JP3939368B2 - Method for adjusting air flow rate adjuster in gas turbine control - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガスタービンの燃焼制御方法に係り、特に予混合燃焼方式の燃焼器を有するガスタービンの燃焼制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
まず、予混合燃焼方式の燃焼器を有するガスタービンの一般的な構造を、図9及び図10を用いて説明する。図9は予混合燃焼方式の燃焼器を有するガスタービンの側面図、図10はガスタービン要部の説明図である。
【0003】
図9に示すように、圧縮機48に隣接して、ガスタービンの周方向に複数個の燃焼器35が配置される。燃焼器35で発生した燃焼ガスは、タービン部47内に設けられたタービンを回転させた後、排気部2を通り、排気ガス9となって排出される。排気ガス9の温度は、ガスタービンの周方向に複数個配置された温度センサ11−1、11−7などにより測定される。
【0004】
また、燃焼器35は、図10に示すように、1段目燃焼室36、2段目燃焼室3、1段目燃焼室36と2段目燃焼室3との間に位置し2段目燃焼室3の上流側に設けられたスワラ4、及びスワラ4に隣接して設けられた燃料ノズル37と空気流量調整機5とを備えている。ここに、スワラ4は、燃料と空気とを予混合させるものである。
【0005】
次に、ガスタービンの運転について説明する。燃料6が燃料ノズル37からスワラ4に供給され、また、燃焼用の、圧縮された空気7が圧縮機48からスワラ4に供給され、燃料6と空気7とがスワラ4で予混合され、予混合された燃料6と空気7とは2段目燃焼室3で燃焼される。
【0006】
2段目燃焼室3で発生した燃焼ガス8は、タービン1に流入し、タービン1及び圧縮機48を駆動させた後、排気ガス9となって排出される。なお、タービン1と圧縮機48とは、各軸心が同一直線上にあるように連結されている。
【0007】
ガスタービンの運転では、高出力が効率良く得られ、かつNOx値が低くなるように、スワラ4中における燃料6の流量と空気7の流量との比、すなわち燃空比(=燃料量/空気量)を調整する必要がある。
【0008】
図11は、燃空比とNOx濃度又はCO濃度との関係線図である。ある予混合状態で、NOx濃度及びCO濃度が共に低い、いわゆる低NOx燃空比範囲49が存在する。したがって、燃空比を低NOx燃空比範囲49内にあるように調整できれば、低NOxでのガスタービンの運転が可能となる。
【0009】
以下、このような運転の達成基準となる制御装置を、図12を用いて説明する。図12は従来のガスタービン燃焼制御系統のブロック図である。
【0010】
制御器10は、スワラ4に供給する燃料6と空気7との燃空比を低NOx燃空比範囲49(図11参照)内に設定可能にするために設置してあり、各負荷状態における各温度センサ11−1〜11−13から検出される温度の信号、すなわち温度出力信号12を受けて、これらの温度の平均温度を算出し、燃料6の流量の増減を指令する燃料指令信号13を、燃料流量調整機14及び空気流量調整用の関数発生器15にそれぞれ出力する機能を有している。
【0011】
燃料流量調整機14は、燃料指令信号13に基づいて燃料ノズル37(図10参照)からスワラ4への燃料6の供給流量を増減し、調整するものである。すなわち、燃料6の流量に対する空気7の流量は、低NOx燃空比範囲49の関係から定まるので、これに基づく関数発生器15からの開度指令信号16により、空気流量調整機5の開度を調整し、圧縮機48(図10参照)からスワラ4への空気7の供給流量を増減し、調整している。
【0012】
図13は図9の右側面図である。熱電対等の温度センサを、燃焼器35(図10参照)の数と同等又はそれ以上、例えば図13に示すように、13個の温度センサ11−1〜11−13を、排気部2に円周方向に等間隔に配置する。すなわち、13個の温度センサ11−1〜11−13は、排気部2から排出される排気ガス9(図10参照)の温度をそれぞれ計測し、温度出力信号12(図12参照)を制御器10(図12参照)に出力するものである。
【0013】
図14は、温度センサと排気ガス温度との関係線図である。例えば、排気ガス温度が、線図50に示すような正常時の場合、又は線図51に示すような部分的に低下がある場合などにおいて、13個の温度センサ11−1〜11−13は、それぞれ排気ガス温度に相応する温度出力信号12を制御器10にそれぞれ出力する。
【0014】
次に、上述のガスタービンの燃焼制御装置の作動を、図12を用いて説明する。制御器10から負荷に対応する燃料指令信号13が燃料流量調整機14及び関数発生器15に出力される。燃料6は、燃料流量調整機14で燃料指令信号13に基づいて流量が調整され、その後に燃料ノズル37(図10参照)からスワラ4に供給される。一方、燃料指令信号13を受けた関数発生器15から、開度指令信号16が空気流量調整機5に出力される。
【0015】
開度指令信号16に基づいて、空気流量調整機5の開度が調整されることにより、空気7は流量が調整され、空気流量調整機5からスワラ4に供給される。スワラ4に供給された燃料6及び空気7は、低NOx燃空比範囲49(図11参照)内で、かつ制御器10により設定された一定の燃空比で予混合され、2段目燃焼室3で低NOxの燃焼状態で燃焼され、燃焼ガス8が発生する。燃焼ガス8は、タービン1に流入してタービン1及び圧縮機48(図10参照)を駆動させた後、排気部2から排気ガス9として排出される。
【0016】
また、13個の温度センサ11−1〜11−13が排気部2の排気ガス9の温度をそれぞれ計測し、計測されたそれぞれの排気ガス9の温度出力信号12が制御器10に出力される。制御器10で13個の温度センサ11−1〜11−13からの温度出力信号12の中央値が算出され、その中央値に基づいて燃料指令信号13が出力され、燃料6及び空気7の流量が低NOx燃空比範囲49(図11参照)内にあるように調整される。
【0017】
ここで、空気流量調整機5は、複数個の燃焼器35(図10参照)の全数にわたってそれぞれに設置されており、かつ空気流量調整機5の開度調整は、全数を一括、又は個々に行うことができるように構成されている。このように空気流量調整機5は、ガスタービンの出力に対しNOxを所定量に抑え、かつ複数個の燃焼器35の燃焼状態を良好に保つために設けられており、個々の燃焼器35の特性に適応するように設定されている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ガスタービンの複数個の燃焼器は、それぞれ製作過程に個体差があり、また、燃焼器の経年的な部品の劣化や摩耗が異なるため、燃焼安定度にばらつきがある。更に、複数個の燃焼器を周方向に配置していることにより、燃焼用空気に偏流が発生し、燃焼安定度にばらつきがある。しかも、燃焼安定度は、燃焼用空気の温度や湿度、及び燃料の発熱量や成分の変化により、微妙に変化する。
【0019】
したがって、低NOx値で安定した燃焼状態での運転ができるように、試運転時、又は定期点検後の確認運転時において、個々の燃焼器の固体差を考慮した空気流量調整機の調整が重要となる。しかし、従来の技術では、空気流量調整機の調整は、空気流量調整機の関数発生器の設定値を、その都度、個々に変更しており、そのため多くの手間と時間とを必要としていた。
【0020】
本発明の目的は、従来技術の欠点を排除し、空気流量調整機の調整が短時間に、かつ効率良く行うことが可能なガスタービンの燃焼制御方法を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】
(1)予混合燃焼方式であって、予混合部に流入する空気量を調整する空気流量調整機を備えた燃焼器を有するガスタービンの燃焼制御方法において、予混合部に流入する空気量を、手動で任意に変更できるようにする。
【0022】
(2)(1)において、空気流量調整機における空気流量調整の開度指令信号に、開度変更のバイアス信号を加算できる加算器を設け、加算器を手動により操作できるようにする。
【0023】
(3)(1)において、ガスタービンの燃焼に係わる影響因子を常時監視し、手動による予混合部に流入する空気量の操作が過度で、ガスタービンの運転に支障を来す異常が発生した場合、ガスタービンの燃焼が安定化する方向に空気流量調整機を直ちに自動的に作動できるようにする。
【0024】
【作用】
本発明では、制御器からの信号を受けて関数発生器から出力された空気流量調整機への開度指令信号に、手動操作でバイアス信号を加算できる加算器を設けてあり、その時々のNOx、又は燃焼器の各特性に係わる影響因子を計測しながら、手動操作で開度指令信号を加減し、空気流量調整機の開度を変更させることができるので、空気流量調整機を簡単に調整することができる。
【0025】
また、2個の加算器を設けてあり、手動操作による開度指令信号の加減を、複数個の燃焼器に対して全数一括又は個々に、それぞれ行うことができるので、空気流量調整機を精度良く調整することができる。
【0026】
更に、手動操作による開度指令信号の過度の変更で燃焼が不安定状態となった場合でも、温度センサ等燃焼に係わる影響因子を常時計測していることにより、この不安定状態を即座に捕え、安定燃焼側へ移行するように自動的に空気流量調整機の開度調整を可能にしてあるので、空気流量調整機を常に安全確実に調整することができる。
【0027】
すなわち、本発明では、燃焼器の個体差等による燃焼器の燃焼安定度のばらつきに対応した空気流量調整機の調整を、短時間に効率良く、かつ燃焼の不安定が発生しないように安全確実に実施することができる。
【0028】
【実施例】
本発明の一実施例を図1〜図8を用いて説明する。図1は本実施例のガスタービン燃焼制御系統のブロック図、図2は本実施例の燃焼器の縦断面図、図3は図2の部分拡大図、図4は本実施例における個々の燃焼器の影響因子入力のロジック図、図5は図4の入力影響因子の状態図、図6は本実施例における全数の燃焼器の影響因子入力のロジック図、図7は図6の入力影響因子の状態図、図8は本実施例における他の影響因子入力のロジック図である。なお、これらの図の符号で、図9〜図14と同一部分には同一符号を付している。
【0029】
図1において、影響因子17は個々の燃焼器35(図10参照)の不安定燃焼に影響を与える因子であり、影響因子17としては、排気部2における排気ガス9の温度、2段目燃焼室3における燃焼ガス8の温度、2段目燃焼室3とスワラ4とにおける燃焼器メタル温度、燃焼ガス8中と排気ガス9との中のNOx濃度又はCO濃度、及び2段目燃焼室3の燃焼振動がある。
【0030】
すなわち、燃焼器35で不安定燃焼が生じた場合は、燃空比の微調整が必要なスワラ4部で特に不安定となり、排気部2における排気ガス9の温度、2段目燃焼室3における燃焼ガス8の温度、2段目燃焼室3又はスワラ4における燃焼器メタル温度、及び2段目燃焼室3における燃焼振動が変動する傾向にあり、また、燃焼ガス8中又は排気ガス9中のNOx濃度が急激に低下したり、又はCO濃度が急激に上昇したりする傾向にある。したがって、影響因子17を個々の燃焼器35で計測することにより、個々の燃焼器35の不安定燃焼を確実に把握することができる。
【0031】
計測器18は、影響因子17を計測し、この計測値に応じて計測器信号19を出力するものである。影響因子17が排気ガス9の温度の場合は、計測器18は排気部2に配置した温度センサ11−1〜11−13(図13参照)である。
【0032】
影響因子17が燃焼ガス8の温度の場合は、計測器18は、図2に示すような個々の燃焼器35の2段目燃焼室3に設けた温度センサ38である。また、影響因子17が燃焼器メタル温度の場合は、計測器18は、図2に示すような個々の燃焼器35の2段目燃焼室3又はスワラ4の燃焼器メタルに設けた温度センサ39である。なお、温度センサ38、39には熱電対を用いている。
【0033】
更に、影響因子17が燃焼ガス8中又は排気ガス9中のNOx濃度又はCO濃度の場合は、計測器18は、図2に示すような個々の燃焼器35の2段目燃焼室3に燃焼器35の数と同数又はそれ以上設けたガス分析器40である。なお、ガス分析器40は、排出部2(図9参照)にも、同様にして設置してある(図示せず)。そして、影響因子17が2段目燃焼室3の燃焼振動の場合は、計測器18は、図3に示すような個々の燃焼器35の2段目燃焼室3に設けた歪ゲージ41である。
【0034】
このようにして、個々の燃焼器35への影響因子17である、燃焼ガス8の温度、燃焼器メタル温度、燃焼ガス8成分及び燃焼振動は、個々の燃焼器35に設けた計測器18を用いることにより、計測することができる。一方、排気ガス9の温度、及び排気ガス9の成分は、燃焼器35の数と同数又はそれ以上設けた計測器18により、個々の燃焼器35における値を計測することができる。
【0035】
図1において、モニターリレー20は計測器18からの出力信号19による計測値と、許容値21とを比較して計測値が許容値21より超過した場合に、その計測値に応じたバイアス量基準値信号22を出力するものである。
【0036】
モニターリレー20は、影響因子17が排気ガス9の温度、燃焼ガス8の温度、燃焼器メタル温度又は燃焼振動の場合は、図4に示すようなモニターリレー42である。すなわち、温度センサ11−1〜11−13、38、39、又は歪ゲージ41からの計測器信号19(図1参照)の最大値と最小値との差をとり、その差すなわち変動幅43が、図5に示すように、許容値21を超過した場合には、モニターリレー42からバイアス量基準値信号22を出力する。
【0037】
また、上述の場合、燃焼器35への影響因子17は、個々の燃焼器35を対象にしているのに対し、図6はそれを燃焼器35の全数にまで拡大した場合を示している。この場合、モニターリレー20は、モニターリレー44である。
【0038】
すなわち、温度センサ11−1〜11−13、38、39、又は歪ゲージ41から入力する複数の計測器信号19の変動幅を、全数の燃焼器35で計測し、これらのうち1つでも許容値21を超過した場合に、モニターリレー44からバイアス量基準値信号22を出力する。例えば、図7に示すように、温度センサ11−1からの計測器信号19の変動幅45が許容値21を超過した場合には、モニターリレー44からバイアス量基準値信号22を出力する。
【0039】
更に、影響因子17がNOx濃度又はCO濃度の場合は、モニターリレー20は図8に示すようなモニターリレー46である。すなわち、ガス分析器40で計測したNOx濃度が急激に減少したり、又はCO濃度が急激に増加したりして、NOx濃度又はCO濃度の値が許容値21を超過した場合には、モニターリレー46からバイアス量基準値信号22を出力する。
【0040】
図1において、関数発生器23はバイアス係数算出用のもので、基準制御における制御器10からの燃料指令信号13に基づいてバイアス係数が算出され、バイアス係数信号24を出力するものである。バイアス係数は、燃料指令信号13に基づいて算出され、燃料6の流量に応じて空気流量調整機5の開度、すなわち調整する空気7の流量が設定される。
【0041】
乗算器25は、モニターリレー20からのバイアス量基準値信号22と、関数発生器23からのバイアス係数信号24とを入力して、バイアス量基準値とバイアス係数とを乗算し、その値をバイアス量信号26として出力するものである。
【0042】
加算器27、29及び30は、空気流量調整機用の関数発生器15と空気流量調整機5との間に設置してある。ここで、加算器29は関数発生器15からの開度指令信号16に基づく空気流量調整機5の開度量に、手動操作による燃焼器全数の空気流量調整機5に一括して同じバイアス量を加えることができ、加算器30は複数個の燃焼器の個々の空気流量調整機5に任意にバイアス量を加えることができる機能を、それぞれ備えている。
【0043】
また、加算器27は乗算器25からのバイアス量信号26に基づく空気流量調整機5の開度のバイアス量を加えることができる機能を有し、これらのバイアス量の和が、空気流量調整機5の開度量信号28として空気流量調整機5の開度を開き方向、又は閉め方向に調整する。
【0044】
ガスタービンの試運転時又は定期点検後の確認運転時では、燃焼器35(図10参照)の個体差、又は複数個の燃焼器35への空気の偏流などの影響により、予混合燃焼方式を採用している燃焼部では、燃空比の調整が難しく、運転しながら調整を行う必要がある。
【0045】
調整には、まず負荷運転時において、燃料指令信号13を一時的にロックして、変動しないようにしておき、次いで、手動操作により、加算器27、29及び30に空気流量調整機5の開度を、増方向又は減方向にバイアスを少しずつ小刻みに加え、これらの燃焼性への影響を把握する。すなわち、燃焼への影響因子の状態量変化を計測し、空気流量調整機5の開度を増方向に操作した時、許容値を超えるような状況に至った場合は燃焼不安定と見なし、加算器27により空気流量調整機5の開度が閉め方向になるようにバイアスを加えて、燃空比を高める方向に調整し、燃焼を安定側へ移行させる。
【0046】
一方、空気流量調整機5の開度を減方向に操作した時、NOx濃度が高くなったり、燃焼器メタル温度が高くなったりする燃焼異常が発生した場合は、加算器27に空気流量調整機5の開度が開き方向になるようにバイアスを加えて、燃空比を低める方向に調整し、燃焼安定側へ移行させる。
【0047】
空気流量調整機5の手動操作による開度変更は、全ての燃焼器の空気流量調整機5に一括同時にバイアスを加える場合は、加算器29に外部からのバイアス信号31を入力するようにして行う。また、個々の燃焼器35の空気流量調整機5の手動操作による開度変更は、加算器30に外部からその対象となる燃焼器についてのみバイアス信号32を任意に入力するようにして行う。
【0048】
加算器29、30の設置により、通常の制御を超えた、自由自在のバイアスを加えることができ、これらの操作により個々の燃焼器に対し、運転状態での燃焼安定と燃焼不安定との限界を見極めることができるので、調整後は空気流量調整機5は最適な基準開度に設定される。
【0049】
また、バイアス信号31、32は、具体的には手動操作により、手動バイアススイッチ33、34を入れることにより、ステップ状に、又は時間に対してある一定の割合で、連続的に信号を加算器29、30へ出力し、空気流量調整機5を通常の制御設定とは無関係に操作することができる。
【0050】
【発明の効果】
本発明によれば、予混合燃焼方式を採用しているガスタービン燃焼器の予混合燃焼部において、ガスタービン運転中における燃焼用空気の調整を手動で複数個の燃焼器に対し、全数一括して又は個々に制御指令信号に加算器を介してバイアスを加えることができるので、ガスタービンの燃焼制御を短時間に効率良く行うことができる。
【0051】
また、燃焼用空気の過度の調整に対しては、燃焼に係わる影響因子を計測し、影響因子の値が許容値を超えた場合を異常燃焼として捕え、正常燃焼へ自動的に移行させることができるので、燃焼用空気を安全確実に調整することができる。
【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燃焼制御系統のブロック図である。
【図2】本発明の一実施例の燃焼器の縦断面図である。
【図3】図2の部分拡大図である。
【図4】本発明の一実施例における個々の燃焼器の影響因子入力のロジック図である。
【図5】図4の入力影響因子の状態図である。
【図6】本発明の一実施例における全数の燃焼器の影響因子入力のロジック図である。
【図7】図6の入力影響因子の状態図である。
【図8】本発明の一実施例における他の影響因子入力のロジック図である。
【図9】予混合燃焼方式の燃焼器を有するガスタービンの側面図である。
【図10】ガスタービン要部の説明図である。
【図11】燃空比とNOx濃度又はCO濃度との関係線図である。
【図12】従来のガスタービン燃焼制御系統のブロック図である。
【図13】図9の右側面図である。
【図14】温度センサと排気ガス温度との関係線図である。
【符号の説明】
1…タービン、2…排気部、3…2段目燃焼室、4…スワラ、5…空気流量調整機、6…燃料、7…空気、8…燃焼ガス、9…排気ガス、10…制御器、11−1〜11−13、38、39…温度センサ、12…温度出力信号、13…燃料指令信号、14…燃料流量調整機、15…関数発生器、16…開度指令信号、17…影響因子、18…計測器、19…計測値信号、20、42、44、46…モニターリレー、21…許容値、22…バイアス量基準値信号、23…関数発生器、24…バイアス係数信号、25…乗算器、26…バイアス量信号、27、29、30…加算器、28…開度量信号、31、32…バイアス信号、33、34…手動バイアススイッチ、35…燃焼器、36…1段目燃焼室、37…燃料ノズル、40…ガス分析器、41…歪ゲージ、43、45…変動幅、47…タービン部、48…圧縮機、49…低NOx燃空比範囲、50、51…線図。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a combustion control method for a gas turbine, and more particularly to a combustion control method for a gas turbine having a premixed combustion type combustor.
[0002]
[Prior art]
First, a general structure of a gas turbine having a premixed combustion type combustor will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a side view of a gas turbine having a premixed combustion type combustor, and FIG. 10 is an explanatory view of the main part of the gas turbine.
[0003]
As shown in FIG. 9, a plurality of
[0004]
Further, as shown in FIG. 10, the
[0005]
Next, the operation of the gas turbine will be described.
[0006]
The
[0007]
In the operation of the gas turbine, the ratio of the flow rate of the
[0008]
FIG. 11 is a relationship diagram between the fuel-air ratio and the NOx concentration or CO concentration. In a premixed state, there is a so-called low NOx fuel-
[0009]
Hereinafter, a control device that is a criterion for achieving such operation will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a block diagram of a conventional gas turbine combustion control system.
[0010]
The
[0011]
The fuel flow rate adjuster 14 increases and decreases the supply flow rate of the
[0012]
FIG. 13 is a right side view of FIG. The number of temperature sensors such as thermocouples is equal to or greater than the number of combustors 35 (see FIG. 10), for example, as shown in FIG. It arrange | positions at equal intervals in the circumferential direction. That is, the 13 temperature sensors 11-1 to 11-13 each measure the temperature of the exhaust gas 9 (see FIG. 10) discharged from the
[0013]
FIG. 14 is a relationship diagram between the temperature sensor and the exhaust gas temperature. For example, when the exhaust gas temperature is normal as shown in the
[0014]
Next, the operation of the above-described gas turbine combustion control apparatus will be described with reference to FIG. A
[0015]
By adjusting the opening degree of the air
[0016]
Further, the 13 temperature sensors 11-1 to 11-13 measure the temperature of the
[0017]
Here, the air
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the plurality of combustors of the gas turbine has individual differences in the manufacturing process, and the deterioration and wear of parts over time of the combustor differ, so that the combustion stability varies. Furthermore, by arranging a plurality of combustors in the circumferential direction, a drift occurs in the combustion air, and the combustion stability varies. In addition, the combustion stability varies slightly depending on the temperature and humidity of the combustion air, and the amount of heat generated by the fuel and changes in the components.
[0019]
Therefore, it is important to adjust the air flow regulator in consideration of the individual difference of each combustor during trial operation or confirmation operation after periodic inspection so that operation with a stable combustion state with a low NOx value is possible. Become. However, in the conventional technique, the adjustment of the air flow rate adjuster changes the set value of the function generator of the air flow rate adjuster individually each time, and therefore requires a lot of labor and time.
[0020]
An object of the present invention is to provide a combustion control method for a gas turbine that eliminates the disadvantages of the prior art and enables the air flow regulator to be adjusted in a short time and efficiently.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
(1) In a combustion control method for a gas turbine, which is a premixed combustion method and has a combustor equipped with an air flow rate adjuster for adjusting the amount of air flowing into the premixing section, the amount of air flowing into the premixing section is , To be able to change arbitrarily manually.
[0022]
(2) In (1), an adder capable of adding a bias signal for changing the opening is provided to the opening command signal for adjusting the air flow rate in the air flow adjuster so that the adder can be operated manually.
[0023]
(3) In (1), the influencing factors related to the combustion of the gas turbine are constantly monitored, and the manual operation of the amount of air flowing into the premixing section is excessive, causing an abnormality that hinders the operation of the gas turbine. If so, the air flow regulator can be immediately and automatically activated in a direction that stabilizes the combustion of the gas turbine.
[0024]
[Action]
In the present invention, an adder capable of manually adding a bias signal to the opening command signal to the air flow rate adjuster output from the function generator in response to the signal from the controller is provided. Or, while measuring the influence factors related to each characteristic of the combustor, the opening command signal can be adjusted manually to change the opening of the air flow adjuster, so the air flow adjuster can be adjusted easily can do.
[0025]
In addition, two adders are provided, and the opening command signal can be adjusted manually by a plurality of combustors. It can be adjusted well.
[0026]
Furthermore, even when combustion becomes unstable due to an excessive change in the opening command signal by manual operation, this unstable state can be captured immediately by constantly measuring influencing factors such as temperature sensors. Since the opening degree of the air flow adjuster can be automatically adjusted so as to shift to the stable combustion side, the air flow adjuster can always be adjusted safely and reliably.
[0027]
That is, in the present invention, the adjustment of the air flow adjuster corresponding to the variation in the combustion stability of the combustor due to individual differences of the combustor, etc. is performed safely and reliably so that the combustion instability does not occur efficiently in a short time. Can be implemented.
[0028]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a block diagram of a gas turbine combustion control system of this embodiment, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a combustor of this embodiment, FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, and FIG. 4 is an individual combustion in this embodiment. FIG. 5 is a state diagram of input influence factors of FIG. 4, FIG. 6 is a logic diagram of influence factors input of all the combustors in this embodiment, and FIG. 7 is an input influence factor of FIG. FIG. 8 is a logic diagram of another influence factor input in this embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the code | symbol of these figures, and the same part as FIGS.
[0029]
In FIG. 1, an influencing
[0030]
That is, when unstable combustion occurs in the
[0031]
The measuring
[0032]
When the
[0033]
Further, when the
[0034]
Thus, the
[0035]
In FIG. 1, the
[0036]
The
[0037]
Moreover, in the above-mentioned case, the
[0038]
That is, the fluctuation ranges of a plurality of measuring instrument signals 19 input from the temperature sensors 11-1 to 11-13, 38, 39, or the
[0039]
Further, when the
[0040]
In FIG. 1, a
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
During the test operation of the gas turbine or the confirmation operation after periodic inspection, the premixed combustion method is adopted due to individual differences in the combustors 35 (see FIG. 10) or the influence of air drift to the plurality of
[0045]
For adjustment, first, during load operation, the
[0046]
On the other hand, when the abnormality of the NOx concentration or the combustor metal temperature increases when the opening degree of the
[0047]
The opening degree change by manual operation of the air
[0048]
By installing the
[0049]
In addition, the bias signals 31 and 32 are added by adding manual bias switches 33 and 34, specifically by manual operation, in a stepwise manner or continuously at a certain ratio with respect to time. 29, 30 and the air
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the premixed combustion part of the gas turbine combustor adopting the premixed combustion method, the adjustment of the combustion air during the operation of the gas turbine is manually performed for all the combustors. In addition, since a bias can be applied to the control command signal via an adder, the combustion control of the gas turbine can be performed efficiently in a short time.
[0051]
Also, for excessive adjustment of combustion air, it is possible to measure influential factors related to combustion, catch the case where the value of the influential factor exceeds the allowable value as abnormal combustion, and automatically shift to normal combustion. Therefore, the combustion air can be adjusted safely and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a gas turbine combustion control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a combustor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2;
FIG. 4 is a logic diagram of influence factor input for individual combustors in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a state diagram of input influence factors in FIG. 4;
FIG. 6 is a logic diagram of influence factor input of all the combustors in one embodiment of the present invention.
7 is a state diagram of input influence factors in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a logic diagram of another influence factor input in one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a side view of a gas turbine having a premixed combustion type combustor.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a main part of the gas turbine.
FIG. 11 is a relationship diagram between the fuel-air ratio and the NOx concentration or CO concentration.
FIG. 12 is a block diagram of a conventional gas turbine combustion control system.
13 is a right side view of FIG. 9. FIG.
FIG. 14 is a relationship diagram between a temperature sensor and an exhaust gas temperature.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
試運転時又は定期点検後の確認運転時に燃料指令信号を変動しないように一時的にロックしておき、前記予混合部に流入する空気量を手動で変更しながら前記試運転時又は前記確認運転時の運転状態での燃焼安定と燃焼不安定との限界を見極め、この結果に基づいて、前記空気流量調整機の基準開度を設定するようにしたことを特徴とするガスタービン制御における空気流量調整機の調整方法。A premixed combustion method, an adjustment method of an air flow rate adjuster in the control of a gas turbine having a plurality of combustors equipped with an air flow rate adjuster for adjusting the amount of air flowing into a premixing section,
Commissioning or leave temporarily locked so as not to change the fuel command signal when checking operation after periodic inspection, the commissioning or during the confirmation operation while changing the amount of air flowing into the premixed portion manually The air flow rate adjustment in the gas turbine control is characterized in that the limit of the combustion stability and the combustion instability in the operation state is determined, and based on this result, the reference opening degree of the air flow rate adjuster is set. How to adjust the machine .
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