JP2000205563A - ガスタ―ビンの制御方法 - Google Patents
ガスタ―ビンの制御方法Info
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- F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】拡散燃焼と予混合燃焼とを行う２段式燃焼器を
有するガスタービンにおいて、燃焼器の燃焼異常発生時
に予混合燃焼部の使用域での所定の負荷帯でガスタービ
ンを運転継続することにより、低負荷域まで負荷を下げ
ることを回避して、発電量の低下を極力抑制することを
可能とするガスタービンの制御方法を提供する。 【解決手段】複数個の燃焼器を備え、且つ各燃焼器が拡
散燃焼をする第１段燃焼部と予混合燃焼をする第２段燃
焼部とを有するガスタービンの制御方法において、前記
燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を示す状態量を監
視し、前記状態量が許容値を超えた場合に、異常燃焼と
見なし、ガスタービン負荷を所定の部分負荷まで下げて
運転継続する。
有するガスタービンにおいて、燃焼器の燃焼異常発生時
に予混合燃焼部の使用域での所定の負荷帯でガスタービ
ンを運転継続することにより、低負荷域まで負荷を下げ
ることを回避して、発電量の低下を極力抑制することを
可能とするガスタービンの制御方法を提供する。 【解決手段】複数個の燃焼器を備え、且つ各燃焼器が拡
散燃焼をする第１段燃焼部と予混合燃焼をする第２段燃
焼部とを有するガスタービンの制御方法において、前記
燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を示す状態量を監
視し、前記状態量が許容値を超えた場合に、異常燃焼と
見なし、ガスタービン負荷を所定の部分負荷まで下げて
運転継続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの制
御方法に係り、特に拡散燃焼をする第１段燃焼部と予混
合燃焼をする第２段燃焼部を有する２段式燃焼器を備え
たガスタービンの制御方法に関するものである。
御方法に係り、特に拡散燃焼をする第１段燃焼部と予混
合燃焼をする第２段燃焼部を有する２段式燃焼器を備え
たガスタービンの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に採用されている複数個の２段式燃
焼器を有するガスタービンの燃焼器は、特開平7−63334
号に示されるように、拡散燃焼が行われる第１段燃焼部
と予混合燃焼が行われる第２段燃焼部とを有している。
この種のガスタービンの２段式燃焼器における特徴の一
つとして、起動から定格負荷に至るまでの間における燃
空比、すなわち燃料量と空気量の比率の変化範囲が非常
に広いことが挙げられる。
焼器を有するガスタービンの燃焼器は、特開平7−63334
号に示されるように、拡散燃焼が行われる第１段燃焼部
と予混合燃焼が行われる第２段燃焼部とを有している。
この種のガスタービンの２段式燃焼器における特徴の一
つとして、起動から定格負荷に至るまでの間における燃
空比、すなわち燃料量と空気量の比率の変化範囲が非常
に広いことが挙げられる。
【０００３】２段式燃焼器を有するガスタービンは、こ
の非常に広い燃空比の変化範囲内においても、低ＮＯｘ
化の達成が可能な方式であり、第１段燃焼部と第２段燃
焼部との燃料制御によってこの低ＮＯｘ燃焼を達成して
いる。即ち、起動から所定の低負荷まで使用される第１
段燃焼部においては、作動域が広い拡散燃焼方式が採用
され、その後、第１段燃焼部の単独燃焼から、高負荷域
でも低ＮＯｘ化を図るため、予混合を行う第２段燃焼部
と前記第１段燃焼部との同時燃焼、あるいは、更なるＮ
Ｏｘの低減を実現する場合、前記第２段燃焼部の単独燃
焼へと燃焼状態が移行するように形成されている。
の非常に広い燃空比の変化範囲内においても、低ＮＯｘ
化の達成が可能な方式であり、第１段燃焼部と第２段燃
焼部との燃料制御によってこの低ＮＯｘ燃焼を達成して
いる。即ち、起動から所定の低負荷まで使用される第１
段燃焼部においては、作動域が広い拡散燃焼方式が採用
され、その後、第１段燃焼部の単独燃焼から、高負荷域
でも低ＮＯｘ化を図るため、予混合を行う第２段燃焼部
と前記第１段燃焼部との同時燃焼、あるいは、更なるＮ
Ｏｘの低減を実現する場合、前記第２段燃焼部の単独燃
焼へと燃焼状態が移行するように形成されている。
【０００４】しかし、燃焼は燃焼器の固体差，燃焼用空
気の温度や湿度の変化、または燃料の発熱量や成分の変
化により、微妙に変化するものである。特にガスタービ
ンに複数個の燃焼器を設けてある場合には、それぞれの
燃焼器の燃焼状況が異なることから、安定な燃焼がより
一層求められる状況にある。
気の温度や湿度の変化、または燃料の発熱量や成分の変
化により、微妙に変化するものである。特にガスタービ
ンに複数個の燃焼器を設けてある場合には、それぞれの
燃焼器の燃焼状況が異なることから、安定な燃焼がより
一層求められる状況にある。
【０００５】一方、ＮＯｘ濃度の変化は燃空比に対して
敏感であり、且つ安定燃焼範囲が狭いため、燃空比の細
かい制御が必要である。
敏感であり、且つ安定燃焼範囲が狭いため、燃空比の細
かい制御が必要である。
【０００６】従って、予混合燃焼部である第２段燃焼部
の燃焼状態は、上記ＮＯｘ濃度の低減化を図るために、
狭い安定燃焼範囲内で燃料量と空気量を細かく制御する
必要がある反面、燃焼器の固体差等の影響から、燃焼状
態は非常に不安定となりやすい傾向にある。
の燃焼状態は、上記ＮＯｘ濃度の低減化を図るために、
狭い安定燃焼範囲内で燃料量と空気量を細かく制御する
必要がある反面、燃焼器の固体差等の影響から、燃焼状
態は非常に不安定となりやすい傾向にある。
【０００７】このような理由から、第２段燃焼部の燃料
である２次燃料を、第２段燃焼部に投入しても、第１段
燃焼部から第２段燃焼部への火移りができずに２次燃料
が点火しなかったり、あるいは第２段燃焼部が失火して
しまう可能性、或いは反対に、燃料量が空気量に対して
過投入気味となり、火炎接近に伴い、当該部が焼損して
しまう可能性があった。
である２次燃料を、第２段燃焼部に投入しても、第１段
燃焼部から第２段燃焼部への火移りができずに２次燃料
が点火しなかったり、あるいは第２段燃焼部が失火して
しまう可能性、或いは反対に、燃料量が空気量に対して
過投入気味となり、火炎接近に伴い、当該部が焼損して
しまう可能性があった。
【０００８】従来技術としては、特開平7−63334号公報
で示されるように、これら第２段燃焼部での燃焼状態異
常に関し、前記燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を
示す状態量を監視し、許容値を越えて異常燃焼と見なし
た場合は、安定した燃焼状態である拡散燃焼の第１段燃
焼部の単独燃焼運転の低負荷域までガスタービンの負荷
を一挙に低下させて、ガスタービンを継続運転する制御
方式がある。
で示されるように、これら第２段燃焼部での燃焼状態異
常に関し、前記燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を
示す状態量を監視し、許容値を越えて異常燃焼と見なし
た場合は、安定した燃焼状態である拡散燃焼の第１段燃
焼部の単独燃焼運転の低負荷域までガスタービンの負荷
を一挙に低下させて、ガスタービンを継続運転する制御
方式がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、拡散燃焼と予混合燃焼とを行う２段式燃焼器を有す
るガスタービンにおいて、燃焼器の燃焼異常発生時に予
混合燃焼部の使用域での所定の負荷帯でガスタービンを
運転継続することにより、低負荷域まで負荷を下げるこ
とを回避して、発電量の低下を極力抑制することを可能
とするガスタービンの制御方法を提供することにある。
は、拡散燃焼と予混合燃焼とを行う２段式燃焼器を有す
るガスタービンにおいて、燃焼器の燃焼異常発生時に予
混合燃焼部の使用域での所定の負荷帯でガスタービンを
運転継続することにより、低負荷域まで負荷を下げるこ
とを回避して、発電量の低下を極力抑制することを可能
とするガスタービンの制御方法を提供することにある。
【００１０】また、本発明の第２の目的は、拡散燃焼と
予混合燃焼とを行う２段式燃焼器を有するガスタービン
において、燃焼器の燃焼異常発生時に予混合燃焼部の使
用域での所定の負荷帯でガスタービンを運転継続するこ
とにより、低負荷域まで負荷を下げることを回避すると
共に、前記燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を示す
状態量を監視して、速やかに当初の運転状態に復帰させ
るにより、プラント所定負荷に復帰させるまでの時間の
短縮化を図ることが可能となるガスタービンの制御方法
を提供することにある。
予混合燃焼とを行う２段式燃焼器を有するガスタービン
において、燃焼器の燃焼異常発生時に予混合燃焼部の使
用域での所定の負荷帯でガスタービンを運転継続するこ
とにより、低負荷域まで負荷を下げることを回避すると
共に、前記燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を示す
状態量を監視して、速やかに当初の運転状態に復帰させ
るにより、プラント所定負荷に復帰させるまでの時間の
短縮化を図ることが可能となるガスタービンの制御方法
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、複数個の
燃焼器を備え、且つ各燃焼器が拡散燃焼をする第１段燃
焼部と予混合燃焼をする第２段燃焼部とを有するガスタ
ービンの制御方法において、前記燃焼器またはガスター
ビンの燃焼状態を示す状態量を監視し、前記状態量が許
容値を越えた場合に、異常燃焼と見なし、ガスタービン
負荷を所定の部分負荷まで下げて運転継続することによ
り、初期の目的を達成する様にしたものである。
燃焼器を備え、且つ各燃焼器が拡散燃焼をする第１段燃
焼部と予混合燃焼をする第２段燃焼部とを有するガスタ
ービンの制御方法において、前記燃焼器またはガスター
ビンの燃焼状態を示す状態量を監視し、前記状態量が許
容値を越えた場合に、異常燃焼と見なし、ガスタービン
負荷を所定の部分負荷まで下げて運転継続することによ
り、初期の目的を達成する様にしたものである。
【００１２】尚、上記の如く燃焼異常と見なされ、ガス
タービンの負荷降下時の制御過程において、空気圧縮機
入口案内翼の開度を保持、あるいは開度低下を軽減する
よう制御することで、燃空比を下げ、機器に損傷を与え
る可能性の低減化を図るようにしたものである。
タービンの負荷降下時の制御過程において、空気圧縮機
入口案内翼の開度を保持、あるいは開度低下を軽減する
よう制御することで、燃空比を下げ、機器に損傷を与え
る可能性の低減化を図るようにしたものである。
【００１３】また、前記状態量が燃焼器または燃焼器廻
りの配管における燃焼ガス温度またはメタル温度、また
はガスタービンの排気ガス温度の内の少なくとも１つ、
あるいはそれらの組み合わせによりとらえるようにし、
本状態値の絶対値，変動幅及び変化率の内の少なくとも
１つ、あるいはそのいずれかの組み合わせにより、異常
をとらえるものである。
りの配管における燃焼ガス温度またはメタル温度、また
はガスタービンの排気ガス温度の内の少なくとも１つ、
あるいはそれらの組み合わせによりとらえるようにし、
本状態値の絶対値，変動幅及び変化率の内の少なくとも
１つ、あるいはそのいずれかの組み合わせにより、異常
をとらえるものである。
【００１４】更に、上記ガスタービンの制御方法にあっ
て、所定の部分負荷に下げて継続運転中、前記状態量を
監視し、許容値以内となった場合、または更に、所定時
間を経過した場合は、異常状態から回避したものとして
制御量を異常前設定値まで自動復帰させることで初期の
目的を達成する様にしたものである。
て、所定の部分負荷に下げて継続運転中、前記状態量を
監視し、許容値以内となった場合、または更に、所定時
間を経過した場合は、異常状態から回避したものとして
制御量を異常前設定値まで自動復帰させることで初期の
目的を達成する様にしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例であるガ
スタービンを説明する。
スタービンを説明する。
【００１６】図１に本発明の実施例のガスタービンの系
統構成を示す。
統構成を示す。
【００１７】図において、燃焼用空気は吸気フィルタ５
７を経由して圧縮機５に導かれて２段式燃焼器１に供給
される。圧縮機５の入口には入口案内翼６が設置され燃
焼器１に供給される空気量を調節するようになってい
る。２段式燃焼器１で燃焼し発生した燃焼ガスはタービ
ン部８を駆動し、負荷である発電機５８で電力を発生す
るようになっている。
７を経由して圧縮機５に導かれて２段式燃焼器１に供給
される。圧縮機５の入口には入口案内翼６が設置され燃
焼器１に供給される空気量を調節するようになってい
る。２段式燃焼器１で燃焼し発生した燃焼ガスはタービ
ン部８を駆動し、負荷である発電機５８で電力を発生す
るようになっている。
【００１８】本図に示すように、２段式燃焼器１におい
ては、拡散燃焼が行われる拡散燃焼部である第１段燃焼
部２と予混合燃焼が行われる予混合燃焼部である第２段
燃焼部３を有している。
ては、拡散燃焼が行われる拡散燃焼部である第１段燃焼
部２と予混合燃焼が行われる予混合燃焼部である第２段
燃焼部３を有している。
【００１９】前記２段式燃焼器を有するガスタービン
は、起動から定格負荷に至るまでの間における燃空比、
即ち、燃料量と空気量の比率の変化が非常に広い範囲内
においても、低ＮＯｘ化の達成が可能な燃焼方式であ
る。
は、起動から定格負荷に至るまでの間における燃空比、
即ち、燃料量と空気量の比率の変化が非常に広い範囲内
においても、低ＮＯｘ化の達成が可能な燃焼方式であ
る。
【００２０】上記低ＮＯｘ化を達成するため、起動から
定格負荷まで使用される燃焼器の第１段燃焼部２には、
作動域が広い拡散燃焼方式が採用されて、起動から低負
荷域は第１段燃焼部２による単独燃焼となる。その後の
高負荷域でも低ＮＯｘ化を図るため、燃焼器の予混合燃
焼方式を採用した第２段燃焼部３と前記第１段燃焼部２
の同時燃焼、更なる高負荷域でのＮＯｘの低減を実現す
る場合、第２段燃焼部３の単独燃焼へと負荷に応じて燃
焼状態が移行するように構成されている。
定格負荷まで使用される燃焼器の第１段燃焼部２には、
作動域が広い拡散燃焼方式が採用されて、起動から低負
荷域は第１段燃焼部２による単独燃焼となる。その後の
高負荷域でも低ＮＯｘ化を図るため、燃焼器の予混合燃
焼方式を採用した第２段燃焼部３と前記第１段燃焼部２
の同時燃焼、更なる高負荷域でのＮＯｘの低減を実現す
る場合、第２段燃焼部３の単独燃焼へと負荷に応じて燃
焼状態が移行するように構成されている。
【００２１】また、上記燃空比の制御に際し、燃料側
は、２段式燃焼器１の第１段燃焼部（拡散燃焼部）２及
び第２段燃焼部（予混合燃焼部）３に夫々燃料を投入す
る燃料系統４ａ，４ｃに設置された各燃料弁４ｂ，４ｄ
の開度制御によって調整される。一方、空気側の調節
は、空気圧縮機５の入口側に設けられた入口案内翼６と
称される可変翼の開度を制御することによって実施され
る。
は、２段式燃焼器１の第１段燃焼部（拡散燃焼部）２及
び第２段燃焼部（予混合燃焼部）３に夫々燃料を投入す
る燃料系統４ａ，４ｃに設置された各燃料弁４ｂ，４ｄ
の開度制御によって調整される。一方、空気側の調節
は、空気圧縮機５の入口側に設けられた入口案内翼６と
称される可変翼の開度を制御することによって実施され
る。
【００２２】通常、ガスタービン負荷運転中は、必要と
する負荷の要求量に応じて、制御装置７からの信号によ
って、上記燃料弁４と入口案内翼６の各開度を調整し、
燃焼器が安定した燃焼状態を維持できる燃空比に調整し
ている。
する負荷の要求量に応じて、制御装置７からの信号によ
って、上記燃料弁４と入口案内翼６の各開度を調整し、
燃焼器が安定した燃焼状態を維持できる燃空比に調整し
ている。
【００２３】しかし、上記の如く、広範囲に渡って、燃
空比を適切に調整する必要がある一方で、燃焼は燃焼器
の固体差，燃焼用空気の温度や湿度の変化、または燃料
の発熱量や成分の変化により微妙に変化するものであ
る。特にガスタービンに複数個の燃焼器を設けてある場
合には、それぞれの燃焼器の燃焼状況が異なることから
全ての燃焼部で安定な燃焼が得られないことがある。
空比を適切に調整する必要がある一方で、燃焼は燃焼器
の固体差，燃焼用空気の温度や湿度の変化、または燃料
の発熱量や成分の変化により微妙に変化するものであ
る。特にガスタービンに複数個の燃焼器を設けてある場
合には、それぞれの燃焼器の燃焼状況が異なることから
全ての燃焼部で安定な燃焼が得られないことがある。
【００２４】これら燃焼の不安定な状態は、本図に示す
タービン部８の排気側の周方向に設置されてある複数の
排気ガス温度測定用熱電対９による測定、あるいは、燃
焼器１の第２段燃焼部３に位置するスワラ１０内に設置
される燃焼器メタル温度測定用熱電対１１による測定か
らとらえることが可能である。
タービン部８の排気側の周方向に設置されてある複数の
排気ガス温度測定用熱電対９による測定、あるいは、燃
焼器１の第２段燃焼部３に位置するスワラ１０内に設置
される燃焼器メタル温度測定用熱電対１１による測定か
らとらえることが可能である。
【００２５】また、上記の他にも、燃焼不安定状態を確
認する手段として、燃焼不安定が生じた場合、上記測定
部位と同様の傾向を示す、燃焼器内燃焼ガス温度，燃焼
器廻り配管内燃焼ガス温度，燃焼器廻り配管メタル温度
を測定する温度測定器を該当個所に設置して、これら温
度を測定することにより燃焼不安定をとらえるようにし
ても良い。
認する手段として、燃焼不安定が生じた場合、上記測定
部位と同様の傾向を示す、燃焼器内燃焼ガス温度，燃焼
器廻り配管内燃焼ガス温度，燃焼器廻り配管メタル温度
を測定する温度測定器を該当個所に設置して、これら温
度を測定することにより燃焼不安定をとらえるようにし
ても良い。
【００２６】図２は前記制御装置７によって、２段式燃
焼器１に異常燃焼が生じた際にガスタービンを所定の部
分負荷に制御するためのブロック図を示している。
焼器１に異常燃焼が生じた際にガスタービンを所定の部
分負荷に制御するためのブロック図を示している。
【００２７】本図において、燃焼器の燃焼状態を示す状
態量として、燃焼器内燃焼ガス温度１２，燃焼器メタル
温度１３，燃焼器廻り配管内燃焼ガス温度１４，燃焼器
廻り配管メタル温度１５、又は排気ガス温度１６等があ
るが、ここでは、燃焼器メタル温度１３を例にとって説
明する。
態量として、燃焼器内燃焼ガス温度１２，燃焼器メタル
温度１３，燃焼器廻り配管内燃焼ガス温度１４，燃焼器
廻り配管メタル温度１５、又は排気ガス温度１６等があ
るが、ここでは、燃焼器メタル温度１３を例にとって説
明する。
【００２８】燃焼器メタル温度１３を測定する燃焼器メ
タル温度測定用熱電対１１の測定位置については、前述
の図１に示す。
タル温度測定用熱電対１１の測定位置については、前述
の図１に示す。
【００２９】図２において、ガスタービンの周囲に複数
個設置された２段式燃焼器１における燃焼器メタル温度
１３は各燃焼器１の第２段燃焼部に取り付けられた計ｎ
本の熱電対１１により検出される。それぞれの燃焼器メ
タル温度１３を取り込み、それらの燃焼器メタル温度実
測値に対し、個々の許容温度，変動幅，変化率のうちの
いずれかが、演算装置１７ａ〜１７ｃにより、予め設定
していた許容値を超えたと判断された場合は、燃焼異常
と見なし、信号１８〜２０を発する。
個設置された２段式燃焼器１における燃焼器メタル温度
１３は各燃焼器１の第２段燃焼部に取り付けられた計ｎ
本の熱電対１１により検出される。それぞれの燃焼器メ
タル温度１３を取り込み、それらの燃焼器メタル温度実
測値に対し、個々の許容温度，変動幅，変化率のうちの
いずれかが、演算装置１７ａ〜１７ｃにより、予め設定
していた許容値を超えたと判断された場合は、燃焼異常
と見なし、信号１８〜２０を発する。
【００３０】例えば、上記のうち許容温度の異常判定を
する演算装置１７ａの設定については、燃焼器メタル温
度は、通常１００％負荷運転時で約５００〜６００℃と
なるが、燃料が過投入となれば、火炎は測定部に接近
し、上記温度は上昇するので、当該部材質の溶融点が約
８００〜９００℃であることを考慮し、機器の損傷を防
止する様な温度設定としている。
する演算装置１７ａの設定については、燃焼器メタル温
度は、通常１００％負荷運転時で約５００〜６００℃と
なるが、燃料が過投入となれば、火炎は測定部に接近
し、上記温度は上昇するので、当該部材質の溶融点が約
８００〜９００℃であることを考慮し、機器の損傷を防
止する様な温度設定としている。
【００３１】許容温度の具体的な設定の一例を挙げると
上述の燃焼器メタル部の材質の溶融点温度を考慮し、７
５０℃以上で燃焼異常と見なし、機器損傷防止を図る。
また、あるいは、許容温度を７２５℃以上で燃焼異常と
見なす設定とすることで、燃焼異常状態において、より
迅速な対応を図ることが可能となる。
上述の燃焼器メタル部の材質の溶融点温度を考慮し、７
５０℃以上で燃焼異常と見なし、機器損傷防止を図る。
また、あるいは、許容温度を７２５℃以上で燃焼異常と
見なす設定とすることで、燃焼異常状態において、より
迅速な対応を図ることが可能となる。
【００３２】更に、上記事象の如く燃焼状態に異常が生
じた場合、当該温度が急激に上昇することにより、変動
幅及び変化率についても通常運転時に比べて著しく変化
するため、許容温度と同様、本状態を捉え燃焼異常と見
なすことが可能である。
じた場合、当該温度が急激に上昇することにより、変動
幅及び変化率についても通常運転時に比べて著しく変化
するため、許容温度と同様、本状態を捉え燃焼異常と見
なすことが可能である。
【００３３】上記変動幅，変化率の異常判定をする演算
装置１７ｂ，１７ｃの各々の設定の一例を示すと、変動
幅の場合、前述にもあるように、燃焼器メタル温度は通
常１００％負荷運転時においては、５００〜６００℃前
後であり、当該部材質の溶融点が８００〜９００℃であ
ることから、許容変動幅２００℃以上で燃焼異常と見な
し、機器損傷防止を図る。更に許容温度を１５０℃以上
とすることで、燃焼異常時において、より迅速な対応を
図ることが可能となる。
装置１７ｂ，１７ｃの各々の設定の一例を示すと、変動
幅の場合、前述にもあるように、燃焼器メタル温度は通
常１００％負荷運転時においては、５００〜６００℃前
後であり、当該部材質の溶融点が８００〜９００℃であ
ることから、許容変動幅２００℃以上で燃焼異常と見な
し、機器損傷防止を図る。更に許容温度を１５０℃以上
とすることで、燃焼異常時において、より迅速な対応を
図ることが可能となる。
【００３４】一方、変化率については、燃焼異常が生じ
た場合、１〜２秒で機器が焼損に至る温度まで上昇する
場合があるため、許容温度変化率については、１００℃
／秒以上で燃焼異常と見なし、機器損傷防止を図る。更
に許容温度変化率を２００℃／秒以上とすることで、燃
焼異常時において、より迅速な対応を図ることが可能と
なる。
た場合、１〜２秒で機器が焼損に至る温度まで上昇する
場合があるため、許容温度変化率については、１００℃
／秒以上で燃焼異常と見なし、機器損傷防止を図る。更
に許容温度変化率を２００℃／秒以上とすることで、燃
焼異常時において、より迅速な対応を図ることが可能と
なる。
【００３５】従って、上記条件のいずれか、あるいはそ
の組み合わせによっても燃焼異常を捕らえることが可能
である。
の組み合わせによっても燃焼異常を捕らえることが可能
である。
【００３６】これらの燃焼異常に対し、これまでは、前
述の従来技術に示す如く、安定した燃焼状態の範囲が広
い第１段燃焼部の単独燃焼運転に切り替えて、運転継続
する方法があった。
述の従来技術に示す如く、安定した燃焼状態の範囲が広
い第１段燃焼部の単独燃焼運転に切り替えて、運転継続
する方法があった。
【００３７】しかしながら、上記運転方法では、第１段
燃焼部の単独燃焼による使用域４７が、図４に示すよう
に低負荷域であるため、より安定した燃焼状態を維持で
きる反面、低負荷域まで燃焼状態を下げたことにより、
その間の発電量の低下４８が大きかった。
燃焼部の単独燃焼による使用域４７が、図４に示すよう
に低負荷域であるため、より安定した燃焼状態を維持で
きる反面、低負荷域まで燃焼状態を下げたことにより、
その間の発電量の低下４８が大きかった。
【００３８】更に、燃焼異常状態を回避して、異常発生
前の運転状態に復旧するまでの時間も要し、系統側へ与
える影響も決して少なくなかった。
前の運転状態に復旧するまでの時間も要し、系統側へ与
える影響も決して少なくなかった。
【００３９】そこで、本発明は、図２に示すように、燃
焼状態の異常を判定する状態量が許容値を超え、燃焼異
常と見なされた場合には、第２段燃焼部使用域の所定の
部分負荷まで自動的に減負荷するよう指令を出すように
したものである。
焼状態の異常を判定する状態量が許容値を超え、燃焼異
常と見なされた場合には、第２段燃焼部使用域の所定の
部分負荷まで自動的に減負荷するよう指令を出すように
したものである。
【００４０】即ち、第２段燃焼部使用域の所定の部分負
荷に下げて運転することは、燃焼温度の低下により、燃
焼器廻りの高温部位への熱負荷を軽減し、機器の保護を
実施することにつながり、尚且つ、低負荷域まで燃焼状
態を下げないことで、発電量の低下を極力抑制するよう
改善を図るものである。
荷に下げて運転することは、燃焼温度の低下により、燃
焼器廻りの高温部位への熱負荷を軽減し、機器の保護を
実施することにつながり、尚且つ、低負荷域まで燃焼状
態を下げないことで、発電量の低下を極力抑制するよう
改善を図るものである。
【００４１】また、更に上記制御により所定の部分負荷
に下げた状態で運転継続しながら、各燃焼器またはガス
タービンの燃焼状態を示す状態量を監視し、前記状態量
が許容値以内となった場合、また、更に本状態で、所定
時間を経過した場合には、異常状態から回避したものと
見なし、制御量である燃料指令信号を異常前設定値まで
自動復帰させることで、低負荷域まで燃焼状態を下げる
ことなく、復旧時間の短縮化が図られ、主機及び燃焼器
の保護を最優先としながら、系統側へ与える影響を極力
排除する運転方式を実施することが可能となる。
に下げた状態で運転継続しながら、各燃焼器またはガス
タービンの燃焼状態を示す状態量を監視し、前記状態量
が許容値以内となった場合、また、更に本状態で、所定
時間を経過した場合には、異常状態から回避したものと
見なし、制御量である燃料指令信号を異常前設定値まで
自動復帰させることで、低負荷域まで燃焼状態を下げる
ことなく、復旧時間の短縮化が図られ、主機及び燃焼器
の保護を最優先としながら、系統側へ与える影響を極力
排除する運転方式を実施することが可能となる。
【００４２】具体的には、前述の如く、図２において、
燃焼異常と見なし、信号１８〜２０が発信されると、演
算装置２１において、信号１８，１９，２０の内のいず
れかからの送信、あるいはそれらの組み合わせにより設
けられた制限条件が成立した場合に信号２２を発する。
燃焼異常と見なし、信号１８〜２０が発信されると、演
算装置２１において、信号１８，１９，２０の内のいず
れかからの送信、あるいはそれらの組み合わせにより設
けられた制限条件が成立した場合に信号２２を発する。
【００４３】信号２２が発信されると、スイッチ２３を
介し、信号発生器２４からの信号２５が０ＭＷからｎＭ
Ｗの設定に切り替わり、現状負荷設定２６は、減算器２
７を介すことにより、負荷設定をｎＭＷ低くするよう、
自動減負荷指令２８が出される。
介し、信号発生器２４からの信号２５が０ＭＷからｎＭ
Ｗの設定に切り替わり、現状負荷設定２６は、減算器２
７を介すことにより、負荷設定をｎＭＷ低くするよう、
自動減負荷指令２８が出される。
【００４４】上記自動減負荷指令２８を受け、ガスター
ビン燃料指令信号を下げることにより、所定の部分負荷
に調整する。
ビン燃料指令信号を下げることにより、所定の部分負荷
に調整する。
【００４５】上記部分負荷の設定は、図４に示す如く、
第２段燃焼部の使用域の範囲内に設定するものであり、
負荷設定の一例を示すならば、極力負荷を下げたくない
場合４９、最大で約８５〜９０％負荷相当、機器の保護
の観点からより安全側で運転継続したい場合５０、最低
で約４５〜５０％負荷相当となるように設定している。
第２段燃焼部の使用域の範囲内に設定するものであり、
負荷設定の一例を示すならば、極力負荷を下げたくない
場合４９、最大で約８５〜９０％負荷相当、機器の保護
の観点からより安全側で運転継続したい場合５０、最低
で約４５〜５０％負荷相当となるように設定している。
【００４６】上記燃焼異常条件確立後、信号２２はタイ
マ２９により一定時間αの間保持され、その後、燃焼状
態を示す状態量が許容値以内に戻った場合、燃焼異常状
態から回避したものと見なし、信号はリセットされる。
マ２９により一定時間αの間保持され、その後、燃焼状
態を示す状態量が許容値以内に戻った場合、燃焼異常状
態から回避したものと見なし、信号はリセットされる。
【００４７】信号がリセットされると、信号発生器２４
からの信号２５が、再びｎＭＷから０ＭＷに切り替わ
り、自動減負荷指令２８も解除となり、ガスタービン燃
料指令信号は異常前設定まで増加して、ガスタービン負
荷を異常前設定まで自動復帰させる。
からの信号２５が、再びｎＭＷから０ＭＷに切り替わ
り、自動減負荷指令２８も解除となり、ガスタービン燃
料指令信号は異常前設定まで増加して、ガスタービン負
荷を異常前設定まで自動復帰させる。
【００４８】本制御方法を採用することにより、第１段
燃焼部による単独運転時に比べ、燃焼異常発生時におけ
る発電量の低下を極力抑制し、且つ異常前運転状態への
復旧時間の短縮化を図ることが可能となった。上記の一
例によれば、発電量の低下では最大約８０％負荷相当の
軽減が、また異常発生前の運転状態に復旧するまでの時
間で最大約３０分の短縮を図ることが可能となる。
燃焼部による単独運転時に比べ、燃焼異常発生時におけ
る発電量の低下を極力抑制し、且つ異常前運転状態への
復旧時間の短縮化を図ることが可能となった。上記の一
例によれば、発電量の低下では最大約８０％負荷相当の
軽減が、また異常発生前の運転状態に復旧するまでの時
間で最大約３０分の短縮を図ることが可能となる。
【００４９】一方、燃焼状態の異常が、自動減負荷指令
条件より著しく超える場合、あるいは、上記の如く、所
定の部分負荷に下げた状態に移行しても、燃焼状態に示
す状態量が許容値を超え、燃焼異常が継続するようであ
れば、従来同様、第１段燃焼部の単独運転に移行する制
御としているため、保護上の問題はない。
条件より著しく超える場合、あるいは、上記の如く、所
定の部分負荷に下げた状態に移行しても、燃焼状態に示
す状態量が許容値を超え、燃焼異常が継続するようであ
れば、従来同様、第１段燃焼部の単独運転に移行する制
御としているため、保護上の問題はない。
【００５０】以上は、燃焼器メタル温度１３を測定温度
の例にとり説明したものであるが、その他の燃焼状態を
監視する項目についても、これらの燃焼不安定時の温度
変化は、燃焼器メタル温度１３と同一の傾向を示すの
で、燃焼器メタル温度１３と同様の方法によって、異常
燃焼を捕えられることが可能である。
の例にとり説明したものであるが、その他の燃焼状態を
監視する項目についても、これらの燃焼不安定時の温度
変化は、燃焼器メタル温度１３と同一の傾向を示すの
で、燃焼器メタル温度１３と同様の方法によって、異常
燃焼を捕えられることが可能である。
【００５１】排気ガス温度が測定温度であった場合、１
００％負荷運転時の排気ガス温度は大気温度により異な
るが、約５９０〜６３０℃前後で燃焼温度一定運転とな
っている。
００％負荷運転時の排気ガス温度は大気温度により異な
るが、約５９０〜６３０℃前後で燃焼温度一定運転とな
っている。
【００５２】異常判定をする演算装置１７ａ〜１７ｃの
設定については、各々一例を示すと、許容温度について
は、前述の如く、排気ガス温度制御値が大気温度により
異なるため、設定についても大気温度により約６００〜
６４０℃前後の可変設定とする。
設定については、各々一例を示すと、許容温度について
は、前述の如く、排気ガス温度制御値が大気温度により
異なるため、設定についても大気温度により約６００〜
６４０℃前後の可変設定とする。
【００５３】許容温度幅については、１０℃以上で燃焼
異常と見なし、許容温度変化率については、燃焼器メタ
ル温度と同様、１〜２秒で急激に温度上昇が生じるた
め、１０℃／秒にて燃焼異常と見なし、機器損傷防止を
図るものとする。
異常と見なし、許容温度変化率については、燃焼器メタ
ル温度と同様、１〜２秒で急激に温度上昇が生じるた
め、１０℃／秒にて燃焼異常と見なし、機器損傷防止を
図るものとする。
【００５４】尚、前記制御過程において、燃焼異常と見
なされた場合、ガスタービンを所定の部分負荷まで下げ
るために、燃料指令信号に応じ、燃料を絞ることになる
が、従来技術においては、燃料を絞るのに併せ、空気圧
縮機入口案内翼開度も閉動作するような制御方法として
いた。
なされた場合、ガスタービンを所定の部分負荷まで下げ
るために、燃料指令信号に応じ、燃料を絞ることになる
が、従来技術においては、燃料を絞るのに併せ、空気圧
縮機入口案内翼開度も閉動作するような制御方法として
いた。
【００５５】これは、通常の制御としては、適正な燃空
比を保つよう動作しているのであり、特に問題となるこ
とはない。
比を保つよう動作しているのであり、特に問題となるこ
とはない。
【００５６】しかしながら、燃焼異常時、特に燃料量が
空気量に対し、過投入気味となって、異常が生じた場合
には、燃焼器廻りの各部の温度が上昇するため、機器に
損傷を与える可能性が高くなるので、燃空比を下げた方
が運用上望ましい。
空気量に対し、過投入気味となって、異常が生じた場合
には、燃焼器廻りの各部の温度が上昇するため、機器に
損傷を与える可能性が高くなるので、燃空比を下げた方
が運用上望ましい。
【００５７】従って、本発明では、前記ガスタービンの
負荷降下時の制御過程において、燃焼異常と見なされた
場合でも空気圧縮機入口案内翼開度を保持、あるいは開
度低下を軽減する様圧縮機入口案内翼制御を併用するこ
とで、燃空比を下げるようにしたものである。
負荷降下時の制御過程において、燃焼異常と見なされた
場合でも空気圧縮機入口案内翼開度を保持、あるいは開
度低下を軽減する様圧縮機入口案内翼制御を併用するこ
とで、燃空比を下げるようにしたものである。
【００５８】具体的には、以下の方法で実現される。
【００５９】前述の制御装置に加え、図３に圧縮機入口
案内翼制御の実施例を説明するためのロジック図を示し
ている。
案内翼制御の実施例を説明するためのロジック図を示し
ている。
【００６０】圧縮機入口案内翼３０の制御は、ガスター
ビン回転数による速度制御部分３１，燃料指令信号によ
る制御部分３２、及び排気温度による制御部分３３に大
別することができ、各々の制御部から発生した翼開度信
号３４，３５，３６の内、低値選択器３７により最小信
号が選択され、入口案内翼開度指令３８となる。
ビン回転数による速度制御部分３１，燃料指令信号によ
る制御部分３２、及び排気温度による制御部分３３に大
別することができ、各々の制御部から発生した翼開度信
号３４，３５，３６の内、低値選択器３７により最小信
号が選択され、入口案内翼開度指令３８となる。
【００６１】上記により得られた入口案内翼開度指令３
８と開度発信器３９より得られた実開度フィードバック
値４０の偏差４１をサーボ４２により制御することで、
入口案内翼３０の開度を制御している。
８と開度発信器３９より得られた実開度フィードバック
値４０の偏差４１をサーボ４２により制御することで、
入口案内翼３０の開度を制御している。
【００６２】特に本発明は、ガスタービンの負荷運転
中、入口案内翼制御が排気温度により制御されている状
態であるため、燃焼異常と見なされた場合に上記入口案
内翼制御中、排気温度による制御部分３３の制御方法に
ついて改善を図るものである。本発明のガスタービン運
転中における排気温度制御状態を図５に示す。
中、入口案内翼制御が排気温度により制御されている状
態であるため、燃焼異常と見なされた場合に上記入口案
内翼制御中、排気温度による制御部分３３の制御方法に
ついて改善を図るものである。本発明のガスタービン運
転中における排気温度制御状態を図５に示す。
【００６３】ガスタービン排気温度制御は、起動時にお
いては、排気温度上昇率を制御し、高温ガス通路部分に
発生する熱応力を低減、また負荷運転中においては、排
気温度上限値の制御を排気温度設定と検出器からの実測
値との偏差を比例／積分制御にて行い、これにより、ガ
スタービン上限燃焼温度を一定に制御している。
いては、排気温度上昇率を制御し、高温ガス通路部分に
発生する熱応力を低減、また負荷運転中においては、排
気温度上限値の制御を排気温度設定と検出器からの実測
値との偏差を比例／積分制御にて行い、これにより、ガ
スタービン上限燃焼温度を一定に制御している。
【００６４】また、排気温度設定値として、空気圧縮機
の下流側に設置された発信器にて検出された圧縮機吐出
圧力を変数として算出した値に基づき、「ベース制御運
転線」５１と称される燃焼温度一定線を形成している。
の下流側に設置された発信器にて検出された圧縮機吐出
圧力を変数として算出した値に基づき、「ベース制御運
転線」５１と称される燃焼温度一定線を形成している。
【００６５】更に、ガスタービン排気温度制御では、上
記「ベース制御運転線」５１による排気温度設定より
も、圧縮機入口案内翼開度の関数にてｎ℃下側に平行移
動した位置に、圧縮機入口案内翼による排気温度設定値
「ＩＧＶ制御線」５２を設けている。
記「ベース制御運転線」５１による排気温度設定より
も、圧縮機入口案内翼開度の関数にてｎ℃下側に平行移
動した位置に、圧縮機入口案内翼による排気温度設定値
「ＩＧＶ制御線」５２を設けている。
【００６６】これは、排気温度制御が燃料弁（燃料側）
と入口案内翼開度（空気側）の双方により制御されるこ
とに対し、入口案内翼開度の応答性が燃料弁に比べ追従
遅れが大きいことより、応答性に差のある制御系におい
て、２つのパラメータを同時に制御した場合、安定した
排気（燃焼）温度制御を行うことができなくなるためで
ある。
と入口案内翼開度（空気側）の双方により制御されるこ
とに対し、入口案内翼開度の応答性が燃料弁に比べ追従
遅れが大きいことより、応答性に差のある制御系におい
て、２つのパラメータを同時に制御した場合、安定した
排気（燃焼）温度制御を行うことができなくなるためで
ある。
【００６７】具体的には、排気温度設定を「ベース制御
運転線」５１よりｎ℃下側に平行移動した位置に設けた
「ＩＧＶ制御線」５２上に到達した時点を排気温度によ
るＩＧＶ制御開始点５３として、ガスタービンの出力を
上昇させると共に、空気側の調整を実施する入口案内翼
開度を制御にて、全開まで開していき、排気温度を制御
する。
運転線」５１よりｎ℃下側に平行移動した位置に設けた
「ＩＧＶ制御線」５２上に到達した時点を排気温度によ
るＩＧＶ制御開始点５３として、ガスタービンの出力を
上昇させると共に、空気側の調整を実施する入口案内翼
開度を制御にて、全開まで開していき、排気温度を制御
する。
【００６８】その後、入口案内翼開度が全開となった時
点をＩＧＶ開度全開点５４として、排気温度を「ベース
制御運転線」５１へ切り替え、入口案内翼開度を全開で
空気側は安定した状態として、排気温度制御による燃料
指令信号により、燃料側の調節を燃料弁にて実施し、排
気温度を制御する。
点をＩＧＶ開度全開点５４として、排気温度を「ベース
制御運転線」５１へ切り替え、入口案内翼開度を全開で
空気側は安定した状態として、排気温度制御による燃料
指令信号により、燃料側の調節を燃料弁にて実施し、排
気温度を制御する。
【００６９】このように、２つのパラメータを各々個別
に制御することにより、安定した排気温度制御を行うこ
とができる。
に制御することにより、安定した排気温度制御を行うこ
とができる。
【００７０】前述のガスタービンの自動減負荷制御過程
において、従来の制御方法では、燃焼異常と見なされた
場合、図５において、自動減負荷指令２８により、燃料
指令信号に応じ燃料が絞られると、ガスタービンは「ベ
ース制御運転線」５１上での運転から、上記減負荷指令
とともに負荷増加時と反対の手順を踏みながら、「ＩＧ
Ｖ制御線」５２上に到達するまで燃料が絞り込まれ、そ
の後、入口案内翼が閉方向に動作５５する。この時、
「ＩＧＶ制御線」５２に到達した時点で、一旦燃料弁に
よる燃料の絞り込みは行われなくなるため、入口案内翼
の閉動作に合わせ、燃空比は再び増加し、排気温度は増
加してしまう。
において、従来の制御方法では、燃焼異常と見なされた
場合、図５において、自動減負荷指令２８により、燃料
指令信号に応じ燃料が絞られると、ガスタービンは「ベ
ース制御運転線」５１上での運転から、上記減負荷指令
とともに負荷増加時と反対の手順を踏みながら、「ＩＧ
Ｖ制御線」５２上に到達するまで燃料が絞り込まれ、そ
の後、入口案内翼が閉方向に動作５５する。この時、
「ＩＧＶ制御線」５２に到達した時点で、一旦燃料弁に
よる燃料の絞り込みは行われなくなるため、入口案内翼
の閉動作に合わせ、燃空比は再び増加し、排気温度は増
加してしまう。
【００７１】これに対し、燃焼異常時においては、機器
に損傷を与える可能性を低減させるため、燃空比を下げ
た運転が望ましい。
に損傷を与える可能性を低減させるため、燃空比を下げ
た運転が望ましい。
【００７２】従って、本発明では、図２において、自動
減負荷指令２８がでた場合、スイッチ４３を介し、信号
発生器からの信号４４が０℃からｎ′℃に切り替わり、
「ＩＧＶ制御線」５２を形成するための設定がされる圧縮
機入口案内翼開度を変数とした関数発生器４５からの信
号を減算器４６を介し、現状設定からｎ′℃低くするこ
とにより、図５に示す「ＩＧＶ制御線」５２が見かけ上
現状位置からｎ′℃下げられた位置に自動減負荷動作に
伴い形成されるＩＧＶ制御線５６が形成されるため、自
動減負荷過程において、「ＩＧＶ制御線」５２上に到達
するまでの燃料弁による燃料の調整範囲が広がるため、
圧縮機入口案内翼開度の保持、または開度低下が軽減で
き、燃空比の増加を抑制することが可能となる。
減負荷指令２８がでた場合、スイッチ４３を介し、信号
発生器からの信号４４が０℃からｎ′℃に切り替わり、
「ＩＧＶ制御線」５２を形成するための設定がされる圧縮
機入口案内翼開度を変数とした関数発生器４５からの信
号を減算器４６を介し、現状設定からｎ′℃低くするこ
とにより、図５に示す「ＩＧＶ制御線」５２が見かけ上
現状位置からｎ′℃下げられた位置に自動減負荷動作に
伴い形成されるＩＧＶ制御線５６が形成されるため、自
動減負荷過程において、「ＩＧＶ制御線」５２上に到達
するまでの燃料弁による燃料の調整範囲が広がるため、
圧縮機入口案内翼開度の保持、または開度低下が軽減で
き、燃空比の増加を抑制することが可能となる。
【００７３】また、本制御は、自動減負荷指令２８リセ
ットで当初設定に復帰となる。
ットで当初設定に復帰となる。
【００７４】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、２段式燃焼器を有するガスタービンにおいて、燃焼
異常が発生した場合でも、系統側へ与える影響を極力排
除（被害を与えないように）し、ガスタービンを低負荷
域まで燃焼状態を下げることを回避して、第２段燃焼部
使用域での所定負荷帯で発電量の低下を抑制しながら継
続運転することが可能となり、更に、上記運転状態で、
燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を示す状態量を監
視し、機器に問題がないことが確認できれば、速やかに
当初運転状態に復帰することで復旧時間の短縮化を図る
ことが可能となる。
ば、２段式燃焼器を有するガスタービンにおいて、燃焼
異常が発生した場合でも、系統側へ与える影響を極力排
除（被害を与えないように）し、ガスタービンを低負荷
域まで燃焼状態を下げることを回避して、第２段燃焼部
使用域での所定負荷帯で発電量の低下を抑制しながら継
続運転することが可能となり、更に、上記運転状態で、
燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を示す状態量を監
視し、機器に問題がないことが確認できれば、速やかに
当初運転状態に復帰することで復旧時間の短縮化を図る
ことが可能となる。
【００７５】上記により得られる効果としては、従来技
術である第１段燃焼部の単独燃焼による運転継続時に比
べ、発電量の低下では、最大で約８０％負荷相当、最低
でも約４０％負荷相当の軽減が図られることになる。ま
た、燃焼異常発生から異常前の運転状態に復帰させるま
での時間については、第１段燃焼部の単独燃焼による運
転継続時に比べ、最大で約３０分の短縮が図ることが可
能となる。
術である第１段燃焼部の単独燃焼による運転継続時に比
べ、発電量の低下では、最大で約８０％負荷相当、最低
でも約４０％負荷相当の軽減が図られることになる。ま
た、燃焼異常発生から異常前の運転状態に復帰させるま
での時間については、第１段燃焼部の単独燃焼による運
転継続時に比べ、最大で約３０分の短縮が図ることが可
能となる。
【図１】本発明の実施例を示すガスタービンの系統構成
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例を示す制御装置内の所定負荷に
制御するブロック図である。
制御するブロック図である。
【図３】本発明の実施例のうち、空気圧縮機入口案内翼
開度の制御を説明するためのブロック図である。
開度の制御を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明によるガスタービンの制御方法並びに従
来の制御方法における燃焼異常が生じた場合の負荷の状
態を明示した図である。
来の制御方法における燃焼異常が生じた場合の負荷の状
態を明示した図である。
【図５】本発明のガスタービンの排気ガス温度制御を明
示した図である。
示した図である。
１…２段式燃焼器、２…第１段燃焼部、３…第２段燃焼
部、４ａ，４ｃ…燃料系統、４ｂ，４ｄ…燃料弁、５…
空気圧縮機、６…入口案内翼、７…制御装置、８…ター
ビン部、９…排気ガス温度測定用熱電対、１０…スワ
ラ、１１…燃焼器メタル温度測定用熱電対、１２…燃焼
器内燃焼ガス温度、１３…燃焼器メタル温度、１４…燃
焼器廻り配管内燃焼ガス温度、１５…燃焼器廻り配管メ
タル温度、１６…排気ガス温度、１７ａ，１７ｂ，１７
ｃ…許容温度，変動幅，変化率の異常判定をする演算装
置、１８，１９，２０…燃焼異常を検知した信号、２１
…演算装置、２２…燃焼異常成立信号、２３，４３…ス
イッチ、２４…信号発生器、２５…信号発生器からの信
号、２６…負荷設定、２７，４６…減算器、２８…自動
減負荷指令、２９…タイマ、３０…入口案内翼、３１…
ガスタービン回転数による制御部分、３２…燃料指令信
号による制御部分、３３…排気温度による制御部分、３
４，３５，３６…翼開度信号、３７…低値選択器、３８
…入口案内翼開度指令、３９…開度発信器、４０…実開
度フィードバック値、４１…偏差、４２…サーボ、４４
…信号発生器からの信号、４５…圧縮機入口案内翼開度
を変数とした関数発生器、４７…第１段燃焼部単独燃焼
運転による使用域、４８…発電量の低下量、４９，５０
…第２段燃焼部使用域での所定の部分負荷設定、５１…
ベース制御運転線（定格燃焼温度一定運転線）、５２…
ＩＧＶ制御線、５３…排気温度によるＩＧＶ制御開始
点、５４…ＩＧＶ開度全開点、５５…従来の制御方法に
よる自動減負荷操作に伴う入口案内翼の閉動作、５６…
自動減負荷動作に伴い形成されるＩＧＶ制御線、５７…
吸気フィルタ、５８…発電機。
部、４ａ，４ｃ…燃料系統、４ｂ，４ｄ…燃料弁、５…
空気圧縮機、６…入口案内翼、７…制御装置、８…ター
ビン部、９…排気ガス温度測定用熱電対、１０…スワ
ラ、１１…燃焼器メタル温度測定用熱電対、１２…燃焼
器内燃焼ガス温度、１３…燃焼器メタル温度、１４…燃
焼器廻り配管内燃焼ガス温度、１５…燃焼器廻り配管メ
タル温度、１６…排気ガス温度、１７ａ，１７ｂ，１７
ｃ…許容温度，変動幅，変化率の異常判定をする演算装
置、１８，１９，２０…燃焼異常を検知した信号、２１
…演算装置、２２…燃焼異常成立信号、２３，４３…ス
イッチ、２４…信号発生器、２５…信号発生器からの信
号、２６…負荷設定、２７，４６…減算器、２８…自動
減負荷指令、２９…タイマ、３０…入口案内翼、３１…
ガスタービン回転数による制御部分、３２…燃料指令信
号による制御部分、３３…排気温度による制御部分、３
４，３５，３６…翼開度信号、３７…低値選択器、３８
…入口案内翼開度指令、３９…開度発信器、４０…実開
度フィードバック値、４１…偏差、４２…サーボ、４４
…信号発生器からの信号、４５…圧縮機入口案内翼開度
を変数とした関数発生器、４７…第１段燃焼部単独燃焼
運転による使用域、４８…発電量の低下量、４９，５０
…第２段燃焼部使用域での所定の部分負荷設定、５１…
ベース制御運転線（定格燃焼温度一定運転線）、５２…
ＩＧＶ制御線、５３…排気温度によるＩＧＶ制御開始
点、５４…ＩＧＶ開度全開点、５５…従来の制御方法に
よる自動減負荷操作に伴う入口案内翼の閉動作、５６…
自動減負荷動作に伴い形成されるＩＧＶ制御線、５７…
吸気フィルタ、５８…発電機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 陽太郎 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 小松 康孝 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 鈴木 次夫 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内
Claims (6)
- 【請求項１】複数個の燃焼器を備え、且つ各燃焼器が拡
散燃焼をする第１段燃焼部と予混合燃焼をする第２段燃
焼部とを有するガスタービンの制御方法において、前記
燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を示す状態量を監
視し、前記状態量が許容値を越えた場合に、異常燃焼と
見なし、ガスタービン負荷を所定の部分負荷まで下げて
運転を継続することを特徴とするガスタービンの制御方
法。 - 【請求項２】複数個の燃焼器を備え、且つ各燃焼器が拡
散燃焼をする第１段燃焼部と予混合燃焼をする第２段燃
焼部とを有するガスタービンの制御方法において、前記
燃焼器またはガスタービンの燃焼状態を示す状態量を監
視し、前記状態量が許容値を越えた場合に、異常燃焼と
見なし、ガスタービン負荷を所定の部分負荷まで下げて
運転継続中、前記状態量が許容値以内に戻り、または更
に所定時間を経過した場合は、異常状態から回避したも
のとして制御量を異常前設定値まで自動復帰させるガス
タービンの制御方法。 - 【請求項３】前記状態量が、燃焼器または燃焼器廻りの
配管における燃焼ガス温度またはメタル温度、またはガ
スタービンの排気ガス温度の内の少なくとも１つ、ある
いはそれらの組み合わせである請求項１または請求項２
のガスタービンの制御方法。 - 【請求項４】前記状態量が、予混合燃焼部である燃焼器
スワラのメタル温度である請求項１または請求項２のガ
スタービンの制御方法。 - 【請求項５】前記状態量の異常状態の判定条件が、前記
状態量の絶対値，変動幅または変化率の内の少なくとも
１つ、あるいはそのいずれかの組み合わせである請求項
１または請求項２のガスタービンの制御方法。 - 【請求項６】前記ガスタービンの負荷降下時において、
空気圧縮機入口案内翼開度を保持、または開度低下を軽
減することを特徴とする請求項１または請求項２のガス
タービンの制御方法。
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