TWI653388B - 廠控制裝置、廠控制方法及發電廠 - Google Patents

廠控制裝置、廠控制方法及發電廠 Download PDF

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Abstract

在一個實施例中，將一種廠控制裝置組態成控制發電廠，其包括：組態成由氣體驅動的氣體渦輪、組態成藉由使用來自該氣體渦輪之廢氣的熱產生蒸氣的廢熱回收鍋爐；組態成經由冷卻介質冷卻由該廢熱回收鍋爐產生之該蒸氣的降溫裝置；及組態成由該降溫裝置所冷卻的該蒸氣驅動的蒸氣渦輪。該廠控制裝置包括組態成控制該氣體渦輪之輸出的輸出控制器，及組態成在該輸出控制器控制該氣體渦輪之該輸出的同時，控制藉由該降溫裝置的該蒸氣之冷卻操作的降溫控制器。

Description

廠控制裝置、廠控制方法及發電廠
本文描述的實施例相關於廠控制裝置、廠控制方法及發電廠。
複循環發電廠通常包括氣體渦輪、廢熱回收鍋爐、及蒸氣渦輪。氣體渦輪係由從燃燒器供應的氣體驅動。廢熱回收鍋爐藉由使用從氣體渦輪排放之廢氣的熱產生蒸氣。蒸氣渦輪係由從該廢熱回收鍋爐供應的蒸氣驅動。
1‧‧‧發電廠
2‧‧‧廠控制裝置
2a‧‧‧輸出控制器
2b‧‧‧降溫控制器
2c‧‧‧過熱度偵測器
11‧‧‧壓縮機
12‧‧‧氣體渦輪
13‧‧‧氣體渦輪(GT)發電機
14‧‧‧燃燒器
15‧‧‧燃料控制閥
16‧‧‧廢熱回收鍋爐
21‧‧‧供水泵
22‧‧‧降溫裝置
22a‧‧‧降溫控制閥
22b‧‧‧降溫器
23‧‧‧汽鼓
24‧‧‧蒸發器
25‧‧‧主要過熱器
26‧‧‧次級過熱器
31‧‧‧蒸氣渦輪
31a‧‧‧轉子
31b‧‧‧靜子
31c‧‧‧蒸氣入口
31d‧‧‧蒸氣出口
32‧‧‧蒸氣渦輪(ST)發電機
33‧‧‧調整器閥
34‧‧‧旁路控制閥
35‧‧‧蒸氣冷凝器
36‧‧‧循環水泵
41、42、53、56‧‧‧調節器
43‧‧‧高值選擇器
44、55‧‧‧切換器
45、52‧‧‧減法器
46‧‧‧比例-積分-微分(PID)控制器
47‧‧‧低值選擇器
51‧‧‧函數產生器
54‧‧‧比較器
57‧‧‧取樣延遲單元
A1‧‧‧燃料
A2‧‧‧廢氣
A3‧‧‧冷卻水
A4‧‧‧主要過熱蒸氣
A5‧‧‧次級過熱蒸氣
A6‧‧‧主蒸氣
A7‧‧‧循環水
B1‧‧‧啟動目標溫度
B2、C4‧‧‧切換信號
B3‧‧‧設定值(SV值)
B4‧‧‧處理值(PV值)
B5‧‧‧偏差
B6‧‧‧操作量(MV值)
C1‧‧‧主蒸氣壓力
C2‧‧‧飽和溫度
C3、q3‧‧‧過熱度
C5、XN、XN-1‧‧‧開啟度命令
f3、f4、v3‧‧‧流動率
L‧‧‧旋轉軸
OS‧‧‧輸出感測器
p1‧‧‧第二輸出值
p2、p3‧‧‧輸出值
p4‧‧‧第一輸出值
PS‧‧‧壓力感測器
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7‧‧‧持續時間
t1‧‧‧廢氣溫度
t2、t3、t4‧‧‧溫度
T1、T2、T3、Z‧‧‧時間
TS1、TS2、TS3‧‧‧溫度感測器
W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7‧‧‧波形
△T、σ‧‧‧值
圖1係描繪第一實施例的發電廠之組態的示意圖；圖2係描繪第一實施例的蒸氣渦輪之結構的剖面圖；圖3係示意地描繪第一實施例的廠控制裝置之組態的方塊圖；圖4係第一實施例的廠控制裝置之組態的方塊圖；圖5係第一實施例之廠控制方法的流程圖；圖6係第一實施例的比較範例之廠控制方法的流程 圖；圖7係第一實施例的修改之廠控制方法的流程圖；圖8係用於描述第一實施例之廠控制方法的圖；及圖9係用於描述第一實施例的比較範例之廠控制方法的圖。
【發明內容及實施方式】
現在將參考該等隨附圖式解釋實施例。
例如，如下文所描述地啟動複循環發電廠。首先，廢熱回收鍋爐在氣體渦輪輸出維持在其係較大值的第二輸出值的同時操作，以快速增加主蒸氣溫度。其次，當主蒸氣溫度已增加至適於蒸氣渦輪之啟動的溫度時，氣體渦輪切換至其係較小值的第一輸出值。此能實現縮短啟動發電廠的時間。
第一輸出值係用於將廢氣的溫度調整至基於蒸氣渦輪之第一級內表面的金屬溫度之預定溫度的輸出值。當氣體渦輪輸出繼續維持在第二輸出值時，主蒸氣溫度大幅超過第一級內表面的金屬溫度。此種主蒸氣溫度不適於蒸氣渦輪的啟動。因此，氣體渦輪輸出從第二輸出值切換至第一輸出值。因此，廢氣溫度下降，且得到適於蒸氣渦輪之啟動的主蒸氣溫度。
然而，當蒸氣渦輪輸出從第二輸出值下降至第一輸出值時，由廢氣保持的熱量減少。結果，每單位時間由廢熱回收鍋爐產生的蒸氣量減少，其導致主蒸氣流動率降低。 主蒸氣流動率的此降低在以下情形中導致問題。
(1)複循環發電廠分類為將氣體渦輪及蒸氣渦輪設置在不同軸上的雙軸型，及將氣體渦輪及蒸氣渦輪設置在相同軸上的單軸型。在雙軸型中，蒸氣渦輪需要經由自啟動實施額定旋轉操作(全速無負載(FSNL)操作)。需要實現相對大的主蒸氣流動率以實施FSNL操作。雙軸型具有包括單氣體渦輪、單廢熱回收鍋爐、及單蒸氣渦輪的1-1-1組態、或包括複數個氣體渦輪、複數個廢熱回收鍋爐、及單蒸氣渦輪的N-N-1組態(N係等於或大於二的整數)。
(2)在複循環發電廠啟動前，已將發電廠停止長時間，並將氣體渦輪之第一級內表面的金屬溫度冷卻至低溫。因此，氣體渦輪需要以低溫的主蒸氣啟動，且因此需要低溫廢氣。此導致第一輸出值及主蒸氣流動率的減少。
因此，當氣體渦輪輸出從第二輸出值降低至第一輸出值時，用於驅動蒸氣渦輪的主蒸氣流動率在雙軸發電廠係不足的。當此蒸氣不足係在蒸氣渦輪通風開始之前產生時，蒸氣渦輪不能啟動。另一方面，當蒸氣不足係在蒸氣渦輪通風開始之後產生時，已在用於FSNL操作之速度增加狀態中的蒸氣渦輪的操作狀態變為速度減少狀態。
在一個實施例中，將一種廠控制裝置組態成控制發電廠，其包括組態成由氣體驅動的氣體渦輪、組態成藉由使 用來自該氣體渦輪之廢氣的熱產生蒸氣的廢熱回收鍋爐、組態成經由冷卻介質冷卻由該廢熱回收鍋爐產生之該蒸氣的降溫裝置、及組態成由該降溫裝置所冷卻的該蒸氣驅動的蒸氣渦輪。該廠控制裝置包括組態成控制該氣體渦輪之輸出的輸出控制器，及組態成在該輸出控制器控制該氣體渦輪之該輸出的同時控制藉由該降溫裝置的該蒸氣之冷卻操作的降溫控制器。
(第一實施例)
圖1係描繪第一實施例的發電廠1之組態的示意圖。本實施例的發電廠1包括控制發電廠1的廠控制裝置2。本實施例的發電廠1係複循環發電廠。
本實施例的發電廠1更包括壓縮機11、氣體渦輪12、氣體渦輪(GT)發電機13、燃燒器14、燃料控制閥15、廢熱回收鍋爐16、供水泵21、降溫裝置22、汽鼓23、蒸發器24、主要過熱器25、次級過熱器26、蒸氣渦輪31、蒸氣渦輪(ST)發電機32、調整器閥33、旁路控制閥34、蒸氣冷凝器35、及循環水泵36。降溫裝置22包括降溫控制閥22a及降溫器22b。本實施例的發電廠1更包括輸出感測器OS、溫度感測器TS1、TS2、及TS3、及壓力感測器PS。
將燃料控制閥15設置至燃料管線。當燃料控制閥15開啟時，燃料A1從燃料管線供應至燃燒器14。壓縮機11供應壓縮空氣至燃燒器14。燃燒器14燃燒燃料A1以及 壓縮空氣以產生高溫及高壓氣體。氣體渦輪12為此氣體所旋轉。GT發電機13使用此旋轉產生電力。輸出感測器OS偵測氣體渦輪12的輸出並將輸出的偵測結果輸出至廠控制裝置2。氣體渦輪12的輸出係與氣體渦輪12連接之GT發電機13的電輸出。將輸出感測器OS設置至GT發電機13。
將從氣體渦輪12排放的廢氣A2轉移至廢熱回收鍋爐16。如稍後描述的，廢熱回收鍋爐16使用廢氣A2的熱產生蒸氣。溫度感測器TS1偵測接近廢熱回收鍋爐16的廢氣入口之廢氣A2的溫度並將溫度量測結果輸出至廠控制裝置2。
供水泵21將水轉移至供水管線。供水管線分叉為第一及第二管線。第一管線與降溫裝置22的降溫器22b連接，且第二管線與汽鼓23連接。將降溫裝置22的降溫控制閥22a設置至第一管線。當降溫控制閥22a開啟時，將第一管線中的水作為冷卻水A3供應至降溫器22b。冷卻水A3係冷卻介質的範例。如稍後描述的，降溫器22b經由冷卻水A3冷卻由廢熱回收鍋爐16產生的蒸氣。
將蒸發器24、主要過熱器25、降溫器22b、及次級過熱器26設置在廢熱回收鍋爐16內側，並作為廢熱回收鍋爐16的一部分使用。將汽鼓23中的水轉移至蒸發器24並藉由蒸發器24中的廢氣A2加熱而變為飽和蒸氣。飽和蒸氣藉由主要過熱器25中的廢氣A2過熱而變為主要過熱蒸氣A4。主要過熱蒸氣A4藉由降溫器22b中的冷卻 水A3冷卻而變為次級過熱蒸氣A5，然後經由次級過熱器26中的廢氣A2過熱。
降溫器22b混合冷卻水A3及主要過熱蒸氣A4。結果，冷卻水A3蒸發，且主要過熱蒸氣A4藉由冷卻水A3的潛熱冷卻。部分冷卻水A3不蒸發並作為水滴從降溫器22b排放。次級過熱器26藉由過熱化將此等水滴改變為蒸氣。
在下文中，將次級過熱蒸氣A5稱為主蒸氣。溫度感測器TS2偵測接近廢熱回收鍋爐16的蒸氣出口之主蒸氣A5的溫度，並將溫度偵測結果輸出至廠控制裝置2。壓力感測器PS偵測接近廢熱回收鍋爐16的蒸氣出口之主蒸氣A5的壓力，並將壓力偵測結果輸出至廠控制裝置2。
將由廢熱回收鍋爐16產生的主蒸氣A5排放至蒸氣管線。該蒸氣管線分支為主管線及旁路管線。主管線與蒸氣渦輪31連接，且旁路管線與蒸氣冷凝器35連接。將調整器閥33設置至主管線。將旁路控制閥34設置至旁路管線。
當調整器閥33開啟時，將主管線中的主蒸氣A5供應至蒸氣渦輪31。蒸氣渦輪31係藉由主蒸氣A5旋轉。ST發電機32使用此旋轉產生電力。將從蒸氣渦輪31排放的主蒸氣A6轉移至蒸氣冷凝器35。當旁路控制閥34開啟時，將旁路管線中的主蒸氣A5轉移至蒸氣冷凝器35而旁路蒸氣渦輪31。溫度感測器TS3偵測蒸氣渦輪31之第一 級內表面的金屬溫度，並將溫度量測結果輸出至廠控制裝置2。
循環水泵36將循環水A7供應至蒸氣冷凝器35。循環水A7係，例如，海水。蒸氣冷凝器35經由循環水A7冷卻主蒸氣A5及A6並將主蒸氣A5及A6冷凝成水。當循環水A7係海水時，將從蒸氣冷凝器35排放的循環水A7流放回海中。
[降溫裝置22]
如上文所述，蒸氣渦輪31係藉由降溫裝置22冷卻的蒸氣所驅動。更具體地說，蒸氣渦輪31係藉由蒸發器24產生、藉由主過熱器25過熱、藉由降溫器22b冷卻、並藉由次級過熱器26過熱的蒸氣所驅動。下文描述降溫裝置22在發電廠1的安裝背景。
當啟動發電廠1時，氣體渦輪12的輸出從初始負載通過中間輸出範圍到達最大輸出(基載)。典型地，廢氣A2在中間輸出範圍中的溫度高於廢氣A2在氣體渦輪12以最大輸出操作時的溫度。因此，主蒸氣A5在中間輸出範圍中的溫度傾向於高於主蒸氣A5在氣體渦輪12以最大輸出操作時的溫度。因此，將降溫裝置22安裝成將主要過熱蒸氣A4冷卻在中間輸出範圍中。
當降溫裝置22未安裝在發電廠1時，廢熱回收鍋爐16必需以耐中間輸出範圍中之高溫蒸氣的昂貴材料製造。此在經濟效率上不利。中間輸出範圍係廠啟動處理的 快速通過帶，且當將廠在商業運轉時的幾乎所有時間係以或接近最大輸出操作列入考慮時，針對此快速通過帶之廢熱回收鍋爐16的成本增加係不佳的。
因此，將降溫裝置22安裝在本實施例的發電廠1。此係因為，當主要過熱蒸氣A4藉由降溫裝置22冷卻在中間輸出範圍中時，儘管熱效率降低，能實現廢熱回收鍋爐16的成本降低。
當主要過熱蒸氣A4的溫度及流動率增加時，本實施例的降溫裝置22增加冷卻水A3的流動率，且當主要過熱蒸氣A4的溫度及流動率減少時，降低冷卻水A3的流動率。此將主蒸氣A5的溫度維持固定。
圖2係描繪第一實施例的蒸氣渦輪31之結構的剖面圖。
本實施例的蒸氣渦輪31包括轉子31a，其包括複數個轉子葉片、靜子31b，其包括複數個靜子葉片、蒸氣入口31c、及蒸氣出口31d。參考符號L標示轉子31a的旋轉軸。主蒸氣A5係經由蒸氣入口31c引入並通過蒸氣渦輪31的內側從蒸氣出口31d排放為主蒸氣A6。
圖2描繪溫度感測器TS3的安裝位置。溫度感測器TS3安裝成接近蒸氣渦輪31之第一級葉片的內表面。此組態允許溫度感測器TS3偵測此內表面的金屬溫度。
圖3係示意地描繪第一實施例的廠控制裝置2之組態的方塊圖。
本實施例的廠控制裝置2包括輸出控制器2a、降溫 控制器2b、及過熱度偵測器2c。
輸出控制器2a控制氣體渦輪12的輸出。例如，輸出控制器2a能藉由控制燃料控制閥15的開啟度調整燃料A1的流動率而控制氣體渦輪12的輸出。
降溫控制器2b藉由降溫裝置22控制蒸氣冷卻操作。例如，降溫控制器2b能控制冷卻操作以藉由控制降溫控制閥22a的開啟度控制冷卻水A3的流動率而藉由降溫器22b冷卻主要過熱蒸氣A4。
過熱度偵測器2c偵測藉由降溫裝置22冷卻之蒸氣的過熱度。蒸氣的過熱度係蒸氣的溫度及其飽和溫度之間的差(過熱度[℃]=溫度[℃]-飽和溫度[℃])。過熱度係指示蒸氣之狀態的例示值。本實施例的過熱度偵測器2c偵測接近廢熱回收鍋爐16的蒸氣出口之主蒸氣A5的過熱度，並將過熱度偵測結果輸出至輸出控制器2a及降溫控制器2b。
在輸出控制器2a控制氣體渦輪12之輸出的同時，降溫控制器2b控制降溫裝置22的冷卻操作。具體地說，降溫控制器2b基於藉由過熱度偵測器2c偵測的過熱度控制降溫裝置22的冷卻操作。另外，輸出控制器2a基於藉由過熱度偵測器2c偵測的過熱度控制氣體渦輪12的輸出。
當氣體渦輪12的輸出在中間輸出範圍中時，輸出控制器2a基於過熱度控制氣體渦輪12的輸出。因此，在輸出控制器2a將氣體渦輪12的輸出控制在中間輸出範圍中 的同時，降溫控制器2b基於過熱度控制降溫裝置22的冷卻操作。
將於稍後詳細地描述偵測過熱度的方法及其使用方法。輸出控制器2a、降溫控制器2b、及過熱度偵測器2c的組態及操作將於稍後詳細地描述。
圖4係第一實施例的廠控制裝置2之組態的方塊圖。
如圖4所描繪的，廠控制裝置2包括調節器41、調節器42、高值選擇器43、切換器44、減法器45、比例-積分-微分(PID)控制器46、低值選擇器47、函數產生器51、減法器52、調節器53、比較器54、切換器55、調節器56、及取樣延遲單元57。本實施例的降溫控制器2b及過熱度偵測器2c各者係藉由此等組件的方塊實現。
調節器41將作為主蒸氣A5的溫度(在下文稱為「主蒸氣溫度」)之設定值的570℃儲存於其中。此溫度係基於廢熱回收鍋爐16之耐熱性決定的目標溫度。在本實施例中，將主蒸氣溫度控制至570℃的目標溫度能防止由於中間輸出範圍中的高溫蒸氣而損壞廢熱回收鍋爐16。當使用調節器41且主蒸氣溫度到達570℃時，將冷卻水A3注入降溫器22b中以將主蒸氣溫度降低至等於或低於570℃。
當將發電廠1設計成使得在中間輸出範圍中之廢氣A2的溫度(在下文中稱為「廢氣溫度」)具有600℃至650℃的最高溫度時，將廢熱回收鍋爐16的耐熱性列入考慮，典型地將主蒸氣溫度降低至約550℃至600℃。因 此，在本實施例中，將調節器41設定值設定成570℃。
調節器42將作為主蒸氣溫度之設定值的330℃儲存於其中。高值選擇器43從調節器42取得「330℃」的此溫度，並從溫度感測器TS3取得蒸氣渦輪31之第一級內表面的金屬溫度(在下文中簡單地稱為「金屬溫度」)。然後，高值選擇器43選擇此等溫度的較高一者，並將選擇溫度輸出為啟動目標溫度B1。因此，啟動目標溫度B1等於或高於330℃。
當蒸氣渦輪31使用冷卻至金屬溫度的主蒸氣A5通風時，大幅降低在蒸氣渦輪31中產生的熱應力以將蒸氣渦輪31置於適於啟動的狀態。然而，蒸氣渦輪31不能用在極低溫度的主蒸氣A5操作。因此，主蒸氣溫度具有設定至調節器42的下限(330℃)，且當金屬溫度低於下限時，下限係係啟動目標溫度B1。
切換器44從高值選擇器43取得啟動目標溫度B1並從調節器41取得「570°」的目標溫度。前一目標溫度係例示第一設定值。後一目標溫度係例示第二設定值。切換器44切換前一目標溫度及後一目標溫度，並將目標溫度的一者輸出為主蒸氣溫度的設定值(SV值)B3。
切換器44依據切換信號B2操作。切換信號B2係用於切換注入冷卻水A3之方法的信號。當切換信號B2係導通時，切換器44將設定值B3切換至啟動目標溫度B1。當切換信號B2係截止時，切換器44將設定值B3切換至「570℃」的目標溫度。
例如，當本實施例的發電廠1經由冷啟動啟動時，啟動目標溫度B1係330℃。在此情形中，當切換信號B2係導通時，選擇啟動目標溫度B1，且SV值因此係330℃。典型的發電廠包括調節器41，但不包括調節器42、高值選擇器43、及切換器44。在此情形中，當開始注入冷卻水A3時，將SV值維持在570℃。以此方式，在本實施例的冷卻啟動，使用顯著低於570℃之330℃的SV值控制主蒸氣溫度。
減法器45將來自溫度感測器TS2之主蒸氣溫度的量測值取得為處理值(PV值)B4。然後，減法器45輸出主蒸氣溫度的SV值B3及PV值B4之間的偏差B5(偏差=SV值-PV值)。
PID控制器46從減法器45取得偏差B5並實施PID控制以將偏差B5降低至零。從PID控制器46輸出的操作量(MV值)B6係降溫控制閥22a的開啟度。當MV值B6為PID控制器46所改變時，降溫控制閥22a的開啟度改變，且冷卻水A3的流動率因此改變。結果，將主蒸氣溫度的PV值B4改變成更接近SV值B3。
以此方式，PID控制器46藉由反饋控制控制主蒸氣溫度。具體地說，PID控制器46基於主蒸氣溫度的SV值B3及PV值B4之間的偏差B5計算MV值B6，並經由MV值B6的控制控制主蒸氣溫度。
然而，在本實施例中，低值選擇器47取得由PID控制器46計算的MV值B6及藉由使用主蒸氣A5的過熱度 計算的MV值。然後，低值選擇器47選擇此等MV值的較低一者，並將選擇的MV值輸出為降溫控制閥22a的開啟度命令XN。本實施例的廠控制裝置2基於主蒸氣A5的過熱度控制氣體渦輪12的輸出。
[主蒸氣A5的過熱度]
下文描述主蒸氣A5的過熱度。主蒸氣A5的過熱度係主蒸氣A5之溫度及其飽和溫度之間的差(過熱度[℃]=溫度[℃]-飽和溫度[℃])。主蒸氣A5的飽和溫度取決於主蒸氣A5的壓力。如稍後描述的，主蒸氣A5的過熱度係由，例如，廠控制裝置2的函數產生器51、減法器52、調節器53、比較器54、切換器55、調節器56、及取樣延遲單元57偵測及使用。
下文首先描述SV值B3係570℃的情形。當將此情形中的廢氣A2及主要過熱蒸氣A4之間的溫度差假設係20℃時，主要過熱蒸氣A4的溫度從580℃改變至630℃，同時廢氣A2的溫度從600℃改變至650℃。在此情形中，降溫器22b藉由將主要過熱蒸氣A4冷卻在從580℃至630℃的溫度範圍中而產生的570℃主蒸氣A5。因此，主要過熱蒸氣A4及主蒸氣A5在彼等之間具有10℃至60℃的小溫度差，且因此僅需要注入小量的冷卻水A3。
下文接著描述SV值B3係啟動目標溫度B1的情形。當將此情形中的廢氣A2及主要過熱蒸氣A4之間的溫度差假設係20℃時，主要過熱蒸氣A4的溫度係530℃，同 時廢氣A2的溫度係550℃。在此情形中，當啟動目標溫度B1係330℃時，降溫器22b藉由將主要過熱蒸氣A4冷卻在530℃而產生330℃的主蒸氣A5。因此，主要過熱蒸氣A4及主蒸氣A5具有200℃的大溫度差，且因此需要注入大量的冷卻水A3。
以此方式，當主要過熱蒸氣A4的溫度大幅降低時，冷卻水A3的注入量變得過度，使得大量水滴從降溫器22b排放。此等水滴在次級過熱器26過熱化，但部分殘留在主蒸氣A5中。結果，殘留的水滴流入蒸氣渦輪31中並可能損壞蒸氣渦輪31。
當冷卻水A3過度注入時，甚至在到達此種狀態之前，具有顯著降低之過熱度的主蒸氣A5流入蒸氣渦輪31中並在蒸氣渦輪31中變為濕蒸氣。此濕蒸氣可能損壞蒸氣渦輪31的轉子葉片或靜子葉片。
因此，在本實施例的發電廠1中，決定主蒸氣A5的過熱度之高於其方允許驅動蒸氣渦輪31的下限。廠控制裝置2作為主蒸氣A5的過熱度之第一臨限的此下限儲存於其中。本實施例的第一臨限係30℃。操作廠控制裝置2以在蒸氣渦輪31啟動前或啟動期間將主蒸氣A5的過熱度維持在30℃或更高。
具體地說，當主蒸氣渦輪A5的過熱度變為等於或低於30℃時，廠控制裝置2將降溫控制閥22a的開啟度命令XN維持在等於或低於在主蒸氣A5的過熱度係30℃時的開啟度命令XN的程度。因此，在主蒸氣A5的過熱度 等於或低於30℃的同時，降溫控制閥22a的開啟度命令XN不增加且冷卻水A3的注入量不增加。如上文所述，本實施例的廠控制裝置2具有防止冷卻水A3過度注入的功能。
下文參考圖4描述實現此種功能的特定電路組態。
函數產生器51從壓力感測器PS取得主蒸氣A5的壓力C1(在下文中稱為「主蒸氣壓力」)。函數產生器51將界定蒸氣壓力及其飽和溫度之間的關係的內建函數圖儲存於其中。因此，函數產生器51基於此函數圖輸出對應於主蒸氣壓力C1的飽和溫度C2。
函數產生器51可從主蒸氣壓力C1以外的壓力計算飽和溫度C2。此種壓力的範例包括汽鼓23的壓力及主要過熱蒸氣A4的壓力。雖然此等壓力由於輕微壓力損失而具有與主蒸氣壓力C1的差，飽和溫度C2能以足夠精準度從此等壓力計算。
減法器52從溫度感測器TS2取得主蒸氣溫度B4(量測值)並從函數產生器51取得飽和溫度C2(計算值)。然後，減法器52從主蒸氣溫度B4減去飽和溫度C2，並輸出主蒸氣A5的過熱度C3。此過熱度C3係用於控制降溫控制閥22a的開啟度，並也讀取其以控制氣體渦輪12的輸出。將於稍後描述使用過熱度C3控制氣體渦輪12的輸出。
調節器53將作為主蒸氣A5的過熱度之第一臨限的30℃儲存在其中。比較器54從減法器52取得過熱度C3 並從調節器53取得第一臨限，並比較過熱度C3及第一臨限。然後，當過熱度C3高於30℃時，比較器54將切換信號C4設定成開啟。當過熱度C3等於或低於30℃時，比較器54將切換信號C4設定成截止。
切換器55依據切換信號C4切換降溫控制閥22a的開啟度命令C5。調節器56將作為降溫控制閥22a的開啟度命令之設定值的100%儲存於其中。取樣延遲單元57具有將廠控制裝置2之中央處理單元(CPU)的計算取樣週期延遲一週期的功能。已接收用於第N個週期的參數，取樣延遲單元57輸出用於第N個週期(N係選擇性的整數)之前一週期的第(N-1)個週期的參數。已取得用於第N個週期的開啟度命令XN，本實施例的取樣延遲單元57輸出用於第(N-1)個週期的開啟度命令XN-1。
當切換信號C4係導通時，切換器55將降溫控制閥22a的開啟度命令C5切換至100%。因此，已從PID控制器46取得開啟度命令(MV值)B6及從切換器55取得開啟度命令C5，低值選擇器47選擇並輸出來自PID控制器46的開啟度命令B6。以此方式，當主蒸氣A5的過熱度高於30℃時，開啟度命令XN係由PID控制控制。
當切換信號C4係截止時，切換器55將降溫控制閥22a的開啟度命令C5切換至用於(N-1)週期的開啟度命令XN-1。因此，已從PID控制器46取得開啟度命令(MV值)B6及從切換器55取得開啟度命令C5，低值選擇器47輸出等於或低於開啟度命令XN-1的開啟度命令XN。 此係因為當開啟度命令B6低於開啟度命令XN-1時，輸出開啟度命令B6，且當開啟度命令B6高於開啟度命令XN-1時，輸出開啟度命令XN-1。以此方式，當主蒸氣A5的過熱度等於或低於30℃時，開啟度命令XN不增加且冷卻水A3的注入量不增加，從而防止冷卻水A3的過度注入。
如上文所述，本實施例的廠控制裝置2在發電廠1啟動時藉由降溫裝置22控制主蒸氣溫度。然而，當主蒸氣溫度僅經由降溫裝置22控制時，過熱度C3從其啟動過度注入防止功能的30℃或更高的溫度到達30℃，且蒸氣渦輪31可能在高於適當溫度的主蒸氣溫度受驅動。在此情形中，發電廠1的啟動由於在蒸氣渦輪31中產生的大熱應力而可能係緩慢的。
本實施例的廠控制裝置2在發電廠1啟動時經由氣體渦輪12之輸出的控制及降溫裝置22之操作的控制二者控制主蒸氣溫度。氣體渦輪12之輸出的控制係藉由輸出控制器2a實施，且降溫裝置22之操作的控制係藉由降溫控制器2b實施(參考圖3)。下文參考圖5詳細地描述此種控制。
圖5係第一實施例之廠控制方法的流程圖。圖5中的廠控制方法在發電廠1啟動時由廠控制裝置2執行。
當氣體渦輪12啟動時(步驟S1)，實施氣體渦輪12的驅氣操作(步驟S2)。在驅氣操作中，空氣流入氣體渦輪12中以排放累積在氣體渦輪12中的燃料A1。其次，點燃 氣體渦輪12並增加其速度(步驟S3)，使得氣體渦輪12到達無載額定操作(步驟S4)。
其次，並聯連接GT發電機13(步驟S5)，然後廠控制裝置2從溫度感測器TS3取得金屬溫度的量測值並將量測值儲存於其中(步驟S8)。緊接在並聯連接GT發電機13之後，廠控制裝置2逐步增加氣體渦輪12的輸出至初始負載以避免逆功率的擾動(步驟S6及S7)。
在氣體渦輪12到達初始負載後，實施步驟S9及S10的處理以促進主蒸氣溫度的快速增加。具體地說，增加氣體渦輪12的輸出，使得氣體渦輪12的輸出值到達高於第一輸出值的第二輸出值(步驟S9及S10)。第一輸出值係用於將廢氣溫度調整至基於金屬溫度之預定溫度的輸出值。
在氣體渦輪12到達第二輸出值後，將氣體渦輪12的輸出值維持在第二輸出值。在輸出值維持在第二輸出值的同時，廢熱回收鍋爐16能接收大量的高溫廢氣A2並實施主動熱回收。因此，主要過熱蒸氣A4的溫度及流動率快速增加，且因此主蒸氣溫度快速增加。
其次，當主蒸氣溫度到達金屬溫度時(步驟S11)，圖4中的切換信號B2從截止切換至導通。結果，主蒸氣溫度的SV值B3切換至啟動目標溫度B1，且開始注入冷卻水A3以基於金屬溫度控制主蒸氣溫度(步驟S12)。
然後，廠控制裝置2針對氣體渦輪12之輸出的控制讀取針對降溫裝置22之操作的控制計算的過熱度C3(步驟S13)。主要過熱蒸氣A4的溫度及流動率在步驟S13的 處理後仍繼續增加。為處理此，廠控制裝置2開啟降溫控制閥22a以逐漸增加冷卻水A3的流動率。過熱度C3隨冷卻水A3之流動率的增加而逐漸減少。
[步驟S14的「是」]
其次，廠控制裝置2實施過熱度C3的旗標決定以決定過熱度C3是否已減少至第一臨限(30℃)(步驟S14)。當過熱度C3等於或低於30℃時，處理前進至步驟S15至S20的主蒸氣溫度的匹配處理。此開始將氣體渦輪12的輸出值從第二輸出值朝向第一輸出值下降的處理。
當過熱度C3等於或低於30℃時，不允許驅動蒸氣渦輪31，且因此啟動在廠控制裝置2防止過度注入冷卻水A3的功能，以停止冷卻水A3之注入量的增加。換言之，蒸氣渦輪31到達操作極限點。同時，主要過熱蒸氣A4的溫度及流動率繼續增加。因此，主要過熱蒸氣A4的溫度及流動率繼續增加，使得主蒸氣溫度最終增加至高於金屬溫度的溫度。
因此，當過熱度C3等於或低於30℃時，本實施例的廠控制裝置2不增加冷卻水A3的注入量，而是將氣體渦輪12的輸出值從第二輸出值朝向第一輸出值逐漸降低(步驟S15至S20)。換言之，當蒸氣渦輪31到達操作極限點時，經由主蒸氣溫度的匹配處理降低氣體渦輪12之輸出的處理開始。因此，能降低主要過熱蒸氣A4的溫度及流動率以降低降溫裝置22之冷卻操作上的負載。
下文詳細描述步驟S15至S20。
首先，藉由使用在步驟S8儲存的金屬溫度計算廢氣溫度的目標值(廢氣A2的溫度)(步驟S15)。本實施例之廢氣溫度的目標值係金屬溫度+△T。△T係假設係廢氣溫度及主蒸氣溫度之間的溫度差的值。將本實施例的△T設定為30℃。
然而，在本實施例的步驟S15，藉由下限(LL值)及上限(UL值)限制廢氣溫度的目標值。具體地說，將廢氣溫度的目標值設定成金屬溫度+△T、LL值、及UL值的中間值。
其次，在此級量測實際廢氣溫度(步驟S16)。具體地說，廢氣溫度的量測值係從溫度感測器TS1取得。
其次，比較目標值-β(β係預定值)與實際廢氣溫度(步驟S17)。若目標值-β高於實際廢氣溫度，氣體渦輪12的輸出逐漸增加(步驟S18)且處理返回至步驟S14。若目標值-β低於實際廢氣溫度，處理前進至步驟S19。
其次，比較目標值+β與實際廢氣溫度(步驟S19)。若目標值+β低於實際廢氣溫度，氣體渦輪12的輸出逐漸降低(步驟S20)且處理返回至步驟S14。若目標值+β高於實際廢氣溫度，氣體渦輪12的輸出不改變，且處理返回至步驟S14。
β係用於界定實際廢氣溫度之允許偏差範圍的常數。在步驟S15至S20，控制氣體渦輪12的輸出以將實際廢氣溫度控制在目標值±β的範圍中。在此控制中，因為在 第二輸出值的實際廢氣溫度高於目標值，氣體渦輪12的輸出經由重複步驟S15至S20的處理而逐漸下降。因此，逐漸地將氣體渦輪12的輸出值從第二輸出值朝向第一輸出值降低。
[步驟S14的否]
當步驟S15至S20的匹配處理結束時，描繪於圖5中的處理返回至步驟S14之氣體渦輪12是否已到達第一輸出值的旗標決定。當氣體渦輪12的輸出已經由匹配處理減少時，廢氣溫度也已減少，且先前增加之主要過度蒸氣A4的溫度及流動率已開始減少。因此，即使在冷卻水A3的流動率下降時，廠控制裝置2能將主蒸氣溫度維持在金屬溫度。過熱度C3隨冷卻水A3之流動率的下降而逐漸增加。
當過熱度C3係30℃至40℃時，繼續在匹配處理控制氣體渦輪12的輸出(步驟S14)。因為目標值+β常低於實際廢氣溫度，氣體渦輪12的輸出與步驟S20相似地繼續下降。40℃的溫度係過熱度C3的第二臨限，並設定成高於第一臨限。與第一臨限相似，將第二臨限設定在廠控制裝置2中。
在步驟S14的旗標決定決定過熱度C3是否已增加至第二臨限(40℃)。當過熱度C3等於或高於40℃時，停止將氣體渦輪12的輸出值從第二輸出值朝向第一輸出值下降的處理。然後，在過熱度C3等於或高於40℃的同時， 當過熱度C3係40℃時，廠控制裝置2控制氣體渦輪12的輸出以維持氣體渦輪12的輸出值(步驟S21)。
步驟S14的旗標決定係基於第一臨限(30℃)及第二臨限(40℃)的二臨限實施。因此，旗標決定具有在溫度等於或低於30℃提供「是」及溫度等於或高於40℃提供「否」的此種差動。若藉由將第一臨限及第二臨限設定成等同值而將差動設定為零，「是」決定及「否」決定在短時間內頻繁地重複，其可能導致發電廠1的不穩定操作。為避免此不穩定操作，將本實施例的差動設定為非零(10℃)。
[步驟S14的「是」]
在步驟S21，描繪於圖5的處理返回至步驟S14的旗標決定。雖然氣體渦輪12的輸出維持固定，主要過熱蒸氣A4的溫度及流動率隨之後的時間流逝而增加。為處理此，廠控制裝置2藉由增加冷卻水A3的流動率而將主蒸氣溫度維持在金屬溫度。過熱度C3隨同冷卻水A3之流動率的增加而再度逐漸減少。
當過熱度C3係30℃至40℃時，繼續在步驟S21控制氣體渦輪12的輸出(步驟S14)。換言之，氣體渦輪12的輸出維持固定。
然後，當過熱度C3等於或低於30℃時，本實施例的廠控制裝置2不增加冷卻水A3的注入量，而是恢復將氣體渦輪12的輸出值從第二輸出值朝向第一輸出值降低的 處理(步驟S15至S20)。因此，氣體渦輪12的輸出值逐漸地從維持值朝向第一輸出值降低。
以此方式，本實施例的廠控制裝置2交替地重複將氣體渦輪12的輸出值從第二輸出值朝向第一輸出值降低的第一處理，及將第一處理中斷的同時，將氣體渦輪12的輸出值維持固定的第二處理。當過熱度C3已降低至30℃(第一臨限)時，第一處理開始。之後，當過熱度C3已增加至40℃(第二臨限)時，第一處理停止且第二處理開始。然後，當過熱度C3已再度減少至30℃(第一臨限)時，第二處理停止且第一處理再度開始。之後，當過熱度C3已再度增加至40℃(第二臨限)時，第一處理停止且第二處理再度開始。
在第一處理及第二處理重複複數次後，在氣體渦輪12的輸出在步驟S21維持在特定值後，過熱度C3在一段長時間中不降低至30℃或更低。此係因為複循環的熱平衡已離開瞬態而到達穩態。當氣體渦輪12的輸出已到達該值時，例如，廢氣溫度，主要過熱蒸氣A4的溫度及流動率、冷卻水的流動率、及過熱度C3平衡。結果，主蒸氣溫度能維持在金屬溫度，同時將過熱度C3維持在30℃或更高。
當過熱度C3已等於或高於30℃達五分鐘時，廠控制裝置2決定複循環的熱平衡已到達穩態(步驟S22)。當熱平衡已到達穩態，廠控制裝置2檢查主蒸氣的流動率是否已到達實施蒸氣渦輪31之FSNL操作所需要的值σ(步驟 S23)。若主蒸氣的流動率已到達值σ，廠控制裝置2開始蒸氣渦輪31的通風，換言之，蒸氣渦輪31的啟動(步驟S24)。
如上文所述，在步驟S14或後續步驟，描繪於圖5中的廠控制方法交替地重複將氣體渦輪12的輸出值從第二輸出值朝向第一輸出值降低的第一處理，及在中斷第一處理的同時，將氣體渦輪12的輸出值維持固定的第二處理。在執行第一及第二處理的同時，本實施例的廠控制裝置2不僅控制氣體渦輪12的輸出，也控制降溫裝置22的冷卻操作。換言之，本實施例的廠控制裝置2經由氣體渦輪12之輸出的控制及降溫裝置22之操作的控制二者控制主蒸氣溫度。
因此，根據本實施例，可能在步驟S14及後續步驟抑制主蒸氣溫度的過度增加及主蒸氣之流動率的過度減少。此效果將於稍後詳細描述。
圖6係第一實施例的比較範例之廠控制方法的流程圖。
描繪於圖6之比較範例的步驟S1至S11係以與描繪於圖5之廠控制方法相似的方式實施。然而，在本比較範例中，實施步驟S14至S20的匹配處理而未執行步驟S12(開始注入冷卻水)及步驟S13(讀取過熱度)。本比較範例之氣體渦輪12的輸出值經由重複匹配處理而從第二輸出值逐漸下降至第一輸出值。然後，當主蒸氣溫度及金屬溫度之間的偏差的絕對值等於或小於ε時(步驟S25)，蒸 氣渦輪31的通風開始(步驟S24)。
將於稍後描述描繪於圖5中之第一實施例的處理及描繪於圖6中之比較範例的處理之間的效果的任何不同。
圖7係第一實施例的修改之廠控制方法的流程圖。
在描繪於圖5的處理中，蒸氣渦輪31的通風在複循環的熱平衡已到達穩態後開始(步驟S22至S24)。然而，當期望發電廠1快速啟動時，蒸氣渦輪31的通風可在較早階段開始。
在描繪於圖7之修改的處理中，蒸氣渦輪31的通風緊接在步驟S12(開始注入冷卻水)及步驟S13(讀取過熱度)之後開始(步驟S24)。此係因為主蒸氣溫度已在步驟S11到達金屬溫度。
然而，將複循環的熱平衡已到達時稍後到達的平衡在步驟S13仍不清楚。因此，在本修改中，不保證主蒸氣的流動率變得等於或大於實施蒸氣渦輪31之FSNL操作所需要的值σ。
此等優點及缺點的考慮指示描繪於圖5之第一實施例的處理具有高操作可靠性，且因此更適於雙軸複循環。另一方面，描繪於圖7之修改的處理能實現快速啟動，且因此更適於單軸複循環。
圖8係用於描述第一實施例之廠控制方法的圖。描繪於圖8之廠控制方法的執行在發電廠1啟動時遵循圖5描繪之藉由廠控制裝置2的處理。
如波形W1所描繪的，氣體渦輪12的輸出在時間T1 開始從零增加，增加至初始負載，然後增加至第二輸出值p1。因此，如波形W3所描繪的，廢氣溫度增加至其係高溫的廢氣溫度t1。廢熱回收鍋爐16回收溫度t1之廢氣A2的熱，並產生主蒸氣A5。因此，如波形W5所描繪的，主蒸氣的流動率快速增加，且在已到達實施蒸氣渦輪31之FSNL操作所需要的值σ之後繼續增加。代表主蒸氣溫度的波形W4迅速地增加以接近代表金屬溫度的波形W2。此等處理片段在持續時間R1中實施。
當主蒸氣溫度(波形W4)已在時間T2到達金屬溫度(波形W2)時，步驟S12之冷卻水A3的注入開始且代表冷卻水之流動率的波形W6開始增加。因為主蒸氣的流動率(波形W5)及主要過熱蒸氣A4的溫度隨時間經過繼續增加，代表冷卻水之流動率的波形W6繼續增加。同時，代表主蒸氣A5之過熱度的波形W7繼續減少。此等處理片段在持續時間R2中實施。
當代表過熱度的波形W7已減少至30℃(第一臨限)時，代表氣體渦輪12之輸出的波形W1開始從第二輸出值p1朝向第一輸出值p4減少。同時，代表廢氣溫度的波形W3減少。因此，由廢熱回收鍋爐16回收的熱量減少，且主蒸氣的流動率(波形W5)及主要過熱蒸氣A4的溫度減少。結果，代表冷卻水之流動率的波形W6減少，且代表過熱度的波形W7開始增加。此等處理片段在持續時間R3中實施。氣體渦輪12之輸出在持續時間R3中的控制對應於上述第一處理。
當代表過熱度的波形W7已增加至40℃(第二臨限)時，代表氣體渦輪12之輸出的波形W1停止朝向第一輸出值p4減少並維持在40℃的輸出值p2。輸出值p2低於第一輸出值p1並高於第二輸出值p4。將代表廢氣溫度的波形W3維持在低於溫度t1的溫度t2。在溫度t2的操作期間，由廢熱回收鍋爐16回收的熱量暫時減少，且主蒸氣的流動率(波形W5)及主要過熱蒸氣A4的溫度暫時減少。然而，主蒸氣的流動率(波形W5)及主要過熱蒸氣的溫度隨時間經過再度開始增加。結果，代表冷卻水之流動率的波形W6開始增加，且代表過熱度的波形W7開始減少。此等處理片段在持續時間R4中實施。氣體渦輪12之輸出在持續時間R4中的控制對應於上述第二處理。
當代表過熱度的波形W7已減少至30℃(第一臨限)時，代表氣體渦輪12之輸出的波形W1再度開始朝向第一輸出值p4減少。同時，代表廢氣溫度的波形W3減少。因此，由廢熱回收鍋爐16回收的熱量減少，且主蒸氣的流動率(波形W5)及主要過熱蒸氣A4的溫度減少。結果，代表冷卻水之流動率的波形W6減少，且代表過熱度的波形W7開始增加。此等處理片段在持續時間R5中實施。氣體渦輪12之輸出在持續時間R5中的控制對應於上述第一處理。
當代表過熱度的波形W7已再度增加至40℃(第二臨限)時，代表氣體渦輪12之輸出的波形W1停止朝向第一輸出值減少並維持在40℃的輸出值p3。輸出值p3低於輸 出值p2並高於第二輸出值p4。將代表廢氣溫度的波形W3維持在低於溫度t2的溫度t3。在溫度t3的操作期間，廢氣溫度t3、主蒸氣的流動率f3、冷卻水的流動率v3、過熱度q3、及主要過熱蒸氣的溫度(未描繪)係平衡的。結果，主蒸氣溫度能維持在金屬溫度，同時將過熱度維持在30℃或更高。用於實現此種狀態的輸出值p3係藉由迄今描述的廠控制方法得到。此等處理片段在持續時間R6中實施。氣體渦輪12之輸出在持續時間R6中的控制對應於上述第二處理。
當過熱度C3已繼續等於或高於30℃達五分鐘(時間T3)時，蒸氣渦輪31的通風開始。在描繪於圖8的處理中，將第一及第二處理重複二次，但可重複三或更多次。
圖9係用於描述第一實施例的比較範例之廠控制方法的圖。描繪於圖9之廠控制方法的執行遵循描繪於圖6的處理。
在圖8中，當主蒸氣溫度(波形W4)已在時間T2到達金屬溫度(波形W2)時，步驟S12之冷卻水A3的注入開始(持續時間R2)。然後，第一處理及第二處理交替地重複，使得代表氣體渦輪12之輸出的波形W1從第二輸出值p1逐漸朝向第一輸出值p4減少(持續時間R3至R6)。
然而，在圖9中，當主蒸氣溫度(波形W4)已在時間T2到達金屬溫度(波形W2)時，代表氣體渦輪12之輸出的波形W1從第二輸出值p1減少至第一輸出值p4而不開始步驟S12之冷卻水A3的注入(持續時間R7)。
在描繪於圖9的比較範例中，主蒸氣溫度的控制係經由氣體渦輪12之輸出的控制而實施，且因此氣體渦輪12的輸出必需下降至第一輸出值p4。因此，廢氣溫度減少至溫度t4(=金屬溫度+△T)。結果，由廢氣A2保持的熱量減少，且主蒸氣的流動率減少至f4。然而，當主蒸氣的此流動率f4低於實施蒸氣渦輪31之FSNL操作所需的值σ時，已針對FSNL操作增加之蒸氣渦輪31的速度開始不利地減少。在圖9中，主蒸氣的流動率在藉由參考符號Z指示的時間已減少至值σ。
然而，在描繪於圖8的本實施例中，主蒸氣溫度的控制係經由氣體渦輪12之輸出的控制及降溫裝置22之操作的控制而實施，且因此氣體渦輪12的輸出不必降低至第一輸出值p4。在圖9中，氣體渦輪12的輸出已降低至p3(>p4)，且主蒸氣的流動率已降低至f3(>σ>f4)。因此，根據描繪於圖8的實施例，能實施氣體渦輪31的FSNL操作而沒有任何問題。
如上文所述，在本實施例中，主蒸氣溫度係經由氣體渦輪12之輸出的控制及降溫裝置22之操作的控制二者而控制。例如，在本實施例中，廢氣溫度經由氣體渦輪12之輸出的控制而大致降低，且主蒸氣溫度因此大致受控制，然後經由降溫裝置22之操作的控制受精細控制。
在與氣體渦輪12之輸出的控制有關之本實施例的評估中，氣體渦輪12之輸出的控制及降溫裝置22之操作的控制二者的使用具有下列優點。當降溫裝置22注入冷 卻水A3時，經由氣體渦輪12之輸出的控制因此輔助主蒸氣溫度的控制。此實現較高的廢氣溫度，換言之，更高的氣體渦輪輸出。因此，此降低用於減少主蒸氣溫度之氣體渦輪輸出中的降低量。或者，此消除降低氣體渦輪輸出以降低主蒸氣溫度的需求。因此，本實施例能解決或減少主蒸氣的產生量過度減少的問題，例如，在發電廠1啟動時。
在與降溫裝置22之操作的控制有關之本實施例的評估中，使用降溫裝置22之操作的控制及氣體渦輪12之輸出的控制二者具有下列優點。當控制氣體渦輪12的輸出以從第二輸出值朝向第一輸出值減少時，主要過熱蒸氣A4的溫度減少，當冷卻主要過熱蒸氣A4時，其降低降溫裝置22上的負載。因此，本實施例能藉由使用此種相對小量的冷卻水實現能將過熱度維持在30℃或更高的目標主蒸氣溫度。
在本實施例中，氣體渦輪輸出及冷卻水的流動率係基於主蒸氣A5的過熱度受控制。在本實施例中，氣體渦輪輸出及冷卻水的流動率係參考過熱度的第一臨限(30℃)及第二臨限(40℃)而受控制。因此，本實施例能抑制氣體渦輪輸出的過度降低，並因此抑制主蒸氣之流動率的過度降低。
在描繪於圖8的第一實施例及描繪於圖9之比較範例的比較中，蒸氣渦輪31的通風開始之前所需要的時間典型地比比較範例短。然而，本實施例能啟動發電廠1，同 時抑制主蒸氣溫度的過度增加及主蒸氣之流動率的過度降低。
當已然描述特定實施例時，此等實施例僅已藉由例示方式呈現，且未企圖限制本發明的範圍。實際上，本文描述的新穎裝置、方法、及廠可用各種其他形式具現；此外，可能無須脫離本發明的精神而以本文描述之該等裝置、方法、及廠的形式產生各種省略、替代、及改變。隨附之申請專利範圍及彼等的等效範圍意圖涵蓋落在本發明之範圍及精神內的此種形式或修改。

Claims (12)

  1. 一種組態成控制發電廠的廠控制裝置，該發電廠包含：氣體渦輪，組態成由氣體驅動；廢熱回收鍋爐，組態成藉由使用來自該氣體渦輪之廢氣的熱產生蒸氣；降溫裝置，組態成經由冷卻介質冷卻由該廢熱回收鍋爐產生的該蒸氣；及蒸氣渦輪，組態成由該降溫裝置所冷卻的該蒸氣驅動，該廠控制裝置包含：輸出控制器，組態成控制該氣體渦輪的輸出；及降溫控制器，組態成在該輸出控制器控制該氣體渦輪之該輸出的同時，控制藉由該降溫裝置的該蒸氣的冷卻操作。
  2. 如申請專利範圍第1項的廠控制裝置，其中在該輸出控制器將該氣體渦輪的輸出值從第二輸出值朝向第一輸出值降低的同時，該降溫控制器控制藉由該降溫裝置的該蒸氣的該冷卻操作。
  3. 如申請專利範圍第2項的廠控制裝置，其中該第一輸出值係基於該廢氣的溫度及該蒸氣渦輪的金屬溫度決定。
  4. 如申請專利範圍第1項的廠控制裝置，其中該降溫控制器基於代表該蒸氣之狀態的值，控制藉由 該降溫裝置的該蒸氣的該冷卻操作，及該輸出控制器基於代表該蒸氣之該狀態的該值，控制該氣體渦輪的該輸出。
  5. 如申請專利範圍第4項的廠控制裝置，更包含過熱度偵測器，該過熱度偵測器組態成偵測藉由該降溫裝置冷卻之該蒸氣的過熱度，其中代表該蒸氣之該狀態的該值係藉由該過熱度偵測器偵測的該過熱度。
  6. 如申請專利範圍第5項的廠控制裝置，其中當該過熱度已減少至第一臨限時，該輸出控制器開始降低該氣體渦輪的該輸出。
  7. 如申請專利範圍第6項的廠控制裝置，其中該第一臨限係允許該蒸氣渦輪的驅動之該過熱度的下限。
  8. 如申請專利範圍第6項的廠控制裝置，其中當該過熱度已增加至高於該第一臨限的第二臨限時，該輸出控制器停止降低該氣體渦輪的該輸出。
  9. 如申請專利範圍第8項的廠控制裝置，其中該輸出控制器在該過熱度高於該第二臨限的同時，控制該氣體渦輪的該輸出，以維持在當該過熱度到達該第二臨限時該氣體渦輪的該輸出值。
  10. 如申請專利範圍第1項的廠控制裝置，其中該降溫控制器包括切換模組，組態成在基於該蒸氣渦輪之金屬溫度決定的第一設定值及與該第一設定值不同的第二設定值之間切換該蒸氣之該溫度的設定值。
  11. 一種控制發電廠的廠控制方法，該發電廠包含：氣體渦輪，組態成由氣體驅動；廢熱回收鍋爐，組態成藉由使用來自該氣體渦輪之廢氣的熱產生蒸氣；降溫裝置，組態成經由冷卻介質冷卻由該廢熱回收鍋爐產生的該蒸氣；及蒸氣渦輪，組態成由該降溫裝置所冷卻的該蒸氣驅動，該方法包含：由輸出控制器控制該氣體渦輪的輸出；及在該輸出控制器控制該氣體渦輪之該輸出的同時，由降溫控制器控制藉由該降溫裝置的該蒸氣的冷卻操作。
  12. 一種發電廠，包含：氣體渦輪，組態成由氣體驅動；廢熱回收鍋爐，組態成藉由使用來自該氣體渦輪之廢氣的熱產生蒸氣；降溫裝置，組態成經由冷卻介質冷卻由該廢熱回收鍋爐產生的該蒸氣；蒸氣渦輪，組態成由該降溫裝置所冷卻的該蒸氣驅動；輸出控制器，組態成控制該氣體渦輪的輸出；及降溫控制器，組態成在該輸出控制器控制該氣體渦輪之該輸出的同時，控制藉由該降溫裝置的該蒸氣的冷卻操作。
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