JP3735203B2 - 蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システム - Google Patents
蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3735203B2 JP3735203B2 JP19032798A JP19032798A JP3735203B2 JP 3735203 B2 JP3735203 B2 JP 3735203B2 JP 19032798 A JP19032798 A JP 19032798A JP 19032798 A JP19032798 A JP 19032798A JP 3735203 B2 JP3735203 B2 JP 3735203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- temperature
- cooling
- signal
- gas turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システムに関し、燃焼器の冷却用蒸気の出口温度を監視することにより燃焼器の異常の発生を早期に検知できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の発電プラントの高温、高効率化に伴ってコンバインドプラントが多く建設されるに従い、ガスタービンの有力な冷却方式として空気冷却方式に代わり、蒸気冷却方式が検討されており、実プラントに採用されるようになってきている。
【0003】
図3は蒸気冷却方式を採用したガスタービンの燃焼器を示し、本出願人により開発された先行技術の一例で、(a)は構成図、(b)はその冷却壁面の一部を示す斜視図、(c)は(b)におけるA−A断面図である。これら図(a)において、20は燃焼器本体、21はパイロットノズルであり、パイロット燃料40が供給される。22はメインノズルであり、パイロットノズル21の周囲に複数本配置されてメイン燃料41が供給され燃焼に供される。23はメイン燃料供給管、24はパイロット燃料供給管であり、それぞれ燃料41,40が供給される。
【0004】
25は冷却蒸気供給管で冷却用蒸気31が導かれ、26,27は冷却蒸気回収管であり、後述するように本体20の壁面内部を通り、冷却した後の蒸気30,32が回収され、取り出される。
【0005】
図3(b)は本体20の壁の一部を示す斜視図であり、壁20a内部には多数の蒸気通路50が穿設されており、本体20の周囲に設けられる構成である。図(c)に示すように各蒸気通路50は供給穴50aと回収穴50bとに連通しており、冷却用蒸気が供給され、内部を流れて壁20aを冷却し、回収されるものである。
【0006】
蒸気冷却方式のガスタービンの燃焼器の蒸気冷却は上記のような構成で、冷却蒸気供給管25から冷却用蒸気31が導かれ、本体20の壁20a内に設けられた多数の蒸気通路50内を流れ、本体20の周囲を冷却した後、冷却蒸気回収管26と27から回収される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように近年のガスタービンにおいては、空気冷却方式に代わり、蒸気冷却方式が採用され始めているが、燃焼器は高温で燃焼し、又、冷却用蒸気供給系も複雑であり、冷却用蒸気温度を監視することがむずかしい環境にある。現状では蒸気冷却方式における蒸気供給、蒸気回収系の構造面での技術は相当研究され、開発されているが、蒸気温度は監視技術は確立されていないのが現状である。冷却蒸気温度の状態を正確に監視できれば、冷却する対象部、即ち、燃焼器の健全性も確認できるので、このような蒸気温度の監視技術の確立が強く望まれている。
【0011】
そこで本発明は蒸気冷却方式のガスタービンにおいて、燃焼器の蒸気冷却対象部の冷却蒸気の出口温度を計測し、その温度変化により、対象部のクラックの発生、蒸気系統の詰まり、等の異常を早期に検出し、ガスタービンの安全運転を行うことのできる出口蒸気温度監視システムを提供することを課題としてなされたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の手段を提供する。
【0013】
燃焼器の冷却対象部に冷却用蒸気を供給し、冷却後の蒸気を回収する蒸気冷却式ガスタービンにおいて、前記冷却後の蒸気の出口温度を検出する温度検出器と、同温度検出器の検出信号を入力し、あらかじめ設定された設定温度と比較し、同検出した温度が前記設定値を超えると警報信号、燃料流量調節弁の開度を所定開度に絞る信号又は遮断弁を閉じる信号を出力する制御装置とを具備してなることを特徴とする蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システム。
【0014】
本発明の出口蒸気監視システムは、温度検出器が、燃焼器の冷却対象部を冷却した後の出口蒸気温度を検出し、この検出信号は制御装置に入力される。制御装置はあらかじめ正常な状態での出口蒸気温度、危険な状態での温度、燃料を遮断すべき上限の温度等を設定しておき、検出した温度と比較し、設定された温度を超えると警報信号、流量調節弁の開度を絞る信号、遮断弁を閉じる信号をそれぞれの上昇温度レベルに応じて出力する。これにより燃焼器の冷却対象部の異常を早期に検知すると共に、制御装置の上記信号により危険な状態を回避することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実施の一形態に係る蒸気冷却方式ガスタービンの出口蒸気温度監視システムの構成図であり、燃焼器の蒸気温度を監視する例である。
【0016】
図1において、1は蒸気供給マニホールド、2は流量調節弁であり、供給される蒸気の流量が制御される。3は供給ラインであり、各複数の燃焼器本体20の冷却蒸気供給管25へ蒸気供給マニホールドから冷却用蒸気を供給する。4は回収ライン、5は蒸気回収マニホールドであり、回収ライン4で各燃焼器本体20の冷却蒸気回収管26,27から回収した蒸気を蒸気回収マニホールド5へ回収している。
【0017】
6は温度検出器であり、各燃焼器本体20への供給ライン3を流れる入口蒸気の温度を検出し、入口温度検出ライン7を介して制御装置10へそれらの信号を入力している。8も温度検出器であり、各回収ライン4を流れる冷却蒸気回収管26,27から回収後の蒸気温度を検出し、出口温度検出ライン9を介してそれらの信号は制御装置10へ入力している。
【0018】
10は前述の制御装置であり、11は表示装置で制御装置10で演算した結果を表示するもの、12は警報装置であり、制御装置10で演算した結果、異常と判定された時にアラーム等で知らせるものである。13は制御信号ラインであり、ライン13aは燃料系統14の流量調節弁15の開度を制御する信号を、ライン13bは遮断弁16の開閉を制御する信号を、それぞれ伝送する。
【0019】
上記の構成において、制御装置10には温度検出器6から各燃焼器の入口蒸気温度が検出され、更に温度検出器8から各燃焼器の冷却蒸気回収管26,27から回収される出口蒸気温度が検出され、それぞれ入力される。
【0020】
供給される蒸気温度は、計画供給温度程度、回収される蒸気の温度は正常作動時で計画出口温度程度であり、制御装置10はまず、入口蒸気温度が計画供給温度前後で正常であるか否かを確認し、蒸気出口温度を監視する。蒸気出口温度は正常時は計画出口温度程度であり、燃焼器本体20の蒸気通路が詰まったり、あるいはクラック等が生じ、異常な状態となると温度が上昇し、危険温度以上となると危険な状態となるので、この状態を表示装置11に表示すると共に、警報装置12に信号を送り、警報を発するように制御する。
【0021】
更に、温度が上昇する状態が継続すると、制御装置10は制御信号ライン13aに制御信号を出し、流量調節弁15の開度を絞り、燃料系統の燃料を低減して負荷量を制御し、更に温度が上昇し、上限温度、例えば遮断温度以上となると、制御信号ライン13bに制御信号を出力し、遮断弁16を閉じるように制御し、ガスタービンをトリップさせる。
【0022】
図2は上記に説明した状態を示す図であり、(a)は出口蒸気温度の推移、(b)は温度に応じた制御信号を示し、(a)において、正常時には(x)で示すように計画出口温度前後の状態であり、(Y1 )で示すように出口温度が時刻t1 において上昇し、危険温度を超えると制御装置10は燃焼器本体20が危険な状態と判断し、(b)に示すように警報信号S1 を出力し、危険温度を超えるt1 〜t2 の間信号を継続して出力し、警報装置11を作動させる。
【0023】
又、このt1 〜t2 の間で一定の時間継続してt1 ’まで温度上昇が続くと、制御装置は(b)図に示すように負荷量低下信号S3 を出力し、燃料系統14の流量調節弁15の開度を絞るように制御する。更に、温度が上昇し、(Y2 )で示すように時刻t3 において遮断温度を超えると、(b)図のように遮断信号S2 を出力し、燃料系統14の遮断弁16を遮断し、ガスタービンをトリップさせる。
【0024】
なお図1の構成図においては複数の燃焼器本体20で燃料系統14を共通にして流量調節弁15、遮断弁16を共通に制御する例で省略して図示しているが、もちろん、各燃焼器本体20それぞれの燃料系統の各流量調節弁、遮断弁をそれぞれ独立に制御することが必要であり、各燃焼器の故障や異常をそれぞれ検出し、異常を検出した燃焼器のみの燃料流量を制御し、遮断弁を閉じるようにするものである。
【0026】
以上説明の実施の形態によれば、燃焼器本体20の冷却蒸気回収管26,27から回収ライン4で回収される出口蒸気の温度を温度検出器8で検出し、制御装置10に入力し、制御装置10で温度上昇を監視し、出口蒸気の温度があらかじめ設定した温度を超えると、警報装置12を作動させて警報を発し、又、流量調節弁15を制御して燃料流量を制御したり、遮断弁16を閉じて燃料を遮断するようにしたので、燃焼器の異常の検出が出口蒸気温度の変化により早期に検知でき、ガスタービンの安全運転がなされる。
【0027】
【発明の効果】
本発明の蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システムは、燃焼器の冷却対象部に冷却用蒸気を供給し、冷却後の蒸気を回収する蒸気冷却式ガスタービンにおいて、前記冷却後の蒸気の出口温度を検出する温度検出器と、同温度検出器の検出信号を入力し、あらかじめ設定された設定温度と比較し、同検出した温度が前記設定値を超えると警報信号、燃料流量調節弁の開度を所定開度に絞る信号又は遮断弁を閉じる信号を出力する制御装置とを具備してなることを特徴としている。このような構成により、冷却後の蒸気出口温度の変化により、燃焼器の冷却対象部の異常が早期に検知されると共に、制御装置からの制御信号が出力され、危険を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の一形態に係る蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システムの構成図である。
【図2】 本発明の実施の一形態に係る蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システムの温度状態と制御信号の関係を示し、(a)は温度状態、(b)は制御信号をそれぞれ示す。
【図3】 先行技術に係る蒸気冷却方式のガスタービン燃焼器を示し、(a)がその概略側面図、(b)は本体壁の一部の斜視図、(c)は(b)におけるA−A断面図をそれぞれ示す。
【符号の説明】
1 蒸気供給マニホールド
3 供給ライン
4 回収ライン
5 蒸気回収マニホールド
6,8 温度検出器
7 入口温度検出ライン
9 出口温度検出ライン
10 制御装置
11 表示装置
12 警報装置
13 制御信号ライン
14 燃料系統
15 流量調節弁
16 遮断弁
20 燃焼器本体
25 冷却蒸気供給管
26,27 冷却蒸気回収管
Claims (1)
- 燃焼器の冷却対象部に冷却用蒸気を供給し、冷却後の蒸気を回収する蒸気冷却式ガスタービンにおいて、前記冷却後の蒸気の出口温度を検出する温度検出器と、同温度検出器の検出信号を入力し、あらかじめ設定された設定温度と比較し、同検出した温度が前記設定値を超えると警報信号、燃料流量調節弁の開度を所定開度に絞る信号又は遮断弁を閉じる信号を出力する制御装置とを具備してなることを特徴とする蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システム。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19032798A JP3735203B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システム |
DE69930557T DE69930557T2 (de) | 1998-01-29 | 1999-01-22 | Auslassstromüberwachungssystem in einer dampfgekühlten Gasturbine |
DE69931413T DE69931413T2 (de) | 1998-01-29 | 1999-01-22 | Gekühltes System in einer Kraftanlage mit kombiniertem Kreislauf |
EP01126611A EP1182330B1 (en) | 1998-01-29 | 1999-01-22 | Outlet steam monitoring system in steam cooled type gas turbine |
EP06100284A EP1752618A3 (en) | 1998-01-29 | 1999-01-22 | Steam cooled system in combined cycle power plant |
EP99101211A EP0933505B1 (en) | 1998-01-29 | 1999-01-22 | Steam cooled system in combined cycle power plant |
US09/237,845 US6324829B1 (en) | 1998-01-29 | 1999-01-27 | Steam cooled system in combined cycle power plant |
CA002260415A CA2260415C (en) | 1998-01-29 | 1999-01-27 | Steam cooled system in combined cycle power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19032798A JP3735203B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000018050A JP2000018050A (ja) | 2000-01-18 |
JP3735203B2 true JP3735203B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=16256348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19032798A Expired - Lifetime JP3735203B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-07-06 | 蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3735203B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002309963A (ja) | 2001-04-17 | 2002-10-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンプラント |
JP4175483B2 (ja) | 2005-07-08 | 2008-11-05 | 三菱重工業株式会社 | 逆火検出装置、逆火検出方法、及びガスタービン |
-
1998
- 1998-07-06 JP JP19032798A patent/JP3735203B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000018050A (ja) | 2000-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108561196B (zh) | 火电机组切除低压缸运行的安全保护系统及方法 | |
CA2260415C (en) | Steam cooled system in combined cycle power plant | |
JP2000205563A (ja) | ガスタ―ビンの制御方法 | |
JP2000161014A5 (ja) | ||
JP2002070584A (ja) | ガスタービンプラント | |
US7392656B2 (en) | Steam turbine plant | |
JP3735203B2 (ja) | 蒸気冷却式ガスタービンの出口蒸気監視システム | |
JP4610717B2 (ja) | ガスタービン保護装置 | |
US20010031199A1 (en) | Steam control apparatus for turbine | |
JP4528693B2 (ja) | 蒸気タービン発電プラントとその制御方法 | |
JP3615077B2 (ja) | 蒸気タービンプラントの運転方法 | |
JP3212895B2 (ja) | ガスタービンの燃料供給装置およびその制御装置 | |
JP2960826B2 (ja) | 蒸気タービン強制冷却装置 | |
CN216953733U (zh) | 火检冷却系统 | |
JP3780789B2 (ja) | 蒸気タービン装置 | |
JP2891009B2 (ja) | ガスタービン発電プラント | |
CN213360361U (zh) | 一种发电厂闭式冷却水系统进空气检测装置 | |
CN212296466U (zh) | 无人值守远程监控制氮灭火系统 | |
JP3109616B2 (ja) | 流動層ボイラおよびその運転方法 | |
JP2001248978A (ja) | ウオータカーテンスプレィ水の遮断システム | |
JP2655968B2 (ja) | 加圧流動床ボイラ発電プラント | |
JP2877298B2 (ja) | ガスタービン燃焼器の冷却蒸気制御方法 | |
JPH05125908A (ja) | 蒸気タービンのウオーターインダクシヨン保護装置 | |
CN112051007A (zh) | 一种发电厂闭式冷却水系统进空气检测装置及方法 | |
JPS61291704A (ja) | ノズル翼エロ−ジヨンの監視方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030624 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051021 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081028 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101028 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111028 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111028 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121028 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121028 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131028 Year of fee payment: 8 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |