JPS59218310A - コンバインド・プラント - Google Patents
コンバインド・プラントInfo
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- JPS59218310A JPS59218310A JP9070783A JP9070783A JPS59218310A JP S59218310 A JPS59218310 A JP S59218310A JP 9070783 A JP9070783 A JP 9070783A JP 9070783 A JP9070783 A JP 9070783A JP S59218310 A JPS59218310 A JP S59218310A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- temperature
- turbine
- pressure
- steam turbine
- 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
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F01K23/106—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 with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
- F01K23/108—Regulating means specially adapted therefor
Landscapes
- 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 Turbines (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ガス・タービンと、該ガス・タービンの排ガ
スを熱源とする蒸気発生器と、該蒸気発生器からの発生
蒸気で駆動される蒸気タービンとを有するコンバインド
・プラントに関する。
スを熱源とする蒸気発生器と、該蒸気発生器からの発生
蒸気で駆動される蒸気タービンとを有するコンバインド
・プラントに関する。
第１図は一般的なコンバインド・プラントの系統の１例
を示す。これはガス・タービン３からの排ガスを排ガス
熱回収ボイラ４（以下本明細書においてはＨｌ−１，８
Ｇと称する。）に導いて熱回収を行ない、この熱で発生
した蒸気に宇−て蒸気タービン５を駆動するものであっ
て、図に示すように、ガス・タービン３と発′醒機７と
蒸気タービン５とが一軸に結合されている一軸コンバイ
ンド・プラントとなっている。
を示す。これはガス・タービン３からの排ガスを排ガス
熱回収ボイラ４（以下本明細書においてはＨｌ−１，８
Ｇと称する。）に導いて熱回収を行ない、この熱で発生
した蒸気に宇−て蒸気タービン５を駆動するものであっ
て、図に示すように、ガス・タービン３と発′醒機７と
蒸気タービン５とが一軸に結合されている一軸コンバイ
ンド・プラントとなっている。
このプラントの構成および動作を以下順次説明する。ま
ず空気がコンブＶツサ１にて圧縮され燃焼器２に導かれ
る。燃焼器２では燃料調整弁２７にて流量制御された焼
料が空気に添加・混合されて燃焼し、約１０００Ｃの高
温ガスとなってガス・タービン３の駆動用に供給される
。該高温ガスによシ駆動されるガス・タービン３の発生
動力は一部はコンブＶツサ１の駆動用に供給されるが、
残りは発電機７を駆動し、発電を行なう。この時ガス・
タービン３を駆動し終えた排ガスは数百Ｃの高温である
ため、これを廃棄せず、Ｈ几ＳＧ４に導かれ、その熱で
蒸気を発生させ、蒸気タービン５を駆動し、蒸気タービ
ン５の発生動力は発電機７を駆動する。なお発生する蒸
気は、その排熱回収レベルにより、圧力５０Ｋｇ／Ｃｍ
２以上、温度５００Ｃ以上の高圧蒸気（以下本明細書に
おいてはＨＰ蒸気と称する。）と、圧力１０ Ｋｇ／
ｃｍ ”程度、温度１００〜２００Ｃ程度の低圧蒸気（
以下本明細書においてはＬＰ蒸気と称する。）に分れ、
ＨＰ蒸気はＨＰ蒸気止め弁２３（以下本明細書において
は）−Ｉｆ）ＭＳＶと称する。）、ＨＰＰ気加減弁２４
（以下本明細書においてはＨＰＣＶと称する。）を通シ
、蒸気タービン５内のノズル・ボックス（図示せず）よ
シ蒸気タービン初段（図示せず）に流入する。
ず空気がコンブＶツサ１にて圧縮され燃焼器２に導かれ
る。燃焼器２では燃料調整弁２７にて流量制御された焼
料が空気に添加・混合されて燃焼し、約１０００Ｃの高
温ガスとなってガス・タービン３の駆動用に供給される
。該高温ガスによシ駆動されるガス・タービン３の発生
動力は一部はコンブＶツサ１の駆動用に供給されるが、
残りは発電機７を駆動し、発電を行なう。この時ガス・
タービン３を駆動し終えた排ガスは数百Ｃの高温である
ため、これを廃棄せず、Ｈ几ＳＧ４に導かれ、その熱で
蒸気を発生させ、蒸気タービン５を駆動し、蒸気タービ
ン５の発生動力は発電機７を駆動する。なお発生する蒸
気は、その排熱回収レベルにより、圧力５０Ｋｇ／Ｃｍ
２以上、温度５００Ｃ以上の高圧蒸気（以下本明細書に
おいてはＨＰ蒸気と称する。）と、圧力１０ Ｋｇ／
ｃｍ ”程度、温度１００〜２００Ｃ程度の低圧蒸気（
以下本明細書においてはＬＰ蒸気と称する。）に分れ、
ＨＰ蒸気はＨＰ蒸気止め弁２３（以下本明細書において
は）−Ｉｆ）ＭＳＶと称する。）、ＨＰＰ気加減弁２４
（以下本明細書においてはＨＰＣＶと称する。）を通シ
、蒸気タービン５内のノズル・ボックス（図示せず）よ
シ蒸気タービン初段（図示せず）に流入する。
一方、ＬＰ蒸気はＬＰ蒸気止め弁２１（以下本明細書に
おいてはＬＰＭＳＶと称する。）、ＬＰＰ気加減弁２２
（以下本明細書においてはＬＰＣＶと称する。、）を通
り、ＬＰボウル（図示せず）に流入する。他方、蒸気タ
ービン５内の各段落で膨張し、仕事を行なった蒸気は復
水器６で冷却されて水に戻シ、この水は復水ポンプ９お
よびボイラ給水ポンプ１０を経て、Ｈ几ＳＧ４内のＬＰ
Ｐ圧エコライザ１１に入り、ガス・タービン３の排気に
より熱せられ、昇温された後、ＬＰトリム１２に入る。
おいてはＬＰＭＳＶと称する。）、ＬＰＰ気加減弁２２
（以下本明細書においてはＬＰＣＶと称する。、）を通
り、ＬＰボウル（図示せず）に流入する。他方、蒸気タ
ービン５内の各段落で膨張し、仕事を行なった蒸気は復
水器６で冷却されて水に戻シ、この水は復水ポンプ９お
よびボイラ給水ポンプ１０を経て、Ｈ几ＳＧ４内のＬＰ
Ｐ圧エコライザ１１に入り、ガス・タービン３の排気に
より熱せられ、昇温された後、ＬＰトリム１２に入る。
ＬＰドラム１２の温水はＬＰ循猿ボポン１３によりＬＰ
エバポレータ１４とＬＰドラム１２の間を循環し、熱回
収され、温度上昇する。このようにして発生したＬＰＭ
気はＬＰＭＳＶ ２１、ＬＰＣ’Ｖ２２を通し、蒸気タ
ービン５に供給される。一方ＬＰ循猿ポングを出た温水
は移送ポンプ１５によりＨＰエコライザ１６を通シ温度
上昇した後、ＨＰドラム１７に流入する。ＨＰドラム１
７内の熱水もＨＰＰ環ポンプ１８によ、９ ＨＰエバポ
レータ１９とＨＰドラム１７の間を循環し、温度上昇す
る。ＨＰドラム１７で発生したＨＰ蒸気は、ＩＩＰスー
パ・ヒータ２０にて加熱され、高温・高圧の蒸気となり
、ＨＰＭＳ Ｖ ２３、ＨＰＣＶ２４ を経て蒸気タ
ービン５に流入する。なおＨＰ蒸気ラうンＬＰ蒸気ライ
ンともに起動、低負荷時の蒸気温度上昇、圧力制御のた
め、各々ＨＰバイパス弁２６（以下本明細書においては
ＨＰＢＶと称する。）、ＬＰバイパス弁２５（以下本明
細書においては、ＬＰＢＶと称する。）を具備している
。
エバポレータ１４とＬＰドラム１２の間を循環し、熱回
収され、温度上昇する。このようにして発生したＬＰＭ
気はＬＰＭＳＶ ２１、ＬＰＣ’Ｖ２２を通し、蒸気タ
ービン５に供給される。一方ＬＰ循猿ポングを出た温水
は移送ポンプ１５によりＨＰエコライザ１６を通シ温度
上昇した後、ＨＰドラム１７に流入する。ＨＰドラム１
７内の熱水もＨＰＰ環ポンプ１８によ、９ ＨＰエバポ
レータ１９とＨＰドラム１７の間を循環し、温度上昇す
る。ＨＰドラム１７で発生したＨＰ蒸気は、ＩＩＰスー
パ・ヒータ２０にて加熱され、高温・高圧の蒸気となり
、ＨＰＭＳ Ｖ ２３、ＨＰＣＶ２４ を経て蒸気タ
ービン５に流入する。なおＨＰ蒸気ラうンＬＰ蒸気ライ
ンともに起動、低負荷時の蒸気温度上昇、圧力制御のた
め、各々ＨＰバイパス弁２６（以下本明細書においては
ＨＰＢＶと称する。）、ＬＰバイパス弁２５（以下本明
細書においては、ＬＰＢＶと称する。）を具備している
。
第２図に従来のコンバインド・プラントの起動、負荷上
昇手順の１例を示す。なお本図は蒸気タービン５に関す
る操作のみ示している。まず起動前に、補助蒸気により
蒸気タービン５のグランドを確立し、復水器６の真空上
昇を行なう。真壁が規定値に達すると起動機８が回転し
、コンブＶツザ１１ガスタービン３、発電機７、蒸気タ
ービン５は昇速する。規定値（２０チ速度程度）まで達
すると回転数は保持され、ＨＲ８Ｇ４のパージングが行
なわれ、またＬＰＢＹ２５が全開する。パージング終了
後、燃焼室２中に燃料調節弁２７を介して燃料が送υ人
まれ、着火し、ガス・タービン３が起動することにより
再び昇速か行なわれる。昇速開始と同時にＨＰＭＳＶ２
３．ＬＰＭＳＶ２１が全開する。ＨＰＣＶ２４．ＬＰＣ
Ｖ２２は全閉状態である。規定値（４０チ速度程度）に
なると回転数は保持される。この回転数保持はＨＰ蒸気
が規定圧力、温度に達すると燃料制御弁２７の開度が増
し、燃料流量が増加し、再び昇速か行なわれる。この際
、ＨＰＣＶ２４は蒸気タービン５の風損による加熱を防
止するため、微開し、ミニマム・フローの蒸気を蒸気タ
ービンに供給する。回転数が定格回転数近傍になると、
ＨＰＣＶ２４は全閉する。この状態でＨｌ）蒸気圧力が
規定値になるまで回転数は保持される。圧力が規定値に
達すると、ＨＰＢＶ２６が開き、ＨＰＰ気ラインの圧力
を規定値に圧力制御する。
昇手順の１例を示す。なお本図は蒸気タービン５に関す
る操作のみ示している。まず起動前に、補助蒸気により
蒸気タービン５のグランドを確立し、復水器６の真空上
昇を行なう。真壁が規定値に達すると起動機８が回転し
、コンブＶツザ１１ガスタービン３、発電機７、蒸気タ
ービン５は昇速する。規定値（２０チ速度程度）まで達
すると回転数は保持され、ＨＲ８Ｇ４のパージングが行
なわれ、またＬＰＢＹ２５が全開する。パージング終了
後、燃焼室２中に燃料調節弁２７を介して燃料が送υ人
まれ、着火し、ガス・タービン３が起動することにより
再び昇速か行なわれる。昇速開始と同時にＨＰＭＳＶ２
３．ＬＰＭＳＶ２１が全開する。ＨＰＣＶ２４．ＬＰＣ
Ｖ２２は全閉状態である。規定値（４０チ速度程度）に
なると回転数は保持される。この回転数保持はＨＰ蒸気
が規定圧力、温度に達すると燃料制御弁２７の開度が増
し、燃料流量が増加し、再び昇速か行なわれる。この際
、ＨＰＣＶ２４は蒸気タービン５の風損による加熱を防
止するため、微開し、ミニマム・フローの蒸気を蒸気タ
ービンに供給する。回転数が定格回転数近傍になると、
ＨＰＣＶ２４は全閉する。この状態でＨｌ）蒸気圧力が
規定値になるまで回転数は保持される。圧力が規定値に
達すると、ＨＰＢＶ２６が開き、ＨＰＰ気ラインの圧力
を規定値に圧力制御する。
ＨＰＰ気圧力が規定値に制御された状態で、ガス・ター
ビン３の速度制御システムにより、併入が行なわれる。
ビン３の速度制御システムにより、併入が行なわれる。
併入後はただちに初負荷保持が行なワレルカ、それと同
時にＨＰｃＶ２４は、ＨＰＢＶ２６を流れる蒸気流量を
制御するため、再開し開度を増す。これは負荷をとシ始
めるとともに燃料調節弁２７の開度が増し、（すなわち
燃料流量が増加し）、ガス・タービン３の排気温度、排
気流量が増加するため、必然的にＨＰ蒸蒸気圧源温度上
昇し、流量が増えるためでるる。初負荷保持後、負荷は
上昇する。それに伴いＨＰＣＶ２４は全開し、全開と同
時にＨＰＢＶ２６ の圧力セットは実運転圧より騎士高
くなシ、圧力の急激な低下を防止する。
時にＨＰｃＶ２４は、ＨＰＢＶ２６を流れる蒸気流量を
制御するため、再開し開度を増す。これは負荷をとシ始
めるとともに燃料調節弁２７の開度が増し、（すなわち
燃料流量が増加し）、ガス・タービン３の排気温度、排
気流量が増加するため、必然的にＨＰ蒸蒸気圧源温度上
昇し、流量が増えるためでるる。初負荷保持後、負荷は
上昇する。それに伴いＨＰＣＶ２４は全開し、全開と同
時にＨＰＢＶ２６ の圧力セットは実運転圧より騎士高
くなシ、圧力の急激な低下を防止する。
ＨＰＣＶ２４全開後、ＬＰＣＶ２２が開き始める。それ
と同時にＬｆ’ＢＶＺ５は閉まり始める。ＬＰＣＶ２２
全開後、目標負荷に達するまでガス・タービン３への燃
料流量は増加し続け、それと同時にＨＰ。
と同時にＬｆ’ＢＶＺ５は閉まり始める。ＬＰＣＶ２２
全開後、目標負荷に達するまでガス・タービン３への燃
料流量は増加し続け、それと同時にＨＰ。
ＬＰ蒸気圧力、温度も上昇する。ＨＰＣＶ２４゜、ＬＰ
ＣＶ２２は全開状態で保持される。
ＣＶ２２は全開状態で保持される。
これら起動、停止時の回転数（ａ）、負荷（ｂ）、Ｉ−
ＩＰｃＶ開度聾）およびＬＰＣＶ開度（ｄ）、ＨＰおよ
びＬＰ蒸気温１建の変化を第３図（Ａ）および（Ｂ）に
示す。回転数はパージングおよびＵＰ蒸気条件により定
格回転＆！１．までに２回の回転数保持（約２０および
４０％回転数）がらる。約４０〜１００チ回転数上昇過
程では風損防止のため、ＨＰＣＶ２４は微開する。併入
の段階で一旦ＨＰＣＶ２４ は全閉し、併入後の初負
荷保持の段階ｆＨＰｃＶ２４は再開する。Ｈｌ）ＣＶ全
全後後ＬＬ’ＣＶ２２が開き始める。一方蒸気温度はＨ
Ｐ。
ＩＰｃＶ開度聾）およびＬＰＣＶ開度（ｄ）、ＨＰおよ
びＬＰ蒸気温１建の変化を第３図（Ａ）および（Ｂ）に
示す。回転数はパージングおよびＵＰ蒸気条件により定
格回転＆！１．までに２回の回転数保持（約２０および
４０％回転数）がらる。約４０〜１００チ回転数上昇過
程では風損防止のため、ＨＰＣＶ２４は微開する。併入
の段階で一旦ＨＰＣＶ２４ は全閉し、併入後の初負
荷保持の段階ｆＨＰｃＶ２４は再開する。Ｈｌ）ＣＶ全
全後後ＬＬ’ＣＶ２２が開き始める。一方蒸気温度はＨ
Ｐ。
ＬＰともに、第１回目の回転数保持まではＨ几ＳＧ４お
よびＨＰドラム１７、ＬＰド之ム１２の残熱の状態によ
シ温水または常温の水となっている。カス・タービン：
３の燃料着火後排熱温度、流量の上昇に伴ない、ＨＰ蒸
気、ＬＰ蒸気の温度は上昇するが、併入後はその傾斜が
一層大きくなｐ１定格負荷ないしＱま騎士それより前の
負荷でほぼ定格蒸気温度となる。なお圧力も同様の傾向
を示す。
よびＨＰドラム１７、ＬＰド之ム１２の残熱の状態によ
シ温水または常温の水となっている。カス・タービン：
３の燃料着火後排熱温度、流量の上昇に伴ない、ＨＰ蒸
気、ＬＰ蒸気の温度は上昇するが、併入後はその傾斜が
一層大きくなｐ１定格負荷ないしＱま騎士それより前の
負荷でほぼ定格蒸気温度となる。なお圧力も同様の傾向
を示す。
以上述べたように、従来の起動方法においては、ＨＰ蒸
気条件の規定のみが１．Ｆ！！気・併入を制御するファ
クタを構成しており、蒸気タービンの初段後（ＨＰ蒸気
流入部）およびＬＰボウム（ＬＰ蒸気流入部）のメタル
温度は監視されていない。このことは蒸気タービンロー
タの寿命管理として、蒸気温度とメタルのミスマツチ量
が監視されていないことを慈味しており、極めて不十分
なものでちる。特にこのようなコンバインド・プラント
は毎日起動停止運転等の寿命の面で厳しい運用が計画さ
れており、従来の方法では蒸気タービンの保護上問題が
あり１このようなコンバインド・プラントの蒸気タービ
ンに対しても十分な熱応力ｇ理を行なうために、この柚
の技術を確立する８豊にせまられていた。
気条件の規定のみが１．Ｆ！！気・併入を制御するファ
クタを構成しており、蒸気タービンの初段後（ＨＰ蒸気
流入部）およびＬＰボウム（ＬＰ蒸気流入部）のメタル
温度は監視されていない。このことは蒸気タービンロー
タの寿命管理として、蒸気温度とメタルのミスマツチ量
が監視されていないことを慈味しており、極めて不十分
なものでちる。特にこのようなコンバインド・プラント
は毎日起動停止運転等の寿命の面で厳しい運用が計画さ
れており、従来の方法では蒸気タービンの保護上問題が
あり１このようなコンバインド・プラントの蒸気タービ
ンに対しても十分な熱応力ｇ理を行なうために、この柚
の技術を確立する８豊にせまられていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、ガス・タービンと蒸気タービンとを組
合わせたコンバインド・プラントにおける蒸気タービン
の寿命消費管理を可能にするコンバインド・プラントを
提供することにある。
合わせたコンバインド・プラントにおける蒸気タービン
の寿命消費管理を可能にするコンバインド・プラントを
提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明によるコンバインド
・プラントは、蒸気タービンの高圧・蒸気温度と初段後
メタル温度および低圧蒸気温度と低圧・蒸気温度と低Ｈ
二・蒸気流入部内壁メタル温度のミスマツチｊｉ、を演
算する演針装置と、該演算装置で得られるミスマツチ量
が予め定められた許容量以下のとき、蒸気タービンに至
る蒸気ラインの蒸気流量制御弁を開く駆動装置とを備え
ることを要旨とする。すなわち、本発明の特徴とすると
ころは、蒸気タービンの寿命消費上の制限値であるロー
タ熱応力を管理するために、蒸気タービンの許容可能な
蒸気温度とメクル渦Ｉ１１の偏差（ミスマツチ、量）Δ
Ｔ＠１１゜１．を監視し、ＵＰ、ＬＰいずれかΔＴ ａ
ｌｌｏＷになったものから蒸気タービンに通気し、また
メタル温度が低くΔ’Ｊ、’ａｌｌ。、を満足しない場
合も、■ＩＰ蒸気の」場合ｄ５、絞り効果による流量低
下によシ、初段後温度低下を図り、初段後のミスマツチ
条件を満足すれは川〕ｃＶで絞った状態で除々に蒸気流
量をふやし、熱応力を最小限に押えつつ、蒸気タービン
負荷上昇を図ることにある。
・プラントは、蒸気タービンの高圧・蒸気温度と初段後
メタル温度および低圧蒸気温度と低圧・蒸気温度と低Ｈ
二・蒸気流入部内壁メタル温度のミスマツチｊｉ、を演
算する演針装置と、該演算装置で得られるミスマツチ量
が予め定められた許容量以下のとき、蒸気タービンに至
る蒸気ラインの蒸気流量制御弁を開く駆動装置とを備え
ることを要旨とする。すなわち、本発明の特徴とすると
ころは、蒸気タービンの寿命消費上の制限値であるロー
タ熱応力を管理するために、蒸気タービンの許容可能な
蒸気温度とメクル渦Ｉ１１の偏差（ミスマツチ、量）Δ
Ｔ＠１１゜１．を監視し、ＵＰ、ＬＰいずれかΔＴ ａ
ｌｌｏＷになったものから蒸気タービンに通気し、また
メタル温度が低くΔ’Ｊ、’ａｌｌ。、を満足しない場
合も、■ＩＰ蒸気の」場合ｄ５、絞り効果による流量低
下によシ、初段後温度低下を図り、初段後のミスマツチ
条件を満足すれは川〕ｃＶで絞った状態で除々に蒸気流
量をふやし、熱応力を最小限に押えつつ、蒸気タービン
負荷上昇を図ることにある。
以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えるとどなしにいろいろな変形や改良があシ得
ることは勿論である。
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えるとどなしにいろいろな変形や改良があシ得
ることは勿論である。
第４図は本発明によるコンバインド・プラントの具体的
な構成を示すブロック図で、図中第１図と共通する引用
番号は第１図におけるものと同じ部分を表わす。第１図
に示す従来のコンバインド・プラントに加えて、本発明
によるコンバインド・プラントは、蒸気タービン寿命管
理用のＬ Ｐ蒸気温度１１２８、）Ｉ Ｐ 蒸気温度ｉ
↑２９、Ｉ■ＰＭ気Ｅｆ。
な構成を示すブロック図で、図中第１図と共通する引用
番号は第１図におけるものと同じ部分を表わす。第１図
に示す従来のコンバインド・プラントに加えて、本発明
によるコンバインド・プラントは、蒸気タービン寿命管
理用のＬ Ｐ蒸気温度１１２８、）Ｉ Ｐ 蒸気温度ｉ
↑２９、Ｉ■ＰＭ気Ｅｆ。
力計３０、ＬＰボウル・メタル温度計３１Ｘ１．Ｐボウ
ル蒸気圧力計３２、ＨＰ初段後メタル温度計３３、演算
呉３４、弁開度制御器３５、およびＬＰ蒸気圧力計３６
を具備している。
ル蒸気圧力計３２、ＨＰ初段後メタル温度計３３、演算
呉３４、弁開度制御器３５、およびＬＰ蒸気圧力計３６
を具備している。
以下に、これらの様器による熱応力管理および起動方法
を第５図のフロー・チャートを用いて説明する。第５図
に示す起動フローは併入後の蒸気タービン用制御弁（Ｈ
ＰＣＶまたはＬＰＣＶ ）再開時に適用される。すなわ
ち、定格回転数に達した際風損防止のため微開していた
Ｈｌ）ＣＶ２４は全開すの制御弁を開く時期および開く
弁の柚類とその開度が不フロー・チーヤードに基すく熱
応力管理により制御される。併入すると、演管器３３に
はｌ（Ｐ蒸気温就１［２９より ＨＰ蒸気温度Ｔ＋＋＋
ｉ 、ＬＰ蒸気温度針２８よりＬＰ蒸気温度ＴＩ、ｌ１
％ＨＰ蒸気圧力針よりＨＰ蒸気圧力ＰＲ８，ＬＰボウル
・メタル温度計３１よりＬ）’ボウル・メタル温度Ｔ
ＬＭ。
を第５図のフロー・チャートを用いて説明する。第５図
に示す起動フローは併入後の蒸気タービン用制御弁（Ｈ
ＰＣＶまたはＬＰＣＶ ）再開時に適用される。すなわ
ち、定格回転数に達した際風損防止のため微開していた
Ｈｌ）ＣＶ２４は全開すの制御弁を開く時期および開く
弁の柚類とその開度が不フロー・チーヤードに基すく熱
応力管理により制御される。併入すると、演管器３３に
はｌ（Ｐ蒸気温就１［２９より ＨＰ蒸気温度Ｔ＋＋＋
ｉ 、ＬＰ蒸気温度針２８よりＬＰ蒸気温度ＴＩ、ｌ１
％ＨＰ蒸気圧力針よりＨＰ蒸気圧力ＰＲ８，ＬＰボウル
・メタル温度計３１よりＬ）’ボウル・メタル温度Ｔ
ＬＭ。
ＨＰ初段後メタル温度計３３よりｌ−Ｉ Ｐ初段後メタ
ル温度ＴＩＩＭが入力される。するとｌ（Ｐ蒸気側とＬ
Ｐ蒸気側に分れ、同時に下記演算が行なわれる。
ル温度ＴＩＩＭが入力される。するとｌ（Ｐ蒸気側とＬ
Ｐ蒸気側に分れ、同時に下記演算が行なわれる。
ΔＴＨ＝ＴＦＩｌｌ−ＴＨＭ （１）
ΔＴ Ｌ＝ Ｔ ｂｇ −Ｔ ｂＭ（２）これらのＨＰ
蒸気のミスマツチ鷺ΔＴＨおよびＬＰ蒸気のミスマツチ
量ΔＴｉ、は予め寿命管理のために定められている杆容
値ΔＴ Ｈａｉ＋。、 （ＨＰ蒸気側）、ΔＴＬ−１ｔ
、Ｗ（ＬＰ蒸気側）と比較される。
ΔＴ Ｌ＝ Ｔ ｂｇ −Ｔ ｂＭ（２）これらのＨＰ
蒸気のミスマツチ鷺ΔＴＨおよびＬＰ蒸気のミスマツチ
量ΔＴｉ、は予め寿命管理のために定められている杆容
値ΔＴ Ｈａｉ＋。、 （ＨＰ蒸気側）、ΔＴＬ−１ｔ
、Ｗ（ＬＰ蒸気側）と比較される。
ΔＴＨＩＩ１１゜、〈１ΔＴｌ（ｌ （３
）ΔＴＬａｌｌｏｗ＜ ｌΔＴＬｌ （４
）（３）式が満足される場合には、ＨＰＣＶ２４がＨＰ
ＢＶの流量を一定に保ちつ＼開き、（４）式が満足され
ればＬＰＣＶ２２が一定速度で開く。その際、ＨＰ蒸気
が（３）式を、ＬＰ蒸気が（４）式を同時を満足するか
、ＬＰ蒸気が（４）式を、ＨＰ蒸気が（３）式を満足す
るよシ先に満たした場合には、ＨＰＣＶ２４ が全開
になるまで、ＬＰＣＶ２２ は開くことができない。
）ΔＴＬａｌｌｏｗ＜ ｌΔＴＬｌ （４
）（３）式が満足される場合には、ＨＰＣＶ２４がＨＰ
ＢＶの流量を一定に保ちつ＼開き、（４）式が満足され
ればＬＰＣＶ２２が一定速度で開く。その際、ＨＰ蒸気
が（３）式を、ＬＰ蒸気が（４）式を同時を満足するか
、ＬＰ蒸気が（４）式を、ＨＰ蒸気が（３）式を満足す
るよシ先に満たした場合には、ＨＰＣＶ２４ が全開
になるまで、ＬＰＣＶ２２ は開くことができない。
これは、ＬＰＣＶ２２が先に開くことによ、０、ＬＰ蒸
気が流入する段落とＵＰ蒸気が流入する初段との間に蒸
気が滞留し、それがタービンの回転による風損で加熱さ
れることを防止するためである。また、ＨＰ蒸気は、仮
シにこの条件を満足しなくても、Ｔ［Ｈ６＜ＴＩＩＭで
あれば、すなわち蒸気温度が初段後メタル温度よシ低い
場合には、ＨＰＣＶ２４を微開し、過度の風損による温
度上昇を防止するため、ミニマム・フローを流しつ＼、
蒸気温度上昇を図る。
気が流入する段落とＵＰ蒸気が流入する初段との間に蒸
気が滞留し、それがタービンの回転による風損で加熱さ
れることを防止するためである。また、ＨＰ蒸気は、仮
シにこの条件を満足しなくても、Ｔ［Ｈ６＜ＴＩＩＭで
あれば、すなわち蒸気温度が初段後メタル温度よシ低い
場合には、ＨＰＣＶ２４を微開し、過度の風損による温
度上昇を防止するため、ミニマム・フローを流しつ＼、
蒸気温度上昇を図る。
一方、Ｔ ＲＢ ＞Ｔ Ｈｕの場合には、ＨＰＣＶによ
る絞シを等エンタルピ変化と仮定し、上式によって蒸気
条件を算出する。
る絞シを等エンタルピ変化と仮定し、上式によって蒸気
条件を算出する。
’Ｉ’ １８ｔ ａｌｌｏｗ＝Ｔ ｌｌｖ＋Δ１’１８
７ａｌｌｅｗ （５）但し、Ｔｌ ８Ｔａｌｌ。Ｗ
：初段後メタル温度ＴＨＭの時の、許容初段後蒸気温度 ΔＴ１５ｔａ口。、；初段後の許容ミスマツチ量Ｉｌｎ
＝ｆ （ＰＬ（ａ、 Ｔｕｓ ） （６
）ＰＨ２＝ ｆ （Ｈｕ 、 ＴＩ［１１）
（７）ｖ Ｈｓ＝ ｆ （ＰＦｌｌｌ、 Ｔｕｌ
ｌ） （８）但し、Ｈｔ＋ＨＨＰ蒸気の
エンタルピ Ｐ Ｈ２ｉ ＨＰＣＶ後圧力 ｖｉｓ；ＨＰ蒸気比谷槙 これらの状態量はいずれもＨＰ蒸気圧力および温度によ
り一義的に定まる一つきに、第６図に示す関係によりｉ
’ｌ１１ｍｌｌｅｗの初段後蒸気温度を得る場合のｆ（
ＰＣＶ蒸気流量を得る。すなわち、初段後メタル温既が
ＴＨＭの時の許容初段後蒸気温度Ｉｌｌ ｌ・ＡＴ＋”
ｊｌｓｗになるような蒸気流量Ｇは初段後の熱落差（Ｈ
ＦＩ−Ｈ旧６テ）より得られる。第６図の矢印はＰｕｓ
＝ＰＩＩｇａのきののＴＩ ’Ｔ ａｌｌｏｗとＧの関
係を示す。
７ａｌｌｅｗ （５）但し、Ｔｌ ８Ｔａｌｌ。Ｗ
：初段後メタル温度ＴＨＭの時の、許容初段後蒸気温度 ΔＴ１５ｔａ口。、；初段後の許容ミスマツチ量Ｉｌｎ
＝ｆ （ＰＬ（ａ、 Ｔｕｓ ） （６
）ＰＨ２＝ ｆ （Ｈｕ 、 ＴＩ［１１）
（７）ｖ Ｈｓ＝ ｆ （ＰＦｌｌｌ、 Ｔｕｌ
ｌ） （８）但し、Ｈｔ＋ＨＨＰ蒸気の
エンタルピ Ｐ Ｈ２ｉ ＨＰＣＶ後圧力 ｖｉｓ；ＨＰ蒸気比谷槙 これらの状態量はいずれもＨＰ蒸気圧力および温度によ
り一義的に定まる一つきに、第６図に示す関係によりｉ
’ｌ１１ｍｌｌｅｗの初段後蒸気温度を得る場合のｆ（
ＰＣＶ蒸気流量を得る。すなわち、初段後メタル温既が
ＴＨＭの時の許容初段後蒸気温度Ｉｌｌ ｌ・ＡＴ＋”
ｊｌｓｗになるような蒸気流量Ｇは初段後の熱落差（Ｈ
ＦＩ−Ｈ旧６テ）より得られる。第６図の矢印はＰｕｓ
＝ＰＩＩｇａのきののＴＩ ’Ｔ ａｌｌｏｗとＧの関
係を示す。
Ｈ）Ｉ Ｈｎｔｓｒ＝ｆ（Ｇ、Ｔｒ＋＋’ｌ’旧Ｓ
で、ｐｔｔｓ）（ｃ＋）但し、）ＩＲＩＩＩτ ：初段
後の蒸気のエンビタルビとれは主蒸気圧カバラメ−々と
するため、ＩＩＰ蒸気圧ＰＦＩＩＩおよびＴ１５ｔ、ａ
ｌｌｏｗよυ得られる。つきにこの蒸気流量を得るため
の弁開度面積を次式よシ得る。
で、ｐｔｔｓ）（ｃ＋）但し、）ＩＲＩＩＩτ ：初段
後の蒸気のエンビタルビとれは主蒸気圧カバラメ−々と
するため、ＩＩＰ蒸気圧ＰＦＩＩＩおよびＴ１５ｔ、ａ
ｌｌｏｗよυ得られる。つきにこの蒸気流量を得るため
の弁開度面積を次式よシ得る。
Ａ＝Ｇ／ξ−ψ ｕＩ
但し、Ｇ；ＨＰＣＶを流れる蒸気量 ξ；前後差圧により決まる係数 α；単位面積を通って単位時間に流れる蒸気流量 ψ；流量係数 Ａ；開口面積 開口面積Ａの時のリフ３１ｉＬは、 Ｌ＝Ａ／Ａ’ （ｌυ但しｉ
Ａ’−（弁のスロート部の面積−弁棒面積）したがっ
て、ＬだけＨＰＣＶを開く。
但し、Ｇ；ＨＰＣＶを流れる蒸気量 ξ；前後差圧により決まる係数 α；単位面積を通って単位時間に流れる蒸気流量 ψ；流量係数 Ａ；開口面積 開口面積Ａの時のリフ３１ｉＬは、 Ｌ＝Ａ／Ａ’ （ｌυ但しｉ
Ａ’−（弁のスロート部の面積−弁棒面積）したがっ
て、ＬだけＨＰＣＶを開く。
一方ＬＰＣＶ２２はｆ（ＰＣＶ２４が全開した後、ＬＰ
ボウル圧力計３２およびＬＰ蒸気圧力計３６により下記
判定を行なう。
ボウル圧力計３２およびＬＰ蒸気圧力計３６により下記
判定を行なう。
ｌ Ｐ １．ｓ ｔ％ｉ ｌ＜Ｐ−１１−−但しＰＬ
ＩＩ；ＬＰボウル蒸気圧力 ＰＬｓ；ＬＰ蒸気圧力 Ｐ ” ｌ ｌ ａ ｗ ｉ許容圧力差すなわち、ＬＰ
ボウルの圧力とＬ Ｐ蒸気の圧力の差が許容値内に入る
ことが、風損防止上ＬＰ蒸気流入のための条件である。
ＩＩ；ＬＰボウル蒸気圧力 ＰＬｓ；ＬＰ蒸気圧力 Ｐ ” ｌ ｌ ａ ｗ ｉ許容圧力差すなわち、ＬＰ
ボウルの圧力とＬ Ｐ蒸気の圧力の差が許容値内に入る
ことが、風損防止上ＬＰ蒸気流入のための条件である。
すなわち、ＬＰボウル部の圧力よりＬＰ蒸気圧が著しく
高い状態でＬＰ蒸気が流入すると、ＨＰ初段からＩ、Ｐ
ボウル゛までの蒸気はＬＰボウル以降に流れることがで
きなくなり風損によシ過熱される。一方その逆の場合に
は、ＬＰ蒸気が蒸気タービンに流入できない。
高い状態でＬＰ蒸気が流入すると、ＨＰ初段からＩ、Ｐ
ボウル゛までの蒸気はＬＰボウル以降に流れることがで
きなくなり風損によシ過熱される。一方その逆の場合に
は、ＬＰ蒸気が蒸気タービンに流入できない。
このようなＬＰ蒸気の圧力制御は一般に行われるような
ＬＰＢＶ２５の前圧制御により可能である。
ＬＰＢＶ２５の前圧制御により可能である。
これらの条件が整うと、ＬＰ側も蒸気温度ＴＬ８とＬＰ
ボウル・メタル温度Ｉｌｌ ＬＭ の比較がなされ、
そのミスマツチ量ΔＴＬが許容値ΔＴ ａｌｌｏｗより
小さければ、ＬＰＣＶ２２ は一定速度で弁を開く。
ボウル・メタル温度Ｉｌｌ ＬＭ の比較がなされ、
そのミスマツチ量ΔＴＬが許容値ΔＴ ａｌｌｏｗより
小さければ、ＬＰＣＶ２２ は一定速度で弁を開く。
以上述べた演算が演算器３４でなされ、そこからのＨＰ
ＣＶ２４．ＬＰＣＶ２２への開度指令が弁開度制御Ｗ
３５ 、ｍり各ＡＨＰＣＶ２４．ＬＰＣＶ２２ へ伝達
され、熱応力管理のもとて蒸気タービンへの通気が行な
われる。
ＣＶ２４．ＬＰＣＶ２２への開度指令が弁開度制御Ｗ
３５ 、ｍり各ＡＨＰＣＶ２４．ＬＰＣＶ２２ へ伝達
され、熱応力管理のもとて蒸気タービンへの通気が行な
われる。
以上説明した通シ、本発明によれば、蒸気タービンの厳
格な寿命消費管理が可能なコンバインド・プラントを得
ることができる。
格な寿命消費管理が可能なコンバインド・プラントを得
ることができる。
第１図は一般的なコンバインド・グラノドの系統の１例
を示すブロック図、第２図は従来のコンバインド・プラ
ントの起動、負荷上昇手順を示すフロー・チャート、第
３図（Ａ）は起動、停止時の回転数、負荷、ＨＰＣＶお
よびＬＰＣＶの開度の時間変化を示すダイヤグラム、第
３図（Ｂ）はＨＰおよびＬＰ蒸気温度の時間変化を示す
ダイヤグラム、第４図は本発明によるコンバインド・プ
ラントの構成を示すブロック図、第５図は第４図に示す
プラントの起動時の操作を示すフロー・チャート第６図
はＰＦＩ８をパラメータとしてＴ ４ＦＩ Ｔ Ｂ１１
ｏｖとＧの関係を示すダイヤグラムである。 １、・・コンブＶツサ、２・・・燃焼器、３°°°ガス
・タービン、４・・・排ガス熱回収ボイラ（ｌ−ｌ５Ｓ
Ｇ ） 、５・・・蒸気タービン、６・・・復水器、７
・・・発電機、８・・・起動機、９・・・復水ボンダ、
１０・・・ボイラ給水ポンプ、１１・・・低圧エコライ
ザ、１２・・・低圧ドラム、１３・・・低圧循環ポンプ
、１４・・・低圧エバポレータ、１５・・・移送ボンダ
、１６・・・高圧エコライザ、１７・・・高圧ドラム、
１８・・・高圧循環ポンプ、１９・・・高圧エバポレー
タ、２０・・・高圧スーパ・ヒータ、２１・・・低圧蒸
気止め弁（ＬＰＭＳＶ）、２３・・・高圧蒸気加減弁（
ＨＰＣＶ）、２５・・・低圧バイパス弁（ＬＰＢＹ）
、２６・・・高圧バイパス升（［ｌＰＢ■）、２７・・
・燃料調整弁、２訃−ｒ低圧蒸気温度計、２９・・・高
圧蒸気温度計、３０・・・高圧蒸気圧力計、３１低圧ボ
ウル・メタル温度計、３２・・・低圧ボウル蒸気圧力針
、３３・・・高圧初段後メタル温度ｕｌ、３４・・・演
算器、３５・・・弁開度制御器、３６・・・低圧蒸気第
／ 巳 金 拳 ？ 罰 第 ３ 固 （Ａ） 第４日 讐 春 ５ 口 ２勺ξ″ 乙 ト呂コ ＨＦＣＶ蒸気流量
を示すブロック図、第２図は従来のコンバインド・プラ
ントの起動、負荷上昇手順を示すフロー・チャート、第
３図（Ａ）は起動、停止時の回転数、負荷、ＨＰＣＶお
よびＬＰＣＶの開度の時間変化を示すダイヤグラム、第
３図（Ｂ）はＨＰおよびＬＰ蒸気温度の時間変化を示す
ダイヤグラム、第４図は本発明によるコンバインド・プ
ラントの構成を示すブロック図、第５図は第４図に示す
プラントの起動時の操作を示すフロー・チャート第６図
はＰＦＩ８をパラメータとしてＴ ４ＦＩ Ｔ Ｂ１１
ｏｖとＧの関係を示すダイヤグラムである。 １、・・コンブＶツサ、２・・・燃焼器、３°°°ガス
・タービン、４・・・排ガス熱回収ボイラ（ｌ−ｌ５Ｓ
Ｇ ） 、５・・・蒸気タービン、６・・・復水器、７
・・・発電機、８・・・起動機、９・・・復水ボンダ、
１０・・・ボイラ給水ポンプ、１１・・・低圧エコライ
ザ、１２・・・低圧ドラム、１３・・・低圧循環ポンプ
、１４・・・低圧エバポレータ、１５・・・移送ボンダ
、１６・・・高圧エコライザ、１７・・・高圧ドラム、
１８・・・高圧循環ポンプ、１９・・・高圧エバポレー
タ、２０・・・高圧スーパ・ヒータ、２１・・・低圧蒸
気止め弁（ＬＰＭＳＶ）、２３・・・高圧蒸気加減弁（
ＨＰＣＶ）、２５・・・低圧バイパス弁（ＬＰＢＹ）
、２６・・・高圧バイパス升（［ｌＰＢ■）、２７・・
・燃料調整弁、２訃−ｒ低圧蒸気温度計、２９・・・高
圧蒸気温度計、３０・・・高圧蒸気圧力計、３１低圧ボ
ウル・メタル温度計、３２・・・低圧ボウル蒸気圧力針
、３３・・・高圧初段後メタル温度ｕｌ、３４・・・演
算器、３５・・・弁開度制御器、３６・・・低圧蒸気第
／ 巳 金 拳 ？ 罰 第 ３ 固 （Ａ） 第４日 讐 春 ５ 口 ２勺ξ″ 乙 ト呂コ ＨＦＣＶ蒸気流量
Claims (1)
- １、ガス・タービンと、該ガス・タービンの排ガスを熱
源とする蒸気発生器と、該蒸気発生器からの発生蒸気で
駆動される蒸気タービンとを有するコンバインド・プラ
ントにおいて、蒸気タービンの高圧磁気温度と初段後メ
タル温度および低圧蒸気温度と低圧蒸気流入部内壁メタ
ル温度のミスマツチ量を演算する演算装置と、該演算装
置で得られるミスマツチ量が予め定められた許容量以下
のとき、蒸気タービンに至る蒸気ラインの蒸気流量制御
弁を開く駆動装置とを備えることを特徴とするコンバイ
ンド・プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070783A JPS59218310A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | コンバインド・プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070783A JPS59218310A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | コンバインド・プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59218310A true JPS59218310A (ja) | 1984-12-08 |
Family
ID=14005993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9070783A Pending JPS59218310A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | コンバインド・プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59218310A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62251409A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | Hitachi Ltd | １軸コンバインドプラントにおける蒸気タービンのクーリング方法及びクーリング装置 |
-
1983
- 1983-05-25 JP JP9070783A patent/JPS59218310A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62251409A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | Hitachi Ltd | １軸コンバインドプラントにおける蒸気タービンのクーリング方法及びクーリング装置 |
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