JPS6014891B2 - 蒸気−ガス複合サイクルプラントの給水系制御方法及びその装置 - Google Patents

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装置と蒸気タービン装置とを組合
せた蒸気−ガス複合サイクルプラントに係わり、特に廃
熱ポィラのドラム水位に異常が生じたときの給水系制御
に関する。

〔発明の背景〕

ガスタービン装置と蒸気タービン装置とを組合せた蒸気
−ガス複合サイクルプラントの一般的な構成を説明する
。

第１図において複合サイクルプラントは一般に複数台の
ガスタービン装置ｌａ〜ｌｃと、このガスタービン装置
と同数の廃熱ボィラ９ａ〜９ｃと、１台の蒸気タービン
装置１６から基本的に構成されている。ここでは３台あ
るガスタービン装置ｌａ〜ｌｃはコンブレッサ２ａ〜２
ｃと、該コンブレッサで加工された空気で燃料を燃焼し
て高温高圧の燃焼ガスを発生する燃焼器３ａ〜３ｃと、
該燃焼器に供給される燃料系統４ａ〜４ｃと、燃焼ガス
にて駆動されガスタービン発電機６ａ〜６ｃを回転させ
るガスタービン５ａ〜５ｃとから構成されている。この
ガスタービン装置を流下した燃焼ガスは排ガスとなって
ダクト６１ａ〜６１ｃを通って廃熱ボィラ９ａ〜９ｃに
導びかれる。またこのダクトには廃熱ボィラをバイパス
するバイパスダクト６２ａ〜６２ｃが設けられている。
ダクト６１ａ〜６１ｃ及びバイパスダクト６２ａ〜６２
ｃにはそれぞれ排ガスの流通を調節する入口ガスダンパ
７ａ〜７ｃ及びバイパスガスダンパ８ａ〜８ｃが設けら
れている。廃熱ボイラ９ａ〜ｇｃはそれぞれドラム３０
ａ〜３０ｃを有するドラム式ボィラであって排ガス以外
にも熱源として助燃装置２５ａ〜２５ｃを設置している
。廃熱ボィラが発生した蒸気はそれぞれの蒸気管５１ａ
〜５１ｃを通じて蒸気へッダ１４に集められ、そこから
加減弁１５を備えた蒸気管５８を通じて蒸気タービン１
６内に送給され、発電機１７に直接したタービン１６を
駆動した後に復水器１８に導びかれ、そこで復水される
。復水された給水は給水配管５３及び分岐した給水配管
５３ａ〜５３ｃにより廃熱ボィラ９ａ〜９ｃに導びかれ
ている。この給水配管５３には給水を送給す給水ポンプ
２０が設置され、給水配管５３ａ〜５３ｃにはそれぞれ
流過する給水量を調節する給水調整弁１０ａ〜１０ｃと
給水の送給を遮断する給水止弁１１ａ〜１１ｃが設置さ
れている。また蒸気管５１ａ〜５１ｃには蒸気の送給を
遮断するボィラ出口弁１３ａ〜１３ｃが設置されると共
に、該ボィラ出口弁の上流側の蒸気管５１ａ〜５１ｃよ
り弁１２ａ〜１２ｃを備えたバイパス蒸気管５２ａ〜５
２ｃを分岐させる。このバイパス蒸気管は減溢器１９を
介して復水器１８に蓮適しているが、廃熱ボィラ起動時
や廃熱ボィラの運転台数切替時等に蒸気へッダ１４内の
蒸気圧力と廃熱ボィラ９ａ〜ｇｃの発生蒸気圧力とのマ
ッチングを図る場合に蒸気をタービン１６を経由しない
で直接復水器１８に導入するものであり、通常運転時に
は弁１２ａ〜１２ｃは閉じられている。また給水配管５
３からも弁６３を有した配管５５が分岐され、減温器１
９に至っている。この配管５５は給水の一部を減温器１
９に導き、そこでバイパス蒸気管５２ａ〜５２ｃから導
入される高温蒸気を冷却して減温するものであって該バ
イパス蒸気管５２ａ〜５２ｃの使用時以外は用いられな
い。そして給水系の制御としては廃熱ボィラ９ａ〜９ｃ
に備えたドラム３０ａ〜３０ｃの水位を一定に保持する
様にドラム水位検出器２４ａ〜２４ｃを設置すると共に
該水位検出器２４ａ〜２４ｃの検知信号に応じて給水調
整弁１０ａ〜１０ｃを調節する給水制御装置３８ａ〜３
８ｃが設置され、また該給水制御装置に蒸気流量信号を
発生する流量計６５ａ〜６５ｃが蒸気管５１ａ〜５１ｃ
に、給水流量信号を発生する流量計６６ａ〜６６ｃが給
水配管５３ａ〜５３ｃにそれぞれ設けられている。つま
りドラム式ボィラの給水制御はドラム水位の変動に対し
ても十分安定な制御を行なえるように三要素式の給水制
御となっている。すなわち蒸気流量と給水流量とドラム
水位の三要素であり、複合サイクルプラントの負荷変動
を該蒸気流量で検出し、これに比例した給水流量を測定
制御すると共にドラム水位を検出して廃熱ボィラの熱供
給量の変化や蒸気流出量の変化に伴なう蒸発作用の変化
により生じるドラム水位の変動に対しても十分安定した
制御を実現している。以上の構成からなる蒸気−ガス複
合サイクルプラントの給水系において、給水ポンプ２０
或は給水調整弁１０ａ〜１０ｃ及び給水制御装置３８ａ
〜３８ｃを含めた給水制御系に故障が生じたとすると廃
熱ボィラ９ａ〜９ｃに送給される給水量が制御不能とな
り該廃熱ボィラが有するドラム３０ａ〜３０ｃの水位が
上昇或は下降する。

ドラム水位が上昇すると発生蒸気中に水滴が混入して廃
熱ボィラ内の過熱器や蒸気タービン等を劣化させること
になる。また、ドラム水位が減少すると廃熱ポィラの空
だきが起こり、ポィラ装置に重大な悪影響を及ぼすこと
になる。一般のドラム式ボィラでは通常、給水系に故障
が生じてドラム水位が上限値より上昇した場合には警報
を発してプラントの状態の異常を知らせ、下限値より下
降した場合には該ボィラの運転をトリップする様になっ
ている。しかしながら蒸気−ガス複合サイクルプラント
の如く複数台の廃熱ボィラを有するプラントでは１台の
廃熱ボイラの給水制御系に故障が生じて制御不能となり
廃熱ボィラのドラム水位が下限に達した場合、プラント
全体を停止すると、本来、他の健全な廃熱ポィラを使用
してプラントの運転が可能であるにもかかわらず運転を
停止するのでプラントの嫁動率が低下する。また、ドラ
ム水位が下限に達したボィラのみをトリッブさせ、他の
健全なボイラを使って運転を続行することが考えられる
が、異常の起った廃熱ボィラを急激にトリップさせると
他の廃熱ボィラの運転制御に重大な影響を与えることに
なる。つまり、廃熱ボィラの運転をトリッブさせる場合
には該廃熱ボィラへの給水の送給も停止するが、その給
水量分が他の健全な廃熱ボィラへの給水量に加わること
になって過渡的に給水量が増大し、健全な廃熱ボィラへ
の給水系の制御の相互干渉等悪影響を及ぼすことになる
。すなわち、第１図に示す複合サイクルプラントにおい
て、ボィラｇａの水位が下限値に達したとき、ボィラ制
御装置（図示を省略した）は、ダンパ７ａを閉じ、ダン
パ８ａを開き、ボィラ出口弁１３ａを閉じ、助燃装置２
５ａを停止させ、弁１２ａを開くように操作するととも
に、給水止弁１１ａを閉じる信号を各機器に与える。給
水止弁１１ａが閉じると、給水ポンプ２０から吐出され
るボィラ給水は、すべてボィラｇｂと９ｃに流入するこ
ととなり、これらのボイラの給水量は急激に増加する。
ポィラ９ｂ，９ｃには、給水調整弁ｌｏｂ，１０ｃが設
けられており、ドラム水位が変化しないように調整弁１
０ｂ，１０ｃの関度を調整しようとするが、給水量の増
加が急激であると、制御系がハンチングを起し、ドラム
水位がかえって大きく変動する。したがって、特定の廃
熱ボィラをトリツプさせるときには、残りの健全な廃熱
ボィラの給水制御系に大きな外乱を与えないようにして
ボィラを停止させる必要がある。また給水系の故障には
上記給水制御装置以外にも給水ポンプの故障が考えられ
るが、この場合には一般のボイラプラントで行われてい
るように、給水ポンプに並列に予備の補助給水ポンプを
設けておき、補助ポンプを起動することにより、ボィラ
水位の回復を図ることができる。この場合、特定のボィ
ラのみ水位が下限値に達したのか、すべてのボィラが下
限値に達したのかを判別して対策する必要がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は蒸気タービン装置と複数台のガスタービ
ン装置とを組合せた蒸気−ガス複合サイクルプラントに
おいて、複数台ある廃熱ボィラのうち、廃熱ボィラの水
位異常の原因を判別して、それぞれの原因に対応した給
水制御を行うことにある。

更に一部の廃熱ボィラの給水系制御にのみ支障が生じた
場合に他の廃熱ボィラの運転制御に悪影響を与えずにこ
の復合サイクルプラントの給水系を停止する方法及び制
御手段を提供することにある。〔発明の概要〕 本発明の特徴とするところは、複数のガスタービン装置
と、このガスタービン装置と対をなし、ガスタービン装
置の排ガスを熱源として蒸気を発生するドラムを備えた
廃熱ボィラ装置と、廃熱ボィラで発生した蒸気を蒸気管
を通じて導入し仕事を行なう蒸気タービン装置と、それ
ぞれの廃熱ボィラに給水を送給する給水ポンプと、各ボ
ィラへの給水流量を調節する給水調整弁と、蒸気タービ
ン装置の復水器から給水を廃熱ボィラに導び〈給水配管
と、給水調整弁の関度を調節する給水制御装置と、該廃
熱ポィラのドラムの給水上流側と復水器とを直接運通す
るボィラバィパス管と、前記給水ポンプに並列に設置さ
れた補助ポンプとから構成される蒸気ーガス複合サイク
ルプラントにおいて、前記給水制御装置の制御状態の良
否にかかわらず複数台ある廃熱ポィラのドラム水位が全
て下限値に低下した際には給水ポンプに代えて補助ポン
プを駆動して給水の廃熱ボィラへの供給を継続させ、一
部の廃熱ボィラのドラム水位が下限値に低下した際には
、ドラム水位が下限値に達した廃熱ボィラのみ運転を停
止させる様にしたところにある。

更に、一部の廃熱ボィラのみを停止させる場合には、ボ
ィラへの入熱を停止させる間は、ボィラ給水をボィラバ
イパス管を介して復水器に流し、ボィうへの入熱停止の
操作が完了した後、給水止弁を徐々に閉じるようにした
ことを特徴とする。

〔発明の実施例〕次に本発明を適用した実施例を図面を
参照して説明する。

第２図及び第３図では、蒸気−ガス複合サイクルプラン
トでは複数台あるガスタービン装置及び廃熱ボイラを説
明上１台だけ表示してある。この蒸気ーガス複合サイク
ルプラントの構成は第１図に示したものと概略同様であ
るので同一部分についての説明を省略し、相違する部分
について説明する。第２図において廃熱ボィラ９ａは給
水配管５３ａから供給された給水を子熱してドラム３０
ａに導び〈節炭器２１とドラム３０ａ内の給水を加熱し
て蒸気化し、この蒸気をドラム３０ａの蒸気室に導びく
蒸発器２２と、ドラム３０内の蒸気を更に加熱して高温
高圧化し蒸気管５１に導びく過熱器２３とから構成され
ている。この廃熱ボィラ９ａが有するドラム３０ａの給
水上流側である節炭器２１からは給水の一部を減温器１
９を介して復水器１８に導びくボィラバィパス管５４ａ
が分岐している。このボィラバィパス管５４ａには通常
は閉止されているバイパス弁２６ａが設置されている。
またガスタービンの排ガスに加えて廃熱ポィラｇａに熱
源を与える助燃装置２５ａはバーナ７２と、該バーナに
供給される燃料量を調節する助燃制御弁７１と、燃料系
統７３から構成されている。更に給水配管５３ａ上に配
置された給水ポンプ２０１こは補助ポンプ４３が設置さ
れている。第３図は、第２図に示した復合サイクルプラ
ントの制御装置を詳細に示している。

第３図では、定常運転において、ボイラドラム水位を制
御する給水制御装置３８ａを含む定常運転時の給水制御
系の図示は省略している。また、第２図には、ボィラト
ＩＪップ制御系の一部の構成機器を省略している。次に
上記配管系統及び装置を備えた蒸気ーガス複合サイクル
プラントの給水系制御装置について説明する。

この装置は第２図及び第３図に示すように廃熱ボイラ９
ａのドラム３０ａにおけるドラム水位の上限及び下限値
を検知するドラム水位上限検出器３１ａ及びドラム水位
下限検出器３２ａを有している。また、このドラム水位
下限検出器３２ａの出力信号１０２ａにより操作されポ
ィラバィバス管５４ａ上のバイパス弁２６ａの関度制御
を行なうバイパス弁制御装置３９ａが設置されている。
更に、複数個あるドラム水位下限検出器３２ａ〜３２ｃ
の検知信号１０２ａ〜１０２ｃを全て導入して全ドラム
の水位が下限に達している場合には給水ポンプ故障信号
１０３を出力し、一部のボィラのみ水位が下限に達して
いる場合には給水制御系故障信号１０４を出力して給水
制御系の故障判別を行なう判別装置４０と、該判別装置
４０から故障信号１０４及びドラム水位下限検出器３２
ａ〜３２ｃの出力信号１０２ａ〜１０２ｃのいずれかが
共に入力した場合すなわち、特定のボィラのドラム水位
のみが下限に達したとき、そのポィラのみとトリップさ
せるためのトリツプ信号１０５ａ（ボィラ９ａのドラム
水位が下限値のとき）を出力するりレー装置４７ａと、
該リレー装置４７ａからのトリップ信号１０５ａの入力
により操作信号１０６を出力するボイラトリップ装置３
３ａとを備えている。このボィラトリップ装置３３ａか
ら出力される操作信号１０６ａは廃熱ボィラ９ａヘガス
タービンの排ガスを導びくダクト６１ａにある入口ガス
ダンパ７ａ及びバイパスダクト６２ａにあるバイパスガ
スダンパ８ａの開度を切替え操作するダンパ制御装置３
５ａと、廃熱ボィラ９ａの助燃装置２５ａにある助燃制
御弁７１の開度を調節する助燃制御装置３４ａと、廃熱
ボィラ９ａで発生した蒸気を蒸気タービン１６に導びく
蒸気管５１ａ上にあるボィラ出口弁１３ａの関度を調節
するボィラ出口弁制御装置３６ａと、廃熱ボィラ９ａに
備えたドラム３０ａの上流側の給水を復水器１８に導び
くボィラバィパス管５４ａ上にあるバイパス弁２６ａの
開度を調節するバイパス弁制御装置３９ａとに入力され
、ドラム水位が下限に達したボィラのみのそれぞれの弁
装置を開閉動作させる。後述の如く、これらの弁装置の
開閉動作の後、信号１０６により給水止弁制御装置３７
ａを介して給水止弁１１ａを徐々に閉じる。

また、プラントを操作するオペレータの意）志により、
特定のボイラをトリツプさせるためトリツプ指令装置４
２が設置されていて、各リレー装置４７ａ〜４７ｃには
このトリツプ指令信号１１３ａ〜１ １３ｃが入力され
るとドラム水位信号とは無関係にポィラトリップ信号１
０５ａをボィラトリップ装置３３ａに伝達する様になっ
ている。

更に、給水を導びく給水配管５３にある給水ポンプ２０
１こ並列に補助ポンプ４３を設置すると共に、前述の判
別装置４０から給水ポンプ故障信号１０３を受けて該補
助ポンプ４３を駆動する補助ポンプ制御装置４１とを設
けている。更にこれらの給水系制御装置を第３図にて詳
細に説明する。第３図には３台の廃熱ボィラ９ａ〜９ｃ
のドラム部分及び給水系制御装置が示してあるが、通常
のボィラ水位を制御する給水制御装置３８ａ〜３８ｃは
省略してある。そして廃熱ボィラ９ａ〜９ｃをトリップ
させるトリップ制御系を中心に説明する。ボィラトリッ
プ制御系は、各ボィラ毎に設けられているが、第３図で
は、ボィラ９ａに対応するトリップ制御系のみを図示し
ている。トリップ信号１０５ａはボイラトリツプ装置３
３ａに与えられ、この装置からボイラトリップの操作信
号１０６がそれぞれの機器に発せられる。操作信号１０
６の１つは助燃制御装置３４ａに入力して助燃装置２５
ａの助燃制御弁７１を閉止し、更に信号１０６はダンパ
制御装置３５ａに入力してダクト６１ａの入口ガスダン
パ７ａを閉止し、バイパスダンパ８ａを開き、ボィラ出
口弁制御装置３６ａに入力して蒸気管５１ａ上のボィラ
出口弁１３ａを閉止し、バイパス弁制御装置３９ａに入
力してボィラバィパス管５４ａ上のバイパス弁２６ａを
開操作する。これらの一連の動作が完了した後に初めて
給水止弁制御装置３７ａに入力して給水配管５３ａ上の
給水止弁１１ａを閉止させて他の廃熱ボィラの運転制御
に悪影響を与えない様にしている。この為に入口ガスダ
ンパ７ａの閉止を検知するダンパストローク検出器８０
と、燃料の流量から助燃制御弁７１の閉止を検知する燃
料流量計８１と、蒸気の流量からボィラ出口弁１３ａの
閉止を検知する蒸気流量計８２ととを配置し、更にこれ
らの各装鷹からの検知信号１０７，１０８，１０９及び
バイパス弁制御装置３９ａに操作信号１０６が与えらた
ことを示す検出信号１１０の全てが入力した場合に出力
信号１１１を発するＡＮＤ回路８４ａが設けられ、該Ａ
ＮＤ回路８４ａの出力信号１１１が入力された場合にポ
イラトリップ装置３３ａからの操作信号１０６を出力信
号として伝達するりレー装置６８ａと、該リレー装置６
８ａから伝達された信号１０６によって操作され給水止
弁１１ａを徐々に閉止する様に給水止弁制御装置３７ａ
に指令信号１１２を発する駆動速度調整器６９ａとを備
えている。以上の構成からなる蒸気−ガス複合サイクル
プラントの給水系制御について次に説明する。

第２及び第３図において廃熱ボィラのドラム水位を制御
する給水調整弁１０ａを含めた給水制御装置３８ａ或は
給水ポンプ２０が故障して復合サイクルプラントの給水
系が制御不能になった場合を想定する。給水調整弁１０
ａ〜１０ｃを含めた給水制御装置３８が故障を起こすと
廃熱ボィラ９ａ〜９ｃに備えたドラム３０ａ〜３０ｃは
ドラム水位が増加或は減少し過ぎてドラム水位一定制御
が下可能になる。ここでまずボィラ９ａのドラム水位が
増加した場合について説明するとドラム水位上限検出器
３１ａによりドラム３０ａの水位が上限に達したことを
検知し、その検知信号１０１ａをバイパス弁制御装置３
９ａに伝達してバイパス弁２６ａを開いて、給水配管５
３ａから廃熱ポィラ９ａの節炭器２１ａを通じてドラム
３０ａ内に送給される給水をボィラバィパス管５４ａを
通じて復水器１８に直接導入させて該ドラム３０ａの水
位が一定になるよう制御するものである。つまりドラム
３０ａの水位が上限に達するとボィラから発生蒸気中に
水滴が混入し、それが廃熱ボィラ９ａの過熱器２３及び
蒸気タービン１６を劣化させることになるので常にドラ
ム水位を一定となる様に該バイパス弁２６ａを制御する
ものである。第３図には、ドラム水位上限検出器は１つ
のみ図示したが、それぞれのボィラに設けられており、
他のボィラドラムの水位が上限値に達したときもそれぞ
れのボィラに対応して設けたバイパス弁が開いて、ドラ
ム水位を正常な値に戻す。次に、ボィラ９ａのドラム水
位のみが下限値に達し、他のボイラ９ｂ，９ｃのドラム
水位が正常である場合を説明する。この異常の原因は、
ポィラ９ａの給水制御系にあり、ボィラ９ａの保護から
、ｇａを停止させなければならない場合である。この場
合、ポイラ９ａのドラム水位下限水位検出器３２ａから
のみ水位下限信号１０２ａが発せられる。判別装置４川
ま、すべての下限水位検出器３２ａ〜３２ｃからの信号
が発せらたとき（つまり、ドラム３０ａ〜３０ｃの水位
がすべて下限値のとき）、給水ポンプ故障信号出し、い
ずれか少くとも１つのドラムの水位が下限値（但しすべ
て下限値のときを除く）のとき、給水系故障信号１０４
が出力する。したがって、ドラム３０ａのみ下限のとき
には「給水系故障信号１０４が出される。リレー装置４
７ａ〜４７ｃは、水位下限信号１０２ａ〜１０２ｃと給
水系故障信号１０４とのＡＮＤ条件が成立したときもし
〈は、トリツプ指令信号１１３ａ〜１１３ｃがあるとき
のみ、ポィラトリップ信号１０５ａ〜１０５ｃを発生す
る。この場合では、リレー装置４７ａからのみトリップ
信号１０５ａが発せられる。ボィラトリップ装置３３ａ
は、トリップ信号１０５ａを受けて、トリップ制御系を
構成する機器に操作信号１０６を発する。

操作信号１０６は、助燃制御装置３４ａ、ダンパ制御装
置３５ａ、ボィラ出口弁制御装置３６ａ、バイパス弁制
御装置３９ａに与えられ、助燃制御弁７１を閉じ、入口
ガスダンパ７ａを閉じ、バイパスダンパ８ａを開き、ボ
ィラ出口弁１３ａを閉じ、バイパス弁２６ａを開く。こ
れらの操作により、ボイラ９ａへの入熱は断たれるが、
ボィラ給水は引き続いて、ポィラの節炭器２１へ供給さ
れ、そこからバイパス弁２６ａを経て復水器１８に戻さ
れる。次にトリップさせる廃熱ボィラ９ａへの給水の送
給を停止する必要があるがこの給水の供給を急激に停止
するとその供給量分が他の正常な廃熱ポィラ９ａ，９ｃ
に分配されて供給されることになり、これらの正常な廃
熱ボィラ９ｂ，９ｃでの給水制御がハンチングを生じた
り非常に不安定となる。

このことからトリツプさせる廃熱ボィラ９ａへの給水の
停止は前記弁装置の一連の切替操作が完了した後にしか
も徐々に行なう必要がある。従がつて入口ガスダンパ７
ａの閉止を確認するダンパストローク検出器８０からの
検出信号１０７，助燐の停止を確認する燃料流量計８１
からの検知信号１０８、ボィラ出口弁１３の閉止を確認
する蒸気流量計８２からの検知信号１０９、バイパス弁
２６が開操作に入ったことを確認するバイパス弁制御装
置３９ａからの検知信号１１０をそれぞれＡＮＤ回路８
４ａに導びき、前述の全信号１０７〜１１０が入力され
た場合にリレー装置６８ａへ出力信号１１１を伝達する
。このリレー装置６８ａは出力信号１１１が入力した場
合に初めて操作信号１０６を駆動速度調整器６９ａに伝
達し、該駆動速度調整器６９ａによって給水止弁１１ａ
が徐々に閉止する様に給水止弁制御装置３７ａを操作す
るものである。この様にしてドラム水位の減少した際に
廃熱ボイラの空焚き‘こよる破損を防止している。以上
の操作が給水制御装置３８ａが故障した廃熱ボィうの運
転を他の正常な廃熱ボィラの制御性に影響を与えないで
トリップに至らせる制御手段である。

他のボィラ９ｂ，９ｃの給水が下限値に達した場合も、
同様にして、そのポィラを停止する。

この場合、駆動速度調整器６９ａは、他の正常なボイラ
の給水制御系に大きな外乱を与えない程度に、徐々に給
水止弁１１ａを閉じ操作する。次に給水ポンプ２０が故
障した場合について説明する。この場合には全ての廃熱
ボイラに給水が送給されなくなりドラム３０ａ〜３０ｃ
の水位は全て下限に達することから判別装置４０から補
助ポンプ駆動装置４１に対して給水ポンプ故障信号１０
３が伝達され、給水ポンプ２０に替って補助ポンプ４３
が駆動されて廃熱ボィラ９ａ〜９ｃに引き続いて給水を
送給することになる。また補助ポンプ４３の給水送給に
より復合サイクルプラントの運転を行なう際に、一般に
補助ポンプ４３の容量は小さいことから復合サイクルプ
ラントの負荷が大きい場合は全廃熱ボィラ９ａ〜９ｃへ
送給される給水量を確保出来ない場合がある。この場合
にはオペレータの判断でトリップ指令装置４２から任意
のりレー装置４７ａ（ボイラ９ａを停止させるとき）に
トリップ指令信号１１３ａを伝達させて、このリレー装
置４７ａよりポィラトリップ装置３３ａに指令信号１０
５ａを出力させ、廃熱ボイラ９ａの運転を停止させてい
る。以後の廃熱ボィラのトリップ操作については前述の
制御とまったく同一である。〔発明の効果〕 本発明による効果としては蒸気タービンと複数台のガス
タービンとを組合せた蒸気−ガス復合サイクルプラント
における廃熱ボィラのドラム水位に異常が生じたとき、
その異常の状況に応じて補助ポンプを起動するか、ある
いは特定の廃熱ボィラを停止させるかの判断を自動的に
判別して給水を制御することができる。

その場合、すべてのボィラの水位が下限値に達したとき
は、補助ポンプを起動することにより、ドラム水位の回
復を図ることが可能である。また、特定の廃熱ボィラの
み下限水位となったときは、他の正常な廃熱ボイラの運
転制御に悪影響を及ぼさずに異常の生じた廃熱ポイラの
運転をトリップさせるという効果が達成される。また蒸
気−ガス複合サイクルプラントにおける一部の廃熱ポィ
ラの給水系が故障して廃熱ボイラのドラム水位が上昇し
た場合にはこのドラムに送給される給水を直接復水器に
導びく様にして該ドラム水位を一定に保持する様にした
効果も達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は蒸気タービン装置とガスタービン装置を粗合せ
た蒸気−ガス複合サイクルプラントとその給水制御装置
を示す従来の概略説明図、第２図及び第３図は本発明を
適用した実施例を示すもので、第２図は廃熱ボィラの給
水系故障時における給水系制御装置を備えた蒸気−ガス
複合サイクルプラントの系統図、第３図は第２図に示し
た蒸気−ガス複合サイクルプラントの詳細な給水制御装
置を示すものである。 ｌａ〜ｌｃ・…・・ガスタービン装置、７ａ〜７ｃ……
入ガスダンパ、８ａ〜８ｃ……バイパスガスダンパ、９
ａ〜９ｃ・・・・・・廃熱ボィラ、１０ａ〜１０ｃ・・
・・・・給水調整弁、１１ａ〜１１ｃ…・・・給水止弁
、１３ａ〜１３ｃ……ポィラ出口弁、１６……蒸気ター
ビン、１８・・・・・・復水器、２０・・・・・・給水
ポンプ、２５ａ〜２５ｃ・・・・・・助燃装置、２６ａ
〜２６ｃ……バイパス弁、３０ａ〜３０ｃ……ドラム、
３１ａ〜３１ｃ・・・…ドラム水位上限検出器、３２ａ
〜３２ｃ・・・…ドラム水位下限検出器、３３ａ〜３３
ｃ・・・…ポィラトリップ装置、３４ａ・・・・・・助
燃制御装置、３５ａ・・・・・・ダンパ制御装置、３６
ａ・・・・・・ボィラ出口弁制御装置、３７ａ・・・・
・・給水止弁制御装置、３８ａ・・・・・・給水制御装
置、３９ａ・・・・・・バイパス弁制御装置、４０・…
・・判別装置、４１・・・・・・補助ポンプ駆動装置、
４２…・・・トリップ指令装置、４３…・・・補助ポン
プ、４７ａ〜４７ｃ・・・・・・リレー装置、５１ａ〜
５１ｃ・・・・・・蒸気器、５２ａ〜５２ｃ…・・・バ
イパス蒸気管、５３……給水配管、５４ａ……ボイラバ
イパス管、６１ａ〜６１ｃ……ダクト、６２ａ〜６２ｃ
……バイパスダクト、６８ａ・・・・・・リレー装直、
６９ａ・・・・・・駆動速度調整器、８４ａ…・・・Ａ
ＮＤ回路。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数台のガスタービン装置と、ダクトを通じて導か
   れたガスタービン装置の排ガスを熱源として蒸気を発生
   するドラムを備えしかも前記ガスタービン装置と同数の
   廃熱ボイラ装置と、廃熱ボイラで発生した蒸気を蒸気管
   を通じて導入し仕事を行なう蒸気タービン装置と、前記
   廃熱ボイラに給水を送給する１個の給水ポンプ及び各廃
   熱ボイラへの給水流量を調節する給水調整弁を備えた給
   水配管と、前記給水調整弁の開度を廃熱ボイラのドラム
   水位によって調節する給水制御装置と、該廃熱ボイラの
   ドラムの給水上流側と復水器とを直接連通するボイラバ
   イパス管と、前記給水ポンプに並設された補助ポンプと
   から構成される蒸気−ガス複合サイクルプラントにおい
   て前記給水制御装置の制御状態の良否にかかわらず複数
   台ある廃熱ボイラのドラム水位が全て下限値に低下した
   際には給水ポンプに代えて補助ポンプを駆動して給水の
   廃熱ボイラへの供給を継続させ、一部の廃熱ボイラのみ
   ドラム水位が下限値に低下した際にはまず水位が下限値
   となった廃熱ボイラに与えられる熱源の供給及び該廃熱
   ボイラから発生した蒸気の蒸気タービン内への送給を遮
   断すると共に、該廃熱ボイラのドラム上流側の給水を直
   接復水器に導入させ、その後廃熱ボイラの給水止弁を徐
   々に閉じ、廃熱ボイラの運転を停止させる様にしたこと
   を特徴とする蒸気−ガス複合サイクルプラントの給水系
   制御方法。 ２ 廃熱ボイラのドラム水位が上限値に上昇した際には
   その廃熱ボイラのドラム上流側の給水を前記ボイラバイ
   パス管を通じて復水器に導入させることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の蒸気−ガス複合サイクルプラ
   ントの給水系制御方法。 ３ 複数台のガスタービン装置と、ガスタービン装置の
   排ガスを熱源として蒸気を発生するドラムとを備えてお
   り、しかもガスタービン装置と同数の廃熱ボイラ装置と
   、廃熱ボイラで発生した蒸気を蒸気管を通じて導入し仕
   事を行なう１台の蒸気タービン装置と、前記ガスタービ
   ン装置の排ガスを廃熱ボイラに導びくダクト及び該ダク
   トから分岐して廃熱ボイラをバイパスするバイパスダク
   トと、該ダクト及びバイパスダクトにそれぞれ設置され
   排ガスの供給を調節する入口ガスダンパ及びバイパスガ
   スダンパと、前記蒸気管に設置され蒸気タービンに流入
   する蒸気を遮断するボイラ出口弁と、該ボイラ出口弁上
   流側の蒸気管から分岐して復水器に直接連通するバイパ
   ス蒸気管と、前記蒸気タービン装置の復水器から給水を
   廃ガスボイラに導びく給水配管と、該給水配管に設けら
   れた給水ポンプと、各廃熱ボイラへの給水流量を調節す
   る給水調整弁及び給水の送給を遮断する給水止弁と、該
   廃熱ボイラのドラム水位を一定に保持する様に給水調整
   弁の開度制御を行なう給水制御装置とを備えた蒸気−ガ
   ス複合サイクルプラントにおいて、前記廃熱ボイラの各
   ドラムの給水上流側と復水器とを直接連通し且つその途
   中にバイパス弁を有するボイラバイパス管と、前記給水
   ポンプに並列に設けた補助ポンプと複数台ある廃熱ボイ
   ラのそれぞれのドラムに設けられ該ドラム水位の上限を
   検出する第１の水位検出器と、ドラム水位の下限を検出
   する第２の水位検出器と、複数個ある第２の水位検出器
   が全てドラム水位の下限を検知した場合には、前記補助
   ポンプを駆動するための第１の信号を出力し、それ以外
   の場合には、少なくとも１台のボイラを除く、いずれか
   のボイラにおいてドラム水位の下限が検出された場合に
   は、第２の信号を出力する判別装置と、この判別装置か
   ら出力された第１の信号により前記補助ポンプを駆動す
   る駆動装置と、前記判別装置から出力された第２の信号
   と、第２の水位検出器の信号とのＡＮＤ条件によりその
   条件が成立した廃熱ボイラのダクトにある入口ガスダン
   パと蒸気管にあるボイラ出口弁を閉止し、且つボイラバ
   イパス管にあるバイパス弁及びバイパスガスダンパを開
   操作して、しかる後に給水配管上の給水止弁を徐々に閉
   止させて廃熱ボイラをトリツプさせるボイラトリツプ装
   置を設置したことを特徴とする蒸気−ガス複合サイクル
   プラントの給水系制御装置。 ４ 停止すべき廃熱ボイラの入口ガスダンパとボイラ出
   口弁の閉止及びバイパス弁の開放をそれぞれ検知する検
   知装置を備え、すべての検知装置が検知されたとき出力
   信号を発するＡＮＤ回路を設置し、該ＡＮＤ回路の出力
   信号に応動して給水止弁を徐々に閉操作する駆動速度調
   整器とを設置してことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の蒸気−ガス複合サイクルプラントの給水系制御
   装置。 ５ 第１の水位検出器がドラム水位の上限を検知した場
   合に該検知信号により操作されるボイラバイパス管上の
   バイパス弁の開度制御を行なうバイパス弁制御装置を設
   置したことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の蒸
   気−ガス複合サイクルプラントの給水系制御装置。