[发明专利]控制系统、燃气轮机、发电设备以及燃料温度的控制方法

说明书

控制系统通过调节向对燃气轮机的燃料进行加热的燃料加热装置供给的加热水的流量，从而对经过燃料加热装置向燃气轮机的燃烧器供给的燃料的温度进行控制，其中，所述控制系统具备供水流量调节部，所述供水流量调节部根据燃料的目标温度与燃料加热装置的出口侧的燃料的温度的偏差，对向燃料加热装置供给的加热水的流量进行调节。

技术领域

本发明涉及控制系统、燃气轮机、发电设备以及燃料温度的控制方法。

本申请基于2017年1月16日在日本申请的特愿2017-005030号来主张优先权，并将其内容引用于此。

背景技术

在发电用燃气轮机联合循环(GTCC：Gas Turbine Combined Cycle)设备中，为了对向燃气轮机供给的燃料进行温度控制，在燃料系统中设置有燃料加热装置(FGH：FuelGas Heater)。在燃料加热装置中，通过与来自废热回收锅炉(HRSG：Heat Recovery SteamGenerators)的加热水进行热交换，来对燃料气体进行加热。关于对一般的燃料加热装置的供水控制，使用附图进行说明。图14是以往的燃料加热装置的系统图。图15是示出燃料加热装置中的以往的供水控制处理的框图。如图14所示，燃料气体按箭头的方向(从纸面右边向左边)流动，向燃气轮机(GT)的燃烧器供给。另一方面，从废热回收锅炉供给的供水HW(加热水)按箭头的方向(从纸面左边向右边)流动，在燃料加热装置70中对燃料气体进行加热，并向废热回收锅炉、冷凝器流动。

在此，首先，对以往的供水流量调节阀71的开度控制进行说明。供水流量调节阀71是为了在燃气轮机的运转中，对燃料的加热所需的加热水的流量进行控制，并将加热水向HRSG侧(低压供水侧)回收而设置。使用图15的(a)，对供水流量调节阀71的开度控制进行说明。函数器P10输入燃气轮机的负荷(GTMW)，计算与GTMW相符的阀开度。供水流量调节阀71的开度被控制为所计算出的阀开度。针对这样的供水流量调节阀71，通过燃气轮机的启动、停止、部分负荷运转、额定运转的各运转模式，在考虑阀特性的同时，进行与负荷对应的前馈控制。

接下来，对以往的放泄阀72的开度控制进行说明。放泄阀72是为了对在燃气轮机的启动、停止时加热水向燃料加热装置70流入的流量进行控制，并向冷凝器进行泄放而设置。在启动停止时，通过针对目标流量的反馈控制来控制，在高负荷运转时，切换为由供水流量调节阀71进行控制，放泄阀72成为全关闭。在负荷降低、通过燃料加热装置70的燃料气体的流量减少了的情况下，通过上述的反馈控制来进行将放泄阀打开的控制。在图15的(b)示出放泄阀72的开度控制逻辑。函数器D10输入燃气轮机的负荷(GTMW)，转换为与GTMW相符的目标流量F1。减法器D11从流量F1减去流量计16测量到的流量F2，从而计算出目标流量F1与实际的供水流量F2的偏差。接下来，控制器D12通过PI控制，计算使该偏差接近于0的阀开度，并使放泄阀72的开度成为所计算出的阀开度。

在专利文献1中记载有，关于联合设备中的部分负荷运转时的燃料加热用的供水温度调整，针对伴随着蒸汽轮机的输出降低导致的供水量的减少，燃料气体的减量调整容易变得不充分，从而在燃料过多的状态下进行运转，由此，针对供水蒸发这样的课题，通过设置使供水再循环的再循环系统等，来补偿容易不足的供水量。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-256816号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在如上述那样的燃料加热装置70中，通过来自废热回收锅炉的加热水对燃料气体进行加热，但是向燃料加热装置70供给的加热水被控制为供给与燃气轮机的负荷对应的流量，因此存在燃料加热装置70的出口侧的燃料气体的温度不能被控制在所期望的值的可能性。

本发明提供了一种能够解决上述课题的控制系统、燃气轮机、发电设备以及燃料温度的控制方法。

用于解决课题的手段