JP2013057315A5

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Publication number: JP2013057315A5
Application number: JP2012194832A
Authority: JP
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2032-09-05

Claims

過渡運転中にガスタービン（１）を運転するための方法であって、
前記ガスタービン（１）が、可変入り口静翼（４７）を有する圧縮機（２）、燃焼器（３）、タービン（４）、制御装置（１０）、測定装置、アクチュエーター（４１，．．．，４９）、吸入空気供給路（２７，．．．，２９）並びに燃料ガス及び／若しくは液体燃料用の供給路（２１，．．．，２３）並びに／又は水及び／又は蒸気用の供給路（２４，．．．，２６）を備え、
前記制御装置（１０）が、吸入空気の質量流量に対するコマンド値（dm/dt _air,k ^CMD ）並びに燃料の質量流量と水及び／若しくは蒸気の質量流量とのうちの少なくとも１つの質量流量に対するコマンド値（dm/dtfuel,i ^CMD , dm/dt _w/s,j ^CMD ）を決定する当該方法において、
空気に対する燃料の比が、燃焼限界内に保持されるように、これらの供給系のシステム動特性の違いを補償し、当該補償によって、前記燃焼器（３）に流入する燃料の質量流量（dm/dt_fuel,i ^CMBST）、水及び／若しくは蒸気の質量流量（dm/dt_w/s,j ^CMBST）並びに／又は燃焼空気の質量流量（dm/dt_air ^CMBST）の結果として起こる変化を同期させるため、少なくとも１つのコマンド値が、動的に補償されることを特徴とする方法。
複数の前記供給系のシステム動特性の違いを補償し、当該補償によって、前記ガスタービン（１）の前記燃焼器（３）に流入する空気、燃料ガス、液体燃料、水及び／又は蒸気の質量流量（dm/dt_air ^CMBST，dm/dt_fuel,i ^CMBST，dm/dt_w/s,j ^CMBST）の結果として起こる変化を同期させるため、少なくとも１つのコマンド値（dm/dt_air,k ^CMD，dm/dt_fuel,i ^CMD，dm/dt_w/s,j ^CMD）が、動的に補償される結果、火炎の安定性が維持されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
少なくとも１つのコマンド値（dm/dt_air,k ^CMD，dm/dt_fuel,i ^CMD，dm/dt_w/s,j ^CMD）が、運転中のより速い過渡変化を可能にするために動的に補償される前又は後に、当該コマンド値の変化が、空気、燃料ガス、液体燃料、水及び／又は蒸気の供給系の遅い動特性を緩和させるために加速されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
空気、燃料ガス、液体燃料、水及び蒸気の供給系のうちの少なくとも２つの供給系の動特性が、伝達関数で記述されること、及び、当該燃料ガス、液体燃料、水及び／又は蒸気の供給系に対する少なくとも１つのコマンド信号の動的な補償及び／又は加速が、前記伝達関数に基づいて実行されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
空気、燃料ガス、液体燃料、水及び蒸気の供給系のうちの最も遅い供給系の動特性が、１つの伝達関数で記述され、残りの供給系が、動的に補償されないこと、
燃料ガス、液体燃料、水及び蒸気の供給系のうちの、より速い動特性を有する少なくとも１つの供給系の動特性が、１つの伝達関数で記述されること、及び
空気、燃料ガス、液体燃料、水及び／又は蒸気の、より速い動特性を有する供給系に対する少なくとも１つのコマンド信号の動的補償が、これらの伝達関数を使用して実行されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
前記燃料ガス供給系の動特性が、動的に補償されないままであること、
前記供給系の動特性が、複数の伝達関数で記述されること、
前記空気供給系に対するコマンド信号の動的な補償及び／又は加速が、複数の前記伝達関数を使用して実行されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
最も遅い前記燃料ガス供給系の動特性が、動的に補償されないままであること、少なくとも１つの空気供給系の動特性並びに／又はより速い燃料ガス供給系及び／若しくは液体燃料供給系の動特性が、複数の伝達関数で記述されること、及び
少なくとも１つの空気供給系並びに／又はより速い燃料ガス供給系及び／若しくは液体燃料供給系に対するコマンド信号の動的な補償及び／又は加速が、補償されたコマンド信号（dm/dt_air,k ^COMP，dm/dt_fuel,i ^COMP，dm/dt_w/s,j ^COMP）を生成するために複数の前記伝達関数を使用して実行されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
ガスタービン（１）を制御するための制御系（３０）であって、
前記ガスタービン（１）が、可変入り口静翼（４７）を有する圧縮機（２）、燃焼器（３）、タービン（４）、制御装置（１０）、測定装置、アクチュエーター（４１，．．．，４９）、吸入空気供給路（２７，．．．，２９）並びに燃料用の供給路（２１，．．．，２３）並びに／又は水及び／若しくは蒸気用の供給路（２
４，．．．，２６）を備え、
前記制御装置（１０）が、吸入空気の質量流量に対するコマンド値（dm/dt _air,k ^CMD ）並びに燃料の質量流量と水及び／若しくは蒸気の質量流量とのうちの少なくとも１つの質量流量に対するコマンド値（dm/dt _fuel,i ^CMD , dm/dt _w/s,j ^CMD ）を決定する当該制御系（３０）において、
過渡運転が少なくとも１つのコマンド信号（dm/dt _fuel,i ^CMD , dm/dt _w/s,j ^CMD , dm/dt _air,k ^CMD ）を修正する間に、空気に対する燃料の比が、燃焼限界内に保持されるように、これらの供給系の動特性の違いを補償するため、及び、前記燃焼器（３）に流入する燃料、水、蒸気及び／又は燃焼空気の質量流量（dm/dt_air ^CMBST，dm/dt_fuel,i ^CMBST，dm/dt_w/s,j ^CMBST）の結果として起こる変化を同期させるため、前記制御系（３０）が、前記燃焼器（３）への、前記燃料供給用の動的補償器（３１，．．．，３３）と前記水及び／又は蒸気供給用の動的補償器（３４，．．．，３６）と前記空気供給用の動的補償器（３７，．．．，３９）とのうちの少なくとも１つを有することを特徴とする制御系（３０）。
前記コマンド値が、運転中のより速い過渡変化を可能にするために動的に補償される前又は後に、空気、燃料ガス、液体燃料、水及び／又は蒸気の供給系の遅い動特性を緩和させるため、燃料供給用の前記動的補償器（３１，．．．，３３）と、水又は蒸気供給用の前記動的補償器（３４，．．．，３６）と、空気供給用の前記動的補償器（３７，．．．，３９）とのうちの少なくとも１つの補償器が、加速器を有することを特徴とする請求項８に記載のガスタービン（１）を制御するための制御系（３０）。
燃料供給用の前記動的補償器（３１，．．．，３３）と、水又は蒸気供給用の前記動的補償器（３４，．．．，３６）と、空気供給用の前記動的補償器（３７，．．．，３９）とのうちの少なくとも１つの補償器が、空気、燃料ガス、液体燃料、水及び蒸気の供給系のうちの少なくとも１つの供給系の動特性を記述する伝達関数を有することを特徴とする請求項８又は９に記載のガスタービン（１）を制御するための制御系（３０）。
動的補償器（３１，．．．，３９）が、空気、燃料ガス、液体燃料、水、及び蒸気の供給系のうちの最も遅い供給系に対するコマンド信号のために供給されないこと、及び
動的補償器（３１，．．．，３９）が、燃料ガス、液体燃料、水及び蒸気の、より速い動特性を有する供給系のうちの少なくとも１つの供給系のために供給されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載のガスタービン（１）を制御するための制御系（３０）。
動的補償器（３１，．．．，３３）が、燃料ガス供給路のために供給されないこと、及び
動的補償器（３７，．．．，３９）が、空気供給系のために供給されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載のガスタービン（１）を制御するための制御系（３０）。
ガスタービン（１）において、
このガスタービン（１）は、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の制御系（３０）を有する当該ガスタービン（１）。