JPS59122711A - 複合サイクル発電プラントの負荷制御装置 - Google Patents

複合サイクル発電プラントの負荷制御装置

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JPS59122711A
JPS59122711A JP57228050A JP22805082A JPS59122711A JP S59122711 A JPS59122711 A JP S59122711A JP 57228050 A JP57228050 A JP 57228050A JP 22805082 A JP22805082 A JP 22805082A JP S59122711 A JPS59122711 A JP S59122711A
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JP
Japan
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load
combined cycle
plant
control device
cycle power
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JP57228050A
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Fusaji Kakizaki
柿崎 房司
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はガスタービンと蒸気タービンの複合サイクル発
電プラント(以下、複合サイクルプラントという。)の
負荷制御装置に関する。特に、当該複合サイクルプラン
トに異常が生じた場合に負荷を降下させる(以下、ラン
パックという。)制限回路に関する・ 〔発明の技術的背景〕 複合サイクルプラントの概要 複合サイクルプラントとは、ガスタービンニおいて燃料
を燃焼することにより発を機を回転駆動するとともに、
その排熱回収ボイラにより回収して蒸気を発生させ、発
生した蒸気により蒸気タービンを駆動し、かつ発電機を
駆動する方式を用いた発電プラントのことである。この
意味において、結合サイクルあるいは組み合せサイクル
プラントともいわれる。この複合サイクルプラントの全
体の出力はガスタービンの燃料の供給量に依存し、した
がってこの燃料流量を制御することによりプラント全体
の出力制御を行うことができる。一般に、複合サイクル
プラントはガスタービンと蒸気タービンとが同一軸で結
合されているが又は複数の軸に分けられているかによっ
て一軸型と複数軸型に大別される。
負荷制御 次に、以上の複合サイクルプラントの負荷制御装置につ
いて説明するが、説明を簡単にするため一軸型の複合サ
イクルプラントの例にょカ説明する(第1図参照)。第
1図において、まず、ガスタービン9の出力制御は次の
通りである。速度設定器lからの速度設定信号は減算器
2に与えられる。一方、コンプレッサ8に設けられた回
転数検出器6からガスタービン9、蒸気タービン13お
よび発m、機10の回転数検出信号が減算器2にフィー
ドバックされる・減算器2は速度設定値とフィードバッ
クされた検出値との偏差を求め、その偏差信号を演算増
幅器3に出力する。演算増幅器3は入力された偏差信号
に基づき「比例」または「比例積分」演算を行ない、そ
の演算値をサーボ増幅器4を介して燃料調整弁5に送り
、その開度を制御する・この開度調節により、ガスター
ビン9の燃焼器7に供給される燃量流量が制御され、そ
の結果、ガスタービン9の出力が速度設定値に合うよう
に制御される。
次に、蒸気タービン13の出力制御について述べる。排
熱回収ボイラ11から蒸気タービン13に供給される蒸
気エンタルピーは、ガスタービン9の排ガスのエンタル
ピーにより決定されるので蒸気加減弁12を全開または
一定の開度にしておくことにより復水器14の真空度と
の関係で一義的にタービン出力が決定されることとなる
以上のことから、複合サイクルプラントにおいて電力系
統への出力はガスタービン9と蒸気タービン13の出力
の和に発電機10の効率を乗じた値となる。
負荷(発電機出力)の制御は、負荷設定器16からの負
荷設定信号と負荷検出器15による実負荷検出信号との
偏差を減算器17により求め、求めた偏差信号を速度設
定器1に与えて設定器1を制御することによシ行う。そ
の結果、最終的には偏差を零(すなわち、負可が負荷設
定値と等しくなる)となるように制御することができる
複数軸型複合サイクルプラントの総括負μ揶声り以上の
特性を有する複合サイクルプラントが複数軸型のもので
あって、当該複合サイクルプラントが電力系統からみて
1つのユニットとして機能するように計画された場合の
総括的な負荷制御装置の例を第2図に示す。
第2図において、中央給電所18から寿えられる複合サ
イクルプラントの負荷指令値、または負荷設定器20か
ら与えられる所内モード負荷指令値のいずれかが切替器
19により選択されて加算器21に入力される。一方、
系統周波数偏差を補償するための周波数偏差バイアス発
生器22から周波数バイアス信号が加算器21に入力さ
れて両信号が加算される。その加算信号は減算器23に
おいて加算器24から与えられる接合ザイクルプラント
全体の出力(第1 gIIA1〜第11 flllAn
までの複合サイクルプラント出力の総和)と減算されて
偏差が求められる。
次いで、この偏差は総括負荷コントローラである比例積
分器25に入力され、比例積分器25は久方偏差値に基
づいて各軸に対する負荷巨像指令を発する。各[1II
A1〜/1−nには減算器27、発電機出力検出器26
および比例積分演算器28がそれぞれ設けられている。
これらは各軸A1〜Anについて全て同一なので同一の
符号で示す。
さて、負荷目標指令が各軸A1〜Anの減算器27に与
えられると、各減算器27は各軸の発電機出力検出器2
6からの検出信号との減算を行ない、その偏差を比例積
分演算器28に出方する。比例積分演算器28は入力さ
れた偏差値に基づいて各軸A1〜Anに対する速度設定
信号を出力する。以下の動作は第1図の制御動作と同じ
であυ、速度設定信号は負荷設定器16を介して各軸A
1〜Anにそれぞれ与えられて第1図の制御装置により
複合サイクルプラントの出力制御が行われる。
〔背景技術の問題点〕
以上述べたことは複合サイクルプラントが正常に運転さ
れている場合のことである。何らかの異常が発生した場
合はその異常がプラントとして許容される負荷にまで所
定の負荷降下率(または許容時間内)に負荷を制限しな
ければならない。
例えば、複合サイクルプラントが天然ガス(LNG )
基地からの供給ガスによシ運転されているものとする。
いま、LNG蒸発器側のエバポレータ等の機器が故障し
てLliG発生量に制限がかかった場合、複合サイクル
プラントめLNG消費量をLNG基地側の供給能力に見
合う値に制限する必要が生じる。
もし、制限しないと複合サイクルプラントへの供給ガス
圧力の低下により燃焼器(バーナ)の消火につながり、
最終的にはプラントがトリップすることKなるからであ
る。しかして、このような場合にはLNG発生側が許容
する負荷に合うようプラントの負荷をランバックさせな
ければならない。
また、例えば複合サイクルプラントにおいて排煙脱硝装
置に異常が発生した場合として、燃焼排カス中の窒素酸
化物(NOX )を除去するだめの定格アンモニア量を
確保できなくなったような場合には複合サイクルプラン
トの負荷を制限し、燃焼排ガス量をアンモニア量に見合
った分に押えなければならない。もし、負荷を制限しな
いと排ガス中の窒素酸化物の量が増加し、公害を発生す
るおそれがあるからである。
さらに、例えば複数軸型の複合プラントにおいて循環水
ポンプ等の共通補機に異常が発生した場合にも負荷制限
の必要がある。というのは、例えば2〜3台の循環水ポ
ンプを1ユニ7)として100チの冷却水を供給してい
る場合に、1台の循環ポンプがトリップしたとき負荷を
制限しないと復水器出口の海水温度が高くなって環境上
の問題を引起し、タービンの運動効率が低下し、残りの
循環水ポンプに過度の負担をかけて著しい場合にはトリ
ップし、その結果最終的には複合プラント全体がトップ
するおそれがあるからである。
このように、複合サイクルプラントにおける負荷制限の
必要性は当該プラント自身のみならず、これを取巻く補
助システムにおいて発生した異常によっても生ずるもの
である。
〔発明の目的〕
本発明は複合サイクルプラントにかいて上述のような異
常発生の場合に、その異常の影響を受けなくな・る負荷
まで所定の負荷降下率にて負荷を自動的にランバックさ
せることができ、それによって安全性の高い円滑な制御
を行いつる負荷制御装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明による負荷制御シス
テムは、異常発生時にその異常信号を受けて異常内容に
応じて許容される負荷値まで所定の負荷降下率で負荷指
令値を制限する制限回路と、その制限信号を負荷制御装
置の負荷指令系統に通常の負荷指令に優先して加える低
値優先回路を設けた点に特徴を有する。
[発明の実施例] 以下、図面を参照して本発明による負荷制限信号の実施
例について説明する。第3図に本発明の実施例を示す。
第3図において第2図と重複する部分については同一符
号を付して以下説明する。
第3図において、負荷指令系統における加算器21と減
算器230間に低値優先回路29が設けられている。こ
の低値優先回路29には加算器21を通じて出力される
通常時の負荷指令信号と後述する異常時の負荷制限信号
の2つが入力され、いずれか低い値の信号を出力するよ
うになっている。結果的には負荷制限信号の方が低いの
で負荷制限信号が通常の負荷指令信号に優先して減算器
23に与えられることとなる。上記負荷制限信号は制限
回路より出力される。
制限回路は下限リミッタ30で構成され、加算器32と
出力段に積分器31を含んでいる。下限リミッタ30に
は異常発生原因項目に対応して目標ランバック1tX(
%)、Y(%)、Z(%)およびその場合のランバック
変化率(負荷降下率)α(@、β(多)を予め設定して
おき、異常が検出された時点で、例えば変化率α(%)
にてX(%)の負荷まで下降させるよう運転命令するよ
う構成する。具体的な構成としては、X、 y 、 z
(%)の6値をもつ設定器を遍列的に設け、これらを接
点A、B、Oを介して加算器32に接続する、一方、α
、β(%)の6値をもつ設定器を並列的に設け、これら
を接点0.Dを介して加算器32に入力させて両者を加
算するようにする。加算結果は積分器31により積分さ
れて減算器23に与えられることとなる。これ以降の制
御は先に述べた通りである。
なお、制限回路として、上述のように予め設定固定した
値を出力するようにするのではなく、異常発生原因項目
の程度(すなわちプラントのパラメータ量)を入力とし
て負荷制限値と関数関係をもたせることにより関数発生
器を構成し、連続的な曲線によって制限するようにして
もよい。なお、プラントのパラメータ量とは、例えば先
に説明したように、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去する
アンモニアの量やプラントの冷却水のメのことである。
以上の実施例(第3図)では複数軸型の複合サイクルプ
ラントについて本発明を適用した例を示したが、1軸型
のプラントについても適用できることはいうまでもない
。ただ、複截軸の場合にしま1軸型のものに比べてプラ
ント構成機器の点数が多いため有効である◎ 〔発明の効果〕 以上の通り、本発明によれば、複合サイクルプラント自
体ならびにその補助システムに異常が発生した場合、そ
の異常下において当該プラントが許容しつる負荷まで自
動的に負荷制限を行うことができ、完全性の向上と円滑
な運転を確保しつる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の複合サイクルプラント(1軸型)の負荷
制御装置の構成例を示すブロック図、第2図は従来の複
合サイクルプラント(′a数軸型)の総括負荷制御装置
の構成例を示すブロック図、 第3図は本発明の実施例を示すブロック図である。 1・・・速度設定器    2・°・減算器3・・・演
算増幅器    4・・・サーボ増幅器5・・・燃料調
整弁    6・・・回転数検出器7・・・ガスタービ
ン燃焼器 8・・・コンプレッサ9・・・ガスタービン
   10・・・発電機11・・・排熱回収ボイラ  
12・・・蒸気加減弁13・・・蒸気タービン   1
4・・・復水器15・・・負荷検出器    16・・
・負荷設定器17・・・減算器

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ガスタービンの排熱を利用して発生した蒸気により
    蒸気タービンを駆動する複合サイクル発電プラントの負
    荷制御装置において、 当該複合サイクル発電プラントに異常が発生した場合に
    その異常信号を受けて当該複合サイクル発電プラントが
    その異常の影響を受けなくなる負荷まで負荷を予め定め
    られた負荷降下率で降下させる負荷制限信号を出力する
    制限回路と、前記負荷制限信号を通゛常の負荷信号に優
    先して負荷指令信号として出力する低値優先回路とを備
    えたことを特徴とする複合サイクル発電プラントの負荷
    制御装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置において、複合サ
    イクル発電プラントはガスタービン蒸気タービンおよび
    発電機が同一軸で結合されてなる1軸型のものであるこ
    とを特徴とする複合サイクル発電プラントの負荷制御装
    置。 3、特許請求の範囲第1項記載の装置において、複合サ
    イクル発電プラントはガスタービンと発電機、蒸気ター
    ビンと発電機の各組み合せがそれぞれ異なる軸により結
    合されてなる複数軸のものであることを特徴とする複合
    サイクル発電プラントの負荷制御装置。 4、特許請求の範囲第3項記載の装置において、複合サ
    イクル発電プラントは電力系統からみて1つのユニット
    として機能するように総括負荷制御装置によって制御さ
    れるものであることを特徴とする複合サイクル発電プラ
    ントの負荷制御装置。 5、%許請求の範囲第1項、第2項、第3項または第4
    項記載の装置において、制限回路は予め異常信号の制限
    原因項目に対する許容負荷値、および制限原因項目に対
    する負荷降下率が設定されていることを特徴とする複合
    サイクル発電プラントの負荷制御装置。 6.特許請求の範囲第1項、第2項、第3項または第4
    項記載の装置において、制限回路は異常信号の関数とし
    て許容負荷値および負荷降下率が設定された関数発生器
    であることを特徴とする複合サイクル発電プラントの負
    荷tl;1j仰装置。
JP57228050A 1982-12-28 1982-12-28 複合サイクル発電プラントの負荷制御装置 Pending JPS59122711A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5513239A (en) * 1978-07-14 1980-01-30 Fujisawa Pharmaceut Co Ltd Fine particulate drug composition
JPS56148603A (en) * 1980-04-18 1981-11-18 Hitachi Ltd Runback controlling method in pressure varying running plant

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5513239A (en) * 1978-07-14 1980-01-30 Fujisawa Pharmaceut Co Ltd Fine particulate drug composition
JPS56148603A (en) * 1980-04-18 1981-11-18 Hitachi Ltd Runback controlling method in pressure varying running plant

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