JPS6214697B2 - - Google Patents
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- JPS6214697B2 JPS6214697B2 JP14376081A JP14376081A JPS6214697B2 JP S6214697 B2 JPS6214697 B2 JP S6214697B2 JP 14376081 A JP14376081 A JP 14376081A JP 14376081 A JP14376081 A JP 14376081A JP S6214697 B2 JPS6214697 B2 JP S6214697B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- control system
- control
- turbine
- acceleration
- Prior art date
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Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 62
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 31
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
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- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/32—Control of fuel supply characterised by throttling of fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/02—Purpose of the control system to control rotational speed (n)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/04—Purpose of the control system to control acceleration (u)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/11—Purpose of the control system to prolong engine life
- F05D2270/112—Purpose of the control system to prolong engine life by limiting temperatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フイードバツク量であるタービン加
速度および排気温度の何れかが設定値よりも大で
あることを検出した場合には、直ちに抑制制御に
移行し得るように構成されたガスタービン燃料制
御装置に関するものである。
速度および排気温度の何れかが設定値よりも大で
あることを検出した場合には、直ちに抑制制御に
移行し得るように構成されたガスタービン燃料制
御装置に関するものである。
ガスタービン発電においては燃焼器に流入する
燃料の量を制御することが行なわれているが、従
来にあつては加速度制御や温度制御への移行に際
しては制御に遅れが生じ、これがために温度や加
速度の急上昇を抑え得ないという欠点がある。
燃料の量を制御することが行なわれているが、従
来にあつては加速度制御や温度制御への移行に際
しては制御に遅れが生じ、これがために温度や加
速度の急上昇を抑え得ないという欠点がある。
即ち、第１図に示す如くガスタービン発電にお
いては、圧縮機１からの圧縮空気は燃焼器２で加
熱されることによつて高温のガスとなり、これが
タービン３に作用することによつて発電機４が回
転駆動され、発電機４で発生された電力はしや断
器５を介し系統に送電されるようになつているも
のである。これよりも判るようにタービン３に供
給されるガスの温度は燃焼器２での加熱温度に左
右されるわけであるが、その温度の制御はタービ
ン３の起動開始当初より定常運転状態に至つた後
においても必要なものである。これは、タービン
を急激な温度上昇より保護したり、負荷変動に対
処する必要があるからである。温度の制御は具体
的には燃焼器２に流入する燃料の量を制御するこ
とによつて行なわれる。図示の如く燃焼器２には
燃料供給管９が接続されており、燃料供給管９途
中に設けられている燃料調整弁７を燃料制御装置
８が制御することによつて、最適な燃料の量が燃
焼器２に流入するようになつているものである。
いては、圧縮機１からの圧縮空気は燃焼器２で加
熱されることによつて高温のガスとなり、これが
タービン３に作用することによつて発電機４が回
転駆動され、発電機４で発生された電力はしや断
器５を介し系統に送電されるようになつているも
のである。これよりも判るようにタービン３に供
給されるガスの温度は燃焼器２での加熱温度に左
右されるわけであるが、その温度の制御はタービ
ン３の起動開始当初より定常運転状態に至つた後
においても必要なものである。これは、タービン
を急激な温度上昇より保護したり、負荷変動に対
処する必要があるからである。温度の制御は具体
的には燃焼器２に流入する燃料の量を制御するこ
とによつて行なわれる。図示の如く燃焼器２には
燃料供給管９が接続されており、燃料供給管９途
中に設けられている燃料調整弁７を燃料制御装置
８が制御することによつて、最適な燃料の量が燃
焼器２に流入するようになつているものである。
第２図は燃料制御装置８のブロツク構成を示
す。これによるとガスタービンの燃料制御系は起
動制御系１０、速度／負荷制御系１１、加速度制
御系１２、温度制御系１３に大別される。このう
ち起動制御系１０はガスタービン起動時に予め定
められた起動プログラム信号によつて燃料流量を
制御し、ガスタービンを定格速度に迄立上げるべ
く機能する。また、速度／負荷制御系１１はガス
タービンが定格速度に達した後の速度および負荷
を制御するためのものである。これら２つの制御
系はいわば主たる制御に関したのものである。こ
れに対し残りの加速度制御系１２および温度制御
系１３はオーバライド制御に関するものであり、
主たる制御を抑えタービンを保護すべく機能す
る。このうち加速度制御系１２は起動時でのター
ビン加速度が設定値を越えないように制御するた
めのものであり、また、温度制御系１３はタービ
ンにおける高温部分の寿命を管理するためのもの
で、ガスタービン起動時にはその部分における温
度変化率が設定値を越えないように、負荷運転中
にあつては燃焼温度が設定値を越えないように制
御するためのものである。各制御系からの燃料制
御信号はタービン運転状態に応じ切換ゲート１４
より選択的に出力されて燃料調整弁７を制御する
ようになつているわけである。
す。これによるとガスタービンの燃料制御系は起
動制御系１０、速度／負荷制御系１１、加速度制
御系１２、温度制御系１３に大別される。このう
ち起動制御系１０はガスタービン起動時に予め定
められた起動プログラム信号によつて燃料流量を
制御し、ガスタービンを定格速度に迄立上げるべ
く機能する。また、速度／負荷制御系１１はガス
タービンが定格速度に達した後の速度および負荷
を制御するためのものである。これら２つの制御
系はいわば主たる制御に関したのものである。こ
れに対し残りの加速度制御系１２および温度制御
系１３はオーバライド制御に関するものであり、
主たる制御を抑えタービンを保護すべく機能す
る。このうち加速度制御系１２は起動時でのター
ビン加速度が設定値を越えないように制御するた
めのものであり、また、温度制御系１３はタービ
ンにおける高温部分の寿命を管理するためのもの
で、ガスタービン起動時にはその部分における温
度変化率が設定値を越えないように、負荷運転中
にあつては燃焼温度が設定値を越えないように制
御するためのものである。各制御系からの燃料制
御信号はタービン運転状態に応じ切換ゲート１４
より選択的に出力されて燃料調整弁７を制御する
ようになつているわけである。
ところで従来にあつては切換ゲート１４に低値
優先回路を使用することによつて、複数の燃料制
御信号のうちから最小のものを燃料調整弁７に対
し選択的に出力していたが、低値優先回路を使用
したことによる欠点は加速度制御、温度制御への
切換えの際時間遅れが存するということである。
というのは、加速度制御および温度制御下におけ
る比例積分器の出力はフイードバツク量が設定値
よりも小さい場合は飽和しており、このような場
合に例えばタービン加速度が急上昇したとしても
加速度制御に切換わるためには積分器の出力が飽
和値より降下する必要があり、下降する迄に積分
時間を要することから、直ちにはタービン加速度
の上昇を抑え得ないというものである。
優先回路を使用することによつて、複数の燃料制
御信号のうちから最小のものを燃料調整弁７に対
し選択的に出力していたが、低値優先回路を使用
したことによる欠点は加速度制御、温度制御への
切換えの際時間遅れが存するということである。
というのは、加速度制御および温度制御下におけ
る比例積分器の出力はフイードバツク量が設定値
よりも小さい場合は飽和しており、このような場
合に例えばタービン加速度が急上昇したとしても
加速度制御に切換わるためには積分器の出力が飽
和値より降下する必要があり、下降する迄に積分
時間を要することから、直ちにはタービン加速度
の上昇を抑え得ないというものである。
よつて本発明の目的は、フイードバツク量であ
るタービン加速度、排気温度の何れかが設定値よ
りも大となつた場合には直ちにオーバライド制御
に移行し得るガスタービン制御装置を供するにあ
る。
るタービン加速度、排気温度の何れかが設定値よ
りも大となつた場合には直ちにオーバライド制御
に移行し得るガスタービン制御装置を供するにあ
る。
この目的のため本発明は、オーバライド制御系
に速度形比例積分器を使用し、フイードバツク量
であるタービン加速度、排気温度の何れかが設定
値よりも大となつた場合には直ちにその旨を検出
して低値優先回路、積分器を介しオーバライド制
御系からの燃料制御信号を燃料調整弁制御用とし
て出力するようになしたものである。また、本発
明においてはオーバライド制御系から主たる制御
系への切換は上記積分器の出力と主たる制御系か
らの燃料制御信号を比較し、燃料制御信号が積分
器出力より小となつた時点で行なうようにしてい
る。このようにして切換を行なう場合は燃料調整
弁に対する燃料制御信号は不連続状態で切換され
ることはなく、したがつて切換に伴うシヨツクは
何等存しなくなるからである。
に速度形比例積分器を使用し、フイードバツク量
であるタービン加速度、排気温度の何れかが設定
値よりも大となつた場合には直ちにその旨を検出
して低値優先回路、積分器を介しオーバライド制
御系からの燃料制御信号を燃料調整弁制御用とし
て出力するようになしたものである。また、本発
明においてはオーバライド制御系から主たる制御
系への切換は上記積分器の出力と主たる制御系か
らの燃料制御信号を比較し、燃料制御信号が積分
器出力より小となつた時点で行なうようにしてい
る。このようにして切換を行なう場合は燃料調整
弁に対する燃料制御信号は不連続状態で切換され
ることはなく、したがつて切換に伴うシヨツクは
何等存しなくなるからである。
以下、本発明を第３図から第５図により説明す
る。
る。
先ず第３図ａ〜ｄにより起動制御系より出力さ
れる燃料制御信号としての起動プログラム信号お
よび残りの３つの制御系の構成を説明すれば以下
のようである。なお、従来技術に係るものと実質
的に異なるところは、オーバライド制御系には新
たに設定値とフイードバツク量とを比較するコン
パレータが要件として加わり、しかも比較積分器
が速度形比例積分器に置換されていることであ
る。
れる燃料制御信号としての起動プログラム信号お
よび残りの３つの制御系の構成を説明すれば以下
のようである。なお、従来技術に係るものと実質
的に異なるところは、オーバライド制御系には新
たに設定値とフイードバツク量とを比較するコン
パレータが要件として加わり、しかも比較積分器
が速度形比例積分器に置換されていることであ
る。
先ず起動プログラム信号であるが、これは第３
図ａに示すが如くに発生される。即ち、点火信号
２TVXによる点火の時点で初めて起動プログラ
ム信号CFF（SRT）を点欠に必要な一定値に立
上がらせ、その後点火確認信号２８FDXが得ら
れた時点で一定時間暖機燃料量へと一旦減少させ
るものである。暖機終了に伴いタイマ出力である
暖機終了信号２WXが得られた時点からは指数関
数的に起動プログラム信号CFF（SRT）を徐々
に増大せしめることによつてタービンを定格回転
速度状態に移行せしめるわけである。
図ａに示すが如くに発生される。即ち、点火信号
２TVXによる点火の時点で初めて起動プログラ
ム信号CFF（SRT）を点欠に必要な一定値に立
上がらせ、その後点火確認信号２８FDXが得ら
れた時点で一定時間暖機燃料量へと一旦減少させ
るものである。暖機終了に伴いタイマ出力である
暖機終了信号２WXが得られた時点からは指数関
数的に起動プログラム信号CFF（SRT）を徐々
に増大せしめることによつてタービンを定格回転
速度状態に移行せしめるわけである。
次に速度／負荷制御系、加速度制御系、温度制
御系の構成について説明すれば、その構成はそれ
ぞれ第３図ｂ〜ｄに示すところである。速度／負
荷制御系は図示の如くガバナ設定値とフイードバ
ツク量としてのタービン速度との偏差を比例演算
要素１５によつて比例演算し、これに無負荷時で
の燃料値が加算されることによつて、定格速度状
態時における燃料制御信号CFF（GOV）を得ん
とするものである。また、加速度制御系と温度制
御系はほぼ同様な構成となつており、設定値をフ
イードバツク量としてのタービン加速度、排気温
度との偏差を速度形比例積分演算要素１６，１８
によつて演算し、この演算出力を燃料制御信号
ACC（PIV）、TEMP（PIV）としたものであ
る。速度形比例積分演算要素１６，１８における
入出力関係は第５図ａに示す如く入力をＸ、出力
をＹとする場合入力Ｘと出力Ｙとの間には以下の
関係が成立する。
御系の構成について説明すれば、その構成はそれ
ぞれ第３図ｂ〜ｄに示すところである。速度／負
荷制御系は図示の如くガバナ設定値とフイードバ
ツク量としてのタービン速度との偏差を比例演算
要素１５によつて比例演算し、これに無負荷時で
の燃料値が加算されることによつて、定格速度状
態時における燃料制御信号CFF（GOV）を得ん
とするものである。また、加速度制御系と温度制
御系はほぼ同様な構成となつており、設定値をフ
イードバツク量としてのタービン加速度、排気温
度との偏差を速度形比例積分演算要素１６，１８
によつて演算し、この演算出力を燃料制御信号
ACC（PIV）、TEMP（PIV）としたものであ
る。速度形比例積分演算要素１６，１８における
入出力関係は第５図ａに示す如く入力をＸ、出力
をＹとする場合入力Ｘと出力Ｙとの間には以下の
関係が成立する。
Ｙ＝Ｋ（Ｘ−X-1）＋XTS／ＴI
但し、ＴSはサンプリング周期、ＴIは積分ゲイ
ン、Ｋは比例ゲイン、X-1は前回サンプリング値
である。
ン、Ｋは比例ゲイン、X-1は前回サンプリング値
である。
これら加速度制御系、温度制御系が従来技術に
係るものと異なるところは既述した如くコンパレ
ータ１７，１９が新たに設けられていることであ
る。設定値よりもフイードバツク量が大である場
合にはその間に限りそれぞれハイレベル状態の信
号ACC、TEMPが出力されるようになつている
ものである。これら信号ACC、TEMPが後述す
る如くオーバライド制御要求信号として機能する
ようになつているわけである。
係るものと異なるところは既述した如くコンパレ
ータ１７，１９が新たに設けられていることであ
る。設定値よりもフイードバツク量が大である場
合にはその間に限りそれぞれハイレベル状態の信
号ACC、TEMPが出力されるようになつている
ものである。これら信号ACC、TEMPが後述す
る如くオーバライド制御要求信号として機能する
ようになつているわけである。
さて本発明を第４図ａ，ｂによつて説明する。
先ず本発明による制御装置の一般的動作は以下
のようになる。
のようになる。
即ち、タービンの動作条件が成立していない間
はマスタ信号MSTRは得られず、したがつてアナ
ログマルチプレクサとしてのアナログスイツチ３
５は電圧値零の信号＜０＞を燃料調整弁に燃料制
御信号CFFとして出力するようになつている。
よつてマスタ信号MSTRが得られない間は燃焼器
には何等燃料は供給されないものである。なお、
アナログスイツチ３５は第５図ｂに示す如く選択
入力ＳWの論理レベルがいわゆるローレベル状態
である場合には入力X2を、また、ハイレベル状
態である場合は入力X1をそれぞれ出力Ｙとして
選択出力するものであり、この事情は後出するア
ナログスイツチについても同様である。
はマスタ信号MSTRは得られず、したがつてアナ
ログマルチプレクサとしてのアナログスイツチ３
５は電圧値零の信号＜０＞を燃料調整弁に燃料制
御信号CFFとして出力するようになつている。
よつてマスタ信号MSTRが得られない間は燃焼器
には何等燃料は供給されないものである。なお、
アナログスイツチ３５は第５図ｂに示す如く選択
入力ＳWの論理レベルがいわゆるローレベル状態
である場合には入力X2を、また、ハイレベル状
態である場合は入力X1をそれぞれ出力Ｙとして
選択出力するものであり、この事情は後出するア
ナログスイツチについても同様である。
さてタービンの動作条件が成立してタービンが
起動されている間はタービンが定格速度に達した
旨を示す信号100％Ｎは得られず、したがつて信
号100％Ｎをタイマ24により遅延することによつ
て得られる信号GOVERNINGもまた得られてい
ないことから、タービンが起動中にある間は原則
として起動制御系からの燃料制御信号CFF
（SRT）がアナログスイツチ２９，３４，３５を
介して燃料調整弁に燃料制御信号CFFとして与
えられるわけである。起動制御によつてタービン
速度が定格状態にやがて達すると、信号100％Ｎ
が以降継続的に得られ、したがつて信号
GOVERNINGもまた遅延された状態で継続的に
得られることになるが、信号GOVERNINGが得
られた時点からは速度／負荷制御系からの燃料制
御信号CFF（GOV）がアナログスイツチ２９，
３４，３５を介し燃料調整弁への燃料制御信号
CFFとなるわけである。
起動されている間はタービンが定格速度に達した
旨を示す信号100％Ｎは得られず、したがつて信
号100％Ｎをタイマ24により遅延することによつ
て得られる信号GOVERNINGもまた得られてい
ないことから、タービンが起動中にある間は原則
として起動制御系からの燃料制御信号CFF
（SRT）がアナログスイツチ２９，３４，３５を
介して燃料調整弁に燃料制御信号CFFとして与
えられるわけである。起動制御によつてタービン
速度が定格状態にやがて達すると、信号100％Ｎ
が以降継続的に得られ、したがつて信号
GOVERNINGもまた遅延された状態で継続的に
得られることになるが、信号GOVERNINGが得
られた時点からは速度／負荷制御系からの燃料制
御信号CFF（GOV）がアナログスイツチ２９，
３４，３５を介し燃料調整弁への燃料制御信号
CFFとなるわけである。
ところで上記制御が行なわれている間にオーバ
ライド制御の必要が生じた場合にはその旨はアン
ドゲート２２およびオアーゲート２３よりなるフ
リツプフロツプに記憶保持される。加速度制御
系、温度制御系の何れかにおいて設定値よりもフ
イードバツク量が大きくなつた場合はその旨はコ
ンパレータ１７，１９によつて検出されるもので
ある。したがつて、暖機終了信号２WXが得られ
た時点以降コンパレータ１７，１９の何れかによ
りその旨の信号ACC、TEMPが得られた場合に
はオアーゲート２０、アンドゲート２１を介し上
記フリツプフロツプがセツト状態におかれ、制御
は主たる制御よりオーバライド制御に移行するわ
けである。フリツプフロツプのセツト出力信号
TEMP＋ACCはアナログスイツチ３４に選択入
力として入力されていることから、アナログスイ
ツチ３４からはオーバライド制御系からの燃料制
御信号が出力されるものである。オーバライド制
御系からの燃料制御信号ACC（PIV）、TEMP
（PIV）のうち値小のものが低値優先回路３１、
積分器３３、アナログスイツチ３４，３５を介し
燃料調整弁に燃料制御信号CFFとして与えられ
るわけであるが、この場合積分器３３への入力信
号は信号TEMP＋ACCによつて制御される。第
５図ｃに示す如く積分器３３は選択入力ＳWがロ
ーレベル状態である場合は入力X2を、ハイレベ
ル状態である場合には入力X1をそれぞれ積分す
るようになつている。したがつて、信号TEMP＋
ACCが得られていない間は積分器３３は加算器
３２からの出力、即ち、燃料制御信号CFFにオ
フセツト電圧信号OFFSETが加えられたものを
積分しており、フオローアツプモードにある。こ
のような状態で信号TEMP＋ACCが得られる
と、積分器３３は加算器３２からの出力ではなく
低値優先回路３１からのオーバライド制御系燃料
制御信号をそれ迄の積分値を初期値として積分す
るようになるわけである。
ライド制御の必要が生じた場合にはその旨はアン
ドゲート２２およびオアーゲート２３よりなるフ
リツプフロツプに記憶保持される。加速度制御
系、温度制御系の何れかにおいて設定値よりもフ
イードバツク量が大きくなつた場合はその旨はコ
ンパレータ１７，１９によつて検出されるもので
ある。したがつて、暖機終了信号２WXが得られ
た時点以降コンパレータ１７，１９の何れかによ
りその旨の信号ACC、TEMPが得られた場合に
はオアーゲート２０、アンドゲート２１を介し上
記フリツプフロツプがセツト状態におかれ、制御
は主たる制御よりオーバライド制御に移行するわ
けである。フリツプフロツプのセツト出力信号
TEMP＋ACCはアナログスイツチ３４に選択入
力として入力されていることから、アナログスイ
ツチ３４からはオーバライド制御系からの燃料制
御信号が出力されるものである。オーバライド制
御系からの燃料制御信号ACC（PIV）、TEMP
（PIV）のうち値小のものが低値優先回路３１、
積分器３３、アナログスイツチ３４，３５を介し
燃料調整弁に燃料制御信号CFFとして与えられ
るわけであるが、この場合積分器３３への入力信
号は信号TEMP＋ACCによつて制御される。第
５図ｃに示す如く積分器３３は選択入力ＳWがロ
ーレベル状態である場合は入力X2を、ハイレベ
ル状態である場合には入力X1をそれぞれ積分す
るようになつている。したがつて、信号TEMP＋
ACCが得られていない間は積分器３３は加算器
３２からの出力、即ち、燃料制御信号CFFにオ
フセツト電圧信号OFFSETが加えられたものを
積分しており、フオローアツプモードにある。こ
のような状態で信号TEMP＋ACCが得られる
と、積分器３３は加算器３２からの出力ではなく
低値優先回路３１からのオーバライド制御系燃料
制御信号をそれ迄の積分値を初期値として積分す
るようになるわけである。
オーバライド制御への移行は以上のようである
が、オーバライド制御より主たる制御への移行は
コンパレータ３０によつている。コンパレータ３
０はタービン起動時にイニシヤルリセツト信号
（SRT）を発生して既述のフリツプフロツプを強
制的にリセツトする他、積分器３３からの出力が
アナログスイツチ２９からの主たる制御系燃料制
御信号よりも大きいことを検出した場合には主た
る制御への移行条件が揃つたとして制御切換信号
（GOV）を発生することによつて、セツト状態に
あるフリツプフロツプをリセツトする。即ち、コ
ンパレータ３０からの信号SRT＋GOVによつて
フリツプフロツプはリセツトされるわけであり、
実にこのフリツプフロツプの状態によつて主たる
制御がオーバライド制御かが制御されているもの
である。もしもオアーゲート２０の出力によつて
主たる制御かオーバライド制御かを制御するとす
れば、制御の切換が頻繁に生じるばかりか、場合
によつてはハンチング現象が生じるが、上述した
如くに制御する場合はそのような不具合は回避さ
れ得るものである。上記の如くにして主たる制御
系に移行するに際して重要なことは、制御切換に
伴うシヨツクが存しなく円滑に制御切換が行ない
得ることである。これはコンパレータ３０の比較
原理よりして明らかである。また、加速度制御と
温度制御との間の切換もシヨツクなしに行ない得
る。これは、速度形比例積分演転出力をコンパレ
ータを具備した低値優先回路３１で切換している
からである。
が、オーバライド制御より主たる制御への移行は
コンパレータ３０によつている。コンパレータ３
０はタービン起動時にイニシヤルリセツト信号
（SRT）を発生して既述のフリツプフロツプを強
制的にリセツトする他、積分器３３からの出力が
アナログスイツチ２９からの主たる制御系燃料制
御信号よりも大きいことを検出した場合には主た
る制御への移行条件が揃つたとして制御切換信号
（GOV）を発生することによつて、セツト状態に
あるフリツプフロツプをリセツトする。即ち、コ
ンパレータ３０からの信号SRT＋GOVによつて
フリツプフロツプはリセツトされるわけであり、
実にこのフリツプフロツプの状態によつて主たる
制御がオーバライド制御かが制御されているもの
である。もしもオアーゲート２０の出力によつて
主たる制御かオーバライド制御かを制御するとす
れば、制御の切換が頻繁に生じるばかりか、場合
によつてはハンチング現象が生じるが、上述した
如くに制御する場合はそのような不具合は回避さ
れ得るものである。上記の如くにして主たる制御
系に移行するに際して重要なことは、制御切換に
伴うシヨツクが存しなく円滑に制御切換が行ない
得ることである。これはコンパレータ３０の比較
原理よりして明らかである。また、加速度制御と
温度制御との間の切換もシヨツクなしに行ない得
る。これは、速度形比例積分演転出力をコンパレ
ータを具備した低値優先回路３１で切換している
からである。
なお、符号２７，２８，４０，４１はそれぞれ
起動制御モード表示用、速度／負荷制御モード表
示用、加速度制御モード表示用、温度制御モード
表示用の各表示器を示す。燃焼器で燃料が実際に
燃焼している旨を示す信号FIRINGが得られ、し
かも信号TEMP＋ACC、GOVERNINGが得られ
ていないことをアンドゲート２５で検出し、その
検出出力をして起動制御モード表示用の表示器２
７を駆動表示するものである。速度／負荷制御モ
ード表示用の表示器２８についてはアンドゲート
２６が信号GOVERNINGが得られ、しかも信号
TEMP＋ACCが得られていないことを検出する
ことによつて駆動表示されるようになつている。
一方、加速度制御モード表示用、温度制御モード
表示用の表示器４０，４１の駆動表示は、モニタ
リレー３６，３７が低値優先回路３１より出力さ
れている燃料制御信号が加速度制御に係るものが
温度制御に係るものかを検出し、これら検出出力
と信号TEMP＋ACCとを論理積するアンドゲー
ト３８，３９の出力によつて行われるようになつ
ている。
起動制御モード表示用、速度／負荷制御モード表
示用、加速度制御モード表示用、温度制御モード
表示用の各表示器を示す。燃焼器で燃料が実際に
燃焼している旨を示す信号FIRINGが得られ、し
かも信号TEMP＋ACC、GOVERNINGが得られ
ていないことをアンドゲート２５で検出し、その
検出出力をして起動制御モード表示用の表示器２
７を駆動表示するものである。速度／負荷制御モ
ード表示用の表示器２８についてはアンドゲート
２６が信号GOVERNINGが得られ、しかも信号
TEMP＋ACCが得られていないことを検出する
ことによつて駆動表示されるようになつている。
一方、加速度制御モード表示用、温度制御モード
表示用の表示器４０，４１の駆動表示は、モニタ
リレー３６，３７が低値優先回路３１より出力さ
れている燃料制御信号が加速度制御に係るものが
温度制御に係るものかを検出し、これら検出出力
と信号TEMP＋ACCとを論理積するアンドゲー
ト３８，３９の出力によつて行われるようになつ
ている。
以上説明したように本発明は、オーバライド制
御系に速度形比例積分演算要素を使用し、主たる
制御よりオーバライド制御への切換はその必要を
検出した時点で、また、オーバライド制御より主
たる制御への切換はオーバライド制御に係る燃料
制御信号が主たる制御に係るそれよりも大となつ
た時点でそれぞれ行なわれるべく構成したもので
ある。したがつて本発明による場合はフイードバ
ツク量であるタービン加速度、排気温度の何れか
が設定値よりも大となつた時点で従来の場合とは
異なつて、直ちにオーバライド制御に移行し得る
という効果がある。
御系に速度形比例積分演算要素を使用し、主たる
制御よりオーバライド制御への切換はその必要を
検出した時点で、また、オーバライド制御より主
たる制御への切換はオーバライド制御に係る燃料
制御信号が主たる制御に係るそれよりも大となつ
た時点でそれぞれ行なわれるべく構成したもので
ある。したがつて本発明による場合はフイードバ
ツク量であるタービン加速度、排気温度の何れか
が設定値よりも大となつた時点で従来の場合とは
異なつて、直ちにオーバライド制御に移行し得る
という効果がある。
第１図は、ガスタービン発電システムの一般的
なシステム構成を示す図、第２図は、そのシステ
ム構成における燃料制御装置の従来技術に係る概
要構成を示す図、第３図ａ〜ｄは何れも本発明に
係り、同図ａは起動制御系より得られる燃料制御
信号のパターンを、同図ｂ〜ｄはそれぞれ速度／
速度負荷制御系、加速度制御系、温度制御系の構
成を示す図、第４図ａ，ｂは、本発明によるガス
タービン燃料制御装置の一例での構成を示す図、
第５図ａ〜ｃは、第３図ｃ，ｄおよび第４図ｂ中
における要部回路部品の機能を説明するための図
である。 １５……比例演算要素、１６，１８……速度形
比例積分演算要素、１７，１９，３０……コンパ
レータ、２４……タイマ、２９，３４，３５……
アナログスイツチ、３１……低値優先回路、３３
……積分器。
なシステム構成を示す図、第２図は、そのシステ
ム構成における燃料制御装置の従来技術に係る概
要構成を示す図、第３図ａ〜ｄは何れも本発明に
係り、同図ａは起動制御系より得られる燃料制御
信号のパターンを、同図ｂ〜ｄはそれぞれ速度／
速度負荷制御系、加速度制御系、温度制御系の構
成を示す図、第４図ａ，ｂは、本発明によるガス
タービン燃料制御装置の一例での構成を示す図、
第５図ａ〜ｃは、第３図ｃ，ｄおよび第４図ｂ中
における要部回路部品の機能を説明するための図
である。 １５……比例演算要素、１６，１８……速度形
比例積分演算要素、１７，１９，３０……コンパ
レータ、２４……タイマ、２９，３４，３５……
アナログスイツチ、３１……低値優先回路、３３
……積分器。
Claims (1)
- １ タービン起動時の燃料制御信号をプログラム
的に発生する起動制御系、ガバナ設定値とタービ
ン速度の偏差にもとづき比例演算を行ないタービ
ン定格速度時の燃料制御信号を発生する速度／負
荷制御系、設定値とタービン加速度、排気温度と
の偏差を各々速度形比例積分演算要素により演算
しそれぞれタービン加速度、排気温度制御のため
の燃料制御信号を発生する加速度制御系および温
度制御系を含み、上記各制御系対応の燃料制御信
号より選択された何れか１つをして燃焼器に流入
する燃料の量を制御するガスタービン燃料制御装
置にして、加速度制御系、温度制御系にそれぞれ
設定値よりもタービン加速度、排気温度が大とな
つた旨を検出する第１、第２のコンパレータを設
ける一方、起動制御系および速度／負荷制御系よ
り得られる燃料制御信号を第１のマルチプレクサ
を介し第２のマルチプレクサの１入力とし、低値
優先回路を介された加速度制御系および温度制御
系の燃料制御信号を積分器を介し第２のマルチプ
レクサの他入力とするとともに、上記積分器の出
力が第１のマルチプレクサの出力よりも大となる
旨を第３のコンパレータで検出するようになし、
第１、第２のコンパレータ出力の論理和および第
３のコンパレータ出力によつて反転制御されるフ
リツプフロツプによつて上記積分器における被積
分入力、第２のマルチプレクサ出力を選択制御す
ることにより、第２のマルチプレクサ出力を燃焼
器に流入する燃料の量を制御する燃料制御信号と
して得る構成を特徴とするガスタービン燃料制御
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14376081A JPS5847125A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | ガスタ−ビン燃料制御装置 |
| EP82104480A EP0066223A1 (en) | 1981-05-25 | 1982-05-21 | Fuel control method for gas turbine |
| US06/380,774 US4517797A (en) | 1981-05-25 | 1982-05-21 | Fuel control method for gas turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14376081A JPS5847125A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | ガスタ−ビン燃料制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5847125A JPS5847125A (ja) | 1983-03-18 |
| JPS6214697B2 true JPS6214697B2 (ja) | 1987-04-03 |
Family
ID=15346379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14376081A Granted JPS5847125A (ja) | 1981-05-25 | 1981-09-14 | ガスタ−ビン燃料制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847125A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006144617A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービンエンジンの燃料制御方法および装置 |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP14376081A patent/JPS5847125A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006144617A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービンエンジンの燃料制御方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5847125A (ja) | 1983-03-18 |
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