JP2000038929A - ガスタービン燃料ガス減圧加温装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ガスタービンに供給する燃料ガスの圧力・温度
の変動及び燃料消費量変動による必要加熱量の変動に対
して、設備規模の増大、配管・機器材質の強化、補助蒸
気等の加熱媒体使用量の増加を抑え供給燃料ガスを適正
な温度で供給する燃料ガス減圧加温装置を提供する。 【解決手段】ガスタービン燃料ガス供給系に配置し、燃
料ガスを加温する加熱器１と、この加熱器を通過する燃
料ガスの一部をバイパスするバイパス管路３と、この管
路上に設けた流量調整弁５と、加熱器の下流側に配置
し、加熱器にて加温したガスを減圧する減圧装置２とを
備え、流量調整弁の制御により、減圧装置出口の燃料ガ
ス温度を制御する燃料ガス減圧加温装置において、加熱
器の加熱媒体供給系に、加熱媒体の流量を遮断する加熱
媒体遮断弁７を設け、かつ供給される燃料ガスを加熱す
る必要が無い場合には、加熱媒体遮断弁７により加熱媒
体を遮断することとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン燃料ガ
ス減圧加温装置の改良に係わり、特に加熱器にバイパス
管路および流量調整弁を備え、この流量調整弁の制御に
より燃料ガス温度を制御するようにしたガスタービン燃
料ガス減圧加温装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に採用されているこの種の燃料
ガス加温装置は、都市ガス供給用の燃料系統に設置され
るものが多く、ガス流量の増減の少ない運用で安定した
制御性が得られる温水加温方式や蒸気加温方式では加熱
器ドレンレベル可変制御などが採用されている。

【０００３】また、加熱器をバイパスするバイパス管路
を設置し、この管路上に減圧装置出口の燃料ガス温度を
制御する温度調節弁を設置するようにしたものも知られ
ている。なお、この種の燃料ガス減圧加温装置に関連す
るものとしては、例えば特開平９−２３６０２５号公報
あるいは特開平６−１０２９０３号公報などが挙げられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように形成されて
いる燃料ガス減圧加温装置では、都市ガスの燃料ガス系
統に採用する場合には特に問題になることはないのであ
るが、しかしガスタービンなどにこの燃料ガス減圧加温
装置を適用する際には次のような項目の考慮が必要とな
る。すなわち、（１）大巾な燃料流量の変化があるこ
と、（２）ガスタービン必要燃料ガス圧力範囲内で燃料
ガスを供給する必要があること、（３）ガスタービン必
要燃料ガス温度範囲内で燃料ガスを供給する必要がある
こと、すなわち、都市ガス供給用の燃料ガス系統より大
幅に厳しい燃料供給条件を満足する燃料ガス減圧加温装
置が必要となるということである。

【０００５】ガスタービンは発電設備に採用されること
が多いため、ガスタービン起動に始まり、点火、昇速、
並列、負荷上昇を行い、起動完了後は定められた負荷運
用パターンに従い負荷変化を行い、夜間等の電力供給停
止時には、定格負荷から負荷降下を行い、解列、消火を
経てガスタービン停止となる。

【０００６】このようなガスタービン運用に対して点火
時、乾式低ＮＯｘ燃焼器採用の場合の燃焼器切替え時に
は、燃料ガス温度の変化幅をできるだけ小さくする必要
がある。それは、燃料ガス温度が高いと燃料ガス比重の
減少に伴い燃料ガス流量が減少し、燃空比が小さくなり
火炎喪失範囲に近づくこと、また逆に燃料ガス温度が高
いと上記と逆の理由で逆火範囲に近づくためである。

【０００７】また、発電負荷の急激な減少に対応したＦ
ＣＢ運転やガスタービン設備の保護を目的としたランバ
ック運転では、燃料ガス流量が急減するので、燃料ガス
温度の上昇による火炎喪失を防止する必要がある。

【０００８】従来の加熱器ドレンレベル可変制御では、
熱量増加操作はドレンレベル調節弁を開することにより
ドレンレベルは速やかに降下することから追従できる
が、熱量減少操作においてはドレンレベル調節弁は閉す
るものの加熱媒体が凝縮してドレン化するのには時間を
要することから燃料ガス流量急減時にはガスタービン供
給温度が上昇し、加熱器器内圧力の飽和温度相当まで上
昇する。

【０００９】加熱器器内圧力は、ガスタービン燃料ガス
供給系統最高使用温度の飽和蒸気圧力相当に設定される
ことが一般的であるので、燃料ガス温度は、瞬時に常温
から１００℃以上に急変することになり、ガスタービン
火炎喪失の可能性は増大する恐れがある。

【００１０】また、加熱器をバイパスする管路およびこ
の管路上に減圧装置出口の燃料ガス温度を制御する温度
調節弁（流量調節弁）を設置した場合においては、温度
調節弁が制御状態である時、すなわち燃料ガスの加温が
必要な場合には、燃料に与える熱量が増加した時あるい
は燃料急減時でも減圧装置出口の燃料ガス温度上昇を捕
らえて温度調節弁は開方向に動作してバイパス側へ流れ
る燃料ガス流量を増加させることにより燃料ガス温度上
昇を抑制できるが、温度調節弁が全開状態となってしま
った場合には燃料ガス温度は制御不能となり減圧装置出
口の燃料ガス温度は変動することが予想される。

【００１１】これを回避するためには、減圧装置出口燃
料ガス温度目標設定値を高く設定してあらゆる設計条件
において温度調節弁が中間開度で運用することが必要と
なり、設備規模の増大、配管・機器材質の強化、補助蒸
気などの加熱媒体使用量の増加が考えられる。

【００１２】本発明は、ガスタービンの燃料ガス減圧加
温運転をする場合、燃料ガス基地から供給される燃料ガ
スの圧力・温度の変動およびガスタービン燃料消費量の
変動による必要加熱量の変動に対しても、設備規模の増
大、配管・機器材質の強化、補助蒸気などの加熱媒体使
用量の増加を抑えガスタービン供給燃料ガスを適正な温
度で供給することが可能なこの種のガスタービン燃料ガ
ス減圧加温装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ガス
タービン燃料ガス供給系に配置され、燃料ガスを加温す
る加熱器と、この加熱器を通過する燃料ガスの一部をバ
イパスさせるバイパス管路と、このバイパス管路上に設
けられた流量調整弁と、前記加熱器の下流側に配置さ
れ、前記加熱器にて加温されたガスを減圧する減圧装置
とを備え、前記流量調整弁の制御により、前記減圧装置
出口の燃料ガス温度を制御するようにしたガスタービン
燃料ガス減圧加温装置において、前記加熱器の加熱媒体
供給系に、加熱媒体の流量を遮断する加熱媒体遮断弁あ
るいは調節弁を設け、かつガスタービンに供給される燃
料ガスを加熱する必要が無い場合には、前記加熱媒体遮
断弁により加熱器に供給される加熱媒体を遮断するよう
にし所期の目的を達成するようにしたものである。

【００１４】またこの場合、前記遮断弁あるいは調節弁
を、前記減圧装置出口の燃料ガス温度の上昇が生じた時
に遮断動作するように形成したものである。例えば、負
荷遮断、ランバックなど、減圧装置出口の燃料ガス温度
の上昇を引き起こす事象の発生信号をとらえて遮断動作
するように形成する。また、前記遮断弁などを、前記減
圧装置出口の燃料ガス温度が規定値以上で遮断動作する
ように形成したものである。

【００１５】また本発明は、ガスタービン燃料ガス供給
系に配置され、燃料ガスを加温する加熱器と、この加熱
器を通過する燃料ガスの一部をバイパスさせるバイパス
管路と、このバイパス管路上に設けられた流量調整弁
と、前記加熱器の下流側に配置され、前記加熱器にて加
温されたガスを減圧する減圧装置とを備え、前記流量調
整弁の制御により、前記減圧装置出口の燃料ガス温度を
制御するようにしたガスタービン燃料ガス減圧加温装置
において、前記加熱器の加熱媒体供給系に、加熱媒体の
流量を遮断する加熱媒体遮断弁を設けるとともに、この
加熱媒体遮断弁を前記加熱器内圧力で制御するようにな
し、かつガスタービンに供給される燃料ガスを加熱する
必要が無い場合には、前記加熱器内圧力制御目標設定値
を下げることにより、前記加熱媒体を遮断するようにし
たものである。あるいは、前記遮断弁に代えて加熱媒体
供給源から加熱器までの管路上に加熱器器内圧力を制御
する圧力調整弁を設け、ガスタービンに供給される燃料
ガスを加熱しない場合には、加熱器内圧力制御目標設定
値を下げて、前記加熱媒体を遮断するようにしたもので
ある。

【００１６】また本発明は、ガスタービン燃料ガス供給
系に配置され、燃料ガスを加温する加熱器と、この加熱
器を通過する燃料ガスの一部をバイパスさせるバイパス
管路と、このバイパス管路上に設けられた流量調整弁
と、前記加熱器の下流側に配置され、前記加熱器にて加
温されたガスを減圧する減圧装置とを備え、前記流量調
整弁の制御により、前記減圧装置出口の燃料ガス温度を
制御するようにしたガスタービン燃料ガス減圧加温装置
において、前記加熱器と加熱器バイパスの分岐から合流
までの加熱器側管路上に遮断弁を設けるとともに、ガス
タービンに供給される燃料ガスを加熱する必要が無い場
合には、前記遮断弁を遮断し、燃料ガスを全量加熱器バ
イパス側に流すようにしたものである。

【００１７】またこの場合、前記遮断弁あるいは調整弁
を、減圧装置出口の燃料ガス温度の上昇が起きる時に動
作するように形成したものである。例えば負荷遮断、ラ
ンバックなど減圧装置出口の燃料ガス温度の上昇を引き
起こす事象の発生信号をとらえて動作するように形成す
る。また、前記遮断弁を、減圧装置出口の燃料ガス温度
が規定値以上で遮断動作するように形成したものであ
る。

【００１８】また、ガスタービン燃料ガス供給系に配置
され、燃料ガスを加温する加熱器と、この加熱器を通過
する燃料ガスの一部をバイパスさせるバイパス管路と、
このバイパス管路上に設けられた流量調整弁と、前記加
熱器の下流側に配置され、前記加熱器にて加温されたガ
スを減圧する減圧装置とを備え、前記流量調整弁の制御
により、前記減圧装置出口の燃料ガス温度を制御するよ
うにしたガスタービン燃料ガス減圧加温装置において、
前記流量調整弁の制御を、前記減圧装置の上流側の燃料
ガス温度で制御するようにしたものである。

【００１９】また、ガスタービン燃料ガス供給系に配置
され、燃料ガスを加温する加熱器と、この加熱器を通過
する燃料ガスの一部をバイパスさせるバイパス管路と、
このバイパス管路上に設けられた流量調整弁と、前記加
熱器の下流側に配置され、前記加熱器にて加温されたガ
スを減圧する減圧装置とを備え、前記流量調整弁の制御
により、前記減圧装置出口の燃料ガス温度を制御するよ
うにしたガスタービン燃料ガス減圧加温装置において、
前記流量調整弁の制御を、前記減圧装置の上流側の燃料
ガス温度および圧力で制御するようにしたものである。

【００２０】すなわちこのように形成されたガスタービ
ン燃料ガス減圧加温装置であると、ガスタービンの各運
転状態におけるガスタービン必要加熱量変動の追従性が
向上し、また、燃料ガスを加熱する必要がない場合には
加熱量を遮断することが可能であり、設備規模の増大や
配管・機器材質の強化、また補助蒸気などの加熱媒体使
用量を増加させることなく燃料ガスを適正な温度で供給
することが可能となるのである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。図１にはそのガスタービン燃料
ガス減圧加温装置の系統が線図で示されている。本実施
例の系統構成は、燃料ガス基地から供給されたガスター
ビン燃料ガスを加温する加熱器１、加温後の燃料ガスを
減圧する減圧弁（減圧装置）２、並びに加熱器１を通過
する燃料ガスの一部をバイパスする管路（バイパス管
路）３、同管路上に減圧装置出口の燃料ガス温度を制御
する温度調節弁（流量調整弁）５、および加熱媒体供給
源から加熱器までの管路上に遮断弁７が設置され構成さ
れている。

【００２２】ここで、減圧加温装置に供給される燃料ガ
スの圧力および温度は、他の発電プラントの運転状態や
季節により変動し、また、当該ガスタービン消費燃料ガ
ス流量は運転状態により変動する。加熱器における燃料
ガス必要加熱量は次式で表わされる。

【００２３】

【数１】 Ｑ＝Ｇ×（Ｔo×Ｃpo− Ｔi×Ｃpi） …（１） ここで、 Ｑ：燃料ガス必要加熱量、Ｇ：燃料ガス消費流量、 Ｔo：加熱器出口燃料ガス温度、Ｃpo：加熱器出口燃料
ガス比熱、 Ｔi：加熱器入口燃料ガス温度、Ｃpi：加熱器入口燃料
ガス比熱、 である。なお、Ｔoは減圧後の目標温度に供給圧力から
ガスタービン要求圧力まで減圧した時の温度降下量を加
算した値となる。

【００２４】これより、燃料ガス必要加熱量は供給燃料
ガスの圧力、温度、流量の変動により変化する。ガスタ
ービン必要燃料ガス温度は一般に図２で示されるよう
に、必要最低燃料ガス温度から、ガスタービン許容最高
燃料ガス温度の範囲で燃料ガスを供給する必要がある。
ガスタービン必要最低燃料ガス温度は、ガスタービン供
給燃料ガス圧力の露点温度等から決まり、ガスタービン
許容最高燃料ガス温度は、燃料ガス系統に使用する弁の
材質上の許容温度等から決まり、既設ガスタービンの燃
料ガス系統の改造の場合には、既設設備の最高使用温度
となる場合もある。

【００２５】また、ガスタービン運転中において、ガス
タービン供給燃料ガスは、図３に示されているようにガ
スタービン許容変化幅以内で供給する必要もある。ガス
タービンランバック等の大幅な負荷降下時には燃料ガス
消費量が急減することにより、燃料ガス必要加熱量が急
減し、この急減に追従できない場合は燃料ガス必要加熱
量に対して実加熱量が大きくなることから、ガスタービ
ン供給燃料ガス温度が急上昇し、ガスタービン燃焼安定
性が低下するため、ガスタービン燃料流量の変動に対す
る燃料ガス必要加熱量の変動に十分追従できるシステム
構成および制御方式が必要となる。

【００２６】本実施例では、通常運転中は、加熱器バイ
パス系統に設置した温度調節弁５により減圧装置出口の
燃料ガス温度を制御する。しかし、温度調節弁５が全開
した場合でも加熱器側にも燃料ガスは流れることから、
加熱の必要が無い場合でも一部の燃料ガスは加熱をする
ことになり、この状態で減圧装置出口の燃料ガス温度が
上昇した場合には温度を下げる手段が無く、ガスタービ
ン許容燃料ガス温度上昇幅を超えてしまう恐れがある。

【００２７】そこで、加熱媒体供給源から加熱器までの
管路上に設置した遮断弁７は、図４に示されているよう
に減圧弁出口の燃料ガス温度がガスタービン供給燃料ガ
ス温度目標設定値からガスタービン許容燃料ガス温度上
昇幅の間に設定した加熱遮断温度設定値以上となったと
きに動作させることで、加熱器供給熱源を遮断し燃料ガ
スの加熱を停止する。本実施例によれば、制御対象であ
る減圧弁出口の燃料ガス温度により制御目標値に対し的
確に制御が可能となる。

【００２８】また、ガスタービン負荷遮断、ランバック
等の燃料流量急減時において、燃料ガス温度の変化は、
燃料ガス流量の変化に対して大きな時間遅れがある。し
たがって、燃料流量急減時には減圧弁出口の燃料ガス温
度の上昇で遮断弁を動作させると遅れてさらに上昇し、
ガスタービン許容燃料ガス温度上昇幅を越える可能性が
ある。そこで、負荷遮断等の事象発生信号、出力信号、
燃料ガス流量信号等により先行的に遮断弁を動作させる
ことで燃料ガス流量急減時にも、ガスタービン供給燃料
ガス温度をガスタービン許容燃料ガス温度上昇幅内に抑
えることができる。

【００２９】なお、図５に示されているようにガスター
ビン供給燃料ガス温度目標設定値を下げて積極的に燃料
ガスの加熱を停止する運転を行うことで、燃料ガス加熱
量が低減されプラントトータル効率の向上が図れる。

【００３０】次にもう一つの実施例を説明する。本実施
例の系統構成を図６に示す。なお、前述した実施例と同
一符号は同一物を示しており、ここではその詳細説明は
省略する。本実施例では、加熱媒体供給源から加熱器ま
での管路上に設置した加熱器器内圧力を調節する圧力調
節弁を設置し、通常運転中は圧力調節弁により加熱器器
内圧力を一定に制御するが、ガスタービン負荷遮断、ラ
ンバック等の燃料流量急減時に圧力設定値を下げること
で、加熱器供給熱源を遮断し燃料ガスの加熱を停止す
る。

【００３１】本実施例によれば、ガスタービン負荷遮
断、ランバック等の燃料ガス流量急減時に加熱器器内圧
力設定値を下げることで遮断弁を使用することなく燃料
ガスの加温を停止することが可能となり、ガスタービン
供給燃料ガス温度をガスタービン許容燃料ガス温度上昇
幅内に抑えることができる。

【００３２】次にもう一つの実施例を説明する。本実施
例の系統構成を図７に示す。なお、前述した実施例と同
一符号は同一物を示しており、ここではその詳細説明は
省略する。本実施例では、燃料ガス系統の加熱器側と加
熱器バイパス側の分岐から合流までの加熱器側管路上に
遮断弁１０を設置し、設置した遮断弁を、減圧弁出口の
燃料ガス温度が、ガスタービン供給燃料ガス温度目標設
定値からガスタービン許容燃料ガス温度上昇幅の間に設
定した加熱遮断温度設定値以上となったときに動作させ
ることで燃料ガスを全量加熱器バイパス側に流すことで
燃料ガスの加熱を停止する。加熱器加熱媒体供給系統は
通常運転状態を継続する。

【００３３】本実施例によれば、制御対象である減圧弁
出口の燃料ガス温度により制御目標値に対し的確に制御
が可能となる。また、再び燃料ガスの加温が必要になっ
たときには遮断弁を開して加熱器に燃料ガスを流すこと
で即対応することができる。

【００３４】また、ガスタービン負荷遮断、ランバック
等の燃料流量急減時において、燃料ガス温度の変化は、
燃料ガス流量の変化に対して大きな時間遅れがある。し
たがって、燃料流量急減時には減圧弁出口の燃料ガス温
度の上昇で遮断弁を動作させると減圧弁出口の燃料ガス
温度は遅れてさらに上昇し、ガスタービン許容燃料ガス
温度上昇幅を越える可能性がある。そこで、負荷遮断等
の事象発生信号、出力信号、燃料ガス流量信号等により
先行的に遮断弁を動作させることで燃料ガス流量急減時
にも、ガスタービン供給燃料ガス温度をガスタービン許
容燃料ガス温度上昇幅内に抑えることができる。

【００３５】なお、ガスタービン供給燃料ガス温度目標
設定値を下げて積極的に燃料ガスの加熱を停止する運転
を行うことで、燃料ガス加熱量が低減されプラントトー
タル効率の向上が図れる。また、図１０に示すように加
熱器側と加熱器バイパス側の分岐点あるいは合流点に三
方弁を設置することで加熱器バイパス側に設置した温度
調節弁５と加熱器側に設置した遮断弁１０の機能を１弁
で実施することができる。

【００３６】起動時にはガスタービン点火前に減圧加温
装置を起動しておく必要があるが、ガスタービン点火前
にはガスタービン燃料ガス消費が無いため、減圧弁下流
側の燃料ガス圧力がガスタービン要求圧力となった時点
で減圧弁は全閉し、燃料ガス供給流量は無くなる。この
時点で制御対象場所である減圧弁下流側の燃料ガス温度
を検出してガスタービン供給燃料ガス温度目標設定値と
の偏差を比例積分演算器に入力して温度調節弁開度を算
出する制御方式を採用した場合、温度調節弁は減圧弁下
流側の温度に依存することになり、ガスタービン点火直
後のガスタービン供給燃料ガス温度が変動することが予
想される。

【００３７】この対策として、供給される燃料ガス圧力
が変動しない場合において、減圧加温装置起動からガス
タービン点火までの期間は、図８に示されているよう
に、供給燃料ガス圧力から減圧弁出口目標設定圧力まで
減圧した時の温度降下量をガスタービン供給燃料ガス温
度目標設定値を加算して減圧弁前目標燃料ガス温度を求
め、これと加熱器減圧弁入口燃料ガス温度１１から加熱
器側と加熱器バイパス側の分配量を算出し、分配量に見
合った温度調節弁開度とする。本実施例により、供給さ
れる燃料ガス圧力が変動しない場合において、ガスター
ビン点火直後の燃料ガス温度の安定化が図れる。

【００３８】もう一つの実施例は、供給される燃料ガス
圧力が変動する場合において、減圧加温装置起動からガ
スタービン点火までの期間は、図９に示されているよう
に、減圧弁入口燃料ガス圧力１２から減圧弁出口目標設
定圧力まで減圧した時の温度降下量をガスタービン供給
燃料ガス温度目標設定値を加算して減圧弁前目標燃料ガ
ス温度を求め、これと加熱器減圧弁入口燃料ガス温度１
１から加熱器側と加熱器バイパス側の分配量を算出し、
分配量に見合った温度調節弁開度とする。

【００３９】本実施例により、供給される燃料ガス圧力
が変動する場合において、ガスタービン点火直後の燃料
ガス温度の安定化が図れる。

【００４０】以上説明してきたようにこのように構成さ
れたスタービン燃料ガス減圧加温装置であると、加熱媒
体供給源から加熱器までの管路上に遮断弁７を設置し、
制御対象である減圧弁出口の燃料ガス温度により制御目
標値に対し的確に制御が可能となる。また、ガスタービ
ン負荷遮断、ランバック等の燃料流量急減時において、
負荷遮断等の事象発生信号、出力信号、燃料ガス流量信
号等により先行的に遮断弁を動作させることで燃料ガス
流量急減時にも、ガスタービン供給燃料ガス温度をガス
タービン許容燃料ガス温度上昇幅内に抑えることができ
る。

【００４１】また、ガスタービン供給燃料ガス温度目標
設定値を下げて積極的に燃料ガスの加熱を停止する運転
を行うことで、燃料ガス加熱量が低減されプラントトー
タル効率の向上が図れる。また、加熱媒体供給源から加
熱器までの管路上に設置した加熱器器内圧力を調節する
圧力調節弁８を設置し、通常運転中は圧力調節弁により
加熱器器内圧力を一定に制御するが、ガスタービン負荷
遮断、ランバック等の燃料流量急減時に圧力設定値を下
げることで、加熱器供給熱源を遮断し燃料ガスの加熱を
停止し、ガスタービン負荷遮断、ランバック等の燃料ガ
ス流量急減時に加熱器器内圧力設定値を下げることで遮
断弁を使用することなく燃料ガスの加温を停止すること
が可能となり、ガスタービン供給燃料ガス温度をガスタ
ービン許容燃料ガス温度上昇幅内に抑えることができ
る。

【００４２】また、燃料ガス系統の加熱器側と加熱器バ
イパス側の分岐から合流までの加熱器側管路上に遮断弁
を設置し、制御対象である減圧弁出口の燃料ガス温度に
より制御目標値に対し的確に制御が可能となる。また、
再び燃料ガスの加温が必要になったときには遮断弁を開
して加熱器に燃料ガスを流すことで即対応することがで
きる。また、ガスタービン負荷遮断、ランバック等の燃
料流量急減時において、負荷遮断等の事象発生信号、出
力信号、燃料ガス流量信号等により先行的に遮断弁を動
作させることで燃料ガス流量急減時にも、ガスタービン
供給燃料ガス温度をガスタービン許容燃料ガス温度上昇
幅内に抑えることができる。

【００４３】また、ガスタービン供給燃料ガス温度目標
設定値を下げて積極的に燃料ガスの加熱を停止する運転
を行うことで、燃料ガス加熱量が低減されプラントトー
タル効率の向上が図れる。また、加熱器側と加熱器バイ
パス側の分岐点あるいは合流点に三方弁を設置すること
で加熱器バイパス側に設置した温度調節弁と加熱器側に
設置した遮断弁の機能を１弁で実施することができる。

【００４４】また、減圧加温装置起動からガスタービン
点火までの期間は、減圧弁入口燃料ガス温度から温度調
節弁開度を算出することにより、供給される燃料ガス圧
力が変動しない場合において、ガスタービン点火直後の
燃料ガス温度の安定化が図れる。また、減圧加温装置起
動からガスタービン点火までの期間は、減圧弁入口燃料
ガス圧力および減圧弁入口燃料ガス温度から温度調節弁
開度を算出することにより、供給される燃料ガス圧力が
変動する場合においてガスタービン点火直後の燃料ガス
温度の安定化が図れるのである。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、ガスタービンの燃料ガス減圧加温運転をする場合、
燃料ガス基地から供給される燃料ガスの圧力・温度の変
動およびガスタ−ビン燃料消費量の変動による必要加熱
量の変動に対しても、設備規模の増大、配管・機器材質
の強化、補助蒸気などの加熱媒体使用量の増加を抑え、
ガスタービン供給燃料ガスを適正な温度で供給すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスタービン燃料ガス減圧加温装置の
一実施例を示す概略系統図である。

【図２】ガスタービン運転必要燃料ガス温度範囲を示す
図である。

【図３】ガスタービン運転必要燃料ガス温度変化範囲を
示す図である。

【図４】本発明のガスタービン燃料ガス減圧加温装置の
遮断弁の動作特性を示す図である。

【図５】燃料ガス温度目標設定値と加熱媒体使用量の関
係を示す図である。

【図６】本発明のガスタービン燃料ガス減圧加温装置の
他の実施例を示す概略系統図である。

【図７】本発明のガスタービン燃料ガス減圧加温装置の
他の実施例を示す概略系統図である。

【図８】本発明のガスタービン燃料ガス減圧加温装置の
他の実施例を示す概略系統図である。

【図９】本発明のガスタービン燃料ガス減圧加温装置の
他の実施例を示す概略系統図である。

【図１０】本発明のガスタービン燃料ガス減圧加温装置
の他の実施例を示す概略系統図である。

【符号の説明】

１…加熱器、２…減圧弁（減圧装置）、３…加熱器バイ
パス管路、４…減圧弁出口温度検出器、５…温度調節弁
（流量調整弁）、６…加熱媒体供給管路、７…加熱媒体
遮断弁、８…加熱器器内圧力調節弁、９…加熱器器内圧
力検出器、１０…加熱器ガス遮断弁、１１…減圧弁入口
温度検出器、１２…減圧弁入口圧力検出器、１３…温度
調節弁（三方口弁）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 俊樹 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 野中 節雄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスタービン燃料ガス供給系に配置さ
   れ、燃料ガスを加温する加熱器と、この加熱器を通過す
   る燃料ガスの一部をバイパスさせるバイパス管路と、こ
   のバイパス管路上に設けられた流量調整弁と、前記加熱
   器の下流側に配置され、前記加熱器にて加温されたガス
   を減圧する減圧装置とを備え、前記流量調整弁の制御に
   より、前記減圧装置出口の燃料ガス温度を制御するよう
   にしたガスタービン燃料ガス減圧加温装置において、 前記加熱器の加熱媒体供給系に、加熱媒体の流量を遮断
   する加熱媒体遮断弁あるいは調節弁を設け、かつガスタ
   ービンに供給される燃料ガスを加熱する必要が無い場合
   には、前記加熱媒体遮断弁により加熱器に供給される加
   熱媒体を遮断するようにしたことを特徴とするガスター
   ビン燃料ガス減圧加温装置。
2. 【請求項２】 前記遮断弁あるいは調節弁が、前記減圧
   装置出口の燃料ガス温度の上昇が生じた時に遮断動作す
   るように形成されてなる請求項１記載のガスタービン燃
   料ガス減圧加温装置。
3. 【請求項３】 前記遮断弁あるいは調節弁が、前記減圧
   装置出口の燃料ガス温度が規定値以上で遮断動作するよ
   うに形成されてなる請求項１記載のガスタービン燃料ガ
   ス減圧加温装置。
4. 【請求項４】 ガスタービン燃料ガス供給系に配置さ
   れ、燃料ガスを加温する加熱器と、この加熱器を通過す
   る燃料ガスの一部をバイパスさせるバイパス管路と、こ
   のバイパス管路上に設けられた流量調整弁と、前記加熱
   器の下流側に配置され、前記加熱器にて加温されたガス
   を減圧する減圧装置とを備え、前記流量調整弁の制御に
   より、前記減圧装置出口の燃料ガス温度を制御するよう
   にし、かつ加熱媒体供給源から加熱器までの管路上に加
   熱器器内圧力を制御する圧力調整弁を有するガスタービ
   ン燃料ガス減圧加温装置において、 前記ガスタービンに供給される燃料ガスを加熱する必要
   が無い場合には、前記加熱器内圧力制御目標設定値を下
   げることにより前記加熱媒体を遮断するようにしたこと
   を特徴とするガスタービン燃料ガス減圧加温装置。
5. 【請求項５】 ガスタービン燃料ガス供給系に配置さ
   れ、燃料ガスを加温する加熱器と、この加熱器を通過す
   る燃料ガスの一部をバイパスさせるバイパス管路と、こ
   のバイパス管路上に設けられた流量調整弁と、前記加熱
   器の下流側に配置され、前記加熱器にて加温されたガス
   を減圧する減圧装置とを備え、前記流量調整弁の制御に
   より、前記減圧装置出口の燃料ガス温度を制御するよう
   にしたガスタービン燃料ガス減圧加温装置において、 前記加熱器と加熱器バイパスの分岐から合流までの加熱
   器側管路上に遮断弁あるいは調節弁を設けるとともに、
   ガスタービンに供給される燃料ガスを加熱する必要が無
   い場合には、前記遮断弁あるいは調節弁を遮断し、燃料
   ガスを全量加熱器バイパス側に流すようにしたことを特
   徴とするガスタービン燃料ガス減圧加温装置。
6. 【請求項６】 前記遮断弁あるいは調節弁が、減圧装置
   出口の燃料ガス温度の上昇が起きる時に動作するように
   形成されてなる請求項５記載のガスタービン燃料ガス減
   圧加温装置。
7. 【請求項７】 前記遮断弁あるいは調節弁が、減圧装置
   出口の燃料ガス温度が規定値以上で遮断動作するように
   形成されてなる請求項５記載のガスタービン燃料ガス減
   圧加温装置。
8. 【請求項８】 ガスタービン燃料ガス供給系に配置さ
   れ、燃料ガスを加温する加熱器と、この加熱器を通過す
   る燃料ガスの一部をバイパスさせるバイパス管路と、こ
   のバイパス管路上に設けられた流量調整弁と、前記加熱
   器の下流側に配置され、前記加熱器にて加温されたガス
   を減圧する減圧装置とを備え、前記流量調整弁の制御に
   より、前記減圧装置出口の燃料ガス温度を制御するよう
   にしたガスタービン燃料ガス減圧加温装置において、 前記流量調整弁の制御を、前記減圧装置の上流側の燃料
   ガス温度で制御するようにしたことを特徴とするガスタ
   ービン燃料ガス減圧加温装置。
9. 【請求項９】 ガスタービン燃料ガス供給系に配置さ
   れ、燃料ガスを加温する加熱器と、この加熱器を通過す
   る燃料ガスの一部をバイパスさせるバイパス管路と、こ
   のバイパス管路上に設けられた流量調整弁と、前記加熱
   器の下流側に配置され、前記加熱器にて加温されたガス
   を減圧する減圧装置とを備え、前記流量調整弁の制御に
   より、前記減圧装置出口の燃料ガス温度を制御するよう
   にしたガスタービン燃料ガス減圧加温装置において、前
   記流量調整弁の制御を、前記減圧装置の上流側の燃料ガ
   ス温度および圧力で制御するようにしたことを特徴とす
   るガスタービン燃料ガス減圧加温装置。