電システム１２〜１５のガスタ
ービン１３の排気を蒸気タービン発電システムのボイラ
１の燃焼用空気として用いる排気再燃コンバインドプラ
ントであって、複数のガスタービン発電システム１２〜
１５を並列に設置し、それぞれのガスタービンの排気管
３０を連結してボイラ１に接続する連結排気管３１と、
それぞれの排気管３０に設けた高速遮断開放装置１７
と、それぞれの高速遮断開放装置１７とそれぞれのガス
タービン１３との間に設けられボイラ１の煙突に接続す
るバイパス排気管３２と、それぞれのバイパス排気管３
２に設けたバイパスダンパ２０と、それぞれのガスター
ビンの排気圧力を検出する排気圧力検出器１６と、連結
排気管でボイラ入口圧力を検出するボイラ入口圧力検出
器２１と、それぞれのガスタービンの排気圧力とボイラ
入口圧力との差圧を規定値と比較してそれぞれの高速遮
断開放装置１７又はそれぞれのバイパスダンパ２０を開
閉しかつプラント運転を継続させる図２に示す制御手段
とを備えた構成とする。

【００３１】本発明の特徴は、ガスタービン発電システ
ムの空気圧縮機１２と、ガスタービン１３と、ガスター
ビン発電機１４とを各々２台設置し、さらにガスタービ
ン１３からの排気管を並列に接続して常時２台運転でき
ることにある。

【００３２】さらに２台並列に設置することにより、他
系からの風圧荷重作用（排気逆流）によりボイラへの燃
焼空気流入量が減少した場合は、そのガスタービンシス
テムを損傷させる現象を招く可能性が発生するが、高速
遮断開放装置１７、バイパスダンパ２０、ガスタービン
排気圧力監視用の排気圧力検出器１６、及びボイラ入口
圧力検出器２１をガスタービン排気出口及びボイラ入口
に設置してこれを防止することにある。

【００３３】すなわち、ガスタービンの排気圧力がボイ
ラ入口圧力に比較して規定値以上か以下かを圧力検出器
１６、２１で逐次監視し、規定圧力以上であれば高速遮
断開放装置１７を開放側とし、規定圧力以下となればボ
イラへの燃焼空気供給不能を判断するとともにガスター
ビンへの逆圧荷重を防止するため、高速遮断開放装置１
７を閉塞方向に動作させガスタービンを保護するもので
ある。また高速遮断開放装置１７の閉塞時にそのガスタ
ービンが起動中であれば、排気圧力が上昇する可能性が
あるため、排気圧力検出器１６で排気圧高を検出してバ
イパスダンパ２０を開放動作させ、排気を逃し動作させ
るものである。これにより２台並列運転時のガスタービ
ン保護が可能となる。

【００３４】図２及び図３は図８に示す従来技術をベー
スに本発明の一実施例の排気再燃コンバインドプラント
の運転制御回路を示したものである。

【００３５】本実施例の特徴は、図８の制御回路に破線
で示す蒸気タービン負荷絞り込み回路２００を付加した
制御手段を設けたこと及び高速遮断開放装置・バイパス
ダンパ開閉制御装置を設けたところにある。これらを除
いては制御の考え方は従来技術と同様なので省略する。

【００３６】以下、蒸気タービン負荷絞り込み回路２０
０について説明する。この回路２００はガスタービンが
１台停止した場合またはガスタービンからの燃焼用空気
の供給不能検出時にも自動運転を継続させることを目的
に設置した回路である。

【００３７】まず、ガスタービンが１台停止した場合ま
たはガスタービンからの燃焼用空気の供給不能検出時に
は、切替器１０７の入力信号が設定器１１０の出力信号
に切り替わる。設定器では、運転中の残存ガスタービン
の排気空気能力（燃焼用空気流量）に見合う蒸気タービ
ン側発電量の目標値を設定する。変化率制限器１０８は
切替器１０７の出力信号、すなわち設定器１１０の出力
信号を入力するとともに、蒸気タービン発電システム側
で追従可能な降下率を設定器１１１、例えばプログラム
を持つマイコンで決定する。この変化率制限器１０８の
出力信号と負荷要求信号Ｌｓとを比較し目標負荷まで降
下される。この時、負荷要求信号Ｌｓ₁は蒸気タービン
発電機出力信号１１３を追従させるとともに、切替器１
１５は比例積分器１２０の出力信号側に切替えられる。

【００３８】以上のように、蒸気タービン負荷絞り込み
回路によりガスタービンが１台停止となっても運転継続
可能になるのみならず、自動運転が継続可能となり運転
員の負担が大幅に軽減される。

【００３９】本実施例よりガスタービンを２台以上設置
した場合でも同様に本発明が適用可能である。

【００４０】さらに図３及び図４に示すフローシートを
参照しながら並列運転時の高速遮断開放装置１７及びバ
イパスダンパ２０の動作及び蒸気タービン側負荷の絞り
込み動作について説明する。

【００４１】まず、２台のガスタービンの排気圧力とボ
イラ入口圧力とを検出器１６、２１で検出して各ガスタ
ービンの排気圧力がボイラ入口圧力より規定圧力以上あ
るか否かをモニタリレー１４３で判定し、規定圧力以上
である場合、すなわちガスタービンからの排気がボイラ
に入力しているケースでは、高速遮断開放装置１７をモ
ニタリレー１４３の開指令１４４により開放とする。

【００４２】いずれか一方のガスタービンの排気圧力が
ボイラ入口圧力と比較し規定圧力以下の場合は、一方の
ガスタービンからの排気がボイラに供給されないケース
であり、この場合は速やかに一方の高速遮断開放装置１
７をモニタリレー１４３の閉指令１４５により閉塞とす
る。

【００４３】これと同時に蒸気タービン負荷絞り込み回
路２００の切替器１０７のａ側を選択し蒸気タービン側
負荷を燃焼用空気流量に見合った負荷まで絞り込みを行
う。

【００４４】また、いずれか一方のガスタービンの排気
圧力が規定値以上か否かをモニタリレー１４６で判定
し、規定値以上であれば一方のバイパスダンパ２０をモ
ニタリレー１４６の開指令１４７により開動作させ、一
方のガスタービンの排気圧力上昇によるガスタービンの
損傷を防止する。ガスタービンが停止した場合にも同様
動作を行う。

【００４５】本発明の他の実施例を図５及び図６を参照
しながら説明する。

【００４６】図１〜３に示す実施例ではガスタービンを
２台並列運転する制御方法について説明したが、図５及
び図６では、ガスタービン発電システム１台とガスター
ビンとは別に、蒸気タービンのボイラへ入力する空気取
り込み装置を設置し、この装置より入力する空気とガス
タービンの排気とを燃焼用空気として運転を継続する制
御方法である。本実施例は図１に示すガスタービンのみ
によるシステムよりプラント効率は落ちるものの、従来
からある蒸気タービン発電システムを利用するケースに
おいて有効である。図５を参照しながらシステム構成の
特徴を説明する。

【００４７】本実施例はガスタービン発電システム１台
に、蒸気タービン発電システムのボイラの燃焼用空気の
空気取り込み装置として、押込み通風機１８を設置して
ガスタービンの排気管と並列に接続して運転する構成で
ある。本実施例によれば、ガスタービン１台の故障時で
も押込み通風機１８の空気ラインが健全であれば、蒸気
発電制御システム側の運転継続が可能となる。ガスター
ビン側の機器構成、運転制御方法は図１に示す実施例と
同様の構成をとることにより、ガスタービンの損傷防止
が図られる。

【００４８】さらに図６に示す制御回路において、図２
に示す実施例と同様にガスタービン１台停止時の蒸気タ
ービン負荷絞り込み回路２００を設置することにより自
動運転も可能となる。また図６では図２に示す制御回路
に空気流量制御回路が設置されている。すなわち加算器
１２８の出力である燃料指令信号を入力し関数発生器１
４２で所要の空気流量指令信号ＬＡＦを作成する。偏差
演算器１４３では、空気流量指令信号ＬＡＦと空気流量
検出信号１４４とを入力し、これらの差分を比例積分器
１４５に入力し、その出力を空気流量制御信号１４６と
して図５に示す押込み通風機１８の入口ダンパ１９を制
御する。

【００４９】本発明によれば、ガスタービン発電システ
ムを複数台並列に設置することにより、ガスタービンが
停止した場合でも残存ガスタービン設備によりプラント
の運転継続が可能となり、発電量の確保ができる。

【００５０】そして蒸気タービンの燃焼用空気として、
ガスタービンの排気と、大気から直接空気を取り込む空
気取り込み装置との並列運転を行うことにより、ガスタ
ービン又は空気取り込み装置が停止した場合でもプラン
ト運転を継続することが可能となる。

【００５１】またガスタービンの排気を高速に遮断開放
させる高速遮断開放装置及びガスタービンの排気圧力検
出器を有することにより、並列運転時のガスタービンの
排気圧力が高くとなった時の排気の逆流によるガスター
ビン損傷を防止することが可能となる。

【００５２】さらにガスタービン発電システムが停止状
態になった場合でも蒸気タービン発電システム側の負荷
を絞り込む回路を付加することにより、プラントの自動
運転が可能となり運転員の負荷が大幅に軽減できる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、複数のガスタービン発
電システムを並列に設置し、運転を制御する制御手段を
設けたため、プラントの継続した自動運転が可能とな
り、一方のガスタービンの排気圧力が低下した際は、一
方の高速遮断開放装置が閉塞されて排気逆流が防止さ
れ、また排気圧力が上昇した際は、バイパスダンパより
排気が排出されてガスタービンの損傷が防止される。

【００５４】さらに空気取り込み装置をガスタービンと
並列運転させることにより、簡易な装置でプラントの継
続運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す排気再燃コンバインド
プラントの構成図である。

【図２】本発明の一実施例を示すプラント運転制御回路
の構成図である。

【図３】本発明の一実施例を示す高速遮断開放装置・バ
イパスダンパ開閉制御回路の構成図である。

【図４】本発明の運転動作フローを示す図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す排気再燃コンバイン
ドプラントの構成図である。

【図６】本発明の他の実施例を示すプラントの制御回路
の構成図である。

【図７】従来技術のプラントを示す図である。

【図８】従来技術の運転制御回路を示す図である。

【符号の説明】

１ボイラ２蒸気タービン３蒸気タービン発電機４給水ポンプ６誘引通風機１０バーナ１３ガスタービン１４ガスタービン発電機１６排気圧力検出器１７高速遮断開放装置１８押込通風機２０バイパスダンパ２１ボイラ入口圧力検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神永栄一茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者横川篤茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者山野辺さちを茨城県日立市幸町三丁目２番１号日立エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸気タービン発電システムにガスタービ
ン発電システムを組合せ、該ガスタービン発電システム
のガスタービンの排気を前記蒸気タービン発電システム
のボイラの燃焼用空気として用いる排気再燃コンバイン
ドプラントにおいて、複数のガスタービン発電システム
を並列に設置し、少なくともいずれか１つのガスタービ
ン発電システムを前記蒸気タービン発電システムととも
に運転させかつプラント運転を継続させる制御手段を備
えたことを特徴とする排気再燃コンバインドプラント。
【請求項２】蒸気タービン発電システムにガスタービ
ン発電システムを組合せ、該ガスタービン発電システム
のガスタービンの排気を前記蒸気タービン発電システム
のボイラの燃焼用空気として用いる排気再燃コンバイン
ドプラントにおいて、複数のガスタービン発電システム
を並列に設置し、それぞれのガスタービンの排気管を連
結して前記ボイラに接続する連結排気管と、それぞれの
排気管に設けた高速遮断開放装置と、それぞれの高速遮
断開放装置とそれぞれのガスタービンとの間に設けられ
前記ボイラの煙突に接続するバイパス排気管と、それぞ
れのバイパス排気管に設けたバイパスダンパと、それぞ
れのガスタービンの排気圧力を検出する排気圧力検出器
と、前記連結排気管でボイラ入口圧力を検出するボイラ
入口圧力検出器と、それぞれのガスタービンの排気圧力
と該ボイラ入口圧力との差圧を規定値と比較してそれぞ
れの高速遮断開放装置又はそれぞれのバイパスダンパを
開閉しかつプラント運転を継続させる制御手段とを備え
たことを特徴とする排気再燃コンバインドプラント。
【請求項３】制御手段は、ガスタービン発電システム
の差圧が規定値以上の際に該ガスタービン発電システム
の高速遮断開放装置を開放し、前記差圧が規定値以下の
際にその高速遮断開放装置を閉塞する機構を具備してい
ることを特徴とする請求項１又は２記載の排気再燃コン
バインドプラント。
【請求項４】制御手段は、ガスタービン発電システム
の高速遮断開放装置の閉塞時にガスタービンの排気圧力
が上昇する際は、前記ガスタービン発電システムのバイ
パスダンパを開放する機構を具備していることを特徴と
する請求項１又は２記載の排気再燃コンバインドプラン
ト。
【請求項５】制御手段は、いずれか一方のガスタービ
ン発電システムの停止又は高速遮断開放装置の閉塞の際
に、他方のガスタービン発電システムの排気流量に見合
う蒸気タービン発電システムの発電量の目標値を設定す
る設定器と、該目標値に基づき前記蒸気タービン発電シ
ステムの追従可能な負荷降下率を決定する変化率制限器
とを有する蒸気タービン負荷絞り込み回路を具備してい
ることを特徴とする請求項１又は２記載の排気再燃コン
バインドプラント。
【請求項６】蒸気タービン発電システムにガスタービ
ン発電システムを組合せ、該ガスタービン発電システム
のガスタービンの排気を前記蒸気タービン発電システム
のボイラの燃焼用空気として用いる排気再燃コンバイン
ドプラントにおいて、前記ガスタービン発電システムと
並列に空気取込み装置を設置し、該空気取込み装置と前
記ガスタービン発電システムとを前記蒸気タービン発電
システムとともに運転させかつプラント運転を継続させ
る制御手段を備えたことを特徴とする排気再燃コンバイ
ンドプラント。
【請求項７】蒸気タービン発電システムにガスタービ
ン発電システムを組合せ、該ガスタービン発電システム
のガスタービンの排気を前記蒸気タービン発電システム
のボイラの燃焼用空気として用いる排気再燃コンバイン
ドプラントの運転制御方法において、複数のガスタービ
ン発電システムを並列に設置し、それぞれのガスタービ
ンと前記ボイラとに接続する排気管に設けた高速遮断開
放装置と、それぞれの高速遮断開放装置とそれぞれのガ
スタービンとの間に設けられ前記ボイラの煙突に接続す
るバイパス排気管に設けたバイパスダンパとを具備し、
それぞれのガスタービンの排気圧力とボイラ入口圧力と
を検出し、それぞれの排気圧力とボイラ入口圧力との差
圧を規定値と比較し、いずれか一方のガスタービン発電
システムの前記差圧が規定値以下の際に該ガスタービン
発電システムの高速遮断開放装置を閉塞して他方のガス
タービン発電システムより排気の逆流を防止し、該他方
のガスタービン発電システムを運転してプラント運転を
継続させることを特徴とする排気再燃コンバインドプラ
ントの運転制御方法。
【請求項８】高速遮断開放装置が閉塞されてガスター
ビンの排気圧力が上昇する際、該ガスタービンのバイパ
スダンパが開放されて排気が排出されることを特徴とす
る請求項７記載の排気再燃コンバインドプラントの運転
制御方法。
【請求項９】いずれか一方のガスタービン発電システ
ムが停止又は高速遮断開放装置が閉塞の際、他方のガス
タービン発電システムの排気流量に見合う負荷に蒸気タ
ービン発電システムの負荷を絞り込み、プラント運転を
継続させることを特徴とする請求項７又は８記載の排気
再燃コンバインドプラントの運転制御方法。
【請求項１０】蒸気タービン発電システムにガスター
ビン発電システムを組合せ、該ガスタービン発電システ
ムのガスタービンの排気を前記蒸気タービン発電システ
ムのボイラの燃焼用空気として用い、ガスタービン負荷
制御回路、蒸気タービン負荷制御回路、給水制御回路及
び燃料制御回路よりなる制御手段を備えて前記蒸気ター
ビン発電システム及び前記ガスタービン発電システムの
発電量を制御する排気再燃コンバインドプラントの運転
制御方法において、前記蒸気タービン負荷制御回路に接
続する蒸気タービン負荷絞り込み回路を設け、いずれか
一方のガスタービン発電システムより前記ボイラの燃焼
用空気が停止された際、他方のガスタービン発電システ
ムの排気流量に見合う前記蒸気タービン発電システムの
発電量の目標値を設定し、その目標値に基づき該蒸気タ
ービン発電システムの追従可能な負荷降下率を決定し、
該負荷降下率により前記蒸気タービン発電システムを目
標負荷に降下させることを特徴とする排気再燃コンバイ
ンドプラントの運転制御方法。