JP4939889B2 - ガスタービン燃焼監視システムおよび燃焼監視方法 - Google Patents
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Description
図16において、ガスタービンGTは、空気圧縮機1と、タービン本体2と、このタービン本体2の回りに円環状に配置された複数個の筒状のガスタービン燃焼器(以下、単に燃焼器という)3と、この複数個の燃焼器3に供給する燃料Fの量を調節する燃料流量調整弁4と、タービン本体2の排気ガスを排気する排気ダクト5とを備えており、吸気ダクト1aから吸気した大気中の空気Aを空気圧縮機1で圧縮して燃焼器3に吐出して燃焼器3で燃料Fを燃焼させ、燃料Fの燃焼によって生じた高温の燃焼ガスをタービン本体2に導入して静翼および動翼間のタービン段落で膨張仕事を行わせ、タービンロータを回転させることによって発電機Gを駆動し電力を発生させるように構成されている。なお、タービン本体2で膨張仕事を終えた燃焼ガスは、排気ダクト5から図示しない煙道、煙突を通って大気中に放出されるようになっている。
複数の排ガス温度センサー61〜6nで測定された排ガス温度信号S61〜S6nは、ガスタービン燃焼監視装置100内の排ガス温度平均値演算器8および排ガス温度の最大値および最小値間の偏差を演算する「排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器」10に入力される。
図1は本発明の第1の実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置の構成例を示す図、図2は各排ガス温度センサーを配列順に並べたときの排ガス温度を示した図、そして図3は排ガス温度(最大値/2番目最大値)信号切換器のロジック構成図である。
まず図1から説明する。本実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Aが図16で示した従来装置100と異なる点は、破線枠で囲った部分を新たに付加するように構成した点にある。以下、新たに付加した部分の構成および機能について、順を追って説明する。
次に、図1、図2および図3を参照して本実施形態の作用について説明する。
(i.正常時)
図1のガスタービン燃焼監視装置100Aにおいて、燃焼器3に異常燃焼が無く、さらに排ガス温度センサー61〜6nや、そのセンサーに接続されるリード線等の回路に異常がない場合は、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度最大値−最小値偏差S10は、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも小さい(S10<S14)。このため、第1判定器15では判定式が成立せず、タービン保護を企図するロジックレベル「1」なる判定信号S15を出力することはなく、従って、ガスタービン燃焼監視装置100AからガスタービンGTにタービン保護信号S16を出力することはない。
図2(a)のように、排ガス温度センサー61〜6nの温度信号S61〜S6nのうち、隣接する複数個の排ガス温度センサー(66、67、68)の温度信号が他の信号に比べて異常に大きい場合、同図の右側に記載した信号S10とS14との大小関係から判るように、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度(最大値−最小値)偏差S10は、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも大きいので、第1判定器15では予め定めた判定式(S10>S14)が成立し、タービン保護企図信号となるロジックレベルが「1」なる判定信号S15を論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力する。
図2(b)のように、排ガス温度センサー61〜6nの温度信号のうち、いずれか一つの排ガス温度センサー67の温度信号が異常に大きい場合についても、同図右側に記載の信号S1,S14の大小関係から明らかなように、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度(最大値−最小値)偏差S10は、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも大きいので判定式(S10>S14)が成立し“Y”、ロジックレベルが「1」なる判定信号S15を論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力する。
以上述べたように、本実施形態によれば、排ガス温度(最大値−最小値)偏差が「大」(S10>S14)であることを示すロジックレベルが「1」なる判定信号S15が検出されたときに、排ガス温度(2番目最大値−最小値)偏差S10´がバイアス許容温度偏差信号S14より大きいか否かを監視し、大きい場合(S10´>S14)は燃焼器の異常と判定し、大きくない場合(S10´<S14)は排ガス温度センサーの異常と判定することができる。
図4は本発明の第2の実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Bの構成例を示す図である。図5(a)、図5(b)は第1の実施形態の図2(a)、図2(b)に対応する排ガス温度分布の模式図である。
図4において、本実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Bが前述した第1の実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Aと異なる点は、排ガス温度(2番目最大値−最小値)偏差演算器22に替えて、排ガス温度信号61〜6nから排ガス温度(最大値−2番目最大値)偏差S25を算出する排ガス温度(最大値−2番目最大値)偏差演算器25を設けた点、また、排ガス温度(2番目最大値−最小値)許容偏差演算器21に替えて、バイアス許容温度偏差信号S14から排ガス温度(最大値−2番目最大値)許容偏差S24を演算する排ガス温度(最大値−2番目最大値)許容偏差演算器24を設けた点、さらに、第2判定器として23の替わりに26を設けて、排ガス温度(最大値−2番目最大値)偏差S25と排ガス温度(最大値−2番目最大値)許容偏差S24とを比較して予め定めた判定式(S25>S24)が成立するか否かを判定し、成立する場合“Y”は論理積演算器50の第2のゲート端子g2にロジック出力を与えるように構成した点にある。その他の構成は、図1と同じなので説明を省略する。
次に、図4および図5(a)、(b)を参照して本実施形態の作用を説明する。
(i.正常時)
図4のガスタービン燃焼監視装置100Bにおいて、正常時は、上述した第1の実施形態の場合と同様に、ガスタービン燃焼監視装置100BからガスタービンGTに保護信号S16を出力することはない。
図5(a)のように、排ガス温度センサー61〜6nの温度信号S61〜S6nのうち、隣接する複数個の排ガス温度センサー(この場合、66、67、68の3個)の温度信号の値が他の信号に比べて異常に大きい場合、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度(最大値−最小値)偏差S10が、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも大きい(S10>S14)ので、第1判定器15から出力されるタービン保護を企図するロジックレベル「1」なる判定信号S15が、論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力される。
図5(b)のように、排ガス温度センサー61〜6nの温度信号S61〜S6nのうち、いずれか一つ(S67)が他に比べて異常に大きい場合についても、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度(最大値−最小値)偏差S10は、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるS14よりも大きく(S10>S14)なり“Y”、タービン保護を企図するロジックレベル「1」なる判定出力S15を論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力する。オンディレイタイマー16は計時開始していくが、まだ設定時限に到達していないので、この時点でガスタービン燃焼監視装置100Bからタービン保護信号S16は出力されない。
以上述べたように、本実施形態によれば、排ガス温度(最大値−最小値)偏差が大(S10>S14)を示すロジックレベル「1」なる判定信号S15が検出されたときに、排ガス温度(2番目最大値−最小値)偏差S10´がバイアス許容温度偏差信号S14より大きいか否かを監視し、大きい場合(S10´>S14)は燃焼器の異常、大きくない場合(S10´<S14)は排ガス温度センサーの異常と判定することができる。この結果、排ガス温度センサーやリード線が異常になったときに誤ってタービン保護信号S16が出力されるのを防止することができ、燃焼器が異常の場合にのみタービン保護信号を出力してタービン本体を保護することができる。このため安定してガスタービンGTを運転することが可能となる。
図6は本発明の第3の実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置の構成例を示す図であり、図7は、本発明の第3の実施形態に係る排ガス温度信号状態を示す時間特性図であり、排ガス温度センサーが温度上昇側に異常になった場合(i)と、実際に燃焼異常が発生した場合(ii)の排ガス温度信号状態を示す時間特性図を示す。本実施形態は、排ガス温度信号が、温度センサーの異常時に瞬間的に上昇するが、燃焼器の異常を検出した場合は、時間遅れを持って温度が上昇することに着目して温度センサーの異常を検出するようにしたものである。
本実施形態のガスタービン燃焼監視装置100Cが、前述した図1で示すガスタービン燃焼監視装置100Aと異なる点は、排ガス温度(2番目最大値−最小値)偏差演算器22に替えて、排ガス温度信号S61〜S6nを入力して排ガス温度最大値の変化率S28を検出する排ガス温度最大値変化率演算器28を設けた点、また、排ガス温度(2番目最大値−最小値)許容偏差演算器21に替えて排ガス温度変化率大設定値S27を設定する排ガス温度変化率大設定器27を設けた点、さらに、これら排ガス温度最大値変化率S28および変化率大設定値S27を入力して排ガス温度センサーS61〜S6nで検出された排ガス温度最大値が正常であるか異常であるかについての判定を行う第2判定器29を設けるようにした点にある。その他の構成は、図1の場合と同じなので説明を省略する。
次に、図6および図7を参照して本実施形態の作用を説明する。
(i.正常時)
図6のガスタービン燃焼監視装置100Cにおいて、正常時は、上述した第1実施形態の場合と同様に、ガスタービン燃焼監視装置100CからガスタービンGTに保護信号S16を出力することはない。
排ガス温度センサー61〜6nの温度信号S61〜S6nの排ガス温度(最大値−最小値)偏差S10がバイアス許容温度偏差信号S14を超えた場合、第1判定器15では判定式が成立し、偏差大を意味するロジックレベルが「1」なる判定信号S15を論理積演算部50のゲート端子g1、オンディレイタイマー16に出力する。
排ガス温度センサー61〜6nの温度信号S61〜S6nの最大値−最小値偏差S10がバイアス許容温度偏差信号S14を超えた場合、第1判定器15では判定式が成立し、偏差大を意味するロジックレベルが「1」なる判定信号S15を論理積演算部50のゲート端子g1、オンディレイタイマー16出力する。
以上述べたように本実施形態によれば、排ガス温度(最大値−最小値)偏差大が検出されたときに、排ガス温度最大値の変化率を監視することにより、排ガス温度センサーが異常になったときに誤ってタービン保護信号を出力されるのを防止することができ、燃焼器が異常になったときにのみタービン保護信号を出力してタービン本体を保護することができる。このため安定してガスタービンを運転することが可能となる。
図8は本発明の第4の実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Dの構成例を示す図であり、図9(a)は、燃焼器に燃焼異常が発生した場合の排ガス温度分布の模式図、図9(b)は、第1の実施形態の図2(a)、(b)に対応する排ガス温度分布の模式図である。
図8において、本実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Dが前述した第1の実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Aと構成上異なる点は、排ガス温度(2番目最大値−最小値)偏差演算器22に替えて排ガス温度信号S61〜S6nと排ガス温度平均値信号S8から排ガス温度の2番目最大値と平均値との偏差すなわち、排ガス温度(2番目最大値−平均値)偏差S32を検出する「排ガス温度(2番目最大値−平均値)偏差大演算器」32を設け、また、排ガス温度(2番目最大値−最小値)許容偏差演算器21に替えて排ガス温度の2番目最大値と平均値との偏差大設定値を設定する「排ガス温度(2番目最大値−平均値)偏差大設定器」31を設け、さらに、これら排ガス温度(2番目最大値−平均値)偏差S32と排ガス温度(2番目最大値−平均値)偏差大設定信号S31とを比較して、排ガス温度センサーS61〜S6nで検出された排ガス温度(2番目最大値−平均値)偏差が正常あるいは異常の判定を行う第2判定器33を設けるようにした点にある。その他の構成は、図1の場合と同じなので説明を省略する。
次に、図8および図9を参照して本実施形態の作用を説明する。
(i.正常時)
正常時は、上述した第1の実施形態乃至第3の実施形態の場合と同様に、ガスタービン燃焼監視装置100DからガスタービンGTに保護信号S16を出力することはない。
図9(a)のように、排ガス温度センサー61〜6nの温度信号S61〜S6nのうち、隣接する複数個の値(S66、S67、S68)が他の信号に比べて異常に大きい場合、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度(最大値−最小値)偏差S10が、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも大きい(S10>S14)ので、第1判定器15からタービン保護を企図するロジックレベルが「1」なる判定信号S15が論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力される。
このようにして、燃焼器3の異常燃焼発生時には、タービン保護信号S16が出力され、ガスタービンGTの保護が行われる。
図9(b)のように、排ガス温度センサー61〜6nの温度信号S61〜S6nのうち、いずれか一つが他の信号に比べて異常に大きい場合、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度最大値−最小値偏差S10は、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも大きく(S10>S14)なり“Y”、タービン保護を企図するロジックレベルが「1」なる判定信号S15を論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力する。オンディレイタイマー16は計時開始するが、まだこの時点では設定時限に到達していないので、タービン保護信号S16は出力されない。
以上述べたように、本実施形態によれば、排ガス温度(最大値−最小値)偏差「大」を示すロジックレベルが「1」なる判定信号が検出されたときに、排ガス温度(2番目最大値−平均値)偏差S32を監視することにより、排ガス温度センサーが異常になったときに誤ってタービン保護信号が出力されるのを防止することができ、燃焼器が異常になったときにのみタービン保護信号を出力してタービン本体を保護することができる。このため安定してガスタービンGTを運転することが可能となる。
図10は本実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Eの構成例を示す図であり、図11(a)は、第1の実施形態の図2(a)、(b)に対応する排ガス温度分布の模式図である。
次に、図10および図11を参照して本実施形態の作用を説明する。
(i.正常時)
正常時は、上述した第1の実施形態乃至第3の実施形態の場合と同様に、ガスタービン燃焼監視装置100EからガスタービンGTに保護信号S16を出力することはない。
図11(a)のように、排ガス温度センサー61〜6nの温度信号S61〜S6nのうち、隣接する複数個の値が他の信号に比べて異常に大きい場合、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度(最大値−最小値)偏差S10が、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも大きい(S10>S14)ので、第1判定器15からタービン保護を企図するロジックレベルが「1」なる判定信号S15が出力され、論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力される。
このようにして、燃焼器3の異常燃焼発生時には、タービン保護信号S16が出力されガスタービンGTの保護が行われる。
図11(b)のように、排ガス温度センサー61〜6nの温度信号S61〜S6nのうち、いずれか一つが他の信号に比べて異常に大きい場合、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度最大値−最小値偏差S10は、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも大きく(S10>S14)なり“Y”、タービン保護を企図するロジックレベルが「1」なる判定信号S15を論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力する。オンディレイタイマー16は計時開始するが、まだこの時点では設定時限に到達していないので、タービン保護信号S16は出力されない。
図11(b)から分かるように、排ガス温度(2番目最大値−最小値)偏差S10´はバイアス許容温度偏差信号S14よりも小さいので、第1判定器15で判定式(S10´>S14)が成立せず、ロジックレベルが「1」なる判定信号S15は出力されない。
以上述べたように本実施形態によれば、排ガス温度(最大値−最小値)偏差大が検出されたときに、排ガス温度(2番目最大値−中間)偏差S35の大きさを監視することにより、排ガス温度センサーが異常になったときに誤ってタービン保護信号を出力されるのを防止することができ、燃焼器が異常になったときにのみタービン保護信号を出力してタービン本体を保護することができる。このため安定してガスタービンを運転することが可能となる。
図12は本実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Fの構成例を示す図であり、図13(a)は、第1の実施形態の図2(a)、(b)に対応する排ガス温度分布の模式図である。
次に、図12および図13(a)、(b)を参照して本実施形態の作用を説明する。
(i.正常時)
正常時は、上述した第1の実施形態の場合と同様に、ガスタービン燃焼監視装置100FからガスタービンGTに保護信号S16を出力することはない。
図13(a)のように、排ガス温度センサーS61〜S6nの温度信号S61〜S6nのうち、隣接する複数個の値が他の信号に比べて異常に大きい場合、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度最大値−最小値偏差S10が、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも大きい(S10>S14)ので、第1判定器15からタービン保護を企図するロジックレベル「1」なる判定信号S15は論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力される。
このようにして、燃焼器3の異常燃焼発生時には、タービン保護信号S16が出力されガスタービンGTの保護が行われる。
図13(b)のように、排ガス温度センサーS61〜S6nの温度信号S61〜S6nのうち、いずれか一つが他の信号に比べて異常に大きい場合、排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算器10から出力される排ガス温度最大値−最小値偏差S10は、排ガス温度許容偏差演算器9から出力される排ガス温度許容偏差S9と温度許容偏差バイアス信号Biasとの和であるバイアス許容温度偏差信号S14よりも大きく(S10>S14)なり“Y”、第1判定器15からタービン保護を企図するロジックレベルが「1」なる判定出力S15を論理積演算回路50の第1のゲート端子g1およびオンディレイタイマー16に入力する。オンディレイタイマー16は計時開始するが、まだこの時点では設定時限に到達していないので、タービン保護信号S16は出力されない。
図13(b)から分かるように、排ガス温度(2番目最大値−最小値)の偏差S10´はバイアス許容温度偏差信号S14よりも小さいので、第1判定器15で判定式(S10´>S14)は成立せず、第1判定器15からタービン保護を企図するロジックレベルが「1」なる判定信号S15は出力されない。
以上述べたように本実施形態によれば、排ガス温度(最大値−最小値)偏差大が検出されたときに、排ガス温度(2番目最大値−設定値)偏差S39の大きさを監視することにより、排ガス温度センサーが異常になったときに誤ってタービン保護信号を出力されるのを防止することができ、燃焼器が異常になったときにのみタービン保護信号を出力してタービン本体を保護することができる。このため安定してガスタービンを運転することが可能となる。
図14は本実施形態に係るガスタービン燃焼監視装置100Gの一部を示す構成例図であり、図15は、燃焼異常領域と排ガス温度信号最大値の異常が重なった場合の模式図である。
本実施形態のガスタービン制御装置100Gにおいては、前述した実施形態1から6で採用した論理積演算器50に替えて、新たに論理積演算器50Aを設け、その入力条件として排ガス温度最大値と2番目最大値とが隣接していないという条件を検出する条件回路60を追加した点にある。
図14において、排ガス温度(最大値−最小値)偏差大を意味するロジックレベルが「1」なる判定信号S15が検出されたときに、排ガス温度最大値と2番目最大値が隣接していた場合は、排ガス温度(最大/2番目最大)隣接検出器31からロジックレベルが「1」なる判定信号S31が出力され、これを否定回路41で反転したのち論理積演算回路50Aの第3のゲート端子g3に入力する。この結果、排ガス温度最大値と2番目最大値が隣接していた場合は、論理積演算回路50Aからロジックレベルが「1」なる判定信号S31は出力されず、排ガス温度信号切換器30は動作せず、第1判定器15は継続してタービン保護を企図するロジックレベル「1」なる判定信号S15を出力し、真の燃焼異常と判定してタービン保護信号S16を出力する。
以上述べたように本実施形態によれば、燃焼異常領域と排ガス温度信号最大値の異常が重なった場合でも確実に燃焼器の異常を検出し、タービン保護信号を出力してタービン本体を保護することができる。このため安定してガスタービンを運転することが可能となる。
Claims (14)
- ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視方法において、
前記排ガス温度の最大値および最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きいという条件が成立しているとき、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値に次ぐ大きさを有する2番目最大値と最小値とから求められた偏差が、前記バイアス許容温度偏差から求められた許容偏差よりも小さい場合、
前記複数個の排ガス温度センサーで検出された排ガス温度最大値を2番目最大値に置き換えて当該2番目最大値と最小値とから求められた偏差を前記バイアス許容温度偏差と比較することにより、燃焼器の状態を監視することを特徴とするガスタービン燃焼監視方法。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視方法において、
前記排ガス温度の最大値および最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きいという条件が成立しているとき、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値と当該最大値に次ぐ大きさを有する2番目最大値とから求められた偏差が、前記バイアス許容温度偏差から求められた許容偏差よりも大きい場合、
前記複数個の排ガス温度センサーで検出された排ガス温度最大値を2番目最大値に置き換えて当該2番目最大値と最小値とから求められた偏差を前記バイアス許容温度偏差と比較することにより、燃焼器の状態を監視することを特徴とするガスタービン燃焼監視方法。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視方法において、
前記排ガス温度の最大値および最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きいという条件が成立しているとき、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度最大値の変化率が排ガス温度変化率大設定値よりも大きい場合、
前記複数個の排ガス温度センサーで検出された排ガス温度最大値を2番目最大値に置き換えて当該2番目最大値と最小値とから求められた偏差を前記バイアス許容温度偏差と比較することにより、燃焼器の状態を監視することを特徴とするガスタービン燃焼監視方法。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視方法において、
前記排ガス温度の最大値および最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きいという条件が成立しているとき、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度2番目最大値および平均値から求めた偏差が、排ガス温度(2番目最大値−平均値)許容偏差設定値よりも大きい場合、
前記複数個の排ガス温度センサーで検出された排ガス温度最大値を2番目最大値に置き換えて当該2番目最大値と最小値とから求められた偏差を前記バイアス許容温度偏差と比較することにより、燃焼器の状態を監視することを特徴とするガスタービン燃焼監視方法。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視方法において、
前記排ガス温度の最大値および最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きいという条件が成立しているとき、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の2番目最大値および中間値から求めた偏差が、排ガス温度(2番目最大値−中間値)許容偏差設定値よりも小さい場合、
前記複数個の排ガス温度センサーで検出された排ガス温度最大値を2番目最大値に置き換えて当該2番目最大値と最小値とから求められた偏差を前記バイアス許容温度偏差と比較することにより、燃焼器の状態を監視することを特徴とするガスタービン燃焼監視方法。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視方法において、
前記排ガス温度の最大値および最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きいという条件が成立しているとき、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の2番目最大値および設定値から求めた偏差が、排ガス温度(2番目最大値−設定値)許容偏差よりも小さい場合、
前記複数個の排ガス温度センサーで検出された排ガス温度最大値を2番目最大値に置き換えて当該2番目最大値と最小値とから求められた偏差を前記バイアス許容温度偏差と比較することにより、燃焼器の状態を監視することを特徴とするガスタービン燃焼監視方法。 - 前記排ガス温度の最大値および最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きいという条件が成立しているとき、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度最大値と2番目最大値が隣接していないという条件を付加して、前記複数個の排ガス温度センサーで検出された排ガス温度最大値を2番目最大値に置き換えて当該2番目最大値と最小値とから求められた偏差を前記バイアス許容温度偏差と比較することにより、燃焼器の状態を監視することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のガスタービン燃焼監視方法。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視システムにおいて、
前記排ガス温度の最大値および最小値間の偏差を演算して求める排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段と、
前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段から出力された排ガス温度の最大値−最小値間偏差および前記バイアス許容温度偏差を比較し、排ガス温度の最大値−最小値間偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きい場合、タービン保護企図信号を出力する第1判定手段と、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値に次ぐ大きさを有する2番目最大値および最小値から求められた偏差と、前記バイアス許容温度偏差から求められた許容偏差とを比較し、排ガス温度の2番目最大値および最小値から求められた偏差が、前記バイアス許容温度偏差から求められた許容偏差よりも小さい場合、判定条件が成立した旨の判定信号を出力する第2判定手段と、
所定条件成立時に、前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値を2番目最大値に置き換えて前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段に出力する排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段と、
前記第1判定手段および第2判定手段の判定条件が共に成立したことを条件として前記排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段に置き換え信号を出力する論理積演算手段と、
前記第1判定手段から出力されたタービン保護企図信号が所定時間以上継続するとタービン保護信号を出力するオンディレイタイマーと、を備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器監視システム。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視システムにおいて、
前記複数の排ガス温度中の最大値−最小値間の偏差を演算して求める排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段と、
前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段から出力された排ガス温度最大値−最小値間偏差および前記バイアス許容温度偏差を比較し、排ガス温度の最大値−最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きい場合、タービン保護企図信号を出力する第1判定手段と、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値および2番目最大値から求めた偏差(最大値−2番目最大値偏差)と、前記バイアス許容温度偏差から求められた許容偏差とを比較し、排ガス温度(最大値−2番目最大値)偏差が当該偏差に対する判定基準である許容偏差よりも大きい場合、判定条件が成立した旨の判定信号を出力する第2判定手段と、
所定条件成立時に、前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値を2番目最大値に置き換えて前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段に出力する排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段と、
前記第1判定手段および第2判定手段の判定条件が共に成立したことを条件として前記排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段に置き換え信号を出力する論理積演算手段と、
前記第1判定手段から出力されたタービン保護企図信号が所定時間以上継続するとタービン保護信号を出力するオンディレイタイマーと、を備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器監視システム。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視システムにおいて、
前記複数の排ガス温度中の最大値−最小値間の偏差を演算して求める排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段と、
前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段から出力された排ガス温度最大値−最小値間偏差および前記バイアス許容温度偏差を比較し、排ガス温度の最大値−最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きい場合、タービン保護企図信号を出力する第1判定手段と、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値の変化率と、排ガス温度の変化率大設定値とを比較し、排ガス温度最大値変化率が排ガス温度変化率大設定値よりも大きい場合、判定条件が成立した旨の判定信号を出力する第2判定手段と、
所定条件成立時に、前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値を2番目最大値に置き換えて前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段に出力する排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段と、
前記第1判定手段および第2判定手段の判定条件が共に成立したことを条件として前記排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段に置き換え信号を出力する論理積演算手段と、
前記第1判定手段から出力されたタービン保護企図信号が所定時間以上継続するとタービン保護信号を出力するオンディレイタイマーと、を備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器監視システム。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視システムにおいて、
前記複数の排ガス温度中の最大値−最小値間の偏差を演算して求める排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段と、
前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段から出力された排ガス温度の最大値−最小値間偏差および前記バイアス許容温度偏差を比較し、排ガス温度の最大値−最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きい場合、タービン保護企図信号を出力する第1判定手段と、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の2番目最大値と平均値との偏差と、排ガス温度中の2番目最大値と平均値との偏差大設定値とを比較し、2番目最大値と平均値との偏差が2番目最大値と平均値との偏差大設定値よりも大きい場合、判定条件が成立した旨の判定信号を出力する第2判定手段と、
所定条件成立時に、前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値を2番目最大値に置き換えて前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段に出力する排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段と、
前記第1判定手段および第2判定手段の判定条件が共に成立したことを条件として前記排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段に置き換え信号を出力する論理積演算手段と、
前記第1判定手段から出力されたタービン保護企図信号が所定時間以上継続するとタービン保護信号を出力するオンディレイタイマーと、を備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器監視システム。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視システムにおいて、
前記複数の排ガス温度中の最大値−最小値間の偏差を演算して求める排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段と、
前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段から出力された排ガス温度最大値−最小値間偏差および前記バイアス許容温度偏差を比較し、排ガス温度の最大値−最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きい場合、タービン保護企図信号を出力する第1判定手段と、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の2番目最大値と中間値との偏差と、排ガス温度中の2番目最大値と中間値との偏差大設定値とを比較し、2番目最大値と中間値との偏差が2番目最大値と中間値との偏差大設定値よりも小さい場合、判定条件が成立した旨の判定信号を出力する第2判定手段と、
所定条件成立時に、前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値を2番目最大値に置き換えて前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段に出力する排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段と、
前記第1判定手段および第2判定手段の判定条件が共に成立したことを条件として前記排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段に置き換え信号を出力する論理積演算手段と、
前記第1判定手段から出力されたタービン保護企図信号が所定時間以上継続するとタービン保護信号を出力するオンディレイタイマーと、を備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器監視システム。 - ガスタービンの排気ダクト内に設置された複数個の排ガス温度センサーによってそれぞれ測定された排ガス温度の平均値または中間値および空気圧縮機吐出温度から求められた排ガス温度許容偏差と、ガスタービンの運転モードに応じて値が切り替わる温度許容偏差バイアス信号とを加算して得られたバイアス許容温度偏差と、前記複数個の排ガス温度センサーにて測定された排ガス温度の最大値および最小値間の偏差とを導入して、ガスタービン燃焼器の燃焼状態を監視するようにしたガスタービン燃焼器監視システムにおいて、
前記複数の排ガス温度中の最大値−最小値間の偏差を演算して求める排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段と、
前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段から出力された排ガス温度最大値−最小値間偏差および前記バイアス許容温度偏差を比較し、排ガス温度の最大値−最小値間偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きい場合、タービン保護企図信号を出力する第1判定手段と、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の2番目最大値と設定値との偏差と、排ガス温度中の2番目最大値と設定値間の偏差大設定値とを比較し、2番目最大値と設定値との偏差が2番目最大値と設定値間の偏差大設定値よりも小さい場合、判定条件が成立した旨の判定信号を出力する第2判定手段と、
所定条件成立時に、前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度中の最大値を2番目最大値に置き換えて前記排ガス温度(最大値−最小値)偏差演算手段に出力する排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段と、
前記第1判定手段および第2判定手段の判定条件が共に成立したことを条件として前記排ガス温度(最大値/2番最大値)信号切換手段に置き換え信号を出力する論理積演算手段と、
前記第1判定手段から出力されたタービン保護企図信号が所定時間以上継続するとタービン保護信号を出力するオンディレイタイマーと、を備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器監視システム。 - 前記排ガス温度の最大値および最小値間の偏差が前記バイアス許容温度偏差よりも大きいという条件が成立しているとき、
前記複数個の排ガス温度センサーで測定された排ガス温度最大値と2番目最大値が隣接していることを検出する排ガス温度最大値/2番目最大値隣接検出手段を設け、この排ガス温度最大値/2番目最大値隣接検出手段が動作していない状態のとき、前記複数個の排ガス温度センサーで検出された排ガス温度最大値を2番目最大値に置き換えて再度前記排ガス温度許容偏差と比較することにより、燃焼器の状態を監視することを特徴とする請求項8ないし13のいずれか1項に記載のガスタービン燃焼監視システム。
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