JPH11311129A - Load controller of gasification compound power plant - Google Patents

Load controller of gasification compound power plant

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JPH11311129A
JPH11311129A JP12974398A JP12974398A JPH11311129A JP H11311129 A JPH11311129 A JP H11311129A JP 12974398 A JP12974398 A JP 12974398A JP 12974398 A JP12974398 A JP 12974398A JP H11311129 A JPH11311129 A JP H11311129A
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JP
Japan
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load
gas
fuel
signal
gas pressure
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JP12974398A
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Japanese (ja)
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Kazue Nagata
一衛 永田
Shiro Hino
史郎 日野
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH11311129A publication Critical patent/JPH11311129A/en
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

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  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To favorably hold both of load and gas pressure controls in a gasification compound power plant comprising multiple system. SOLUTION: This plant is equipped with three units of gasified furnaces 1 and dedusters 4, two units of desulfurizers 6 and three gas turbine devices 30. A load controller is equipped with a general load control part 31 controlling the total output of the gas turbine 30 and a steam turbine 19 on the basis of the load setting value, a general gas pressure control part 32 constantly controlling gas pressure on the basis of the gas pressure setting value and a feedforward control part imparting this general gas pressure control part 32 with a feedforward signal favorably keeping the responsiveness of gas pressure control, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はガス化複合発電プラ
ントに係り、特に複数基のガス化炉、脱硫装置および複
数台のガスタービン装置からなるガス化複合発電プラン
トの負荷制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated gasification combined cycle power plant, and more particularly to a load control apparatus for a combined gasification combined cycle power plant including a plurality of gasification furnaces, a desulfurization unit, and a plurality of gas turbine units.

【0002】[0002]

【従来の技術】エネルギー資源の有効利用、多様化、高
効率に対する要求は、今日、ますます重要性を増し、こ
れに伴い石炭ないし石油残さ油等の炭化水素燃料をガス
化するガス化プラントと複合発電システムとを組み合わ
せて構成するガス複合発電(以下、IGCCと称する)
が注目されている。IGCCの好ましい特徴は多いが、
環境適合性および多様な石炭あるいは燃料への適合性が
よいことは他に見られない特徴である。現状の水準を超
えるより高温化したガスタービンの適用と相まって発電
効率の向上が見込まれるこうしたIGCCは従来に増し
て期待が大きくなり、来世紀の火力発電の有望な選択肢
の一つと考えられている。
2. Description of the Related Art The demand for effective use, diversification, and high efficiency of energy resources is becoming more and more important today, and accordingly, gasification plants for gasifying hydrocarbon fuels such as coal or petroleum residua have been developed. Combined gas power generation (hereinafter referred to as IGCC) configured with a combined power generation system
Is attracting attention. There are many favorable features of IGCC,
Good environmental compatibility and compatibility with a variety of coals and fuels is a unique feature. These IGCCs, which are expected to improve power generation efficiency in combination with the application of higher temperature gas turbines that exceed the current level, have higher expectations than before and are considered as one of the promising options for thermal power generation in the next century .

【0003】典型的なIGCCプラントは固形ないし液
体燃料をガス化するガス化炉、得られたガスを精製する
ガス精製設備、ガスタービン・排熱回収ボイラ・蒸気タ
ービンからなる複合発電システムで構成され、大規模か
つ複雑なプラントである。この多様な機器で構成される
IGCCプラントは使用されるガス化炉の形式、脱塵装
置および脱硫装置からなるガス精製設備の方式により様
々なものが提案されているが、ここでは石炭スラリまた
は残さ油等の液体燃料を酸素を用いてガス化するガス化
炉を主体に説明する。
[0003] A typical IGCC plant comprises a gasifier for gasifying solid or liquid fuel, a gas purification facility for purifying the obtained gas, and a combined power generation system comprising a gas turbine, a waste heat recovery boiler, and a steam turbine. Is a large and complex plant. Various types of IGCC plants composed of various equipment have been proposed depending on the type of gasification furnace used and the type of gas purification equipment including dust removal equipment and desulfurization equipment. A gasification furnace for gasifying a liquid fuel such as oil using oxygen will be mainly described.

【0004】IGCCプラントの全体構成を図5に示し
ている。外部から供給されるガス化燃料はガス化炉1に
おいてガス(精製ガスに対して粗ガスと呼ばれる。)に
転化する。すなわち、ガス化炉1にはガス化燃料調節弁
2からガス化燃料が入り、酸素調節弁3から酸化剤であ
る酸素ガスが入る。ガス化炉1内では水性ガス化反応に
より可燃性ガスであるCO、H2 を含む高温の粗ガス
(約1000℃)が生成される。
FIG. 5 shows the overall configuration of an IGCC plant. The gasified fuel supplied from the outside is converted into a gas (referred to as a crude gas with respect to a purified gas) in the gasification furnace 1. That is, gasification fuel enters the gasification furnace 1 from the gasification fuel control valve 2, and oxygen gas as an oxidant enters from the oxygen control valve 3. In the gasification furnace 1, a high-temperature crude gas (about 1000 ° C.) containing combustible gases CO and H2 is generated by the water gasification reaction.

【0005】次に、生成した粗ガスはスクラバ等で構成
される脱塵装置4に入り、ここで粗ガス中に含まれる灰
等の微粒子が除かれる。さらに、粗ガスはガスクーラ5
に入り、所定の温度に冷却される。冷却された粗ガスは
精製ガスを得る、脱硫装置6に入り、ここで、粗ガス中
の約数%の硫黄分が脱硫される。
[0005] Next, the generated crude gas enters a dust removing device 4 composed of a scrubber or the like, where fine particles such as ash contained in the crude gas are removed. Further, the crude gas is supplied to the gas cooler 5.
And cooled to a predetermined temperature. The cooled crude gas enters a desulfurization unit 6, which obtains a purified gas, where approximately several percent of the sulfur content in the crude gas is desulfurized.

【0006】この精製ガスはガスタービン用燃料として
複合発電システムのガスタービン装置に供給される。燃
料ガスは燃料調節弁7から燃焼器8に流入する。燃焼器
8において燃料ガスは圧縮機9からの燃焼用空気と共に
燃焼して高温の燃焼ガスとなる。この燃焼ガスはガスタ
ービン10に入り、膨張して仕事を行う。この仕事によ
り発電機11が回転し、電気出力が発生する。
[0006] The purified gas is supplied to the gas turbine device of the combined cycle system as fuel for the gas turbine. Fuel gas flows into the combustor 8 from the fuel control valve 7. In the combustor 8, the fuel gas is burned together with the combustion air from the compressor 9 to become a high-temperature combustion gas. This combustion gas enters the gas turbine 10 and expands to perform work. This work causes the generator 11 to rotate and generate an electrical output.

【0007】また、ガスタービン10で仕事を終えた燃
焼ガスは高温(約600℃)を保っており、排ガスとし
て排熱回収ボイラ12に流入する。排熱回収ボイラ12
には排ガスの流れに沿って過熱器13、蒸発器14、節
炭器15が備えられ、排ガスが蒸気または給水と熱交換
する。この熱交換によって排ガスは低温(約100℃)
になり、煙突16を通って大気中に放出される。
The combustion gas that has finished its work in the gas turbine 10 is kept at a high temperature (about 600 ° C.) and flows into the exhaust heat recovery boiler 12 as exhaust gas. Exhaust heat recovery boiler 12
Is provided with a superheater 13, an evaporator 14, and a economizer 15 along the flow of the exhaust gas, and the exhaust gas exchanges heat with steam or feed water. Due to this heat exchange, the exhaust gas has a low temperature (about 100 ° C)
And discharged through the chimney 16 into the atmosphere.

【0008】一方、蒸発器14で発生した蒸気は蒸気ド
ラム17を経て過熱器13に入り、そこで過熱蒸気とな
って蒸気加減弁18を通って蒸気タービン19に流入す
る。この蒸気は蒸気タービン19内で膨張して仕事を行
う。この仕事により発電機20が回転し、電気出力が発
生する。仕事を終えた蒸気は低温の湿り蒸気となって復
水器21に流入し、冷却されて復水となる。この復水は
復水ポンプ(図示せず)によって抽出され、脱気器22
を通って節炭器15に入り、排ガスによって加熱され、
蒸発器14に送られて蒸気となる。
On the other hand, the steam generated by the evaporator 14 enters the superheater 13 via the steam drum 17, becomes superheated steam there, and flows into the steam turbine 19 through the steam control valve 18. This steam expands and performs work in the steam turbine 19. This work causes the generator 20 to rotate, generating electrical output. The steam that has finished the work becomes low-temperature wet steam, flows into the condenser 21, and is cooled to be condensed. This condensate is extracted by a condensate pump (not shown),
Through the economizer 15 and is heated by the exhaust gas,
It is sent to the evaporator 14 and becomes vapor.

【0009】ところで、IGCCでは上記のように各々
発電機11、20で電気出力が発生し、この発電出力調
整はガスタービン装置の燃料調節弁7および蒸気タービ
ン19の蒸気加減弁18の開度を調節して行われる。さ
らに、ガス化炉1のガス化燃料調節弁2の開度を調節し
てガス発生量を変化させることでガス圧力を上昇させ、
2次的にガスタービン10に流れる燃料を増減させても
ガスタービン10の出力を変えることが可能である。
By the way, in the IGCC, an electric output is generated by the generators 11 and 20 as described above, and the power generation output is adjusted by adjusting the opening of the fuel control valve 7 of the gas turbine device and the steam control valve 18 of the steam turbine 19. Adjusted and done. Further, the gas pressure is increased by adjusting the opening of the gasification fuel control valve 2 of the gasification furnace 1 to change the gas generation amount,
The output of the gas turbine 10 can be changed even if the fuel flowing to the gas turbine 10 is increased or decreased secondarily.

【0010】これらの3方式による発電出力調整のう
ち、蒸気加減弁18によるものは排熱回収ボイラ12で
のエネルギ伝達の応答遅れが大きいこと、蒸気加減弁1
8の開度を全開に保って変圧状態で運転した方が全体効
率もよいことから、開度を一定に保持する運転が好まれ
る。このため、負荷変動に応じるのは燃料調節弁7およ
びガス化燃料調節弁2の双方が主たるプラント全体負荷
制御の操作端となる。なお、酸素調節弁3はガス化燃料
調節弁2への指令に対応して自動的に制御されるように
なっている。
Of these three types of power generation output adjustment, the steam control valve 18 has a large response delay in energy transmission in the exhaust heat recovery boiler 12 and the steam control valve 1
Since the overall efficiency is better when the opening 8 is fully opened and the operation is performed in the variable pressure state, the operation in which the opening is kept constant is preferred. For this reason, both the fuel control valve 7 and the gasified fuel control valve 2 respond to the load fluctuation, and are the main operation ends of the whole plant load control. The oxygen control valve 3 is automatically controlled in response to a command to the gasification fuel control valve 2.

【0011】ところで、プラント全体としての負荷制御
の良否は負荷応答をいかに高速、かつ安定に果たし、し
かも大きな負荷変動が生じても、安定に負荷追従が可能
であることが目安となる。この負荷変動が生じるときは
機器に制限が与えられないようにプラントのパラメータ
を適正な範囲に収めながら、負荷の変化に追従する必要
がある。プラント全体の負荷変動に対しては先に述べた
ように燃料調節弁7およびガス化燃料調節弁2の開度を
制御する。制御目標は発電出力およびガス圧力である。
By the way, the quality of the load control of the whole plant is based on how fast and stable the load response can be achieved, and even if a large load fluctuation occurs, the load can be stably followed. When this load change occurs, it is necessary to follow the change in load while keeping the parameters of the plant within an appropriate range so that the equipment is not restricted. As described above, the opening of the fuel control valve 7 and the gasification fuel control valve 2 is controlled with respect to the load fluctuation of the entire plant. The control targets are power generation output and gas pressure.

【0012】たとえば、ガス圧力の変動はガス化炉1で
発生するガス量と、ガスタービン装置における消費ガス
量との間でアンバランスが生じたとき起こる、圧力の上
昇または下降に起因する。このため、制御においては圧
力の上昇または下降を抑えること、すなわちガス圧力を
一定に保つことが重要となる。
For example, the fluctuation in gas pressure is caused by an increase or decrease in pressure that occurs when an imbalance occurs between the amount of gas generated in the gasifier 1 and the amount of gas consumed in the gas turbine device. For this reason, it is important in control to suppress an increase or decrease in pressure, that is, to keep the gas pressure constant.

【0013】このようにIGCCプラントの負荷制御に
おいては負荷指令に基づいてガスタービン10の燃料流
量を制御し、あるいはガス化炉1のガス発生量をガス圧
力の変動を許容範囲内に抑えながら、最適に制御するこ
とになる。
As described above, in the load control of the IGCC plant, the fuel flow rate of the gas turbine 10 is controlled based on the load command, or the gas generation amount of the gasifier 1 is controlled while keeping the fluctuation of the gas pressure within an allowable range. Control will be optimal.

【0014】ところで、ガス圧力の制御が不調に陥った
場合、あるいは過大な負荷変動が生じ、制御がこれに追
従することが難しくなったとき、プラントは次の保護装
置の働きにより系内の機器に危険が及ぶのを回避するこ
とができる。すなわち、精製ガス経路のガス圧力を検出
している圧力検出器23からの圧力信号が圧力上限設定
値を超えたとき、フレア圧力コントローラ24によりフ
レア弁25を開放し、燃焼器8に向かうガスの一部をフ
レアスタック26に逃がし、ガス圧力の上昇を防ぐよう
にしている。
By the way, when the control of the gas pressure becomes unsatisfactory, or when an excessive load fluctuation occurs and it becomes difficult for the control to follow this, the plant protects the equipment in the system by the operation of the following protection device. Can be avoided. That is, when the pressure signal from the pressure detector 23 that detects the gas pressure in the purified gas path exceeds the pressure upper limit set value, the flare valve 25 is opened by the flare pressure controller 24 and the gas flowing toward the combustor 8 is discharged. A part is released to the flare stack 26 to prevent a rise in gas pressure.

【0015】また、これと反対に、ガス圧力が低下した
ときはガスタービン装置への燃料を精製ガスから補助燃
料に切り換えてガスタービン10の運転停止を回避する
ことができる。すなわち、ガス圧力が設定値を下まわる
と、図示しない制御装置が働いて燃料調節弁7による精
製ガスから補助燃料調節弁27による補助燃料に切り換
わり、引き続き負荷に見合った燃料を供給することが可
能である。なお、この燃料の切り換えにより燃料調節弁
7は全閉される。
Conversely, when the gas pressure decreases, the fuel for the gas turbine device can be switched from the refined gas to the auxiliary fuel to avoid stopping the operation of the gas turbine 10. That is, when the gas pressure falls below the set value, a control device (not shown) operates to switch from the purified gas by the fuel control valve 7 to the auxiliary fuel by the auxiliary fuel control valve 27, and to continuously supply the fuel corresponding to the load. It is possible. In addition, the fuel control valve 7 is fully closed by this switching of the fuel.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】IGCCプラントにお
いては被制御量である発電出力およびガス圧力を操作量
であるガス化炉1へのガス化燃料流量(ガス化燃料に従
い酸素流量が制御される)およびガスタービン装置への
燃料流量に対してどのようにフィードバックするかが望
ましい制御を果たすうえで最も重要な点となる。この制
御方式は基本的には次の3つの方式が考えられる。
In the IGCC plant, the power generation output and the gas pressure, which are controlled variables, are controlled by the gasification fuel flow rate to the gasifier 1 (the oxygen flow rate is controlled in accordance with the gasification fuel). The most important point in achieving desired control is how to feed back the fuel flow to the gas turbine device. Basically, the following three methods can be considered for this control method.

【0017】すなわち、第1の制御方式はガス化炉リー
ド方式と呼ばれるもので、一般火力プラントのタービン
フォロ方式に対応して発電出力の制御によりガス化炉1
への燃料投入量を操作し、これに伴い変化するガス圧力
の制御はガスタービン装置の燃料調節弁7でガスタービ
ン10でのガス消費量を調節して行う。
That is, the first control method is called a gasifier lead method, and the gasifier 1 is controlled by controlling the power generation output corresponding to the turbine follower method of a general thermal power plant.
The amount of fuel supplied to the gas turbine is controlled, and the control of the gas pressure that changes with this operation is performed by adjusting the gas consumption of the gas turbine 10 by the fuel control valve 7 of the gas turbine device.

【0018】また、第2の制御方式はガスタービンリー
ド方式と呼ばれるもので、一般火力プラントのタービン
リード方式に対応しており、発電出力の制御によりガス
タービン10での燃料消費量を燃料調節弁7で調節し、
ガス圧力の制御はガス化炉1へのガス化燃料の供給量指
令値を調節して行う。
The second control system is called a gas turbine reed system, and corresponds to the turbine reed system of a general thermal power plant. The fuel consumption of the gas turbine 10 is controlled by controlling the power generation output. Adjust with 7,
The control of the gas pressure is performed by adjusting the command value of the supply amount of the gasified fuel to the gasification furnace 1.

【0019】これらの第1および第2の制御方式の例を
図6および図7に示している。この2つの制御方式には
それぞれ特徴がある。すなわち、図6のガス化炉リード
方式は発電出力指令の変化によりガス化燃料/酸素供給
弁28へ開度が変わり、ガス化炉1への燃料投入量が増
加するために系内のガス圧力は上昇するが、ガスタービ
ン入口での圧力の変化には大きな遅れがあり、このため
発電出力が増加するまでに時間がかかる。しかし、系内
のガス圧力はガスタービン燃料調節弁29の動作が素早
く、ガス圧力がほぼ目標値通りに制御される。
FIGS. 6 and 7 show examples of the first and second control methods. Each of these two control methods has its own characteristics. That is, in the gasification furnace lead system shown in FIG. 6, the opening degree changes to the gasification fuel / oxygen supply valve 28 due to the change in the power generation output command, and the amount of fuel input to the gasification furnace 1 increases. Although the pressure rises, there is a large delay in the change in pressure at the gas turbine inlet, and it takes time before the power generation output increases. However, as for the gas pressure in the system, the operation of the gas turbine fuel control valve 29 is quick, and the gas pressure is controlled to almost the target value.

【0020】一方、図7のガスタービンリード方式は発
電出力指令の変化により、先ずガスタービン燃料調節弁
29の開度が変わり、ガスタービン装置でのガス消費量
が増加する。つまり、発電出力は指令に高速で追従す
る。しかし、ガス圧力は大きく低下してしまう。ガス化
炉1へのガス化燃料の増加に対してガス化プロセスおよ
びガス精製プロセス共に遅れることから、ガス圧力の変
化は発電出力指令の負荷変化幅に比例して大きくなる。
ちなみに、これらの2つの制御方式は特公平2−450
10号公報に詳述されている。
On the other hand, in the gas turbine reed system shown in FIG. 7, the opening degree of the gas turbine fuel control valve 29 changes first due to a change in the power generation output command, and the gas consumption in the gas turbine device increases. That is, the power generation output follows the command at high speed. However, the gas pressure drops significantly. Since both the gasification process and the gas purification process are delayed with respect to the increase in the gasification fuel to the gasification furnace 1, the change in the gas pressure increases in proportion to the load change width of the power generation output command.
By the way, these two control methods are described in
No. 10 discloses this in detail.

【0021】また、ガスタービンリード方式およびガス
化炉リード方式に加えて協調制御方式と呼ばれるものが
ある。この方式は図8に示すようにガスタービンリード
方式に加えて、ガス化プロセスに対して負荷指令に基づ
いて生成したフィードフォワード信号を与えてガス化燃
料/酸素供給弁28の開度をより大きくし、ガス化炉1
の応答を早めるようにしたもので、ガスタービンリード
方式の欠点である、ガス圧力の上昇の遅れを改善するこ
とが可能である。この方式は「石炭ガス化複合発電プラ
ントの負荷追従性の検討」と題する論文(五嶋、永田ほ
か、電気学会論文、第110巻第10号、平成2年)に
記載されている。
In addition to the gas turbine lead system and the gasifier lead system, there is a system called a cooperative control system. In this system, as shown in FIG. 8, in addition to the gas turbine reed system, a feedforward signal generated based on a load command is given to the gasification process to increase the opening degree of the gasification fuel / oxygen supply valve 28. And gasifier 1
This makes it possible to improve the delay in increasing the gas pressure, which is a drawback of the gas turbine reed system. This method is described in a paper entitled "Examination of Load Followability of Integrated Coal Gasification Combined Cycle Power Plant" (Goto and Nagata et al., IEEJ Transactions, Vol. 110, No. 10, 1990).

【0022】この強調制御方式によれば、負荷追従性も
良好に保たれることから、最適な制御により近付くこと
が可能で、今後のIGCCプラントでの通常運転時の制
御方式として、主流になるものと考えられている。
According to this emphasis control method, since the load followability is also kept good, it is possible to approach the optimum control, and it will become the main control method in the future IGCC plant during normal operation. Is believed to be something.

【0023】しかしながら、IGCCプラントは、今
後、1プラントあたりの出力をより増加させることが求
められ、複数台の複合発電プラントで1つのプラントを
構成する必要に迫られると予想されている。この場合、
ガス化炉1、脱硫装置6は単機容量の限界、または1基
で大量のガス精製が可能な場合がある等の理由から、必
ずしも上述したような1つの複合発電プラントに1基の
ガス化炉1、1基の脱硫装置6を組み合わせることは行
われない。
However, the IGCC plant is required to increase the output per plant in the future, and it is expected that a plurality of combined power generation plants will need to constitute one plant. in this case,
The gasification furnace 1 and the desulfurization unit 6 are not necessarily limited to one gasification furnace in one combined power plant as described above because of the limitation of the capacity of a single unit or the possibility of purifying a large amount of gas with one unit. No combination of one and one desulfurizer 6 is performed.

【0024】たとえば、プラントの全体コストを引き上
げるために脱硫装置6のみを1系列または2系列で構成
し、残りのガス化炉1およびガスタービン装置を複数系
列で構成して脱硫装置6の入口でガスヘッダを用いて合
流させるもの、あるいは脱硫装置6の出口で複数台のガ
スタービン装置にガス経路を分岐するものが計画される
と思われる。
For example, in order to increase the overall cost of the plant, only the desulfurization unit 6 is constituted by one or two lines, and the remaining gasification furnace 1 and the gas turbine unit are constituted by a plurality of lines, and the inlet of the desulfurization unit 6 is provided. It is expected that a merging using a gas header or a branching of the gas path to a plurality of gas turbine devices at the outlet of the desulfurization device 6 will be planned.

【0025】この機器構成が多系列化したIGCCプラ
ントにおいても、中央給電指令所からの負荷指令に対し
ては1プラントとして対応する必要がある。それ故、負
荷制御に置いては当該プラントに与えられる負荷指令に
対して複数台の複合発電プラントがそれぞれ相応の出力
を受け持つ必要がある。また、たとえば3基のガス化炉
を用いたとき、負荷変動が生じても、いずれのガス化炉
でもガス圧力が圧力設定値に従い一定した値に保たれね
ばならない。さらに、上述したフィードフォワード制御
方式を好ましいやり方でガス圧力制御に適用する必要が
ある。
[0025] Even in an IGCC plant in which the equipment configuration is multi-system, it is necessary to respond to a load command from the central power supply command center as one plant. Therefore, in load control, it is necessary that a plurality of combined cycle power plants respond to the load command given to the plant in question, respectively. Further, for example, when three gasification furnaces are used, even if a load fluctuates, the gas pressure must be maintained at a constant value according to the pressure set value in any of the gasification furnaces. Furthermore, it is necessary to apply the above-described feedforward control method to gas pressure control in a preferable manner.

【0026】しかるに、従来の負荷制御装置はいずれも
多系列化したIGCCプラントにおけるこれらの要望に
応えることができない。
However, none of the conventional load control devices can meet these demands in a multi-line IGCC plant.

【0027】本発明の目的は多系列で構成されるIGC
Cプラントにおいて負荷制御およびガス圧力制御を良好
に保持することのできる負荷制御装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide an IGC composed of multiple streams.
It is an object of the present invention to provide a load control device capable of maintaining good load control and gas pressure control in a C plant.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に係る発明はガス化燃料をガス化する、複数
基のガス化炉と、生成ガスを精製する、複数基の脱塵装
置および脱硫装置と、精製ガスを燃焼して燃焼ガスを得
ると共に、各ガスタービン内で膨張させて電気出力を発
生させる、複数台のガスタービン装置とを備えてなるガ
ス化複合発電プラントにおいて、負荷指令に基づいてプ
ラント全出力およびガスタービン装置の各ガスタービン
出力を制御する統括負荷制御部と、ガスタービン装置へ
の精製ガスの圧力および各ガス化炉に供給するガス化燃
料流量を制御する統括ガス圧力制御部と、負荷指令に基
づいて生成した燃料要求をフィードフォワード信号とし
て統括ガス圧力制御に与えるフィードフォワード制御部
とを備えるものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a plurality of gasification furnaces for gasifying a gasified fuel, a plurality of gasification furnaces, and a plurality of dust removal units. In a combined gasification combined cycle power plant comprising a plurality of gas turbine devices, a device and a desulfurization device, and a combustion gas is obtained by burning a purified gas and generating an electric output by expanding in each gas turbine. An overall load control unit that controls the total output of the plant and the output of each gas turbine of the gas turbine device based on the load command, and controls the pressure of the purified gas to the gas turbine device and the flow rate of the gasified fuel supplied to each gasifier. An integrated gas pressure control unit, and a feedforward control unit that gives a fuel request generated based on the load command to the integrated gas pressure control as a feedforward signal. That.

【0029】上記構成からなる負荷制御装置においては
1プラントとして与えられる負荷指令に対して複数台の
ガスタービン装置がそれぞれ相応の出力を受け持つこと
ができる。また、プラントで負荷変動が生じても、複数
基のガス化炉の間でガス圧力を圧力設定値に従い一定し
た値に保つことが可能になる。さらに、フィードフォワ
ード信号を燃料要求指令に加算するので、ガス圧力制御
における応答性を良好に保持することができる。
In the load control device having the above-described configuration, a plurality of gas turbine devices can respectively handle corresponding outputs in response to a load command given as one plant. Further, even if the load fluctuates in the plant, it becomes possible to maintain the gas pressure between the plurality of gasifiers at a constant value according to the pressure set value. Further, since the feedforward signal is added to the fuel demand command, the responsiveness in the gas pressure control can be maintained well.

【0030】また、請求項2に係る発明は統括負荷制御
部が負荷設定値と検出されるプラント全出力信号との偏
差に基づいて負荷要求信号を出力する統括負荷コントロ
ーラと、負荷要求信号と各ガスタービン出力信号との偏
差に基づいて各ガスタービン装置の燃料調節弁の開度を
決める制御信号を出力する、複数個のガスタービンコン
トローラとを備えることを特徴とするものである。
Further, according to a second aspect of the present invention, a centralized load controller outputs a load request signal based on a deviation between a load set value and a detected entire plant output signal. The gas turbine controller includes a plurality of gas turbine controllers that output a control signal for determining an opening degree of a fuel control valve of each gas turbine device based on a deviation from a gas turbine output signal.

【0031】上記構成からなる負荷制御装置においては
統括負荷コントローラおよびそれぞれのガスタービンコ
ントローラにより1プラントとして与えられる負荷指令
に対して複数台のガスタービン装置がそれぞれ相応の出
力を受け持つことが可能になる。
In the load control device having the above-described configuration, a plurality of gas turbine devices can respectively handle outputs corresponding to a load command given as one plant by the general load controller and each gas turbine controller. .

【0032】さらに、請求項3に係る発明は統括ガス圧
力制御部がガス圧力設定値と検出されるガス圧力信号と
の偏差に基づいて燃料要求信号を出力する統括ガス圧力
コントローラと、燃料要求信号とガス化燃料流量信号と
の偏差に基づいて各ガス化炉のガス化燃料調節弁および
酸素調節弁の開度を決める制御信号を出力する、複数個
のガス化炉コントローラとを備えることを特徴とするも
のである。
Further, according to a third aspect of the present invention, a general gas pressure controller outputs a fuel request signal based on a deviation between a gas pressure set value and a detected gas pressure signal, and a fuel request signal. A plurality of gasifier controllers that output a control signal for determining the opening of the gasification fuel control valve and the oxygen control valve of each gasifier based on the deviation between the gasification fuel flow rate signal and the gasification fuel flow rate signal. It is assumed that.

【0033】上記構成からなる負荷制御装置においては
統括ガス圧力コントローラおよびそれぞれのガス化炉コ
ントローラによりプラントで負荷変動が発生するとき
も、複数基のガス化炉の間でガス圧力を圧力設定値に従
い一定した値に保つことができる。
In the load control device having the above configuration, even when a load fluctuation occurs in the plant by the general gas pressure controller and the respective gasifier controllers, the gas pressure between the plurality of gasifiers is controlled in accordance with the pressure set value. It can be kept constant.

【0034】また、請求項4に係る発明はガス化炉コン
トローラが燃料要求信号とガス化燃料流量信号との偏差
に基づいてガス化燃料調節弁および酸素調節弁への制御
信号を出力するのに代えて、燃料要求信号とガス化炉生
成ガス流量信号との偏差に基づいて制御信号を出力する
ように構成したことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the gasifier controller outputs a control signal to the gasification fuel control valve and the oxygen control valve based on the difference between the fuel request signal and the gasification fuel flow rate signal. Instead, the control signal is output based on the deviation between the fuel request signal and the gasification furnace generated gas flow rate signal.

【0035】上記構成からなる負荷制御装置においては
統括ガス圧力コントローラおよびそれぞれのガス化炉コ
ントローラによりプラントで負荷変動が発生するとき
も、複数基のガス化炉の間でガス圧力を圧力設定値に従
い一定した値に保つことができる。
In the load control device having the above configuration, even when a load fluctuation occurs in the plant by the general gas pressure controller and the respective gasifier controllers, the gas pressure between the plurality of gasifiers is controlled in accordance with the pressure set value. It can be kept constant.

【0036】さらに、請求項5に係る発明はフィードフ
ォワード制御部が統括負荷制御部から与えられる負荷設
定値に基づいて必要とする燃料流量を演算してフィード
フォワード信号として統括ガス圧力制御部に出力する演
算器を備えることを特徴とするものである。
Further, in the invention according to claim 5, the feedforward control section calculates a required fuel flow rate based on a load set value given from the general load control section and outputs the calculated fuel flow rate as a feedforward signal to the general gas pressure control section. It is characterized by comprising a computing unit that performs the following.

【0037】上記構成からなる負荷制御装置においては
演算器から与えられるフィードフォワード信号を燃料要
求指令に加算するので、ガス圧力制御における応答性を
良好に保持することができる。
In the load control device having the above configuration, the feedforward signal given from the arithmetic unit is added to the fuel request command, so that the response in the gas pressure control can be maintained well.

【0038】また、請求項6に係る発明は統括負荷制御
部が運転中のガスタービン装置の台数により統括負荷コ
ントローラの制御ゲインを変更するゲイン補正回路を備
えることを特徴とするものである。
Further, the invention according to claim 6 is characterized in that the general load control unit includes a gain correction circuit for changing the control gain of the general load controller according to the number of operating gas turbine devices.

【0039】上記構成からなる負荷制御装置においては
ゲイン補正回路によりガスタービン装置の運転台数に応
じて制御ゲインを変えることができ、負荷制御性を向上
させることが可能になる。
In the load control device having the above configuration, the gain can be changed by the gain correction circuit according to the number of operating gas turbine devices, and the load controllability can be improved.

【0040】さらに、請求項7に係る発明は統括ガス圧
力制御部が運転中のガス化炉の台数により統括ガス圧力
コントローラの制御ゲインを変更するゲイン補正回路を
備えるものである。
Further, the invention according to claim 7 is provided with a gain correction circuit for changing the control gain of the general gas pressure controller according to the number of gasifiers operated by the general gas pressure control unit.

【0041】上記構成からなる負荷制御装置においては
ゲイン補正回路によりガス化炉の運転台数に応じて制御
ゲインを変えることができ、ガス圧力制御性を向上させ
ることが可能になる。
In the load control device having the above configuration, the gain can be changed by the gain correction circuit in accordance with the number of operating gasifiers, so that the gas pressure controllability can be improved.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1において、IGCCプラント
は3基のガス化炉1、脱塵装置4およびガスクーラ5
と、2基の脱硫装置6とを備えている。また、複合発電
システムは3台のガスタービン装置30から構成されて
いる。3台のガスタービン装置30には独立したガス経
路に燃料調節弁7がそれぞれ備えられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the IGCC plant has three gasifiers 1, a dust remover 4 and a gas cooler 5.
And two desulfurization devices 6. Further, the combined power generation system includes three gas turbine devices 30. Each of the three gas turbine devices 30 is provided with the fuel control valve 7 in an independent gas path.

【0043】上記のIGCCプラントは次の手段からな
る負荷制御装置を備えている。すなわち、プラントに与
えられる負荷設定値aに基づいてガスタービン装置30
および蒸気タービン19の総出力を制御する機能とし
て、統括負荷制御部31が備えられる。この統括負荷制
御部31には各ガスタービン装置30のガスタービン出
力信号b、cがフィードバック信号として与えられる。
また、統括負荷制御部31には各ガスタービン装置30
のガスタービン出力信号b、c、dと、蒸気タービン1
9のタービン出力信号eとを加算したプラント総出力信
号fがフィードバック信号として与えられる。
The IGCC plant has a load control device comprising the following means. That is, based on the load set value a given to the plant, the gas turbine device 30
As a function of controlling the total output of the steam turbine 19, a general load control unit 31 is provided. The general load control unit 31 is provided with the gas turbine output signals b and c of each gas turbine device 30 as feedback signals.
In addition, the overall load control unit 31 includes each gas turbine device 30.
Gas turbine output signals b, c, d of the steam turbine 1
The total plant output signal f, which is obtained by adding the turbine output signal e of No. 9 to the turbine output signal e, is provided as a feedback signal.

【0044】統括負荷制御部31では負荷設定値aとの
偏差が後記の統括負荷コントローラで求められ、その出
力が各ガスタービン装置30のガスタービンコントロー
ラに与えられてそれぞれガスタービン装置30の燃料調
節弁7の開度を決める制御信号が出力される。
In the overall load control unit 31, a deviation from the load set value a is obtained by an overall load controller described later, and the output is given to the gas turbine controllers of the gas turbine units 30 to control the fuel adjustment of the gas turbine units 30, respectively. A control signal for determining the opening of the valve 7 is output.

【0045】さらに、プラントのガス圧力設定値gに基
づいてガス圧力を一定に制御する機能として、統括ガス
圧力制御部32が備えられる。この統括ガス圧力制御部
32には脱硫装置6出口の圧力検出器33で検出される
ガス圧力信号hがフィードバック信号として与えられ
る。また、統括ガス圧力制御部32にはガス化炉1入口
の流量検出器34a、34b、34cで検出されるガス
化燃料流量信号i、j、kがフィードバック信号として
与えられる。
Further, a general gas pressure control unit 32 is provided as a function of controlling the gas pressure to be constant based on the gas pressure set value g of the plant. A gas pressure signal h detected by a pressure detector 33 at the outlet of the desulfurization device 6 is given to the general gas pressure control unit 32 as a feedback signal. The integrated gas pressure control unit 32 is supplied with gasification fuel flow rate signals i, j, and k detected by the flow rate detectors 34a, 34b, and 34c at the gasification furnace 1 as feedback signals.

【0046】統括ガス圧力制御部32ではガス圧力設定
値gとの偏差が後記の統括ガス圧力コントローラで求め
られ、その出力が各ガス化炉1のガス化炉コントローラ
に与えられてそれぞれガス化炉1のガス化燃料調節弁2
および酸素調節弁3の開度を決める制御信号が出力され
る。
In the general gas pressure control unit 32, a deviation from the gas pressure set value g is obtained by a general gas pressure controller described later, and its output is given to the gasification furnace controller of each gasification furnace 1, and each gasification furnace is controlled. 1 gasification fuel control valve 2
And a control signal for determining the opening degree of the oxygen control valve 3 is output.

【0047】さらに、ガス圧力制御の応答性を良好に保
つフィードフォワード制御部が備えられる。すなわち、
演算器35には入力として統括負荷制御部31に与えら
れる負荷設定値aが与えられ、必要とする燃料流量が算
出される。燃料流量要求はフィードフォワード信号lと
して統括ガス圧力制御部32に与えられる。
Further, there is provided a feed-forward control unit for maintaining good response of the gas pressure control. That is,
The computing unit 35 is provided with a load set value a given to the overall load control unit 31 as an input, and a required fuel flow rate is calculated. The fuel flow rate request is given to the general gas pressure controller 32 as a feedforward signal l.

【0048】図2に統括負荷制御部31、統括ガス圧力
制御部32およびフィードフォワード制御部の詳細を示
している。統括負荷制御部31は統括負荷コントローラ
36およびコントローラ37を備えている。統括負荷コ
ントローラ36はプラントの負荷設定値aとプラント総
出力信号fとの偏差を演算し、偏差が零となるように負
荷要求信号を各ガスタービンコントローラ37に出力す
る。
FIG. 2 shows details of the general load control unit 31, the general gas pressure control unit 32, and the feedforward control unit. The overall load controller 31 includes an overall load controller 36 and a controller 37. The overall load controller 36 calculates a deviation between the load setting value a of the plant and the total plant output signal f, and outputs a load request signal to each gas turbine controller 37 so that the deviation becomes zero.

【0049】また、それぞれガスタービンコントローラ
37は与えられる負荷要求信号とガスタービン出力信号
b、c、dとの偏差を演算し、偏差が零となるように開
度制御信号を各燃料調節弁7に出力する。さらに、統括
負荷制御部31はゲイン補正回路38を備えている。こ
のゲイン補正回路38はガスタービン運転台数に応じて
統括負荷コントローラ36の制御ゲインを変化させるこ
とができる。すなわち、1台ないし2台のガスタービン
装置30が運転しているときにはゲインを大きく保って
負荷制御性を向上させるように用いることが可能であ
る。
The gas turbine controller 37 calculates a deviation between the applied load request signal and the gas turbine output signals b, c, d, and sends an opening control signal to each fuel control valve 7 so that the deviation becomes zero. Output to Further, the overall load control unit 31 includes a gain correction circuit 38. The gain correction circuit 38 can change the control gain of the general load controller 36 according to the number of operating gas turbines. That is, when one or two gas turbine devices 30 are operating, the gas turbine device 30 can be used to maintain a large gain to improve load controllability.

【0050】また、統括ガス圧力制御部32は統括ガス
圧力コントローラ39、加算器40およびガス化炉コン
トローラ41を備えている。統括ガス圧力コントローラ
39はガス圧力設定値gとガス圧力信号hとの偏差を演
算し、偏差が零となるように燃料要求信号を加算器40
を介して各ガス化炉コントローラ41に出力する。
The general gas pressure controller 32 includes a general gas pressure controller 39, an adder 40, and a gasification furnace controller 41. The general gas pressure controller 39 calculates a deviation between the gas pressure set value g and the gas pressure signal h, and adds the fuel request signal to the adder 40 so that the deviation becomes zero.
Is output to each gasification furnace controller 41 via.

【0051】さらに、それぞれガス化炉コントローラ4
1は与えられた燃料要求信号とガス化燃料流量信号i、
j、kとの偏差を演算し、偏差が零となるように開度制
御信号を各ガス化燃料調節弁2および酸素調節弁3に出
力する。また、統括ガス圧力制御部32はゲイン補正回
路42を備えている。このゲイン補正回路42はガス化
炉1の運転台数に応じて統括ガス圧力コントローラ39
の制御ゲインを変化させることができる。すなわち、1
台ないし2台のガス化炉1が運転しているときにはゲイ
ンを大きく保ってガス圧力制御性を向上させるように用
いる。
Further, each of the gasifier controllers 4
1 is a given fuel demand signal and gasification fuel flow rate signal i,
A deviation from j and k is calculated, and an opening control signal is output to each gasification fuel control valve 2 and oxygen control valve 3 so that the deviation becomes zero. Further, the overall gas pressure control unit 32 includes a gain correction circuit 42. The gain correction circuit 42 controls the overall gas pressure controller 39 according to the number of operating gasifiers 1.
Can be changed. That is, 1
When one or two gasifiers 1 are in operation, the gain is kept large to improve the gas pressure controllability.

【0052】一方、統括負荷制御部31から与えられる
負荷設定値aに応じて演算器35で演算したフィードフ
ォワード信号lが加算器40において統括ガス圧力コン
トローラ39の出力である燃料要求信号に加算されるよ
うに構成されている。
On the other hand, the feedforward signal 1 calculated by the calculator 35 according to the load set value a given from the general load control unit 31 is added to the fuel request signal which is the output of the general gas pressure controller 39 in the adder 40. It is configured to:

【0053】本実施の形態は上記構成からなるもので、
中央給電指令所等からのプラント負荷目標値に基づいて
プラントの許容する、ある一定の負荷変化率を有するラ
ンプ状の負荷設定値aが統括負荷制御部31に与えられ
る。統括負荷コントローラ36においてこの負荷設定値
aとプラント総出力信号fとが比較演算されてガスター
ビン運転台数から決まるゲインを加味した負荷要求信号
が各ガスタービンコントローラ37に出力される。各々
ガスタービンコントローラ37では負荷要求信号とガス
タービン出力信号b、c、dとが比較演算されて各ガス
タービン装置30の投入燃料量を決める開度制御信号が
各燃料調節弁7に出力される。これにより与えられた負
荷設定値aに基づいて各ガスタービン装置30の出力が
変わり、それぞれが相応の出力を受け持つことが可能に
なる。
This embodiment has the above configuration.
Based on the plant load target value from the central power supply command center or the like, a ramp-shaped load set value a having a certain load change rate that is permitted by the plant is given to the overall load control unit 31. The integrated load controller 36 compares this load set value a with the plant total output signal f, and outputs a load request signal taking into account a gain determined by the number of operating gas turbines to each gas turbine controller 37. Each of the gas turbine controllers 37 compares the load request signal with the gas turbine output signals b, c, and d, and outputs an opening control signal for determining the amount of fuel to be supplied to each gas turbine device 30 to each fuel control valve 7. . As a result, the output of each gas turbine device 30 changes based on the given load set value a, and each can take charge of a corresponding output.

【0054】一方、系内におけるガス圧力は次のように
して一定に保たれる。負荷指令が増加する場合と、減少
する場合とでガス圧力の変動から系内には逆の動作が生
じるが、ここでは負荷指令が増加する場合を例として説
明する。減少する場合の制御動作はこれと逆になる。
On the other hand, the gas pressure in the system is kept constant as follows. The reverse operation occurs in the system due to the fluctuation of the gas pressure when the load command increases and when the load command decreases. Here, the case where the load command increases will be described as an example. The control operation in the case of decrease is reversed.

【0055】ガスタービン負荷が増加すると、燃料調節
弁7が開動作し、このときガス圧力は低下する。この圧
力の変動により統括ガス圧力制御部32の統括ガス圧力
コントローラ39が動作する。圧力検出器33で検出さ
れるガス圧力信号hが小さくなり、ガス圧力設定値gと
の偏差が増大する。統括ガス圧力コントローラ39から
の燃料要求信号は大きくなり、これに負荷設定値aから
燃料流量を演算する演算器35からのフィードフォワー
ド信号lが加算器40で加算される。各ガス化炉コント
ローラ41にフィードフォワード信号lを加算した燃料
要求信号が出力され、ガス化燃料流量信号i、j、kと
比較演算されて投入ガス化燃料量を決める開度制御信号
が各ガス化燃料調節弁2および酸素調節弁3に出力され
る。
When the gas turbine load increases, the fuel control valve 7 opens, and at this time, the gas pressure decreases. The general gas pressure controller 39 of the general gas pressure control unit 32 operates by the fluctuation of the pressure. The gas pressure signal h detected by the pressure detector 33 decreases, and the deviation from the gas pressure set value g increases. The fuel request signal from the general gas pressure controller 39 increases, and the feedforward signal 1 from the calculator 35 for calculating the fuel flow rate from the load set value a is added to the fuel request signal by the adder 40. A fuel request signal obtained by adding the feedforward signal 1 is output to each gasification furnace controller 41, and the opening control signal for determining the input gasification fuel amount is calculated by comparing with the gasification fuel flow rate signals i, j, and k. It is output to the fuel gas control valve 2 and the oxygen control valve 3.

【0056】このとき、フィードフォワード信号lが加
算された燃料要求信号とガス化燃料流量信号i、j、k
との間には大きな偏差が生じ、開度制御信号により各ガ
ス化燃料調節弁2および酸素調節弁3が大きく開いてガ
ス化燃料および酸素がそれぞれガス化燃料調節弁2およ
び酸素調節弁3を通ってガス化炉1に流入する。これに
より、各ガス化炉1においてより多くのガス化燃料がガ
ス化プロセスに入ることができ、各脱塵装置4および脱
硫装置6による精製プロセスを経てより多量の燃料を各
ガスタービン装置30に供給することが可能になる。
At this time, the fuel demand signal to which the feed forward signal 1 is added and the gasification fuel flow rate signals i, j, k
A large deviation occurs between the gaseous fuel control valve 2 and the oxygen control valve 3 by the opening control signal, so that the gasified fuel and the oxygen control the gasified fuel control valve 2 and the oxygen control valve 3 respectively. And flows into the gasifier 1. As a result, more gasified fuel can enter the gasification process in each gasification furnace 1, and a larger amount of fuel can be supplied to each gas turbine device 30 through the purification process by each dust removal device 4 and desulfurization device 6. It becomes possible to supply.

【0057】なお、統括ガス圧力コントローラ39に与
えるガス圧力信号hは脱硫装置6に設ける圧力検出器3
3に代えて、脱硫装置6入口に配置する圧力検出器によ
り検出されるガス圧力信号を用いてもよい。
The gas pressure signal h given to the general gas pressure controller 39 is based on the pressure detector 3 provided in the desulfurization unit 6.
Instead of 3, a gas pressure signal detected by a pressure detector disposed at the inlet of the desulfurizer 6 may be used.

【0058】また、ガス化炉1の出口にヘッダを設けた
プラントにおいてはガス化炉1出口に圧力検出器を設け
てその出力をフィードバック信号として用いてもよい。
In a plant in which a header is provided at the outlet of the gasifier 1, a pressure detector may be provided at the outlet of the gasifier 1, and the output may be used as a feedback signal.

【0059】このように本実施の形態によれば、1プラ
ントとして与えられる負荷指令に対して複数台のガスタ
ービン装置30がそれぞれ相応の出力を受け持つことが
できる。また、プラントで負荷変動が生じても、複数基
のガス化炉1の間でガス圧力を圧力設定値に従い一定し
た値に保つことが可能になる。さらに、フィードフォワ
ード信号を燃料要求指令に加算するので、ガス圧力制御
における応答性を良好に保持することができる。
As described above, according to the present embodiment, a plurality of gas turbine devices 30 can respectively handle corresponding outputs in response to a load command given as one plant. Further, even if a load fluctuation occurs in the plant, the gas pressure among the plurality of gasifiers 1 can be maintained at a constant value according to the pressure set value. Further, since the feedforward signal is added to the fuel demand command, the responsiveness in the gas pressure control can be maintained well.

【0060】さらに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。上記実施の形態では統括ガス圧力制御部32のガス
化炉コントローラ41に与える、各ガス化炉1の出力の
目安となるフィードバック信号はガス化燃料流量信号
i、j、kを用いているが、これは図3に示すように流
量検出器43a、43b、43cで検出される生成ガス
流量信号m、n、oを用いることが可能である。
Further, another embodiment of the present invention will be described. In the above-described embodiment, the feedback signal to be given to the gasification furnace controller 41 of the integrated gas pressure control unit 32 and serving as a guide of the output of each gasification furnace 1 uses the gasification fuel flow rate signals i, j, and k. As shown in FIG. 3, it is possible to use the generated gas flow rate signals m, n, and o detected by the flow rate detectors 43a, 43b, and 43c.

【0061】なお、本実施の形態の生成ガス流量信号
m、n、oに代えてガス化炉1への酸素流量信号を用い
てもよい。
Incidentally, an oxygen flow rate signal to the gasifier 1 may be used in place of the generated gas flow rate signals m, n, and o of the present embodiment.

【0062】本実施の形態においても上記実施の形態と
同様な効果を奏する。
In this embodiment, the same effects as in the above embodiment can be obtained.

【0063】さらに、他の実施の形態を説明する。図4
において、各ガス化炉コントローラ41の出力側に加算
器44が設けられ、演算器35からのフィードフォワー
ド信号lが各々ガス化炉コントローラ41の出力に加算
されるようになっている。
Further, another embodiment will be described. FIG.
In, an adder 44 is provided on the output side of each gasification furnace controller 41, and the feedforward signal 1 from the calculator 35 is added to the output of the gasification furnace controller 41.

【0064】本実施の形態においても、フィードフォワ
ード信号lが加算ないし減算されるので、これに応じて
ガス化燃料調節弁2および酸素調節弁3に対する開度制
御信号が変化し、ガス圧力制御の応答性をより良好に保
つことが可能になる。
Also in this embodiment, since the feedforward signal 1 is added or subtracted, the opening control signals for the gasification fuel control valve 2 and the oxygen control valve 3 change accordingly, and the gas pressure control is performed. Responsiveness can be kept better.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
プラントとして与えられる負荷指令に対して複数台のガ
スタービン装置がそれぞれ相応の出力を受け持つことが
できる。また、プラントで負荷変動が生じても、複数基
のガス化炉の間でガス圧力を圧力設定値に従い一定した
値に保つことができる。さらに、フィードフォワード信
号を燃料要求指令に加算するので、ガス圧力制御におけ
る応答性を良好に保持することができる。
As described above, according to the present invention, 1
In response to a load command given as a plant, a plurality of gas turbine devices can each take charge of a corresponding output. Further, even if a load fluctuation occurs in the plant, the gas pressure can be maintained at a constant value between the plurality of gasifiers according to the pressure set value. Further, since the feedforward signal is added to the fuel demand command, the responsiveness in the gas pressure control can be maintained well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるガス化複合発電プラントの負荷制
御装置を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a load control device for an integrated gasification combined cycle power plant according to the present invention.

【図2】図1に示される統括負荷制御部および統括ガス
圧力制御部の詳細を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing details of a general load control unit and a general gas pressure control unit shown in FIG. 1;

【図3】本発明の他の実施の形態を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施の形態を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】従来のガス化複合発電プラントの一例を示す系
統図。
FIG. 5 is a system diagram showing an example of a conventional integrated gasification combined cycle power plant.

【図6】従来のガス化炉リード方式によるプラント負荷
制御方式の一例を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional plant load control system using a gasifier lead system.

【図7】従来のガスタービンリード方式によるプラント
負荷制御方式の一例を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional plant load control system using a gas turbine lead system.

【図8】従来の協調制御方式によるプラント負荷制御方
式の一例を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a plant load control method using a conventional cooperative control method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガス化炉 2 ガス化燃料調節弁 6 脱硫装置 7 燃料調節弁 30 ガスタービン装置 31 統括負荷制御部 32 統括ガス圧力制御部 35 演算器 36 統括負荷コントローラ 37 ガスタービンコントローラ 39 統括ガス圧力コントローラ 41 ガス化炉コントローラ REFERENCE SIGNS LIST 1 gasification furnace 2 gasification fuel control valve 6 desulfurization device 7 fuel control valve 30 gas turbine device 31 general load control unit 32 general gas pressure control unit 35 computing unit 36 general load controller 37 gas turbine controller 39 general gas pressure controller 41 gas Furnace controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02C 9/40 F02C 9/40 Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02C 9/40 F02C 9/40 Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガス化燃料をガス化する、複数基のガス
化炉と、生成ガスを精製する、複数基の脱塵装置および
脱硫装置と、精製ガスを燃焼して燃焼ガスを得ると共
に、各ガスタービン内で膨張させて電気出力を発生させ
る、複数台のガスタービン装置とを備えてなるガス化複
合発電プラントにおいて、負荷指令に基づいてプラント
全出力および該ガスタービン装置の各ガスタービン出力
を制御する統括負荷制御部と、該ガスタービン装置への
精製ガスの圧力および各該ガス化炉に供給するガス化燃
料流量を制御する統括ガス圧力制御部と、負荷指令に基
づいて生成した燃料要求をフィードフォワード信号とし
て前記統括ガス圧力制御に与えるフィードフォワード制
御部とを備えてなるガス化複合発電プラントの負荷制御
装置。
1. A plurality of gasifiers for gasifying a gasified fuel, a plurality of dust removers and a desulfurizer for purifying a produced gas, and a combustion gas obtained by burning a purified gas; In a gasification combined cycle power plant comprising a plurality of gas turbine devices, which expands in each gas turbine to generate an electric output, based on a load command, the total plant output and each gas turbine output of the gas turbine device And a general gas pressure control unit for controlling the pressure of the purified gas to the gas turbine device and the flow rate of the gasified fuel supplied to each gasifier, and a fuel generated based on the load command. A load control device for a combined gasification combined cycle power plant, comprising: a feedforward control unit that gives a request to the integrated gas pressure control as a feedforward signal.
【請求項2】 前記統括負荷制御部が負荷設定値と検出
されるプラント全出力信号との偏差に基づいて負荷要求
信号を出力する統括負荷コントローラと、負荷要求信号
と各ガスタービン出力信号との偏差に基づいて各該ガス
タービン装置の燃料調節弁の開度を決める制御信号を出
力する、複数個のガスタービンコントローラとを備える
ことを特徴とする請求項1記載のガス化複合発電プラン
トの負荷制御装置。
2. An integrated load controller, wherein the integrated load control unit outputs a load request signal based on a deviation between a load set value and a detected entire plant output signal, and a load control signal between the load request signal and each gas turbine output signal. The load of a combined gasification combined cycle plant according to claim 1, further comprising a plurality of gas turbine controllers that output a control signal for determining an opening of a fuel control valve of each of the gas turbine devices based on the deviation. Control device.
【請求項3】 前記統括ガス圧力制御部がガス圧力設定
値と検出されるガス圧力信号との偏差に基づいて燃料要
求信号を出力する統括ガス圧力コントローラと、燃料要
求信号とガス化燃料流量信号との偏差に基づいて各該ガ
ス化炉のガス化燃料調節弁および酸素調節弁の開度を決
める制御信号を出力する、複数個のガス化炉コントロー
ラとを備えることを特徴とする請求項1記載のガス化複
合発電プラントの負荷制御装置。
3. A general gas pressure controller, wherein the general gas pressure control unit outputs a fuel request signal based on a deviation between a gas pressure set value and a detected gas pressure signal, a fuel request signal and a gasified fuel flow signal. A plurality of gasification furnace controllers for outputting a control signal for determining the degree of opening of the gasification fuel control valve and the oxygen control valve of each gasification furnace based on a deviation from the gasification furnace. A load control device for an integrated gasification combined cycle plant as described in the above.
【請求項4】 ガス化炉コントローラが燃料要求信号と
ガス化燃料流量信号との偏差に基づいて該ガス化燃料調
節弁および該酸素調節弁への制御信号を出力するのに代
えて、燃料要求信号とガス化炉生成ガス流量信号との偏
差に基づいて制御信号を出力するように構成したことを
特徴とする請求項3記載のガス化複合発電プラントの負
荷制御装置。
4. The method according to claim 1, wherein the gasification furnace controller outputs a control signal to the gasification fuel control valve and the oxygen control valve based on a deviation between the fuel request signal and the gasification fuel flow rate signal. 4. The load control device for an integrated gasification combined cycle plant according to claim 3, wherein a control signal is output based on a deviation between the signal and a gasification furnace generated gas flow rate signal.
【請求項5】 前記フィードフォワード制御部が前記統
括負荷制御部から与えられる負荷設定値に基づいて必要
とする燃料流量を演算してフィードフォワード信号とし
て前記統括ガス圧力制御部に出力する演算器を備えるこ
とを特徴とする請求項1記載のガス化複合発電プラント
の負荷制御装置。
5. An arithmetic unit for calculating a required fuel flow rate based on a load set value provided from the general load control unit, and outputting the calculated fuel flow rate as a feed forward signal to the general gas pressure control unit. The load control device for an integrated gasification combined cycle plant according to claim 1, further comprising:
【請求項6】 前記統括負荷制御部が運転中の該ガスタ
ービン装置の台数により前記統括負荷コントローラの制
御ゲインを変更するゲイン補正回路を備えることを特徴
とする請求項2記載のガス化複合発電プラントの負荷制
御装置。
6. The integrated gasification combined cycle system according to claim 2, further comprising a gain correction circuit that changes a control gain of the general load controller according to the number of the gas turbine devices operated by the general load control unit. Plant load controller.
【請求項7】 前記統括ガス圧力制御部が運転中の該ガ
ス化炉の台数により前記統括ガス圧力コントローラの制
御ゲインを変更するゲイン補正回路を備えることを特徴
とする請求項3または4記載のガス化複合発電プラント
の負荷制御装置。
7. The gain control circuit according to claim 3, further comprising: a gain correction circuit for changing a control gain of said general gas pressure controller according to the number of said gasifiers in operation of said general gas pressure controller. Load control device for combined gasification combined cycle plant.
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