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JP2022123455A - Power generation plant, and control method and modification method therefor - Google Patents

Power generation plant, and control method and modification method therefor Download PDF

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JP2022123455A
JP2022123455A JP2021020782A JP2021020782A JP2022123455A JP 2022123455 A JP2022123455 A JP 2022123455A JP 2021020782 A JP2021020782 A JP 2021020782A JP 2021020782 A JP2021020782 A JP 2021020782A JP 2022123455 A JP2022123455 A JP 2022123455A
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JP
Japan
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steam
reheater
turbine
boiler
spray water
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JP2021020782A
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Japanese (ja)
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健太郎 森本
Kentaro Morimoto
和宏 堂本
Kazuhiro Domoto
和貴 小原
Kazuki Obara
誠 當房
Makoto Tofusa
佳奈 福岡
Kana Fukuoka
裕二 太田
Yuji Ota
慧 森山
Kei Moriyama
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

To provide a power generation plant that can realize a FCB function with a simple structure.SOLUTION: A power generation plant comprises a boiler, a high-pressure turbine 111 to be driven by steam generated by the boiler, reheaters 105 and 106 for superheating the steam discharged from the high-pressure turbine 111 again, an intermediate-pressure turbine 112 to be driven by the steam superheated again by the reheaters 105 and 106, a bypass system SB for supplying the steam generated by the boiler to the reheaters 105 and 106 by bypassing the high-pressure turbine 111, and an adjustment system SC for discharging the steam superheated again by the reheaters 105 and 106 to the outside of the system on an upstream side of the intermediate-pressure turbine 112.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、発電プラント及びその制御方法並びに改造方法に関するものである。 The present disclosure relates to a power plant and its control method and modification method.

発電プラントにおいては、電力系統に事故が発生した場合に、発電プラントを停止せず負荷を所内負荷まで急降下させて運転を継続するファストカットバック(FCB)運転が行われる場合がある(例えば特許文献1)。 In a power plant, when an accident occurs in the power system, a fast cutback (FCB) operation may be performed in which the power plant is not stopped and the load is rapidly lowered to the on-site load to continue operation (for example, patent documents 1).

特開平8-121112号公報JP-A-8-121112

国内では、送電系統の信頼性が高いため、発電プラントはFCB機能を有していない場合が多い。しかしながら、大規模な自然災害時には、電力系統が機能不全に陥るリスクがある。また、大規模な自然災害時にもインフラ設備が迅速に復旧できるよう、国内では国土強靭化に向けた取り組みが推進されており、発電プラントにおいてもFCB機能の重要性が認識される。 In Japan, power plants often do not have FCB functionality due to the high reliability of the transmission system. However, during large-scale natural disasters, there is a risk that the power system will malfunction. In addition, efforts are being made in Japan to build national resilience so that infrastructure facilities can be quickly restored even in the event of a large-scale natural disaster, and the importance of FCB functions in power plants is also recognized.

また、再生可能エネルギー導入促進に伴い、発電プラントは電力需給バランス調整の役割が期待される。発電プラントがFCB機能を有していれば、柔軟な出力調整が可能になる。 In addition, as the introduction of renewable energy is promoted, power plants are expected to play a role in adjusting the power supply and demand balance. If the power plant has the FCB function, flexible output adjustment becomes possible.

このように、発電プラントにおけるFCB機能の重要性が高まっている。しかしながら、FCB機能のために構成が複雑化する可能性があり、構成の簡略化が望まれている。構成が簡略化されれば、新設だけでなく、既設の発電プラントにおいても改造によりFCB機能を付加することができる。改造の場合、例えば600MW級プラントの改造工事費用は100億円規模になることも想定され、改造の簡略化は特に重要である。 Thus, the importance of the FCB function in power plants is increasing. However, the configuration may become complicated due to the FCB function, and simplification of the configuration is desired. If the configuration is simplified, the FCB function can be added not only to newly installed power plants but also to existing power plants by remodeling. In the case of remodeling, the remodeling cost for a 600 MW class plant, for example, is expected to be on the order of 10 billion yen, so simplification of remodeling is particularly important.

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡略な構成でFCB機能を実現することのできる発電プラント及びその制御方法並びに改造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a power plant capable of realizing the FCB function with a simple configuration, a control method thereof, and a modification method thereof.

本開示の第1態様は、ボイラと、前記ボイラで生成された蒸気により駆動される第1タービンと、前記第1タービンから排出された蒸気を再過熱する再熱器と、前記再熱器で再過熱された蒸気により駆動される第2タービンと、前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして前記再熱器へ供給するバイパス系統と、前記再熱器で再過熱された蒸気を前記第2タービンの上流側において系外に排出する調節系統と、を備える発電プラントである。 A first aspect of the present disclosure includes a boiler, a first turbine driven by steam generated by the boiler, a reheater for reheating steam discharged from the first turbine, and the reheater. a second turbine driven by the resuperheated steam; a bypass system that bypasses the first turbine and supplies the steam generated by the boiler to the reheater; and a regulation system that discharges the steam generated from the second turbine to the outside of the system on the upstream side of the second turbine.

本開示の第2態様は、ボイラと、前記ボイラで生成された蒸気により駆動される第1タービンと、前記第1タービンから排出された蒸気を再過熱する再熱器と、前記再熱器で再過熱された蒸気により駆動される第2タービンとを備える発電プラントの制御方法であって、前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして前記再熱器へ供給する工程と、前記再熱器で再過熱された蒸気を前記第2タービンの上流側において系外に排出する工程と、を有する制御方法である。 A second aspect of the present disclosure is a boiler, a first turbine driven by steam generated by the boiler, a reheater for reheating the steam discharged from the first turbine, and the reheater. a second turbine driven by resuperheated steam, the method comprising supplying steam produced in the boiler to the reheater bypassing the first turbine; and discharging the steam re-superheated by the reheater to the outside of the system on the upstream side of the second turbine.

本開示の第3態様は、ボイラと、前記ボイラで生成された蒸気により駆動される第1タービンと、前記第1タービンから排出された蒸気を再過熱する再熱器と、前記再熱器で再過熱された蒸気により駆動される第2タービンと、前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして復水器へ供給するタービンバイパス系統とを備える発電プラントの改造方法であって、前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして前記再熱器へ供給するバイパス系統を設ける工程と、前記再熱器で再過熱された蒸気を前記第2タービンの上流側において系外に排出する調節系統を設ける工程と、を有する改造方法である。 A third aspect of the present disclosure is a boiler, a first turbine driven by steam generated by the boiler, a reheater for reheating the steam discharged from the first turbine, and the reheater. A method for modifying a power plant comprising a second turbine driven by resuperheated steam and a turbine bypass system for supplying steam generated in the boiler to a condenser bypassing the first turbine. providing a bypass system for supplying the steam generated by the boiler to the reheater while bypassing the first turbine; and supplying the steam resuperheated by the reheater upstream of the second turbine. a step of providing a control system for discharging to the outside of the system at the side.

本開示によれば、簡略な構成でFCB機能を実現することができるという効果を奏する。 According to the present disclosure, it is possible to achieve the FCB function with a simple configuration.

本開示の第1実施形態に係る石炭焚きボイラを表す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram representing a coal-fired boiler according to a first embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の第1実施形態に係る石炭焚きボイラに設けられた熱交換器を表す概略図である。1 is a schematic diagram representing a heat exchanger provided in a coal-fired boiler according to a first embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の第1実施形態に係るFCBに関する発電プラントの具体的構成例を示す図である。1 is a diagram showing a specific configuration example of a power plant for FCB according to a first embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の第1実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示した図である。It is a figure showing an example of hardware constitutions of a control device concerning a 1st embodiment of this indication. 本開示の第1実施形態に係るFCB運転を実行した場合の状態変化を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing state changes when FCB operation is performed according to the first embodiment of the present disclosure; 本開示の第1実施形態に係る発電プラントにおける所内単独運転時のフローバランスを示した図である。FIG. 4 is a diagram showing flow balance during in-house islanding operation in the power plant according to the first embodiment of the present disclosure; 本開示の第1実施形態に係る発電プラントの改造例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of modification of the power plant according to the first embodiment of the present disclosure; FIG. 参考例の発電プラントの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power generation plant of a reference example. 本開示の第2実施形態に係る発電プラントの具体的構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a specific configuration example of a power plant according to a second embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の第2実施形態に係るFCB運転を実行した場合の状態変化を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing state changes when FCB operation is performed according to the second embodiment of the present disclosure; 本開示の第2実施形態に係る発電プラントにおける所内単独運転時のフローバランスを示した図である。FIG. 7 is a diagram showing flow balance during in-house islanding operation in a power plant according to a second embodiment of the present disclosure; 本開示の第2実施形態に係る発電プラントの改造例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of modification of a power plant according to a second embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の第2実施形態の変形例の発電プラントの構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a power plant according to a modification of the second embodiment of the present disclosure; 本開示の第2実施形態の変形例の発電プラントの構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a power plant according to a modification of the second embodiment of the present disclosure; 本開示の第2実施形態の変形例の発電プラントの構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a power plant according to a modification of the second embodiment of the present disclosure; 本開示の第2実施形態に係る必要スプレイ水量を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a required amount of spray water according to the second embodiment of the present disclosure; FIG.

〔第1実施形態〕
以下に、本開示に係る発電プラント及びその制御方法並びに改造方法の第1実施形態について、図面を参照して説明する。
[First embodiment]
A first embodiment of a power plant, its control method, and modification method according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものであり、鉛直方向は厳密ではなく誤差を含むものである。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited by this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, the present invention includes a combination of each embodiment. In the following description, "up" and "up" indicate the upper side in the vertical direction, and "down" and "lower side" indicate the lower side in the vertical direction.

図1は、本実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the coal-fired boiler of this embodiment.

本実施形態の石炭焚きボイラ10は、石炭(炭素含有固体燃料)を粉砕した微粉炭を微粉燃料として用い、この微粉燃料をバーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を給水や蒸気と熱交換して過熱蒸気を生成することが可能な石炭焚き(微粉炭焚き)ボイラである。 The coal-fired boiler 10 of the present embodiment uses pulverized coal obtained by pulverizing coal (carbon-containing solid fuel) as a pulverized fuel, burns the pulverized fuel with a burner, and heats the heat generated by this combustion with water supply and steam. It is a coal-fired (pulverized coal-fired) boiler capable of generating superheated steam by

本実施形態において、図1に示すように、石炭焚きボイラ10は、火炉11と燃焼装置12と燃焼ガス通路13を有している。火炉11は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置されている。火炉11を構成する火炉壁101は、複数の伝熱管とこれらを接続するフィンとで構成され、微粉燃料の燃焼により発生した熱を伝熱管の内部を流通する水や蒸気と熱交換して、火炉壁の温度上昇を抑制している。 In this embodiment, a coal-fired boiler 10 has a furnace 11, a combustion device 12, and a combustion gas passage 13, as shown in FIG. The furnace 11 has a hollow rectangular shape and is installed along the vertical direction. The furnace wall 101 constituting the furnace 11 is composed of a plurality of heat transfer tubes and fins connecting them, and heat generated by combustion of the pulverized fuel is heat-exchanged with water and steam flowing inside the heat transfer tubes, It suppresses the temperature rise of the furnace wall.

燃焼装置12は、火炉11を構成する火炉壁の下部側に設けられている。本実施形態では、燃焼装置12は、火炉壁に装着された複数のバーナ(例えば21,22,23,24,25)を有している。例えばバーナ21,22,23,24,25は、火炉11の周方向に沿って均等間隔で配設されたものが1セットとして、鉛直方向に沿って複数段(例えば、図1では5段)配置されている。但し、火炉の形状や一つの段におけるバーナの数、段数、配置などはこの実施形態に限定されるものではない。 The combustion device 12 is provided on the lower side of the furnace wall that constitutes the furnace 11 . In this embodiment, the combustion device 12 has a plurality of burners (eg 21, 22, 23, 24, 25) mounted on the furnace wall. For example, the burners 21, 22, 23, 24, and 25 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the furnace 11 as one set, and a plurality of stages (for example, five stages in FIG. 1) are arranged along the vertical direction. are placed. However, the shape of the furnace, the number of burners in one stage, the number of stages, the arrangement, etc. are not limited to this embodiment.

バーナ21,22,23,24,25は、微粉炭供給管26,27,28,29,30を介して複数の粉砕機(ミル)31,32,33,34,35に連結されている。この粉砕機31,32,33,34,35は、例えば、粉砕機のハウジング内に粉砕テーブル(図示省略)が駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に複数の粉砕ローラ(図示省略)が粉砕テーブルの回転に連動回転可能に支持されて構成されている。石炭が、複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、粉砕され、搬送用ガス(一次空気、酸化性ガス)により粉砕機のハウジング内の分級機(図示省略)に搬送されて、所定の粒径範囲内に分級された微粉燃料を、微粉炭供給管26,27,28,29,30からバーナ21,22,23,24,25に供給することができる。 Burners 21 , 22 , 23 , 24 , 25 are connected to pulverizers (mills) 31 , 32 , 33 , 34 , 35 via pulverized coal supply pipes 26 , 27 , 28 , 29 , 30 . The pulverizers 31, 32, 33, 34, and 35 have, for example, a pulverizing table (not shown) rotatably supported in a pulverizer housing, and a plurality of pulverizing rollers (not shown) above the pulverizing table. is supported so as to be rotatable in conjunction with the rotation of the grinding table. When coal is put between a plurality of crushing rollers and a crushing table, it is crushed and conveyed to a classifier (not shown) in the crusher housing by a carrier gas (primary air, oxidizing gas). , pulverized fuel classified within a predetermined particle size range can be supplied to the burners 21 , 22 , 23 , 24 , 25 from the pulverized coal supply pipes 26 , 27 , 28 , 29 , 30 .

また、火炉11は、バーナ21,22,23,24,25の装着位置に風箱36が設けられており、この風箱36に空気ダクト(風道)37の一端部が連結されている。空気ダクト37は、他端部に押込通風機(FDF:Forced Draft Fan)38が設けられている。 Further, the furnace 11 is provided with a wind box 36 at the mounting position of the burners 21, 22, 23, 24, 25, and one end of an air duct (airway) 37 is connected to the wind box 36. As shown in FIG. The air duct 37 is provided with a forced draft fan (FDF) 38 at the other end.

燃焼ガス通路13は、図1に示すように、火炉11の鉛直方向上部に連結されている。燃焼ガス通路13は、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器として、過熱器102,103,104、再熱器105,106、節炭器107が設けられており、火炉11で発生した燃焼ガスと各熱交換器の内部を流通する給水や蒸気との間で熱交換が行われる。 The combustion gas passage 13 is connected to the upper portion of the furnace 11 in the vertical direction, as shown in FIG. The combustion gas passage 13 is provided with superheaters 102, 103, 104, reheaters 105, 106, and an economizer 107 as heat exchangers for recovering the heat of the combustion gas. Heat is exchanged between the combustion gas and feed water or steam flowing through each heat exchanger.

燃焼ガス通路13は、図1に示すように、その下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排出される煙道14が連結されている。煙道14は、空気ダクト37との間にエアヒータ(空気予熱器)42が設けられ、空気ダクト37を流れる空気と、煙道14を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行い、バーナ21,22,23,24,25に供給する燃焼用空気を昇温することができる。 As shown in FIG. 1, the combustion gas passage 13 is connected to the downstream side thereof with a flue 14 through which the combustion gas that has undergone heat exchange is discharged. An air heater (air preheater) 42 is provided between the flue 14 and the air duct 37 , and heat exchange is performed between the air flowing through the air duct 37 and the combustion gas flowing through the flue 14 . The combustion air supplied to 22, 23, 24, 25 can be heated.

また、煙道14は、エアヒータ42より上流側の位置に脱硝装置43が設けられている。脱硝装置43は、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を煙道14内に供給し、還元剤が供給された燃焼ガス中の窒素酸化物と還元剤との反応を、脱硝装置43内に設置された脱硝触媒の触媒作用により促進させることで、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。
煙道14に連結されるガスダクト41は、エアヒータ42より下流側の位置に、電気集塵機などの集塵装置44、誘引通風機(IDF:Induced Draft Fan)45、脱硫装置46などが設けられ、下流端部に煙突50が設けられている。
Further, the flue 14 is provided with a denitrification device 43 at a position upstream of the air heater 42 . The denitrification device 43 supplies a reducing agent such as ammonia or urea water, which has a function of reducing nitrogen oxides, into the flue 14, and causes a reaction between the nitrogen oxides in the combustion gas to which the reducing agent is supplied and the reducing agent. is accelerated by the catalytic action of the denitration catalyst installed in the denitration device 43, thereby removing and reducing nitrogen oxides in the combustion gas.
The gas duct 41 connected to the flue 14 is provided with a dust collector 44 such as an electric dust collector, an induced draft fan (IDF) 45, a desulfurization device 46, etc., at a position downstream of the air heater 42. A chimney 50 is provided at the end.

一方、複数の粉砕機31,32,33,34,35が駆動すると、生成された微粉燃料が搬送用ガス(一次空気、酸化性ガス)と共に微粉炭供給管26,27,28,29,30を通してバーナ21,22,23,24,25に供給される。また、煙道14から排出された排ガスとエアヒータ42で熱交換することで、加熱された燃焼用空気(二次空気、酸化性ガス)が、空気ダクト37から風箱36を介してバーナ21,22,23,24,25に供給される。バーナ21,22,23,24,25は、微粉燃料と搬送用ガスとが混合した微粉燃料混合気を火炉11に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉11に吹き込み、このときに微粉燃料混合気が着火することで火炎を形成することができる。火炉11内の下部で火炎が生じ、高温の燃焼ガスがこの火炉11内を上昇し、燃焼ガス通路13に排出される。なお、酸化性ガスとして、本実施形態では空気を用いる。空気よりも酸素割合が多いものや逆に少ないものであってもよく、燃料流量との適正化を図ることで使用可能になる。 On the other hand, when the plurality of pulverizers 31, 32, 33, 34, 35 are driven, the pulverized fuel produced is fed into the pulverized coal supply pipes 26, 27, 28, 29, 30 together with the carrier gas (primary air, oxidizing gas). is supplied to the burners 21, 22, 23, 24, 25 through. Also, by exchanging heat with the exhaust gas discharged from the flue 14 by the air heater 42, the heated combustion air (secondary air, oxidizing gas) is supplied from the air duct 37 through the wind box 36 to the burner 21, 22, 23, 24, 25. The burners 21, 22, 23, 24, and 25 blow into the furnace 11 a pulverized fuel mixture in which pulverized fuel and carrier gas are mixed, and also blow combustion air into the furnace 11. At this time, the pulverized fuel mixture is ignited. By doing so, a flame can be formed. A flame is generated in the lower part of the furnace 11 , and high-temperature combustion gas rises inside the furnace 11 and is discharged to the combustion gas passage 13 . Air is used as the oxidizing gas in this embodiment. It may have a higher or lower oxygen ratio than air, and can be used by optimizing the fuel flow rate.

また、火炉11は、バーナ21,22,23,24,25の装着位置より上方にアディショナル空気ポート39が設けられている。アディショナル空気ポート39に空気ダクト37から分岐したアディショナル空気ダクト40の端部が連結されている。従って、押込通風機38により送られた燃焼用空気(二次空気、酸化性ガス)を空気ダクト37から風箱36に供給し、この風箱36から各バーナ21,22,23,24,25に供給することができると共に、押込通風機38により送られた燃焼用追加空気(アディショナル空気)をアディショナル空気ダクト40からアディショナル空気ポート39に供給することができる。 Further, the furnace 11 is provided with an additional air port 39 above the mounting positions of the burners 21, 22, 23, 24 and 25. As shown in FIG. An end of an additional air duct 40 branched from the air duct 37 is connected to the additional air port 39 . Therefore, the combustion air (secondary air, oxidizing gas) sent by the forced draft fan 38 is supplied from the air duct 37 to the wind box 36, from which the burners 21, 22, 23, 24, 25 are supplied. , and additional air for combustion delivered by the forced draft fan 38 can be supplied to the additional air port 39 through an additional air duct 40 .

火炉11は、下部の領域Aにて、微粉燃料混合気と燃焼用空気(二次空気、酸化性ガス)とが燃焼して火炎が生じる。ここで火炉11は、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して、理論空気量未満となるように設定されることで、内部が還元雰囲気に保持される。即ち、微粉炭の燃焼により発生した窒素酸化物(NOx)が火炉11の領域Bで還元され、その後、アディショナル空気ポート39から燃焼用追加空気(アディショナル空気)が追加供給されることで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるNOxの発生量が低減される。 In the lower region A of the furnace 11, the pulverized fuel mixture and combustion air (secondary air, oxidizing gas) are combusted to generate flame. The inside of the furnace 11 is maintained in a reducing atmosphere by setting the amount of air supplied to be less than the theoretical amount of air with respect to the amount of pulverized coal supplied. That is, nitrogen oxides (NOx) generated by combustion of pulverized coal are reduced in the region B of the furnace 11, and then additional air for combustion (additional air) is additionally supplied from the additional air port 39, thereby reducing pulverized coal. Oxidative combustion is completed, and the amount of NOx generated by the combustion of pulverized coal is reduced.

その後、燃焼ガスは、図1に示すように、燃焼ガス通路13に配置される第2過熱器103、第3過熱器104、第1過熱器102、(以下単に過熱器と記載する場合もある)、第2再熱器106、第1再熱器105(以下単に再熱器と記載する場合もある)、節炭器107で熱交換した後、脱硝装置43により窒素酸化物が還元除去され、集塵装置44で粒子状物質が除去され、脱硫装置46にて硫黄酸化物が除去された後、煙突50から大気中に排出される。なお、各熱交換器は燃焼ガス流れに対して、必ずしも前記記載順に配置されなくともよい。 After that, as shown in FIG. 1, the combustion gas is transferred to the second superheater 103, the third superheater 104, and the first superheater 102 (hereinafter sometimes simply referred to as superheaters) arranged in the combustion gas passage 13. ), the second reheater 106, the first reheater 105 (hereinafter sometimes simply referred to as a reheater), and the economizer 107. After that, nitrogen oxides are reduced and removed by the denitrification device 43. After the particulate matter is removed by the dust collector 44 and the sulfur oxides are removed by the desulfurization device 46, the dust is discharged from the stack 50 into the atmosphere. Note that the heat exchangers do not necessarily have to be arranged in the order described above with respect to the combustion gas flow.

次に、熱交換器として、燃焼ガス通路13に設けられた過熱器102,103,104、再熱器105,106、節炭器107について詳細に説明する。図2は、石炭焚きボイラ10に設けられた熱交換器を表す概略図である。
なお、図1では燃焼ガス通路13内の各熱交換器(過熱器102,103,104、再熱器105,106、節炭器107)の位置を正確に示しているものではなく、各熱交換器の燃焼ガス流れに対する配置順も図1の記載に限定されるものではない。
Next, the superheaters 102, 103, 104, the reheaters 105, 106, and the economizer 107 provided in the combustion gas passage 13 as heat exchangers will be described in detail. FIG. 2 is a schematic diagram showing a heat exchanger provided in the coal-fired boiler 10. As shown in FIG.
It should be noted that FIG. 1 does not precisely show the position of each heat exchanger (superheaters 102, 103, 104, reheaters 105, 106, economizer 107) in the combustion gas passage 13. The arrangement order of the exchangers relative to the combustion gas flow is not limited to that shown in FIG.

図2に示すように、本実施形態の発電プラント1は、石炭焚きボイラ10に設けられた熱交換器(過熱器102,103,104、再熱器105,106、節炭器107)と、石炭焚きボイラ10が生成した蒸気によって回転駆動される蒸気タービン110と、蒸気タービン110に連結され蒸気タービン110の回転によって発電を行う発電機115とを備える。 As shown in FIG. 2, the power plant 1 of the present embodiment includes heat exchangers (superheaters 102, 103, 104, reheaters 105, 106, economizer 107) provided in the coal-fired boiler 10, A steam turbine 110 that is rotationally driven by the steam generated by the coal-fired boiler 10 and a generator 115 that is connected to the steam turbine 110 and that generates power by the rotation of the steam turbine 110 is provided.

石炭焚きボイラ10で生成した蒸気により回転駆動される蒸気タービン110は、例えば、高圧タービン111と中圧タービン112と低圧タービン113とから構成され、後述する再熱器からの蒸気が中圧タービン112に流入したのちに低圧タービン113に流入する。低圧タービン113には、復水器114が連結されており、低圧タービン113を回転駆動した蒸気が、この復水器114で冷却水(例えば、海水)により冷却されて復水となる。復水器114は、給水ラインL1を介して節炭器107に連結されている。給水ラインL1には、例えば、復水ポンプ(CP)121、低圧給水ヒータ122、給水ポンプ(BFP)123、高圧給水ヒータ124が設けられている。低圧給水ヒータ122と高圧給水ヒータ124には、蒸気タービン111,112,113を駆動する蒸気の一部が抽気されて、抽気ライン(図示省略)を介して高圧給水ヒータ124と低圧給水ヒータ122に熱源として供給され、節炭器107へ供給される給水が加熱される。 A steam turbine 110 that is rotationally driven by the steam generated in the coal-fired boiler 10 includes, for example, a high-pressure turbine 111, an intermediate-pressure turbine 112, and a low-pressure turbine 113. , and then into the low pressure turbine 113 . A condenser 114 is connected to the low-pressure turbine 113, and the steam that rotationally drives the low-pressure turbine 113 is cooled by cooling water (eg, seawater) in the condenser 114 to become condensed water. Condenser 114 is connected to economizer 107 via water supply line L1. The water supply line L1 is provided with, for example, a condensate pump (CP) 121, a low-pressure water supply heater 122, a water supply pump (BFP) 123, and a high-pressure water supply heater . A part of the steam that drives the steam turbines 111, 112, and 113 is extracted to the low-pressure feed water heater 122 and the high-pressure feed water heater 124, and is supplied to the high-pressure feed water heater 124 and the low-pressure feed water heater 122 via a steam extraction line (not shown). Feedwater supplied as a heat source and supplied to the economizer 107 is heated.

例えば、石炭焚きボイラ10が貫流ボイラの場合について、説明をする。節炭器107は、火炉壁101の各蒸発管に連結されている。節炭器107で加熱された給水は、火炉壁101を構成する蒸発管を通過する際に、火炉11内の火炎から輻射を受けて加熱され、汽水分離器126へと導かれる。汽水分離器126にて分離された蒸気は、過熱器102,103,104へと供給され、汽水分離器126にて分離されたドレン水は、汽水分離器ドレンタンク127を介し、ドレン水ラインL2を介して復水器114へと導かれる。 For example, a case where the coal-fired boiler 10 is a once-through boiler will be described. An economizer 107 is connected to each evaporator tube of the furnace wall 101 . The feed water heated by the economizer 107 is heated by radiation from the flame in the furnace 11 when passing through the evaporating pipes forming the furnace wall 101 and is led to the steam separator 126 . The steam separated by the steam separator 126 is supplied to the superheaters 102, 103, and 104, and the drain water separated by the steam separator 126 is sent through the steam separator drain tank 127 to the drain water line L2. to the condenser 114.

また、貫流ボイラの起動時や低負荷運転時等においては、節炭器107から供給される給水が火炉壁101を構成する蒸発管を通過する際に全量が蒸発せず、その結果、汽水分離器126に水位が存在する運転状態(ウエット運転状態)となることがある。このウエット運転状態においては、汽水分離器126にて分離されたドレン水は、ボイラ循環ポンプ(BCP)128を用いて循環ラインL6により、給水ラインL1の途中に合流させることで、節炭器107から火炉壁101を構成する蒸発管へと循環して供給してもよい。 In addition, when the once-through boiler is started or during low-load operation, the feed water supplied from the economizer 107 does not evaporate completely when passing through the evaporation pipes constituting the furnace wall 101, and as a result, the steam is separated. An operating state (wet operating state) in which a water level exists in the vessel 126 may occur. In this wet operation state, the drain water separated by the steam separator 126 is joined to the middle of the water supply line L1 through the circulation line L6 using the boiler circulation pump (BCP) 128, so that the economizer 107 may be circulated and supplied to the evaporation tubes forming the furnace wall 101.

燃焼ガスが燃焼ガス通路13を流れるとき、この燃焼ガスは、過熱器102,103,104、再熱器105,106、節炭器107で熱回収される。一方、給水ポンプ(BFP)123から供給された給水は、節炭器107で予熱された後、火炉壁101を構成する蒸発管を通過する際に加熱されて蒸気となり、汽水分離器126に導かれる。汽水分離器126で分離された蒸気は、過熱器102,103,104に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器102,103,104で生成された過熱蒸気は、蒸気ラインL3を介して高圧タービン111に供給され、高圧タービン111を回転駆動する。高圧タービン111から排出された蒸気は、蒸気ラインL4を介して、再熱器105,106に導入されて再度過熱される。再度過熱された蒸気は、蒸気ラインL5を介して、中圧タービン112を経て低圧タービン113に供給され、中圧タービン112および低圧タービン113を回転駆動する。各蒸気タービン111,112,113の回転軸は、発電機115を回転駆動して、発電が行われる。低圧タービン113から排出された蒸気は、復水器114で冷却されることで復水となり、給水ラインL1を介して、再び、節炭器107に送られる。 When the combustion gas flows through the combustion gas passage 13 , heat is recovered from the combustion gas by the superheaters 102 , 103 , 104 , the reheaters 105 , 106 and the economizer 107 . On the other hand, the feed water supplied from the feed water pump (BFP) 123 is preheated by the economizer 107, heated to steam when passing through the evaporation pipes forming the furnace wall 101, and introduced to the steam separator 126. be killed. The steam separated by the steam separator 126 is introduced into the superheaters 102, 103, 104 and superheated by the combustion gas. The superheated steam generated by the superheaters 102, 103, 104 is supplied to the high pressure turbine 111 via the steam line L3, and drives the high pressure turbine 111 to rotate. The steam discharged from the high-pressure turbine 111 is introduced into the reheaters 105 and 106 via the steam line L4 and is heated again. The re-superheated steam is supplied to the low-pressure turbine 113 through the intermediate-pressure turbine 112 via the steam line L5, and drives the intermediate-pressure turbine 112 and the low-pressure turbine 113 to rotate. The rotating shaft of each steam turbine 111, 112, 113 rotates a generator 115 to generate power. The steam discharged from the low-pressure turbine 113 is cooled by the condenser 114 to become condensed water, and is sent to the economizer 107 again through the water supply line L1.

また、燃焼ガス通路13には、過熱器102,103,104、再熱器105,106、節炭器107など各熱交換器の伝熱管の間隙、または各熱交換器の間隙に図示しないスーツブロワ(除灰装置)が配置されていてもよい。スーツブロワは、燃焼ガス通路13の壁面に対して略垂直な方向に延在して配置される。スーツブロワは、燃焼ガス通路13の壁面に対して垂直方向を軸方向として、軸方向に直交する方向に蒸気(気体)を噴射し、また噴射方向も変動することができる噴射装置である。スーツブロワから過熱器102,103,104、再熱器105,106、節炭器107など熱交換器に向けて噴射された蒸気は、熱交換器の各伝熱管の表面に付着・堆積した燃焼灰を除去し、熱交換器の各伝熱管における熱交換効率の低下を抑制する。 Further, in the combustion gas passage 13, a suit (not shown) is provided between the heat transfer tubes of each heat exchanger such as the superheaters 102, 103, 104, the reheaters 105, 106, and the economizer 107, or between the heat exchangers. A blower (ash removal device) may be arranged. The soot blower is arranged to extend in a direction substantially perpendicular to the wall surface of the combustion gas passage 13 . The soot blower is an injection device that takes the vertical direction to the wall surface of the combustion gas passage 13 as an axial direction, injects steam (gas) in a direction perpendicular to the axial direction, and can also change the injection direction. The steam injected from the soot blower toward heat exchangers such as superheaters 102, 103, 104, reheaters 105, 106, and economizer 107 adheres and accumulates on the surface of each heat transfer tube of the heat exchanger. Removes ash and suppresses deterioration of heat exchange efficiency in each heat transfer tube of the heat exchanger.

次に、本実施形態に係るFCB機能について説明する。
FCBとは、ファストカットバック(Fast Cut Back)の略称である。FCBとは、プラントの急速な負荷の絞り込みのことである。FCBでは、負荷の絞り込みの後に、所内単独運転へ移行する。所内単独運転では、発電プラント1は、電力系統へ電力を供給せず、所内(発電プラント1が設置されている発電所など)の電力のみをまかない、運転を継続する。運転が継続された状態となるため、再度電力系統へ接続される場合にも迅速に復旧することができる。
Next, the FCB function according to this embodiment will be explained.
FCB is an abbreviation for Fast Cut Back. FCB refers to rapid load throttling of the plant. In the FCB, after narrowing down the load, it shifts to in-house islanding. In the on-site islanding operation, the power plant 1 does not supply power to the power system, but only supplies power within the power plant (such as the power plant in which the power plant 1 is installed), and continues to operate. Since the operation is continued, it can be restored quickly even when it is connected to the power system again.

図3は、FCBに関する発電プラント1の具体的構成例を示す図である。図3に示すように、ボイラ10の火炉11(火炉壁101)で発生させた蒸気は、過熱器102,103,104を介し、主蒸気としてガバナ弁133を介して高圧タービン111へ送られる。そして、高圧タービン111で仕事を終えて排出された蒸気は、逆止弁135を介して、低温再熱蒸気として再熱器105,106へ送られる。再熱器105,106で再過熱された蒸気は、高温再熱蒸気として、ガバナ弁134を介して中圧タービン112へ送られる。中圧タービン112において仕事を終えた蒸気は、低圧タービン113へ送られる。このようにして高圧タービン111、中圧タービン112、及び低圧タービン113が駆動されて発電機115において発電が行われる。 FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration example of the power plant 1 regarding FCB. As shown in FIG. 3, steam generated in the furnace 11 (furnace wall 101) of the boiler 10 passes through superheaters 102, 103, 104 and is sent as main steam to the high-pressure turbine 111 through the governor valve 133. The steam that has finished work in the high-pressure turbine 111 and is discharged is sent to the reheaters 105 and 106 as low-temperature reheat steam via the check valve 135 . The steam resuperheated by the reheaters 105 and 106 is sent to the intermediate pressure turbine 112 via the governor valve 134 as high temperature reheat steam. Steam that has done work in intermediate pressure turbine 112 is channeled to low pressure turbine 113 . In this manner, the high-pressure turbine 111, the intermediate-pressure turbine 112, and the low-pressure turbine 113 are driven, and the power generator 115 generates power.

低圧タービン113で仕事を終えた蒸気は復水器114により復水される。復水は、復水ポンプ121により低圧給水ヒータ122、脱気器131、給水ポンプ123、及び高圧給水ヒータ124を介して、節炭器107へ送られる。節炭器107で加熱された給水は火炉11(火炉壁101)へ戻る。 The steam that has finished work in the low pressure turbine 113 is condensed by the condenser 114 . Condensate is sent to economizer 107 by condensate pump 121 via low pressure feed water heater 122 , deaerator 131 , feed water pump 123 and high pressure feed water heater 124 . The water heated by the economizer 107 returns to the furnace 11 (furnace wall 101).

再熱器105,106は、スプレイ水が供給される再熱器スプレイ水系統SFが設けられている。再熱器スプレイ水系統SFには、スプレイ水の流量を調節する弁VF(再熱器減温スプレイ水調節弁)が設けられている。なお、再熱器105,106が多段構成となっている場合には、各再熱器の間に設置された減温器にスプレイ水が供給可能となっている。過熱器102,103,104は、スプレイ水が供給される過熱器スプレイ水系統SGが設けられている。過熱器スプレイ水系統SGには、スプレイ水の流量を調節する弁VG(過熱器減温スプレイ水調節弁)が設けられている。なお、過熱器102,103,104が多段構成となっている場合には、各過熱器の間に設置された減温器にスプレイ水が供給可能となっている。再熱器スプレイ水系統SFと過熱器スプレイ水系統SGに供給されるスプレイ水は、例えば給水ポンプ123から供給される。 The reheaters 105 and 106 are provided with a reheater spray water system SF to which spray water is supplied. The reheater spray water system SF is provided with a valve VF (reheater attenuating spray water control valve) for adjusting the flow rate of the spray water. When the reheaters 105 and 106 have a multi-stage structure, spray water can be supplied to desuperheaters installed between the reheaters. The superheaters 102, 103, 104 are provided with a superheater spray water system SG to which spray water is supplied. The superheater spray water system SG is provided with a valve VG (superheater de-warming spray water control valve) for adjusting the flow rate of the spray water. In addition, when the superheaters 102, 103 and 104 have a multi-stage structure, spray water can be supplied to desuperheaters installed between the superheaters. The spray water supplied to the reheater spray water system SF and the superheater spray water system SG is supplied from the feed water pump 123, for example.

そしてさらに、発電プラント1には、タービンバイパス系統SAと、バイパス系統SBと、調節系統SCと、逆止弁135と、ベンチレータ系統SDと、バックアップ系統SEとが設けられている。また、発電プラント1には、制御装置が設けられている。 Further, the power plant 1 is provided with a turbine bypass system SA, a bypass system SB, a regulation system SC, a check valve 135, a ventilator system SD, and a backup system SE. The power plant 1 is also provided with a control device.

タービンバイパス系統SAは、高圧タービン111へ供給される蒸気(主蒸気)を、復水器114へバイパスする。具体的には、タービンバイパス系統SAは、主蒸気の流通系統において、バイパス系統SBと、ガバナ弁133との間に一端が接続されている。そして、復水器114に他端が接続されている。すなわち、タービンバイパス系統SAは、主蒸気の一部を、高圧タービン111をバイパスして復水器114へ送る。タービンバイパス系統SAには、弁VA(調整弁)が設けられており、流通する蒸気の流量が調整可能となっている。 Turbine bypass system SA bypasses steam (main steam) supplied to high pressure turbine 111 to condenser 114 . Specifically, one end of the turbine bypass system SA is connected between the bypass system SB and the governor valve 133 in the main steam distribution system. The other end is connected to the condenser 114 . That is, the turbine bypass system SA bypasses the high pressure turbine 111 and sends part of the main steam to the condenser 114 . A valve VA (regulating valve) is provided in the turbine bypass system SA so that the flow rate of circulating steam can be adjusted.

バイパス系統SBは、高圧タービン111へ供給される蒸気(主蒸気)を、再熱器105,106へバイパスする。具体的には、バイパス系統SBは、主蒸気の流通系統において、過熱器102,103,104と、タービンバイパス系統SAとの間に一端が接続されている。そして、再熱器105,106と逆止弁135との間に他端が接続されている。すなわち、バイパス系統SBは、主蒸気の一部を、高圧タービン111をバイパスして再熱器105,106へ送る。バイパス系統SBには、弁VB(調整弁)が設けられており、流通する蒸気の流量が調整可能となっている。 Bypass system SB bypasses steam (main steam) supplied to high-pressure turbine 111 to reheaters 105 and 106 . Specifically, the bypass system SB has one end connected between the superheaters 102, 103, 104 and the turbine bypass system SA in the main steam distribution system. The other end is connected between the reheaters 105 and 106 and the check valve 135 . That is, the bypass system SB bypasses the high pressure turbine 111 and sends part of the main steam to the reheaters 105 and 106 . A valve VB (regulating valve) is provided in the bypass system SB so that the flow rate of circulating steam can be adjusted.

調節系統(高圧再熱蒸気圧力調節系統:HRH圧力調節系統)SCは、再熱器105,106で再過熱された蒸気(高温再熱蒸気)を中圧タービン112の上流側において系外に排出する。すなわち、調節系統SCは、再熱器105,106と、中圧タービン112のガバナ弁134との間に一端が接続されている。他端は、大気放出可能なように開放されていても良いし、サイレンサなどの装置を介して系外へ放出されるように構成されていてもよい。調節系統SCには、弁VC(調整弁)が設けられており、流通する蒸気の流量が調整可能となっている。 A regulation system (high-pressure reheat steam pressure regulation system: HRH pressure regulation system) SC discharges the steam (high-temperature reheat steam) re-superheated by the reheaters 105 and 106 to the outside of the system upstream of the intermediate-pressure turbine 112. do. That is, one end of control system SC is connected between reheaters 105 and 106 and governor valve 134 of intermediate pressure turbine 112 . The other end may be open so as to be released to the atmosphere, or may be configured to be released to the outside of the system via a device such as a silencer. The control system SC is provided with a valve VC (regulating valve), which allows the flow rate of the circulating steam to be adjusted.

逆止弁(高圧タービン排気強制逆止弁)135は、高圧タービン111の出口側であって、高圧タービン111から再熱器105,106へ流れる蒸気(低温再熱蒸気)の流通系統に設けられ、低温再熱蒸気の高圧タービン111への逆流を防止している。 A check valve (high-pressure turbine exhaust compulsory check valve) 135 is provided on the outlet side of the high-pressure turbine 111 and in a distribution system for steam (low-temperature reheat steam) flowing from the high-pressure turbine 111 to the reheaters 105 and 106. , prevents the low-temperature reheat steam from flowing back to the high-pressure turbine 111 .

ベンチレータ系統(高圧タービン排気ベンチレータ系統)SDは、高圧タービン111から排出された蒸気を復水器114へ送る。ベンチレータ系統SDには、弁VD(電動仕切弁)が設けられており、高圧タービン排気温度が設定値を超えた場合等に自動開するようになっている。 A ventilator system (high-pressure turbine exhaust ventilator system) SD sends steam discharged from the high-pressure turbine 111 to a condenser 114 . A valve VD (electric gate valve) is provided in the ventilator system SD, and is automatically opened when the high-pressure turbine exhaust temperature exceeds a set value.

バックアップ系統(高圧給水ポンプ駆動タービン駆動蒸気バックアップ系統:BFP-T駆動系統)SEは、再熱器105,106へ送られる低温再熱蒸気の一部を、給水ポンプ123を駆動するポンプ駆動タービン132へ供給する。バックアップ系統SEには弁VE(調整弁)が設けられており、流通する蒸気の流量が調整可能となっている。 A backup system (high-pressure feedwater pump-driven turbine-driven steam backup system: BFP-T drive system) SE converts part of the low-temperature reheat steam sent to the reheaters 105 and 106 to a pump-driven turbine 132 that drives a feedwater pump 123. supply to A valve VE (regulating valve) is provided in the backup system SE so that the flow rate of circulating steam can be adjusted.

制御装置は、発電プラント1の制御を行う。具体的には、発電プラント1に設けられた各装置を制御して、発電プラント1の運転状態を制御する。特に、制御装置は、FCB機能を備えている。 The control device controls the power plant 1 . Specifically, each device provided in the power plant 1 is controlled to control the operating state of the power plant 1 . In particular, the controller is equipped with FCB functionality.

図4は、本実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示した図である。
図4に示すように、制御装置は、コンピュータシステム(計算機システム)であり、例えば、CPU1100と、CPU1100が実行するプログラム等を記憶するためのROM(Read Only Memory)1200と、各プログラム実行時のワーク領域として機能するRAM(Random Access Memory)1300と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ(HDD)1400と、ネットワーク等に接続するための通信部1500とを備えている。なお、大容量記憶装置としては、ソリッドステートドライブ(SSD)を用いることとしてもよい。これら各部は、バス1800を介して接続されている。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control device according to this embodiment.
As shown in FIG. 4, the control device is a computer system (computer system), and includes, for example, a CPU 1100, a ROM (Read Only Memory) 1200 for storing programs executed by the CPU 1100, and It has a RAM (Random Access Memory) 1300 functioning as a work area, a hard disk drive (HDD) 1400 as a large-capacity storage device, and a communication unit 1500 for connecting to a network or the like. A solid state drive (SSD) may be used as the mass storage device. These units are connected via a bus 1800 .

また、制御装置は、キーボードやマウス等からなる入力部や、データを表示する液晶表示装置等からなる表示部などを備えていてもよい。 Further, the control device may include an input section such as a keyboard and a mouse, and a display section such as a liquid crystal display device for displaying data.

なお、CPU1100が実行するプログラム等を記憶するための記憶媒体は、ROM1200に限られない。例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等の他の補助記憶装置であってもよい。 Note that the storage medium for storing programs and the like executed by the CPU 1100 is not limited to the ROM 1200 . For example, other auxiliary storage devices such as magnetic disks, magneto-optical disks, and semiconductor memories may be used.

後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式でハードディスクドライブ1400等に記録されており、このプログラムをCPU1100がRAM1300等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROM1200やその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等である。 A series of processes for realizing various functions to be described later is recorded in the hard disk drive 1400 or the like in the form of a program. As a result, various functions to be described later are realized. The program is pre-installed in the ROM 1200 or other storage medium, provided in a state stored in a computer-readable storage medium, or distributed via wired or wireless communication means. etc. may be applied. Computer-readable storage media include magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, semiconductor memories, and the like.

次に、FCB運転について説明する。
図5は、発電プラント1においてFCB運転を実行した場合の状態変化を示している。FCB運転は制御装置によって制御が実行される。
Next, the FCB operation will be explained.
FIG. 5 shows state changes when FCB operation is performed in power plant 1 . FCB operation is controlled by a control device.

時刻T1においてFCB運転が開始される。すると、タービン負荷(発電量)は例えば100%から5%へ絞られる。具体的には、タービン負荷は、所内負荷相当(発電プラント1が設置されている発電所等の所内で消費される電力量であり、例えば、発電プラント1の定格負荷運転時の5%程度)となるようにガバナ弁133、134の絞り込みが行われる。また、ボイラ負荷(蒸気発生量)は、例えば100%から20%へ絞られる。具体的には、ボイラ負荷は、ボイラ10が安定して連続運転が可能な負荷であるボイラ最低負荷(例えば、ボイラ定格負荷運転時の20%程度)となるように、燃料・空気・給水の絞り込みが行われる。ただ、発電プラント1では、燃料の急速な絞り込みが難しいため、ボイラ10で発生する蒸気量がボイラ最低負荷相当まで低下するまでに、一定の時間を要する。この過渡期間には、ボイラ10から発生する蒸気量と蒸気タービン110に供給される蒸気量との差異が生じ、余剰蒸気が発生する。この余剰蒸気は後述する制御において処理される。また、所内単独運転へ移行後においても、ボイラ負荷が20%であるのに対してタービン負荷は5%であるため余剰蒸気が発生し、この余剰蒸気についても後述する制御において処理される。 FCB operation is started at time T1. Then, the turbine load (power generation amount) is reduced from 100% to 5%, for example. Specifically, the turbine load corresponds to the on-site load (the amount of electric power consumed in the power plant where the power plant 1 is installed, for example, about 5% of the power plant 1 operating at rated load). The throttle of the governor valves 133 and 134 is performed so that Also, the boiler load (steam generation amount) is reduced from 100% to 20%, for example. Specifically, the boiler load is set so that the boiler minimum load (for example, about 20% of the boiler rated load operation) is a load that allows the boiler 10 to operate stably and continuously. Narrowing down is done. However, in the power plant 1, since it is difficult to quickly narrow down the fuel, it takes a certain amount of time until the amount of steam generated in the boiler 10 decreases to the level corresponding to the minimum load of the boiler. During this transitional period, a difference occurs between the amount of steam generated from the boiler 10 and the amount of steam supplied to the steam turbine 110, and surplus steam is generated. This surplus steam is processed in the control described later. Moreover, even after the transition to in-house single operation, the boiler load is 20% and the turbine load is 5%, so surplus steam is generated, and this surplus steam is also processed in the control described later.

FCB運転が開始されると、主蒸気圧力の制御目標値である主蒸気圧力設定値は、一定のレート(低下速度)で低下して、所定圧力値となるように設定される。所定圧力値は、所内単独運転中の低流量状態(定格負荷時の主蒸気流量の5%程度)においても、高圧タービン111の回転数を、ガバナ弁133によって安定的に制御できるような圧力に設定される。これに対応して、制御装置は、主蒸気圧力設定値に基づいて、タービンバイパス系統SAに設けられた弁VAを制御する(主蒸気圧力制御)。具体的には、制御装置は、弁VAを開状態とし、低下するように設定された主蒸気圧力設定値に基づいて、弁VAの開閉状態(開度)を制御する。これにより、主蒸気の圧力状態が、主蒸気圧力設定値の変化に対応するように変化し、適切に主蒸気の圧力を低下させることができる。 When the FCB operation is started, the main steam pressure set value, which is the control target value of the main steam pressure, decreases at a constant rate (decrease rate) and is set to a predetermined pressure value. The predetermined pressure value is such a pressure that the governor valve 133 can stably control the rotation speed of the high-pressure turbine 111 even in a low flow rate state (approximately 5% of the main steam flow rate at rated load) during in-station single operation. set. Correspondingly, the control device controls the valve VA provided in the turbine bypass system SA based on the main steam pressure set value (main steam pressure control). Specifically, the control device opens the valve VA and controls the opening/closing state (opening degree) of the valve VA based on the main steam pressure set value that is set to decrease. As a result, the pressure state of the main steam changes so as to correspond to the change in the main steam pressure set value, and the pressure of the main steam can be appropriately lowered.

一方で、バイパス系統SBの弁VBについては、FCB運転を開始すると開状態(例えば全開)とする。そして、所定時間(例えば1分間)開度状態を保持し、主蒸気圧力逃しのために一定のレート(閉止速度)で所定値まで開度を低下させる。弁VBの開度は、バイパス系統SBを流通する蒸気の流量が、再熱器105,106のオーバーヒートを防ぐために必要な流量となるように制御される。 On the other hand, the valve VB of the bypass system SB is opened (for example, fully opened) when the FCB operation is started. Then, the opening state is maintained for a predetermined time (for example, one minute), and the opening is decreased to a predetermined value at a constant rate (closing speed) to release the main steam pressure. The degree of opening of valve VB is controlled so that the flow rate of steam flowing through bypass system SB becomes a flow rate necessary to prevent overheating of reheaters 105 and 106 .

また、FCB運転が開始されると、高温再熱蒸気圧力の目標値である高温再熱蒸気圧力設定値は、一定のレートで低下して、所定圧力値となるように設定される。所定圧力値は、所内単独運転中の低流量状態(定格負荷時の再熱蒸気流量の5%程度)においても、中圧タービン112及び低圧タービン113の回転数を、ガバナ弁133によって安定的に制御できるような圧力に設定される。これに対応して、制御装置は、高温再熱蒸気圧力設定値に基づいて、調節系統SCに設けられた弁VCを制御する(高圧再熱蒸気圧力制御)。具体的には、制御装置は、弁VCを開状態(例えば全開)とし、所定時間(例えば1分間)該開度を保持する。所定時間経過後、低下するように設定された高温再熱蒸気圧力設定値に基づいて、弁VCの開閉状態(開度)を制御する。これにより、高温再熱蒸気の圧力状態が、高温再熱蒸気圧力設定値の変化に対応するように変化し、適切に再熱蒸気の圧力を低下させることができる。 Further, when the FCB operation is started, the high-temperature reheat steam pressure set value, which is the target value of the high-temperature reheat steam pressure, decreases at a constant rate and is set to a predetermined pressure value. The predetermined pressure value is such that the speed of the intermediate pressure turbine 112 and the low pressure turbine 113 is stably controlled by the governor valve 133 even in a low flow rate state (approximately 5% of the reheat steam flow rate at rated load) during in-station single operation. The pressure is set so that it can be controlled. Correspondingly, the controller controls the valve VC provided in the regulation system SC (high pressure reheat steam pressure control) based on the high temperature reheat steam pressure setpoint. Specifically, the control device opens the valve VC (for example, fully open) and maintains the opening for a predetermined time (for example, one minute). The open/closed state (opening degree) of the valve VC is controlled based on the high temperature reheat steam pressure set value that is set to decrease after a predetermined period of time has elapsed. As a result, the pressure state of the high-temperature reheat steam changes so as to correspond to the change in the high-temperature reheat steam pressure setting value, and the pressure of the reheat steam can be appropriately lowered.

過熱器102,103,104の過熱器スプレイ水系統SGの弁VGは、各過熱器102,103,104で過熱された蒸気温度に基づいて制御される(過熱器温度制御)。すなわち、弁VGにより、過熱器102,103,104へ供給するスプレイ水の供給量を制御する。具体的には、制御装置は、各過熱器102,103,104で過熱された蒸気温度が所定温度となるように、弁VGの開度を制御する。 The valve VG of the superheater spray water system SG of the superheaters 102, 103, 104 is controlled based on the temperature of the steam superheated in each superheater 102, 103, 104 (superheater temperature control). That is, the valve VG controls the amount of spray water supplied to the superheaters 102 , 103 , 104 . Specifically, the control device controls the opening degree of the valve VG so that the temperature of the steam superheated by each superheater 102, 103, 104 reaches a predetermined temperature.

再熱器105,106の再熱器スプレイ水系統SFの弁VFは、各再熱器105,106で再過熱された蒸気温度に基づいて制御される(再熱器温度制御)。すなわち、弁VFにより、再熱器105,106へ供給するスプレイ水の供給量を制御する。具体的には、制御装置は、各再熱器105,106で再過熱された蒸気温度が所定温度となるように、弁VFの開度を制御する。 The valve VF of the reheater spray water system SF of the reheaters 105, 106 is controlled based on the temperature of the steam resuperheated by the respective reheaters 105, 106 (reheater temperature control). That is, the amount of spray water supplied to the reheaters 105 and 106 is controlled by the valve VF. Specifically, the control device controls the opening degree of the valve VF so that the temperature of the steam re-superheated by each of the reheaters 105 and 106 reaches a predetermined temperature.

バックアップ系統SEの弁VEは、FCB運転を開始すると開状態とする。そして、徐々に開度を絞り、蒸気量を減少させる。すなわち、FCB直後のみバックアップ的に蒸気を給水ポンプ123を駆動するポンプ駆動タービン132へ供給し、その後は補助蒸気への供給に切り替えを行う。補助蒸気とは、ボイラ10で発生した蒸気の一部や発電プラント1の外部から供給され、発電プラント1において発電には用いられない蒸気であり、例えば燃料の加熱やスーツブロワなどに用いられる蒸気である。 The valve VE of the backup system SE is opened when the FCB operation is started. Then, the degree of opening is gradually narrowed to reduce the amount of steam. That is, steam is supplied as a backup to the pump-driven turbine 132 that drives the feedwater pump 123 only immediately after the FCB, and thereafter the supply is switched to auxiliary steam. Auxiliary steam is steam that is supplied from part of the steam generated in the boiler 10 or from outside the power plant 1 and is not used for power generation in the power plant 1. For example, the steam is used for heating fuel or for a soot blower. is.

図5のようにFCB運転が実行されることによりタービン負荷及びボイラ負荷の絞り込みを行い、所内単独運転へ移行する。図6は、図3の発電プラント1における所内単独運転時のフローバランスを示した図である。一例として、ボイラ負荷を20%とし、タービン負荷を5%とする。以降、百分率の数値は、ボイラ定格負荷時の蒸気流量を100%として、主蒸気または再熱蒸気の流量割合を示す。 By executing the FCB operation as shown in FIG. 5, the turbine load and the boiler load are narrowed down, and the operation shifts to the in-house islanding operation. FIG. 6 is a diagram showing the flow balance during in-house islanding operation in the power plant 1 of FIG. As an example, assume a boiler load of 20% and a turbine load of 5%. Hereafter, the numerical value of the percentage indicates the flow rate ratio of the main steam or the reheat steam, with the steam flow rate at the boiler rated load being 100%.

図6に示すように、ボイラ10において20%の蒸気が生成され、10%の蒸気がバイパス系統SBを流れる。そして、他方の10%の蒸気のうち、5%が高圧タービン111へ供給され、5%がタービンバイパス系統SAを流れる。高圧タービン111へ供給された蒸気は、ベンチレータ系統SDを介して復水器114へ送られ、タービンバイパス系統SAを流れる蒸気は、直接、復水器114へ送られる。 As shown in FIG. 6, 20% steam is produced in the boiler 10 and 10% steam flows through the bypass system SB. Of the other 10% steam, 5% is supplied to the high pressure turbine 111 and 5% flows through the turbine bypass system SA. Steam supplied to the high-pressure turbine 111 is sent to the condenser 114 via the ventilator system SD, and steam flowing through the turbine bypass system SA is sent directly to the condenser 114 .

バイパス系統SBを流れる10%の蒸気は、再熱器105,106で再過熱されて高温再熱蒸気となり、5%が調節系統SCにより系外へ排出される。他方の5%は、中圧タービン112へ供給される。再熱器105,106へ供給した蒸気10%のうち、調節系統SCから系外排出する蒸気量が5%、中圧タービン112および低圧タービン113へ供給する蒸気量が5%となる。調節系統SCから系外排出した5%と同量の水を復水器114へ補給することで、ボイラ10へ供給される給水量のバランスを取る。 10% of the steam flowing through the bypass system SB is resuperheated by the reheaters 105 and 106 to become high-temperature reheated steam, and 5% is discharged outside the system by the control system SC. The other 5% is supplied to intermediate pressure turbine 112 . Of the 10% of the steam supplied to the reheaters 105 and 106, the amount of steam discharged from the regulation system SC is 5%, and the amount of steam supplied to the intermediate pressure turbine 112 and the low pressure turbine 113 is 5%. The amount of water supplied to the boiler 10 is balanced by replenishing the condenser 114 with the same amount of water as 5% discharged outside the system from the control system SC.

このようにして、FCB運転から所内単独運転へ切り替えが行われ、発電プラント1と電力系統網との切り離しが行われる。 In this way, the FCB operation is switched to the on-site individual operation, and the power plant 1 is disconnected from the power grid.

次に、発電プラント1の改造について説明する。
上記の例では、図3に示すような発電プラント1の構成を説明したが、FCB機能を有さない既設の発電プラント1を図3に示すようなFCB機能を有する発電プラント1へ改造することも可能である。
Next, modification of the power plant 1 will be described.
In the above example, the configuration of the power plant 1 as shown in FIG. 3 was explained, but the existing power plant 1 without the FCB function can be modified to the power plant 1 with the FCB function as shown in FIG. is also possible.

既設の発電プラント1は、ボイラ10と、高圧タービン(第1タービン)111と、再熱器105,106と、中圧タービン(第2タービン)112と、タービンバイパス系統SAとを備えているものとする。このような既設の発電プラント1に対して改造を行うことで、図7に示すように、図3と同構成の発電プラント1となる。図7では、改造を行う箇所を太線で示している。 The existing power plant 1 includes a boiler 10, a high pressure turbine (first turbine) 111, reheaters 105 and 106, an intermediate pressure turbine (second turbine) 112, and a turbine bypass system SA. and By modifying such an existing power plant 1, as shown in FIG. 7, the power plant 1 having the same configuration as in FIG. 3 is obtained. In FIG. 7, the portions to be modified are indicated by thick lines.

改造を行う場合には、図7に示すように、バイパス系統SBと、調節系統SCとをそれぞれ設ける。また、図7に示すように、逆止弁135と、ベンチレータ系統SDとを設ける。また、図7に示すように、過熱器102,103,104へ供給するスプレイ水の供給可能量を増大するように過熱器スプレイ水系統SGを改造する。具体的には、例えば、弁VGを大容量のものに取り換える。また、バックアップ系統SEを設ける。 When remodeling, as shown in FIG. 7, a bypass system SB and a control system SC are provided. Also, as shown in FIG. 7, a check valve 135 and a ventilator system SD are provided. Also, as shown in FIG. 7, the superheater spray water system SG is modified so as to increase the amount of spray water that can be supplied to the superheaters 102, 103, and 104. FIG. Specifically, for example, the valve VG is replaced with one having a large capacity. Also, a backup system SE is provided.

なお、上記の改造においては、改造の順番は限定されない。 Note that the order of modification is not limited in the modification described above.

このように改造を行うことによって、図8に示す参考例の発電プラント1の構成のように、改造のためにタービンバイパス系統SAを廃止して、弁VMを有する低圧タービンバイパス系統SMを設置する場合と比較して、改造を簡略化することが可能となる。また、図8に示す参考例のような低圧タービンバイパス系統SMは、タービンバイパス系統SAやバイパス系統SBと比べて系統圧力が低く、同量の蒸気を流す場合にも、大きな配管径が必要となる。このため、改造を行う際に既設の設備に影響しないように配管を通すことが、配置上の制約のために困難を伴う。一方で、図7のように改造することで、低圧タービンバイパス系統SMの追加を不要とするため、改造を行う上での制約を緩和することができる。また、バイパス系統SBは、タービンバイパス系統SAと併用して運用されるため、バイパス系統SBの容量の増大化を抑制することができる。このように、本実施形態に係る改造方法は、効果的に改造コストを抑制することが可能である。 By modifying in this way, the turbine bypass system SA is abolished for modification and a low-pressure turbine bypass system SM having a valve VM is installed as in the configuration of the power plant 1 of the reference example shown in FIG. Remodeling can be simplified compared to the case. Also, the low-pressure turbine bypass system SM, such as the reference example shown in FIG. 8, has a system pressure lower than that of the turbine bypass system SA and the bypass system SB. Become. For this reason, it is difficult to pass the pipes through the remodeling without affecting the existing equipment due to restrictions on the layout. On the other hand, modification as shown in FIG. 7 eliminates the need to add the low-pressure turbine bypass system SM, so that restrictions on modification can be relaxed. Further, since the bypass system SB is operated together with the turbine bypass system SA, it is possible to suppress an increase in the capacity of the bypass system SB. Thus, the modification method according to the present embodiment can effectively reduce the modification cost.

なお、上記において説明した発電プラント1の構成は、新設の場合でも改造の場合でもどちらでも対応することができる。 It should be noted that the configuration of the power plant 1 described above can be applied to both new construction and modification.

以上説明したように、本実施形態に係る発電プラント及びその制御方法並びに改造方法によれば、ボイラ10と、高圧タービン111と、再熱器105,106と、中圧タービン112とで構成される発電プラント1において、高圧タービン111へ供給される蒸気を再熱器105,106へバイパスするバイパス系統SBと、再熱器105,106で再過熱された蒸気を中圧タービン112の上流側において系外に排出する調節系統SCとが設けられる。これにより、ボイラ10で生成した蒸気を、高圧タービン111を迂回して再熱器105,106を介し中圧タービン112へ供給される前に系外へ排出することが可能となる。例えば、FCB運転ではタービン負荷を急速に絞る必要があるが、高圧タービン111及び中圧タービン112への蒸気供給量を速やかに減少することができる。そして、高圧タービン111を迂回した蒸気は再熱器105,106を通過するため、再熱器105,106のオーバーヒートを抑制できる。そして、再熱器105,106から排出された蒸気は系外へ排出するため、構成の複雑化を抑制しつつ余剰蒸気の処理を行うことが可能となる。 As described above, according to the power plant and its control method and modification method according to the present embodiment, the In the power plant 1, a bypass system SB that bypasses the steam supplied to the high-pressure turbine 111 to the reheaters 105 and 106, and a system that transfers the steam resuperheated by the reheaters 105 and 106 upstream of the intermediate-pressure turbine 112. A control system SC is provided for discharging to the outside. As a result, the steam generated in the boiler 10 can bypass the high pressure turbine 111 and be discharged to the outside of the system before being supplied to the intermediate pressure turbine 112 via the reheaters 105 and 106 . For example, in FCB operation, the turbine load needs to be throttled quickly, so the amount of steam supplied to the high pressure turbine 111 and the intermediate pressure turbine 112 can be quickly reduced. Since the steam bypassing the high-pressure turbine 111 passes through the reheaters 105 and 106, overheating of the reheaters 105 and 106 can be suppressed. Since the steam discharged from the reheaters 105 and 106 is discharged to the outside of the system, it is possible to treat surplus steam while suppressing complication of the configuration.

また、再熱器105,106で再過熱された再熱蒸気の圧力設定値に基づいて、調節系統SCに設けられた弁VCを制御することで、再熱蒸気の圧力を調整することができる。 Further, the pressure of the reheated steam can be adjusted by controlling the valve VC provided in the control system SC based on the pressure set value of the reheated steam resuperheated by the reheaters 105 and 106. .

また、FCB運転を行う場合に、弁VAを開状態とすることによって高圧タービン111のバイパスを行う。そして、その後に、低下するように設定された圧力設定値に基づいて、弁VAの開閉状態を制御することで、主蒸気の圧力を低下させるように調整することができる。 Further, when the FCB operation is performed, the bypass of the high-pressure turbine 111 is performed by opening the valve VA. After that, by controlling the opening/closing state of the valve VA based on the pressure setting value set to decrease, the pressure of the main steam can be adjusted to decrease.

また、改造を行う場合には、既設の発電プラント1に対して、バイパス系統SBと、調節系統SCとを設ける。このため、改造に要する構成を効果的に簡略化し、コストの抑制が可能となる。また、改造のための設置上の制約も緩和することができる。既設のタービンバイパス系統SAと合わせて、バイパス系統SBと調節系統SCを用いることでFCB運転に対応することが可能となる。 Further, in the case of remodeling, the existing power plant 1 is provided with a bypass system SB and a regulation system SC. Therefore, the configuration required for modification can be effectively simplified, and the cost can be suppressed. In addition, restrictions on installation for modification can be relaxed. By using the bypass system SB and the regulation system SC together with the existing turbine bypass system SA, it is possible to cope with the FCB operation.

〔第2実施形態〕
次に、本開示の第2実施形態に係る発電プラント及びその制御方法並びに改造方法について説明する。
本実施形態では、第1実施形態とは異なる発電プラントの構成について説明する。以下、本実施形態に係る発電プラント及びその制御方法並びに改造方法について、第1実施形態と異なる点について主に説明する。
[Second embodiment]
Next, a power plant, its control method, and modification method according to a second embodiment of the present disclosure will be described.
In this embodiment, a configuration of a power plant that is different from that of the first embodiment will be described. In the following, the power plant, its control method, and modification method according to this embodiment will be mainly described with respect to the differences from the first embodiment.

本実施形態における発電プラント1では、図9に示すように、バイパス系統SB及び調節系統SCに替えて、補助再熱器スプレイ水系統SKが設けられている。逆止弁135とベンチレータ系統SDについても不要とすることができる。補助再熱器スプレイ水系統SKは、再熱器105,106の下流側に設けられている。FCB時や所内単独運転時に、高温再熱蒸気温度を、発電プラント1において再熱蒸気が流通する部位の設計許容温度以下に抑えるために設けられている。補助再熱器スプレイ水系統SKには、弁VKが設けられている。この弁VKによって、再熱器105,106の出口側へ供給されるスプレイ水の量が調整される。補助再熱器スプレイ水系統SKのスプレイ水は、例えば給水ポンプ123から供給される。 In the power plant 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 9, an auxiliary reheater spray water system SK is provided in place of the bypass system SB and regulation system SC. The check valve 135 and the ventilator system SD can also be dispensed with. Auxiliary reheater spray water system SK is provided downstream of reheaters 105 and 106 . It is provided to keep the high-temperature reheat steam temperature below the design allowable temperature of the part through which the reheat steam flows in the power plant 1 during FCB or in-house islanding operation. The auxiliary reheater spray water system SK is provided with a valve VK. This valve VK regulates the amount of spray water supplied to the outlet side of the reheaters 105,106. The spray water of the auxiliary reheater spray water system SK is supplied from the feed water pump 123, for example.

次に、FCB運転について説明する。
図10は、発電プラント1においてFCB運転を実行した場合の状態変化を示している。FCB運転については制御装置によって制御が実行される。
Next, the FCB operation will be explained.
FIG. 10 shows state changes when FCB operation is performed in power plant 1 . FCB operation is controlled by a controller.

時刻T1においてFCB運転が開始される。すると、タービン負荷は例えば100%から5%へ絞られる。また、ボイラ負荷は、例えば100%から20%へ絞られる。 FCB operation is started at time T1. The turbine load is then throttled, for example from 100% to 5%. Also, the boiler load is reduced from 100% to 20%, for example.

FCB運転が開始されると、主蒸気圧力の目標値である主蒸気圧力設定値は、一定のレート(低下速度)で低下し、所定の圧力値となるように設定されている。所定圧力値は、所内単独運転中の低流量状態(定格負荷時の主蒸気流量の5%程度)において、高圧タービン111の回転数を、ガバナ弁133によって安定的に制御できるような圧力に設定される。これに対応して、制御装置は、主蒸気圧力設定値に基づいて、タービンバイパス系統SAに設けられた弁VAを制御する。具体的には、制御装置は、弁VAを開状態(例えば全開)とする。そして、所定時間(例えば1分間)開度状態を保持し、所定時間経過後、低下するように設定された主蒸気圧力設定値に基づいて、弁VAの開閉状態(開度)を制御する。これにより、主蒸気の圧力状態が、主蒸気圧力設定値の変化に対応するように変化し、適切に主蒸気の圧力を低下させることができる。 When the FCB operation is started, the main steam pressure set value, which is the target value of the main steam pressure, is set to decrease at a constant rate (decrease rate) to reach a predetermined pressure value. The predetermined pressure value is set to a pressure that allows the governor valve 133 to stably control the rotation speed of the high-pressure turbine 111 in a low flow rate state (approximately 5% of the main steam flow rate at rated load) during in-station islanding. be done. Correspondingly, the controller controls the valve VA provided in the turbine bypass system SA based on the main steam pressure setpoint. Specifically, the control device opens the valve VA (for example, fully open). Then, the opening/closing state (opening degree) of the valve VA is controlled based on the main steam pressure set value that is set to maintain the opening state for a predetermined time (for example, one minute) and decrease after the predetermined time has elapsed. As a result, the pressure state of the main steam changes so as to correspond to the change in the main steam pressure set value, and the pressure of the main steam can be appropriately lowered.

高温再熱蒸気圧力については、圧力調整は行われず、なりゆきで低下する。 The hot reheat steam pressure is not pressure regulated and drops spontaneously.

過熱器102,103,104の過熱器スプレイ水系統SGの弁VGは、各過熱器102,103,104で過熱された蒸気温度(過熱器温度)に基づいて制御される。すなわち、弁VGにより、過熱器102,103,104へ供給するスプレイ水の供給量を制御する。具体的には、過熱器102,103,104で過熱された蒸気温度が所定温度となるように、弁VGの開度が制御される。 The valve VG of the superheater spray water system SG of the superheaters 102, 103, 104 is controlled based on the temperature of steam superheated in each superheater 102, 103, 104 (superheater temperature). That is, the valve VG controls the amount of spray water supplied to the superheaters 102 , 103 , 104 . Specifically, the opening degree of the valve VG is controlled so that the temperature of the steam superheated by the superheaters 102, 103, 104 reaches a predetermined temperature.

補助再熱器スプレイ水系統SKの弁VKは、FCB運転が開始すると、再熱器105,106で再過熱された蒸気の温度(高温再熱蒸気温度)に基づいて制御される。すなわち、弁VKにより、再熱器105,106へ供給するスプレイ水の供給量を制御する。具体的には、再熱器105、106の出口の蒸気温度が所定温度となるように、弁VKの開度が制御される。これにより、高温再熱蒸気温度が上昇し過ぎることが抑制される。 When the FCB operation starts, the valve VK of the auxiliary reheater spray water system SK is controlled based on the temperature of the steam resuperheated by the reheaters 105 and 106 (high temperature reheat steam temperature). That is, the amount of spray water supplied to the reheaters 105 and 106 is controlled by the valve VK. Specifically, the opening degree of the valve VK is controlled so that the steam temperature at the outlets of the reheaters 105 and 106 reaches a predetermined temperature. This prevents the high-temperature reheat steam temperature from rising too much.

再熱器スプレイ水系統SFの弁VFについても、再熱器105,106で再過熱された蒸気の温度に基づいて制御される。具体的には、再熱器105,106の出口の蒸気温度が所定温度となるように、弁VFの開度が制御される。なお、再熱器105,106の再熱器スプレイ水系統SFのスプレイ水では供給量が不足する可能性があるため、補助再熱器スプレイ水系統SKと協働することで、より確実に高温再熱蒸気温度の過度な上昇を抑制することができる。 Valve VF of reheater spray water system SF is also controlled based on the temperature of the steam resuperheated by reheaters 105 and 106 . Specifically, the opening degree of the valve VF is controlled so that the steam temperature at the outlets of the reheaters 105 and 106 reaches a predetermined temperature. In addition, since there is a possibility that the supply amount of the spray water from the reheater spray water system SF of the reheaters 105 and 106 is insufficient, by cooperating with the auxiliary reheater spray water system SK, the high temperature can be ensured more reliably. Excessive rise in reheat steam temperature can be suppressed.

バックアップ系統SEの弁VEは、FCB運転を開始すると開状態とする。そして、徐々に開度を絞り、給水ポンプ123を駆動するポンプ駆動タービン132へ供給する蒸気量を減少させる。 The valve VE of the backup system SE is opened when the FCB operation is started. Then, the degree of opening is gradually narrowed to reduce the amount of steam supplied to the pump-driven turbine 132 that drives the feedwater pump 123 .

図10のようにFCB運転が実行されることによりタービン負荷とボイラ負荷の絞り込みを行い、所内単独運転へ移行する。図11は、図9の発電プラント1における所内単独運転時のフローバランスを示した図である。一例として、ボイラ負荷を20%とし、タービン負荷を5%とする。 By executing the FCB operation as shown in FIG. 10, the turbine load and the boiler load are narrowed down, and the operation shifts to the in-house islanding operation. FIG. 11 is a diagram showing the flow balance during in-house islanding operation in the power plant 1 of FIG. As an example, assume a boiler load of 20% and a turbine load of 5%.

図11に示すように、ボイラ10において20%の主蒸気が生成され、5%が高圧タービン111へ供給され、15%がタービンバイパス系統SAを流れる。高圧タービン111へ供給された蒸気は、再熱器105,106へ送られ、タービンバイパス系統SAを流れる蒸気は復水器114へ送られる。再熱器105,106で再過熱された蒸気は、中圧タービン112へ送られる。 As shown in FIG. 11, 20% of main steam is produced in boiler 10, 5% is supplied to high pressure turbine 111, and 15% flows through turbine bypass system SA. The steam supplied to the high pressure turbine 111 is sent to the reheaters 105 and 106, and the steam flowing through the turbine bypass system SA is sent to the condenser 114. The steam resuperheated by the reheaters 105 and 106 is sent to the intermediate pressure turbine 112 .

このようにして、FCB運転から所内単独運転へ切り替えが行われ、電力系統網との切り離しが行われる。図11に示すように、所内単独運転時に再熱器105、106を流れる蒸気流量は5%程度であり、第1実施形態の場合(10%)と比べると小さい。一方で、ボイラ負荷は第1実施形態の場合(20%)と同程度であり、過熱器102,103,104を流れる蒸気流量は20%程度であることから、相対的に、図11の構成は高温再熱蒸気温度が高くなると考えられる。このため、再熱器105,106のスプレイ水の必要流量は増加する。補助再熱器スプレイ水系統SKを設けることで、高温再熱蒸気温度が過度に上昇することを抑制する。 In this way, switching from FCB operation to in-house individual operation is performed, and disconnection from the power system network is performed. As shown in FIG. 11, the flow rate of steam flowing through the reheaters 105 and 106 during in-house individual operation is about 5%, which is smaller than the first embodiment (10%). On the other hand, the boiler load is about the same as in the first embodiment (20%), and the flow rate of steam flowing through the superheaters 102, 103, 104 is about 20%. It is thought that the high-temperature reheat steam temperature rises. Therefore, the required flow rate of the spray water for the reheaters 105 and 106 increases. By providing the auxiliary reheater spray water system SK, an excessive rise in the high-temperature reheat steam temperature is suppressed.

次に、発電プラント1の改造について説明する。
上記の例では、図9に示すような発電プラント1の構成を説明したが、FCB機能を有さない既設の発電プラント1を図9に示すようなFCB機能を有する発電プラント1へ改造することも可能である。
Next, modification of the power plant 1 will be described.
In the above example, the configuration of the power plant 1 as shown in FIG. 9 was described, but the existing power plant 1 without the FCB function can be modified to the power plant 1 with the FCB function as shown in FIG. is also possible.

既設の発電プラント1は、ボイラ10と、高圧タービン111と、再熱器105,106と、過熱器102,103,104と、タービンバイパス系統SAとを備えているものとする。このような既設の発電プラント1に対して改造を行うことで、図12に示すように、図9と同構成の発電プラント1となる。図12では、改造を行う箇所を太線で示している。 The existing power plant 1 is assumed to include a boiler 10, a high-pressure turbine 111, reheaters 105, 106, superheaters 102, 103, 104, and a turbine bypass system SA. By modifying the existing power plant 1 as described above, the power plant 1 having the same configuration as in FIG. 9 is obtained as shown in FIG. 12 . In FIG. 12, the portions to be modified are indicated by thick lines.

改造を行う場合には、図12に示すように、補助再熱器スプレイ水系統SKを設ける。また、バックアップ系統SEを設ける。 When modifying, as shown in FIG. 12, an auxiliary reheater spray water system SK is installed. Also, a backup system SE is provided.

また、FCB時および所内単独運転時に、過熱器102,103,104の減温スプレイ水量不足により過熱器温度が設計温度を超過する場合は、過熱器スプレイ水系統SGの容量を増加する改造を行う。具体的には、例えば弁VGを大容量のものと取り換える。 In addition, when the superheater temperature exceeds the design temperature due to insufficient cooling spray water volume in the superheaters 102, 103, 104 during FCB and in-house single operation, remodeling is performed to increase the capacity of the superheater spray water system SG. . Specifically, for example, the valve VG is replaced with one having a large capacity.

なお、上記の改造においては、改造の順番は限定されない。 Note that the order of modification is not limited in the modification described above.

このように改造を行うことによって、改造を簡略化することが可能となる。また、改造を行う上での制約を緩和することができる。また、逆止弁135やベンチレータ系統SDを不要とすることができるため、構成を簡略化することができる。 By modifying in this way, it is possible to simplify the modification. In addition, restrictions on modification can be relaxed. Moreover, since the check valve 135 and the ventilator system SD can be eliminated, the configuration can be simplified.

なお、上記において説明した発電プラント1の構成は、新設の場合でも改造の場合でもどちらでも対応することができる。 It should be noted that the configuration of the power plant 1 described above can be applied to both new construction and modification.

次に、本実施形態に係る発電プラント1の変形例を説明する。
本実施形態では、補助再熱器スプレイ水系統SKを、再熱器105,106の下流側(出口側)に設置する場合について説明したが、図13に示すように、補助再熱器スプレイ水系統SKは、再熱器105,106の上流側(入口側)に設けることとしてもよい。このように補助再熱器スプレイ水系統SKを再熱器105,106の上流側に設ける場合であっても、補助再熱器スプレイ水系統SKを再熱器105,106の下流側に設けた場合と同様に、FCB運転を行うことができる。
Next, a modification of the power plant 1 according to this embodiment will be described.
In this embodiment, the case where the auxiliary reheater spray water system SK is installed on the downstream side (outlet side) of the reheaters 105 and 106 has been described. System SK may be provided on the upstream side (inlet side) of reheaters 105 and 106 . Even when the auxiliary reheater spray water system SK is provided upstream of the reheaters 105 and 106 in this manner, the auxiliary reheater spray water system SK is provided downstream of the reheaters 105 and 106. As in the case, FCB operation can be performed.

また、再熱器105,106に対して設けられている再熱器スプレイ水系統SFを補助再熱器スプレイ水系統SKの機能も兼ねて用いることとしてもよい。この場合には、図14に示すような構成となる。このような場合には、FCB運転等において高温再熱蒸気の温度は上昇し易い状態となるため、再熱器スプレイ水系統SFを大容量化する改造を行うことが好ましい。具体的には、例えば弁VFを大容量化する改造を行い、FCB運転時においても高温再熱蒸気の温度が過度に上昇し過ぎないようにスプレイ水を供給可能な構成とされることがよい。 Further, the reheater spray water system SF provided for the reheaters 105 and 106 may also be used as the auxiliary reheater spray water system SK. In this case, the configuration is as shown in FIG. In such a case, the temperature of the high-temperature reheat steam tends to rise during FCB operation or the like, so it is preferable to modify the reheater spray water system SF to increase its capacity. Specifically, for example, it is preferable to modify the valve VF to increase its capacity so that the spray water can be supplied so that the temperature of the high-temperature reheat steam does not rise excessively even during FCB operation. .

また、本実施形態や上記変形例では、高温再熱蒸気の過度な温度上昇を抑制して、再熱器105,106や中圧タービン112を保護することを目的としているが、各装置が高温再熱蒸気の温度上昇に耐え得る場合や、ボイラ負荷の更なる絞り込み等によって過度な温度上昇が発生しないと想定される場合には、再熱器105,106の下流側や上流側へ補助再熱器スプレイ水系統SKを設けないこととしてもよい。この場合には、図15に示すような構成となる。図15のような構成では、再熱器105,106に対して設けられている再熱器スプレイ水系統SFを補助再熱器スプレイ水系統SKの機能も兼ねて用いる。ただし、図14の変形例と異なり、既設の再熱器スプレイ水系統SFの改造は行わない。 Further, in the present embodiment and the above modification, the object is to suppress an excessive temperature rise of the high-temperature reheat steam to protect the reheaters 105 and 106 and the intermediate pressure turbine 112. If it is possible to withstand the temperature rise of the reheat steam, or if it is assumed that an excessive temperature rise will not occur due to further reduction of the boiler load, etc., auxiliary reheating is provided downstream or upstream of the reheaters 105 and 106. The heater spray water system SK may be omitted. In this case, the configuration is as shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 15, the reheater spray water system SF provided for the reheaters 105 and 106 is also used as the auxiliary reheater spray water system SK. However, unlike the modified example of FIG. 14, the existing reheater spray water system SF is not modified.

図16は、再熱器スプレイ水系統SFに加えて補助再熱器スプレイ水系統SKが必要か否かを説明する図である。再熱器105、106を流れる蒸気流量(再熱器蒸気流量)が、過熱器102、103、104を流れる蒸気流量(過熱器蒸気流量)に比べて小さいほど再熱器出口蒸気温度は高くなり、高温再熱蒸気温度を所定値とするために必要となるスプレイ水の流量が増加する。スプレイ水の必要流量が、再熱器スプレイ水系統SF(既設設備)の容量(図16の基準流量)を超えると、高温再熱蒸気温度の上昇を抑制することができないため、再熱器スプレイ水系統SFに加えて、補助再熱器スプレイ水系統SKが必要となる。図16では、縦軸をスプレイ水の必要流量とし、横軸を過熱器蒸気流量-再熱器蒸気流量(差分)としている。図16は概念的に一例を示した図である。 FIG. 16 is a diagram for explaining whether or not the auxiliary reheater spray water system SK is required in addition to the reheater spray water system SF. The smaller the flow rate of steam flowing through the reheaters 105, 106 (reheater steam flow rate) than the flow rate of steam flowing through the superheaters 102, 103, 104 (superheater steam flow rate), the higher the reheater outlet steam temperature. , the flow rate of spray water required to set the hot reheat steam temperature to a predetermined value increases. If the required flow rate of spray water exceeds the capacity of the reheater spray water system SF (existing equipment) (reference flow rate in Fig. 16), the rise in the high-temperature reheat steam temperature cannot be suppressed, so the reheater spray In addition to the water system SF, an auxiliary reheater spray water system SK is required. In FIG. 16, the vertical axis represents the required flow rate of the spray water, and the horizontal axis represents the superheater steam flow rate-reheater steam flow rate (difference). FIG. 16 is a diagram conceptually showing an example.

図16に示すように、過熱器蒸気流量に対して、再熱器蒸気流量が小さくなり、差分が大きくなると、あるポイントΔ1において、スプレイ水の必要流量が、再熱器スプレイ水系統SFの容量を超過する。このため、ポイントΔ1よりも左側の領域では、補助再熱器スプレイ水系統SKが不要であり、右側の領域では、補助再熱器スプレイ水系統SKが必要となる。特に、FCB運転を行う場合には、過熱器蒸気流量と再熱器蒸気流量との差分が大きくなる傾向にあるため、補助再熱器スプレイ水系統SKが必要となる可能性が高い。 As shown in FIG. 16, when the reheater steam flow rate becomes smaller than the superheater steam flow rate and the difference becomes larger, at a certain point Δ1, the required spray water flow rate becomes the capacity of the reheater spray water system SF. exceed. Therefore, the auxiliary reheater spray water system SK is unnecessary in the area on the left side of the point Δ1, and the auxiliary reheater spray water system SK is necessary in the area on the right side. In particular, when performing FCB operation, the difference between the superheater steam flow rate and the reheater steam flow rate tends to increase, so there is a high possibility that the auxiliary reheater spray water system SK will be required.

補助再熱器スプレイ水系統SKが必要である場合には、FCB運転を行う場合における再熱器105,106の蒸気流量と、過熱器102,103,104の蒸気流量との流量差に基づいて、高温再熱蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されている。なお、図14に示すように、弁VFを改造する場合も同様に容量設計がされる。 If the auxiliary reheater spray water system SK is required, based on the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters 105, 106 and the steam flow rate of the superheaters 102, 103, 104 when performing FCB operation , the spray water supply capacity is designed so that the temperature of the hot reheat steam can be adjusted below a predetermined value. Incidentally, as shown in FIG. 14, the capacity is similarly designed when the valve VF is modified.

一方で、FCB時のボイラ負荷をより抑えることができれば(例えば10%~15%)、過熱器蒸気流量と再熱器蒸気流量との差分が小さくなり、図16に示すポイントΔ1よりも左側の領域となる場合は、図15に示すように、補助再熱器スプレイ水系統SKを不要とすることもできる。この場合には、再熱器スプレイ水系統SFによって、高温再熱蒸気の温度が所定値以下となるように調整される。 On the other hand, if the boiler load during FCB can be further suppressed (for example, 10% to 15%), the difference between the superheater steam flow rate and the reheater steam flow rate becomes smaller, and the point Δ1 shown in FIG. In the case of the area, as shown in FIG. 15, the auxiliary reheater spray water system SK may be unnecessary. In this case, the reheater spray water system SF adjusts the temperature of the high-temperature reheat steam to a predetermined value or lower.

このように、本実施形態における図9の構成の場合や、図13から図15の変形例の場合では、FCB運転時には過熱器蒸気流量と再熱器蒸気流量との差分が大きく変化するため、通常運転時(過熱器蒸気流量と再熱器蒸気流量が同等となる、FCB運転ではない運転時)から制御モードを切り替える。具体的には、FCB運転を行わない場合(通常運転時)には、予め設定された制御則に基づいて再熱器105,106及び過熱器102,103,104へ供給するスプレイ水の供給量を制御する(第1制御モード)。第1制御モードでは、過熱器蒸気流量と再熱器蒸気流量との差は小さく、通常運転として予め想定された範囲内であるため、再熱器蒸気温度に基づいて再熱器105,106へのスプレイ水の供給量を制御し、過熱器蒸気温度に基づいて過熱器102,103,104へのスプレイ水の供給量を制御する。 In this way, in the case of the configuration of FIG. 9 in this embodiment and in the case of the modifications of FIGS. The control mode is switched from the normal operation (when the superheater steam flow rate and the reheater steam flow rate are equal, not the FCB operation). Specifically, when the FCB operation is not performed (during normal operation), the amount of spray water supplied to the reheaters 105, 106 and the superheaters 102, 103, 104 based on a preset control law (first control mode). In the first control mode, the difference between the superheater steam flow rate and the reheater steam flow rate is small and within the range assumed in advance for normal operation. to control the amount of spray water supplied to the superheaters 102, 103, 104 based on the superheater steam temperature.

そして、FCB運転を行う場合には、再熱器105,106の蒸気流量と過熱器102,103,104の蒸気流量との流量差が大きくなるため、この流量差に応じた制御を行う(第2制御モード)。具体的には、この流量差により再熱器105,106や高温再熱蒸気の温度異常が発生しないように、再熱器105,106へ供給するスプレイ水の供給量を制御する。例えば、第1モードよりも大量のスプレイ水が供給可能なように、高温再熱蒸気温度に基づいて再熱器105,106へのスプレイ水の供給量を制御する。 When the FCB operation is performed, the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters 105 and 106 and the steam flow rate of the superheaters 102, 103, and 104 becomes large, so control is performed according to this flow rate difference (second 2 control mode). Specifically, the amount of spray water supplied to the reheaters 105 and 106 is controlled so that this difference in flow rate does not cause temperature anomalies in the reheaters 105 and 106 or in the high-temperature reheat steam. For example, the amount of spray water supplied to the reheaters 105 and 106 is controlled based on the high-temperature reheat steam temperature so that a larger amount of spray water can be supplied than in the first mode.

以上説明したように、本実施形態に係る発電プラント及びその制御方法並びに改造方法によれば、ボイラ10と、高圧タービン111と、再熱器105,106と、過熱器102,103,104とを備える発電プラント1において、FCB運転に対応することが可能となる。すなわち、FCB運転を行わない場合(いわゆる通常運転)では、予め設定された制御則に基づいて再熱器105,106及び過熱器102,103,104へ供給するスプレイ水の供給量を制御する(第1制御モード)。一方でFCB運転を行う場合には、過熱器102,103,104を流れる蒸気の流量に対して、再熱器105,106を流れる蒸気の流量が過度に少なくなるなどのアンバランスが生じる場合がある。このため、FCB運転を行う場合には、再熱器105,106の蒸気流量と過熱器102,103,104の蒸気流量の流量差を考慮してスプレイ水の供給量を制御する(第2制御モード)ことで、高温再熱蒸気温度を抑えることができる。 As described above, according to the power plant and its control method and modification method according to the present embodiment, the boiler 10, the high pressure turbine 111, the reheaters 105 and 106, and the superheaters 102, 103 and 104 are In the power plant 1 provided, it becomes possible to cope with the FCB operation. That is, when the FCB operation is not performed (so-called normal operation), the amount of spray water supplied to the reheaters 105, 106 and the superheaters 102, 103, 104 is controlled based on a preset control rule ( first control mode). On the other hand, when the FCB operation is performed, an imbalance may occur such that the flow rate of steam flowing through the reheaters 105 and 106 is excessively small with respect to the flow rate of steam flowing through the superheaters 102, 103 and 104. be. Therefore, when the FCB operation is performed, the spray water supply amount is controlled in consideration of the flow rate difference between the steam flow rates of the reheaters 105 and 106 and the steam flow rates of the superheaters 102, 103, and 104 (second control mode), the high temperature reheat steam temperature can be suppressed.

また、補助再熱器スプレイ水系統SKは、再熱器105,106の下流側に設けられることで効果的に再熱蒸気の温度を低下させることができる。そして、FCB運転を行う場合における再熱器105,106の蒸気流量と過熱器102,103,104の蒸気流量との流量差に基づいて、再熱器105,106において再過熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されていることで、より確実に高温再熱蒸気温度を所定値以下に抑えることが可能となる。 Further, the auxiliary reheater spray water system SK is provided on the downstream side of the reheaters 105 and 106 so that the temperature of the reheated steam can be effectively lowered. Then, based on the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters 105, 106 and the steam flow rate of the superheaters 102, 103, 104 when performing FCB operation, the temperature of the steam resuperheated in the reheaters 105, 106 By designing the spray water supply capacity so that the temperature can be adjusted to a predetermined value or less, it becomes possible to more reliably suppress the high-temperature reheat steam temperature to a predetermined value or less.

また、既設の発電プラント1に対して、再熱器105,106へスプレイ水を供給する補助再熱器スプレイ水系統SKを設ける改造を行う。このため、改造に要する構成の複雑化を効果的に抑え、コストの抑制が可能となる。また、改造のための設置上の制約も緩和することができる。 Further, the existing power plant 1 is modified by installing an auxiliary reheater spray water system SK for supplying spray water to the reheaters 105 and 106 . Therefore, it is possible to effectively suppress the complication of the configuration required for remodeling, and to suppress the cost. In addition, restrictions on installation for modification can be relaxed.

本開示は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。なお、各実施形態を組み合わせることも可能である。すなわち、上記の第1実施形態、及び第2実施形態については、それぞれ組み合わせることも可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In addition, it is also possible to combine each embodiment. That is, it is also possible to combine the first embodiment and the second embodiment described above.

また、上述した実施形態では、本発明のボイラを石炭焚きボイラとしたが、燃料としては、バイオマス燃料や石油精製時に発生するPC(石油コークス:Petroleum Coke)燃料、石油残渣などの固体燃料を使用するボイラであってもよい。また、燃料として固体燃料に限らず、重油、軽油、重質油などの石油類や工場廃液などの液体燃料も使用することができ、更には、燃料として気体燃料(天然ガス、副生ガスなど)も使用することができる。さらに、これら燃料を組み合わせて使用する混焼焚きボイラにも適用することができる。 In the above-described embodiment, the boiler of the present invention is a coal-fired boiler, but as the fuel, solid fuel such as biomass fuel, PC (petroleum coke) fuel generated during petroleum refining, and petroleum residue is used. It may be a boiler that In addition, the fuel is not limited to solid fuels, and petroleum oils such as heavy oil, light oil, and heavy oil, and liquid fuels such as factory waste liquids can also be used.Gaseous fuels (natural gas, by-product gas, etc.) ) can also be used. Furthermore, it can also be applied to a mixed firing boiler that uses a combination of these fuels.

以上説明した各実施形態に記載の発電プラント及びその制御方法並びに改造方法は例えば以下のように把握される。
本開示に係る発電プラント(1)は、ボイラ(10)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気により駆動される第1タービン(111)と、前記第1タービン(111)から排出された蒸気を再過熱する再熱器(105、106)と、前記再熱器(105、106)で再過熱された蒸気により駆動される第2タービン(112)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気(少なくとも一部)を、前記第1タービン(111)をバイパスして前記再熱器(105、106)へ供給するバイパス系統(SB)と、前記再熱器(105、106)で再過熱された蒸気を前記第2タービン(112)の上流側において系外に排出する調節系統(SC)と、を備える。なお、第1タービン(111)とは、高圧タービン111であり、第2タービン(112)とは、中圧タービン112(低圧タービン113としてもよい)である。
The power plant, its control method, and modification method described in each of the embodiments described above can be grasped, for example, as follows.
A power plant (1) according to the present disclosure comprises a boiler (10), a first turbine (111) driven by steam produced in said boiler (10), and exhausted from said first turbine (111) A reheater (105, 106) for reheating steam, a second turbine (112) driven by the steam reheated by the reheater (105, 106), and a steam generated by the boiler (10) A bypass system (SB) that bypasses the first turbine (111) and supplies the steam (at least part) to the reheaters (105, 106), and the reheaters (105, 106). and a regulation system (SC) for discharging the superheated steam to the outside of the system on the upstream side of the second turbine (112). The first turbine (111) is the high-pressure turbine 111, and the second turbine (112) is the intermediate-pressure turbine 112 (or the low-pressure turbine 113).

本開示に係る発電プラント(1)によれば、ボイラ(10)と、第1タービン(111)と、再熱器(105、106)と、第2タービン(112)とで構成される発電プラント(1)において、第1タービン(111)へ供給される蒸気を再熱器(105、106)へバイパスするバイパス系統(SB)と、再熱器(105、106)で再過熱された蒸気を第2タービン(112)の上流側において系外に排出する調節系統(SC)とが設けられる。これにより、ボイラ(10)で生成した蒸気を、第1タービン(111)を迂回して再熱器(105、106)を介し第2タービン(112)へ供給される前に系外へ排出することが可能となる。例えば、ファストカットバック運転ではボイラ及びタービンの負荷を急激に絞る必要があり、第1タービン(111)及び第2タービン(112)へ供給される蒸気量を減少することができる。そして、第1タービン(111)を迂回した蒸気は再熱器(105、106)を通過するため、再熱器(105、106)を流れる蒸気流量が過小となることによるオーバーヒートを抑制できる。そして、再熱器(105、106)から排出された蒸気は系外へ排出するため、構成の複雑化を抑制しつつ余剰蒸気の処理を行うことが可能となる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, a power plant comprising a boiler (10), a first turbine (111), reheaters (105, 106), and a second turbine (112) In (1), a bypass system (SB) that bypasses the steam supplied to the first turbine (111) to the reheaters (105, 106) and the steam resuperheated by the reheaters (105, 106) A control system (SC) is provided upstream of the second turbine (112) to discharge to the outside of the system. Thereby, the steam generated in the boiler (10) bypasses the first turbine (111) and is discharged outside the system before being supplied to the second turbine (112) via the reheaters (105, 106). becomes possible. For example, in fast cutback operation, the boiler and turbine loads need to be throttled abruptly, and the amount of steam supplied to the first turbine (111) and the second turbine (112) can be reduced. Since the steam bypassing the first turbine (111) passes through the reheaters (105, 106), it is possible to suppress overheating due to an excessively small flow rate of steam flowing through the reheaters (105, 106). Since the steam discharged from the reheaters (105, 106) is discharged to the outside of the system, it is possible to treat surplus steam while suppressing complication of the structure.

本開示に係る発電プラント(1)は、前記再熱器(105、106)で再過熱された蒸気の圧力設定値に基づいて、前記調節系統(SC)に設けられた調節弁(VC)を制御する制御装置を備えることとしてもよい。調節弁(VC)とは弁VCである。 The power plant (1) according to the present disclosure operates the control valve (VC) provided in the control system (SC) based on the pressure set value of the steam resuperheated by the reheaters (105, 106). It is good also as providing a control device which controls. A control valve (VC) is a valve VC.

本開示に係る発電プラント(1)によれば、再熱器(105、106)で再過熱された蒸気の圧力設定値に基づいて、調節系統(SC)に設けられた調節弁(VC)を制御することで、再過熱された蒸気の圧力を調整することができる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, the control valve (VC) provided in the control system (SC) is operated based on the pressure set value of the steam resuperheated by the reheaters (105, 106). By controlling, the pressure of the resuperheated steam can be adjusted.

本開示に係る発電プラント(1)は、前記制御装置は、ファストカットバック運転を行う場合に、前記調節弁(VC)を開状態とし、低下するように設定された前記圧力設定値に基づいて、前記調節弁(VC)の開閉状態を制御することとしてもよい。 In the power plant (1) according to the present disclosure, when the fast cutback operation is performed, the control device opens the control valve (VC) based on the pressure set value set to decrease. , the opening/closing state of the control valve (VC) may be controlled.

本開示に係る発電プラント(1)によれば、ファストカットバック運転を行う場合に、調節弁(VC)を開状態とすることで、開状態によって第1タービン(111)のバイパスを行う。そして、その後に、低下するように設定された圧力設定値に基づいて、調節弁(VC)の開閉状態を制御することで、再過熱された蒸気の圧力を低下させるように調整することができる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, when performing fast cutback operation, the first turbine (111) is bypassed by opening the control valve (VC). After that, by controlling the opening/closing state of the control valve (VC) based on the pressure setting value set to decrease, the pressure of the re-superheated steam can be adjusted to decrease. .

本開示に係る発電プラント(1)は、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を、前記第1タービン(111)をバイパスして復水器(114)へ供給するタービンバイパス系統(SA)を備え、前記制御装置は、前記ボイラ(10)から前記第1タービン(111)へ供給される蒸気の主蒸気圧力設定値に基づいて、前記タービンバイパス系統(SA)に設けられた調整弁(VA)を制御することとしてもよい。 A power plant (1) according to the present disclosure includes a turbine bypass system (SA) that bypasses the first turbine (111) and supplies steam generated by the boiler (10) to a condenser (114). The control device controls a regulating valve (VA ) may be controlled.

本開示に係る発電プラント(1)によれば、第1タービン(111)へ供給される蒸気を復水器(114)へバイパスするタービンバイパス系統(SA)の調整弁(VA)を制御することで、ボイラ(10)から第1タービン(111)へ供給される蒸気の圧力を調整することができる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, controlling the regulating valve (VA) of the turbine bypass system (SA) that bypasses the steam supplied to the first turbine (111) to the condenser (114) , the pressure of the steam supplied from the boiler (10) to the first turbine (111) can be adjusted.

本開示に係る発電プラント(1)は、前記制御装置は、ファストカットバック運転を行う場合に、前記調整弁(VA)を開状態とし、低下するように設定された前記主蒸気圧力設定値に基づいて、前記調整弁(VA)の開閉状態を制御することとしてもよい。 In the power plant (1) according to the present disclosure, when the fast cutback operation is performed, the control device opens the regulating valve (VA) to the main steam pressure set value set to decrease. Based on this, the opening/closing state of the regulating valve (VA) may be controlled.

本開示に係る発電プラント(1)によれば、ファストカットバック運転を行う場合に、調整弁(VA)を開状態とすることで、開状態によって第1タービン(111)のバイパスを行う。そして、その後に、低下するように設定された主蒸気圧力設定値に基づいて、調整弁(VA)の開閉状態を制御することで、第1タービン(111)へ供給される蒸気の圧力を低下させるように調整することができる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, when the fast cutback operation is performed, the regulating valve (VA) is opened to bypass the first turbine (111). After that, the pressure of the steam supplied to the first turbine (111) is lowered by controlling the opening/closing state of the regulating valve (VA) based on the main steam pressure set value that is set to be lowered. can be adjusted to allow

本開示に係る発電プラント(1)は、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を過熱する過熱器(102、103、104)を備え、前記制御装置は、前記過熱器(102、103、104)で過熱された蒸気の温度に基づいて、前記過熱器(102、103、104)へ供給するスプレイ水の供給量を制御することとしてもよい。 A power plant (1) according to the present disclosure includes superheaters (102, 103, 104) for superheating steam generated in the boiler (10), and the control device controls the superheaters (102, 103, 104 ), the amount of spray water supplied to the superheaters (102, 103, 104) may be controlled based on the temperature of the steam superheated by the superheater.

本開示に係る発電プラント(1)によれば、過熱器(102、103、104)で過熱された蒸気の温度に基づいて、過熱器(102、103、104)へ供給するスプレイ水の供給量を制御することで、過熱器(102、103、104)で過熱された蒸気の温度を調整することができる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, the amount of spray water supplied to the superheaters (102, 103, 104) is based on the temperature of the steam superheated by the superheaters (102, 103, 104). By controlling , the temperature of the steam superheated by the superheaters (102, 103, 104) can be adjusted.

本開示に係る発電プラント(1)は、ボイラ(10)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気により駆動される第1タービン(111)と、前記第1タービン(111)から排出された蒸気を再過熱する再熱器(105、106)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を過熱する過熱器(102、103、104)と、前記再熱器(105、106)へスプレイ水を供給する再熱器スプレイ水系統(SF、SK)と、前記過熱器(102、103、104)へスプレイ水を供給する過熱器用スプレイ水系統(SG)と、ファストカットバック運転を行わない場合に、予め設定された制御則に基づいて前記再熱器(105、106)及び前記過熱器(102、103、104)へ供給するスプレイ水の供給量を制御する第1制御モードと、ファストカットバック運転を行う場合に、前記再熱器(105、106)の蒸気流量と前記過熱器(102、103、104)の蒸気流量との流量差に応じて、前記再熱器(105、106)及び前記過熱器(102、103、104)のそれぞれへ供給するスプレイ水の供給量を制御する第2制御モードとを有する制御装置と、を備える。 A power plant (1) according to the present disclosure comprises a boiler (10), a first turbine (111) driven by steam produced in said boiler (10), and exhausted from said first turbine (111) A reheater (105, 106) for reheating steam, a superheater (102, 103, 104) for superheating steam produced in said boiler (10), and a spray to said reheater (105, 106) A reheater spray water system (SF, SK) that supplies water, a superheater spray water system (SG) that supplies spray water to the superheaters (102, 103, 104), and fast cutback operation is not performed. In this case, a first control mode for controlling the amount of spray water supplied to the reheaters (105, 106) and the superheaters (102, 103, 104) based on a preset control rule; When performing cutback operation, the reheaters (105, 106) are controlled according to the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters (105, 106) and the steam flow rate of the superheaters (102, 103, 104). ) and a second control mode for controlling the amount of spray water supplied to each of the superheaters (102, 103, 104).

本開示に係る発電プラント(1)によれば、ボイラ(10)と、第1タービン(111)と、再熱器(105、106)と、過熱器(102、103、104)とを備える発電プラント(1)において、ファストカットバック運転に対応することが可能となる。すなわち、ファストカットバック運転を行わない場合(いわゆる通常運転)では、予め設定された制御則に基づいて再熱器(105、106)及び過熱器(102、103、104)へ供給するスプレイ水の供給量を制御する(第1制御モード)。一方でファストカットバック運転を行う場合には、過熱器(102、103、104)を流れる蒸気の流量に対して、再熱器(105、106)を流れる蒸気の流量が過度に少なくなるなどのアンバランスが生じる場合がある。このため、ファストカットバック運転を行う場合には、再熱器(105、106)の蒸気流量と過熱器(102、103、104)の蒸気流量の流量差を考慮してスプレイ水の供給量を制御する(第2制御モード)ことで、再熱蒸気温度を抑えることができる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, power generation comprising a boiler (10), a first turbine (111), reheaters (105, 106), and superheaters (102, 103, 104) In plant (1), it becomes possible to respond to fast cutback operation. That is, when the fast cutback operation is not performed (so-called normal operation), the spray water supplied to the reheaters (105, 106) and the superheaters (102, 103, 104) is based on a preset control law. Control the amount of supply (first control mode). On the other hand, when fast cutback operation is performed, the flow rate of steam flowing through the reheaters (105, 106) is excessively low relative to the flow rate of steam flowing through the superheaters (102, 103, 104). An imbalance may occur. For this reason, when performing fast cutback operation, the supply amount of spray water is determined in consideration of the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters (105, 106) and the steam flow rate of the superheaters (102, 103, 104). By controlling (second control mode), the reheat steam temperature can be suppressed.

本開示に係る発電プラント(1)は、前記再熱器スプレイ水系統(SK)は、前記再熱器(105、106)の下流側に設けられており、ファストカットバック運転を行う場合における前記再熱器(105、106)の蒸気流量と前記過熱器(102、103、104)の蒸気流量との流量差に基づいて、前記再熱器(105、106)において再熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されていることとしてもよい。 In the power plant (1) according to the present disclosure, the reheater spray water system (SK) is provided downstream of the reheaters (105, 106), and the The temperature of the steam reheated in the reheaters (105, 106) based on the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters (105, 106) and the steam flow rate of the superheaters (102, 103, 104) The supply capacity of the spray water may be designed such that the is adjustable to a predetermined value or less.

本開示に係る発電プラント(1)によれば、再熱器スプレイ水系統(SK)は、再熱器(105、106)の下流側に設けられることで効果的に再熱蒸気の温度を低下させることができる。そして、ファストカットバック運転を行う場合における再熱器(105、106)の蒸気流量と過熱器(102、103、104)の蒸気流量との流量差に基づいて、再熱器(105、106)において再熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されていることで、より確実に再熱蒸気の温度を所定値以下に抑えることが可能となる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, the reheater spray water system (SK) is provided downstream of the reheaters (105, 106) to effectively reduce the temperature of the reheated steam. can be made Then, based on the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters (105, 106) and the steam flow rate of the superheaters (102, 103, 104) when performing the fast cutback operation, the reheaters (105, 106) By designing the spray water supply capacity so that the temperature of the reheated steam can be adjusted to a predetermined value or less, it is possible to more reliably suppress the temperature of the reheated steam to a predetermined value or less. Become.

本開示に係る発電プラント(1)は、前記再熱器スプレイ水系統(SK)は、前記再熱器(105、106)の上流側に設けられており、ファストカットバック運転を行う場合における前記再熱器(105、106)の蒸気流量と前記過熱器(102、103、104)の蒸気流量との流量差に基づいて、前記再熱器(105、106)において再熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されていることとしてもよい。 In the power plant (1) according to the present disclosure, the reheater spray water system (SK) is provided upstream of the reheaters (105, 106), and the The temperature of the steam reheated in the reheaters (105, 106) based on the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters (105, 106) and the steam flow rate of the superheaters (102, 103, 104) The supply capacity of the spray water may be designed such that the is adjustable to a predetermined value or less.

本開示に係る発電プラント(1)によれば、再熱器スプレイ水系統(SK)は、再熱器(105、106)の上流側に設けられることで再熱蒸気の温度を低下させることができる。そして、ファストカットバック運転を行う場合における再熱器(105、106)の蒸気流量と過熱器(102、103、104)の蒸気流量との流量差に基づいて、再熱器(105、106)において再熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されていることで、より確実に再熱蒸気の温度を所定値以下に抑えることが可能となる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, the reheater spray water system (SK) is provided upstream of the reheaters (105, 106) to reduce the temperature of the reheated steam. can. Then, based on the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters (105, 106) and the steam flow rate of the superheaters (102, 103, 104) when performing the fast cutback operation, the reheaters (105, 106) By designing the spray water supply capacity so that the temperature of the reheated steam can be adjusted to a predetermined value or less, it is possible to more reliably suppress the temperature of the reheated steam to a predetermined value or less. Become.

本開示に係る発電プラント(1)は、前記再熱器スプレイ水系統(SK)は、多段構成された前記再熱器(105、106)の間に設けられており、ファストカットバック運転を行う場合における前記再熱器(105、106)の蒸気流量と前記過熱器(102、103、104)の蒸気流量との流量差に基づいて、前記再熱器(105、106)において再熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されていることとしてもよい。 In the power plant (1) according to the present disclosure, the reheater spray water system (SK) is provided between the reheaters (105, 106) configured in multiple stages, and fast cutback operation is performed. reheated in the reheater (105, 106) based on the flow difference between the steam flow in the reheater (105, 106) and the steam flow in the superheater (102, 103, 104) in case The spray water supply capacity may be designed such that the temperature of the steam can be adjusted below a predetermined value.

本開示に係る発電プラント(1)によれば、再熱器スプレイ水系統(SK)は、多段構成された再熱器(105、106)の間に設けられることで再熱蒸気の温度を低下させることができる。そして、ファストカットバック運転を行う場合における再熱器(105、106)の蒸気流量と過熱器(102、103、104)の蒸気流量との流量差に基づいて、再熱器(105、106)において再熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されていることで、より確実に再熱蒸気の温度を所定値以下に抑えることが可能となる。 According to the power plant (1) according to the present disclosure, the reheater spray water system (SK) is provided between the multistage reheaters (105, 106) to reduce the temperature of the reheated steam. can be made Then, based on the flow rate difference between the steam flow rate of the reheaters (105, 106) and the steam flow rate of the superheaters (102, 103, 104) when performing the fast cutback operation, the reheaters (105, 106) By designing the spray water supply capacity so that the temperature of the reheated steam can be adjusted to a predetermined value or less, it is possible to more reliably suppress the temperature of the reheated steam to a predetermined value or less. Become.

本開示に係る制御方法は、ボイラ(10)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気により駆動される第1タービン(111)と、前記第1タービン(111)から排出された蒸気を再過熱する再熱器(105、106)と、前記再熱器(105、106)で再過熱された蒸気により駆動される第2タービン(112)とを備える発電プラント(1)の制御方法であって、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を、前記第1タービン(111)をバイパスして前記再熱器(105、106)へ供給する工程と、前記再熱器(105、106)で再過熱された蒸気を前記第2タービン(112)の上流側において系外に排出する工程と、を有する。 A control method according to the present disclosure includes a boiler (10), a first turbine (111) driven by steam generated by the boiler (10), and recycling steam discharged from the first turbine (111). A control method for a power plant (1) comprising a superheating reheater (105, 106) and a second turbine (112) driven by steam reheated in said reheater (105, 106). a step of bypassing the first turbine (111) and supplying the steam generated in the boiler (10) to the reheaters (105, 106); and discharging the re-superheated steam to the outside of the system on the upstream side of the second turbine (112).

本開示に係る制御方法は、ボイラ(10)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気により駆動される第1タービン(111)と、前記第1タービン(111)から排出された蒸気を再過熱する再熱器(105、106)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を過熱する過熱器(102、103、104)と、前記再熱器(105、106)へスプレイ水を供給する再熱器スプレイ水系統(SF、SK)と、前記過熱器(102、103、104)へスプレイ水を供給する過熱器用スプレイ水系統(SG)と、を備える発電プラント(1)の制御方法であって、ファストカットバック運転を行わない場合に、予め設定された制御則に基づいて前記再熱器(105、106)及び前記過熱器(102、103、104)へ供給するスプレイ水の供給量を制御する工程と、ファストカットバック運転を行う場合に、前記再熱器(105、106)の蒸気流量と前記過熱器(102、103、104)の蒸気流量との流量差に応じて、前記再熱器(105、106)及び前記過熱器(102、103、104)のそれぞれへ供給するスプレイ水の供給量を制御する工程と、を有する。 A control method according to the present disclosure includes a boiler (10), a first turbine (111) driven by steam generated by the boiler (10), and recycling steam discharged from the first turbine (111). A reheater (105, 106) for superheating, a superheater (102, 103, 104) for superheating the steam produced in said boiler (10), and supplying spray water to said reheater (105, 106). and a superheater spray water system (SG) for supplying spray water to the superheaters (102, 103, 104). Supplying spray water to the reheaters (105, 106) and the superheaters (102, 103, 104) based on a preset control rule when fast cutback operation is not performed According to the flow rate difference between the steam flow rate of the reheater (105, 106) and the steam flow rate of the superheater (102, 103, 104) when performing the step of controlling the amount and fast cutback operation, and controlling the amount of spray water supplied to each of the reheaters (105, 106) and the superheaters (102, 103, 104).

本開示に係る改造方法は、ボイラ(10)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気により駆動される第1タービン(111)と、前記第1タービン(111)から排出された蒸気を再過熱する再熱器(105、106)と、前記再熱器(105、106)で再過熱された蒸気により駆動される第2タービン(112)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を、前記第1タービン(111)をバイパスして復水器(114)へ供給するタービンバイパス系統(SA)とを備える発電プラント(1)の改造方法であって、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を、前記第1タービン(111)をバイパスして前記再熱器(105、106)へ供給するバイパス系統(SB)を設ける工程と、前記再熱器(105、106)で再過熱された蒸気を前記第2タービン(112)の上流側において系外に排出する調節系統(SC)を設ける工程と、を有する。 A modification method according to the present disclosure includes a boiler (10), a first turbine (111) driven by steam generated by the boiler (10), and recycling the steam discharged from the first turbine (111). a superheating reheater (105, 106), a second turbine (112) driven by steam reheated in said reheater (105, 106), and steam produced in said boiler (10); and a turbine bypass system (SA) that bypasses the first turbine (111) and supplies a condenser (114), wherein providing a bypass system (SB) for bypassing the first turbine (111) and supplying the steam to the reheaters (105, 106); and providing a control system (SC) for discharging the generated steam to the outside of the system on the upstream side of the second turbine (112).

本開示に係る改造方法によれば、ボイラ(10)と、第1タービン(111)と、再熱器(105、106)と、第2タービン(112)と、タービンバイパス系統(SA)を備える既設の発電プラント(1)に対して、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を、第1タービン(111)をバイパスして再熱器(105、106)へ供給するバイパス系統(SB)と、再熱器(105、106)で再過熱された蒸気を第2タービン(112)の上流側において系外に排出する調節系統(SC)とを設ける改造を行う。このため、改造に要する構成の複雑化を効果的に抑え、コストの抑制が可能となる。また、改造のための設置上の制約も緩和することができる。既設のタービンバイパス系統(SA)と合わせて、バイパス系統(SB)と調節系統(SC)を用いることでファストカットバック運転に対応することが可能となる。 According to the modification method according to the present disclosure, the boiler (10), the first turbine (111), the reheaters (105, 106), the second turbine (112), and the turbine bypass system (SA) are provided. A bypass system (SB) for supplying the steam generated by the boiler (10) to the reheaters (105, 106) bypassing the first turbine (111) for the existing power plant (1); , and a regulation system (SC) that discharges the steam re-superheated by the reheaters (105, 106) to the outside of the system upstream of the second turbine (112). Therefore, it is possible to effectively suppress the complication of the configuration required for remodeling, and to suppress the cost. In addition, restrictions on installation for modification can be relaxed. By using the bypass system (SB) and the control system (SC) together with the existing turbine bypass system (SA), it is possible to respond to the fast cutback operation.

本開示に係る改造方法は、前記第1タービン(111)から前記再熱器(105、106)へ流れる蒸気の流通系統に設けられた逆止弁(135)を設ける工程と、前記第1タービン(111)と前記逆止弁(135)の間から、蒸気を前記復水器(114)へ供給する系統(SD)を設ける工程と、を有することとしてもよい。系統(SD)とは、ベンチレータ系統SDである。 The modification method according to the present disclosure comprises the steps of: providing a check valve (135) provided in a flow system of steam flowing from the first turbine (111) to the reheaters (105, 106); and providing a system (SD) for supplying steam to the condenser (114) from between (111) and the check valve (135). A system (SD) is a ventilator system SD.

本開示に係る改造方法によれば、第1タービン(111)から再熱器(105、106)へ流れる蒸気の流通系統に設けられた逆止弁(135)と、第1タービン(111)と逆止弁(135)の間から、蒸気を復水器(114)へ供給する系統(SD)を設けることによって、ファストカットバック運転に対応することが可能となる。 According to the modification method according to the present disclosure, a check valve (135) provided in a flow system of steam flowing from the first turbine (111) to the reheaters (105, 106), and the first turbine (111) By providing a system (SD) for supplying steam to the condenser (114) from between the check valves (135), it is possible to respond to fast cutback operation.

本開示に係る改造方法は、前記発電プラント(1)は、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を過熱する過熱器(102、103、104)と、前記過熱器(102、103、104)へスプレイ水を供給する過熱器用スプレイ水系統(SG)とを備えており、スプレイ水の供給可能量を増大するように前記過熱器用スプレイ水系統(SG)を改造する工程を有することとしてもよい。 In the modification method according to the present disclosure, the power plant (1) includes superheaters (102, 103, 104) for superheating steam generated in the boiler (10), and the superheaters (102, 103, 104) a superheater spray water system (SG) for supplying spray water to the superheater, and modifying the superheater spray water system (SG) to increase the amount of spray water that can be supplied. .

本開示に係る改造方法によれば、スプレイ水の供給可能量を増大するように過熱器用スプレイ水系統(SG)を改造することで、ファストカットバック運転に対応して過熱器(102、103、104)がオーバーヒート状態となることを抑制することができる。 According to the modification method according to the present disclosure, by modifying the superheater spray water system (SG) so as to increase the amount of spray water that can be supplied, the superheaters (102, 103, 104) can be prevented from overheating.

本開示に係る改造方法は、ボイラ(10)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気により駆動される第1タービン(111)と、前記第1タービン(111)から排出された蒸気を再過熱する再熱器(105、106)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を過熱する過熱器(102、103、104)と、前記再熱器(105、106)で再過熱された蒸気により駆動される第2タービン(112)と、前記ボイラ(10)で生成された蒸気を、前記第1タービン(111)をバイパスして復水器(114)へ供給するタービンバイパス系統(SA)とを備える発電プラント(1)の改造方法であって、前記再熱器(105、106)へスプレイ水を供給する再熱器スプレイ水系統(SF、SK)を設ける工程を有する。 A modification method according to the present disclosure includes a boiler (10), a first turbine (111) driven by steam generated by the boiler (10), and recycling the steam discharged from the first turbine (111). reheaters (105, 106) for superheating; superheaters (102, 103, 104) for superheating the steam produced in the boiler (10); A second turbine (112) driven by steam and a turbine bypass system (SA) that bypasses the first turbine (111) and supplies the steam generated by the boiler (10) to a condenser (114) ), comprising the step of providing reheater spray water systems (SF, SK) for supplying spray water to said reheaters (105, 106).

本開示に係る改造方法によれば、ボイラ(10)と、第1タービン(111)と、再熱器(105、106)と、過熱器(102、103、104)と、タービンバイパス系統(SA)を備える既設の発電プラント(1)に対して、再熱器(105、106)へスプレイ水を供給する再熱器スプレイ水系統(SK)を設ける改造を行う。このため、改造に要する構成の複雑化を効果的に抑え、コストの抑制が可能となる。また、改造のための設置上の制約も緩和することができる。既設のタービンバイパス系統(SA)と合わせて、再熱器スプレイ水系統(SK)を用いることでファストカットバック運転に対応することが可能となる。 According to the modification method according to the present disclosure, the boiler (10), the first turbine (111), the reheaters (105, 106), the superheaters (102, 103, 104), the turbine bypass system (SA ) is modified to install a reheater spray water system (SK) that supplies spray water to the reheaters (105, 106). Therefore, it is possible to effectively suppress the complication of the configuration required for remodeling, and to suppress the cost. In addition, restrictions on installation for modification can be relaxed. By using the reheater spray water system (SK) together with the existing turbine bypass system (SA), it is possible to respond to fast cutback operation.

1 :発電プラント
10 :ボイラ
11 :火炉
12 :燃焼装置
13 :燃焼ガス通路
14 :煙道
21~25:バーナ
26~30:微粉炭供給管
31~35:粉砕機
36 :風箱
37 :空気ダクト
38 :押込通風機
39 :アディショナル空気ポート
40 :アディショナル空気ダクト
41 :ガスダクト
42 :エアヒータ
43 :脱硝装置
44 :集塵装置
46 :脱硫装置
50 :煙突
101 :火炉壁
102 :第1過熱器
103 :第2過熱器
104 :第3過熱器
105 :第1再熱器
106 :第2再熱器
107 :節炭器
110 :蒸気タービン
111 :高圧タービン
112 :中圧タービン
113 :低圧タービン
114 :復水器
115 :発電機
121 :復水ポンプ
122 :低圧給水ヒータ
123 :給水ポンプ
124 :高圧給水ヒータ
126 :汽水分離器
127 :汽水分離器ドレンタンク
131 :脱気器
132 :ポンプ駆動タービン
133 :ガバナ弁
134 :ガバナ弁
135 :逆止弁
1100 :CPU
1200 :ROM
1300 :RAM
1400 :ハードディスクドライブ
1500 :通信部
1800 :バス
L1 :給水ライン
L2 :ドレン水ライン
L3 :蒸気ライン
L4 :蒸気ライン
L5 :蒸気ライン
L6 :循環ライン
SA :タービンバイパス系統
SB :バイパス系統
SC :調節系統
SD :ベンチレータ系統
SE :バックアップ系統
SF :再熱器スプレイ水系統
SG :過熱器スプレイ水系統
SK :補助再熱器スプレイ水系統
SM :低圧タービンバイパス系統
1: Power plant 10: Boiler 11: Furnace 12: Combustion device 13: Combustion gas passage 14: Flue 21-25: Burner 26-30: Pulverized coal supply pipe 31-35: Pulverizer 36: Wind box 37: Air duct 38: forced draft fan 39: additional air port 40: additional air duct 41: gas duct 42: air heater 43: denitration device 44: dust collector 46: desulfurization device 50: chimney 101: furnace wall 102: first superheater 103: second 2 superheater 104 : 3rd superheater 105 : 1st reheater 106 : 2nd reheater 107 : Economizer 110 : Steam turbine 111 : High pressure turbine 112 : Intermediate pressure turbine 113 : Low pressure turbine 114 : Condenser 115 : Generator 121 : Condensate Pump 122 : Low Pressure Feed Water Heater 123 : Feed Water Pump 124 : High Pressure Feed Water Heater 126 : Steam Separator 127 : Steam Separator Drain Tank 131 : Deaerator 132 : Pump Driven Turbine 133 : Governor Valve 134 : Governor valve 135 : Check valve 1100 : CPU
1200: ROM
1300: RAM
1400: Hard disk drive 1500: Communication unit 1800: Bus L1: Water supply line L2: Drain water line L3: Steam line L4: Steam line L5: Steam line L6: Circulation line SA: Turbine bypass system SB: Bypass system SC: Control system SD : Ventilator system SE : Backup system SF : Reheater spray water system SG : Superheater spray water system SK : Auxiliary reheater spray water system SM : Low-pressure turbine bypass system

Claims (16)

ボイラと、
前記ボイラで生成された蒸気により駆動される第1タービンと、
前記第1タービンから排出された蒸気を再過熱する再熱器と、
前記再熱器で再過熱された蒸気により駆動される第2タービンと、
前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして前記再熱器へ供給するバイパス系統と、
前記再熱器で再過熱された蒸気を前記第2タービンの上流側において系外に排出する調節系統と、
を備える発電プラント。
a boiler;
a first turbine driven by steam produced by the boiler;
a reheater for reheating the steam discharged from the first turbine;
a second turbine driven by the steam reheated by the reheater;
a bypass system that bypasses the first turbine and supplies the steam generated by the boiler to the reheater;
a regulation system that discharges the steam resuperheated by the reheater to the outside of the system on the upstream side of the second turbine;
A power plant with a
前記再熱器で再過熱された蒸気の圧力設定値に基づいて、前記調節系統に設けられた調節弁を制御する制御装置を備える請求項1に記載の発電プラント。 2. The power plant according to claim 1, further comprising a control device for controlling a control valve provided in said control system based on a pressure set value of steam resuperheated by said reheater. 前記制御装置は、ファストカットバック運転を行う場合に、前記調節弁を開状態とし、低下するように設定された前記圧力設定値に基づいて、前記調節弁の開閉状態を制御する請求項2に記載の発電プラント。 3. The control device according to claim 2, wherein when fast cutback operation is performed, the control valve is opened and the control valve is opened and closed based on the pressure set value set to decrease. Power plant as described. 前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして復水器へ供給するタービンバイパス系統を備え、
前記制御装置は、前記ボイラから前記第1タービンへ供給される蒸気の主蒸気圧力設定値に基づいて、前記タービンバイパス系統に設けられた調整弁を制御する請求項2または3に記載の発電プラント。
a turbine bypass system that bypasses the first turbine and supplies the steam generated by the boiler to a condenser;
4. The power plant according to claim 2 or 3, wherein the control device controls a regulating valve provided in the turbine bypass system based on a main steam pressure set value of steam supplied from the boiler to the first turbine. .
前記制御装置は、ファストカットバック運転を行う場合に、前記調整弁を開状態とし、低下するように設定された前記主蒸気圧力設定値に基づいて、前記調整弁の開閉状態を制御する請求項4に記載の発電プラント。 3. The control device, when performing fast cutback operation, opens the regulating valve and controls the opening/closing state of the regulating valve based on the main steam pressure set value that is set to decrease. 5. The power plant according to 4. 前記ボイラで生成された蒸気を過熱する過熱器を備え、
前記制御装置は、前記過熱器で過熱された蒸気の温度に基づいて、前記過熱器へ供給するスプレイ水の供給量を制御する請求項2から5のいずれか1項に記載の発電プラント。
Equipped with a superheater for superheating the steam generated by the boiler,
The power plant according to any one of claims 2 to 5, wherein the controller controls the amount of spray water supplied to the superheater based on the temperature of the steam superheated by the superheater.
ボイラと、
前記ボイラで生成された蒸気により駆動される第1タービンと、
前記第1タービンから排出された蒸気を再過熱する再熱器と、
前記ボイラで生成された蒸気を過熱する過熱器と、
前記再熱器へスプレイ水を供給する再熱器スプレイ水系統と、
前記過熱器へスプレイ水を供給する過熱器用スプレイ水系統と、
ファストカットバック運転を行わない場合に、予め設定された制御則に基づいて前記再熱器及び前記過熱器へ供給するスプレイ水の供給量を制御する第1制御モードと、ファストカットバック運転を行う場合に、前記再熱器の蒸気流量と前記過熱器の蒸気流量との流量差に応じて、前記再熱器及び前記過熱器のそれぞれへ供給するスプレイ水の供給量を制御する第2制御モードとを有する制御装置と、
を備える発電プラント。
a boiler;
a first turbine driven by steam produced by the boiler;
a reheater for reheating the steam discharged from the first turbine;
a superheater for superheating the steam generated by the boiler;
a reheater spray water system that supplies spray water to the reheater;
a superheater spray water system for supplying spray water to the superheater;
When the fast cutback operation is not performed, a first control mode for controlling the amount of spray water supplied to the reheater and the superheater based on a preset control rule and the fast cutback operation are performed. a second control mode for controlling the supply amount of spray water supplied to each of the reheater and the superheater according to the flow rate difference between the steam flow rate of the reheater and the steam flow rate of the superheater. a control device having
A power plant with a
前記再熱器スプレイ水系統は、前記再熱器の下流側に設けられており、ファストカットバック運転を行う場合における前記再熱器の蒸気流量と前記過熱器の蒸気流量との流量差に基づいて、前記再熱器において再熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されている請求項7に記載の発電プラント。 The reheater spray water system is provided downstream of the reheater, and is based on the flow rate difference between the steam flow rate of the reheater and the steam flow rate of the superheater when fast cutback operation is performed. 8. The power plant according to claim 7, wherein the spray water supply capacity is designed so that the temperature of the steam reheated in the reheater can be adjusted to a predetermined value or less. 前記再熱器スプレイ水系統は、前記再熱器の上流側に設けられており、ファストカットバック運転を行う場合における前記再熱器の蒸気流量と前記過熱器の蒸気流量との流量差に基づいて、前記再熱器において再熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されている請求項7に記載の発電プラント。 The reheater spray water system is provided upstream of the reheater, and is based on the flow rate difference between the steam flow rate of the reheater and the steam flow rate of the superheater when fast cutback operation is performed. 8. The power plant according to claim 7, wherein the spray water supply capacity is designed so that the temperature of the steam reheated in the reheater can be adjusted to a predetermined value or less. 前記再熱器スプレイ水系統は、多段構成された前記再熱器の間に設けられており、ファストカットバック運転を行う場合における前記再熱器の蒸気流量と前記過熱器の蒸気流量との流量差に基づいて、前記再熱器において再熱された蒸気の温度が所定値以下に調整可能なように、スプレイ水の供給容量が設計されている請求項7に記載の発電プラント。 The reheater spray water system is provided between the multi-stage reheaters, and the flow rate of the steam flow rate of the reheater and the steam flow rate of the superheater when fast cutback operation is performed. 8. The power plant according to claim 7, wherein the spray water supply capacity is designed such that the temperature of the steam reheated in the reheater can be adjusted below a predetermined value based on the difference. ボイラと、前記ボイラで生成された蒸気により駆動される第1タービンと、前記第1タービンから排出された蒸気を再過熱する再熱器と、前記再熱器で再過熱された蒸気により駆動される第2タービンとを備える発電プラントの制御方法であって、
前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして前記再熱器へ供給する工程と、
前記再熱器で再過熱された蒸気を前記第2タービンの上流側において系外に排出する工程と、
を有する制御方法。
a boiler; a first turbine driven by the steam generated by the boiler; a reheater for reheating the steam discharged from the first turbine; and a second turbine comprising:
supplying steam produced by the boiler to the reheater, bypassing the first turbine;
a step of discharging the steam resuperheated by the reheater to the outside of the system on the upstream side of the second turbine;
A control method with
ボイラと、前記ボイラで生成された蒸気により駆動される第1タービンと、前記第1タービンから排出された蒸気を再過熱する再熱器と、前記ボイラで生成された蒸気を過熱する過熱器と、前記再熱器へスプレイ水を供給する再熱器スプレイ水系統と、前記過熱器へスプレイ水を供給する過熱器用スプレイ水系統と、を備える発電プラントの制御方法であって、
ファストカットバック運転を行わない場合に、予め設定された制御則に基づいて前記再熱器及び前記過熱器へ供給するスプレイ水の供給量を制御する工程と、
ファストカットバック運転を行う場合に、前記再熱器の蒸気流量と前記過熱器の蒸気流量との流量差に応じて、前記再熱器及び前記過熱器のそれぞれへ供給するスプレイ水の供給量を制御する工程と、
を有する制御方法。
a boiler, a first turbine driven by steam produced by the boiler, a reheater for reheating the steam discharged from the first turbine, and a superheater for superheating the steam produced by the boiler. , a reheater spray water system for supplying spray water to the reheater, and a superheater spray water system for supplying spray water to the superheater, comprising:
a step of controlling the amount of spray water supplied to the reheater and the superheater based on a preset control rule when fast cutback operation is not performed;
When fast cutback operation is performed, the amount of spray water supplied to each of the reheater and the superheater is adjusted according to the flow rate difference between the steam flow rate of the reheater and the steam flow rate of the superheater. a step of controlling;
A control method with
ボイラと、前記ボイラで生成された蒸気により駆動される第1タービンと、前記第1タービンから排出された蒸気を再過熱する再熱器と、前記再熱器で再過熱された蒸気により駆動される第2タービンと、前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして復水器へ供給するタービンバイパス系統とを備える発電プラントの改造方法であって、
前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして前記再熱器へ供給するバイパス系統を設ける工程と、
前記再熱器で再過熱された蒸気を前記第2タービンの上流側において系外に排出する調節系統を設ける工程と、
を有する改造方法。
a boiler; a first turbine driven by the steam generated by the boiler; a reheater for reheating the steam discharged from the first turbine; and a turbine bypass system that bypasses the first turbine and supplies steam generated in the boiler to a condenser, the method comprising:
providing a bypass system for supplying the steam generated by the boiler to the reheater, bypassing the first turbine;
providing a regulation system for discharging the steam resuperheated by the reheater to the outside of the system on the upstream side of the second turbine;
Modification method with.
前記第1タービンから前記再熱器へ流れる蒸気の流通系統に設けられた逆止弁を設ける工程と、
前記第1タービンと前記逆止弁の間から、蒸気を前記復水器へ供給する系統を設ける工程と、
を有する請求項13に記載の改造方法。
providing a check valve provided in a flow system for steam flowing from the first turbine to the reheater;
providing a system for supplying steam to the condenser from between the first turbine and the check valve;
14. The retrofitting method of claim 13, comprising:
前記発電プラントは、前記ボイラで生成された蒸気を過熱する過熱器と、前記過熱器へスプレイ水を供給する過熱器用スプレイ水系統とを備えており、
スプレイ水の供給可能量を増大するように前記過熱器用スプレイ水系統を改造する工程を有する請求項13または14に記載の改造方法。
The power plant comprises a superheater for superheating the steam generated by the boiler, and a superheater spray water system for supplying spray water to the superheater,
15. A method of retrofitting according to claim 13 or 14, comprising the step of retrofitting the superheater spray water system to increase the supply of spray water.
ボイラと、前記ボイラで生成された蒸気により駆動される第1タービンと、前記第1タービンから排出された蒸気を再過熱する再熱器と、前記ボイラで生成された蒸気を過熱する過熱器と、前記再熱器で再過熱された蒸気により駆動される第2タービンと、前記ボイラで生成された蒸気を、前記第1タービンをバイパスして復水器へ供給するタービンバイパス系統とを備える発電プラントの改造方法であって、
前記再熱器へスプレイ水を供給する再熱器スプレイ水系統を設ける工程を有する改造方法。


a boiler, a first turbine driven by steam produced by the boiler, a reheater for reheating the steam discharged from the first turbine, and a superheater for superheating the steam produced by the boiler. a power generation comprising: a second turbine driven by steam resuperheated by said reheater; and a turbine bypass system for bypassing said first turbine and supplying steam generated by said boiler to a condenser. A plant modification method comprising:
A retrofitting method comprising the step of providing a reheater spray water system for supplying spray water to the reheater.


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