JPS58160504A - コンバインド・サイクル発電所の負荷制御装置 - Google Patents
コンバインド・サイクル発電所の負荷制御装置Info
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- JPS58160504A JPS58160504A JP57043821A JP4382182A JPS58160504A JP S58160504 A JPS58160504 A JP S58160504A JP 57043821 A JP57043821 A JP 57043821A JP 4382182 A JP4382182 A JP 4382182A JP S58160504 A JPS58160504 A JP S58160504A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
-
- 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]
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は複数台のガスタービンおよび蒸気１−ビンおよ
び蒸気タービンから構成されたコン／＜インド・サイク
ル発電所において、各ｊｌｌ−に’ンノ負荷配分を、タ
ービンの寿命、起動／停止コスシ。
び蒸気タービンから構成されたコン／＜インド・サイク
ル発電所において、各ｊｌｌ−に’ンノ負荷配分を、タ
ービンの寿命、起動／停止コスシ。
プラ／ト熱効率などを考慮して最適値に制御する負荷制
御装置に関する。
御装置に関する。
ガスタービンと、その排ガスを熱源として蒸気を発生す
る＃熱回収メイラと、とのボイラからの蒸気によｐ駆動
される蒸気タービンとから構成されるコンバインド・サ
イクル発電所はプラント熱効率が高く、また、起動時間
が短いなどの利点を有するところから、近年、多用され
る傾向にある。
る＃熱回収メイラと、とのボイラからの蒸気によｐ駆動
される蒸気タービンとから構成されるコンバインド・サ
イクル発電所はプラント熱効率が高く、また、起動時間
が短いなどの利点を有するところから、近年、多用され
る傾向にある。
このコンバインド・サイクル発電所は７台のガスタービ
ンと７台の蒸気タービンとから構成されたもの（以下、
これｌ／軸と呼ぶ）と、複数台のガスタービンと１台の
蒸気タービンを組合せて構成され九ものに大別されるＯ ７軸の出力は、現在は高々１４ＩｔＭｖｌｉｆ度である
ため、大形発電所を形成する場合には、ｌ軸を所要台数
並設することが多い０ 第１図は上記したフンバインド・サイクル発電所におけ
るｌ軸分の構成例を示している・同図において１発電１
１７にはガスタービ／Ｊ、蒸気タービンＪおよび圧縮横
斜が結合されてお夛。
ンと７台の蒸気タービンとから構成されたもの（以下、
これｌ／軸と呼ぶ）と、複数台のガスタービンと１台の
蒸気タービンを組合せて構成され九ものに大別されるＯ ７軸の出力は、現在は高々１４ＩｔＭｖｌｉｆ度である
ため、大形発電所を形成する場合には、ｌ軸を所要台数
並設することが多い０ 第１図は上記したフンバインド・サイクル発電所におけ
るｌ軸分の構成例を示している・同図において１発電１
１７にはガスタービ／Ｊ、蒸気タービンＪおよび圧縮横
斜が結合されてお夛。
燃料制御弁！によって流量制御された燃料ｔは圧縮横斜
からの空気７と共に燃焼器ｌに送られて燃焼する噛燃焼
器ｔから排出された高温高圧の燃焼ガスヂはガスタービ
ンコに導かれてこれを駆動し。
からの空気７と共に燃焼器ｌに送られて燃焼する噛燃焼
器ｔから排出された高温高圧の燃焼ガスヂはガスタービ
ンコに導かれてこれを駆動し。
発電機／Ｖｒ回転させる。ガスタービンコで仕事を終え
九排ガス１０はｚｏｏ −ｔｏｏ℃程度の高温状１１に
あみので、これを排熱回収ボイラ／／に送シ、給水／コ
と熱交換させる。この熱交換によって発生した高温高圧
の蒸気１３は蒸気タービンＪへ導かれてこれを駆動し１
発電機７１回転させる・蒸気Ｉ−ビ／Ｊで仕事を終えた
蒸気紘復水器７４Ｃで凝縮して復水／ｊとなシ、ポンプ
１４で加圧され、再び給水１２として排熱回収ボイラ／
ｌに導入される。
九排ガス１０はｚｏｏ −ｔｏｏ℃程度の高温状１１に
あみので、これを排熱回収ボイラ／／に送シ、給水／コ
と熱交換させる。この熱交換によって発生した高温高圧
の蒸気１３は蒸気タービンＪへ導かれてこれを駆動し１
発電機７１回転させる・蒸気Ｉ−ビ／Ｊで仕事を終えた
蒸気紘復水器７４Ｃで凝縮して復水／ｊとなシ、ポンプ
１４で加圧され、再び給水１２として排熱回収ボイラ／
ｌに導入される。
上述のように構成したｌ軸の負荷制御は負荷制御鋭置ｌ
フによって行なわれるｅ即ち、負荷制御懺置ｌフから各
軸の軸負荷制御装置／ｌへ向けて軸負荷指令値／ｆが出
力される・軸負荷制御装置／ｌは軸の発電量をフィード
バック信号として入力し、それか軸負荷指令値／ｆＫ４
１一致するよう、燃料制御弁ｌの開度を調節して、燃焼
器ｌへ供給される燃料４の量を増減させゐ。
フによって行なわれるｅ即ち、負荷制御懺置ｌフから各
軸の軸負荷制御装置／ｌへ向けて軸負荷指令値／ｆが出
力される・軸負荷制御装置／ｌは軸の発電量をフィード
バック信号として入力し、それか軸負荷指令値／ｆＫ４
１一致するよう、燃料制御弁ｌの開度を調節して、燃焼
器ｌへ供給される燃料４の量を増減させゐ。
大容量のフンバインド・サイクル発電所では、上述のｌ
軸を数軸集めて構成されておシ、電力需要に応じた負荷
指令値が与えられる。第１図はこの負荷指令値の時間的
変化の様子を例示するもので、縦軸は負荷指令値を１発
電所の定格負荷に対する百分率で示す。この図に示すよ
うに１通常は昼間に高負荷か要求され、また昼間で％Ｉ
コ時頃に社負荷が一時的に低下することが多い・このよ
うな負荷指令に対応するため、第１図の負荷制御錬置ｌ
フは発電所への負荷指令値に基いて各７軸への軸負荷り
令値／ｆを演算し、各軸負荷制御！Ｉ曾／１へ向性て出
力する・ この負荷制御ｒｌＩ＆Ｉｌｌ？は第ｊ！ＩＩＫ例示する
ように。
軸を数軸集めて構成されておシ、電力需要に応じた負荷
指令値が与えられる。第１図はこの負荷指令値の時間的
変化の様子を例示するもので、縦軸は負荷指令値を１発
電所の定格負荷に対する百分率で示す。この図に示すよ
うに１通常は昼間に高負荷か要求され、また昼間で％Ｉ
コ時頃に社負荷が一時的に低下することが多い・このよ
うな負荷指令に対応するため、第１図の負荷制御錬置ｌ
フは発電所への負荷指令値に基いて各７軸への軸負荷り
令値／ｆを演算し、各軸負荷制御！Ｉ曾／１へ向性て出
力する・ この負荷制御ｒｌＩ＆Ｉｌｌ？は第ｊ！ＩＩＫ例示する
ように。
減算器に２発電所負荷調節器コｌおよび加算器ｎから構
成されている。各軸発電機／−Ｉｎの軸出力負荷お〜Ｕ
ｎは加算器μによって加算され１発電所全負荷ｙとなシ
、減算器３において、発電所負荷指令値Ｘと比較され、
それらの偏差謳は発電所負荷調節器＆にインプットされ
ゐ・この発電所負荷調節器Ｊ／杜比例および積分要素を
有してお夛。
成されている。各軸発電機／−Ｉｎの軸出力負荷お〜Ｕ
ｎは加算器μによって加算され１発電所全負荷ｙとなシ
、減算器３において、発電所負荷指令値Ｘと比較され、
それらの偏差謳は発電所負荷調節器＆にインプットされ
ゐ・この発電所負荷調節器Ｊ／杜比例および積分要素を
有してお夛。
発電所全負荷薯が発電所負荷り令値コと勢しくなるよう
、各軸負荷制御装置／ｌ−／ｌｎＫ対して、軸負荷指令
値／９−／ｆｎを出力する。
、各軸負荷制御装置／ｌ−／ｌｎＫ対して、軸負荷指令
値／９−／ｆｎを出力する。
なお、各軸への軸負荷指令値／ｌ−／？ｎは、＊増分燃
料費則に基き、通常のコンバインド・サイクル発電所の
様に各軸の定格出力が等しい場合は。
料費則に基き、通常のコンバインド・サイクル発電所の
様に各軸の定格出力が等しい場合は。
均等に配分される。
第参図は斜軸構成のコンバインド・サイクル発電所のプ
ラント負荷に対するプラント熱効率の一例を示す。同図
中のム点は斜軸とも全負荷運転をしている状態を示し、
を九ＩＩ、Ｏ，Ｉ）点は各々Ｊ軸、コ軸、ｌ軸のみが全
負荷運転し、他の軸は停止している状１１を示す・ この図から明らかなように、参軸が全負荷運転をしてい
る場合のプラント負荷は１００−であ夛、熱効率は参コ
一である・ここで、ｌ軸を全負荷で運転を継続させ、ｌ
軸のみ負荷を下げると、プラント負荷と熱効率は曲線ム
ｌで示すように低下する０同様に、ｌ軸を全負荷運転と
、し、！１１シのｌ軸を負荷低下させる場合には曲線ム
コのようＫな夛、＃軸の全てを一斉に負荷低下させると
曲線ム弘のように変化する。斜軸のうち、ｌ軸の停止中
にｌ軸ないし３軸の負荷を低下させた場合にはプラント
負荷と熱効率は曲線）／−ＢＪＶＣ示すように変化する
。同様に、一軸あるいはＪ軸停止の場合Ｋａ曲１１０
／ 、 ＣＪ 、Ｉ）ｉのようＫｉ化ｊる＊従って、＃
！参図から明らかなようｋ、負荷指令値が１００〜７３
９１負荷の場合Ｋｔｉ参軸斜軸負荷運転を行ない、７３
〜５０−負荷では３軸の勢負荷運転、ＳＯ〜コ嗟負荷で
は一軸め等負荷運転、ｚ１以下ではｌ軸のみを運転する
ことかプラント熱効率の点て最適であ夛、全負荷帯に亘
って各軸に負荷を均等配分することは必ずしも有効とは
言えないことＫなる。
ラント負荷に対するプラント熱効率の一例を示す。同図
中のム点は斜軸とも全負荷運転をしている状態を示し、
を九ＩＩ、Ｏ，Ｉ）点は各々Ｊ軸、コ軸、ｌ軸のみが全
負荷運転し、他の軸は停止している状１１を示す・ この図から明らかなように、参軸が全負荷運転をしてい
る場合のプラント負荷は１００−であ夛、熱効率は参コ
一である・ここで、ｌ軸を全負荷で運転を継続させ、ｌ
軸のみ負荷を下げると、プラント負荷と熱効率は曲線ム
ｌで示すように低下する０同様に、ｌ軸を全負荷運転と
、し、！１１シのｌ軸を負荷低下させる場合には曲線ム
コのようＫな夛、＃軸の全てを一斉に負荷低下させると
曲線ム弘のように変化する。斜軸のうち、ｌ軸の停止中
にｌ軸ないし３軸の負荷を低下させた場合にはプラント
負荷と熱効率は曲線）／−ＢＪＶＣ示すように変化する
。同様に、一軸あるいはＪ軸停止の場合Ｋａ曲１１０
／ 、 ＣＪ 、Ｉ）ｉのようＫｉ化ｊる＊従って、＃
！参図から明らかなようｋ、負荷指令値が１００〜７３
９１負荷の場合Ｋｔｉ参軸斜軸負荷運転を行ない、７３
〜５０−負荷では３軸の勢負荷運転、ＳＯ〜コ嗟負荷で
は一軸め等負荷運転、ｚ１以下ではｌ軸のみを運転する
ことかプラント熱効率の点て最適であ夛、全負荷帯に亘
って各軸に負荷を均等配分することは必ずしも有効とは
言えないことＫなる。
しかしながら、発電所負荷指令値か第２図に例示したよ
うに短時間で大きく変化するような場合Ｋｔｉ、各軸を
短時間のうちに停止／起動することはガスタービンの寿
命や起動コ、ストを考慮すると好ましくない、第１図は
ガスタービンの起動回数／運転時間と保守コストの割合
（寿命消費の割合）を例示している。この図から明らか
なようＫ、ガスタービンは一旦起動したら長時間運転を
した方が保守コストが安く（寿命が長く）、起動停止回
数が多くなるほど、保守コストは高くなる。また、。
うに短時間で大きく変化するような場合Ｋｔｉ、各軸を
短時間のうちに停止／起動することはガスタービンの寿
命や起動コ、ストを考慮すると好ましくない、第１図は
ガスタービンの起動回数／運転時間と保守コストの割合
（寿命消費の割合）を例示している。この図から明らか
なようＫ、ガスタービンは一旦起動したら長時間運転を
した方が保守コストが安く（寿命が長く）、起動停止回
数が多くなるほど、保守コストは高くなる。また、。
停止時間と起動コストの関係は第２図に示すように変化
するので、停止時間を短く再起動させた方が起動コスト
は低下する。
するので、停止時間を短く再起動させた方が起動コスト
は低下する。
上述の如く、コンバインド・サイクル発電所においては
種々の要素を考慮して貴官制御を打力うことが望ましい
が、従来技術でＬ全負荷帯に亘って各軸に負荷を均等配
分するようにしていたため、プラント熱効率の点からも
最適負荷配分をしていたとは言えず、またタービン寿命
の消費率の点でも十分なものではなかった。
種々の要素を考慮して貴官制御を打力うことが望ましい
が、従来技術でＬ全負荷帯に亘って各軸に負荷を均等配
分するようにしていたため、プラント熱効率の点からも
最適負荷配分をしていたとは言えず、またタービン寿命
の消費率の点でも十分なものではなかった。
本発明は上述した従来技術の問題点を解決し、プラント
熱効率、ガスタービンの寿命、プラント□ 起動コスト等をも考慮して最適負荷配分を行なうことの
できるコンバインド・サイクル発電所の負荷制御装＃透
提供することを目的とする。
熱効率、ガスタービンの寿命、プラント□ 起動コスト等をも考慮して最適負荷配分を行なうことの
できるコンバインド・サイクル発電所の負荷制御装＃透
提供することを目的とする。
本発明のコンバインド・サイクル発電所の負荷制御装置
は、各軸の軸出力負荷の総和會求める加算器と、この加
算器出力と発電所負荷指令値會比較すゐ減算器と、仁の
減〉器の出力に基いて各軸に対して均等な軸負荷指令値
を出力する発電所負荷調整器と、発電所負荷指令値その
他のデーＩを入力し、熱効率、軸寿命、または起動／停
止コストに基いて運転軸台数と運転軸を決定し、配分係
数を出力する運転台数演算器と、この演算器の出力と前
記軸負荷指令値とを乗算する乗算器とから構成されてい
る。
は、各軸の軸出力負荷の総和會求める加算器と、この加
算器出力と発電所負荷指令値會比較すゐ減算器と、仁の
減〉器の出力に基いて各軸に対して均等な軸負荷指令値
を出力する発電所負荷調整器と、発電所負荷指令値その
他のデーＩを入力し、熱効率、軸寿命、または起動／停
止コストに基いて運転軸台数と運転軸を決定し、配分係
数を出力する運転台数演算器と、この演算器の出力と前
記軸負荷指令値とを乗算する乗算器とから構成されてい
る。
以下、第７図および第１図を参照して本発明の詳細な説
明するが、これらの図示第７図および第３図におけると
同一機能を有するものにはそれと同じ符号を付しである
・ 第７図は本発明の負荷制御装置の全体構成を例示してい
る。同図において、負荷制御飯置ｌ′ＩＦｉ減算器に、
発電所負荷調節器Ｕ、加算Ｗｈ−１運転台数演算器コフ
および乗算器Ｕ−コｎから構成されておシ、各軸発電機
／−Ｉ ｎの軸出力負荷−〜−ｎ扛夫々軸負荷制御装置
／ｌ−＃ｎへフィードバックされると共に加算器−によ
って加算され、発電所全負荷ｙとして減算器２に導かれ
、発電所負荷指令値ｊと比較される・ｆＩｋ算Ｓにの出
力端に生じた偏差１は発電所負荷調節器１に・インプッ
トされ。
明するが、これらの図示第７図および第３図におけると
同一機能を有するものにはそれと同じ符号を付しである
・ 第７図は本発明の負荷制御装置の全体構成を例示してい
る。同図において、負荷制御飯置ｌ′ＩＦｉ減算器に、
発電所負荷調節器Ｕ、加算Ｗｈ−１運転台数演算器コフ
および乗算器Ｕ−コｎから構成されておシ、各軸発電機
／−Ｉ ｎの軸出力負荷−〜−ｎ扛夫々軸負荷制御装置
／ｌ−＃ｎへフィードバックされると共に加算器−によ
って加算され、発電所全負荷ｙとして減算器２に導かれ
、発電所負荷指令値ｊと比較される・ｆＩｋ算Ｓにの出
力端に生じた偏差１は発電所負荷調節器１に・インプッ
トされ。
発電所全負荷ンが発電所負荷指令値お、と勢しくなるよ
う軸負荷指令値コ９を出力する。
う軸負荷指令値コ９を出力する。
一方、発電所負荷指令値ｊは運転台数演算＠Ｊ７にもイ
ンプットされ、後述する種々の信号に基いて演算処理を
受け、配分係数３０〜３０ｎｔｌ−出力する。
ンプットされ、後述する種々の信号に基いて演算処理を
受け、配分係数３０〜３０ｎｔｌ−出力する。
これらの１゜分係数３０〜ＪＯｎは軸負荷指令値コ９と
共に乗算器コ〜ｕｎＫ導かれて乗算され、軸負荷礼金１
９〜／９ｎを軸負荷制御装置ｉｔｒ〜／Ｉｎに向けて出
力する・ 運転台数演算器コア標第１図に例示するように、軸寿命
演算器３八起動／停止コスト演１１器３コ、熱効率演算
器３３、運転軸台数演算器３ダ、運転軸−選択器３ｊお
よび配分係数演算器３基から構成される装置軸寿命演算
＠５ｔｌＩｉ各軸の運転負荷と各負荷での運転時間およ
び起動回数に関するデータ３７〜３フｎを入力し、これ
らを演算して各軸の寿命消費率信号３ｚを出力する。こ
の軸寿命消費率の演算は、極く讐単な場合は、第１図に
例示し九起動回数／運転時間・寿命消費の関数に基いて
、各軸からのデータ３７〜３７１ｋを演算することによ
りて行麦われる。
共に乗算器コ〜ｕｎＫ導かれて乗算され、軸負荷礼金１
９〜／９ｎを軸負荷制御装置ｉｔｒ〜／Ｉｎに向けて出
力する・ 運転台数演算器コア標第１図に例示するように、軸寿命
演算器３八起動／停止コスト演１１器３コ、熱効率演算
器３３、運転軸台数演算器３ダ、運転軸−選択器３ｊお
よび配分係数演算器３基から構成される装置軸寿命演算
＠５ｔｌＩｉ各軸の運転負荷と各負荷での運転時間およ
び起動回数に関するデータ３７〜３フｎを入力し、これ
らを演算して各軸の寿命消費率信号３ｚを出力する。こ
の軸寿命消費率の演算は、極く讐単な場合は、第１図に
例示し九起動回数／運転時間・寿命消費の関数に基いて
、各軸からのデータ３７〜３７１ｋを演算することによ
りて行麦われる。
起動／停止コスト演算器ｊ２は、起動／停止コストの関
数と、プラント固有の停止コストによｐ。
数と、プラント固有の停止コストによｐ。
各軸の起動／停止Ｋｌ’するコストデーＩＪｆｔ演算出
力する。
力する。
熱効率演算器３３は、各軸よシ熱効率計算に必要な各種
データリ〜ｕｎ、例えば発電機の出力電圧や力率、大気
温度、ガスタービンの排ガス流量と温度、蒸気タービン
の入口蒸気圧力と湯度、あるいは復水器の真空度岬のデ
ータを入力し、第参図に例示したような発電所全体の各
負荷での熱効率を、各１運転軸台数により演算し、プラ
ンＦ熱効率信号停を生ずる・ 運転台数演算＠３８は、軸喪命演算器Ｊ／からの軸轡命
化号Ｊｊと、熱効率演算器、）３からのプラント熱効率
信号４Ｌ／と１発電所負荷ｉ４−値２とを入力し、更に
、運転員の選択あるいは計算機郷によって出力される熱
効率／寿命・選択信号輻を入力し、この信号参コの芥今
により、プラント熱効率と、軸の寿命消費率のいずれが
を優先させながら、与えられた発電所負荷指令値ｊＫ最
適゛する運転軸台数指令４ｃ３を出力する。
データリ〜ｕｎ、例えば発電機の出力電圧や力率、大気
温度、ガスタービンの排ガス流量と温度、蒸気タービン
の入口蒸気圧力と湯度、あるいは復水器の真空度岬のデ
ータを入力し、第参図に例示したような発電所全体の各
負荷での熱効率を、各１運転軸台数により演算し、プラ
ンＦ熱効率信号停を生ずる・ 運転台数演算＠３８は、軸喪命演算器Ｊ／からの軸轡命
化号Ｊｊと、熱効率演算器、）３からのプラント熱効率
信号４Ｌ／と１発電所負荷ｉ４−値２とを入力し、更に
、運転員の選択あるいは計算機郷によって出力される熱
効率／寿命・選択信号輻を入力し、この信号参コの芥今
により、プラント熱効率と、軸の寿命消費率のいずれが
を優先させながら、与えられた発電所負荷指令値ｊＫ最
適゛する運転軸台数指令４ｃ３を出力する。
即ち、いま例えば、熱効率／寿命・選択介号弘コにより
、熱効率の優先が選択された場合を考えると、斜軸構成
のコンバインド・サイクル発電所の場合には、第参図に
つき説明したようＫ、プラント負荷が１００〜７ｊ参で
は斜軸均等負荷運転が最も熱効率が高く、またフｊ−３
０−ではｌ軸停止のＪ軸均轡運転、３０− Ｊｊチでは
ｌ軸停止のコ軸均郷違転、ｊ−以下ではｌ軸停止の／軸
運転が最も熱効率が高くなる０従って、運転軸台数は発
電所負荷指令値ｊに応じて１例えばＶ−負荷要求であれ
ば斜軸均岬負荷１分運転、指令値が１０−負荷に低下す
ればｌ軸停止のＪ軸均郷負荷運転という具合に一義的に
決定される◇ 一方、熱効率／寿命・選択信号部コによって寿命が選択
された場合には、熱効率に拘らず、寿命消費率が最小と
なるよう軸台数が設定される０この場合、第１図から明
らかなように、寿命消費率は起動停止回数が少ない方が
小さくなるので１発電所負荷指令値ｊの変化に対しては
、先ず運転中の軸台釦で対応し、それができない場合に
限って、熱効率が最高となる軸台数を設定する・例えば
発電所か斜軸で１００−負荷の運転をしていた際に、発
電所自衛指令値が３０−に低下し九場合に杖、斜軸運転
を継続し、各軸の負荷會均等に低下させてＳＯ−とする
、また１例えばｌ軸でｊ−負荷の運転中に、発電所負荷
指令値か７０％壕で上昇した場合には、Ｊ軸均郷運転に
切替えて７０％負荷を達成させる。
、熱効率の優先が選択された場合を考えると、斜軸構成
のコンバインド・サイクル発電所の場合には、第参図に
つき説明したようＫ、プラント負荷が１００〜７ｊ参で
は斜軸均等負荷運転が最も熱効率が高く、またフｊ−３
０−ではｌ軸停止のＪ軸均轡運転、３０− Ｊｊチでは
ｌ軸停止のコ軸均郷違転、ｊ−以下ではｌ軸停止の／軸
運転が最も熱効率が高くなる０従って、運転軸台数は発
電所負荷指令値ｊに応じて１例えばＶ−負荷要求であれ
ば斜軸均岬負荷１分運転、指令値が１０−負荷に低下す
ればｌ軸停止のＪ軸均郷負荷運転という具合に一義的に
決定される◇ 一方、熱効率／寿命・選択信号部コによって寿命が選択
された場合には、熱効率に拘らず、寿命消費率が最小と
なるよう軸台数が設定される０この場合、第１図から明
らかなように、寿命消費率は起動停止回数が少ない方が
小さくなるので１発電所負荷指令値ｊの変化に対しては
、先ず運転中の軸台釦で対応し、それができない場合に
限って、熱効率が最高となる軸台数を設定する・例えば
発電所か斜軸で１００−負荷の運転をしていた際に、発
電所自衛指令値が３０−に低下し九場合に杖、斜軸運転
を継続し、各軸の負荷會均等に低下させてＳＯ−とする
、また１例えばｌ軸でｊ−負荷の運転中に、発電所負荷
指令値か７０％壕で上昇した場合には、Ｊ軸均郷運転に
切替えて７０％負荷を達成させる。
運転軸選択器３ｊは軸寿命演算器３１からの軸寿命消費
率信号３１と、起動／停止コスト演算器Ｊコからのコス
トデータ３９Ｖｒ入力し、更に運転員環の選択による寿
命／：ｙスト選択信号杯と運転軸選択器とを入力し、運
転軸を決定して運転軸選択信号４１４に出力する〇 この場合、寿命／コスト遵択侶号鉢に基いて寿命が選択
されると、寿命消費の少ない軸から優先して運転軸とし
、寿命消費の多い軸から優先して停止軸とするように各
軸には優先順位がつけられる。但し、運転軸が最小停止
時間に満たない場合に社、その軸の停止時間を最小停止
時間まで延長するよう優先順位がつけられる。
率信号３１と、起動／停止コスト演算器Ｊコからのコス
トデータ３９Ｖｒ入力し、更に運転員環の選択による寿
命／：ｙスト選択信号杯と運転軸選択器とを入力し、運
転軸を決定して運転軸選択信号４１４に出力する〇 この場合、寿命／コスト遵択侶号鉢に基いて寿命が選択
されると、寿命消費の少ない軸から優先して運転軸とし
、寿命消費の多い軸から優先して停止軸とするように各
軸には優先順位がつけられる。但し、運転軸が最小停止
時間に満たない場合に社、その軸の停止時間を最小停止
時間まで延長するよう優先順位がつけられる。
一方、寿命／“コスト選択色号件によってコストか選択
された場合には、起動／停止コストか最少にカるよう、
運転軸と停止軸に優先順位がつけられる。但し、運転軸
指令信号何が入力された場合には、王妃優先順位に拘ら
ず、入力され丸軸が運転または停止する。
された場合には、起動／停止コストか最少にカるよう、
運転軸と停止軸に優先順位がつけられる。但し、運転軸
指令信号何が入力された場合には、王妃優先順位に拘ら
ず、入力され丸軸が運転または停止する。
配分係数演算器３４は、運転軸台数演算＠３ダからの運
転軸台数指令句と、運転軸選択器３Ｓからの運転造択信
号侮とを入力し、各軸の負荷指令値を作る配分係数３０
〜３０ｎｆ演算出力する・即ち、例えば参軸運転で発電
所出力が１００ ＠の場合には各軸の配分係数３０〜３
０ｎはいずれも＠ｌ′となシ、第７図の乗算器５ｒ−ｙ
ｓｔｎに入力される・これＫより各軸の軸負荷制御装置
／ｌ−／１ｎＫｌ−１いずれも、発電所負荷調節器１の
出力コブがその第１軸負荷指令ｌデ〜７９１１として入
力される。
転軸台数指令句と、運転軸選択器３Ｓからの運転造択信
号侮とを入力し、各軸の負荷指令値を作る配分係数３０
〜３０ｎｆ演算出力する・即ち、例えば参軸運転で発電
所出力が１００ ＠の場合には各軸の配分係数３０〜３
０ｎはいずれも＠ｌ′となシ、第７図の乗算器５ｒ−ｙ
ｓｔｎに入力される・これＫより各軸の軸負荷制御装置
／ｌ−／１ｎＫｌ−１いずれも、発電所負荷調節器１の
出力コブがその第１軸負荷指令ｌデ〜７９１１として入
力される。
この場合、発電所負荷指令ｇＭｚが変化しても。
運転軸台数演算勤評からの出力旬が全軸均等運転であれ
ば、配分係数演算器Ｊ４の出力３０〜ＪＯｎはいずれも
ＩＩ、Ｉ″に維持される・しかしながら１発電所負荷指
令値が大幅Ｋｍ化して停止軸か生じる場合には、運転軸
選択器Ｊｊからの優先順位に従って停止軸を定め、該尚
軸への係数を１０”とし、他の軸への係数を１７″に保
持する〇 なお、運転軸台数演算器３ダから運転軸台数１増′の指
令句か発せられた場合には、運転軸選択器Ｊｊからの優
先順位によシ起動軸か定められ、その軸への配分係数３
０〜３０ｎｌｌ＠／”とされる。
ば、配分係数演算器Ｊ４の出力３０〜ＪＯｎはいずれも
ＩＩ、Ｉ″に維持される・しかしながら１発電所負荷指
令値が大幅Ｋｍ化して停止軸か生じる場合には、運転軸
選択器Ｊｊからの優先順位に従って停止軸を定め、該尚
軸への係数を１０”とし、他の軸への係数を１７″に保
持する〇 なお、運転軸台数演算器３ダから運転軸台数１増′の指
令句か発せられた場合には、運転軸選択器Ｊｊからの優
先順位によシ起動軸か定められ、その軸への配分係数３
０〜３０ｎｌｌ＠／”とされる。
上述のように、各軸は配分係数演算＠３４から出力され
る係数３０〜３ｏｎが１１”となわば均等負荷運転によ
って起動し％ ＠０″と力れは乗算器ｕ〜ｕｎの出力が
消失するので、該轟軸は停止する。
る係数３０〜３ｏｎが１１”となわば均等負荷運転によ
って起動し％ ＠０″と力れは乗算器ｕ〜ｕｎの出力が
消失するので、該轟軸は停止する。
以上の如く、本発明の負荷制御装置では、運転台数演算
器において、プラント熱効率、ガスタービンの寿命、プ
ラントの起動／停止コストを考慮して運転軸合格を決定
して均等負荷運転を行なうようにしたから、プラント４
の熱効率全大幅に向上させることかでき、しかも運転員
や計算機の選択によシ、最適モードでコンバインド・サ
イクル発電所を運転することができる・ 従って、例えば負荷バメーンが第２図に示すように変化
するような場合に杖、ｌコ時頃に生する短時間の負荷変
化に対しては、熱効率よシもタービン寿命を選択して全
軸均等負荷運転を行ない、また、夜間のように負荷が徐
々に低下し、しかも比較的低負荷状態が長時間、継続す
るような場合には熱効率を選択し、最適運転台数で均等
負荷運転管行なうことによシブラントの熱効率を向上さ
せることができる。
器において、プラント熱効率、ガスタービンの寿命、プ
ラントの起動／停止コストを考慮して運転軸合格を決定
して均等負荷運転を行なうようにしたから、プラント４
の熱効率全大幅に向上させることかでき、しかも運転員
や計算機の選択によシ、最適モードでコンバインド・サ
イクル発電所を運転することができる・ 従って、例えば負荷バメーンが第２図に示すように変化
するような場合に杖、ｌコ時頃に生する短時間の負荷変
化に対しては、熱効率よシもタービン寿命を選択して全
軸均等負荷運転を行ない、また、夜間のように負荷が徐
々に低下し、しかも比較的低負荷状態が長時間、継続す
るような場合には熱効率を選択し、最適運転台数で均等
負荷運転管行なうことによシブラントの熱効率を向上さ
せることができる。
このように、本発明によれば、タービンの寿命消費率と
最高熱効率という相反する要求を共に満足し、しかも負
荷の急激な変化にも適切に対応できる負荷制御装置が得
られる◎
最高熱効率という相反する要求を共に満足し、しかも負
荷の急激な変化にも適切に対応できる負荷制御装置が得
られる◎
第１図はコンバインド・サイクル発電所におけるｌ細分
の構成例を示す系統図、第２図は負荷指令値の時間的変
化の様子を例示するグラフ、第３図は従来の負荷制御装
置を例示する系統図、第参図ハ斜軸構成のコンバインド
・サイクル発電所におけるプラント負荷と熱効率の関係
を例示するグラフ、第１図れガスタービンの起動回数／
運転時間と保守コストの割合を例示するグツ７、第４図
。 はＩ−ビンの停止時間と起動コストの関係を例示するグ
ラフ、第７図は本発明の負荷制御装置の全体構成の実施
例を示す系統図、第を図は本発明懐１［おける運転台数
演算器の具体例を示す回路図である〇 コ・・・ガス！−ビ／、Ｊ・・・蒸気タービ／、参・・
・圧縮機、！・・・燃料制御弁、／／・・・排熱回収ボ
イラ、を弘・・・会水器、−〜ｐｎ・・・軸負荷出力、
薯・・・発電所全負荷、コ・・・発電所負荷指令値、易
・・・偏差、コブ・・・負荷指令値、ＪＯ〜ＪＯＢ・・
・配分係数、３７〜３７ｎ・・・起動回数等を示すデー
タ、 ３１・・・寿命消費率信号、Ｊ？・・・コストデ
ーＩ％す〜１６ｎ・・・各種データ、弘ｌ・・・プラン
ト熱効率信号、輻・・・熱効率／寿命選択信号、旬・・
・運転台数礼金、鉾・・・寿命／コ血ト選択信号、 Ｕ
Ｓ・・・運転軸指令、侮・・・運転軸選択信号。 出願人代理人 猪 股 清叡狸環会四
ｉ 栴５図 一月廁伽還転時間 ？７６図 ＋２ ２４ ３６ 衿止時間（時間）
の構成例を示す系統図、第２図は負荷指令値の時間的変
化の様子を例示するグラフ、第３図は従来の負荷制御装
置を例示する系統図、第参図ハ斜軸構成のコンバインド
・サイクル発電所におけるプラント負荷と熱効率の関係
を例示するグラフ、第１図れガスタービンの起動回数／
運転時間と保守コストの割合を例示するグツ７、第４図
。 はＩ−ビンの停止時間と起動コストの関係を例示するグ
ラフ、第７図は本発明の負荷制御装置の全体構成の実施
例を示す系統図、第を図は本発明懐１［おける運転台数
演算器の具体例を示す回路図である〇 コ・・・ガス！−ビ／、Ｊ・・・蒸気タービ／、参・・
・圧縮機、！・・・燃料制御弁、／／・・・排熱回収ボ
イラ、を弘・・・会水器、−〜ｐｎ・・・軸負荷出力、
薯・・・発電所全負荷、コ・・・発電所負荷指令値、易
・・・偏差、コブ・・・負荷指令値、ＪＯ〜ＪＯＢ・・
・配分係数、３７〜３７ｎ・・・起動回数等を示すデー
タ、 ３１・・・寿命消費率信号、Ｊ？・・・コストデ
ーＩ％す〜１６ｎ・・・各種データ、弘ｌ・・・プラン
ト熱効率信号、輻・・・熱効率／寿命選択信号、旬・・
・運転台数礼金、鉾・・・寿命／コ血ト選択信号、 Ｕ
Ｓ・・・運転軸指令、侮・・・運転軸選択信号。 出願人代理人 猪 股 清叡狸環会四
ｉ 栴５図 一月廁伽還転時間 ？７６図 ＋２ ２４ ３６ 衿止時間（時間）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガスタービンと、その排ガスを熱源として発生し九
蒸気によって駆動される蒸気タービンとを組合せてｌ軸
とし、それらの複数台を設置したコンバインド・サイク
ル発電所Ｋ＞いて、各軸の軸出力負荷の総和を求める加
算器と、この加算器の出力と発電所負荷指令値管比較す
る減算器と、この減算器の出力に基いて各軸に対して均
郷な軸負荷指令値を出力する発電所負荷調整器と１発電
所負荷１令値その他のデータを入力し、熱効率、軸寿命
、または、起動／停止マス）Ｋ基いて運転軸台数と運転
軸を決定し、配分係数を出力する運転台数演算器と、こ
の演算器の出力と前記軸負荷指令値とを乗算する乗算器
とから成る仁とを特徴とするコンバインド・サイクル発
電所の負荷制御装置・ シ運転台数演算器が、軸寿命演算器と、起動／停止コス
ト演算器と、熱効率演算器と、運転軸台数演算器と、運
転軸選択器と、配分係数演算器とから構成され、前記運
・転輪台数演算器Ｋｔｉ熱効率／寿命・選択信号か入力
され、かつ前記運転軸選択器には寿命／コスト″迦択侶
号が入力されるよう構成され九特許訪求の軛１第１項記
載のＯｙバインド・サイクル発電所の負荷制御装置−
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57043821A JPS58160504A (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | コンバインド・サイクル発電所の負荷制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57043821A JPS58160504A (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | コンバインド・サイクル発電所の負荷制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58160504A true JPS58160504A (ja) | 1983-09-24 |
| JPS6243044B2 JPS6243044B2 (ja) | 1987-09-11 |
Family
ID=12674408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57043821A Granted JPS58160504A (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | コンバインド・サイクル発電所の負荷制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58160504A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60100772A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Wacom Co Ltd | 磁界測定装置 |
| CN106054591A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-10-26 | 国网天津市电力公司 | 燃气‑蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法 |
| JP2019511031A (ja) * | 2016-01-26 | 2019-04-18 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ハイブリッド発電プラントの最適な性能のための動作スケジューリング |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4115958B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2008-07-09 | 株式会社東芝 | プラントの運転スケジュール最適化方法および最適化システム |
-
1982
- 1982-03-19 JP JP57043821A patent/JPS58160504A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60100772A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Wacom Co Ltd | 磁界測定装置 |
| JP2019511031A (ja) * | 2016-01-26 | 2019-04-18 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ハイブリッド発電プラントの最適な性能のための動作スケジューリング |
| CN106054591A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-10-26 | 国网天津市电力公司 | 燃气‑蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6243044B2 (ja) | 1987-09-11 |
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