JP3771677B2 - Pilot ratio automatic adjustment device - Google Patents

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JP3771677B2 JP18120397A JP18120397A JP3771677B2 JP 3771677 B2 JP3771677 B2 JP 3771677B2 JP 18120397 A JP18120397 A JP 18120397A JP 18120397 A JP18120397 A JP 18120397A JP 3771677 B2 JP3771677 B2 JP 3771677B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は拡散ノズルと予混合ノズルを併用しているガスタービン燃焼器のパイロット比の自動調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来ガスタービンにおいては、NOx 低減のために空気と燃料を予め均一に混合して燃焼させる予混合燃焼器(メインノズル:M)が採用されているが燃焼の安定範囲が狭いため安定した燃焼を持続することが難しい。
【0003】
そのため着火性と火炎の安定性に優れた拡散ノズルと併用しているが、拡散ノズル(パイロットノズル:P)は火炎温度が高く高濃度のNOx が発生する。即ち、パイロットノズルの比率を上げると火炎が安定し、燃焼器の内圧変動は小さくなるがNOx が増加する傾向にある。
【0004】
メインノズルの比率を上げると火炎が不安定となり、燃料と空気の比、予混合燃焼、拡散燃焼の状態などの要因により内圧変動は大きくなるが、パイロット比率が小さくなった分NOx は低下する傾向にある。これ等の妥協点を調査してパイロットとメイン燃料の比率(P/M比)を決めている。
【0005】
図9は上記説明のガスタービンの燃焼器を示し、(a)が内部の概略縦断面図、(b)が正面図である。燃焼器30は、燃料と空気の予混合気を形成する8個のメインノズル、即ち、4個のメインノズル32−Aと4個のメインノズル32−Bと、燃焼器30の中心部には、燃料稀薄な予混合気の燃焼を安定化するため拡散燃焼と呼ばれるパイロットノズル31を設けている。
【0006】
パイロットノズル31の燃焼は、拡散燃焼と称し、従来用いられてきたが、着火性と火炎の安定性は優れている反面、火炎温度が高く、高濃度のNOx が発生する。
【0007】
この空気と燃料を予め均一に混合して燃焼する予混合稀薄燃焼は、適正な燃料と空気の割合(燃空比)を選定することによりNOx の発生を大幅に抑制することが出来る。反面安定した燃焼を持続することが難しい燃焼法である。
【0008】
図8はパイロット比(P/M比)に対する内圧変動とNOx の傾向を示し、パイロット比率を上げると右側に移行し、内圧変動低下、NOx 増加の傾向を示す。パイロット比率を下げると、左側に移行し反対の傾向を示す。
【0009】
現状この制御は、図7に示すようにCSO(負荷)に見合ったパイロット比を予め、内圧変動、NOx 実測データより最適値を求め負荷パラメータのみで設定している。
【0010】
図6はこの制御のシステム系統図で、負荷信号発生器21からの負荷の大きさに対応した信号はパイロットノズル信号発生器22及びメインノズル信号発生器23−1,23−2にそれぞれ直接入力し、それら各信号発生器からの出力信号により各ノズルに接続された制御弁24,25−A,25−Bの開度を制御する方法で行っている。
【0011】
なお、図6においては、メインノズルはA,Bの2系列となっているが、これは着火〜全負荷運転までの燃料を制御するためメインA1個のみでは制御性が悪くなり、パイロット(火種)とメインAで着火し、負荷運転途中でメインBを投入する様になっている。このためメインバーナは通常2系列であり、これ以上ではマニホールド、燃焼器ノズルへの燃料管が増加し、制御が複雑となってしまう。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来のガスタービンのP/M比設定後の運転に於いては、負荷のパラメータのみでの制御となるため、燃焼器が経年劣化や環境変化等により内圧変動が許容値を越えたり、許容値に対し余裕が生じすぎたり、又NOx 値も変動する。
【0013】
そこで、本発明はP/M比を設定する際に、負荷のみに依存せずに内圧変動やNOx 値もパラメータとして取込み、内圧変動許容値内でたえず変動に応じて最適の低NOx 化運転ができるようにパイロット比を補正できガスタービンのパイロット比自動調整装置を提供することを課題としている。
【0014】
【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。
【0015】
パイロットノズルと予混合のメインノズルを併用した燃焼器を有し、負荷信号に応じて前記パイロットノズルとメインノズルとの燃料の比率を制御し、最適な低NO化を行うガスタービンのパイロット比調整装置において、前記燃焼器の内圧変動を検出する内圧変動検出装置と、NO量を検出するNO検出装置と、前記内圧変動検出装置から内圧変動値の信号、前記NO検出装置からNO の信号及び前記負荷信号を入力し、前記負荷信号での基準NO 値及び基準内圧変動値と比較して、前記負荷において内圧変動許容範囲内でNOを低く設定できるパイロットノズル比率となるように補正信号を出力する演算装置とを備えたことを特徴とするパイロット比自動調整装置。
或いは、パイロットノズルと予混合のメインノズルを併用した燃焼器を有し、負荷信号に応じて前記パイロットノズルとメインノズルとの燃料の比率を制御し、最適な低NO 化を行うガスタービンのパイロット比調整装置において、前記燃焼器の内圧変動を検出する内圧変動検出装置と、NO 量を検出するNO 検出装置と、前記内圧変動検出装置から内圧変動値の信号、前記NO 検出装置からNO 値の信号及び前記負荷信号を入力し、前記負荷信号から定まる基準NO 値及び基準内圧変動値と比較して、NO 量及び内圧変動の補正信号を出力し、前記負荷において内圧変動許容範囲内でNO を低く設定できるパイロットノズル比率となるようにした補正信号を出力する演算装置と、前記パイロットノズルの燃料の比率に前記補正信号を加算する加算器とを備えたことを特徴とするパイロット比自動調整装置。
【0016】
本発明は最適な低NOx 化制御を行うためパイロットノズル/メインノズル比制御に負荷信号以外に加えて燃焼器内圧変動及びNOx を検出してこれ等を制御パラメータとした自動調整制御を行う。
【0017】
本発明の構成を図4に、その作用を図5に示すフローチャートで説明する。図4において、まず▲1▼ではパイロットノズルとメインノズルの比(P/M比)が設定されると共に内圧変動検出装置とNOx 検出装置からの検出信号が検出され、演算装置▲2▼に入力する。演算装置▲2▼では補正信号▲3▼が求められ、加算補正手段▲4▼に加えられる。加算補正手段▲4▼はパイロットノズル制御弁▲6▼を制御し、メインノズル制御弁▲5▼は▲1▼において設定されたP/M比に従って制御される。本発明の構成は図中二点鎖線で示した▲1▼,▲2▼,▲3▼の部分であり、演算装置▲2▼には必要に応じて外部の入力装置▲7▼等が接続される。
【0018】
図5において、まずS1では内圧変動、NOx の実測データベースに基づいて負荷に見合ったP/M比が設定される。次に、S2ではこれを演算器に入力する。S3においては負荷に対する内圧変動、NOx を検出し、演算器においてP/M比の補正信号が演算され、補正信号が出力される。S4ではこの補正信号が加算手段に入力され、S5においてバイアス値がパイロット比の信号に加算されてバイアス補正がなされる。次に、S6では、そのバイアス補正信号によってノズルに接続された燃料制御弁が制御される。一方、S7でメインノズル側は負荷に見合ったメインノズル開閉信号によりメインノズル接続した燃料制御弁が制御される。そして両ノズルの開度の程度によってP/M比が自動調整される。
【0019】
【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パイロット比自動調整装置のシステム系統図である。図1において、二点鎖線で囲んだ部分は図6の従来例と同じ系統であり、本発明の特徴部分は図中の符号1乃至5で示す部分である。以下にこれらの特徴について詳しく説明する。
【0020】
図1において、従来の制御部分について再度説明すると、負荷制御信号発生器21からの信号は、パイロットノズル信号発生器22及びメインノズル信号発生器23−1,23−2にそれぞれ直接入力し、それら各信号発生器からの信号により各制御弁24,25−A,25−Bを制御する所謂負荷パラメータのみの制御であった。そのため燃焼器の経年劣化、環境変化等による内圧変動、NOx 値の変化に対し追従できなかった。
【0021】
拡散ノズルと予混合ノズルを併用しているガスタービンでは、図8で説明したように、パイロット比を上げると内圧変動は低下するが、NOx が上昇する。又、パイロット比を下げるとNOx は低下するが、内圧変動が上昇する。このためパイロット比の上限はNOx で、下限は内圧変動で制限されることになる。そのためP/M比率を図7に示すように負荷見合いで設定していた。
【0022】
大気環境変化、材料劣化、燃焼器性能劣化、燃料成分変化等が発生した場合、以前に決めたパイロット比がNOx 、内圧変動のそれぞれの制限値内に入って最適ポイントになるとは限らない。そこで本発明の実施の形態では、内圧変動とNOx をそれぞれ検出し、これらの信号により対流する負荷に対してNOx で制限を受ける上限と、内圧変動で決まる下限の範囲内で適正なパイロット比となるように補正信号を出力し、調整するものである。
【0023】
次に、図1に戻り、本発明の実施の形態での特徴を説明する。燃焼器の内圧変動モニタ2で内圧変動を検出し、更にNOx モニタ3でNOx 値を検出し、これら両信号を演算装置1に入力する。演算装置1では、負荷制御信号21も入力し、図2に示すように、入力した負荷信号に対してNOx の上限以下で、かつ内圧変動信号に対しては内圧変動下限以上となるような範囲にパイロット比を設定する補正信号4を出力する。
【0024】
この補正信号4は加算器に入力され、パイロットノズル信号発生器22で設定されたパイロットノズルの信号に加算され、これを補正し、変動後のP/M比が図2に示すように斜線で示す適正範囲となるように調整する。図2はP/M比対負荷の関係図でありP/M比を制御する三つの要素である負荷、内圧変動及びNOをパラメータに取ってあり三要素で定まる上限、下限の制御範囲の斜線内の変化に対し前述のように自動的にP/M比を決定する。
【0025】
図3は演算装置1の内部の処理を示すフローチャートであり、NOx センサからの信号はNOX モニタ3に入り、現在のNOx 値が得られる。内圧変動センサからの信号は内圧変動モニタ2に入り、現在の内圧変動値が得られる。これらのNOx 値、内圧変動値は現在の負荷信号での基準NOX 値、基準内圧変動値と比較され、S10,S13でチェックされる。NOX 値が基準NOX 値より小さければ、S11でその状態を保持する信号(補正値「0」)を発生し、NOX が基準NOX 値より高ければS12でパイロット比減信号を発生する。
【0026】
又、内圧変動が基準内圧変動値より小さければS14でその状態を保持する信号(補正値「0」)を発生し、内圧変動が基準内圧変動値より高ければS15でパイロット比増信号を発生する。これらの信号は加算器5に入り(補正信号4として)パイロットノズル信号発生器22の信号に加算される。リミッター6でこの信号は図2に示すNOX で定まる上限、内圧変動で定まる下限内でパイロットノズル制御弁9の開度調整が行なわれる。
【0027】
以上、説明の実施の形態では内圧変動モニタ2とNOx モニタ3により内圧変動とNOx を検出し、演算装置1でパイロットノズル発生器の信号を補正する信号を出力し、パイロット比を補正するようにしたので、従来の負荷のパラメータのみで制御方式よりも確実に、内圧変動許容値内で最適低NOx での運転を可能とし、パイロット比が自動的に調整される。
【0028】
【発明の効果】
本発明は、ガスタービンのパイロット比自動調整装置において、燃焼器の内圧変動を検出する内圧変動検出装置と、NO量を検出するNO検出装置と、前記内圧変動検出装置から内圧変動値の信号、前記NO検出装置からNO の信号及び前記負荷信号を入力し、前記負荷信号での基準NO 値及び基準内圧変動値と比較して、前記負荷において内圧変動許容範囲内でNOを低く設定できるパイロットノズル比率となるように補正信号を出力する演算装置とを備えたことを特徴とし、更には、前記パイロットノズルの燃料の比率に前記補正信号を加算する加算器を備えたことを特徴としているので次のような効果を奏する。
【0029】
(1)内圧変動許容値内での最適低NOx 化運転を可能にする。
(2)定検後の立上げ時のP/M比調整を必要とせずその確認のみとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るパイロット比自動調整装置の制御系統図である。
【図2】本発明の実施の一形態に係るパイロット比自動調整装置のパイロット比の調整範囲を示す図である。
【図3】本発明の実施の一形態に係るパイロット比自動調整装置の演算装置内部のフローチャートである。
【図4】本発明の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の作用を説明する図である。
【図6】従来のパイロット比調整装置の制御系統図である。
【図7】従来のパイロット比と負荷との関係を示す図である。
【図8】従来のガスタービン燃焼器のパイロット比とNOx 、内圧変動との関係を示す図である。
【図9】ガスタービンの燃焼器を示し、(a)は内部の概略断面図、(b)は正面図である。
【符号の説明】
1 演算装置
2 内圧変動モニタ
3 NOx モニタ
4 補正信号
5 加算器
21 負荷制御信号発生器
22 パイロットノズル信号発生器
23−1,23−2 メインノズル信号発生器
24,25−A,25−B 制御弁
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic adjustment device for a pilot ratio of a gas turbine combustor using both a diffusion nozzle and a premixing nozzle.
[0002]
[Prior art]
In conventional gas turbines, NO x premix combustors to advance uniformly mixed combustion air and fuel in order to reduce (main nozzle: M) but has been adopted stable for narrow stable range of combustion combustion Difficult to sustain.
[0003]
Therefore it is used in combination with diffusion nozzles having excellent stability of ignitability and flame, but the diffusion nozzle (pilot nozzle: P) is flame temperature higher concentration of the NO x is generated high. In other words, the flame is stabilized increasing the ratio of the pilot nozzle, the smaller the internal pressure variation of the combustor tends to NO x is increased.
[0004]
Increasing the ratio of the main nozzle makes the flame unstable, and the internal pressure fluctuation increases due to factors such as the ratio of fuel to air, premixed combustion, and diffusion combustion, but NO x decreases as the pilot ratio decreases. There is a tendency. These compromises are investigated to determine the ratio of pilot to main fuel (P / M ratio).
[0005]
FIG. 9 shows the combustor of the gas turbine described above, wherein (a) is a schematic longitudinal sectional view of the inside, and (b) is a front view. The combustor 30 includes eight main nozzles that form a premixed mixture of fuel and air, that is, four main nozzles 32-A and four main nozzles 32-B, and a central portion of the combustor 30. A pilot nozzle 31 called diffusion combustion is provided in order to stabilize the combustion of the fuel-lean premixed gas.
[0006]
Combustion of the pilot nozzle 31 is referred to as the diffusion combustion, have been used conventionally, while having excellent stability of the ignitability and the flame, the flame temperature is high, high concentration of the NO x is generated.
[0007]
In the premixed lean combustion in which the air and the fuel are uniformly mixed and burned in advance, the generation of NO x can be significantly suppressed by selecting an appropriate ratio of fuel and air (fuel / air ratio). On the other hand, it is difficult to maintain stable combustion.
[0008]
Figure 8 shows the trend of the pressure change and NO x for the pilot ratio (P / M ratio), and proceeds to the right increasing the pilot ratio, the tendency of the pressure fluctuation decreases, NO x increases. If the pilot ratio is lowered, it moves to the left and shows the opposite trend.
[0009]
Current control is to set the pilot ratio commensurate with the CSO (load) as shown in FIG. 7 in advance, the internal pressure variation, only load parameters determine the optimum value from the NO x measured data.
[0010]
FIG. 6 is a system diagram of this control. A signal corresponding to the magnitude of the load from the load signal generator 21 is directly input to the pilot nozzle signal generator 22 and the main nozzle signal generators 23-1 and 23-2, respectively. The opening of the control valves 24, 25-A, 25-B connected to the nozzles is controlled by the output signals from the signal generators.
[0011]
In FIG. 6, the main nozzles are two series of A and B, but this controls the fuel from ignition to full load operation, so the controllability becomes worse with only one main A and pilot (fire type) ) And main A is ignited, and main B is thrown in during the load operation. For this reason, there are usually two main burners. Above this, the number of fuel pipes to the manifold and combustor nozzles increases, and control becomes complicated.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the operation after setting the P / M ratio of the conventional gas turbine described above, since control is performed only with the load parameter, the internal pressure fluctuation exceeds the allowable value due to aging deterioration, environmental change, etc. There is too much room for the allowable value, and the NO x value also fluctuates.
[0013]
Therefore, when setting the P / M ratio, the present invention takes in the internal pressure fluctuation and NO x value as parameters without depending only on the load, and optimally reduces the NO x according to the constant fluctuation within the allowable internal pressure fluctuation value. It is an object of the present invention to provide a pilot ratio automatic adjustment device for a gas turbine that can correct the pilot ratio so that it can be operated.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides the following means in order to solve the aforementioned problems.
[0015]
A combustor in combination with the main nozzle of the pilot nozzle and premix, and controlling the ratio of fuel between the pilot nozzle and the main nozzle according to the load signal, the pilot ratio of the gas turbine to perform optimum low NO x reduction NO in the adjustment device, the pressure fluctuation detecting device for detecting the internal pressure variation of the combustor, the detected NO x apparatus for detecting the amount of NO x, the signal of the internal pressure variation value from the pressure fluctuation detecting device, from the detected NO x apparatus enter the signal and the load signal of the x value, as compared to the reference NO x value and the reference internal pressure variation value with the load signal, the pilot nozzle ratio can be set low NO x in the internal pressure variation allowable range in the load A pilot ratio automatic adjustment device comprising: an arithmetic device that outputs a correction signal.
Alternatively, a combustor in which a combination of the main nozzle of the pilot nozzle and premix, and controlling the ratio of fuel between the pilot nozzle and the main nozzle according to the load signal, the gas turbine for optimal low NO x reduction in pilot ratio adjusting apparatus, a pressure fluctuation detecting device for detecting the internal pressure variation of the combustor, the detected NO x apparatus for detecting the amount of NO x, the signal of the internal pressure variation value from the pressure fluctuation detecting device, the detected NO x apparatus The NO x value signal and the load signal are input from the reference signal , compared with a reference NO x value and a reference internal pressure fluctuation value determined from the load signal , and a correction signal for the NO x amount and the internal pressure fluctuation is output. an arithmetic unit for outputting a correction signal to the pilot nozzle ratio can be set low NO x within the allowable fluctuation range, the ratio of fuel of the pilot nozzle Wherein adding the correction signal adder and the pilot ratio automatic adjustment device characterized by comprising a.
[0016]
The present invention performs automatic adjustment control as a control parameter for this or the like by detecting the combustor pressure fluctuations and NO x to the pilot nozzle / main nozzles ratio control in addition to the non-load signal for optimum low NO x reduction control .
[0017]
The configuration of the present invention will be described with reference to FIG. 4, and the operation thereof will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In FIG. 4, first, in (1), the ratio between the pilot nozzle and the main nozzle (P / M ratio) is set, and the detection signals from the internal pressure fluctuation detection device and the NO x detection device are detected, and the calculation device (2) input. In the arithmetic unit (2), the correction signal (3) is obtained and added to the addition correction means (4). The addition correction means (4) controls the pilot nozzle control valve (6), and the main nozzle control valve (5) is controlled according to the P / M ratio set in (1). The configuration of the present invention is the portions (1), (2), (3) indicated by the two-dot chain line in the figure, and an external input device (7) is connected to the arithmetic unit (2) as necessary. Is done.
[0018]
5, first, in S1 pressure variation, P / M ratio commensurate with the load based on the measured database of the NO x is set. Next, in S2, this is input to the calculator. Pressure variation to the load in S3, to detect NO x, the correction signal of P / M ratio is calculated in the calculator, the correction signal is output. In S4, this correction signal is input to the adding means, and in S5, the bias value is added to the pilot ratio signal to perform bias correction. Next, in S6, the fuel control valve connected to the nozzle is controlled by the bias correction signal. On the other hand, in S7, the fuel control valve connected to the main nozzle is controlled on the main nozzle side by a main nozzle opening / closing signal corresponding to the load. The P / M ratio is automatically adjusted according to the degree of opening of both nozzles.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram of a pilot ratio automatic adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the portion surrounded by a two-dot chain line is the same system as the conventional example of FIG. 6, and the characteristic portions of the present invention are portions indicated by reference numerals 1 to 5 in the drawing. These features are described in detail below.
[0020]
In FIG. 1, the conventional control portion will be described again. Signals from the load control signal generator 21 are directly input to the pilot nozzle signal generator 22 and the main nozzle signal generators 23-1 and 23-2, respectively. Only the so-called load parameters for controlling the control valves 24, 25-A, 25-B by the signals from the signal generators were controlled. Therefore combustor aging of, internal pressure fluctuations due to environmental changes or the like, could not follow to changes of the NO x value.
[0021]
In the gas turbine using both the diffusion nozzle and the premixing nozzle, as described with reference to FIG. 8, when the pilot ratio is increased, the internal pressure fluctuation is reduced, but NO x is increased. Further, when the pilot ratio is lowered, NO x is lowered, but the internal pressure fluctuation is increased. Therefore, the upper limit of the pilot ratio in the NO x, the lower limit will be limited by the internal pressure variation. Therefore, the P / M ratio is set according to the load as shown in FIG.
[0022]
When atmospheric environment change, material deterioration, combustor performance deterioration, fuel component change, etc. occur, the pilot ratio determined previously does not necessarily fall within the respective limit values of NO x and internal pressure fluctuations and become the optimum point. In the embodiment of the present invention is therefore, to detect the internal pressure variation and NO x, respectively, and the upper limit being limited by the NO x to the load convectively by these signals, the proper pilot within the limit determined by the internal pressure variation A correction signal is output and adjusted so that the ratio becomes the same.
[0023]
Next, returning to FIG. 1, features in the embodiment of the present invention will be described. The combustor internal pressure fluctuation monitor 2 detects the internal pressure fluctuation, the NO x monitor 3 detects the NO x value, and both these signals are input to the arithmetic unit 1. In the arithmetic unit 1, a load control signal 21 is also input, and as shown in FIG. 2, the input load signal is equal to or lower than the upper limit of NO x and the internal pressure fluctuation signal is equal to or higher than the lower limit of internal pressure fluctuation. A correction signal 4 for setting the pilot ratio in the range is output.
[0024]
This correction signal 4 is input to the adder 5 and is added to the pilot nozzle signal set by the pilot nozzle signal generator 22 to correct this, and the P / M ratio after the change is shown by hatching as shown in FIG. Adjust so that it is within the appropriate range shown in. Figure 2 is a load which is three elements that control is P / M ratio relationship diagram of a P / M ratio versus load, an upper limit determined by the three factors have to take the internal pressure variation and NO x as a parameter, the control range lower limit As described above, the P / M ratio is automatically determined with respect to the change in the oblique line.
[0025]
Figure 3 is a flow chart showing the internal processing of the arithmetic unit 1, signals from the NO x sensor enters the NO X monitor 3, the current of the NO x value is obtained. The signal from the internal pressure fluctuation sensor enters the internal pressure fluctuation monitor 2, and the current internal pressure fluctuation value is obtained. These NO x values and internal pressure fluctuation values are compared with the reference NO x values and reference internal pressure fluctuation values in the current load signal, and checked in S10 and S13. If the NO X value is smaller than the reference NO X value, a signal (correction value “0”) that maintains the state is generated in S11, and if NO X is higher than the reference NO X value, a pilot ratio decrease signal is generated in S12. .
[0026]
If the internal pressure fluctuation is smaller than the reference internal pressure fluctuation value, a signal (correction value “0”) that maintains the state is generated in S14, and if the internal pressure fluctuation is higher than the reference internal pressure fluctuation value, a pilot ratio increase signal is generated in S15. . These signals enter the adder 5 (as the correction signal 4) and are added to the signal of the pilot nozzle signal generator 22. This signal is the upper limit determined by the NO X shown in FIG. 2, the opening adjustment of the pilot nozzle control valve 9 is carried out in a lower limit determined by the internal pressure variation in the limiter 6.
[0027]
As described above, in the embodiment described above, the internal pressure fluctuation monitor 2 and the NO x monitor 3 detect the internal pressure fluctuation and NO x , and the arithmetic device 1 outputs a signal for correcting the pilot nozzle generator signal to correct the pilot ratio. since the way, reliably than only control strategy parameters for conventional load, to allow the operation at the optimum low NO x in the internal pressure variation tolerance, the pilot ratio is automatically adjusted.
[0028]
【The invention's effect】
The present invention, in a pilot ratio automatic adjustment device for a gas turbine, a pressure fluctuation detecting device for detecting the internal pressure variation of the combustor, the detected NO x apparatus for detecting the amount of NO x, the internal pressure variation values from the pressure fluctuation detecting device A signal, a signal of NO x value and the load signal from the NO x detection device are inputted, and compared with a reference NO x value and a reference internal pressure fluctuation value in the load signal , NO is within an allowable range of internal pressure fluctuation at the load. and an arithmetic unit that outputs a correction signal so as to obtain a pilot nozzle ratio that can set x low , and further includes an adder that adds the correction signal to the fuel ratio of the pilot nozzle . The following effects can be achieved.
[0029]
(1) Enables an optimal low NO x operation within the permissible internal pressure fluctuation value.
(2) P / M ratio adjustment at the time of start-up after regular inspection is not required, and only the confirmation is made.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control system diagram of an automatic pilot ratio adjusting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an adjustment range of a pilot ratio of the pilot ratio automatic adjustment device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart inside the arithmetic unit of the pilot ratio automatic adjustment device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the present invention.
FIG. 6 is a control system diagram of a conventional pilot ratio adjusting device.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a conventional pilot ratio and a load.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the pilot ratio, NO x , and internal pressure fluctuation of a conventional gas turbine combustor.
9A and 9B show a combustor of a gas turbine, in which FIG. 9A is a schematic sectional view of the inside, and FIG. 9B is a front view.
[Explanation of symbols]
1 arithmetic unit 2 PT change monitor 3 NO x monitor 4 correction signals 5 adder 21 load control signal generator 22 the pilot nozzle signal generator 23-1, 23-2 main nozzles signal generator 24,25-A, 25-B Control valve

Claims (2)

パイロットノズルと予混合のメインノズルを併用した燃焼器を有し、負荷信号に応じて前記パイロットノズルとメインノズルとの燃料の比率を制御し、最適な低NO化を行うガスタービンのパイロット比調整装置において、前記燃焼器の内圧変動を検出する内圧変動検出装置と、NO量を検出するNO検出装置と、前記内圧変動検出装置から内圧変動値の信号、前記NO検出装置からNO の信号及び前記負荷信号を入力し、前記負荷信号から定まる基準NO 値及び基準内圧変動値と比較して、NO 量及び内圧変動の補正信号を出力し、前記負荷において内圧変動許容範囲内でNOを低く設定できるパイロットノズル比率となるようにした補正信号を出力する演算装置とを備えたことを特徴とするパイロット比自動調整装置。A combustor in combination with the main nozzle of the pilot nozzle and premix, and controlling the ratio of fuel between the pilot nozzle and the main nozzle according to the load signal, the pilot ratio of the gas turbine to perform optimum low NO x reduction NO in the adjustment device, the pressure fluctuation detecting device for detecting the internal pressure variation of the combustor, the detected NO x apparatus for detecting the amount of NO x, the signal of the internal pressure variation value from the pressure fluctuation detecting device, from the detected NO x apparatus An x value signal and the load signal are input, and compared with a reference NO x value and a reference internal pressure fluctuation value determined from the load signal , a correction signal for the NO x amount and the internal pressure fluctuation is output , and the internal pressure fluctuation is allowed at the load. pilot ratio automatic adjustment, characterized in that an arithmetic unit for outputting a correction signal to the pilot nozzle ratio can be set low NO x in the range Apparatus. パイロットノズルと予混合のメインノズルを併用した燃焼器を有し、負荷信号に応じて前記パイロットノズルとメインノズルとの燃料の比率を制御し、最適な低NOIt has a combustor that uses a pilot nozzle and a premixed main nozzle in combination, and controls the fuel ratio between the pilot nozzle and the main nozzle according to the load signal to achieve an optimal low NO x 化を行うガスタービンのパイロット比調整装置において、前記燃焼器の内圧変動を検出する内圧変動検出装置と、NOIn the pilot ratio adjusting device of the gas turbine that performs the conversion, the internal pressure fluctuation detecting device that detects the internal pressure fluctuation of the combustor, and NO x 量を検出するNONO to detect quantity x 検出装置と、前記内圧変動検出装置から内圧変動値の信号、前記NOA detection device, a signal of an internal pressure fluctuation value from the internal pressure fluctuation detection device, the NO x 検出装置からNONO from the detector x 値の信号及び前記負荷信号を入力し、前記負荷信号から定まる基準NOInput the value signal and the load signal, and the reference NO determined from the load signal x 値及び基準内圧変動値と比較して、NOCompared with the value and reference internal pressure fluctuation value, NO x 量及び内圧変動の補正信号を出力し、前記負荷において内圧変動許容範囲内でNOOutput a correction signal of the amount and the internal pressure fluctuation, and within the allowable range of the internal pressure fluctuation at the load, NO x を低く設定できるパイロットノズル比率となるようにした補正信号を出力する演算装置と、前記パイロットノズルの燃料の比率に前記補正信号を加算する加算器とを備えたことを特徴とするパイロット比自動調整装置。A pilot ratio automatic adjustment comprising: an arithmetic unit that outputs a correction signal so that a pilot nozzle ratio can be set low, and an adder that adds the correction signal to the fuel ratio of the pilot nozzle apparatus.
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