JP2003148169A - ガスタービンの燃料制御方法、及びそれに供する制御装置 - Google Patents
ガスタービンの燃料制御方法、及びそれに供する制御装置Info
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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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- F05D2270/303—Temperature
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した燃料流量制御が可能なガスタービン
の燃料流量制御方法等を提供すること。 【解決手段】 配管４の圧力制御弁６の上流で検出さ
れる燃料ガス供給圧力９と、ガスタービン１の燃焼器車
室における燃焼器車室圧力１０と、ガスタービン１に接
続される発電機出力１２と、発電機負荷目標値１３と実
際の発電機出力１２との差を基に演算される流量制御弁
用の制御出力１４とがセンサーによって検出され、制御
装置８に入力される。また、流量制御弁７の上流と下流
との差圧１５、および流量制御弁差圧目標値１６も制御
装置８に入力される。制御装置８は、これらの入力９、
１０、１２、１４、１５、１６を基に、所望の演算を施
し、圧力制御弁６のリフト指令１７を出力する。
の燃料流量制御方法等を提供すること。 【解決手段】 配管４の圧力制御弁６の上流で検出さ
れる燃料ガス供給圧力９と、ガスタービン１の燃焼器車
室における燃焼器車室圧力１０と、ガスタービン１に接
続される発電機出力１２と、発電機負荷目標値１３と実
際の発電機出力１２との差を基に演算される流量制御弁
用の制御出力１４とがセンサーによって検出され、制御
装置８に入力される。また、流量制御弁７の上流と下流
との差圧１５、および流量制御弁差圧目標値１６も制御
装置８に入力される。制御装置８は、これらの入力９、
１０、１２、１４、１５、１６を基に、所望の演算を施
し、圧力制御弁６のリフト指令１７を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガスタービンの
燃料制御方法、それに供する制御装置、および当該燃料
制御方法をコンピュータに実行させるプログラムに関
し、更に詳しくは、ガスタービン燃焼器の圧力、発電機
出力、流量制御弁用の制御出力に変動があった場合で
も、その変動を圧力制御弁のリフトに反映させることが
できるガスタービンの燃料制御方法、制御装置、および
当該燃料制御方法をコンピュータに実行させるプログラ
ムに関する。
燃料制御方法、それに供する制御装置、および当該燃料
制御方法をコンピュータに実行させるプログラムに関
し、更に詳しくは、ガスタービン燃焼器の圧力、発電機
出力、流量制御弁用の制御出力に変動があった場合で
も、その変動を圧力制御弁のリフトに反映させることが
できるガスタービンの燃料制御方法、制御装置、および
当該燃料制御方法をコンピュータに実行させるプログラ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のガスタービンの燃料制御
方法を示す構成図である。ガスタービン５１に燃料を供
給する配管５２は、燃料供給源５３からガスタービン５
１まで設けられる。この配管５２には、温度制御弁５
４、圧力制御弁５５、流量制御弁５６が設けられ、これ
らの弁によって配管５２を流れる燃料の流量が調整され
る。温度制御弁５４は、燃料温度を一定にする役目を果
たす。圧力制御弁５５は、流量制御弁５６の差圧が一定
であるときに当該流量制御弁５６の制御が最適となるこ
とから、当該差圧を制御する役目を果たす。流量制御弁
５６は、文字通り燃料の流量を絞る役目を果たす。
方法を示す構成図である。ガスタービン５１に燃料を供
給する配管５２は、燃料供給源５３からガスタービン５
１まで設けられる。この配管５２には、温度制御弁５
４、圧力制御弁５５、流量制御弁５６が設けられ、これ
らの弁によって配管５２を流れる燃料の流量が調整され
る。温度制御弁５４は、燃料温度を一定にする役目を果
たす。圧力制御弁５５は、流量制御弁５６の差圧が一定
であるときに当該流量制御弁５６の制御が最適となるこ
とから、当該差圧を制御する役目を果たす。流量制御弁
５６は、文字通り燃料の流量を絞る役目を果たす。
【０００３】温度制御弁５４の制御は、フィードバック
制御で行う。すなわち、まず燃料ガス供給温度目標値５
７と、ヒーター５８で暖められた後の燃料ガスの温度と
の偏差を減算器において求める。そして、その偏差に比
例、積分制御器（ＰＩ制御器）５９による処理を加えて
制御出力とし、リフトを制御する。圧力制御弁５５の制
御にもフィードバック制御が採用される。すなわち、ま
ず流量制御弁５６の差圧目標値６０と、実際の流量制御
弁５６の差圧との偏差をとる。そして、その偏差にＰＩ
Ｄ制御器６１による処理を加えリフトを制御する。
制御で行う。すなわち、まず燃料ガス供給温度目標値５
７と、ヒーター５８で暖められた後の燃料ガスの温度と
の偏差を減算器において求める。そして、その偏差に比
例、積分制御器（ＰＩ制御器）５９による処理を加えて
制御出力とし、リフトを制御する。圧力制御弁５５の制
御にもフィードバック制御が採用される。すなわち、ま
ず流量制御弁５６の差圧目標値６０と、実際の流量制御
弁５６の差圧との偏差をとる。そして、その偏差にＰＩ
Ｄ制御器６１による処理を加えリフトを制御する。
【０００４】流量制御弁５６の制御にもフィードバック
制御が採用される。すなわち、まずガスタービン５１に
接続される発電機６２の発電機負荷目標値６３と、実際
の発電機の負荷６４との偏差をとる。そして、その偏差
に比例、積分、微分制御器（ＰＩＤ制御器）６５による
処理を加えた後、所望の変換関数Ｆｘ１（符号６６）、
Ｆｘ２（符号６７）を用いて流量制御弁５６のリフトに
変換してリフトを制御する。
制御が採用される。すなわち、まずガスタービン５１に
接続される発電機６２の発電機負荷目標値６３と、実際
の発電機の負荷６４との偏差をとる。そして、その偏差
に比例、積分、微分制御器（ＰＩＤ制御器）６５による
処理を加えた後、所望の変換関数Ｆｘ１（符号６６）、
Ｆｘ２（符号６７）を用いて流量制御弁５６のリフトに
変換してリフトを制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、供給ガス圧力が大きく変動するときに、し
ばらくの間流量制御弁５６の差圧が変動してしまうとい
う問題点があった。また、発電機６２の出力（負荷）が
急降下したときには、流量制御弁５６を絞ることになる
が、発電機６２の出力降下から流量制御弁５６を絞るま
で時間差があり、その間流量制御弁５６下流の燃料ガス
消費量が減少するために流量制御弁５６下流の燃料圧力
が上昇し、流量制御弁５６差圧が急激に大きくなるとい
う現象も生じていた。
来技術では、供給ガス圧力が大きく変動するときに、し
ばらくの間流量制御弁５６の差圧が変動してしまうとい
う問題点があった。また、発電機６２の出力（負荷）が
急降下したときには、流量制御弁５６を絞ることになる
が、発電機６２の出力降下から流量制御弁５６を絞るま
で時間差があり、その間流量制御弁５６下流の燃料ガス
消費量が減少するために流量制御弁５６下流の燃料圧力
が上昇し、流量制御弁５６差圧が急激に大きくなるとい
う現象も生じていた。
【０００６】流量制御弁５６の差圧が変動するというこ
とは、ガスタービンに入る入熱が変動することを意味す
る。入熱が変動すれば、燃焼器における燃焼が不安定と
なり、燃焼振動が発生して燃焼器が破損する危険があっ
た。
とは、ガスタービンに入る入熱が変動することを意味す
る。入熱が変動すれば、燃焼器における燃焼が不安定と
なり、燃焼振動が発生して燃焼器が破損する危険があっ
た。
【０００７】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、上記のような変動があった場合でも、
圧力制御弁を適切に制御可能なガスタービンの燃料制御
方法、それに供する制御装置、および当該燃料制御方法
をコンピュータに実行させるプログラムを提供すること
を目的とする。
たものであって、上記のような変動があった場合でも、
圧力制御弁を適切に制御可能なガスタービンの燃料制御
方法、それに供する制御装置、および当該燃料制御方法
をコンピュータに実行させるプログラムを提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１にかかるガスタービンの燃料制御方法は、
ガスタービンの燃料が流れる配管に圧力制御弁と流量制
御弁とを設け、当該圧力制御弁には、実際に得られる流
量制御弁差圧をフィードバックして所望の流量制御弁差
圧目標値に追従させてリフトＬ１を制御する方法を採用
するガスタービンの燃料制御方法において、前記配管の
前記圧力制御弁の上流で検出される燃料ガス供給圧力
と、前記ガスタービンの燃焼器車室における燃焼器車室
圧力と、前記ガスタービンに接続される発電機の出力
と、前記発電機出力目標値と実際の前記発電機の出力と
の差を基に演算される流量制御弁用の制御出力と、の少
なくとも一つ以上を用いて前記圧力制御弁のＣｖ値を表
し、当該圧力制御弁のＣｖ値とリフトとの関係から、当
該リフトＬ２を求め、前記リフトＬ１に前記リフトＬ２
を付加するものである。
に、請求項１にかかるガスタービンの燃料制御方法は、
ガスタービンの燃料が流れる配管に圧力制御弁と流量制
御弁とを設け、当該圧力制御弁には、実際に得られる流
量制御弁差圧をフィードバックして所望の流量制御弁差
圧目標値に追従させてリフトＬ１を制御する方法を採用
するガスタービンの燃料制御方法において、前記配管の
前記圧力制御弁の上流で検出される燃料ガス供給圧力
と、前記ガスタービンの燃焼器車室における燃焼器車室
圧力と、前記ガスタービンに接続される発電機の出力
と、前記発電機出力目標値と実際の前記発電機の出力と
の差を基に演算される流量制御弁用の制御出力と、の少
なくとも一つ以上を用いて前記圧力制御弁のＣｖ値を表
し、当該圧力制御弁のＣｖ値とリフトとの関係から、当
該リフトＬ２を求め、前記リフトＬ１に前記リフトＬ２
を付加するものである。
【０００９】この発明では、圧力制御弁の弁開度を制御
するための要素として、流量制御弁差圧の他、圧力制御
弁の上流で検出される燃料ガス供給圧力、ガスタービン
の燃焼器車室における燃焼器車室圧力、ガスタービンに
接続される発電機の出力、および発電機出力目標値と実
際の前記発電機の出力との差を基に演算される流量制御
弁用の制御出力を用いる。なお、上記要素のうち、簡略
的に一定とみなすものがあっても、本質的には上記要素
を利用していることになる。
するための要素として、流量制御弁差圧の他、圧力制御
弁の上流で検出される燃料ガス供給圧力、ガスタービン
の燃焼器車室における燃焼器車室圧力、ガスタービンに
接続される発電機の出力、および発電機出力目標値と実
際の前記発電機の出力との差を基に演算される流量制御
弁用の制御出力を用いる。なお、上記要素のうち、簡略
的に一定とみなすものがあっても、本質的には上記要素
を利用していることになる。
【００１０】これにより、ガスタービン燃焼器の圧力に
変動があった場合でも、その変動を圧力制御弁のリフト
に反映させることができ、流量制御弁の適切な制御が施
せる。また、ガスタービンに接続される側の発電機出力
に変動があった場合でも、燃料供給路に設けられる圧力
制御弁によって、その変動が反映され、所望の流量制御
が施せる。さらに、上記発電機出力に影響を受ける流量
制御弁用の制御出力も圧力制御弁の制御に反映される。
変動があった場合でも、その変動を圧力制御弁のリフト
に反映させることができ、流量制御弁の適切な制御が施
せる。また、ガスタービンに接続される側の発電機出力
に変動があった場合でも、燃料供給路に設けられる圧力
制御弁によって、その変動が反映され、所望の流量制御
が施せる。さらに、上記発電機出力に影響を受ける流量
制御弁用の制御出力も圧力制御弁の制御に反映される。
【００１１】また、請求項２にかかるガスタービンの燃
料制御方法は、ガスタービンの燃料が流れる配管に圧力
制御弁と流量制御弁とを設け、当該圧力制御弁には、実
際に得られる流量制御弁差圧をフィードバックして所望
の流量制御弁差圧目標値に追従させてリフトＬ１を制御
する方法を採用するガスタービンの燃料制御方法におい
て、ガスタービンに接続される発電機の出力との関係か
ら導かれる当該ガスタービン流入燃料質量流量Ｖを求め
る工程と、前記配管の前記圧力制御弁の上流で検出され
る燃料ガス供給圧力と、当該燃料ガス供給圧力と燃料比
重との関係における比例定数とを乗じて得られる燃料比
重ρを求める工程と、前記ガスタービン流入燃料質量流
量の２乗と前記燃料比重とを乗じたものを、前記発電機
出力の目標値と実際の前記発電機の出力との差を基に演
算される流量制御弁用の制御出力と前記流量制御弁のＣ
ｖ値との関数を利用して当該流量制御弁用の制御出力か
ら求めた当該流量制御弁のＣｖ値の２乗で除して表され
る流量制御弁差圧ΔＰｔを求める工程と、前記燃料ガス
供給圧力から前記ガスタービンの燃焼器車室における燃
焼器車室圧力を減じたものから、さらに前記流量制御弁
差圧を減じたもので表される前記圧力制御弁差圧の平方
根√Δｐｐで前記ガスタービン流入燃料質量流量Ｖと前
記燃料比重の平方根√ρとの積を除して前記圧力制御弁
のＣｖ値を求める工程と、前記圧力制御弁のＣｖ値とリ
フトとの関数を利用して当該圧力制御弁のリフトＬ２を
決定する工程と、を有し、前記Ｌ１に前記Ｌ２を付加す
るようにしたものである。
料制御方法は、ガスタービンの燃料が流れる配管に圧力
制御弁と流量制御弁とを設け、当該圧力制御弁には、実
際に得られる流量制御弁差圧をフィードバックして所望
の流量制御弁差圧目標値に追従させてリフトＬ１を制御
する方法を採用するガスタービンの燃料制御方法におい
て、ガスタービンに接続される発電機の出力との関係か
ら導かれる当該ガスタービン流入燃料質量流量Ｖを求め
る工程と、前記配管の前記圧力制御弁の上流で検出され
る燃料ガス供給圧力と、当該燃料ガス供給圧力と燃料比
重との関係における比例定数とを乗じて得られる燃料比
重ρを求める工程と、前記ガスタービン流入燃料質量流
量の２乗と前記燃料比重とを乗じたものを、前記発電機
出力の目標値と実際の前記発電機の出力との差を基に演
算される流量制御弁用の制御出力と前記流量制御弁のＣ
ｖ値との関数を利用して当該流量制御弁用の制御出力か
ら求めた当該流量制御弁のＣｖ値の２乗で除して表され
る流量制御弁差圧ΔＰｔを求める工程と、前記燃料ガス
供給圧力から前記ガスタービンの燃焼器車室における燃
焼器車室圧力を減じたものから、さらに前記流量制御弁
差圧を減じたもので表される前記圧力制御弁差圧の平方
根√Δｐｐで前記ガスタービン流入燃料質量流量Ｖと前
記燃料比重の平方根√ρとの積を除して前記圧力制御弁
のＣｖ値を求める工程と、前記圧力制御弁のＣｖ値とリ
フトとの関数を利用して当該圧力制御弁のリフトＬ２を
決定する工程と、を有し、前記Ｌ１に前記Ｌ２を付加す
るようにしたものである。
【００１２】ガスタービンに接続される発電機の出力と
ガスタービン流入燃料質量流量Ｖは一定の関係を有す
る。これにより、発電機出力からガスタービンに流入す
る燃料の質量流量Ｖを割り出すことができる。また、燃
料比重ρは、配管の圧力制御弁上流で検出される燃料ガ
ス供給圧力と、当該燃料ガス供給圧力と燃料比重との関
係における比例定数とを乗じて得ることができる。
ガスタービン流入燃料質量流量Ｖは一定の関係を有す
る。これにより、発電機出力からガスタービンに流入す
る燃料の質量流量Ｖを割り出すことができる。また、燃
料比重ρは、配管の圧力制御弁上流で検出される燃料ガ
ス供給圧力と、当該燃料ガス供給圧力と燃料比重との関
係における比例定数とを乗じて得ることができる。
【００１３】配管の流量制御弁差圧Δｐｔは、ガスター
ビン流入燃料質量流量の２乗と上記で求めた燃料比重と
を乗じたものを、前記発電機出力の目標値と実際の前記
発電機の出力との差を基に演算される流量制御弁用の制
御出力と前記流量制御弁のＣｖ値との関数を利用して当
該流量制御弁用の制御出力から求めた当該流量制御弁の
Ｃｖ値の２乗で除して割り出すことができる。
ビン流入燃料質量流量の２乗と上記で求めた燃料比重と
を乗じたものを、前記発電機出力の目標値と実際の前記
発電機の出力との差を基に演算される流量制御弁用の制
御出力と前記流量制御弁のＣｖ値との関数を利用して当
該流量制御弁用の制御出力から求めた当該流量制御弁の
Ｃｖ値の２乗で除して割り出すことができる。
【００１４】また、圧力制御弁のＣｖ値は、燃料ガス供
給圧力からガスタービンの燃焼器車室における燃焼器車
室圧力を減じたものから、さらに上記で求めた流量制御
弁差圧を減じたもので表される前記圧力制御弁差圧の平
方根√Δｐｐで前記ガスタービン流入燃料質量流量Ｖと
前記燃料比重の平方根√ρとの積を除して割り出すこと
ができる。
給圧力からガスタービンの燃焼器車室における燃焼器車
室圧力を減じたものから、さらに上記で求めた流量制御
弁差圧を減じたもので表される前記圧力制御弁差圧の平
方根√Δｐｐで前記ガスタービン流入燃料質量流量Ｖと
前記燃料比重の平方根√ρとの積を除して割り出すこと
ができる。
【００１５】圧力制御弁のリフト（弁開度）は、前記圧
力制御弁のＣｖ値と一定の関係がある。したがって、圧
力制御弁のＣｖ値を上記のように求めれば、リフトを決
定することができる。これにより、ガスタービン燃焼器
の圧力、発電機出力、流量制御弁用の制御出力に変動が
あった場合でも、その変動を圧力制御弁のリフトに反映
させることができる。
力制御弁のＣｖ値と一定の関係がある。したがって、圧
力制御弁のＣｖ値を上記のように求めれば、リフトを決
定することができる。これにより、ガスタービン燃焼器
の圧力、発電機出力、流量制御弁用の制御出力に変動が
あった場合でも、その変動を圧力制御弁のリフトに反映
させることができる。
【００１６】また、請求項３にかかるプログラムは、前
記請求項１または２のいずれか一つに記載されたガスタ
ービンの燃料制御方法を、コンピュータに実行させるよ
うにしたものである。
記請求項１または２のいずれか一つに記載されたガスタ
ービンの燃料制御方法を、コンピュータに実行させるよ
うにしたものである。
【００１７】上記プログラムは、コンピュータというハ
ードウェア資源を用いて、対象となる圧力制御弁、ひい
てはガスタービンの燃焼制御を行うものである。このプ
ログラムは、コンピュータに用いる記憶装置や、フレキ
シブルディスク等の記憶媒体によってコンピュータの一
要素となり、データ入力、各種演算、および出力をまか
なう。これにより、前述のガスタービンの燃焼制御方法
がコンピュータを利用して実現できる。
ードウェア資源を用いて、対象となる圧力制御弁、ひい
てはガスタービンの燃焼制御を行うものである。このプ
ログラムは、コンピュータに用いる記憶装置や、フレキ
シブルディスク等の記憶媒体によってコンピュータの一
要素となり、データ入力、各種演算、および出力をまか
なう。これにより、前述のガスタービンの燃焼制御方法
がコンピュータを利用して実現できる。
【００１８】また、請求項４にかかるガスタービンの燃
料制御装置は、ガスタービンの燃料が流れる配管に圧力
制御弁と流量制御弁とを設け、当該圧力制御弁には、実
際に得られる流量制御弁差圧をフィードバックして所望
の流量制御弁差圧目標値に追従させてリフトＬ１を制御
するガスタービンの燃料制御装置において、前記配管の
前記圧力制御弁の上流で検出される燃料ガス供給圧力
と、前記ガスタービンの燃焼器車室における燃焼器車室
圧力と、前記ガスタービンに接続される発電機の出力
と、前記発電機出力目標値と実際の前記発電機の出力と
の差を基に演算される流量制御弁用の制御出力と、を電
気信号として入力する入力部と、前記入力部に入力され
た電気信号の値を基に前記圧力制御弁のＣｖ値を導出
し、さらに当該圧力制御弁のＣｖ値とリフトとの関係か
ら、当該リフトＬ２を導出し、前記Ｌ１と前記Ｌ２との
和Ｌｓを求める演算部と、前記Ｌｓを電気信号として出
力する出力部と、を有するようにしたものである。
料制御装置は、ガスタービンの燃料が流れる配管に圧力
制御弁と流量制御弁とを設け、当該圧力制御弁には、実
際に得られる流量制御弁差圧をフィードバックして所望
の流量制御弁差圧目標値に追従させてリフトＬ１を制御
するガスタービンの燃料制御装置において、前記配管の
前記圧力制御弁の上流で検出される燃料ガス供給圧力
と、前記ガスタービンの燃焼器車室における燃焼器車室
圧力と、前記ガスタービンに接続される発電機の出力
と、前記発電機出力目標値と実際の前記発電機の出力と
の差を基に演算される流量制御弁用の制御出力と、を電
気信号として入力する入力部と、前記入力部に入力され
た電気信号の値を基に前記圧力制御弁のＣｖ値を導出
し、さらに当該圧力制御弁のＣｖ値とリフトとの関係か
ら、当該リフトＬ２を導出し、前記Ｌ１と前記Ｌ２との
和Ｌｓを求める演算部と、前記Ｌｓを電気信号として出
力する出力部と、を有するようにしたものである。
【００１９】流量制御弁を適切に制御するためには、当
該流量制御弁の上流と下流における燃料ガスの圧力制御
が不可欠である。圧力制御弁は、その圧力制御を担うも
のである。この発明にかかる燃料制御装置では、燃料ガ
ス供給圧力、燃焼器車室圧力、発電機出力、流量制御弁
用の出力、および従来から用いていた流量制御弁差圧と
その目標値を入力とする。これにより、これらの値に変
動があった場合でも、演算部による演算で、圧力制御弁
のリフトを適切に制御可能となる。
該流量制御弁の上流と下流における燃料ガスの圧力制御
が不可欠である。圧力制御弁は、その圧力制御を担うも
のである。この発明にかかる燃料制御装置では、燃料ガ
ス供給圧力、燃焼器車室圧力、発電機出力、流量制御弁
用の出力、および従来から用いていた流量制御弁差圧と
その目標値を入力とする。これにより、これらの値に変
動があった場合でも、演算部による演算で、圧力制御弁
のリフトを適切に制御可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、この発明につき図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、この実施の形
態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、
或いは実質的に同一のものを含む。
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、この実施の形
態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、
或いは実質的に同一のものを含む。
【００２１】図１は、この発明の実施の形態にかかるガ
スタービンの燃料流量制御方法を示す概略図である。ガ
スタービン１に発電機２が接続される点、ガスタービン
１に燃料供給源３から配管４が設けられる点、配管４に
温度制御弁５、圧力制御弁６、流量制御弁７が設けられ
る点は従来技術と同様なので説明を省略する。また、温
度制御弁５および流量制御弁７の制御方法は、従来技術
と同様フィードバック制御を行うので、これも説明を省
略する。
スタービンの燃料流量制御方法を示す概略図である。ガ
スタービン１に発電機２が接続される点、ガスタービン
１に燃料供給源３から配管４が設けられる点、配管４に
温度制御弁５、圧力制御弁６、流量制御弁７が設けられ
る点は従来技術と同様なので説明を省略する。また、温
度制御弁５および流量制御弁７の制御方法は、従来技術
と同様フィードバック制御を行うので、これも説明を省
略する。
【００２２】この発明の実施の形態では、圧力制御弁６
の制御方法に特徴がある。具体的には、配管４の圧力制
御弁６の上流で検出される燃料ガス供給圧力９と、ガス
タービン１の燃焼器車室における燃焼器車室圧力１０
と、ガスタービン１に接続される発電機出力１２と、発
電機負荷目標値１３と実際の発電機出力１２との差を基
に演算される流量制御弁７用の制御出力１４とがセンサ
ーによって検出され、制御装置８に入力される。
の制御方法に特徴がある。具体的には、配管４の圧力制
御弁６の上流で検出される燃料ガス供給圧力９と、ガス
タービン１の燃焼器車室における燃焼器車室圧力１０
と、ガスタービン１に接続される発電機出力１２と、発
電機負荷目標値１３と実際の発電機出力１２との差を基
に演算される流量制御弁７用の制御出力１４とがセンサ
ーによって検出され、制御装置８に入力される。
【００２３】また、従来と同様に流量制御弁７の上流と
下流との差圧１５、および流量制御弁差圧目標値１６も
制御装置８に入力される。制御装置８は、これらの入力
９、１０、１２、１４、１５、１６を基に、所望の演算
を施し、圧力制御弁６のリフト指令１７を出力する。
下流との差圧１５、および流量制御弁差圧目標値１６も
制御装置８に入力される。制御装置８は、これらの入力
９、１０、１２、１４、１５、１６を基に、所望の演算
を施し、圧力制御弁６のリフト指令１７を出力する。
【００２４】図２は、制御装置を説明するための説明図
であり、（ａ）は、機能ブロック図であり、（ｂ）は、
ハードウェア構成図である。同図（ａ）に示すように、
制御装置８は、入力部２１、演算部２２、および出力部
２３で構成される。メンテナンス等のためには、上記に
加え、モニター等のユーザーインターフェース部を設け
てもよい。入力部２１には、燃料ガス供給圧力９等の値
１０、１２、１４、１５、１６が電気信号として入力さ
れる。
であり、（ａ）は、機能ブロック図であり、（ｂ）は、
ハードウェア構成図である。同図（ａ）に示すように、
制御装置８は、入力部２１、演算部２２、および出力部
２３で構成される。メンテナンス等のためには、上記に
加え、モニター等のユーザーインターフェース部を設け
てもよい。入力部２１には、燃料ガス供給圧力９等の値
１０、１２、１４、１５、１６が電気信号として入力さ
れる。
【００２５】演算部２２は、入力部２１に入力された電
気信号の値を基に、後述する演算を行う。出力部２３
は、演算部２２で導き出された圧力制御弁のリフト指令
１７を電気信号として出力する。なお、演算部２２は、
記憶部を内包するもので、当該記憶部へのデータの読み
書きにより演算処理を行う。
気信号の値を基に、後述する演算を行う。出力部２３
は、演算部２２で導き出された圧力制御弁のリフト指令
１７を電気信号として出力する。なお、演算部２２は、
記憶部を内包するもので、当該記憶部へのデータの読み
書きにより演算処理を行う。
【００２６】制御装置８のハードウェア構成は、同図
（ｂ）に示すように、ＣＩＳＣ（Complex Instruction
Set Computer）またはＲＩＳＣ（Reduced Instruction
Set Computer）であるＣＰＵまたはＤＳＰ（Digital Si
gnal Processor）といったプロセッサー２４を中心に、
ＲＯＭ２５、ＲＡＭ２６、入出力インターフェース（Ｉ
／Ｏ）２７、およびユーザーインターフェース２８をバ
ス２９で接続した構成である。
（ｂ）に示すように、ＣＩＳＣ（Complex Instruction
Set Computer）またはＲＩＳＣ（Reduced Instruction
Set Computer）であるＣＰＵまたはＤＳＰ（Digital Si
gnal Processor）といったプロセッサー２４を中心に、
ＲＯＭ２５、ＲＡＭ２６、入出力インターフェース（Ｉ
／Ｏ）２７、およびユーザーインターフェース２８をバ
ス２９で接続した構成である。
【００２７】プロセッサー２４の実行プログラムは、Ｒ
ＯＭやフラッシュメモリ２５等に予め格納される。ま
た、このＲＯＭ等２５には、入出力インターフェース２
７との通信プログラムやユーザーインターフェースと入
出力するためのプログラムも格納される。なお、図では
省略したが、入出力インターフェースには、その先に接
続されるデバイス（電磁弁、各種センサー等）に応じて
Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータが設けられる。な
お、ここでは、ソフトウェアによるデジタル処理を想定
して説明したが、ハードウエアによるアナログ処理によ
り実現されるものであってもよい。
ＯＭやフラッシュメモリ２５等に予め格納される。ま
た、このＲＯＭ等２５には、入出力インターフェース２
７との通信プログラムやユーザーインターフェースと入
出力するためのプログラムも格納される。なお、図では
省略したが、入出力インターフェースには、その先に接
続されるデバイス（電磁弁、各種センサー等）に応じて
Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータが設けられる。な
お、ここでは、ソフトウェアによるデジタル処理を想定
して説明したが、ハードウエアによるアナログ処理によ
り実現されるものであってもよい。
【００２８】ここで、圧力制御弁６の上流で検出される
燃料ガス供給圧力９、ガスタービン１の燃焼器車室にお
ける燃焼器車室圧力１０、ガスタービン１に接続される
発電機の出力１２、および発電機負荷目標値１３と実際
の発電機２の出力１２との差を基に演算される流量制御
弁７用の制御出力１４を用いて圧力制御弁のリフトを求
める方法を説明する。
燃料ガス供給圧力９、ガスタービン１の燃焼器車室にお
ける燃焼器車室圧力１０、ガスタービン１に接続される
発電機の出力１２、および発電機負荷目標値１３と実際
の発電機２の出力１２との差を基に演算される流量制御
弁７用の制御出力１４を用いて圧力制御弁のリフトを求
める方法を説明する。
【００２９】説明を簡潔にするため、Ｖはガスタービン
流入燃料質量流量（ｋｇ／ｈ）、ρはガスタービン燃料
比重（ｋｇ/ｍ3）、ＭＷはガスタービン発電機出力（実
発電機負荷）（ＭＷ）、Ｃｖｐは圧力制御弁のＣｖ値で
あるＣｖ値、Ｃｖｔは流量制御弁のＣｖ値であるＣｖ
値、Ｌｐは圧力制御弁のリフト値、Ｌｔは流量制御弁の
リフト値、ｐ１は燃料ガス供給圧力、ｐ２は燃焼器車室
圧力、Δｐｐは圧力制御弁差圧、Δｐｔは流量制御弁差
圧、そしてＣＳＯ（Controlled Signal Output）は発電
機出力目標値と実際の発電機の出力との差を基に演算さ
れる流量制御弁用の制御出力とする。
流入燃料質量流量（ｋｇ／ｈ）、ρはガスタービン燃料
比重（ｋｇ/ｍ3）、ＭＷはガスタービン発電機出力（実
発電機負荷）（ＭＷ）、Ｃｖｐは圧力制御弁のＣｖ値で
あるＣｖ値、Ｃｖｔは流量制御弁のＣｖ値であるＣｖ
値、Ｌｐは圧力制御弁のリフト値、Ｌｔは流量制御弁の
リフト値、ｐ１は燃料ガス供給圧力、ｐ２は燃焼器車室
圧力、Δｐｐは圧力制御弁差圧、Δｐｔは流量制御弁差
圧、そしてＣＳＯ（Controlled Signal Output）は発電
機出力目標値と実際の発電機の出力との差を基に演算さ
れる流量制御弁用の制御出力とする。
【００３０】燃料に含まれる熱量が一定であれば、ガス
タービン発電機出力ＭＷと、ガスタービン流入燃料質量
流量との間には、ヒートバランスで求められる関数関係
がある。この関数をｆMWとすると、 ＭＷ＝ｆMW（Ｖ）・・・（１） この関数ｆMWは動特性上一次遅れ関数で規定される。逆
に、ガスタービン発電機出力からガスタービン流入燃料
質量流量を求める場合は、 Ｖ＝ｆMW -1（ＭＷ）・・・（１）´ となる。したがって、ｆMW -1は動特性上一次進み関数と
なる。
タービン発電機出力ＭＷと、ガスタービン流入燃料質量
流量との間には、ヒートバランスで求められる関数関係
がある。この関数をｆMWとすると、 ＭＷ＝ｆMW（Ｖ）・・・（１） この関数ｆMWは動特性上一次遅れ関数で規定される。逆
に、ガスタービン発電機出力からガスタービン流入燃料
質量流量を求める場合は、 Ｖ＝ｆMW -1（ＭＷ）・・・（１）´ となる。したがって、ｆMW -1は動特性上一次進み関数と
なる。
【００３１】燃料は温度制御弁で制御されているので、
温度一定と考えると、比重ρは供給圧力との間で比例関
係があるので、Ｋｐを比例定数として、 ρ＝Ｋｐ・ｐ１・・・（２） と規定できる。
温度一定と考えると、比重ρは供給圧力との間で比例関
係があるので、Ｋｐを比例定数として、 ρ＝Ｋｐ・ｐ１・・・（２） と規定できる。
【００３２】圧力制御弁、流量制御弁ともにＣｖ値、質
量流量、比重、および差圧の間には、次式が成立する。 Ｃｖｐ＝Ｖ・（√ρ）/（√Δｐｐ）・・・（３） Ｃｖｔ＝Ｖ・（√ρ）/（√Δｐｔ）・・・（３）´
量流量、比重、および差圧の間には、次式が成立する。 Ｃｖｐ＝Ｖ・（√ρ）/（√Δｐｐ）・・・（３） Ｃｖｔ＝Ｖ・（√ρ）/（√Δｐｔ）・・・（３）´
【００３３】流量制御弁はＣＳＯを基に動作するので、
ＣＳＯと流量制御弁Ｃｖ値との間には関数関係がある。
この関係をｆCSOと記述すると、 Ｃｖｔ＝ｆCSO（ＣＳＯ）・・・（４） となる。 この関数ｆCSOは、動特性上一次遅れ関数で
規定される。
ＣＳＯと流量制御弁Ｃｖ値との間には関数関係がある。
この関係をｆCSOと記述すると、 Ｃｖｔ＝ｆCSO（ＣＳＯ）・・・（４） となる。 この関数ｆCSOは、動特性上一次遅れ関数で
規定される。
【００３４】燃料ガス供給圧力、燃焼器車室圧力、圧力
制御弁差圧、流量制御弁差圧との間には、次式のような
関係がある。 ｐ１＝ｐ２＋Δｐｐ＋Δｐｔ・・・（５）
制御弁差圧、流量制御弁差圧との間には、次式のような
関係がある。 ｐ１＝ｐ２＋Δｐｐ＋Δｐｔ・・・（５）
【００３５】圧力制御弁、流量制御弁ともＣｖ値とリフ
ト値は、弁特有の関数関係があり、これらの関数をそれ
ぞれｆｐ、ｆｔとすると、次式のように表すことができ
る。 Ｌｐ＝ｆｐ（Ｃｖｐ）・・・（６） Ｌｔ＝ｆｔ（Ｃｖｔ）・・・（６）´
ト値は、弁特有の関数関係があり、これらの関数をそれ
ぞれｆｐ、ｆｔとすると、次式のように表すことができ
る。 Ｌｐ＝ｆｐ（Ｃｖｐ）・・・（６） Ｌｔ＝ｆｔ（Ｃｖｔ）・・・（６）´
【００３６】上記（１）´、（２）および（３）´式か
ら流量制御弁Ｃｖ値Ｃｖｔは、 Ｃｖｔ＝｛ｆMW -1（ＭＷ）｝・√（Ｋｐ・ｐ１）／√Δｐｔ・・・（７） と表せる。
ら流量制御弁Ｃｖ値Ｃｖｔは、 Ｃｖｔ＝｛ｆMW -1（ＭＷ）｝・√（Ｋｐ・ｐ１）／√Δｐｔ・・・（７） と表せる。
【００３７】Δｐｔは（７）式から、
Δｐｔ＝｛ｆMW -1（ＭＷ）｝2・（Ｋｐ・ｐ１）／Ｃｖｔ2・・・（８）
と表せる。また、（４）と（８）式から、
Δｐｔ＝｛ｆMW -1（ＭＷ）｝2・（Ｋｐ・ｐ１）／｛ｆCSO（ＣＳＯ）｝2
・・・（９）
と表せる。
【００３８】圧力制御弁差圧Δｐｐは、（５）、（９）
式から、 Δｐｐ＝ｐ１―ｐ２ ―｛ｆMW -1（ＭＷ）｝2・（Ｋｐ・ｐ１）／｛ｆCSO（ＣＳＯ）｝2 ・・・（１０） と表せる。
式から、 Δｐｐ＝ｐ１―ｐ２ ―｛ｆMW -1（ＭＷ）｝2・（Ｋｐ・ｐ１）／｛ｆCSO（ＣＳＯ）｝2 ・・・（１０） と表せる。
【００３９】したがって、圧力制御弁のＣｖ値であるＣ
ｖｐは、
ｖｐは、
【数１】
と表せる。
【００４０】また、圧力制御弁のリフト値Ｌｐは、
（６）式より
（６）式より
【数２】
となる。
【００４１】このように求まったＬｐをＬｐ１とし、従
来の流量制御弁差圧を用いたフィードバック制御による
リフト値をＬｐ２とすると、最終的圧力制御弁のリフト
値Ｌｐｓは、Ｌｐｓ＝Ｌｐ１＋Ｌｐ２で求まる。これに
より、Ｌｐｓは、燃料ガス供給圧力ｐ１、燃焼器車室圧
力ｐ２、発電機の出力ＭＷ、発電機出力目標値と実際の
発電機の出力との差を基に演算される流量制御弁用の制
御出力ＣＳＯ、および流量制御弁差圧とその目標値とで
求めることができる。
来の流量制御弁差圧を用いたフィードバック制御による
リフト値をＬｐ２とすると、最終的圧力制御弁のリフト
値Ｌｐｓは、Ｌｐｓ＝Ｌｐ１＋Ｌｐ２で求まる。これに
より、Ｌｐｓは、燃料ガス供給圧力ｐ１、燃焼器車室圧
力ｐ２、発電機の出力ＭＷ、発電機出力目標値と実際の
発電機の出力との差を基に演算される流量制御弁用の制
御出力ＣＳＯ、および流量制御弁差圧とその目標値とで
求めることができる。
【００４２】図３は、上記圧力制御弁の制御方法を示す
フローチャートである。最初の四段階までは、燃料ガス
供給圧力ｐ１、燃焼器車室圧力ｐ２、発電機の出力Ｍ
Ｗ、および発電機出力目標値と実際の発電機の出力との
差を基に演算される流量制御弁用の制御出力ＣＳＯを検
出する（ステップＳ１０１〜１０４）である。これら検
出された値は、制御装置の入力部であるＩ／Ｏから入力
される。
フローチャートである。最初の四段階までは、燃料ガス
供給圧力ｐ１、燃焼器車室圧力ｐ２、発電機の出力Ｍ
Ｗ、および発電機出力目標値と実際の発電機の出力との
差を基に演算される流量制御弁用の制御出力ＣＳＯを検
出する（ステップＳ１０１〜１０４）である。これら検
出された値は、制御装置の入力部であるＩ／Ｏから入力
される。
【００４３】演算部では、まず、ガスタービン流入燃料
質量流量Ｖが、発電機の出力ＭＷの値を基に、上記
（１）´式を用いて変換・導出される（ステップＳ１０
５）。次に、燃料比重ρが、燃料ガス供給圧力ｐ１の値
を基に、上記（２）式を用いて変換・導出される（ステ
ップＳ１０６）。導出されたＶ、ρ、および発電機出力
目標値と実際の発電機の出力との差を基に演算される流
量制御弁用の制御出力ＣＳＯの値は、（９）式より、流
量制御弁差圧Δｐｔを導出するために使用される（ステ
ップＳ１０７）。
質量流量Ｖが、発電機の出力ＭＷの値を基に、上記
（１）´式を用いて変換・導出される（ステップＳ１０
５）。次に、燃料比重ρが、燃料ガス供給圧力ｐ１の値
を基に、上記（２）式を用いて変換・導出される（ステ
ップＳ１０６）。導出されたＶ、ρ、および発電機出力
目標値と実際の発電機の出力との差を基に演算される流
量制御弁用の制御出力ＣＳＯの値は、（９）式より、流
量制御弁差圧Δｐｔを導出するために使用される（ステ
ップＳ１０７）。
【００４４】また、燃料ガス供給圧力ｐ１、燃焼器車室
圧力ｐ２、および上記で得られた流量制御弁差圧Δｐｔ
を用いて、圧力制御弁差圧Δｐｐが導出される（ステッ
プＳ１０８）。これらの値は、上記（１１）式により、
圧力制御弁のＣｖｐ値に変換され（ステップＳ１０
９）、上記（６）式よりリフト値Ｌｐ１が導出される
（ステップＳ１１０）。そして、圧力制御弁を制御する
ための最終的なリフト値Ｌｐｓは、前記Ｌｐ１に従来の
フィードバック制御によって得られたリフト値Ｌｐ２を
付加することにより導出される（ステップＳ１１１、Ｓ
１１２）。
圧力ｐ２、および上記で得られた流量制御弁差圧Δｐｔ
を用いて、圧力制御弁差圧Δｐｐが導出される（ステッ
プＳ１０８）。これらの値は、上記（１１）式により、
圧力制御弁のＣｖｐ値に変換され（ステップＳ１０
９）、上記（６）式よりリフト値Ｌｐ１が導出される
（ステップＳ１１０）。そして、圧力制御弁を制御する
ための最終的なリフト値Ｌｐｓは、前記Ｌｐ１に従来の
フィードバック制御によって得られたリフト値Ｌｐ２を
付加することにより導出される（ステップＳ１１１、Ｓ
１１２）。
【００４５】以上のステップを経て、最終的な圧力制御
弁のリフトは、制御装置の出力部から圧力制御弁に向け
て出力される。上記ステップは、制御装置で定めるサン
プリングレートで繰り返され、適切な圧力制御弁のリフ
ト値を出力し続ける（ステップＳ１１３）。これらのス
テップはソフトウェアであるプログラムに具現化でき、
上記制御装置によって実際の制御がなされる。
弁のリフトは、制御装置の出力部から圧力制御弁に向け
て出力される。上記ステップは、制御装置で定めるサン
プリングレートで繰り返され、適切な圧力制御弁のリフ
ト値を出力し続ける（ステップＳ１１３）。これらのス
テップはソフトウェアであるプログラムに具現化でき、
上記制御装置によって実際の制御がなされる。
【００４６】図４は、上記で説明した入力から出力まで
を示すブロック線図である。このブロック線図は、上述
した（１２）式をブロック化したものと従来からのフィ
ードバック制御を連結したものである。同図中、×３１
は乗算器、÷３２は除算器、＋３３は加算器、Δ３４は
減算器である。除算器に入力される２つの入力は一方が
割られる側（Ｎ／）、他方が割る側（／Ｄ）である。な
お、燃料ガス供給圧力ｐ１（符号３５）、と、燃焼器車
室圧力ｐ２（符号３６）、発電機出力ＭＷ（符号３
７）、流量制御弁差圧Δｐｔ（符号３８）は、離れて表
してあるが、同一のものである。
を示すブロック線図である。このブロック線図は、上述
した（１２）式をブロック化したものと従来からのフィ
ードバック制御を連結したものである。同図中、×３１
は乗算器、÷３２は除算器、＋３３は加算器、Δ３４は
減算器である。除算器に入力される２つの入力は一方が
割られる側（Ｎ／）、他方が割る側（／Ｄ）である。な
お、燃料ガス供給圧力ｐ１（符号３５）、と、燃焼器車
室圧力ｐ２（符号３６）、発電機出力ＭＷ（符号３
７）、流量制御弁差圧Δｐｔ（符号３８）は、離れて表
してあるが、同一のものである。
【００４７】以上の方法によれば、燃料ガス供給圧力ｐ
１が増大しても、圧力制御弁を素早く閉めることがで
き、流量制御弁差圧Δｐｔの増大（上流側の増大）を防
ぐことができる。反対に、燃料ガス供給圧力ｐ１が減少
しても圧力制御弁を素早く開くことができ、流量制御弁
差圧Δｐｔの減少（上流側の減少）を防ぐ。これによ
り、燃料ガス供給圧力が周期的に変動しても、流量制御
弁差圧Δｐｔの変動を小さく抑えることができ、燃料ガ
ス供給圧力変動によって燃焼器の燃焼が不安定になるの
を防止することができる。
１が増大しても、圧力制御弁を素早く閉めることがで
き、流量制御弁差圧Δｐｔの増大（上流側の増大）を防
ぐことができる。反対に、燃料ガス供給圧力ｐ１が減少
しても圧力制御弁を素早く開くことができ、流量制御弁
差圧Δｐｔの減少（上流側の減少）を防ぐ。これによ
り、燃料ガス供給圧力が周期的に変動しても、流量制御
弁差圧Δｐｔの変動を小さく抑えることができ、燃料ガ
ス供給圧力変動によって燃焼器の燃焼が不安定になるの
を防止することができる。
【００４８】また、発電機出力（負荷）ＭＷが急降下し
たときには、ｆMW -1（ＭＷ）は時間進み関数であり、ｆ
CSO（ＣＳＯ）は時間遅れ関数であることから、ｆMW -1
（ＭＷ）が用いられる信号流れの方がｆCSO（ＣＳＯ）
が用いられる信号流れよりも早く圧力制御弁のリフトに
影響する。これにより、圧力制御弁が早く閉まり、流量
制御弁差圧の減少を防ぐことができる。
たときには、ｆMW -1（ＭＷ）は時間進み関数であり、ｆ
CSO（ＣＳＯ）は時間遅れ関数であることから、ｆMW -1
（ＭＷ）が用いられる信号流れの方がｆCSO（ＣＳＯ）
が用いられる信号流れよりも早く圧力制御弁のリフトに
影響する。これにより、圧力制御弁が早く閉まり、流量
制御弁差圧の減少を防ぐことができる。
【００４９】しばらく時間が経つとｆCSO（ＣＳＯ）が
用いられる信号の値は減少（実際に燃料ガス流量制御弁
も閉まる）するので、圧力制御弁が開いて、最終的に流
量制御弁差圧をフィードバックしているようになる。し
たがって、発電機出力が急激に降下しても、流量制御弁
差圧の変動を小さく抑えることができ、発電機出力急降
下によって燃焼器の燃焼が不安定になるのを防止するこ
とができる。
用いられる信号の値は減少（実際に燃料ガス流量制御弁
も閉まる）するので、圧力制御弁が開いて、最終的に流
量制御弁差圧をフィードバックしているようになる。し
たがって、発電機出力が急激に降下しても、流量制御弁
差圧の変動を小さく抑えることができ、発電機出力急降
下によって燃焼器の燃焼が不安定になるのを防止するこ
とができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
ガスタービンの燃料制御方法（請求項１および２）によ
れば、ガス供給圧力が変動しても、圧力制御弁を素早く
開閉することができ、流量制御弁差圧の変動を防ぐこと
ができる。これにより、燃料ガス供給圧力変動によって
燃焼器の燃焼が不安定になるのを防止することができ
る。
ガスタービンの燃料制御方法（請求項１および２）によ
れば、ガス供給圧力が変動しても、圧力制御弁を素早く
開閉することができ、流量制御弁差圧の変動を防ぐこと
ができる。これにより、燃料ガス供給圧力変動によって
燃焼器の燃焼が不安定になるのを防止することができ
る。
【００５１】また、発電機出力（負荷）ＭＷが急降下し
たときでも、利用する関数の時間進み・時間遅れ補償作
用により、適切な信号流れを維持できる。これにより、
圧力制御弁を素早く閉めることができ、流量制御弁差圧
の増大を防ぐことができる。したがって、発電機出力が
急激に降下しても、発電機出力急降下によって燃焼器の
燃焼が不安定になるのを防止することができる。
たときでも、利用する関数の時間進み・時間遅れ補償作
用により、適切な信号流れを維持できる。これにより、
圧力制御弁を素早く閉めることができ、流量制御弁差圧
の増大を防ぐことができる。したがって、発電機出力が
急激に降下しても、発電機出力急降下によって燃焼器の
燃焼が不安定になるのを防止することができる。
【００５２】また、この発明にかかるプログラム（請求
項３）によれば、コンピュータというハード資源を用い
て、上記請求項１または２に記載のガスタービンの燃料
制御方法を実行することができる。これにより、燃料ガ
ス供給圧力や発電機出力の変動に強い制御システムを構
築することができる。
項３）によれば、コンピュータというハード資源を用い
て、上記請求項１または２に記載のガスタービンの燃料
制御方法を実行することができる。これにより、燃料ガ
ス供給圧力や発電機出力の変動に強い制御システムを構
築することができる。
【００５３】また、この発明にかかるガスタービンの燃
料制御装置（請求項４）によれば、ガス供給圧力が変動
しても、圧力制御弁を素早く開閉することができ、流量
制御弁差圧の変動を防ぐことができる。これにより、燃
料ガス供給圧力変動によって燃焼器の燃焼が不安定にな
るのを防止することができる。
料制御装置（請求項４）によれば、ガス供給圧力が変動
しても、圧力制御弁を素早く開閉することができ、流量
制御弁差圧の変動を防ぐことができる。これにより、燃
料ガス供給圧力変動によって燃焼器の燃焼が不安定にな
るのを防止することができる。
【００５４】また、発電機出力（負荷）ＭＷが急降下し
たときでも、利用する関数の時間進み・時間遅れ補償作
用により、適切な信号流れを維持できる。これにより、
圧力制御弁を素早く閉めることができ、流量制御弁差圧
の増大を防ぐことができる。したがって、発電機出力が
急激に降下しても、発電機出力急降下によって燃焼器の
燃焼が不安定になるのを防止することができる。
たときでも、利用する関数の時間進み・時間遅れ補償作
用により、適切な信号流れを維持できる。これにより、
圧力制御弁を素早く閉めることができ、流量制御弁差圧
の増大を防ぐことができる。したがって、発電機出力が
急激に降下しても、発電機出力急降下によって燃焼器の
燃焼が不安定になるのを防止することができる。
【図１】実施の形態にかかるガスタービンの燃料流量制
御方法を示す概略図である。
御方法を示す概略図である。
【図２】制御装置を説明するための説明図であり、
（ａ）は、機能ブロック図であり、（ｂ）は、ハードウ
ェア構成図である。
（ａ）は、機能ブロック図であり、（ｂ）は、ハードウ
ェア構成図である。
【図３】上記圧力制御弁の制御方法を示すフローチャー
トである。
トである。
【図４】上記で説明した入力から出力までを示すブロッ
ク線図である。
ク線図である。
【図５】従来のガスタービンの燃料制御方法を示す構成
図である。
図である。
１ ガスタービン
２ 発電機
６ 圧力制御弁
７ 流量制御弁
８ 制御装置
９ 燃料ガス供給圧力
１０ 燃焼器車室圧力
１２ 発電機出力
１３ 発電機負荷目標値
１４ 流量制御弁用の制御出力
２１ 入力部
２２ 演算部
２３ 出力部
Claims (4)
- 【請求項１】 ガスタービンの燃料が流れる配管に圧力
制御弁と流量制御弁とを設け、当該圧力制御弁には、実
際に得られる流量制御弁差圧をフィードバックして所望
の流量制御弁差圧目標値に追従させてリフトＬ１を制御
する方法を採用するガスタービンの燃料制御方法におい
て、 前記配管の前記圧力制御弁の上流で検出される燃料ガス
供給圧力と、 前記ガスタービンの燃焼器車室における燃焼器車室圧力
と、 前記ガスタービンに接続される発電機の出力と、 前記発電機出力目標値と実際の前記発電機の出力との差
を基に演算される流量制御弁用の制御出力と、 の少なくとも一つ以上を用いて前記圧力制御弁のＣｖ値
を表し、当該圧力制御弁のＣｖ値とリフトとの関係か
ら、当該リフトＬ２を求め、 前記リフトＬ１に前記リフトＬ２を付加することを特徴
とするガスタービンの燃料制御方法。 - 【請求項２】 ガスタービンの燃料が流れる配管に圧力
制御弁と流量制御弁とを設け、当該圧力制御弁には、実
際に得られる流量制御弁差圧をフィードバックして所望
の流量制御弁差圧目標値に追従させてリフトＬ１を制御
する方法を採用するガスタービンの燃料制御方法におい
て、 ガスタービンに接続される発電機の出力との関係から導
かれる当該ガスタービン流入燃料質量流量Ｖを求める工
程と、 前記配管の前記圧力制御弁の上流で検出される燃料ガス
供給圧力と、当該燃料ガス供給圧力と燃料比重との関係
における比例定数とを乗じて得られる燃料比重ρを求め
る工程と、 前記ガスタービン流入燃料質量流量の２乗と前記燃料比
重とを乗じたものを、前記発電機出力の目標値と実際の
前記発電機の出力との差を基に演算される流量制御弁用
の制御出力と前記流量制御弁のＣｖ値との関数を利用し
て当該流量制御弁用の制御出力から求めた当該流量制御
弁のＣｖ値の２乗で除して表される流量制御弁差圧Δｐ
ｔを求める工程と、 前記燃料ガス供給圧力から前記ガスタービンの燃焼器車
室における燃焼器車室圧力を減じたものから、さらに前
記流量制御弁差圧を減じたもので表される前記圧力制御
弁差圧の平方根√Δｐｐで前記ガスタービン流入燃料質
量流量Ｖと前記燃料比重の平方根√ρとの積を除して前
記圧力制御弁のＣｖ値を求める工程と、 前記圧力制御弁のＣｖ値とリフトとの関数を利用して当
該圧力制御弁のリフトＬ２を決定する工程と、 を有し、前記Ｌ１に前記Ｌ２を付加することを特徴とす
るガスタービンの燃料制御方法。 - 【請求項３】 前記請求項１または２のいずれか一つに
記載されたガスタービンの燃料制御方法を、コンピュー
タに実行させるプログラム。 - 【請求項４】ガスタービンの燃料が流れる配管に圧力制
御弁と流量制御弁とを設け、当該圧力制御弁には、実際
に得られる流量制御弁差圧をフィードバックして所望の
流量制御弁差圧目標値に追従させてリフトＬ１を制御す
るガスタービンの燃料制御装置において、 前記配管の前記圧力制御弁の上流で検出される燃料ガス
供給圧力と、 前記ガスタービンの燃焼器車室における燃焼器車室圧力
と、 前記ガスタービンに接続される発電機の出力と、 前記発電機出力目標値と実際の前記発電機の出力との差
を基に演算される流量制御弁用の制御出力と、 を電気信号として入力する入力部と、 前記入力部に入力された電気信号の値を基に前記圧力制
御弁のＣｖ値を導出し、さらに当該圧力制御弁のＣｖ値
とリフトとの関係から、当該リフトＬ２を導出し、前記
Ｌ１と前記Ｌ２との和Ｌｓを求める演算部と、 前記Ｌｓを電気信号として出力する出力部と、 を有するガスタービンの制御装置。
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