JPH08200601A - 流動層発電プラント及びその制御装置並びに制御方法 - Google Patents
流動層発電プラント及びその制御装置並びに制御方法Info
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- JPH08200601A JPH08200601A JP7006926A JP692695A JPH08200601A JP H08200601 A JPH08200601 A JP H08200601A JP 7006926 A JP7006926 A JP 7006926A JP 692695 A JP692695 A JP 692695A JP H08200601 A JPH08200601 A JP H08200601A
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- bed boiler
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- 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
- F01K23/061—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 combustion in a fluidised bed
- F01K23/062—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 combustion in a fluidised bed the combustion bed being pressurised
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- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、急速な負荷変化を可能にする加圧流
動層発電プラントの制御方法及び装置を提供することを
目的にしている。 【構成】本発明は、主として主蒸気用の熱源と主として
再熱蒸気用の熱源として使用される2つの流動層を有
し、各流動層ごとに個別に燃料を供給するように構成し
た流動層ボイラを有する発電プラントにおいて、主蒸気
温度が所定の値になるように主蒸気用流動層の燃料流量
を、再熱蒸気温度が所定の値になるように再熱蒸気用流
動層の燃料流量を制御する方法及び装置を有している点
が特徴である。 【効果】本発明によれば、流動層ボイラで発生する蒸気
の温度を対応する燃料流量で制御できるため制御の安定
性が良く、急速な負荷変化に対しても安定な追従が可能
になる。
動層発電プラントの制御方法及び装置を提供することを
目的にしている。 【構成】本発明は、主として主蒸気用の熱源と主として
再熱蒸気用の熱源として使用される2つの流動層を有
し、各流動層ごとに個別に燃料を供給するように構成し
た流動層ボイラを有する発電プラントにおいて、主蒸気
温度が所定の値になるように主蒸気用流動層の燃料流量
を、再熱蒸気温度が所定の値になるように再熱蒸気用流
動層の燃料流量を制御する方法及び装置を有している点
が特徴である。 【効果】本発明によれば、流動層ボイラで発生する蒸気
の温度を対応する燃料流量で制御できるため制御の安定
性が良く、急速な負荷変化に対しても安定な追従が可能
になる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、石灰石等の流動層媒体
と石炭等の燃料とを混合させて燃焼を行う流動層ボイラ
を備えた流動層発電プラント及びその制御装置並びに制
御方法係り、特に、主に主蒸気を発生する流動層ボイラ
と、主に再熱蒸気を発生する流動層ボイラとの2つの流
動層ボイラを備えた流動層発電プラント及びその制御装
置並びに制御方法に関する。
と石炭等の燃料とを混合させて燃焼を行う流動層ボイラ
を備えた流動層発電プラント及びその制御装置並びに制
御方法係り、特に、主に主蒸気を発生する流動層ボイラ
と、主に再熱蒸気を発生する流動層ボイラとの2つの流
動層ボイラを備えた流動層発電プラント及びその制御装
置並びに制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】加圧流動層複合発電プラントは、1つの
流動層ボイラの中に主蒸気用の熱交換器と再熱蒸気用の
熱交換器が内蔵されており、石炭等の燃料と石灰石等の
流動層媒体を混合し、流動層を形成して燃焼を行い、そ
の燃焼により発生した熱を上記熱交換器を介して蒸気を
発生させている。
流動層ボイラの中に主蒸気用の熱交換器と再熱蒸気用の
熱交換器が内蔵されており、石炭等の燃料と石灰石等の
流動層媒体を混合し、流動層を形成して燃焼を行い、そ
の燃焼により発生した熱を上記熱交換器を介して蒸気を
発生させている。
【0003】このようなプラントでは、流動層の温度は
脱硫特性と灰の溶融防止の観点から800℃から900
℃程度の範囲に保つことが好ましく、燃料流量を変える
ことにより、流動層の層温を制御し、流動層の層高を変
化させて熱交換器と流動層との接触面積(伝熱面積)を
増減させることに負荷を制御しているのが一般的であ
る。また、主蒸気及び再熱蒸気の蒸気温度は、それぞれ
の熱交換器出口のスプレイ流量を変えることにより制御
していた。
脱硫特性と灰の溶融防止の観点から800℃から900
℃程度の範囲に保つことが好ましく、燃料流量を変える
ことにより、流動層の層温を制御し、流動層の層高を変
化させて熱交換器と流動層との接触面積(伝熱面積)を
増減させることに負荷を制御しているのが一般的であ
る。また、主蒸気及び再熱蒸気の蒸気温度は、それぞれ
の熱交換器出口のスプレイ流量を変えることにより制御
していた。
【0004】また、主蒸気用の熱交換器を内蔵した流動
層ボイラと、再熱蒸気用の熱交換器を内蔵した流動層ボ
イラとをそれぞれ別体に構成し、それらの流動層ボイラ
内の層高を制御して主蒸気及び再熱蒸気をそれぞれ個別
に制御するものが、例えば特開平5−248601 号公報に提
案されている。
層ボイラと、再熱蒸気用の熱交換器を内蔵した流動層ボ
イラとをそれぞれ別体に構成し、それらの流動層ボイラ
内の層高を制御して主蒸気及び再熱蒸気をそれぞれ個別
に制御するものが、例えば特開平5−248601 号公報に提
案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のように、層高を
変化させることによって蒸気温度を制御する場合は、8
00℃〜900℃の層温を有する流動層内に、約150
℃〜200℃の流動層媒体を供給、または流動層ボイラ
内の流動層を流動層媒体タンクに抽出するため、層高を
変化させる度に層温が急激に変化することになり、蒸気
温度が所望の値に収束するには多くの時間が必要とな
る。特に、層高を上昇させる場合は流動層媒体を供給す
るので、一時的に流動層の層温が急激に低下し、プラン
ト効率の低下及び脱硫特性の低下を招く可能性もある。
また、層温の急激な変化による蒸気温度変化が、蒸気タ
ービンが許容する許容温度偏差を大きく超える可能性が
あり、蒸気タービンの安全運転上、好ましいものとはい
えない。
変化させることによって蒸気温度を制御する場合は、8
00℃〜900℃の層温を有する流動層内に、約150
℃〜200℃の流動層媒体を供給、または流動層ボイラ
内の流動層を流動層媒体タンクに抽出するため、層高を
変化させる度に層温が急激に変化することになり、蒸気
温度が所望の値に収束するには多くの時間が必要とな
る。特に、層高を上昇させる場合は流動層媒体を供給す
るので、一時的に流動層の層温が急激に低下し、プラン
ト効率の低下及び脱硫特性の低下を招く可能性もある。
また、層温の急激な変化による蒸気温度変化が、蒸気タ
ービンが許容する許容温度偏差を大きく超える可能性が
あり、蒸気タービンの安全運転上、好ましいものとはい
えない。
【0006】このように、従来のように蒸気温度の制御
を層高により行うものは、蒸気温度を負荷変化に対して
迅速に追従させることは困難であり、かつプラント効率
及び安全性の面から必ずしも好適なものではなかった。
を層高により行うものは、蒸気温度を負荷変化に対して
迅速に追従させることは困難であり、かつプラント効率
及び安全性の面から必ずしも好適なものではなかった。
【0007】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、主蒸気及び再熱蒸気発生用の
少なくとも2つの流動層ボイラを用いて、それぞれの蒸
気温度を燃料量により個別に制御することによって負荷
追従性及びプラント効率を向上することができる流動層
発電プラント及びその制御装置並びに制御方法を提供す
ることを第1の目的とするものである。
みてなされたものであり、主蒸気及び再熱蒸気発生用の
少なくとも2つの流動層ボイラを用いて、それぞれの蒸
気温度を燃料量により個別に制御することによって負荷
追従性及びプラント効率を向上することができる流動層
発電プラント及びその制御装置並びに制御方法を提供す
ることを第1の目的とするものである。
【0008】また、層高を変化させる場合においても流
動層の層温及び蒸気温度が急激に変化しない流動層発電
プラントの制御装置を提供することを第2の目的とする
ものである。
動層の層温及び蒸気温度が急激に変化しない流動層発電
プラントの制御装置を提供することを第2の目的とする
ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るための本発明に係る流動層発電プラントは、蒸気を発
生する第1の流動層ボイラと,前記第1の流動層ボイラ
から発生された蒸気により駆動される第1の蒸気タービ
ンと,該第1の蒸気タービンを駆動させた蒸気を加熱す
る第2の流動層ボイラと,前記第2の流動層ボイラによ
り加熱された蒸気により駆動される第2の蒸気タービン
とを有することを特徴とする。
るための本発明に係る流動層発電プラントは、蒸気を発
生する第1の流動層ボイラと,前記第1の流動層ボイラ
から発生された蒸気により駆動される第1の蒸気タービ
ンと,該第1の蒸気タービンを駆動させた蒸気を加熱す
る第2の流動層ボイラと,前記第2の流動層ボイラによ
り加熱された蒸気により駆動される第2の蒸気タービン
とを有することを特徴とする。
【0010】また、上記第1の目的を達成するための本
発明に係る流動層発電プラントは、蒸気を発生する第1
の流動層ボイラと,前記第1の流動層ボイラから発生さ
れた蒸気により駆動される第1の蒸気タービンと,該第
1の蒸気タービンを駆動させた蒸気を加熱する第2の流
動層ボイラと,前記第2の流動層ボイラにより加熱され
た蒸気により駆動される第2の蒸気タービンとを有し、
前記第1の流動層ボイラから発生される蒸気の温度に基
づいて、前記第1の流動層ボイラへ供給する燃料量を制
御するようにし、前記第2の流動層ボイラにより加熱さ
れた蒸気の温度に基づいて、前記第2の流動層ボイラへ
供給する燃料量を制御するようにしたことを特徴とす
る。
発明に係る流動層発電プラントは、蒸気を発生する第1
の流動層ボイラと,前記第1の流動層ボイラから発生さ
れた蒸気により駆動される第1の蒸気タービンと,該第
1の蒸気タービンを駆動させた蒸気を加熱する第2の流
動層ボイラと,前記第2の流動層ボイラにより加熱され
た蒸気により駆動される第2の蒸気タービンとを有し、
前記第1の流動層ボイラから発生される蒸気の温度に基
づいて、前記第1の流動層ボイラへ供給する燃料量を制
御するようにし、前記第2の流動層ボイラにより加熱さ
れた蒸気の温度に基づいて、前記第2の流動層ボイラへ
供給する燃料量を制御するようにしたことを特徴とす
る。
【0011】この蒸気温度に基づく燃料量を制御するた
めの手段は、前記第1の流動層ボイラに燃料を供給する
第1の燃料供給手段と,前記第2の流動層ボイラに燃料
を供給する第2の燃料供給手段と,前記第1の流動層ボ
イラから発生される蒸気の温度検出値に基づいて前記第
1の燃料供給手段の燃料供給量を制御する第1の蒸気温
度制御手段と,前記第2の流動層から発生される蒸気の
温度検出値に基づいて前記第2の燃料供給手段の燃料供
給量を制御する第2の蒸気温度制御手段とを具備するも
のであってもよい。
めの手段は、前記第1の流動層ボイラに燃料を供給する
第1の燃料供給手段と,前記第2の流動層ボイラに燃料
を供給する第2の燃料供給手段と,前記第1の流動層ボ
イラから発生される蒸気の温度検出値に基づいて前記第
1の燃料供給手段の燃料供給量を制御する第1の蒸気温
度制御手段と,前記第2の流動層から発生される蒸気の
温度検出値に基づいて前記第2の燃料供給手段の燃料供
給量を制御する第2の蒸気温度制御手段とを具備するも
のであってもよい。
【0012】また、前記第2の蒸気タービンは、前記第
1の蒸気タービンよりも低い蒸気圧で駆動されるもので
あって、その回転軸は、前記第1の蒸気タービンの回転
軸に連結されるものであってもよい。
1の蒸気タービンよりも低い蒸気圧で駆動されるもので
あって、その回転軸は、前記第1の蒸気タービンの回転
軸に連結されるものであってもよい。
【0013】更に、上記第1の目的を達成するための本
発明に係る流動層発電プラントの制御装置は、蒸気を発
生する第1の流動層ボイラと,該第1の流動層ボイラか
ら発生された蒸気により駆動される第1のタービンと,
該第1の蒸気タービンを駆動させた蒸気を加熱する第2
の流動層ボイラと,該第2の流動層ボイラにより加熱さ
れた蒸気により駆動される第2の蒸気タービンとを有
し、前記第1の流動層ボイラに燃料を供給する第1の燃
料供給手段と,前記第2の流動層ボイラに燃料を供給す
る第2の燃料供給手段と,前記第1の流動層ボイラから
発生される蒸気の温度に基づいて前記第1の燃料供給手
段の燃料供給量を制御する第1の蒸気温度制御手段と、
前記第2の流動層ボイラから発生される蒸気の温度に基
づいて前記第2の燃料供給手段の燃料供給量を制御する
第2の蒸気温度制御手段とを設けたことを特徴とする。
発明に係る流動層発電プラントの制御装置は、蒸気を発
生する第1の流動層ボイラと,該第1の流動層ボイラか
ら発生された蒸気により駆動される第1のタービンと,
該第1の蒸気タービンを駆動させた蒸気を加熱する第2
の流動層ボイラと,該第2の流動層ボイラにより加熱さ
れた蒸気により駆動される第2の蒸気タービンとを有
し、前記第1の流動層ボイラに燃料を供給する第1の燃
料供給手段と,前記第2の流動層ボイラに燃料を供給す
る第2の燃料供給手段と,前記第1の流動層ボイラから
発生される蒸気の温度に基づいて前記第1の燃料供給手
段の燃料供給量を制御する第1の蒸気温度制御手段と、
前記第2の流動層ボイラから発生される蒸気の温度に基
づいて前記第2の燃料供給手段の燃料供給量を制御する
第2の蒸気温度制御手段とを設けたことを特徴とする。
【0014】更にまた、上記第1の目的を達成するため
の本発明に係る流動層発電プラントの制御方法は、高圧
タービンを駆動させるための主蒸気の温度を、該主蒸気
の温度検出値に基づいて、前記主蒸気を発生する第1の
流動層ボイラへの燃料供給量により制御すると共に、前
記高圧タービンを駆動させた主蒸気を加熱することによ
って得られた低圧タービンを駆動させるための再熱蒸気
の温度を、該再熱蒸気の温度検出値に基づいて、前記第
1の流動層ボイラとは別体に設けられた前記主蒸気を加
熱する第2の流動層ボイラへの燃料供給量により制御す
ることを特徴とする。
の本発明に係る流動層発電プラントの制御方法は、高圧
タービンを駆動させるための主蒸気の温度を、該主蒸気
の温度検出値に基づいて、前記主蒸気を発生する第1の
流動層ボイラへの燃料供給量により制御すると共に、前
記高圧タービンを駆動させた主蒸気を加熱することによ
って得られた低圧タービンを駆動させるための再熱蒸気
の温度を、該再熱蒸気の温度検出値に基づいて、前記第
1の流動層ボイラとは別体に設けられた前記主蒸気を加
熱する第2の流動層ボイラへの燃料供給量により制御す
ることを特徴とする。
【0015】また、上記第2の目的を達成するための本
発明に係る流動層発電プラントの制御装置は、燃料及び
流動層媒体により流動層を形成して燃焼を行う流動層ボ
イラと,該流動層ボイラ内へ流動層媒体を供給、もしく
は前記流動層ボイラ内の流動層を抽出することによって
前記流動層ボイラ内の層高を制御する層高制御手段とを
備える流動層発電プラントの制御装置において、前記流
動層ボイラ内の流動層媒体の温度検出値と温度設定値と
の偏差を求める温度偏差演算手段と,前記プラントの負
荷指令値から前記層高の設定値を求める層高設定値演算
手段と,前記層高設定値演算手段により求められた層高
設定値と前記層高の検出値との偏差に基づく前記層高の
制御量を前記層高制御手段へ出力する手段と,前記温度
偏差演算手段により求められた温度偏差が所定値を超え
たときに、前記層高設定値演算手段により求められた層
高の設定値を所定の値に保持する手段とを設けたことを
特徴とする。
発明に係る流動層発電プラントの制御装置は、燃料及び
流動層媒体により流動層を形成して燃焼を行う流動層ボ
イラと,該流動層ボイラ内へ流動層媒体を供給、もしく
は前記流動層ボイラ内の流動層を抽出することによって
前記流動層ボイラ内の層高を制御する層高制御手段とを
備える流動層発電プラントの制御装置において、前記流
動層ボイラ内の流動層媒体の温度検出値と温度設定値と
の偏差を求める温度偏差演算手段と,前記プラントの負
荷指令値から前記層高の設定値を求める層高設定値演算
手段と,前記層高設定値演算手段により求められた層高
設定値と前記層高の検出値との偏差に基づく前記層高の
制御量を前記層高制御手段へ出力する手段と,前記温度
偏差演算手段により求められた温度偏差が所定値を超え
たときに、前記層高設定値演算手段により求められた層
高の設定値を所定の値に保持する手段とを設けたことを
特徴とする。
【0016】
【作用】本発明によれば、第1の蒸気タービンと,該第
1の蒸気タービンを駆動させた蒸気を加熱することによ
って得られた蒸気により駆動される第2の蒸気タービン
とのそれぞれに供給される蒸気を、それぞれ独立して設
けた流動層ボイラにより発生させ、かつその蒸気温度を
それぞれ流動層ボイラの燃料供給量により制御するた
め、第1のタービン(例えば高圧タービン)及び第2の
タービン(例えば中,低圧タービン)を駆動させるのに
好適な蒸気温度をそれぞれ個別に制御することができる
と共に、それらの蒸気温度を急激に変動させることなく
制御することができ、蒸気温度の負荷追従性を向上させ
ることができる。
1の蒸気タービンを駆動させた蒸気を加熱することによ
って得られた蒸気により駆動される第2の蒸気タービン
とのそれぞれに供給される蒸気を、それぞれ独立して設
けた流動層ボイラにより発生させ、かつその蒸気温度を
それぞれ流動層ボイラの燃料供給量により制御するた
め、第1のタービン(例えば高圧タービン)及び第2の
タービン(例えば中,低圧タービン)を駆動させるのに
好適な蒸気温度をそれぞれ個別に制御することができる
と共に、それらの蒸気温度を急激に変動させることなく
制御することができ、蒸気温度の負荷追従性を向上させ
ることができる。
【0017】また、本発明によれば、流動層ボイラの層
高をフィードバック制御する際に、層温の検出値と設定
値との偏差が所定値を超えたときに層高の設定値を所定
の値に保持するので、層温を急激に変化させることなく
層高を制御することができる。このことについて詳細に
説明すると、例えば層高を上昇させる場合、流動層ボイ
ラ内に流動層媒体を供給して層高を上昇させるが、前述
したように流動層ボイラ内の流動層と流動層媒体との温
度差は大きいため、層高を上昇させる場合は層温が急激
に低下することになり、層温を所定の範囲に維持できな
くなる。この状態で層高の設定値を大きくすれば、それ
に伴って流動層媒体の供給量が増加することになるので
層温の低下が更に大きくなる。そこで本発明のように、
層温の検出値と設定値との偏差が所定値を超えたときに
層高の設定値を所定の値に保持すれば、層温が所定の範
囲を大きく超える前に流動層媒体の供給量を減少させる
ことができるので、層高を上昇させる場合でも層温の低
下幅を小さくすることができる。
高をフィードバック制御する際に、層温の検出値と設定
値との偏差が所定値を超えたときに層高の設定値を所定
の値に保持するので、層温を急激に変化させることなく
層高を制御することができる。このことについて詳細に
説明すると、例えば層高を上昇させる場合、流動層ボイ
ラ内に流動層媒体を供給して層高を上昇させるが、前述
したように流動層ボイラ内の流動層と流動層媒体との温
度差は大きいため、層高を上昇させる場合は層温が急激
に低下することになり、層温を所定の範囲に維持できな
くなる。この状態で層高の設定値を大きくすれば、それ
に伴って流動層媒体の供給量が増加することになるので
層温の低下が更に大きくなる。そこで本発明のように、
層温の検出値と設定値との偏差が所定値を超えたときに
層高の設定値を所定の値に保持すれば、層温が所定の範
囲を大きく超える前に流動層媒体の供給量を減少させる
ことができるので、層高を上昇させる場合でも層温の低
下幅を小さくすることができる。
【0018】
【実施例】図12は、本発明が適用される流動層発電プ
ラントの全体構成図である。
ラントの全体構成図である。
【0019】本流動層発電プラントの特徴は、流動層ボ
イラPFBC−A,PFBC−B及び燃料供給ポンプC
WP−A,CWP−Bが少なくとも2セット有している
点である。
イラPFBC−A,PFBC−B及び燃料供給ポンプC
WP−A,CWP−Bが少なくとも2セット有している
点である。
【0020】流動層ボイラPFBCでは燃料供給ポンプ
CWPから供給された石炭COALとガスタービン圧縮
器COMPから供給された空気と流動層媒体貯蔵タンク
BMTから供給された流動層媒体を混合し流動状態で石炭
を燃焼する。流動層ボイラで燃焼したガスは脱塵装置D
USTでクリーンなガスにされ、ガスタービンGTに供
給される。ガスタービンGTではガスエネルギーは回転
エネルギーに変換され、発電機GENで電気エネルギー
となる。さらに、ガスタービンで仕事をしたガスは排ガ
スとなり脱硝装置De−NOx,排熱回収熱交換器HR
HEを経て煙突から大気に放出される。一方、給水ポン
プBFPで昇圧された給水はHRHEで熱を吸収し、流
動層ボイラPFBC−Aに内挿された蒸発器もしくは過
熱器によって所定の温度まで過熱され高圧蒸気タービン
HP−STへ導かれる。また、高圧蒸気タービンHP−
STで仕事をした蒸気はさらに流動層ボイラPFBC−
Bに内挿された再熱器によって再過熱され、低圧蒸気タ
ービンLP−STに導かれる。蒸気タービンでは蒸気エ
ネルギが回転エネルギに変換され、発電機GENで電気
エネルギに変換される。上記の高圧蒸気タービンHP−
ST及び低圧蒸気タービンLP−STは、図12に示す
ようにそれぞれを同一の軸に結合して構成するものであ
ってもよい。
CWPから供給された石炭COALとガスタービン圧縮
器COMPから供給された空気と流動層媒体貯蔵タンク
BMTから供給された流動層媒体を混合し流動状態で石炭
を燃焼する。流動層ボイラで燃焼したガスは脱塵装置D
USTでクリーンなガスにされ、ガスタービンGTに供
給される。ガスタービンGTではガスエネルギーは回転
エネルギーに変換され、発電機GENで電気エネルギー
となる。さらに、ガスタービンで仕事をしたガスは排ガ
スとなり脱硝装置De−NOx,排熱回収熱交換器HR
HEを経て煙突から大気に放出される。一方、給水ポン
プBFPで昇圧された給水はHRHEで熱を吸収し、流
動層ボイラPFBC−Aに内挿された蒸発器もしくは過
熱器によって所定の温度まで過熱され高圧蒸気タービン
HP−STへ導かれる。また、高圧蒸気タービンHP−
STで仕事をした蒸気はさらに流動層ボイラPFBC−
Bに内挿された再熱器によって再過熱され、低圧蒸気タ
ービンLP−STに導かれる。蒸気タービンでは蒸気エ
ネルギが回転エネルギに変換され、発電機GENで電気
エネルギに変換される。上記の高圧蒸気タービンHP−
ST及び低圧蒸気タービンLP−STは、図12に示す
ようにそれぞれを同一の軸に結合して構成するものであ
ってもよい。
【0021】上記の流動層ボイラPFBC−Aもしくは
PFBC−B内の層高(流動層ボイラ内の流動層の高
さ)を上昇させる場合には、例えば、前記流動層媒体貯
蔵タンクBMT内の流動層媒体をそれぞれの流動層ボイ
ラに供給し、また層高を下降させる場合には、流動層ボ
イラ内の流動層を前記流動層媒体貯蔵タンクBMT内に
取り込むことによって行われる。
PFBC−B内の層高(流動層ボイラ内の流動層の高
さ)を上昇させる場合には、例えば、前記流動層媒体貯
蔵タンクBMT内の流動層媒体をそれぞれの流動層ボイ
ラに供給し、また層高を下降させる場合には、流動層ボ
イラ内の流動層を前記流動層媒体貯蔵タンクBMT内に
取り込むことによって行われる。
【0022】図1は、本発明に係る流動層発電プラント
の制御装置の一実施例であり、本発明を実現するのに好
適な実施例を示す。
の制御装置の一実施例であり、本発明を実現するのに好
適な実施例を示す。
【0023】図1で、136はボイラ入力デマンドBI
Dを示している。この信号は、ボイラフォロー型制御方
式(図8参照)、あるいはタービンフォロー型の制御方
式(図9参照)により決定される。いずれの場合も中給
100からの指令101から求められる出力デマンド1
03(MWD)に主蒸気圧力制御補正を加えることによっ
て求められる。このボイラ入力デマンドBIDが決まる
と、主蒸気温度設定部150によりBID信号に応じた
主蒸気温度設定値が決定される。この主蒸気温度設定値
は、主蒸気温度検出値704と比較され(ブロック15
2)、主蒸気温度偏差153が求められる。この偏差
は、主蒸気温度制御部(ブロック154)で比例積分など
制御演算がなされ、燃料流量補正値156が求められ
る。一方、ボイラ入力デマンドBIDから関数発生器1
58により、燃料流量の先行指令160が求められる。
この燃料流量先行指令160と燃料流量補正値156は
補正器(162)で加算され主蒸気側燃料流量デマンド
164となる。このデマンド164は減算器166で、
燃料流量検出値708と差分がとられ、燃料偏差168
となり、更に、比例積分などの制御(170)が施され
過熱器側の燃料供給ポンプCWP−Aの操作信号504
となる。
Dを示している。この信号は、ボイラフォロー型制御方
式(図8参照)、あるいはタービンフォロー型の制御方
式(図9参照)により決定される。いずれの場合も中給
100からの指令101から求められる出力デマンド1
03(MWD)に主蒸気圧力制御補正を加えることによっ
て求められる。このボイラ入力デマンドBIDが決まる
と、主蒸気温度設定部150によりBID信号に応じた
主蒸気温度設定値が決定される。この主蒸気温度設定値
は、主蒸気温度検出値704と比較され(ブロック15
2)、主蒸気温度偏差153が求められる。この偏差
は、主蒸気温度制御部(ブロック154)で比例積分など
制御演算がなされ、燃料流量補正値156が求められ
る。一方、ボイラ入力デマンドBIDから関数発生器1
58により、燃料流量の先行指令160が求められる。
この燃料流量先行指令160と燃料流量補正値156は
補正器(162)で加算され主蒸気側燃料流量デマンド
164となる。このデマンド164は減算器166で、
燃料流量検出値708と差分がとられ、燃料偏差168
となり、更に、比例積分などの制御(170)が施され
過熱器側の燃料供給ポンプCWP−Aの操作信号504
となる。
【0024】一方、再熱蒸気温度制御系もほとんど同じ
ようなアルゴリズムで制御が実現される。すなわち、ボ
イラ入力デマンドBIDから再熱蒸気温度設定値が決ま
り(ブロック180)、さらに、この設定値は、再熱蒸
気温度検出値706と比較され(ブロック152)、再
熱蒸気温度偏差183が求められる。この偏差は、再熱
蒸気温度制御部(ブロック184)で比例積分など制御
演算がなされ、燃料流量補正値186が求められる。一
方、ボイラ入力デマンドBIDから関数発生器188に
より、燃料流量の先行指令190が求められる。この燃
料流量先行指令190と燃料流量補正値186は補正器
(192)で加算され再熱器側燃料流量デマンド194
となる。このデマンド194は減算器196で、燃料流
量検出値710と差分がとられ、燃料偏差198とな
り、更に、比例積分などの制御(200)が施され過熱
器側の燃料供給ポンプCWP−Bの操作信号506とな
る。
ようなアルゴリズムで制御が実現される。すなわち、ボ
イラ入力デマンドBIDから再熱蒸気温度設定値が決ま
り(ブロック180)、さらに、この設定値は、再熱蒸
気温度検出値706と比較され(ブロック152)、再
熱蒸気温度偏差183が求められる。この偏差は、再熱
蒸気温度制御部(ブロック184)で比例積分など制御
演算がなされ、燃料流量補正値186が求められる。一
方、ボイラ入力デマンドBIDから関数発生器188に
より、燃料流量の先行指令190が求められる。この燃
料流量先行指令190と燃料流量補正値186は補正器
(192)で加算され再熱器側燃料流量デマンド194
となる。このデマンド194は減算器196で、燃料流
量検出値710と差分がとられ、燃料偏差198とな
り、更に、比例積分などの制御(200)が施され過熱
器側の燃料供給ポンプCWP−Bの操作信号506とな
る。
【0025】以上説明したように本発明の特徴は、主蒸
気温度には対応する燃料流量の制御をし、再熱蒸気温度
には対応する燃料流量の制御をするように制御系を構成
している点である。このような制御系の構成を可能にし
たのは、従来の流動層ボイラの発想から離れ、2つ以上
の流動層ボイラで1つのプラントを構成し、各流動層に
主蒸気温度制御及び再熱蒸気温度制御の機能を分担した
ことによっている。
気温度には対応する燃料流量の制御をし、再熱蒸気温度
には対応する燃料流量の制御をするように制御系を構成
している点である。このような制御系の構成を可能にし
たのは、従来の流動層ボイラの発想から離れ、2つ以上
の流動層ボイラで1つのプラントを構成し、各流動層に
主蒸気温度制御及び再熱蒸気温度制御の機能を分担した
ことによっている。
【0026】このようにプラントを構成することによっ
て、高圧タービンに供給される主蒸気の温度及び中・低
圧タービンに供給される再熱蒸気の温度を、それぞれの
蒸気タービンの駆動条件に適合させて個別にかつ独立し
て制御することができる。
て、高圧タービンに供給される主蒸気の温度及び中・低
圧タービンに供給される再熱蒸気の温度を、それぞれの
蒸気タービンの駆動条件に適合させて個別にかつ独立し
て制御することができる。
【0027】そしてそれらの蒸気温度を燃料流量によっ
て制御することによって、層温を急激に変化させること
なく負荷追従性を向上させることができるのである。
て制御することによって、層温を急激に変化させること
なく負荷追従性を向上させることができるのである。
【0028】図2はスプレイによる主蒸気温度の制御の
例を示している。図2で、同一記号,数字は図1と同一
物あるいは等価物を表している。
例を示している。図2で、同一記号,数字は図1と同一
物あるいは等価物を表している。
【0029】主蒸気温度は基本的には図1に示した燃料
流量により制御されるが、スプレイ制御系は応答が早い
ため燃料制御系と併用すると効果が大きい。スプレイ制
御系は次のように構成される。すなわち、ブロック15
0で主蒸気温度の設定値が求まると、ブロック152で
主蒸気温度検出値704と差分がとられ、温度偏差15
3が求められる。ここまでは図1と同じである。ここで
主蒸気温度制御224では比例制御を実施しスプレイ流量
の補正量226を決定する。224では積分制御をしな
いのが正しく積分制御を施すと燃料系と干渉を起こすの
で注意が必要である。一方、関数発生器228ではスプ
レイ流量の先行値230を決定する。この先行値は補正
部232で226が加算され、過熱器スプレイバルブ操
作信号508になる。
流量により制御されるが、スプレイ制御系は応答が早い
ため燃料制御系と併用すると効果が大きい。スプレイ制
御系は次のように構成される。すなわち、ブロック15
0で主蒸気温度の設定値が求まると、ブロック152で
主蒸気温度検出値704と差分がとられ、温度偏差15
3が求められる。ここまでは図1と同じである。ここで
主蒸気温度制御224では比例制御を実施しスプレイ流量
の補正量226を決定する。224では積分制御をしな
いのが正しく積分制御を施すと燃料系と干渉を起こすの
で注意が必要である。一方、関数発生器228ではスプ
レイ流量の先行値230を決定する。この先行値は補正
部232で226が加算され、過熱器スプレイバルブ操
作信号508になる。
【0030】図3はスプレイ制御による最終段の前置過
熱器蒸気温度制御系の例を示している。スプレイ制御系
は即効性はあるが、一度に大量のスプレイ量を操作する
のは局部的な湿りの問題もあり好ましくない。そこで通
常は複数段のスプレイ制御系が設けられる。図3はその
構成を示している。基本的な制御方式は主蒸気温度制御
系用スプレイ制御系(図2)と同様であるので、その詳
細な説明は省略する。次に本発明に係る流動層ボイラの
層温度制御装置の一実施例について、図4乃至図7を用
いて説明する。
熱器蒸気温度制御系の例を示している。スプレイ制御系
は即効性はあるが、一度に大量のスプレイ量を操作する
のは局部的な湿りの問題もあり好ましくない。そこで通
常は複数段のスプレイ制御系が設けられる。図3はその
構成を示している。基本的な制御方式は主蒸気温度制御
系用スプレイ制御系(図2)と同様であるので、その詳
細な説明は省略する。次に本発明に係る流動層ボイラの
層温度制御装置の一実施例について、図4乃至図7を用
いて説明する。
【0031】従来燃料流量は流動層の層温度の制御に用
いられている。層温度は燃料流量による影響が最も大き
いので、制御の安定性は非常に良いが、本発明では燃料
流量を主蒸気及び再熱蒸気温度の制御用に使用している
ので、別の操作量で層温度を制御する必要がある。そこ
で本発明が提案したのが、図4に示す層温度と層高の2
段カスケード制御方式である。
いられている。層温度は燃料流量による影響が最も大き
いので、制御の安定性は非常に良いが、本発明では燃料
流量を主蒸気及び再熱蒸気温度の制御用に使用している
ので、別の操作量で層温度を制御する必要がある。そこ
で本発明が提案したのが、図4に示す層温度と層高の2
段カスケード制御方式である。
【0032】図4は、本発明に係る流動層ボイラ(過熱
器側)の層高制御装置のブロック図であり、図4におい
て層温度設定器(ブロック270)による層温度の設定
値は、脱硫性能と灰の溶融防止の観点か800から90
0度Cに設定される。この層温度設定値と過熱器側層温
度検出値712の偏差がとられ(ブロック272)、層
温度偏差273が求められる。この層温度偏差273は
比例,積分などの制御が施され(ブロック274)、層
高設定値の補正信号276となる。一方、適応設定(ブ
ロック278)は、出力デマンドMWD103を入力し
て層高設定値280を決定する。この層高設定値280
は、上記補正信号276により補正され最終的な層高の
設定値284となる。この設定値284と過熱器側層高
検出値714との偏差288を減算器286にて求めて
過熱器側層高制御手段290に入力する。この過熱器側
層高制御手段290は、層高を制御するための制御量、
即ち流動層ボイラへの流動層媒体供給量、もしくは流動
層ボイラから抽出する流動層の抽出量を決定して流動層
媒体入出力機構512へ出力する。
器側)の層高制御装置のブロック図であり、図4におい
て層温度設定器(ブロック270)による層温度の設定
値は、脱硫性能と灰の溶融防止の観点か800から90
0度Cに設定される。この層温度設定値と過熱器側層温
度検出値712の偏差がとられ(ブロック272)、層
温度偏差273が求められる。この層温度偏差273は
比例,積分などの制御が施され(ブロック274)、層
高設定値の補正信号276となる。一方、適応設定(ブ
ロック278)は、出力デマンドMWD103を入力し
て層高設定値280を決定する。この層高設定値280
は、上記補正信号276により補正され最終的な層高の
設定値284となる。この設定値284と過熱器側層高
検出値714との偏差288を減算器286にて求めて
過熱器側層高制御手段290に入力する。この過熱器側
層高制御手段290は、層高を制御するための制御量、
即ち流動層ボイラへの流動層媒体供給量、もしくは流動
層ボイラから抽出する流動層の抽出量を決定して流動層
媒体入出力機構512へ出力する。
【0033】また、加圧流動層ボイラでは、流動層の層
高は負荷により変化するのでその設定値は前述したよう
に出力デマンドMWD103より決定される。通常の設
定方式では設定はMWDの関数で層高の設定が一義的に
決められるが、ここでは一義的に決めるのではなく図6
に示すように適応設定278を設けて層温度設定値と過
熱器側層温度検出値712との偏差273に応じて層高
の設定値を適宜変更可能としている。すなわち、流動層
の層高は流動層媒体(石灰石、あるいは砂利など)によ
り制御されるが、一般に流動層媒体は層内温度と比較し
て低温(約150℃〜200℃)である。このため、通
常の負荷変化に従って流動層媒体を投入すると、流動層
の温度が異常に低下し、脱硫性能が著しく低下するとい
う問題を起こす。そこで図6に示すようなアルゴリズム
を提案した。
高は負荷により変化するのでその設定値は前述したよう
に出力デマンドMWD103より決定される。通常の設
定方式では設定はMWDの関数で層高の設定が一義的に
決められるが、ここでは一義的に決めるのではなく図6
に示すように適応設定278を設けて層温度設定値と過
熱器側層温度検出値712との偏差273に応じて層高
の設定値を適宜変更可能としている。すなわち、流動層
の層高は流動層媒体(石灰石、あるいは砂利など)によ
り制御されるが、一般に流動層媒体は層内温度と比較し
て低温(約150℃〜200℃)である。このため、通
常の負荷変化に従って流動層媒体を投入すると、流動層
の温度が異常に低下し、脱硫性能が著しく低下するとい
う問題を起こす。そこで図6に示すようなアルゴリズム
を提案した。
【0034】図6は、図4にて先に説明した適応設定
(ブロック278)の詳細を説明する図である。図6にお
いて、関数設定器330では出力デマンドMWD103
に相当する層高の設定値332を一義的に決める。ここ
では、この層高の設定値332をそのまま使用せずに層
高上昇時は変化率制限器338で層高設定変更に制限を
加えると共に、層温度偏差273が所定値以上に大きく
なる場合は積分器354の入力信号を0にする事によっ
て設定値変更を中断する(ブロック342)。342は
スイッチ機能であり、273がある所定値未満では入力
I3すなわち、340を選択し、所定値以上になると入
力I2すなわち、ゼロを選択する回路である。層高下降
時は逆に変化率制限器344で制限された後、負の層温
度偏差273が異常に大きくなるとスイッチ348で設
定値の変更を停止する。このようにして決められた信号
は345と349は加算され(ブロック350)、積分
器354の入力信号352となる。また、上記の所定値
は、主蒸気及び再熱蒸気の許容温度偏差(約8℃)に基
づいて、例えば±10℃前後に設定してもよい。このよ
うに、層温度偏差273が所定値以上(±10℃前後)
になったときに積分器354の入力信号352を0にす
れば、層高設定値280は前回の設定値を保持すること
になるので、出力デマンドMWD103の増加に伴って
層高設定値280が増加することによる流動層媒体の供
給量もしくは抽出量の増大を抑えることができ、図4の
ように層高をフィードバック制御する場合においても流
動層ボイラ内の層温の変動を小さくすることができる。
また、前述したように層温度偏差を主蒸気及び再熱蒸気
の許容温度偏差近傍に設定すれば、蒸気温度の急激な変
動によって発生する高圧タービン、もしくは中・低圧タ
ービンの応力を低減することができる。
(ブロック278)の詳細を説明する図である。図6にお
いて、関数設定器330では出力デマンドMWD103
に相当する層高の設定値332を一義的に決める。ここ
では、この層高の設定値332をそのまま使用せずに層
高上昇時は変化率制限器338で層高設定変更に制限を
加えると共に、層温度偏差273が所定値以上に大きく
なる場合は積分器354の入力信号を0にする事によっ
て設定値変更を中断する(ブロック342)。342は
スイッチ機能であり、273がある所定値未満では入力
I3すなわち、340を選択し、所定値以上になると入
力I2すなわち、ゼロを選択する回路である。層高下降
時は逆に変化率制限器344で制限された後、負の層温
度偏差273が異常に大きくなるとスイッチ348で設
定値の変更を停止する。このようにして決められた信号
は345と349は加算され(ブロック350)、積分
器354の入力信号352となる。また、上記の所定値
は、主蒸気及び再熱蒸気の許容温度偏差(約8℃)に基
づいて、例えば±10℃前後に設定してもよい。このよ
うに、層温度偏差273が所定値以上(±10℃前後)
になったときに積分器354の入力信号352を0にす
れば、層高設定値280は前回の設定値を保持すること
になるので、出力デマンドMWD103の増加に伴って
層高設定値280が増加することによる流動層媒体の供
給量もしくは抽出量の増大を抑えることができ、図4の
ように層高をフィードバック制御する場合においても流
動層ボイラ内の層温の変動を小さくすることができる。
また、前述したように層温度偏差を主蒸気及び再熱蒸気
の許容温度偏差近傍に設定すれば、蒸気温度の急激な変
動によって発生する高圧タービン、もしくは中・低圧タ
ービンの応力を低減することができる。
【0035】また、これにより、流動層の層温度は燃料
流量でしか制御出来なかったのを層高で制御出来るよう
になり、燃料流量を蒸気温度制御の操作量として使用出
来るようになる。
流量でしか制御出来なかったのを層高で制御出来るよう
になり、燃料流量を蒸気温度制御の操作量として使用出
来るようになる。
【0036】図5は、本発明に係る流動層ボイラ(再熱
器側)の層高制御装置のブロック図である。主要な構成
は、図4と同様であり、図4との相違点は、再熱器側の
流動層ボイラの層温及び層高の検出値を用いる点である
ので、詳細な説明は省略する。
器側)の層高制御装置のブロック図である。主要な構成
は、図4と同様であり、図4との相違点は、再熱器側の
流動層ボイラの層温及び層高の検出値を用いる点である
ので、詳細な説明は省略する。
【0037】図7は図5における適応設定(ブロック3
08)の詳細を説明する図である。これも主要な構成は
図6と同様であるので、詳細な説明は省略する。
08)の詳細を説明する図である。これも主要な構成は
図6と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0038】以上説明したように本実施例は、過熱器を
有する流動層ボイラ及び再熱器を有する流動層ボイラの
どちらか、又はその両方に同時に適用することは勿論、
過熱器及び再熱器の両方を有する流動層ボイラであって
も同様に適用することができることはいうまでもない。
有する流動層ボイラ及び再熱器を有する流動層ボイラの
どちらか、又はその両方に同時に適用することは勿論、
過熱器及び再熱器の両方を有する流動層ボイラであって
も同様に適用することができることはいうまでもない。
【0039】次に、図8乃至図11を用いて本発明に係
る流動層ボイラの制御装置の他の実施例を説明する。
る流動層ボイラの制御装置の他の実施例を説明する。
【0040】図8はボイラフォロー型の負荷制御方式を
示している。基本的には通常の微粉炭ボイラや重油ボイ
ラで採用している制御方式と同じである。この制御方式
の特徴は蒸気タービンとガスタービンの合計出力700
をタービン加減弁500で主蒸気圧力702を給水流量
で制御する点にある。すなわち、出力をタービン加減弁
500で制御するため、高速の負荷追従が可能になる。
従来の制御方式では燃料流量を流動層の層温度制御に使
用していたため、流動層の応答が遅く、タービン加減弁
開閉による蒸気温度変動を抑制出来ず、ボイラフォロー
型の制御が出来なかったが、本発明により燃料流量を主
蒸気温度及び再熱蒸気温度制御に使用できるため、ボイ
ラフォロー型制御を可能にしている。図9はタービンフ
ォロー型の制御方式を示しているが、もちろんこの制御
方式を使用することが可能である。この方式は、高速な
負荷追従には向かないが、制御の安定性は良いので、高
速な負荷追従性を要求されないプラントで使用するに適
している。
示している。基本的には通常の微粉炭ボイラや重油ボイ
ラで採用している制御方式と同じである。この制御方式
の特徴は蒸気タービンとガスタービンの合計出力700
をタービン加減弁500で主蒸気圧力702を給水流量
で制御する点にある。すなわち、出力をタービン加減弁
500で制御するため、高速の負荷追従が可能になる。
従来の制御方式では燃料流量を流動層の層温度制御に使
用していたため、流動層の応答が遅く、タービン加減弁
開閉による蒸気温度変動を抑制出来ず、ボイラフォロー
型の制御が出来なかったが、本発明により燃料流量を主
蒸気温度及び再熱蒸気温度制御に使用できるため、ボイ
ラフォロー型制御を可能にしている。図9はタービンフ
ォロー型の制御方式を示しているが、もちろんこの制御
方式を使用することが可能である。この方式は、高速な
負荷追従には向かないが、制御の安定性は良いので、高
速な負荷追従性を要求されないプラントで使用するに適
している。
【0041】図10は、空気流量制御系の構成を示して
いる。図で164は過熱器側の燃料流量デマンド、19
4は再熱器側の燃料流量デマンドである。これらのデマ
ンドは前記したように対応する流動層の蒸気温度が所定
の値になるように決定されている。空気流量の操作端は
各流動層ボイラ個別には存在しない。また、空燃比が適
正かどうかを検出するガスO2 検出値720もガスター
ビンの後流側に設置されるため流動層個別のガスO2 の
検出はできない。このため、本発明では2つの流動層ボ
イラに入力される燃料流量デマンド164と194の合
計(ブロック360で加算)信号361を空気流量制御
用の燃料流量デマンド361としている。本発明では、
該燃料流量デマンド361が決まるとその流量の関数で
ガスO2 の設定値を決定している(ブロック362)。
該ガスO2 設定値はガスO2検出値720と比較され
(ブロック364)、ガスO2 偏差365が求められ
る。該偏差365は比例積分などの制御演算(ブロック
366)後空気流量デマンドの補正信号368となる。
一方、燃料流量デマンド361から空気流量デマンドの
先行値372が決定され(ブロック370)、補正信号
368を加え(ブロック374)空気流量デマンド37
6となる。この空気流量デマンド376が決まると空気
流量検出値722がこのデマンド376に一致するよう
に差分演算(ブロック378)、比例積分演算(ブロッ
ク382)が施されガスタービン圧縮器COMPの前段
に設けられたインレットガイベーン516を操作する。
いる。図で164は過熱器側の燃料流量デマンド、19
4は再熱器側の燃料流量デマンドである。これらのデマ
ンドは前記したように対応する流動層の蒸気温度が所定
の値になるように決定されている。空気流量の操作端は
各流動層ボイラ個別には存在しない。また、空燃比が適
正かどうかを検出するガスO2 検出値720もガスター
ビンの後流側に設置されるため流動層個別のガスO2 の
検出はできない。このため、本発明では2つの流動層ボ
イラに入力される燃料流量デマンド164と194の合
計(ブロック360で加算)信号361を空気流量制御
用の燃料流量デマンド361としている。本発明では、
該燃料流量デマンド361が決まるとその流量の関数で
ガスO2 の設定値を決定している(ブロック362)。
該ガスO2 設定値はガスO2検出値720と比較され
(ブロック364)、ガスO2 偏差365が求められ
る。該偏差365は比例積分などの制御演算(ブロック
366)後空気流量デマンドの補正信号368となる。
一方、燃料流量デマンド361から空気流量デマンドの
先行値372が決定され(ブロック370)、補正信号
368を加え(ブロック374)空気流量デマンド37
6となる。この空気流量デマンド376が決まると空気
流量検出値722がこのデマンド376に一致するよう
に差分演算(ブロック378)、比例積分演算(ブロッ
ク382)が施されガスタービン圧縮器COMPの前段
に設けられたインレットガイベーン516を操作する。
【0042】図11は再熱蒸気温度を補佐的に制御する
再熱器スプレイ制御系を示している。再熱器の場合はス
プレイ量が多くなるとプラント効率の低下を招くので常
時は0であることが望ましい。そこで本発明では負荷デ
マンドで定常的なスプレイ量を確保するという制御回路
は取り除いている。従って本制御系では再熱蒸気温度検
出値706が所定の設定値400以上になると再熱蒸気
温度制御部(ブロック404)が働き、再熱器スプレイ
バルブ510が開かれ、所定の温度範囲に入るように制
御される。
再熱器スプレイ制御系を示している。再熱器の場合はス
プレイ量が多くなるとプラント効率の低下を招くので常
時は0であることが望ましい。そこで本発明では負荷デ
マンドで定常的なスプレイ量を確保するという制御回路
は取り除いている。従って本制御系では再熱蒸気温度検
出値706が所定の設定値400以上になると再熱蒸気
温度制御部(ブロック404)が働き、再熱器スプレイ
バルブ510が開かれ、所定の温度範囲に入るように制
御される。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、それぞれ別体に構成さ
れた主蒸気発生用及び再熱蒸気発生用の少なくとも2つ
の流動層ボイラを設け、かつ流動層ボイラで発生する蒸
気の温度を対応する燃料流量で制御するため、高圧ター
ビン用の主蒸気温度及び中・低圧タービン用の再熱蒸気
温度のそれぞれを個別に制御することができ、かつ蒸気
温度制御時における蒸気温度の急激な変動を回避しつ
つ、負荷変化に対して蒸気温度を迅速に追従させること
ができる。
れた主蒸気発生用及び再熱蒸気発生用の少なくとも2つ
の流動層ボイラを設け、かつ流動層ボイラで発生する蒸
気の温度を対応する燃料流量で制御するため、高圧ター
ビン用の主蒸気温度及び中・低圧タービン用の再熱蒸気
温度のそれぞれを個別に制御することができ、かつ蒸気
温度制御時における蒸気温度の急激な変動を回避しつ
つ、負荷変化に対して蒸気温度を迅速に追従させること
ができる。
【図1】本発明に係る流動層発電プラントの制御装置の
一実施例を示す図である。
一実施例を示す図である。
【図2】流動層発電プラントにおける主蒸気温度用スプ
レイ制御系統を示す図である。
レイ制御系統を示す図である。
【図3】流動層発電プラントにおける前置過熱器の蒸気
温度用スプレイ制御系統を示す図である。
温度用スプレイ制御系統を示す図である。
【図4】本発明に係る流動層発電プラントの層温度制御
装置の一実施例を示す図であり、過熱器を内蔵する流動
層ボイラに適用した場合の実施例である。
装置の一実施例を示す図であり、過熱器を内蔵する流動
層ボイラに適用した場合の実施例である。
【図5】本発明に係る流動層発電プラントの層温度制御
装置の一実施例を示す図であり、再熱器を内蔵する流動
層ボイラに適用した場合の実施例である。
装置の一実施例を示す図であり、再熱器を内蔵する流動
層ボイラに適用した場合の実施例である。
【図6】図4において説明した適応設定278の詳細な
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図7】図5において説明した適応設定308の詳細な
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図8】本発明に係る流動層発電プラントの制御装置の
他の実施例を示す図であり、ボイラフォロー型の負荷,
主蒸気圧力制御系統を示す図である。
他の実施例を示す図であり、ボイラフォロー型の負荷,
主蒸気圧力制御系統を示す図である。
【図9】本発明に係る流動層発電プラントの制御装置の
他の実施例を示す図であり、タービンフォロー型の負
荷,主蒸気圧力制御系統を示す図である。
他の実施例を示す図であり、タービンフォロー型の負
荷,主蒸気圧力制御系統を示す図である。
【図10】本発明に係る流動層発電プラントの制御装置
の他の実施例を示す図であり、空気流量の制御系統を示
す図である。
の他の実施例を示す図であり、空気流量の制御系統を示
す図である。
【図11】本発明に係る流動層発電プラントの制御装置
の他の実施例を示す図であり、再熱蒸気温度用のスプレ
イ制御系統を示す図である。
の他の実施例を示す図であり、再熱蒸気温度用のスプレ
イ制御系統を示す図である。
【図12】本発明が適用される流動層発電プラントの全
体構成図である。
体構成図である。
103…出力デマンド(MWD)、136…ボイラ入力
デマンド(BID)、164…主蒸気側燃料流量デマン
ド、194…再熱器側燃料流量デマンド、270…層温度
設定器、280…層高設定値、500…タービン加減
弁、516…インレットガイドベーン、702…主蒸気
圧力、704…主蒸気温度検出値、712…過熱器側層
温度検出値、714…過熱器側層高検出値、720…ガ
スO2 検出値、722…空気流量検出値、PFBC…流
動層ボイラ、CWP…燃料供給ポンプ、GT…ガスター
ビン、GEN…発電機、ST…蒸気タービン。
デマンド(BID)、164…主蒸気側燃料流量デマン
ド、194…再熱器側燃料流量デマンド、270…層温度
設定器、280…層高設定値、500…タービン加減
弁、516…インレットガイドベーン、702…主蒸気
圧力、704…主蒸気温度検出値、712…過熱器側層
温度検出値、714…過熱器側層高検出値、720…ガ
スO2 検出値、722…空気流量検出値、PFBC…流
動層ボイラ、CWP…燃料供給ポンプ、GT…ガスター
ビン、GEN…発電機、ST…蒸気タービン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 恭功 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 遠山 栄二 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内
Claims (7)
- 【請求項1】蒸気を発生する第1の流動層ボイラと,前
記第1の流動層ボイラから発生された蒸気により駆動さ
れる第1の蒸気タービンと,該第1の蒸気タービンを駆
動させた蒸気を加熱する第2の流動層ボイラと,前記第
2の流動層ボイラにより加熱された蒸気により駆動され
る第2の蒸気タービンとを有することを特徴とする流動
層発電プラント。 - 【請求項2】蒸気を発生する第1の流動層ボイラと,前
記第1の流動層ボイラから発生された蒸気により駆動さ
れる第1の蒸気タービンと,該第1の蒸気タービンを駆
動させた蒸気を加熱する第2の流動層ボイラと,前記第
2の流動層ボイラにより加熱された蒸気により駆動され
る第2の蒸気タービンとを有し、 前記第1の流動層ボイラから発生される蒸気の温度に基
づいて、前記第1の流動層ボイラへ供給する燃料量を制
御するようにし、 前記第2の流動層ボイラにより加熱された蒸気の温度に
基づいて、前記第2の流動層ボイラへ供給する燃料量を
制御するようにしたことを特徴とする流動層発電プラン
ト。 - 【請求項3】蒸気を発生する第1の流動層ボイラと,該
第1の流動層ボイラから発生された蒸気により駆動され
る第1の蒸気タービンと,該第1の蒸気タービンを駆動
させた蒸気を加熱する第2の流動層ボイラと,該第2の
流動層ボイラにより加熱された蒸気により駆動される第
2の蒸気タービンと、 前記第1の流動層ボイラに燃料を供給する第1の燃料供
給手段と,前記第2の流動層ボイラに燃料を供給する第
2の燃料供給手段と,前記第1の流動層ボイラから発生
される蒸気の温度検出値に基づいて前記第1の燃料供給
手段の燃料供給量を制御する第1の蒸気温度制御手段
と,前記第2の流動層から発生される蒸気の温度検出値
に基づいて前記第2の燃料供給手段の燃料供給量を制御
する第2の蒸気温度制御手段とを備えてなることを特徴
とする流動層発電プラント。 - 【請求項4】請求項1に記載の流動層発電プラントにお
いて、前記第2の蒸気タービンは、前記第1の蒸気ター
ビンよりも低い蒸気圧で駆動されるものであって、その
回転軸は、前記第1の蒸気タービンの回転軸に連結され
るものであることを特徴とする流動層発電プラント。 - 【請求項5】蒸気を発生する第1の流動層ボイラと,該
第1の流動層ボイラから発生された蒸気により駆動され
る第1の蒸気タービンと,該第1の蒸気タービンを駆動
させた蒸気を加熱する第2の流動層ボイラと,該第2の
流動層ボイラにより加熱された蒸気により駆動される第
2の蒸気タービンとを有し、 前記第1の流動層ボイラに燃料を供給する第1の燃料供
給手段と,前記第2の流動層ボイラに燃料を供給する第
2の燃料供給手段と,前記第1の流動層ボイラから発生
される蒸気の温度に基づいて前記第1の燃料供給手段の
燃料供給量を制御する第1の蒸気温度制御手段と,前記
第2の流動層ボイラから発生される蒸気の温度に基づい
て前記第2の燃料供給手段の燃料供給量を制御する第2
の蒸気温度制御手段とを設けたことを特徴とする流動層
発電プラントの制御装置。 - 【請求項6】高圧タービンを駆動させるための主蒸気の
温度を、該主蒸気の温度検出値に基づいて、前記主蒸気
を発生する第1の流動層ボイラへの燃料供給量により制
御すると共に、 前記高圧タービンを駆動させた主蒸気を加熱することに
よって得られた低圧タービンを駆動させるための再熱蒸
気の温度を、該再熱蒸気の温度検出値に基づいて、前記
第1の流動層ボイラとは別体に設けられた前記主蒸気を
加熱する第2の流動層ボイラへの燃料供給量により制御
することを特徴とする流動層発電プラントの制御方法。 - 【請求項7】燃料及び流動層媒体により流動層を形成し
て燃焼を行う流動層ボイラと,該流動層ボイラ内へ流動
層媒体を供給、もしくは前記流動層ボイラ内の流動層を
抽出することによって前記流動層ボイラ内の層高を制御
する層高制御手段とを備える流動層発電プラントの制御
装置において、 前記流動層ボイラ内の流動層媒体の温度検出値と温度設
定値との偏差を求める温度偏差演算手段と、 前記プラントの負荷指令値から前記層高の設定値を求め
る層高設定値演算手段と、 前記層高設定値演算手段により求められた層高設定値と
前記層高の検出値との偏差に基づく前記層高の制御量を
前記層高制御手段へ出力する手段と、 前記温度偏差演算手段により求められた温度偏差が所定
値を超えたときに、前記層高設定値演算手段により求め
られた層高の設定値を所定の値に保持する手段、とを設
けたことを特徴とする流動層発電プラントの制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7006926A JPH08200601A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 流動層発電プラント及びその制御装置並びに制御方法 |
US08/582,360 US5850740A (en) | 1995-01-20 | 1996-01-05 | Fluidized bed power plant, and control apparatus and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7006926A JPH08200601A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 流動層発電プラント及びその制御装置並びに制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08200601A true JPH08200601A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=11651862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7006926A Pending JPH08200601A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 流動層発電プラント及びその制御装置並びに制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5850740A (ja) |
JP (1) | JPH08200601A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009041905A (ja) * | 2008-10-20 | 2009-02-26 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 加圧型流動層ボイラの制御方法 |
CN102777878A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-11-14 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种基于改进遗传算法的超超临界机组主汽温pid控制方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6164072A (en) * | 1998-10-21 | 2000-12-26 | Battelle Memorial Institute | Method and apparatus for matching a secondary steam supply to a main steam supply of a nuclear or thermal renewable fueled electric generating plant |
US7799288B2 (en) * | 2007-06-29 | 2010-09-21 | Uop Llc | Apparatus for recovering power from FCC product |
US9163830B2 (en) | 2009-03-31 | 2015-10-20 | Alstom Technology Ltd | Sealpot and method for controlling a solids flow rate therethrough |
DE102009056822B3 (de) * | 2009-12-04 | 2010-12-09 | Voith Patent Gmbh | Antriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
US9328633B2 (en) | 2012-06-04 | 2016-05-03 | General Electric Company | Control of steam temperature in combined cycle power plant |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE402796B (sv) * | 1975-09-12 | 1978-07-17 | Stal Laval Turbin Ab | Angkraftanleggning forsedd med separata brennkammare av virvelbeddstyp |
US4499857A (en) * | 1983-10-17 | 1985-02-19 | Wormser Engineering, Inc. | Fluidized bed fuel burning |
SE455127B (sv) * | 1986-10-29 | 1988-06-20 | Asea Stal Ab | Kraftanleggning med forbrenning i fluidiserad bedd |
US4800846A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-31 | Ube Industries, Ltd. | Method of controlling a fluidized bed boiler |
-
1995
- 1995-01-20 JP JP7006926A patent/JPH08200601A/ja active Pending
-
1996
- 1996-01-05 US US08/582,360 patent/US5850740A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009041905A (ja) * | 2008-10-20 | 2009-02-26 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 加圧型流動層ボイラの制御方法 |
JP4637943B2 (ja) * | 2008-10-20 | 2011-02-23 | 中国電力株式会社 | 加圧型流動層ボイラの制御方法 |
CN102777878A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-11-14 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种基于改进遗传算法的超超临界机组主汽温pid控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5850740A (en) | 1998-12-22 |
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