JPH02130226A - Gas turbine control device - Google Patents
Gas turbine control deviceInfo
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Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はガスタービン制御装置に係り、特に安定した燃
焼器内の火炎を保持するようにしたガスタービン制御装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a gas turbine control device, and particularly to a gas turbine control device that maintains a stable flame in a combustor.
（従来の技術）
近年の液化天然ガス（ＬＮＧ）等を燃料とするガスター
ビンは、人吉同化の傾向があり、公害規制の面からガス
タービン排ガス中のＮＯｘ、ＳＯＸの規制が厳しくなっ
ている。このため、上記気体燃料を如何にして燃焼さ□
せ、Ｎｏｘｆｆｉ等を低減させるかについて、ガスター
ビン燃焼器あるいは燃焼方法、燃料制御方式等に工夫が
なされている。(Prior Art) In recent years, gas turbines using liquefied natural gas (LNG) or the like as fuel have a tendency to assimilate Hitoyoshi, and regulations on NOx and SOX in gas turbine exhaust gas have become stricter in terms of pollution regulations. For this reason, how can the above gaseous fuel be combusted?
In order to reduce Noxffi and the like, improvements have been made to gas turbine combustors, combustion methods, fuel control systems, etc.
しかしながら、通常の運用での上記燃焼制御の他に、ガ
スタービン負荷遮断時（部分負荷遮断を含む）の火炎消
滅の防止、あるいは気体燃料の成分が変化した場合の上
記過渡現象時における火炎消滅の防止に対して保護する
ことも必要である。However, in addition to the above-mentioned combustion control during normal operation, it is also necessary to prevent flame extinction during gas turbine load shedding (including partial load shedding), or to prevent flame extinction during the above-mentioned transient phenomenon when the gaseous fuel composition changes. It is also necessary to protect against prevention.
これにより、ガスタービンの予期しない停止を防ぐこと
ができ、電力系統への安定した電力供給を図ることがで
きる。Thereby, unexpected stoppage of the gas turbine can be prevented, and stable power supply to the power system can be achieved.
第５図は従来のガスタービンｉ！ＩＩＪａｌｌ装置を示
すブロック構成図である。ガスタービン制御は、起動制
御回路１、負荷ｌＩ制御回路２、排気温度制御回路３の
３つの制御回路からそれぞれ出力される燃料制御弁開度
要求信号のうちの最も小さい開度要求信号が低（ａ！先
回路４より出力され、ガス燃料ａ、ＩＩ御弁制御回路５
に入力される。また、高値優先回路６の入力側には燃焼
器７の火炎が負荷遮断時等に吹き消えない程度の最小燃
料要求信号８が入力され、上記３つの燃料υ劃」開度要
求信号のうちの最小信号が、最小燃料要求信号８より下
回った場合に、火炎が消滅しないよう、燃焼器７へ最小
燃料が供給されるようになっている。ガス燃料制御弁９
は上記ガス燃料制御弁１ｉ１１ Ｉ１１回路５からの出
力信号によりその弁開度が制御され、気体燃料渡世をυ
１１１１する。Figure 5 shows the conventional gas turbine i! FIG. 2 is a block configuration diagram showing the IIJall device. Gas turbine control is performed when the smallest opening request signal among the fuel control valve opening request signals output from three control circuits, ie, the startup control circuit 1, the load lI control circuit 2, and the exhaust temperature control circuit 3, is low ( a! Output from the preceding circuit 4, gas fuel a, II control valve control circuit 5
is input. In addition, a minimum fuel demand signal 8 to the extent that the flame of the combustor 7 will not be blown out in the event of a load cutoff, etc. is input to the input side of the high value priority circuit 6. If the minimum signal falls below the minimum fuel demand signal 8, a minimum amount of fuel is supplied to the combustor 7 to prevent the flame from extinguishing. Gas fuel control valve 9
The opening degree of the gas fuel control valve 1i11 is controlled by the output signal from the I11 circuit 5, and the gas fuel transfer is υ
1111.
燃焼器７はＮ０ｘｆｆｉを規υ１するために一次燃焼室
７−１、二次燃焼室７−２が用意されており、段階的に
燃焼がなされる。各燃焼室７ ７ にガス−１′−２
燃料を分配づ″るのが、ガス燃料分配弁１０であり、こ
のガス燃料分配弁１０はガス燃料制υＵ弁９と燃焼器７
との間に設置される。The combustor 7 is provided with a primary combustion chamber 7-1 and a secondary combustion chamber 7-2 in order to regulate N0xffi υ1, and combustion is performed in stages. A gas fuel distribution valve 10 distributes gas 1'-2 fuel to each combustion chamber 77, and this gas fuel distribution valve 10 is connected to a gas fuel control υU valve 9 and a combustor 7.
will be installed between.
ガス燃料分配弁１０によるガス燃料分配割合は、種々提
案されている。その代表的な例を第６図に示ず。この例
では、無負荷からある負荷点へまでは一次燃焼室７〜．
へのみ燃料が送られ、負荷点へより全負荷までは一定割
合ａで一次燃焼室７−１、二次燃焼室７−２に気体燃料
が送られる。ガス燃料分配弁１０の開度は、負荷により
決定されるが、その間度制罪信号１１は、負荷υ１■回
路２内の負荷設定器（図示せず）の負荷設定信号１２を
入力した閏数発生鼎１３から入力される。Various gas fuel distribution ratios by the gas fuel distribution valve 10 have been proposed. A typical example is not shown in FIG. In this example, from no load to a certain load point, the primary combustion chambers 7 to 7.
Fuel is sent only to the load point, and gaseous fuel is sent to the primary combustion chamber 7-1 and the secondary combustion chamber 7-2 at a constant rate a from the load point up to the full load. The opening degree of the gas fuel distribution valve 10 is determined by the load, and the degree control signal 11 is a leap number into which the load setting signal 12 of the load setting device (not shown) in the load υ1■ circuit 2 is input. It is input from the generation button 13.
（１明が解決しようとする課題）
しかしながら、このようなガスタービン制御装置におい
ては、ガスタービン運用中のガス燃料の成分変化等によ
り希薄燃料となり、最小燃料流量制御が行なわれる場合
に（例えば貞荷′ａ所後等）、火炎消滅が生じることが
ある。また、−火爆焼室７ 二次燃焼室７−２の両方
に燃料を送り、ガート
スタービンが運用されている場合は、ガス燃料成分が正
常であっても、最小燃料流量制御時に火炎消滅の可能性
がある。これは、負荷遮断信号を受けてからガス燃料分
配弁１０が無負荷位置、すなわち−火爆焼室７−１のみ
にガス燃料を送るまでに時間遅れがあるからである。(Problem to be solved by 1 Ming) However, in such a gas turbine control device, when the fuel becomes lean due to changes in the composition of the gas fuel during gas turbine operation, and when minimum fuel flow rate control is performed (for example, (e.g. after the load is removed), flame extinction may occur. In addition, if fuel is sent to both the fire explosion chamber 7 and the secondary combustion chamber 7-2 and the Gartos turbine is operated, even if the gas fuel components are normal, the flame may disappear when controlling the minimum fuel flow rate. There is sex. This is because there is a time delay between receiving the load cutoff signal and when the gas fuel distribution valve 10 sends gas fuel only to the no-load position, i.e., the fire explosion chamber 7-1.
本発明は上記の事情を考緻してなされたもので、ガス燃
料の成分の変化時、あるいは二段燃焼制御方式において
も安定した燃焼器内の火炎を保持することができるガス
タービン制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides a gas turbine control device that can maintain a stable flame in the combustor even when the composition of gas fuel changes or in a two-stage combustion control method. The purpose is to provide.
（ＶＲ題を解決するための手段）
本発明に係るガスタービン制御装置は、起動制御回路、
負荷制御回路、排気温度制御回路のそれぞれの信号の最
小値との、燃焼器の火炎を保つための最小燃料ｉｌｌ
ｉｌｌ信号と高値優先をとり、その高値によりガス燃料
制御弁の開度を制御するガスｆｆｉ ＦＩ Ｊ、ＩＪ
開弁υ１１１１系統と、上記ガス燃料ａ＋＋＋ ｔａｌ
ｌ弁の下流側にガス燃料分配弁を設け、このガス燃料分
配弁を上記負荷制御回路からの負荷設定信号により制御
するガス燃料分配弁制御系統とを備えたガスタービン制
御装置において、ガス燃料濃度により上記最小燃′Ｒｉ
ｔＩＩＩ御信号を可変にするとともに、上記ガス燃料分
配弁の位置を検出して上記最小燃料制御信号を切換える
ようにしたものである。(Means for solving the VR problem) A gas turbine control device according to the present invention includes a startup control circuit,
The minimum fuel ill to maintain the combustor flame with the minimum value of each signal of the load control circuit and the exhaust temperature control circuit.
Gas ffi FI J, IJ that takes priority over the ill signal and the high value, and controls the opening degree of the gas fuel control valve based on the high value.
Open valve υ1111 system and the above gas fuel a+++ tal
A gas turbine control system comprising a gas fuel distribution valve provided downstream of the L valve and a gas fuel distribution valve control system that controls the gas fuel distribution valve by a load setting signal from the load control circuit. According to the above minimum combustion 'Ri
In addition to making the tIII control signal variable, the position of the gas fuel distribution valve is detected to switch the minimum fuel control signal.
（作用）
ガス燃料分析装置によりガス燃料の成分を分析し、希薄
燃料になった場合には最小燃料制御信号を大きくするこ
とにより、最小燃料流量制御運転中における火炎消滅を
防止することができる。(Function) Flame extinguishment during minimum fuel flow rate control operation can be prevented by analyzing the components of gas fuel using a gas fuel analyzer and increasing the minimum fuel control signal when the fuel becomes lean.
また、ガス燃料分配弁の位置を検出してガス燃料分配弁
が動作して、−火爆焼室のみにガス燃料を送る状態とな
るまで１υ小燃料制御信号を高く設定しておくことがで
きるから、−火爆焼室、二次燃焼！の両方に燃料を送っ
てガスタービンを運用している場合においても、安定し
た燃焼器内の火炎を保持することができる。In addition, the 1υ small fuel control signal can be set high until the gas fuel distribution valve operates by detecting the position of the gas fuel distribution valve and sends gas fuel only to the fire explosion chamber. , - Fire explosion chamber, secondary combustion! Even when the gas turbine is operated by sending fuel to both the combustor and the combustor, it is possible to maintain a stable flame within the combustor.
（実施例）
本発明に係るガスタービン制御ｌ装首の一実施例につい
て第１図を参照して説明する。(Embodiment) An embodiment of the gas turbine control head according to the present invention will be described with reference to FIG. 1.
第１図において第５図と同一部分については同一の符号
を付して詳細な説明を省略する。第１図において、ガス
燃料ｉ、ＩＩ ｉｌｌ装置９の上流側の配管には、配管
中を流れるガス燃料の濃度を分析するガス燃料分新装に
１５が接続される。このガス燃料分析装置１５にはガス
燃料の濃度が低い場合に最小燃料要求信号８の値を大き
くし、ガス燃料の濃度が高い場合に最小燃料要求信号８
の値を小さくする閏数発／ｌ：器１６が接続される。ま
た、ガス燃料分配弁１０には、その弁開度が一次燃焼室
７−１と二次燃焼室７−２の両方にガス燃料を供給する
状態にあるときは、最小燃料要求信号８にバイアスを付
加し、弁開度が一次燃焼室７−１にのみガス燃料を供給
する状態にあるときは最小燃料要求信号８へのバイアス
の負荷を停止するバイアス発生器１７が接続される。In FIG. 1, the same parts as in FIG. 5 are given the same reference numerals, and detailed explanations are omitted. In FIG. 1, the piping on the upstream side of the gas fuel i, II ill device 9 is connected to a gas fuel separation equipment 15 that analyzes the concentration of the gas fuel flowing through the piping. This gas fuel analyzer 15 increases the value of the minimum fuel demand signal 8 when the concentration of gas fuel is low, and increases the value of the minimum fuel demand signal 8 when the concentration of gas fuel is high.
A leap number generator 16 is connected to reduce the value of . In addition, when the gas fuel distribution valve 10 is in a state where the valve opening is such that gas fuel is supplied to both the primary combustion chamber 7-1 and the secondary combustion chamber 7-2, the gas fuel distribution valve 10 is biased to the minimum fuel request signal 8. A bias generator 17 is connected which stops applying a bias to the minimum fuel request signal 8 when the valve opening is such that gas fuel is supplied only to the primary combustion chamber 7-1.
次に上記実施例の作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
負荷遮断後においてガス燃料の成分が変化し、希薄燃料
になった場合には、ガス燃料分新装ｆｆ１５がガス燃料
の濃度を検出し、関数発生器１６が最小燃料要求信号８
の値を轟くする。したがって、ガス燃料υ制御弁９は燃
焼器７へより多くのガス燃料を供給し、燃焼器７内の安
定した火炎を得ることができる。If the composition of the gas fuel changes after the load is cut off and the fuel becomes lean, the gas fuel fractionation ff15 detects the concentration of the gas fuel, and the function generator 16 generates the minimum fuel demand signal 8.
roaring value. Therefore, the gas fuel υ control valve 9 can supply more gas fuel to the combustor 7 and obtain a stable flame within the combustor 7.
また、−火爆焼室７−１、二次燃焼室７−２の両方を用
いてガスタービンを運用している場合に、負荷遮断が発
生すると、＾値侵先回路６により最小燃料要求信号８が
選択され、この最小燃料要求信号８によりガス燃料制御
弁９が′ｔ１１１０される。この場合、ガス燃料分配弁
１０が動作して、−火爆焼室７−１へのみガス燃料を供
給する状態となるまでバイアス発生ｆａ１７により最小
燃料要求信＠８にバイアスが付加されているため、ガス
燃料制御弁９からより多くのガス燃料が供給され、燃焼
器７内における火炎が保持される。ガス燃料分配弁１０
が一次燃焼室７−１へのみガス燃料を供給する状態とな
った場合には、バイアス発生器１７は最小燃料要求信号
８へのバイアスの負荷を停止し、通常の値の最小燃料要
求信号８によりガス燃料制御弁９がυｌｌ１ｌされる。In addition, when the gas turbine is operated using both the fire explosion chamber 7-1 and the secondary combustion chamber 7-2, when a load cutoff occurs, the value erosion circuit 6 outputs the minimum fuel demand signal 8. is selected, and the gas fuel control valve 9 is activated by this minimum fuel request signal 8. In this case, a bias is applied to the minimum fuel demand signal @8 by the bias generation fa17 until the gas fuel distribution valve 10 operates and supplies gas fuel only to the -fire explosion chamber 7-1. More gas fuel is supplied from the gas fuel control valve 9, and the flame in the combustor 7 is maintained. Gas fuel distribution valve 10
When gas fuel is supplied only to the primary combustion chamber 7-1, the bias generator 17 stops applying bias to the minimum fuel demand signal 8, and returns the minimum fuel demand signal 8 to the normal value. As a result, the gas fuel control valve 9 is set to υll1l.
このように上記実施例によれば、ガス燃料の成分の変化
時、また１よ２段燃焼１ｉＩ１１１１方式においても、
安定した燃焼器７内の火炎を保持することができる。In this way, according to the above embodiment, when the composition of the gas fuel changes, and also in the 1st and 2nd stage combustion 1iI1111 method,
A stable flame within the combustor 7 can be maintained.
次に本発明の他の実施例について説明する。Next, other embodiments of the present invention will be described.
最小燃料要求信号８を可変にする他の方法としては、ガ
スタービン実負荷とガス燃料制御弁９の開度関係を利用
することができる。第２図において、横軸はガス燃料制
御弁開度、縦軸はガスタービンの出力を示し、実線はガ
ス燃料が正常な状態における特性を示す。ガス燃料が希
薄な場合は、同じガスタービン出力を得るため、よりガ
ス燃料制御弁９の開度を大きくとる必要があり、破線の
特性となる（１１厚な場合は逆）。この実線と破線の違
いで最小燃料要求信号８に補正を加えることができる。Another method for making the minimum fuel demand signal 8 variable is to use the relationship between the actual load of the gas turbine and the opening degree of the gas fuel control valve 9. In FIG. 2, the horizontal axis shows the gas fuel control valve opening, the vertical axis shows the output of the gas turbine, and the solid line shows the characteristics when the gas fuel is normal. When the gas fuel is lean, in order to obtain the same gas turbine output, it is necessary to increase the opening degree of the gas fuel control valve 9, resulting in the characteristics shown by the broken line (the opposite is true when the gas fuel is 11 thick). The minimum fuel requirement signal 8 can be corrected based on the difference between the solid line and the broken line.
すなわち、第３図に示すように、ガスタービン出力１８
およびガス燃料制御弁開度１９を入力とする比較器２０
により、第２図の相違を比較し、その差により生じた偏
差信号を関数発生器２１で発生させ、その信号を最小燃
料要求信号８として高値優先回路６へ出力する。That is, as shown in FIG. 3, the gas turbine output 18
and a comparator 20 that receives the gas fuel control valve opening degree 19 as input.
2 are compared, a deviation signal generated by the difference is generated by the function generator 21, and the signal is outputted to the high value priority circuit 6 as the minimum fuel requirement signal 8.
また、バイアス発生器１７の代りに、第４図に示すよう
に、補助弁２２を一次燃焼室７−１へのガス燃料ライン
へ設はし、この補助弁２２を負荷遮断信号２３により開
弁させ、ガス燃料分配弁１０が第６図の負荷ａに相当す
る開度２４になった時点で開弁させるようにしてもよい
、なお、符号２５は関数発生器を示す。Moreover, instead of the bias generator 17, as shown in FIG. The valve may be opened when the gas fuel distribution valve 10 reaches the opening degree 24 corresponding to the load a shown in FIG. 6. Note that the reference numeral 25 indicates a function generator.
この実施例においても前記実施例と同様の作用、効果が
ある。This embodiment also has the same functions and effects as those of the previous embodiment.
本発明に係るガスタービンｔＩ１１１１Ｉ装置は、ガス
燃料濃度により最小燃Ｆ１１１１１１信号を可変にする
と共に、ガス燃料分配弁の位置を検出して最小燃料制御
信号を切換えるようにしたから、ガス燃料の成分の変化
時、あるいは２段燃焼制御方式においても安定した燃焼
器内の火炎を保持することができる。The gas turbine tI1111I device according to the present invention makes the minimum fuel F111111 signal variable depending on the gas fuel concentration, and detects the position of the gas fuel distribution valve to switch the minimum fuel control signal. It is possible to maintain a stable flame in the combustor even when the flame is changed or in a two-stage combustion control method.
Claims (1)
れぞれの信号の最小値と、燃焼器の火炎を保つための最
小燃料制御信号との高値優先をとり、その高値によりガ
ス燃料制御弁の開度を制御するガス燃料制御弁制御系統
と、上記ガス燃料制御弁の下流側にガス燃料分配弁を設
け、このガス燃料分配弁を上記負荷制御回路からの負荷
設定信号により制御するガス燃料分配弁制御系統とを備
えたガスタービン制御装置において、ガス燃料濃度によ
り上記最小燃料制御信号を可変にするとともに、上記ガ
ス燃料分配弁の位置を検出して上記最小燃料制御信号を
切換えるようにしたことを特徴とするガスタービン制御
装置。Priority is given to the minimum value of each signal of the startup control circuit, load control circuit, and exhaust temperature control circuit, and the minimum fuel control signal for maintaining the combustor flame, and the opening degree of the gas fuel control valve is determined based on the high value. and a gas fuel distribution valve control system that includes a gas fuel distribution valve downstream of the gas fuel control valve, and controls the gas fuel distribution valve by a load setting signal from the load control circuit. The gas turbine control device is characterized in that the minimum fuel control signal is made variable depending on the gas fuel concentration, and the minimum fuel control signal is switched by detecting the position of the gas fuel distribution valve. Gas turbine control equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280441A JP2899294B2 (en) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | Gas turbine control device |
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|---|---|
| JPH02130226A true JPH02130226A (en) | 1990-05-18 |
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| JP (1) | JP2899294B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1988
- 1988-11-08 JP JP63280441A patent/JP2899294B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPWO2016016988A1 (en) * | 2014-07-31 | 2017-04-27 | 三菱重工業株式会社 | Control apparatus and control method |
Also Published As
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|---|---|
| JP2899294B2 (en) | 1999-06-02 |
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