JPS60145408A - コンバインドサイクル発電プラント - Google Patents
コンバインドサイクル発電プラントInfo
- Publication number
- JPS60145408A JPS60145408A JP85684A JP85684A JPS60145408A JP S60145408 A JPS60145408 A JP S60145408A JP 85684 A JP85684 A JP 85684A JP 85684 A JP85684 A JP 85684A JP S60145408 A JPS60145408 A JP S60145408A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- hydrogen gas
- pressure
- hydrogen
- gas pressure
- 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
Links
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
-
- 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]
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)
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、水素冷却形発電機の機内水素ガス圧力および
運転台数をプラント要求発電量に対応した量適な制御を
行なうコンバインドサイクル発電プラントに関する。
運転台数をプラント要求発電量に対応した量適な制御を
行なうコンバインドサイクル発電プラントに関する。
ガスタービンおよび蒸気タービンを熱的に組合せて発電
９により発電するコンバインドサイクル発電プラントは
、熱効率を同上させるものとして近年有望視されている
。
９により発電するコンバインドサイクル発電プラントは
、熱効率を同上させるものとして近年有望視されている
。
まず、このようなコンバインドサイクル発電プラントの
原理をｗＩ１図により説明する。
原理をｗＩ１図により説明する。
第１図Ｃ二おいて、窒気圧縮ｆｉｌ、ガスタービン２、
発電機３および蒸気タービン４が同軸的（；配置されて
いる。４ｑ気圧縮ｆｉｌｌ＝は突気が導入されて加圧さ
れ、この加圧された突気は燃焼器５Ｃ二供給され、この
儲焼器５に直接供給された燃料を燃焼させる。この燃焼
器５内で発生した燃焼ガスは、その膨張力でガスタービ
ン２を駆動した後、排熱回収ボイラ６に導入され、水を
加熱して蒸気を発生せしめて排ガスとして放出される。
発電機３および蒸気タービン４が同軸的（；配置されて
いる。４ｑ気圧縮ｆｉｌｌ＝は突気が導入されて加圧さ
れ、この加圧された突気は燃焼器５Ｃ二供給され、この
儲焼器５に直接供給された燃料を燃焼させる。この燃焼
器５内で発生した燃焼ガスは、その膨張力でガスタービ
ン２を駆動した後、排熱回収ボイラ６に導入され、水を
加熱して蒸気を発生せしめて排ガスとして放出される。
一方、排熱回収ボイラ６内６二発生した蒸気は蒸気ター
ビン４を駆動した後、復水器７で水Ｃ二戻され、さらに
ポンプ８により排熱回収ボイラ６に供給される。
ビン４を駆動した後、復水器７で水Ｃ二戻され、さらに
ポンプ８により排熱回収ボイラ６に供給される。
そして、ガスタービン２および蒸気タービン４の出力は
発電機３により電気エネルギ（二変換され、図示しない
電力系統に供給される。
発電機３により電気エネルギ（二変換され、図示しない
電力系統に供給される。
これがコンバインドサイクル発電プラントの原理である
が、実用化されるこのブクントは、第１図に示す系統の
１ユニツトを小容量のものとした上で複数ユニットを並
列Ｃ：配置して、全体として１つの発電プラントとする
のが一般的である。これは、小容量の複数ユニットとす
ることで各ユニットごとのパッケージ化が可能となる利
点があるからである。
が、実用化されるこのブクントは、第１図に示す系統の
１ユニツトを小容量のものとした上で複数ユニットを並
列Ｃ：配置して、全体として１つの発電プラントとする
のが一般的である。これは、小容量の複数ユニットとす
ることで各ユニットごとのパッケージ化が可能となる利
点があるからである。
このように複数ユニットを組合せて１つの発電プラント
とするため、プラント要求発電量に対応して２発電ユニ
ットの運転台数の制衡を行ない余剰発電量は運転中の全
数に均等又は、特定のユニットの出力を減じた出力調整
を行なっていた。
とするため、プラント要求発電量に対応して２発電ユニ
ットの運転台数の制衡を行ない余剰発電量は運転中の全
数に均等又は、特定のユニットの出力を減じた出力調整
を行なっていた。
熱効率の同上とともＣ二、各ユニットの発電機は、冷却
性能に優れた水素冷却発電機の採用で、さらに効率向上
を計っている。
性能に優れた水素冷却発電機の採用で、さらに効率向上
を計っている。
一般に、従来から行なっている水素冷却発電機の水素圧
力制細と水素補給は次の曲りである。発電機の機内には
、水素ガス圧力調整弁Ｃ：よって水素ガスボンベの水素
ガス圧力を減圧して、発＊ｍの負荷の大きさに関係なく
、定格出力運転時の定格水素ガス圧力に一定Ｃ二なるよ
う制御されている。
力制細と水素補給は次の曲りである。発電機の機内には
、水素ガス圧力調整弁Ｃ：よって水素ガスボンベの水素
ガス圧力を減圧して、発＊ｍの負荷の大きさに関係なく
、定格出力運転時の定格水素ガス圧力に一定Ｃ二なるよ
う制御されている。
しかしながら、水素冷却発電機３では定格出力運転時の
水素ガス圧力を一定（二保っているため、低出力時ζ二
おいて、発熱量（負荷損）の低下に伴い、その冷却能力
は過剰となっており、むしろ、圧力の高い水素の風損（
二よる損失の増大が生じ、第２図Ｃ二示すようＣ二発電
機の効率低下をまねいている。第２図において、発電機
の定格出力時の定格水素ガス圧力が３ Ｋ？ ／ ａｔ
／ｌ ｌ （ａ）で、負荷が減少して８５％出力時では
、水素ガス圧力を２ＫＰ／ｃｒＩＩｉ（ｂ）（二識圧し
た場合と比べ、０．０５％１６５％出力時では、水素ガ
ス圧力をＩＫＰ／ＣＩ／ｌ＃（Ｃ目＝さらに減圧した場
合と比べ、０．１２％の効率低下をまねき、経済性な欠
き不利となる。
水素ガス圧力を一定（二保っているため、低出力時ζ二
おいて、発熱量（負荷損）の低下に伴い、その冷却能力
は過剰となっており、むしろ、圧力の高い水素の風損（
二よる損失の増大が生じ、第２図Ｃ二示すようＣ二発電
機の効率低下をまねいている。第２図において、発電機
の定格出力時の定格水素ガス圧力が３ Ｋ？ ／ ａｔ
／ｌ ｌ （ａ）で、負荷が減少して８５％出力時では
、水素ガス圧力を２ＫＰ／ｃｒＩＩｉ（ｂ）（二識圧し
た場合と比べ、０．０５％１６５％出力時では、水素ガ
ス圧力をＩＫＰ／ＣＩ／ｌ＃（Ｃ目＝さらに減圧した場
合と比べ、０．１２％の効率低下をまねき、経済性な欠
き不利となる。
したがって、この効率低下を防ぐことが重要である。
本発明は、前述した点Ｃ：鑑み、プラント要求発電量に
対応して、Ｎ転台数および機内水素ガス圧力を最適に制
御し、低出力時の発電機の効率低下を防止するようにし
たコンバインドサイクル発電プラントを提供することを
目的とする。
対応して、Ｎ転台数および機内水素ガス圧力を最適に制
御し、低出力時の発電機の効率低下を防止するようにし
たコンバインドサイクル発電プラントを提供することを
目的とする。
この目的を達成するために、本発明では、ガスタービン
および蒸気タービンを熱的（二組合せて発電機により発
電するよう（ニしたコンバインドサイクル発電プラント
において、ブラント要求発＊瞳に対応して運転台数を決
めた後、運転を行なう前記複数台の発電機の各々（二課
せられた負荷の大きさＣ二応じて、その出力Ｃ二おける
最適・最高効率の状態で発電機を運転することができる
よう機内水素ガス圧力を制御することシーより達成され
る。
および蒸気タービンを熱的（二組合せて発電機により発
電するよう（ニしたコンバインドサイクル発電プラント
において、ブラント要求発＊瞳に対応して運転台数を決
めた後、運転を行なう前記複数台の発電機の各々（二課
せられた負荷の大きさＣ二応じて、その出力Ｃ二おける
最適・最高効率の状態で発電機を運転することができる
よう機内水素ガス圧力を制御することシーより達成され
る。
以下１本発明を図面に示Ｔ実施（二より説明する。
なお、前述したものと同一の構成≦二ついては、図面中
（二同−の符号を付し、その説明は省略する。
（二同−の符号を付し、その説明は省略する。
第３図および５ｇ４図は、本発明の一実施例を示すもの
であり、水素冷却発電機３の機内９（−は水素ガス圧力
調整弁ＩＯによって水素ガスボンベ１１の水素ガスが圧
力を減圧して供給される。また複数台の発電ａｉ！３
ＣＩｍ示しない）に対して共通に負荷に対応した水素ガ
ス圧力ー整制御機構を別に設けて、機内９の水素ガス圧
力を出力に応じて調整を行なうようにしたものである。
であり、水素冷却発電機３の機内９（−は水素ガス圧力
調整弁ＩＯによって水素ガスボンベ１１の水素ガスが圧
力を減圧して供給される。また複数台の発電ａｉ！３
ＣＩｍ示しない）に対して共通に負荷に対応した水素ガ
ス圧力ー整制御機構を別に設けて、機内９の水素ガス圧
力を出力に応じて調整を行なうようにしたものである。
第３図シー示す出力分担／圧力制御装置１２をフローチ
ャートを示す第４図を参照して説明する。
ャートを示す第４図を参照して説明する。
この装置にはプラント要求発電１１Ｐｄ（１０１）とプ
ラント発電可能出力ｎａｇ（Ｐｙ； １ユニット当りの
発電可能出力、ｎ：ユニット台数） （１０２）を比較
し、（１０３）Ｊ’ｄ ンｎＰＩ の場合は、ｎ台のユ
ニット全数を定格出力運転するよう制御信号８１を出力
（１０４）し、Ｐｄ（ｎｐｇの場合は、Ｐｄ−（ｎ−１
）Ｐｆｌ＜Ｆｉｌを計算し、（１−１）台のユニットを
停止する信号ｓｌを出し、（ＩＬ）５．１０６）、（ｎ
−量＋１）台の運転するユニットの中から出力低域する
ｌ−１ニツトを選び（１０７）、その当該ユニットの圧
力切替弁１３を開くための動作信号８２（１０８）と、
当該ユニットのガスタービン２又は蒸気タービン４の出
力低減のためのカバナーへの制御°−１１１他号８３
（１０９）を出し、また、当該ユニットの低減しなけれ
ばならない出力の大きさに対応した効率同上可能な最適
水素ガス圧力を犀出しく１ｉｏ）併せて、前記の最廟水
索ガス圧力Ｃ二相当する制Ｎ（ぎ号Ｓ ４ （１１１）
を圧力調整弁１４に出す多くの演算および制御機能を有
している。
ラント発電可能出力ｎａｇ（Ｐｙ； １ユニット当りの
発電可能出力、ｎ：ユニット台数） （１０２）を比較
し、（１０３）Ｊ’ｄ ンｎＰＩ の場合は、ｎ台のユ
ニット全数を定格出力運転するよう制御信号８１を出力
（１０４）し、Ｐｄ（ｎｐｇの場合は、Ｐｄ−（ｎ−１
）Ｐｆｌ＜Ｆｉｌを計算し、（１−１）台のユニットを
停止する信号ｓｌを出し、（ＩＬ）５．１０６）、（ｎ
−量＋１）台の運転するユニットの中から出力低域する
ｌ−１ニツトを選び（１０７）、その当該ユニットの圧
力切替弁１３を開くための動作信号８２（１０８）と、
当該ユニットのガスタービン２又は蒸気タービン４の出
力低減のためのカバナーへの制御°−１１１他号８３
（１０９）を出し、また、当該ユニットの低減しなけれ
ばならない出力の大きさに対応した効率同上可能な最適
水素ガス圧力を犀出しく１ｉｏ）併せて、前記の最廟水
索ガス圧力Ｃ二相当する制Ｎ（ぎ号Ｓ ４ （１１１）
を圧力調整弁１４に出す多くの演算および制御機能を有
している。
当該ユニットの発電様３の機内９の水素ガス圧力は、出
力分担／圧力制御云ｔｉＭ１２よりの制御信号Ｓ４によ
って圧力調優ピストン１５を調整ピストン駆動装置１６
を介して設定された最適水素ガス圧力に減圧するよう圧
力調整弁１４を制御することにより、機内９の水素ガス
シ；【レリーフ水素リザーブ室１７に流出し、機内９の
水素ガス圧力が最適水素ガス圧力となる。機内９の水素
ガス圧力は、比力／電訛変換器１８の電気信号ｓ５ｉ二
よって出力分担／圧力制御装置１２にフィードバックさ
れる。
力分担／圧力制御云ｔｉＭ１２よりの制御信号Ｓ４によ
って圧力調優ピストン１５を調整ピストン駆動装置１６
を介して設定された最適水素ガス圧力に減圧するよう圧
力調整弁１４を制御することにより、機内９の水素ガス
シ；【レリーフ水素リザーブ室１７に流出し、機内９の
水素ガス圧力が最適水素ガス圧力となる。機内９の水素
ガス圧力は、比力／電訛変換器１８の電気信号ｓ５ｉ二
よって出力分担／圧力制御装置１２にフィードバックさ
れる。
このような実施例によれば、発電桐３の低出力時には機
内９の水素ガス圧力を低下させ、風損の顕著な低減を得
１発電機３の効率を大巾に改善させることができる。
内９の水素ガス圧力を低下させ、風損の顕著な低減を得
１発電機３の効率を大巾に改善させることができる。
出力の増加に対しては、レリーフ水素リザーブ室１７の
容積を漸鐘し、定格の水素圧力Ｃ二復元することができ
る。
容積を漸鐘し、定格の水素圧力Ｃ二復元することができ
る。
以上説明したよう（二１本発明嘔二係るフンバインドチ
イクル発電プラントは、水素ガス圧力調整制御機構な設
け、水素ガス圧力を発電機の出力の大きさ１：応じて減
圧または、加圧すること（二より。
イクル発電プラントは、水素ガス圧力調整制御機構な設
け、水素ガス圧力を発電機の出力の大きさ１：応じて減
圧または、加圧すること（二より。
最適・最画効率の状態で発電機を運転することができ、
プラント効率の同上Ｃ二寄与し、その経済的効果は絶大
である。
プラント効率の同上Ｃ二寄与し、その経済的効果は絶大
である。
第１図は一般的なコンバインドチイクル発電プラントの
原理を示す系統図、第２図は発電機の出力に対する水素
ガス圧力と効率の関係を示す特性曲線を示すグラフ、Ｐ
Ｊ３図は本発明に係るコンバインドサイクル発電ブラン
トの一実施例を示す構成図、第４図は第３図（二示す装
置の制御を説明するフローチャート図である。 ３・・・発電機、 １３・・・圧力切替弁１４・・・圧
力調整弁、 １５・・・ピストン１６・・・ピストン駆
動装置、 １７・・・レリーフ水素リザーブ室 代理人 弁理士 則 近 恵 佑 （ほか１名） 第１図 σ 第２図
原理を示す系統図、第２図は発電機の出力に対する水素
ガス圧力と効率の関係を示す特性曲線を示すグラフ、Ｐ
Ｊ３図は本発明に係るコンバインドサイクル発電ブラン
トの一実施例を示す構成図、第４図は第３図（二示す装
置の制御を説明するフローチャート図である。 ３・・・発電機、 １３・・・圧力切替弁１４・・・圧
力調整弁、 １５・・・ピストン１６・・・ピストン駆
動装置、 １７・・・レリーフ水素リザーブ室 代理人 弁理士 則 近 恵 佑 （ほか１名） 第１図 σ 第２図
Claims (1)
- ガスタービンおよび蒸気タービンを組合せて水素冷却形
発電機（二より発電するようにシたコンバインドサイク
ル発電プラントにおいて、前記発電機に水素ガス圧力調
整制御機構を設け、系統負荷の変化に応動して発電機内
に封入されている水素ガスの圧力を制御することを特徴
とするコンバインドサイクル発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP85684A JPS60145408A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | コンバインドサイクル発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP85684A JPS60145408A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | コンバインドサイクル発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60145408A true JPS60145408A (ja) | 1985-07-31 |
Family
ID=11485290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP85684A Pending JPS60145408A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | コンバインドサイクル発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60145408A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226420A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Matsuyama Plow Mfg Co Ltd | 野菜包装装置 |
| US7550113B2 (en) | 2004-09-16 | 2009-06-23 | Proton Energy Systems, Inc. | System for maintaining hydrogen purity in electrical generators and method thereof |
| US7888124B2 (en) | 2004-09-16 | 2011-02-15 | Proton Energy Systems | System for monitoring the health of electrical generators and method thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49105114A (ja) * | 1973-02-13 | 1974-10-04 | ||
| JPS58103848A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-21 | Hitachi Ltd | 水素ガス冷却回転電機の水素ガス消費量監視装置 |
-
1984
- 1984-01-09 JP JP85684A patent/JPS60145408A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49105114A (ja) * | 1973-02-13 | 1974-10-04 | ||
| JPS58103848A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-21 | Hitachi Ltd | 水素ガス冷却回転電機の水素ガス消費量監視装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226420A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Matsuyama Plow Mfg Co Ltd | 野菜包装装置 |
| US7550113B2 (en) | 2004-09-16 | 2009-06-23 | Proton Energy Systems, Inc. | System for maintaining hydrogen purity in electrical generators and method thereof |
| US7879613B2 (en) | 2004-09-16 | 2011-02-01 | Proton Energy Systems, Inc. | System for maintaining hydrogen purity in electrical generators and method thereof |
| US7888124B2 (en) | 2004-09-16 | 2011-02-15 | Proton Energy Systems | System for monitoring the health of electrical generators and method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Klein | An explanation for observed compression ratios in internal combustion engines | |
| KR102185002B1 (ko) | 순산소 초임계 이산화탄소 발전 시스템에 적용된 액화 질소 발전 시스템 | |
| Veyo et al. | Tubular SOFC hybrid power system status | |
| CN109538320B (zh) | 钠堆部分冷却循环紧凑式超临界二氧化碳循环供能系统 | |
| De Paepe et al. | Cycle improvements to steam injected gas turbines | |
| JPS60145408A (ja) | コンバインドサイクル発電プラント | |
| JPH0611183B2 (ja) | 閉サイクルｍｈｄ発電装置を用いた複合発電方法および装置 | |
| CN113922391A (zh) | 飞轮储能辅助火电机组一次调频的控制方法 | |
| CN108879745A (zh) | 一种提高机组调峰经济性的综合发电系统及方法 | |
| CN109026223B (zh) | 基于燃气内燃机和燃料电池联供的冷热电综合能源集成系统及工作方法 | |
| KR20220020609A (ko) | 이산화탄소 압축 저장 시스템을 활용한 원자력 부하대응 발전 시스템 | |
| WO2022239616A1 (ja) | 圧縮空気エネルギー貯蔵発電装置及びその制御方法 | |
| CN109139147A (zh) | 一种分流再压缩超临界二氧化碳热电联产系统及运行方法 | |
| RU2528214C2 (ru) | Когенерационная газотурбинная энергетическая установка | |
| WO2017042122A1 (en) | Constant flow function air expansion train with combuster | |
| JP2004169696A (ja) | 複合発電設備 | |
| JP3546234B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池・内燃式スターリングエンジンコンバインドシステム | |
| JPH08149722A (ja) | 液体空気貯蔵型ガスタービン発電システム | |
| CN219638903U (zh) | 一种耦合压缩空气储能的火力发电热力系统 | |
| JP2585328B2 (ja) | コンバインドプラントの運転方法、および同装置 | |
| RU2064060C1 (ru) | Способ работы энергетической установки | |
| JPH05276773A (ja) | アルカリ金属熱電変換複合発電装置 | |
| US3033176A (en) | Aero-dynamic wave machine super-charger for steam generators with fan and high pressure system | |
| JP3079298B2 (ja) | 複合発電プラント及びその起動方法 | |
| JPH11270348A (ja) | ガスタービン・コージェネレーション設備 |