JPH1144410A - Pressurized fluidized-bed composite generating system and method and apparatus for controlling it - Google Patents

Pressurized fluidized-bed composite generating system and method and apparatus for controlling it

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JPH1144410A
JPH1144410A JP19806297A JP19806297A JPH1144410A JP H1144410 A JPH1144410 A JP H1144410A JP 19806297 A JP19806297 A JP 19806297A JP 19806297 A JP19806297 A JP 19806297A JP H1144410 A JPH1144410 A JP H1144410A
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fluidized
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Nobuyuki Hokari
信幸 穂刈
Yoshio Sato
美雄 佐藤
Tomohiko Miyamoto
知彦 宮本
Nobuhiro Hotta
信裕 堀田
Eiji Toyama
栄二 遠山
Yasuisa Yamamoto
恭功 山本
Satoshi Yoshimoto
智 吉本
Koji Kimura
浩司 木村
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Hitachi Ltd
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Chugoku Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To operate a fuel amount even according to a layer temperature with relativeness between a system for operating the fuel amount based on steam temperature and a system for operating a layer height based on the layer temperature. SOLUTION: The method for controlling a pressurized fluidized-bed composite generating system comprises the steps of generating a fuel amount target value 108 based on a fuel amount set value 106 generated from a functional generator 74, generating a fuel amount command value 110 according to the value 108, operating a coal charging amount in a fuel supply line according to the value 110, and correcting the operating amount according to an output from a controller 72 so that a deviation of the actual steam temperature from the set value becomes zero. Further, the method comprises the steps of correcting a layer height set value generated from a functional generator 96 in response to a deviation of the actual layer temperature from a set value by an adder 94, and operating the layer height based on the corrected layer height command value 116. And, the method also comprises the steps of outputting a signal responsive to a deviation of the actual layer temperature from the set value from a controller 86 to an adder 78 in response to a switching signal 113 from a condition deciding unit 90 to correct the value 110.

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、加圧流動層複合発
電システムに係り、特に、加圧流動層ボイラから発生す
る蒸気によって蒸気タービンを駆動するとともに燃焼排
ガスによってガスタービンを駆動し、各タービンに連結
された発電機によって発電を行なうに好適な加圧流動層
複合発電システムとその制御方法および制御装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressurized fluidized bed combined cycle power generation system, and more particularly to a steam turbine driven by steam generated from a pressurized fluidized bed boiler and a gas turbine driven by combustion exhaust gas. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pressurized fluidized-bed combined power generation system suitable for performing power generation by a generator connected to a power generator, a control method thereof, and a control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】石炭を燃料とする発電システムの一つと
して、加圧流動層複合発電システムが知られている。こ
のシステムにおいては、加圧雰囲気下の流動層内で石炭
を燃焼させる加圧流動層ボイラから発生する蒸気によっ
て蒸気タービンを駆動するとともに、加圧流動層ボイラ
から発生する燃焼排ガスによってガスタービンを駆動
し、各タービンに連結された発電機によって発電するよ
うになっている。
2. Description of the Related Art As one of power generation systems using coal as fuel, a pressurized fluidized bed combined power generation system is known. In this system, a steam turbine is driven by steam generated from a pressurized fluidized bed boiler that burns coal in a fluidized bed under a pressurized atmosphere, and a gas turbine is driven by combustion exhaust gas generated from a pressurized fluidized bed boiler. Then, power is generated by a generator connected to each turbine.

【0003】加圧流動層ボイラの火炉内には燃料と空気
および流動媒体粒子(Bed Material)を含
む流動層が形成されており、この流動層中で燃料を燃焼
させることで、流動層中の伝熱管を加熱して伝熱管から
蒸気を発生することができるとともに、火炉から燃焼に
伴うガスとして高温、高圧の燃焼排ガスを排気すること
ができるようになっている。
In a furnace of a pressurized fluidized-bed boiler, a fluidized bed containing fuel, air, and fluidized medium particles (Bed Material) is formed. By burning the fuel in the fluidized bed, the fluidized bed is heated. The heat transfer tube can be heated to generate steam from the heat transfer tube, and a high-temperature, high-pressure combustion exhaust gas can be exhausted from the furnace as a gas accompanying the combustion.

【0004】そして加圧流動層ボイラから発生する蒸気
によって蒸気タービンを駆動し、燃焼排ガスによってガ
スタービンを駆動する過程で、各タービンに連結された
発電機の発電電力の増加要求に伴って、加圧流動層ボイ
ラの負荷を増加するに際しては、火炉内に流動媒体粒子
を投入し、流動層の層高を上げ、流動層と伝熱管との接
触面積を大きくして伝熱量を増加させることが行なわれ
る。一方、加圧流動層ボイラの負荷を減少させるに際し
ては、流動層を形成する流動媒体粒子を火炉内から火炉
外へ抜き出して流動層の層高を下げ、流動層と伝熱管と
の接触面積を小さくして伝熱量を減少させることが行な
われる。
[0004] In the process of driving the steam turbine by the steam generated from the pressurized fluidized bed boiler and driving the gas turbine by the combustion exhaust gas, there is a demand for increasing the power generated by the generator connected to each turbine. When increasing the load of a pressurized fluidized bed boiler, it is necessary to increase the bed height of the fluidized bed by increasing the bed height of the fluidized bed and increase the contact area between the fluidized bed and the heat transfer tube to increase the amount of heat transfer. Done. On the other hand, when reducing the load of the pressurized fluidized bed boiler, the fluidized medium particles forming the fluidized bed are extracted from the furnace to the outside of the furnace to lower the bed height of the fluidized bed, and the contact area between the fluidized bed and the heat transfer tube is reduced. The heat transfer amount is reduced by making it smaller.

【0005】ところで、蒸気タービンを駆動する蒸気の
温度は、流動層の温度と、流動層の層高による伝熱面積
によって決定される。そして蒸気タービンを正常な状態
で駆動するためには、蒸気温度を温度幅約20℃以内に
制御する必要がある。この蒸気温度を決める流動層の層
温も、石炭の燃焼率を保ったり、灰の溶融による流動不
良を防いだりするなどの理由により800〜900℃程
度の温度幅内に制御する必要がある。この二つの温度を
制御する操作量としては、燃料供給量と層高がある。す
なわち流動層内の層高を高くすれば、流動層と伝熱管と
の間の伝熱面積が増加し、層温が上がる。逆に、層高を
低くすれば、流動層と伝熱管との間の伝熱面積が減少
し、層温が上がる。一方、燃料供給量を増加すると、層
温が上がり、これに伴って蒸気温度も上昇する。逆に燃
料供給量を減らすと、層温および蒸気温度がともに下が
る。
[0005] The temperature of the steam for driving the steam turbine is determined by the temperature of the fluidized bed and the heat transfer area by the bed height of the fluidized bed. In order to drive the steam turbine in a normal state, it is necessary to control the steam temperature within a temperature range of about 20 ° C. The bed temperature of the fluidized bed that determines the steam temperature also needs to be controlled within a temperature range of about 800 to 900 ° C. for reasons such as maintaining the combustion rate of coal and preventing poor flow due to melting of ash. The manipulated variables for controlling these two temperatures include the fuel supply rate and the bed height. That is, if the bed height in the fluidized bed is increased, the heat transfer area between the fluidized bed and the heat transfer tubes increases, and the bed temperature rises. Conversely, when the bed height is reduced, the heat transfer area between the fluidized bed and the heat transfer tubes decreases, and the bed temperature increases. On the other hand, when the fuel supply amount is increased, the bed temperature rises, and accordingly, the steam temperature also rises. Conversely, when the fuel supply is reduced, both the bed temperature and the steam temperature decrease.

【0006】このように、加圧流動層複合発電システム
においては、層温、蒸気温度という二つの温度に対して
二つの操作量があるため、システムを制御するに際して
は、各操作量をいずれかの温度偏差信号に基づいて調整
する制御方法が採用されている。例えば、層温を層高に
よって制御するものとしては、特開昭56−64208
号公報が挙げられる。
As described above, in the pressurized fluidized-bed combined power generation system, since there are two operation amounts for the two temperatures of the bed temperature and the steam temperature, when controlling the system, each operation amount is set to one of the two operation amounts. The control method of adjusting based on the temperature deviation signal is adopted. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 56-64208 discloses a method for controlling the bed temperature by the bed height.
Publication.

【0007】層温を層高によって制御(層温が設定値に
なるように層高を操作)し、蒸気温度を燃料量によって
制御(蒸気温度が設定値となるように燃料量を操作)す
る方法は、以下のような利点がある。すなわち、層温に
比べ蒸気温度は温度許容幅が小さく、より微妙な制御が
必要となる。その際、流動媒体粒子を気流搬送などの方
法で移動させる層高操作に比べ、燃料供給量を操作した
方が細かい調整が可能であり、また蒸気温度の応答も早
い。このため、一定負荷運転時の温度制御などでは、蒸
気温度を目標温度に保つことが容易且つ正確になる。
[0007] The bed temperature is controlled by the bed height (operating the bed height so that the bed temperature becomes a set value), and the steam temperature is controlled by the fuel amount (the fuel amount is operated so that the steam temperature becomes the set value). The method has the following advantages. In other words, the steam temperature has a smaller allowable temperature range than the bed temperature, and requires more delicate control. At this time, the fuel supply amount can be finely adjusted and the response of the steam temperature is quicker than the bed height operation in which the fluid medium particles are moved by a method such as airflow conveyance. For this reason, it becomes easy and accurate to maintain the steam temperature at the target temperature in the temperature control or the like during the constant load operation.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、負荷指
令に従って燃料量を操作するととともに蒸気温度を設定
温度に維持するように燃料量を操作する系と、層温を設
定温度に維持するように層高を操作する系が互いに独立
した系で構成され、両者の系に互いに関連性を持たせる
系が存在しないため、発電機の負荷を変化させる運転要
求に伴って流動層の層高を変化させたときに、層温や蒸
気温度が許容範囲から外れる恐れがある。
In the prior art, a system for operating a fuel amount in accordance with a load command and operating a fuel amount so as to maintain a steam temperature at a set temperature, and a system for operating a bed temperature at a set temperature are provided. Since the systems that operate the bed height are composed of independent systems, and there is no system that relates them to each other, the bed height of the fluidized bed changes according to the operation request to change the load on the generator. In this case, the bed temperature and the steam temperature may be out of the allowable range.

【0009】具体的には、負荷上昇指令に伴って層高を
上昇させた場合、火炉内の高温(約860℃)の流動層
内に、外部のタンクに貯蔵された低温(20℃〜200
℃)の流動媒体粒子が投入され、流動層の層温が急激に
且つ大幅に低下する。層温が低下すると、伝熱管への伝
熱量が低下し、蒸気温度も急激に低下する。そして層温
が下がったときには層高を上げる制御が一旦停止され、
層温が再び上がった時点で層高を上げる操作が行なわれ
る。このような操作が繰り返される過程で、蒸気温度は
層高の上昇に伴って低下し、許容範囲以下へまで低下す
る。すなわち、蒸気温度は、燃料量、層高の操作の影響
を層温を介して受けるため、層高高さによる層温変化の
影響を蒸気温度も受けることになる。そして、蒸気温度
が許容範囲以下に下がると、蒸気温度の低下を解消する
ために、燃料量を増加させる操作が行なわれ、蒸気温度
が目標値に向かって順次上昇する。しかし、燃料量が増
加すると、燃料量の急増に伴って燃焼エネルギが増大
し、層温が急激に上昇する。このとき層高によって層温
を制御するにも、層高は一定の高さ以上高くすることは
できず、層高によって層温を制御できなくなる。層高が
最大の高さになった状態でも燃料量を増加する操作が継
続されると、層温は層高によって制御されることなく、
燃焼エネルギの増大に伴って上昇し、許容範囲を越えた
温度になる。
Specifically, when the bed height is increased in response to a load increase command, the low temperature (20 ° C. to 200 ° C.) stored in an external tank is stored in a high temperature (about 860 ° C.) fluidized bed in the furnace.
C.), and the bed temperature of the fluidized bed drops sharply and drastically. When the bed temperature decreases, the amount of heat transferred to the heat transfer tubes decreases, and the steam temperature also sharply decreases. And when the bed temperature falls, the control to raise the bed height is temporarily stopped,
When the bed temperature rises again, an operation of increasing the bed height is performed. In the process of repeating such an operation, the steam temperature decreases as the bed height increases, and falls below the allowable range. That is, since the steam temperature is affected by the operation of the fuel amount and the bed height via the bed temperature, the steam temperature is also affected by the bed temperature change due to the bed height. Then, when the steam temperature falls below the allowable range, an operation of increasing the fuel amount is performed to eliminate the decrease in the steam temperature, and the steam temperature sequentially increases toward the target value. However, when the fuel amount increases, the combustion energy increases with the rapid increase in the fuel amount, and the bed temperature sharply increases. At this time, even if the layer temperature is controlled by the layer height, the layer height cannot be increased beyond a certain height, and the layer temperature cannot be controlled by the layer height. If the operation to increase the fuel amount is continued even when the bed height reaches the maximum height, the bed temperature is not controlled by the bed height,
The temperature rises with an increase in combustion energy, and the temperature exceeds an allowable range.

【0010】なお、負荷を下げる要求に応答して、層高
を下げる場合、燃料供給量が変わらないときには、層温
は上昇してもその上昇速度は遅くその変化幅も小さいた
め、層温や蒸気温度が許容範囲から外れることはない。
When the bed height is lowered in response to a request for lowering the load, when the fuel supply amount does not change, the bed temperature rises but the rising speed is slow and the change width is small. The steam temperature does not fall outside the allowable range.

【0011】本発明の目的は、燃料量を操作する系と層
高を操作する系の間に互いに関連性を持たせ、層温によ
っても燃料量を操作することができる加圧流動層複合発
電システムとその制御方法および制御装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pressurized fluidized-bed combined power generation system in which a system for operating a fuel amount and a system for operating a bed height are related to each other so that the fuel amount can be operated also by a bed temperature. An object of the present invention is to provide a system, a control method thereof, and a control device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、圧力容器内に収納された火炉と、火炉内
に貯留されて燃料と空気および流動媒体粒子を含む層を
形成する流動層と、火炉内に収納されて圧力容器外から
水の供給を受け流動層の熱により蒸気を発生する伝熱管
と、伝熱管からの蒸気によるエネルギーを回転エネルギ
ーに変換する蒸気タービンと、蒸気タービンにより回転
駆動される蒸気タービン用発電機と、流動層内の燃料の
燃焼に伴う排気ガスを火炉から受けこの排気ガスによる
エネルギーを回転エネルギーに変換するガスタービン
と、ガスタービンにより回転駆動されるガスタービン用
発電機と、伝熱管から発生する蒸気の温度を検出する蒸
気温度検出手段と、火炉内の流動層の温度を検出する層
温検出手段と、火炉内の流動層の高さを検出する層高検
出手段と、負荷指令と蒸気温度検出手段の検出値に基づ
いて火炉内への燃料の供給量を操作する燃料供給量操作
手段と、層温検出手段の検出値と層高検出手段の検出値
に基づいて火炉内の流動層の高さを操作する層高操作手
段と、層温検出手段の検出値に基づいて燃料供給量操作
手段の操作量を補正する操作量補正手段とを備えている
加圧流動層複合発電システムを構成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a furnace contained in a pressure vessel and a layer containing fuel, air and fluidized medium particles contained in the furnace. A fluidized bed, a heat transfer tube that is housed in a furnace and receives water from outside the pressure vessel to generate steam by the heat of the fluidized bed, a steam turbine that converts the energy from the steam from the heat transfer tube into rotational energy, and a steam. A steam turbine generator that is rotationally driven by a turbine, a gas turbine that receives exhaust gas accompanying the combustion of fuel in a fluidized bed from a furnace, and converts the energy of the exhaust gas into rotational energy, and is rotationally driven by the gas turbine. Gas turbine generator, steam temperature detecting means for detecting temperature of steam generated from heat transfer tube, bed temperature detecting means for detecting temperature of fluidized bed in furnace, furnace Bed height detecting means for detecting the height of the fluidized bed, fuel supply amount operating means for controlling the amount of fuel supplied to the furnace based on the load command and the detection value of the steam temperature detecting means, and bed temperature detecting means Height operation means for operating the height of the fluidized bed in the furnace based on the detected value of the bed height detection means and the operation amount of the fuel supply amount operation means based on the detection value of the bed temperature detection means. This constitutes a pressurized fluidized-bed combined power generation system including an operation amount correction unit for correcting the operation amount.

【0013】上記加圧流動層複合発電システムを構成す
るに際して、操作量を補正する補正手段としては、以下
の要素を有するもので構成することできる。
When configuring the pressurized fluidized-bed combined power generation system, the correction means for correcting the operation amount can be configured with the following elements.

【0014】(1)蒸気タービン用発電機またはガスタ
ービン用発電機のうち少なくとも一方の発電機の発電電
力が変化したことを条件に層温検出手段の検出値に基づ
いて燃料供給量操作手段の操作量を補正する。
(1) On the condition that the power generated by at least one of the generator for the steam turbine and the generator for the gas turbine has changed, the fuel supply amount operating means is controlled based on the detection value of the bed temperature detecting means. Correct the operation amount.

【0015】(2)層温検出手段の検出値と設定値との
偏差に応じて燃料供給量操作手段の操作量を補正する。
(2) The operation amount of the fuel supply amount operation means is corrected according to the difference between the detection value of the bed temperature detection means and the set value.

【0016】また、本発明は、システムの制御方法とし
て、加圧流動層ボイラから発生する蒸気を蒸気タービン
に送給し、蒸気タービンにより蒸気タービン用発電機を
駆動し、加圧流動層ボイラから発生する燃焼排ガスをガ
スタービンに送給し、ガスタービンによりガスタービン
用発電機を駆動するものにおいて、加圧流動層ボイラか
ら発生する蒸気の温度と負荷指令に基づいて加圧流動層
ボイラに供給する燃料量を操作し、加圧流動層ボイラ内
の流動層の温度に基づいて加圧流動層ボイラ内の流動層
の高さを操作し、さらに、加圧流動層ボイラに供給する
燃料量を操作するための操作量を加圧流動層ボイラ内の
流動層の温度に基づいて補正することを特徴とする加圧
流動層複合発電システムの制御方法を採用したものであ
る。
Further, according to the present invention, as a system control method, steam generated from a pressurized fluidized-bed boiler is supplied to a steam turbine, and a steam turbine generator is driven by the steam turbine. The combustion flue gas generated is sent to the gas turbine, and the gas turbine drives the generator for the gas turbine. The gas is supplied to the pressurized fluidized bed boiler based on the temperature of steam generated from the pressurized fluidized bed boiler and the load command. Operating the height of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler based on the temperature of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler. A control method of a combined pressurized fluidized-bed power generation system is characterized in that an operation amount for operation is corrected based on a temperature of a fluidized bed in a pressurized fluidized-bed boiler.

【0017】また、本発明は、システムの制御装置とし
て、加圧流動層ボイラから発生する蒸気を蒸気タービン
に送給し、蒸気タービンにより蒸気タービン用発電機を
駆動し、加圧流動層ボイラから発生する燃焼排ガスをガ
スタービンに送給し、ガスタービンによりガスタービン
用発電機を駆動するものにおいて、加圧流動層ボイラか
ら発生する蒸気の温度と負荷指令に基づいて加圧流動層
ボイラに供給する燃料量を操作し、加圧流動層ボイラ内
の流動層の温度に基づいて加圧流動層ボイラ内の流動層
の高さを操作し、さらに加圧流動層ボイラに供給する燃
料量を操作するための操作量を加圧流動層ボイラ内の流
動層の温度に基づいて補正してなることを特徴とする加
圧流動層複合発電システムの制御装置を構成したもので
ある。
Further, according to the present invention, as a control device of a system, a steam generated from a pressurized fluidized bed boiler is supplied to a steam turbine, and a steam turbine generator is driven by the steam turbine. The combustion flue gas generated is sent to the gas turbine, and the gas turbine drives the generator for the gas turbine. The gas is supplied to the pressurized fluidized bed boiler based on the temperature of steam generated from the pressurized fluidized bed boiler and the load command. The amount of fuel to be supplied, the height of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler based on the temperature of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler, and the amount of fuel supplied to the pressurized fluidized bed boiler The control device of the combined pressurized fluidized bed power generation system is characterized in that an operation amount for performing the operation is corrected based on the temperature of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler.

【0018】加圧流動層複合発電システムの制御方法お
よび制御装置を構成するに際しては、以下の要素を有す
るもので構成することができる。
In configuring the control method and the control device of the pressurized fluidized-bed combined power generation system, they can be configured with the following elements.

【0019】(1)蒸気タービン用発電機またはガスタ
ービン用発電機のうち少なくとも一方の発電機の発電電
力が変化したことを条件に加圧流動層ボイラに供給する
燃料量を操作するための操作用を加圧流動層ボイラ内の
流動層の温度に基づいて補正する。
(1) An operation for controlling the amount of fuel supplied to the pressurized fluidized-bed boiler on condition that the power generated by at least one of the generator for the steam turbine and the generator for the gas turbine has changed. The application is corrected based on the temperature of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler.

【0020】(2)加圧流動層ボイラに供給する燃料量
を操作するための操作量を加圧流動層ボイラ内の流動層
の温度と設定値との偏差に応じて補正する。
(2) The operation amount for controlling the amount of fuel supplied to the pressurized fluidized bed boiler is corrected according to the deviation between the temperature of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler and a set value.

【0021】(3)蒸気タービン用発電機またはガスタ
ービン用発電機のうち少なくとも一方の発電機の発電電
力が変化したことを条件に加圧流動層ボイラに供給すう
燃料量を操作するための操作量を加圧流動層ボイラ内の
流動層の温度と設定値との偏差に応じて補正する。
(3) An operation for controlling the amount of fuel supplied to the pressurized fluidized-bed boiler on condition that the power generated by at least one of the generator for the steam turbine and the generator for the gas turbine has changed. The amount is corrected according to the deviation between the temperature of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler and the set value.

【0022】前記した手段によれば、負荷指令にしたが
って燃料量を操作するとともに蒸気温度を設定値に維持
するように燃料量を操作する系と、層温を設定値に維持
するように層高を操作する系との間に関連性を持たせ、
層温によっても燃料量を操作するようにしたため、層温
と蒸気温度を協調して制御することができる。さらに層
高操作による層温制御が難しくなった場合でも燃料量が
層温によって制御されるため、層温の設定値(目標値)
とのずれをより小さくすることができるとともに、蒸気
温度を許容範囲内に制御することも容易になる。
According to the above-mentioned means, a system for operating the fuel amount in accordance with the load command and operating the fuel amount so as to maintain the steam temperature at the set value and a bed height so as to maintain the bed temperature at the set value are provided. Has a relationship with the system that operates
Since the fuel amount is also controlled by the bed temperature, the bed temperature and the steam temperature can be controlled in a coordinated manner. Furthermore, even if it becomes difficult to control the bed temperature by controlling the bed height, the fuel amount is controlled by the bed temperature, so the bed temperature set value (target value)
, And the steam temperature can be easily controlled within an allowable range.

【0023】また、発電プラントの運転指令によって負
荷が変化し、この負荷の変化に伴って層高が操作された
ときでも、層温に応じて燃料量が操作されるため、負荷
の変化によって層温や蒸気温度が許容範囲から外れるの
を防止することができるとともに、負荷の変化速度の向
上に寄与することができる。
Further, even when the load changes in accordance with the operation command of the power plant and the bed height is operated in accordance with the load change, the fuel amount is operated in accordance with the bed temperature. It is possible to prevent the temperature or the steam temperature from deviating from the allowable range, and to contribute to the improvement of the load changing speed.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明の一実施形態を示す加圧流動
層複合発電システムのブロック構成図、図2は加圧流動
層複合発電システムの全体構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a combined pressurized fluidized-bed power generation system showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an overall block diagram of a combined pressurized fluidized-bed power generation system.

【0026】図2において、加圧流動層複合発電システ
ムは、蒸気タービン用発電機10、蒸気タービン12、
加圧流動層ボイラ14、流動媒体容器(BMタンク)1
6、サイクロン18、圧縮機20、ガスタービン22、
ガスタービン用発電機24、煙突26を備えて構成され
ている。
In FIG. 2, a combined pressurized fluidized bed power generation system includes a steam turbine generator 10, a steam turbine 12,
Pressurized fluidized bed boiler 14, fluidized medium container (BM tank) 1
6, cyclone 18, compressor 20, gas turbine 22,
A gas turbine generator 24 and a chimney 26 are provided.

【0027】加圧流動層ボイラ14は、圧力容器28内
に収納された火炉30を備えており、火炉30内は分散
板32によって2室に分割されている。そして下方の室
はウインドボックス34として構成されており、ウイン
ドボックス34には、ライン(配管)36を介して圧縮
機20から圧縮空気が導入されるようになっている。ウ
インドボックス34に導入された圧縮空気は分散板32
の燃焼空気ノズル38を介して分散板32より上方の室
に導入されるようになっている。分散板32より上方の
室内には伝熱管40が収納されているとともに、伝熱管
40の周囲に流動層42が形成されている。流動層42
は、燃料としての石炭と空気および流動媒体粒子(Be
d Meterial)44を含む層を形成している。
そして火炉30内に流動層42を形成するために、火炉
30の炉壁には燃料供給ライン44とBM(Bed M
eterial)供給ライン46が配設されており、燃
料供給ライン44を介して石炭が火炉30内に導入さ
れ、BM供給ライン46を介して流動媒体容器16内の
流動媒体44が火炉30内に導入されるようになってい
る。
The pressurized fluidized-bed boiler 14 has a furnace 30 housed in a pressure vessel 28, and the inside of the furnace 30 is divided into two chambers by a dispersion plate 32. The lower chamber is configured as a wind box 34, into which compressed air is introduced from the compressor 20 via a line (pipe) 36. The compressed air introduced into the wind box 34 is
Is introduced into a chamber above the dispersion plate 32 through the combustion air nozzle 38 of the first embodiment. A heat transfer tube 40 is accommodated in a room above the dispersion plate 32, and a fluidized bed 42 is formed around the heat transfer tube 40. Fluidized bed 42
Is based on coal and air as fuel and fluid medium particles (Be
d Material) 44 is formed.
In order to form the fluidized bed 42 in the furnace 30, a fuel supply line 44 and a BM (Bed M
a supply line 46 is provided, coal is introduced into the furnace 30 via the fuel supply line 44, and the flowing medium 44 in the flowing medium container 16 is introduced into the furnace 30 via the BM supply line 46. It is supposed to be.

【0028】BM供給ライン46の途中にはBM搬送空
気流量調節弁48が設けられており、調節弁48が開か
れたときにBM搬送用空気(エアレーションガス)ガス
がBM供給ライン46に導入され、流動媒体粒子44が
流動媒体容器16から火炉30内に導入されるようにな
っている。また分散板32のほぼ中央部にはBM抜き出
しライン52が配設されており、このライン52の他端
は流動媒体容器16の上部側に接続されている。さらに
ライン52の途中にはBMスライド空気流量調節弁BM
リフト空気流量調節弁54が設けられており、調節弁5
2が開かれたときにBMスライド空気56がライン52
に導入され、調節弁54が開かれたときにBMリフト空
気58がライン52に導入されるようになっている。そ
して、ライン52に空気56、58が導入されたときに
は、火炉30内の流動媒体粒子44が火炉30外へ抜き
出され、流動媒体容器16に送給されるようになってい
る。すなわち、流動媒体容器16、BM供給ライン4
6、BM抜き出しライン52、調節弁48、52、54
は層高操作手段として構成されており、調節弁48を開
くことで流動層42の層高が高くなり、調節弁52、5
4を開くことで流動層42の層高が下がるようになって
いる。そして火炉30には流動層42の層高を検出する
層高検出手段としての層高検出器(図示省略)が設けら
れている。
A BM transfer air flow control valve 48 is provided in the middle of the BM supply line 46. When the control valve 48 is opened, BM transfer air (aeration gas) gas is introduced into the BM supply line 46. The fluid medium particles 44 are introduced from the fluid medium container 16 into the furnace 30. A BM extraction line 52 is provided substantially at the center of the dispersion plate 32, and the other end of the line 52 is connected to the upper side of the fluid medium container 16. Further, in the middle of the line 52, a BM slide air flow control valve BM
A lift air flow control valve 54 is provided.
When BM slide air 56 opens line 52
BM lift air 58 is introduced into the line 52 when the control valve 54 is opened. Then, when air 56 and 58 are introduced into the line 52, the fluid medium particles 44 in the furnace 30 are extracted out of the furnace 30 and fed to the fluid medium container 16. That is, the fluid medium container 16 and the BM supply line 4
6, BM extraction line 52, control valves 48, 52, 54
Is constructed as a bed height operating means, and by opening the control valve 48, the bed height of the fluidized bed 42 is increased and the control valves 52, 5
Opening the bed 4 lowers the bed height of the fluidized bed 42. The furnace 30 is provided with a bed height detector (not shown) as bed height detecting means for detecting the bed height of the fluidized bed 42.

【0029】流動層42内の石炭は高温度の燃焼空気に
よって着火して燃焼し、石炭の燃焼による熱エネルギは
流動層42の熱エネルギとして伝熱管40に伝達され
る。伝熱管40はライン60、62を介して蒸気タービ
ン12と接続されており、伝熱管40には復水器64、
ポンプ66を介して水が導入されている。そして伝熱管
40が石炭の熱エネルギによって加熱されると伝熱管4
0から蒸気が発生し、この蒸気がライン60を介して蒸
気タービン12に送給される。蒸気タービン12は蒸気
によるエネルギを回転エネルギに変換し、この回転エネ
ルギによって発電機10を回転駆動するようになってい
る。蒸気タービン12に送給される蒸気の温度は、蒸気
温度検出手段としての蒸気温度測定器68によって検出
されるようになっている。
The coal in the fluidized bed 42 is ignited and burned by the high-temperature combustion air, and heat energy from the combustion of the coal is transmitted to the heat transfer tube 40 as heat energy of the fluidized bed 42. The heat transfer tube 40 is connected to the steam turbine 12 via lines 60 and 62, and the heat transfer tube 40 includes a condenser 64,
Water is introduced via a pump 66. When the heat transfer tube 40 is heated by the thermal energy of the coal, the heat transfer tube 4
From 0, steam is generated, and this steam is sent to the steam turbine 12 via the line 60. The steam turbine 12 converts the energy of the steam into rotational energy, and rotationally drives the generator 10 with the rotational energy. The temperature of the steam supplied to the steam turbine 12 is detected by a steam temperature measuring device 68 as steam temperature detecting means.

【0030】また流動層42内の石炭が燃焼すると、火
炉30内には、例えば、10気圧、860℃の燃焼排ガ
スが発生し、この燃焼排ガスがライン70を介してサイ
クロン18に排出される。サイクロン18に送給された
燃焼排ガスはライン72を介してガスタービン22に送
給される。ガスタービン22は燃焼排ガスによるエネル
ギを回転エネルギに変換し、この回転エネルギによって
発電機24を回転駆動するようになっている。またガス
タービン22から排出される燃焼排ガスは煙突26を介
して排出される。
When the coal in the fluidized bed 42 is burned, combustion exhaust gas of, for example, 10 atm and 860 ° C. is generated in the furnace 30, and the combustion exhaust gas is discharged to the cyclone 18 via the line 70. The combustion exhaust gas sent to the cyclone 18 is sent to the gas turbine 22 via the line 72. The gas turbine 22 converts energy from the combustion exhaust gas into rotational energy, and rotationally drives the generator 24 with the rotational energy. Further, the combustion exhaust gas discharged from the gas turbine 22 is discharged through a chimney 26.

【0031】上記構成における加圧流動層複合発電シス
テムにおいては、負荷指令に従って燃料量を操作すると
ともに蒸気温度を設定温度に維持するように燃料量を操
作したり、層温を設定値に維持するように層高を操作し
たり、層温に基づいて燃料量を操作するために、負荷指
令、蒸気温度、層温に基づいて燃料供給ライン44への
石炭の投入量や調節弁48、52、54の開度を制御す
る制御装置が設けられている。
In the pressurized fluidized-bed combined power generation system having the above-described configuration, the fuel amount is controlled in accordance with the load command, the fuel amount is controlled so as to maintain the steam temperature at the set temperature, and the bed temperature is maintained at the set value. In order to operate the bed height or to control the fuel amount based on the bed temperature, the amount of coal supplied to the fuel supply line 44 and the control valves 48, 52, A control device for controlling the opening degree of 54 is provided.

【0032】この制御装置は、図1に示すように、蒸気
温度測定器68、減算器70、制御器72、関数発生器
74、加算器76、78、層温測定器80、減算器8
2、ゲイン器84、制御器86、切替器88、条件判定
器90、制御器92、加算器94、関数発生器96、層
高測定器98、減算器100、制御器102を備えて構
成されている。
As shown in FIG. 1, this control device comprises a steam temperature measuring device 68, a subtractor 70, a controller 72, a function generator 74, adders 76 and 78, a bed temperature measuring device 80, and a subtractor 8
2. It comprises a gain unit 84, a controller 86, a switch 88, a condition determiner 90, a controller 92, an adder 94, a function generator 96, a layer height measuring device 98, a subtractor 100, and a controller 102. ing.

【0033】減算器70は蒸気温度測定器68の測定に
よる蒸気温度と蒸気温度設定値(目標値)との偏差を示
す蒸気温度偏差104を生成して制御器72に出力する
ようになっている。制御器72は、実際の蒸気温度を設
定値に近づけるための制御信号を生成するために、蒸気
温度偏差104に対して比例・積分演算を行ない、演算
結果にしたがった制御信号を加算器76に出力するよう
になっている。加算器76には関数発生器74から負荷
指令にしたがった燃料量設定値106が入力されてい
る。燃料量設定値106は負荷指令の増加に応じて燃料
量を増加する値に設定されている。加算器76で燃料量
設定値106と制御器72からの制御信号とが加算され
ると、加算器76からは燃料量目標値108が出力さ
れ、燃料量目標値108が加算器78に入力される。加
算器78は、切替器88からの信号があるときには、こ
の信号にしたがって補正された燃料量指令値110を出
力し、切替器88からの信号が入力されないときには、
燃料量目標値108にしたがって燃料量指令値110を
出力するようになっている。そして燃料量指令値110
にしたがって燃料供給ライン44に導入される石炭の供
給量が操作されるようになっている。すなわち負荷指令
にしたがって燃料供給量が操作される過程で、蒸気温度
が監視され、蒸気温度を設定値に維持するように負荷指
令が補正され、補正された負荷指令にしたがって石炭の
供給量が操作されるようになっている。
The subtracter 70 generates a steam temperature deviation 104 indicating the difference between the steam temperature measured by the steam temperature measuring device 68 and the set value of steam temperature (target value), and outputs it to the controller 72. . The controller 72 performs a proportional / integral operation on the steam temperature deviation 104 in order to generate a control signal for bringing the actual steam temperature closer to the set value, and sends the control signal according to the operation result to the adder 76. Output. The fuel amount set value 106 according to the load command is input from the function generator 74 to the adder 76. The fuel amount set value 106 is set to a value that increases the fuel amount according to an increase in the load command. When the fuel amount set value 106 and the control signal from the controller 72 are added by the adder 76, the fuel amount target value 108 is output from the adder 76, and the fuel amount target value 108 is input to the adder 78. You. The adder 78 outputs the fuel amount command value 110 corrected according to the signal from the switch 88 when there is a signal from the switch 88. When the signal from the switch 88 is not input,
A fuel amount command value 110 is output according to the fuel amount target value 108. And the fuel amount command value 110
, The supply amount of coal introduced into the fuel supply line 44 is controlled. That is, in the process of operating the fuel supply amount according to the load command, the steam temperature is monitored, the load command is corrected so as to maintain the steam temperature at the set value, and the coal supply amount is controlled according to the corrected load command. It is supposed to be.

【0034】一方、減算器82は、流動層42内の層温
の温度を検出する層温検出手段としての層温測定器82
の測定による層温と層温設定値(層温目標値)との偏差
を示す層温偏差信号112を生成し、この層温偏差信号
112をゲイン器84と制御器92に出力するようにな
っている。ゲイン器84は層温偏差信号112にゲイン
Kを積算し、積算した信号を制御器86に出力するよう
になっている。制御器86はゲイン器84からの信号を
比例演算し、演算結果を切替器88を介して加算器78
に出力するようになっている。切替器88は条件判定器
90からの切替信号113に応答して制御器86の出力
信号を切替るようになっている。
On the other hand, a subtractor 82 is a bed temperature measuring device 82 as bed temperature detecting means for detecting the bed temperature in the fluidized bed 42.
A layer temperature deviation signal 112 indicating the deviation between the layer temperature and the layer temperature set value (layer temperature target value) based on the measurement of the temperature is generated, and the layer temperature deviation signal 112 is output to the gain unit 84 and the controller 92. ing. The gain device 84 integrates the gain K with the layer temperature deviation signal 112 and outputs the integrated signal to the controller 86. The controller 86 performs a proportional operation on the signal from the gain unit 84, and outputs the operation result via a switch 88 to an adder 78.
Output. The switch 88 switches the output signal of the controller 86 in response to the switch signal 113 from the condition determiner 90.

【0035】例えば、条件判定器90により、負荷が上
昇中であること判定されたことあるいは層温が設定値を
越えたことを条件として出力される切替信号113に応
答して制御器86からの信号を加算器78に出力し、そ
れ以外のときには制御器86からの信号の入力を禁止す
るように構成されている。そして条件判定器90からの
切替信号113に応答して切替器88が制御器86から
の信号を選択して加算器78に出力すると、制御器86
からの信号によって燃料量目標値108が補正され、補
正された燃料量指令値110が加算器78から出力され
る。すなわち、負荷上昇中あるいは層温が設定値を越え
たことを条件として、実際の層温と層温設定値との偏差
に応じて燃料量目標値108を補正し、補正された燃料
量目標値108にしたがった燃料量指令値110を生成
するようになっている。これにより、層温によっても燃
料量を操作することができる。
For example, in response to the switching signal 113 outputted by the condition judging device 90 on the condition that it is judged that the load is increasing or the layer temperature exceeds the set value, the controller 86 sends the signal from the controller 86. The signal is output to the adder 78, and at other times, the input of the signal from the controller 86 is prohibited. When the switch 88 selects the signal from the controller 86 and outputs it to the adder 78 in response to the switch signal 113 from the condition determiner 90, the controller 86
, The fuel amount target value 108 is corrected, and the corrected fuel amount command value 110 is output from the adder 78. That is, the fuel amount target value 108 is corrected in accordance with the deviation between the actual layer temperature and the layer temperature set value under the condition that the load is rising or the layer temperature exceeds the set value, and the corrected fuel amount target value A fuel amount command value 110 in accordance with 108 is generated. Thus, the fuel amount can be controlled also by the bed temperature.

【0036】一方、制御器92は層温偏差信号112に
対して比例・積分演算を行ない、実際の層温と層温設定
値との偏差をゼロに抑制するための制御信号を生成し、
この制御信号を加算器94に出力するようになってい
る。加算器94には層高設定値114が関数発生器96
から入力されている。関数発生器96は負荷指令に応じ
た層高設定値114を発生するようになっており、この
層高設定値114は負荷指令の増加の応じて層高が高く
なる値に設定されている。加算器94で制御器92から
の信号と層高設定値114とが加算されると、層高指令
値116が生成され、この層高指令値116が演算器1
00に入力される。減算器100には、流動層42の層
高の高さを検出する層高検出手段としての層高検出器9
8の測定による層高測定値が入力されている。減算器1
00は層高指令値116と層高測定値との偏差を示す層
高偏差信号118を生成し、この層高偏差信号118を
制御器102に出力するようになっている。制御器10
2は層高偏差信号118に対して比例・積分演算を行な
い、層高指令値116と層高測定値との偏差を零に抑制
するための層高制御信号120を生成し、この層高制御
信号120を層高操作指令122として調節弁48、5
2、54へ出力するようになっている。すなわち負荷指
令にしたがった層高設定値114に基づいて層高を操作
する過程で、実際の層温と設定値との偏差を零に抑制す
るために、層高設定値が補正されるとともに、実際の層
高によって層高設定値が補正され、補正された層高設定
値にしたがって層高が操作されるようになっている。
On the other hand, the controller 92 performs a proportional / integral operation on the layer temperature deviation signal 112 to generate a control signal for suppressing the deviation between the actual layer temperature and the layer temperature set value to zero.
This control signal is output to the adder 94. The layer height set value 114 is added to the adder 94 by the function generator 96.
Is entered from The function generator 96 generates a layer height setting value 114 according to the load command, and the layer height setting value 114 is set to a value at which the layer height increases as the load command increases. When the signal from the controller 92 and the layer height set value 114 are added by the adder 94, a layer height command value 116 is generated, and the layer height command value 116 is
00 is input. The subtractor 100 includes a bed height detector 9 as a bed height detecting means for detecting the bed height of the fluidized bed 42.
The layer height measurement value by the measurement of No. 8 is input. Subtractor 1
00 generates a layer height deviation signal 118 indicating the deviation between the layer height command value 116 and the measured layer height value, and outputs the layer height deviation signal 118 to the controller 102. Controller 10
2 performs a proportional / integral operation on the layer height deviation signal 118, generates a layer height control signal 120 for suppressing the deviation between the layer height command value 116 and the measured layer height to zero, and controls the layer height control. The signal 120 is used as the layer height operation command 122 and the control valves 48, 5
2, 54. That is, in the process of operating the bed height based on the bed height set value 114 according to the load command, the bed height set value is corrected to suppress the deviation between the actual bed temperature and the set value to zero, The layer height setting value is corrected based on the actual layer height, and the layer height is operated according to the corrected layer height setting value.

【0037】上記構成において、負荷が一定の状態で加
圧流動層ボイラ14が運転されているときには、負荷指
令に基づいて燃料量および層高が操作され、燃料量は実
際の蒸気温度と設定値との偏差がゼロとなるように操作
される。さらに層高は実際の層温と設定値との偏差がゼ
ロになるように操作される。この場合加算器78には制
御器86からの信号が入力されないため、燃料量目標値
108は制御器86からの信号によって補正されること
なく加算器78に入力され、燃料量目標値108にした
がった燃料量指令値110によって石炭の供給量が操作
されることになる。さらに、この場合層高の変化はわず
かであるため、層温および蒸気温度の変化もわずかであ
る。
In the above configuration, when the pressurized fluidized-bed boiler 14 is operated with a constant load, the fuel amount and the bed height are operated based on the load command, and the fuel amount is determined by the actual steam temperature and the set value. The operation is performed so that the deviation from is zero. Further, the bed height is operated so that the deviation between the actual bed temperature and the set value becomes zero. In this case, since the signal from the controller 86 is not input to the adder 78, the fuel amount target value 108 is input to the adder 78 without being corrected by the signal from the controller 86, and the fuel amount target value 108 follows the fuel amount target value 108. The supplied amount of coal is operated according to the fuel amount command value 110. Furthermore, in this case, since the change in bed height is small, the change in bed temperature and steam temperature is also small.

【0038】次に、図3に示すように、負荷指令を増加
するための運転が行なわれると、燃料量設定値106、
層高設定値114がともに高い値となると共に、条件判
定器90から切替信号113が出力され、層温によって
も燃料量を操作する系が形成される。これにより燃料供
給ライン44への石炭の投入量が増大するとともに、火
炉30内への流動媒体粒子44の投入量が増大する。低
温の流動媒体粒子44が火炉30内に導入されることで
層温が低下するが、層温の低下に伴って燃料量を増加す
る操作が実行されるため、燃料量の増大に伴って層温が
許容範囲以下に下がるのが抑制される。さらに層高が徐
々に増加することにより層温の低下も抑制される。さら
に層温の低下が抑制されることで、蒸気タービン12に
送給される蒸気の温度(主蒸気温度)が許容範囲以下に
低下するのが抑制される。そして層高の増加とともに燃
料量が増加し、層温が許容範囲内に維持される過程で、
層温が設定値に到達すると、燃料量を増加するための操
作が停止され、燃料量がほぼ一定の値に操作される。こ
の後、層高がほぼ一定の値に操作され、層温と主蒸気温
度がともに許容範囲内に維持され、発電プラントを安定
に運転することができる。
Next, as shown in FIG. 3, when the operation for increasing the load command is performed, the fuel amount set value 106,
Both the bed height setting value 114 becomes a high value, the switching signal 113 is output from the condition determination unit 90, and a system for operating the fuel amount also depending on the bed temperature is formed. This increases the amount of coal charged into the fuel supply line 44 and increases the amount of fluidized medium particles 44 charged into the furnace 30. The bed temperature is lowered by the introduction of the low-temperature fluidized medium particles 44 into the furnace 30. However, since the operation of increasing the fuel amount is performed as the bed temperature decreases, the bed temperature is increased with the increase in the fuel amount. The temperature is prevented from falling below the allowable range. Furthermore, a decrease in the bed temperature is suppressed by gradually increasing the bed height. Further, by suppressing the lowering of the bed temperature, the temperature (main steam temperature) of the steam supplied to the steam turbine 12 is suppressed from falling below the allowable range. Then, in the process of increasing the fuel amount with the increase of the bed height and maintaining the bed temperature within the allowable range,
When the bed temperature reaches the set value, the operation for increasing the fuel amount is stopped, and the fuel amount is operated to a substantially constant value. Thereafter, the bed height is controlled to a substantially constant value, the bed temperature and the main steam temperature are both maintained within allowable ranges, and the power plant can be operated stably.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負荷指令に基づいて燃料量を操作するとともに実際の蒸
気温度と設定値との偏差をゼロに抑制するように燃料量
を操作する系と、実際の層温と設定値との偏差がゼロと
なるように層高を操作する系との間に関連性を持たせ、
層温によっても燃料量を操作するようにしたため、層温
と蒸気温度を協調して制御することができるとともに、
層高操作による層温制御が困難になった場合でも、燃料
量が層温によって制御され、層温の目標値とのずれを小
さくすることができ、層温および蒸気温度を許容範囲内
に制御することができる。また発電プラントにおいて負
荷が変化して層高操作が行なわれた場合でも、層温によ
って燃料量が操作されるため、層温および蒸気温度を許
容範囲内に維持することができ、プラントの安全運転が
可能になるとともに、負荷変化速度の向上に寄与するこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
A system that operates the fuel amount based on the load command and controls the fuel amount so as to suppress the deviation between the actual steam temperature and the set value to zero, and the deviation between the actual bed temperature and the set value becomes zero To have a relationship with the system that operates the layer height,
Since the fuel amount is also controlled by the bed temperature, the bed temperature and the steam temperature can be controlled in a coordinated manner,
Even if it becomes difficult to control the bed temperature by controlling the bed height, the fuel amount is controlled by the bed temperature, the deviation of the bed temperature from the target value can be reduced, and the bed temperature and steam temperature are controlled within the allowable range. can do. Further, even when the load is changed and the bed height is controlled in the power plant, the fuel amount is controlled by the bed temperature, so that the bed temperature and the steam temperature can be maintained within the allowable range, and the plant can be safely operated. Can be achieved, and the load change speed can be improved.

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

【図1】本発明の一実施形態を示す加圧流動層複合発電
システムを制御するための制御装置のブロック構成図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of a control device for controlling a combined pressurized fluidized-bed power generation system according to an embodiment of the present invention.

【図2】加圧流動層複合発電システムの全体構成図であ
る。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of a pressurized fluidized bed combined cycle system.

【図3】図2に示す加圧流動層複合発電システムの制御
方法を説明するためのタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart for explaining a control method of the combined pressurized fluidized bed power generation system shown in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 蒸気タービン用発電機 12 蒸気タービン 14 加圧流動層ボイラ 16 流動媒体容器 22 ガスタービン 24 ガスタービン用発電機 28 圧力容器 30 火炉 40 伝熱管 42 流動層 44 流動媒体粒子 68 蒸気温度測定器 70 減算器 72 制御器 74 関数発生器 76、78 加算器 80 層温測定器 82 減算器 84 ゲイン器 86 制御器 88 切替器 90 条件判定器 92 制御器 94 加算器 96 関数発生器 98 層高測定器 100 減算器 102 制御器 10 Steam Turbine Generator 12 Steam Turbine 14 Pressurized Fluidized Bed Boiler 16 Fluid Medium Container 22 Gas Turbine 24 Gas Turbine Generator 28 Pressure Vessel 30 Furnace 40 Heat Transfer Tube 42 Fluidized Bed 44 Fluid Medium Particles 68 Steam Temperature Measuring Device 70 Subtraction Device 72 Controller 74 Function generator 76, 78 Adder 80 Layer temperature measuring device 82 Subtractor 84 Gain device 86 Controller 88 Switcher 90 Condition judging device 92 Controller 94 Adder 96 Function generator 98 Layer height measuring device 100 Subtractor 102 Controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 美雄 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 宮本 知彦 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 堀田 信裕 東京都千代田区神田駿河台四丁目1番地 株式会社日立製作所電力事業本部内 (72)発明者 遠山 栄二 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 山本 恭功 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 吉本 智 広島県広島市中区小町4番33号 中国電力 株式会社内 (72)発明者 木村 浩司 広島県広島市中区小町4番33号 中国電力 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshio Sato 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Tomohiko Miyamoto 7-1 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Nobuhiro Hotta 4-1-1 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Within Electricity Business Unit, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Eiji Toyama Omikamachi 5 Hitachi, Ibaraki No. 2-1 In the Omika Plant of Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yasuyuki Yamamoto 6-9 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Prefecture Inside the Kure Plant of Babcock Hitachi Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi Yoshimoto Naka-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima Komachi 4-33 Chugoku Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Koji Kimura 4-33 Komachi, Naka-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima Chugoku Electric Power Stock House

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧力容器内に収納された火炉と、火炉内
に貯留されて燃料と空気および流動媒体粒子を含む層を
形成する流動層と、火炉内に収納されて圧力容器外から
水の供給を受け流動層の熱により蒸気を発生する伝熱管
と、伝熱管からの蒸気によるエネルギーを回転エネルギ
ーに変換する蒸気タービンと、蒸気タービンにより回転
駆動される蒸気タービン用発電機と、流動層内の燃料の
燃焼に伴う排気ガスを火炉から受けこの排気ガスによる
エネルギーを回転エネルギーに変換するガスタービン
と、ガスタービンにより回転駆動されるガスタービン用
発電機と、伝熱管から発生する蒸気の温度を検出する蒸
気温度検出手段と、火炉内の流動層の温度を検出する層
温検出手段と、火炉内の流動層の高さを検出する層高検
出手段と、負荷指令と蒸気温度検出手段の検出値に基づ
いて火炉内への燃料の供給量を操作する燃料供給量操作
手段と、層温検出手段の検出値と層高検出手段の検出値
に基づいて火炉内の流動層の高さを操作する層高操作手
段と、層温検出手段の検出値に基づいて燃料供給量操作
手段の操作量を補正する操作量補正手段とを備えている
加圧流動層複合発電システム。
1. A furnace stored in a pressure vessel, a fluidized bed stored in the furnace to form a layer containing fuel, air, and fluidized medium particles; A heat transfer tube that receives the supply and generates steam by the heat of the fluidized bed, a steam turbine that converts the energy of the steam from the heat transfer tube into rotational energy, a steam turbine generator that is rotationally driven by the steam turbine, A gas turbine that receives exhaust gas from the furnace and converts the energy from the exhaust gas into rotational energy, a gas turbine generator that is driven to rotate by the gas turbine, and the temperature of steam generated from the heat transfer tubes. Steam temperature detecting means for detecting, bed temperature detecting means for detecting the temperature of the fluidized bed in the furnace, bed height detecting means for detecting the height of the fluidized bed in the furnace, load command, Fuel supply amount operation means for controlling the amount of fuel supplied into the furnace based on the detection value of the steam temperature detection means, and flow in the furnace based on the detection values of the bed temperature detection means and the bed height detection means A pressurized fluidized-bed combined power generation system comprising: a bed height operating means for operating the height of the bed; and an operation amount correcting means for correcting the operation amount of the fuel supply amount operating means based on the detection value of the bed temperature detecting means. .
【請求項2】 請求項1に記載の加圧流動層複合発電シ
ステムにおいて、前記操作量補正手段が、蒸気タービン
用発電機またはガスタービン用発電機のうち少なくとも
一方の発電機の発電電力が変化したことを条件に層温検
出手段の検出値に基づいて燃料供給量操作手段の操作量
を補正する操作量補正手段よりなることを特徴とする加
圧流動層複合発電システム。
2. The pressurized fluidized-bed combined power generation system according to claim 1, wherein the manipulated variable correction means changes the power generated by at least one of a steam turbine generator and a gas turbine generator. A pressurized fluidized-bed combined power generation system, comprising: an operation amount correction unit that corrects an operation amount of the fuel supply amount operation unit based on a detection value of the bed temperature detection unit on the condition that the operation is performed.
【請求項3】 請求項1に記載の加圧流動層複合発電シ
ステムにおいて、前記操作量補正手段が、層温検出手段
の検出値と設定値との偏差に応じて燃料供給量操作手段
の操作量を補正する操作量補正手段よりなることを特徴
とする加圧流動層複合発電システム。
3. The pressurized fluidized-bed combined power generation system according to claim 1, wherein the operation amount correction unit operates the fuel supply amount operation unit in accordance with a deviation between a detection value of the bed temperature detection unit and a set value. A combined pressurized fluidized-bed power generation system, comprising an operation amount correction unit for correcting an amount.
【請求項4】 請求項1に記載の加圧流動層複合発電シ
ステムにおいて、前記操作量補正手段が、蒸気タービン
用発電機またはガスタービン用発電機のうち少なくとも
一方の発電機の発電電力が変化したことを条件に層温検
出手段の検出値と設定値との偏差に応じて燃料供給量操
作手段の操作量を補正する操作量補正手段よりなること
を特徴とする加圧流動層複合発電システム。
4. The pressurized fluidized-bed combined power generation system according to claim 1, wherein the manipulated variable correction means changes the power generated by at least one of a steam turbine generator and a gas turbine generator. A pressurized fluidized-bed combined power generation system, comprising: an operation amount correction unit that corrects an operation amount of a fuel supply amount operation unit according to a deviation between a detection value of a bed temperature detection unit and a set value on condition that the operation is performed. .
【請求項5】 加圧流動層ボイラから発生する蒸気を蒸
気タービンに送給し、蒸気タービンにより蒸気タービン
用発電機を駆動し、加圧流動層ボイラから発生する燃焼
排ガスをガスタービンに送給し、ガスタービンによりガ
スタービン用発電機を駆動するものにおいて、加圧流動
層ボイラから発生する蒸気の温度と負荷指令に基づいて
加圧流動層ボイラに供給する燃料量を操作し、加圧流動
層ボイラ内の流動層の温度に基づいて加圧流動層ボイラ
内の流動層の高さを操作し、さらに、加圧流動層ボイラ
に供給する燃料量を操作するための操作量を加圧流動層
ボイラ内の流動層の温度に基づいて補正することを特徴
とする加圧流動層複合発電システムの制御方法。
5. The steam generated from the pressurized fluidized-bed boiler is supplied to a steam turbine, a generator for the steam turbine is driven by the steam turbine, and the combustion exhaust gas generated from the pressurized fluidized-bed boiler is supplied to the gas turbine. When a gas turbine generator is driven by a gas turbine, the amount of fuel supplied to the pressurized fluidized-bed boiler is controlled based on the temperature of steam generated from the pressurized fluidized-bed boiler and a load command. Based on the temperature of the fluidized bed in the boiler, the height of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler is controlled, and further, the operation amount for controlling the amount of fuel supplied to the pressurized fluidized bed boiler is controlled by the pressurized fluidized bed. A method for controlling a combined pressurized fluidized-bed power generation system, wherein the correction is performed based on the temperature of a fluidized bed in a bed boiler.
【請求項6】 加圧流動層ボイラから発生する蒸気を蒸
気タービンに送給し、蒸気タービンにより蒸気タービン
用発電機を駆動し、加圧流動層ボイラから発生する燃焼
排ガスをガスタービンに送給し、ガスタービンによりガ
スタービン用発電機を駆動するものにおいて、加圧流動
層ボイラから発生する蒸気の温度と負荷指令に基づいて
加圧流動層ボイラに供給する燃料量を操作し、加圧流動
層ボイラ内の流動層の温度に基づいて加圧流動層ボイラ
内の流動層の高さを操作し、さらに加圧流動層ボイラに
供給する燃料量を操作するための操作量を加圧流動層ボ
イラ内の流動層の温度に基づいて補正してなることを特
徴とする加圧流動層複合発電システムの制御装置。
6. The steam generated from the pressurized fluidized-bed boiler is supplied to a steam turbine, a generator for the steam turbine is driven by the steam turbine, and the combustion exhaust gas generated from the pressurized fluidized-bed boiler is supplied to the gas turbine. When a gas turbine generator is driven by a gas turbine, the amount of fuel supplied to the pressurized fluidized-bed boiler is controlled based on the temperature of steam generated from the pressurized fluidized-bed boiler and a load command. Based on the temperature of the fluidized bed in the bed boiler, the height of the fluidized bed in the pressurized fluidized bed boiler is controlled, and the operation amount for controlling the amount of fuel supplied to the pressurized fluidized bed boiler is also controlled by the pressurized fluidized bed. A control device for a pressurized fluidized-bed combined power generation system, which is corrected based on a temperature of a fluidized bed in a boiler.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008298362A (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Chugoku Electric Power Co Inc:The Pressurized fluidized bed boiler system, power generation system equipped with the same, and operating method of pressurized fluidized bed boiler system
CN111306537A (en) * 2020-04-02 2020-06-19 娄底高安环保科技有限公司 High-tonnage fluidized bed furnace control system adopting sensing automatic optimization

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