JPH07301128A - ガスタービン排ガス温度制御装置 - Google Patents
ガスタービン排ガス温度制御装置Info
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- JPH07301128A JPH07301128A JP11336194A JP11336194A JPH07301128A JP H07301128 A JPH07301128 A JP H07301128A JP 11336194 A JP11336194 A JP 11336194A JP 11336194 A JP11336194 A JP 11336194A JP H07301128 A JPH07301128 A JP H07301128A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンバインドサイクル発電プラントにおける
ガスタービン下流側の機器の寿命消費を伴わないガスタ
ービン排ガス温度制御装置を提供する。 【構成】 本発明は、空気圧縮機の吐出圧力に基づいて
ガスタービンの排ガス温度設定値を発生する設定値発生
手段と、ガスタービンの排ガス温度と設定値発生手段か
らの排ガス温度設定値との偏差に基づいて燃焼機に供給
する燃料流量を制御する燃料流量制御手段と、ガスター
ビンの排ガス温度と設定値発生手段からの排ガス温度設
定値にバイアス値を加味した値との偏差に基づいて燃焼
器に供給する空気流量を制御する空気流量制御手段と、
ガスタービンの下流におけるプロセス量が規定値を越え
ないように設定値発生手段からの排ガス温度設定値に補
正値を加味する設定値補正手段とを備えている。
ガスタービン下流側の機器の寿命消費を伴わないガスタ
ービン排ガス温度制御装置を提供する。 【構成】 本発明は、空気圧縮機の吐出圧力に基づいて
ガスタービンの排ガス温度設定値を発生する設定値発生
手段と、ガスタービンの排ガス温度と設定値発生手段か
らの排ガス温度設定値との偏差に基づいて燃焼機に供給
する燃料流量を制御する燃料流量制御手段と、ガスター
ビンの排ガス温度と設定値発生手段からの排ガス温度設
定値にバイアス値を加味した値との偏差に基づいて燃焼
器に供給する空気流量を制御する空気流量制御手段と、
ガスタービンの下流におけるプロセス量が規定値を越え
ないように設定値発生手段からの排ガス温度設定値に補
正値を加味する設定値補正手段とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンバインドサイクル
発電プラントにおけるガスタービンの排ガス温度を制御
するガスタービン排ガス温度制御装置に関する。
発電プラントにおけるガスタービンの排ガス温度を制御
するガスタービン排ガス温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、コンバインドサイクル発電プラ
ントは、ガスタービンと蒸気タービンとを一軸で結合
し、この軸に発電機を結合して構成される。
ントは、ガスタービンと蒸気タービンとを一軸で結合
し、この軸に発電機を結合して構成される。
【０００３】すなわち、空気圧縮器で圧縮された空気を
燃料と共に燃焼器に供給して燃焼させ、この燃焼器から
の燃焼ガスでガスタービンを駆動する。ガスタービンで
仕事を終えた排ガスは排熱回収ボイラに導かれ、この排
熱回収ボイラ熱交換されて蒸気を発生する。そして、そ
の蒸気で蒸気タービンを駆動するものである。
燃料と共に燃焼器に供給して燃焼させ、この燃焼器から
の燃焼ガスでガスタービンを駆動する。ガスタービンで
仕事を終えた排ガスは排熱回収ボイラに導かれ、この排
熱回収ボイラ熱交換されて蒸気を発生する。そして、そ
の蒸気で蒸気タービンを駆動するものである。
【０００４】このようなコンバインドサイクル発電プラ
ントでは、ガスタービンの排ガスで蒸気タービンに供給
する蒸気を発生させているので、ガスタービンの排ガス
の温度を一定に制御する必要がある。
ントでは、ガスタービンの排ガスで蒸気タービンに供給
する蒸気を発生させているので、ガスタービンの排ガス
の温度を一定に制御する必要がある。
【０００５】図６に、従来のガスタービン排ガス温度制
御装置の構成図を示す。ガスタービン排ガス温度制御装
置は、設定値発生手段と燃料流量制御手段と空気流量制
御手段とを有している。まず、設定値発生手段は、排ガ
ス温度設定値を得るものであり、排ガス温度制御設定値
関数発生器２１からなる。すなわち、空気圧縮機の吐出
空気圧力センサ１０から入力した吐出空気圧力ａを排ガ
ス温度制御設定値関数発生器２１に入力して、排ガス温
度設定値ｂを得る。ここで、排ガス温度制御設定値関数
２１はガスタービン入口温度がガスタービンの材料的に
許容される温度域で運転されるように決定された関数
で、空気圧縮機の吐出空気圧力ａとガスタービン排ガス
温度とガスタービン入口温度との関係から決められる。
御装置の構成図を示す。ガスタービン排ガス温度制御装
置は、設定値発生手段と燃料流量制御手段と空気流量制
御手段とを有している。まず、設定値発生手段は、排ガ
ス温度設定値を得るものであり、排ガス温度制御設定値
関数発生器２１からなる。すなわち、空気圧縮機の吐出
空気圧力センサ１０から入力した吐出空気圧力ａを排ガ
ス温度制御設定値関数発生器２１に入力して、排ガス温
度設定値ｂを得る。ここで、排ガス温度制御設定値関数
２１はガスタービン入口温度がガスタービンの材料的に
許容される温度域で運転されるように決定された関数
で、空気圧縮機の吐出空気圧力ａとガスタービン排ガス
温度とガスタービン入口温度との関係から決められる。
【０００６】次に、燃料流量制御手段は、排ガス温度セ
ンサ１１で検出された排ガス温度ｊが排ガス温度設定値
ｂになるように燃料流量制御弁（ＧＣＶ）１を制御する
ものである。すなわち、燃料流量制御弁１の制御は次の
ようにして行われる。排ガス温度センサ１１から入力し
た排ガス温度ｊを排ガス温度設定値ｂから減算し、得ら
れた排ガス温度制御偏差ｄをＰＩコントローラ２３を介
してバルブコントローラ２５に送る。バルブコントロー
ラ２５は偏差に対応した燃料流量制御弁１の開度指令ｅ
を出力し、燃料流量制御弁１を排ガス温度が排ガス温度
設定値ｂになるように制御する。この場合、燃料流量が
絞られると排ガス温度は下がり、燃料流量が増えると排
ガス温度は上昇する。
ンサ１１で検出された排ガス温度ｊが排ガス温度設定値
ｂになるように燃料流量制御弁（ＧＣＶ）１を制御する
ものである。すなわち、燃料流量制御弁１の制御は次の
ようにして行われる。排ガス温度センサ１１から入力し
た排ガス温度ｊを排ガス温度設定値ｂから減算し、得ら
れた排ガス温度制御偏差ｄをＰＩコントローラ２３を介
してバルブコントローラ２５に送る。バルブコントロー
ラ２５は偏差に対応した燃料流量制御弁１の開度指令ｅ
を出力し、燃料流量制御弁１を排ガス温度が排ガス温度
設定値ｂになるように制御する。この場合、燃料流量が
絞られると排ガス温度は下がり、燃料流量が増えると排
ガス温度は上昇する。
【０００７】一方、空気流量制御手段は、排ガス温度セ
ンサ１１で検出された排ガス温度ｊが排ガス温度設定値
ｂにバイアス値を加味した値ｇになるように、空気圧縮
機の入口案内翼２を制御するものである。すなわち、空
気圧縮機の入口案内翼（ＩＧＶ）２は次のように制御さ
れる。排ガス温度設定値ｂからバイアス発生回路２２よ
り出力されたバイアス値ｆを差し引いた値を設定値ｇと
する。そして、これから排ガス温度センサ１１から入力
した排ガス温度ｊを減算して得た偏差ｈをＰＩコントロ
ーラ２４を介してバルブコントローラ２６に入力し、バ
ルブコントローラ２６は偏差に対応した開度指令ｉを出
力し、空気圧縮機の入口案内翼（ＩＧＶ）２を制御す
る。入口案内翼（ＩＧＶ）２が開くとガスタービンへの
流入空気量が増加するため、排ガス温度は下がり、入口
案内翼（ＩＧＶ）２が閉まると逆に排ガス温度は上が
る。
ンサ１１で検出された排ガス温度ｊが排ガス温度設定値
ｂにバイアス値を加味した値ｇになるように、空気圧縮
機の入口案内翼２を制御するものである。すなわち、空
気圧縮機の入口案内翼（ＩＧＶ）２は次のように制御さ
れる。排ガス温度設定値ｂからバイアス発生回路２２よ
り出力されたバイアス値ｆを差し引いた値を設定値ｇと
する。そして、これから排ガス温度センサ１１から入力
した排ガス温度ｊを減算して得た偏差ｈをＰＩコントロ
ーラ２４を介してバルブコントローラ２６に入力し、バ
ルブコントローラ２６は偏差に対応した開度指令ｉを出
力し、空気圧縮機の入口案内翼（ＩＧＶ）２を制御す
る。入口案内翼（ＩＧＶ）２が開くとガスタービンへの
流入空気量が増加するため、排ガス温度は下がり、入口
案内翼（ＩＧＶ）２が閉まると逆に排ガス温度は上が
る。
【０００８】ここで、空気流量制御手段は、最初は入口
案内翼（ＩＧＶ）２が開くことで排ガス温度の上昇を抑
えつつ、入口案内翼（ＩＧＶ）２が全開した後は燃料流
量制御弁１により排ガス温度の制御が行われることにな
る。
案内翼（ＩＧＶ）２が開くことで排ガス温度の上昇を抑
えつつ、入口案内翼（ＩＧＶ）２が全開した後は燃料流
量制御弁１により排ガス温度の制御が行われることにな
る。
【０００９】なお、ガスタービン下流の機器について
は、ガスタービンからの排熱量をベースとした熱バラン
スにより決定されている。すなわち、主蒸気温度、主蒸
気圧力、脱硝触媒入口ガス温度、排熱回収ボイラの出口
ガス温度はガスタービンの排熱量から決まり、個別に制
御は行われていない。
は、ガスタービンからの排熱量をベースとした熱バラン
スにより決定されている。すなわち、主蒸気温度、主蒸
気圧力、脱硝触媒入口ガス温度、排熱回収ボイラの出口
ガス温度はガスタービンの排熱量から決まり、個別に制
御は行われていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
コンバインドサイクル発電プラントのガスタービン排ガ
ス温度制御装置では、ガスタービンの排ガス温度制御は
ガスタービン入口温度が許容値を越えないように制御し
ているだけであるので、下流側の機器で設計値を越えた
高温になる箇所が生じることがある。すなわち、排熱回
収ボイラ内の熱交換性能の経年劣化により熱バランスが
変化した場合、ガスタービン排ガス温度は変化しない
が、下流側の機器で設計値を越えた高温になる箇所が生
じることがあり、そのような場合、下流側の機器の寿命
消費を速めてしまうことがある。
コンバインドサイクル発電プラントのガスタービン排ガ
ス温度制御装置では、ガスタービンの排ガス温度制御は
ガスタービン入口温度が許容値を越えないように制御し
ているだけであるので、下流側の機器で設計値を越えた
高温になる箇所が生じることがある。すなわち、排熱回
収ボイラ内の熱交換性能の経年劣化により熱バランスが
変化した場合、ガスタービン排ガス温度は変化しない
が、下流側の機器で設計値を越えた高温になる箇所が生
じることがあり、そのような場合、下流側の機器の寿命
消費を速めてしまうことがある。
【００１１】つまり、熱交換性能が劣化により排熱回収
ボイラで発生する蒸気量は低下するが、ガスタービン排
ガス温度は変わらないため、蒸気タービンに供給される
主蒸気温度は高くなり、蒸気タービンの許容する温度を
越えてしまう。また、熱交換器の性能が劣化すると、排
ガスの温度が下がらないため、脱硝装置に入る排ガス温
度が脱硝触媒の設計点を越えてしまい、脱硝触媒の寿命
を消費する。
ボイラで発生する蒸気量は低下するが、ガスタービン排
ガス温度は変わらないため、蒸気タービンに供給される
主蒸気温度は高くなり、蒸気タービンの許容する温度を
越えてしまう。また、熱交換器の性能が劣化すると、排
ガスの温度が下がらないため、脱硝装置に入る排ガス温
度が脱硝触媒の設計点を越えてしまい、脱硝触媒の寿命
を消費する。
【００１２】一方、脱硝触媒は温度により脱硝性能が変
化するため、設計点を越えた温度では脱硝性能が低下す
る。更に、排熱回収ボイラ出口のガス温度も高くなるた
め、煙突の設計点をこえてしまい、煙突の寿命を消費す
る。
化するため、設計点を越えた温度では脱硝性能が低下す
る。更に、排熱回収ボイラ出口のガス温度も高くなるた
め、煙突の設計点をこえてしまい、煙突の寿命を消費す
る。
【００１３】本発明の目的は、こうしたガスタービン下
流側の機器の寿命消費を伴わないガスタービン排ガス温
度制御装置を提供するものである。
流側の機器の寿命消費を伴わないガスタービン排ガス温
度制御装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、空気
圧縮機の吐出圧力に基づいてガスタービンの排ガス温度
設定値を発生する設定値発生手段と、ガスタービンの排
ガス温度と設定値発生手段からの排ガス温度設定値との
偏差に基づいて燃焼機に供給する燃料流量を制御する燃
料流量制御手段と、ガスタービンの排ガス温度と設定値
発生手段からの排ガス温度設定値にバイアス値を加味し
た値との偏差に基づいて燃焼器に供給する空気流量を制
御する空気流量制御手段と、ガスタービンの下流におけ
るプロセス量が規定値を越えないように設定値発生手段
からの排ガス温度設定値に補正値を加味する設定値補正
手段とを備えたことを特徴とする。
圧縮機の吐出圧力に基づいてガスタービンの排ガス温度
設定値を発生する設定値発生手段と、ガスタービンの排
ガス温度と設定値発生手段からの排ガス温度設定値との
偏差に基づいて燃焼機に供給する燃料流量を制御する燃
料流量制御手段と、ガスタービンの排ガス温度と設定値
発生手段からの排ガス温度設定値にバイアス値を加味し
た値との偏差に基づいて燃焼器に供給する空気流量を制
御する空気流量制御手段と、ガスタービンの下流におけ
るプロセス量が規定値を越えないように設定値発生手段
からの排ガス温度設定値に補正値を加味する設定値補正
手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】請求項２の発明は、ガスタービンの下流に
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラで発生する蒸
気温度を用いるようにしたことを特徴とする。
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラで発生する蒸
気温度を用いるようにしたことを特徴とする。
【００１６】請求項３の発明は、ガスタービンの下流に
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラにおける脱硝
装置の入口ガス温度を用いるようにしたことを特徴とす
る。
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラにおける脱硝
装置の入口ガス温度を用いるようにしたことを特徴とす
る。
【００１７】請求項４の発明は、ガスタービンの下流に
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラの出口ガス温
度を用いるようにしたことを特徴とする。
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラの出口ガス温
度を用いるようにしたことを特徴とする。
【００１８】請求項５の発明は、ガスタービンの下流に
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラで発生する蒸
気圧力を用いるようにしたことを特徴とする。
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラで発生する蒸
気圧力を用いるようにしたことを特徴とする。
【００１９】請求項６の発明は、ガスタービンの下流に
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラで発生する蒸
気温度、排熱回収ボイラで発生する蒸気圧力、排熱回収
ボイラにおける脱硝装置の入口ガス温度、排熱回収ボイ
ラの出口ガス温度のうちのいずれか２以上のプロセス量
を検出し、その検出したいずれのプロセス量も規定値を
越えないように設定値発生手段からの排ガス温度設定値
に補正値を加味するようにしたことを特徴とする。
おけるプロセス量として、排熱回収ボイラで発生する蒸
気温度、排熱回収ボイラで発生する蒸気圧力、排熱回収
ボイラにおける脱硝装置の入口ガス温度、排熱回収ボイ
ラの出口ガス温度のうちのいずれか２以上のプロセス量
を検出し、その検出したいずれのプロセス量も規定値を
越えないように設定値発生手段からの排ガス温度設定値
に補正値を加味するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
【作用】本発明では、ガスタービンの下流の機器の温度
制限がある部分のプロセス量である温度や圧力を計測
し、これが制限値を越えないように、設定値発生手段か
らの排ガス温度設定値に補正値を加味してガスタービン
排ガス温度制御を行う。これにより、ガスタービンの下
流の機器に過剰な寿命消費を与えずに運転を行うことが
可能となる。
制限がある部分のプロセス量である温度や圧力を計測
し、これが制限値を越えないように、設定値発生手段か
らの排ガス温度設定値に補正値を加味してガスタービン
排ガス温度制御を行う。これにより、ガスタービンの下
流の機器に過剰な寿命消費を与えずに運転を行うことが
可能となる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。まず、図
５に本発明が適用されるコンバインドサイクル発電プラ
ントの系統構成図を示す。空気は空気圧縮機３３の入口
に設けられた入口案内翼（ＩＧＶ）２を経て、空気圧縮
機３３に取り込まれる。空気圧縮機３３で圧縮された空
気は、燃焼器３４に送り込まれる。
５に本発明が適用されるコンバインドサイクル発電プラ
ントの系統構成図を示す。空気は空気圧縮機３３の入口
に設けられた入口案内翼（ＩＧＶ）２を経て、空気圧縮
機３３に取り込まれる。空気圧縮機３３で圧縮された空
気は、燃焼器３４に送り込まれる。
【００２２】一方、燃料は燃料制御弁（ＧＣＶ）１を経
て、燃焼器３４に取り込まれる。そして、燃焼機３４で
燃料と空気が混合されて燃焼し、その燃焼ガスはガスタ
ービン３５に送り込まれ、この燃焼ガスでガスタービン
３５を駆動する。ガスタービン３５で仕事を終えた燃焼
ガスは、高温の排ガスとなって排熱回収ボイラ（ＨＲ
Ｂ）３６に導かれ、給水と熱交換した後、脱硝装置の脱
硝触媒３７を経て煙突３８から大気に放出される。
て、燃焼器３４に取り込まれる。そして、燃焼機３４で
燃料と空気が混合されて燃焼し、その燃焼ガスはガスタ
ービン３５に送り込まれ、この燃焼ガスでガスタービン
３５を駆動する。ガスタービン３５で仕事を終えた燃焼
ガスは、高温の排ガスとなって排熱回収ボイラ（ＨＲ
Ｂ）３６に導かれ、給水と熱交換した後、脱硝装置の脱
硝触媒３７を経て煙突３８から大気に放出される。
【００２３】また、給水ポンプ４３で復水器４１から排
熱回収ボイラ３６に送り込まれた給水は、節炭器５２で
加温された後ドラム４２に入り、蒸発器５１で蒸気とな
った後ドラム４２に戻る。さらにドラム４２の蒸気は加
熱器５０で加熱蒸気となり蒸気タービン４０に導かれ、
蒸気タービン４０を駆動して仕事をした後、復水器４１
で水に戻る。
熱回収ボイラ３６に送り込まれた給水は、節炭器５２で
加温された後ドラム４２に入り、蒸発器５１で蒸気とな
った後ドラム４２に戻る。さらにドラム４２の蒸気は加
熱器５０で加熱蒸気となり蒸気タービン４０に導かれ、
蒸気タービン４０を駆動して仕事をした後、復水器４１
で水に戻る。
【００２４】ここで、ガスタービン３５の下流のプロセ
ス量を検出するために、主蒸気温度センサ１２、脱硝装
置入口ガス温度センサ１３、排熱回収ボイラ出口ガス温
度センサ１４、主蒸気圧力センサ１５が設けられてい
る。
ス量を検出するために、主蒸気温度センサ１２、脱硝装
置入口ガス温度センサ１３、排熱回収ボイラ出口ガス温
度センサ１４、主蒸気圧力センサ１５が設けられてい
る。
【００２５】図１は本発明の第１の実施例を示すブロッ
ク構成図である。この第１の実施例は、図６に示した従
来のものに対し、設定値発生手段からの排ガス温度設定
値ｂに補正値ｏを加味する設定値補正手段を設けたもの
である。
ク構成図である。この第１の実施例は、図６に示した従
来のものに対し、設定値発生手段からの排ガス温度設定
値ｂに補正値ｏを加味する設定値補正手段を設けたもの
である。
【００２６】設定値補正手段は、主蒸気温度センサ１２
からの主蒸気温度ｋと信号発生器２０からの主蒸気温度
規定値ｌとの偏差ｍをリミッタ回路２７を介してＰＩコ
ントローラ２８に入力し、補正値ｏを得るようにしたも
のである。すなわち、ガスタービン３５の下流における
プロセス量としての主蒸気温度が規定値を越えないよう
に設定値発生手段からの排ガス温度設定値ｂに補正値ｏ
を加味するものである。
からの主蒸気温度ｋと信号発生器２０からの主蒸気温度
規定値ｌとの偏差ｍをリミッタ回路２７を介してＰＩコ
ントローラ２８に入力し、補正値ｏを得るようにしたも
のである。すなわち、ガスタービン３５の下流における
プロセス量としての主蒸気温度が規定値を越えないよう
に設定値発生手段からの排ガス温度設定値ｂに補正値ｏ
を加味するものである。
【００２７】以下、これを詳細に説明する。主蒸気温度
センサ１２から入力された主蒸気温度ｋは、信号発生器
２０により与えられる主蒸気温度規定値ｌを減算され、
偏差ｍを得る。リミッタ回路２７は零以下の入力値をカ
ットするよう設定されており、偏差ｍが正のとき、すな
わち主蒸気温度ｋが主蒸気温度規定値ｌを越えたときに
主蒸気温度偏差ｎを出力する。ＰＩコントローラ２８は
信号ｎを入力し、排ガス温度制御バイアス値である補正
値ｏを出力する。
センサ１２から入力された主蒸気温度ｋは、信号発生器
２０により与えられる主蒸気温度規定値ｌを減算され、
偏差ｍを得る。リミッタ回路２７は零以下の入力値をカ
ットするよう設定されており、偏差ｍが正のとき、すな
わち主蒸気温度ｋが主蒸気温度規定値ｌを越えたときに
主蒸気温度偏差ｎを出力する。ＰＩコントローラ２８は
信号ｎを入力し、排ガス温度制御バイアス値である補正
値ｏを出力する。
【００２８】一方、設定値発生手段の排ガス温度制御設
定値関数２１から出力された排ガス温度制御設定値ｂか
ら、この補正値ｏを減算した排ガス温度制御設定値ｐを
用い、燃料流量制御弁１及び空気圧縮機の入口案内翼
（ＩＧＶ）２を制御する。
定値関数２１から出力された排ガス温度制御設定値ｂか
ら、この補正値ｏを減算した排ガス温度制御設定値ｐを
用い、燃料流量制御弁１及び空気圧縮機の入口案内翼
（ＩＧＶ）２を制御する。
【００２９】なお、この第１の実施例ではガスタービン
３５の下流におけるプロセス量として排熱回収ボイラ３
６で発生する主蒸気の温度を用いたが、排熱回収ボイラ
３６で発生する主蒸気の圧力を用いるようにしても同様
である。
３５の下流におけるプロセス量として排熱回収ボイラ３
６で発生する主蒸気の温度を用いたが、排熱回収ボイラ
３６で発生する主蒸気の圧力を用いるようにしても同様
である。
【００３０】これにより、主蒸気温度ｋが主蒸気温度規
定値ｌを越えると、排ガス温度制御設定値ｐにマイナス
のバイアスがかかり、排ガス温度が下がり、主蒸気温度
ｋが規定値ｌを越えないように運転される。
定値ｌを越えると、排ガス温度制御設定値ｐにマイナス
のバイアスがかかり、排ガス温度が下がり、主蒸気温度
ｋが規定値ｌを越えないように運転される。
【００３１】したがって、主蒸気温度ｋが規定値ｌを越
えないように制御されるので、蒸気タービン４０を設計
許容範囲内で運転し、過度の寿命消費を抑えることが可
能となる。
えないように制御されるので、蒸気タービン４０を設計
許容範囲内で運転し、過度の寿命消費を抑えることが可
能となる。
【００３２】次に、図２に本発明の第２の実施例を示
す。この第２の実施例は、図１に示した第１の実施例に
おけるリミッタ回路２７とＰＩコントローラ２８の代わ
りに、排ガス温度制御バイアス関数発生器２９を設けた
ものである。
す。この第２の実施例は、図１に示した第１の実施例に
おけるリミッタ回路２７とＰＩコントローラ２８の代わ
りに、排ガス温度制御バイアス関数発生器２９を設けた
ものである。
【００３３】排ガス温度制御バイアス関数発生器２９
は、主蒸気温度偏差ｍから、その偏差を零とするのに必
要なガスタービンの排ガス温度の減少幅を算出するもの
で、この実施例ではその値を排ガス温度制御バイアス値
ｏとして排ガス温度制御設定値ｂから減算するように構
成してある。これにより、図１に示した第１の実施例と
同様の効果を得ることができる。
は、主蒸気温度偏差ｍから、その偏差を零とするのに必
要なガスタービンの排ガス温度の減少幅を算出するもの
で、この実施例ではその値を排ガス温度制御バイアス値
ｏとして排ガス温度制御設定値ｂから減算するように構
成してある。これにより、図１に示した第１の実施例と
同様の効果を得ることができる。
【００３４】図３に本発明の第３の実施例を示す。この
第３の実施例は、ガスタービン３５の下流におけるプロ
セス量として、排熱回収ボイラ３６における脱硝装置の
入口ガス温度を用いるようにしたものである。すなわ
ち、図２に示した第２の実施例に対し、主蒸気温度セン
サ１２の代わりに脱硝触媒入口ガス温度センサ１３が設
けられている。これにより、脱硝触媒３７の入口ガス温
度ｑが規定値ｌを越えないように排ガス温度を制御する
ことが可能となり、脱硝触媒３７の過度の寿命消費を避
けることができる。
第３の実施例は、ガスタービン３５の下流におけるプロ
セス量として、排熱回収ボイラ３６における脱硝装置の
入口ガス温度を用いるようにしたものである。すなわ
ち、図２に示した第２の実施例に対し、主蒸気温度セン
サ１２の代わりに脱硝触媒入口ガス温度センサ１３が設
けられている。これにより、脱硝触媒３７の入口ガス温
度ｑが規定値ｌを越えないように排ガス温度を制御する
ことが可能となり、脱硝触媒３７の過度の寿命消費を避
けることができる。
【００３５】また、図４に本発明の第４の実施例を示
す。この第４の実施例は、ガスタービン３５の下流にお
けるプロセス量として、排熱回収ボイラ３６の出口ガス
温度を用いるようにしたものである。すなわち、この第
４の実施例は、図２の第２の実施例に対し、主蒸気温度
センサ１２の代わりに排熱回収ボイラ出口ガス温度セン
サ１４が設けられている。これにより、排熱回収ボイラ
３６の出口ガス温度ｔが規定値ｌを越えないように排ガ
ス温度を制御することが可能となり、煙突の過度の寿命
消費をさけることができる。
す。この第４の実施例は、ガスタービン３５の下流にお
けるプロセス量として、排熱回収ボイラ３６の出口ガス
温度を用いるようにしたものである。すなわち、この第
４の実施例は、図２の第２の実施例に対し、主蒸気温度
センサ１２の代わりに排熱回収ボイラ出口ガス温度セン
サ１４が設けられている。これにより、排熱回収ボイラ
３６の出口ガス温度ｔが規定値ｌを越えないように排ガ
ス温度を制御することが可能となり、煙突の過度の寿命
消費をさけることができる。
【００３６】さらに、ガスタービン３５の下流における
プロセス量として、排熱回収ボイラ３６で発生する蒸気
温度、排熱回収ボイラ３６で発生する蒸気圧力、排熱回
収ボイラ３６における脱硝装置の入口ガス温度、排熱回
収ボイラ３６の出口ガス温度のうちのいずれか２以上の
プロセス量を検出し、その検出したいずれのプロセス量
も規定値を越えないように設定値発生手段からの排ガス
温度設定値に補正値を加味するようにしても良い。この
場合には、ガスタービン３５の下流におけるいずれの機
器に対しても過度の寿命消費をさけることができる。
プロセス量として、排熱回収ボイラ３６で発生する蒸気
温度、排熱回収ボイラ３６で発生する蒸気圧力、排熱回
収ボイラ３６における脱硝装置の入口ガス温度、排熱回
収ボイラ３６の出口ガス温度のうちのいずれか２以上の
プロセス量を検出し、その検出したいずれのプロセス量
も規定値を越えないように設定値発生手段からの排ガス
温度設定値に補正値を加味するようにしても良い。この
場合には、ガスタービン３５の下流におけるいずれの機
器に対しても過度の寿命消費をさけることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ガ
スタービンの下流の機器の温度制限がある場合に、その
制限値を越えないようにガスタービンを運転することが
できるガスタービン排ガス温度制御装置を提供すること
が可能となり、ガスタービンの下流の機器の過度の寿命
消費をさけることができる。
スタービンの下流の機器の温度制限がある場合に、その
制限値を越えないようにガスタービンを運転することが
できるガスタービン排ガス温度制御装置を提供すること
が可能となり、ガスタービンの下流の機器の過度の寿命
消費をさけることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック構成図。
【図２】本発明の第２の実施例を示すブロック構成図。
【図３】本発明の第３の実施例を示すブロック構成図。
【図４】本発明の第４の実施例を示すブロック構成図。
【図５】本発明が適用されるコンバインドサイクル発電
プラントの系統構成図。
プラントの系統構成図。
【図６】従来例を示すブロック構成図。
１ 燃料流量制御弁 ２ 空気圧縮機入口案内翼 １０ 空気圧縮機吐出空気圧力センサ １１ ガスタービン排ガス温度センサ １２ 主蒸気温度センサ １３ 脱硝触媒入口温度センサ １４ 排熱回収ボイラ出口ガス温度センサ １５ 主蒸気圧力センサ ３３ 空気圧縮機 ３４ 燃焼機 ３５ ガスタービン ３６ 排熱回収ボイラ ３７ 脱硝触媒 ３８ 煙突 ３９ 発電機 ４０ 蒸気タービン ４１ 復水器 ４２ ドラム ４３ 給水ポンプ
Claims (6)
- 【請求項１】 空気圧縮器で圧縮された空気を燃料と共
に燃焼器に供給して燃焼させ、この燃焼器からの燃焼ガ
スでガスタービンを駆動し、前記ガスタービンで仕事を
終えた排ガスを排熱回収ボイラに導き、この排熱回収ボ
イラで発生した蒸気で蒸気タービンを駆動するようにし
たコンバインドサイクル発電プラントの前記ガスタービ
ンの排ガス温度を制御するガスタービン排ガス温度制御
装置において、前記空気圧縮機の吐出圧力に基づいて前
記ガスタービンの排ガス温度設定値を発生する設定値発
生手段と、前記ガスタービンの排ガス温度と前記設定値
発生手段からの排ガス温度設定値との偏差に基づいて前
記燃焼機に供給する燃料流量を制御する燃料流量制御手
段と、前記ガスタービンの排ガス温度と前記設定値発生
手段からの排ガス温度設定値にバイアス値を加味した値
との偏差に基づいて前記燃焼器に供給する空気流量を制
御する空気流量制御手段と、前記ガスタービンの下流に
おけるプロセス量が規定値を越えないように前記設定値
発生手段からの排ガス温度設定値に補正値を加味する設
定値補正手段とを備えたことを特徴とするガスタービン
排ガス温度制御装置。 - 【請求項２】 前記設定値補正手段は、前記ガスタービ
ンの下流におけるプロセス量として、前記排熱回収ボイ
ラで発生する蒸気温度を用いるようにしたことを特徴と
する請求項１に記載のガスタービン排ガス温度制御装
置。 - 【請求項３】 前記設定値補正手段は、前記ガスタービ
ンの下流におけるプロセス量として、前記排熱回収ボイ
ラにおける脱硝装置の入口ガス温度を用いるようにした
ことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン排ガス
温度制御装置。 - 【請求項４】 前記設定値補正手段は、前記ガスタービ
ンの下流におけるプロセス量として、前記排熱回収ボイ
ラの出口ガス温度を用いるようにしたことを特徴とする
請求項１に記載のガスタービン排ガス温度制御装置。 - 【請求項５】 前記設定値補正手段は、前記ガスタービ
ンの下流におけるプロセス量として、前記排熱回収ボイ
ラで発生する蒸気圧力を用いるようにしたことを特徴と
する請求項１に記載のガスタービン排ガス温度制御装
置。 - 【請求項６】 前記設定値補正手段は、前記ガスタービ
ンの下流におけるプロセス量として、前記排熱回収ボイ
ラで発生する蒸気温度、前記排熱回収ボイラで発生する
蒸気圧力、前記排熱回収ボイラにおける脱硝装置の入口
ガス温度、前記排熱回収ボイラの出口ガス温度のうちの
いずれか２以上のプロセス量を検出し、その検出したい
ずれのプロセス量も規定値を越えないように前記設定値
発生手段からの排ガス温度設定値に補正値を加味するよ
うにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスタービ
ン排ガス温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11336194A JP3491967B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | ガスタービン排ガス温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11336194A JP3491967B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | ガスタービン排ガス温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07301128A true JPH07301128A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3491967B2 JP3491967B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=14610340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11336194A Expired - Fee Related JP3491967B2 (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | ガスタービン排ガス温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3491967B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004108266A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クラッチを備えた一軸コンバインドプラントの運転制御装置及び運転制御方法。 |
| CN109386386A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-02-26 | 中山市思源电器有限公司 | 一种染料燃烧的燃气轮机系统 |
| US10801361B2 (en) | 2016-09-09 | 2020-10-13 | General Electric Company | System and method for HPT disk over speed prevention |
| CN112983653A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-18 | 山东赛马力发电设备有限公司 | 一种基于三维轴流的燃气轮机气动控制系统 |
-
1994
- 1994-05-02 JP JP11336194A patent/JP3491967B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004108266A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クラッチを備えた一軸コンバインドプラントの運転制御装置及び運転制御方法。 |
| US10801361B2 (en) | 2016-09-09 | 2020-10-13 | General Electric Company | System and method for HPT disk over speed prevention |
| CN109386386A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-02-26 | 中山市思源电器有限公司 | 一种染料燃烧的燃气轮机系统 |
| CN112983653A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-18 | 山东赛马力发电设备有限公司 | 一种基于三维轴流的燃气轮机气动控制系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3491967B2 (ja) | 2004-02-03 |
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