(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガスタービンの排ガスを熱回収して第１の主蒸気を発生する第１の過熱器と、
第２のガスタービンの排ガスを熱回収して第２の主蒸気を発生する第２の過熱器と、
前記第１の主蒸気と前記第２の主蒸気が流入する第１の蒸気タービンと、
前記第１の蒸気タービンの排出蒸気が分流された第１の排出蒸気を加熱し第１の再熱蒸気を生成する第１の再熱器と、
前記第１の蒸気タービンの前記排出蒸気が分流された第２の排出蒸気を加熱し第２の再熱蒸気を生成する第２の再熱器と、
前記第１の再熱蒸気と前記第２の再熱蒸気とが合流した後に流入する第２の蒸気タービンと、
前記第１の再熱器に流入する前記第１の排出蒸気または前記第１の再熱器から排出される前記第１の再熱蒸気の流量を調節する第１の弁と、
前記第２の再熱器に流入する前記第２の排出蒸気または前記第２の再熱器から排出される前記第２の再熱蒸気の流量を調節する第２の弁と、
を備えるコンバインドサイクル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の主蒸気の流量と前記第２の主蒸気の流量との流量比を用いて、前記第２の弁の目標流量係数を決定し、流量係数と前記第２の弁の弁開度との対応関係を用いて、前記第２の弁の目標流量係数に対応する前記第２の弁の目標開度を決定する決定部と、
前記決定された目標開度と前記第２の弁の弁開度とを比較し、比較結果に基づいて、前記第２の弁を制御する制御部と、
を備えるプラント制御装置。
【請求項２】
前記第２の弁は、電動弁である
請求項１に記載のプラント制御装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記第１の主蒸気の流量と前記第２の主蒸気の流量との流量比の移動時間平均を主蒸気平均流量比として算出し、前記算出した主蒸気平均流量比と、前記第２の弁の弁開度と流量係数との対応関係とを用いて、前記第２の弁の目標開度を決定する
請求項１または２に記載のプラント制御装置。
【請求項４】
前記決定部は、前記主蒸気平均流量比を用いて前記第２の弁の目標流量係数を決定し、前記対応関係において前記第２の弁の目標流量係数に対応する前記第２の弁の弁開度を前記第２の弁の目標開度として決定する
請求項３に記載のプラント制御装置。
【請求項５】
前記第１の弁と前記第２の弁の間で、弁開度と流量係数との対応関係がほぼ同じであり、
前記決定部は、前記対応関係において前記第１の弁の弁開度に対応する流量係数を求め、前記求めた流量係数と前記主蒸気平均流量比とを用いて、前記第２の弁の目標流量係数を決定し、前記対応関係において前記第２の弁の目標流量係数に対応する前記第２の弁の弁開度を前記第２の弁の目標開度として決定する
請求項３に記載のプラント制御装置。
【請求項６】
前記コンバインドサイクル発電プラントは、前記第２の過熱器と前記第１の蒸気タービンの間に設けられ、前記第２の主蒸気の流量を調節する第３の弁を更に備えており、
前記決定部は、前記第１の主蒸気のみが前記第１の蒸気タービンに流入している状態から、前記第３の弁を開いて前記第２の主蒸気を前記第１の蒸気タービンに供給する場合、前記第３の弁が規定の割合まで開く前は、前記第３の弁を開いたときにおける前記流量比と、前記第２の弁の弁開度と流量係数との対応関係とを用いて、前記第２の弁の目標開度を決定し、
前記第３の弁が前記規定の割合まで開いた後は、その時点における前記流量比と、前記第２の弁の弁開度と流量係数との対応関係とを用いて、前記第２の弁の目標開度を決定する
請求項１から５のいずれか一項に記載のプラント制御装置。
【請求項７】
第１のガスタービンの排ガスを熱回収して第１の主蒸気を発生する第１の過熱器と、
第２のガスタービンの排ガスを熱回収して第２の主蒸気を発生する第２の過熱器と、
前記第１の主蒸気と前記第２の主蒸気が流入する第１の蒸気タービンと、
前記第１の蒸気タービンの排出蒸気が分流された第１の蒸気を加熱し第１の再熱蒸気を生成する第１の再熱器と、
前記第１の蒸気タービンの前記排出蒸気が分流された第２の蒸気を加熱し第２の再熱蒸気を生成する第２の再熱器と、
前記第１の再熱蒸気と前記第２の再熱蒸気とが合流した後に流入する第２の蒸気タービンと、
前記第１の再熱器に流入する前記第１の排出蒸気または前記第１の再熱器から排出される前記第１の再熱蒸気の流量を調節する第１の弁と、
前記第２の再熱器に流入する前記第２の排出蒸気または前記第２の再熱器から排出される前記第２の再熱蒸気の流量を調節する第２の弁と、
前記第１の主蒸気の流量を計測する第１の計器と、
前記第２の主蒸気の流量を計測する第２の計器と、
前記第２の弁の弁開度を計測する開度計と、
前記第１の計器により計測された第１の主蒸気の流量と前記第２の計器により計測された第２の主蒸気の流量との流量比を用いて、前記第２の弁の目標流量係数を決定し、流量係数と前記第２の弁の弁開度との対応関係を用いて、前記第２の弁の目標流量係数に対応する前記第２の弁の目標開度を決定する決定部と、
前記決定された目標開度と前記第２の弁の弁開度とを比較し、比較結果に基づいて、前記第２の弁を制御する制御部と、
を備えるコンバインドサイクル発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、プラント制御装置及びコンバインドサイクル発電プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインドサイクル発電プラントは、ガスタービンプラントと排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Heat Recovery Steam Generator）と蒸気タービンプラントとを組み合わせて構成する発電プラントである。ガスタービンの排ガスの熱を熱回収するために排熱回収ボイラは、過熱器や再熱器のような熱交換器を内蔵する。ここで、排熱回収ボイラの再熱器とは、代表的には再熱器等のチューブ（伝熱管）であり、これ以外にも、管寄せ、連絡配管等の諸構成部品から成るものの総称であるが、説明の簡素化のため以下、再熱器と呼称する。
【０００３】
再熱器の役割は、高圧蒸気タービンの排気である排出蒸気をガスタービン排ガスと熱交換して過熱することにより、再熱蒸気を生成することである。その一方で、再熱器自身は、内部を通過する排出蒸気により冷却される。その結果、これら再熱器の温度は内部を通過する再熱蒸気の温度の近傍で、整定すなわちバランスする。ここで、再熱蒸気のうち最も高温になるのは一般にガスタービン排ガスに直接触れる外側表面部位である。
【０００４】
そして、再熱器の最高使用温度は、想定されるプラント運用をガスタービン排ガス温度や冷却流体である再熱蒸気の流量などを勘案の上、必要にして充分なマージンを付与して選定される。最近の例では、ガスタービン排ガス温度の最高温度が６００℃から６５０℃の特性を有するガスタービンと組み合わせる排熱回収ボイラにおいては、再熱器の最高使用温度は５５０℃から６００℃程度とするケースが多い。そして、この再熱器の最高使用温度を超えるガスタービン排ガス温度を伴うプラント運転は、再熱蒸気の冷却効果が発揮される条件下、特に再熱蒸気流量の担保下、において許容される。なお、上記の再熱器に係わる冷却の考え方は、同じ熱交換器である過熱器も同様であり、過熱器を通過する主蒸気により過熱器は冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２８１１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いわゆる多軸型コンバインドサイクル発電プラントでは、ガスタービン２台と排熱回収ボイラ２台と蒸気タービン１台を組み合わせる２-２-１（ツーツーワン）方式と呼ばれる構成が知られている。以下では、この２-２-１方式においては、一方のガスタービンと排熱回収ボイラとから成る発電プラントは第１ユニットと呼称し、他方のガスタービンと排熱回収ボイラとから成る発電プラントは第２ユニットと呼称する。
【０００７】
通常の商用運転においては経済性の観点より第１ユニットと第２ユニットのガスタービン出力は、双方とも定格１００％出力（ベース負荷）で運転されるケースがほとんどである。電力需要の緩和により出力抑制が求められる場合でも、両ユニットのガスタービン出力は歩調をあわせて同じタイミングで出力降下が行われる結果、両ユニットのガスタービン出力は一致するのが通常の運転様相である。しかし、後述するような特殊なケースでは両ユニットのガスタービン出力が相違するアンバランス出力を強いられる場合がある。その運転下では、出力が小さい方のガスタービン出力側のユニット（例えば、第２ユニット）が、出力が大きい方のガスタービンの出力側のユニット（例えば、第１ユニット）から再熱蒸気を奪うような運転様相となる。その結果、第１ユニットの再熱蒸気量が減少して再熱器の冷却に必要な流量を確保できなくなり、極端な場合では再熱器温度が最高使用温度を超える問題を生じる。
【０００８】
そこで本発明の一態様は、上記問題に鑑みてなされたものであり、二つのガスタービンのうち出力が大きい方のガスタービンの出力側のユニットの再熱器が冷却不足になる可能性を低減するプラント制御装置及びコンバインドサイクル発電プラント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、コンバインドサイクル発電プラントを制御するプラント制御装置であって、コンバインドサイクル発電プラントは、第１のガスタービンの排ガスを熱回収して第１の主蒸気を発生する第１の過熱器と、第２のガスタービンの排ガスを熱回収して第２の主蒸気を発生する第２の過熱器と、を備える。コンバインドサイクル発電プラントは、前記第１の主蒸気と前記第２の主蒸気が流入する第１の蒸気タービンと、前記第１の蒸気タービンの排出蒸気が分流された第１の排出蒸気を加熱し第１の再熱蒸気を生成する第１の再熱器と、を備える。コンバインドサイクル発電プラントは、前記第１の蒸気タービンの前記排出蒸気が分流された第２の排出蒸気を加熱し第２の再熱蒸気を生成する第２の再熱器と、前記第１の再熱蒸気と前記第２の再熱蒸気とが合流した後に流入する第２の蒸気タービンと、を備える。コンバインドサイクル発電プラントは、前記第１の再熱器に流入する前記第１の排出蒸気または前記第１の再熱器から排出される前記第１の再熱蒸気の流量を調節する第１の弁と、前記第２の再熱器に流入する前記第２の排出蒸気または前記第２の再熱器から排出される前記第２の再熱蒸気の流量を調節する第２の弁と、を備える。プラント制御装置は、前記第１の主蒸気の流量と前記第２の主蒸気の流量とを用いて、前記第２の弁の目標開度を決定する決定部と、前記決定された目標開度と前記第２の弁の弁開度とを比較し、比較結果に基づいて、前記第２の弁を制御する制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント１の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数との特性の一例を示すグラフである。
【図３】第１の実施形態の第２の変形例に係るＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数との特性の一例を示すグラフである。
【図４】第２の実施形態に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント２の構成を示す図である。
【図５】第３の実施形態に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント３の構成を示す図である。
【図６】第３の実施形態の変形例に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント３ｂの構成を示す図である。
【図７】比較例に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントの構成例を示す図である。
【図８】比較例に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントのアンバランス出力状態の蒸気流量を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（比較例）
本実施形態に係る制御装置について説明する前に、比較例に係るコンバインドサイクル発電プラントの運転について説明するとともに、その課題と問題の詳細について説明する。なお、以下、本明細書に使用される数値は全て説明の便宜上の一例である。
【００１２】
図７は、比較例に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントの構成例を示す図である。図７に示すように、第１の比較例に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントは、第１ユニット７００、７０１、第２ユニット８００、８０１、高圧蒸気ヘッダ９０８、加減弁９０１、高圧蒸気タービン（第１の蒸気タービン）９０２、低圧蒸気タービン（第２の蒸気タービン）９０３、インターセプト弁９１２、車軸９０４、及び発電機９０５を有する。
【００１３】
図７に示すように、第１ユニット７００は、発電機７１６、第１のガスタービン７１０、排熱回収ボイラ７１１、ドラム７１３、第１の過熱器７１７、及び高圧アイソレーション弁７０４を備える。また、同様に、第２ユニット８００は、発電機８１６、第２のガスタービン８１０、排熱回収ボイラ８１１、ドラム８１３、第２の過熱器８１７、及び高圧アイソレーション弁（第３の弁）８０４を備える。
【００１４】
第１ユニット７００の排熱回収ボイラ７１１は、第１のガスタービン７１０の排ガスの熱を回収して、内蔵するドラム７１３から蒸気を発生させる。この蒸気は第１の過熱器７１７により加熱されて、第１の主蒸気ｎが生成される。
【００１５】
第２ユニット８００の排熱回収ボイラ８１１も同様に、第２のガスタービン８１０の排ガスの熱を回収して、内蔵するドラム８１３から蒸気を発生させる。この蒸気は、第２の過熱器８１７により加熱されて、第２の主蒸気ｋが生成される。
【００１６】
第１ユニット７００からの第１の主蒸気ｎ及び第２ユニット８００からの第２の主蒸気ｋは、それぞれ高圧アイソレーション弁７０４、８０４を介して高圧蒸気ヘッダ９０８に送気される。主蒸気ｎと主蒸気ｋは、高圧蒸気ヘッダ９０８で合流されたのち加減弁９０１を通過して高圧蒸気タービン９０２に供給され、高圧蒸気タービン９０２を駆動する。
【００１７】
この主蒸気ｎと主蒸気ｋは、高圧蒸気タービン９０２を駆動することによって、低圧且つ低温状態の排出蒸気になる。この排出蒸気は、高圧蒸気タービン９０２から排気されて、排出蒸気ヘッダ９１０に送気される。排出蒸気ヘッダ９１０から第１ユニット７０１と第２ユニット７０２に分岐されているので、排出蒸気は、それぞれ第１ユニットの第１の排出蒸気ｐと第２ユニットの第２の排出蒸気ｑに分流される。
【００１８】
第１ユニットの排熱回収ボイラ７１１に内蔵される第１の再熱器７２０は、第１のガスタービン７１０の排ガスの熱を回収して第１の排出蒸気ｐを加熱することにより、第１の再熱蒸気ｙを生成する。同様に、第２ユニットの排熱回収ボイラ８１１に内蔵される第２の再熱器８２０は、第２のガスタービン８１０の排ガスの熱を回収して第２の排出蒸気ｑを加熱することにより、第２の再熱蒸気ｚを生成する。
【００１９】
この第１ユニットの第１の再熱蒸気ｙとこの第２ユニットの第２の再熱蒸気ｚは、それぞれ逆止弁７２１、８２１を介して、再熱蒸気ヘッダ９１１に送気される。この第１ユニットの第１の再熱蒸気ｙとこの第２ユニットの第２の再熱蒸気ｚは、再熱蒸気ヘッダ９１１で合流され、インターセプト弁９１２を通過して低圧蒸気タービン９０３に供給され、低圧蒸気タービン９０３を駆動する。
【００２０】
低圧蒸気タービン９０３を駆動した後に低圧蒸気タービン９０３から排気された蒸気は、復水器（不図示）に導かれて冷却されて復水に還る。なお、他の構成例として、低圧蒸気タービンから排気された蒸気でさらに低圧の蒸気タービンを駆動したのち復水器に導かれるものもある。
【００２１】
第１の過熱器７１７、８１７と高圧蒸気ヘッダ９０８の間には、それぞれ電動弁である高圧アイソレーション弁７０４、８０４が設置されている。また、排出蒸気ヘッダ９１０と第１の再熱器７２０、８２０の間には、それぞれ電動弁であるＣＲＨ（Ｃｏｌｄ  ＲｅＨｅａｔ：低温再熱）アイソレーション弁７２２、８２２が設置されている。これら高圧アイソレーション弁７０４、８０４とＣＲＨアイソレーション弁７２２、８２２は、４弁ともに全開の１００％開度にある。
【００２２】
なお、主蒸気流量（ｔ／ｈ）と排出蒸気流量（ｔ／ｈ）の関係を厳密に述べれば、主蒸気の一部は、不図示の補助蒸気源やタービングランド蒸気源として消費され目減りしたのち排出蒸気となる。このため、主蒸気流量をＦ（ｔ／ｈ）とすると、排出蒸気流量はＦ−ε（ｔ／ｈ）となる。但し、これらの目減り分はわずかであり、本明細書では、この些少な量εは零と近似して、排出蒸気がＦ（ｔ／ｈ）として、以下、説明する。
【００２３】
図７では、第１ユニットと第２ユニットの第１のガスタービン７１０、８１０が両方ともに定格１００％出力で運転されている運転状況を示している。第１ユニット７００の第１のガスタービン７１０は定格１００％出力なので、高温かつ多量のガスタービン排ガスを受けて排熱回収ボイラが生成する主蒸気ｎの流量は、Ｆ（ｔ／ｈ）である。
【００２４】
同様に、第２ユニット８００の第２のガスタービン８１０も定格１００％出力なので、主蒸気ｋの流量は同じＦ（ｔ／ｈ）である。これが集合して高圧蒸気タービン９０２を駆動したのち、均等に分流されるので、第１の排出蒸気ｐ、ｑはそれぞれＦ（ｔ／ｈ）である。このように、Ｆ（ｔ／ｈ）という充分な流量の第１の排出蒸気ｐ、ｑが、それぞれ第１の再熱器７２０、８２０を通過するので、第１の再熱器７２０、８２０の冷却には支障がない。
【００２５】
続いて、図８を用いて、比較例に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントのアンバランス出力状態の蒸気流量について説明する。図８は、比較例に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントのアンバランス出力状態の蒸気流量を説明するための図である。図８に示すように、第１ユニット７００の第１のガスタービン７１０が定格１００％出力を保持する一方、第２ユニット８００の第２のガスタービン８１０が、部分出力状態の４０％出力にある。このように、第１ユニット７００の第１のガスタービン７１０と第２ユニット８００の第２のガスタービン８１０は、アンバランスな出力状態で運転している。
【００２６】
このように第２ユニット８００の第２のガスタービン８１０のみの出力が低下して部分出力になるのは特殊なケースである。このような運転様相となる代表的な例としては、第２ユニットの第２のガスタービン８１０に故障が生じた結果、保安上１００％定格運転が許容されずにガスタービン出力を安全域の部分出力まで低減させるロードランバックが作動する場合である。
【００２７】
排熱回収ボイラ８１１では、第２ユニット８００の第２のガスタービン８１０の出力低下に伴い、排ガスの供給熱源が減った結果、第２ユニット８００のドラム８１３より生成される蒸気量が低下し、主蒸気ｋの流量は一例として１／２Ｆ（ｔ／ｈ）となるものとする。
【００２８】
なお、この主蒸気ｋの流量の値１／２Ｆ（ｔ／ｈ）は、説明の便宜を図るためであり、実際のプラントヒートバランス（熱平衡）においては、ガスタービン出力が４０％になったからといって主蒸気流量が半分になるとは限らない。
【００２９】
このとき、排出蒸気ヘッダ９１０に流入する排出蒸気の総流量は、主蒸気ｎと主蒸気ｋの合算値と等しいので、総流量はＦ＋１／２Ｆ（ｔ／ｈ）＝３／２Ｆ（ｔ／ｈ）である。各ユニットの第１の再熱器７２０、８２０には、この総流量の半分ずつが流入するため、第１ユニットの第１の再熱器７２０に流入する第１の排出蒸気ｐは３／４Ｆ（ｔ／ｈ）であり、第２ユニットの第２の再熱器８２０に流入する第２の排出蒸気ｑも３／４Ｆ（ｔ／ｈ）の流量となる。
【００３０】
このように半分ずつ均等に流入する理由を以下に述べる。一般に弁体を通過する流体の流量は、当該弁の入口圧(一次圧)と出口圧（二次圧）の差圧、即ち弁差圧に依存することが知られている。
【００３１】
図８での第１ユニット７０１と第２ユニットの８０１のＣＲＨアイソレーション弁７２２、８２２に関し、同弁の一次圧は両ユニットともに排出蒸気ヘッダ９１０の圧力なので等しく、また同弁の二次圧は再熱蒸気ヘッダ９１１の圧力に、各々の第１の再熱器７２０、８２０が保有する圧力損失を加算した圧力となるから、二次圧もほとんど等しい。一次圧と二次圧が等しく、弁開度も両方とも全開の１００％開度であるから各ユニットの第１の再熱器７２０、８２０には均等の排出蒸気量が流入する。
【００３２】
このアンバランス出力運転を再熱器冷却の観点から考察すると、第２ユニット８００については、第２のガスタービン８１０は出力４０％に低減しており、排ガスの熱源エネルギーも低下しているので、３／４Ｆ（ｔ／ｈ）の排出蒸気流量ｑは第２の再熱器８２０の冷却に充分である。
【００３３】
しかし、第１ユニット７００の第１のガスタービン７１０は、定格１００％出力を保持しているにもかかわらず、第１の排出蒸気ｐの流量は冷却効果が担保されるＦ（ｔ／ｈ）から２５％も目減りして３／４Ｆ（ｔ／ｈ）に低下している。このため、第１の再熱器７２０の冷却が不足して第１の再熱器７２０の温度が第１の再熱器７２０の最高使用温度を超える問題が発生する。この状況を第１ユニット７０１からみれば、第２ユニット８０１に排出蒸気を奪われた結果、自身の排出蒸気流量が低下すると理解することができる。
【００３４】
この第１の再熱器７２０の冷却不足の問題を解消するためには、各々の排熱回収ボイラごとに主蒸気と等量の排出蒸気を確保すればよい。すなわち、第２ユニット８０１の第２の再熱器８２０に流入している３／４Ｆ（ｔ／ｈ）の第２の排出蒸気ｑを、主蒸気ｋと同じ１／２Ｆ（ｔ／ｈ）に減少させれば、第１ユニットの第１の排出蒸気ｐの流量は３／４Ｆ（ｔ／ｈ）からＦ（ｔ／ｈ）に増加する。このようにすれば、この問題が解消されることが分かる。そして、これを実現するためにはＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度を中間開度に絞ればよいことが分かる。
【００３５】
しかし、従来技術の延長の方法でこれを行おうとすれば、第２ユニットの第２の排出蒸気ｑの流量を計測して、その値が１／２Ｆ（ｔ／ｈ）になるようにＣＲＨアイソレーション弁８２２に流量制御をすることが想定される。一般的に、流量制御するためには、空気を作動源とする流量調整弁を使用し、その制御回路にはＰＩＤコントローラに代表されるフィードバック制御を用いる。
【００３６】
それに対し、ＣＲＨアイソレーション弁８２２は電動弁であり、その主たる設置目的は、後述する後発ユニットの起動等での「蒸気の遮断と挿入」に使用するためであり、流量制御を行う目的ではない。この動作速度について言及すれば、ＣＲＨアイソレーション弁８２２は、例えば、口径５００ｍｍから７００ｍｍ程度の大口径配管に設置される大きなサイズの電動弁であり、そのストロークタイム（全閉から全開するまでに要する最短時間）は２分程度の時間を要する。
【００３７】
もしこのような緩慢な電動弁を用いてフィードバック制御を行えば、大きなムダ時間に起因して応答性は悪く、弁開度や流量は常に不安定となる。しかし、流量制御のためにＣＲＨアイソレーション弁８２２のような大口径弁を電動弁から、高価である流量調節弁に代替するのは、コスト面で論外である。それとともに、空気作動の流量調節弁では、全閉時のタイトシャット性（蒸気を完全に遮断する機能）が低く、完全に蒸気を遮断できないという新たな問題も生じる。
【００３８】
以上要約すれば、ＣＲＨアイソレーション弁のような大きな電動弁を使用して流量制御を行うことは難しく非現実的である。それに対し、本実施形態では、この電動弁による実用的な制御を提供する。
【００３９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００４０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント１の構成を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る２−２−１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント１の運転様相は、図８と同様に、第１ユニットの第１のガスタービン７１０は定格１００％出力を保持しており、第１の主蒸気ｎはＦ（ｔ／ｈ）の流量でありＣＲＨアイソレーション弁７２２の開度は全開１００％である。一方、第２ユニット８００の第２のガスタービン８１０は出力が４０％出力に低下して、第２の主蒸気ｋは１／２Ｆ（ｔ／ｈ）の流量に低下している。
【００４１】
本実施形態では、第２の排出蒸気ｑの流量が１／２Ｆ（ｔ／ｈ）となるようにＣＲＨアイソレーション弁８２２を調整して、第１ユニットの第１の排出蒸気ｐをＦ（ｔ／ｈ）に増加させることを目的とする。そのために、上述した比較例で言及した第２の排出蒸気ｑの流量を計測し、それが１／２Ｆ（ｔ／ｈ）となるように電動弁を流量制御する替わりに、本実施形態に係る制御装置３００は以下の処理を実行する。本実施形態に係る制御装置３００は、第１の主蒸気ｎと第２の主蒸気ｋとの流量比（例えば、１：０．５）を求めて、第１ユニット７０１と第２ユニット８０１との間の排出蒸気の流量比を、求めた流量比と同じ比（例えば、１：０．５）に按分されるようにＣＲＨアイソレーション弁８２２を調整する。この調整の結果、図１に示すように、高圧アイソレーション弁７０４、８０４及びＣＲＨアイソレーション弁７２２が全開の１００％開度であるときに、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度が例えば３０％になる。
【００４２】
その調整方法は、プラント制御装置３００は、蒸気の流量比という要素パラメータを容易に取り扱うことができるように、第１の主蒸気ｎの流量と第２の主蒸気ｋの流量比と、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係とを用いて、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度を決定する。
【００４３】
続いて、第１の実施形態に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラント１の構成について説明する。図１に示す第１の実施形態に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラント１の構成は、図７に示す比較例に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラントに比べて、第１のユニット７００に計器７１８が追加され、第２のユニット８００に計器８１８が追加され、第１のユニット８０１に開度計８１５が追加され、プラント制御装置３００が追加された構成になっている。
【００４４】
計器７１８は、第１の主蒸気ｎの流量を計測する。また、計器８１８は、第２の主蒸気ｋの流量を計測する。開度計８１５は、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の弁開度を計測する。本実施形態におけるＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２は、一例として、電動弁であるものとして以下、説明する。
【００４５】
制御装置３００は、弁制御部６００を備える。弁制御部６００は、不図示のプロセッサとプログラムが記憶された不図示の記憶部とを有し、プロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行する。これにより、弁制御部６００は、例えば高圧アイソレーション弁７０４、８０４やＣＲＨアイソレーション弁７２２、８２２を制御する。図１では、そのうちＣＲＨアイソレーション弁８２２を制御する要素のみ図示する。ここで、弁制御部６００は、決定部６０１と制御部６０２として機能する。
【００４６】
決定部６０１は、第１の主蒸気ｎの流量と第２の主蒸気ｋの流量とを用いて、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標開度を決定する。
【００４７】
制御部６０２は、決定された目標開度とＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の弁開度とを比較し、比較結果に基づいて、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２を制御する。
【００４８】
ここで、決定部６０１は、除算器６１０と、移動時間平均演算器６１２と、関数発生器６１４と、を備える。また、制御部６０２は、比較器６１５と、比較器６１６とを備える。弁制御部６００の決定部６０１には、計器７１８が計測して得た主蒸気ｎの流量を示す流量信号ｅと、計器８１８が計測して得た主蒸気ｋの流量を示す流量信号ｍとが入力される。
【００４９】
除算器６１０は、この流量信号ｍを流量信号ｅで除算することにより、流量比ｉ（＝ｍ÷ｅ）を決定し、流量比ｉを移動時間平均演算器６１２へ出力する。
【００５０】
移動時間平均演算器６１２は、直近の規定時間（例えば、１分間）の流量比ｉの移動時間平均を主蒸気平均流量比ｈとして算出し、算出した主蒸気平均流量比ｈを関数発生器６１４へ出力する。
【００５１】
図２は、第１の実施形態に係るＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数の特性の一例を示すグラフである。図２において、縦軸は流量係数（Ｃｖ値）であり、横軸は弁開度である。ここで、流量係数（Ｃｖ値）とは、主蒸気平均流量比ｈから求まるＣＲＨアイソレーション弁８２２の流量である。
【００５２】
図１に戻って、関数発生器６１４は、図２のような特性を示す、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係が記憶されている。関数発生器６１４は、主蒸気平均流量比ｈからＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標流量係数Ｙ２を決定し、上記弁開度と流量係数（Ｃｖ値）の対応関係（図２参照）においてＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標流量係数Ｙ２に対応するＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）の弁開度（例えば、図２の例では３０％）をＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標開度ｒとして決定する。
【００５３】
このように、決定部６０１は、第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比の移動時間平均を主蒸気平均流量比ｈとして算出し、算出した主蒸気平均流量比ｈと、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の弁開度と流量係数との対応関係とを用いて、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標開度を決定する。その際、決定部６０１、主蒸気平均流量比ｈを用いてＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標流量係数を決定し、上記弁開度と流量係数との対応関係においてＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標流量係数に対応するＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の弁開度をＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標開度ｒとして決定する。
【００５４】
ここで、ＣＲＨアイソレーション弁７２２とＣＲＨアイソレーション弁８２２が、一例として、同一の規格の弁であるため、弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係も同一である。
【００５５】
関数発生器６１４は、決定した目標開度ｒを比較器６１５と比較器６１６へ出力する。
【００５６】
ここで、弁制御部６００の制御部６０２には、開度計８１５が計測した、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度を示す開度信号ｄが入力される。
【００５７】
比較器６１５は、目標開度ｒと開度信号ｄとを比較して、目標開度ｒが開度信号ｄより大きい場合（すなわちｒ＞ｄの場合）、ＣＲＨアイソレーション弁８２２に対する開弁指令ｖを出力する。
【００５８】
同様に、比較器６１６は目標開度ｒと開度信号ｄを比較して、目標開度ｒが開度信号ｄより小さい場合（すなわちｒ＜ｄの場合）、ＣＲＨアイソレーション弁８２２に対する閉弁指令ｗを出力する。このように、制御部６０２は目標開度ｒに応じて開度不足のときは開弁指令ｖを、開度過剰のときは閉弁指令ｗを出力する。これにより、最終的にはＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度は目標開度ｒとなる。
【００５９】
その後、ガスタービン出力が変動して、流量信号ｅ及び流量信号ｍが変動したときは、そのときの流量信号ｅと流量信号ｍに基づいた新たな主蒸気平均流量比ｈが生成されて、新たな目標開度ｒが生成されてＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度は修正される。
【００６０】
続いて、以上の構成を有する第１の実施形態に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラント１の作用について説明する。
【００６１】
第１ユニット７００の第１のガスタービン７１０は、定格１００％出力を保持しており、ＣＲＨアイソレーション弁７２２は全開して主蒸気ｎはＦ（ｔ／ｈ）の流量が流れている。一方、第２ユニット８００の第２のガスタービン８１０は４０％出力に低下して、主蒸気ｋは１／２Ｆ（ｔ／ｈ）の流量が流れている。この状態における図１の作用と効果を説明する。
【００６２】
流量信号ｅの値はＦ（ｔ／ｈ）であり、流量信号ｍの値は１／２Ｆ（ｔ／ｈ）であるので、除算器６１０は、流量信号ｍを流量信号ｅで除算して、値が０．５を示す主蒸気流量比ｉを出力する。ここで、一般に実際プラントにおける蒸気流量はさまざまな外乱要素を受けてノイズ成分が印加されて、流量信号ｅ及びｍは常に±５％程度の範囲で振れている。従って、主蒸気流量比ｉも０．５を略中心に±１０％程度の振れを有する。
【００６３】
その対策として、本実施形態に係る決定部６０１は、移動時間平均演算器６１２を備え、移動時間平均演算器６１２は直近の規定時間（例えば、１分間）の移動時間平均を算出する。これにより、外乱に起因する±の変動が吸収されて第１ユニット７００に対する第２ユニット８００の安定した主蒸気平均流量比ｈ（＝０．５）が算出される。この主蒸気の流量比１：０．５に応じて、第１ユニット７０１の排出蒸気に対する第２ユニット８０１の排出蒸気の流量比も１：０．５となるように、決定部６０１は、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の目標開度ｒを決定する。そして、制御部６０２は、決定された目標開度ｒになるようにＣＲＨアイソレーション弁８２２を制御する。これにより、第１ユニット７０１の排出蒸気に対する第２ユニット８０１の排出蒸気の流量比が１：０．５となる。
【００６４】
この按分を行う目的で、関数発生器６１４はその内部にＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）の対応関係が記憶されている。関数発生器６１４は、例えば、値が０．５を示す主蒸気平均流量比ｈが入力されると、内部に保持するＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数の対応関係に基づき、ＣＲＨアイソレーション弁７２２の弁開度が１００％であるので、弁開度が１００％のときの流量係数を流量係数Ｙ１を取得する。平均流量比ｈが０．５であるので、関数発生器６１４は、この流量係数Ｙ１の０．５倍の流量係数Ｙ２となる弁の弁開度をＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数の対応関係に基づいて求める。これにより、目標開度ｒとして３０％が得られる。
【００６５】
このようにして弁制御部６００が、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度を３０％にすれば、第２ユニット８０１の第２の排出蒸気ｑは１／２Ｆ（ｔ／ｈ）となり、その結果、第１ユニット７０１の第１の排出蒸気ｐはＦ（ｔ／ｈ）となる。その理由を整理すると次のとおりである。
【００６６】
（１）第１ユニット７０１のＣＲＨアイソレーション弁７２２は全開１００％であり、その流量係数（Ｃｖ値）はＹ１である。
【００６７】
（２）第２ユニット８０１のＣＲＨアイソレーション弁８２２は３０％開度であり、その流量係数（Ｃｖ値）Ｙ２はＹ１の０．５倍である。
【００６８】
（３）上述のように、ＣＲＨアイソレーション弁７２２と８２２の両弁の弁差圧ΔＰと流体の比重Ｇは略等しいので、蒸気流量Ｆ＝Ｃｖ×√（ΔＰ／Ｇ）の関係があるので、流量係数（Ｃｖ値）の比は両弁を通過する蒸気流量Ｆの比である。
【００６９】
（４）これより第１ユニット７０１の第１の排出蒸気ｐと第２ユニット８０１の第２の排出蒸気ｑの流量は１：０．５の比に按分される。  
（５）排出蒸気ヘッダ９１０に流入する排出蒸気の総流量は、主蒸気流量の合算値と等しく総流量が３／２Ｆ（ｔ／ｈ）なので、これを第１ユニット７０１と第２ユニット８０１の間で１：０．５に按分すると、第１ユニット７０１の第１の排出蒸気ｐはＦ（ｔ／ｈ）であり、第２ユニット８０１の第２の排出蒸気ｑは１／２Ｆ（ｔ／ｈ）である。
【００７０】
このように、ねらいどおり第１ユニット７０１の第１の排出蒸気ｐの流量としてＦ（ｔ／ｈ）が確保され、第１の再熱器７２０の冷却不足問題は解消される。
【００７１】
本実施形態が電動弁を使用しながらこのような効果を発揮できるのは、直接的に第２の排出蒸気ｑの実流量を所望の１／２Ｆ（ｔ／ｈ）にすることを意図した流量制御ではなく、第１の排出蒸気ｐと第２の排出蒸気ｑの流量比を１：０．５に按分し、その結果「間接的に」第２の排出蒸気ｑが１／２Ｆ（ｔ／ｈ）となる制御を採用したことによる。
【００７２】
以上、第１の実施形態において、多軸型コンバインドサイクル発電プラント１は、第１のガスタービン７１０の排ガスを熱回収して第１の主蒸気を発生する第１の過熱器７１７と、第２のガスタービン８１０の排ガスを熱回収して第２の主蒸気を発生する第２の過熱器８１７とを備える。更に、多軸型コンバインドサイクル発電プラント１は、第１の主蒸気と第２の主蒸気が流入する第１の蒸気タービン９０２と、第１の蒸気タービン９０２の排出蒸気が分流された第１の排出蒸気を加熱し第１の再熱蒸気を生成する第１の再熱器７２０と、第１の蒸気タービン９０２の排出蒸気が分流された第２の排出蒸気を加熱し第２の再熱蒸気を生成する第２の再熱器８２０とを備える。更に、多軸型コンバインドサイクル発電プラント１は、第１の再熱蒸気と第２の再熱蒸気とが合流した後に流入する第２の蒸気タービン９０３と、第１の再熱器に流入する第１の排出蒸気の流量を調節するＣＲＨアイソレーション弁（第１の弁）７２２と、第２の第２の再熱器８２０に流入する第２の排出蒸気の流量を調節するＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２とを備える。
【００７３】
このような構成を有する多軸型コンバインドサイクル発電プラント１を制御するプラント制御装置３００は、第１の主蒸気の流量と第２の主蒸気の流量とを用いて、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標開度ｒを決定する決定部６０１を備える。更に、プラント制御装置３００は、決定された目標開度とＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の弁開度とを比較し、比較結果に基づいて、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２を制御する制御部６０２を備える。
【００７４】
多軸型コンバインドサイクル発電プラント１がこのような構成を有することにより、第１の弁と第２の弁の弁差圧が等しくなるため、両弁を通過する蒸気流量の比は、両弁の流量係数の比となる。決定部６０１は、両弁を通過する蒸気流量の比が、第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比と同じになるように、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標開度ｒを決定する。そして、制御部６０２は、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の弁開度がこの目標開度になるようにＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２を制御する。これにより、ＣＲＨアイソレーション弁７２２とＣＲＨアイソレーション弁８２２を通過する蒸気流量の比は、第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比となる。その結果、二つのガスタービンのうち大きい方のガスタービンの出力側の第１ユニット７０１の第１の再熱器７２０を通過する充分な量の排出蒸気量を確保することができるので、第１の再熱器７２０が冷却不足になる可能性を低減することができる。
【００７５】
（第１の実施形態の第１の変形例）
第１の実施形態は、２−２−１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントへの制御方式の適用例を説明したが、ガスタービン３台と排熱回収ボイラ３台と蒸気タービン１台を組み合わせる３−３−１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントに対しても第１の実施形態に係る制御方式を適用可能である。
【００７６】
例えば、第１ユニットのガスタービンが１００％負荷、第２ユニットのガスタービンが４０％負荷、第３ユニットのガスタービンが２０％負荷の運転状態にある場合を想定する。その場合、プラント制御装置３００は、第１ユニットと第２ユニットの主蒸気流量比に応じて、第２ユニットのＣＲＨアイソレーション弁を調整し、同様に第１ユニットと第３ユニットの主蒸気流量比に応じて第３ユニットのＣＲＨアイソレーション弁を調整する。
【００７７】
これにより、第１ユニットと第２ユニットと第３ユニット間の主蒸気の流量比に応じて第１ユニットと第２ユニットと第３ユニット間の排出蒸気の流量を按分することができる。同様にして、Ｎ（Ｎは自然数）台のガスタービンとＮ台の排熱回収ボイラと蒸気タービン１台を組み合わせるＮ−Ｎ−１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントに対しても、第１の実施形態に係る制御方式が適用できる。
【００７８】
（第１の実施形態の第２の変形例）
続いて、図３を用いて、第１の実施形態の第２の変形例について説明する。図３は、第１の実施形態の第２の変形例に係るＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数との特性の一例を示すグラフである。図３において、縦軸は流量係数（Ｃｖ値）であり、横軸は弁開度である。
【００７９】
通常の運転では、ガスタービンの出力が大きい側のユニット（ここでは、第１ユニット７０１）のＣＲＨアイソレーション弁は１００％である。なぜなら、このＣＲＨアイソレーション弁の開度を全開以下で使用すると、圧力損失が大きくなり排出蒸気の温度及び圧力が低下し、その分、低圧蒸気タービン９０３の出力も低下して商用機としての経済ロスにつながるからである。しかし、頻度は小さいものの、出力が大きい側のユニットのＣＲＨアイソレーション弁が中間開度で運転される場合もある。
【００８０】
本変形例は、大きい出力側のユニットのＣＲＨアイソレーション弁が中間開度で運転される場合を想定する。第１の実施形態の第２の変形例の多軸型コンバインドサイクル発電プラント１は、図１の多軸型コンバインドサイクル発電プラント１に対して、更にＣＲＨアイソレーション弁７２２の開度を計測する開度計（不図示）を備える。この開度計は、ＣＲＨアイソレーション弁７２２の開度を示す開度信号を決定部６０１へ出力する。
【００８１】
出力が大きい側のユニットを第１ユニットとして、第１ユニット（大きい出力側）のＣＲＨアイソレーション弁７２２が８０％開度にある場合、本変形例の決定部６０１が内蔵する関数発生器６１４は、以下の手順で、第２ユニット（小さい出力側）のＣＲＨアイソレーション弁８２２の目標開度ｒを求める。
【００８２】
（１）関数発生器６１４には、図３に示すような特性を有する、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係が記憶されている。
【００８３】
（２）関数発生器６１４は、ＣＲＨアイソレーション弁７２２の開度を示す開度信号を取得する。ＣＲＨアイソレーション弁７２２の開度が８０％であるので、開度８０％のときの流量係数Ｙ３を、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係から読み取る。
【００８４】
（３）関数発生器６１４は、第１ユニットに対する第２ユニットの主蒸気の流量比である主蒸気平均流量比ｈ（同じく０．５とする）に応じてＹ３を０．５倍して、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標流量係数Ｙ４を求める。
【００８５】
（４）関数発生器６１４は、流量係数がＹ４のときの弁開度を、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係から読み取る。読み取った弁開度が２０％であるので、関数発生器６１４は、値が２０％を示す目標開度ｒを出力する。
【００８６】
このように、ＣＲＨアイソレーション弁（第１の弁）７２２とＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２との間で、弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係がほぼ同じである。そして、決定部６０１は、ＣＲＨアイソレーション弁７２２、８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係において第１の弁の弁開度に対応する流量係数を求め、求めた流量係数と主蒸気平均流量比ｈとを用いて、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標流量係数Ｙ４を決定する。
【００８７】
そして、決定部６０１は、ＣＲＨアイソレーション弁７２２、８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係において、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標流量係数Ｙ４に対応するＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の弁開度をＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の目標開度ｒとして決定する。
【００８８】
このように決定部６０１が作用するように構成すれば、大きい出力側のＣＲＨアイソレーション弁７２２が中間開度であっても、ＣＲＨアイソレーション弁７２２とＣＲＨアイソレーション弁８２２を通過する蒸気流量の比は、第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比となる。その結果、二つのガスタービンのうち大きい方のガスタービンの出力側の第１ユニット７０１の第１の再熱器７２０を通過する充分な量の排出蒸気量を確保することができるので、第１の再熱器７２０が冷却不足になる可能性を低減することができる。
【００８９】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラントでは、ＣＲＨアイソレーション弁（第１の弁）７２２が、第１の再熱器７２０の前に設けられ、第１の再熱器に流入する第１の排気蒸気の流量を調節し、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２が、第２の再熱器８２０の前に設けられ、第２の再熱器８２０に流入する第２の排気蒸気の流量を調節した。それに対し、第２の実施形態に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラントでは、ＣＲＨアイソレーション弁（第１の弁）７３２が、第１の再熱器７２０の後に設けられ、第１の再熱器７２０から排出される第１の再熱蒸気の流量を調節し、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８３２が、第２の再熱器８２０の後に設けられ、第２の再熱器８２０から排出される第２の再熱蒸気の流量を調節する。
【００９０】
図４は、第２の実施形態に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント２の構成を示す図である。なお、図１と共通する要素には同一の符号を付し、その具体的な説明を省略する。図４に示すように、第２の実施形態に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント２の構成は、図１に示す第１の実施形態に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラント１の構成と比べて、以下の点で異なる。
【００９１】
排出蒸気ヘッダ９１０と第１の再熱器７２０、８２０との間に、それぞれ逆止弁７３１、８３１が設けられ、第１の再熱器７２０、８２０と再熱蒸気ヘッダ９１１の間には、ＨＲＨ（Ｈｏｔ  ＲｅＨｅａｔ：高温再熱）アイソレーション弁７３２、８３２が設けられている。これにより、ＨＲＨアイソレーション弁（第１の弁）７３２は、第１の再熱器７２０から排出される第１の再熱蒸気の流量を調節する。また、ＨＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８３２は、第２の再熱器８２０から排出される第２の再熱蒸気の流量を調節する。更に、ＨＲＨアイソレーション弁８３２の開度を計測する開度計８２５が設けられている。
【００９２】
第１の実施形態の制御装置３００は、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度を用いて、ＣＲＨアイソレーション弁８２２を制御した。それに対し、第２の実施形態の制御装置３００は、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度の代わりに、ＨＲＨアイソレーション弁８３２の開度を用いる。そして、制御対象も、ＣＲＨアイソレーション弁８２２からＨＲＨアイソレーション弁８３２に変更する。
【００９３】
第２の実施形態の制御装置３００は、第１の実施形態の制御方式に準拠して第１ユニット７００と第２ユニット８００との間の主蒸気の流量比を求めて、それに応じて第１ユニット７０１と第２ユニット８０１との間の再熱蒸気の流量比を按分するようにＨＲＨアイソレーション弁８３２の開度を調整する。この調整の結果、図４に示すように、高圧アイソレーション弁７０４、８０４及びＨＲＨアイソレーション弁７３２が全開の１００％開度であるときに、ＨＲＨアイソレーション弁８３２の開度が例えば３０％になる。
【００９４】
このように、第１の実施形態のＣＲＨアイソレーション弁８２２に替わり、ＨＲＨアイソレーション弁８３２を上述のように調整すれば、いずれも第２の再熱器８２０を通過する再熱蒸気量は等しいので、第１ユニット７００の第２ユニット８００との間での出力アンバランスに起因する第１の再熱器７２０の冷却不足問題を解消することができる。
【００９５】
なお、実際の多軸型コンバインドサイクル発電プラントに適用する際には、第１の実施形態のＣＲＨアイソレーション弁により排出蒸気の流量を調整する選択肢と、第２の実施形態のＨＲＨアイソレーション弁により再熱蒸気の流量を調整する選択肢とがある。その作用と効果で両者間の遜色はない。しかし、通過流体を絞ることに起因する弁構造体の耐性等の観点からは、より高温の再熱蒸気を取り扱うＨＲＨアイソレーション弁の負担が大きく、またその材質選定に際してもコスト的に不利になる。このことから、実施計画においては低温の排出蒸気を取り扱うＣＲＨアイソレーション弁を使用する第１の実施形態の多軸型コンバインドサイクル発電プラント１の方が好ましい。
【００９６】
なお、更なる変形例として、後述するカスケードバイパス方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントでは、ＣＲＨアイソレーション弁とＨＲＨアイソレーション弁の両弁設置の系統となることから、この両アイソレーション弁を共に中間開度として調整することも可能である。その場合、弁制御部６００は、第１の主蒸気と前記第２の主蒸気の流量比と、電動弁を２弁直列に構成したときの合成の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）の対応関係とを用いて、両アイソレーション弁の目標開度を決定し、両アイソレーション弁が決定した目標開度になるよう両アイソレーション弁を制御してもよい。
【００９７】
（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。図５は、第３の実施形態に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント３の構成を示す図である。なお、図１と共通する要素には同一の符号を付し、その具体的な説明を省略する。図５に示すように、第３の実施形態における多軸型コンバインドサイクル発電プラント３の構成は、第１の実施形態における多軸型コンバインドサイクル発電プラント１の構成に対して、タービンバイパス弁７２３と８２３が追加され、高圧アイソレーション弁８０４の弁開度を計測する開度計８１９が追加され、制御装置３００が制御装置４００に変更されたものになっている。ここで、制御装置４００は、弁制御部６５０を備える。
【００９８】
（後発ユニット起動について）
第２ユニットの故障などにより、やむなく第１ユニット７００、７０１と蒸気タービン９０２、９０３のみ、即ち１−１−１方式のプラント構成で運用して、発電需要に応える運転様相をとることがある。本実施形態は、この運転様相から、第２ユニット８００、８０１の修復がなされた後に第２ユニット８００のガスタービン８１０を追加起動して２−２−１方式のコンバインドサイクル発電プラントの構成に復帰する（これを後発ユニット起動と呼ぶ）工程に、第１の実施形態に係る制御方式を応用する事例である。
【００９９】
後発ユニット起動に際しても、第１ユニット７００と第２ユニット８００との間のアンバランス出力が生じる背景を説明すると、第１ユニット７００の第１のガスタービン７１０は１−１−１方式の運転状態のまま商用運転としての経済性が追及されて定格１００％出力運転にある。一方、修復後に第２ユニット８００の第２のガスタービン８１０を起動するが、そのときＣＲＨアイソレーション弁８２２は当初は全閉状態なので、第２の排出蒸気ｑの流量は零、即ち第２の再熱器８２０を通過する冷却媒体は零である。
【０１００】
もし、この状態で第２のガスタービン８１０を定格１００％出力状態にすると、その高温のガスタービン排ガス温度により第２の再熱器８２０の冷却問題が生じる。そこで、第２ユニット８００のガスタービン８１０の出力は第２の排出蒸気ｑの流量が無いときに第２の再熱器８２０が耐え得る最も大きなガスタービン出力（例えば、４０％出力、この４０％は説明の便宜上の数値）に制限される。この理由で、後発ユニット起動においては第１ユニットの定格１００％に対して第２ユニットは４０％というアンバランスな出力運転が強いられる。
【０１０１】
仮に、従来技術で後発ユニット起動を行おうとする場合、第１ユニット７００のガスタービン７１０と第２ユニット８００のガスタービン８１０との間での出力アンバランスに起因して、第１ユニット７０１の第１の再熱器７２０の冷却不足が問題になる。そこで、従来技術においてはこれを回避するために定格１００％出力の運転がなされている第１ユニット７００のガスタービン７１０をわざわざ４０％出力に降下して、第１ユニット７００のガスタービン７１０と第２ユニット８００のガスタービン８１０の出力を一致させてから後発ユニット起動を行うことが行われていた。しかし、逼迫する電力需要に応えるべく定格出力運転されている発電プラントを一時的とは言え部分負荷まで出力降下することは大きな課題となってきた。
【０１０２】
そこで、本実施形態では、後発ユニット起動の工程において主蒸気の流量比に応じてＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度を調整することで、第１ユニット７００のガスタービン７１０を１００％出力に保持したまま、第２ユニット８００のガスタービン８１０が出力４０％のアンバランス状態においても、第１ユニットの第１の再熱器７２０が冷却不足になる可能性を低減する後発ユニット起動が可能となる。以下、第３の実施形態による後発ユニット起動の詳細を説明する。
【０１０３】
（１−１−１方式のプラント運転状態）
１−１−１方式のプラント運転状態において、第１ユニット７００の第１のガスタービン７１０は定格１００％出力の運転である。そして、高圧アイソレーション弁７０４とＣＲＨアイソレーション弁７２２は両弁ともに全開１００％にあり、主蒸気ｎと第１の排出蒸気ｐにはそれぞれＦ（ｔ／ｈ）の流量が流れている。一方、第２ユニット８００の第２のガスタービン８１０は停止している。そして、高圧アイソレーション弁８０４とＣＲＨアイソレーション弁８２２は両弁ともに全閉しており、第１ユニット７００、７０１の蒸気が第２ユニット８００、８０１に流入することを防止している。このときに上述の電動弁のタイトシャット性が必要となる。
【０１０４】
この状態から、第２ユニット８００のガスタービン８１０を追加起動して後発ユニット起動の工程が開始されると、まず第２のガスタービン８１０を起動して４０％出力まで出力上昇する。起動した直後で生成される主蒸気ｋは温度、圧力、流量が不足して高圧蒸気タービン９０２に供給することはできない。その間は、高圧アイソレーション弁８０４は全閉しており、その替わりタービンバイパス弁８２３がドラム８１３の器内圧力を適切に保持する圧力制御を通じて開弁されて、復水器（不図示）に主蒸気ｋを逃がしている。
【０１０５】
第２のガスタービン８１０を４０％出力に保持しながら運転継続する間に排熱回収ボイラ８１１の昇温及び昇圧工程は進捗して、主蒸気ｋの流量も徐々に増加し流量も確立する。説明の便宜上、このとき確立した４０％出力における主蒸気ｋの流量を１／２Ｆ（ｔ／ｈ）とする。第２ユニットがこの状態に到達すると、第２の過熱器８１７により発生した第２の主蒸気ｋの高圧蒸気タービン９０２への挿入が開始される。
【０１０６】
（弁制御部６５０の処理の詳細）
弁制御部６５０は、第１の実施形態における弁制御部６００と比べて、決定部６０１が決定部６５１に変更され、制御部６０２が制御部６５２に変更されたものになっている。第２の実施形態における決定部６５１の構成は、第１の実施形態における決定部６０１の構成と比べてサンプルホールド部６１３、切替器６１７、判断部６１８、設定器６２０、比較器６２１、パルス発生器６２２、及びＡＮＤゲート６２３が追加された構成になっている。また、第２の実施形態における制御部６５２の構成は、第１の実施形態における制御部６０２の構成と比べて、ＡＮＤゲート６１９が追加され、比較器６１６が削除されたものになっている。
【０１０７】
判断部６１８は、第２の過熱器８１７が発生させる第２の主蒸気の温度または圧力などを勘案して、第２の主蒸気の挿入が可能となったことを判断し、第２ユニット挿入開始を示す挿入開始信号ｇを１にする。挿入開始信号ｇはパルス発生器６２２に入力され、パルス発生器６２２は、例えば、第１の規定間隔毎に第２の規定間隔だけハイレベルになる（例えば、１０秒毎に１秒だけハイレベルになる）パルス信号ｂを生成し、このパルス信号ｂをＡＮＤゲート６１９へ出力する。
【０１０８】
また、決定部６５１には、開度計８１９が計測した高圧アイソレーション弁８０４の開度を示す開度信号ｊが入力される。比較器６２１は、設定器６２０に設定された１００％と開度信号ｊとを比較して、１００％＞ｊのときに高圧アイソレーション弁８０４に対する開度増を指令する開度増指令ｕ（＝１）をＡＮＤゲート６２３へ出力する。
【０１０９】
ＡＮＤゲート６２３は、開度増指令ｕとパルス信号ｂとの論理積（ＡＮＤ）をとることにより、高圧アイソレーション弁８０４に対する開弁を指令する開弁指令ｃを生成し、生成した開弁指令ｃを高圧アイソレーション弁８０４へ出力する。
【０１１０】
このように構成することで、高圧アイソレーション弁８０４は徐々に開弁し、最終的には高圧アイソレーション弁８０４は、全閉から１００％全開に開弁する。高圧アイソレーション弁８０４が１００％全開したとき、開度増指令ｕが０となり開弁指令ｃはオフする。
【０１１１】
また、決定部６５１には、計器７１８が計測する主蒸気ｎの流量を示す流量信号ｅと、計器８１８が計測する主蒸気ｋの流量を示す流量信号ｍが入力される。除算器６１０は、この流量信号ｍをこの流量信号ｅで除算することにより、主蒸気流量比ｉ（＝ｍ÷ｅ）を取得する。この主蒸気流量比ｉは、除算器６１０から出力されて移動時間平均演算器６１２へ入力される。
【０１１２】
移動時間平均演算器６１２は、直近の所定時間（例えば、１分間）の主蒸気流量比ｉの移動時間平均を主蒸気平均流量比ｈとして算出する。この主蒸気平均流量比ｈは、移動時間平均演算器６１２から出力されて、サンプルホールド部６１３と切替器６１７に入力される。
【０１１３】
サンプルホールド部６１３は、挿入開始信号ｇが１になった瞬間の主蒸気平均流量比ｈを記憶し、この値を挿入開始時主蒸気流量比ｓとして出力する。これにより、この処理以降、挿入開始時主蒸気流量比ｓが固定された値となる。
【０１１４】
切替器６１７は、開度増指令ｕの値に応じて、その出力値である修正主蒸気流量比ｔを挿入開始時主蒸気流量比ｓと、主蒸気平均流量比ｈとの間で切り替える。具体的には、切替器６１７は、開度増指令ｕが１のとき、挿入開始時主蒸気流量比ｓを修正主蒸気流量比ｔとして出力し、開度増指令ｕが０のとき、主蒸気平均流量比ｈを修正主蒸気流量比ｔとして出力する。
【０１１５】
これにより、高圧アイソレーション弁８０４が開き始めてから１００％になる直前までは、挿入開始時主蒸気流量比ｓが修正主蒸気流量比ｔとして出力され、高圧アイソレーション弁８０４が１００％になった場合、主蒸気平均流量比ｈが修正主蒸気流量比ｔとして出力される。そして、出力された修正主蒸気流量比ｔは関数発生器６１４に入力される。
【０１１６】
関数発生器６１４には、図１と同じＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係が記憶されている。第１の実施形態の関数発生器６１４と同様に、関数発生器６１４は、修正主蒸気流量比ｔと、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の弁開度と流量係数（Ｃｖ値）との対応関係とを用いて、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の目標開度ｒを決定する。決定された目標開度ｒは、関数発生器６１４から出力され、比較器６１５へ入力される。
【０１１７】
また、制御部６５２には、開度計８１５が計測するＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度を示す開度信号ｄが入力される。比較器６１５は、入力された目標開度ｒと入力された開度信号ｄを比較して、目標開度ｒが開度信号ｄより大きいとき（すなわちｒ＞ｄのとき）、ＣＲＨアイソレーション弁８２２に対する開度増指令ｖを出力する。
【０１１８】
ＡＮＤゲート６１９は、開度増指令ｖとパルス信号ｂとの論理積（ＡＮＤ）をとることにより、ＣＲＨアイソレーション弁８２２に対する開弁指令ａを生成する。そして、この開弁指令ａはＣＲＨアイソレーション弁８２２へ出力される。このように構成することで最終的にはＣＲＨアイソレーション弁８２２は全閉から目標開度ｒに開弁する。
【０１１９】
なお、本実施形態では必ずＣＲＨアイソレーション弁８２２は全閉状態から開弁する動作なので、閉弁指令ｗの必要はない。このため、本実施形態の制御部６５２は、第１の実施形態が備える比較器６１６を有していない。
【０１２０】
（弁制御部６５０の作用と効果）
第２の主蒸気の高圧蒸気タービン９０２への蒸気の挿入が可能になった後、高圧アイソレーション弁８０４は開弁指令ｃにより開弁して主蒸気ｋは高圧蒸気ヘッダ９０８に送気され、加減弁９０１を通じて主蒸気ｋは高圧蒸気タービン９０２に挿入される。このとき、弁制御部６５０は、不図示の制御によりタービンバイパス弁８２３を強制的に閉弁操作することで、より効果的に主蒸気ｋを高圧蒸気ヘッダ９０８に送気することができる。
【０１２１】
しかし、高圧アイソレーション弁８０４の全開操作を短い時間で早急に行うことは、プラント圧力系に大きな影響を与える。例えば、早急な開弁で多量の主蒸気ｋを急激に高圧蒸気ヘッダ９０８に流入させると、第２ユニット８００のドラム８１３の器内圧力が大きく低下する。その結果、ドラム８１３の水位が上昇するスエリング現象を呈する。
【０１２２】
また、第１ユニット７００の側でも多量の主蒸気ｋが高圧蒸気ヘッダ９０８に送気されると、第１ユニットの主蒸気ｎの流入がブロック（阻止）されるような様相となり、ドラム７１３の器内圧力が上昇する。その結果、逆にドラム７１３の水位低下を招くシュリンキング現象を呈する。
【０１２３】
スエリング現象もシュリンキング現象も、最悪のケースでは機器保護のためにガスタービンを緊急停止する必要が生じる。このような開弁に伴う影響を緩和するために、従来よりパルス発生器６２２が備わり、高圧アイソレーション弁８０４に対する開弁指令ｃは１０秒間に１秒のパルス状出力となる。すなわち、高圧アイソレーション弁８０４は、１秒間のモータ駆動開弁が行われた後、９秒間のモータ休止を繰り返しながら全開する。これは、インチング開弁方式と呼称される。このようにして、高圧アイソレーション弁８０４は、通常の連続的にモータ駆動を行うケースに比べて約１／１０の緩慢な速度で開く。
【０１２４】
しかし、ガスタービン緊急停止に至るような極端な圧力変動でなくとも、蒸気の挿入は、それまでタービンバイパス弁８２３の経路を通過していた主蒸気ｋを高圧蒸気ヘッダ９０８への経路に切り替えるダイナミックなプロセスである。たとえ、上述したインチング開弁方式を採用しても多かれ少なかれ圧力変動を主蒸気ｋと主蒸気ｎの双方にもたらし、それらの流量も大きく変動する。その結果、第１の主蒸気ｎと第２の主蒸気ｋの流量比を正しく求めることが困難になる。
【０１２５】
そこで、本実施形態は、蒸気の挿入は、第２のガスタービン８１０の出力を４０％に保持しながら閉弁から全開まで開くが、閉弁から全開までの間、第２のガスタービン８１０の出力の増減はなく主蒸気ｋの流量は一定であるということに着目する。
【０１２６】
具体的には、サンプルホールド部６１３は、挿入開始信号ｇが１になった瞬間の主蒸気平均流量比ｈを記憶して、それを挿入開始時主蒸気流量比ｓとして出力する。ここで、挿入開始信号ｇが１になった瞬間の主蒸気平均流量比ｈは、高圧アイソレーション弁８０４が開弁される直前の安定状態にある主蒸気平均流量比ｈである。この場合の挿入開始時主蒸気流量比ｓは、一例として図１と同様に０．５であり、開度増指令ｕが１なので切替器６１７は修正主蒸気流量比ｔとして、値が０．５を示す挿入開始時主蒸気流量比ｓを出力する。
【０１２７】
開度増指令ｕが１となっている期間は、高圧アイソレーション弁８０４が１秒間のモータ駆動開弁と９秒間のモータ休止を繰り返しながら全閉から全開するまでの期間である。この開度増指令ｕが１となっている期間は、主蒸気ｎと主蒸気ｋの流量比が大きく変動する。しかし、このように構成すれば、サンプルホールド６１３は、値が０．５である挿入開始時主蒸気流量比ｓを記憶したので、たとえ主蒸気ｎと主蒸気ｋの実流量が変動しても修正主蒸気流量比ｔは０．５で一定である。
【０１２８】
関数発生器６１４は、値が０．５を示す修正主蒸気流量比ｔが入力されると、図１と同様に内部に保持する図２の特性を示す、弁開度と流量係数との対応関係に基づき、弁が１００％全開のときの流量係数Ｙ１の０．５倍の流量係数Ｙ２となる弁の弁開度を目標開度（例えば、３０％）ｒとして求める。
【０１２９】
そしてＣＲＨアイソレーション弁８２２の開弁は、高圧アイソレーション弁８０４と同様にパルス発生器６２２の作用により１秒間のモータ駆動開弁が行われた後、９秒間のモータ休止を繰り返しながら開弁し、最終的に３０％開度となる。ここで、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の早急な開弁は第２の排出蒸気ｑを急激に低圧蒸気タービン９０３に挿入することになり、タービンスラストフォースが急変して悪影響を与えるので、高圧アイソレーション弁８０４と同様に、ＣＲＨアイソレーション弁８２２もインチング開弁する。
【０１３０】
このＣＲＨアイソレーション弁８２２の開弁により第２の排出蒸気ｑは第２の再熱器８２０に流入しながら過熱されて第２の再熱蒸気ｚとなり、再熱蒸気ヘッダ９１１に送気されて低圧蒸気タービン９０３に挿入される。
【０１３１】
第２の主蒸気の高圧蒸気タービン９０２への蒸気の挿入の工程が終了したとみなせる高圧アイソレーション弁８０４の全開時には、ＣＲＨアイソレーション弁８２２は３０％に開弁する。このように蒸気の挿入の工程が終了したときに、図５に示すように、高圧アイソレーション弁７０４、８０４及びＣＲＨアイソレーション弁７２２が全開の１００％開度で、ＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度が例えば３０％の状態になる。このとき、第２ユニット８０１の第２の排出蒸気ｑは、１／２Ｆ（ｔ／ｈ）に対し第１ユニット７０１の第１の排出蒸気ｐはＦ（ｔ／ｈ）となる。このため、第１の再熱器７２０を通過する充分な量の排出蒸気量を確保することができるので、第１の再熱器７２０が冷却不足になる可能性を低減することができる。
【０１３２】
高圧アイソレーション弁８０４が全開になった後は、主蒸気ｋと主蒸気ｎの圧力変動もおさまり過剰な流量変動も終息する。そのとき、開度増指令ｕが０となり切替器６１７は修正主蒸気流量比ｔとして主蒸気平均流量比ｈを選択して出力する。その後、第２のガスタービン８１０を定格１００％に出力上昇させる工程において、第２の主蒸気ｋが増加するとそれに見合った主蒸気平均流量比ｈが算出されてＣＲＨアイソレーション弁８２２の開度は増加する。
【０１３３】
以上、第３の実施形態において、コンバインドサイクル発電プラント３は、第２の過熱器８１７と第１の蒸気タービン９０２の間に設けられ、第２の主蒸気の流量を調節する第３の弁８０４を備えている。決定部６５１は、第１の主蒸気のみが第１の蒸気タービン９０２に流入している状態から、第３の弁８０４を開いて第２の主蒸気を第１の蒸気タービン９０２に供給する場合、第３の弁８０４が規定の割合（例えば、１００％）まで開く前は、第３の弁８０４を開いたときにおける、第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比と、第２の弁８２２の弁開度と流量係数との対応関係とを用いて、第２の弁８２２の目標開度ｒを決定する。
【０１３４】
一方、決定部６５１は、第３の弁８０４が規定の割合（例えば、１００％）まで開いた後は、その時点における第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比と、第２の弁８２２の弁開度と流量係数との対応関係とを用いて、第２の弁８２２の目標開度を決定する。
【０１３５】
これにより、第３の弁８０４が閉弁から規定の割合まで開くまでの間、第２の弁８２２は目標開度（例えば、３０％）になるよう制御される。これにより、第１ユニット７０１の第１の排出蒸気ｐと第２ユニット８０１の第２の排出蒸気ｑの流量比は、第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比と同じ状態に維持される。その結果、第１の再熱器７２０を通過する充分な量の排出蒸気量を確保することができるので、第１の再熱器７２０が冷却不足になる可能性を低減することができる。
【０１３６】
また、第３の弁８０４が規定の割合まで開いた後も、その時点における第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比に応じた目標開度になるよう制御される。これにより、第１ユニット７０１の第１の排出蒸気ｐと第２ユニット８０１の第２の排出蒸気ｑの流量比は、第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比と同じ状態に維持される。その結果、第１の再熱器７２０を通過する充分な量の排出蒸気量を確保することができるので、第１の再熱器７２０が冷却不足になる可能性を低減することができる。
【０１３７】
なお、第２のガスタービン８１０が定格１００％になったとき（あるいはそれ以前の適切な出力状態になったとき）、制御装置４００は、弁制御部６５０と弁制御部６００を備え、弁制御部６５０を弁制御部６００に切り替えて、弁制御部６００がＣＲＨアイソレーション弁８２２を制御してもよい。ここで、弁制御部６００は、弁制御部６５０が内蔵するパルス発生器を有しないが、ガスタービン出力の増減に伴って起こる主蒸気流量の変動は、高圧アイソレーション弁の開弁操作中よりもずっと穏やかであり、問題はない。
【０１３８】
（第３の実施形態の変形例）
続いて、第３の実施形態の変形例について説明する。本変形例はいわゆるカスケードバイパス方式と呼ばれる２−２−１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントの後発ユニット起動に係わる適用事例である。第３の実施形態では、弁制御部６５０は、高圧アイソレーション弁８０４が開弁する直前の第１の主蒸気と第２の主蒸気の流量比を挿入開始時主蒸気流量比ｓとして求めた。それに対して、本変形例では、弁制御部６５０は、高圧アイソレーション弁８０４が開弁する直前の、第１の排出蒸気ｐと第２の排出蒸気ｑの流量比を排出蒸気流量比として求めて記憶し、この記憶された排出蒸気流量比に応じて第１ユニット７０１と第２ユニット８０１との間の排出蒸気の流量を按分するように、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２を調整する。
【０１３９】
図６は、第３の実施形態の変形例に係る２-２-１方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント３ｂの構成を示す図である。なお、図５と共通する要素には同一の符号を付し、その具体的な説明を省略する。図６に示すように、本変形例に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラント３ｂの構成は、図５に示す第３の実施形態に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラント３の構成と比べて、以下の点で異なる。
【０１４０】
本変形例に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラント３ｂは、タービンバイパス弁８２３に替わり、高圧タービンバイパス弁８３３と低圧タービンバイパス弁８３４を備え、かつＨＲＨアイソレーション弁８３２が追加されている。
【０１４１】
同様に、本変形例に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラント３ｂは、タービンバイパス弁７２３に替わり、高圧タービンバイパス弁７３３と低圧タービンバイパス弁７３４を備え、かつＨＲＨアイソレーション弁７３２が追加されている。
【０１４２】
また、本変形例に係る多軸型コンバインドサイクル発電プラント３ｂは、計器７１８、８１８に替わり、第１の排出蒸気ｐの流量を計測する計器７２８と、第２の排出蒸気ｑの流量を計測する計器８２８を備える。
【０１４３】
本変形例において、後発ユニット起動を行おうとする場合、排熱回収ボイラ８１１の昇温及び昇圧工程において、高圧アイソレーション弁８０４とＣＲＨアイソレーション弁８２２とＨＲＨアイソレーション弁８３２の３弁が全閉している系統構成でも、発生した主蒸気ｋは、高圧タービンバイパス弁８３３、第２の再熱器８２０、低圧タービンバイパス弁８３４を順に経由して復水器（不図示）に導かれる。
【０１４４】
すなわち、生成された第２の主蒸気ｋは必ず第２の排出蒸気ｑとなる。従って、カスケードバイパス方式では、第２の主蒸気ｋの高圧蒸気タービン９０２への挿入が開始される前の主蒸気ｋの流量は、計器８２８が計測する第２の排出蒸気ｑに一致する。よって、計器８２８は、高圧アイソレーション弁８０４が全閉且つＣＲＨアイソレーション弁８２２が全閉のときには、第２の主蒸気ｋの流量を計測しているといえる。
【０１４５】
また、同様に、高圧アイソレーション弁８０４とＣＲＨアイソレーション弁８２２とＨＲＨアイソレーション弁８３２の３弁が全閉しているので、第１の主蒸気ｎの流量は、計器７２８が計測する第１の排出蒸気ｐに一致する。よって、計器７２８は、高圧アイソレーション弁８０４が全閉且つＣＲＨアイソレーション弁８２２が全閉のときには、第１の主蒸気ｎの流量を計測しているといえる。
【０１４６】
決定部６５１には、計器７２８が計測した第１の排出蒸気ｐの流量を示す流量信号ｅが入力され、計器８２８が計測した第２の排出蒸気ｑの流量を示す流量信号ｍが入力される。除算器６１０は、この流量信号ｅを流量信号ｍで除算することにより、主蒸気流量比ｉ（＝ｍ÷ｅ）を取得する。この主蒸気流量比ｉは、除算器６１０から出力されて移動時間平均演算器６１２へ入力される。
【０１４７】
また、制御部６５２には、開度計８１５が計測した、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の開度を示す開度信号ｄが入力される。比較器６１５は、入力された目標開度ｒと入力された開度信号ｄを比較して、目標開度ｒが開度信号ｄより大きいとき（すなわちｒ＞ｄのとき）、ＣＲＨアイソレーション弁８２２に対する開弁指令ｖを出力する。
【０１４８】
ＡＮＤゲート６１９は、開度増指令ｖとパルス信号ｂとの論理積（ＡＮＤ）をとることにより、ＣＲＨアイソレーション弁８２２に対する開弁指令ａを生成する。そして、この開弁指令ａはＣＲＨアイソレーション弁８２２へ出力される。
【０１４９】
挿入開始前には、図６に示すように、高圧アイソレーション弁７０４、ＣＲＨアイソレーション弁７２２及びＨＲＨアイソレーション弁７３２が全開の１００％開度である。一方、高圧タービンバイパス弁７３３、高圧アイソレーション弁８０４、ＣＲＨアイソレーション弁８２２及びＨＲＨアイソレーション弁８３２が全閉で、高圧タービンバイパス弁８３３が中間開度である。
【０１５０】
次に、挿入開始後には、制御装置４００は、高圧タービンバイパス弁８３３を閉じ、高圧アイソレーション弁（第３の弁）８０４を開くように制御する。高圧アイソレーション弁（第３の弁）８０４が開き始めてから全開になるまで、弁制御部６５０は、高圧アイソレーション弁８０４が開弁する直前の第１の排出蒸気ｐと第２の排出蒸気ｑの流量比に応じて第１ユニット７０１と第２ユニット８０１との間の排出蒸気の流量を按分するように、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２を調整する。これにより、高圧アイソレーション弁（第３の弁）８０４が全開したときに、ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２の開度が、高圧アイソレーション弁８０４が開弁する直前の第１の排出蒸気ｐと第２の排出蒸気ｑの流量比で決まる目標開度ｒとなる。
【０１５１】
なお、カスケードバイパス方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラントにおいても、全ての発電ユニットにおいて、上記のように主蒸気と排出蒸気の流量が等しくなるのは非常に限定された系統構成のときのみである。例えばＨＲＨアイソレーション弁８３２が開弁された後は、（すなわち２弁のＨＲＨアイソレーション弁７３２、８３２が開弁している状態では）、排出蒸気ヘッダ９１０から第１ユニット７０１と第２ユニット８０１に分流して排出蒸気となるので、排出蒸気の流量は主蒸気とは一致しない。よって、本変形例の適用は、プラント運転様相を選ぶ必要がある。
【０１５２】
なお、本カスケードバイパス方式の多軸型コンバインドサイクル発電プラント３ｂに対しても、主蒸気ｎ、主蒸気ｋを計測する計器７１８、８１８を設置することで、第１の実施形態または第３の実施形態の制御が適用できる。
【０１５３】
なお、各実施形態に係るＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）８２２は、電動弁に限ったものではなく、全閉時に蒸気を完全に遮断する機能を有する他の種類の弁であってもよい。
【０１５４】
以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１、２、３、３ｂ  多軸型コンバインドサイクル発電プラント
３００、４００  制御装置
６００、６５０  弁制御部
６０１、６５１  決定部
６０２、６５２  制御部
６１０  除算器
６１２  移動時間平均演算器
６１３  サンプルホールド部
６１４  関数発生器
６１５、６１６、６２１  比較器
６１７  切替器
６１８  判断部
６１９、６２３  ＡＮＤゲート
６２０  設定器
６２２  パルス発生器
７００、７０１  第１ユニット
８００、８０１  第２ユニット
７０４  高圧アイソレーション弁
８０４  高圧アイソレーション弁（第３の弁）
７１０  第１のガスタービン
８１０  第２のガスタービン
７１１、８１１  排熱回収ボイラ
７１３、８１３  ドラム
７１６、８１６、９０５  発電機
７１７  第１の過熱器
８１７  第２の過熱器
７１８、７２８、８１８、８２８  計器
７２０  第１の再熱器
８２０  第２の再熱器
７２１、７３１、８２１、８３１  逆止弁
７２２  ＣＲＨアイソレーション弁（第１の弁）
８２２  ＣＲＨアイソレーション弁（第２の弁）
７２３、８２３  タービンバイパス弁
７３２、８３２  ＨＲＨアイソレーション弁
７３３、８３３  高圧タービンバイパス弁
７３４、８３４  低圧タービンバイパス弁
８１５、８１９、８２５  開度計
９０１  加減弁
９０２  高圧蒸気タービン（第１の蒸気タービン）
９０３  低圧蒸気タービン（第２の蒸気タービン）
９０４  車軸
９０８  高圧蒸気ヘッダ
９１０  排出蒸気ヘッダ
９１１  再熱蒸気ヘッダ
９１２  インターセプト弁
ａ、ｃ  開弁指令
ｂ  パルス信号
ｄ、ｊ  開度信号
ｅ、ｍ  流量信号
ｇ  挿入開始信号
ｈ  主蒸気平均流量比
ｉ  主蒸気流量比
ｋ  第２の主蒸気
ｎ  第１の主蒸気
ｐ  第１の排出蒸気
ｑ  第２の排出蒸気
ｒ  目標開度
ｓ  挿入開始時主蒸気流量比
ｔ  修正主蒸気流量比
ｕ  開度増指令
ｖ、ｗ  閉弁指令
ｙ  第１の再熱蒸気
ｚ  第２の再熱蒸気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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