JPS62197604A - コンバインドプラントの起動方法 - Google Patents

コンバインドプラントの起動方法

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Publication number
JPS62197604A
JPS62197604A JP3818686A JP3818686A JPS62197604A JP S62197604 A JPS62197604 A JP S62197604A JP 3818686 A JP3818686 A JP 3818686A JP 3818686 A JP3818686 A JP 3818686A JP S62197604 A JPS62197604 A JP S62197604A
Authority
JP
Japan
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steam
turbine
temperature
gas turbine
gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP3818686A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Okabe
明 岡部
Tsugio Hashimoto
橋本 継男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3818686A priority Critical patent/JPS62197604A/ja
Publication of JPS62197604A publication Critical patent/JPS62197604A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上のの利用分野〉 本発明はガスタービン排熱回収蒸気発生器及び□蒸気タ
ービンから構成されるコンバインドプラン1−の起動方
法に係る。
〈従来の技術〉 ガスタービンとガスタービンの排ガスを熱源とする廃熱
回収蒸気発生器からの発生蒸気により駆動される蒸気タ
ービンを一軸に結合してなるこの種のコンバインドプラ
ン1−は高効*(40%以上)と起動停止のフレキシビ
リティ−が大きな特徴であり、特に蒸気タービンとガス
タービンを一軸に結合した一軸コンバインドプラントは
中間負荷運用での効率、運転性能が優れていること、プ
ラント起動時間が短いことから中間負荷火力発電設備の
主流となりつつある。
しかしその反面、−軸コンバインドプラントにおいては
、複数台数(通常6ないし7台)の一部を起動停止させ
る台数切替えにより電力の負荷変動に対応するため起動
停止が頻繁に行われ、その結果蒸気タービンは過酷な熱
応力に曝され蒸気タービンに亀裂が発生することもあり
その対策は大きな課題であった。
蒸気タービンを起動させるために通気する蒸気温度が適
当でないと蒸気タービンに異常な熱応力が生じてタービ
ンの熱疲労をはやめる。蒸気タービン起動時の適当な蒸
気温度は幅があるがその上下限は通気直前の蒸気タービ
ンの温度状態によって変化する。従って蒸気タービンを
起動するための通気蒸気温度が起動前の蒸気タービンの
温度状態に適合しないことによって生ずるミスマツチの
問題はこの種のコンバインドプラントにおいては蒸気タ
ービンの寿命を短くする重大な問題であった。従来の蒸
気タービンの起動は例えばガスタービンの負荷が所定の
状態になったことを条件にして行うとか成るいは蒸気発
生器から発生する主蒸気の圧力値を条件として行われて
いた。
そして例えば特開昭58−117306に示されるよう
に低圧タービンの風損による過熱防止を目的とした蒸気
弁および冷却蒸気源の調節等については検討されている
が、主蒸気とのミスマツチによる熱疲労低減策は考慮さ
れていなかったのである。
〈発明が解決しようとしている問題点〉本発明が解決し
ようとしている問題点は、蒸気タービンとガスタービン
とが排熱回収蒸気発生器により結合されているコンパイ
ドプラントにおいて、頻繁な起動停止の繰返しによって
蒸気タービンに発生する熱疲労を低減させ、さらには蒸
気タービンの熱疲労による寿命の短縮を防止することに
ある。
く問題点を解決するための手段〉 本発明は、ガスタービンの排ガスを熱源とする蒸気発生
器、この蒸気発生器から発生した蒸気により駆動される
蒸気タービンからなるコンパイドプラントに係り、廃熱
回収蒸気発生器によって発生する蒸気タービン用主蒸気
の温度がガスタービンの負荷に応じて変化する特性を利
用し、起動前の蒸気タービンの温度に応じた起動通気の
開始を、主としてガスタービンの負荷状態に応じて行う
ようにしたことを特徴とするコンバインドプラントの起
動方法を骨子とするものである。
〈作用〉 一般に稼働状態にあるコンバインドプラントの蒸気ター
ビンの温度はそれをメタル部分の温度で言うならば50
℃〜450℃の間にありその時の状態でことなっている
。そして起動通気の温度がその時の蒸気タービンの温度
に対して成る範囲の温度差になければ所謂ミスマツチと
なり過大な熱応力を発生する原因となる。一方廃熱蒸気
発生器によってつくられる蒸気の温度はガスタービンの
負荷状態によって一定の関係で変化する性質があるから
、ミスマツチとならない蒸気温度はガスタービンの負荷
状態によって選定することができる。
なおガスタービンの負荷によって蒸気タービンの温度が
変化するのはガスタービンの負荷に比例して廃ガスの温
度及び量が変化するためである。従って本発明の方法に
依れば蒸気タービンの起動における蒸気温度のミスマツ
チが回避出来る。
〈実施例〉 第1図は本発明の一実施例である一軸コンバイドプラン
トを示し、圧縮機3、ガスタービン5゜発電機6により
構成されそしてタービン装置が蒸気タービン8とカップ
リグ7により一軸に結合されている。そして空気取り入
れ口1より流入した空気はサイレンサー2を通り、圧縮
機3で圧縮され、燃焼器4で燃焼ガスと混合し燃焼して
高温高圧ガスとなり、ガスタービン5に流入する。ガス
タービン5では高温高圧ガスのエネルギーを廻転エネル
ギーに変換する。そしてガスタービン5で仕事をした排
ガスは蒸気発生器13に加熱流体として流入する。蒸気
発生器13は、高圧蒸気発生器14と低圧蒸気発生器1
5から構成されており、高圧蒸気発生器14で発生した
蒸気は、高圧蒸気配管を通じて高圧蒸気止め弁19、高
圧蒸気加減弁20を通り、高圧タービン9に流入する。
また。
蒸気タービン通気迄では高圧バイパス管21、高圧バイ
パス弁22を通じて復水器11へ蒸気を流すようになっ
ている。低圧蒸気発生器15で発生した低圧蒸気は低圧
蒸気配管23を通じて低圧止め弁24を通り、低圧ター
ビン10へ流入する。
蒸気タービン8を出た蒸気は復水器11で復水となり復
水ポンプ16、グランドコンデンサ17を介し、給水配
管27を経て、蒸気発生器13へ戻る。そしてタービン
通気前の低圧蒸気が低圧蒸気配管23から分岐した低圧
バイパス管25及び該バイパス管25に設置された低圧
バイパス弁26を通じて復水器11へ流されるのは、通
気前迄の高圧蒸気の場合と同じである。
サーモカップル30は蒸気タービンにおいて最も高い高
温初段部のメタル温度を取込む。制御装置31は蒸気タ
ービン起動時の前記サーモカップルメタル温度から蒸気
タービン通気可能なガスタービンの負荷を算出選定し、
この負荷範囲にガスタービン負荷が到達したことを発電
機出力より検出し、高圧加減弁32へ信号をあたえて、
高圧加減弁20を開かせる。蒸気タービンの負荷は発電
機の出力と一致する。
第2図は、制御装置31における蒸気タービンのメタル
温度に適応して蒸気タービンへの通気を可能にするガス
タービンの負荷の範囲の選定方法を説明するためのもの
である0図で左側の曲線は起動前の蒸気タービンのメタ
ル温度とこれに適合する蒸気温度の上限と下限との関係
を示している。
メタル温度に応じて蒸気温度が二つの曲線の間に保たれ
ればその時の蒸気温度は蒸気タービンの温度条件に適合
していると判断される。一方図で右側の曲線はガスター
ビンの負荷と蒸気発生器から発生する蒸気温度との関係
を示している。このようにコンバインドプラントにおい
ては発生する蒸気温度がガスタービンの負荷によって決
まる性質を有している。従って左図と右図の関係から蒸
気タービンのメタル温度に適応する通気温度条件はガス
タービンの通気最適下限負荷と同上限負荷の範囲として
選定することが出来る。具体的な温度範囲は凡そ±50
’Cである。
第3図は上記の制御を行なった場合の起動曲蕉を模式的
に示したもので、GT負負荷ガスタービンの負荷曲線、
ST負負荷蒸気タービンの負荷曲線である。同図はガス
タービンの負荷が第2図で説明した負荷帯に入ると蒸気
タービンが起動して発電機出力が併入し負荷をとること
をしめしている。
第2図で説明したように蒸気タービン併入負荷には最適
な領域がある。従って蒸気タービン側の負荷併入が何ら
かの要因で遅れた場合には、ガスタービン負荷が蒸気タ
ービン併入最適負荷帯を超えてしまう恐れがある。第4
図はこのような場合に対応した制御方法の実施例を示し
たものである。
すなわちガスタービン負荷が蒸気タービン併入最適負荷
帯を超えた場合は蒸気タービンを併入せずにガスタービ
ン負荷が最適負荷帯に入るように制御する方法を示した
ものである。同図でGTとはガスタービン、STとは蒸
気タービンを指す。
以上の説明から明らかな如く、本発明の上述した実施例
によれば蒸気タービンのメタル温度と主蒸気温度のミス
マツチングを最小限に抑えた起動が可能となり、蒸気タ
ービンに発生する熱疲労を低減し、コンバインドプラン
トの特徴である高頻度な起動停止にだいしても信頼性の
ある運転が可能となる効果がある。
なお、本実施例では高圧初段部のメタル温度を蒸気ター
ビンの温度状態の信号源としているが、鉾のお手段とし
て蒸気タービンの停止時間から蒸気タービンの温度状態
を推定することができるので、これで制御することも可
能である。
〈発明の効果〉 本発明によれば、ガスタービンの廃熱を利用して発生し
た蒸気によって蒸気タービンを駆動させるコンバインド
プラントにおける蒸気タービンの熱疲労を著しく低減さ
せることが出来、且つそれによって蒸気タービンの寿命
を著しく伸ばすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の説明用線図、第2図は蒸気
タービン併入最適負荷帯の判定方法をするための曲線図
、第3図は本発明の実施例における起動曲線図、第4図
は他の実施例を示すブロック線図である。 符号の説明 5;ガスタービン、6;発電機、8;蒸気タービン、1
3;蒸気発生器、20;蒸気加減弁、3o;サーモカッ
プル、31;制御装置、32;加減弁アクチュエータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガスタービンとガスタービンの排ガスを熱源とする廃熱
    回収蒸気発生器からの発生蒸気により駆動される蒸気タ
    ービンを一軸に結合してなるものにおいて、廃熱回収蒸
    気発生器によって発生する蒸気タービン用主蒸気の温度
    がガスタービンの負荷に応じて変化する特性を利用し、
    起動前の蒸気タービンの温度に応じた起動通気の開始を
    、主としてガスタービンの負荷状態に応じて行うように
    したことを特徴とするコンバインドプラントの起動方法
JP3818686A 1986-02-25 1986-02-25 コンバインドプラントの起動方法 Pending JPS62197604A (ja)

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JP3818686A JPS62197604A (ja) 1986-02-25 1986-02-25 コンバインドプラントの起動方法

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JPS62197604A true JPS62197604A (ja) 1987-09-01

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016528430A (ja) * 2013-07-25 2016-09-15 シーメンス アクティエンゲゼルシャフト コンバインドサイクル発電所の運転法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016528430A (ja) * 2013-07-25 2016-09-15 シーメンス アクティエンゲゼルシャフト コンバインドサイクル発電所の運転法

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