JPH10127098A - ガスタービンの制御装置 - Google Patents
ガスタービンの制御装置Info
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- JPH10127098A JPH10127098A JP8297867A JP29786796A JPH10127098A JP H10127098 A JPH10127098 A JP H10127098A JP 8297867 A JP8297867 A JP 8297867A JP 29786796 A JP29786796 A JP 29786796A JP H10127098 A JPH10127098 A JP H10127098A
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Abstract
令を乗算器9aと減算器9bとに入力し、乗算器9aで
発電機出力を入力とする関数発生器9cの出力との乗算
を行い、第1燃料制御弁5aの第1燃料制御弁開度指令
信号を求め、減算器9bは第1燃料制御弁5aの開度指
令との減算を行い、第2燃料制御弁5bの第2燃料制御
弁開度指令信号を求める。蒸気噴射制御手段10は、第
1燃料制御弁開度指令信号を関数発生器10aへ入力
し、蒸気噴射流量設定値を求め、蒸気噴射流量設定値と
実測蒸気噴射流量との偏差を減算器10dによって求
め、PID演算器10eから出力される信号を蒸気噴射
制御弁開度指令信号として、第1燃料制御弁開度指令信
号と蒸気噴射制御弁開度指令信号とを所定の比率とす
る。
Description
けるガスタービンの制御装置に関する。
素酸化物(NOx)量を低減させるために、ガスタービ
ン燃焼器に蒸気もしくは水を供給していた。この時の燃
焼は拡散燃焼だけであった。
いで、予混合燃焼と拡散燃焼を組み合わせた多段燃焼が
一般的に行われており、予混合燃焼の割合を増やしてN
Ox量の低減を行っている。
ガスの環境に対する配慮、すなわち、低NOx化の要求
が強まっており、近い将来は、前記説明の蒸気供給と多
段燃焼を組み合わせて、さらなるNOx量の低減をさせ
る設備が計画されている。
料配管系統と蒸気配管系統とを図18に示す構成図を参
照して説明する。
空気圧縮機1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
2内に入り燃料の燃焼用として使用される。燃焼器2は
ガスタービン軸3の周囲に環状に複数配置されている
が、便宜上、図では2台設置してある。
第1燃料制御弁5aと第2燃料制御弁5bとが制御され
る。まず、燃料母管から燃料止め弁を経由して第1燃料
制御弁5aを通過した燃料が各燃焼器2の拡散燃焼用燃
料バーナ2aから燃焼器内に送られ燃焼室2cで拡散燃
焼する。また、燃料母管から燃料止め弁を経由して第2
燃料制御弁5bを通過した燃料が各燃焼器2の予混合燃
焼用燃料バーナ2bから燃焼器内に送られ予混合燃焼室
2dで空気と混合した後に、燃焼室2cで予混合燃焼す
る。
令によって蒸気噴射制御弁6が制御され、蒸気噴射制御
弁6を通過した蒸気が各燃焼器2の蒸気供給ノズル2e
から燃焼器2内に送られて拡散燃焼用燃料と混合燃焼す
る。燃焼器2の高温高圧の燃焼ガスがガスタービン7に
てガスタービン軸3を回転させ、同軸上の空気圧縮機1
と発電機8とが回転する。ガスタービン7で仕事したガ
スは大気へ放出される。
したものであり、予混合ラインが2系統以上ある場合
は、燃料制御弁と燃料ラインと燃料バーナーを2個以上
設けることになる。なお、図18の場合、拡散燃焼のみ
に蒸気噴射供給を行う場合を示したものであり、予混合
燃焼にも蒸気噴射供給を行う場合は蒸気供給ノズルを予
混合燃焼室2dにも設けるようにするか、あるいは、燃
焼器の構造の変更で対応する。また、拡散燃焼と予混合
燃焼の両方に蒸気供給する場合は、燃焼器2に供給する
前の圧縮空気に蒸気を供給する。
る。
動モータ相当によりガスタービン軸の初期回転を行い、
所定軸速度で第1燃料制御弁5aを開いて燃焼器2に燃
料を供給し、燃焼器2の点火を行う。その後、第1燃料
制御弁5aの開度を増加させることにより燃料流量を増
加させて軸速度を増加させる。
8を併入させて、発電機8は電力系統に発電機出力を送
り始める。その後、燃料量を増加させるに従い、発電機
出力が増加する。なお、昇速中もしくは発電機出力増加
中の予混合燃焼が可能な状態になった所で第2燃料制御
弁2bを所定開度まで開いて、同時に第1燃料制御弁5
aが所定開度まで閉める。この場合、第1燃料制御弁5
aの流量と第2燃料制御弁5bの流量を加算した値が総
合燃料流量となるが、総合燃料流量が変わらないように
燃料分配が行われる。
量の分配はNOx量を低減させるために発電機出力の増
加に伴って予混合燃料流量の分担が増加するように調整
される。また、燃焼器2に蒸気を供給できる状態になっ
た所で、蒸気噴射制御弁6が開かれて、燃焼器2に蒸気
を供給し、NOx量の減少が図られる。
いて説明する。図19は従来から計画されているガスタ
ービンの制御装置4の構成を示す図である。
荷制御器4bと排ガス温度制御器4cの各出力信号を低
値選択器4dに入力し、総合燃料流量指令を出力する。
この総合燃料流量指令を燃料分配制御手段9へ入力し、
第1燃料制御弁5aと第2燃料制御弁5bの開度指令を
出力するように構成されている。また、蒸気噴射制御手
段10は発電機出力を入力し蒸気噴射制御弁6の開度指
令を出力するように構成されている。
を乗算器9aと減算器9bとに入力し、乗算器9aによ
って発電機出力を入力とする関数発生器9cの出力との
乗算を行い、第1燃料制御弁5aの開度指令を求めてい
る。また、減算器9bは第1燃料制御弁5aの開度指令
との減算を行い、第2燃料制御弁5bの開度指令を求め
るように構成されている。
20に示す。発電機出力信号の所定範囲で燃料分配比率
が低下するように設定されている。
を示したものであり、3系統以上ある場合は、関数発生
器9cと乗算器9aと同等のものを2個以上設けること
になる。
数発生器10aに入力し、蒸気噴射流量目標値を求め、
アナログスイッチ10bで0%流量が設定されるている
設定器10cとの切り替えを行い、出力される蒸気噴射
流量設定と実測蒸気噴射流量との偏差を減算器10dで
求めてPID演算器10eに入力し、出力される信号を
蒸気噴射制御弁6の開度指令を求めるように構成されて
いる。
図21に示す。図19では、蒸気噴射で説明している
が、水噴射であっても同様の構成である。
置の動作について説明する。
択器4dで選択され、起動後に速度・負荷制御器4bに
制御が移行する。系統に発電機出力が並列すると、速度
・負荷制御器4bにより負荷上昇が行われ、排ガス温度
制御器4cによる制御に移行した所で負荷上昇が完了す
る。定格速度到達後に蒸気噴射が可能な状態になると、
アナログスイッチ10bの出力が設定器10cの値から
関数発生器10aの出力信号に切り替わる。これによ
り、蒸気噴射流量が関数発生器10aの値に追従するよ
うに制御され蒸気噴射を開始する。また、負荷上昇に伴
い、関数発生器9cの出力値である燃料分配設定が1.
0から減少し、第2燃料流量制御弁5bにも燃料流量が
流れ始める。関数発生器9cの出力は燃料分配設定であ
り1.0から減少すると第1燃料制御弁5aの燃料分担
が減少し、減少した分だけ第2燃料流量制御弁5bの分
担が増加する。
ついて説明する。
を低下させて行っている。燃料流量に対して蒸気流量を
増加すればNOxの低減が図れる。蒸気噴射によるNO
x量が増えすぎると燃焼器の火炎が失火する。このた
め、燃料流量と蒸気流量の比率をNOx低減と燃焼効率
の関係で総合的に優れている値に調整することが必要で
ある。この考えは、拡散燃焼と予混合燃焼の両方に適用
できる。しかし、予混合燃焼の場合は、火炎に直接蒸気
を噴射すると失火してしまうので、燃料・空気と蒸気流
量の比率を最良値に調整することが、NOx低減と燃焼
効率向上の点で望まれる。
いて説明する。
置された燃焼器から出力されるガスタービン入口温度が
円周上の一部分で低下し、回転しているガスタービン動
翼に熱脈動が発生しストレスがかかる。これは、ガスタ
ービン動翼の寿命低下に影響し、状況によってはクラッ
クの原因にもなる。
よって燃焼器の失火を検出している。監視内容は、ガス
タービン出口の排ガス温度を円周上に検出し、一部分の
温度が低下したことで燃焼器の失火を検出している。こ
の燃焼器失火を検出した場合は、速やかに燃料を遮断し
ガスタービンの運転を停止している。
画している低NOxガスタービンでは、燃料流量制御と
蒸気噴射流量制御とが同じ発電機出力に基づき制御する
ことになっており、互いに独立した制御を行っているた
め、NOxの低減と燃焼効率の向上について多くを望む
ことができないという問題がある。
ビンでは、燃料流量と蒸気噴射流量との比率を最良値に
制御できないため、ガスタービンの排ガスのNOx低に
対して蒸気もしくは水の噴射流量が誤って大きくなるこ
とがあり、これによりガスタービン燃焼器が失火し、運
転が継続できないという問題がある。
になされたものであり、その目的はガスタービン燃料分
配制御と蒸気もしくは水噴射制御とが協調した制御が行
われて、各燃焼の燃料流量と蒸気流量との比率を最良値
に調整し、ガスタービン排出のNOx低減と燃焼効率を
向上させ、かつ、燃焼器の失火を防止することのできる
低NOxのガスタービンの制御装置を提供することにあ
る。
燃焼と予混合燃焼をさせると共に、蒸気あるいは水の供
給によってNOxの減少を図る複数の燃焼器と、拡散燃
焼と予混合燃焼をさせる各バーナへ燃料を配分して供給
する拡散燃焼用燃料制御弁と予混合燃焼用燃料制御弁
と、蒸気あるいは水を供給する蒸気噴射制御弁と、拡散
燃焼用燃料制御弁を拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号
によって制御し、予混合燃焼用燃料制御弁を予混合燃焼
用燃料制御弁開度指令信号によって制御する一方、蒸気
噴射制御弁を蒸気噴射制御弁開度指令信号によって制御
する制御手段とを具備するガスタービンの制御装置にお
いて、NOxの減少と燃焼効率を向上するように予め拡
散燃焼用燃料制御弁開度指令信号と蒸気噴射制御弁開度
指令信号との関係を定めるデータに基づき、拡散燃焼用
燃料制御弁開度指令信号あるいは相当信号に応じて拡散
燃焼の燃料流量に対して蒸気あるいは水の流量が所定の
比率とするように蒸気噴射制御弁開度指令信号を増減さ
せる手段を設けるようにしたものである。この手段によ
れば、NOxの減少と燃焼効率を向上させるように予め
定められた拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号と蒸気噴
射制御弁開度指令信号との関係を定めるデータに基づい
て拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号に応じて蒸気噴射
制御弁開度指令信号が出力される。これによって、拡散
燃焼の燃料流量と蒸気流量とが所定の比率で制御され、
NOxを減少させ、かつ、燃焼効率を向上させることが
できる。
をさせると共に、蒸気あるいは水の供給によってNOx
の減少を図る複数の燃焼器と、拡散燃焼と予混合燃焼を
させる各バーナへ燃料を配分して供給する拡散燃焼用燃
料制御弁と予混合燃焼用燃料制御弁と、蒸気あるいは水
を供給する蒸気噴射制御弁と、拡散燃焼用燃料制御弁を
拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって制御し、予
混合燃焼用燃料制御弁を予混合燃焼用燃料制御弁開度指
令信号によって制御する一方、蒸気噴射制御弁を蒸気噴
射制御弁開度指令信号によって制御する制御手段とを具
備するガスタービンの制御装置において、NOxの減少
と拡散燃焼効率を向上させるように予め燃料分配率と蒸
気流量補正係数との関係を定めるデータに基づき、燃料
分配率信号あるいは相当信号に応じて蒸気流量補正係数
を求め、求められた蒸気流量補正係数によって蒸気噴射
制御弁開度指令信号を補正して拡散燃焼の燃料流量に対
して蒸気流量が所定の比率となるようにする手段を設け
るようにしたものである。この手段によれば、NOxの
減少と燃焼効率を向上させるように燃料分配率と蒸気噴
射流量補正係数を予め定めたデータに基づき燃料分配率
に応じて蒸気噴射流量補正係数を求め、蒸気噴射制御弁
開度指令信号が出力される。これによって、拡散燃焼の
燃料流量と蒸気流量とが所定の比率とされるのでNOx
を減少させ、かつ、燃焼効率を向上させることができ
る。
をさせると共に、蒸気あるいは水の供給によってNOx
の減少を図る複数の燃焼器と、拡散燃焼と予混合燃焼を
させる各バーナへ燃料を配分して供給する拡散燃焼用燃
料制御弁と予混合燃焼用燃料制御弁と、蒸気あるいは水
を供給する蒸気噴射制御弁と、拡散燃焼用燃料制御弁を
拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって制御し、予
混合燃焼用燃料制御弁を予混合燃焼用燃料制御弁開度指
令信号によって制御する一方、蒸気噴射制御弁を蒸気噴
射制御弁開度指令信号によって制御する制御手段とを具
備するガスタービンの制御装置において、NOxの減少
と拡散燃焼と予混合燃焼の効率向上を図るために拡散燃
焼用燃料流量と予混合燃焼用燃料流量とのそれぞれに対
して蒸気あるいは水の流量が所定比率となるように拡散
燃焼用燃料制御弁開度指令信号に基づく信号あるいは相
当信号に第1所定の重み付けを加えた信号と予混合燃焼
用燃料制御弁開度指令信号に基づく信号あるいは相当信
号に第2所定の重み付けを加えた信号とを加算し、得ら
れた加算信号に基づく信号を蒸気噴射制御弁開度指令信
号とする手段を設けるようにしたものである。この手段
によれば、拡散燃焼用燃料流量と予混合燃焼用燃料流量
とのそれぞれにつき蒸気噴射流量補正係数による重み付
けが行われ、これらの加算した信号に対して蒸気噴射流
量が定められる。これによって、拡散燃焼と予混合燃焼
の各燃料流量につき蒸気噴射流量が所定の比率とされ、
最良な拡散燃焼の燃料流量と蒸気流量とによってNOx
を減少させ、かつ、燃焼効率を向上させることができ
る。
ービンの制御装置において、拡散燃焼用燃料流量と予混
合燃焼用燃料流量とのそれぞれに発電機出力信号あるい
は燃焼温度相当信号に応じた蒸気噴射流量補正係数の関
数を設け、発電機出力信号あるいは燃焼温度相当信号に
応じてそれぞれ蒸気噴射流量補正係数を求めて第1所定
の重み付けおよび第2所定の重み付けとするようにした
ものである。この手段によれば、発電機出力信号あるい
は燃焼温度相当信号に応じて拡散燃焼用燃料流量と予混
合燃焼用燃料流量とのそれぞれにつき蒸気噴射流量補正
係数による重み付けが行われ、これらの加算信号に対し
て蒸気噴射流量が定められる。これによって、拡散燃焼
と予混合燃焼の各燃料流量につき蒸気噴射流量が所定の
比率とされ、最良な拡散燃焼の燃料流量と蒸気流量とに
よってNOxを減少させ、かつ、燃焼効率を向上させる
ことができる。
記載のいずれかのガスタービンの制御装置において、実
測蒸気噴射流量の異常な増加のとき実測蒸気噴射流量信
号に対して所定の関数によって実測蒸気噴射流量信号が
増加した分だけ拡散燃焼用燃料分配比率を増加する手段
を設けるようにしたものである。この手段によれば、実
測蒸気噴射流量信号が異常に上昇したとき所定の比率で
燃料分配率信号が上昇される。これによって、拡散燃焼
用燃料流量と蒸気噴射流量が所定の比率で制限され、最
良な拡散燃焼の燃料流量と蒸気流量とによりNOxを減
少させ、かつ、燃焼効率を向上させることができる。
記載のいずれかのガスタービンの制御装置において、拡
散燃焼用燃料制御弁開度指令信号の急激な減少に応じて
蒸気噴射制御弁開度指令信号を所定値以下に低下させる
手段を設けるようにしたものである。この手段によれ
ば、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号が急に低下した
とき、蒸気噴射制御弁開度指令信号が所定値に低下され
る。これによって、拡散燃焼用燃料流量と蒸気噴射流量
とが所定の比率に抑えられる。従って、NOx低減と燃
焼効率の向上を最良にできる。しかも、水噴射流量が所
定以上に高くなることを抑制でき、拡散燃焼の失火を防
止することができる。
をさせると共に、蒸気あるいは水の供給によってNOx
の減少を図る複数の燃焼器と、拡散燃焼と予混合燃焼を
させる各バーナへ燃料を配分して供給する拡散燃焼用燃
料制御弁と予混合燃焼用燃料制御弁と、燃焼器へ蒸気あ
るいは水を噴射する主蒸気噴射制御弁と燃焼器へ蒸気あ
るいは水に圧縮空気を加えて噴射する副蒸気噴射制御弁
と、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって拡散燃
焼用燃料制御弁を制御し、拡散燃焼用燃料制御弁開度指
令信号あるいは相当信号と所定の比率となるように生成
される予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって予
混合燃焼用燃料制御弁を制御する燃料分配制御手段と、
拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号あるいは相当信号に
対して所定の比率となるように主蒸気噴射制御弁開度指
令信号を生成出力する一方、主蒸気噴射制御弁開度指令
信号あるいは相当信号に対して所定の比率となるように
副蒸気噴射制御弁開度指令信号を生成出力する蒸気噴射
制御手段とを設けるようにしたものである。この手段に
よれば、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号に応じて所
定の比率で主蒸気噴射制御弁開度指令信号が出力され
る。さらに、主蒸気噴射制御弁開度指令信号と副蒸気噴
射制御弁開度指令信号とが所定の比率として生成出力さ
れる。この結果、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号に
基づいて主蒸気噴射制御弁による蒸気の第1供給流量と
副蒸気噴射制御弁による第2供給流量の分配流量が調節
される。従って、拡散燃焼に最適な蒸気の第1供給流量
を得ることができ、かつ、予混合燃焼に最適な蒸気の第
2供給流量を得ることができ、NOx低減と燃焼効率向
上を最良にできる。しかも、水噴射流量が所定以上とな
ることを抑制でき、燃焼器の失火を防止することができ
る。
をさせると共に、蒸気あるいは水の供給によってNox
の減少を図る複数の燃焼器と、拡散燃焼と予混合燃焼と
をさせる各バーナへの燃料を配分して供給する拡散燃焼
用燃料制御弁と予混合燃焼用燃料制御弁と、蒸気あるい
は水を燃焼器へ供給する主蒸気噴射制御弁と蒸気あるい
は水に圧縮空気を加えて燃焼器へ供給する副蒸気噴射制
御弁と、発電機出力信号に基づく燃料分配率信号によっ
て生成される拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によっ
て拡散燃焼用燃料制御弁を制御し、拡散燃焼用燃料制御
弁開度指令信号と所定の比率となるように生成される予
混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって予混合燃焼
用燃料制御弁を制御する燃料分配制御手段と、燃料分配
率信号あるいは相当信号に対して所定の比率となるよう
に主蒸気噴射制御弁開度指令信号を生成出力する一方、
主蒸気噴射制御弁開度指令信号に対して所定の比率とな
るように副蒸気噴射制御弁開度指令信号を生成出力する
蒸気噴射制御手段とを設けるようにしたものである。こ
の手段によれば、燃料分配率信号に応じて所定の比率で
主蒸気噴射制御弁開度指令信号が出力される。さらに、
主蒸気噴射制御弁開度指令信号と副蒸気噴射制御弁開度
指令信号とが所定の比率として生成出力される。この結
果、燃料分配率信号に基づいて主蒸気噴射制御弁による
蒸気の第1供給流量と副蒸気噴射制御弁による第2供給
流量の分配流量が調節される。従って、拡散燃焼に最適
な蒸気の第1供給流量を得ることができ、かつ、予混合
燃焼に最適な蒸気の第2供給流量を得ることができ、N
Ox低減と燃焼効率向上を最良にできる。しかも、水噴
射流量が所定以上となることを抑制でき、燃焼器の失火
を防止することができる。
をさせると共に、蒸気あるいは水の供給によってNox
の減少を図る複数の燃焼器と、拡散燃焼と予混合燃焼と
をさせる各バーナへの燃料を配分して供給する拡散燃焼
用燃料制御弁と予混合燃焼用燃料制御弁と、蒸気あるい
は水を燃焼器へ供給する主蒸気噴射制御弁と蒸気あるい
は水に圧縮空気を加えて燃焼器へ供給する副蒸気噴射制
御弁と、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって拡
散燃焼用燃料制御弁を制御し、予混合燃焼用燃料制御弁
開度指令信号によって予混合燃焼用燃料制御弁を制御す
る燃料分配制御手段と、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令
信号あるいは相当信号に基づく信号によって拡散燃焼用
燃料流量と主蒸気噴射流量とが所定の比率となるように
主蒸気噴射制御弁を制御する一方、予混合燃焼用燃料制
御弁開度指令信号あるいは相当信号に基づく信号によっ
て予混合燃焼用燃料流量と副蒸気噴射流量とが所定の比
率となるように副蒸気噴射制御弁を制御する蒸気噴射制
御手段とを設けるようにしたものである。この手段によ
れば、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号に応じて拡散
燃焼用燃料流量と主蒸気噴射流量とが所定の比率となる
ように主蒸気噴射制御弁開度指令信号が生成出力され
る。また、予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号に応じ
て予混合燃焼用燃料流量と副蒸気噴射流量とが所定の比
率となるように副蒸気噴射制御弁開度指令信号が生成出
力される。従って、拡散燃焼用燃料流量指令信号もしく
は予混合燃焼用燃料流量指令信号に基づいて、蒸気が主
蒸気噴射制御弁による第1供給流量と副蒸気噴射制御弁
による第2供給流量のどちらか一方、もしくは両方を調
整することにより、拡散燃焼に最適な蒸気の第1供給流
量を得ることができ、かつ、予混合燃焼に最適な蒸気の
第2供給流量を得ることができ、NOx低減と燃焼効率
向上を図ることができる。
焼をさせると共に、蒸気あるいは水によってNoxの減
少を図る複数の燃焼器と、拡散燃焼と予混合燃焼とをさ
せる各バーナへ燃料を配分して供給する拡散燃焼用燃料
制御弁と予混合燃焼用燃料制御弁と、蒸気あるいは水を
燃焼器へ供給する主蒸気噴射制御弁と蒸気あるいは水に
圧縮空気を加えて燃焼器へ供給する副蒸気噴射制御弁
と、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって拡散燃
焼用燃料制御弁を制御し、予混合燃焼用燃料制御弁開度
指令信号によって予混合燃焼用燃料制御弁を制御する燃
料分配制御手段と、燃料分配率信号あるいは相当信号に
よって拡散燃焼用燃料流量と主蒸気噴射流量が所定の比
率となるように主蒸気噴射制御弁を制御する一方、燃料
分配率信号あるいは相当信号によって予混合燃焼用燃料
流量と副蒸気噴射流量とが所定の比率となるように副蒸
気噴射制御弁を制御する蒸気噴射制御手段とを設けるよ
うにしたものである。この手段によれば、燃料分配率信
号に応じて拡散燃焼用燃料流量と主蒸気噴射流量とが所
定の比率となるように主蒸気噴射制御弁開度指令信号が
生成出力される。また、燃料分配率信号に応じて予混合
燃焼用燃料流量と副蒸気噴射流量とが所定の比率となる
ように副蒸気噴射制御弁開度指令信号が生成出力され
る。従って、燃料分配率信号に基づいて、蒸気が主蒸気
噴射制御弁による第1供給流量と副蒸気噴射制御弁によ
る第2供給流量のどちらか一方、もしくは両方を調整す
ることにより、拡散燃焼に最適な蒸気の第1供給流量を
得ることができ、かつ、予混合燃焼に最適な蒸気の第2
供給流量を得ることができ、NOx低減と燃焼効率向上
を図ることができる。
焼をさせると共に、蒸気あるいは水の供給によってNo
xの減少を図る複数の燃焼器と、拡散燃焼と予混合燃焼
をさせる各バーナへの燃料を配分して供給する拡散燃焼
用燃料制御弁と予混合燃焼用燃料制御弁と、蒸気あるい
は水を燃焼器へ供給する主蒸気噴射制御弁と蒸気あるい
は水に圧縮空気を加えて燃焼器へ供給する副蒸気噴射制
御弁と、拡散燃焼用燃料制御弁を拡散燃焼用燃料制御弁
開度指令信号によって制御し、予混合燃焼用燃料制御弁
を予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって制御す
る燃料分配制御手段と、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令
信号あるいは相当信号に基づく信号に第1所定の重みを
加えた信号と予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号ある
いは相当信号に基づく信号に第2所定の重みを加えた信
号とを加算し得られた加算信号を総合蒸気噴射流量設定
信号としてこれに蒸気噴射流量分配率信号を乗算して主
蒸気噴射流量設定信号として主蒸気噴射制御弁を制御す
る一方、総合蒸気噴射流量設定信号から主蒸気噴射流量
設定信号を減算した副蒸気噴射流量設定信号によって副
蒸気噴射制御弁を制御する蒸気噴射制御手段とを設ける
ようにしたものである。この手段によれば、拡散燃焼用
燃料制御弁開度指令信号に第1所定の重み付けがされた
信号と予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号に第2所定
の重み付け信号が加算され総合蒸気噴射流量設定信号と
される。そして、この総合蒸気噴射流量設定信号に蒸気
噴射流量分配率信号が乗算され主蒸気噴射流量設定信号
とされる。また、総合蒸気噴射流量設定信号から主蒸気
噴射流量設定信号を減算して副蒸気噴射流量設定信号と
される。従って、拡散燃焼に最適な蒸気の主蒸気噴射制
御弁による第1供給流量と予混合燃焼に最適な蒸気の副
蒸気噴射制御弁による第2供給流量の全流量を得ること
ができ、NOx低減と燃焼効率向上を図ることができ
る。しかも、水噴射流量が所定以上に高くなることを抑
制でき、燃焼器の失火を防止することができる。
スタービンの制御装置において、発電機出力信号あるい
は燃焼温度相当信号に応じて第1および第2所定の重み
をそれぞれ増減させるようにしたものである。この手段
によれば、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号に対して
発電機出力信号あるいは燃焼温度相当信号に基づく第1
所定の重み付けがされた信号と予混合燃焼用燃料制御弁
開度指令信号に対して発電機出力信号あるいは燃焼温度
相当信号に基づく第2所定の重み付け信号が加算され総
合蒸気噴射流量設定信号とされる。そして、この総合蒸
気噴射流量設定信号に蒸気噴射流量分配率信号が乗算さ
れ主蒸気噴射流量設定信号とされる。また、総合蒸気噴
射流量設定信号から主蒸気噴射流量設定信号を減算して
副蒸気噴射流量設定信号とされる。従って、拡散燃焼に
最適な蒸気の主蒸気噴射制御弁による第1供給流量と予
混合燃焼に最適な蒸気の副蒸気噴射制御弁による第2供
給流量の全流量を得ることができ、NOx低減と燃焼効
率向上を図ることができる。しかも、水噴射流量が所定
以上に大きくなることを抑制でき、燃焼器の失火を防止
することができる。
焼をさせると共に、蒸気あるいは水によってNoxの減
少を図る複数の燃焼器と、拡散燃焼と予混合燃焼をさせ
る各バーナへの燃料を配分して供給する拡散燃焼用燃料
制御弁と予混合燃焼用燃料制御弁と、蒸気あるいは水を
各燃焼器へ供給する燃焼器に対応してそれぞれ設ける蒸
気噴射制御弁と、拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号に
よって拡散燃焼用燃料制御弁を制御し、予混合燃焼用燃
料制御弁開度指令信号によって予混合燃焼用燃料制御弁
を制御する燃料分配制御手段と、各燃焼器の燃焼温度に
基づく信号によってNOxの減少と燃焼効率を向上させ
るように対応する各蒸気噴射制御弁を制御する蒸気噴射
制御手段とを設けるようにしたものである。この手段に
よれば、燃焼温度あるいは相当信号に応じて各蒸気噴射
流量設定信号が出力され、各蒸気噴射制御弁の開度を増
減する。従って、各燃焼器に最適な蒸気噴射流量を得る
ことができ、各燃焼器のNOx低減と燃焼効率向上を図
ることができる。しかも、水噴射流量が所定以上に大き
くなることを抑制でき、各燃焼器の失火を防止すること
ができる。
て図面を参照して説明する。
ビン制御装置の構成を示すものである。
部分または相当部分を示し、図19の従来計画のものと
異なる点は、燃料分配制御手段9の第1燃料流量制御弁
5aの開度指令信号(第1燃料制御弁開度指令信号)を
蒸気噴射制御手段10の関数発生器10aに対する入力
信号として、拡散燃焼の燃料流量に対して蒸気流量が所
定値となるように蒸気噴射制御弁開度指令信号を出力す
るようにしたことである。
御器4aと速度・負荷制御器4bと排ガス温度制御器4
cの各出力信号を入力し、総合燃料流量指令を出力す
る。
を乗算器9aと減算器9bとに入力し、乗算器9aで発
電機出力を入力とする関数発生器9cの出力との乗算を
行い、第1燃料制御弁5aの開度指令信号(第1燃料制
御弁開度指令信号)を求めている。また、減算器9bは
第1燃料制御弁5aの開度指令との減算を行い、第2燃
料制御弁5bの開度指令信号(第2燃料制御弁開度指令
信号)を求める。
段9の第1燃料制御弁5aの開度指令信号を関数発生器
10aへ入力する。そして、関数発生器10aで蒸気噴
射流量設定値を求め、この値とアナログスイッチ10b
により0%流量が設定されるている設定器10cとの切
り替えを行い、蒸気噴射流量設定と実測蒸気噴射流量と
の偏差を減算器10dによって求めてPID演算器10
eに入力し、PID演算器10eから出力される信号が
蒸気噴射調節弁6の開度指令(蒸気噴射制御弁開度指令
信号)とする。
る。
択器4dで選択され、起動後に速度・負荷制御器4bに
制御が移行する。系統に発電機出力が並列し、速度・負
荷制御器4bにより負荷上昇が行われ、排ガス温度制御
器4cによる制御に移行した所で負荷上昇が完了する。
定格速度到達後に蒸気噴射が可能な状態になると、アナ
ログスイッチ10bの出力が設定器10cの値から関数
発生器10aの出力信号に切り替わる。
制御弁開度指令信号に対して所定の比率となるように出
力信号が設定されている。そして、関数発生器10aの
出力信号がアナログスイッチ10bを介して減算器10
dへ入力される。減算器10dでは、関数発生器10a
の出力信号と実測蒸気噴射流量信号との偏差信号が算出
されPID演算器10eへ入力され、PID演算器10
eから蒸気噴射制御弁開度指令信号が出力される。
用燃料流量指令信号に基づき拡散燃焼の燃料流量と蒸気
流量が所定の比率に制御されるため、NOx低減と燃焼
効率が良好になる。また、燃料流量に対して蒸気流量が
過多になり燃焼器が失火することも防ぐことができる。
は、本構成で十分である。なお、予混合燃焼用燃料流量
指令を使用して、関数発生器10aの関数を変えても同
様の効果が得られる。さらに、関数発生器10aの出力
信号を燃料流量指令信号に基づき上限リミットさせる方
法でもよい。
ビン制御装置の構成を示すものである。
部分または相当部分を示し、図19の従来計画のものと
異なる点は、関数発生器9cの出力信号である燃料分配
比率を蒸気噴射制御手段10の関数発生器10fに入力
し、出力される蒸気噴射流量補正係数と関数発生器10
aの出力信号とを乗算器10gで乗算し、アナログスイ
ッチ10bに入力し、燃料分配比率と蒸気噴射流量補正
量との関係を定めるデータに基づき、燃料分配比率に応
じて蒸気噴射流量補正量を求めて得られる蒸気噴射流量
補正量と発電機出力信号に基づく信号とによって蒸気噴
射制御弁開度指令信号を生成出力するようにしたことで
ある。
荷制御器4bと排ガス温度制御器4cの各出力信号を低
値選択器4dに入力し、総合燃料流量指令を出力する。
を乗算器9aと減算器9bとに入力し、乗算器9aで発
電機出力を入力とする関数発生器9cの出力との乗算を
行い、第1燃料制御弁5aの開度指令を求めている。ま
た、減算器9bは第1燃料制御弁5aの開度指令(第1
燃料制御弁開度指令信号)との減算を行い、第2燃料制
御弁5bの開度指令(第2燃料制御弁開度指令信号)を
求める。
数発生器10aに入力すると共に、関数発生器9cの燃
料分配比率を関数発生器10fへ入力する。関数発生器
10fと関数発生器10aとの出力信号が乗算器10g
へ入力し乗算され、蒸気噴射流量目標値を求める。そし
て、アナログスイッチ10bで0%流量が設定されるて
いる設定器10cとの切り替えを行い、出力される蒸気
噴射流量設定と実測蒸気噴射流量との偏差を減算器10
dで求めて得られる偏差をPID演算器10eへ入力
し、PID演算器10eの出力信号を蒸気噴射調節弁6
の開度指令信号(蒸気噴射制御弁開度指令信号)とす
る。
する。
択器4dで選択され、起動後に速度・負荷制御器4bに
制御が移行する。系統に発電機出力が並列し、速度・負
荷制御器4bにより負荷上昇が行われ、排ガス温度制御
器4cによる制御に移行した所で負荷上昇が完了する。
定格速度到達後に蒸気噴射が可能な状態になると、アナ
ログスイッチ10bの出力が設定器10cの値から関数
発生器10aの出力信号に切り替わる。
数発生器10fへ入力され図3に示す関数設定によって
蒸気噴射流量補正係数が出力される。乗算器10gで
は、関数発生器10aの出力信号に対して蒸気噴射流量
補正係数が乗算され、アナログスイッチ10bへ入力さ
れる。そして、減算器10dとPID演算器10eを介
して蒸気噴射制御弁開度指令信号が出力される。
分配比率に基づき蒸気噴射流量を調整でき、燃料分配比
率は発電機出力相当信号から求められ、発電機出力は燃
料流量相当信号で決められるので、燃料分配比率を使用
しても燃料流量相当信号を使用する場合と同等の作用と
効果を得られる。これにより、拡散燃焼の燃料流量と蒸
気流量が所定の比率に制御されることになり、NOx低
減と燃焼効率が良好になる。また、燃料流量に対して蒸
気流量が過多になり、燃焼器が失火することも防ぐこと
ができる。燃焼蒸気噴射を拡散燃焼のみに行う場合は、
本構成で十分である。なお、乗算器10gの代わりに信
号制限器を設けて、関数発生器10aの出力信号を燃料
分配指令に基づき上限リミットさせても同等の効果が得
られる。また、関数発生器10fに代わるものでもよ
い。さらに、発電機出力相当信号を関数発生器10fに
入力し、関数発生器10fの設定を関数発生器9cと同
等の設定にしてもよい。
ビン制御装置の構成を示すものである。
部分または相当部分を示し、図19の従来計画のものと
異なる点は、第1燃料流量制御弁5aの開度指令と第2
燃料流量制御弁5bの開度指令を蒸気噴射制御手段10
の乗算器10hと乗算器10iに各々入力し、設定器1
0jと設定器10kの値と乗算を行った後に得られる信
号を加算器10lで加算し、加算器10lの出力を関数
発生器10aに入力するようにし、拡散燃焼用燃料流量
と予混合燃焼用燃料流量とのそれぞれに対して蒸気噴射
流量補正係数によってそれぞれ重み付けを行い拡散燃焼
用燃料流量と予混合燃焼用燃料流量と蒸気噴射流量とを
それぞれ所定比率としたことである。
料制御弁開度指令信号が乗算器10hへ入力され、ここ
で、拡散燃焼用燃料流量に対する蒸気噴射流量をNOx
の減少と拡散燃焼効率の向上を図るように重み付けする
係数を設定する設定器10jの係数が乗算され加算器1
0lへ入力される。
器10iへ入力され、ここで、予混合燃焼用燃料流量に
対する蒸気噴射流量とをNOxの減少と拡散燃焼効率の
向上を図るように重み付けする係数を設定する設定器1
0kの係数が乗算され加算器10lへ入力される。
が関数発生器10aへ入力される。関数発生器10a
は、入力と出力とが比例関係に定められており、この関
数発生器10aから出力信号がアナログスイッチ10b
を介して減算器10dへ入力される。そして、減算器1
0dによって関数発生器10aの出力信号と実測蒸気噴
射流量信号とが減算されPID演算器10eを介して蒸
気噴射制御弁開度指令信号が出力される。
燃焼用燃料流量と予混合燃焼用燃料流量のそれぞれにつ
いて予め設定しておいた蒸気噴射流量係数により補正
し、補正した信号の加算値から蒸気噴射流量を調整する
ことができる。蒸気噴射流量係数は、拡散燃焼と予混合
燃焼の各々に最良となる蒸気流量を求めるための係数で
ある。また、関数発生器10aの設定は従来例の図21
とは異なり、入力/出力が比例関係になるように設定す
る。これにより、拡散燃焼だけでなく、予混合燃焼のた
めの蒸気流量も所定の値に調整できるので、拡散燃焼と
予混合燃焼の両方について、燃料流量と蒸気流量が所定
の比率に制御される、NOx低減と燃焼効率向上が良好
になる。また、燃料流量に対して蒸気流量が過多にな
り、燃焼器が失火することも防ぐことができる。拡散燃
焼と予混合燃焼の両方に蒸気もしくは水噴射する場合に
効果が顕著となる。
ビン制御装置の構成を示すものである。
構成を示す図3と同一符号は、同一部分または相当部分
を示し、図3と異なる点は、設定器10jと設定器10
kの代わりに関数発生器10mと関数発生器10nとを
設け、関数発生器10mと関数発生器10nへ発電機出
力信号を入力して発電機出力信号に応じて蒸気噴射流量
補正係数を求めて、この係数により拡散燃焼用燃料制御
弁開度指令信号と予混合燃焼用燃料流量指令信号を補正
し、これらの加算信号によって蒸気噴射流量を定めるよ
うにしたことである。
生器10mへ発電機出力信号が入力して所定の関数によ
って蒸気噴射流量補正係数が乗算器10hへ出力され
る。そして、第1燃料制御弁開度指令信号が乗算器10
hへ入力され、ここで、拡散燃焼用燃料流量と蒸気噴射
流量とをNOxの減少と拡散燃焼効率の向上を図るよう
に蒸気噴射流量補正係数が乗算され加算器10lへ入力
される。
生器10nへ発電機出力信号が入力して所定の関数によ
って蒸気噴射流量補正係数が乗算器10iへ出力され
る。そして、第2燃料制御弁開度指令信号が乗算器10
iへ入力され、ここで、予混合燃焼用燃料流量と蒸気噴
射流量とをNOxの減少と拡散燃焼効率の向上を図るよ
うに蒸気噴射流量補正係数が乗算され加算器10lへ入
力される。
が関数発生器10aへ入力される。関数発生器10a
は、入力と出力とが比例関係に定められており、この関
数発生器10aから出力信号がアナログスイッチ10b
を介して減算器10dへ入力される。そして、減算器1
0dによって関数発生器10aの出力信号と実測蒸気噴
射流量信号とが減算されPID演算器10eを介して蒸
気噴射制御弁開度指令信号が出力される。
や発電機出力等の燃焼状態もしくは運転状態等のプラン
トの運転状況に応じて蒸気噴射流量補正係数を求めて、
拡散燃焼用燃料流量指令信号と予混合燃焼用燃料流量指
令信号を前記蒸気噴射流量係数で補正し、補正した信号
の加算値から蒸気噴射流量を調整することができる。こ
れにより、燃焼状態もしくは運転状態に応じて、拡散燃
焼だけでなく予混合燃焼のための蒸気流量も所定の値に
調整できるので、拡散燃焼と予混合燃焼の両方について
NOx低減と燃焼効率向上が良好になる。
ビン制御装置の構成を示すものである。
分または相当部分を示し、図19の従来計画のものと異
なる点は、実測蒸気噴射流量を燃料分配制御手段9の関
数発生器9dに入力して出力される燃料分配制限信号を
高値選択器9eに入力し、出力信号を乗算器9aに入力
し、拡散燃焼用燃料流量と蒸気噴射流量との比率を所定
値以内に制限したことである。
噴射流量信号が図7に示す関数発生器9dへ入力されて
いる。関数発生器9dは、図示するように実測蒸気噴射
流量信号が0.0からaの間は燃料分配比率信号が一定
のbを出力する一方、実測蒸気噴射流量がa以上のとき
燃料分配比率信号が比例して増加して出力する。関数発
生器9dの出力信号である燃料分配制限信号は高値選択
器9eへ入力される。
入力され、高値選択器9eへ出力されている。ここで、
実測蒸気噴射流量信号が低いときは、関数発生器9dの
燃料分配制限信号の値も低く、高値選択器9eから関数
発生器9cの出力信号が燃料分配比率信号として乗算器
9aへ出力されている。ところが、実測蒸気噴射流量信
号が所定以上に増加すると燃料分配制限信号が高値選択
器9eで選択され燃料分配比率信号として乗算器9aへ
出力される。これによって、実測蒸気噴射流量信号が増
加した分に見合って燃料分配比率信号も増加する。従っ
て、拡散燃焼用燃料流量と蒸気噴射流量とが常に所定の
比率とされる。
噴射流量が異常に増加した場合に、関数発生器9dの出
力信号である燃料分配制限信号も増加し、高値選択器9
eで選択されて、燃料分配制限信号により燃料分配比率
が増加し、第1燃料制御弁5aが開き、第2燃料制御弁
5bが閉まる。これによって、蒸気噴射流量が増加した
量だけ拡散燃焼用燃料分配比率を増加させることによ
り、拡散燃焼用燃料流量と蒸気流量の比率を所定値以内
に制限することができる。また、燃焼器の失火も防止す
ることができる。高値選択器9eを乗算器9aの出力側
に設けて、燃料流量指令を制限しても同様の効果が得ら
れる。
燃焼モードの数だけ設けて、燃焼モードの切り替えで燃
料分配設定を切り替えている場合は、燃料流量と蒸気流
量の比率が所定値を越えたことで、燃焼モードを切り替
えて燃料分配比率を切り替える方法もある。以上の説明
では、蒸気もしくは水噴射を拡散燃焼にのみ行っている
場合に効果が顕著となる。しかし、予混合燃焼を2系統
以上設けている場合は、予混合の1系統のみ分配比率を
低下させる方法もあり、この場合は、予混合燃焼に蒸気
もしくは水噴射供給している場合にも適用できる。
ビン制御装置の構成を示すものである。
部分または相当部分を示す。図19の従来計画のものと
異なる点は、第1燃料流量制御弁5aの開度指令を蒸気
噴射制御手段10の変化率検出器10oに入力するよう
にした点と、関数発生器10aの出力にアナログスイッ
チ10pを設けて、関数発生器10aの出力信号と設定
器10qの設定信号を切り替えるようにする一方、変化
率検出器10oの出力論理信号でアナログスイッチ10
pを切り替えるようにしたことである。
噴射制御手段10の変化率検出器10oへ入力されて、
変化率が検出される。この場合、変化率検出器10oに
よる下方への変化率が所定値以上のとき、つまり、急激
な低下のとき正理論信号がアナログスイッチ10pへ出
力される。アナログスイッチ10pでは、関数発生器1
0aからの信号から設定器10qの低値の設定信号へ切
替える。この結果、第1燃料制御弁開度指令信号の急低
下に見合って設定器10qの低値の設定信号がアナログ
スイッチ10pへ出力される。アナログスイッチ10p
からの設定信号は、アナログスイッチ10bを介して減
算器10dへ入力され、ここで、減算器10dによって
実測蒸気噴射流量信号が減算され、得られる信号がPI
D演算器10eを介して蒸気噴射制御弁開度指令信号と
される。
燃料流量制御弁の開度信号が急降下した時、すなわち、
拡散燃焼用燃料が急減少する時に、設定しておいた変化
率を越えるので変化率検出器10oが正論理信号を出力
する。変化率検出器10oの正論理信号により、アナロ
グスイッチ10pの出力信号が、関数発生器10aから
蒸気噴射流量のランバック値を設定している設定器10
qの信号に切り替わり、蒸気噴射流量が所定値に減少す
る。これにより、拡散燃焼用燃料流量が急減少する時
に、蒸気噴射流量も減少させることができ、燃料流量と
蒸気流量の比率が大幅に変化することを抑制するため、
NOx低減と燃焼効率向上が良好になる。
なり、燃焼器が失火することを防ぐことができる。な
お、第1燃料流量制御弁5aの開度指令の代わりに、関
数発生器9cの出力信号である燃料分配比率設定の変化
率を検出しても同様の効果を得ることができる。また、
変化率が所定値を越えたことで、蒸気噴射流量を減少さ
せるのでなく、変化率の大小に応じて蒸気噴射流量を補
正するようにしてもよい。
ビン制御装置の構成を示すものである。
部分または相当部分を示す。図9が図19の従来計画の
ものと異なる点は、蒸気噴射制御手段10のアナログス
イッチ10bと減算器10dの間に乗算器10rを設け
て、第1燃料制御弁5aの開度指令を入力とする関数発
生器10sの出力信号とアナログスイッチ10bの出力
信号である蒸気噴射総合流量設定信号を乗算した信号を
減算器10dに入力するようにした点である。
第1蒸気噴射流量信号を入力し、PID制御器10eの
出力信号を図示していない第1(主)蒸気噴射流量制御
弁の開度指令にした点である。さらに、乗算器10rの
出力信号とアナログスイッチ10bの出力信号である蒸
気噴射総合流量設定信号とを減算器10tへ入力し、減
算器10tの出力と実測第2(副)蒸気噴射流量信号と
を減算器10uへ入力し、減算器10uによる出力をP
ID制御器10vに入力し、出力信号を図示していない
第2(副)蒸気噴射制御調節弁の開度指令にした点であ
る。
明する。
弁開度指令信号が関数発生器10sへ入力される。関数
発生器10sは、図10に示すように第1燃料制御弁開
度指令信号が0.0〜aまでは、第1蒸気噴射流量分配
比率信号が1.0に設定され、第1燃料制御弁開度指令
信号がa〜bでは一定の比例関係で第1蒸気噴射流量分
配比率信号が低下するように設定されている。
分配比率信号が乗算器10rへ入力されアナログスイッ
チ10bからの総合蒸気噴射流量設定信号に乗算され、
得られる第1蒸気噴射流量設定信号が減算器10dへ入
力され、PID演算器10eを介して第1(主)蒸気噴
射制御弁開度指令信号として出力される。これにより、
第1燃料制御弁開度指令信号に応じて所定の比率で第1
(主)蒸気噴射制御弁開度指令信号が出力される。
量設定信号から第1(主)蒸気噴射流量設定信号が減算
され得られる第2蒸気噴射流量設定信号が減算器10u
へ入力されPID演算器10vを介して第2(副)蒸気
噴射制御弁開度指令信号とされる。これにより、第1
(主)蒸気噴射制御弁開度指令信号と第2(副)蒸気噴
射制御弁開度指令信号とが所定の分配比率とされる。
発生器10sで拡散燃焼用燃料流量指令から直接燃焼器
に供給する第1蒸気噴射流量の分配比率を求め、乗算器
10rで総合蒸気噴射流量設定から第1蒸気噴射流量設
定を求めて、第1蒸気噴射流量を制御する。また、減算
器10tで総合蒸気噴射流量設定から第1蒸気噴射流量
設定を減算した信号を燃焼器に供給される手前の圧縮空
気に蒸気を供給する第2蒸気噴射流量の設定とし、第2
蒸気噴射流量を制御する。
定と蒸気噴射総合流量目標値を求め、関数発生器10a
との協認設定により、拡散燃焼用燃料流量と拡散燃焼用
蒸気噴射流量が所定の比率に調整でき、かつ、予混合燃
焼用燃料流量と予混合用蒸気噴射流量の比率も所定の値
に調整できるので、NOx低減と燃焼効率向上が良好に
なる。また、燃料流量に対して蒸気流量が過多になり、
燃焼器が失火することも防ぐことができる。
燃料制御弁5aの開度指令の代わりに、第2燃料制御弁
5bの開度指令を使用して、第2蒸気噴射流量の分配比
率を求めて、第1蒸気噴射制御と第2蒸気噴射制御を入
れ替えても同等の効果が得られる。
ービン制御装置の構成を示すものである。
の構成を示す図9と同一符号は、同一部分または相当部
分を示す。図9と異なる点は、関数発生器10sの入力
信号を関数発生器9cの出力信号である燃料分配比率指
令信号にした点である。
明する。
信号が関数発生器10sへ入力される。関数発生器10
sは、図12に示すように燃焼用燃料分配比率信号に対
して、第1蒸気噴射流量分配比率信号が比例関係となる
ように設定されている。
射流量分配比率信号が乗算器10rへ入力されアナログ
スイッチ10bからの総合蒸気噴射流量設定信号に乗算
され、得られる第1蒸気噴射流量設定信号が減算器10
dへ入力されPID演算器10eを介して第1(主)蒸
気噴射制御弁開度指令信号として出力される。これによ
り、燃料分配比率信号に応じて所定の比例関係で第1
(主)蒸気噴射制御弁開度指令信号が増減して出力され
る。
量設定信号から第1蒸気噴射流量設定信号が減算され得
られる第2蒸気噴射流量設定信号が減算器10uへ入力
されPID演算器10vを介して第2(副)蒸気噴射制
御弁開度指令信号とされる。これにより、第1(主)蒸
気噴射制御弁開度指令信号と第2(副)蒸気噴射制御弁
開度指令信号とが所定の分配比率とされる。
発生器10sで拡散燃焼用燃料分配比率から直接燃焼器
に供給する第1蒸気噴射流量の分配比率を求め、乗算器
10rで総合蒸気噴射流量設定から第1蒸気噴射流量設
定を求めて、第1蒸気噴射流量を制御する。また、減算
器10tで総合蒸気噴射流量設定から第1蒸気噴射流量
設定を減算した信号を燃焼器に供給される手前の圧縮空
気に蒸気を供給する第2蒸気噴射流量の設定とし、第2
蒸気噴射流量を制御する。
射総合流量目標値を求め、関数発生器10aとの協調設
定により、拡散燃焼用燃料流量と拡散燃焼用蒸気噴射流
量が所定の比率に調整でき、かつ、予混合燃焼用燃料流
量と予混合用蒸気噴射流量の比率も所定の値の調整でき
るので、NOx低減と燃焼効率の向上が良好になる。ま
た、燃料流量に対して蒸気流量が過多になり、燃焼器が
失火することも防ぐことができる。
えてもよく、状況によっては必ずしも必要なものでな
い。また、関数発生器10sの入力信号を燃料分配指令
の代わりに発電機出力信号もしくは相当信号を使用し
て、関数発生器9cと同様の設定を行っても同等の効果
が得られる。
ービン制御装置の構成を示すものである。
一部分または相当部分を示す。図19の従来計画のもの
と異なる点は、蒸気噴射制御手段10を2回路設けて、
第1蒸気噴射制御手段10aaと第2蒸気噴射制御手段
10bbとした点と、第1蒸気噴射制御手段10aaは
第1燃料流量制御弁5aの開度指令信号を入力信号とす
る一方、第2蒸気噴射制御手段10bbは第2燃料流量
制御弁5bの開度指令信号を入力信号とした点である。
は、第1燃料制御弁開度指令信号が関数発生器10aへ
入力され、関数発生器10aにより第1蒸気噴射流量設
定信号が生成出力され、アナログスイッチ10bを介し
て減算器10dへ入力される。減算器10dでは、第1
(主)蒸気噴射流量設定信号から実測蒸気噴射流量信号
が減算されPID演算器10eを経て第1(主)蒸気噴
射制御弁開度指令信号とされる。これによって、第1燃
料制御弁開度指令信号と第1蒸気噴射制御弁開度指令信
号とが所定の比率とされる。
は、第2燃料制御弁開度指令信号が関数発生器10aへ
入力され、関数発生器10aにより第2蒸気噴射流量設
定信号が生成出力され、アナログスイッチ10bを介し
て減算器10dへ入力される。減算器10dでは、第2
蒸気噴射流量設定信号から実測蒸気噴射流量信号が減算
されPID演算器10eを経て第2(副)蒸気噴射制御
弁開度指令信号とされる。これによって、第2燃料制御
弁開度指令信号と第2(副)蒸気噴射制御弁開度指令信
号とが所定の比率とされる。
蒸気噴射制御手段10aaは関数発生器10aで拡散燃
焼用燃料流量指令から直接燃焼器に供給する第1蒸気噴
射流量の設定を求めて、第1蒸気噴射流量を制御する。
また、第2蒸気噴射制御手段10bbでは関数発生器1
0aで燃焼器に供給される手前の圧縮空気に蒸気を供給
する第2蒸気噴射流量の設定を求めて、第2蒸気噴射流
量を制御する。これにより、拡散燃焼用燃料流量と拡散
燃焼用蒸気噴射流量が所定の比率に調整でき、かつ、予
混合燃焼用燃料流量と予混合用蒸気噴射流量の比率も所
定の値の調整できるので、NOx低減と燃焼効率向上が
良好になる。また、燃料流量に対して蒸気流量が過多に
なり、燃焼器が失火することも防ぐことができる。
2蒸気噴射制御手段10bbの関数発生器10aの入力
信号を第1燃料流量制御弁5aの開度指令と第2燃料流
量制御弁5bの開度指令のどちらか一方にして、第1蒸
気噴射制御手段10aaと第2蒸気噴射制御手段10b
bで関数発生器10aの設定を別々に設定しても同等の
効果が得られる。また、燃焼器によっては、第1蒸気噴
射制御手段10aaと第2蒸気噴射制御手段10bbの
関数発生器10aの入力信号をどちらか一方のみ第1燃
料流量制御弁5aの開度指令もしくは第2燃料流量制御
弁5bの開度指令として、他方の関数発生器10aの入
力信号を別の運転状態信号にしても、同等の効果が得ら
れる。
タービン制御装置の構成を示すものである。
13と同一符号は、同一部分または相当部分を示す。図
13と異なる点は、関数発生器10aの入力信号を第1
蒸気噴射制御手段10aaと第2蒸気噴射制御手段10
bbで同一の関数発生器9cの出力信号である燃料分配
比率信号にした点である。
る。
は、関数発生器9cからの燃料分配比率信号が関数発生
器10aへ入力され、関数発生器10aにより第1蒸気
噴射流量設定信号が生成出力され、アナログスイッチ1
0bを介して減算器10dへ入力される。減算器10d
では、第1蒸気噴射流量設定信号から実測蒸気噴射流量
信号が減算されPID演算器10eを経て第1(主)蒸
気噴射制御弁開度指令信号とされる。これによって、第
1燃料制御弁開度指令信号と第1(主)蒸気噴射制御弁
開度指令信号とが所定の比率とされる。
は、燃料分配比率信号が関数発生器10aへ入力され、
関数発生器10aにより第2蒸気噴射流量設定信号が生
成出力され、アナログスイッチ10bを介して減算器1
0dへ入力される。減算器10dでは、第2蒸気噴射流
量設定信号から実測蒸気噴射流量信号が減算されPID
演算器10eを経て第2(副)蒸気噴射制御弁開度指令
信号とされる。これによって、第2燃料制御弁開度指令
信号と第2(副)蒸気噴射制御弁開度指令信号とが所定
の比率とされる。
1蒸気噴射制御手段10aaは関数発生器10aで拡散
燃焼用燃料流量分配比率から直接燃焼器に供給する第1
蒸気噴射流量の設定を求めて、第1蒸気噴射流量を制御
する。また、第2蒸気噴射制御手段10bbでは関数発
生器10aで燃焼器に供給される手前の圧縮空気に蒸気
を供給する第2蒸気噴射流量の設定を求めて、第2蒸気
噴射流量を制御する。
められ、発電機出力は燃料流量相当信号で決められるの
で、燃料分配比率を使用しても燃料流量相当信号を使用
する場合と同等の作用と効果を得られる。これにより、
拡散燃焼用燃料流量と拡散燃焼用蒸気噴射流量が所定の
比率に調整でき、かつ、予混合燃焼用燃料流量と予混合
用蒸気噴射流量の比率も所定の値に調整できるので、N
Ox低減と燃焼効率向上が良好になる。また、燃料流量
に対して蒸気流量が過多になり、燃焼器が失火すること
も防ぐことができる。
御手段10aaと第2蒸気噴射制御手段10bbの関数
発生器10aの入力信号をどちらか一方のみ燃料分配指
令信号にして、他方の関数発生器10aの入力信号を別
の運転状態信号にしてもよい。
タービン制御装置の構成を示すものである。
一部分または相当部分を示し、図19の従来計画のもの
と異なる点は、第1燃料流量制御弁5aの開度指令信号
と第2燃料流量制御弁5bの開度指令信号を蒸気噴射制
御手段10の乗算器10hと乗算器10iに各々入力
し、設定器10iと設定器10kの値と乗算を行った後
に出力される信号を加算器101で加算し、加算された
出力を関数発生器10aに入力するようにした点であ
る。
イッチ10bと減算器10dの間に乗算器10rを設け
て、設定器10wに設定している蒸気噴射流量分配比率
とアナログスイッチ10bの出力信号である蒸気噴射総
合流量設定信号とを乗算した信号を減算器10dに入力
するようにすると共に、減算器10dの実測第1蒸気噴
射流量信号を入力して、PID制御器10eの出力信号
を第1(主)蒸気噴射流量制御弁の開度指令信号にした
点である。
グスイッチ10bの出力信号である総合蒸気噴射流量設
定信号とを減算器10tへ入力し、得られる出力を実測
第2蒸気噴射流量信号と共に減算器10uへ入力し、減
算器10uの出力をPID制御器10vに入力し、出力
信号を第2(副)蒸気噴射流量制御弁の開度指令にした
点である。
る。
配制御手段9の第1燃料制御弁開度指令信号が乗算器1
0hへ入力され、設定器10jの設定信号と乗算され所
定の重み付けがされた信号が加算器10lへ入力され
る。一方、燃料分配制御手段9の第2燃料制御弁開度指
令信号が乗算器10iへ入力され所定の重み付けがされ
た信号が乗算器10lへ入力される。
生器10aへ入力し、総合蒸気噴射流量設定信号がアナ
ログスイッチ10bを介して乗算器10rへ入力され
る。設定器10wは、蒸気噴射流量分配比率信号を出力
し、乗算器10rによって総合蒸気噴射流量設定信号に
蒸気噴射流量分配比率信号が乗算され、得られる信号が
第1蒸気噴射流量設定信号とされる。また、総合蒸気噴
射流量設定信号と第1蒸気噴射流量設定信号とが減算器
10tで減算されて第2蒸気噴射流量設定信号とされ
る。
散燃焼用燃料流量と予混合燃焼用燃料流量を予め設定さ
れた蒸気噴射流量係数により補正し、補正した信号の加
算値から全蒸気噴射流量を調整することができる。ま
た、この全蒸気噴射流量を燃焼器に直接供給する第1蒸
気噴射流量と燃焼器に供給される手前の圧縮空気に蒸気
を供給する第2蒸気噴射流量に所定値に分配する。これ
により、拡散燃焼および予混合燃焼の総合燃焼に必要な
総合蒸気流量を所定の値に調整でき、総合蒸気流量と蒸
気分配比率を設定している設定器10wの設定との協調
により、拡散燃焼と予混合燃焼の両方について、燃料流
量と蒸気流量が所定の比率に制御されるため、NOx低
減と燃焼効率向上が良好になる。また、燃料流量に対し
て蒸気流量が過多になり、燃焼器が失火することも防ぐ
ことができる。拡散燃焼と予混合燃焼の両方に蒸気噴射
する場合に顕著が得られる。
もしくは運転状態を表す燃焼温度相当信号もしくは発電
機出力相当信号を入力とする関数発生器を設けて、蒸気
分配比率を調整してもよい。
タービン制御装置の構成を示すものである。
図15と同一符号は、同一部分または相当部分を示す。
図15と異なる点は、設定器10iと設定器10kの代
わりに関数発生器10mと関数発生器10nを設けた点
である。関数発生器10m、関数発生器10nの入力信
号には燃焼温度相当信号や発電機出力信号を用いる。
る。
配制御手段9の第1燃料制御弁開度指令信号が乗算器1
0hへ入力され、発電機出力信号を入力する関数発生器
10mの設定信号と乗算され加算器10lへ入力され
る。一方、燃料分配制御手段9の第2燃料制御弁開度指
令信号が乗算器10iへ入力され、発電機出力信号を入
力する関数発生器10nの設定信号と乗算され乗算器1
0lへ入力される。
生器10aへ入力し、総合蒸気噴射流量設定信号がアナ
ログスイッチ10bを介して乗算器10rへ入力され
る。設定器10wは、蒸気噴射流量分配比率信号を出力
し、乗算器10rによって総合蒸気噴射流量設定信号に
蒸気噴射流量分配比率信号が乗算され、得られる信号が
第1蒸気噴射流量設定信号とされる。また、総合蒸気噴
射流量設定信号と第1蒸気噴射流量設定信号とが減算器
10tで減算されて第2蒸気噴射流量設定信号とされ
る。
焼温度や発電機出力等の燃焼状態もしくは運転状態で蒸
気噴射流量係数を求めて、拡散燃焼用燃料流量指令と予
混合燃焼用燃料流量指令を蒸気噴射流量係数で補正し、
補正した信号の加算値から全蒸気噴射流量を調整するこ
とができる。これにより、運転状態に応じた最良の総合
蒸気流量に調整できるので、拡散燃焼と予混合燃焼の両
方についてNOx低減と燃焼効率の向上が良好になる。
燃焼器の特性上、運転状態に応じて燃料流量と蒸気噴射
流量の比率調整を補正することにより、NOx低減と燃
焼効率の向上が行える。
タービン制御装置の構成を示すものである。
一部分または相当部分を示し、図19の従来計画のもの
と異なる点は、蒸気噴射制御弁を燃焼器の個数だけ設け
て各燃焼器に供給される蒸気を各々調節できるようにす
る一方、蒸気噴射制御手段10も燃焼器の個数と同じ数
量設けて、蒸気噴射制御手段10と燃焼器を1対1に対
応させた点である。また、関数発生器10aの入力信号
を対応する燃焼器の燃焼温度とし、PID演算器10e
の出力信号を対応する燃焼器専用の蒸気噴射制御弁の開
度指令とし、対応する燃焼器に供給される実測蒸気噴射
流量を減算器10dに入力するようにした点である。
説明する。
気噴射制御手段10では、対応する燃焼器の燃焼温度信
号が関数発生器10aへ入力されると、関数発生器10
aでは、所定関数によって設定信号をアナログスイッチ
10bを介して燃焼器No.nの蒸気噴射流量設定信号
として減算器10dへ出力する。減算器10dでは、燃
焼器No.nの実測蒸気噴射流量信号と減算され、PI
D演算器10eを経て燃焼器No.nの蒸気噴射制御弁
開度指令信号とされる。
燃焼器の燃焼状態を表す燃焼温度もしくは相当信号に応
じて燃焼器1缶毎の蒸気噴射流量を調整できる。従っ
て、各燃焼器に最適な蒸気噴射流量を得ることができ、
各燃焼器のNOx低減と燃焼効率向上を最良にできる。
しかも、水噴射流量が所定以上に高くなることを抑制で
き、各燃焼器の失火を防止することかできる。また、低
NOx化のために今後さらに拡散燃焼と予混合燃焼の組
み合わせ燃焼が複雑化することが予想できるが、燃焼が
複雑になっても各燃焼器の状況に応じて蒸気噴射流量を
調節すれば、NOx低減と燃焼効率の向上を最良にする
ことができる。なお、拡散燃焼用蒸気供給と予混合燃焼
用蒸気供給のどちらか一方を上記のように各燃焼器毎に
調整し、他方を燃焼器全数すなわち一括で調整してもよ
い。また、拡散燃焼用蒸気供給と予混合燃焼用蒸気供給
とを各々燃焼器毎に調整してもよい。
れば、NOxの減少と燃焼効率を向上させるように予め
定められた拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号と蒸気噴
射制御弁開度指令信号との関係を定めるデータに基づい
て拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号に応じて蒸気噴射
制御弁開度指令信号を出力するので、拡散燃焼の燃料流
量と蒸気流量とが所定の比率で制御され、NOxを減少
させ、かつ、燃焼効率を向上させることができる。
燃焼効率を向上させるように燃料分配率と蒸気噴射流量
補正係数を予め定めたデータに基づき燃料分配率に応じ
て蒸気噴射流量補正係数を求め、蒸気噴射制御弁開度指
令信号を出力するので、拡散燃焼の燃料流量と蒸気流量
とが所定の比率とし、NOxを減少させ、かつ、燃焼効
率を向上させることができる。
流量と予混合燃焼用燃料流量とのそれぞれにつき蒸気噴
射流量補正係数による重み付けをして、これらの加算し
た信号に対して蒸気噴射流量を定めるので、拡散燃焼と
予混合燃焼の各燃料流量につき蒸気噴射流量が所定の比
率とされ、最良な拡散燃焼の燃料流量と蒸気流量とによ
ってNOxを減少させ、かつ、燃焼効率を向上させるこ
とができる。
あるいは燃焼温度相当信号に応じて拡散燃焼用燃料流量
と予混合燃焼用燃料流量とのそれぞれにつき蒸気噴射流
量補正係数による重み付けをして、これらの加算信号に
対して蒸気噴射流量を定めるので、拡散燃焼と予混合燃
焼の各燃料流量につき蒸気噴射流量が所定の比率とさ
れ、最良な拡散燃焼の燃料流量と蒸気流量とによってN
Oxを減少させ、かつ、燃焼効率を向上させることがで
きる。
量信号が異常に上昇したとき所定の比率で燃料分配率信
号を上昇させるので、拡散燃焼用燃料流量と蒸気噴射流
量が所定の比率で制限され、最良な拡散燃焼の燃料流量
と蒸気流量とによりNOxを減少させ、かつ、燃焼効率
を向上させることができる。
制御弁開度指令信号が急に低下したとき、蒸気噴射制御
弁開度指令信号を所定値に低下するので、拡散燃焼用燃
料流量と蒸気噴射流量とが所定の比率に抑えられる。従
って、NOx低減と燃焼効率の向上を最良にできる。し
かも、水噴射流量が所定以上に高くなることを抑制で
き、拡散燃焼の失火を防止することができる。
制御弁開度指令信号に応じて所定の比率で主蒸気噴射制
御弁開度指令信号を出力すると共に、主蒸気噴射制御弁
開度指令信号と副蒸気噴射制御弁開度指令信号とを所定
の比率として生成出力するので、拡散燃焼に最適な蒸気
の第1供給流量を得ることができ、かつ、予混合燃焼に
最適な蒸気の第2供給流量を得ることができ、NOx低
減と燃焼効率向上を最良にでき、蒸気噴射流量が所定以
上となることを抑制でき、燃焼器の失火を防止すること
ができる。
に応じて所定の比率で主蒸気噴射制御弁開度指令信号を
出力すると共に、主蒸気噴射制御弁開度指令信号と副蒸
気噴射制御弁開度指令信号とを所定の比率として生成出
力するので、拡散燃焼に最適な蒸気の第1供給流量を得
ることができ、かつ、予混合燃焼に最適な蒸気の第2供
給流量を得ることができ、NOx低減と燃焼効率向上を
最良にでき、蒸気噴射流量が所定以上となることを抑制
でき、燃焼器の失火を防止することができる。
制御弁開度指令信号に応じて拡散燃焼用燃料流量と主蒸
気噴射流量とを所定の比率となるように主蒸気噴射制御
弁開度指令信号を生成出力し、予混合燃焼用燃料制御弁
開度指令信号に応じて予混合燃焼用燃料流量と副蒸気噴
射流量とを所定の比率となるように副蒸気噴射制御弁開
度指令信号を生成出力するので、拡散燃焼に最適な蒸気
の第1供給流量を得ることができ、かつ、予混合燃焼に
最適な蒸気の第2供給流量を得ることができ、NOx低
減と燃焼効率向上を図ることができる。
号に応じて拡散燃焼用燃料流量と主蒸気噴射流量とを所
定の比率となるように主蒸気噴射制御弁開度指令信号を
生成出力し、燃料分配率信号に応じて予混合燃焼用燃料
流量と副蒸気噴射流量とを所定の比率となるように副蒸
気噴射制御弁開度指令信号を生成出力するので、拡散燃
焼に最適な蒸気の第1供給流量を得ることができ、か
つ、予混合燃焼に最適な蒸気の第2供給流量を得ること
ができ、NOx低減と燃焼効率向上を図ることができ
る。
料制御弁開度指令信号に第1所定の重み付けがされた信
号と予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号に第2所定の
重み付け信号を加算した総合蒸気噴射流量設定信号に蒸
気噴射流量分配率信号を乗算して主蒸気噴射流量設定信
号とし、総合蒸気噴射流量設定信号から主蒸気噴射流量
設定信号を減算して副蒸気噴射流量設定信号とするの
で、拡散燃焼に最適な蒸気の主蒸気噴射制御弁による第
1供給流量と予混合燃焼に最適な蒸気の副蒸気噴射制御
弁による第2供給流量の全流量を得ることができ、NO
x低減と燃焼効率向上を図ることができ、蒸気噴射流量
が所定以上に高くなることを抑制でき、燃焼器の失火を
防止することができる。
料制御弁開度指令信号に対して発電機出力信号あるいは
燃焼温度相当信号に基づく第1所定の重み付けがされた
信号と予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号に対して発
電機出力信号あるいは燃焼温度相当信号に基づく第2所
定の重み付け信号が加算され総合蒸気噴射流量設定信号
とし、総合蒸気噴射流量設定信号に蒸気噴射流量分配率
信号が乗算され主蒸気噴射流量設定信号とし、また、総
合蒸気噴射流量設定信号から主蒸気噴射流量設定信号を
減算して副蒸気噴射流量設定信号とするので、拡散燃焼
に最適な蒸気の主蒸気噴射制御弁による第1供給流量と
予混合燃焼に最適な蒸気の副蒸気噴射制御弁による第2
供給流量の全流量を得ることができ、NOx低減と燃焼
効率向上を図ることができ、蒸気噴射流量が所定以上に
大きくなることを抑制でき、燃焼器の失火を防止するこ
とができる。
いは相当信号に応じて各蒸気噴射流量設定信号を出力し
て、各蒸気噴射制御弁の開度を増減するので、各燃焼器
に最適な蒸気噴射流量を得ることができ、各燃焼器のN
Ox低減と燃焼効率向上を図ることができる。しかも、
各燃焼器の失火を防止することができる。
制御装置の構成図である。
制御装置の構成図である。
定を示す図である。
制御装置の構成図である。
制御装置の構成図である。
制御装置の構成図である。
示す図である。
制御装置の構成図である。
制御装置の構成図である。
を示す図である。
の制御装置の構成図である。
を示す図である。
の制御装置の構成図である。
ンの制御装置の構成図である。
ンの制御装置の構成図である。
ンの制御装置の構成図である。
ンの制御装置の構成図である。
ある。
成図である。
生器の設定を示す図である。
数発生器の設定を示す図である。
関数発生器 9e 高値選択器 10 蒸気噴射制御手段 10aa 第1蒸気噴射制御手段 10bb 第2蒸気噴射制御手段 10b,10p アナログスイッチ 10c,10j,10k,10q,10w 設定器 10e,10v PID演算器 10l 加算器 10o 変化率検出器
Claims (13)
- 【請求項1】 拡散燃焼と予混合燃焼をさせると共に、
蒸気あるいは水の供給によってNOxの減少を図る複数
の燃焼器と、前記拡散燃焼と前記予混合燃焼をさせる各
バーナへ燃料を配分して供給する拡散燃焼用燃料制御弁
と予混合燃焼用燃料制御弁と、前記蒸気あるいは水を供
給する蒸気噴射制御弁と、前記拡散燃焼用燃料制御弁を
拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって制御し、予
混合燃焼用燃料制御弁を予混合燃焼用燃料制御弁開度指
令信号によって制御する一方、前記蒸気噴射制御弁を蒸
気噴射制御弁開度指令信号によって制御する制御手段と
を具備するガスタービンの制御装置において、 NOxの減少と燃焼効率を向上するように予め拡散燃焼
用燃料制御弁開度指令信号と蒸気噴射制御弁開度指令信
号との関係を定めるデータに基づき、前記拡散燃焼用燃
料制御弁開度指令信号あるいは相当信号に応じて拡散燃
焼の燃料流量に対して蒸気あるいは水の流量が所定の比
率とするように前記蒸気噴射制御弁開度指令信号を増減
させる手段を備えることを特徴とするガスタービンの制
御装置。 - 【請求項2】 拡散燃焼と予混合燃焼をさせると共に、
蒸気あるいは水の供給によってNOxの減少を図る複数
の燃焼器と、前記拡散燃焼と前記予混合燃焼をさせる各
バーナへ燃料を配分して供給する拡散燃焼用燃料制御弁
と予混合燃焼用燃料制御弁と、前記蒸気あるいは水を供
給する蒸気噴射制御弁と、前記拡散燃焼用燃料制御弁を
拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって制御し、予
混合燃焼用燃料制御弁を予混合燃焼用燃料制御弁開度指
令信号によって制御する一方、前記蒸気噴射制御弁を蒸
気噴射制御弁開度指令信号によって制御する制御手段と
を具備するガスタービンの制御装置において、 NOxの減少と拡散燃焼効率を向上させるように予め燃
料分配率と蒸気流量補正係数との関係を定めるデータに
基づき、燃料分配率信号あるいは相当信号に応じて蒸気
流量補正係数を求め、求められた蒸気流量補正係数によ
って蒸気噴射制御弁開度指令信号を補正して拡散燃焼の
燃料流量に対して蒸気流量が所定の比率となるようにす
る手段を備えることを特徴とするガスタービンの制御装
置。 - 【請求項3】 拡散燃焼と予混合燃焼をさせると共に、
蒸気あるいは水の供給によってNOxの減少を図る複数
の燃焼器と、前記拡散燃焼と前記予混合燃焼をさせる各
バーナへ燃料を配分して供給する拡散燃焼用燃料制御弁
と予混合燃焼用燃料制御弁と、前記蒸気あるいは水を供
給する蒸気噴射制御弁と、前記拡散燃焼用燃料制御弁を
拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって制御し、予
混合燃焼用燃料制御弁を予混合燃焼用燃料制御弁開度指
令信号によって制御する一方、前記蒸気噴射制御弁を蒸
気噴射制御弁開度指令信号によって制御する制御手段と
を具備するガスタービンの制御装置において、 NOxの減少と拡散燃焼と予混合燃焼の効率向上を図る
ために拡散燃焼用燃料流量と予混合燃焼用燃料流量との
それぞれに対して蒸気あるいは水の流量が所定比率とな
るように前記拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号に基づ
く信号あるいは相当信号に第1所定の重み付けを加えた
信号と前記予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号に基づ
く信号あるいは相当信号に第2所定の重み付けを加えた
信号とを加算し、得られた加算信号に基づく信号を前記
蒸気噴射制御弁開度指令信号とする手段を備えることを
特徴とするガスタービンの制御装置。 - 【請求項4】 拡散燃焼用燃料流量と予混合燃焼用燃料
流量とのそれぞれに発電機出力信号あるいは燃焼温度相
当信号に応じた蒸気噴射流量補正係数の関数を設け、発
電機出力信号あるいは燃焼温度相当信号に応じてそれぞ
れ蒸気噴射流量補正係数を求めて前記第1所定の重み付
けおよび前記第2所定の重み付けとすることを特徴とす
る請求項3記載のガスタービンの制御装置。 - 【請求項5】 実測蒸気噴射流量の異常な増加のとき実
測蒸気噴射流量信号に対して所定の関数によって前記実
測蒸気噴射流量信号が増加した分だけ拡散燃焼用燃料分
配比率を増加する手段を設けることを特徴とする請求項
1乃至請求項4記載のいずれかのガスタービンの制御装
置。 - 【請求項6】 拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号の急
激な減少に応じて蒸気噴射制御弁開度指令信号を所定値
以下に低下させる手段を備えることを特徴とする請求項
1乃至請求項4記載のいずれかのガスタービンの制御装
置。 - 【請求項7】 拡散燃焼と予混合燃焼をさせると共に、
蒸気あるいは水の供給によってNOxの減少を図る複数
の燃焼器と、 前記拡散燃焼と予混合燃焼をさせる各バーナへ燃料を配
分して供給する拡散燃焼用燃料制御弁と予混合燃焼用燃
料制御弁と、 前記燃焼器へ前記蒸気あるいは水を噴射する主蒸気噴射
制御弁と前記燃焼器へ前記蒸気あるいは水に圧縮空気を
加えて噴射する副蒸気噴射制御弁と、 拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって前記拡散燃
焼用燃料制御弁を制御し、前記拡散燃焼用燃料制御弁開
度指令信号あるいは相当信号と所定の比率となるように
生成される予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号によっ
て前記予混合燃焼用燃料制御弁を制御する燃料分配制御
手段と、 前記拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号あるいは相当信
号に対して所定の比率となるように前記主蒸気噴射制御
弁開度指令信号を生成出力する一方、前記主蒸気噴射制
御弁開度指令信号あるいは相当信号に対して所定の比率
となるように前記副蒸気噴射制御弁開度指令信号を生成
出力する蒸気噴射制御手段とを備えることを特徴とする
ガスタービンの制御装置。 - 【請求項8】 拡散燃焼と予混合燃焼をさせると共に、
蒸気あるいは水の供給によってNoxの減少を図る複数
の燃焼器と、 前記拡散燃焼と予混合燃焼とをさせる各バーナへの燃料
を配分して供給する拡散燃焼用燃料制御弁と予混合燃焼
用燃料制御弁と、 前記蒸気あるいは水を前記燃焼器へ供給する主蒸気噴射
制御弁と前記蒸気あるいは水に圧縮空気を加えて前記燃
焼器へ供給する副蒸気噴射制御弁と、 発電機出力信号に基づく燃料分配率信号によって生成さ
れる拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって前記拡
散燃焼用燃料制御弁を制御し、拡散燃焼用燃料制御弁開
度指令信号と所定の比率となるように生成される予混合
燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって前記予混合燃焼
用燃料制御弁を制御する燃料分配制御手段と、 前記燃料分配率信号あるいは相当信号に対して所定の比
率となるように前記主蒸気噴射制御弁開度指令信号を生
成出力する一方、前記主蒸気噴射制御弁開度指令信号に
対して所定の比率となるように前記副蒸気噴射制御弁開
度指令信号を生成出力する蒸気噴射制御手段とを備える
ことを特徴とするガスタービンの制御装置。 - 【請求項9】 拡散燃焼と予混合燃焼をさせると共に、
蒸気あるいは水の供給によってNoxの減少を図る複数
の燃焼器と、 前記拡散燃焼と予混合燃焼とをさせる各バーナへの燃料
を配分して供給する拡散燃焼用燃料制御弁と予混合燃焼
用燃料制御弁と、 前記蒸気あるいは水を前記燃焼器へ供給する主蒸気噴射
制御弁と前記蒸気あるいは水に圧縮空気を加えて前記燃
焼器へ供給する副蒸気噴射制御弁と、 拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって前記拡散燃
焼用燃料制御弁を制御し、予混合燃焼用燃料制御弁開度
指令信号によって前記予混合燃焼用燃料制御弁を制御す
る燃料分配制御手段と、 前記拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号あるいは相当信
号に基づく信号によって拡散燃焼用燃料流量と主蒸気噴
射流量とが所定の比率となるように前記主蒸気噴射制御
弁を制御する一方、前記予混合燃焼用燃料制御弁開度指
令信号あるいは相当信号に基づく信号によって予混合燃
焼用燃料流量と副蒸気噴射流量とが所定の比率となるよ
うに前記副蒸気噴射制御弁を制御する蒸気噴射制御手段
とを備えることを特徴とするガスタービンの制御装置。 - 【請求項10】 拡散燃焼と予混合燃焼をさせると共
に、蒸気あるいは水によってNoxの減少を図る複数の
燃焼器と、 前記拡散燃焼と予混合燃焼とをさせる各バーナへ燃料を
配分して供給する拡散燃焼用燃料制御弁と予混合燃焼用
燃料制御弁と、 前記蒸気あるいは水を前記燃焼器へ供給する主蒸気噴射
制御弁と前記蒸気あるいは水に圧縮空気を加えて前記燃
焼器へ供給する副蒸気噴射制御弁と、 拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって前記拡散燃
焼用燃料制御弁を制御し、予混合燃焼用燃料制御弁開度
指令信号によって前記予混合燃焼用燃料制御弁を制御す
る燃料分配制御手段と、 燃料分配率信号あるいは相当信号によって拡散燃焼用燃
料流量と主蒸気噴射流量が所定の比率となるように前記
主蒸気噴射制御弁を制御する一方、燃料分配率信号ある
いは相当信号によって予混合燃焼用燃料流量と副蒸気噴
射流量とが所定の比率となるように前記副蒸気噴射制御
弁を制御する蒸気噴射制御手段とを備えることを特徴と
するガスタービンの制御装置。 - 【請求項11】 拡散燃焼と予混合燃焼をさせると共
に、蒸気あるいは水の供給によってNoxの減少を図る
複数の燃焼器と、 前記拡散燃焼と予混合燃焼をさせる各バーナへの燃料を
配分して供給する拡散燃焼用燃料制御弁と予混合燃焼用
燃料制御弁と、 前記蒸気あるいは水を前記燃焼器へ供給する主蒸気噴射
制御弁と前記蒸気あるいは水に圧縮空気を加えて前記燃
焼器へ供給する副蒸気噴射制御弁と、 前記拡散燃焼用燃料制御弁を拡散燃焼用燃料制御弁開度
指令信号によって制御し、前記予混合燃焼用燃料制御弁
を予混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって制御す
る燃料分配制御手段と、 前記拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号あるいは相当信
号に基づく信号に第1所定の重みを加えた信号と前記予
混合燃焼用燃料制御弁開度指令信号あるいは相当信号に
基づく信号に第2所定の重みを加えた信号とを加算し得
られた加算信号を総合蒸気噴射流量設定信号としてこれ
に蒸気噴射流量分配率信号を乗算して主蒸気噴射流量設
定信号として前記主蒸気噴射制御弁を制御する一方、前
記総合蒸気噴射流量設定信号から前記主蒸気噴射流量設
定信号を減算した副蒸気噴射流量設定信号によって前記
副蒸気噴射制御弁を制御する蒸気噴射制御手段とを備え
ることを特徴とするガスタービンの制御装置。 - 【請求項12】 発電機出力信号あるいは燃焼温度相当
信号に応じて前記第1および第2所定の重みをそれぞれ
増減させるようにしたことを特徴とする請求項11記載
のガスタービンの制御装置。 - 【請求項13】 拡散燃焼と予混合燃焼をさせると共
に、蒸気あるいは水によってNoxの減少を図る複数の
燃焼器と、 前記拡散燃焼と予混合燃焼をさせる各バーナへの燃料を
配分して供給する拡散燃焼用燃料制御弁と予混合燃焼用
燃料制御弁と、 前記蒸気あるいは水を前記各燃焼器へ供給する前記燃焼
器に対応してそれぞれ設ける蒸気噴射制御弁と、 拡散燃焼用燃料制御弁開度指令信号によって前記拡散燃
焼用燃料制御弁を制御し、予混合燃焼用燃料制御弁開度
指令信号によって前記予混合燃焼用燃料制御弁を制御す
る燃料分配制御手段と、 各燃焼器の燃焼温度に基づく信号によってNOxの減少
と燃焼効率を向上させるように対応する各蒸気噴射制御
弁を制御する蒸気噴射制御手段とを備えることを特徴と
するガスタービンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29786796A JP3827783B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | ガスタービンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29786796A JP3827783B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | ガスタービンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10127098A true JPH10127098A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3827783B2 JP3827783B2 (ja) | 2006-09-27 |
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ID=17852169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29786796A Expired - Fee Related JP3827783B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | ガスタービンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3827783B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001152876A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-06-05 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジン用燃料ノズルステージング方法及び装置 |
| JP2001324142A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-11-22 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンの排気を低減する方法及び装置 |
| JP2002130674A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二流体サイクル用の低NOx燃焼器とその運転方法 |
| JP2009216085A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-09-24 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンシステムを運転するための方法及び装置 |
-
1996
- 1996-10-23 JP JP29786796A patent/JP3827783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001152876A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-06-05 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジン用燃料ノズルステージング方法及び装置 |
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| JP2002130674A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二流体サイクル用の低NOx燃焼器とその運転方法 |
| JP2009216085A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-09-24 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンシステムを運転するための方法及び装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3827783B2 (ja) | 2006-09-27 |
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