JPS585415A - コンバインドサイクル発電プラントの蒸気圧力制御装置 - Google Patents

コンバインドサイクル発電プラントの蒸気圧力制御装置

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JPS585415A
JPS585415A JP10152981A JP10152981A JPS585415A JP S585415 A JPS585415 A JP S585415A JP 10152981 A JP10152981 A JP 10152981A JP 10152981 A JP10152981 A JP 10152981A JP S585415 A JPS585415 A JP S585415A
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valve
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Tatsuo Arii
有井 達夫
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants 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
    • F01K23/06Plants 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
    • F01K23/10Plants 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
    • F01K23/101Regulating means specially adapted therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスタービンと蒸気タービン18i&わせ九
コンバインドサイクル発電プラントの蒸気圧力制御装置
に係シ、特に起動や負荷変動に要する時間を短縮すると
ともに、停止時や負荷降下時あるいは蒸気圧力が異常に
高くなった場きのブラント熱損失管少なくする蒸気圧力
制御装置に関する。
コンバインドサイクル発電プラントは、ガスタービンと
蒸気タービンを組かわせると七によ〕起動や負荷変動に
要する時間を短くするとともに熱効率を高くしたもので
あplその起動・停止あるいは負荷変動の制御は、ガス
タービンの燃焼室への燃料供給量を調節して行なってい
た。
すなわち、第1図に示すように、コンバインドナイクル
発電プラントにおいては、コンプレツサ1、ガスタ・−
ビン2、蒸気タービン8および発電機4が一本の軸で結
合されている。コンプレツtlに入った空気aは圧縮さ
れて圧縮空気・とな)、燃焼I!6へ送られる。燃焼室
6では燃料制御弁6によシその供給量が調節され九燃料
fと前記圧縮空気Cが混合されて燃焼し、高温の燃焼ガ
スgが生じる。この燃焼ガスgはガスタービン2に送ら
れて仕事をする。その排ガス・はまだ温度が高匹ため排
熱回収ボイラ7に導かれ、ここで給水Wと熱交換して高
温高圧の蒸気at−発生させ、低温になった排ガス・は
大気に放出される。
前記蒸気8は蒸気加減弁8t−経て蒸気タービン8に送
られ、ここで仕事をする。
コンバインドサイクル発電プラントの起動は燃料制御弁
6を開けて燃料ft−燃焼1]16へ供給するンプ; と同傳に燃料に点火して開始する。ヤして*gに燃料制
御弁6の開度を大きくして燃料fの供給量を増加させ、
ガスタービン2の回転数を上昇させていく、ガスタービ
ン意は定格rjA転数に達するとまもなく発電機4が接
続され、さらに燃料制御弁6t−徐々に開けて負荷を上
昇させていく、これとともに排熱回収ボイラマで発生す
る蒸気Sの温度圧力が上昇する。このころから蒸気加減
弁8が徐々に開けられ、やがて全開となる。
ガスタービン2が定格負荷の約50嚢に達すると、負荷
上昇を停止して一定負荷に保持する。この期間を中間負
荷保持と呼び、起動に際し蒸気タービン8の熱応力を少
なくする目的で行なわれる暖機運転である。この保持は
通常10〜15分間行なわれる。中間負荷保持が終了す
ると再び燃料制御弁6を開けて、ガスタービン!の負荷
を上昇させてい(1,同時に蒸気Sの圧力も上昇するた
めに蒸気タービン8の負荷も徐々に上昇する。そして燃
料制御弁6を調節して負荷指令値に負荷を保つように制
御される。蒸気加減弁8は、中間負荷保持期間以降全開
のままでめ夛、何ら制御を行なわない。
次に停止あるいは負荷降下時の制御について、第2図を
参照しながら説明する。第意図体)の様に時刻11にお
いて停止指令または負荷指令値を下げると、第2図(B
)K示すように燃料制御弁6が閉じて燃料fの供給量が
減少し、そのためにガスタービン2の負荷も減少する。
同W#に排ガス・の温度が低くなる丸めに、蒸気Bの圧
力は第2図(0)の様に減少する。しかし、排熱回収ボ
イラ70熱容量が大きい丸め、蒸気aの圧力減少が始ま
るのは指令が出力されてから時間を経過し先後である。
こうして、l1g図(D)に示す様にプラントの全負荷
が指令値に達するか、あるいは停止するのは時刻t、に
お匹てである。つtits排熱回収ボイツ7の熱容量に
よ)生ずる余剰蒸気のため、停止あるいは負荷降下に時
間tだけ逓れt生じている。
プラントの非常停止の揚重は、燃料制御弁6と蒸気加減
*8に一瞬時に全閉とする。このとき、排熱回収ボイラ
7の残熱により発生する蒸気は、タービンバイパス弁9
が全開になるために減圧減温装置10により減圧減1さ
れた後、復水器11に送られる。また運転中に、蒸気5
OIE力が異常に高くなるとタービンバイパス弁9を開
いて余剰蒸気を復水器11に送っている。なお、復水器
1!内の復水は復水ポンプ12により循環され、復水ポ
ンプ12によシ循環する水は給水供給弁13を介して前
記減圧減温装fto内に送られる。さらに、前記排熱回
収ボイラ7内には、節炭器15、蒸発器16.過熱器!
7が障けられ、これら各機器15.16%17の中間に
は水を貯留しておくためのドラム14が設けられている
以上述べてきた様に、従来技術によればコンバインド番
サイクル発電プラントの制御はすべて燃料制御弁によシ
行なわれていた。そのためプラント停止時や負荷降下時
は、排熱回収ボイラの熱容量に起因した余剰蒸気の九め
に停止時間が畏〈なり、まえ負荷指令値への追従性が遅
れていた。また異常時は、熱損失を生じており、さらに
起動時は、中間負荷保持のために起動時間が長くなって
いた。
本発明は、かかる点に−み、起動、停止および負荷降下
に4!Iする時間を短縮し、さらに余剰蒸気による熱損
失が少なくなる様にしたコンバインド・サイクル発電プ
、ラントIICおける蒸気圧力制御装置を提供する仁と
會目的とする。以下、第8図を参照して本発明の一実施
同について説明すゐ。
第3図において、喧記排熱回収ボイラ丁と蒸気タービン
8間の主配管t、には、本発明の蒸気圧力制御装置18
が連結され、この蒸気圧力制御装置18は蒸気溜め19
1備えている。この蒸気溜め19には配管t1によ)排
熱回収ボイラ7の過熱器17からの蒸気Bが導びかれる
ようになってお〉、この配管t、上に蒸気圧力調節弁n
が職付けられている。
また、蒸気溜め19と蒸気加減弁8の下流側とは配管1
.によ)1i!続され、この配管t、上には蒸気供給弁
nが取付けられている。
一方、前記過熱器17の出口にはそこの蒸気Sの圧力を
測定する丸めの公知の環気圧力噴出器前が取付けられ、
この環気圧力噴出器前の検知信号はyIA気圧力調節器
21に入力され、この蒸気圧力調節器21によって前記
蒸気圧力調節弁22および蒸気供給弁困の開閉が制御さ
れる。
久に、作用について説明する。
平常運転時においては、配管t、上の蒸気圧力調節弁2
2Thよび配管1.上の蒸気供給弁23t−閉鎖してシ
〈。
余剰蒸気すなわち必要蒸気圧力より高い蒸気が前記排熱
回収ボイラ7内に発生している場き、九とえばプラント
停止時あるいは負荷指令値が下った場合には蒸気圧力調
節弁’J2f@v%て過熱器17からの余剰の蒸気を蒸
気溜め19内に蓄積する。
前記過熱器17出口の蒸気圧力は前記環気圧力噴出器前
によって検出され、前記蒸気圧力調節器21は環気圧力
噴出器前からの検知信号と負荷指令値より決定される予
め定まった必要蒸気圧力とを比較し、検知信号が必要蒸
気圧力以上であれば、その圧力に応じて前記圧力調節弁
nの一度を調整するとと4に蒸気供給弁23を全閉する
したがって、排熱回収ボイラ7内の余剰蒸気は蒸気溜め
に貯えられ、蒸気タービン8へ供給される蒸気の圧力4
下がるので、蒸気タービン8の負荷はガスタービン!の
負荷降下と同時に降下する。
このため、プラント停止あるいは負荷降下に要する時間
を大幅に短縮することができる。また、余浄蒸気は、蒸
気虐め19に蓄積される丸めKその熱損失が少ない。
プラントの緊急停止時中黒気圧力が異常に高匹揚重も蒸
気調節弁22を開放して蒸気を蒸気溜め19に貯えるよ
うにする。
一方、起動時、すなわち排熱回収ボイラ7でまだ十分温
度圧力の高い蒸気が発生して匹ない揚重vcFi、蒸気
加減弁8t−全閑にするとともに蒸気供給弁23を適宜
の開変に開放する。したがって、蒸気溜め19内に貯え
られていた高温高圧の蒸気が蒸気タービン8に供給され
、暖1a運転がなされる。
これによシ中間負荷保持を行なう必要がなくな〕、起動
時間が着しく短ll1Iされる。
以上説明し友ように、本発明は、ガスタービンと蒸気タ
ービンとt組合せ、ガスタービンで発生した排ガスを排
熱回収ボイラに導いて蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気
タービンに導いて蒸気タービンを回転させるようにし九
コンバインドナイクル発電プラントにおいて、排熱回収
ボイラの蒸気を蒸気タービンに導く主配管に蒸気溜めを
連結せしめ、主配管内の蒸気を蒸g!L1wめに導び〈
配管上に蒸気圧力関節弁を設けるとともに前記蒸気溜め
内の蒸気を蒸気タービンに導く配管上に蒸気供給弁を設
け、前記排熱回収ゼイラの出口に、そこから流出する蒸
気圧を検出する蒸気圧力検出器を取付け、この蒸気圧力
検出器からの信号と運転状態に対応する必要蒸気圧力と
を比較して前記蒸気圧力調節弁および蒸気供給弁の開閉
を行なうための蒸気圧力調節器とを設けたので、起動停
止および負荷降下に要する時間を短縮できるとと4に余
剰蒸気による熱損失を少なくすることができるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のコンバインドサイクル発鑞プラントの系
統を示す概略図、第3図は停止時あるいは負荷降下時の
プラント諸時性の時間変化を示すグラフ、第8図は本発
明による蒸気圧力制御装置を備え九コンバインドサイク
ルの系統図である。 ll・・コンプレッサ、2・・・ガスタービン、8・・
・蒸気タービン、4・・・発電機、6・・・燃料制御弁
、7・・・排熱回収ボイラ、8・・・蒸気加減弁%11
・・・復水器、18・・・蒸気圧力制御装置、19−・
・蒸気溜め、加・・・蒸気圧力検出器、21・・・蒸気
圧力調節器、n・・・蒸気圧力制御弁、2311+11
1蒸気供給弁。 出願人代理人  猪 股   清

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガスタービンと蒸気タービンとを組合せ、ガスタービン
    で発生した排ガスを排熱回収ボイラに導いて蒸気音発生
    させ、この蒸気を蒸気タービンに導いて蒸気タービン′
    を回転させるようにしたコンバインサイクル発電プラン
    トにおいて、排熱回収ボイラの蒸気を蒸気タービンに導
    く主配管に蒸気溜めを連結せしめ、主配管内の蒸気を蒸
    気溜めに導び〈配管上に蒸気圧力調節弁を設けるととも
    に前記蒸気溜め内の蒸気を蒸気タービンに導く配管上に
    蒸気供給弁を設け、前記排熱回収ボイラの出口に、そこ
    から流出する蒸気8:音検出する蒸気圧力検出器を取付
    け、この蒸気圧力検出器からの信号と運転状態に対応す
    る必要蒸気圧力とを比較して前記蒸気圧力調節弁および
    蒸気供給弁の開閉を行なうための蒸気圧力調節器とを設
    けたこと1−特徴とするコンバインドサイクル発電プラ
    ントの蒸気圧力制御装置。
JP10152981A 1981-06-30 1981-06-30 コンバインドサイクル発電プラントの蒸気圧力制御装置 Granted JPS585415A (ja)

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JPS6239656B2 (ja) 1987-08-24

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