JP2013204582A - Calorie measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電所においてガスタービンの制御に用いる、燃料ガスのカロリーを測定するカロリー測定装置に関する。 The present invention relates to a calorie measuring device for measuring the calorie of fuel gas used for controlling a gas turbine in a power plant.
従来、発電所におけるガスタービン制御には、カロリーメータが使用されている。カロリーメータは、燃料ガスのカロリーを計測するものであり、計測結果は、ガスタービン設備の燃焼機に供給する空気量の調節に使用される。つまり、ガスタービンの制御装置がカロリーメータの計測値を取得し、燃料ガスのカロリーの変化に応じて、燃焼機に供給する空気量を補正する。 Conventionally, a calorimeter is used for gas turbine control in a power plant. The calorimeter measures the calorie of the fuel gas, and the measurement result is used to adjust the amount of air supplied to the combustor of the gas turbine equipment. That is, the control device of the gas turbine acquires the measurement value of the calorimeter, and corrects the amount of air supplied to the combustor according to the change in the calorie of the fuel gas.
また、従来のこの種の技術としては、特許文献1に記載された技術がある。特許文献1には、熱量測定器が、ボイルオフガスを混入した燃料ガスの熱量計測を行い、熱量測定器の測定値に基づき、流量調整弁を所用時間・必要な開度だけ開き、熱量調整用ガスである増熱用ガスまたは減熱用ガスを熱量調整装置に供給する。熱量調整装置は、熱量変動が生じた際に、配管中を流通する燃料ガスに熱量調整用ガスを供給し、所要の燃料ガス熱量・組成に調節する、という技術が開示されている。 Further, as this type of conventional technique, there is a technique described in Patent Document 1. In Patent Document 1, the calorimeter measures the calorific value of the fuel gas mixed with boil-off gas, and based on the measured value of the calorimeter, the flow rate adjustment valve is opened for the required time and the required opening, A heat increasing gas or a heat reducing gas, which is a gas, is supplied to the calorific value adjusting device. A technology is disclosed in which, when a calorific value variation occurs, the calorific value adjusting device supplies a calorific value adjusting gas to a fuel gas flowing in a pipe and adjusts to a required fuel gas calorific value and composition.
ところで、カロリーメータは、通常、3台設置されており、これら3台のカロリーメータにおける中間値をガスタービン制御に使用している。そして、3台のカロリーメータを通過したガスは、共通の1本の集合管を介して大気放出される。 By the way, normally, three calorimeters are installed, and an intermediate value of these three calorimeters is used for gas turbine control. The gas that has passed through the three calorimeters is released into the atmosphere through a common collecting tube.
また、3台のカロリーメータに対してそれぞれ校正ガスを供給する設備が設けられており、定例点検において、カロリーメータに一台ずつ校正ガスを供給することによって、カロリーメータの校正が行われる。 In addition, equipment for supplying calibration gas to each of the three calorimeters is provided, and the calorimeter is calibrated by supplying calibration gas to the calorimeter one by one in regular inspection.
しかしながら、従来、定例点検において、カロリーメータに対して一台ごとに校正ガスを供給するが、この時、カロリーメータを通った校正ガスの排圧が、燃料ガスの排圧よりも若干高いため、集合管の排圧が上がってしまう。この排圧の変化により、校正を行っていない他のカロリーメータの指示値が微妙に変化する。カロリーメータの指示値が変更すると、燃焼機に供給する空気量が変わってしまい、ガスタービン制御に影響を与えるおそれがある。 However, conventionally, in the regular inspection, calibration gas is supplied to each calorimeter, but at this time, the exhaust pressure of the calibration gas passing through the calorimeter is slightly higher than the exhaust pressure of the fuel gas, The exhaust pressure of the collecting pipe will increase. Due to the change in the exhaust pressure, the indicated values of other calorimeters that have not been calibrated change slightly. If the indicated value of the calorimeter changes, the amount of air supplied to the combustor changes, which may affect gas turbine control.
本発明は、このようの問題点を解決し、排圧の変化によりカロリーメータの指示値が微妙に変化することを防止したカロリー測定装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a calorie measuring apparatus that solves such problems and prevents a calorimeter indicating value from changing delicately due to a change in exhaust pressure.
本発明は、前記目的を達成するため、次に記載する構成を備えている。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
(1) 燃料ガスのカロリーを測定する複数台のカロリーメータと、当該複数台のカロリーメータそれぞれに燃料ガスの一部を供給する複数の供給ラインと、当該複数台のカロリーメータそれぞれに接続される複数の排気ラインと、を備えるカロリー測定装置において、前記複数の排気ラインの排気口を独立して開放させることを特徴とするカロリー測定装置。 (1) A plurality of calorimeters for measuring the calories of fuel gas, a plurality of supply lines for supplying a part of the fuel gas to each of the plurality of calorimeters, and each of the plurality of calorimeters A calorie measuring device comprising a plurality of exhaust lines, wherein the exhaust ports of the plurality of exhaust lines are independently opened.
(1)によれば、複数の排気ラインの排気口を独立して開放させたので、複数のカロリーメータで測定される数値が他のカロリーメータを流通する燃料ガスの流量に影響されず、正確なカロリーを測定できる。 According to (1), since the exhaust ports of the plurality of exhaust lines are independently opened, the numerical value measured by the plurality of calorimeters is not affected by the flow rate of the fuel gas flowing through the other calorimeters, and is accurate. Can measure the calories.
(2) (1)において、前記複数の排気ラインの排気口は、互いに離間した位置にあり、かつ全て同じ方向を向いていることを特徴とするカロリー測定装置。 (2) The calorie measuring device according to (1), wherein the exhaust ports of the plurality of exhaust lines are at positions spaced apart from each other and all face the same direction.
(2)によれば、複数の排気ラインにおける排気口の向きは、全て同じであるため、1本の排気ラインからのガスが、他排気ラインに入り込むことがない。これにより、排気ラインの排ガスが他の排気ラインの排圧に影響を与えることがなくなる。 According to (2), since the directions of the exhaust ports in the plurality of exhaust lines are all the same, the gas from one exhaust line does not enter the other exhaust line. Thereby, the exhaust gas in the exhaust line does not affect the exhaust pressure in the other exhaust lines.
本発明によれば、排圧の変化によりカロリーメータの指示値が微妙に変化することを防止したカロリー測定装置を提供することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the calorie measuring apparatus which prevented that the indication value of the calorimeter changed delicately by the change of exhaust pressure.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態におけるカロリー測定装置1の構成を示す説明図である。カロリー測定装置1は、カロリーメータ10と、主配管20と、手動弁22と、主減圧弁24と、供給ラインに相当する燃料ガス供給配管30と、第1コック弁31と、減圧弁32と、第2コック弁33と、流量調整用バルブ34と、流量計35と、校正ガス供給部40と、排気ラインに相当する排ガス配管50とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a calorie measuring device 1 according to an embodiment of the present invention. The calorie measuring apparatus 1 includes a
カロリーメータ10は、燃料ガスのカロリーを測定するものであり、カロリー測定装置1には、3台のカロリーメータ10が設置されている。これら3台のカロリーメータ10における中間値がガスタービン制御に使用される。
The
主配管20は、燃料ガスの母管100に接続されており、母管100を流れる燃料ガスの一部を導入する。また、主配管20には、手動弁22が設けられており、その下流側に主減圧弁24が設けられている。
The
手動弁22は、主配管20を手動で開閉する弁である。主減圧弁24は、母管100からの燃料ガスの流圧を低下させ、その低圧を一定に保った状態で燃料ガスを下流に送り出す自動弁である。
The
燃料ガス供給配管30は、主配管20とカロリーメータ10との間に接続される配管であり、主配管20には、3本の燃料ガス供給配管30が接続されている。また、燃料ガス供給配管30には、主配管20側からカロリーメータ10側に向かって、第1コック弁31、減圧弁32、第2コック弁33、流量調整用バルブ34及び流量計35が順に設けられている。
The fuel
第1コック弁31及び第2コック弁33は、燃料ガス供給配管30を開閉する弁である。減圧弁32は、主配管20からの燃料ガスの流圧を低下させ、その低圧を一定に保った状態で燃料ガスを下流に送り出す自動弁である。流量調整用バルブ34は、カロリーメータ10に流す流体(燃料ガス、校正ガス)の流量を調節するものである。流量計35は、カロリーメータ10に流す流体(燃料ガス、校正ガス)の流量を計測するものである。
The
校正ガス供給部40は、燃料ガス供給配管30に校正ガスを供給するものであり、ゼロガス供給配管41と、ゼロガス用ニードル弁42と、ゼロガスを充填した校正用ガスボンベ43と、スパンガス供給配管44と、スパンガス用ニードル弁45と、スパンガスを充填した校正用ガスボンベ46とを備えている。ここで、ゼロガスとは、基準として設定したカロリー値の燃料ガスであり、スパンガスとは、ゼロガスよりも高いカロリー値の燃料ガスである。
The calibration
ゼロガス供給配管41は、校正用ガスボンベ43と燃料ガス供給配管30とを接続する配管である。ゼロガス供給配管41には、ゼロガス用ニードル弁42が設けられている。校正用ガスボンベ43のゼロガスは、ゼロガス用ニードル弁42の開閉によって燃料ガス供給配管30への供給、非供給が決定される。
The zero
スパンガス供給配管44は、校正用ガスボンベ46と燃料ガス供給配管30とを接続する配管である。スパンガス供給配管44には、スパンガス用ニードル弁45が設けられている。校正用ガスボンベ46のスパンガスは、スパンガス用ニードル弁45の開閉によって燃料ガス供給配管30への供給、非供給が決定される。ゼロガス供給配管41及びスパンガス供給配管44は、燃料ガス供給配管30における第2コック弁33と流量調整用バルブ34との間に接続される。
The span
排ガス配管50は、カロリーメータ10においてカロリー測定に用いたガスを排出する配管であり、カロリー測定に用いたガスは排ガス配管50の先端の排気口52から大気放出される。3台のカロリーメータ10には、それぞれ排ガス配管50が接続されており、3台のカロリーメータ10に対応する排気口52がそれぞれ独立している。また、3本の排ガス配管50における排気口52は互いに離間した位置にあり、かつ排気口52の向きは、全て同じである。
The
カロリーメータ10に燃料ガスのカロリー計測を実行させる際には、手動弁22、第1コック弁31、第2コック弁33を開放し、ゼロガス用ニードル弁42及びスパンガス用ニードル弁45を閉鎖して、母管100に流れる燃料ガスの一部を3台のカロリーメータ10に供給する。この時、作業員は、3台のカロリーメータ10における流量が規定の流量になるように、流量計35を見ながら流量調整用バルブ34を調整する。そして、3台のカロリーメータ10は、測定結果をガスタービンの制御を行う制御装置に送信する。
When the
定期点検時に、カロリーメータ10の校正を行う際には、3台のカロリーメータ10に母管100に流れる燃料ガスの一部を供給している状態から、測定対象のカロリーメータ10の燃料ガス供給配管30に設けられている第1コック弁31及び第2コック弁33を閉鎖する。そして、ゼロガス用ニードル弁42を開放することによって、ゼロガスをカロリーメータ10に供給する。この時、ゼロガスが規定の流量になるように、流量計35を見ながら流量調整用バルブ34を調整する。そして、カロリーメータ10の指示値が、ゼロガスに対応する指示値になるように調整する。次に、ゼロガス用ニードル弁42を閉鎖し、スパンガス用ニードル弁45を開放することによって、スパンガスをカロリーメータ10に供給する。この時、スパンガスが規定の流量になるように、流量計35を見ながら流量調整用バルブ34を調整する。そして、カロリーメータ10の指示値が、スパンガスに対応する指示値になるように調整する。カロリーメータ10は、調整された2つの値に基づく比例計算によって指示値を校正する。
When calibrating the
測定対象のカロリーメータ10の校正が終了した場合、作業員は、スパンガス用ニードル弁45を閉鎖し、第1コック弁31及び第2コック弁33を開放して、カロリーメータ10に燃料ガスのカロリー計測を再開させる。そして、次のカロリーメータ10の校正を行う。
When the calibration of the
ここで、参考として、従来のカロリー測定装置の構成について、図2を参照しながら説明する。
図2に示す従来のカロリー測定装置1と、図1に示す本実施形態のカロリー測定装置1とを比較すると、図2に示す従来のカロリー測定装置1は、1本の集合管60を備えている点で、図1に示す本実施形態のカロリー測定装置1と異なっている。
Here, as a reference, the configuration of a conventional calorie measuring apparatus will be described with reference to FIG.
When comparing the conventional calorie measuring apparatus 1 shown in FIG. 2 with the calorie measuring apparatus 1 of the present embodiment shown in FIG. 1, the conventional calorie measuring apparatus 1 shown in FIG. 2 includes one collecting
集合管60には、3台のカロリーメータ10から延びる排ガス配管50が接続されており、3台のカロリーメータ10からの排ガスは、集合管60によってまとめられて、一つの排出口62から大気放出される。
これにより、前述したように、定例点検において、カロリーメータ10に対して一台ごとに校正ガスを供給するが、この時、燃料ガスを供給した場合の排圧よりも校正ガス(ゼロガス及びスパンガス)を供給した場合の排圧が、若干高いため、集合管60の排圧が上がってしまう。この排圧の変化により、校正を行っていない他のカロリーメータ10の指示値が微妙に変化するおそれがある。
Thereby, as described above, in the regular inspection, the calibration gas is supplied to the
一方、本実施形態によれば、複数の排ガス配管50の排気口52を独立して開放させたので、校正中のカロリーメータ10から排出されたガスが、他のカロリーメータ10の排圧に影響を与えることがなくなる。このため、校正を行っていない他のカロリーメータ10の指示値が微妙に変化することはなくなる。
On the other hand, according to the present embodiment, since the
以上、説明したように、本実施形態によれば、複数の排ガス配管50の排気口52を独立して開放させたので、3台のカロリーメータ10で測定される数値が、他のカロリーメータ10を流通するガスの流量に影響されないため、正確なカロリーを測定することが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, since the
また、3本の排ガス配管50における排気口52は、互いに離間した位置にあり、かつ全て同じ方向を向いているため、1本の排ガス配管50からのガスが、他の排ガス配管50に入り込むことがないため、他の排ガス配管50の排圧に影響を与えることがなくなる。
In addition, since the
1 カロリー測定装置
10 カロリーメータ
20 主配管
22 手動弁
24 主減圧弁
30 燃料ガス供給配管
31 第1コック弁
32 減圧弁
33 第2コック弁
34 流量調整用バルブ
35 流量計
40 校正ガス供給部
41 ゼロガス供給配管
42 ゼロガス用ニードル弁
43、46 校正用ガスボンベ
44 スパンガス供給配管
45 スパンガス用ニードル弁
50 排ガス配管
52 排気口
60 集合管
62 排出口
100 母管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
当該複数台のカロリーメータそれぞれに燃料ガスの一部を供給する複数の燃料ガス供給配管と、
複数台のカロリーメータそれぞれに接続される複数の排気ラインと、を備えるカロリー測定装置において、
前記複数の排気ラインの排気口を独立して開放させることを特徴とするカロリー測定装置。 Multiple calorimeters that measure the fuel gas calories,
A plurality of fuel gas supply pipes for supplying a part of the fuel gas to each of the plurality of calorimeters;
In a calorie measuring device comprising a plurality of exhaust lines connected to each of a plurality of calorimeters,
A calorie measuring apparatus, wherein the exhaust ports of the plurality of exhaust lines are opened independently.
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