DE10353039B4

DE10353039B4 - Dual-Brennstoff-Kombi-Turbinenkraftwerk und Betriebsverfahren dafür

Info

Publication number: DE10353039B4
Application number: DE10353039A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Takasago Tanaka; Koji Takasago Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2023-11-14
Also published as: CN1500979A; CN1284923C; JP2004162601A; US20040112038A1; DE10353039A1; JP3702266B2; US7036317B2

Abstract

Turbinenkraftwerk, das entweder mit Gasbrennstoff oder Ölbrennstoff betrieben werden kann, mit:
einer Dampfturbine (2), die eine Hochdruck-Dampfturbine (52), eine Zwischendruck-Dampfturbine (57) und eine Niederdruck-Dampfturbine (62) aufweist,
einer Gasturbine (1), die mit der Dampfturbine (2) über eine einzelne Drehwelle verbunden ist,
einem Generator (G), der mit der Dampfturbine (2) und der Gasturbine (6) über die Drehwelle verbunden ist,
einer Druckmesseinheit (58a), welche einen Einlassdampfdruck (31) der Zwischendruck-Dampfturbine (57) misst,
einer Erfassungseinheit (80a), welche eine Öffnung eines Reglerventils (80), das eine Strömungsrate (79) von in die Niederdruck-Dampfturbine (62) strömenden Dampf reguliert, erfasst,
einer Einlassdruck-Messeinheit (80b), die einen Einlassdampfdruck (P₀, 81) des Reglerventils (80) misst,
einer Auslassdruck-Messeinheit (80c), die einen Auslassdampfdruck (82) des Reglerventils (80) misst, und
einer Analysiereinheit (10), die umfasst:
eine Korrektur-Schätzeinheit (B-2), welche einen der Ausgangsleistung der Niederdruck-Dampfturbine (62) zugeordneten Korrekturwert (88) schätzt, wobei der Korrekturwert (88) auf der Basis der...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen einer Dampfturbinen-Ausgangsleistung in einem Einwellen-Kraftwerk vom Dual-Brennstofftyp, eine Vorrichtung zum Schätzen einer Gasturbinen-Ausgangsleistung und eine Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln eines Einwellen-Kombikraftwerks vom dualen Brennstofftyp.
Das Steuer- bzw. Regelverfahren zum Steuern bzw. Regeln (im folgenden immer als „Steuern” bezeichnet) eines Einwellen-Kombikraftwerks gemäß dem Stand der Technik wird mit Bezug auf 1 erläutert. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Einwellen-Kombikraftwerk das Kraftwerk, bei dem eine Gasturbine 201 und eine Dampfturbine 202 durch eine einzelne Welle miteinander verbunden sind.
Bei dem Einwellen-Kombikraftwerk wird das Pilot(steuer)verhältnis (ein Verhältnis zwischen einer Hauptbrennstoff-Strömungsrate und einer Pilotbrennstoff-Strömungsrate) auf der Basis der Differenz zwischen einer gemessenen Wellen-Ausgangsleistung (auf MW-Basis) 211 eines Generators G und einer Ziel-Generatorausgangsleistung 211a gesteuert. D. h., zum Steuern des Pilotsteuerverhältnisses genügt es, die Wellen-Ausgangsleistung 211 des Generators G zu kennen, welche die Summe der Ausgangsleistung der Dampfturbine 202 und der Ausgangsleistung der Gasturbine 201 (eine Gasturbinen-Ausgangsleistung 213) ist. Es ist nicht nötig, die Ausgangsleistung der Dampfturbine 202 bzw. die Gasturbinen-Ausgangsleistung 213 zu kennen.
Demgegenüber wird eine in einen Kompressor C gelieferte Luftmenge und eine in einen Brenner 314 gelieferte Luftmenge auf der Basis der Gasturbinen-Ausgangsleistung 213 (auf MW-Basis) gesteuert. Die Gasturbinen-Ausgangsleistung 213 kann jedoch nicht direkt gemessen werden. So berechnet eine Recheneinheit 210 eine geschätzte Ausgangsleistung 212 (MW-Umwandlung) der Dampfturbine, die als von der Dampfturbine 202 ausgegeben geschätzt wird. Dann berechnet eine Subtraktionseinheit die Gasturbinen-Ausgangsleistung 213 durch Subtrahieren der geschätzten Ausgangsleistung 212 der Dampfturbine von der gemessenen Wellen-Ausgangsleistung (auf MW-Basis) des Generators G.
Ein Kombustor-Bypassventil-Öffnungsbefehl 216 und ein IGV-Öffnungsbefehl 217 werden so berechnet, dass eine stabile Verbrennungssituation in einem Gasturbinen-Kombustor (Brennkammer) 214 auf der Basis dieser berechneten Gasturbinen-Ausgangsleistung 213 erzielt werden kann. Ein Kombustor-Bypassventil 220 und ein IGV 221 werden angetrieben, um dadurch die in den Kompressor C und den Kombustor (Brennkammer) 214 eingeleiteten Luftmengen zu steuern. D. h., ein erster Funktionsgenerator 204 empfängt ein Signal, das die Gasturbinen-Ausgangsleistung 213 angibt, und gibt ein Signal 216 aus, welches eine optimale Kombustor-Bypassventilöffnung angibt. Ein zweiter Funktionsgenerator 205 empfängt ein Signal, das die Gasturbinen-Ausgangsleistung 213 angibt, und gibt ein Signal 217 aus, das eine optimale IGV-Öffnung angibt.
Bei einem herkömmlichen Einwellen-Kombikraftwerk vom Einzelbrennstoff-Typ (einem Erdgas-Verbrennungstyp), das einen Vorgemischbrenner in dem Gasturbinen-Kombustor 214 verwendet, wie 2 zeigt, wird die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 212 auf der Basis eines Zwischen-Turbineneinlassdampfdrucks 231 durch Multiplizieren mit den Korrekturwerten von Dampftemperaturen 232, 233 sowie einem Dampfkondensator-Vakuumgrad (Dampfturbinen-Abgasdruck) 234, um einen Wirkungsgrad zu erhöhen und eine Abgasmenge schädlicher Substanzen (NOx und dergleichen) zu reduzieren, geschätzt. Nachstehend wird die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 212, die durch das Verfahren in 2 geschätzt wird, als Dampfturbinen-Ausgangsleistung 230 bezeichnet.
Die Berechnungssektion 210 in 1, welche die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 212 berechnet, entspricht dem durch ein Symbol A in 2 angegebenen Teil. D. h., dass beim Stand der Technik die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 230 gemäß 2 als Dampfturbinen-Ausgangsleistung 212 in die Subtraktionseinheit 203 eingegeben wird.
Nun wird der Grund, warum die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 230 lediglich auf der Basis des Zwischen-Turbineneinlass-Dampfdrucks (intermediate pressure turbine inlet steam pressure) 231 gemäß 2 berechnet werden kann, unter Bezugnahme auf 3 erläutert.
Die Ströme von Wasser und Dampf in dem Kombi-Kraftwerk vom Einzelbrennstofftyp (Erdgas-Verbrennungstyp) sind in 3 gezeigt. Die Wasser- und Dampfströme gemäß 3 sind im Grunde gleich denen des Einwellen-Kombikraftwerks und eines Mehrwellen-Kombikraftwerks.
Die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 230 wird durch Multiplizieren eines Wirkungsgrads der Dampfturbine 202 mit einer Wärmeenergie des in die Dampfturbine 202 einströmenden Dampfes berechnet. Die Wärmeenergie des Dampfes wird durch Multiplizieren der Dampfströmungsrate mit der Dampf-Enthalpie bzw. dem Dampf-Wärmeinhalt berechnet. Somit wird die gesamte Wärmeenergie des in die Dampfturbine 202 einströmenden Dampfes durch die folgende Formel dargestellt: (Strömungsrate von Hochdruckdampf 251) × (Enthalpie von Hochdruckdampf 251) + (Strömungsrate von Zwischendruckdampf 258) × (Enthalpie von Zwischendruckdampf 258) + (Strömungsrate von Niederdruckdampf 261) × (Enthalpie von Niederdruckdampf 261).
Die Strömungsrate von Zwischendruckdampf 258 wird durch eine Funktion einer Differenz zwischen dem Zwischendruck-Turbineneinlass-Dampfdruck 231 und dem Dampfkondensator-Vakuumgrad 234 dargestellt. Desgleichen wird die Enthalpie von Zwischendruckdampf 258 durch eine Funktion des Zwischendruck-Turbineneinlass-Dampfdrucks 231 mit einer Korrektur der Zwischendruck-Dampftemperatur 233 als Multiplikator dargestellt.
Bei dem Kombikraftwerk gemäß 3 strömt der in einer Hochdrucktrommel 250 erzeugte Hochdruckdampf 251 nach Ausführen einer Arbeit in einer Hochdruck-Dampfturbine 252 durch ein Niedertemperatur-Wiederaufwärmdampfrohr 253 und verbindet sich mit einem in einer Zwischendrucktrommel 255 erzeugten Dampf 256 vor einer Wiederaufwärmeinheit (reheater) 254 und strömt dann in eine Zwischendruck-Dampfturbine 257 als Zwischendruckdampf 258. D. h., es besteht eine Beziehung, die durch die folgende Formel dargestellt ist: (Strömungsrate von Hochdruckdampf 251) = (Strömungsrate von Zwischendruckdampf 258) – (in Zwischendrucktrommel 255 erzeugte Dampfmenge 256).
Ferner ist eine Menge des Dampfes 256, die in der Zwischendrucktrommel 255 erzeugt wird, durch eine Funktion eines Drucks der Zwischendrucktrommel 255 dargestellt, und der Druck der Zwischendrucktrommel 255 wird durch die Addition eines Leitungsdruckverlustes und des Einlassdampfdruckes 231 der Zwischendruck-Dampfturbine 257 dargestellt. Somit wird eine Strömungsrate des Hochdruckdampfes 251 durch eine Funktion des Einlassdampfdrucks 231 der Zwischendruck-Dampfturbine 257 dargestellt.
Ferner wird der Niederdruckdampf 261 mit dem Zwischendruckdampf 258 vermischt, nachdem die Arbeit in der Dampfturbine 202 ausgeführt worden ist. Somit wird der Einlassdampfdruck der Niederdruck-Dampfturbine 262, der als Funktion der Strömungsrate des Niederdruckdampfes 261 dient, die Funktion des Einlassdampfdrucks 231 der Zwischendruck-Dampfturbine 257.
Auf diese Weise ist unter Berücksichtigung des Wärmegleichgewichts der Einlassdampfdruck 231 der Zwischendruck-Dampfturbine 257 auf alle Faktoren bezogen. So wird durch Berechnen der Dampfturbinen-Ausgangsleistung 230 als Funktion des Einlass-Dampfturbinendrucks 231 der Zwischendruck-Dampfturbine 257 die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 230 annähernd berechnet.
Ein Turbinen-Kombikraftwerk mit einer Gasturbine und einem Abgasheizkessel, der Dampf unter Verwendung der Abgaswärme von der Gasturbine erzeugt, und einer von dem Dampf aus dem Abgasheizkessel angetriebenen Dampfturbine, die mit der Gasturbine durch eine einzelne Welle verbunden ist, ist beispielsweise in der Japanischen offengelegten Patentanmeldung ( JP-A-Heisei 9-32508 offenbart.
In letzter Zeit ist bei dem Einwellen-Kombikraftwerk, das einen Vorgemischbrenner in dem Gasturbinen-Kombustor verwendet, das Einwellen-Kombikraftwerk eines Dual-Brennstofftyps erforderlich, das sowohl mit Erdgas als auch mit Öl (Leichtöl und dergleichen) als Brennstoff betrieben werden kann, so dass sein Betrieb selbst dann durchgeführt werden kann, wenn das für gewöhnlich verwendete Erdgas nicht geliefert wird (verursacht durch eine Störung bei einer Gaslieferfirma und dergleichen).
Bei dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp ist es erwünscht, dass eine Ausgangsleistung einer Dampfturbine berechnet werden kann.
Bei dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp ist es erwünscht, dass eine Ausgangsleistung einer Gasturbine berechnet werden kann.
Bei dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp ist es erwünscht, dass ein geeignetes Brennstoff-Luftverhältnis durch Steuern einer Luftströmungsrate auf der Basis der berechneten Ausgangsleistung der Gasturbine erhalten werden kann.
Bei dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp ist es erwünscht, die Strömungsraten der in einen Kompressor und einen Brenner einzuleitenden Luftströme auf der Basis der berechneten Ausgangsleistung der Gasturbine zu steuern, um das geeignete Brennstoff-Luftverhältnis zu erhalten.
Beim Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp ist es erwünscht, die Strömungsrate der in den Kompressor einzuleitenden Luft und die Strömungsrate der durch ein Kombustor-Bypassventil zu leitenden Luft auf der Basis der berechneten Ausgangsleistung der Gasturbine zu steuern bzw. zu regeln, um das geeignete Brennstoff-Luftverhältnis zu erhalten.
Diese Berechnungen der Ausgangsleistungen der Dampfturbine und der Gasturbine sollen unter Verwendung eines einfachen Verfahrens vorgenommen werden.
Diese Berechnungen der Ausgangsleistungen der Dampfturbine und der Gasturbine sollen ferner unter Verwendung eines Verfahrens vorgenommen werden, das gegenüber der herkömmlichen Berechnung nicht stark verändert ist.
Aus der US 5042246 A ist ein Kombi-Turbinenkraftwerk bekannt, das eine Gasturbine und eine Dampfturbine, die mit einem Generator über eine gemeinsame Welle gekoppelt sind, umfasst. Die Dampfturbine umfasst eine Hochdruckstufe, eine Zwischendruckstufe und eine Niederdruckstufe. Eine Druckmesseinheit misst den Einlassdampfdruck in die Zwischendruckstufe der Dampfturbine. Einer Analysiereinheit wird ein erstes Signal, das die elektrische Ausgangsleistung des Generators angibt, ein zweites Signal, das die Druckmesseinheit für den Einlassdampfdruck in die Zwischendruckstufe liefert und das die von der Dampfturbine erzeugte mechanische Leistung angibt, sowie ein drittes Signal, das ein Brennstoff-Strömungssignal ist und das die von der Gasturbine erzeugte mechanische Leistung angibt, eingespeist. Die beiden Signale, die die mechanischen Leistungen angeben einerseits, und das Signal, das die elektrische Ausgangsleistung des Generators angibt andererseits, werden addiert und ausgewertet, um eine Abweichung festzustellen und ggf. Die Brennstoffzufuhr zur Gasturbine zu verringern.
Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Schätzen der Ausgangsleistung einer Dampfturbine in einem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp bereitzustellen, welche die Ausgangsleistung einer Dampfturbine in dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp abschätzen kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schätzen der Ausgangsleistung einer Dampfturbine bei einem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp bereitzustellen, welche die Ausgangsleistung einer Gasturbine in dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp abschätzen kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung für ein Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp bereitzustellen, bei dem bzw. der ein geeignetes Brennstoff-Luftverhältnis durch Steuern einer Luftströmungsrate auf der Basis der berechneten Ausgangsleistung einer Gasturbine in dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp erhalten wird.
Ein noch anderer Aspekt der Erfindung ist es, eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung eines Einwellen-Kombikraftwerks vom Dual-Brennstofftyp zum Steuern von Strömungsraten von Luftströmen, die in den Kompressor und den Kombustor (Brennkammer) der Gasturbine einzuleiten sind, auf der Basis einer berechneten Ausgangsleistung der Gasturbine bereitzustellen, um ein geeignetes Brennstoff-Luftverhältnis in dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp zu erhalten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung für ein Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp zum Steuern von Strömungsraten von Luftströmen, die in einen Kompressor einzuleiten sind, und einer Luftströmungsrate, die durch ein Kombustor-Bypassventil hindurchzuleiten ist, auf der Basis der berechneten Ausgangsleistung der Gasturbine bereitzustellen, um ein geeignetes Brennstoff-Luftverhältnis in dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp zu erhalten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schätzen der Ausgangsleistung einer Dampfturbine in einem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp bereitzustellen, welche die Berechnung der Dampfturbine einfach ausführen kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schätzen der Ausgangsleistung einer Gasturbine in einem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp bereitzustellen, welche die Berechnung der Gasturbinen-Ausgangsleistung einfach ausführen kann.
Ein noch anderer Aspekt der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schätzen einer Ausgangsleistung einer Dampfturbine in einem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp bereitzustellen, bei dem die Berechnung der Ausgangsleistung einer Dampfturbine unter Verwendung eines Verfahrens vorgenommen werden kann, das gegenüber einem herkömmlichen Verfahren nicht stark verändert ist.
Ein noch anderer Aspekt der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schätzen einer Ausgangsleistung einer Gasturbine in einem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp bereitzustellen, bei dem die Berechnung der Ausgangsleistung einer Gasturbine unter Verwendung eines Verfahrens vorgenommen werden kann, das gegenüber einem herkömmlichen Verfahren nicht stark verändert ist.
Nach der Erfindung umfasst ein Turbinenkraftwerk, das selektiv mit Gasbrennstoff oder Ölbrennstoff betrieben werden kann, die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 2. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Turbinenkraftwerk-Analysiervorrichtung zum Analysieren eines Turbinenkraftwerks bereitgestellt, das entweder mit Gasbrennstoff oder Ölbrennstoff betrieben werden kann. Das Turbinenkraftwerk umfasst eine Dampfturbine, die eine Hochdruck-Dampfturbine, eine Zwischendruck-Dampfturbine und eine Niederdruck-Dampfturbine aufweist, eine mit der Dampfturbine über eine einzelne Drehwelle verbundene Gasturbine und einen mit der Dampfturbine und der Gasturbine durch die Drehwelle verbundenen Generator. Die Turbinenkraftwerk-Analysiervorrichtung umfasst eine Druckmesseinheit, welche einen Dampfdruck einer Einlassseite der Zwischendruck-Dampfturbine misst, eine Korrektur-Schätzeinheit, welche einen der Ausgangsleistung der Niederdruck-Dampfturbine zugeordneten Korrekturwert schätzt, und eine Schätzeinheit, welche die Ausgangsleistung der Dampfturbine auf der Basis des Dampfdrucks und des Korrekturwerts schätzt.
Vorzugsweise wird der Korrekturwert auf der Basis einer Strömungsrate des in die Niederdruck-Dampfturbine strömenden Dampfes berechnet.
Ferner umfaßt die Turbinenkraftwerk-Analysiervorrichtung vorzugsweise eine Erfassungseinheit, die ein Öffnen eines Reglerventils, welches eine Strömungsrate des in die Niederdruck-Dampfturbine strömenden Dampfes regelt, erfasst, eine Einlassdruck-Messeinheit, die einen Einlassdruck des Reglerventils misst, und eine Auslassdruck-Messeinheit, die einen Auslassdampfdruck des Reglerventils misst. Der Korrekturwert wird auf der Basis des Öffnungs- und des Einlassdampfdrucks sowie des Auslassdampfdrucks berechnet.
Vorzugsweise umfasst die Turbinenkraftwerk-Analysiervorrichtung ferner eine erste Korrektureinheit, die einen ersten Korrekturwert auf der Basis einer Dampftemperatur einer Einlassseite der Hochdruck-Dampfturbine berechnet, eine zweite Korrektureinheit, die einen zweiten Korrekturwert auf der Basis einer Dampftemperatur einer Einlassseite der Zwischendruck-Dampfturbine berechnet, sowie eine dritte Korrektureinheit, die einen dritten Korrekturwert auf der Basis eines Unterdruckgrades in einem Dampfkondensator, der Dampf von der Dampfturbine erhält, berechnet. Die Schätzeinheit schätzt die Ausgangsleistung der Dampfturbine auf der Basis des ersten Korrekturwerts, des zweiten Korrekturwerts und des dritten Korrekturwerts.
Ferner umfasst die Turbinenkraftwerk-Analysiervorrichtung vorzugsweise eine Gasturbinen-Ausgangsleistungs-Schätzeinheit, welche die Gasturbinen-Ausgangsleistung durch Subtrahieren einer Ausgangsleistung der Dampfturbine von der Gesamt-Ausgangsleistung des Turbinenkraftwerks berechnet.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Betriebsverfahren eines Turbinenkraftwerks, das entweder mit Gasbrennstoff oder Ölbrennstoff betrieben werden kann, bereitgestellt. Das Turbinenkraftwerk umfasst eine Dampfturbine, eine mit der Dampfturbine über eine einzelne Drehwelle verbundene Gasturbine sowie einen Generator, der mit der Dampfturbine durch die Drehwelle verbunden ist. Die Dampfturbine umfasst eine Hochdruck-Dampfturbine, eine Zwischendruck-Dampfturbine und eine Niederdruck-Dampfturbine. Das Analysierverfahren umfasst die Schritte des Berechnens einer Bruttoausgangsleistung der Dampfturbine unter Verwendung eines Einlassdampfdrucks der Zwischendruck-Dampfturbine, des Berechnens eines Korrekturwerts im Zusammenhang mit der Ausgangsleistung der Niederdruck-Dampfturbine, des Berechnens einer Nettoausgangsleistung der Dampfturbine durch Addieren der Brutto-Ausgangsleitung und des Korrekturwerts und des Steuerns bzw. Regelns der Gasturbine anhand einer Differenz zwischen der Netto-Ausgangsleistung und einer Gesamt-Ausgangsleistung des Turbinenkraftwerks.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen zeigen:
1 ein herkömmliches Verfahren zum Steuern eines Einwellen-Kombikraftwerks,
2 ein herkömmliches Verfahren zum Berechnen einer Dampfturbinen-Ausgangsleistung bei einem herkömmlichen Einwellen-Kombikraftwerk vom Erdgas-Verbrennungstyp,
3 Darstellungen von Wasser- und Dampfströmen bei einem herkömmlichen Einwellen-Kombikraftwerk vom Erdgas-Verbrennungstyp,
4 ein Verfahren zum Berechnen einer Dampfturbinen-Ausgangsleistung bei einem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
5 Darstellungen von Wasser- und Dampfströmen in dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
6 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Gasturbine in einem Einwellen-Kombikraftwerk gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
7 ein Verfahren zum Steuern eines Einwellen-Kombikraftwerks gemäß der Erfindung.
Nachstehend wird eine Ausführungsform eines Einwellen-Kombikraftwerks vom Dual-Brennstofftyp der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zunächst wird diese Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 beschrieben.
Diese Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln (im folgenden nur noch als „Steuern” bezeichnet) eines Einwellen-Kombikraftwerks vom Dual-Brennstofftyp, das einen Vorgemischbrenner in einem Gasturbinen-Kombustor (Brennkammer) 14 aufweist und entweder mit Erdgas oder Öl (Leichtöl oder dergleichen) als Brennstoff betrieben werden kann.
5 zeigt die Konfiguration eines Einwellen-Kombikraftwerks vom Dual-Brennstofftyp. In 5 sind im Zusammenhang mit der Anwendung des dualen Brennstofftyps ein Bypassventil 71a und eine Rohrleitung 74a zur Verzweigung eines Niederdruckdampfes 78 und zum Zuführen eines erwärmten Dampfes 74 zu einer Entlüftungs- bzw. Entgasungseinrichtung 73 der in 3 gezeigten Konfiguration hinzugefügt.
Ferner umfasst das Turbinenkraftwerk einen Kombustorluft-Controller 20a, eine Druck-Messeinrichtung 58a, eine Öffnungs-Messeinrichtung 80a, eine Einlassdruck-Messeinrichtung 80b und eine Auslassdruck-Messeinrichtung 80c. Der Kombustorluft-Controller 20a steuert die Strömungsrate der in den Kombustor C eingeleiteten Luft auf der Basis der geschätzten Ausgangsleistung der Gasturbine 1. Die Druck-Messeinrichtung 58a misst den Dampfdruck der Einlassseite der Zwischendruck-Dampfturbine 57 und sendet den Dampfdruck an die Betätigungs- bzw. Recheneinheit 10, die später im Zusammenhang mit der Erläuterung der 7 erklärt wird. Die Öffnungs-Messeinrichtung 80a erfasst die Öffnung des Reglerventils 80, welches die Strömungsrate des in die Niederdruck-Dampfturbine 62 strömenden Dampfes einstellt. Die Einlassdruck-Messeinrichtung 80b misst den Einlassdampfdruck des Reglerventils 80 und sendet den Einlassdampfdruck an die Betätigungs- bzw. Recheneinheit 10. Die Auslassdruck-Messeinrichtung 80c misst den Auslassdampfdruck des Reglerventils 80 und sendet den Auslassdampfdruck an die Recheneinheit 10.
Bei dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp sind die Strömungen des Wassers und des Dampfes zwischen dem Fall der Gasverbrennung, wenn das Erdgas als Brennstoff verwendet wird, und dem Fall der Ölverbrennung, bei dem das Öl als Brennstoff verwendet wird, unterschiedlich, wie nachstehend beschrieben wird. Die Erläuterung erfolgt durch eine Einteilung in (1) den Fall der Gasverbrennung und (2) den Fall der Ölverbrennung unter Bezugnahme auf die 5.
Bei (1), dem Fall der Gasverbrennung wird Wasser 71 nach dem Austreten aus einem Dampfkondensator 70 in einem Vorerhitzer 72 durch ein Abgas 1a aus der Gasturbine 1 erhitzt. Das Wasser wird nach dem Austreten aus dem Vorerhitzer 72 beispielsweise auf bis zu 130°C erhitzt. Obwohl es in die Entgasungseinrichtung (deaerator) 73 geleitet wird, wird es durch die Entgasungseinrichtung 73 nicht erhitzt (ohne irgendein Anhalten durchgeleitet) und Wasserzuführpumpen 73a, 73b zugeführt.
Bei (2), dem Fall der Ölverbrennung, wird davon ausgegangen, dass das Wasser 71 nach dem Austreten aus dem Dampfkondensator 70 durch den Vorerhitzer 72 geschickt wird. Dabei wird eine in dem Brennstofföl enthaltene Schwefelkomponente zu SOx in der Gasturbine 1 und ist in dem Abgas 1a aus der Gasturbine 1 enthalten. Somit wird das SOx am Vorerhitzer 72 abgelagert und durch das Wasser in dem Vorerhitzer 72 abgekühlt, was dazu führt, dass der Vorerhitzer 72 korrodiert. Um ein solches Ereignis im Fall der Ölverbrennung zu vermeiden, wird das Wasser 71 nach dem Austreten aus dem Dampfkondensator 70 direkt über das Bypassventil 71a der Entgasungseinrichtung 73 zugeführt, ohne dass es den Vorerhitzer 72 durchströmt. In diesem Fall wird das Wasser 71 nicht durch den Vorerhitzer 72 geleitet und durch diesen nicht erhitzt. Daher muss es durch die Entgasungseinrichtung 73 erhitzt werden. Der Erhitzungsvorgang in der Entgasungseinrichtung 73 erfordert den erhitzten Dampf 74. Dieser erhitzte Dampf 74 wird nach einer Abzweigung von dem von der Niederdrucktrommel 77 erzeugten Niederdruckdampf 78 verwendet.
Wie oben beschrieben wurde, wird der bei (1), dem Fall der Gasverbrennung, erzeugte Dampf 78 aus der Niederdrucktrommel 77 insgesamt der Dampfturbine 2 zugeführt. Bei (2), dem Fall der Ölverbrennung, wird der Großteil des von der Niederdrucktrommel 77 erzeugten Dampfes 78 als der erhitzte Dampf 74 in der Entgasungseinrichtung 73 verwendet. Somit ist eine der Dampfturbine 2 zugeführte Dampfmenge 79 gering.
Auf diese Weise ist die Dampfströmungsrate 79, die in eine Niederdruck-Dampfturbine 62 einströmt, zwischen (1), dem Fall der Gasverbrennung, und (2), dem Fall der Ölverbrennung unterschiedlich, selbst wenn der Einlassdampfdruck 31 der Zwischendruck-Dampfturbine 57 der gleiche ist. Damit besteht ein Unterschied zwischen Dampfturbinen-Ausgangsleistungen 12. Infolgedessen wird diese Ausführungsform gemäß dem oben genannten Gesichtspunkt des Erfinders vorgeschlagen.
Falls gemäß dem oben genannten Gesichtspunkt bei dem Einwellen-Kombikraftwerk vom Dual-Brennstofftyp das Steuerverfahren (die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 30 wird auf der Basis des Einlassdampfdrucks 31 der Zwischendruck-Dampfturbine 57 gemäß 2 berechnet, und ein Kombustor-Bypassventil-Öffnungsbefehl 16 sowie ein IGV-Öffnungsbefehl 17 werden auf der Basis der Dampfturbinen-Ausgangsleistung 30 berechnet), das herkömmlicherweise auf das Einwellen-Kombikraftwerk lediglich des Erdgas-Verbrennungstyps angewandt wird, zur Steuerung bzw. Regelung des Kombustor-Bypassventils 20 und des IGV 21 eingesetzt wird, kann keine stabile Verbrennung erreicht werden, und es ergibt sich ein Problem.
Zunächst wird die grundlegende Arbeitsweise des Einwellen-Kombikraftwerks, auf das diese Ausführungsform angewandt ist, erläutert.
Gemäß 5 wird die von einem Kompressor C komprimierte Luft mit dem Brennstoff in einem Kombustor (Brennkammer) 14 vermischt und darin verbrannt. Die Verbrennungsluft mit hoher Temperatur expandiert in die Gasturbine 1, so dass die Ausgangsleistung der Gasturbine erzielt wird. Ferner wird das Abgas 1a von der Gasturbine 1 einem Abgaswärme-Rückgewinnungskessel 118 zugeführt. Dabei wird Dampf von dem dem Vorerhitzer 72 zugeführten Wasser durch den Wärmeaustausch gewonnen. Der erzeugte Dampf wird einer Hochdruck-Dampfturbine 52, der Zwischendruck-Dampfturbine 57 und der Niederdruck-Dampfturbine 62 zugeführt. Darüber hinaus wird der der Hochdruck-Dampfturbine 52 zugeführte Dampf durch einen Wiedererhitzer 54 nochmals erhitzt. Dann wird er der Zwischendruck-Dampfturbine 57 zugeführt, um dadurch die Ausgangsleistung zu erhalten. Die so erhaltene Ausgangsleistung wird durch einen Generator G gesammelt. Bei dem Einwellen-Kombikraftwerk sind die Gasturbine 1 und die drei Arten von Dampfturbinen 52, 57 und 62 über die gleiche Welle durch Koppelung verbunden. Die Antriebskraft des Kompressors C wird von diesen Turbinen geliefert. Das Abgas, dessen Wärme durch den Abgaswärme-Rückgewinnungskessel 118 zurückgewonnen wird, wird in die Atmosphäre abgeführt. Der Dampf, dessen Energie durch die Niederdruck-Dampfturbine 62 gesammelt wird, wird in dem Dampfkondensator 70 in Wasser gewandelt und dem Abgaswärme-Rückgewinnungskessel 118 durch eine Kondensatpumpe 70a wieder zugeführt.
Die Dampfturbine 2 hat drei Leitungen, nämlich eine Hochdruckleitung, eine Zwischendruckleitung und eine Niederdruckleitung. Das Wasser wird, nachdem es die Kondensatpumpe 70a durchströmt hat und dem Vorerhitzer 72 zugeführt wurde, der Entgasungseinrichtung 73 (bei (1), dem Fall der Gasverbrennung) zugeführt. Nachdem es die Entgasungseinrichtung 73 durchströmt hat, wird es in ein Niederdrucksystem und ein Hoch- bzw. Zwischendrucksystem aufgeteilt. In dem Niederdrucksystem wird ein Niederdruckdampf 61, der nach dem Durchströmen einer Niederdruckpumpe 73a, eines Niederdruck-Economizers 73c, der Niederdrucktrommel 77 und eines Niederdruck-Überhitzers 77a erzeugt wird, in die Niederdruck-Dampfturbine 62 eingeleitet. In dem Hoch- bzw. Zwischendrucksystem wird ein Dampf 56, der nach dem Durchströmen einer Hoch- bzw. Zwischendruckpumpe 73b, eines Zwischendruck-Economizers 73d und einer Zwischendrucktrommel 55 erzeugt wird, mit einem durch ein Niedertemperatur-Wiedererhitzungsdampfrohr 53 geleiteten Dampf zusammengeführt (ein Hochdruckdampf 51 tritt in das Niederdruck-Wiedererhitzungsdampfrohr 53 ein, nachdem er seine Arbeit in der Hochdruck-Dampfturbine 52 ausgeführt hat). Dann wird er nach der Erhitzung durch den Wiedererhitzer 54 als Zwischendruckdampf 58 in die Zwischendruck-Dampfturbine 57 geleitet. Ferner wird der Hochdruckdampf 51, der nach dem Durchströmen der Hoch- bzw. Zwischendruckpumpe 73b, eines Hochdruck-Economizers 73e, der Hochdrucktrommel 50 und eines Hochdruck-Überhitzers 50a erzeugt wird, in die Hochdruck-Dampfturbine 52 geleitet. Übrigens sind ein Niederdruck-Verdampfer 77b, ein Zwischendruck-Verdampfer 55a und ein Hochdruck-Verdampfer 55b jeweils mit der Niederdrucktrommel 77, der Zwischendrucktrommel 55 bzw. der Hochdrucktrommel 50 verbunden.
Das Steuer- bzw. Regelverfahren zum Steuern eines Einwellen-Kombikraftwerks gemäß einem verwandten Stand der Technik wird mit Bezug auf 7 erläutert. Wie in 7 gezeigt ist, ist das Einwellen-Kombikraftwerk das Kraftwerk, bei dem eine Gasturbine 1 und eine Dampfturbine 2 über eine einzelne bzw. einzige Welle verbunden sind.
Bei dem Einwellen-Kombikraftwerk wird das Pilot(steuer)verhältnis (ein Verhältnis zwischen einer Hauptbrennstoff-Strömungsrate und einer Pilotbrennstoff-Strömungsrate) auf der Basis der Differenz zwischen einer gemessenen Wellen-Ausgangsleistung (auf MW-Basis) 11 eines Generators G und einer Ziel-Generatorausgangsleistung 11a gesteuert. D. h., zum Steuern des Pilot(steuer)verhältnisses reicht es aus, die Wellen-Ausgangsleistung 11 des Generators G zu kennen, die die Summe der Ausgangsleistung der Dampfturbine 2 und der Ausgangsleistung der Gasturbine 1 (einer Gasturbinen-Ausgangsleistung 13) ist. Es ist nicht nötig, die Ausgangsleistung der Dampfturbine 2 bzw. die Gasturbinen-Ausgangsleistung 13 zu kennen.
Demgegenüber werden eine in einen Kompressor C gelieferte Luftmenge und eine in einen Kombustor 14 gelieferte Luftmenge auf der Basis der Gasturbinen-Ausgangsleistung 13 (auf MW-Basis) gesteuert. Die Gasturbinen-Ausgangsleistung 13 kann jedoch nicht direkt gemessen werden. So berechnet eine Betätigungs- bzw. Recheneinheit 10 eine geschätzte Ausgangsleistung 12 (MW-Umwandlung) der Dampfturbine, die als von der Dampfturbine 2 ausgegeben geschätzt wird. Dann berechnet eine Subtraktionseinheit die Gasturbinen-Ausgangsleistung 13 durch Subtrahieren der geschätzten Ausgangsleistung 12 der Dampfturbine von der gemessenen Wellen-Ausgangsleistung (auf der MW-Basis) des Generators G.
Ein Kombustor-Bypassventil-Öffnungsbefehl 16 und ein IGV-Öffnungsbefehl 17 werden so berechnet, dass eine stabile Verbrennungssituation in einem Gasturbinen-Kombustor 14 auf der Basis dieser berechneten Gasturbinen-Ausgangsleistung 13 erhalten werden kann. Ein Kombustor-Bypassventil 20 und ein IGV 21 werden betrieben, um dadurch die in den Kompressor C und den Kombustor 14 eingeleiteten Luftmengen zu steuern. D. h., ein erster Funktionsgenerator 4 empfängt ein die Gasturbinen-Ausgangsleistung 13 angebendes Signal und gibt ein Signal 16 aus, das eine optimale Kombustor-Bypassventil-Öffnung angibt. Ein zweiter Funktionsgenerator 5 empfängt ein die Gasturbinen-Ausgangsleistung 13 angebendes Signal und gibt ein Signal 17 aus, das eine optimale IGV-Öffnung angibt.
Hier wird die Gasturbine 1 mit dem Gasturbinen-Kombustor 14, dem Kombustor-Bypassventil 20 und dem IGV 21, wie in 5 und 7 gezeigt, mit Bezug auf 6 erklärt.
6 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung der Konfiguration der Gasturbine 1. Die Gasturbine hat einen Turbinenkörper 100 und eine Verbrennungseinheit 110.
Die Verbrennungseinheit 110 weist mehrere (m) Kombustor (Brennkammern) auf. Hier werden sie in dem Fall einer für alle der mehreren Kombustoren 14-1 bis 14-m gemeinsamen Erläuterung als der Kombustor 14 bezeichnet, und im Fall der Erläuterung hinsichtlich eines einzelnen Kombustors wird dieser beispielsweise als Kombustor 14-1 (was den ersten Kombustor bedeutet) bezeichnet. Ein Bypassluft-Einleitrohr 117, ein Bypassventil 20, ein Bypassluft-Mischrohr 119, ein Verbrennungsgas-Einleitrohr 120, ein Hauptbrennstoff-Zuführventil 115 und ein Pilotbrennstoff-Zuführventil 116, welche die zum Kombustor 14 gehörigen Elemente sind, werden ähnlich bezeichnet.
6 zeigt repräsentativ nur den Kombustor 14-1, der der erste Kombustor von den Kombustoren 14 ist. Die Erläuterung wird hinsichtlich des Kombustors 14-1 und seiner entsprechenden Konfiguration gegeben.
Der Turbinenkörper 100 umfasst den Kompressor C mit dem IGV 21, eine Drehwelle 103 und eine Turbine 104. Die Verbrennungseinheit 110 umfasst ferner eine Kompressionsluft-Einleiteinheit 112, ein Bypassluft-Einleitrohr 117-1, ein Bypassventil 20-1, ein Bypass-Luftmischrohr 119-1, ein Verbrennungsgas-Einleitrohr 120-1, den Kombustor 14-1, ein Hauptbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 113, ein Pilotbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 114, ein Hauptbrennstoff-Zuführventil 115-1, und ein Pilotbrennstoff-Zuführventil 116-1. Der Generator G und die Dampfturbine 2 sind mit der Gasturbine 1 verbunden.
Die von außen eingeleitete Luft wird durch den Kompressor C komprimiert und jedem Kombustor 14 zugeführt. Andererseits wird ein Teil des Brennstoffs über das Pilot-Brennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 114 dem Pilotbrennstoff-Zuführventil 116 jedes Kombustors 14 zugeleitet, von wo aus es in jeden Kombustor 14 eingeleitet wird. Ferner wird der restliche Brennstoff über das Hauptbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 113 dem Hauptbrennstoff-Zuführventil 115 jedes Kombustors 14 zugeleitet, von wo aus er in jeden Kombustor 14 eingeleitet wird. Die eingeleitete Luft und der Brennstoff werden in jedem Kombustor 14 verbrannt. Das durch die Verbrennung erzeugte Verbrennungsgas wird in die Turbine 104 eingeleitet, um dadurch die Turbine 104 zu drehen. Ihre Drehenergie bewirkt, dass der Generator G elektrische Energie erzeugt.
Die jeweiligen Abschnitte in 6 werden nachstehend beschrieben. Zunächst wird der Turbinenkörper 100 erläutert.
Die Turbine 104 ist mit der Rohrleitung zum Ausstoßen des Verbrennungsgases nach außen und dem Verbrennungsgas-Einleitrohr 120 verbunden. Die Turbine 104 ist über die Drehwelle 103 mit dem Kompressor C, dem Generator G und der Dampfturbine 2 gekoppelt. Die Turbine 104 empfängt die Zufuhr des Verbrennungsgases von dem Kombustor 14 über das Verbrennungsgas-Einleitrohr 120. Die Turbine 104 wird durch Umwandlung der Energie des Verbrennungsgases in Drehenergie gedreht. Diese Drehung versetzt den Generator G, den Kompressor C und die Dampfturbine 2 in Rotation. Das Verbrennungsgas (das Abgas 1a), das zur Erzeugung der elektrischen Energie verwendet wird, wird dem Abgaswärme-Rückgewinnungskessel 118 zugeführt.
Der Kompressor C ist mit der Kompressionsluft-Einleiteinheit 112 und der Rohrleitung zum Einleiten der Luft von außen verbunden. Der Kompressor C ist über die Drehwelle 103 mit der Turbine 104, dem Generator G und der Dampfturbine 2 gekoppelt. Der Kompressor C wird durch die Übertragung der Drehung der Turbine 104 gedreht. Im Kompressor C bewirkt dessen Drehung, dass Luft von außen eingeführt wird. Dabei komprimiert der Kompressor C die eingeführte Luft und trägt sie zum Kombustor 14 aus.
Der IGV (inlet guide vane = Einlassführungsflügel) 21 ist der Drehflügel auf der Lufteinleitseite des Kompressors C. Die Steuerung des Öffnungsgrades (Winkels) des IGV 21 ermöglicht eine Einstellung bzw. Anpassung der Strömungsrate der in den Kompressor C eingeleiteten Luft, selbst wenn eine Drehzahl konstant ist. Der Öffnungsgrad des IGV 21 wird durch den IGV-Öffnungsbefehl 17 gesteuert. Der IGV 21 leitet eine große Luftmenge in den Kompressor C durch öffnen des IGV 21 ein, um ein geeignetes Brennstoff-Luft-Verhältnis für die große Menge gesteuerten Brennstoffs im Fall einer hohen Last aufrechtzuerhalten. Sie leitet eine geringe Luftmenge in den Kompressor C durch Schließen des IGV 21 ein, um das geeignete Brennstoffluftverhältnis für die geringe Menge gesteuerten Brennstoffs im Fall einer niedrigen Last aufrechtzuerhalten.
Die Drehwelle 103 ist mit dem Kompressor C, der Turbine 104, dem Generator G und der Dampfturbine 2 verbunden, und sie ist diejenige Welle, welche die Drehkraft der Turbine 104 auf den Kompressor C, den Generator G und die Gasturbine 2 überträgt.
Der Generator G ist über die Drehwelle 103 mit der Turbine 104 verbunden. Er ist die Vorrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie, welche die Drehenergie der Turbine 104 in elektrische Energie wandelt.
Nachstehend wird die Verbrennungseinheit 110 erläutert.
Die Kompressionsluft-Einleiteinheit 112 ist der Raum zum Einleiten der Luftströme in das mit dem Kompressor C verbundene Einleitrohr und ein Gehäuse (Kammer) der Verbrennungseinheit 110 und dergleichen. Sie leitet die von dem Kompressor C komprimierte Kompressor-Austragluft in den Kombustor 14-1 ein.
In dem Bypass-Lufteinleitrohr 117-1 ist ein Ende desselben zu der Kompressionsluft-Einleiteinheit 112 hin geöffnet und mit dieser verbunden, und das andere Ende ist mit dem Bypassventil 20-1 verbunden. Es ist das Rohr zur Umleitung der Komponente in der Kompressor-Austragsluft, die nicht dem Kombustor 14-1 der Turbine 104 zugeführt wird.
In dem Bypassventil (Kombustor-Bypassventil) 20-1 ist ein Ende desselben mit dem Bypassluft-Einleitrohr 117-1 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Bypassluft-Mischrohr 119-1 verbunden. Es ist das Ventil zur Steuerung der Strömungsrate der durch das Bypassluft-Einleitrohr 117-1 zu leitenden Luft. Die Luftströmungsrate wird durch den Kombustor-Bypassventil-Öffnungsbefehl 16 gesteuert. Er liefert eine große Luftmenge an den Kombustor 14 durch Schließen des Kombustor-Bypassventils 20, um das geeignete Brennstoff-Luftverhältnis für die große Menge gesteuerten Brennstoffs im Falle der hohen Last aufrechtzuerhalten. Er liefert eine geringe Luftmenge an den Kombustor 14 durch öffnen des Kombustor-Bypassventils 20, um das geeignete Brennstoff-Luftverhältnis für die geringe Menge an eingestelltem Brennstoff im Fall der niedrigen Last einzuhalten.
In dem Bypassluft-Mischrohr 119-1 ist ein Ende desselben mit dem Bypassventil 20-1 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Verbrennungsgas-Einleitrohr 120-1 verbunden. Die durch das Bypassventil 20-1 geleitete Luft wird dem Verbrennungsgas-Einleitrohr 120-1 zugeführt, um sich mit dem im Kombustor 14-1 erzeugten Verbrennungsgas zu vermischen.
In dem Hauptbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 113 ist ein Ende desselben mit der Rohrleitung zum Zuführen des Brennstoffs von außen verbunden, und das andere Ende ist mit der Rohrleitung verbunden, welche mit den mehreren Hauptbrennstoff-Zuführventilen 115 (-1 bis m) verbunden ist. Das Hauptbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 113 steuert die Strömungsrate des von außen zugeführten Brennstoffs zum Kombustor 14. Der durch das Hauptbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 113 geleitete Brennstoff wird in dem Hauptbrenner des Kombustors 14 verwendet.
In dem Hauptbrennstoff-Zuführventil 115-1 ist ein Ende desselben mit der mit dem Hauptbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 113 verbundenen Rohrleitung verbunden, und das andere Ende ist mit der mit dem Hauptbrenner des Kombustors 14-1 verbundenen Rohrleitung verbunden. Das Hauptbrennstoff-Zuführventil 115-1 ist das Ventil zum Steuern des dem Hauptbrenner des Kombustors 14-1 zuzuführenden Brennstoffs.
Bei dem Pilotbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 114 ist ein Ende desselben mit der Rohrleitung zum Zuführen des Brennstoffs von außen verbunden, und das andere Ende ist mit der mit den mehreren Pilotbrennstoff-Zuführventilen 116 (-1 bis m) verbundenen Rohrleitung verbunden. Das Pilotbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 114 steuert die Strömungsrate des von außen zugeführten Brennstoffs zu dem Kombustor 14. Der durch das Pilotbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 114 geleitete Brennstoff wird in dem Pilotbrenner im Kombustor 14 verwendet.
In dem Pilotbrennstoff-Zuführventil 116-1 ist ein Ende desselben mit der mit dem Pilotbrennstoff-Strömungsraten-Steuerventil 114 verbundenen Rohrleitung verbunden, und das andere Ende ist mit der mit dem Pilotbrenner des Kombustors 14-1 verbundenen Rohrleitung verbunden. Das Pilotbrennstoff-Zuführventil 116-1 ist das Ventil zum Steuern des des dem Pilotbrenner des Kombustors 14-1 zuzuführenden Brennstoffs.
Der Kombustor 14-1 ist mit der Kompressionsluft-Einleiteinheit 112 zum Zuführen der Luft, der mit dem Hauptbrennstoff-Zuführventil 115-1 zum Zuführen des Brennstoffs verbundenen Rohrleitung, der mit dem Pilotbrennstoff-Zuführventil 116-1 zum Zuführen des Brennstoffs verbundenen Rohrleitung und dem Verbrennungsgas-Einleitrohr 120-1 zum Austragen des Verbrennungsgases verbunden. Dabei nimmt es die Luft- und Brennstoffzufuhr auf, verbrennt sie und erzeugt das Verbrennungsgas hoher Temperatur und hohen Drucks. Das erzeugte Verbrennungsgas wird der Turbine 104 zugeleitet.
In dem Verbrennungsgas-Einleitrohr 120-1 ist ein Ende desselben mit dem Kombustor 14-1 verbunden, und das andere Ende ist mit der Turbine 104 verbunden. Ferner ist das Bypassluft-Mischrohr 119-1 mit deren Mitte verbunden. Es ist die Rohrleitung zum Zuführen des Verbrennungsgases und der Bypassluft zu der Turbine 104.
In dieser Ausführungsform gemäß 7 ist das Berechnungsverfahren der geschätzten Ausgangsleistung 12 der Dampfturbine, die in eine Subtraktionseinheit 3 eingegeben wird, wenn die Ausgangsleistung 13 der Gasturbine berechnet wird, anders als bei dem herkömmlichen Verfahren. D. h., die Konfiguration der Betätigungs- bzw. Recheneinheit 10 ist anders als die des herkömmlichen Verfahrens.
Wie oben erwähnt wurde, ist herkömmlicherweise die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 30 nur auf der Basis des Einlassdampfdrucks 31 der Zwischendruck-Dampfturbine 57 berechnet worden, wie in 2 gezeigt ist. In dieser Ausführungsform jedoch wird eine Dampfturbinen-Ausgangsleistung 90 auch durch Berücksichtigung einer in die Niederdruck-Dampfturbine 62 einströmenden Dampfströmungsrate 79 berechnet. Dabei ist die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 12, die durch das Verfahren der 2 berechnet wurde, als Dampfturbinen-Ausgangsleistung 30 dargestellt, und die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 12, die durch das Verfahren in 4 berechnet wurde, ist als Dampfturbinen-Ausgangsleistung 90 dargestellt.
Die Dampfströmungsrate 79, die durch ein Niederdruckdampf-Reglerventil 80 strömt (siehe 5), kann durch folgende Gleichung dargestellt werden: W = C × P0 × A × K × Φcr/g

W:: Ventildurchströmrate (kg/s)
C:: Ventilströmungsratenkoeffizient (feststehender Wert)
P₀:: Ventileinlassdruck (Pa(abs))
A:: Ventilhubfläche (m²)
K:: Kritischer Strömungskoeffizient (1/s) (feststehender Wert)
Φ_cr:: Kritischer Strömungsratenkoeffizient
g:: Normfallbeschleunigung (m/s²)

Die Ventildurchströmrate W ist die Dampfströmungsrate 79, die in das Niederdruck-Dampfreglerventil 80 einströmt.
Der Ventileinlassdruck P₀ ist der Druck auf der Einlassseite (siehe Symbol 81) des Niederdruck-Dampfreglerventils 80.
Die Ventilhubfläche A ist der Öffnungsgrad des Niederdruck-Dampfreglerventils 80.
Dabei kann der begrenzte Strömungsratenkoeffizient Φ_cr aus einem vorderen Druck 81 des Niederdruck-Dampfreglerventils 80, nämlich dem Ventileinlassdruck P₀, und einem hinteren Druck 82 des Niederdruck-Dampfreglerventils 80, nämlich einem Einlassdampfdruck 82 der Niederdruck-Dampfturbine 62, berechnet werden.
Falls der Einlassdampfdruck 82 der Niederdruck-Dampfturbine 62, ein Öffnungsgrad 85 des Niederdruck-Dampfreglerventils 80, nämlich der Ventilhubbereich bzw. die Ventilhubfläche A, und der vordere Dampfdruck 81 des Niederdruck-Dampfreglerventils 80, nämlich der Ventileinlassdruck P₀, bekannt sind, kann die Dampfströmungsrate 79 (W), die in die Niederdruck-Dampfturbine 62 einströmt, auf der Basis der oben genannten Gleichung berechnet werden.
Falls die Dampfströmungsrate 79, die in die Niederdruck-Dampfturbine 62 einströmt, bestimmt wird, kann eine Dampfturbinen-Ausgangsleistungsäquivalenz (ein Niederdruckturbinen-Ausgangsleistungs-Korrekturwert 88), der sich aus dem in die Niederdruck-Dampfturbine 62 strömenden Dampf ergibt, auf MW-Basis aus einem von dem Dampf in der Niederdruck-Dampfturbine 62 ausgeführten Arbeitsbetrag und einem Turbinen-Wirkungsgrad der Niederdruck-Dampfturbine 62 berechnet werden.
Die Dampfturbinen-Ausgangsleistungsäquivalenz 88, die sich aus dem in die Niederdruck-Dampfturbine 62 strömenden Dampf 79, der nach obiger Beschreibung berechnet wird, ergibt, wird zu der Dampfturbinen-Ausgangsleistungsäquivalenz 30 hinzuaddiert, die auf der Basis des Einlassdampfdruckes 31 der Zwischendruck-Dampfturbine 57 berechnet wird. Damit ist es möglich, die genaue Dampfturbinen-Ausgangsleistungs-Äquivalenz 90 zu berechnen. 4 zeigt diesen Ablauf. In 4 wird davon ausgegangen, dass der vordere Druck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils auf einen annähernd konstanten Wert durch das Niederdruck-Dampfreglerventil 80 gesteuert und komprimiert wird.
Eine Niederdruck-Dampfreglerventilöffnung 85 (A) und der Niederdruckturbinen-Einlassdampfdruck 82 werden in einen siebten Funktionsgenerator 91 eingegeben. Ein Signal 91a wird von dem siebten Funktionsgenerator 91 als Standardwert ausgegeben. Dieser Standardwert 91a entspricht W (= C × P₀ × A × K × Φ_cr), wenn der vordere Druck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils der konstante Wert ist, der nach obiger Beschreibung gesteuert wird.
Bei dem siebten Funktionsgenerator 91 wird ursprünglich der vordere Druck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils, der zur Berechnung des W erforderlich ist, unter der Annahme nicht eingegeben, dass es sich um den gesteuerten konstanten Wert (annähernd feststehendem Wert) handelt. Desgleichen ist bei dem siebten Funktionsgenerator 91, selbst wenn das Φ_cr, das aus dem vorderen Druck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils, und dem hinteren Druck 82 des Niederdruck-Dampfreglerventils ermittelt wird, berechnet wird, der vordere Druck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils konstant und beeinflusst das Φ_cr nicht, so dass er nicht eingegeben wird. Wenn sich hinsichtlich der Eingabe-Ausgabebeziehung des siebten Funktionsgenerators 91 der Öffnungsgrad 85 (A) des Niederdruck-Dampfreglerventils oder der Niederdruckturbinen-Einlassdampfdruck 82 erhöht, tendiert das Signal 91a zu, einer allmählichen Erhöhung.
Der vordere Dampfdruck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils wird einem achten Funktionsgenerator 92 eingegeben, und ein Signal 92a eines Korrekturwerts wird von dem achten Funktionsgenerator 92 ausgegeben. Bei dem achten Funktionsgenerator 92 beträgt, wenn der vordere Dampfdruck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils gleich dem gesteuerten Konstantwert ist, der Ausgabewert 92a 1,0. Falls der vordere Dampfdruck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils den gesteuerten Konstantwert überschreitet, überschreitet der Ausgabewert 92a 1,0. Und falls der vordere Dampfdruck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils geringer ist als der gesteuerte Konstantwert, ist der Ausgabewert 92a geringer als 1,0. Somit kann der tatsächliche Wert (die Abweichung vom gesteuerten Konstantwert) des vorderen Dampfdrucks 81 (P₀) einen Einfluss auf die Steuerung im Vergleich mit dem Standardwert 91a haben, der unter der Annahme erzeugt wird, dass der vordere Dampfdruck 81 (P₀) des Niederdruck-Dampfreglerventils konstant ist, so dass er nicht in den siebten Funktionsgenerator 91 eingegeben wird.
Eine Multipliziereinrichtung 93 multipliziert das Signal 91a und das Signal 92a des Korrekturwerts und gibt das Signal der in die Niederdruckturbine einströmenden Dampfströmungsrate 79 (W) aus.
Das Signal der in die Niederdruckturbine einströmenden Dampfströmungsrate 79 wird in einen neunten Funktionsgenerator 94 eingegeben, und ein Niederdruckturbinen-Ausgangskorrekturbetrag 88 wird von dem neunten Funktionsgenerator 94 ausgegeben. Der neunte Funktionsgenerator 94 gibt die Dampfturbinen-Ausgangsleistungs-Äquivalenz (den Niederdruckturbinen-Ausgangsleistungskorrekturbetrag 88) aus, der sich aus der auf MW-Basis in die Niederdruckturbine einströmenden Dampfströmungsrate 79, einem Arbeitsbetrag, der von der in die Niederdruckturbine einströmenden Dampfströmungsrate 79 ausgeführt wird, und einem Niederdruckturbinen-Koeffizienten ergibt. Wenn sich hinsichtlich der Eingabe-Ausgabebeziehung des neunten Funktionsgenerators 94 die in die Niederdruckturbine einströmende Dampfströmungsrate 79 erhöht, tendiert der Niederdruckturbinen-Ausgangsleistungs-Korrekturbetrag 88 dazu, sich allmählich zu erhöhen.
Eine Addiereinrichtung 95 addiert die Dampfturbinen-Ausgangsleistungsäquivalenz 30 und den Niederdruckturbinen-Ausgangsleistungs-Korrekturbetrag 88 und gibt die Ausgangsleistung 90 der Dampfturbine aus.
In 7 entspricht die Betätigungs- bzw. Recheneinheit 10 zum Berechnen der Ausgangsleistung 12 der Dampfturbine dem durch ein Symbol B in 4 angegebenen Abschnitt bei dieser Ausführungsform. Zwei Teile sind in B enthalten, nämlich eine Dampfturbinen-Ausgangsleistungs-Schätzeinheit B-1 und eine Korrektur-Schätzeinheit B-2. D. h., dass in dieser Ausführungsform die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 90 gemäß 4 als Dampfturbinen-Ausgangsleistung 12 an den Dämpfer (attenuator) 3 ausgegeben wird.
Übrigens entspricht in 4 das Verfahren zum Berechnen der Dampfturbinen-Ausgangsleistungsäquivalenz 30 im Grunde der durch einen Pfeil A in 2 angegebenen Konfiguration. D. h., das den Einlassdampfdruck 31 der Zwischendruck-Dampfturbine 57 angebende Signal wird in einen dritten Funktionsgenerator 6 eingegeben, und ein Signal 30a einer Dampfturbinen-Ausgangsleistung (MW), das von dem dritten Funktionsgenerator 6 ausgegeben wird, ist der Standardwert. Hinsichtlich der Eingabe-Ausgabebeziehung des dritten Funktionsgenerators tendiert bei Erhöhung des Zwischendruckturbinen-Einlassdampfdrucks 31 das Signal 30a der Dampfturbinen-Ausgangsleistung dazu, sich allmählich zu erhöhen.
Ein Signal, das eine Einlassdampftemperatur 32 der Hochdruckturbine 52 angibt, wird in einen vierten Funktionsgenerator 7 eingegeben, und ein Signal 30b eines ersten Korrekturwerts wird von dem vierten Funktionsgenerator 7 ausgegeben. Wenn bei dem vierten Funktionsgenerator 7 eine bestimmte Temperatur als Standard definiert ist, und wenn die Einlassdampftemperatur 32 der Hochdruckturbine 52 gleich dieser Temperatur ist, beträgt ein Ausgangswert 33b 1,0. Falls sie höher als diese Temperatur ist, hat der Ausgangswert 30b einen Wert (beispielsweise 1,01), der 1,0 unter der Annahme überschreitet, dass er eine entsprechende thermische Enthalpie aufweist. Falls er niedriger als dieser Wert ist, hat der Ausgangswert 30b einen Wert unter 1,0.
Ein Signal, das eine Einlassdampftemperatur 33 der Zwischendruckturbine 57 angibt, wird in einen fünften Funktionsgenerator 8 eingegeben, und ein Signal 30c eines zweiten Korrekturwerts wird von dem fünften Funktionsgenerator 8 ausgegeben. Wenn in dem fünften Funktionsgenerator 8 eine bestimmte Temperatur als Standard definiert ist, und wenn die Einlassdampftemperatur 33 der Zwischendruckturbine 57 gleich dieser Temperatur ist, beträgt ein Ausgangswert 30c 1,0. Falls sie höher ist als diese Temperatur, hat der Ausgangswert 30c einen Wert (beispielsweise 1,01), der 1,0 überschreitet, unter der Annahme, dass er eine entsprechende thermische Enthalpie aufweist. Falls sie unter diesem Wert liegt, hat der Ausgangswert 30c einen Wert von unter 1,0.
Ein Signal, das einen Unterdruckgrad (einen Abgasdruck der Dampfturbine 2) 34 des Dampfkondensators 70 angibt, wird in einen sechsten Funktionsgenerator 9 eingegeben, und ein Signal 30d eines dritten Korrekturwerts wird an den sechsten Funktionsgenerator 9 ausgegeben. Wenn bei dem sechsten Funktionsgenerator 9 ein bestimmter Druck als Standard definiert ist und wenn der Unterdruckgrad (der Abgasdruck der Gasturbine 2) 34 des Dampfkondensators 70 gleich diesem Druck ist, beträgt ein Ausgangswert 30d 1,0. Falls er höher ist als dieser Druck, hat der Ausgangswert 30d einen Wert (beispielsweise 1,01), der 1,0 überschreitet. Falls er geringer ist als diese Temperatur, hat der Ausgangswert 30d einen Wert unter 1,0.
Eine Multipliziereinrichtung 7a multipliziert das Signal 30a der Dampfturbinenausgangsleistung und das Signal 30b des ersten Korrekturwerts und gibt ein Signal 30e des Dampfturbinenausgangs bzw. der Dampfturbinen-Ausgangsleistung aus.
Eine Multipliziereinrichtung 8a multipliziert das Signal 30e des Dampfturbinenausgangs und das Signal 30c des zweiten Korrekturwerts und gibt ein Signal 30f der Dampfturbinen-Ausgangsleistung aus.
Eine Multipliziereinrichtung 9a multipliziert das Signal 30f der Dampfturbinenausgangsleistung und das Signal 30d des dritten Korrekturwerts und gibt das Signal 30 der Dampfturbinen-Ausgangsleistung (Äquivalenz) aus.

(1) Im Fall der Gasverbrennung strömt der Großteil des in der Niederdrucktrommel 77 erzeugten Dampfes 78 in die Dampfturbine 2 (die Dampfströmungsrate 79, die in die Niederdruckturbinen einströmt, weist den hohen Wert auf). Damit ist der Niederdruckturbinen-Ausgangsleistungs-Korrekturbetrag 88 hoch.
(2) Im Fall der Ölverbrennung wird der Großteil des in der Niederdrucktrommel 77 erzeugten Dampfes 78 als erhitzter Dampf 74 der Entgasungseinrichtung 73 verwendet, und nur ein Teil des Dampfes 78 strömt in die Dampfturbine 2 (die Dampfströmungsrate 79, die in die Niederdruckturbine einströmt, hat einen kleinen Wert). Damit ist der Niederdruckturbinen-Ausgangsleistungs-Korrekturwert 88 niedrig.

Durch Anwenden der Dampfturbinen-Ausgangsleistungs-Äquivalenz 90, die auf der Basis des in 4 gezeigten Logikschemas bestimmt wurde, auf die Dampfturbinen- Ausgangsleistung 12 der in 7 gezeigten Steuerlogik, kann auch bei (1), dem Gasverbrennungsfall und (2), dem Ölverbrennungsfall, die geschätzte Ausgangsleistung 12 der Dampfturbine genau berechnet werden, was in einer genauen Bestimmung der Ausgangsleistung 13 der Gasturbine resultiert. So werden der Kombustor-Bypassventil-Öffnungsbefehl 16 und der IGV-Öffnungsbefehl 17 aus der Berechnung derart bestimmt, dass in dem Gasturbinen-Kombustor 14 immer die stabile Verbrennungssituation erzielt wird. Folglich können das Kombustor-Bypassventil 20 und das IGV 21 betrieben werden, um dadurch die in den Kompressor C und den Kombustor 14 eingeleiteten Luftmengen zu steuern.
Gemäß dieser Ausführungsform kann bei dem Einwellen-Kombikraftwerk des Dual-Brennstofftyps, bei dem sowohl Erdgas als auch Öl als Brennstoff verwendet werden können, die Dampfturbinen-Ausgangsleistung 12 genau berechnet werden, auch bei (1), dem Gasverbrennungsfall und (2), dem Ölverbrennungsfall. Ferner kann in dem Gasturbinen-Kombustor 14 die stabile Verbrennung sowohl bei (1) dem Gasverbrennungsfall als auch (2), dem Ölverbrennungsfall erzielt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Ausgangsleistung der Dampfturbine 12 oder der Gasturbine 13 durch das einfache Verfahren berechnet werden, und die Ausgangsleistung der Dampfturbine 12 oder der Gasturbine 13 kann durch das Verfahren berechnet werden, das sich vom herkömmlichen Verfahren nicht stark unterscheidet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei dem Einwellen-Kombikraftwerk des Dual-Brennstofftyps die Ausgangsleistung der Dampfturbine berechnet werden.

Claims

Turbinenkraftwerk, das entweder mit Gasbrennstoff oder Ölbrennstoff betrieben werden kann, mit: einer Dampfturbine (2), die eine Hochdruck-Dampfturbine (52), eine Zwischendruck-Dampfturbine (57) und eine Niederdruck-Dampfturbine (62) aufweist, einer Gasturbine (1), die mit der Dampfturbine (2) über eine einzelne Drehwelle verbunden ist, einem Generator (G), der mit der Dampfturbine (2) und der Gasturbine (6) über die Drehwelle verbunden ist, einer Druckmesseinheit (58a), welche einen Einlassdampfdruck (31) der Zwischendruck-Dampfturbine (57) misst, einer Erfassungseinheit (80a), welche eine Öffnung eines Reglerventils (80), das eine Strömungsrate (79) von in die Niederdruck-Dampfturbine (62) strömenden Dampf reguliert, erfasst, einer Einlassdruck-Messeinheit (80b), die einen Einlassdampfdruck (P₀, 81) des Reglerventils (80) misst, einer Auslassdruck-Messeinheit (80c), die einen Auslassdampfdruck (82) des Reglerventils (80) misst, und einer Analysiereinheit (10), die umfasst: eine Korrektur-Schätzeinheit (B-2), welche einen der Ausgangsleistung der Niederdruck-Dampfturbine (62) zugeordneten Korrekturwert (88) schätzt, wobei der Korrekturwert (88) auf der Basis der Öffnung, des Einlassdampfdrucks (P₀, 81) sowie des Auslassdampfdrucks (82) des Reglerventils (80) berechnet wird, und eine Schätzeinheit (B-1), welche eine Ausgangsleistung (12, 90) der Dampfturbine (2) auf der Basis des Einlassdampfdrucks (31) der Zwischendruck-Dampfturbine (57) und des Korrekturwerts (88) schätzt.
Turbinenkraftwerk, das entweder mit Gasbrennstoff oder Ölbrennstoff betrieben werden kann, mit: einer Dampfturbine (2), die eine Hochdruck-Dampfturbine (52), eine Zwischendruck-Dampfturbine (57) und eine Niederdruck-Dampfturbine (62) aufweist, einer Gasturbine (1), die mit der Dampfturbine (2) über eine einzelne Drehwelle verbunden ist, einem Generator (G), der mit der Dampfturbine (2) und der Gasturbine (6) über die Drehwelle verbunden ist, einer Druckmesseinheit (58a), welche einen Einlassdampfdruck (31) der Zwischendruck-Dampfturbine (57) misst, und einer Analysiereinheit (10), die umfasst: eine Korrektur-Schätzeinheit (B-2), welche einen der Ausgangsleistung der Niederdruck-Dampfturbine (62) zugeordneten Korrekturwert (88) schätzt, und eine Schätzeinheit (B-1), welche eine Ausgangsleistung (12, 90) der Dampfturbine (2) auf der Basis des Einlassdampfdrucks (31) der Zwischendruck-Dampfturbine (57) und des Korrekturwerts (88) schätzt, wobei die Schätzeinheit (B-1) aufweist: eine erste Korrektureinheit (7), die einen ersten Korrekturwert (30b) auf der Basis einer Einlassdampftemperatur (32) der Hochdruck-Dampfturbine (52) berechnet, eine zweite Korrektureinheit (8), die einen zweiten Korrekturwert (30c) auf der Basis einer Einlassdampftemperatur (33) der Zwischendruck-Gasturbine (57) berechnet, und eine dritte Korrektureinheit (9), die einen dritten Korrekturwert (30d) auf der Basis eines Unterdruckgrads (34) in einem Dampfkondensator (70), welcher Dampf von der Dampfturbine (2) erhält, berechnet, und wobei die Schätzeinheit (B-1) die Ausgangsleistung (12, 90) der Dampfturbine (2) auf der Basis des ersten Korrekturwerts (30b), des zweiten Korrekturwerts (30c) sowie des dritten Korrekturwerts (30d) schätzt.
Turbinenkraftwerk nach Anspruch 2, ferner mit: einer Erfassungseinheit (80a), welche eine Öffnung eines Reglerventils (80), das eine Strömungsrate (79) von in die Niederdruck-Dampfturbine (62) strömenden Dampf reguliert, erfasst, einer Einlassdruck-Messeinheit (80b), die einen Einlassdampfdruck (P₀, 81) des Reglerventils (80) misst, und einer Auslassdruck-Messeinheit (80c), die einen Auslassdampfdruck (82) des Reglerventils (80) misst, wobei der Korrekturwert (88) auf der Basis der Öffnung, des Einlassdampfdrucks (P₀, 81) sowie des Auslassdampfdrucks (82) des Reglerventils (80) berechnet wird.
Turbinenkraftwerk nach Anspruch 1, ferner mit: einer ersten Korrektureinheit (7), die einen ersten Korrekturwert (30b) auf der Basis einer Einlassdampftemperatur (32) der Hochdruck-Dampfturbine (52) berechnet, einer zweiten Korrektureinheit (8), die einen zweiten Korrekturwert (30c) auf der Basis einer Einlassdampftemperatur (33) der Zwischendruck-Gasturbine (57) berechnet, und einer dritten Korrektureinheit (9), die einen dritten Korrekturwert (30d) auf der Basis eines Unterdruckgrads (34) in einem Dampfkondensator (70), welcher Dampf von der Dampfturbine (2) erhält, berechnet, wobei die Schätzeinheit (B-1) die Ausgangsleistung (12, 90) der Dampfturbine (2) auf der Basis des ersten Korrekturwerts (30b), des zweiten Korrekturwerts (30c) sowie des dritten Korrekturwerts (30d) schätzt.
Turbinenkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Strömungsrate des in die Niederdruck-Dampfturbine (62) einströmenden Niederdruckdampfes unter der Bedingung, dass dem Turbinenkraftwerk Gasbrennstoff zugeführt wird, sich von einer Strömungsrate des Niederdruckdampfes unter der Bedingung, dass dem Turbinenkraftwerk Ölbrennstoff zugeführt wird, unterscheidet.
Turbinenkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit: einer Vorerhitzungseinheit (72), die den Gasbrennstoff vorerhitzt, einem Ölbrennstoff-Bypass (71a), durch den der Ölbrennstoff die Vorerhitzungseinheit (72) umgeht, einer Entlüftungs- bzw. Entgasungseinrichtung (73), die den Gasbrennstoff von der Vorerhitzungseinheit (72) und den Ölbrennstoff von dem Ölbrennstoff-Bypass (71a) erhält, und einer Heizdampf-Zuführleitung (74), welche Dampf zum Erhitzen von einer Niederdruckleitung zu dem Niederdruck-Dampfturbineneinlass der Entlüftungs- bzw. Entgasungseinrichtung (73) zuführt, wenn die Entgasungseinrichtung (73) den Ölbrennstoff erhält.
Turbinenkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Gasturbine 1 einen Vorgemisch-Kombustor (14) aufweist.
Turbinenkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit: einer Gasturbinen-Ausgangsleistungs-Schätzeinheit (3), die eine Gasturbinen-Ausgangsleistung (13) durch Subtrahieren der Ausgangsleistung (12) der Dampfturbine (2) von der Gesamt-Ausgangsleistung des Turbinenkraftwerks berechnet.
Turbinenkraftwerk nach Anspruch 8, ferner mit: einer Gasturbinen-Luftsteuereinheit (21), die eine Strömungsrate von in die Gasturbine (1) eingeleiteter Luft auf der Basis der Gasturbinen-Ausgangsleistung (13) steuert.
Turbinenkraftwerk nach Anspruch 9, ferner mit: einer Kompressorluft-Steuereinheit (21), die eine Strömungsrate von in einen in der Gasturbine (1) enthaltenen Kompressor (C) eingeleiteter Luft auf der Basis der Gasturbinen-Ausgangsleistung (13) steuert.
Turbinenkraftwerk nach Anspruch 9 oder 10, ferner mit: einer Kombustorluft-Steuereinheit (20a), die eine Strömungsrate von in einen in der Gasturbine (1) enthaltenen Kombustor (14) eingeleiteter Luft auf der Basis der Gasturbinen-Ausgangsleistung (13) steuert.
Turbinenkraftwerk nach einem der Ansprüche 9 bis 11, ferner mit: einem Bypassventil (20) zum Steuern einer Strömungsrate von von einem in der Gasturbine (1) enthaltenen Kompressor (C) ausgetragener Luft, die in einen in der Gasturbine (1) enthaltenen Kombustor (14) strömt.
Betriebsverfahren für ein Turbinenkraftwerk mit: einer Hochdruck-Dampfturbine (52), einer Zwischendruck-Dampfturbine (57), und einer Niederdruck-Dampfturbine (62), wobei das Turbinenkraftwerk entweder mit Gasbrennstoff oder Ölbrennstoff betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Berechnen einer Brutto-Ausgangsleistung (30a) der Dampfturbine (2) unter Verwendung eines Einlassdampfdruckes (31) der Zwischendruck-Dampfturbine (57), Berechnen eines der Ausgangsleistung der Niederdruck-Dampfturbine (62) zugeordneten Korrekturwerts (88), Berechnen einer Netto-Ausgangsleistung (90) der Dampfturbine (2) durch Addieren der Brutto-Ausgangsleistung und des Korrekturwerts (88), und Steuern der Gasturbine (1) auf der Basis eines Unterschieds zwischen der Netto-Ausgangsleistung (90) und einer Gesamt-Ausgangsleistung des Gasturbinenkraftwerks.