JP5781915B2 - コンバインドプラントとその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガスタービンと蒸気タービンを備えるコンバインドプラントとその制御方法に関する。

ガスタービンと蒸気タービンを備えるコンバインドプラントではガスタービンの燃焼器で燃焼する燃焼領域を変更する際に出力が急変する場合がある。このような問題を解決するため特許文献１に開示されている技術がある。特許文献１に開示されている技術によると、ガスタービンに備わる燃焼器の燃焼領域変更時にガスタービンの出力の急変を回避して安定した運転を維持できる。

特開平０９−２８７４１４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、コンバインドプラントの出力を下げるときにガスタービンにおける燃焼器の燃焼領域変更を制限するために蒸気タービンの出力を低下させる。
このような制御方法でコンバインドプラントの出力を低出力に維持する場合、蒸気タービンの出力が低下した状態でコンバインドプラントの運転を継続するため効率が大きく低下する。

そこで本発明は、要求される出力の低下時または上昇時に効率を低下させることなく安定した出力を維持できるコンバインドプラントとその制御方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、少なくとも２つの燃焼領域に区分された燃焼器を有するガスタービンと、前記ガスタービンの排熱を利用して発生する蒸気が供給される蒸気タービンと、前記蒸気タービンを駆動した前記蒸気を凝縮する復水器と、前記復水器で凝縮された復水を前記排熱で過熱する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラで過熱された前記復水で前記蒸気を発生する蒸気ドラムと、前記蒸気ドラムで発生する前記蒸気の前記蒸気タービンへの蒸気供給量を調節して当該蒸気タービンの蒸気タービン出力を調節する蒸気供給量調節装置と、要求される出力の変化に応じて前記燃焼領域を変更するとともに、前記燃焼領域の変更時に発生する前記ガスタービンのガスタービン出力の急変する状態に合わせて前記蒸気タービン出力を変動させることで、前記蒸気タービン出力と前記ガスタービン出力の合計を前記要求される出力と等しくなるように設定した供給量制御信号で前記蒸気供給量調節装置を制御する制御装置と、を備えるコンバインドプラントとその制御方法とする。

本発明によると、要求される出力の低下時または上昇時に効率を低下させることなく安定した出力を維持できるコンバインドプラントとその制御方法を提供できる。

コンバインドプラントの構成図である。 （ａ）は発電出力指令値の低下時のコンバインドプラントの出力を示す図、（ｂ）は発電出力指令値の低下時に発生するガスタービンの出力急変の１例を示す図である。 （ａ）は発電出力指令値の上昇時のコンバインドプラントの出力を示す図、（ｂ）は発電出力指令値の上昇時に発生するガスタービンの出力急変の１例を示す図である。 （ａ）は蒸気加減弁開度指令を設定する制御ブロックを示す図、（ｂ）は出力選択指令を設定するロジックを示す図である。 （ａ）、（ｂ）はガスタービンに生じる出力急変を打ち消す蒸気タービン出力を示す図である。 ＢＰ弁開度指令を設定する制御ブロックを示す図である。

《第１実施形態》
以下、適宜図を参照して本発明を実施するための第１実施形態を詳細に説明する。
図１に示すように、第１実施形態に係るコンバインドプラント１は、ガスタービン発電機Ｇ１を駆動するガスタービン２と、少なくとも高圧タービン１０Ｈおよび低圧タービン１０Ｌを有して蒸気タービン発電機Ｇ２を駆動する蒸気タービン１０と、を含んで構成され、制御装置３０によって制御される。
なお、ガスタービン２と蒸気タービン１０とが１つの軸で直列に連結され、１つの軸で１つの発電機を駆動する一軸型のコンバインドプラント（図示せず）であってもよい。

ガスタービン２には、運転中に燃料供給切替を行うための複数（図１では２つ）の燃料流量調節弁３（３ａ、３ｂ）を備える燃焼器９と、ガスタービン２の排熱を利用して蒸気を発生させる複数の蒸気ドラム５（図１では、高圧ドラム５Ｈ、中圧ドラム５Ｍ、低圧ドラム５Ｌの３つ）と、復水器２７で凝縮される復水を過熱する排熱回収ボイラ１１と、が備わっている。

ガスタービン２の排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減を図るため、部分負荷運転時に燃焼器９の燃焼領域を変更可能に構成されていることが好ましい。例えば図１に示すように、燃焼器９は２つの燃焼領域（第１領域９ａと第２領域９ｂ）に区分され、燃料流量調節弁３ａは第１領域９ａへの燃料供給量を調節し、燃料流量調節弁３ｂは第２領域９ｂへの燃料供給量を調節するように構成される。そして部分負荷運転時には１つの領域（例えば第２領域９ｂ）で燃焼するように制御される。
もちろん、燃焼領域の数は２つに限定されるものではなく、３つ以上に区分される燃焼領域を有する燃焼器９であってもよい。

また、排熱回収ボイラ１１はガスタービン２の排気ガスに含まれる排熱で復水を過熱するように構成され、排気ガスの流れにおける上流から高圧過熱器４Ｈ、中圧過熱器４Ｍ、低圧過熱器４Ｌの３つの過熱器４が備わっている。
過熱器４（高圧過熱器４Ｈ、中圧過熱器４Ｍ、低圧過熱器４Ｌ）は蒸気ドラム５（高圧ドラム５Ｈ、中圧ドラム５Ｍ、低圧ドラム５Ｌ）で発生した蒸気を過熱し、蒸気加減弁７（高圧蒸気加減弁７Ｈ、中圧蒸気加減弁７Ｍ、低圧蒸気加減弁７Ｌ）が備わる主蒸気管６（高圧主蒸気管６Ｈ、中圧主蒸気管６Ｍ、低圧主蒸気管６Ｌ）を介して蒸気タービン１０（高圧タービン１０Ｈ、低圧タービン１０Ｌ）に供給するように構成される。
蒸気加減弁７（高圧蒸気加減弁７Ｈ、中圧蒸気加減弁７Ｍ、低圧蒸気加減弁７Ｌ）は、蒸気タービン１０への蒸気供給量を調節する蒸気供給量調節装置として機能する。

具体的に、高圧ドラム５Ｈで発生した蒸気（高圧主蒸気）は高圧過熱器４Ｈで過熱され、高圧主蒸気管６Ｈを流通して高圧タービン１０Ｈに供給される。高圧主蒸気管６Ｈにおける高圧主蒸気の流量（高圧タービン１０Ｈへの高圧主蒸気供給量）は高圧主蒸気加減弁７Ｈで調節される。
中圧ドラム５Ｍで発生した蒸気（中圧主蒸気）は中圧過熱器４Ｍで過熱され、中圧主蒸気管６Ｍを流通して低圧タービン１０Ｌの高圧側に供給される。中圧主蒸気管６Ｍにおける中圧主蒸気の流量（低圧タービン１０Ｌへの中圧主蒸気供給量）は中圧主蒸気加減弁７Ｍで調節される。
また、低圧ドラム５Ｌで発生した蒸気（低圧主蒸気）は低圧過熱器４Ｌで過熱され、低圧主蒸気管６Ｌを流通して低圧タービン１０Ｌの低圧側に供給される。低圧主蒸気管６Ｌにおける低圧主蒸気の流量（低圧タービン１０Ｌへの低圧主蒸気供給量）は低圧主蒸気加減弁７Ｌで調節される。
そして、高圧主蒸気管６Ｈ、中圧主蒸気管６Ｍ、低圧主蒸気管６Ｌには、それぞれ高圧主蒸気の圧力を計測する高圧主蒸気圧力計８Ｈ、中高圧主蒸気の圧力を計測する中圧主蒸気圧力計８Ｍ、低圧主蒸気の圧力を計測する低圧主蒸気圧力計８Ｌが備わる。

また、高圧主蒸気管６Ｈには、高圧ドラム５Ｈで発生した高圧主蒸気を蒸気タービン１０をバイパスして復水器２７に送る高圧タービンバイパス管１６Ｈが備わり、中圧主蒸気管６Ｍには、中圧ドラム５Ｍで発生した中圧主蒸気を蒸気タービン１０をバイパスして復水器２７に送る中圧タービンバイパス管１６Ｍが備わり、低圧主蒸気管６Ｌには、低圧ドラム５Ｌで発生した低圧主蒸気を蒸気タービン１０をバイパスして復水器２７に送る低圧タービンバイパス管１６Ｌが備わる。

さらに、高圧タービンバイパス管１６Ｈには高圧主蒸気の流量を調節する高圧タービンバイパス弁１７Ｈが備わり、中圧タービンバイパス管１６Ｍには中圧主蒸気の流量を調節する中圧タービンバイパス弁１７Ｍが備わり、低圧タービンバイパス管１６Ｌには低圧主蒸気の流量を調節する低圧タービンバイパス弁１７Ｌが備わる。以下、高圧タービンバイパス管１６Ｈ、中圧タービンバイパス管１６Ｍ、および、低圧タービンバイパス管１６Ｌをまとめてタービンバイパス管１６と称し、高圧タービンバイパス弁１７Ｈ、中圧タービンバイパス弁１７Ｍ、および、低圧タービンバイパス弁１７Ｌをまとめてタービンバイパス弁１７と称する。
タービンバイパス弁１７はタービンバイパス管１６における蒸気の流量を調節するバイパス流量調節装置として機能する。そして、コンバインドプラント１が定格運転するときタービンバイパス弁１７は閉弁し、蒸気ドラム５で発生した蒸気の全てが蒸気タービン１０に供給される。

また、ガスタービン発電機Ｇ１には出力（例えば電力）を計測するガスタービン出力計２０、蒸気タービン発電機Ｇ２には出力（例えば電力）を計測する蒸気タービン出力計２２が備わる。

以上のように構成されるコンバインドプラント１を制御する制御装置３０は、コンバインドプラント１に要求される発電電力（要求される出力）をガスタービン発電機Ｇ１および蒸気タービン発電機Ｇ２で発電するようにコンバインドプラント１を制御する。
例えば制御装置３０は、コンバインドプラント１を制御する指令値（発電出力指令値（ＭＷＤ：Mega Watt Demand））を、コンバインドプラント１に要求される出力と等しく設定し、ガスタービン発電機Ｇ１の発電電力と蒸気タービン発電機Ｇ２の発電電力の合計が発電出力指令値ＭＷＤとなるようにガスタービン２と蒸気タービン１０を制御する。

要求される出力が低下すると制御装置３０は発電出力指令値ＭＷＤを低下させ、発電出力指令値ＭＷＤが予め設定される所定値を下回ったとき、制御装置３０はガスタービン２の燃焼器９における燃焼を部分的に停止して出力を下げる。

例えば、２つの燃焼領域（第１領域９ａ、第２領域９ｂ）に区分される燃焼器９が備わる場合、制御装置３０は、発電出力指令値ＭＷＤが所定値より高いとき２つの燃料流量調節弁３ａ、３ｂを開弁して第１領域９ａと第２領域９ｂに燃料を供給する。そして、発電出力指令値ＭＷＤが所定値より低くなると、制御装置３０は、２つの燃料流量調節弁３ａ、３ｂの一方（例えば、燃料流量調節弁３ａ）を閉弁して第１領域９ａへの燃料の供給を停止する。ガスタービン２は第２領域９ｂのみが燃焼を継続する。

このようにコンバインドプラント１の発電出力指令値ＭＷＤが低下すると、制御装置３０は燃焼器９の一部（例えば、第１領域９ａ）を停止して燃焼領域を変更する。
しかしながら燃焼器９の一部が停止するような燃焼領域変更時にガスタービン２の出力（ガスタービン出力Ｇｏｕｔ）が短時間に亘って乱れ、これにともなってコンバインドプラント１の出力（プラント出力Ｐｏｕｔ）が短時間に亘って乱れる場合がある。つまり、コンバインドプラント１のプラント出力Ｐｏｕｔが短時間に亘って乱れ、例えば出力電力が瞬間的（１０数秒など）に乱れる場合がある。

そこで、第１実施形態に係るコンバインドプラント１は燃焼器９の燃焼領域変更時にプラント出力Ｐｏｕｔが安定するように構成される。具体的に、ガスタービン２に発生するガスタービン出力Ｇｏｕｔの乱れを蒸気タービン１０の出力（蒸気タービン出力Ｓｏｕｔ）で打ち消してコンバインドプラント１のプラント出力Ｐｏｕｔを安定させる。

例えば図２の（ａ）に示すように、要求される出力の低下にともなって発電出力指令値ＭＷＤ（破線）が低下する場合、コンバインドプラント１のプラント出力Ｐｏｕｔ（実線）は、発電出力指令値ＭＷＤの低下に対応して低下する。そして、発電出力指令値ＭＷＤが所定値（変更出力上限ＯＰｕ）まで低下すると、制御装置３０（図１参照）は燃料流量調節弁３ａ（図１参照）を閉弁して第１領域９ａ（図１参照）での燃焼を停止する。この時点（燃焼領域変更時）でプラント出力Ｐｏｕｔが瞬間的に上昇する（区間Ａ）。その後プラント出力Ｐｏｕｔは急速に低下し（区間Ｂ）、発電出力指令値ＭＷＤが所定値（変更出力下限ＯＰｄ）以下になると、プラント出力Ｐｏｕｔは安定して低下する。これは、図２の（ｂ）に示すように燃焼器９の燃焼領域変更にともなって、一点鎖線で示すようにガスタービン２のガスタービン出力Ｇｏｕｔが乱れることによる。

また、例えば図３の（ａ）に示すように、要求される出力の上昇にともなって発電出力指令値ＭＷＤ（破線）が上昇する場合、コンバインドプラント１のプラント出力Ｐｏｕｔ（実線）は、発電出力指令値ＭＷＤの上昇に対応して上昇する。そして、発電出力指令値ＭＷＤが所定値（変更出力下限ＯＰｄ）まで上昇すると制御装置３０（図１参照）は燃料流量調節弁３ａを開弁して第１領域９ａ（図１参照）での燃焼を開始する。この時点（燃焼領域変更時）でプラント出力Ｐｏｕｔが瞬間的に低下する（区間Ｃ）。その後プラント出力Ｐｏｕｔが急速に上昇し（区間Ｄ）、発電出力指令値ＭＷＤが所定値（変更出力上限ＯＰｕ）以上になると、プラント出力Ｐｏｕｔは安定して上昇する。これは、図３の（ｂ）に示すように燃焼器９の燃焼領域の変更にともなって、一点鎖線で示すようにガスタービン２のガスタービン出力Ｇｏｕｔが乱れることによる。

そこで、第１実施形態に係るコンバインドプラント１の制御装置３０（図１参照）は、発電出力指令値ＭＷＤの変化にともなって、図１に示す１つの燃料流量調節弁３（例えば、燃料流量調節弁３ａ）を閉弁したとき、または、１つの燃料流量調節弁３を開弁したときに、ガスタービン２の乱れた出力を打ち消すように蒸気タービン１０の蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを変化させる。
以下、燃焼器９の燃焼領域の変更時に発生するガスタービン出力Ｇｏｕｔの乱れを出力急変と称する。つまり、図２の（ｂ）における区間Ａと区間Ｂのガスタービン出力Ｇｏｕｔの状態、および、図３の（ｂ）における区間Ｃと区間Ｄのガスタービン出力Ｇｏｕｔの状態が出力急変となる。

ガスタービン２（図１参照）の出力急変を打ち消すように蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを変化させるため、制御装置３０（図１参照）は、発電出力指令値ＭＷＤが低下する場合にガスタービン出力Ｇｏｕｔが急速に上昇するとき（区間Ａ）は蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを低下させ、その後ガスタービン出力Ｇｏｕｔが急速に低下するとき（区間Ｂ）は蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを上昇させる。
また、発電出力指令値ＭＷＤが上昇する場合にガスタービン出力Ｇｏｕｔが急速に低下するとき（区間Ｃ）、制御装置３０は蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを上昇させ、その後ガスタービン出力Ｇｏｕｔが急速に上昇するとき（区間Ｄ）は蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを低下させる。

第１実施形態において制御装置３０（図１参照）は蒸気加減弁７（図１参照）の弁開度を調節することによって蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを調節する。
つまり、制御装置３０は、ガスタービン出力Ｇｏｕｔが急速に上昇する区間Ａ（図２の（ｂ）参照）、および、区間Ｄ（図３の（ｂ）参照）では蒸気加減弁７の弁開度を小さくして蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを低下させる。一方、ガスタービン２の出力が急速に低下する区間Ｂ（図２の（ｂ）参照）、および、区間Ｃ（図３の（ｂ）参照）では蒸気加減弁７の弁開度を大きくして蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを上昇させる。そして制御装置３０は、ガスタービン２の出力急変が終了する時点（区間Ｂ、区間Ｄの終点）で、蒸気加減弁７の弁開度が１００％（すなわち、全開）となるように蒸気加減弁７を制御する。

なお、図１に示す高圧蒸気加減弁７Ｈの弁開度が変化すると低圧タービン１０Ｌへの蒸気供給量（中圧蒸気供給量および低圧蒸気供給量）が変化して、低圧タービン１０Ｌの出力が変化する。つまり、高圧蒸気加減弁７Ｈを制御すると、中圧蒸気加減弁７Ｍと低圧蒸気加減弁７Ｌの弁開度に関係なく低圧タービン１０Ｌの出力が変化する。このことから、蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを調節するときに高圧蒸気加減弁７Ｈが制御されると、高圧蒸気加減弁７Ｈの制御による低圧タービン１０Ｌの出力の変化に対応して中圧蒸気加減弁７Ｍと低圧蒸気加減弁７Ｌを制御する必要が生じることになる。そして、このことによって、中圧蒸気加減弁７Ｍと低圧蒸気加減弁７Ｌの制御が複雑になる。
このように、蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを調節するときに高圧蒸気加減弁７Ｈが制御されると、中圧蒸気加減弁７Ｍと低圧蒸気加減弁７Ｌの制御が複雑になるため、蒸気タービン出力Ｓｏｕｔの調節時には高圧蒸気加減弁７Ｈが制御されない構成が好ましい。

そこで、第１実施形態は、中圧主蒸気加減弁７Ｍと低圧主蒸気加減弁７Ｌを制御して、ガスタービン２に生じる出力急変を打ち消すように蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを調節する構成とする。以下、中圧主蒸気加減弁７Ｍと低圧主蒸気加減弁７Ｌの制御をまとめて蒸気加減弁７の制御として説明する。
なお、高圧蒸気加減弁７Ｈを制御する構成の場合に制御装置３０は、中圧主蒸気加減弁７Ｍと低圧主蒸気加減弁７Ｌと同様に高圧蒸気加減弁７Ｈを制御する。

制御装置３０（図１参照）は図４の（ａ）に示す制御ブロックによって、蒸気タービン１０への蒸気供給量を調節するために蒸気加減弁７の弁開度を調節する供給量制御信号（蒸気加減弁開度指令）を設定する。
図４の（ａ）を参照して、制御装置３０が蒸気加減弁開度指令を設定する手順を説明する（適宜図１〜３参照）。
制御装置３０は、ガスタービン出力計２０が計測するガスタービン２の出力（ガスタービン発電機Ｇ１の出力電力ＰＧ１）と蒸気タービン出力計２２が計測する蒸気タービン１０の出力（蒸気タービン発電機Ｇ２の出力電力ＰＧ２）を加算器３０１で加算し（ＰＧ１＋ＰＧ２）、コンバインドプラント１の出力実測値とする。そして制御装置３０は発電出力指令値ＭＷＤから出力実測値を加減算器３０２で減算した偏差（出力偏差ΔＷ）を演算し、ＰＩ（比例・積分）演算器３０３でのＰＩ演算によって、演算した出力偏差ΔＷをゼロとするように蒸気タービン１０を制御する制御量（出力制御量）を演算する。第１実施形態においてＰＩ演算器３０３は、演算した出力偏差ΔＷがゼロになる出力を蒸気タービン１０が出力するような蒸気加減弁７の弁開度（蒸気加減弁開度）を出力制御量として設定する。

出力偏差ΔＷが正のとき、ＰＩ演算器３０３はコンバインドプラント１の出力実測値が発電出力指令値ＭＷＤに不足していると判定し、蒸気加減弁７の弁開度が大きくなるように蒸気加減弁開度を設定する。一方、出力偏差ΔＷが負のとき、ＰＩ演算器３０３はコンバインドプラント１の出力実測値が発電出力指令値ＭＷＤを超えていると判定し、蒸気加減弁７の弁開度が小さくなるように蒸気加減弁開度を設定する。

本実施形態に係るコンバインドプラント１は、蒸気加減弁７の開度を、設定された蒸気加減弁開度とするための制御信号（蒸気加減弁開度指令）で蒸気加減弁７が制御されることによって、ガスタービン出力Ｇｏｕｔと蒸気タービン出力Ｓｏｕｔの合計を発電出力指令値ＭＷＤ（要求される出力）と等しくできる。

また、出力偏差ΔＷの変化に対応する蒸気タービン１０の出力の変化の応答速度を向上するため、発電出力指令値ＭＷＤに基づいて前もってガスタービン２の出力急変を予測するとともに予測した出力急変に対応するように蒸気加減弁７の弁開度を設定し、設定した弁開度に基づいて蒸気加減弁７を制御する構成としてもよい。

図２の（ｂ）、図３の（ｂ）に示すようなガスタービン２の出力急変は発電出力指令値ＭＷＤの変化に対応して発生する。換言すると、制御装置３０は、発電出力指令値ＭＷＤの値に基づいてガスタービン２の出力急変を予測できる。
そこで、発電出力指令値ＭＷＤの値に応じてガスタービン２の出力急変を予測し、さらに、その予測に応じて蒸気加減弁７の弁開度を前もって予測する関数発生器３０４、３０５が備わる構成としてもよい。

例えば発電出力指令値ＭＷＤの低下にともなうガスタービン２の出力急変は、ガスタービン２の個体ごとに固有の発生パターンで発生する。したがって、予めガスタービン２ごとに出力急変の発生パターンを測定しておけば、制御装置３０は、出力急変の開始（区間Ａの始点）と終了（区間Ｂの終点）、および、出力急変における出力上昇から出力低下への変化（区間Ａと区間Ｂの境界点）を、発電出力指令値ＭＷＤの変化に基づいて予測できる。つまり、発電出力指令値ＭＷＤが低下するときの蒸気タービン出力Ｓｏｕｔおよびガスタービン出力Ｇｏｕｔの変化を発電出力指令値ＭＷＤの変化に基づいて予測できる。
さらに、コンバインドプラント１のプラント出力Ｐｏｕｔと発電出力指令値ＭＷＤの出力偏差ΔＷの変化も発電出力指令値ＭＷＤの変化に基づいて予測できる。

そこで、制御装置３０は、発電出力指令値ＭＷＤが低下するときに関数発生器３０４で、蒸気加減弁７の弁開度が変化してから蒸気タービン１０の出力が変化するまでの遅れ時間に相当する時間だけ先の出力偏差ΔＷを予測偏差ΔＷｄとして予測する。そして制御装置３０はＰＩ演算器３０３で設定する蒸気加減弁開度に、予測偏差ΔＷｄをゼロとするのに必要な蒸気加減弁７の弁開度を加算器３０６で加算する。

同様に発電出力指令値ＭＷＤの上昇にともなうガスタービン２の出力急変も、ガスタービン２の個体ごとに固有の発生パターンとして発生する。したがって、予めガスタービン２ごとに出力急変の発生パターンを測定しておけば、制御装置３０は、出力急変の開始（区間Ｃの始点）と終了（区間Ｄの終点）、および、出力急変における出力低下から出力上昇への変化（区間Ｃと区間Ｄの境界点）も、発電出力指令値ＭＷＤの変化に基づいて予測できる。つまり、発電出力指令値ＭＷＤが上昇するときのガスタービン出力Ｇｏｕｔの変化を発電出力指令値ＭＷＤの変化に基づいて予測できる。

そこで、制御装置３０は、発電出力指令値ＭＷＤが上昇するときに関数発生器３０５で、蒸気加減弁７の弁開度が変化してから蒸気タービン１０の出力が変化するまでの遅れ時間に相当する時間だけ先の出力偏差ΔＷを予測偏差ΔＷｕとして予測する。そして制御装置３０は、ＰＩ演算器３０３で設定する蒸気加減弁開度に、予測偏差ΔＷｕをゼロとするのに必要な蒸気加減弁７の弁開度を加算器３０７で加算する。

予測偏差ΔＷｄ、ΔＷｕは、発電出力指令値ＭＷＤとプラント出力Ｐｏｕｔとの差であり、予測偏差ΔＷｄ、ΔＷｕの大きさと蒸気加減弁７の弁開度の関係は実験計測等によって計測可能である。したがって、予測偏差ΔＷｄ、ΔＷｕの大きさと蒸気加減弁７の弁開度の関係を示すマップが予め設定されて制御装置３０の図示しない記憶部に記憶される構成とすれば、制御装置３０は、予測偏差ΔＷｄ、ΔＷｕをゼロとするのに必要な蒸気加減弁７の弁開度は容易に演算可能である。

なお、蒸気加減弁７が全開（弁開度が１００％）のとき蒸気タービン１０への蒸気供給量が最大となり、ガスタービン２の出力急変を打ち消すために蒸気タービン１０への蒸気供給量を増加させることができない。つまり、蒸気加減弁７が全開のとき、ガスタービン２の出力急変を打ち消すように蒸気タービン１０の出力を上昇できない。
そこで発電出力指令値ＭＷＤが上昇するとき、制御装置３０はガスタービン２の出力急変が発生する前、つまり、燃焼領域を変更する前に、蒸気加減弁７の弁開度を、例えば半開（弁開度５０％）など、全開より閉じた所定の弁開度に設定して低圧タービン１０Ｌへの蒸気供給量を減少させる。このときの弁開度は適宜設定されることが好ましい。
この構成によって制御装置３０は、発電出力指令値ＭＷＤに対応して蒸気加減弁７の弁開度を調節し、低圧タービン１０Ｌへの蒸気供給量を増加および減少可能となる。

具体的に関数発生器３０５は、発電出力指令値ＭＷＤが上昇して予め設定される所定値（但し、出力急変が発生する変更出力下限ＯＰｄより低い所定値）に達したときに、蒸気加減弁７の弁開度を全開より小さくして、蒸気タービン１０への蒸気供給量を減少させる。このときプラント出力Ｐｏｕｔが低下しないように、制御装置３０は開弁している燃料流量調節弁３（例えば、燃料流量調節弁３ｂ）の弁開度を大きくするなどしてガスタービン出力Ｇｏｕｔを上昇する。この状態で制御装置３０の関数発生器３０５は発電出力指令値ＭＷＤの上昇に基づいて予測偏差ΔＷｕを予測し、予測偏差ΔＷｕをゼロにするのに必要な弁開度をＰＩ演算器３０３で設定する蒸気加減弁開度に加算器３０７で加算する。

なお、図２の（ｂ）、図３の（ｂ）に示す出力急変の発生パターンは１例に過ぎず、例えば発電出力指令値ＭＷＤが低下するときの、燃焼器９の燃焼領域変更時にガスタービン出力Ｇｏｕｔが一時的に低下する発生パターンを有するガスタービン２もある。
ガスタービン２の出力急変がこのような発生パターンを有する場合、制御装置３０の関数発生器３０４は、発電出力指令値ＭＷＤが低下して予め設定される所定値（但し、出力急変が発生する変更出力上限ＯＰｕより高い所定値）に達したときに、蒸気加減弁７の弁開度を全開より小さく設定する構成が好適である。
この構成によって、燃焼器９の燃焼領域変更時に出力急変が発生してガスタービン出力Ｇｏｕｔが低下したときに、関数発生器３０４は蒸気加減弁７の弁開度を大きくして蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを上昇させてガスタービン２の出力急変を打ち消すことができる。

符号３０８、３０９は蒸気加減弁開度を補正する補正器である。
加算器３０６、３０７から出力される蒸気加減弁開度が、蒸気加減弁７の弁開度の下限値（下限開度）より小さい場合、補正器３０８は蒸気加減弁開度を下限開度に設定する。また、加算器３０６、３０７から出力される蒸気加減弁開度が、蒸気加減弁７の弁開度の上限値（上限開度）より大きい場合、補正器３０９は蒸気加減弁開度を上限開度に設定する。

なお、下限開度および上限開度は、中圧蒸気加減弁７Ｍ、低圧蒸気加減弁７Ｌごとに設定され、補正器３０８、３０９は中圧蒸気加減弁７Ｍ、低圧蒸気加減弁７Ｌごとに蒸気加減弁開度を補正する。

そして補正器３０８、３０９で補正された蒸気加減弁開度と、蒸気加減弁７の弁開度の上限開度と、の一方が選択器３１１で選択される。
選択器３１１は、選択指令発生器３１０が発生する出力選択指令に基づいて、蒸気加減弁開度と上限開度の一方を選択する。
選択器３１１は、例えば、出力選択指令が「１」のときに蒸気加減弁開度が選択され、出力選択指令が「０」のときに上限開度が選択されるように構成される。
選択指令発生器３１０で発生する出力選択指令の詳細は後記する。

選択器３１１で選択された蒸気加減弁開度と上限開度の一方は第１開度として低値選択器３１２に入力される。
さらに、低値選択器３１２には、主蒸気管６（高圧主蒸気管６Ｈ、中圧主蒸気管６Ｍ、低圧主蒸気管６Ｌ）における蒸気圧をそれぞれ所定の設定圧力に維持するための蒸気加減弁７の弁開度（第２開度）と、蒸気タービン１０の回転速度を所定値に維持するための蒸気加減弁７の弁開度（第３開度）と、が入力される。

主蒸気管６における所定の設定圧力は、コンバインドプラント１の定格運転時の運転条件として、高圧主蒸気管６Ｈ、中圧主蒸気管６Ｍ、低圧主蒸気管６Ｌごとに適宜設定される蒸気圧力である。
また、蒸気タービン１０の回転速度の所定値は、例えば、蒸気タービン１０が昇速するときに目標となる回転速度である。

そして、入力された第１開度、第２開度、第３開度のうちの最小値が低値選択器３１２で選択され、蒸気加減弁７の開度を出力された弁開度とするための制御信号（蒸気加減弁開度指令）が設定される。
制御装置３０は、設定した蒸気加減弁開度指令で蒸気加減弁７を制御する。
このように、第１開度、第２開度、第３開度のうちの最小値が低値選択器３１２で選択される構成によって蒸気加減弁７が過剰に開弁することを防止でき、コンバインドプラント１を安定して運転できる。

選択指令発生器３１０は、図４の（ｂ）に示すロジックで出力選択指令を設定する。
図４の（ｂ）に示す「条件１」は、発電出力指令値ＭＷＤが低下しているときの条件であって以下の３つの条件がいずれも「真」のときに「１」が設定される。
（１−１）発電出力指令値ＭＷＤが低下している。
（１−２）発電出力指令値ＭＷＤの値が変更出力上限ＯＰｕより所定値αだけ大きい値以下である。
（１−３）発電出力指令値ＭＷＤの値が変更出力下限ＯＰｄ以上である。

なお、ここでいう所定値αは、蒸気加減弁７の弁開度が変化してから蒸気タービン１０の出力が変化するまでの遅れ時間の間に発電出力指令値ＭＷＤが低下すると予測される変化量である。
このような所定値αが設定されることによって、選択指令発生器３１０は発電出力指令値ＭＷＤが変更出力上限ＯＰｕに達するのに先んじて「１」を出力することができ、ひいてはガスタービン出力Ｇｏｕｔの変化に先んじて、出力選択指令を「１」に設定することが可能となる。

また、図４の（ｂ）に示す「条件２」は、発電出力指令値ＭＷＤが上昇しているときの条件であって以下の３つの条件がいずれも「真」のときに「１」が設定される。
（２−１）発電出力指令値ＭＷＤが上昇している。
（２−２）発電出力指令値ＭＷＤの値が変更出力下限ＯＰｄより所定値βだけ小さい値以上である。
（２−３）発電出力指令値ＭＷＤの値が変更出力上限ＯＰｕ以下である。

なお、ここでいう所定値βは、蒸気加減弁７の弁開度が変化してから蒸気タービン１０の出力が変化するまでの遅れ時間の間に発電出力指令値ＭＷＤが上昇すると予測される変化量である。
このような所定値βが設定されることによって、選択指令発生器３１０は発電出力指令値ＭＷＤが変更出力下限ＯＰｄに達するのに先んじて「１」を出力することができ、ひいてはガスタービン出力Ｇｏｕｔの変化に先んじて、出力選択指令を「１」に設定することが可能となる。

さらに条件１と条件２のいずれか一方で「１」が設定されている場合に、ガスタービン２と蒸気タービン１０がともに運転状態であれば選択指令発生器３１０は「１」を設定し、それ以外の場合は「０」を設定して、設定した値を出力選択指令として出力する。
このように設定される出力選択指令（「０」または「１」）は選択器３１１に入力され、出力選択指令に基づいて蒸気加減弁開度と上限開度の一方が選択される。

このように、第１実施形態に係るコンバインドプラント１の制御装置３０（図１参照）は、発電出力指令値ＭＷＤが低下する場合または発電出力指令値ＭＷＤが上昇する場合におけるガスタービン２（図１参照）の燃焼器９（図１参照）の燃焼領域変更時に、ガスタービン２に発生する出力急変を打ち消すように蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを調節する。
さらに、制御装置３０は、発電出力指令値ＭＷＤに基づいてガスタービン２（図１参照）における出力急変を予測し、蒸気加減弁７（図１参照）の弁開度が変化してから蒸気タービン出力Ｓｏｕｔが変化するまでの遅れ時間だけ、ガスタービン出力Ｇｏｕｔの変化に先んじて蒸気加減弁７の弁開度を調節する。

この構成によって、図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、発電出力指令値ＭＷＤの低下や上昇（破線）にともなって発生するガスタービン２（図１参照）に生じる出力急変（一点鎖線）を打ち消すように蒸気タービン出力Ｓｏｕｔ（二点鎖線）を調節することができ、コンバインドプラント１のプラント出力Ｐｏｕｔ（実線）を安定させることができる。

また、発電出力指令値ＭＷＤが変更出力上限ＯＰｕや変更出力下限ＯＰｄに達するのに先んじて、選択指令発生器３１０（図４の（ａ）参照）から「１」が出力されるため、制御装置３０は、蒸気加減弁７の弁開度が変化してから蒸気タービン出力Ｓｏｕｔが変化するまでの遅れ時間だけ、ガスタービン出力Ｇｏｕｔの変化に先んじて蒸気加減弁開度指令で蒸気加減弁７を制御できる。

なお、第１実施形態においては中圧主蒸気加減弁７Ｍの弁開度、および、低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度が同じ弁開度になるように調節する構成としたが、中圧主蒸気加減弁７Ｍと低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度をそれぞれ単独で調節する構成も可能である。
この場合、中圧主蒸気加減弁７Ｍと低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度を単独で調節したときの出力偏差ΔＷの変化に基づいて、当該出力偏差ΔＷがゼロとなるように中圧主蒸気加減弁７Ｍと低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度をそれぞれ調節することが好ましい。

《第２実施形態》
前記したように、第１実施形態は、蒸気加減弁７（図１参照）の弁開度を調節して蒸気タービン１０（図１参照）の出力を調節する構成であり、蒸気ドラム５（図１参照）での蒸気発生量を変化させて蒸気タービン１０の出力を調節する。この構成では、蒸気加減弁７の弁開度が調節されてから主蒸気管６（図１参照）の圧力が変化して、さらに、蒸気ドラム５の蒸気発生量が変化するまでに遅れが生じる場合があり、蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを速やかに調節できない場合がある。

そこで、図１に示す蒸気加減弁７とともにタービンバイパス弁１７を制御して、主蒸気管６の蒸気を復水器２７に直接導入し、主蒸気管６の圧力を調節する構成としてもよい。
具体的に、蒸気加減弁７の弁開度を小さくする場合はタービンバイパス弁１７の弁開度を大きくしてタービンバイパス管１６における蒸気流量を増やし、復水器２７への導入量を増やして、主蒸気管６における蒸気圧力を所定の設定圧力に維持する構成とする。

また、蒸気加減弁７の弁開度を大きくする場合はタービンバイパス弁１７の弁開度を小さくしてタービンバイパス管１６における蒸気流量を低下させ、復水器２７への導入量を低下させて、主蒸気管６における蒸気圧力を所定の設定圧力に維持する構成とする。
主蒸気管６における所定の設定圧力は、前記したように、コンバインドプラント１の定格運転時の運転条件として、高圧主蒸気管６Ｈ、中圧主蒸気管６Ｍ、低圧主蒸気管６Ｌごとに適宜設定される蒸気圧力である。

なお、蒸気加減弁７と同様に、高圧タービンバイパス弁１７Ｈの動作は低圧タービン１０Ｌの出力に影響をおよぼすため、高圧タービンバイパス弁１７Ｈを制御せず、中圧タービンバイパス弁１７Ｍと低圧タービンバイパス弁１７Ｌを制御する構成が好ましい。

制御装置３０（図１参照）は第１実施形態と同様に蒸気加減弁７の弁開度を調節するとともに、図６に示す制御ブロックによってタービンバイパス弁１７を制御する制御信号（ＢＰ弁開度指令）を設定する（以下、適宜図１〜３参照）。

以下、低圧タービンバイパス弁１７Ｌの制御信号（低圧ＢＰ弁開度指令）の設定について説明するが、中圧タービンバイパス弁１７Ｍの制御信号（中圧ＢＰ弁開度指令）の設定も同様とする。
また、高圧タービンバイパス弁１７Ｈが制御される場合、制御装置３０は、高圧タービンバイパス弁１７Ｈの制御信号（高圧ＢＰ弁開度指令）も同様に設定する。

制御装置３０は、低圧主蒸気管６Ｌに備わる低圧主蒸気圧力計８Ｌの検出値を低圧主蒸気管６Ｌにおける低圧主蒸気圧力の実測値（低圧実測値）とし、低圧主蒸気管６Ｌに設定される所定の設定圧力（低圧設定圧力）から低圧実測値を加減算器４０１で減算して低圧偏差ΔＰＬを演算する。そして制御装置３０は、ＰＩ演算器４０２でのＰＩ演算によって、演算した低圧偏差ΔＰＬをゼロとするように低圧タービンバイパス弁１７Ｌを制御するバイパス弁制御指令を演算する。第２実施形態においてＰＩ演算器４０２は、演算した低圧偏差ΔＰＬがゼロになるように低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度（低圧ＢＰ弁開度）を調節する指令をバイパス弁制御指令として設定する。なお、低圧設定圧力は、コンバインドプラント１の運転時に運転条件として適宜設定される、低圧主蒸気管６Ｌの蒸気圧力とする。

低圧偏差ΔＰＬが正のとき、ＰＩ演算器４０２は低圧実測値が低圧設定圧力より小さいと判定し、低圧実測値を高くするため低圧ＢＰ弁開度を小さくする。一方、低圧偏差ΔＰＬが負のとき、ＰＩ演算器４０２は低圧実測値が低圧設定圧力より大きいと判定し、低圧実測値を低くするため低圧ＢＰ弁開度を大きくする。

また、制御装置３０は、発電出力指令値ＭＷＤに基づいて低圧蒸気加減弁７Ｌの弁開度変化（動作）を予測し、予測した弁開度変化に基づいて低圧タービンバイパス弁１７Ｌを制御する構成としてもよい。

例えば、発電出力指令値ＭＷＤが低下するときに、第１実施形態と同様に予測偏差ΔＷｄとこの予測偏差ΔＷｄをゼロにするための蒸気加減弁７（低圧蒸気加減弁７Ｌ）の弁開度変化を予測し、さらに、低圧蒸気加減弁７Ｌの弁開度変化に対応するように低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度変化を設定する関数発生器４０３が備わる構成としてもよい。低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度変化と低圧主蒸気管６Ｌの圧力変化との関係、および、低圧主蒸気管６Ｌの圧力変化をゼロにする低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度変化は予め実験計測等によって求められる。したがって、低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度変化と、低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度変化で生じる低圧主蒸気管６Ｌの圧力変化をゼロにする低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度変化と、の関係を示すマップも容易に作成できる。

そこで、当該マップが予め作成されて制御装置３０の図示しない記憶部に記憶される構成とすることができる。このような構成とすれば、関数発生器４０３は、発電出力指令値ＭＷＤが低下するときに、発電出力指令値ＭＷＤから予測される低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度変化に基づいて当該マップを参照し、低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度変化で生ずる低圧主蒸気管６Ｌの圧力変化をゼロにする低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度変化量（低圧ＢＰ弁開度変化量ΔＢＬｄ）を演算（予測）できる。
そして関数発生器４０３が演算（予測）した低圧ＢＰ弁開度変化量ΔＢＬｄは、ＰＩ演算器４０２から出力される低圧ＢＰ弁開度に加算器４０５で加算される。

また、発電出力指令値ＭＷＤが上昇するときに、低圧主蒸気加減弁７Ｌの弁開度変化に対応する低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度変化量（低圧ＢＰ弁開度変化量ΔＢＬｕ）を演算（予測）する関数発生器４０４が備わる構成とすることができる。
そして関数発生器４０４が演算（予測）した低圧ＢＰ弁開度変化量ΔＢＬｕは、ＰＩ演算器４０２から出力される低圧ＢＰ弁開度に加算器４０６で加算される。

符号４０７、４０８は、低圧ＢＰ弁開度を補正する補正器である。
加算器４０５で低圧ＢＰ弁開度変化量ΔＢＬｄが加算された低圧ＢＰ弁開度、または、加算器４０６で低圧ＢＰ弁開度変化量ΔＢＬｕが加算された低圧ＢＰ弁開度が低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度の下限値（低圧ＢＰ弁下限開度）より小さい場合、補正器４０７は低圧ＢＰ弁開度を低圧ＢＰ弁下限開度に設定する。
また、加算器４０５で低圧ＢＰ弁開度変化量ΔＢＬｄが加算された低圧ＢＰ弁開度、または、加算器４０６で低圧ＢＰ弁開度変化量ΔＢＬｕが加算された低圧ＢＰ弁開度が低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度の上限値（低圧ＢＰ弁上限開度）より大きい場合、補正器４０８は低圧ＢＰ弁開度を低圧ＢＰ弁上限開度に設定する。

そして補正器４０７、４０８で補正された低圧ＢＰ弁開度と低圧ＢＰ弁上限開度の一方が選択器４１０で選択される。
選択器４１０では、選択指令発生器４０９が発生する出力選択指令に基づいて、低圧ＢＰ弁開度と低圧ＢＰ弁上限開度の一方を選択する。
選択器４１０は、例えば、出力選択指令が「１」のときに低圧ＢＰ弁開度が選択され、出力選択指令が「０」のときに低圧ＢＰ弁上限開度が選択されるように構成される。
なお選択指令発生器４０９では、図３の（ｂ）に示す、選択指令発生器３１０と同様のロジックで出力選択指令が生成される。

また選択指令発生器４０９は選択指令発生器３１０と同様に、発電出力指令値ＭＷＤが変更出力上限ＯＰｕや変更出力下限ＯＰｄに達するのに先んじて「１」を出力することができ、ガスタービン出力Ｇｏｕｔの変化に先んじて出力選択指令を「１」に設定することが可能に構成される。したがって、制御装置３０は、蒸気加減弁７の弁開度が変化してから蒸気タービン出力Ｓｏｕｔが変化するまでの遅れ時間だけ、ガスタービン出力Ｇｏｕｔの変化に先んじて制御される蒸気加減弁７とともに低圧タービンバイパス弁１７Ｌ、および、中圧タービンバイパス弁１７Ｍを制御できる。

選択器４１０で選択された、低圧ＢＰ弁開度と低圧ＢＰ弁上限開度の一方は、低圧ＢＰ弁第１開度として低値選択器４１１に入力される。さらに、低値選択器４１１には、低圧主蒸気管６Ｌにおける蒸気圧を前記した低圧設定圧力に維持するための低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度（低圧ＢＰ弁第２開度）が入力される。
そして、入力された低圧ＢＰ弁第１開度、低圧ＢＰ弁第２開度のうちの小さい値が低値選択器４１１で選択され、選択された開度に基づいて低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度を設定する制御信号（低圧ＢＰ弁開度指令）が生成されて低圧タービンバイパス弁１７Ｌの弁開度が調節される。
このように、低圧ＢＰ弁第１開度、低圧ＢＰ弁第２開度のうちの小さい値が低値選択器４１１で選択される構成によって、低圧タービンバイパス弁１７Ｌが過剰に開弁することを防止でき、コンバインドプラント１を安定して運転できる。

中圧タービンバイパス弁１７Ｍの弁開度を設定する制御信号（中圧ＢＰ弁開度指令）も低圧ＢＰ弁開度指令と同様に、中圧主蒸気管６Ｍに備わる中圧主蒸気圧力計８Ｍの検出値（中圧実測値）と、中圧主蒸気管６Ｍにおける設定圧力（中圧設定圧力）と、の偏差（中圧偏差ΔＰＭ）に基づいて設定される。
中圧設定圧力は、コンバインドプラント１の運転時に運転条件として適宜設定される、中圧主蒸気管６Ｍの蒸気圧力とする。

なお、高圧タービンバイパス弁１７Ｈが制御される構成の場合、高圧タービンバイパス弁１７Ｈの弁開度を設定する制御信号（高圧ＢＰ弁開度指令）も低圧ＢＰ弁開度指令と同様に、高圧主蒸気管６Ｈに備わる高圧主蒸気圧力計８Ｈの検出値（高圧実測値）と、高圧主蒸気管６Ｈにおける設定圧力（高圧設定圧力）と、の偏差（高圧偏差ΔＰＨ）に基づいて設定される構成としてもよい。
この場合の高圧設定圧力も、コンバインドプラント１の運転時に運転条件として適宜設定される、高圧主蒸気管６Ｈの蒸気圧力とする。

このように、第２実施形態に係るコンバインドプラント１の制御装置３０（図１参照）は、発電出力指令値ＭＷＤが低下する場合、または、発電出力指令値ＭＷＤが上昇する場合におけるガスタービン２（図１参照）の燃焼器９（図１参照）の燃焼領域変更時に、ガスタービン２に発生する出力急変を打ち消すように蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを調節するとともに、低圧タービンバイパス弁１７Ｌと中圧タービンバイパス弁１７Ｍを開弁して、低圧主蒸気管６Ｌと中圧主蒸気管６Ｍの蒸気を復水器２７に導入する。このことによって、低圧主蒸気管６Ｌの圧力を低圧設定圧力に維持することができる。また、中圧主蒸気管６Ｍの圧力を中圧設定圧力に維持することができる。

また、低圧主蒸気管６Ｌの低圧主蒸気および中圧主蒸気管６Ｍの中圧主蒸気が復水器２７に導入されることによって低圧蒸気タービン１０Ｌへの低圧主蒸気と中圧主蒸気の蒸気供給量が調節され、蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを速やかに調節でき、蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを安定させることができる。

また、選択指令発生器４０９から、発電出力指令値ＭＷＤが変更出力上限ＯＰｕや変更出力下限ＯＰｄに達するのに先んじて「１」が出力されるため、制御装置３０は、蒸気加減弁７の弁開度が変化してから蒸気タービン出力Ｓｏｕｔが変化するまでの遅れ時間だけ、ガスタービン出力Ｇｏｕｔの変化に先んじて、蒸気加減弁７とともに、低圧タービンバイパス弁１７Ｌ、および、中圧タービンバイパス弁１７Ｍを制御可能に構成することができる。

なお、図１に示すように、第１実施形態および第２実施形態に係るコンバインドプラント１の燃焼器９は２つの燃焼領域（第１領域９ａ、第２領域９ｂ）に区分され、燃焼領域が１回だけ変更されるガスタービン２に１回だけ出力急変が生じる構成とした。
例えば、３つ以上の燃焼領域に区分される燃焼器９では、発電出力指令値ＭＷＤの変化にともなう燃焼領域変更が２回以上発生する場合もあり、この場合はガスタービン２の出力急変も２回以上発生する。この場合、制御装置３０は、ガスタービン２の出力急変が発生する回数だけ、蒸気タービン１０の蒸気タービン出力Ｓｏｕｔを調節することが好ましい。

１ コンバインドプラント
２ ガスタービン
５ 蒸気ドラム
６ 主蒸気管
７ 蒸気加減弁（蒸気供給量調節装置）
９ 燃焼器
９ａ 第１領域（燃焼領域）
９ｂ 第２領域（燃焼領域）
１０ 蒸気タービン
１１ 排熱回収ボイラ
１６ タービンバイパス管
１７ タービンバイパス弁（バイパス流量調節装置）
２７ 復水器
３０ 制御装置
Ｇｏｕｔ ガスタービン出力
Ｓｏｕｔ 蒸気タービン出力

Claims (7)

1. 少なくとも２つの燃焼領域に区分された燃焼器を有するガスタービンと、
   前記ガスタービンの排熱を利用して発生する蒸気が供給される蒸気タービンと、
   前記蒸気タービンを駆動した前記蒸気を凝縮する復水器と、
   前記復水器で凝縮された復水を前記排熱で過熱する排熱回収ボイラと、
   前記排熱回収ボイラで過熱された前記復水で前記蒸気を発生する蒸気ドラムと、
   前記蒸気ドラムで発生する前記蒸気の前記蒸気タービンへの蒸気供給量を調節して当該蒸気タービンの蒸気タービン出力を調節する蒸気供給量調節装置と、
   要求される出力の変化に応じて前記燃焼領域を変更するとともに、前記燃焼領域の変更時に発生する前記ガスタービンのガスタービン出力の急変する状態に合わせて前記蒸気タービン出力を変動させることで、前記蒸気タービン出力と前記ガスタービン出力の合計を前記要求される出力と等しくなるように設定した供給量制御信号で前記蒸気供給量調節装置を制御する制御装置と、
   を備えることを特徴とするコンバインドプラント。
2. 前記蒸気ドラムと前記蒸気タービンを連結し、前記蒸気供給量調節装置を備える主蒸気管と、
   前記主蒸気管と前記復水器を連結して前記蒸気ドラムで発生する前記蒸気を前記蒸気タービンをバイパスして前記復水器に導入するタービンバイパス管と、
   前記タービンバイパス管における前記蒸気の流量を調節するバイパス流量調節装置と、
   をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記蒸気供給量調節装置とともに前記バイパス流量調節装置を制御して、前記主蒸気管の圧力を所定の設定圧力に維持することを特徴とする請求項１に記載のコンバインドプラント。
3. 前記制御装置は、
   前記要求される出力の変化に基づいて予測する前記ガスタービン出力と前記蒸気タービン出力の合計が前記要求される出力と等しくなるように前記供給量制御信号を決定し、
   前記蒸気供給量調節装置を制御してから前記蒸気タービンの出力が変化するまでの遅れ時間だけ、前記ガスタービン出力の変化に先んじて、前記供給量制御信号で前記蒸気供給量調節装置を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンバインドプラント。
4. 前記蒸気供給量が最大のとき、
   前記制御装置は、前記燃焼領域を変更する前に予め前記蒸気供給量調節装置を制御して前記蒸気供給量を減少させ、
   前記燃焼領域の変更に対応して前記蒸気供給量を増加可能とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコンバインドプラント。
5. 少なくとも２つの燃焼領域に区分された燃焼器を有するガスタービンと、
   前記ガスタービンの排熱を利用して発生する蒸気が供給される蒸気タービンと、
   前記蒸気タービンを駆動した前記蒸気を凝縮する復水器と、
   前記復水器で凝縮された復水を前記排熱で過熱する排熱回収ボイラと、
   前記排熱回収ボイラで過熱された前記復水で前記蒸気を発生する蒸気ドラムと、
   前記蒸気ドラムで発生する前記蒸気の前記蒸気タービンへの蒸気供給量を調節して当該蒸気タービンの蒸気タービン出力を調節する蒸気供給量調節装置と、を備えるコンバインドプラントの制御方法であって、
   要求される出力の変化に応じて前記燃焼領域を変更し、さらに、当該燃焼領域の変更時に発生する前記ガスタービンのガスタービン出力の急変する状態に合わせて前記蒸気タービン出力を変動させることで前記ガスタービン出力と前記蒸気タービン出力の合計が前記要求される出力と等しくなるように前記蒸気供給量調節装置を制御することを特徴とする制御方法。
6. 前記蒸気供給量調節装置を制御するときに、前記蒸気ドラムと前記蒸気タービンを接続する主蒸気管から前記蒸気タービンをバイパスして前記復水器に導入される前記蒸気の流量を調節するバイパス流量調節装置を制御して、前記主蒸気管の圧力を所定の設定圧力に維持することを特徴とする請求項５に記載の制御方法。
7. 前記蒸気供給量調節装置が制御されてから前記蒸気タービン出力が変化するまでの遅れ時間だけ、前記ガスタービン出力の変化に先んじて前記蒸気供給量調節装置を制御することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の制御方法。

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