JP2519727B2 - ガスタ−ビン噴射蒸気制御装置 - Google Patents
ガスタ−ビン噴射蒸気制御装置Info
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- JP2519727B2 JP2519727B2 JP62154341A JP15434187A JP2519727B2 JP 2519727 B2 JP2519727 B2 JP 2519727B2 JP 62154341 A JP62154341 A JP 62154341A JP 15434187 A JP15434187 A JP 15434187A JP 2519727 B2 JP2519727 B2 JP 2519727B2
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- injection steam
- steam
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、発電プラントに設置されるガスタービン噴
射蒸気制御装置に関する。
射蒸気制御装置に関する。
（従来の技術） ガスダービン設備の従来例を第６図に示す。
一般にガスタービン設備はガスタービン１、圧縮機
２、発電機３を同軸上に結合し、圧縮機２から供給され
る圧縮空気と、燃料制御弁４を介して供給される燃料
と、噴射蒸気制御弁５を介して供給される蒸気とを燃焼
器６で混合燃焼させ、発生する高温高圧ガスをガスター
ビン１に供給して軸を回転させることにより、発電機３
から電力を取り出すように構成されている。
２、発電機３を同軸上に結合し、圧縮機２から供給され
る圧縮空気と、燃料制御弁４を介して供給される燃料
と、噴射蒸気制御弁５を介して供給される蒸気とを燃焼
器６で混合燃焼させ、発生する高温高圧ガスをガスター
ビン１に供給して軸を回転させることにより、発電機３
から電力を取り出すように構成されている。
上述のように構成されるガスタービン設備において、
燃焼時発生するNOX量を低減させる為に蒸気を燃焼器に
噴射するが、噴射蒸気制御装置は、蒸気量を必要以上に
多くすると燃焼器の火が消えてしまうので、燃焼器を失
火させないように噴射蒸気量を調節する必要がある。そ
こで従来の噴射蒸気制御装置は、噴射蒸気量設定器７か
らの設定信号と、噴射蒸気量検出器８からの検出信号と
の偏差信号を、比例積分制御器９に入力し、この比例積
分制御器９の出力信号を、高制限器12に入力し、この高
制限器12の出力信号を噴射蒸気制御信号として、噴射蒸
気制御弁５を制御し、噴射蒸気量を制御するように構成
されていた。高制限器12の高制限値は、燃料流量検出器
10で検出される燃料流量信号を、関数発生器11に通し
て、噴射蒸気量高制限値を得るようにしていた。
燃焼時発生するNOX量を低減させる為に蒸気を燃焼器に
噴射するが、噴射蒸気制御装置は、蒸気量を必要以上に
多くすると燃焼器の火が消えてしまうので、燃焼器を失
火させないように噴射蒸気量を調節する必要がある。そ
こで従来の噴射蒸気制御装置は、噴射蒸気量設定器７か
らの設定信号と、噴射蒸気量検出器８からの検出信号と
の偏差信号を、比例積分制御器９に入力し、この比例積
分制御器９の出力信号を、高制限器12に入力し、この高
制限器12の出力信号を噴射蒸気制御信号として、噴射蒸
気制御弁５を制御し、噴射蒸気量を制御するように構成
されていた。高制限器12の高制限値は、燃料流量検出器
10で検出される燃料流量信号を、関数発生器11に通し
て、噴射蒸気量高制限値を得るようにしていた。
ガスタービンの速度は、燃料流量を増減する燃料制御
弁４を開閉することにより制御それる。即ち、ガスター
ビンの速度が所定値より上昇した場合、速度を下げる為
に、燃料制御弁４を閉方向に制御し燃料料量を減少させ
る。噴射蒸気制御装置は、この燃料流量減少に伴い、前
記高制限器12の設定値である噴射蒸気量上限値信号を減
少させて、噴射蒸気量を燃焼器を失火させることなく維
持できる最大噴射蒸気量以下になるように調節してい
た。尚、噴射蒸気上限値信号は、最大噴射蒸気量より少
し低い値で設定している。
弁４を開閉することにより制御それる。即ち、ガスター
ビンの速度が所定値より上昇した場合、速度を下げる為
に、燃料制御弁４を閉方向に制御し燃料料量を減少させ
る。噴射蒸気制御装置は、この燃料流量減少に伴い、前
記高制限器12の設定値である噴射蒸気量上限値信号を減
少させて、噴射蒸気量を燃焼器を失火させることなく維
持できる最大噴射蒸気量以下になるように調節してい
た。尚、噴射蒸気上限値信号は、最大噴射蒸気量より少
し低い値で設定している。
（発明が解決しようとする問題点） 上記のようなガスタービン噴射蒸気制御装置におい
て、ガスタービン設備のあらゆる運転状態においても、
燃焼器が失火することなく、噴射蒸気量の制御を行なう
必要がある。
て、ガスタービン設備のあらゆる運転状態においても、
燃焼器が失火することなく、噴射蒸気量の制御を行なう
必要がある。
しかしながら、上記従来構成では、燃料流量の変化に
より燃焼器に噴射する蒸気量を制御していたため、燃料
流量の変化を検出する迄の時間と、噴射蒸気制御弁が動
作し噴射蒸気量が変化する迄の時間遅れがあるため、常
に実際の燃料流量に対し、多めに噴射蒸気を送り込む欠
点があった。ガスタービン速度変化の緩やかな場合は、
噴射蒸気量が最大噴射蒸気量を上まることなく、良好な
制御が行なえるが、ガスタービンの速度が負荷喪失等で
過渡的に突変した場合、この時間遅れによる影響が顕著
となり、燃料流量減少より噴射蒸気量の減少の方が後と
なるので、過渡的に噴射蒸気量が、燃料流量に対する最
大噴射蒸気量を上まわり、燃焼器が失火する問題があっ
た。
より燃焼器に噴射する蒸気量を制御していたため、燃料
流量の変化を検出する迄の時間と、噴射蒸気制御弁が動
作し噴射蒸気量が変化する迄の時間遅れがあるため、常
に実際の燃料流量に対し、多めに噴射蒸気を送り込む欠
点があった。ガスタービン速度変化の緩やかな場合は、
噴射蒸気量が最大噴射蒸気量を上まることなく、良好な
制御が行なえるが、ガスタービンの速度が負荷喪失等で
過渡的に突変した場合、この時間遅れによる影響が顕著
となり、燃料流量減少より噴射蒸気量の減少の方が後と
なるので、過渡的に噴射蒸気量が、燃料流量に対する最
大噴射蒸気量を上まわり、燃焼器が失火する問題があっ
た。
第７図に、従来のガスタービン速度が過渡的に上昇し
たときのガスタービン速度、燃料流量、噴射蒸気量の様
子の一例を示す。図中、T1はガスタービン速度の検出遅
れと、燃料制御弁４が動作して燃料流量が変化する迄の
時間遅れを示す。T2は、燃料流量の検出遅れと、噴射蒸
気制御弁５が動作して噴射蒸気が変化する迄の時間遅れ
を示す。点線は最大噴射蒸気量を示す。
たときのガスタービン速度、燃料流量、噴射蒸気量の様
子の一例を示す。図中、T1はガスタービン速度の検出遅
れと、燃料制御弁４が動作して燃料流量が変化する迄の
時間遅れを示す。T2は、燃料流量の検出遅れと、噴射蒸
気制御弁５が動作して噴射蒸気が変化する迄の時間遅れ
を示す。点線は最大噴射蒸気量を示す。
第７図は、従来の噴射蒸気制御装置では、ガスタービ
ン速度が過渡的に上昇したときに、噴射蒸気量が最大噴
射蒸気量を上まわることを示す。
ン速度が過渡的に上昇したときに、噴射蒸気量が最大噴
射蒸気量を上まわることを示す。
よって本発明は、ガスタービン速度が過渡的に上昇し
たときにも、燃焼器の火を消すことなく、噴射蒸気量を
速やかに減少させるガスタービン噴射蒸気制御装置を提
供することを目的とする。
たときにも、燃焼器の火を消すことなく、噴射蒸気量を
速やかに減少させるガスタービン噴射蒸気制御装置を提
供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） ガスタービン速度変化率を検出し、この変化率に対応
する噴射蒸気量バイアス信号により、燃料流量の変化に
よる噴射蒸気量上限値信号の変化よりも失行して、噴射
蒸気量を制御する。
する噴射蒸気量バイアス信号により、燃料流量の変化に
よる噴射蒸気量上限値信号の変化よりも失行して、噴射
蒸気量を制御する。
（作用） 上記のように、ガスタービン速度変化率に応じて噴射
蒸気量を制御することにより、燃料流量制御弁の動作遅
れと、燃料流量検出器の感度遅れが無くなり、噴射蒸気
量を速やかに制御することができる。
蒸気量を制御することにより、燃料流量制御弁の動作遅
れと、燃料流量検出器の感度遅れが無くなり、噴射蒸気
量を速やかに制御することができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。第１図は本発明の
一実施例に係るガスタービン噴射蒸気制御装置の構成図
である。図中、第６図と同一符号は同一または相当部分
を示す。第６図の構成と異なる点は、軸端歯車13の回転
から速度検出器14によりガスタービン速度を検出し、こ
の検出信号から変化率検出器15によりガスタービンの速
度変化率を検出し、この速度変化率信号から関数発生器
16により噴射蒸気量バイアス信号を出力し、この出力信
号と、関数発生器11からの噴射蒸気量上限値信号との偏
差を、高制限器12の設定信号とした点である。
一実施例に係るガスタービン噴射蒸気制御装置の構成図
である。図中、第６図と同一符号は同一または相当部分
を示す。第６図の構成と異なる点は、軸端歯車13の回転
から速度検出器14によりガスタービン速度を検出し、こ
の検出信号から変化率検出器15によりガスタービンの速
度変化率を検出し、この速度変化率信号から関数発生器
16により噴射蒸気量バイアス信号を出力し、この出力信
号と、関数発生器11からの噴射蒸気量上限値信号との偏
差を、高制限器12の設定信号とした点である。
以上の構成により、ガスタービン速度が上昇したと
き、軸端歯車13の回転数が上昇し、これに伴い、速度検
出器14の検出信号も上昇し、この速度の上昇度合いを変
化率検出器15が出力し、この上昇度合いに対応する噴射
蒸気量バイアス信号を関数発生器16が出力する。この関
数発生器16の、入出力特性の一例を第３図に示す。図
中、Ｘは不感帯域を示す。変化率検出器15の入出力特性
の一例を第４図に示す。この検出器は、変化率制限器を
含んでおり、一度偏差を検出すれば、偏差がすぐに無く
なっても出力はじよじよに下げていく特性をもつ。前記
バイアス信号を、関数発生器11からの噴射蒸気上限値信
号から差引いた信号が、高制限器12の設定値となり、噴
射蒸気制御弁制御信号が、噴射蒸気上限値信号によりも
噴射蒸気量バイアス信号分だけ下い値以下に押えられ
る。
き、軸端歯車13の回転数が上昇し、これに伴い、速度検
出器14の検出信号も上昇し、この速度の上昇度合いを変
化率検出器15が出力し、この上昇度合いに対応する噴射
蒸気量バイアス信号を関数発生器16が出力する。この関
数発生器16の、入出力特性の一例を第３図に示す。図
中、Ｘは不感帯域を示す。変化率検出器15の入出力特性
の一例を第４図に示す。この検出器は、変化率制限器を
含んでおり、一度偏差を検出すれば、偏差がすぐに無く
なっても出力はじよじよに下げていく特性をもつ。前記
バイアス信号を、関数発生器11からの噴射蒸気上限値信
号から差引いた信号が、高制限器12の設定値となり、噴
射蒸気制御弁制御信号が、噴射蒸気上限値信号によりも
噴射蒸気量バイアス信号分だけ下い値以下に押えられ
る。
このようにして、ガスタービン速度が過渡的に上昇し
たとき、燃焼器の火を消さないように、噴射蒸気量を速
やかに減少させることができる。
たとき、燃焼器の火を消さないように、噴射蒸気量を速
やかに減少させることができる。
第２図に本発明の、ガスタービン速度が過渡的に上昇
したときのガスタービン速度、燃料流量，噴射蒸気の様
子の一例を示す。図中、T1はガスタービン速度の検出遅
れと、燃料制御弁４が動作して燃料流量が変化する迄の
時間遅れを示す。T2はガスタービン速度の検出遅れと、
噴射蒸気制御弁５が動作して噴射蒸気量が変化する迄の
時間遅れを示す。点線は最大噴射蒸気量を示す。
したときのガスタービン速度、燃料流量，噴射蒸気の様
子の一例を示す。図中、T1はガスタービン速度の検出遅
れと、燃料制御弁４が動作して燃料流量が変化する迄の
時間遅れを示す。T2はガスタービン速度の検出遅れと、
噴射蒸気制御弁５が動作して噴射蒸気量が変化する迄の
時間遅れを示す。点線は最大噴射蒸気量を示す。
第２図は、本発明の噴射蒸気制御装置では、ガスター
ビン速度が過渡的に上昇したときに、噴射蒸気量が最大
噴射蒸気量を上まわらないことを示す。
ビン速度が過渡的に上昇したときに、噴射蒸気量が最大
噴射蒸気量を上まわらないことを示す。
第５図は、本発明の他の実施例を示したものである。
図中、第１図と同一符号は同一または相当部分を示し、
異なる点は、関数発生器16から出力する噴射蒸気量バイ
アス信号を、高制限器12の出力信号から差引いた信号
を、噴射蒸気制御弁制御信号とした点である。
図中、第１図と同一符号は同一または相当部分を示し、
異なる点は、関数発生器16から出力する噴射蒸気量バイ
アス信号を、高制限器12の出力信号から差引いた信号
を、噴射蒸気制御弁制御信号とした点である。
この実施例は、第１図の実施例のように噴射蒸気量を
ある値以上に流さないようにするのではなく、噴射蒸気
量バイアス信号の分だけ確実に噴射蒸気量を減少させ
る。この方法でも、第１図の実施例と同等の機能が得ら
れる。また、比例積分器９の出力信号から、関数発生器
16から出力する噴射蒸気量バイアス信号を差引いた信号
を、高制限器12に入力してもよい。
ある値以上に流さないようにするのではなく、噴射蒸気
量バイアス信号の分だけ確実に噴射蒸気量を減少させ
る。この方法でも、第１図の実施例と同等の機能が得ら
れる。また、比例積分器９の出力信号から、関数発生器
16から出力する噴射蒸気量バイアス信号を差引いた信号
を、高制限器12に入力してもよい。
更に、高制限器12を噴射蒸気量設定器の出力側に設置
して、高制限器12の出力信号と、噴射蒸気量検出器８か
らの検出信号との偏差信号を比例積分制御器９に入力し
た場合には、比例積分器９の出力信号から、関数発生器
16から出力する噴射蒸気量バイアス信号を差引いた信号
を噴射蒸気制御弁制御信号にしてもよい。
して、高制限器12の出力信号と、噴射蒸気量検出器８か
らの検出信号との偏差信号を比例積分制御器９に入力し
た場合には、比例積分器９の出力信号から、関数発生器
16から出力する噴射蒸気量バイアス信号を差引いた信号
を噴射蒸気制御弁制御信号にしてもよい。
〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、ガスタービン速度が過
渡的に上昇したときにも、燃焼器の火を消すことなく、
噴射蒸気量を速やかに減少させるように、制御すること
ができる。
渡的に上昇したときにも、燃焼器の火を消すことなく、
噴射蒸気量を速やかに減少させるように、制御すること
ができる。
第１図は本発明のガスタービン噴射蒸気制御装置の一実
施例を示すブロック構成図、第２図は本発明の噴射蒸気
量特性の一例を示す特性図、第３図は噴射蒸気量バイア
ス信号の設定特性図、第４図は変化率検出器の入出力特
性図、第５図は本発明の他の実施例を示すブロック構成
図、第６図は従来のガスタービン噴射蒸気制御装置を示
すブロック構成図、第７図は従来の噴射蒸気量特性の一
例を示す特性図である。 １……ガスタービン、２……圧縮機 ３……発電機、４……燃料制御弁 ５……噴射蒸気制御弁、６……燃焼器 ７……噴射蒸気量設定値、８……噴射蒸気量検出器 ９……比例積分制御器、10……燃料流量検出器 11……関数発生器、12……高制限器 13……軸端歯車、14……速度検出器 15……変化率検出器、16……関数発生器
施例を示すブロック構成図、第２図は本発明の噴射蒸気
量特性の一例を示す特性図、第３図は噴射蒸気量バイア
ス信号の設定特性図、第４図は変化率検出器の入出力特
性図、第５図は本発明の他の実施例を示すブロック構成
図、第６図は従来のガスタービン噴射蒸気制御装置を示
すブロック構成図、第７図は従来の噴射蒸気量特性の一
例を示す特性図である。 １……ガスタービン、２……圧縮機 ３……発電機、４……燃料制御弁 ５……噴射蒸気制御弁、６……燃焼器 ７……噴射蒸気量設定値、８……噴射蒸気量検出器 ９……比例積分制御器、10……燃料流量検出器 11……関数発生器、12……高制限器 13……軸端歯車、14……速度検出器 15……変化率検出器、16……関数発生器
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮空気と燃料とを混合燃焼させる燃焼器
に噴射蒸気を供給し燃焼時発生するNOX量を低減させる
ガスタービン噴射蒸気制御装置において、 燃料料量に応じ前記燃焼器に供給される噴射蒸気量に失
火させることなく維持できる高制限値を与える制御手段
と、 前記燃焼器からのガスで駆動するガスタービンの速度変
化率を検出する変化率検出手段と、 この変化率検出手段の変度変化率に基づいて前記制限手
段の高限値を変化させるバイアス手段とを具備すること
を特徴とするガスタービン噴射蒸気制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154341A JP2519727B2 (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | ガスタ−ビン噴射蒸気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62154341A JP2519727B2 (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | ガスタ−ビン噴射蒸気制御装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS64325A JPS64325A (en) | 1989-01-05 |
| JPH01325A JPH01325A (ja) | 1989-01-05 |
| JP2519727B2 true JP2519727B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=15582033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62154341A Expired - Lifetime JP2519727B2 (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | ガスタ−ビン噴射蒸気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519727B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59177541A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 写真印画材料 |
| US5307619A (en) * | 1992-09-15 | 1994-05-03 | Westinghouse Electric Corp. | Automatic NOx control for a gas turbine |
| DE19535228C2 (de) * | 1995-09-22 | 2003-05-08 | Alstom | Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP62154341A patent/JP2519727B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS64325A (en) | 1989-01-05 |
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