JP3697310B2 - Method and apparatus for stopping combined cycle plant - Google Patents
Method and apparatus for stopping combined cycle plant Download PDFInfo
- Publication number
- JP3697310B2 JP3697310B2 JP04640596A JP4640596A JP3697310B2 JP 3697310 B2 JP3697310 B2 JP 3697310B2 JP 04640596 A JP04640596 A JP 04640596A JP 4640596 A JP4640596 A JP 4640596A JP 3697310 B2 JP3697310 B2 JP 3697310B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- steam
- value
- turbine
- bypass pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンの排気ガスと排熱回収ボイラの給水との熱交換によって蒸気を発生させ、この蒸気により蒸気タービンを駆動するコンバインドサイクルプラントにおいて、蒸気タービンで利用可能な蒸気の損失を抑制しつつ、プラントを安全に停止するためのコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図11は従来のコンバインドサイクル発電プラントの構成を示す系統図である。図11に示すように、ガスタービンからの高温の排気ガスは、排熱回収ボイラ(HRB)1に導かれることにより、蒸気ドラム2内の給水が蒸発器3で蒸気にされた後、さらに過熱器4で過熱蒸気となる。この過熱蒸気は主蒸気管5を通り、蒸気加減弁(MCV)6を経て蒸気タービン7に流入して仕事をした後、復水器8で水に戻される。
【0003】
また、主蒸気管5にはタービンバイパス管9が接続されており、蒸気タービン7をバイパスした蒸気はタービンバイパス管9を通り、タービンバイパス弁(TBV)10を経て復水器8に導かれ水に戻される。そして、主蒸気管5には主蒸気圧力センサ11が取り付けられている。
【0004】
図12は従来のコンバインドサイクルプラントの停止方法による回路構成を示すブロック図である。また、図12はタービンバイパス弁(TBV)10の制御方法を示し、このタービンバイパス弁10は電気信号を空気出力に変換する電空変換器12により開度が調整され、この電空変換器12にはPID演算器13からの電気信号が入力される。
【0005】
このPID演算器13は、PV(プロセス値)部へ与えられた入力をプロセス値とし、SV(セット値)部へ入力された値を圧力制御設定値としてΡID制御を行うものである。PID演算器13のPV部には、主蒸気圧力センサ11の出力である主蒸気圧力aが入力する一方、SV部には切替器14の出力である圧力制御設定値bが入力する。
【0006】
切替器14は、切替指令cが成立したときにMCV閉時圧力dを選択し、切替指令cが未成立のときに実圧トラッキング圧力eを選択して出力する。記憶器15は切替指令cが成立すると、そのときの主蒸気圧力aの値を記憶し、切替指令cが未成立になるまで保持する。実圧トラッキング圧力eは、主蒸気圧力aに信号発生器16から出力されたトラッキングバイアスfを加算器17で加算した圧力である。
【0007】
オア回路18は、切替指令cとMCV(蒸気加減弁)閉指令gとの論理和をとるものであり、MCV閉指令gが出力された時だけ切替指令cを出力する。そして、解列信号hが出力されると、記憶器15で保持した主蒸気圧力aの値を解除する。
【0008】
このような回路により制御された場合の停止時のタイムチャートを図13(A),(B),(C)および(D)に示す。プラントに対し停止指令が出力されると、図13(C)に示すようにガスタービン(GT)が負荷降下を行い、燃料流量を絞っていくため、入熱量が低下し、(A)に示すように主蒸気圧力aは次第に低下していく。
【0009】
この時、タービンバイパス弁10の圧力制御設定値(SV)bは、切替器14により実圧トラッキング圧力eが選択されており、主蒸気圧力aよりトラッキングバイパスfだけ高い値となっている。ここで、(D)に示すように発電機出力が所定の値まで低下すると、蒸気加減弁(MCV)6は蒸気タービン7への蒸気の流入を遮断するため、(B)に示すように閉動作を開始する。
【0010】
−方、タービンバイパス弁10の圧力制御設定値bは、この瞬間の主蒸気圧力aを記憶した値であるMCV閉時圧力dに固定される。ここで、蒸気加減弁(MCV)6が閉止するため、蒸気ドラム2から発生した蒸気は圧力が上昇し、(A)に示すように圧力制御設定値bを超えようとするため、タービンバイパス弁10が開いて主蒸気を復水器8に逃がし、主蒸気圧力を圧力制御設定値bに保持する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように従来技術による停止方法では、蒸気ドラム2のドラム圧力を逃がしながら停止しているため、次回起動する際に、時間がかかるという問題があった。また、停止の際にタービンバイパス弁10が開いて蒸気タービン7で利用可能な蒸気を捨てることとなるため、熱エネルギーが損失し、不経済である問題があった。
【0012】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、蒸気の損失を低減しつつ、安全に排熱回収ボイラを停止するコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項1の停止方法は、ガスタービンの排気ガスと排熱回収ボイラの給水との熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに供給して駆動する一方、前記蒸気タービンをタービンバイパス管を通してバイパスするとともに、このタービンバイパス管の圧力を圧力調節手段により調節するコンバインドサイクルプラントにおいて、予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶手段と、この記憶手段から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的にPID演算器に出力する切換手段とからなる制御手段を備えるとともに、この制御手段は、プラント停止指令およびガスタービン停止指令のいずれかが成立した時点の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御することを特徴とする。
【0014】
請求項2の停止装置は、ガスタービンの排気ガスと熱交換を行い蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに供給する主蒸気管と、この主蒸気管に接続され前記蒸気タービンをバイパスするタービンバイパス管と、このタービンバイパス管に設けた圧力調節手段とを備えたコンバインドサイクルプラントにおいて、予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶器と、この記憶器から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的にPID演算器に出力する切換器とからなる制御手段を備えるとともに、この制御手段は、プラント停止指令およびガスタービン停止指令のいずれかが成立した時点の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御する構成にしたことを特徴とする。
【0015】
請求項3の停止方法は、ガスタービンの排気ガスと排熱回収ボイラの給水との熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに供給して駆動する一方、前記蒸気タービンをタービンバイパス管を通してバイパスするとともに、このタービンバイパス管の圧力を圧力調節手段により調節するコンバインドサイクルプラントにおいて、予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶手段と、この記憶手段から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的に出力する第1の切換手段と、この第1の切替手段から出力される圧力値の上限および下限を設定する2つの制限手段を並列に前記第1の切替手段の下流側に設けるとともに、さらにこの下流側に上限値または下限値を選択的にPID演算器に出力する第2の切換手段と、からなる制御手段を備えるとともに、この制御手段は、主蒸気管に設けた蒸気加減弁の閉指令に基づいて切替えた制限手段側の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御することを特徴とする。
【0016】
請求項4の停止装置は、ガスタービンの排気ガスと熱交換を行い蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに供給する主蒸気管と、この主蒸気管に接続され前記蒸気タービンをバイパスするタービンバイパス管と、このタービンバイパス管に設けた圧力調節手段とを備えたコンバインドサイクルプラントにおいて、予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶器と、この記憶器から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的に出力する第1の切換器と、この第1の切替器から出力される圧力値の上限および下限を設定する2つの制限器を並列に前記第1の切替器の下流側に設けるとともに、さらにこの下流側に上限値または下限値を選択的にPID演算器に出力する第2の切換器と、からなる制御手段を備えるとともに、この制御手段は、主蒸気管に設けた蒸気加減弁の閉指令に基づいて切替えた制限器側の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御する構成にしたことを特徴とする。
【0017】
請求項5の停止方法は、請求項1記載のコンバインドサイクルプラントの停止方法において、予め決められた外部からのプロセス信号に基づいて圧力を演算する圧力設定演算手段を前記切替手段の上流側に設け、停止時の圧力調整手段の圧力制御設定値を、ガスタービン排気ガス温度,蒸気温度,蒸気圧力,蒸気タービンメタル温度,ドラム圧力のうち、少なくとも一つ以上を用いることを特徴とする。
【0018】
請求項6の停止装置は、請求項2記載のコンバインドサイクルプラントの停止装置において、予め決められた外部からのプロセス信号に基づいて圧力を演算する圧力設定演算器を前記切替器の上流側に設け、停止時の圧力調整手段の圧力制御設定値を、ガスタービン排気ガス温度,蒸気温度,蒸気圧力,蒸気タービンメタル温度,ドラム圧力のうち、少なくとも一つ以上を用いて設定値として構成したことを特徴とする。
【0019】
請求項7の停止方法は、ガスタービンの排気ガスと排熱回収ボイラの給水との熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに供給して駆動する一方、前記蒸気タービンをタービンバイパス管を通してバイパスさせ、このタービンバイパス管の圧力を圧力調節手段により調節するとともに、前記排熱回収ボイラを停止する際、前記タ一ビンバイパス管の前記圧力調節手段を、主蒸気圧力にバイアス値を加算した値を設定値として制御するコンバインドサイクルプラントにおいて、前記圧力調整手段の制御設定値を停止指令またはプラント条件を用いてタービンバイパス管の圧力に一旦設定し、その後この値にバイアス値を加算した値に変化率の制限をかけて設定値として出力することを特徴とする。
【0020】
請求項8の停止装置は、ガスタービンの排気ガスと熱交換を行い蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに供給する主蒸気管と、この主蒸気管に接続され前記蒸気タービンをバイパスするタービンバイパス管と、このタービンバイパス管に設けた圧力調節手段と、前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の前記圧力調節手段を主蒸気圧力にバイアス値を加算した値を設定値として制御する制御手段とを備えたコンバインドサイクルプラントにおいて、前記タービンバイパス管の圧力調節手段に対して変化率制限の異なる複数の変化率制限器を設け、これらを停止指令に基づいて切替可能に構成したことを特徴とする。
【0021】
請求項9の停止方法は、請求項8記載のコンバインドサイクルプラントの停止装置において、圧力調整手段の制御設定値を停止指令またはプラント条件を用いてタービンバイパス管の圧力に一旦設定し、その後この値にバイアス値を加算した値に変化率の制限をかけて設定値として出力する設定値出力手段を設けたことを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0028】
図1は本発明の第1実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図である。なお、従来と同一または対応する部分には図12と同一の符号を用いて説明する。
【0029】
この第1実施形態において、タービンバイパス管9の圧力調整手段としてのタービンバイパス弁10は、従来例と同様に電気信号を空気出力に変換する電空変換器12により開度が調整され、この電空変換器12にはPID演算器13からの電気信号が入力される。
【0030】
このPID演算器13は、PV部へ与えられた入力をプロセス値とし、SV部へ入力された値を圧力制御設定値としてΡID制御を行うものである。PID演算器13のPV部は主蒸気圧力センサ11の出力である主蒸気圧力aが入力する一方、SV部は切替器14の出力である圧力制御設定値bが入力する。
【0031】
切替器14は、切替指令cが成立したときに停止時圧力iを選択し、切替指令cが未成立のときに実圧トラッキング圧力eを選択して出力する。記憶器15は切替指令cが成立すると、そのときの主蒸気圧力aの値を記憶し、切替指令cが未成立になるまで保持する。実圧トラッキング圧力eは、信号発生器16から出力されたトラッキングバイアスfを加算器17で主蒸気圧力aに加算した圧力である。
【0032】
オア回路18は、切替指令cと停止指令jとの論理和をとるものであり、停止指令jが出力された時だけ切替指令cを出力する。そして、解列信号hが出力されると、記憶器15で保持した主蒸気圧力aの値を解除する。
【0033】
すなわち、第1実施形態では、従来例の回路構成を示す図12に対し、記憶器15からの出力を選択する切替指令cのタイミングを与える条件として停止指令jを使用するように変更したものである。この停止指令jとしては、プラント停止指令またはガスタービンの停止指令が挙げられる。
【0034】
そして、PID演算器13,切替器14,記憶器15,信号発生器16,加算器17,オア回路18,停止指令jおよび解列信号hにより制御手段19が構成され、この制御手段19は停止指令jの成立にてタービンバイパス管9のタービンバイパス弁10の開度制御を開始する。
【0035】
したがって、停止指令jが成立した瞬間の主蒸気圧力がタービンバイパス弁10の圧力制御設定値bとなるため、蒸気加減弁6の閉開始時点の主蒸気圧力がタービンバイパス弁10の圧力制御設定値となる従来の停止方法に比して、蒸気加減弁6の閉動作中に主蒸気圧力aの上昇が発生してもタービンバイパス弁10が開くことなく制御を継続できる。
【0036】
次に、第1実施形態の作用について説明する。
【0037】
第1実施形態による停止時のタイムチャートを図2(A)〜(D)に示す。従来と同様に、プラントの停止指令jが成立すると、ガスタービン(GT)が負荷降下を開始し、入熱が減少するため、主蒸気圧力aが下がり始める。
【0038】
しかし、この時点で既にタービンバイパス弁10の圧力制御設定値bは、停止指令時の主蒸気圧力aにトラッキングバイアスfを加算した値に固定されている。このため、蒸気加減弁6が閉動作を開始し、主蒸気圧力aが上昇しても、直ちにタービンバイパス弁10の圧力制御設定値bを超えることはなく、タービンバイパス弁10が全閉のままプラントは停止する。これにより、蒸気タービン7で利用可能な蒸気の捨てる量をなくし、安全にプラントを停止させることができる。
【0039】
なお、本実施形態では、タービンバイパス管9のタービンバイパス弁10を、その時点の蒸気ドラム2の圧力または蒸気管圧力を設定値として制御を開始するプラント条件に、停止指令jの成立を使用したが、MCV閉指令より時間的に前であれば、その他、決められたプラント条件が成立した時点の信号であってもほぼ同様の効果が得られる。また、上記停止指令としては、プラント停止指令やガスタービンの停止指令が挙げられる。
【0040】
図3は本発明の第2実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図、図4(A)〜(D)は第2実施形態による停止時のタイムチャートである。なお、前記第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明する。以下の各実施形態についても同様である。
【0041】
図3において、本実施形態では前記第1実施形態のように切替器14,記憶器15およびオア回路18を設置せず、また停止指令j,解列信号hおよび切替指令cも用いることなく、PID演算器13と加算器17との間に、変化率制限器20が配置されている。そして、PID演算器13,信号発生器16,加算器17および変化率制限器20により制御手段21が構成され、この制御手段21は排熱回収ボイラ1を停止する際のタービンバイパス管9のタービンバイパス弁10を、主蒸気圧力aにトラッキングバイアスf値を加算した値を設定値として制御する。
【0042】
このように本実施形態によれば、図4に示すようにタービンバイパス弁10の圧力制御設定値bは、常に主蒸気圧力aにトラッキングバイアスf値を加算した実圧トラッキング圧力eの値に制御されることから、停止時に蒸気加減弁6が閉動作し、主蒸気圧力aが上昇しても、タービンバイパス弁10は全閉のままとなり、蒸気タービン7で利用可能な蒸気の捨てる量をなくし、安全にプラントを停止させることができる。
【0043】
但し、プラントの異常などによる急激な主蒸気圧力aの上昇に対しては、実圧トラッキング圧力eに対して変化率制限器20を設けたことから、タービンバイパス弁10が開となって蒸気圧力を逃がすことができる。
【0044】
なお、第2実施形態において、変化率制限の設定値が異なる変化率制限器を追加して複数配置し、主蒸気圧力値が比較的一定のままとなる通常運転時は、変化率制眼値を小さく設定した変化率制限器を使用し、停止時は変化率制限値を大きく設定した変化率制限器に停止指令を用いて切り替え、停止時のタービンバイパス弁10の開動作を少なくするようにしてもよい。
【0045】
また、排熱回収ボイラ1や蒸気タービン7などの機器の損耗を防ぐためには、そのメタル温度の変化率を一定以下とする必要があるが、プラント停止時に蒸気圧が急激に上昇すると、蒸気の飽和温度が急激に上昇し、これに伴い蒸気温度が急激に変化し、機器のメタル温度を急変させ、機器の寿命消費を早める不具合が生じる。このため、変化率制限の設定値が異なる変化率制限器を追加し、停止時は変化率制限の設定値を大きいものに停止指令を用いて切り替え、前記の急激なメタル温度変化を防ぐようにしてもよい。
【0046】
さらに、本実施形態においては、排熱回収ボイラ1を停止する際にタービンバイパス弁10の制御設定値とするために加算するバイアス値を、停止時は通常運転中の値とは別の値に切り替えるようにしてもよい。
【0047】
図5は本発明の第3実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図、図6(A)〜(D)は第3実施形態による停止時のタイムチャートである。
【0048】
図5に示すように、本実施形態では、従来の回路構成を示す図12において、PID演算器13と切替器14との間に、通常用制限器22と停止用制限器23とを並列に設けるとともに、これらと切替器24を直列に接続している。
【0049】
したがって、通常用制限器22と停止用制限器23とを並列に設けたことにより、圧力制限値の上下限が設定され、通常用制限器22は第2実施形態のように機器のメタル温度に合わせて設定された変化率の制限器である一方、停止用制限器23の圧力制限値は、ガスタービンの排気ガス温度に対応して求められた値に設定される。そして、MCV閉指令gにより蒸気加減弁6が閉まり始めた時点で、切替器24によって通常用制限器22から停止用制限器23に切り替える。
【0050】
そして、PID演算器13,切替器14,記憶器15,信号発生器16,加算器17,オア回路18,通常用制限器22,停止用制限器23,切替器24,MCV閉指令gおよび解列信号hにより制御手段25が構成される。
【0051】
ところで、プラント停止時に蒸気ドラム2の圧力が上昇し過ぎると、発生蒸気の飽和温度が上昇する。ここで、プラント停止中はガスタービンの排気ガス温度が徐々に低下していくため、この排気ガス温度が過熱器4内の蒸気の飽和温度より低くなると、過熱器4内の蒸気の冷却現象が発生し、最悪の場合はドレンが発生するなどの不具合が生じる。過熱器4でドレンが生成されると蒸気加減弁6が開いている状態では、このドレンが蒸気タービン7に流入し、蒸気タービン翼を損傷させる可能性がある。
【0052】
また、過熱器4でのドレン発生はドレンアタックによる過熱器4の損傷、また停止後の再起動にて発生したドレンを捨てる必要があるため、起動時間が延びてしまうなどの問題がある。
【0053】
これに対し本実施形態によれば、通常用制限器20と停止用制限器21を並列に設けたことにより、図6に示すように停止時に主蒸気圧力aがこの停止用制限器21の圧力制限値を超えた時点で、タービンバイパス弁10が開き、蒸気圧力が上昇し過ぎないように制御することができ、上述した不具合を解消することができる。
【0054】
図7は本発明の第4実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図、図8(A)〜(E)は第4実施形態による停止時のタイムチャートである。第3実施形態の説明で述べたドレン発生の問題に対しての別の解決方法として第4実施形態がある。
【0055】
コンバインドサイクルプラントでは、蒸気ドラム2圧力の変圧運転を行う場合が多いため、過熱器4での冷却現象が発生する圧力を一定の値として設定することが困難である。このため第4実施形態では、過熱器4などでの冷却現象が発生するための指標として、ガスタービン排気ガス温度(EXHT)lを用い、圧力調整手段としてのタービンバイパス弁10の停止時圧力制御設定値kを設定する。なお、上記のようにガスタービン排気ガス温度に限らず、蒸気温度,蒸気圧力,蒸気タービンメタル温度,ドラム圧力の少なくとも1つを使用してもよい。
【0056】
すなわち、第4実施形態では、例えば図7に示すようなガスタービン排気ガス温度lと停止時圧力設定演算器26を用いてタービンバイパス弁10の圧力制御を行う。この停止時圧力設定演算器26は、ガスタービン排ガス温度lを飽和温度とする圧力を演算により求めて出力する演算器である。
【0057】
そして、PID演算器13,切替器14,信号発生器16,加算器17,オア回路18,停止時圧力設定演算器26,MCV閉指令g,解列信号hおよびガスタービン排ガス温度lにより制御手段27が構成される。
【0058】
したがって、図8(A)に示すように、タービンバイパス弁10の圧力制御設定値bは、MCV閉指令gが出力されるまで主蒸気圧力aにトラッキングバイアスfを加算した値に固定されており、MCV閉指令gが出力されると、切替器14は停止時圧力制御設定値kに切り替えられる。そして、解列信号hが出力された場合、圧力制御設定値bは切替器14によりトラッキングバイアスfを加算した値となる。
【0059】
また、ガスタービン(GT)トリップ時は、ガスタービン排ガス温度lが急激に低下することで、停止時圧力制御設定値kも急激に低下するが、この時には既に解列しているので、圧力制御設定値bはトラッキングバイアスfを加算した値となっており、プラント動作に影響を与えない。
【0060】
このように本実施形態によれば、タービンバイパス弁10の圧力制御設定値bをガスタービン排ガス温度lに基づいて停止時圧力設定演算器26により設定することで、過熱器4などでの冷却現象が発生する圧力以上に蒸気圧力を制御し、どのような運転状態からの停止でも、上記の不具合を解消することができる。
【0061】
図9は本発明の第5実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図、図10(A)〜(D)は第5実施形態による停止時のタイムチャートである。
【0062】
排熱回収ボイラ1や蒸気タービン7などの機器の損耗を防ぐためには、そのメタル温度の変化率を一定以下とする必要があるが、プラント停止時に蒸気圧力が急激に上昇すると、蒸気の飽和温度が急激に上昇し、これに伴い蒸気温度が急激に変化し、機器のメタル温度を急変させ、機器の寿命消費を早める不具合が生じる。
【0063】
この不具合を防止するため、本実施形態では図9および図10に示すように、圧力調整手段としてのタービンバイパス弁10の圧力制御設定値bをMCV閉指令を用いてタービンバイパス管9の圧力までステップダウンするものである。
【0064】
すなわち、本実施形態では、図9に示すように図3の第2実施形態の構成に加え、加算器17と変化率制限器19との間に切替器28が配置され、この切替器28にはMCV閉指令gがワンショット回路29を介して入力される一方、変化率制限器19にはMCV閉指令gがワンショット回路29およびノット回路30を介して入力される。
【0065】
また、信号発生器16から出力されたトラッキングバイアスfは、減算器31にも入力され、この減算器31において変化率制限器19の出力信号からトラッキングバイアスf分を減算し、この減算した信号が切替器28に入力される。
【0066】
そして、信号発生器16,加算器17,変化率制限器19,切替器28,ワンショット回路29,ノット回路30,減算器31およびMCV閉指令gにより設定値出力手段32が構成されている。
【0067】
この設定値出力手段32は、タービンバイパス弁10の圧力制御設定値bを停止指令またはプラント条件を用いてタービンバイパス管9の圧力に一旦設定し、その後この値にトラッキングバイアスf値を加算した値に変化率制限器19で変化率の制限をかけて設定値として出力する。
【0068】
ここで、切替器28は、ワンショット回路29の出力が0の時、実圧トラッキング圧力eを選択する一方、ワンショット回路29の出力が1の時、減算器31によりトラッキングバイアスf値が減算された主蒸気圧力aを選択する。
【0069】
また、変化率制限器19は、ノット回路28の出力が0の時、その出力側には入力側の信号に変化率制限をかけていない信号が出力される一方、ノット回路28の出力が1の時には、出力側に入力側の信号に変化率制限をかけている信号が出力される。
【0070】
次に、第5実施形態の作用について説明する。
【0071】
プラントの停止指令jが成立すると、ガスタービン(GT)が負荷降下を開始し、入熱が減少するため、主蒸気圧力が下がり始める。すなわち、MCV閉指令gが入力されないと、切替器26は切り替えられることなく、主蒸気圧力aにトラッキングバイアスf値を加算した実圧トラッキング圧力eに変化率の制限をかけた圧力制御設定値として出力される。
【0072】
また、MCV閉指令gが入力されると、ワンショット回路27が作動して切替器28を減算器31からの信号に切り替え、トラッキングバイアスf値が減算された主蒸気圧力aに変化率の制限をかけない圧力制御設定値として出力される。
【0073】
このように本実施形態によれば、タービンバイパス弁10の圧力制御設定値bをMCV閉指令gを用いてタービンバイパス管10の圧力までステップダウンすることより、MCV閉止開始時のドラム圧力上昇時に、第2実施形態に比べて、先行的にタービンバイパス管10を開くことができるので、上述した不具合を解消することができる。その後、蒸気ドラム2の圧力にバイアス値を加算した値を設定値として制御することにより、第2実施形態と同様の運転を行うことが可能となる。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1の停止方法によれば、ガスタービンの排気ガスと排熱回収ボイラの給水との熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに供給して駆動する一方、前記蒸気タービンをタービンバイパス管を通してバイパスするとともに、このタービンバイパス管の圧力を圧力調節手段により調節するコンバインドサイクルプラントにおいて、予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶手段と、この記憶手段から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的にPID演算器に出力する切換手段とからなる制御手段を備えるとともに、この制御手段は、プラント停止指令およびガスタービン停止指令のいずれかが成立した時点の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御するので、プラントの停止過程時、タ一ビンバイパス管を通じて蒸気タービンをバイパスして復水器に排気される蒸気量を低減しつつ、安全にプラントを停止することができる。その結果、次回の起動時間を短縮することができる。
【0075】
請求項2の停止装置によれば、ガスタービンの排気ガスと熱交換を行い蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに供給する主蒸気管と、この主蒸気管に接続され前記蒸気タービンをバイパスするタービンバイパス管と、このタービンバイパス管に設けた圧力調節手段とを備えたコンバインドサイクルプラントにおいて、予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶器と、この記憶器から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的にPID演算器に出力する切換器とからなる制御手段を備えるとともに、この制御手段は、プラント停止指令およびガスタービン停止指令のいずれかが成立した時点の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御する構成にしたので、請求項1と同様の効果が得られる。
【0076】
請求項3の停止方法によれば、ガスタービンの排気ガスと排熱回収ボイラの給水との熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに供給して駆動する一方、前記蒸気タービンをタービンバイパス管を通してバイパスするとともに、このタービンバイパス管の圧力を圧力調節手段により調節するコンバインドサイクルプラントにおいて、予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶手段と、この記憶手段から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的に出力する第1の切換手段と、この第1の切替手段から出力される圧力値の上限および下限を設定する2つの制限手段を並列に前記第1の切替手段の下流側に設けるとともに、さらにこの下流側に上限値または下限値を選択的にPID演算器に出力する第2の切換手段と、からなる制御手段を備えるとともに、この制御手段は、主蒸気管に設けた蒸気加減弁の閉指令に基づいて切替えた制限手段側の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御するので、停止過程時、コンバインドサイクルプラントに無駄のない安定運転を行わせることができる。
【0077】
請求項4の停止装置によれば、ガスタービンの排気ガスと熱交換を行い蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに供給する主蒸気管と、この主蒸気管に接続され前記蒸気タービンをバイパスするタービンバイパス管と、このタービンバイパス管に設けた圧力調節手段とを備えたコンバインドサイクルプラントにおいて、予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶器と、この記憶器から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的に出力する第1の切換器と、この第1の切替器から出力される圧力値の上限および下限を設定する2つの制限器を並列に前記第1の切替器の下流側に設けるとともに、さらにこの下流側に上限値または下限値を選択的にPID演算器に出力する第2の切換器と、からなる制御手段を備えるとともに、この制御手段は、主蒸気管に設けた蒸気加減弁の閉指令に基づいて切替えた制限器側の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御する構成にしたので、必要以上のタービンバイパス運転を制限して無駄なエネルギの消費を抑制することができる。
【0080】
請求項7の停止方法によれば、ガスタービンの排気ガスと排熱回収ボイラの給水との熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに供給して駆動する一方、前記蒸気タービンをタービンバイパス管を通してバイパスさせ、このタービンバイパス管の圧力を圧力調節手段により調節するとともに、前記排熱回収ボイラを停止する際、前記タ一ビンバイパス管の前記圧力調節手段を、主蒸気圧力にバイアス値を加算した値を設定値として制御するコンバインドサイクルプラントにおいて、前記圧力調整手段の制御設定値を停止指令またはプラント条件を用いてタービンバイパス管の圧力に一旦設定した後、この値にバイアス値を加算した値に変化率の制限をかけて設定値として出力するので、コンバインドサイクルプラントにきめ細かく無駄のない安定運転を行わせることができる。
【0081】
請求項8の停止装置によれば、ガスタービンの排気ガスと熱交換を行い蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに供給する主蒸気管と、この主蒸気管に接続され前記蒸気タービンをバイパスするタービンバイパス管と、このタービンバイパス管に設けた圧力調節手段と、前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の前記圧力調節手段を主蒸気圧力にバイアス値を加算した値を設定値として制御する制御手段とを備えたコンバインドサイクルプラントにおいて、前記タービンバイパス管の圧力調節手段に対して変化率制限の異なる複数の変化率制限器を設け、これらを停止指令に基づいて切替可能に構成したので、請求項7と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図。
【図2】(A),(B),(C),(D)は第1実施形態による停止時のタイムチャート。
【図3】本発明の第2実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図。
【図4】(A),(B),(C),(D)は第2実施形態による停止時のタイムチャート。
【図5】本発明の第3実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図。
【図6】(A),(B),(C),(D)は第3実施形態による停止時のタイムチャート。
【図7】本発明の第4実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図。
【図8】(A),(B),(C),(D),(E)は第4実施形態による停止時のタイムチャート。
【図9】本発明の第5実施形態に係るコンバインドサイクルプラントの停止方法およびその停止装置による回路構成を示すブロック図。
【図10】(A),(B),(C),(D)は第5実施形態による停止時のタイムチャート。
【図11】従来のコンバインドサイクル発電プラントの構成を示す系統図。
【図12】従来のコンバインドサイクルプラントの停止方法および装置による回路構成を示すブロック図。
【図13】(A),(B),(C),(D)は従来のコンバインドサイクルプラントの停止時のタイムチャート。
【符号の説明】
1 排熱回収ボイラ
2 蒸気ドラム
3 蒸発器
4 過熱器
5 主蒸気管
6 蒸気加減弁
7 蒸気タービン
8 復水器
9 タービンバイパス管
10 タービンバイパス弁
11 主蒸気圧力センサ
12 電空変換器
13 PID演算器
14 切替器
15 記憶器
16 信号発生器
17 加算器
18 オア回路
19 制御手段
20 変化率制限器
21 制御手段
22 通常用制限器
23 停止用制限器
24 切替器
25 制御手段
26 停止時圧力設定演算器
27 制御手段
28 切替器
29 ワンショット回路
30 ノット回路
31 減算器
32 設定値出力手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention suppresses the loss of steam that can be used in a steam turbine in a combined cycle plant in which steam is generated by heat exchange between the exhaust gas of the gas turbine and the feed water of the exhaust heat recovery boiler, and the steam turbine is driven by this steam. However, the present invention relates to a combined cycle plant stopping method and a stopping device for safely stopping the plant.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 is a system diagram showing a configuration of a conventional combined cycle power plant. As shown in FIG. 11, the high-temperature exhaust gas from the gas turbine is led to an exhaust heat recovery boiler (HRB) 1, so that the feed water in the steam drum 2 is converted into steam by the evaporator 3 and then further heated. It becomes superheated steam in the vessel 4. The superheated steam passes through the main steam pipe 5, flows into the steam turbine 7 through the steam control valve (MCV) 6, performs work, and is returned to water by the
[0003]
A
[0004]
FIG. 12 is a block diagram showing a circuit configuration according to a conventional combined cycle plant stopping method. FIG. 12 shows a control method of the turbine bypass valve (TBV) 10. The
[0005]
This
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
FIGS. 13A, 13B, 13C, and 13D show time charts at the time of stopping when controlled by such a circuit. When a stop command is output to the plant, as shown in FIG. 13C, the gas turbine (GT) drops the load and throttles the fuel flow, so that the amount of heat input decreases, as shown in (A). Thus, the main steam pressure a gradually decreases.
[0009]
At this time, the actual pressure tracking pressure e is selected by the
[0010]
On the other hand, the pressure control set value b of the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the stopping method according to the related art has a problem that it takes time to start next time because it stops while releasing the drum pressure of the steam drum 2. Further, since the
[0012]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a combined cycle plant stopping method and apparatus for safely stopping an exhaust heat recovery boiler while reducing steam loss.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the stopping method of
[0014]
The stop device of claim 2 includes an exhaust heat recovery boiler that exchanges heat with the exhaust gas of the gas turbine to generate steam, a main steam pipe that supplies the steam generated in the exhaust heat recovery boiler to the steam turbine, In a combined cycle plant comprising a turbine bypass pipe connected to a steam pipe and bypassing the steam turbine, and a pressure adjusting means provided in the turbine bypass pipe,Selects a storage device that stores the main steam pressure value when a predetermined plant condition is established, a main steam pressure value read from the storage device, and an actual pressure tracking pressure value obtained by adding a bias value to the main steam pressure value And a control unit comprising a switch for outputting to the PID computing unit. The control unit uses the pressure signal at the time when either the plant stop command or the gas turbine stop command is established as the pressure control set value as the pressure control set value. The pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when the heat recovery boiler is stopped is configured to be controlled..
[0015]
The stopping method of claim 3 is:Steam is generated by exchanging heat between the exhaust gas of the gas turbine and the feed water of the exhaust heat recovery boiler, and the steam is supplied to the steam turbine for driving, while the steam turbine is bypassed through the turbine bypass pipe and the turbine bypass In a combined cycle plant in which the pressure of the pipe is adjusted by the pressure adjusting means, a storage means for storing a main steam pressure value when a predetermined plant condition is established, a main steam pressure value read from the storage means, and a main steam pressure A first switching means for selectively outputting an actual pressure tracking pressure value obtained by adding a bias value to the value, and two limiting means for setting an upper limit and a lower limit of the pressure value output from the first switching means. In parallel with the downstream side of the first switching means, an upper limit value or a lower limit value is selectively PI on the downstream side. And a second switching means for outputting to the computing unit. The control means outputs a pressure signal on the limiting means side that is switched based on a closing command for a steam control valve provided in the main steam pipe. Controlling pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when stopping the exhaust heat recovery boiler as a control set value.
[0016]
The stop device according to claim 4 comprises:An exhaust heat recovery boiler that exchanges heat with the exhaust gas of the gas turbine to generate steam, a main steam pipe that supplies steam generated in the exhaust heat recovery boiler to the steam turbine, and the steam turbine connected to the main steam pipe In a combined cycle plant comprising a turbine bypass pipe that bypasses the pressure and a pressure adjusting means provided in the turbine bypass pipe, a storage device that stores a main steam pressure value when a predetermined plant condition is satisfied, and the storage device The first switch for selectively outputting the main steam pressure value read from the main steam pressure value and the actual pressure tracking pressure value obtained by adding the bias value to the main steam pressure value, and the pressure value output from the first switch Two limiters for setting the upper and lower limits of the first switch are provided in parallel on the downstream side of the first switch, and an upper limit value or lower limit value is further selected on the downstream side. And a second switching unit that outputs to the PID computing unit, and the control unit includes a pressure signal on the limiter side that is switched based on a closing command for a steam control valve provided in the main steam pipe. The pressure control setting value of the turbine bypass pipe when the exhaust heat recovery boiler is stopped is set as a pressure control set value..
[0017]
The stopping method of claim 5 is the stopping method of the combined cycle plant of
[0018]
The stop device of
[0019]
The stopping method of claim 7 is:Steam is generated by exchanging heat between the exhaust gas of the gas turbine and the feed water of the exhaust heat recovery boiler, and the steam is supplied to the steam turbine for driving, while the steam turbine is bypassed through the turbine bypass pipe. The pressure adjusting means is controlled by a pressure adjusting means, and when the exhaust heat recovery boiler is stopped, the pressure adjusting means of the turbine bin bypass pipe is controlled using a value obtained by adding a bias value to the main steam pressure. In a combined cycle plant, the control setting value of the pressure adjusting means is temporarily set to the pressure of the turbine bypass pipe using a stop command or plant conditions, and then the rate of change is limited to the value obtained by adding the bias value to this value. Output as a set value.
[0020]
Claim 8ofStop deviceAn exhaust heat recovery boiler that exchanges heat with the exhaust gas of the gas turbine to generate steam, a main steam pipe that supplies steam generated in the exhaust heat recovery boiler to the steam turbine, and the steam turbine connected to the main steam pipe A value obtained by adding a bias value to the main steam pressure in the turbine bypass pipe, the pressure adjusting means provided in the turbine bypass pipe, and the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when stopping the exhaust heat recovery boiler In a combined cycle plant comprising control means for controlling as a set value, a plurality of change rate limiters having different change rate limits are provided for the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe, and these are switched based on a stop command. It is possible to configure.
[0021]
The stopping method of
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a block diagram showing a combined cycle plant stopping method and a circuit configuration of the stopping apparatus according to the first embodiment of the present invention. Note that the same or corresponding parts as in the prior art will be described using the same reference numerals as in FIG.
[0029]
In this first embodiment, the opening of the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The OR
[0033]
That is, in the first embodiment, the stop command j is changed to use the stop command j as a condition for giving the timing of the switching command c for selecting the output from the
[0034]
Then, the control means 19 is constituted by the
[0035]
Therefore, since the main steam pressure at the moment when the stop command j is established becomes the pressure control set value b of the
[0036]
Next, the operation of the first embodiment will be described.
[0037]
2A to 2D are time charts at the time of stopping according to the first embodiment. As in the prior art, when the plant stop command j is established, the gas turbine (GT) starts to drop the load and the heat input decreases, so the main steam pressure a begins to decrease.
[0038]
However, at this time, the pressure control set value b of the
[0039]
In this embodiment, the establishment of the stop command j is used as a plant condition for starting the control of the
[0040]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a combined cycle plant stopping method and a circuit configuration of the stopping apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4D are time charts at the time of stopping according to the second embodiment. It is. The same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals. The same applies to the following embodiments.
[0041]
In FIG. 3, in this embodiment, the
[0042]
Thus, according to this embodiment, as shown in FIG. 4, the pressure control set value b of the
[0043]
However, since the change rate limiter 20 is provided for the actual pressure tracking pressure e against a sudden increase in the main steam pressure a due to plant abnormality or the like, the
[0044]
In the second embodiment, a plurality of change rate limiters having different change rate limit setting values are additionally arranged, and during normal operation in which the main steam pressure value remains relatively constant, the change rate control value The change rate limiter with a small change rate is used, and at the time of stop, the change rate limiter with a large change rate limit value is switched using a stop command to reduce the opening operation of the
[0045]
Further, in order to prevent the wear of equipment such as the exhaust
[0046]
Furthermore, in the present embodiment, when the exhaust
[0047]
FIG. 5 is a block diagram showing a combined cycle plant stopping method and a circuit configuration of the stopping apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIGS. 6A to 6D are time charts at the time of stopping according to the third embodiment. It is.
[0048]
As shown in FIG. 5, in this embodiment, in FIG. 12 showing a conventional circuit configuration, a
[0049]
Therefore, by providing the
[0050]
The
[0051]
By the way, if the pressure of the steam drum 2 increases excessively when the plant is stopped, the saturation temperature of the generated steam increases. Here, since the exhaust gas temperature of the gas turbine gradually decreases while the plant is stopped, if the exhaust gas temperature becomes lower than the saturation temperature of the steam in the superheater 4, the cooling phenomenon of the steam in the superheater 4 will occur. In the worst case, problems such as drainage occur. When drain is generated by the superheater 4, in a state where the
[0052]
Further, the generation of drain in the superheater 4 has problems such as damage to the superheater 4 due to a drain attack, and it is necessary to discard the drain generated in the restart after the stop, resulting in an increase in startup time.
[0053]
On the other hand, according to the present embodiment, the normal limiter 20 and the
[0054]
FIG. 7 is a block diagram showing a combined cycle plant stopping method and a circuit configuration of the stopping apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, and FIGS. 8A to 8E are time charts at the time of stopping according to the fourth embodiment. It is. There is a fourth embodiment as another solution to the problem of drain generation described in the description of the third embodiment.
[0055]
In the combined cycle plant, since the steam drum 2 pressure is often transformed, it is difficult to set the pressure at which the cooling phenomenon occurs in the superheater 4 as a constant value. For this reason, in the fourth embodiment, the gas turbine exhaust gas temperature (EXHT) 1 is used as an index for causing the cooling phenomenon in the superheater 4 or the like, and the pressure control at the time of stopping the
[0056]
That is, in the fourth embodiment, for example, the pressure control of the
[0057]
The control means is based on the
[0058]
Therefore, as shown in FIG. 8A, the pressure control set value b of the
[0059]
Further, when the gas turbine (GT) trips, the gas turbine exhaust gas temperature l rapidly decreases, so that the stop time pressure control set value k also decreases rapidly. The set value b is a value obtained by adding the tracking bias f and does not affect the plant operation.
[0060]
As described above, according to the present embodiment, the pressure control set value b of the
[0061]
FIG. 9 is a block diagram showing a combined cycle plant stopping method and a circuit configuration of the stopping apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, and FIGS. 10A to 10D are time charts at the time of stopping according to the fifth embodiment. It is.
[0062]
In order to prevent wear and tear of equipment such as the exhaust
[0063]
In order to prevent this problem, in this embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the pressure control set value b of the
[0064]
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, in addition to the configuration of the second embodiment of FIG. 3, a
[0065]
The tracking bias f output from the
[0066]
The
[0067]
This set value output means 32 is a value obtained by temporarily setting the pressure control set value b of the
[0068]
Here, the
[0069]
Further, when the output of the
[0070]
Next, the operation of the fifth embodiment will be described.
[0071]
When the plant stop command j is established, the gas turbine (GT) starts to drop the load and the heat input decreases, so the main steam pressure starts to decrease. That is, if the MCV close command g is not input, the
[0072]
When the MCV close command g is input, the one-
[0073]
Thus, according to the present embodiment, the pressure control set value b of the
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the stopping method of
[0075]
According to the stop device of claim 2, an exhaust heat recovery boiler that exchanges heat with the exhaust gas of the gas turbine to generate steam, a main steam pipe that supplies the steam generated in the exhaust heat recovery boiler to the steam turbine, In a combined cycle plant comprising a turbine bypass pipe connected to the main steam pipe and bypassing the steam turbine, and a pressure adjusting means provided in the turbine bypass pipe,Selects a storage device that stores the main steam pressure value when a predetermined plant condition is established, a main steam pressure value read from the storage device, and an actual pressure tracking pressure value obtained by adding a bias value to the main steam pressure value And a control unit comprising a switch for outputting to the PID computing unit. The control unit uses the pressure signal at the time when either the plant stop command or the gas turbine stop command is established as the pressure control set value as the pressure control set value. Since the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when stopping the heat recovery boiler is controlledThe effect similar to that of
[0076]
According to the stopping method of claim 3,Steam is generated by exchanging heat between the exhaust gas of the gas turbine and the feed water of the exhaust heat recovery boiler, and the steam is supplied to the steam turbine for driving, while the steam turbine is bypassed through the turbine bypass pipe and the turbine bypass In a combined cycle plant in which the pressure of the pipe is adjusted by the pressure adjusting means, a storage means for storing a main steam pressure value when a predetermined plant condition is established, a main steam pressure value read from the storage means, and a main steam pressure A first switching means for selectively outputting an actual pressure tracking pressure value obtained by adding a bias value to the value, and two limiting means for setting an upper limit and a lower limit of the pressure value output from the first switching means. In parallel with the downstream side of the first switching means, an upper limit value or a lower limit value is selectively PI on the downstream side. And a second switching means for outputting to the computing unit. The control means outputs a pressure signal on the limiting means side that is switched based on a closing command for a steam control valve provided in the main steam pipe. Since the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when stopping the exhaust heat recovery boiler is controlled as a control set value, the combined cycle plant can be made stable operation without waste during the stop process.
[0077]
According to the stopping device of claim 4,An exhaust heat recovery boiler that exchanges heat with the exhaust gas of the gas turbine to generate steam, a main steam pipe that supplies steam generated in the exhaust heat recovery boiler to the steam turbine, and the steam turbine connected to the main steam pipe In a combined cycle plant comprising a turbine bypass pipe that bypasses the pressure and a pressure adjusting means provided in the turbine bypass pipe, a storage device that stores a main steam pressure value when a predetermined plant condition is satisfied, and the storage device The first switch for selectively outputting the main steam pressure value read from the main steam pressure value and the actual pressure tracking pressure value obtained by adding the bias value to the main steam pressure value, and the pressure value output from the first switch Two limiters for setting the upper and lower limits of the first switch are provided in parallel on the downstream side of the first switch, and an upper limit value or lower limit value is further selected on the downstream side. And a second switching unit that outputs to the PID computing unit, and the control unit includes a pressure signal on the limiter side that is switched based on a closing command for a steam control valve provided in the main steam pipe. Is set to control the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when stopping the exhaust heat recovery boiler with the pressure control set value, so that unnecessary turbine bypass operation is restricted and wasteful energy consumption is suppressed. be able to.
[0080]
According to the stopping method of claim 7,Steam is generated by exchanging heat between the exhaust gas of the gas turbine and the feed water of the exhaust heat recovery boiler, and the steam is supplied to the steam turbine for driving, while the steam turbine is bypassed through the turbine bypass pipe. The pressure adjusting means is controlled by a pressure adjusting means, and when the exhaust heat recovery boiler is stopped, the pressure adjusting means of the turbine bin bypass pipe is controlled using a value obtained by adding a bias value to the main steam pressure. In a combined cycle plant, once the control setting value of the pressure adjusting means is set to the pressure of the turbine bypass pipe using a stop command or plant conditions, the value of the bias value is added to this value to limit the rate of change. Since it is output as a set value, the combined cycle plant can be operated in a stable and detailed manner without waste. It is possible.
[0081]
Claim 8ofAccording to the stop deviceAn exhaust heat recovery boiler that exchanges heat with the exhaust gas of the gas turbine to generate steam, a main steam pipe that supplies steam generated in the exhaust heat recovery boiler to the steam turbine, and the steam turbine connected to the main steam pipe A value obtained by adding a bias value to the main steam pressure in the turbine bypass pipe, the pressure adjusting means provided in the turbine bypass pipe, and the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when stopping the exhaust heat recovery boiler In a combined cycle plant comprising a control means for controlling as a set value, a plurality of change rate limiters having different change rate limits are provided for the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe, and these are switched based on a stop command. Since it is configured to be possible, claim 7The same effect can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a combined cycle plant stop method and a circuit configuration of the stop device according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A, 2B, 2C, and 2D are time charts at the time of stop according to the first embodiment;
FIG. 3 is a block diagram showing a combined cycle plant stop method and a circuit configuration of the stop device according to the second embodiment of the present invention.
4A, 4B, 4C, and 4D are time charts at the time of stopping according to the second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a combined cycle plant stop method and a circuit configuration of the stop device according to the third embodiment of the present invention.
FIGS. 6A, 6B, 6C, and 6D are time charts at the time of stop according to the third embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing a combined cycle plant stopping method and a circuit configuration of the stopping device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 8A, 8B, 8C, 8D and 8E are time charts at the time of stopping according to the fourth embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing a combined cycle plant stop method and a circuit configuration of the stop device according to a fifth embodiment of the present invention.
10 (A), (B), (C), and (D) are time charts when stopped according to the fifth embodiment. FIG.
FIG. 11 is a system diagram showing a configuration of a conventional combined cycle power plant.
FIG. 12 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional combined cycle plant stopping method and apparatus.
13 (A), (B), (C), and (D) are time charts when a conventional combined cycle plant is stopped.
[Explanation of symbols]
1 Waste heat recovery boiler
2 Steam drum
3 Evaporator
4 Superheater
5 Main steam pipe
6 Steam control valve
7 Steam turbine
8 Condenser
9 Turbine bypass pipe
10 Turbine bypass valve
11 Main steam pressure sensor
12 Electro-pneumatic converter
13 PID calculator
14 change over device
15 Memory
16 Signal generator
17 Adder
18 OR circuit
19 Control means
20 Change rate limiter
21 Control means
22 Limiter for normal use
23 Stop limiter
24 selector
25 Control means
26 Stop pressure setting calculator
27 Control means
28 selector
29 One-shot circuit
30 knot circuit
31 Subtractor
32 Set value output means
Claims (9)
前記蒸気タービンをタービンバイパス管を通してバイパスするとともに、
このタービンバイパス管の圧力を圧力調節手段により調節するコンバインドサイクルプラントにおいて、
予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶手段と、
この記憶手段から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的にPID演算器に出力する切換手段と
からなる制御手段を備えるとともに、
この制御手段は、プラント停止指令およびガスタービン停止指令のいずれかが成立した時点の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御する
ことを特徴とするコンバインドサイクルプラントの停止方法。 While generating steam by exchanging heat between the exhaust gas of the gas turbine and the feed water of the exhaust heat recovery boiler, this steam is supplied to the steam turbine and driven,
Bypassing the steam turbine through a turbine bypass pipe;
In the combined cycle plant for adjusting the pressure of the turbine bypass pipe by the pressure adjusting means,
Storage means for storing a main steam pressure value when a predetermined plant condition is established;
Switching means for selectively outputting a main steam pressure value read from the storage means and an actual pressure tracking pressure value obtained by adding a bias value to the main steam pressure value to a PID calculator;
A control means comprising:
The control means controls the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when the exhaust heat recovery boiler is stopped by using a pressure signal when either the plant stop command or the gas turbine stop command is established as a pressure control set value.
A method for stopping a combined cycle plant.
この排熱回収ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに供給する主蒸気管と、
この主蒸気管に接続され前記蒸気タービンをバイパスするタービンバイパス管と、
このタービンバイパス管に設けた圧力調節手段と
を備えたコンバインドサイクルプラントにおいて、
予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶器と、
この記憶器から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的にPID演算器に出力する切換器と
からなる制御手段を備えるとともに、
この制御手段は、プラント停止指令およびガスタービン停止指令のいずれかが成立した時点の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御する構成にしたことを特徴とするコンバインドサイクルプラントの停止装置。 An exhaust heat recovery boiler that exchanges heat with the exhaust gas of the gas turbine to generate steam;
A main steam pipe for supplying steam generated in the exhaust heat recovery boiler to the steam turbine;
A turbine bypass pipe connected to the main steam pipe and bypassing the steam turbine;
In a combined cycle plant having a pressure adjusting means provided in the turbine bypass pipe,
A storage device for storing a main steam pressure value when a predetermined plant condition is established;
A switch for selectively outputting a main steam pressure value read from the storage device and an actual pressure tracking pressure value obtained by adding a bias value to the main steam pressure value to a PID computing unit;
A control means comprising:
The control means controls the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when the exhaust heat recovery boiler is stopped by using a pressure signal when either the plant stop command or the gas turbine stop command is established as a pressure control set value. A combined cycle plant stop device characterized by having a configuration.
前記蒸気タービンをタービンバイパス管を通してバイパスするとともに、Bypassing the steam turbine through a turbine bypass pipe;
このタービンバイパス管の圧力を圧力調節手段により調節するコンバインドサイクルプラントにおいて、In the combined cycle plant for adjusting the pressure of the turbine bypass pipe by the pressure adjusting means,
予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶手段と、Storage means for storing a main steam pressure value when a predetermined plant condition is established;
この記憶手段から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的に出力する第1の切換手段と、First switching means for selectively outputting a main steam pressure value read from the storage means and an actual pressure tracking pressure value obtained by adding a bias value to the main steam pressure value;
この第1の切替手段から出力される圧力値の上限および下限を設定する2つの制限手段を並列に前記第1の切替手段の下流側に設けるとともに、Two limiting means for setting the upper limit and the lower limit of the pressure value output from the first switching means are provided in parallel on the downstream side of the first switching means,
さらにこの下流側に上限値または下限値を選択的にPID演算器に出力する第2の切換手段と、Furthermore, a second switching means for selectively outputting an upper limit value or a lower limit value to the PID computing unit on the downstream side;
からなる制御手段を備えるとともに、A control means comprising:
この制御手段は、主蒸気管に設けた蒸気加減弁の閉指令に基づいて切替えた制限手段側の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御することを特徴とするコンバインドサイクルプラントの停止方法。This control means uses the pressure signal of the limiting means switched based on the closing command of the steam control valve provided in the main steam pipe as a pressure control set value, and the pressure of the turbine bypass pipe when stopping the exhaust heat recovery boiler A method for stopping a combined cycle plant, wherein the adjusting means is controlled.
この排熱回収ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに供給する主蒸気管と、A main steam pipe for supplying steam generated in the exhaust heat recovery boiler to the steam turbine;
この主蒸気管に接続され前記蒸気タービンをバイパスするタービンバイパス管と、A turbine bypass pipe connected to the main steam pipe and bypassing the steam turbine;
このタービンバイパス管に設けた圧力調節手段とを備えたコンバインドサイクルプランCombined cycle plan provided with pressure adjusting means provided in the turbine bypass pipe トにおいて、In
予め決められたプラント条件成立時の主蒸気圧力値を記憶する記憶器と、A storage device for storing a main steam pressure value when a predetermined plant condition is established;
この記憶器から読み出される主蒸気圧力値と、主蒸気圧力値にバイアス値を加えた実圧トラッキング圧力値とを選択的に出力する第1の切換器と、A first switch for selectively outputting a main steam pressure value read from the storage device and an actual pressure tracking pressure value obtained by adding a bias value to the main steam pressure value;
この第1の切替器から出力される圧力値の上限および下限を設定する2つの制限器を並列に前記第1の切替器の下流側に設けるとともに、Two limiters for setting an upper limit and a lower limit of the pressure value output from the first switch are provided in parallel on the downstream side of the first switch,
さらにこの下流側に上限値または下限値を選択的にPID演算器に出力する第2の切換器と、And a second switch for selectively outputting an upper limit value or a lower limit value to the PID computing unit on the downstream side;
からなる制御手段を備えるとともに、A control means comprising:
この制御手段は、主蒸気管に設けた蒸気加減弁の閉指令に基づいて切替えた制限器側の圧力信号を圧力制御設定値として前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の圧力調節手段を制御する構成にしたことを特徴とするコンバインドサイクルプラントの停止装置。The control means uses the pressure signal of the turbine bypass pipe when the exhaust heat recovery boiler is stopped with the pressure signal on the limiter side switched based on the closing command of the steam control valve provided in the main steam pipe as the pressure control set value. A combined cycle plant stop device characterized in that the adjusting means is controlled.
予め決められた外部からのプロセス信号に基づいて圧力を演算する圧力設定演算手段を前記切替手段の上流側に設け、
停止時の圧力調整手段の圧力制御設定値を、ガスタービン排気ガス温度,蒸気温度,蒸気圧力,蒸気タービンメタル温度,ドラム圧力のうち、少なくとも一つ以上を用いることを特徴とするコンバインドサイクルプラントの停止方法。 In the combined cycle plant stopping method according to claim 1,
A pressure setting calculation means for calculating a pressure based on a predetermined external process signal is provided upstream of the switching means;
In the combined cycle plant, the pressure control setting value of the pressure adjusting means at the time of stop is at least one of gas turbine exhaust gas temperature, steam temperature, steam pressure, steam turbine metal temperature, and drum pressure. How to stop.
予め決められた外部からのプロセス信号に基づいて圧力を演算する圧力設定演算器を前記切替器の上流側に設け、
停止時の圧力調整手段の圧力制御設定値を、ガスタービン排気ガス温度,蒸気温度,蒸気圧力,蒸気タービンメタル温度,ドラム圧力のうち、少なくとも一つ以上を用いて設定値として構成したことを特徴とするコンバインドサイクルプラントの停止装置。 In the combined cycle plant stop device according to claim 2,
A pressure setting calculator that calculates pressure based on a predetermined external process signal is provided on the upstream side of the switch,
The pressure control set value of the pressure adjusting means at the time of stop is configured as a set value using at least one of gas turbine exhaust gas temperature, steam temperature, steam pressure, steam turbine metal temperature, and drum pressure. Stop device for combined cycle plant.
前記蒸気タービンをタービンバイパス管を通してバイパスさせ、このタービンバイパス管の圧力を圧力調節手段により調節するとともに、The steam turbine is bypassed through a turbine bypass pipe, and the pressure of the turbine bypass pipe is adjusted by pressure adjusting means;
前記排熱回収ボイラを停止する際、前記タ一ビンバイパス管の前記圧力調節手段を、主蒸気圧力にバイアス値を加算した値を設定値として制御するコンバインドサイクルプラントにおいて、When the exhaust heat recovery boiler is stopped, in the combined cycle plant that controls the pressure adjusting means of the turbine bin bypass pipe as a set value by adding a bias value to the main steam pressure,
前記圧力調整手段の制御設定値を停止指令またはプラント条件を用いてタービンバイパス管の圧力に一旦設定し、その後この値にバイアス値を加算した値に変化率の制限をかけて設定値として出力することを特徴とするコンバインドサイクルプラントの停止方法。The control set value of the pressure adjusting means is temporarily set to the pressure of the turbine bypass pipe using the stop command or the plant condition, and then the value obtained by adding the bias value to this value is limited by the rate of change and output as the set value. A method for stopping a combined cycle plant.
この排熱回収ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに供給する主蒸気管と、A main steam pipe for supplying steam generated in the exhaust heat recovery boiler to the steam turbine;
この主蒸気管に接続され前記蒸気タービンをバイパスするタービンバイパス管と、A turbine bypass pipe connected to the main steam pipe and bypassing the steam turbine;
このタービンバイパス管に設けた圧力調節手段と、Pressure adjusting means provided in the turbine bypass pipe;
前記排熱回収ボイラを停止する際の前記タービンバイパス管の前記圧力調節手段を主蒸気圧力にバイアス値を加算した値を設定値として制御する制御手段とControl means for controlling, as a set value, a value obtained by adding a bias value to the main steam pressure for the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe when stopping the exhaust heat recovery boiler;
を備えたコンバインドサイクルプラントにおいて、In a combined cycle plant with
前記タービンバイパス管の圧力調節手段に対して変化率制限の異なる複数の変化率制限器を設け、これらを停止指令に基づいて切替可能に構成したことを特徴とするコンバインドサイクルプラントの停止装置。A stop device for a combined cycle plant, characterized in that a plurality of change rate limiters having different change rate limits are provided for the pressure adjusting means of the turbine bypass pipe, and these can be switched based on a stop command.
圧力調整手段の制御設定値を停止指令またはプラント条件を用いてタービンバイパス管の圧力に一旦設定し、その後この値にバイアス値を加算した値に変化率の制限をかけて設定値として出力する設定値出力手段を設けたことを特徴とするコンバインドサイクルプラA setting that temporarily sets the control setting value of the pressure adjustment means to the pressure of the turbine bypass pipe using the stop command or plant condition, and then outputs a setting value by limiting the rate of change to the value obtained by adding the bias value to this value Combined cycle plastic characterized by providing value output means ントの停止装置。Stop device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04640596A JP3697310B2 (en) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Method and apparatus for stopping combined cycle plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04640596A JP3697310B2 (en) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Method and apparatus for stopping combined cycle plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09242508A JPH09242508A (en) | 1997-09-16 |
JP3697310B2 true JP3697310B2 (en) | 2005-09-21 |
Family
ID=12746251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04640596A Expired - Fee Related JP3697310B2 (en) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Method and apparatus for stopping combined cycle plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3697310B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030145596A1 (en) * | 1999-12-21 | 2003-08-07 | Christoph Noelscher | Method for operating a steam turbine installation and a steam turbine installation that functions according thereto |
JP5411087B2 (en) * | 2010-08-12 | 2014-02-12 | 株式会社日立製作所 | Steam turbine valve device and operation method thereof |
JP7063971B2 (en) * | 2019-12-18 | 2022-05-09 | 三菱重工業株式会社 | Pressurized air supply system and how to start the pressurized air supply system |
-
1996
- 1996-03-04 JP JP04640596A patent/JP3697310B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09242508A (en) | 1997-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4913087B2 (en) | Control device for combined power plant | |
JPS6211164B2 (en) | ||
JP3697310B2 (en) | Method and apparatus for stopping combined cycle plant | |
JP4698860B2 (en) | Turbine steam control device | |
JP5524923B2 (en) | Low pressure turbine bypass control device and power plant | |
JPH0629035A (en) | Co-operative control device of fuel cell power-generation plant and waste heat collection system | |
JP4162371B2 (en) | Start-up control method for single-shaft combined power plant | |
JPH08260907A (en) | Steam storing electric power plant | |
JP2531801B2 (en) | Exhaust heat recovery heat exchanger controller | |
JPH074603A (en) | Garbage incineration power generator | |
WO2018131654A1 (en) | Control system, gas turbine, power generation plant, and method of controlling fuel temperature | |
JP3010086B2 (en) | Cogeneration power plant | |
JPH11294713A (en) | Water supply device for exhaust heat recovery boiler | |
JP2746935B2 (en) | Heater drain pump-up device in steam turbine plant | |
JP2001221010A (en) | Load control method and apparatus of electric power plant | |
JPS6239655B2 (en) | ||
JP2554704B2 (en) | Turbine controller | |
JPS62225705A (en) | Control device for reheated steam pressure relief | |
JPH1163403A (en) | Steam delivery device at boiler startup | |
JP2000145410A (en) | Operation control method of refuse incineration combined cycle power plant | |
JP2523493B2 (en) | Turbin bypass system | |
JPH08200011A (en) | Control system for normally opening bypass steam converting valve of turbine | |
JP2531755B2 (en) | Water supply control device | |
JPH04259609A (en) | Combined cycle control device | |
JP2645129B2 (en) | Condensate recirculation flow control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050322 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050621 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050704 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |