JPH10176602A - ガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置 - Google Patents
ガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置Info
- Publication number
- JPH10176602A JPH10176602A JP8337067A JP33706796A JPH10176602A JP H10176602 A JPH10176602 A JP H10176602A JP 8337067 A JP8337067 A JP 8337067A JP 33706796 A JP33706796 A JP 33706796A JP H10176602 A JPH10176602 A JP H10176602A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- switching damper
- gas turbine
- turbine power
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】排ガスボイラーのドラム圧力制御精度を向上さ
せることが可能で、かつ機器の長寿命化が図れ、さらに
排ガス切換ダンパーの全開から全閉までの開閉時間の短
縮および排ガス切換ダンパーに与える機械的ショックを
軽減するとが可能なガスタービン発電設備の排ガス切換
ダンパー装置を提供する。 【解決手段】ガスタービン８の排ガス出口と廃熱を回収
する排ガスボイラー１０の入口との間に、排ガス切換ダ
ンパーを９備え、この切換ダンパーの開閉制御により排
ガスボイラーのドラム圧力が一定となるように制御して
いるガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置に
おいて、前記排ガス切換ダンパー９の開閉を行う駆動機
に、サーボモータを用いるとともに、サーボモータ制御
器からの開閉信号をアナログの連続制御とし、サーボモ
ータを周波数制御するようにした。
せることが可能で、かつ機器の長寿命化が図れ、さらに
排ガス切換ダンパーの全開から全閉までの開閉時間の短
縮および排ガス切換ダンパーに与える機械的ショックを
軽減するとが可能なガスタービン発電設備の排ガス切換
ダンパー装置を提供する。 【解決手段】ガスタービン８の排ガス出口と廃熱を回収
する排ガスボイラー１０の入口との間に、排ガス切換ダ
ンパーを９備え、この切換ダンパーの開閉制御により排
ガスボイラーのドラム圧力が一定となるように制御して
いるガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置に
おいて、前記排ガス切換ダンパー９の開閉を行う駆動機
に、サーボモータを用いるとともに、サーボモータ制御
器からの開閉信号をアナログの連続制御とし、サーボモ
ータを周波数制御するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン発電設
備の排ガス切換ダンパー装置の改良に係わり、特に商用
連系コージェネレーションシステムにおけるガスタービ
ン自家用発電設備の排ガス切換ダンパー装置に関するも
のである。
備の排ガス切換ダンパー装置の改良に係わり、特に商用
連系コージェネレーションシステムにおけるガスタービ
ン自家用発電設備の排ガス切換ダンパー装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来一般に採用されているガスタービン
自家用発電設備における排熱回収システムは、ガスター
ビンの排ガス出口と廃熱を回収する排ガスボイラー入口
との間に、三方弁を有する排ガス切換ダンパー装置を設
置し、この排ガス切換ダンパー装置を、排ガスボイラー
のドラム圧力が一定となるように、すなわちプロセス側
の蒸気負荷変動に追従させて排ガスボイラーのドラム圧
力が一定となるように制御するようにしている。
自家用発電設備における排熱回収システムは、ガスター
ビンの排ガス出口と廃熱を回収する排ガスボイラー入口
との間に、三方弁を有する排ガス切換ダンパー装置を設
置し、この排ガス切換ダンパー装置を、排ガスボイラー
のドラム圧力が一定となるように、すなわちプロセス側
の蒸気負荷変動に追従させて排ガスボイラーのドラム圧
力が一定となるように制御するようにしている。
【０００３】すなわち、制御器で排ガスボイラーの設定
ドラム圧力に対し実際の排ガスボイラーのドラム圧力を
フィードバックし、偏差を検出しモータコントロールセ
ンタに正転／逆転信号を送り、ウォームギアに連結され
た排ガス切換ダンパーを開／閉させるようにしている。
なおこの場合、一般には排ガス切換ダンパーの制御位置
は、全閉、中間位置、全開の３ポジションなど段階的に
排ガスの通過量を制御するようにしているのが普通であ
った。
ドラム圧力に対し実際の排ガスボイラーのドラム圧力を
フィードバックし、偏差を検出しモータコントロールセ
ンタに正転／逆転信号を送り、ウォームギアに連結され
た排ガス切換ダンパーを開／閉させるようにしている。
なおこの場合、一般には排ガス切換ダンパーの制御位置
は、全閉、中間位置、全開の３ポジションなど段階的に
排ガスの通過量を制御するようにしているのが普通であ
った。
【０００４】なお、この種の廃熱回収型ガスタービン自
家用発電設備に関連するものとしては、例えば特開昭６
３−３０２１４５号公報が挙げられる。
家用発電設備に関連するものとしては、例えば特開昭６
３−３０２１４５号公報が挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように形成されて
いるガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置で
あると、プロセス側の蒸気負荷変動に対して、排ガスボ
イラが必要とする排ガスの通過量を効率良く制御するこ
とは難しく、必要量の一部をバイパス側から大気へ放出
したり、また不必要な排ガスを通過させて排ガスボイラ
のドラム圧力上昇により保護装置である安全弁を動作さ
せ、余剰蒸気を大気へ放出させるなど不要動作が発生
し、熱回収効率を低下させていた。
いるガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置で
あると、プロセス側の蒸気負荷変動に対して、排ガスボ
イラが必要とする排ガスの通過量を効率良く制御するこ
とは難しく、必要量の一部をバイパス側から大気へ放出
したり、また不必要な排ガスを通過させて排ガスボイラ
のドラム圧力上昇により保護装置である安全弁を動作さ
せ、余剰蒸気を大気へ放出させるなど不要動作が発生
し、熱回収効率を低下させていた。
【０００６】また、精密な圧力制御を実施しようとする
とダンパーの開閉頻度が多くなり、ダンパー部に与える
ショックが大きく、ダンパーが損傷する恐れがあり、ま
たブレーキシューの寿命が短くなるきらいがあった。
とダンパーの開閉頻度が多くなり、ダンパー部に与える
ショックが大きく、ダンパーが損傷する恐れがあり、ま
たブレーキシューの寿命が短くなるきらいがあった。
【０００７】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、排ガスボイラーのドラム圧力制御
精度を向上させ熱回収効率の向上を図ることが可能で、
かつ排ガス切換ダンパーに与える機械的ショックを軽減
し機器の長寿命化が図れるこの種のガスタービン発電設
備の排ガス切換ダンパー装置を提供するにある。
目的とするところは、排ガスボイラーのドラム圧力制御
精度を向上させ熱回収効率の向上を図ることが可能で、
かつ排ガス切換ダンパーに与える機械的ショックを軽減
し機器の長寿命化が図れるこの種のガスタービン発電設
備の排ガス切換ダンパー装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ガス
タービンの排ガス出口と廃熱を回収する排ガスボイラー
入口との間に、排ガス切換ダンパーを備え、この切換ダ
ンパーの開閉制御により前記排ガスボイラーのドラム圧
力が一定となるように制御するガスタービン発電設備の
排ガス切換ダンパー装置において、前記排ガス切換ダン
パーの開閉を行う駆動機にサーボモータを用いるととも
に、このサーボモータへの制御器からのダンパー開閉信
号をアナログの連続制御となし所期の目的を達成するよ
うにしたものである。またこの場合、前記サーボモータ
を周波数制御するようにしたものである。
タービンの排ガス出口と廃熱を回収する排ガスボイラー
入口との間に、排ガス切換ダンパーを備え、この切換ダ
ンパーの開閉制御により前記排ガスボイラーのドラム圧
力が一定となるように制御するガスタービン発電設備の
排ガス切換ダンパー装置において、前記排ガス切換ダン
パーの開閉を行う駆動機にサーボモータを用いるととも
に、このサーボモータへの制御器からのダンパー開閉信
号をアナログの連続制御となし所期の目的を達成するよ
うにしたものである。またこの場合、前記サーボモータ
を周波数制御するようにしたものである。
【０００９】すなわちこのように形成されたガスタービ
ン発電設備の排ガス切換ダンパー装置であると、サーボ
モータ制御器からの開閉信号がアナログの連続制御とな
ることにより、切換ダンパーは、排ガスボイラーのドラ
ム圧力が一定となるように作用する連続開閉となり圧力
制御精度を向上させることができ、また、この連続制御
により排ガス切換ダンパーに与える機械的ショックは軽
減され、機器の長寿命化も図れるのである。
ン発電設備の排ガス切換ダンパー装置であると、サーボ
モータ制御器からの開閉信号がアナログの連続制御とな
ることにより、切換ダンパーは、排ガスボイラーのドラ
ム圧力が一定となるように作用する連続開閉となり圧力
制御精度を向上させることができ、また、この連続制御
により排ガス切換ダンパーに与える機械的ショックは軽
減され、機器の長寿命化も図れるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。図１にはその排ガス切換ダンパ
ー装置を備えたガスタービン発電設備の系統が示されて
いる。８がガスタービンであり、１０が排ガスボイラ
ー、９が排ガス切換ダンパーである。なお、１は変電
所、１１はプロセス側の蒸気ヘッダーである。
発明を詳細に説明する。図１にはその排ガス切換ダンパ
ー装置を備えたガスタービン発電設備の系統が示されて
いる。８がガスタービンであり、１０が排ガスボイラ
ー、９が排ガス切換ダンパーである。なお、１は変電
所、１１はプロセス側の蒸気ヘッダーである。
【００１１】変電所１から受電しゃ断器２を介し、需要
家母線３に母線連絡しゃ断器４と自家発しゃ断器５とが
自家用発電設備と系統連系されている。自家用発電設備
は同期発電機６、圧縮機７、タービン８からなるガスタ
ービン自家用発電設備である。タービンの排ガスは排ガ
ス切換ダンパー９を通過後、排ガスボイラー１０で蒸気
を発生させ、蒸気ヘッダー１１を通してプロセス側に供
給される。排ガス切換ダンパー９の排ガスおよび、排ガ
スボイラー１０の余剰蒸気は消音器１２から大気放出さ
れる。
家母線３に母線連絡しゃ断器４と自家発しゃ断器５とが
自家用発電設備と系統連系されている。自家用発電設備
は同期発電機６、圧縮機７、タービン８からなるガスタ
ービン自家用発電設備である。タービンの排ガスは排ガ
ス切換ダンパー９を通過後、排ガスボイラー１０で蒸気
を発生させ、蒸気ヘッダー１１を通してプロセス側に供
給される。排ガス切換ダンパー９の排ガスおよび、排ガ
スボイラー１０の余剰蒸気は消音器１２から大気放出さ
れる。
【００１２】排ガス切換ダンパー９は、図２に拡大して
示されているように、サーボモータ１３とウォームギア
１７および回転軸を介してで連結されている。サーボモ
ータ１３には、サーボコントローラ１４より動力信号が
供給される。排ガス切換ダンパー９の開度信号は排ガス
ボイラーのドラム圧力１５が一定となるよう、制御器１
６からアナログの開閉信号をサーボコントローラ１４に
送り、サーボモータ１３に伝達される。
示されているように、サーボモータ１３とウォームギア
１７および回転軸を介してで連結されている。サーボモ
ータ１３には、サーボコントローラ１４より動力信号が
供給される。排ガス切換ダンパー９の開度信号は排ガス
ボイラーのドラム圧力１５が一定となるよう、制御器１
６からアナログの開閉信号をサーボコントローラ１４に
送り、サーボモータ１３に伝達される。
【００１３】通常運転では、排ガスボイラー１０の準備
完了および、排ガス切換ダンパー９が全閉（全量バイパ
ス）を条件にガスタービン自家用発電設備を始動させ、
自家発しゃ断器５を同期投入し商用系統と連系運転され
る。
完了および、排ガス切換ダンパー９が全閉（全量バイパ
ス）を条件にガスタービン自家用発電設備を始動させ、
自家発しゃ断器５を同期投入し商用系統と連系運転され
る。
【００１４】自家発しゃ断器５が同期投入されると、排
ガスボイラー１０の制御が開始され、制御器１６で設定
された排ガスボイラーのドラム圧力１５が一定となるよ
う、サーボコントローラ１４でサーボモータ１３を連続
制御させ、排ガス切換ダンパー９を全開（全量ボイラー
通気）させ排ガスを、排ガスボイラー１０に通す。排ガ
スボイラーのドラム圧力１５が上昇してくると、設定圧
力となるよう、排ガス切換ダンパー９は全開位置から中
間位置の間で、プロセス側の蒸気負荷変動に追従し、排
ガス切換ダンパー９は連続制御される。
ガスボイラー１０の制御が開始され、制御器１６で設定
された排ガスボイラーのドラム圧力１５が一定となるよ
う、サーボコントローラ１４でサーボモータ１３を連続
制御させ、排ガス切換ダンパー９を全開（全量ボイラー
通気）させ排ガスを、排ガスボイラー１０に通す。排ガ
スボイラーのドラム圧力１５が上昇してくると、設定圧
力となるよう、排ガス切換ダンパー９は全開位置から中
間位置の間で、プロセス側の蒸気負荷変動に追従し、排
ガス切換ダンパー９は連続制御される。
【００１５】排ガス切換ダンパー９の開／閉動作は、図
３に示されているように、連続制御の曲線となり、サー
ボコントローラ１４により開閉率α１は任意の設定が可
能で、全開から全閉迄の開閉時間を調整することができ
る。図４には従来のパルス状の制御曲線が示されている
が、これに比較しダンパー動作が改善されていることが
わかる。
３に示されているように、連続制御の曲線となり、サー
ボコントローラ１４により開閉率α１は任意の設定が可
能で、全開から全閉迄の開閉時間を調整することができ
る。図４には従来のパルス状の制御曲線が示されている
が、これに比較しダンパー動作が改善されていることが
わかる。
【００１６】また、制御器１６およびサーボコントロー
ラ１４のアナログ分解能を上げれば、排ガスボイラーの
ドラム圧力１５の圧力不感帯ΔＰを小さく設定でき、プ
ロセス側の蒸気負荷変動に追従すべく排ガスボイラーの
ドラム圧力１５の制御精度改善が図れる。
ラ１４のアナログ分解能を上げれば、排ガスボイラーの
ドラム圧力１５の圧力不感帯ΔＰを小さく設定でき、プ
ロセス側の蒸気負荷変動に追従すべく排ガスボイラーの
ドラム圧力１５の制御精度改善が図れる。
【００１７】また、サーボモータを制御するに際し、ダ
ンパーの停止位置近傍では低速となるように制御すれ
ば、ブレーキ能力にずれ（摩耗による）が生じても排ガ
ス切換ダンパーに与える機械的ショックを軽減すること
ができる。
ンパーの停止位置近傍では低速となるように制御すれ
ば、ブレーキ能力にずれ（摩耗による）が生じても排ガ
ス切換ダンパーに与える機械的ショックを軽減すること
ができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、排ガスボイラーのドラム圧力制御精度を向上させ熱
回収効率の向上を図ることが可能で、かつ排ガス切換ダ
ンパーに与える機械的ショックを軽減し機器の長寿命化
が図れるこの種のガスタービン発電設備の排ガス切換ダ
ンパー装置を得ることができる。
ば、排ガスボイラーのドラム圧力制御精度を向上させ熱
回収効率の向上を図ることが可能で、かつ排ガス切換ダ
ンパーに与える機械的ショックを軽減し機器の長寿命化
が図れるこの種のガスタービン発電設備の排ガス切換ダ
ンパー装置を得ることができる。
【図１】本発明の排ガス切換ダンパー装置を備えたガス
タービン発電設備の一実施例を示す系統図である。
タービン発電設備の一実施例を示す系統図である。
【図２】本発明の排ガス切換ダンパー装置の機構図であ
る。
る。
【図３】本発明の排ガス切換ダンパー動作曲線図であ
る。
る。
【図４】従来の排ガス切換ダンパー動作曲線図である。
１…変電所、２…受電しゃ断器、３…需要家母線、４…
母線連絡しゃ断器、５…自家発しゃ断器、６…同期発電
機、７…圧縮機、８…タービン、９…排ガス切換ダンパ
ー、１０…排ガスボイラー、１１…蒸気ヘッダー、１２
…消音器、１３…サーボモータ、１４…サーボコントロ
ーラ、１５…排ガスボイラードラム圧力、１６…制御
器、１７…ウォームギア、ΔＰ…圧力不感帯、α１，α
２…開閉率。
母線連絡しゃ断器、５…自家発しゃ断器、６…同期発電
機、７…圧縮機、８…タービン、９…排ガス切換ダンパ
ー、１０…排ガスボイラー、１１…蒸気ヘッダー、１２
…消音器、１３…サーボモータ、１４…サーボコントロ
ーラ、１５…排ガスボイラードラム圧力、１６…制御
器、１７…ウォームギア、ΔＰ…圧力不感帯、α１，α
２…開閉率。
Claims (3)
- 【請求項１】 ガスタービンの排ガス出口と廃熱を回収
する排ガスボイラー入口との間に、排ガス切換ダンパー
を備え、この切換ダンパーの開閉制御により前記排ガス
ボイラーのドラム圧力が一定となるように制御するガス
タービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置において、 前記排ガス切換ダンパーの開閉を行う駆動機にサーボモ
ータを用いるとともに、このサーボモータへの制御器か
らのダンパー開閉信号をアナログの連続制御としたこと
を特徴とするガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパ
ー装置。 - 【請求項２】 ガスタービンの排ガス出口と廃熱を回収
する排ガスボイラー入口との間に、排ガス切換ダンパー
を備え、この切換ダンパーの開閉制御により前記排ガス
ボイラーのドラム圧力が一定となるように制御するガス
タービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置において、 前記排ガス切換ダンパーの開閉を行う駆動機にサーボモ
ータを用いるとともに、このサーボモータの制御をアナ
ログの連続制御とし、前記排ガス切換ダンパーの開度を
連続的に制御するようにしたことを特徴とするガスター
ビン発電設備の排ガス切換ダンパー装置。 - 【請求項３】 ガスタービンの排ガス出口と廃熱を回収
する排ガスボイラー入口との間に、排ガス切換ダンパー
を備え、この切換ダンパーの開閉制御により排ガスボイ
ラーのドラム圧力が一定となるように制御するガスター
ビン発電設備の排ガス切換ダンパー装置において、 前記排ガス切換ダンパーの開閉を行う駆動機にサーボモ
ータを用いるとともに、このサーボモータを周波数制御
し、前記排ガス切換ダンパーの開度を連続的に制御する
ようにしたことを特徴とするガスタービン発電設備の排
ガス切換ダンパー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8337067A JPH10176602A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | ガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8337067A JPH10176602A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | ガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176602A true JPH10176602A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18305125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8337067A Pending JPH10176602A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | ガスタービン発電設備の排ガス切換ダンパー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10176602A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009156033A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | コンバインドサイクル複合発電設備とその運転方法 |
-
1996
- 1996-12-17 JP JP8337067A patent/JPH10176602A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009156033A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | コンバインドサイクル複合発電設備とその運転方法 |
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