特許 6831059 プラント制御装置、プラント制御方法、およびプラント制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6831059

(24)【登録日】2021年2月1日

(45)【発行日】2021年2月17日

(54)【発明の名称】プラント制御装置、プラント制御方法、およびプラント制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   F02C 9/42 20060101AFI20210208BHJP

   F01K 23/10 20060101ALI20210208BHJP

   F02C 6/18 20060101ALI20210208BHJP

   F01D 19/00 20060101ALI20210208BHJP

【ＦＩ】

   F02C9/42

   F01K23/10 T

   F01K23/10 C

   F02C6/18 A

   F01D19/00

【請求項の数】7

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-230517(P2016-230517)

(22)【出願日】2016年11月28日

(65)【公開番号】特開2018-87510(P2018-87510A)

(43)【公開日】2018年6月7日

【審査請求日】2019年11月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100124372

【弁理士】

【氏名又は名称】山ノ井 傑

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雅一

(72)【発明者】

【氏名】当房 昌幸

(72)【発明者】

【氏名】梶原 美珠

(72)【発明者】

【氏名】鍬塚 純

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１６３９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３２１６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１２１１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０２７８８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｃ ９／４２

Ｆ０１Ｄ １９／００

Ｆ０１Ｋ ２３／１０

Ｆ０２Ｃ ６／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ガスタービンからの排ガスの熱を利用して、第１高圧蒸気と前記第１高圧蒸気よりも低圧の第１低圧蒸気とを生成する第１排熱回収ボイラと、
第２ガスタービンからの排ガスの熱を利用して、第２高圧蒸気と前記第２高圧蒸気よりも低圧の第２低圧蒸気とを生成する第２排熱回収ボイラと、
前記第１高圧蒸気、前記第１低圧蒸気、前記第２高圧蒸気、および前記第２低圧蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記第１高圧蒸気、前記第１低圧蒸気、前記第２高圧蒸気、および前記第２低圧蒸気をそれぞれ復水器に棄てるための第１、第２、第３、および第４流路と、
を備える発電プラントを制御するプラント制御装置であって、
前記第１ガスタービンの起動時刻と前記第２ガスタービンの起動時刻との時間差の設定値として、第１設定時間と前記第１設定時間よりも短い第２設定時間とのいずれかを選択するための設定画面を表示する設定画面表示部と、
前記第１設定時間が選択された場合に、前記第２ガスタービンが前記第１ガスタービンよりも前記第１設定時間だけ遅れて起動し、前記第２設定時間が選択された場合に、前記第２ガスタービンが前記第１ガスタービンよりも前記第２設定時間だけ遅れて起動するように、前記第１および第２ガスタービンの起動を制御する起動制御部と、
を備え、
前記第１設定時間の値は、前記第２高圧蒸気が前記蒸気タービンに供給可能な状態に到達する時刻と、前記蒸気タービンへの前記第２高圧蒸気の供給を開始する時刻とが等しくなる第１値以下に設定され、
前記第２設定時間の値は、前記第２低圧蒸気が前記蒸気タービンに供給可能な状態に到達する時刻と、前記蒸気タービンへの前記第２低圧蒸気の供給を開始する時刻とが等しくなる第２値以上に設定される、
プラント制御装置。

【請求項2】

前記第１設定時間の値は、前記第１値に設定される、請求項１に記載のプラント制御装置。

【請求項3】

前記第２設定時間の値は、前記第２値に設定される、請求項１または２に記載のプラント制御装置。

【請求項4】

前記第１設定時間の値は、前記第１値と前記第２値との平均値以上に設定され、
前記第２設定時間の値は、前記第１値と前記第２値との平均値以下に設定される、
請求項１に記載のプラント制御装置。

【請求項5】

前記設定画面は、
前記第１設定時間に従って前記第１および第２ガスタービンの起動を制御する第１起動モードを選択するための第１モード選択領域と、
前記第２設定時間に従って前記第１および第２ガスタービンの起動を制御する第２起動モードを選択するための第２モード選択領域と、
を含む請求項１から４のいずれか１項に記載のプラント制御装置。

【請求項6】

第１ガスタービンからの排ガスの熱を利用して、第１高圧蒸気と前記第１高圧蒸気よりも低圧の第１低圧蒸気とを生成する第１排熱回収ボイラと、
第２ガスタービンからの排ガスの熱を利用して、第２高圧蒸気と前記第２高圧蒸気よりも低圧の第２低圧蒸気とを生成する第２排熱回収ボイラと、
前記第１高圧蒸気、前記第１低圧蒸気、前記第２高圧蒸気、および前記第２低圧蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記第１高圧蒸気、前記第１低圧蒸気、前記第２高圧蒸気、および前記第２低圧蒸気をそれぞれ復水器に棄てるための第１、第２、第３、および第４流路と、
を備える発電プラントを制御するプラント制御方法であって、
前記第１ガスタービンの起動時刻と前記第２ガスタービンの起動時刻との時間差の設定値として、第１設定時間と前記第１設定時間よりも短い第２設定時間とのいずれかを選択するための設定画面を表示し、
前記第１設定時間が選択された場合に、前記第２ガスタービンが前記第１ガスタービンよりも前記第１設定時間だけ遅れて起動し、前記第２設定時間が選択された場合に、前記第２ガスタービンが前記第１ガスタービンよりも前記第２設定時間だけ遅れて起動するように、前記第１および第２ガスタービンの起動を制御する、
ことを含み、
前記第１設定時間の値は、前記第２高圧蒸気が前記蒸気タービンに供給可能な状態に到達する時刻と、前記蒸気タービンへの前記第２高圧蒸気の供給を開始する時刻とが等しくなる第１値以下に設定され、
前記第２設定時間の値は、前記第２低圧蒸気が前記蒸気タービンに供給可能な状態に到達する時刻と、前記蒸気タービンへの前記第２低圧蒸気の供給を開始する時刻とが等しくなる第２値以上に設定される、
プラント制御方法。

【請求項7】

第１ガスタービンからの排ガスの熱を利用して、第１高圧蒸気と前記第１高圧蒸気よりも低圧の第１低圧蒸気とを生成する第１排熱回収ボイラと、
第２ガスタービンからの排ガスの熱を利用して、第２高圧蒸気と前記第２高圧蒸気よりも低圧の第２低圧蒸気とを生成する第２排熱回収ボイラと、
前記第１高圧蒸気、前記第１低圧蒸気、前記第２高圧蒸気、および前記第２低圧蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記第１高圧蒸気、前記第１低圧蒸気、前記第２高圧蒸気、および前記第２低圧蒸気をそれぞれ復水器に棄てるための第１、第２、第３、および第４流路と、
を備える発電プラントを制御するプラント制御方法をコンピュータに実行させるプラント制御プログラムであって、
前記プラント制御方法は、
前記第１ガスタービンの起動時刻と前記第２ガスタービンの起動時刻との時間差の設定値として、第１設定時間と前記第１設定時間よりも短い第２設定時間とのいずれかを選択するための設定画面を表示し、
前記第１設定時間が選択された場合に、前記第２ガスタービンが前記第１ガスタービンよりも前記第１設定時間だけ遅れて起動し、前記第２設定時間が選択された場合に、前記第２ガスタービンが前記第１ガスタービンよりも前記第２設定時間だけ遅れて起動するように、前記第１および第２ガスタービンの起動を制御する、
ことを含み、
前記第１設定時間の値は、前記第２高圧蒸気が前記蒸気タービンに供給可能な状態に到達する時刻と、前記蒸気タービンへの前記第２高圧蒸気の供給を開始する時刻とが等しくなる第１値以下に設定され、
前記第２設定時間の値は、前記第２低圧蒸気が前記蒸気タービンに供給可能な状態に到達する時刻と、前記蒸気タービンへの前記第２低圧蒸気の供給を開始する時刻とが等しくなる第２値以上に設定される、
プラント制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、プラント制御装置、プラント制御方法、およびプラント制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

コンバインドサイクル（Ｃ／Ｃ）発電プラントは、一軸型と多軸型とに分類される。

【0003】

一軸型のＣ／Ｃ発電プラントは、ガスタービン、排熱回収ボイラ、蒸気タービン、および発電機を１台ずつ備える。この場合、ガスタービンは、燃焼ガスにより駆動され、排熱回収ボイラは、ガスタービンから排出された排ガスの熱を利用して蒸気を生成する。さらに、蒸気タービンは、排熱回収ボイラから供給された蒸気により駆動され、発電機は、ガスタービンと蒸気タービンにより駆動されて発電する。

【0004】

一方、多軸型のＣ／Ｃ発電プラントは、複数組のガスタービン、ＧＴ（ガスタービン）発電機、および排熱回収ボイラと、１組の蒸気タービンおよびＳＴ（蒸気タービン）発電機とを備える。この場合、各ＧＴ発電機は、対応するガスタービンにより駆動されて発電し、ＳＴ発電機は、蒸気タービンにより駆動されて発電する。すなわち、ガスタービンと蒸気タービンが別々の発電機を駆動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６１−１５７２３３号公報

【特許文献2】特開２００９−２２６８６５号公報

【特許文献3】特開２０１１−１６９２３４号公報

【特許文献4】特開２０１５−２２７６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一軸型のＣ／Ｃ発電プラントでは、ガスタービンの起動後に、排熱回収ボイラによる高圧蒸気と低圧蒸気の生成を経て、蒸気タービンの起動が完了する。一方、多軸型のＣ／Ｃ発電プラントでは、１台目のガスタービンの起動後に、１台目の排熱回収ボイラによる高圧蒸気と低圧蒸気の生成を経て、かつ、２台目以降のガスタービンの起動後に、２台目以降の排熱回収ボイラによる高圧蒸気と低圧蒸気の生成を経て、蒸気タービンの起動が完了する。

【0007】

多軸型のＣ／Ｃ発電プラントでは、２台目以降のガスタービンが、１台目のガスタービンよりも遅れて起動する。この際、２台目以降のガスタービンの起動が早すぎると、蒸気タービンの起動完了前に、２台目以降の排熱回収ボイラによる高圧蒸気および低圧蒸気の生成が完了してしまう。その結果、これらの高圧蒸気および低圧蒸気の生成完了から混入完了までの間、大量の蒸気が無駄に棄てられる。一方、２台目以降のガスタービンの起動が遅すぎると、棄てられる蒸気がなくなる反面、これらの高圧蒸気および低圧蒸気の生成完了から混入完了までの時間が長くなってしまう。その結果、発電プラントの起動が遅くなる。

【0008】

そこで、本発明の実施形態は、複数の排熱回収ボイラから同一の蒸気タービンに蒸気を供給する発電プラントにおいて、無駄な蒸気生成の抑制と発電プラントの起動時間の短縮とを実現可能なプラント制御装置、プラント制御方法、およびプラント制御プログラムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一の実施形態によれば、プラント制御装置は、第１ガスタービンからの排ガスの熱を利用して、第１高圧蒸気と前記第１高圧蒸気よりも低圧の第１低圧蒸気とを生成する第１排熱回収ボイラと、第２ガスタービンからの排ガスの熱を利用して、第２高圧蒸気と前記第２高圧蒸気よりも低圧の第２低圧蒸気とを生成する第２排熱回収ボイラと、前記第１高圧蒸気、前記第１低圧蒸気、前記第２高圧蒸気、および前記第２低圧蒸気により駆動される蒸気タービンと、を備える発電プラントを制御する。前記装置は、前記第１ガスタービンの起動時刻と前記第２ガスタービンの起動時刻との時間差の設定値として、第１設定時間と前記第１設定時間よりも短い第２設定時間とのいずれかを選択するための設定画面を表示する設定画面表示部を備える。前記装置はさらに、前記第１設定時間が選択された場合に、前記第２ガスタービンが前記第１ガスタービンよりも前記第１設定時間だけ遅れて起動し、前記第２設定時間が選択された場合に、前記第２ガスタービンが前記第１ガスタービンよりも前記第２設定時間だけ遅れて起動するように、前記第１および第２ガスタービンの起動を制御する起動制御部を備える。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態の発電プラントの構成を示す模式図である。

【図2】第１実施形態の発電プラントの動作の課題を説明するためのグラフである。

【図3】第１実施形態の発電プラントの動作の課題を説明するためのグラフである。

【図4】第１実施形態の発電プラントの第１動作例を説明するためのグラフである。

【図5】第１実施形態の発電プラントの第２動作例を説明するためのグラフである。

【図6】第１実施形態の制御機構の構成を示すブロック図である。

【図7】第１実施形態のスケジュール計算設定画面の例を示した図である。

【図8】第１実施形態のプラント制御方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

【0012】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の発電プラントの構成を示す模式図である。図１の発電プラントは、２−２−１の多軸型のＣ／Ｃ発電プラントである。

【0013】

この発電プラントは、第１ユニット（＃１ユニット）の構成要素として、第１ガスタービン（＃１ＧＴ）１１と、第１ＧＴ発電機１２と、第１排熱回収ボイラ（＃１ＨＲＳＧ）１３と、第１高圧減圧弁１４と、第１高圧アイソレーション弁１５と、第１高圧バイパス弁１６と、第１低圧減圧弁１７と、第１低圧アイソレーション弁１８と、第１低圧バイパス弁１９とを備えている。第１排熱回収ボイラ１３は、第１高圧ドラム１３ａと、第１高圧過熱器１３ｂと、第１再熱器１３ｃと、第１低圧ドラム１３ｄと、第１低圧過熱器１３ｅとを有している。上記のように、「第１」は適宜『＃１』とも表記する。

【0014】

この発電プラントはさらに、第２ユニット（＃２ユニット）の構成要素として、第２ガスタービン（＃２ＧＴ）２１と、第２ＧＴ発電機２２と、第２排熱回収ボイラ（＃２ＨＲＳＧ）２３と、第２高圧減圧弁２４と、第２高圧アイソレーション弁２５と、第２高圧バイパス弁２６と、第２低圧減圧弁２７と、第２低圧アイソレーション弁２８と、第２低圧バイパス弁２９とを備えている。第２排熱回収ボイラ２３は、第２高圧ドラム２３ａと、第２高圧過熱器２３ｂと、第２再熱器２３ｃと、第２低圧ドラム２３ｄと、第２低圧過熱器２３ｅとを有している。上記のように、「第２」は適宜『＃２』とも表記する。

【0015】

この発電プラントはさらに、蒸気タービン３１およびＳＴ発電機３２を備え、バルブとしてＭＣＶ３３、ＩＣＶ３４、および低圧ＣＶ３５を備え、ヘッダとして高圧蒸気ヘッダ３６、ＣＲＨヘッダ３７、ＨＲＨヘッダ３８、および低圧蒸気ヘッダ３９を備えている。蒸気タービン３１は、高圧（ＨＰ）タービン３１ａと、中圧（ＩＰ）タービン３１ｂと、低圧（ＬＰ）タービン３１ｃとを有している。

【0016】

第１ガスタービン１１は、第１燃焼器（図示せず）から供給された燃焼ガスにより駆動される。第１ＧＴ発電機１２は、第１ガスタービン１１により駆動されて発電する。第１ガスタービン１１から排出された排ガスＧ１は、第１排熱回収ボイラ１３に送られる。

【0017】

第１排熱回収ボイラ１３では、第１高圧ドラム１３ａ内の水が、第１高圧蒸発器（図示せず）内で排ガスＧ１により加熱されて飽和蒸気となり、この飽和蒸気は、第１高圧過熱器１３ｂ内で排ガスＧ１により過熱されて過熱蒸気（第１高圧蒸気）となる。第１高圧蒸気は、蒸気流路Ｌ１に排出される。第１高圧減圧弁１４と第１高圧アイソレーション弁１５は、蒸気流路Ｌ１に設けられ、第１高圧バイパス弁１６は、蒸気流路Ｌ１から分岐した蒸気流路Ｌ２に設けられている。蒸気流路Ｌ２は、第１高圧蒸気を復水器（図示せず）に棄てるために使用される。

【0018】

同様に、第２ガスタービン２１は、第２燃焼器（図示せず）から供給された燃焼ガスにより駆動される。第２ＧＴ発電機２２は、第２ガスタービン２１により駆動されて発電する。第２ガスタービン２１から排出された排ガスＧ２は、第２排熱回収ボイラ２３に送られる。

【0019】

第２排熱回収ボイラ２３では、第２高圧ドラム２３ａ内の水が、第２高圧蒸発器（図示せず）内で排ガスＧ２により加熱されて飽和蒸気となり、この飽和蒸気は、第２高圧過熱器２３ｂ内で排ガスＧ２により過熱されて過熱蒸気（第２高圧蒸気）となる。第２高圧蒸気は、蒸気流路Ｌ３に排出される。第２高圧減圧弁２４と第２高圧アイソレーション弁２５は、蒸気流路Ｌ３に設けられ、第２高圧バイパス弁２６は、蒸気流路Ｌ３から分岐した蒸気流路Ｌ４に設けられている。蒸気流路Ｌ４は、第２高圧蒸気を上記の復水器に棄てるために使用される。

【0020】

蒸気流路Ｌ２内の第１高圧蒸気と、蒸気流路Ｌ４内の第２高圧蒸気は、ＭＣＶ３３とＣＲＨヘッダ３７が設けられた蒸気流路Ｌ５に流入する。蒸気流路Ｌ５に流入した第１高圧蒸気と第２高圧蒸気は、高圧タービン３１ａに導入され、高圧タービン３１ａを駆動するのに用いられた後、ＣＲＨヘッダ３７が設けられた蒸気流路Ｌ６に排出される。蒸気流路Ｌ６内の蒸気は、蒸気流路Ｌ７と蒸気流路Ｌ８とに流入する。

【0021】

蒸気流路Ｌ７に流入した蒸気は、第１再熱器１３ｃ内で排ガスＧ１により再び過熱（再熱）されて過熱蒸気（第１中圧蒸気）となる。第１中圧蒸気は、第１高圧蒸気よりも低圧であり、ＩＣＶ３４とＨＲＨヘッダ３８が設けられた蒸気流路Ｌ９に排出される。

【0022】

同様に、蒸気流路Ｌ８に流入した蒸気は、第２再熱器２３ｃ内で排ガスＧ２により再び過熱（再熱）されて過熱蒸気（第２中圧蒸気）となる。第２中圧蒸気は、第２高圧蒸気よりも低圧であり、蒸気流路Ｌ９に排出される。

【0023】

蒸気流路Ｌ９に流入した第１中圧蒸気と第２中圧蒸気は、中圧タービン３１ｂに導入され、中圧タービン３１ｂを駆動するのに用いられた後、蒸気流路Ｌ１０に排出される。

【0024】

さらに、第１排熱回収ボイラ１３では、第１低圧ドラム１３ｄ内の水が、第１低圧蒸発器（図示せず）内で排ガスＧ１により加熱されて飽和蒸気となり、この飽和蒸気が、第１低圧過熱器１３ｅ内で排ガスＧ１により過熱されて過熱蒸気（第１低圧蒸気）となる。第１低圧蒸気は、第１中圧蒸気よりも低圧であり、蒸気流路Ｌ１１に排出される。第１低圧減圧弁１７と第１低圧アイソレーション弁１８は、蒸気流路Ｌ１１に設けられ、第１低圧バイパス弁１９は、蒸気流路Ｌ１１から分岐した蒸気流路Ｌ１２に設けられている。蒸気流路Ｌ１２は、第１低圧蒸気を上記の復水器に棄てるために使用される。

【0025】

同様に、第２排熱回収ボイラ２３では、第２低圧ドラム２３ｄ内の水が、第２低圧蒸発器（図示せず）内で排ガスＧ２により加熱されて飽和蒸気となり、この飽和蒸気が、第２低圧過熱器２３ｅ内で排ガスＧ２により過熱されて過熱蒸気（第２低圧蒸気）となる。第２低圧蒸気は、第２中圧蒸気よりも低圧であり、蒸気流路Ｌ１３に排出される。第２低圧減圧弁２７と第２低圧アイソレーション弁２８は、蒸気流路Ｌ１３に設けられ、第２低圧バイパス弁２９は、蒸気流路Ｌ１３から分岐した蒸気流路Ｌ１４に設けられている。蒸気流路Ｌ１４は、第２低圧蒸気を上記の復水器に棄てるために使用される。

【0026】

蒸気流路Ｌ１２内の第１低圧蒸気と、蒸気流路Ｌ１４内の第２低圧蒸気は、低圧ＣＶ３５が設けられた蒸気流路Ｌ１５に流入する。さらに、蒸気流路Ｌ１５に流入した第１低圧蒸気と第２低圧蒸気は、中圧タービン３１ｂから排出された蒸気と同様に、蒸気流路Ｌ１０に流入する。蒸気流路Ｌ１０に流入した蒸気は、低圧タービン３１ｃに導入され、低圧タービン３１ｃを駆動するのに用いられた後、上記の復水器に排出される。

【0027】

このように、第１排熱回収ボイラ１３は、第１ガスタービン１１からの排ガスＧ１の熱を利用して、第１高圧蒸気、第１中圧蒸気、および第１低圧蒸気を生成する。同様に、第２排熱回収ボイラ２３は、第２ガスタービン１２からの排ガスＧ２の熱を利用して、第２高圧蒸気、第２中圧蒸気、および第２低圧蒸気を生成する。高圧タービン３１ａ、中圧タービン３１ｂ、および低圧タービン３１ｃは、第１および第２排熱回収ボイラ１３、２３からの蒸気により駆動され、ＳＴ回転軸を回転させる。ＳＴ発電機３２は、ＳＴ回転軸の回転を利用して発電を行う。

【0028】

図２は、第１実施形態の発電プラントの動作の課題を説明するためのグラフであり、この発電プラントの起動手順の例を示している。

【0029】

まず、第１ユニットと蒸気タービン３１の起動手順を、図２の「＃１」「ＳＴ」の欄を参照して説明する。

【0030】

第１ユニットでは、時刻０分に第１ガスタービン１１が起動する。第１ガスタービン１１の回転数が上昇して定格回転数に到達すると、第１ＧＴ発電機１２が並列され、第１ガスタービン１１はスピニングリザーブ負荷の運転に移行する。図２は、第１ガスタービン１１の回転数と負荷の時間変化を示している。

【0031】

第１排熱回収ボイラ１３は、第１ガスタービン１１からの排ガスＧ１の熱を回収して第１高圧蒸気と第１低圧蒸気とを生成する。ただし、第１高圧蒸気は、第１低圧蒸気よりも先に生成される。

【0032】

第１高圧ドラム１３ａで発生した蒸気により第１高圧ドラム１３ａの器内圧が所定値に到達すると、第１高圧バイパス弁１６が開弁され、第１高圧蒸気は復水器に導かれる（棄てられる）。図２は、第１高圧バイパス弁１６の開度と第１高圧蒸気の温度の時間変化を示している。

【0033】

第１高圧蒸気の圧力、流量、温度がいずれもそれぞれの所定のしきい値に到達したときに、高圧タービン３１ａへの通気許可が成立してＭＣＶ３３が開弁する。圧力、流量、温度のなかで一番遅くしきい値に到達するのは温度である。第１高圧蒸気の温度のしきい値は、例えば４３０℃である。

【0034】

第１ユニットでは、時刻４０分（第１ガスタービン１１が起動してから４０分経過後）に、第１高圧蒸気の温度が４３０℃に到達する。よって、時刻４０分にＭＣＶ３３が開弁され、蒸気タービン３１の起動が開始される。これを第１高圧蒸気生成工程と呼び、図２では「（１）」で示されている。図２は、ＭＣＶ３３の開度と、蒸気タービン３１の回転数が、時刻４０分から上昇する様子を示している。ＭＣＶ３３が開弁されると、第１高圧蒸気が高圧タービン３１ａに流れ始めるため、第１高圧バイパス弁１６の開度は減少する。

【0035】

蒸気タービン３１が起動した後、ＳＴ発電機３２は並列され、蒸気タービン３１は初負荷状態に移行する。そして、蒸気タービン３１のロータ部に発生する熱応力を軽減、緩和する目的でＳＴヒートソーク運転が行われる。

【0036】

ＳＴヒートソーク中に、第１低圧ドラム１３ｄで発生した蒸気により低圧ドラム１３ｄの器内圧が所定値に到達すると、第１低圧バイパス弁１９が開弁され、第１低圧蒸気は復水器に導かれる（棄てられる）。図２は、第１低圧バイパス弁１９の開度の時間変化を示している。

【0037】

第１低圧蒸気の流量が所定のしきい値に到達したときに、低圧タービン３１ｃへの通気許可が成立して低圧ＣＶ３５が開弁する。本実施形態においては、第１低圧蒸気の流量の監視を、第１低圧バイパス弁１９の開度の監視で代替する。そのため、第１低圧バイパス弁１９の開度がしきい値に到達したときに、低圧タービン３１ｃへの通気許可が成立して低圧ＣＶ３５が開弁する。第１低圧バイパス弁１９の開度のしきい値は、例えば１５％である。

【0038】

第１ユニットでは、時刻７０分（第１ガスタービン１１が起動してから７０分経過後）に、第１低圧バイパス弁１９の開度が１５％に到達する。よって、時刻７０分に低圧ＣＶ３５が開弁される。これを第１低圧蒸気生成工程と呼び、図２では「（２）」で示されている。図２は、低圧ＣＶ３５の開度が、時刻７０分から上昇する様子を示している。低圧ＣＶ３５が開弁されると、第１低圧蒸気が低圧タービン３１ｃに流れ始めるため、第１低圧バイパス弁１９の開度は減少する。

【0039】

ここで、第１高圧蒸気の生成には４０分しか要さないのに対し、第１低圧蒸気の生成には７０分も要している。以下、第１低圧蒸気の生成が第１高圧蒸気の生成よりも遅れる理由を説明する。

【0040】

第１排熱回収ボイラ１３内には、排ガスＧ１の入口側（上流側）から出口側（下流側）に向けて、第１高圧過熱器１３ｂ、第１再熱器１３ｃ、および第１低圧過熱器１３ｅが順番に配置されている。これらは熱交換器であり、排ガスＧ１と蒸気との熱交換により蒸気を加熱（過熱）する。第１低圧過熱器１３ｅに流入する排ガスＧ１は、第１高圧過熱器１３ａと第１再熱器１３ｃで熱交換に使用されて温度が低下しているため、第１低圧蒸気の生成は遅れることになる。さらには、第１低圧蒸気の流量は、第１高圧蒸気の流量よりも小さくなる。

【0041】

なお、これは第２排熱回収ボイラ２３でも同様である。よって、後述するように、第２低圧蒸気の生成は、第２高圧蒸気の生成よりも遅れることになる。さらには、第２高圧蒸気の発生流量は、第２低圧蒸気の発生流量よりも数倍大きい流量となる。

【0042】

以下、図２のグラフの説明を続ける。

【0043】

上記のＳＴヒートソーク運転が所定時間だけ実施された後、復水器に棄てている全蒸気がＭＣＶ３３や低圧ＣＶ３５を通過することになるように、ＭＣＶ３３と低圧ＣＶ３５の開度を増加させて蒸気タービン３１の負荷を上昇させる。この過程で、第１高圧バイパス弁１６と第１低圧バイパス弁１９は全閉され、ＭＣＶ３３はＩＰＣ制御に移行する。

【0044】

本実施形態では、蒸気タービン３１の起動から９０分後にＩＰＣ移行が完了する。すなわち、時刻１３０分（第１ガスタービン１１が起動してから１３０分経過後）にＩＰＣ移行が完了する。これをＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程と呼び、図２では「（３）」で示されている。本実施形態のＩＰＣ移行は、時刻１２０分に開始され、時刻１３０分に完了する。

【0045】

ＩＰＣ移行の完了後には、第１ガスタービン１１の負荷が定格値に向けて上昇し、ＭＣＶ３３と低圧ＣＶ３５の開度も増加する。また、ＩＰＣ移行の完了後には、第２排熱回収ボイラ２３が生成する第２高圧蒸気と第２低圧蒸気を蒸気タービン３１に供給する。そして、第２排熱回収ボイラ２３のアドミッションが許容される。

【0046】

もしＩＰＣ移行の完了前に第２排熱回収ボイラ２３のアドミッションが開始されると、第１高圧バイパス弁１６と第２高圧バイパス弁２６の両方が開弁している状況となり、これらの弁の圧力制御が相互干渉する問題が生じる。しかしながら、ＩＰＣ移行の完了後には第１高圧バイパス弁１６が閉弁されているため、この問題は生じない。

【0047】

次に、第２ユニットの起動手順を、図２の「＃２」の欄を参照して説明する。

【0048】

第２ユニットでは、時刻２０分（第１ガスタービン１１が起動してから２０分経過後）に第２ガスタービン２１が起動する。第２ガスタービン２１の回転数が上昇して定格回転数に到達すると、第２ＧＴ発電機２２が並列され、第２ガスタービン２１はスピニングリザーブ負荷の運転に移行する。図２は、第２ガスタービン２１の回転数と負荷の時間変化を示している。以下の説明では、この「時刻２０分」という第２ガスタービン２２の起動時刻の問題点について説明する。

【0049】

第２排熱回収ボイラ２３は、第２ガスタービン２１からの排ガスＧ２の熱を回収して第２高圧蒸気と第２低圧蒸気とを生成する。ただし、第２高圧蒸気は、第２低圧蒸気よりも先に生成される。

【0050】

第２高圧ドラム２３ａで発生した蒸気により第２高圧ドラム２３ａの器内圧が所定値に到達すると、第２高圧バイパス弁２６が開弁され、第２高圧蒸気は復水器に導かれる（棄てられる）。図２は、第２高圧バイパス弁２６の開度と第２高圧蒸気の温度の時間変化を示している。

【0051】

第２ユニットでは、第１ユニットと同様に、第２ガスタービン２１が起動してから４０分経過後に、第２高圧蒸気の温度が４３０℃に到達する。これを第２高圧蒸気生成工程と呼び、図２では「（４）」で示されている。別言すると、第２高圧蒸気の温度は時刻６０分に４３０℃に到達する。

【0052】

しかしながら、本実施形態の第２排熱回収ボイラ２３のアドミッションは、時刻１３０分にＩＰＣ移行が完了しないと可能にならない。理由は、ＩＰＣ移行の完了前には、第１高圧バイパス弁１６と第２高圧バイパス弁２６の両方が開弁しており、これらの弁の圧力制御が相互干渉する問題が生じるからである。そのため、時刻６０〜１３０分の７０分間は、第２高圧バイパス弁２６の開弁状態が継続され、コスト（燃料）を費やして生成した第２高圧蒸気が、発電に寄与することなしに（すなわち蒸気タービン３１を駆動することなしに）復水器に無駄に棄てられてしまう。

【0053】

時刻１３０分にＩＰＣ移行が完了すると、第２高圧アイソレーション弁２５が開弁される（図２参照）。その結果、第２高圧蒸気は高圧蒸気ヘッダ３６に入り、第１高圧蒸気と合流してＭＣＶ３３に流入し、蒸気タービン３１を駆動する。

【0054】

この工程が第２排熱回収ボイラ２３のアドミッションであるが、これは第２高圧蒸気のアドミッションなので、これを第２高圧アドミッション工程と呼び、図２では「（６）」で示されている。

【0055】

第２高圧アイソレーション弁２５の開弁開始と同時に、第２高圧バイパス弁２６は閉弁を開始する。時刻１４０分に第２高圧バイパス弁２６が全閉されたときに、第２高圧蒸気は全量がＭＣＶ３３に流入し、第２高圧アドミッション工程が完了する。この工程の完了後は、第２高圧蒸気の全量が蒸気タービン３１を駆動する状態になる。

【0056】

また、第２ユニットでは、第１ユニットと同様に、第２ガスタービン２１が起動してから７０分経過後に、第２低圧バイパス弁２９の開度が１５％に到達する。これを第２低圧蒸気生成工程と呼び、図２では「（５）」で示されている。別言すると、第２低圧蒸気の開度は時刻９０分に１５％に到達する。

【0057】

しかしながら、本実施形態の第２排熱回収ボイラ２３のアドミッションは、上述のように、時刻１３０分にＩＰＣ移行が完了しないと可能にならない。そのため、時刻９０〜１３０分の４０分間は、第２低圧バイパス弁２９の開弁状態が継続され、コストを費やして生成した第２低圧蒸気が、発電に寄与することなしに復水器に無駄に棄てられてしまう。

【0058】

時刻１３０分にＩＰＣ移行が完了すると、第２低圧アイソレーション弁２８が開弁される（図２参照）。その結果、第２低圧蒸気は低圧蒸気ヘッダ３９に入り、第１低圧蒸気と合流して低圧ＣＶ３５に流入し、蒸気タービン３１を駆動する。

【0059】

この工程も第２排熱回収ボイラ２３のアドミッションであるが、これは第２低圧蒸気のアドミッションなので、これを第２低圧アドミッション工程と呼び、図２では「（７）」で示されている。

【0060】

第２低圧アイソレーション弁２８の開弁開始と同時に、第２低圧バイパス弁２９は閉弁を開始する。時刻１３７分に第２低圧バイパス弁２９が全閉されたときに、第２低圧蒸気は全量が低圧ＣＶ３５に流入し、第２低圧アドミッション工程が完了する。この工程の完了後は、第２低圧蒸気の全量が蒸気タービン３１を駆動する状態になる。

【0061】

時刻１４０分に第２高圧アドミッション工程と第２低圧アドミッション工程の双方が完了したときに、第２排熱回収ボイラ２３のアドミッションは完了する。その後、第２ガスタービン２１の負荷は定格値に向けて上昇し、これに伴って第２高圧蒸気と第２低圧蒸気の発生流量も増加する。また、第２高圧蒸気と第２低圧蒸気の発生流量が増加すると、ＭＣＶ３３と低圧ＣＶ３５の開度も増加して、蒸気タービン３１の負荷が増加する。

【0062】

蒸気タービン３１の負荷が定格値に到達したとき、本実施形態の発電プラントの起動が完了する。

【0063】

なお、もし第２高圧バイパス弁２６が未だ開弁中に第２ガスタービン２１の負荷が定格値に向けて上昇すると、これに伴って増加する第２高圧蒸気を受けて働こうとするＭＣＶ３３のＩＰＣ制御と、第２高圧バイパス弁２６の圧力制御が相互干渉してしまう。

【0064】

同様に、もし第２低圧バイパス弁２９が未だ開弁中に第２ガスタービン２１の負荷が定格値に向けて上昇すると、これに伴って増加する第２低圧蒸気を受けて働こうとする低圧ＣＶ３５のＩＰＣ制御と、第２低圧バイパス弁２９の圧力制御が相互干渉してしまう。

【0065】

図２に示す制御によれば、これらの相互干渉を回避することが可能となる。しかしながら、コストを費やして生成した第２高圧蒸気と第２低圧蒸気の一部が、発電に寄与することなしに復水器に無駄に棄てられることが問題となる。

【0066】

図３は、第１実施形態の発電プラントの動作の課題を説明するためのグラフであり、図２のグラフの一部を抽出したものである。

【0067】

具体的には、第１ユニットに関する（１）第１高圧蒸気生成工程、（２）第１低圧蒸気生成工程と、蒸気タービン３１に関するＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程と、第２ユニットに関する（４）第２高圧蒸気生成工程、（５）第２低圧蒸気生成工程、（６）第２高圧アドミッション工程、（７）第２低圧アドミッション工程とが抽出されている。

【0068】

ここで、時刻６０〜１３０分の７０分間は第２高圧蒸気が無駄に棄てられている問題について図３で確認する。第２高圧蒸気生成工程は時刻６０分に完了するが、ＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程は時刻１３０分まで完了しない。そのため、この間の７０分間は第２高圧バイパス弁２６が無駄に開弁して、第２高圧蒸気が復水器に無駄に棄てられてしまう。

【0069】

同様に、時刻９０〜１３０分の４０分間は第２低圧蒸気が無駄に棄てられている問題について図３で確認する。第２低圧蒸気生成工程は時刻９０分に完了するが、ＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程は時刻１３０分まで完了しない。そのため、この間の４０分間は第２低圧バイパス弁２９が無駄に開弁して、第２低圧蒸気が復水器に無駄に棄てられてしまう。

【0070】

このように、第２高圧蒸気や第２低圧蒸気が無駄に棄てられる原因は、第２ガスタービン２１の起動開始時刻として時刻２０分を選択したことにある。すなわち、第２ガスタービン２１の起動開始が早すぎるのである。これは、第１ガスタービン１１の起動時刻と第２ガスタービン２１の起動時刻との時間差が短すぎるとも言い換えられる。

【0071】

図４は、第１実施形態の発電プラントの第１動作例を説明するためのグラフである。

【0072】

第１動作例では、第２ガスタービン２１の起動開始時刻として時刻９０分が選択されている。この９０分という時刻は、第２高圧蒸気生成工程が第２ガスタービン２１の起動から４０分を要することに着目して選択されており、ＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程が完了する時刻１３０分からこの４０分を差し引いて算出されている。

【0073】

この場合、時刻１３０分にＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程と第２高圧蒸気生成工程とが同時に完了する。第２高圧蒸気生成工程の完了時には、第２高圧蒸気の温度が４３０℃に到達し、第２高圧蒸気が蒸気タービン３１に供給可能な状態に到達する。一方、ＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程の完了時には、第２高圧アイソレーション弁２５が開弁され、蒸気タービン３１への第２高圧蒸気の供給が開始される。その結果、第１動作例では、第２高圧蒸気が上記状態に到達する時刻と、第２高圧蒸気のＳＴ供給が開始される時刻とが等しくなる。

【0074】

第１動作例では、第２ガスタービン２１の起動開始時刻を２０分から９０分に遅らせたため、時刻１３０分まで第２高圧蒸気生成工程が完了しない。よって、時刻６０〜１３０分の７０分間に第２高圧蒸気が無駄に棄てられる問題を解消することができる。第１動作例では、時刻１３０分に第２高圧アイソレーション弁２５が開弁し、第２高圧アドミッション工程が開始される。

【0075】

一方、第２低圧蒸気生成工程は、第２ガスタービン２１の起動開始から７０分を要するため、時刻１６０分に完了する。このとき、第２低圧アイソレーション弁２８が開弁し、第２低圧アドミッション工程が開始される。第１動作例では、時刻９０〜１３０分の４０分間に第２低圧蒸気が無駄に棄てられる問題も解消することができる。

【0076】

第２ガスタービン２１の出力がスピニングリザーブ負荷から定格出力に向けて上昇するのは、第２低圧アドミッション工程が完了する時刻１６７分であり、図３の場合に比べて３０分遅れる。よって、蒸気タービン３１の出力が上昇して定格出力になるのも、図３の場合に比べて３０分遅れる。このように第２ガスタービン２１や蒸気タービン３１が定格出力に到達する時刻が遅くなると、発電プラントの起動完了が遅くなることになる。

【0077】

これは、第２ガスタービン２１の起動開始時刻として時刻９０分を選択すると、発電プラントの起動完了の遅れと引き換えに、第２高圧蒸気の経済性を向上できることを意味している。

【0078】

図５は、第１実施形態の発電プラントの第２動作例を説明するためのグラフである。

【0079】

第２動作例では、第２ガスタービン２１の起動開始時刻として時刻６０分が選択されている。この６０分という時刻は、第２低圧蒸気生成工程が第２ガスタービン２１の起動から７０分を要することに着目して選択されており、ＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程が完了する時刻１３０分からこの７０分を差し引いて算出されている。

【0080】

この場合、時刻１３０分にＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程と第２低圧蒸気生成工程が同時に完了する。第２低圧蒸気生成工程の完了時には、第２低圧バイパス弁２９の開度が１５％に到達し、第２低圧蒸気が蒸気タービン３１に供給可能な状態に到達する。一方、ＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程の完了時には、第２低圧アイソレーション弁２８が開弁され、蒸気タービン３１への第２低圧蒸気の供給が開始される。その結果、第２動作例では、第２低圧蒸気が上記状態に到達する時刻と、第２低圧蒸気のＳＴ供給が開始される時刻とが等しくなる。

【0081】

第２動作例では、第２ガスタービン２１の起動開始時刻を２０分から６０分に遅らせたため、時刻１３０分まで第２低圧蒸気生成工程が完了しない。よって、時刻９０〜１３０分の４０分間に第２低圧蒸気が無駄に棄てられる問題を解消することができる。第２動作例では、時刻１３０分に第２低圧アイソレーション弁２８が開弁し、第２低圧アドミッション工程が開始される。

【0082】

さらに、第２動作例では、第２ガスタービン２１の起動開始時刻を第１動作例の９０分から６０分に早めたため、第２低圧アドミッション工程の開始の遅れは解消される。その結果、発電プラントの起動完了の遅れを緩和することができる。

【0083】

一方、第２高圧蒸気生成工程は時刻１００分に完了するが、ＳＴ起動〜ＩＰＣ完了工程は時刻１３０分まで完了しない。よって、時刻１００〜１３０分の３０分間は、第２高圧蒸気が復水器に無駄に棄てられてしまう。前述のように、第２高圧蒸気の発生流量は第２低圧蒸気の発生流量よりも数倍大きい流量となるため、第２高圧蒸気の無駄による経済的ロスは小さくない。しかしながら、第２高圧蒸気の無駄は、図３の場合に比べて大いに低減されることに留意されたい。さらには、第２低圧蒸気の無駄は、より顕著に低減されることにも留意されたい。

【0084】

これは、第２ガスタービン２１の起動開始時刻として時刻６０分を選択すると、第２高圧蒸気のある程度の無駄の発生と引き換えに、発電プラントの高速起動性を向上できることを意味している。

【0085】

発電プラントの運用において、経済性を重視する場合には、図４の第１動作例を採用することが望ましい。一方、高速起動性を重視する場合には、図５の第２動作例を採用することが望ましい。

【0086】

発電プラントの運転員が経済性と高速起動性のどちらを優先するかは、ケースバイケースである。例えば、発電需要の逼迫度が大きい場面では、高速起動性を優先することが求められる。一方、発電需要の逼迫度が小さく、むしろ商用機としての経済性を追求すべき場面では、経済性を優先することが求められる。よって、発電プラントの運転員は、第１動作例と第２動作例のいずれかを都度選択することを希望すると考えられる。

【0087】

そこで、本実施形態では、発電プラントの制御機構のＵＩ（User Interface）に、第１動作例の起動と第２動作例の起動との切り替え機能を用意する。以下、このような機能の詳細について説明する。

【0088】

図６は、第１実施形態の制御機構の構成を示すブロック図である。

【0089】

本実施形態の発電プラントは、図１に示す構成要素に加えて、発電プラント全体を制御するプラント制御装置４１と、第１ガスタービン１１、第２ガスタービン２１、蒸気タービン３１等を制御するタービン制御装置４２とを備えている。

【0090】

プラント制御装置４１は、制御部５１と、入力部５２と、表示部５３と、記憶部５４とを備え、制御部５１は、起動モード処理部５１ａと、スケジュール計算部５１ｂと、自動化処理部５１ｃと、対話部５１ｄと、通信部５１ｅとを備えている。タービン制御装置４２は、第１ＧＴ−ＨＲＳＧ制御装置６１と、第２ＧＴ−ＨＲＳＧ制御装置６２と、ＳＴ制御装置６３とを備えている。

【0091】

制御部５１は、種々の情報処理を行うブロックであり、例えば、操作者の指示に応じて第１ガスタービン１１、第２ガスタービン２１、蒸気タービン３１の起動制御を行う。本実施形態の制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、通信デバイス等により構成されており、ＲＯＭや記憶部５４から読み出されたプログラムをＣＰＵにより実行することで上記の情報処理や起動制御を行う。これにより、第１動作例や第２動作例の起動制御が実施される。

【0092】

入力部５２は、操作者からの指示を受け付けるブロックであり、例えば、キーボードやマウスにより構成されている。表示部５３は、操作者に提供するＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示するブロックであり、例えば、液晶ディスプレイやスピーカにより構成されている。表示部５３は、画面表示や音声出力により操作者に情報を提供することができる。記憶部５４は、種々の情報を記憶するブロックであり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やメモリインタフェースにより構成されている。本実施形態では、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体をメモリインタフェースに挿入し、記録媒体からＨＤＤ内にプログラムをインストールしてもよい。

【0093】

制御部５１は、通信部５１ｅを介してタービン制御装置４２に接続されている。制御部５１は、第１ＧＴ−ＨＲＳＧ制御装置６１により第１ユニット（第１ガスタービン１１、第１ＧＴ発電機１２、第１排熱回収ボイラ１３等）の動作を制御し、第２ＧＴ−ＨＲＳＧ制御装置６２により第２ユニット（第２ガスタービン２１、第１ＧＴ発電機２２、第２排熱回収ボイラ２３等）の動作を制御する。制御部５１はさらに、ＳＴ制御装置６３により蒸気タービン３１、ＳＴ発電機３２、ＭＣＶ３３、ＩＣＶ３４、低圧ＣＶ３５等の動作を制御する。

【0094】

制御部５１は、ＧＵＩとしてスケジュール計算設定画面７１を表示し、そのための情報処理を起動モード処理部５１ａ、スケジュール計算部５１ｂ、自動化処理部５１ｃ、および対話部５１ｄにより実行する。対話部５１ｄは設定画面表示部の例であり、起動モード処理部５１ａ、スケジュール計算部５１ｂ、および自動化処理部５１ｃは起動制御部の例である。これらのブロックの処理は、上記のプログラムにより実現される。これらのブロックの詳細については、図７と図８を参照して説明する。

【0095】

図７は、第１実施形態のスケジュール計算設定画面７１の例を示した図である。

【0096】

スケジュール計算設定画面７１は、複数の操作ボタン７２と、起動コンポ選択領域７３と、起動オーダ選択領域７４と、目標設定入力領域７５と、優先起動モード選択領域７６とを有している。優先起動モード選択領域７６は、第１モード選択領域の例である第１ラジオボタン７６ａと、第２モード選択領域の例である第２ラジオボタン７６ｂとを有している。

【0097】

対話部５１ｄは、第１および第２ガスタービン１１、２１の起動制御用のＧＵＩとしてスケジュール計算設定画面７１を表示する。操作者は、起動制御に関する種々の操作をスケジュール計算設定画面７１上で行うことができ、これらの操作を対話部５１ｄが受け付ける。以下、スケジュール計算設定画面７１を単に「設定画面７１」と略記する。

【0098】

起動コンポ選択領域７３は、運転対象となるタービンの構成（起動コンポ）を選択するために使用される。１ｏｎ１が選択された場合には、第１および第２ガスタービン１１、２１の一方と、蒸気タービン３１とが運転対象となる。一方、２ｏｎ１が選択された場合には、第１および第２ガスタービン１１、２１の両方と、蒸気タービン３１とが運転対象となる。第１および第２動作例はいずれも、２ｏｎ１が選択された場合に相当する。

【0099】

起動オーダ選択領域７４は、第１ガスタービン１１と第２ガスタービン２１とを起動する順番（起動オーダ）を選択するために使用される。例えば、１台目として「ＧＴ(Ａ)」が選択され、２台目として「ＧＴ(Ｂ)」が選択された場合には、まず第１ガスタービン１１が起動され、次に第２ガスタービン２１が起動される。一方、１台目として「ＧＴ(Ｂ)」が選択され、２台目として「ＧＴ(Ａ)」が選択された場合には、まず第２ガスタービン２１が起動され、次に第１ガスタービン１１が起動される。第１および第２動作例はいずれも、後者の場合に相当する。

【0100】

以下、１台目として「ＧＴ(Ａ)」が選択され、２台目として「ＧＴ(Ｂ)」が選択された場合の優先起動モードについて説明する。ただし、以下の説明は、文中の「第１ガスタービン１１」と「第２ガスタービン２１」とを入れ替えれば、１台目として「ＧＴ(Ｂ)」が選択され、２台目として「ＧＴ(Ａ)」が選択された場合にも同様に成り立つ。

【0101】

優先起動モード選択領域７６は、第１および第２ガスタービン１１、２１の優先起動モードを選択するために使用される。第１ラジオボタン７６ａをマウスでクリックすると、優先起動モードとして経済性優先モードが選択される。一方、第２ラジオボタン７６ｂをマウスでクリックすると、優先起動モードとして高速起動モードが選択される。経済性優先モードと高速起動モードはそれぞれ、第１起動モードと第２起動モードの例である。

【0102】

経済性優先モードを選択すると、第１ガスタービン１１の起動時刻と第２ガスタービン２１の起動時刻との時間差の設定値として、第１設定時間が選択される。本実施形態の第１設定時間は９０分であり、第２ガスタービン２１が時刻９０分に起動される。よって、経済性優先モードを選択すると、第１および第２ガスタービン１１、２１が第１動作例のように起動され、第２高圧蒸気の経済性を向上させることができる。９０分という値は、第１値の例である。

【0103】

一方、高速起動モードを選択すると、第１ガスタービン１１の起動時刻と第２ガスタービン２１の起動時刻との時間差の設定値として、第１設定時間よりも短い第２設定時間が選択される。本実施形態の第２設定時間は６０分であり、第２ガスタービン２１が時刻６０分に起動される。よって、高速起動モードを選択すると、第１および第２ガスタービン１１、２１が第２動作例のように起動され、発電プラントの高速起動性を向上させることができる。６０分という値は、第２値の例である。

【0104】

このように、操作者は、優先起動モード選択領域７６で経済性優先モードか高速起動モードかを選択することで、第２ガスタービン２１を時刻９０分に起動するか時刻６０分に起動するかを選択することができる。制御部５１は、後述するように、この選択に応じて第１および第２ガスタービン１１、２１の起動を制御する。

【0105】

対話部５１ｄは、設定画面７１上で受け付けた情報を起動モード処理部５１ａに通知する。具体的には、起動コンポ、起動オーダ、優先起動モード等の選択内容が起動モード処理部５１ａに通知される。

【0106】

起動モード処理部５１ａは、設定画面７１上で「２ｏｎ１」「経済性優先モード」が選択された場合には、第１および第２ガスタービン１１、２１を経済性優先モードで起動するためのスケジュール計算要求をスケジュール計算部５１ｂに送信する。

【0107】

また、起動モード処理部５１ａは、設定画面７１上で「２ｏｎ１」「高速起動モード」が選択された場合には、第１および第２ガスタービン１１、２１を高速起動モードで起動するためのスケジュール計算要求をスケジュール計算部５１ｂに送信する。

【0108】

また、起動モード処理部５１ａは、設定画面７１上で「１ｏｎ１」が選択された場合には、１台目として選択されたガスタービンを通常起動モードで起動し、残りのガスタービンを起動しないためのスケジュール計算要求をスケジュール計算部５１ｂに送信する。

【0109】

図８は、第１実施形態のプラント制御方法を示すフローチャートであり、制御部５１の動作のフローを示している。

【0110】

まず、操作者が設定画面７１上で起動コンポや優先起動モードを入力すると（ステップＳ１）、対話部５１ｄは、これらの入力内容を起動モード処理部５１ａに通知する。次に、起動モード処理部５１ａは、設定画面７１上で「２ｏｎ１」が選択された場合には（ステップＳ２）、設定画面７１上で経済性優先モードが選択されたか高速起動モードが選択されたかを判断する（ステップＳ３）。

【0111】

経済性優先モードが選択された場合には、起動モード処理部５１ａは、第１および第２ガスタービン１１、２１を経済性優先モードで起動するためのスケジュール計算要求をスケジュール計算部５１ｂに送信する（ステップＳ４）。

【0112】

この場合、スケジュール計算部５１ｂは、経済性優先モードを考慮した発電プラントの起動スケジュールを計算する。その結果、第１および第２ガスタービン１１、２１の起動時刻がそれぞれ０分、９０分に設定される。

【0113】

また、高速起動モードが選択された場合には、起動モード処理部５１ａは、第１および第２ガスタービン１１、２１を高速起動モードで起動するためのスケジュール計算要求をスケジュール計算部５１ｂに送信する（ステップＳ５）。

【0114】

この場合、スケジュール計算部５１ｂは、高速起動モードを考慮した発電プラントの起動スケジュールを計算する。その結果、第１および第２ガスタービン１１、２１の起動時刻がそれぞれ０分、６０分に設定される。

【0115】

一方、設定画面７１上で「１ｏｎ１」が選択された場合には（ステップＳ２）、起動モード処理部５１ａは例えば、第１ガスタービン１１を通常起動モードで起動し、第２ガスタービン２１を起動しないためのスケジュール計算要求をスケジュール計算部５１ｂに送信する（ステップＳ６）。

【0116】

この場合、スケジュール計算部５１ｂは、通常起動モードを考慮した発電プラントの起動スケジュールを計算する。その結果、第１ガスタービン１１の起動時刻が０分に設定され、第２ガスタービン２１は起動されないこととなる。

【0117】

スケジュール計算部５１ｂは、計算した起動スケジュールを示すスケジュールデータを記憶部５４に格納する。自動化処理部５１ｃは、記憶部５４からスケジュールデータを読み込み、スケジュールデータに基づく運転制御信号を通信部５１ｅを介してタービン制御装置４２に送信する。その結果、発電プラントは、上記の起動スケジュールの通りにタービン制御装置４２により起動され、第１および第２ガスタービン１１、２１は、設定された起動時刻に起動するように制御される。

【0118】

以上のように、本実施形態では、経済性優先モードと高速起動モードのいずれかを選択するための設定画面７１を表示し、選択されたモードに応じて第１および第２ガスタービン１１、２１を起動する。具体的には、第１ガスタービン１１の起動時刻と第２ガスタービン２１の起動時刻との時間差が、選択されたモードに応じて設定される。

【0119】

よって、本実施形態では、経済性優先モードを選択することで、無駄な第２高圧蒸気および第２低圧蒸気の生成を抑制可能な時刻（９０分）に第２ガスタービン２１を起動させることができ、第２高圧蒸気の経済性を向上させることが可能となる。

【0120】

また、本実施形態では、高速起動モードを選択することで、無駄な第２低圧蒸気の生成を抑制しつつ発電プラントを高速で起動可能な時刻（６０分）に第２ガスタービン２１を起動させることができ、発電プラントの高速起動性を向上させることが可能となる。

【0121】

そして、本実施形態では、これらのモードを操作者が設定画面７１上で適宜切り替えることができる。よって、本実施形態によれば、モードの選択や切り替えにより、無駄な蒸気生成の抑制と発電プラントの起動時間の短縮とを実現することが可能となる。本実施形態では、多軸型のＣ／Ｃ発電プラントの商用運転において、操作者が択一的な選択操作により第１および第２ガスタービン１１、２１の好適な起動時間差（優先起動モード）を簡単に選択することができ、希望に応じて経済性と高速起動性のいずれを優先するかを切り替えることができる。

【0122】

なお、本実施形態で経済性優先モードを選択すると、第２ガスタービン２１が時刻９０分に起動される。この場合、第２高圧蒸気が蒸気タービン３１に供給可能な状態に到達する時刻と、第２高圧蒸気が蒸気タービン３１に供給され始める時刻とが等しくなり、共に１３０分になる。９０分という値は、第１値の例である。

【0123】

また、本実施形態で高速起動モードを選択すると、第２ガスタービン２１が時刻６０分に起動される。この場合、第２低圧蒸気が蒸気タービン３１に供給可能な状態に到達する時刻と、第２低圧蒸気が蒸気タービン３１に供給され始める時刻とが等しくなり、共に１３０分になる。６０分という値は、第２値の例である。

【0124】

しかしながら、本実施形態の経済性優先モードでは、第２ガスタービン２１は９０分以外の第１時刻に起動されてもよく、本実施形態の高速起動モードでは、第２ガスタービン２１は６０分以外の第２時刻に起動されてもよい。例えば、第１時刻が第２時刻より遅いという条件を満たしつつ、第１時刻を９０分以下に設定し、第２時刻を６０分以上に設定してもよい。このような第１および第２時刻の例は、第１時刻＝８９分、第２時刻＝６１分である。この場合、第１時刻＝９０分、第２時刻＝６０分の場合とほぼ同等の効果を得ることができる。８９分と６１分という値はそれぞれ、第１値以下の値と第２値以上の値の例である。

【0125】

他にも、第１時刻＝８０分、第２時刻＝７０分のような例も考えられる。ただし、第１時刻での起動を経済性向上に適したものとするため、第１時刻は９０分（第１値）に近い値とすることが望ましい。また、第２時刻での起動を高速起動に適したものとするため、第２時刻は６０分（第２値）に近い値とすることが望ましい。よって、第１時刻は、第１値と第２値との平均値である７５分以下であることが望ましく、第２時刻は、第１値と第２値との平均値である７５分以上であることが望ましい。

【0126】

また、本実施形態では、２−２−１の多軸型のＣ／Ｃ発電プラントの起動制御について説明したが、この起動制御はその他の発電プラントにも適用可能である。例えば、この起動制御は、Ｎ−Ｎ−１の多軸型のＣ／Ｃ発電プラントにも適用可能である（Ｎは３以上の整数）。

【0127】

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置、方法、およびプログラムは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置、方法、およびプログラムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

【符号の説明】

【0128】

１１：第１ガスタービン、１２：第１ＧＴ発電機、１３：第１排熱回収ボイラ、
１３ａ：第１高圧ドラム、１３ｂ：第１高圧過熱器、１３ｃ：第１再熱器、
１３ｄ：第１低圧ドラム、１３ｅ：第１低圧過熱器、
１４：第１高圧減圧弁、１５：第１高圧アイソレーション弁、
１６：第１高圧バイパス弁、１７：第１低圧減圧弁、
１８：第１低圧アイソレーション弁、１９：第１低圧バイパス弁、
２１：第２ガスタービン、２２：第２ＧＴ発電機、２３：第２排熱回収ボイラ、
２３ａ：第２高圧ドラム、２３ｂ：第２高圧過熱器、２３ｃ：第２再熱器、
２３ｄ：第２低圧ドラム、２３ｅ：第２低圧過熱器、
２４：第２高圧減圧弁、２５：第２高圧アイソレーション弁、
２６：第２高圧バイパス弁、２７：第２低圧減圧弁、
２８：第２低圧アイソレーション弁、２９：第２低圧バイパス弁、
３１：蒸気タービン、３１ａ：高圧タービン、
３１ｂ：中圧タービン、３１ｃ：低圧タービン、３２：ＳＴ発電機、
３３：ＭＣＶ、３４：ＩＣＶ、３５：低圧ＣＶ、
３６：高圧蒸気ヘッダ、３７：ＣＲＨヘッダ、
３８：ＨＲＨヘッダ、３９：低圧蒸気ヘッダ、
４１：プラント制御装置、４２：タービン制御装置、
５１：制御部、５１ａ：起動モード処理部、５１ｂ：スケジュール計算部、
５１ｃ：自動化処理部、５１ｄ：対話部、５１ｅ：通信部、
５２：入力部、５３：表示部、５４：記憶部、
６１：第１ＧＴ−ＨＲＳＧ制御装置、６２：第２ＧＴ−ＨＲＳＧ制御装置、
６３：ＳＴ制御装置、７１：スケジュール計算設定画面、７２：操作ボタン、
７３：起動コンポ選択領域、７４：起動オーダ選択領域、
７５：目標設定入力領域、７６：優先起動モード選択領域、
７６ａ：第１ラジオボタン、７６ｂ：第２ラジオボタン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】