JPH01240739A - ガスタービン排ガス温度監視装置 - Google Patents
ガスタービン排ガス温度監視装置Info
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- JPH01240739A JPH01240739A JP6355788A JP6355788A JPH01240739A JP H01240739 A JPH01240739 A JP H01240739A JP 6355788 A JP6355788 A JP 6355788A JP 6355788 A JP6355788 A JP 6355788A JP H01240739 A JPH01240739 A JP H01240739A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は１発電用等に用いられるガスタービンの保護済
役割とするガスタービン排ガス温度監視装置に係り、特
に、厳しい環境下にさらされる熱電対が断線等の不具合
を生じても、むやみにガスタービンを停止させることな
く運転できるようにしたガスタービン排ガス温度監視装
置ｎに関する。
役割とするガスタービン排ガス温度監視装置に係り、特
に、厳しい環境下にさらされる熱電対が断線等の不具合
を生じても、むやみにガスタービンを停止させることな
く運転できるようにしたガスタービン排ガス温度監視装
置ｎに関する。
（従来の技術）
ガスタービンを安全に運転する上で、排ガスは度の監視
は重要な役割をする。つまり、第１の役割は、排ガス温
度から燃焼温度を算出し、燃焼温度が上昇しすぎないよ
うに燃料供給量を調整するために用いられ、さらに、温
度が異常に」１昇したときには安全のためにガスタービ
ンを停止させることがある。また、第２の役割は、複数
の燃焼器の個々の燃焼状態を監視することである。すな
わち、ガスタービンを排気室方向からタービン方向を見
たときの模式図の第５図を用いて説明すると、ガスター
ビン・ケーシング１００の円周上に設置されている複数
個の熱電対１・・・１３を用いて（図示の場合は１３個
であるが、ガスタービンの大きさ等により個数が異なる
。）ガスタービン排気室での円周方向の温度分布を計測
し、これにより同じく円周上に配置されている燃焼器１
０１〜１１０ （図示の場合は１０個であるがガスター
ビンの大きさにより異なる。）個々の燃焼状態を監視す
ることができる。
は重要な役割をする。つまり、第１の役割は、排ガス温
度から燃焼温度を算出し、燃焼温度が上昇しすぎないよ
うに燃料供給量を調整するために用いられ、さらに、温
度が異常に」１昇したときには安全のためにガスタービ
ンを停止させることがある。また、第２の役割は、複数
の燃焼器の個々の燃焼状態を監視することである。すな
わち、ガスタービンを排気室方向からタービン方向を見
たときの模式図の第５図を用いて説明すると、ガスター
ビン・ケーシング１００の円周上に設置されている複数
個の熱電対１・・・１３を用いて（図示の場合は１３個
であるが、ガスタービンの大きさ等により個数が異なる
。）ガスタービン排気室での円周方向の温度分布を計測
し、これにより同じく円周上に配置されている燃焼器１
０１〜１１０ （図示の場合は１０個であるがガスター
ビンの大きさにより異なる。）個々の燃焼状態を監視す
ることができる。
この第２の役割について、第３図、第４図を用いてさら
に詳しく説明する０例えばある時刻Ｔにおいて、排ガス
の熱電対１・・・１３による温度計測値が第４図に示す
ようになったとする。このとき、温度はある範囲内で分
布している。そしてこの内の最高温度ＴＮＡＸは、熱電
対１１の計測値であり、第１の最低温度源Ｔ、工Ｎ１は
、熱電対１０の計ｆｌｌｌｌ値である。又、第２最低値
ＴＭＸＮｚ、 つまり２番目に低い値は熱電対２の計測
値である。これらより、下式にもとづき第１温度偏差Δ
Ｔいと第２温度偏差ΔＴＡを算出する。
に詳しく説明する０例えばある時刻Ｔにおいて、排ガス
の熱電対１・・・１３による温度計測値が第４図に示す
ようになったとする。このとき、温度はある範囲内で分
布している。そしてこの内の最高温度ＴＮＡＸは、熱電
対１１の計測値であり、第１の最低温度源Ｔ、工Ｎ１は
、熱電対１０の計ｆｌｌｌｌ値である。又、第２最低値
ＴＭＸＮｚ、 つまり２番目に低い値は熱電対２の計測
値である。これらより、下式にもとづき第１温度偏差Δ
Ｔいと第２温度偏差ΔＴＡを算出する。
ΔＴＬ ＝ Ｔ ＨＡＸ Ｔ ＭＩＮｔΔＴ、 ＝
ＴＭＡｘ−ＴＭｘＮ。
ＴＭＡｘ−ＴＭｘＮ。
そして第３図に示すブロック図の様な回路により、第１
温度偏差ΔＴ、については、この偏差ΔＴ１をある許容
偏差ＴＤＩとバイアス値ＴＢよとの和にて除算した値が
規定値αよりも大であるとき、又は第２温度偏差ΔＴ２
をある許容偏差Ｔｆ）２とバイアスＴＢｊとの和にて除
算した値が規定値βよりも大であるときにＯＲ回路２０
０の働きによりガスタービンの排ガス温度分布が異常で
ある、つまり燃焼状態が異常であると判断して、ガスタ
ービンをトリップさせる。ここで、タイマ２０１と２０
２は、ノイズ等の影響で、温度計測値が瞬時に大きく変
化した場合にガスタービンをトリップさせることを防止
ことを目的でとりつけられており、その設定時間は数秒
である。
温度偏差ΔＴ、については、この偏差ΔＴ１をある許容
偏差ＴＤＩとバイアス値ＴＢよとの和にて除算した値が
規定値αよりも大であるとき、又は第２温度偏差ΔＴ２
をある許容偏差Ｔｆ）２とバイアスＴＢｊとの和にて除
算した値が規定値βよりも大であるときにＯＲ回路２０
０の働きによりガスタービンの排ガス温度分布が異常で
ある、つまり燃焼状態が異常であると判断して、ガスタ
ービンをトリップさせる。ここで、タイマ２０１と２０
２は、ノイズ等の影響で、温度計測値が瞬時に大きく変
化した場合にガスタービンをトリップさせることを防止
ことを目的でとりつけられており、その設定時間は数秒
である。
（発明が解決しようとする課題）
ところで従来、このガスタービンの排ガス温度計測用の
熱電対１・・・１３は、しばしば断線等の不具合を生じ
た。その原因は、ガスタービンの頻繁な起動停止による
急激な温度変化に伴なうストレス。
熱電対１・・・１３は、しばしば断線等の不具合を生じ
た。その原因は、ガスタービンの頻繁な起動停止による
急激な温度変化に伴なうストレス。
ガスタービンの運転中の微振動、さらには排ガスによる
酸化等の悪環境によるものであった。しかし、もし熱電
対１・・・１３のうち１本でも断線すると、断線した熱
電対の出力はほぼ零となるため、たちどころに第１温度
偏差ΔＴ工が大きくなり、そのためにガスタービンをト
リップにいたらしめていた。
酸化等の悪環境によるものであった。しかし、もし熱電
対１・・・１３のうち１本でも断線すると、断線した熱
電対の出力はほぼ零となるため、たちどころに第１温度
偏差ΔＴ工が大きくなり、そのためにガスタービンをト
リップにいたらしめていた。
このように監視装置のトラブルによりガスタービンがト
リップするのでは、安定したガスタービンからの電力供
給は望めない。
リップするのでは、安定したガスタービンからの電力供
給は望めない。
本発明の目的は、上記従来技術の有する欠点を解消し、
熱電対が断線等の不具合をおこしても、そのときに直ち
にガスタービンを停止させることなく、まず熱電対の不
具合を運転員に知らせて、その後しかるべき必要ができ
るようにしたガスタービン排ガス温１ｒｔ監視装置を供
給することにある。
熱電対が断線等の不具合をおこしても、そのときに直ち
にガスタービンを停止させることなく、まず熱電対の不
具合を運転員に知らせて、その後しかるべき必要ができ
るようにしたガスタービン排ガス温１ｒｔ監視装置を供
給することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、ガスタービン排気室の周囲に配設された複数
の熱電対から得られる複数の温度のうちの最高温度と最
低温度との差である第１の温度差と第１の所定値とを比
較する手段と、最低温度を示す熱電対に隣接する熱電対
から得る温度と最低温度との差である第２の温度差と第
２の所定値とを比較する手段と、第１の温度差が第１の
所定値よりも大きくかつ第２の温度差が第２の所定値よ
りも大きいときに熱電対異常警報を出力する手段と、第
１の温度差が第１の所定値よりも大きくかつ第２の温度
差が第２の所定値よりも小さいときに温度分布異常警報
を出力する手段を有するガスタービン排ガス温度監視装
置である。
の熱電対から得られる複数の温度のうちの最高温度と最
低温度との差である第１の温度差と第１の所定値とを比
較する手段と、最低温度を示す熱電対に隣接する熱電対
から得る温度と最低温度との差である第２の温度差と第
２の所定値とを比較する手段と、第１の温度差が第１の
所定値よりも大きくかつ第２の温度差が第２の所定値よ
りも大きいときに熱電対異常警報を出力する手段と、第
１の温度差が第１の所定値よりも大きくかつ第２の温度
差が第２の所定値よりも小さいときに温度分布異常警報
を出力する手段を有するガスタービン排ガス温度監視装
置である。
（作 用）
熱電対が異常の場合と温度分布が異常の場合とを混同す
ることなく、それぞれ区別して出力することができる。
ることなく、それぞれ区別して出力することができる。
（実 施 例）
本発明によるガスタービン排ガス温度監視装置の一実施
例を第１図と第２図を用いて説明する。
例を第１図と第２図を用いて説明する。
本実施例のガスタービン排ガス温度監視装置も、第５図
に示すようにガスタービンの排気室に図中でＸ印で示す
ように熱電対１・・・１３をとりつける。
に示すようにガスタービンの排気室に図中でＸ印で示す
ように熱電対１・・・１３をとりつける。
そして従来技術と同様、排気室での円周方向の温度分布
を計測し、これにより燃焼温度の算出による燃料供給量
の調整と燃焼状態の監視を行う。
を計測し、これにより燃焼温度の算出による燃料供給量
の調整と燃焼状態の監視を行う。
本発明は、この燃焼状態の監視方法に関するものである
６例えばある時刻において、排ガスの熱電対は１・・・
１３による温度計測値が第２図に示すようになったとす
る。そして従来技術と同様、この内の最高温度ＴＭ＾Ｘ
と第１最低温度ＴＨＴＮ１．第２最低温度ＴＭＩＮｚよ
り各々第１温度偏差ΔＴよと第２２１ｉ度偏差ΔＴ２を
下式より算出する。
６例えばある時刻において、排ガスの熱電対は１・・・
１３による温度計測値が第２図に示すようになったとす
る。そして従来技術と同様、この内の最高温度ＴＭ＾Ｘ
と第１最低温度ＴＨＴＮ１．第２最低温度ＴＭＩＮｚよ
り各々第１温度偏差ΔＴよと第２２１ｉ度偏差ΔＴ２を
下式より算出する。
ΔＴ□＝ＴＨＡｘ−’ｒＭ工、。
ΔＴ、＝ＴＭ＾Ｘ ＴＭＸＮ雪
そして、第１図のブロック図のような回路により、第１
温度偏差ΔＴ１については、この偏差へＴ０をある許容
偏差ＴＤｔとバイアスＴＢ工との和にて除算した値が規
定値α（アルファ）よりも大であるとき。
温度偏差ΔＴ１については、この偏差へＴ０をある許容
偏差ＴＤｔとバイアスＴＢ工との和にて除算した値が規
定値α（アルファ）よりも大であるとき。
このときのＴＭＩＮｔの両隣ＴＭＩＮ１′および”ＭＩ
ＮＩ ’ （第２図の例では−ＴＭＩＮｘの熱電対６
出力、ＴＭＩＮｚ ’とＴＨＸＮｉ’はその両隣の熱電
対５と７の熱電対出力）を各々比較し、この両方の差が
規定値γ（ガンマ）以下であれば、ＡＮＤ回路２１１を
働らかせ、さらにＯＲ回路２１３を通って排ガス温度分
布異常トリップに至らしめる。同様に、第２温度偏差Δ
Ｔｔについても、 この偏差ΔＴ４もある許容偏差Ｔｆ
）ｚとバイアスＴａ２との和にて除算した値が、規定値
β（ベータ）以上であり、 かつこのときのＴＨＸＮ２
の値とその両隣、ＴＭＩＮｚ’、ＴＭｉＮｚ′との差が
各々規定値γ以下であるときにＡＮＤ回路２１２とＯＲ
回路２３１の働きでガスタービンは排ガス温度分布異常
トリップに至らしめる。もし、上記の例で、ΔＴ工、Δ
Ｔ２がそれぞれの規定値α、β以上になっていても、そ
の両隣、つまりΔＴ工については７Ｍ１’ＮｘとＴＭ工
Ｎｔ’、ＴＭ工Ｎ工′の差、 又ΔＴ２についてはＴＭ
工Ｈａ′とＴ、工Ｎ２＃の差が規定値７以上のときは、
ある時刻をタイマ２１６．２１７でカウントした後に、
熱電対異常の警報を出力する。
ＮＩ ’ （第２図の例では−ＴＭＩＮｘの熱電対６
出力、ＴＭＩＮｚ ’とＴＨＸＮｉ’はその両隣の熱電
対５と７の熱電対出力）を各々比較し、この両方の差が
規定値γ（ガンマ）以下であれば、ＡＮＤ回路２１１を
働らかせ、さらにＯＲ回路２１３を通って排ガス温度分
布異常トリップに至らしめる。同様に、第２温度偏差Δ
Ｔｔについても、 この偏差ΔＴ４もある許容偏差Ｔｆ
）ｚとバイアスＴａ２との和にて除算した値が、規定値
β（ベータ）以上であり、 かつこのときのＴＨＸＮ２
の値とその両隣、ＴＭＩＮｚ’、ＴＭｉＮｚ′との差が
各々規定値γ以下であるときにＡＮＤ回路２１２とＯＲ
回路２３１の働きでガスタービンは排ガス温度分布異常
トリップに至らしめる。もし、上記の例で、ΔＴ工、Δ
Ｔ２がそれぞれの規定値α、β以上になっていても、そ
の両隣、つまりΔＴ工については７Ｍ１’ＮｘとＴＭ工
Ｎｔ’、ＴＭ工Ｎ工′の差、 又ΔＴ２についてはＴＭ
工Ｈａ′とＴ、工Ｎ２＃の差が規定値７以上のときは、
ある時刻をタイマ２１６．２１７でカウントした後に、
熱電対異常の警報を出力する。
つまり、本実施例による排ガス温度監視装置は例えば第
２図で熱電対６がＴＨＩＮ□になっているとき、その隣
り、つまり熱電対５，７もその温度付近に下がっている
のが物理的な現象で、このときは、本来の燃焼異常であ
ると判断する。つまり、ＴＭＩＮｔ−ＴＭ□９、′≦γ
でありかつＴＭＩＮｔ ＴＭＩＮｔ′≦γである。
２図で熱電対６がＴＨＩＮ□になっているとき、その隣
り、つまり熱電対５，７もその温度付近に下がっている
のが物理的な現象で、このときは、本来の燃焼異常であ
ると判断する。つまり、ＴＭＩＮｔ−ＴＭ□９、′≦γ
でありかつＴＭＩＮｔ ＴＭＩＮｔ′≦γである。
しかし、もしＴｓｘＮｌ−ＴイｒＮｘ’＞γかっＴＭ
ＩＮｔ ＴＭＴＮＩ’ ＞γであれば、ＴＭＩＮｔの
みが異常に温度が下がっていることになり、このときは
タイマ２１６．２１７でセットされたある時刻経た後に
。
ＩＮｔ ＴＭＴＮＩ’ ＞γであれば、ＴＭＩＮｔの
みが異常に温度が下がっていることになり、このときは
タイマ２１６．２１７でセットされたある時刻経た後に
。
ＴＭ工Ｎ１の熱電対異常とする。つまり、このＴＭＩＮ
ｔの熱電対に断線等の不具合が生じたと判断することに
なる。
ｔの熱電対に断線等の不具合が生じたと判断することに
なる。
本発明によれば、熱電対の不具合と本当の燃焼異常を容
易に区別することができ、そのため熱電対不具合による
安易なガスタービン停止を防止することができる。
易に区別することができ、そのため熱電対不具合による
安易なガスタービン停止を防止することができる。
第１図は本発明によるガスタービン排ガス温度監視装置
の一実施例のブロック図、第３図は従来技術のブロック
図、第５図は熱電対のとりつけ位置図、第２図および第
４図はある時刻における温度指示の一例を各々示す図で
ある。 １・・・１３・・・熱電対 １０１・・・１１０・・・燃焼器取付位置１００・・・
ガスタービン排気ケーシング四欠
の一実施例のブロック図、第３図は従来技術のブロック
図、第５図は熱電対のとりつけ位置図、第２図および第
４図はある時刻における温度指示の一例を各々示す図で
ある。 １・・・１３・・・熱電対 １０１・・・１１０・・・燃焼器取付位置１００・・・
ガスタービン排気ケーシング四欠
Claims (2)
- （１）ガスタービン排気室の周囲に配設された複数の熱
電対から得られる複数の温度のうちの最高温度と最低温
度との差である第１の温度差と第１の所定値とを比較す
る手段と、上記最低温度を示す熱電対に隣接する熱電対
から得る温度と上記最低温度との差である第２の温度差
と第２の所定値とを比較する手段と、第１の温度差が第
１の所定値よりも大きくかつ第２の温度差が第２の所定
値よりも大きいときに熱電対異常警報を出力する手段と
、第１の温度差が第１の所定値よりも大きくかつ第２の
温度差が第２の所定値よりも小さいときに温度分布異常
警報を出力する手段を有するガスタービン排ガス温度監
視装置。 - （２）ガスタービン排気室の周囲に配設された複数の熱
電対から得られる複数の温度のうちの最高温度と最低温
度の差である第１の温度差と第１の所定値とを比較する
手段と、上記最低温度を示す熱電対に隣接する熱電対か
ら得る温度と上記最低温度との差である第２の温度差と
第２の所定値とを比較する手段と、上記複数の温度のう
ちの最高温度と第２番目に低い温度との差である第３の
温度差と第３の所定値とを比較する手段と、第１の温度
差が第１の所定値より大きく第２の温度差が第２の所定
値より大きく第３の温度差が第３の所定値より大きいと
きに熱電対異常警報を出力する手段と、第１の温度差が
第１の所定値より大きく第２の温度差が第２の所定値よ
り大きく第３の温度差が第３の所定値より小さいときに
温度分布異常警報を出力する手段を有するガスタービン
排ガス温度監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6355788A JPH01240739A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | ガスタービン排ガス温度監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6355788A JPH01240739A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | ガスタービン排ガス温度監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240739A true JPH01240739A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13232636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6355788A Pending JPH01240739A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | ガスタービン排ガス温度監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01240739A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05126335A (ja) * | 1991-11-07 | 1993-05-21 | Hitachi Ltd | ガスタービンの燃焼制御装置及びガスタービンの燃焼制御方法 |
| WO2005054646A1 (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ガスタービン保護装置 |
| JP2008088898A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Toshiba Corp | ガスタービン燃焼監視システムおよび燃焼監視方法 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP6355788A patent/JPH01240739A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05126335A (ja) * | 1991-11-07 | 1993-05-21 | Hitachi Ltd | ガスタービンの燃焼制御装置及びガスタービンの燃焼制御方法 |
| WO2005054646A1 (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ガスタービン保護装置 |
| CN100400824C (zh) * | 2003-12-02 | 2008-07-09 | 三菱重工业株式会社 | 燃气轮机保护装置 |
| US7757474B2 (en) | 2003-12-02 | 2010-07-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine protection device |
| DE112004002348B4 (de) * | 2003-12-02 | 2012-03-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gasturbinenschutzvorrichtung |
| JP2008088898A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Toshiba Corp | ガスタービン燃焼監視システムおよび燃焼監視方法 |
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