JP2008540911A - ガスタービン燃焼室の動作系を制御するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
‐測定量を検出しかつこの測定量を表す測定信号を出力するための少なくとも1つのセンサと、
‐ガスタービン設備の燃焼室への空気供給量および/または燃料供給量を操作量に基づいて調節するための少なくとも1つの操作機構と、
‐制御器とを含み、この制御器は測定量を受信するための少なくとも1つのセンサと操作量を出力するための少なくとも1つの操作機構とに接続されている。
例においてΔp測定は2つの圧力センサ35、37によって実施され、そのうち
一方のセンサ35は燃焼室プレナム11内、他方のセンサ37は燃焼室12内に配置されている。両方の圧力センサ35、37と制御器29とに接続された減算器39は検出された圧力の差Δpを形成し、フーリエ変換ユニット33を迂回し
てこの差を制御器29に伝える。
3 圧縮機部
4 圧縮機動翼
5 タービン部
6 タービン動翼
7 バーナ部
8 軸
9 軸線
10 バーナ
11 燃焼室プレナム
12 燃焼室
13 フランジ
21、23、25、27 センサ
29 制御器
31 調整弁
32 静翼リング
33 フーリエ変換ユニット
35、37 圧力センサ
39 減算器
40 燃料管路
A 作動流体
U 周囲空気
Claims (24)
- ガスタービン設備(1)の動作系を制御するための制御方法であって、
‐少なくとも1つの制御量を検出するステップと、
‐検出された制御量を所定の基準量と比較するステップと、
‐制御量と基準量との比較に基づいて少なくとも1つの操作量を算定するステップと、
‐算定された操作量を、ガスタービン設備(1)の燃焼室(12)への空気供給量および/または燃料供給量を調節する少なくとも1つの操作機構(31、32)に対して出力するステップとを含み、安定性限界への火炎の接近を表示する制御量が前記少なくとも1つの制御量として使用されることを特徴とする制御方法。 - 少なくとも1つのバーナパラメータまたは1つの燃焼室パラメータの時間的変化が制御量として検出されることを特徴とする請求項1記載の制御方法。
- 燃焼室内の交番圧力および/またはバーナフランジの交番圧力および/または燃焼室加速度がバーナパラメータもしくは燃焼室パラメータとして使用されることを特徴とする請求項2記載の制御方法。
- 前記の少なくとも1つのバーナパラメータもしくは1つの燃焼室パラメータの他に、少なくとも1つの燃焼パラメータが制御量として検出されることを特徴とする請求項2または3記載の制御方法。
- 燃焼排気中のNOX含有量および/または燃焼排気中のCO含有量および/または燃焼室の圧力降下が燃焼パラメータとして使用されることを特徴とする請求項4記載の制御方法。
- 少なくとも1つのバーナパラメータまたは1つの燃焼室パラメータの絶対値が他の制御量として検出されることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1つに記載の制御方法。
- ガスタービン出力の変更をもたらす少なくとも1つの量および/または燃焼ガスの補正温度の変更をもたらす1つの量および/またはパイロットガス質量流量の変更をもたらす1つの量が操作量として出力されることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1つに記載の制御方法。
- 検出された制御量と基準量との比較および/またはこの比較に基づく操作量の算定がファジィ論理を基に行われることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の制御方法。
- 検出された制御量と基準量との比較とこの比較に基づく操作量の算定との結合がニューラルネットワークを用いて行われることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の制御方法。
- 検出された制御量と基準量との比較、および/またはこの比較に基づく操作量の算定が、固定制御規則を用いて行われることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の制御方法。
- 時間的に変化する制御量として振動量が検出されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1つに記載の制御方法。
- 振動量に高速フーリエ変換および/または平均自己相関が施されることを特徴とする請求項10記載の制御方法。
- トランジェント(過渡特性)が形成されることを特徴とする請求項12記載の制御方法。
- ガスタービン設備(1)の動作系を制御するための制御装置であって、
‐測定量を検出しかつこの測定量を表す測定信号を出力するための少なくとも1つのセンサ(21、23、25、27、35、37)と、
‐ガスタービン設備の燃焼室(12)への空気供給量および/または燃料供給量を操作量に基づいて調節するための少なくとも1つの操作機構(31、32)と、
‐制御器(29)とを有し、この制御器は測定量を受信するための前記少なくとも1つのセンサ(21、23、25、27、35、37)と、操作量を出力するための前記少なくとも1つの操作機構(31、32)とに接続されており、この制御器が、受信した測定量と基準量からの測定量の偏差とに基づいて操作量を算定するように構成されており、
‐少なくとも1つのバーナパラメータまたは1つの燃焼室パラメータの時間的変化を測定量として検出するように構成された少なくとも1つのセンサ(21、23、25、27、35、37)が設けられている制御装置。 - 燃焼室内の交番圧力を検出するためのセンサ(21)および/またはバーナフランジ(13)の交番圧力を検出するためのセンサ(25)および/または燃焼室加速度を検出するためのセンサ(23)がセンサとして設けられていることを特徴とする請求項14記載の制御装置。
- 少なくとも1つの排ガス測定装置(27)が制御器(29)に接続されたことを特徴とする請求項14または15記載の制御装置。
- 少なくとも1つの燃焼室パラメータの絶対値を検出する少なくとも1つのセンサ(21、23、25、27、35、37)が制御器(29)に接続されたことを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1つに記載の制御装置。
- 燃焼室(12)内での燃焼に供給される燃料質量流量を調節するための少なくとも1つの燃料弁(31)が操作機構として設けられていることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1つに記載の制御装置。
- 圧縮機静翼リング(32)が操作機構として設けられていることを特徴とする請求項14乃至18のいずれか1つに記載の制御装置。
- 制御器(29)が、ファジィ論理に基づく制御コンセプトを含むことを特徴とする請求項14乃至19のいずれか1つに記載の制御装置。
- 制御器(29)が、ニューラルネットワークに基づく制御コンセプトを含むことを特徴とする請求項14乃至20のいずれか1つに記載の制御装置。
- 制御器(29)が、固定制御規則に基づく制御コンセプトを含むことを特徴とする請求項14乃至20のいずれか1つに記載の制御装置。
- 少なくとも1つのセンサ(21、23、25)が振動測定量を検出するように構成されていることを特徴とする請求項14乃至22のいずれか1つに記載の制御装置。
- 高速フーリエ変換を実行するように構成されたフーリエ変換ユニット(33)、および/または平均自己相関の算定用演算ユニットが設けられていることを特徴とする請求項23記載の制御装置。
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