JP5461970B2 - 複合サイクル発電プラント - Google Patents
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Description
図8の複合サイクル発電プラントは一軸タイプであり、ガスタービン1と、ガスタービン空気圧縮機(COMP)2と、蒸気タービン3と、発電機4とを同一軸上に直結しており、これにガスタービン1の排ガスを回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ(HRSG)5を設置して構成されている。
また、蒸気タービン3は高圧タービン(HP)3a、中圧タービン(IP)3bおよび低圧タービン(LP)3cから構成されている。
23は復水器であり、低圧タービン3cで仕事を終えた蒸気を復水にする。24は、復水ポンプであり、復水を前記排熱回収ボイラ15の低圧蒸気ドラム15に給水する。
そして、減算器46にてタービン出力(パワー)45から発電機出力(ロード)35を減算し、その偏差δを規定値以下検出コンパレータ47に入力する。規定値以下検出コンパレータ47は、入力された偏差δが予め定めてある規定値(例えば、40%)を超えると論理値「1」なる出力信号をアンド回路49の一方の入力端子に出力する。
図1は発明の実施形態1に係る遠方負荷遮断検出装置を備えた複合サイクル発電プラントのシステム構成図であり、図2は本実施形態1に適用した遠方負荷遮断検出装置の一例を示す図である。
図1中、前述の図8および図9で説明した部品や要素と同一の部品や要素には同一符号を付けて説明する。
図2において、本実施形態1の遠方負荷遮断検出装置25-1に発電機4の端子に設けた変流器33で計測した電流33aを発電機出力演算部34に導入し、ここで所定の演算式によって発電機出力(ロード)35を求める。求められた発電機出力(ロード)35を、後述する減算器46に入力するとともに、発電機出力変化率演算部36に導入して発電機出力変化率37を求める。求められた発電機出力変化率37は、規定値以下検出コンパレータ38に入力されて予め定められている規定値(例えば、−40%/20msec)と比較される。規定値以下検出コンパレータ38は、発電機出力変化率37が規定値以下の場合(すなわち、発電機出力変化率37の絶対値が規定値の絶対値以上である場合)、論理値「1」なる出力信号39をアンド回路49の一方の入力端子に出力する。
さらに、この加重平均化された圧力信号59aを蒸気タービン出力演算部40に導入し、蒸気タービン出力41を得る。
図3は、本実施形態2に係る遠方負荷遮断検出装置を備えた複合サイクル発電プラントのシステム構成図であり、図4は本実施形態2の遠方負荷遮断検出装置の一例を示す図である。なお、実施形態1の図1、2の構成部分と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図4において、本実施形態2の遠方負荷遮断検出装置25-2は、第1の圧力検出位置29bにおける第1の蒸気圧力を検知する第1圧力信号30bと、前記第2の圧力検出位置31bにおける第2の蒸気圧力を検知する第2圧力信号32bとを導入する。
第1圧力信号30bは乗算器57に入力されて重み係数(α)55と乗算され、同様に第2圧力信号32aは乗算器58に入力されて重み係数(β)56と乗算される。
これ以降の動作は上述した実施形態1の場合と同じなので、説明を省略する。
図5は、実施形態3に係る遠方負荷遮断検出装置を備えた複合サイクル発電プラントのシステム構成図であり、図6は本実施形態3の遠方負荷遮断検出装置の一例を示す図である。
図6のその他の構成は、図2の構成と同じなので説明を省略する。
図7は、実施形態4に係る遠方負荷遮断検出装置を備えた複合サイクル発電プラントのシステム構成図である。なお、本実施形態4の遠方負荷遮断検出装置は、実施形態1の遠方負荷遮断検出装置と同じなので図示を省略する。
Claims (4)
- 高圧タービン、中圧タービンおよび低圧タービンにより構成される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンと同軸に配置されたガスタービンと、
前記蒸気タービンおよび前記ガスタービンと同軸に配置された発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを回収して蒸気を発生させ、高圧ドラム、中圧ドラム、低圧ドラムおよび再熱器を有する排熱回収ボイラと、を備え、
前記高圧ドラムで発生した蒸気を、高圧主蒸気加減弁を経て前記高圧タービンに導入してこれを駆動し、当該高圧タービンの排気蒸気を前記中圧ドラムで発生した蒸気と合流後に前記再熱器に供給して加熱し、当該再熱器で再熱された蒸気を再熱蒸気加減弁を経て前記中圧タービンに導いて当該中圧タービンを駆動し、前記低圧ドラムで発生し低圧蒸気加減弁を通過した低圧蒸気を前記中圧タービンに導かれて仕事をした蒸気とともに前記低圧タービンに導いて当該低圧タービンを駆動するように構成し、
前記ガスタービンの出力を算出するガスタービン出力算出手段と、
前記蒸気タービンの出力を算出する蒸気タービン出力算出手段と、
ガスタービン出力および蒸気タービン出力を加算してタービン出力を得るタービン出力算出手段と、
前記発電機の発生する発電機出力を得る発電機出力検出手段と、
前記タービン出力と前記発電機出力の偏差を検出する出力偏差検出手段と、
前記出力偏差検出手段にて検出した前記偏差が予め設定されている規定値を超えると遠方負荷遮断を検知して遠方負荷遮断信号を出力する遠方負荷遮断検出手段と、
前記遠方負荷遮断検出手段の出力した前記遠方負荷遮断信号により前記蒸気タービンの蒸気加減弁に対し急速閉止指令を出力する弁制御装置と、をさらに備えた複合サイクル発電プラントにおいて、
前記蒸気タービン出力算出手段は、前記再熱蒸気加減弁よりも下流の第1の圧力検出位置およびこの第1の圧力検出位置よりも下流の第2の圧力検出位置でそれぞれ計測された第1の蒸気圧力および第2の蒸気圧力を加重平均して得た蒸気圧力に基づいて蒸気タービン出力を算出することを特徴とする複合サイクル発電プラント。 - 高圧タービン、中圧タービンおよび低圧タービンにより構成される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンと同軸に配置された第1の発電機と、
前記蒸気タービンとは別の軸に配置されたガスタービンと、
前記ガスタービンと同軸に配置された第2の発電機と、
前記ガスタービンの排ガスを回収して蒸気を発生させ、高圧ドラム、中圧ドラム、低圧ドラムおよび再熱器を有する排熱回収ボイラと、を備え、
前記高圧ドラムで発生した蒸気を、高圧主蒸気加減弁を経て前記高圧タービンに導入してこれを駆動し、当該高圧タービンの排気蒸気を前記中圧ドラムで発生した蒸気と合流後に前記再熱器に供給して加熱し、当該再熱器で再熱された蒸気を再熱蒸気加減弁を経て前記中圧タービンに導いて当該中圧タービンを駆動し、前記低圧ドラムで発生し低圧蒸気加減弁を通過した低圧蒸気を前記中圧タービンに導かれて仕事をした蒸気とともに前記低圧タービンに導いて当該低圧タービンを駆動するように構成し、
前記ガスタービンの出力を算出するガスタービン出力算出手段と、
前記蒸気タービンの出力を算出する蒸気タービン出力算出手段と、
ガスタービン出力および蒸気タービン出力を加算してタービン出力を得るタービン出力算出手段と、
前記第1および第2の発電機の出力を合計した発電機出力を得る発電機出力検出手段と、
前記タービン出力と前記発電機出力の偏差を検出する出力偏差検出手段と、
前記出力偏差検出手段にて検出した前記偏差が予め設定されている規定値を超えると遠方負荷遮断を検知して遠方負荷遮断信号を出力する遠方負荷遮断検出手段と、
前記遠方負荷遮断検出手段の出力した前記遠方負荷遮断信号により前記蒸気タービンの蒸気加減弁に対し急速閉止指令を出力する弁制御装置と、をさらに備えた複合サイクル発電プラントにおいて、
前記蒸気タービン出力算出手段は、前記再熱蒸気加減弁よりも下流の第1の圧力検出位置およびこの第1の圧力検出位置よりも下流の第2の圧力検出位置でそれぞれ計測された第1の蒸気圧力および第2の蒸気圧力を加重平均して得た蒸気圧力に基づいて蒸気タービン出力を算出することを特徴とする複合サイクル発電プラント。 - 前記第1の圧力検出位置は前記再熱蒸気加減弁の下流であり、かつ前記中圧タービンの上流に位置する再熱蒸気リード管に設けられ、前記第2の圧力検出位置は前記低圧蒸気加減弁の下流に位置する低圧蒸気リード管に設けられたことを特徴とする請求項1記載の複合サイクル発電プラント。
- 前記高圧タービンの排気蒸気が流れる低温再熱蒸気系統に、前記ガスタービンの高温部を冷却するための冷却蒸気系統が分岐して設けられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の複合サイクル発電プラント。
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