KR101813430B1 - 복합 발전 플랜트, 그 제어 방법, 및 그 제어 장치 - Google Patents

복합 발전 플랜트, 그 제어 방법, 및 그 제어 장치 Download PDF

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미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

제어 장치(100)는, 증기 터빈의 기동 모드가, 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드인지, 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 모드 인식부(127)와, 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 증기 터빈에 증기의 공급을 개시하기 전까지의 기간에 있어서의 압축기의 흡기량 조절기(14)의 개방도로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도를 발생하는 제 1 개방도 발생기(121)와, 모드 인식부(127)에 의해 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 기간 중, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 흡기량 조절기(14)로 출력하는 지령 출력기(128)를 갖는다.

Description

복합 발전 플랜트, 그 제어 방법, 및 그 제어 장치{COMBINED CYCLE PLANT, CONTROL METHOD FOR SAME, AND CONTROL DEVICE FOR SAME}
본 발명은, 복합 발전 플랜트, 그 제어 방법, 및 그 제어 장치에 관한 것이다. 본원은, 2014년 3월 31일에, 일본에 출원된 특원 2014-071408호에 근거하여 우선권을 주장하고, 이 내용을 여기에 원용한다.
복합 발전 플랜트는, 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고 있다.
이하의 특허문헌 1에는, 이 복합 발전 플랜트의 기동 방법이 개시되어 있다. 이 기동 방법에서는, 기동시의 증기 터빈의 온도에 근거하여 정해지는 주(主)증기 온도를 얻기 위해, 가스 터빈의 배기 가스의 온도가 미리 정해진 상한치 이하로 되도록, 이 배기 가스의 온도를 제어한다. 이 기동 방법에 있어서, 상한치는, 기동시의 증기 터빈에 있어서의 증기 접촉부의 온도에 따라서 정해져 있다. 이 기동 방법에서는, 배기 가스의 온도 제어를 위해서, 가스 터빈의 압축기에 마련되어 있는 입구 안내 날개의 개방도를, 배기 가스의 실제의 온도가 상한치 이하로 되도록 조절한다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본 공개 특허 공보 평07-310505 호
복합 발전 플랜트에서는, 증기 터빈의 기동시에는, 열응력의 발생을 억제하기 위해서, 기동시에 있어서의 증기 터빈의 메탈 온도와 증기 터빈에 유입되는 증기의 온도의 온도차를 억제할 필요가 있다. 또, 정기 점검 등을 위해서, 복합 발전 플랜트를 정지시킬 때에는, 정기 점검에서의 작업 시간을 확보하기 위해, 증기 터빈의 메탈 온도를 단시간에 낮게 하는 것이 요구된다.
그렇지만, 근년, 가스 터빈의 효율화에 수반하여, 가스 터빈의 터빈부에 있어서의 연소 가스 입구 온도가 높아지고 있는 관계로, 증기 온도도 높아져, 기동시에 있어서의 증기 터빈의 메탈 온도와 증기 터빈에 유입되는 증기의 온도의 온도차를 억제하는 것이 곤란하게 되고 있다. 또, 증기 터빈의 정지시에, 그 메탈 온도를 단시간에 낮게 하는 것이 곤란하게 되고 있다.
그래서, 본 발명은, 기동시에 있어서의 증기 터빈의 증기 접촉부의 온도와 유입하는 증기의 온도의 온도차를 간이한 제어로 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다. 추가로, 본 발명은, 증기 터빈을 정지시킬 때, 그 증기 접촉부의 온도를 단시간에 낮게 할 수 있는 기술을 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 1 형태로서의 제어 장치는,
연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 장치에 있어서, 상기 증기 터빈의 기동 모드를 인식하는 모드 인식부와, 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력기를 가지며, 상기 지령 출력기는, 상기 모드 인식부에 의해 인식된 기동 모드에 따른 개방도를 나타내는 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력한다.
구체적으로, 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 장치에 있어서, 상기 증기 터빈의 기동 모드가, 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드(cold) 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 모드 인식부와, 상기 가스 터빈을 기동시켜, 상기 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 상기 증기 터빈에 상기 증기의 공급을 개시하기 전까지의 증기 터빈 기동전 기간에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도를 발생하는 제 1 개방도 발생기와, 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력기를 가지며, 상기 지령 출력기는, 상기 모드 인식부에 의해 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈 기동전 기간 중, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력한다.
상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 기동 모드가 콜드 모드의 경우에는, 다른 기동 모드의 경우보다, 흡기량 조절기의 개방도를 크게 한다. 이 때문에, 상기 제어 장치에서는, 다른 기동 모드의 경우보다, 콜드 모드의 경우의 쪽이 가스 터빈에서의 연소 가스의 온도가 낮아지고, 증기의 온도도 낮아진다. 따라서, 상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 증기 접촉부의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드의 경우, 다른 기동 모드의 경우보다 증기의 온도도 낮아지기 때문에, 증기의 온도와 증기 접촉부의 온도의 온도 편차를 억제할 수 있다.
또, 상기 제어 장치에서는, 제 1 개방도와 제 2 개방도를 구분하여 사용함으로써, 콜드 모드의 경우의 개방도 제어와 다른 기동 모드의 경우의 개방도 제어를 실행하고 있다. 이 때문에, 상기 제어 장치에서는, 증기 터빈으로의 증기 공급 개시전에 있어서의 흡기량 조절기의 개방도 제어를 간이한 방법으로 행할 수 있다. 환언하면, 상기 제어 장치에서는, 증기 터빈으로의 증기 공급 개시전에 있어서의 흡기량 조절기의 개방도 제어를 실행하는 부분의 구성을 간이화할 수 있다.
여기서, 상기 제어 장치에 있어서, 상기 다른 기동 모드에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 제 2 개방도를 발생하는 제 2 개방도 발생기와, 상기 제 1 개방도와 상기 제 2 개방도 중, 한쪽의 개방도를 선택적으로 상기 지령 출력기로 보내는 제 1 전환기를 가지며, 상기 제 1 전환기는, 상기 모드 인식부에 의해 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈 기동전 기간 중, 상기 제 1 개방도를 상기 지령 출력기로 출력해도 좋다.
또, 제 1 전환기를 갖는 상기 제어 장치에 있어서, 상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시 이후에 있어서의 상기 개방도로서, 상기 증기의 공급 개시시의 개방도가, 상기 증기의 공급 개시 직전의 상기 제 1 개방도보다 작은 제 3 개방도를 발생하는 제 3 개방도 발생기와, 상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시를 조건으로, 상기 지령 출력기로 출력하는 개방도를, 상기 제 1 개방도로부터 상기 제 3 개방도로 전환하는 제 3 전환기와, 상기 제 3 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 제 1 개방도로부터, 상기 제 3 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 3 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기를 가져도 좋다.
상기 제어 장치에서는, 각 개방도 발생기로부터 발생되는 개방도 중, 하나의 개방도로부터 다른 개방도로 전환할 때에, 하나의 개방도와 다른 개방도의 편차가 있는 경우에도, 하나의 개방도로부터 다른 개방도로 서서히 개방도를 변경하므로, 개방도 전환시에 있어서의 제어계의 혼란을 억제할 수 있다.
상기 제 3 개방도 발생기를 갖는 상기 제어 장치에 있어서, 상기 제 3 개방도 발생기는, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 3 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도를 발생해도 좋다.
상기 제 3 개방도 발생기를 갖는 상기 제어 장치에 있어서, 상기 제 2 개방도 발생기는, 상기 제 3 개방도 발생기를 구성하고, 상기 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도를 발생함과 아울러, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 2 개방도를 발생해도 좋다.
상기 제 1 전환기를 갖는, 상술한 어느 하나의 상기 제어 장치에 있어서, 상기 가스 터빈의 기동시에 상기 가스 터빈이 미리 정해진 상태로 될 때까지의 상기 흡기량 조절기의 개방도인 가스 터빈 기동시 개방도를 발생하는 가스 터빈 기동시 개방도 발생기와, 상기 가스 터빈이 상기 미리 정해진 상태로 될 때까지, 상기 가스 터빈 기동시 개방도를 상기 지령 출력기로 출력하고, 상기 가스 터빈이 상기 미리 정해진 상태로 된 것을 조건으로, 상기 제 1 개방도 또는 상기 제 2 개방도를 상기 지령 출력기로 출력하는 제 2 전환기를 가져도 좋다.
상기 제 2 전환기를 갖는 상기 제어 장치에 있어서, 상기 제 2 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 가스 터빈 기동시 개방도로부터, 상기 제 2 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 1 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기를 가져도 좋다.
상기 제어 장치에서는, 각 개방도 발생기로부터 발생되는 개방도 중, 하나의 개방도로부터 다른 개방도로 전환할 때에, 하나의 개방도와 다른 개방도의 편차가 있는 경우에도, 하나의 개방도로부터 다른 개방도로 서서히 개방도를 변경하므로, 개방도 전환시에 있어서의 제어계의 혼란을 억제할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 2 형태로서의 제어 장치는,
상술한 어느 하나의 상기 제어 장치에 있어서, 상기 증기 터빈을 정지시킬 때의 정지 모드가, 상기 증기 터빈의 정지시에 있어서의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 냉각 정지 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 정지 모드인지를 인식하는 정지 모드 인식부와, 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 다른 정지 모드일 때의 제 5 개방도보다 큰 제 4 개방도를 발생하는 제 4 개방도 발생기를 가지며, 상기 지령 출력기는, 상기 정지 모드 인식부에 의해 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 제 4 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력해도 좋다.
상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 정지 모드가 냉각 정지 모드의 경우, 다른 정지 모드의 경우보다, 흡기량 조절기의 개방도를 크게 한다. 이 때문에, 상기 제어 장치에서는, 다른 정지 모드의 경우보다, 냉각 정지 모드의 경우가 연소 가스의 온도가 낮아지고, 증기의 온도도 낮아진다. 따라서, 상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 정지 모드로서 냉각 정지 모드가 선택된 경우, 다른 정지 모드의 경우보다 증기의 온도도 낮아지기 때문에, 증기 터빈의 온도를 단시간에 낮게 할 수 있다.
또, 상기 제어 장치에서는, 제 4 개방도와 제 5 개방도를 구분하여 사용함으로써, 냉각 정지 모드의 경우의 개방도 제어와 다른 정지 모드의 경우의 개방도 제어를 실행하고 있다. 이 때문에, 상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 정지 과정에 있어서의 흡기량 조절기의 개방도 제어를 간이한 방법으로 행할 수 있다. 환언하면, 상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 정지 과정에 있어서의 흡기량 조절기의 개방도 제어를 실행하는 부분의 구성을 간이화할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 형태로서의 상기 제어 장치에 있어서, 상기 모드 인식부는, 상기 정지 모드 인식부를 구성하고, 상기 기동 모드와 함께 상기 정지 모드를 인식해도 좋다.
또, 상기 제 2 형태로서의 상기 제어 장치를 포함하는 어느 하나의 상기 제어 장치에 있어서, 상기 제 1 개방도 발생기는, 상기 제 4 개방도 발생기를 구성하고, 상기 제 1 개방도와 함께, 상기 제 4 개방도로서 상기 제 1 개방도와 동일한 개방도를 발생해도 좋다.
또, 상기 제 2 형태로서의 상기 제어 장치를 포함한 어느 하나의 상기 제어 장치에 있어서, 상기 복합 발전 플랜트는, 상기 증기 터빈에 유입되는 상기 증기의 유량을 조절하는 증기 유량 조절 밸브를 가지고 있고, 상기 다른 정지 모드에 있어서의 상기 제 5 개방도를 발생하는 제 5 개방도 발생기와, 상기 제 4 개방도와 상기 제 5 개방도 중, 한쪽의 개방도를 선택적으로 상기 지령 출력기로 출력하는 전환기를 가지며, 상기 전환기는, 상기 정지 모드 인식부에 의해 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 4 개방도를 상기 지령 출력기로 출력해도 좋다.
상기 제 5 개방도 발생기를 갖는 상기 제어 장치에 있어서, 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시전의 상기 흡기량 조절기의 상기 개방도로서, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시 직전의 개방도가 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시시에 있어서의 상기 제 4 개방도보다 작은 제 6 개방도를 발생하는 제 6 개방도 발생기와, 상기 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 제 6 개방도로부터, 상기 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 4 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기를 갖는다.
상기 제어 장치에서는, 각 개방도 발생기로부터 발생되는 개방도 중, 하나의 개방도로부터 다른 개방도로 전환할 때에, 하나의 개방도와 다른 개방도의 편차가 있는 경우에도, 하나의 개방도로부터 다른 개방도로 서서히 개방도를 변경하므로, 개방도 전환시에 있어서의 제어계의 혼란을 억제할 수 있다.
상기 제 6 개방도 발생기를 갖는 상기 제어 장치에 있어서, 상기 제 5 개방도 발생기는, 상기 제 6 개방도 발생기를 구성하고, 상기 제 5 개방도 및 상기 제 6 개방도를 발생하고, 상기 전환기에 의한 전환 직전의 상기 제 6 개방도와, 상기 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 5 개방도가 동일한 개방도이어도 좋다.
상기 제 6 개방도 발생기를 갖는, 어느 하나의 상기 제어 장치에 있어서, 상기 제 6 개방도 발생기는, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 6 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 6 개방도를 발생해도 좋다.
상기 제 6 개방도 발생기를 갖는, 어느 하나의 상기 제어 장치에 있어서, 상기 제 3 개방도 발생기는, 상기 제 6 개방도 발생기를 구성하고, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 3 개방도의 상기 미리 정해진 관계와, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 6 개방도의 상기 미리 정해진 관계는 동일한 관계이며, 상기 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도 또는 상기 제 6 개방도를 발생해도 좋다.
또, 상술한 어느 하나의 제어 장치에 있어서, 상기 모드 인식부는, 온도계에 의해 검지된 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도에 따라서, 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인지 상기 다른 기동 모드인지를 인식해도 좋다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 일 형태인 제 3 형태로서의 제어 장치는,
연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 장치에 있어서, 상기 증기 터빈을 정지시킬 때의 정지 모드가, 상기 증기 터빈의 정지시에 있어서의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 냉각 정지 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 정지 모드인지를 인식하는 정지 모드 인식부와, 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 흡기량 조절기의 개방도로서 상기 다른 정지 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도를 발생하는 제 1 개방도 발생기와, 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력기를 가지며, 상기 지령 출력기는, 상기 정지 모드 인식부에 의해 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력한다.
상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 정지 모드가 냉각 정지 모드의 경우, 다른 정지 모드의 경우보다, 흡기량 조절기의 개방도를 크게 한다. 이 때문에, 상기 제어 장치에서는, 다른 정지 모드의 경우보다, 냉각 정지 모드의 경우가 연소 가스의 온도가 낮아지고, 증기의 온도도 낮아진다. 따라서, 상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 정지 모드로서 냉각 정지 모드가 선택된 경우, 다른 정지 모드의 경우보다 증기의 온도도 낮아지기 때문에, 증기 터빈의 온도를 단시간에 낮게 할 수 있다.
또, 상기 제어 장치에서는, 제 1 개방도와 제 2 개방도를 구분하여 사용함으로써, 냉각 정지 모드의 경우의 개방도 제어와 다른 정지 모드의 경우의 개방도 제어를 실행하고 있다. 이 때문에, 상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 정지 과정에 있어서의 흡기량 조절기의 개방도 제어를 간이한 방법으로 행할 수 있다. 환언하면, 상기 제어 장치에서는, 증기 터빈의 정지 과정에 있어서의 흡기량 조절기의 개방도 제어를 실행하는 부분의 구성을 간이화할 수 있다.
여기서, 상기 제 3 형태로서의 상기 제어 장치에 있어서, 상기 복합 발전 플랜트는, 상기 증기 터빈에 유입되는 상기 증기의 유량을 조절하는 증기 유량 조절 밸브를 가지고 있고, 상기 다른 정지 모드에 있어서의 상기 제 2 개방도를 발생하는 제 2 개방도 발생기와, 상기 제 1 개방도와 상기 제 2 개방도 중, 한쪽의 개방도를 선택적으로 상기 지령 출력기로 출력하는 전환기를 가지며, 상기 전환기는, 상기 정지 모드 인식부에 의해 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 1 개방도를 상기 지령 출력기로 출력해도 좋다.
또, 제 2 개방도 발생기를 갖는 상기 제어 장치에 있어서, 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시전의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시 직전의 개방도가 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시시에 있어서의 상기 제 1 개방도보다 작은 제 3 개방도를 발생하는 제 3 개방도 발생기와, 상기 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 제 3 개방도로부터, 상기 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 1 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기를 가져도 좋다.
상기 제 3 개방도 발생기를 갖는 상기 제어 장치에 있어서, 상기 제 2 개방도 발생기는, 상기 제 3 개방도 발생기를 구성하고, 상기 제 2 개방도 및 상기 제 3 개방도를 발생하고, 상기 전환기에 의한 전환 직전의 상기 제 3 개방도와 상기 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 2 개방도가 동일한 개방도이어도 좋다.
상기 제 3 개방도 발생기를 갖는 상기 제어 장치에 있어서, 상기 제 3 개방도 발생기는, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 3 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도를 발생해도 좋다.
또, 정지 모드 인식부를 갖는, 상술한 어느 하나의 상기 제어 장치에 있어서, 상기 정지 모드를, 상기 냉각 정지 모드로 하는지 상기 다른 정지 모드로 하는지를 접수하는 정지 모드 접수기를 가지며, 상기 정지 모드 인식부는, 상기 정지 모드 접수기가 접수한 내용에 따라서, 상기 냉각 정지 모드인지 상기 다른 정지 모드인지를 인식해도 좋다.
또, 일 형태로서의 복합 발전 플랜트는,
상술한 어느 하나의 제어 장치와, 상기 가스 터빈과, 상기 배열 회수 보일러와, 상기 증기 터빈을 구비하고 있다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 1 형태로서의 제어 방법은,
연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 방법에 있어서, 상기 증기 터빈의 기동 모드가, 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 기동 모드 인식 공정과, 상기 가스 터빈을 기동시켜, 상기 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 상기 기동 모드 인식 공정에서 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식되면, 상기 증기 터빈에 상기 증기의 공급을 개시하기 전까지의 증기 터빈 기동전 기간에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령으로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력 공정을 실행한다.
상기 제어 방법에서는, 증기 터빈의 기동 모드가 콜드 모드의 경우에는, 다른 기동 모드의 경우보다, 흡기량 조절기의 개방도를 크게 한다. 이 때문에, 상기 제어 방법에서는, 다른 기동 모드의 경우보다, 콜드 모드의 경우가 가스 터빈에서의 연소 가스의 온도가 낮아지고, 증기의 온도도 낮아진다. 따라서, 상기 제어 방법에서는, 증기 터빈의 증기 접촉부의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드의 경우, 다른 기동 모드의 경우보다 증기의 온도도 낮아지기 때문에, 증기의 온도와 증기 접촉부의 온도의 온도 편차를 억제할 수 있다.
또, 상기 제어 방법에서는, 제 1 개방도와 제 2 개방도를 구분하여 사용함으로써, 콜드 모드의 경우의 개방도 제어와 다른 기동 모드의 경우의 개방도 제어를 실행한다. 이 때문에, 상기 제어 방법에서는, 증기 터빈으로의 증기 공급 개시전에 있어서의 흡기량 조절기의 개방도 제어를 간이한 방법으로 행할 수 있다.
여기서, 상기 제어 방법에 있어서, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 증기 터빈 기동전 기간이며, 상기 기동 모드 인식 공정에서 상기 기동 모드가 상기 다른 기동 모드인 것으로 인식되면, 상기 다른 기동 모드일 때의 상기 제 2 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력해도 좋다.
또, 상술한 어느 하나의 상기 제어 방법에 있어서, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 출력한 후, 상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시를 조건으로, 제 3 개방도에 서서히 가까워지는 개방도를 나타내는 지령을 출력하고, 해당 개방도가 상기 제 3 개방도로 된 이후는 상기 제 3 개방도를 나타내는 지령을 출력해도 좋다.
또, 상기 제 3 개방도를 나타내는 지령을 출력하는 상기 제어 방법에 있어서, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 제 2 개방도에 따른 지령을 출력한 후, 상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시를 조건으로, 상기 제 3 개방도에 따른 지령을 출력하고, 상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시 직후의 상기 제 3 개방도는, 상기 증기의 공급 개시 직전의 상기 제 2 개방도와 동일한 개방도이어도 좋다.
또, 상기 제 3 개방도를 출력하는, 어느 하나의 상기 제어 방법에 있어서, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 3 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도를 정해도 좋다.
상기 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 제 2 형태로서의 제어 방법은,
상술한 어느 하나의 상기 제어 방법에 있어서, 상기 증기 터빈을 정지시킬 때의 정지 모드가, 상기 증기 터빈의 정지시에 있어서의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 냉각 정지 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 정지 모드인지를 인식하는 정지 모드 인식 공정을 실행하고, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되면, 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령으로서, 상기 다른 정지 모드일 때의 제 5 개방도보다 큰 제 4 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력해도 좋다.
상기 제어 방법에서는, 증기 터빈의 정지 모드가 냉각 정지 모드의 경우, 다른 정지 모드의 경우보다, 흡기량 조절기의 개방도를 크게 한다. 이 때문에, 상기 제어 방법에서는, 다른 정지 모드의 경우보다, 냉각 정지 모드의 경우가 연소 가스의 온도가 낮아지고, 증기의 온도도 낮아진다. 따라서, 상기 제어 방법에서는, 증기 터빈의 정지 모드로서 냉각 정지 모드가 선택된 경우, 다른 정지 모드의 경우보다 증기의 온도도 낮아지기 때문에, 증기 터빈의 온도를 단시간에 낮게 할 수 있다.
또, 상기 제어 방법에서는, 제 4 개방도와 제 5 개방도를 구분하여 사용함으로써, 냉각 정지 모드의 경우의 개방도 제어와 다른 정지 모드의 경우의 개방도 제어를 실행한다. 이 때문에, 상기 제어 방법에서는, 증기 터빈의 정지 과정에 있어서의 흡기량 조절기의 개방도 제어를 간이한 방법으로 행할 수 있다.
상기 제 2 형태로서의 제어 방법에 있어서, 상기 복합 발전 플랜트는, 상기 증기 터빈에 유입되는 상기 증기의 유량을 조절하는 증기 유량 조절 밸브를 가지고 있고, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 4 개방도에 따른 지령을 출력하고, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 다른 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 5 개방도에 따른 지령을 출력해도 좋다.
상기 제 5 개방도에 따른 지령을 출력하는 상기 제어 방법에 대해, 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시전, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시 직전에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도가, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시시에 있어서의 상기 제 5 개방도와 동일한 개방도인 제 6 개방도에 따른 지령을 출력하고, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하면, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 제 6 개방도로부터 서서히 제 4 개방도에 가까워지는 개방도를 나타내는 지령을 출력하고, 해당 개방도가 제 4 개방도로 된 이후는 상기 제 4 개방도를 나타내는 지령을 출력해도 좋다.
상기 제 6 개방도를 출력하는 상기 제어 방법에 있어서, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 6 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 6 개방도를 정해도 좋다.
상기 제 6 개방도를 출력하는 상기 제어 방법에 있어서, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 3 개방도의 상기 미리 정해진 관계와, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 6 개방도의 상기 미리 정해진 관계는 동일한 관계이며, 상기 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도 또는 상기 제 6 개방도를 정해도 좋다.
상술한 어느 하나의 상기 제어 방법에 있어서, 상기 기동 모드 인식 공정에서는, 온도계로 검지된 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도에 따라서, 상기 콜드 모드인지 상기 다른 기동 모드인지를 인식해도 좋다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위한 발명에 따른 일 형태인 제 3 형태로서의 제어 방법은,
연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 가지는 복합 발전 플랜트의 제어 방법에 있어서, 상기 증기 터빈을 정지시킬 때의 정지 모드가, 상기 증기 터빈의 정지시에 있어서의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 냉각 정지 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 정지 모드인지를 인식하는 정지 모드 인식 공정과, 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되면, 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령으로서, 상기 다른 정지 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력 공정을 실행한다.
상기 제어 방법에서는, 증기 터빈의 정지 모드가 냉각 정지 모드의 경우, 다른 정지 모드의 경우보다, 흡기량 조절기의 개방도를 크게 한다. 이 때문에, 상기 제어 방법에서는, 다른 정지 모드의 경우보다, 냉각 정지 모드의 경우가 연소 가스의 온도가 낮아지고, 증기의 온도도 낮아진다. 따라서, 상기 제어 방법에서는, 증기 터빈의 정지 모드로서 냉각 정지 모드가 선택된 경우, 다른 정지 모드의 경우보다 증기의 온도도 낮아지기 때문에, 증기 터빈의 온도를 단시간에 낮게 할 수 있다.
또, 상기 제어 방법에서는, 제 1 개방도와 제 2 개방도를 구분하여 사용함으로써, 냉각 정지 모드의 경우의 개방도 제어와 다른 정지 모드의 경우의 개방도 제어를 실행한다. 이 때문에, 상기 제어 방법에서는, 증기 터빈의 정지 과정에 있어서의 흡기량 조절기의 개방도 제어를 간이한 방법으로 행할 수 있다.
여기서, 상기 제 3 형태로서의 상기 제어 방법에 있어서, 상기 복합 발전 플랜트는, 상기 증기 터빈에 유입되는 상기 증기의 유량을 조절하는 증기 유량 조절 밸브를 가지고 있고, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 출력하고, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 다른 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 2 개방도에 따른 지령을 출력해도 좋다.
또, 상기 제 2 개방도에 따른 지령을 출력하는 상기 제어 방법에 있어서, 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시전, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시 직전에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도가, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시시에 있어서의 상기 제 2 개방도와 동일한 개방도인 제 3 개방도에 따른 지령을 출력하고, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하면, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 제 3 개방도로부터 서서히 상기 제 1 개방도에 가까워지는 개방도를 나타내는 지령을 출력하고, 해당 개방도가 제 1 개방도로 된 이후는 상기 제 1 개방도를 나타내는 지령을 출력해도 좋다.
발명에 따른 일 형태에서는, 기동시에 있어서의 증기 터빈의 증기 접촉부의 온도와 유입하는 증기의 온도의 온도차를 간이한 제어로 억제할 수 있다. 또, 발명에 따른 다른 형태에서는, 증기 터빈을 정지시킬 때, 그 증기 접촉부의 온도를 단시간에 낮게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시 형태에 있어서의 복합 발전 플랜트의 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 일실시 형태에 있어서의 제어 장치의 기능 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일실시 형태에 있어서의 제 1 개방도 발생부가 가지고 있는 함수 Gx1 및 제 2 개방도 발생부가 가지고 있는 함수 Gx2를 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 일실시 형태에 있어서의 가스 터빈 기동시 개방도 발생부가 가지고 있는 함수 Gxn를 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 일실시 형태에 있어서의 복합 발전 플랜트의 기동 과정에 있어서의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 6은 본 발명에 따른 일실시 형태에 있어서의 복합 발전 플랜트의 정지 과정에 있어서의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
이하, 본 발명에 따른 복합 발전 플랜트의 일실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시 형태의 복합 발전 플랜트는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 가스 터빈(10)과, 가스 터빈(10)으로부터 배기되는 연소 가스의 열로 증기를 발생하는 배열 회수 보일러(20)와, 배열 회수 보일러(20)로부터의 증기 S로 구동하는 증기 터빈(30)과, 각 터빈(10, 30)의 구동으로 발전하는 발전기(40)와, 증기 터빈(30)으로부터 배기된 증기를 물로 되돌리는 복수기(23)와, 복수기(23)로부터의 물을 배열 회수 보일러(20)로 출력하는 급수 펌프(25)와, 이들을 제어하는 제어 장치(100)를 구비하고 있다.
가스 터빈(10)은, 외기 A를 압축하여 압축 공기를 생성하는 압축기(11)와, 연료 F에 압축 공기를 혼합하여 연소시켜 고온의 연소 가스를 생성하는 연소기(15)와, 연소 가스에 의해 구동하는 터빈(16)을 구비하고 있다.
압축기(11)는, 축선을 중심으로 하여 회전하는 압축기 로터(12)와, 이 압축기 로터(12)를 회전 가능하게 덮는 압축기 케이싱(13)과, 이 압축기 케이싱(13) 내로 흡입되는 공기의 유량을 조절하는 흡기량 조절기(14)를 갖는다. 흡기량 조절기(14)는, 압축기 케이싱(13)의 흡입구 내에 마련되어 있는 IGV(inlet guide vane)(14a)과, 이 IGV(14a)를 구동하여, IGV(14a)의 개방도를 조절하는 구동기(14b)를 갖는다.
터빈(16)은, 연소기(15)로부터의 연소 가스에 의해, 축선을 중심으로 하여 회전하는 터빈 로터(17)와, 이 터빈 로터(17)를 회전 가능하게 덮는 터빈 케이싱(18)을 갖는다. 터빈 로터(17)와 압축기 로터(12)는, 동일한 축선을 중심으로 하여 회전하는 것이므로, 서로 연결되어, 가스 터빈 로터(19)를 구성하고 있다. 터빈(16)의 배기구는, 배열 회수 보일러(20)에 접속되어 있다. 따라서, 터빈(16)으로부터 배기된 연소 가스인 배기 가스 EG는, 배열 회수 보일러(20)로 유도된다.
증기 터빈(30)은, 축선을 중심으로 하여 회전하는 증기 터빈 로터(31)와, 이 증기 터빈 로터(31)를 회전 가능하게 덮는 증기 터빈 케이싱(32)을 갖는다.
이 증기 터빈(30)을 기동시킬 때의 기동 모드로서는, 예를 들면, 증기 터빈(30)에 증기를 투입하기 직전에, 증기 터빈 케이싱(32)에 있어서의 증기 입구측의 증기 접촉부(예를 들면, 제 1 단 정익 고리)의 온도 T2가, 미리 정해진 제 1 온도(예를 들면, 300℃)보다 낮은 콜드 모드와, 제 1 온도 이상이고 미리 정해진 제 2 온도(예를 들면, 400℃)보다 낮은 웜(warm) 모드와, 제 2 온도 이상의 핫(hot) 모드가 있다. 또, 이하에서는, 웜 모드와 핫 모드를 합친 기동 모드를 통상 기동 모드로 한다. 또, 이 증기 터빈(30)을 정지시킬 때의 모드로서는, 증기 터빈(30)의 정지시에, 증기 터빈 케이싱(32)에 있어서의 상기 증기 접촉부의 온도 T2가, 미리 정해진 제 4 온도(예를 들면, 150℃)보다 낮은 냉각 정지 모드와, 제 4 온도 이상의 통상 정지 모드가 있다.
발전기(40)는, 축선을 중심으로 하여 회전하는 발전기 로터(41)와, 이 발전기 로터(41)를 회전 가능하게 덮는 발전기 케이싱(42)을 갖는다. 발전기 케이싱(42)은, 발전기 로터(41)의 외주 측에 대향 배치되는 스테이터를 갖는다.
가스 터빈 로터(19), 증기 터빈 로터(31), 및 발전기 로터(41)는, 동일축 선상에 배열되고, 서로 연결되어, 일체 회전한다. 따라서, 본 실시 형태의 복합 발전 플랜트는, 1축식의 복합 발전 플랜트이다. 또, 본 실시 형태의 복합 발전 플랜트는 1축식이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.
가스 터빈(10)의 연소기(15)에는, 연료 공급원으로부터의 연료 F를 연소기(15)로 공급하는 연료 라인(51)이 접속되어 있다. 이 연료 라인(51)에는, 연소기(15)에 유입하는 연료 F의 유량을 조절하는 연료 유량 조절 밸브(52)가 마련되어 있다.
증기 터빈(30)의 증기 출구에는, 복수기(23)가 마련되어 있다. 이 복수기(23)와 배열 회수 보일러(20)의 급수구는, 급수 라인(24)에서 접속되어 있다. 이 급수 라인(24)에는, 상술한 급수 펌프(25)가 마련되어 있다. 배열 회수 보일러(20)의 증기 출구와 증기 터빈(30)의 증기 입구는, 증기 라인(21)에서 접속되어 있다. 이 증기 라인(21)에는, 증기 터빈(30)에 유입하는 증기 S의 유량을 조절하는 증기 유량 조절 밸브(22)가 마련되어 있다.
증기 라인(21) 중에서, 증기 유량 조절 밸브(22)보다 상류측(배열 회수 보일러(20)측)에는, 이 증기 라인(21)을 통과하는 증기 S의 온도 T1를 검지하는 증기 온도계(61)가 마련되어 있다. 또, 증기 터빈 케이싱(32)의 증기 입구 측에는, 이 증기 터빈 케이싱(32)의 증기 접촉부(예를 들면, 제 1 단 정익 고리)의 온도 T2를 검지하는 메탈 온도계(62)가 마련되어 있다. 발전기(40)에는, 이 발전기(40)에서의 발전량, 환언하면, 복합 발전 플랜트의 출력 PW를 검지하는 출력계(63)가 마련되어 있다. 발전기 로터(41), 증기 터빈 로터(31), 가스 터빈 로터(19) 중 어느 하나에는, 로터의 회전수 N를 검지하는 회전수계(64)가 마련되어 있다.
제어 장치(100)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 연료 유량 조절 밸브(52)의 개방도를 제어하는 연료 제어기(110)와, 흡기량 조절기(14)의 개방도를 제어하는 IGV 제어기(120)와, 증기 유량 조절 밸브(22)의 개방도를 제어하는 증기 제어기(140)와, 증기 터빈(30)을 정지시키는 모드를 냉각 정지 모드로 하는지 아닌지를 접수하는 정지 모드 접수기(160)를 갖는다.
연료 제어기(110)는, 회전수계(64)로 검지된 회전수 N에 따른 연료 유량을 발생하는 제 1 연료 유량 발생기(111)와, 외부로부터의 부하 지령 및 출력계(63)로 검지된 출력 PW에 따른 연료 유량을 발생하는 제 2 연료 유량 발생기(112)와, 제 1 연료 유량 발생기(111)가 발생한 연료 유량과 제 2 연료 유량 발생기(112)가 발생한 연료 유량 중 한쪽을 선택적으로 출력하는 연료 유량 전환기(113)와, 연료 유량 전환기(113)로부터의 연료 유량의 단위시간 당의 변화량인 연료 유량 변화율을 제한하는 제한기(114)와, 제한기(114)로부터 출력된 연료 유량에 따른 연료 유량 조절 밸브(52)의 개방도를 나타내는 지령을 출력하는 지령 출력기(115)를 갖는다.
제 1 연료 유량 발생기(111)는, 가스 터빈 로터(19)의 회전수 N가 예를 들면 미리 정해진 패턴으로 증가하도록, 각 시각에 있어서의 예정 회전 수 등과 연료 유량의 관계를 정한 함수 Fx1를 가지고 있다. 제 1 연료 유량 발생기(111)는, 이 함수 Fx1를 이용하여, 현 시점에서의 예정 회전수가 얻어지는 연료 유량을 정한다. 더욱이, 제 1 연료 유량 발생기(111)는, 회전수계(64)로 검지된 회전수 N와 현 시점에서의 예정 회전수의 편차가 있는 경우에는, 먼저 정한 연료 유량을 보정하고, 보정 후의 연료 유량을 발생한다. 제 2 연료 유량 발생기(112)는, 외부로부터의 부하 지령이 나타내는 출력 및 출력계(63)로 검지되는 출력 PW와 연료 유량의 관계를 정한 함수 Fx2를 가지고 있다. 제 2 연료 유량 발생기(112)는, 이 함수 Fx2를 이용하여, 외부로부터의 부하 지령과 출력계(63)로 검지된 출력 PW 등에 대응한 연료 유량을 발생한다.
연료 유량 전환기(113)는, 가스 터빈(10)의 기동 개시시부터 외부로부터 콤바이닝(combining) 지령을 받을 때까지는, 제 1 연료 유량 발생기(111)로부터의 연료 유량을 출력한다. 연료 유량 전환기(113)는, 외부로부터 콤바이닝 지령을 받으면, 제 2 연료 유량 발생기(112)로부터의 연료 유량을 출력한다. 제한기(114)는, 상술한 바와 같이, 연료 유량 전환기(113)로부터 출력된 연료 유량의 연료 유량 변화율을 소정치 이하로 제한한다. 지령 출력기(115)는, 제한기(114)로부터 출력된 연료 유량에 따른 연료 유량 조절 밸브(52)의 개방도를 나타내는 지령을 작성하고, 이 지령을 연료 유량 조절 밸브(52)로 출력한다.
IGV 제어기(120)는, 흡기량 조절기(14)의 목적의 제 1 개방도 G1를 발생하는 제 1 개방도 발생기(121)와, 흡기량 조절기(14)의 목적의 제 2 개방도 G2를 발생하는 제 2 개방도 발생기(122)와, 가스 터빈 기동시에 있어서의 흡기량 조절기(14)의 개방도인 가스 터빈 기동시 개방도 Gn를 발생하는 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)와, 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 G2 중 한쪽의 개방도를 선택적으로 출력하는 제 1 전환기(124)와, 제 1 전환기(124)가 출력한 개방도와 가스 터빈 기동시 개방도 Gn 중 한쪽의 개방도를 선택적으로 출력하는 제 2 전환기(125)와, 제 2 전환기(125)로부터 출력된 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 제한하는 제한기(126)를 갖는다. IGV 제어기(120)는, 추가로 증기 터빈(30)의 모드를 인식하는 모드 인식부(127)와, 제한기(126)로부터 출력된 개방도를 나타내는 지령을 흡기량 조절기(14)로 출력하는 지령 출력기(128)와, 제 1 전환기(124)에 대해서 전환 지령을 출력하는 제 1 전환 지령 발생기(131a, 131b)와, 제 2 전환기(125)에 대해서 전환 지령을 출력하는 제 2 전환 지령 발생기(132)를 갖는다.
제 2 개방도 발생기(122)는, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW와 흡기량 조절기(14)의 제 2 개방도 G2의 관계를 정한 함수 Gx2를 가지고 있다. 이 함수 Gx2는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1까지는, 제 2 개방도 G2로 하여, 일정한 개방도 b를 나타낸다. 또, 함수 Gx2는, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이상으로 되면, 제 2 개방도 G2로 하여, 출력 PW의 변화에 대해서 정(+)의 상관성을 갖는 개방도를 나타낸다. 제 2 개방도 발생기(122)는, 이 함수 Gx2를 이용하여, 출력계(63)로 검지된 출력에 따른 제 2 개방도 G2를 발생한다. 또, 이 제 2 개방도 발생기(122)는, 후술의 제 3 개방도를 발생하는 제 3 개방도 발생기, 후술의 제 5 개방도를 발생하는 제 5 개방도 발생기, 추가로 후술의 제 6 개방도를 발생하는 제 6 개방도 발생기로서도 기능한다. 단, 이 제 2 개방도 발생기(122)는, 제 3 개방도 발생기로서 기능하는 경우에도, 제 5 개방도 발생기로서 기능하는 경우에도, 제 6 개방도 발생기로서 기능하는 경우에도, 함수 Gx2를 이용하여, 출력계(63)로 검지된 출력에 따른 개방도를 발생한다.
제 1 개방도 발생기(121)는, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW와 흡기량 조절기(14)의 제 1 개방도 G1의 관계를 정한 함수 Gx1를 가지고 있다. 이 함수 Gx1는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 상술한 출력 PW1 미만까지의 제 1 개방도 G1를 나타낸다. 이 함수 Gx1는, 제 1 개방도 G1로서, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 0으로부터 상술한 출력 PW1 미만까지의 사이에서, 일정한 개방도 c를 나타낸다. 이 개방도 c는 상술한 개방도 b보다 크다. 제 1 개방도 발생기(121)는, 이 함수 Gx1를 이용하여, 출력계(63)로 검지된 출력에 따른 제 1 개방도 G1를 발생한다. 또, 이 제 1 개방도 발생기(121)는, 후술의 제 4 개방도를 발생하는 제 4 개방도 발생기로서도 기능한다. 단, 이 제 1 개방도 발생기(121)는, 제 4 개방도 발생기로서 기능하는 경우에도, 함수 Gx1를 이용하여, 개방도를 발생한다.
가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)는, 기동시에 있어서의 가스 터빈(10)의 회전수 N와 흡기량 조절기(14)의 개방도의 관계를 정한 함수 Gxn를 가지고 있다. 이 함수 Gxn는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 가스 터빈(10)의 정격 회전수 N1까지의 개방도를 나타낸다. 이 함수 Gxn는, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 미리 정해진 회전수 N0까지는, 일정한 개방도 a를 나타낸다. 이 미리 정해진 회전수 N0는, 정격 회전수 N1보다 작은 회전수이다. 또, 함수 Gxn는, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 미리 정해진 회전수 N0 이상으로 되면, 회전수 N의 변화에 대해서 정(+)의 상관성을 갖는 개방도를 나타내고, 회전수 N의 증가에 수반하여, 개방도 a로부터 서서히 커진다. 또, 이 함수 Gxn에서는, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 정격 회전수 N1에 대응하는 개방도가 상술한 개방도 b이다.
모드 인식부(127)는, 메탈 온도계(62)로 검지된 온도 T2에 따라서, 증기 터빈(30)의 기동 모드가 콜드 모드인지 통상 기동 모드인지를 인식한다. 구체적으로, 메탈 온도로 검지된 증기 터빈 케이싱(32)의 증기 접촉부의 온도 T2가, 상술한 제 1 온도(예를 들면, 300℃)보다 낮을 때에는 콜드 모드인 것으로 인식하고, 이 제 1 온도 이상일 때에는 통상 기동 모드인 것으로 인식한다. 또, 모드 인식부(127)는, 정지 모드 접수기(160)의 입력 조작에 따라서, 증기 터빈(30)의 정지 모드가 냉각 정지 모드인지 통상 정지 모드인지를 인식한다.
제 1 전환 지령 발생기(131a, 131b)는, 콜드 모드에 있어서의 개방도 제어 및 냉각 정지 모드에 있어서의 개방도 제어로의 전환 지령 「1」을 발생하는 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)와, 콜드 모드에 있어서의 개방도 제어 종료의 전환 지령 「0」을 발생하는 제 1 b 전환 지령 발생기(131b)를 갖는다. 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)는, 모드 인식부(127)에 의해 기동 모드가 콜드 모드인 것으로 인식되면, 콜드 모드에 있어서의 개방도 제어로의 전환 지령 「1」을 발생한다. 또, 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)는, 모드 인식부(127)에 의해 정지 모드가 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 출력계(63)로 검지된 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이하로 되면, 냉각 정지 모드에 의한 개방도 제어로의 전환 지령 「1」을 발생한다. 제 1 b 전환 지령 발생기(131b)는, 모드 인식부(127)에 의해 기동 모드가 콜드 모드인 것으로 인식되고, 또한 증기 유량 조절 밸브(22)가 폐쇄로부터 개방으로 될 때, 콜드 모드에 있어서의 개방도 제어 종료의 전환 지령 「0」을 발생한다.
제 1 전환기(124)는, 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)가 콜드 모드에 있어서의 개방도 제어 및 냉각 정지 모드에 있어서의 개방도 제어로의 전환 지령 「1」을 발생하면, 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 G2 중 제 1 개방도 G1를 출력한다. 또, 제 1 전환기(124)는, 제 1 b 전환 지령 발생기(131b)가 콜드 모드에 있어서의 개방도 제어 종료의 전환 지령 「0」을 발생하면, 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 G2 중 제 2 개방도 G2를 출력한다.
제 2 전환 지령 발생기(132)는, 회전수계(64)로 검지된 회전수 N가 정격 회전수 N1 미만일 때, 가스 터빈 기동시에 있어서의 개방도 제어로의 전환 지령 「1」을 발생한다. 제 2 전환기(125)는, 제 2 전환 지령 발생기(132)가 가스 터빈 기동시에 있어서의 개방도 제어로의 전환 지령 「1」을 발생하면, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)로부터의 가스 터빈 기동시 개방도 Gn와 제 1 전환기(124)로부터의 개방도 중, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)로부터의 가스 터빈 기동시 개방도 Gn를 출력한다. 또, 제 2 전환 지령 발생기(132)는, 회전수계(64)로 검지된 회전수 N가 정격 회전수 N1 이상으로 되면, 가스 터빈 기동시에 있어서의 개방도 제어 종료의 전환 지령 「0」을 발생한다. 제 2 전환기(125)는, 제 2 전환 지령 발생기(132)가 가스 터빈 기동시에 있어서의 개방도 제어 종료의 전환 지령 「0」을 발생하면, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)로부터의 가스 터빈 기동시 개방도 Gn와 제 1 전환기(124)로부터의 개방도 중 제 1 전환기(124)로부터의 개방도를 출력한다.
제한기(126)는, 상술한 바와 같이, 제 2 전환기(125)로부터 출력된 개방도의 변화율을 미리 정해진 변화율 이하로 제한한다. 이 미리 정해진 변화율은, 복합 발전 플랜트 상태에 따라 변경된다.
지령 출력기(128)는, 상술한 바와 같이, 제한기(126)로 변화율이 제한된 개방도를 나타내는 지령을 흡기량 조절기(14)로 출력한다.
증기 제어기(140)는, 증기 유량 조절 밸브(22)의 개방 조건이 성립하였는지 아닌지를 판단하는 개방 조건 판단부(141)와, 증기 유량 조절 밸브(22)의 폐쇄 조건이 성립하였는지 아닌지를 정하는 폐쇄 조건 판단부(151)와, 증기 유량 조절 밸브(22)를 개방하는 과정에서의 개방도를 발생하는 개방시 개방도 발생기(155)와, 증기 유량 조절 밸브(22)를 폐쇄하는 과정에서의 개방도를 발생하는 폐쇄시 개방도 발생기(156)와, 개방시 개방도 발생기(155)가 발생한 개방도 또는 폐쇄시 개방도 발생기(156)가 발생한 개방도에 따른 지령을 증기 유량 조절 밸브(22)로 출력하는 지령 출력기(157)를 갖는다.
개방 조건 판단부(141)는, 감산기(142)와, 제 1 판단기(143)와, 제 2 판단기(144)와, 제 3 판단기(145)와, 제 4 판단기(146)와, OR 회로(147)와, 제 1 AND 회로(148)와, 제 2 AND 회로(149)를 갖는다.
감산기(142)는, 증기 온도계(61)로 검지된 증기 라인(21) 중의 증기 S의 온도 T1와 메탈 온도계(62)로 검지된 증기 터빈 케이싱(32)의 증기 접촉부의 온도 T2의 온도 편차 ΔT(=T1-T2)를 구한다. 제 1 판단기(143)는, 증기 S의 온도 T1가(현 상태의 증기 압력의 포화 온도＋특정 과열도) Te 이상이면, 증기 S의 온도 T1는 증기 유량 조절 밸브(22)를 개방하기 위한 하한치가 성립되고 있는 것으로 하여 「1」을 출력한다. 제 2 판단기(144)는, 증기 S의 온도 T1가 미리 정해진 상한 온도 Tmax 이하이면, 증기 S의 온도 T1는 증기 유량 조절 밸브(22)를 개방하기 위한 상한치가 성립되고 있는 것으로 하여 「1」을 출력한다. 제 3 판단기(145)는, 온도 편차 ΔT가 미리 정해진 온도 편차 ΔTmax 이하이면, 온도 편차 ΔT는 증기 유량 조절 밸브(22)를 개방하기 위한 상한치가 성립되고 있는 것으로 하여 「1」을 출력한다. 제 4 판단기(146)는, 온도 편차 ΔT가 미리 정해진 온도 편차 ΔTmin(ΔTmin는 부(-)의 값) 이상이면, 온도 편차 ΔT는 증기 유량 조절 밸브(22)를 개방하기 위한 하한치가 성립되고 있는 것으로 하여 「1」을 출력한다. OR 회로(147)는, 제 2 판단기(144) 또는 제 3 판단기(145)가 「1」을 출력하면, 「1」을 출력한다. 제 1 AND 회로(148)는, 제 4 판단기(146)가 「1」을 출력하고, 또한 OR 회로(147)가 「1」을 출력하면, 「1」을 출력한다. 제 2 AND 회로(149)는, 제 1 판단기(143)가 「1」을 출력하고, 또한 제 1 AND 회로(148)가 「1」을 출력하면, 「1」을 출력한다.
즉, 개방 조건 판단부(141)의 제 2 AND 회로(149)는, 이하의 온도 조건 (1) (2)를 만족한 경우에, 증기 유량 조절 밸브(22)의 개방 조건이 성립된 것으로 하여, 「1」을 출력한다.
(1) 온도의 상한치
증기 S의 온도 T1가 미리 정해진 상한 온도 Tmax 이하이거나, 또는, 온도 편차 ΔT가 미리 정해진 온도 편차 ΔTmax 이하이다.
(2) 온도의 하한치
증기 S의 온도 T1가(현상의 증기 압력의 포화 온도＋특정 과열도) Te 이상이거나, 또는, 온도 편차 ΔT가 미리 정해진 온도 편차 ΔTmin(ΔTmin는 부(-)의 값) 이상이다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 증기 유량 조절 밸브(22)의 개방 조건, 즉 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시 조건으로서, 증기 라인(21) 중의 증기 S의 온도 T1와 증기 터빈 케이싱(32)의 증기 접촉부의 온도 T2의 온도 편차 ΔT의 상하한치를 정하고 있다. 이것은, 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시시에, 증기 터빈(30)에서의 열응력의 발생을 억제하기 때문이다.
개방시 개방도 발생기(155)는, 개방 조건 판단부(141)로부터 「1」이 출력되면, 미리 정해진 변화율로 커지는 개방도를 발생한다. 또, 이 변화율은, 각종 조건에 따라서 변경해도 좋다.
폐쇄 조건 판단부(151)는 제 5 판단기(152)를 갖는다. 이 제 5 판단기(152)는, 복합 발전 플랜트의 정지를 나타내는 부하 지령이 외부로부터 입력된 후, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이하로 되면, 증기 유량 조절 밸브(22)의 폐쇄 조건이 성립된 것으로 하여, 「1」을 출력한다.
폐쇄시 개방도 발생기(156)는, 폐쇄 조건 판단부(151)로부터 「1」이 출력되면, 미리 정해진 변화율로 작아지는 개방도를 발생한다. 또, 이 변화율은, 각종 조건에 따라서 변경해도 좋다. 예를 들면, 정지 모드가 통상 정지 모드일 때에는 변화율을 크게 하고, 냉각 정지 모드일 때에는 변화율을 작게 해도 좋다.
지령 출력기(157)는, 상술한 바와 같이, 개방시 개방도 발생기(155)가 발생한 개방도 또는 폐쇄시 개방도 발생기(156)가 발생한 개방도에 따른 지령을 증기 유량 조절 밸브(22)로 출력한다.
또, 본 실시 형태의 제어 장치(100)는, 컴퓨터로 구성되어 있고, 제어 장치(100)의 각 부의 처리는, 모두, 하드 디스크 드라이브 장치 등의 외부 기억 장치나 메모리 등의 기억 장치와, 이 기억 장치에 기억되어 있는 프로그램을 실행하는 CPU를 갖고 구성되어 있다.
다음에, 본 실시 형태의 복합 발전 플랜트의 기동 과정에 있어서의 동작에 대해, 도 5에 나타내는 타이밍 차트에 따라 설명한다.
제어 장치(100)가 외부로부터 복합 발전 플랜트의 기동을 나타내는 부하 지령을 접수하면, 도시되어 있지 않은 기동 장치에 대해서 기동 지령을 출력하고, 이 기동 장치를 기동시킨다. 이 기동 장치의 기동에 의해, 가스 터빈(10)의 압축기 로터(12) 및 터빈 로터(17)가 일체적으로 회전하기 시작한다. 압축기 로터(12)가 회전하면, 압축기(11)로부터의 압축 공기가 연소기(15)에 공급되기 시작한다. 압축기 로터(12) 및 터빈 로터(17), 즉 가스 터빈 로터(19)가 예를 들면 미리 정해진 회전수 N0로 되면(t0), 제어 장치(100)의 연료 제어기(110)는, 연료 유량 조절 밸브(52)에 대해서 개방 지령을 출력한다. 이 결과, 연료 라인(51)으로부터의 연료 F가 연료 유량 조절 밸브(52)를 통해서 연소기(15)로 공급되기 시작한다. 이 연료 F는, 압축기(11)로부터 연소기(15)로 공급된 압축 공기중에서 연소한다. 연소기(15)에서 발생한 연소 가스는, 터빈(16)에 유입되어, 가스 터빈 로터(19)를 회전시킨다.
연소기(15)로의 연료 공급 개시시, 연료 제어기(110)의 제 1 연료 유량 발생기(111)로부터의 연료 유량이 연료 유량 전환기(113)를 통해서, 제한기(114)로 출력된다. 제 1 연료 유량 발생기(111)는, 상술한 바와 같이, 함수 Fx1를 이용하여, 현 시점에서의 예정 회전수가 얻어지는 연료 유량을 정한다. 추가로, 제 1 연료 유량 발생기(111)는, 회전수계(64)로 검지된 회전수 N와 현 시점에서의 예정 회전수의 편차가 있는 경우에는, 먼저 정한 연료 유량을 보정하고, 보정 후의 연료 유량을 발생한다. 제한기(114)는, 연료 유량의 변화율이 미리 정해진 변화율 이하로 되도록, 제 1 연료 유량 발생기(111)로부터의 연료 유량의 변화율을 제한하고, 이것을 출력한다. 지령 출력기(115)는, 연료 유량 조절 밸브(52)에 대해서, 제한기(114)로부터 출력된 연료 유량에 따른 개방도를 나타내는 지령을 출력한다.
이 결과, 가스 터빈 로터(19)의 회전수 N는 기본적으로 미리 정해진 패턴으로 증가한다.
IGV 제어기(120)의 제 2 전환 지령 발생기(132)는, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 정격 회전수 N1 미만일 때 전환 지령 「1」을 발생하고 있다. IGV 제어기(120)의 제 2 전환기(125)는, 전환 지령 「1」을 받아서, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)로부터의 개방도와 제 1 전환기(124)로부터의 개방도 중, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)로부터의 개방도를 제한기(126)로 보낸다. 따라서, 연소기(15)로의 연료 공급 개시시, 즉 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 정격 회전수 N1 미만일 때, IGV 제어기(120)의 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)로부터의 개방도가 제 2 전환기(125)를 통해서, 제한기(126)로 출력된다. 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)는, 함수 Gxn를 이용하여, 회전수계(64)로 검지된 회전수 N에 따른 개방도를 가스 터빈 기동시 개방도 Gn로서 발생한다. 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)가 발생하는 개방도는, 도 4를 이용하여 상술한 바와 같이, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 미리 정해진 회전수 N0로 될 때까지(t0), 일정한 개방도 a이다. 또, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)가 발생하는 개방도는, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 미리 정해진 출력 N0 이상으로 되면(t0), 회전수 N의 변화에 대해서 정(+)의 상관성을 갖고 변화한다. 즉, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)가 발생하는 개방도는, 회전수 N의 증가에 수반하여 증가한다. 제한기(126)는, 흡기량 조절기(14)의 개방도의 변화율이 미리 정해진 변화율 이하로 되도록, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)로부터의 개방도의 변화율을 제한하고, 이것을 출력한다. 지령 출력기(128)는, 흡기량 조절기(14)에 대해서, 제한기(126)로부터 출력된 개방도를 나타내는 지령을 출력한다. 흡기량 조절기(14)의 개방도는, 가스 터빈 로터(19)의 회전수 N가 정격 회전수 N1로 되기 직전에, 개방도 b로 된다.
IGV 제어기(120)의 모드 인식부(127)는, 메탈 온도계(62)로 검지되는 증기 터빈 케이싱(32)의 온도 T2에 따라서, 증기 터빈(30)의 기동 모드가 콜드 모드인지 통상 기동 모드인지를 인식한다(기동 모드 인식 공정). 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)는, 모드 인식부(127)에 의해 기동 모드가 통상 기동 모드인 것으로 인식되면, 통상 기동 모드에 있어서의 개방도 제어로의 전환 지령 「0」을 발생한다. 제 1 전환기(124)는, 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)로부터 전환 지령 「0」을 받으면, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 제 2 개방도 G2 중, 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 제 2 개방도 G2를 출력한다. 이 제 2 개방도 G2는, 도 3을 이용하여 상술한 바와 같이, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1까지는 일정한 개방도 b이고, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이상으로 되면, 출력 PW의 변화에 대해서 정(+)의 상관성을 가지는 개방도로 된다.
가스 터빈 로터(19)의 회전수 N는, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이상으로 되기 이전에 정격 회전수 N1로 된다(t1). 제 2 전환 지령 발생기(132)는, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 정격 회전수 N1 이상으로 되면(t1), 전환 지령 「0」을 발생한다. 제 2 전환기(125)는, 이 전환 지령 「0」을 받으면, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)로부터의 개방도와 제 1 전환기(124)로부터의 개방도 중, 제 1 전환기(124)로부터의 개방도, 즉, 제 1 개방도 발생기(121)가 발생한 제 1 개방도 G1 또는 제 2 개방도 발생기(122)가 발생한 제 2 개방도 G2를 제한기(126)로 보낸다. 이 경우(통상 기동 모드의 경우), 제 2 전환기(125)는, 제 2 개방도 발생기(122)가 발생한 제 2 개방도 G2를 제한기(126)로 보낸다. 제한기(126)는, 흡기량 조절기(14)의 개방도의 변화율이 미리 정해진 변화율 이하로 되도록, 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 개방도의 변화율을 제한하고, 이것을 출력한다. 지령 출력기(128)는, 흡기량 조절기(14)에 대해서, 제한기(126)로부터 출력된 개방도를 나타내는 지령을 출력한다(지령 출력 공정).
제 1 a 전환 지령 발생기(131a)는, 모드 인식부(127)에 의해 기동 모드가 콜드 모드인 것으로 인식되면, 콜드 모드에 있어서의 개방도 제어로의 전환 지령 「1」을 발생한다. 제 1 전환기(124)는, 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)로부터 전환 지령 「1」을 받으면, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 제 2 개방도 G2 중, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 제 1 개방도 G1를 출력한다. 이 제 1 개방도 G1는, 도 3을 이용하여 상술한 바와 같이, 통상 기동 모드일 때의 개방도 b보다 큰 일정한 개방도 c이다.
상술한 바와 같이, 제 2 전환 지령 발생기(132)는, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 정격 회전수 N1 이상으로 되면(t1), 전환 지령 「0」을 발생한다. 제 2 전환기(125)는, 이 전환 지령 「0」을 받으면, 가스 터빈 기동시 개방도 발생기(123)로부터의 개방도와 제 1 전환기(124)로부터의 개방도 중, 제 1 전환기(124)로부터의 개방도, 즉, 제 1 개방도 발생기(121)가 발생한 제 1 개방도 G1 또는 제 2 개방도 발생기(122)가 발생한 제 2 개방도 G2를 제한기(126)로 보낸다. 이 경우(콜드 모드의 경우), 제 2 전환기(125)는, 제 1 개방도 발생기(121)가 발생한 제 1 개방도 G1인 개방도 c를 제한기(126)로 보낸다. 제 2 전환기(125)가 전환되기 직전의 개방도는, 가스 터빈 로터(19)가 정격 회전수 N1일 때의 가스 터빈 기동시 개방도 Gn인 개방도 b이다. 한편, 제 2 전환기(125)가 전환된 직후의 개방도는, 개방도 b보다 큰 제 1 개방도 G1인 개방도 c이다. 제한기(126)는, 흡기량 조절기(14)의 개방도의 변화율이 미리 정해진 변화율 이하로 되도록, 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 개방도의 변화율을 제한한다. 즉, 제한기(126)는, 제 2 전환기(125)의 전환전의 개방도 b로부터 서서히 개방도 c로 커지도록, 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 개방도의 변화율을 제한한다. 제한기(126)는, 출력하고 있는 개방도가 개방도 c로 되면, 이 개방도 c를 계속 출력한다. 지령 출력기(128)는, 흡기량 조절기(14)에 대해서, 제한기(126)로부터 출력된 개방도를 나타내는 지령을 출력한다(지령 출력 공정).
가스 터빈 로터(19)의 회전수 N가 정격 회전수 N1로 되고, 또한 소정의 조건을 만족하면, 외부로부터 제어 장치(100)에, 발전기(40)와 외부의 계통 전력의 전기적인 접속을 지시하는 콤바이닝 지령이 입력된다(t2). 이 콤바이닝 지령이 입력되면(t2), 차단기가 닫히고, 발전기(40)와 외부의 계통 전력이 전기적으로 접속된다. 이 결과, 이 시점(t2)부터, 출력계(63)로부터의 출력 PW이 얻어지게 된다. 또, 발전기(40)가 계통 전력선에 접속되면, 이후, 가스 터빈 로터(19)의 회전수는, 이 정격 회전수 N1으로 유지된다. 추가로, 연료 제어기(110)의 연료 유량 전환기(113)는, 이 콤바이닝 지령을 받으면, 제 1 연료 유량 발생기(111)로부터의 연료 유량과 제 2 연료 유량 발생기(112)로부터의 연료 유량 중, 제 2 연료 유량 발생기(112)로부터의 연료 유량을 출력하게 된다. 제 2 연료 유량 발생기(112)는, 상술한 바와 같이, 함수 Fx2를 이용하여, 외부로부터의 부하 지령과 출력계(63)로 검지된 출력 PW 등에 대응하는 연료 유량을 발생한다. 제 2 연료 유량 발생기(112)로부터의 연료 유량은, 연료 유량 전환기(113)를 통해서, 제한기(114)로 출력된다. 제한기(114)는, 상술한 바와 같이, 연료 유량 전환기(113)로부터 출력된 연료 유량의 연료 유량 변화율을 소정치 이하로 제한한다. 지령 출력기(115)는, 제한기(114)로부터 출력된 연료 유량에 따른 개방도를 나타내는 지령을 작성하고, 이 지령을 연료 유량 조절 밸브(52)로 출력한다.
외부로부터의 부하 지령은, 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시 조건이 성립될 때까지, 기본적으로 일정하다. 이 때문에, 연료 유량 조절 밸브(52)의 개방도는, 콤바이닝 후, 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시 조건이 성립될 때까지, 일정하고, 이전의 출력 PW도 일정한 PW1이다. 외부로부터의 부하 지령은, 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시 조건이 성립되면(t3), 부하 지령이 나타내는 부하의 값이 서서히 증가한다. 이 때문에, 연료 유량 조절 밸브(52)의 개방도는, 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시 조건이 성립되면(t3), 서서히 커지고, 출력 PW도 서서히 커진다. 이후, 가스 터빈(10)을 정지시킬 때까지, 연료 유량 조절 밸브(52)는, 제 2 연료 유량 발생기(112)로부터의 연료량 유량에 따른 개방도로 제어된다.
가스 터빈(10)의 연소기(15)에 연료가 공급되기 시작되면, 배열 회수 보일러(20)로부터 발생하는 증기의 유량이 서서히 증가함과 아울러, 증기의 온도가 서서히 높아진다. 그리고, 발전기(40)가 콤바이닝된 후, 증기 터빈(30)에 공급하는 증기의 증기 공급 개시 조건이 성립된다.
증기 공급 개시 조건이 성립되면, 증기 제어기(140)의 개방 조건 판단부(141)로부터 「1」이 출력된다(t3). 개방 조건 판단부(141)로부터 「1」이 출력되면, 개방시 개방도 발생기(155)는, 미리 정해진 변화율로 커지는 개방도를 발생한다. 증기 제어기(140)의 지령 출력기(157)는, 이 개방도를 나타내는 지령을 증기 유량 조절 밸브(22)로 출력한다. 이 결과, 닫힌 상태의 증기 유량 조절 밸브(22)가 서서히 열리기 시작하여, 증기 터빈(30)에 증기가 공급되기 시작되고, 증기 터빈(30)의 출력도 출력계(63)로 검지되는 출력에 더해지게 된다.
IGV 제어기(120)의 제 1 b 전환 지령 발생기(131b)는, 모드 인식부(127)에 의해 기동 모드가 콜드 모드인 것으로 인식되고, 또한 증기 제어기(140)의 개방 조건 판단부(141)가 증기 공급 개시 조건을 성립한 것으로 하여 「1」을 출력하면(t3), 콜드 모드에 있어서의 개방도 제어 종료의 전환 지령 「0」을 발생한다. 제 1 전환기(124)는, 제 1 b 전환 지령 발생기(131b)로부터 전환 지령 「0」을 받으면, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 제 2 개방도 G2 중, 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 제 2 개방도 G2를 출력한다. 또, 이때, 제 1 전환기(124)는 제 3 전환기로서 기능하고 있다. 이 제 2 개방도 G2는, 제 2 전환기(125)를 통해서, 제한기(126)로 출력된다. 제 1 전환기(제 3 전환기)(124)가 전환되기 직전의 개방도는, 제 1 개방도 G1인 개방도 c이다. 한편, 제 1 전환기(제 3 전환기)(124)가 전환된 직후의 개방도는, 제 2 개방도 발생기(122)가 발생한 제 2 개방도 G2인 개방도 b이다. 제한기(126)는, 흡기량 조절기(14)의 개방도의 변화율이 미리 정해진 변화율 이하로 되도록, 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 개방도의 변화율을 제한한다. 즉, 제한기(126)는, 제 2 전환기(125)의 전환 전의 개방도 c로부터 서서히 개방도 b로 작아지도록, 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 개방도의 변화율을 제한한다. 또, 이때의 개방도의 변화율은, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 정격 회전수 N1 이상으로 되고(t1), 개방도 b로부터 개방도 c로 전환될 때의 개방도의 변화율과 다르게 해도 좋다. 이 경우, 제한기(126)는, 제 1 b 전환 지령 발생기(131b)로부터 전환 지령 「0」을 받아, 개방도의 변화율을 변경한다. 이후, 가스 터빈(10)과 함께 증기 터빈(30)을 정지시키는 제어가 개시되기까지, 흡기량 조절기(14)의 개방도는, 제 2 개방도 발생기(122)가 발생한 제 2 개방도 G2로 제어된다. 또, 제 1 전환기(124)가 전환된 직후, 제 2 개방도 발생기(122)는, 상술한 제 3 개방도 발생기로서 기능한다. 제 2 개방도 발생기(122)는, 제 3 개방도 발생기로서 기능하고 있는 경우, 제 2 개방도 G2를 제 3 개방도 G3로서 출력하고 있는 것으로 된다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 증기 유량 조절 밸브(22)의 개방 조건, 즉 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시 조건으로서 증기 라인(21) 중의 증기 S의 온도 T1와 증기 터빈 케이싱(32)의 증기 접촉부의 온도 T2의 온도 편차 ΔT의 상하한치를 정하고 있다. 최근, 가스 터빈(10)의 효율화에 수반하여, 가스 터빈(10)의 터빈(16)에 있어서의 연소 가스의 온도가 높아지고 있는 관계로, 증기 온도도 높아지고 있다. 이 때문에, 증기 터빈 케이싱(32)의 증기 접촉부의 온도 T2가 미리 정해진 온도(예를 들면, 300℃)보다 낮은 콜드 모드일 때에는, 증기 라인(21) 중의 증기 S의 온도 T1와 증기 터빈 케이싱(32)의 증기 접촉부의 온도 T2의 온도 편차 ΔT가 커진다. 따라서, 이 온도 편차 ΔT가 증기 공급 개시 조건의 하나인 상하한치의 범위 내에 들어가지 않을 가능성이 높아진다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 증기 터빈(30)의 기동 모드가 콜드 모드의 경우에는, 통상 기동 모드의 경우보다, 흡기량 조절기(14)의 개방도를 크게 하고 있다. 가스 터빈(10)의 연소기(15)에 공급하는 연료의 유량 제어는, 본 실시 형태에 있어서, 콜드 모드의 경우와 통상 기동 모드의 경우에서 동일하다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 가스 터빈(10)에 공급되는 연료 유량에 대한 공기 유량이, 통상 기동 모드의 경우보다, 콜드 모드의 경우가 많아진다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 통상 기동 모드의 경우보다, 콜드 모드의 경우가 연소 가스의 온도가 낮아지고, 증기의 온도도 낮아진다. 본 실시 형태에서는, 이와 같이, 증기 터빈 케이싱(32)의 증기 접촉부의 온도 T2가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드의 경우, 통상 기동 모드의 경우보다 증기의 온도도 낮아지기 때문에, 증기 S의 온도 T1와 증기 접촉부의 온도 T2의 온도 편차 ΔT를 억제할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 콜드 모드의 경우에도, 용이하게 증기 공급 개시 조건을 만족할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 제 2 개방도 G2를 구분하여 사용함으로써, 콜드 모드의 경우의 개방도 제어와 통상 기동 모드의 경우의 개방도 제어를 실행하고 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시전에 있어서의 흡기량 조절기(14)의 개방도 제어를 간이한 방법으로 행할 수 있다. 환언하면, 본 실시 형태에서는, 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시전에 있어서의 흡기량 조절기(14)의 개방도 제어를 실행하는 IGV 제어기(120)의 구성을 간이화할 수 있다.
아울러, 본 실시 형태에서는, 각 개방도 발생기로부터 발생되는 개방도 중, 하나의 개방도로부터 다른 개방도로 전환할 때에, 하나의 개방도와 다른 개방도의 편차가 있는 경우에도, 하나의 개방도로부터 다른 개방도로 서서히 개방도를 변경하므로, 개방도 전환시에 있어서의 제어계의 혼란을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 이상과 같이, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 제 2 개방도 G2를 구분하여 사용하여도, 제어계의 혼란을 억제할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태의 복합 발전 플랜트의 정지 과정에 있어서의 동작에 대해, 도 6에 나타내는 타이밍 차트에 따라 설명한다.
가스 터빈(10) 및 증기 터빈(30)이 정상 운전되고 있을 때, 연료 유량 조절 밸브(52)는, 연료 제어기(110)의 제 2 연료 발생기로부터 발생된 연료 유량에 따른 개방도로 제어된다. 또, 흡기 유량 조절기는, IGV 제어기(120)의 제 2 개방도 발생기(122)로부터 발생된 제 2 개방도 G2에 따른 개방도로 제어된다. 또, 이때, 제 2 개방도 발생기(122)는, 상술한 제 3 개방도 발생기, 제 6 개방도 발생기로서 기능한다. 제 2 개방도 발생기(122)는, 제 3 개방도 발생기로서 기능하고 있는 경우, 제 2 개방도 G2를 제 3 개방도 G3로 하여 출력하고 있는 것으로 하고, 제 6 개방도 발생기로서 기능하고 있는 경우, 제 2 개방도 G2를 제 6 개방도 G6로 하여 출력하고 있는 것으로 된다. 또, 증기 유량 조절 밸브(22)는, 기본적으로 전체 개방 상태로 유지되고 있다.
오퍼레이터는, 복합 발전 플랜트를 정지시키기 이전에, 제어 장치(100)의 정지 모드 접수기(160)를 조작하여, 제어 장치(100)에 대해서, 증기 터빈(30)의 정지 모드를 냉각 정지 모드로 하는지 통상 정지 모드로 하는지를 입력한다. 모드 인식부(127)는, 이 정지 모드 접수기(160)의 조작 결과에 따라서, 증기 터빈(30)의 정지 모드가 냉각 정지 모드인지 통상 정지 모드인지를 인식한다(정지 모드 인식 공정).
제어 장치(100)가 외부로부터 복합 발전 플랜트의 정지를 나타내는 부하 지령을 접수하면(t6), 연료 제어기(110)의 제 2 연료 유량 발생기(112)는, 이 부하 지령에 포함되는 부하에 따른 연료 유량을 출력하게 된다. 즉, 제 2 연료 유량 발생기(112)는, 서서히 작아지는 연료 유량을 출력하게 된다. 이 때문에, 가스 터빈(10)의 출력이 서서히 저하함과 아울러, 증기 터빈(30)의 출력도 서서히 저하한다.
증기 제어기(140)에 있어서의 폐쇄 조건 판단부(151)의 제 5 판단기(152)는, 복합 발전 플랜트의 정지를 나타내는 부하 지령이 외부로부터 입력된 후, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이하로 되면(t7), 증기 유량 조절 밸브(22)의 폐쇄 조건이 성립된 것으로 하여, 「1」을 출력한다. 폐쇄시 개방도 발생기(156)는, 폐쇄 조건 판단부(151)로부터 「1」이 출력되면, 미리 정해진 변화율로 작아지는 개방도를 발생한다. 지령 출력기(157)는, 상술한 바와 같이, 폐쇄시 개방도 발생기(156)가 발생한 개방도에 따른 지령을 증기 유량 조절 밸브(22)로 출력한다. 이 때문에, 증기 유량 조절 밸브(22)의 개방도는, 이후, 서서히 작아진다.
출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이하로 되고, 증기 제어기(140)에 있어서의 폐쇄 조건 판단부(151)가, 증기 유량 조절 밸브(22)의 폐쇄 조건이 성립된 것으로 하여 「1」을 출력하면(t7), 이 출력 「1」은, IGV 제어기(120)의 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)로도 입력한다. 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)는, 모드 인식부(127)가 통상 정지 모드인 것으로 인식하고 있는 경우에, 증기 제어기(140)에 있어서의 폐쇄 조건 판단부(151)로부터 증기 유량 조절 밸브(22)의 폐쇄 조건이 성립된 것을 의미하는 「1」을 접수하면(t7), 전환 지령 「0」을 발생한다. 제 1 전환기(124)는, 이 전환 지령 「0」을 받으면, 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 G2 중 제 2 개방도 G2를 출력한다(지령 출력 공정). 또, 제 1 전환기(124)는, 가스 터빈(10) 및 증기 터빈(30)이 정상 운전되고 있을 때, 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 G2 중 제 2 개방도 G2를 출력하므로, 이 시점에서, 제 1 전환기(124)가 전환 지령 「0」을 받아도, 이 전환 지령 「0」을 받은 전후에, 출력하는 개방도는 변함없이, 제 2 개방도 G2 그대로이다. 또, 제 1 전환기(124)가 전환된 직후, 제 2 개방도 발생기(122)는, 상술한 제 5 개방도 발생기로서 기능한다. 제 2 개방도 발생기(122)는, 제 5 개방도 발생기로서 기능하고 있는 경우, 제 2 개방도 G2를 제 5 개방도 G5로 하여 출력하고 있는 것으로 된다.
따라서, 정지 모드가 통상 정지 모드인 경우에, 증기 유량 조절 밸브(22)의 폐쇄 조건이 성립된 이후에도, 제 2 개방도 발생기(122)에서 발생된 제 2 개방도 G2에 따른 지령이 흡기량 조절기(14)로 출력된다. 이 제 2 개방도 발생기(122)가 가지고 있는 함수 Gx2는, 도 3을 이용하여 상술한 바와 같이, 기본적으로, 제 2 개방도 G2로서, 출력 PW의 변화에 대해서 정(+)의 상관성을 갖는 개방도를 나타낸다. 단, 이 함수 Gx2는, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이하의 경우, 일정한 개방도 b를 나타낸다. 이 때문에, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이하로 되고, 증기 유량 조절 밸브(22)의 폐쇄 조건이 성립된 이후(t7), 제 1 전환기(124)로부터 출력되는 제 2 개방도 G2는 일정한 개방도 b이다. 이 일정한 개방도 b는, 제한기(126)를 통해서 지령 출력기(128)로 출력된다. 지령 출력기(128)는, 이 일정한 개방도 b를 나타내는 지령을 흡기량 조절기(14)로 출력한다.
제어 장치(100)가 외부로부터, 발전기(40)와 외부의 계통 전력의 전기적인 접속을 절단하는 취지의 지시인 해열(解列) 지령이 입력되면(t8), 차단기가 열려서, 발전기(40)와 외부의 계통 전력의 전기적인 접속이 절단된다. 이 결과, 이 시점(t8)부터, 출력계(63)로부터의 출력 PW는 0으로 된다.
한편, 모드 인식부(127)가 냉각 정지 모드인 것으로 인식하고 있는 경우에, 출력계(63)로 검지되는 출력 PW가 미리 정해진 출력 PW1 이하로 되고, 증기 제어기(140)에 있어서의 폐쇄 조건 판단부(151)가, 증기 유량 조절 밸브(22)의 폐쇄 조건이 성립된 것으로 하여 「1」을 출력하면(t7), 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)는, 냉각 정지 모드에 있어서의 개방도 제어로의 전환 지령 「1」을 발생한다. 제 1 전환기(124)는, 이 전환 지령 「1」을 받으면, 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 G2 중 제 1 개방도 G1인 일정한 개방도 c를 출력한다. 이 제 1 개방도 G1는, 제 2 전환기(125)를 통해서, 제한기(126)로 출력된다. 제 1 전환기(124)가 전환되기 직전의 개방도는, 개방도 b이다. 한편, 제 1 전환기(124)가 전환된 직후의 개방도는, 제 1 개방도 발생기(121)가 발생한 제 1 개방도 G1인 일정한 개방도 c이다. 제한기(126)는, 흡기량 조절기(14)의 개방도의 변화율이 미리 정해진 변화율 이하로 되도록, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 개방도의 변화율을 제한한다. 즉, 제한기(126)는, 제 2 전환기(125)의 전환전의 개방도 b로부터 서서히 개방도 c로 커지도록, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 개방도의 변화율을 제한한다. 또, 이때의 개방도의 변화율은, 회전수계(64)로 검지되는 회전수 N가 정격 회전수 N1 이상으로 되고(t1), 개방도 b로부터 개방도 c로 변경될 때의 개방도의 변화율과 다르게 해도 좋다. 이 경우, 제한기(126)는, 제 1 a 전환 지령 발생기(131a)로부터의 전환 지령 「1」을 받아, 개방도의 변화율을 변경한다. 제한기(126)는, 출력하고 있는 개방도가 개방도 c로 되면, 이 개방도 c를 계속 출력한다. 지령 출력기(128)는, 흡기량 조절기(14)에 대해서, 제한기(126)로부터 출력된 개방도를 나타내는 지령을 출력한다(지령 출력 공정). 또, 제 1 전환기(124)가 전환된 직후, 제 1 개방도 발생기(121)는, 상술한 제 4 개방도 발생기로서 기능한다. 제 1 개방도 발생기(121)는, 제 4 개방도 발생기로서 기능하고 있는 경우, 제 1 개방도 G1를 제 4 개방도 G4로서 출력하고 있는 것으로 된다.
이상, 본 실시 형태에서는, 증기 터빈(30)의 정지 모드가 냉각 정지 모드의 경우, 통상 정지 모드의 경우보다, 흡기량 조절기(14)의 개방도를 크게 하고 있다. 한편, 본 실시 형태에서는, 가스 터빈(10)의 연소기(15)에 공급하는 연료의 유량 제어가, 냉각 정지 모드의 경우와 통상 정지 모드의 경우에서 동일하다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 가스 터빈(10)에 공급되는 연료 유량에 대한 공기 유량이, 통상 정지 모드의 경우보다, 냉각 정지 모드의 경우가 많아진다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 통상 정지 모드의 경우보다, 냉각 정지 모드의 경우가 연소 가스의 온도가 낮아지고, 증기의 온도도 낮아진다. 본 실시 형태에서는, 이와 같이, 증기 터빈(30)의 정지 모드로서 냉각 정지 모드가 선택된 경우, 통상 정지 모드의 경우보다 증기의 온도도 낮아지기 때문에, 증기 터빈(30)의 온도를 단시간에 낮게 할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 제 2 개방도 G2를 구분하여 사용함으로써, 냉각 정지 모드의 경우의 개방도 제어와 통상 정지 모드의 경우의 개방도 제어를 실행하고 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 증기 터빈(30)의 정지 과정에 있어서의 흡기량 조절기(14)의 개방도 제어를 간이한 방법으로 행할 수 있다. 환언하면, 본 실시 형태에서는, 증기 터빈(30)의 정지 과정에 있어서의 흡기량 조절기(14)의 개방도 제어를 실행하는 IGV 제어기(120)의 구성을 간이화할 수 있다.
아울러, 본 실시 형태에서는, 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시전에 있어서의 흡기량 조절기(14)의 개방도 제어의 경우와 마찬가지로, 각 개방도 발생기로부터 발생되는 개방도 중, 하나의 개방도로부터 다른 개방도에 변경할 때에, 하나의 개방도와 다른 개방도의 편차가 있는 경우에도, 하나의 개방도로부터 다른 개방도로 서서히 개방도를 변경하므로, 개방도 전환시에 있어서의 제어계의 혼란을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 증기 터빈(30)으로의 증기 공급 개시전에 있어서의 흡기량 조절기(14)의 개방도 제어의 경우와 마찬가지로, 제 1 개방도 발생기(121)로부터의 제 1 개방도 G1와 제 2 개방도 발생기(122)로부터의 제 2 개방도 G2를 구분하여 사용해도, 제어계의 혼란을 억제할 수 있다.
또, 이상의 실시 형태에서는, 제 1 개방도 발생기(121)가 독자적인 함수 Gx1를 갖고, 이 함수 Gx1를 이용하여 제 1 개방도 G1를 발생하고 있다. 그렇지만, 제 1 개방도 발생기는, 제 2 개방도 발생기가 발생한 제 2 개방도 G2에 미리 정해진 값을 가산하는 것이어도 좋다.
또, 이상의 실시 형태에서는, 기동 모드가 콜드 모드일 때에 채용되는 제 1 개방도 G1와, 정지 모드가 냉각 정지 모드일 때에 채용되는 제 1 개방도 G1은, 동일한 것이다. 그렇지만, 기동 모드가 콜드 모드일 때에 채용되는 제 1 개방도 G1와, 정지 모드가 냉각 정지 모드일 때에 채용되는 개방도는, 동일하지 않아도 좋다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명의 일 형태에서는, 기동시에 있어서의 증기 터빈의 증기 접촉부의 온도와 유입하는 증기의 온도의 온도차를 간이한 제어로 억제할 수 있다. 또, 발명에 따른 다른 형태에서는, 증기 터빈을 정지시킬 때, 그 증기 접촉부의 온도를 단시간에 낮게 할 수 있다.
10 : 가스 터빈 11 : 압축기
14 : 흡기량 조절기 15 : 연소기
20 : 배열 회수 보일러 21 : 증기 라인
22 : 증기 유량 조절 밸브 23 : 복수기
24 : 급수 라인 30 : 증기 터빈
40 : 발전기 51 : 연료 라인
52 : 연료 유량 조절 밸브 61 : 증기 온도계
62 : 메탈 온도계 63 : 출력계
64 : 회전수계 100 : 제어 장치
110 : 연료 제어기 120 : IGV 제어기
121 : 제 1 개방도 발생기(제 4 개방도 발생기)
122 : 제 2 개방도 발생기(제 3 개방도 발생기, 제 5 개방도 발생기, 제 6 개방도 발생기)
124 : 제 1 전환기(제 3 전환기) 125 : 제 2 전환기
126 : 제한기 127 : 모드 인식부
128 : 지령 출력기 140 : 증기 제어기
160 : 정지 모드 접수기

Claims (36)

  1. 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 장치로서,
    상기 증기 터빈의 기동 모드가, 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 모드 인식부와,
    상기 가스 터빈을 기동시켜서, 상기 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 상기 증기 터빈에 상기 증기의 공급을 개시하기 전까지의 증기 터빈 기동전의 기간에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도를 발생하는 제 1 개방도 발생기와,
    상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력기
    를 가지며,
    상기 지령 출력기는, 상기 모드 인식부에 의해 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈 기동전 기간 중, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하고,
    상기 모드 인식부는, 온도계에 의해 검지된 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도에 따라서, 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인지 상기 다른 기동 모드인지를 인식하는
    제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다른 기동 모드에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 제 2 개방도를 발생하는 제 2 개방도 발생기와,
    상기 제 1 개방도와 상기 제 2 개방도 중, 한쪽의 개방도를 선택하여 상기 지령 출력기로 출력하는 제 1 전환기
    를 가지며,
    상기 제 1 전환기는, 상기 모드 인식부에 의해 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈 기동전의 기간 중에 상기 제 1 개방도를 상기 지령 출력기로 출력하는
    제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시 이후에 있어서의 개방도로서, 상기 증기의 공급 개시시의 개방도가, 상기 증기의 공급 개시 직전의 상기 제 1 개방도보다 작은 제 3 개방도를 발생하는 제 3 개방도 발생기와,
    상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시를 조건으로, 상기 지령 출력기로 출력하는 개방도를, 상기 제 1 개방도로부터 상기 제 3 개방도로 전환하는 제 3 전환기와,
    상기 제 3 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 제 1 개방도로부터, 상기 제 3 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 3 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기
    를 갖는 제어 장치.
  4. 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 장치로서,
    상기 증기 터빈의 기동 모드가, 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 모드 인식부와,
    상기 가스 터빈을 기동시켜서, 상기 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 상기 증기 터빈에 상기 증기의 공급을 개시하기 전까지의 증기 터빈 기동전의 기간에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도를 발생하는 제 1 개방도 발생기와,
    상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력기와,
    상기 다른 기동 모드에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 제 2 개방도를 발생하는 제 2 개방도 발생기와,
    상기 제 1 개방도와 상기 제 2 개방도 중, 한쪽의 개방도를 선택하여 상기 지령 출력기로 출력하는 제 1 전환기와,
    상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시 이후에 있어서의 개방도로서, 상기 증기의 공급 개시시의 개방도가, 상기 증기의 공급 개시 직전의 상기 제 1 개방도보다 작은 제 3 개방도를 발생하는 제 3 개방도 발생기와,
    상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시를 조건으로, 상기 지령 출력기로 출력하는 개방도를, 상기 제 1 개방도로부터 상기 제 3 개방도로 전환하는 제 3 전환기와,
    상기 제 3 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 제 1 개방도로부터, 상기 제 3 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 3 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기와,
    를 가지며,
    상기 지령 출력기는, 상기 모드 인식부에 의해 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈 기동전 기간 중, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하고,
    상기 제 1 전환기는, 상기 모드 인식부에 의해 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈 기동전의 기간 중에 상기 제 1 개방도를 상기 지령 출력기로 출력하는
    제어 장치.
  5. 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 장치로서,
    상기 증기 터빈의 기동 모드가, 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 모드 인식부와,
    상기 가스 터빈을 기동시켜서, 상기 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 상기 증기 터빈에 상기 증기의 공급을 개시하기 전까지의 증기 터빈 기동전의 기간에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도를 발생하는 제 1 개방도 발생기와,
    상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력기와,
    상기 다른 기동 모드에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 제 2 개방도를 발생하는 제 2 개방도 발생기와,
    상기 제 1 개방도와 상기 제 2 개방도 중, 한쪽의 개방도를 선택하여 상기 지령 출력기로 출력하는 제 1 전환기와,
    상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시 이후에 있어서의 개방도로서, 상기 증기의 공급 개시시의 개방도가, 상기 증기의 공급 개시 직전의 상기 제 1 개방도보다 작은 제 3 개방도를 발생하는 제 3 개방도 발생기와,
    상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시를 조건으로, 상기 지령 출력기로 출력하는 개방도를, 상기 제 1 개방도로부터 상기 제 3 개방도로 전환하는 제 3 전환기와,
    상기 제 3 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 제 1 개방도로부터, 상기 제 3 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 3 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기
    를 가지며,
    상기 지령 출력기는, 상기 모드 인식부에 의해 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈 기동전 기간 중, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하고,
    상기 제 1 전환기는, 상기 모드 인식부에 의해 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈 기동전의 기간 중에 상기 제 1 개방도를 상기 지령 출력기로 출력하고,
    상기 제 3 개방도 발생기는, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 3 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도를 발생하고,
    상기 제 2 개방도 발생기는, 상기 제 3 개방도 발생기를 구성하고, 상기 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도를 발생함과 아울러, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 2 개방도를 발생하는
    제어 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 터빈의 기동시에 상기 가스 터빈이 미리 정해진 상태로 될 때까지의 상기 흡기량 조절기의 개방도인 가스 터빈 기동시 개방도를 발생하는 가스 터빈 기동시 개방도 발생기와,
    상기 가스 터빈이 상기 미리 정해진 상태로 될 때까지, 상기 가스 터빈 기동시 개방도를 상기 지령 출력기에 출력하고, 상기 가스 터빈이 상기 미리 정해진 상태로 된 것을 조건으로, 상기 제 1 개방도 또는 상기 제 2 개방도를 상기 지령 출력기로 출력하는 제 2 전환기
    를 갖는 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 가스 터빈 기동시 개방도로부터, 상기 제 2 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 1 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기를 갖는 제어 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증기 터빈을 정지시킬 때의 정지 모드가, 상기 증기 터빈의 정지시에 있어서의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 냉각 정지 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 정지 모드인지를 인식하는 정지 모드 인식부와,
    상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 다른 정지 모드일 때의 제 5 개방도보다 큰 제 4 개방도를 발생하는 제 4 개방도 발생기
    를 갖고,
    상기 지령 출력기는, 상기 정지 모드 인식부에 의해 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 제 4 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는
    제어 장치.
  9. 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 장치로서,
    상기 증기 터빈의 기동 모드가, 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 모드 인식부와,
    상기 가스 터빈을 기동시켜서, 상기 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 상기 증기 터빈에 상기 증기의 공급을 개시하기 전까지의 증기 터빈 기동전의 기간에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도를 발생하는 제 1 개방도 발생기와,
    상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력기와,
    상기 증기 터빈을 정지시킬 때의 정지 모드가, 상기 증기 터빈의 정지시에 있어서의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 냉각 정지 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 정지 모드인지를 인식하는 정지 모드 인식부와,
    상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 다른 정지 모드일 때의 제 5 개방도보다 큰 제 4 개방도를 발생하는 제 4 개방도 발생기
    를 가지며,
    상기 지령 출력기는, 상기 모드 인식부에 의해 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈 기동전 기간 중, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하고, 상기 정지 모드 인식부에 의해 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 제 4 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는
    제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 모드 인식부는, 상기 정지 모드 인식부를 구성하고, 상기 기동 모드와 함께 상기 정지 모드를 인식하는 제어 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 개방도 발생기는, 상기 제 4 개방도 발생기를 구성하고, 상기 제 1 개방도와 함께, 상기 제 4 개방도로서 상기 제 1 개방도와 동일한 개방도를 발생하는 제어 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 복합 발전 플랜트는, 상기 증기 터빈에 유입되는 상기 증기의 유량을 조절하는 증기 유량 조절 밸브를 가지고 있고,
    상기 다른 정지 모드에 있어서의 상기 제 5 개방도를 발생하는 제 5 개방도 발생기와,
    상기 제 4 개방도와 상기 제 5 개방도 중, 한쪽의 개방도를 선택하여 상기 지령 출력기로 출력하는 전환기
    를 가지며,
    상기 전환기는, 상기 정지 모드 인식부에 의해 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 4 개방도를 상기 지령 출력기로 출력하는
    제어 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시전, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시 직전에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도가 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시시에 있어서의 상기 제 4 개방도보다 작은 제 6 개방도를 발생하는 제 6 개방도 발생기와,
    상기 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 제 6 개방도로부터, 상기 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 4 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기
    갖는 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 5 개방도 발생기는, 상기 제 6 개방도 발생기를 구성하고, 상기 제 5 개방도 및 상기 제 6 개방도를 발생하고,
    상기 전환기에 의한 전환 직전의 상기 제 6 개방도와, 상기 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 5 개방도가 동일한 개방도인
    제어 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 6 개방도 발생기는, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 6 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 6 개방도를 발생하는 제어 장치.
  16. 제 4, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모드 인식부는, 온도계에 의해 검지된 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도에 따라서, 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인지 상기 다른 기동 모드인지를 인식하는 제어 장치.
  17. 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 장치로서,
    상기 증기 터빈을 정지시킬 때의 정지 모드가, 상기 증기 터빈의 정지시에 있어서의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 냉각 정지 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 정지 모드인지를 인식하는 정지 모드 인식부와,
    상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 다른 정지 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도를 발생하는 제 1 개방도 발생기와,
    상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력기
    를 가지며,
    상기 지령 출력기는, 상기 정지 모드 인식부에 의해 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식된 경우에, 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는
    제어 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복합 발전 플랜트는, 상기 증기 터빈에 유입되는 상기 증기의 유량을 조절하는 증기 유량 조절 밸브를 가지고 있고,
    상기 다른 정지 모드에 있어서의 상기 제 2 개방도를 발생하는 제 2 개방도 발생기와,
    상기 제 1 개방도와 상기 제 2 개방도 중, 한쪽의 개방도를 선택하여 상기 지령 출력기로 출력하는 전환기
    를 가지며,
    상기 전환기는, 상기 정지 모드 인식부에 의해 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 1 개방도를 상기 지령 출력기로 출력하는
    제어 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시전의 상기 흡기량 조절기의 개방도로서, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시 직전의 개방도가 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시시에 있어서의 상기 제 1 개방도보다 작은 제 3 개방도를 발생하는 제 3 개방도 발생기와,
    상기 전환기에 의한 전환 직전에 있어서의 상기 제 3 개방도로부터, 상기 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 1 개방도로 서서히 변화하도록, 개방도의 단위시간 당의 변화량인 개방도 변화율을 미리 정해진 값 이하로 하는 제한기
    를 갖는 제어 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 개방도 발생기는, 상기 제 3 개방도 발생기를 구성하고, 상기 제 2 개방도 및 상기 제 3 개방도를 발생하고,
    상기 전환기에 의한 전환 직전의 상기 제 3 개방도와, 상기 전환기에 의한 전환 직후에 있어서의 상기 제 2 개방도가 동일한 개방도인
    제어 장치.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 제 3 개방도 발생기는, 상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 3 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도를 발생하는 제어 장치.
  22. 제 9 항에 있어서,
    상기 정지 모드를, 상기 냉각 정지 모드로 하는지 상기 다른 정지 모드로 하는지를 접수하는 정지 모드 접수기를 가지며,
    상기 정지 모드 인식부는, 상기 정지 모드 접수기가 접수한 내용에 따라서, 상기 냉각 정지 모드인지 상기 다른 기동 모드인지를 인식하는
    제어 장치.
  23. 청구항 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 22 중 어느 한 항에 기재된 제어 장치와,
    상기 가스 터빈과,
    상기 배열 회수 보일러와,
    상기 증기 터빈
    을 구비하고 있는 복합 발전 플랜트.
  24. 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 방법으로서,
    상기 증기 터빈의 기동 모드가, 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 기동 모드 인식 공정과,
    상기 가스 터빈을 기동시켜서, 상기 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 상기 기동 모드 인식 공정에서 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식되면, 상기 증기 터빈에 상기 증기의 공급을 개시하기 전까지의 증기 터빈 기동전의 기간에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령으로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력 공정
    을 실행하고,
    상기 기동 모드 인식 공정에서는, 온도계로 검지된 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도에 따라서, 상기 콜드 모드인지 상기 다른 기동 모드인지를 인식하는
    제어 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 지령 출력 공정에서는, 상기 증기 터빈 기동전의 기간이며, 상기 기동 모드 인식 공정에서 상기 기동 모드가 상기 다른 기동 모드인 것으로 인식되면, 상기 다른 기동 모드일 때의 상기 제 2 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 제어 방법.
  26. 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 방법으로서,
    상기 증기 터빈의 기동 모드가, 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 기동 모드 인식 공정과,
    상기 가스 터빈을 기동시켜서, 상기 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 상기 기동 모드 인식 공정에서 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식되면, 상기 증기 터빈에 상기 증기의 공급을 개시하기 전까지의 증기 터빈 기동전의 기간에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령으로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력 공정
    을 실행하고,
    상기 지령 출력 공정에서는, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 출력한 후, 상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시를 조건으로, 제 3 개방도에 서서히 가까워지는 개방도를 나타내는 지령을 출력하고, 상기 개방도가 상기 제 3 개방도로 된 이후는 상기 제 3 개방도를 나타내는 지령을 출력하는
    제어 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 지령 출력 공정에서는, 상기 제 2 개방도에 따른 지령을 출력한 후, 상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시를 조건으로, 상기 제 3 개방도에 따른 지령을 출력하고,
    상기 증기 터빈으로의 상기 증기의 공급 개시 직후의 상기 제 3 개방도는, 상기 증기의 공급 개시 직전의 상기 제 2 개방도와 동일한 개방도인
    제어 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 3 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 3 개방도를 정하는 제어 방법.
  29. 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 방법으로서,
    상기 증기 터빈의 기동 모드가, 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 콜드 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 기동 모드인지를 인식하는 기동 모드 인식 공정과,
    상기 가스 터빈을 기동시켜서, 상기 배열 회수 보일러로부터 증기가 발생하기 시작한 후이고, 상기 기동 모드 인식 공정에서 상기 기동 모드가 상기 콜드 모드인 것으로 인식되면, 상기 증기 터빈에 상기 증기의 공급을 개시하기 전까지의 증기 터빈 기동전의 기간에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령으로서, 상기 다른 기동 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력 공정과,
    상기 증기 터빈을 정지시킬 때의 정지 모드가, 상기 증기 터빈의 정지시에 있어서의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 냉각 정지 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 정지 모드인지를 인식하는 정지 모드 인식 공정
    을 실행하고,
    상기 지령 출력 공정에서는, 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되면, 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령으로서 상기 다른 정지 모드일 때의 제 5 개방도보다 큰 제 4 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는
    제어 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 복합 발전 플랜트는, 상기 증기 터빈에 유입되는 상기 증기의 유량을 조절하는 증기 유량 조절 밸브를 가지고 있고,
    상기 지령 출력 공정에서는, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 4 개방도에 따른 지령을 출력하고, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 다른 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 5 개방도에 따른 지령을 출력하는
    제어 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시전, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시 직전에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도가, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시시에 있어서의 상기 제 5 개방도와 동일한 개방도인 제 6 개방도에 따른 지령을 출력하고,
    상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하면, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 제 6 개방도로부터 서서히 상기 제 4 개방도에 가까워지는 개방도를 나타내는 지령을 출력하고, 상기 개방도가 상기 제 4 개방도로 된 이후는 상기 제 4 개방도를 나타내는 지령을 출력하는
    제어 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 가스 터빈의 출력과 상기 제 6 개방도의 미리 정해진 관계를 이용하여, 현 시점에서의 상기 가스 터빈의 출력에 따른 상기 제 6 개방도를 정하는 제어 방법.
  33. 제 26 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기동 모드 인식 공정에서는, 온도계로 검지된 상기 증기 터빈의 증기 접촉부에 있어서의 온도에 따라서, 상기 콜드 모드인지 상기 다른 기동 모드인지를 인식하는 제어 방법.
  34. 연소 가스에 의해 구동하는 가스 터빈과, 상기 가스 터빈으로부터 배기된 연소 가스의 열에 의해 증기를 발생하는 배열 회수 보일러와, 상기 증기로 구동하는 증기 터빈을 구비하고, 상기 가스 터빈이 흡기량을 조절하는 흡기량 조절기를 갖는 복합 발전 플랜트의 제어 방법으로서,
    상기 증기 터빈을 정지시킬 때의 정지 모드가, 상기 증기 터빈의 정지시에 있어서의 증기 접촉부에 있어서의 온도가 미리 정해진 온도보다 낮은 냉각 정지 모드인지, 상기 미리 정해진 온도 이상의 다른 정지 모드인지를 인식하는 정지 모드 인식 공정과,
    상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되면, 상기 흡기량 조절기의 개방도를 나타내는 지령으로서 상기 다른 정지 모드일 때의 제 2 개방도보다 큰 제 1 개방도에 따른 지령을 상기 흡기량 조절기로 출력하는 지령 출력 공정
    을 실행하는 제어 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 복합 발전 플랜트는, 상기 증기 터빈에 유입되는 상기 증기의 유량을 조절하는 증기 유량 조절 밸브를 가지고 있고,
    상기 지령 출력 공정에서는, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 1 개방도에 따른 지령을 출력하고, 상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 다른 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 가스 터빈과 함께 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하는 것을 조건으로 하여, 상기 제 2 개방도에 따른 지령을 출력하는
    제어 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시전에, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시 직전에 있어서의 상기 흡기량 조절기의 개방도가, 상기 증기 유량 조절 밸브의 폐쇄 개시시에 있어서의 상기 제 2 개방도와 동일한 개방도인 제 3 개방도에 따른 지령을 출력하고,
    상기 정지 모드 인식 공정에서 상기 정지 모드가 상기 냉각 정지 모드인 것으로 인식되고, 또한 상기 증기 터빈을 정지시키는 과정에서 상기 증기 유량 조절 밸브가 닫히기 시작하면, 상기 지령 출력 공정에서는, 상기 제 3 개방도로부터 서서히 상기 제 1 개방도에 가까워지는 개방도를 나타내는 지령을 출력하고, 상기 개방도가 제 1 개방도로 된 이후는 상기 제 1 개방도를 나타내는 지령을 출력하는
    제어 방법.
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