JP5890221B2 - 石炭ガス化複合発電プラントとその運転制御方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施例)
本実施例の石炭ガス化複合発電プラントは、燃料を搬送する燃料搬送管と、燃料をガス化して燃料ガスを生成するガス化炉と、燃料ガスからシンガスクーラ節炭器及びシンガスクーラ蒸発器により熱を回収して蒸気を生成するシンガスクーラと、シンガスクーラから得られる蒸気を回収するシンガスクーラドラムと、シンガスクーラドラムの缶水を循環させる循環ポンプと、シンガスクーラに接続して燃料未燃分を回収する脱塵装置と、脱塵装置に接続して燃料ガス中の不要物質を除去して精製ガスとするガス精製設備と、精製ガスを動力源とするガスタービンと、ガスタービンの排ガスから蒸気を得る排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラに給水する給水ポンプと、排熱回収ボイラ及びシンガスクーラドラムから得られる蒸気を回収する排熱回収ボイラドラムと、排熱回収ボイラドラムから得られる蒸気を動力源とする蒸気タービンと、排熱回収ボイラドラムから蒸気タービンへ蒸気を導く主蒸気配管と、給水ポンプからバイパスしシンガスクーラ蒸発器入口部に冷水を供給する冷水供給系統と、主蒸気配管に設けた蒸気タービン出力計測手段と、蒸気タービン実出力を計算する蒸気タービン出力検出手段と、蒸気タービン実出力と蒸気タービン負荷指令値との出力偏差を0とするよう冷水供給系統の流量を演算する演算装置と、演算装置の指令に基づき冷水供給系統の流量を調整する冷水供給弁を基本構成要素とするものである。
(第2の実施例)
本実施例は、燃料搬送管に流量計を備え、流量計計測値からシンガスクーラドラム圧力設定値を決定するドラム圧力決定手段を備える構成とし、運転状況に応じてシンガスクーラドラム圧力設定値を変更するようにしたものである。
2... ガス化炉
3... シンガスクーラ
4... シンガスクーラドラム
5... シンガスクーラ節炭器
6... シンガスクーラ蒸発器
7... 集塵装置
8... ガス精製設備
9... 燃料配管
10... ガスタービン
11... 燃料調節弁
12... 排熱回収ボイラ
13... 排熱回収ボイラドラム
14... 主蒸気配管
15... 蒸気タービン
16... 給水ポンプ
17... 循環ポンプ
18... 復水器
19... 冷水供給系統
20... シンガスクーラ蒸気バイパス系統
31... シンガスクーラ蒸気流量調節弁
32... 冷水供給弁
33... シンガスクーラ蒸気バイパス弁
34... 流量計
35... 圧力計
36... 蒸気タービン出力計測手段
37... 蒸気タービン出力検出手段
38... 冷水流量制御手段
39... ドラム圧力決定手段
40... シンガスクーラ蒸気バイパス弁制御手段
41... 第1のシンガスクーラ蒸気流量決定手段
42... 第2のシンガスクーラ蒸気流量決定手段
43... シンガスクーラ蒸気流量制御手段
Claims (8)
- 燃料を搬送する燃料搬送管と、前記燃料をガス化して燃料ガスを生成するガス化炉と、前記燃料ガスからシンガスクーラ節炭器及びシンガスクーラ蒸発器により熱を回収して蒸気を生成するシンガスクーラと、前記シンガスクーラで生成した蒸気を回収するシンガスクーラドラムと、前記燃料ガスを動力源とするガスタービンと、前記ガスタービンの排ガスから蒸気を得る排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラに給水する給水ポンプと、前記排熱回収ボイラ及び前記シンガスクーラドラムから得られる蒸気を回収する排熱回収ボイラドラムと、前記排熱回収ボイラドラムから得られる蒸気を動力源とする蒸気タービンと、前記排熱回収ボイラドラムから前記蒸気タービンへ蒸気を導く主蒸気配管と、前記排熱回収ボイラの低圧節炭器から前記シンガスクーラ節炭器への給水を行うシンガスクーラ給水供給系統と、前記給水ポンプから前記排熱回収ボイラへの給水供給配管の途中から分岐し前記シンガスクーラ蒸発器入口部に冷水を供給する冷水供給系統と、前記冷水供給系統の流量を調整する冷水供給弁と、前記蒸気タービン実出力と前記蒸気タービンの負荷指令値との出力偏差をなくす方向に前記冷水供給弁の開度を制御する制御装置とを備えたこと特徴とする石炭ガス化複合発電プラント。
- 請求項1において、
前記シンガスクーラドラムから得られる蒸気流量を調整する蒸気流量調節弁と、前記出力偏差が0となるよう第1のシンガスクーラ蒸気流量指令値を決定する第1のシンガスクーラ蒸気流量指令値決定手段と、前記シンガスクーラドラムに設けられた圧力計と、前記シンガスクーラドラムの圧力設定値と前記圧力計の計測値との圧力偏差が0となるよう第2のシンガスクーラ蒸気流量指令値を決定する第2のシンガスクーラ蒸気流量指令値決定手段と、前記第1のシンガスクーラ蒸気流量指令値と前記第2のシンガスクーラ蒸気流量指令値の低値選択により前記蒸気流量調節弁の開度を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする石炭ガス化複合発電プラント。 - 請求項2において、
前記シンガスクーラドラムから前記蒸気タービンの復水器へ蒸気を導くシンガスクーラ蒸気バイパス系統と、前記シンガスクーラ蒸気バイパス系統の流量を制御するシンガスクーラ蒸気バイパス弁と、前記シンガスクーラドラムに設けられた圧力計と、前記シンガスクーラドラムの圧力設定値と前記圧力計の計測値との圧力偏差をなくす方向に前記シンガスクーラ蒸気バイパス弁の開度を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする石炭ガス化複合発電プラント。 - 請求項2又は3において、
前記燃料搬送管に設けられた流量計と、前記流量計の計測値から前記シンガスクーラドラムの圧力設定値を決定するドラム圧力決定手段を備えたことを特徴とする石炭ガス化複合発電プラント。 - 請求項4において、
前記ドラム圧力決定手段は前記シンガスクーラドラム圧力が前記流量計の計測値に対して遅れを伴い変化するよう前記圧力設定値を決定することを特徴とする石炭ガス化複合発電プラント。 - 請求項1,2,3,4又は5において、
前記ガスタービンと前記蒸気タービンは同軸で構成されており、前記主蒸気配管に設けた蒸気タービン出力計測手段と、前記蒸気タービン出力計測手段で得られた計測値に基づき前記蒸気タービン実出力を計算する蒸気タービン出力検出手段とを備えたこと特徴とする石炭ガス化複合発電プラント。 - ガス化炉で生成した燃料ガスを用いてガスタービンを駆動し、前記燃料ガスとの熱交換により得られた蒸気と、前記ガスタービンの排ガスとの熱交換により得られた蒸気を用いて蒸気タービンを駆動する石炭ガス化複合発電プラントの運転制御方法において、
負荷変化時、前記燃料ガスとの熱交換を行うシンガスクーラにおける蒸発量を制御することにより負荷追従させ、
部分負荷時において、前記シンガスクーラのシンガスクーラ蒸発器入口部への冷水供給により、前記シンガスクーラ蒸発器入口温度を低下させて前記シンガスクーラでの蒸発量を抑え、負荷上昇時において、前記冷水供給を減少又は停止して蒸発量を増加させ、前記蒸気タービンへ流入する蒸気を増加させるようにしたことを特徴とする石炭ガス化複合発電プラントの運転制御方法。 - ガス化炉で生成した燃料ガスを用いてガスタービンを駆動し、前記燃料ガスとの熱交換により得られた蒸気と、前記ガスタービンの排ガスとの熱交換により得られた蒸気を用いて蒸気タービンを駆動する石炭ガス化複合発電プラントの運転制御方法において、
負荷変化時、前記燃料ガスとの熱交換を行うシンガスクーラにおける蒸発量とシンガスクーラドラムからの蒸気流量を制御することにより負荷追従させ、
部分負荷時において、前記シンガスクーラのシンガスクーラ蒸発器入口部への冷水供給により、前記シンガスクーラ蒸発器入口温度を低下させて前記シンガスクーラでの蒸発量を抑え、負荷上昇時において、前記冷水供給を減少又は停止して蒸発量を増加させ、前記蒸気タービンへ流入する蒸気を増加させるようにしたことを特徴とする石炭ガス化複合発電プラントの運転制御方法。
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