JPS639084B2 - - Google Patents
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- JPS639084B2 JPS639084B2 JP16978081A JP16978081A JPS639084B2 JP S639084 B2 JPS639084 B2 JP S639084B2 JP 16978081 A JP16978081 A JP 16978081A JP 16978081 A JP16978081 A JP 16978081A JP S639084 B2 JPS639084 B2 JP S639084B2
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 12
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
- F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
-
- 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)
- Control Of Turbines (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガスタービンと蒸気タービンを一軸
に結合して発電機を共用するようにした発電プラ
ントの蒸気加減弁制御装置に関する。
に結合して発電機を共用するようにした発電プラ
ントの蒸気加減弁制御装置に関する。
最近の火力発電プラントに課せられた要求とし
て、燃料価格の高騰による熱効率の向上、火力の
ミドル化の一環としての起動・停止を含む負荷追
従性の向上などがあげられるが、これらに対して
ガスタービンと蒸気タービンを組み合せた複合発
電プラントが脚光を浴びてきている。特に最近で
は、発電プラントの部分負荷運転における熱効率
の向上までも要求されるようになり、ガスタービ
ンと蒸気タービンを一軸に結合して発電機を共用
する一軸形複合発電プラントが採用されつつあ
る。
て、燃料価格の高騰による熱効率の向上、火力の
ミドル化の一環としての起動・停止を含む負荷追
従性の向上などがあげられるが、これらに対して
ガスタービンと蒸気タービンを組み合せた複合発
電プラントが脚光を浴びてきている。特に最近で
は、発電プラントの部分負荷運転における熱効率
の向上までも要求されるようになり、ガスタービ
ンと蒸気タービンを一軸に結合して発電機を共用
する一軸形複合発電プラントが採用されつつあ
る。
この一軸形複合発電プラントの構成を第１図に
より説明すると、大気中の空気１は圧縮機２によ
り圧縮され、燃焼器３にて、燃料調節弁４を通り
送られてきた燃料５と混合し燃焼する。高温にな
つた燃焼ガス６は、タービン７にて膨張仕事を
し、タービン７の排気ガス８は排熱回収ボイラ９
にて、それのもつ熱量を蒸気量として回収され
る。給水ポンプ（図示せず）から送られてきた給
水１０は、給水調節弁１１にてその流量をドラム
１２の水位に応じて調節され、節炭器１３で加熱
され、ドラム１２へ送られる。ドラム１２内の高
圧高温水１４は、循環ポンプ１５で蒸気器１６へ
送られて蒸気１７となり、ドラム１２へ戻され
る。ドラム１２内の蒸気はさらに加熱器１８にて
加熱され、主蒸気ライン２３を経て蒸気タービン
１９の主蒸気止め弁２０、蒸気加減弁２１を通
り、蒸気タービン１９で膨張し、復水器２２にて
復水される。主蒸気ライン２３には、排熱回収ボ
イラ９の起動時のドラム１２の蒸気を安定化させ
るために、タービンバイパス減圧弁２４と減温装
置２５が設けてあり、蒸気を復水器２２へ逃がす
ようになつている。圧縮機２とガスタービン７、
蒸気タービン１９は一軸に結合され、発電機２６
を共用している。
より説明すると、大気中の空気１は圧縮機２によ
り圧縮され、燃焼器３にて、燃料調節弁４を通り
送られてきた燃料５と混合し燃焼する。高温にな
つた燃焼ガス６は、タービン７にて膨張仕事を
し、タービン７の排気ガス８は排熱回収ボイラ９
にて、それのもつ熱量を蒸気量として回収され
る。給水ポンプ（図示せず）から送られてきた給
水１０は、給水調節弁１１にてその流量をドラム
１２の水位に応じて調節され、節炭器１３で加熱
され、ドラム１２へ送られる。ドラム１２内の高
圧高温水１４は、循環ポンプ１５で蒸気器１６へ
送られて蒸気１７となり、ドラム１２へ戻され
る。ドラム１２内の蒸気はさらに加熱器１８にて
加熱され、主蒸気ライン２３を経て蒸気タービン
１９の主蒸気止め弁２０、蒸気加減弁２１を通
り、蒸気タービン１９で膨張し、復水器２２にて
復水される。主蒸気ライン２３には、排熱回収ボ
イラ９の起動時のドラム１２の蒸気を安定化させ
るために、タービンバイパス減圧弁２４と減温装
置２５が設けてあり、蒸気を復水器２２へ逃がす
ようになつている。圧縮機２とガスタービン７、
蒸気タービン１９は一軸に結合され、発電機２６
を共用している。
このような一軸形複合発電プラントにおいて
は、ガスタービン、蒸気タービン回転数、負荷制
御はすべてガスタービン側の制御装置でおこなわ
れるのが通例であり、蒸気タービン側には特に調
速機能等はもたせておらず、通常の負荷運転時は
第１図の蒸気加減弁２１は全開となつている。
は、ガスタービン、蒸気タービン回転数、負荷制
御はすべてガスタービン側の制御装置でおこなわ
れるのが通例であり、蒸気タービン側には特に調
速機能等はもたせておらず、通常の負荷運転時は
第１図の蒸気加減弁２１は全開となつている。
一軸形複合発電プラントにおける前述の蒸気加
減弁２１およびタービンバイパス弁２４の動作
を、ガスタービン状態に対比させて第２図によつ
て説明する。横軸は時間ｔでありａ，a′，ｂ，
ｃ，ｄ点は各々起動、着火、暖機、ガスタービン
定格回転数到達、併入を示す。特性曲線Ａ，Ｂ，
Ｃは各々ガスタービン回転数、蒸気加減弁２１の
開度、タービンバイパス弁２４の開度を示す。ガ
スタービンに起動信号が入ると、起動モータによ
りガスタービンは約20％回転まで上り着火される
（第２図a′点）。その後排熱回収ボイラ９の暖機の
ためガスタービンは約40％回転数にて自動運転さ
れる（ｂ点）。暖機の経過と共にドラム１２より
蒸気が発生し、タービンバイパス弁２４により主
蒸気圧力の制御がおこなわれる。ガスタービンが
定格回転数に到達すると（ｃ点）、蒸気タービン
のクーリングをおこなうために、蒸気加減弁２１
が微開してクーリング蒸気を流す。ガスタービン
の併入時（ｄ点）では併入操作を容易にするため
蒸気加減弁２１は一時全開し、併入完了後はラン
プ状に全開まで到達する。タービンバイパス弁２
４は、上記蒸気加減弁２１の動作に応動して圧力
制御がおこなわれ、蒸気加減弁２１の全開動作に
併ない全閉する。その後、タービンバイパス弁２
４の圧力設定は、定格主蒸気圧力の上側へ設定さ
れ、安全弁としての役割を果す。
減弁２１およびタービンバイパス弁２４の動作
を、ガスタービン状態に対比させて第２図によつ
て説明する。横軸は時間ｔでありａ，a′，ｂ，
ｃ，ｄ点は各々起動、着火、暖機、ガスタービン
定格回転数到達、併入を示す。特性曲線Ａ，Ｂ，
Ｃは各々ガスタービン回転数、蒸気加減弁２１の
開度、タービンバイパス弁２４の開度を示す。ガ
スタービンに起動信号が入ると、起動モータによ
りガスタービンは約20％回転まで上り着火される
（第２図a′点）。その後排熱回収ボイラ９の暖機の
ためガスタービンは約40％回転数にて自動運転さ
れる（ｂ点）。暖機の経過と共にドラム１２より
蒸気が発生し、タービンバイパス弁２４により主
蒸気圧力の制御がおこなわれる。ガスタービンが
定格回転数に到達すると（ｃ点）、蒸気タービン
のクーリングをおこなうために、蒸気加減弁２１
が微開してクーリング蒸気を流す。ガスタービン
の併入時（ｄ点）では併入操作を容易にするため
蒸気加減弁２１は一時全開し、併入完了後はラン
プ状に全開まで到達する。タービンバイパス弁２
４は、上記蒸気加減弁２１の動作に応動して圧力
制御がおこなわれ、蒸気加減弁２１の全開動作に
併ない全閉する。その後、タービンバイパス弁２
４の圧力設定は、定格主蒸気圧力の上側へ設定さ
れ、安全弁としての役割を果す。
しかしながら、このような従来の蒸気加減弁の
操作方式では、蒸気加減弁２１がランプ状開時の
場合、主蒸気圧力、ドラム水位等に大きな外乱と
なり、ドラム水位高／低によるトリツプなどを誘
発する可能性が極めて高い。
操作方式では、蒸気加減弁２１がランプ状開時の
場合、主蒸気圧力、ドラム水位等に大きな外乱と
なり、ドラム水位高／低によるトリツプなどを誘
発する可能性が極めて高い。
発明の目的
本発明はかかる点に鑑みたもので、その目的は
上記問題点を解決した一軸形複合発電プラントの
蒸気加減弁制御装置を提供することである。
上記問題点を解決した一軸形複合発電プラントの
蒸気加減弁制御装置を提供することである。
発明の構成
この目的達成のため、本発明では、ガスタービ
ンと蒸気タービンを一軸に結合して発電機を共用
し、且つ排熱回収ボイラを具備する一軸形複合発
電プラントにおいて、上記排熱回収ボイラからの
蒸気を上記蒸気タービンに送る途中に設けられた
蒸気加減弁の開度を、上記排熱回収ボイラのドラ
ム水位の高低、上記排熱回収ボイラからの蒸気を
復水器に送る途中に設けられたタービンバイパス
弁の開度に応じて制御させるようにして成ること
を特徴とする複合発電プラントの蒸気加減弁制御
装置を構成したものである。
ンと蒸気タービンを一軸に結合して発電機を共用
し、且つ排熱回収ボイラを具備する一軸形複合発
電プラントにおいて、上記排熱回収ボイラからの
蒸気を上記蒸気タービンに送る途中に設けられた
蒸気加減弁の開度を、上記排熱回収ボイラのドラ
ム水位の高低、上記排熱回収ボイラからの蒸気を
復水器に送る途中に設けられたタービンバイパス
弁の開度に応じて制御させるようにして成ること
を特徴とする複合発電プラントの蒸気加減弁制御
装置を構成したものである。
次に、本発明の具体例を第３図に示す実施例に
より説明する。ガスタービン起動時は、接点２８
が閉じ、また接点３２は開いており、弁全閉信号
発生器２７からの全閉信号が該接点２８を介して
加算器２９に送られ、その加算器２９の出力信号
がサーボ増幅器３０を介して蒸気加減弁２１に送
られる。蒸気加減弁２１の開度は、その開度に応
じて出力を変化させる差動トランス（図示せず）
の出力を復調する復調器３１から加算器２９へフ
イードバツクされる信号により、開度制御がなさ
れる。ガスタービンが定格回転数へ到達すると、
接点２８が開き、接点３２が閉じ、弁最小開度信
号発生器３３からの最小開度信号が接点３２およ
び加算器２９を経てサーボ増幅器３０へ送られ、
蒸気加減弁２１は最小開度開き、クーリング蒸気
を蒸気タービン１９へ流す。その後併入条件が成
立すると、再び接点２８が閉じ、接点３２が開
き、蒸気加減弁２１は全閉となる。併入完了によ
り接点２８，３２はいずれも開き、接点３４が閉
じてランプ回路３５からの開度信号が、３種類の
開度変化率設定器３６〜３８に応じて、加算器２
９に入力され、蒸気加減弁２１はランプ状に開動
作をする。開度変化率設定器３６は零設定であ
り、この出力がリレー３９を介してランプ回路３
５に入力されると、蒸気加減弁２１は一定開度に
保持される。開度変化率設定器３７は低速設定で
あり、この出力がリレー４０を介して入力される
と、蒸気加減弁２１は低速で開動作をおこなう。
開度変化率設定器３８は高速設定であり、この出
力がリレー４１を介して入力されると、蒸気加減
弁２１は高速で開動作をおこなう。
より説明する。ガスタービン起動時は、接点２８
が閉じ、また接点３２は開いており、弁全閉信号
発生器２７からの全閉信号が該接点２８を介して
加算器２９に送られ、その加算器２９の出力信号
がサーボ増幅器３０を介して蒸気加減弁２１に送
られる。蒸気加減弁２１の開度は、その開度に応
じて出力を変化させる差動トランス（図示せず）
の出力を復調する復調器３１から加算器２９へフ
イードバツクされる信号により、開度制御がなさ
れる。ガスタービンが定格回転数へ到達すると、
接点２８が開き、接点３２が閉じ、弁最小開度信
号発生器３３からの最小開度信号が接点３２およ
び加算器２９を経てサーボ増幅器３０へ送られ、
蒸気加減弁２１は最小開度開き、クーリング蒸気
を蒸気タービン１９へ流す。その後併入条件が成
立すると、再び接点２８が閉じ、接点３２が開
き、蒸気加減弁２１は全閉となる。併入完了によ
り接点２８，３２はいずれも開き、接点３４が閉
じてランプ回路３５からの開度信号が、３種類の
開度変化率設定器３６〜３８に応じて、加算器２
９に入力され、蒸気加減弁２１はランプ状に開動
作をする。開度変化率設定器３６は零設定であ
り、この出力がリレー３９を介してランプ回路３
５に入力されると、蒸気加減弁２１は一定開度に
保持される。開度変化率設定器３７は低速設定で
あり、この出力がリレー４０を介して入力される
と、蒸気加減弁２１は低速で開動作をおこなう。
開度変化率設定器３８は高速設定であり、この出
力がリレー４１を介して入力されると、蒸気加減
弁２１は高速で開動作をおこなう。
リレー３９〜４１の閉成の条件を第４図に示
す。第４図において符号４２，４３はそれぞれ第
１図におけるタービンバイパス弁２４の開信号、
閉信号入力部である。符号４４，４５，４６はそ
れぞれ第１図におけるドラム１２の水位の高、正
常、低を示す信号入力部である。４７，４８，４
９，５０はアンドゲート、５１，５２はオアゲー
トである。従つて、第４図のシーケンスから容易
に示されるように、タービンバイパス弁２４が開
いており、ドラム１２の水位が正常または低水位
の場合、あるいはタービンバイパス弁２４が全閉
し、ドラムレベルが低水位の場合には、蒸気加減
弁２１が高速で開けられる。すなわち、蒸気発生
器系統に十分な蒸気源を有している場合は、蒸気
加減弁２１が高速で開かれ負荷追従性が良くなつ
ている。
す。第４図において符号４２，４３はそれぞれ第
１図におけるタービンバイパス弁２４の開信号、
閉信号入力部である。符号４４，４５，４６はそ
れぞれ第１図におけるドラム１２の水位の高、正
常、低を示す信号入力部である。４７，４８，４
９，５０はアンドゲート、５１，５２はオアゲー
トである。従つて、第４図のシーケンスから容易
に示されるように、タービンバイパス弁２４が開
いており、ドラム１２の水位が正常または低水位
の場合、あるいはタービンバイパス弁２４が全閉
し、ドラムレベルが低水位の場合には、蒸気加減
弁２１が高速で開けられる。すなわち、蒸気発生
器系統に十分な蒸気源を有している場合は、蒸気
加減弁２１が高速で開かれ負荷追従性が良くなつ
ている。
次に、タービンバイパス弁２４が全閉でドラム
１２の水位が正常な場合、あるいはタービンバイ
パス弁２４が開いておりドラム１２の水位が高水
位の場合は、蒸気加減弁２１が低速で開けられ
る。すなわち、蒸気発生器系統に十分な蒸気源が
無い場合には、蒸気加減弁２１の開動作が遅くな
り主蒸気圧力、ドラム水位の変動が極力少なく押
えられる。
１２の水位が正常な場合、あるいはタービンバイ
パス弁２４が開いておりドラム１２の水位が高水
位の場合は、蒸気加減弁２１が低速で開けられ
る。すなわち、蒸気発生器系統に十分な蒸気源が
無い場合には、蒸気加減弁２１の開動作が遅くな
り主蒸気圧力、ドラム水位の変動が極力少なく押
えられる。
さらに、タービンバイパス弁２４が全閉し、ド
ラム１２の水位が高水位以上の場合は、蒸気加減
弁２１の開度がホールドされ、ドラム１２が安定
するのをまつ。
ラム１２の水位が高水位以上の場合は、蒸気加減
弁２１の開度がホールドされ、ドラム１２が安定
するのをまつ。
発明効果
以上のように、本発明に係る制御装置によれ
ば、蒸気加減弁の開動作が適正に制御されるよう
になり、複合発電プラントの起動時における蒸気
発生器系統に大幅な安定化をもたらすことがで
き、起動時の信頼性を増すことができる。
ば、蒸気加減弁の開動作が適正に制御されるよう
になり、複合発電プラントの起動時における蒸気
発生器系統に大幅な安定化をもたらすことがで
き、起動時の信頼性を増すことができる。
第１図は一軸形複合発電プラントの系統図、第
２図は同プラントにおけるガスタービン回転数
Ａ、蒸気加減弁の開度Ｂ、タービンバイパス弁の
開度Ｃの関係を示す図、第３は本発明の一実施例
の蒸気加減弁の制御装置の回路図、第４図は第３
図におけるリレー３９〜４１の制御回路の回路図
である。 ２……圧縮機、３……燃焼器、７……ガスター
ビン、９……排熱回収ボイラ、１２…蒸気ドラ
ム、１９……蒸気タービン、２１……蒸気加減
弁、２４……タービンバイパス弁、２７……蒸気
加減弁の弁全閉信号発生器、３３……蒸気加減弁
の弁最小開度信号発生器、３５……ランプ回路、
３６，３７，３８……蒸気加減弁の開度変化率設
定器、３９……タービンバイパス弁開信号入力
部、４０……タービンバイパス弁閉信号入力部、
４１……ドラム水位高信号入力部、４２……ドラ
ム水位正常信号入力部、４３……ドラム水位低信
号入力部。
２図は同プラントにおけるガスタービン回転数
Ａ、蒸気加減弁の開度Ｂ、タービンバイパス弁の
開度Ｃの関係を示す図、第３は本発明の一実施例
の蒸気加減弁の制御装置の回路図、第４図は第３
図におけるリレー３９〜４１の制御回路の回路図
である。 ２……圧縮機、３……燃焼器、７……ガスター
ビン、９……排熱回収ボイラ、１２…蒸気ドラ
ム、１９……蒸気タービン、２１……蒸気加減
弁、２４……タービンバイパス弁、２７……蒸気
加減弁の弁全閉信号発生器、３３……蒸気加減弁
の弁最小開度信号発生器、３５……ランプ回路、
３６，３７，３８……蒸気加減弁の開度変化率設
定器、３９……タービンバイパス弁開信号入力
部、４０……タービンバイパス弁閉信号入力部、
４１……ドラム水位高信号入力部、４２……ドラ
ム水位正常信号入力部、４３……ドラム水位低信
号入力部。
Claims (1)
- １ ガスタービンと蒸気タービンを一軸に結合し
て発電機を共用し、且つ排熱回収ボイラを具備す
る一軸形複合発電プラントにおいて、上記排熱回
収ボイラからの蒸気を上記蒸気タービンに送る途
中に設けられた蒸気加減弁の開度を、上記排熱回
収ボイラのドラム水位の高低、上記排熱回収ボイ
ラからの蒸気を復水器に送る途中に設けられたタ
ービンバイパス弁の開度に応じて制御させるよう
にして成ることを特徴とする複合発電プラントの
蒸気加減弁制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16978081A JPS5870008A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 複合発電プラントの蒸気加減弁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16978081A JPS5870008A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 複合発電プラントの蒸気加減弁制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870008A JPS5870008A (ja) | 1983-04-26 |
| JPS639084B2 true JPS639084B2 (ja) | 1988-02-25 |
Family
ID=15892721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16978081A Granted JPS5870008A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 複合発電プラントの蒸気加減弁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5870008A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1072760A1 (de) * | 1999-07-30 | 2001-01-31 | ABB Alstom Power (Schweiz) AG | Verfahren zum Hochfahren eines Kombikraftwerkes sowie Kombikraftwerk zur Durchführung des Verfahrens |
| CN107387182B (zh) * | 2017-09-04 | 2023-06-20 | 中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司 | 一种背压式汽轮机启动排汽回收系统 |
| CN113531513B (zh) * | 2021-07-28 | 2023-05-02 | 哈尔滨沃华智能电力技术有限公司 | 汽动给水泵进汽调门故障时汽包水位控制系统的保护方法 |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16978081A patent/JPS5870008A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5870008A (ja) | 1983-04-26 |
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