JPH07180979A - 排熱利用発電制御装置 - Google Patents
排熱利用発電制御装置Info
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- JPH07180979A JPH07180979A JP32788093A JP32788093A JPH07180979A JP H07180979 A JPH07180979 A JP H07180979A JP 32788093 A JP32788093 A JP 32788093A JP 32788093 A JP32788093 A JP 32788093A JP H07180979 A JPH07180979 A JP H07180979A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、媒体タービン発電機の出力
変動の防止を図ることである。 【構成】 本発明の排熱利用発電制御装置は、媒体ター
ビン発電機の電力負荷設定に対して、排熱系統の排熱流
量を制御する第1 の流量調節弁の開度制御信号に蒸発器
の入口／出口の排熱温度偏差信号と媒体系統のホットウ
ェルタンクの器内／予熱器出口の媒体温度偏差信号を先
行的に各々バイアス信号として付加し、高温熱水流量及
び温度変動を補償し制御することを特徴とする。
変動の防止を図ることである。 【構成】 本発明の排熱利用発電制御装置は、媒体ター
ビン発電機の電力負荷設定に対して、排熱系統の排熱流
量を制御する第1 の流量調節弁の開度制御信号に蒸発器
の入口／出口の排熱温度偏差信号と媒体系統のホットウ
ェルタンクの器内／予熱器出口の媒体温度偏差信号を先
行的に各々バイアス信号として付加し、高温熱水流量及
び温度変動を補償し制御することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工業用プラント等ある
いは地下から得られる熱水及び排熱を利用した排熱利用
発電制御装置に関する。
いは地下から得られる熱水及び排熱を利用した排熱利用
発電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電の方式には、火力発電、水力発電、
原子力発電等の方式の他に、種々の特殊発電方式があ
る。この特殊発電方式の１つとして工業用プラントある
いは地下から得られる排熱を利用した発電方式がある。
原子力発電等の方式の他に、種々の特殊発電方式があ
る。この特殊発電方式の１つとして工業用プラントある
いは地下から得られる排熱を利用した発電方式がある。
【０００３】このような発電方式は、火力発電と同様
に、蒸発によりタービンを回転させようとするものであ
るが、火力発電に比べてタービンを回転させるのに要す
る燃料費を大幅に節約できるため、近年は、資源有効活
用の面から注目され始めている。
に、蒸発によりタービンを回転させようとするものであ
るが、火力発電に比べてタービンを回転させるのに要す
る燃料費を大幅に節約できるため、近年は、資源有効活
用の面から注目され始めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来の排熱利
用発電制御装置は、熱水の流量について格別の制御を行
っておらず、工業用プラント等から得られる排熱の全て
をタービン駆動に用いるようにし、基本的には電力最大
運転を行うようにしている。
用発電制御装置は、熱水の流量について格別の制御を行
っておらず、工業用プラント等から得られる排熱の全て
をタービン駆動に用いるようにし、基本的には電力最大
運転を行うようにしている。
【０００５】しかし、この様な発電制御装置では、工業
用プラント等から得られる排熱流量あるいは排熱温度が
変動すると、直ちに発電機出力も変動してしまい成り行
きまかせの制御となる欠点がある。
用プラント等から得られる排熱流量あるいは排熱温度が
変動すると、直ちに発電機出力も変動してしまい成り行
きまかせの制御となる欠点がある。
【０００６】そこで本発明は、上記事情を考慮してなさ
れたもので、その目的はタービン発電機の電力負荷設定
に対して、排熱系統の排熱温度及び排熱流量変動、媒体
系統の媒体温度及び媒体流量変動による蒸発器、予熱
器、凝縮器等の熱交換器の２次遅れ要因を低減し、かつ
媒体タービンの入口圧力の変動防止を図り、かつ媒体タ
ービンの排熱と凝縮器の２次遅れ要因を低減することに
より、媒体タービン発電機の出力変動の防止を図ること
が出来る排熱利用発電制御装置を提供する事にある。
れたもので、その目的はタービン発電機の電力負荷設定
に対して、排熱系統の排熱温度及び排熱流量変動、媒体
系統の媒体温度及び媒体流量変動による蒸発器、予熱
器、凝縮器等の熱交換器の２次遅れ要因を低減し、かつ
媒体タービンの入口圧力の変動防止を図り、かつ媒体タ
ービンの排熱と凝縮器の２次遅れ要因を低減することに
より、媒体タービン発電機の出力変動の防止を図ること
が出来る排熱利用発電制御装置を提供する事にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、媒体タービン
発電機の電力負荷設定に対して、排熱系統の排熱流量を
制御する第１の流量調節弁の開度制御信号に蒸発器の入
口／出口の排熱温度偏差信号と媒体系統のホットウェル
タンクの器内／予熱器出口の媒体温度偏差信号を先行的
に各々バイアス信号として付加し、媒体タービン発電機
の出力が電力設定に対して安定に連続制御をはかれる様
に蒸発器、予熱器の過渡的な変動による熱交換時での２
次遅れを補償している。
発電機の電力負荷設定に対して、排熱系統の排熱流量を
制御する第１の流量調節弁の開度制御信号に蒸発器の入
口／出口の排熱温度偏差信号と媒体系統のホットウェル
タンクの器内／予熱器出口の媒体温度偏差信号を先行的
に各々バイアス信号として付加し、媒体タービン発電機
の出力が電力設定に対して安定に連続制御をはかれる様
に蒸発器、予熱器の過渡的な変動による熱交換時での２
次遅れを補償している。
【０００８】次に蒸発器器内の媒体レベルのレベル設定
に対して、蒸発器の媒体レベルを制御する第２の流量調
節弁の開度信号に蒸発器出口圧力の制御信号と、排熱流
量の制御信号と蒸発器の入口／出口の排熱温度偏差信号
と媒体系統のホットウェルタンクの器内／予熱器出口の
媒体温度偏差信号を先行的に各々バイアス信号として付
加し、蒸発器器内の媒体レベルを安定に制御し、媒体タ
ービン発電機の電力負荷設定に対して過渡的な媒体流量
の変動による媒体蒸発ガス圧力の変動を低減し、媒体タ
ービン発電機の出力を安定に連続制御している。
に対して、蒸発器の媒体レベルを制御する第２の流量調
節弁の開度信号に蒸発器出口圧力の制御信号と、排熱流
量の制御信号と蒸発器の入口／出口の排熱温度偏差信号
と媒体系統のホットウェルタンクの器内／予熱器出口の
媒体温度偏差信号を先行的に各々バイアス信号として付
加し、蒸発器器内の媒体レベルを安定に制御し、媒体タ
ービン発電機の電力負荷設定に対して過渡的な媒体流量
の変動による媒体蒸発ガス圧力の変動を低減し、媒体タ
ービン発電機の出力を安定に連続制御している。
【０００９】次に、蒸発器の媒体の蒸発ガス圧力設定に
対して、蒸発器の媒体圧力を制御する予熱器入口側の第
３の媒体タービン流量調節弁の開度制御信号に排熱流量
の制御信号と蒸発器の入口／出口の排熱温度偏差信号と
媒体系統のホットウェルタンクの器内／予熱器出口の媒
体温度偏差信号を先行的に各々バイアス信号として付加
し、蒸発器出口の媒体蒸発ガス圧力を媒体蒸発ガス圧力
設定に対して安定に連続制御を図れる様にし、蒸発器、
予熱器の過渡的な排熱流量及び排熱温度変動による熱交
換での２次遅れを補償している。
対して、蒸発器の媒体圧力を制御する予熱器入口側の第
３の媒体タービン流量調節弁の開度制御信号に排熱流量
の制御信号と蒸発器の入口／出口の排熱温度偏差信号と
媒体系統のホットウェルタンクの器内／予熱器出口の媒
体温度偏差信号を先行的に各々バイアス信号として付加
し、蒸発器出口の媒体蒸発ガス圧力を媒体蒸発ガス圧力
設定に対して安定に連続制御を図れる様にし、蒸発器、
予熱器の過渡的な排熱流量及び排熱温度変動による熱交
換での２次遅れを補償している。
【００１０】次に、媒体タービンの入口の圧力設定に対
して、媒体タービンの圧力を制御する第４のタービンバ
イパス圧力調節弁の開度信号に排熱流量の制御信号蒸発
器の入口／出口の排熱温度偏差信号と媒体系統のホット
ウェルタンクの器内／予熱器出口の媒体温度偏差信号を
先行的にバイアス信号として付加し、媒体タービンの入
口圧力を安定に連続制御している。
して、媒体タービンの圧力を制御する第４のタービンバ
イパス圧力調節弁の開度信号に排熱流量の制御信号蒸発
器の入口／出口の排熱温度偏差信号と媒体系統のホット
ウェルタンクの器内／予熱器出口の媒体温度偏差信号を
先行的にバイアス信号として付加し、媒体タービンの入
口圧力を安定に連続制御している。
【００１１】次に、ホットウェルタンク器内の媒体冷却
温度設定に対して、凝縮器に供給する冷却水系統の冷却
水量を制御する第５の冷却水流量調節弁の開度信号に蒸
発器入口媒体温度／ホットウェルタンク器内媒体温度の
偏差信号を先行的にバイアス信号として各々付加し、ホ
ットウェルタンク器内の媒体温度を安定に制御すること
により、媒体タービン発電機の電力負荷設定に対して過
渡的な媒体流量の変動による媒体蒸発ガス圧力の変動を
低減し、媒体タービン発電機の出力を安定に連続制御し
ている。
温度設定に対して、凝縮器に供給する冷却水系統の冷却
水量を制御する第５の冷却水流量調節弁の開度信号に蒸
発器入口媒体温度／ホットウェルタンク器内媒体温度の
偏差信号を先行的にバイアス信号として各々付加し、ホ
ットウェルタンク器内の媒体温度を安定に制御すること
により、媒体タービン発電機の電力負荷設定に対して過
渡的な媒体流量の変動による媒体蒸発ガス圧力の変動を
低減し、媒体タービン発電機の出力を安定に連続制御し
ている。
【００１２】よって排熱利用発電プラントの排熱系統の
排熱流量及び排熱温度変動、媒体系統のタービンへの媒
体流量、媒体圧力、冷却水系統の冷却水温度変動等の過
渡的な外乱及び媒体タービン発電機の電力設定負荷変化
に対して、蒸発器、予熱器、凝縮器での排熱と媒体との
熱交換時の２次遅れ分を補償し、熱交換効率の向上をは
かり、かつ排熱流量及び排熱温度変動に追従して制御出
来る様な回路を設けたことを特徴とする。
排熱流量及び排熱温度変動、媒体系統のタービンへの媒
体流量、媒体圧力、冷却水系統の冷却水温度変動等の過
渡的な外乱及び媒体タービン発電機の電力設定負荷変化
に対して、蒸発器、予熱器、凝縮器での排熱と媒体との
熱交換時の２次遅れ分を補償し、熱交換効率の向上をは
かり、かつ排熱流量及び排熱温度変動に追従して制御出
来る様な回路を設けたことを特徴とする。
【００１３】
【作用】まず、排熱利用発電制御装置の電力負荷を制御
する場合、排熱系統の排熱流量は電力負荷設定値の関数
で出力され、蒸発器入口側の排熱流量は、第１の流量調
節弁の開度で設定値に制御される。更に排熱系統の蒸発
器入口側の第６の温度検出器と蒸発器出口の第７の温度
検出器との偏差信号と媒体系統のホットウェルタンク器
内の第８の温度検出器と蒸発器入口第９の温度検出器の
偏差信号を先行的にバイアス信号として各々付加し、蒸
発器、予熱器で熱交換する時の２次遅れ分を補償し、媒
体タービン発電機の設定電力に追従して、蒸発器入口の
第１の排熱流量調節弁の開度を設定値になるよう制御さ
れる。
する場合、排熱系統の排熱流量は電力負荷設定値の関数
で出力され、蒸発器入口側の排熱流量は、第１の流量調
節弁の開度で設定値に制御される。更に排熱系統の蒸発
器入口側の第６の温度検出器と蒸発器出口の第７の温度
検出器との偏差信号と媒体系統のホットウェルタンク器
内の第８の温度検出器と蒸発器入口第９の温度検出器の
偏差信号を先行的にバイアス信号として各々付加し、蒸
発器、予熱器で熱交換する時の２次遅れ分を補償し、媒
体タービン発電機の設定電力に追従して、蒸発器入口の
第１の排熱流量調節弁の開度を設定値になるよう制御さ
れる。
【００１４】次に蒸発器器内の媒体レベルを制御する場
合、蒸発器器内の媒体レベルは、予熱器入口の第２のレ
ベル調整弁の開度を設定値になるよう制御される。更に
排熱系統の蒸発器入口の第10の流量検出器と、媒体ター
ビン発電機の設定電力との偏差信号と、排熱系統の蒸発
器入口側の第６の温度検出器と蒸発器出口の第７の温度
検出器との偏差信号と、媒体系統のホットウェルタンク
器内の第８の温度検出器と蒸発器出口の第11の圧力検出
器との偏差信号を先行的にバイアス信号として各々付加
し、蒸発器、予熱器で熱交換する時の２次遅れ分を補償
し、蒸発器器内の媒体レベルが設定値に追従して、予熱
器入口側の第２のレベル調節弁の開度を設定値になるよ
う制御される。
合、蒸発器器内の媒体レベルは、予熱器入口の第２のレ
ベル調整弁の開度を設定値になるよう制御される。更に
排熱系統の蒸発器入口の第10の流量検出器と、媒体ター
ビン発電機の設定電力との偏差信号と、排熱系統の蒸発
器入口側の第６の温度検出器と蒸発器出口の第７の温度
検出器との偏差信号と、媒体系統のホットウェルタンク
器内の第８の温度検出器と蒸発器出口の第11の圧力検出
器との偏差信号を先行的にバイアス信号として各々付加
し、蒸発器、予熱器で熱交換する時の２次遅れ分を補償
し、蒸発器器内の媒体レベルが設定値に追従して、予熱
器入口側の第２のレベル調節弁の開度を設定値になるよ
う制御される。
【００１５】次に、蒸発器出口の媒体の蒸発ガス圧力を
制御する場合、媒体系統の媒体圧力は、第３の蒸発器バ
イパス圧力調節弁の開度で設定値になるよう制御され
る。更に排熱系統の蒸発器入口の第10の流量検出器と、
媒体タービン発電機の設定電力との偏差信号と、排熱系
統の蒸発器入口側の第６の温度検出器と蒸発器出口の第
７の温度検出器との偏差信号と、媒体系統のホットウェ
ルタンク器内の第８の温度検出器と予熱器出口の第９の
温度検出器との偏差信号を先行的にバイアス信号として
各々付加し、蒸発器、予熱器で熱交換する時の２次遅れ
分を補償し、蒸発器の出口蒸発ガス圧力の設定値に追従
して、第３の蒸発器バイパス圧力調節弁の開度で設定値
になるよう制御される。
制御する場合、媒体系統の媒体圧力は、第３の蒸発器バ
イパス圧力調節弁の開度で設定値になるよう制御され
る。更に排熱系統の蒸発器入口の第10の流量検出器と、
媒体タービン発電機の設定電力との偏差信号と、排熱系
統の蒸発器入口側の第６の温度検出器と蒸発器出口の第
７の温度検出器との偏差信号と、媒体系統のホットウェ
ルタンク器内の第８の温度検出器と予熱器出口の第９の
温度検出器との偏差信号を先行的にバイアス信号として
各々付加し、蒸発器、予熱器で熱交換する時の２次遅れ
分を補償し、蒸発器の出口蒸発ガス圧力の設定値に追従
して、第３の蒸発器バイパス圧力調節弁の開度で設定値
になるよう制御される。
【００１６】次に、媒体タービンの入口の圧力を制御す
る場合、媒体タービンの入口の圧力は、第４の媒体ター
ビンバイパス圧力調節弁の開度で設定値になるよう制御
される。更に、排熱系統の蒸発器入口の第10の流量検出
器と、媒体タービン発電機の設定電力と、排熱系統の蒸
発器入口側の第６の温度検出器と蒸発器出口の第７の温
度検出器との偏差信号と、媒体系統のホットウェルタン
ク器内の第８の温度検出器と蒸発器出口の第13の圧力検
出器との偏差信号を先行的にバイアス信号として各々付
加し、媒体タービンの入口の圧力を補償し、第４の媒体
タービンバイパス圧力調節弁の開度で媒体タービンの入
口の圧力を設定値になるよう制御している。
る場合、媒体タービンの入口の圧力は、第４の媒体ター
ビンバイパス圧力調節弁の開度で設定値になるよう制御
される。更に、排熱系統の蒸発器入口の第10の流量検出
器と、媒体タービン発電機の設定電力と、排熱系統の蒸
発器入口側の第６の温度検出器と蒸発器出口の第７の温
度検出器との偏差信号と、媒体系統のホットウェルタン
ク器内の第８の温度検出器と蒸発器出口の第13の圧力検
出器との偏差信号を先行的にバイアス信号として各々付
加し、媒体タービンの入口の圧力を補償し、第４の媒体
タービンバイパス圧力調節弁の開度で媒体タービンの入
口の圧力を設定値になるよう制御している。
【００１７】次に、媒体系統のホットウェルタンクの器
内温度を制御する場合、冷却水系統の凝縮器入口の冷却
水量は第５の冷却水流量調節弁の開度で設定値になるよ
うに制御される。更に媒体系統の媒体タービン出口の排
ガス温度を検出する第12の温度検出器と冷却した媒体を
貯蔵するホットウェルタンクの器内温度を検出する第８
の温度検出器との偏差信号を先行的にバイアス信号とし
て付加し、補償することにより、ホットウェルタンク器
内温度を設定値になるように凝縮器入口の第５の冷却水
流量調節弁の開度が制御される。よって媒体タービンの
電力負荷設定に追従して蒸発器、予熱器、凝縮器の熱交
換時の２次遅れ分を先行的に補償し、かつ過渡的な排熱
流量及び温度変動、媒体流量及び温度変動、冷却水温度
及び流量の変動に対し安定に制御が図れる排熱利用発電
制御装置である。
内温度を制御する場合、冷却水系統の凝縮器入口の冷却
水量は第５の冷却水流量調節弁の開度で設定値になるよ
うに制御される。更に媒体系統の媒体タービン出口の排
ガス温度を検出する第12の温度検出器と冷却した媒体を
貯蔵するホットウェルタンクの器内温度を検出する第８
の温度検出器との偏差信号を先行的にバイアス信号とし
て付加し、補償することにより、ホットウェルタンク器
内温度を設定値になるように凝縮器入口の第５の冷却水
流量調節弁の開度が制御される。よって媒体タービンの
電力負荷設定に追従して蒸発器、予熱器、凝縮器の熱交
換時の２次遅れ分を先行的に補償し、かつ過渡的な排熱
流量及び温度変動、媒体流量及び温度変動、冷却水温度
及び流量の変動に対し安定に制御が図れる排熱利用発電
制御装置である。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
基づいて説明する。図２は、本発明の一実施例の全体構
成を示す系統図であり、図において、高温熱水及び排熱
は、排熱ポンプ１に汲み上げられ排熱系統２に流れ蒸発
器５で媒体と熱交換したものと蒸発器５の排熱バイパス
系統から予熱器10に流れ更に媒体と熱交換し還元する。
基づいて説明する。図２は、本発明の一実施例の全体構
成を示す系統図であり、図において、高温熱水及び排熱
は、排熱ポンプ１に汲み上げられ排熱系統２に流れ蒸発
器５で媒体と熱交換したものと蒸発器５の排熱バイパス
系統から予熱器10に流れ更に媒体と熱交換し還元する。
【００１９】排熱系統２の蒸発器５の入口排熱流量の調
整は、媒体タービン17の発電機18の電力設定値と蒸発器
５の入口側の排熱入口流量検出器３により予熱器10の入
口排熱流量は、流量調節弁７の開度で制御される。
整は、媒体タービン17の発電機18の電力設定値と蒸発器
５の入口側の排熱入口流量検出器３により予熱器10の入
口排熱流量は、流量調節弁７の開度で制御される。
【００２０】次に媒体は、媒体ポンプ８により予熱器10
に供給され高温熱水及び排熱と熱交換して蒸発器５に供
給され高温熱水及び排熱と熱交換して蒸発したガスとな
って媒体系統14に流れ規定圧下で媒体タービン17に供給
し発電機18を駆動し発電する。又、媒体タービン17に供
給される媒体蒸発ガス圧力が規定値以下の場合は、媒体
タービン17の入口圧力検出器27によりタービンバイパス
系統16のバイパス圧力調整弁15で媒体タービンの入口圧
力は、バイパス圧力調整弁15の開度で規定値に制御され
る。媒体タービンの排ガスは、凝縮器20に流れ冷却水と
熱交換してホットウェルタンク22に回収され循環してい
る。蒸発器５の出口圧力は、圧力検出器13により検出さ
れ、蒸発器５の排熱バイパス系統の圧力調整弁26の開度
で規定値に制御される。
に供給され高温熱水及び排熱と熱交換して蒸発器５に供
給され高温熱水及び排熱と熱交換して蒸発したガスとな
って媒体系統14に流れ規定圧下で媒体タービン17に供給
し発電機18を駆動し発電する。又、媒体タービン17に供
給される媒体蒸発ガス圧力が規定値以下の場合は、媒体
タービン17の入口圧力検出器27によりタービンバイパス
系統16のバイパス圧力調整弁15で媒体タービンの入口圧
力は、バイパス圧力調整弁15の開度で規定値に制御され
る。媒体タービンの排ガスは、凝縮器20に流れ冷却水と
熱交換してホットウェルタンク22に回収され循環してい
る。蒸発器５の出口圧力は、圧力検出器13により検出さ
れ、蒸発器５の排熱バイパス系統の圧力調整弁26の開度
で規定値に制御される。
【００２１】媒体入口の温度は温度検出器11により検出
され、媒体タービン17の排ガス温度は温度検出器19、ホ
ットウェルタンク22器内の媒体温度は温度検出器21で検
出される。蒸発器５の入口及び出口の排熱温度は、温度
検出器４，６で各々検出される。
され、媒体タービン17の排ガス温度は温度検出器19、ホ
ットウェルタンク22器内の媒体温度は温度検出器21で検
出される。蒸発器５の入口及び出口の排熱温度は、温度
検出器４，６で各々検出される。
【００２２】次に、凝縮器20で媒体を冷却させる冷却水
の調整は、ホットウェルタンク22器内の温度検出器21で
検出され、冷却水の流量調整弁24の開度で規定値に制御
される。
の調整は、ホットウェルタンク22器内の温度検出器21で
検出され、冷却水の流量調整弁24の開度で規定値に制御
される。
【００２３】制御装置25には、温度検出器信号４，６，
11，19，21と、流量検出信号３と、圧力検出信号13と、
レベル検出信号12を入力し、流量調整弁７と、圧力調整
弁15，26と温度調整弁24と、レベル調整弁９に制御信号
を出力し弁開度を調整し制御するようになっている。
11，19，21と、流量検出信号３と、圧力検出信号13と、
レベル検出信号12を入力し、流量調整弁７と、圧力調整
弁15，26と温度調整弁24と、レベル調整弁９に制御信号
を出力し弁開度を調整し制御するようになっている。
【００２４】制御装置25は、図１に示すように構成さ
れ、排熱流量検出器３の検出信号を開平演算器28でリニ
アにし電力設定器29で比較しその偏差信号を加減演算器
30に加え、更に排熱温度検出器４の検出信号を温度変換
器46で電流信号に変換した信号と、蒸発器５の出口排熱
温度検出器６の検出信号を温度変換器47で電流信号に変
換した信号を加減演算器48に加え、その演算信号をバイ
アス器49でバイアス信号としたものと、蒸発器５の入口
媒体温度検出器11の検出信号を温度変換器58で電流信号
に変換した信号と、ホットウェルタンク22の媒体温度検
出器21の検出信号を温度変換器50で電流信号に変換した
信号を加減演算器59で加減演算した信号をバイアス器60
でバイアス信号とした信号を加減演算器30に各々付加し
て得た演算信号をＰＩＤ調節計31で制御信号を得、電空
変換器32で電流信号を空気信号に変換して、蒸発器５の
入口の流量調整弁７の開度を制御することにより媒体タ
ービン17の発電機18の電力設定値に追従して制御してい
る。
れ、排熱流量検出器３の検出信号を開平演算器28でリニ
アにし電力設定器29で比較しその偏差信号を加減演算器
30に加え、更に排熱温度検出器４の検出信号を温度変換
器46で電流信号に変換した信号と、蒸発器５の出口排熱
温度検出器６の検出信号を温度変換器47で電流信号に変
換した信号を加減演算器48に加え、その演算信号をバイ
アス器49でバイアス信号としたものと、蒸発器５の入口
媒体温度検出器11の検出信号を温度変換器58で電流信号
に変換した信号と、ホットウェルタンク22の媒体温度検
出器21の検出信号を温度変換器50で電流信号に変換した
信号を加減演算器59で加減演算した信号をバイアス器60
でバイアス信号とした信号を加減演算器30に各々付加し
て得た演算信号をＰＩＤ調節計31で制御信号を得、電空
変換器32で電流信号を空気信号に変換して、蒸発器５の
入口の流量調整弁７の開度を制御することにより媒体タ
ービン17の発電機18の電力設定値に追従して制御してい
る。
【００２５】次に蒸発器５のレベル検出器12の検出信号
をレベル設定器34で蒸発器器内の媒体レベル設定値と比
較し、その偏差信号を加減演算器35に加え、更に媒体系
統の蒸発器５の出口圧力検出器13の検出信号を圧力設定
器38で圧力設定値と比較し偏差信号を加減演算器39に加
え、前記蒸発器５の入口排熱流量検出器３の検出信号を
開平演算器28でリニアにし電力設定器29で比較しその偏
差信号を加減演算器30に加え、更に蒸発器５の入口排熱
温度検出器４の検出信号を温度変換器46で電流信号に変
換した信号と、蒸発器５の出口排熱温度検出器６の検出
信号を温度変換器47で電流信号に変換した信号を加減演
算器48に加え、加減演算した信号をバイアス器49でバイ
アス信号としたものと、更に蒸発器５の入口媒体温度検
出器11の検出信号を温度変換器58で電流信号に変換した
信号と、ホットウェルタンク22の媒体温度検出器21の検
出信号を温度変換器50で電流信号に変換した信号を加減
演算器59で加減演算した信号をバイアス器60でバイアス
信号とした信号を加減演算器30に加え、各々付加して得
た演算信号をバイアス器33でバイアス信号にしたものを
加減演算器39で各々付加して得た演算信号をバイアス器
61でバイアス信号とした信号を加減演算器35に加え、各
々付加して得た演算信号をＰＩＤ調節計36で制御信号を
得、電空変換器37で電流信号を空気信号に変換して予熱
器10の入口側のレベル調整弁９の開度を制御することに
より、蒸発器５の媒体レベルを設定値に追従して制御し
ている。
をレベル設定器34で蒸発器器内の媒体レベル設定値と比
較し、その偏差信号を加減演算器35に加え、更に媒体系
統の蒸発器５の出口圧力検出器13の検出信号を圧力設定
器38で圧力設定値と比較し偏差信号を加減演算器39に加
え、前記蒸発器５の入口排熱流量検出器３の検出信号を
開平演算器28でリニアにし電力設定器29で比較しその偏
差信号を加減演算器30に加え、更に蒸発器５の入口排熱
温度検出器４の検出信号を温度変換器46で電流信号に変
換した信号と、蒸発器５の出口排熱温度検出器６の検出
信号を温度変換器47で電流信号に変換した信号を加減演
算器48に加え、加減演算した信号をバイアス器49でバイ
アス信号としたものと、更に蒸発器５の入口媒体温度検
出器11の検出信号を温度変換器58で電流信号に変換した
信号と、ホットウェルタンク22の媒体温度検出器21の検
出信号を温度変換器50で電流信号に変換した信号を加減
演算器59で加減演算した信号をバイアス器60でバイアス
信号とした信号を加減演算器30に加え、各々付加して得
た演算信号をバイアス器33でバイアス信号にしたものを
加減演算器39で各々付加して得た演算信号をバイアス器
61でバイアス信号とした信号を加減演算器35に加え、各
々付加して得た演算信号をＰＩＤ調節計36で制御信号を
得、電空変換器37で電流信号を空気信号に変換して予熱
器10の入口側のレベル調整弁９の開度を制御することに
より、蒸発器５の媒体レベルを設定値に追従して制御し
ている。
【００２６】次に媒体系統の蒸発器５の出口圧力検出器
13の検出信号を圧力設定器38で圧力設定値と比較し偏差
信号を加減演算器39に加え、前記蒸発器５の入口排熱流
量検出器３の検出信号を開平演算器28でリニアにし電力
設定器29で比較しその偏差信号を加減演算器30に加え、
更に蒸発器５の入口排熱温度検出器４の検出信号を温度
変換器46で電流信号に変換した信号と、蒸発器５の出口
排熱温度検出器６の検出信号を温度変換器47で電流信号
に変換した信号を加減演算器48に加え、加減演算した信
号をバイアス器49でバイアス信号としたものと、更に蒸
発器５の入口媒体温度検出器11の検出信号を温度変換器
58で電流信号に変換した信号と、ホットウェルタンク22
の媒体温度検出器21の検出信号を温度変換器50で電流信
号に変換した信号を加減演算器59で加減演算した信号を
バイアス器60でバイアス信号とした信号を加減演算器30
に加え、各々付加して得た演算信号をバイアス器33でバ
イアス信号にしたものを加減演算器39で各々付加して得
た演算信号をＰＩＤ調節計40で制御信号を得、電空変換
器41で電流信号を空気信号に変換して蒸発器バイアス圧
力調節弁26の開度で蒸発器５の出口圧力の設定値に追従
して制御している。
13の検出信号を圧力設定器38で圧力設定値と比較し偏差
信号を加減演算器39に加え、前記蒸発器５の入口排熱流
量検出器３の検出信号を開平演算器28でリニアにし電力
設定器29で比較しその偏差信号を加減演算器30に加え、
更に蒸発器５の入口排熱温度検出器４の検出信号を温度
変換器46で電流信号に変換した信号と、蒸発器５の出口
排熱温度検出器６の検出信号を温度変換器47で電流信号
に変換した信号を加減演算器48に加え、加減演算した信
号をバイアス器49でバイアス信号としたものと、更に蒸
発器５の入口媒体温度検出器11の検出信号を温度変換器
58で電流信号に変換した信号と、ホットウェルタンク22
の媒体温度検出器21の検出信号を温度変換器50で電流信
号に変換した信号を加減演算器59で加減演算した信号を
バイアス器60でバイアス信号とした信号を加減演算器30
に加え、各々付加して得た演算信号をバイアス器33でバ
イアス信号にしたものを加減演算器39で各々付加して得
た演算信号をＰＩＤ調節計40で制御信号を得、電空変換
器41で電流信号を空気信号に変換して蒸発器バイアス圧
力調節弁26の開度で蒸発器５の出口圧力の設定値に追従
して制御している。
【００２７】次に媒体系統の媒体タービン17の入口側の
圧力検出器27の検出信号を圧力設定器42で圧力設定値と
比較し、その偏差信号を加減演算器43に加え、更に蒸発
器５の入口排熱流量検出器３の検出信号を開閉演算器28
でリニアにし、電力設定器29で比較し、その偏差信号を
加減演算器30に加え、更に蒸発器５の入口排熱温度検出
器４の検出信号を温度変換器46で電流信号に変換した信
号と、蒸発器５の出口排熱温度検出器６の検出信号を温
度変換器47で電流信号に変換した信号を加減演算器48に
加え、その加減演算信号をバイアス器49でバイアス信号
としたものを加減演算器30に加え、更に蒸発器５の入口
媒体温度検出器11の検出信号を温度変換器58で電流信号
に変換した信号と、ホットウェルタンク22の媒体温度検
出器21の検出信号を温度変換器50で電流信号に変換した
信号を加減演算器59で加減演算した信号をバイアス器60
でバイアス信号とした信号を加減演算器30に加え、各々
付加して得た演算信号をバイアス器33でバイアス信号に
したものを加減演算器43で各々付加して得た演算信号を
ＰＩＤ調節計44で制御信号を得、電空変換器45で電流信
号を空気信号に変換して媒体タービン17のバイパス圧力
調節弁15の開度を制御することにより、媒体タービン17
の入口の圧力を設定値になるよう制御している。
圧力検出器27の検出信号を圧力設定器42で圧力設定値と
比較し、その偏差信号を加減演算器43に加え、更に蒸発
器５の入口排熱流量検出器３の検出信号を開閉演算器28
でリニアにし、電力設定器29で比較し、その偏差信号を
加減演算器30に加え、更に蒸発器５の入口排熱温度検出
器４の検出信号を温度変換器46で電流信号に変換した信
号と、蒸発器５の出口排熱温度検出器６の検出信号を温
度変換器47で電流信号に変換した信号を加減演算器48に
加え、その加減演算信号をバイアス器49でバイアス信号
としたものを加減演算器30に加え、更に蒸発器５の入口
媒体温度検出器11の検出信号を温度変換器58で電流信号
に変換した信号と、ホットウェルタンク22の媒体温度検
出器21の検出信号を温度変換器50で電流信号に変換した
信号を加減演算器59で加減演算した信号をバイアス器60
でバイアス信号とした信号を加減演算器30に加え、各々
付加して得た演算信号をバイアス器33でバイアス信号に
したものを加減演算器43で各々付加して得た演算信号を
ＰＩＤ調節計44で制御信号を得、電空変換器45で電流信
号を空気信号に変換して媒体タービン17のバイパス圧力
調節弁15の開度を制御することにより、媒体タービン17
の入口の圧力を設定値になるよう制御している。
【００２８】次にホットウェルタンク22の媒体の温度検
出器21の検出信号を温度変換器50で電流信号に変換した
信号を温度設定器51でホットウェルタンクの媒体温度設
定値と比較し、その偏差信号を加減演算器52に加え、更
に凝縮器20入口側の冷却水温度検出器11の検出信号を温
度変換器58で電流信号に変換した信号を加減演算器56に
加え、加減演算した信号をバイアス器57でバイアス信号
としたものを、加減演算器52に各々付加して得た演算信
号をＰＩＤ調節計53で制御信号を得、電空変換器54の電
流信号を空気信号に変換して、冷却水系統23の冷却水量
を流量調節弁24で開度を制御し、ホットウェルタンク22
の器内の媒体温度を設定値になるように制御している。
出器21の検出信号を温度変換器50で電流信号に変換した
信号を温度設定器51でホットウェルタンクの媒体温度設
定値と比較し、その偏差信号を加減演算器52に加え、更
に凝縮器20入口側の冷却水温度検出器11の検出信号を温
度変換器58で電流信号に変換した信号を加減演算器56に
加え、加減演算した信号をバイアス器57でバイアス信号
としたものを、加減演算器52に各々付加して得た演算信
号をＰＩＤ調節計53で制御信号を得、電空変換器54の電
流信号を空気信号に変換して、冷却水系統23の冷却水量
を流量調節弁24で開度を制御し、ホットウェルタンク22
の器内の媒体温度を設定値になるように制御している。
【００２９】従って本実施例によれば媒体タービンの電
力負荷設定に追従して蒸発器、予熱器、凝縮器の熱交換
時の２次遅れ分を先行的に補償しかつ過渡的な熱水、低
沸点媒体、冷却水温度・流量の変動に対して安定に制御
が図れる。
力負荷設定に追従して蒸発器、予熱器、凝縮器の熱交換
時の２次遅れ分を先行的に補償しかつ過渡的な熱水、低
沸点媒体、冷却水温度・流量の変動に対して安定に制御
が図れる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、電力設定
負荷に対して、排熱系統への蒸発器の排熱流量及び温度
変動による蒸発器の媒体蒸発圧力変動を防止し、更に予
熱器での排熱と媒体の熱交換時の２次遅れによる変動防
止と、過渡的な負荷変動を防止するように制御する。
負荷に対して、排熱系統への蒸発器の排熱流量及び温度
変動による蒸発器の媒体蒸発圧力変動を防止し、更に予
熱器での排熱と媒体の熱交換時の２次遅れによる変動防
止と、過渡的な負荷変動を防止するように制御する。
【００３１】これにより、媒体タービン発電機の設定電
力に追従して制御が図れ、かつ、媒体タービン入口圧力
の変動を極力小さくできる。このため、排熱系統、媒体
系統、冷却水系統の凝縮器の各熱交換率を向上させるこ
とにより過渡的な負荷変動に対して安定に制御でき、か
つ、高効率に運用ができる。
力に追従して制御が図れ、かつ、媒体タービン入口圧力
の変動を極力小さくできる。このため、排熱系統、媒体
系統、冷却水系統の凝縮器の各熱交換率を向上させるこ
とにより過渡的な負荷変動に対して安定に制御でき、か
つ、高効率に運用ができる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック構成図
【図２】本発明が適用される排熱利用システムの全体構
成図
成図
１…排熱ポンプ、２…排熱系統、３…流量検出器、４，
６，11，19，21…温度検出器、５…蒸発器、７…流量調
整弁、８…媒体ポンプ、９…レベル調整弁、10…予熱
器、12…レベル検出器、13，27…圧力検出器、14…媒体
系統、15…圧力調整弁、16…タービンバイパス系統、17
…媒体タービン、18…発電機、20…凝縮器、22…ホット
ウェルタンク、23…冷却水系統、24…調整弁、25…制御
装置、28…開平演算器、29，34，38，42，51…設定器、
30，35，39，43，48，56，59…加減演算器、31，36，4
0，44，53…ＰＩＤ調節計、32，37，41，45，54，…電
空変換器、33，49，57，60…バイアス器。
６，11，19，21…温度検出器、５…蒸発器、７…流量調
整弁、８…媒体ポンプ、９…レベル調整弁、10…予熱
器、12…レベル検出器、13，27…圧力検出器、14…媒体
系統、15…圧力調整弁、16…タービンバイパス系統、17
…媒体タービン、18…発電機、20…凝縮器、22…ホット
ウェルタンク、23…冷却水系統、24…調整弁、25…制御
装置、28…開平演算器、29，34，38，42，51…設定器、
30，35，39，43，48，56，59…加減演算器、31，36，4
0，44，53…ＰＩＤ調節計、32，37，41，45，54，…電
空変換器、33，49，57，60…バイアス器。
Claims (5)
- 【請求項１】 高温熱水及び排熱を排熱ポンプを利用し
て、蒸発器、予熱器に供給し媒体と熱交換させ処理させ
る排熱系統と、前記蒸発器、予熱器の高温熱水及び排熱
とホットウェルタンクから媒体ポンプで予熱器に供給し
た媒体と熱交換させ温度上昇した媒体を蒸発器で更に、
高温熱水及び排熱と熱交換させ、規定圧にした媒体の蒸
発ガスを媒体タービンに供給し、媒体タービン発電機を
駆動させ発電し、その媒体タービンの排ガスは、凝縮器
に流れ冷却水で冷却されホットウェルタンクに回収し、
循環させる媒体系統と、前記凝縮器で媒体タービンの排
ガスを冷却水で冷却させる冷却水系統からなる排熱利用
システム発電プラントに於て、媒体タービン発電機の電
力負荷設定に対して、前記排熱系統の排熱流量を制御す
る第１の流量調節弁の開度制御信号に蒸発器の入口／出
口の排熱温度偏差信号と媒体系統のホットウェルタンク
の器内／予熱器出口の媒体温度偏差信号を先行的に各々
バイアス信号として付加し、高温熱水流量及び温度変動
を補償し制御することを特徴とする排熱利用発電制御装
置。 - 【請求項２】 高温熱水及び排熱を排熱ポンプを利用し
て、蒸発器、予熱器に供給し媒体と熱交換させ処理させ
る排熱系統と、前記蒸発器、予熱器の高温熱水及び排熱
とホットウェルタンクから媒体ポンプで予熱器に供給し
た媒体と熱交換させ温度上昇した媒体を蒸発器で更に、
高温熱水及び排熱と熱交換させ、規定圧にした媒体の蒸
発ガスを媒体タービンに供給し、媒体タービン発電機を
駆動させ発電し、その媒体タービンの排ガスは、凝縮器
に流れ冷却水で冷却されホットウェルタンクに回収し、
循環させる媒体系統と、前記凝縮器で媒体タービンの排
ガスを冷却水で冷却させる冷却水系統からなる排熱利用
システム発電プラントに於て、蒸発器の媒体の蒸発ガス
圧力設定に対して、前記媒体系統の蒸発器の媒体圧力を
制御する予熱器入口側の第２の媒体タービン流量調節弁
の開度制御信号に排熱流量の制御信号と蒸発器の入口／
出口の排熱温度偏差信号と媒体系統のホットウェルタン
クの器内／予熱器出口の媒体温度偏差信号を先行的に各
々バイアス信号として付加し、媒体の蒸発器の蒸発ガス
の圧力変動を補償し制御することを特徴とする排熱利用
発電制御装置。 - 【請求項３】 高温熱水及び排熱を排熱ポンプを利用し
て、蒸発器、予熱器に供給し媒体と熱交換させ処理させ
る排熱系統と、前記蒸発器、予熱器の高温熱水及び排熱
とホットウェルタンクから媒体ポンプで予熱器に供給し
た媒体と熱交換させ温度上昇した媒体を蒸発器で更に、
高温熱水及び排熱と熱交換させ、規定圧にした媒体の蒸
発ガスを媒体タービンに供給し、媒体タービン発電機を
駆動させ発電し、その媒体タービンの排ガスは、凝縮器
に流れ冷却水で冷却されホットウェルタンクに回収し、
循環させる媒体系統と、前記凝縮器で媒体タービンの排
ガスを冷却水で冷却させる冷却水系統からなる排熱利用
システム発電プラントに於て、蒸発器器内の媒体レベル
のレベル設定に対して、前記蒸発器の媒体レベルを制御
する第３の流量調節弁の開度信号に蒸発器出口圧力の制
御信号と、排熱流量の制御信号と蒸発器の入口／出口の
排熱温度偏差信号と媒体系統のホットウェルタンクの器
内／予熱器出口の媒体温度偏差信号を先行的に各々バイ
アス信号として付加し、蒸発器内の媒体のレベル変動を
補償し制御することを特徴とする排熱利用発電制御装
置。 - 【請求項４】 高温熱水及び排熱を排熱ポンプを利用し
て、蒸発器、予熱器に供給し媒体と熱交換させ処理させ
る排熱系統と、前記蒸発器、予熱器の高温熱水及び排熱
とホットウェルタンクから媒体ポンプで予熱器に供給し
た媒体と熱交換させ温度上昇した媒体を蒸発器で更に、
高温熱水及び排熱と熱交換させ、規定圧にした媒体の蒸
発ガスを媒体タービンに供給し、媒体タービン発電機を
駆動させ発電し、その媒体タービンの排ガスは、凝縮器
に流れ冷却水で冷却されホットウェルタンクに回収し、
循環させる媒体系統と、前記凝縮器で媒体タービンの排
ガスを冷却水で冷却させる冷却水系統からなる排熱利用
システム発電プラントに於て、媒体タービンの入口の圧
力設定に対して、媒体タービンの圧力を制御する第４の
タービンバイパス圧力調節弁の開度信号に排熱流量の制
御信号蒸発器の入口／出口の排熱温度偏差信号と媒体系
統のホットウェルタンクの器内／予熱器出口の媒体温度
偏差信号を先行的にバイアス信号として付加し、媒体タ
ービンの入口の圧力変動を補償し制御することを特徴と
する排熱利用発電制御装置。 - 【請求項５】 高温熱水及び排熱を排熱ポンプを利用し
て、蒸発器、予熱器に供給し媒体と熱交換させ処理させ
る排熱系統と、前記蒸発器、予熱器の高温熱水及び排熱
とホットウェルタンクから媒体ポンプで予熱器に供給し
た媒体と熱交換させ温度上昇した媒体を蒸発器で更に、
高温熱水及び排熱と熱交換させ、規定圧にした媒体の蒸
発ガスを媒体タービンに供給し、媒体タービン発電機を
駆動させ発電し、その媒体タービンの排ガスは、凝縮器
に流れ冷却水で冷却されホットウェルタンクに回収し、
循環させる媒体系統と、前記凝縮器で媒体タービンの排
ガスを冷却水で冷却させる冷却水系統からなる排熱利用
システム発電プラントに於て、ホットウェルタンク器内
の媒体冷却温度設定に対して、前記凝縮器に供給する冷
却水系統の冷却水量を制御する第５の冷却水流量調節弁
の開度信号に蒸発器入口媒体温度／ホットウェルタンク
器内媒体温度の偏差信号を先行的にバイアス信号として
各々付加し、媒体タービン発電機駆動による排ガスを凝
縮器で冷却水と熱交換させたときの二次遅れを補償制御
することを特徴とする排熱利用発電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32788093A JPH07180979A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 排熱利用発電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32788093A JPH07180979A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 排熱利用発電制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180979A true JPH07180979A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18204016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32788093A Pending JPH07180979A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 排熱利用発電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07180979A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014059235A1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Bypass and throttle valves for a supercritical working fluid circuit |
| WO2014165144A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-10-09 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Control system for a heat engine system utilizing supercritical working fluid |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32788093A patent/JPH07180979A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014059235A1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Bypass and throttle valves for a supercritical working fluid circuit |
| WO2014165144A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-10-09 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Control system for a heat engine system utilizing supercritical working fluid |
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