JPH1136818A - 排熱利用複合発電プラントの制御装置 - Google Patents

排熱利用複合発電プラントの制御装置

Info

Publication number
JPH1136818A
JPH1136818A JP9208398A JP20839897A JPH1136818A JP H1136818 A JPH1136818 A JP H1136818A JP 9208398 A JP9208398 A JP 9208398A JP 20839897 A JP20839897 A JP 20839897A JP H1136818 A JPH1136818 A JP H1136818A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
condenser
steam
control means
evaporator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9208398A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Takahashi
俊行 高橋
Akio Wakao
明男 若尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9208398A priority Critical patent/JPH1136818A/ja
Publication of JPH1136818A publication Critical patent/JPH1136818A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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]
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排熱流量あるいは排熱温度の変化にかかわら
ず常に安定した発電機出力を得られ、排熱の有効利用が
図れる排熱利用複合発電プラントの制御装置を提供する
ことである。 【解決手段】 排熱の蒸気を排熱蒸気タービン４に導き
発電し、余剰熱水および排熱蒸気を蒸発器１４に供給し
て低沸点媒体と熱交換させ、得られた蒸発ガスにて低沸
点媒体タービン１６を駆動して発電する。そして、発電
機５の電力負荷設定に対しての排熱蒸気流量変動や媒体
系統の媒体温度変動による蒸発器１４および凝縮器１８
の２次遅れ要因を低減し、常に安定した発電機出力を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排熱を利用して得
られた蒸気及び余剰熱水を利用した排熱利用複合発電プ
ラントの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、排熱利用発電プラントは工業用
プラントの排熱あるいは地下から得られる排熱を利用し
て蒸気分離器で蒸気と熱水に分離し分離された蒸気を排
熱蒸気タービンに導き発電機を駆動して発電する。そし
て、排熱蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を復水器に導
き、復水にしてその復水を冷却塔により冷却している。
このような排熱利用発電プラントは、火力発電プラント
と同様に蒸気によりタービンを回転させるものである
が、火力発電プラントに比べ蒸気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、資源
活用の面から注目され始めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな排熱利用発電プラントは、排熱の有効利用の観点か
ら蒸気分離器で発生する蒸気流量についての制御を特に
行なっていない。工業用プラント等から得られる排熱の
全てを蒸気分離器に導き、蒸気と熱水に分離してその蒸
気をタービン駆動に用いるようにしており、排熱流量あ
るいは排熱温度が変化すると直ちに発電機出力も変動す
る。
【０００４】また、蒸気分離器で分離された余剰熱水お
よび排熱蒸気タービンで仕事を終えた排熱蒸気について
は、復水器等に戻すだけで排熱の有効利用がなされない
面もあった。
【０００５】本発明の目的は、排熱流量あるいは排熱温
度の変化にかかわらず常に安定した発電機出力を得ら
れ、排熱の有効利用が図れる排熱利用複合発電プラント
の制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
排熱利用複合発電プラントの制御装置は、排熱蒸気ター
ビン発電機の出力負荷設定値を満たす蒸気流量を排熱蒸
気タービンに導くように制御する蒸気流量制御手段と、
復水器のレベルが排熱蒸気タービン蒸気流量および復水
器温度を加味した復水器水位レベル設定値になるように
制御する復水器水位レベル制御手段と、復水器の復水温
度が排熱蒸気タービンの排熱蒸気温度又は蒸発器の熱水
温度を加味すると共に蒸気流量およびホットウェルタン
ク温度を加味した復水器温度設定値になるように制御す
る復水器温度制御手段と、冷却塔の水槽温度が冷却塔入
口温度および復水器レベルを加味した冷却塔水槽温度設
定値になるように制御する冷却塔水槽温度制御手段と、
排熱蒸気タービン排熱蒸気温度が規定値以上のときは低
沸点媒体タービン発電機の出力負荷設定値を満たす蒸発
ガス流量を低沸点媒体タービンに導くように制御する蒸
気ガス流量制御手段と、蒸気分離器の器内圧力が蒸発ガ
ス流量を加味した蒸気分離器内圧力設定値になるように
制御する蒸気分離器内圧力制御手段と、蒸発器の蒸発ガ
ス圧力が蒸気分離器内圧力および蒸発器レベルを加味し
た蒸発ガス圧力設定値になるように制御する蒸発ガス圧
力制御手段と、蒸発器のレベルが蒸発ガス流量を加味し
た蒸発器レベル設定値になるように制御する蒸発器レベ
ル制御手段と、ホットウェルタンクの温度が低沸点媒体
タービン排熱ガス温度および蒸発ガス流量を加味したホ
ットウェルタンク温度設定値になるように制御するホッ
トウェルタンク温度制御手段とを備えたものである。
【０００７】請求項２の発明に係わる排熱利用複合発電
プラントの制御装置は、請求項１の発明において、復水
器レベル制御手段は、復水器レベルと予め定められた設
定値との復水器レベル偏差信号から、蒸気流量制御手段
の蒸気流量制御指令信号と復水器温度制御手段の復水器
温度制御指令信号とを減算して得られる復水器レベル制
御指令信号に基づき、復水器のレベルを制御するように
したものである。
【０００８】請求項３の発明に係わる排熱利用複合発電
プラントの制御装置は、請求項１の発明において、復水
器温度制御手段は、復水器の復水温度と予め定められた
設定値との復水器温度偏差信号から、復水温度と排熱蒸
気タービン排熱蒸気温度との温度偏差と復水温度と蒸発
器排熱蒸気温度との温度偏差とのうち高値の偏差信号
と、蒸気流量制御手段の蒸気流量制御指令信号と、ホッ
トウェルタンク温度制御手段のホットウェルタンク温度
制御指令信号とを減算して得られた復水器温度制御指令
信号に基づき、復水器の復水温度を制御するようにした
ものである。
【０００９】請求項４の発明に係わる排熱利用複合発電
プラントの制御装置は、請求項１の発明において、冷却
塔水槽温度制御手段は、水槽温度と予め定められた設定
値との水槽温度偏差信号から、水槽温度と冷却塔入口温
度との偏差信号と、復水器レベル制御手段の復水器レベ
ル制御指令信号とを減算して得られた冷却塔水槽温度制
御指令に基づき、冷却塔の水槽温度を制御するようにし
たものである。
【００１０】請求項５の発明に係わる排熱利用複合発電
プラントの制御装置は、請求項１の発明において、蒸気
分離器内圧力制御手段は、蒸気分離器の器内圧力と予め
定められた設定値との偏差信号から、蒸気流量制御手段
の蒸気流量制御指令信号を減算して得られた蒸気分離器
内圧力制御指令信号に基づき、蒸気分離器の器内圧力を
制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
排熱利用複合発電プラントの制御装置。
【００１１】請求項６の発明に係わる排熱利用複合発電
プラントの制御装置は、請求項１の発明において、蒸発
ガス圧力制御手段は、蒸発器の蒸発ガス圧力と予め定め
られた設定値との偏差信号から、蒸気分離器内圧力制御
手段の蒸気分離器内圧力制御指令信号と、蒸発ガス流量
制御手段の蒸発ガス流量偏差信号とを減算して得られた
蒸発ガス圧力制御指令信号に基づき、蒸発器の蒸発ガス
圧力を制御するようにしたものである。
【００１２】請求項７の発明に係わる排熱利用複合発電
プラントの制御装置は、請求項１の発明において、蒸発
器レベル制御手段は、蒸発器のレベルと予め定められた
設定値との偏差信号から、蒸発ガス流量制御手段の蒸発
ガス流量偏差信号を減算して得られた蒸発器レベル制御
指令信号に基づき、蒸発器のレベルを制御するようにし
たものである。
【００１３】請求項８の発明に係わる排熱利用複合発電
プラントの制御装置は、請求項１の発明において、ホッ
トウェルタンク温度制御手段は、ホットウェルタンクの
温度と予め定められた設定値との偏差信号から、ホット
ウェルタンク温度と低沸点媒体タービン排熱ガス温度と
の偏差信号と、蒸発ガス流量制御手段の蒸発ガス流量制
御指令信号とを減算して得られたホットウェルタンク温
度制御指令信号に基づき、ホットウェルタンクの温度を
制御するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明の実施の形態に係わる排熱利用複
合発電プラントの制御装置３７の構成図であり、図２
は、その制御装置３７を排熱利用複合発電プラントに適
用したプラント構成図である。
【００１５】図２において、高温熱水あるいは地下から
得られる排熱は、排熱ポンプ１を利用して排熱蒸気流路
を通って蒸気分離器２に送られる。この蒸気分離器２で
は排熱流体の蒸気と熱水との分離が行われる。分離され
た蒸気は排熱蒸気タービン蒸気流量調節弁３を介して排
熱蒸気タービン４に供給され、発電機５を駆動し発電す
る。排熱蒸気タービン４を通過した後の排熱蒸気は、排
熱蒸気タービン排熱流路を通って復水器６に送られ復水
される。復水器６で復水された復水は復水ポンプ７によ
り復水流路を通って復水器レベル調節弁８を介して冷却
塔９へ送られ冷却ファン１０により冷却される。冷却フ
ァン１０で冷却された冷却水は冷却水流路を通って復水
器温度調節弁１１を介し復水器６へ送られる。
【００１６】一方、蒸気分離器２で分離された余剰熱水
は、蒸気分離器熱水流路を通って蒸気分離器圧力調節弁
１２を介して蒸発器１４に送られ低沸点媒体と熱交換さ
れる。また、排熱蒸気タービン４を通過した後の排熱蒸
気は排熱蒸気タービン排熱流路を通って蒸発ガス圧力調
節弁１３を介して蒸発器１４に送られ低沸点媒体と熱交
換される。このように、蒸気分離器２の余剰熱水および
排熱蒸気タービン４の排熱蒸気は、蒸発器１４に送られ
低沸点媒体と熱交換される。そして、蒸発器１４を通過
した後の熱水は蒸発器熱水流路を通って復水器６に送ら
れる。
【００１７】次に、蒸発器１４で熱交換された低沸点媒
体の蒸発ガスは、蒸発ガス流路を通って蒸発ガス流量調
節弁１５を介して低沸点媒体タービン１６に供給され発
電機１７を駆動し発電する。低沸点媒体タービン１６を
通過した後の蒸発ガスは低沸点媒体タービン排熱流路を
通って凝縮器１８に送られ冷却水で冷却されホットウェ
ルタンク１９に回収される。回収された低沸点媒体は媒
体ポンプ２０により媒体流路を通ってホットウェルタン
クレベル調節弁２１を介して蒸発器１４に送られる。
【００１８】また、凝縮器１８に送られる冷却水は、冷
却塔９より冷却水ポンプ２２により冷却水流路を通って
ホットウェルタンク温度調節弁２３を介して凝縮器１８
に送られる。そして、凝縮器１８を通過した後の復水
は、復水流路を通って冷却塔９へ送られる。
【００１９】次に、本発明の制御装置３７には、蒸気流
量検出器２４、復水器レベル検出器、復水器温度検出器
２６、排熱蒸気温度検出器２７、蒸発器熱水温度検出器
２８、水槽温度検出器２９、復水流路温度検出器３０、
蒸発ガス流量検出器３１、蒸気分離器圧力検出器３２、
蒸発器出口圧力検出器３３、蒸発器レベル検出器３４、
ホットウェルタンク温度検出器３５、低沸点媒体タービ
ン排熱温度検出器３６でそれぞれ検出された流量、レベ
ル、温度、圧力が入力され、これらの信号に基づいて、
排熱蒸気タービン蒸気流量調節弁３、復水器レベル調節
弁８、冷却ファン１０、復水器温度調節弁１１、蒸気分
離器圧力調節弁１２、蒸発ガス圧力調節弁１３、蒸発ガ
ス流量調節弁１５、ホットウェルタンクレベル調節弁２
１、ホットウェルタンク温度調節弁２３を調節し、発電
機５の電力負荷設定に対しての排熱蒸気流量変動や媒体
系統の媒体温度変動による蒸発器１４および凝縮器１８
の２次遅れ要因を低減し、常に安定した発電機出力を得
るように制御する。
【００２０】図１において、本発明の制御装置３７は、
蒸気流量制御手段Ａ、復水器レベル制御手段Ｂ、復水器
温度制御手段Ｃ、冷却塔水槽温度制御手段Ｄ、蒸発ガス
流量制御手段Ｅ、蒸気分離器内圧力制御手段Ｆ、蒸発ガ
ス圧力制御手段Ｇ、蒸発器レベル制御手段Ｈ、ホットウ
ェルタンク温度制御手段Ｉを備えている。以下、これら
の制御手段について説明する。
【００２１】まず、蒸気流量制御手段Ａは、発電機５の
出力負荷設定値を満たす蒸気流量を排熱蒸気タービン４
に導くように蒸気流量調整弁３を調節して制御するもの
である。排熱蒸気タービン４に通気される蒸気流量は、
発電機５の電力負荷設定に対しその規定流量になるよう
に制御され、排熱蒸気タービン４の蒸気流量検出器２４
により検出された蒸気流量に基づき蒸気流量調節弁３の
開度制御により行われる。
【００２２】排熱蒸気流路の蒸気流量検出器２４の検出
信号は、開平演算器３８でリニアにされ、電力設定器３
９に設定された出力負荷設定値に相当する蒸気流量値と
比較されて蒸気流量偏差信号が求められる。そして、そ
の蒸気流量偏差信号をＰＩＤ調節計４０で演算して蒸気
流量制御信号ａを求め、電空変換器４１で電流信号を空
気信号に変換して排熱蒸気タービン４の入口の蒸気流量
調節弁３の開度を制御する。これにより、排熱蒸気ター
ビン４の発電機５の電力設定値に追従して蒸気流量は制
御されることになる。
【００２３】復水器レベル制御手段Ｂは、復水器６のレ
ベルが蒸気流量制御および復水器温度制御を加味した復
水器レベル設定値になるように制御するものである。復
水器レベルはその規定値になるように制御され、復水器
レベル検出器２５により検出された復水器レベルに基づ
き復水器ポンプ７の出口の復水器レベル調節弁８の開度
を制御して行われる。
【００２４】復水器６のレベル検出器２５で検出された
復水器６のレベルは、レベル設定器４３に設定されたレ
ベル設定値と比較され、ここで得られた復水器レベル偏
差を加減演算器４４に入力する。一方、バイアス器４２
を介して入力された蒸気流量制御手段Ａからの蒸気流量
制御指令信号ａおよびバイアス器５９を介して入力され
た復水器温度制御手段Ｃからの復水器温度制御指令信号
ｃを加減演算器４４で復水器レベル偏差から減算する。
【００２５】そして、加減演算器４４で得られた演算信
号をＰＩＤ調節計４５に入力し、ここで制御信号を得
て、電空変換器４６で電流信号を空気信号に変換して、
復水ポンプ７の出口の復水器レベル調節弁８の開度を制
御する。これにより復水器６のレベルはその設定値に追
従して制御される。
【００２６】復水器温度制御手段Ｃは、復水器６の復水
温度と予め定められた設定値との復水器温度偏差信号か
ら、復水温度と排熱蒸気タービン排熱蒸気温度との温度
偏差と復水温度と蒸発器排熱蒸気温度との温度偏差との
うち高値の偏差信号と、蒸気流量制御手段Ａの蒸気流量
制御指令信号ａと、ホットウェルタンク温度制御手段Ｉ
のホットウェルタンク温度制御指令信号ｉとを減算して
得られた復水器温度制御指令信号ｃに基づき、復水器の
復水温度を制御するものである。
【００２７】復水器６の温度は、その値が規定値になる
ように、復水器温度検出器２６により検出された復水器
温度に基づき冷却塔９の出口の復水器温度調節弁１１の
開度を調節して制御される。
【００２８】復水器温度検出器２６の検出信号は温度変
換器４８で電流信号に変換され、温度設定器４９に設定
された温度設定値と比較される。ここで得られた復水器
温度偏差は加減演算器５０に入力される。
【００２９】一方、排熱蒸気温度検出器２７の検出信号
を温度変換器５３で電流信号に変換して加減演算器５５
に入力し復水温度検出信号との偏差信号を求める。同様
に、蒸発器熱水温度検出器２８の検出信号を温度変換器
５４で電流信号に変換し加減演算器５６に入力し復水温
度検出信号との偏差信号求める。そして、これら二つの
偏差信号をハイバリューゲート５７に入力し値の大きい
方の偏差信号をバイアス器５８に出力する。バイアス器
５８からの信号は加減算器５０で復水器温度偏差から減
算される。
【００３０】また、バイアス器４２を介して入力された
蒸気流量制御手段Ａからの蒸気流量制御指令信号ａおよ
びバイアス器９４を介して入力されたホットウェルタン
ク温度制御手段Ｉからのホットウェルタンク温度制御指
令信号ｉを加減演算器５０で復水器温度偏差から減算す
る。そして、加減演算器５０で得られた演算信号をＰＩ
Ｄ調節計５１に入力し、ここで制御信号を得て電空変換
器５２で電流信号を空気信号に変換して、冷却塔９の出
口の圧力調節弁１１の開度を制御する。これにより復水
器６の温度設定値に追従して制御する。
【００３１】冷却塔水槽温度制御手段Ｄは、冷却塔９の
水槽温度が規定値になるように、冷却塔９の水槽温度検
出器２９により検出された冷却塔水槽温度に基づいて冷
却塔９の冷却ファン１０の回転数で制御させるものであ
る。
【００３２】冷却塔水槽温度制御手段Ｄでは、水槽温度
と予め定められた設定値との水槽温度偏差信号から、水
槽温度と冷却塔入口温度との偏差信号と、復水器レベル
制御手段Ｂの復水器レベル制御指令信号ｂとを減算して
得られた冷却塔水槽温度制御指令ｄに基づき、冷却塔９
の水槽温度を制御する。
【００３３】冷却塔水槽温度検出器２９の検出信号は、
温度変換器６０で電流信号に変換され、その変換された
水槽温度検出信号と温度設定器６１に設定された温度設
定値とを比較する。そして、得られた冷却塔水槽温度偏
差を加減演算器６２に入力する。
【００３４】一方、復水流路の温度検出器３０の検出信
号は温度変換器６５で電流信号に変換され、その変換さ
れた温度検出信号を加減演算器６６に入力し水槽温度検
出信号との偏差信号が求められる。この偏差信号はバイ
アス器６７を介して加減算器６２に入力される。また、
加減算器６２にはバイアス器４７を介して復水器レベル
制御手段Ｂからの復水器レベル制御指令信号ｂが入力さ
れる。加減算器６２では、冷却塔水槽温度偏差から、バ
イアス器６７を介して入力された偏差信号およびバイア
ス器４７を介して入力された復水器レベル制御手段Ｂか
らの復水器レベル制御指令信号ｂを減算する。
【００３５】そして、加減演算器６２で得られた演算信
号をＰＩＤ調節計６３に入力し、ここで制御信号を得
て、サイリスタスイッチ６４で電流信号に変換して、冷
却塔９の冷却塔ファン１０の回転数を制御する。これに
より冷却塔９の水槽温度設定値に追従して制御される。
【００３６】蒸発ガス流量制御手段Ｅは、発電機１７の
出力負荷設定値を満たす蒸発ガス流量を排熱蒸気タービ
ン排熱蒸気温度が規定値以上のときに、低沸点媒体ター
ビン１６に導くように制御するものである。低沸点媒体
タービン１６に通気される蒸発ガス流量は、蒸発ガス流
量調節弁１５の開度で制御される。つまり、排熱蒸気タ
ービン排熱蒸気温度が規定値以上のときに、発電機１７
の電力負荷設定に対し規定流量になるように、低沸点媒
体タービン１６の蒸発ガス流量検出器３１により検出さ
れた蒸発ガス流量に基づき蒸発ガス流量調節弁１５の開
度制御を行う。
【００３７】蒸発ガス流路の蒸発ガス流量検出器３１の
検出信号は開平演算器６８でリニアにされ、電力設定器
６９に設定された出力負荷設定値に相当する蒸発ガス流
量値と比較される。そして、そこで得られた蒸発ガス流
量偏差信号を切替器９６に入力する。
【００３８】一方、排熱蒸気タービン排熱流路の排熱蒸
気温度検出器２７の検出信号を温度変換器５３で電流信
号に変換した温度検出信号を制限器９５に入力する。制
限器９５はその排熱蒸気温度が規定値以上のときＯＮ信
号を切替器９６に出力するものであり、切換器９６は制
限器９５の出力がＯＮの時は蒸発ガス流量偏差信号を出
力し、ＯＦＦの時は全閉信号を出力する。
【００３９】切換器９６からの信号はＰＩＤ調節計７０
で演算して、蒸発ガス流量制御信号ｅを得る。そして、
電空変換器７１で電流信号を空気信号に変換して低沸点
媒体タービン１６の入力の蒸発ガス流量調節弁１５の開
度を制御する。これにより、低沸点媒体タービン１６の
発電機１７の電力設定値に追従して蒸発ガス流量は制御
されることになる。
【００４０】蒸気分離器内圧力制御手段Ｆは、蒸気分離
器２の器内圧力が蒸発ガス流量制御を加味した蒸気分離
器内圧力設定値になるように制御するものである。蒸気
分離器内圧力制御手段Ｆでは、蒸気分離器２の器内圧力
と予め定められた設定値との偏差信号から、蒸気流量制
御手段Ａの蒸気流量制御指令信号ａを減算して得られた
蒸気分離器内圧力制御指令信号ｆに基づき、蒸気分離器
２の器内圧力を制御する。つまり、蒸気分離器２の器内
圧力が規定値になるように蒸気分離器２の圧力検出器３
２により検出された蒸気分離器内圧力に基づき蒸気分離
器２の出口の蒸気分離器内圧力調節弁１５の開度を調節
して制御する。
【００４１】蒸気分離器圧力検出器３２で検出された蒸
気分離器の器内圧力検出信号は、圧力設定器７３に設定
された圧力設定値と比較され、ここで蒸気分離器圧力偏
差が求められる。この蒸気分離器圧力偏差は加減演算器
７４に入力される。
【００４２】一方、バイアス器４２を介して入力された
蒸気流量制御手段Ａからの蒸気流量制御指令信号ａを加
減演算器７４に入力し蒸気分離器圧力偏差から減算す
る。そして、加減演算器７４で得られた演算信号をＰＩ
Ｄ調節計７５に入力し、ここで制御信号を得て、電空変
換器７６で電流信号を空気信号に変換して、蒸気分離器
２の出口の蒸気分離器圧力調節弁１２の開度を制御す
る。これにより蒸気分離器２の圧力の設定値に追従して
制御する。
【００４３】蒸発ガス圧力制御手段Ｇは、蒸発ガス流路
の蒸発ガス圧力が蒸気分離器内圧力制御および蒸発ガス
流量制御を加味した蒸発ガス圧力設定値になるように制
御するものである。つまり、蒸発器１４の蒸発ガス圧力
が規定値になるように蒸発器１４の出口の圧力検出器３
３により検出された蒸発ガス圧力に基づき排熱蒸気ター
ビン４の出口蒸発ガス圧力調節弁１３の開度制御を行
う。
【００４４】蒸発ガス圧力制御手段Ｇでは、蒸発器１４
の蒸発ガス圧力と予め定められた設定値との偏差信号か
ら、蒸気分離器内圧力制御手段Ｆの蒸気分離器内圧力制
御指令信号ｆと、蒸発ガス流量制御手段Ｅの蒸発ガス流
量偏差信号ｅとを減算して得られた蒸発ガス圧力制御指
令信号ｇに基づき、蒸発器１４の蒸発ガス圧力を制御す
る。
【００４５】蒸発ガス流路の蒸発器出口圧力検出器３３
で蒸発ガス圧力を検出し、この検出信号は圧力設定器７
８に設定された圧力設定値と比較され、蒸発ガス圧力偏
差が求められる。この蒸発ガス圧力偏差は加減演算器７
９に入力される。
【００４６】一方、バイアス器７７を介して入力された
蒸気分離器内圧力制御手段Ｆからの蒸気分離器内圧力制
御指令信号ｆおよび蒸発ガス流量制御手段Ｅの蒸発ガス
流量制御指令信号ｅを加減演算器７９で蒸発ガス圧力偏
差から減算する。そして、加減演算器７９で得られた演
算信号をＰＩＤ調節計８０に入力し、ここで制御信号を
得て、電空交換器８１で電流信号を空気信号に変換し
て、排熱蒸気タービン４の出口の蒸発ガス圧力調節弁１
３の開度を制御する。これにより蒸発ガス流路の圧力の
設定値に追従して制御する。
【００４７】蒸発器レベル制御手段Ｈは、蒸発器１４の
レベルが蒸発ガス流量制御を加味した蒸発器レベル設定
値になるように制御するものである。つまり、蒸発器１
４のレベルが規定値になるように、蒸発器レベル検出器
３４により検出された蒸発器レベルに基づき媒体ポンプ
２０の出口の蒸発器レベル調節弁２１の開度を調節して
制御する。蒸発器レベル制御手段Ｈでは、蒸発器１４の
レベルと予め定められた設定値との偏差信号から、蒸発
ガス流量制御手段Ｅの蒸発ガス流量偏差信号ｅを減算し
て得られた蒸発器レベル制御指令信号ｈに基づき、蒸発
器１４のレベルを制御する。
【００４８】蒸発器レベル検出器３４で蒸発器１４のレ
ベルを検出し、この検出信号はレベル設定器８２に設定
されたレベル設定値と比較され蒸発器レベル偏差が求め
られる。ここで得られた蒸発器レベル偏差を加減演算器
８３に入力する。
【００４９】一方、バイアス器７２を介して入力された
蒸発ガス流量制御手段Ｅからの蒸発ガス流量制御指令信
号ｅを加減演算器８３で蒸発器レベル偏差から減算す
る。そして、加減演算器８３で得られた演算信号をＰＩ
Ｄ調節計８４に入力し、ここで制御信号を得て、電空変
換器８５で電流信号を空気信号に変換して、媒体ポンプ
２０の出口の蒸発器レベル調節弁２１の開度を制御す
る。これにより蒸発器１４のレベルの設定値に追従して
制御する。
【００５０】ホットウェルタンク温度制御手段Ｉは、ホ
ットウェルタンク１９の温度が規定値になるように、ホ
ットウェルタンク温度検出器３５により検出されたホッ
トウェルタンク温度に基づいて冷却塔９の出口のホット
ウェルタンク温度調節弁２３の開度を調節し制御するも
のである。
【００５１】ホットウェルタンク温度制御手段Ｉでは、
ホットウェルタンクの温度と予め定められた設定値との
偏差信号から、ホットウェルタンク温度と低沸点媒体タ
ービン排熱ガス温度との偏差信号と、蒸発ガス流量制御
手段Ｅの蒸発ガス流量制御指令信号ｅとを減算して得ら
れたホットウェルタンク温度制御指令信号ｉに基づき、
ホットウェルタンクの温度を制御する。
【００５２】ホットウェルタンク温度検出器３５で検出
されたホットウェルタンク１９の温度検出信号は温度変
換器８６で電流信号に変換される。変換されたホットウ
ェルタンク温度検出信号と温度設定器８７に設定された
温度設定器と比較しホットウェルタンク温度偏差を求め
る。ここで得られたホットウェルタンク温度偏差を加減
演算器８８に入力する。
【００５３】一方、低沸点媒体タービン排熱温度検出器
３６で検出された低沸点媒体タービン排熱流路の温度検
出信号を温度変換器９１で電流信号に変換し、その変換
した排熱温度検出信号を加減演算器９２に入力する。加
減算器９２ではホットウェルタンク温度と排熱温度との
偏差信号が求められ、バイアス器９３を介して加減算器
８８に入力される。
【００５４】加減算器８８では、バイアス器９３を介し
て入力された排熱温度偏差信号および蒸発ガス流量制御
手段Ｅからの蒸発ガス流量制御指令信号ｅをホットウェ
ルタンク温度偏差から減算する。そして、加減演算器８
８で得られた演算信号をＰＩＤ調節計８９に入力し、こ
こで制御信号を得て、電空変換器９０で電流信号を空気
信号に変換して、冷却水ポンプ２２の出口のホットウェ
ルタンク温度調節弁２３の開度を制御する。これにより
ホットウェルタンク１９の温度の設定値に追従して制御
する。
【００５５】このように、発電機５、１７の電力負荷設
定に対して排熱蒸気流量変動や媒体系統の媒体温度変動
による蒸発器や凝縮器等の２次遅れ要因を低減しするの
で、常に安定した発電機出力を得ることが可能となる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
温熱水あるいは地下から得られる排熱を蒸気分離し、分
離された蒸気を排熱蒸気タービンに導き発電機を駆動す
ると共に、余剰熱水および排熱蒸気タービンで仕事を終
えた排熱と低沸点媒体を熱交換させ気化した蒸発ガスを
低沸点媒体タービンに導き発電機を駆動させるので、高
効率運用可能な複合発電ができ排熱の有効利用ができ
る。
【００５７】また、排熱利用複合発電プラントの電力設
定負荷に対して、排熱蒸気流路の蒸気分離器内の圧力変
動により排熱蒸気タービン入口の蒸気圧力変動を防止
し、さらに、熱水系統への蒸発器の排熱流量変動による
蒸発器の低沸点媒体蒸発ガス圧力の変動を防止し過渡的
な負荷変動に対して安定に制御でき、かつ高効率な運用
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる排熱利用複合発電
プラントの制御装置の構成図。
【図２】本発明が適用される排熱利用複合発電プラント
のプラント構成図。
【符号の説明】
１ 排熱ポンプ ２ 蒸気分離器 ３ 排熱蒸気タービン蒸気流量調節弁 ４ 排熱蒸気タービン ５、１７ 発電機 ６ 復水器 ７ 復水ポンプ ８ 復水器レベル調節弁 ９ 冷却塔 １０ 冷却ファン １１ 復水器温度調節弁 １２ 蒸気分離器圧力調節弁 １３ 蒸発ガス圧力調節弁 １４ 蒸発器 １５ 蒸発ガス流量調節弁 １６ 低沸点媒体タービン １８ 凝縮器 １９ ホットウェルタンク ２０ 媒体ポンプ ２１ ホットウェルタンクレベル調節弁 ２２ 冷却水ポンプ ２３ ホットウェルタンク温度調節弁 ２４ 蒸気流量検出器 ２５ 復水器レベル検出器 ２６ 復水器温度検出器 ２７ 排熱蒸気温度検出器 ２８ 蒸発器熱水温度検出器 ２９ 水槽温度検出器 ３０ 復水流路温度検出器 ３１ 蒸発ガス流量検出器 ３２ 蒸気分離器圧力検出器 ３３ 蒸発器出口圧力検出器 ３４ 蒸発器レベル検出器 ３５ ホットウェルタンク温度検出器 ３６ 低沸点媒体タービン排熱温度検出器 ３７ 制御装置 ３８、６８ 開平演算器 ５７ ハイバリューゲート ６４ サイリスタスイッチ Ａ 蒸気流量制御手段 Ｂ 復水器レベル制御手段 Ｃ 復水器温度制御手段 Ｄ 冷却塔水槽温度制御手段 Ｅ 蒸発ガス流量制御手段 Ｆ 蒸気分離器内圧力制御手段 Ｇ 蒸発ガス圧力制御手段 Ｈ 蒸発器レベル制御手段 Ｉ ホットウェルタンク温度制御手段

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高温熱水あるいは地下から得られる排熱
    を蒸気分離器で蒸気と熱水に分離し、前記蒸気を排熱蒸
    気タービンに導き発電機を駆動して発電すると共に、前
    記排熱蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を復水器に導く
    排熱系統と、前記蒸気分離器で得られた熱水および前記
    排熱蒸気タービンで仕事を終えた排熱蒸気を蒸発器に供
    給し低沸点媒体と熱交換させて復水器に導き、前記蒸発
    器で得られた低沸点媒体の蒸発ガスを低沸点媒体タービ
    ンに導き発電機を駆動して発電すると共に、前記低沸点
    媒体タービンで仕事を終えた排ガスを凝縮器に導きホッ
    トウェルタンクに回収し循環させる媒体系統と、前記復
    水器及び前記凝縮器を冷却する冷却塔とを有した排熱利
    用複合発電プラントの制御装置において、前記排熱蒸気
    タービン発電機の出力負荷設定値を満たす蒸気流量を前
    記排熱蒸気タービンに導くように制御する蒸気流量制御
    手段と、前記復水器のレベルが前記排熱蒸気タービン蒸
    気流量および前記復水器温度を加味した復水器水位レベ
    ル設定値になるように制御する復水器水位レベル制御手
    段と、前記復水器の復水温度が前記排熱蒸気タービンの
    排熱蒸気温度又は前記蒸発器の熱水温度を加味すると共
    に前記蒸気流量および前記ホットウェルタンク温度を加
    味した復水器温度設定値になるように制御する復水器温
    度制御手段と、前記冷却塔の水槽温度が前記冷却塔入口
    温度および前記復水器レベルを加味した冷却塔水槽温度
    設定値になるように制御する冷却塔水槽温度制御手段
    と、前記排熱蒸気タービン排熱蒸気温度が規定値以上の
    ときは前記低沸点媒体タービン発電機の出力負荷設定値
    を満たす蒸発ガス流量を前記低沸点媒体タービンに導く
    ように制御する蒸気ガス流量制御手段と、前記蒸気分離
    器の器内圧力が前記蒸発ガス流量を加味した蒸気分離器
    内圧力設定値になるように制御する蒸気分離器内圧力制
    御手段と、前記蒸発器の蒸発ガス圧力が前記蒸気分離器
    内圧力および前記蒸発器レベルを加味した蒸発ガス圧力
    設定値になるように制御する蒸発ガス圧力制御手段と、
    前記蒸発器のレベルが前記蒸発ガス流量を加味した蒸発
    器レベル設定値になるように制御する蒸発器レベル制御
    手段と、前記ホットウェルタンクの温度が前記低沸点媒
    体タービン排熱ガス温度および前記蒸発ガス流量を加味
    したホットウェルタンク温度設定値になるように制御す
    るホットウェルタンク温度制御手段とを備えたことを特
    徴とする排熱利用複合発電プラントの制御装置。
  2. 【請求項２】 前記復水器レベル制御手段は、前記復水
    器レベルと予め定められた設定値との復水器レベル偏差
    信号から、前記蒸気流量制御手段の蒸気流量制御指令信
    号と前記復水器温度制御手段の復水器温度制御指令信号
    とを減算して得られる復水器レベル制御指令信号に基づ
    き、前記復水器のレベルを制御するようにしたことを特
    徴とする請求項１に記載の排熱利用複合発電プラントの
    制御装置。
  3. 【請求項３】 前記復水器温度制御手段は、前記復水器
    の復水温度と予め定められた設定値との復水器温度偏差
    信号から、前記復水温度と前記排熱蒸気タービン排熱蒸
    気温度との温度偏差と前記復水温度と蒸発器排熱蒸気温
    度との温度偏差とのうち高値の偏差信号と、前記蒸気流
    量制御手段の蒸気流量制御指令信号と、前記ホットウェ
    ルタンク温度制御手段のホットウェルタンク温度制御指
    令信号とを減算して得られた復水器温度制御指令信号に
    基づき、前記復水器の復水温度を制御するようにしたこ
    とを特徴とする請求項１に記載の排熱利用複合発電プラ
    ントの制御装置。
  4. 【請求項４】 前記冷却塔水槽温度制御手段は、前記水
    槽温度と予め定められた設定値との水槽温度偏差信号か
    ら、前記水槽温度と前記冷却塔入口温度との偏差信号
    と、前記復水器レベル制御手段の復水器レベル制御指令
    信号とを減算して得られた冷却塔水槽温度制御指令に基
    づき、冷却塔の水槽温度を制御するようにしたことを特
    徴とする請求項１に記載の排熱利用複合発電プラントの
    制御装置。
  5. 【請求項５】 前記蒸気分離器内圧力制御手段は、前記
    蒸気分離器の器内圧力と予め定められた設定値との偏差
    信号から、前記蒸気流量制御手段の蒸気流量制御指令信
    号を減算して得られた蒸気分離器内圧力制御指令信号に
    基づき、前記蒸気分離器の器内圧力を制御するようにし
    たことを特徴とする請求項１に記載の排熱利用複合発電
    プラントの制御装置。
  6. 【請求項６】 前記蒸発ガス圧力制御手段は、前記蒸発
    器の蒸発ガス圧力と予め定められた設定値との偏差信号
    から、前記蒸気分離器内圧力制御手段の蒸気分離器内圧
    力制御指令信号と、前記蒸発ガス流量制御手段の蒸発ガ
    ス流量偏差信号とを減算して得られた蒸発ガス圧力制御
    指令信号に基づき、前記蒸発器の蒸発ガス圧力を制御す
    るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の排熱利
    用複合発電プラントの制御装置。
  7. 【請求項７】 前記蒸発器レベル制御手段は、前記蒸発
    器のレベルと予め定められた設定値との偏差信号から、
    前記蒸発ガス流量制御手段の蒸発ガス流量偏差信号を減
    算して得られた蒸発器レベル制御指令信号に基づき、前
    記蒸発器のレベルを制御するようにしたことを特徴とす
    る請求項１に記載の排熱利用複合発電プラントの制御装
    置。
  8. 【請求項８】 前記ホットウェルタンク温度制御手段
    は、前記ホットウェルタンクの温度と予め定められた設
    定値との偏差信号から、前記ホットウェルタンク温度と
    低沸点媒体タービン排熱ガス温度との偏差信号と、前記
    蒸発ガス流量制御手段の蒸発ガス流量制御指令信号とを
    減算して得られたホットウェルタンク温度制御指令信号
    に基づき、前記ホットウェルタンクの温度を制御するよ
    うにしたことを特徴とする請求項１に記載の排熱利用複
    合発電プラントの制御装置。
JP9208398A 1997-07-18 1997-07-18 排熱利用複合発電プラントの制御装置 Pending JPH1136818A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9208398A JPH1136818A (ja) 1997-07-18 1997-07-18 排熱利用複合発電プラントの制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9208398A JPH1136818A (ja) 1997-07-18 1997-07-18 排熱利用複合発電プラントの制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1136818A true JPH1136818A (ja) 1999-02-09

Family

ID=16555601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9208398A Pending JPH1136818A (ja) 1997-07-18 1997-07-18 排熱利用複合発電プラントの制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1136818A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012172524A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Toyota Motor Corp ランキンサイクルシステムの異常検出装置
JP2013100726A (ja) * 2011-11-07 2013-05-23 Metawater Co Ltd 余熱低沸点発電システム
JP2014047675A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷却水供給システムおよびこれを備えたバイナリ発電装置
WO2014084013A1 (ja) * 2012-11-28 2014-06-05 株式会社Ihi 廃熱発電装置
EP2792858A3 (en) * 2013-03-15 2015-03-25 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Steam turbine power plant
JP2016148304A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 株式会社タクマ 発電システム及び発電方法
JP2016164380A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 ヤンマー株式会社 動力発生装置
JP2017002833A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社Ｉｈｉ回転機械 バイナリ発電システムおよびバイナリ発電方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8667834B2 (en) 2011-02-17 2014-03-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality detection apparatus and abnormality detection method for rankine cycle system
JP2012172524A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Toyota Motor Corp ランキンサイクルシステムの異常検出装置
JP2013100726A (ja) * 2011-11-07 2013-05-23 Metawater Co Ltd 余熱低沸点発電システム
JP2014047675A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷却水供給システムおよびこれを備えたバイナリ発電装置
US9879885B2 (en) 2012-08-30 2018-01-30 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Cooling water supply system and binary cycle power plant including same
US9784138B2 (en) 2012-11-28 2017-10-10 Ihi Corporation Waste heat power generation device
WO2014084013A1 (ja) * 2012-11-28 2014-06-05 株式会社Ihi 廃熱発電装置
JP2014105643A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Ihi Corp 廃熱発電装置
EP2792858A3 (en) * 2013-03-15 2015-03-25 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Steam turbine power plant
JP2016148304A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 株式会社タクマ 発電システム及び発電方法
WO2016143558A1 (ja) * 2015-03-06 2016-09-15 ヤンマー株式会社 動力発生装置
KR20170105625A (ko) * 2015-03-06 2017-09-19 얀마 가부시키가이샤 동력 발생 장치
JP2016164380A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 ヤンマー株式会社 動力発生装置
US10519813B2 (en) 2015-03-06 2019-12-31 Yanmar Co., Ltd. Power generation apparatus
JP2017002833A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社Ｉｈｉ回転機械 バイナリ発電システムおよびバイナリ発電方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2140545C1 (ru) Модульная энергетическая установка
US10519814B2 (en) Control of a thermal cyclic process
JP2008309046A (ja) 排熱発電装置、排熱発電装置の作動媒体蒸気過熱度制御方法
JP2007064050A (ja) 蒸気タービンプラントの廃熱利用設備
US4043130A (en) Turbine generator cycle for provision of heat to an external heat load
CN111255530B (zh) 一种带有低压缸蝶阀辅助的火电机组负荷调节系统及方法
JPH1136818A (ja) 排熱利用複合発電プラントの制御装置
JPH05222906A (ja) 排熱利用発電プラントの制御装置
JP5192736B2 (ja) 排熱発電装置、排熱発電装置の運転方法
JPH08135411A (ja) 排熱利用発電所の制御装置
JPH0518212A (ja) 排熱利用発電制御装置
JP2001055906A (ja) 複合発電方法及びその装置
US20150121871A1 (en) Forced cooling in steam turbine plants
JPS61108814A (ja) ガス‐蒸気タービン複合設備
JPH05272306A (ja) 排熱利用発電制御装置
JPH1047013A (ja) 排熱利用発電プラントの制御装置
JPS5922043B2 (ja) 冷熱利用発電プラント
JPH10184316A (ja) 排熱利用の発電制御装置
JP2019027399A (ja) コンバインドサイクル発電プラントと、その運転方法、並びに改造方法
JP3095575B2 (ja) サイクルプラント
JPH05340205A (ja) 複合発電プラントの制御装置
JPH07269307A (ja) 排熱利用発電プラントの制御装置
KR100446991B1 (ko) 지역난방 복합화력발전소용 증기터빈 배압 조절장치
RU2189455C1 (ru) Схема паротурбинной установки
JP5890221B2 (ja) 石炭ガス化複合発電プラントとその運転制御方法