JP2003065075A - ガスタービン燃焼装置 - Google Patents
ガスタービン燃焼装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
-
- 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
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/22—Fuel supply systems
- F02C7/228—Dividing fuel between various burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
- F23R3/46—Combustion chambers comprising an annular arrangement of several essentially tubular flame tubes within a common annular casing or within individual casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2241/00—Applications
- F23N2241/20—Gas turbines
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数
の燃料供給系を有するガスタービン燃焼器において、各
燃焼器で希薄で均一な予混合気を形成させて燃焼するこ
とによってNOx 発生を低減可能としたガスタービン燃
焼器を提供する。 【解決手段】 複数の燃焼器25,26に燃料をそれぞ
れ供給する燃料供給系23,24の各々に流量調節弁2
9,30を設置している。また、各燃料供給系23,2
4における燃焼器25,26の入口前には圧力計31,
32が設置されている。この圧力計31,32で計測さ
れた圧力が同一になるよう各流量調節弁29,30が制
御される。
の燃料供給系を有するガスタービン燃焼器において、各
燃焼器で希薄で均一な予混合気を形成させて燃焼するこ
とによってNOx 発生を低減可能としたガスタービン燃
焼器を提供する。 【解決手段】 複数の燃焼器25,26に燃料をそれぞ
れ供給する燃料供給系23,24の各々に流量調節弁2
9,30を設置している。また、各燃料供給系23,2
4における燃焼器25,26の入口前には圧力計31,
32が設置されている。この圧力計31,32で計測さ
れた圧力が同一になるよう各流量調節弁29,30が制
御される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の燃焼器を
有するガスタービン燃焼装置に関し、特に、その複数個
の燃焼器において、希薄で均一な予混合気を燃焼させる
ようにしたガスタービン燃焼装置に関する。
有するガスタービン燃焼装置に関し、特に、その複数個
の燃焼器において、希薄で均一な予混合気を燃焼させる
ようにしたガスタービン燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービン燃焼装置は、図2に示すよ
うに、中心のパイロットノズル8のまわりに複数本の予
混合ノズル10が配設されて構成された燃焼器1が複数
個ガスタービンロータまわりに円周上に並べて配置され
ている。11は旋回羽根で、予混合ノズル10内のデュ
アル燃料ノズル2から噴出された燃料と混合されて予混
合気を形成する空気に対し旋回力を与えるために設けら
れている。
うに、中心のパイロットノズル8のまわりに複数本の予
混合ノズル10が配設されて構成された燃焼器1が複数
個ガスタービンロータまわりに円周上に並べて配置され
ている。11は旋回羽根で、予混合ノズル10内のデュ
アル燃料ノズル2から噴出された燃料と混合されて予混
合気を形成する空気に対し旋回力を与えるために設けら
れている。
【0003】予混合ノズル10内に複数個配設されるデ
ュアル燃料ノズル2の例を図3に示してある。このデュ
アル燃料ノズル2では、気体燃料流路5を通して導かれ
た気体燃料が旋回羽根11の直ぐ後流位置で気体燃料噴
出孔7から噴出され、また、液体燃料流路4を通して導
かれた液体燃料が、気体燃料噴出孔7の後流位置で液体
燃料噴出孔6から噴出されるように構成されている。な
お、図において3は燃料供給管を構成する棒状体、9は
円筒状予混合ノズルである。
ュアル燃料ノズル2の例を図3に示してある。このデュ
アル燃料ノズル2では、気体燃料流路5を通して導かれ
た気体燃料が旋回羽根11の直ぐ後流位置で気体燃料噴
出孔7から噴出され、また、液体燃料流路4を通して導
かれた液体燃料が、気体燃料噴出孔7の後流位置で液体
燃料噴出孔6から噴出されるように構成されている。な
お、図において3は燃料供給管を構成する棒状体、9は
円筒状予混合ノズルである。
【0004】このように多数の燃焼器1を配設して構成
されるガスタービン燃焼装置においては、燃焼によって
発生するNOx (窒素酸化物)を低減させる上で、各燃
焼器において希薄で均一な予混合気を燃焼させることが
必要である。そのため、各燃焼器を構成する各燃料ノズ
ルは同一寸法、形状になるよう高精度で加工する必要が
あるが、現在の加工技術による精度では目標とする均一
精度を得るのは極めて難しい状況にあり、従って、NO
x 低減にも自ずと限界があるのが現状である。
されるガスタービン燃焼装置においては、燃焼によって
発生するNOx (窒素酸化物)を低減させる上で、各燃
焼器において希薄で均一な予混合気を燃焼させることが
必要である。そのため、各燃焼器を構成する各燃料ノズ
ルは同一寸法、形状になるよう高精度で加工する必要が
あるが、現在の加工技術による精度では目標とする均一
精度を得るのは極めて難しい状況にあり、従って、NO
x 低減にも自ずと限界があるのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数個の燃
焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給系を有する
ガスタービン燃焼器において、各燃焼器で希薄で均一な
予混合気を形成させて燃焼することによってNOx 発生
を低減可能としたガスタービン燃焼器を提供することを
課題としている。
焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給系を有する
ガスタービン燃焼器において、各燃焼器で希薄で均一な
予混合気を形成させて燃焼することによってNOx 発生
を低減可能としたガスタービン燃焼器を提供することを
課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する
複数の燃料供給系を有するガスタービン燃焼器におい
て、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を設置するとと
もに、前記燃焼器の入口前の燃料供給系に圧力計を設置
し、同圧力計により計測された圧力が同一になるよう前
記流量調節弁を制御するよう構成したガスタービン燃焼
装置を提供する。
め、本発明は、複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する
複数の燃料供給系を有するガスタービン燃焼器におい
て、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を設置するとと
もに、前記燃焼器の入口前の燃料供給系に圧力計を設置
し、同圧力計により計測された圧力が同一になるよう前
記流量調節弁を制御するよう構成したガスタービン燃焼
装置を提供する。
【0007】以上の構成をもつ本発明のガスタービン燃
焼装置においては、各燃料供給系における燃焼器の入口
前の圧力が同一になるよう各燃料供給系の流量調節弁が
制御されることにより各燃焼器では均一な混合気を生成
させることが可能となる。
焼装置においては、各燃料供給系における燃焼器の入口
前の圧力が同一になるよう各燃料供給系の流量調節弁が
制御されることにより各燃焼器では均一な混合気を生成
させることが可能となる。
【0008】また、本発明は前記課題を解決するため、
複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給
系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給
系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器
の入口前の燃料供給系に流量計を設置し、同流量計によ
り計測された流量が同一になるよう前記流量調節弁を制
御するよう構成したガスタービン燃焼装置を提供する。
複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給
系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給
系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器
の入口前の燃料供給系に流量計を設置し、同流量計によ
り計測された流量が同一になるよう前記流量調節弁を制
御するよう構成したガスタービン燃焼装置を提供する。
【0009】以上の構成をもつ本発明のガスタービン燃
焼装置においては、各燃料供給系における燃焼器の入口
前の流量が同一になるよう各燃料供給系の流量調節弁が
制御されることにより各燃焼器では均一な混合気を生成
させることが可能となる。
焼装置においては、各燃料供給系における燃焼器の入口
前の流量が同一になるよう各燃料供給系の流量調節弁が
制御されることにより各燃焼器では均一な混合気を生成
させることが可能となる。
【0010】また、本発明は前記課題を解決するため、
複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給
系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給
系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器
のそれぞれの後流におけるブレード通過点に温度計を設
置し、その検出温度が同一になるよう前記流量調節弁を
制御するよう構成したガスタービン燃焼装置を提供す
る。
複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給
系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給
系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器
のそれぞれの後流におけるブレード通過点に温度計を設
置し、その検出温度が同一になるよう前記流量調節弁を
制御するよう構成したガスタービン燃焼装置を提供す
る。
【0011】このように構成した本発明のガスタービン
燃焼装置によれば、各燃焼器の後流におけるブレード通
過点の温度が同一になるよう各燃料供給系を流れる燃料
流量が調節されることによって各燃焼器において形成さ
れる希薄な予混合気が均一化される。
燃焼装置によれば、各燃焼器の後流におけるブレード通
過点の温度が同一になるよう各燃料供給系を流れる燃料
流量が調節されることによって各燃焼器において形成さ
れる希薄な予混合気が均一化される。
【0012】また、本発明は前記課題を解決するため、
複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給
系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給
系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器
のそれぞれの後流に位置する静翼にメタル温度を検出す
る温度計を設置し、同温度計の検出温度が同一となるよ
う前記流量調節弁を制御するよう構成したガスタービン
燃焼装置を提供する。
複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給
系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給
系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器
のそれぞれの後流に位置する静翼にメタル温度を検出す
る温度計を設置し、同温度計の検出温度が同一となるよ
う前記流量調節弁を制御するよう構成したガスタービン
燃焼装置を提供する。
【0013】このように構成した本発明のガスタービン
燃焼装置によれば、各燃焼器の後流に位置する静翼のメ
タル温度が同一になるように各燃料供給系を流れる燃料
流量が調節されることにより各燃焼器において形成され
る希薄な予混合気が均一化される。
燃焼装置によれば、各燃焼器の後流に位置する静翼のメ
タル温度が同一になるように各燃料供給系を流れる燃料
流量が調節されることにより各燃焼器において形成され
る希薄な予混合気が均一化される。
【0014】更に、本発明は前記した課題を解決するた
め、複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料
供給系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料
供給系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃
焼器の各々にメタル温度を検出する温度計を設置し、同
温度計の検出温度が同一となるよう前記流量調節弁を制
御するよう構成したガスタービン燃焼装置を提供する。
め、複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料
供給系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料
供給系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃
焼器の各々にメタル温度を検出する温度計を設置し、同
温度計の検出温度が同一となるよう前記流量調節弁を制
御するよう構成したガスタービン燃焼装置を提供する。
【0015】このように構成した本発明のガスタービン
燃焼装置によれば、各燃焼器のメタル温度が同一になる
ように各燃料供給系を流れる燃料流量が調節されること
により各燃焼器において形成される希薄な予混合気が均
一化される。
燃焼装置によれば、各燃焼器のメタル温度が同一になる
ように各燃料供給系を流れる燃料流量が調節されること
により各燃焼器において形成される希薄な予混合気が均
一化される。
【0016】以上説明した本発明によるガスタービン燃
焼装置の構成を複数個組み合わせて採用し、最小二乗法
で最適解を求めて前記流量調節弁を制御するよう構成し
たガスタービン燃焼装置とすることによって、各燃焼器
において形成される予混合気の均一性を更に高めること
ができる。
焼装置の構成を複数個組み合わせて採用し、最小二乗法
で最適解を求めて前記流量調節弁を制御するよう構成し
たガスタービン燃焼装置とすることによって、各燃焼器
において形成される予混合気の均一性を更に高めること
ができる。
【0017】また、本発明は前記課題を解決するため、
複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給
系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給
系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器
における内圧変動計測値のスペクトル分析を行ない、特
定の周波数域の内圧変動が所定の値以上となった燃焼器
の前記流量調節弁を開又は閉制御するよう構成したガス
タービン燃焼装置を提供する。
複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給
系を有するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給
系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器
における内圧変動計測値のスペクトル分析を行ない、特
定の周波数域の内圧変動が所定の値以上となった燃焼器
の前記流量調節弁を開又は閉制御するよう構成したガス
タービン燃焼装置を提供する。
【0018】このように構成した本発明のガスタービン
燃焼装置によれば、各燃焼器における特定の周波数域の
内圧変動による周波数が所定値以上とならないように各
燃料供給系の流量調節弁が制御されることによって各燃
焼器では均一な混合気が形成される。
燃焼装置によれば、各燃焼器における特定の周波数域の
内圧変動による周波数が所定値以上とならないように各
燃料供給系の流量調節弁が制御されることによって各燃
焼器では均一な混合気が形成される。
【0019】以上説明した本発明によるガスタービン燃
焼装置において、各燃料供給系に設けられた流量調節弁
の開度の平均値が所定値を越えたとき、前記所定値と前
記平均値との差を全個別流量調節弁の開度に加える制御
器を設けた構成を採用すると流量制御弁の開閉制御が安
定化されて好ましい。
焼装置において、各燃料供給系に設けられた流量調節弁
の開度の平均値が所定値を越えたとき、前記所定値と前
記平均値との差を全個別流量調節弁の開度に加える制御
器を設けた構成を採用すると流量制御弁の開閉制御が安
定化されて好ましい。
【0020】また、本発明によるガスタービン燃焼装置
において、前記燃焼器に対する負荷遮断信号が出たと
き、全個別流量調節弁の開度を所定の位置にする信号を
出す制御器を設けた構成を採用すると、各燃料供給系に
おける流量調節弁を負荷遮断に直ちに対応させることが
できて好ましい。
において、前記燃焼器に対する負荷遮断信号が出たと
き、全個別流量調節弁の開度を所定の位置にする信号を
出す制御器を設けた構成を採用すると、各燃料供給系に
おける流量調節弁を負荷遮断に直ちに対応させることが
できて好ましい。
【0021】更に、また、本発明によるガスタービン燃
焼装置において、各燃料供給系に設けられた流量調節弁
が所定の値を越えて開閉したとき、燃料系異常のアラー
ムを出す回路を備えると燃料系異常を知って直ちに対処
できるものとなって好ましい。
焼装置において、各燃料供給系に設けられた流量調節弁
が所定の値を越えて開閉したとき、燃料系異常のアラー
ムを出す回路を備えると燃料系異常を知って直ちに対処
できるものとなって好ましい。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるガスタービン
燃焼装置を図1に示した実施の形態に基づいて具体的に
説明する。なお、以下の説明では、複数設けられた燃料
供給系のうち、2つの燃料供給系を取り上げて説明す
る。図1において、21は燃料供給管で、この燃料供給
管21によって供給された燃料は、マニホルド22を経
て、各燃焼器25,26に燃料を供給する燃料供給系2
3,24に供給されるように構成されている。燃料供給
管21には、圧力調節弁27と流量調節弁28が設けら
れている。また、各燃焼器25,26に対する燃料供給
系23,24の各々には、それぞれ流量調節弁29,3
0と圧力計31,32が設置されている。
燃焼装置を図1に示した実施の形態に基づいて具体的に
説明する。なお、以下の説明では、複数設けられた燃料
供給系のうち、2つの燃料供給系を取り上げて説明す
る。図1において、21は燃料供給管で、この燃料供給
管21によって供給された燃料は、マニホルド22を経
て、各燃焼器25,26に燃料を供給する燃料供給系2
3,24に供給されるように構成されている。燃料供給
管21には、圧力調節弁27と流量調節弁28が設けら
れている。また、各燃焼器25,26に対する燃料供給
系23,24の各々には、それぞれ流量調節弁29,3
0と圧力計31,32が設置されている。
【0023】各燃料供給系23,24に設置された流量
調節弁29,30は、それぞれの燃料供給系23,24
に設置された圧力計31,32によって計測された圧力
が同一になるように開閉制御されるよう構成されてい
る。このように、各燃焼器25,26に燃料を供給する
燃料供給系23,24の圧力が同一に保持されることに
よって各燃焼器では均一な予混合気を形成させることが
可能となる。
調節弁29,30は、それぞれの燃料供給系23,24
に設置された圧力計31,32によって計測された圧力
が同一になるように開閉制御されるよう構成されてい
る。このように、各燃焼器25,26に燃料を供給する
燃料供給系23,24の圧力が同一に保持されることに
よって各燃焼器では均一な予混合気を形成させることが
可能となる。
【0024】以上説明した図1のガスタービン燃焼装置
では、各燃焼器に対する燃料供給系の圧力が同一になる
ように構成しているが、各燃料供給系に圧力計を設置す
ることに代えて、流量計を設置し、その流量が同一にな
るように各燃料供給系の流量調節弁を開閉制御するよう
構成しても同等の効果を得ることができる。
では、各燃焼器に対する燃料供給系の圧力が同一になる
ように構成しているが、各燃料供給系に圧力計を設置す
ることに代えて、流量計を設置し、その流量が同一にな
るように各燃料供給系の流量調節弁を開閉制御するよう
構成しても同等の効果を得ることができる。
【0025】或いは、前記した圧力計や流量計の設置に
代え、各燃焼器の後流におけるブレード通過点の温度、
又は各燃焼器の後流に位置する静翼のメタル温度、又は
各燃焼器のメタル温度を検出する温度計を設置し、その
検出温度が同一になるように各燃料供給系の流量調節弁
を開閉制御する構成としても同等の効果を得ることがで
きる。
代え、各燃焼器の後流におけるブレード通過点の温度、
又は各燃焼器の後流に位置する静翼のメタル温度、又は
各燃焼器のメタル温度を検出する温度計を設置し、その
検出温度が同一になるように各燃料供給系の流量調節弁
を開閉制御する構成としても同等の効果を得ることがで
きる。
【0026】以上説明したものは、圧力計、流量計、温
度計をそれぞれ単独に設置して制御する場合について説
明したが、前記した制御系を少くとも2つ設置し、最小
二乗法で最適解を求めて、各燃料供給系に設置された流
量調節弁を制御する構成とすると、各燃焼器において均
一な予混合気を形成させる上で好ましい。
度計をそれぞれ単独に設置して制御する場合について説
明したが、前記した制御系を少くとも2つ設置し、最小
二乗法で最適解を求めて、各燃料供給系に設置された流
量調節弁を制御する構成とすると、各燃焼器において均
一な予混合気を形成させる上で好ましい。
【0027】更にまた、複数の燃料供給系の流量調節弁
を制御するのに圧力計や流量計を用いずに、燃焼器にお
ける内圧変動計測値のスペクトル分析を行ない、特定の
周波数域の内圧変動が所定の値以上となった燃焼器の前
記流量調節弁を開又は閉制御するよう構成してもよい。
例えば、高周波が多いときは流量調節弁を絞り過ぎてい
るので流量調節弁を開く制御を行い、低周波が多いとき
は燃料過多の場合なので流量調節弁を絞る制御を行な
う。このように各燃焼器における特定の周波数域の内圧
変動が所定値以上とならないように各燃料供給系の流量
調節弁を制御することによって各燃焼器では均一な混合
気が形成される。
を制御するのに圧力計や流量計を用いずに、燃焼器にお
ける内圧変動計測値のスペクトル分析を行ない、特定の
周波数域の内圧変動が所定の値以上となった燃焼器の前
記流量調節弁を開又は閉制御するよう構成してもよい。
例えば、高周波が多いときは流量調節弁を絞り過ぎてい
るので流量調節弁を開く制御を行い、低周波が多いとき
は燃料過多の場合なので流量調節弁を絞る制御を行な
う。このように各燃焼器における特定の周波数域の内圧
変動が所定値以上とならないように各燃料供給系の流量
調節弁を制御することによって各燃焼器では均一な混合
気が形成される。
【0028】以上、本発明の実施形態によるガスタービ
ン燃焼器について説明したが、本発明はこれらの実施形
態に限定されるものではなく、本出願の特許請求の範囲
に示す本発明の範囲内で種々の変形、変更を加えてよい
ことはいうまでもない。例えば、以上説明した本発明の
実施形態によるガスタービン燃焼器において、各燃料供
給系に設けられた流量調節弁の開度の平均値が所定値を
越えたとき、前記所定値と前記平均値との差を全個別流
量調節弁の開度に加える制御器を設けた構成とすること
によって、流量制御弁の開閉制御を更に安定化されたも
のになるようにしてよい。
ン燃焼器について説明したが、本発明はこれらの実施形
態に限定されるものではなく、本出願の特許請求の範囲
に示す本発明の範囲内で種々の変形、変更を加えてよい
ことはいうまでもない。例えば、以上説明した本発明の
実施形態によるガスタービン燃焼器において、各燃料供
給系に設けられた流量調節弁の開度の平均値が所定値を
越えたとき、前記所定値と前記平均値との差を全個別流
量調節弁の開度に加える制御器を設けた構成とすること
によって、流量制御弁の開閉制御を更に安定化されたも
のになるようにしてよい。
【0029】或いは、また、前記した本発明の実施形態
によるガスタービン燃焼器において、燃焼器に対する負
荷遮断信号が出たとき、全個別流量調節弁の開度を所定
の位置にする信号を出す制御器を設けた構成を採用し
て、各燃料供給系における流量調節弁を負荷遮断に直ち
に対応させた開度位置にすることができる構成としてよ
い。
によるガスタービン燃焼器において、燃焼器に対する負
荷遮断信号が出たとき、全個別流量調節弁の開度を所定
の位置にする信号を出す制御器を設けた構成を採用し
て、各燃料供給系における流量調節弁を負荷遮断に直ち
に対応させた開度位置にすることができる構成としてよ
い。
【0030】更に、また、前記した本発明の実施形態に
よるガスタービン燃焼器において、各燃料供給系に設け
られた流量調節弁が所定の値を越えて開閉したとき、燃
料系異常のアラームを出す回路を備えることによって、
流量調節弁の開度が大きくばらついているという燃料系
異常を知って直ちに対処できる構成としてよい。
よるガスタービン燃焼器において、各燃料供給系に設け
られた流量調節弁が所定の値を越えて開閉したとき、燃
料系異常のアラームを出す回路を備えることによって、
流量調節弁の開度が大きくばらついているという燃料系
異常を知って直ちに対処できる構成としてよい。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、複数個
の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給系を有
するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給系の各
々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器の入口
前の燃料供給系に圧力計を設置し、同圧力計により計測
された圧力が同一になるよう前記流量調節弁を制御する
よう構成したガスタービン燃焼装置を提供する。
の燃焼器の各々に燃料を供給する複数の燃料供給系を有
するガスタービン燃焼器において、前記燃料供給系の各
々に流量調節弁を設置するとともに、前記燃焼器の入口
前の燃料供給系に圧力計を設置し、同圧力計により計測
された圧力が同一になるよう前記流量調節弁を制御する
よう構成したガスタービン燃焼装置を提供する。
【0032】以上の構成をもつ本発明のガスタービン燃
焼装置によれば、各燃料供給系における燃焼器の入口前
の圧力が同一になるよう各燃料供給系の流量調節弁が制
御され、各燃焼器では均一な混合気を生成させることが
可能となる。
焼装置によれば、各燃料供給系における燃焼器の入口前
の圧力が同一になるよう各燃料供給系の流量調節弁が制
御され、各燃焼器では均一な混合気を生成させることが
可能となる。
【0033】また、本発明は、複数個の燃焼器の各々に
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器の入口前の燃料供給系に
流量計を設置し、同流量計により計測された流量が同一
になるよう前記流量調節弁を制御するよう構成したガス
タービン燃焼装置を提供する。
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器の入口前の燃料供給系に
流量計を設置し、同流量計により計測された流量が同一
になるよう前記流量調節弁を制御するよう構成したガス
タービン燃焼装置を提供する。
【0034】以上の構成をもつ本発明のガスタービン燃
焼装置によれば、各燃料供給系における燃焼器の入口前
の流量が同一になるよう各燃料供給系の流量調節弁が制
御され、各燃焼器では均一な混合気を生成させることが
可能となる。
焼装置によれば、各燃料供給系における燃焼器の入口前
の流量が同一になるよう各燃料供給系の流量調節弁が制
御され、各燃焼器では均一な混合気を生成させることが
可能となる。
【0035】また、本発明は、複数個の燃焼器の各々に
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器のそれぞれの後流におけ
るブレード通過点に温度計を設置し、その検出温度が同
一になるよう前記流量調節弁を制御するよう構成したガ
スタービン燃焼装置を提供する。
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器のそれぞれの後流におけ
るブレード通過点に温度計を設置し、その検出温度が同
一になるよう前記流量調節弁を制御するよう構成したガ
スタービン燃焼装置を提供する。
【0036】このように構成した本発明のガスタービン
燃焼装置では、各燃焼器の後流におけるブレード通過点
の温度が同一になるよう各燃料供給系を流れる燃料流量
が調節され、各燃焼器において形成される希薄な予混合
気が均一化される。
燃焼装置では、各燃焼器の後流におけるブレード通過点
の温度が同一になるよう各燃料供給系を流れる燃料流量
が調節され、各燃焼器において形成される希薄な予混合
気が均一化される。
【0037】また、本発明は、複数個の燃焼器の各々に
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器のそれぞれの後流に位置
する静翼にメタル温度を検出する温度計を設置し、同温
度計の検出温度が同一となるよう前記流量調節弁を制御
するよう構成したガスタービン燃焼装置を提供する。
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器のそれぞれの後流に位置
する静翼にメタル温度を検出する温度計を設置し、同温
度計の検出温度が同一となるよう前記流量調節弁を制御
するよう構成したガスタービン燃焼装置を提供する。
【0038】このように構成した本発明のガスタービン
燃焼装置では、各燃焼器の後流に位置する静翼のメタル
温度が同一になるように各燃料供給系を流れる燃料流量
が調節され、各燃焼器において形成される希薄な予混合
気が均一化される。
燃焼装置では、各燃焼器の後流に位置する静翼のメタル
温度が同一になるように各燃料供給系を流れる燃料流量
が調節され、各燃焼器において形成される希薄な予混合
気が均一化される。
【0039】更に、本発明は、複数個の燃焼器の各々に
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器の各々にメタル温度を検
出する温度計を設置し、同温度計の検出温度が同一とな
るよう前記流量調節弁を制御するよう構成したガスター
ビン燃焼装置を提供する。
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器の各々にメタル温度を検
出する温度計を設置し、同温度計の検出温度が同一とな
るよう前記流量調節弁を制御するよう構成したガスター
ビン燃焼装置を提供する。
【0040】このように構成した本発明のガスタービン
燃焼装置では、各燃焼器のメタル温度が同一になるよう
に各燃料供給系を流れる燃料流量が調節され、各燃焼器
において形成される希薄な予混合気が均一化される。
燃焼装置では、各燃焼器のメタル温度が同一になるよう
に各燃料供給系を流れる燃料流量が調節され、各燃焼器
において形成される希薄な予混合気が均一化される。
【0041】以上説明した本発明によるガスタービン燃
焼装置の構成を複数個組み合わせて採用し、最小二乗法
で最適解を求めて前記流量調節弁を制御するよう構成し
たガスタービン燃焼装置としたものでは、各燃焼器にお
いて形成される予混合気の均一性を更に高めることがで
きる。
焼装置の構成を複数個組み合わせて採用し、最小二乗法
で最適解を求めて前記流量調節弁を制御するよう構成し
たガスタービン燃焼装置としたものでは、各燃焼器にお
いて形成される予混合気の均一性を更に高めることがで
きる。
【0042】また、本発明は、複数個の燃焼器の各々に
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器における内圧変動計測値
のスペクトル分析を行ない、特定の周波数域における内
圧変動が所定の値以上となった燃焼器の前記流量調節弁
を開又は閉制御するよう構成したガスタービン燃焼装置
を提供する。
燃料を供給する複数の燃料供給系を有するガスタービン
燃焼器において、前記燃料供給系の各々に流量調節弁を
設置するとともに、前記燃焼器における内圧変動計測値
のスペクトル分析を行ない、特定の周波数域における内
圧変動が所定の値以上となった燃焼器の前記流量調節弁
を開又は閉制御するよう構成したガスタービン燃焼装置
を提供する。
【0043】このように構成した本発明のガスタービン
燃焼装置では、各燃焼器における特定の周波数域の内圧
変動が所定値以上とならないように各燃料供給系の流量
調節弁が制御され、各燃焼器では均一な混合気が形成さ
れる。
燃焼装置では、各燃焼器における特定の周波数域の内圧
変動が所定値以上とならないように各燃料供給系の流量
調節弁が制御され、各燃焼器では均一な混合気が形成さ
れる。
【0044】以上説明した本発明によるガスタービン燃
焼装置において、各燃料供給系に設けられた流量調節弁
の開度の平均値が所定値を越えたとき、前記所定値と前
記平均値との差を全個別流量調節弁の開度に加える制御
器を設けた構成を採用したものでは、流量制御弁の開閉
制御が安定化される。
焼装置において、各燃料供給系に設けられた流量調節弁
の開度の平均値が所定値を越えたとき、前記所定値と前
記平均値との差を全個別流量調節弁の開度に加える制御
器を設けた構成を採用したものでは、流量制御弁の開閉
制御が安定化される。
【0045】また、本発明によるガスタービン燃焼装置
において、前記燃焼器に対する負荷遮断信号が出たと
き、全個別流量調節弁の開度を所定の位置にする信号を
出す制御器を設けた構成を採用したものでは、各燃料供
給系における流量調節弁を負荷遮断に直ちに対応させる
ことができる。
において、前記燃焼器に対する負荷遮断信号が出たと
き、全個別流量調節弁の開度を所定の位置にする信号を
出す制御器を設けた構成を採用したものでは、各燃料供
給系における流量調節弁を負荷遮断に直ちに対応させる
ことができる。
【0046】更に、また、本発明によるガスタービン燃
焼装置において、各燃料供給系に設けられた流量調節弁
が所定の値を越えて開閉したとき、燃料系異常のアラー
ムを出す回路を備えた構成としたものでは、燃料系異常
を知って直ちに対処できる。
焼装置において、各燃料供給系に設けられた流量調節弁
が所定の値を越えて開閉したとき、燃料系異常のアラー
ムを出す回路を備えた構成としたものでは、燃料系異常
を知って直ちに対処できる。
【図1】本発明の実施形態によるガスタービン燃焼装置
の構成を示す説明図。
の構成を示す説明図。
【図2】ガスタービン燃焼装置の構造例を示す縦断面
図。
図。
【図3】図2のガスタービン燃焼装置で用いられている
デュアル燃料ノズルの構造を示す縦断面図。
デュアル燃料ノズルの構造を示す縦断面図。
1 燃焼器
2 デュアル燃料ノズル
3 棒状体
4 液体燃料流路
5 気体燃料流路
6 液体燃料噴出孔
7 気体燃料噴出孔
8 パイロットノズル
9 円筒状予混合ノズル
10 予混合ノズル
11 旋回羽根
21 燃料供給管
22 マニホルド
23 燃料供給系
24 燃料供給系
25 燃焼器
26 燃焼器
27 圧力調節弁
28 流量調節弁
29 流量調節弁
30 流量調節弁
31 圧力計
32 圧力計
Claims (10)
- 【請求項1】 複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する
複数の燃料供給系を有するガスタービンにおいて、前記
燃料供給系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前
記燃焼器の入口前の燃料供給系に圧力計を設置し、同圧
力計により計測された圧力が同一になるよう前記流量調
節弁を制御するよう構成したことを特徴とするガスター
ビン燃焼装置。 - 【請求項2】 複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する
複数の燃料供給系を有するガスタービンにおいて、前記
燃料供給系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前
記燃焼器の入口前の燃料供給系に流量計を設置し、同流
量計により計測された流量が同一になるよう前記流量調
節弁を制御するよう構成したことを特徴とするガスター
ビン燃焼装置。 - 【請求項3】 複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する
複数の燃料供給系を有するガスタービンにおいて、前記
燃料供給系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前
記燃焼器のそれぞれの後流におけるブレード通過点に温
度計を設置し、その検出温度が同一になるよう前記流量
調節弁を制御するよう構成したことを特徴とするガスタ
ービン燃焼装置。 - 【請求項4】 複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する
複数の燃料供給系を有するガスタービンにおいて、前記
燃料供給系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前
記燃焼器のそれぞれの後流に位置する静翼にメタル温度
を検出する温度計を設置し、同温度計の検出温度が同一
となるよう前記流量調節弁を制御するよう構成したこと
を特徴とするガスタービン燃焼装置。 - 【請求項5】 複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する
複数の燃料供給系を有するガスタービンにおいて、前記
燃料供給系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前
記燃焼器の各々にメタル温度を検出する温度計を設置
し、同温度計の検出温度が同一となるよう前記流量調節
弁を制御するよう構成したことを特徴とするガスタービ
ン燃焼装置。 - 【請求項6】 請求項1〜5記載の構成から複数個を採
用し、最小二乗法で最適解を求めて前記流量調節弁を制
御するよう構成したことを特徴とするガスタービン燃焼
装置。 - 【請求項7】 複数個の燃焼器の各々に燃料を供給する
複数の燃料供給系を有するガスタービンにおいて、前記
燃料供給系の各々に流量調節弁を設置するとともに、前
記燃焼器における内圧変動計測値のスペクトル分析を行
ない、特定の周波数域の内圧変動が所定の値以上となっ
た燃焼器の前記流量調節弁を開又は閉制御するよう構成
したことを特徴とするガスタービン燃焼装置。 - 【請求項8】 前記流量調節弁の開度の平均値が所定値
を越えたとき、前記所定値と前記平均値との差を全個別
流量調節弁の開度に加える制御器を設けたことを特徴と
する請求項1〜7のいずれかに記載のガスタービン燃焼
装置。 - 【請求項9】 前記燃焼器に対する負荷遮断信号が出た
とき、全個別流量調節弁の開度を所定の位置にする信号
を出す制御器を設けたことを特徴とする請求項1〜7の
いずれかに記載のガスタービン燃焼装置。 - 【請求項10】 前記流量調節弁が所定の値を越えて開
閉したとき、燃料系異常のアラームを出す回路を備えた
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のガス
タービン燃焼装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001254357A JP2003065075A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | ガスタービン燃焼装置 |
EP02018728A EP1288467A1 (en) | 2001-08-24 | 2002-08-21 | Gas turbine combustor system |
CNB021302804A CN1171036C (zh) | 2001-08-24 | 2002-08-22 | 燃气轮机燃烧室装置 |
CA002399667A CA2399667C (en) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | Gas turbine combustor apparatus |
US10/226,149 US6880325B2 (en) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | Gas turbine combustor apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001254357A JP2003065075A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | ガスタービン燃焼装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003065075A true JP2003065075A (ja) | 2003-03-05 |
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ID=19082531
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001254357A Withdrawn JP2003065075A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | ガスタービン燃焼装置 |
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---|---|
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EP (1) | EP1288467A1 (ja) |
JP (1) | JP2003065075A (ja) |
CN (1) | CN1171036C (ja) |
CA (1) | CA2399667C (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014058983A (ja) * | 2006-02-15 | 2014-04-03 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンの燃料供給圧力要件を低下させるための圧力制御方法及びシステム |
JP2015096714A (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 制御装置、燃焼器、ガスタービン、制御方法及び制御プログラム |
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GB0708745D0 (en) * | 2007-05-04 | 2007-06-13 | Rolls Royce Plc | Fuel supply system |
US9671797B2 (en) | 2009-05-08 | 2017-06-06 | Gas Turbine Efficiency Sweden Ab | Optimization of gas turbine combustion systems low load performance on simple cycle and heat recovery steam generator applications |
US8437941B2 (en) | 2009-05-08 | 2013-05-07 | Gas Turbine Efficiency Sweden Ab | Automated tuning of gas turbine combustion systems |
US9267443B2 (en) | 2009-05-08 | 2016-02-23 | Gas Turbine Efficiency Sweden Ab | Automated tuning of gas turbine combustion systems |
US9354618B2 (en) | 2009-05-08 | 2016-05-31 | Gas Turbine Efficiency Sweden Ab | Automated tuning of multiple fuel gas turbine combustion systems |
WO2011036205A1 (de) * | 2009-09-24 | 2011-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Brennstoffleitungssystem, verfahren zum betrieb einer gasturbine und ein verfahren zum spülen des brennstoffleitungssystems einer gasturbine |
EP2853719A1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-01 | Alstom Technology Ltd | Gas turbine with staged fuel injection |
EP2889467B1 (en) | 2013-12-30 | 2016-09-28 | Rolls-Royce Corporation | Fuel flow splitter and gas turbine fuel system health monitoring |
WO2015123820A1 (zh) * | 2014-02-19 | 2015-08-27 | 西门子公司 | 用于燃气轮机的燃料供应管线系统 |
FR3018561B1 (fr) * | 2014-03-12 | 2017-05-26 | Ge Energy Products France Snc | Procede de controle du fonctionnement de vannes d'un dispositif d'alimentation en gaz de turbine a gaz |
JP6651389B2 (ja) * | 2016-03-08 | 2020-02-19 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃料制御装置、燃焼器、ガスタービン、燃料制御方法及びプログラム |
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DE3241162A1 (de) * | 1982-11-08 | 1984-05-10 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Vormischbrenner mit integriertem diffusionsbrenner |
JP3189135B2 (ja) | 1992-10-16 | 2001-07-16 | 三井造船株式会社 | ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置 |
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US6092362A (en) * | 1996-11-27 | 2000-07-25 | Hitachi, Ltd. | Gas-turbine combustor with load-responsive premix burners |
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- 2001-08-24 JP JP2001254357A patent/JP2003065075A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-08-21 EP EP02018728A patent/EP1288467A1/en not_active Withdrawn
- 2002-08-22 CN CNB021302804A patent/CN1171036C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-08-23 CA CA002399667A patent/CA2399667C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-08-23 US US10/226,149 patent/US6880325B2/en not_active Expired - Fee Related
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EP1288467A1 (en) | 2003-03-05 |
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CA2399667A1 (en) | 2003-02-24 |
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