JPH10159505A - コンバインドサイクル発電プラント制御装置 - Google Patents
コンバインドサイクル発電プラント制御装置Info
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- JPH10159505A JPH10159505A JP32292396A JP32292396A JPH10159505A JP H10159505 A JPH10159505 A JP H10159505A JP 32292396 A JP32292396 A JP 32292396A JP 32292396 A JP32292396 A JP 32292396A JP H10159505 A JPH10159505 A JP H10159505A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸出力指令値と実際の軸出力とが一致した動
作を行い、調定率動作が所定の動きになり、軸負荷を低
い値で運転しても蒸気タービン速度制御により蒸気ター
ビン加減弁が閉まることがないようにすること。 【解決手段】 一軸型コンバインドサイクル発電プラン
トの軸速度制御装置において、軸出力指令値と蒸気ター
ビン出力相当値との偏差によってガスタービン出力指令
値を求め、そのガスタービン出力指令値によってガスタ
ービンの燃料流量を制御する。
作を行い、調定率動作が所定の動きになり、軸負荷を低
い値で運転しても蒸気タービン速度制御により蒸気ター
ビン加減弁が閉まることがないようにすること。 【解決手段】 一軸型コンバインドサイクル発電プラン
トの軸速度制御装置において、軸出力指令値と蒸気ター
ビン出力相当値との偏差によってガスタービン出力指令
値を求め、そのガスタービン出力指令値によってガスタ
ービンの燃料流量を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン、蒸
気タービンおよび発電機を一軸上に配置したコンバイン
ドサイクル発電プラント制御装置に関する。
気タービンおよび発電機を一軸上に配置したコンバイン
ドサイクル発電プラント制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は一般的な一軸型コンバインドサイ
クル発電プラントの概略構成を示す図であって、ガスタ
ービン１、蒸気タービン２、および発電機３が同一軸に
連結されており、ガスタービン１から排出された排ガス
は排熱回収ボイラ４に供給される。上記排熱回収ボイラ
４では上記ガスタービン１からの排ガスと給水が熱交換
され、そこで発生した蒸気が蒸気加減弁２ａを介して蒸
気タービン２に供給され、その蒸気タービン２およびガ
スタービン１によって発電機３が駆動される。一方、蒸
気タービン２で仕事を行った蒸気は復水器５で復水さ
れ、給水ポンプ６によって前記排熱回収ボイラ４に還流
される。
クル発電プラントの概略構成を示す図であって、ガスタ
ービン１、蒸気タービン２、および発電機３が同一軸に
連結されており、ガスタービン１から排出された排ガス
は排熱回収ボイラ４に供給される。上記排熱回収ボイラ
４では上記ガスタービン１からの排ガスと給水が熱交換
され、そこで発生した蒸気が蒸気加減弁２ａを介して蒸
気タービン２に供給され、その蒸気タービン２およびガ
スタービン１によって発電機３が駆動される。一方、蒸
気タービン２で仕事を行った蒸気は復水器５で復水さ
れ、給水ポンプ６によって前記排熱回収ボイラ４に還流
される。
【０００３】ところで、図６は上記一軸型コンバインド
サイクル発電プラントの従来の軸速度制御装置の構成図
であって、軸負荷制御指令が軸速度制御器７に入力さ
れ、その軸速度制御器７から出力される軸速度・負荷制
御指令信号が、ガスタービンを過温度から保護する排ガ
ス温度制御器８および軸の昇速を行う軸起動制御器９の
出力信号とともに低値選択器１０に入力され、選択され
た低値信号がガスタービン燃料指令信号として出力され
る。
サイクル発電プラントの従来の軸速度制御装置の構成図
であって、軸負荷制御指令が軸速度制御器７に入力さ
れ、その軸速度制御器７から出力される軸速度・負荷制
御指令信号が、ガスタービンを過温度から保護する排ガ
ス温度制御器８および軸の昇速を行う軸起動制御器９の
出力信号とともに低値選択器１０に入力され、選択され
た低値信号がガスタービン燃料指令信号として出力され
る。
【０００４】一方、軸速度制御器７では、軸負荷制御指
令が入力信号に応じて出力が増減され積分器と同じ動き
をする速度設定器７ａに入力され、その速度設定器７ａ
からの出力信号が、後述する蒸気タービン速度制御器１
１に入力されるとともに、減算器７ｂで軸速度測定値と
比較され、その偏差信号が比例制御器７ｃに入力され
る。上記比例制御器７ｃには速度設定率のゲインが設定
されており、５％調定率であれば速度設定と軸速度測定
値との偏差が５％動くことにより軸出力が１００％動く
ように設定されている。そこで、この比例制御器７ｃか
ら出力された出力信号に設定器７ｄに設定されている無
負荷定格速度を維持するたの燃料設定値が加算器７ｅで
加算され、軸速度・負荷制御指令信号が出力される。す
なわち、速度が１００％で安定している場合、速度設定
器７ａが１００％設定で軸速度・負荷制御指令が無負荷
定格速度の燃料指令になり、１０５％設定で定格負荷燃
料指令になるようにしてある。
令が入力信号に応じて出力が増減され積分器と同じ動き
をする速度設定器７ａに入力され、その速度設定器７ａ
からの出力信号が、後述する蒸気タービン速度制御器１
１に入力されるとともに、減算器７ｂで軸速度測定値と
比較され、その偏差信号が比例制御器７ｃに入力され
る。上記比例制御器７ｃには速度設定率のゲインが設定
されており、５％調定率であれば速度設定と軸速度測定
値との偏差が５％動くことにより軸出力が１００％動く
ように設定されている。そこで、この比例制御器７ｃか
ら出力された出力信号に設定器７ｄに設定されている無
負荷定格速度を維持するたの燃料設定値が加算器７ｅで
加算され、軸速度・負荷制御指令信号が出力される。す
なわち、速度が１００％で安定している場合、速度設定
器７ａが１００％設定で軸速度・負荷制御指令が無負荷
定格速度の燃料指令になり、１０５％設定で定格負荷燃
料指令になるようにしてある。
【０００５】一方、前記蒸気タービン速度制御器１１で
は、図７に示すうように、前記速度設定器７ａからの設
定値と設定器１１ａの設定値とが加算器１１ｂで加算さ
れ、その加算信号が減算器１１ｃにおいて軸速度測定値
と比較され、その偏差信号が比例制御器１１ｄに入力さ
れ加減弁速度制御信号が出力される。この加減弁速度制
御信号はスケジュール制御器１２の出力信号とともに低
値選択器１３に入力され、そこで選択された低値信号が
蒸気タービン加減弁の流量制御信号として出力される。
は、図７に示すうように、前記速度設定器７ａからの設
定値と設定器１１ａの設定値とが加算器１１ｂで加算さ
れ、その加算信号が減算器１１ｃにおいて軸速度測定値
と比較され、その偏差信号が比例制御器１１ｄに入力さ
れ加減弁速度制御信号が出力される。この加減弁速度制
御信号はスケジュール制御器１２の出力信号とともに低
値選択器１３に入力され、そこで選択された低値信号が
蒸気タービン加減弁の流量制御信号として出力される。
【０００６】上記設定器１１ａには２％程度の値が設定
されており、また比例制御器１１ｄには５％程度の値が
設定されている。したがって、軸速度が軸速度設定値以
上になると、蒸気タービン加減弁が閉まり始め、軸速度
が軸速度設定値より２％高い値になると蒸気タービン加
減弁が全閉するように作動する。そして、定格負荷では
軸速度が１０５％以上になると、蒸気タービン加減弁が
閉まり始めて１０７％で全閉する。
されており、また比例制御器１１ｄには５％程度の値が
設定されている。したがって、軸速度が軸速度設定値以
上になると、蒸気タービン加減弁が閉まり始め、軸速度
が軸速度設定値より２％高い値になると蒸気タービン加
減弁が全閉するように作動する。そして、定格負荷では
軸速度が１０５％以上になると、蒸気タービン加減弁が
閉まり始めて１０７％で全閉する。
【０００７】しかして、このような軸速度制御は、図示
しない外部からの指令により軸速度設定値を増減させる
ことによりガスタービン燃料を増減して、ガスタービン
負荷を増減させると同時にガスタービン排ガス温度およ
び排ガス流量を増減させて排熱回収ボイラの入熱を増減
させ、これにより蒸気エネルギーを増減させて蒸気ター
ビン負荷を増減させている。すなわち、ガスタービン負
荷と蒸気タービン負荷を同時に制御している。そして、
軸の負荷上昇・降下は軸速度設定値を所定のレートで増
減させることにより行っている。なお、蒸気タービン加
減弁の動作は、起動時は蒸気条件が成立したことで、ス
ケジュール制御により全閉から全開まで動作させてお
り、停止時は所定負荷まで降下したことでスケジュール
制御により全開から全閉まで動作させている。また、蒸
気タービン速度制御は負荷遮断発生時に軸速度が過速度
になるのを制限するために加減弁を閉める。
しない外部からの指令により軸速度設定値を増減させる
ことによりガスタービン燃料を増減して、ガスタービン
負荷を増減させると同時にガスタービン排ガス温度およ
び排ガス流量を増減させて排熱回収ボイラの入熱を増減
させ、これにより蒸気エネルギーを増減させて蒸気ター
ビン負荷を増減させている。すなわち、ガスタービン負
荷と蒸気タービン負荷を同時に制御している。そして、
軸の負荷上昇・降下は軸速度設定値を所定のレートで増
減させることにより行っている。なお、蒸気タービン加
減弁の動作は、起動時は蒸気条件が成立したことで、ス
ケジュール制御により全閉から全開まで動作させてお
り、停止時は所定負荷まで降下したことでスケジュール
制御により全開から全閉まで動作させている。また、蒸
気タービン速度制御は負荷遮断発生時に軸速度が過速度
になるのを制限するために加減弁を閉める。
【０００８】以上説明したように、従来の制御装置にお
いては、ガスタービン軸速度設定値を軸の速度設定値と
しており、また蒸気タービン加減弁を軸速度設定値に関
係なくスケジュールで動作させている。
いては、ガスタービン軸速度設定値を軸の速度設定値と
しており、また蒸気タービン加減弁を軸速度設定値に関
係なくスケジュールで動作させている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の制御
装置によれば、軸出力指令に対する実際のガスタービン
出力と蒸気タービン出力の関係は図８に示すようになっ
ており、軸出力指令と実際の軸出力の動きは一致してい
ない。例えば、蒸気タービン加減弁全開で軸出力指令値
を０％すなわち無負荷設定になると、ガスタービン出力
は０％になるが蒸気タービン出力は出ているので、無負
荷にはならない。また、軸出力指令一定で蒸気タービン
加減弁を閉めると、ガスタービン出力は保持されている
が蒸気タービン出力が減少するので、その分軸出力が減
少してしまう。その他、蒸気タービン加減弁全開で定格
負荷運転している場合に系統周波数が上昇した場合に
は、軸出力指令が減少し、ガスタービン負荷が設定率動
作分だけ負荷降下するが、蒸気タービン負荷は設定率動
作分だけは降下しないので、調定率の値と実際の動作が
合わない等の問題がある。
装置によれば、軸出力指令に対する実際のガスタービン
出力と蒸気タービン出力の関係は図８に示すようになっ
ており、軸出力指令と実際の軸出力の動きは一致してい
ない。例えば、蒸気タービン加減弁全開で軸出力指令値
を０％すなわち無負荷設定になると、ガスタービン出力
は０％になるが蒸気タービン出力は出ているので、無負
荷にはならない。また、軸出力指令一定で蒸気タービン
加減弁を閉めると、ガスタービン出力は保持されている
が蒸気タービン出力が減少するので、その分軸出力が減
少してしまう。その他、蒸気タービン加減弁全開で定格
負荷運転している場合に系統周波数が上昇した場合に
は、軸出力指令が減少し、ガスタービン負荷が設定率動
作分だけ負荷降下するが、蒸気タービン負荷は設定率動
作分だけは降下しないので、調定率の値と実際の動作が
合わない等の問題がある。
【００１０】さらに、蒸気タービンを冷却させた後軸停
止を行うモード、すなわち蒸気加減弁全開で軸負荷を低
い値で運転する場合には、軸速度が１００％一定で実際
の軸出力を極低まで下げるので軸速度設定が１００％以
下になり軸出力指令値がマイナスになるため、過速度状
態でないのに軸速度設定よりも軸速度が高い状態にな
り、蒸気タービン速度設定により蒸気タービン加減弁を
誤って閉めてしまう等の問題がある。
止を行うモード、すなわち蒸気加減弁全開で軸負荷を低
い値で運転する場合には、軸速度が１００％一定で実際
の軸出力を極低まで下げるので軸速度設定が１００％以
下になり軸出力指令値がマイナスになるため、過速度状
態でないのに軸速度設定よりも軸速度が高い状態にな
り、蒸気タービン速度設定により蒸気タービン加減弁を
誤って閉めてしまう等の問題がある。
【００１１】本発明はこのような点に鑑み、軸出力指令
値と実際の軸出力とが一致した動作を行い、調定率動作
が所定の動きになり、軸負荷を低い値で運転しても蒸気
タービン速度制御により蒸気タービン加減弁が閉まるこ
とがないようにしたコンバインドサイクル発電プラント
の軸速度制御装置を得ることを目的とする。
値と実際の軸出力とが一致した動作を行い、調定率動作
が所定の動きになり、軸負荷を低い値で運転しても蒸気
タービン速度制御により蒸気タービン加減弁が閉まるこ
とがないようにしたコンバインドサイクル発電プラント
の軸速度制御装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ガスタービン、蒸気タービン、発電機を一軸上に配置
し、ガスタービンの排熱により発生した蒸気によって蒸
気タービンを作動させるようにした一軸型コンバインド
サイクル発電プラントの軸速度制御装置において、軸出
力指令値と蒸気タービン出力相当値との偏差によってガ
スタービン出力指令値を求め、そのガスタービン出力指
令値によってガスタービンの燃料流量を制御するように
したことを特徴とする。
ガスタービン、蒸気タービン、発電機を一軸上に配置
し、ガスタービンの排熱により発生した蒸気によって蒸
気タービンを作動させるようにした一軸型コンバインド
サイクル発電プラントの軸速度制御装置において、軸出
力指令値と蒸気タービン出力相当値との偏差によってガ
スタービン出力指令値を求め、そのガスタービン出力指
令値によってガスタービンの燃料流量を制御するように
したことを特徴とする。
【００１３】請求項２記載の発明は、蒸気タービン加減
弁全開状態での軸出力指令値に対する蒸気タービン出力
値を出力する関数発生器と、蒸気タービン加減弁開度指
令値に対する蒸気タービン出力係数を出力する比例制御
器と、上記関数発生器からの出力と上記比例制御器から
の出力を乗算して蒸気タービン出力相当値を出力する乗
算器と、軸出力指令値から上記蒸気タービン出力相当値
を減算し、ガスタービン出力指令値を出力する減算器と
を有することを特徴とする。
弁全開状態での軸出力指令値に対する蒸気タービン出力
値を出力する関数発生器と、蒸気タービン加減弁開度指
令値に対する蒸気タービン出力係数を出力する比例制御
器と、上記関数発生器からの出力と上記比例制御器から
の出力を乗算して蒸気タービン出力相当値を出力する乗
算器と、軸出力指令値から上記蒸気タービン出力相当値
を減算し、ガスタービン出力指令値を出力する減算器と
を有することを特徴とする。
【００１４】請求項３記載の発明は、ガスタービン、蒸
気タービン、発電機を一軸上に配置し、ガスタービンの
排熱により発生した蒸気によって蒸気タービンを作動さ
せるようにした一軸型コンバインドサイクル発電プラン
トの軸速度制御装置において、軸出力指令値と軸出力実
測値もしくは相当値との偏差からガスタービン燃料指令
補正信号を求めてガスタービン燃料指令を補正するよう
にしたことを特徴とする。
気タービン、発電機を一軸上に配置し、ガスタービンの
排熱により発生した蒸気によって蒸気タービンを作動さ
せるようにした一軸型コンバインドサイクル発電プラン
トの軸速度制御装置において、軸出力指令値と軸出力実
測値もしくは相当値との偏差からガスタービン燃料指令
補正信号を求めてガスタービン燃料指令を補正するよう
にしたことを特徴とする。
【００１５】また、請求項４記載の発明は、軸出力指令
値と軸出力実測値もしくは相当値との偏差を出力する減
算器と、その減算器から出力した上記偏差信号にもとづ
く補正信号を軸出力指令値に加算する加算器とを有する
ことを特徴とする。
値と軸出力実測値もしくは相当値との偏差を出力する減
算器と、その減算器から出力した上記偏差信号にもとづ
く補正信号を軸出力指令値に加算する加算器とを有する
ことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図４を参照して本
発明の実施の形態について説明する。なお図中図６と同
一部分には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。
発明の実施の形態について説明する。なお図中図６と同
一部分には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。
【００１７】図１は本発明における軸速度制御装置の構
成図であって、軸負荷制御指令が軸速度制御器７に入力
され、その軸速度制御器７から出力される軸速度・負荷
制御指令信号が、ガスタービンを過温度から保護する排
ガス温度制御器８、および軸の昇速を行う軸起動制御器
９の出力信号とともに低値選択器１０に入力され、選択
された低値信号がガスタービン燃料指令信号として出力
される。
成図であって、軸負荷制御指令が軸速度制御器７に入力
され、その軸速度制御器７から出力される軸速度・負荷
制御指令信号が、ガスタービンを過温度から保護する排
ガス温度制御器８、および軸の昇速を行う軸起動制御器
９の出力信号とともに低値選択器１０に入力され、選択
された低値信号がガスタービン燃料指令信号として出力
される。
【００１８】上記軸速度制御器７では、軸負荷制御指令
が速度設定器７ａに入力され、その速度設定器７ａから
の出力信号が図示しない蒸気タービン速度制御器に入力
されるとともに、減算器７ｂで軸速度測定値と比較さ
れ、その偏差信号が比例制御器７ｃに入力される。
が速度設定器７ａに入力され、その速度設定器７ａから
の出力信号が図示しない蒸気タービン速度制御器に入力
されるとともに、減算器７ｂで軸速度測定値と比較さ
れ、その偏差信号が比例制御器７ｃに入力される。
【００１９】上記構成は従来の装置と同一であるが、本
発明においては、比例制御器７ｃの出力信号が関数発生
器７ｆに入力されるようにしてある。上記関数発生器７
ｆは、蒸気タービン加減弁全開状態での軸出力指令に対
する蒸気タービン出力が出力されるように設定されてい
る。設定の一例を図２に示す。
発明においては、比例制御器７ｃの出力信号が関数発生
器７ｆに入力されるようにしてある。上記関数発生器７
ｆは、蒸気タービン加減弁全開状態での軸出力指令に対
する蒸気タービン出力が出力されるように設定されてい
る。設定の一例を図２に示す。
【００２０】上記関数発生器７ｆからの出力信号は、蒸
気タービン加減弁開度信号に対する蒸気タービン出力係
数が出力されるように設定された比例制御器７ｇからの
出力信号とともに乗算器７ｈに入力される。すなわち、
上記比例制御器７ｇでは流量が５０％となるような弁開
度指令では０．５が出力されるようにしてあり、これが
乗算器７ｈで関数発生器７ｆからの出力と乗算され、蒸
気タービン出力が出力される。
気タービン加減弁開度信号に対する蒸気タービン出力係
数が出力されるように設定された比例制御器７ｇからの
出力信号とともに乗算器７ｈに入力される。すなわち、
上記比例制御器７ｇでは流量が５０％となるような弁開
度指令では０．５が出力されるようにしてあり、これが
乗算器７ｈで関数発生器７ｆからの出力と乗算され、蒸
気タービン出力が出力される。
【００２１】上記乗算器７ｈから出力された蒸気タービ
ン出力は減算器７ｉに入力され、そこで比例制御器７ｃ
から出力される軸出力指令信号と比較され、その偏差信
号が比例制御器７ｊに入力され、ガスタービン負荷分散
率に対するガスタービン燃料指令信号すなわち、例えば
ガスタービン負荷分担率の最大値が入力されれば１００
％の燃料指令信号が出力され、このガスタービン燃料指
令信号に無負荷定格速度を維持するための燃料設定値が
加算器７ｅで加算され、これにより得られた軸速度負荷
制御指令信号が前記低値選択器１０に入力される。
ン出力は減算器７ｉに入力され、そこで比例制御器７ｃ
から出力される軸出力指令信号と比較され、その偏差信
号が比例制御器７ｊに入力され、ガスタービン負荷分散
率に対するガスタービン燃料指令信号すなわち、例えば
ガスタービン負荷分担率の最大値が入力されれば１００
％の燃料指令信号が出力され、このガスタービン燃料指
令信号に無負荷定格速度を維持するための燃料設定値が
加算器７ｅで加算され、これにより得られた軸速度負荷
制御指令信号が前記低値選択器１０に入力される。
【００２２】しかして、蒸気タービン加減弁が全開の場
合、比例制御器７ｃの出力である軸出力指令信号が１０
０％の時は、乗算器７ｈの出力である蒸気タービン出力
が負荷分担率は最大の値となり、ガスタービン燃料指令
信号も１００％になる。蒸気タービン加減弁が全開の場
合で軸出力指令が０％の時は、蒸気タービン出力が関数
発生器７ｆの最小値になり、ガスタービン出力は蒸気タ
ービン出力を打ち消すようにマイナスの値になり、ガス
タービン燃料指令は無負荷定格速度の燃料よりも低い値
になり、蒸気タービン出力とガスタービン出力の加算が
０％になる。
合、比例制御器７ｃの出力である軸出力指令信号が１０
０％の時は、乗算器７ｈの出力である蒸気タービン出力
が負荷分担率は最大の値となり、ガスタービン燃料指令
信号も１００％になる。蒸気タービン加減弁が全開の場
合で軸出力指令が０％の時は、蒸気タービン出力が関数
発生器７ｆの最小値になり、ガスタービン出力は蒸気タ
ービン出力を打ち消すようにマイナスの値になり、ガス
タービン燃料指令は無負荷定格速度の燃料よりも低い値
になり、蒸気タービン出力とガスタービン出力の加算が
０％になる。
【００２３】また、蒸気タービン加減弁が全開の場合、
軸出力が１００％の時は、蒸気タービン出力が０％であ
るため比例制御器７ｊの入力がガスタービン負荷分担率
より高い１００％になる。ところがこの時はガスタービ
ン出力が１００％以上になろうすると排ガス温度制御器
８が低値選択器１０で選択されて、軸速度制御器７の出
力信号が非選択となる。
軸出力が１００％の時は、蒸気タービン出力が０％であ
るため比例制御器７ｊの入力がガスタービン負荷分担率
より高い１００％になる。ところがこの時はガスタービ
ン出力が１００％以上になろうすると排ガス温度制御器
８が低値選択器１０で選択されて、軸速度制御器７の出
力信号が非選択となる。
【００２４】さらに、蒸気タービン加減弁が全閉の場合
で軸出力指令信号が０％のときは、蒸気タービン出力が
０％であるためガスタービン出力指令も０％になり、軸
速度制御器７からは無負荷定格速度の燃料指令が出力さ
れる。
で軸出力指令信号が０％のときは、蒸気タービン出力が
０％であるためガスタービン出力指令も０％になり、軸
速度制御器７からは無負荷定格速度の燃料指令が出力さ
れる。
【００２５】本発明における軸出力指令に対する実際の
ガスタービン出力と蒸気タービン出力の関係を図３に示
す。この図に示すように軸出力指令と実際の軸出力が一
致する。なお、蒸気タービン加減弁が全開でない時は軸
出力が頭打ちとなる。
ガスタービン出力と蒸気タービン出力の関係を図３に示
す。この図に示すように軸出力指令と実際の軸出力が一
致する。なお、蒸気タービン加減弁が全開でない時は軸
出力が頭打ちとなる。
【００２６】このように、本発明装置では、軸速度設定
値と実際の軸速度の偏差から求めた軸出力指令から、こ
の時の運転状態で出力される蒸気タービン出力を差し引
いてガスタービン出力を調整することにより、蒸気ター
ビン出力とガスタービン出力の加算が常に軸出力指令と
一致することになる。
値と実際の軸速度の偏差から求めた軸出力指令から、こ
の時の運転状態で出力される蒸気タービン出力を差し引
いてガスタービン出力を調整することにより、蒸気ター
ビン出力とガスタービン出力の加算が常に軸出力指令と
一致することになる。
【００２７】例えば、定格負荷で運転している状態で
は、軸速度設定は１０５％、軸速度１００％で、軸出力
指令は１００％になり、プラントの仕様で決まる蒸気タ
ービンの負荷分担率が３５％とすると、この時の蒸気タ
ービン出力指令は３５％程度でありガスタービン出力指
令は６５％程度になる。このガスタービン出力指令６５
％はガスタービン出力としては１００％の負荷である。
は、軸速度設定は１０５％、軸速度１００％で、軸出力
指令は１００％になり、プラントの仕様で決まる蒸気タ
ービンの負荷分担率が３５％とすると、この時の蒸気タ
ービン出力指令は３５％程度でありガスタービン出力指
令は６５％程度になる。このガスタービン出力指令６５
％はガスタービン出力としては１００％の負荷である。
【００２８】そこで、この定格負荷で運転している状態
で系統周波数が２．５％上昇した時は、軸出力指令は５
０％になり、蒸気タービン出力は加減弁全開のままであ
るため軸負荷に対して３５％の半分の値以上の２０％程
度の値になり、ガスタービン出力指令は残りの３０％程
度の値になる。すなわち、蒸気タービン出力とガスター
ビン出力の加算が軸出力指令と一致する。
で系統周波数が２．５％上昇した時は、軸出力指令は５
０％になり、蒸気タービン出力は加減弁全開のままであ
るため軸負荷に対して３５％の半分の値以上の２０％程
度の値になり、ガスタービン出力指令は残りの３０％程
度の値になる。すなわち、蒸気タービン出力とガスター
ビン出力の加算が軸出力指令と一致する。
【００２９】さらに、蒸気タービン加減弁を全開のまま
軸速度設定を１００．５％に下げて軸出力指令を１０％
まで下げると、蒸気タービン出力は１０％程度の値とな
り、ガスタービン出力は０％程度の値になる。この時の
軸速度設定は軸速度より高い値であるため、蒸気タービ
ン速度制御により蒸気タービン加減弁を誤って閉めるこ
とはない。
軸速度設定を１００．５％に下げて軸出力指令を１０％
まで下げると、蒸気タービン出力は１０％程度の値とな
り、ガスタービン出力は０％程度の値になる。この時の
軸速度設定は軸速度より高い値であるため、蒸気タービ
ン速度制御により蒸気タービン加減弁を誤って閉めるこ
とはない。
【００３０】図４は本発明の他の実施の形態を示す図で
あり、比例制御器７ｃの出力信号である軸出力指令信号
と軸出力実測信号とが減算器７ｋで比較され、その偏差
信号が積分器７ｌに入力され、その積分器７ｌからの出
力信号が比例制御器７ｃからの出力信号に加算器７ｍで
加算され、その加算信号がガスタービン燃料指令信号が
出力されるようにしている。
あり、比例制御器７ｃの出力信号である軸出力指令信号
と軸出力実測信号とが減算器７ｋで比較され、その偏差
信号が積分器７ｌに入力され、その積分器７ｌからの出
力信号が比例制御器７ｃからの出力信号に加算器７ｍで
加算され、その加算信号がガスタービン燃料指令信号が
出力されるようにしている。
【００３１】すなわち、蒸気タービン加減弁が動作する
ことにより軸出力が変動することにより、軸出力設定と
軸出力の偏差が出るため、これを補正しようとしてガス
タービン出力設定が変動される。これによって軸出力設
定と軸出力が一致するように作動される。この場合の軸
出力指令に対する実際のガスタービン出力と蒸気タービ
ン出力の関係は図３と同じであり、図１に示すものと同
様な効果を奏せしめることができる。
ことにより軸出力が変動することにより、軸出力設定と
軸出力の偏差が出るため、これを補正しようとしてガス
タービン出力設定が変動される。これによって軸出力設
定と軸出力が一致するように作動される。この場合の軸
出力指令に対する実際のガスタービン出力と蒸気タービ
ン出力の関係は図３と同じであり、図１に示すものと同
様な効果を奏せしめることができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、負
荷運転中に系統周波数等が変動したような場合でも、軸
出力指令と軸出力が常に一致するように動作する。した
がって、調定率の動作が所定の動作になる。また、蒸気
加減弁を全開にしたまま軸負荷を低い値にして運転して
も蒸気タービン速度制御による加減弁閉動作が発生する
ことを防止することができる等の効果を奏する。
荷運転中に系統周波数等が変動したような場合でも、軸
出力指令と軸出力が常に一致するように動作する。した
がって、調定率の動作が所定の動作になる。また、蒸気
加減弁を全開にしたまま軸負荷を低い値にして運転して
も蒸気タービン速度制御による加減弁閉動作が発生する
ことを防止することができる等の効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態を示す系統図。
【図２】蒸気タービン出力を算出する関数発生器の設定
の一例を示す図。
の一例を示す図。
【図３】本発明における軸出力指令に対するガスタービ
ン出力と蒸気タービン出力の関係を示す図。
ン出力と蒸気タービン出力の関係を示す図。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す系統図。
【図５】一般的な一軸型コンバインドサイクル発電プラ
ントの構成を示す図。
ントの構成を示す図。
【図６】従来のコンバインドサイクルプラントの速度制
御装置の系統図。
御装置の系統図。
【図７】従来のコンバインドサイクルの蒸気タービンの
速度制御装置の系統図。
速度制御装置の系統図。
【図８】従来のコンバインドサイクル速度制御装置を使
用した場合の軸出力指令に対するガスタービン出力と蒸
気タービン出力の関係を示す図。
用した場合の軸出力指令に対するガスタービン出力と蒸
気タービン出力の関係を示す図。
１ ガスタービン ２ 蒸気タービン ３ 発電機 ４ 排熱回収ボイラ ７ 軸速度制御器 ７ａ 速度設定器 ７ｂ，７ｉ，７ｈ 減算器 ７ｃ，７ｇ 比例制御器 ７ｄ 設定器 ７ｅ，７ｍ 加算器 ７ｆ 関数発生器 ７ｈ，７ｌ 乗算器 ８ 排ガス温度制御器 ９ 軸起動制御器 １０，１３ 低値選択器 １１ 蒸気タービン温度制御器
Claims (4)
- 【請求項１】ガスタービン、蒸気タービン、発電機を一
軸上に配置し、ガスタービンの排熱により発生した蒸気
によって蒸気タービンを作動させるようにしたコンバイ
ンドサイクル発電プラントの軸速度制御装置において、
軸出力指令値と蒸気タービン出力相当値との偏差によっ
てガスタービン出力指令値を求め、そのガスタービン出
力指令値によってガスタービンの燃料流量を制御するよ
うにしたことを特徴とする、コンバインドサイクル発電
プラント制御装置。 - 【請求項２】蒸気タービン加減弁全開状態での軸出力指
令値に対する蒸気タービン出力値を出力する関数発生器
と、蒸気タービン加減弁開度指令値に対する蒸気タービ
ン出力係数を出力する比例制御器と、上記関数発生器か
らの出力と上記比例制御器からの出力を乗算して蒸気タ
ービン出力相当値を出力する乗算器と、軸出力指令値か
ら上記蒸気タービン出力相当値を減算し、ガスタービン
出力指令値を出力する減算器とを有することを特徴とす
る、請求項１記載のコンバインドサイクル発電プラント
制御装置。 - 【請求項３】ガスタービン、蒸気タービン、発電機を一
軸上に配置し、ガスタービンの排熱により発生した蒸気
によって蒸気タービンを作動させるようにしたコンバイ
ンドサイクル発電プラントの軸速度制御装置において、
軸出力指令値と軸出力実測値もしくは相当値との偏差か
らガスタービン燃料指令補正信号を求めてガスタービン
燃料指令を補正するようにしたことを特徴とする、コン
バインドサイクル発電プラント制御装置。 - 【請求項４】軸出力指令値と軸出力実測値もしくは相当
値との偏差を出力する減算器と、その減算器から出力し
た上記偏差信号にもとづく補正信号を軸出力指令値に加
算する加算器とを有することを特徴とする、請求項３記
載のコンバインドサイクル発電プラント制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32292396A JPH10159505A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | コンバインドサイクル発電プラント制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32292396A JPH10159505A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | コンバインドサイクル発電プラント制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10159505A true JPH10159505A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18149148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32292396A Pending JPH10159505A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | コンバインドサイクル発電プラント制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10159505A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010121598A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン運転制御装置及び方法 |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP32292396A patent/JPH10159505A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010121598A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン運転制御装置及び方法 |
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