JP4287940B2 - Pressurized fluidized bed boiler apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧流動層ボイラ装置およびその制御方法に係り、特に、ガスタービンと接続される、ボイラを収納した圧力容器を有する加圧流動層ボイラ装置の、ガスタービンコンプレッサのサージングを防止しつつボイラ燃焼に必要な燃料量または空気量を制御することができる、加圧流動層ボイラ装置およびその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、本発明が適用される加圧流動層プラントの装置系統を示す説明図である。図において、この装置は、ボイラ本体75を収納したボイラ圧力容器74と、空気ダクト82を介して前記ボイラ圧力容器74に空気を供給するガスタービンコンプレッサ71と、前記ボイラ本体75に高圧排ガスダクト76を介して連結され、前記ガスタービンコンプレッサ71と同軸に設けられたガスタービン本体79と、該ガスタービン本体79出口の排気ダクト80と、該排気ダクト80と前記空気ダクト82とを連結するガスタービンバイパスダクト83とから主として構成されており、前記空気ダクト82、高圧排ガスダクト76およびガスタービンバイパスダクト83には、それぞれコンプレッサ出口弁73、ガスタービン入口弁77およびガスタービンバイパス弁78が設けられている。72は、コンプレッサー71の空気流量調節機構、81は、煙突である。
【0003】
このような構成において、図示省略した燃料供給ノズルからボイラ本体75に供給された燃料は、ガスタービンコンプレッサ71で加圧され、空気ダクト82およびボイラ圧力容器74を経てボイラ本体75に供給される空気と混合して燃焼し、発生した高圧排ガスは、高圧排ガスダクト76を経てガスタービン本体79に導かれ、該ガスタービン本体79を起動する。
【0004】
図8は、一般的な加圧流動層プラントの静特性を示す図である。図8において、プラント負荷に応じて空気流量調整機構により制御されるコンプレッサ通過空気流量は、前記プラント負荷の増加にほぼ比例して増加している。一方、ガスタービン入口ガス温度はプラント負荷の上昇とともに急勾配に上昇することが分かる。ところで、空気流量調整機構はコンプレッサの効率を向上させるため、その入口側に設置されていることから、正味のコンプレッサ入口圧力は負圧となり、負圧の割合は通過空気量が少ない程大きくなる。コンプレッサ出口圧力と入口圧力の比を圧力比といい、採用されるガスタービンによってその制限値、すなわちコンプレッサがサージングを起こさない上限値が設定されている。サージングが発生すると、必要な空気が流れなくなりプラントの運転ができなくなるだけでなく、温度上昇によりコンプレッサ自身が溶融する場合もある。
【0005】
このような加圧流動層ボイラ装置において、従来、負荷が変化した時は必要入熱(燃料投入量)に応じた必要空気量となるように、コンプレッサの空気流量調整機構を操作して直接空気量を制御する方法が採られていた。
しかしながら、このような従来の制御方法では、加圧流動層ボイラ装置の特性である圧力容器の容積作用によるボイラ流入空気の遅れを補償するために、負荷上昇時にはコンプレッサ通過空気流量を適正値以上に多くし、負荷降下時には適正値以下に少なくする必要があった。空気流量を少なくすることはコンプレッサ入口圧力を下げることにつながり、コンプレッサの圧力比が高くなってサージングが生じ、結果的に、負荷降下時の負荷変化速度が遅くなるという問題が生じる。また、負荷降下時には、一般にガスタービン入口ガス温度が、高圧ガスダクトの熱容量に応じて高く残り、ガスタービン入口ガス温度が高いとボイラ内のガス圧力も高く残り、結果的に負荷降下時のコンプレッサの圧力比が高くなり、コンプレッサのサージングが発生し易くなるという問題があった。
【0006】
このようなコンプレッサのサージングを避けるために、負荷降下時に、コンプレッサの圧力比がサージング制限値を超える可能性がある場合には、保護インターロックによってコンプレッサ保護のために、通常運転時には全閉されているガスタービンバイパス弁を開いて圧力比を低減する制御が行われている。
しかしながら、ガスタービンバイパス弁を開動作した場合は、コンプレッサの通過空気量が一定であるために、ボイラ流入空気量が不足してボイラの運転継続が困難になるという問題が生じる。
【0007】
すなわち、上記従来技術は、加圧流動層プラントの負荷降下変化率が、事実上、コンプレッサのサージング制限値、高圧排ガスダクトの熱容量、圧力容器内容積等によって支配されており、発電プラントに要求される、需要に応じた負荷変化特性を備えたものではなかった。
このような問題を解決するために、近年、ボイラ負荷が降下した場合に、ボイラを収納した圧力容器内の圧力を、負荷指令に対応した設定圧力と実際の検出圧力との制御偏差がゼロとなるように、ガスタービンバイパス弁によって制御する方法が提案された(特開平6−272815号公報)が、この方法は高速負荷降下時のガスタービンコンプレッサのサージングを防止することはできても、燃料流量が負荷指令以外の要因によって変動するために、負荷降下時のボイラ内で実際に燃焼する燃料量と投入空気量が必ずしも対応せず、空燃比が変化し、これによって酸素濃度が増加した場合には発生NOx量が増加し、一方酸素濃度が低すぎる場合には発生COが増加するという排ガス特性の制御上の問題があった。
【0008】
ところで、加圧流動層ボイラプラントに用いられるコンプレッサは、従来の送風機と比較して高圧縮比で設計されており、運転上の制限は上述したように圧力比で決定され、制限上の圧力比を超えた場合にはサージングが発生する。従って、サージングが発生する手前の圧力比でガスタービンバイパス系のバルブを開き圧力差が解消するように制御する必要がある。
【0009】
しかしながら、プラント負荷が静定している状態でプラント差圧が増加した際に、コンプレッサのサージングを回避するためにガスタービンバイパス弁を開くと、ボイラ流入燃焼空気流量が低下し、空気量が不足するという問題がある。すなわち、コンプレッサ空気流量調整機構はボイラ投入燃料量に比例するように制御されその信号は燃焼結果の排ガス中の酸素濃度で補正される。従って、ガスタービンバイパス弁を開いた場合、燃焼結果で酸素濃度が低下して初めて空気量増加信号が出されるので、排ガス酸素濃度補正回路の動作は制御の安定性により非常に遅くなり、一次的にボイラ流入空気量が不足して排ガス中のSOx濃度や未燃分が増加するという問題があった。
【0010】
なお、加圧流動層プラントにおいては、ガスタービンは一台で構成されるので、コンプレッサトリップ時には、送風機を一台しか有しない従来のコンベンショナルボイラと同様、直ちに燃料投入を遮断し、プラントを停止しなければならない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、従来の設備をそのまま用い、電力需要に応じた負荷変化中であっても、排ガス中の酸素濃度を一定、または静特性上決められた特性に従って運転することができ、かつガスタービンコンプレッサのサージングが発生した場合であってもプラントの安定な連続運転を確保することができる、加圧流動層ボイラ装置の制御方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
(1)ボイラ本体を収納した圧力容器と、該圧力容器に空気ダクトを介して加圧空気を供給するガスタービンコンプレッサと、前記ボイラ本体から排出され、高圧排ガスダクトを介して供給される高圧排ガスによって稼動するガスタービンと、該ガスタービン出口排ガスを排出する排気ダクトと、該排気ダクトと前記空気ダクトとを連結する、開閉弁を備えたガスタービンバイパスダクトとを有する加圧流動層ボイラ装置の制御方法において、前記ボイラ装置の負荷降下時に、負荷変化率に応じて先ず前記ガスタービンコンプレッサ通過加圧空気量を、該コンプレッサのサージング制限値以上の範囲で制御し、次いで前記ガスタービンバイパスダクトに設けられた開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスさせるとともに、前記開閉弁の開度を調節してボイラ本体へ供給される加圧空気量を、前記ボイラ本体に投入される燃料量に応じた必要量に制御し、さらに前記ガスタービンコンプレッサの圧力比が所定値以上に上昇した際に、前記コンプレッサのサージングに対する保護動作として前記ガスタービンバイパスダクトの開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスするとともに、ボイラ本体への燃料供給量を、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に相当する量だけ絞り、ボイラ本体へ供給される燃料量が空気量に対応するように制御することを特徴とする加圧流動層ボイラ装置の制御方法。
【0015】
(2)前記燃料の絞り量に対応してボイラ本体に供給する加圧空気量または流速を調節して流動層高を下げることを特徴とする上記(1)に記載の加圧流動層ボイラ装置の制御方法。
【0016】
(3)上記(1)に記載の加圧流動層ボイラ装置の制御方法において、前記ガスタービンコンプレッサの圧力比が所定値以上に上昇した際に、前記コンプレッサのサージングに対する保護動作として前記ガスタービンバイパスダクトの開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスするとともに、前記ガスタービンコンプレッサの通過加圧空気量を、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に相当する量だけ増加させ、前記ボイラ本体へ供給する空気量が燃料量に対応するように制御することを特徴とする加圧流動層ボイラ装置の制御方法。
【0017】
(4)上記(1)に記載の加圧流動層ボイラ装置の制御方法において、前記ガスタービンコンプレッサの圧力比が所定値以上に上昇した際に、前記コンプレッサのサージングに対する保護動作として前記ガスタービンバイパスダクトの開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスするとともに、ボイラ負荷が高くコンプレッサ通過空気流量が上限値近傍にある場合は、ボイラ本体への燃料供給量を、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に相当する量だけ絞り、ボイラ負荷が低くボイラ本体への燃料投入量が下限値近傍にある場合は、前記ガスタービンコンプレッサの通過加圧空気量を、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に相当する量だけ増加させ、前記ボイラ本体へ供給する燃料量と空気量が対応するように制御することを特徴とする加圧流動層ボイラ装置の制御方法。
【0018】
(5)上記(1)に記載の加圧流動層ボイラ装置の制御方法において、前記ガスタービンコンプレッサの圧力比が所定値以上に上昇した際に、前記コンプレッサのサージングに対する保護動作として前記ガスタービンバイパスダクトの開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスさせるとともに、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に応じて、ボイラ本体への燃料供給量を絞る動作とコンプレッサ通過加圧空気量を増加させる操作を同時に行って前記ボイラ本体に供給する燃料量と空気量が対応するように制御することを特徴とする加圧流動層ボイラ装置の制御方法。
【0021】
本発明は、ガスターズンコンプレッサのサージングを回避するためにガスタービンバイパス弁を開いて空気をガスタービン出口にバイパスさせる際、ボイラへの燃料投入量と空気供給量の割合を最適値に修正させる動作を排ガス酸素濃度による修正動作がかかる前に急速に行うものである。補正量は、コンプレッサ出口圧力、ガスタービンバイパス弁通過空気流量が分かれば容易に求まる。
【0022】
図1を用いて本発明を説明する。図1は、流動層ボイラ装置のボイラ負荷降下時のプラント特性を示す図である。図において、ガスタービン入口圧(ボイラ火炉圧)は静特性よりも高めに降下することが分かる。プラント負荷が1から2に降下した場合、コンプレッサ通過空気流量を静特性ベースで絞ると圧力比が高くなってサージングを生じるおそれがあるので、本発明においては、コンプレッサ入口圧力をサージング制限値よりも高い範囲で低減し、これによってコンプレッサ通過空気流量を適正値よりも多めに流し、この状態で、ガスタービンバイパス弁を開けて加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスし、ボイラ本体へ供給する空気流量を、負荷降下時の燃料流量に対応する必要量に制御する。ガスタービンバイパス弁を開けてコンプレッサ出口圧力が低下してもコンプレッサの特性としてコンプレッサ通過空気量が変化することはない。
【0023】
さらにこの場合、コンプレッサ通過空気流量がそのままガスタービンに飲み込まれれば、燃焼空気量およびガス量の増加となり、結果的にガスタービン入口圧を上昇させ、燃焼空気量過多による排ガス酸素濃度の上昇により排出NOx量が増加することになるが、本発明においては、ガスタービンバイパス弁を開けて加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスさせ、これによってボイラ本体へ供給する空気流量を、負荷降下時の燃料量に対応して制御することにより、排出NOxの増加を抑制することができる。
【0024】
図4は、本発明の原理を説明する図であって、コンプレッサ通過空気流量と運転圧力およびコンプレッサのサージング検出圧力との関係を示す図である。図において、プラントが新しくガスタービンの汚れが少ない場合、流動層ボイラ装置は計画運用点1に近い条件で運転されるが、ボイラの配管系の詰まりなどで圧力が徐々に上昇し、コンプレッササージング検出圧力2まで上昇すると、コンプレッサに対する保護のためにガスタービンバイパス弁が開かれ、圧力バランスはポイント3に移動する。このポイント3ではコンプレッサ通過空気流量は変わらないが、ボイラ流入空気量は、前記ガスタービンバイパス弁を開くことによってガスタービン出口にバイパスする空気量相当分だけ減少する。
【0025】
このような必要空気量の減少に対処するため、本発明においては、ボイラ内圧力がコンプレッササージング検出圧力▲2▼まで上昇し、コンプレッサ保護のためにガスタービンバイパス弁が開かれ、ガスタービンコンプレッサ通過空気量の一部がガスタービン出口にバイパスされたポイント▲3▼において、ポイント▲4▼に相当するボイラ負荷まで燃料供給量を下げる(対処方法A)か、またはポイント▲5▼に相当するまでコンプレッサ通過空気流量を増加させ(対処方法B)てボイラへ流入する空気量と燃料量を対応させ、これによってガスタービンコンプレッサのサージングを回避しながら、ボイラの安定燃焼を確保する。
【0026】
本発明において、負荷が高い場合には上記対処方法Aを、負荷が低い場合には対処方法Bを適用することが好ましい。
【0027】
【発明の実施の形態】
次に、実施例により本発明を詳細に説明する。
図2は、本発明の一実施例である加圧流動層ボイラ装置の、負荷降下時の空気量制御方法を示す基本制御回路図である(負荷上昇時は別の回路に切り換えられる)。
【0028】
図において、静定状態においては、ボイラ負荷要求信号1に基いて燃料要求関数発生器2で必要燃料投入量信号が作られ、該必要燃料投入量信号に基き燃料投入操作機3によってボイラ本体に供給される燃料流量が制御される。一方、ボイラ本体に供給される空気流量は、コンプレッサの空気流量調整機構6によって前記燃料供給量に対応した最適流量に制御される。
【0029】
いま、ボイラの負荷降下により燃料投入量が低減すると、ボイラ負荷要求信号1に基いて空気比設定器4で作られた、供給空気流量を低減するための必要空気量投入信号が発信されるが、この信号は遅れ特性関数発生器5を経てコンプレッサの空気流量調整機構6に送られるために、プログラム的に空気流量の絞り制御が行われる。従って、負荷降下当初はコンプレッサ通過空気量は、負荷降下によって低減した燃料投入量に対応する適正量以上となる。このとき前記燃料投入量に応じたボイラの必要燃焼空気量信号8が比較器9に送られ、該比較器9でボイラ流入空気流量計7の現実の検出値と比較され、制御器10で修正されたのちガスタービンバイパス弁11に送られ、該バイパス弁を経てバイパスされる空気量を増加するように調節し、これによってボイラ本体へ流入する空気量が、前記負荷降下に伴って低下した燃料供給量に対応した必要量に制御される。
【0030】
本実施例によれば、ボイラ負荷降下時に、コンプレッサの空気流量調整機構によってコンプレッサ通過空気流量を絞る操作を所定時間遅らせるようにプログラム的に制御し、負荷降下に伴う燃料投入量に応じたボイラ必要燃焼空気量信号に基づきコンプレッサ通過空気量の一部をガスタービンバイパス弁によってガスタービン出口にバイパスし、これによってボイラ本体への空気供給量が必要量になるように調整することにより、コンプレッサ通過空気流量を不必要に絞ることなく、ボイラへの空気供給量をボイラ負荷に対応した必要量に制御することができる。従って、コンプレッサの圧力比の増加によるサージングを回避しつつボイラの負荷降下に対応した空気流量を確保して負荷降下率を高めることができる。
【0031】
図3は、本発明の他の実施例を示す基本制御回路図である。
この制御方法が、上記実施例と異なるところは、あらかじめコンプレッサに余分の空気が流れるようにしておき、この状態で、前記コンプレッサの空気流量調整器により直接ボイラ必要空気流量を制御する点である。すなわち、ボイラ負荷降下により燃料投入量が低減した場合、負荷変化率信号12に応じて開度要求信号発生器13を経てガスタービンバイパス弁11の開度をプログラム的に制御してコンプレッサ通過空気の一部をガスタービン出口の排気ダクトにバイパスさせるとともに、ボイラ本体に、該ボイラ本体に投入される負荷降下後の燃料量に対応する量よりも多い量の空気が流れるようにしておき、この状態で前記コンプレッサの空気流量調整機構6を制御してボイラ本体へ流入する空気流量が前記負荷降下後の投入燃料量に対応する必要量になるように制御される。
【0032】
本実施例によれば、上記実施例と同様、コンプレッサ通過空気流量を不必要に絞ることなく、ボイラ本体に流入する空気流量をボイラ負荷の降下によって減少した燃料量に対応した必要量に制限することができるので、コンプレッサの圧力比の増加によるサージングを回避しつつボイラの負荷降下に対応した空気流量を確保して負荷降下率を高めることができる。
【0033】
本実施例において、ガスタービンバイパスダクトに設けられた開閉弁を本来のコンプレッササージング保護のためにのみ使用し、新たに設けたバルブによってバイパス空気流量を制御するようにしてもよい。
図5は、本発明の別の実施例における制御回路を示す説明図である。図においてこの方法は、ガスタービンコンプレッサのサージングを回避するためにガスタービンバイパス弁が開らかれてボイラ本体への空気供給量が低減した際に、ボイラ負荷要求信号21に基いて燃料要求関数発生器22で求められた必要燃料投入量信号から、減算器24で、サージ発生信号による燃料減指令信号23が減算され、該減算された信号に基いてボイラ本体へ投入される燃料量が前記低減した空気供給量に対応する必要量になるように、燃料投入操作機25によって制御するものである。
【0034】
本実施例によれば、ガスタービンコンプレッサのサージングを回避するためにガスタービンバイパス弁を開いてコンプレッサ通過空気量の一部をガスタービン出口にバイパスすることによりボイラ本体に供給される空気流量が低減した際、ボイラ負荷要求信号21に基いて燃料要求関数発生器22で求められた必要燃料投入量信号から、減算器24で、サージ発生信号による燃料減指令信号23が減算され、該減算された信号に基いてボイラ投入燃料量が前記低減した空気供給量に対応する必要量になるように制御されるので、プラントの燃焼状態の影響を最小限として運転を維持し、かつ機器の安全を確保し、コンプレッサのサージングを回避することができる。
【0035】
本実施例において、ボイラ本体への燃料投入量を空気供給量に対応するように低減すると同時に負荷変化相当の層高を下げることが好ましい。これによって層温度の変化をなくすことができる。層高を下げる方法としては、例えばボイラ本体に供給する加圧空気の量または流速を調節する方法が挙げられる。
本発明において、ガスタービンコンプレッサのサージングを回避するためにガスタービンバイパス弁が開らかれてボイラ本体に供給される空気流量が低減した際に、ボイラ負荷要求信号21に基いて燃料要求関数発生器22で求められた必要空気投入量信号に、加算器26で、サージ発生信号33とプラント負荷信号34に基いて演算機32で演算されたサージ発生信号による空気流量加算指令信号27を加算し、該加算した信号に基いて空気流量信号28を比較器29および制御器30を介して補正し、該補正された信号に基いて空気流量調整機構31を制御して前記ガスタービンバイパス弁が開らかれることによりガスタービン出口にバイパスされた空気量に相当する分だけコンプレッサ通過空気流量を増加させ、これによってボイラ本体へ供給される空気流量を前記ボイラ本体への投入燃料量に対応するように制御することもできる。
【0036】
本発明において、ガスタービンコンプレッサの圧力比が所定値以上に上昇した際に、前記コンプレッサのサージングを回避するためにガスタービンバイパス弁が開らかれてボイラ本体に供給される空気流量が低減した場合であって、ボイラ負荷が高くコンプレッサの通過空気流量が上限値近くにある場合は、ボイラへの燃料供給量を、前記ガスタービンバイパス弁を通過してガスタービン出口にバイパスされる空気量に相当する量だけ絞ってボイラ本体への空気供給量に対応するように制御し、ボイラ負荷が低く、燃料投入量が最低負荷に近い場合には、コンプレッサの空気流量調整機構により、前記ガスタービンバイパス弁を通過してガスタービン出口にバイパスされる空気量に相当する量だけ空気量が増加するようにコンプレッサ通過空気量を制御することが好ましい。これによって安定運転性をさらに向上させることができる。
【0037】
本発明において、ガスタービンコンプレッサのサージングを回避するためにガスタービンバイパス弁が開らかれてボイラ本体に供給される空気量が低減した際に、ボイラ本体への燃料投入量を絞る操作とコンプレッサ通過空気量を増加させる操作を同時に行い、これによってボイラ本体に供給される燃料量と空気量を対応させることもできる。これによって互いの操作量が小さくなり、制御応答性が向上する。
【0038】
本発明において、ガスタービン起動時に、ガスタービン入口からボイラ本体側へリークガスが逆流するのを防止するために、あらかじめ空気ダクトを介してボイラ本体に加圧空気を供給し、ボイラ本体からガスタービンに向かって流れる加圧空気流を形成し、該空気流に前記リークガスを同伴させ、ガスタービンをバイパスさせて該ガスタービン出口排気ダクトに排出することが好ましい。
【0039】
図6は、本発明の参考例を示す流動層ボイラ装置の説明図である。この装置は、ボイラ火炉54を収納した圧力容器50と、該圧力容器50に空気ダクト61を介して空気を供給するガスタービンコンプレッサ(空気圧縮機)42と、前記ボイラ火炉54から排出され、サイクロン55および56を有する高圧排ガスダクト60を介して供給される高圧排ガスによって稼動するガスタービン47と、該ガスタービン47出口排ガスを排出する排気ダクト62と、該排気ダクト62と前記空気ダクト61とを連結する、開閉弁66を備えたガスタービンバイパスダクト67とを有する加圧流動層ボイラ装置において、前記空気ダクト61に分岐配管64を介して加圧空気を供給する昇圧ファン49を設け、前記ガスタービン入口の高圧排ガスダクト60とガスタービン出口排気ダクト62とを連結するガスタービンバイパス配管57を設け、該バイパス配管57にバイパス弁58弁および減圧オリフィス59を設けたものである。41は、圧縮機入口減圧弁、43は、圧縮空気出口弁、44は、圧縮空気バイパス弁、45は、燃焼器、46は、高圧ガス止め弁、48は、排気サイレンサ、51は、熱風発生炉、52は、風箱、53は、流動層である。
【0040】
このような構成において、ガスタービン47の起動に先立ち、開閉弁66、圧縮機出口弁43および高圧ガス止め弁46を閉じ、昇圧ファン49を起動して圧力容器50内の圧力を1〜2kg/cm2 ・gに昇圧して高圧排ガスダクト60に空気を流し、ガスタービンバイパス配管57のバイパス弁48を開とし、減圧オリフィス59で減圧し、排気サイレンサー48の上流の排気ダクト62に排気させておく、この状態で、圧縮空気バイパス弁44を開き、図示省略したガスタービン起動モータで空気圧縮機42およびガスタービン47を起動し、回転数を、例えば20〜30回転まで昇速し、前記空気圧縮機42から圧縮空気バイパス弁44、燃焼器45を介してガスタービン47に空気を供給する。次に、前記燃焼器45を点火してガスタービン47の回転数を定格100%に昇速させる。このとき、高温ガス止め弁46からリークしてボイラ側へ逆流しようとするリークガスは、前記高圧排ガスダクト60、ガスタービンバイパス配管57を経て排気ダクト62に排気される空気流に伴い、減温、減圧されたのち排ガスダクト62に排気される。
【0041】
本参考例によれば、空気供給ダクト61に分岐配管64を介して昇圧ファン49を接続し、高圧排ガスダクト60と排気ダクト62とを連結するガスタービンバイパス配管57を設けたことにより、ガスタービン起動時に高圧ガス止め弁46からリークするリークガスを前記昇圧ファン49によって昇圧され、圧力容器50、火炉54、高圧排ガスダクト60を経て流通する空気流に伴ってガスタービン47出口の排気ダクト62に排出させることができるので、ガスタービン起動時のリークガスがボイラ火炉側へ逆流するのを回避することができる。従って流動化空気ノズルへの流動化媒体の詰まり等を未然に防止することができる。
【0042】
なお、上記リークガスの逆流防止方法および装置構成は、加圧流動層ボイラ装置であれば、一般のものにも適用可能である。
【0043】
【発明の効果】
本願の請求項1に記載の発明によれば、ボイラ装置の負荷降下時に、負荷変化率に応じて先ずガスタービンコンプレッサ通過加圧空気量を、該コンプレッサのサージング制限値以上の範囲で制御し、次いで前記ガスタービンバイパスダクトに設けられた開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスさせるとともに、前記開閉弁の開度を調節してボイラ本体へ供給される加圧空気量を、前記ボイラ本体に投入される燃料量に応じた必要量に制御し、さらにガスタービンコンプレッサの圧力比が所定値以上に上昇した際に、前記コンプレッサのサージングに対する保護動作として前記ガスタービンバイパスダクトの開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスし、またボイラ本体への燃料供給量を、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に相当する量だけ絞り、ボイラ本体へ投入する加圧空気量と燃料量が対応するように制御することにより、ガスタービンコンプレッサのサージングを回避しつつ、加圧流動層ボイラの負荷降下率を高め、電力需要に沿ったプラント運用が可能となるとともに、機器の安全性を向上させ、安定燃焼を継続することができる。
【0046】
本願の請求項2記載の発明によれば、前記燃料の絞り量に対応して流動層高を下げることにより、上記発明の効果に加え、流動層の温度変化をなくすことができる。本願の請求項3に記載の発明によれば、ガスタービンコンプレッサの圧力比が所定値以上に上昇した際に、前記コンプレッサのサージングに対する保護動作として前記ガスタービンバイパスダクトの開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスするとともに、前記ガスタービンコンプレッサの通過加圧空気量を、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に相当する量だけ増加させ、前記ボイラ本体へ投入する燃料量と加圧空気量が対応するように制御することにより、ガスタービンコンプレッサのサージングを回避し、機器の安全性を向上させるとともに安定燃焼を継続することができる。
【0047】
本願の請求項4に記載の発明によれば、ガスタービンコンプレッサの圧力比が所定値以上に上昇した際に、前記コンプレッサのサージングに対する保護動作として前記ガスタービンバイパスダクトの開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスするとともに、ボイラ負荷が高くコンプレッサ通過空気流量が上限値近傍にある場合は、ボイラ本体への燃料供給量を、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に相当する量だけ絞り、ボイラ負荷が低くボイラへの燃料投入量が下限値近傍にある場合は、前記ガスタービンコンプレッサの通過加圧空気量を、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に相当する量だけ増加させ、これによって前記ボイラ本体へ投入する燃料量と加圧空気量が対応するように制御することにより、上記発明の効果に加え、より安定な燃焼を継続することができる。
【0048】
本願の請求項5に記載の発明によれば、ガスタービンコンプレッサの圧力比が所定値以上に上昇した際に、前記コンプレッサのサージングに対する保護動作として前記ガスタービンバイパスダクトの開閉弁を開いて前記加圧空気の一部をガスタービン出口にバイパスするとともに、前記ガスタービンバイパスダクトを通過してガスタービン出口にバイパスする空気量に応じてボイラ本体への燃料供給量を絞る動作とコンプレッサ通過加圧空気量を増加させる操作を同時に行うことにより、上記発明の効果に加え、制御応答性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を示す説明図。
【図2】本発明の一実施例を示す説明図。
【図3】本発明の他の実施例を示す説明図。
【図4】本発明の原理を示す説明図。
【図5】本発明の別の実施例を示す説明図。
【図6】本発明の参考例を示す説明図。
【図7】本発明が適用される加圧流動層ボイラ装置を示す説明図。
【図8】本発明が適用される加圧流動層ボイラ装置の静特性を示す説明図。
【符号の説明】
1…ボイラ負荷要求信号、2…燃料要求関数発生器、3…燃料投入操作機、4…空気比設定器、5…遅れ特性関数発生器、6…空気流量調整機構、7…ボイラ流入空気流量計、8…ボイラ必要空気流量信号、9…比較器、10…制御器、11…ガスタービンバイパス弁、12…負荷変化率信号、13…開度要求信号発生器、21…ボイラ負荷要求信号、22…燃料要求関数発生器、23…サージ発生信号による燃料減指令信号、24…減算器、25…燃料投入操作機、26…加算器、27…サージ発生信号による空気流量加算指令信号、28…空気流量信号、29…比較器、30…制御器、31…空気流量調整機構、32…演算器、33…サージ発生信号、34…プラント負荷信号、41…圧縮機入口減圧弁、42…空気圧縮機、43…圧縮機出口弁、44…圧縮空気バイパス弁、45…燃焼器、46…高圧ガス止め弁、47…ガスタービン、48…排気サイレンサ、49…昇圧ファン、50…圧力容器、51…熱風発生炉、52…風箱、53…流動層、54…火炉、55…一次サイクロン、56…二次サイクロン、57…ガスタービンバイパス配管、58…ガスタービンバイパス弁、59…減圧オリフィス、60…高圧排ガスダクト、61…空気ダクト、62…排気ダクト、64…分岐ダクト、65…空気圧縮バイパスダクト、66…開閉弁、67…ガスタービンバイパスダクト、71…ガスタービンコンプレッサ、72…空気流量調整機構、73…コンプレッサ出口弁、74…ボイラ圧力容器、75…ボイラ本体、76…高圧排ガスダクト、77…ガスタービン入口弁、78…ガスタービンバイパス弁、79…ガスタービン本体、80…排気ダクト、81…煙突、82…空気ダクト、83…ガスタービンバイパスダクト。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressurized fluidized bed boiler apparatus and a control method thereof, and in particular, prevents surging of a gas turbine compressor of a pressurized fluidized bed boiler apparatus having a pressure vessel containing a boiler connected to a gas turbine. The present invention relates to a pressurized fluidized bed boiler apparatus and a control method thereof that can control the amount of fuel or air necessary for boiler combustion.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an apparatus system of a pressurized fluidized bed plant to which the present invention is applied. In the figure, this apparatus includes a boiler pressure vessel 74 that houses a
[0003]
In such a configuration, the fuel supplied from the fuel supply nozzle (not shown) to the
[0004]
FIG. 8 is a diagram showing static characteristics of a general pressurized fluidized bed plant. In FIG. 8, the compressor passing air flow rate controlled by the air flow rate adjusting mechanism in accordance with the plant load increases substantially in proportion to the increase in the plant load. On the other hand, it can be seen that the gas turbine inlet gas temperature rises steeply as the plant load increases. By the way, since the air flow rate adjusting mechanism is installed on the inlet side in order to improve the efficiency of the compressor, the net compressor inlet pressure becomes a negative pressure, and the ratio of the negative pressure increases as the passing air amount decreases. The ratio between the compressor outlet pressure and the inlet pressure is called the pressure ratio, and the limit value, that is, the upper limit value that does not cause the compressor to surging is set by the gas turbine employed. When surging occurs, not only the necessary air does not flow and the plant cannot be operated, but also the compressor itself may melt due to a rise in temperature.
[0005]
Conventionally, in such a pressurized fluidized bed boiler apparatus, when the load changes, the air flow adjustment mechanism of the compressor is operated directly so that the required air amount according to the required heat input (fuel input amount) is obtained. A method of controlling the amount was taken.
However, in such a conventional control method, in order to compensate for the delay in the boiler inflow air due to the volumetric action of the pressure vessel, which is a characteristic of the pressurized fluidized bed boiler device, the flow rate of air passing through the compressor is increased to an appropriate value or more when the load increases. It was necessary to increase it and reduce it below the appropriate value when the load dropped. Reducing the air flow rate leads to a decrease in the compressor inlet pressure, and the compressor pressure ratio is increased to cause surging, resulting in a problem that the load changing speed at the time of load drop is reduced. In addition, when the load drops, the gas turbine inlet gas temperature generally remains high according to the heat capacity of the high-pressure gas duct, and when the gas turbine inlet gas temperature is high, the gas pressure in the boiler also remains high. There has been a problem that the pressure ratio becomes high and compressor surging is likely to occur.
[0006]
To avoid such compressor surging, if the compressor pressure ratio may exceed the surging limit during load drop, it will be fully closed during normal operation to protect the compressor by a protective interlock. Control is performed to open the gas turbine bypass valve and reduce the pressure ratio.
However, when the gas turbine bypass valve is opened, since the amount of air passing through the compressor is constant, there is a problem that the boiler inflow air amount is insufficient and it is difficult to continue the operation of the boiler.
[0007]
That is, in the above prior art, the rate of change in load drop of a pressurized fluidized bed plant is effectively controlled by the surging limit value of the compressor, the heat capacity of the high-pressure exhaust gas duct, the volume of the pressure vessel, etc. It was not equipped with load change characteristics according to demand.
In order to solve such problems, in recent years, when the boiler load drops, the pressure in the pressure vessel containing the boiler is set to zero when the control deviation between the set pressure corresponding to the load command and the actual detected pressure is zero. Thus, a method of controlling by a gas turbine bypass valve has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-272815), but this method can prevent surging of the gas turbine compressor at the time of high speed load drop. When the flow rate fluctuates due to factors other than the load command, the amount of fuel actually burned in the boiler at the time of load drop does not necessarily correspond to the amount of input air, and the air / fuel ratio changes, which increases the oxygen concentration However, there is a problem in controlling the exhaust gas characteristics that the amount of generated NOx increases while the generated CO increases when the oxygen concentration is too low.
[0008]
By the way, the compressor used in the pressurized fluidized bed boiler plant is designed with a high compression ratio as compared with the conventional blower, and the operation restriction is determined by the pressure ratio as described above, and the pressure ratio on the restriction is determined. Surging occurs when the value exceeds. Therefore, it is necessary to open the gas turbine bypass system valve at a pressure ratio before surging occurs so that the pressure difference is eliminated.
[0009]
However, when the plant differential pressure increases while the plant load is static, if the gas turbine bypass valve is opened to avoid compressor surging, the boiler inflow combustion air flow rate will decrease and the amount of air will be insufficient. There is a problem of doing. That is, the compressor air flow rate adjusting mechanism is controlled to be proportional to the amount of fuel supplied to the boiler, and the signal is corrected by the oxygen concentration in the exhaust gas as a result of combustion. Therefore, when the gas turbine bypass valve is opened, an air amount increase signal is output only when the oxygen concentration is reduced as a result of combustion. Therefore, the operation of the exhaust gas oxygen concentration correction circuit becomes very slow due to the stability of the control, and is primarily However, there is a problem that the amount of air flowing into the boiler is insufficient and the SOx concentration and the unburned content in the exhaust gas increase.
[0010]
In a pressurized fluidized bed plant, the gas turbine is composed of a single unit. Therefore, when a compressor trip occurs, fuel injection is immediately shut off and the plant is stopped, as in a conventional conventional boiler having only one blower. There must be.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventionSectionThe title is to solve the above-mentioned problems of the prior art, use the conventional equipment as it is, and keep the oxygen concentration in the exhaust gas constant or according to the characteristics determined in static characteristics even during load changes according to power demand. Can driveAnd it is providing the control method of a pressurized fluidized bed boiler apparatus which can ensure the stable continuous operation | movement of a plant, even if surging of a gas turbine compressor generate | occur | produces.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention claimed in the present application is as follows.
(1) A pressure vessel that houses a boiler body, a gas turbine compressor that supplies pressurized air to the pressure vessel via an air duct, and a high-pressure exhaust gas that is discharged from the boiler body and supplied via a high-pressure exhaust duct A pressurized fluidized bed boiler apparatus comprising: a gas turbine that is operated by a gas turbine; an exhaust duct that discharges the exhaust gas from the gas turbine; and a gas turbine bypass duct that includes an on-off valve that connects the exhaust duct and the air duct. In the control method, when the load of the boiler device drops, first, the amount of pressurized air passing through the gas turbine compressor is controlled within a range equal to or greater than the surging limit value of the compressor, and then the gas turbine bypass duct is supplied to the gas turbine bypass duct. When opening the on-off valve provided to bypass a part of the pressurized air to the gas turbine outlet, The pressurized air amount supplied to the boiler body by adjusting the opening degree of the on-off valve, controlled required amount according to the amount of fuel injected into the boiler bodyWhen the pressure ratio of the gas turbine compressor rises to a predetermined value or more, the gas turbine bypass duct on-off valve is opened to protect the compressor from surging, and a part of the pressurized air is discharged from the gas turbine outlet. The amount of fuel supplied to the boiler body is reduced to an amount corresponding to the amount of air that passes through the gas turbine bypass duct and bypasses to the gas turbine outlet. A control method for a pressurized fluidized bed boiler apparatus, wherein the control is performed so as to correspond.
[0015]
(2) The fluidized bed height is lowered by adjusting the amount of pressurized air supplied to the boiler body or the flow velocity in accordance with the throttle amount of the fuel.1) Is a method for controlling a pressurized fluidized bed boiler apparatus.
[0016]
(3)the above(1), When the pressure ratio of the gas turbine compressor rises to a predetermined value or more, the on-off valve of the gas turbine bypass duct is opened as a protective operation against surging of the compressor. A portion of the compressed air that is bypassed to the gas turbine outlet, and the amount of pressurized air that passes through the gas turbine compressor is equivalent to the amount of air that passes through the gas turbine bypass duct and is bypassed to the gas turbine outlet. And a control method for the pressurized fluidized bed boiler apparatus, wherein the control is performed so that the amount of air supplied to the boiler body corresponds to the amount of fuel.
[0017]
(4)the above(1), When the pressure ratio of the gas turbine compressor rises to a predetermined value or more, the on-off valve of the gas turbine bypass duct is opened as a protective operation against surging of the compressor. When a part of the pressurized air is bypassed to the gas turbine outlet and the boiler load is high and the compressor passing air flow rate is close to the upper limit value, the fuel supply amount to the boiler body passes through the gas turbine bypass duct. Then, the amount of air to be bypassed to the gas turbine outlet is throttled, and when the boiler load is low and the amount of fuel input to the boiler body is in the vicinity of the lower limit, the passing pressurized air amount of the gas turbine compressor is This is equivalent to the amount of air that passes through the gas turbine bypass duct and bypasses to the gas turbine outlet. Is increased, the fuel amount and the method of controlling a pressurized fluid Doso boiler system air amount and controls to correspond supplied to the boiler body.
[0018]
(5)the above(1), When the pressure ratio of the gas turbine compressor rises to a predetermined value or more, the on-off valve of the gas turbine bypass duct is opened as a protective operation against surging of the compressor. And a compressor for bypassing a part of the pressurized air to the gas turbine outlet and reducing the amount of fuel supplied to the boiler body according to the amount of air passing through the gas turbine bypass duct and bypassing to the gas turbine outlet A control method for a pressurized fluidized bed boiler apparatus, wherein an operation for increasing a passing pressurized air amount is performed at the same time so that a fuel amount and an air amount supplied to the boiler body correspond to each other.
[0021]
Main departureIn order to avoid surging of the gas turbine compressor, when the gas turbine bypass valve is opened and air is bypassed to the gas turbine outlet, the operation of correcting the ratio of the fuel input to the boiler and the air supply amount to the optimum value is performed. This is performed rapidly before the correction operation based on the exhaust gas oxygen concentration takes place. The correction amount can be easily obtained if the compressor outlet pressure and the gas turbine bypass valve passage air flow rate are known.
[0022]
Using FIG.The present inventionexplain. Drawing 1 is a figure showing the plant characteristic at the time of boiler load fall of a fluidized bed boiler device. In the figure, it can be seen that the gas turbine inlet pressure (boiler furnace pressure) drops higher than the static characteristics. When the plant load drops from 1 to 2, if the flow rate of air passing through the compressor is reduced on a static characteristic basis, the pressure ratio becomes higher and surging may occur. Therefore, in the present invention, the compressor inlet pressure is set to be less than the surging limit value. Reduce to a high range, thereby flowing the flow rate of air passing through the compressor more than the appropriate value. In this state, open the gas turbine bypass valve to bypass part of the pressurized air to the gas turbine outlet and supply it to the boiler body. The air flow rate to be controlled is controlled to a required amount corresponding to the fuel flow rate at the time of load drop. Even if the gas turbine bypass valve is opened and the compressor outlet pressure decreases, the compressor passage air amount does not change as a characteristic of the compressor.
[0023]
furtherIn this case, if the compressor passing air flow rate is swallowed by the gas turbine as it is, the amount of combustion air and the amount of gas increase, resulting in an increase in the gas turbine inlet pressure, and an increase in exhaust gas oxygen concentration due to an excessive amount of combustion air. In the present invention, the gas turbine bypass valve is opened and a part of the pressurized air is bypassed to the gas turbine outlet, whereby the flow rate of air supplied to the boiler body is reduced when the load drops. By controlling in accordance with the amount of fuel, an increase in exhaust NOx can be suppressed.
[0024]
FIG. 4 shows the present invention.NoharaFIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the compressor passing air flow rate, the operating pressure, and the compressor surging detection pressure. In the figure, when the plant is new and the gas turbine is less contaminated, the fluidized bed boiler unit is operated under conditions close to the planned
[0025]
In order to cope with such a decrease in the required air amount, in the present invention, the pressure in the boiler rises to the compressor surging detection pressure (2), the gas turbine bypass valve is opened to protect the compressor, and the gas turbine compressor passes through. At point (3) where a part of the air volume is bypassed to the gas turbine outlet, the fuel supply amount is reduced to the boiler load corresponding to point (4) (Solution A) or until it corresponds to point (5). The flow rate of air passing through the compressor is increased (Countermeasure B) so that the amount of air flowing into the boiler corresponds to the amount of fuel, thereby ensuring stable combustion of the boiler while avoiding surging of the gas turbine compressor.
[0026]
In the present invention, it is preferable to apply the coping method A when the load is high and the coping method B when the load is low.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail by way of examples.
FIG. 2 is a basic control circuit diagram showing an air amount control method at the time of load drop of the pressurized fluidized bed boiler apparatus which is an embodiment of the present invention (switched to another circuit at the time of load rise).
[0028]
In the figure, in the static state, a required fuel input signal is generated by the fuel
[0029]
Now, when the fuel input amount is reduced due to the load drop of the boiler, the necessary air amount input signal for reducing the supply air flow rate generated by the air
[0030]
According to this embodiment, when the boiler load drops, the operation of restricting the air flow rate passing through the compressor by the compressor air flow rate adjustment mechanism is controlled programmatically to delay the predetermined time, and a boiler corresponding to the fuel input amount accompanying the load drop is necessary. By bypassing a part of the compressor passing air amount to the gas turbine outlet by the gas turbine bypass valve based on the combustion air amount signal, and adjusting the air supply amount to the boiler body to become the required amount, The air supply amount to the boiler can be controlled to a necessary amount corresponding to the boiler load without reducing the flow rate unnecessarily. Therefore, it is possible to secure the air flow rate corresponding to the load drop of the boiler and increase the load drop rate while avoiding surging due to an increase in the pressure ratio of the compressor.
[0031]
FIG. 3 is a basic control circuit diagram showing another embodiment of the present invention.
This control method is different from the above embodiment in that excess air flows through the compressor in advance, and in this state, the required air flow rate of the boiler is directly controlled by the air flow regulator of the compressor. That is, when the fuel input amount is reduced due to the boiler load drop, the opening degree of the gas
[0032]
According to this embodiment, as in the above embodiment, the air flow rate flowing into the boiler body is limited to the required amount corresponding to the fuel amount reduced by the drop in the boiler load without unnecessarily reducing the air flow rate through the compressor. Therefore, it is possible to increase the load drop rate by securing the air flow rate corresponding to the load drop of the boiler while avoiding surging due to the increase in the pressure ratio of the compressor.
[0033]
In this embodiment, the on-off valve provided in the gas turbine bypass duct may be used only for original compressor surging protection, and the bypass air flow rate may be controlled by a newly provided valve.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a control circuit according to another embodiment of the present invention. In this figure, this method generates a fuel request function based on the boiler
[0034]
According to this embodiment, the flow rate of air supplied to the boiler body is reduced by opening the gas turbine bypass valve and bypassing part of the compressor passing air amount to the gas turbine outlet in order to avoid surging of the gas turbine compressor. The
[0035]
In the present embodiment, it is preferable to reduce the fuel input amount to the boiler body so as to correspond to the air supply amount and at the same time lower the bed height corresponding to the load change. Thereby, the change of the layer temperature can be eliminated. As a method of lowering the bed height, for example, a method of adjusting the amount or flow rate of pressurized air supplied to the boiler body can be mentioned.
In the present invention, when the gas turbine bypass valve is opened to avoid surging of the gas turbine compressor and the flow rate of air supplied to the boiler body is reduced, the fuel demand function generator is generated based on the boiler
[0036]
In the present invention, when the pressure ratio of the gas turbine compressor is increased to a predetermined value or more, the gas turbine bypass valve is opened to avoid surging of the compressor, and the flow rate of air supplied to the boiler body is reduced. When the boiler load is high and the flow rate of air passing through the compressor is close to the upper limit, the amount of fuel supplied to the boiler is equivalent to the amount of air that passes through the gas turbine bypass valve and is bypassed to the gas turbine outlet. When the boiler load is low and the fuel input amount is close to the minimum load, the gas turbine bypass valve is controlled by the air flow adjustment mechanism of the compressor. The air passing through the compressor is increased by an amount corresponding to the amount of air that passes through the gas turbine and is bypassed to the gas turbine outlet. It is preferable to control the amount. As a result, stable driving performance can be further improved.
[0037]
In the present invention, when the gas turbine bypass valve is opened to reduce the surging of the gas turbine compressor and the amount of air supplied to the boiler body is reduced, the operation of reducing the amount of fuel input to the boiler body and the passage of the compressor The operation of increasing the air amount can be performed at the same time, whereby the fuel amount supplied to the boiler body can be made to correspond to the air amount. As a result, the mutual operation amount is reduced and the control responsiveness is improved.
[0038]
In the present invention, when the gas turbine is started, in order to prevent the leak gas from flowing backward from the gas turbine inlet to the boiler body side, pressurized air is supplied to the boiler body in advance through the air duct, and the boiler body is supplied to the gas turbine. It is preferable to form a pressurized air flow that flows toward the air flow, entrain the leak gas in the air flow, bypass the gas turbine, and discharge it to the gas turbine outlet exhaust duct.
[0039]
FIG. 6 illustrates the present invention.Reference exampleIt is explanatory drawing of the fluidized-bed boiler apparatus which shows. This apparatus includes a
[0040]
In such a configuration, prior to starting the
[0041]
BookReference exampleAccording to the present invention, the booster fan 49 is connected to the
[0042]
The above-described leak gas backflow prevention method and apparatus configuration can be applied to a general one as long as it is a pressurized fluidized bed boiler apparatus.
[0043]
【The invention's effect】
According to the invention described in
[0046]
Claims of the present application2According to the described invention, by lowering the fluidized bed height in accordance with the throttle amount of the fuel, in addition to the effects of the invention, the temperature change of the fluidized bed can be eliminated. Claims of the present application3When the pressure ratio of the gas turbine compressor rises to a predetermined value or more, a part of the compressed air is opened by opening the on-off valve of the gas turbine bypass duct as a protective operation against surging of the compressor. To the gas turbine outlet, and increase the amount of pressurized air passing through the gas turbine compressor by an amount corresponding to the amount of air passing through the gas turbine bypass duct and bypassing to the gas turbine outlet. By controlling so that the amount of fuel to be input and the amount of pressurized air correspond, surging of the gas turbine compressor can be avoided, the safety of the equipment can be improved, and stable combustion can be continued.
[0047]
Claims of the present application4When the pressure ratio of the gas turbine compressor rises to a predetermined value or more, the gas turbine bypass duct on-off valve is opened as a protective action against surging of the compressor, and a part of the pressurized air is When the boiler load is high and the compressor passing air flow rate is close to the upper limit value, the fuel supply amount to the boiler body is bypassed to the gas turbine outlet through the gas turbine bypass duct. When the boiler load is low and the amount of fuel input to the boiler is close to the lower limit, the amount of pressurized air passing through the gas turbine compressor is passed through the gas turbine bypass duct to the gas. Increase by an amount corresponding to the amount of air to be bypassed to the turbine outlet. Fuel quantity and compressed air amount to be introduced into it by controlling so as to correspond, in addition to the effect of the invention, it is possible to continue a more stable combustion.
[0048]
Claims of the present application5When the pressure ratio of the gas turbine compressor rises to a predetermined value or more, the gas turbine bypass duct on-off valve is opened as a protective action against surging of the compressor, and a part of the pressurized air is And the operation of reducing the amount of fuel supplied to the boiler body according to the amount of air passing through the gas turbine bypass duct and bypassing the gas turbine outlet, and the operation of increasing the amount of pressurized air passing through the compressor In addition to the effects of the above invention, the control responsiveness is further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the principle of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows the present invention.Reference exampleFIG.
FIG. 7 is an explanatory view showing a pressurized fluidized bed boiler apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing static characteristics of a pressurized fluidized bed boiler apparatus to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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Cited By (1)
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