JP2005009371A - ガスタービンエンジン、ガスタービンエンジンのサージング防止装置およびガスタービンエンジンのサージング防止方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】機関効率を低下させることなく、稼動中の大気圧の変化によるサージングの発生を防止することができるガスタービンエンジンのサージング防止装置を提供する。
【解決手段】ガスタービンエンジン１のサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置３５において、ガスタービンエンジン１が稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出器３９と、ガスタービンエンジン１が稼動しているときに、ガスタービンエンジン１の圧縮機９によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出器４１と、ガスタービンエンジン１が稼動しているとき、ガスタービンエンジン１のサージングを防止するために、上記各検出器によって検出された各圧力に応じて、ガスタービンエンジン１の燃焼器１３への燃料の供給量を制御する燃料制御装置と３７とを有する。
【選択図】 図２
【解決手段】ガスタービンエンジン１のサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置３５において、ガスタービンエンジン１が稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出器３９と、ガスタービンエンジン１が稼動しているときに、ガスタービンエンジン１の圧縮機９によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出器４１と、ガスタービンエンジン１が稼動しているとき、ガスタービンエンジン１のサージングを防止するために、上記各検出器によって検出された各圧力に応じて、ガスタービンエンジン１の燃焼器１３への燃料の供給量を制御する燃料制御装置と３７とを有する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンエンジンのサージング防止装置等に係り、特に、大気圧の変化に応じて燃料等の供給量を制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、ガスタービンエンジンの特性を示す図である。
【０００３】
なお、図３の横軸（ｘ軸）は、ガスタービンエンジンの稼動中に上記ガスタービンエンジンのタービンを流れる流体（空気や燃焼ガス）の流量（単位時間あたりの流量）Ｑを示し、図３の縦軸（ｙ軸）は、上記ガスタービンエンジンの稼動中（運転中）における上記ガスタービンエンジンのコンプレッサの出口圧力ｐｏと、上記ガスタービンエンジンの稼動中における大気圧ｐｉとの圧力比ｐｏ／ｐｉを示す。
【０００４】
また、グラフＳＧ１は上記ガスタービンエンジンのサージ曲線であり、グラフＮ１は、上記ガスタービンエンジンが回転数Ｎ１で回転して稼動しているときにおける上記流量Ｑと上記圧力比ｐｏ／ｐｉとの関係を示す曲線である。したがって、たとえば、上記ガスタービンエンジンが回転数Ｎ１で回転して稼動しているときの上記ガスタービンエンジンの圧力比ｐｏ／ｐｉが決まれば、上記ガスタービンエンジンの流量Ｑが定まる。
【０００５】
また、上記ｘ軸上では、上記圧力比ｐｏ／ｐｉがたとえば「１」であり、上記ｙ軸上では、上記流量Ｑがたとえば「０」であり、上記回転数Ｎ１は上記ガスタービンエンジンの定格回転数である。
【０００６】
次に、上記ガスタービンエンジンが回転数Ｎ１で回転し稼動している場合について説明する。
【０００７】
回転数Ｎ１で稼動している上記ガスタービンエンジンの流量Ｑは、常態においてはＱ１になっている。上記流量Ｑ１を示すｘ軸上の点Ｐ１１を通りＹ軸に平行な直線Ｌ１と上記グラフＮ１との交点をＰ１とすると、この交点Ｐ１に対応した圧力比（ｙ軸上の値）で、上記ガスタービンエンジンは稼動していることになる。
【０００８】
ここで、上記直線Ｌ１と上記グラフＳＧ１との交点をＰ１２とすると、常態で稼動している（回転数Ｎ１、流量Ｑ１で稼動している）上記ガスタービンエンジンのサージマージンは、たとえば、点Ｐ１と点Ｐ１２とを互いに結ぶ線分Ｐ１Ｐ１２の長さを、点Ｐ１と点Ｐ１１とを互いに結ぶ線分Ｐ１Ｐ１１の長さで除した値（線分Ｐ１Ｐ１２／線分Ｐ１Ｐ１１）で表される。
【０００９】
常態で稼動している（回転数Ｎ１、流量Ｑ１で稼動している）上記ガスタービンエンジンのサージマージンの値は、たとえば「０．１」程度になっている。
【００１０】
なお、特許文献１には、多段燃焼法を用いた燃焼器を備えたガスタービンにおいて、たとえば、排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）が低減するように、ガスタービン燃焼器への燃料流量制御を行うものが示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特願平１０−１５９５８５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガスタービンエンジンでは、上記サージマージンの値が小さいほど効率が良くなる。
【００１３】
しかし、上記ガスタービンエンジンの運転中に、たとえば、低気圧が接近して大気圧ｐｉが下がると、圧力比ｐｏ／ｐｉの値が上昇し、上記ガスタービンエンジンが、図３の点Ｐ２に対応した流量で稼動することになり、サージマージンが減少する。なお、上記減少したサージマージンは、上記常態におけるサージマージンと同様に、点Ｐ２と点Ｐ２２とを互いに結ぶ線分Ｐ２Ｐ２２の長さを、点Ｐ２と点Ｐ２１とを互いに結ぶ線分Ｐ２Ｐ２１の長さで除した値（線分Ｐ２Ｐ２２／線分Ｐ２Ｐ２１）で表される。
【００１４】
さらに、大気圧が減少すると、圧力比ｐｏ／ｐｉの値がさらに大きくなって、グラフＮ１がグラフＳＧ１と交わり、回転数Ｎ１で回転し稼動している上記ガスタービンエンジンでサージングが発生するという問題がある。
【００１５】
一方、常態において、サージマージンの値を大きくしておいて上記ガスタービンエンジンを稼動させること、すなわち、図３の点Ｐ３で上記ガスタービンエンジンを稼動させることもできる。上記点Ｐ３におけるサージマージンは、点Ｐ３と点Ｐ３３とを互いに結ぶ線分Ｐ３Ｐ３３の長さを、点Ｐ３と点Ｐ３１とを互いに結ぶ線分Ｐ３Ｐ３１の長さで除した値（線分Ｐ３Ｐ３３／線分Ｐ３Ｐ３１）で表される。
【００１６】
なお、サージマージンの値を大きくする方法として、上記ガスタービンエンジンへの燃料の供給量を下げる方法、上記ガスタービンエンジンのタービンエリアを広げる方法、または、上記ガスタービンエンジンの回転数を下げる方法等が存在する。
【００１７】
しかし、上述したように、サージマージンの値を大きくして上記ガスタービンエンジンを稼動すると、上記ガスタービンエンジンの機関としての効率が低下するという問題がある。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、機関効率を低下させることなく、稼動中の大気圧の変化によるサージングの発生を防止することができるガスタービンエンジン、ガスタービンエンジンのサージング防止装置、ガスタービンエンジンのサージング防止方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ガスタービンエンジンのサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置において、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、上記ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出手段によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への燃料の供給量を制御する燃料制御手段とを有するガスタービンエンジンのサージング防止装置である。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のガスタービンエンジンのサージング防止装置において、上記ガスタービンエンジンの回転数を検出可能な回転数検出手段を有し、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記燃料制御手段は、上記検出した回転数に応じて、供給する燃料の量を補正可能であるガスタービンエンジンのサージング防止装置である。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、燃焼ガスによって蒸気を生成可能な排熱ボイラによって生成された蒸気を燃料と共に燃焼器に供給可能なガスタービンエンジンのサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置において、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、上記ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出手段によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への蒸気の供給量を制御する蒸気制御手段とを有するガスタービンエンジンのサージング防止装置である。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、ガスタービンエンジンのサージング防止方法において、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出する大気圧検出段階と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出する圧縮機圧力検出段階と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出工程によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への燃料の供給量を制御する燃料制御段階とを有するガスタービンエンジンのサージング防止方法である。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、ガスタービンエンジンにおいて、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、上記ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出手段によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への燃料の供給量を制御する燃料制御手段とを有するガスタービンエンジンである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係るガスタービンエンジン１を用いた発電システム３の概略構成を示す正面図である。
【００２５】
図２は、ガスタービンエンジン１を用いた発電システム３の概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
発電システム３は、ガスタービンエンジン１が発生する回転力によって発電を行うものであり、通常は、床面ＦＬ１上に設置されて使用される。また、発電システム３は発電機５を備え、この発電機５の回転軸（回転力の入力軸）５Ａは、カップリング７を介して、ガスタービンエンジン１の回転軸（回転力の出力軸）１Ａに接続されており、ガスタービンエンジン１が稼動して上記回転軸１Ａが回転すると、発電機５が発電を行うようになっている。
【００２７】
ガスタービンエンジン１は、圧縮機（コンプレッサ）９とタービン１１とを備え、上記圧縮機９と上記タービン１１との間には、燃焼器１３が設けられている。そして、上記圧縮機９で圧縮された空気に燃料を供給して上記燃焼器１３で燃焼させ、この燃焼で発生した高温高圧のガスにより、上記タービン１１が回転するようになっている。また、タービン１１の回転力を回転軸１５を介して圧縮機９に伝達し、上記圧縮機９が回転し空気を圧縮するようになっている。
【００２８】
上記圧縮機９、上記タービン１１、上記燃焼器１３は、図示しない筒状の筐体内に設けられており、上記筐体内には、流体流路（上記ガスタービンエンジン内を流れる圧縮空気や燃焼ガスが流れる筒状のガス流路）が形成されている。
【００２９】
また、たとえば、燃焼器１３とは反対の側（圧縮機９の入口側）には、減速機１７が設けられている。減速機１７の回転力入力軸は、圧縮機９の回転軸に接続されており、タービン１１の回転力が、回転軸１５と圧縮機９とを介して、減速機１７に伝達されるようになっている。また、減速機１７の回転力の出力軸は、上記回転軸１Ａを形成し、カップリング７を介して、発電機５の回転軸５Ａに接続されている。
【００３０】
さらに、ガスタービンエンジン１には、排熱ボイラ（ＨＲＳＧ）１９が設けられている。この排熱ボイラ１９は、給水された水と上記ガスタービンエンジン１のタービン１１から排出された高温の燃焼ガスとを用いて蒸気を生成する装置であり、ダクト２１を介してガスタービンエンジン１の排気口から排出されたガスが上記排熱ボイラ１９に供給されるようになっている。
【００３１】
排熱ボイラ１９に供給され蒸気の生成に利用されたガスは、ダクト２３を介して、エコノマイザ２５に供給される。エコノマイザ２５は、排熱ボイラ１９から排出されたガスの熱を利用して、排熱ボイラ１９に供給する水を温める装置である。エコノマイザ２５に供給されて水を温めることに利用されたガスは、図示しない煙突を介して大気に排出される。
【００３２】
ガスタービンエンジン１の圧縮機９の空気吸い込み口には、圧縮機９が吸い込む空気の流路を形成するためのインナムレット２７が設けられている。そして、上記インナムレット２７のたとえば上端部には開口部２７Ａが形成されている。
【００３３】
また、上記ガスタービンエンジン１のたとえば上部側には、基端部側に開口部２９Ａを備え先端部側に開口部２９Ｂを備え、水平方向に長く延伸した筒状のダクト２９が設けられている。そして、上記インナムレット２７の開口部２７Ａと上記ダクト２９の開口部２９Ａとが互いに接続され、ダクト２９の開口部２９Ｂから吸入された空気が、上記ダクト２９と上記インナムレット２７の内部を通過してガスタービンエンジン１の圧縮機９に供給されるようになっている。
【００３４】
ガスタービンエンジン１と発電機５とは、カバー部材であるエンクロージャ３１の内部に設置され、ガスタービンエンジン１の運転中の音が外部に漏れることを防止している。なお、エンクロージャ３１の上部の一端部には、エンクロージャの換気・排気ダクト３３が設けられている。
【００３５】
また、ガスタービンエンジン１には、ガスタービンエンジン１のサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置３５（図２参照）が設けられている。
【００３６】
サージング防止装置３５は、燃料制御装置（燃料制御手段）３７を備え、この燃料制御装置３７は、ガスタービンエンジン１が稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出器（大気圧検出手段）３９と、ガスタービンエンジン１が稼動しているときに、ガスタービンエンジン１の圧縮機９によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機出口圧力検出器（圧縮機圧力検出手段；）４１とからの各信号を受け取って、ガスタービンエンジン１が稼動しているときのサージングを防止するために、上記各検出された各圧力に応じて、ガスタービンエンジン１の燃焼器１３への燃料の供給量を制御するようになっている。
【００３７】
上記大気圧検出器３９は、検出した大気圧をたとえば電気的信号に変換し、この変換した上記電気的信号を、燃料制御装置３７に対して出力できるように構成されており、また、上記大気圧検出器３９は、ガスタービンエンジン１の運転中であっても、ガスタービンエンジン１の影響を受けることなく大気圧を測定できる部位に設けられている。
【００３８】
具体的には、大気圧検出器３９の設置場所として、ガスタービンエンジン１の圧縮機９の吸い込み口に通じている吸い込みダクト２９内であって、空気の流れがほぼ均一になっている部位（インナムレット２７の上流の部位；図１に示す位置ＰＳ１の部位）を採用することができる。
【００３９】
また、大気圧検出器３９の設置場所として、ガスタービンエンジン１のエンクロージャ３１の外壁またはこの外壁の近くであって、上記エンクロージャ３１の換気・排気ダクト３３から離隔した部位（図１に示す位置ＰＳ３）を採用することができる。
【００４０】
上記圧縮機出口圧力検出器４１は、たとえば、圧縮機９の出口側における圧力を検出可能なっており、したがって、上記圧縮機出口圧力検出器４１のセンサー部は、たとえば、ガスタービンエンジン１のガス流路における圧縮機９の出口近傍に設けられている。また、上記圧縮機出口圧力検出器４１は、上記検出した圧縮機９の出口の圧力を、たとえば電気的信号に変換し、この変換した上記電気的信号を燃料制御装置３７に対して出力できるようになっている。
【００４１】
ここで、上記燃料制御装置３７による制御について、図３を用いて説明する。なお、従来の技術の説明では、ガスタービンエンジンが点Ｐ１で示す条件で稼動している場合のサージマージンを１０％（０．１）としたが、本実施形態では、ガスタービンエンジン１が点Ｐ１で示す条件で稼動している場合のサージマージンを５％（０．０５）とする。
【００４２】
上記燃料制御装置３７の制御では、基準となる所定の大気圧（１０１３ｈＰａの大気圧）のときにおける稼動中のガスタービンエンジン１のサージマージンをたとえば５％（０．０５）にすべく、１０１３ｈＰａの大気圧のときにおける燃料の供給量を予め決めておく。
【００４３】
そして、大気圧が１０１３ｈＰａよりも下がって、上記圧力比ｐｏ／ｐｉが大きくなったときには、（図３で、点Ｐ１が点Ｐ２の位置に移動したときには、）燃料制御装置３７による燃料の供給量を上記予め定めてある量よりも少なくしガスタービンエンジン１のタービン１１の流路を流れる流体の流量Ｑを少なくして、（図３に示す点Ｐ１のところでガスタービンエンジン１が稼動するようにして、）サージマージンが減少することを防ぎ（サージマージンを５％に保ち）、上記ガスタービンエンジン１でサージングが発生することを防ぐ。
【００４４】
一方、大気圧が１０１３ｈＰａよりも上昇して、上記圧力比が小さくなったときには、（図３で、点Ｐ１が点Ｐ３の位置に移動したときには、）燃料制御装置３７による燃料の供給量を上記予め決めてある量よりも増し、ガスタービンエンジン１のタービン１１の流路を流れる流体の流量Ｑを多くして、（図３で、点Ｐ１のところでガスタービンエンジン１が稼動するようにして、）サージマージンが増加することを防ぎ（サージマージンを５％に保ち）、上記ガスタービンエンジン１の効率が低下することを防ぐ。
【００４５】
なお、上記サージマージンの値を、５％で一定にする必要はなく、たとえば、１％〜１０％の間（好ましくは３％〜５％の間）で一定の値にしてもよい。さらに、上記サージマージンの値を必ずしも一定にする必要はなく、たとえば、１％〜１０％の範囲内（好ましくは３％〜５％の範囲内）になるように制御して、ガスタービンエンジンを稼動してもよい。
【００４６】
上述のように制御することにより、ガスタービンエンジン１の稼動中に大気圧が変化しても、上記ガスタービンエンジン１の機関効率を低下させることなく、サージングの発生を抑えることができる。また、常態（大気圧が１０１３ｈＰａ）におけるガスタービンエンジン１のサージマージンを従来よりも小さくすれば、ガスタービンエンジン１の機関効率を上げることができる。
【００４７】
なお、上記制御において、大気圧が下がった場合のみ燃料の供給量を少なくし、大気圧が上昇した場合には、燃料の供給量を増やすことを行わないようにしてもよい。
【００４８】
また、上記圧縮機出口圧力検出器４１を、上記圧縮機９の中間部に設け、上記圧縮機９の中段（上記圧縮機９の入り口との出口との中間）における圧力を検出し、この検出した圧力と検出した大気圧とに応じて、燃料制御装置３７による燃料の供給量の制御を行ってもよい。
【００４９】
また、既存のガスタービンエンジンに大気圧検出器３９を設けさらに必要に応じて（圧縮機出口圧力検出器が設けられていない場合には）圧縮機出口圧力検出器４１を設け上記既存のガスタービンエンジンの制御装置の動作プログラムを変更するだけで、換言すれば、上記既存のガスタービンエンジンのハードウェアに対して大幅な改造を行うことがなく簡単な改造を行うだけで、上記効果を奏し、上記実施形態の実行において、既存のガスタービンエンジンの有効利用を容易に図ることができる。
【００５０】
また、上記ガスタービンエンジン１では、サージングを防止するために上記ガスタービンエンジン１の回転数を変更する必要がない。したがって、上記ガスタービンエンジン１を発電機の動力として好適に使用することができる。
【００５１】
さらに、上記ガスタービンエンジン１が劣化し、たとえば、空気を圧縮するときの圧縮機９の漏れ量が多くなっても、圧縮機９の出口側の圧力を検出し、この検出した圧力と検出した大気圧とによって求まる圧力比ｐｏ／ｐｉに応じて、燃料制御装置３７が燃料の供給量を制御するので、上記ガスタービンエンジン１はサージマージンの値をほぼ一定に保ちつつ稼動し、したがって、効率のよい状態で、上記ガスタービンエンジン１が稼動する。
【００５２】
ところで、ガスタービンエンジン１の運転中に回転数が何らかの要因で変化する場合があり、この変化によって上記ガスタービンエンジン１の流量Ｑと圧力比ｐｏ／ｐｉとの関係が、図３に破線で示す各グラフＮ２、Ｎ３のようになることがある。なお、回転数Ｎ３の値は回転数Ｎ１の値よりも小さく、回転数Ｎ２の値は回転数Ｎ１の値よりも大きい。
【００５３】
このように、ガスタービンエンジン１の回転数が変化した場合に対応すべく、上記ガスタービンエンジン１に、ガスタービンエンジン１の回転数（圧縮機９やタービン１１の回転数）を検出可能な回転数検出手段を設け、そして、上記ガスタービンエンジン１が稼動しているとき、上記ガスタービンエンジン１のサージングを防止するために、上記燃料制御装置３７が、上記検出した回転数に応じて、供給する燃料の量を補正するようにしてもよい。
【００５４】
ここで、上記補正について図３を用いて詳しく説明する。
【００５５】
ガスタービンエンジン１の回転数が上昇して、点Ｐ１３のところでガスタービンエンジン１が稼動すると、サージマージンが５％よりも小さくなる。そこで、ガスタービンエンジン１への燃料の供給量を減らして、サージマージンが５％のところで、ガスタービンエンジン１を運転する。
【００５６】
一方、ガスタービンエンジン１の回転数が低下して、点Ｐ１４のところでガスタービンエンジン１が稼動すると、サージマージンが５％よりも大きくなる。そこで、ガスタービンエンジン１への燃料の供給量を増やして、サージマージンが５％のところで、ガスタービンエンジン１を運転する。
【００５７】
上記回転数補正機能を備えたガスタービンエンジン１によれば、ガスタービンエンジン１の回転数の変化に応じて、燃料の供給量を適宜制御するので、ガスタービンエンジン１の稼動中にガスタービンエンジン１の回転数が変化しても、上記ガスタービンエンジン１の機関効率を低下させることなく、しかも、サージングの発生を抑えることができる。
【００５８】
次に、燃料の供給量を制御することに代えて、ガスタービンエンジン１に設けられた排熱ボイラ１９が生成した蒸気の燃焼器１３への供給量を変えて、サージングを防止する場合について説明する。
【００５９】
排熱ボイラ１９は、上述したように、タービン１１から排出された高温の燃焼ガスによって蒸気を生成可能になっている。そしてこの排熱ボイラ１９によって生成された蒸気の一部が、燃料と共に燃焼器１３に供給されるようになっている。
【００６０】
そこで、ガスタービンエンジン１において、燃料の供給量を制御する場合と同様に、大気圧検出器３９と圧縮機出口圧力検出器４１とによって検出された圧力に応じて、ガスタービンエンジン１の燃焼器１３への上記蒸気の供給量を制御するようにしてもよい。この場合、排熱ボイラ１９と燃焼器１３との間に、上記燃料制御装置３７のように上記蒸気の供給量（流量）を適宜制御可能な制御装置を設ける。
【００６１】
排熱ボイラ１９が生成した蒸気の供給量を制御可能なガスタービンエンジン１によれば、燃料の代わりに、ガスタービンエンジン１の燃焼器１３に供給する蒸気の量を制御して、燃料の供給量を制御する場合とほぼ同様の効果を奏することができる。なお、蒸気の供給量だけを制御するのではなく、燃料の供給量と蒸気の供給量とを制御して、燃料の供給量を制御する場合とほぼ同様の効果を奏するようにしてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、機関効率を低下させることなく、稼動中の大気圧の変化によるサージングの発生を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るガスタービンエンジンを用いた発電システムの概略構成を示す正面図である。
【図２】ガスタービンエンジンを用いた発電システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】ガスタービンエンジンの特性を示す図である。
【符号の説明】
１ ガスタービンエンジン
９ 圧縮機
１１ タービン
１３ 燃焼器
１９ 排熱ボイラ
２７ インナムレット
２９ ダクト
３１ エンクロージャ
３５ サージング防止装置
３７ 燃料制御装置
３９ 大気圧検出器
４１ 圧縮機出口圧力検出器
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンエンジンのサージング防止装置等に係り、特に、大気圧の変化に応じて燃料等の供給量を制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、ガスタービンエンジンの特性を示す図である。
【０００３】
なお、図３の横軸（ｘ軸）は、ガスタービンエンジンの稼動中に上記ガスタービンエンジンのタービンを流れる流体（空気や燃焼ガス）の流量（単位時間あたりの流量）Ｑを示し、図３の縦軸（ｙ軸）は、上記ガスタービンエンジンの稼動中（運転中）における上記ガスタービンエンジンのコンプレッサの出口圧力ｐｏと、上記ガスタービンエンジンの稼動中における大気圧ｐｉとの圧力比ｐｏ／ｐｉを示す。
【０００４】
また、グラフＳＧ１は上記ガスタービンエンジンのサージ曲線であり、グラフＮ１は、上記ガスタービンエンジンが回転数Ｎ１で回転して稼動しているときにおける上記流量Ｑと上記圧力比ｐｏ／ｐｉとの関係を示す曲線である。したがって、たとえば、上記ガスタービンエンジンが回転数Ｎ１で回転して稼動しているときの上記ガスタービンエンジンの圧力比ｐｏ／ｐｉが決まれば、上記ガスタービンエンジンの流量Ｑが定まる。
【０００５】
また、上記ｘ軸上では、上記圧力比ｐｏ／ｐｉがたとえば「１」であり、上記ｙ軸上では、上記流量Ｑがたとえば「０」であり、上記回転数Ｎ１は上記ガスタービンエンジンの定格回転数である。
【０００６】
次に、上記ガスタービンエンジンが回転数Ｎ１で回転し稼動している場合について説明する。
【０００７】
回転数Ｎ１で稼動している上記ガスタービンエンジンの流量Ｑは、常態においてはＱ１になっている。上記流量Ｑ１を示すｘ軸上の点Ｐ１１を通りＹ軸に平行な直線Ｌ１と上記グラフＮ１との交点をＰ１とすると、この交点Ｐ１に対応した圧力比（ｙ軸上の値）で、上記ガスタービンエンジンは稼動していることになる。
【０００８】
ここで、上記直線Ｌ１と上記グラフＳＧ１との交点をＰ１２とすると、常態で稼動している（回転数Ｎ１、流量Ｑ１で稼動している）上記ガスタービンエンジンのサージマージンは、たとえば、点Ｐ１と点Ｐ１２とを互いに結ぶ線分Ｐ１Ｐ１２の長さを、点Ｐ１と点Ｐ１１とを互いに結ぶ線分Ｐ１Ｐ１１の長さで除した値（線分Ｐ１Ｐ１２／線分Ｐ１Ｐ１１）で表される。
【０００９】
常態で稼動している（回転数Ｎ１、流量Ｑ１で稼動している）上記ガスタービンエンジンのサージマージンの値は、たとえば「０．１」程度になっている。
【００１０】
なお、特許文献１には、多段燃焼法を用いた燃焼器を備えたガスタービンにおいて、たとえば、排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）が低減するように、ガスタービン燃焼器への燃料流量制御を行うものが示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特願平１０−１５９５８５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガスタービンエンジンでは、上記サージマージンの値が小さいほど効率が良くなる。
【００１３】
しかし、上記ガスタービンエンジンの運転中に、たとえば、低気圧が接近して大気圧ｐｉが下がると、圧力比ｐｏ／ｐｉの値が上昇し、上記ガスタービンエンジンが、図３の点Ｐ２に対応した流量で稼動することになり、サージマージンが減少する。なお、上記減少したサージマージンは、上記常態におけるサージマージンと同様に、点Ｐ２と点Ｐ２２とを互いに結ぶ線分Ｐ２Ｐ２２の長さを、点Ｐ２と点Ｐ２１とを互いに結ぶ線分Ｐ２Ｐ２１の長さで除した値（線分Ｐ２Ｐ２２／線分Ｐ２Ｐ２１）で表される。
【００１４】
さらに、大気圧が減少すると、圧力比ｐｏ／ｐｉの値がさらに大きくなって、グラフＮ１がグラフＳＧ１と交わり、回転数Ｎ１で回転し稼動している上記ガスタービンエンジンでサージングが発生するという問題がある。
【００１５】
一方、常態において、サージマージンの値を大きくしておいて上記ガスタービンエンジンを稼動させること、すなわち、図３の点Ｐ３で上記ガスタービンエンジンを稼動させることもできる。上記点Ｐ３におけるサージマージンは、点Ｐ３と点Ｐ３３とを互いに結ぶ線分Ｐ３Ｐ３３の長さを、点Ｐ３と点Ｐ３１とを互いに結ぶ線分Ｐ３Ｐ３１の長さで除した値（線分Ｐ３Ｐ３３／線分Ｐ３Ｐ３１）で表される。
【００１６】
なお、サージマージンの値を大きくする方法として、上記ガスタービンエンジンへの燃料の供給量を下げる方法、上記ガスタービンエンジンのタービンエリアを広げる方法、または、上記ガスタービンエンジンの回転数を下げる方法等が存在する。
【００１７】
しかし、上述したように、サージマージンの値を大きくして上記ガスタービンエンジンを稼動すると、上記ガスタービンエンジンの機関としての効率が低下するという問題がある。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、機関効率を低下させることなく、稼動中の大気圧の変化によるサージングの発生を防止することができるガスタービンエンジン、ガスタービンエンジンのサージング防止装置、ガスタービンエンジンのサージング防止方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ガスタービンエンジンのサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置において、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、上記ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出手段によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への燃料の供給量を制御する燃料制御手段とを有するガスタービンエンジンのサージング防止装置である。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のガスタービンエンジンのサージング防止装置において、上記ガスタービンエンジンの回転数を検出可能な回転数検出手段を有し、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記燃料制御手段は、上記検出した回転数に応じて、供給する燃料の量を補正可能であるガスタービンエンジンのサージング防止装置である。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、燃焼ガスによって蒸気を生成可能な排熱ボイラによって生成された蒸気を燃料と共に燃焼器に供給可能なガスタービンエンジンのサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置において、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、上記ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出手段によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への蒸気の供給量を制御する蒸気制御手段とを有するガスタービンエンジンのサージング防止装置である。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、ガスタービンエンジンのサージング防止方法において、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出する大気圧検出段階と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出する圧縮機圧力検出段階と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出工程によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への燃料の供給量を制御する燃料制御段階とを有するガスタービンエンジンのサージング防止方法である。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、ガスタービンエンジンにおいて、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、上記ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出手段と、上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出手段によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への燃料の供給量を制御する燃料制御手段とを有するガスタービンエンジンである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係るガスタービンエンジン１を用いた発電システム３の概略構成を示す正面図である。
【００２５】
図２は、ガスタービンエンジン１を用いた発電システム３の概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
発電システム３は、ガスタービンエンジン１が発生する回転力によって発電を行うものであり、通常は、床面ＦＬ１上に設置されて使用される。また、発電システム３は発電機５を備え、この発電機５の回転軸（回転力の入力軸）５Ａは、カップリング７を介して、ガスタービンエンジン１の回転軸（回転力の出力軸）１Ａに接続されており、ガスタービンエンジン１が稼動して上記回転軸１Ａが回転すると、発電機５が発電を行うようになっている。
【００２７】
ガスタービンエンジン１は、圧縮機（コンプレッサ）９とタービン１１とを備え、上記圧縮機９と上記タービン１１との間には、燃焼器１３が設けられている。そして、上記圧縮機９で圧縮された空気に燃料を供給して上記燃焼器１３で燃焼させ、この燃焼で発生した高温高圧のガスにより、上記タービン１１が回転するようになっている。また、タービン１１の回転力を回転軸１５を介して圧縮機９に伝達し、上記圧縮機９が回転し空気を圧縮するようになっている。
【００２８】
上記圧縮機９、上記タービン１１、上記燃焼器１３は、図示しない筒状の筐体内に設けられており、上記筐体内には、流体流路（上記ガスタービンエンジン内を流れる圧縮空気や燃焼ガスが流れる筒状のガス流路）が形成されている。
【００２９】
また、たとえば、燃焼器１３とは反対の側（圧縮機９の入口側）には、減速機１７が設けられている。減速機１７の回転力入力軸は、圧縮機９の回転軸に接続されており、タービン１１の回転力が、回転軸１５と圧縮機９とを介して、減速機１７に伝達されるようになっている。また、減速機１７の回転力の出力軸は、上記回転軸１Ａを形成し、カップリング７を介して、発電機５の回転軸５Ａに接続されている。
【００３０】
さらに、ガスタービンエンジン１には、排熱ボイラ（ＨＲＳＧ）１９が設けられている。この排熱ボイラ１９は、給水された水と上記ガスタービンエンジン１のタービン１１から排出された高温の燃焼ガスとを用いて蒸気を生成する装置であり、ダクト２１を介してガスタービンエンジン１の排気口から排出されたガスが上記排熱ボイラ１９に供給されるようになっている。
【００３１】
排熱ボイラ１９に供給され蒸気の生成に利用されたガスは、ダクト２３を介して、エコノマイザ２５に供給される。エコノマイザ２５は、排熱ボイラ１９から排出されたガスの熱を利用して、排熱ボイラ１９に供給する水を温める装置である。エコノマイザ２５に供給されて水を温めることに利用されたガスは、図示しない煙突を介して大気に排出される。
【００３２】
ガスタービンエンジン１の圧縮機９の空気吸い込み口には、圧縮機９が吸い込む空気の流路を形成するためのインナムレット２７が設けられている。そして、上記インナムレット２７のたとえば上端部には開口部２７Ａが形成されている。
【００３３】
また、上記ガスタービンエンジン１のたとえば上部側には、基端部側に開口部２９Ａを備え先端部側に開口部２９Ｂを備え、水平方向に長く延伸した筒状のダクト２９が設けられている。そして、上記インナムレット２７の開口部２７Ａと上記ダクト２９の開口部２９Ａとが互いに接続され、ダクト２９の開口部２９Ｂから吸入された空気が、上記ダクト２９と上記インナムレット２７の内部を通過してガスタービンエンジン１の圧縮機９に供給されるようになっている。
【００３４】
ガスタービンエンジン１と発電機５とは、カバー部材であるエンクロージャ３１の内部に設置され、ガスタービンエンジン１の運転中の音が外部に漏れることを防止している。なお、エンクロージャ３１の上部の一端部には、エンクロージャの換気・排気ダクト３３が設けられている。
【００３５】
また、ガスタービンエンジン１には、ガスタービンエンジン１のサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置３５（図２参照）が設けられている。
【００３６】
サージング防止装置３５は、燃料制御装置（燃料制御手段）３７を備え、この燃料制御装置３７は、ガスタービンエンジン１が稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出器（大気圧検出手段）３９と、ガスタービンエンジン１が稼動しているときに、ガスタービンエンジン１の圧縮機９によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機出口圧力検出器（圧縮機圧力検出手段；）４１とからの各信号を受け取って、ガスタービンエンジン１が稼動しているときのサージングを防止するために、上記各検出された各圧力に応じて、ガスタービンエンジン１の燃焼器１３への燃料の供給量を制御するようになっている。
【００３７】
上記大気圧検出器３９は、検出した大気圧をたとえば電気的信号に変換し、この変換した上記電気的信号を、燃料制御装置３７に対して出力できるように構成されており、また、上記大気圧検出器３９は、ガスタービンエンジン１の運転中であっても、ガスタービンエンジン１の影響を受けることなく大気圧を測定できる部位に設けられている。
【００３８】
具体的には、大気圧検出器３９の設置場所として、ガスタービンエンジン１の圧縮機９の吸い込み口に通じている吸い込みダクト２９内であって、空気の流れがほぼ均一になっている部位（インナムレット２７の上流の部位；図１に示す位置ＰＳ１の部位）を採用することができる。
【００３９】
また、大気圧検出器３９の設置場所として、ガスタービンエンジン１のエンクロージャ３１の外壁またはこの外壁の近くであって、上記エンクロージャ３１の換気・排気ダクト３３から離隔した部位（図１に示す位置ＰＳ３）を採用することができる。
【００４０】
上記圧縮機出口圧力検出器４１は、たとえば、圧縮機９の出口側における圧力を検出可能なっており、したがって、上記圧縮機出口圧力検出器４１のセンサー部は、たとえば、ガスタービンエンジン１のガス流路における圧縮機９の出口近傍に設けられている。また、上記圧縮機出口圧力検出器４１は、上記検出した圧縮機９の出口の圧力を、たとえば電気的信号に変換し、この変換した上記電気的信号を燃料制御装置３７に対して出力できるようになっている。
【００４１】
ここで、上記燃料制御装置３７による制御について、図３を用いて説明する。なお、従来の技術の説明では、ガスタービンエンジンが点Ｐ１で示す条件で稼動している場合のサージマージンを１０％（０．１）としたが、本実施形態では、ガスタービンエンジン１が点Ｐ１で示す条件で稼動している場合のサージマージンを５％（０．０５）とする。
【００４２】
上記燃料制御装置３７の制御では、基準となる所定の大気圧（１０１３ｈＰａの大気圧）のときにおける稼動中のガスタービンエンジン１のサージマージンをたとえば５％（０．０５）にすべく、１０１３ｈＰａの大気圧のときにおける燃料の供給量を予め決めておく。
【００４３】
そして、大気圧が１０１３ｈＰａよりも下がって、上記圧力比ｐｏ／ｐｉが大きくなったときには、（図３で、点Ｐ１が点Ｐ２の位置に移動したときには、）燃料制御装置３７による燃料の供給量を上記予め定めてある量よりも少なくしガスタービンエンジン１のタービン１１の流路を流れる流体の流量Ｑを少なくして、（図３に示す点Ｐ１のところでガスタービンエンジン１が稼動するようにして、）サージマージンが減少することを防ぎ（サージマージンを５％に保ち）、上記ガスタービンエンジン１でサージングが発生することを防ぐ。
【００４４】
一方、大気圧が１０１３ｈＰａよりも上昇して、上記圧力比が小さくなったときには、（図３で、点Ｐ１が点Ｐ３の位置に移動したときには、）燃料制御装置３７による燃料の供給量を上記予め決めてある量よりも増し、ガスタービンエンジン１のタービン１１の流路を流れる流体の流量Ｑを多くして、（図３で、点Ｐ１のところでガスタービンエンジン１が稼動するようにして、）サージマージンが増加することを防ぎ（サージマージンを５％に保ち）、上記ガスタービンエンジン１の効率が低下することを防ぐ。
【００４５】
なお、上記サージマージンの値を、５％で一定にする必要はなく、たとえば、１％〜１０％の間（好ましくは３％〜５％の間）で一定の値にしてもよい。さらに、上記サージマージンの値を必ずしも一定にする必要はなく、たとえば、１％〜１０％の範囲内（好ましくは３％〜５％の範囲内）になるように制御して、ガスタービンエンジンを稼動してもよい。
【００４６】
上述のように制御することにより、ガスタービンエンジン１の稼動中に大気圧が変化しても、上記ガスタービンエンジン１の機関効率を低下させることなく、サージングの発生を抑えることができる。また、常態（大気圧が１０１３ｈＰａ）におけるガスタービンエンジン１のサージマージンを従来よりも小さくすれば、ガスタービンエンジン１の機関効率を上げることができる。
【００４７】
なお、上記制御において、大気圧が下がった場合のみ燃料の供給量を少なくし、大気圧が上昇した場合には、燃料の供給量を増やすことを行わないようにしてもよい。
【００４８】
また、上記圧縮機出口圧力検出器４１を、上記圧縮機９の中間部に設け、上記圧縮機９の中段（上記圧縮機９の入り口との出口との中間）における圧力を検出し、この検出した圧力と検出した大気圧とに応じて、燃料制御装置３７による燃料の供給量の制御を行ってもよい。
【００４９】
また、既存のガスタービンエンジンに大気圧検出器３９を設けさらに必要に応じて（圧縮機出口圧力検出器が設けられていない場合には）圧縮機出口圧力検出器４１を設け上記既存のガスタービンエンジンの制御装置の動作プログラムを変更するだけで、換言すれば、上記既存のガスタービンエンジンのハードウェアに対して大幅な改造を行うことがなく簡単な改造を行うだけで、上記効果を奏し、上記実施形態の実行において、既存のガスタービンエンジンの有効利用を容易に図ることができる。
【００５０】
また、上記ガスタービンエンジン１では、サージングを防止するために上記ガスタービンエンジン１の回転数を変更する必要がない。したがって、上記ガスタービンエンジン１を発電機の動力として好適に使用することができる。
【００５１】
さらに、上記ガスタービンエンジン１が劣化し、たとえば、空気を圧縮するときの圧縮機９の漏れ量が多くなっても、圧縮機９の出口側の圧力を検出し、この検出した圧力と検出した大気圧とによって求まる圧力比ｐｏ／ｐｉに応じて、燃料制御装置３７が燃料の供給量を制御するので、上記ガスタービンエンジン１はサージマージンの値をほぼ一定に保ちつつ稼動し、したがって、効率のよい状態で、上記ガスタービンエンジン１が稼動する。
【００５２】
ところで、ガスタービンエンジン１の運転中に回転数が何らかの要因で変化する場合があり、この変化によって上記ガスタービンエンジン１の流量Ｑと圧力比ｐｏ／ｐｉとの関係が、図３に破線で示す各グラフＮ２、Ｎ３のようになることがある。なお、回転数Ｎ３の値は回転数Ｎ１の値よりも小さく、回転数Ｎ２の値は回転数Ｎ１の値よりも大きい。
【００５３】
このように、ガスタービンエンジン１の回転数が変化した場合に対応すべく、上記ガスタービンエンジン１に、ガスタービンエンジン１の回転数（圧縮機９やタービン１１の回転数）を検出可能な回転数検出手段を設け、そして、上記ガスタービンエンジン１が稼動しているとき、上記ガスタービンエンジン１のサージングを防止するために、上記燃料制御装置３７が、上記検出した回転数に応じて、供給する燃料の量を補正するようにしてもよい。
【００５４】
ここで、上記補正について図３を用いて詳しく説明する。
【００５５】
ガスタービンエンジン１の回転数が上昇して、点Ｐ１３のところでガスタービンエンジン１が稼動すると、サージマージンが５％よりも小さくなる。そこで、ガスタービンエンジン１への燃料の供給量を減らして、サージマージンが５％のところで、ガスタービンエンジン１を運転する。
【００５６】
一方、ガスタービンエンジン１の回転数が低下して、点Ｐ１４のところでガスタービンエンジン１が稼動すると、サージマージンが５％よりも大きくなる。そこで、ガスタービンエンジン１への燃料の供給量を増やして、サージマージンが５％のところで、ガスタービンエンジン１を運転する。
【００５７】
上記回転数補正機能を備えたガスタービンエンジン１によれば、ガスタービンエンジン１の回転数の変化に応じて、燃料の供給量を適宜制御するので、ガスタービンエンジン１の稼動中にガスタービンエンジン１の回転数が変化しても、上記ガスタービンエンジン１の機関効率を低下させることなく、しかも、サージングの発生を抑えることができる。
【００５８】
次に、燃料の供給量を制御することに代えて、ガスタービンエンジン１に設けられた排熱ボイラ１９が生成した蒸気の燃焼器１３への供給量を変えて、サージングを防止する場合について説明する。
【００５９】
排熱ボイラ１９は、上述したように、タービン１１から排出された高温の燃焼ガスによって蒸気を生成可能になっている。そしてこの排熱ボイラ１９によって生成された蒸気の一部が、燃料と共に燃焼器１３に供給されるようになっている。
【００６０】
そこで、ガスタービンエンジン１において、燃料の供給量を制御する場合と同様に、大気圧検出器３９と圧縮機出口圧力検出器４１とによって検出された圧力に応じて、ガスタービンエンジン１の燃焼器１３への上記蒸気の供給量を制御するようにしてもよい。この場合、排熱ボイラ１９と燃焼器１３との間に、上記燃料制御装置３７のように上記蒸気の供給量（流量）を適宜制御可能な制御装置を設ける。
【００６１】
排熱ボイラ１９が生成した蒸気の供給量を制御可能なガスタービンエンジン１によれば、燃料の代わりに、ガスタービンエンジン１の燃焼器１３に供給する蒸気の量を制御して、燃料の供給量を制御する場合とほぼ同様の効果を奏することができる。なお、蒸気の供給量だけを制御するのではなく、燃料の供給量と蒸気の供給量とを制御して、燃料の供給量を制御する場合とほぼ同様の効果を奏するようにしてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、機関効率を低下させることなく、稼動中の大気圧の変化によるサージングの発生を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るガスタービンエンジンを用いた発電システムの概略構成を示す正面図である。
【図２】ガスタービンエンジンを用いた発電システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】ガスタービンエンジンの特性を示す図である。
【符号の説明】
１ ガスタービンエンジン
９ 圧縮機
１１ タービン
１３ 燃焼器
１９ 排熱ボイラ
２７ インナムレット
２９ ダクト
３１ エンクロージャ
３５ サージング防止装置
３７ 燃料制御装置
３９ 大気圧検出器
４１ 圧縮機出口圧力検出器
Claims (5)
- ガスタービンエンジンのサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置において、
上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出手段と；
上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、上記ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出手段と；
上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出手段によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への燃料の供給量を制御する燃料制御手段と；
を有することを特徴とするガスタービンエンジンのサージング防止装置。 - 請求項１に記載のガスタービンエンジンのサージング防止装置において、
上記ガスタービンエンジンの回転数を検出可能な回転数検出手段を有し、
上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記燃料制御手段は、上記検出した回転数に応じて、供給する燃料の量を補正可能であることを特徴とするガスタービンエンジンのサージング防止装置。 - 燃焼ガスによって蒸気を生成可能な排熱ボイラによって生成された蒸気を燃料と共に燃焼器に供給可能なガスタービンエンジンのサージングを防止するためのガスタービンエンジンのサージング防止装置において、
上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出手段と；
上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、上記ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出手段と；
上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出手段によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への蒸気の供給量を制御する蒸気制御手段と；
を有することを特徴とするガスタービンエンジンのサージング防止装置。 - ガスタービンエンジンのサージング防止方法において、
上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出する大気圧検出段階と；
上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出する圧縮機圧力検出段階と；
上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出工程によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への燃料の供給量を制御する燃料制御段階と；
を有することを特徴とするガスタービンエンジンのサージング防止方法。 - ガスタービンエンジンにおいて、
上記ガスタービンエンジンが稼動しているときの大気圧を検出可能な大気圧検出手段と；
上記ガスタービンエンジンが稼動しているときに、上記ガスタービンエンジンの圧縮機によって圧縮された流体の圧力を検出可能な圧縮機圧力検出手段と；
上記ガスタービンエンジンが稼動しているとき、上記ガスタービンエンジンのサージングを防止するために、上記各検出手段によって検出された各圧力に応じて、上記ガスタービンエンジンの燃焼器への燃料の供給量を制御する燃料制御手段と；
を有することを特徴とするガスタービンエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003172844A JP2005009371A (ja) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | ガスタービンエンジン、ガスタービンエンジンのサージング防止装置およびガスタービンエンジンのサージング防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003172844A JP2005009371A (ja) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | ガスタービンエンジン、ガスタービンエンジンのサージング防止装置およびガスタービンエンジンのサージング防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005009371A true JP2005009371A (ja) | 2005-01-13 |
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ID=34096831
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014098374A (ja) * | 2012-11-16 | 2014-05-29 | Hitachi Ltd | ガスタービン及びガスタービンの運転方法 |
| CN107916999A (zh) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 通用电气公司 | 用以经由控制压缩机oll保护行动来控制性能的系统和方法 |
-
2003
- 2003-06-18 JP JP2003172844A patent/JP2005009371A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2014098374A (ja) * | 2012-11-16 | 2014-05-29 | Hitachi Ltd | ガスタービン及びガスタービンの運転方法 |
| CN107916999A (zh) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 通用电气公司 | 用以经由控制压缩机oll保护行动来控制性能的系统和方法 |
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