JPS6030404A - 複合サイクル・プラントの制御装置 - Google Patents
複合サイクル・プラントの制御装置Info
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- JPS6030404A JPS6030404A JP13858783A JP13858783A JPS6030404A JP S6030404 A JPS6030404 A JP S6030404A JP 13858783 A JP13858783 A JP 13858783A JP 13858783 A JP13858783 A JP 13858783A JP S6030404 A JPS6030404 A JP S6030404A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas turbine
- speed
- output
- cycle plant
- rate
- 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
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/04—Purpose of the control system to control acceleration (u)
-
- 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〕
この発明は、ガスタービンと蒸気タービンとによって駆
動される発電機を有する複合サイクルプラントの制御装
置に関する。
動される発電機を有する複合サイクルプラントの制御装
置に関する。
第７図は従来の複合サイクルプラントの制御装置の構成
を示したブロック図である。なお以下の説明においては
説明の便宜上、ガスタービン、蒸気タービンおよび発電
機を同一軸で構成する一軸型の複合サイクルプラントを
その例として取りあげて説明をおこなう。
を示したブロック図である。なお以下の説明においては
説明の便宜上、ガスタービン、蒸気タービンおよび発電
機を同一軸で構成する一軸型の複合サイクルプラントを
その例として取りあげて説明をおこなう。
負荷制御装置ｌによシ与えられる負荷設定値は速度設定
器−に伝達され、この速度設定器コから出力される速度
設定信号と回転Ｖ検出器７によって検出されるガスター
ビン／θの実回転数とが減算器３によシ減３′ｌｌ−さ
れ、偏差信号が得られる。
器−に伝達され、この速度設定器コから出力される速度
設定信号と回転Ｖ検出器７によって検出されるガスター
ビン／θの実回転数とが減算器３によシ減３′ｌｌ−さ
れ、偏差信号が得られる。
なおガスタービンｉｏの実回転数を検出するための回転
数検出器７は、第１図のブロック図ではガスタービン１
０と同一軸を有するコンプレッサ９の軸回転を検出でき
る位置に設けられているが、コンプレッサ９、ガスター
ビンｌθ、蒸気タービン／ダおよび発電機／ｌはいずれ
も同一軸上にあるため、この軸の回転数を検出する位置
にあればガスタービンｉｏの実回転数を検出することに
なる。
数検出器７は、第１図のブロック図ではガスタービン１
０と同一軸を有するコンプレッサ９の軸回転を検出でき
る位置に設けられているが、コンプレッサ９、ガスター
ビンｌθ、蒸気タービン／ダおよび発電機／ｌはいずれ
も同一軸上にあるため、この軸の回転数を検出する位置
にあればガスタービンｉｏの実回転数を検出することに
なる。
減算器３によって得られる偏差信号に演算増巾器ｑによ
って比例演算を施し、サーボ増巾器Ｓを介して燃料調整
弁乙の開度を制御する。この結果ガスター−ピン１０の
燃焼器ｇへの燃料流量が制御されガスタービン１０の出
力が制御される。
って比例演算を施し、サーボ増巾器Ｓを介して燃料調整
弁乙の開度を制御する。この結果ガスター−ピン１０の
燃焼器ｇへの燃料流量が制御されガスタービン１０の出
力が制御される。
なおコンプレッサ９は燃焼器ｇに対する燃焼用空気を供
給するために使用される。一方蒸気タービンｌｌＩでは
、ガスタービンＩＯの排ガスエンタルピにより排熱回収
ボイラ／Ｕからの蒸気のエンタルピが決定されるため、
蒸気加減弁１３を全開または一定開度にしておくと、復
水器／グの真空ｔＷとのｌ′ｊｉ１係で一義的に出力が
決定される。すなわち定常状態では蒸気タービンｌｌＩ
の出力はガスタービン／θの１」１力によシー補的に決
定されることになる。
給するために使用される。一方蒸気タービンｌｌＩでは
、ガスタービンＩＯの排ガスエンタルピにより排熱回収
ボイラ／Ｕからの蒸気のエンタルピが決定されるため、
蒸気加減弁１３を全開または一定開度にしておくと、復
水器／グの真空ｔＷとのｌ′ｊｉ１係で一義的に出力が
決定される。すなわち定常状態では蒸気タービンｌｌＩ
の出力はガスタービン／θの１」１力によシー補的に決
定されることになる。
一般に火力プラントのタービン制御装置には、速度調定
率による制御機能があり、発電機駆動の場合の系統周波
数（回転数）の変化に対する出力の変化が定まっている
。一般にこれを速度調定率Ｒ（％）とよび、 なる式で表わされる。なお（１）式中、Ｎは回転数（系
統周波数）を、Ｐは出力をそれぞれ示し、ΔＮ、ΔＰは
それぞれその変化分を示している。
率による制御機能があり、発電機駆動の場合の系統周波
数（回転数）の変化に対する出力の変化が定まっている
。一般にこれを速度調定率Ｒ（％）とよび、 なる式で表わされる。なお（１）式中、Ｎは回転数（系
統周波数）を、Ｐは出力をそれぞれ示し、ΔＮ、ΔＰは
それぞれその変化分を示している。
またΔＮ、ΔＰとも定格値に対する比率によってその値
を定める。
を定める。
この速度調定率Ｒによる制御機能を一般にガ・２ナ一フ
リー運転機能と称している。ガバナーフリー運転とは電
力系統の周波数が低くなれば、発′ｔ７゜電力の不足と
みなして自動負荷制御システムに関係なく出力を増加し
、周波数が高い時には、逆にタービン制御弁を閉じて出
力を減少する運転のことである。各火カニニットが一様
にガバナーフリー運転をおこない、さらにその速度調定
率Ｒが負荷にならず一定であれば、最適な系統の周波数
調整が可能となる。つまり火力プラントのタービン制御
装置は系統周波数安定という寄与を考えた場合、その速
度調定率Ｒは負荷によらず一定となることが好しい。
リー運転機能と称している。ガバナーフリー運転とは電
力系統の周波数が低くなれば、発′ｔ７゜電力の不足と
みなして自動負荷制御システムに関係なく出力を増加し
、周波数が高い時には、逆にタービン制御弁を閉じて出
力を減少する運転のことである。各火カニニットが一様
にガバナーフリー運転をおこない、さらにその速度調定
率Ｒが負荷にならず一定であれば、最適な系統の周波数
調整が可能となる。つまり火力プラントのタービン制御
装置は系統周波数安定という寄与を考えた場合、その速
度調定率Ｒは負荷によらず一定となることが好しい。
ここで複合サイクルプラントの場合を考えてみると、そ
の出力Ｐはガスタービンの出力Ｐ。と蒸気タービンの出
力Ｐｓ七の和で表わされるので、ｐ −ｐ ｏ十ｐ ８
−−−（−１））となる。したがって（１）および（コ
）式から複合サイクルプラント全体の速度調定率Ｒは、 と表わされる。ここでガスタービンの速度調定率をＲ６
とすると、（３）式は ・・・・・・（４＝１ と表わされる。ここでガスタービンの速度調定率Ｒｏは
一定値であるが、ガスタービンの出力の変化分に対する
蒸気タービンの出力の変化分の比Ｋ（−ΔＰ８／Ｐｏ）
が発電機／／の負荷により変化するため、複合ザイクル
プラント全体の速度調定率Ｒは負荷によシ変化すること
となる。
の出力Ｐはガスタービンの出力Ｐ。と蒸気タービンの出
力Ｐｓ七の和で表わされるので、ｐ −ｐ ｏ十ｐ ８
−−−（−１））となる。したがって（１）および（コ
）式から複合サイクルプラント全体の速度調定率Ｒは、 と表わされる。ここでガスタービンの速度調定率をＲ６
とすると、（３）式は ・・・・・・（４＝１ と表わされる。ここでガスタービンの速度調定率Ｒｏは
一定値であるが、ガスタービンの出力の変化分に対する
蒸気タービンの出力の変化分の比Ｋ（−ΔＰ８／Ｐｏ）
が発電機／／の負荷により変化するため、複合ザイクル
プラント全体の速度調定率Ｒは負荷によシ変化すること
となる。
これをさらに詳細に説明すると次のようになる。
ガスタービンと蒸気タービンとの出力比は発電機の負荷
帯によシその値が変動し、表１に示すように低負荷にな
るにつれて蒸気タービンの出力がトータル出力に占める
割合が高くなる。
帯によシその値が変動し、表１に示すように低負荷にな
るにつれて蒸気タービンの出力がトータル出力に占める
割合が高くなる。
／
表 ／
したがって（ゲ）式中の比にの値が負荷により変化する
ことになる。比にの値が変化し、ガスタービンの速度調
定率Ｒ６が一定であれば、全体としての速度調定率Ｒが
０荷によって変化することになってしまう。
ことになる。比にの値が変化し、ガスタービンの速度調
定率Ｒ６が一定であれば、全体としての速度調定率Ｒが
０荷によって変化することになってしまう。
この発明の目的は、複合サイクルプラント全体の速度調
定率Ｒを一定に保つことにより、ガノ々ナーフリー運転
機能の向上を計ることにある。
定率Ｒを一定に保つことにより、ガノ々ナーフリー運転
機能の向上を計ることにある。
この発明では、上記目的を達成するために、ガスタービ
ンと蒸気タービンとによって駆動される発電機を有する
複合サイクルプラント内にあって、前記ガスタービンお
よび蒸気タービンの出力を制御する複合サイクルプラン
トの制御装置において、前記ガスタービンに対する速度
設定信号と前記ガスタービンの実回転数を表わす４３号
との偏差信号に前記複合ザイクルプラントの速度調定率
Ｒを用いる比例演算を施こす第１の演舒手段と、前記発
電機の負荷に応じてガス・タービン出方の変化分に対す
る蒸気タービン出力の変化分の比Ｋを算出する第コの演
算手段と、前記速度調定率Ｒと前記比にとに基づいて前
記ガスタービンの速度調定率ＲＧを として算出する第３の演算手段とを設け、前記速度調定
率Ｒ６に基づいて前記ガスタービンに供給される燃料を
調整することにより前記ガスタービンの出力を制御する
ことを特徴とする。
ンと蒸気タービンとによって駆動される発電機を有する
複合サイクルプラント内にあって、前記ガスタービンお
よび蒸気タービンの出力を制御する複合サイクルプラン
トの制御装置において、前記ガスタービンに対する速度
設定信号と前記ガスタービンの実回転数を表わす４３号
との偏差信号に前記複合ザイクルプラントの速度調定率
Ｒを用いる比例演算を施こす第１の演舒手段と、前記発
電機の負荷に応じてガス・タービン出方の変化分に対す
る蒸気タービン出力の変化分の比Ｋを算出する第コの演
算手段と、前記速度調定率Ｒと前記比にとに基づいて前
記ガスタービンの速度調定率ＲＧを として算出する第３の演算手段とを設け、前記速度調定
率Ｒ６に基づいて前記ガスタービンに供給される燃料を
調整することにより前記ガスタービンの出力を制御する
ことを特徴とする。
一般に複合サイクルプラント全体としての調定率Ｒ６を
可変とすればよい。
可変とすればよい。
ここで（グ）式な変形すると、
となる。そして比Ｋが負荷によって変わることによりガ
スタービンの速度調定率Ｒ６を可変とすれば、プラント
全体としての調定率Ｒを一定に保つことができる。
スタービンの速度調定率Ｒ６を可変とすれば、プラント
全体としての調定率Ｒを一定に保つことができる。
第一図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
なお第１図に示したと同一部分には同一符号を付しかつ
同一の構成を持つ部分は省略して示しである。速度設定
器コから出力されるガスタービンに対する速度設定値信
号と、ガスタービンの実回転数を表わす信号とから、減
算器３を用いて偏差信号をめる。この偏差信号に演算増
巾器ダを用いて調定率およびゲインに関して比例演算を
施こすに の時の調定率としては複合ザイクルプラントの速度調定
率Ｒを用いる。
同一の構成を持つ部分は省略して示しである。速度設定
器コから出力されるガスタービンに対する速度設定値信
号と、ガスタービンの実回転数を表わす信号とから、減
算器３を用いて偏差信号をめる。この偏差信号に演算増
巾器ダを用いて調定率およびゲインに関して比例演算を
施こすに の時の調定率としては複合ザイクルプラントの速度調定
率Ｒを用いる。
一方負荷信号に応答して（３）式中の ／−）−Ｋに相
当する関数を発生させるような関数発生器／Ａを用いて
ゲインを補正する値を発生させ、その出力と演算増巾器
グの出力とを掛算器／７により掛けあわせることにより
、（＆）式を満足する出力を得る。この出力はガスター
ビンの速度調定率Ｒ６を示しているので、これをザ」・
ボ増巾器Ｓを介して燃料調整非ろに供給するととにより
、燃料流量が制御されガスタービンの出力が制御される
。このようにすればガスタービンの速度調定率Ｒ６は負
荷により変化するが、複合サイクルプラント全体として
の速度調定率Ｒは一定に保つことができる。
当する関数を発生させるような関数発生器／Ａを用いて
ゲインを補正する値を発生させ、その出力と演算増巾器
グの出力とを掛算器／７により掛けあわせることにより
、（＆）式を満足する出力を得る。この出力はガスター
ビンの速度調定率Ｒ６を示しているので、これをザ」・
ボ増巾器Ｓを介して燃料調整非ろに供給するととにより
、燃料流量が制御されガスタービンの出力が制御される
。このようにすればガスタービンの速度調定率Ｒ６は負
荷により変化するが、複合サイクルプラント全体として
の速度調定率Ｒは一定に保つことができる。
第３図はこの発明の他の実施例を示すブロック図である
が、負荷信号に対してゲインが直接出力されるような関
数発生器／ｇを用いれば、減↑；〔器３の出力である偏
差信号によシ１自接ガスタービンの速度調定率ＲＧを出
力させることができるので、より簡単な構成で第一図に
示したと同様の効果を得ることができる。第３図に示す
ような構成は、すべての構成をディジタルシステムとし
て構築する場合には簡便な方法である。
が、負荷信号に対してゲインが直接出力されるような関
数発生器／ｇを用いれば、減↑；〔器３の出力である偏
差信号によシ１自接ガスタービンの速度調定率ＲＧを出
力させることができるので、より簡単な構成で第一図に
示したと同様の効果を得ることができる。第３図に示す
ような構成は、すべての構成をディジタルシステムとし
て構築する場合には簡便な方法である。
以上実施例に基づいて詳細に説明したように、この発明
では、ガスタービンの速度調定率を負荷によって可変す
ることにより、ガスタービンと蒸気タービンとの出力比
が負荷帯によって変わることによる速度調定率への影響
を防止し、複合サイクルプラント全体として負荷帯によ
らず一定の速度調定率を有するようにすることができる
。
では、ガスタービンの速度調定率を負荷によって可変す
ることにより、ガスタービンと蒸気タービンとの出力比
が負荷帯によって変わることによる速度調定率への影響
を防止し、複合サイクルプラント全体として負荷帯によ
らず一定の速度調定率を有するようにすることができる
。
したがって系統周波数安定なガノ々ナーフリー運転機能
を有する複合サイクルプラント９制御装置を実現するこ
とができるという利点がある。
を有する複合サイクルプラント９制御装置を実現するこ
とができるという利点がある。
第１因は従来の複合サイクルプラントの制御装置を示す
ブロック図、第２図はこの発明の一実施例を示すブロッ
ク図、第３図はこの発明の他の実施例を示すブロック図
である。 コ・・・速度設定器、３・・・減算器、ダ・・・演算増
巾器、６・・・燃料調整弁、７・・・回転数検出器、１
０・・・ガスタービン、ｌ／・・・発電機、／弘・・・
原気タービン、／Ｌ・・・ｌ！１′ｖｉ発生器、１７・
・・掛算器、７ｇ・・・関数′生’２％。 出願人代理人 猪 股 清
ブロック図、第２図はこの発明の一実施例を示すブロッ
ク図、第３図はこの発明の他の実施例を示すブロック図
である。 コ・・・速度設定器、３・・・減算器、ダ・・・演算増
巾器、６・・・燃料調整弁、７・・・回転数検出器、１
０・・・ガスタービン、ｌ／・・・発電機、／弘・・・
原気タービン、／Ｌ・・・ｌ！１′ｖｉ発生器、１７・
・・掛算器、７ｇ・・・関数′生’２％。 出願人代理人 猪 股 清
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ガスタービンと蒸気タービンとによって駆動される発電
機を有するサイクルプラント内にあって、前記ガスター
ビンおよび蒸気タービンの出力を制御する複合サイクル
プラントの制御装置において、前記ガスタービンに対す
る速度設定値信号と前記ガスタービンの実回転数を表わ
す信号との偏差信号に前記複合ザイクルプラントの速度
調定率Ｒを用いて比例演算を施こす第１の演算手段と、
前記発電機の負荷に応じてガスタービン出力の変化分に
対する蒸気タービン出力の変化分の比Ｋを算出する第一
の演算手段と、前記速度調定率Ｒと前記比にとに基づい
て前記ガスタービンの速度調定率Ｒ，を Ｒｏ Ｒ（／十Ｋ） として算出する第３の演算手段とを設け、前記速度調定
率Ｒ０に基づいて前記ガスタービンに供給される燃料を
調整することによシ前記ガスタービンの出力を制御する
ことを特徴とする複合サイクルプラントの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13858783A JPS6030404A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 複合サイクル・プラントの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13858783A JPS6030404A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 複合サイクル・プラントの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030404A true JPS6030404A (ja) | 1985-02-16 |
Family
ID=15225594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13858783A Pending JPS6030404A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 複合サイクル・プラントの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030404A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018184949A (ja) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | ガスタービンシステムおよび制御方法 |
-
1983
- 1983-07-28 JP JP13858783A patent/JPS6030404A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018184949A (ja) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | ガスタービンシステムおよび制御方法 |
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