JPS62279209A - ガスタ−ビンコンバインドサイクルプラントを含む蒸気系の総括制御方法 - Google Patents
ガスタ−ビンコンバインドサイクルプラントを含む蒸気系の総括制御方法Info
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- JPS62279209A JPS62279209A JP12131486A JP12131486A JPS62279209A JP S62279209 A JPS62279209 A JP S62279209A JP 12131486 A JP12131486 A JP 12131486A JP 12131486 A JP12131486 A JP 12131486A JP S62279209 A JPS62279209 A JP S62279209A
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- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 48
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- 238000010792 warming Methods 0.000 description 4
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 238000010795 Steam Flooding Methods 0.000 description 1
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガスタービンコンバインドサイクルプラント
を含む蒸気系の総括制御方法に関する。
を含む蒸気系の総括制御方法に関する。
第2図は、従来のガスタービンコンバインドサイ/フル
プラントのm票膓虐か云十ブロー・ンートである。ガス
タービンコンバインドサイクルプラントは、ガスタービ
ン6と蒸気タービン2と発電機3とを一軸に結合した発
電システムであって、ガスタービン6はその燃焼器5に
供給する燃料ガス圧縮4i!■と空気圧縮機4とを備え
、ガスタービン6の排ガスによって蒸気を発生する排熱
回収ボイラ7を備え、この蒸気が蒸気タービン2を駆動
し、ガスタービン6と蒸気タービン2の合計出力の発電
を行う。
プラントのm票膓虐か云十ブロー・ンートである。ガス
タービンコンバインドサイクルプラントは、ガスタービ
ン6と蒸気タービン2と発電機3とを一軸に結合した発
電システムであって、ガスタービン6はその燃焼器5に
供給する燃料ガス圧縮4i!■と空気圧縮機4とを備え
、ガスタービン6の排ガスによって蒸気を発生する排熱
回収ボイラ7を備え、この蒸気が蒸気タービン2を駆動
し、ガスタービン6と蒸気タービン2の合計出力の発電
を行う。
このようなガスタービンコンバインドサイクルプラント
では、ガスタービン6と、その高温の排ガスを排熱回収
ボイラ7に送って蒸気を発生させ、この蒸気により駆動
される蒸気タービン2を組み合わせることによって、燃
料ガスエネルギーを効率よく電力に変換する高効率の発
電プラントである。
では、ガスタービン6と、その高温の排ガスを排熱回収
ボイラ7に送って蒸気を発生させ、この蒸気により駆動
される蒸気タービン2を組み合わせることによって、燃
料ガスエネルギーを効率よく電力に変換する高効率の発
電プラントである。
しかしながら、このようなガスタービンコンバインドサ
イクルプラントは、起動時には燃料ガス圧m機1やボイ
ラ7が稼動していないので、ボイラ、タービン配管の暖
機を必要とし、立上げまでに長時間を要すると共に、自
ら起動することができず、トルクコンバータ9を介して
大型の起動用電動モータ10を備え、これを用いて正常
運転に至るまで始動運転をしなければならなかった。ま
た1時停止する場合においても排熱ボイラ7の蒸気圧が
急低下し、再起動にも長時間を要した。
イクルプラントは、起動時には燃料ガス圧m機1やボイ
ラ7が稼動していないので、ボイラ、タービン配管の暖
機を必要とし、立上げまでに長時間を要すると共に、自
ら起動することができず、トルクコンバータ9を介して
大型の起動用電動モータ10を備え、これを用いて正常
運転に至るまで始動運転をしなければならなかった。ま
た1時停止する場合においても排熱ボイラ7の蒸気圧が
急低下し、再起動にも長時間を要した。
そのため特開昭55−114828には、ガスタービン
で駆動される圧縮機4の高圧高温化した空気を蒸気ター
ビン2へ導入してウオーミングアツプを行い、早期起動
を可能にする技術が提案されている・ しかしこのようなウオーミングアツプ法では以下のよう
な問題がある。
で駆動される圧縮機4の高圧高温化した空気を蒸気ター
ビン2へ導入してウオーミングアツプを行い、早期起動
を可能にする技術が提案されている・ しかしこのようなウオーミングアツプ法では以下のよう
な問題がある。
1)ガスタービン圧縮機を実際の定格運転状態まで連続
運転しないと空気の温度が昇らない、即ち空気をウオー
ミングアツプに必要な約400℃の温度にするには空気
圧力を13kg/crIT′Gまで昇圧しなければなら
ず、長時間を要する。
運転しないと空気の温度が昇らない、即ち空気をウオー
ミングアツプに必要な約400℃の温度にするには空気
圧力を13kg/crIT′Gまで昇圧しなければなら
ず、長時間を要する。
2)空気と蒸気系の異種の気体を接続することは例えば
圧力の高い蒸気系からガスターンビンへ蒸気が逆流する
おそれがあるのでリーク対策が必要であり、設備費がか
さむ。
圧力の高い蒸気系からガスターンビンへ蒸気が逆流する
おそれがあるのでリーク対策が必要であり、設備費がか
さむ。
3)もし万一蒸気がガスタービンへ逆流した時、ガスタ
ービンの失火や爆発を生じ操業上危険な状態になる。
ービンの失火や爆発を生じ操業上危険な状態になる。
またガスタービンコンバインドサイクルプラントの起動
用に、排熱ボイラからの蒸気系以外の補助蒸気系から蒸
気タービンに蒸気を供給して駆動し、起動後に補助蒸気
系から排熱ボイラの蒸気系へ切換えるガスタービンコン
バインドサイクルプラントの起動方法も提案されている
(特開昭58−160502)。
用に、排熱ボイラからの蒸気系以外の補助蒸気系から蒸
気タービンに蒸気を供給して駆動し、起動後に補助蒸気
系から排熱ボイラの蒸気系へ切換えるガスタービンコン
バインドサイクルプラントの起動方法も提案されている
(特開昭58−160502)。
この方法は蒸気による暖気ができるので、前記の問題は
解消されるが、ガスタービンコンバインドサイクルプラ
ントと他の蒸気系とを合わせた総合的な蒸気利用効率の
向上に寄与するものではなかった。
解消されるが、ガスタービンコンバインドサイクルプラ
ントと他の蒸気系とを合わせた総合的な蒸気利用効率の
向上に寄与するものではなかった。
本発明はこのような従来技術をさらに改善してガスター
ビンコンバインドサイクルプラントの暖機、起動に他の
蒸気系の蒸気を利用すると共に、ガスタービンコンバイ
ンドサイクルプラントと他の蒸気系との総合的な利用効
率の向上を図るものである。
ビンコンバインドサイクルプラントの暖機、起動に他の
蒸気系の蒸気を利用すると共に、ガスタービンコンバイ
ンドサイクルプラントと他の蒸気系との総合的な利用効
率の向上を図るものである。
本発明は上記目的を達成するため、ガスタービンコンバ
インドサイクルプラントの主蒸気管と、前記プラント以
外の他の蒸気系を接続し、他の蒸気系からの蒸気により
ガスタービンコンバインドサイクルプラントの暖機、起
動を行うと共に、ガスタービンコンバインドサイクルプ
ラントの蒸気系と他の蒸気系とを合わせた全体の蒸気需
給を調整することを特徴とするガスタービンコンバイン
ドサイクルプラントを含む蒸気系の総括制御方法を技術
手段とする。
インドサイクルプラントの主蒸気管と、前記プラント以
外の他の蒸気系を接続し、他の蒸気系からの蒸気により
ガスタービンコンバインドサイクルプラントの暖機、起
動を行うと共に、ガスタービンコンバインドサイクルプ
ラントの蒸気系と他の蒸気系とを合わせた全体の蒸気需
給を調整することを特徴とするガスタービンコンバイン
ドサイクルプラントを含む蒸気系の総括制御方法を技術
手段とする。
以下図面を参照して本発明の構成を作用と共に詳細に説
明する。
明する。
第1図は本発明に係る全体機器構成を示すフローシート
で、ガスタービンコンバインドサイクルプラントの主蒸
気管11に他の蒸気系17を連絡制御弁19と蒸気連絡
管13を介して他の蒸気系17と連結して総括制御装置
20を設けている。
で、ガスタービンコンバインドサイクルプラントの主蒸
気管11に他の蒸気系17を連絡制御弁19と蒸気連絡
管13を介して他の蒸気系17と連結して総括制御装置
20を設けている。
第1図では、他の蒸気系17として、例えば廃熱ボイラ
161発電蒸気タービン14、高炉送風タービン15の
系統を用い、これをガスタービンコンバインドサイクル
プラントの蒸気タービン入口配管11に結合した。
161発電蒸気タービン14、高炉送風タービン15の
系統を用い、これをガスタービンコンバインドサイクル
プラントの蒸気タービン入口配管11に結合した。
総括制御装置20は、ガスタービンコンバインドサイク
ルプラントの起動時にはガスタービンコンバインドサイ
クルプラントの蒸気系の温度、圧力を検出し、ウオーミ
ングアツプ、起動操作のスケジュールに従って連絡制御
系19の開度のシーケンス制御を行う、また定常運転時
には、ガスタービンコンバインドサイクルプラントの蒸
気系と他の蒸気系17の蒸気需要を比較し、連絡制御弁
19を操作して両系統の総括制御を行う。
ルプラントの起動時にはガスタービンコンバインドサイ
クルプラントの蒸気系の温度、圧力を検出し、ウオーミ
ングアツプ、起動操作のスケジュールに従って連絡制御
系19の開度のシーケンス制御を行う、また定常運転時
には、ガスタービンコンバインドサイクルプラントの蒸
気系と他の蒸気系17の蒸気需要を比較し、連絡制御弁
19を操作して両系統の総括制御を行う。
本発明は以上のような構成としたので、起動用電動モー
タ10を廃止し、設備費が安価となると共に、蒸気ター
ビン2を用いてプラントの起動をすることができ、また
ガスタービンコンバインドサイクルプラントのウオーミ
ングアツプを別の系統の蒸気を用いて行うことができる
ので、プラントの起動時間を著しく短縮することができ
ると共に、総括的蒸気系の総合効率化を図ることができ
る。
タ10を廃止し、設備費が安価となると共に、蒸気ター
ビン2を用いてプラントの起動をすることができ、また
ガスタービンコンバインドサイクルプラントのウオーミ
ングアツプを別の系統の蒸気を用いて行うことができる
ので、プラントの起動時間を著しく短縮することができ
ると共に、総括的蒸気系の総合効率化を図ることができ
る。
次に本発明の実施例の起動操作および総括制御について
説明する。
説明する。
まず従来の起動手順を第1図及び第2図によって説明す
ると次のようである。
ると次のようである。
蒸気タービン2の蒸気入口制御弁12、出口弁12aを
閉の状態にしておき、電動の起動用モータ10を回し、
トルクコンバータ9を介して同一軸につながっている燃
料ガス圧縮機1、蒸気タービン2、発電機3、空気圧縮
機4、ガスタービン6を駆動し、約3.00Orpmま
で昇速する。
閉の状態にしておき、電動の起動用モータ10を回し、
トルクコンバータ9を介して同一軸につながっている燃
料ガス圧縮機1、蒸気タービン2、発電機3、空気圧縮
機4、ガスタービン6を駆動し、約3.00Orpmま
で昇速する。
昇速と同時に燃料ガス圧縮機1および空気圧縮機4を約
15kg/cm″まで昇圧し、その燃料および空気を燃
焼器5に送り、ここで燃料を燃焼させてガスタービン6
に供給し、運転に入っていく。
15kg/cm″まで昇圧し、その燃料および空気を燃
焼器5に送り、ここで燃料を燃焼させてガスタービン6
に供給し、運転に入っていく。
一方、ガスタービン6から出た排ガスの温度は500〜
550℃であり、この排ガスから排熱回収ボイラ7で熱
回収して蒸気を発生させる。しかし、起動時は所定の圧
力、温度の蒸気(約70kg/crn’、524℃)に
ならないため、最初は配管ブロー弁18aを開としてお
き、しばらく起動時は所定の圧力温度蒸気の放出を行っ
た後、ボイラ7が順調に稼動したら蒸気タービン2の蒸
気入口制御弁12、出口弁12aを開き、放出弁17を
閉にして蒸気を蒸気タービン2に送って増速回転させ、
発電機3の出力を増大させる。
550℃であり、この排ガスから排熱回収ボイラ7で熱
回収して蒸気を発生させる。しかし、起動時は所定の圧
力、温度の蒸気(約70kg/crn’、524℃)に
ならないため、最初は配管ブロー弁18aを開としてお
き、しばらく起動時は所定の圧力温度蒸気の放出を行っ
た後、ボイラ7が順調に稼動したら蒸気タービン2の蒸
気入口制御弁12、出口弁12aを開き、放出弁17を
閉にして蒸気を蒸気タービン2に送って増速回転させ、
発電機3の出力を増大させる。
ガスタービン6のガス燃料の燃焼が安定し規定の回転数
、例えば3.00Orpmが得られるようになったら起
動用モータ10を停止する。この間の所要時間は約12
0分であった。
、例えば3.00Orpmが得られるようになったら起
動用モータ10を停止する。この間の所要時間は約12
0分であった。
本発明方法ではガスタービンを起動する場合、蒸気ター
ビン2の入口制御弁12は全閉とし、総括制御装置20
の起動シーケンスに従って連絡制御弁19を徐々に開放
し、ブロー弁18.18aを開放して配管13からブロ
ー弁18aまでの間の配管および空の状態のボイラ7内
をウオーミングアツプする0次にブロー弁18aを閉め
、ボイラ7内に給水し、しばらくはボイラドレンブロー
弁18からドレン水として排出する。
ビン2の入口制御弁12は全閉とし、総括制御装置20
の起動シーケンスに従って連絡制御弁19を徐々に開放
し、ブロー弁18.18aを開放して配管13からブロ
ー弁18aまでの間の配管および空の状態のボイラ7内
をウオーミングアツプする0次にブロー弁18aを閉め
、ボイラ7内に給水し、しばらくはボイラドレンブロー
弁18からドレン水として排出する。
配管11からボイラ7間のウオーミングが終了すると、
ブロー弁18を閉じ、タービン入口制御弁12を徐々に
開放して、連絡蒸気管13の他のプロセス蒸気を蒸気タ
ービン2に導入し、タービン2内をウオーミングアツプ
し、さらにタービンを回転させて所定の回転数まで上昇
させる。
ブロー弁18を閉じ、タービン入口制御弁12を徐々に
開放して、連絡蒸気管13の他のプロセス蒸気を蒸気タ
ービン2に導入し、タービン2内をウオーミングアツプ
し、さらにタービンを回転させて所定の回転数まで上昇
させる。
以上のシーケンスは総括制御装置20に各所のデータを
入力し、その処理によって判断し操作されるのでタービ
ン2、配管11、ボイラ7を急速にウオーミングアツプ
することが可能であり、プラントの起動は起動モータ方
式よりもすばやい立上げが可能となる。
入力し、その処理によって判断し操作されるのでタービ
ン2、配管11、ボイラ7を急速にウオーミングアツプ
することが可能であり、プラントの起動は起動モータ方
式よりもすばやい立上げが可能となる。
ガスタービン系が立上り、順調に運転開始されれば総括
制御装置20はM線制御弁19を総括制御プログラムに
よって制御する0例えば高炉体風などにより、燃料ガス
不足で、ガスタービン6を停止した時は、配管11から
ボイラ7間を再起動時まで、所定の蒸気圧と温度に保持
しておき、次の即起動ができるように保持する。
制御装置20はM線制御弁19を総括制御プログラムに
よって制御する0例えば高炉体風などにより、燃料ガス
不足で、ガスタービン6を停止した時は、配管11から
ボイラ7間を再起動時まで、所定の蒸気圧と温度に保持
しておき、次の即起動ができるように保持する。
他の蒸気系の蒸気が不足する時は、配管13から弁19
を介してボイラ7からの蒸気を補給する。この場合、当
然発電4i13の出力は低下するが、エネルギー需給の
トータルバランスにおいて支障のない範囲で蒸気量が適
切に配分され、総合効率が向上する。
を介してボイラ7からの蒸気を補給する。この場合、当
然発電4i13の出力は低下するが、エネルギー需給の
トータルバランスにおいて支障のない範囲で蒸気量が適
切に配分され、総合効率が向上する。
本発明は次の優れた効果を奏する。
1)起動用電動モータ、トルクコンバータの省略、建屋
の縮小、基礎工事の省略ができ、設備費用を削減するこ
とができる。
の縮小、基礎工事の省略ができ、設備費用を削減するこ
とができる。
2)ガスタービンコンバインドサイクルプラントの蒸気
発生系の早期ウオーミングアツプが可能となり、プラン
トの立上げ時間を大幅に短縮することができる。
発生系の早期ウオーミングアツプが可能となり、プラン
トの立上げ時間を大幅に短縮することができる。
3)連絡蒸気管を利用することにより油気や混気が自在
となりガスタービンコンバインドサイクルプラントの蒸
気を他の蒸気プラントに送ったり、他のプラントから供
給してもらい出力を増加させたりすることができ、総合
的な合理化が可能となり、諸種の事態に対応できる裕度
が大となる。
となりガスタービンコンバインドサイクルプラントの蒸
気を他の蒸気プラントに送ったり、他のプラントから供
給してもらい出力を増加させたりすることができ、総合
的な合理化が可能となり、諸種の事態に対応できる裕度
が大となる。
第1図は実施例のガスタービンコンバインドサイクルプ
ラントの全体機器構成図、第2図は従来のガスタービン
コンバインドサイクルプラントの機器構成図である。 1・・・ガス圧縮機 2・・・蒸気タービン 3・・・発電機 4・・・空気圧縮機 5・・・燃焼器 6・・・ガスタービン 7・・・排熱回収ボイラ 9・・・トルクコンバータ 10・・・起動用モータ 11・・・主蒸気管 12・・・入口制御弁 13・・・連絡蒸気管 14・・・発電蒸気タービン 15・・・送風蒸気タービン 16・・・廃熱ボイラ 17・・・他の蒸気系 18・・・ボイラドレンブロー弁 18a・・・配管ブロー弁 19・・・連絡制御弁 20・・・総括制御装置
ラントの全体機器構成図、第2図は従来のガスタービン
コンバインドサイクルプラントの機器構成図である。 1・・・ガス圧縮機 2・・・蒸気タービン 3・・・発電機 4・・・空気圧縮機 5・・・燃焼器 6・・・ガスタービン 7・・・排熱回収ボイラ 9・・・トルクコンバータ 10・・・起動用モータ 11・・・主蒸気管 12・・・入口制御弁 13・・・連絡蒸気管 14・・・発電蒸気タービン 15・・・送風蒸気タービン 16・・・廃熱ボイラ 17・・・他の蒸気系 18・・・ボイラドレンブロー弁 18a・・・配管ブロー弁 19・・・連絡制御弁 20・・・総括制御装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ガスタービンコンバインドサイクルプラントの主蒸
気管と、前記プラント以外の他の蒸気系を接続し、該他
の蒸気系からの蒸気によりガスタービンコンバインドサ
イクルプラントの暖機、起動を行うと共に、蒸気系全体
の蒸気需給を調整することを特徴とするガス タービンコンバインドサイクルプラントを含む蒸気系の
総括制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12131486A JPS62279209A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | ガスタ−ビンコンバインドサイクルプラントを含む蒸気系の総括制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12131486A JPS62279209A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | ガスタ−ビンコンバインドサイクルプラントを含む蒸気系の総括制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62279209A true JPS62279209A (ja) | 1987-12-04 |
JPH0341644B2 JPH0341644B2 (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=14808171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12131486A Granted JPS62279209A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | ガスタ−ビンコンバインドサイクルプラントを含む蒸気系の総括制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62279209A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0615061A1 (en) * | 1993-03-11 | 1994-09-14 | Hitachi, Ltd. | Combined cycle power plant and method of operating it |
JP2008280855A (ja) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Hitachi Ltd | 一軸コンバインドサイクル発電設備による熱併給発電設備及びその運転方法 |
US11415054B2 (en) | 2017-08-31 | 2022-08-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine combined cycle system equipped with control device and its control method |
-
1986
- 1986-05-28 JP JP12131486A patent/JPS62279209A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0615061A1 (en) * | 1993-03-11 | 1994-09-14 | Hitachi, Ltd. | Combined cycle power plant and method of operating it |
US5471832A (en) * | 1993-03-11 | 1995-12-05 | Hitachi, Ltd. | Combined cycle power plant |
JP2008280855A (ja) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Hitachi Ltd | 一軸コンバインドサイクル発電設備による熱併給発電設備及びその運転方法 |
US11415054B2 (en) | 2017-08-31 | 2022-08-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine combined cycle system equipped with control device and its control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0341644B2 (ja) | 1991-06-24 |
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