JP2016048044A - ガスタービンエンジンシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】水素含有燃料などの着火エネルギーが従来燃料(例えば、天然ガス)と比較して小さい燃料を使用するガスタービンエンジンシステムにおいて、燃料供給ライン及びエンジン内での燃料の滞留を防止する。
【解決手段】ガスタービンエンジンシステム1が、ガスタービンエンジン2、ガスタービンエンジン2への燃料供給ライン3の第1接続部P1と接続されたパージガス供給ライン4、燃料供給ライン3の第1接続部P1よりも下流側の第2接続部P2と接続された燃料放散ライン7、燃料放散ライン7に設けられた放風弁72、及び、燃料供給ライン3を燃料供給モードとパージモードとに切り替える流路切替装置50と備える。燃料放散ライン7の放風弁72より下流側に逆止弁73及びフレームアレスタ74が設けられる。
【選択図】図1
【解決手段】ガスタービンエンジンシステム1が、ガスタービンエンジン2、ガスタービンエンジン2への燃料供給ライン3の第1接続部P1と接続されたパージガス供給ライン4、燃料供給ライン3の第1接続部P1よりも下流側の第2接続部P2と接続された燃料放散ライン7、燃料放散ライン7に設けられた放風弁72、及び、燃料供給ライン3を燃料供給モードとパージモードとに切り替える流路切替装置50と備える。燃料放散ライン7の放風弁72より下流側に逆止弁73及びフレームアレスタ74が設けられる。
【選択図】図1
Description
本発明は、着火エネルギーが従来燃料(例えば、天然ガス)と比較して小さい燃料を使用するガスタービンエンジンシステムに関する。
近年、ガスタービンエンジンの燃料として、従来の主要燃料であるLNG(Liquefied Natural Gas)に加え、石油をはじめとして化学や鉄鋼等の業界でそれぞれの生産工程で副次的に発生する水素(副生水素)を利用することが検討されている。副生水素を燃料とするガスタービンエンジンでそのエネルギーを回収することによれば、化石燃料使用量を減少させることによる燃料コスト削減及び資源有効利用と、水素燃焼時に二酸化炭素が発生しないことによる地球温暖化防止とに貢献することができる。
ところで、種類の異なる燃料を使用するガスタービンエンジンの燃料供給装置において、燃料を切り替える際に、燃料供給ラインから燃料をパージすることが知られている。例えば、特許文献1では、ガスタービンエンジンへの燃料供給ラインに不活性ガスを供給し、ガスタービンエンジンの燃焼器の燃料噴射ノズルに空気を供給したあと、燃料噴射ノズルに不活性ガスを供給する、パージ方法が示されている。
天然ガスを燃料とする従来のガスタービンエンジンで水素含有燃料を使用すると、起動時や停止中のガスタービンエンジンやその燃料供給ラインに残留している未燃燃料が空気と混合して可燃性混合気が生じるおそれがある。水素や副生水素を含む燃料(以下、単に「水素含有燃料」という)は天然ガスと比較して着火エネルギーが小さい(即ち、着火しやすい)。そのため、起動時や停止中のガスタービンエンジンやその燃料供給ラインに存在する可燃性混合気が着火して燃焼が生じ、機器や配管を損傷させるおそれがある。
上記のような事態の発生を回避するために、ガスタービンエンジン及びその燃料供給ラインから燃料をパージすることが考えられる。ところが、天然ガスを燃料とする従来のガスタービンエンジンでは、上記のような燃焼が生じる可能性が低いことや設備の簡素化を理由として、特段のパージ機構が設けられないことが一般的であり、燃料は残圧により系外へ放出されていた。また、特許文献1では、燃焼器の燃料供給ラインから燃料をパージすることが記載されているが、ガスタービンエンジンで着火エネルギーが小さい燃料を使用することに対する配慮がなされておらず、起動時や停止中に可燃性混合気が生じるおそれがある。
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、水素含有燃料などの着火エネルギーが従来燃料(例えば、天然ガス)と比較して小さい燃料を使用するガスタービンエンジンシステムにおいて、燃料供給ライン及びエンジン内での燃料の滞留を防止することを目的とする。
本発明に係るガスタービンエンジンシステムは、
ガスタービンエンジンと、
前記ガスタービンエンジンと燃料源とを接続する燃料供給ラインと、
前記燃料供給ライン上の第1接続部とパージガス源とを接続するパージガス供給ラインと、
前記燃料供給ラインの前記第1接続部よりも下流側の第2接続部と接続された燃料放散ラインと、
前記燃料放散ラインに設けられた放風弁とを備えることを特徴としている。
ガスタービンエンジンと、
前記ガスタービンエンジンと燃料源とを接続する燃料供給ラインと、
前記燃料供給ライン上の第1接続部とパージガス源とを接続するパージガス供給ラインと、
前記燃料供給ラインの前記第1接続部よりも下流側の第2接続部と接続された燃料放散ラインと、
前記燃料放散ラインに設けられた放風弁とを備えることを特徴としている。
上記構成のガスタービンエンジンシステムによれば、燃料供給ラインとガスタービンエンジン内の燃料(燃料ガス)をパージガスで置換することができる。言い換えれば、ガスタービンエンジン及びそれに接続された燃料供給ラインから燃料をパージすることができる。このようにして、停止中のガスタービンエンジン及び燃料供給ラインにおいて燃料の滞留が防止され、燃料と空気とが混合して可燃性混合気が生成することが防止される。これにより、ガスタービンエンジンや燃料供給ラインで意図しない燃焼が生じること、及び、燃焼により機器や配管が損傷することを防止できる。よって、水素含有燃料などの着火エネルギーが従来燃料(例えば、天然ガス)と比較して小さい燃料を使用するガスタービンエンジンの安全運転を実現することができる。
上記ガスタービンエンジンシステムが、前記燃料放散ラインの前記放風弁よりも下流側に設けられた逆止弁を、更に備えることが望ましい。この構成によれば、燃料放散ラインに系外から空気が流入して可燃性混合気が形成されることを防止できる。
上記ガスタービンエンジンシステムが、前記燃料放散ラインの出口に設けられたフレームアレスタを、更に備えることが望ましい。この構成によれば、燃料放散ラインに系外から火炎が流入して燃料に引火することを防止できる。
上記ガスタービンエンジンシステムが、前記燃料供給ラインを、前記ガスタービンエンジンと前記燃料源が接続された燃料供給モードと、前記ガスタービンエンジンと前記パージガス源が接続されたパージモードとの間で切り替える流路切替装置を、更に備えることが望ましい。
上記ガスタービンエンジンシステムが、前記ガスタービンエンジンの入口圧力を検出する第1圧力センサと、前記燃料供給ラインの圧力を検出する第2圧力センサと、前記第2圧力センサの検出値が前記第1圧力センサの検出値よりも小さくなると、前記燃料供給ラインを前記燃料供給モードから前記パージモードに切り換えるように前記流路切替装置を制御する制御装置とを、更に備えることが望ましい。
或いは、上記ガスタービンエンジンシステムが、前記燃料供給ラインの圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの検出値が前記ガスタービンエンジンの所定の入口圧力よりも小さくなると、前記燃料供給モードから前記パージモードに切り換えるように前記流路切替装置を制御する制御装置とを、更に備えることが望ましい。上記構成によれば、ガスタービンエンジンの未燃燃料を含むガスが、燃料供給ラインへ逆流することを防止できる。
上記ガスタービンエンジンシステムにおいて、前記流路切替装置が、例えば、前記燃料供給ラインの前記第1接続部に設けられた切替弁を有していてよい。この場合、前記燃料供給ラインの前記第2接続部よりも下流側に設けられた流量制御弁を、更に備えることが望ましい。
また、上記ガスタービンエンジンシステムにおいて、前記流路切替装置が、例えば、前記燃料供給ラインの前記第1接続部よりも上流側に設けられた第1流量制御弁と、前記パージガス供給ラインに設けられた第2流量制御弁とを有していてよい。上記において第1流量制御弁及び第2流量制御弁は、流体の流量をゼロから100%の間で調整できる弁又は流体の流量をゼロと100%の間で切り替える弁であってよい。
本発明によれば、水素含有燃料などの着火エネルギーが従来燃料(例えば、天然ガス)と比較して小さい燃料を使用するガスタービンエンジンシステムにおいて、燃料供給ライン及びガスタービンエンジンに残留している未燃の燃料をパージすることにより燃料供給ライン及びガスタービンエンジンでの燃料の滞留を防止することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1及び図2に示すように、本発明の一実施形態に係るガスタービンエンジンシステム1は、ガスタービンエンジン2と、ガスタービンエンジン2へ燃料を供給する燃料供給ライン3と、燃料供給ライン3と接続されたパージガス供給ライン4と、ガスタービンエンジン2からの排気ガスを系外へ排出する排気ガス放出ライン5と、燃料供給ライン3と接続された燃料放散ライン7と、燃料供給ライン3の流路を切り替える流路切替装置50と、ガスタービンエンジンシステム1の運転を司る制御装置6とを概ね備えている。
ガスタービンエンジン2は、図示されない圧縮機、燃焼器、及びタービンを備えている。このガスタービンエンジン2では、圧縮機で圧縮された空気と燃料とを燃焼器で混合燃焼させ、発生した燃焼ガスをタービンへ供給してタービンの羽根を回転させることにより、燃焼ガスの熱エネルギーを回転運動エネルギーに変換する。タービンを通じた燃焼ガス(排気ガス)は排気ガス放出ライン5へ排出される。ガスタービンエンジン2には、ガスタービンエンジン2のタービンの入口圧力(タービン入口圧力)を検出する第1圧力センサ62が設けられている。この第1圧力センサ62で検出されたタービン入口圧力は制御装置6へ出力される。
上記ガスタービンエンジン2の燃料として、天然ガスと比較して着火エネルギーが小さく且つ燃焼速度が速い水素含有燃料が用いられる。このような水素含有燃料として、水素、副生水素、水素又は副生水素が希釈されたガス、水素又は副生水素を含む天然ガス、などが挙げられる。
燃料供給ライン3は、燃料源30とガスタービンエンジン2の燃焼器とを接続する燃料供給配管31を有している。この燃料供給配管31内には、燃料の通路が形成されている。燃料供給ライン3上の第1接続部P1には、パージガス供給ライン4が接続されている。パージガス供給ライン4は、パージガスが蓄えられたパージガス源40と燃料供給ライン3とを接続するパージガス供給配管41を有している。このパージガス供給配管41内には、パージガスの通路が形成されている。パージガスとしては、例えば、窒素などの不活性ガスが用いられる。
燃料供給ライン3上の第1接続部P1には、流路切替装置50の一態様としての切替弁33が設けられている。切替弁33は三方弁であって、切替弁33の各ポートは、燃料供給ライン3の第1接続部P1より上流側の上流セクション3a、燃料供給ライン3の第1接続部P1より下流側の下流セクション3b、及び、パージガス供給ライン4にそれぞれ接続されている。この切替弁33は制御装置6からの制御信号に応じて、燃料供給ライン3の状態を、ガスタービンエンジン2と燃料源30が接続された「燃料供給モード」と、ガスタービンエンジン2とパージガス源40が接続された「パージモード」とを選択的に切り替えるように構成されている。なお、燃料供給モードの切替弁33では、燃料供給ライン3の上流セクション3aと下流セクション3bとが接続され、パージモードの切替弁33では、燃料供給ライン3の上流セクション3aとパージガス供給ライン4とが接続されている。
燃料供給ライン3の下流セクション3bには、燃料供給ライン3の配管内圧力(燃料供給圧力)を検出するための第2圧力センサ61が接続されている。この第2圧力センサ61で検出された燃料供給圧力は制御装置6へ出力される。
また、燃料供給ライン3の第1接続部P1より下流側の第2接続部P2には、燃料放散ライン7が接続されている。燃料放散ライン7は、一方の端部が燃料供給ライン3の下流セクション3bと接続され、他方の端部が大気に開放された燃料放散配管71を有している。この燃料放散配管71内には、燃料を系外へ放出するための通路が形成されている。
燃料放散ライン7には放風弁72が設けられている。放風弁72は、第2圧力センサ61で検出された燃料供給ライン3の圧力が所定値以上となると開いて余分なガスを逃がし、燃料供給ライン3の圧力が所定値未満になると閉じるように、制御装置6の制御信号を受けて動作する。このような放風弁72の動作により、燃料供給ライン3の下流セクション3bの圧力が所定値以上となると、燃料放散ライン7を通じて燃料供給ライン3内の燃料(又はパージガス)が系外へ放出される。
燃料放散ライン7の放風弁72よりも下流側には逆止弁73が設けられている。逆止弁73は、燃料放散ライン7から大気(系外)へのガスの流出を許容し、大気から燃料放散ライン7への空気の流入を阻止する。この逆止弁73により、燃料放散ライン7で未燃燃料と空気とが混合して可燃性混合気が形成されることを防止できる。
燃料放散ライン7の逆止弁73よりも下流側であって燃料放散ライン7の下流端(即ち、燃料放散配管71の出口)又はその近傍にフレームアレスタ74が設けられている。フレームアレスタ74は、外部から燃料放散ライン7内へ侵入しようとする熱や炎を吸収して、燃料放散ライン7内への火炎の侵入を防止する。このようなフレームアレスタ74は、例えば、流体の流れ方向に沿って複数枚積層された金網で構成されている。このフレームアレスタ74により、燃料放散ライン7内の未燃燃料が着火することを防止できる。
燃料供給ライン3の第2接続部P2よりも下流側には、流量制御弁32が設けられている。流量制御弁32は、例えば、コントロールバルブであって、流体に直接触れて流量を制御する調節弁本体と、制御装置6からの制御信号に応じて調節弁本体の内弁を動かすための駆動部とを備えている。流量制御弁32は、流量をゼロから100%の範囲で調整できる流量制御弁であるが、流量をゼロと100%とで切り替える開閉弁であってもよい。
制御装置6は、第1圧力センサ62及び第2圧力センサ61からの検出信号に基づいて燃料放散配管71及び切替弁33に制御信号を送信するように構成されている。制御装置6は、いわゆるコンピュータであって、CPU、ROM、RAM、I/F、I/Oなどを備えている(いずれも図示せず)。制御装置6は、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアとCPU等のハードウェアとが協働することにより、後述するようなガスタービンエンジンシステム1の運転制御に係る処理を行うように構成されている。なお、図2では、主にガスタービンエンジンシステム1の各種構成機器のうち切替弁33の制御構成が示されており、他は省略されている。
ここで、制御装置6によるガスタービンエンジンシステム1の運転制御方法について説明する。図3は、制御装置6の処理の流れを示すフローチャートである。起動待機時のガスタービンエンジンシステム1では、流量制御弁32は閉止され、燃料供給ライン3がパージモードとなるように切替弁33が切り換えられている。
図3に示すように、制御装置6は、起動信号を受けると(ステップS1でYES)、パージ処理を行う(ステップS2)。このパージ処理に際し、制御装置6は、燃料供給ライン3がパージモードの状態で流量制御弁32を開放する。すると、パージガス源40からパージガス供給ライン4及び燃料供給ライン3の下流セクション3bを通じてガスタービンエンジン2へパージガスが供給される。パージガスの供給は、ガスタービンエンジン2及びこれに接続された燃料供給ライン3並びに排気ガス放出ライン5の内部(以下、「系内」ということもある)のガスが系外へパージされてパージガスに置き換えられるために十分な時間又は供給量で行われる。パージガスの供給が終了すると、制御装置6は、流量制御弁32を閉止する。
パージ処理が終わると、制御装置6はガスタービンエンジン2の起動制御を開始する(ステップS3)。このガスタービンエンジン2の起動制御において、制御装置6は、燃料供給ライン3が燃料供給モードとなるように切替弁33の流路を切り替え、流量制御弁32を開放する。これにより、ガスタービンエンジン2の燃焼器への燃料供給が開始される。上記のように、ガスタービンエンジン2の起動前にパージ処理が行われることによって、系内に残留している未燃燃料によって起動時に意図しない燃焼が生じることを防止できる。
ガスタービンエンジン2の起動制御が終了すれば(ステップS4)、制御装置6は、続いて通常運転制御を行う(ステップS5)。制御装置6は、通常運転制御中に停止信号を受けると(ステップS6でYES)、ガスタービンエンジン2の停止制御を開始する(ステップS7)。
ガスタービンエンジン2の停止制御を開始するにあたって、制御装置6は、ガスタービンエンジン2への燃料供給を停止する。ここで、制御装置6は、流量制御弁32を閉止し、燃料供給ライン3がパージモードとなるように切替弁33の流路を切り替える。
続いて、制御装置6はパージ処理を行う(ステップS8)。ここで、制御装置6は先ず流量制御弁32を開放する。すると、パージガス源40からパージガス供給ライン4及び燃料供給ライン3の下流セクション3bを通じてガスタービンエンジン2へパージガスが供給される。パージガスの供給は、系内のガスが系外へパージされてパージガスに置き換えられるために十分な時間又は供給量で行われる。パージガスの供給が終了すると、制御装置6は、流量制御弁32を閉止する。
燃料供給ライン3の残圧は、燃料放散ライン7や排気ガス放出ライン5を通じて系外へガスが放出されることによって放散される。ここで、残圧を放散するために燃料放散ライン7に未燃燃料を含むガスが流入することがあるが、逆止弁73の作用により燃料放散ライン7に空気が流入しないため可燃性混合気の生成を抑制できる。
パージ処理が終わったあとで、ガスタービンエンジン2が完全に停止すると、制御装置6は、ガスタービンエンジン2の停止制御を終了する(ステップS9)。このように、ガスタービンエンジン2が完全に停止する前にパージ処理を行うことによって、停止中の系内に未燃燃料が残留すること、及び、残留する未燃燃料と空気とが混合して可燃性混合気が生成することを抑制できる。そして、可燃性混合気の生成が抑制されることによって、可燃性混合気の燃焼が生じることが防止され、ガスタービンエンジンシステム1の機器及び配管の損傷が防止される。
なお、通常運転制御中のガスタービンエンジン2において、燃料供給圧力よりもタービン入口圧力が大きくなると、ガスタービンエンジン2からの未燃燃料を含む排気ガスが燃料供給ライン3に逆流することにより可燃性混合気が生成するおそれがある。そこで、制御装置6は、通常運転制御中に第1圧力センサ62及び第2圧力センサ61の検出値を監視し、さらに、第1圧力センサ62の検出値(タービン入口圧力)よりも第2圧力センサ61の検出値(燃料供給圧力)が小さくなったときに、ガスタービンエンジン2を強制停止させる。上記において、第1圧力センサ62の検出値に代えて、制御装置6に設定された所定のタービン入口圧力が用いられてもよい。
ガスタービンエンジン2の強制停止に際し、制御装置6は、上記ステップS7からS9の処理を行う。このようにして、本実施形態に係るガスタービンエンジンシステム1では、ガスタービンエンジン2の燃焼器の燃焼ガスが燃料供給ライン3へ逆流することが防止される。
以上説明した通り、本実施形態に係るガスタービンエンジンシステム1では、ガスタービンエンジン2の起動前及び停止前に燃料供給ライン3、ガスタービンエンジン2、及び排気ガス放出ライン5のパージ処理が行われる。これにより、ガスタービンエンジン2の停止中に、系内に未燃燃料が残留することが防止される。よって、ガスタービンエンジン2の停止中に、系内で未燃燃料と空気の混合により可燃性混合気が生じることや、可燃性混合気が着火して燃焼が生じることが生じない。また、ガスタービンエンジン2の次の起動時に、系内に残留している未燃燃料による意図しない燃焼が生じない。この結果、ガスタービンエンジンシステム1の安全且つ安定した運転を実現できる。
上記実施形態に係る流路切替装置50は切替弁33により構成されているが、流路切替装置50は上記実施形態に限定されない。以下、変形例1に係る流路切替装置50を備えたガスタービンエンジンシステム1について説明する。図4は変形例1に係る流路切替装置50を備えたガスタービンエンジンシステム1の概略構成を示すブロック図である。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
図4に示すように、変形例1に係る流路切替装置50は、燃料供給ライン3の第1接続部P1よりも上流側の上流セクション3aに設けられた燃料流量制御弁51(第1流量制御弁)と、パージガス供給ライン4に設けられたパージガス流量制御弁52(第2流量制御弁)とで構成されている。燃料流量制御弁51とパージガス流量制御弁52は、例えば、コントロールバルブであって、流体に直接触れて流量を制御する調節弁本体と、制御装置6からの制御信号に応じて調節弁本体の内弁を動かすための駆動部とを備えている。燃料流量制御弁51とパージガス流量制御弁52は、量をゼロから100%の範囲で調整できる流量制御弁であるが、流量をゼロと100%とで切り替える開閉弁であってもよい。
上記構成の変形例1に係る流路切替装置50では、燃料流量制御弁51を開放するとともにパージガス流量制御弁52を閉止することで、燃料供給ライン3をガスタービンエンジン2と燃料源30とが接続された燃料供給モードとすることができる。また、燃料流量制御弁51を閉止するとともにパージガス流量制御弁52を開放することで、燃料供給ライン3をガスタービンエンジン2とパージガス源40とが接続されたパージモードとすることができる。上記のような流路切替装置50による燃料供給ライン3の流路切替は、制御装置6により制御される。
以上に本発明の好適な実施の形態(及び変形例)を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
例えば、上記実施形態において、逆止弁73とフレームアレスタ74とが独立して設けられているが、これらに代えて、これらの機能を一体的に備えたフレームアレスタ付逆止弁が用いられてもよい。また、逆止弁73とフレームアレスタ74の双方が燃料放散ライン7に設けられることが望ましいが、逆止弁73及びフレームアレスタ74のうち少なくとも一方が燃料放散ライン7に設けられていてもよい。
また、例えば、燃料放散ライン7の通路の少なくとも一部分が放散用煙突として形成されていてもよい。この場合、放散用煙突の出口近傍にフレームアレスタ74が設けられ、放散用煙突のフレームアレスタ74よりも上流側に逆止弁73が設けられていてよい。
1 ガスタービンエンジンシステム
2 ガスタービンエンジン
3 燃料供給ライン
30 燃料源
31 燃料供給配管
32 流量制御弁
33 切替弁
40 パージガス源
4 パージガス供給ライン
41 パージガス供給配管
5 排気ガス放出ライン
6 制御装置
61 第2圧力センサ
62 第1圧力センサ
7 燃料放散ライン
71 燃料放散配管
72 放風弁
73 逆止弁
74 フレームアレスタ
50 流路切替装置
51 燃料流量制御弁(第1流量制御弁)
52 パージガス流量制御弁(第2流量制御弁)
2 ガスタービンエンジン
3 燃料供給ライン
30 燃料源
31 燃料供給配管
32 流量制御弁
33 切替弁
40 パージガス源
4 パージガス供給ライン
41 パージガス供給配管
5 排気ガス放出ライン
6 制御装置
61 第2圧力センサ
62 第1圧力センサ
7 燃料放散ライン
71 燃料放散配管
72 放風弁
73 逆止弁
74 フレームアレスタ
50 流路切替装置
51 燃料流量制御弁(第1流量制御弁)
52 パージガス流量制御弁(第2流量制御弁)
Claims (9)
- ガスタービンエンジンと、
前記ガスタービンエンジンと燃料源とを接続する燃料供給ラインと、
前記燃料供給ライン上の第1接続部とパージガス源とを接続するパージガス供給ラインと、
前記燃料供給ラインの前記第1接続部よりも下流側の第2接続部と接続された燃料放散ラインと、
前記燃料放散ラインに設けられた放風弁とを備える、
ガスタービンエンジンシステム。 - 前記燃料放散ラインの前記放風弁よりも下流側に設けられた逆止弁を、更に備える、請求項1に記載のガスタービンエンジンシステム。
- 前記燃料放散ラインの出口に設けられたフレームアレスタを、更に備える、請求項1又は2に記載のガスタービンエンジンシステム。
- 前記燃料供給ラインを、前記ガスタービンエンジンと前記燃料源が接続された燃料供給モードと、前記ガスタービンエンジンと前記パージガス源が接続されたパージモードとの間で切り替える流路切替装置を、更に備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載のガスタービンエンジンシステム。
- 前記ガスタービンエンジンの入口圧力を検出する第1圧力センサと、
前記燃料供給ラインの圧力を検出する第2圧力センサと、
前記第2圧力センサの検出値が前記第1圧力センサの検出値よりも小さくなると、前記燃料供給ラインを前記燃料供給モードから前記パージモードに切り換えるように前記流路切替装置を制御する制御装置とを、更に備える、請求項4に記載のガスタービンエンジンシステム。 - 前記燃料供給ラインの圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサの検出値が前記ガスタービンエンジンの所定の入口圧力よりも小さくなると、前記燃料供給モードから前記パージモードに切り換えるように前記流路切替装置を制御する制御装置とを、更に備える、請求項4に記載のガスタービンエンジンシステム。 - 前記流路切替装置が、前記燃料供給ラインの前記第1接続部に設けられた切替弁を有する、請求項4〜6のいずれか一項に記載のガスタービンエンジンシステム。
- 前記燃料供給ラインの前記第2接続部よりも下流側に設けられた流量制御弁を、更に備える、請求項7に記載のガスタービンエンジンシステム。
- 前記流路切替装置が、前記燃料供給ラインの前記第1接続部よりも上流側に設けられた第1流量制御弁と、前記パージガス供給ラインに設けられた第2流量制御弁とを有する、請求項4〜6のいずれか一項に記載のガスタービンエンジンシステム。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018194212A (ja) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 三浦工業株式会社 | 水素燃焼ボイラ |
JP2018200166A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 三浦工業株式会社 | 水素燃焼ボイラ |
JP2019518167A (ja) * | 2016-06-17 | 2019-06-27 | サフラン ヘリコプター エンジンズ | ターボ機械のための始動インジェクタパージ回路における目詰まり監視 |
JP2019124127A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンコジェネレーションシステム及びその運転切換方法 |
JP2020020548A (ja) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | 三浦工業株式会社 | 副生ガス利用システム |
WO2023140045A1 (ja) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンの制御装置、ガスタービン及びガスタービンの制御方法 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10012148B2 (en) * | 2014-05-23 | 2018-07-03 | General Electric Company | Method of purging a combustor |
FR3089254B1 (fr) * | 2018-11-30 | 2021-11-12 | Ge Energy Products France Snc | Circuit de drainage d’une chambre de combustion et procede de determination de defaillance d’un tel circuit |
US11391214B2 (en) * | 2019-05-15 | 2022-07-19 | Pratt & Whitney Canada Corp. | System and method for purging a fuel manifold of a gas turbine engine using a flow divider assembly |
DE102020116222B4 (de) * | 2020-06-19 | 2022-09-29 | Man Energy Solutions Se | Gasversorgungssystem für einen Gasmotor oder Dual-Fuel-Motor und Verfahren zum Betreiben desselben |
US11808219B2 (en) * | 2021-04-12 | 2023-11-07 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Fuel systems and methods for purging |
US20230018918A1 (en) * | 2021-07-19 | 2023-01-19 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Manifold purge for gaseous fuel system of engine |
EP4163481B1 (en) * | 2021-09-17 | 2023-11-01 | Rolls-Royce plc | Fuel delivery system |
US11946419B2 (en) | 2022-02-23 | 2024-04-02 | General Electric Company | Methods and apparatus to produce hydrogen gas turbine propulsion |
GB202204040D0 (en) * | 2022-03-23 | 2022-05-04 | Rolls Royce Plc | Gas turbine engine system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5717777A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-29 | Toda Construction | Method and apparatus for controlling pressure of underground oil tank |
JPH11268800A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Tokico Ltd | 油液貯溜タンクの通気管 |
JP2001214760A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃料ガス漲装置 |
JP2002129981A (ja) * | 2000-10-30 | 2002-05-09 | Toshiba Corp | ガスタービンの燃料供給系 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4246874B2 (ja) * | 2000-03-10 | 2009-04-02 | 三菱重工業株式会社 | 多機能付加型水噴射マニホールド及びその操作方法 |
US8340886B2 (en) * | 2011-03-07 | 2012-12-25 | General Electric Company | System and method for transitioning between fuel supplies for a combustion system |
JP5762068B2 (ja) * | 2011-03-16 | 2015-08-12 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃料電池・ガスタービンコンバインド発電システム及びその燃料電池の起動方法 |
FR2984958B1 (fr) * | 2011-12-21 | 2014-01-17 | Ge Energy Products France Snc | Event pour circuit d'alimentation en carburant gazeux d'une turbine a gaz, et procede associe |
US9103284B2 (en) * | 2012-05-31 | 2015-08-11 | General Electric Company | Utilization of fuel gas for purging a dormant fuel gas circuit |
US9701416B2 (en) * | 2012-12-28 | 2017-07-11 | General Electric Company | Aircraft and a retrofit cryogenic fuel system |
US9404424B2 (en) * | 2013-02-18 | 2016-08-02 | General Electric Company | Turbine conduit purge systems |
-
2014
- 2014-08-27 JP JP2014173040A patent/JP2016048044A/ja active Pending
-
2015
- 2015-08-21 AU AU2015307907A patent/AU2015307907A1/en not_active Abandoned
- 2015-08-21 US US15/506,664 patent/US20170254270A1/en not_active Abandoned
- 2015-08-21 DE DE112015003905.8T patent/DE112015003905T5/de not_active Withdrawn
- 2015-08-21 WO PCT/JP2015/004221 patent/WO2016031219A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5717777A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-29 | Toda Construction | Method and apparatus for controlling pressure of underground oil tank |
JPH11268800A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Tokico Ltd | 油液貯溜タンクの通気管 |
JP2001214760A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃料ガス漲装置 |
JP2002129981A (ja) * | 2000-10-30 | 2002-05-09 | Toshiba Corp | ガスタービンの燃料供給系 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019518167A (ja) * | 2016-06-17 | 2019-06-27 | サフラン ヘリコプター エンジンズ | ターボ機械のための始動インジェクタパージ回路における目詰まり監視 |
JP2018194212A (ja) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | 三浦工業株式会社 | 水素燃焼ボイラ |
JP2018200166A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 三浦工業株式会社 | 水素燃焼ボイラ |
JP2019124127A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンコジェネレーションシステム及びその運転切換方法 |
US11156130B2 (en) | 2018-01-12 | 2021-10-26 | Mitsubishi Power, Ltd. | Gas turbine cogeneration system and operation mode change method therefor |
JP2020020548A (ja) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | 三浦工業株式会社 | 副生ガス利用システム |
JP7110807B2 (ja) | 2018-08-02 | 2022-08-02 | 三浦工業株式会社 | 副生ガス利用システム |
WO2023140045A1 (ja) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンの制御装置、ガスタービン及びガスタービンの制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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