【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加圧流動床ボイラ複合発電プラント、特に、通常負荷降下時に於ては該加圧流動床ボイラ複合発電プラントを構成する機器が損傷なく制御範囲内で負荷降下運転ができ、また、異常負荷降下運転時に於ても安定したプラントの運転を行なうことができる加圧流動床ボイラ複合発電プラントおよびその運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンバインドプラントは主としてガスタービン・蒸気タービン・排熱回収ボイラによって構成されており、ガスタービンからの排ガスにより排熱回収ボイラで発生させた蒸気で蒸気タービンを駆動する方式であった。 このコンバインドプラントにおいて、ガスタービンの燃焼器を兼ねた加圧流動床ボイラを用いたものを加圧流動床ボイラ複合発電プラント（以下、ＰＦＢＣコンバインドプラントという）と称している。

【０００３】図１は従来のＰＦＢＣコンバインドプラントの全体系統構成を示している。 本プラントにおいて全負荷運転を行なう場合は、ガスタービン圧縮機２によって昇圧された吐出空気の全量を圧縮機出口弁５およびアフタークーラー８を介して加圧流動床ボイラ４０へ導き、燃料供給ポンプ９を介して投入された燃料である石炭を加圧流動層下で燃焼させ、その燃焼ガスを粗脱塵装置２６および精密脱塵装置２７で集塵した後ガスタービン入口弁７を介してガスタービン３に供給し、圧縮機２
およびガスタービン発電機４を駆動する。 ５４はガスタービン出口排気ダクトである。 一方、蒸気は、加圧流動床ボイラ４０およびガスタービン３の排ガスより排熱回収熱交換器３２で熱回収することによって発生させ、その蒸気を主蒸気入口弁１４および再熱蒸気入口弁１６を介して高圧蒸気タービン４１および中圧蒸気タービン４
２に供給して仕事を行なわせる。 なお、図１において、
４３は低圧蒸気タービン、３９は蒸気タービン発電機、
３８は復水器、３７は煙突、３４は排熱回収熱交換器に設置された脱気器、３３は同じくボイラ給水ポンプ、５
３は加圧流動床ボイラの圧力容器、５２は火炉、５１は節炭器、１１は蒸発器、１２は気水分離器、１３は過熱器、１５は再熱器である。

【０００４】前記ＰＦＢＣコンバインドプラントにおいて、負荷変化時には、ガスタービン圧縮機２の回転数を変化させることによって吐出空気流量および加圧流動床ボイラ４０内の圧力を可変とし、プラントの負荷変化に対応するものとしているが、従来は、急激な負荷変化時の過渡的な特性上の問題点（制約条件）の緩和もしくは回避に対する手段あるいは制約要素を持っていないため、急激な負荷変化時の過渡的な特性について制御することは困難であった。

【０００５】次に、その詳細な理由を図３および図４を用いて説明する。

【０００６】ＰＦＢＣコンバインドプラントの負荷制御は、図３に示す如く、層高制御によりボイラ熱負荷を制御し、プラント負荷を制御している。 なお、層高は燃焼用空気と燃焼用石炭、石灰石の混合した流動媒体によって形成されている。 従って、層高制御することは燃焼用空気流量と石炭、石灰石の混合した流動媒体を制御することである。

【０００７】従来のＰＦＢＣコンバインドプラントに於ては、通常負荷降下変化時には、燃焼用空気流量及び石炭、石灰石の混合した流動媒体を当該負荷から絞り込む際、下記制限により負荷変化率を低く抑さえる必要があった。 また、異常負荷降下変化（負荷ランバック運転、
ファーストカットバック運転）時に必要とされる負荷変化率（１００％／分、若しくは瞬時負荷降下）に対応出来ず、主要補機トリップ時の負荷ランバック運転や、送電事故の所内単独運転（ファーストカットバック運転）
は困難で、トリップ運転（当該負荷からの瞬時負荷遮断運転）となっていた。

【０００８】負荷降下時の制限を下記する。

【０００９】１． 加圧流動床ボイラの燃焼用空気は圧縮機で加圧昇温された空気が圧縮機／ボイラ連絡管を通りボイラ圧力容器に蓄積され、燃焼場である火炉に供給される。 また、燃焼ガスは、粗脱塵装置、精密脱塵装置を通り、ボイラ／ガスタービン連絡管を通り、ガスタービンに導かれる。 ここで圧縮機吐出圧力（若しくは圧力比）に着目すると、この圧力はガスタービン入口圧力によって決定される。

【００１０】式（Ａ）にガスタービン入口圧力の式を、
式（Ｂ）に圧縮機吐出圧力の式を示す。

【００１１】

【数１】

【００１２】Ｐ _T ：ガスタービン入口ガス圧力 φ ：ガスタービン入口部流量係数 Ｇ _T ：ガスタービン入口ガス量 Ｔ _T ：ガスタービン入口ガス温度

【００１３】

【数２】

【００１４】Ｐ _C ：圧縮機吐出圧力 ΔＰ ₁ ：圧縮機吐出〜ボイラ〜ガスタービン間圧力損失 式（Ｂ）に式（Ａ）を代入すると式（Ｃ）となり圧縮機吐出圧力は、ガスタービン入口ガス量と入口ガス温度の積に、圧縮機吐出〜ボイラ〜ガスタービン間圧力損失を加えたものとなる。

【００１５】

【数３】

【００１６】ここで、負荷降下時の圧縮機運転状態をみると、図４に示すように、圧縮機通過流量は減少し、修正流量が左側（減少方向）に移行するのに対し、圧縮機圧力比（圧縮機吐出圧力／圧縮機入口圧力）は、式（Ｃ）のＧの変化がボイラ内圧力容器の空気の蓄積量分遅れる為、圧縮機通過流量の減少に対して遅れて通従する。 従って、規定負荷降下変化率以上では圧縮機を通過する空気流量の単位時間当りの減少割合に対し圧縮機吐出圧力の単位時間当りの減少割合が小さく、サージング域に突入し、機械的損傷を引き起こす危険性がある。

【００１７】２． また、流動燃焼を安定に維持する要素として空塔速度があるが、この空塔速度は、下記式（Ｄ）で表すことができる。

【００１８】

【数４】

【００１９】Ｖ ：空塔速度 Ｐ _T ：ガスタービン入口ガス圧力 Ｔ _T ：ガスタービン入口ガス温度 φ ：ガスタービン入口部流量係数 Ｒ ：ガス定数 Ｔ _F ：流動層平均温度 Ｐ _F ：流動層圧力 Ｐ _F ＝Ｐ _T ＋ΔＰ ₂ ΔＰ ₂ ：流動床ボイラ〜ガスタービン間圧力損失 Ｓ ：火炉断面積 ここで、式（Ｄ）のＰＴに着目すると、１項での説明の如く、負荷降下変化時のガスタービン入口圧力は圧力容器内の空気の蓄積量分圧力減少が遅れる。

【００２０】一方、ガスタービン入口ガス温度Ｔ _Tは、
流動層平均温度一定の状態で負荷降下変化時に層高が低下し、層外露出伝熱管による対流熱伝達等により水・蒸気系に熱回収され低下する。 従って、空塔速度は負荷変化前に比べ増大し灰の飛散等を引き起こし流動燃焼の不安定化につながる。

【００２１】３． 負荷降下変化時の圧縮機動力とガスタービン出力のバランスに着目すると、負荷降下変化時圧縮機を通過する空気量は、負荷変化率と同様の変化率で低下するが、ガスタービンを通過するガス量は、加圧流動床ボイラの圧力容器内に蓄積された空気が所定内圧に低下するまで火炉を通して流入する為、ガス量低下率は圧縮機通過空気量低下率に比べ小さい。 従って、規定負荷降下変化率以上では、圧縮機の動力減少率に比べガスタービン出力減少率は小さく、目標負荷に対し、ガスタービン発電端出力はオーバーシュートする。 図５に目標負荷とオーバーシュートの関係を示す。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の如きＰＦＢＣコンバインドプラントのもつ問題点を改善し、
通常負荷降下変化（高負荷変化率変化）及び異常負荷降下変化時において発生する下記のごとき各種制約条件（課題）による機械的損傷、燃焼反応の不安定化及び負荷変化速度の抑制の回避をおこない得るＰＦＢＣコンバインドプラントおよびその運転方法を提供することを目的とする。

【００２３】１． 圧縮機吐出風量の急激な絞り込みによる圧縮機サージング ２． 急激な負荷変化による流動燃焼の不安定化 ３． ガスタービン出力変化時のオーバーシュート

【００２４】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するために、通常負荷降下変化（高負荷変化率変化）及び異常負荷降下変化（負荷ランバック運転、所内単独運転）の際に、負荷変化前負荷から当該ボイラ熱負荷（流動燃焼がスランプ変化しても安定に維持できる負荷）迄は、圧縮機通過空気流量は負荷変化前の状態の空気流量を流し、加圧流動床ボイラ４０部の火炉５２を流れる燃焼ガス量は、燃料供給系統設備の燃料流量を絞り込み、且つ、加圧流動床ボイラ４０の圧力容器内空気を該ガスタービン３出口部の排気ダクト部にバイパスし、火炉５２
への流入空気量を減少させ総じて減少させる。 また、ガスタービン入り口ガス量は、前記の減少した火炉出口燃焼ガスを更に精密脱塵装置２７出口部より該ガスタービン３出口部の排気ダクト部にバイパスすることにより減少させ、ガスタービン３に導く。 このガスタービン入り口ガスの温度は、火炉内燃焼用空気流量と燃料流量が減少し、部分負荷となるため低下する。 （部分負荷時には、流動層出口燃焼ガスの温度が、層上部露出伝熱管部に於ける対流熱伝達等により、水、蒸気側に熱回収されて低下するため、ガスタービン入り口ガス温度が低下する。）次に、当該ボイラ熱負荷から目標プラント負荷迄は、圧縮機通過空気流量を絞り込み、同時に燃料流量、
圧力容器内空気バイパス量、火炉出口燃焼バイパス量の絞り込み操作をする。 この様に、通常負荷降下変化（高負荷変化率変化）及び異常負荷降下変化（負荷ランバック運転、所内単独運転）時に、過渡的な空気・ガス系の圧力、流量変化に関して、圧力容器内空気バイパス系統のバイパス空気流量、火炉排気ガスバイパス系統のバイパス排ガス流量、該燃料供給設備の燃料流量及び圧縮機処理空気量を段階的に制御し、該系統の圧力、流量を規定範囲内に制御する。

【００２５】また、加圧流動床ボイラ、蒸気タービン、
給水設備により構成される水・蒸気系統の通常負荷降下変化（高負荷変化率変化）、異常負荷降下変化時に於ける過渡的な水・蒸気系の圧力、流量変化に関して、圧力容器内空気バイパス系統のバイパス空気流量、火炉排気ガスバイパス系統のバイパス排ガス流量、燃料供給設備の燃料流量、圧縮機処理空気流量を段階的に制御し、前記制御により加圧流動床ボイラで発生する蒸気と目標絞り込み負荷相当蒸気量との偏差を蒸気バイパス系統のバイパス蒸気流量を制御することにより、該系統の圧力、
流量を規定範囲内に制御する。

【００２６】また、加圧流動床ボイラ内の火炉内流動燃焼の通常負荷降下変化（高負荷変化率変化）、異常負荷降下変化時に於ける過渡的な流動燃焼に関して、圧力容器内空気バイパス系統のバイパス空気流量、火炉排気ガスバイパス系統のバイパス排ガス流量、燃料供給設備の燃料流量、圧縮機処理空気流量を段階的に制御し、前記制御により加圧流動床ボイラの火炉内流動燃焼を規定安定燃焼範囲内に制御する。

【００２７】また、空気圧縮機２、加圧流動床ボイラ４
０及びガスタービン３により構成される空気・ガス系統の通常負荷降下変化（高負荷変化率変化）、異常負荷降下変化時に於ける過渡的な空気・ガス系の温度変化に関して、圧力容器内空気バイパス系統のバイパス空気、火炉排気ガスバイパス系統のバイパス排ガスの少なくとも一つをガスタービン３出口部の排気ダクト部に導入し、
ガスタービン３出口排気ガスと混合することによりいずれかを冷却し、更に、排熱回収熱交換機３２部のボイラ給水で冷却する。

【００２８】

【作用】本発明によれば、以下述べるように前記制限を回避でき、運用性の向上を図ることが出来る。

【００２９】当該プラント負荷から目標プラント負荷まで負荷降下させる場合、圧縮機通過空気流量は当該ボイラ熱負荷（流動燃焼が安定に維持できる負荷）までは、
当該プラント負荷時空気流量を維持する。

【００３０】一方、加圧流動床ボイラの圧力容器内空気をガスタービン出口の排気ダクト部にバイパスすると共に燃料流量を空気のバイパス量に比例して減少させ、ボイラ熱負荷を低下させる。

【００３１】また、火炉出口燃焼ガスは、粗脱塵装置、
精密脱塵装置を介してガスタービン出口の排気ダクト部にバイパスし、ガスタービン入口ガス量を制御する。 この一連の動作を行うことにより、圧縮機は流量変化が少なく吐出圧力が低下する為、サージ領域から外れた領域を運転することになる。 また、負荷降下時のガスタービン発電端出力のオーバーシュートに対しても、圧縮機通過空気量を当該ボイラ熱負荷まで維持し、ガスタービン入口ガス量を圧力容器内空気バイパス及び火炉出口燃焼ガスバイパス量制御により減少させることにより回避することが出来る。 また、火炉内流動層空塔速度に関しても、圧力内空気バイパス及び火炉出口燃焼ガスバイパス量を制御することにより安定燃焼状態維持可能速度に保持することが可能となる。

【００３２】なお、当該ボイラ熱負荷から目標プラント負荷までは、圧縮機通過空気流量を絞り込み、同時に燃料流量、圧力容器内空気バイパス量、火炉出口燃焼ガスバイパス量を絞り込み、目標負荷で空気・ガス及び燃料系の状態量を整定させる。 上記一連の動作の際、空気・
ガス及び燃料系によって投入されるエネルギにより発生する水・蒸気系の負荷と目標負荷の偏差をタービンバイパス運転にて余剰蒸気を復水器３８に逃がし、目標負荷到達まで制御を行うことによって高負荷変化率での負荷降下運転を可能とする。 この際、ガスタービン系は発電機をモータ運転に切替え、ボイラ供給空気量制御を行い、負荷制御は蒸気タービン系のみで行う。

【００３３】

【実施例】図２に本発明の一実施例を示す。

【００３４】その構成は、空気・ガス系に関しては従来の系統構成（図１）に追加系統として、加圧流動床ボイラ４０の圧力容器５３からガスタービン３の出口部の排気ダクト部に連絡される圧力容器空気バイパス系統（圧力容器内空気バイパス弁２０を介して圧力容器内バイパス管３１を通りガスタービン３の出口側に設置されるガスタービン排気ダクトサイレンサ４７の下流に加圧流動床ボイラ４０の圧力容器５３内空気をバイパスさせる系統）を具備し、通常負荷降下変化（高負荷変化率変化）
時及び異常負荷変化時に加圧流動床ボイラ４０の圧力容器５３内の空気を圧力容器空気バイパス系統を使用し、
ガスタービン３の出口部の排気ダクト５４とバイパス系統取合部の上流に位置する火炉燃焼ガス／圧力容器空気混合部５５に導き、また、加圧流動床ボイラ４０の火炉５２出口部から燃焼ガスが粗脱塵装置２６及び精密脱塵装置２７を通り、ガスタービン３入口部に連絡される加圧流動床ボイラ排気系統設備の精密脱塵装置２７出口部からガスタービンバイパス弁前弁２２を介してガスタービン３の出口部の排気ダクト５４部に連絡される火炉排気ガスバイパス系統を具備し、通常負荷降下変化（高負荷変化率変化）時及び異常負荷降下変化時に加圧流動床ボイラ４０の火炉５２の燃焼ガスを火炉排気ガスバイパス系統を使用し、ガスタービン３の出口部の排気ガスと該バイパス系統取合部の上流に位置する火炉燃焼ガス／
圧力容器空気混合部５５に導き、前記圧力容器空気バイパス系統を通って導かれた空気と混合し、火炉燃焼ガスを減温した後ガスタービン３の出口部の排気ダクト５４
部に放風する系統とする。 また、水・蒸気系に関しては、空気・ガス系の段階制御時に加圧流動床ボイラ４０
で発生する蒸気と目標絞り込み負荷相当蒸気量との偏差を復水器３８に逃がす蒸気タービンバイパス系統として、低圧タービンバイパス弁１８、高圧タービンバイパス弁４９、過熱器バイパス弁１９、過熱器バイパス蒸気減温装置５６、高圧タービンバイパス蒸気減温装置５
７、低圧タービンバイパス蒸気減温装置５８、及び蒸気、冷却水の導管を備えた系統とする。 さらに加圧流動床ボイラ４０内の蒸気蒸発部１１及び蒸気過熱部１３並びに給水加熱部５１の伝熱管保護用として、非常用加圧温水タンク２８、非常用加圧温水タンク出口弁２９及び導管を具備し、また、排熱回収熱交換器３２部の給水加熱部の伝熱管保護用として、非常用冷却水タンク５０、
非常用冷却水ポンプ３５及び非常用冷却水ポンプ出口弁３６及び導管を備える。 なお、本発明により追加された系統を図２において太線で示す。

【００３５】この系統構成において、下記の様な異常時及び高負荷変化率での負荷降下運転に対応する運転方法についてそれぞれ説明する。

【００３６】負荷ランバック運転 通常運転中に給・復水系補機故障等が発生した場合に、
プラント負荷を任意の負荷まで安定に降下させる方法。
（図６〜図７に運転パターン図を示す。） １． 空気・ガス系 （１）ランバックと同時に圧力容器内空気バイパス弁２
０を開し、圧力容器内空気バイパス調節弁２１にて１０
０％風量の内任意の量をガスタービン３の出口へ逃がす。 次に、精密脱塵装置２７出口圧力が圧力容器内空気バイパス弁２０の上流部圧力に対し規定圧力（燃焼ガスが流れる圧力）になったらガスタービンバイパス弁前弁２２、後弁２４を開し、ガスタービンバイパス調節弁２
５にて１００％風量の内任意の量をガスタービン３の出口へ逃がす。 結果的に任意のガス量がガスタービン３出口へバイパスされる。

【００３７】（２）この状態において、圧縮機吐出圧力は風量１００％に対しバイパス弁２０、２１、２２、２
４、２５を開放している分低くなっている。 次に、圧縮機吐出圧力が低い状態で圧縮機入口案内翼１及びダンパ弁４４にて風量を絞り込み、任意のプラント負荷相当の圧縮機吐出風量まで絞り込む。 この時、風量は一定状態で圧力が低下しているため、圧縮機入口案内翼１を絞り込んでもサージングの危険性は回避される。 また、圧縮機２の動力減少率に比べガスタービン３出力の減少率が大きいため、ガスタービン発電端出力のオーバーシュートは回避される。

【００３８】２． 水・蒸気系／燃料供給系 （１）補機故障等の異常発生と同時に、主蒸気入口弁１
４、再熱蒸気入口弁１６を目標絞り込み負荷まで高負荷変化率で絞り込み、更に、過熱器バイパス弁１９、高圧タービンバイパス弁４９及び低圧タービンバイパス弁１
８を開することにより、ボイラ発生蒸気と目標絞り込み負荷相当蒸気量との偏差分をタービンバイパスして、復水器３８へ放出し、該系統の圧力、流量を規定範囲内に制御する。

【００３９】また、給・復水系の補機故障により給水流量が急激に減少したことによる伝熱部のアンバランスを緩和するため、非常用加圧温水タンク出口弁２９を開して気水分離器１２に温水をスプレーする。 さらに非常用冷却水ポンプ３５を起動し、非常用冷却水ポンプ出口弁３６を開することにより、排熱回収熱交換器伝熱部のアンバランスを緩和する。

【００４０】（２）ＰＦＢＣボイラ４０は、圧力容器内空気バイパス弁２０及び圧力容器内空気バイパス調節弁２１開により層高を流動燃焼が安定に維持できる高さまで降下させ、燃料供給量（給炭量）も同層高時流量まで絞る。 その後さらに空気量の減少と共に目標絞り込み負荷相当熱負荷まで燃料供給量（給炭量）を絞り、整定させる。

【００４１】所内単独運転 プラント運転中に外線事故等が発生した場合、所内単独負荷移行運転を行い、プラント負荷を所内単独負荷まで安定に降下させる方法。 （図８〜図９に運転パターン図を示す。） １． 空気・ガス系 （１）所内単独負荷移行開始と同時に圧力容器内空気バイパス弁２０を開し、圧力容器内空気バイパス調節弁２
１にて１００％風量の内任意の量をガスタービン３出口へ逃がす。 次に、精密脱塵装置２７の出口圧力が圧力容器内空気バイパス弁２０の上流部圧力に対し規定圧力（燃焼ガスが流れる圧力）になったらガスタービンバイパス弁前２２、後弁２４を開し、ガスタービンバイパス調節弁２５にて１００％風量の内任意の量をガスタービン３の出口へ逃がす。 結果的にガス量がガスタービン３
出口へバイパスされる。

【００４２】（２）この状態において、圧縮機吐出圧力は風量１００％に対しバイパス弁２０、２１、２２、２
４、２５を開放している分低くなっている。 次に圧縮機吐出圧力が低い状態で圧縮機入口案内翼１及びダンパ弁４４にて風量を絞り込み、所内単独負荷相当の圧縮器吐出風量まで絞り込む。 この時、風量は一定状態で圧力が低下しているため、圧縮器入口案内翼を絞り込んでもサージングの危険性は回避される。 また、圧縮機２の動力減少率に比べガスタービン３出力の減少率が大きいため、ガスタービン発電端出力のオーバーシュートは回避される。

【００４３】２． 水・蒸気系／燃料供給系 （１）負荷ランバック運転時と同様に、過熱器バイパス弁１９、高圧タービンバイパス弁４９及び低圧タービンバイパス弁１８を開し、ボイラ発生蒸気と所内単独負荷相当蒸気量との偏差分をタービンバイパスして復水器３
８へ放出し、該系統の圧力、流量を規定範囲内に制御する。

【００４４】（２）ＰＦＢＣボイラ４０は、所内単独負荷移行と同時に圧力容器内空気バイパス弁２０及び圧力容器内空気バイパス調節弁２１開により層高を流動燃焼が安定に維持できる高さまで降下させ、燃料供給量（給炭量）も同層高時流量まで絞る。 その後さらに空気量の減少と共に所内単独負荷相当熱負荷まで燃料供給量（給炭量）を絞り、整定させる。

【００４５】通常負荷変化時 プラント運転中に高負荷変化率で負荷降下運転をさせる方法。 （図１０〜図１１に運転パターン図を示す。） １． 空気・ガス系 （１）当該負荷から目標負荷までプラント負荷を高負荷変化率で負荷降下運転を行う場合には、圧力容器内空気バイパス弁２０を開し、圧力容器内空気バイパス調節弁２１にて当該負荷時風量の内任意の風量をガスタービン３の出口へ逃がす。 次に、精密脱塵装置２７の出口圧力が圧力容器内空気バイパス弁２０の上流部圧力に対し規定圧力（燃焼ガスが流れる圧力）になったらガスタービンバイパス弁前弁２２、後弁２４を開し、ガスタービンバイパス調節弁２５にて当該負荷時風量の内任意の量をガスタービン３の出口に逃がす。 結果的に任意のガス量がガスタービン３の出口へバイパスされる。

【００４６】（２）この状態において、圧縮機吐出圧力は風量を当該負荷時風量に保持した状態でバイパス弁２
０、２１、２２、２４、２５を開放している分低くなっている。 次に、圧縮機吐出圧力が低い状態で圧縮機入口案内翼１及びダンバ弁４４にて風量を絞り込み、目標プラント負荷相当の圧縮機吐出風量まで絞り込む。 この時、風量は一定状態で圧力が低下している為、圧縮器入口案内翼を絞り込んでもサージナグの危険性は回避される。 また、圧縮機の動力減少率に比べ、タービン出力の減少率が大きい為、ガスタービン発電端出力のオーバーシュートは回避される。

【００４７】２． 水・蒸気系／燃料供給系 （１）負荷ランバック運転時と同様に、主蒸気入口弁１
４、再熱蒸気入口弁１６を目標負荷まで高変化率で絞り込み、更に過熱器バイパス弁１９、高圧タービンバイパス弁４９及び低圧タービンバイパス弁１８を開し、ボイラ発生蒸気と目標負荷相当蒸気量との偏差をタービンバイパスして復水器３８へ放出し、該系統の圧力、流量を規定範囲内に制御する。

【００４８】（２）ＰＦＢＣボイラ４０は、圧力容器内空気バイパス弁２０及び圧力容器内空気バイパス調節弁２１開により層高を流動燃焼が安定に維持できる高さまで降下させ、燃料供給（給炭量）も同層高時流量まで絞る。 その後、更に空気量の減少と共に目標負荷相当熱負荷まで燃料供給量（給炭量）を絞り整定させる。 プラントトリッププラント運転中に重要機器の故障等が発生した場合にプラントトリップ動作を行い、プラントを安全に停止させる方法。 （図１２〜図１３に運転パターン図を示す。） １． 空気・ガス系 （１）プラントトリップ移行開始と同時に圧縮空気バイパス弁６を開し、次に圧縮機出口弁５、ガスタービン入口弁７を全閉にし、加圧流動床ボイラ４０と圧縮機２、
ガスタービン３を隔離する。 次に、圧力容器内空気バイパス弁２０を開し、圧力容器内空気バイパス調節弁２１
にて当該負荷時風量の内任意の風量をガスタービン３の出口へ逃がす。 次に、精密脱塵装置２７の出口圧力が圧力容器内空気バイパス弁２０の上流部圧力に対し規定圧力（燃焼ガスが流れる圧力）になったらガスタービンバイパス弁前弁２２、後弁２４を開し、ガスタービンバイパス調節弁２５にて当該負荷時風量の内任意の量をガスタービン３の出口に逃がす。

【００４９】（２）この状態において、ガスタービン発電機４は発電運転からモータ運転に切替え、圧縮機２により送風を継続させる。

【００５０】２． 水・蒸気系／燃料供給系 （１）補機故障等の異常発生と同時に、主蒸気入口弁１
４、再熱蒸気入口弁１６は瞬時遮断する。 また、過熱器バイパス弁１９、高圧タービンバイパス弁４９及び低圧タービンバイパス弁１８を開し、加圧流動床ボイラ内の残炭燃焼による発生蒸気を蒸気タービン４１、４２をバイパスして、復水器３８へ放出し、該系統の圧力、流量を規定範囲内に制御し、機器の損傷を防止する。

【００５１】また、給水流量が急激に減少した場合には、伝熱部のアンバランスを緩和するため、非常用加圧温水タンク出口弁２９を全開して気水分離器１２に温水をスプレーする。 更に、非常用冷却水ポンプ３５を起動し、非常用冷却水ポンプ出口弁３６を開することにより、排熱回収熱交換器３２の伝熱部のアンバランスを緩和する。

【００５２】（２）加圧流動床ボイラ４０は、プラントトリップ動作移行と同時に圧縮機バイパス弁６を開し、
次に圧縮機出口弁５、ガスタービン入口弁７を全閉にし、加圧流動床ボイラ４０と圧縮機と、ガスタービン３
を隔離すると共に燃料遮断を行う。 次に、圧力容器内空気バイパス弁２０、圧力容器内空気バイパス調節弁２
１、ガスタービンバイパス前弁２２、後弁２４並びにガスタービンバイパス調節弁２５開により残炭燃焼が継続するが、この際伝熱管メタル温度の上昇を抑制する為、
加圧温水タンク２８による気水分離器１２への温水スプレー及び非常用冷却水ポンプ３５による冷却水通水を継続しておく。

【００５３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｐ
ＦＢＣコンバインドプラントの通常負荷降下変化（高負荷変化率変化）及び異常負荷降下変化時に於て発生する下記のごとき各種抑制条件（課題）による機械的損傷、
燃焼反応の不安定化及び負荷変化速度の制約の回避を行い、運用性の向上を図ることができる。

【００５４】１． 圧縮機吐出風量の急激な絞り込みによる圧縮機サージング ２． 急激な負荷変化による流動燃焼の不安定化 ３． ガスタービン出力変化時のオーバーシュート

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的なＰＦＢＣコンバインドプラントの全体構成の一例を示す。

【図２】本発明を適用したＰＦＢＣコンバインドプラントの全体構成の一例を示す。

【図３】ＰＦＢＣコンバインドプラントの負荷制御の説明図。

【図４】ＰＦＢＣコンバインドプラントの負荷降下時の圧縮機運転状態を示す図。

【図５】圧縮機流量絞りに対するタービン側ガス流量の遅れを示す説明図。

【図６】負荷ランバック時の空気・ガス系の運転パターンの一例を示す図。

【図７】負荷ランバック時の水・蒸気系／燃料系の運転パターンの一例を示す図。

【図８】所内単独負荷時の空気・ガス系の運転パターンの一例を示す図。

【図９】所内単独負荷時の水・蒸気系／燃料系の運転パターンの一例を示す図。

【図１０】通常負荷降下時の空気・ガス系の運転パターンの一例を示す図。

【図１１】通常負荷降下時の水・蒸気系／燃料系の運転パターンの一例を示す図。

【図１２】トリップ時の空気・ガス系の運転パターンを示す図。

【図１３】トリップ時の水・蒸気系／燃料系の運転パターンを示す図。

【符号の説明】

１…圧縮機入口案内翼、２…圧縮機、３…ガスタービン、４…ガスタービン発電機、５…圧縮機出口弁、６…
圧縮空気バイパス弁、７…ガスタービン入口弁、８…アフタークーラ、９…燃料供給ポンプ、１０…ボイラ給水入口管、１１…蒸発器、１２…気水分離器、１３…過熱器、１４…主蒸気入口弁、１５…再熱器、１６…再熱蒸気入口弁、１７…復水ポンプ、１８…低圧タービンバイパス弁、１９…過熱器バイパス弁、２０…圧力容器内空気バイパス弁、２１…圧力容器内空気バイパス調節弁、
２２…ガスタービンバイパス弁前弁、２３…排ガス熱交換器、２４…ガスタービンバイパス弁後弁、２５…ガスタービンバイパス調節弁、２６…粗脱塵装置、２７…精密脱塵装置、２８…非常用加圧温水タンク、２９…非常用加圧温水タンク出口弁、３０…ガスタービンバイパス管、３１…圧力容器内空気バイパス管、３２…排熱回収熱交換器、３３…ボイラ給水ポンプ、３４…脱気器、３
５…非常用冷却水ポンプ、３６…非常用冷却水ポンプ出口弁、３７…煙突、３８…復水器、３９…蒸気タービン発電機、４０…加圧流動床ボイラ、４１…高圧タービン、４２…中圧タービン、４３…低圧タービン、４４…
ダンパ弁、４５…ガスタービンバイパス管サイレンサ、
４６…圧力容器内空気バイパス管サイレンサ、４７…ガスタービン排気ダクトサイレンサ、４８…高圧タービン排気逆止弁、４９…高圧タービンバイパス弁、５０…非常用冷却水タンク、５１…節炭器、５２…火炉、５３…
圧力容器、５４…ガスタービン出口排気ダクト、５５…
火炉燃焼ガス／圧力容器空気混合部、５６…過熱器バイパス蒸気減温装置、５７…高圧タービンバイパス蒸気減温装置、５８…低圧タービンバイパス蒸気減温装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土田 真一郎 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 鈴村 武 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 佐藤 知 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内