JPS6239654B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6239654B2
JPS6239654B2 JP6341281A JP6341281A JPS6239654B2 JP S6239654 B2 JPS6239654 B2 JP S6239654B2 JP 6341281 A JP6341281 A JP 6341281A JP 6341281 A JP6341281 A JP 6341281A JP S6239654 B2 JPS6239654 B2 JP S6239654B2
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JP
Japan
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pressure
boiler
turbine
control valve
steam turbine
Prior art date
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Expired
Application number
JP6341281A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57179309A (en
Inventor
Noritaka Ishibashi
Norio Kichijima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP6341281A priority Critical patent/JPS57179309A/ja
Publication of JPS57179309A publication Critical patent/JPS57179309A/ja
Publication of JPS6239654B2 publication Critical patent/JPS6239654B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants 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
    • F01K23/06Plants 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
    • F01K23/10Plants 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 exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/101Regulating means specially adapted therefor
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンバインドプラント用排ガスボイ
ラの急速起動・停止時に於けるボイラ切替システ
ムに関する。
高効率発電プラントを目指したガスタービンと
蒸気タービンとの組合であるコンバインドプラン
トは、その高効率化と共に急速起動及び停止が可
能である事の2点の大きな特徴を有している。し
かるに急速起動及び停止を行なうのに必要なボイ
ラの併入切離しを安全確実に行う必要があるが、
これ等のボイラ切替装置はまだ開発されていな
い。
従つて、本発明は、コンバインドプラントの1
つの特徴である急速起動及び停止を従来プラント
よりも容易に安全確実に実現させる装置を目的と
する。
本発明は、コンバインドプラントの起動及ぼ停
止並びに切替時の所要圧力を得るために排水ガス
ボイラの出口の圧力をプラントの状態に合わせて
制御し、蒸気タービンの負荷変化率を予め定めら
れた変化率にて行なうために排ガスボイラからの
送気量を調節する目的で排ガスボイラ出口止弁の
開閉速度を制御し、排ガスボイラから送られて来
た蒸気を蒸気タービンへ流入させると共に蒸気タ
ービン加減弁入口の圧力をプラントの状態に合せ
て制御し且つ前圧が規定圧力以下とならない様に
蒸気タービン加減弁を制御して、排ガスボイラの
併入、切離しを行なうことを基本としている。
以下添付図面に例示した本発明の好適な実施例
について詳述する。
第1図は、コンバインドプラントにおいて、例
えば3台の蒸気発生設備(ボイラ)から1台の蒸
気タービンへ送気する送気系統及びそれ等を制御
する制御機器・回路を示す。
送気系統において、No.2排ガスボイラ1におい
て発生した蒸気は、ボイラ止弁2及び蒸気タービ
ン加減弁3を通つて蒸気タービン4に送られ復水
器5にて復水となる。同じく、No.1及びNo.3ボイ
ラ(図示せず)にて発生した蒸気はボイラ止弁6
及び7を通つた後、他のボイラの蒸気と合流の上
蒸気タービン4へ送られる。
ボイラ止弁2が閉じているときは、圧力伝送器
8はNo.2ボイラ1のボイラ蒸気圧力を検出し、圧
力制御器9はこの蒸気圧力と設定圧力とを比較制
御し、この出力信号は共通圧力制御器13からの
制御信号と高信号選択器10にて比較選択された
後、タービンバイパス制御弁11を制御して、復
水器5へ放出する蒸気量を調節する。これによつ
て、No.2ボイラ1の蒸気圧力は規定値に保たれ
る。
ボイラ止弁2が開いているときは、他のボイラ
の蒸気と合流した後の共通圧力を圧力伝送器12
によつて検出し、共通圧力制御器13にて3台の
ボイラの蒸気圧力が共通に制御される。
設定圧力はプラント状態に応じて、次のとおり
行なう。
ボイラ止弁2が閉じているとき、ボイラ圧力を
個別に制御したい場合は、圧力設定器14にて任
意に設定し、信号切替器15を個別設定信号側に
切替える。そうでない場合は、共通圧力設定器1
6にて、3台のボイラ共通に圧力設定を行ない、
信号切替器15を共通設定側に切替える。更にボ
イラ圧力をタービン入口圧力に追従させる場合
は、圧力伝送器12の信号を信号平滑器17にて
平滑化した後、バイアス加算器18にてバイアス
を加算した後に、或は平滑器17の信号を直接に
信号加替器19を介して共通圧力設定器16に与
えて設定圧力を指令する。
ボイラ止弁2が開いているときは、上記の共通
圧力設定或は追従設定の他、タービン入口圧力を
圧力伝送器37にて検出し、この信号(即ちター
ビン負荷率)を基にプログラム圧力設定器20の
設定圧力によつてボイラ設定圧力をプログラム設
定することが出来る。即ち最終的には、プログラ
ム設定値と追従又は共通設定及び最低圧力設定
(最低圧力設定器21にて設定)のうちの高信号
が高信号選択器22にて選択され、次に、最高圧
力設定(最高圧力設定器23にて設定)と比較さ
れ低信号が低信号選択器24にて選択されて、個
別圧力制御器9或は共通圧力制御器13に設定圧
力を与える。
ボイラ止弁2,6及び7は、高速開閉制御器2
5或は低速開閉制御器26からの制御信号のうち
信号切替器27にていずれかの信号を選択し、こ
の信号によつて開閉される。
このときの保護として、タービン入口圧力の変
化率(即ちタービン負荷変化率)は制限値以内に
保たれる。これにはタービン入口圧力を圧力伝送
器37にて検出し、変化率検出器28にてその変
化率を検知し、その値が制限値を越えると信号制
限器29が作動し、開閉制御器25及び26の開
閉動作を一時保留する。同様にボイラの圧力変化
率を圧力伝送器8、変化率検出器30及び信号制
限器31によつて監視する。この他ボイラ圧力
は、その最低圧力に制限があるため信号制限器3
2にて最低圧力も監視し同様に作動させる。
タービン入口蒸気圧力は、圧力伝送器12にて
検出した圧力を圧力設定器33にて設定した圧力
になるよう圧力制御器34によつて蒸気タービン
加減弁を制御することにより加減される。圧力設
定には、圧力設定器33が直接圧力を設定する直
接圧力設定と、信号切替器35を作動させて実際
の蒸気タービン加減弁3の入口圧力を圧力伝送器
12で検出しこれを信号平滑器に通したものを設
定圧力とするようにして圧力設定をタービン入口
圧力に追従させた追従圧力設定と、信号切替器3
5により目標圧力設定器36を選択させて目標と
する設定圧力を予め定めた変化率にて上昇・降下
させるフンプ圧力設定とがある。
コンバインドプラントの急速停止及び急速起動
の一例をそれぞれ第2図a及びbに示す。これに
対応した排ガスボイラ切替システムの作動を以下
に説明する。
まず翌朝の急速起動を前提とした急速停止につ
いて第1図に従い説明する。
翌朝の急速起動を目的とした停止の場合、蒸気
タービン、ロータの温度を出来るだけ高い状態で
プラントを停止した方が良いので、ガスタービン
の負荷を翌朝の急速起動に適当なタービンロータ
温度が得られる蒸気温度まで下げ、その後ボイラ
切替を行なうようにする。
切替指令により信号切替器19を作動させ、共
通圧力設定器16を追従モードとし、蒸気タービ
ン加減弁3入口圧力に(+α)した圧力を設定し
圧力制御器9に与える。また圧力設定器33を作
動させて最低圧力を圧力制御器34に与え待期状
態にしておく。
次に切替器27を作動させ、蒸気タービンの負
荷変化率に見合う様、高速開閉制御器25を選択
し、ボイラ止弁2,6及び7を閉じるのである。
まず、ボイラ止弁2が閉じて来るとボイラ圧力が
上昇する。これを圧力伝送器8で検出し、圧力制
御器9が作動してバイパス制御弁11が開き、ボ
イラ圧力を制御する。これによりボイラ止弁2の
前后差圧はαKに保たれ、ボイラ止弁2の調節機
能を確保する。
更にボイラ止弁2,6及び7が閉じると蒸気タ
ービン加減弁3入口圧力が最低圧力まで低下す
る。これを圧力伝送器12が検出し、タービン加
減弁入口圧力制御器34が作動し、蒸気タービン
加減弁3を制御して蒸気タービン加減弁3入口圧
力を最低圧力に保つ。
ボイラ止弁2が全閉したら、必要に応じて信号
切替器15を作動させ、圧力設定器14にて圧力
設定をして個別圧力制御を行ない、ガスタービン
を停止させる。
翌朝の急速起動について同じく第1図に従い説
明する。まずガスタービンを起動し、ボイラから
蒸気が発生したら切替指令により圧力設定器16
を作動させ、最低圧力を設定し、圧力制御器9及
び共通圧力制御器13へ与える。ボイラ止弁2が
閉じている間は、圧力制御器9が作動し、各ボイ
ラ圧力をタービンバイパス制御弁11によつて個
別に制御する。この状態において、切替器27を
作動させ、高速開閉制御器25を選択させて、ボ
イラ止弁2,6及び7を順次或は同時に開く。す
ると共通圧力制御器13が作動し、3台のボイラ
圧力を共通に制御する。ついで蒸気タービン加減
弁3を序々に開き、蒸気タービン4を起動する。
蒸気タービン4を併入したら、タービン負荷制御
器(図示せず)により蒸気タービン4を規定の負
荷変化率で増負荷する。蒸気タービン加減弁3が
全開し、ボイラからの蒸気量の全量を蒸気タービ
ンが消費する様になると、タービンバイパス制御
弁11は全閉し、切替完了となる。
その後はガスタービンを増負荷し、蒸気タービ
ンも共に負荷上昇させる。増負荷に伴ない、ター
ビン入口圧力が上昇する。これを圧力伝送器37
が検出し、プログラム圧力設定器20が作動し、
圧力制御器9及び13の圧力設定を行なう。これ
によりバイパス制御弁11は安全弁の先行として
の機能となり正常運転に移行する。これにより起
動完了となる。
前述の様に、ガスタービンと蒸気タービンとの
組合せによるコンバインドプラントは高効率であ
ると共に急速起動及び停止が容易に出来ると云う
のが一つの大きな特徴である。これを従来プラン
トより容易に安全確実に行える様にすることが本
コンバインドプラントの成否の一つの重要なキー
ポイントである。
本発明によれば上述した如く、自動的に排ガス
ボイラを安全、確実に急速起動・停止させること
が出来る。即ちバイパス制御弁制御系、ボイラ止
弁制御系、タービン加減弁入口圧力制御系を互に
協調させることによつて上記を達成することが出
来たのである。
以上本発明をその好適な実施例について詳述し
たが、本発明はこの特定の実施例に限定されるも
のではなく本発明の精神を逸脱しない範囲で幾多
の変化変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による排ガスボイラ切替システ
ムを示す系統図、第2図は急速停止及び急速起動
曲線を示す図である。 1…ボイラ、2,6,7…ボイラ止弁、3…蒸
気タービン加減弁、4…蒸気タービン、5…復水
器、8,12,37…圧力伝送器、9,13,3
4…圧力制御弁、10,22…高信号選択器、1
1…タービンバイパス制御弁、14,16,3
3,36…圧力設定器、15,19,27,35
…信号切替器、17…信号平滑器、18…バイパ
ス加算器、20…プログラム圧力設定器、21…
最低圧力設定器、23…最高圧力設定器、24…
低信号選択器、25…高速開閉制御器、26…低
速開閉制御器、28,30…変化率検出器、2
9,31,32…信号制限器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数台のガスタービン、同ガスタービンから
    の排ガスを利用して蒸気を発生させる複数台の排
    ガスボイラ及び1台の蒸気タービンから成る複合
    コンバインドプラントにあつて、各排ガスボイラ
    の出口に設けたボイラ出口圧力制御用のタービン
    バイパス制御弁及びボイラ止弁と、これらボイラ
    止弁の出口で合流した後の蒸気を加減して蒸気タ
    ービンへ供給する蒸気タービン加減弁とを備えた
    ものに於いて、各タービンバイパス制御弁を個別
    に制御する個別圧力制御器及びこのタービンバイ
    パス制御弁の全てを同時に制御する共通圧力制御
    器とを有し個別圧力制御器の圧力設定に個別圧力
    設定を関連させこの個別圧力制御器及び共通圧力
    制御器には共通圧力設定及び追従圧力設定を関連
    させたタービンバイパス制御弁制御装置と、前記
    ボイラ止弁を高速で開閉するボイラ止弁制御装置
    と、蒸気タービン加減弁を制御する圧力制御器を
    有しその圧力設定を最低圧力にした蒸気タービン
    加減弁制御装置とを備え、運転中のプラントの急
    速停止時に、前記タービンバイパス制御弁制御装
    置での圧力設定を追従圧力設定としてボイラ出口
    圧力を蒸気タービン加減弁入口圧力より少し大き
    な値になるよう制御すると共に蒸気タービン加減
    弁入口圧力を最低圧力に保つておいて蒸気タービ
    ンの負荷変化率に応じてボイラ止弁を閉じるよう
    にし、ボイラ止弁の全閉後タービンバイパス制御
    弁制御装置での圧力設定を個別圧力設定として、
    ガスタービンを停止させるようにし、短期停止後
    のプラント急速起動時には、前記タービンバイパ
    ス制御弁制御装置の圧力設定を最低圧力とする共
    通圧力設定としながら、ボイラ止弁を順次或は同
    時に開け、次いで蒸気タービン加減弁を徐々に開
    けるようにしたことを特徴とするコンバインドプ
    ラント急速起動・停止時のボイラ切替システム。
JP6341281A 1981-04-28 1981-04-28 Boiler change-over system for rapid starting and stopping of combined plant Granted JPS57179309A (en)

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JPS57179309A JPS57179309A (en) 1982-11-04
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CN109113867B (zh) * 2017-06-22 2020-02-14 山东琦泉能源科技有限公司 一种低热值燃气蒸汽联合循环发电的控制优化方法

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JPS57179309A (en) 1982-11-04

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