JP4735548B2

JP4735548B2 - High-humidity air-utilizing gas turbine and its operating method

Info

Publication number: JP4735548B2
Application number: JP2007007586A
Authority: JP
Inventors: ▲吉▼隆南
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2027-01-17
Also published as: JP2008175098A

Description

本発明は、高湿分空気を利用したガスタービン及びその運転方法に関する。 The present invention relates to a gas turbine using high-humidity air and an operation method thereof.

高湿分空気利用ガスタービンは、ガスタービン作動流体（空気）に水分を添加して加湿し、この加湿空気によってガスタービン排ガスの持つ熱エネルギーを回収することで、出力及び効率の向上を図るものである。この高湿分空気利用ガスタービンを用いた発電プラントとしては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１では、水分添加開始後の負荷変動に対し空気中の湿分量を安定に制御する手段が開示されている。 A high-humidity air-utilizing gas turbine adds moisture to the gas turbine working fluid (air) and humidifies it, and recovers the thermal energy of the gas turbine exhaust gas with this humidified air, thereby improving output and efficiency. It is. As a power plant using this high-humidity air-utilizing gas turbine, for example, there is one described in Patent Document 1. This Patent Document 1 discloses means for stably controlling the amount of moisture in the air against load fluctuations after the start of water addition.

一方、燃焼器で発生するＮＯｘは、天然ガスや灯油，軽油等の窒素含有量の少ない燃料を用いる場合、空気中の窒素が酸化されて発生するサーマルＮＯｘが大部分であり、サーマルＮＯｘの生成は温度依存性が高いため、一般にこれらの燃料を使用するガスタービンでは、火炎温度の低減が低ＮＯｘ燃焼法の基本思想である。火炎温度を低減する方策として、燃料と空気を予め混合した後に燃焼させる予混合燃焼が知られている。また、予混合燃焼方式における逆火等の燃焼安定性を改善して低ＮＯｘを実現するものとして、特許文献２に示されているような、燃料と空気を多数の小径の同軸噴流として燃焼室に供給するように構成した燃焼器が知られている。 On the other hand, the NOx generated in the combustor is mostly thermal NOx generated by oxidation of nitrogen in the air when using fuels with low nitrogen content such as natural gas, kerosene, and light oil. In general, in gas turbines using these fuels, reducing the flame temperature is the basic idea of the low NOx combustion method. As a measure for reducing the flame temperature, premixed combustion in which fuel and air are mixed in advance and then burned is known. In addition, as shown in Patent Document 2, the combustion chamber is made up of a large number of small-diameter coaxial jets, as shown in Patent Document 2, for improving combustion stability such as flashback in the premixed combustion system and realizing low NOx. Combustors configured to supply to are known.

特開２００５−３０７８６１JP 2005-307861 A 特開２００３−１４８７３４JP2003-148734

高湿分空気利用ガスタービンプラントで、圧縮空気に水分添加（加湿又は増湿）が開始されると、燃焼器においては燃焼空気中の湿分が増加するため、燃料の燃焼熱が湿分に奪われる分、火炎温度が低下し、ＮＯｘ発生量は減少する。また、水分の添加によってタービン作動流体が増加するため、回転数を一定に保持するために燃料が減少することによっても火炎温度が低下し、ＮＯｘ発生量は減少する。また、加湿された圧縮空気とタービンからの排ガスを熱交換する再生熱交換器（再生器）を設置している場合においては、火炎温度が低下したことにより、再生器での回収熱量が減少するため、燃焼空気温度が低下することによっても火炎温度が低下し、ＮＯｘ発生量は減少する。このように水分添加が開始されることよって、（１）湿分増加、（２）燃料減少、（３）空気温度低下（再生器設置の場合）が同時に進行して火炎温度が低下するため、ＮＯｘ発生量は減少する。 When moisture is added to the compressed air (humidification or humidification) in a high-humidity air-based gas turbine plant, the moisture in the combustion air increases in the combustor. The flame temperature decreases and the amount of NOx generated decreases by the amount taken. In addition, since the turbine working fluid increases due to the addition of moisture, the flame temperature also decreases and the amount of NOx generated decreases when the fuel decreases in order to keep the rotational speed constant. In addition, in the case where a regenerative heat exchanger (regenerator) that exchanges heat between the humidified compressed air and the exhaust gas from the turbine is installed, the amount of heat recovered in the regenerator decreases due to the drop in the flame temperature. Therefore, even when the combustion air temperature decreases, the flame temperature also decreases, and the amount of NOx generated decreases. By starting the addition of water in this way, (1) increase in moisture, (2) decrease in fuel, and (3) air temperature decrease (when a regenerator is installed) proceed simultaneously, and the flame temperature decreases. The amount of NOx generated decreases.

しかし、火炎温度の低下に伴い、逆に火炎の安定性は悪くなるため、燃焼器に供給する空気配分の設定時には、このような条件でも火炎の吹き消えが生じないように、空気流量を設定する必要がある。しかしながら、このように空気流量を設定した場合には、水分添加開始前には、逆に火炎温度が高くなるため、水分添加開始後の火炎の安定性は確保されるものの水分添加開始前のＮＯｘ発生量は増加する傾向がある。 However, as the flame temperature decreases, the flame stability becomes worse, so when setting the air distribution to the combustor, set the air flow rate so that the flame does not blow out even under these conditions. There is a need to. However, when the air flow rate is set in this manner, the flame temperature becomes higher before the start of water addition, so that the stability of the flame after the start of water addition is ensured, but the NOx before the start of water addition is ensured. The amount of generation tends to increase.

このように、高湿分空気利用ガスタービンプラントにおいては、水分添加開始前後で、燃焼器のＮＯｘ生成および火炎安定性に対して大きな条件変化が生ずる。 As described above, in the high-humidity air-utilizing gas turbine plant, a large change in conditions occurs with respect to NOx generation and flame stability of the combustor before and after the start of moisture addition.

本発明の目的は、水分添加（加湿又は増湿）開始の前及び後でも、燃焼器の低ＮＯｘを維持しかつ火炎の安定性も維持可能な高湿分空気利用ガスタービンプラント及びその運転方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a high-humidity air-utilizing gas turbine plant capable of maintaining low NOx in the combustor and maintaining flame stability before and after the start of water addition (humidification or humidification) and a method for operating the same. Is to provide.

本発明は、前記目的を達成するために、個別に燃料が供給される複数の燃焼部を備えた燃焼器の一部の燃焼部を他の部分よりも保炎性に優れた燃焼部（例えば、空気流に旋回成分を与える空気孔を備えた燃焼部）で構成し、圧縮空気への増湿開始後の所定期間、保炎性に優れた燃焼部における燃焼ガス温度が増湿開始前の燃焼ガス温度以上となるように、保炎性に優れた燃焼部に供給される燃料の流量を制御するようにしたものである。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a combustion section (for example, a combustion section (for example, having a plurality of combustion sections to which fuel is individually supplied) having superior flame holding properties as compared with the other sections. The combustion gas temperature in the combustion section having a flame holding property before the start of the humidification for a predetermined period after the start of the humidification to the compressed air. The flow rate of the fuel supplied to the combustion section having excellent flame holding properties is controlled so that the temperature is equal to or higher than the combustion gas temperature.

また、保炎性に優れた燃焼部に供給される燃料の流量を制御し、燃焼ガス温度の低下を抑制することは、複数の燃焼部の各々に供給する燃料の比率を、保炎性に優れた燃焼部の燃料比率が増湿開始前の燃料比率よりも大きくなるように設定して、複数の燃焼部の供給される燃料の流量を制御することでもある。 In addition, controlling the flow rate of the fuel supplied to the combustion part having excellent flame holding property and suppressing the decrease in the combustion gas temperature makes the ratio of the fuel supplied to each of the plurality of combustion parts flame holding property. It is also possible to control the flow rate of the fuel supplied to the plurality of combustion sections by setting the fuel ratio of the excellent combustion section to be larger than the fuel ratio before starting the humidification.

また、保炎性に優れた燃焼部の燃料比率を大きくする期間は予め定めても良いが、所定の条件（例えば、増湿が開始し、かつ、負荷信号又は燃焼器へ供給する燃料の燃料流量指令信号が所定値以下という条件）が成立している間としても良い。 In addition, the period during which the fuel ratio of the combustion section having excellent flame holding properties is increased may be determined in advance. However, predetermined conditions (for example, the start of humidification and the fuel of the fuel supplied to the load signal or the combustor) It may be while the condition that the flow rate command signal is equal to or less than a predetermined value is established.

また、火炎安定性という観点からすると、起動時の部分負荷運転状態で増湿を開始するときに注意する必要があり、この部分負荷運転状態で増湿開始後の所定期間、保炎性に優れた燃焼部の燃焼ガス温度が、火炎が保たれる燃焼ガス温度以上となるように、保炎性に優れた燃焼部に供給される燃料の流量を制御することにより、前記目的は達成される。 In addition, from the viewpoint of flame stability, it is necessary to be careful when starting to increase the humidity in the partial load operation state at the time of start-up. The above object can be achieved by controlling the flow rate of the fuel supplied to the combustion section having excellent flame holding properties so that the combustion gas temperature of the combustion section is equal to or higher than the combustion gas temperature at which the flame is maintained. .

また、本発明の高湿分空気利用ガスタービンの運転方法は、増湿開始の際に、発電量増加率が所定値となるように、複数の燃焼部からなる燃焼器に供給する燃料の全体燃料流量を減少させ、保炎性に優れた燃焼部に供給する燃料の比率が燃焼器への全体燃料流量を減少させる前の燃料比率よりも大きくなるように、複数の燃焼部に燃料を供給するようにしたものである。 In addition, the operation method of the high-humidity air-utilizing gas turbine according to the present invention is such that the entire amount of fuel supplied to the combustor including a plurality of combustion units is set so that the rate of increase in the amount of power generation becomes a predetermined value at the start of humidification. Supply fuel to multiple combustion sections so that the fuel flow ratio is reduced and the ratio of fuel supplied to the combustion section with excellent flame holding performance is greater than the fuel ratio before reducing the total fuel flow to the combustor. It is what you do.

本発明によれば、増湿開始前のＮＯｘ発生量が低レベルとなるように燃焼器に供給する空気の流量を設定しても、増湿開始後も、保炎性に優れた燃焼部における燃焼ガス温度を増湿開始前と同等または高くする（火炎が保たれる燃焼ガス温度に維持する）ように燃料流量を制御しているので、燃焼器全体に供給する燃料が減少（結果的に、その他の燃焼部に供給される燃料の流量が減少）しても燃焼器全体の燃焼安定性を確保することができる。その結果、高湿分空気利用ガスタービンの水分添加開始前後でのＮＯｘ発生量を低レベルに維持することができ、また、燃焼の安定性（火炎の安定性）を損なうことなく、信頼性の高い水分添加を行うことができる。 According to the present invention, even if the flow rate of air supplied to the combustor is set so that the amount of NOx generated before the start of humidification is low, even after the start of humidification, in the combustion section having excellent flame holding properties. The fuel flow rate is controlled so that the combustion gas temperature is equal to or higher than before the start of humidification (maintains the combustion gas temperature at which the flame is maintained), so the fuel supplied to the entire combustor is reduced (as a result The combustion stability of the entire combustor can be ensured even if the flow rate of the fuel supplied to the other combustion section is reduced). As a result, the amount of NOx generated before and after the start of moisture addition in the high-humidity air-utilizing gas turbine can be maintained at a low level, and the reliability of the combustion can be maintained without impairing the combustion stability (flame stability). High moisture addition can be performed.

以下、図面を用いて本発明の高湿分空気利用ガスタービンの実施例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the high-humidity air-utilizing gas turbine of the present invention will be described with reference to the drawings.

（１）第１の実施形態
図１は本発明の第１の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの全体構成を表すシステムフロー図である。 (1) 1st Embodiment FIG. 1: is a system flow figure showing the whole structure of the high humidity air utilization gas turbine system which concerns on the 1st Embodiment of this invention.

発電用高湿分空気利用ガスタービンは、圧縮機１，燃焼器２，タービン３，増湿器４，再生器（再生熱交換器）５から構成され、タービン３の出力により発電機２０を回転させ電力を得る。燃焼器２は、本体ケーシング６，燃焼器ケーシング７、および燃焼器カバー８内に格納されている。燃焼器２上流端中央には燃料ノズル９があり、その下流には、未燃の空気と既燃の燃焼ガスを隔てる概略円筒状の燃焼器ライナ１０がある。燃焼器ライナ１０の外周には、空気流路を形成し、流れを制御するための外周壁（以下、フロースリーブ１１）がある。フロースリーブ１１は燃焼器ライナ１０よりも直径が大きく、ほぼ同心円筒状に配置されている。燃焼器ライナ１０の下流には、燃料ガスをタービンへ導くための尾筒内筒１２があり、その外周には尾筒外筒１３がある。 The high-humidity air-utilizing gas turbine for power generation is composed of a compressor 1, a combustor 2, a turbine 3, a humidifier 4, and a regenerator (regenerative heat exchanger) 5, and the generator 20 is rotated by the output of the turbine 3. Get power. The combustor 2 is stored in the main body casing 6, the combustor casing 7, and the combustor cover 8. A fuel nozzle 9 is provided at the center of the upstream end of the combustor 2, and a substantially cylindrical combustor liner 10 that separates unburned air and burned combustion gas is provided downstream thereof. On the outer periphery of the combustor liner 10, there is an outer peripheral wall (hereinafter referred to as a flow sleeve 11) for forming an air flow path and controlling the flow. The flow sleeve 11 is larger in diameter than the combustor liner 10 and is arranged in a substantially concentric cylinder. Downstream of the combustor liner 10 is a tail cylinder inner cylinder 12 for guiding the fuel gas to the turbine, and a tail cylinder outer cylinder 13 is provided on the outer periphery thereof.

また、本実施例の高湿分空気利用ガスタービンでは、圧縮機１入口のガスタービン吸い込み空気１００に水３００を噴霧する吸気噴霧装置２７を備えている。水噴霧後の空気
１０１（大気圧）を圧縮機１で圧縮した高圧空気１０２は、本体ケーシング６内に充満した後、尾筒内筒１２と尾筒外筒１３の間の空間に流入し、尾筒内筒１２を外壁面から対流冷却する。尾筒内筒１２を冷却した後の抽気空気１０３は、尾筒外筒１３によって形成された抽気流路１４を通って本体ケーシング６外へと抽気される。 Further, the high-humidity air-utilizing gas turbine of this embodiment includes an intake spray device 27 that sprays water 300 onto the gas turbine intake air 100 at the inlet of the compressor 1. After the water sprayed air 101 (atmospheric pressure) is compressed by the compressor 1, the high-pressure air 102 is filled in the main body casing 6, and then flows into the space between the tail cylinder inner cylinder 12 and the tail cylinder outer cylinder 13, The tail cylinder inner cylinder 12 is convectively cooled from the outer wall surface. The extracted air 103 after cooling the tail cylinder inner cylinder 12 is extracted outside the main body casing 6 through the extraction passage 14 formed by the tail cylinder outer cylinder 13.

抽気空気１０３は、増湿器４において水分を添加され加湿空気１０４となる。空気の加湿方法としては、濡壁塔或いは増湿塔による加湿が知られている。 The extraction air 103 is added with moisture in the humidifier 4 to become humidified air 104. As an air humidification method, humidification by a wet wall tower or a humidification tower is known.

増湿器４で水分を添加された加湿空気１０４は、再生器５に導かれ、ガスタービン排ガス１０７（タービン出口低圧燃焼ガス）との熱交換により加熱されて、再生器通過後の高温空気１０５となり燃焼器ケーシング７へと注入される。燃焼器ケーシング７内での空気は、フロースリーブ１１と燃焼器ライナ１０の間の概して環状の空間を通って燃焼器頭部へ向かって流れ、途中燃焼器ライナ１０の対流冷却に使用される。また、その一部は燃焼器ライナ１０に設けられた冷却孔から燃焼器ライナ内へ流入し、フィルム冷却に使用される。残りの空気は、燃料ノズル９に設けられた空気孔から燃焼器ライナ内に流入し、燃料ノズルから噴出される燃料（２０１〜２０４）とともに燃焼に使用され、高温の燃焼ガス１０６となって尾筒内筒１２を通ってタービン３へと送られる。タービン３を出た低圧のガスタービン排ガス１０７は再生器５で熱回収された後、給水加熱器２２，排ガス再過熱器２３，水回収装置２４を経て、排気ガス１０９として排気塔２５から排気される。また、燃焼排ガス中の水分は途中の水回収装置２４で回収する。本図では、水回収の方式として煙道に水を噴霧し、ガス中の水分を凝集、落下させて回収する方式となっている。 The humidified air 104 to which moisture has been added by the humidifier 4 is guided to the regenerator 5, heated by heat exchange with the gas turbine exhaust gas 107 (turbine outlet low-pressure combustion gas), and the high-temperature air 105 after passing through the regenerator. And injected into the combustor casing 7. Air in the combustor casing 7 flows through a generally annular space between the flow sleeve 11 and the combustor liner 10 toward the combustor head and is used for convective cooling of the combustor liner 10 on the way. Further, a part thereof flows into the combustor liner from the cooling holes provided in the combustor liner 10 and is used for film cooling. The remaining air flows into the combustor liner from the air holes provided in the fuel nozzle 9 and is used for combustion together with the fuel (201 to 204) ejected from the fuel nozzle to become the high-temperature combustion gas 106. It is sent to the turbine 3 through the in-cylinder cylinder 12. The low-pressure gas turbine exhaust gas 107 exiting the turbine 3 is recovered by the regenerator 5 and then exhausted from the exhaust tower 25 as the exhaust gas 109 through the feed water heater 22, the exhaust gas resuperheater 23, and the water recovery device 24. The Further, water in the combustion exhaust gas is recovered by a water recovery device 24 on the way. In this figure, as a method of water recovery, water is sprayed on the flue and the water in the gas is condensed and dropped to recover.

タービン３で得られた駆動力はシャフト２１を通じて圧縮機１及び発電機２０に伝えられる。駆動力の一部は圧縮機１において空気の加圧に用いられる。また、発電機２０で駆動力を電力に変換する。 The driving force obtained by the turbine 3 is transmitted to the compressor 1 and the generator 20 through the shaft 21. A part of the driving force is used for pressurizing air in the compressor 1. Further, the driving force is converted into electric power by the generator 20.

水回収装置２４及び増湿器４の底部から回収した水は、水回収装置２４への噴霧水あるいは増湿塔４への加湿水として再利用する。その際、回収水は水処理装置２６で不純物が取り除かれる。 The water recovered from the bottoms of the water recovery device 24 and the humidifier 4 is reused as spray water to the water recovery device 24 or humidified water to the humidification tower 4. At that time, impurities are removed from the recovered water by the water treatment device 26.

高湿分空気利用ガスタービン発電プラントの出力である発電量ＭＷは、燃料流量調整弁（２１１〜２１４）の開閉により制御する。一方、空気への加湿量は増湿器４への加湿水量を調整弁３１１で制御する。 The power generation amount MW, which is the output of the high-humidity air-utilizing gas turbine power plant, is controlled by opening and closing the fuel flow rate adjustment valves (211 to 214). On the other hand, the amount of humidification to air controls the amount of humidification water to the humidifier 4 with the adjustment valve 311.

図２は本実施例で用いる燃焼器、特に、燃料ノズル９の詳細構造を示した図である。本実施例で用いる燃焼器は、燃料‐空気同軸噴流の燃焼器である。高湿分空気利用ガスタービンプラントのように、再生器により燃焼用空気が高温化されている場合でも燃料の自発火を防止しつつ、火炎温度を適度に制御して低ＮＯｘ化を図るためには、燃料と空気を多数の小径の同軸噴流として燃焼室に噴出する方法が有効である。 FIG. 2 is a view showing a detailed structure of the combustor used in the present embodiment, in particular, the fuel nozzle 9. The combustor used in this embodiment is a fuel-air coaxial jet combustor. In order to achieve low NOx by appropriately controlling the flame temperature while preventing fuel self-ignition even when the combustion air is heated by a regenerator, as in a high-humidity air-based gas turbine plant A method is effective in which fuel and air are injected into the combustion chamber as a large number of small-diameter coaxial jets.

燃焼器カバー８の燃料ノズルヘッダ３０に多数の燃料ノズル３１が取り付けられており、その１本１本に対応した空気孔３２を備えた空気孔プレート３３が、サポート３４を介して燃焼器カバー８に取り付けられた構造となっている。 A number of fuel nozzles 31 are attached to the fuel nozzle header 30 of the combustor cover 8, and an air hole plate 33 having air holes 32 corresponding to each one is provided via a support 34. It is attached to the structure.

一対の燃料ノズル３１と空気孔３２はほぼ同心状であり、中央に燃料噴流３５，その周囲に空気３６の同軸噴流を多数形成することができる。この同軸噴流構造により、空気孔３２内では燃料−空気は未混合である（自発火が発生するまでに混合されていない）ため、高湿分空気利用ガスタービンの様に燃焼空気が高温であっても、燃料の自発火は発生せず、空気孔プレート３３を溶損するようなことなく、信頼性の高い燃焼器にすることができる。 The pair of fuel nozzles 31 and air holes 32 are substantially concentric, and a large number of coaxial jets of air 36 can be formed around the fuel jet 35 at the center. Due to this coaxial jet structure, the fuel-air is not mixed in the air hole 32 (it is not mixed before the spontaneous ignition occurs), so that the combustion air is at a high temperature like a gas turbine using high humidity air. However, self-ignition of fuel does not occur, and the air hole plate 33 is not melted and a highly reliable combustor can be obtained.

また、このような小さな同軸噴流を多数形成することにより、燃料と空気の界面が増加し混合が促進するため、ＮＯｘの発生量を抑制することができる。かくして、高湿分空気利用ガスタービンにおいても低ＮＯｘと安定燃焼を両立することが可能となる。 In addition, by forming a large number of such small coaxial jets, the interface between the fuel and air is increased and mixing is promoted, so that the amount of NOx generated can be suppressed. Thus, it is possible to achieve both low NOx and stable combustion even in a high-humidity air-utilizing gas turbine.

図３は空気孔プレート３３を燃焼器下流側から見た図である。本実施例においては、多数の空気孔（および、図示されていないが空気孔と対を成す燃料ノズル）は同心状に８列配置されている。また、中心から４列（第１列〜第４列）で構成される燃焼部が第１群
（Ｆ１）、第５列で構成される燃焼部が第２群（Ｆ２）、その外側の２列（第６，７列）で構成される燃焼部が第３群（Ｆ３）、最外周（第８列）で構成される燃焼部が第４群
（Ｆ４）と群分けされており、図１及び図２に示した様に、Ｆ１〜Ｆ４それぞれの群ごとにヘッダ３０に設けたフランジ（４１〜４４）を通して燃料が供給できる様になっている。このような燃料系統の群分け構造により、ガスタービンの燃料流量変化に対し燃料供給する燃料ノズルの本数を段階的に変化させる燃料ステージングが可能となり、ガスタービン部分負荷運転時の燃焼安定性が高まるとともに低ＮＯｘ化が可能となる。さらに中央の４列（Ｆ１）の空気孔はピッチ円接線方向に角度（図３中のα°、本実施例では１５°としている）を持った斜め穴にすることで、空気流全体に旋回をかけ、生じる循環流によって火炎を安定化させている。Ｆ１の周囲のＦ２〜Ｆ４は、中央のＦ１バーナの燃焼熱によって火炎が安定化される。 FIG. 3 is a view of the air hole plate 33 as seen from the downstream side of the combustor. In this embodiment, a large number of air holes (and fuel nozzles that are paired with air holes, not shown) are arranged in eight rows concentrically. In addition, the combustion section composed of four rows (first row to fourth row) from the center is the first group (F1), the combustion portion composed of the fifth row is the second group (F2), and the outer 2 Combustion sections composed of rows (sixth and seventh rows) are grouped into a third group (F3), and combustion sections composed of the outermost periphery (eighth column) are grouped into a fourth group (F4). As shown in FIG. 1 and FIG. 2, fuel can be supplied through flanges (41 to 44) provided in the header 30 for each group of F 1 to F 4. Such a fuel system grouping structure enables fuel staging by gradually changing the number of fuel nozzles that supply fuel in response to changes in the fuel flow rate of the gas turbine, thereby improving combustion stability during partial load operation of the gas turbine. At the same time, NOx reduction is possible. Furthermore, the air holes in the four central rows (F1) are swirled in the entire air flow by making them into diagonal holes having an angle (α ° in FIG. 3, 15 ° in the present embodiment) in the pitch tangential direction. And the flame is stabilized by the resulting circulating flow. The flames of F2 to F4 around F1 are stabilized by the combustion heat of the central F1 burner.

この燃焼器の運転方法について図４のグラフも参照しながら説明する。図４の横軸は起動開始からの時刻、縦軸は上から回転数，発電量，水分添加量，燃料流量（２００），燃焼ガス温度，Ｆ１〜Ｆ４各系統の個別燃料流量を模式的に表したものである。また、期間ａは起動から定格回転数に達するまでの回転数昇速期間、期間ｂはガスタービン起動中の増負荷期間、期間ｃは起動終了後の負荷追従運転期間を表す。増負荷期間ｂは前半の水分無添加期間ｂ１と水分添加量増加期間ｂ２に分かれる。 The operation method of this combustor will be described with reference to the graph of FIG. The horizontal axis in FIG. 4 schematically shows the time from the start of startup, and the vertical axis schematically shows the rotation speed, power generation amount, moisture addition amount, fuel flow rate (200), combustion gas temperature, and individual fuel flow rates of F1 to F4 from the top. It is a representation. In addition, period a represents a speed increasing period from start to reach the rated speed, period b represents an increased load period during start of the gas turbine, and period c represents a load following operation period after the end of start. The increased load period b is divided into a first moisture-free period b1 and a moisture addition period b2.

まず、燃料流量が比較的少ない着火および昇速時は中央のＦ１のみで運転（すなわち燃料系統２０１のみに燃料を供給）し、定格回転数無負荷条件付近まで昇速させる。この
Ｆ１単独燃焼を今後の説明では１／４モードと呼ぶことにする。次にそれ以降の負荷上昇過程では、Ｆ１の外周のＦ２に燃料を投入して、Ｆ１＋Ｆ２で運転する。すなわち、燃料系統２０１および２０２に燃料を供給し、燃料流量調節弁２１１および２１２により各燃料流量を制御する。このときを２／４モードと呼ぶことにする。 First, at the time of ignition and acceleration at a relatively low fuel flow rate, operation is performed only with the central F1 (that is, fuel is supplied only to the fuel system 201), and the speed is increased to near the rated speed no-load condition. This F1 single combustion will be referred to as ¼ mode in the following description. Next, in the subsequent load increasing process, fuel is supplied to F2 on the outer periphery of F1, and the engine is operated at F1 + F2. That is, fuel is supplied to the fuel systems 201 and 202, and the fuel flow rate control valves 211 and 212 control the fuel flow rates. This time is called a 2/4 mode.

次に、さらに周囲の燃料系統２０３に燃料を供給し、Ｆ３に着火した状態を３／４モードと呼ぶ。ここまでの過程では増湿器４には水分が添加されていない（ｂ１）。またこの間の燃料流量増加は、ガスタービンの起動計画に定められた負荷上昇率に従ってガスタービン発電量が増加する様に、燃料流量調節弁２１１，２１２および２１３によって燃料流量が制御される。また、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３各系統の燃料流量配分は燃焼を安定させ、かつ生成するＮＯｘを最小とするため、燃焼温度がＦ１，Ｆ２，Ｆ３においてほぼ同じとなる様に定められた比率で供給される。 Next, the state in which fuel is further supplied to the surrounding fuel system 203 and the F3 is ignited is referred to as a 3/4 mode. In the process so far, no moisture is added to the humidifier 4 (b1). In addition, during this time, the fuel flow rate is controlled by the fuel flow rate control valves 211, 212, and 213 so that the amount of power generated by the gas turbine increases in accordance with the load increase rate determined in the gas turbine startup plan. In addition, the fuel flow distribution of each system of F1, F2, and F3 supplies combustion at a ratio determined so that the combustion temperature is substantially the same in F1, F2, and F3 in order to stabilize combustion and minimize the generated NOx. Is done.

本実施例においては、この３／４モードで増湿器４への水分添加を開始する。一般に、ガスタービン起動時の回転数上昇時には、圧縮機吸込み空気流量や回転体の振動特性が変化するため、定格回転数到達後に比べると外乱により系が不安定になりやすい傾向がある。高湿分空気利用ガスタービンプラントにおいて、回転数上昇途中に水分添加を開始すると、ガスタービンに対して外乱を与えることになるため、起動時の安定性を確保するためには、定格回転数到達後の部分負荷状態で水分添加を開始する方が望ましいからである。 In the present embodiment, the addition of moisture to the humidifier 4 is started in this 3/4 mode. In general, when the rotational speed rises at the time of starting the gas turbine, the compressor intake air flow rate and the vibration characteristics of the rotating body change, so that the system tends to become unstable due to disturbance compared to after reaching the rated rotational speed. In a high-humidity air-based gas turbine plant, starting the addition of water while the rotational speed is increasing will cause disturbance to the gas turbine. Therefore, to ensure stability at startup, the rated rotational speed is reached. This is because it is desirable to start adding water in the subsequent partial load state.

増湿器給水弁３１１が所定の速度で開き、高圧空気１０３が加湿されることにより、タービン３を駆動する作動流体量が増加する。この際、発電量増加率を所定の速度にするため、Ｆ１〜Ｆ３のトータル燃料流量は一時的に減少する。しかし本発明により、水分添加開始後の所定時間の間はＦ１の燃料比率が水分添加前に比べて増加するため、Ｆ１に供給される燃料流量は加湿前とほぼ同等または増加し、すなわちＦ１の燃焼ガス温度は加湿前とほぼ同等または高くなり、Ｆ１の火炎安定性が確保される。一方、Ｆ２，Ｆ３の燃料比率は減少し、燃料流量は減少するが、Ｆ１の火炎の燃焼熱により保炎しているため、Ｆ１の燃料比率が増加することでＦ２，Ｆ３の火炎の安定性も確保可能となる。このように本発明により、全体的な火炎の安定性を確保したまま、負荷上昇および増湿が可能となる。その後定格負荷に到達し、ガスタービンの起動完了となる。高負荷運転時においては、主として最外周のＦ４の燃料流量を増減させて対応する。このときＦ４燃料と空気の混合気は、Ｆ１〜Ｆ３までの燃焼ガスと混合して高温になるため、燃料の酸化反応が進行し、高い燃焼効率を得ることができる。また燃焼完結後の温度をＮＯｘ生成が顕著となる温度
(おおよそ１６００℃)以下になるよう空気配分が設定されているため、Ｆ４からのＮＯｘ発生をほとんど零とする燃焼が可能となる。また投入したＦ４燃料がごくわずかでも反応が完結するため、連続的な燃料切り換えが可能となり、運用性が向上する。 When the humidifier water supply valve 311 opens at a predetermined speed and the high-pressure air 103 is humidified, the amount of working fluid that drives the turbine 3 increases. At this time, the total fuel flow rate of F1 to F3 temporarily decreases in order to set the power generation rate increase rate to a predetermined speed. However, according to the present invention, the fuel ratio of F1 is increased during a predetermined time after the start of water addition compared to before the water addition, so that the fuel flow rate supplied to F1 is substantially the same as or higher than that before humidification, that is, F1 The combustion gas temperature is almost equal to or higher than that before humidification, and the flame stability of F1 is ensured. On the other hand, although the fuel ratio of F2 and F3 is decreased and the fuel flow rate is decreased, the flame is retained by the combustion heat of the flame of F1, so that the stability of the flames of F2 and F3 is increased by increasing the fuel ratio of F1. Can also be secured. As described above, according to the present invention, the load can be increased and the humidity can be increased while the overall flame stability is ensured. After that, the rated load is reached and the startup of the gas turbine is completed. During high-load operation, this is mainly handled by increasing or decreasing the fuel flow rate of the outermost F4. At this time, since the mixture of F4 fuel and air is mixed with the combustion gases F1 to F3 and becomes high temperature, the oxidation reaction of the fuel proceeds and high combustion efficiency can be obtained. Also, the temperature after combustion is complete is the temperature at which NOx formation becomes significant.
Since the air distribution is set to be (approximately 1600 ° C.) or less, combustion with almost zero NOx generation from F4 becomes possible. In addition, since the reaction is completed even with a very small amount of F4 fuel, continuous fuel switching is possible, improving operability.

図５のグラフは、本発明を用いない場合の課題を説明するものである。すなわち、水分添加開始時のＦ１燃料比率を増加させない場合、Ｆ１の燃料流量が減少し、Ｆ１の燃焼ガス温度が低下することにより、Ｆ１の火炎の安定性が低下し、これに伴いＦ２，Ｆ３の火炎の安定性も低下するため、火炎が吹き消える可能性が大きくなる。このとき水分添加後の安定性を向上させるため、空気孔３２の大きさを小さくして局所的な燃空比を大きくすることも可能だが、逆に水分添加前の燃焼温度が高くなってＮＯｘ発生量が増加する。 The graph of FIG. 5 explains the problem when the present invention is not used. That is, when the F1 fuel ratio at the start of water addition is not increased, the fuel flow rate of F1 decreases and the combustion gas temperature of F1 decreases, thereby reducing the stability of the flame of F1, and accordingly, F2, F3 The stability of the flame is also reduced, increasing the possibility that the flame will blow out. At this time, in order to improve the stability after the addition of moisture, it is possible to reduce the size of the air hole 32 and increase the local fuel-air ratio, but conversely, the combustion temperature before the addition of moisture increases and the NOx increases. The amount generated increases.

かくして、本発明により図４に示したような燃料制御とすることにより、水分添加前後のＦ１の燃焼安定性を確保できるため、水分添加前の低ＮＯｘ化を図り、かつ水分添加後の燃焼安定性を確保することが可能となる。 Thus, by adopting the fuel control as shown in FIG. 4 according to the present invention, the combustion stability of F1 before and after the addition of moisture can be secured, so that the NOx before moisture addition is reduced and the combustion stability after the addition of moisture is achieved. It becomes possible to ensure the sex.

図６は本実施例による高湿分利用ガスタービンの燃料流量制御の一例を示したものである。 FIG. 6 shows an example of fuel flow control of the high humidity gas turbine according to this embodiment.

予め設定されたタービン速度指令信号４１１及び、負荷指令信号４１２と、実際のタービン速度の信号であるタービン速度信号４１１ａ及び、実際の負荷の信号である負荷信号４１２ａがガスタービン制御装置４０１に入力され、燃料流量指令信号４１４が演算された後、該ガスタービン制御装置４０１から出力される。該燃料流量指令信号４１４は燃料流量制御装置４０２内の燃料比率制御コントローラ４０３と燃料流量制御コントローラ
４０５にそれぞれ入力される。該燃料比率制御コントローラ４０３内では入力された該燃料流量指令信号４１４に基づき、Ｆ１からＦ４の燃料比率が演算され、Ｆ１−Ｆ４燃料比率信号４１６−４１９が出力される。Ｆ１からＦ４の燃料比率は、例えば、Ｆ１からＦ４各群の空気配分あるいはノズル数に比例した比率に設定することで、各群の燃焼温度を同等とし、低ＮＯｘかつ安定な燃焼を実現することができる。出力された該Ｆ１−Ｆ４燃料比率信号４１６−４１９は燃料比率補正コントローラ４０４に入力され、補正演算が行われた後、Ｆ１−Ｆ４補正燃料比率信号４１６ａ−４１９ａとして出力され、燃料流量制御コントローラ４０５に入力される。該燃料流量制御コントローラ４０５では該Ｆ１−Ｆ４補正燃料比率信号４１６ａ−４１９ａと燃料流量指令信号４１４に基づき、Ｆ１−Ｆ４燃料流量調節弁２１１−２１４の制御指令であるＦ１−Ｆ４燃料流量調節弁開度指令４２０−４２３が演算された後出力され、該Ｆ１−Ｆ４燃料流量調節弁２１１−２１４が所定の開度になり、Ｆ１からＦ４に所定の燃料流量が供給される。 A preset turbine speed command signal 411, a load command signal 412, a turbine speed signal 411a that is an actual turbine speed signal, and a load signal 412a that is an actual load signal are input to the gas turbine control device 401. After the fuel flow command signal 414 is calculated, it is output from the gas turbine control device 401. The fuel flow command signal 414 is input to the fuel ratio controller 403 and the fuel flow controller 405 in the fuel flow controller 402, respectively. In the fuel ratio controller 403, the fuel ratio from F1 to F4 is calculated based on the input fuel flow command signal 414, and F1-F4 fuel ratio signals 416-419 are output. For example, by setting the fuel ratio of F1 to F4 to a ratio proportional to the air distribution or the number of nozzles of each group of F1 to F4, the combustion temperature of each group is made equal, and low NOx and stable combustion is realized. Can do. The output F1-F4 fuel ratio signal 416-419 is input to the fuel ratio correction controller 404, and after correction calculation is performed, it is output as an F1-F4 corrected fuel ratio signal 416a-419a. Is input. The fuel flow rate controller 405 opens the F1-F4 fuel flow rate adjustment valve, which is a control command for the F1-F4 fuel flow rate adjustment valve 211-214, based on the F1-F4 corrected fuel ratio signal 416a-419a and the fuel flow rate command signal 414. The degree command 420-423 is calculated and output, and the F1-F4 fuel flow rate adjusting valve 211-214 has a predetermined opening degree, and a predetermined fuel flow rate is supplied from F1 to F4.

次に、該燃料比率補正コントローラ４０４について詳細に説明する。該燃料比率補正コントローラ４０４内にはＦ１燃料比率信号４１６に所定の比率を加算する加算器４０７と、Ｆ２−Ｆ４燃料比率信号４１７−４１９から所定の比率を減算する減算器４０８−410が設置されている。該加算器４０７と該減算器４０８−４１０は燃料比率補正信号415ａが入力されている場合にのみ作動し、該燃料比率補正信号４１５ａが入力されていない場合は、入力されたＦ１−Ｆ４燃料比率信号４１６−４１９をそのまま出力する。 Next, the fuel ratio correction controller 404 will be described in detail. In the fuel ratio correction controller 404, an adder 407 for adding a predetermined ratio to the F1 fuel ratio signal 416 and a subtractor 408-410 for subtracting a predetermined ratio from the F2-F4 fuel ratio signal 417-419 are installed. ing. The adder 407 and the subtractor 408-410 operate only when the fuel ratio correction signal 415a is input, and when the fuel ratio correction signal 415a is not input, the input F1-F4 fuel ratio. Signals 416-419 are output as they are.

また、該燃料比率補正信号４１５ａについては、ガスタービン制御装置４０１に湿分投入指令４１３が入力された際に、湿分投入指令信号４１５が該ガスタービン制御装置401より出力され、タイマ４０６に入力される。該タイマ４０６内では、湿分投入指令信号
４１５の入力開始から所定の時間のみ燃料比率補正信号４１５ａが出力され、所定の時間経過後は該燃料比率補正信号４１５ａが出力されなくなる。 As for the fuel ratio correction signal 415 a, when the moisture input command 413 is input to the gas turbine controller 401, the moisture input command signal 415 is output from the gas turbine controller 401 and input to the timer 406. Is done. In the timer 406, the fuel ratio correction signal 415a is output only for a predetermined time from the start of input of the moisture input command signal 415, and the fuel ratio correction signal 415a is not output after the predetermined time has elapsed.

ここで、湿分供給開始前後でのガスタービン燃料流量制御の作動方法を説明する。湿分供給開始前は、該燃料比率制御コントローラ４０３内に入力された該燃料流量指令信号
４１４に基づき演算された、Ｆ１−Ｆ３燃料比率信号４１６−４１８が燃料比率補正コントローラ４０４に入力される。この時、湿分投入指令４１３がガスタービン制御装置401に入力されておらず、燃料比率補正信号４１５ａは出力されていないため、加算器４０７と減算器４０８−４１０は作動していない。よって、該燃料比率補正コントローラ４０４に入力されたＦ１−Ｆ３燃料比率信号４１６−４１８は補正されずに燃料流量制御コントローラに入力され、演算されたＦ１−Ｆ３燃料流量調節弁開度指令４２０−４２２が出力され、Ｆ１−Ｆ３の燃焼ガス温度が同等となる燃料流量でＦ１−Ｆ３に燃料が供給される。 Here, an operation method of gas turbine fuel flow control before and after the start of moisture supply will be described. Before the start of moisture supply, F1-F3 fuel ratio signals 416-418 calculated based on the fuel flow rate command signal 414 input into the fuel ratio controller 403 are input to the fuel ratio correction controller 404. At this time, since the moisture input command 413 is not input to the gas turbine control device 401 and the fuel ratio correction signal 415a is not output, the adder 407 and the subtractor 408-410 are not operating. Therefore, the F1-F3 fuel ratio signal 416-418 input to the fuel ratio correction controller 404 is input to the fuel flow control controller without correction, and the calculated F1-F3 fuel flow control valve opening command 420-422. Is output, and fuel is supplied to F1-F3 at a fuel flow rate at which the combustion gas temperatures of F1-F3 are equivalent.

一方、湿分供給開始時は湿分投入指令４１３がガスタービン制御装置４０１に入力されるため、湿分投入指令信号４１５の入力開始から所定の時間のみ燃料比率補正信号415ａが出力される。よって、湿分供給開始から所定の時間のみ燃料比率補正コントローラ404
内の加算器４０７と減算器４０８−４０９が作動するため、Ｆ１燃料比率信号４１６には所定の比率が加算され、Ｆ２−Ｆ３燃料比率信号４１７−４１８からは所定の比率が減算され、Ｆ１−Ｆ３燃料比率信号４１６ａ−４１８ａが出力される。Ｆ１−Ｆ３燃料比率補正信号４１６ａ−４１８ａに基づき演算されたＦ１−Ｆ３燃料流量調節弁開度指令が燃料流量制御コントローラから出力され、Ｆ１−Ｆ３に燃料が供給される。この時、Ｆ１に供給される燃料流量の比率は湿分供給開始前に比べて大きくなるため、Ｆ１の燃焼ガス温度は高くなることから、Ｆ１の燃焼安定性が確保される。逆に、Ｆ２，Ｆ３に供給される燃料流量の比率は湿分供給開始前に比べて小さくなるが、高温で安定に燃焼しているＦ１の燃焼ガスによって、Ｆ２，Ｆ３の燃焼安定性も確保される。 On the other hand, since the moisture input command 413 is input to the gas turbine control device 401 at the start of moisture supply, the fuel ratio correction signal 415a is output only for a predetermined time from the start of input of the moisture input command signal 415. Therefore, the fuel ratio correction controller 404 only for a predetermined time from the start of moisture supply.
Since the adder 407 and the subtractor 408-409 in the circuit are operated, a predetermined ratio is added to the F1 fuel ratio signal 416, a predetermined ratio is subtracted from the F2-F3 fuel ratio signal 417-418, and F1- F3 fuel ratio signals 416a-418a are output. The F1-F3 fuel flow rate adjustment valve opening command calculated based on the F1-F3 fuel ratio correction signal 416a-418a is output from the fuel flow rate controller, and fuel is supplied to F1-F3. At this time, since the ratio of the fuel flow rate supplied to F1 becomes larger than before the start of moisture supply, the combustion gas temperature of F1 becomes higher, so that the combustion stability of F1 is ensured. Conversely, the ratio of the fuel flow rate supplied to F2 and F3 is smaller than before the start of moisture supply, but the combustion stability of F2 and F3 is ensured by the combustion gas of F1 that is stably burning at high temperature. Is done.

次に、湿分供給開始から所定の時間経過後はタイマ４０６から燃料比率補正信号415ａが出力されなくなるため、燃料比率補正コントローラ４０４内の加算器４０７と減算器
４０８−４０９が作動しなくなり、該燃料比率補正コントローラ４０４に入力されたＦ１−Ｆ３燃料比率信号４１６−４１８は補正されずに燃料流量制御コントローラに入力され、湿分供給開始前と同様にＦ１−Ｆ３の燃焼ガス温度が同等となる燃料流量でＦ１−Ｆ３に燃料が供給される。タイマ４０６に設定する所定時間は、火炎の安定性の観点から定められる。例えば、後述の実施の形態で説明する条件となる時間を予め把握することにより定められる。 Next, since a fuel ratio correction signal 415a is not output from the timer 406 after a predetermined time has elapsed since the start of moisture supply, the adder 407 and subtractor 408-409 in the fuel ratio correction controller 404 do not operate, The F1-F3 fuel ratio signal 416-418 input to the fuel ratio correction controller 404 is input to the fuel flow rate controller without correction, and the combustion gas temperature of F1-F3 becomes the same as before the start of moisture supply. Fuel is supplied to F1-F3 at the fuel flow rate. The predetermined time set in the timer 406 is determined from the viewpoint of flame stability. For example, it is determined by grasping in advance the time that is a condition described in an embodiment described later.

以上の燃料流量制御により、ＮＯｘの低減を図ると共に、燃焼器全体の燃焼安定性を確保したままでの負荷上昇及び増湿を可能とすることができる。 With the above fuel flow control, it is possible to reduce NOx and increase the load and increase the humidity while ensuring the combustion stability of the entire combustor.

（２）第２の実施形態
図７，図８は本発明の第２の実施例について示した図であり、図７は第１の実施例における図３に対応し、図８は第１の実施例における図６にそれぞれ対応するものである。 (2) Second Embodiment FIGS. 7 and 8 are views showing a second embodiment of the present invention. FIG. 7 corresponds to FIG. 3 in the first embodiment, and FIG. This corresponds to FIG. 6 in the embodiment.

図７において図３に示した第１の実施例と異なる点は、第１の実施例の燃料ノズルと空気孔の配列群を縮小した形のものを５つ配置していることにある。第１の実施例の燃焼器では中央の燃焼部（Ｆ１）の空気孔をピッチ円接線方向に角度を持った斜め穴にすることで、空気流全体に旋回をかけ、これによって生じる循環流によってＦ１〜Ｆ４の燃焼部全体の火炎を安定化させている。これに対し、第２の実施例の燃焼器ではＦ２ａ〜Ｆ４ａの各燃焼部の中央にピッチ円接線方向に角度（第１の実施例と同様に、α＝１５°）を持った空気孔を有する燃焼部（Ｆ１ａ）が配置されている。このため、各Ｆ１ａによって生じる循環流によって、Ｆ２ａ〜Ｆ４ａの各燃焼部の燃焼安定性を、個々に確保することが可能となる。 7 is different from the first embodiment shown in FIG. 3 in that five fuel nozzles and air holes in the first embodiment are arranged in a reduced form. In the combustor of the first embodiment, the air hole in the central combustion section (F1) is formed into a slanted hole having an angle in the pitch tangential direction so that the entire air flow is swirled. The flame of the whole combustion part of F1-F4 is stabilized. On the other hand, in the combustor of the second embodiment, an air hole having an angle in the pitch tangential direction (α = 15 ° as in the first embodiment) is provided at the center of each of the combustion portions F2a to F4a. The combustion part (F1a) which has is arrange | positioned. For this reason, it becomes possible to ensure individually the combustion stability of each combustion part of F2a-F4a with the circulation flow produced by each F1a.

本実施例の燃焼器の運用方法については第１の実施例と同様に、点火・昇速段階はF1aのみに燃料を投入し、その後負荷上昇に伴い、Ｆ２ａ，Ｆ３ａ，Ｆ４ａに順に燃料を投入していく。また、湿分投入開始時期に関しても第１の実施例と同様に、Ｆ３ａまで着火した状態にて湿分投入を行う。 As for the operation method of the combustor of this embodiment, as in the first embodiment, fuel is supplied only to F1a in the ignition / acceleration stage, and then fuel is sequentially supplied to F2a, F3a, and F4a as the load increases. I will do it. In addition, as with the first embodiment, the moisture supply is started in the state where ignition up to F3a is performed in the same manner as in the first embodiment.

図８は第２の実施例による高湿分利用ガスタービンの燃料流量制御の一例を示したものである。図示を省略している部分は、図６と同じである。図８において図６に示した第１の実施例と異なる点は、燃料比率補正信号４１５ａの出力時期を燃料流量指令信号４１４に基づき決定している点にある。第１の実施例においては、タイマ４０６を用いることにより、燃料比率補正の時期を時間により制御しており、制御ロジックが簡便化されるという特徴をもっている。その反面、増湿開始から燃焼安定性が確保され燃料比率補正が解除可能となるまでの時間が異なる起動方法を実施する場合には、タイマの設定値を変更する必要がある。 FIG. 8 shows an example of fuel flow control of the high humidity gas turbine according to the second embodiment. The parts not shown are the same as those in FIG. 8 differs from the first embodiment shown in FIG. 6 in that the output timing of the fuel ratio correction signal 415a is determined based on the fuel flow rate command signal 414. In the first embodiment, by using the timer 406, the fuel ratio correction timing is controlled by time, and the control logic is simplified. On the other hand, when the starting method with different time from the start of humidification to the time when combustion stability is ensured and the fuel ratio correction can be canceled is required, it is necessary to change the set value of the timer.

これに対して、第２の実施例においては、湿分投入指令信号４１５と燃料流量指令信号４１４が論理積器に入力され、湿分投入指令信号４１５が入力されており、かつ該燃料流量指令信号４１４の値が所定の範囲内である間は、燃料比率補正信号４１５ａが出力され、燃料比率補正が行われる。その後、燃料流量指令信号４１４の値が所定の範囲以上となったとき、燃料比率補正信号４１５ａが出力されなくなる、すなわち燃料比率補正が行われなくなるように制御されている。 On the other hand, in the second embodiment, the moisture input command signal 415 and the fuel flow command signal 414 are input to the logical integrator, the moisture input command signal 415 is input, and the fuel flow command While the value of the signal 414 is within the predetermined range, the fuel ratio correction signal 415a is output and the fuel ratio is corrected. Thereafter, when the value of the fuel flow rate command signal 414 exceeds a predetermined range, the fuel ratio correction signal 415a is not output, that is, the fuel ratio correction is not performed.

これにより、増湿開始後はＦ１の燃料比率を高くし、Ｆ１の燃焼ガス温度を増湿開始前と同等もしくは高くすることによって、燃焼器全体の燃焼安定性の確保が可能となる。また、各燃焼部における燃焼ガス温度が燃焼安定性を確保可能な温度でありかつ、ＮＯｘの発生が顕著となる温度（１６００℃付近）以下となる燃料流量にて、燃料比率補正を解除することが可能となる。以上のことから、燃焼安定性を確保すると共に、ＮＯｘの低減を図ることが可能となる。 Thereby, the fuel ratio of F1 is increased after the start of humidification, and the combustion stability of the entire combustor can be ensured by increasing the combustion gas temperature of F1 to be equal to or higher than that before the start of humidification. In addition, the fuel ratio correction is canceled at a fuel flow rate at which the combustion gas temperature in each combustion section is a temperature at which combustion stability can be ensured and the temperature at which the generation of NOx becomes significant (near 1600 ° C.) or less. Is possible. From the above, it is possible to ensure combustion stability and reduce NOx.

また、本実施形態における燃焼器の代わりに、図９に示すような第１の実施例のＦ２−Ｆ４燃料ノズルと空気孔を円状に複数配列した構成の燃焼器を用いても同様の効果が得られる。 The same effect can be obtained by using a combustor having a configuration in which a plurality of F2-F4 fuel nozzles and air holes in the first example shown in FIG. 9 are arranged in a circle instead of the combustor in the present embodiment. Is obtained.

（３）第３の実施形態
図１０〜図１２は本発明の第３の実施例について説明した図であり、図１０は第１の実施例における図１に対応し、図１１は第１の実施例における図３，図１２は第１の実施例における図６及び第２の実施例における図８にそれぞれ対応するものである。 (3) Third Embodiment FIGS. 10 to 12 are diagrams for explaining a third embodiment of the present invention. FIG. 10 corresponds to FIG. 1 in the first embodiment, and FIG. 3 and 12 in the embodiment correspond to FIG. 6 in the first embodiment and FIG. 8 in the second embodiment, respectively.

図１０において第１の実施例と異なる主な点は、増湿器４がボイラ５０に置き換わったことにある。また、燃焼器が同軸噴流燃焼器から予混合燃焼器に置き換わっている。第１の実施例における増湿器４では、水流量３０１は、増湿器４中で蒸発し高湿分空気１０４に添加される水分量よりも多く、蒸発量は空気および水の温度・圧力と増湿器４の持つ蒸発面積で決まる。これに対し、第３の実施例においては、ボイラ５０から供給される高温・高圧蒸気１１０の流量を蒸気流量調節弁３１２でコントロールできるため、圧縮空気と蒸気を混合する混合器５１から排出される混合器通過後高温高湿空気１１１の流量および湿分を細かく調整できる利点がある。このとき、ボイラ５０として、ガスタービンとは独立した機器として別個に設置したボイラを用いれば、増湿系統に関わる機器及び高圧空気配管が不要となるため、プラント全体としてのシステム構成を簡素化できる。それに対して、通常のコジェネレーションやコンバインドサイクルで用いられるようなガスタービンの排熱回収ボイラを用いれば、プラント全体の熱効率を高めることができる。 In FIG. 10, the main point different from the first embodiment is that the humidifier 4 is replaced with a boiler 50. In addition, the combustor is replaced by a premixed combustor from a coaxial jet combustor. In the humidifier 4 in the first embodiment, the water flow rate 301 is larger than the amount of water evaporated in the humidifier 4 and added to the high humidity air 104, and the amount of evaporation is the temperature and pressure of air and water. And the evaporation area of the humidifier 4. On the other hand, in the third embodiment, since the flow rate of the high-temperature / high-pressure steam 110 supplied from the boiler 50 can be controlled by the steam flow rate adjusting valve 312, it is discharged from the mixer 51 that mixes compressed air and steam. There is an advantage that the flow rate and moisture of the high-temperature and high-humidity air 111 can be finely adjusted after passing through the mixer. At this time, if a boiler separately installed as an equipment independent of the gas turbine is used as the boiler 50, equipment relating to the humidification system and high-pressure air piping become unnecessary, and thus the system configuration as a whole plant can be simplified. . On the other hand, if an exhaust heat recovery boiler of a gas turbine used in a normal cogeneration or combined cycle is used, the thermal efficiency of the entire plant can be increased.

次に、図１１は第３の実施例の燃焼器を燃焼器下流側から見た図である。Ｆ１ｃから
Ｆ４ｃまでの全燃焼部が予混合燃焼であり、Ｆ１ｃの燃焼部にのみ旋回羽根（旋回器）
３８が設置されており、これによって生じる燃焼ガスの循環流により、Ｆ２ｃからＦ４ｃまでの火炎の保炎を行う。本実施例の燃焼器は第１，第２の実施例中に示した燃焼器に比べて、燃料−空気の混合に対して十分な距離を確保することができるため、ＮＯｘの低減を図ることが可能となるという特徴がある。一方、第１，第２の実施例のように再生サイクルによって燃焼空気が高温となり、予混合部３７での燃焼自発火の可能性が生じる場合には、自発火防止に配慮が必要となる。 Next, FIG. 11 is the figure which looked at the combustor of the 3rd Example from the combustor downstream side. The entire combustion part from F1c to F4c is premixed combustion, and only the combustion part of F1c has swirl vanes (swivel unit)
38 is installed, and flame holding from F2c to F4c is carried out by the circulation flow of the combustion gas generated thereby. Compared with the combustors shown in the first and second embodiments, the combustor of the present embodiment can secure a sufficient distance for the fuel-air mixture, so that NOx can be reduced. There is a feature that becomes possible. On the other hand, when the combustion air becomes hot due to the regeneration cycle as in the first and second embodiments and there is a possibility of combustion self-ignition in the premixing unit 37, it is necessary to consider self-ignition prevention.

本実施例の燃焼器の運用方法については第１の実施例と同様に、点火・昇速段階はF1cのみに燃料を投入し、その後負荷上昇に伴い、Ｆ２ｃ，Ｆ３ｃ，Ｆ４ｃに順に燃料を投入していく。また、湿分投入開始時期に関しても第１の実施例と同様に、Ｆ３ｃまで着火した状態にて湿分投入を行う。 As for the operation method of the combustor of this embodiment, as in the first embodiment, fuel is supplied only to F1c in the ignition / acceleration stage, and then fuel is sequentially supplied to F2c, F3c, and F4c as the load increases. I will do it. In addition, as with the first embodiment, the moisture supply is started in the state of ignition up to F3c in the same manner as in the first embodiment.

図１２は第３の実施例における高湿分利用ガスタービンの燃料流量制御の一例を示したものである。図示を省略している部分は、図６と同じである。図１２において図８に示した第２の実施例と異なる点は、燃料比率補正信号４１５ａの出力時期が負荷信号４１２ａと蒸気流量調節弁開検知信号４２５に依存している点である。 FIG. 12 shows an example of fuel flow control of the high humidity gas turbine in the third embodiment. The parts not shown are the same as those in FIG. FIG. 12 is different from the second embodiment shown in FIG. 8 in that the output timing of the fuel ratio correction signal 415a depends on the load signal 412a and the steam flow control valve opening detection signal 425.

第３の実施例においては、湿分投入指令信号４１５，蒸気流量調節弁開検知信号４２５，負荷信号４１２ａが論理積器に入力され、湿分投入指令信号４１５，蒸気流量調節弁開検知信号４２５が出力されており、かつ負荷信号が所定の値以下である場合に燃料比率補正信号４１５ａが出力される、すなわち燃料比率補正が行われる。一方、負荷信号が所定の値以上になった場合は、燃料比率補正信号４１５ａが出力されなくなる、すなわち燃料比率補正が解除されるように制御されている。蒸気流量調節弁開検知信号４２５を燃料比率補正開始の条件として用いることにより、圧縮空気への湿分投入開始を検知する確実性が高まるという利点がある。ここでは、蒸気流量の信号として調節弁開検知信号４２５を例に説明したが、調整弁の開度や蒸気流量計の信号を利用すれば、さらに精度の高い燃料制御が可能になる。 In the third embodiment, the moisture input command signal 415, the steam flow control valve open detection signal 425, and the load signal 412a are input to the logical product, and the moisture input command signal 415, the steam flow control valve open detection signal 425 are input. Is output, and the fuel ratio correction signal 415a is output, that is, the fuel ratio correction is performed. On the other hand, when the load signal exceeds a predetermined value, the fuel ratio correction signal 415a is not output, that is, the fuel ratio correction is canceled. By using the steam flow rate control valve opening detection signal 425 as a condition for starting the fuel ratio correction, there is an advantage that the certainty of detecting the start of the introduction of moisture into the compressed air is increased. Here, the control valve opening detection signal 425 has been described as an example of the steam flow signal, but more accurate fuel control is possible by using the opening of the control valve and the signal of the steam flow meter.

また、本実施例においては、燃料比率補正の開始及び解除時期を規定するために負荷信号を用いたが、負荷（ガスタービン出力）と燃料流量はほぼ一次関数の関係にあることから、負荷信号によっても、燃料流量を用いた場合と同等の信頼性を確保することができる。 In this embodiment, the load signal is used to define the start and release timing of the fuel ratio correction. However, since the load (gas turbine output) and the fuel flow rate have a substantially linear relationship, the load signal As a result, the same reliability as when the fuel flow rate is used can be secured.

これにより、増湿開始後はＦ１の燃料比率を高くし、Ｆ１の燃焼ガス温度を増湿開始前と同等もしくは高くすることにより、燃焼器全体の燃焼安定性の確保が可能となる。また、各燃焼部における燃焼ガス温度が燃焼安定性を確保可能な温度でありかつ、ＮＯｘの発生が顕著となる温度（１６００℃付近）以下となる負荷にて、燃料比率補正を解除することが可能となる。以上のことから、燃焼安定性を確保すると共に、ＮＯｘの低減を図ることが可能となる。 As a result, the fuel ratio of F1 is increased after the start of humidification, and the combustion stability of the entire combustor can be ensured by making the combustion gas temperature of F1 equal to or higher than that before the start of humidification. Further, the fuel ratio correction can be canceled at a load at which the combustion gas temperature in each combustion section is a temperature at which combustion stability can be ensured and the temperature at which NOx is significantly generated (near 1600 ° C.) or less. It becomes possible. From the above, it is possible to ensure combustion stability and reduce NOx.

本発明の第１の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの構成を表すシステムフロー図である。It is a system flow figure showing the composition of the high humidity air use gas turbine system concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る低ＮＯｘ燃焼器燃料ノズルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the low NOx combustor fuel nozzle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る低ＮＯｘ燃焼器燃料ノズルの詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the low NOx combustor fuel nozzle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの運転方法の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the operating method of the high humidity air utilization gas turbine system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明実施しない場合の問題点を説明するための運転方法を表す図である。It is a figure showing the driving | operation method for demonstrating the problem when not implementing this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの制御システムの一例を表す図である。It is a figure showing an example of the control system of the high humidity air utilization gas turbine system concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの燃焼器の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the combustor of the high humidity air utilization gas turbine system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの制御システムの一例を表す図である。It is a figure showing an example of the control system of the high humidity air utilization gas turbine system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの燃焼器の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the combustor of the high humidity air utilization gas turbine system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの構成を表すシステムフロー図である。It is a system flow figure showing the structure of the high humidity air utilization gas turbine system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの燃焼器の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the combustor of the high humidity air utilization gas turbine system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの制御システムの一例を表す図である。It is a figure showing an example of the control system of the high humidity air utilization gas turbine system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１圧縮機
２燃焼器
３タービン
４増湿器
５再生器
６本体ケーシング
７燃焼器ケーシング
８燃焼器カバー
９燃料ノズル
１０燃焼器ライナ
１１フロースリーブ
１２燃焼器尾筒内筒
１３尾筒外筒
１４尾筒外筒に設けた再生器への抽気流路
１５抽気配管
１６隔壁部材
１７圧縮機吸気ケーシング
２０発電機
２１シャフト
２２給水加熱器
２３排ガス再過熱器
２４水回収装置
２５排気塔
２６水処理装置
２７吸気噴霧装置
３０燃料ヘッダ
３１燃料ノズル
３２空気孔
３３空気孔プレート
３４サポート
３５燃料噴流
３６空気噴流
３７予混合部
３８旋回羽根
４１Ｆ１燃料フランジ
４２Ｆ２燃料フランジ
４４Ｆ４燃料フランジ
５０ボイラ
５１圧縮空気と蒸気を混合する混合器
１００ガスタービン吸い込み空気（大気圧）
１０１水噴霧後の吸い込み空気（大気圧）
１０２圧縮空気
１０３尾筒冷却後抽気空気
１０４再生器前低温高湿空気
１０５再生器通過後高温高湿空気
１０６高温燃焼ガス
１０７ガスタービン排ガス（タービン出口低圧燃焼ガス）
１０８給水加熱器出口排ガス
１０９排気筒排ガス
１１０ボイラ吐出蒸気
１１１混合器通過後高温高湿空気
２００燃料
２０１Ｆ１燃料
２０２Ｆ２燃料
２０３Ｆ３燃料
２０４Ｆ４燃料
２１０燃料遮断弁
２１１Ｆ１燃料流量調節弁
２１２Ｆ２燃料流量調節弁
２１３Ｆ３燃料流量調節弁
２１４Ｆ４燃料流量調節弁
３００圧縮機吸気噴霧水
３０１増湿装置給水
３１０圧縮機吸気噴霧水量制御弁
３１１増湿装置給水量制御弁
３１２蒸気流量調節弁
４０１ガスタービン制御装置
４０２燃料流量制御装置
４０３燃料比率制御コントローラ
４０４燃料比率補正コントローラ
４０５燃料流量制御コントローラ
４０６タイマ
４０７加算器
４０８−４１０減算器
４１１タービン速度指令信号
４１１ａタービン速度信号
４１２負荷指令信号
４１２ａ負荷信号
４１３湿分投入指令
４１４燃料流量指令信号
４１５湿分投入指令信号
４１５ａ燃料比率補正信号
４１６Ｆ１燃料比率信号
４１７Ｆ２燃料比率信号
４１８Ｆ３燃料比率信号
４１９Ｆ４燃料比率信号
４１６ａＦ１補正燃料比率信号
４１７ａＦ２補正燃料比率信号
４１８ａＦ３補正燃料比率信号
４１９ａＦ４補正燃料比率信号
４２０Ｆ１燃料流量調節弁開度指令
４２１Ｆ２燃料流量調節弁開度指令
４２２Ｆ３燃料流量調節弁開度指令
４２３Ｆ４燃料流量調節弁開度指令
４２４論理積器
４２５蒸気流量調節弁開検知信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Combustor 3 Turbine 4 Humidifier 5 Regenerator 6 Main body casing 7 Combustor casing 8 Combustor cover 9 Fuel nozzle 10 Combustor liner 11 Flow sleeve 12 Combustor tail cylinder 13 Tail cylinder outer cylinder 14 Tail Extraction flow path 15 to the regenerator provided in the cylinder outer cylinder 15 Extraction piping 16 Partition member 17 Compressor intake casing 20 Generator 21 Shaft 22 Feed water heater 23 Exhaust gas resuperheater 24 Water recovery device 25 Exhaust tower 26 Water treatment device 27 Intake spray device 30 Fuel header 31 Fuel nozzle 32 Air hole 33 Air hole plate 34 Support 35 Fuel jet 36 Air jet 37 Premixing section 38 Swirling blade 41 F1 fuel flange 42 F2 fuel flange 44 F4 fuel flange 50 Boiler 51 Compressed air and steam Mixer 100 for mixing gas turbine intake air (atmospheric pressure)
101 Suction air after spraying water (atmospheric pressure)
102 Compressed air 103 Extracted air after cooling down the transition piece 104 Low-temperature high-humidity air 105 before the regenerator High-temperature high-humidity air 106 after passing the regenerator High-temperature combustion gas 107 Gas turbine exhaust gas (turbine outlet low-pressure combustion gas)
108 Feed water heater outlet exhaust gas 109 Exhaust tube exhaust gas 110 Boiler discharge steam 111 High-temperature and high-humidity air 200 after passing through the mixer 200 Fuel 201 F1 fuel 202 F2 fuel 203 F3 fuel 204 F4 fuel 210 Fuel shutoff valve 211 F1 fuel flow control valve 212 F2 fuel Flow control valve 213 F3 fuel flow control valve 214 F4 fuel flow control valve 300 Compressor intake spray water 301 Humidifier supply water 310 Compressor intake spray water amount control valve 311 Humidifier supply water control valve 312 Steam flow control valve 401 Gas turbine Control device 402 Fuel flow control device 403 Fuel ratio control controller 404 Fuel ratio correction controller 405 Fuel flow control controller 406 Timer 407 Adder 408-410 Subtractor 411 Turbine speed command signal 411a Turbine speed signal 412 Load command signal 412a Load signal 413 Moisture input command 414 Fuel flow command signal 415 Moisture input command signal 415a Fuel ratio correction signal 416 F1 fuel ratio signal 417 F2 fuel ratio signal 418 F3 fuel ratio signal 419 F4 fuel ratio signal 416a F1 correction fuel ratio signal 417a F2 corrected fuel ratio signal 418a F3 corrected fuel ratio signal 419a F4 corrected fuel ratio signal 420 F1 fuel flow control valve opening command 421 F2 fuel flow control valve opening command 422 F3 fuel flow control valve opening command 423 F4 fuel flow control valve Opening command 424 AND circuit 425 Steam flow control valve open detection signal

Claims

A compressor, a combustor that burns fuel using compressed air compressed by the compressor, a turbine that is driven by combustion gas from the combustor, and humidifies the compressed air compressed by the compressor A high-humidity air-utilizing gas turbine equipped with a humidifier,
The combustor includes a plurality of combustion parts to which fuel is individually supplied, and a part of the plurality of combustion parts is configured by a combustion part having a better flame holding property than the other parts,
The flame-holding property so that the combustion gas temperature in the combustion section having excellent flame-holding property is equal to or higher than the combustion gas temperature before starting humidification by the humidifying device for a predetermined period after the start of humidification by the humidifying device. A high-humidity air-utilizing gas turbine comprising a fuel flow rate control device for controlling the flow rate of fuel supplied to a combustion section excellent in the above.

A compressor, a combustor that burns fuel using compressed air compressed by the compressor, a turbine that is driven by combustion gas from the combustor, and humidifies the compressed air compressed by the compressor A high-humidity air-utilizing gas turbine equipped with a humidifier,
The combustor includes a plurality of combustion parts to which fuel is individually supplied, and a part of the plurality of combustion parts is configured by a combustion part having a better flame holding property than the other parts,
The ratio of the fuel supplied to each of the plurality of combustion sections for a predetermined period after the start of the humidification by the humidifier, the ratio of the fuel of the combustion section having excellent flame holding properties before the start of humidification by the humidifier A high-humidity air-utilizing gas turbine comprising a fuel flow rate control device configured to control a flow rate of fuel supplied to each of the plurality of combustion sections, set to be larger than a fuel ratio of

A compressor, a combustor that burns fuel using compressed air compressed by the compressor, a turbine that is driven by combustion gas from the combustor, and humidifies the compressed air compressed by the compressor A high-humidity air-utilizing gas turbine equipped with a humidifier,
The combustor includes a plurality of combustion parts to which fuel is individually supplied, and a part of the plurality of combustion parts is configured by a combustion part having a better flame holding property than the other parts,
The ratio of the fuel to be supplied to each of the plurality of combustion sections is set to the ratio of the fuel of the combustion section having excellent flame holding properties when a predetermined condition is satisfied when the humidification is started by the humidifier. A fuel flow rate control device configured to control a flow rate of fuel supplied to each of the plurality of combustion sections, the fuel ratio being set to be larger than a fuel ratio when the predetermined condition is not satisfied; High-humidity air-utilizing gas turbine.

4. The predetermined condition according to claim 3, wherein the humidification by the humidifier starts and a load signal or a fuel flow command signal of fuel supplied to the combustor is equal to or less than a predetermined value. A high-humidity air-utilizing gas turbine.

A compressor, a combustor that burns fuel using compressed air compressed by the compressor, a turbine that is driven by combustion gas from the combustor, and humidifies the compressed air compressed by the compressor A high-humidity air-utilizing gas turbine equipped with a humidifier,
The combustor includes a plurality of combustion parts to which fuel is individually supplied, and a part of the plurality of combustion parts is configured by a combustion part having a better flame holding property than the other parts,
In the partial load operation state, when the humidifier is used to increase the humidity, the combustion gas temperature in the combustion section having excellent flame holding property is equal to or higher than the combustion gas temperature at which the flame is maintained for a predetermined period after the start of humidification. Thus, the fuel that controls the flow rate of the fuel supplied to the combustion portion having excellent flame holding properties and controls the flow rate of the fuel supplied to the other combustion portions to be lower than before the start of humidification. A high-humidity air-utilizing gas turbine comprising a flow control device.

6. The humidifier according to claim 1, wherein the humidifier adds water to the compressed air from the compressor to humidify the compressed air humidified by the humidifier and the exhaust gas from the turbine. A high-humidity air-utilizing gas turbine comprising a regenerative heat exchanger for exchanging heat.

The high-humidity air-utilizing gas turbine according to claim 6, further comprising a feed water heater that exchanges heat between water supplied to the humidifier and exhaust gas from the regenerative heat exchanger.

8. The fuel-air coaxial jet according to claim 1, wherein the plurality of combustion portions form a plurality of fuel-air coaxial jets composed of a fuel jet and an air flow flowing substantially coaxially around the fuel jet. And a plurality of fuel nozzles for ejecting fuel and a plurality of air holes for ejecting air in the combustion chamber.

9. The high-humidity air-utilizing gas turbine according to claim 8, wherein the combustion section having excellent flame holding properties has the plurality of air holes so as to give a swirling component to the air flow.

A compressor, a combustor that burns fuel using compressed air compressed by the compressor, a turbine that is driven by combustion gas from the combustor, and humidifies the compressed air compressed by the compressor A humidifier is provided, and the combustor includes a plurality of combustion parts to which fuel is individually supplied, and a part of the plurality of combustion parts is constituted by a combustion part having better flame holding properties than the other parts. A method for operating a high-humidity air-utilized gas turbine comprising:
When starting the humidification by the humidifier, the total fuel flow rate of the fuel supplied to the combustor composed of the plurality of combustion units is decreased so that the power generation rate increase rate becomes a predetermined value.
Supplying fuel to the plurality of combustion sections such that the ratio of the fuel supplied to the combustion sections having excellent flame holding properties is greater than the fuel ratio before reducing the total fuel flow rate to the combustor. A high-humidity air-utilizing gas turbine operating method.