发电系统以及发电系统的运转方法_4

文档序号:8417723阅读:来源:国知局
排气L3的温度作为燃料气体排气L3的状态。在通过状态检测部68检测温度的情况下,若温度成为固定值以上,则判断为状态稳定。
[0081]控制装置62在判断为燃料气体排气L3的状态未稳定的情况下(步骤S22为否),返回步骤S16,并再次执行步骤S16的处理。在流过燃料排放线路43的燃料气体排气L3的状态稳定之前,控制装置62将燃料气体排气L3向加热机构70供给,同时重复步骤S16至步骤S22的处理。
[0082]控制装置62在判断为燃料气体排气L3的状态稳定的情况下(步骤S22为是),进行将燃料气体排气供给线路45的开闭阀64从关闭向打开切换的控制(步骤S24)。此处,如图5的t2所示,控制装置62进行如下的控制,即,将燃料气体排气供给线路45的控制阀47维持为打开,同时将燃料气体排气排出线路72的控制阀73从打开向关闭切换,且将燃料气体排气供给线路45的开闭阀64从关闭向打开切换。由此,控制装置62停止向燃料气体排气排出线路72供给燃料气体排气L3,且开始向燃烧器22供给燃料气体排气L3。控制装置62在开始向燃烧器22供给燃料气体排气之后,结束本处理。
[0083]这样,本实施例的发电系统10设置有加热机构70,在SOFC13起动时等,在燃料气体排气L3的状态稳定之前、即在直至成为燃料气体排气L3能够向燃烧器22供给的状态为止的期间,将从SOFC13排出的燃料气体排气L3向加热机构70供给。由此,未能向燃烧器22供给的燃料气体排气也不会从排出线路44排出,而能够作为加热机构70的燃料进行利用。另外,加热机构70对在发电系统10中使用的废气、蒸气、空气或燃料进行加热,因而能够通过燃气轮机11、蒸气轮机14回收对加热对象进行加热后的能量。
[0084]另外,发电系统10将加热机构70的燃料气体排气排出线路72连接于燃料气体排气供给线路45的鼓风机48与开闭阀64之间、即使该燃料气体排气排出线路72连接于燃料气体排气供给线路45的燃烧器22侧。由此,发电系统10将到达燃料气体排气供给线路45的燃烧器22附近的燃料气体排气L3向加热机构70供给。由此,在直至燃料气体排气L3的状态稳定为止的期间,发电系统10能够通过燃料气体排气对燃料气体排气供给线路45进行加热。另外,在到达燃料气体排气供给线路45的燃烧器22附近的燃料气体排气L3稳定之前,发电系统10将燃料气体排气L3向加热机构70供给。由此,在SOFC13起动时,燃料气体排气L3流过处于低温(常温)状态的燃料气体排气供给线路45,从而能够抑制温度降低了的燃料气体排气L3向燃烧器22供给。
[0085]此处,若燃料气体排气L3冷却则产生排水。产生排水后的燃料气体排气供给线路45的下游侧的燃料气体排气L3的成分的构成发生变化,由于水分量减少而使得燃烧发热量(卡路里)变高。另外,在发电系统10中,燃料气体排气供给线路45被燃料气体排气加热,因而排水的产生量逐渐变化。另外,之后,若燃料气体排气供给线路45中产生的排水蒸发,则蒸发的排水混入到燃料气体排气L3中,燃料气体排气L3的H2O成分变多。若燃料气体排气L3的H2O成分变多,则燃烧发热量(卡路里)变低。由此,燃料气体排气供给线路45的下游侧的燃料气体排气L3的燃料发热量逐渐变化。若将这样的燃料气体排气L3向燃烧器22供给,则燃烧器22中的燃烧的控制变得复杂。另外,原本就不优选将产生了排水的状态的燃料气体排气L3向燃烧器22供给。相对于此,在本实施例的发电系统10中,如上所述,在S0FC13起动时,待燃料气体排气L3的状态稳定后,开始向燃烧器22供给燃料气体排气L3。由此,能够抑制向燃烧器22供给的燃料气体排气L3的燃烧发热量的变动。通过使供给的燃料气体排气L3的成分稳定,从而能够使燃烧器22的燃烧稳定。由此,能够使控制变得简单,此外也能够降低对燃气轮机11的不良影响。
[0086]另外,发电系统10通过在燃料气体排气供给线路45的比鼓风机48靠下游侧处连结燃料气体排气排出线路72,从而能够使用鼓风机48作为向燃料气体排气排出线路72供给燃料气体排气L3的驱动源。由此,能够有效地利用一个鼓风机48。
[0087]在本实施例的发电系统10中,优选将开闭阀64配置在燃料气体排气供给线路45的燃烧器22附近。即,在发电系统10中,优选缩短开闭阀64与燃烧器22之间的距离。由此,在将开闭阀64设为打开,开始向燃烧器22供给燃料气体排气L3时,能够缩短通过向燃烧器22供给的燃料气体排气L3进行加热的燃料气体排气供给线路45的范围。由此,在开始向燃烧器22供给燃料气体排气L3时,能够抑制在比开闭阀64靠下游侧的范围的燃料气体排气供给线路45的燃料气体排气L3中产生排水的情况。
[0088]接下来,利用图6对上述本实施例的发电系统10的驱动方法进行说明。图6是示出本实施例的发电系统的驱动动作的一例的流程图。图6所示的驱动动作能够通过控制装置(控制部)62基于各个部分的检测结果执行运算处理而实现。此处,图6是在将燃料气体排气向燃气轮机供给的状态下执行的控制的一个例子。此处,在图6中对将各控制阀设为打开的情况下的处理进行说明,然而从打开到关闭的控制、调节开度的控制也能够通过同样的处理来实现。另外,图6的控制也能够作为图4的步骤S16以及步骤S18的控制来执行。
[0089]控制装置62通过流量检测部66检测燃料气体排气L3的流量(步骤S30),判断是否向加热机构70供给燃料气体排气(步骤S32)。例如,在流量检测部66检测到的流量由于燃气轮机11的运转状态的变动而超出燃烧器22所需的燃料气体排气L3的流量的情况下,控制装置62判断为将超出部分的燃料气体排气L3向加热机构70供给。控制装置62在判断为不向加热机构70供给燃料气体排气L3(步骤S32为否)、即将全部的燃料气体排气L3向燃烧器22供给的情况下,返回步骤S30。由此,在判断为将燃料气体排气L3向加热机构70供给之前,控制装置62重复步骤S30和步骤S32的处理。
[0090]控制装置62在判断为向加热机构70供给燃料气体排气L3 (步骤S32为是)、即不能将全部的燃料气体排气L3向燃烧器22供给的情况下,将燃料气体排气排出线路72的控制阀73从关闭向打开切换(步骤S34),判断是否向管道喷烧器90供给燃料气体排气L3 (步骤S36)。控制装置62在判断为向管道喷烧器90供给燃料气体排气L3的情况下(步骤S36为是),进行将第一控制阀112从关闭到打开的控制(步骤S38)。
[0091]控制装置62在判断为不向管道喷烧器90供给燃料气体排气L3的情况下(步骤S36为否),判断是否向锅炉92供给燃料气体排气L3(步骤S40)。另外,控制装置62在使第一控制阀112从关闭到打开的情况下,还判断是否向锅炉92供给燃料气体排气L3 (步骤S40)。控制装置62在判断为向锅炉92供给燃料气体排气L3的情况下(步骤S40为是),进行使第二控制阀114从关闭到打开的控制(步骤S42)。
[0092]控制装置62在判断为不向锅炉92供给燃料气体排气L3的情况下(步骤S40为否),判断是否向空气升温用喷烧器94供给燃料气体排气L3(步骤S44)。另外,控制装置62在使第二控制阀114从关闭到打开的情况下,还判断是否向空气升温用喷烧器94供给燃料气体排气L3(步骤S44)。控制装置62在判断为向空气升温用喷烧器94供给燃料气体排气L3的情况下(步骤S44为是),进行使第三控制阀116从关闭到打开的控制(步骤S46) ο
[0093]控制装置62在判断为不向空气升温用喷烧器94供给燃料气体排气L3的情况下(步骤S44为否),判断是否向水浴加热器96供给燃料气体排气L3 (步骤S48)。另外,控制装置62在使第三控制阀116从关闭到打开的情况下,还判断是否向水浴加热器96供给燃料气体排气L3 (步骤S48)。控制装置62在判断为向水浴加热器96供给燃料气体排气L3的情况下(步骤S48为是),进行使第四控制阀118从关闭到打开的控制(步骤S50)。
[0094]控制装置62在判断为不向水浴加热器96供给燃料气体排气L3的情况下(步骤S48为否),判断是否结束处理(步骤S52)。另外,控制装置62在使第四控制阀118从关闭到打开的情况下,还判断是否结束处理(步骤S52)。控制装置62在判断为不结束处理(步骤S52为否)的情况下,返回步骤S30,再次执行上述处理。控制装置62在判断为结束处理的情况下(步骤S52为是),结束本处理。
[0095]控制装置62通过进行图6所示的处理,在开始向燃气轮机11供给燃料气体排气L3之后,即使产生未向燃烧器22供给的燃料气体排气L3,也能够有效地利用该燃料气体排气L3。即,能够将未向燃烧器22供给的燃料气体排气L3作为加热机构70的燃料来使用,从而能够有效地利用燃料气体排气L3。
[0096]控制装置62能够例如在SOFC13起动时,进行向锅炉92 (蒸气产生部76)供给燃料气体排气L3的控制,之后,进行向管道喷烧器90(废气加热部74)供给燃料气体排气L3的控制。另外,在运转中的SOFC13跳开(trip)的情况下,控制装置62进行向管道喷烧器90 (废气加热部74)供给燃料气体排气L3的控制。
[0097]需要说明的是,在图6所示的处理中,与开闭的结果无关地进行执行步骤S36、步骤S40、步骤S44以及步骤S48的判断的控制,使得能够开始向管道喷烧器90、锅炉92、空气升温用喷烧器94以及水浴加热器96这多个对象供给燃料气体排气L3,然而并不限于此。例如,控制装置62也可以在进行步骤S38、步骤S42、步骤S46以及步骤S50的处理后,进入步骤S52的判断。
[0098]此处,本实施例的加热机构70设置有废气加热部74、蒸气产生部76、空气加热部78以及燃料气体加热部80这四个机构作为使燃料气体排气燃烧的机构,但具备至少一个即可。另外,加热机构70所具备的使燃料气体排气燃烧的机构不限于上述四个机构,只要在燃气轮机11以外且能够发电系统10中利用的机构即可。
[0099]此处,本实施例的加热机构70通过在使燃料气体排气燃烧的区域中设置供给燃料气体的路径,从而即使在不供给燃料气体排气的情况下,也能够利用加热机构70的各个部分。由此,加热机构70能够将燃料气体排气作为辅助燃料来利用,变得能够始终运转,因而能够高效
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1