JPH0674401A - 加圧流動床ボイラ複合発電プラントとその負荷制御方法及び装置 - Google Patents

加圧流動床ボイラ複合発電プラントとその負荷制御方法及び装置

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JPH0674401A
JPH0674401A JP22731392A JP22731392A JPH0674401A JP H0674401 A JPH0674401 A JP H0674401A JP 22731392 A JP22731392 A JP 22731392A JP 22731392 A JP22731392 A JP 22731392A JP H0674401 A JPH0674401 A JP H0674401A
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boiler
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fluidized bed
pressurized fluidized
turbine generator
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Toshio Joge
利男 上下
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧流動床ボイラ複合発電プラントにおい
て、ボイラを安定に運転し負荷制御性能の向上を図る。 【構成】 ユニット負荷設定器20にて設定される負荷
設定信号は変化率制限器21、上下限制限器22を通
り、さらに、総合発電機出力30との偏差にもとづく制
御演算信号と加算され、ボイラ入力指令が作成される。
該信号はゲイン変換器24、割算器26、モニタリレー
27、信号発生器36、信号切替器37、乗算器25で
構成されるボイラ入力修正回路で、非線形特性を有する
ガスタービン発電機出力分を補償し、修正ボイラ入力指
令35を作成する。ユニット負荷指令に対し、ガスター
ビン発電機出力の非線形特性を排除してボイラ入力指令
を作成するので、ボイラに不必要な動作をさせることな
く(特に層高制御設備)、安定なボイラ出力制御を行な
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加圧流動床ボイラ複合発
電プラントとその負荷制御方法及び装置に係り、特に、
負荷制御性能を高めるのに好適な加圧流動床ボイラ複合
発電プラントとその負荷制御方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在開発が急がれている複合発電設備で
使用される加圧流動床ボイラのユニット負荷制御に関係
する公知技術はない。しかし、タービンフォローの制御
方式採用時は、既存の制御方法の延長で考えた場合、総
合発電機出力として、蒸気タービン発電機とガスタービ
ン発電機の出力和を演算し、これをフィードバック信号
として、負荷設定値との偏差からボイラ入力指令を作成
することが考えられる。
【0003】尚、加圧流動床ボイラに関連するものとし
て、例えば特開平3−170715号,特開昭60−1
94209号,特開昭63−197804号等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、総合発
電機出力として、蒸気タービン発電機とガスタービン発
電機の出力和を演算し、これをフィードバック信号とし
て、負荷設定値との偏差からボイラ入力指令を作成する
方法は、ボイラ入熱に対応して、蒸気タービン発電機出
力及びガスタービン発電機出力が並行して発生する加圧
流動床ボイラ複合発電設備に適用可能である。しかし、
ガスタービンの電動発電機が発電機として動作するのは
ボイラ入熱は定格値の約60%以上になってからがある
ことや、ガスタービンは部分負荷での効率低下が大き
く、ガスタービン発電機出力はボイラ入熱及び蒸気ター
ビン発電機出力に対して非線形性の大きい動きを示すと
いう特性に対する配慮がなく、制御性能に課題が残る。
特に、加圧流動床ボイラの出力制御は、流動床のベッド
材を抜出しあるいは投入して層高を制御し、層内の伝熱
管面積を調整して行うが、この制御設備は、在来ボイラ
でのダンパー,調整弁に比較して制御能力が劣る。従っ
て、オーバシュート、アンダーシュート動作を極力生じ
させないボイラ入力指令演算が重要である。
【0005】本発明の目的は、上記のプラント特性を考
慮して、優れた負荷制御性能を持つ加圧流動床ボイラ複
合発電プラントとその負荷制御方法及び装置を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ボイラ入熱
に対するガスタービン発電機出力特性、すなわち、ボイ
ラ入熱約60%以下で0%、約60%から定格出力まで
は2次曲線的に上昇する特性、及びボイラ入熱に対する
蒸気タービン発電機出力特性、すなわち、ほぼ比例する
特性を把握した上で、ユニット負荷指令(総合出力指
令)からボイラ入熱相当のボイラ入力指令を自動的に演
算することで、達成される。
【0007】より具体的には、ユニット負荷設定信号と
総合発電機出力信号から演算されるボイラ入力指令信号
に対して下記の3つの補正回路を付加し、修正ボイラ入
力指令を作成することで、達成される。
【0008】(1)負荷範囲全般にわたり、総合発電機
出力定格値/蒸気タービン発電機出力定格で決まるゲイ
ンを掛ける。
【0009】(2)上記で得られる信号に、蒸気タービ
ン発電機出力現在値/総合発電機出力現在値の比率演算
回路の出力信号を掛ける。
【0010】(3)上記の比率演算信号を、ガスタービ
ン電動発電機が電動機運転中は「1.0」とする。
【0011】
【作用】ガスタービンが自立運転に入るまでは、すなわ
ち、ガスタービン電動発電機が所内電源による電動機運
転をしている間は、ボイラ入力指令はユニット負荷指令
から蒸気タービン発電機出力相当として作成されるの
で、実質的に在来の石炭焚火力プラントと同等な負荷制
御回路として動作することになり、安定で制御性のある
負荷制御となる。
【0012】また、ガスタービンが自立運転に入ってか
ら定格ユニット負荷までの範囲では、常時、ガスタービ
ン発電機出力相当分を差引いて、ボイラ入熱負荷とほぼ
比例関係にある蒸気タービン発電機出力相当の信号とし
て、ボイラ入力信号を作成するように動作する。これに
より、ボイラ入熱に対するガスタービン発電機出力の非
線形特性を排除したユニット負荷指令に基づくボイラ出
力制御が実現でき、ボイラ出力制御を安定に行なわせる
ことができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図2は、本発明を適用する加圧流動床ボイラ複
合発電プラントの原理的構成図である。この複合発電プ
ラントは、蒸気タービン11と、該蒸気タービン11に
て駆動される発電機12を備える。蒸気タービン11で
仕事をし復水器13で復水された水は、給水ポンプ14
にて給水流量調節弁15を通してボイラ伝熱管3に供給
され、蒸気に変換される。このボイラ伝熱管3で発生し
た蒸気は、ガバナ10を介して蒸気タービン11に供給
される。
【0014】圧力容器1には空気圧縮機7から吐出され
る圧縮空気が供給されており、この圧力容器1内に、火
炉2と、ベッド材貯蔵タンク4が収納されている。火炉
2には、圧力容器1外部から、燃料(石炭・水ペース
ト)が燃料ポンプ6により供給されるようになってあ
る。この燃料は、火炉2内部で流動床5を形成し、火炉
2の底部から火炉2内に流入する圧力容器1内の加圧空
気により流動床5は流動している。前記のボイラ伝熱管
3は、この流動床5内に引き回されており、この流動床
5で発生した熱により、給水が蒸気に熱変換される。
【0015】圧力容器1へ圧縮空気を供給する空気圧縮
機7は、空気圧縮機入口案内翼16の角度を操作するこ
とにより、その吐出量が調整される。火炉2から排出さ
れる高温高圧の排気ガスはガスタービン8に供給され、
ガスタービン8は、前記空気圧縮機7を駆動すると共
に、ガスタービン電動発電機9を駆動する。ガスタービ
ン電動発電機9は、圧縮機7の起動時は電動機として働
き、火炉2からの排ガスエネルギが大きくなると、ガス
タービン8による軸動力が大きくなるためボイラ定格入
熱の約60%以上で発電機として働く。
【0016】ボイラの出力制御は、流動床5の流動層高
を調整することにより、流動床内に直接入っている伝熱
管3の面積を変えることにより行なわれる。流動層高
は、ベッド材貯蔵タンク4内のベッド材を火炉に投入、
あるいは火炉から同タンク4へ抜出すことにより制御す
る。火炉の層温度は一定値に維持するよう給炭量を制御
する。また、燃焼用空気は空気圧縮機の吐出流量を制御
する。なお、ユニットの総合発電機出力は、蒸気タービ
ン発電機12とガスタービン電動発電機9の出力和とな
る。
【0017】図3は、ボイラ入熱に対する蒸気タービン
発電機出力、ガスタービン発電機出力及び総合発電機出
力の代表的特性曲線を示すものである。
【0018】蒸気タービン発電機出力MWSRがボイラ入熱
にほぼ比例するのに対し、ガスタービン発電機出力MWGR
は、ボイラ入熱が約60%までは0〔MW〕で、その
後、2次曲線的に上昇する特性となる。このため、総合
発電機出力MWTR(蒸気タービン発電機出力MWSR+ガスタ
ービン発電機出力MWGR)は、ボイラ入熱が約60%まで
はボイラ入熱にほぼ比例し、その後、2次曲線的に上昇
することになる。
【0019】本発明はユニット負荷制御に係り、ユニッ
ト負荷設定信号に対して、変化率制限及び上下限制限を
かけ、この信号に総合発電機出力フィードバック信号を
使用してボイラ入力指令信号を作成することまでは、既
存技術をそまのの適用することができる。しかし、加圧
流動床ボイラ複合発電プラントでは、上記の出力特性を
有すること、更に、ボイラ出力制御に、ダンパーや調節
弁等に比較して原理的に制御性能の劣る流動層高制御を
行なうことを考えると、この既存技術をそのまま適用し
た負荷制御方式では、安定な制御能力を得るのに難があ
る。
【0020】そこで本発明では、上記の既存技術でのボ
イラ入力指令信号に、次の補正を加えて、修正ボイラ入
力指令を作成する。
【0021】 BIDC = BID・(MWTR/MWSR)・K K = K1 = (MWS/MWT) :ボイラ入熱約60%以上 = K2= 1.0 :ボイラ入熱約60%以下 ただし、BIDC;修正ボイラ入力指令 BID ;ボイラ入力指令 MWS ;蒸気タービン発電機出力 MWT ;総合発電機出力 MWSR;蒸気タービン発電機定格出力 MWTR;総合発電機出力定格値。
【0022】図1は、本発明の一実施例に係る制御装置
の基本制御ブロック図である。ユニット負荷設定器20
で設定された信号は変化率制限器21及び上限/下限制
限器22を通りユニット負荷指令信号31となる。一
方、ユニット総合発電機出力信号30は蒸気タービン発
電機出力28とガスタービン発電機出力29の和として
演算される。ユニット負荷指令信号31と総合発電機出
力信号30の偏差信号を制御演算機23で比例積分演算
し、この信号とユニット負荷指令信号31の和としてボ
イラ入力指令32を作成する。上記までの回路構成は、
既存技術を適用することが構成することができる。本実
施例では、この回路構成に、次の回路を付加し、修正ボ
イラ入力指令信号35を作成する。
【0023】すなわち、当該のボイラ入力指令信号32
に、変換器24で総合発電機出力定格値と蒸気タービン
発電機出力定格値との比を掛けて信号34を作成する。
そしてこの信号34に対して、総合発電機出力30に対
する蒸気タービン発電機出力28の比(割算器26で作
成する。)を乗算器25で掛け合せ、修正ボイラ入力指
令35を作成する。なお、ガスタービン発電機出力信号
29をモニタリレー27で監視し、ガスタービン電動発
電機が発電中のときは、上記の比率を使用し、電動機運
転中は、信号発生器36からの比率=1.0信号を使用
する回路を設ける。
【0024】尚、本実施例では、乗算器,割算器等を用
いて修正ボイラ入力指令を作成したが、図4に示すボイ
ラ入力指令/修正ボイラ入力指令の関数発生器を適用し
て、ボイラ入力指令が直接的に修正ボイラ入力指令を作
成することも可能である。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、蒸気タービン発電機出
力とガスタービン発電機出力の和として設定されるユニ
ット負荷設定信号に対して、ボイラ入熱とほぼ比例関係
にある蒸気タービン発電機出力相当をボイラ入力指令と
し、当該信号に対して非線形特性を有するガスタービン
発電機出力の要素をボイラ入力指令から除外したので、
安定なボイラ出力制御のもとで、良好なユニット負荷制
御が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る制御装置の構成図であ
る。
【図2】本発明を適用する加圧流動床ボイラ複合発電プ
ラントの原理的構成図である。
【図3】ボイラ入熱に対する蒸気タービン発電機出力、
ガスタービン発電機出力及び総合発電機出力の代表的特
性曲線を示す図である。
【図4】ボイラ入力指令に対する修正ボイラ入力指令を
直接作成する関数発生器の特性図である。
【符号の説明】
1…圧力容器、2…火炉、3…ボイラ伝熱管、4…ベッ
ド材貯蔵タンク、5…流動床、6…給炭ポンプ、7…空
気圧縮機、8…ガスタービン、9…ガスタービン電動発
電機、10…蒸気タービンガバナー、11…蒸気タービ
ン、12…蒸気タービン発電機、14…給水ポンプ、1
5…給水流量調節弁、16…空気圧縮機入口案内翼、2
0…ユニット負荷設定器、21…変化率制限器、22…
上限/下限制限器、23…制御演算器、24…ゲイン変
換器、25…乗算器、26…割算器、27…モニターリ
レー、36…信号発生器、37…切替器、28…蒸気タ
ービン発電機出力、29…ガスタービン発電機出力、3
1…ユニット負荷指令、32…ボイラ入力指令、35…
修正ボイラ入力信号。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加圧流動床ボイラを備える複合発電プラ
    ントにおいて、ユニット負荷指令と総合発電機出力信号
    から演算されるボイラ入力指令に対して、ボイラ入熱に
    対するガスタービン発電機出力の非線型特性を考慮した
    修正ボイラ入力指令を求め該修正ボイラ入力指令により
    加圧流動床ボイラの制御を行うことを特徴とする加圧流
    動床ボイラ複合発電プラントの負荷制御方法。
  2. 【請求項2】 加圧流動床ボイラを備える複合発電プラ
    ントにおいて、ユニット負荷指令と、蒸気タービン発電
    機出力と、ガスタービン発電機出力とから、非線形特性
    を有するガスタービン発電機出力分を補償したボイラ入
    力指令を作成し、該ボイラ入力指令により加圧流動床ボ
    イラの制御を行うことを特徴とする加圧流動床ボイラ複
    合発電プラントの負荷制御方法。
  3. 【請求項3】 加圧流動床ボイラを備える複合発電プラ
    ントにおいて、蒸気タービン発電機出力MWSとガスタ
    ービン発電機出力MWGの和として求まる総合発電機出
    力MWTとユニット負荷指令とから作成されるボイラ入
    力指令BIDに対し、 BIDC = BID・(MWTR/MWSR)・K K = K1 = (MWS/MWT) :ボイラ入熱約60%以上 = K2= 1.0 :ボイラ入熱約60%以下 MWSR;蒸気タービン発電機定格出力 MWTR;総合発電機出力定格値 として修正ボイラ入力指令BIDCを作成し、該修正ボ
    イラ入力指令により加圧流動床ボイラの制御を行うこと
    を特徴とする加圧流動床ボイラ複合発電プラントの負荷
    制御方法。
  4. 【請求項4】 加圧流動床ボイラを備える複合発電プラ
    ントにおいて、ユニット負荷指令と総合発電機出力信号
    から演算されるボイラ入力指令に対してボイラ入熱に対
    するガスタービン発電機出力の非線型特性を考慮した修
    正ボイラ入力指令を求める手段と、該修正ボイラ入力指
    令により加圧流動床ボイラの制御を行う手段を設けたこ
    とを特徴とする加圧流動床ボイラ複合発電プラントの負
    荷制御装置。
  5. 【請求項5】 加圧流動床ボイラを備える複合発電プラ
    ントにおいて、ユニット負荷指令と蒸気タービン発電機
    出力とガスタービン発電機出力とから非線形特性を有す
    るガスタービン発電機出力分を補償したボイラ入力指令
    を作成する手段と、該ボイラ入力指令により加圧流動床
    ボイラの制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とす
    る加圧流動床ボイラ複合発電プラントの負荷制御装置。
  6. 【請求項6】 加圧流動床ボイラを備える複合発電プラ
    ントにおいて、蒸気タービン発電機出力MWSとガスタ
    ービン発電機出力MWGの和として求まる総合発電機出
    力MWTとユニット負荷指令とから作成されるボイラ入
    力指令BIDに対し、 BIDC = BID・(MWTR/MWSR)・K K = K1 = (MWS/MWT) :ボイラ入熱約60%以上 = K2= 1.0 :ボイラ入熱約60%以下 MWSR;蒸気タービン発電機定格出力 MWTR;総合発電機出力定格値 として修正ボイラ入力指令BIDCを作成する手段と、
    該修正ボイラ入力指令により加圧流動床ボイラの制御を
    行う手段とを設けたことを特徴とする加圧流動床ボイラ
    複合発電プラントの負荷制御装置。
  7. 【請求項7】 加圧流動床ボイラを備える複合発電プラ
    ントにおいて、ユニット負荷指令と総合発電機出力信号
    から演算されるボイラ入力指令に対してボイラ入熱に対
    するガスタービン発電機出力の非線型特性を考慮した修
    正ボイラ入力指令を求める手段と、該修正ボイラ入力指
    令により加圧流動床ボイラの制御を行う手段を設けたこ
    とを特徴とする加圧流動床ボイラ複合発電プラント。
  8. 【請求項8】 加圧流動床ボイラを備える複合発電プラ
    ントにおいて、ユニット負荷指令と蒸気タービン発電機
    出力とガスタービン発電機出力とから非線形特性を有す
    るガスタービン発電機出力分を補償したボイラ入力指令
    を作成する手段と、該ボイラ入力指令により加圧流動床
    ボイラの制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とす
    る加圧流動床ボイラ複合発電プラント。
  9. 【請求項9】 加圧流動床ボイラを備える複合発電プラ
    ントにおいて、蒸気タービン発電機出力MWSとガスタ
    ービン発電機出力MWGの和として求まる総合発電機出
    力MWTとユニット負荷指令とから作成されるボイラ入
    力指令BIDに対し、 BIDC = BID・(MWTR/MWSR)・K K = K1 = (MWS/MWT) :ボイラ入熱約60%以上 = K2= 1.0 :ボイラ入熱約60%以下 MWSR;蒸気タービン発電機定格出力 MWTR;総合発電機出力定格値 として修正ボイラ入力指令BIDCを作成する手段と、
    該修正ボイラ入力指令により加圧流動床ボイラの制御を
    行う手段とを設けたことを特徴とする加圧流動床ボイラ
    複合発電プラント。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5863987A (en) * 1995-10-13 1999-01-26 Bridgestone Corporation Adhesive compositions and pneumatic tire
KR100362882B1 (ko) * 2000-08-03 2002-11-27 한국동서발전(주) 유동층 보일러 정지시 보유열량을 이용한 발전 장치
JP2011089451A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Ihi Marine United Inc 給電システム及びその制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5863987A (en) * 1995-10-13 1999-01-26 Bridgestone Corporation Adhesive compositions and pneumatic tire
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