JP2001020760A - 最適性能を得るための工業用ガスタービンの運転方法 - Google Patents
最適性能を得るための工業用ガスタービンの運転方法Info
- Publication number
- JP2001020760A JP2001020760A JP2000169850A JP2000169850A JP2001020760A JP 2001020760 A JP2001020760 A JP 2001020760A JP 2000169850 A JP2000169850 A JP 2000169850A JP 2000169850 A JP2000169850 A JP 2000169850A JP 2001020760 A JP2001020760 A JP 2001020760A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operating
- gas turbine
- turbine
- pressure ratio
- compressor
- 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.)
- Granted
Links
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
- 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
- F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
- F02C7/057—Control or regulation
-
- 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
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
-
- 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
- F05D2270/05—Purpose of the control system to affect the output of the engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 「ＩＳＯ日」定格性能を最適化するためのガ
スタービン運転方法を提供する。 【解決手段】 公称運転線を運転限界線に等しい位置又
はそれより僅かに下方の位置に設定し、それによってＩ
ＳＯ全負荷性能を最大にする。すなわち、入口抽気熱の
追加なしに、かつ「基底負荷」圧力比及び燃焼温度の下
で、圧縮機が「ＩＳＯ日」におけるそれの運転限界の範
囲内で動作するように、第１段タービン・ノズルののど
面積を決定する。周囲条件が変化した場合には、入口抽
気熱及び燃焼温度のレベルを調節しかつ前置静翼の角度
を設定することにより、公称運転線を運転限界線に等し
い位置又はそれより僅かに下方の位置に維持する。
スタービン運転方法を提供する。 【解決手段】 公称運転線を運転限界線に等しい位置又
はそれより僅かに下方の位置に設定し、それによってＩ
ＳＯ全負荷性能を最大にする。すなわち、入口抽気熱の
追加なしに、かつ「基底負荷」圧力比及び燃焼温度の下
で、圧縮機が「ＩＳＯ日」におけるそれの運転限界の範
囲内で動作するように、第１段タービン・ノズルののど
面積を決定する。周囲条件が変化した場合には、入口抽
気熱及び燃焼温度のレベルを調節しかつ前置静翼の角度
を設定することにより、公称運転線を運転限界線に等し
い位置又はそれより僅かに下方の位置に維持する。
Description
【０００１】
【発明の背景】近年、効率的な発電設備に関する世界市
場は拡大しつつあり、そして将来も拡大を続けるものと
予想されている。この種の設備の中では、ガスタービン
複合サイクル発電プラントを選択することが好ましい。
なぜなら、それは設備投資費が比較的少なくて済む上、
ガスタービンに基づく複合サイクルの運転効率が絶えず
改善されているために発電コストが最少限に抑えられる
からである。
場は拡大しつつあり、そして将来も拡大を続けるものと
予想されている。この種の設備の中では、ガスタービン
複合サイクル発電プラントを選択することが好ましい。
なぜなら、それは設備投資費が比較的少なくて済む上、
ガスタービンに基づく複合サイクルの運転効率が絶えず
改善されているために発電コストが最少限に抑えられる
からである。
【０００２】発明の背景として、図１の略図を参照しな
がら説明すれば、典型的な複合サイクル・ガスタービン
は直列に結合された吸気口又は空気入口、圧縮機、燃焼
器、タービン、熱回収用蒸気発生器（ＨＲＳＧ）及びそ
れに付属する蒸気タービンを含んでいる。その結果、空
気は周囲条件下において１０から軸流圧縮機に入る。周
囲条件は場所によって変化し、また日によって変化す
る。それ故、比較目的のため、ガスタービン業界におい
ては標準条件が使用されている。このような標準条件と
は、５９°Ｆ／１５℃、１４．６９６ｐｓｉａ／１．０
１３バール、及び相対湿度６０％から成るものである。
かかる標準条件は国際標準化機構（ＩＳＯ）によって制
定されたもので、一般にＩＳＯ条件と呼ばれている。
がら説明すれば、典型的な複合サイクル・ガスタービン
は直列に結合された吸気口又は空気入口、圧縮機、燃焼
器、タービン、熱回収用蒸気発生器（ＨＲＳＧ）及びそ
れに付属する蒸気タービンを含んでいる。その結果、空
気は周囲条件下において１０から軸流圧縮機に入る。周
囲条件は場所によって変化し、また日によって変化す
る。それ故、比較目的のため、ガスタービン業界におい
ては標準条件が使用されている。このような標準条件と
は、５９°Ｆ／１５℃、１４．６９６ｐｓｉａ／１．０
１３バール、及び相対湿度６０％から成るものである。
かかる標準条件は国際標準化機構（ＩＳＯ）によって制
定されたもので、一般にＩＳＯ条件と呼ばれている。
【０００３】圧縮された空気は１２を通って燃焼系に入
るが、そこにおいては燃料が噴射されて燃焼が起こる。
こうして生じた燃焼生成物は燃焼系を出た後、１４を通
ってタービンに入る。タービン部分においては、高温ガ
スのエネルギーが仕事に変換される。このような変換は
２つの段階にわたって行われる。タービンのノズル部分
においては、高温ガスが膨張し、そして熱エネルギーの
一部が運動エネルギーに変換される。次いで、タービン
の動翼部分において運動エネルギーの一部が回転する動
翼に伝達され、そして仕事に変換される。タービンによ
って生み出される仕事の一部は圧縮機を駆動するために
使用される一方、残部は動力を発生するために利用する
ことができる。１６を通ってタービンを出た排ガスはＨ
ＲＳＧに流入する。
るが、そこにおいては燃料が噴射されて燃焼が起こる。
こうして生じた燃焼生成物は燃焼系を出た後、１４を通
ってタービンに入る。タービン部分においては、高温ガ
スのエネルギーが仕事に変換される。このような変換は
２つの段階にわたって行われる。タービンのノズル部分
においては、高温ガスが膨張し、そして熱エネルギーの
一部が運動エネルギーに変換される。次いで、タービン
の動翼部分において運動エネルギーの一部が回転する動
翼に伝達され、そして仕事に変換される。タービンによ
って生み出される仕事の一部は圧縮機を駆動するために
使用される一方、残部は動力を発生するために利用する
ことができる。１６を通ってタービンを出た排ガスはＨ
ＲＳＧに流入する。
【０００４】ブレイトン(Brayton) サイクルは、全ての
ガスタービンの運転の基礎となる熱力学的サイクルであ
る。いかなるブレイトン・サイクルも、圧力比及び燃焼
温度によって特徴づけることができる。該サイクルの圧
力比は、１２における圧縮機排出圧力を１０における圧
縮機入口圧力で割った値である。ゼネラル・エレクトリ
ック（ＧＥ）社及び本発明者等は、第１段ノズル後縁面
における質量流量平均全温度として燃焼温度を定義し
た。燃焼温度を決定する別の方法は、ＩＳＯ文書２３１
４「ガスタービン−受入試験」中に規定されている。そ
の場合の燃焼温度は基準タービン入口温度であって、一
般にガスタービン・サイクル中に存在する温度ではな
い。これは、現地試験において求められたパラメータを
用いて算出される。従って、このＩＳＯ基準温度は上記
のごとくＧＥ社によって定義された真の燃焼温度よりも
常に低い。
ガスタービンの運転の基礎となる熱力学的サイクルであ
る。いかなるブレイトン・サイクルも、圧力比及び燃焼
温度によって特徴づけることができる。該サイクルの圧
力比は、１２における圧縮機排出圧力を１０における圧
縮機入口圧力で割った値である。ゼネラル・エレクトリ
ック（ＧＥ）社及び本発明者等は、第１段ノズル後縁面
における質量流量平均全温度として燃焼温度を定義し
た。燃焼温度を決定する別の方法は、ＩＳＯ文書２３１
４「ガスタービン−受入試験」中に規定されている。そ
の場合の燃焼温度は基準タービン入口温度であって、一
般にガスタービン・サイクル中に存在する温度ではな
い。これは、現地試験において求められたパラメータを
用いて算出される。従って、このＩＳＯ基準温度は上記
のごとくＧＥ社によって定義された真の燃焼温度よりも
常に低い。
【０００５】次の図２を参照すれば、燃焼温度の定義が
例示を目的として図示されている。平面Ａはタービン入
口温度を表わすが、これは平面Ａ内における平均ガス温
度（ＴA ）である。平面ＢはＧＥ社及び本発明者等によ
って定義された燃焼温度を表わすが、これは平面Ｂ（第
１段ノズル後縁面）内における平均ガス温度である。平
面ＣはＩＳＯ燃焼温度を表わすが、これはＴc ＝ｆ（Ｍ
a ，Ｍf ）に従って算出された平面Ｃ内の温度である。
例示を目的として図示されている。平面Ａはタービン入
口温度を表わすが、これは平面Ａ内における平均ガス温
度（ＴA ）である。平面ＢはＧＥ社及び本発明者等によ
って定義された燃焼温度を表わすが、これは平面Ｂ（第
１段ノズル後縁面）内における平均ガス温度である。平
面ＣはＩＳＯ燃焼温度を表わすが、これはＴc ＝ｆ（Ｍ
a ，Ｍf ）に従って算出された平面Ｃ内の温度である。
【０００６】ブレイトン・サイクルは、圧力、温度、比
熱、効率係数及び断熱圧縮指数のごときパラメータを用
いて評価することができる。かかる解析をブレイトン・
サイクルに適用すれば、サイクルの比出力に対してサイ
クルの効率をプロットしたグラフとして結果を表示する
ことができる。空気流１ポンド当りの出力は重要な決定
因子である。なぜなら、この値が大きいほど、同じ出力
を得るために必要なガスタービンが小型になるからであ
る。また、熱効率も重要である。なぜなら、それは運転
燃料費に直接の影響を及ぼすからである。
熱、効率係数及び断熱圧縮指数のごときパラメータを用
いて評価することができる。かかる解析をブレイトン・
サイクルに適用すれば、サイクルの比出力に対してサイ
クルの効率をプロットしたグラフとして結果を表示する
ことができる。空気流１ポンド当りの出力は重要な決定
因子である。なぜなら、この値が大きいほど、同じ出力
を得るために必要なガスタービンが小型になるからであ
る。また、熱効率も重要である。なぜなら、それは運転
燃料費に直接の影響を及ぼすからである。
【０００７】数多くの因子がガスタービンの性能に影響
を及ぼす。たとえば、空気の温度はガスタービンの性能
にとって重要な因子である。ガスタービンは周囲空気を
吸気として受入れるから、それの性能は圧縮機への吸気
の質量流量に影響を及ぼす任意の要因（すなわち、５９
°Ｆ及び１４．６９６ｐｓｉａの基準条件からの変化）
によって変化することになる。各々のタービン・モデル
は独自の温度−効果曲線を有するが、それは空気の質量
流量ばかりでなくサイクル・パラメータ及び部品効率に
も依存するからである。
を及ぼす。たとえば、空気の温度はガスタービンの性能
にとって重要な因子である。ガスタービンは周囲空気を
吸気として受入れるから、それの性能は圧縮機への吸気
の質量流量に影響を及ぼす任意の要因（すなわち、５９
°Ｆ及び１４．６９６ｐｓｉａの基準条件からの変化）
によって変化することになる。各々のタービン・モデル
は独自の温度−効果曲線を有するが、それは空気の質量
流量ばかりでなくサイクル・パラメータ及び部品効率に
も依存するからである。
【０００８】また、単位質量流量当りの出力を大きくし
て複合サイクル効率を高めるためにはガスタービンにお
ける燃焼温度の高いことが重要な要素であり、そして一
定の燃焼温度に対しては複合サイクル効率を最大にする
最適のサイクル圧力比が存在することも公知である。最
適のサイクル圧力比は、燃焼温度が高くなるほど大きく
なる傾向がある。従って、これらのタービン用の圧縮機
についてはより高いレベルの圧力比が要求されており、
それと同時に最少の部品数、簡単な運転、及び少ない総
合原価も目標とされている。その上、圧縮機は総合サイ
クル効率を高める圧縮効率の下でかかる高いレベルのサ
イクル圧力比を可能にしなければならない。最後に、圧
縮機は複合サイクル運転の可変出力特性に関連した広範
囲の質量流量の下で空気動力学的かつ空気静力学的に安
定な状態で働かなければならない。
て複合サイクル効率を高めるためにはガスタービンにお
ける燃焼温度の高いことが重要な要素であり、そして一
定の燃焼温度に対しては複合サイクル効率を最大にする
最適のサイクル圧力比が存在することも公知である。最
適のサイクル圧力比は、燃焼温度が高くなるほど大きく
なる傾向がある。従って、これらのタービン用の圧縮機
についてはより高いレベルの圧力比が要求されており、
それと同時に最少の部品数、簡単な運転、及び少ない総
合原価も目標とされている。その上、圧縮機は総合サイ
クル効率を高める圧縮効率の下でかかる高いレベルのサ
イクル圧力比を可能にしなければならない。最後に、圧
縮機は複合サイクル運転の可変出力特性に関連した広範
囲の質量流量の下で空気動力学的かつ空気静力学的に安
定な状態で働かなければならない。
【０００９】連続運転に際して圧縮機が達成することの
できる最大の圧力比は、一般にサージ圧力比を表わすサ
ージ線からのマージンとして定義される。圧縮機のサー
ジは流れの低周波振動であって、その場合には流れが動
翼から剥離して機械中における流れの方向を逆転させ
る。すなわち、それは一定速度での圧縮機の運転に対す
る物理的限界を成すことになる。
できる最大の圧力比は、一般にサージ圧力比を表わすサ
ージ線からのマージンとして定義される。圧縮機のサー
ジは流れの低周波振動であって、その場合には流れが動
翼から剥離して機械中における流れの方向を逆転させ
る。すなわち、それは一定速度での圧縮機の運転に対す
る物理的限界を成すことになる。
【００１０】従来の工業用ガスタービンの運転方法は、
「出力低下・寒冷日」条件の下で圧縮機のサージ・マー
ジンの最小限界に到達するように第１段タービン・ノズ
ルののど面積を決定するというものであった。場合によ
っては、「公称流量・寒冷日」が限界運転条件となるこ
ともある。図３には、このような従来の方法に関する原
理が示されている。低温の周囲条件に関連して補正され
たより大きい速度の下では、圧縮機の前段が空力的にチ
ョークし始めるため、速度線（たとえば、１０５％、１
１０％及び１１５％の補正速度線）の間隔が狭くなる。
その結果、１００％補正速度を越えて速度が増大するの
に伴い、運転線の圧力比はサージ線に向かって急速に増
大する。そのため、補正速度の増大に伴って圧縮機のサ
ージ・マージンは急速に減少する。従って、運転範囲全
域における最小レベルのサージ・マージンが「寒冷日」
条件の下で生じるように第１段タービン・ノズルののど
面積を決定するのが従来の方法であった。このような最
小レベルのサージ・マージンは、圧縮機動翼の新品かつ
清浄な状態からのずれ、機械間のバラツキなどに対処す
るためのものである。しかるに、このような従来の方法
の結果、「ＩＳＯ日」条件下におけるサージ・マージン
は最小安全マージンをかなり越えるものとなる。そのた
め、達成される定格圧力比は「寒冷日」の値よりもかな
り低く、かつ圧縮機が達成し得る値よりもかなり低いも
のとなる。
「出力低下・寒冷日」条件の下で圧縮機のサージ・マー
ジンの最小限界に到達するように第１段タービン・ノズ
ルののど面積を決定するというものであった。場合によ
っては、「公称流量・寒冷日」が限界運転条件となるこ
ともある。図３には、このような従来の方法に関する原
理が示されている。低温の周囲条件に関連して補正され
たより大きい速度の下では、圧縮機の前段が空力的にチ
ョークし始めるため、速度線（たとえば、１０５％、１
１０％及び１１５％の補正速度線）の間隔が狭くなる。
その結果、１００％補正速度を越えて速度が増大するの
に伴い、運転線の圧力比はサージ線に向かって急速に増
大する。そのため、補正速度の増大に伴って圧縮機のサ
ージ・マージンは急速に減少する。従って、運転範囲全
域における最小レベルのサージ・マージンが「寒冷日」
条件の下で生じるように第１段タービン・ノズルののど
面積を決定するのが従来の方法であった。このような最
小レベルのサージ・マージンは、圧縮機動翼の新品かつ
清浄な状態からのずれ、機械間のバラツキなどに対処す
るためのものである。しかるに、このような従来の方法
の結果、「ＩＳＯ日」条件下におけるサージ・マージン
は最小安全マージンをかなり越えるものとなる。そのた
め、達成される定格圧力比は「寒冷日」の値よりもかな
り低く、かつ圧縮機が達成し得る値よりもかなり低いも
のとなる。
【００１１】
【発明の概要】本発明は、高い効率に相応した高いサイ
クル圧力比及び圧縮機の運転範囲全域にわたる十分なサ
ージ・マージンに関する要求を満足させようという努力
から得られたものである。
クル圧力比及び圧縮機の運転範囲全域にわたる十分なサ
ージ・マージンに関する要求を満足させようという努力
から得られたものである。
【００１２】一層詳しく述べれば、本発明の目的の１つ
は、利用可能なサージ・マージンを運転範囲全域に一様
に再配分し、その結果として圧縮機によって達成し得る
最大圧力比を複合サイクル効率の向上のために利用し得
るようにすることにある。すなわち、本発明の目的の１
つは、工業用ガスタービンの圧縮機の圧力比能力をより
十分に利用することによって一層優れた複合サイクル運
転効率を達成することにある。
は、利用可能なサージ・マージンを運転範囲全域に一様
に再配分し、その結果として圧縮機によって達成し得る
最大圧力比を複合サイクル効率の向上のために利用し得
るようにすることにある。すなわち、本発明の目的の１
つは、工業用ガスタービンの圧縮機の圧力比能力をより
十分に利用することによって一層優れた複合サイクル運
転効率を達成することにある。
【００１３】本発明の目的を達成するためには、公称運
転線を運転限界線に等しい位置又はそれより僅かに下方
の位置に設定し、それによってＩＳＯ全負荷性能が最大
になるようにすればよい。すなわち、入口抽気熱の追加
なしに、かつ「基底負荷」圧力比及び燃焼温度の下で、
圧縮機が「ＩＳＯ日」におけるそれの運転限界の範囲内
で動作するように第１段タービン・ノズルののど面積が
決定される。周囲条件が変化した場合には、入口抽気熱
及び燃焼温度のレベルを調節しかつ前置静翼の角度を設
定することにより、公称運転線が運転限界線に等しい位
置又はそれより僅かに下方の位置に維持される。
転線を運転限界線に等しい位置又はそれより僅かに下方
の位置に設定し、それによってＩＳＯ全負荷性能が最大
になるようにすればよい。すなわち、入口抽気熱の追加
なしに、かつ「基底負荷」圧力比及び燃焼温度の下で、
圧縮機が「ＩＳＯ日」におけるそれの運転限界の範囲内
で動作するように第１段タービン・ノズルののど面積が
決定される。周囲条件が変化した場合には、入口抽気熱
及び燃焼温度のレベルを調節しかつ前置静翼の角度を設
定することにより、公称運転線が運転限界線に等しい位
置又はそれより僅かに下方の位置に維持される。
【００１４】本発明は、前置静翼が公称全流量スケジュ
ールに沿って動作する場合及び「出力低下」条件の下で
流量を減少させるために前置静翼が閉じられる場合の両
方に関して最適の圧力比及びサージ・マージンを与える
ような設計及び運転方法を提供するものである。
ールに沿って動作する場合及び「出力低下」条件の下で
流量を減少させるために前置静翼が閉じられる場合の両
方に関して最適の圧力比及びサージ・マージンを与える
ような設計及び運転方法を提供するものである。
【００１５】本発明の上記及びその他の目的並びに利点
は、添付の図面を参照しながら本発明の現時点において
好適な実施の態様に関する以下の詳細な説明を綿密に検
討することによって一層完全に理解されよう。
は、添付の図面を参照しながら本発明の現時点において
好適な実施の態様に関する以下の詳細な説明を綿密に検
討することによって一層完全に理解されよう。
【００１６】
【発明の詳しい説明】ガスタービンの効率的な運転のた
めには、幾つかの重要なタービン運転パラメータを処理
することにより、燃料の流量や分布及び吸気の流量のご
とき制御可能なパラメータに関する最適設定値を決定す
ることが必要である。上記のごとき運転パラメータとし
ては、圧縮機の入口及び出口温度並びに入口及び出口圧
力、排気の温度及び圧力、などが挙げられる。従って、
ガスタービンによって発生される動力の制御は、燃焼器
に流入する燃料の流量及び空気の流量を制御することに
よって行われるのが通例である。
めには、幾つかの重要なタービン運転パラメータを処理
することにより、燃料の流量や分布及び吸気の流量のご
とき制御可能なパラメータに関する最適設定値を決定す
ることが必要である。上記のごとき運転パラメータとし
ては、圧縮機の入口及び出口温度並びに入口及び出口圧
力、排気の温度及び圧力、などが挙げられる。従って、
ガスタービンによって発生される動力の制御は、燃焼器
に流入する燃料の流量及び空気の流量を制御することに
よって行われるのが通例である。
【００１７】ガスタービン用の制御装置の一例として
は、ゼネラル・エレクトリック社製のスピードトロニッ
ク（登録商標）・マークＶ・コントロール・システム(S
peedtronic Mark V Control System) が挙げられる。こ
れは、部分負荷条件下で燃料の流量を制御するように働
く速度及び負荷制御機能並びに定格燃焼温度を達成しな
がら燃料の流量を最大値に制限しかつ前置静翼を介して
空気の流量を制御する温度制御をはじめとする全てのガ
スタービン要求制御条件を満たすように設計されてい
る。マークＶ・コントロール・システムはまた、完全に
自動化された起動、停止及び冷却を可能にするための補
助装置のシーケンス制御をも取扱う。基本システム中に
は、不利な運転状況に対するタービンの保護及び異常な
条件の通告も組込まれている。マークＶ・コントロール
・システムに対するオペレータ・インターフェースは、
現在の運転条件に関してオペレータへのフィードバック
を与えると共にオペレータからの命令の入力を可能にす
るために役立つカラーグラフィック・モニタ及びキーボ
ードから成っている。
は、ゼネラル・エレクトリック社製のスピードトロニッ
ク（登録商標）・マークＶ・コントロール・システム(S
peedtronic Mark V Control System) が挙げられる。こ
れは、部分負荷条件下で燃料の流量を制御するように働
く速度及び負荷制御機能並びに定格燃焼温度を達成しな
がら燃料の流量を最大値に制限しかつ前置静翼を介して
空気の流量を制御する温度制御をはじめとする全てのガ
スタービン要求制御条件を満たすように設計されてい
る。マークＶ・コントロール・システムはまた、完全に
自動化された起動、停止及び冷却を可能にするための補
助装置のシーケンス制御をも取扱う。基本システム中に
は、不利な運転状況に対するタービンの保護及び異常な
条件の通告も組込まれている。マークＶ・コントロール
・システムに対するオペレータ・インターフェースは、
現在の運転条件に関してオペレータへのフィードバック
を与えると共にオペレータからの命令の入力を可能にす
るために役立つカラーグラフィック・モニタ及びキーボ
ードから成っている。
【００１８】上記のごとくに制御装置は、燃料、空気及
び排出物の制御、起動、停止及び冷却のためのタービン
燃料及び補助装置のシーケンス制御、発電機とシステム
との同期及び電圧整合、全てのタービン、制御及び補助
機能の監視、並びに危険で不利な運転条件に対する保護
を含んだ数多くの機能を実行する。これらの機能の全て
は、所望の予めプログラムされた制御原理及び（又は）
オペレータによって入力された制御原理を実現するよう
に統合された方式に従って実行される。
び排出物の制御、起動、停止及び冷却のためのタービン
燃料及び補助装置のシーケンス制御、発電機とシステム
との同期及び電圧整合、全てのタービン、制御及び補助
機能の監視、並びに危険で不利な運転条件に対する保護
を含んだ数多くの機能を実行する。これらの機能の全て
は、所望の予めプログラムされた制御原理及び（又は）
オペレータによって入力された制御原理を実現するよう
に統合された方式に従って実行される。
【００１９】図４のブロック図には、典型的なガスター
ビン制御システム１００が示されている。この制御シス
テムは米国特許第５８５７３２１号明細書中に一層詳細
に開示されたものであって、それの開示内容は引用によ
って本明細書中に編入されている。ガスタービン制御シ
ステム１００はガスタービン５０に結合され、そして該
タービンの運転を制御するために役立つ。上記の通り、
ガスタービン５０は圧縮機５２、燃焼器５４、タービン
部分５６及び排気出口５７を含むのが通例である。更に
ガスタービン５０は、通例、タービン５０によって駆動
される出力手段６０（たとえば発電機）に結合されてい
る。タービン５０の運転は、たとえば、タービンを起動
する工程、タービンに負荷を加える工程、燃料の使用及
び排出物の生成を最適化しながら安定した出力が得られ
るように定常負荷状態を維持する工程、及びタービンを
停止する工程を含むことがある。
ビン制御システム１００が示されている。この制御シス
テムは米国特許第５８５７３２１号明細書中に一層詳細
に開示されたものであって、それの開示内容は引用によ
って本明細書中に編入されている。ガスタービン制御シ
ステム１００はガスタービン５０に結合され、そして該
タービンの運転を制御するために役立つ。上記の通り、
ガスタービン５０は圧縮機５２、燃焼器５４、タービン
部分５６及び排気出口５７を含むのが通例である。更に
ガスタービン５０は、通例、タービン５０によって駆動
される出力手段６０（たとえば発電機）に結合されてい
る。タービン５０の運転は、たとえば、タービンを起動
する工程、タービンに負荷を加える工程、燃料の使用及
び排出物の生成を最適化しながら安定した出力が得られ
るように定常負荷状態を維持する工程、及びタービンを
停止する工程を含むことがある。
【００２０】制御システム１００は、オペレータ制御器
１１５並びにタービン５０及び出力手段６０に結合され
た複数のセンサ７０のごとき複数の供給源から入力を受
信するように結合された制御装置１１０を含んでいる。
制御装置１１０は、通例、処理される複数の入力信号に
応答して複数の制御信号を発生するように構成された電
子処理装置を含んでいる。ここで言う「ように構成され
た」及び類似の表現は、タービンの運転を制御するため
の所望の命令を生み出すことのできる特定の機能に従っ
てタービンの運転パラメータを表わす信号の処理を可能
にするための回路部品及びプログラミングを含んだ装置
を意味する。また、「に応答して」又は「に対応して」
信号を発生するという表現は、通例、１つ以上のパラメ
ータの間の関係を表現しかつ通常は数式によって表示さ
れる所定の機能に従って信号を処理することを意味す
る。制御装置１１０の一例は、ＧＥ社製のマークＶ・コ
ントロール・システムである。制御装置１１０は、マイ
クロプロセッサ・チップ、特定用途向け集積回路、信号
状態調整用回路部品などのごとき１個以上の電子式処理
装置から成り得る。あるいはまた、光エネルギーを用い
てデータが伝送されるようなシステムを制御するための
一部の用途においては、光学的信号処理装置を使用する
こともできる。
１１５並びにタービン５０及び出力手段６０に結合され
た複数のセンサ７０のごとき複数の供給源から入力を受
信するように結合された制御装置１１０を含んでいる。
制御装置１１０は、通例、処理される複数の入力信号に
応答して複数の制御信号を発生するように構成された電
子処理装置を含んでいる。ここで言う「ように構成され
た」及び類似の表現は、タービンの運転を制御するため
の所望の命令を生み出すことのできる特定の機能に従っ
てタービンの運転パラメータを表わす信号の処理を可能
にするための回路部品及びプログラミングを含んだ装置
を意味する。また、「に応答して」又は「に対応して」
信号を発生するという表現は、通例、１つ以上のパラメ
ータの間の関係を表現しかつ通常は数式によって表示さ
れる所定の機能に従って信号を処理することを意味す
る。制御装置１１０の一例は、ＧＥ社製のマークＶ・コ
ントロール・システムである。制御装置１１０は、マイ
クロプロセッサ・チップ、特定用途向け集積回路、信号
状態調整用回路部品などのごとき１個以上の電子式処理
装置から成り得る。あるいはまた、光エネルギーを用い
てデータが伝送されるようなシステムを制御するための
一部の用途においては、光学的信号処理装置を使用する
こともできる。
【００２１】制御装置１１０は、特定のタービン運転体
制を維持又は確立するために使用されるタービン作動装
置１２０に結合されている。制限ではなく例示を目的と
して述べれば、作動装置１２０は空気流量作動器１２２
及び燃料流量作動器１２４を含むのが通例である。空気
流量作動器１２２は、圧縮機５２に流入する空気の流量
を調節するための装置（たとえば、前置静翼５１用の位
置調節装置）から成っている。同様に、燃料流量作動器
１２４は燃焼器に供給される燃料の流量を調節するため
の１つ以上の装置（たとえば、燃焼器５４に流入する燃
料の流れを絞るための弁）から成っている。一部の燃焼
器（全部ではない）においては、かかる燃料流量の調節
が一次帯域燃料制御弁５３及び二次帯域燃料制御弁５５
によって行われることがある。たとえば、一次供給燃料
は燃焼室内で燃やされる前に吸気と混合される一方、二
次供給燃焼は燃焼室内に火炎を供給するために使用され
る。このような構成は、タービン５０からの排出物を低
減させるために役立つ一手段である。なお、排出物の低
減が有効であるためには、一次及び二次マニホルドによ
って供給される燃料の相対比率を正確に制御することが
必要である。制御装置１１０はまた、図５に関連して下
記に記載されるごとく他の制御目的に使用するために圧
縮機の排出側から空気流の一部を取出す抽気弁や冷却流
量制御弁のごとき追加の作動装置にも結合されている。
制を維持又は確立するために使用されるタービン作動装
置１２０に結合されている。制限ではなく例示を目的と
して述べれば、作動装置１２０は空気流量作動器１２２
及び燃料流量作動器１２４を含むのが通例である。空気
流量作動器１２２は、圧縮機５２に流入する空気の流量
を調節するための装置（たとえば、前置静翼５１用の位
置調節装置）から成っている。同様に、燃料流量作動器
１２４は燃焼器に供給される燃料の流量を調節するため
の１つ以上の装置（たとえば、燃焼器５４に流入する燃
料の流れを絞るための弁）から成っている。一部の燃焼
器（全部ではない）においては、かかる燃料流量の調節
が一次帯域燃料制御弁５３及び二次帯域燃料制御弁５５
によって行われることがある。たとえば、一次供給燃料
は燃焼室内で燃やされる前に吸気と混合される一方、二
次供給燃焼は燃焼室内に火炎を供給するために使用され
る。このような構成は、タービン５０からの排出物を低
減させるために役立つ一手段である。なお、排出物の低
減が有効であるためには、一次及び二次マニホルドによ
って供給される燃料の相対比率を正確に制御することが
必要である。制御装置１１０はまた、図５に関連して下
記に記載されるごとく他の制御目的に使用するために圧
縮機の排出側から空気流の一部を取出す抽気弁や冷却流
量制御弁のごとき追加の作動装置にも結合されている。
【００２２】制御装置１１０は、ガスタービン５０及び
負荷６０に結合された複数のセンサ７０から信号を受信
するように結合されている。かかるセンサは、通例、ガ
スタービン５０の運転に関係する様々なパラメータを感
知する温度センサ、圧力センサ、流量センサ、湿度セン
サ、速度センサ、火炎検出器センサ、弁位置センサ、前
置静翼角度センサなどから成っている。ここで言う「パ
ラメータ」及び類似の用語は、所定のタービン運転状態
を表わすために使用し得るタービン内の特定の位置にお
ける温度、圧力及び流量のごときタービン５０の運転条
件を定義するために使用し得る用語を意味する。センサ
７０は、通例、感知パラメータ結合装置１３０（たとえ
ば、端子盤など）を介して制御装置１１０に結合されて
いる。
負荷６０に結合された複数のセンサ７０から信号を受信
するように結合されている。かかるセンサは、通例、ガ
スタービン５０の運転に関係する様々なパラメータを感
知する温度センサ、圧力センサ、流量センサ、湿度セン
サ、速度センサ、火炎検出器センサ、弁位置センサ、前
置静翼角度センサなどから成っている。ここで言う「パ
ラメータ」及び類似の用語は、所定のタービン運転状態
を表わすために使用し得るタービン内の特定の位置にお
ける温度、圧力及び流量のごときタービン５０の運転条
件を定義するために使用し得る用語を意味する。センサ
７０は、通例、感知パラメータ結合装置１３０（たとえ
ば、端子盤など）を介して制御装置１１０に結合されて
いる。
【００２３】更に制御装置１１０は、たとえば特定のタ
ービン運転パラメータを表わす電気信号を用いてタービ
ン運転条件を表現するための処理手段１４０を含んでい
る。かかるタービン運転条件信号は、直接に感知し得る
もの（たとえば、特定の温度又は圧力）である場合もあ
れば、あるいは直接に測定（又は感知）するのが困難
（又は不可能）である運転条件パラメータに関して算出
された値（すなわち、制御装置１１０の処理装置のプロ
グラミング中に埋め込まれたモデルから決定された値）
から成る場合もある。通常、算出されるタービン運転条
件パラメータは、タービンの内部サイクル・パラメータ
〔すなわち、直接に測定可能ではないが、（少なくとも
感知入力値の狭い範囲内においては）１組の非線形方程
式から成る数学モデルによって表わすことのできる値〕
である。
ービン運転パラメータを表わす電気信号を用いてタービ
ン運転条件を表現するための処理手段１４０を含んでい
る。かかるタービン運転条件信号は、直接に感知し得る
もの（たとえば、特定の温度又は圧力）である場合もあ
れば、あるいは直接に測定（又は感知）するのが困難
（又は不可能）である運転条件パラメータに関して算出
された値（すなわち、制御装置１１０の処理装置のプロ
グラミング中に埋め込まれたモデルから決定された値）
から成る場合もある。通常、算出されるタービン運転条
件パラメータは、タービンの内部サイクル・パラメータ
〔すなわち、直接に測定可能ではないが、（少なくとも
感知入力値の狭い範囲内においては）１組の非線形方程
式から成る数学モデルによって表わすことのできる値〕
である。
【００２４】タービン運転条件信号１４０は、下記に記
載されるような予めプログラムされるか入力されるかし
た制御方法を実行するため、タービン運転条件信号に対
応してタービン作動装置１２０用の制御信号を生み出す
ための作動装置制御信号処理装置１５０に結合されてい
る。
載されるような予めプログラムされるか入力されるかし
た制御方法を実行するため、タービン運転条件信号に対
応してタービン作動装置１２０用の制御信号を生み出す
ための作動装置制御信号処理装置１５０に結合されてい
る。
【００２５】次の図５を見ると、入口抽気熱装置が略示
されている。入口抽気熱（ＩＢＨ）は、通例、前置静翼
（ＩＧＶ）の角度を小さくして運転する場合にガスター
ビンの圧縮機を着氷から保護するために使用される。そ
の上、ＩＢＨは追加の圧縮機運転マージンが必要となる
ような特定の運転条件下で圧縮機の圧力比を低下させる
ためにも使用される。図示のごとく、典型的な入口抽気
熱装置においては、圧縮機の排出空気を抽出するための
圧縮機排出空気抽出マニホルド２００が設けられてい
る。こうして抽出された空気は、手動遮断弁２１０及び
制御弁２１２を通って流れ、そして入口空気フィルタ・
ハウス２１６及び入口消音器２１８の下流側かつ入口塵
よけスクリーン２２０の上流側に配置された入口抽気熱
マニホルド２１４に達する。図示された装置において
は、凝縮液をタービン排気２２４中に分流させるための
ドレン弁２２２も設けられている。
されている。入口抽気熱（ＩＢＨ）は、通例、前置静翼
（ＩＧＶ）の角度を小さくして運転する場合にガスター
ビンの圧縮機を着氷から保護するために使用される。そ
の上、ＩＢＨは追加の圧縮機運転マージンが必要となる
ような特定の運転条件下で圧縮機の圧力比を低下させる
ためにも使用される。図示のごとく、典型的な入口抽気
熱装置においては、圧縮機の排出空気を抽出するための
圧縮機排出空気抽出マニホルド２００が設けられてい
る。こうして抽出された空気は、手動遮断弁２１０及び
制御弁２１２を通って流れ、そして入口空気フィルタ・
ハウス２１６及び入口消音器２１８の下流側かつ入口塵
よけスクリーン２２０の上流側に配置された入口抽気熱
マニホルド２１４に達する。図示された装置において
は、凝縮液をタービン排気２２４中に分流させるための
ドレン弁２２２も設けられている。
【００２６】再び図３について説明すれば、流量に対し
て圧力比をプロットしたグラフである典型的なガスター
ビンの圧縮機マップが示されている。先行技術の圧縮機
マップは、１４．６９６ｐｓｉａ及び５１８．６７°Ｒ
のＩＳＯ条件に対して補正された数本の一定回転速度線
によって規定される。
て圧力比をプロットしたグラフである典型的なガスター
ビンの圧縮機マップが示されている。先行技術の圧縮機
マップは、１４．６９６ｐｓｉａ及び５１８．６７°Ｒ
のＩＳＯ条件に対して補正された数本の一定回転速度線
によって規定される。
【００２７】図３のマップはまた、サージ圧力比を表わ
すサージ線によって規定される。上記のごとく、サージ
線は流れが動翼から剥離して方向を逆転させるような圧
力比（すなわち、所定の速度における圧縮機の限界）を
表わす。
すサージ線によって規定される。上記のごとく、サージ
線は流れが動翼から剥離して方向を逆転させるような圧
力比（すなわち、所定の速度における圧縮機の限界）を
表わす。
【００２８】運転限界線は、サージ圧力比及び流れの逆
転の両方を考慮しながら運転限界に関連した圧力比に対
して一定のマージンを与えるように定義されている。か
かる運転限界としては、サージ線に近い高い圧力比にお
ける旋回失速の発生及び過度の動翼ひずみの発生が挙げ
られる。運転限界線より上方での運転は、ガスタービン
制御システムによって許されない。すなわち、運転限界
線は圧縮機に関する最高の運転限界としてガスタービン
のオペレータにより設定された線である。
転の両方を考慮しながら運転限界に関連した圧力比に対
して一定のマージンを与えるように定義されている。か
かる運転限界としては、サージ線に近い高い圧力比にお
ける旋回失速の発生及び過度の動翼ひずみの発生が挙げ
られる。運転限界線より上方での運転は、ガスタービン
制御システムによって許されない。すなわち、運転限界
線は圧縮機に関する最高の運転限界としてガスタービン
のオペレータにより設定された線である。
【００２９】公称運転線は、タービン及び圧縮機が可変
速度で運転されるような運転条件を表わす。圧力比及び
流量の許容される組合せを示す公称運転線は、「寒冷
日」条件下において所望のサージ・マージンを与えるよ
うに選定された第１段タービン・ノズルの面積によって
規定される。設計点は、１００％補正速度線と公称運転
線との交点として定義される。
速度で運転されるような運転条件を表わす。圧力比及び
流量の許容される組合せを示す公称運転線は、「寒冷
日」条件下において所望のサージ・マージンを与えるよ
うに選定された第１段タービン・ノズルの面積によって
規定される。設計点は、１００％補正速度線と公称運転
線との交点として定義される。
【００３０】図３からわかり通り、かつまた上記に記載
された通り、設計点を越える補正速度の下では、圧縮機
の前段における空力的チョーキングのために公称運転線
は高圧力比側に急速に移動する。従って、設計点を越え
て補正速度が増大するのに伴ってサージ・マージンの減
少が生じる。従来、「寒冷日」運転に関連した高い補正
速度の下では、サージ圧力比に対する最小許容マージン
は第１段タービン・ノズルの流路面積によって規定され
ていた。これは、設計点においては十分に利用されない
過大なサージ・マージンを生じるという逆効果をもたら
す。
された通り、設計点を越える補正速度の下では、圧縮機
の前段における空力的チョーキングのために公称運転線
は高圧力比側に急速に移動する。従って、設計点を越え
て補正速度が増大するのに伴ってサージ・マージンの減
少が生じる。従来、「寒冷日」運転に関連した高い補正
速度の下では、サージ圧力比に対する最小許容マージン
は第１段タービン・ノズルの流路面積によって規定され
ていた。これは、設計点においては十分に利用されない
過大なサージ・マージンを生じるという逆効果をもたら
す。
【００３１】図６には、本発明に係わる改善された圧縮
機マップが示されている。点線によって示されるごと
く、公称運転線は運転限界線に等しい位置又はそれより
僅かに下方の位置に設定されている。図６に示されてい
るのは、前置静翼（ＩＧＶ）が全流量スケジュールに沿
って動作する場合、及び出力低下条件の下で流量を減少
させるためにＩＧＶが閉じられる場合に関して改良され
た圧縮機マップである。
機マップが示されている。点線によって示されるごと
く、公称運転線は運転限界線に等しい位置又はそれより
僅かに下方の位置に設定されている。図６に示されてい
るのは、前置静翼（ＩＧＶ）が全流量スケジュールに沿
って動作する場合、及び出力低下条件の下で流量を減少
させるためにＩＧＶが閉じられる場合に関して改良され
た圧縮機マップである。
【００３２】本発明に従えば、第１段タービン・ノズル
の面積はＩＳＯ圧力比を最大にするように設定される。
すなわち、入口抽気熱を追加せずに、かつ「基底負荷」
圧力比及び燃焼温度の下で、圧縮機が「ＩＳＯ日」にお
けるそれの運転限界の範囲内で動作するように第１段タ
ービン・ノズルののど面積が決定される。
の面積はＩＳＯ圧力比を最大にするように設定される。
すなわち、入口抽気熱を追加せずに、かつ「基底負荷」
圧力比及び燃焼温度の下で、圧縮機が「ＩＳＯ日」にお
けるそれの運転限界の範囲内で動作するように第１段タ
ービン・ノズルののど面積が決定される。
【００３３】「寒冷日」及び部分負荷に伴うサージの問
題は、入口抽気熱（ＩＢＨ）の増加、燃焼温度（Ｔf ）
の低下、及び前置静翼（ＩＧＶ）の最小運転角度設定値
の制限によって対処される。
題は、入口抽気熱（ＩＢＨ）の増加、燃焼温度（Ｔf ）
の低下、及び前置静翼（ＩＧＶ）の最小運転角度設定値
の制限によって対処される。
【００３４】従って、図６に示されるごとく、設計点の
圧力比は図３に示された圧縮機マップに比べてかなり上
昇しており、それによってより高い複合サイクル運転効
率を達成することができる。
圧力比は図３に示された圧縮機マップに比べてかなり上
昇しており、それによってより高い複合サイクル運転効
率を達成することができる。
【００３５】（システム、所在地、及びその他の因子や
事由に応じて約５％〜約２０％の範囲内にある）一定の
サージ・マージンは、高いレベルの入口抽気熱の選択的
付加及び燃焼温度の選択的低下の組合せにより運転範囲
全域を通じて維持される。入口抽気熱は、２つのやり方
でサージ・マージンを維持するために役立つ。第一に、
入口抽気熱は運転線を降下させてサージ線から遠ざけ
る。第二に、「寒冷日」に入口抽気熱を用いて空気流を
加熱することは補正速度を低下させ、従って設計点から
の移動を減少させる。燃焼温度の低下は運転線を降下さ
せ、従ってマップ全体を通じてサージ・マージンを増加
させる。しかるに、上記のごとく、ガスタービンにおけ
る燃焼温度の上昇は単位質量流量当りの出力を高めるた
めに重要な要因である。それ故、本発明の制御方法の現
時点において好適な実施の態様に従えば、圧縮機の運転
線を降下させるために必要な場合には高いレベルの入口
抽気熱を選択的に付加することとし、従って燃焼温度の
低下によって圧縮機の運転線を降下させることの必要性
を最少限に抑えることが好ましい。
事由に応じて約５％〜約２０％の範囲内にある）一定の
サージ・マージンは、高いレベルの入口抽気熱の選択的
付加及び燃焼温度の選択的低下の組合せにより運転範囲
全域を通じて維持される。入口抽気熱は、２つのやり方
でサージ・マージンを維持するために役立つ。第一に、
入口抽気熱は運転線を降下させてサージ線から遠ざけ
る。第二に、「寒冷日」に入口抽気熱を用いて空気流を
加熱することは補正速度を低下させ、従って設計点から
の移動を減少させる。燃焼温度の低下は運転線を降下さ
せ、従ってマップ全体を通じてサージ・マージンを増加
させる。しかるに、上記のごとく、ガスタービンにおけ
る燃焼温度の上昇は単位質量流量当りの出力を高めるた
めに重要な要因である。それ故、本発明の制御方法の現
時点において好適な実施の態様に従えば、圧縮機の運転
線を降下させるために必要な場合には高いレベルの入口
抽気熱を選択的に付加することとし、従って燃焼温度の
低下によって圧縮機の運転線を降下させることの必要性
を最少限に抑えることが好ましい。
【００３６】たとえば、圧縮機の運転限界保護のために
入口抽気熱制御を行う場合には、圧縮機の運転限界マッ
プを保護制御基準として制御ソフトウェア中に組込むこ
とができる。圧縮機の圧力比は、入口及び出口の圧力変
換器測定値から算出され、そして閉ループ制御用のフィ
ードバック信号として使用される。次いで、保護制御基
準、圧力比測定値のフィードバック信号、及びその他適
宜の感知／算出パラメータを用いて入口抽気熱の量を調
節することができる。本発明によって提唱されるごと
く、圧力比を制限するためには一定の最大比率（たとえ
ば５％）までの圧縮機排出空気を抽出することができ
る。抽気量がそれの最大比率（排出空気の５％）に達
し、かつエラー条件が満足されなければ、燃焼温度を選
択的に低下させ、かつ（あるいは）前置静翼の最小運転
角度設定値を制限することができる。
入口抽気熱制御を行う場合には、圧縮機の運転限界マッ
プを保護制御基準として制御ソフトウェア中に組込むこ
とができる。圧縮機の圧力比は、入口及び出口の圧力変
換器測定値から算出され、そして閉ループ制御用のフィ
ードバック信号として使用される。次いで、保護制御基
準、圧力比測定値のフィードバック信号、及びその他適
宜の感知／算出パラメータを用いて入口抽気熱の量を調
節することができる。本発明によって提唱されるごと
く、圧力比を制限するためには一定の最大比率（たとえ
ば５％）までの圧縮機排出空気を抽出することができ
る。抽気量がそれの最大比率（排出空気の５％）に達
し、かつエラー条件が満足されなければ、燃焼温度を選
択的に低下させ、かつ（あるいは）前置静翼の最小運転
角度設定値を制限することができる。
【００３７】上記の説明からわかる通り、本発明の実施
の結果、工業用ガスタービンの軸流圧縮機はこの種の機
械において通常使用される圧力比より実質的に高い圧力
比の下で運転される。その上、基底負荷運転範囲全域に
わたり、基底負荷圧力比と運転限界に関連した圧力比と
の間に一定のマージンが維持される。ここで言う運転限
界は、サージ線に近い高い圧力比における旋回失速の発
生及び過度の動翼ひずみの発生を含んでいる。
の結果、工業用ガスタービンの軸流圧縮機はこの種の機
械において通常使用される圧力比より実質的に高い圧力
比の下で運転される。その上、基底負荷運転範囲全域に
わたり、基底負荷圧力比と運転限界に関連した圧力比と
の間に一定のマージンが維持される。ここで言う運転限
界は、サージ線に近い高い圧力比における旋回失速の発
生及び過度の動翼ひずみの発生を含んでいる。
【００３８】すなわち、運転圧力比と運転限界に関連し
た圧力比との間に一定のマージンを維持するため、「寒
冷日」運転に際しては高いレベルの入口抽気熱が選択的
に付加され、それによって圧縮機の運転線が降下させら
れる。「寒冷日」運転に際して高いレベルの入口抽気熱
を選択的に付加することはまた、高補正速度側への移動
を抑制する結果、燃焼温度の低下によって圧縮機の運転
線を降下させる必要性を最少限に抑える。これもまた、
一定のマージンを維持するために役立つ。
た圧力比との間に一定のマージンを維持するため、「寒
冷日」運転に際しては高いレベルの入口抽気熱が選択的
に付加され、それによって圧縮機の運転線が降下させら
れる。「寒冷日」運転に際して高いレベルの入口抽気熱
を選択的に付加することはまた、高補正速度側への移動
を抑制する結果、燃焼温度の低下によって圧縮機の運転
線を降下させる必要性を最少限に抑える。これもまた、
一定のマージンを維持するために役立つ。
【００３９】更にまた、一定のマージンを維持するた
め、「出力低下」運転に際しても高いレベルの入口抽気
熱が付加され、それによって圧縮機の運転線が降下させ
られる。「出力低下」運転に際して高いレベルの入口抽
気熱を付加することもまた、高補正速度側への移動を抑
制する結果、燃焼温度の低下によって圧縮機の運転線を
降下させる必要性を最少限に抑える。これもまた、運転
圧力比と運転限界に関連した圧力比との間に一定のマー
ジンを維持するために役立つ。
め、「出力低下」運転に際しても高いレベルの入口抽気
熱が付加され、それによって圧縮機の運転線が降下させ
られる。「出力低下」運転に際して高いレベルの入口抽
気熱を付加することもまた、高補正速度側への移動を抑
制する結果、燃焼温度の低下によって圧縮機の運転線を
降下させる必要性を最少限に抑える。これもまた、運転
圧力比と運転限界に関連した圧力比との間に一定のマー
ジンを維持するために役立つ。
【００４０】一定のマージンを維持するために必要なら
ば、「寒冷日」運転に際して燃焼温度を選択的に低下さ
せることができる。また、一定のマージンを維持するた
めに必要ならば、「出力低下」運転に際しても燃焼温度
を選択的に低下させることができる。
ば、「寒冷日」運転に際して燃焼温度を選択的に低下さ
せることができる。また、一定のマージンを維持するた
めに必要ならば、「出力低下」運転に際しても燃焼温度
を選択的に低下させることができる。
【００４１】運転圧力比と運転限界に関連した圧力比と
の間に一定のマージンを維持するために必要ならば、前
置静翼の最小運転角度設定値を制限することによって
「出力低下」時の燃焼減少量を制限することもできる。
の間に一定のマージンを維持するために必要ならば、前
置静翼の最小運転角度設定値を制限することによって
「出力低下」時の燃焼減少量を制限することもできる。
【００４２】以上、現時点において最も実用的で好適な
ものと考えられる実施の態様に関連して本発明を説明し
たが、本発明は開示された実施の態様のみに限定される
わけではないことを理解すべきである。それどころか、
前記特許請求の範囲は様々な変更態様及び同等の構成を
も包括することが意図されている。
ものと考えられる実施の態様に関連して本発明を説明し
たが、本発明は開示された実施の態様のみに限定される
わけではないことを理解すべきである。それどころか、
前記特許請求の範囲は様々な変更態様及び同等の構成を
も包括することが意図されている。
【図１】複合サイクル・ガスタービンの略図である。
【図２】燃焼温度の定義を示す略図である。
【図３】従来の工業用ガスタービン圧縮機の性能特性を
示すマップである。
示すマップである。
【図４】本発明に係わる改善された制御を実行するため
のタービン制御システムを具備したガスタービンのブロ
ック図である。
のタービン制御システムを具備したガスタービンのブロ
ック図である。
【図５】本発明の実施に際して使用するための典型的な
入口抽気熱装置の略図である。
入口抽気熱装置の略図である。
【図６】本発明に係わる改善された圧縮機マップであ
る。
る。
５０ ガスタービン ５２ 圧縮機 ５４ 燃焼器 ５６ タービン ５７ 排気出口 ６０ 出力手段 ７０ センサ １００ ガスタービン制御システム １１０ 制御装置 １１５ オペレータ制御器 １２０ タービン作動装置 １３０ 感知／算出パラメータ結合装置 １４０ タービン運転条件信号処理装置 １５０ 作動装置制御信号処理装置 ２００ 圧縮機排出空気抽出マニホルド ２１４ 入口抽気熱マニホルド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・トーマス・マークス アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、ヒルトップ・マナー、94デ ィー番 (72)発明者 ダニエル・ロバート・ドゥイアー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、グリーンスボロ・ブールヴ ァール、12番 (72)発明者 ジョン・デビッド・スタンフリ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、デルマ ー、ケイス・ロード、16番 (72)発明者 ジョセフ・アンソニー・コトロネオ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、セント・アンドリュース・ ドライブ、48番 (72)発明者 ハロルド・エドワード・ミラー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スコウ シャ、パインウッド・ドライブ、３番 (72)発明者 ロナルド・リチャード・ウェソリック アメリカ合衆国、ニューヨーク州、アルバ ニー、サー・チャールズ・ウェイ、505番
Claims (4)
- 【請求項１】 ガスタービンの性能を最適化するように
ガスタービンを制御するための方法において、 圧縮機、燃焼器及び燃焼タービンを含むガスタービンに
結合された複数のタービン作動装置に結合された制御装
置と、オペレータ・インターフェースとを含む制御シス
テムを設ける工程であって、前記作動装置は、前記制御
装置によって発生されるそれぞれの作動装置制御信号に
応答して前記ガスタービンの運転を制御し、前記制御装
置は、前記オペレータ・インターフェースからの入力と
複数のタービン運転条件信号とに対応して前記それぞれ
の作動装置制御信号を発生する処理装置を含み、かつ前
記制御システムは、前記ガスタービンにおける圧縮機の
運転に関する物理的限界に関連した圧力比によって定義
されるサージ線に対して実質的に一定のサージ・マージ
ンを与える圧力比運転限界線を定義するようにプログラ
ムされている、前記制御システムを設ける工程と、 前記ガスタービンのＩＳＯ圧力比を最大にするように前
記ガスタービンの第１段タービン・ノズルののど面積を
決定する工程と、 前記ガスタービンの公称運転線が前記運転限界線に等し
い位置又はそれより僅かに下方の位置を占めるように前
記制御システムを操作することにより、前記ガスタービ
ンの運転圧力比とサージ線に近い高い圧力比における運
転限界に関連した圧力比との間に実質的に一定のマージ
ンを維持する工程と、を含むことを特徴とする前記方
法。 - 【請求項２】 入口抽気熱の増加、燃焼温度の低下、及
び前置静翼の最小運転角度設定値の制限の少なくとも１
者によって前記実質的に一定のマージンを維持するよう
に前記制御システムが操作される請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記操作工程が、「出力低下」運転時に
高いレベルの入口抽気熱を付加して前記圧縮機の公称運
転線を降下させ、それによって前記実質的に一定のマー
ジンを維持することを含む請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記運転限界が旋回失速の発生及び過度
の動翼ひずみの発生を含む請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/339,956 US6226974B1 (en) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | Method of operation of industrial gas turbine for optimal performance |
| US09/339956 | 1999-06-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001020760A true JP2001020760A (ja) | 2001-01-23 |
| JP4571273B2 JP4571273B2 (ja) | 2010-10-27 |
Family
ID=23331293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000169850A Expired - Fee Related JP4571273B2 (ja) | 1999-06-25 | 2000-06-07 | 最適性能を得るための工業用ガスタービンの運転方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6226974B1 (ja) |
| EP (1) | EP1063402B1 (ja) |
| JP (1) | JP4571273B2 (ja) |
| KR (1) | KR100592143B1 (ja) |
| DE (1) | DE60044863D1 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006226285A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Snecma | ターボジェットにおける高圧圧縮機のロータホイールの先端からの空気の取り出し |
| JP2006526736A (ja) * | 2003-05-30 | 2006-11-24 | ユーロタービン アクティエボラーグ | ガスタービン組の運転方法 |
| JP2008163947A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | General Electric Co <Ge> | 流れ再循環を備えた圧縮システムの操作線制御 |
| JP2009052548A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエミッション規制順守を拡大適用するためのシステム及び方法 |
| JP2013029103A (ja) * | 2012-07-03 | 2013-02-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの氷結防止方法 |
| JP2014074405A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-24 | General Electric Co <Ge> | タービン排気プルーム緩和システム |
| WO2015022786A1 (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-19 | 株式会社Ihi | ガスタービンエンジン最適制御装置 |
| JP2016523344A (ja) * | 2013-06-28 | 2016-08-08 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 排気ガス再循環ガスタービンシステム内の排気ガス流を制御するためのシステム及び方法 |
| JP2016527429A (ja) * | 2013-06-28 | 2016-09-08 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 排気ガス再循環を有するガスタービンシステムをモニタするためのシステム及び方法 |
| JP2016176472A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジンの健全性の算出 |
| JP2017061879A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンの制御装置及び方法、ガスタービンの制御プログラム、ガスタービン |
| JP2018112185A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-07-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 燃料消費量に基づいて電力システムを制御するための制御システムおよび関連するプログラム製品 |
Families Citing this family (71)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6226974B1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-05-08 | General Electric Co. | Method of operation of industrial gas turbine for optimal performance |
| US6364602B1 (en) * | 2000-01-06 | 2002-04-02 | General Electric Company | Method of air-flow measurement and active operating limit line management for compressor surge avoidance |
| US6466858B1 (en) | 2000-11-02 | 2002-10-15 | General Electric Company | Methods and apparatus for monitoring gas turbine engine operation |
| US6506010B1 (en) * | 2001-04-17 | 2003-01-14 | General Electric Company | Method and apparatus for compressor control and operation in industrial gas turbines using stall precursors |
| US6794766B2 (en) * | 2001-06-29 | 2004-09-21 | General Electric Company | Method and operational strategy for controlling variable stator vanes of a gas turbine power generator compressor component during under-frequency events |
| DE60121634T2 (de) * | 2001-10-01 | 2007-07-05 | Camfil Ab | Anordnung bei einer Gasturbine |
| US6820429B2 (en) | 2001-11-15 | 2004-11-23 | Goodrich Pump & Engine Control Systems, Inc. | Adaptive acceleration schedules for gas turbine engine control systems |
| US6865890B2 (en) * | 2002-06-07 | 2005-03-15 | Ronald Steven Walker | Software system for verification of gas fuel flow |
| US7003426B2 (en) * | 2002-10-04 | 2006-02-21 | General Electric Company | Method and system for detecting precursors to compressor stall and surge |
| US7219040B2 (en) * | 2002-11-05 | 2007-05-15 | General Electric Company | Method and system for model based control of heavy duty gas turbine |
| US20040103068A1 (en) * | 2002-11-22 | 2004-05-27 | Eker Sukru Alper | Process for optimally operating an energy producing unit and an energy producing unit |
| US6871487B2 (en) * | 2003-02-14 | 2005-03-29 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | System for detecting and compensating for aerodynamic instabilities in turbo-jet engines |
| US20050193739A1 (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-08 | General Electric Company | Model-based control systems and methods for gas turbine engines |
| US7269953B2 (en) * | 2004-08-27 | 2007-09-18 | Siemens Power Generation, Inc. | Method of controlling a power generation system |
| US7159401B1 (en) * | 2004-12-23 | 2007-01-09 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | System for detecting and compensating for aerodynamic instabilities in turbo-jet engines |
| US8479523B2 (en) * | 2006-05-26 | 2013-07-09 | General Electric Company | Method for gas turbine operation during under-frequency operation through use of air extraction |
| US7681401B2 (en) * | 2006-08-24 | 2010-03-23 | General Electric Company | Methods and systems for operating a gas turbine |
| US8015826B2 (en) * | 2007-04-05 | 2011-09-13 | Siemens Energy, Inc. | Engine brake for part load CO reduction |
| EP2006495A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | ABB Turbo Systems AG | Positionsregelung für Vordrall-Leitvorrichtung |
| US8057157B2 (en) * | 2007-10-22 | 2011-11-15 | General Electric Company | System for delivering air from a multi-stage compressor to a turbine portion of a gas turbine engine |
| DE102008005354B4 (de) * | 2008-01-21 | 2016-05-25 | Man Diesel & Turbo Se | Verfahren zur Regelung einer Strömungsmaschine |
| US8504276B2 (en) * | 2008-02-28 | 2013-08-06 | Power Systems Mfg., Llc | Gas turbine engine controls for minimizing combustion dynamics and emissions |
| US8126629B2 (en) * | 2008-04-25 | 2012-02-28 | General Electric Company | Method and system for operating gas turbine engine systems |
| CH699395A1 (de) * | 2008-08-21 | 2010-02-26 | Alstom Technology Ltd | Gasturbine und verfahren zu deren betrieb. |
| US8266910B2 (en) * | 2008-10-24 | 2012-09-18 | General Electric Company | System and method for changing the efficiency of a combustion turbine |
| US20100154380A1 (en) * | 2008-12-22 | 2010-06-24 | General Electric Company | Control system for a land-based simple cycle hybrid engine for power generation |
| US20100175385A1 (en) * | 2009-01-12 | 2010-07-15 | Plant Adam D | Method for Increasing Turndown Capability in an Electric Power Generation System |
| IT1396516B1 (it) * | 2009-11-27 | 2012-12-14 | Nuovo Pignone Spa | Metodo di controllo di modo basato su temperatura di scarico per turbina a gas e turbina a gas |
| IT1396515B1 (it) * | 2009-11-27 | 2012-12-14 | Nuovo Pignone Spa | Soglia basata su temperatura di scarico per metodo di controllo e turbina |
| IT1396514B1 (it) * | 2009-11-27 | 2012-12-14 | Nuovo Pignone Spa | Metodo di controllo di turbina basato su rapporto tra temperatura di scarico e pressione di turbina |
| US8272222B2 (en) * | 2010-01-04 | 2012-09-25 | General Electric Company | Inlet bleed heat system with ejector/mixer nozzles for noise reduction |
| FR2958911B1 (fr) * | 2010-04-19 | 2012-04-27 | Snecma | Procede et systeme de surveillance du niveau d'huile contenue dans un reservoir d'un moteur d'aeronef |
| IT1399723B1 (it) * | 2010-04-30 | 2013-05-03 | Nuovo Pignone Spa | Metodo e sistema per la rivelazione di ugello bloccato ed il rimedio |
| US20120102967A1 (en) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | General Electric Company | Method and system for preventing combustion instabilities during transient operations |
| ITMI20102329A1 (it) * | 2010-12-20 | 2012-06-21 | Ansaldo Energia Spa | Impianto per la produzione di energia elettrica e metodo per operare detto impianto |
| US9068470B2 (en) | 2011-04-21 | 2015-06-30 | General Electric Company | Independently-controlled gas turbine inlet guide vanes and variable stator vanes |
| US8904747B2 (en) | 2011-07-01 | 2014-12-09 | General Electric Company | Gas turbine inlet heating system |
| EP2568141A1 (de) * | 2011-09-09 | 2013-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Beschleunigen des Rotors einer stationären Gasturbine auf Nenndrehzahl |
| US9297316B2 (en) * | 2011-11-23 | 2016-03-29 | General Electric Company | Method and apparatus for optimizing the operation of a turbine system under flexible loads |
| US20130219913A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-08-29 | Michael E. McCune | Geared turbofan gas turbine engine with reliability check on gear connection |
| US9970360B2 (en) | 2012-03-05 | 2018-05-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas turbine engine configured to shape power output |
| KR20140142737A (ko) * | 2012-04-02 | 2014-12-12 | 파워페이즈 엘엘씨 | 가스 터빈 엔진을 위한 압축 공기 분사 시스템 방법 및 장치 |
| US10267326B2 (en) * | 2012-09-27 | 2019-04-23 | United Technologies Corporation | Variable vane scheduling |
| CN109681329B (zh) | 2012-10-26 | 2022-03-22 | 鲍尔法斯有限责任公司 | 燃气轮机能量补充系统和加热系统 |
| US9255525B2 (en) * | 2012-11-30 | 2016-02-09 | General Electric Company | System and method for gas turbine operation |
| US20140150438A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | General Electric Company | System and method for operating a gas turbine in a turndown mode |
| US9765701B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-09-19 | General Electric Company | Gas turbine load enhancement |
| EP2781698A1 (de) * | 2013-03-20 | 2014-09-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbine und Verfahren zum Betreiben der Gasturbine |
| US9719418B2 (en) | 2013-04-01 | 2017-08-01 | General Electric Company | Turbomachine inlet bleed heating assembly |
| US9665077B2 (en) * | 2013-12-18 | 2017-05-30 | General Electric Company | Gas turbine firing temperature control system and method |
| EP2907990A1 (de) * | 2014-02-18 | 2015-08-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage und dieselbe |
| US9494086B2 (en) | 2014-02-28 | 2016-11-15 | General Electric Company | Systems and methods for improved combined cycle control |
| US10006315B2 (en) * | 2014-03-28 | 2018-06-26 | General Electric Company | System and method for improved control of a combined cycle power plant |
| US9869190B2 (en) | 2014-05-30 | 2018-01-16 | General Electric Company | Variable-pitch rotor with remote counterweights |
| US10072510B2 (en) | 2014-11-21 | 2018-09-11 | General Electric Company | Variable pitch fan for gas turbine engine and method of assembling the same |
| JP6364363B2 (ja) * | 2015-02-23 | 2018-07-25 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ２軸式ガスタービン及びその制御装置と制御方法 |
| US10100653B2 (en) | 2015-10-08 | 2018-10-16 | General Electric Company | Variable pitch fan blade retention system |
| US10066632B2 (en) | 2015-12-10 | 2018-09-04 | General Electric Company | Inlet bleed heat control system |
| CN105512429B (zh) * | 2015-12-31 | 2019-03-08 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | 一种三轴燃气轮机的总体方案计算方法 |
| EP3225812B1 (en) * | 2016-03-29 | 2019-02-27 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | A two-shaft gas turbine, and the control method of opening degree of inlet guide vane of the gas turbine |
| US20180100442A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-12 | General Electric Company | Systems and Methods to Control Performance Via Control of Compressor OLL Protection Actions |
| JP7015114B2 (ja) * | 2017-03-29 | 2022-02-02 | 三菱重工業株式会社 | 運転管理装置、発電プラント、発電プラントの運転管理方法 |
| KR101898386B1 (ko) * | 2017-04-24 | 2018-09-12 | 두산중공업 주식회사 | 가스터빈 시스템 및 제어 방법 |
| US10961919B2 (en) * | 2017-08-29 | 2021-03-30 | Pratt & Whitney Canada Corp | Corrected parameters control logic for variable geometry mechanisms |
| JP6969432B2 (ja) * | 2018-02-21 | 2021-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
| CN109655102B (zh) * | 2018-11-01 | 2021-01-08 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 基于液压泵的管路工作介质的压力和温度损失测量方法 |
| US10815904B2 (en) * | 2019-03-06 | 2020-10-27 | General Electric Company | Prognostic health management control for adaptive operability recovery for turbine engines |
| US11280496B2 (en) * | 2020-03-25 | 2022-03-22 | General Electric Company | Gas turbine engine and methods of controlling emissions therefrom |
| US11525375B2 (en) | 2020-04-09 | 2022-12-13 | General Electric Company | Modeling and control of gas cycle power plant operation with variant control profile |
| US11674435B2 (en) | 2021-06-29 | 2023-06-13 | General Electric Company | Levered counterweight feathering system |
| US11795964B2 (en) | 2021-07-16 | 2023-10-24 | General Electric Company | Levered counterweight feathering system |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH033927A (ja) * | 1989-04-21 | 1991-01-10 | United Technol Corp <Utc> | ガスタービンエンジンの制御装置及びその方法 |
| JPH04164135A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-09 | Toyota Motor Corp | ガスタービン機関のサージング検出装置 |
| JPH0526057A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-02 | Hitachi Ltd | ガスタービンシステムの運転制御装置 |
| JPH06159102A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-06-07 | Nissan Motor Co Ltd | ガスタービンエンジンの制御方法 |
| JPH07224687A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-08-22 | Hitachi Ltd | ガスタービンの制御方法 |
| US5560195A (en) * | 1995-02-13 | 1996-10-01 | General Electric Co. | Gas turbine inlet heating system using jet blower |
| US5857321A (en) * | 1996-06-11 | 1999-01-12 | General Electric Company | Controller with neural network for estimating gas turbine internal cycle parameters |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4217754A (en) * | 1977-01-22 | 1980-08-19 | Bodenseewerk Geratetechnik Gmbh | Apparatus for controlling the rotary speed in turbo-jet engines for aircraft |
| US4813226A (en) * | 1987-01-12 | 1989-03-21 | Grosselfinger Robert A | Demand control of variable geometry gas turbine power plant |
| US4928482A (en) | 1988-09-20 | 1990-05-29 | United Technologies Corporation | Control of high compressor vanes and fuel for a gas turbine engine |
| US4949276A (en) * | 1988-10-26 | 1990-08-14 | Compressor Controls Corp. | Method and apparatus for preventing surge in a dynamic compressor |
| US5732546A (en) | 1996-07-19 | 1998-03-31 | General Electric Company | Transient turbine overtemperature control |
| US6141951A (en) * | 1998-08-18 | 2000-11-07 | United Technologies Corporation | Control system for modulating bleed in response to engine usage |
| US6226974B1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-05-08 | General Electric Co. | Method of operation of industrial gas turbine for optimal performance |
-
1999
- 1999-06-25 US US09/339,956 patent/US6226974B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-07 KR KR1020000030983A patent/KR100592143B1/ko active IP Right Grant
- 2000-06-07 JP JP2000169850A patent/JP4571273B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-06-08 EP EP00304872A patent/EP1063402B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-08 DE DE60044863T patent/DE60044863D1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH033927A (ja) * | 1989-04-21 | 1991-01-10 | United Technol Corp <Utc> | ガスタービンエンジンの制御装置及びその方法 |
| JPH04164135A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-09 | Toyota Motor Corp | ガスタービン機関のサージング検出装置 |
| JPH0526057A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-02 | Hitachi Ltd | ガスタービンシステムの運転制御装置 |
| JPH06159102A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-06-07 | Nissan Motor Co Ltd | ガスタービンエンジンの制御方法 |
| JPH07224687A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-08-22 | Hitachi Ltd | ガスタービンの制御方法 |
| US5560195A (en) * | 1995-02-13 | 1996-10-01 | General Electric Co. | Gas turbine inlet heating system using jet blower |
| US5857321A (en) * | 1996-06-11 | 1999-01-12 | General Electric Company | Controller with neural network for estimating gas turbine internal cycle parameters |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006526736A (ja) * | 2003-05-30 | 2006-11-24 | ユーロタービン アクティエボラーグ | ガスタービン組の運転方法 |
| US7721552B2 (en) | 2003-05-30 | 2010-05-25 | Euroturbine Ab | Method for operation of a gas turbine group |
| JP4705018B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2011-06-22 | ユーロタービン アクティエボラーグ | ガスタービン組の運転方法 |
| JP2006226285A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Snecma | ターボジェットにおける高圧圧縮機のロータホイールの先端からの空気の取り出し |
| JP2008163947A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | General Electric Co <Ge> | 流れ再循環を備えた圧縮システムの操作線制御 |
| JP2009052548A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエミッション規制順守を拡大適用するためのシステム及び方法 |
| JP2013029103A (ja) * | 2012-07-03 | 2013-02-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの氷結防止方法 |
| JP2014074405A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-24 | General Electric Co <Ge> | タービン排気プルーム緩和システム |
| JP2016523344A (ja) * | 2013-06-28 | 2016-08-08 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 排気ガス再循環ガスタービンシステム内の排気ガス流を制御するためのシステム及び方法 |
| JP2016527429A (ja) * | 2013-06-28 | 2016-09-08 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 排気ガス再循環を有するガスタービンシステムをモニタするためのシステム及び方法 |
| US10012151B2 (en) | 2013-06-28 | 2018-07-03 | General Electric Company | Systems and methods for controlling exhaust gas flow in exhaust gas recirculation gas turbine systems |
| JP2015036533A (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-23 | 株式会社Ihi | ガスタービンエンジン最適制御装置 |
| WO2015022786A1 (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-19 | 株式会社Ihi | ガスタービンエンジン最適制御装置 |
| US9964047B2 (en) | 2013-08-13 | 2018-05-08 | Ihi Corporation | Gas turbine engine optimization control device |
| JP2016176472A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジンの健全性の算出 |
| US10024187B2 (en) | 2015-03-20 | 2018-07-17 | General Electric Company | Gas turbine engine health determination |
| JP2017061879A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンの制御装置及び方法、ガスタービンの制御プログラム、ガスタービン |
| WO2017051766A1 (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンの制御装置及び方法、ガスタービンの制御プログラム、ガスタービン |
| US11421596B2 (en) | 2015-09-24 | 2022-08-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine control device and method, non-transitory storage medium, and gas turbine |
| JP2018112185A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-07-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 燃料消費量に基づいて電力システムを制御するための制御システムおよび関連するプログラム製品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010007259A (ko) | 2001-01-26 |
| KR100592143B1 (ko) | 2006-06-23 |
| DE60044863D1 (de) | 2010-10-07 |
| EP1063402A3 (en) | 2004-05-06 |
| JP4571273B2 (ja) | 2010-10-27 |
| EP1063402A2 (en) | 2000-12-27 |
| US6226974B1 (en) | 2001-05-08 |
| EP1063402B1 (en) | 2010-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4571273B2 (ja) | 最適性能を得るための工業用ガスタービンの運転方法 | |
| US6364602B1 (en) | Method of air-flow measurement and active operating limit line management for compressor surge avoidance | |
| JP5400272B2 (ja) | 圧縮機保護のための可変抽気の方法 | |
| JP5490023B2 (ja) | 発電所におけるガスタービンの制御方法およびその方法を実施する発電所 | |
| EP2597288B1 (en) | Method and Apparatus for Optimizing the Operation of a Turbine System Under Flexible Loads | |
| US7584618B2 (en) | Controlling air flow to a turbine shroud for thermal control | |
| US6427448B1 (en) | Gas turbine and method of cooling a turbine stage | |
| EP2650503A2 (en) | System and apparatus relating to reheat combustion turbine engines with exhaust gas recirculation | |
| EP2650504A2 (en) | Method, system and apparatus relating to combustion turbine power plants with exhaust gas recirculation | |
| CA2535094C (en) | Methods and apparatus for operating gas turbine engines | |
| JP2011513635A5 (ja) | ||
| US20160053721A1 (en) | Gas turbine engine and method of operation | |
| JP2007231949A (ja) | ガスタービン制御のための可変抽気方法 | |
| US20160153365A1 (en) | Method of Operation of a Gas Turbine Engine | |
| JP2954754B2 (ja) | ガスタービンシステムの運転制御装置及び加圧流動床ボイラ発電プラント | |
| EP2623751B1 (en) | Method and apparatus to control part-load performance of a turbine | |
| JP2001200730A (ja) | ガスタービン設備の運転方法 | |
| US9617917B2 (en) | Flow control assembly and methods of assembling the same | |
| JP4841497B2 (ja) | 一軸コンバインドサイクル発電設備による熱併給発電設備及びその運転方法 | |
| CN111197537A (zh) | 燃气轮机及其抽气量调整方法 | |
| JPH09125984A (ja) | 蒸気注入ガスタービンとその制御方法 | |
| US20230086029A1 (en) | System and method for non-model based control utilizing turbine exit mach number surrogate | |
| JPH08165934A (ja) | ガスタービン過速度低減装置 | |
| EP3170995A1 (en) | Combined cycle power plant and related method of operation | |
| JPH07301128A (ja) | ガスタービン排ガス温度制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070607 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090811 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090811 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091228 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100106 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100128 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100202 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100301 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100304 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100329 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100713 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100812 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130820 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4571273 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |