JP5901225B2 - ガスタービン設備、及びその冷却空気制御方法 - Google Patents
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Description
前記冷却空気導入系統の出口での空気が結露しないよう、外気温度に応じて、前記冷却手段の冷却能力を抑制制御し、前記冷却手段は複数の冷却機を有しており、前記外気温度が予め定めた設定温度以上のときには、複数の前記冷却機のうちの運転台数を予め定めた第一台数とし、該外気温度が該設定温度未満のときには、該運転台数を該第一台数よりも少ない予め定めた第二台数とする運転設定工程を、実行し、前記第一台数の際には、前記冷却機の駆動量を求める第一駆動量演算工程を実行し、前記第二台数の際には、前記冷却機の駆動量を求める第二駆動量演算工程を実行し、前記運転設定工程で複数の前記冷却機の運転台数を前記第一台数としたときに、複数の該冷却機のうちで運転する冷却機に対して、前記第一駆動量演算工程で求められた前記駆動量に応じた量を出力し、前記運転設定工程で複数の前記冷却機の運転台数を前記第二台数としたときに、複数の該冷却機のうちで運転する冷却機に対して、前記第二駆動量演算工程で求められた前記駆動量に応じた量を出力する出力工程を実行することを特徴とする。
前記第二駆動量演算工程では、前記外気温度と前記第二台数の際の前記冷却機一台の駆動量とを関係付ける予め定めた温度相関関係を用いて、検知された外気温度に対応する該冷却機の駆動量を求めてもよい。
なお、以下の説明においても、3台の冷却機20のうち、特定の冷却機を示す場合には、冷却機A、冷却機B、冷却機Cと表現する。
Claims (13)
- 燃焼用空気を吸入して圧縮空気を生成する圧縮機と、
前記圧縮機からの圧縮空気中に燃料を混合して燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器と、
前記燃焼器からの前記燃焼ガスにより駆動するタービンと、
前記タービンの駆動により発電する発電機と、
前記圧縮機から抽気した一部の前記圧縮空気を前記タービンの高温部に導く冷却空気導入系統と、
前記冷却空気導入系統中の前記圧縮空気を冷却する冷却手段と、
外気温度を検知する外気温度計と、
前記冷却空気導入系統の出口での空気が結露しないよう、前記外気温度計で検知された前記外気温度に応じて、前記冷却手段の冷却能力を抑制制御する冷却制御器と、
を備え、
前記冷却手段は複数の冷却機を有し、
前記冷却制御器は、前記外気温度が予め定めた設定温度以上であるか否かに応じて、前記冷却機の運転台数を定める運転設定部を有し、
前記運転設定部は、複数の前記冷却機の運転台数を、前記外気温度が前記設定温度以上のときには予め定めた第一台数とし、該外気温度が該設定温度未満のときには該第一台数よりも少ない予め定めた第二台数とし、
前記冷却制御器は、前記冷却機の駆動量を求める駆動量演算部を有し、
前記駆動量演算部は、
前記第一台数の際の前記冷却機一台の駆動量を求める第一駆動量演算部と、
前記第二台数の際の前記冷却機一台の駆動量を求める第二駆動量演算部と、を有し、
前記冷却制御器は、
前記運転設定部が複数の前記冷却機の運転台数を前記第一台数としたときに、複数の該冷却機のうちで運転する冷却機に対して、前記第一駆動量演算部で求められた前記駆動量に応じた量を出力し、
前記運転設定部が複数の前記冷却機の運転台数を前記第二台数としたときに、複数の該冷却機のうちで運転する冷却機に対して、前記第二駆動量演算部で求められた前記駆動量に応じた量を出力する切替部を有する
ことを特徴とするガスタービン設備。 - 請求項1に記載のガスタービン設備において、
前記第一駆動量演算部は、前記発電機の出力と前記第一台数の際の前記冷却機一台の駆動量との予め定めた出力相関関係とを用いて、検知された前記発電機の出力に対応する該冷却機の駆動量を求め、
前記第二駆動量演算部は、前記発電機の出力と前記第二台数の際の前記冷却機一台の駆動量との予め定めた出力相関関係とを用いて、検知された前記発電機の出力に対応する該冷却機の駆動量を求める、
ことを特徴とするガスタービン設備。 - 請求項1または2に記載のガスタービン設備において、
前記第一駆動量演算部は、前記外気温度と前記第一台数の際の前記冷却機一台の駆動量とを関係付ける予め定めた温度相関関係を用いて、検知された外気温度に対応する該冷却機の駆動量を求め、
前記第二駆動量演算部は、前記外気温度と前記第二台数の際の前記冷却機一台の駆動量とを関係付ける予め定めた温度相関関係を用いて、検知された外気温度に対応する該冷却機の駆動量を求める
ことを特徴とするガスタービン設備。 - 請求項3に記載のガスタービン設備において、
前記第一駆動量演算部及び前記第二駆動量演算部が用いる前記温度相関関係は、前記外気温度の増加に伴って前記駆動量を増加させる関係であって、前記圧縮機が前記外気温度での飽和空気を吸入しても、複数の前記冷却機のうちで運転する冷却機が該関係で定められる前記駆動量に応じた量で駆動した場合に、前記冷却空気導入系統の出口での空気が結露しない関係である、
ことを特徴とするガスタービン設備。 - 請求項4に記載のガスタービン設備において、
前記圧縮機は、前記発電機の出力に応じて前記燃焼用空気の吸込流量を調節する空気吸込量調節手段を有し、
前記第一駆動量演算部は、前記温度相関関係と、前記空気吸込量調節手段の駆動量と前記第一台数の際の前記冷却機一台の駆動量との予め定めた出力相関関係とを用いて、検知された外気温度及び前記空気吸込量調節手段の駆動量に対応する該冷却機の駆動量を求め、
前記第二駆動量演算部は、前記温度相関関係と、前記空気吸込量調節手段の駆動量と前記第二台数の際の前記冷却機一台の駆動量との予め定めた出力相関関係とを用いて、検知された外気温度及び前記空気吸込量調節手段の駆動量に対応する該冷却機の駆動量を求める、
ことを特徴とするガスタービン設備。 - 請求項4または5に記載のガスタービン設備において、
前記冷却空気導入系統の出口における前記圧縮空気の温度を検知する冷却空気温度計を備え、
前記駆動量演算部は、前記冷却空気温度計で検知された前記圧縮空気の温度と予め定めた目標温度との偏差に応じて、前記第一駆動量演算部が求めた前記駆動量及び前記第二駆動量演算部が求めた前記駆動量を補正するフィードバック制御部を有し、
前記切替部は、前記運転設定部が複数の前記冷却機の運転台数を前記第一台数としたときに、複数の該冷却機のうちで運転する冷却機に対して、前記第一駆動量演算部で求められた前記駆動量について前記フィードバック制御部で補正された量を出力し、前記運転設定部が複数の前記冷却機の運転台数を前記第二台数としたときに、複数の該冷却機のうちで運転する冷却機に対して、前記第二駆動量演算部で求められた前記駆動量について前記フィードバック制御部で補正された量を出力する、
ことを特徴とするガスタービン設備。 - 請求項4から6のいずれか一項に記載のガスタービン設備において、
複数の前記冷却機のそれぞれについての故障を検知する故障検知器を備え、
前記運転設定部は、前記故障検知器により、複数の前記冷却機のうちのいずれかの冷却機の故障が検知されると、該故障が検知された故障冷却機を除く冷却機の台数が自身で定めた運転台数に足りるか否か判断し、冷却機の台数が自身で定めた運転台数に足りると判断すると、該故障冷却機を除く冷却機のうちから運転台数分の冷却機を定め、
前記切替部は、前記運転設定部により、前記故障冷却機を除く冷却機の台数が自身が定めた運転台数に足りると判断され、且つ前記故障冷却機を除く冷却機のうちで運転すると定められた前記冷却機に対して、前記第一駆動量演算部と前記第二駆動量演算部とのうちで該運転台数に対応する駆動量を求める駆動量演算部で求められた前記駆動量に応じた量を出力する、
ことを特徴とするガスタービン設備。 - 請求項4から7のいずれか一項に記載のガスタービン設備において、
複数の前記冷却機のそれぞれについての故障を検知する故障検知器を備え、
前記運転設定部は、前記外気温度が前記設定温度以上のときに、前記故障検知器により、複数の前記冷却機のうちのいずれかの冷却機の故障が検知されると、該故障が検知された故障冷却機を除く冷却機のうちから前記第二台数分の冷却機を定め、
前記切替部は、前記運転設定部により、前記故障冷却機を除く冷却機のうちで運転すると定められた前記第二台数分の前記冷却機に対して、前記第二駆動量演算部で求められた前記駆動量に応じた量を出力する、
ことを特徴とするガスタービン設備。 - 請求項2から8のいずれか一項に記載のガスタービン設備において、
前記冷却機は、ファンと、該ファンを回転させるモータと、該モータに供給する電力を変化させて該モータの回転数を変えるインバータと、を有し、
前記冷却制御器は、前記冷却機の前記インバータを制御することで、前記モータの駆動量を制御する、
ことを特徴とするガスタービン設備。 - 燃焼用空気を吸入して圧縮空気を生成する圧縮機と、該圧縮機からの圧縮空気中に燃料を混合して燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器と、該燃焼器からの該燃焼ガスにより駆動するタービンと、該圧縮機から抽気した一部の該圧縮空気を該タービンの高温部に導く冷却空気導入系統と、該冷却空気導入系統中の該圧縮空気を冷却して冷却空気を生成する冷却手段と、を備えているガスタービン設備の冷却空気制御方法において、
前記冷却空気導入系統の出口での空気が結露しないよう、外気温度に応じて、前記冷却手段の冷却能力を抑制制御し、
前記冷却手段は複数の冷却機を有しており、
前記外気温度が予め定めた設定温度以上のときには、複数の前記冷却機のうちの運転台数を予め定めた第一台数とし、該外気温度が該設定温度未満のときには、該運転台数を該第一台数よりも少ない予め定めた第二台数とする運転設定工程を、実行し、
前記第一台数の際には、前記冷却機の駆動量を求める第一駆動量演算工程を実行し、
前記第二台数の際には、前記冷却機の駆動量を求める第二駆動量演算工程を実行し、
前記運転設定工程で複数の前記冷却機の運転台数を前記第一台数としたときに、複数の該冷却機のうちで運転する冷却機に対して、前記第一駆動量演算工程で求められた前記駆動量に応じた量を出力し、前記運転設定工程で複数の前記冷却機の運転台数を前記第二台数としたときに、複数の該冷却機のうちで運転する冷却機に対して、前記第二駆動量演算工程で求められた前記駆動量に応じた量を出力する出力工程を実行する
ことを特徴とするガスタービン設備の冷却空気制御方法。 - 請求項10に記載のガスタービン設備の冷却空気制御方法において、
前記第一駆動量演算工程では、前記外気温度と前記第一台数の際の前記冷却機一台の駆動量とを関係付ける予め定めた温度相関関係を用いて、検知された外気温度に対応する該冷却機の駆動量を求め、
前記第二駆動量演算工程では、前記外気温度と前記第二台数の際の前記冷却機一台の駆動量とを関係付ける予め定めた温度相関関係を用いて、検知された外気温度に対応する該冷却機の駆動量を求める
ことを特徴とするガスタービン設備の冷却空気制御方法。 - 請求項11に記載のガスタービン設備の冷却空気制御方法において、
前記第一駆動量演算工程及び前記第二駆動量演算工程で用いる前記温度相関関係は、前記外気温度の増加に伴って前記駆動量を増加させる関係であって、前記圧縮機が前記外気温度での飽和空気を吸入しても、複数の前記冷却機のうちで運転する冷却機が該関係で定められる前記駆動量に応じた量で駆動した場合に、前記冷却空気導入系統の出口での空気が結露しない関係である、
ことを特徴とするガスタービン設備の冷却空気制御方法。 - 請求項12に記載のガスタービン設備の冷却空気制御方法において、
前記第一駆動量演算工程では、前記温度相関関係と、前記発電機の出力と前記第一台数の際の前記冷却機一台の駆動量との予め定めた出力相関関係とを用いて、検知された外気温度及び検知された前記発電機の出力に対応する該冷却機の駆動量を求め、
前記第二駆動量演算工程では、前記温度相関関係と、前記発電機の出力と前記第二台数の際の前記冷却機一台の駆動量との予め定めた出力相関関係とを用いて、検知された外気温度及び検知された前記発電機の出力に対応する該冷却機の駆動量を求める、
ことを特徴とするガスタービン設備の冷却空気制御方法。
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