JPS6340923B2 - - Google Patents
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- JPS6340923B2 JPS6340923B2 JP57001023A JP102382A JPS6340923B2 JP S6340923 B2 JPS6340923 B2 JP S6340923B2 JP 57001023 A JP57001023 A JP 57001023A JP 102382 A JP102382 A JP 102382A JP S6340923 B2 JPS6340923 B2 JP S6340923B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- combustor
- accumulator
- auxiliary liquid
- coal gasification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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
- F02C9/40—Control of fuel supply specially adapted to the use of a special fuel or a plurality of fuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、石炭ガス化ガスを燃料として発電を
行う石炭ガス化発電方法及び、該発電方法に使用
する石炭ガス化発電プラントに関する。特に、石
炭ガス化炉から供給される燃料ガスによりガスタ
ービンを駆動して発電を行う石炭ガス化発電方法
及びその発電プラントに関するものである。
行う石炭ガス化発電方法及び、該発電方法に使用
する石炭ガス化発電プラントに関する。特に、石
炭ガス化炉から供給される燃料ガスによりガスタ
ービンを駆動して発電を行う石炭ガス化発電方法
及びその発電プラントに関するものである。
この種の技術においては、使用燃料である石炭
ガス化ガスの発熱量が低く、燃焼の安定性も劣る
というから、解決されるべき技術的な問題点が多
く残つている。特に、火炎が減衰したダンプ時に
は、燃焼ガスが不安定になつて吹き消された如き
状態つまり所謂吹消えが起こる可能性が大きいと
思われ、この問題の解決が重要な技術的課題にな
る。
ガス化ガスの発熱量が低く、燃焼の安定性も劣る
というから、解決されるべき技術的な問題点が多
く残つている。特に、火炎が減衰したダンプ時に
は、燃焼ガスが不安定になつて吹き消された如き
状態つまり所謂吹消えが起こる可能性が大きいと
思われ、この問題の解決が重要な技術的課題にな
る。
すなわち、従来のガスタービンで主に使用され
る燃料ガスは、石炭ガス化ガスと違つて発熱量が
高く、安定な燃焼範囲も広い。従つて通常運転中
に減衰の必要が生じ、よつて定格負荷運転時にお
いて最大無負荷状態にまでダンプさせる場合に
も、燃料流量を絞つて減少させる操作だけでダン
プさせ得るとともに、その状態でもガスは安定に
燃焼し保炎効果も信頼できるとされている。
る燃料ガスは、石炭ガス化ガスと違つて発熱量が
高く、安定な燃焼範囲も広い。従つて通常運転中
に減衰の必要が生じ、よつて定格負荷運転時にお
いて最大無負荷状態にまでダンプさせる場合に
も、燃料流量を絞つて減少させる操作だけでダン
プさせ得るとともに、その状態でもガスは安定に
燃焼し保炎効果も信頼できるとされている。
ところが石炭ガス化発電技術におけるガスター
ビンでは、使用燃料である石炭ガス化ガス燃料中
に含まれる可燃成分が少なく、窒素でかなり希釈
されているため、発熱量が従来の燃料に比較して
約8分の1と低く、また安定して燃焼が行える燃
空比の範囲も狭い。このため、ダンプ時において
は、従来と同様の方法で単に燃料流量を絞つて減
少させていくだけでは、途中で不安定な燃焼状態
となり、燃焼を維持することができなくなつて、
所謂吹消えが起こると考えられる。
ビンでは、使用燃料である石炭ガス化ガス燃料中
に含まれる可燃成分が少なく、窒素でかなり希釈
されているため、発熱量が従来の燃料に比較して
約8分の1と低く、また安定して燃焼が行える燃
空比の範囲も狭い。このため、ダンプ時において
は、従来と同様の方法で単に燃料流量を絞つて減
少させていくだけでは、途中で不安定な燃焼状態
となり、燃焼を維持することができなくなつて、
所謂吹消えが起こると考えられる。
しかし上記のような事情にも拘らず、石炭ガス
化発電技術においてそのダンプ時の問題を解決し
ようという提案は未だ全くなされていない。僅か
に、着火・立ち上げ時に補助燃料を用いて、初期
の火炎を安定ならしめる技術が開発されている程
度である。従つて本発明者らはこのダンプ時の問
題に着目し、上記した背景から石炭ガス化発電技
術においては、従来と異なる新しい燃料制御系を
備えることにより上記の問題を未然に解決する技
術開発の必要が急務とされると考え、本発明の開
発に至つたものである。
化発電技術においてそのダンプ時の問題を解決し
ようという提案は未だ全くなされていない。僅か
に、着火・立ち上げ時に補助燃料を用いて、初期
の火炎を安定ならしめる技術が開発されている程
度である。従つて本発明者らはこのダンプ時の問
題に着目し、上記した背景から石炭ガス化発電技
術においては、従来と異なる新しい燃料制御系を
備えることにより上記の問題を未然に解決する技
術開発の必要が急務とされると考え、本発明の開
発に至つたものである。
さらにかようなガスタービンのダンプ時の燃料
制御に当たつては、応答性が優れていることが望
ましい。応答性が悪いと、ダンプ時に素速い対応
ができず、結局吹き消えが起こつてしまうなど不
都合の生ずる場合があるからである。この問題
は、上記した如く燃焼の安定性に問題のある石炭
ガス化ガス利用の発電においては、特に重要と言
える。
制御に当たつては、応答性が優れていることが望
ましい。応答性が悪いと、ダンプ時に素速い対応
ができず、結局吹き消えが起こつてしまうなど不
都合の生ずる場合があるからである。この問題
は、上記した如く燃焼の安定性に問題のある石炭
ガス化ガス利用の発電においては、特に重要と言
える。
本発明の目的は、上記諸事情に鑑みて、ガスタ
ービンのダンプ時においての燃料制御が簡単であ
つてその際吹き消えなどが起こらず、しかも応答
性の優れた制御を行い得る、有利な石炭ガス化発
電方法及び石炭ガス化発電プラントを提供するこ
とにある。
ービンのダンプ時においての燃料制御が簡単であ
つてその際吹き消えなどが起こらず、しかも応答
性の優れた制御を行い得る、有利な石炭ガス化発
電方法及び石炭ガス化発電プラントを提供するこ
とにある。
この目的の達成のため、本発明においては、あ
らかじめ補助液体燃料を貯えておき、負荷遮断時
にはこの補助液体燃料をガスタービンの燃焼器に
供給することにより、負荷遮断時の燃焼器におけ
る火炎を安定ならしめる構成とする。
らかじめ補助液体燃料を貯えておき、負荷遮断時
にはこの補助液体燃料をガスタービンの燃焼器に
供給することにより、負荷遮断時の燃焼器におけ
る火炎を安定ならしめる構成とする。
かかる構成をとれば、ガスタービンがダンプし
た場合、それに伴う負荷遮断信号などで石炭ガス
化ガス供給ラインを遮断し、前記した補助液体燃
料を供給するように素速くラインを切換えて、こ
れにより安定な火炎を保持できる。しかも補助液
体燃料は素速い対応ができるような貯蔵を行つて
おけるので、ポンプのような応答性の悪い駆動源
を用いずに負荷遮断に瞬時に対応させるように構
成でき、応答性に優れたものを得ることができ
る。また、ポンプのような駆動源を用いても、そ
のラインとは別に、素速い対応のできる貯蔵燃料
供給ラインを設けて、ポンプ立ち上がりまでの遅
れ時間が充足される構成とすることもできる。
た場合、それに伴う負荷遮断信号などで石炭ガス
化ガス供給ラインを遮断し、前記した補助液体燃
料を供給するように素速くラインを切換えて、こ
れにより安定な火炎を保持できる。しかも補助液
体燃料は素速い対応ができるような貯蔵を行つて
おけるので、ポンプのような応答性の悪い駆動源
を用いずに負荷遮断に瞬時に対応させるように構
成でき、応答性に優れたものを得ることができ
る。また、ポンプのような駆動源を用いても、そ
のラインとは別に、素速い対応のできる貯蔵燃料
供給ラインを設けて、ポンプ立ち上がりまでの遅
れ時間が充足される構成とすることもできる。
また上記構成は、従来より開発されている石炭
ガス化発電技術に有効に適用できる。つまり従来
より開発されている石炭ガス化発電技術において
は、そのガスタービン燃焼器の着火・立ち上げ時
の補助燃焼用に、燃焼性能の良い液体燃料を使用
している。よつてこの液体燃料の供給ラインを負
荷遮断時にも利用して、このラインからあらかじ
め燃料タンクなどに貯えておいた補助液体燃料を
供給できるように改良を施せば、本発明をきわめ
て容易な施工により従前のものにも適用できる。
ガス化発電技術に有効に適用できる。つまり従来
より開発されている石炭ガス化発電技術において
は、そのガスタービン燃焼器の着火・立ち上げ時
の補助燃焼用に、燃焼性能の良い液体燃料を使用
している。よつてこの液体燃料の供給ラインを負
荷遮断時にも利用して、このラインからあらかじ
め燃料タンクなどに貯えておいた補助液体燃料を
供給できるように改良を施せば、本発明をきわめ
て容易な施工により従前のものにも適用できる。
本発明の実施に当たつては、負荷遮断用の液体
燃料をあらかじめアキユムレータで貯蔵しておく
構成とすることができる。負荷遮断の信号が入つ
たときは、該液体燃料の駆動源として、ガス化炉
の圧力を用いることができる。または、他の圧力
源を用いてもよく、これら圧力源と、そのライン
に設けたバルブの開閉とにより、ポンプよりも速
い応答性でもつて、補助液体燃料を燃焼器に供給
できるようにすることができる。
燃料をあらかじめアキユムレータで貯蔵しておく
構成とすることができる。負荷遮断の信号が入つ
たときは、該液体燃料の駆動源として、ガス化炉
の圧力を用いることができる。または、他の圧力
源を用いてもよく、これら圧力源と、そのライン
に設けたバルブの開閉とにより、ポンプよりも速
い応答性でもつて、補助液体燃料を燃焼器に供給
できるようにすることができる。
ポンプを用いて燃料タンクから補助液体燃料を
供給するラインと、アキユムレータから圧力源に
よつて補助液体燃料を供給するラインとの双方を
設置する態様を採用すれば、アキユムレータから
直ちに補助液体燃料を供給し、ポンプ立ち上がり
後は燃料タンクから燃料供給するように構成で
き、立ち上がりまでの遅れ時間の問題を解消でき
るとともに、動力の節約をも可能にすることがで
きる。
供給するラインと、アキユムレータから圧力源に
よつて補助液体燃料を供給するラインとの双方を
設置する態様を採用すれば、アキユムレータから
直ちに補助液体燃料を供給し、ポンプ立ち上がり
後は燃料タンクから燃料供給するように構成で
き、立ち上がりまでの遅れ時間の問題を解消でき
るとともに、動力の節約をも可能にすることがで
きる。
以下、本発明の一実施例を第1図により説明す
る。第1図には、この例の石炭ガス化発電プラン
トの構成を概略線図で示す。
る。第1図には、この例の石炭ガス化発電プラン
トの構成を概略線図で示す。
この発電プラントは、石炭ガス化炉2から供給
される燃料ガスを燃焼器1で燃焼させ、この燃焼
ガスでガスタービン4を駆動し、その動力を用い
て発電機21で発電を行う。
される燃料ガスを燃焼器1で燃焼させ、この燃焼
ガスでガスタービン4を駆動し、その動力を用い
て発電機21で発電を行う。
本発明ではあらかじめ補助液体燃料を貯えてお
くものであるが、本例ではアキユムレータ5及び
燃料タンク22の双方がこれを貯蔵している。負
荷遮断時には、このうちアキユムレータ5から補
助液体燃料をガスタービン4の燃焼器1に供給し
て、負荷遮断時における燃焼器1での火炎を安定
させる。次いで、ポンプ等の駆動手段が立ち上が
つた時点で、アキユムレータ5に代えてタンク2
2から補助燃料供給を行う。本例ではアキユムレ
ータ5からの補助液体燃料の供給は、石炭ガス化
炉2からの、ライン19を通る主燃料ガスの圧力
により行わせる構成になつている。
くものであるが、本例ではアキユムレータ5及び
燃料タンク22の双方がこれを貯蔵している。負
荷遮断時には、このうちアキユムレータ5から補
助液体燃料をガスタービン4の燃焼器1に供給し
て、負荷遮断時における燃焼器1での火炎を安定
させる。次いで、ポンプ等の駆動手段が立ち上が
つた時点で、アキユムレータ5に代えてタンク2
2から補助燃料供給を行う。本例ではアキユムレ
ータ5からの補助液体燃料の供給は、石炭ガス化
炉2からの、ライン19を通る主燃料ガスの圧力
により行わせる構成になつている。
さらに詳しくは、本実施例は以下のような構成
になつている。
になつている。
通常運転時には燃料供給ライン8を通つて、石
炭ガス化炉2から燃焼器1にガス化燃料が供給さ
れる。この燃料流量はライン8途上の流量調節バ
ルブ(CV―1)7によつてコントロールされる。
空気圧縮機3が設けられて、空気はこの圧縮機3
を介して空気ライン18を通り、燃焼器1に供給
され該燃焼器1内での燃料ガスの燃焼用、及びラ
イナの希釈・冷却に使われる。燃焼器1で燃焼後
の燃焼ガス20は、タービン4を回転させ、その
後プラント外へ排出される。
炭ガス化炉2から燃焼器1にガス化燃料が供給さ
れる。この燃料流量はライン8途上の流量調節バ
ルブ(CV―1)7によつてコントロールされる。
空気圧縮機3が設けられて、空気はこの圧縮機3
を介して空気ライン18を通り、燃焼器1に供給
され該燃焼器1内での燃料ガスの燃焼用、及びラ
イナの希釈・冷却に使われる。燃焼器1で燃焼後
の燃焼ガス20は、タービン4を回転させ、その
後プラント外へ排出される。
本例では、燃焼器の着火・立ち上げ時のための
液体燃料として、軽油を燃料タンク22に備蓄し
てある。従つて本実施例はこの軽油を負荷遮断時
用の燃料としても用いるものである。タンク22
は貯蔵用アキユムレータ5とも連結している。従
つて軽油タンク22からポンプ6を通り、ライン
13を通つてアキユムレータ5につながる系統
と、ライン15を通つて流量調節弁(CV―2)
16を介し燃焼器1に至る系統との、2系統とな
つている。ライン15を通る系統は、着火・立ち
上げ時に軽油燃料を供給するものでもあり、本例
では該系統に着火・立ち上げ時と負荷遮断時と
の、双方のラインを兼ねさせている。
液体燃料として、軽油を燃料タンク22に備蓄し
てある。従つて本実施例はこの軽油を負荷遮断時
用の燃料としても用いるものである。タンク22
は貯蔵用アキユムレータ5とも連結している。従
つて軽油タンク22からポンプ6を通り、ライン
13を通つてアキユムレータ5につながる系統
と、ライン15を通つて流量調節弁(CV―2)
16を介し燃焼器1に至る系統との、2系統とな
つている。ライン15を通る系統は、着火・立ち
上げ時に軽油燃料を供給するものでもあり、本例
では該系統に着火・立ち上げ時と負荷遮断時と
の、双方のラインを兼ねさせている。
アキユムレータ5から燃焼器1へは、ライン1
1を通りストツプ弁(V―2)9、絞り10を通
つて、燃焼器1に至るラインとなつている。ガス
化炉から、ストツプ切換えを行う方式をとる。
1を通りストツプ弁(V―2)9、絞り10を通
つて、燃焼器1に至るラインとなつている。ガス
化炉から、ストツプ切換えを行う方式をとる。
一方、軽油タンク22から直接燃焼器1に至る
系統のライン15の方は、ここから燃料を供給す
るには、該ライン15の圧力を、燃焼器1内の圧
力より高めにして達成できる。負荷遮断時には、
負荷が下がる結果、燃焼器1の圧力は低下してお
り、従つてこのラインを通じての燃焼器1への燃
料供給は容易である。燃焼器1へ軽油を与えると
いうだけならアキユムレータ5を介するライン1
3,11の供給系統だけを継続して用いてもいい
のだが、このライン15を使用すれば、後にも詳
述するとおりライン13,11を使うよりポンプ
6の動力も小さくて済み、節電できる。
系統のライン15の方は、ここから燃料を供給す
るには、該ライン15の圧力を、燃焼器1内の圧
力より高めにして達成できる。負荷遮断時には、
負荷が下がる結果、燃焼器1の圧力は低下してお
り、従つてこのラインを通じての燃焼器1への燃
料供給は容易である。燃焼器1へ軽油を与えると
いうだけならアキユムレータ5を介するライン1
3,11の供給系統だけを継続して用いてもいい
のだが、このライン15を使用すれば、後にも詳
述するとおりライン13,11を使うよりポンプ
6の動力も小さくて済み、節電できる。
但しこのライン15は、ポンプ6により補助液
体燃料を与えるものなので、応答性に問題が残
る。単に燃焼器1に補助液体燃料を供給するとい
うことだけであれば、本例のアキユムレータ5の
如き系統を採用せず、このライン15による系統
のみで済むのではないかと考えられるかもしれな
いが、上述のようにライン15には応答性で問題
があるので、ライン13,11の系統をも用いる
のである。ポンプ6を用いたライン15の応答性
につき略述すれば、以下のとおりである。
体燃料を与えるものなので、応答性に問題が残
る。単に燃焼器1に補助液体燃料を供給するとい
うことだけであれば、本例のアキユムレータ5の
如き系統を採用せず、このライン15による系統
のみで済むのではないかと考えられるかもしれな
いが、上述のようにライン15には応答性で問題
があるので、ライン13,11の系統をも用いる
のである。ポンプ6を用いたライン15の応答性
につき略述すれば、以下のとおりである。
第4図を参照する。今、ライン15を介して、
ポンプ6により補助燃料を燃焼器1に送り込みた
い時点をXとする。着火・立ち上げ時や、負荷遮
断時がこのX時点に該当する。X時点からポンプ
6は作動するが、ポンプ圧力が十分になるのはあ
る程度の遅れ時間後のY時点である。よつてこの
Y時点で、ライン15にある流量調節弁16を開
いて、補助燃料を燃焼器1に送る。ポンプ圧力が
一定以上にならなければ、弁16を開いても供給
をなし得ないからである。従つて、このライン1
5を用いると、ポンプ立ち上がりまでの時間を要
し、応答性が悪くなる。従つて、緊急を要する負
荷遮断時の燃料供給としては好ましくない。(な
お、後記詳述するが、ライン13,11を併用す
る本実施例では、このライン15は、アキユムレ
ータ5からの初期の燃料供給がなされた後に供給
開始させてよいので、弁(CV―2)16が開と
なると同時に、ライン15の弁(V―2)9はス
トツプする。即ち、ポンプ6が所定の圧力となる
第4図のY点で、遮断信号25に基づく指令が上
記XY間の時間遅れをもつて流量調節弁(CV―
2)16に発されて該弁16が開き、同時に同じ
指令でストツプ弁(V―2)9が閉じる)。
ポンプ6により補助燃料を燃焼器1に送り込みた
い時点をXとする。着火・立ち上げ時や、負荷遮
断時がこのX時点に該当する。X時点からポンプ
6は作動するが、ポンプ圧力が十分になるのはあ
る程度の遅れ時間後のY時点である。よつてこの
Y時点で、ライン15にある流量調節弁16を開
いて、補助燃料を燃焼器1に送る。ポンプ圧力が
一定以上にならなければ、弁16を開いても供給
をなし得ないからである。従つて、このライン1
5を用いると、ポンプ立ち上がりまでの時間を要
し、応答性が悪くなる。従つて、緊急を要する負
荷遮断時の燃料供給としては好ましくない。(な
お、後記詳述するが、ライン13,11を併用す
る本実施例では、このライン15は、アキユムレ
ータ5からの初期の燃料供給がなされた後に供給
開始させてよいので、弁(CV―2)16が開と
なると同時に、ライン15の弁(V―2)9はス
トツプする。即ち、ポンプ6が所定の圧力となる
第4図のY点で、遮断信号25に基づく指令が上
記XY間の時間遅れをもつて流量調節弁(CV―
2)16に発されて該弁16が開き、同時に同じ
指令でストツプ弁(V―2)9が閉じる)。
本実施例によれば、アキユムレータ5を設けた
ことにより、ガス主燃料から軽油などの補助液体
燃料への切り換え時における応答性を速かに達成
することができ、上記したポンプ立ち上がりまで
の遅れ時間の問題を解消できる。また、あらかじ
め吹消えを起こさない程度の補助燃料流量が一定
流量だけ燃焼器1に供給されるよう、ガス化炉2
の圧力・アキユムレータ5の燃料体積・アキユム
レータ5の圧力・供給配管の径等からあらかじめ
絞り(本例では第1図の絞り10)を設定してお
けば、容易な弁の開閉操作だけで瞬時にしかも信
頼性のある流量制御が可能となる。即ち、流量調
節弁(第1図の弁9など)による調整は、制御が
難しく、応答性にも問題があるが、上記のような
設定により、かかる弁制御の必要なく、容易な補
助燃料供給を行い得るものである。
ことにより、ガス主燃料から軽油などの補助液体
燃料への切り換え時における応答性を速かに達成
することができ、上記したポンプ立ち上がりまで
の遅れ時間の問題を解消できる。また、あらかじ
め吹消えを起こさない程度の補助燃料流量が一定
流量だけ燃焼器1に供給されるよう、ガス化炉2
の圧力・アキユムレータ5の燃料体積・アキユム
レータ5の圧力・供給配管の径等からあらかじめ
絞り(本例では第1図の絞り10)を設定してお
けば、容易な弁の開閉操作だけで瞬時にしかも信
頼性のある流量制御が可能となる。即ち、流量調
節弁(第1図の弁9など)による調整は、制御が
難しく、応答性にも問題があるが、上記のような
設定により、かかる弁制御の必要なく、容易な補
助燃料供給を行い得るものである。
本例の発電プラントは、それ自体の石炭ガス化
ガスの流量制御も、弁とポンプのON―OFFのシ
ーケンス制御方式を採つている。また、補助液体
燃料たる軽油の流量制御も同様であり、石炭ガス
化炉2から弁(CV―3)17を介してアキユム
レータ5に至るライン19を設けて、この弁17
を開くことにより軽油ライン11に軽油を送り込
む圧力をガス化炉2から得る構成としてある。す
なわち補助燃料を要する時に、弁17を開にする
と、ガス化炉2から石炭ガス化ガスがアキユムレ
ータ5に送られ、かくして提供されるガス圧力に
よりアキユムレータ5から補助液体燃料(軽油)
がライン11を介して燃焼器1に与えられる。
ガスの流量制御も、弁とポンプのON―OFFのシ
ーケンス制御方式を採つている。また、補助液体
燃料たる軽油の流量制御も同様であり、石炭ガス
化炉2から弁(CV―3)17を介してアキユム
レータ5に至るライン19を設けて、この弁17
を開くことにより軽油ライン11に軽油を送り込
む圧力をガス化炉2から得る構成としてある。す
なわち補助燃料を要する時に、弁17を開にする
と、ガス化炉2から石炭ガス化ガスがアキユムレ
ータ5に送られ、かくして提供されるガス圧力に
よりアキユムレータ5から補助液体燃料(軽油)
がライン11を介して燃焼器1に与えられる。
次に、この発電プラントにおける燃料の運転お
よび制御方法を、第2図,第3図を用いて説明す
る。
よび制御方法を、第2図,第3図を用いて説明す
る。
まず、着火・立ち上げ時の場合について述べ
る。
る。
燃焼器1の着火・立ち上げ時には、ガス化炉2
からの石炭ガス化燃料は使用せず、軽油(負荷遮
断時の補助液体燃料と兼用)で行う。軽油は、燃
料タンク22からポンプ6によりライン15を通
つて燃焼器1内に供給される。流量調節はライン
15途上の調節弁(CV―2)16で行う。第2
図に破線で示す如く、約5%負荷程度まで達する
(第2図A点)と、軽油燃料は減少し、代わつて
実線で示す石炭ガス化燃料が供給される。これは
第1図におけるガス化燃料ライン8を通つてガス
化炉2から燃焼器1に与えられるのであり、その
流量はライン8中の調節弁(CV―1)7により
行う。この弁7によるコントロールは、第2図B
点の定格負荷に至るまで行われる。
からの石炭ガス化燃料は使用せず、軽油(負荷遮
断時の補助液体燃料と兼用)で行う。軽油は、燃
料タンク22からポンプ6によりライン15を通
つて燃焼器1内に供給される。流量調節はライン
15途上の調節弁(CV―2)16で行う。第2
図に破線で示す如く、約5%負荷程度まで達する
(第2図A点)と、軽油燃料は減少し、代わつて
実線で示す石炭ガス化燃料が供給される。これは
第1図におけるガス化燃料ライン8を通つてガス
化炉2から燃焼器1に与えられるのであり、その
流量はライン8中の調節弁(CV―1)7により
行う。この弁7によるコントロールは、第2図B
点の定格負荷に至るまで行われる。
このように着火時には火炎の安定な軽油を用
い、軽油が与えられている状態で石炭ガス化ガス
を供給するので、主燃料たるガス化燃料の燃焼も
安定に行われて、立ち上げが完了する。
い、軽油が与えられている状態で石炭ガス化ガス
を供給するので、主燃料たるガス化燃料の燃焼も
安定に行われて、立ち上げが完了する。
この立ち上げ時のポンプ6の作動中に、ストツ
プ弁(V―1)2を開いてアキユムレータ5に軽
油を貯蔵しておく。軽油ライン13には逆止弁1
4が設けられており、ポンプ6が止まつても逆流
は阻止される。こうしてアキユムレータ5に必要
量の軽油が供給されると、ストツプ弁(V―1)
12は閉じられる。
プ弁(V―1)2を開いてアキユムレータ5に軽
油を貯蔵しておく。軽油ライン13には逆止弁1
4が設けられており、ポンプ6が止まつても逆流
は阻止される。こうしてアキユムレータ5に必要
量の軽油が供給されると、ストツプ弁(V―1)
12は閉じられる。
以上で、着火・立ち上げ時における作動の説明
を終わる。次いで、負荷遮断時の作動につき説明
する。
を終わる。次いで、負荷遮断時の作動につき説明
する。
通常運転中に、発電機21から負荷遮断信号2
5が発せられた場合を考える。このように発電機
21から通常運転中に負荷遮断信号が発せられる
と、まずタービン4と発電機21が遮断され、か
つ該負荷遮断信号25を受けた負荷制御装置24
がガス化ガス燃料供給ライン8の流量調節弁
(CV―1)7に指令信号25aを出力し、この弁
(CV―1)7はただちに絞られる。すなわち負荷
遮断信号25が発せられたのは第2図のC点であ
り、この時ただちに主燃料たる石炭ガス化ガス
(第2図に実線で示す)は上記弁7の制御によつ
て図のE点まで一旦絞られる。その後、図示の如
く該弁7は完全に閉じ、ガス燃料供給が止まる。
このような主燃料制御は、タービン4のオーバー
スピードを防ぐためである。
5が発せられた場合を考える。このように発電機
21から通常運転中に負荷遮断信号が発せられる
と、まずタービン4と発電機21が遮断され、か
つ該負荷遮断信号25を受けた負荷制御装置24
がガス化ガス燃料供給ライン8の流量調節弁
(CV―1)7に指令信号25aを出力し、この弁
(CV―1)7はただちに絞られる。すなわち負荷
遮断信号25が発せられたのは第2図のC点であ
り、この時ただちに主燃料たる石炭ガス化ガス
(第2図に実線で示す)は上記弁7の制御によつ
て図のE点まで一旦絞られる。その後、図示の如
く該弁7は完全に閉じ、ガス燃料供給が止まる。
このような主燃料制御は、タービン4のオーバー
スピードを防ぐためである。
一方、指令信号25aが上記弁(CV―1)7
に出力されると同時に、つまりC点において、補
助液体燃料たる軽油燃料の供給ライン11のスト
ツプ弁(V―2)9と、アキユムレータ5への圧
力供給用ライン19のストツプ弁(V―3)17
とにも、それぞれ指令信号25b,25cが出力
される。これにより各弁9,17が開く。従つて
アキユムレータ5内の補助燃料(軽油)が瞬時に
燃焼器1に供給される。弁17を通つてガス化炉
2からガス圧力が与えられ、この時同時に弁9は
開くので、その圧力によつて補助燃料が該弁9を
介し軽油供給ライン11を通つて直ちに燃焼器1
に送られるからである。
に出力されると同時に、つまりC点において、補
助液体燃料たる軽油燃料の供給ライン11のスト
ツプ弁(V―2)9と、アキユムレータ5への圧
力供給用ライン19のストツプ弁(V―3)17
とにも、それぞれ指令信号25b,25cが出力
される。これにより各弁9,17が開く。従つて
アキユムレータ5内の補助燃料(軽油)が瞬時に
燃焼器1に供給される。弁17を通つてガス化炉
2からガス圧力が与えられ、この時同時に弁9は
開くので、その圧力によつて補助燃料が該弁9を
介し軽油供給ライン11を通つて直ちに燃焼器1
に送られるからである。
第2図にも示すとおり、C点において、瞬時に
補助液体燃料(軽油)が流れ、これが燃焼器1に
与えられる。
補助液体燃料(軽油)が流れ、これが燃焼器1に
与えられる。
燃料の流量調節は特に行わず、ガス化炉2の圧
力を利用して補助燃料(軽油)を燃焼器1に送り
込むものとする。また、ライン11に設けた絞り
10によつて、燃料の最大流量を制限する。これ
は既述のとおりである。
力を利用して補助燃料(軽油)を燃焼器1に送り
込むものとする。また、ライン11に設けた絞り
10によつて、燃料の最大流量を制限する。これ
は既述のとおりである。
遮断信号25に基づき、負荷制御装置24はポ
ンプ6にも同時に指令信号25dを出力する。こ
れによりポンプ6は第3図に示すようにC時点で
作動開始する。前記した、アキユムレータ5から
補助燃料が供給されている間に、ポンプ圧力が所
定の圧力に達する。第3図のD点であり、この点
は第2図にも示すとおりである。
ンプ6にも同時に指令信号25dを出力する。こ
れによりポンプ6は第3図に示すようにC時点で
作動開始する。前記した、アキユムレータ5から
補助燃料が供給されている間に、ポンプ圧力が所
定の圧力に達する。第3図のD点であり、この点
は第2図にも示すとおりである。
ポンプ圧力が所定に達して以後は、直接ライン
15を用いる。このライン15は、着火・立ち上
げ時に使用したものである。これを用いずに、ラ
イン13の弁(V―4)12を開いて、アキユム
レータ5、供給ライン11を通して燃焼器1に燃
料供給することも可能ではあるが、この時点です
でにアキユムレータ5内の圧力はガス化炉2の圧
力に等しくなつているため、アキユムレータ5に
燃料供給するにはポンプ6をその圧力以上に昇圧
しなければならず、動力がかさむ。そこでこの動
力を低減するため、着火・立ち上げに使用したラ
イン15に切換えて、これを用いるのである。ラ
イン15は燃焼器1と直接つながつているから、
燃料を供給するには、負荷が下がつて圧力の低く
なつた燃焼器1内の圧力よりライン15の圧力を
高めにすれば良いだけである。よつてポンプ6の
動力も、ライン13,11の供給系統を使うより
節電できる。
15を用いる。このライン15は、着火・立ち上
げ時に使用したものである。これを用いずに、ラ
イン13の弁(V―4)12を開いて、アキユム
レータ5、供給ライン11を通して燃焼器1に燃
料供給することも可能ではあるが、この時点です
でにアキユムレータ5内の圧力はガス化炉2の圧
力に等しくなつているため、アキユムレータ5に
燃料供給するにはポンプ6をその圧力以上に昇圧
しなければならず、動力がかさむ。そこでこの動
力を低減するため、着火・立ち上げに使用したラ
イン15に切換えて、これを用いるのである。ラ
イン15は燃焼器1と直接つながつているから、
燃料を供給するには、負荷が下がつて圧力の低く
なつた燃焼器1内の圧力よりライン15の圧力を
高めにすれば良いだけである。よつてポンプ6の
動力も、ライン13,11の供給系統を使うより
節電できる。
この時の操作としては、ポンプ6が所定の圧力
となる第2図,第3図のD点において、指令信号
25e(第1図)が流量調節弁(CV―2)16を
開き、ライン15により燃焼器1への補助燃料供
給を行わせる。つまり、負荷制御装置24は、遮
断信号25に基づくのではあるが該信号25の入
力時点より図のCD間の時間遅れをもつて指令信
号25eを発し、これを流量調節弁(CV―2)
16に出力する。同時に、同じ指令信号はストツ
プ弁(V―2)9にも出力され、この弁9は閉
じ、ライン11を介してのアキユムレータ5から
の燃料供給は停止する。弁(V―3)17にもこ
の指令信号25eは出力されて該弁17は閉じ、
ガス化炉からの駆動用のガス供給を停止する。
CD間の時間遅れをもつて信号を発生させるため
に、時間遅れリレー回路23を用いている。
となる第2図,第3図のD点において、指令信号
25e(第1図)が流量調節弁(CV―2)16を
開き、ライン15により燃焼器1への補助燃料供
給を行わせる。つまり、負荷制御装置24は、遮
断信号25に基づくのではあるが該信号25の入
力時点より図のCD間の時間遅れをもつて指令信
号25eを発し、これを流量調節弁(CV―2)
16に出力する。同時に、同じ指令信号はストツ
プ弁(V―2)9にも出力され、この弁9は閉
じ、ライン11を介してのアキユムレータ5から
の燃料供給は停止する。弁(V―3)17にもこ
の指令信号25eは出力されて該弁17は閉じ、
ガス化炉からの駆動用のガス供給を停止する。
CD間の時間遅れをもつて信号を発生させるため
に、時間遅れリレー回路23を用いている。
上記のような構成であるから、負荷遮断時に
も、瞬時にして燃焼器1へ補助燃料を送ることが
でき、燃焼の安定を保つことができて、吹き消え
などが確実に防止される。あらかじめ貯えておい
たアキユムレータ5の補助液体燃料を、直接燃焼
器1に供給するからである。よつて、既述したよ
うに、ポンプ6立ち上がりまでの時間経過を待つ
必要がないので、負荷遮断時の対策として万全な
ものである。
も、瞬時にして燃焼器1へ補助燃料を送ることが
でき、燃焼の安定を保つことができて、吹き消え
などが確実に防止される。あらかじめ貯えておい
たアキユムレータ5の補助液体燃料を、直接燃焼
器1に供給するからである。よつて、既述したよ
うに、ポンプ6立ち上がりまでの時間経過を待つ
必要がないので、負荷遮断時の対策として万全な
ものである。
かつ本実施例では、このような貯蔵補助燃料
(アキユムレータ5内の軽油)を燃焼器5に送り
込む駆動力として、圧力源特に石炭ガス化炉2か
らのガス圧力を用いてこの作動を行わせるように
したので、瞬時の燃料供給が確実に達成でき、か
つ装置としても簡明になつている。
(アキユムレータ5内の軽油)を燃焼器5に送り
込む駆動力として、圧力源特に石炭ガス化炉2か
らのガス圧力を用いてこの作動を行わせるように
したので、瞬時の燃料供給が確実に達成でき、か
つ装置としても簡明になつている。
また本例では、絞り10をガス化炉2の圧力、
アキユムレータ5の燃料体積、アキユムレータ圧
力、供給配管の径等からあらかじめ適正に設定し
ておいて、火炎が吹き消えを起こさない程度に軽
油燃料流量が一定流量で燃焼器1に供給されるよ
うにしてある。従つて、特に応答性や制御の難し
い流量調節弁を用いなくても、弁の開閉操作だけ
で、補助燃料の流量制御を瞬時に、しかも高度な
信頼性をもつて達成できる。
アキユムレータ5の燃料体積、アキユムレータ圧
力、供給配管の径等からあらかじめ適正に設定し
ておいて、火炎が吹き消えを起こさない程度に軽
油燃料流量が一定流量で燃焼器1に供給されるよ
うにしてある。従つて、特に応答性や制御の難し
い流量調節弁を用いなくても、弁の開閉操作だけ
で、補助燃料の流量制御を瞬時に、しかも高度な
信頼性をもつて達成できる。
この例は、発電プラント自体のガス化炉2から
のガス化ガスの流量制御や、補助燃料(軽油)の
流量制御も、各種弁やポンプ6のON・OFFのシ
ーケンス制御方式で行つているので、制御方式と
して比較的簡単であり、制御が容易となつてい
る。
のガス化ガスの流量制御や、補助燃料(軽油)の
流量制御も、各種弁やポンプ6のON・OFFのシ
ーケンス制御方式で行つているので、制御方式と
して比較的簡単であり、制御が容易となつてい
る。
しかもこの例では、ポンプ6の動力も併用し、
ポンプ6が立ち上がつた後はアキユムレータ5か
らの供給に代えて、ライン15を用いて直接燃焼
器1への燃料供給を行うようにしたので、節電効
果をも有する。
ポンプ6が立ち上がつた後はアキユムレータ5か
らの供給に代えて、ライン15を用いて直接燃焼
器1への燃料供給を行うようにしたので、節電効
果をも有する。
上述の実施例では、貯えておいて補助燃料を供
給する駆動源としてガス化炉2の圧力を利用した
が、特に他の圧力源を設ける構成にしてもよい。
例えば第5図に略示するように、第1図の例にお
けるライン19の代わりに圧縮空気貯蔵タンク
2′を設けてこれをアキユムレータ5につなぎ、
高圧の圧縮空気でもつてアキユムレータ5の燃料
を燃焼器1に送り込む構成とするものである。
給する駆動源としてガス化炉2の圧力を利用した
が、特に他の圧力源を設ける構成にしてもよい。
例えば第5図に略示するように、第1図の例にお
けるライン19の代わりに圧縮空気貯蔵タンク
2′を設けてこれをアキユムレータ5につなぎ、
高圧の圧縮空気でもつてアキユムレータ5の燃料
を燃焼器1に送り込む構成とするものである。
上述の如く、本発明の石炭ガス化技術において
は、あらかじめ補助液体燃料を貯えておき、負荷
遮断時にはこの補助液体燃料をガスタービンの燃
焼器に供給して、負荷遮断時の燃焼器の火炎を安
定ならしめたので、ガスタービンのダンプ時にお
ける燃料制御が簡単であつて、その際吹き消えな
どが生じないという効果がある。かつ、応答性の
優れた制御を行い得べく構成でき、この点でも有
利である。
は、あらかじめ補助液体燃料を貯えておき、負荷
遮断時にはこの補助液体燃料をガスタービンの燃
焼器に供給して、負荷遮断時の燃焼器の火炎を安
定ならしめたので、ガスタービンのダンプ時にお
ける燃料制御が簡単であつて、その際吹き消えな
どが生じないという効果がある。かつ、応答性の
優れた制御を行い得べく構成でき、この点でも有
利である。
なお、当然のことではあるが、本発明は上記し
た実施例にのみ限定されるものではない。
た実施例にのみ限定されるものではない。
第1図は本発明の石炭ガス化発電プラントの一
実施例を示す概略線図である。第2図及び第3図
は該例の作用を説明し、その制御方法を示す図
で、第2図は各燃料の時間との関係を示すグラ
フ、第3図は各構成部分の作動を示す図である。
第4図は立ち上げのための時間遅れを説明する図
である。第5図は上記例の変形例の略示図であ
る。 1…燃焼器、2…石炭ガス化炉、4…ガスター
ビン、5…アキユムレータ、6…駆動手段(ポン
プ)、10…絞り、21…発電機、22…燃料タ
ンク。
実施例を示す概略線図である。第2図及び第3図
は該例の作用を説明し、その制御方法を示す図
で、第2図は各燃料の時間との関係を示すグラ
フ、第3図は各構成部分の作動を示す図である。
第4図は立ち上げのための時間遅れを説明する図
である。第5図は上記例の変形例の略示図であ
る。 1…燃焼器、2…石炭ガス化炉、4…ガスター
ビン、5…アキユムレータ、6…駆動手段(ポン
プ)、10…絞り、21…発電機、22…燃料タ
ンク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 石炭ガス化炉から供給される燃料ガスにより
ガスタービンを駆動して発電を行う石炭ガス化発
電方法において、あらかじめ補助液体燃料を貯え
ておき、負荷遮断時には該補助液体燃料をガスタ
ービンの燃焼器に供給することにより、負荷遮断
時の燃焼器における火炎を安定ならしめたことを
特徴とする石炭ガス化発電方法。 2 負荷遮断時には、石炭ガス化炉からの主燃料
ガスの流量を絞ることを特徴とする特許請求の範
囲第1項に記載の石炭ガス化発電方法。 3 補助液体燃料は、燃料タンクに貯えられ、負
荷遮断時には駆動手段により燃焼器に送り込まれ
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第
1項または第2項に記載の石炭ガス化発電方法。 4 燃料タンクから燃焼器に供給される補助液体
燃料は、着火・立ち上げ時に燃焼器に最初の補助
燃料を与えるラインを通じて送られることを特徴
とする特許請求の範囲第3項に記載の石炭ガス化
発電方法。 5 補助液体燃料は、アキユムレータに貯えら
れ、負荷遮断時には石炭ガス化炉からのガス圧力
またはその他の圧力源による作動によつて、燃焼
器に供給されるものであることを特徴とする特許
請求の範囲第1項または第2項に記載の石炭ガス
化発電方法。 6 アキユムレータから燃焼器に供給される補助
液体燃料は、その途上の絞りにより流量制御され
ることを特徴とする特許請求の範囲第5項に記載
の石炭ガス化発電方法。 7 補助液体燃料は、燃料タンクに貯えられたも
のと、アキユムレータに貯えられたものとの双方
があり、アキユムレータからは負荷遮断時に直ち
に燃料供給を行い、これをもつて燃料タンクから
の燃料供給開始までの遅れ時間に充当することを
特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に
記載の石炭ガス化発電方法。 8 燃料タンクから燃焼器に供給される補助液体
燃料は、着火・立ち上げ時に燃焼器に最初の補助
燃料を与えるラインを通じて送られることを特徴
とする特許請求の範囲第7項に記載の石炭ガス化
発電方法。 9 アキユムレータに貯えられた補助液体燃料
は、負荷遮断時には石炭ガス化炉からのガス圧力
またはその他の圧力源による作動によつて燃焼器
に供給されるものであることを特徴とする特許請
求の範囲第7項または第8項に記載の石炭ガス化
発電方法。 10 アキユムレータから燃焼器に供給される補
助液体燃料は、その途上の絞りにより流量制御さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第7項乃至
第9項のいずれかに記載の石炭ガス化発電方法。 11 アキユムレータに貯えられる補助液体燃料
は燃料タンクから供給されるものであるととも
に、該燃料タンクからアキユムレータを介して燃
焼器に至るラインのほか、燃料タンクから燃焼器
に直接接続するラインを設け、これによりアキユ
ムレータ作動後の燃料タンクから燃焼器への燃料
供給のための動力低減を図つたことを特徴とする
特許請求の範囲第7項乃至第10項のいずれかに
記載の石炭ガス化発電方法。 12 補助液体燃料は軽油である特許請求の範囲
第1項乃至第11項のいずれかに記載の石炭ガス
化発電方法。 13 石炭ガス化炉と該石炭ガス化炉から供給さ
れる燃料ガスに駆動されて発電を行うガスタービ
ンとを備えた石炭ガス化炉発電プラントにおい
て、あらかじめ補助液体燃料を燃料タンクとアキ
ユムレータとに貯えておき、負荷遮断時には該ア
キユムレータからタービンの燃焼器に直ちに補助
液体燃料を供給し、これにより前記燃料タンクか
らの燃料供給開始までの遅れ時間を充当し、この
構成によつて負荷遮断時の燃焼器における火炎を
安定ならしめたことを特徴とする石炭ガス化発電
プラント。 14 負荷遮断時には、石炭ガス化炉からの主燃
料ガスの流量を絞ることを特徴とする特許請求の
範囲第13項に記載の石炭ガス化発電プラント。 15 燃料タンクから燃焼器に供給される補助液
体燃料は、着火・立ち上げ時に燃焼器に最初の補
助燃料を与えるラインを通じて送られることを特
徴とする特許請求の範囲第13項または第14項
に記載の石炭ガス化発電プラント。 16 アキユムレータに貯えられた補助液体燃料
は、負荷遮断時には石炭ガス化炉からのガス圧力
またはその他の圧力源による作動によつて燃焼器
に供給されるものであることを特徴とする特許請
求の範囲第13項乃至第15項に記載の石炭ガス
化発電プラント。 17 アキユムレータから燃焼器に供給される補
助液体燃料は、その途上の絞りにより流量制御さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第13項乃
至第16項のいずれかに記載の石炭ガス化発電プ
ラント。 18 アキユムレータに貯えられる補助液体燃料
は燃料タンクから供給されるものであるととも
に、該燃料タンクからアキユムレータを介して燃
焼器に至るラインのほか、燃料タンクから燃焼器
に直接接続するラインを設け、これによりアキユ
ムレータ作動後の燃料タンクから燃焼器への燃料
供給のための動力低減を図つたことを特徴とする
特許請求の範囲第13項乃至第17項のいずれか
に記載の石炭ガス化発電プラント。 19 補助液体燃料は軽油である特許請求の範囲
第13項乃至第18項のいずれかに記載の石炭ガ
ス化発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP102382A JPS58119933A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 石炭ガス化発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP102382A JPS58119933A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 石炭ガス化発電プラント |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20140089A Division JPH0278737A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 石炭ガス化発電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58119933A JPS58119933A (ja) | 1983-07-16 |
| JPS6340923B2 true JPS6340923B2 (ja) | 1988-08-15 |
Family
ID=11489965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP102382A Granted JPS58119933A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 石炭ガス化発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58119933A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2763803B2 (ja) * | 1989-09-12 | 1998-06-11 | 財団法人電力中央研究所 | セラミックガスタービンの緊急停止方法とその装置 |
| JP2972378B2 (ja) * | 1991-05-20 | 1999-11-08 | 株式会社東芝 | ガス化発電プラントの燃料切替システム |
| JP4610717B2 (ja) * | 2000-11-09 | 2011-01-12 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン保護装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5430050A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-06 | Seizaburou Kimura | Stereoscopic viewing system for flat picture |
| JPS5685531A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-11 | Toshiba Corp | Gas turbine power plant using gaseous fuel of lower calorific value |
| US4442665A (en) * | 1980-10-17 | 1984-04-17 | General Electric Company | Coal gasification power generation plant |
-
1982
- 1982-01-08 JP JP102382A patent/JPS58119933A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58119933A (ja) | 1983-07-16 |
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