本發(fā)明涉及一種具備蒸汽輪機(jī)的發(fā)電成套設(shè)備的啟動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù):
在以風(fēng)力發(fā)電或太陽(yáng)能發(fā)電為代表的使用可再生能源的發(fā)電成套設(shè)備中,從可再生能源得到的發(fā)電量根據(jù)季節(jié)、天氣等大幅度變動(dòng)。因此,針對(duì)這種發(fā)電成套設(shè)備所具備的蒸汽輪機(jī),為了穩(wěn)定系統(tǒng)電力,要求縮短啟動(dòng)時(shí)間(高速啟動(dòng))。
在蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)中,向蒸汽輪機(jī)流入的蒸汽的溫度、流量急劇增加,因此渦輪轉(zhuǎn)子的表面與內(nèi)部相比急速升溫。其結(jié)果,由渦輪轉(zhuǎn)子的表面與內(nèi)部的溫度差引起的應(yīng)力(熱應(yīng)力)增大。過(guò)大的熱應(yīng)力會(huì)縮短渦輪轉(zhuǎn)子的壽命,因此在蒸汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要控制向蒸汽輪機(jī)的入熱量以使增大后的熱應(yīng)力收斂在預(yù)先決定的限制值內(nèi)。此外,在蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)中,渦輪轉(zhuǎn)子和收納渦輪轉(zhuǎn)子的殼體被高溫蒸汽加熱,通過(guò)熱膨脹尤其向渦輪軸方向延伸(熱延伸)。渦輪轉(zhuǎn)子和殼體的構(gòu)造和熱容量都不同,因此在渦輪轉(zhuǎn)子的熱延伸與殼體的熱延伸之間產(chǎn)生差異(熱延伸差)。若該熱延伸差變大,則有可能旋轉(zhuǎn)體即渦輪轉(zhuǎn)子與靜止體即殼體接觸并損壞,因此需要控制向蒸汽輪機(jī)的入熱量以使熱延伸差收斂在預(yù)先決定的限制值內(nèi)。這樣,在蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)中存在應(yīng)考慮的幾個(gè)制約條件,因此需要進(jìn)行啟動(dòng)控制以便滿足這些制約條件。
作為這種啟動(dòng)控制方法,有如下的方法:在啟動(dòng)開(kāi)始前,根據(jù)啟動(dòng)模式選擇由多個(gè)設(shè)定點(diǎn)構(gòu)成的啟動(dòng)順序的預(yù)定組,按照啟動(dòng)順序的預(yù)定組,從設(shè)定點(diǎn)到設(shè)定點(diǎn)對(duì)蒸汽輪機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)控制(參照專利文獻(xiàn)1等)。
在控制成為蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)控制的制約條件的熱應(yīng)力、熱延伸差等熱影響量的情況下,需要調(diào)整與向蒸汽輪機(jī)流入的蒸汽的溫度(蒸汽溫度)、流量(蒸汽流量)相關(guān)的成套設(shè)備操作量。然而,熱影響量對(duì)蒸汽溫度、蒸汽流量的變化的靈敏度根據(jù)由傳熱延遲產(chǎn)生的金屬內(nèi)部的溫度分布、構(gòu)成要素間的溫度差等在啟動(dòng)過(guò)程中連續(xù)變化的發(fā)電成套設(shè)備的狀態(tài)而不同。因此,例如在熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度高的情況下,若蒸汽溫度的變化過(guò)大,則熱影響量有可能超過(guò)限制值。另一方面,在靈敏度低的情況下,向蒸汽輪機(jī)的構(gòu)成要素的傳熱較難進(jìn)行,若蒸汽溫度的變化過(guò)小,則蒸汽輪機(jī)啟動(dòng)有可能需要必要以上的時(shí)間。
專利文獻(xiàn):日本特開(kāi)2013-144982號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的,其目的是提供一種能夠根據(jù)發(fā)電成套設(shè)備的狀態(tài),高速且安全地啟動(dòng)蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)控制裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種發(fā)電成套設(shè)備的啟動(dòng)控制裝置中,該發(fā)電成套設(shè)備具備:熱源裝置,其通過(guò)熱源介質(zhì)加熱低溫流體來(lái)生成高溫流體;蒸汽產(chǎn)生設(shè)備,其通過(guò)與上述高溫流體的熱交換來(lái)產(chǎn)生蒸汽;蒸汽輪機(jī),其由上述蒸汽驅(qū)動(dòng);以及調(diào)整裝置,其調(diào)整成套設(shè)備操作量,其中,該啟動(dòng)控制裝置具備:熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路,其針對(duì)用于上述蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)控制的至少一個(gè)熱影響量計(jì)算預(yù)測(cè)值;切換電路,其根據(jù)上述發(fā)電成套設(shè)備的狀態(tài)值,判定上述熱影響量對(duì)上述成套設(shè)備操作量的變化的靈敏度,并根據(jù)靈敏度輸出用于切換控制上述熱影響量的控制模式的切換信號(hào);以及調(diào)整電路,其根據(jù)上述切換信號(hào)計(jì)算上述成套設(shè)備操作量,以使上述熱影響量不超過(guò)預(yù)先決定的限制值。
通過(guò)本發(fā)明,能夠提供一種根據(jù)發(fā)電成套設(shè)備的狀態(tài),高速且安全地啟動(dòng)蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)控制裝置。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的發(fā)電成套設(shè)備的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示操作狀態(tài)指令值的計(jì)算步驟的流程圖。
圖3是示例了本發(fā)明的第1實(shí)施方式的啟動(dòng)順序的一部分的圖。
圖4是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的發(fā)電成套設(shè)備的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖5是用于說(shuō)明操作狀態(tài)指令值的計(jì)算步驟的圖。
符號(hào)說(shuō)明
1 熱源裝置、
2 蒸汽產(chǎn)生設(shè)備、
3 蒸汽輪機(jī)、
5 熱源介質(zhì)、
6 低溫流體、
7 高溫流體、
8 蒸汽、
11 熱源介質(zhì)量操作部(調(diào)整裝置)、
12 低溫流體量操作部(調(diào)整裝置)、
13 蒸汽加減閥(調(diào)整裝置)、
14 旁通閥(調(diào)整裝置)、
15 溫度調(diào)整單元(調(diào)整裝置)、
21、41 啟動(dòng)控制裝置、
23 熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路、
24 熱影響量控制單元切換電路(切換電路)、
25 蒸汽溫度調(diào)整電路(調(diào)整電路)、
26 蒸汽流量調(diào)整電路(調(diào)整電路)、
40 熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路(增益計(jì)算電路)、
100、101 發(fā)電成套設(shè)備。
具體實(shí)施方式
<第1實(shí)施方式>
(結(jié)構(gòu))
1.發(fā)電成套設(shè)備
圖1是本實(shí)施方式的發(fā)電成套設(shè)備的概要結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示,發(fā)電成套設(shè)備100具備熱源裝置1、蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2、蒸汽輪機(jī)3、發(fā)電機(jī)4、熱源介質(zhì)量操作部11、低溫流體量操作部12、蒸汽加減閥13、旁通閥14、溫度調(diào)整單元15以及啟動(dòng)控制裝置21。此外,雖未進(jìn)行圖示,但該發(fā)電成套設(shè)備100還包括使用可再生能源來(lái)發(fā)電的發(fā)電設(shè)備。在本實(shí)施方式中,以熱源裝置1為燃?xì)廨啓C(jī)的情況(也就是說(shuō),發(fā)電成套設(shè)備為聯(lián)合循環(huán)發(fā)電成套設(shè)備的情況)為例進(jìn)行說(shuō)明。
熱源裝置1使用熱源介質(zhì)5(在本實(shí)施方式中為天然氣、氫、油等燃料)所保有的熱量對(duì)低溫流體6(在本實(shí)施方式中為與燃料一起燃燒的空氣)進(jìn)行加熱來(lái)生成高溫流體7(在本實(shí)施方式中為燃?xì)廨啓C(jī)廢氣),提供給蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2。蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2(在本實(shí)施方式中為余熱回收鍋爐)在內(nèi)部具備熱交換器,通過(guò)與在熱源裝置1中生成的高溫流體7的保有熱進(jìn)行熱交換來(lái)對(duì)供水進(jìn)行加熱,產(chǎn)生蒸汽8。通過(guò)蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2產(chǎn)生的蒸汽8來(lái)驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)3。發(fā)電機(jī)4和蒸汽輪機(jī)3同軸連接,將蒸汽輪機(jī)3的驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換為電力。發(fā)電機(jī)4的電力例如被供給到電力系統(tǒng)(未圖示)。
熱源介質(zhì)量操作部11(在本實(shí)施方式中為燃料氣體流量調(diào)節(jié)閥)被設(shè)置在熱源介質(zhì)5對(duì)熱源裝置1的供給路徑上。熱源介質(zhì)量操作部11調(diào)節(jié)向熱源裝置1供給的熱源介質(zhì)5的流量,來(lái)操作在熱源裝置1中生成的高溫流體7的保有熱量。低溫流體量操作部12(在本實(shí)施方式中為入口引導(dǎo)葉)被設(shè)置在低溫流體6對(duì)熱源裝置1的供給路徑上。低溫流體量操作部12調(diào)節(jié)向熱源裝置1供給的低溫流體6的流量,來(lái)操作從熱源裝置1向蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2供給的高溫流體7的流量。蒸汽加減閥13被設(shè)置在連接蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2和蒸汽輪機(jī)3并從蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2導(dǎo)出蒸汽8的蒸汽配管系統(tǒng)中。蒸汽加減閥13對(duì)向蒸汽輪機(jī)3供給的蒸汽8的流量進(jìn)行操作。旁通閥14被設(shè)置在從蒸汽配管系統(tǒng)分支并向其他系統(tǒng)排出流過(guò)蒸汽配管系統(tǒng)的蒸汽的旁通系統(tǒng)中。旁通閥14控制流過(guò)旁通系統(tǒng)的蒸汽8的流量(旁通流量)。溫度調(diào)整單元15被設(shè)置在蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2的內(nèi)部。溫度調(diào)整單元15向蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2的蒸汽配管系統(tǒng)供給熱介質(zhì)來(lái)調(diào)整在蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2中生成的蒸汽8的溫度。上述的熱源介質(zhì)量操作部11、低溫流體量操作部12、蒸汽加減閥13、旁通閥14以及溫度調(diào)整單元15作為調(diào)整成套設(shè)備操作量(后述)的調(diào)整裝置而發(fā)揮作用。
向啟動(dòng)控制裝置21輸入發(fā)電成套設(shè)備100的成套設(shè)備狀態(tài)量的測(cè)量值50、成套設(shè)備操作量的測(cè)量值51等。成套設(shè)備狀態(tài)量例如是蒸汽輪機(jī)入口、蒸汽輪機(jī)初級(jí)后的蒸汽溫度、蒸汽流量、蒸汽壓力等能夠用于計(jì)算熱影響量的預(yù)測(cè)值的狀態(tài)量即可。成套設(shè)備操作量例如是熱源介質(zhì)量操作部11、低溫流體量操作部12、蒸汽加減閥13、旁通閥14、溫度調(diào)整單元15等的操作量、蒸汽輪機(jī)3的轉(zhuǎn)速或負(fù)荷、熱源裝置1的負(fù)荷等能夠用于計(jì)算成套設(shè)備狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值或熱影響量的預(yù)測(cè)值的量即可。
2.啟動(dòng)控制裝置
啟動(dòng)控制裝置21具備成套設(shè)備狀態(tài)量預(yù)測(cè)計(jì)算電路22、熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23、熱影響量控制單元切換電路(切換電路)24、蒸汽溫度調(diào)整電路(調(diào)整電路)25、蒸汽流量調(diào)整電路(調(diào)整電路)26、第1指令值計(jì)算電路32以及第2指令值計(jì)算電路33。以下,對(duì)啟動(dòng)控制裝置21的各構(gòu)成要素進(jìn)行說(shuō)明。
2-1.成套設(shè)備狀態(tài)量預(yù)測(cè)計(jì)算電路
成套設(shè)備狀態(tài)量預(yù)測(cè)計(jì)算電路22輸入成套設(shè)備狀態(tài)量的測(cè)量值50和成套設(shè)備操作量的測(cè)量值51中的至少一方。成套設(shè)備狀態(tài)量預(yù)測(cè)計(jì)算電路22根據(jù)所輸入的成套設(shè)備狀態(tài)量的測(cè)量值50和成套設(shè)備操作量的測(cè)量值51,計(jì)算預(yù)先設(shè)定的預(yù)測(cè)期間中的將來(lái)的成套設(shè)備狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值。
計(jì)算將來(lái)的成套設(shè)備狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值的方法可以使用公知的控制學(xué)的模型預(yù)測(cè)控制方法、向針對(duì)與制約條件相關(guān)的物理現(xiàn)象的公知的熱力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)的計(jì)算模型式輸入將來(lái)的發(fā)電成套設(shè)備的運(yùn)行條件來(lái)計(jì)算的預(yù)測(cè)方法、參照表示發(fā)電成套設(shè)備的狀態(tài)的過(guò)程值的表來(lái)取得將來(lái)的成套設(shè)備操作量的變化率的方法、在預(yù)測(cè)期間外推當(dāng)前的變化率的方法等公知的任意預(yù)測(cè)方法。
通過(guò)成套設(shè)備狀態(tài)量預(yù)測(cè)計(jì)算電路22計(jì)算的成套設(shè)備狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值是指蒸汽輪機(jī)入口的蒸汽溫度、蒸汽流量以及蒸汽壓力,或蒸汽輪機(jī)初級(jí)后的蒸汽溫度、蒸汽流量、蒸汽壓力以及蒸汽的熱傳遞率等表示推定熱影響量的值所需要的成套設(shè)備各部的熱狀態(tài)的物理量。示出該物理量的計(jì)算步驟的一例。
·蒸汽輪機(jī)入口的蒸汽條件的計(jì)算(步驟A1)
基于熱源介質(zhì)量操作部11和低溫流體量操作部12的操作量,根據(jù)公知的能量平衡公式、質(zhì)量平衡公式計(jì)算從熱源裝置1經(jīng)由蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2向蒸汽輪機(jī)3提供的熱和物質(zhì)的傳遞過(guò)程,并計(jì)算蒸汽輪機(jī)入口的溫度、流量以及熱含量(enthalpy)。并且,使用蒸汽輪機(jī)入口的流量、溫度,根據(jù)音速流中的流量計(jì)算公式對(duì)額定壓力值進(jìn)行修正來(lái)計(jì)算壓力。另外,也可以對(duì)預(yù)先決定的基準(zhǔn)值使用對(duì)蒸汽輪機(jī)入口的流量變化、溫度變化進(jìn)行修正的公知的溫度修正方法、流量修正方法來(lái)計(jì)算壓力。
·蒸汽輪機(jī)初級(jí)后的蒸汽條件的計(jì)算(步驟A2)
從上述蒸汽輪機(jī)入口的主蒸汽的壓力減去蒸汽輪機(jī)初級(jí)后的壓力損失來(lái)得到蒸汽輪機(jī)初級(jí)后的壓力。例如,根據(jù)成套設(shè)備特有的蒸汽輪機(jī)設(shè)計(jì)信息來(lái)計(jì)算該壓力損失。此外,從上述蒸汽輪機(jī)入口的蒸汽的流量減去向其他系統(tǒng)的蒸汽的流入流出量來(lái)得到蒸汽輪機(jī)初級(jí)后的流量。此外,基于蒸汽輪機(jī)初級(jí)后的壓力和上述蒸汽輪機(jī)入口的熱含量,根據(jù)蒸汽特性函數(shù)得到蒸汽輪機(jī)初級(jí)后的溫度。并且,根據(jù)蒸汽的流速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度的合成流速、動(dòng)態(tài)粘度系數(shù),通過(guò)公知的熱傳遞率計(jì)算公式來(lái)得到蒸汽輪機(jī)段后的蒸汽-轉(zhuǎn)子間的熱傳遞率。基于蒸汽輪機(jī)初級(jí)后的壓力和溫度,根據(jù)蒸汽特性函數(shù)計(jì)算動(dòng)態(tài)粘度系數(shù)。
2-2.熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路
熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23輸入通過(guò)成套設(shè)備狀態(tài)量預(yù)測(cè)計(jì)算電路22計(jì)算出的成套設(shè)備狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值。熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23根據(jù)所輸入的成套設(shè)備狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值,計(jì)算至少一個(gè)熱影響量在設(shè)定的預(yù)測(cè)期間中的將來(lái)的預(yù)測(cè)值。熱影響量大多是由蒸汽輪機(jī)3的渦輪轉(zhuǎn)子的熱應(yīng)力或熱延伸差、機(jī)室的熱變形、與蒸汽輪機(jī)3的啟動(dòng)相關(guān)的構(gòu)造體部位間的溫度差等金屬溫度引起的,根據(jù)上述步驟A2的計(jì)算結(jié)果,通過(guò)從蒸汽向金屬的傳熱計(jì)算來(lái)計(jì)算金屬內(nèi)部的溫度分布來(lái)得到熱影響量。例如,通過(guò)從蒸汽向渦輪轉(zhuǎn)子的傳熱計(jì)算來(lái)計(jì)算渦輪轉(zhuǎn)子的半徑方向的溫度分布,根據(jù)使用了線膨脹率、楊氏模量(Young's modulus)、泊松比(Poisson's ratio)等的材料學(xué)定律來(lái)計(jì)算渦輪轉(zhuǎn)子的熱應(yīng)力。通過(guò)從蒸汽向渦輪轉(zhuǎn)子和機(jī)室的傳熱計(jì)算來(lái)計(jì)算在渦輪轉(zhuǎn)子的軸方向上分割的蒸汽輪機(jī)的各部位的溫度,根據(jù)使用了線膨脹率的材料學(xué)定律來(lái)計(jì)算渦輪轉(zhuǎn)子的熱延伸差。通過(guò)從蒸汽向機(jī)室以及機(jī)室的軸、半徑以及周向的傳熱計(jì)算來(lái)計(jì)算機(jī)室內(nèi)部的溫度分布,根據(jù)使用了線膨脹率、楊氏模量、泊松比等的材料學(xué)定律來(lái)計(jì)算機(jī)室的熱變形。
2-3.熱影響量控制單元切換電路
熱影響量控制單元切換電路24輸入發(fā)電成套設(shè)備100的狀態(tài)值(成套設(shè)備狀態(tài)值)52。熱影響量控制單元切換電路24根據(jù)所輸入的成套設(shè)備狀態(tài)值52判定熱影響量對(duì)成套設(shè)備操作量的變化的靈敏度,并根據(jù)判定出的靈敏度輸出切換對(duì)熱影響量進(jìn)行控制的控制模式的切換信號(hào)。在本實(shí)施方式中,在成套設(shè)備狀態(tài)值52為預(yù)先決定的設(shè)定值以下的情況下,熱影響量控制單元切換電路24判定為熱影響量對(duì)成套設(shè)備操作量的變化的靈敏度低,輸出將控制熱影響量的控制模式切換為第1控制模式的切換信號(hào)。另一方面,在成套設(shè)備狀態(tài)值52大于預(yù)先決定的設(shè)定值的情況下,熱影響量控制單元切換電路24判定為熱影響量對(duì)成套設(shè)備操作量的變化的靈敏度高,輸出將控制熱影響量的控制模式切換為第2控制模式的切換信號(hào)。另外,成套設(shè)備狀態(tài)值52只要是渦輪轉(zhuǎn)子或機(jī)室的溫度、蒸汽與渦輪轉(zhuǎn)子的溫度差、蒸汽與機(jī)室的溫度差、渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度差、渦輪轉(zhuǎn)子與機(jī)室的溫度差、機(jī)室的上半部與下半部的溫度差、蒸汽輪機(jī)負(fù)荷、燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷、渦輪轉(zhuǎn)子的熱應(yīng)力、渦輪轉(zhuǎn)子與機(jī)室的熱延伸差、啟動(dòng)后經(jīng)過(guò)時(shí)間等成為用于推定熱影響量對(duì)成套設(shè)備操作量的變化的靈敏度的指標(biāo)的值即可。
2-4.蒸汽溫度調(diào)整電路
蒸汽溫度調(diào)整電路25輸入由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算出的熱影響量的預(yù)測(cè)值和從熱影響量控制單元切換電路24輸出的切換信號(hào)。蒸汽溫度調(diào)整電路25在與所輸入的切換信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制模式(第1或第2控制模式)下計(jì)算與蒸汽溫度相關(guān)的成套設(shè)備操作量(針對(duì)第1指令值計(jì)算電路32的成套設(shè)備操作量),以使熱影響量不超過(guò)預(yù)先決定的限制值。另外,限制值是在蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)中,出于從啟動(dòng)開(kāi)始到完成為止保護(hù)蒸汽輪機(jī)的構(gòu)成設(shè)備的觀點(diǎn),關(guān)于成套設(shè)備狀態(tài)量而設(shè)定的設(shè)定值。與蒸汽溫度相關(guān)的操作量例如只要是燃料氣體流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度(熱源介質(zhì)量操作部11的操作量)、入口引導(dǎo)葉的開(kāi)度(低溫流體量操作部12的操作量)以及溫度控制單元15的噴灑流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度、根據(jù)這些開(kāi)度的調(diào)節(jié)而變化的熱源裝置1的負(fù)荷、高溫流體7的溫度、燃?xì)廨喥髫?fù)荷、燃?xì)廨啓C(jī)吸氣流量以及溫度控制單元15中向蒸汽8的噴灑流量等對(duì)蒸汽溫度產(chǎn)生影響的操作量即可。以下,示出了第1控制模式和第2控制模式中的蒸汽溫度調(diào)整電路25的成套設(shè)備操作量的計(jì)算方法的一例。
·第1控制模式
蒸汽溫度調(diào)整電路25根據(jù)由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算出的熱影響量的預(yù)測(cè)值,計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷等與蒸汽溫度相關(guān)的成套設(shè)備操作量,以使熱影響量不超過(guò)限制值。成套設(shè)備操作量根據(jù)熱影響量的預(yù)測(cè)值與限制值的差來(lái)計(jì)算,例如對(duì)熱影響量的預(yù)測(cè)值與限制值的差乘上預(yù)先設(shè)定的系數(shù)來(lái)計(jì)算出。
·第2控制模式
蒸汽溫度調(diào)整電路25計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷等與蒸汽溫度相關(guān)的操作量,以使蒸汽溫度成為預(yù)先決定的設(shè)定值。例如,通過(guò)保持當(dāng)前的成套設(shè)備操作量的方法或使當(dāng)前的成套設(shè)備操作量以預(yù)先設(shè)定的變化率上升的方法等來(lái)計(jì)算設(shè)定值。
2-5.蒸汽流量調(diào)整電路
蒸汽流量調(diào)整電路26輸入由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算出的熱影響量的預(yù)測(cè)值和從熱影響量控制單元切換電路24輸出的切換信號(hào)。蒸汽流量調(diào)整電路26在與所輸入的切換信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制模式(第1或第2控制模式)下,計(jì)算與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量(針對(duì)第2指令值計(jì)算電路33的成套設(shè)備操作量),使得熱影響量不超過(guò)預(yù)先決定的限制值。與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量只要是蒸汽加減閥13或旁通閥14的開(kāi)度、蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、蒸汽輪機(jī)負(fù)荷、蒸汽壓力等對(duì)蒸汽流量產(chǎn)生影響的操作量即可。以下,示出了第1控制模式或第2控制模式中的蒸汽流量調(diào)整電路26的成套設(shè)備操作量的計(jì)算方法的一例。
·第1控制模式
蒸汽流量調(diào)整電路26計(jì)算蒸汽加減閥13的開(kāi)度等與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量,以使蒸汽流量成為預(yù)先決定的設(shè)定值。例如,通過(guò)保持當(dāng)前的成套設(shè)備操作量的方法或使當(dāng)前的成套設(shè)備操作量以預(yù)先設(shè)定的變化率上升的方法等來(lái)計(jì)算設(shè)定值。
·第2控制模式
蒸汽流量調(diào)整電路26根據(jù)由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算出的熱影響量的預(yù)測(cè)值,計(jì)算蒸汽加減閥13的開(kāi)度等與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量,以使熱影響量不超過(guò)限制值。成套設(shè)備操作量根據(jù)熱影響量的預(yù)測(cè)值與限制值的差來(lái)計(jì)算,例如對(duì)熱影響量的預(yù)測(cè)值與限制值的差乘上預(yù)先設(shè)定的系數(shù)來(lái)計(jì)算出。
2-6.第1指令值計(jì)算電路
第1指令值計(jì)算電路32具備熱源介質(zhì)量操作狀態(tài)計(jì)算電路27、低溫流體量操作狀態(tài)計(jì)算電路28以及溫度調(diào)整單元操作狀態(tài)計(jì)算電路29。熱源介質(zhì)量操作狀態(tài)計(jì)算電路27、低溫流體量操作狀態(tài)計(jì)算電路28以及溫度調(diào)整單元操作狀態(tài)計(jì)算電路29根據(jù)從蒸汽溫度調(diào)整電路25輸入的成套設(shè)備操作量,以滿足該成套設(shè)備操作量的方式分別計(jì)算針對(duì)熱源介質(zhì)量操作部11、低溫流體量操作部12以及溫度調(diào)整部15的指令值(操作狀態(tài)指令值)。熱源介質(zhì)量操作狀態(tài)計(jì)算電路27、低溫流體量操作狀態(tài)計(jì)算電路28以及溫度調(diào)整單元操作狀態(tài)計(jì)算電路29向熱源介質(zhì)量操作部11、低溫流體量操作部12以及溫度調(diào)整單元15輸出計(jì)算出的操作狀態(tài)指令值。
2-7.第2指令值計(jì)算電路
第2指令值計(jì)算電路33具備蒸汽加減閥操作狀態(tài)計(jì)算電路30和旁通閥操作狀態(tài)計(jì)算電路31。蒸汽加減閥操作狀態(tài)計(jì)算電路30和旁通閥操作狀態(tài)計(jì)算電路31根據(jù)從蒸汽流量調(diào)整電路26輸入的成套設(shè)備操作量,以滿足該成套設(shè)備操作量的方式分別計(jì)算針對(duì)蒸汽加減閥13和旁通閥14的操作狀態(tài)指令值。蒸汽加減閥操作狀態(tài)計(jì)算電路30和旁通閥操作狀態(tài)計(jì)算電路31向蒸汽加減閥13和旁通閥14輸出計(jì)算出的操作狀態(tài)指令值。
(動(dòng)作)
圖2是表示操作狀態(tài)指令值的計(jì)算步驟的流程圖。以下,以將成套設(shè)備狀態(tài)值52設(shè)為渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度差的情況為例說(shuō)明操作狀態(tài)指令值的計(jì)算步驟。
若蒸汽輪機(jī)3開(kāi)始啟動(dòng),則成套設(shè)備狀態(tài)量預(yù)測(cè)計(jì)算電路22輸入成套設(shè)備狀態(tài)量的測(cè)量值50和成套設(shè)備操作量的測(cè)量值51中的至少一方,計(jì)算預(yù)先設(shè)定的預(yù)測(cè)期間中的將來(lái)的成套設(shè)備狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值(步驟S1)。熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23輸入由成套設(shè)備狀態(tài)量預(yù)測(cè)計(jì)算電路22計(jì)算出的成套設(shè)備狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值,計(jì)算熱應(yīng)力、熱延伸差以及其他熱影響量的預(yù)測(cè)值(步驟S2)。
熱影響量控制單元切換電路24輸入渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度差Td,判定溫度差Td是否為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值Ts以下(步驟S3)。在溫度差Td為設(shè)定值Ts以下的情況下(是),熱影響量控制單元切換電路24判定為熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度低,輸出將控制模式切換為第1控制模式的切換信號(hào)。另一方面,在溫度差Td大于設(shè)定值Ts的情況下(否),熱影響量控制單元切換電路24判定為熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度高,輸出將控制模式切換為第2控制模式的切換信號(hào)。
接著,蒸汽溫度調(diào)整電路25輸入由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算出的熱影響量的預(yù)測(cè)值和從熱影響量控制單元切換電路24輸出的切換信號(hào),在與切換信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制模式下計(jì)算與蒸汽溫度相關(guān)的成套設(shè)備操作量(步驟S4)。具體地,在輸入了將控制模式切換為第1控制模式的切換信號(hào)的情況下,蒸汽溫度調(diào)整電路25在第1控制模式下計(jì)算與蒸汽溫度相關(guān)的成套設(shè)備操作量(步驟S4-1),在輸入了將控制模式切換為第2控制模式的切換信號(hào)的情況下,在第2控制模式下計(jì)算與蒸汽溫度相關(guān)的成套設(shè)備操作量(步驟S4-2)。
蒸汽流量調(diào)整電路26輸入由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算出的熱影響量的預(yù)測(cè)值和從熱影響量控制單元切換電路24輸出的切換信號(hào),在與切換信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制模式下計(jì)算與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量(步驟S5)。具體地,在輸入了將控制模式切換為第1控制模式的切換信號(hào)的情況下,蒸汽流量調(diào)整電路26在第1控制模式下計(jì)算與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量(步驟S5-1),在輸入了將控制模式切換為第2控制模式的切換信號(hào)的情況下,在第2控制模式下計(jì)算與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量(步驟S5-2)。
第1、第2指令值計(jì)算電路32、33根據(jù)由蒸汽溫度調(diào)整電路25和蒸汽流量調(diào)整電路26計(jì)算出的成套設(shè)備操作量來(lái)計(jì)算操作狀態(tài)指令值,并輸出到調(diào)整裝置(步驟S6)。
之后,啟動(dòng)控制裝置21判斷是否滿足成套設(shè)備的啟動(dòng)完成條件,即成套設(shè)備的啟動(dòng)是否完成(步驟S7)。在啟動(dòng)完成條件滿足的情況下(是),啟動(dòng)控制裝置21結(jié)束步驟S1~S6的步驟。另一方面,在成套設(shè)備的啟動(dòng)完成條件不滿足的情況下(否),啟動(dòng)控制裝置21更新時(shí)間,重復(fù)執(zhí)行步驟S1~S6的步驟。
(效果)
在本實(shí)施方式中,根據(jù)熱影響量對(duì)成套設(shè)備操作量的變化的靈敏度,切換控制模式來(lái)計(jì)算成套設(shè)備操作量。具體地,在熱影響量對(duì)成套設(shè)備操作量的變化的靈敏度低的情況下,計(jì)算與蒸汽溫度相關(guān)的成套設(shè)備操作量,以使熱影響量不超過(guò)限制值,計(jì)算與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量,以使蒸汽流量成為預(yù)先決定的設(shè)定值。另一方面,在靈敏度高的情況下,計(jì)算與蒸汽溫度相關(guān)的成套設(shè)備操作量,以使蒸汽溫度成為預(yù)先決定的設(shè)定值,計(jì)算與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量,以使熱影響量不超過(guò)限制值。因此,在熱影響量對(duì)蒸汽溫度變化的靈敏度高,熱影響量超過(guò)限制值的可能性高的情況下,可以優(yōu)先調(diào)整蒸汽流量,穩(wěn)定地控制熱影響量。此外,在靈敏度低,向蒸汽輪機(jī)的構(gòu)成要素的傳熱較難進(jìn)行的情況下,可以優(yōu)先調(diào)整蒸汽溫度,促進(jìn)向構(gòu)成要素的傳熱來(lái)縮短蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間。
圖3是示例了本實(shí)施方式的啟動(dòng)順序的一部分的圖。圖3(a)示出了將與蒸汽溫度相關(guān)的成套設(shè)備操作量設(shè)為燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷,將與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量設(shè)為蒸汽加減閥的開(kāi)度時(shí)的各成套設(shè)備操作量的推移。在圖3(a)中,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示成套設(shè)備操作量,實(shí)線表示燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷,虛線表示蒸汽加減閥的開(kāi)度。圖3(b)表示將成套設(shè)備狀態(tài)值設(shè)為渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度差的時(shí)的成套設(shè)備狀態(tài)值的推移。在圖3(b)中,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示溫度,實(shí)線表示表面溫度,虛線表示中心溫度。此外,圖3(b)的點(diǎn)劃線表示表面與中心的溫度差。圖3(c)表示蒸汽流量的推移,圖3(d)表示熱應(yīng)力的推移。在圖3(c)、圖3(d)中,橫軸表示時(shí)間,縱軸分別表示蒸汽流量、熱應(yīng)力。
如圖3(b)所示,在渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度差大于預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值的區(qū)間A1、A2中,判定為熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度高,按照第2控制模式保持燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷,控制蒸汽加減閥的開(kāi)度以使熱應(yīng)力不超過(guò)限制值(圖3(a)、圖3(c)、圖3(d))。在區(qū)間A1、A2中,渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度被抑制為向與燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的整定點(diǎn)具有傳熱延遲而上升的程度,因此熱應(yīng)力不會(huì)急劇變化。此外,因傳熱引起的延遲時(shí)間,若蒸汽流量增加則減少,若蒸汽流量減少則增加,因此能夠通過(guò)蒸汽加減閥的開(kāi)度進(jìn)行控制。因此,在熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度高的區(qū)間控制蒸汽加減閥的開(kāi)度,由此能夠安全且高效地控制熱應(yīng)力。此外,如區(qū)間A1那樣在蒸汽溫度保持得低的狀態(tài)下蒸汽流量增加,由此能夠提前使蒸汽輪機(jī)負(fù)荷上升,提高蒸汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)的發(fā)電效率。
另一方面,如圖3(b)所示,在渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度差小于預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值的區(qū)間B1、B2中,判定為熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度低,按照第1控制模式控制蒸汽加減閥的開(kāi)度,以使蒸汽流量恒定,并控制燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷,以使熱應(yīng)力不超過(guò)限制值(圖3(a)、圖3(c)、圖3(d))。在區(qū)間B1、B2中,有針對(duì)熱應(yīng)力的限制值的余量,因此控制成燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷即蒸汽溫度上升。因此,以熱應(yīng)力或其他熱影響量的值上升到限制值附近的方式促進(jìn)向渦輪轉(zhuǎn)子的傳熱,能夠縮短蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間。
<第2實(shí)施方式>
(結(jié)構(gòu))
圖4是本實(shí)施方式的發(fā)電成套設(shè)備的概要結(jié)構(gòu)圖。在圖4中,對(duì)與上述第1實(shí)施方式相同的部分賦予相同的符號(hào),適當(dāng)省略說(shuō)明。
本實(shí)施方式的發(fā)電成套設(shè)備101的啟動(dòng)控制裝置41與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于,代替熱影響量控制單元切換電路24而具備熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路40,蒸汽溫度調(diào)整電路25和蒸汽流量調(diào)整電路26使用由熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路40計(jì)算出的調(diào)整增益來(lái)計(jì)算成套設(shè)備操作量。其他結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式相同。
如圖4所示,熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路40輸入成套設(shè)備狀態(tài)值52。熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路40根據(jù)所輸入的成套設(shè)備狀態(tài)值52判定熱影響量對(duì)成套設(shè)備操作量的變化的靈敏度,根據(jù)判定出的靈敏度,計(jì)算用于設(shè)定用于熱影響量的控制的加權(quán)值的蒸汽溫度調(diào)整增益Gt和蒸汽流量調(diào)整增益Gf。蒸汽溫度調(diào)整增益Gt用于蒸汽溫度變化率的調(diào)整,蒸汽流量調(diào)整增益Gf用于蒸汽流量變化率的調(diào)整。
蒸汽溫度調(diào)整電路25輸入由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算出的熱影響量的預(yù)測(cè)值和由熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路40計(jì)算出的蒸汽溫度調(diào)整增益Gt,計(jì)算與蒸汽溫度相關(guān)的成套設(shè)備操作量。此外,蒸汽流量調(diào)整電路26輸入由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算出的熱影響量的預(yù)測(cè)值和由熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路40計(jì)算出的蒸汽流量調(diào)整增益Gf,計(jì)算與蒸汽流量相關(guān)的成套設(shè)備操作量。
(動(dòng)作)
圖5是用于說(shuō)明操作狀態(tài)指令值的計(jì)算步驟的圖。以下,以將由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算的熱影響量設(shè)為熱應(yīng)力,將由蒸汽溫度調(diào)整電路25計(jì)算的成套設(shè)備操作量設(shè)為燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷,將由蒸汽流量調(diào)整電路26計(jì)算的成套設(shè)備操作量設(shè)為蒸汽輪機(jī)負(fù)荷,將成套設(shè)備狀態(tài)值52設(shè)為渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度差的情況為例,說(shuō)明操作狀態(tài)指令值的計(jì)算步驟。另外,由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算的熱影響量并不限于熱應(yīng)力,也可以計(jì)算與蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)相關(guān)的2個(gè)以上的熱影響量。此外,由蒸汽溫度調(diào)整電路25計(jì)算的成套設(shè)備操作量并不限于燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷,也可以計(jì)算與蒸汽溫度相關(guān)的2個(gè)以上的成套設(shè)備操作量。此外,由蒸汽流量調(diào)整電路26計(jì)算的成套設(shè)備操作量并不限于蒸汽輪機(jī)負(fù)荷,也可以計(jì)算與蒸汽流量相關(guān)的2個(gè)以上的成套設(shè)備操作量。此外,成套設(shè)備狀態(tài)值52只要是用于推定熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度的指標(biāo),也可以使用其他值。
如圖5所示,熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路40輸入渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度差,計(jì)算蒸汽溫度調(diào)整增益Gt和蒸汽流量調(diào)整增益Gf。蒸汽溫度調(diào)整增益Gt被計(jì)算為渦輪轉(zhuǎn)子的表面與中心的溫度差越小(也就是說(shuō),熱應(yīng)力對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度低)則越大的值,溫度差越大(也就是說(shuō),熱應(yīng)力對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度高)則越小的值。蒸汽流量調(diào)整增益Gf,為了避免與蒸汽溫度調(diào)整增益Gt干涉而使熱應(yīng)力的控制振動(dòng),例如在蒸汽溫度調(diào)整增益Gt較大的區(qū)域中被計(jì)算為較小的值,在蒸汽溫度調(diào)整增益Gt較小的區(qū)域中被計(jì)算為較大的值。另外,例如根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部(未圖示)中的數(shù)表來(lái)計(jì)算蒸汽溫度調(diào)整增益Gt和蒸汽流量調(diào)整增益Gf。
蒸汽溫度調(diào)整電路25輸入由熱影響量預(yù)測(cè)計(jì)算電路23計(jì)算出的熱應(yīng)力的預(yù)測(cè)值和預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的熱應(yīng)力的限制值,從熱應(yīng)力的限制值減去熱應(yīng)力的預(yù)測(cè)值來(lái)計(jì)算熱應(yīng)力余量。此外,蒸汽溫度調(diào)整電路25對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的修正前的蒸汽溫度計(jì)算參數(shù)a乘以由熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路40計(jì)算出的蒸汽溫度調(diào)整增益Gt,來(lái)得到修正后的蒸汽溫度計(jì)算參數(shù)(加權(quán)值)A。然后,蒸汽溫度調(diào)整電路25根據(jù)熱應(yīng)力余量和修正后的蒸汽溫度計(jì)算參數(shù)A,計(jì)算與燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷相關(guān)的成套設(shè)備操作量。例如,將修正后的蒸汽溫度計(jì)算參數(shù)A設(shè)為將熱應(yīng)力余量變換為與燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷相關(guān)的指令值的系數(shù),對(duì)熱應(yīng)力余量乘以修正后的蒸汽溫度計(jì)算參數(shù)A來(lái)得到與燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷相關(guān)的成套設(shè)備操作量。
與蒸汽溫度調(diào)整電路25同樣地,蒸汽流量調(diào)整電路26計(jì)算熱應(yīng)力余量。另一方面,蒸汽流量調(diào)整電路26對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的修正前的蒸汽流量計(jì)算參數(shù)b乘以由熱影響量調(diào)整增益計(jì)算電路40計(jì)算出的蒸汽流量調(diào)整增益Gf,來(lái)得到修正后的蒸汽流量計(jì)算參數(shù)(加權(quán)值)B。然后,蒸汽流量調(diào)整電路26根據(jù)熱應(yīng)力余量和修正后的蒸汽流量計(jì)算參數(shù)B,計(jì)算與蒸汽輪機(jī)負(fù)荷相關(guān)的成套設(shè)備操作量。例如,將修正后的蒸汽流量計(jì)算參數(shù)B設(shè)為將熱應(yīng)力余量變換為蒸汽輪機(jī)負(fù)荷指令的系數(shù),對(duì)熱應(yīng)力余量乘以修正后的蒸汽流量計(jì)算參數(shù)B來(lái)得到與蒸汽輪機(jī)負(fù)荷相關(guān)的成套設(shè)備操作量。
熱源介質(zhì)量操作狀態(tài)計(jì)算電路27根據(jù)從蒸汽溫度調(diào)整電路25輸入的成套設(shè)備操作量計(jì)算出針對(duì)熱源介質(zhì)量操作部11的操作狀態(tài)指令值,并輸出到熱源介質(zhì)量操作部11。蒸汽加減閥操作狀態(tài)計(jì)算電路30根據(jù)從蒸汽流量調(diào)整電路26輸入的成套設(shè)備操作量計(jì)算出針對(duì)蒸汽加減閥13的操作狀態(tài)指令值,并輸出到蒸汽加減閥13。
(效果)
在本實(shí)施方式中,根據(jù)熱影響量對(duì)成套設(shè)備操作量的變化的靈敏度來(lái)計(jì)算蒸汽溫度調(diào)整增益Gt和蒸汽流量調(diào)整增益Gf,使用根據(jù)蒸汽溫度調(diào)整增益Gt和蒸汽流量調(diào)整增益Gf計(jì)算出的加權(quán)值來(lái)計(jì)算成套設(shè)備操作量。具體地,蒸汽溫度調(diào)整增益Gt被計(jì)算為熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度越低則越大,靈敏度越高則越小的值。另一方面,蒸汽流量調(diào)整增益Gf被計(jì)算為在蒸汽溫度調(diào)整增益Gt越高的區(qū)域則越小,在越低的區(qū)域則越大的值。因此,例如在熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度高,熱影響量超過(guò)限制值的可能性較高的區(qū)域,可以將蒸汽溫度調(diào)整增益Gt計(jì)算得較小,將蒸汽流量調(diào)整增益Gf計(jì)算得較大,相對(duì)于蒸汽溫度優(yōu)先調(diào)整蒸汽流量來(lái)安全且高效地控制熱影響量。此外,在熱影響量對(duì)蒸汽溫度的變化的靈敏度較高的區(qū)域和較低的區(qū)域,能夠使蒸汽溫度和蒸汽流量同時(shí)上升,因此能夠使熱影響量的值在不超過(guò)限制值的范圍內(nèi)上升到限制值附近。因此,能夠削減不需要的等待時(shí)間,能夠使蒸汽輪機(jī)相應(yīng)地高速啟動(dòng)。
<其他>
本發(fā)明并不限定于上述的各實(shí)施方式,還包括各種變形例。例如,上述的各實(shí)施方式是為了便于理解本發(fā)明而進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明,并不一定必須具備說(shuō)明的所有結(jié)構(gòu)。例如,也可以刪除各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分。
在上述的各實(shí)施方式中,示例了發(fā)電成套設(shè)備具備熱源介質(zhì)量操作部11、低溫流體量操作部12、蒸汽加減閥13、旁通閥14以及溫度調(diào)整單元15作為調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)。然而,本發(fā)明的本質(zhì)效果是提供一種根據(jù)發(fā)電成套設(shè)備的狀態(tài),能夠高速且安全地啟動(dòng)蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)控制裝置,只要能得到該本質(zhì)效果,并不一定限定于上述結(jié)構(gòu)。例如,也可以具備新的構(gòu)成要素作為調(diào)整裝置。
此外,本發(fā)明的啟動(dòng)控制裝置并不限于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電成套設(shè)備,也可以應(yīng)用于火力發(fā)電成套設(shè)備、太陽(yáng)能發(fā)電成套設(shè)備等具備蒸汽輪機(jī)的全部成套設(shè)備。
例如,將本發(fā)明的啟動(dòng)控制裝置應(yīng)用于火力發(fā)電成套設(shè)備的情況下,在圖1、圖4中熱源介質(zhì)可以采用煤炭或天然氣,熱源介質(zhì)量操作部11可以采用燃料調(diào)節(jié)閥,低溫流體可以采用空氣或氧,低溫流體量操作部12可以采用空氣流量調(diào)節(jié)閥,熱源裝置1可以采用鍋爐中的火爐,高溫流體可以采用燃燒氣體,蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2可以采用鍋爐中的傳熱部(蒸汽產(chǎn)生部)。
此外,將本發(fā)明的啟動(dòng)控制裝置應(yīng)用于太陽(yáng)能發(fā)電成套設(shè)備的情況下,在圖1、圖4中熱源介質(zhì)可以采用陽(yáng)光,熱源介質(zhì)量操作部11可以采用集熱板的驅(qū)動(dòng)裝置,低溫流體和高溫流體可以采用油或高溫溶劑鹽等可以轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能來(lái)保有的介質(zhì),低溫流體量操作部12可以采用油或高溫溶劑鹽等的流量調(diào)節(jié)閥,熱源裝置1可以采用集熱板,蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2可以采用通過(guò)與高溫流體的熱交換將供水加熱成蒸汽的設(shè)備。
此外,將本發(fā)明的啟動(dòng)控制裝置應(yīng)用于組合了燃料電池和蒸汽輪機(jī)的發(fā)電成套設(shè)備的情況下,在圖1、圖4中熱源介質(zhì)可以采用一氧化碳/氫氣等燃料氣體,熱源介質(zhì)量操作部11可以采用燃料氣體流量調(diào)節(jié)閥,低溫流體可以采用空氣,低溫流體量操作部12可以采用空氣調(diào)節(jié)閥,熱源裝置1可以采用燃料電池,高溫流體可以采用燃料電池廢氣,蒸汽產(chǎn)生設(shè)備2可以采用余熱回收鍋爐。