JPH0481527A - Gas turbine control device - Google Patents

Gas turbine control device

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JPH0481527A
JPH0481527A JP19046590A JP19046590A JPH0481527A JP H0481527 A JPH0481527 A JP H0481527A JP 19046590 A JP19046590 A JP 19046590A JP 19046590 A JP19046590 A JP 19046590A JP H0481527 A JPH0481527 A JP H0481527A
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gas
gas temperature
turbine inlet
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隆 水野
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開一郎 平山
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典弘 内田
Kazuteru Ono
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Abstract

PURPOSE:To obtain operation with highest efficiency by circularly arranging a gas turbine exhaust gas temperature detector on a gas turbine exhaust part, and further circularly arranging a gas turbine inlet gas temperature detector on a gas turbine inlet high temperature part. CONSTITUTION:A gas turbine inlet gas temperature setter 33 provides a gas turbine inlet gas temperature set value. A gas turbine inlet gas temperature TY is a mean value obtained by passing temperature signals TY1 to TY12 from the twelve gas turbine inlet gas temperature setters 33 through a mean value computation circuit 37. The temperature deviation is obtained from the gas turbine inlet gas temperature set value and the temperature TY by means of an adder 34. The deviation is input to a proportional integral controller 35 to obtain a gas turbine inlet gas temperature control signal 36. The gas turbine inlet gas temperature should be the highest value allowable for the gas turbine inlet high temperature material in order to obtain maximum efficiency of the gas turbine. Thus, the signal 36 is input with priority, and a gas turbine exhaust gas temperature control signal 28 is used for backup.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明はコンバインドサイクル発電プラント等の発電プ
ラントにおけるガスタービンプラントの監視制御を行う
ガスタービン制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a gas turbine control device that monitors and controls a gas turbine plant in a power plant such as a combined cycle power plant.

(従来の技術) 従来のガスタービンプラントにおけるシステム構成図を
第18図にに示す。第18図において、入口空気案内翼
1を介して取入れた空気は空気圧縮機2にて高圧空気に
圧縮される。この高圧の空気圧縮機吐出空気は図示しな
い空気流路を通って燃焼器空気孔3から燃焼機4に入り
燃料の燃焼用空気として使用される。燃焼器4は複数台
あるが。
(Prior Art) A system configuration diagram of a conventional gas turbine plant is shown in FIG. In FIG. 18, air taken in through the inlet air guide vane 1 is compressed into high pressure air by an air compressor 2. This high-pressure air compressor discharge air enters the combustor 4 from the combustor air hole 3 through an air passage (not shown) and is used as air for combustion of fuel. There are multiple combustors 4.

便宜上、第18図では2台の図にしである。For convenience, two machines are shown in FIG. 18.

ガスタービン制御装置5の指令で燃料制御弁6が制御さ
れ、燃料制御弁6を通過した燃料が各燃焼器4の燃料バ
ーナ7から燃焼器4に送られ燃焼する。燃焼火炎は火炎
検知器8により着火状態にあるか、失火状態にあるか検
出される。燃焼器4の燃焼ガスは図示しないガス流路を
通ってガスタービン9に送られる。この高圧高温ガスが
ガスタービン9にてガスタービン軸10を回転させるの
で、同軸上の空気圧縮機2と発電機11が回転を得る。
The fuel control valve 6 is controlled by a command from the gas turbine control device 5, and the fuel that has passed through the fuel control valve 6 is sent from the fuel burner 7 of each combustor 4 to the combustor 4 and burned. A flame detector 8 detects whether the combustion flame is ignited or misfired. Combustion gas from the combustor 4 is sent to the gas turbine 9 through a gas flow path (not shown). This high-pressure, high-temperature gas rotates the gas turbine shaft 10 in the gas turbine 9, so that the air compressor 2 and generator 11 coaxially rotate.

ガスタービン9で仕事をしたガスはガスタービン排気部
12から図示しない排熱回収ボイラへ行く。
The gas that has been worked in the gas turbine 9 goes from the gas turbine exhaust section 12 to an exhaust heat recovery boiler (not shown).

ガスタービン排気部12にはガスタービン排ガス温度検
出器13が配設されている。便宜上、検出器の個数は3
個だけ示しであるが、通常はもっと多くの検出器が設け
られる。ガスタービン排ガス温度検出器13の温度信号
はガスタービン制御器[5に送られる。ガスタービン制
御装置5は、ガスタービン軸端歯車14に近接して取付
けられた速度検出器15から得た速度信号、空気圧縮機
吐出空気圧力検出器16から得た吐出空気圧力、火炎検
知器8から得た着火信号、及びガスタービン排ガス温度
検出器13から得たガスタービン排ガス温度等に基づい
て、空気圧縮機2の入口空気案内翼1の角度を制御して
空気量の調節を行ったり、燃料制御弁6の開度を制御し
て燃料量の調節を行ったりする。
A gas turbine exhaust gas temperature detector 13 is disposed in the gas turbine exhaust section 12 . For convenience, the number of detectors is 3.
Although only one detector is shown, typically more detectors are provided. The temperature signal of the gas turbine exhaust gas temperature detector 13 is sent to the gas turbine controller [5. The gas turbine control device 5 receives a speed signal obtained from a speed detector 15 mounted close to the gas turbine shaft end gear 14, a discharge air pressure obtained from an air compressor discharge air pressure detector 16, and a flame detector 8. Based on the ignition signal obtained from the ignition signal obtained from the gas turbine exhaust gas temperature detector 13 and the gas turbine exhaust gas temperature obtained from the gas turbine exhaust gas temperature detector 13, the angle of the inlet air guide vane 1 of the air compressor 2 is controlled to adjust the amount of air; The amount of fuel is adjusted by controlling the opening degree of the fuel control valve 6.

ガスタービン制御装置における従来の制御系統図を第1
9図に示す。第19図において、ガスタービン起動時は
起動制御部17の起動制御信号18が低値選択回路19
で選択されて燃料弁制御回路20を介して、第18図の
燃料制御弁6の開度を制御している。
The conventional control system diagram for the gas turbine control device is shown in the first diagram.
It is shown in Figure 9. In FIG. 19, when starting the gas turbine, the starting control signal 18 of the starting control section 17 is set to a low value selection circuit 19.
is selected, and the opening degree of the fuel control valve 6 shown in FIG. 18 is controlled via the fuel valve control circuit 20.

起動制御部17は、点火操作時、燃料制御弁6の開度を
所定の点火開度に維持し、図示しない点火プラグにより
点火されると火炎検知器8により火炎が確立したことが
検知されるようになっている。
The starting control unit 17 maintains the opening degree of the fuel control valve 6 at a predetermined ignition opening degree during the ignition operation, and when the spark plug (not shown) is ignited, the flame detector 8 detects that a flame has been established. It looks like this.

火炎が確立すると、暖機を行い、徐々に起動制御信号1
8を増加させて、燃料制御弁6を開いて行き、燃料を徐
々に増加して行く。ガスタービン速度検出器15から得
られたガスタービン速度Nが次第に増加する。負荷・速
度設定器21は、起動時には定格速度設定値が与えられ
ている。加減算器22にて定格速度設定値とガスタービ
ン速度Nの偏差が演算され、その速度偏差に比例制御器
23が乗じられて負荷・速度制御信号24が得られる。
Once the flame is established, it is warmed up and the start control signal 1 is gradually activated.
8, the fuel control valve 6 is opened, and the fuel is gradually increased. The gas turbine speed N obtained from the gas turbine speed detector 15 gradually increases. The load/speed setter 21 is given a rated speed setting value at startup. An adder/subtractor 22 calculates the deviation between the rated speed setting value and the gas turbine speed N, and a proportional controller 23 multiplies the speed deviation to obtain a load/speed control signal 24.

ガスタービン速度Nが定格速度近辺に達すると低値選択
回路19において、起動制御信号18に代って、負荷・
速度制御信号24が低値となって選択されるに至る。
When the gas turbine speed N reaches around the rated speed, the low value selection circuit 19 selects the load/lower value instead of the start control signal 18.
The speed control signal 24 becomes low and is selected.

ガスタービン軸10が定格速度に維持されてのち、発電
機11は電力系統に併入される。併入後は、ガスタービ
ン速度は系統周波数と同期し、定格速度が維持される。
After the gas turbine shaft 10 is maintained at rated speed, the generator 11 is connected to the power system. After joining, the gas turbine speed will be synchronized with the grid frequency and the rated speed will be maintained.

発電機出力を増加するために負荷・速度設定器21の値
が図示しない発電機負荷制御回路により増加され、燃料
制御弁6の開度が増加し、燃料量が徐々に増加する。こ
の時、併行して入口空気案内翼1の角度も、図示しない
回路により増加して行き、やがて最大角度に達すると、
そこで空気量は最大となる。燃料量が増加すると共にガ
スタービン排ガス温度検出器13の温度TXが増加する
。ガスタービン排ガス温度TXは第20図により得られ
る。第20図はガスタービン排ガス温度検出器13の個
数がn個の場合を示しており、各ガス温度n個の平均値
を平均値演算回路29が選択し、ガスタービン排ガス温
度TXとする。排ガス温度設定器25の排ガス温度設定
値と排ガス温度TXの偏差が加減算器26により演算さ
れ、その温度偏差を比例積分制御器27に通してガスタ
ービン排ガス温度制御信号28が作られる。空気量が最
大となり、更に燃料量が増加するとやがてガスタービン
排ガス温度制御信号28が、負荷・速度制御信号24に
代って、低値選択回路19において低値選択され、ガス
タービン制御器!5は、ガスタービン排ガス温度TXを
排ガス温度設定器25の設定値に維持するように燃料制
御弁6を制御する。ガスタービン排ガス温度設定器25
の与える排ガス温度設定値TTREFは第21図に示す
ものが使用される。曲線30がガスタービン排ガス温度
設定値であり、空気圧縮機吐出空気圧力PCDの関数と
して得られる。この吐出空気圧力PCDは第18図の吐
出空気圧力検出器16から得られる。曲線31はガスタ
ービン排ガス温度高警報設定値を示す。第21図はガス
タービン排ガス温度を曲線30に沿って運転することに
よりガスタービン入口ガス温度をガスタービン高温部材
料の許容し得る最大温度に維持しようとするもので、曲
線が右下りになっている部分はガスタービン効率が高い
ので、ガスタービン入口ガス温度を一定に維持するため
にはガスタービン排ガス温度を下げなければならないこ
とを意味している。ガスタービン排ガス温度高に対して
は、第21図の曲線31により警報を出したり、或いは
ガスタービン咎トリップさせたりして、ガスタービンを
保護していた。また、ガスタービン排ガス温度のばらつ
きを監視し、最大温度と最低温度の偏差が所定値を越え
た時にも、警報を出したり、或いはガスタービンをトリ
ップさせたりしていた。これは、ガスタービン入口ガス
温度に温度のばらつきが大きいと、ガスタービン9の内
部の回転動翼の熱疲労が大きくなったり、ガスタービン
振動の原因にもなるためで、それらからガスタービンを
保護するためにガスタービンをトリップさせていたー。
In order to increase the generator output, the value of the load/speed setter 21 is increased by a generator load control circuit (not shown), the opening degree of the fuel control valve 6 is increased, and the amount of fuel is gradually increased. At this time, the angle of the inlet air guide vane 1 also increases by a circuit not shown, and when it eventually reaches the maximum angle,
There, the amount of air is at its maximum. As the amount of fuel increases, the temperature TX of the gas turbine exhaust gas temperature detector 13 increases. The gas turbine exhaust gas temperature TX is obtained from FIG. FIG. 20 shows a case where the number of gas turbine exhaust gas temperature detectors 13 is n, and the average value calculation circuit 29 selects the average value of each of the n gas temperatures, and sets it as the gas turbine exhaust gas temperature TX. The deviation between the exhaust gas temperature setting value of the exhaust gas temperature setting device 25 and the exhaust gas temperature TX is calculated by the adder/subtractor 26, and the temperature deviation is passed through the proportional integral controller 27 to generate the gas turbine exhaust gas temperature control signal 28. When the air amount reaches the maximum and the fuel amount further increases, the gas turbine exhaust gas temperature control signal 28 is eventually selected as a low value in the low value selection circuit 19 instead of the load/speed control signal 24, and the gas turbine controller! 5 controls the fuel control valve 6 to maintain the gas turbine exhaust gas temperature TX at the set value of the exhaust gas temperature setting device 25. Gas turbine exhaust gas temperature setting device 25
The exhaust gas temperature set value TTREF given by is shown in FIG. 21. Curve 30 is the gas turbine exhaust gas temperature setpoint as a function of air compressor discharge air pressure PCD. This discharge air pressure PCD is obtained from the discharge air pressure detector 16 shown in FIG. A curve 31 shows the gas turbine exhaust gas temperature high alarm set value. FIG. 21 shows an attempt to maintain the gas turbine inlet gas temperature at the maximum allowable temperature of the gas turbine high temperature section material by operating the gas turbine exhaust gas temperature along the curve 30, and the curve slopes downward to the right. This means that the gas turbine exhaust gas temperature must be lowered in order to maintain a constant gas turbine inlet gas temperature because the gas turbine efficiency is high in the area where the gas turbine is located. In response to high gas turbine exhaust gas temperature, the gas turbine is protected by issuing a warning using curve 31 in FIG. 21 or causing the gas turbine to trip. In addition, variations in the gas turbine exhaust gas temperature are monitored, and even when the deviation between the maximum temperature and the minimum temperature exceeds a predetermined value, an alarm is issued or the gas turbine is tripped. This is because if there is a large variation in the gas temperature at the gas turbine inlet, thermal fatigue of the rotating rotor blades inside the gas turbine 9 will increase, and it will also cause gas turbine vibration, so the gas turbine is protected from these. In order to do this, the gas turbine was tripped.

また温度検出器が所定個数以上故障した場合、上記のよ
うな監視及び正常なガスタービン制御が行えなくなるの
で、ガスタービン保護を目的としてガスタービンをトリ
ップさせていた。ガスタービン入口高温部で約1300
℃、排気部で約600℃の高温ガスタービンが実用化さ
れており、高温ゆえに温度検出器も比較的故障し易いの
で、温度検出器が故障しても運転継続が可能な技術が、
電力供給安定化の観点から求められている。
Furthermore, if a predetermined number or more of the temperature detectors fail, the above-mentioned monitoring and normal gas turbine control cannot be performed, so the gas turbine has been tripped in order to protect the gas turbine. Approximately 1300 at the gas turbine inlet high temperature section
℃, high-temperature gas turbines with a temperature of approximately 600℃ at the exhaust section have been put into practical use, and the temperature detector is relatively prone to failure due to the high temperature, so technology that allows continued operation even if the temperature detector fails is needed.
This is required from the perspective of stabilizing the power supply.

(発明が解決しようとする課題) 上記従来技術では、ガスタービン入口高温部のガス温度
を直接測定しないので、ガスタービン排ガス温度だけで
は正確にガスタービン入口ガス温度を推定できない。つ
まり、ガスタービン排ガス温度による監視と制御では、
予想以上にガスタービン入口ガス温度が高くて高温部が
苛酷な状態にさらされていたり、逆に、予想以上にガス
タービン入口ガス温度が低くて、ガスタービン効率の低
い運転点で運転している場合が起る。また、ガスタービ
ン排ガス温度検出器が故障した場合は、その故障検出に
時間遅れがあり、温度のばらつきとなって現れる。その
ような場合、ガスタービン入口ガス温度がばらついてい
るのか、或いはガスタービン排ガス温度検出器の故障な
のか、が直ぐにはわからないので、ガスタービン保護上
から、無駄にガスタービントリップを行わせるようなこ
とが起り得る。このようなことは、電力供給の安定を維
持する観点からは好ましくない。
(Problems to be Solved by the Invention) In the above-mentioned conventional technology, the gas temperature at the gas turbine inlet high temperature section is not directly measured, so the gas turbine inlet gas temperature cannot be accurately estimated only from the gas turbine exhaust gas temperature. In other words, in monitoring and controlling gas turbine exhaust gas temperature,
The gas temperature at the gas turbine inlet is higher than expected, exposing the high-temperature parts to harsh conditions, or conversely, the gas temperature at the gas turbine inlet is lower than expected, causing the gas turbine to operate at a low efficiency operating point. A situation arises. Furthermore, if the gas turbine exhaust gas temperature detector malfunctions, there is a time delay in detecting the malfunction, resulting in temperature variations. In such a case, it is not immediately clear whether the gas turbine inlet gas temperature is fluctuating or there is a failure in the gas turbine exhaust gas temperature detector, so in order to protect the gas turbine, it is not possible to cause the gas turbine to trip unnecessarily. things can happen. Such a situation is not preferable from the viewpoint of maintaining stability of power supply.

以上のような従来技術の問題点に鑑み本発明はガスター
ビン排気部に環状、・に配設したガスタービン排ガス温
度検出器に加えて、ガスタービン入口高温部に環状に配
設したガスタービン入口ガス温度検出器を設けることに
より最も効率の高い運転を行うと共に、ガスタービン入
口ガス温度による正確なガスタービンの燃焼監視を行う
ことを目的とする。
In view of the problems of the prior art as described above, the present invention provides a gas turbine exhaust gas temperature detector disposed annularly in the gas turbine exhaust section, as well as a gas turbine exhaust gas temperature detector disposed annularly in the high temperature section of the gas turbine inlet. The purpose of this invention is to provide the most efficient operation by providing a gas temperature detector and to accurately monitor combustion of the gas turbine based on the gas temperature at the gas turbine inlet.

また一つの目的は、ガスタービン排ガス温度検出器或い
はガスタービン入口ガス温度検出器の異常を早く検出す
ることである。
Another purpose is to quickly detect abnormalities in the gas turbine exhaust gas temperature detector or the gas turbine inlet gas temperature detector.

また一つの目的は、異常のガスタービン入口ガス温度検
出器、或いは異常のガスタービン排ガス温度検出器に代
って、推定温度を与えることによりガスタービンの運転
継続を図ることである。
Another purpose is to continue operation of the gas turbine by providing an estimated temperature in place of an abnormal gas turbine inlet gas temperature detector or an abnormal gas turbine exhaust gas temperature detector.

また一つの目的は、ガスタービン内部で入口から排気部
に向かってガスが回転して進むガス流路にほぼ合致する
ようにガスタービン入口ガス温度とガスタービン排ガス
温度の関係を示すことである。
Another purpose is to show the relationship between the gas turbine inlet gas temperature and the gas turbine exhaust gas temperature so as to approximately match the gas flow path in which the gas rotates from the inlet to the exhaust section inside the gas turbine.

また一つの目的は、燃焼器の異常を検出することを付加
的な目的として与えることである。
Another purpose is to provide an additional purpose of detecting abnormalities in the combustor.

また一つの目的は、ガスタービンの機械的構造上の理由
からガスタービン入口高温部所定箇所にガスタービン入
口ガス温度検出器を取付けることができない場合にも、
前記所定箇所のガス温度を推定することである。
Another purpose is to provide a sensor for gas turbine inlet gas temperature in cases where it is not possible to install a gas turbine inlet gas temperature detector at a predetermined location in the high temperature part of the gas turbine inlet due to the mechanical structure of the gas turbine.
The method is to estimate the gas temperature at the predetermined location.

また一つの目的は、ガスタービンの機械的構造上の理由
からガスタービン排気部所定箇所にガスタービン排ガス
温度検出器を取付けることができない場合にも、前記所
定箇所のガス温度を推定することである。
Another purpose is to estimate the gas temperature at a predetermined location in the gas turbine exhaust section even when a gas turbine exhaust gas temperature sensor cannot be installed at a predetermined location in the gas turbine exhaust section due to the mechanical structure of the gas turbine. .

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 以上のような目的を達成するために、ガスタービン入口
高温部にガスタービン入口ガス温度検出器を環状に配設
すると共に、ガスタービン排気部にもガスタービン排ガ
ス温度検出器を環状に配設する。そして、ガスタービン
軸を中心にガスタービン入口部からガスタービン排気部
に向かって回転するガス流のほぼ同しガス部分を監視で
きるようにガスタービン入口ガス温度検出器とガスター
ビン排ガス温度検出器を対応づける。対応づけられたガ
スタービン入口ガス温度検出器とガスタービン排ガス温
度検出器の温度を相互に照合比較し、温度検出器の異常
を検出するとともに、異常の温度検出器に代って温度推
定値を与える。ガスタービン入口ガス温度検出器とガス
タービン排ガス温度検出器の各温度に基づいて燃焼器の
異常を検出する。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above objectives, a gas turbine inlet gas temperature detector is arranged in an annular manner at the gas turbine inlet high temperature section, and a gas turbine exhaust gas temperature sensor is arranged at the gas turbine exhaust section as well. Temperature detectors are arranged in a ring. Then, a gas turbine inlet gas temperature detector and a gas turbine exhaust gas temperature detector are installed so that almost the same gas portion of the gas flow rotating around the gas turbine shaft from the gas turbine inlet toward the gas turbine exhaust can be monitored. Match. The temperatures of the associated gas turbine inlet gas temperature detector and gas turbine exhaust gas temperature detector are compared and detected, and an abnormality in the temperature detector is detected, and an estimated temperature value is generated in place of the abnormal temperature detector. give. Abnormalities in the combustor are detected based on the respective temperatures of the gas turbine inlet gas temperature detector and the gas turbine exhaust gas temperature detector.

またガスタービン入口高温部或いはガスタービン排気部
の所定箇所のガス温度をガスタービン入口ガス温度検出
器及びガスタービン排ガス温度検出器の温度に基づいて
推定する0以上のような手段を有する。
It also includes zero or more means for estimating the gas temperature at a predetermined location of the gas turbine inlet high temperature section or the gas turbine exhaust section based on the temperatures of the gas turbine inlet gas temperature detector and the gas turbine exhaust gas temperature detector.

(作用) ガスタービン入口ガス温度はガスタービン入口ガス温度
制御に使用され、同時にガスタービン入口ガス温度高警
報制限値を越えないかどうかが監視される。
(Operation) The gas turbine inlet gas temperature is used to control the gas turbine inlet gas temperature, and at the same time, it is monitored to see if it exceeds the gas turbine inlet gas temperature high alarm limit value.

またガスタービン入口ガス温度の各々のばらつき(偏差
)の大きさが警報制限値を越えていないかが監視される
。ガスタービン入口ガス温度の分布とガスタービン排ガ
ス温度の分布の形状が一致しない場合は一致しない部分
のガスタービン入口ガス温度検出器又はガスタービン排
ガス温度検出器のいずれかが異常と判定される。ガスタ
ービン入口ガス温度検出器の一つが異常と判定された場
合は、それに隣接するガスタービン入口ガス温度検出器
の温度と対応するガスタービン排ガス温度検出器の温度
から異常のガスタービン入口ガス温度検出器の温度を推
定する。ガスタービン排ガス温度検出器の一つが異常と
判定された場合は、それに隣接するガスタービン排ガス
温度検出器と対応するガスタービン入口ガス温度検出器
の温度から異常のガスタービン排ガス温度検出器の温度
を推定する。
Also, it is monitored whether the magnitude of each variation (deviation) in the gas turbine inlet gas temperature exceeds an alarm limit value. If the shapes of the gas turbine inlet gas temperature distribution and the gas turbine exhaust gas temperature distribution do not match, it is determined that either the gas turbine inlet gas temperature detector or the gas turbine exhaust gas temperature detector in the portion where they do not match is abnormal. If one of the gas turbine inlet gas temperature detectors is determined to be abnormal, the abnormal gas turbine inlet gas temperature is detected from the temperature of the adjacent gas turbine inlet gas temperature detector and the temperature of the corresponding gas turbine exhaust gas temperature detector. Estimate the temperature of the vessel. If one of the gas turbine exhaust gas temperature detectors is determined to be abnormal, the temperature of the abnormal gas turbine exhaust gas temperature detector is determined from the temperature of the adjacent gas turbine exhaust gas temperature detector and the corresponding gas turbine inlet gas temperature detector. presume.

ガスタービン入口ガス温度検出器が取付かないガスター
ビン入口高温部所定箇所の温度を、それに隣接するガス
タービン入口ガス温度検出器の温度と、上記所定箇所及
び隣接するガスタービン入口ガス温度検出器に対応する
ガスタービン排ガス温度検出器の温度から推定する。
The temperature at a predetermined location in the gas turbine inlet high temperature section where the gas turbine inlet gas temperature detector is not installed corresponds to the temperature of the adjacent gas turbine inlet gas temperature detector, and the temperature at the above predetermined location and the adjacent gas turbine inlet gas temperature detector. Estimated from the temperature of the gas turbine exhaust gas temperature sensor.

また、ガスタービン排ガス温度検出器が取付かないガス
タービン排気部所定箇所の温度を、それに隣接するガス
タービン排ガス温度検出器の温度と、上記所定箇所及び
隣接するガスタービン排ガス温度検出器に対応するガス
タービン入口ガス温度検出器の温度から推定する。
In addition, the temperature of a predetermined part of the gas turbine exhaust part where the gas turbine exhaust gas temperature sensor is not installed is determined by the temperature of the adjacent gas turbine exhaust gas temperature detector, and the temperature of the gas turbine exhaust gas temperature detector corresponding to the predetermined part and the adjacent gas turbine exhaust gas temperature detector. Estimated from the temperature of the turbine inlet gas temperature sensor.

ガスタービン排ガス温度は、ガスタービン入口ガス温度
検出器の故障が何箇所か発生してガスタービンの監視と
制御が困難になった場合のことを考えて、運転継続のた
めバックアップ用として従来と同様にガスタービン排ガ
ス温度制御の機能とガスタービン排ガス温度高警報の機
能とガスタービン排ガス温度のばらつき(偏差)の大き
さを監視する機能を残しておくことが可能である。
The gas turbine exhaust gas temperature is kept the same as before as a backup for continued operation in case the gas turbine inlet gas temperature detector fails in several places and it becomes difficult to monitor and control the gas turbine. It is possible to retain the functions of gas turbine exhaust gas temperature control, gas turbine exhaust gas temperature high alarm function, and function of monitoring the magnitude of variation (deviation) in gas turbine exhaust gas temperature.

また、ガスタービン入口ガス温度とガスタービン排ガス
温度の分布の形状がほぼ一致していながら温度のばらつ
き(偏差)が大きい場合には、燃焼器内部の燃料バーナ
の目詰り或いは燃焼器内の図示しない空気調節系の異常
等が生じていると判断できる。
In addition, if the shape of the distribution of the gas turbine inlet gas temperature and the gas turbine exhaust gas temperature is almost the same, but the temperature variation (deviation) is large, it may be due to clogging of the fuel burner inside the combustor or a problem (not shown) inside the combustor. It can be determined that there is an abnormality in the air conditioning system.

(実施例) 本発明の一実施例のシステム構成図を第1図に示す。第
1図において、第18図と符号の同じものは第18図に
おける説明と同等のものであることを示す。第1図にお
いて新たに追加したものはガスタービン入口高温部に環
状に配設したガスタービン入口ガス温度検出器32であ
る。ガスタービン入口ガス温度検出器32の個数は第1
図においては便宜上3個の例を図示しであるが、もっと
多く設けることが望ましい。
(Embodiment) FIG. 1 shows a system configuration diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 18 indicate the same explanation as in FIG. 18. What is newly added in FIG. 1 is a gas turbine inlet gas temperature detector 32 disposed annularly in the gas turbine inlet high temperature section. The number of gas turbine inlet gas temperature detectors 32 is the first
Although three examples are shown in the figure for convenience, it is desirable to provide more.

この実施例では、ガスタービン入口ガス温度検出器及び
ガスタービン排ガス温度検出器が各々12個環状にほぼ
等間隔に配設されているものとし、その構造的な位置関
係を第2図に示す。第2図はガスタービン排気側から軸
方向にガスタービン入口側を見た図で、黒丸TXI〜T
X12はガスタービン排ガス温度検出器の取付は位置を
示すとともに各温度の値を示す。また白丸1〜12は燃
焼器が12台あって図示のように環状に配設されていて
、各燃焼器から出る燃焼ガスがガスタービンに流入する
入口高温部に同数のガスタービン入口温度検出器が黒丸
TYI〜TY12のように配設されている。燃焼器■を
出た燃焼ガスはガスタービン入口においてガスタービン
入口ガス温度検出器TYIによりそのガス温度が測定さ
れ、隣接する燃焼器■及び燃焼器Oの燃焼ガスと若干混
じり合いながらガスタービン内部の図示しない動翼を回
転させると共に、このガス自身がガスタービン排気部に
向かっである程度回転しつつ排ガスとしてガスタービン
から排出され、結果的に燃焼器■を出た燃焼ガスはガス
タービン内部で仕事をしたのち、ガスタービン排ガス温
度検出器TX3の位置に主に排出され、排ガス温度TX
3の排ガスとなってガスタービンを出て行く。同様に燃
焼器■を出た燃焼ガスはガスタービン入口ガス温度検出
器TY2によりガスタービン入口ガス温度がTY2であ
ると測定され、隣接する燃焼器の及び燃焼器■の燃焼ガ
スと若干混じり合いながらガスタービン内部で仕事をし
て結果的にガスタービン排ガス温度検出器TX4の位置
に排出され、排ガス温度TX4の排ガスとなってガスタ
ービンを出て行く。他の燃焼器の燃焼ガスについても同
様である。
In this embodiment, it is assumed that 12 gas turbine inlet gas temperature detectors and 12 gas turbine exhaust gas temperature detectors are each arranged in an annular shape at approximately equal intervals, and their structural positional relationship is shown in FIG. Figure 2 is a diagram looking from the gas turbine exhaust side to the gas turbine inlet side in the axial direction, with black circles TXI to T
X12 indicates the mounting position of the gas turbine exhaust gas temperature sensor and also indicates the value of each temperature. In addition, white circles 1 to 12 indicate that there are 12 combustors arranged in an annular shape as shown in the figure, and the same number of gas turbine inlet temperature detectors are installed at the inlet high temperature section where the combustion gas coming out of each combustor flows into the gas turbine. are arranged like black circles TYI to TY12. The temperature of the combustion gas exiting the combustor ■ is measured by the gas turbine inlet gas temperature sensor TYI at the gas turbine inlet, and the gas temperature inside the gas turbine is mixed slightly with the combustion gas from the adjacent combustor ■ and combustor O. As the rotor blades (not shown) are rotated, this gas itself rotates to some extent toward the gas turbine exhaust section and is discharged from the gas turbine as exhaust gas.As a result, the combustion gas that exits the combustor (■) performs work inside the gas turbine. After that, it is mainly discharged to the position of the gas turbine exhaust gas temperature detector TX3, and the exhaust gas temperature TX
It becomes exhaust gas of 3 and leaves the gas turbine. Similarly, the combustion gas exiting the combustor ■ is measured by the gas turbine inlet gas temperature sensor TY2 to have a gas turbine inlet gas temperature of TY2, and is slightly mixed with the combustion gas of the adjacent combustor and the combustor ■. Work is performed inside the gas turbine, and as a result, the gas is discharged to the position of the gas turbine exhaust gas temperature detector TX4, and exits the gas turbine as exhaust gas having the exhaust gas temperature TX4. The same applies to the combustion gases of other combustors.

このようなガスタービン入口ガス温度検出器の温度信号
は次のように使用される。第3図は第19図においてガ
スタービン入口ガス温度制御部を追加したもので第19
図と同符号のものは第19図の説明に同等のものである
ことを示す。ガスタービン入口ガス温度設定器33はガ
スタービン入口ガス温度設定値を与える。ガスタービン
入口ガス温度TYは第4図に示すようにガスタービン入
口ガス温度検出器12個の各温度信号TYI−TY12
を平均値演算回路37を通して得られた平均値である。
The temperature signal of such a gas turbine inlet gas temperature sensor is used as follows. Figure 3 is the same as Figure 19 with the gas turbine inlet gas temperature control section added.
Components with the same reference numerals as those in the figure indicate the same as the description in FIG. 19. Gas turbine inlet gas temperature setter 33 provides a gas turbine inlet gas temperature set point. The gas turbine inlet gas temperature TY is determined by each temperature signal TYI-TY12 of the 12 gas turbine inlet gas temperature detectors as shown in FIG.
is the average value obtained through the average value calculation circuit 37.

各々の正しい温度信号を使用して正しい平均値を求め、
その平均値をガスタービン入口ガス温度TYとして制御
に使用することがガスタービン保護上重要である。第3
図においてガスタービン入口ガス温度設定値とガスター
ビン入口ガス温度TYが加減算器34を通されて、温度
偏差が求められ、その温度偏差を比例積分制御器35に
通しガスタービン入ロガス温度制御信号36が得られる
。ガスタービン入口ガス温度をガスタービン入口高温部
材料の許容し得る最大の温度に維持しておくことが、ガ
スタービン効率を最大にすることに等価であるので、ガ
スタービン入口ガス温度制御信号36を優先的に通すよ
うにし、ガスタービン排ガス温度制御信号28をバック
アップのために使用する方がガスタービン効率上望まし
い。それ′は、ガスタービン入口ガス温度検出器TYI
〜TY12のうち何箇所がが故障した場合にガスタービ
ン入口ガス温度制御信号36からガスタービン排ガス温
度制御信号28の方へ制御信号を切換えるようにするこ
とによっても可能であるし、第21図に示すガスタービ
ン排ガス温度設定値の曲線30の値を適切に決めること
によっても可能である。ガスタービン入口ガス温度設定
値は第5図の直線38で示すようにガスタービン入口高
温部材料から決る一定値であってもよい。
Find the correct average value using each correct temperature signal,
It is important for gas turbine protection to use the average value as the gas turbine inlet gas temperature TY for control. Third
In the figure, the gas turbine inlet gas temperature setting value and the gas turbine inlet gas temperature TY are passed through an adder/subtractor 34 to obtain a temperature deviation, and the temperature deviation is passed to a proportional integral controller 35 to receive a gas turbine inlet log gas temperature control signal 36. is obtained. Since maintaining the gas turbine inlet gas temperature at the maximum allowable temperature of the gas turbine inlet hot section material is equivalent to maximizing gas turbine efficiency, the gas turbine inlet gas temperature control signal 36 is In terms of gas turbine efficiency, it is preferable to allow the gas to pass through preferentially and use the gas turbine exhaust gas temperature control signal 28 for backup. It' is the gas turbine inlet gas temperature sensor TYI
It is also possible to switch the control signal from the gas turbine inlet gas temperature control signal 36 to the gas turbine exhaust gas temperature control signal 28 depending on how many points of the TY12 are out of order, as shown in FIG. This is also possible by appropriately determining the values of the gas turbine exhaust gas temperature setpoint curve 30 shown. The gas turbine inlet gas temperature set point may be a constant value determined from the gas turbine inlet hot section material, as shown by straight line 38 in FIG.

その上に警報設定値39が設けられていて、この値を越
えると警報或いはガスタービントリップが行われる。ま
たガスタービン入口ガス温度TYI〜TY12は第6図
のように燃焼状態の監視に使用される。第6図において
ガスタービン入口ガス温度TYI〜TY12は最大値選
択器40及び最小値選択器41に通して最大値TYMA
X及び最小値TYM I Nを得るようにし、それら両
値は偏差演算器42に通してガスタービン入口ガス温度
偏差(ばらつき)43を得る。このガスタービン入口ガ
ス温度偏差43は入口ガス温度偏差許容値44と比較器
45にて比較され、入口ガス温度偏差43が許容値44
を越えた場合には警報或いはガスタービントリップ指令
が出力される。
Above this is an alarm setpoint 39 which, if exceeded, will cause an alarm or gas turbine trip. Further, the gas turbine inlet gas temperatures TYI to TY12 are used to monitor the combustion state as shown in FIG. In FIG. 6, the gas turbine inlet gas temperatures TYI to TY12 are passed through a maximum value selector 40 and a minimum value selector 41 to a maximum value TYMA.
X and the minimum value TYM I N are obtained, and both values are passed through a deviation calculator 42 to obtain a gas turbine inlet gas temperature deviation (dispersion) 43. This gas turbine inlet gas temperature deviation 43 is compared with an inlet gas temperature deviation tolerance 44 in a comparator 45, and the inlet gas temperature deviation 43 is compared with the tolerance 44.
If it exceeds the limit, an alarm or gas turbine trip command is output.

ガスタービン排ガス温度TXI〜TX12に対しても、
第6図において、TYI〜T、Y12をTXI〜TX1
2に代えるとともに、入口ガス温度偏差許容値44の代
りに排ガス温度偏差許容値を与えることによりガスター
ビン排ガス温度における温度偏差を監視することができ
る。
Also for gas turbine exhaust gas temperatures TXI to TX12,
In Figure 6, TYI~T, Y12 are TXI~TX1
2 and by providing an exhaust gas temperature deviation tolerance value in place of the inlet gas temperature deviation tolerance value 44, the temperature deviation in the gas turbine exhaust gas temperature can be monitored.

次に、ガスタービン入口ガス温度偏差或いはガスタービ
ン排ガス温度偏差が許容値を越えた場合におけるガス温
度検出器の故障による温度偏差大の可能性を排除する方
法について説明する。温度検出器として熱電対が使用さ
れた場合、熱電対が断線すると通常アップ側又はダウン
側にスケールアウトさせることにより故障の熱電対を排
除させるやり方が一般的であるが、強制的にスケールア
ウトさせるために熱電対の断線を検出するまでの間に、
その温度を正常な温度と見なしてしまうという従来の欠
点があった。第7図は本発明の詳細な説明する図で、ガ
スタービン入口ガス温度分布の一部とガスタービン排ガ
ス温度分布の一部が示されている。横軸は燃焼器の配列
を示し、第2図において説明したように燃焼器■、■、
■を出た燃焼ガスの各々がガスタービン入口において各
々入口ガス温度TYI、TY2.TY3として得られ、
ガスタービン排気部において各々排ガス温度TX3.T
X4.TX5として得られることを示している。今、ガ
スタービン入口ガス温度偏差が許容値を越えていて、最
小温度がTY2であった場合の例を図示している。直観
的にわかる簡単な例として、TX3とTX4とTX5が
直線上に並んでいる例を示した。TX3〜TX5はガス
タービン排ガス温度偏差が許容値以内の正常温度とする
。この例においては、ガスタービン入口ガス温度の推定
値はTY2Aであると見なし得る。従って、この場合、
入口ガス温度偏差が許容値を越えていて、かつ入口ガス
温度TY2が最大値又は最小値であって、更にまたこの
入口ガス温度TY2が推定温度TY2Aの所定範囲内を
越えていることをもって入口ガス温度検出器TY2が故
障であると見なすことができる。そのロジック図を第8
図に示す。
Next, a method for eliminating the possibility of a large temperature deviation due to failure of the gas temperature detector when the gas turbine inlet gas temperature deviation or the gas turbine exhaust gas temperature deviation exceeds a permissible value will be described. When a thermocouple is used as a temperature detector, if the thermocouple is disconnected, it is common to scale out to the up side or down side to eliminate the faulty thermocouple, but it is forced to scale out. Until the thermocouple disconnection is detected,
A conventional drawback is that the temperature is considered to be normal. FIG. 7 is a diagram for explaining the present invention in detail, showing a part of the gas turbine inlet gas temperature distribution and a part of the gas turbine exhaust gas temperature distribution. The horizontal axis shows the arrangement of the combustors, and as explained in Fig. 2, the combustors ■, ■,
(2) Each of the combustion gases exiting the gas turbine enters the gas turbine at an inlet gas temperature of TYI, TY2, . Obtained as TY3,
At each gas turbine exhaust section, the exhaust gas temperature TX3. T
X4. It shows that it can be obtained as TX5. An example is illustrated in which the gas turbine inlet gas temperature deviation exceeds the allowable value and the minimum temperature is TY2. As a simple example that can be intuitively understood, an example is shown in which TX3, TX4, and TX5 are lined up on a straight line. TX3 to TX5 are normal temperatures within which the gas turbine exhaust gas temperature deviation is within an allowable value. In this example, the estimated gas turbine inlet gas temperature may be considered to be TY2A. Therefore, in this case,
The inlet gas temperature deviation exceeds the allowable value, the inlet gas temperature TY2 is the maximum value or the minimum value, and the inlet gas temperature TY2 exceeds the predetermined range of the estimated temperature TY2A. It can be assumed that temperature sensor TY2 is faulty. The logic diagram is shown in the 8th
As shown in the figure.

第7図において、排ガス温度TX3とTX5の値が一致
した場合は、推定温度TY2Aを得るために、その隣り
のガス温度即ちガスタービン排ガス温度TX6とガスタ
ービン入口ガス温度TY4或いはガスタービン排ガス温
度TX2とガスタービン入口ガス温度”TY12を使用
して推定温度TY 2Aを求めることもできる。
In FIG. 7, when the values of exhaust gas temperatures TX3 and TX5 match, in order to obtain the estimated temperature TY2A, the adjacent gas temperature, that is, the gas turbine exhaust gas temperature TX6, and the gas turbine inlet gas temperature TY4 or the gas turbine exhaust gas temperature TX2. The estimated temperature TY2A can also be determined using the gas turbine inlet gas temperature TY12.

第7図と第8図によりガスタービン入ロガス温度゛検出
器T Y、 2が異常と検出され、隣接するガスタービ
ン入口ガス温度TYI及びTY3、そしてガスタービン
排ガス温度TX3.TX4及びTX5から補間法によっ
て推定温度TY2Aが得られた場合ガスタービン入口ガ
ス温度TYは第9図のようにしてより正確に得ることが
できる。第9図は第4図におけるガスタービン入口ガス
温度TY2を推定温度TY2Aに置きかえたものである
7 and 8, the gas turbine inlet gas temperature detector TY, 2 is detected to be abnormal, and the adjacent gas turbine inlet gas temperatures TYI and TY3, and the gas turbine exhaust gas temperature TX3. When the estimated temperature TY2A is obtained from TX4 and TX5 by interpolation, the gas turbine inlet gas temperature TY can be obtained more accurately as shown in FIG. FIG. 9 shows the gas turbine inlet gas temperature TY2 in FIG. 4 replaced with the estimated temperature TY2A.

逆に、ガスタービン排ガス温度偏差が許容値を越えた場
合については、第7図において説明した方法を同様に適
用し、ガスタービン排ガス温度の最大値又は最小値をガ
スタービン入口ガス温度から推定するようにして、その
推定値と比較することによりガスタービン排ガス温度検
出器の故障の有無を第8図と同様の方法により判定する
ことができる。例えば、ガスタービン排ガス温度TX4
の異常を判定する場合は、ガスタービン入口ガス温度T
YI、TY2及びTY3、そして隣接するガスタービン
排ガス温度TX3及びTX5から排ガス温度Tx4の推
定温度TX4Aを求め、第10図のロジック図により判
定することができる。このロジックが成立した場合には
、異常の排ガス温度TX4の代りに推定温度TX4Aを
使用して、第11図に示すようにより正確にガスタービ
ン排ガス温度T)l得ることができる。第11図は第2
0図における排ガス温度TX4を推定温度TX4Aに置
きかえたものである。温度検出器故障時にも推定温度を
与えて運転継続と正常な制御を図ることができる。
Conversely, if the gas turbine exhaust gas temperature deviation exceeds the allowable value, the method explained in FIG. 7 is similarly applied to estimate the maximum or minimum value of the gas turbine exhaust gas temperature from the gas turbine inlet gas temperature. By comparing this with the estimated value, it is possible to determine whether or not there is a failure in the gas turbine exhaust gas temperature detector using a method similar to that shown in FIG. For example, gas turbine exhaust gas temperature TX4
When determining an abnormality, the gas turbine inlet gas temperature T
The estimated temperature TX4A of the exhaust gas temperature Tx4 is obtained from YI, TY2, and TY3, and the adjacent gas turbine exhaust gas temperatures TX3 and TX5, and can be determined using the logic diagram in FIG. 10. If this logic holds true, the estimated temperature TX4A can be used instead of the abnormal exhaust gas temperature TX4 to more accurately obtain the gas turbine exhaust gas temperature T)l as shown in FIG. Figure 11 is the second
The exhaust gas temperature TX4 in Figure 0 is replaced with the estimated temperature TX4A. Even in the event of a temperature sensor failure, the estimated temperature can be provided to ensure continued operation and normal control.

次に、本発明のまた一つの実施例を第12図に示す。第
12図はガスタービン入口ガス温度TYI〜TY12及
びガスタービン排ガス温度TXI〜TX12の各温度を
表示器に表示した図であって、中心から放射方向にガス
温度が高くなるように表示されており、各々の黒丸は各
々のガス温度を示す。
Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 12 is a diagram in which the gas turbine inlet gas temperatures TYI to TY12 and the gas turbine exhaust gas temperatures TXI to TX12 are displayed on the display, and the gas temperatures are displayed so as to increase in the radial direction from the center. , each black circle indicates each gas temperature.

第2図における各ガス温度検出器の配設位置関係を、第
2図において説明したように、ガスタービン内部で回転
しながら排気されるガス流路に対応づけて示している所
に特徴がある。例えば燃焼器■を出た燃焼ガスはガスタ
ービン入口において入口ガス温度TYIを示し、そのガ
スはガスタービン内部である程度回転し、排気部で排ガ
ス温度Tx3を示す。このように、ガスタービン軸を中
心にガスタービン入口部からガスタービン排気部に向か
って回転するガス流にほぼ合致するように、ガスタービ
ン入口ガス温度検出器とガスタービン排ガス温度検出器
の配設位置関係をずらして各温度を表示することにより
、入口ガス温度と排ガス温度のガス温度分布の形状が合
致していることを確認することができるので、監視手段
として優れている。第12図のような環状の表示の代り
に第7図に示すように横軸に沿って並べる表示を採用し
てもよい、その効果は同等である。
As explained in Fig. 2, the arrangement positional relationship of each gas temperature sensor in Fig. 2 is distinctive in that it is shown in correspondence with the gas flow path that is exhausted while rotating inside the gas turbine. . For example, the combustion gas exiting the combustor (1) exhibits an inlet gas temperature TYI at the gas turbine inlet, rotates to some extent within the gas turbine, and exhibits an exhaust gas temperature Tx3 at the exhaust section. In this way, the gas turbine inlet gas temperature sensor and the gas turbine exhaust gas temperature sensor are arranged so as to approximately match the gas flow that rotates around the gas turbine axis from the gas turbine inlet toward the gas turbine exhaust. By displaying each temperature while shifting the positional relationship, it can be confirmed that the shapes of the gas temperature distributions of the inlet gas temperature and the exhaust gas temperature match, which is excellent as a monitoring means. Instead of the annular display as shown in FIG. 12, a display arranged along the horizontal axis as shown in FIG. 7 may be used, and the effect will be the same.

次に本発明のまた別の実施例を第12図を使って説明す
る。第12図では、入口ガス温度TY6と排ガス温度T
X8がともに最小値で温度分布の形状は合致している。
Next, another embodiment of the present invention will be described using FIG. 12. In Figure 12, the inlet gas temperature TY6 and the exhaust gas temperature T
Both X8 are minimum values, and the shapes of the temperature distributions match.

従って温度検出器はともに正常と見なし得る。この場合
は、燃焼器■の燃料バーナの目詰り或いは燃焼器内空気
調節系の異常により燃焼ガスの温度そのものが低いと見
なすことができる。この場合の燃焼器の異常は第13図
のロジック図で検出することができる。
Therefore, both temperature sensors can be considered normal. In this case, it can be assumed that the temperature of the combustion gas itself is low due to clogging of the fuel burner of the combustor (1) or an abnormality in the air conditioning system within the combustor. Abnormalities in the combustor in this case can be detected using the logic diagram shown in FIG.

次に本発明のまた別の実施例を第14図を使って説明す
る。第14図は第2図におけるガスタービン入口ガス温
度検出器TY2.TY4.TY6゜TY8.TYIO,
TY12がガスタービンの機械的構造上の理由から取付
けることができない場合を示している。ガスタービン入
口高温部の構造によっては必ずしも燃焼器の数だけガス
タービン入口ガス温度検出器が取付けられるとは限らな
い。このような場合、燃焼器■から流出したガス流をガ
スタービン入口高温部にて実測することは、入口ガス温
度検出器TY2がないためにできない。このような場合
には5次のようにその温度を推定することができる。そ
の例を第15図に示す。推定温度をTYAとする。燃焼
器■のガス流はガスタービン入口高温部で温度TYIを
示し、排気部でTX3を示す。同様に、燃焼器■のガス
流はTY3及びTX5を示す。燃焼器■については、排
気部の温度TX4が得られている。この例では推定温度
TYAは次式で得られる。
Next, another embodiment of the present invention will be described using FIG. 14. FIG. 14 shows the gas turbine inlet gas temperature sensor TY2 in FIG. TY4. TY6゜TY8. TYIO,
This shows a case where TY12 cannot be installed due to the mechanical structure of the gas turbine. Depending on the structure of the gas turbine inlet high temperature section, it is not necessarily the case that as many gas turbine inlet gas temperature detectors as there are combustors are installed. In such a case, it is impossible to actually measure the gas flow flowing out from the combustor (1) at the gas turbine inlet high temperature section because there is no inlet gas temperature detector TY2. In such a case, the temperature can be estimated as follows. An example is shown in FIG. Let the estimated temperature be TYA. The gas flow of the combustor (2) exhibits a temperature TYI at the gas turbine inlet high temperature section and a temperature TX3 at the exhaust section. Similarly, the gas flows of combustor (1) show TY3 and TX5. Regarding the combustor (■), the temperature TX4 of the exhaust part is obtained. In this example, the estimated temperature TYA is obtained by the following equation.

このように、ガスタービン入口高温部にガス温度検出器
の取付けの制約があっても排気部に取付ける温度検出器
を適切に増やすことにより、ガスタービン入口高温部の
任意のガス温度を推定することが可能となり入口高温部
の温度監視性能が向上する。この推定温度は第4図、第
6図に示された温度監視に使用される。
In this way, even if there are restrictions on the installation of gas temperature detectors at the high temperature section at the gas turbine inlet, by appropriately increasing the number of temperature sensors installed at the exhaust section, it is possible to estimate the arbitrary gas temperature at the high temperature section at the gas turbine inlet. This makes it possible to improve the temperature monitoring performance of the inlet high temperature section. This estimated temperature is used for temperature monitoring shown in FIGS. 4 and 6.

次に本発明のまた別の実施例を第16図を使って説明す
る。第16図は第2図におけるガスタービン排ガス温度
検出器TX2.TX4.TX6.TX8、TXIO,T
XI2が取付けられていない場合を示している。このよ
うな場合、ガスタービン排気部の温度検出器TXIとT
X3の間の温度を実測したくてもその位置に排ガス温度
検出器が取付けられていないためにできない。このよう
な場合には、第14図の場合と同様にして、次のように
その温度を推定することができる。その例を第17図に
示す。推定温度をTXAとする。燃焼器0のガス流はガ
スタービン入口高温部で温度TYIIを示し、排気部で
TXIを示す。同様に、燃焼器σ)のガス流はTYI及
びTX3を示す。燃焼器Oについては、入口高温部の温
度TY12が得られている。この例では推定温度TXA
は次式で得られる。
Next, another embodiment of the present invention will be described using FIG. 16. FIG. 16 shows the gas turbine exhaust gas temperature detector TX2 in FIG. TX4. TX6. TX8, TXIO, T
This shows the case where XI2 is not installed. In such a case, the gas turbine exhaust temperature detectors TXI and T
Even if I wanted to actually measure the temperature between X3, I couldn't because no exhaust gas temperature detector was installed at that location. In such a case, the temperature can be estimated as follows, similar to the case in FIG. An example is shown in FIG. Let the estimated temperature be TXA. The gas flow of combustor 0 exhibits a temperature TYII at the gas turbine inlet hot section and a temperature TXI at the exhaust. Similarly, the gas flow of combustor σ) exhibits TYI and TX3. Regarding the combustor O, the temperature TY12 of the inlet high temperature section is obtained. In this example, the estimated temperature TXA
is obtained by the following formula.

このように、ガスタービン排気部にガス温度検出器の取
付けの制約があっても、ガスタービン排気部の任意のガ
ス温度を推定することが可能となりガスタービン排気部
の温度監視性能が向上する。
In this way, even if there is a restriction in attaching a gas temperature detector to the gas turbine exhaust section, it is possible to estimate any gas temperature in the gas turbine exhaust section, and the temperature monitoring performance of the gas turbine exhaust section is improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上のように構成したので、ガスタービン入口
ガス温度を使用することにより最も効率の高い運転を行
いながら、正確なガスタービンの燃焼監視を行うことが
できる。また、ガスタービン排ガス温度検出器或いはガ
スタービン入口ガス温度検出器の異常を早朝に検出する
ことができる。また異常のガス温度検出器に代って推定
温度を与えることができるので、常に正確なガスタービ
ン排ガス温度及び正確なガスタービン入口ガス温度を制
御と監視に使用することができ、正常な制御と運転継続
を実現できる。また、温度表示は、ガスタービン入口ガ
ス温度の分布とガスタービン排ガス温度の分布がガス流
路に対応するように表示したので温度分布形状が合致し
ていることを確認することができる。また、付加効果と
して燃焼器の異常を検出することができる。
Since the present invention is configured as described above, by using the gas turbine inlet gas temperature, it is possible to perform accurate combustion monitoring of the gas turbine while performing the most efficient operation. Further, an abnormality in the gas turbine exhaust gas temperature detector or the gas turbine inlet gas temperature detector can be detected early in the morning. In addition, since an estimated temperature can be provided in place of an abnormal gas temperature detector, accurate gas turbine exhaust gas temperature and accurate gas turbine inlet gas temperature can always be used for control and monitoring, allowing normal control and Continuation of operation can be achieved. Furthermore, since the temperature display is displayed so that the distribution of the gas turbine inlet gas temperature and the distribution of the gas turbine exhaust gas temperature correspond to the gas flow path, it can be confirmed that the temperature distribution shapes match. Additionally, as an additional effect, abnormalities in the combustor can be detected.

更にまた、温度検出器を取付けることのできない箇所に
ついても、その箇所の推定温度を与えることができるの
で、温度監視性能が向上する。
Furthermore, even in locations where a temperature detector cannot be attached, the estimated temperature of that location can be provided, thereby improving temperature monitoring performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明が適用されるシステム構成図、第2図は
本発明における燃焼器と温度検出器の位置関係を示す配
設図、第3図は本発明が適用される制御系統図、第4図
は本発明が適用されるガスタービン入口ガス温度演算ロ
ジック図、第5図は本発明のガスタービン入口ガス温度
設定値と警報設定値を示す図、第6図は本発明のガスタ
ービン入口ガス温度偏差を監視するロジック図、第7図
は本発明のガス温度推定値な説明する図、第8図は本発
明のガスタービン入口ガス温度検出器の異常を検出する
ロジック図、第9図は本発明の入口ガス温度推定値を使
用して入口ガス温度を演算するロジック図、第10図は
本発明のガスタービン排ガス温度検出器の異常を検出す
るロジック図、第11図は本発明の排ガス温度推定値を
使用して排ガス温度を演算するロジック図、第12図は
本発明のガスタービン入口ガス温度とガスタービン排ガ
ス温度の分布を表示する図、第13図は本発明の燃焼器
の異常を検出するロジック図、第14図は本発明の実施
例における燃焼器と温度検出器の位置関係を示す図、第
15図は本発明の実施例におけるガス温度推定値を説明
する図、第16図は本発明の実施例における燃焼器と温
度検出器の位置関係を示す図、第17図は本発明の実施
例におけるガス温度推定値を説明する図、第18図は従
来のシステム構成図、第19図は従来の制御系統図、第
20図は排ガス温度を演算するロジック図、第21図は
ガスタービン排ガス温度設定値と警報設定値を与える図
である。 l・・・入口空気案内翼 2・・・空気圧縮機 4・・燃焼器 5・・ガスタービン制御装置 6・・・燃料制御弁 8・・・火炎検知器 9・・・ガスタービン 10・・・ガスタービン軸 11・・・発電機 12・・・ガスタービン排気部 13・・・ガスタービン排ガス温度検出器15・・・速
度検出器 16・・・吐出空気圧力検出器 32・・・ガスタービン入口ガス温度検呂器代理人 弁
理士 則 近 憲 佑 Xf 第 図 第 ロー 図 PCD→ 第 図 第 図 第 図 TXイ 第 図 第 図 TX 第 図 第 図
FIG. 1 is a system configuration diagram to which the present invention is applied, FIG. 2 is a layout diagram showing the positional relationship between the combustor and the temperature sensor in the present invention, and FIG. 3 is a control system diagram to which the present invention is applied. FIG. 4 is a logic diagram for calculating the gas temperature at the inlet of a gas turbine to which the present invention is applied, FIG. 5 is a diagram showing the gas turbine inlet gas temperature set value and alarm set value of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the gas turbine inlet gas temperature set value and alarm set value of the gas turbine of the present invention. FIG. 7 is a logic diagram for monitoring the inlet gas temperature deviation; FIG. 7 is a diagram for explaining the estimated gas temperature value of the present invention; FIG. 8 is a logic diagram for detecting an abnormality in the gas turbine inlet gas temperature detector of the present invention; FIG. 9 The figure is a logic diagram for calculating the inlet gas temperature using the estimated inlet gas temperature value according to the present invention, FIG. 10 is a logic diagram for detecting an abnormality in the gas turbine exhaust gas temperature detector according to the present invention, and FIG. 11 is a logic diagram for calculating the inlet gas temperature using the inlet gas temperature estimation value according to the present invention. 12 is a diagram showing the distribution of the gas turbine inlet gas temperature and the gas turbine exhaust gas temperature of the present invention, and FIG. 13 is the combustor of the present invention. 14 is a diagram showing the positional relationship between the combustor and the temperature detector in the embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a diagram illustrating the estimated gas temperature value in the embodiment of the present invention. Fig. 16 is a diagram showing the positional relationship between the combustor and the temperature detector in the embodiment of the present invention, Fig. 17 is a diagram illustrating the estimated gas temperature value in the embodiment of the invention, and Fig. 18 is the conventional system configuration. Fig. 19 is a conventional control system diagram, Fig. 20 is a logic diagram for calculating exhaust gas temperature, and Fig. 21 is a diagram giving a gas turbine exhaust gas temperature set value and alarm set value. l...Inlet air guide vane 2...Air compressor 4...Combustor 5...Gas turbine control device 6...Fuel control valve 8...Flame detector 9...Gas turbine 10... - Gas turbine shaft 11... Generator 12... Gas turbine exhaust section 13... Gas turbine exhaust gas temperature detector 15... Speed detector 16... Discharge air pressure detector 32... Gas turbine Inlet Gas Temperature Checker Agent Patent Attorney Rule Ken Yu Chika

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)空気圧縮機と燃焼器とガスタービンから成るガス
タービンプラントの燃焼監視を行うガスタービン制御装
置において、ガスタービン入口高温部に環状に配設した
ガスタービン入口ガス温度検出器とガスタービン排気部
に環状に配設したガスタービン排ガス温度検出器により
燃焼監視を行うようにしたガスタービン制御装置。
(1) In a gas turbine control device that monitors combustion in a gas turbine plant consisting of an air compressor, a combustor, and a gas turbine, a gas turbine inlet gas temperature sensor and a gas turbine exhaust gas are arranged in a ring at the high temperature part of the gas turbine inlet. A gas turbine control device in which combustion is monitored by a gas turbine exhaust gas temperature detector disposed in an annular manner.
(2)特許請求の範囲第1項に記載ののガスタービン制
御装置において、ガスタービン排ガス温度検出器の温度
に基づいてガスタービン入口ガス温度検出器の異常を検
出するようにしたガスタービン制御装置。
(2) The gas turbine control device according to claim 1, wherein an abnormality in the gas turbine inlet gas temperature detector is detected based on the temperature of the gas turbine exhaust gas temperature detector. .
(3)特許請求の範囲第1項に記載のガスタービン制御
装置において、ガスタービン入口ガス温度検出器の温度
に基づいてガスタービン排ガス温度検出器の異常を検出
するようにしたガスタービン制御装置。
(3) The gas turbine control device according to claim 1, wherein an abnormality in the gas turbine exhaust gas temperature detector is detected based on the temperature of the gas turbine inlet gas temperature detector.
(4)特許請求の範囲第2項に記載のガスタービン制御
装置において、ガスタービン排ガス温度検出器の温度と
、異常のガスタービン入口ガス温度検出器に隣接するガ
スタービン入口ガス温度検出器の温度に基づいて、異常
のガスタービン入口ガス温度検出器の温度を推定するよ
うにしたガスタービン制御装置。
(4) In the gas turbine control device according to claim 2, the temperature of the gas turbine exhaust gas temperature detector and the temperature of the gas turbine inlet gas temperature detector adjacent to the abnormal gas turbine inlet gas temperature detector A gas turbine control device that estimates the temperature of an abnormal gas turbine inlet gas temperature detector based on the temperature of an abnormal gas turbine inlet gas temperature detector.
(5)特許請求の範囲第3項に記載のガスタービン制御
装置において、ガスタービン入口ガス温度検出器の温度
と、異常のガスタービン排ガス温度検出器に隣接するガ
スタービン排ガス温度検出器の温度に基づいて、異常の
ガスタービン排ガス温度検出器の温度を推定するように
したガスタービン制御装置。
(5) In the gas turbine control device according to claim 3, the temperature of the gas turbine inlet gas temperature detector and the temperature of the gas turbine exhaust gas temperature detector adjacent to the abnormal gas turbine exhaust gas temperature detector A gas turbine control device that estimates the temperature of an abnormal gas turbine exhaust gas temperature detector based on the temperature of an abnormal gas turbine exhaust gas temperature detector.
(6)特許請求の範囲第1項に記載のガスタービン制御
装置において、ガスタービン軸を中心にガスタービン入
口部からガスタービン排気部に向かって回転するガス流
にほぼ合致するように、ガスタービン入口ガス温度検出
器とガスタービン排ガス温度検出器の配設位置関係をず
らして各温度を表示するようにしたガスタービン制御装
置。
(6) In the gas turbine control device according to claim 1, the gas turbine controller is configured such that the gas turbine A gas turbine control device that displays each temperature by shifting the arrangement positional relationship of an inlet gas temperature detector and a gas turbine exhaust gas temperature detector.
(7)特許請求の範囲第1項に記載のガスタービン制御
装置において、燃焼器の異常を検出するようにしたガス
タービン制御装置。
(7) A gas turbine control device according to claim 1, which is configured to detect an abnormality in a combustor.
(8)特許請求の範囲第1項に記載のガスタービン制御
装置において、ガスタービン入口高温部所定箇所のガス
温度を、前記所定箇所に隣接するガスタービン入口ガス
温度検出器の温度とガスタービン排ガス温度検出器の温
度に基づいて推定するようにしたガスタービン制御装置
(8) In the gas turbine control device according to claim 1, the gas temperature at a predetermined location of the gas turbine inlet high temperature section is determined by comparing the gas temperature of the gas turbine inlet gas temperature detector adjacent to the predetermined location with the gas turbine exhaust gas. A gas turbine control device that performs estimation based on the temperature of a temperature detector.
(9)特許請求の範囲第1項に記載のガスタービン制御
装置において、ガスタービン排気部所定箇所のガス温度
を、前記所定箇所に隣接するガスタービン排ガス温度検
出器の温度とガスタービン入口ガス温度検出器の温度に
基づいて推定するようにしたガスタービン制御装置。
(9) In the gas turbine control device according to claim 1, the gas temperature at a predetermined location in the gas turbine exhaust section is determined by the temperature of a gas turbine exhaust gas temperature detector adjacent to the predetermined location and the gas turbine inlet gas temperature. A gas turbine control device that performs estimation based on the temperature of a detector.
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