JP2003201864A - Starting method of gas turbine device and gas turbine device - Google Patents

Starting method of gas turbine device and gas turbine device

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JP2003201864A
JP2003201864A JP2002002836A JP2002002836A JP2003201864A JP 2003201864 A JP2003201864 A JP 2003201864A JP 2002002836 A JP2002002836 A JP 2002002836A JP 2002002836 A JP2002002836 A JP 2002002836A JP 2003201864 A JP2003201864 A JP 2003201864A
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JP
Japan
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turbine
fuel
combustor
air
motor
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JP2002002836A
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Japanese (ja)
Inventor
Terence Mckelvey
テレンス マッケルヴィ
Hidefumi Marui
英史 丸井
Masahiro Miyamoto
政博 宮本
Tadashi Kataoka
匡史 片岡
Yasushi Furuya
泰 古谷
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Priority to AU2003202136A priority patent/AU2003202136A1/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine device and a starting method thereof which improves reliability of start by surely igniting mixture even under various conditions and restrains temperature rise of the gas turbine device immediately after the ignition. <P>SOLUTION: A turbine 1 is rotary-driven by a motor 5 connected with the turbine 1, and air is pressure-transferred to a combustor by an air compressor 3 interlocking with the turbine 1. When the turbine 1 reaches a predetermined rotational frequency, the supply of fuel to a combustor 2 is started, and an ignition action of fuel-air mixture is started in the combustor 2. While the ignition action of the mixture is performed at least in the combustor 2, the rotational frequency of the turbine 1 is increased, and the supply volume of the fuel to the combustor 2 is increased. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン装置に
係り、スタータモータを用いて起動するガスタービン装
置の起動方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine device, and more particularly to a method of starting a gas turbine device using a starter motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的なガスタービン装置は、回転軸を
介して回転自在に取り付けられたタービンと、燃焼ガス
を発生させるための燃焼器と、燃焼器への燃料供給量を
調節する燃料調節弁と、圧縮した空気(以下、適宜、圧
縮空気という)を燃焼器に送り込む空気圧縮機とを備え
て構成される。そして、燃焼器にて形成された空気と燃
料との混合気が燃焼して高温・高圧の燃焼ガスが発生
し、この燃焼ガスがタービンに供給されることでタービ
ンが回転するようになっている。
2. Description of the Related Art A general gas turbine apparatus includes a turbine rotatably mounted via a rotary shaft, a combustor for generating combustion gas, and a fuel adjustment for adjusting a fuel supply amount to the combustor. It is provided with a valve and an air compressor for sending compressed air (hereinafter, appropriately referred to as compressed air) to the combustor. Then, the air-fuel mixture formed in the combustor burns to generate high-temperature, high-pressure combustion gas, and the combustion gas is supplied to the turbine to rotate the turbine. .

【0003】この種のガスタービン装置にあっては、起
動の際に、起動用のモータによりタービンを駆動してガ
スタービン装置を起動する方法が採用されている。即
ち、まず、モータによりタービンを回転駆動するととも
に、回転軸を介してモータにより空気圧縮機を駆動して
燃焼器への圧縮空気の供給を開始する。その後、燃料調
節弁が開いて燃料が燃焼器に供給され、燃焼器にて圧縮
空気と燃料との混合気が形成される。そして、燃焼器に
おいて混合気への着火動作を開始すると、やがて、混合
気が燃焼して燃焼ガスが発生し、この燃焼ガスがタービ
ンに供給されることによりタービンが高速で回転するよ
うになっている。
This type of gas turbine apparatus employs a method of starting the gas turbine apparatus by driving the turbine with a starting motor at the time of starting. That is, first, the turbine is rotationally driven by the motor, and the air compressor is driven by the motor via the rotary shaft to start the supply of the compressed air to the combustor. Then, the fuel control valve is opened to supply the fuel to the combustor, and the mixture of compressed air and fuel is formed in the combustor. When the ignition operation of the air-fuel mixture is started in the combustor, the air-fuel mixture is burned to generate combustion gas, and the combustion gas is supplied to the turbine so that the turbine rotates at high speed. There is.

【0004】ここで、混合気が着火する条件のひとつ
に、混合気における空気と燃料との質量比(または重量
比)、即ち、空燃比(エア・フューエル・レシオ、A/
Fともいう)が挙げられる。空燃比は、燃焼に供される
空気と燃料との質量比、即ち、混合比であり、空気の単
位時間当たりの流量を燃料の単位時間当たりの流量で除
算することで得ることができる。なお、上述したよう
に、空気は空気圧縮機により圧縮されて燃焼器に送ら
れ、この空気圧縮機はタービンに連動して駆動されるた
め、空気の流量はタービンの回転数より算出することが
できる。また、燃料の流量は燃料調節弁の開度より算出
することができる。したがって、空燃比は、タービンの
回転数および燃料調節弁の開度から導くことができる。
Here, one of the conditions under which the air-fuel mixture ignites is the mass ratio (or weight ratio) of air and fuel in the air-fuel mixture, that is, the air-fuel ratio (air fuel ratio, A /
(Also referred to as F). The air-fuel ratio is a mass ratio of air and fuel used for combustion, that is, a mixing ratio, and can be obtained by dividing the flow rate of air per unit time by the flow rate of fuel per unit time. As described above, air is compressed by the air compressor and sent to the combustor, and this air compressor is driven in conjunction with the turbine. Therefore, the flow rate of air can be calculated from the rotational speed of the turbine. it can. Further, the flow rate of fuel can be calculated from the opening of the fuel control valve. Therefore, the air-fuel ratio can be derived from the rotational speed of the turbine and the opening degree of the fuel control valve.

【0005】図3は従来のガスタービン装置の起動時に
おけるタービン回転数、燃料調節弁の開度、排気温度の
様子を経時的に表したグラフ図である。図3に示すよう
に、まず、モータにてタービンを回転駆動し(図3の点
線参照)、タービンが着火に必要とされる回転数NR
に達した後、この回転数NRを維持するようにモータ
を制御する。その後、燃焼器への燃料の供給を開始して
混合気を形成させ、同時に混合気への着火動作を開始す
る(t)。このときの燃料供給量(燃料調節弁の開
度)は、図3に示すように、着火に好ましい所定の供給
量(fcv)に維持されている。
FIG. 3 is a graph showing the state of the turbine speed, the opening of the fuel control valve, and the exhaust temperature at the time of starting the conventional gas turbine apparatus over time. As shown in FIG. 3, first, the turbine is rotationally driven by the motor (see the dotted line in FIG. 3) to rotate the turbine at a rotational speed NR 1 required for ignition.
After reaching 0, the motor is controlled so as to maintain this rotation speed NR 1 . After that, the supply of the fuel to the combustor is started to form the air-fuel mixture, and at the same time, the ignition operation for the air-fuel mixture is started (t 1 ). At this time, the fuel supply amount (opening of the fuel control valve) is maintained at a predetermined supply amount (fcv 1 ) preferable for ignition, as shown in FIG.

【0006】やがて、混合気に着火して燃焼ガスが発生
し(t)、この燃焼ガスがタービンに供給されること
で、燃焼ガスにより動力を得てタービンが昇速する。そ
の後、モータの回転駆動を停止する。そして、燃焼ガス
による回転駆動が開始されると同時に、タービンへ供給
される燃焼ガスの供給量を調節することによりタービン
が制御される。即ち、タービンの加速度が、予め設定さ
れた所定の目標加速度に達するように燃料調節弁の開度
を操作してタービンの回転を昇速させる昇速制御が行わ
れる。
Eventually, the air-fuel mixture is ignited to generate combustion gas (t 2 ), and this combustion gas is supplied to the turbine, whereby power is obtained from the combustion gas to accelerate the turbine. Then, the rotational drive of the motor is stopped. Then, at the same time when the rotational drive by the combustion gas is started, the turbine is controlled by adjusting the supply amount of the combustion gas supplied to the turbine. That is, the speed-up control is performed in which the opening of the fuel control valve is operated so that the turbine acceleration reaches a predetermined target acceleration that is set in advance, thereby increasing the rotation speed of the turbine.

【0007】上述したように、着火動作時(tからt
までの間)においては、空燃比は着火に好ましい値と
なるように設定されており、したがって、図3に示すよ
うに、タービンの回転数(圧縮空気の流量)と燃料調節
弁の開度(燃料の供給量)は、それぞれ一定となる。こ
のように、着火に好ましい空燃比での着火動作を行うこ
とにより、混合気の速やかな着火が図られている。
As described above, during the ignition operation (from t 1 to t
( Up to 2 ), the air-fuel ratio is set to a value that is preferable for ignition. Therefore, as shown in FIG. 3, the rotational speed of the turbine (flow rate of compressed air) and the opening degree of the fuel control valve are set. (Fuel supply amount) is constant. In this way, the air-fuel mixture is quickly ignited by performing the ignition operation with the air-fuel ratio that is preferable for ignition.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、着火に
好ましい空燃比は起動時の種々の条件によって異なって
くる。例えば、周囲環境の温度が低いときは着火しにく
く、運転停止後のガスタービン装置本体が高温にある状
態で再起動する場合は着火しやすい。即ち、必ずしも同
一の空燃比で着火するとは限らなく、このため、混合気
の着火がうまく行われずに起動に失敗する場合がある。
However, the air-fuel ratio preferable for ignition varies depending on various conditions at the time of starting. For example, it is difficult to ignite when the temperature of the surrounding environment is low, and easy to ignite when the gas turbine apparatus main body is restarted in a high temperature after the operation is stopped. That is, the air-fuel ratio does not necessarily ignite with the same air-fuel ratio, and therefore, the air-fuel mixture may not be ignited well and the startup may fail.

【0009】この問題を解決するために、従来では、図
4に示すように、タービンの回転数を一定に保ちつつ、
燃料調節弁の開度を増加させ、空燃比を変動させること
で着火条件の変化に追従させる試みがなされている。し
かしながら、この場合には、次のような問題が起こって
いる。着火した直後(t)は、上述したように、ター
ビンの制御はモータによる駆動から燃焼ガスの供給によ
る昇速制御に切り替わる。このとき、着火直後のタービ
ンの回転数は一定に維持されて加速度は0となっている
ため、目標加速度と切り替え直後のタービンの加速度と
の偏差が大きい。
In order to solve this problem, in the prior art, as shown in FIG. 4, while keeping the turbine speed constant,
Attempts have been made to follow changes in ignition conditions by increasing the opening of the fuel control valve and varying the air-fuel ratio. However, in this case, the following problems occur. Immediately after the ignition (t 2 ), as described above, the control of the turbine is switched from the drive by the motor to the speed-up control by the supply of the combustion gas. At this time, the rotational speed of the turbine immediately after ignition is kept constant and the acceleration is 0, so that the deviation between the target acceleration and the acceleration of the turbine immediately after switching is large.

【0010】そうすると、昇速制御に切り替わった直後
に、この偏差を最小にしようとする制御動作により燃料
調節弁が大きく開いてしまうことになる。このため、燃
料調節弁から燃焼器への過剰な燃料の供給が行われ、着
火直後にガスタービン装置、特に燃焼器の温度が急激に
高温となってしまうという問題が生じている(図4の排
気温度参照)。そして、この問題は、図3に示す起動方
法を採用した場合にも同様に起きている。
Then, immediately after switching to the speed-up control, the fuel control valve opens greatly due to the control operation for minimizing this deviation. For this reason, excessive fuel is supplied from the fuel control valve to the combustor, and the temperature of the gas turbine device, particularly the combustor, suddenly rises to a high temperature immediately after ignition (Fig. 4). Exhaust temperature reference). This problem also occurs when the activation method shown in FIG. 3 is adopted.

【0011】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、様々な条件下にあっても確実に混合気を着火
させることを可能として起動の信頼性を向上させ、さら
に、着火直後のガスタービン装置の温度上昇を抑えるこ
とを可能にしたガスタービン装置およびその起動方法を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to reliably ignite an air-fuel mixture even under various conditions to improve the reliability of starting, and immediately after ignition. It is an object of the present invention to provide a gas turbine device capable of suppressing the temperature rise of the gas turbine device and the starting method thereof.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、本発明は、タービンに連結されたモータによ
り前記タービンを回転駆動するとともに、前記タービン
に連動する空気圧縮機により空気を燃焼器に圧送し、前
記タービンが所定の回転数に達したところで前記燃焼器
に燃料の供給を開始するとともに、前記燃焼器において
燃料と空気との混合気への着火動作を開始し、少なくと
も前記燃焼器において混合気の着火動作が行われている
間は、前記タービンの回転数を上昇させるとともに前記
燃焼器への燃料の供給量を増加させることを特徴とす
る。
In order to solve the above problems, the present invention rotatably drives the turbine by a motor connected to the turbine, and burns air by an air compressor linked to the turbine. The fuel to the combustor when the turbine reaches a predetermined rotational speed, and at the same time, the ignition operation of the mixture of fuel and air is started in the combustor, and at least the combustion is performed. While the air-fuel mixture is being ignited in the burner, the rotational speed of the turbine is increased and the amount of fuel supplied to the combustor is increased.

【0013】また、本発明は、タービンを回転駆動する
モータと、前記モータの回転数を制御するモータ制御部
と、燃料と空気との混合気を燃焼させて燃焼ガスを発生
させる燃焼器と、前記タービンに連動して前記燃焼器に
空気を圧送する空気圧縮機と、前記燃焼器への燃料の供
給量を調節する燃料調節弁とを備えたガスタービン装置
において、少なくとも前記燃焼器において混合気への着
火動作が行われている間は、前記モータ制御部により前
記モータを介して前記タービンの回転数を上昇させると
ともに前記燃料調節弁を介して前記燃焼器への燃料の供
給量を増加させることを特徴とする。
Further, according to the present invention, a motor for rotationally driving a turbine, a motor control unit for controlling the rotational speed of the motor, a combustor for combusting a mixture of fuel and air to generate combustion gas, In a gas turbine device provided with an air compressor that pumps air to the combustor in conjunction with the turbine, and a fuel control valve that adjusts the amount of fuel supplied to the combustor, a gas mixture in at least the combustor While the ignition operation is being performed on the engine, the motor control unit increases the rotation speed of the turbine via the motor and increases the amount of fuel supplied to the combustor via the fuel control valve. It is characterized by

【0014】本発明によれば、着火条件の変動に空燃比
を追従させることができるため、確実に着火させること
が可能となる。また、着火した時点ではタービンがある
程度加速しているため、着火時のタービンの加速度と目
標加速度との偏差が少なくなる。したがって、着火して
昇速制御に切り替わった直後の燃料の過剰供給を防止す
ることができ、これにより、着火直後にガスタービン装
置の温度が上昇してしまうことを防止することが可能と
なる。
According to the present invention, the air-fuel ratio can be made to follow the variation of the ignition condition, so that the ignition can be reliably performed. Moreover, since the turbine is accelerated to some extent at the time of ignition, the deviation between the acceleration of the turbine at the time of ignition and the target acceleration is small. Therefore, it is possible to prevent the excessive supply of fuel immediately after ignition and switching to the speed-up control, and thereby to prevent the temperature of the gas turbine device from rising immediately after ignition.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスタービン
装置の一実施形態について図面を参照して説明する。図
1は本実施形態であるガスタービン装置の全体構成を示
す模式図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a gas turbine device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a gas turbine device according to this embodiment.

【0016】図1に示すように、本実施形態におけるガ
スタービン装置は、タービン1と、タービン1に燃焼ガ
スを供給する燃焼器2と、燃焼器2への燃料の供給量を
調節する燃料調節弁19と、燃焼器2に空気を圧送する
空気圧縮機3と、タービン1を制御対象とするタービン
制御部11とを備えている。
As shown in FIG. 1, the gas turbine device according to the present embodiment has a turbine 1, a combustor 2 for supplying combustion gas to the turbine 1, and a fuel adjustment for adjusting the amount of fuel supplied to the combustor 2. The valve 19 includes an air compressor 3 that sends air to the combustor 2 under pressure, and a turbine control unit 11 that controls the turbine 1.

【0017】タービン1は、流体を受けて回転するため
の複数の回転翼(図示せず)を有し、回転軸6を介して
ケーシング(図示せず)内に回転自在に支持されてい
る。空気圧縮機3は回転軸6を介してタービン1により
駆動されて空気を圧縮するように構成されている。この
空気圧縮機3は配管7を介して燃焼器2に接続されてお
り、空気圧縮機3により圧縮された空気は配管7を通っ
て燃焼器2に供給される。
The turbine 1 has a plurality of rotary blades (not shown) for receiving a fluid and rotating, and is rotatably supported in a casing (not shown) via a rotary shaft 6. The air compressor 3 is configured to be driven by the turbine 1 via the rotating shaft 6 to compress air. The air compressor 3 is connected to the combustor 2 via a pipe 7, and the air compressed by the air compressor 3 is supplied to the combustor 2 via the pipe 7.

【0018】燃料調節弁19は燃焼器2の上流側に配置
されており、図示しない燃料供給源から供給された燃料
は、この燃料調節弁19を通過した後、燃焼器2に供給
される。燃料調節弁19は開度が可変に構成され、この
開度を操作されることで燃焼器2への燃料の供給量が調
節されるようになっている。なお、タービン制御部11
は、タービン1の加速度を予め設定された目標加速度に
近づけるべく、燃料調節弁19の開度を操作することで
タービン1を制御するようになっている。
The fuel control valve 19 is arranged on the upstream side of the combustor 2, and the fuel supplied from a fuel supply source (not shown) is supplied to the combustor 2 after passing through the fuel control valve 19. The fuel control valve 19 has a variable opening, and the amount of fuel supplied to the combustor 2 is adjusted by operating the opening. The turbine control unit 11
Controls the turbine 1 by operating the opening of the fuel control valve 19 so that the acceleration of the turbine 1 approaches a preset target acceleration.

【0019】燃焼器2に供給された燃料および圧縮空気
は燃焼器2において混合気を形成し、燃焼器2にて混合
気が燃焼することで高温・高圧の燃焼ガスが発生する。
そして、この燃焼ガスがタービン1に供給されることに
よりタービン1が高速で回転する。なお、回転軸6のモ
ータ5側の軸端付近には、タービン1の回転数を検出す
る回転数検出部12が設置されている。
The fuel and the compressed air supplied to the combustor 2 form an air-fuel mixture in the combustor 2, and the air-fuel mixture burns in the combustor 2 to generate high-temperature and high-pressure combustion gas.
Then, by supplying this combustion gas to the turbine 1, the turbine 1 rotates at high speed. A rotation speed detection unit 12 that detects the rotation speed of the turbine 1 is installed near the shaft end of the rotation shaft 6 on the motor 5 side.

【0020】また、本実施形態に係るガスタービン装置
は、図1に示すように、回転軸6に連結されたモータ5
と、モータ5の回転数を制御するモータ制御部8とを備
えている。そして、本実施形態では、モータ5がガスタ
ービン装置の起動用モータとして機能し、このときのモ
ータ5の回転数制御はモータ制御部8により行われる。
Further, the gas turbine device according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, has a motor 5 connected to a rotary shaft 6.
And a motor controller 8 that controls the number of rotations of the motor 5. Then, in the present embodiment, the motor 5 functions as a starting motor for the gas turbine device, and the rotation speed control of the motor 5 at this time is performed by the motor control unit 8.

【0021】図2は本実施形態であるガスタービン装置
の起動時におけるタービンの回転数、燃料調節弁の開
度、排気温度の様子を経時的に表したグラフ図である。
図2に示すように、ガスタービン装置の起動を開始する
際は、まず、モータ5に電力を供給し、モータ5により
タービン1を回転駆動する(図2点線参照)。やがて、
タービン1の回転数が着火可能な回転数(NR)に達
した後、モータ制御部8によりモータ5を制御してター
ビン1の回転数を徐々に上昇させる。そうすると、図1
に示すように、モータ5と空気圧縮機3とは回転軸6を
介して連動するため、このときの燃焼器2への圧縮空気
の供給量も徐々に増加することになる。
FIG. 2 is a graph showing the rotational speed of the turbine, the opening degree of the fuel control valve, and the exhaust gas temperature at the time of starting the gas turbine system according to this embodiment over time.
As shown in FIG. 2, when starting the activation of the gas turbine device, first, electric power is supplied to the motor 5, and the motor 5 rotationally drives the turbine 1 (see the dotted line in FIG. 2). Eventually,
After the rotation speed of the turbine 1 reaches the rotation speed (NR 1 ) at which ignition is possible, the motor controller 8 controls the motor 5 to gradually increase the rotation speed of the turbine 1. Then,
As shown in, since the motor 5 and the air compressor 3 are interlocked via the rotary shaft 6, the supply amount of compressed air to the combustor 2 at this time also gradually increases.

【0022】モータ制御部8によるタービン1の回転数
の上昇開始とほぼ同時に、燃料調節弁19を開いて燃焼
器2への燃料の供給を開始する(t)。更に、燃焼器
2への燃料の供給開始と同時に燃料調節弁19の開度を
徐々に大きくし、燃焼器2への燃料の供給量を増加させ
る。
Almost at the same time when the motor controller 8 starts to increase the rotational speed of the turbine 1, the fuel control valve 19 is opened to start the supply of fuel to the combustor 2 (t 1 ). Further, at the same time when the fuel supply to the combustor 2 is started, the opening of the fuel control valve 19 is gradually increased to increase the fuel supply amount to the combustor 2.

【0023】燃焼器2では圧縮空気と燃料とにより混合
気が形成され、この混合気への着火動作は燃料の燃焼器
2への供給とほぼ同時に開始される。混合気が着火する
のに好ましい空燃比は、ガスタービン装置本体の温度な
どによって変動するが、着火動作が行われている間(t
からtまでの間)は、上述したように、燃焼器2へ
の圧縮空気および燃料の供給量が増加するため、空燃比
が変動することになる。したがって、そのときの着火に
好ましい条件に符合する空燃比になったとき、混合気に
着火することになる。
In the combustor 2, the air-fuel mixture is formed by the compressed air and the fuel, and the ignition operation to the air-fuel mixture is started almost at the same time as the supply of the fuel to the combustor 2. The air-fuel ratio that is preferable for igniting the air-fuel mixture varies depending on the temperature of the gas turbine apparatus main body, etc.
(Between 1 and t 2 ), as described above, the supply amount of the compressed air and the fuel to the combustor 2 increases, so that the air-fuel ratio changes. Therefore, when the air-fuel ratio meets the conditions preferable for ignition at that time, the mixture is ignited.

【0024】混合気の着火動作が完了した後は、燃焼ガ
スがタービン1に供給され、燃焼ガスにより駆動力を得
てタービン1が昇速する。燃焼ガスによるタービン1の
回転駆動が開始された後(t以降)は、タービン制御
部11による昇速制御に切り替わる。なお、燃焼器2に
おいて混合気への着火動作が完了したか否かの確認は、
配管に設けられた排気温度測定器17により排気温度を
測定することで行われる。
After the ignition operation of the air-fuel mixture is completed, the combustion gas is supplied to the turbine 1, and the combustion gas obtains a driving force to accelerate the turbine 1. After the rotational driving of the turbine 1 by the combustion gas is started (after t 2 ), the turbine control unit 11 switches to the speed increasing control. In addition, in the combustor 2, it is possible to confirm whether or not the ignition operation of the air-fuel mixture is completed.
This is performed by measuring the exhaust temperature with an exhaust temperature measuring device 17 provided in the pipe.

【0025】ここで、昇速制御に切り替わった直後は、
図2に示すように、既にモータ5により駆動されてター
ビン1はある程度加速しているため、このときのタービ
ン1の加速度と目標加速度との偏差はあまり大きくな
い。したがって、図2に示すように、タービン1の加速
度を目標加速度に近づけるために燃料調節弁19の開度
が過剰に大きく開くことはなく、その結果、燃焼器2へ
の過剰な燃料の供給が防止され、着火直後のガスタービ
ン装置が高温となることを防止することが可能となる。
Immediately after switching to the speed increasing control,
As shown in FIG. 2, since the turbine 1 has already been driven by the motor 5 and has accelerated to some extent, the deviation between the acceleration of the turbine 1 and the target acceleration at this time is not so large. Therefore, as shown in FIG. 2, the opening of the fuel control valve 19 does not open excessively in order to bring the acceleration of the turbine 1 closer to the target acceleration, and as a result, the excessive fuel is supplied to the combustor 2. As a result, it is possible to prevent the temperature of the gas turbine device immediately after ignition from becoming high.

【0026】なお、本発明のガスタービン装置は、上述
の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。
The gas turbine device of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
着火条件の変動に空燃比を追従させることができるた
め、確実に着火させることが可能となる。また、着火し
た時点ではタービンがある程度加速しているため、着火
時のタービンの加速度と目標加速度との偏差が少なくな
る。したがって、着火して昇速制御に切り替わった直後
の燃料の過剰供給を防止することができ、これにより、
着火直後にガスタービン装置の温度が上昇してしまうこ
とを防止することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
Since the air-fuel ratio can be made to follow the change in the ignition condition, it is possible to reliably ignite. Moreover, since the turbine is accelerated to some extent at the time of ignition, the deviation between the acceleration of the turbine at the time of ignition and the target acceleration is small. Therefore, it is possible to prevent excessive supply of fuel immediately after ignition and switching to speed-up control.
It is possible to prevent the temperature of the gas turbine device from rising immediately after ignition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態であるガスタービン装置の
全体構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a gas turbine device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態であるガスタービン装置の
起動時におけるタービンの回転数、燃料調節弁の開度、
排気温度の様子を経時的に表したグラフ図である。
FIG. 2 is a turbine rotation speed, a fuel control valve opening degree, and
It is a graph showing the appearance of the exhaust temperature over time.

【図3】従来のガスタービン装置の起動時におけるター
ビンの回転数、燃料調節弁の開度、排気温度の様子を経
時的に表したグラフ図である。
FIG. 3 is a graph showing the rotational speed of the turbine, the opening degree of the fuel control valve, and the exhaust gas temperature at the time of starting the conventional gas turbine device over time.

【図4】従来の他のガスタービン装置の起動時における
タービンの回転数、燃料調節弁の開度、排気温度の様子
を経時的に表したグラフ図である。
FIG. 4 is a graph showing the state of the rotational speed of the turbine, the opening degree of the fuel control valve, and the exhaust temperature at the time of startup of another conventional gas turbine device over time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タービン 2 燃焼器 3 空気圧縮機 5 モータ 6 回転軸 7 配管 8 モータ制御部 11 タービン制御部 12 回転数検出部 17 排気温度測定器 19 燃料調節弁 1 turbine 2 Combustor 3 air compressor 5 motor 6 rotation axes 7 piping 8 Motor control unit 11 Turbine controller 12 Rotation speed detector 17 Exhaust gas temperature measuring device 19 Fuel control valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 政博 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 片岡 匡史 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 古谷 泰 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masahiro Miyamoto             11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd.             Inside the EBARA CORPORATION (72) Inventor Masafumi Kataoka             11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd.             Inside the EBARA CORPORATION (72) Inventor Yasushi Furuya             11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd.             Inside the EBARA CORPORATION

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タービンに連結されたモータにより前記
タービンを回転駆動するとともに、前記タービンに連動
する空気圧縮機により空気を燃焼器に圧送し、前記ター
ビンが所定の回転数に達したところで前記燃焼器に燃料
の供給を開始するとともに、前記燃焼器において燃料と
空気との混合気への着火動作を開始し、少なくとも前記
燃焼器において混合気の着火動作が行われている間は、
前記タービンの回転数を上昇させるとともに前記燃焼器
への燃料の供給量を増加させることを特徴とするガスタ
ービン装置の起動方法。
1. A turbine connected to a turbine to drive the turbine to rotate, and an air compressor linked to the turbine pumps air to a combustor. When the turbine reaches a predetermined rotation speed, the combustion is performed. While starting the supply of fuel to the burner, start the ignition operation of the mixture of fuel and air in the combustor, at least while the ignition operation of the mixture is performed in the combustor,
A method of starting a gas turbine device, comprising increasing the rotational speed of the turbine and increasing the amount of fuel supplied to the combustor.
【請求項2】 タービンを回転駆動するモータと、前記
モータの回転数を制御するモータ制御部と、燃料と空気
との混合気を燃焼させて燃焼ガスを発生させる燃焼器
と、前記タービンに連動して前記燃焼器に空気を圧送す
る空気圧縮機と、前記燃焼器への燃料の供給量を調節す
る燃料調節弁とを備えたガスタービン装置において、 少なくとも前記燃焼器において混合気への着火動作が行
われている間は、前記モータ制御部により前記モータを
介して前記タービンの回転数を上昇させるとともに前記
燃料調節弁を介して前記燃焼器への燃料の供給量を増加
させることを特徴とするガスタービン装置。
2. A motor for rotationally driving a turbine, a motor control unit for controlling the rotational speed of the motor, a combustor for combusting a mixture of fuel and air to generate combustion gas, and an interlock with the turbine. In a gas turbine device including an air compressor for compressing and sending air to the combustor, and a fuel control valve for controlling the amount of fuel supplied to the combustor, at least an ignition operation of an air-fuel mixture in the combustor While the above is being performed, the motor control unit increases the rotational speed of the turbine via the motor and increases the amount of fuel supplied to the combustor via the fuel control valve. Gas turbine equipment.
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