JPS62288303A - 複合発電プラントの制御系統 - Google Patents
複合発電プラントの制御系統Info
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- JPS62288303A JPS62288303A JP13011086A JP13011086A JPS62288303A JP S62288303 A JPS62288303 A JP S62288303A JP 13011086 A JP13011086 A JP 13011086A JP 13011086 A JP13011086 A JP 13011086A JP S62288303 A JPS62288303 A JP S62288303A
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- Japan
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- steam
- steam turbine
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- control system
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- Pending
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/106—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
- F01K23/108—Regulating means specially adapted therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複合発電プラントの制御系統に係り、特に、
中給（中央給電指令所）からの給電指令を受け、プラン
トの起動及び負荷制御をする際に、中給からの発生電力
量スケジュールより最適な経済運用モード（蒸気タービ
ン耐用年数向上モード（以下ｒ！、ＮＤＵＲＡＮＣＥモ
ード）起動・負荷上昇時間短縮モード（以下ＱＵＩＣＫ
モード） 、ＦＩＮＤυＲＡＮＣＥモードとＱＵＩＣＫ
モードの組合せモード）を設定し、負荷制御並びに蒸気
の温度変化幅・変化率制御装置を介して蒸気タービン入
口蒸気の温度制御、並びに、給水スプレ量制御をするこ
とにより、蒸気タービンの寿命消費率の低減及びプラン
トの起動、負荷上昇時間の短縮化が図れる複合発電プラ
ントの制御系統に関する。
中給（中央給電指令所）からの給電指令を受け、プラン
トの起動及び負荷制御をする際に、中給からの発生電力
量スケジュールより最適な経済運用モード（蒸気タービ
ン耐用年数向上モード（以下ｒ！、ＮＤＵＲＡＮＣＥモ
ード）起動・負荷上昇時間短縮モード（以下ＱＵＩＣＫ
モード） 、ＦＩＮＤυＲＡＮＣＥモードとＱＵＩＣＫ
モードの組合せモード）を設定し、負荷制御並びに蒸気
の温度変化幅・変化率制御装置を介して蒸気タービン入
口蒸気の温度制御、並びに、給水スプレ量制御をするこ
とにより、蒸気タービンの寿命消費率の低減及びプラン
トの起動、負荷上昇時間の短縮化が図れる複合発電プラ
ントの制御系統に関する。
従来、大容量の複合発電プラント（−軸型、又は、多軸
型）は、調整用電源という位置付けから、日単位で見る
とＤ Ｓ Ｓ （ＤＡＩＬＹ ５ＴＡＲＴ ＡＮＤ ５
ＴＯＰ）として起動・停止を繰返すほか１時刻単位でみ
ると大幅な負荷変化を要求されている。
型）は、調整用電源という位置付けから、日単位で見る
とＤ Ｓ Ｓ （ＤＡＩＬＹ ５ＴＡＲＴ ＡＮＤ ５
ＴＯＰ）として起動・停止を繰返すほか１時刻単位でみ
ると大幅な負荷変化を要求されている。
尚、複合発電プラントを在来の汽力発電プラントと比較
すると第９図に示す様に、 ａ）高効率省資源型のプラントである。
すると第９図に示す様に、 ａ）高効率省資源型のプラントである。
ｂ）起動・停止時間が短く起動損失も少なく、中間負荷
運用にも適している。
運用にも適している。
ここで、起動時間に着目すると、複合発電ブラントは在
来の汽力に比べ約半分の時間で点火から全負荷迄到達し
ている。しかし、負荷変化率に着目すると、複合発電プ
ラントは在来汽力とほぼ同一である。これは負荷変化に
際して蒸気タービンの熱応力制限が等価的に同等である
ことを示している。故に、複合発電プラントの起動時の
負荷上昇の際も蒸気タービンの熱応力制限がかなり大き
な制約条件となり、起動時間を６０分程度としている。
来の汽力に比べ約半分の時間で点火から全負荷迄到達し
ている。しかし、負荷変化率に着目すると、複合発電プ
ラントは在来汽力とほぼ同一である。これは負荷変化に
際して蒸気タービンの熱応力制限が等価的に同等である
ことを示している。故に、複合発電プラントの起動時の
負荷上昇の際も蒸気タービンの熱応力制限がかなり大き
な制約条件となり、起動時間を６０分程度としている。
一方、在来の汽力設備に於いて、ドラム型ボイラの制御
には、燃焼制御、給水制御、蒸気温度制御があり、その
中の蒸気温度制御に着目すると、燃焼ガス側の条件を抛
作するものと、蒸気側そのものの条件を変える方式があ
る。いずれにしても。
には、燃焼制御、給水制御、蒸気温度制御があり、その
中の蒸気温度制御に着目すると、燃焼ガス側の条件を抛
作するものと、蒸気側そのものの条件を変える方式があ
る。いずれにしても。
蒸気温度制御は、ボイラ・タービン間の取合条件迄を制
御し、蒸気タービンの負荷併入後は、−窓設定であり、
タービンとの協調はとられていなかった。
御し、蒸気タービンの負荷併入後は、−窓設定であり、
タービンとの協調はとられていなかった。
尚、第１３図に在来の汽力発電プラントのホットスター
ト起動特性を示す、 ゛ 第１０図には、従来の一軸型複合発電プラントの概略配
管系統を、第１１図には、従来の一軸型複合発電プラン
トのホットスタート起動特性を夫夫示す。
ト起動特性を示す、 ゛ 第１０図には、従来の一軸型複合発電プラントの概略配
管系統を、第１１図には、従来の一軸型複合発電プラン
トのホットスタート起動特性を夫夫示す。
従来、複合発電プラントは蒸気タービンの熱応力の制限
により起動時間の短縮化困難及び負荷変化率の低値化と
いう問題点があった。
により起動時間の短縮化困難及び負荷変化率の低値化と
いう問題点があった。
本発明の目的は、蒸気タービンの寿命消費率低減、及び
、プラントの起動・負荷上昇時間の短縮化を図れる複合
発電プラントの制御系統を提供することにある。
、プラントの起動・負荷上昇時間の短縮化を図れる複合
発電プラントの制御系統を提供することにある。
上記目的は、複合発電プラントに於いてプラントの制御
系統に関し、中給からの給電指令を受はプラントの起動
及び負荷制御をする際に、中給からの発生電力量スケジ
ュールより最適な経済運用モード（ＥＮＤＵＲＡＮＣＥ
−Ｔ−−ド、 ＱＵＩＣＫ −Ｔ−−ド。
系統に関し、中給からの給電指令を受はプラントの起動
及び負荷制御をする際に、中給からの発生電力量スケジ
ュールより最適な経済運用モード（ＥＮＤＵＲＡＮＣＥ
−Ｔ−−ド、 ＱＵＩＣＫ −Ｔ−−ド。
ＥＮＤＵＩＩＡＮＣＥ −Ｔ−−ドとＱＵＩＣＫ −１
１−−ドの組合せモード）を設定し、各種パターン（ガ
スタービン目標負荷。
１−−ドの組合せモード）を設定し、各種パターン（ガ
スタービン目標負荷。
蒸気タービン目標負荷等）計算後の負荷制御並びに蒸気
の温度変化幅・変化率制御装置を介して蒸気タービン入
口蒸気の温度制御並びに給水スプレー量制御をすること
により達成される。
の温度変化幅・変化率制御装置を介して蒸気タービン入
口蒸気の温度制御並びに給水スプレー量制御をすること
により達成される。
第１図に示すように、中給からの給電指令を受けた経済
運用モード設定装置に於いて、中給からの発生電力量ス
ケジュールより最適な運用モード（ＱＬＩＩＣＫ −Ｔ
−−ド、 ＥＮＤＵＲＡＮＣＥ モード、 ＱＵＩＣＫ
モードとＥＮＤＵＲＡＮＣＥモードの組合せモード）を
設定する。この際、経済運用モード設定装置は、自動。
運用モード設定装置に於いて、中給からの発生電力量ス
ケジュールより最適な運用モード（ＱＬＩＩＣＫ −Ｔ
−−ド、 ＥＮＤＵＲＡＮＣＥ モード、 ＱＵＩＣＫ
モードとＥＮＤＵＲＡＮＣＥモードの組合せモード）を
設定する。この際、経済運用モード設定装置は、自動。
手動の切替可能とし、自動の場合は、あらかじめ設定さ
れテイルＱＵＩＣＫモードとＥＮＤＵＲＡＮＣＥ モー
ドの組合せモードで、手動の場合は、運転員のモード設
定で動作する。
れテイルＱＵＩＣＫモードとＥＮＤＵＲＡＮＣＥ モー
ドの組合せモードで、手動の場合は、運転員のモード設
定で動作する。
経済運用モード設定装置で設定された運用モードにより
、各種パターン（ガスタービン目標負荷。
、各種パターン（ガスタービン目標負荷。
蒸気タービン目標負荷、主蒸気温度）の計算及び蒸気タ
ービンの寿命消費率の設定が行なわれる。
ービンの寿命消費率の設定が行なわれる。
次いで、ガスタービン目標負荷と蒸気タービン目標負荷
は、プラント目標負荷として負荷制御系で処理され、一
方、蒸気タービン目標負荷に対応する主蒸気温度は、温
度変化幅、変化率制御装置内で補正され、さらに蒸気タ
ービン入口、蒸気温度制御装置で実際の蒸気タービン入
口蒸気温度との差を補正され、給水スプレー量制御装置
に入る。
は、プラント目標負荷として負荷制御系で処理され、一
方、蒸気タービン目標負荷に対応する主蒸気温度は、温
度変化幅、変化率制御装置内で補正され、さらに蒸気タ
ービン入口、蒸気温度制御装置で実際の蒸気タービン入
口蒸気温度との差を補正され、給水スプレー量制御装置
に入る。
この給水スプレー量制御装置からの制御信号により、給
水スプレー量が制御され、主蒸気に給水がスプレーされ
る。この動作により、蒸気タービン入口蒸気温度が制御
されるため、蒸気タービンの寿命消費率を小さく抑える
ことができる。又、蒸気タービンの負荷追従性は、給水
スプレーを加えた主蒸気の保有エネルギによりバランス
され、又、蒸気タービンの入口蒸気温度は過大な熱応力
が発生しないように制御されているため、蒸気タービン
の負荷変化率を大きくとることができる。ひいては、負
荷変化時間、起動時間も従来に比べて短縮される。
水スプレー量が制御され、主蒸気に給水がスプレーされ
る。この動作により、蒸気タービン入口蒸気温度が制御
されるため、蒸気タービンの寿命消費率を小さく抑える
ことができる。又、蒸気タービンの負荷追従性は、給水
スプレーを加えた主蒸気の保有エネルギによりバランス
され、又、蒸気タービンの入口蒸気温度は過大な熱応力
が発生しないように制御されているため、蒸気タービン
の負荷変化率を大きくとることができる。ひいては、負
荷変化時間、起動時間も従来に比べて短縮される。
第１図には、本発明である複合発電プラントの制御系統
を示し、第１２図には、本発明である複合発電プラント
の制御系統を適用し、ＱＩＩＣＫモードで運用した場合
のホットスタート起動特性を示す。
を示し、第１２図には、本発明である複合発電プラント
の制御系統を適用し、ＱＩＩＣＫモードで運用した場合
のホットスタート起動特性を示す。
第１図は、中給からの給電指令を受けた経済運用モード
設定装置に於いて、中給からの発生電力量スケジュール
より最適な運用モード（ＨＮＤＵＲＡＮＣＩＩＥモード
、ＱＵＩＣＫ モード、ＥＮＤＵＲＡＮＣＥ モートド
ＱＵＩＣＫモードの組合せモード）を設定し、各種パタ
ーン（ガスタービン目標負荷、蒸気タービン目標負荷等
）計算後の負荷制御及び蒸気の温度変化幅・変化率制御
装置を介して蒸気タービン入口蒸気温度制御並びに給水
スプレー量制御を夫々行なう制御系統である。
設定装置に於いて、中給からの発生電力量スケジュール
より最適な運用モード（ＨＮＤＵＲＡＮＣＩＩＥモード
、ＱＵＩＣＫ モード、ＥＮＤＵＲＡＮＣＥ モートド
ＱＵＩＣＫモードの組合せモード）を設定し、各種パタ
ーン（ガスタービン目標負荷、蒸気タービン目標負荷等
）計算後の負荷制御及び蒸気の温度変化幅・変化率制御
装置を介して蒸気タービン入口蒸気温度制御並びに給水
スプレー量制御を夫々行なう制御系統である。
上記の概念フローを第２図に示す。
又、経済運用モード設定装置に於いて、各モードに設定
した際の各種状態値（蒸気タービン負荷。
した際の各種状態値（蒸気タービン負荷。
給水スプレー前・後生蒸気温度、給水スプレー前蒸気タ
ービン第１段後、予想蒸気温度、給水スプレー後蒸気タ
ービン第１段後蒸気温度、給水スプレー量、蒸気タービ
ン寿命消費率＜ＬＣＦＩ＞）を、第３図から第８図に示
す。
ービン第１段後、予想蒸気温度、給水スプレー後蒸気タ
ービン第１段後蒸気温度、給水スプレー量、蒸気タービ
ン寿命消費率＜ＬＣＦＩ＞）を、第３図から第８図に示
す。
尚、第３図と第４図は、ＱＵＩＣＫモードの際の各種状
態値を示し、第５図と第６図は、［ＥＮＤＵＲＡＮＣＩ
Ｅモードの際の各種状態値を示す。さらに、ＱＵＩＣＫ
モードとＥＮＤＵＲＡＮＣＥモードの組合せモードの場
合の各種状態値を第７図と第８図に示す。
態値を示し、第５図と第６図は、［ＥＮＤＵＲＡＮＣＩ
Ｅモードの際の各種状態値を示す。さらに、ＱＵＩＣＫ
モードとＥＮＤＵＲＡＮＣＥモードの組合せモードの場
合の各種状態値を第７図と第８図に示す。
次に、−軸型複合発電プラントに本発明である制御系統
を適用した時の特徴を以下に示す。
を適用した時の特徴を以下に示す。
第一の特徴は、第３図に示すように、蒸気タービンの負
荷上昇開始点から全負荷（１００％負荷）迄の時間が第
１１図の蒸気タービンの負荷上昇開始点から全負荷迄の
時間に比べてかなり短縮されている点である。（約１６
分短縮） 尚、この際の蒸気タービンの寿命消費率は、蒸気タービ
ンの負荷上昇開始点から全負荷追給水スプレーを行ない
通気条件（温度のみ）を維持し。
荷上昇開始点から全負荷（１００％負荷）迄の時間が第
１１図の蒸気タービンの負荷上昇開始点から全負荷迄の
時間に比べてかなり短縮されている点である。（約１６
分短縮） 尚、この際の蒸気タービンの寿命消費率は、蒸気タービ
ンの負荷上昇開始点から全負荷追給水スプレーを行ない
通気条件（温度のみ）を維持し。
全負荷到達後、従来と同様な主蒸気温度上昇率で主蒸気
温度を制御するため、従来とほぼ同様となる。又、蒸気
タービンの負荷追従性は、給水スプレーを加えた主蒸気
の保有エネルギによりバランスされる。
温度を制御するため、従来とほぼ同様となる。又、蒸気
タービンの負荷追従性は、給水スプレーを加えた主蒸気
の保有エネルギによりバランスされる。
さらに、蒸気タービンの負荷上昇時の熱応力が、給水ス
プレーを主蒸気に行なうことにより緩和され、相乗して
ガスタービンの負荷変化率を大きくとれるため、従来５
０分の起動時間が、本方式では約３０公租度となる。
プレーを主蒸気に行なうことにより緩和され、相乗して
ガスタービンの負荷変化率を大きくとれるため、従来５
０分の起動時間が、本方式では約３０公租度となる。
第二の特徴は、第５図と第６図に示すように。
蒸気タービンの負荷上昇開始点から全負荷迄の時間を従
来と同様とした時に、主蒸気に給水スプレーを行ない蒸
気タービン入口蒸気温度を下げることにより、蒸気ター
ビンの熱応力を緩和させ、蒸気タービンの寿命消費率を
低減する点である。
来と同様とした時に、主蒸気に給水スプレーを行ない蒸
気タービン入口蒸気温度を下げることにより、蒸気ター
ビンの熱応力を緩和させ、蒸気タービンの寿命消費率を
低減する点である。
尚、この際の蒸気タービンの負荷追従性は、給水スプレ
ーを加えた主蒸気の保有エネルギによりバランスされる
。
ーを加えた主蒸気の保有エネルギによりバランスされる
。
第三の特徴は、第一の特徴と第二の特徴を通常負荷変化
（負荷上昇）時に適用することにより、蒸気タービンの
負荷変化時の寿命消費率を低減でき、又、負荷変化率を
従来に比べて大きくとれる点である。
（負荷上昇）時に適用することにより、蒸気タービンの
負荷変化時の寿命消費率を低減でき、又、負荷変化率を
従来に比べて大きくとれる点である。
又、将来、ガスタービンの燃焼温度は上昇傾向にあり、
複合発電プラントの蒸気条件も上昇傾向にある。よって
、複合発電プラントの主機である蒸気タービンの熱応力
に対する影響も大であるが、本発明によれば熱応力緩和
に効果がある。
複合発電プラントの蒸気条件も上昇傾向にある。よって
、複合発電プラントの主機である蒸気タービンの熱応力
に対する影響も大であるが、本発明によれば熱応力緩和
に効果がある。
本発明によれば、複合発電プラントの起動時間が従来に
比ベニ十分程度短縮（起動損失低減）され、さらに、蒸
気タービンの寿命消費率も低減できるため、中間負荷運
用並びにｍｕ用電電源して位置付けされる複合発電プラ
ントの運用に効果がある。
比ベニ十分程度短縮（起動損失低減）され、さらに、蒸
気タービンの寿命消費率も低減できるため、中間負荷運
用並びにｍｕ用電電源して位置付けされる複合発電プラ
ントの運用に効果がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガスタービン・蒸気タービン・排熱回収ボイラ・発
電機・補機設備・その他付属設備から成る複合発電プラ
ントに於いて、 前記、排熱回収ボイラの過熱器出口に減温器、湿分分離
器、その他付属設備を設け、前記蒸気タービンの負荷併
入後の入口蒸気温度を制御することを特徴とする複合発
電プラントの制御系統。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13011086A JPS62288303A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 複合発電プラントの制御系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13011086A JPS62288303A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 複合発電プラントの制御系統 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62288303A true JPS62288303A (ja) | 1987-12-15 |
Family
ID=15026188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13011086A Pending JPS62288303A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 複合発電プラントの制御系統 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62288303A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009511807A (ja) * | 2005-10-17 | 2009-03-19 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 化石燃料式エネルギ発生設備の構成部品の寿命消費の検出方法と装置 |
| CN113128822A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 存储器、微电网的电气协调控制方法、设备和装置 |
-
1986
- 1986-06-06 JP JP13011086A patent/JPS62288303A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009511807A (ja) * | 2005-10-17 | 2009-03-19 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 化石燃料式エネルギ発生設備の構成部品の寿命消費の検出方法と装置 |
| CN113128822A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 存储器、微电网的电气协调控制方法、设备和装置 |
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