JP2013029095A - ガスタービン燃焼器、ガスタービンおよびガスタービン燃焼器の制御方法 - Google Patents
ガスタービン燃焼器、ガスタービンおよびガスタービン燃焼器の制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】ガスタービン燃焼器6は、燃料弁燃料制御弁11a、11b、11cから流れ込む燃料と空気とを混合して予混合気にする予混合室を有する複数の予混合燃焼バーナと、燃焼ガスGの燃焼温度算出値に対応する予混合室毎の燃料の分配量基準値および予混合室に流れ込む空気の状態量に対応する分配量補正値を予め記憶するとともに、ガスタービン7の状態量から燃焼ガスGの燃焼温度を算出しかつ予混合室に流れ込む空気の状態量を測定してこの算出結果と測定結果とから分配量基準値を分配量補正値で補正して燃料弁燃料制御弁11a、11b、11c毎の燃料の分配量を制御する燃料制御装置12と、を備える。
【選択図】 図1
Description
本発明に係るガスタービン燃焼器、ガスタービンおよびガスタービン燃焼器の制御方法の第1実施形態について、図1から図8を参照して説明する。
F1=TF×(FD1−FC2−FC3)÷100
F2=TF×(FD2+FC2)÷100
F3=TF×(FD3+FC3)÷100
FD1+FD2+FD3=100%
TF:燃料の総流量(総燃料流量制御信号FREF)
F1:燃料制御弁11aの燃料の流量
F2:燃料制御弁11bの燃料の流量
F3:燃料制御弁11cの燃料の流量
FD1:燃料制御弁11aの燃料の補正前分配量(%)
FD2:燃料制御弁11bの燃料の補正前分配量(%)
FD3:燃料制御弁11cの燃料の補正前分配量(%)
FC2:燃料制御弁11bの燃料の補正値(%)
FC3:燃料制御弁11cの燃料の補正値(%)
ρ={219.6×(h+1)}÷{(h+0.622)×(273.15+T)}×P÷760
ρ:圧縮機吐出空気密度(kg/m^3)
T:燃焼用空気温度(℃)としての圧縮機吐出空気温度TX1
P:燃焼用空気圧力(kPa_abs)としての圧縮機吐出空気圧力PX2
h:空気圧縮機入口絶対湿度(g/g)としての圧縮機入口空気絶対湿度HX1
P:燃焼用空気圧力(kPa_abs)としての圧縮機吐出空気圧力PX2
T:燃焼用空気温度(℃)としての圧縮機吐出空気温度TX1
本発明に係るガスタービン燃焼器、ガスタービンおよびガスタービン燃焼器の制御方法の第2実施形態について、図9から図16を参照して説明する。
F1=0
F2=TF×(FD2+FC)÷100
F3=TF×(FD3−FC)÷100
FD2+FD3=100%
SA1=AD1+AC1÷100
TF:燃料の総流量(総燃料流量制御信号FREF)
F1:燃料制御弁11aの燃料の流量
F2:燃料制御弁11bの燃料の流量
F3:燃料制御弁11cの燃料の流量
FD2:燃料制御弁11bの燃料の補正前分配量(%)
FD3:燃料制御弁11cの燃料の補正前分配量(%)
FC:燃料制御弁11b、11cの燃料の補正値(%)
SA1:置換空気弁51aの空気の弁開度(または流量)
AD1:置換空気弁51aの空気の補正前弁開度(または補正前流量)
AC1:置換空気弁51aの空気の置換空気流量補正値(%)
なお、置換空気弁51b、51cは閉じておくのでSA2=SA3=0である。
2 入口案内翼
3 圧縮機
5 空気流路
6、6A、6B、6C ガスタービン燃焼器
7 ガスタービン
8 発電機
9 タービン軸
11a、11b、11c 燃料制御弁
12、12A、12B、12C 燃料制御装置
13 軸端歯車
15 速度検出器
21 入口空気圧力検出器
22 圧縮機吐出空気圧力検出器
23 圧縮機吐出空気温度検出器
25 排ガス温度検出器
26 発電機出力検出器
29a、29b、29c 燃料ノズル
31a、31b、31c 予混合室
32a、32b、32c 予混合燃焼バーナ
33 燃焼室
35 中空胴
36 トランジションピース
38 拡散燃焼バーナ
41 総燃料流量算出部
42 燃焼器温度算出部
43、43A、43B、43C 記憶部
45、45A、45B、45C 分配制御部
51a、51b、51c 置換空気弁
Claims (8)
- 燃料の流量を調整可能な複数の燃料弁と、
前記燃料弁から流れ込む前記燃料と空気とを混合して予混合気にする予混合室を有する複数の予混合燃焼バーナと、
前記予混合燃焼バーナから取り込む前記予混合気を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼室を有する中空胴と、
前記燃焼ガスの燃焼温度算出値に対応する前記予混合室毎の前記燃料の分配量基準値および前記予混合室に流れ込む空気の状態量に対応する分配量補正値を予め記憶するとともに、ガスタービンの状態量から前記燃焼ガスの燃焼温度を算出しかつ前記予混合室に流れ込む空気の状態量を測定してこの算出結果と測定結果とから前記分配量基準値を前記分配量補正値で補正して前記燃料弁毎の前記燃料の分配量を制御する制御部と、を備えることを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 前記制御部は、前記燃焼ガスの燃焼温度算出値に対応する置換空気流量および前記予混合室に流れ込む空気の状態量に対応する置換空気流量補正値を予め記憶するとともに、前記予混合室のいずれかで前記燃料の分配を停止する場合、前記燃焼温度算出結果と前記状態量の測定結果とから前記置換空気流量を前記置換空気流量補正値で補正して燃料の分配を停止する前記予混合室を置換する前記空気の流量を制御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。
- 前記燃料弁から流れ込む燃料を前記燃焼室内で拡散燃焼させる拡散燃焼バーナを備え、
前記制御部は、前記燃焼ガスの燃焼温度算出値に対応する置換空気流量および前記拡散燃焼バーナに流れ込む空気の状態量に対応する置換空気流量補正値を予め記憶するとともに、前記拡散燃焼バーナの前記燃料の分配を停止する場合、前記燃焼温度算出結果と前記状態量の測定結果とから前記置換空気流量を前記置換空気流量補正値で補正して前記拡散燃焼バーナを置換する前記空気の流量を制御することを特徴とする請求項1または2に記載のガスタービン燃焼器。 - 前記状態量は、前記予混合室または前記拡散燃焼バーナに流れ込む空気の圧力、温度、密度および前記圧力を前記温度で除した値のいずれかであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のガスタービン燃焼器。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載のガスタービン燃焼器を備えることを特徴とするガスタービン。
- 燃料の流量を調整可能な複数の燃料弁と、前記燃料弁に接続して前記燃料と空気とを混合して混合気にする予混合室を有する複数の予混合器と、前記予混合器に接続して前記混合気を燃焼ガスにする燃焼室を有する中空胴と、を備えるガスタービン燃焼器の制御方法であって、
前記燃焼ガスの燃焼温度算出値に対応する前記予混合室毎の前記燃料の分配量基準値および前記予混合室に流れ込む空気の状態量に対応する分配量補正値を予め定め、
ガスタービンの状態量から前記燃焼ガスの燃焼温度を算出し、
前記予混合室に流れ込む空気の状態量を測定し、
前記燃焼温度の算出結果と前記状態量の測定結果とから前記分配量基準値を前記分配量補正値で補正して前記予混合室毎の前記燃料の分配量を制御することを特徴とするガスタービン燃焼器の制御方法。 - 前記燃焼ガスの燃焼温度算出値に対応する置換空気流量および前記予混合室に流れ込む空気の状態量に対応する置換空気流量補正値を予め定め、
前記予混合室のいずれかで前記燃料の分配を停止する場合、前記燃焼温度の算出結果と前記状態量の測定結果とから前記置換空気流量を前記置換空気流量補正値で補正して燃料の分配を停止する前記予混合室を置換する前記空気の流量を制御することを特徴とする請求項6に記載のガスタービン燃焼器の制御方法。 - 前記ガスタービン燃焼器は、前記燃料弁に接続して前記燃焼室内で燃焼を拡散燃焼させる拡散燃焼バーナを備え、
前記燃焼ガスの燃焼温度算出値に対応する置換空気流量および前記拡散燃焼バーナに流れ込む空気の状態量に対応する置換空気流量補正値を予め定め、
前記拡散燃焼バーナの前記燃料の分配を停止する場合、前記燃焼温度の算出結果と前記状態量の測定結果とから前記置換空気流量を前記置換空気流量補正値で補正して前記拡散燃焼バーナを置換する前記空気の流量を制御することを特徴とする請求項6または7に記載のガスタービン燃焼器の制御方法。
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CN115142960A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-10-04 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种燃气轮机的启动方法 |
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