JP2631597B2

JP2631597B2 - ガス燃料の燃焼制御方法

Info

Publication number: JP2631597B2
Application number: JP4118072A
Authority: JP
Inventors: 澄雄浜平; 由和牧
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1997-07-16
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JPH05248269A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえばガスタービ
ンなどのガス燃料の燃焼制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガス燃料の燃焼器を始動させる
場合、プレパージを行なってから本燃焼させるものであ
り、この燃焼器廻りの制御装置には、各種安全装置を取
り付けることが推奨されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなガス燃料の
燃焼制御装置として、図１に示すような燃焼器６に通じ
る燃料通路１に、安全遮断弁２、３、メイン遮断弁４、
流量制御弁１０、プレッシャスイッチ７およびこれに接
続した制御部８を、また、上記燃料通路１の上記メイン
遮断弁４の手前から分岐して上記燃焼器６に通じる分岐
燃料通路１ａに、プライマリ遮断弁５および絞り１１を
設けるとともに、上記各機器の作動を制御するエンジン
コントロールボックス９を設けたガスタービンにおける
ガス燃料の燃焼制御装置が知られている。

【０００４】ところが、このガス燃料の燃焼制御装置に
よれば、始動後の燃焼中における燃焼器６に供給するガ
ス燃料の圧力をプレッシャスイッチ７で計測し、この圧
力値が管理範囲を外れた場合に、上記制御部８から上記
エンジンコントロールボックス９にアラーム信号を発
し、これを受けて上記エンジンコントロールボックス９
から上記安全遮断弁２、３およびメイン遮断弁４に対し
て動作閉信号、つまり、各遮断弁を閉じる指令信号を発
して燃焼器へのガス燃料の供給を停止させる制御系統が
組込まれているにすぎず、したがって、燃焼器の始動す
なわち着火時において、ガス燃料がメイン遮断弁４から
漏れて燃焼器６内に混入しておれば、燃焼器６内で爆発
などの異常燃焼を起こして燃焼器自体、さらには後部の
ダクトなどまでをも破損させることがあった。

【０００５】また、従来、燃焼器に通じる燃料通路に設
けられた２つの遮断弁の開閉に基づく両遮断弁間の圧力
を検出して上記遮断弁からのガス漏れを検知し、ガス燃
料が燃焼器内に混入するのを防止する燃焼機器が知られ
ている（実公昭６０−３４９１５号公報参照）。ところ
が、上記燃焼機器によれば、燃料通路には上記遮断弁の
下流側に燃料流量の調整のためにバタフライ弁が設けら
れているために、このバタフライ弁からのガス漏れを検
知しないかぎり最初の点火時や再点火時における異常点
火や異常燃暁などの点火安全性が保障されず、初期の目
的を達成することができない。また、上記燃焼機器によ
れば、圧力変動検出機構は、メインの燃料通路に介装し
たメイン遮断弁の間に配置されており、上記バタフライ
弁のガス燃料漏れを検知するものでなく、たとえメイン
遮断弁が閉状態でガス燃料漏れがないことを確認できて
も、上記バタフライ弁の閉状態でのガス燃料漏れのない
ことが保証されなければ、メインバーナの点火時にメイ
ン遮断弁が開弁すると同時に、設定値以上の燃料が燃焼
器へ供給されることになり、異常点火や異常燃焼を起こ
す可能性を回避することができない。さらに、上記圧力
変動検出機構は、始動点火を担当するパイロット燃料供
給路に一切配置されていないため、パイロット遮断弁に
ガス燃料漏れがあれば、始動点火時の異常点火や異常燃
焼を回避することができない。

【０００６】この発明は、上記課題を解消するためにな
されたもので、燃焼器の始動前工程においてガス燃料漏
れを検知し、始動時における燃焼器内の爆発などの異常
燃焼を未然に防止できるガス燃料の燃焼制御方法を提供
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、燃焼器に通じる燃料通路に、安全遮断
弁、プレッシャスイッチ、メイン遮断弁を直列に設け、
上記安全遮断弁とメイン遮断弁に至る燃料通路から分岐
して上記燃焼器に通じる分岐燃料通路にプライマリ遮断
弁を設け、上記各機器の制御部に接続されたエンジンコ
ントロールボックスにより、上記各機器の作動を制御す
る制御系統を設けたガス燃料の燃焼制御方法において、
燃焼器の始動前に上記安全遮断弁を開、上記メイン遮断
弁およびプライマリ遮断弁を閉とし、上記各弁に至る燃
料通路にガス燃料を満たした後に、上記安全遮断弁を閉
として、上記各弁に至る燃料通路にガス燃料を封入し、
上記封入されたガス燃料の圧力変化を上記プレッシャス
イッチにより計測してガス燃料漏れを検知し、上記ガス
燃料漏れが検知された際、上記各弁を閉に固定して上記
燃焼器をインターロックすることを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明によれば、燃焼器のプレパージにおい
て、燃焼器への最終弁であるメイン遮断弁およびプライ
マリ遮断弁からのガス燃料の漏れを検知し、このガス燃
料漏れが認められた場合に燃焼器へのガス燃料の供給を
遮断するとともに、燃焼器の始動をインターロックする
ようにしたので、ガス燃料漏れに起因する燃焼器内の爆
発などの異常燃焼を有効に防止することができる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にしたがっ
て説明する。図１は、この発明方法が適用されるガスタ
ービンにおけるガス燃料の燃焼制御装置の構成を示す概
略図である。同図において、燃料タンク等（図示せず）
からタービン燃焼器６の入口に至る燃料通路１に、安全
遮断弁２、３、プレッシャスイッチ７、メイン遮断弁４
および流量制御弁１０を直列に連結するとともに、上記
燃料通路１のメイン遮断弁４の手前から分岐して上記燃
焼器６の入口に至る分岐燃料通路１ａにプライマリ遮断
弁５および流量制御弁１１を配置している。さらに、上
記各機器と上記エンジンコントロールボックス９とを接
続して、これらの作動を制御する制御系統を設けてい
る。

【００１０】ガスタービン燃焼器の始動前工程におけ
る、この装置の作動を説明すると、まず、安全遮断弁
２、３のバルブを開き、ガス燃料を燃料通路１に供給す
る。この時、メイン遮断弁４およびプライマリ遮断弁５
は閉じているので、上記安全遮断弁３からメインおよび
プライマリの各遮断弁４、５に至る燃料通路１および分
岐燃料通路１ａにガス燃料が満たされ、この後に上記安
全遮断弁２、３のバルブを閉じて上記燃料通路間にガス
燃料を封入する。ついで、プレッシャスイッチ７により
一定時間、この封入されたガス燃料の圧力変化を計測し
て、ガス燃料漏れを検知させる。これらの作動タイミン
グは、通常行われるプレパージ工程のタイミング信号を
利用している。

【００１１】上記プレッシャスイッチ７には、上記エン
ジンコントロールボックス９に信号を伝達する制御部８
が接続してあり、上記ガス燃料圧力の計測値が予め設定
された下限値以下になった場合、上記制御部８から上記
エンジンコントロールボックス９にガス燃料の圧力低下
信号を発し、この信号を受けて上記エンジンコントロー
ルボックス９から上記安全遮断弁２、３、燃焼器への最
終弁であるメイン遮断弁４およびプライマリ遮断弁５の
各バルブを閉に固定させる指令信号を発するとともに、
作動指令を解除する信号を発して、燃焼器６の始動が行
なわれないようにインターロックさせる制御系統を形成
している。

【００１２】したがって、プリパージ前に上記のように
プレッシャスイッチ７の制御部８は、ガス燃料を封入し
た燃料通路１の圧力が低下、すなわちガス燃料の漏れを
検知した場合、燃焼器６のプリパージがなされず、燃焼
器６内の異常燃焼を防止することができる。また、上記
エンジンコントロールボックス９には上記従来例と同様
に、ガスタービン始動後において、上記燃料通路１のガ
ス燃料圧力が変化した場合に、上記の指令信号を発し
て、燃焼器の作動を停止させる制御系統が設られてい
る。

【００１３】図２は、この発明の制御系統における信号
の入出力関係を示すブロック図である。エンジンコント
ロールボックス９には、重故障信号伝達系統１３に接続
されたガスタービンの作動・停止命令系統１４からの信
号入力系統と、上記信号入力を受けてスタータモータ１
２の作動・停止、メインおよびプライマリの各遮断弁
４，５および各安全遮断弁２，３のそれぞれの開閉動作
をさせる信号出力系統、また、ガスタービンの回転数信
号１５を上記ガスタービンの作動・停止命令系統１４に
フィードバックする信号出力系統が接続されている。

【００１４】この発明の特徴とするところは、始動前工
程であるプレパージにおいて、従来は閉のままであった
安全遮断弁２，３を開とし、その後また閉として、プレ
ッシャスイッチ７のある燃料通路にガス燃料を封入し、
その時の上記プレッシャスイッチ７の制御部８からのガ
ス燃料の圧力変化信号を上記重故障信号伝達系統１３、
エンジンコントロールボックス９に順次伝達し、この信
号を受けてエンジンコントロールボックス９からの指令
信号で、安全遮断弁２、３およびプライマリ遮断弁５の
各バルブを閉に固定し、ガスタービン作動停止命令系統
１４の作動指令を解除して燃焼器６の始動が行なわれな
いようにインターロックさせる制御系統を形成した点で
ある。

【００１５】また、この発明によれば、ガスタービン始
動後の上記燃料通路１におけるガス燃料圧力変化が検知
された場合、従来と同様にプレッシャスイッチ７の制御
部８からの重故障信号を受けて、エンジンコントロール
ボックス９から出力される指令信号により、安全遮断弁
２、３およびメイン遮断弁４が閉じるよう制御される。

【００１６】

【発明の効果】この発明によれば、燃暁器の始動前工程
であるプレパージにおいて、上記燃焼器への最終弁であ
るプライマリ遮断弁およびメイン遮断弁からのガス燃料
の漏れは、ガス燃料圧力変化信号としてエンジンコント
ロールボックスに伝達され、この信号を受けてエンジン
コントロールボックスが、燃焼器の始動をインターロッ
クする制御系統を形成したので、上記ガス燃料漏れに起
因する燃焼器内の爆発などの異常燃焼が防止でき、燃焼
器自体さらには後部のダクトなどを破損させることがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明方法が適用されるガスタービンにおけ
るガス燃料の燃焼制御装置の構成を示す概略図である。

【図２】同燃焼制御装置における信号の入出力関係を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ガス燃料通路２安全遮断弁３安全遮断弁４メイン遮断弁５プライマリ遮断弁６燃焼器７プレッシャスイッチ８制御部９エンジンコントロールボックス

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼器に通じる燃料通路に、安全遮断
弁、プレッシャスイッチ、メイン遮断弁を直列に設け、
上記安全遮断弁とメイン遮断弁に至る燃料通路から分岐
して上記燃焼器に通じる分岐燃料通路にプライマリ遮断
弁を設け、上記各機器の制御部に接続されたエンジンコ
ントロールボックスにより、上記各機器の作動を制御す
る制御系統を設けたガス燃料の燃焼制御方法において、燃焼器の始動前に上記安全遮断弁を開、上記メイン遮断
弁およびプライマリ遮断弁を閉とし、上記各弁に至る燃
料通路にガス燃料を満たした後に、上記安全遮断弁を閉
として、上記各弁に至る燃料通路にガス燃料を封入し、
上記封入されたガス燃料の圧力変化を上記プレッシャス
イッチにより計測してガス漏れを検知し、上記ガス燃料
漏れが検知された際、上記各弁を閉に固定して上記燃焼
器をインターロックすることを特徴とするガス燃料の燃
焼制御方法。