JP4138596B2 - コンバインドプラントの自動停止方法及び自動停止制御装置及びこの自動停止制御装置を備えたコンバインドプラント - Google Patents
コンバインドプラントの自動停止方法及び自動停止制御装置及びこの自動停止制御装置を備えたコンバインドプラント Download PDFInfo
- Publication number
- JP4138596B2 JP4138596B2 JP2003198385A JP2003198385A JP4138596B2 JP 4138596 B2 JP4138596 B2 JP 4138596B2 JP 2003198385 A JP2003198385 A JP 2003198385A JP 2003198385 A JP2003198385 A JP 2003198385A JP 4138596 B2 JP4138596 B2 JP 4138596B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas turbine
- steam
- turbine
- output
- load
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 208
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 49
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 11
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 49
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 24
- 230000008859 change Effects 0.000 description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 3
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンに異常が検知されたときに自動停止動作を行うコンバインドプラントとその自動停止方法及び自動停止制御装置とに関するもので、特に、蒸気タービンとガスタービンとが同軸に構成される一軸コンバインドプラントとその自動停止方法及び自動停止制御装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンは、燃料ガス圧力やブレードパス温度などに異常が発生したとき、その異常状態に対して下記のような順を追って動作することで、保護される。燃料ガス圧力やブレードパス温度などのプロセス値のいずれかが危険度が低い警報値を超えたとき、運転員などに報知するために警報を発信する。又、プロセス値が警報値の次に危険度が高いランバックリミット値を超えたとき、プロセス値がランバックリミット値以下となるように、負荷を下げるようにガスタービンの動作制御を行う。又、プロセス値がランバックリミット値の次に危険度が高い自動停止リミット値を超えたとき、ガスタービンを自動停止させる。更に、プロセス値が自動停止リミット値の次に危険度が高いトリップ値を超えたとき、ガスタービンを強制停止させる。
【０００３】
尚、自動停止とは、ガスタービンなどに与える機械的負荷などの影響が抑制された最適な状態でできるだけ早く停止させる場合の動作であり、又、強制停止とは、ガスタービンなどに与える機械的負荷などの影響を考慮せずに強制的に停止させる場合の動作である。
【０００４】
このように燃料ガス圧力やブレードパス温度などのプロセス値を監視することによって、プロセス値より確認される危険度に応じて動作状態が設定されるガスタービンと、このガスタービンからの排ガスを利用して蒸気を発生する排ガスボイラと、排ガスボイラで発生した蒸気により回転する蒸気タービンと、を備えたコンバインドプラントが従来より使用されている。このようなコンバインドプラントにおいて、ガスタービンと蒸気タービンとが別軸となる多軸コンバインドプラントと、ガスタービンと蒸気タービンとが同軸となる一軸コンバインドプラントとがある。
【０００５】
従来の技術として、複数のガスタービンと蒸気タービンとを備えた多軸コンバインドプラントにおける運転装置で、ガスタービン及び蒸気タービンの現在の運転状態に応じて、目標とする負荷を得るためにガスタービン及び蒸気タービンの最適な動作制御を行う運転装置が提供されている（特許文献１参照）。この運転装置を備えた多軸コンバインドプラントでは、現在の運転状態と目標とする負荷との関係より、最も早く目標となる負荷に到達する最終的な運転状態を確認し、この最終的な運転状態まで、最適な状態でガスタービン及び蒸気タービンの動作制御を行う。
【０００６】
このとき、緊急時以外の通常運転において停止動作を行うとき、２つのガスタービンと１つの蒸気タービンとによる複合運転が行われている場合は、まず、一方のガスタービンと１つの蒸気タービンとによる複合運転とするとともに他方のガスタービンを単独運転させる。そして、単独運転中のガスタービンを停止させるか、又は、蒸気タービンを停止させた後に、１つのガスタービンのみが運転する状態とし、最後に、残りの運転しているガスタービンを停止させ、全てのタービンの動作を停止させる。このように、緊急時でない場合は、各タービンを同時に停止させることなく、段階毎に各タービンを停止させて、プラント全体を停止させる。
【０００７】
又、同軸となるガスタービンと蒸気タービンとを備えた一軸コンバインドプラントでは、自動停止が行われるとき、図４に示すように、まず、軸全体による負荷を通常運転時の半分となるまで、ガスタービンに供給する燃料流量を下げる（期間Ｔａ）。この一軸コンバインドプラントが発電機を備えるとき、この発電機からの出力（軸全体による負荷に相当）によりガスタービンに供給する燃料流量を制御するＡＬＲ（Automatic Load dispatching Regulator）制御が行われるため、ＡＬＲ制御による設定値を低くすることにより、燃料流量が下げられる。そして、発電機からの実出力をＡＬＲ制御の設定値とするようにＡＬＲ制御をトラッキングしてガスタービンへの燃料流量を制御することで、ガスタービンによる負荷が一定に保持される状態とする（期間Ｔｂ）。この期間Ｔｂにおいて、蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気加減弁を徐々に閉じることで、蒸気タービンの負荷を徐々に下げて、最終的に蒸気加減弁を全閉とする。
【０００８】
このように蒸気タービンの負荷を０とすると、再び、この発電機出力（プラント全体の負荷）の目標値をＡＬＲ制御の設定値とするようにしてガスタービンへの燃料流量を制御する。そして、発電機出力の目標値であるＡＬＲの設定値を下げてガスタービンに供給する燃料流量を絞る制御動作を行うことで、ガスタービンの負荷を最低値とするとともに、発電機出力を最低値とする（期間Ｔｃ）。このように、発電機出力を最低値とすると、解列する。そして、ガスタービンの冷却運転を実施した後、ガスタービンへの燃料を遮断して、ガスタービンを停止する（期間Ｔｄ）。
【０００９】
又、従来の技術として、本出願人は、ガスタービンと蒸気タービンとを備えた一軸コンバインドプラントにおける蒸気タービンの熱応力の低減を図るための運転方法を提案している（特許文献２参照）。この運転方法は、発電機の負荷急減や緊急停止となると、負荷低減信号が入力され、ガスタービンの負荷を下げるとともに、高圧加減弁を及び低圧蒸気加減弁を閉め始める。このようにすることで、高圧加減弁を全閉とするとともに低圧蒸気加減弁を微開としたときに、高圧蒸気温度の定格温度からの低下量を小さくすることができる。よって、蒸気タービンの負荷を最低値としたときに発生する熱応力を低減することができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−３２１６０９号公報（図９）
【特許文献２】
特開平８−２９６４０５号公報（図１、【００１４】、【００１５】）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１を含む多軸コンバインドプラントのように、蒸気タービンとガスタービンとを別軸とした場合、ガスタービンを蒸気タービンと独立して動作させることができるため、ガスタービンに異常が発生したとき、ガスタービンのみを緊急停止することができる。しかしながら、一軸コンバインドプラントのように、蒸気タービンとガスタービンとを同軸とした場合、図４又は特許文献２における運転方法のように、ガスタービンと蒸気タービンの両方を停止させる必要がある。
【００１２】
このとき、図４のようにして運転状態を遷移させたとき、蒸気タービンを停止する際においてガスタービンの負荷を一定に保持する際に、蒸気タービンの負荷が十分に降下されていないことから、蒸気タービンの停止時における熱応力などをさけるために蒸気タービンの負荷を一定の割合で降下させる必要がある。よって、この蒸気タービンの負荷の降下に時間が余分にかかるため、ガスタービンを停止させるまでの時間がかかるという問題がある。
【００１３】
又、特許文献２の運転方法においても、蒸気加減弁を徐々に絞ることにより蒸気タービンの負荷を徐々に低くするとともに、ガスタービンの負荷を徐々に低くすることで、全体の負荷を下げるようにしている。しかしながら、ガスタービンは、発電機出力などのプラント全体の負荷によって燃料流量がＡＬＲ制御されている。そのため、プラント全体の負荷が下がっていても、蒸気タービンの負荷が下がった分だけ、ガスタービンの負荷を上げるような制御が行われることがあり、結果的に、ガスタービンを停止させるまでの時間がかかるという問題がある。
【００１４】
このような問題を鑑みて、本発明は、コンバインドプラントを自動停止させるときＡＬＲ制御による駆動にかかわらず早い時間でガスタービンを停止状態とすることができる自動停止制御装置及びコンバインドプラントの自動停止方法を提供することを目的とする。又、本発明は、このような自動停止制御装置を備えて自動停止を行うことができるコンバインドプラントを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のコンバインドプラントの自動停止方法は、ガスタービンと蒸気タービンとが同軸に設置されたコンバインドプラントに対して、該ガスタービンに異常が検知されたときに該ガスタービン及び前記蒸気タービンの回転を停止させるコンバインドプラントの自動停止方法において、前記ガスタービンに異常が検知されると、前記ガスタービンに燃焼ガスを供給する燃焼器への燃料流量を強制的に減少させる第１ステップと、該第１ステップでの動作を続けている間に、前記コンバインドプラント全体の負荷が第１所定値よりも低くなったことを検出したとき、又は、前記ガスタービンによる負荷が第２所定値よりも低くなったことを検出したとき、前記燃焼器へ供給する燃料流量を一定の値に保持するとともに、前記蒸気タービンへ供給する蒸気流量を急激に減少させる第２ステップと、該第１ステップでの動作を続けている間に、前記蒸気タービンの負荷が最低となったとき、前記燃焼器へ供給する燃料流量の保持を解除して、再び、強制的に減少させて、最終的に前記ガスタービンの回転を停止させる第３ステップと、によって構成されることを特徴とする。
【００１６】
このとき、前記第１所定値を、前記蒸気タービンが最低負荷を維持するために必要な前記コンバインドプラント全体の負荷であるものとし、前記第２所定値を、前記蒸気タービンが停止して前記ガスタービン単体で回転しているときであっても逆電力発生を防止するために最低限必要となる負荷であるものとする。又、前記コンバインドプラントが通常動作を行っているとき、前記ガスタービンが前記コンバインドプラント全体の負荷により負荷制御されるものとしても構わない。このとき、更に、前記コンバインドプラントが通常動作を行っているとき、前記ガスタービンが前記ガスタービンの回転速度により周波数制御されるものとしても構わない。
【００１７】
又、このようなコンバインドプラントの自動停止方法において、請求項２に記載するように、前記コンバインドプラントが、前記ガスタービンからの排ガスより前記蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排ガスボイラを備え、前記第２ステップにおいて、前記排ガスボイラから前記蒸気タービンに供給される蒸気圧を一定に保つように前記蒸気流量を制御することで、前記蒸気流量を減少させるものとすることで、前記第２ステップに移行するときには、前記蒸気タービンによる負荷を減少させることができ、前記第２ステップにかかる時間を短縮することができる。
【００１８】
又、請求項３に記載するように、前記ガスタービンの状態を表すプロセス値が第３所定値を超えたとき、前記第１〜第３ステップの動作が行われ、前記プロセス値が前記第３所定値より危険度の低い第４所定値を超えたとき、前記第１ステップの動作のみが行われるものとすることで、前記ガスタービンに発生した異常が危険度が低い場合、前記ガスタービンによる負荷を下げるのみのランバック機能を行うことができる。
【００１９】
又、請求項４に記載するように、前記コンバインドプラントが、前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転する発電機と、該発電機の解列及び併入を行う主遮断機と、を備え、前記第３ステップでの動作を続けている間に、前記ガスタービンの負荷が前記第２所定値より低い第５所定値となったときに、前記主遮断機が解列する第４ステップを備えるものとしても構わない。このとき、前記発電機からの出力が、前記コンバインドプラント全体の負荷として検出される。
【００２０】
請求項５に記載の自動停止制御装置は、ガスタービンと蒸気タービンとが同軸に設置されたコンバインドプラントに対して、該ガスタービンに異常が検知されたときに該ガスタービン及び前記蒸気タービンの回転を停止させる自動停止制御装置において、前記ガスタービンの状態を表すプロセス値が第１所定値を超えたとき、出力がハイとなる自動停止判定部と、該自動停止判定部からの出力がハイとなったとき、又は、前記プロセス値が前記第１所定値より危険度の低い第２所定値を超えたとき、ハイとなる第１制御信号を出力する第１制御部と、前記自動停止判定部からの出力がハイであるとき動作するとともに、前記コンバインドプラント全体の負荷が第３所定値よりも低くなったことを検出したとき、又は、前記ガスタービンによる負荷が４所定値よりも低くなったことを検出したとき、ハイとなる第２制御信号を出力し、前記蒸気タービンによる負荷が最低値となったことを検出したとき、前記第２制御信号をローとして出力する第２制御部と、前記ガスタービンへ燃焼ガスを供給する燃焼器への燃料流量を制御する燃料流量制御部と、前記蒸気タービンへ供給する蒸気流量を制御する蒸気流量制御部と、を備え、前記第１制御部よりハイとなる前記第１制御信号が前記燃料流量制御部へ出力されるとともに前記第２制御部からの前記第２制御信号がローであるとき、前記燃料流量制御部によって前記燃焼器へ供給される燃料流量を減少させるとともに、前記第２制御部よりハイとなる前記第２制御信号が前記燃料流量制御部及び前記蒸気流量制御部へ出力されたとき、前記燃料流量制御部によって前記燃焼器へ供給される燃料流量を一定に保持させるとともに、前記蒸気流量制御部によって前記蒸気タービンへ供給される蒸気流量を急激に減少させることを特徴とする。
【００２１】
このとき、前記第３所定値を、前記蒸気タービンが最低負荷を維持するために必要な前記コンバインドプラント全体の負荷であるものとし、前記第４所定値を、前記蒸気タービンが停止して前記ガスタービン単体で回転しているときであっても逆電力発生を防止するために最低限必要となる負荷であるものとする。又、前記コンバインドプラントが通常動作を行っているとき、前記ガスタービンが前記コンバインドプラント全体の負荷により負荷制御されるものとしても構わない。このとき、更に、前記コンバインドプラントが通常動作を行っているとき、前記ガスタービンが前記ガスタービンの回転速度により周波数制御されるものとしても構わない。
【００２２】
又、請求項６に記載するように、前記第２制御部からの前記第２制御信号がローであるとき、前記蒸気流量制御部が、前記ガスタービンからの排ガスより前記蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排ガスボイラからから前記蒸気タービンに供給される蒸気圧を一定に保つように前記蒸気流量を制御することで、前記第２制御部が前記第２制御信号をハイとしたときには、前記蒸気タービンによる負荷を減少させることができ、前記蒸気タービンの負荷を最低値とするまでにかかる時間を短縮することができる。
【００２３】
又、請求項７に記載するように、前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転する発電機の解列及び併入を行う主遮断機の動作を制御する主遮断機制御部を備え、前記第１制御部からの前記第１制御信号がハイであるとき、前記ガスタービンの負荷が前記第４所定値より低い第５所定値となったときに、前記主遮断機制御部が前記主遮断機が解列するように制御するものとしても構わない。このとき、前記発電機からの出力により、前記コンバインドプラント全体の負荷を確認する。又、前記主遮断機の解列を確認すると、当該自動停止制御装置による制御動作を停止する。
【００２４】
請求項８に記載するコンバインドプラントは、ガスタービンと、該ガスタービンと同軸となる前記蒸気タービンと、請求項５に記載の自動停止制御装置と、を備えることを特徴とする。又、請求項９に記載するコンバインドプラントは、ガスタービンと、該ガスタービンと同軸となる前記蒸気タービンと、前記ガスタービンからの排ガスより前記蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排ガスボイラと、請求項６に記載の自動停止制御装置と、を備えることを特徴とする。又、請求項１０に記載するコンバインドプラントは、ガスタービンと、該ガスタービンと同軸となる前記蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転する発電機と、該発電機の解列及び併入を行う主遮断機と、請求項７に記載の自動停止制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明のコンバインドプラントの構成を示すブロック図である。図２は、図１のコンバインドプラント内の制御装置の内部構成の一部を示すブロック図である。
【００２６】
図１のコンバインドプラントは、外気を圧縮する圧縮機１と、圧縮機１からの圧縮空気により燃料を燃焼して燃焼ガスを供給する燃焼器２と、燃焼器２から供給される燃焼ガスにより回転するガスタービン３と、ガスタービン３からの排ガスにより蒸気を発生する排ガスボイラ（ＨＲＳＧ）４と、ＨＲＳＧ４からの蒸気により回転する蒸気タービン５と、ガスタービン３及び蒸気タービン５とによって回転して発電する発電機６と、電力を外部へ供給する供給路と発電機６との電気的な接続を接離する主遮断機７と、蒸気タービン５から排出される蒸気を回収するとともに回収した蒸気をＨＲＳＧ４に供給する復水器８と、ＨＲＳＧ４からの排出されるガスタービン３からの排ガスを排出する煙突９と、自動停止制御を含む各ブロックの動作制御を行う制御装置１０と、を備える。このコンバインドプラントは、ガスタービン３と蒸気タービン５とが同軸とされる一軸コンバインドプラントである。
【００２７】
又、このコンバインドプラントは、燃焼器２に供給する燃料の燃料流量を調整する燃料制御弁２ａと、ＨＲＳＧ４で発生された圧力の高い蒸気の蒸気タービン５への供給量を制御する高圧蒸気加減弁（ＨＰＣＶ）５ａと、ＨＲＳＧ４で発生された圧力の低い蒸気の蒸気タービン５への供給量を制御する低圧蒸気加減弁（ＬＰＣＶ）５ｂと、を備える。この燃料制御弁２ａ及びＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂはそれぞれ、制御装置１０より信号が与えられて、その開度が制御される。
【００２８】
このような構成のコンバインドプラントにおいて、制御装置１０の一部が、図２のように構成されることによって、緊急時における自動停止制御を行う。図２の制御装置１０は、発電機６をはじめとする各ブロックからの信号に基づいてガスタービン３による負荷を演算するとともに演算して得られたこのガスタービン３の負荷（以下、「演算負荷」と呼ぶ）が所定値Ｘ１，Ｘ２（Ｘ２≦Ｘ１）を超えているか否かを確認するガスタービン出力確認部１１と、主遮断機７からの信号に基づいて主遮断機７の状態が解列状態であるか併入状態であるかを確認する主遮断機確認部１２と、発電機６からの信号に基づいて発電機６の出力（プラント全体の負荷に相当）が所定値Ｙを超えているか否かを確認する発電機出力確認部１３と、各ブロックよりそのプロセス値が自動停止リミット値を超えた異常状態であることを示す複数の信号が入力されるＯＲ回路Ｏ１と、各ブロックよりそのプロセス値がランバックリミット値を超えた異常状態であることを示す複数の信号とＯＲ回路Ｏ１からの出力とが入力されるＯＲ回路Ｏ２と、を備える。
【００２９】
尚、所定値Ｘ１は、ガスタービン３が単独で運転した場合においても発電機６から逆電力が発生することを防止するために最低限必要なガスタービン３の負荷に相当する値である。又、所定値Ｙは、蒸気タービン５をモータリングなどから保護するための最低負荷を蒸気タービン５が維持するために必要な発電機６の出力に相当する値である。更に、ガスタービン出力確認部１１より、蒸気タービン５からの負荷が最低となり、発電機６の出力がガスタービン３の負荷のみによるものであるか否かを示す信号が出力される。
【００３０】
又、図２の制御装置１０は、ガスタービン出力確認部１１からの信号を反転するインバータＩ１と、主遮断機確認部１２からの信号を反転するインバータＩ２と、ガスタービン出力確認部１１及び発電機出力確認部１３からの出力が入力されるＮＡＮＤ回路Ｎａ１と、ＯＲ回路Ｏ２からの出力とインバータＩ１からの出力とが入力されるＡＮＤ回路Ａ１と、ＯＲ回路Ｏ２からの出力とインバータＩ２からの出力とが入力されるＡＮＤ回路Ａ２と、ガスタービン出力確認部１１からの出力と後述する蒸気タービントリップ制御部１４からの信号とが入力されるＮＡＮＤ回路Ｎａ２と、ＯＲ回路Ｏ１からの出力とＮＡＮＤ回路Ｎａ１，Ｎａ２からの出力とが入力されるＡＮＤ回路Ａ３と、を備える。
【００３１】
このとき、ＯＲ回路Ｏ２からの出力がランバック指令信号として、ＡＮＤ回路Ａ１からの出力が主遮断機解列指令信号として、ＡＮＤ回路Ａ２からの出力がランバック自動停止指令信号として、ＡＮＤ回路Ａ３からの出力が蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号として、それぞれ後段の回路に出力される。
【００３２】
又、図２の制御装置１０は、運転員などによって設定される発電機６の目標出力（プラント全体の目標負荷に相当）が与えられるとともにその変化率を制限するレートリミッタＬ１と、レートリミッタＬ１からの出力と発電機６からの実際の出力の測定値の差分を求める減算回路Ｄ１と、減算回路Ｄ１からの出力が所定値ｘ１以上となったときに信号を出力するリミッタＬ２ａと、減算回路Ｄ１からの出力が所定値ｘ２以下となったときに信号を出力するリミッタＬ２ｂと、ランバック指令信号を反転するインバータＩ３と、リミッタＬ２ａの出力とインバータＩ３で反転されたランバック指令信号とが入力されるＡＮＤ回路Ａ４と、リミッタＬ２ｂの出力とランバック指令信号とが入力されるＯＲ回路Ｏ３と、ＡＮＤ回路Ａ４及びＯＲ回路Ｏ３からの出力に基づいてガスタービン３の回転速度の目標値に相当する値ＳＰＳＥＴを出力するアナログメモリＭ１と、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴとガスタービン３の実際の回転速度の測定値との差分値を求める減算回路Ｄ２と、減算回路Ｄ２からの信号を増幅するアンプＫと、を備える。
【００３３】
又、図２の制御装置１０は、アナログメモリＭ２の出力とレートリミッタＬ１からの出力との差分値を求める減算回路Ｄ３と、減算回路Ｄ３からの出力が所定値ｙ１以上となったときに信号を出力するリミッタＬ３ａと、減算回路Ｄ３からの出力が所定値ｙ２以下となったときに信号を出力するリミッタＬ３ｂと、ランバック指令信号を反転するインバータＩ４と、リミッタＬ３ａの出力とインバータＩ４で反転されたランバック指令信号とが入力されるＡＮＤ回路Ａ５と、リミッタＬ３ｂの出力とランバック指令信号とが入力されるＯＲ回路Ｏ４と、ＡＮＤ回路Ａ５及びＯＲ回路Ｏ４からの出力に基づいて発電機６の負荷の目標値に相当する値ＬＤＳＥＴを出力するアナログメモリＭ２と、アナログメモリＭ２からの値ＬＤＳＥＴと発電機６の実際の出力の測定値とから選択して出力する選択回路Ｓ２と、選択回路Ｓ２で選択された値と発電機６の実際の出力の測定値との差分値を求める減算回路Ｄ４と、減算回路Ｄ４からの信号に積分成分を負荷するＰＩ制御回路ＰＩと、を備える。
【００３４】
更に、図２の制御装置１０は、アナログメモリＭ１で値ＳＰＳＥＴを変化させる変化率Δｓを格納した変化率メモリＭ３ａと、アナログメモリＭ１で値ＳＰＳＥＴを変化させる変化率として０を格納した変化率メモリＭ３ｂと、変化率メモリＭ３ａ，Ｍ３ｂそれぞれから出力される値を選択してアナログメモリＭ１に与える選択回路Ｓ１と、アンプＫからの出力とＰＩ制御回路ＰＩからの出力とを加算して燃料流量指令信号（ＣＳＯ）を出力する加算回路Ａ６と、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂの開度を微開とする制御信号を出力する蒸気タービントリップ制御部１４と、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力を一定に保持するようにＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂの開度を制御するための信号を出力する圧力制御部１５と、蒸気タービントリップ制御部１４からの信号と圧力制御部１５からの信号とを選択してＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂの制御信号として出力する選択回路Ｓ３と、を備える。
【００３５】
このように制御装置１０が構成するとき、通常運転時においては、選択回路Ｓ１，Ｓ２に入力されるガスタービン負荷ホールド指令信号がローであるため、選択回路Ｓ１が変化率メモリＭ３ａからの変化率Δｓを選択するとともに、選択回路Ｓ２がアナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴを選択する。又、インバータＩ３，Ｉ４及びＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４に入力されるランバック指令信号がローである。よって、ＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５にはインバータＩ３，Ｉ４からハイとなる信号が入力され、リミッタＬ２ａ，Ｌ３ａそれぞれからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力される。又、ＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４それぞれからは、リミッタＬ２ｂ，Ｌ３ｂからの出力のみがアナログメモリＭ１，Ｍ２に出力される。
【００３６】
よって、レートリミッタＬ１で変化率が制限された目標出力となる値が、減算回路Ｄ１，Ｄ３に入力されると、この目標出力となる値から、減算回路Ｄ１では発電機６の出力の測定値が減算されるとともに、減算回路Ｄ３では、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが減算される。そして、減算回路Ｄ１からの出力がリミッタＬ２ａ，Ｌ２ｂに入力されると、リミッタＬ２ａ，Ｌ２ｂにおいて所定値ｘ１，ｘ２と比較される。又、減算回路Ｄ３からの出力がリミッタＬ３ａ，Ｌ３ｂに入力されると、リミッタＬ３ａ，Ｌ３ｂにおいて所定値ｙ１，ｙ２と比較される。
【００３７】
よって、減算回路Ｄ１からの値がｘ１以上のとき、リミッタＬ２ａからハイの信号がＡＮＤ回路Ａ４を通じてアナログメモリＭ１に与えられて、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴが増加する。又、減算回路Ｄ１からの値がｘ２以下のとき、リミッタＬ２ｂからハイの信号がＯＲ回路Ｏ３を通じてアナログメモリＭ１に与えられて、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴが減少する。又、減算回路Ｄ１からの値がｘ２より大きくｘ１より小さいとき、リミッタＬ２ａ，Ｌ２ｂそれぞれからローの信号がＡＮＤ回路Ａ４及びＯＲ回路Ｏ３を通じてアナログメモリＭ１に与えられて、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴが保持される。
【００３８】
又、減算回路Ｄ３からの値がｙ１以上のとき、リミッタＬ３ａからハイの信号がＡＮＤ回路Ａ５を通じてアナログメモリＭ２に与えられて、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが増加する。又、減算回路Ｄ３からの値がｙ２以下のとき、リミッタＬ３ｂからハイの信号がＯＲ回路Ｏ４を通じてアナログメモリＭ２に与えられて、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが減少する。又、減算回路Ｄ３からの値がｙ２より大きくｙ１より小さいとき、リミッタＬ３ａ，Ｌ３ｂそれぞれからローの信号がＡＮＤ回路Ａ５及びＯＲ回路Ｏ４を通じてアナログメモリＭ２に与えられて、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが保持される。
【００３９】
そして、このようにアナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴが減算回路Ｄ２に与えられると、ガスタービン３の回転速度の計測値が減算されて、アンプＫに与えられる。このアンプＫで増幅された値が、周波数制御を行うための信号ＧＶＣＳＯとして加算回路Ａ６に与えられる。又、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが減算回路Ｄ４に与えられると、発電機６の出力の計測値が減算されて、ＰＩ制御回路ＰＩに与えられる。このＰＩ制御回路ＰＩで積分成分が付加された値が、負荷制御を行うための信号ＬＤＣＳＯとして加算回路Ａ６に与えられる。そして、加算回路Ａ６において、信号ＧＶＣＳＯと信号ＬＤＣＳＯを加算して、ＣＳＯを生成して燃料制御弁２ａに与えて燃料制御弁２ａの開度を制御し、燃焼器２へ供給する燃料流量を制御する。
【００４０】
又、ＯＲ回路Ｏ１，Ｏ２からの出力はローであるため、ＡＮＤ回路Ａ１からの主遮断機解列指令信号がローであり、又、ＡＮＤ回路Ａ２からのランバック自動停止指令信号がローである。又、ＡＮＤ回路Ａ３からの蒸気タービントリップ指令信号がローであるため、選択回路Ｓ３が圧力制御部１５からの信号を選択して、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力を一定に保持するようにＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂの開度を制御する。
【００４１】
このように信号を出力する制御装置１０を備えたコンバインドプラントにおいて、ガスタービン３に異常が発生したときの動作について、以下に説明する。まず、ガスタービン３におけるプロセス値の一つがランバックリミット値を超えてＯＲ回路Ｏ２に入力される信号の一つがハイとなったときの動作について説明する。このとき、ＯＲ回路Ｏ２の出力がハイとなるため、ランバック指令信号がハイとなる。又、いずれのプロセス値も自動停止リミット値を超えていないため、ＯＲ回路Ｏ１の出力はローである。よって、ガスタービン負荷ホールド指令信号がローであるため、選択回路Ｓ１が変化率メモリＭ３ａ内の変化率を選択し、又、選択回路Ｓ２がアナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴを選択する。更に、蒸気タービントリップ指令信号がローであるため、選択回路Ｓ３が圧力制御部１５からの信号を選択する。
【００４２】
尚、ガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ１より大きいため、ガスタービン出力確認部１１からの所定値Ｘ１，Ｘ２との比較を表す出力がハイである。又、主遮断機７が併入しているため、主遮断機確認部１２からの出力がハイである。又、発電機６の出力が所定値Ｙより大きいため、発電機出力確認部１３からの所定値Ｙとの比較を表す出力がハイである。又、発電機６の出力とガスタービン３の負荷とが一致していないので、ガスタービン出力確認部１１からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がローである。又、蒸気タービントリップ指令信号がローであることより蒸気タービントリップ制御部１４が動作していない。よって、ＡＮＤ回路Ａ１，Ａ２それぞれから出力されるランバック主遮断機解列指令信号及びランバック自動停止指令信号がローであるとともに、ＮＡＮＤ回路Ｎａ２の出力がハイとなる。
【００４３】
そして、ランバック指令信号がハイであるため、インバータＩ３，Ｉ４の出力がローとなり、ＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５の出力がローとなり、リミッタＬ２ａ，Ｌ３ａからの出力のアナログメモリＭ１，Ｍ２への入力を禁止する。又、ハイとなるランバック指令信号がＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４を通じてアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されるため、アナログメモリＭ１，Ｍ２から出力される値ＳＰＳＥＴ，ＬＤＳＥＴそれぞれが減少する。このように一定の割合で減少する値ＳＰＳＥＴ，ＬＤＳＥＴが減算回路Ｄ２，Ｄ４に与えられるため、加算回路Ａ６より出力されるＣＳＯの値が低くなる。
【００４４】
このようにして、その値が減少するＣＳＯが燃料制御弁２ａに与えられるため、燃料制御弁２ａが徐々に閉められて燃焼器２への燃料流量が減少し、ガスタービン３の負荷を下降させる。このとき、ガスタービン３からの排ガスによる熱量が減少するため、ＨＲＳＧ４における蒸気発生量も減少して、その蒸気圧力が下降する。そして、この蒸気圧力の測定値が圧力制御部１５に与えられるため、圧力制御部１５では、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力を一定に保つように、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂを徐々に閉じる制御信号を発生し、選択回路Ｓ３を通じてＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂに与える。よって、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂが徐々に閉じるため、蒸気タービン５へ流入される蒸気流量が減少し、蒸気タービン５の負荷が下降する。
【００４５】
このように、ガスタービン３及び蒸気タービン５それぞれの負荷が下降するため、発電機６からの出力も下降する。そして、ガスタービン出力確認部１１において確認されるガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ１を超えたままであり、且つ、発電機出力確認部１において確認される発電機６の出力が所定値Ｙを超えたままであるときに、プロセス値がランバックリミット値を下回ってガスタービン３が正常な動作状態となると、ＯＲ回路Ｏ２からの出力がローとなる。よって、通常の動作状態に戻って、ＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５を通じてリミッタＬ２ａ，Ｌ３ａからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されるとともに、ＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４を通じてリミッタＬ２ｂ，Ｌ３ｂからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されるようになる。
【００４６】
次に、ガスタービン３におけるプロセス値の一つが自動停止リミット値を超えてＯＲ回路Ｏ１に入力される信号の一つがハイとなったときの動作について説明する。尚、このときの動作状態の変遷を、ガスタービン３及び蒸気タービン５による負荷と発電機６の出力とを示した図３のグラフによって表す。このとき、ＯＲ回路Ｏ１の出力がハイとなるため、ＯＲ回路Ｏ１の出力が入力されるＯＲ回路Ｏ２の出力であるランバック指令信号もハイとなる。
【００４７】
尚、ガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ１より大きいため、ガスタービン出力確認部１１からの所定値Ｘ１，Ｘ２との比較を表す出力がハイである。又、主遮断機７が併入しているため、主遮断機確認部１２からの出力がハイである。又、発電機６の出力が所定値Ｙより大きいため、発電機出力確認部１３からの所定値Ｙとの比較を表す出力がハイである。よって、ＡＮＤ回路Ａ１〜Ａ３それぞれから出力されるランバック主遮断機解列指令信号及びランバック自動停止指令信号及び蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号がローである。
【００４８】
又、発電機６の出力とガスタービン３の負荷とが一致していないので、ガスタービン出力確認部１１からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がローである。又、蒸気タービントリップ指令信号がローであり、蒸気タービントリップ制御部１４が動作していないので、蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がローである。よって、ＮＡＮＤ回路Ｎａ２の出力がハイとなる。
【００４９】
即ち、ガスタービン３におけるプロセス値の１つがランバックリミット値を超えた場合と同様、ＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５によって、リミッタＬ２ａ，Ｌ３ａからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されることが禁止されるとともに、ＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４を通じてハイとなるランバック指令信号がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力される。そのため、アナログメモリＭ１，Ｍ２から出力される値ＳＰＳＥＴ，ＬＤＳＥＴがそれぞれ、一定の割合で徐々に減少し、加算回路Ａ６より出力されるＣＳＯの値が徐々に減少する。
【００５０】
よって、燃料制御弁２ａが徐々に閉められて燃焼器２への燃料流量が減少し、図３の期間Ｔ１のように、ガスタービン３の負荷が下降する。このとき、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力が下降するため、圧力制御部１５では、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力を一定に保つように、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂを徐々に閉じる制御信号を発生し、選択回路Ｓ３を通じてＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂに与える。よって、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂが徐々に閉じるため、図３の期間Ｔ１のように、蒸気タービン５へ流入される蒸気流量が減少し、蒸気タービン５の負荷が下降する。よって、図３の期間Ｔ１では、ガスタービン３及び蒸気タービン５の負荷が徐々に下降するとともに、発電機１の出力も徐々に下降する。
【００５１】
この期間Ｔ１における発電機６の出力の降下レートが小さく、発電機６の出力がゆっくりと降下する場合は、ＨＲＳＧ４から発生する蒸気が少なくなっているため、ガスタービン３単独で動作している状態とほぼ等しくなる。よって、ガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ１より低くなり、ガスタービン出力確認部１１からの所定値Ｘ１との比較を表す出力がローとなるため、ＮＡＮＤ回路Ｎａ１からの出力がハイとなり、ＡＮＤ回路Ａ３から出力される蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号がハイとなる。
【００５２】
又、期間Ｔ１における発電機６の出力の降下レートが大きく、発電機６の出力が早く降下する場合は、ＨＲＳＧ４からは十分な蒸気が発生しているため、ガスタービン３及び蒸気タービン５の両方が動作している状態である。よって、発電機６の出力が所定値Ｙより低くなり、発電機出力確認部１３からの所定値Ｙとの比較を表す出力がローとなるため、ＮＡＮＤ回路Ｎａ１からの出力がハイとなり、ＡＮＤ回路Ａ３から出力される蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号がハイとなる。尚、図３では、期間Ｔ１における発電機６の出力の降下レートが大きい場合の動作状態を示す。
【００５３】
このようにすることで、図３の時刻ｔ１においてハイとなるガスタービン負荷ホールド指令信号が選択回路Ｓ１，Ｓ２に入力されるとともに、ハイとなる蒸気タービントリップ指令信号が蒸気タービントリップ制御部１４と選択回路Ｓ３に入力される。よって、選択回路Ｓ１が変化率メモリＭ３ｂからの０となる変化率を選択し、選択回路Ｓ２が発電機６の出力の測定値を選択し、蒸気タービントリップ制御部１４が駆動するとともに選択回路Ｓ３が蒸気タービントリップ制御部１４からの信号を選択する。又、蒸気タービントリップ制御部１４が駆動するため、蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がハイとなる。この蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がハイとなると、ランバック自動停止指令信号がハイとなるまでハイのままである。
【００５４】
よって、アナログメモリＭ１での変化率が０となるため、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴは、時刻ｔ１における値に保持される。又、選択回路Ｓ２から減算回路Ｄ４に発電機６の出力の測定値が入力されるため、減算回路Ｄ４から出力される値が０となる。又、蒸気タービントリップ制御部１４からの制御信号がＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂに与えられるため、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂが微開となるまで開度が急激に閉じられる。
【００５５】
このように制御装置１０が動作することで、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂを微開として蒸気タービン５へ供給する蒸気流量を急激に微量とするため、図３の期間Ｔ２のように、蒸気タービン５による推進トルクを失って、その負荷が最低値まで急降下するとともに、発電機６の出力も急降下する。又、この期間Ｔ２では、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴを変化させないようにするとともに減算回路Ｄ３からの出力を０とすることによって、ＣＳＯの値が負荷制御されないようにする。このようにして、燃焼器２へ供給される燃料流量が変化しないようにして燃焼器２を保護する。尚、この期間Ｔ２において、ＨＰＣＶ５ａを全閉とするようにしても構わない。
【００５６】
そして、時刻ｔ２において、蒸気タービン５の負荷が最低となり、発電機６の出力とガスタービン３の負荷とが一致するため、ガスタービン出力確認部１１からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がハイとなり、ＮＡＮＤ回路Ｎａ２からの出力がローとなる。よって、ＡＮＤ回路Ａ３から出力される蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号がローとなる。又、このとき、ガスタービン３の負荷は変化しないので、発電機６の出力とガスタービン３による負荷とが等しくなる。
【００５７】
このようにしてローとなるガスタービン負荷ホールド指令信号が選択回路Ｓ１，Ｓ２に入力されるとともに、ローとなる蒸気タービントリップ指令信号が選択回路Ｓ３に入力される。よって、選択回路Ｓ１が変化率メモリＭ３ａからのΔｓとなる変化率を選択し、選択回路Ｓ２がアナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴを選択し、選択回路Ｓ３が圧力制御部１５からの信号を選択する。このとき、ローとなる蒸気タービントリップ指令信号が入力される蒸気タービントリップ制御部１４の駆動が停止するが、蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がハイのままであるため、ＮＡＮＤ回路Ｎａ２からの出力はローのままとなる。
【００５８】
このようにして、図３の期間Ｔ１と同様、ランバック指令信号による制御動作が行われる。即ち、燃料制御弁２ａが徐々に閉められて燃焼器２への燃料流量が減少し、図３の期間Ｔ３のように、ガスタービン３の負荷が下降する。又、このガスタービン３の負荷が発電機６の出力に反映されるため、発電機６の出力がガスタービン３の負荷と同様に下降する。
【００５９】
そして、時刻ｔ３において、ガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ２より低くなり、ガスタービン出力確認部１１からの所定値Ｘ２との比較を表す出力がローとなるため、インバータＩ１からの出力がハイとなり、ＡＮＤ回路Ａ１からの出力がハイとなる。よって、ＡＮＤ回路Ａ１から出力される主遮断機解列指令信号がハイとなるため、ハイとなる主遮断機解列指令信号が主遮断機７に与えられ、主遮断機７が解列する。その後、主遮断機７が解列したことを主遮断機確認部１２が確認すると、主遮断機確認部１２からの出力がローとなる。
【００６０】
よって、インバータＩ２からの出力がハイとなり、ＡＮＤ回路Ａ２から出力されるランバック自動停止指令信号がハイとなるため、図３の期間Ｔ４において、ガスタービン３の冷却運転を開始する。そして、この期間Ｔ４におけるガスタービン３の冷却運転が行われると、時刻ｔ４において、燃料制御弁２ａを閉じて、燃焼器２へ供給する燃料を遮断することで、ガスタービン３を停止させる。又、ランバック自動停止指令信号がハイとなることより、蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がローとなる。
【００６１】
尚、本実施形態において、ハイとなるランバック指令信号がＯＲ回路Ｏ２より出力されると、リミッタＬ２ａ，Ｌ３ａからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されることがＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５によって禁止されるものとしたが、発電機６の出力の測定値がトラッキングされるようにしても構わない。即ち、例えば、リミッタＬ１からの出力と発電機６の出力の測定値とから選択して減算回路Ｄ１に入力する選択回路を設け、ハイとなるランバック指令信号がＯＲ回路Ｏ２より出力されると、この選択回路が発電機６の出力の測定値を選択して、減算回路Ｄ１からの出力が０となる。よって、ＯＲ回路Ｏ３を介してアナログメモリＭ１に入力されるランバック指令信号により、ＳＰＳＥＴの値が減少する。このように、ＳＰＳＥＴ及びＬＤＳＥＴの値がそれぞれ、アナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されるランバック指令信号により減少するようにする構成であれば、他の構成としても構わない。
【００６２】
更に、本実施形態では、図２のような構成の制御装置１０としたが、このような構成に限ることなく、例えば、この制御装置１０における動作を行うようなプログラムを記録したメモリを備えるとともに、このプログラムに応じて動作する制御部を備えるような構成の制御装置であっても構わない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によると、ガスタービン及び蒸気タービンが同軸に設置された一軸のコンバインドプラントにおいても、ガスタービンに異常が発生して自動停止を行う必要がある場合、ガスタービンの負荷を一定に保持したまま蒸気タービンの負荷を下降させるため、従来のように、蒸気タービンの負荷を強制的に下降させたときにガスタービンの負荷が上昇することを防ぐことができ、自動停止にかかる時間を短くすることができる。
【００６４】
又、本発明によると、自動停止を開始したときに、ガスタービンの負荷を下降させるとともに、ガスタービンの負荷の下降とともに蒸気タービンに供給する蒸気流量を減少させて蒸気タービンの負荷を下降させることができる。そのため、ガスタービンの負荷を一定にして蒸気タービンの負荷の下降を開始するときの蒸気タービンの負荷を低くすることができる。よって、ガスタービンの負荷を一定に保持したまま蒸気タービンの負荷を下降させるときにかかる時間を短くして、自動停止にかかる時間を短縮することができる。又、コンバインドプラント全体の負荷が所定値となり蒸気タービンの負荷の強制的な下降を開始するとき、従来と比べて十分に蒸気タービンの負荷を低くすることができる。よって、蒸気タービンの負荷を急激に下降させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のコンバインドプラントの構成を示すブロック図。
【図２】 図１のコンバインドプラント内の制御装置の内部構成の一部を示すブロック図。
【図３】 図１のコンバインドプラントの自動停止動作時における動作状態の変遷を示す図。
【図４】 従来のコンバインドプラントの自動停止動作時における動作状態の変遷を示す図。
【符号の説明】
１ 圧縮機
２ 燃焼器
３ ガスタービン
４ 排ガスボイラ
５ 蒸気タービン
６ 発電機
７ 主遮断機
８ 復水器
９ 煙突
１０ 制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンに異常が検知されたときに自動停止動作を行うコンバインドプラントとその自動停止方法及び自動停止制御装置とに関するもので、特に、蒸気タービンとガスタービンとが同軸に構成される一軸コンバインドプラントとその自動停止方法及び自動停止制御装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンは、燃料ガス圧力やブレードパス温度などに異常が発生したとき、その異常状態に対して下記のような順を追って動作することで、保護される。燃料ガス圧力やブレードパス温度などのプロセス値のいずれかが危険度が低い警報値を超えたとき、運転員などに報知するために警報を発信する。又、プロセス値が警報値の次に危険度が高いランバックリミット値を超えたとき、プロセス値がランバックリミット値以下となるように、負荷を下げるようにガスタービンの動作制御を行う。又、プロセス値がランバックリミット値の次に危険度が高い自動停止リミット値を超えたとき、ガスタービンを自動停止させる。更に、プロセス値が自動停止リミット値の次に危険度が高いトリップ値を超えたとき、ガスタービンを強制停止させる。
【０００３】
尚、自動停止とは、ガスタービンなどに与える機械的負荷などの影響が抑制された最適な状態でできるだけ早く停止させる場合の動作であり、又、強制停止とは、ガスタービンなどに与える機械的負荷などの影響を考慮せずに強制的に停止させる場合の動作である。
【０００４】
このように燃料ガス圧力やブレードパス温度などのプロセス値を監視することによって、プロセス値より確認される危険度に応じて動作状態が設定されるガスタービンと、このガスタービンからの排ガスを利用して蒸気を発生する排ガスボイラと、排ガスボイラで発生した蒸気により回転する蒸気タービンと、を備えたコンバインドプラントが従来より使用されている。このようなコンバインドプラントにおいて、ガスタービンと蒸気タービンとが別軸となる多軸コンバインドプラントと、ガスタービンと蒸気タービンとが同軸となる一軸コンバインドプラントとがある。
【０００５】
従来の技術として、複数のガスタービンと蒸気タービンとを備えた多軸コンバインドプラントにおける運転装置で、ガスタービン及び蒸気タービンの現在の運転状態に応じて、目標とする負荷を得るためにガスタービン及び蒸気タービンの最適な動作制御を行う運転装置が提供されている（特許文献１参照）。この運転装置を備えた多軸コンバインドプラントでは、現在の運転状態と目標とする負荷との関係より、最も早く目標となる負荷に到達する最終的な運転状態を確認し、この最終的な運転状態まで、最適な状態でガスタービン及び蒸気タービンの動作制御を行う。
【０００６】
このとき、緊急時以外の通常運転において停止動作を行うとき、２つのガスタービンと１つの蒸気タービンとによる複合運転が行われている場合は、まず、一方のガスタービンと１つの蒸気タービンとによる複合運転とするとともに他方のガスタービンを単独運転させる。そして、単独運転中のガスタービンを停止させるか、又は、蒸気タービンを停止させた後に、１つのガスタービンのみが運転する状態とし、最後に、残りの運転しているガスタービンを停止させ、全てのタービンの動作を停止させる。このように、緊急時でない場合は、各タービンを同時に停止させることなく、段階毎に各タービンを停止させて、プラント全体を停止させる。
【０００７】
又、同軸となるガスタービンと蒸気タービンとを備えた一軸コンバインドプラントでは、自動停止が行われるとき、図４に示すように、まず、軸全体による負荷を通常運転時の半分となるまで、ガスタービンに供給する燃料流量を下げる（期間Ｔａ）。この一軸コンバインドプラントが発電機を備えるとき、この発電機からの出力（軸全体による負荷に相当）によりガスタービンに供給する燃料流量を制御するＡＬＲ（Automatic Load dispatching Regulator）制御が行われるため、ＡＬＲ制御による設定値を低くすることにより、燃料流量が下げられる。そして、発電機からの実出力をＡＬＲ制御の設定値とするようにＡＬＲ制御をトラッキングしてガスタービンへの燃料流量を制御することで、ガスタービンによる負荷が一定に保持される状態とする（期間Ｔｂ）。この期間Ｔｂにおいて、蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気加減弁を徐々に閉じることで、蒸気タービンの負荷を徐々に下げて、最終的に蒸気加減弁を全閉とする。
【０００８】
このように蒸気タービンの負荷を０とすると、再び、この発電機出力（プラント全体の負荷）の目標値をＡＬＲ制御の設定値とするようにしてガスタービンへの燃料流量を制御する。そして、発電機出力の目標値であるＡＬＲの設定値を下げてガスタービンに供給する燃料流量を絞る制御動作を行うことで、ガスタービンの負荷を最低値とするとともに、発電機出力を最低値とする（期間Ｔｃ）。このように、発電機出力を最低値とすると、解列する。そして、ガスタービンの冷却運転を実施した後、ガスタービンへの燃料を遮断して、ガスタービンを停止する（期間Ｔｄ）。
【０００９】
又、従来の技術として、本出願人は、ガスタービンと蒸気タービンとを備えた一軸コンバインドプラントにおける蒸気タービンの熱応力の低減を図るための運転方法を提案している（特許文献２参照）。この運転方法は、発電機の負荷急減や緊急停止となると、負荷低減信号が入力され、ガスタービンの負荷を下げるとともに、高圧加減弁を及び低圧蒸気加減弁を閉め始める。このようにすることで、高圧加減弁を全閉とするとともに低圧蒸気加減弁を微開としたときに、高圧蒸気温度の定格温度からの低下量を小さくすることができる。よって、蒸気タービンの負荷を最低値としたときに発生する熱応力を低減することができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−３２１６０９号公報（図９）
【特許文献２】
特開平８−２９６４０５号公報（図１、【００１４】、【００１５】）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１を含む多軸コンバインドプラントのように、蒸気タービンとガスタービンとを別軸とした場合、ガスタービンを蒸気タービンと独立して動作させることができるため、ガスタービンに異常が発生したとき、ガスタービンのみを緊急停止することができる。しかしながら、一軸コンバインドプラントのように、蒸気タービンとガスタービンとを同軸とした場合、図４又は特許文献２における運転方法のように、ガスタービンと蒸気タービンの両方を停止させる必要がある。
【００１２】
このとき、図４のようにして運転状態を遷移させたとき、蒸気タービンを停止する際においてガスタービンの負荷を一定に保持する際に、蒸気タービンの負荷が十分に降下されていないことから、蒸気タービンの停止時における熱応力などをさけるために蒸気タービンの負荷を一定の割合で降下させる必要がある。よって、この蒸気タービンの負荷の降下に時間が余分にかかるため、ガスタービンを停止させるまでの時間がかかるという問題がある。
【００１３】
又、特許文献２の運転方法においても、蒸気加減弁を徐々に絞ることにより蒸気タービンの負荷を徐々に低くするとともに、ガスタービンの負荷を徐々に低くすることで、全体の負荷を下げるようにしている。しかしながら、ガスタービンは、発電機出力などのプラント全体の負荷によって燃料流量がＡＬＲ制御されている。そのため、プラント全体の負荷が下がっていても、蒸気タービンの負荷が下がった分だけ、ガスタービンの負荷を上げるような制御が行われることがあり、結果的に、ガスタービンを停止させるまでの時間がかかるという問題がある。
【００１４】
このような問題を鑑みて、本発明は、コンバインドプラントを自動停止させるときＡＬＲ制御による駆動にかかわらず早い時間でガスタービンを停止状態とすることができる自動停止制御装置及びコンバインドプラントの自動停止方法を提供することを目的とする。又、本発明は、このような自動停止制御装置を備えて自動停止を行うことができるコンバインドプラントを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のコンバインドプラントの自動停止方法は、ガスタービンと蒸気タービンとが同軸に設置されたコンバインドプラントに対して、該ガスタービンに異常が検知されたときに該ガスタービン及び前記蒸気タービンの回転を停止させるコンバインドプラントの自動停止方法において、前記ガスタービンに異常が検知されると、前記ガスタービンに燃焼ガスを供給する燃焼器への燃料流量を強制的に減少させる第１ステップと、該第１ステップでの動作を続けている間に、前記コンバインドプラント全体の負荷が第１所定値よりも低くなったことを検出したとき、又は、前記ガスタービンによる負荷が第２所定値よりも低くなったことを検出したとき、前記燃焼器へ供給する燃料流量を一定の値に保持するとともに、前記蒸気タービンへ供給する蒸気流量を急激に減少させる第２ステップと、該第１ステップでの動作を続けている間に、前記蒸気タービンの負荷が最低となったとき、前記燃焼器へ供給する燃料流量の保持を解除して、再び、強制的に減少させて、最終的に前記ガスタービンの回転を停止させる第３ステップと、によって構成されることを特徴とする。
【００１６】
このとき、前記第１所定値を、前記蒸気タービンが最低負荷を維持するために必要な前記コンバインドプラント全体の負荷であるものとし、前記第２所定値を、前記蒸気タービンが停止して前記ガスタービン単体で回転しているときであっても逆電力発生を防止するために最低限必要となる負荷であるものとする。又、前記コンバインドプラントが通常動作を行っているとき、前記ガスタービンが前記コンバインドプラント全体の負荷により負荷制御されるものとしても構わない。このとき、更に、前記コンバインドプラントが通常動作を行っているとき、前記ガスタービンが前記ガスタービンの回転速度により周波数制御されるものとしても構わない。
【００１７】
又、このようなコンバインドプラントの自動停止方法において、請求項２に記載するように、前記コンバインドプラントが、前記ガスタービンからの排ガスより前記蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排ガスボイラを備え、前記第２ステップにおいて、前記排ガスボイラから前記蒸気タービンに供給される蒸気圧を一定に保つように前記蒸気流量を制御することで、前記蒸気流量を減少させるものとすることで、前記第２ステップに移行するときには、前記蒸気タービンによる負荷を減少させることができ、前記第２ステップにかかる時間を短縮することができる。
【００１８】
又、請求項３に記載するように、前記ガスタービンの状態を表すプロセス値が第３所定値を超えたとき、前記第１〜第３ステップの動作が行われ、前記プロセス値が前記第３所定値より危険度の低い第４所定値を超えたとき、前記第１ステップの動作のみが行われるものとすることで、前記ガスタービンに発生した異常が危険度が低い場合、前記ガスタービンによる負荷を下げるのみのランバック機能を行うことができる。
【００１９】
又、請求項４に記載するように、前記コンバインドプラントが、前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転する発電機と、該発電機の解列及び併入を行う主遮断機と、を備え、前記第３ステップでの動作を続けている間に、前記ガスタービンの負荷が前記第２所定値より低い第５所定値となったときに、前記主遮断機が解列する第４ステップを備えるものとしても構わない。このとき、前記発電機からの出力が、前記コンバインドプラント全体の負荷として検出される。
【００２０】
請求項５に記載の自動停止制御装置は、ガスタービンと蒸気タービンとが同軸に設置されたコンバインドプラントに対して、該ガスタービンに異常が検知されたときに該ガスタービン及び前記蒸気タービンの回転を停止させる自動停止制御装置において、前記ガスタービンの状態を表すプロセス値が第１所定値を超えたとき、出力がハイとなる自動停止判定部と、該自動停止判定部からの出力がハイとなったとき、又は、前記プロセス値が前記第１所定値より危険度の低い第２所定値を超えたとき、ハイとなる第１制御信号を出力する第１制御部と、前記自動停止判定部からの出力がハイであるとき動作するとともに、前記コンバインドプラント全体の負荷が第３所定値よりも低くなったことを検出したとき、又は、前記ガスタービンによる負荷が４所定値よりも低くなったことを検出したとき、ハイとなる第２制御信号を出力し、前記蒸気タービンによる負荷が最低値となったことを検出したとき、前記第２制御信号をローとして出力する第２制御部と、前記ガスタービンへ燃焼ガスを供給する燃焼器への燃料流量を制御する燃料流量制御部と、前記蒸気タービンへ供給する蒸気流量を制御する蒸気流量制御部と、を備え、前記第１制御部よりハイとなる前記第１制御信号が前記燃料流量制御部へ出力されるとともに前記第２制御部からの前記第２制御信号がローであるとき、前記燃料流量制御部によって前記燃焼器へ供給される燃料流量を減少させるとともに、前記第２制御部よりハイとなる前記第２制御信号が前記燃料流量制御部及び前記蒸気流量制御部へ出力されたとき、前記燃料流量制御部によって前記燃焼器へ供給される燃料流量を一定に保持させるとともに、前記蒸気流量制御部によって前記蒸気タービンへ供給される蒸気流量を急激に減少させることを特徴とする。
【００２１】
このとき、前記第３所定値を、前記蒸気タービンが最低負荷を維持するために必要な前記コンバインドプラント全体の負荷であるものとし、前記第４所定値を、前記蒸気タービンが停止して前記ガスタービン単体で回転しているときであっても逆電力発生を防止するために最低限必要となる負荷であるものとする。又、前記コンバインドプラントが通常動作を行っているとき、前記ガスタービンが前記コンバインドプラント全体の負荷により負荷制御されるものとしても構わない。このとき、更に、前記コンバインドプラントが通常動作を行っているとき、前記ガスタービンが前記ガスタービンの回転速度により周波数制御されるものとしても構わない。
【００２２】
又、請求項６に記載するように、前記第２制御部からの前記第２制御信号がローであるとき、前記蒸気流量制御部が、前記ガスタービンからの排ガスより前記蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排ガスボイラからから前記蒸気タービンに供給される蒸気圧を一定に保つように前記蒸気流量を制御することで、前記第２制御部が前記第２制御信号をハイとしたときには、前記蒸気タービンによる負荷を減少させることができ、前記蒸気タービンの負荷を最低値とするまでにかかる時間を短縮することができる。
【００２３】
又、請求項７に記載するように、前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転する発電機の解列及び併入を行う主遮断機の動作を制御する主遮断機制御部を備え、前記第１制御部からの前記第１制御信号がハイであるとき、前記ガスタービンの負荷が前記第４所定値より低い第５所定値となったときに、前記主遮断機制御部が前記主遮断機が解列するように制御するものとしても構わない。このとき、前記発電機からの出力により、前記コンバインドプラント全体の負荷を確認する。又、前記主遮断機の解列を確認すると、当該自動停止制御装置による制御動作を停止する。
【００２４】
請求項８に記載するコンバインドプラントは、ガスタービンと、該ガスタービンと同軸となる前記蒸気タービンと、請求項５に記載の自動停止制御装置と、を備えることを特徴とする。又、請求項９に記載するコンバインドプラントは、ガスタービンと、該ガスタービンと同軸となる前記蒸気タービンと、前記ガスタービンからの排ガスより前記蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排ガスボイラと、請求項６に記載の自動停止制御装置と、を備えることを特徴とする。又、請求項１０に記載するコンバインドプラントは、ガスタービンと、該ガスタービンと同軸となる前記蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転する発電機と、該発電機の解列及び併入を行う主遮断機と、請求項７に記載の自動停止制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明のコンバインドプラントの構成を示すブロック図である。図２は、図１のコンバインドプラント内の制御装置の内部構成の一部を示すブロック図である。
【００２６】
図１のコンバインドプラントは、外気を圧縮する圧縮機１と、圧縮機１からの圧縮空気により燃料を燃焼して燃焼ガスを供給する燃焼器２と、燃焼器２から供給される燃焼ガスにより回転するガスタービン３と、ガスタービン３からの排ガスにより蒸気を発生する排ガスボイラ（ＨＲＳＧ）４と、ＨＲＳＧ４からの蒸気により回転する蒸気タービン５と、ガスタービン３及び蒸気タービン５とによって回転して発電する発電機６と、電力を外部へ供給する供給路と発電機６との電気的な接続を接離する主遮断機７と、蒸気タービン５から排出される蒸気を回収するとともに回収した蒸気をＨＲＳＧ４に供給する復水器８と、ＨＲＳＧ４からの排出されるガスタービン３からの排ガスを排出する煙突９と、自動停止制御を含む各ブロックの動作制御を行う制御装置１０と、を備える。このコンバインドプラントは、ガスタービン３と蒸気タービン５とが同軸とされる一軸コンバインドプラントである。
【００２７】
又、このコンバインドプラントは、燃焼器２に供給する燃料の燃料流量を調整する燃料制御弁２ａと、ＨＲＳＧ４で発生された圧力の高い蒸気の蒸気タービン５への供給量を制御する高圧蒸気加減弁（ＨＰＣＶ）５ａと、ＨＲＳＧ４で発生された圧力の低い蒸気の蒸気タービン５への供給量を制御する低圧蒸気加減弁（ＬＰＣＶ）５ｂと、を備える。この燃料制御弁２ａ及びＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂはそれぞれ、制御装置１０より信号が与えられて、その開度が制御される。
【００２８】
このような構成のコンバインドプラントにおいて、制御装置１０の一部が、図２のように構成されることによって、緊急時における自動停止制御を行う。図２の制御装置１０は、発電機６をはじめとする各ブロックからの信号に基づいてガスタービン３による負荷を演算するとともに演算して得られたこのガスタービン３の負荷（以下、「演算負荷」と呼ぶ）が所定値Ｘ１，Ｘ２（Ｘ２≦Ｘ１）を超えているか否かを確認するガスタービン出力確認部１１と、主遮断機７からの信号に基づいて主遮断機７の状態が解列状態であるか併入状態であるかを確認する主遮断機確認部１２と、発電機６からの信号に基づいて発電機６の出力（プラント全体の負荷に相当）が所定値Ｙを超えているか否かを確認する発電機出力確認部１３と、各ブロックよりそのプロセス値が自動停止リミット値を超えた異常状態であることを示す複数の信号が入力されるＯＲ回路Ｏ１と、各ブロックよりそのプロセス値がランバックリミット値を超えた異常状態であることを示す複数の信号とＯＲ回路Ｏ１からの出力とが入力されるＯＲ回路Ｏ２と、を備える。
【００２９】
尚、所定値Ｘ１は、ガスタービン３が単独で運転した場合においても発電機６から逆電力が発生することを防止するために最低限必要なガスタービン３の負荷に相当する値である。又、所定値Ｙは、蒸気タービン５をモータリングなどから保護するための最低負荷を蒸気タービン５が維持するために必要な発電機６の出力に相当する値である。更に、ガスタービン出力確認部１１より、蒸気タービン５からの負荷が最低となり、発電機６の出力がガスタービン３の負荷のみによるものであるか否かを示す信号が出力される。
【００３０】
又、図２の制御装置１０は、ガスタービン出力確認部１１からの信号を反転するインバータＩ１と、主遮断機確認部１２からの信号を反転するインバータＩ２と、ガスタービン出力確認部１１及び発電機出力確認部１３からの出力が入力されるＮＡＮＤ回路Ｎａ１と、ＯＲ回路Ｏ２からの出力とインバータＩ１からの出力とが入力されるＡＮＤ回路Ａ１と、ＯＲ回路Ｏ２からの出力とインバータＩ２からの出力とが入力されるＡＮＤ回路Ａ２と、ガスタービン出力確認部１１からの出力と後述する蒸気タービントリップ制御部１４からの信号とが入力されるＮＡＮＤ回路Ｎａ２と、ＯＲ回路Ｏ１からの出力とＮＡＮＤ回路Ｎａ１，Ｎａ２からの出力とが入力されるＡＮＤ回路Ａ３と、を備える。
【００３１】
このとき、ＯＲ回路Ｏ２からの出力がランバック指令信号として、ＡＮＤ回路Ａ１からの出力が主遮断機解列指令信号として、ＡＮＤ回路Ａ２からの出力がランバック自動停止指令信号として、ＡＮＤ回路Ａ３からの出力が蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号として、それぞれ後段の回路に出力される。
【００３２】
又、図２の制御装置１０は、運転員などによって設定される発電機６の目標出力（プラント全体の目標負荷に相当）が与えられるとともにその変化率を制限するレートリミッタＬ１と、レートリミッタＬ１からの出力と発電機６からの実際の出力の測定値の差分を求める減算回路Ｄ１と、減算回路Ｄ１からの出力が所定値ｘ１以上となったときに信号を出力するリミッタＬ２ａと、減算回路Ｄ１からの出力が所定値ｘ２以下となったときに信号を出力するリミッタＬ２ｂと、ランバック指令信号を反転するインバータＩ３と、リミッタＬ２ａの出力とインバータＩ３で反転されたランバック指令信号とが入力されるＡＮＤ回路Ａ４と、リミッタＬ２ｂの出力とランバック指令信号とが入力されるＯＲ回路Ｏ３と、ＡＮＤ回路Ａ４及びＯＲ回路Ｏ３からの出力に基づいてガスタービン３の回転速度の目標値に相当する値ＳＰＳＥＴを出力するアナログメモリＭ１と、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴとガスタービン３の実際の回転速度の測定値との差分値を求める減算回路Ｄ２と、減算回路Ｄ２からの信号を増幅するアンプＫと、を備える。
【００３３】
又、図２の制御装置１０は、アナログメモリＭ２の出力とレートリミッタＬ１からの出力との差分値を求める減算回路Ｄ３と、減算回路Ｄ３からの出力が所定値ｙ１以上となったときに信号を出力するリミッタＬ３ａと、減算回路Ｄ３からの出力が所定値ｙ２以下となったときに信号を出力するリミッタＬ３ｂと、ランバック指令信号を反転するインバータＩ４と、リミッタＬ３ａの出力とインバータＩ４で反転されたランバック指令信号とが入力されるＡＮＤ回路Ａ５と、リミッタＬ３ｂの出力とランバック指令信号とが入力されるＯＲ回路Ｏ４と、ＡＮＤ回路Ａ５及びＯＲ回路Ｏ４からの出力に基づいて発電機６の負荷の目標値に相当する値ＬＤＳＥＴを出力するアナログメモリＭ２と、アナログメモリＭ２からの値ＬＤＳＥＴと発電機６の実際の出力の測定値とから選択して出力する選択回路Ｓ２と、選択回路Ｓ２で選択された値と発電機６の実際の出力の測定値との差分値を求める減算回路Ｄ４と、減算回路Ｄ４からの信号に積分成分を負荷するＰＩ制御回路ＰＩと、を備える。
【００３４】
更に、図２の制御装置１０は、アナログメモリＭ１で値ＳＰＳＥＴを変化させる変化率Δｓを格納した変化率メモリＭ３ａと、アナログメモリＭ１で値ＳＰＳＥＴを変化させる変化率として０を格納した変化率メモリＭ３ｂと、変化率メモリＭ３ａ，Ｍ３ｂそれぞれから出力される値を選択してアナログメモリＭ１に与える選択回路Ｓ１と、アンプＫからの出力とＰＩ制御回路ＰＩからの出力とを加算して燃料流量指令信号（ＣＳＯ）を出力する加算回路Ａ６と、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂの開度を微開とする制御信号を出力する蒸気タービントリップ制御部１４と、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力を一定に保持するようにＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂの開度を制御するための信号を出力する圧力制御部１５と、蒸気タービントリップ制御部１４からの信号と圧力制御部１５からの信号とを選択してＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂの制御信号として出力する選択回路Ｓ３と、を備える。
【００３５】
このように制御装置１０が構成するとき、通常運転時においては、選択回路Ｓ１，Ｓ２に入力されるガスタービン負荷ホールド指令信号がローであるため、選択回路Ｓ１が変化率メモリＭ３ａからの変化率Δｓを選択するとともに、選択回路Ｓ２がアナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴを選択する。又、インバータＩ３，Ｉ４及びＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４に入力されるランバック指令信号がローである。よって、ＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５にはインバータＩ３，Ｉ４からハイとなる信号が入力され、リミッタＬ２ａ，Ｌ３ａそれぞれからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力される。又、ＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４それぞれからは、リミッタＬ２ｂ，Ｌ３ｂからの出力のみがアナログメモリＭ１，Ｍ２に出力される。
【００３６】
よって、レートリミッタＬ１で変化率が制限された目標出力となる値が、減算回路Ｄ１，Ｄ３に入力されると、この目標出力となる値から、減算回路Ｄ１では発電機６の出力の測定値が減算されるとともに、減算回路Ｄ３では、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが減算される。そして、減算回路Ｄ１からの出力がリミッタＬ２ａ，Ｌ２ｂに入力されると、リミッタＬ２ａ，Ｌ２ｂにおいて所定値ｘ１，ｘ２と比較される。又、減算回路Ｄ３からの出力がリミッタＬ３ａ，Ｌ３ｂに入力されると、リミッタＬ３ａ，Ｌ３ｂにおいて所定値ｙ１，ｙ２と比較される。
【００３７】
よって、減算回路Ｄ１からの値がｘ１以上のとき、リミッタＬ２ａからハイの信号がＡＮＤ回路Ａ４を通じてアナログメモリＭ１に与えられて、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴが増加する。又、減算回路Ｄ１からの値がｘ２以下のとき、リミッタＬ２ｂからハイの信号がＯＲ回路Ｏ３を通じてアナログメモリＭ１に与えられて、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴが減少する。又、減算回路Ｄ１からの値がｘ２より大きくｘ１より小さいとき、リミッタＬ２ａ，Ｌ２ｂそれぞれからローの信号がＡＮＤ回路Ａ４及びＯＲ回路Ｏ３を通じてアナログメモリＭ１に与えられて、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴが保持される。
【００３８】
又、減算回路Ｄ３からの値がｙ１以上のとき、リミッタＬ３ａからハイの信号がＡＮＤ回路Ａ５を通じてアナログメモリＭ２に与えられて、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが増加する。又、減算回路Ｄ３からの値がｙ２以下のとき、リミッタＬ３ｂからハイの信号がＯＲ回路Ｏ４を通じてアナログメモリＭ２に与えられて、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが減少する。又、減算回路Ｄ３からの値がｙ２より大きくｙ１より小さいとき、リミッタＬ３ａ，Ｌ３ｂそれぞれからローの信号がＡＮＤ回路Ａ５及びＯＲ回路Ｏ４を通じてアナログメモリＭ２に与えられて、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが保持される。
【００３９】
そして、このようにアナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴが減算回路Ｄ２に与えられると、ガスタービン３の回転速度の計測値が減算されて、アンプＫに与えられる。このアンプＫで増幅された値が、周波数制御を行うための信号ＧＶＣＳＯとして加算回路Ａ６に与えられる。又、アナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴが減算回路Ｄ４に与えられると、発電機６の出力の計測値が減算されて、ＰＩ制御回路ＰＩに与えられる。このＰＩ制御回路ＰＩで積分成分が付加された値が、負荷制御を行うための信号ＬＤＣＳＯとして加算回路Ａ６に与えられる。そして、加算回路Ａ６において、信号ＧＶＣＳＯと信号ＬＤＣＳＯを加算して、ＣＳＯを生成して燃料制御弁２ａに与えて燃料制御弁２ａの開度を制御し、燃焼器２へ供給する燃料流量を制御する。
【００４０】
又、ＯＲ回路Ｏ１，Ｏ２からの出力はローであるため、ＡＮＤ回路Ａ１からの主遮断機解列指令信号がローであり、又、ＡＮＤ回路Ａ２からのランバック自動停止指令信号がローである。又、ＡＮＤ回路Ａ３からの蒸気タービントリップ指令信号がローであるため、選択回路Ｓ３が圧力制御部１５からの信号を選択して、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力を一定に保持するようにＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂの開度を制御する。
【００４１】
このように信号を出力する制御装置１０を備えたコンバインドプラントにおいて、ガスタービン３に異常が発生したときの動作について、以下に説明する。まず、ガスタービン３におけるプロセス値の一つがランバックリミット値を超えてＯＲ回路Ｏ２に入力される信号の一つがハイとなったときの動作について説明する。このとき、ＯＲ回路Ｏ２の出力がハイとなるため、ランバック指令信号がハイとなる。又、いずれのプロセス値も自動停止リミット値を超えていないため、ＯＲ回路Ｏ１の出力はローである。よって、ガスタービン負荷ホールド指令信号がローであるため、選択回路Ｓ１が変化率メモリＭ３ａ内の変化率を選択し、又、選択回路Ｓ２がアナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴを選択する。更に、蒸気タービントリップ指令信号がローであるため、選択回路Ｓ３が圧力制御部１５からの信号を選択する。
【００４２】
尚、ガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ１より大きいため、ガスタービン出力確認部１１からの所定値Ｘ１，Ｘ２との比較を表す出力がハイである。又、主遮断機７が併入しているため、主遮断機確認部１２からの出力がハイである。又、発電機６の出力が所定値Ｙより大きいため、発電機出力確認部１３からの所定値Ｙとの比較を表す出力がハイである。又、発電機６の出力とガスタービン３の負荷とが一致していないので、ガスタービン出力確認部１１からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がローである。又、蒸気タービントリップ指令信号がローであることより蒸気タービントリップ制御部１４が動作していない。よって、ＡＮＤ回路Ａ１，Ａ２それぞれから出力されるランバック主遮断機解列指令信号及びランバック自動停止指令信号がローであるとともに、ＮＡＮＤ回路Ｎａ２の出力がハイとなる。
【００４３】
そして、ランバック指令信号がハイであるため、インバータＩ３，Ｉ４の出力がローとなり、ＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５の出力がローとなり、リミッタＬ２ａ，Ｌ３ａからの出力のアナログメモリＭ１，Ｍ２への入力を禁止する。又、ハイとなるランバック指令信号がＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４を通じてアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されるため、アナログメモリＭ１，Ｍ２から出力される値ＳＰＳＥＴ，ＬＤＳＥＴそれぞれが減少する。このように一定の割合で減少する値ＳＰＳＥＴ，ＬＤＳＥＴが減算回路Ｄ２，Ｄ４に与えられるため、加算回路Ａ６より出力されるＣＳＯの値が低くなる。
【００４４】
このようにして、その値が減少するＣＳＯが燃料制御弁２ａに与えられるため、燃料制御弁２ａが徐々に閉められて燃焼器２への燃料流量が減少し、ガスタービン３の負荷を下降させる。このとき、ガスタービン３からの排ガスによる熱量が減少するため、ＨＲＳＧ４における蒸気発生量も減少して、その蒸気圧力が下降する。そして、この蒸気圧力の測定値が圧力制御部１５に与えられるため、圧力制御部１５では、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力を一定に保つように、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂを徐々に閉じる制御信号を発生し、選択回路Ｓ３を通じてＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂに与える。よって、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂが徐々に閉じるため、蒸気タービン５へ流入される蒸気流量が減少し、蒸気タービン５の負荷が下降する。
【００４５】
このように、ガスタービン３及び蒸気タービン５それぞれの負荷が下降するため、発電機６からの出力も下降する。そして、ガスタービン出力確認部１１において確認されるガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ１を超えたままであり、且つ、発電機出力確認部１において確認される発電機６の出力が所定値Ｙを超えたままであるときに、プロセス値がランバックリミット値を下回ってガスタービン３が正常な動作状態となると、ＯＲ回路Ｏ２からの出力がローとなる。よって、通常の動作状態に戻って、ＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５を通じてリミッタＬ２ａ，Ｌ３ａからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されるとともに、ＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４を通じてリミッタＬ２ｂ，Ｌ３ｂからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されるようになる。
【００４６】
次に、ガスタービン３におけるプロセス値の一つが自動停止リミット値を超えてＯＲ回路Ｏ１に入力される信号の一つがハイとなったときの動作について説明する。尚、このときの動作状態の変遷を、ガスタービン３及び蒸気タービン５による負荷と発電機６の出力とを示した図３のグラフによって表す。このとき、ＯＲ回路Ｏ１の出力がハイとなるため、ＯＲ回路Ｏ１の出力が入力されるＯＲ回路Ｏ２の出力であるランバック指令信号もハイとなる。
【００４７】
尚、ガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ１より大きいため、ガスタービン出力確認部１１からの所定値Ｘ１，Ｘ２との比較を表す出力がハイである。又、主遮断機７が併入しているため、主遮断機確認部１２からの出力がハイである。又、発電機６の出力が所定値Ｙより大きいため、発電機出力確認部１３からの所定値Ｙとの比較を表す出力がハイである。よって、ＡＮＤ回路Ａ１〜Ａ３それぞれから出力されるランバック主遮断機解列指令信号及びランバック自動停止指令信号及び蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号がローである。
【００４８】
又、発電機６の出力とガスタービン３の負荷とが一致していないので、ガスタービン出力確認部１１からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がローである。又、蒸気タービントリップ指令信号がローであり、蒸気タービントリップ制御部１４が動作していないので、蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がローである。よって、ＮＡＮＤ回路Ｎａ２の出力がハイとなる。
【００４９】
即ち、ガスタービン３におけるプロセス値の１つがランバックリミット値を超えた場合と同様、ＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５によって、リミッタＬ２ａ，Ｌ３ａからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されることが禁止されるとともに、ＯＲ回路Ｏ３，Ｏ４を通じてハイとなるランバック指令信号がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力される。そのため、アナログメモリＭ１，Ｍ２から出力される値ＳＰＳＥＴ，ＬＤＳＥＴがそれぞれ、一定の割合で徐々に減少し、加算回路Ａ６より出力されるＣＳＯの値が徐々に減少する。
【００５０】
よって、燃料制御弁２ａが徐々に閉められて燃焼器２への燃料流量が減少し、図３の期間Ｔ１のように、ガスタービン３の負荷が下降する。このとき、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力が下降するため、圧力制御部１５では、ＨＲＳＧ４からの蒸気圧力を一定に保つように、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂを徐々に閉じる制御信号を発生し、選択回路Ｓ３を通じてＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂに与える。よって、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂが徐々に閉じるため、図３の期間Ｔ１のように、蒸気タービン５へ流入される蒸気流量が減少し、蒸気タービン５の負荷が下降する。よって、図３の期間Ｔ１では、ガスタービン３及び蒸気タービン５の負荷が徐々に下降するとともに、発電機１の出力も徐々に下降する。
【００５１】
この期間Ｔ１における発電機６の出力の降下レートが小さく、発電機６の出力がゆっくりと降下する場合は、ＨＲＳＧ４から発生する蒸気が少なくなっているため、ガスタービン３単独で動作している状態とほぼ等しくなる。よって、ガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ１より低くなり、ガスタービン出力確認部１１からの所定値Ｘ１との比較を表す出力がローとなるため、ＮＡＮＤ回路Ｎａ１からの出力がハイとなり、ＡＮＤ回路Ａ３から出力される蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号がハイとなる。
【００５２】
又、期間Ｔ１における発電機６の出力の降下レートが大きく、発電機６の出力が早く降下する場合は、ＨＲＳＧ４からは十分な蒸気が発生しているため、ガスタービン３及び蒸気タービン５の両方が動作している状態である。よって、発電機６の出力が所定値Ｙより低くなり、発電機出力確認部１３からの所定値Ｙとの比較を表す出力がローとなるため、ＮＡＮＤ回路Ｎａ１からの出力がハイとなり、ＡＮＤ回路Ａ３から出力される蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号がハイとなる。尚、図３では、期間Ｔ１における発電機６の出力の降下レートが大きい場合の動作状態を示す。
【００５３】
このようにすることで、図３の時刻ｔ１においてハイとなるガスタービン負荷ホールド指令信号が選択回路Ｓ１，Ｓ２に入力されるとともに、ハイとなる蒸気タービントリップ指令信号が蒸気タービントリップ制御部１４と選択回路Ｓ３に入力される。よって、選択回路Ｓ１が変化率メモリＭ３ｂからの０となる変化率を選択し、選択回路Ｓ２が発電機６の出力の測定値を選択し、蒸気タービントリップ制御部１４が駆動するとともに選択回路Ｓ３が蒸気タービントリップ制御部１４からの信号を選択する。又、蒸気タービントリップ制御部１４が駆動するため、蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がハイとなる。この蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がハイとなると、ランバック自動停止指令信号がハイとなるまでハイのままである。
【００５４】
よって、アナログメモリＭ１での変化率が０となるため、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴは、時刻ｔ１における値に保持される。又、選択回路Ｓ２から減算回路Ｄ４に発電機６の出力の測定値が入力されるため、減算回路Ｄ４から出力される値が０となる。又、蒸気タービントリップ制御部１４からの制御信号がＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂに与えられるため、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂが微開となるまで開度が急激に閉じられる。
【００５５】
このように制御装置１０が動作することで、ＨＰＣＶ５ａ及びＬＰＣＶ５ｂを微開として蒸気タービン５へ供給する蒸気流量を急激に微量とするため、図３の期間Ｔ２のように、蒸気タービン５による推進トルクを失って、その負荷が最低値まで急降下するとともに、発電機６の出力も急降下する。又、この期間Ｔ２では、アナログメモリＭ１から出力される値ＳＰＳＥＴを変化させないようにするとともに減算回路Ｄ３からの出力を０とすることによって、ＣＳＯの値が負荷制御されないようにする。このようにして、燃焼器２へ供給される燃料流量が変化しないようにして燃焼器２を保護する。尚、この期間Ｔ２において、ＨＰＣＶ５ａを全閉とするようにしても構わない。
【００５６】
そして、時刻ｔ２において、蒸気タービン５の負荷が最低となり、発電機６の出力とガスタービン３の負荷とが一致するため、ガスタービン出力確認部１１からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がハイとなり、ＮＡＮＤ回路Ｎａ２からの出力がローとなる。よって、ＡＮＤ回路Ａ３から出力される蒸気タービントリップ指令信号及びガスタービン負荷ホールド指令信号がローとなる。又、このとき、ガスタービン３の負荷は変化しないので、発電機６の出力とガスタービン３による負荷とが等しくなる。
【００５７】
このようにしてローとなるガスタービン負荷ホールド指令信号が選択回路Ｓ１，Ｓ２に入力されるとともに、ローとなる蒸気タービントリップ指令信号が選択回路Ｓ３に入力される。よって、選択回路Ｓ１が変化率メモリＭ３ａからのΔｓとなる変化率を選択し、選択回路Ｓ２がアナログメモリＭ２から出力される値ＬＤＳＥＴを選択し、選択回路Ｓ３が圧力制御部１５からの信号を選択する。このとき、ローとなる蒸気タービントリップ指令信号が入力される蒸気タービントリップ制御部１４の駆動が停止するが、蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がハイのままであるため、ＮＡＮＤ回路Ｎａ２からの出力はローのままとなる。
【００５８】
このようにして、図３の期間Ｔ１と同様、ランバック指令信号による制御動作が行われる。即ち、燃料制御弁２ａが徐々に閉められて燃焼器２への燃料流量が減少し、図３の期間Ｔ３のように、ガスタービン３の負荷が下降する。又、このガスタービン３の負荷が発電機６の出力に反映されるため、発電機６の出力がガスタービン３の負荷と同様に下降する。
【００５９】
そして、時刻ｔ３において、ガスタービン３の演算負荷が所定値Ｘ２より低くなり、ガスタービン出力確認部１１からの所定値Ｘ２との比較を表す出力がローとなるため、インバータＩ１からの出力がハイとなり、ＡＮＤ回路Ａ１からの出力がハイとなる。よって、ＡＮＤ回路Ａ１から出力される主遮断機解列指令信号がハイとなるため、ハイとなる主遮断機解列指令信号が主遮断機７に与えられ、主遮断機７が解列する。その後、主遮断機７が解列したことを主遮断機確認部１２が確認すると、主遮断機確認部１２からの出力がローとなる。
【００６０】
よって、インバータＩ２からの出力がハイとなり、ＡＮＤ回路Ａ２から出力されるランバック自動停止指令信号がハイとなるため、図３の期間Ｔ４において、ガスタービン３の冷却運転を開始する。そして、この期間Ｔ４におけるガスタービン３の冷却運転が行われると、時刻ｔ４において、燃料制御弁２ａを閉じて、燃焼器２へ供給する燃料を遮断することで、ガスタービン３を停止させる。又、ランバック自動停止指令信号がハイとなることより、蒸気タービントリップ制御部１４からＮＡＮＤ回路Ｎａ２への出力がローとなる。
【００６１】
尚、本実施形態において、ハイとなるランバック指令信号がＯＲ回路Ｏ２より出力されると、リミッタＬ２ａ，Ｌ３ａからの出力がアナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されることがＡＮＤ回路Ａ４，Ａ５によって禁止されるものとしたが、発電機６の出力の測定値がトラッキングされるようにしても構わない。即ち、例えば、リミッタＬ１からの出力と発電機６の出力の測定値とから選択して減算回路Ｄ１に入力する選択回路を設け、ハイとなるランバック指令信号がＯＲ回路Ｏ２より出力されると、この選択回路が発電機６の出力の測定値を選択して、減算回路Ｄ１からの出力が０となる。よって、ＯＲ回路Ｏ３を介してアナログメモリＭ１に入力されるランバック指令信号により、ＳＰＳＥＴの値が減少する。このように、ＳＰＳＥＴ及びＬＤＳＥＴの値がそれぞれ、アナログメモリＭ１，Ｍ２に入力されるランバック指令信号により減少するようにする構成であれば、他の構成としても構わない。
【００６２】
更に、本実施形態では、図２のような構成の制御装置１０としたが、このような構成に限ることなく、例えば、この制御装置１０における動作を行うようなプログラムを記録したメモリを備えるとともに、このプログラムに応じて動作する制御部を備えるような構成の制御装置であっても構わない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によると、ガスタービン及び蒸気タービンが同軸に設置された一軸のコンバインドプラントにおいても、ガスタービンに異常が発生して自動停止を行う必要がある場合、ガスタービンの負荷を一定に保持したまま蒸気タービンの負荷を下降させるため、従来のように、蒸気タービンの負荷を強制的に下降させたときにガスタービンの負荷が上昇することを防ぐことができ、自動停止にかかる時間を短くすることができる。
【００６４】
又、本発明によると、自動停止を開始したときに、ガスタービンの負荷を下降させるとともに、ガスタービンの負荷の下降とともに蒸気タービンに供給する蒸気流量を減少させて蒸気タービンの負荷を下降させることができる。そのため、ガスタービンの負荷を一定にして蒸気タービンの負荷の下降を開始するときの蒸気タービンの負荷を低くすることができる。よって、ガスタービンの負荷を一定に保持したまま蒸気タービンの負荷を下降させるときにかかる時間を短くして、自動停止にかかる時間を短縮することができる。又、コンバインドプラント全体の負荷が所定値となり蒸気タービンの負荷の強制的な下降を開始するとき、従来と比べて十分に蒸気タービンの負荷を低くすることができる。よって、蒸気タービンの負荷を急激に下降させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のコンバインドプラントの構成を示すブロック図。
【図２】 図１のコンバインドプラント内の制御装置の内部構成の一部を示すブロック図。
【図３】 図１のコンバインドプラントの自動停止動作時における動作状態の変遷を示す図。
【図４】 従来のコンバインドプラントの自動停止動作時における動作状態の変遷を示す図。
【符号の説明】
１ 圧縮機
２ 燃焼器
３ ガスタービン
４ 排ガスボイラ
５ 蒸気タービン
６ 発電機
７ 主遮断機
８ 復水器
９ 煙突
１０ 制御装置
Claims (10)
- ガスタービンと蒸気タービンとが同軸に設置されたコンバインドプラントに対して、該ガスタービンに異常が検知されたときに該ガスタービン及び前記蒸気タービンの回転を停止させるコンバインドプラントの自動停止方法において、
前記ガスタービンに異常が検知されると、前記ガスタービンに燃焼ガスを供給する燃焼器への燃料流量を強制的に減少させる第１ステップと、
該第１ステップでの動作を続けている間に、前記コンバインドプラント全体の負荷が第１所定値よりも低くなったことを検出したとき、又は、前記ガスタービンによる負荷が第２所定値よりも低くなったことを検出したとき、前記燃焼器へ供給する燃料流量を一定の値に保持するとともに、前記蒸気タービンへ供給する蒸気流量を急激に減少させる第２ステップと、
該第１ステップでの動作を続けている間に、前記蒸気タービンの負荷が最低となったとき、前記燃焼器へ供給する燃料流量の保持を解除して、再び、強制的に減少させて、最終的に前記ガスタービンの回転を停止させる第３ステップと、
によって構成されることを特徴とするコンバインドプラントの自動停止方法。 - 前記コンバインドプラントが、前記ガスタービンからの排ガスより前記蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排ガスボイラを備え、
前記第２ステップにおいて、前記排ガスボイラから前記蒸気タービンに供給される蒸気圧を一定に保つように前記蒸気流量を制御することで、前記蒸気流量を減少させることを特徴とする請求項１に記載のコンバインドプラントの自動停止方法。 - 前記ガスタービンの状態を表すプロセス値が第３所定値を超えたとき、前記第１〜第３ステップの動作が行われ、
前記プロセス値が前記第３所定値より危険度の低い第４所定値を超えたとき、前記第１ステップの動作のみが行われることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンバインドプラントの自動停止方法。 - 前記コンバインドプラントが、前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転する発電機と、該発電機の解列及び併入を行う主遮断機と、を備え、
前記第３ステップでの動作を続けている間に、前記ガスタービンの負荷が前記第２所定値より低い第５所定値となったときに、前記主遮断機が解列する第４ステップを備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のコンバインドプラントの自動停止方法。 - ガスタービンと蒸気タービンとが同軸に設置されたコンバインドプラントに対して、該ガスタービンに異常が検知されたときに該ガスタービン及び前記蒸気タービンの回転を停止させる自動停止制御装置において、
前記ガスタービンの状態を表すプロセス値が第１所定値を超えたとき、出力がハイとなる自動停止判定部と、
該自動停止判定部からの出力がハイとなったとき、又は、前記プロセス値が前記第１所定値より危険度の低い第２所定値を超えたとき、ハイとなる第１制御信号を出力する第１制御部と、
前記自動停止判定部からの出力がハイであるとき動作するとともに、前記コンバインドプラント全体の負荷が第３所定値よりも低くなったことを検出したとき、又は、前記ガスタービンによる負荷が第４所定値よりも低くなったことを検出したとき、ハイとなる第２制御信号を出力し、前記蒸気タービンによる負荷が最低値となったことを検出したとき、前記第２制御信号をローとして出力する第２制御部と、
前記ガスタービンへ燃焼ガスを供給する燃焼器への燃料流量を制御する燃料流量制御部と、
前記蒸気タービンへ供給する蒸気流量を制御する蒸気流量制御部と、
を備え、
前記第１制御部よりハイとなる前記第１制御信号が前記燃料流量制御部へ出力されるとともに前記第２制御部からの前記第２制御信号がローであるとき、前記燃料流量制御部によって前記燃焼器へ供給される燃料流量を減少させるとともに、
前記第２制御部よりハイとなる前記第２制御信号が前記燃料流量制御部及び前記蒸気流量制御部へ出力されたとき、前記燃料流量制御部によって前記燃焼器へ供給される燃料流量を一定に保持させるとともに、前記蒸気流量制御部によって前記蒸気タービンへ供給される蒸気流量を急激に減少させることを特徴とする自動停止制御装置。 - 前記第２制御部からの前記第２制御信号がローであるとき、前記蒸気流量制御部が、前記ガスタービンからの排ガスより前記蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排ガスボイラからから前記蒸気タービンに供給される蒸気圧を一定に保つように前記蒸気流量を制御することを特徴とする請求項５に記載の自動停止制御装置。
- 前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転する発電機の解列及び併入を行う主遮断機の動作を制御する主遮断機制御部を備え、
前記第１制御部からの前記第１制御信号がハイであるとき、前記ガスタービンの負荷が前記第４所定値より低い第５所定値となったときに、前記主遮断機制御部が前記主遮断機が解列するように制御することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の自動停止制御装置。 - ガスタービンと、該ガスタービンと同軸となる前記蒸気タービンと、請求項５に記載の自動停止制御装置と、を備えることを特徴とするコンバインドプラント。
- ガスタービンと、該ガスタービンと同軸となる前記蒸気タービンと、前記ガスタービンからの排ガスより前記蒸気タービンに供給する蒸気を発生する排ガスボイラと、請求項６に記載の自動停止制御装置と、を備えることを特徴とするコンバインドプラント。
- ガスタービンと、該ガスタービンと同軸となる前記蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸気タービンによって回転する発電機と、該発電機の解列及び併入を行う主遮断機と、請求項７に記載の自動停止制御装置と、を備えることを特徴とするコンバインドプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003198385A JP4138596B2 (ja) | 2003-07-17 | 2003-07-17 | コンバインドプラントの自動停止方法及び自動停止制御装置及びこの自動停止制御装置を備えたコンバインドプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003198385A JP4138596B2 (ja) | 2003-07-17 | 2003-07-17 | コンバインドプラントの自動停止方法及び自動停止制御装置及びこの自動停止制御装置を備えたコンバインドプラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005036685A JP2005036685A (ja) | 2005-02-10 |
| JP4138596B2 true JP4138596B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=34208183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003198385A Expired - Fee Related JP4138596B2 (ja) | 2003-07-17 | 2003-07-17 | コンバインドプラントの自動停止方法及び自動停止制御装置及びこの自動停止制御装置を備えたコンバインドプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4138596B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4513771B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2010-07-28 | 株式会社日立製作所 | 一軸型コンバインドサイクルプラントの性能監視方法及びシステム |
| JP2007252099A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Ebara Densan Ltd | 電力供給装置 |
| JP4909853B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2012-04-04 | 株式会社東芝 | 発電プラントおよびその制御方法 |
| EP2568127B1 (en) | 2011-09-07 | 2015-02-25 | Alstom Technology Ltd | Method for operating a power plant |
| CN104179575B (zh) * | 2014-08-07 | 2016-03-30 | 国家电网公司 | 燃气蒸汽联合循环机组日前优化调度系统及方法 |
| JP6618051B2 (ja) * | 2016-02-25 | 2019-12-11 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | コンバインドサイクルプラント、その最低出力低減方法、及びその制御装置 |
| DE102016204214A1 (de) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Man Diesel & Turbo Se | Verfahren zum Betreiben einer Dampfturbine |
| EP3318732A1 (de) * | 2016-11-07 | 2018-05-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum betreiben eines gud-kraftwerks |
| JP7247071B2 (ja) * | 2019-10-01 | 2023-03-28 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | プラント制御装置、プラント制御方法、および発電プラント |
-
2003
- 2003-07-17 JP JP2003198385A patent/JP4138596B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005036685A (ja) | 2005-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3658415B2 (ja) | ガスタービン装置 | |
| US10161317B2 (en) | Gas-turbine control device, gas turbine, and gas-turbine control method | |
| US10526923B2 (en) | Combined cycle plant, control method of same, and control device of same | |
| JP2004060573A (ja) | コンバインドプラントの燃料制御方法、それに供する制御装置 | |
| JP2007040171A (ja) | ガスタービンの入口案内翼制御装置 | |
| JP4138596B2 (ja) | コンバインドプラントの自動停止方法及び自動停止制御装置及びこの自動停止制御装置を備えたコンバインドプラント | |
| JP2012167571A (ja) | 一軸型複合サイクル発電プラントおよびその運転方法 | |
| US6792760B2 (en) | Method for operating a turbine | |
| JP5694112B2 (ja) | 一軸型複合サイクル発電プラント及びその運転方法 | |
| JP5781312B2 (ja) | ガスタービンの信頼性評価試験方法 | |
| JP4458085B2 (ja) | ガスタービン制御装置 | |
| US11391184B2 (en) | Plant control apparatus, plant control method and power generation plant | |
| JP4004499B2 (ja) | 再生式ガスタービンの過速度回避装置 | |
| JP4974944B2 (ja) | 発電プラントの運転停止システム | |
| JP3165619B2 (ja) | 一軸コンバインドサイクルに於ける蒸気タービンの熱応力低減運転方法 | |
| JP5889386B2 (ja) | ガスタービンの信頼性評価試験方法およびその装置 | |
| KR20170076565A (ko) | 플랜트 제어 장치, 플랜트 제어 방법, 및 발전 플랜트 | |
| JP6781613B2 (ja) | 制御システム、蒸気タービン、発電プラント及び制御方法 | |
| JP4688840B2 (ja) | 複数コイルサーボ弁の制御装置 | |
| JP2007046576A (ja) | 蒸気タービン発電プラントとその制御方法 | |
| JP2004060496A (ja) | 蒸気タービン制御装置 | |
| JP2005105912A (ja) | 複数コイルサーボ弁の制御装置 | |
| JP2009511825A (ja) | 高温ガスを案内する部分の過熱からのガスタービン装置の保護及び燃焼室内でのフレーム消失の検出をするための方法 | |
| JPH01182531A (ja) | ガスタービン起動制御装置 | |
| JP2005146870A (ja) | 蒸気タービン船の主タービン増速方法と増速装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060710 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20071010 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071121 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071127 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080104 |
|
| 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: 20080520 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080605 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4138596 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613 Year of fee payment: 5 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |