JPH07139373A - ガスタービン制御装置及び方法 - Google Patents
ガスタービン制御装置及び方法Info
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- JPH07139373A JPH07139373A JP28714793A JP28714793A JPH07139373A JP H07139373 A JPH07139373 A JP H07139373A JP 28714793 A JP28714793 A JP 28714793A JP 28714793 A JP28714793 A JP 28714793A JP H07139373 A JPH07139373 A JP H07139373A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 負荷遮断発生時においても燃焼機での安定燃
焼を可能にする。 【構成】 本発明のガスタービン制御装置は、燃料流量
指令値が燃焼機で燃焼を維持するために必要な燃料流量
下限値未満であるときはその燃料流量下限値となるよう
に燃料流量指令値に制限を加える下限制限器１４と、ガ
スタービン回転数の変動により変動する燃料噴射ポンプ
の燃料流量及び圧縮機の圧縮空気量に基づいて基本下限
値を出力する基本下限値関数発生器１７と、発電機の負
荷変動により変動する前記圧縮機の入口案内静翼角度に
基づいて燃料流量下限値のバイアス値を出力するバイア
ス値関数発生器１８と、基本下限値関数発生器の出力信
号とバイアス値関数発生器の出力信号とを加算し下限制
限器の燃料流量下限値とする加算器１９とを備えてい
る。
焼を可能にする。 【構成】 本発明のガスタービン制御装置は、燃料流量
指令値が燃焼機で燃焼を維持するために必要な燃料流量
下限値未満であるときはその燃料流量下限値となるよう
に燃料流量指令値に制限を加える下限制限器１４と、ガ
スタービン回転数の変動により変動する燃料噴射ポンプ
の燃料流量及び圧縮機の圧縮空気量に基づいて基本下限
値を出力する基本下限値関数発生器１７と、発電機の負
荷変動により変動する前記圧縮機の入口案内静翼角度に
基づいて燃料流量下限値のバイアス値を出力するバイア
ス値関数発生器１８と、基本下限値関数発生器の出力信
号とバイアス値関数発生器の出力信号とを加算し下限制
限器の燃料流量下限値とする加算器１９とを備えてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン発電設備
の燃焼噴射ポンプからの燃料流量を燃料噴射ポンプに並
列に設けられた燃料バイパス弁で調節してガスタービン
に供給する燃料流量を制御するようにしたガスタービン
制御装置及び方法に関する。
の燃焼噴射ポンプからの燃料流量を燃料噴射ポンプに並
列に設けられた燃料バイパス弁で調節してガスタービン
に供給する燃料流量を制御するようにしたガスタービン
制御装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のごとくガスタービン発電設備は、
大気中から吸入した空気を圧縮する圧縮機と、空気と燃
料との混合気を燃焼する燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガ
スにより駆動されるガスタービンと、更にガスタービン
により駆動される発電機とを主要機器として構成され
る。
大気中から吸入した空気を圧縮する圧縮機と、空気と燃
料との混合気を燃焼する燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガ
スにより駆動されるガスタービンと、更にガスタービン
により駆動される発電機とを主要機器として構成され
る。
【０００３】一方、ガスタービン制御装置は、速度負荷
制御系、排ガス温度制御系、起動時制御系等の複数の制
御系を高値制限制御系として用い、それら各々の制御系
を機能的に分別するための選択回路を用いて、燃焼器へ
の燃料を制御する方式が一般的に用いられている。
制御系、排ガス温度制御系、起動時制御系等の複数の制
御系を高値制限制御系として用い、それら各々の制御系
を機能的に分別するための選択回路を用いて、燃焼器へ
の燃料を制御する方式が一般的に用いられている。
【０００４】これらガスタービン発電設備およびその制
御系を図３および図４に示す。図３は、液体燃料を使用
するガスタービン発電設備の一般的な構成例を示すもの
である。
御系を図３および図４に示す。図３は、液体燃料を使用
するガスタービン発電設備の一般的な構成例を示すもの
である。
【０００５】制御対象となるガスタービン発電設備の主
機は、ガスタービン１、燃焼器２、圧縮機３、発電機４
から構成される。圧縮機３では、大気から吸入された空
気が圧縮されて、その圧縮空気は燃焼器２に送られる。
一方、燃焼器２内には、ガスタービン軸とギヤを介して
結合されガスタービン動力により回転する燃料噴射ポン
プ５からの燃料が、燃料バイパス制御弁６の逃し量によ
り決定され投入される。そして、圧縮空気と燃料とが燃
焼器２で混合されて燃焼し高温の燃焼ガスとなり、この
燃焼ガスをガスタービン１に流入し膨張させる。これに
よって、ガスタービン軸端動力を得、この動力により、
発電機４を駆動し、所定の電力を得る。
機は、ガスタービン１、燃焼器２、圧縮機３、発電機４
から構成される。圧縮機３では、大気から吸入された空
気が圧縮されて、その圧縮空気は燃焼器２に送られる。
一方、燃焼器２内には、ガスタービン軸とギヤを介して
結合されガスタービン動力により回転する燃料噴射ポン
プ５からの燃料が、燃料バイパス制御弁６の逃し量によ
り決定され投入される。そして、圧縮空気と燃料とが燃
焼器２で混合されて燃焼し高温の燃焼ガスとなり、この
燃焼ガスをガスタービン１に流入し膨張させる。これに
よって、ガスタービン軸端動力を得、この動力により、
発電機４を駆動し、所定の電力を得る。
【０００６】一方、燃料バイパス制御弁６は、ガスター
ビン制御装置７により調整制御される。図４は、液体燃
料用ガスタービン制御装置の一般的な構成例を示すもの
である。ガスタービン制御装置７は、速度負荷制御系１
０、排ガス温度制御系１１、起動時制御系１２の各々の
制御回路と、低値優先回路１３、下限制限器１４、信号
発生器１５、逆関数発生器１６を含んで構成される。
ビン制御装置７により調整制御される。図４は、液体燃
料用ガスタービン制御装置の一般的な構成例を示すもの
である。ガスタービン制御装置７は、速度負荷制御系１
０、排ガス温度制御系１１、起動時制御系１２の各々の
制御回路と、低値優先回路１３、下限制限器１４、信号
発生器１５、逆関数発生器１６を含んで構成される。
【０００７】速度負荷制御系１０は、目標とする発電機
出力及び回転数を得るべく制御信号を出力するものであ
る。排ガス温度制御系１１は、制限されるガスタービン
入口温度に相当する排ガス温度を設定値としてこの設定
値以上の温度上昇を防止すべく制限制御信号を出力する
ものである。そして、起動時制御系１２は、着火、暖機
動作を含み、定格回転数到達までの昇速制御を行なうべ
く制御信号を出力するものである。
出力及び回転数を得るべく制御信号を出力するものであ
る。排ガス温度制御系１１は、制限されるガスタービン
入口温度に相当する排ガス温度を設定値としてこの設定
値以上の温度上昇を防止すべく制限制御信号を出力する
ものである。そして、起動時制御系１２は、着火、暖機
動作を含み、定格回転数到達までの昇速制御を行なうべ
く制御信号を出力するものである。
【０００８】夫々の制御系機能の特性上最小値が主制御
信号となることから各制御系からの出力信号は、低値優
先回路１３でそれらの最小値が選択され、その出力信号
は下限制限器１４に入力される。一方、下限制限器１４
には、燃焼器２で燃焼を行うための限界値として必要な
燃料流量対空気流量比率（以下Ｆ／Ａ比と省略）から求
められた開度相当信号を与える信号発生器１５からの燃
料流量下限値が入力されている。下限制限器１４では、
これら２入力信号の比較により、高値が選択出力され、
逆関数発生器１６にて燃料バイパス制御弁用に特性反転
処理を行い、燃料バイパス制御弁６の開度指令信号とし
て出力する。
信号となることから各制御系からの出力信号は、低値優
先回路１３でそれらの最小値が選択され、その出力信号
は下限制限器１４に入力される。一方、下限制限器１４
には、燃焼器２で燃焼を行うための限界値として必要な
燃料流量対空気流量比率（以下Ｆ／Ａ比と省略）から求
められた開度相当信号を与える信号発生器１５からの燃
料流量下限値が入力されている。下限制限器１４では、
これら２入力信号の比較により、高値が選択出力され、
逆関数発生器１６にて燃料バイパス制御弁用に特性反転
処理を行い、燃料バイパス制御弁６の開度指令信号とし
て出力する。
【０００９】以上の制御回路構成とする事により、低値
優先回路１３入力側では、いずれかの要素が全ての運転
状態において、予め制限として設けた他の制御系を上回
る指令を出力した場合、即座に最小値の抑制指令を出力
することになる。したがって安全に、かつ効率よく運転
を実行すべく燃料制御弁相当開度信号が出力される。ま
た、下限制限器１４では、低値優先回路１３出力信号が
燃料流量を零方向に絞り指令が出力した場合においても
燃焼器での燃焼の吹き消えを防止すべく、下限リミット
信号として信号発生器１５の出力信号が作用し、ガスタ
ービン１を安全に運転継続する事が可能となる。
優先回路１３入力側では、いずれかの要素が全ての運転
状態において、予め制限として設けた他の制御系を上回
る指令を出力した場合、即座に最小値の抑制指令を出力
することになる。したがって安全に、かつ効率よく運転
を実行すべく燃料制御弁相当開度信号が出力される。ま
た、下限制限器１４では、低値優先回路１３出力信号が
燃料流量を零方向に絞り指令が出力した場合においても
燃焼器での燃焼の吹き消えを防止すべく、下限リミット
信号として信号発生器１５の出力信号が作用し、ガスタ
ービン１を安全に運転継続する事が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ガスタービ
ン発電設備の負荷遮断時には、以下の不具合が生ずる。
即ち、負荷遮断発生時には負荷速度制御系１０におい
て、負荷遮断発生直前の負荷運転相当開度指令信号から
無負荷定格回転数相当開度指令まで瞬時に減少動作する
と共に、ガスタービン１の回転数上昇に対し、予め与え
られた調定率に基づき開度指令信号を減少させる様作用
するので、負荷速度制御系１０の出力信号が零付近まで
降下する。このため、低値優先回路１３の出力は零付近
のものとなるので、下限制限器１４において、燃料流量
指令は吹き消え防止用に与えられた燃料流量下限値に制
限される。しかし、負荷遮断発生後の回転数上昇過程に
おいては、圧縮機３の流入空気量の増加に伴うＦ／Ａ比
下限値値確保のための燃料流量増加対応が必要となる。
また、負荷遮断発生後の回転数整定状態付近での圧縮機
入口案内静翼の閉め動作による圧縮機流入空気量の減少
に伴う燃料流量減少対応が必要となる。この対策が図ら
れていないので、以下の不都合が生じる。液体燃料供給
ポンプ５がタービン軸動力により駆動されているため、
負荷遮断発生による回転数の上昇に伴い、燃料ポンプ５
の吐出量も増加する。その際に燃料バイパス制御弁６の
開度が下限制限値状態においても回転数増動作であった
場合、回転数増→燃料ポンプ吐出量増→回転数増となる
発散状態となり、定格回転数への引き戻し動作が行われ
ない不具合が生ずる。
ン発電設備の負荷遮断時には、以下の不具合が生ずる。
即ち、負荷遮断発生時には負荷速度制御系１０におい
て、負荷遮断発生直前の負荷運転相当開度指令信号から
無負荷定格回転数相当開度指令まで瞬時に減少動作する
と共に、ガスタービン１の回転数上昇に対し、予め与え
られた調定率に基づき開度指令信号を減少させる様作用
するので、負荷速度制御系１０の出力信号が零付近まで
降下する。このため、低値優先回路１３の出力は零付近
のものとなるので、下限制限器１４において、燃料流量
指令は吹き消え防止用に与えられた燃料流量下限値に制
限される。しかし、負荷遮断発生後の回転数上昇過程に
おいては、圧縮機３の流入空気量の増加に伴うＦ／Ａ比
下限値値確保のための燃料流量増加対応が必要となる。
また、負荷遮断発生後の回転数整定状態付近での圧縮機
入口案内静翼の閉め動作による圧縮機流入空気量の減少
に伴う燃料流量減少対応が必要となる。この対策が図ら
れていないので、以下の不都合が生じる。液体燃料供給
ポンプ５がタービン軸動力により駆動されているため、
負荷遮断発生による回転数の上昇に伴い、燃料ポンプ５
の吐出量も増加する。その際に燃料バイパス制御弁６の
開度が下限制限値状態においても回転数増動作であった
場合、回転数増→燃料ポンプ吐出量増→回転数増となる
発散状態となり、定格回転数への引き戻し動作が行われ
ない不具合が生ずる。
【００１１】したがって、本発明の目的は、負荷遮断発
生時においても、安定燃焼に必要なＦ／Ａ比の下限値を
確保するとともに、回転数の上昇による燃料ポンプの吐
出流量の増加に対しても、ガスタービンで安定燃焼に必
要な燃料量を供給しうるガスタービン制御装置及び方法
を提供することを目的とするものである。
生時においても、安定燃焼に必要なＦ／Ａ比の下限値を
確保するとともに、回転数の上昇による燃料ポンプの吐
出流量の増加に対しても、ガスタービンで安定燃焼に必
要な燃料量を供給しうるガスタービン制御装置及び方法
を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のガスタービン制
御装置は、燃料流量指令値が燃焼機で燃焼を維持するた
めに必要な燃料流量下限値未満であるときはその燃料流
量下限値となるように燃料流量指令値に制限を加える下
限制限器と、ガスタービン回転数の変動により変動する
燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空気量に基
づいて基本下限値を出力する基本下限値関数発生器と、
発電機の負荷変動により変動する圧縮機の入口案内静翼
角度に基づいて燃料流量下限値のバイアス値を出力する
バイアス値関数発生器と、基本下限値関数発生器の出力
信号とバイアス値関数発生器の出力信号とを加算し下限
制限器の燃料流量下限値とする加算器とを備えている。
御装置は、燃料流量指令値が燃焼機で燃焼を維持するた
めに必要な燃料流量下限値未満であるときはその燃料流
量下限値となるように燃料流量指令値に制限を加える下
限制限器と、ガスタービン回転数の変動により変動する
燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空気量に基
づいて基本下限値を出力する基本下限値関数発生器と、
発電機の負荷変動により変動する圧縮機の入口案内静翼
角度に基づいて燃料流量下限値のバイアス値を出力する
バイアス値関数発生器と、基本下限値関数発生器の出力
信号とバイアス値関数発生器の出力信号とを加算し下限
制限器の燃料流量下限値とする加算器とを備えている。
【００１３】そして、基本下限値関数発生器は、圧縮機
入口案内静翼角度が発電機の定格負荷運転状態時の角度
であるときの燃焼機での燃料流量対空気流量比率が安定
燃焼の下限となる値を発生するように構成し、バイアス
値関数発生器は、ガスタービン回転数が発電機が定格回
転数であるときの圧縮機吸い込み流量における燃焼機で
の燃料流量対空気流量比率が安定燃焼の下限となる値を
発生するように構成する。
入口案内静翼角度が発電機の定格負荷運転状態時の角度
であるときの燃焼機での燃料流量対空気流量比率が安定
燃焼の下限となる値を発生するように構成し、バイアス
値関数発生器は、ガスタービン回転数が発電機が定格回
転数であるときの圧縮機吸い込み流量における燃焼機で
の燃料流量対空気流量比率が安定燃焼の下限となる値を
発生するように構成する。
【００１４】また、基本下限値関数発生器に替えて、燃
焼機で燃焼を維持するために必要な基本燃料流量下限値
を予め定めた信号発生器を設ける。一方、本発明のガス
タービン制御方法は、ガスタービン回転数の変動により
変動する燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空
気量に基づいて基本下限値を算出し、発電機の負荷変動
により変動する圧縮機の入口案内静翼角度に基づいて燃
料流量下限値のバイアス値を算出し、基本下限値と前記
バイアス値とを加算し、燃料流量指令値が前記基本下限
値とバイアス値との加算値未満であるときは燃料流量指
令値をその加算値として燃料流量を制御するようにした
ことを特徴としている。
焼機で燃焼を維持するために必要な基本燃料流量下限値
を予め定めた信号発生器を設ける。一方、本発明のガス
タービン制御方法は、ガスタービン回転数の変動により
変動する燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空
気量に基づいて基本下限値を算出し、発電機の負荷変動
により変動する圧縮機の入口案内静翼角度に基づいて燃
料流量下限値のバイアス値を算出し、基本下限値と前記
バイアス値とを加算し、燃料流量指令値が前記基本下限
値とバイアス値との加算値未満であるときは燃料流量指
令値をその加算値として燃料流量を制御するようにした
ことを特徴としている。
【００１５】また、ガスタービン回転数の変動により変
動する燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空気
量に基づいて基本下限値を算出することに替えて、燃焼
機で燃焼を維持するために必要な基本燃料流量下限値を
予め定めるようにしている。
動する燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空気
量に基づいて基本下限値を算出することに替えて、燃焼
機で燃焼を維持するために必要な基本燃料流量下限値を
予め定めるようにしている。
【００１６】
【作用】負荷遮断が発生し、ガスタービンの回転数が上
昇したときは、そのガスタービン回転数の変動により変
動する燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空気
量に基づいて基本下限値関数発生器でその状態に適切な
基本下限値を出力し、負荷遮断による発電機負荷の変動
に対しては、バイアス値関数発生器で発電機の負荷変動
により変動する圧縮機の入口案内静翼角度に基づいて燃
料流量下限値のバイアス値を出力する。そして、加算器
にて、基本下限値関数発生器の出力信号とバイアス値関
数発生器の出力信号とを加算し下限制限器の燃料流量下
限値とする。
昇したときは、そのガスタービン回転数の変動により変
動する燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空気
量に基づいて基本下限値関数発生器でその状態に適切な
基本下限値を出力し、負荷遮断による発電機負荷の変動
に対しては、バイアス値関数発生器で発電機の負荷変動
により変動する圧縮機の入口案内静翼角度に基づいて燃
料流量下限値のバイアス値を出力する。そして、加算器
にて、基本下限値関数発生器の出力信号とバイアス値関
数発生器の出力信号とを加算し下限制限器の燃料流量下
限値とする。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図１は
本発明の一実施例を示す構成図である。基本下限値関数
発生器１７には、ガスタービン回転数の変動により変動
する燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空気量
に基づいてその状態で適切な基本下限値を出力する関数
が設定されている。すなわち、基本下限値関数発生器１
７には、圧縮機入口案内静翼角度が発電機４の定格負荷
運転状態時の角度であるときの燃焼機２での燃料流量対
空気流量比率が安定燃焼の下限となる値を発生する関数
が設定されている。
本発明の一実施例を示す構成図である。基本下限値関数
発生器１７には、ガスタービン回転数の変動により変動
する燃料噴射ポンプの燃料流量及び圧縮機の圧縮空気量
に基づいてその状態で適切な基本下限値を出力する関数
が設定されている。すなわち、基本下限値関数発生器１
７には、圧縮機入口案内静翼角度が発電機４の定格負荷
運転状態時の角度であるときの燃焼機２での燃料流量対
空気流量比率が安定燃焼の下限となる値を発生する関数
が設定されている。
【００１８】一方、バイアス値関数発生器１８には、発
電機４の負荷変動により変動する圧縮機３の入口案内静
翼角度に基づいて、その状態で燃料流量下限値を定める
のに適切なバイアス値を出力する関数が設定されてい
る。そなわち、バイアス値関数発生器１８には、ガスタ
ービン回転数が発電機４が定格回転数であるときの圧縮
機吸い込み流量における燃焼機２での燃料流量対空気流
量比率が安定燃焼の下限となる値を発生する関数が設定
されている。
電機４の負荷変動により変動する圧縮機３の入口案内静
翼角度に基づいて、その状態で燃料流量下限値を定める
のに適切なバイアス値を出力する関数が設定されてい
る。そなわち、バイアス値関数発生器１８には、ガスタ
ービン回転数が発電機４が定格回転数であるときの圧縮
機吸い込み流量における燃焼機２での燃料流量対空気流
量比率が安定燃焼の下限となる値を発生する関数が設定
されている。
【００１９】これら基本下限値関数発生器１７の出力信
号とバイアス値関数発生器の出力信号とは、加算器に入
力され、ここで加算されて下限制限器１４の燃料流量下
限値として下限制限器１４に入力される。
号とバイアス値関数発生器の出力信号とは、加算器に入
力され、ここで加算されて下限制限器１４の燃料流量下
限値として下限制限器１４に入力される。
【００２０】一方、低値優先回路１３からの燃料流量指
令値は下限制限器１４に入力され、その燃料流量指令値
が燃焼機２で燃焼を維持するために必要な燃料流量下限
値未満であるときは、その燃料流量下限値となるように
燃料流量指令値に制限が加えられる。したがって、負荷
遮断があったときにおいても燃焼機３での安定燃焼を可
能にすることができる。
令値は下限制限器１４に入力され、その燃料流量指令値
が燃焼機２で燃焼を維持するために必要な燃料流量下限
値未満であるときは、その燃料流量下限値となるように
燃料流量指令値に制限が加えられる。したがって、負荷
遮断があったときにおいても燃焼機３での安定燃焼を可
能にすることができる。
【００２１】このように、この実施例では、ガスタービ
ン回転数の変動により変動する燃料噴射ポンプ５の燃料
流量及び圧縮機３の圧縮空気量に基づいて基本下限値を
算出し、発電機４の負荷変動により変動する圧縮機３の
入口案内静翼角度に基づいて燃料流量下限値のバイアス
値を算出し、基本下限値とバイアス値とを加算し、燃料
流量指令値が基本下限値とバイアス値との加算値未満で
あるときは燃料流量指令値をその加算値として燃料流量
を制御する。
ン回転数の変動により変動する燃料噴射ポンプ５の燃料
流量及び圧縮機３の圧縮空気量に基づいて基本下限値を
算出し、発電機４の負荷変動により変動する圧縮機３の
入口案内静翼角度に基づいて燃料流量下限値のバイアス
値を算出し、基本下限値とバイアス値とを加算し、燃料
流量指令値が基本下限値とバイアス値との加算値未満で
あるときは燃料流量指令値をその加算値として燃料流量
を制御する。
【００２２】すなわち、基本下限値関数発生器１７は、
ガスタービン回転数を参照信号とし、圧縮機入口案内静
翼角度が定格負荷運転状態時の角度での圧縮機吸い込み
流量における燃焼器のＦ／Ａ比が安定燃焼の下限となる
値を、ガスタービン回転数の増加や減少時に変動する燃
料噴射ポンプ吐出圧力の増加と圧縮機流入空気流量を加
味した関数が設定され、入力されたガスタービン回転数
の状態量に応じた燃料制御弁開度指令信号を出力する。
一方、バイアス値関数発生器１８は、圧縮機３の入口案
内静翼角度を参照信号とし、ガスタービン回転数が定格
回転数での圧縮機３の吸い込み流量における燃焼器２の
Ｆ／Ａ比が安定燃焼の下限となる状態を零設定とし、ガ
スタービン回転数が定格回転数でかつ圧縮機３の入口案
内静翼角度が最大開度状態において燃焼器のＦ／Ａ比が
安定燃焼の下限となる燃料量相当の燃料制御弁開度相当
のバイアス値が設定され、入力された圧縮機３の入口案
内静翼角度の状態量に応じた燃料制御弁開度指令信号を
出力する。夫々の関数発生器１７、１８から出力された
信号は、加算器１９に入力され、加算演算の後、下限制
限器１４に入力されるよう構成される。
ガスタービン回転数を参照信号とし、圧縮機入口案内静
翼角度が定格負荷運転状態時の角度での圧縮機吸い込み
流量における燃焼器のＦ／Ａ比が安定燃焼の下限となる
値を、ガスタービン回転数の増加や減少時に変動する燃
料噴射ポンプ吐出圧力の増加と圧縮機流入空気流量を加
味した関数が設定され、入力されたガスタービン回転数
の状態量に応じた燃料制御弁開度指令信号を出力する。
一方、バイアス値関数発生器１８は、圧縮機３の入口案
内静翼角度を参照信号とし、ガスタービン回転数が定格
回転数での圧縮機３の吸い込み流量における燃焼器２の
Ｆ／Ａ比が安定燃焼の下限となる状態を零設定とし、ガ
スタービン回転数が定格回転数でかつ圧縮機３の入口案
内静翼角度が最大開度状態において燃焼器のＦ／Ａ比が
安定燃焼の下限となる燃料量相当の燃料制御弁開度相当
のバイアス値が設定され、入力された圧縮機３の入口案
内静翼角度の状態量に応じた燃料制御弁開度指令信号を
出力する。夫々の関数発生器１７、１８から出力された
信号は、加算器１９に入力され、加算演算の後、下限制
限器１４に入力されるよう構成される。
【００２３】ガスタービン回転数を参照信号とした基本
値関数発生器１７は、入口案内静翼が定格回転数時にお
いて下限となるＦ／Ａ比が設定され、圧縮機入口可変静
翼角度を参照信号としたバイアス値関数発生器１８は、
圧縮機３の入口可変静翼の動作により増減する圧縮機流
入空気流量の伴って変化する下限Ｆ／Ａ比のバイアス設
定関数として機能し、夫々の関数発生器１７、１８の出
力信号の加算により合計の下限制限値として作用する。
値関数発生器１７は、入口案内静翼が定格回転数時にお
いて下限となるＦ／Ａ比が設定され、圧縮機入口可変静
翼角度を参照信号としたバイアス値関数発生器１８は、
圧縮機３の入口可変静翼の動作により増減する圧縮機流
入空気流量の伴って変化する下限Ｆ／Ａ比のバイアス設
定関数として機能し、夫々の関数発生器１７、１８の出
力信号の加算により合計の下限制限値として作用する。
【００２４】次に、他の実施例を図２に示す。図１の実
施例との相違は、ガスタービン回転数を参照信号とした
基本下限値関数発生器１７に替えて、燃焼器２で燃焼を
維持するために必要な基本下限値を予め定めた信号発生
器１５を設け、この出力信号と圧縮機入口可変静翼角度
を参照信号としたバイアス値関数発生器１８の出力信号
との加算により、下限制限信号として、下限制限器１４
に入力していることにある。この場合も図１に示す構成
と同様な結果を得ることが可能である。
施例との相違は、ガスタービン回転数を参照信号とした
基本下限値関数発生器１７に替えて、燃焼器２で燃焼を
維持するために必要な基本下限値を予め定めた信号発生
器１５を設け、この出力信号と圧縮機入口可変静翼角度
を参照信号としたバイアス値関数発生器１８の出力信号
との加算により、下限制限信号として、下限制限器１４
に入力していることにある。この場合も図１に示す構成
と同様な結果を得ることが可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
液体燃料使用時のガスタービン制御装置での負荷遮断発
生時には、回転数の上昇や降下に伴う燃料ポンプ吐出圧
力の増加や減少及び圧縮機流入空気流量の増加や減少に
対応した、関数を与えると共に、圧縮機入口可変静翼角
度の変化に応じて安定燃焼を継続するためのバイアス設
定を行うことにより、負荷遮断発生時においても燃焼器
で燃焼の吹き消えを生ずることもなく、また、燃料流量
の絞り込み制限による、燃料量の増加→回転数の増加→
燃料量の増加、といった発散を生ずることなく、安全に
負荷遮断時に燃料流量制御を実施することが可能とな
る。
液体燃料使用時のガスタービン制御装置での負荷遮断発
生時には、回転数の上昇や降下に伴う燃料ポンプ吐出圧
力の増加や減少及び圧縮機流入空気流量の増加や減少に
対応した、関数を与えると共に、圧縮機入口可変静翼角
度の変化に応じて安定燃焼を継続するためのバイアス設
定を行うことにより、負荷遮断発生時においても燃焼器
で燃焼の吹き消えを生ずることもなく、また、燃料流量
の絞り込み制限による、燃料量の増加→回転数の増加→
燃料量の増加、といった発散を生ずることなく、安全に
負荷遮断時に燃料流量制御を実施することが可能とな
る。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図
【図２】本発明の他の一実施例を示すブロック構成図
【図３】ガスタービン発電設備を示す系統構成図
【図４】従来例を示すブロック構成図
１ ガスタービン ２ 燃焼器 ３ 圧縮機 ４ 発電機 ５ 燃料ポンプ ６ 燃料バイパス制御弁 ７ 制御装置 ８ 圧縮機入口可変静翼角度検出器 ９ ガスタービン回転数検出器 １０ 負荷速度制御系 １１ 拝ガス温度制御系 １２ 起動時制御系 １３ 低値優先回路 １４ 下限制限器 １５ 信号発生器 １６ 逆関数発生器 １７ 基本下限値関数発生器 １８ バイアス値関数発生器 １９ 加算器
Claims (6)
- 【請求項１】 ガスタービンに直結され空気を圧縮する
ための圧縮機と、前記ガスタービンに直結され燃料を供
給するための燃料噴射ポンプと、前記燃料を前記圧縮空
気と共に燃焼させ前記ガスタービンに駆動力を与える燃
焼機と、前記ガスタービンにより駆動される発電機とを
備えたガスタービン発電設備の、前記燃料噴射ポンプか
らの燃料流量を前記燃料噴射ポンプに並列に設けられた
燃料バイパス弁で調節して前記ガスタービンに供給する
燃料流量を制御するようにしたガスタービン制御装置に
おいて、燃料流量指令値が前記燃焼機で燃焼を維持する
ために必要な燃料流量下限値未満であるときはその燃料
流量下限値となるように前記燃料流量指令値に制限を加
える下限制限器と、前記ガスタービン回転数の変動によ
り変動する前記燃料噴射ポンプの燃料流量及び前記圧縮
機の圧縮空気量に基づいて基本下限値を出力する基本下
限値関数発生器と、前記発電機の負荷変動により変動す
る前記圧縮機の入口案内静翼角度に基づいて前記燃料流
量下限値のバイアス値を出力するバイアス値関数発生器
と、前記基本下限値関数発生器の出力信号とバイアス値
関数発生器の出力信号とを加算し前記下限制限器の前記
燃料流量下限値とする加算器とを備えたことを特徴とす
るガスタービン制御装置。 - 【請求項２】 前記基本下限値関数発生器は、前記圧縮
機入口案内静翼角度が前記発電機の定格負荷運転状態時
の角度であるときの前記燃焼機での燃料流量対空気流量
比率が安定燃焼の下限となる値を発生するようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載のガスタービン制御装
置。 - 【請求項３】 前記バイアス値関数発生器は、前記ガス
タービン回転数が前記発電機が定格回転数であるときの
前記圧縮機吸い込み流量における前記燃焼機での燃料流
量対空気流量比率が安定燃焼の下限となる値を発生する
ようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスター
ビン制御装置。 - 【請求項４】 ガスタービンに直結され空気を圧縮する
ための圧縮機と、前記ガスタービンに直結され燃料を供
給するための燃料噴射ポンプと、前記燃料を前記圧縮空
気と共に燃焼させ前記ガスタービンに駆動力を与える燃
焼機と、前記ガスタービンにより駆動される発電機とを
備えたガスタービン発電設備の、前記燃料噴射ポンプか
らの燃料流量を前記燃料噴射ポンプに並列に設けられた
燃料バイパス弁で調節して前記ガスタービンに供給する
燃料流量を制御するようにしたガスタービン制御装置に
おいて、燃料流量指令値が前記燃焼機で燃焼を維持する
ために必要な燃料流量下限値未満であるときはその燃料
流量下限値となるように前記燃料流量指令値に制限を加
える下限制限器と、前記燃焼機で燃焼を維持するために
必要な基本燃料流量下限値を予め定めた信号発生器と、
前記発電機の負荷変動により変動する前記圧縮機の入口
案内静翼角度に基づいて前記燃料流量下限値のバイアス
値を出力するバイアス値関数発生器と、前記信号発生器
の出力信号とバイアス値関数発生器の出力信号とを加算
し前記下限制限器の前記燃料流量下限値とする加算器と
を備えたことを特徴とするガスタービン制御装置。 - 【請求項５】 ガスタービンに直結され空気を圧縮する
ための圧縮機と、前記ガスタービンに直結され燃料を供
給するための燃料噴射ポンプと、前記燃料を前記圧縮空
気と共に燃焼させ前記ガスタービンに駆動力を与える燃
焼機と、前記ガスタービンにより駆動される発電機とを
備えたガスタービン発電設備の、前記燃料噴射ポンプか
らの燃料流量を前記燃料噴射ポンプに並列に設けられた
燃料バイパス弁で調節して前記ガスタービンに供給する
燃料流量を制御するようにしたガスタービン制御方法に
おいて、前記ガスタービン回転数の変動により変動する
前記燃料噴射ポンプの燃料流量及び前記圧縮機の圧縮空
気量に基づいて基本下限値を算出し、前記発電機の負荷
変動により変動する前記圧縮機の入口案内静翼角度に基
づいて前記燃料流量下限値のバイアス値を算出し、前記
基本下限値と前記バイアス値とを加算し、燃料流量指令
値が前記基本下限値と前記バイアス値との加算値未満で
あるときは前記燃料流量指令値をその加算値として前記
燃料流量を制御するようにしたことを特徴とするガスタ
ービン制御方法。 - 【請求項６】 ガスタービンに直結され空気を圧縮する
ための圧縮機と、前記ガスタービンに直結され燃料を供
給するための燃料噴射ポンプと、前記燃料を前記圧縮空
気と共に燃焼させ前記ガスタービンに駆動力を与える燃
焼機と、前記ガスタービンにより駆動される発電機とを
備えたガスタービン発電設備の、前記燃料噴射ポンプか
らの燃料流量を前記燃料噴射ポンプに並列に設けられた
燃料バイパス弁で調節して前記ガスタービンに供給する
燃料流量を制御するようにしたガスタービン制御方法に
おいて、前記燃焼機で燃焼を維持するために必要な基本
燃料流量下限値を予め定め、前記発電機の負荷変動によ
り変動する前記圧縮機の入口案内静翼角度に基づいて前
記燃料流量下限値のバイアス値を算出し、前記基本燃料
流量下限値と前記バイアス値とを加算し、燃料流量指令
値が前記基本燃料流量下限値と前記バイアス値との加算
値未満であるときは前記燃料流量指令値をその加算値と
して前記燃料流量を制御するようにしたことを特徴とす
るガスタービン制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28714793A JPH07139373A (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | ガスタービン制御装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28714793A JPH07139373A (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | ガスタービン制御装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139373A true JPH07139373A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17713685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28714793A Pending JPH07139373A (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | ガスタービン制御装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07139373A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1136891A (ja) * | 1997-07-18 | 1999-02-09 | Toshiba Corp | ガスタービン燃料供給制御装置 |
| JP2000310128A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-11-07 | General Electric Co <Ge> | 予備容量制御装置を有するガスタービン発電機 |
-
1993
- 1993-11-17 JP JP28714793A patent/JPH07139373A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1136891A (ja) * | 1997-07-18 | 1999-02-09 | Toshiba Corp | ガスタービン燃料供給制御装置 |
| JP2000310128A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-11-07 | General Electric Co <Ge> | 予備容量制御装置を有するガスタービン発電機 |
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