KR20150076111A - 제어 장치, 및 기동 방법 - Google Patents

제어 장치, 및 기동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150076111A
KR20150076111A KR1020140188049A KR20140188049A KR20150076111A KR 20150076111 A KR20150076111 A KR 20150076111A KR 1020140188049 A KR1020140188049 A KR 1020140188049A KR 20140188049 A KR20140188049 A KR 20140188049A KR 20150076111 A KR20150076111 A KR 20150076111A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steam
pressure
control
unit
turbine
Prior art date
Application number
KR1020140188049A
Other languages
English (en)
Inventor
사야카 아키야마
마사유키 도보
게이코 시미즈
Original Assignee
가부시끼가이샤 도시바
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 도시바 filed Critical 가부시끼가이샤 도시바
Publication of KR20150076111A publication Critical patent/KR20150076111A/ko

Links

Images

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
    • 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
    • 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
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • 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
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • 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
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • 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
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • 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
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • 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
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • 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
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/70—Application in combination with
    • F05D2220/72—Application in combination with a steam turbine
    • 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
    • F05D2270/13—Purpose of the control system to control two or more engines simultaneously
    • 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
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/301—Pressure
    • 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
    • F05D2270/70—Type of control algorithm
    • F05D2270/702—Type of control algorithm differential
    • 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)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

일 실시형태에 따르면, 제어 장치는, 가스 터빈과, 당해 가스 터빈의 배가스를 열회수해서 내장되는 드럼으로부터 증기를 발생시키는 배열 회수 보일러와, 상기 드럼으로부터 발생한 증기를 소정의 압력을 유지하면서 송기하는 터빈 바이패스 조절 밸브를 구비하는 유닛을 적어도 복수 대 가지며, 복수의 상기 드럼으로부터 발생하는 증기를 하나로 집합시키는 증기 헤더부와 당해 증기 헤더부의 증기가 공급되는 증기 터빈을 구비하는 복합 사이클 발전 플랜트를 제어하는 제어 장치이다. 제어 장치는, 상기 복수의 유닛을 연결했을 경우, 상기 증기 헤더부에 있어서 검출된 증기 압력에 의거하여, 복수의 상기 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

제어 장치, 및 기동 방법{CONTROLLING APPARATUS AND STARTING METHOD}
본 실시형태는, 제어 장치, 및 기동 방법에 관한 것이다.
가스 터빈 플랜트와 증기 터빈 플랜트와 배열(排熱) 회수 보일러를 조합시켜서 구성되는 복합 사이클 발전 플랜트가 알려져 있다. 그 한가지로, 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트라 불리는 구성예가 있다. 그 방식은, 가스 터빈 2대와 배열 회수 보일러 2대와 증기 터빈 1대를 조합시키기 때문에, 2-2-1(투 투 원) 방식이라 불린다.
이 종래기술의 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트는, 선발(先發)의 제 1 유닛의 기동, 증기 터빈에의 통기, 후발(後發)의 제 2 유닛의 기동의 순(順)으로 기동한다. 이 일련의 기동은 장시간을 요하며, 특히 전력 수요의 핍박 시 등에서는 이 기동 지연은 큰 결점이다.
그것에 대해, 복합 사이클 발전 플랜트의 기동에 걸리는 시간을 단축하기 위하여, 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트의 기동 시에 있어서, 제 1 유닛과 제 2 유닛을 연결시킨 상태에서 통기를 개시하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 제 1 유닛과 제 2 유닛이 연결된 상태에서는, 제 1 유닛의 터빈 바이패스 조절 밸브와 제 2 유닛의 터빈 바이패스 조절 밸브의 압력 제어가 간섭하여, 양 유닛의 터빈 바이패스 조절 밸브의 압력 제어가 불안정해지는 문제가 있다.
도 1은 본 실시형태에 있어서의 복합 사이클 발전 플랜트의 개략 구성도.
도 2는 본 실시형태에 있어서의 제어부(CON)의 개략 블록도.
도 3은 본 실시형태에 있어서의 아이솔레이션 밸브 제어부(63)의 개략 블록도.
도 4는 본 실시형태에 있어서의 통기 가능 판단부(70)의 개략 블록도.
도 5는 비교예에 따른 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트의 개략 구성도.
일 실시형태에 따르면, 제어 장치는, 가스 터빈과, 당해 가스 터빈의 배(排)가스를 열회수해서 내장된 드럼으로부터 증기를 발생시키는 배열 회수 보일러와, 상기 드럼으로부터 발생한 증기를 소정의 압력을 유지하면서 송기(送氣)하는 터빈 바이패스 조절 밸브를 구비하는 유닛을 적어도 복수 대 가지며, 복수의 상기 드럼으로부터 발생하는 증기를 하나로 집합시키는 증기 헤더부와 당해 증기 헤더부의 증기가 공급되는 증기 터빈을 구비하는 복합 사이클 발전 플랜트를 제어하는 제어 장치이다. 제어 장치는, 상기 복수의 유닛을 연결했을 경우, 상기 증기 헤더부에서 검출된 증기 압력에 의거하여, 복수의 상기 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어하는 제어부를 구비한다.
(비교예)
본 실시형태에 대하여 설명하기 위해서, 우선 비교예에 따른 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트에 대하여 설명한다. 도 5는 비교예에 따른 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트와 제어 장치의 개략 구성도이다. 도 5는 후술하는 통기가 행해지고 있는 상태를 나타내고 있다. 여기에서, 도 5에 있어서, 당해 밸브가 전개(全開)되어 있는 상태는 △△, 밸브가 전폐(全閉)되어 있는 상태는 ▲▲, 밸브가 중간 개방도인 상태는 △▲로서 도시되어 있다.
또한, 편의상 2-2-1의 2대 구성 중의 편측인 #1 가스 터빈(110)과 #1 배열 회수 보일러(111)를 포함하는 플랜트를 일반적으로 제 1 유닛(#1 유닛)이라 부른다. 또한, 다른 쪽의 #2 가스 터빈(210)과 #2 배열 회수 보일러(211)를 포함하는 플랜트를 일반적으로 제 2 유닛(#2 유닛)이라 부른다. 본 도면에서는 증기 터빈(402)과 발전기(403)를 도시하지만, 이들은 #1 유닛과 #2 유닛에 공통된 설비이며, #1 유닛이나 #2 유닛에 귀속되는 것은 아니다.
도 5의 비교예에 있어서의 2-2-1 방식의 기동은, 최초(선발)에 #1 유닛을 기동시켜, 그들이 발생시키는 증기로 증기 터빈(402)을 기동시키고, 그 후(후발)에 #2 유닛을 기동시킨다. 이것을 상세히 기술하면, 선발의 #1 가스 터빈(110)과 #1 배열 회수 보일러(111)를 기동시키기 전에는, #1 아이솔레이션 밸브(차단 밸브)(104)는 전개 상태로 한다. 여기에서, 아이솔레이션 밸브란, 예를 들면 전동 밸브에 의한 차단 밸브이다. 후발측인 #2 아이솔레이션 밸브(차단 밸브)(204)는 전폐 상태로 하기 때문에, #2 배열 회수 보일러(211)로부터 발생하는 증기는 증기 터빈(402)에는 유입되지 않는다.
이와 같이, #2 유닛으로부터 발생하는 증기가 #1 유닛 및 증기 터빈(402)과는 격리된 계통 구성의 상태에 있을 때, 이것을 #2 아이솔레이션 상태라 부른다.
선발의 #1 가스 터빈(110)이 기동되면, #1 배열 회수 보일러(111)가 가스 터빈 배가스의 열을 회수해서 #1 드럼(113)으로부터 증기가 발생한다. 그러나, 기동 직후에서는 증기의 압력, 온도 및 유량이 불충분하여, 가감 밸브(401)를 개방해서 증기를 증기 터빈(402)에 보내는 것(이것을 통기라 부름)을 할 수 없다. 그래서, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)는 통기가 가능해질 때까지의 동안, #1 드럼(113)으로부터 발생하는 증기를 압력 제어하면서 도시되지 않은 복수기(復水器)로 내보내도록 작용한다.
도 5의 비교예에 의한 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)의 제 1 압력 제어부(120)를 나타낸다. 여기에 도시되는 제 1 압력 제어부(120)는, 제어 장치(310)의 소프트웨어 내부에 PID 컨트롤러(121)와 감산기(122)가 내장되는 타입이다. PID 컨트롤러(121)는, 설정값(SV값)과 프로세스값(PV값)이 입력되고, PV값이 SV값에 동등해지도록 피드백 제어에 의해 제어 지령값(MV값)을 산출한다.
본 도면에 있어서, SV값은 7.0㎫이며, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)는 #1 드럼(113)의 압력을 7.0㎫로 유지하도록 압력 제어를 행한다. 또한, PV값은 #1 드럼(113)의 압력값이며, 구체적으로는, 압력 센서(112)에 의해 계측되는 값이다. MV값은 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)를 개폐하는 제어 지령으로서 PID 컨트롤러(121)로부터 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)에 출력된다.
이와 같이 해서 #1 가스 터빈(110)의 기동 후, 시간의 경위(經緯)와 함께 증기의 압력이나 온도나 유량이 증가 또는 상승해서, 이들이 적절한 값으로 될 때까지 제어 장치(310)는 기다린다. 예를 들면, 콜드 기동의 경우 등에서는 1시간 내지 2시간 정도의 대기 시간이 있다. 그리고, 이들이 충분히 상승해서 통기 가능한 조건으로 되었을 때, 가감 밸브(401)가 개방되어 증기 터빈(402)의 통기가 행해진다.
상기한 통기의 프로세스를 상세히 기술한다. 최초에 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)는 그 MV값을 소정 레이트로 감소시켜서 서서히 전폐시킨다. 이 과정에서 복수기에 유입되어 있던 증기는 증기 헤더부(505)로 유입되어 가감 밸브(401)로 송기된다. 그리고, 가감 밸브(401)는 도시하지 않은 제어부에 의해 증기 헤더부(505)의 압력을 7.0㎫ 유지하도록 압력 제어하면서 개방되어, 통기가 개시된다. 또한, 이 증기 헤더부(505)의 압력은 센서(500)에 의해 계측된다. 가감 밸브(401)로부터 유입된 증기는 증기 터빈(402)을 구동시키고, 그 후 병렬 조작을 거쳐 발전기(403)에 의해 발전이 이루어진다.
여기에서, 센서(500)가 계측하는 증기 헤더부(505)의 압력값과 압력 센서(112)가 계측하는 #1 드럼(113)의 압력값의 관계를 언급하면, 이 양자는 거의 같은 압력값이다. 보다 정확하게는, 센서(500)의 계측 압력이 배관 압력 손실분만큼 압력 센서(112)의 계측 압력보다 작아진다. 따라서, 상기한 바와 같이 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)에 의한 압력 제어로부터 가감 밸브(401)에 의한 압력 제어의 인계(引繼)가 행해져도, #1 유닛과 증기 터빈(402)에 하등 문제가 발생하지 않고 안정된 운전이 이루어진다.
한편, 후발의 #2 유닛은 #1 유닛보다 지연해서 기동 개시가 이루어진다. 상기와 같이 #2 유닛은 증기 터빈(402)과는 격리된 #2 아이솔레이션 상태에 있고, #2 가스 터빈(210)의 기동 후, #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)는, 제 2 압력 제어부(220)에 의해 #2 드럼(213)으로부터 발생하는 증기를 7.0㎫로 유지하도록 압력 제어하면서 도시되지 않은 복수기로 내보내도록 제어되고 있다.
그리고, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)가 전폐로 되었을 때, #2 아이솔레이션 밸브(204)를 서서히 개방 조작하고, 그것과 동시에 #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)는 MV값을 강제적으로 소정 레이트로 감소시켜서 서서히 전폐로 한다. 그 과정에서 가감 밸브(401)는 도시되지 않은 제어부에 의해 증기 헤더부(505)의 압력을 7.0㎫로 유지하도록 압력 제어하면서 보다 큰 개방도로 된다.
이와 같이, #2 아이솔레이션 상태에서 #2 아이솔레이션 밸브(204)를 개방하여, #2 배열 회수 보일러(211)로부터 발생하는 증기를 증기 터빈(402)에 공급하는 것을 #2 어드미션이라 부른다.
이 비교예의 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트는, 선발의 제 1 유닛의 기동, 증기 터빈에의 통기, 후발의 제 2 유닛의 어드미션의 순으로 기동한다. 이 기동에 장시간을 요하며, 특히 전력 수요의 핍박(逼迫) 시 등에서는 이 기동 지연은 큰 결점이다. 기동 지연의 요인은, 「#1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)의 MV값을 소정 레이트로 감소시켜서 서서히 전폐로 하는 조작」과 「#2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)의 MV값을 소정 레이트로 감소시켜서 서서히 전폐로 하는 조작」을 시계열적으로 2회 반복하는 것에 있다.
이 소정 레이트를 큰 값으로 하면 고속 기동은 가능하지만, #1 드럼(113) 및 #2 드럼(213)이나 증기 터빈(402)에의 영향이 크기 때문에, 이것을 채용할 수는 없으며, 장시간을 요하는 「서서히 전폐로 하는 조작」이 필요해진다. 또한, 상기 3-3-1 방식의 경우는, 이것이 시계열적으로 3회 반복되게 되어 기동이 더 느려진다.
그것에 반하여, 본 실시형태에서는, 복합 사이클 발전 플랜트의 기동에 걸리는 시간을 단축하기 위하여, 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트의 기동 시에 있어서, #1 유닛과 #2 유닛을 연결시킨 상태에서 통기를 개시한다. 즉 #1 아이솔레이션 밸브(104)와 #2 아이솔레이션 밸브(204)를 양쪽 모두 전개시킨 상태에서, #1 유닛과 #2 유닛의 쌍방의 증기를 증기 헤더부(505)에 집합시킨 상태에서 증기 터빈(402)의 통기를 개시한다.
이와 같은 통기의 방법을 채용하면, 「#1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)를 서서히 전폐로 하는 조작」과 「#2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)를 서서히 전폐로 하는 조작」을 동시 진행시키는 기동이 가능해져, 「#1 및 #2 유닛 동시 기동, 증기 터빈(402)의 통기의 순서」가 실현된다. 이것은 비교예의 직렬적인 2회의 터빈 바이패스 전폐 조작을 병렬적인 1회로 줄이는 것을 의미하며, 기동 시간의 단축이 가능하다.
가스 터빈의 기동 후, 증기의 압력이나 온도나 유량이 증가 또는 상승해서, 이들이 적절한 값으로 될 때까지 통기 개시를 기다릴 필요가 있지만, #1 유닛과 #2 유닛을 연결시킨 상태에서 통기를 행하는 기동의 또 하나의 메리트로서, 특히 유량에 있어서, 2개의 유닛에서 발생하는 증기 유량의 합산 유량에 의해 통기를 행할 수 있기 때문에, 비교예의 하나의 유닛에서 발생하는 증기 유량에 의한 통기를 행하는 경우에 비교해서, 통기 가능한 증기 유량까지 상승하는 시간이 현저하게 단축되는 것을 들 수 있다.
(본 실시형태)
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태는, 2-2-1 방식뿐만 아니라 가스 터빈 3대와 배열 회수 보일러 3대와 증기 터빈 1대를 조합시키는 3-3-1 방식에의 적용도 가능하다. 또한 N(단 N은 3 이상)대의 가스 터빈과 배열 회수 보일러로 구성되는 N-N-1에도 적용이 가능하지만, 설명의 간소화를 위해, 2-2-1 방식을 예로 설명한다.
도 1은 본 실시형태에 있어서의 복합 사이클 발전 플랜트의 개략 구성도이다. 또한, 도 5와 공통하는 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 구체적인 설명을 생략한다. 도 1의 복합 사이클 발전 플랜트의 구성은, 도 5의 복합 사이클 발전 플랜트의 구성과 비교해서, 압력 센서(600)와 온도 센서(601)가 추가된 것으로 되어 있다. 또한, 제어 장치(310)가 제어 장치(300)로 변경된 것으로 되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 비교예와 마찬가지로, 편의상 2-2-1의 2대 구성 중의 편측인 #1 가스 터빈(110)과 #1 배열 회수 보일러(111)를 포함하는 플랜트를 일반적으로 #1 유닛이라 부른다. 또한, 다른 쪽의 #2 가스 터빈(210)과 #2 배열 회수 보일러(211)를 포함하는 플랜트를 일반적으로 #2 유닛이라 부른다. 본 도면에서는 증기 터빈(402)과 발전기(403)를 도시하지만, 이들은 #1 유닛과 #2 유닛에 공통된 설비이며, #1 유닛이나 #2 유닛에 귀속되는 것은 아니다.
증기 헤더부(505)에는, 도 5와 마찬가지로 압력 센서(500)가 설치되어 있지만, 이것은 전술한 바와 같이, 가감 밸브(401)의 압력 제어에 사용하는 것이므로, 본 실시형태에서는, 일례로서, 새롭게 압력 센서(600)를 추가한 구성이 채택되어 있다.
도 5와 마찬가지로, 압력 센서(500)는, 증기 헤더부(505)의 증기 압력값을 검지하여, 검지한 증기 압력값을 나타내는 증기 헤더 제 1 압력 신호를 제어 장치(300)에 공급한다. 압력 센서(600)는, 증기 헤더부(505)의 증기 압력값을 검지하여, 검지한 증기 압력값(c)을 나타내는 증기 헤더 제 2 압력 신호를 제어 장치(300)에 공급한다. 온도 센서(601)는, 증기 헤더부(505)의 증기 온도를 검지하여, 검지한 증기 온도를 나타내는 증기 헤더 온도 신호를 제어 장치(300)에 공급한다.
또한, 압력 센서(600)를 설치하지 않고, 이 압력 센서(500)가 출력하는 증기 헤더 제 1 압력 신호를 분기하여, 제어 장치(300)가 증기 헤더 제 2 압력 신호 대신에, 이 증기 헤더 제 1 압력 신호를 이용해도 된다.
또한, 온도 센서(114)는 #1 드럼(113) 내의 온도를 계측한다. 마찬가지로, 온도 센서(214)는 #2 드럼(213) 내의 온도를 계측한다.
또한, 유량 센서(115)는, #1 아이솔레이션 밸브(104)로부터 증기 헤더부(505)에 공급되는 증기의 유량을 계측한다. 마찬가지로, 또한, 유량 센서(215)는, #2 아이솔레이션 밸브(204)로부터 증기 헤더부(505)에 공급되는 증기의 유량을 계측한다.
제어 장치(300)는, 압력 센서(112)가 검지한 압력을 나타내는 제 1 터빈 압력 신호를 압력 센서(112)로부터 취득하고, 압력 센서(212)가 검지한 압력을 나타내는 제 2 터빈 압력 신호를 압력 센서(212)로부터 취득한다. 또한, 제어 장치(300)는, #1 아이솔레이션 밸브(104)의 개폐를 나타내는 밸브 개방 신호(k')를 취득하고, #2 아이솔레이션 밸브(204)의 개폐를 나타내는 밸브 개방 신호(k)를 취득한다.
또한, 제어 장치(300)는, 온도 센서(114)가 계측한 온도를 나타내는 제 1 온도 신호를 온도 센서(114)로부터 취득하고, 온도 센서(214)가 계측한 온도를 나타내는 제 2 온도 신호를 온도 센서(214)로부터 취득한다. 또한, 제어 장치(300)는, 유량 센서(115)가 계측한 유량을 나타내는 제 1 유량 신호를 유량 센서(115)로부터 취득한다. 마찬가지로, 제어 장치(300)는, 유량 센서(215)가 계측한 유량을 나타내는 제 2 유량 신호를 유량 센서(215)로부터 취득한다.
또한, 제어 장치(300)는, 센서(500)가 검지한 증기 압력값을 나타내는 증기 헤더 제 1 압력 신호를 센서(500)로부터 취득하고, 센서(600)가 검지한 증기 압력값(c)을 나타내는 증기 헤더 제 2 압력 신호를 센서(600)로부터 취득한다. 또한, 제어 장치(300)는, 센서(601)가 검지한 증기 온도를 나타내는 증기 헤더 온도 신호를 센서(601)로부터 취득한다.
제어 장치(300)는, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101), #1 아이솔레이션 밸브(104), #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201), #2 아이솔레이션 밸브(204), 및 가감 밸브(401)를 제어한다. 제어 장치(300)는 제어부(CON)를 구비한다. 계속해서, 도 2를 이용하여 제어부(CON)의 구성을 설명한다.
도 2는 본 실시형태에 있어서의 제어부(CON)의 개략 블록도이다. 또한, 도 5와 공통하는 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 구체적인 설명을 생략한다. 제어부(CON)는, 제 1 압력 제어부(120), 제 2 압력 제어부(220), 공통 압력 제어부(620), 아이솔레이션 밸브 제어부(63), 전환부(630), 전환부(631), 개폐 전환부(65), 변화율 제한기(660), 변화율 제한기(661), 및 가감 밸브 제어부(670)를 구비한다.
제 1 압력 제어부(120)와 제 2 압력 제어부(220)는 각각, 도 5의 제 1 압력 제어부(120)와 제 2 압력 제어부(220)와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
공통 압력 제어부(620)는, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)와 #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)의 양자에 공통된 압력 제어부이다.
공통 압력 제어부(620)는 PID 컨트롤러(621), 및 감산기(622)를 구비한다.
감산기(622)는, 증기 헤더부(505)에 설치된 센서(600)가 계측한 증기 압력값(c)을 PV값(b)으로서 이용한다. SV값(d)은, 소정의 값이며, 본 실시형태에서는 일례로서, 도 5와 마찬가지로 7.0㎫이다. 감산기(622)는, PV값(b)으로부터 7.0㎫를 감산하여, 감산 후의 값을 나타내는 감산 후 신호를 PID 컨트롤러(621)에 출력한다.
PID 컨트롤러(621)는, 감산 후 신호에 의거하여, PV값(b)이 SV값(d)(여기에서는, 7.0㎫)에 동등해지도록 피드백 제어에 의해, 제어 지령값인 MV값(a)을 산출한다. PID 컨트롤러(621)는, 산출한 MV값(a)을 나타내는 MV값 신호를 전환부(630)와 전환부(631)에 출력한다. PID 컨트롤러(621)는, 전환부(630)와 전환부(631)를 경유해서 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)와 #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)를 제어한다.
이와 같이, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)와 #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)는, PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)이라는 동일한 제어 지령값으로 제어되므로, 종래기술의 문제였던 양 터빈 바이패스 조절 밸브의 간섭은 발생하지 않는다.
엄밀하게는, #1 드럼(113)의 압력과 증기 헤더부(505)의 증기 압력은 다르다. PID 컨트롤러(621)의 PV값(b)은, #1 드럼(113)의 압력이 아니고, 증기 헤더부(505)의 증기 압력이다. 그러나, 이 증기 헤더부(505)에는, #1 드럼(113)으로부터의 증기와, #2 드럼(213)으로부터의 증기가 집합되므로, 예를 들면 #1 드럼(113)의 압력이 어떠한 이유로 줄어들었을 경우에는, 증기 헤더부(505)의 압력도 줄어들므로 PID 컨트롤러(621)는 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)의 개방도를 감소시키도록 작용하여, 압력이 회복되도록 동작한다. 따라서, PID 컨트롤러(621)의 PV값(b)으로서, #1 드럼(113)의 압력이 아니고, 증기 헤더부(505)의 증기 압력을 이용해도, 플랜트의 안정 운전에 하등 지장을 미치지 않는다.
또한, 본 실시형태는 2대의 터빈 바이패스 밸브에 대한 적용이지만, N(N은 3 이상의 정수)대의 가스 터빈과 배열 회수 보일러로 구성되는 N-N-1 복합 사이클 발전 플랜트에 대해서도 PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)을 분기해서 N대의 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어하는 것이 가능하다.
전환부(630)는, PID 컨트롤러(621)의 출력과 접속된 단자(S1), 제 1 압력 제어부(120)의 출력과 접속된 단자(R1), 및 단자(T1)를 구비한다. 전환부(630)는, #1 아이솔레이션 밸브(104)로부터 입력된 밸브 개방 신호(k')에 의거하여, 단자(S1)와 단자(T1)가 접속된 상태(S-T 접속)와, 단자(R1)와 단자(T1)가 접속된 상태(R-T 접속)를 전환한다.
구체적으로는, 기동 개시 전에는, 전환부(630)는 단자(R1)와 단자(T1)가 접속된 상태이다. 제어 장치(300)는, 기동 개시 시에, #1 아이솔레이션 밸브(104)를 개방하도록 제어한다. 이것에 의해, #1 아이솔레이션 밸브(104)가 개방되었을 경우, ON으로 된 밸브 개방 신호(k')가 입력되어, 전환부(630)는, 단자(S1)와 단자(T1)가 접속된 상태(S-T 접속)로 전환된다. 이것에 의해, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)는 PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)에 의해 제어된다.
전환부(631)는, PID 컨트롤러(621)의 출력과 접속된 단자(S2), 제 2 압력 제어부(220)의 출력과 접속된 단자(R2), 및 단자(T2)를 구비한다. 전환부(631)는, 아이솔레이션 밸브(204)로부터 입력된 밸브 개방 신호(k)에 의거하여, 단자(S2)와 단자(T2)가 접속된 상태(S-T 접속)와, 단자(R2)와 단자(T2)가 접속된 상태(R-T 접속)를 전환한다.
구체적으로는, #2 아이솔레이션 밸브(204)에는, 동 밸브가 개방된 것을 검지하는 도시하지 않은 리미트 스위치가 설치되어 있다. 이 리미트 스위치는, #2 아이솔레이션 밸브(204)가 개방된 것을 검지하고, 개방되었을 경우에, 제어 장치의 전환부(631)에 출력하는 밸브 개방 신호(k)를 ON으로 한다. #2 아이솔레이션 밸브(204)가 개방되어 있지 않은 경우, 즉 밸브 개방 신호(k)가 OFF일 때, 단자(R2)와 단자(T2)가 접속된 상태(R-T 접속)이다. #2 아이솔레이션 밸브(204)가 개방되었을 경우, 즉 밸브 개방 신호(k)가 ON일 때, 전환부(631)는, 단자(S2)와 단자(T2)가 접속된 상태(S-T 접속)로 전환된다. 이것에 의해, #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)는 PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)에 의해 제어된다.
아이솔레이션 밸브 제어부(63)는, 압력 센서(112)가 검지한 #1 드럼 압력(f)과, 압력 센서(212)가 검지한 #2 드럼 압력(g)에 의거하여, #2 아이솔레이션 밸브(204)를 제어한다. 구체적으로는 예를 들면, 아이솔레이션 밸브 제어부(63)는, 밸브 개방을 지령하는 밸브 개방 지령(i)을 #2 아이솔레이션 밸브(204)에 출력함으로써, #2 아이솔레이션 밸브(204)를 개방시킨다. 아이솔레이션 밸브 제어부(63)의 상세에 대해서는 후술한다.
제어 전환부(65)는, 전환부(630 및 631)에 의해, 공통 압력 제어부(620)가 생성한 제어 지령값으로, 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브(101, 201)가 제어되고 있을 경우에, 이하를 실행한다. 제어 전환부(65)는, 증기 헤더부(505)의 증기 압력과 온도, 각 유닛이 구비하는 #1 드럼(113), #2 드럼(213) 각각의 압력에 의거하여, 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브(101, 201)에 대한 제어를, 강제 폐쇄에 의한 제어와, 공통 압력 제어부(620) 또는 압력 제어부(120, 220)에 의한 제어로 전환한다.
변화율 제한기(660)는, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)가 전폐를 향하여 소정의 변화율(β)로 폐쇄되도록 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)를 제어한다.
변화율 제한기(661)는, #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)가 전폐를 향하여 소정의 변화율(β)로 폐쇄되도록 #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)를 제어한다.
가감 밸브 제어부(670)는, 압력 센서(500)가 검지한 증기 압력에 의거하여, 가감 밸브(401)를 제어한다.
계속해서, 제어 전환부(65)의 구성의 상세에 대하여 설명한다.
제어 전환부(65)는, 통기 가능 판단부(70), 및 제 1 입력이 전환부(630)의 출력에 접속되며 제 2 입력이 전환부(631)의 출력에 접속되고 제 3 입력이 통기 가능 판단부(70)의 출력에 접속된 AND 게이트(633)를 구비한다.
제어 전환부(65)는, 입력이 AND 게이트(633)의 출력과 접속된 스위치부(640), 및 입력이 AND 게이트(633)의 출력과 접속된 스위치부(641)를 더 구비한다.
제어 전환부(65)는, 출력이 스위치부(640)의 단자(S3)와 접속된 설정기(650), 및 출력이 스위치부(641)의 단자(S4)와 접속된 설정기(651)를 더 구비한다.
통기 가능 판단부(70)는, 증기 터빈(402)의 통기가 가능한지의 여부를 판단한다. 그리고, 통기 가능 판단부(70)는, 통기 가능한지의 여부를 나타내는 통기 가능 신호를 생성하여, 생성한 통기 가능 신호를 AND 게이트(633)에 출력한다.
AND 게이트(633)는, 전환부(630) S-T 접속 신호(m), 전환부(631) S-T 접속 신호(n), 통기 가능 판단부(70)가 생성한 통기 가능 신호(p)에 의거하여, 통기의 개시를 지령하는 통기 개시 지령(j)을 생성한다. 여기에서, 전환부(630) S-T 접속 신호(m)는, 전환부(630)의 단자(S1)와 단자(R1)가 접속된 상태인지의 여부를 나타내는 신호이며, 전환부(630)가 S-T 접속되어 있을 때에 ON되는 신호이다. 또한, 전환부(631) S-T 접속 신호(n)는, 전환부(631)의 단자(S2)와 단자(R2)가 접속된 상태인지의 여부를 나타내는 신호이며, 전환부(631)가 S-T 접속되어 있을 때에 ON되는 신호이다.
구체적으로는, AND 게이트(633)는, 전환부(630) S-T 접속 신호(m), 전환부(631) S-T 접속 신호(n), 통기 가능 신호(p)가 모두 ON되었을 때에, 통기 개시 지령(j)을 ON으로 한다.
여기에서, 통기 개시 지령(j)은, 통기의 개시를 지령할 경우 ON으로 되고, 통기의 개시를 지령하지 않을 경우 OFF로 된다. AND 게이트(633)는, 생성한 통기 개시 지령(j)을 스위치부(640) 및 스위치부(641)에 출력한다.
설정기(650)는, 0%를 유지하여, 0%를 스위치부(640)의 단자(S3)에 출력한다.
또한, 설정기(651)는, 0%를 유지하여, 0%를 스위치부(641)의 단자(S4)에 출력한다.
스위치부(640) 및 스위치부(641)는 유닛마다 설치되어 있다.
스위치부(640)는, 설정기(650)와 접속된 단자(S3), 전환부(630)의 단자(T1)와 접속된 단자(R3), 및 변화율 제한기(660)의 출력에 접속된 단자(T3)를 구비한다. 스위치부(640)는, 통기 가능 판단부(70)가 판단한 결과에 의거하여, 강제 폐쇄에 의한 제어와, 공통 압력 제어부(620) 또는 제 1 압력 제어부(120)에 의한 제어를 전환한다. 구체적으로는 스위치부(640)는, 통기 개시 지령(j)이 ON일 때에는, 단자(S3)와 단자(T3)가 접속된 상태(S-T 접속)로 전환되고, 통기 개시 지령(j)이 OFF일 때, 단자(R3)와 단자(T3)가 접속된 상태(R-T 접속)로 전환된다.
따라서, 통기 개시 지령(j)이 ON일 때에는, 스위치부(640)의 출력(u)은 설정기(650)에 설정된 0%가 선택된다. 출력(u)은 변화율 제한기(660)에 입력되며, 변화율 제한기(660)는, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)가 전폐를 향하여 소정의 변화율(β)로 폐쇄되도록 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)를 제어한다.
스위치부(641)는, 설정기(651)와 접속된 단자(S4), 전환부(631)의 단자(T2)와 접속된 단자(R4), 및 변화율 제한기(661)의 출력에 접속된 단자(T4)를 구비한다. 마찬가지로, 스위치부(641)는, 통기 가능 판단부(70)가 판단한 결과에 의거하여, 강제 폐쇄에 의한 제어와, 공통 압력 제어부(620) 또는 제 2 압력 제어부(220)에 의한 제어를 전환한다. 구체적으로는 스위치부(641)는, 통기 개시 지령(j)이 ON일 때에는, 단자(S4)와 단자(T4)가 접속된 상태(S-T 접속)로 전환되고, 통기 개시 지령(j)이 OFF일 때, 단자(R4)와 단자(T4)가 접속된 상태(R-T 접속)로 전환된다.
따라서, 통기 개시 지령(j)이 ON일 때에는, 스위치부(641)의 출력(u)은 설정기(651)에 설정된 0%가 선택된다. 출력(u)은 변화율 제한기(661)에 입력되며, 변화율 제한기(661)는, #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)가 전폐를 향하여 소정의 변화율(β)로 폐쇄되도록 #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)를 제어한다.
도 3은 본 실시형태에 있어서의 아이솔레이션 밸브 제어부(63)의 개략 블록도이다.
아이솔레이션 밸브 제어부(63)는, 제 1 입력이 압력 센서(112)와 전기적으로 접속되며 제 2 입력이 압력 센서(212)와 전기적으로 접속된 감산기(635)를 구비한다.
아이솔레이션 밸브 제어부(63)는, 입력이 아이솔레이션 밸브 제어부(63)의 출력에 접속된 절대값 변환기(636), 및 입력이 절대값 변환기(636)의 출력에 접속된 비교기(637)를 더 구비한다.
제 1 압력 제어부(120)의 PV값으로서 사용되는 #1 드럼 압력(f)과, 제 2 압력 제어부(220)의 PV값으로서 사용되는 #2 드럼 압력(g)이 감산기(635)에 입력된다. 감산기(635)는, #1 드럼 압력(f)으로부터 #2 드럼 압력(g)을 차분(差分)하고, 차분해서 얻은 차분값을 절대값 변환기(636)에 출력한다. 절대값 변환기(636)는, 이 차분값의 절대값인 압력 편차(h)를 비교기(637)에 출력한다.
비교기(637)는, 절대값 변환기(636)로부터 입력된 압력 편차(h)가, 충분히 작은 압력 편차(ε) 이하로 되었는지의 여부를 판단한다. 압력 편차(h)가 충분히 작은 압력 편차(ε) 이하로 되었을 경우, 비교기(637)는 #2 아이솔레이션 밸브(204)에 밸브 개방 지령(i)을 출력하고, #2 아이솔레이션 밸브(204)는 개방된다.
(기동 방법)
본 실시형태에 따른 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트의 기동 방법은, #1 유닛을 기동 개시하고, #1 아이솔레이션 밸브(104)는 폐쇄 상태로 한다. 이 상태에서는 제 1 압력 제어부(120)가 #1 유닛의 드럼 압력을 감시하고, 통기 가능한 상태로 될 때까지는 발생 증기를 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)를 경유해서 복수기에 버리도록 제어한다. 통기 가능한 상태로 되면, #1 아이솔레이션 밸브(104)를 개방 상태로 하고, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)를 서서히 폐쇄하여 통기를 시작한다. 이때 #2 아이솔레이션 밸브(204)를 폐쇄 상태(#2 아이솔레이션 상태)인채로 해서, #1 유닛과 #2 유닛은 동시 기동을 행한다.
단, 실제의 컴바인드 사이클에서는, 기동 직후의 가스 터빈은 기동용 크랭킹 전동기(cranking electric motor) 등의 기동 장치에 의한 토크 어시스트를 받을 필요가 있어, 전원 부담 경감(이 전동기는 큰 전력을 공급함)을 위해, #1 유닛과 #2 유닛의 완전 동시 기동을 피하도록 유닛 기동에 약간 시간차를 설정한다. 본 실시형태에서는 설명을 간략히 하기 위해 동시 기동이라 기재한다. 또한, 선행하는 #1 유닛은 #2 유닛보다 증기의 발생이 빠르며, 이것에 의해 양자 드럼간에 증기 압력의 불균형이 생기기 때문에, #2 유닛은 #2 아이솔레이션 밸브(204)가 폐쇄되고나서 기동한다.
계속해서, 도 2는, #1 유닛과 #2 유닛이 기동된 후, 어느 정도 시간이 경과해서 증기 유량 및 압력이 적절한 값까지 상승한 경우에 대하여 설명한 도면이다.
#1 아이솔레이션 밸브(104)가 개방되어 있으므로, 전환부(630)의 단자는 S-T 접속이며 공통 압력 제어부(620)에 의한 제어로 된다. 즉, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)는 PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)에 의해 제어되고 있다. 또한, #2 아이솔레이션 밸브(204)는 폐쇄되어 있으므로, 밸브 개방 신호(k)가 OFF로 되고, 전환부(631)의 단자는 R-T 접속이며, #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)는 제 2 압력 제어부(220)에 의해 제어되고 있다.
후발의 #2 가스 터빈의 출력이 #1 가스 터빈의 출력에 달했을 때, #1 드럼 압력(f)과 #2 드럼 압력(g)은 거의 동등해지고, 압력 편차(h)가 압력 편차(ε)보다 작아진 것을 아이솔레이션 밸브 제어부(63)에 의해 검출하면, #2 아이솔레이션 밸브(204)의 밸브 개방 지령(i)이 출력되어 동 밸브는 개방된다. #2 아이솔레이션 밸브(204)가 개방되면 밸브 개방 신호(k)가 ON으로 되어 전환부(631)의 단자는 S-T 접속으로 되는 것에 의해 공통 압력 제어부(620)에 의한 제어로 된다. 즉, #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)는 PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)에 의해 제어된다.
즉, #1 아이솔레이션 밸브(104)와 #2 아이솔레이션 밸브(204)의 쌍방이 개방되어 #1 유닛과 #2 유닛이 연결된 상태로 되면, 도 1에 나타내는 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)와 #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)는 공통 압력 제어부(620)의 PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)에 의한 동일한 제어 지령값으로 제어되어, 양 바이패스 조절 밸브의 간섭은 발생하지 않는다.
계속해서, 증기 터빈(402)의 통기를 포함하는 본 실시형태에 따른 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트의 그 후의 기동 방법에 대하여 설명한다.
그 후, 시간의 경위와 함께 #1 가스 터빈(110)과 #2 가스 터빈(210)의 열량이 계속적으로 #1 배열 회수 보일러(111)와 #2 배열 회수 보일러(211)에 입력되면 증기의 압력이나 온도나 유량이 증가 또는 상승하고, 제어 장치(300)는 증기 터빈(402)의 통기가 가능한 상태로 된 것을 종합적으로 판단해서 통기 가능 신호(p)를 ON으로 한다.
이것에 의해, 전환부(630) S-T 접속 신호(m)와 전환부(631) S-T 접속 신호(n)와 통기 가능 신호(p)가 모두 ON으로 되면, AND 게이트(633)에 의해 통기 개시 지령(j)이 ON으로 된다.
그러면, 스위치부(640)는 S-T 접속으로 전환되고, 출력(u)은 PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)으로부터 설정기(650)에 설정된 0%로 전환된다. 도 2에서는 이 상태를 도시하고 있다.
그리고, 스위치부(640)의 출력(u)은 변화율 제한기(660)에 의해 변화 레이트(β)의 레이팅으로 0%를 향하여 감소하고, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)는 변화 레이트(β)의 레이팅으로 서서히 개방도를 감소시켜서 전폐된다.
한편, #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)는, 스위치부(641)와 설정기(651)와 변화율 제한기(661)에 의한 마찬가지의 작용에 의해, 변화 레이트(β)의 레이팅으로 서서히 개방도를 감소시켜서 전폐된다.
이와 같이, 양 터빈 바이패스 조절 밸브의 개방도를 감소시키면, 그때까지 복수기에 유입되어 있던 증기는 증기 헤더부(505)로 유입되어, 가감 밸브(401)로 송기된다. 그리고, 가감 밸브(401)는 가감 밸브 제어부(670)에 의해, 증기 헤더부(505)의 압력을 7.0㎫로 유지하도록 압력 제어하면서 개방이 이루어져 통기가 개시된다.
또한, 이때 압력 제어를 행하고 있는 것은 가감 밸브(401)뿐이며, #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)와 #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)는 압력 제어를 행하고 있지 않아, 환언하면 강제적으로 전폐 조작이 이루어지고 있으므로, 이 3밸브들의 사이에서의 압력 제어 간섭과 같은 문제는 생기지 않는다.
이와 같이, 제어부(CON)는, 가스 터빈의 기동 시에, #2 아이솔레이션 밸브(차단 밸브)(204)를 폐쇄한 상태에서 개시하며, #2의 배열 회수 보일러의 드럼으로부터 발생하는 증기의 압력과 온도와 유량 중 적어도 하나가 먼저 기동되어 있는 가스 터빈의 #1의 배열 회수 보일러의 그것과 동등해진 것을 판단해서 #2 아이솔레이션 밸브(차단 밸브)(204)를 개방하는 처리를 실행한다.
그리고, 제어부(CON)는, 복수의 차단 밸브를 모두 개방했을 때, 또한 공통 압력 제어부(620)에 의해 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브가 제어되고 있는 상태에서, 각 유닛의 터빈 바이패스 조절 밸브를 동시에 서서히 폐쇄시켜 복수의 드럼으로부터 발생하는 증기를 모두 증기 헤더부(505)에 집합시켜서 증기 터빈(402)의 통기를 실시한다.
이것에 의해, 본 실시형태에 따른 2-2-1 복합 사이클 발전 플랜트의 기동 방법에 있어서는, 통기의 개시는, #1 유닛과 #2 유닛을 연결시킨 상태에서 #1 터빈 바이패스 조절 밸브(101)의 전폐 조작과 #2 터빈 바이패스 조절 밸브(201)의 전폐 조작을 공통 압력 제어부(620)의 제어 하에서 동시에 진행시킬 수 있다. 이것에 의해, #1 유닛 및 #2 유닛 동시 기동, 증기 터빈(402)의 통기의 순으로 기동 수순이 실현된다. 즉, 본 실시형태에 따른 기동 방법은, 종래기술의 #1 유닛 기동, 증기 터빈(402)의 통기, #2 유닛의 어드미션의 순으로의 기동 수순에 반하여, 수순 절감이 도모되어, 기동 시간의 단축이 가능해진다.
본 실시형태는 2대의 터빈 바이패스 밸브에 대한 적용이지만, 3대의 가스 터빈과 배열 회수 보일러로 구성되는 3-3-1 복합 사이클 발전 플랜트에 대해서도, 마찬가지의 수순으로 기동을 행할 수 있다. 즉 #1 유닛과 #2 유닛이 연결되어, 상기한 상태로 된 후, 최후에 기동된 #3 유닛의 가스 터빈이 #1 유닛과 #2 유닛의 가스 터빈 출력에 달했을 때, 마찬가지로 #3 아이솔레이션 밸브를 개방하여 #3 터빈 바이패스 조절 밸브를 PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)에 의한 제어로 전환한다. 이 수순을 반복하면 N대의 가스 터빈과 배열 회수 보일러로 구성되는 N-N-1 복합 사이클 발전 플랜트에 대해서도 적용할 수 있는 것은 쉽게 이해된다.
또한, 본 실시형태는, 2대의 터빈 바이패스 밸브에 대한 적용이지만, N대의 가스 터빈과 배열 회수 보일러로 구성되는 N-N-1 복합 사이클 발전 플랜트에 대해서도 PID 컨트롤러(621)의 MV값(a)에 의해 N대의 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어하고 있는 상태에서, 이들 N대를 동시에 모두 전폐 조작하면서 통기를 개시시키는 것이 가능하다.
계속해서, 도 4를 이용해서 통기 가능 판단부(70)의 구성에 대하여 설명한다. 일반적으로, 증기 터빈(402)에의 통기는, 임의의 고정된 증기 온도나 증기 유량 하에서 행해지는 것이 아니며, 기동 시의 플랜트 잔열 상태 등에 따라서 증기 온도나 증기 유량의 값은 다양하다. 통기 가능한지의 여부의 판단은, 그때의 발생 증기에 의해 증기 터빈(402)을 특정의 운전 상태(예를 들면 무부하 정격 회전수 운전)로 구동시킬 수 있는지의 여부의 판단이다. 따라서, 예를 들면 증기 온도가 비교적 높은 경우는 작은 증기 유량이어도 통기가 가능하고, 증기 온도가 낮은 경우는 큰 증기 유량을 요한다. 이들을 종합적으로 판단하기 위하여, 도 4는 증기의 칼로리 유량을 판단해서 통기 가능 신호(p)를 생성하는 예이며, 또한 #1 유닛이 생성하는 증기의 칼로리 유량과 #2 유닛이 생성하는 증기의 칼로리 유량의 합산값을 산출해서 통기 가능 신호(p)를 생성하는 예이다.
도 4는 본 실시형태에 있어서의 통기 가능 판단부(70)의 개략 블록도이다.
통기 가능 판단부(70)는, 제 1 연산 비교기(701), 제 1 비교기(702), 제 2 비교기(703), 제 2 연산 비교기(704), AND 게이트(생성부)(733)를 구비한다.
전술한 바와 같이, 제어 장치(300)에는, #1 유닛과 #2 유닛으로부터 연산에 필요한 증기의 압력(압력 센서(112), 압력 센서(212), 압력 센서(600))이나 온도(온도 센서(114), 온도 센서(214), 온도 센서(601))나 유량(유량 센서(115), 유량 센서(215))의 계측값이 입력되어, 통기 가능 조건(p)을 생성하기 위한 각 연산·비교기에 각각 필요한 계측값이 입력되게 되어 있다.
제 1 연산 비교기(701)는, 제 1 입력이 압력 센서(112)에 접속되고 제 2 입력이 압력 센서(212)에 접속되어 있다. 제 1 연산 비교기(701)는, 복수의 상기 드럼 즉, #1 드럼(113)과 #2 드럼(213)으로부터 발생하는 증기의 칼로리 유량을 합계하고, 합계해서 얻은 합계값과 소정의 증기 칼로리 유량을 비교한다. 구체적으로는 예를 들면, 제 1 연산 비교기(701)는, 각 유닛의 증기의 칼로리 유량을 계산하여, 그 합계값이 소정의 증기 칼로리 유량 이상이었을 경우, 신호(o)를 1로 한다.
여기에서, 증기 칼로리 유량은, 증기의 엔탈피(H)와 질량 유량(G)의 곱으로 계산된다. 예를 들면, #1 드럼(113)의 증기 칼로리 유량은 이하와 같이 해서 계산된다. 제 1 연산 비교기(701)는, 예를 들면 온도 센서(114)가 계측한 온도와, 압력 센서(112)가 계측한 증기 압력으로부터 엔탈피를 산출한다. 또한, 제 1 연산 비교기(701)는, 예를 들면 온도 센서(114)가 계측한 온도와 압력 센서(112)가 계측한 증기 압력에 의해 증기표의 근사식으로부터 비중을 산출하고, 산출한 비중과 유량 센서(115)가 계측한 유량에 의거하여 질량 유량을 산출한다. 그리고, 제 1 연산 비교기(701)는, 산출한 증기의 엔탈피와 질량 유량의 곱을 #1 드럼(113)의 증기 칼로리 유량으로서 산출한다.
마찬가지로 해서, #2 드럼(213)의 증기 칼로리 유량은 이하와 같이 해서 계산된다. 제 1 연산 비교기(701)는, 예를 들면 온도 센서(214)가 계측한 온도와, 압력 센서(212)가 계측한 증기 압력으로부터 엔탈피를 산출한다. 또한, 제 1 연산 비교기(701)는, 예를 들면 온도 센서(214)가 계측한 온도와 압력 센서(212)가 계측한 증기 압력에 의해 증기표의 근사식으로부터 비중을 산출하고, 산출한 비중과 유량 센서(215)가 계측한 유량에 의거하여 질량 유량을 산출한다. 그리고, 제 1 연산 비교기(701)는, 산출한 증기의 엔탈피와 질량 유량의 곱을 #2 드럼(213)의 증기 칼로리 유량으로서 산출한다.
제 1 비교기(702)에는, 증기 헤더부(505)의 센서(601)에 의한 증기 온도 계측값이 입력된다. 제 1 비교기(702)는, 증기 헤더부(505)에서 검출된 온도와 소정의 주증기 온도를 비교한다. 제 1 비교기(702)는, 비교의 결과, 센서(600)에 의한 증기 온도 계측값이 소정의 주증기 온도 이상이었을 경우, 신호(q)를 1로 한다.
제 2 비교기(703)에는, 증기 헤더부(505)의 센서(600)에 의한 증기 압력 계측값이 입력된다. 제 2 비교기(703)는, 증기 헤더부(505)에서 검출된 증기 압력과 소정의 주증기 압력을 비교한다. 제 2 비교기(703)는, 비교의 결과, 제 2 비교기(703)에서 센서(600)에 의한 증기 압력 계측값이 소정의 주증기 압력 이상이었을 경우, 신호(x)를 1로 한다.
제 2 연산 비교기(704)에는, 증기 헤더부(505)의 센서(600, 601)에 의한 증기 압력, 온도 계측값이 입력된다. 제 2 연산 비교기(704)는, 증기 헤더부(505)에서 검출된 온도와 증기 헤더부에서 검출된 증기 압력에 의거하여, 증기 터빈 입구 증기 과열도를 산출하고, 산출한 증기 터빈 입구 증기 과열도와 소정의 주증기 과열도를 비교한다. 구체적으로는 예를 들면, 제 2 연산 비교기(704)는, 증기 헤더부(505)의 증기의 과열도를, 증기표를 계산하고, 소정의 주증기 과열도 이상이었을 경우, 신호(y)를 1로 한다. 여기에서, 증기표는, 압력과 그 압력에 있어서의 포화 온도가 관련지어진 표이다. 제 2 연산 비교기(704)는, 증기표를 참조해서, 계측된 증기 헤더부(505)의 압력에 대응하는 포화 온도를 취득하고, 계측된 증기 헤더부(505)의 온도로부터, 그 포화 온도를 감산하는 것에 의해, 증기의 과열도를 산출한다.
상기한 신호(o, q, x, y)가 모두 1로 되었을 경우, AND 게이트(733)는, 통기 가능 신호(p)를 ON으로 한다. 이와 같이, AND 게이트(733)는, 제 1 연산 비교기(701)와, 제 1 비교기(702)와, 제 2 비교기(703)와, 제 2 연산 비교기(704)의 비교 결과에 의거하여, 증기 터빈(402)의 통기가 가능한지의 여부를 나타내는 통기 가능 신호(p)를 생성한다.
이와 같이, #1 유닛과 #2 유닛을 연결시킨 상태에서 통기를 행하는 본 실시형태의 기동 방법에서는 2개의 유닛에서 발생하는 증기의 칼로리 유량의 합산에 의해 통기를 행할 수 있다. 이 때문에, 하나의 유닛에서 발생하는 칼로리 유량에 의한 통기를 행하는 경우에 비교해서, 통기 가능한 증기 유량까지 상승하는 시간을 현저하게 단축할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 2개의 유닛에 대한 적용이지만, N대의 가스 터빈과 배열 회수 보일러로 구성되는 N-N-1 복합 사이클 발전 플랜트에 대해서도, N대의 유닛에서 발생하는 증기의 칼로리 유량의 합산에 의해 통기를 행하면, 현저한 기동 시간의 단축이 도모된다.
이상, 본 실시형태에 따르면, 제어 장치는, 가스 터빈과, 당해 가스 터빈의 배가스를 열회수해서 내장된 드럼으로부터 증기를 발생시키는 배열 회수 보일러와, 상기 드럼으로부터 발생한 증기를 소정의 압력을 유지하면서 송기하는 터빈 바이패스 조절 밸브를 구비하는 유닛을 적어도 복수 대 가지며, 복수의 상기 드럼으로부터 발생하는 증기를 하나로 집합시키는 증기 헤더부와 당해 증기 헤더부의 증기가 공급되는 증기 터빈을 구비하는 복합 사이클 발전 플랜트를 제어한다.
제어부(CON)는, 복수의 유닛을 연결했을 경우, 증기 헤더부(505)에서 검출된 증기 압력에 의거하여, 복수의 상기 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어한다.
제어부(CON)는, 상기 증기 압력에 의거하여, 상기 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브의 각각의 개방도를 나타내는 제어 지령값을 생성하는 공통 압력 제어부(620)를 구비하고, 공통 압력 제어부(620)가 생성한 제어 지령값에 의거하여, 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어한다.
또한, 유닛마다, 상기 드럼으로부터 발생한 증기를 증기 헤더부(505)에 송기하는 배관 상으로의 증기를 차단하는 차단 밸브가 설치되어 있다.
그리고, 제어부(CON)는, 유닛마다 설치되며, 상기 드럼 내의 증기 압력 또는 상기 차단 밸브의 상류의 증기 압력에 의거하여, 상기 터빈 바이패스 조절 밸브의 개방도를 나타내는 제어 지령값을 생성하는 복수의 압력 제어부(제 1 압력 제어부(120), 제 2 압력 제어부(220)에 상당)를 더 구비한다. 제어부(CON)는, 유닛마다 설치되며, 상기 차단 밸브의 개폐 상태에 따라서, 상기 터빈 바이패스 조절 밸브의 제어를 전환하는 복수의 전환부(630, 631)를 더 구비한다.
그리고, 전환부(630, 631)는, 상기 차단 밸브가 개방되어 있을 때에는, 공통 압력 제어부(620)가 생성한 제어 지령값으로, 상기 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어시킨다.
또한, 전환부(630, 631)는, 상기 차단 밸브가 폐쇄되어 있을 때에는, 제 1 압력 제어부(120) 또는 제 2 압력 제어부(220)가 생성한 제어 지령값으로, 대응하는 상기 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어한다.
(본 실시형태에 따른 효과)
이것에 의해, 본 실시형태에서의 제어부(CON)에 있어서, 각 유닛에 공통된 공통 압력 제어부(620)는, 그 제어 지령값(MV값)을 분기하여, 각 유닛의 터빈 바이패스 조절 밸브 모두를 이 제어 지령값으로 압력 제어한다. 이 때문에, 터빈 바이패스 조절 밸브간의 압력 제어가 간섭하는 문제가 배제되고, 각 유닛을 연결시킨 상태에서의 증기 터빈의 통기가 가능해져 기동 시간을 단축할 수 있다.
또한, 이 각 유닛을 연결시킨 상태에서의 기동에 있어서, 통기 가능 판단부(70)는, 적어도 각 유닛에서 발생하는 증기의 칼로리 유량의 합산값에 의거하여 증기 터빈(402)의 통기가 가능한지의 여부를 판단한다. 이 때문에, 하나의 유닛에서 발생하는 증기 유량에 의한 통기를 행하는 경우에 비교해서, 통기 가능한 증기 유량의 확립에 요하는 시간이 적어 기동 시간이 단축된다.
또한, 상기한 설명에서는 컨트롤러로서 가장 일반적인 PID 컨트롤러를 사용하는 예를 기재했지만, 마찬가지의 피드백 제어 기능을 갖는 것으로 LQR, GPC 등이 알려져 있으며, 본 발명은 이 동등한 기능을 갖는 컨트롤러들을 사용해도 적용이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는, 압력 설정값(SV값)으로서, 일정값(7.0㎫), 및 터빈 바이패스 조절 밸브 전폐 시에 MV값(설정값 : 0%)을 이용해서 설명했다. PV값과 SV값이 괴리하지 않도록 하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 이 기술과 조합시켜서, 본 실시형태의 제어 장치(300)를 제어하는 것은 당연히 가능하며, 특허문헌 3의 기술과 조합시키는 것에 의해, 본 실시형태의 제어 장치(300)의 유용성이 손상되지 않는다.
몇몇 실시형태들에 대해 설명하였지만, 이러한 실시형태들은 예시의 방법으로서만 제공된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않는다. 실제에 있어서, 본 명세서에서 설명된 신규한 실시형태들은 다양한 다른 형태로 구현될 수도 있으며, 또한, 본 명세서에서 설명된 실시형태들의 형태에 있어서의 각종 생략, 대체 및 변경이 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 이루어질 수도 있다. 첨부된 청구범위 및 그 균등물은 본 발명의 범위 및 사상의 범위 내에 속하는 형태 또는 수정물을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims (8)

  1. 가스 터빈과, 당해 가스 터빈의 배(排)가스를 열회수해서 내장된 드럼으로부터 증기를 발생시키는 배열(排熱) 회수 보일러와, 상기 드럼으로부터 발생한 증기를 소정의 압력을 유지하면서 송기(送氣)하는 터빈 바이패스 조절 밸브를 구비하는 유닛을 적어도 복수 대 가지며, 복수의 상기 드럼으로부터 발생하는 증기를 하나로 집합시키는 증기 헤더부와 당해 증기 헤더부의 증기가 공급되는 증기 터빈을 구비하는 복합 사이클 발전 플랜트를 제어하는 제어 장치로서,
    상기 복수의 유닛을 연결했을 경우, 상기 증기 헤더부에서 검출된 증기 압력에 의거하여, 복수의 상기 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어하는 제어부
    를 구비하는 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 증기 압력에 의거하여, 상기 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브의 각각의 개방도를 나타내는 제어 지령값을 생성하는 공통 압력 제어부를 구비하고,
    상기 공통 압력 제어부가 생성한 제어 지령값에 의거하여, 상기 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어하는, 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유닛마다, 상기 드럼으로부터 발생한 증기를 상기 증기 헤더부에 송기하는 배관 상으로의 증기를 차단하는 차단 밸브가 설치되어 있고,
    상기 제어부는,
    상기 유닛마다 설치되며, 상기 드럼 내의 증기 압력 또는 상기 차단 밸브의 상류의 증기 압력에 의거하여, 상기 터빈 바이패스 조절 밸브의 개방도를 나타내는 제어 지령값을 생성하는 복수의 압력 제어부와,
    상기 유닛마다 설치되며, 상기 차단 밸브의 개폐 상태에 따라서, 상기 터빈 바이패스 조절 밸브의 제어를 전환하는 복수의 전환부를 더 구비하고,
    상기 전환부는, 상기 차단 밸브가 개방되어 있을 때에는, 상기 공통 압력 제어부가 생성한 제어 지령값으로, 상기 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어시키고,
    상기 전환부는, 상기 차단 밸브가 폐쇄되어 있을 때에는, 상기 압력 제어부가 생성한 제어 지령값으로, 대응하는 상기 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어하는, 제어 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는, 가스 터빈의 기동 시에, 상기 차단 밸브를 폐쇄한 상태에서 개시되며, 배열 회수 보일러의 드럼으로부터 발생하는 증기의 압력과 온도와 유량 중 적어도 하나가, 먼저 기동되어 있는 가스 터빈의 배열 회수 보일러의 그것과 동등하게 된 것을 판단해서 상기 차단 밸브를 개방하는 처리를 실행하고,
    상기 제어부는, 복수의 차단 밸브를 모두 개방했을 때, 또한 상기 공통 압력 제어부에 의해 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브가 제어되고 있는 상태에서, 복수의 상기 터빈 바이패스 조절 밸브를 동시에 서서히 폐쇄시켜서 복수의 드럼으로부터 발생하는 증기를 모두 상기 증기 헤더부에 집합시켜서 증기 터빈의 통기(通汽)를 실시하는, 제어 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 전환부에 의해 상기 공통 압력 제어부가 생성한 제어 지령값으로 상기 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브가 제어되고 있는 경우에, 상기 증기 헤더부의 증기 압력과 온도, 각 유닛이 구비하는 상기 드럼 각각의 압력에 의거하여, 상기 복수의 터빈 바이패스 조절 밸브에 대한 제어를, 강제 폐쇄에 의한 제어와, 상기 공통 압력 제어부에 의한 제어로 전환하는 제어 전환부를 구비하는, 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 전환부는,
    적어도 각 유닛에서 발생하는 증기의 칼로리 유량의 합산값에 의거하여, 상기 증기 터빈의 통기가 가능한지의 여부를 판단하는 통기 가능 판단부와,
    상기 유닛마다 설치되며, 상기 통기 가능 판단부가 판단한 결과에 의거하여, 강제 폐쇄에 의한 제어와, 상기 공통 압력 제어부에 의한 제어를 전환하는 복수의 스위치부를 구비하는, 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 통기 가능 판단부는,
    복수의 상기 드럼으로부터 발생하는 증기의 칼로리 유량을 합계하고, 합계해서 얻은 합계값과 소정의 증기 칼로리 유량을 비교하는 제 1 연산 비교기와,
    상기 증기 헤더부에서 검출된 온도와 소정의 주증기 온도를 비교하는 제 1 비교기와, 상기 증기 헤더부에서 검출된 증기 압력과 소정의 주증기 압력을 비교하는 제 2 비교기와,
    상기 증기 헤더부에서 검출된 온도와 상기 증기 헤더부에서 검출된 증기 압력에 의거하여, 증기 터빈 입구 증기 과열도를 산출하고, 산출한 증기 터빈 입구 증기 과열도와 소정의 주증기 과열도를 비교하는 제 2 연산 비교기와,
    제 1 연산 비교기와, 제 1 비교기와, 제 2 비교기와, 제 2 연산 비교기의 비교 결과에 의거하여, 상기 증기 터빈의 통기가 가능한지의 여부를 나타내는 통기 가능 신호를 생성하는 생성부를 구비하는, 제어 장치.
  8. 가스 터빈과, 당해 가스 터빈의 배가스를 열회수해서 내장된 드럼으로부터 증기를 발생시키는 배열 회수 보일러와, 상기 드럼으로부터 발생한 증기를 소정의 압력을 유지하면서 송기하는 터빈 바이패스 조절 밸브를 구비하는 유닛을 적어도 복수 대 가지며, 복수의 상기 드럼으로부터 발생하는 증기를 하나로 집합시키는 증기 헤더부와 당해 증기 헤더부의 증기가 공급되는 증기 터빈을 구비하는 복합 사이클 발전 플랜트를 기동시키는 기동 방법으로서,
    상기 복수의 유닛을 연결했을 경우, 상기 증기 헤더부에서 검출된 증기 압력에 의거하여, 복수의 상기 터빈 바이패스 조절 밸브를 제어하는 공정
    을 갖는 기동 방법.
KR1020140188049A 2013-12-26 2014-12-24 제어 장치, 및 기동 방법 KR20150076111A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013270016A JP2015124710A (ja) 2013-12-26 2013-12-26 制御装置、及び起動方法
JPJP-P-2013-270016 2013-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150076111A true KR20150076111A (ko) 2015-07-06

Family

ID=53481165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140188049A KR20150076111A (ko) 2013-12-26 2014-12-24 제어 장치, 및 기동 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150184553A1 (ko)
JP (1) JP2015124710A (ko)
KR (1) KR20150076111A (ko)
TW (1) TW201544675A (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076968A1 (de) * 2011-06-06 2012-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Umlauf-Abhitzedampferzeugers
JP6311100B2 (ja) * 2015-08-18 2018-04-18 株式会社トマス技術研究所 バッチ型焼却炉の小容量発電装置
JP7137398B2 (ja) * 2018-08-08 2022-09-14 川崎重工業株式会社 コンバインドサイクル発電プラント
JP7131575B2 (ja) * 2020-01-21 2022-09-06 Ｊｆｅスチール株式会社 蒸気送給方法および蒸気送給システム
CN113175367B (zh) * 2021-04-25 2022-08-02 西安热工研究院有限公司 一种提升机组调峰能力和灵活性的母管制系统及运行方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5114555A (ja) * 1974-07-29 1976-02-05 Hitachi Ltd Jokitaabingasutaabinkonbaindopurantono seigyohoho oyobi seigyosochi
JPS5134348A (ja) * 1974-09-17 1976-03-24 Hitachi Ltd Fukugosaikurupuranto no untenyunitsutosukirikaehoshiki
JPS5171441A (ja) * 1974-12-18 1976-06-21 Hitachi Ltd Fukugosaikurupurantonontenhoshiki
JPS5187602A (ja) * 1975-01-31 1976-07-31 Hitachi Ltd Fukugosaikurupurantono taabinbaipasu
JPS57179308A (en) * 1981-04-28 1982-11-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Boiler change-over system for cold starting and stopping of combined plant
US9074493B2 (en) * 2011-11-29 2015-07-07 General Electric Company Steam generation systems and methods for controlling operation of same

Also Published As

Publication number Publication date
TW201544675A (zh) 2015-12-01
US20150184553A1 (en) 2015-07-02
JP2015124710A (ja) 2015-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150076111A (ko) 제어 장치, 및 기동 방법
KR101862893B1 (ko) 가스 및 증기 터빈 복합 발전 설비의 작동 방법과, 이 방법을 실행하기 위해 제공된 가스 및 증기 터빈 복합 발전 설비와, 상응하는 조절 장치
KR101710636B1 (ko) 제어 장치, 및 기동 방법
JPH06317105A (ja) 蒸気タービンの始動方法
KR101572115B1 (ko) 조절 밸브의 제어 방법 및 제어 장치, 이들을 사용한 발전 플랜트
US9322298B2 (en) Steam turbine installation and method for operating the steam turbine installation
US10982567B2 (en) Condensate and feedwater system of steam power plant and operation method for the same
EP2157290B1 (en) A device and method for controlling the pressure of a steam turbine of a combined cycle plant of the "2+1" type and a bypass system thereof
JP5524923B2 (ja) 低圧タービンバイパス制御装置及び発電プラント
TWI653388B (zh) 廠控制裝置、廠控制方法及發電廠
JP2000303804A (ja) 石炭ガス化複合発電プラントとその運転制御装置。
JP5734117B2 (ja) コンバインドサイクル発電プラント及びその運転方法
KR101701786B1 (ko) 플랜트 제어 장치 및 컴바인드 사이클 발전 플랜트
US11125166B2 (en) Control system, gas turbine, power generation plant, and method of controlling fuel temperature
CN110382842B (zh) 燃气轮机联合循环设备以及燃气轮机联合循环设备的控制方法
JP3641518B2 (ja) コンバインドサイクルプラントの蒸気温度制御方法及び装置
JP2005105912A (ja) 複数コイルサーボ弁の制御装置
JP2008269165A (ja) 複数コイルサーボ弁の制御装置
JPS63117106A (ja) タ−ビンプラント停止制御方法及び同装置
JPH08135405A (ja) 高圧タービンバイパス蒸気温度制御方法および装置
JPH108912A (ja) タービンバイパス弁制御装置
JPH05100088A (ja) 発電プラントのフラツシユタンク圧力制御装置
JPS60184908A (ja) 複合発電設備のタ−ビンバイパス蒸気の温度制御装置
JPS637245B2 (ko)
JPH01230908A (ja) 蒸気タービン加熱器の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination