JP2710757B2 - ガスタービン制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば高炉ガスなど
から発生される低圧であり、発熱量の低いガスを燃料と
するガスタービンに備えられるガスタービン制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉から発生する高炉ガスは、一酸化炭
素を含む可燃ガスであるが、その濃度が低いことから発
熱量が低く、高圧で燃焼させるのが困難であったため、
従来はたとえば特公平５−７７９２６号公報に示される
ように、高炉ガスの供給流量をその温度の関数として制
御し、比較的燃焼させやすいボイラの燃料として使用す
るのが通例であった。

【０００３】これに対し、高炉ガスの有効利用を目的と
して、ガスタービンで高炉ガスを燃焼させ、その排ガス
をボイラに導き、蒸気を発生させるコージェネレーショ
ン設備もしくはボイラで発生させた蒸気を蒸気タービン
に導入し発電量をさらに増加させるコンバインドサイク
ル発電設備が、高炉ガスの有効利用方法として近年注目
を浴びている。

【０００４】高炉ガスなどの発熱量の低いガスを用いた
ガスタービンについては、たとえば、特公平５−８３７
４２号公報に示されている。この従来技術では、発熱量
の低いガスと、発熱量の高いガスとを混合し、ガスター
ビンの燃焼器に導くように構成されており、発熱量の低
いガスのみを燃料ガスとして用いるものではない。ま
た、発熱量の低いガスを用いた他の従来技術は、特公平
５−７８６５６号公報に示されている。この従来技術で
は、複数の蓄熱型熱交換器を第１および第２グループに
分けて、一方のグループにおいて、高炉ガスであるＢガ
スを燃焼させて、その熱を蓄え、他方のグループにおい
て、蓄えられた熱を利用し、熱交換によって作動ガスを
昇温してタービンを駆動し、所定の時間サイクル毎に、
各グループの動作を切換えるように構成される。このよ
うな従来技術では、熱交換によって作動ガスを昇温させ
るため、燃焼器内で、燃料ガスを直接燃焼させる場合に
比べ熱効率が悪い。

【０００５】図１３は、高炉ガスを燃料とするガスター
ビン３を用いたコージェネレーション設備６０ｅを示す
系統図である。このコージェネレーション設備６０ｅ
は、発熱量の低いガスのみを燃焼器３６に供給するよう
に構成される。共通の回転軸１に、燃料ガス圧縮機２、
ガスタービン３および発電機４が結合されている。ガス
タービン３の排ガスの熱により蒸気を発生するためのボ
イラ５が、ガスタービン３のガスの流れの方向下流側に
設けられる。ガスタービン３は、空気圧縮機３ａ、燃焼
器３ｂおよびタービン３ｃで構成される。また燃料ガス
圧縮機２に燃料ガスを供給する第１燃料供給管路１１１
と、燃料ガス圧縮機２からガスタービンの燃焼器３ｂに
燃料ガスを供給する第２燃料供給管路１１２と、第２燃
料供給管路１１２から分岐し、第１燃料供給管路１１１
に燃料ガスを戻し、燃料ガス圧縮機の入口に還流させる
燃料還流管路１１３と、第１燃料供給管路１１１に介在
される第１流量調整手段としての第１流量調整弁６と、
燃料還流管路１１３に介在される第２流量調整手段とし
ての第２流量調整弁７ならびにガス冷却器８と、前記第
１流量調整弁６および第２流量調整弁７を制御するガス
タービン制御回路１０とが設けられる。前記燃料ガス圧
縮機２と、第１燃料供給管路１１１の燃料還流管路１１
３が接続される接続点よりも燃料ガスの供給方向下流側
の部分と、第２燃料供給管路１１２の燃料還流管路１１
３が分岐される分岐点よりも燃料ガスの供給方向上流側
の部分と、燃料還流管路１１３と、第１および第２流量
調整弁６，７と、ガス冷却器８とを含んで循環ループ８
０が構成される。

【０００６】第１燃料供給管路１１１によって導かれる
燃料ガスは、燃料ガス圧縮機２に供給され圧縮される。
燃料ガス圧縮機２で圧縮された燃料ガスは、第２燃料供
給管路１１２を介して燃焼器３ｂに供給され、空気圧縮
機３ａで圧縮され、空気管路１１６を介して燃焼器３ｂ
に供給される空気と混合されて燃焼される。燃料ガスが
燃焼したあとの高温のガスは、作動ガス管路１１５を介
してタービン３ｃに導かれ、タービン３ｃで膨張し、発
電機４を駆動して発電し、圧力が低下したのち、ボイラ
５へ導かれる。

【０００７】一方、燃料ガス圧縮機２で圧縮された燃料
ガスの一部である余剰分については、第２流量調整弁７
が介在される燃料還流管路１１３を介して、第１燃料供
給管路１１１に還流される。この際、燃料ガス圧縮機２
で圧縮された燃料ガスは高温になっているため、ガス冷
却器８で冷却される。燃料ガス圧縮機２は、最小流量を
有するので、燃料ガスの余剰分を還流させる循環ループ
が必要となる。

【０００８】ボイラ５で発生した蒸気は蒸気管路１１４
により、たとえば蒸気タービンなど工場内部の種々の用
途に供給される。

【０００９】この設備に利用されるガスタービン３の出
力の制御は、ガスタービン制御回路１０と第１および第
２流量調整手段６，７とを含んで構成されるガスタービ
ン制御装置１２０によって、ガスタービン制御回路１０
が第１流量調整弁６および第２流量調整弁７を操作し、
燃焼器３ｂに供給する燃料ガスの流量を調整して行われ
る。

【００１０】図１４は、従来の高圧であり、発熱量の高
い燃料ガスを燃料とするガスタービンを用いたコージェ
ネレーション設備６０ｆを示す系統図である。図１３と
比べると、燃料ガスの圧力を上げる燃料ガス圧縮機２お
よびそれに付随する第１流量調整弁６、第２流量調整弁
７ならびにガス冷却器８がなく、その代わりに燃料ガス
を燃焼器３ｂに供給する燃料管路１１７内の燃料ガスの
流量を調整するための流量調整弁６１を装備する構成で
ある。この従来の設備の場合、ガスタービン制御回路１
０１ａおよび流量調整弁６１を含んで構成されるガスタ
ービン制御装置１０１によって、ガスタービン制御回路
１０１ａが流量調整弁６１の開度を操作し、燃焼器３ｂ
に供給する燃料ガス流量を調整してガスタービン３の出
力が制御される。

【００１１】図１５は、従来のガスタービン制御装置１
０１を備えるコージェネレーション設備６０ｆを示す系
統図である。従来のガスタービン３では、出力を制御す
るための燃料ガスの制御機器は流量調整弁６１によって
構成され、ガスタービン制御回路１０１ａの構成は図示
しない各種の検出器からの出力に応答し、燃料ガスの流
量をそれぞれ指令する信号を出力する回転速度・負荷制
御回路１０ａ、ガス温度制御回路１０ｂおよび起動制御
回路１０ｃと、これらの制御回路１０ａ，１０ｂ，１０
ｃから出力される信号の中から最も少ない燃料ガスの流
量を指令する信号を選択する低位信号選択器１０ｄとを
含んで信号発生器５０として構成されるのが通例であ
る。このような従来技術は、たとえば特開平５−３３２
１０３号公報に示されている。

【００１２】この従来技術では、回転速度・負荷制御回
路１０ａでは、回転軸１の回転速度および発電機４の出
力を制御するために必要なガスタービン３に供給する燃
料ガス流量を演算する。ガス温度制御回路１０ｂは、タ
ービン３ｃの入口および出口のいずれかもしくは両方の
ガス温度が許容範囲を超えないような燃料ガス流量の範
囲を演算する。起動制御回路１０ｃでは、起動時に必要
となる燃料ガス流量を演算する。このようにして、それ
ぞれ演算された燃料ガス流量の中から最も少ない燃料ガ
ス流量に相当する信号を低位信号選択器１０ｄによって
選択することによって、所定の発電機４の出力を保ち、
ガス温度がガスタービン３の運転に支障がでる範囲にま
で高まると、それに対応して燃料ガス流量を制限する。
さらに起動時にもガスタービン３を円滑に立ち上げる機
能を有することになる。

【００１３】従来のガスタービンの制御は確立されたも
のであり、個々のガスタービンの特性により多少の差異
はあるものの、いずれについてもほぼ図８に示す構成を
含むものである。また他の従来技術は、たとえば特公平
５−７９８１８号公報に示されている。この従来技術で
は、燃焼器内に燃料ガスと圧縮空気との予混合室を設け
て、局所的な火炎温度の低減を図っている。

【００１４】また他の従来技術は、特開平５−２０２７
６７号公報に示されている。この従来技術では、ＣＯ
Ｇ、各種オフガスおよびＬＰＧなどのジエン類等の重合
成分を含有する燃料ガスを接触水素化して燃焼器に供給
するように構成される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
（特開平５−３３２１０３、特公平５−７９８１８、特
開平５−２０２７６７）では、図１３に示すような低圧
の高炉ガスを燃料とするガスタービンの制御装置１２０
には、特性の異なる第１流量調整弁６と第２流量調整弁
７とを組合わせてガスタービン３に供給する燃料ガス流
量を制御する必要があるため、対応できないという問題
があった。

【００１６】燃料ガス圧縮機２の第１流量調整弁６で零
から最大流量まで連続的に燃料ガス流量の調整ができる
のであれば、従来のガスタービン制御装置１０１で対応
することが可能であるが、燃料ガス圧縮機２には、その
破壊が生じないための最小流量が存在し、それ以下の流
量にすることができないのが通例である。そのため、燃
料ガス圧縮機２の最小流量以下に燃料流量を減らすため
には燃料ガス圧縮機２に供給される燃料ガスの流量を第
１流量調整弁６で前記最小流量にし、第２流量調整弁７
で余剰分となる流量の燃料ガスを、第１燃料供給管路１
１１に還流させる必要がある。

【００１７】このため、この種のガスタービン制御装置
１２０には、燃料ガス圧縮機２に供給される燃料ガスの
流量を制御する第１流量調整弁６と、前記還流させる燃
料ガスの流量を制御する第２流量調整弁７を操作する制
御手段が必要となってくる。さらに、第１流量調整弁６
および第２流量調整弁７は、連続的な燃料ガスの流量の
調整を実現するためには連動して動作される必要があ
る。

【００１８】したがって本発明の目的は、低圧であり、
かつ低発熱量のガスを燃料とし、その燃料流量を無段階
に調整することができ、従来あまり重要視されていなか
った低圧の低発熱量のガスをガスタービンの燃料として
有効利用することができるようにしたガスタービン制御
装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、図４に示され
るように、燃料ガスを圧縮してガスタービンの燃焼器に
供給する燃料ガス圧縮機と、燃料ガス圧縮機から吐出さ
れる燃料ガスの一部を分岐して燃料ガス圧縮機の入口に
戻す燃料還流管路と、燃料ガス圧縮機の入口の燃料ガス
の流量を制御する第１流量調整手段と、前記燃料還流管
路によって燃料ガス圧縮機の入口に戻される燃料ガスの
流量を制御し、全閉が可能な第２流量調整手段と、燃料
ガス圧縮機の出口の圧力からガスタービンに備えられる
空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧を検出する差圧
発信器と、ガスタービンの燃焼器に供給される燃料ガス
の流量を指令する燃料ガス指令信号を発生する信号発生
器と、燃料ガス指令信号に応答し、その燃料ガス指令信
号が表す流量に対応する燃料ガス圧縮機の出口の圧力か
ら前記空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧の目標値
を演算する演算手段と、差圧発信器と演算手段との出力
に応答し、前記検出差圧が前記目標値となるように前記
燃焼器に供給される燃料ガスの流量を表す制御信号を出
力する制御手段と、この制御信号に応答し、その制御信
号の表す流量が燃料ガス圧縮機の予め定める最小流量未
満であるとき前記最小流量を表す第１流量設定値を出力
し、制御信号の表す流量が最小流量以上であるときその
制御信号に対応する第１流量設定値を出力し、その出力
する信号を第１流量調整手段に与える第１関数発生器
と、制御信号に応答し、その制御信号の表す流量が前記
最小流量以下であるとき最小流量から制御信号の表す流
量を減算し、その減算した流量を表す第２流量設定値を
出力し、制御信号の表す流量が最小流量を越えるとき第
２流量調整手段が全閉となるための第２流量設定値を出
力し、こうして出力された第２流量設定値を第２流量調
整手段に与える第２関数発生器とを含むことを特徴とす
るガスタービン制御装置である。また本発明は、図９に
関連して後述されるように燃料ガスを圧縮してガスター
ビンの燃焼器に供給する燃料ガス圧縮機と、燃料ガス圧
縮機から吐出される燃料ガスの一部を分岐して燃料ガス
圧縮機の入口に戻す燃料還流管路と、燃料ガス圧縮機の
入口の燃料ガスの流量を制御する第１流量調整手段と、
前記燃料還流管路によって燃料ガス圧縮機の入口に戻さ
れる燃料ガスの流量を制御し、全閉が可能な第２流量調
整手段と、燃料ガス圧縮機の出口の圧力からガスタービ
ンに備えられる空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧
を検出する差圧発信器と、ガスタービンの燃焼器に供給
される燃料ガスの流量を指令する燃料ガス指令信号を発
生する信号発生器と、燃料ガス指令信号に応答し、その
燃料ガス指令信号が表す流量に対応する燃料ガス圧縮機
の出口の圧力から前記空気圧縮機の出口の圧力を減算し
た差圧の第１目標値を演算する演算手段と、差圧発信器
と演算手段との出力に応答し、前記検出差圧が前記第１
目標値となるように第１流量調整手段を制御する第１制
御手段と、予め定める値を表す圧偏差信号を出力する圧
偏差設定器と、差圧の第１目標値と圧偏差信号とに応答
し、第１目標値の表す差圧と、圧偏差信号の表す値とを
加算し、差圧の第２目標値を出力する加算器と、差圧発
信器と加算器との出力に応答し、前記検出差圧が前記第
２目標値となるように第２流量調整手段を制御する第２
制御手段とを含むことを特徴とするガスタービン制御装
置である。また本発明は、図１０に関連して後述される
ように、燃料ガスを圧縮してガスタービンの燃焼器に供
給する燃料ガス圧縮機と、燃料ガス圧縮機から吐出され
る燃料ガスの一部を分岐して燃料ガス圧縮機の入口に戻
す燃料還流管路と、燃料ガス圧縮機の入口の燃料ガスの
流量を制御する第１流量調整手段と、前記燃料還流管路
によって燃料ガス圧縮機の入口に戻される燃料ガスの流
量を制御し、全閉が可能な第２流量調整手段と、燃料ガ
ス圧縮機の出口の圧力からガスタービンに備えられる空
気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧を検出する差圧発
信器と、ガスタービンの燃焼器に供給される燃料ガスの
流量を指令する燃料ガス指令信号を発生する信号発生器
と、燃料ガス指令信号に応答し、その燃料ガス指令信号
が表す流量に対応する燃料ガス圧縮機の出口の圧力から
前記空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧の第１目標
値を演算する演算手段と、差圧発信器と演算手段との出
力に応答し、前記検出差圧が前記第１目標値となるよう
に第１流量調整手段を制御する第１制御手段と、前記第
１流量調整手段の開度を検出する検出器と、前記検出器
の出力に応答し、その検出開度による燃料ガス圧縮機へ
の燃料ガスの流量が燃料ガス圧縮機の予め定める最小流
量以上であるとき検出器の出力に対応した正の値を表す
圧偏差信号を出力し、前記検出開度による燃料ガス圧縮
機への燃料ガスの流量が前記最小流量未満であるとき零
を表す圧偏差信号を出力する圧偏差発生器と、前記差圧
演算手段と圧偏差発生器との出力に応答し、差圧の第１
目標値の表す差圧と圧偏差信号の表す値とを加算し、そ
の差圧を表す差圧の第２目標値を出力する加算器と、差
圧発信器と加算器との出力に応答し、前記検出差圧が前
記第２目標値となるように、第２流量調整手段を制御す
る第２制御手段とを含むことを特徴とするガスタービン
制御装置である。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【作用】本発明に従えば、燃料ガスを圧縮する燃料ガス
圧縮機に導かれる燃料ガスの流量が第１流量調整手段に
よって制御され、燃料ガス圧縮機から吐出されるガスの
一部が燃料還流管路によって燃料ガス圧縮機の入口に戻
され、その流量が第２流量調整手段によって制御され
る。燃料ガス圧縮機の出力の圧力からガスタービンに備
えられる空気圧縮機の出口の圧力が減算された差圧が差
圧発信器によって出力され、信号発生器から出力される
燃料ガス指令信号が表す流量に対応する燃料ガス圧縮機
の出口の圧力とガスタービンに備えられる空気圧縮機の
出口の圧力との差圧の目標値が差圧演算手段によって演
算され、差圧制御手段によって、前記検出差圧が目標値
となるような燃料ガス流量を表す制御信号が制御手段に
よって出力され、この制御信号が第１および第２関数発
生器に与えられ、第１関数発生器は、制御信号に対応し
た第１流量設定値を第１流量調整手段に与えられ、第２
関数発生器は、制御信号に対応した第２流量設定値を第
２流量調整手段に与えられる。これによって、制御手段
から出力される制御信号に応答して燃料ガス圧縮機に供
給される燃料ガスの供給流量が第１流量調整手段によっ
て制御され、制御信号に応答して燃料ガス圧縮機から吐
出されるガスの還流される流量が第２流量調整手段によ
って制御される。したがってガスタービンの燃焼器へ
は、燃料ガス圧縮機の最小流量に拘わらず無段階的な燃
料ガス供給流量の燃料ガスが供給され、かつ大型の燃料
ガス圧縮機が備えられるガスタービンに対して、燃料ガ
ス圧縮機の出口の圧力を安定させて制御することができ
る。

【００２８】さらに本発明に従えば、燃料ガスを圧縮す
る燃料ガス圧縮機に導かれる燃料ガスの流量が第１流量
調整手段によって制御され、燃料ガス圧縮機から吐出さ
れるガスの一部が燃料還流管路によって燃料ガス圧縮機
の入口に戻され、その流量が第２流量調整手段によって
制御される。燃料ガス圧縮機の出口の圧力からガスター
ビンに備えられる空気圧縮機の出口の圧力が減算された
差圧が差圧発信器によって検出され、信号発生器から出
力される燃料ガス指令信号の表す流量に対応して燃料ガ
ス圧縮機の出口の圧力からガスタービンに備えられる空
気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧の第１目標値が演
算手段によって出力され、前記検出差圧が前記第１目標
値となるように第１制御手段によって第１流量調整手段
が制御され、圧偏差設定器から予め定める値を表す圧偏
差信号が出力され、前記差圧の第１目標値の表す差圧と
圧偏差信号が表す値とが、加算器によって加算されて差
圧の第２目標値が出力され、前記検出差圧が前記第２目
標値となるように第２制御手段によって第２流量調整手
段が制御される。これによって、各制御手段によって各
流量調整手段が制御され、燃料ガス圧縮機に供給される
燃料ガスの供給流量が第１流量調整手段によって制御さ
れ、燃料ガス圧縮機からの吐出ガスの逃がし流量が第２
流量調整手段によって制御される。したがってガスター
ビンの燃焼器へは、燃料ガス圧縮機の最小流量に拘わら
ず無段階的な燃料ガス供給流量の燃料ガスが供給され、
かつ大型の燃料ガス圧縮機が備えられるガスタービンに
対して、燃料ガス圧縮機の出口の圧力を安定させて制御
することができる。

【００２９】さらに本発明に従えば、燃料ガスを圧縮す
る燃料ガス圧縮機に導かれる燃料ガスの流量が第１流量
調整手段によって制御され、燃料ガス圧縮機から吐出さ
れるガスの一部が燃料還流管路によって燃料ガス圧縮機
の入口に戻され、その流量が第２流量調整手段によって
制御される。燃料ガス圧縮機の出口の圧力からガスター
ビンに備えられる空気圧縮機の出口の圧力が減算された
差圧が差圧発信器によって検出され、信号発生器から出
力される燃料ガス指令信号の表す流量に対応して燃料ガ
ス圧縮機の出口の圧力からガスタービンに備えられる空
気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧の目標値が演算手
段によって出力され、前記検出差圧が前記第１目標値と
なるように第１制御手段によって第１流量調整手段が制
御され、前記第１流量調整手段の開度が検出器によって
検出され、この検出器の出力に応答し、圧偏差信号が圧
偏差発生器によって出力され、前記差圧の目標値の表す
差圧と圧偏差信号が表す値とが加算器によって加算され
て差圧の第２目標値が出力され、前記検出差圧が前記第
２目標値となるように第２制御手段によって第２流量調
整弁が制御される。これによって、各制御手段によって
各流量調整手段が制御され、燃料ガス圧縮機に供給され
る燃料ガスの供給流量が第１流量調整手段によって制御
され、燃料ガス圧縮機からの吐出ガスの逃がし流量が第
１流量調整手段によって制御される。したがってガスタ
ービンの燃焼器へは、燃料ガス圧縮機の最小流量に拘わ
らず無段階的な燃料ガス供給流量の燃料ガスが供給さ
れ、かつ大型の燃料ガス圧縮機が備えられるガスタービ
ンに対して、燃料ガス圧縮機の出口の圧力を安定させて
制御することができる。

【００３０】

【実施例】図１は、本発明の前提となるガスタービン制
御装置１２０を備えるコージェネレーション設備６０の
一部の構成を示す系統図である。

【００３１】ガスタービン制御装置１２０は、燃料ガス
の流量を指令する信号をそれぞれ出力する回転速度・負
荷制御回路１０ａ、ガス温度制御回路１０ｂおよび起動
制御回路１０ｃと、これらの制御回路１０ａ〜１０ｃか
ら出力される信号の中から最も少ない燃料ガスの流量を
指令する信号を選択する低位信号選択器１０ｄとを有
し、燃料ガス指令信号である燃料ガス制御信号Ｘ_f を出
力する信号発生器５０と、燃料ガス制御信号Ｘ_f に応答
し、後述する第１流量調整手段である第１流量調整弁６
に第１流量設定値である第１開度指令信号Ｘ_c を与える
第１関数発生器１１と、燃料ガス制御信号Ｘ_f に応答
し、後述する第２流量調整手段である第２流量調整弁７
に第２流量設定値である第２開度指令信号Ｘ_v を与える
第２関数発生器１２とを含むガスタービン制御回路１０
を含んで構成される。

【００３２】前記回転速度・負荷制御回路１０ａは、後
述する回転軸１を所定の回転速度にし、後述する発電機
４の出力を一定にするための燃料ガスの流量を指令する
信号を出力し、ガス温度制御回路１０ｂは、後述するタ
ービン３ｃの入口および出口のいずれかもしくは両方の
作動ガスの温度が、一定値（本構成において１３００
℃）以上にならないようにする燃料ガスの流量を指令す
る信号を出力し、起動制御回路は、少しずつ燃料を供給
するための燃料ガスの流量を指令する信号を出力する。
これらの制御回路１０ａ〜１０ｃには、図示しない各種
の検出器から信号が与えられる。このような制御回路１
０ａ〜１０ｃおよび低位信号選択器１０ｄを有する信号
発生器５０によって、所定の発電機４の出力を保ち、前
記作動ガスの温度がガスタービン３の運転に支障がでる
温度に上昇すると、燃料ガスの流量を制限することがで
き、起動時にもガスタービン３を円滑に立ち上げる機能
を有するように制御することができる。

【００３３】またガスタービン制御装置１２０は、燃料
ガスを圧縮してガスタービン３の燃焼器３ｂに供給する
燃料ガス圧縮機２と、燃料ガス圧縮機２から吐出される
燃料ガスの一部を分岐して燃料ガス圧縮機２の入口に戻
す燃料還流管路１１３と、燃料ガス圧縮機２の入口の燃
料ガス流量を制御する第１流量調整手段としての第１流
量調整弁６と、前記燃料還流管路１１３によって燃料ガ
ス圧縮機２の入口に戻される燃料ガスの流量を制御し、
全閉が可能な第２流量調整手段としての第２流量調整弁
７とを含む。

【００３４】このガスタービン制御装置１２０は、高炉
ガスを燃料とするガスタービン３を用いたコージェネレ
ーション設備６０に備えられる。このコージェネレーシ
ョン設備６０には、共通の回転軸１に、燃料ガス圧縮機
２、ガスタービン３および発電機４が結合されている。
ガスタービン３の排ガスの熱により蒸気を発生するため
の（図示しない）ボイラが、ガスタービン３のガスの流
れの方向下流側に設けられる。ガスタービン３は、空気
圧縮機３ａ、燃焼器３ｂおよびタービン３ｃで構成され
る。高炉ガスをガスタービン３の燃料として用いる場
合、高炉ガスを圧縮させる必要があるため、燃料ガス圧
縮機２が用いられる。この燃料ガス圧縮機２には、予め
定める最小流量であるたとえば、燃料ガス圧縮機２が破
壊などの異常を生じないための最小流量が存在する。こ
の最小流量以下の流量の燃料ガスをガスタービン３の燃
焼器３ｂに供給するために、循環ループ８０が必要とな
り、燃料ガス圧縮機２に燃料ガスを供給する第１燃料供
給管路１１１と、燃料ガス圧縮機２からガスタービン３
の燃焼器３ｂに燃料ガスを供給する第２燃料供給管路１
１２と、第２燃料供給管路から分岐し、第１燃料供給管
路１１１に接続されて燃料ガスを燃料ガス圧縮機２の入
口に還流させる燃料還流管路１１３と、第１燃料供給管
路１１１に介在される第１流量調整手段としての第１流
量調整弁６と、燃料還流管路１１３に介在される第２流
量調整手段としての第２流量調整弁７とガス冷却器８と
が設けられる。前記燃料ガス圧縮機２と、第１燃料供給
管路１１１の燃料還流管路１１３が接続される接続点よ
りも燃料ガスの供給方向下流側の部分と、第２燃料供給
管路１１２の燃料還流管路１１３が分岐される分岐点よ
りも燃料ガスの供給方向上流側の部分と、燃料還流管路
１１３と、第１および第２流量調整弁６，７とガス冷却
器８とを含んで循環ループ８０が構成される。

【００３５】第１燃料供給管路１１１によって、高炉か
ら大気圧で供給された燃料ガスは、燃料ガス圧縮機２に
供給され圧縮される。その燃料ガス圧縮機に供給される
燃料ガスの流量は、第１流量調整弁６によって制御され
る。燃料ガス圧縮機２で圧縮された燃料ガスは、第２燃
料供給管路１１２を経由して燃焼器３ｂに導入され、そ
こで空気圧縮機３ａで圧縮された空気と混合されて燃焼
される。前記燃料ガスは、一酸化炭素ガスを含む高炉ガ
スである。燃料ガスが燃焼したあとの高温のガスは、タ
ービン３ｃで膨張し、発電機４を駆動して発電し、圧力
が低下したのち、ボイラへ導かれる。ボイラで発生した
蒸気は、たとえば蒸気タービンなど工場内部の種々の用
途に供給される。

【００３６】一方、燃料ガス圧縮機２で圧縮された燃料
ガスの一部である余剰分については、第２流量調整弁７
を介して、燃料還流管路１１３によって、第１燃料供給
管路１１１に導かれ、燃料ガス圧縮機２の入口に還流さ
れる。この際、燃料ガス圧縮機２で圧縮された燃料ガス
は高温になっているため、ガス冷却器８で冷却される。
これによって、燃料ガスが還流を繰り返す間に、不所望
に高温になることを防止することができる。前記第２流
量調整弁７は全閉とすることが可能である。

【００３７】コージェネレーション設備６０のその他の
図８において説明したコージェネレーション設備６０ｅ
と同様の構成を有する部分には、同一の参照符号を付
し、説明は省略する。

【００３８】図１において、信号発生器５０の低位信号
選択器１０ｄから出力される燃料ガス制御信号Ｘ_f は、
ガスタービンを所定の出力で運転するために必要な燃料
ガスの流量を表す信号であり、第１関数発生器１１およ
び第２関数発生器１２に与えられる。

【００３９】図２は、本構成のガスタービン制御装置１
２０に備えられる第１関数発生器１１の制御関数を示す
図である。横軸は、この第１関数発生器１１に入力され
る信号（本実施例において燃料ガス制御信号Ｘ_f ）の表
す燃料ガスの流量を示し、縦軸は、この第１関数発生器
１１から出力される信号（本実施例において第１開度指
令信号Ｘ_c ）の表す第１流量調整手段６の弁開度を示
す。

【００４０】第１の関数発生器１１では燃料ガス制御信
号Ｘ_fに応じて次式（１）で表される演算を行う。

【００４１】

【数１】

【００４２】ここで、Ｘ_c は第１流量調整弁６の弁開度
を指令する第１開度指令信号であり、ａ_minは最小流量
に相当する弁開度を指令する信号であり、ａ（Ｘ_f）は
燃料ガス制御信号Ｘ_f で指定された燃料ガス流量に相当
する弁開度を指令する信号であり、いずれも燃料ガス圧
縮機２の特性により決められるものである。Ｘ_min は燃
料ガス圧縮機２の最小流量に相当する弁開度を指令する
信号である。前記最小流量Ｘ_minは最大流量の５０％程
度である。

【００４３】式（１）に基づいて、燃料ガス制御信号Ｘ
_f の表す流量が、前述のようなたとえば燃料ガス圧縮機
２の破壊を生じないための燃料ガス圧縮機２の最小流量
Ｘ_min 未満であるときには、前記最小流量Ｘ_minに対応
する第１流量調整弁６の弁開度を表す第１開度指令信号
Ｘ_c（＝ａ_min）を出力し、燃料ガス制御信号Ｘ_fの表す
流量が前記最小流量Ｘ_min 以上であるときには、燃料ガ
ス制御信号Ｘ_f の表す流量に対応した弁開度を表す第１
開度指令信号Ｘ_c（＝ａ（Ｘ_f））を出力する。

【００４４】図３は、本構成のガスタービン制御装置１
２０に備えられる第２関数発生器１２の制御関数を示す
図である。横軸は、この第２関数発生器１２に入力され
る信号（本実施例において燃料ガス制御信号Ｘ_f ）の表
す燃料ガス流量を示し、縦軸は、この関数から出力され
る信号（本実施例において第２開度指令信号Ｘ_v ）の表
す第２流量調整手段７の弁開度を示す。

【００４５】第２関数発生器１２では燃料ガス制御信号
Ｘ_f に応じて次式（２）で表される演算を行う。

【００４６】

【数２】

【００４７】ここで、Ｘ_vは第２流量調整弁７への第２
開度指令信号であり、θ_minは全閉に相当する信号、θ
（Ｘ_min−Ｘ_f）は流量Ｘ_min−Ｘ_fに相当する弁開度を指
令する信号であり、いずれも第２流量調整弁７の特性に
より規定される値である。

【００４８】式（２）に基づいて燃料ガス制御信号Ｘ_f
の表す流量が前記最小流量Ｘ_min 以下であるときには、
前記最小流量Ｘ_minから燃料ガス制御信号Ｘ_fの表す流量
を減算した流量Ｘ_min−Ｘ_fに対応する弁開度を表す第２
開度指令信号Ｘ_v（＝θ（Ｘ_min−Ｘ_f））を出力し、燃
料ガス制御信号Ｘ_fが表す流量が前記最小流量Ｘ_min を
越えるときには、第２流量調整弁７を全閉とするための
第２開度指令信号Ｘ_v （＝θ_min）を出力する。

【００４９】再び図１を参照して、このように設定され
た２個の関数発生器１１，１２を用いることにより、燃
料ガス圧縮機２の前記最小流量未満の流量を表す燃料ガ
ス制御信号Ｘ_fでは、流量調整手段６は、燃料ガス圧縮
機２に前記最小流量Ｘ_minに対応する流量を供給するよ
うに制御される。燃料ガス制御信号Ｘ_f の表す流量が前
記最小流量以下であるとき第２流量調整弁７は、前記最
小流量から燃料ガス制御信号Ｘ_f の表す流量を減算した
流量を燃料還流管路によって還流させるように制御され
る。したがって前記最小流量Ｘ_min の表す流量の燃料ガ
スが燃料ガス圧縮機２に供給されて、燃料ガス圧縮機２
から吐出され、第２流量調整弁７が介在される燃料還流
管路１１３によってＸ_min−Ｘ_fの表す流量の燃料ガスが
第１燃料供給管路１１１に導かれ燃料ガス圧縮機２の入
口に還流されるため、その差のＸ_fの表す燃料ガス流量
がガスタービン３の燃焼器３ｂに供給される。

【００５０】さらに燃料ガス制御信号Ｘ_f の表す流量が
燃料ガス圧縮機２の前記最小流量を越えると第２流量調
整弁７が全閉となるため、第１流量調整弁６によって制
御される燃料ガス制御信号Ｘ_f の表す燃料ガスの流量が
ガスタービン３の燃焼器３ｂに供給される。

【００５１】このように第１流量調整弁６および第２流
量調整弁７を制御することにより、高炉ガスなどの低圧
であり低発熱量のガスを燃料とするガスタービンに対
し、燃料ガス圧縮機２の前記最小流量以下の燃料ガス流
量を供給することができるように無段階的に燃料ガスの
流量を調節し、制御することができる。したがって、燃
料ガス圧縮機２の最小流量に拘わらず、ガスタービン３
を安定した状態に制御することができ、発電出力を一定
にすることができる。

【００５２】図４は、本発明の一実施例のガスタービン
制御装置１２１を備えるコージェネレーション設備６０
ａの一部の構成を示す系統図である。本実施例のガスタ
ービン制御装置１２１には、信号発生器５０の低位信号
選択器１０ｄから出力される燃料ガス制御信号Ｘ_f およ
びガスタービン３の特性に基づいて燃料ガス圧縮機の出
口の圧力としての第２燃料供給管路１１２内の燃料ガス
の圧力からガスタービンの燃焼器３ｂ内のガス圧力を減
算した差圧の目標値ΔＰを演算する演算手段である燃料
ガス流量−差圧変換器２１と、前記差圧の目標値ΔＰと
後述する差圧発信器２２から出力される差圧信号Ａとを
比較し、この差圧信号Ａの表す検出差圧が前記目標値と
なるように前記燃焼器３ｂに供給される燃料ガスの流量
を表す制御信号を出力する差圧制御手段２３とを含んで
構成されるガスタービン制御回路１０ｅが備えれる。ま
た、本発明の前提となる構成では、前記制御手段２３に
第２燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力から、燃焼
器３ｂ内のガス圧力を減算した差圧を検出する前記差圧
発信器２２が設けられる。その他の同様の構成を有する
部分には、同一の参照符号を付し、説明は省略する。

【００５３】図５は、本実施例の燃焼器３ｂ付近の構成
を簡略化して示す図である。燃焼器３ｂは、燃料が燃焼
される燃焼筒３ｂ１を有する。燃料ガスは、ノズル３ｂ
２から燃焼筒内に噴射され、空気は、燃焼筒３ｂ１の周
囲の環状の空間３ｂ３から、燃焼筒３ｂ１に形成される
複数の透孔３ｂ４を介し燃焼筒３ｂ１内に導かれる。こ
の燃焼筒３ｂ１内で燃料ガスが燃焼され、燃焼後のガス
は、タービン３ｃへ導かれる。

【００５４】前記差圧発信器２２は、燃料ガス圧縮機２
からの燃料ガスを、ガスタービン３の燃焼器３ｂに導く
第２燃料供給管路１１２内の圧力Ｐ_f と、燃焼器３ｂの
燃料が燃焼される空間、すなわち燃焼筒３ｂ１内のガス
圧力Ｐ_c とを検出し、その差圧Ｐ_f−Ｐ_cを求めて、差圧
制御手段２３へ出力する。

【００５５】ここで、第２燃料供給管路１１２内の燃料
ガスの圧力Ｐ_f と、燃焼器３ｂの燃焼筒３ｂ１内の圧力
Ｐ_cとの間には次式が成り立つ。

【００５６】 Ｐ_f − Ｐ_c ＞ ０ …（３） 図６は、本実施例のガスタービン制御装置１２１に備え
られる燃料ガス流量−差圧変換器２１の制御関数を示す
図である。横軸は、この燃料ガス流量−差圧変換器２１
に入力される信号（本実施例において燃料ガス制御信号
Ｘ_f ）の表す燃料ガスの流量を示し、縦軸は、この関数
から出力される信号（本実施例において差圧の目標値Δ
Ｐを表す信号）の表す第２燃料供給管路１１２内の燃料
ガスの圧力からガスタービンの燃焼器３ｂのガス圧力を
減算した差圧の目標値を示す。

【００５７】燃料ガス流量−差圧変換器２１は、信号発
生器の低位信号選択器１０ｄから出力される燃料ガス指
令信号Ｘ_f から、次の手順で第２燃料供給管路１１２の
燃料ガス圧力Ｐ_fと燃焼器３ｂ内の圧力Ｐ_cとの間の差圧
の目標値ΔＰを演算する。ガスタービン３へ供給される
燃料ガス流量Ｇ_f は、一般的に第２燃料供給管路１１２
内の燃料ガスの圧力Ｐ_fと燃焼器３ｂ内の圧力Ｐ_cとによ
って決まることが周知である。その燃料ガス流量Ｇ_fと
差圧Ｐ_f−Ｐ_c との関係は、次の関係式（４）で与えら
れる。

【００５８】 Ｇ_f ＝ Ｃ ・ √ （Ｐ_f − Ｐ_c） …（４） ここで、係数Ｃはガスタービンにより決まる定数であ
る。この関係式に従って、燃料ガス流量が燃料ガス制御
信号Ｘ_f に相当する値となるための差圧を演算すると、
次のようになる。

【００５９】

【数３】

【００６０】式（５）に基づいて、燃料ガス制御信号Ｘ
_f の表す燃料ガスの流量に対応する第２燃料供給管路１
１２内の燃料ガス圧力とからガスタービンの燃焼器３ｂ
内のガス圧力とを減算した差圧の目標値を演算し、その
目標値を表す信号を出力する。

【００６１】再び図４を参照して、差圧制御手段２３で
は、式（５）で与えられる差圧の目標値ΔＰと、差圧発
信器２２とから出力される差圧信号Ａの表す第２燃料供
給管路１１２の燃料ガス圧力Ｐ_fから燃焼器３ｂ内のガ
ス圧力Ｐ_cを減算した前記検出差圧Ｐ_f−Ｐ_cを比較し、
比例、積分、微分などの制御演算を行い、制御信号Ｂを
第１関数発生器１１および第２関数発生器１２に与え
る。この制御演算では、前記検出差圧Ｐ_f−Ｐ_cが前記目
標値ΔＰ未満であるとき、出力する制御信号Ｂとして、
燃料ガス制御信号Ｘ_f の表す流量よりも流量を増加させ
るように指令し、ガスタービン３へ供給する燃料ガス流
量を増加させ、逆に前記検出差圧が目標値を越えると
き、制御信号Ｂによって、ガスタービン３へ供給する燃
料ガス流量を減少させる。燃料ガス制御信号Ｘ_f に代え
て制御信号Ｂが入力されるけれども、第１関数発生器１
１、第２関数発生器１２、第１流量調整弁６および第２
流量調整弁７の機能については図１に示す実施例と同様
である。

【００６２】前記差圧制御手段２３は、たとえば比例−
積分−微分回路（略称ＰＩＤ回路）によって実現され
る。このような本実施例のガスタービン制御装置１２１
は、図１に示す実施例のガスタービン制御装置１２０と
同様の効果を得ることができる。また、このように第２
燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力Ｐ_f から燃焼器
３ｂ内のガス圧力Ｐ_c を減算した差圧を検出して、前記
差圧の目標値ΔＰと比較し、演算を行って第１流量調整
弁６および第２流量調整弁７の制御を行うことによっ
て、燃料ガス圧縮機２が大型であり、大容量であったと
しても、第１流量調整弁６および第２流量調整弁７によ
る燃料ガスの流量の制御の遅れを排し、ガスタービンの
安定した制御を行うことができる。

【００６３】図４、図５および図６を参照し、図４〜図
６に示す構成において、差圧発信器２２は、第２燃料供
給管路１１２内の燃料ガスの圧力Ｐ_f から燃焼器３ｂ内
の圧力Ｐ_c を減算した差圧を検出するように構成された
けれども、燃焼器３ｂ内は、高温となるため、圧力の検
出が困難であることから、本発明の一実施例として、差
圧発信器２２に代えて図４および図５の仮想線で示され
るように、第２燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力
Ｐ_f から、空気圧縮機３ａの出口としての空気圧縮機３
ａから燃焼器３ｂに圧縮空気を導く空気管路１１６内の
空気の圧力Ｐ_aを減算した差圧を検出するように構成さ
れる差圧発信器２２ａを設ける。空気管路１１６内の空
気の圧力と、燃焼器３ｂ内のガス圧力とは、ほぼ一致す
るので、前記のように差圧発信器２２ａを用いても図４
〜図６に示す構成と同様の効果を得ることができる。

【００６４】図７は、本発明の他の前提となるガスター
ビン制御装置１２２を備えるコージェネレーション設備
６０ｂの一部の構成を示す系統図である。本実施例のガ
スタービン制御装置１２２には、信号発生器５０の低位
信号選択器１０ｄから出力される燃料ガス制御信号Ｘ_f
の表す流量およびガスタービン３の特性に基づいて第２
燃料供給管路１１２内のガスの圧力の目標値Ｐ_f1を演算
し、その値を表す信号を出力する演算手段である燃料ガ
ス流量−圧力変換器２４と、前記圧力の目標値Ｐ_f1と、
後述する圧力発信器２５から出力される圧力信号Ｅの表
す圧力とを比較し、この検出圧力が前記目標値Ｐ_f1に一
致するような燃料ガス流量を演算し、制御信号を前記各
関数発生器１１，１２に与える制御手段２６とを含んで
構成されるガスタービン制御回路１０ｆが備えられる。
また第２燃料管路１１２内の燃料ガスの圧力Ｐ_f を検出
し、その圧力を表す圧力信号Ｅを出力する圧力発信器２
５が設けられる。その他の同様の構成を有する部分に
は、同一の参照符号を付し、説明は省略する。

【００６５】図８は、図７のガスタービン制御装置１２
２に備えられる燃料ガス流量−圧力変換器２４の制御関
数を示す図である。横軸は、この燃料ガス流量−圧力変
換器２４に入力される信号（本実施例において燃料ガス
制御信号Ｘ_f ）の表す燃料ガス流量を示し、縦軸は、こ
の関数から出力される信号（本実施例において圧力の目
標値Ｐ_f1を表す信号）の表す第２燃料供給管路１１２内
の圧力の目標値を示す。

【００６６】一般にガスタービン３は、その特性が事前
に与えられるのが通例であるから、空気圧縮機３ａの出
口圧力Ｐ_a（Ｘ_f）は既知であり、圧力の目標値Ｐ_f1は燃
料ガス制御信号Ｘ_f に応じて与えられる。この圧力の目
標値をＰ_a（Ｘ_f）で表すと式（６）のように表される。

【００６７】

【数４】

【００６８】燃料ガス流量−圧力変換器２４では、前記
式（６）の演算を行い、第２燃料供給管路１１２の圧力
の目標値Ｐ_f1を表す信号を出力する。

【００６９】式（６）に基づいて、燃料ガス制御信号Ｘ
_f の表す燃料ガス流量に対応する第２燃料供給管路１１
２内の燃料ガスの圧力の目標値Ｐ_f1を演算し、その値を
表す信号を出力する。

【００７０】制御手段２６は、燃料ガス流量−圧力変換
器２４から出力される信号の表す目標値Ｐ_f1と第２燃料
供給管路１１２内の燃料ガスの圧力を検出する圧力発信
器２５から出力される圧力信号Ｅの表す検出圧力とが比
較器５５によって比較され、その値を表す信号が入力さ
れ、この信号の表す値に比例、積分、微分などの制御演
算を行い、制御信号Ｄを出力する。この制御信号Ｄが第
１および第２関数発生器１１，１２に与えられる。第１
および第２関数発生器１１，１２によって図２〜図３に
示した関数に基づいて演算が行われ、第１および第２流
量調整弁６，７に与えられる第１および第２弁開度指令
信号Ｘ_c，Ｘ_vが出力される。前記制御手段２６は、たと
えば比例−積分−微分回路（略称ＰＩＤ回路）などによ
って実現される。このようなガスタービン制御装置１２
２は、図４に示す実施例と同様の効果を得ることができ
る。

【００７１】図１〜図８に示す構成では、制御信号は第
１の関数発生器１１と第２の関数発生器１２との組合わ
せによって、第１流量調整弁６と第２流量調整弁７に与
える指令信号を出力させていたが、差圧発信器２２ａに
よって差圧を検出して制御を行う制御手段を導入して
も、この差圧を検出して制御を行う制御手段を利用して
第１流量調整弁６と第２流量調整弁７に与える信号の分
割を容易に実現することができる。

【００７２】図９は、本発明のさらに他の前提となるガ
スタービン制御装置１２３を備えるコージエネレーショ
ン設備６０ｃの一部の構成を示す系統図である。本実施
例のガスタービン制御回路１０ｇには、図７に示す構成
の圧力制御手段２６、第１および第２関数発生器１１，
１２に代えて、燃料ガス圧縮機２の第１流量調整弁６の
操作をするための第１制御手段２６ａおよび第２流量調
整弁７の操作をするための第２制御手段２６ｂが備えら
れる。また予め定める値を表す圧偏差信号ｄＰ１を出力
する圧偏差設定器が備えられる。第１制御手段２６ａは
燃料ガス流量−圧力変換器２４の出力ならびに圧力発信
器２５の圧力信号Ｅに応答し、第１流量調整弁６への第
１開度指令信号Ｘ_c を出力する。第２圧力制御２６ｂは
燃料ガス流量−圧力変換器２４の出力の表す圧力の第１
目標値Ｐ_f1に、圧偏差設定器２７から出力される圧偏差
信号の表す値である圧偏差ｄＰ１を加算した圧力を表す
信号と圧力発信器２５から出力される圧力信号Ｅとに応
答し、第２流量調整弁７への第２開度指令信号Ｘ_v を出
力する。その他の同様の構成を有する部分には、同一の
参照符号を付し、説明は省略する。

【００７３】第１制御手段２６ａは、燃料ガス流量−圧
力変換器２４から出力される信号の表す圧力の第１目標
値Ｐ_f1と圧力発信器２５から出力される圧力信号Ｅの表
す圧力とが減算器５５によって減算された値を表す信号
に応答し、比例、積分、微分などの制御演算を行い、第
２燃料供給管路１１２の燃料ガスの検出圧力Ｐ_f が燃料
ガス流量−圧力変換器２４で指令された圧力の目標値Ｐ
_f1となるように第１流量調整弁６へ第１開度指令信号Ｘ
_c とを出力する。前記第１圧力制御手段２６ａは、たと
えば比例−積分−微分回路（略称ＰＩＤ回路）によって
実現される。

【００７４】第２制御手段２６ｂは、燃料ガス流量−圧
力変換器２４から出力される圧力の目標値Ｐ_f1に圧偏差
設定器２７から出力される圧偏差信号の表す圧偏差ｄＰ
１を加算して加算器２８から出力される信号の表す圧力
の第２目標値Ｐ_f2と、圧力発信器２５から出力される圧
力信号Ｅの表す検出圧力とが、減算器５５ａによって減
算され、その値を表す信号に応答し、比例、積分、微分
などの制御演算を行い、第２燃料供給管路１１２の燃料
ガス圧力Ｐ_f が燃料ガス流量−圧力変換器２４から出力
される信号の表す目標値Ｐ_f1に圧偏差ｄＰ１を加算した
圧力となるように第２流量調整弁７の開度を第２開度指
令信号を出力して調整し、第２燃料供給管路１１２から
前述のように還流される燃料ガスの流量を制御する。前
記第２圧力制御手段２６ｂは、たとえば比例−積分−微
分回路（略称ＰＩＤ回路）によって実現される。

【００７５】第１の制御手段２６ａが第１流量調整弁６
を制御し、第２燃料供給管路１１２の燃料ガス圧力を制
御している間は、第２燃料供給管路１１２内の燃料ガス
の圧力が燃料ガス流量−圧力変換器２４から出力された
信号の表す目標値Ｐ_f1に保たれる。圧力の第２目標値Ｐ
_f2は圧偏差ｄＰ１の分だけ圧力の目標値が高くなり、そ
の結果として第２制御手段２６ｂは、第２燃料供給管路
１１２の圧力を上昇させるために第２流量調整弁７を全
閉とすることになる。

【００７６】燃料ガス流量−圧力変換器２４から出力さ
れる目標値Ｐ_f1が低下し、第１流量調整弁６の弁開度が
前記最小流量に対応する最小開度に到達すると、第１の
圧力制御手段２６ａでは燃料ガス圧縮機２により供給さ
れる燃料ガス流量を低下させることができなくなり、第
２燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力は、燃料ガス
流量−圧力変換器２４から出力される信号の表す目標値
Ｐ_f1よりも大きくなる。第２燃料供給管路１１２の燃料
ガスの圧力が第２制御手段２６ｂに与えられる信号の表
す圧力の第２目標値Ｐ_f2よりも大きくなると、第２流量
調整弁７が作動し始める。

【００７７】燃料ガス圧縮機２から吐出される燃料ガス
の流量がガスタービンへ供給する燃料ガス流量より過剰
になると第２燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力が
上昇し、第１圧力制御２６ａによって第１流量調整弁６
が流量を減少させる方向に働き第２燃料供給管路１１２
の圧力を維持しようとする。第１流量調整弁６が燃料ガ
ス圧縮機２の前最小流量に対応する最小開度になると、
それ以上燃料流量を減少できなくなり、第２燃料供給管
路内の燃料ガス圧力Ｐ_f が上昇する。第２燃料供給管路
内の燃料ガス圧力Ｐ_f の圧力が第２目標値Ｐ_f2を越える
と、第２制御手段２６ｂが働き始め、第２流量調整弁７
を開けて余剰となる燃料ガス流量を第１燃料供給管路１
１１へ戻し、燃料ガス圧縮機２の入口に還流させる。第
２燃料供給管路内の燃料ガスの圧力は圧偏差分だけ上昇
するが、第１流量調整弁６による制御から第２流量調整
弁７による制御へと移行する。

【００７８】以上の動作により、第１圧力制御手段２６
ａによる第１流量調整弁６の弁開度を変化させる圧力制
御と第２圧力制御手段２６ｂによる第２流量調整弁７の
弁開度を変化させる圧力制御とを第２燃料供給管路１１
２内の燃料ガスの圧力に対応させて切替えることができ
る。このようなガスタービン制御装置１２３は、図〜図
８に示す実施例と同様の効果を得ることができる。

【００７９】図１０は、本発明のさらに他の前提となる
ガスタービン制御装置１２４を備えるコージエネレーシ
ョン設備６０ｄの一部の構成を示す系統図である。

【００８０】ガスタービン制御装置１２４には、第１流
量調整手段６の弁開度ａを検出する検出器としての開度
検出器２９と、図９に示す実施例の圧偏差設定器２７に
代えて、第１流量調整弁６の弁開度ａに対応して変化す
る値である圧偏差を表す圧偏差信号を出力する圧偏差発
生器２７ａとを含むガスタービン制御回路１０ｂが備え
られる。その他の同様の構成を有する部分には同一の参
照符を付す。

【００８１】開度検出器２９から、第１流量調整弁６の
開度を表す開度信号ａが圧偏差発生器２７ａに与えられ
る。

【００８２】図１１は、ガスタービン制御装置１２４に
備えられる圧偏差発生器２７ａの制御関数を示す図であ
る。

【００８３】横軸は、この圧偏差発生器２７ａに入力さ
れる信号（本実施例において開度信号ａ）の表す第１流
量調整弁６の弁開度を示し、縦軸は、この圧偏差発生器
２７ａから出力される信号（すなわち圧偏差信号）の表
す圧偏差ｄＰ２を示す。この場合には、圧偏差発生器２
７ａの設定を次式（７）のようにすればよい。

【００８４】

【数５】

【００８５】ここでｄＰ２は圧偏差発生器２７ａから出
力される信号の表す圧偏差、ｋは予め与えておく定数、
ａは第１流量調整手段６の弁開度である。ａ_min は第１
流量調整弁６の最小流量に対応する弁開度であり、予め
与えておくことができる。

【００８６】式（７）に基づいて、開度信号ａの表す弁
開度が前記最小流量に対応する弁開度ａ_min 以上である
ときには、開度信号ａの表す弁開度に対応した圧偏差ｋ
（ａ−ａ_min）を表す信号を出力し、開度信号ａの表す
弁開度が前記最小流量Ｘ_minに対応する弁開度ａ_min未満
であるときには零を表す信号を出力する。

【００８７】図９に示す構成では、圧偏差信号として一
定の値を与えたため、第１流量調整弁６から第２流量調
整弁７へ制御が移行するとき、もしくは逆方向に制御が
移行するときに第２燃料供給管路１１２の燃料ガス圧力
が圧偏差分だけ変化することになる。

【００８８】開度検出器２９から出力される第１流量調
整弁６の弁開度を表す開度信号ａに応答し、第１流量調
整弁６の開度が最小開度以上のときには開度信号ａの表
す弁開度に対応した圧偏差ｋ（ａ−ａ_min ）を表す信号
を出力し、開度が最小開度未満であるときには、零を表
す信号を出力する圧偏差発生器２７ａを設け、この圧偏
差発生器２７ａの出力を加算器２８に出力する。

【００８９】これによって、第１流量調整弁６が充分な
開度を保っているときには、圧偏差発生器２７ａから正
の値を表す信号が出力されており、第２制御手段２６ｂ
は第２燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力を上昇さ
せるための第２流量調整弁７を全閉となるように制御す
る。第１流量調整弁６の弁開度が最小開度未満になると
圧偏差発生器２７ａの出力が零を表す信号となり、第１
制御手段２６ａと同じ圧力の目標値に第２供給管路１１
２内の燃料ガスの圧力を保つように第２圧力制御手段２
６ｂが第２流量調整弁７の開度を調整する。このため、
燃料ガス圧力に変化をきたすことなく第１流量調整弁６
を制御する第１圧力制御手段２６ａによる制御から第２
流量調整弁７を制御する第２圧力制御手段２６ｂによる
制御に移行する。

【００９０】図１２（１）は、図９および図１０に示す
構成のガスタービン制御装置１２３，１２４によって制
御される第２燃料供給管路１１２の圧力Ｐ_f の推移の一
例を示し、図１２（２）は、そのときの第１流量調整弁
６の弁開度Ｘ_c （＝ａ）の推移を示し、図１２（３）は
そのときの第２流量調整弁７の弁開度Ｘ_v （＝θ）の推
移を示す図である。

【００９１】図９、図１０および図１２を参照して、図
９に示す構成のガスタービン制御装置１２３によって制
御されている場合、圧偏差設定器２７から出力される圧
偏差信号Ｅは一定（ｄＰ１）であり、圧力の第１目標値
Ｐ_f1と第２目標値Ｐ_f2との間には一定、すなわち圧偏差
ｄＰ１分だけ差が生ずる。時刻ｔ０から、第１流量調整
弁６が徐々にその開度を小さくし始める時刻ｔ１を含
み、最小開度に達する時刻ｔ２までの燃料ガス流量−圧
力変換器２４から出力される圧力の第１目標値Ｐ_f1が第
１流量調整弁６の最小開度以上の開度に対応していると
きは、第２流量調整弁７は、圧偏差ｄＰ１に相当する分
だけ、第２燃料供給管路１１２の燃料ガスの圧力Ｐ_fを
高くするように動作するため、その圧力Ｐ_fは、第１流
量調整弁６の動作によって制御され、前記圧力の目標値
Ｐ_f1に保たれる（図１２（１）中の７０参照）。

【００９２】圧力の目標値Ｐ_f1が小さくなり、第１流量
調整弁６の弁開度ａが小さくなり（図１２（２）中の７
１参照）、やがて第１流量調整弁６によって制御できる
最小流量（最小開度）に対応する圧力値以下になるｔ２
以降において、第１流量調整弁６は、最小開度に制御さ
れる（図１２中の７２参照）。

【００９３】一方、第２流量調整弁７は、前述のように
圧偏差ｄＰ１分だけ前記第２燃料供給管路１１２の燃料
ガスの圧力Ｐ_f2を高くしようとするため、時刻ｔ２から
ｔ３の間、第１流量調整弁６が最小開度にかつ第２流量
調整弁７が全閉に制御される状態が続き、前記圧力Ｐ_f
は、上昇する（図１２中の７３参照）。

【００９４】第２燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧
力Ｐ_f が第２の圧力の目標値Ｐ_f2（図５に示す実施例に
おいてＰ_f2＝Ｐ_f1＋ｄＰ１）に達する時刻ｔ３以降、弁
開度Ｘ_v がほぼ一定に保たれ始める時刻ｔ４以降を含
み、第２流量調整弁７が図７（３）中の破線７５に示さ
れるように開かれ、前記第２燃料供給管路１１２内の燃
料ガスの圧力Ｐ_f は、第２の圧力の目標値Ｐ_f2（＝Ｐ_f1
＋ｄＰ１）に保たれる。

【００９５】このように前記第２燃料供給管路１１２内
の燃料ガスの圧力Ｐ_f は圧偏差ｄＰ分だけ変化するが、
第１流量調整弁６から第２流量調整弁７による制御へと
移行される。また圧力の目標値Ｐ_f1が次第に大きくなる
場合には、逆の動作となるが、第２流量調整弁７から第
１流量調整弁６による制御へと移行される。

【００９６】図１０に示す構成のガスタービン制御装置
１２４によって制御される場合、圧偏差発信器２７ａか
ら出力される圧力偏差信号Ｅの表す圧偏差ｄＰ２は、前
記式（７）によって与えられ、第１流量調整弁６の弁開
度によって変化する。この圧偏差ｄＰ２は、弁開度が最
小開度以上の時刻ｔ０からｔ２の間には、正の値であ
り、弁開度が最小流量に対応する最小開度になる時刻ｔ
２以降は、零である。したがって、圧力の第１目標値Ｐ
_f1に圧偏差ｄＰ２が加算される圧力の第２目標値Ｐ
_f2は、弁開度に対応し、弁開度が最小開度になる時刻ｔ
２以降、圧力の目標値Ｐ_f1と等しくなる（図１２（１）
中の２点鎖線７６参照）。

【００９７】圧力の目標値Ｐ_f1が第１流量調整弁６の最
小開度以上の開度に対応している時刻ｔ０からｔ２まで
の間には、第２流量調整弁７は、正の値である圧偏差ｄ
Ｐ２に相当する分だけ第２燃料供給管路１１２の燃料ガ
スの圧力Ｐ_f を高くするように動作するため、第２燃料
供給管路１１２内の燃料ガスの圧力Ｐ_f は、第１流量調
整弁６の動作によって制御され、前記圧力の目標値Ｐ_f1
に保たれる（図１２（１）中の７０参照）。

【００９８】圧力の目標値Ｐ_f1が小さくなり、第１流量
調整弁６の弁開度が小さくなり（図１２（２）中の７１
参照）、最小開度に相当する弁開度以下になる時刻ｔ２
以降、第１流量調整弁６は最小開度に制御される（図１
２（２）中の７２参照）。

【００９９】第２の値の目標値Ｐ_f2は、前述のように弁
開度が最小開度になる時刻ｔ２より後は、圧力の目標値
Ｐ_f1と等しくなる。これによって、第２流量調整弁７
は、前記第２燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力Ｐ
_f をＰ_f1に保つように動作する。前記弁開度が最小開度
になる時刻ｔ２より後は、第２流量調整弁７は、開かれ
る（図１２（３）中の７７参照）。

【０１００】したがって第２燃料供給管路１１２内の燃
料ガスの圧力Ｐ_f は一定（Ｐ_f1）に保たれながら、第１
流量調整弁６から第２流量調整弁７による制御へと移行
される。圧力の目標値Ｐ_f1が次第に大きくなる場合につ
いても前記圧力Ｐ_f は、一定に保たれて第２流量調整弁
７から第１流量調整弁６による制御へと移行される。

【０１０１】以上の構成において、ガスタービン制御装
置１２０，１２１，１２２，１２３，１２４に備えられ
るガスタービン制御回路１０，１０ｅ，１０ｆ，１０
ｇ，１０ｈは、一体的な制御回路として構成されたけれ
ども、本発明の他の構成として、いずれも個別の制御機
器を組合わせて構成できるほか、その機能の一部もしく
は全部を電子計算機の内部演算として実現することがで
きる。

【０１０２】また、これらの組合わせを代えて以上の構
成と実質的に同一な機能のガスタービン制御回路を得る
こも可能である。たとえば、図９に示す構成および図１
０に示す構成では、２個の圧力を基に制御する制御手段
２６ａ，２６ｂを用いたが、この制御手段２６ａ，２６
ｂに代えて図４に示す実施例で示したような差圧発信器
２２ａによる差圧を基に制御する制御手段２３を用いて
もよい。

【０１０３】さらに、制御手段２３を用いる場合、第２
燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力と空気圧縮機３
ａの出口の圧力との差圧を用いて上述の効果を得ること
ができる。また、この差圧を検出するための差圧発信器
２２ａは、第２燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力
を検出する発信器と、空気圧縮機３ａの出口の圧力を検
出する発信器と、これらの発信器から出力される信号の
表す圧力の差を演算する減算器の組合わせで構成しても
よい。

【０１０４】また、通常のガスタービン制御装置として
この発明で示した回転速度・負荷制御１０ａ、ガス温度
制御１０ｂ、起動制御１０ｃおよび低位信号選択器１０
ｄの組合わせは、ガスタービンの機種によりその一部が
省略されることもあり、また必要に応じてその他の要素
が加えられてもよいことは明らかである。

【０１０５】また、上述の実施例において、燃料ガス圧
縮機２は、ガスタービンの空気圧縮機３ａおよびタービ
ン３ｃと同一の回転軸１に設けられ、その動力によって
駆動されたけれども、たとえばモータなどの動力によっ
て駆動されるようにしてもよい。また図１０の仮想線Ｋ
で示すように歯車を介在させて、ガスタービンの空気圧
縮機３ａに対し、回転速度を増速または減速させて駆動
されるようにしてもよい。

【０１０６】また本発明の他の実施例として、第１関数
発生器および第２関数発生器には、単に燃料ガス流量だ
けを考慮するのではなく、所定の燃料ガス流量を実現で
きるような第１流量調整弁６および第２流量調整弁２の
設定値を予め設定しておくようにしてもよい。また上述
の実施例において、燃料ガス圧縮機２へ供給される燃料
ガス流量は、第１流量調整弁６によって制御されたけれ
ども、本発明の他の実施例として、第１流量調整弁６に
代えて、燃料ガス圧縮機２の静翼の角度を変化させる機
構を備えるようにしてもよく、また、その他の流量を制
御する機構を備えるようにしてもよい。また、本発明の
他の実施例として、第２流量調整弁７に代えて、他の流
量を制御する機構を備えるようにしてもよい。

【０１０７】また、上述の実施例において第２流量調整
弁７は、全閉となることが可能であるものが用いられた
けれども、本発明の他の実施例として、全閉が不可能な
第２流量調整弁７と、全閉となることが可能な開閉弁と
を直列に設けるようにしてもよい。

【０１０８】上述の実施例において圧力の目標値は、燃
料ガス制御信号Ｘ_f およびガスタービンの特性に基づい
て演算されたけれども、本発明の他の実施例として、空
気圧縮機３ａの出口の圧力を検出器を用いて検出し、ガ
スタービン３を制御するようにしてもよい。

【０１０９】

【０１１０】

【０１１１】

【０１１２】

【０１１３】

【０１１４】

【０１１５】

【０１１６】

【０１１７】

【０１１８】

【０１１９】

【０１２０】

【０１２１】

【０１２２】

【発明の効果】本発明によれば、制御手段から出力され
る制御信号に応答して燃料ガス圧縮機に供給される燃料
の供給流量が第１流量調整手段によって制御され、制御
信号に応答して燃料ガス圧縮機から吐出されるガスの燃
料ガス圧縮機の入口に還流される流量が第２流量調整手
段によって制御され、ガスタービンの燃焼器へは、燃料
ガス圧縮機の最小流量に拘わらず無段階的な燃料ガス供
給流量の燃料ガスが供給されるので、燃料ガス圧縮機の
最小流量に拘わらず、ガスタービンを最低出力から最高
出力まで制御でき、燃料ガス圧縮機を必要とする低圧で
あり、かつ低発熱量のガスをガスタービンの燃料として
有効利用することができる。特に本発明では、差圧発信
器２２ａを用いるので、高温度の圧力を検出する必要が
なく、有利である。

【０１２３】また、燃料ガス圧縮機の出口の圧力からガ
スタービンに備えられる空気圧縮機の出口の圧力を減算
した差圧が差圧発信器によって検出され、燃料ガス圧縮
機の出口の圧力からガスタービンに備えられる空気圧縮
機の出口の圧力を減算した差圧の目標値が演算手段によ
って演算され、制御手段によって検出差圧が目標値とな
るような燃料ガス流量が制御信号として出力されて第１
および第２関数発生器に与えられ、制御信号に対応した
第１および第２流量設定値が第１および第２流量調整手
段に出力されるので、燃料ガス圧縮機が大型であり、大
容量であったとしても、制御が遅れることなく、ガスタ
ービンの安定した制御を行うことができる。

【０１２４】さらに本発明によれば、第１制御手段によ
って燃料ガス圧縮機に供給される燃料の供給流量が第１
流量調整手段を制御することによって制御され、第２制
御手段によって燃料ガス圧縮機から吐出されるガスの燃
料ガス圧縮機の入口に還流される流量が第２流量調整手
段を制御することによって制御され、ガスタービンの燃
焼器へは、燃料ガス圧縮機の最小流量に拘わらず無段階
的な燃料ガス供給流量の燃料ガスが供給されるので、燃
料ガス圧縮機の最小流量に拘わらず、ガスタービンを最
低出力から最高出力まで制御でき、燃料ガス圧縮機を必
要とする低圧であり、かつ低発熱量のガスをガスタービ
ンの燃料として有効利用することができる。

【０１２５】また、燃料ガス圧縮機の出口の圧力からガ
スタービンに備えられる空気圧縮機の出口の圧力を減算
した差圧が差圧発信器によって検出され、燃料ガス圧縮
機の出口の圧力からガスタービンに備えられる空気圧縮
機の出口の圧力を減算した差圧の第１目標値が演算手段
によって演算され、検出差圧が目標値となるように第１
制御手段によって第１流量調整手段が制御され、圧偏差
設定値器から予め定める値が圧偏差信号として出力さ
れ、前記差圧の第１目標値に圧偏差信号の表す値が加算
器によって加算されて差圧の第２目標値として出力さ
れ、前記検出差圧が目標値となるように第２制御手段に
よって第２流量調整手段が制御されるので、燃料ガス圧
縮機が大型であり、大容量であったとしても、制御が遅
れることなく、ガスタービンの常に安定した制御を行う
ことができる。

【０１２６】さらに本発明によれば、第１制御手段によ
って燃料ガス圧縮機に供給される燃料の供給流量が第１
流量調整手段を制御することによって制御され、第２制
御手段によって燃料ガス圧縮機から吐出されるガスの燃
料ガス圧縮機の入口に還流される流量が第２流量調整手
段を制御することによって制御され、ガスタービンの燃
焼器へは、燃料ガス圧縮機の最小流量に拘わらず無段階
的な燃料ガス供給流量の燃料ガスが供給されるので、燃
料ガス圧縮機の最小流量に拘わらず、ガスタービンを最
低出力から最高出力まで制御でき、燃料ガス圧縮機を必
要とする低圧であり、かつ低発熱量のガスをガスタービ
ンの燃料として有効利用することができる。

【０１２７】また燃料ガス圧縮機の出口の圧力からガス
タービンに備えられる空気圧縮機の出口の圧力を減算し
た差圧が差圧発信器によって検出され、燃料ガス圧縮機
の出口の圧力からガスタービンに備えられる空気圧縮機
の出口の圧力を減算した差圧の第１目標値が演算手段に
よって演算され、検出差圧が目標値となるように第１制
御手段によって第１流量調整手段が制御され、前記第１
流量調整手段の開度が検出器によって検出され、この検
出器の出力に対応して圧偏差信号が圧偏差発生器によっ
て出力され、前記差圧の第１目標値に圧偏差信号の表す
値が加算器によって加算されて差圧の第２目標値として
出力され、検出差圧が目標値となるように第２差圧制御
手段によって第２流量調整手段が制御されるので、燃料
ガス圧縮機が大型であり、大容量であったとしても、制
御が遅れることなく、ガスタービンの常に安定した制御
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のガスタービン制御装置１２
０を備えるコージェネレーション設備６０の一部を示す
系統図である。

【図２】第１関数発生器１１の制御関数を示す図であ
る。

【図３】第２関数発生器１２の制御関数を示す図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例のガスタービン制御装置１
２１をコージェネレーション設備６０ａの一部を示す系
統図である。

【図５】燃焼器３ｂ付近を簡略化して示す図である。

【図６】燃料ガス流量−差圧変換器１１の制御関数を示
す図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例のガスタービン制御
装置１２２を備えるコージェネレーション設備６０ｂの
一部を示す系統図である。

【図８】燃料ガス流量−差圧変換器２４の制御関数を示
す図である。

【図９】本発明のさらに他の実施例のガスタービン制御
装置１２３を備えるコージェネレーション設備６０ｃの
一部を示す系統図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例のガスタービン制
御装置１２４を備えるコージェネレーション設備６０ｄ
の一部を示す系統図である。

【図１１】圧偏差発生器２７ａの制御関数を示す図であ
る。

【図１２】（１）は図９および図１０に示す実施例のガ
スタービン制御装置１２３，１２４によって制御される
第２燃料供給管路１１２内の燃料ガスの圧力Ｐ_f の推移
を示し、（２）はそのときの第１流量調整弁６の弁開度
Ｘ_c （＝ａ）の推移を示し、（３）はそのときの第２流
量調整弁７の弁開度Ｘ_v （＝θ）の推移を示す図であ
る。

【図１３】高炉ガスを燃料とするガスタービン３を用い
たコージェネレーション設備６０ｅを示す系統図であ
る。

【図１４】従来の高圧であり、高い発熱量の燃料ガスを
燃料とするガスタービン３を用いたコージェネレーショ
ン設備を示す系統図である。

【図１５】従来のガスタービン制御装置１０１を備える
コージェネレーション設備６０ｆの一部を示す系統図で
ある。

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ 燃料ガス圧縮機 ３ ガスタービン ３ａ 空気圧縮機 ３ｂ 燃焼器 ３ｃ タービン ４ 発電機 ５ ボイラ ６ 第１流量調整弁 ７ 第２流量調整弁 ８ 冷却器 １０，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ ガス
タービン制御回路 １０ａ 回転速度・負荷制御回路 １０ｂ ガス温度制御回路 １０ｃ 起動制御回路 １０ｄ 低位信号選択器 １１ 第１関数発生器 １２ 第２関数発生器 ２１ 燃料がス流量−差圧変換器 ２２ 差圧発信器 ２３，２６，２６ａ，２６ｂ 制御手段 ２４ 燃料ガス流量−圧力変換器 ２５ 圧力発信器 ２７ 圧偏差設定器 ２７ａ 圧偏差発生器 ２８ 加算器 ２９ 開度発信器 ５０ 信号発生器 ６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０
ｆ コージェネレーション設備 ６１ 流量調整弁 ８０ 循環ループ １２０，１２１，１２２，１２３，１２４ ガスタービ
ン制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｃ 9/48 Ｆ０２Ｃ 9/48 (56)参考文献 特開 昭62−13739（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−146928（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−30134（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ガスを圧縮してガスタービンの燃焼
   器に供給する燃料ガス圧縮機と、 燃料ガス圧縮機から吐出される燃料ガスの一部を分岐し
   て燃料ガス圧縮機の入口に戻す燃料還流管路と、 燃料ガス圧縮機の入口の燃料ガスの流量を制御する第１
   流量調整手段と、 前記燃料還流管路によって燃料ガス圧縮機の入口に戻さ
   れる燃料ガスの流量を制御し、全閉が可能な第２流量調
   整手段と、 燃料ガス圧縮機の出口の圧力からガスタービンに備えら
   れる空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧を検出する
   差圧発信器と、 ガスタービンの燃焼器に供給される燃料ガスの流量を指
   令する燃料ガス指令信号を発生する信号発生器と、 燃料ガス指令信号に応答し、その燃料ガス指令信号が表
   す流量に対応する燃料ガス圧縮機の出口の圧力から前記
   空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧の目標値を演算
   する演算手段と、 差圧発信器と演算手段との出力に応答し、前記検出差圧
   が前記目標値となるように前記燃焼器に供給される燃料
   ガスの流量を表す制御信号を出力する制御手段と、 この制御信号に応答し、その制御信号の表す流量が燃料
   ガス圧縮機の予め定める最小流量未満であるとき前記最
   小流量を表す第１流量設定値を出力し、制御信号の表す
   流量が最小流量以上であるときその制御信号に対応する
   第１流量設定値を出力し、その出力する信号を第１流量
   調整手段に与える第１関数発生器と、 制御信号に応答し、その制御信号の表す流量が前記最小
   流量以下であるとき最小流量から制御信号の表す流量を
   減算し、その減算した流量を表す第２流量設定値を出力
   し、制御信号の表す流量が最小流量を越えるとき第２流
   量調整手段が全閉となるための第２流量設定値を出力
   し、こうして出力された第２流量設定値を第２流量調整
   手段に与える第２関数発生器とを含むことを特徴とする
   ガスタービン制御装置。
2. 【請求項２】 燃料ガスを圧縮してガスタービンの燃焼
   器に供給する燃料ガス圧縮機と、 燃料ガス圧縮機から吐出される燃料ガスの一部を分岐し
   て燃料ガス圧縮機の入口に戻す燃料還流管路と、 燃料ガス圧縮機の入口の燃料ガスの流量を制御する第１
   流量調整手段と、 前記燃料還流管路によって燃料ガス圧縮機の入口に戻さ
   れる燃料ガスの流量を制御し、全閉が可能な第２流量調
   整手段と、 燃料ガス圧縮機の出口の圧力からガスタービンに備えら
   れる空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧を検出する
   差圧発信器と、 ガスタービンの燃焼器に供給される燃料ガスの流量を指
   令する燃料ガス指令信号を発生する信号発生器と、 燃料ガス指令信号に応答し、その燃料ガス指令信号が表
   す流量に対応する燃料ガス圧縮機の出口の圧力から前記
   空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧の第１目標値を
   演算する演算手段と、 差圧発信器と演算手段との出力に応答し、前記検出差圧
   が前記第１目標値となるように第１流量調整手段を制御
   する第１制御手段と、 予め定める値を表す圧偏差信号を出力する圧偏差設定器
   と、 差圧の第１目標値と圧偏差信号とに応答し、第１目標値
   の表す差圧と、圧偏差信号の表す値とを加算し、差圧の
   第２目標値を出力する加算器と、 差圧発信器と加算器との出力に応答し、前記検出差圧が
   前記第２目標値となるように第２流量調整手段を制御す
   る第２制御手段とを含むことを特徴とするガスタービン
   制御装置。
3. 【請求項３】 燃料ガスを圧縮してガスタービンの燃焼
   器に供給する燃料ガス圧縮機と、 燃料ガス圧縮機から吐出される燃料ガスの一部を分岐し
   て燃料ガス圧縮機の入口に戻す燃料還流管路と、 燃料ガス圧縮機の入口の燃料ガスの流量を制御する第１
   流量調整手段と、 前記燃料還流管路によって燃料ガス圧縮機の入口に戻さ
   れる燃料ガスの流量を制御し、全閉が可能な第２流量調
   整手段と、 燃料ガス圧縮機の出口の圧力からガスタービンに備えら
   れる空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧を検出する
   差圧発信器と、 ガスタービンの燃焼器に供給される燃料ガスの流量を指
   令する燃料ガス指令信号を発生する信号発生器と、 燃料ガス指令信号に応答し、その燃料ガス指令信号が表
   す流量に対応する燃料ガス圧縮機の出口の圧力から前記
   空気圧縮機の出口の圧力を減算した差圧の第１目標値を
   演算する演算手段と、 差圧発信器と演算手段との出力に応答し、前記検出差圧
   が前記第１目標値となるように第１流量調整手段を制御
   する第１制御手段と、 前記第１流量調整手段の開度を検出する検出器と、 前記検出器の出力に応答し、その検出開度による燃料ガ
   ス圧縮機への燃料ガスの流量が燃料ガス圧縮機の予め定
   める最小流量以上であるとき検出器の出力に対応した正
   の値を表す圧偏差信号を出力し、前記検出開度による燃
   料ガス圧縮機への燃料ガスの流量が前記最小流量未満で
   あるとき零を表す圧偏差信号を出力する圧偏差発生器
   と、 前記差圧演算手段と圧偏差発生器との出力に応答し、差
   圧の第１目標値の表す差圧と圧偏差信号の表す値とを加
   算し、その差圧を表す差圧の第２目標値を出力する加算
   器と、 差圧発信器と加算器との出力に応答し、前記検出差圧が
   前記第２目標値となるように、第２流量調整手段を制御
   する第２制御手段とを含むことを特徴とするガスタービ
   ン制御装置。