JPH039032A

JPH039032A - ガスタービンの燃料供給制御装置

Info

Publication number: JPH039032A
Application number: JP14374289A
Authority: JP
Inventors: Koji Jibiki; 浩至地曵
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-06
Filing date: 1989-06-06
Publication date: 1991-01-16

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。

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、ガスタービンの燃料供給制御装置に係り、特
に異なる発熱量の燃料を切換で使用するようにしたガス
タービンの燃料供給制御装置に関する。

（従来の技術）一般に、ガスタービンの燃料としては、軽油や灯油等の
燃料が使用されているが、最近ではエネルギー資源の多
角的活用の観点から液化天然ガス（以下ＬＮＧと言う）
あるいは液化プロパンガス（以下ＬＰＧと言う）等が使
用されてきている。

これ等多角化する燃料に対応してガス−ビンの燃料運用
形態も液体燃料専焼用、液体燃料とガス燃料混焼用およ
びガス燃料専焼用等のものかある。

なかでも、ガス燃料専焼用ガスタービンについ＝　４ては、ガス輸送技術の進歩や、ガス燃料比率を増大させ
るエネルギー消費計画を反映し近年ますます増加する傾
向にある。

更にまた、ガスタービン発電プラントにおいては、複数
の異なる発熱量の気体燃料を用いて発電プラントを安定
して運転することも行なわれている。その代表的な例と
してＬＮＧ燃料、ＬＰＧ燃料あるいはこれ等の混合燃料
等を使用するものが挙げられる。

以下、従来一般に用いられているＬＮＧ燃料とＬＰＧ燃
料の２種類のガス燃料系統で構成されたガスタービン発
電システムを第５図について説明する。

同図において、圧縮機１０、ガスタービン１１および発
電機１２は同軸上に連結されている。前記圧縮機１０で
圧縮された空気は燃焼器１３に送られ、この圧縮空気と
燃料とが燃焼器１３で燃焼させられ、この圧縮燃焼ガス
によりガスタービン１１が所定速度で回転させられる。

前記燃焼器１３に供給される燃料はＬＮＧ燃料供給系統
１４とＬＰＧ燃料供給系統１５の２種類の燃料系統があ
る。このＬＮＧ燃料供給系統１４には、一端が図示しな
いＬＮＧ燃料供給源に接続され、他端が前記燃焼器１３
に接続される管路１６が設けられている。この管路１６
にはＬＮＧ燃料の危急遮断とその燃料供給圧力を制御す
る止め弁１７および供給量を制御する制御弁１８が設け
られている。前記燃焼器１３には制御弁１８から送られ
てくるＬＮＧ燃料を噴霧状にするノズル１９ａが設けら
れており、前記圧縮機１０で圧縮された空気とＬＮＧ燃
料とが混合され、この混合燃料が燃焼器１３で燃焼させ
られる。

また、ＬＰＧ燃料供給系統１５もＬＮＧ燃料供給系統１
４と同様に構成されている。すなわち、一端が図示しな
いＬＰＧ燃料供給源に接続され、他端が前記燃焼器１３
に接続される管路２０が設けられている。この管路２０
にはＬＰＧ燃料の危急遮断とその燃料供給圧力を制御す
る止め弁２１および供給量を制御する制御弁２２が設け
られている。また、燃焼器１３にはＬＮＧ燃料を噴霧状
にして供給するノズル１９ｂが設けられており、前記圧
縮機１０で圧縮された空気とＬＮＧ燃料とが混合され、
この混合燃料が燃焼器１３で燃焼させられる。

なお、図中、圧縮機１０の出口側１０ａと制御弁１８の
出口側との間には開閉弁２３ａを有するパージ管路２４
ａが、また圧縮機１０の出口側１０ｂと制御弁２２の出
口側との間には開閉弁２３ｂを有するパージ管路２４ｂ
が設けられ、管路１６または管路２０に残存する燃料を
不使用中のＬＮＧ燃料供給系統１４またはＬＰＧ燃料供
給系統１５から燃焼器１３に排出させるようになってい
る。

その他ガスタービン１１には排熱回収ボイラ、コンバイ
ンサイクル（何れも図示せず）等が備えられているが、
本発明に直接関係がないので詳細な説明は省略する。

前記ＬＮＧ燃料供給系統１４の止め弁１７には標準発熱
量のＬＮＧ燃料に対し、ガスタービン１１の所定の回転
数Ｎａに対応する２次側のＬＮＧ燃料設定圧力Ｐａを得
るようにした２次設定圧力信号を発生する設定圧力信号
発生器２５が接続され、この設定圧力信号により止め弁
１７の危急遮断とその燃料供給圧力の制御が行われる。

また制御弁１８には標準発熱量の燃料に対する制御弁設
定信号発生回路２６が接続される。この制御弁設定信号
発生回路２６には、制御信号発生回路２７が接続され、
この制御信号発生回路２７からガスタービン１１の回転
速度・負荷に対応する運転指令ｆａｌ、最少運転指令ｆ
ａ２．着火指令ｆａ３、暖機運転指令等の指令信号ｆａ
が送られる。制御弁設定信号発生回路２６が指令信号ｆ
ａ等を受けると、この制御弁設定信号発生回路２６は標
準発熱量のＬＮＧ燃料に対し適正な量のＬＮＧ燃料を燃
焼器１３に供給するような制御弁１８の標準発熱量の燃
料における制御弁設定信号が発生させられ、この制御弁
設定信号により前記制御弁１８が制御され燃焼器１３に
供給される燃料の供給量が制御される。

このようにして、設定圧力信号発生器２５の設定圧力信
号と制御弁設定信号発生回路２６の制御弁設定信号によ
り止め弁１７と制御弁１８とが適正に制御され、ガスタ
ービン１］が要求する広範囲のＬＮＧ燃料制御が行われ
る。例えば、ガスタービン１］の低速運転時における低
流量域での制御弁１８の微少制御でも、ＬＮＧ燃料制が
１にめ弁１７により低圧に保持されている状態で制御さ
れるので安定した流量制御が行われる。

また、前記ＬＰＧ燃料供給系統１５の止め弁２１にもＬ
ＮＧ燃料供給系統１４と同様にガスタービン１１の所定
の回転数Ｎｂに対応する２次側・のＬＰＧ燃料設定圧力
ｐｂを得るようにした設定圧力信号を発生する設定圧力
信号発生器２８か設けられ、止め弁２１の危急遮断と燃
料供給圧力の制御が行われる。

また制御弁２２には標準発熱量の燃料の制御弁設定信号
発生回路２９が接続される。この制御弁設定信号発生回
路２９には、前記制御信号発生回路２７が接続され、こ
の制御信号発生回路２７によりガスタービン１１の回転
速度・負荷に対応する運転指令ｆｂｌ、最少運転指令ｆ
ｂ２２着火指令ｆｂ３、暖機運転指令等の指令信号ｆｂ
が送られる。この制御弁設定信号発生回路２９が指令信
号ｆｂ等を受けると、この制御弁設定信号発生回路２９
は標準発熱量のＬＰＧ燃料に対し適正な量のＬＰＧ燃料
を燃焼器１３に供給するような制御弁２２の制御弁設定
信号が発生させられ、この制御弁設定信号により前記制
御弁２２が制御され適正量のＬＰＧ燃料が燃焼器１３に
供給される。

これら構成からなるガスタービン発電機の起動をＬＮＧ
燃料により運転する場合につき説明する。

まず、ガスタービン１１は、このガスタービン］１と同
軸に設けられたトルクコンバータ、モータ等の起動装置
（図示せず）により回転される。

このガスタービン１１が回転を開始した時点で止め弁１
７が開かれ、かつ燃焼器１３に供給されるＬＮＧ燃料の
供給燃料の燃料圧力がガスタービン１１の回転に対応し
て制御され、制御弁１８により供給流量が制御される。

この制御されたＬＮＧ燃料は管路１６を介してノズル１
９ａに送られ、このノズル１９ａによりＬＮＧ燃料が霧
化されて燃焼器１３に送られる。

また、ガスタービン１１の回転により圧縮機１０が回転
され、その圧縮空気が燃焼器］３に送られる。燃焼器１
３では前記ＬＮＧ燃料の霧化ガスと圧縮空気とが混合さ
れ、この混合燃料が燃焼器１３で燃焼され、ガスタービ
ン１１が一定時間暖機運転される。

所定の暖機運転を行ったのち、ガスタービン１１の回転
速度が昇速され定格回転数となり、また、この間前記Ｌ
ＮＧ燃料と圧縮空気とが順次増量され、定格負荷の定格
速度になるようにされる。

かかる止め弁１７および制御弁１８の制御により、燃焼
器１３には標準発熱量の燃料におけるガスタービン１１
の低負荷状態から高負荷状態に対応する最適圧力の最適
流量が供給され、ガスタービン１１を適切に運転するこ
とができる。

これ等の制御はＬＰＧ燃料、その他の燃料を使用した場
合も同様である。

（発明が解決しようとする課題）ガスタービンの運転において、止め弁および調整弁は、
標準発熱量の燃料の設定圧力信号発生器、制御弁設定信
号発生回路から発生される設定圧力信号、制御弁設定信
号等により制御され、ガスタービンに供給される燃料圧
力、燃料供給流量が制御される。しかしながら最近のよ
うに燃料が多様化されてくると、その燃料の燃焼特性が
、種類、その産地、採取時期により相当に違い、ガスタ
ービンを適切に運転できなくなっている。例えば、ＬＰ
Ｇ燃料では、プロパンを主成分とする場合と、ブタンを
主成分とする場合とでは発熱量に数倍以上の差があり、
この発熱量の差により以下の問題がある。すなわち、着火時にあっては標準発熱量の燃料に対して低い発熱量
の燃料を使用すると着火が不可能となることがある。ま
た、高い発熱量の燃料を使用すると必要以上の燃料がガ
スタービンに投入されることになり、排気ガス温度が規
定以上に上昇してしまう問題がある。

１２また、負荷遮断時等では低い発熱量のガスを使用してい
る場合には、制御弁を絞る関係で必要な発熱量を維持す
るだけの燃料が流れずに燃焼が吹き消えてしまうことが
ある。

また、高い発熱量のガス燃料を使用すると、制御弁を最
少の開度にしても必要以上の燃料が投入されてしまいガ
スタービンをオーバスピードさせてしまう問題がある。

さらにまた、発電機を系統から解列するときには、制御
弁は最少の弁開度まで絞り込まれるが、高い発熱量のガ
ス燃料を使用するとガスタービンに投入されるガス燃料
の発熱量が高すぎるため、送電系統との解列動作を行う
逆電力リレーの動作をさせるに必要な負荷まで低減させ
ることができない問題がある。

その他の問題として、燃料を燃焼器に供給する供給量が
異なるため、経年的に燃焼器、ノズル、配管系に燃料の
目詰まりを生じる。この燃焼器等の目詰まりにより燃焼
器の着火失敗、負荷遮断時における制御弁の最少開度に
より燃焼の吹き消しを起こす等の問題があった。

本発明は、これ等の問題を解決するために異なる発熱量
の燃料を使用してもガスタービンを安定して運転するよ
うにしたガスタービンの燃料供給制御装置を得ることを
目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、燃料の危急遮断および燃料供給圧力の制御を
行う止め弁と燃料供給量の制御を行う制御弁を介して異
なる発熱量の燃料が選択的に供給するようにしたガスタ
ービンの燃料供給制御装置において、選択された燃料に
対応する制御信号を発生させる選択回路と、この選択回
路の制御信号により作動され標準発熱量の燃料に対する
上記選択された燃料の発熱量補正信号を発生する補正関
数発生器と、標準発熱量の燃料におけるガスタービンの
回転数に対応する２次設定圧力信号を発生する設定圧力
信号発生器と、この設定圧力信号発生器の設定圧力信号
′を前記補正関数発生器の補正信号により補正するとと
もにこの補正された制御信号により止め弁を制御する加
算器を設けたものである。

また、前記ガスタービンの燃料供給制御装置において、
選択された燃料に対応する制御信号を発生させる選択回
路と、この選択回路の制御信号により作動され標準発熱
量の燃料に対する上記選択された燃料の発熱量補正信号
を発生する補正関数発生器と、標準発熱量の燃料におけ
るガスタービンの制御信号に対応する制御弁設定信号を
発生する制御弁設定信号発生回路と、この制御弁設定信
号発生回路の制御弁設定信号を前記補正関数発生器の補
正信号により補正するとともにこの補正された制御信号
により制御弁を制御する加算器とを設けたものである。

さらにまた、補正関数発生器の発熱量補正信号を初期着
火失敗信号と最新着火失敗信号との偏差信号により補正
制御するようにしたものである。

さらに、前記ガスタービンの燃料供給装置において、燃
焼器に近接して設けられ燃焼中の燃焼ガスを分析するガ
ス分析装置と、このガス分析装置のガス分析信号から算
出されその発熱量分析信号を発生する発熱量分析演算回
路と、標準発熱量信号を発生する標準ガス関数器と、こ
の標準ガス関数器の標準発熱信号を前記発熱量分析演算
回路の発熱量分析信号により補正し第１の補正信号を発
生する第１の加算器と、標準発熱量の燃料におけるガス
タービンの回転数に対応する２次設定圧内借号または標
準発熱量の燃料におけるガスタービンの回転数に対応す
る制御弁設定信号等の設定信号を発生する設定回路と、
この設定回路の設定信号を前記第１の加算器の第１の補
正信号により補正するとともにこの補正された第２の補
正信号により止め弁または制御弁を制御するようにした
第２の加算器を設けたものである。

（作　用）選択器の操作により発熱量が異なる燃料の１つが選択さ
れる。この選択器の選択により異なる燃料の標準発熱量
の燃料に対する発熱量補正された補正信号がとりだされ
る。また、標準発熱量の燃料におけるガスタービンの回
転数に対応する２次設定圧内借号がとりだされる。この
２次設定圧内借号が前記補正信号により補正され、この
補正された制御信号により異なる発熱量の燃料の供給圧
力が基準発熱量の燃料の供給圧力に対応して圧力補正さ
れ、ガスタービンを異なる発熱量の燃料で運転する場合
でも基準発熱量の燃料で運転する場合と同様の発熱量で
運転される。

また、ガスタービンの制御信号に対応する制御弁設定信
号がとりだされる。この制御弁設定信号が異なる発熱量
の燃料の標準発熱量の燃料に対する発熱量補正された補
正信号により補正され、その補正された制御信号により
異なる発熱量の燃料の供給量が標準発熱量の燃料の供給
量に対応して流量補正され、ガスタービンを異なる発熱
量の燃料により運転する場合でも標準発熱量の燃料で運
転する場合と同様の発熱量で運転される。

また、補正信号は、初期着火失敗信号と最新着火失敗信
号との偏差信号により補正され、燃焼器等が目詰等によ
る経年変化しても発熱量が異なる燃料の供給圧力補正ま
たは供給量補正される。

さらにまた、燃焼器の燃焼ガスがガス分析装置により分
析され、このガス分析信号を演算して発熱量分析信号を
とりだされる。この発熱量分析信号により標準発熱量信
号を補正し、この補正された制御信号によりさらに設定
信号が補正され、この補正された設定信号により止め弁
または制御弁が制御される。この制御により異なる発熱
量の燃料が標準発熱量の燃料の発熱量に対応するように
してガスタービンに供給される。

（実施例）以下、本発明ガスタービンの燃料供給制御装置の一実施
例を添附図面について説明する。なお、これ等図面にお
いて第５図の従来゛のガスタービンの燃料供給制御装置
と同一部分は同−符をもって説明しその詳細な説明は省
略する。

第１図において符号３０は燃焼器１３に供給する燃料、
例えば標準発熱量のＬＮＧ燃料、高発熱量のＬＮＧ燃料
、低発熱量のＬＮＧ燃料を選択的に切換える選択回路で
ある。この選択回路３０には端子３１．３２．３３が設
けられ、これ等各端子３１．３２．３３から前記各燃料
を切換えるときに、この各ＬＮＧ燃料に対応する標準発
熱信号高発熱信号および低発熱信号がとりだされる。こ
の選択回路３０が標準発熱量の燃料を選択すると、標準
発熱信号が加算器３４に送られ、高発熱量の燃料を選択
すると、高発熱信号か補正関数発生器３５に送られ、低
発熱量の燃料を選択すると、低発熱信号が補正関数発生
器３６に送られる。

前記補正関数発生器３５は標準発熱量のＬＮＧ燃料を燃
焼器１３で燃焼した場合と高発熱量のＬＮＧ燃料を燃焼
器］３で燃焼した場合との発熱量の違を計算し標準発熱
量のＬＮＧ燃料に対応するように高発熱１ＬＮＧ燃料の
発熱量補正信号、例えばマイナスの補正信号を得るよう
にしたものである。

また、補正関数発生器３６も補正関数発生器３５と同様
に標準発熱量のＬＮＧ燃料に対し低発熱量のＬＮＧ燃料
の発熱量の違いを計算し標準発熱量のＬＮＧ燃料を供給
したと同様な低発熱量ＬＮＧ燃料の発熱量補正信号、例
えばプラスの補正信号を得るようにしたものである。

前記補正関数発生器３５が高発熱信号を受けると、この
補正関数発生器３５により発熱量を補正する補正信号が
加算器３４に送られる。前記補正関数発生器３６が低発
熱信号を受けると、この補正関数発生器３６により発熱
量補正する補正信号が加算器３４に送られる。

この加算器３４には設定圧力信号発生器３７が接続され
ている。この設定圧力信号発生器３７は、標準発熱量の
ＬＮＧ燃料におけるガスタービン１１の所定回転速度Ｎ
ａに対応する所定燃料圧力Ｐａを得る標準発熱量の燃料
の２次設定圧力値号が発生される。

これ等の標準の発熱信号、補正の発熱信号は選択回路３
０の選択に対応して別々に加算器３４に送られ、また、
設定圧力信号発生器３７の２次設定圧力値号も加算器３
４に送られ、２次設定圧力値号が補正関数発生器３６等
の補正信号により補正される。この加算器３４で補正さ
れた制御信号は、前記止め弁１７に送られ、この止め弁
１７を制御し、燃焼器１３に供給される異なる発熱量の
ＬＮＧ燃料を標準発熱量のＬＮＧ燃料に対応するように
燃料圧力が補正される。

また、異なった発熱量のＬＰＧ燃料を使用する場合もＬ
ＮＧ燃料と同様に設定圧力信号発生器４０の２次設定圧
力値号が補正される。すなわち、符号４１は燃焼器１３
に供給する燃料、例えば標準発熱量のＬＰＧ燃料、高発
熱量のＬＰＧ燃料、低発熱量のＬＮＧ燃料を選択的に切
換える選択回路である。この選択回路４１には端子４２
．４３および４４が設けられ、これ等各端子には前記各
燃料を切換えるときに各燃料に対応して切換えられる標
準発熱信号、高発熱信号および低発熱信号がとりだされ
る。標準発熱信号は加算器４５に送られ、高発熱信号は
補正関数発生器４６に送られ、また、低発熱信号は高発
熱信号と同様に補正関数発生器４７に送られる。

前記補正関数発生器４６が高発熱信号を受けると、発熱
量に応じた補正信号が発生され、この補正信号が前記加
算器４５に送られる。また、補正関数発生器４７が低発
熱信号を受けると、発熱量に応じた補正信号が発生され
、この補正信号が前記加算器に送られる。

この加算器４５では設定圧力信号発生器４０の２次設定
圧力値号が前記補正信号により補正される。この補正さ
れた制御信号により前記ＬＮＧ燃料の場合と同様に止め
弁２１が制御され、異なるＬＰＧ燃料に対する標準発熱
量のＬＰＧ燃料に対応する設定圧力が補正される。なお
、図中２６ａ。

２６ｂは制御弁設定信号発生回路である。

このように標準発熱量の燃料の他に高発熱量や低発熱量
等の複数の異なった発熱量の燃料を使用する場合、高発
熱量や低発熱量等の燃料が標準発熱量の燃料に対応して
発熱量補正され、この補正信号により設定圧力信号発生
器等の２次設定圧力値号が補正される。この補正された
制御信号により止め弁１７が制御され、異なった発熱量
の燃料の供給圧力が標準発熱量の燃料の供給圧力に対応
して圧力補正され、異なった発熱量の燃料を標準燃料の
発熱量に対応するように制御される。この圧力制御によ
り異なった発熱量の燃料でガスタービンを運転するとき
でも標準発熱量の燃料と同様な発熱量によって運転でき
る。

第２図は、第１図と同様に異なる発熱量の燃料に応じて
制御弁１８または２２を制御する標準発熱量の燃料の制
御弁設定信号発生回路５１ａまたは５１ｂ（制御弁設定
信号発生回路５　］、　ｂは図示せず）の制御弁設定信
号を補正する他の実施例を示すものである。制御装置と
してはいずれも同様であるので、制御弁設定信号発生回
路５１ａが制御弁１８を制御するものについて説明する
。

第２図において、符号５２ａは、異なった発熱量の燃料
を切替える選択回路である。この選択回路５２ａには標
準発熱端子５３ａ１高発熱端子５４ａおよび低発熱端子
５５ａが接続され、これ等各端子からは燃料の切換えに
連動して標準発熱信号、高発熱信号および低発熱信号が
とりだされる。端子５３ａが選択されると標準発熱信号
は、加算器５６ａに送られ、端子５４ａが選択されると
高発熱信号は、補正関数発生器５７ａに送られ、また、
端子５５ａが選択されると低発熱信号は、補正関数発生
器５８ａに送られる。

前記補正関数発生器５７ａは、標準発熱量のＬＮＧ燃料
を燃焼器１３で燃焼した場合と高発熱量のＬＮＧ燃料を
燃焼器１３で燃焼した場合の発熱量の違いを計算し標準
発熱量のＬＮＧ燃料に対応するような高発熱量のＬＮＧ
燃料の発熱量補正信号、例えばマイナスの補正信号を得
るものであり、この補正信号が加算器５６ａに送られる
。

前記補正関数発生器５８ａは、標準発熱量のＬＮＧ燃料
を燃焼器１３で燃焼した場合と低発熱量のＬＮＧ燃料を
燃焼器１３で燃焼した場合の発熱量の違いを計算し標準
発熱量のＬＮＧ燃料に対応するように低発熱量ＬＮＧ燃
料の発熱量補正信号、例えばプラスの補正信号を得るも
のであり、この補正信号が加算器５６ａに送られる。

前記制御弁設定信号発生器５１ａには、第１図に示した
ようなガスタービン１１の運転指令を発生する制御信号
発生回路２７が接続され、運転指令信号ｆａ等を受ける
。この指令信号ｆａ等を受３４けると制御弁設定信号発生器５１ａは、標す発熱量のＬ
ＮＧ燃料に対する調整弁１８の制御弁設定信号が発生さ
せられる。

この制御弁設定信号発生器５１ａの制御弁設定信号は加
算器５６ａに送られ、前記補正関数発生器５７ａ等から
送られてくる補正信号により加算器５６ａで補正される
。この加算器５６ａにより補正された制御信号は制御弁
１８に送られ、この制御弁１８が制御され、標準発熱量
のＬＮＧ燃料に対応する異なったＬＮＧ燃料の発熱量補
正されたＬＮＧ燃料が燃焼器１３に供給される。

このようにして、標準発熱量の燃料の制御弁設定信号発
生器５１ａの制御弁設定信号が補正関数発生器５７ａ等
の補正信号により補正され、この補正された制御信号に
より調整弁１８が制御され燃焼器１３に供給される異な
った発熱量の燃料が標準発熱量の燃料に対応して制御さ
れる。この制御により標準発熱量の燃料以外の異なる発
熱量の燃料を使用する場合でも、標準発熱量の燃料に対
応する補正された異なる発熱量の燃料が燃焼器１３に供
給され、ガスタービン１１を標準発熱量の燃料により運
転した場合と同様の発熱量で運転することができる。

なお、ＬＰＧ燃料における制御弁設定信号発生器５１ｂ
（図示せず）の制御弁設定信号を補正関数発生器５７ｂ
の補正信号により補正する場合も制御弁設定信号発生器
５１ａの制御弁開度信号を補正関数発生器５７ａの補正
する場合と同様に制御することができる。　第３図は、
第１図および第２図に示した補正関数発生器３５．３６
等の補正信号を初期着火失敗信号と最新着火失敗信号と
の比較信号により補正する他の実施例を示したものであ
る。

すなわち、第３図において符号６０は、ガスタービン１
１を起動回数に対する燃焼器１３等の着火失敗回数の比
を計算可能にした着火失敗演算回路である。この着火失
敗演算回路６０にはガスタービン１１の初期着火失敗演
算データを記録する初期着火失敗記録回路６１が接続さ
れ、初期着火失敗状態が記録される。また、着火失敗演
算回路６０にはガスタービン１１の最新石火失敗演算デ
ータを記録する最新着火失敗記録回路６２が接続され、
最新着火失敗状態が記録される。前記初期着火失敗記録
回路６１には、その出力信号を最新着火失敗記録回路６
２の出力信号に補正するようにゲイン回路６３（着火失
敗率×α）が接続され、このゲイン回路６３の出力信号
ｆｉが演算回路６４に送られる。また、前記最新着火失
敗記録回路６２ではその出力信号ｆｄが前記演算回路６
４に送られる。この演算回路６４では前記初期着火失敗
の出力信号ｆｉと最新着火失敗の出力１６号ｆｄとが比
較演算され、最新着火失敗の出力信号ｆｄが初期着火失
敗の出力信号ｆｉの出力信号より大きい場合に偏差信号
が発生され、この偏差信号がゲイン回路６５に送られる
。この偏差信号はゲイン回路６５で増幅され、その出力
信号が補正関数発生器６６に送られる。この補正関数発
生器６６は第１図、第２図で説明した補正関数発生器３
７等と同様に発熱量補正する補正信号が発生するように
なっており、この補正信号が前記偏差信号により着火補
正され加算器６７に送られる。この着火補正信号により
例えば設定圧力信号発生器６８から発生する設定圧力信
号または制御弁設定信号発生回路５１ａ（図示せず）か
ら発生する制御弁設定信号等の設定信号が補正される。

この加算器６７により補正された制御信号が前記のよう
に止め弁１７あるいは制御弁１８に送られ、燃料の供給
圧力あるいは供給流量が制御される。

このようにすると、補正関数発生器６６の補正信号が最
新着火失敗信号ｆｄと初期着火失敗信号ｆｉとの偏差信
号により補正され、この補正信号により設定圧力信号発
生器６８等の設定信号を補正するから、その補正された
制御信号は着火失敗率を考慮した補正信号となる。

しかも、この最新着火失敗信号ｆｄと初期着火失敗信号
ｆｉとの偏差信号は、着火失敗の比率であるから初期着
火状態すなわち最初の燃焼器１３、ノズル１９ａ等の燃
焼条件と最新着火状態すなわち現在使用中の燃焼器１３
、ノズル１９ａ等の燃焼条件の差を表したものであり、
この偏差信号が７　− ２８〜小さいと燃焼器１３、ノズル１９ａの目詰、損傷等の経
年変化が少ないことになり、また、大きいと燃焼器１３
、ノズル１９ａの目詰、損傷等の経年変化が大きくなっ
たことになる。

かかる場合、この大きな偏差出力信号、すなわち最新着
火失敗信号ｆｄ＞初期着火失敗信号ｆｉのときの偏差信
号により補正関数発生器６６の補正信号が補正されるか
ら、燃焼器１３、ノズル１９ａの目詰、損傷等の経年変
化をしたときは補正出力が増大され、燃焼器１３に供給
する燃料の圧力あるいは流量が増加される。そのため、
燃焼器１３、ノズル１９ａ等の経年変化するようなこと
があっても、燃焼器１３等が着火失敗を生じさせるよう
なことがなく、常に安全に使用することができる。

第４図は、第１図、第２図および第３図に示した実施例
とは異なる他の実施例を示すものである。

すなわち、設定圧力信号発生器３７（４０，６８・・・
）が発生する標準発熱量の燃料の設定圧力信号または制
御弁設定信号発生回路５１ａから発生する制御弁設定信
号等の設定信号を燃焼中の燃料ガスを分析したガス分析
データから補正するようにしたものである。すなわち、
燃焼器１３に近接して燃焼中の燃料ガスを分析するガス
分析装置７０が設けられる。このガス分析装置７０によ
り燃料ガスがメタン、エタン等の各ガス毎にその体積％
が分析される。このガス分析装置７０のガス分析信号は
、発熱量演算回路７１に送られ、メタン、エタン等の各
ガス毎の発熱量が算出され、その発熱量信号が第１の加
算器７２に送られる。

また、標準発熱量の燃料による標準発熱量信号を発生す
る標準ガス関数器７３が設けられ、この標準発熱量信号
が第１の加算器７２に送られる。

第１の加算器７２では、標準発熱量信号が前記ガス分析
信号により補正され、その補正された第１の補正信号が
ゲイン回路７４で増幅され第２の加算器７５に送られる
。

また前記設定圧力信号発生器３７　（４０，６８・・・
）から発生する標準発熱量の燃料の設定圧力信号または
制御弁設定信号発生回路５１ａから発生する制御弁設定
信号等の設定信号が前記第２の加算器７５に送られる。

この第２の加算器７５に送られた設定信号は前記第１の
補正信号により補正される。

この補正された第２の補正信号は止め弁］７または制御
弁１８に送られ、前述のように燃料の供給圧力あるいは
供給流量が制御される。

このようにするとガスタービン１１に供給される燃料が
ガス分析装置７０により分析され、この分析データに基
づくガス分析信号により標準発熱量信号、設定信号が補
正されるので、ガスタービン１１に供給される燃料がど
のような発熱量の燃料でも標準発熱量の燃料に対応して
発熱量補正される。

そのため、異なった発熱量の燃料を使用してガスタービ
ン１１を運転する場合、標準発熱量の燃料に対応した異
なった発熱量の燃料が供給され、ガスタービンの速度、
負荷、負荷遮断等のあらゆる運転が標準発熱量の燃料で
運転する場合と同様に制御を行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように複数の異なった発熱量の燃料を使
用してガスタービンを運転する場合に、異なった発熱量
の燃料について標準発熱量の燃料に対応する発熱量補正
する補正信号がとりだされる。この補正信号により標準
発熱量の燃料に対応する設定圧力信号が補正され、この
補正された制御信号により燃料供給圧力を制御する止め
弁が制御される。

そのため、タービンを異なった発熱量の燃料により運転
する場合、標準発熱量の燃料を使用した場合と同様の発
熱量の燃料が供給され、タービンを標準発熱量の燃料に
より運転する場合と同様にして運転制御することができ
る。

また、発熱量補正された補正信号により制御弁設定信号
が補正され、その補正された制御信号により流量制御を
行う調整弁が制御される。そのため、異なった発熱量の
燃料を使用しても標準の発熱量の燃料を使用した場合と
同様の発熱量になるように流量制御することができる。

またまた、ガスタービンの燃焼器の燃焼ガスか初期着火
失敗信号と最新着火失敗信号としてとりだされ、この初
期着火失敗信号と最新着火失敗信号との検出偏差信号に
より発熱量補正された補正信号が補正される。この補正
された制御信号により設定信号が補正され、この補正さ
れた設定信号により制御弁、止め弁が制御される。

そのため、燃焼器、燃料供給管等が目詰等により経年変
化しても、その経年変化に対応するように異なった発熱
量の燃料が供給圧力補正または流量制御補正されるから
、ガスタービンは着火失敗がない状態で運転することが
できる。

さらに、燃焼中の燃焼ガスがガス分析され、このガス分
析信号の発熱量が算出され、この発熱量信号により標準
ガス信号、設定信号が補正される。

この補正された制御信号により止め弁または制御弁を制
御するようにしたから、種々の異なった発熱量の燃料が
標準の発熱量の燃料に対応して補正され、タービンを異
なった発熱量の燃料で標運転する場合、標準の発熱量の
燃料に対応して良好に運転することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明ガスタービンの燃料供給制御装置の概
要を示すブロック線図、第２図、第３図、第４図は、第
１図におけるガスタービンの燃料供給制御装置の他の実
施例を示す主要部の概略ブロック線図、第５図は、従来
一般に用いられているガスタービンの燃料供給制御装置
の概要を示すブロック線図である。１０・・・圧縮機、１１・・・ガスタービン、１２・・
・発電機、１３・・・燃焼器、１４・・・ＬＮＧ燃料供
給系統、１５・・・ＬＰＧ燃料供給系統、１６．２０・
・・管路、１７．２１・・・止め弁、１８．２２・・・
制御弁、１９ａ、１９ｂ−ノズル、２３　ａ　、　　２
３　ｂ　・−開閉弁、２４ａ、２４ｂ−・・パージ管路
、２５．２８．３７．４０．６８・・・設定圧力発生器
、２７・・・制御信号発生回路、２６．２６ａ、２６ｂ
、２９．５２ａ・・・調整弁設定信号発生回路、３０．
４１．５２ａ・・・選択回路、３１．３２．３３・・・
端子、３５．３６．４６．４７．５７ａ、　　５７ｂ、
　　６６・・・補正関数発生器、３４．４５．５５ａ、
６７７５・・・加算器、６０・・・着火失敗演算回路、
６］・・・初期記憶回路、６２・・・最新記憶回路、６
３．６５．７４・・・ゲイン回路、６４．７１・・・演
算回路、７０・・・ガス分析装置、７３・・・標準ガス
関数器。

Claims

【特許請求の範囲】１、燃料の危急遮断および燃料供給圧力の制御を行う止
め弁と燃料供給量の制御を行う制御弁を介して異なる発
熱量の燃料が選択的に供給されるようにしたガスタービ
ンの燃料供給制御装置において、選択された燃料に対応
する制御信号を発生する選択回路と、この選択回路の制
御信号により作動され標準発熱量の燃料に対する上記選
択された燃料の発熱量補正信号を発生する補正関数発生
器と、標準発熱量の燃料におけるスタービンの回転数に
対応する２次設定圧力信号を発生する設定圧力信号発生
器と、この設定圧力信号発生器の設定圧力信号を前記補
正関数発生器の補正信号により補正するとともにこの補
正された制御信号により止め弁を制御する加算器とを有
することを特徴とするガスタービンの燃料供給制御装置
。２、燃料の危急遮断および燃料供給圧力の制御を行う止
め弁と燃料供給量の制御を行う制御弁を介して異なる発
熱量の燃料が選択的に供給されるようにしたガスタービ
ンの燃料供給制御装置において、選択された燃料に対応
する制御信号を発生する選択回路と、この選択回路の制
御信号により作動され標準発熱量の燃料に対する上記選
択された燃料の発熱量補正信号を発生する補正関数発生
器と、標準発熱量の燃料におけるガスタービンの制御信
号に対応する制御弁設定信号を発生する制御弁設定信号
発生回路と、この制御弁設定信号発生回路の制御弁設定
信号を前記補正関数発生器の補正信号により補正すると
ともにこの補正された制御信号により制御弁を制御する
加算器とを有することを特徴とするガスタービンの燃料
供給制御装置。３、前記補正関数発生器の発熱量補正信号を初期着火失
敗信号と最新着火失敗信号との偏差信号により補正する
ようにしたことを特徴とするにより請求項１または２記
載のガスタービンの燃料供給制御装置。４、燃料の危急遮断および燃料供給圧力の制御を行う止
め弁と燃料供給量の制御を行う制御弁を介して異なる発
熱量の燃料が選択的に供給するようにしたガスタービン
の燃料供給制御装置において、燃焼器に近接して設けら
れ燃焼中の燃焼ガスを分析するガス分析装置と、このガ
ス分析装置のガス分析信号から算出されその発熱量分析
信号を発生する発熱量分析演算回路と、標準発熱量信号
を発生する標準ガス関数器と、この標準ガス関数器の標
準発熱量信号を前記発熱量分析演算回路の発熱量分析信
号により補正し第１の補正信号を発生する第１の加算器
と、標準発熱量の燃料におけるガスタービンの回転数に
対応する２次設定圧力信号または標準発熱量の燃料にお
けるガスタービンの制御信号に対応する制御弁設定信号
等の設定信号を発生する設定回路と、この設定回路の設
定信号を前記第１の加算器の第１の補正信号により補正
するとともにこの補正された第２の補正信号により止め
弁または制御弁を制御する第２の加算器とを有するガス
タービンの燃料供給制御装置。