JP2003065079A - ガスタービン燃焼器バイパス弁制御方法 - Google Patents
ガスタービン燃焼器バイパス弁制御方法Info
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Abstract
2 )と発電機出力LGENとの比α=LGEN /F(P2 )
に対応したバイパス弁開度設定信号によりバイパス弁開
度を制御するようにしたガスタービン燃焼器バイパス弁
制御方法において、不安定燃焼を排除し更に低NOX 化
を達成可能としたバイパス弁制御方法を提供する。 【解決手段】 本発明では、燃焼器に供給される燃焼用
空気と燃料又はそのいずれか一方の条件変化に応じて前
記バイパス弁開度設定信号CSOを補正する。燃焼用空
気の条件変化は、圧縮機オンライン翼洗浄実施の入力装
置1、大気湿度に応じた補正信号を出す関数発生器3な
どから与えられ、燃料の条件変化は、燃料成分の変化に
応じた補正関数を出力する関数発生器5から与えられ
る。
Description
るガスタービン燃焼器におけるバイパス空気量の制御方
法に関する。
焼器尾筒を有し、これらは燃焼器兼圧縮機車室に入れら
れている。ガスタービン燃焼器は、燃料と空気の重量
比、すなわち燃空比の広い範囲で安定した連続燃焼を維
持しなければならない。このため、ガスタービン燃焼器
の尾筒には空気バイパス機構が装備され、ガスタービン
の部分負荷運転時にそのバイパス機構が開かれ、圧縮機
で圧縮された燃焼器兼圧縮機車室内の空気の一部がバイ
パス弁を通して直接尾筒に導入される。
導入される空気流量を減らして燃焼器内の燃空比を負荷
に適合した適正な値に保持して部分負荷時の燃焼性を適
正な状態に維持する。このような機能をもつバイパス弁
の制御は極めて重要であり、適正、かつ、精度良く制御
されなければならない。本発明者らは、先に、ガスター
ビン燃焼器の車室内空気圧力P2 を基に発生させた関数
F(P2 )と発電機出力LGEN との比α=LGEN /F
(P2 )を演算し、この比αによってバイパス弁開度を
制御する制御方法を提供した(特公平5−55769
号)。
線図を示してある。図2において、15は燃焼器車室内
の空気圧力P2 を計測して出力する入力装置、16は関
数発生装置で、入力装置15からのP2 信号によって関
数F(P2 )を発生する。14は発電機出力を計測し、
発電機出力を表わす信号LGEN を出力する入力装置で、
この出力LGEN と前記した関数発生装置16の出力F
(P2 )は、比α=L GEN /F(P2 )を演算する演算
装置17へ入力される。
置18へ送られ、ここでバイパス弁開度設定信号CSO
が出力され、バイパス弁を開閉制御するサーボモータ1
9に与えられる。このバイパス弁制御方法は、ガスター
ビン燃焼器内の燃空比を精度良く制御し、NOX 発生を
低く抑える上で有効である。
室内空気圧力を基に発生させた関数と発電機出力との比
αによってバイパス弁開度を制御する制御方法を更に発
展させ、バイパス弁を更に細く制御することによって燃
焼器内の燃焼を安定させ低NOX 化を一段と高めること
ができるようにしたガスタービン燃焼器のバイパス弁制
御方法を提供することを課題としている。
め、本発明は、車室内空気圧力を基に発生させた関数F
(P2 )と発電機出力LGEN との比α=LGEN /F(P
2 )に対応したバイパス弁開度設定信号CSOによりバ
イパス弁開度を制御するようにしたガスタービン燃焼器
バイパス弁制御方法において、前記燃焼器に供給される
燃焼用空気と燃料又はそのいずれか一方の条件変化に応
じて前記バイパス弁開度設定信号CSOを補正するよう
にしたガスタービン燃焼器バイパス弁制御方法を提供す
る。
焼用空気の条件変化としては、圧縮機オンライン翼洗浄
実施信号、大気中の湿度変化、大気圧力の変化の少くと
も1つとすることができる。
ガスタービンに吸入される空気の湿度が増え、ガスター
ビン燃焼器の燃焼性が低下する。これは、大気中の湿度
が変化してもガスタービン燃焼器の燃焼性に同様の影響
を与え、また、大気圧力の変化によってもガスタービン
に吸入される空気重量が変化するため、ガスタービン燃
焼器の燃焼性に対し影響が出る。本発明によるバイパス
弁制御方法では、このような燃焼用空気の条件変化を入
力してバイパス弁開度設定信号CSOを補正し、ガスタ
ービン燃焼器での燃焼を安定させ、一段と低いNOX 値
が達成可能である。
イパス弁制御方法で採用する燃料の条件変化としては、
供給される燃料成分の変化があり、燃料成分の変化に応
じてバイパス弁開度設定信号CSOに掛けられてCSO
を補正する補正係数が発生される。こうして本発明によ
れば、ガスタービン燃焼器に供給される燃料成分の変化
をも加味したバイパス弁開度設定信号が与えられる。
め、車室内空気圧力を基に発生させた関数F(P2 )と
発電機出力LGEN との比α=LGEN /F(P2 )に対応
したバイパス弁開度設定信号CSOによりバイパス弁開
度を制御するようにしたガスタービン燃焼器バイパス弁
制御方法において、発電機出力の変化率に応じて前記バ
イパス弁開度設定信号CSOを補正するようにしたガス
タービン燃焼器バイパス弁制御方法を提供する。このよ
うに、発電機出力の絶対値のみならず、その変化率を検
出し、その変化率の大きさによってガスタービン燃焼器
バイパス弁開度設定信号CSOを修正するための係数又
は信号が出力され、これによってバイパス弁開度設定信
号CSOを補正する。
生させた関数F(P2 )と発電機出力LGEN との比α=
LGEN /F(P2 )に対応したバイパス弁開度設定信号
CSOによりバイパス弁開度を制御するようにしたガス
タービン燃焼器バイパス弁制御方法において、ガスター
ビン劣化係数に応じてバイパス弁開度設定信号CSOを
補正するようにしたガスタービン燃焼器バイパス弁制御
方法を提供する。
劣化によって変化する発電機出力と燃料流量との関係を
大気圧力、大気温度、燃料成分の変化を加味して算出す
ることができる。或いは、ガスタービン劣化係数は、車
室圧力、排ガス温度、発電機出力の関係変化から算出す
ることができる。これらのガスタービン劣化係数を用い
てバイパス弁開度設定信号CSOを補正することによっ
て適正なバイパス弁制御を行い、ガスタービンにおける
燃焼を安定させ、更に低NOX 化を達成することができ
る。
のブロック線図を用いて具体的に説明する。なお、図1
において、図2に示したブロック線図と同じ部分には同
一の符号を付してあり、それらについての重複する説明
は省略する。図1において、1は圧縮機オンライン翼洗
浄実施の入力装置で、圧縮機オンライン翼洗浄が行なわ
れると、それに対応してバイパス弁開度設定信号に対す
る補正信号ΔCSO1を出力する。補正信号ΔCSO1
は、所定の値でもよいが、好ましくはオンライン翼洗浄
入口圧力の関数で決める。
出して関数発生器3へ出力し、関数発生器3は、その値
に対応した補正信号ΔCSO2を出力する。4は燃料成
分の入力装置で、燃料成分を示す信号を関数発生器5へ
出力し、関数発生器5は燃料成分の変化に対応した補正
信号ΔCSO3を演算して出力する。6は発電機出力の
変化率の入力装置で、発電機の出力が変化すると、その
変化率を関数発生器7に与え、関数発生器7は、発電機
出力の変化率に対応した補正信号ΔCSO4を出力す
る。
を表わす信号は関数発生装置9に与えられ、関数発生装
置9は出力Rα1 を演算する。11は大気温度の入力装
置で、大気温度に対応した信号を出力する。12は燃料
流量の入力装置で、ガスタービン燃焼器に供給される燃
料流量に対応した信号を出力する。
の入力装置10には、大気圧力の入力装置8、大気温度
の入力装置11、燃料流量の入力装置12、及び発電機
出力の入力装置14からの信号が与えられ、燃料流量と
発電機出力とから得られるタービンの劣化度を大気圧力
と大気温度で補正してタービン劣化係数Rηを演算す
る。こうして得られたタービン劣化係数Rηと、関数発
生器9が出力する大気圧力の関数Rα1 は、共に演算装
置17が出力する発電機出力LGEN と車室内空気圧力を
基に発生させた関数F(P2 )との比αに掛けられ、α
の値を補正する。
装置1の補正信号ΔCSO1、関数発生器3が出す補正
信号ΔCSO2、及び関数発生器7の補正信号ΔCSO
4は、関数設定装置18が出力するバイパス弁開度設定
信号CSOに加算され、CSOの値を補正する。また、
関数発生器5が出力する燃料成分に応じた補正信号RC
SO3は、バイパス弁サーボモータ19へ入力されるバ
イパス弁開度設定信号に掛けられ同信号を燃料成分の変
化に応じて補正する。
14からの発電機出力LGEN と車室内空気圧力の入力装
置15からの圧力P2 を基に発生させた関数F(P2 )
との比α=LGEN /F(P2 )に対応したバイパス弁開
度設定信号CSOは、圧縮機オンライン翼洗浄実施、大
気湿度の変化、燃料成分の変化、大気圧力の変化、ター
ビンの劣化係数、及び発電機出力の変化率によって補正
されてバイパス弁サーボモータへ与えられ、バイパス弁
を細く制御し、ガスタービン燃焼器における安定燃焼を
維持することができる。
に説明したが、本発明が、この実施の形態によって何ら
限定されるものではなく、特許請求の範囲に示す本発明
の範囲内において種々の変形、変更を加えてよいことは
いうまでもない。
ΔCSO1、ΔCSO2、ΔCSO4をバイパス弁開度
設定信号CSOに加算し、補正関数RCSO3はバイパ
ス弁開度設定信号に掛け合せているが、これらの補正信
号によるバイパス弁開度設定信号CSOの補正態様は任
意に選択してよい。また、補正信号や補正関数は全て用
いることは不可欠ではなく、いずれか1つ又は2つ以上
の組み合せを任意に行なってよい。
ガスタービン燃焼器のバイパス弁制御を、燃料と燃焼用
空気の条件変化に応じて補正して適切に行ない低NOX
化を達成することができる。
御方法を示すブロック線図。
線図。
Claims (6)
- 【請求項1】 車室内空気圧力を基に発生させた関数F
(P2 )と発電機出力LGEN との比α=LGEN /F(P
2 )に対応したバイパス弁開度設定信号によりバイパス
弁開度を制御するようにしたガスタービン燃焼器バイパ
ス弁制御方法において、前記燃焼器に供給される燃焼用
空気と燃料又はそのいずれか一方の条件変化に応じて前
記バイパス弁開度設定信号を補正することを特徴とする
ガスタービン燃焼器バイパス弁制御方法。 - 【請求項2】 燃焼用空気の前記条件変化が、圧縮機オ
ンライン翼洗浄実施信号、大気中の湿度変化信号、及び
大気圧力の変化信号の少なくともいずれか1つによって
与えられ、同信号により前記バイパス弁開度設定信号を
所定量補正することを特徴とする請求項1に記載のガス
タービン燃焼器バイパス弁制御方法。 - 【請求項3】 燃料の前記条件変化が、燃料成分の変化
信号により与えられ、同信号により前記バイパス弁開度
設定信号を所定量補正することを特徴とする請求項1に
記載のガスタービン燃焼器バイパス弁制御方法。 - 【請求項4】 車室内空気圧力を基に発生させた関数F
(P2 )と発電機出力LGEN との比α=LGEN /F(P
2 )に対応したバイパス弁開度設定信号によりバイパス
弁開度を制御するようにしたガスタービン燃焼器バイパ
ス弁制御方法において、発電機出力の変化率に応じて前
記バイパス弁開度設定信号を補正することを特徴とする
ガスタービン燃焼器バイパス弁制御方法。 - 【請求項5】 車室内空気圧力を基に発生させた関数F
(P2 )と発電機出力LGEN との比α=LGEN /F(P
2 )に対応したバイパス弁開度設定信号によりバイパス
弁開度を制御するようにしたガスタービン燃焼器バイパ
ス弁制御方法において、発電機出力、燃料流量、大気圧
力、大気温度、燃料成分から得られたガスタービン劣化
係数に応じて前記バイパス弁開度設定信号を補正するこ
とを特徴とするガスタービン燃焼器バイパス弁制御方
法。 - 【請求項6】 車室内空気圧力を基に発生させた関数F
(P2 )と発電機出力LGEN との比α=LGEN /F(P
2 )に対応したバイパス弁開度設定信号によりバイパス
弁開度を制御するようにしたガスタービン燃焼器バイパ
ス弁制御方法において、車室圧力、排ガス温度、発電機
出力から得られたガスタービン劣化係数に応じて前記バ
イパス弁開度設定信号を補正することを特徴とするガス
タービン燃焼器バイパス弁制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001253415A JP2003065079A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | ガスタービン燃焼器バイパス弁制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001253415A JP2003065079A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | ガスタービン燃焼器バイパス弁制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003065079A true JP2003065079A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19081751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001253415A Pending JP2003065079A (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | ガスタービン燃焼器バイパス弁制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003065079A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112448385A (zh) * | 2019-09-03 | 2021-03-05 | 三菱重工业株式会社 | 控制装置、控制方法及存储介质 |
-
2001
- 2001-08-23 JP JP2001253415A patent/JP2003065079A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112448385A (zh) * | 2019-09-03 | 2021-03-05 | 三菱重工业株式会社 | 控制装置、控制方法及存储介质 |
JP2021040418A (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 三菱重工業株式会社 | 制御装置、制御方法、及びプログラム |
US11537158B2 (en) | 2019-09-03 | 2022-12-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Control apparatus, control method, and non-transitory computer readable medium |
US11927978B2 (en) | 2019-09-03 | 2024-03-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Control apparatus, control method, and non-transitory computer readable medium |
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