JPH03138425A - ガスタービン温度保護装置 - Google Patents
ガスタービン温度保護装置Info
- Publication number
- JPH03138425A JPH03138425A JP27596389A JP27596389A JPH03138425A JP H03138425 A JPH03138425 A JP H03138425A JP 27596389 A JP27596389 A JP 27596389A JP 27596389 A JP27596389 A JP 27596389A JP H03138425 A JPH03138425 A JP H03138425A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- value
- gas turbine
- estimated
- rise
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
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、ガスタービン保護に関し、ガスタービンの燃
焼器、及びガスタービン本体が許容値以上の高温にさら
されることを防止する装置に関する。
焼器、及びガスタービン本体が許容値以上の高温にさら
されることを防止する装置に関する。
（従来の技術）
従来のガスタービン温度保護装置は、第４図のようにガ
スタービンの燃焼ガス温度を検出する温度検出器１、温
度設定器５及び比較器６から成り、温度検出器１で検出
した温度が温度設定器の設定値より大きくなると比較器
６が動作しトリップ出カフを出力してガスタービンを非
常停止させる。通常、温度検出器は、ガスタービンの入
口側に設けることが困難であるので、出口側に設けられ
ることが多い。
スタービンの燃焼ガス温度を検出する温度検出器１、温
度設定器５及び比較器６から成り、温度検出器１で検出
した温度が温度設定器の設定値より大きくなると比較器
６が動作しトリップ出カフを出力してガスタービンを非
常停止させる。通常、温度検出器は、ガスタービンの入
口側に設けることが困難であるので、出口側に設けられ
ることが多い。
（発明が解決しようとする課題）
ガスタービンが安定に運転している時は、温度検出器１
により検出値される温度が正確であるが、ガスタービン
の中を流れる燃焼ガスの温度が急激に変化する時には、
検出遅れが有るためタービン入口ガス検出温度との間に
差が発生する。特に、燃料制御装置の故障等により、燃
料が急激に入った時には、タービン入口ガス温度が上昇
しても出口ガス温度が上昇するのに時間遅れが有り、ま
た温度検出器の応答遅れが有るので、出口ガス温度検出
器の検出温度がトリップ温度に到達した時には、タービ
ン入口ガス温度は許容値よりもはるかに高くなっており
、燃焼器及びガスタービン本体を破損すると言う問題が
有った。
により検出値される温度が正確であるが、ガスタービン
の中を流れる燃焼ガスの温度が急激に変化する時には、
検出遅れが有るためタービン入口ガス検出温度との間に
差が発生する。特に、燃料制御装置の故障等により、燃
料が急激に入った時には、タービン入口ガス温度が上昇
しても出口ガス温度が上昇するのに時間遅れが有り、ま
た温度検出器の応答遅れが有るので、出口ガス温度検出
器の検出温度がトリップ温度に到達した時には、タービ
ン入口ガス温度は許容値よりもはるかに高くなっており
、燃焼器及びガスタービン本体を破損すると言う問題が
有った。
（目 的）
本発明は、ガスタービンの燃料制御装置の故障等により
、燃料が急激に入った場合でも、検出の遅れを補償し、
真の温度を推定することにより、タービン入口ガス温度
、又は出口ガス温度が許容値を超える前にガスタービン
を停止することが出来るガスタービン温度保護装置を提
供することを目的とする。
、燃料が急激に入った場合でも、検出の遅れを補償し、
真の温度を推定することにより、タービン入口ガス温度
、又は出口ガス温度が許容値を超える前にガスタービン
を停止することが出来るガスタービン温度保護装置を提
供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、温度検出手段と、該温度検出手段から得た温
度から温度上昇率を得る上昇率演算手段と、該上昇率演
算手段の出力から温度上昇値を推定する温度上昇値推定
手段と、該温度上昇値推定手段の出力である推定温度上
昇値と前記温度検出手段から得た温度とから真の温度を
推定する真温度推定手段と、該真温度推定手段の出力と
温度制限値を比較する比較手段とから成り、推定真温度
が温度制限値より大となった時にガスタービンを停止さ
せる事を特徴としたガスタービン温度保護装置である。
度から温度上昇率を得る上昇率演算手段と、該上昇率演
算手段の出力から温度上昇値を推定する温度上昇値推定
手段と、該温度上昇値推定手段の出力である推定温度上
昇値と前記温度検出手段から得た温度とから真の温度を
推定する真温度推定手段と、該真温度推定手段の出力と
温度制限値を比較する比較手段とから成り、推定真温度
が温度制限値より大となった時にガスタービンを停止さ
せる事を特徴としたガスタービン温度保護装置である。
また、温度検出手段と、該温度検出手段から得た温度か
ら温度上昇率を得る上昇率演算手段と、該上昇率演算手
段の出力から温度上昇値を推定す３− る温度上昇値推定手段と、前記温度検出手段から得た温
度と温度制限値から温度上昇の余裕値を演算する余裕値
演算手段と、該余裕値演算手段の出力である温度余裕値
と前記温度上昇値推定手段から得られる推定温度上昇値
とを比較する比較手段とから成す事によって、上記と同
様を特徴とする物である。
ら温度上昇率を得る上昇率演算手段と、該上昇率演算手
段の出力から温度上昇値を推定す３− る温度上昇値推定手段と、前記温度検出手段から得た温
度と温度制限値から温度上昇の余裕値を演算する余裕値
演算手段と、該余裕値演算手段の出力である温度余裕値
と前記温度上昇値推定手段から得られる推定温度上昇値
とを比較する比較手段とから成す事によって、上記と同
様を特徴とする物である。
（作 用）
本発明によれば、ガスタービンの燃料制御装置の故障等
により、燃料が急激に入った場合でも、上昇率演算手段
と温度上昇値推定手段により検出の遅れを補償し、真の
温度を推定するので、タービン入口ガス温度、又は出口
ガス温度が許容値を超える前にガスタービンを停止する
ことが出来る。
により、燃料が急激に入った場合でも、上昇率演算手段
と温度上昇値推定手段により検出の遅れを補償し、真の
温度を推定するので、タービン入口ガス温度、又は出口
ガス温度が許容値を超える前にガスタービンを停止する
ことが出来る。
（実施例）
以下、本発明を第１図に示す一実施例に基づいて、さら
に具体的に説明する。
に具体的に説明する。
第１図はガスタービン温度保護装置の構成であり、同図
に於いて、１は温度検出手段、２は上昇率演算手段、３
は温度上昇値推定手段、４は真温４− 度推定手段、５は温度制限値、６は比較手段、及び７は
停止信号である。これらは、電子回路で構成する事が出
来、また、入出力装置を有したマイクロプロセッサ等の
デジタル計算機で構成することも出来る。
に於いて、１は温度検出手段、２は上昇率演算手段、３
は温度上昇値推定手段、４は真温４− 度推定手段、５は温度制限値、６は比較手段、及び７は
停止信号である。これらは、電子回路で構成する事が出
来、また、入出力装置を有したマイクロプロセッサ等の
デジタル計算機で構成することも出来る。
第１図に於いて、ガスタービン出口に設置された、温度
検出手段１から検出された温度を（以下、検出温度と言
う）、上昇率演算手段２に入力し、上昇率演算手段で、
微分し温度上昇率を得る。この温度上昇率を温度上昇値
推定手段３に入力する。
検出手段１から検出された温度を（以下、検出温度と言
う）、上昇率演算手段２に入力し、上昇率演算手段で、
微分し温度上昇率を得る。この温度上昇率を温度上昇値
推定手段３に入力する。
温度上昇率推定手段３に入力された温度上昇率は検出の
遅れを補正する様な速さで積分され推定温度上昇値を得
る。積分は温度上昇率が小さい時は積分されずリセット
する様に構成する。この推定温度上昇値と、前記検出温
度を、真温度検出手段４に入力し、前記検出温度に推定
温度上昇値を加算することにより、真の温度を推定し、
推定真温度として出力する。この推定真温度と温度制限
値５とを比較手段６により比較し、推定真温度が温度制
限値５よりも大である時は停止信号７を出力し、図示し
ないトリップメカニズムを動作させ、ガスタービンを破
損すること無く停止させる。
遅れを補正する様な速さで積分され推定温度上昇値を得
る。積分は温度上昇率が小さい時は積分されずリセット
する様に構成する。この推定温度上昇値と、前記検出温
度を、真温度検出手段４に入力し、前記検出温度に推定
温度上昇値を加算することにより、真の温度を推定し、
推定真温度として出力する。この推定真温度と温度制限
値５とを比較手段６により比較し、推定真温度が温度制
限値５よりも大である時は停止信号７を出力し、図示し
ないトリップメカニズムを動作させ、ガスタービンを破
損すること無く停止させる。
（実施例の効果）
以上述べた通り、本発明によると、温度検出手段に検出
遅れが有っても、温度が急上昇する場合に、真の温度を
推定するので、ガスタービンの燃料制御装置の故障等に
より、燃料が急激に入った場合でも、燃焼器、及びガス
タービン入口が異常な高温になること無く安全に停止出
来、その効果は非常に大である。
遅れが有っても、温度が急上昇する場合に、真の温度を
推定するので、ガスタービンの燃料制御装置の故障等に
より、燃料が急激に入った場合でも、燃焼器、及びガス
タービン入口が異常な高温になること無く安全に停止出
来、その効果は非常に大である。
（他の実施例）
第１図では、真の温度を推定し、推定真温度と温度制限
値を比較して停止信号を発生するように構成したが、第
２図のように、検出温度と温度制限値５を余裕値演算手
段８に入力し温度の余裕値を得る様に構成し、温度上昇
値推定手段３の出力推定温度上昇値と余裕値を比較手段
６で比較するように構成することも出来る。
値を比較して停止信号を発生するように構成したが、第
２図のように、検出温度と温度制限値５を余裕値演算手
段８に入力し温度の余裕値を得る様に構成し、温度上昇
値推定手段３の出力推定温度上昇値と余裕値を比較手段
６で比較するように構成することも出来る。
また、第３図のように、複数の温度検出手段１−１から
１−Ｎを設け、それぞれの出力を上昇率演算手段２−１
から２−Ｎに入力し、選択手段９により中心値又は平均
値をとり、温度上昇値推定手段３に入力し、前記それぞ
れの検出温度を選択手段１０により中心値又は平均値を
とり真温度推定手段４に入力するように構成することも
出来る。
１−Ｎを設け、それぞれの出力を上昇率演算手段２−１
から２−Ｎに入力し、選択手段９により中心値又は平均
値をとり、温度上昇値推定手段３に入力し、前記それぞ
れの検出温度を選択手段１０により中心値又は平均値を
とり真温度推定手段４に入力するように構成することも
出来る。
また、第２図のような構成で、温度検出手段を複数とす
ることも出来る。
ることも出来る。
さらに、装置を構成するのにデジタル計算機を使用する
場合には、温度上昇率演算手段２の演算を前回の検出温
度と今回の検出温度との差を取ることにより変化率を求
め、温度上昇値推定手段３の演算を、前回値に今回の温
度上昇率にある係数を掛けて加えることにより、温度上
昇値を推定する方法とすることも、出来る。この係数は
、ガスタービンの特性、温度検出手段の特性等を考慮し
てシミュレーション等により予め定める。
場合には、温度上昇率演算手段２の演算を前回の検出温
度と今回の検出温度との差を取ることにより変化率を求
め、温度上昇値推定手段３の演算を、前回値に今回の温
度上昇率にある係数を掛けて加えることにより、温度上
昇値を推定する方法とすることも、出来る。この係数は
、ガスタービンの特性、温度検出手段の特性等を考慮し
てシミュレーション等により予め定める。
上昇率演算手段３と温度上昇値推定手段３は、ガスター
ビン入口と出口の遅れ、温度検出手段の遅れ等を補償す
るような演算方法なら何でも良い事は言うまでもない。
ビン入口と出口の遅れ、温度検出手段の遅れ等を補償す
るような演算方法なら何でも良い事は言うまでもない。
７−
さらにまた、温度検出手段をガスタービン出口に設ける
のを実施例として述べたが、ガスタービン入口に設ける
ことが可能であれば、さらに良いことは勿論である。
のを実施例として述べたが、ガスタービン入口に設ける
ことが可能であれば、さらに良いことは勿論である。
以上述べた通り１本発明によれば、温度検出手段に検出
遅れが有っても、温度が急上昇する場合に、真の温度を
推定するので、ガスタービンの燃料制御装置の故障等に
より、燃料が急激に入った場合でも、燃焼器、およびガ
スタービン入口、出口が異常な高温になること無く安全
に停止出来、その効果は非常に大である。
遅れが有っても、温度が急上昇する場合に、真の温度を
推定するので、ガスタービンの燃料制御装置の故障等に
より、燃料が急激に入った場合でも、燃焼器、およびガ
スタービン入口、出口が異常な高温になること無く安全
に停止出来、その効果は非常に大である。
第１図から第３図は本発明による実施例のガスタービン
温度保護装置のブロック図、第４図は従来のガスタービ
ン温度保護装置のブロック図である。 １・・・温度検出手段 ２・・・上昇率演算手段
３・・・温度上昇値推定手段 ４・・・真温度推定手段
５・・・温度制限値 ６・・・比較手段＝８− ７・・・停止信号 ９・・・選択手段 ８・・・余裕値演算手段 １０・・・選択手段
温度保護装置のブロック図、第４図は従来のガスタービ
ン温度保護装置のブロック図である。 １・・・温度検出手段 ２・・・上昇率演算手段
３・・・温度上昇値推定手段 ４・・・真温度推定手段
５・・・温度制限値 ６・・・比較手段＝８− ７・・・停止信号 ９・・・選択手段 ８・・・余裕値演算手段 １０・・・選択手段
Claims (2)
- （１）温度検出手段と、該温度検出手段から得た温度か
ら温度上昇率を得る上昇率演算手段と、該上昇率演算手
段の出力から温度上昇値を推定する温度上昇値推定手段
と、該温度上昇値推定手段の出力である推定温度上昇値
と前記温度検出手段から得た温度とから真の温度を推定
する真温度推定手段と、該真温度推定手段の出力と温度
制限値を比較する比較手段とから成り、推定真温度が温
度制限値より大となった時にガスタービンを停止させる
事を特徴としたガスタービン温度保護装置。 - （２）温度検出手段と、該温度検出手段から得た温度か
ら温度上昇率を得る上昇率演算手段と、該上昇率演算手
段の出力から温度上昇値を推定する温度上昇値推定手段
と、前記温度検出手段から得た温度と温度制限値から温
度上昇の余裕値を演算する余裕値演算手段と、該余裕値
演算手段の出力である温度余裕値と前記温度上昇値推定
手段から得られる推定温度上昇値とを比較する比較手段
とから成り、推定温度上昇値が温度余裕値より大となっ
た時にガスタービンを停止させる事を特徴としたガスタ
ービン温度保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27596389A JPH03138425A (ja) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | ガスタービン温度保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27596389A JPH03138425A (ja) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | ガスタービン温度保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03138425A true JPH03138425A (ja) | 1991-06-12 |
Family
ID=17562861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27596389A Pending JPH03138425A (ja) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | ガスタービン温度保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03138425A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004028092A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-29 | General Electric Co <Ge> | 制御システムの電子部品が温度過昇状態に曝されたとき使用される自動エンジン保護システム |
| JP2010031841A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジン温度を制御するための方法及びシステム |
| JP2011226476A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンハードウェアの故障を検出するためのシステム、方法、及び装置 |
| US10801361B2 (en) | 2016-09-09 | 2020-10-13 | General Electric Company | System and method for HPT disk over speed prevention |
-
1989
- 1989-10-25 JP JP27596389A patent/JPH03138425A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004028092A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-29 | General Electric Co <Ge> | 制御システムの電子部品が温度過昇状態に曝されたとき使用される自動エンジン保護システム |
| JP2010031841A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジン温度を制御するための方法及びシステム |
| JP2011226476A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンハードウェアの故障を検出するためのシステム、方法、及び装置 |
| US10801361B2 (en) | 2016-09-09 | 2020-10-13 | General Electric Company | System and method for HPT disk over speed prevention |
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