JP4004499B2 - Overspeed avoidance device for regenerative gas turbine - Google Patents

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Description

本発明は、負荷の急減や遮断などに起因してタービン回転数が上昇する過速度が生じた場合に、回転数を定格速度に回復させ、かつ、再生器に蓄積された熱エネルギを放出する過速度回避装置に関するものである。   The present invention recovers the rotational speed to the rated speed and releases the thermal energy accumulated in the regenerator when an overspeed in which the turbine rotational speed increases due to a sudden decrease or interruption of the load occurs. The present invention relates to an overspeed avoidance device.

例えば、舶用ガスタービンでは、負荷の急減や遮断などに起因して過速度が生じた場合に、燃料供給を完全に遮断して運転停止することは、船舶の運行に支障をきたすことから、好ましくないので、燃焼器において吹き消え(失火)が発生する直前の限界値まで燃料供給量を可及的に絞ることによって回転数の上昇を抑制し、速やかに定格速度に回復するように図る過速度回避装置が設けられている。このような過速度回避装置として、図16に示すものが知られている(特許文献1参照)。このものは、負荷急減により過速度が発生した場合、この過速度発生が速度検出器50により検出されて、入口案内翼51を開いて圧縮機52の抵抗を増大させるとともに、圧縮機52の吐出部からタービン53の排出部を結ぶ管路54上に設けた制御弁55を開いて、この制御弁55から圧縮空気を放出することにより、タービン回転数を定格速度まで低減させ、これにより、エンジンを停止させることなく過速度を回避するように図っている。   For example, in a marine gas turbine, when an overspeed occurs due to a sudden decrease or interruption of the load, it is preferable to completely shut off the fuel supply and stop the operation because it hinders the operation of the vessel. Therefore, the speed increase is controlled by reducing the fuel supply amount as much as possible to the limit value just before the blowout (misfire) occurs in the combustor, and the overspeed is designed to quickly recover to the rated speed. An avoidance device is provided. As such an overspeed avoidance device, one shown in FIG. 16 is known (see Patent Document 1). In this case, when an overspeed is generated due to a sudden decrease in load, the occurrence of the overspeed is detected by the speed detector 50 to open the inlet guide vane 51 to increase the resistance of the compressor 52 and to discharge the compressor 52. The control valve 55 provided on the pipeline 54 connecting the discharge portion of the turbine 53 to the engine is opened, and the compressed air is discharged from the control valve 55, whereby the turbine speed is reduced to the rated speed. It tries to avoid overspeed without stopping.

特開平8−165934号公報JP-A-8-165934

前記制御弁55の弁開度を制御するための関数発生器56には、過速度領域の回転数と制御弁55の弁開度との関係を示すスケジュールが予め設定されている。制御弁55は、関数発生器56から出力される、速度検出器50の検出回転数に対応した制御信号に基づき、弁開度を制御する。したがって、この過速度回避装置は、再生器を備えない図16のような単純サイクルガスタービンに適用した場合には過速度を回避する効果が期待できる。   In the function generator 56 for controlling the valve opening degree of the control valve 55, a schedule indicating the relationship between the rotational speed of the overspeed region and the valve opening degree of the control valve 55 is set in advance. The control valve 55 controls the valve opening based on a control signal output from the function generator 56 and corresponding to the detected rotational speed of the speed detector 50. Therefore, when this overspeed avoidance device is applied to a simple cycle gas turbine as shown in FIG. 16 without a regenerator, an effect of avoiding overspeed can be expected.

しかしながら、前記過速度回避装置は、排ガスの熱エネルギを回収する再生器を備えた再生式ガスタービンに用いた場合、負荷の急減直後に発生する大きな過速度を一旦回避することはできても、そののちに、再生器に蓄積された熱エネルギが回収されるのに伴い回転数が再び上昇しようとする作用に対して、その回転数を定常状態に維持し続けることができない。   However, when the overspeed avoidance device is used in a regenerative gas turbine equipped with a regenerator that recovers thermal energy of exhaust gas, even if it can avoid a large overspeed that occurs immediately after a sudden decrease in load, Thereafter, the rotational speed cannot be maintained in a steady state in response to the action of the rotational speed increasing again as the heat energy accumulated in the regenerator is recovered.

すなわち、再生器には、これが一般に大きな熱容量を有することから、負荷運転時において大量の熱エネルギが蓄積されており、負荷の急減時にはその大量の熱エネルギが回収されて回転数を上昇させるように作用する。そのため、再生式ガスタービンでは、負荷の急減時に燃料供給量を吹き消え限界まで絞っても、再生器に蓄積された熱エネルギの量によって大きな過速度が発生する可能性がある。しかも、再生器に蓄積された熱エネルギは、再生器の熱容量が大きくなるほど、その放出に長い時間を要する。したがって、前記過速度回避装置を再生式ガスタービンに用いる場合には、燃料供給量の低減と制御弁55を開くことによる圧縮空気の放出とによって負荷の急減による過速度を一旦回避したのち、回転数を定常状態に維持しようとすれば、図16の制御弁55を開き続けて再生器に蓄積された熱エネルギを放出する制御動作が必要となる。   That is, since the regenerator generally has a large heat capacity, a large amount of heat energy is accumulated during load operation, and when the load is suddenly reduced, the large amount of heat energy is recovered to increase the rotational speed. Works. Therefore, in the regenerative gas turbine, even if the fuel supply amount is blown down to the limit when the load is suddenly reduced, a large overspeed may occur depending on the amount of heat energy accumulated in the regenerator. In addition, the heat energy stored in the regenerator requires a longer time to discharge as the heat capacity of the regenerator increases. Therefore, when the overspeed avoidance device is used for a regenerative gas turbine, the overspeed due to a sudden decrease in load is temporarily avoided by reducing the fuel supply amount and releasing the compressed air by opening the control valve 55, and then rotating. In order to maintain the number in a steady state, it is necessary to perform a control operation in which the control valve 55 in FIG. 16 is kept open to release the heat energy accumulated in the regenerator.

ところが、前記過速度回避装置の関数発生器56は、過速度領域の回転数と制御弁55の弁開度との関係を予め一義的に設定した弁開度制御信号を出力するようになっており、この弁開度制御信号は、再生器を有しない単純サイクルガスタービンに対応するように設定されたものであるから、再生器から回収される熱エネルギの状況を考慮していない。つまり、前記弁開度制御信号は、制御弁55の開放により過速度状態が回避されて回転数が定格値に戻るに従って制御弁55を閉じる方向に動作させるので、圧縮機52から再生器に入る高圧空気の量が多くなる結果、再生器の持つ熱エネルギが多く回収されてタービン53に入ることになり、タービン回転数を再び上昇させようとする。このように、過速度を一旦回避したのちは、再生器により回収される熱エネルギを速やかに放出することができないので、回転数を定格値に維持し続けることができない。この状況について、図17を参照しながら詳述する。   However, the function generator 56 of the overspeed avoidance device outputs a valve opening degree control signal in which the relationship between the rotational speed of the overspeed area and the valve opening degree of the control valve 55 is uniquely set in advance. The valve opening control signal is set to correspond to a simple cycle gas turbine that does not have a regenerator, and therefore does not consider the state of heat energy recovered from the regenerator. In other words, the valve opening control signal operates to close the control valve 55 as the rotational speed returns to the rated value by avoiding an overspeed condition by opening the control valve 55, and enters the regenerator from the compressor 52. As a result of the increase in the amount of high-pressure air, a large amount of heat energy of the regenerator is recovered and enters the turbine 53, so that the turbine rotational speed is increased again. As described above, once the overspeed is avoided, the heat energy recovered by the regenerator cannot be quickly released, so that the rotation speed cannot be maintained at the rated value. This situation will be described in detail with reference to FIG.

図17(a)〜(f)は、前記過速度回避装置を再生式二軸ガスタービンに用いた場合における負荷の急減発生時の各部の状態をシミュレーションして示したものである。同図において、t時点で負荷が急減したときには、燃料制御弁57(図16)の弁開度を絞って燃料供給量を吹き消え限界まで絞る(図17(b))とともに、制御弁55を開いて圧縮空気を放出する(図17(c))。これにより、圧縮機52を駆動するガスジェネレータタービンの回転数は大きく低減し(図17(e))、排ガス温度も低下するが(図17(f))、負荷を駆動するパワータービンの回転数は、図17(d)に示す変動許容範囲Ra内における目標値Rrよりも高い値を比較的長い時間にわたり維持し続けるので、過速度状態が長く続いてしまう。   17 (a) to 17 (f) show simulations of the states of the respective parts when a sudden decrease in load occurs when the overspeed avoidance device is used in a regenerative two-shaft gas turbine. In the figure, when the load suddenly decreases at time t, the valve opening of the fuel control valve 57 (FIG. 16) is reduced to reduce the fuel supply amount to the blow-off limit (FIG. 17 (b)), and the control valve 55 is turned on. It opens and discharges compressed air (FIG. 17C). As a result, the rotational speed of the gas generator turbine that drives the compressor 52 is greatly reduced (FIG. 17 (e)) and the exhaust gas temperature is also lowered (FIG. 17 (f)), but the rotational speed of the power turbine that drives the load is reduced. Since the value higher than the target value Rr within the variation allowable range Ra shown in FIG. 17D is maintained for a relatively long time, the overspeed state continues for a long time.

これは、図17(c)に示す制御弁50の開度が、負荷の回転数が目標値Rrに向け低減するに従って小さくなるので、再生器から回収される熱エネルギが多くなり、パワータービンの回転数が再び上昇し、これに伴い制御弁55を開く方向に変化し、再生器に蓄積された大量の熱エネルギが所定値に低減するまで、小さく開き続けるためである。   This is because the opening of the control valve 50 shown in FIG. 17 (c) decreases as the load rotational speed decreases toward the target value Rr, so that the heat energy recovered from the regenerator increases, This is because the rotational speed rises again and changes in the direction in which the control valve 55 is opened, and keeps opening until the large amount of heat energy accumulated in the regenerator is reduced to a predetermined value.

また、前記過速度回避装置のように圧縮空気を抽出することで過速度を回避する場合には、容積の大きな気体を流すために比較的容量の大きい制御弁55が必要となるが、弁開度が連続的に制御される連続制御弁55は、一般に容量が大きくなるほど動作速度が遅くなる。したがって、動作流量が多い大型ガスタービンでは、負荷の急減や瞬時遮断が発生したときに、応答性の低い連続制御弁では動作が間に合わないので、過速度を効果的に回避することが困難となる。   In addition, when overspeed is avoided by extracting compressed air as in the overspeed avoidance device, a control valve 55 having a relatively large capacity is required to flow a large volume of gas. The operation speed of the continuous control valve 55 whose degree is continuously controlled generally decreases as the capacity increases. Therefore, in a large gas turbine with a large operating flow rate, when the load suddenly decreases or instantaneous interruption occurs, it is difficult to avoid overspeed effectively because the continuous control valve with low responsiveness cannot keep up with the operation. .

本発明は前記従来の課題に鑑みてなされたもので、負荷の急減直後の過速度を回避したのちに、回転数を定格値に維持しながら、または排ガスの温度を制限範囲内に維持しながら、再生器に蓄積された熱エネルギを効果的に放出して、過速度を迅速に回避することができる再生式ガスタービンの過速度回避装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. After avoiding an overspeed immediately after a sudden decrease in load, while maintaining the rotational speed at the rated value or maintaining the temperature of the exhaust gas within the limit range. An object of the present invention is to provide an overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine that can effectively release the thermal energy accumulated in the regenerator and quickly avoid the overspeed.

前記目的を達成するために、本発明に係る再生式ガスタービンの過速度回避装置は、高圧空気を生成する圧縮機と、前記高圧空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器からの燃焼ガスにより作動して負荷を駆動するタービンと、前記タービンから排出される排ガスによって前記高圧空気を加熱する再生器と、前記高圧空気、燃焼ガスまたは排ガスからなる動作流体の一部を系外に放出する放風弁と、前記タービンの回転数、タービンからの排ガスの温度、または回転数と排ガス温度の両方に基づくフィードバック制御により前記放風弁の開度を調節する弁制御手段とを備えている。   In order to achieve the above object, an overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine according to the present invention includes a compressor that generates high-pressure air, a combustor that supplies and burns fuel to the high-pressure air, and the combustor A turbine that is driven by a combustion gas from the turbine and drives a load; a regenerator that heats the high-pressure air by exhaust gas discharged from the turbine; and a part of a working fluid comprising the high-pressure air, combustion gas, or exhaust gas And a valve control means for adjusting the opening of the discharge valve by feedback control based on the rotational speed of the turbine, the temperature of exhaust gas from the turbine, or both the rotational speed and exhaust gas temperature. I have.

この構成によれば、負荷の急減が発生したときには、回転数が上昇し、この回転数の上昇により放風弁が開いて動作流体の一部をガスタービンの系外に放出するので、負荷の減少に伴い回転数が上昇しようとするのが抑制される。この負荷の急減発生直後からは、負荷運転中に再生器に蓄積された大量の熱エネルギが回収されてタービンに投入されることにより、回転数を上昇させ、かつ、排ガス温度を上昇させる方向に作用するが、弁制御手段が、前記上昇しようとする回転数、排ガス温度、またはその両方に基づき放風弁の開度をフィードバック制御する。これにより、放風弁は、回転数または排ガス温度を例えば目標値に常に維持する開度に制御され、かつ、この開度の制御が再生器に蓄積された熱エネルギが放出され終わるまで継続される。   According to this configuration, when the load suddenly decreases, the rotation speed increases, and the increase in the rotation speed opens the air discharge valve to release a part of the working fluid to the outside of the gas turbine. An attempt to increase the rotational speed with the decrease is suppressed. Immediately after the sudden decrease in the load, a large amount of heat energy accumulated in the regenerator during the load operation is recovered and put into the turbine to increase the rotational speed and the exhaust gas temperature. In effect, the valve control means feedback-controls the opening degree of the discharge valve based on the rotational speed to be increased, the exhaust gas temperature, or both. As a result, the air discharge valve is controlled to an opening degree that always maintains the rotational speed or the exhaust gas temperature at, for example, a target value, and this opening degree control is continued until the thermal energy accumulated in the regenerator has been released. The

したがって、従来装置のように過速度領域の回転数と制御弁の開度とを一義的に関連付けて予め設定したスケージュールに基づき制御弁の開度をオープン制御するものとは異なり、この過速度回避装置では、再生器に蓄積された熱エネルギの状況に対応して放風弁の開度が常に適切に制御されるので、負荷の急減による過速度を回避したのちに、回転数を定格値に維持、または排ガス温度を制限範囲内に維持しながら、再生器に蓄積された熱エネルギを放出させることができ、過速度を効果的に、かつ、迅速に回避することができる。なお、前記開度は、放風弁による動作流体の放出量に対応している。   Therefore, unlike the conventional device, which does not control the opening of the control valve based on a preset schedule by uniquely associating the rotation speed of the overspeed region with the opening of the control valve, this overspeed In the avoidance device, the opening degree of the discharge valve is always appropriately controlled according to the state of the thermal energy accumulated in the regenerator, so after avoiding overspeed due to a sudden decrease in load, the rotation speed is set to the rated value. Therefore, the heat energy stored in the regenerator can be released while maintaining the exhaust gas temperature within the limit range, and the overspeed can be effectively and quickly avoided. The opening degree corresponds to the amount of working fluid released by the air discharge valve.

前記弁制御手段が前記排ガス温度に基づいてフィードバック制御を行う場合、フィードバック制御の際に目標排ガス温度を制御開始後に徐々に低下させるようにすることが好ましい。この構成によれば、負荷の急減直後の過速度状態から回復して回転数が定格値に戻ったのちに、目標排ガス温度が一定値のままであると、放風弁の開度は、排ガス温度を目標排ガス温度になるようにフィードバックするので、再生器に蓄積された熱エネルギが減少していくにも拘らず、放風弁が開き続けてしまうが、目標排ガス温度を制御開始後に徐々に低下させることにより、放風弁の開度を全閉状態に向けて徐々に低下させることができる。   In the case where the valve control means performs feedback control based on the exhaust gas temperature, it is preferable that the target exhaust gas temperature is gradually decreased after the start of control during feedback control. According to this configuration, if the target exhaust gas temperature remains at a constant value after recovering from the overspeed state immediately after the sudden decrease in load and the rotational speed returns to the rated value, the opening degree of the discharge valve is Since the temperature is fed back so as to reach the target exhaust gas temperature, the discharge valve continues to open despite the decrease in the thermal energy accumulated in the regenerator. By lowering, the opening degree of the discharge valve can be gradually reduced toward the fully closed state.

本発明において、前記弁制御手段は、前記タービンの回転数および排ガス温度に基づく2つのフィードバック制御信号のうち、信号レベルの低い方を選択して前記放風弁の調節用信号として出力することが好ましい。この構成によれば、回転数および排ガス温度に基づく2つのフィードバック制御信号を併用して放風弁の開度を制御しながらも、両制御信号のうちの信号レベルの低い方を選択することによって、次の理由により、放風弁の開度を一層適切に制御することができる。   In the present invention, the valve control means may select the lower one of the two feedback control signals based on the rotational speed of the turbine and the exhaust gas temperature and output the selected one as a signal for adjusting the discharge valve. preferable. According to this configuration, by using the two feedback control signals based on the rotational speed and the exhaust gas temperature in combination to control the opening degree of the discharge valve, by selecting the lower one of the two control signals The opening degree of the air discharge valve can be controlled more appropriately for the following reason.

すなわち、回転数に基づくフィードバック制御系のみでは、例えば動作流体である圧縮機からの高圧空気を放出させ過ぎて、燃焼温度および排ガス温度を過度に上昇させてしまうおそれがあり、一方、排ガス温度に基づくフィードバック制御系のみでは、再生器に蓄積された熱エネルギが減少して排ガス温度が目標排ガス温度より低下すると、排ガス温度が目標値になるように放風弁をさらに開こうとするので、目標排ガス温度値を徐々に低下させる特殊な制御手段が必要になる。これに対し、両制御信号のうちの信号レベルの低位の方を選択すると、回転数に基づくフィードバック制御により放風弁が開き過ぎとなったときには、排ガス温度に基づくフィードバック制御に切り換えられて排ガス温度が制限値を超えないように制限でき、一方、再生器に蓄積された熱エネルギが減少したときには、回転数に基づくフィードバック制御に切り換えることにより、目標排ガス温度値を徐々に低下させる複雑な制御手段を用いることなく放風弁を徐々に閉じさせることができる。   That is, with only the feedback control system based on the rotational speed, for example, high-pressure air from a compressor that is a working fluid may be released excessively, and the combustion temperature and the exhaust gas temperature may be excessively increased. In the feedback control system based only on this, when the heat energy accumulated in the regenerator decreases and the exhaust gas temperature falls below the target exhaust gas temperature, the vent valve is further opened so that the exhaust gas temperature becomes the target value. Special control means for gradually decreasing the exhaust gas temperature value is required. On the other hand, if the lower one of the two control signals is selected, when the vent valve is opened too much by feedback control based on the rotational speed, the control is switched to feedback control based on the exhaust gas temperature, and the exhaust gas temperature is switched. Is a complicated control means that gradually lowers the target exhaust gas temperature value by switching to the feedback control based on the rotation speed when the thermal energy accumulated in the regenerator is reduced. The air release valve can be gradually closed without using.

削除。燃料制御手段の効果を〔0026〕の末尾にいれました。 Delete. The effect of the fuel control means was put at the end of [0026].

また、前記放風弁は、前記開度が全開および全閉の2段階に変化する開閉弁と、開度が連続的に変化可能な調整弁とを有している構成とすることが好ましい。この構成によれば、負荷が発電用などの電気的装置である場合には、負荷が瞬時に遮断される可能性があるので、発電機の運転に使われていた膨大なエネルギが瞬間的に大きな加速エネルギに変わって回転数の上昇速度が極めて大きなものとなるが、このような場合には、負荷遮断の発生時に動作速度の速い開閉弁を即座に全開することにより、瞬間的な全負荷遮断に伴い大きな過速度が発生するのを確実に抑制することができる。過速度を一旦回避したのちは、開閉弁に代えて調整弁を連続的に制御することにより、再生器に蓄積された熱エネルギを適切な速さで徐々に放出させることができる。   Moreover, it is preferable that the air discharge valve has a configuration in which an opening / closing valve in which the opening degree changes in two stages of full opening and full closing and an adjustment valve in which the opening degree can change continuously. According to this configuration, when the load is an electric device for power generation or the like, there is a possibility that the load may be instantaneously interrupted, so that the enormous energy used for the operation of the generator is instantaneously generated. In this case, the on-off valve, which has a high operating speed, is fully opened immediately when the load is interrupted. It is possible to reliably suppress the occurrence of a large overspeed accompanying the interruption. Once the overspeed is avoided, the heat energy accumulated in the regenerator can be gradually released at an appropriate speed by continuously controlling the regulating valve instead of the on-off valve.

前記放風弁は、前記圧縮機と再生器との間、または再生器と燃焼器との間の高圧空気の流路に設けることができる。この構成によれば、放風弁を開いて圧縮機から再生器に供給される高圧空気の一部、または再生器から燃焼器に供給される高圧空気の一部を系外に放出することにより、タービンの出力が低下して、過速度を回避することができる。   The air discharge valve may be provided in a flow path of high-pressure air between the compressor and the regenerator or between the regenerator and the combustor. According to this configuration, by opening the discharge valve and releasing a part of the high-pressure air supplied from the compressor to the regenerator or a part of the high-pressure air supplied from the regenerator to the combustor, The turbine output is reduced, and overspeed can be avoided.

また、前記放風弁は、前記タービンの出口と再生器との間の排ガスの流路に設けてもよい。この構成によれば、タービンから再生器に供給される排ガスの一部を系外に放出することにより再生器で回収される排ガスによる熱エネルギを少なくすることができる。これにより、タービンの出力が低下して過速度を回避することができる。   Moreover, you may provide the said ventilating valve in the flow path of the waste gas between the exit of the said turbine, and a regenerator. According to this configuration, by releasing a part of the exhaust gas supplied from the turbine to the regenerator out of the system, it is possible to reduce the thermal energy due to the exhaust gas recovered by the regenerator. Thereby, the output of a turbine falls and an overspeed can be avoided.

本発明の再生式ガスタービンの過速度回避装置によれば、負荷の急減直後の過速度を回避したのちに、動作流体の一部を系外に放出する放風弁の開度を、タービンの回転数および排ガス温度の少なくとも一方に基づきフィードバック制御していることにより、回転数を定格値に維持または排ガス温度を制限範囲内に維持しながら、再生器に蓄積された熱エネルギを徐々に放出して、過速度を効果的に、かつ、迅速に回避することができる。   According to the overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine of the present invention, after avoiding an overspeed immediately after a sudden decrease in load, the opening degree of the discharge valve for releasing a part of the working fluid to the outside of the system is set. By performing feedback control based on at least one of the rotational speed and exhaust gas temperature, the thermal energy accumulated in the regenerator is gradually released while maintaining the rotational speed at the rated value or keeping the exhaust gas temperature within the limit range. Thus, it is possible to avoid overspeed effectively and quickly.

図1は、本発明の第1実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式二軸フリーガスタービンを示す系統図である。このガスタービンは、圧縮機1が空気を圧縮して生成した高圧空気A1を再生器2を介して燃焼器3に供給し、燃焼器3が、再生器2から供給された高圧空気A2に燃料を混合して燃焼させ、その燃焼により発生する高温高圧の燃焼ガスGのエネルギにより、ガスジェネレータタービン4およびパワータービン7をそれぞれ作動させる。ガスジェネレータタービン4は、第1軸であるガスジェネレータ軸8を介して圧縮機1を駆動し、出力を取り出すためのパワータービン7は、第2軸であるパワータービン軸9を介して負荷L1を駆動する。ここでの負荷L1は、舶用プロペラのような機械的装置、または発電機のような電気的装置である。パワータービン7から排出される排ガスEは再生器2に送給され、再生器2は、排ガスEと圧縮機1からの高圧空気A1との間で熱交換して排ガスEの熱エネルギを回収し、高圧空気A1を加熱することにより高温の高圧空気A2を生成して、これをタービン4,7に供給する。   FIG. 1 is a system diagram showing a regenerative two-shaft free gas turbine to which an overspeed avoidance device according to a first embodiment of the present invention is applied. The gas turbine supplies high-pressure air A1 generated by compressing air by the compressor 1 to the combustor 3 via the regenerator 2, and the combustor 3 supplies fuel to the high-pressure air A2 supplied from the regenerator 2. Are mixed and burned, and the gas generator turbine 4 and the power turbine 7 are operated by the energy of the high-temperature and high-pressure combustion gas G generated by the combustion. The gas generator turbine 4 drives the compressor 1 via the gas generator shaft 8 that is the first shaft, and the power turbine 7 for taking out the output receives the load L1 via the power turbine shaft 9 that is the second shaft. To drive. The load L1 here is a mechanical device such as a marine propeller or an electrical device such as a generator. The exhaust gas E discharged from the power turbine 7 is supplied to the regenerator 2, and the regenerator 2 recovers the heat energy of the exhaust gas E by exchanging heat between the exhaust gas E and the high-pressure air A 1 from the compressor 1. The high-pressure air A1 is heated to generate high-temperature high-pressure air A2, which is supplied to the turbines 4 and 7.

前記パワータービン軸9には、パワータービン7の回転数を検出する回転センサ10が設けられている。燃料制御手段である燃料コントローラ11は、回転センサ10が検出するパワータービン7の回転数に基づき燃料制御弁12の開度をフィードハック制御することにより、パワータービン7の回転数を所定値に設定するように燃料の供給量を可変調節する。また、圧縮機1と再生器2との間の高圧空気A1の流路には、高圧空気A1の一部をガスタービンの系外に放出するための放風弁13が接続されている。この放風弁13は開度が連続的に変化可能なものである。   The power turbine shaft 9 is provided with a rotation sensor 10 that detects the rotational speed of the power turbine 7. The fuel controller 11 as fuel control means sets the rotational speed of the power turbine 7 to a predetermined value by performing feed hack control on the opening degree of the fuel control valve 12 based on the rotational speed of the power turbine 7 detected by the rotation sensor 10. The fuel supply amount is variably adjusted so that In addition, an air discharge valve 13 for discharging a part of the high-pressure air A1 to the outside of the gas turbine system is connected to the flow path of the high-pressure air A1 between the compressor 1 and the regenerator 2. The air discharge valve 13 has an opening that can be continuously changed.

前記放風弁13の開度を調節する弁制御手段である弁コントローラ14は、パワータービン7の定格回転数付近の値に予め設定した回転数目標値が記憶されているメモリ17と、前記回転数目標値と回転センサ10が検出するパワータービン7の回転数との差分値を算出する減算器18と、この減算器18が算出した偏差に基づいて制御信号を演算する制御器19と、この制御器19から出力される制御信号の符号を反転してフィードバック制御信号FS1を出力する反転器20と、この反転器20と放風弁13との接続線に介設されたスィッチのような開閉手段21と、回転センサ10からの回転数検出値および放風弁13の開度検出値に基づき開閉手段21を開閉制御する開閉制御手段22とを備えている。この弁コントローラ14は、パワータービン7の回転数に基づくフィードバック制御により放風弁13の開度を調節する。   The valve controller 14, which is a valve control means for adjusting the opening degree of the discharge valve 13, includes a memory 17 in which a rotation speed target value set in advance near a rated rotation speed of the power turbine 7 is stored, and the rotation A subtractor 18 for calculating a difference value between the numerical target value and the rotational speed of the power turbine 7 detected by the rotation sensor 10, a controller 19 for calculating a control signal based on the deviation calculated by the subtractor 18, and An inverter 20 that inverts the sign of the control signal output from the controller 19 and outputs a feedback control signal FS 1, and an open / close like a switch interposed in a connection line between the inverter 20 and the discharge valve 13. Means 21, and opening / closing control means 22 for controlling opening / closing of the opening / closing means 21 based on the rotation speed detection value from the rotation sensor 10 and the opening degree detection value of the ventilating valve 13 are provided. The valve controller 14 adjusts the opening degree of the air discharge valve 13 by feedback control based on the rotational speed of the power turbine 7.

つぎに、前記実施形態の過速度回避装置における過速度を回避する動作について、各部の状況を示した図2のシミュレーション結果を参照しながら説明する。図1に示す負荷L1が図2(a)に示すようにt1時点で急減すると、図1の燃料コントローラ11は、回転センサ10からの回転数検出値の上昇により負荷L1の急減発生であると判別して、図2(b)に示す燃料制御弁12を、吹き消え限界の燃料供給量に対応する開度まで絞る制御を行う。これにより、図2(e)のガスジェネレータタービン4の回転数が大きく低下し、図2(d)に示すパワータービン7の回転数が負荷L1の急減に伴い急激に上昇しようとするのが抑制されて、負荷L1の急減直後の過速度状態が速やかに回避される。ここで、開度が連続的に変化可能な放風弁13は、応答性が比較的悪いために、過速度の発生に対しこれを即座に抑制するように機能できない場合があるが、燃料コントローラ11は、負荷の急減が発生した時点で燃料の供給量を吹き消え限界まで瞬時に絞るよう制御できるから、これにより、負荷の急減に伴う過速度を、これの発生直後に迅速に抑制することができる。   Next, the operation for avoiding the overspeed in the overspeed avoidance device of the embodiment will be described with reference to the simulation results of FIG. When the load L1 shown in FIG. 1 suddenly decreases at time t1 as shown in FIG. 2A, the fuel controller 11 in FIG. 1 indicates that the load L1 is suddenly reduced due to an increase in the rotation speed detection value from the rotation sensor 10. It discriminate | determines and performs control which throttles the fuel control valve 12 shown in FIG.2 (b) to the opening degree corresponding to the fuel supply amount of a blow-off limit. As a result, the rotational speed of the gas generator turbine 4 in FIG. 2 (e) is greatly reduced, and the rotational speed of the power turbine 7 shown in FIG. 2 (d) is prevented from suddenly increasing as the load L1 decreases rapidly. Thus, an overspeed state immediately after the sudden decrease in the load L1 is quickly avoided. Here, the ventilating valve 13 whose opening degree can be continuously changed has a relatively poor responsiveness, and thus may not function to immediately suppress the occurrence of overspeed. 11 is capable of controlling the fuel supply amount to be blown down to the limit when the load suddenly decreases, so that the overspeed associated with the sudden decrease in load can be quickly suppressed immediately after this occurs. Can do.

このように過速度状態が一旦回避されたのちには、負荷L1の運転中に再生器2に蓄積されている大量の熱エネルギが回収され始めてパワータービン7の回転数を上昇させる方向に作用するから、上述のように燃料の供給量を吹き消え限界まで絞っても、パワータービン7の回転数が図2(d)に示す回転数目標値Rrに戻らない。そのため、図1の弁コントローラ14では、開閉制御手段22が、回転センサ10の回転数検出値に基づき過速度状態を検知して開閉手段21を閉じることにより、フィードバック制御が可能な状態に設定する。この状態で制御器19が、減算器18からの偏差に基づいて制御信号を演算し、この演算結果である負の信号が反転器20で正の信号に変換されて、フィードバック制御信号FS1が得られる。このフィードバック制御信号FS1により、図2(c)のt2時点で放風弁13を開かせたのち、その放風弁13の開度をパワータービン7の回転数に基づいてフィードバック制御する。フィードバック制御信号FS1は放風弁13の開度を大きくする方向を正とする。   After the overspeed state is once avoided in this way, a large amount of heat energy accumulated in the regenerator 2 starts to be recovered during the operation of the load L1, and acts to increase the rotational speed of the power turbine 7. Thus, even if the fuel supply amount is reduced to the blow-off limit as described above, the rotational speed of the power turbine 7 does not return to the rotational speed target value Rr shown in FIG. Therefore, in the valve controller 14 of FIG. 1, the opening / closing control means 22 detects the overspeed state based on the rotation speed detection value of the rotation sensor 10 and closes the opening / closing means 21 to set the feedback control to be possible. . In this state, the controller 19 calculates a control signal based on the deviation from the subtracter 18, and a negative signal as a result of the calculation is converted into a positive signal by the inverter 20 to obtain a feedback control signal FS1. It is done. With this feedback control signal FS1, after opening the air discharge valve 13 at time t2 in FIG. 2C, the opening degree of the air discharge valve 13 is feedback controlled based on the rotational speed of the power turbine 7. The feedback control signal FS1 is positive in the direction in which the opening degree of the discharge valve 13 is increased.

放風弁13が開かれると、ガスタービンを通過する動作流体である高圧空気A1の一部は放風弁13を通じて外部へ放出されて、再生器2を通過する高圧空気A1の流量が減少する。このように放風弁13を開いて圧縮機1から再生器2に供給される高圧空気A1の一部を外部に放出することにより、パワータービン7の出力が低下して、過速度を回避することができる。   When the discharge valve 13 is opened, a part of the high-pressure air A1 that is a working fluid that passes through the gas turbine is released to the outside through the discharge valve 13, and the flow rate of the high-pressure air A1 that passes through the regenerator 2 decreases. . In this way, by opening the vent valve 13 and releasing a part of the high-pressure air A1 supplied from the compressor 1 to the regenerator 2 to the outside, the output of the power turbine 7 is reduced to avoid overspeed. be able to.

図16の従来装置では、圧縮機52の吐出部に設けた制御弁55を、過速度領域の回転数に対し一義的に設定した弁開度に制御するので、これを再生式ガスタービンに適用した場合に再生器の熱エネルギの状況に応じた開度に設定することができなかった。これに対し、前記過速度回避装置では、放風弁13の開度を再生器から回収される熱エネルギの状況に応じて設定できる。再生器2に蓄積された熱エネルギが残っている間は、放風弁13を閉じる方向に作動すると、再生器2から回収される熱エネルギによりパワータービン7の回転数が上昇しようとするので、弁コントローラ14は放風弁13を開いた状態に保持するように制御する。   In the conventional apparatus of FIG. 16, the control valve 55 provided in the discharge part of the compressor 52 is controlled to a valve opening uniquely set with respect to the rotational speed in the overspeed region, and this is applied to the regenerative gas turbine. In this case, it was not possible to set the opening according to the state of thermal energy of the regenerator. On the other hand, in the overspeed avoidance device, the opening degree of the ventilating valve 13 can be set according to the state of thermal energy recovered from the regenerator. While the heat energy accumulated in the regenerator 2 remains, if the air discharge valve 13 is operated in the direction of closing, the rotational speed of the power turbine 7 tends to increase due to the heat energy recovered from the regenerator 2. The valve controller 14 performs control so that the air discharge valve 13 is held open.

そののち、再生器2に蓄積された熱エネルギが徐々に放出されてパワータービン7を回転させようとするエネルギが減少してくると、パワータービン7の回転数はt3時点で回転数目標値Rrよりも下回ろうとするが、このとき、弁コントローラ14は、フィードバック制御信号FS1によって放風弁13を図2(c)に示すように閉じる方向にフィードバック制御するので、パワータービン7の回転数は回転数目標値Rrに維持される。これにより、パワータービン7は、負荷L1の急減により比較的大きな過速度が発生しやすい状況下においても、図2(d)に示す変動許容範囲Ra内に確実に保持される。   After that, when the heat energy accumulated in the regenerator 2 is gradually released and the energy to rotate the power turbine 7 decreases, the rotational speed of the power turbine 7 reaches the rotational speed target value Rr at time t3. At this time, the valve controller 14 feedback-controls the discharge valve 13 in the closing direction as shown in FIG. 2C by the feedback control signal FS1, so that the rotational speed of the power turbine 7 is The rotation speed target value Rr is maintained. As a result, the power turbine 7 is reliably held within the variation allowable range Ra shown in FIG. 2D even in a situation where a relatively large overspeed is likely to occur due to a sudden decrease in the load L1.

弁コントローラ14は、再生器2に蓄積された熱エネルギが徐々に放出されるのに伴なって放風弁13を徐々に閉じさせる方向に制御する。この結果、パワータービン7の回転数が回転数目標値Rrに維持されながら、最終的には放風弁13が全閉状態に制御される。開閉制御手段22は前記放風弁13の全閉状態を検知した時点で開閉手段21をオフさせ、通常の運転状態に戻る。   The valve controller 14 controls the air release valve 13 to be gradually closed as the heat energy accumulated in the regenerator 2 is gradually released. As a result, while the rotational speed of the power turbine 7 is maintained at the rotational speed target value Rr, the air discharge valve 13 is finally controlled to be fully closed. The opening / closing control means 22 turns off the opening / closing means 21 when it detects the fully closed state of the discharge valve 13 and returns to the normal operating state.

ところで、放風弁13が全閉となるまでの間に負荷L1の投入が行われた場合には、開閉制御手段22が、回転センサ10の回転数検出値に基づきパワータービン7の回転数の急激な低下を検知して、開閉手段21をオフさせることにより放風弁13を即座に全閉状態に制御するので、即座に通常の運転状態に戻すことができる。これにより、負荷L1が投入された状態で放風弁13が開いた状態に保持されることに起因してパータービン7の回転数が大きく低下するのを防止することができる。   By the way, when the load L <b> 1 is input before the discharge valve 13 is fully closed, the opening / closing control means 22 determines the rotational speed of the power turbine 7 based on the rotational speed detection value of the rotational sensor 10. By detecting a sudden drop and turning off the opening / closing means 21, the discharge valve 13 is immediately controlled to be fully closed, so that it can be immediately returned to the normal operating state. As a result, it is possible to prevent the rotational speed of the per turbine 7 from greatly decreasing due to the air release valve 13 being held open with the load L1 being applied.

また、前記過速度回避装置では、パワータービン7の回転数に基づき燃料コントローラ11が燃料制御弁12を調節する燃料フィードバック制御系と、前記回転数に基づき弁コントローラ14が放風弁13の開度を調節する弁フィードバック制御系とを設けており、2つのフィードバック制御系が共にパワータービン7の回転数を制御するようになっているが、この2つのフィードバック制御系が互いの制御動作を干渉し合って制御動作が不安定になることはない。すなわち、燃料コントローラ11は、一般に制御動作の感度が高くなるよう調整されているので、負荷L1の変動に対し速やかに追従できる。これに対し、燃料に比べて流量が大きい動作流体の流路を開閉する放風弁13は、前述のように大形となるから、動作速度が比較的遅くなるので、弁コントローラ14は、放風弁13の応答性に対応するために、制御動作の感度をあまり高くすることができない。したがって、放風弁13の開度制御は燃料の流量制御に比較して制御動作の感度が低くならざるを得ず、その結果、双方の制御動作が干渉を起こさないように容易に調整できる。   In the overspeed avoidance device, a fuel feedback control system in which the fuel controller 11 adjusts the fuel control valve 12 based on the rotational speed of the power turbine 7, and an opening degree of the air discharge valve 13 based on the rotational speed. The two feedback control systems both control the rotational speed of the power turbine 7, but these two feedback control systems interfere with each other's control operations. Accordingly, the control operation does not become unstable. That is, since the fuel controller 11 is generally adjusted so as to increase the sensitivity of the control operation, the fuel controller 11 can quickly follow the fluctuation of the load L1. On the other hand, the air discharge valve 13 that opens and closes the flow path of the working fluid whose flow rate is larger than that of the fuel is large as described above, and the operation speed is relatively slow. In order to cope with the response of the wind valve 13, the sensitivity of the control operation cannot be made very high. Therefore, the opening degree control of the air discharge valve 13 must be less sensitive to the control operation than the fuel flow rate control, and as a result, both control operations can be easily adjusted so as not to cause interference.

前記第1実施形態の過速度回避装置を適用した再生式二軸フリーガスタービンは、負荷L1の急減時に比較的大きな過速度が発生しやすいガスタービンである。すなわち、一軸ガスタービンでは、出力軸と同軸上に圧縮機とタービンと負荷とが結合されており、負荷の急減時にタービンの回転数を上昇させようとするのに対して圧縮機がある程度の抵抗となり、過速度を妨げようとする方向に作用する。これに対し、二軸フリータービンでは、負荷L1を駆動するパワータービン軸9には圧縮機1が結合されていないので、負荷L1の急減が発生した際には、摩擦抵抗など若干の機械損を除いて抵抗となる要素がなくなってしまうことから、過速度が発生しやすい状態となる。これを再生式とした場合には、さらに再生器2から回収された熱エネルギも加わるので、再生式二軸フリータービンは、負荷L1の急減時に比較的大きな過速度が発生しやすくなる。これに対し、前記過速度回避装置は、そのような大きな過速度が発生しても、上述のように確実に回避でき、さらに、二軸フリータービン以外のいかなる形態の再生式ガスタービンに適用した場合にも、確実に過速度を回避することができ、これは、以下の実施形態のいずれにおいても同様である。   The regenerative two-shaft free gas turbine to which the overspeed avoidance device of the first embodiment is applied is a gas turbine in which a relatively large overspeed is likely to occur when the load L1 is suddenly reduced. That is, in a single-shaft gas turbine, the compressor, the turbine, and the load are coupled on the same axis as the output shaft, and the compressor has a certain resistance against increasing the rotational speed of the turbine when the load suddenly decreases. And acts in a direction to prevent overspeed. On the other hand, in the two-shaft free turbine, the compressor 1 is not coupled to the power turbine shaft 9 that drives the load L1, so that when the load L1 suddenly decreases, some mechanical loss such as frictional resistance is caused. Except for the fact that there is no resistance element, an overspeed is likely to occur. When this is a regenerative type, the thermal energy recovered from the regenerator 2 is also added, so that the regenerative two-shaft free turbine is likely to generate a relatively large overspeed when the load L1 is suddenly reduced. On the other hand, the overspeed avoidance device can reliably avoid the occurrence of such a large overspeed as described above, and is applied to any type of regenerative gas turbine other than the two-shaft free turbine. In some cases, overspeed can be reliably avoided, and this is the same in any of the following embodiments.

図3は、本発明の第2実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式二軸フリーガスタービンを示す系統図である。この過速度回避装置が第1実施形態のものと相違するのは、第1実施形態ではパワータービン7の回転数に基づくフィードハック制御により放風弁13の開度を調節するのに対し、この過速度回避装置ではパワータービン7から排出される排ガスEの温度に基づくフィードバック制御により放風弁13の開度を調節する点のみであり、したがって、放風弁13をフィードバック制御するための弁コントローラ14Aの構成が第1実施形態とは相違する。   FIG. 3 is a system diagram showing a regenerative two-shaft free gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the second embodiment of the present invention is applied. This overspeed avoidance device differs from that of the first embodiment in that, in the first embodiment, the opening degree of the discharge valve 13 is adjusted by feed hack control based on the rotational speed of the power turbine 7, whereas In the overspeed avoidance device, only the opening degree of the discharge valve 13 is adjusted by feedback control based on the temperature of the exhaust gas E discharged from the power turbine 7, and therefore a valve controller for feedback control of the discharge valve 13 is provided. The configuration of 14A is different from that of the first embodiment.

すなわち、前記弁コントローラ14Aは、温度テーブル24と減算器28とを有している。温度テーブル24には、初期値から時間経過ともに低下する排ガスEの目標排ガス温度値が予め設定されている。前記減算器28は、温度テーブル24からの目標排ガス温度値と、温度センサ27が検出する排ガスEの温度との差分値を算出する。この排ガス温度は、パワータービン7と再生器2間の排ガスEの温度である。弁コントローラ14Aはさらに、減算器28が算出した偏差に基づいてフィードバック制御信号FS2を演算する制御器29と、この制御器29と放風弁13との接続線に介設された開閉手段21と、回転センサ10からの回転数検出値および放風弁13の開度検出値に基づき開閉手段21を開閉制御する開閉制御手段22と、回転センサ10からの回転数検出値および放風弁13の開度検出値に基づき温度テーブル24の目標排ガス温度の変更指令およびリセット指令を行うテーブル制御手段30とを備えている。   That is, the valve controller 14A has a temperature table 24 and a subtracter 28. In the temperature table 24, a target exhaust gas temperature value of the exhaust gas E that decreases with time from the initial value is set in advance. The subtractor 28 calculates a difference value between the target exhaust gas temperature value from the temperature table 24 and the temperature of the exhaust gas E detected by the temperature sensor 27. This exhaust gas temperature is the temperature of the exhaust gas E between the power turbine 7 and the regenerator 2. The valve controller 14A further includes a controller 29 that calculates a feedback control signal FS2 based on the deviation calculated by the subtractor 28, and an opening / closing means 21 interposed in a connection line between the controller 29 and the air discharge valve 13. The opening / closing control means 22 for controlling opening / closing of the opening / closing means 21 based on the rotation speed detection value from the rotation sensor 10 and the opening detection value of the air discharge valve 13, and the rotation speed detection value from the rotation sensor 10 and the air discharge valve 13. Table control means 30 is provided for issuing a change command and a reset command for the target exhaust gas temperature of the temperature table 24 based on the detected opening value.

つぎに、この第2実施形態の過速度回避装置における過速度を回避する動作について、各部の状況を示した図4のシミュレーション結果を参照しながら説明する。図3に示す負荷L1が図4(a)に示すようにt11時点で急減すると、第1実施形態と同様に、燃料コントローラ11が燃料制御弁12を吹き消え限界の燃料供給量に対応する開度まで絞る制御を行うので、負荷L1の急減直後の過速度状態が速やかに回避される。そののち、再生器2に蓄積された熱エネルギが回収されてパワータービン7の回転数を上昇させる方向に作用するから、パワータービン7の回転数は即座に回転数目標値Rrに戻らない。また、負荷L1の急減時には、開閉制御手段22が回転数検出値に基づき過速度状態を検知して開閉手段21を閉じることにより、弁コントローラ14Aがフィーバック制御の状態に入る。   Next, the operation of avoiding overspeed in the overspeed avoidance device of the second embodiment will be described with reference to the simulation results of FIG. When the load L1 shown in FIG. 3 suddenly decreases at time t11 as shown in FIG. 4 (a), the fuel controller 11 opens the fuel control valve 12 corresponding to the fuel supply amount at the blow-off limit, as in the first embodiment. Therefore, the overspeed state immediately after the sudden decrease in the load L1 is quickly avoided. After that, the heat energy accumulated in the regenerator 2 is recovered and acts in the direction of increasing the rotational speed of the power turbine 7, so that the rotational speed of the power turbine 7 does not immediately return to the rotational speed target value Rr. Further, when the load L1 is suddenly decreased, the opening / closing control means 22 detects an overspeed state based on the rotation speed detection value and closes the opening / closing means 21, whereby the valve controller 14A enters the feedback control state.

弁コントローラ14Aの温度テーブル24には、図4(f)に示す目標排ガス温度値Trとして、負荷運転時に許容されている制限温度よりも少し低い値が設定されている。これは、温度制限に対してある程度の余裕を持たせるためである。つまり、図3の放風弁13を開くと、再生器2から燃焼器3に入る高圧空気A2の流量が減少して、排ガスEの温度が上昇するので、排ガス温度の制限値Trに到達するまで、放風弁13を閉状態させることができる余裕を与えるためである。   In the temperature table 24 of the valve controller 14A, a value slightly lower than the limit temperature allowed during load operation is set as the target exhaust gas temperature value Tr shown in FIG. This is to give a certain margin to the temperature limit. That is, when the discharge valve 13 of FIG. 3 is opened, the flow rate of the high-pressure air A2 entering the combustor 3 from the regenerator 2 decreases and the temperature of the exhaust gas E rises, so that the exhaust gas temperature limit value Tr is reached. This is to give a margin that allows the air release valve 13 to be closed.

そして、負荷L1の急変が生じたt11時点では、上述のように燃料が吹き消え限界まで絞られるのに伴ない排ガスEの温度も目標排ガス温度Trよりも大きく低下するので、減算器28から比較的大きな差分値が出力されて、制御器29が放風弁13を大きな開度に開かせるように調節する。これにより、比較的多くの高圧空気A1が放風弁13を通じて外部へ放出されるので、再生器2を通過する高圧空気A1の流量が減少するのに伴い燃焼温度が上昇して、図4(f)に示すように排ガスEの温度も同様に上昇する。このとき、弁コントローラ14Aは、前記上昇した排ガスEの温度に基づくフィードバック制御を行って放風弁13を適度な開度に調節し、排ガスEの温度が目標排ガス温度値Trに達する方向に放風弁13の開度の制御を継続する。   Then, at the time t11 when the sudden change of the load L1 occurs, the temperature of the exhaust gas E is greatly reduced from the target exhaust gas temperature Tr as the fuel is blown off to the limit as described above. A large difference value is output, and the controller 29 adjusts the ventilating valve 13 so that it opens to a large opening. As a result, a relatively large amount of high-pressure air A1 is discharged to the outside through the air discharge valve 13, so that the combustion temperature rises as the flow rate of the high-pressure air A1 passing through the regenerator 2 decreases, and FIG. As shown in f), the temperature of the exhaust gas E similarly rises. At this time, the valve controller 14A performs feedback control based on the temperature of the raised exhaust gas E to adjust the discharge valve 13 to an appropriate opening degree, and releases the exhaust gas E in a direction to reach the target exhaust gas temperature value Tr. Control of the opening degree of the wind valve 13 is continued.

したがって、この過速度回避装置では、再生器2に蓄積された大量の熱エネルギの放出を行いながらも、放風弁13の開度を、排ガスEの温度が目標排ガス温度値Trを超えない範囲内に制限してフィードバック制御できるので、放風弁13の開度が大きくなり過ぎることに起因して燃焼温度や排ガスEの温度がガスタービンの高温部材が耐えられる限界温度を超えるまで過度に上昇してしまうといったことを確実に防止できる利点がある。   Therefore, in this overspeed avoidance device, while releasing a large amount of thermal energy accumulated in the regenerator 2, the opening degree of the discharge valve 13 is set within a range where the temperature of the exhaust gas E does not exceed the target exhaust gas temperature value Tr. Since the feedback control can be performed by restricting to the inside, the combustion temperature and the temperature of the exhaust gas E rise excessively until the temperature of the exhaust gas E exceeds the limit temperature that can be withstood by the high temperature member of the gas turbine. There is an advantage that can be surely prevented.

そして、図4(d)のt12時点では、負荷L1の急減直後の過速度状態から回復してパワータービン7の回転数が目標回転数Rrに戻った整定状態となる。こののち、排ガスEの温度を目標排ガス温度値Trになるように放風弁13の開度を設定するフィードバック制御をそのまま継続すると、再生器2に蓄積された熱エネルギが減少していくから、排ガスEの温度が目標排ガス温度値Trまで到達しなくなる。この場合、放風弁13は、目標排ガス温度値Trになるように制御されることから、再生器2の熱エネルギが減少しているにもかかわらず、さらに開く方向に動作することになる。   Then, at time t12 in FIG. 4D, the power turbine 7 is restored from the overspeed state immediately after the sudden decrease in the load L1 and is in a settling state in which the rotational speed of the power turbine 7 returns to the target rotational speed Rr. After that, if the feedback control for setting the opening degree of the discharge valve 13 so that the temperature of the exhaust gas E becomes the target exhaust gas temperature value Tr is continued as it is, the heat energy accumulated in the regenerator 2 decreases. The temperature of the exhaust gas E does not reach the target exhaust gas temperature value Tr. In this case, since the discharge valve 13 is controlled so as to have the target exhaust gas temperature value Tr, the air discharge valve 13 operates further in the opening direction even though the heat energy of the regenerator 2 is reduced.

そこで、前記過速度回避装置では、図3のテーブル制御手段30が、回転センサ10の回転数検出値に基づきパワータービン7の回転数が定格状態に整定したのを検知した時点で、温度テーブル24に対し目標排ガス温度値Trの変更指令を与えるようになっている。これにより、温度テーブル24は、ランプ関数などの手段により、図4(f)の2点鎖線に示すように、目標排ガス温度値Trを徐々に低下させるように変更する。弁コントローラ14Aは、排ガスEの温度が変更された目標排ガス温度値Trになるように放風弁13の開度を設定するフィードバック制御を行うので、放風弁13は全閉に向け徐々に小さな開度に絞られていき、放風弁13が小さな開度に保持されることによってパワータービン7の回転数の上昇が抑制され、再生器に蓄積された熱エネルギを徐々に放出し続ける。   Therefore, in the overspeed avoidance device, when the table control means 30 in FIG. 3 detects that the rotational speed of the power turbine 7 has been set to the rated state based on the rotational speed detection value of the rotational sensor 10, the temperature table 24 is used. A change command for the target exhaust gas temperature value Tr is given to the engine. Accordingly, the temperature table 24 is changed by means of a ramp function or the like so as to gradually decrease the target exhaust gas temperature value Tr as indicated by a two-dot chain line in FIG. Since the valve controller 14A performs feedback control for setting the opening degree of the air discharge valve 13 so that the temperature of the exhaust gas E becomes the target exhaust gas temperature value Tr, the air discharge valve 13 is gradually decreased toward the fully closed state. As the opening degree is reduced and the discharge valve 13 is held at a small opening degree, an increase in the rotational speed of the power turbine 7 is suppressed, and the thermal energy accumulated in the regenerator is gradually released.

前記テーブル制御手段30は、過速度、放風弁13の全閉、または負荷L1の投入の何れかを検知したときに、温度テーブル24に対しリセット指令を与えて初期(時点t11)の目標排ガス温度Trを再設定させる。また、前記過速度回避装置においても、第1実施形態と同様に、放風弁13が全閉となるまでの間に負荷L1の投入が行われた場合、開閉制御手段22が開閉手段21をオフさせることにより、放風弁13を即座に全閉状態として通常の運転状態に戻される。   The table control means 30 gives a reset command to the temperature table 24 when detecting any one of overspeed, full closing of the air discharge valve 13 or turning on of the load L1, and the initial target exhaust gas (at time t11). The temperature Tr is reset. Also in the overspeed avoidance device, as in the first embodiment, when the load L1 is applied until the discharge valve 13 is fully closed, the opening / closing control means 22 causes the opening / closing means 21 to By turning it off, the discharge valve 13 is immediately fully closed and returned to the normal operation state.

なお、前記過速度回避装置では、排ガスEの温度に代えて、燃焼ガスGの温度に基づくフィードバック制御を行っても、上述と同様の作用および効果を得ることができる。その場合には、ガスタービンの燃焼温度が通常1200℃前後の高温であることから、耐久性に優れた高価な温度センサを用いる必要があるので、前記第2実施形態のように比較的低い排ガスEの温度を利用する方が好ましい。   In the overspeed avoidance device, even if feedback control based on the temperature of the combustion gas G is performed instead of the temperature of the exhaust gas E, the same operation and effect as described above can be obtained. In that case, since the combustion temperature of the gas turbine is usually a high temperature of around 1200 ° C., it is necessary to use an expensive temperature sensor with excellent durability, so that the exhaust gas is relatively low as in the second embodiment. It is preferable to use the temperature of E.

図5は、本発明の第3実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式二軸フリーガスタービンを示す系統図である。この過速度回避装置では、弁コントローラ14Bが、第1実施形態で設けたのと同一のメモリ17、減算器18、制御器19および反転器20を有する第1のフィードバック制御系34と、予め設定した一定値である目標排ガス温度Tr0 が記憶されたメモリ32、減算器28および制御器29を有して第2実施形態とほぼ同じ構成となった第2のフィードバック制御系37と、これら第1および第2のフィードバック制御系34,37に基づく2つの第1および第2のフィードバック制御信号FS1,FS2のうちの信号レベルの低い方を選択して放風弁13の開度の調整用信号として出力する低位選択器33と、第1および第2実施形態で設けたのと同一の開閉手段21および開閉制御手段22とを備えている。すなわち、この弁コントローラ14Bは、第1のフィードバック制御系によるパワータービン7の回転数の制御と、第2のフィードハック制御系による排ガスEの温度の制御とを選択的に行って、過速度の回避を行うように制御動作する。 FIG. 5 is a system diagram showing a regenerative two-shaft free gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the third embodiment of the present invention is applied. In this overspeed avoidance device, the valve controller 14B includes a first feedback control system 34 having the same memory 17, subtractor 18, controller 19 and inverter 20 as provided in the first embodiment, and a preset value. the target exhaust gas temperature Tr 0 memory 32 is stored, the subtractor 28 and the second feedback control system 37 includes a controller 29 becomes substantially the same structure as the second embodiment is a constant value, these first A signal for adjusting the opening degree of the discharge valve 13 by selecting the lower one of the two first and second feedback control signals FS1 and FS2 based on the first and second feedback control systems 34 and 37. And the same opening / closing means 21 and opening / closing control means 22 as those provided in the first and second embodiments. That is, the valve controller 14B selectively performs control of the rotational speed of the power turbine 7 by the first feedback control system and control of the temperature of the exhaust gas E by the second feed hack control system, thereby The control operation is performed so as to avoid it.

つぎに、この実施形態の過速度回避装置における過速度を回避する動作について、各部の状況を示した図6のシミュレーション結果を参照しながら説明する。なお、第1および第2実施形態で説明したのと同一の動作については、重複する説明を省略する。図5に示す負荷L1が図6(a)に示すようにt21時点で急減すると、燃料の供給量を絞ってパワータービン7の急激な上昇を抑制し、その直後に、第1のフィードバック制御系34によるパワータービン7の回転数のフィードバック制御と、第2のフィードハック制御系37による排ガス温度のフィードバック制御とが同時に開始されるが、低位選択器33は、両フィードバック制御系34,37から出力される2つのフィードバック制御信号FS1,FS2のうちの信号レベルの低い方、つまり開度指令の小さい方を選択して、放風弁13の開度を調節する。   Next, the operation for avoiding the overspeed in the overspeed avoidance device of this embodiment will be described with reference to the simulation results of FIG. In addition, about the same operation | movement as demonstrated in 1st and 2nd embodiment, the overlapping description is abbreviate | omitted. When the load L1 shown in FIG. 5 suddenly decreases at time t21 as shown in FIG. 6 (a), the supply amount of fuel is reduced to suppress the rapid rise of the power turbine 7, and immediately thereafter, the first feedback control system Although the feedback control of the rotational speed of the power turbine 7 by 34 and the feedback control of the exhaust gas temperature by the second feed hack control system 37 are started simultaneously, the low-level selector 33 outputs from both feedback control systems 34 and 37. The lower one of the two feedback control signals FS1 and FS2, that is, the smaller one of the opening command is selected to adjust the opening of the discharge valve 13.

負荷L1の急減発生直後は、燃料の供給量が絞られることにより排ガスEの温度が比較的大きく低下するのに伴い、温度センサ27で検知された排ガス温度に基づく第2のフィードバック制御信号FS2による開度指令も大きくなるので、低位選択器33が低信号レベルの第1のフィードバック制御信号FS1を選択して放風弁13の開度の調整用信号として出力する。これにより、パワータービン7の回転数がメモリ17に記憶された回転数目標値Rrになるようにフィードバック制御される。   Immediately after the sudden decrease of the load L1, the temperature of the exhaust gas E is relatively greatly reduced by reducing the amount of fuel supplied, and the second feedback control signal FS2 based on the exhaust gas temperature detected by the temperature sensor 27 is used. Since the opening degree command is also increased, the low order selector 33 selects the first feedback control signal FS1 having a low signal level and outputs it as a signal for adjusting the opening degree of the discharge valve 13. Thus, feedback control is performed so that the rotational speed of the power turbine 7 becomes the rotational speed target value Rr stored in the memory 17.

再生器2に蓄積された熱エネルギが徐々に放出されてパワータービン7を回転させようとするエネルギが減少してくると、図6(d)のt22時点で、パワータービン7の回転数が回転数目標値Rrを下回る方向に低下してくる。このとき、排ガスEの温度は、放風弁13を通じ高圧空気A1の一部が系外に放出されてガスタービンを通過する動作流体の流量が減少するのに伴い上昇するので、第2のフィードバック制御信号FS2による開度指令が第1のフィードバック制御信号FS1の開度指令よりも小さくなる。したがって、弁コントローラ14Bは、低位選択器33により、第1のフィードバック制御信号FS1から第2のフィードバック制御信号FS2に切り換えることにより、放風弁13の開度を、排ガスEの温度がメモリ32に記憶された目標排ガス温度値Tr0 (図6(f))に合致するようにフィードバック制御する。 When the heat energy accumulated in the regenerator 2 is gradually released and the energy to rotate the power turbine 7 decreases, the rotational speed of the power turbine 7 rotates at time t22 in FIG. 6 (d). It decreases in a direction below the target value Rr. At this time, the temperature of the exhaust gas E rises as a part of the high-pressure air A1 is discharged out of the system through the air discharge valve 13 and the flow rate of the working fluid passing through the gas turbine decreases. The opening degree command by the control signal FS2 is smaller than the opening degree command of the first feedback control signal FS1. Therefore, the valve controller 14B switches the first feedback control signal FS1 from the first feedback control signal FS1 to the second feedback control signal FS2 by the low-order selector 33, thereby setting the opening degree of the discharge valve 13 and the temperature of the exhaust gas E in the memory 32. Feedback control is performed so as to match the stored target exhaust gas temperature value Tr 0 (FIG. 6F).

前記目標排ガス温度Tr0 は、第2実施形態のような徐々に低下させる値ではなく、メモリ32に記憶設定された一定値とされている。しかしながら、排ガスEの温度は、再生器2に蓄積された熱エネルギが放出されるのに伴い、目標排ガス温度Tr0 に到達することなく低下していく。そのため、t23時点では、第2のフィードバック制御信号FS2による開度指令が第1のフィードバック制御信号FS1による開度指令よりも大きくなり、低位選択器33によって再び第1のフィードバック制御信号FS1が選択されて、パワータービン7の回転数に基づき放風弁13の開度がフィードバック制御される。 The target exhaust gas temperature Tr 0 is not a value that gradually decreases as in the second embodiment, but is a constant value stored and set in the memory 32. However, as the heat energy accumulated in the regenerator 2 is released, the temperature of the exhaust gas E decreases without reaching the target exhaust gas temperature Tr 0 . Therefore, at the time t23, the opening degree command based on the second feedback control signal FS2 becomes larger than the opening degree command based on the first feedback control signal FS1, and the first feedback control signal FS1 is selected again by the low-order selector 33. Thus, the opening degree of the air discharge valve 13 is feedback-controlled based on the rotational speed of the power turbine 7.

上述のように、第1および第2のフィーバック制御系34,37を併用して、これらの各フィードバック制御信号FS1,FS2のうちの信号レベルの低い方を選択して放風弁13の開度をフィードバック制御することにより、第1実施形態において発生するおそれがある不具合および第2実施形態が有する構成の若干の複雑化を共に解消することができる。この点について、以下に説明する。   As described above, the first and second feedback control systems 34 and 37 are used together, and the lower one of the feedback control signals FS1 and FS2 is selected to open the air discharge valve 13. By feedback control of the degree, it is possible to eliminate both a problem that may occur in the first embodiment and a slight complication of the configuration of the second embodiment. This point will be described below.

図1および図2に示した第1実施形態では、排ガスEの温度を監視することなく、パワータービン7の回転数のみに基づき放風弁13の開度を制御しているので、場合によっては高圧空気A1の放出量が大きくなり過ぎて燃焼温度や排ガスEの温度を過度に上昇させてしまうおそれがあり、このような不具合が発生した場合を図2に例示してある。すなわち、図2(b)のt3時点で、放風弁13の設定開度が大き過ぎたことに起因して、同図(d),(b)に示すように、動作流体の減少によりパワータービン7の回転数が回転数目標値Rrよりも下回ろうとすると、燃料の供給量が一時的に増大し、かつ、高圧空気A1の放出量が多いので、同図(f)に示すように、排ガスEの温度が一時的に過度に上昇する。これに対し、第3実施形態では、放風弁13の開度が大きくなり過ぎたことに起因して、図6(d)に示すパワータービン7の回転数が目標回転数Rrに近づいたt22時点で、第2のフィードバック制御信号FS2による制御に切り換えて、排ガスEの温度が制限値を超えないように制御するので、第1実施形態が有する不具合の発生が解消される。   In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the opening degree of the discharge valve 13 is controlled based only on the rotational speed of the power turbine 7 without monitoring the temperature of the exhaust gas E. The amount of discharge of the high-pressure air A1 becomes too large, and the combustion temperature and the temperature of the exhaust gas E may be excessively increased. The case where such a problem occurs is illustrated in FIG. That is, at time t3 in FIG. 2B, the set opening of the discharge valve 13 is too large, and as shown in FIGS. When the rotational speed of the turbine 7 is about to fall below the rotational speed target value Rr, the amount of fuel supplied temporarily increases and the amount of high-pressure air A1 released is large, as shown in FIG. The temperature of the exhaust gas E temporarily rises excessively. On the other hand, in the third embodiment, the rotational speed of the power turbine 7 shown in FIG. 6 (d) approaches the target rotational speed Rr due to the opening degree of the vent valve 13 becoming too large. At that time, the control is switched to the control based on the second feedback control signal FS2, and the control is performed so that the temperature of the exhaust gas E does not exceed the limit value.

また、図3および図4に示した第2実施形態では、再生器2に蓄積された熱エネルギが或る程度放出されてパワータービン7の回転数がほぼ定格値に落ち着く整定状態になったときに、温度テーブル24とテーブル制御手段30とにより、前記整定状態を検知して目標排ガス温度値Trを徐々に低下させる特殊な制御を行う必要がある。これに対し、第3実施形態では、目標排ガス温度値Tr0 を図5のメモリ32に設定するだけの簡単な構成としながらも、再生器2に蓄積されたエネルギの放出に伴い排ガスEの温度が低下する図6(f)のT23時点では、再び第1のフィードバック制御信号FS1による制御に切り換えて、再生器2に蓄積された熱エネルギが減少するのに伴って放風弁13を全閉に向け徐々に閉じさせるように制御できる。 Further, in the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4, when the thermal energy accumulated in the regenerator 2 is released to some extent, the rotational speed of the power turbine 7 is in a settling state that is almost settled to the rated value. In addition, the temperature table 24 and the table control means 30 need to detect the settling state and perform special control for gradually decreasing the target exhaust gas temperature value Tr. On the other hand, in the third embodiment, the temperature of the exhaust gas E is increased with the release of the energy accumulated in the regenerator 2 while the target exhaust gas temperature value Tr 0 is simply set in the memory 32 of FIG. At time T23 in FIG. 6 (f), the control is switched again to the control based on the first feedback control signal FS1, and the discharge valve 13 is fully closed as the thermal energy accumulated in the regenerator 2 decreases. It can be controlled to close gradually toward

図7および図8は、本発明の第4および第5実施形態に係る各過速度回避装置をそれぞれ適用した再生式二軸フリーガスタービンの要部を示す系統図である。第1ないし第3実施形態では、放風弁13を圧縮機1の出口と再生器2の入口との間の空気流路に設けたのに対し、図7の第4実施形態では、放風弁13を再生器2の出口と燃焼器3の入口の間の空気流路に設けており、図8の第5実施形態では、放風弁13をパワータービン7の出口と再生器2の入口との間の排ガス流路に設けている。   FIGS. 7 and 8 are system diagrams showing the main parts of a regenerative two-shaft free gas turbine to which the overspeed avoidance devices according to the fourth and fifth embodiments of the present invention are applied, respectively. In the first to third embodiments, the vent valve 13 is provided in the air flow path between the outlet of the compressor 1 and the inlet of the regenerator 2, whereas in the fourth embodiment of FIG. The valve 13 is provided in the air flow path between the outlet of the regenerator 2 and the inlet of the combustor 3, and in the fifth embodiment of FIG. 8, the discharge valve 13 is connected to the outlet of the power turbine 7 and the inlet of the regenerator 2. It is provided in the exhaust gas flow path between.

図7の第4実施形態では、第1ないし第3実施形態の場合と異なり、再生器2を通過する空気流量が減少しないので、再生器2において回収される熱エネルギを減少させることはできないが、この再生器において熱エネルギにより加熱された高圧空気A2の一部をガスタービンの系外へ放出することにより、パワータービン7に投入される熱エネルギを少なくすることができる。これにより、第1ないし第3実施形態における再生器2へ供給する高圧空気A1の一部を系外に放出する場合と同様の作用および効果を得ることができる。なお、図7においては、図示を省略しているが、第1ないし第3実施形態で示したいずれのフィードバック制御系をもそのまま適用することができる。   In the fourth embodiment shown in FIG. 7, unlike the first to third embodiments, the air flow rate passing through the regenerator 2 does not decrease, so the heat energy recovered in the regenerator 2 cannot be reduced. In this regenerator, a part of the high-pressure air A2 heated by heat energy is discharged out of the gas turbine system, so that the heat energy input to the power turbine 7 can be reduced. As a result, it is possible to obtain the same operation and effect as when a part of the high-pressure air A1 supplied to the regenerator 2 in the first to third embodiments is discharged out of the system. In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 7, any feedback control system shown in the 1st thru | or 3rd embodiment is applicable as it is.

また、図8の第5実施形態では、再生器2を通過する排ガスEの流量を減少させることができ、これにより、再生器2自身に回収される熱エネルギを減らすことができる。その結果、高圧空気A2の熱エネルギ、つまりパワータービン7に投入される熱エネルギを少なくすることができるので、やはり第1ないし第3実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。なお、図8においては、図示を省略しているが、第1実施形態で示した回転数に基づくフィードバック制御系をそのまま適用することができる。   Moreover, in 5th Embodiment of FIG. 8, the flow volume of the waste gas E which passes the regenerator 2 can be reduced, and, thereby, the thermal energy collect | recovered by the regenerator 2 itself can be reduced. As a result, the heat energy of the high-pressure air A2, that is, the heat energy input to the power turbine 7 can be reduced, so that the same operations and effects as those of the first to third embodiments can be obtained. In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 8, the feedback control system based on the rotation speed shown in 1st Embodiment is applicable as it is.

この第5実施形態に第2または第3実施形態のフィードバック制御系(排ガス温度、または排ガス温度と回転数の両方に基づく制御)を適用することは、次の理由から好ましくない。図8の第5実施形態では、放風弁13の開閉操作に対する排ガスEの温度の特性が異なる。すなわち、第1〜第4の実施形態では、放風弁13を開くと燃焼器3およびタービン4,7を通過するガス流量が減少するため、排ガスEの温度が上昇しようとする。これに対し、第5実施形態では、図8の放風弁13を開くと、再生器2を通過する排ガスEの流量が減少する一方で、燃焼器3およびタービン4,7を通過するガス流量は減少しない。したがって、排ガスEの温度は、再生器2からの回収熱量が減るのに伴い若干低下する。このように、第5実施形態においては、第1〜第4実施形態とは異なり、排ガスEの温度は上昇しないので、排ガスEの温度のフィードバック制御を用いる方法は適切でなく、パワータービン7の回転数を用いる方法が適切である。なお、この回転数に基づくフィードバック制御によっても、放風弁13の開放によって排ガスEの温度が上昇することはないので、高圧空気A1,A2を放出する場合と異なり、過度な放出によって燃焼温度および排ガス温度を過度に上昇させるおそれはない。   It is not preferable to apply the feedback control system of the second or third embodiment (control based on exhaust gas temperature or both exhaust gas temperature and rotational speed) to the fifth embodiment for the following reason. In the fifth embodiment of FIG. 8, the temperature characteristics of the exhaust gas E with respect to the opening / closing operation of the discharge valve 13 are different. That is, in the first to fourth embodiments, when the discharge valve 13 is opened, the flow rate of the gas passing through the combustor 3 and the turbines 4 and 7 decreases, so the temperature of the exhaust gas E tends to rise. On the other hand, in the fifth embodiment, when the air discharge valve 13 in FIG. 8 is opened, the flow rate of the exhaust gas E passing through the regenerator 2 decreases, while the flow rate of the gas passing through the combustor 3 and the turbines 4 and 7. Will not decrease. Therefore, the temperature of the exhaust gas E slightly decreases as the amount of heat recovered from the regenerator 2 decreases. As described above, in the fifth embodiment, unlike the first to fourth embodiments, the temperature of the exhaust gas E does not increase. Therefore, the method using the feedback control of the temperature of the exhaust gas E is not appropriate. A method using the rotational speed is appropriate. Note that the temperature of the exhaust gas E does not rise due to the opening of the discharge valve 13 even by feedback control based on this rotational speed. Therefore, unlike the case of releasing the high-pressure air A1, A2, the combustion temperature and There is no risk of excessively increasing the exhaust gas temperature.

図9は、本発明の第6実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式二軸フリーガスタービンの要部を示す系統図である。この第6実施形態は、発電用や電気推進を対象とした発電機などの電気的装置を負荷L2として用いる場合に特に適したものである。この過速度回避装置が第1ないし第3実施形態と相違するのは、放風弁38として、第1ないし第3実施形態において放風弁とした用いたものと同一の、開度が連続的に変化可能な調整弁39と、開度が全開および全閉の2段階に変化する開閉弁40とを有している構成のみであり、フィードバック制御系として、第1ないし第3実施形態で示したいずれかのものをそのまま適用することができる。   FIG. 9 is a system diagram showing a main part of a regenerative two-shaft free gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the sixth embodiment of the present invention is applied. The sixth embodiment is particularly suitable when an electrical device such as a generator for power generation or electric propulsion is used as the load L2. This overspeed avoidance device is different from the first to third embodiments in that the opening angle is the same as that used as the discharge valve 38 in the first to third embodiments. The control valve 39 that can be changed to the above and the on-off valve 40 whose opening degree changes in two stages of fully open and fully closed are shown in the first to third embodiments as a feedback control system. Any of the above can be applied as it is.

先ず、放風弁38を調整弁39と開閉弁40とで構成した理由について説明する。船の推進機のような機械的装置からなる負荷L1では、瞬時に遮断された場合であっても、負荷L1自身の機械的な抵抗によって或る程度の時間遅れを持って出力が減少するため、ガスタービンに対しては瞬時に負荷L1の出力が瞬時に0まで低下しない。これに対し、電気的装置からなる負荷L2では、瞬時に負荷投入や負荷遮断が行われ、さらに、発電機や電力系統に異常が生じたような場合には、例えば遮断器の開放により制御系統から切り離されて、瞬時に全負荷状態から全負荷遮断に至ることがある。さらに、前記負荷L2では、瞬時に全負荷遮断が生じた場合に、発電などに使われていた膨大なエネルギが瞬間的に大きな加速エネルギに変わるため、過速度発生時におけるパワータービン7の回転数の上昇速度は極めて大きなものとなる。   First, the reason why the discharge valve 38 is constituted by the adjustment valve 39 and the opening / closing valve 40 will be described. In the load L1 composed of a mechanical device such as a ship propulsion device, the output decreases with a certain time delay due to the mechanical resistance of the load L1 itself even if it is interrupted instantaneously. For the gas turbine, the output of the load L1 does not instantaneously decrease to zero. On the other hand, in the load L2 composed of an electrical device, the load is turned on or off instantaneously. Further, when an abnormality occurs in the generator or the power system, for example, the control system is opened by opening the circuit breaker. May be instantaneously disconnected from the full load state to the full load cut-off. Further, in the load L2, when the full load is interrupted instantaneously, the enormous energy used for power generation and the like is instantaneously changed to a large acceleration energy. The climbing speed of is extremely large.

そこで、前記過速度回避装置では、放風弁38として開閉弁40を加えることにより、瞬間的な負荷遮断に対する追従性を確保するとともに、放風弁38において開閉弁40から調整弁39に切り換えることにより、再生器2から回収される熱エネルギに対しても適切な過速度の回避制御を行えるようにしたものである。   Therefore, in the overspeed avoidance device, by adding the opening / closing valve 40 as the discharge valve 38, the followability to the instantaneous load interruption is ensured and the discharge valve 38 is switched from the opening / closing valve 40 to the regulating valve 39. Thus, appropriate overspeed avoidance control can be performed for the heat energy recovered from the regenerator 2.

つぎに、この第6実施形態の過速度回避装置における過速度を回避する動作について、各部の状況を示した図10のシミュレーション結果を参照しながら説明する。なお、図10は、第3実施形態における図5の弁コントローラ14Bを用いる場合とほぼ同等のフィードバック制御系によって図9の放風弁38の開度をフィードバック制御した場合を例示してある。図10(a)に示すt31時点で図9に示す負荷L2が遮断されると、図10(d)に示すようにパワータービン7の回転数が瞬間的に上昇する。このとき、同図(c)に示すように、放風弁38では開閉弁40が全開し、かつ、調整弁39がパワータービン7の回転数に基づくフィードバック制御による開度に設定されるが、前記パワータービン7の回転数の瞬間的な上昇は、開閉弁40の全開によって比較的大量の動作流体が系外に放出されることにより、抑制される。   Next, the operation for avoiding the overspeed in the overspeed avoidance device of the sixth embodiment will be described with reference to the simulation results of FIG. FIG. 10 illustrates a case where the opening degree of the discharge valve 38 in FIG. 9 is feedback-controlled by a feedback control system substantially equivalent to the case of using the valve controller 14B in FIG. 5 in the third embodiment. When the load L2 shown in FIG. 9 is interrupted at time t31 shown in FIG. 10 (a), the rotational speed of the power turbine 7 instantaneously increases as shown in FIG. 10 (d). At this time, as shown in FIG. 5C, the on-off valve 40 is fully opened in the discharge valve 38, and the adjustment valve 39 is set to an opening degree by feedback control based on the rotational speed of the power turbine 7. The instantaneous increase in the rotational speed of the power turbine 7 is suppressed by releasing a relatively large amount of working fluid out of the system by fully opening the on-off valve 40.

開閉弁40の全開によって、パワータービン7の回転数が適当な値まで低下した図10(d)のt32時点では、開閉弁40が全閉状態に制御され、そののちは、第1ないし第3実施形態のいずれかで説明したと同様のフィードバック制御により調整弁39の開度が連続的に制御され、これにより、再生器2に蓄積された熱エネルギが放出される。   At time t32 in FIG. 10 (d) when the rotational speed of the power turbine 7 is reduced to an appropriate value due to the full opening of the on / off valve 40, the on / off valve 40 is controlled to be fully closed, and thereafter, the first to third The opening degree of the regulating valve 39 is continuously controlled by feedback control similar to that described in any of the embodiments, and thereby the heat energy accumulated in the regenerator 2 is released.

このように、前記過速度回避装置では、電気的装置のような負荷L2が瞬間に遮断された場合に効果的、かつ、迅速に過速度を回避できるものであり、このような効果が得られることを具体的に示すための比較例として、第1および第2実施形態の過速度回避装置において電気的装置である負荷L2の瞬間遮断が生じた場合の各部の状態を図11および図12に示してある。図11(第1実施形態)および図12(第2実施形態)の場合においても、開度が連続的に変化可能な放風弁13では、動作速度が比較的遅いことから、多くの流量の高圧空気または排ガスEを瞬間的に放風することができないので、図11(d)および図12(d)に示すように、パワータービン7の回転数が変動許容範囲Raの上限を超えて上昇したり、排ガス温度が目標排ガス温度Tr以上に上昇する、といった不具合が発生し、過速度を効果的に回避することができない。   As described above, the overspeed avoidance device can effectively and quickly avoid the overspeed when the load L2 such as an electrical device is instantaneously interrupted, and such an effect can be obtained. As a comparative example for specifically indicating this, the state of each part when the instantaneous interruption of the load L2, which is an electrical device, occurs in the overspeed avoidance devices of the first and second embodiments is shown in FIGS. It is shown. Even in the case of FIG. 11 (first embodiment) and FIG. 12 (second embodiment), the operation speed is relatively slow in the ventilating valve 13 whose opening degree can be continuously changed. Since high-pressure air or exhaust gas E cannot be discharged instantaneously, the rotational speed of the power turbine 7 increases beyond the upper limit of the allowable fluctuation range Ra as shown in FIGS. 11 (d) and 12 (d). Or the exhaust gas temperature rises above the target exhaust gas temperature Tr occurs, and overspeed cannot be effectively avoided.

また、第6実施形態の放風弁38の一部として用いた開閉弁40は、調整弁39よりは動作速度が速いので、この開閉弁40のみで電気的装置のような負荷L2の瞬時遮断時の過速度を回避することも考えられる。図13は、第6実施形態における放風弁38のうちの調整弁39を除外した構成で負荷L2の瞬時遮断時の過速度を回避するように図った比較例の各部の状態を示したものである。この場合、負荷L2が遮断された直後のパワータービン7の回転数の瞬間的な上昇は、開閉弁40の全開によって比較的大量の動作流体を系外に放出することによって抑制することができる。   Moreover, since the on-off valve 40 used as a part of the air discharge valve 38 of the sixth embodiment has a higher operating speed than the regulating valve 39, the on-off valve 40 alone is used to instantaneously cut off the load L2 like an electrical device. It is conceivable to avoid overspeed at the time. FIG. 13 shows the state of each part of a comparative example in which the adjustment valve 39 is excluded from the vent valve 38 in the sixth embodiment and the overspeed at the time of instantaneous interruption of the load L2 is avoided. It is. In this case, an instantaneous increase in the rotational speed of the power turbine 7 immediately after the load L2 is interrupted can be suppressed by releasing a relatively large amount of working fluid out of the system by fully opening the on-off valve 40.

しかし、再生式ガスタービンの場合には、負荷L2の遮断直後の過速度状態を回避した後も再生器2に蓄積された熱エネルギが放出され終わるまでに比較的長い時間を要することから、負荷L2の遮断直後の過速度状態を回避した時点で開閉弁40を閉じてしまうと、再生器2から回収された熱エネルギにより再び過速度状態となってしまうので、開閉弁40を再び開かなければならず、図13(c)に示すように、開閉弁40を全開と全閉に交互に頻繁に繰り返すように制御しなければならない。したがって、再生式ガスタービンでは、開閉弁40に加えて、開度が連続的に変化可能な調整弁39を設けることが好ましい。   However, in the case of a regenerative gas turbine, it takes a relatively long time for the thermal energy accumulated in the regenerator 2 to be released even after avoiding the overspeed state immediately after the load L2 is shut off. If the on / off valve 40 is closed when the overspeed state immediately after the L2 is cut off is avoided, the overspeed state is resumed due to the heat energy recovered from the regenerator 2, so the on / off valve 40 must be opened again. Instead, as shown in FIG. 13 (c), the on-off valve 40 must be controlled so as to be frequently repeated alternately between full open and full close. Therefore, in the regenerative gas turbine, in addition to the on-off valve 40, it is preferable to provide a regulating valve 39 whose opening degree can be continuously changed.

図14および図15は、本発明の第7および第8実施形態に係る各過速度回避装置をそれぞれ適用した再生式二軸フリーガスタービンの要部を示す系統図である。図9の第6実施形態では、調整弁39と開閉弁40とを備えた放風弁38を圧縮機1の出口と再生器3の入口との間の空気流路に設けたのに対し、図14の第7実施形態では、前記放風弁38を再生器2の出口と燃焼器3の入口の間の空気流路に設けており、これにより、再生器において熱エネルギにより加熱された高圧空気の一部を系外へ放出することによってパワータービン7に投入される熱エネルギを少なくすることができる。図15の第8実施形態では、放風弁38をパワータービン7の出口と再生器2の入口との間の排ガス流路に設けており、これにより、再生器2を通過する排ガスEの流量を減少させて再生器2自身に回収される熱エネルギを減らすことができる。したがって、いずれの場合にも、第6実施形態で説明したと同様の効果を得ることができる。   FIG. 14 and FIG. 15 are system diagrams showing a main part of a regenerative two-shaft free gas turbine to which each overspeed avoidance device according to the seventh and eighth embodiments of the present invention is applied. In the sixth embodiment of FIG. 9, an air discharge valve 38 having a regulating valve 39 and an on-off valve 40 is provided in the air flow path between the outlet of the compressor 1 and the inlet of the regenerator 3. In the seventh embodiment of FIG. 14, the vent valve 38 is provided in the air flow path between the outlet of the regenerator 2 and the inlet of the combustor 3, whereby the high pressure heated by the heat energy in the regenerator. By releasing a part of the air out of the system, the heat energy input to the power turbine 7 can be reduced. In the eighth embodiment of FIG. 15, the discharge valve 38 is provided in the exhaust gas flow path between the outlet of the power turbine 7 and the inlet of the regenerator 2, whereby the flow rate of the exhaust gas E passing through the regenerator 2. Thus, the heat energy recovered by the regenerator 2 itself can be reduced. Therefore, in any case, the same effect as described in the sixth embodiment can be obtained.

図14の第7実施形態では、第1〜第3実施形態で示したいずれのフィードバック制御(回転数または/および排ガス温度に基づく制御)も適用できる。図15の第8実施形態では、排ガスEを放出するので、図8の第5実施形態の場合と同様に、第1実施形態のフィードバック制御(回転数に基づく制御)を適用するのが好ましい。   In the seventh embodiment of FIG. 14, any feedback control (control based on the rotational speed or / and the exhaust gas temperature) shown in the first to third embodiments can be applied. In the eighth embodiment of FIG. 15, since the exhaust gas E is released, it is preferable to apply the feedback control (control based on the rotational speed) of the first embodiment as in the case of the fifth embodiment of FIG.

本発明の放風弁13,38は、前記各実施形態からもわかるとおり、圧縮機1から再生器2、燃焼機3、ガスジェネレータタービン4およびパワータービン7を経て再生器2に至るまでの作動流体の流路(流路の両端である圧縮機1および再生器2を含む)のいずれの箇所にも設けることができる。   The air discharge valves 13 and 38 of the present invention operate from the compressor 1 to the regenerator 2 via the regenerator 2, the combustor 3, the gas generator turbine 4 and the power turbine 7, as can be seen from the above embodiments. It can be provided at any location of the fluid flow path (including the compressor 1 and the regenerator 2 at both ends of the flow path).

本発明の第1実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式ガスタービンを示す系統図である。1 is a system diagram showing a regenerative gas turbine to which an overspeed avoidance device according to a first embodiment of the present invention is applied. (a)〜(f)は同上の過速度回避装置における負荷の急減発生時の各部の状態を示すシミュレーション図である。(A)-(f) is a simulation figure which shows the state of each part at the time of sudden load reduction generation | occurrence | production in the overspeed avoidance apparatus same as the above. 本発明の第2実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式ガスタービンを示す系統図である。It is a systematic diagram showing the regenerative gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the second embodiment of the present invention is applied. (a)〜(f)は同上の過速度回避装置における負荷の急減発生時の各部の状態を示すシミュレーション図である。(A)-(f) is a simulation figure which shows the state of each part at the time of sudden load reduction generation | occurrence | production in the overspeed avoidance apparatus same as the above. 本発明の第3実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式ガスタービンを示す系統図である。It is a systematic diagram showing the regenerative gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the third embodiment of the present invention is applied. (a)〜(f)は同上の過速度回避装置における負荷の急減発生時の各部の状態を示すシミュレーション図である。(A)-(f) is a simulation figure which shows the state of each part at the time of sudden load reduction generation | occurrence | production in the overspeed avoidance apparatus same as the above. 本発明の第4実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式ガスタービンの要部を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the principal part of the regenerative gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the fourth embodiment of the present invention is applied. 本発明の第5実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式ガスタービンの要部を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the principal part of the regenerative gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the fifth embodiment of the present invention is applied. 本発明の第6実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式ガスタービンの要部を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the principal part of the regenerative gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the sixth embodiment of the present invention is applied. (a)〜(f)は同上の過速度回避装置における負荷の急減発生時の各部の状態を示すシミュレーション図である。(A)-(f) is a simulation figure which shows the state of each part at the time of sudden load reduction generation | occurrence | production in the overspeed avoidance apparatus same as the above. (a)〜(f)は第1実施形態に係る過速度回避装置における電気的装置の負荷の遮断発生時の各部の状態を示すシミュレーション図である。(A)-(f) is a simulation figure which shows the state of each part at the time of interruption | blocking generation | occurrence | production of the load of the electric apparatus in the overspeed avoidance apparatus which concerns on 1st Embodiment. (a)〜(f)は第2実施形態に係る過速度回避装置における電気的装置の負荷の遮断発生時の各部の状態を示すシミュレーション図である。(A)-(f) is a simulation figure which shows the state of each part at the time of interruption | blocking generation | occurrence | production of the load of the electric apparatus in the overspeed avoidance apparatus which concerns on 2nd Embodiment. (a)〜(f)は第6実施形態に係る過速度回避装置における放風弁を開閉弁のみで構成した比較例の電気的装置の負荷の遮断発生時の各部の状態を示すシミュレーション図である。(A)-(f) is a simulation figure which shows the state of each part at the time of interruption | blocking generation | occurrence | production of the load of the electric apparatus of the comparative example which comprised only the on-off valve in the overspeed avoidance apparatus which concerns on 6th Embodiment. is there. 本発明の第7実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式ガスタービンの要部を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the principal part of the regenerative gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the seventh embodiment of the present invention is applied. 本発明の第8実施形態に係る過速度回避装置を適用した再生式ガスタービンの要部を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the principal part of the regenerative gas turbine to which the overspeed avoidance device according to the eighth embodiment of the present invention is applied. 従来のガスタービンの過速度回避装置を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the overspeed avoidance apparatus of the conventional gas turbine. (a)〜(f)は同上の過速度回避装置を再生式二軸ガスタービンに用いた場合における負荷の急減発生時の各部の状態を示すシミュレーション図である。(A)-(f) is a simulation figure which shows the state of each part at the time of the sudden reduction | decrease generation | occurrence | production of load in the case where the overspeed avoidance device same as the above is used for a regenerative type biaxial gas turbine.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧縮機
2 再生器
3 燃焼器
7 パワータービン(タービン)
11 燃料コントローラ(燃料制御手段)
13,38 放風弁
14,14A,14B 弁コントローラ(弁制御手段)
39 調整弁
40 開閉弁
L1,L2 負荷
FS1,FS2 フィードバック制御信号
Tr,Tr0 目標排ガス温度
1 Compressor 2 Regenerator 3 Combustor 7 Power turbine (turbine)
11 Fuel controller (fuel control means)
13, 38 Ventilation valve 14, 14A, 14B Valve controller (valve control means)
39 Control valve 40 On-off valve L1, L2 Load FS1, FS2 Feedback control signal Tr, Tr 0 Target exhaust gas temperature

Claims (9)

高圧空気を生成する圧縮機と、
前記高圧空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、
前記燃焼器からの燃焼ガスにより作動して負荷を駆動するタービンと、
前記タービンから排出される排ガスによって前記高圧空気を加熱する再生器と、
前記高圧空気、燃焼ガスまたは排ガスからなる動作流体の一部を系外に放出する放風弁と、
前記タービンの回転数に基づくフィードバック制御により前記放風弁の開度を調節する弁制御手段とを備えた再生式ガスタービンの過速度回避装置。
A compressor that generates high-pressure air;
A combustor for supplying and burning fuel to the high-pressure air;
A turbine that operates with combustion gas from the combustor to drive a load;
A regenerator for heating the high-pressure air with exhaust gas discharged from the turbine;
A vent valve for releasing a part of the working fluid comprising the high-pressure air, combustion gas or exhaust gas to the outside of the system;
An overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine, comprising: valve control means for adjusting an opening degree of the discharge valve by feedback control based on a rotational speed of the turbine.
高圧空気を生成する圧縮機と、
前記高圧空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、
前記燃焼器からの燃焼ガスにより作動して負荷を駆動するタービンと、
前記タービンから排出される排ガスによって前記高圧空気を加熱する再生器と、
前記高圧空気、燃焼ガスまたは排ガスからなる動作流体の一部を系外に放出する放風弁と、
前記タービンからの排ガスの温度に基づくフィードバック制御により前記放風弁の開度を調節する弁制御手段とを備えた再生式ガスタービンの過速度回避装置。
A compressor that generates high-pressure air;
A combustor for supplying and burning fuel to the high-pressure air;
A turbine that operates with combustion gas from the combustor to drive a load;
A regenerator for heating the high-pressure air with exhaust gas discharged from the turbine;
A vent valve for releasing a part of the working fluid comprising the high-pressure air, combustion gas or exhaust gas to the outside of the system;
An overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine, comprising: valve control means for adjusting an opening degree of the discharge valve by feedback control based on a temperature of exhaust gas from the turbine.
高圧空気を生成する圧縮機と、
前記高圧空気に燃料を供給して燃焼させる燃焼器と、
前記燃焼器からの燃焼ガスにより作動して負荷を駆動するタービンと、
前記タービンから排出される排ガスによって前記高圧空気を加熱する再生器と、
前記高圧空気、燃焼ガスまたは排ガスからなる動作流体の一部を系外に放出する放風弁と、
前記タービンの回転数および排ガスの温度に基づくフィードバック制御により前記放風弁の開度を調節する弁制御手段とを備えた再生式ガスタービンの過速度回避装置。
A compressor that generates high-pressure air;
A combustor for supplying and burning fuel to the high-pressure air;
A turbine that operates with combustion gas from the combustor to drive a load;
A regenerator for heating the high-pressure air with exhaust gas discharged from the turbine;
A vent valve for releasing a part of the working fluid comprising the high-pressure air, combustion gas or exhaust gas to the outside of the system;
An overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine, comprising: valve control means for adjusting an opening degree of the discharge valve by feedback control based on a rotational speed of the turbine and a temperature of exhaust gas.
請求項2において、前記弁制御手段は、フィードバック制御の際に目標排ガス温度を制御開始後に徐々に低下させる再生式ガスタービンの過速度回避装置。   3. The overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine according to claim 2, wherein the valve control means gradually lowers the target exhaust gas temperature after the start of control during feedback control. 請求項3において、前記弁制御手段は、前記タービンの回転数および排ガスの温度に基づく2つのフィードバック制御信号のうち、信号レベルの低い方を選択して前記放風弁の調節用信号として出力する再生式ガスタービンの過速度回避装置。   4. The valve control means according to claim 3, wherein the valve control means selects a lower one of the two feedback control signals based on the rotational speed of the turbine and the temperature of the exhaust gas and outputs the selected one as a signal for adjusting the discharge valve. Overspeed avoidance device for regenerative gas turbine. 請求項1から5のいずれか一項において、前記放風弁は、前記開度が全開および全閉の2段階に変化する開閉弁と、開度が連続的に変化可能な調整弁とを有している再生式ガスタービンの過速度回避装置。   6. The air release valve according to claim 1, wherein the air release valve includes an on-off valve in which the opening degree changes in two stages of fully open and fully closed, and an adjustment valve in which the opening degree can be continuously changed. An overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine. 請求項1から6のいずれか一項において、前記放風弁が前記圧縮機と再生器との間の高圧空気の流路に設けられている再生式ガスタービンの過速度回避装置。   The overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine according to any one of claims 1 to 6, wherein the discharge valve is provided in a high-pressure air flow path between the compressor and the regenerator. 請求項1から6のいずれか一項において、前記放風弁が前記再生器と燃焼器との間の高圧空気の流路に設けられている再生式ガスタービンの過速度回避装置。   The overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine according to any one of claims 1 to 6, wherein the discharge valve is provided in a flow path of high-pressure air between the regenerator and the combustor. 請求項1から6のいずれか一項において、前記放風弁が前記タービンの出口と再生器との間の排ガスの流路に設けられている再生式ガスタービンの過速度回避装置。   The overspeed avoidance device for a regenerative gas turbine according to any one of claims 1 to 6, wherein the discharge valve is provided in an exhaust gas flow path between an outlet of the turbine and a regenerator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8474268B2 (en) * 2007-08-16 2013-07-02 General Electric Company Method of mitigating undesired gas turbine transient response using event based actions
JP2011236806A (en) * 2010-05-10 2011-11-24 Kobe Steel Ltd Steam power generator
JP6801968B2 (en) * 2016-02-15 2020-12-16 三菱パワー株式会社 Gas turbine control device and control method, and gas turbine
JP2020045789A (en) * 2018-09-18 2020-03-26 アプガン インコーポレイテッド Gas turbine blower/pump
CN111058945A (en) * 2019-12-27 2020-04-24 迅玲腾风汽车动力科技(北京)有限公司 Miniature gas turbine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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