JPH0552125A - ガスタービン設備およびその運転方法 - Google Patents
ガスタービン設備およびその運転方法Info
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- JPH0552125A JPH0552125A JP3212367A JP21236791A JPH0552125A JP H0552125 A JPH0552125 A JP H0552125A JP 3212367 A JP3212367 A JP 3212367A JP 21236791 A JP21236791 A JP 21236791A JP H0552125 A JPH0552125 A JP H0552125A
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- combustion
- air ratio
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/04—Air inlet arrangements
- F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
- F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/22—Fuel supply systems
- F02C7/228—Dividing fuel between various burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/26—Controlling the air flow
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】各燃焼器に対して適正な燃空比となる燃料およ
び燃焼用空気を供給して、燃焼器の安定運転および低Ｎ
Ｏｘ化を実現することである。 【構成】１基のガスタービン２に対して複数の燃焼器
３，３，…が設けられているガスタービン設備に関す
る。このガスタービン設備は、複数の燃焼器３，３，…
に供給される燃焼用空気Ａ２の流量を各燃焼器３ごとに
算出するＩＦＣ制御装置４２と、ＩＦＣ制御装置４２か
らの指示に従って、燃焼用空気Ａ２の流量を各燃焼器３
ごとに調節する流量調節手段１７，２８とを備えてい
る。
び燃焼用空気を供給して、燃焼器の安定運転および低Ｎ
Ｏｘ化を実現することである。 【構成】１基のガスタービン２に対して複数の燃焼器
３，３，…が設けられているガスタービン設備に関す
る。このガスタービン設備は、複数の燃焼器３，３，…
に供給される燃焼用空気Ａ２の流量を各燃焼器３ごとに
算出するＩＦＣ制御装置４２と、ＩＦＣ制御装置４２か
らの指示に従って、燃焼用空気Ａ２の流量を各燃焼器３
ごとに調節する流量調節手段１７，２８とを備えてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼器に供給する空気
と燃料との比である燃空比の設定方法、複数の燃焼器を
備えているガスタービン設備の運転方法、およびこれら
の方法を実現するための設備に関する。
と燃料との比である燃空比の設定方法、複数の燃焼器を
備えているガスタービン設備の運転方法、およびこれら
の方法を実現するための設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスタービン設備としては、例え
ば、図６から図８に示すようなものがある。
ば、図６から図８に示すようなものがある。
【０００３】このガスタービン設備は、１基のガスター
ビンに対して、図７に示すように、複数の燃焼器３，
３，…が設けられているものである。各燃焼器３は、図
６に示すように、燃焼安定性の高い拡散燃焼が行なわれ
る拡散燃焼室７ａと、燃焼安定範囲は狭いがＮＯｘ低減
率の高い予混合燃焼が行なわれる予混合燃焼室６ａとを
有している。拡散燃焼室７ａの上流側には、拡散燃焼室
７ａに一次燃料Ｆ１を噴出する拡散燃料ノズル９，９，
…が設けられている。また、予混合燃焼室６ａの下流側
には、二次燃料Ｆ２と予混合燃焼用空気Ａ２とを予混合
させる予混合気体形成室２３と、ここに二次燃料Ｆ２を
噴出する予混合燃料ノズル１９，１９，…とが設けられ
ている。燃焼器ケーシング１８とトランジッションピー
ス１０５および内筒６との間を通ってきた燃焼用空気の
予混合気体形成室２３内への供給量を調整するために、
内部流量調整（Inter Flow Control、以下ＩＦＣとす
る）装置の可動片２８が、予混合気体形成室２３の入口
近傍に設けられている。
ビンに対して、図７に示すように、複数の燃焼器３，
３，…が設けられているものである。各燃焼器３は、図
６に示すように、燃焼安定性の高い拡散燃焼が行なわれ
る拡散燃焼室７ａと、燃焼安定範囲は狭いがＮＯｘ低減
率の高い予混合燃焼が行なわれる予混合燃焼室６ａとを
有している。拡散燃焼室７ａの上流側には、拡散燃焼室
７ａに一次燃料Ｆ１を噴出する拡散燃料ノズル９，９，
…が設けられている。また、予混合燃焼室６ａの下流側
には、二次燃料Ｆ２と予混合燃焼用空気Ａ２とを予混合
させる予混合気体形成室２３と、ここに二次燃料Ｆ２を
噴出する予混合燃料ノズル１９，１９，…とが設けられ
ている。燃焼器ケーシング１８とトランジッションピー
ス１０５および内筒６との間を通ってきた燃焼用空気の
予混合気体形成室２３内への供給量を調整するために、
内部流量調整（Inter Flow Control、以下ＩＦＣとす
る）装置の可動片２８が、予混合気体形成室２３の入口
近傍に設けられている。
【０００４】ＩＦＣ装置は、可動片２８と、可動片２８
の開度を設定するＩＦＣ開度設定器２９ａと、可動片２
８を駆動するＩＦＣ駆動機構１７ａとを有して構成され
ている。ＩＦＣ開度設定器２９ａは、複数の燃焼器３，
３，…に対して１台しか設けられていない。また、ＩＦ
Ｃ駆動機構１７ａは、図７および図８に示すように、環
状に配された複数の燃焼器３，３，…の外周に設けられ
ている１個のコントロールリング４５と、このコントロ
ールリング４５を回転させる油圧シリンダ４６と、コン
トロールリング４５の動作に従い各燃焼器３，３，の可
動片２８を駆動するレバーリンク機構４７とを有して構
成されている。ＩＦＣ装置の可動片２８およびレバーリ
ンク機構４７は、複数の燃焼器３，３，…ごとに設けら
れているが、その他の構成部分は、複数の燃焼器３，
３，…に対して共有する構造となっている。なお、この
ＩＦＣ装置は、特開昭６１−１９５２１４号公報に記載
されているものである。
の開度を設定するＩＦＣ開度設定器２９ａと、可動片２
８を駆動するＩＦＣ駆動機構１７ａとを有して構成され
ている。ＩＦＣ開度設定器２９ａは、複数の燃焼器３，
３，…に対して１台しか設けられていない。また、ＩＦ
Ｃ駆動機構１７ａは、図７および図８に示すように、環
状に配された複数の燃焼器３，３，…の外周に設けられ
ている１個のコントロールリング４５と、このコントロ
ールリング４５を回転させる油圧シリンダ４６と、コン
トロールリング４５の動作に従い各燃焼器３，３，の可
動片２８を駆動するレバーリンク機構４７とを有して構
成されている。ＩＦＣ装置の可動片２８およびレバーリ
ンク機構４７は、複数の燃焼器３，３，…ごとに設けら
れているが、その他の構成部分は、複数の燃焼器３，
３，…に対して共有する構造となっている。なお、この
ＩＦＣ装置は、特開昭６１−１９５２１４号公報に記載
されているものである。
【０００５】また、燃焼器内の空気配分を変えるものと
して、図９に示すように、圧縮機から、ガスタービンケ
ーシング１８とトランジッションピース１０５との間に
供給された燃焼用空気の一部をトランジッションピース
１０５内に送るためのバイパス弁１０４を設けたものが
ある。この場合も、前述のものと同様に、複数の燃焼器
３ａにそれぞれ設けられているバイパス弁１０４に対し
て、バイパス弁開度設定器１００ａと、バイパス弁駆動
装置１００ａの一部を構成するモータおよびコントロー
ルリング１０２等は、１台しか設けられていない。な
お、コントロールリング１０２の動作に従いバイパス弁
１０４を駆動するリンク機構１０３は、各バイパス弁１
０４ごとに設けられている。
して、図９に示すように、圧縮機から、ガスタービンケ
ーシング１８とトランジッションピース１０５との間に
供給された燃焼用空気の一部をトランジッションピース
１０５内に送るためのバイパス弁１０４を設けたものが
ある。この場合も、前述のものと同様に、複数の燃焼器
３ａにそれぞれ設けられているバイパス弁１０４に対し
て、バイパス弁開度設定器１００ａと、バイパス弁駆動
装置１００ａの一部を構成するモータおよびコントロー
ルリング１０２等は、１台しか設けられていない。な
お、コントロールリング１０２の動作に従いバイパス弁
１０４を駆動するリンク機構１０３は、各バイパス弁１
０４ごとに設けられている。
【０００６】ところで、このようなガスタービン設備に
おいて、燃空比（燃料と空気との割合）の制御に関して
は、例えば、特開昭６０−６６０２０号公報に記載され
ているもののように、ガスタービンの運転に対して予め
計画された燃料流量に応じて、空気流量を変化させて、
燃空比を一定に制御するものがある。この場合、空気流
量は、ガスタービン負荷見合いの燃料流量にのみ基づい
て、決定されている。このように、燃料流量にのみ基づ
いて空気流量を決定することは、他のガスタービン設備
でも行なわれていることである。
おいて、燃空比（燃料と空気との割合）の制御に関して
は、例えば、特開昭６０−６６０２０号公報に記載され
ているもののように、ガスタービンの運転に対して予め
計画された燃料流量に応じて、空気流量を変化させて、
燃空比を一定に制御するものがある。この場合、空気流
量は、ガスタービン負荷見合いの燃料流量にのみ基づい
て、決定されている。このように、燃料流量にのみ基づ
いて空気流量を決定することは、他のガスタービン設備
でも行なわれていることである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のガスタービン設備では、複数の燃焼器に対し
て１個のコントロールリング４５，１０２を駆動させ
て、各燃焼器の可動片２８またはバイパス弁１０４を動
作させているため、各燃焼器ごとの燃空比の制御はまっ
たくできない。ところで、燃焼器を構成するノズルや内
筒等には、製作上のまたは環境上のバラツキがあり、各
燃焼器ごとに特有の燃空比特性を有する。このため、例
えば、１基の燃焼器は最良の燃空比であっても、他の燃
焼器では最良の燃空比を得ることができず、各燃焼器の
安定運転およびＮＯｘの低減を図ることができないとい
う問題点がある。
うな従来のガスタービン設備では、複数の燃焼器に対し
て１個のコントロールリング４５，１０２を駆動させ
て、各燃焼器の可動片２８またはバイパス弁１０４を動
作させているため、各燃焼器ごとの燃空比の制御はまっ
たくできない。ところで、燃焼器を構成するノズルや内
筒等には、製作上のまたは環境上のバラツキがあり、各
燃焼器ごとに特有の燃空比特性を有する。このため、例
えば、１基の燃焼器は最良の燃空比であっても、他の燃
焼器では最良の燃空比を得ることができず、各燃焼器の
安定運転およびＮＯｘの低減を図ることができないとい
う問題点がある。
【０００８】また、最良の燃空比は、燃料流量に対して
一義的に空気流量が定められるものではなく、外的因子
によっも大きく変化するにもかかわらず、従来技術で
は、燃料流量にのみに基づいて空気流量を決定している
ので、燃焼器の安定運転およびＮＯｘの低減を図ること
ができない。
一義的に空気流量が定められるものではなく、外的因子
によっも大きく変化するにもかかわらず、従来技術で
は、燃料流量にのみに基づいて空気流量を決定している
ので、燃焼器の安定運転およびＮＯｘの低減を図ること
ができない。
【０００９】本発明は、このような従来の問題点につい
て着目してなされたもので、燃焼器に対して適切な燃空
比となる燃料および燃焼用空気を供給して、燃焼器の安
定運転および低ＮＯｘ化を実現することができる燃空比
設定方法、ガスタービン設備の運転方法、およびこれら
を実現するための設備を提供することを目的とする。
て着目してなされたもので、燃焼器に対して適切な燃空
比となる燃料および燃焼用空気を供給して、燃焼器の安
定運転および低ＮＯｘ化を実現することができる燃空比
設定方法、ガスタービン設備の運転方法、およびこれら
を実現するための設備を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のガスタービン設備は、１基のガスタービンに対して複
数の燃焼器が設けられているガスタービン設備におい
て、複数の前記燃焼器に供給される燃焼用空気および／
または燃料の一部または全部の流量を各燃焼器ごとに算
出する流量算出手段と、前記流量算出手段の算出結果に
基づき、複数の前記燃焼器に供給される燃焼用空気およ
び／または燃料の一部または全部の前記流量を各燃焼器
ごとに調節する流量調節手段とを備えていることを特徴
とするものである。
のガスタービン設備は、１基のガスタービンに対して複
数の燃焼器が設けられているガスタービン設備におい
て、複数の前記燃焼器に供給される燃焼用空気および／
または燃料の一部または全部の流量を各燃焼器ごとに算
出する流量算出手段と、前記流量算出手段の算出結果に
基づき、複数の前記燃焼器に供給される燃焼用空気およ
び／または燃料の一部または全部の前記流量を各燃焼器
ごとに調節する流量調節手段とを備えていることを特徴
とするものである。
【００１１】ここで、ガスタービン設備の前記流量算出
手段は、特定の関数により基準燃空比を定める基準燃空
比設定手段と、少なくとも、大気湿度に基づき前記基準
燃空比を補正する補正手段と、燃焼用空気流路における
燃焼用空気流速に基づき前記基準燃空比を補正する補正
手段と、燃焼室内の圧力から得られる燃焼振動状態に基
づき前記基準燃空比を補正する補正手段と、火炎または
燃焼気体の温度に基づき前記基準燃空比を補正する補正
手段と、前記ガスタービン内の温度分布に基づき前記基
準燃空比を補正する補正手段と、前記燃焼器よりも下流
側におけるＮＯｘ値に基づき前記基準燃空比を補正する
補正手段とのうち、一の補正手段とを、備えていること
が好ましい。
手段は、特定の関数により基準燃空比を定める基準燃空
比設定手段と、少なくとも、大気湿度に基づき前記基準
燃空比を補正する補正手段と、燃焼用空気流路における
燃焼用空気流速に基づき前記基準燃空比を補正する補正
手段と、燃焼室内の圧力から得られる燃焼振動状態に基
づき前記基準燃空比を補正する補正手段と、火炎または
燃焼気体の温度に基づき前記基準燃空比を補正する補正
手段と、前記ガスタービン内の温度分布に基づき前記基
準燃空比を補正する補正手段と、前記燃焼器よりも下流
側におけるＮＯｘ値に基づき前記基準燃空比を補正する
補正手段とのうち、一の補正手段とを、備えていること
が好ましい。
【００１２】また、前記目的を達成するための他のガス
タービン設備は、ガスタービンに燃焼気体を供給する１
以上の燃焼器を備えているガスタービン設備において、
特定の関数により、１以上の前記燃焼器の基準燃空比を
算出する基準燃空比設定手段と、少なくとも、大気湿度
を測定する湿度計および測定された湿度に基づき前記基
準燃空比を補正する補正手段と、燃焼用空気流路におけ
る燃焼用空気流速を測定する流速計および測定された流
速に基づき前記基準燃空比を補正する補正手段と、燃焼
室内の圧力を測定する圧力計および該圧力計から得られ
る燃焼振動状態を表すパラメータに基づき前記基準燃空
比を補正する補正手段と、火炎または燃焼気体の温度を
測定する温度計および該温度計に測定された温度に基づ
き前記基準燃空比を補正する補正手段と、前記ガスター
ビンの静翼温度を測定する温度計および該温度計により
測定された温度に基づき前記基準燃空比を補正する補正
手段と、前記ガスタービン内の温度を測定する複数の温
度計および複数の該温度計より得られる該ガスタービン
内の温度分布に基づき前記基準燃空比を補正する補正手
段とのうち、一の手段と、少なくとも前記一の手段によ
り補正された前記基準燃空比になるよう、１以上の前記
燃焼器に供給される燃焼用空気および／または燃料の一
部または全部の流量を調節する流量調節手段とを、備え
ていることを特徴とするものである。
タービン設備は、ガスタービンに燃焼気体を供給する１
以上の燃焼器を備えているガスタービン設備において、
特定の関数により、１以上の前記燃焼器の基準燃空比を
算出する基準燃空比設定手段と、少なくとも、大気湿度
を測定する湿度計および測定された湿度に基づき前記基
準燃空比を補正する補正手段と、燃焼用空気流路におけ
る燃焼用空気流速を測定する流速計および測定された流
速に基づき前記基準燃空比を補正する補正手段と、燃焼
室内の圧力を測定する圧力計および該圧力計から得られ
る燃焼振動状態を表すパラメータに基づき前記基準燃空
比を補正する補正手段と、火炎または燃焼気体の温度を
測定する温度計および該温度計に測定された温度に基づ
き前記基準燃空比を補正する補正手段と、前記ガスター
ビンの静翼温度を測定する温度計および該温度計により
測定された温度に基づき前記基準燃空比を補正する補正
手段と、前記ガスタービン内の温度を測定する複数の温
度計および複数の該温度計より得られる該ガスタービン
内の温度分布に基づき前記基準燃空比を補正する補正手
段とのうち、一の手段と、少なくとも前記一の手段によ
り補正された前記基準燃空比になるよう、１以上の前記
燃焼器に供給される燃焼用空気および／または燃料の一
部または全部の流量を調節する流量調節手段とを、備え
ていることを特徴とするものである。
【００１３】ここで、前記基準燃空比の設定または補正
に関しては、燃料または燃焼用空気の流量の一方のみを
設定または補正し、間接的に燃空比を設定または補正す
るものでもよい。
に関しては、燃料または燃焼用空気の流量の一方のみを
設定または補正し、間接的に燃空比を設定または補正す
るものでもよい。
【００１４】
【作用】各燃焼器に供給されるの燃焼用空気および／ま
たは燃料の一部または全部の流量は、流量算出手段によ
り、各燃焼器ごとに算出される。流量調整手段は、燃焼
用空気および／または燃料の一部または全部の流量を、
各燃焼器ごとに算出された前記流量に調節する。このた
め、各燃焼器の個体差等を考慮した適切な燃空比の燃焼
用空気および燃料を各燃焼器ごとに供給することができ
る。
たは燃料の一部または全部の流量は、流量算出手段によ
り、各燃焼器ごとに算出される。流量調整手段は、燃焼
用空気および／または燃料の一部または全部の流量を、
各燃焼器ごとに算出された前記流量に調節する。このた
め、各燃焼器の個体差等を考慮した適切な燃空比の燃焼
用空気および燃料を各燃焼器ごとに供給することができ
る。
【００１５】また、各種外的因子に基づき基準燃空比を
補正するものでは、例えば、燃焼環境の変化や燃焼器の
各種部分の個体差等に対応した適切な燃空比において、
燃焼を実現することができる。
補正するものでは、例えば、燃焼環境の変化や燃焼器の
各種部分の個体差等に対応した適切な燃空比において、
燃焼を実現することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明係る各種実施例について図１か
ら図５を用いて説明する。なお、各種実施例を説明する
につき、同一部位については同一の符号を付し、重複し
た説明を省略する。
ら図５を用いて説明する。なお、各種実施例を説明する
につき、同一部位については同一の符号を付し、重複し
た説明を省略する。
【００１７】本発明に係るガスタービン設備の第１の実
施例について、図１から図３を用いて説明する。
施例について、図１から図３を用いて説明する。
【００１８】本実施例のガスタービン設備は、図１に示
すように、ガスタービン２と、このガスタービン２に対
して燃焼ガスを供給する複数の燃焼器３，３，…と、複
数の燃焼器３，３，…に圧縮空気を供給する圧縮機１
と、各機器の制御等を行なう制御装置とを有して構成さ
れている。
すように、ガスタービン２と、このガスタービン２に対
して燃焼ガスを供給する複数の燃焼器３，３，…と、複
数の燃焼器３，３，…に圧縮空気を供給する圧縮機１
と、各機器の制御等を行なう制御装置とを有して構成さ
れている。
【００１９】燃焼器３は、上流側で拡散燃焼を行ない、
その下流側で予混合燃焼を行なう二段燃焼方式の燃焼器
である。燃焼器３は、図２および図３に示すように、燃
焼器ケーシング１８と、拡散燃焼室７ａを形成する拡散
燃焼用内筒７と、予混合燃焼室６ａを形成する予混合燃
焼用内筒６と、これら内筒７，６内で形成された燃焼ガ
スをガスタービン２の動翼へ導くためのトランジッショ
ンピース１０５と、拡散燃焼室７ａ内に一次燃料Ｆ１を
噴出する拡散燃料ノズル９，９，…と、二次燃料Ｆ２と
予混合燃焼用空気Ａ２とを予混合するための予混合気体
形成室２３と、予混合気体形成室２３に二次燃料Ｆ２を
噴出する予混合燃料ノズル１９，１９，…と、予混合気
体形成室２３内に供給される予混合燃焼用空気流量を調
整するための可動片２８とを有している。
その下流側で予混合燃焼を行なう二段燃焼方式の燃焼器
である。燃焼器３は、図２および図３に示すように、燃
焼器ケーシング１８と、拡散燃焼室７ａを形成する拡散
燃焼用内筒７と、予混合燃焼室６ａを形成する予混合燃
焼用内筒６と、これら内筒７，６内で形成された燃焼ガ
スをガスタービン２の動翼へ導くためのトランジッショ
ンピース１０５と、拡散燃焼室７ａ内に一次燃料Ｆ１を
噴出する拡散燃料ノズル９，９，…と、二次燃料Ｆ２と
予混合燃焼用空気Ａ２とを予混合するための予混合気体
形成室２３と、予混合気体形成室２３に二次燃料Ｆ２を
噴出する予混合燃料ノズル１９，１９，…と、予混合気
体形成室２３内に供給される予混合燃焼用空気流量を調
整するための可動片２８とを有している。
【００２０】燃焼器ケーシング１８には、予混合燃焼室
６ａの下流側で、この燃焼器ケーシング１８を上流側と
下流側に分け、これらを接続するフランジ２０が設けら
れている。このフランジ２０には、図３に示すように、
二次燃料Ｆ２が通過する二次燃料流路２０ｂと、二次燃
料流路２０ｂを通過してきた二次燃料Ｆ２を複数の予混
合燃料ノズル１９，１９，…に分配するための燃料マニ
ホールド２０ａとが形成されている。
６ａの下流側で、この燃焼器ケーシング１８を上流側と
下流側に分け、これらを接続するフランジ２０が設けら
れている。このフランジ２０には、図３に示すように、
二次燃料Ｆ２が通過する二次燃料流路２０ｂと、二次燃
料流路２０ｂを通過してきた二次燃料Ｆ２を複数の予混
合燃料ノズル１９，１９，…に分配するための燃料マニ
ホールド２０ａとが形成されている。
【００２１】予混合気体形成室２３の予混合気体噴出口
２３ａ近傍には、予混合燃焼の安定化を図るために自身
の下流側に燃焼ガスの循環流を形成する保炎器２１が設
けられている。この予混合気体形成室２３は環状に形成
されており、この外周側に予混合燃焼用内筒６との間隙
をシースするシールバネ２４が設けられ、この内周側に
拡散燃焼用内筒７との間隙をシールするシールバネ２５
が設けられている。予混合気体形成室２３内の予混合気
体噴出口２３ａ側には、ここを通過する気体を旋回さ
せ、二次燃料Ｆ２と予混合燃焼用空気Ａ２とを混合する
旋回板２２が設けられている。また、予混合気体形成室
２３の予混合燃焼用空気入口２３ｂ近傍には、ここに入
り込む予混合燃焼用空気Ａ２の流量を調節するための可
動片２８が設けられている。
２３ａ近傍には、予混合燃焼の安定化を図るために自身
の下流側に燃焼ガスの循環流を形成する保炎器２１が設
けられている。この予混合気体形成室２３は環状に形成
されており、この外周側に予混合燃焼用内筒６との間隙
をシースするシールバネ２４が設けられ、この内周側に
拡散燃焼用内筒７との間隙をシールするシールバネ２５
が設けられている。予混合気体形成室２３内の予混合気
体噴出口２３ａ側には、ここを通過する気体を旋回さ
せ、二次燃料Ｆ２と予混合燃焼用空気Ａ２とを混合する
旋回板２２が設けられている。また、予混合気体形成室
２３の予混合燃焼用空気入口２３ｂ近傍には、ここに入
り込む予混合燃焼用空気Ａ２の流量を調節するための可
動片２８が設けられている。
【００２２】可動片２８には、これを駆動するＩＦＣ駆
動装置１７が接続されている。このＩＦＣ駆動装置１７
は、ＩＦＣ制御装置４２により制御される。ＩＦＣ駆動
装置１７は、図３に示すように、ＡＣサーボモータ１７
ａと、サーボアンプ１７ｂと、ＡＣサーボモータ１７ａ
の回転を直線動作に変え、これを可動片２８に伝える伝
達機構１７ｃと、可動片２８の位置を検出し、これをＩ
ＦＣ制御装置４２にフィードバックする差動変換器１７
ｆとを有して構成されている。なお、可動片２８の駆動
源としては、ＡＣサーボモータ１７ａの他、例えば、Ｄ
Ｃサーボモータ、ステッピングモータ、リニアモータ等
の電気モータや、油圧シリンダ、油圧モータ等の油圧機
や、エアシリンダ、エアモータ等の空気圧機等を用いて
もよい。各燃焼器３には、図３に示すように、予混合気
体形成室２３内の予混合燃焼用空気Ａ２の流速を測定す
る流速計３４と、保炎器２１の温度を測定する温度計３
５と、予混合気体形成室２３の予混合気体噴出口２３ａ
近傍の圧力を測定する圧力計３６と、予混合火炎の温度
を測定する温度計３７とが設けられている。また、ガス
タービン２には、図２に示すように、静翼の温度を測定
する温度計３８と、段落温度を測定するための温度計３
９と、ガスタービン２内の下流側の温度分布を測定する
ための複数の温度計４０，４０，…と、ガスタービン２
出口のＮＯｘ値を測定するＮＯｘ計４１とが設けられて
いる。
動装置１７が接続されている。このＩＦＣ駆動装置１７
は、ＩＦＣ制御装置４２により制御される。ＩＦＣ駆動
装置１７は、図３に示すように、ＡＣサーボモータ１７
ａと、サーボアンプ１７ｂと、ＡＣサーボモータ１７ａ
の回転を直線動作に変え、これを可動片２８に伝える伝
達機構１７ｃと、可動片２８の位置を検出し、これをＩ
ＦＣ制御装置４２にフィードバックする差動変換器１７
ｆとを有して構成されている。なお、可動片２８の駆動
源としては、ＡＣサーボモータ１７ａの他、例えば、Ｄ
Ｃサーボモータ、ステッピングモータ、リニアモータ等
の電気モータや、油圧シリンダ、油圧モータ等の油圧機
や、エアシリンダ、エアモータ等の空気圧機等を用いて
もよい。各燃焼器３には、図３に示すように、予混合気
体形成室２３内の予混合燃焼用空気Ａ２の流速を測定す
る流速計３４と、保炎器２１の温度を測定する温度計３
５と、予混合気体形成室２３の予混合気体噴出口２３ａ
近傍の圧力を測定する圧力計３６と、予混合火炎の温度
を測定する温度計３７とが設けられている。また、ガス
タービン２には、図２に示すように、静翼の温度を測定
する温度計３８と、段落温度を測定するための温度計３
９と、ガスタービン２内の下流側の温度分布を測定する
ための複数の温度計４０，４０，…と、ガスタービン２
出口のＮＯｘ値を測定するＮＯｘ計４１とが設けられて
いる。
【００２３】ＩＦＣ制御装置４２は、図１に示すよう
に、ガスタービン負荷を示す燃料指令信号に基づき、こ
のガスタービン負荷に必要な燃料流量の基準関数によ
り、基準空気量を決定して、基準可動片開度を設定する
ＩＦＣ開度設定器２９と、燃料発熱量３０に基づき基準
可動片開度の補正値を定める開度補正器３１ａと、大気
湿度計３３で測定された湿度に基づき基準可動片開度の
補正値を定める開度補正器３１ｂと、流速計３４で測定
された予混合燃焼用空気Ａ２の流速に基づき基準可動片
開度の補正値を定める補正器３１ｃと、温度計３５で測
定された保炎器２１の温度に基づき基準可動片開度の補
正値を定める補正器３１ｄと、圧力計３６で測定された
圧力の変動、すなわち燃焼振動の振動数および振幅に基
づき基準可動片開度の補正値を定める補正器３１ｅと、
温度計３７で測定された予混合火炎の温度に基づき基準
可動片開度の補正値を定める補正器３１ｆと、温度計３
８で測定された静翼の温度に基づき基準可動片開度の補
正値を定める補正器３１ｇと、温度計３９で測定された
段落温度に基づき基準可動片開度の補正値を定める補正
器３１ｈと、温度計４０，４０，…で測定されたガスタ
ービン２内の下流側温度分布に基づき基準可動片開度の
補正値を定める補正器３１ｉと、ＮＯｘ計４１で測定さ
れたガスタービン２出口におけるＮＯｘ値に基づき基準
可動片開度の補正値を定める補正器３１ｊと、これら補
正器３１ａ，…，３１ｊから出力される補正値を基準可
動片開度に加算する加算器３２ａ，…，３２ｊとを有し
ている。
に、ガスタービン負荷を示す燃料指令信号に基づき、こ
のガスタービン負荷に必要な燃料流量の基準関数によ
り、基準空気量を決定して、基準可動片開度を設定する
ＩＦＣ開度設定器２９と、燃料発熱量３０に基づき基準
可動片開度の補正値を定める開度補正器３１ａと、大気
湿度計３３で測定された湿度に基づき基準可動片開度の
補正値を定める開度補正器３１ｂと、流速計３４で測定
された予混合燃焼用空気Ａ２の流速に基づき基準可動片
開度の補正値を定める補正器３１ｃと、温度計３５で測
定された保炎器２１の温度に基づき基準可動片開度の補
正値を定める補正器３１ｄと、圧力計３６で測定された
圧力の変動、すなわち燃焼振動の振動数および振幅に基
づき基準可動片開度の補正値を定める補正器３１ｅと、
温度計３７で測定された予混合火炎の温度に基づき基準
可動片開度の補正値を定める補正器３１ｆと、温度計３
８で測定された静翼の温度に基づき基準可動片開度の補
正値を定める補正器３１ｇと、温度計３９で測定された
段落温度に基づき基準可動片開度の補正値を定める補正
器３１ｈと、温度計４０，４０，…で測定されたガスタ
ービン２内の下流側温度分布に基づき基準可動片開度の
補正値を定める補正器３１ｉと、ＮＯｘ計４１で測定さ
れたガスタービン２出口におけるＮＯｘ値に基づき基準
可動片開度の補正値を定める補正器３１ｊと、これら補
正器３１ａ，…，３１ｊから出力される補正値を基準可
動片開度に加算する加算器３２ａ，…，３２ｊとを有し
ている。
【００２４】これらＩＦＣ制御装置４２およびＩＦＣ駆
動装置１７は、各燃焼器３，３，…ごとに設けられてい
る。
動装置１７は、各燃焼器３，３，…ごとに設けられてい
る。
【００２５】なお、本実施例において、流量算出手段
は、予混合燃焼用空気Ａ２の流量を間接的に決定してい
るＩＦＣ制御装置４２で構成され、流量調整手段は、可
動片２８およびＩＦＣ駆動装置１７とで構成されてい
る。また、基準燃空比設定手段は、間接的に基準燃空比
を定めていることになるＩＦＣ開度設定器２９で構成さ
れ、補正手段は、各補正器３１ａ，…，３１ｊおよび各
加算器３２ａ，…，３２ｊにより構成されている。
は、予混合燃焼用空気Ａ２の流量を間接的に決定してい
るＩＦＣ制御装置４２で構成され、流量調整手段は、可
動片２８およびＩＦＣ駆動装置１７とで構成されてい
る。また、基準燃空比設定手段は、間接的に基準燃空比
を定めていることになるＩＦＣ開度設定器２９で構成さ
れ、補正手段は、各補正器３１ａ，…，３１ｊおよび各
加算器３２ａ，…，３２ｊにより構成されている。
【００２６】次に、本実施例の動作について説明する。
【００２７】燃料指令信号が出力されると、各燃焼器
３，３，…の燃料流量調節弁８ａ，８ｂは、燃料指令信
号の示すタービン負荷に対応する燃料が燃焼器３に供給
されるよう、弁開度が設定され、そこから燃料が燃焼器
３に供給される。
３，３，…の燃料流量調節弁８ａ，８ｂは、燃料指令信
号の示すタービン負荷に対応する燃料が燃焼器３に供給
されるよう、弁開度が設定され、そこから燃料が燃焼器
３に供給される。
【００２８】一方、各燃焼器３，３，…のＩＦＣ制御装
置４２は、燃料指令信号を受けたＩＦＣ開度設定器２９
がガスタービン負荷に必要な燃料流量の基準関数によ
り、基準空気量を決定して、基準可動片開度を設定し、
各補正器３１ａ，…，３１ｊおよび各加算器３２ａ，
…，３２ｊがこの基準可動片開度を補正し、補正した基
準可動片開度をＩＦＣ駆動装置１７に出力する。
置４２は、燃料指令信号を受けたＩＦＣ開度設定器２９
がガスタービン負荷に必要な燃料流量の基準関数によ
り、基準空気量を決定して、基準可動片開度を設定し、
各補正器３１ａ，…，３１ｊおよび各加算器３２ａ，
…，３２ｊがこの基準可動片開度を補正し、補正した基
準可動片開度をＩＦＣ駆動装置１７に出力する。
【００２９】ＩＦＣ駆動装置１７は、この補正された基
準可動片開度に基づき、可動片２８を移動させ、予混合
気体形成室２３内に最適な流量の予混合燃焼用空気Ａ２
が入る。
準可動片開度に基づき、可動片２８を移動させ、予混合
気体形成室２３内に最適な流量の予混合燃焼用空気Ａ２
が入る。
【００３０】燃料が安定燃焼し、かつＮＯｘを低く押え
るためには、燃料性状、天候、燃焼状態等の制御変数を
適確に捕らておく必要がある。本実施例では、以上のよ
うに、燃料の発熱量、大気湿度、ＮＯｘ値等を測定し、
これらの値に基づき、基準開度を補正しているので、安
定燃焼を図れると共に、ＮＯｘの低減を図ることができ
る。具体的には、例えば、運転中に、大気湿度の変化に
より、燃料の燃焼率が小さくなった場合、基準可動片開
度が開度大に移行されるため、吹き消しは防止される。
また、大気湿度変化により、燃料の燃料率が大きくなっ
た場合、基準可動片開度が開度小に移行されるため、Ｎ
Ｏｘは低く押さえられ、かつ逆火も防止される。
るためには、燃料性状、天候、燃焼状態等の制御変数を
適確に捕らておく必要がある。本実施例では、以上のよ
うに、燃料の発熱量、大気湿度、ＮＯｘ値等を測定し、
これらの値に基づき、基準開度を補正しているので、安
定燃焼を図れると共に、ＮＯｘの低減を図ることができ
る。具体的には、例えば、運転中に、大気湿度の変化に
より、燃料の燃焼率が小さくなった場合、基準可動片開
度が開度大に移行されるため、吹き消しは防止される。
また、大気湿度変化により、燃料の燃料率が大きくなっ
た場合、基準可動片開度が開度小に移行されるため、Ｎ
Ｏｘは低く押さえられ、かつ逆火も防止される。
【００３１】また、本実施例では、各燃焼器３，３，…
ごとに測定された、予混合燃焼用空気Ａ２の流速、保炎
器２１の温度、燃焼振動、予混合火炎の温度、静翼の温
度、段落の温度等に基づき、各燃焼器３，３，…ごとに
基準可動片開度を補正し、各燃焼器３，３，…ごとに適
切な流量の予混合燃焼用空気Ａ２を供給しているので、
各燃焼器３，３，…の個体差に応じた予混合燃焼用空気
Ａ２を供給できる。このため、各燃焼器３，３，ごとに
最適制御が可能になり、全缶を通して安定かつ低ＮＯｘ
燃焼を実現できる。
ごとに測定された、予混合燃焼用空気Ａ２の流速、保炎
器２１の温度、燃焼振動、予混合火炎の温度、静翼の温
度、段落の温度等に基づき、各燃焼器３，３，…ごとに
基準可動片開度を補正し、各燃焼器３，３，…ごとに適
切な流量の予混合燃焼用空気Ａ２を供給しているので、
各燃焼器３，３，…の個体差に応じた予混合燃焼用空気
Ａ２を供給できる。このため、各燃焼器３，３，ごとに
最適制御が可能になり、全缶を通して安定かつ低ＮＯｘ
燃焼を実現できる。
【００３２】ところで、本実施例では、起動時には拡散
燃焼を主に行ない、特定の負荷以上の定常運転時には、
予混合燃焼を主に行なっているので、以上のように、拡
散燃焼室７ａに供給される拡散燃焼用空気Ａ１の流量を
補正しなくとも、ＮＯｘの増加はほとんどない。
燃焼を主に行ない、特定の負荷以上の定常運転時には、
予混合燃焼を主に行なっているので、以上のように、拡
散燃焼室７ａに供給される拡散燃焼用空気Ａ１の流量を
補正しなくとも、ＮＯｘの増加はほとんどない。
【００３３】また、本実施例では、従来技術のように、
大型で慣性力の大きく、かつ熱膨張量の大きいコントロ
ールリング、およびこれと可動片を連結する複雑なリン
ク機構を用いていないために、可動片の位置決め正確性
および制御応答性を向上させることができる。
大型で慣性力の大きく、かつ熱膨張量の大きいコントロ
ールリング、およびこれと可動片を連結する複雑なリン
ク機構を用いていないために、可動片の位置決め正確性
および制御応答性を向上させることができる。
【００３４】なお、本実施例では、２段燃焼式燃焼器に
本発明を適用したものを説明したが、単段のものでも、
または３段以上のものでも、本発明を適用できることは
言うまでもない。
本発明を適用したものを説明したが、単段のものでも、
または３段以上のものでも、本発明を適用できることは
言うまでもない。
【００３５】また、本実施例では、予混合気体形成室２
３に供給される予混合燃焼用空気流量のみを補正した
が、拡散燃焼室７ａに供給される拡散燃焼用空気Ａ１の
流量も補正するようにしてもよい。
３に供給される予混合燃焼用空気流量のみを補正した
が、拡散燃焼室７ａに供給される拡散燃焼用空気Ａ１の
流量も補正するようにしてもよい。
【００３６】また、本実施例では、各燃焼器３，３，…
ごとにＩＦＣ制御装置４１を設けたが、例えば、これを
コンピュータで構成して、１台で各燃焼器３，３，…ご
との可動片開度を設定するようにしてもよい。
ごとにＩＦＣ制御装置４１を設けたが、例えば、これを
コンピュータで構成して、１台で各燃焼器３，３，…ご
との可動片開度を設定するようにしてもよい。
【００３７】次に、本発明に係るガスタービン設備の第
２の実施例について、図４を用いて説明する。
２の実施例について、図４を用いて説明する。
【００３８】燃焼器内の空気配分を変えるものとして、
図４に示すように、燃焼器ケーシング１８とトランジッ
ションピース１０５との間に供給された燃焼用空気の一
部をトランジッションピース１０５内に送るためのバイ
パス弁１０４を設け、このバイパス弁１０４でトランジ
ッションピース１０５内の燃空比を変えるものがある。
本実施例の燃焼器３ａは、この方式の燃焼器である。
図４に示すように、燃焼器ケーシング１８とトランジッ
ションピース１０５との間に供給された燃焼用空気の一
部をトランジッションピース１０５内に送るためのバイ
パス弁１０４を設け、このバイパス弁１０４でトランジ
ッションピース１０５内の燃空比を変えるものがある。
本実施例の燃焼器３ａは、この方式の燃焼器である。
【００３９】本実施例は、各燃焼器３ａ，３ａ，…ごと
に、バイパス弁開度設定器１００およびバイパス弁駆動
装置１０１を設け、バイパス弁１０４を介してトランジ
ッションピース１０５内に供給される余剰空気Ａ３の流
量を、各燃焼器３ａ，３ａ，…ごとに調整するようにし
たものである。この場合でも、第１の実施例と同様に、
各燃焼器３ａ，３ａ，…ごとに、各燃焼器３ａ，３ａ，
…の個体差に応じた流量の余剰空気Ａ３を供給すること
ができる。
に、バイパス弁開度設定器１００およびバイパス弁駆動
装置１０１を設け、バイパス弁１０４を介してトランジ
ッションピース１０５内に供給される余剰空気Ａ３の流
量を、各燃焼器３ａ，３ａ，…ごとに調整するようにし
たものである。この場合でも、第１の実施例と同様に、
各燃焼器３ａ，３ａ，…ごとに、各燃焼器３ａ，３ａ，
…の個体差に応じた流量の余剰空気Ａ３を供給すること
ができる。
【００４０】なお、本実施例においても、第１の実施例
と同様に、各種補正器および加算器を設けて、バイパス
弁基準開度を補正するようにしてもよい。
と同様に、各種補正器および加算器を設けて、バイパス
弁基準開度を補正するようにしてもよい。
【００４１】以上の本実施例では、燃空比を調整するた
めに、燃焼用空気流量のみを調整するものを示したが、
燃料流量のみを調整しても、また燃焼用空気流量および
燃料流量を調整するようにしてもよい。以下に、この燃
料流量のみを調整するものに関して、第３の実施例とし
て説明する。
めに、燃焼用空気流量のみを調整するものを示したが、
燃料流量のみを調整しても、また燃焼用空気流量および
燃料流量を調整するようにしてもよい。以下に、この燃
料流量のみを調整するものに関して、第３の実施例とし
て説明する。
【００４２】本実施例は、各燃焼器３，３，…ごとに、
予混合燃料流量調節弁８ａおよび拡散燃料流量調節弁８
ｂの基準開度を設定する基準開度設定器１２０を設ける
と共に、この基準開度設定器１２０で設定された各調節
弁８ａ，８ｂごとの基準開度を補正する開度補正器１２
１ａ，１２１ｂを設けたものである。各開度補正器１２
１ａ，１２１ｂには、各調節弁８ａ，８ｂや供給先の個
体差に関する情報が予め設定さている。
予混合燃料流量調節弁８ａおよび拡散燃料流量調節弁８
ｂの基準開度を設定する基準開度設定器１２０を設ける
と共に、この基準開度設定器１２０で設定された各調節
弁８ａ，８ｂごとの基準開度を補正する開度補正器１２
１ａ，１２１ｂを設けたものである。各開度補正器１２
１ａ，１２１ｂには、各調節弁８ａ，８ｂや供給先の個
体差に関する情報が予め設定さている。
【００４３】また、本実施例で用いられているＩＦＣ開
度設定器２９ａやＩＦＣ駆動装置１７ａは、従来のもの
と同様である。すなわち、ＩＦＣ開度設定器２９ａは、
各燃焼器３，３，…の区別なく一律にＩＦＣ開度を定め
るもので、ＩＦＣ駆動装置１７ａは、各燃焼器３，３，
…の可動片を一律に移動させるコントロールリングを備
えているものである。
度設定器２９ａやＩＦＣ駆動装置１７ａは、従来のもの
と同様である。すなわち、ＩＦＣ開度設定器２９ａは、
各燃焼器３，３，…の区別なく一律にＩＦＣ開度を定め
るもので、ＩＦＣ駆動装置１７ａは、各燃焼器３，３，
…の可動片を一律に移動させるコントロールリングを備
えているものである。
【００４４】このように構成することにより、各燃焼器
３，３，…ごとに最適な流量の燃料を供給することがで
きる。また、本実施例では、基準開度設定器１２０や開
度補正器１２１ａ，１２１ｂのみの設置で、基本的に第
１の実施例と同様の効果を得ることができるので、コン
トロールリング等の撤去等が不要で、既存の設備に、本
発明を適用する場合には、第１の実施例よりも、改造費
コストの低く抑えることができる。
３，３，…ごとに最適な流量の燃料を供給することがで
きる。また、本実施例では、基準開度設定器１２０や開
度補正器１２１ａ，１２１ｂのみの設置で、基本的に第
１の実施例と同様の効果を得ることができるので、コン
トロールリング等の撤去等が不要で、既存の設備に、本
発明を適用する場合には、第１の実施例よりも、改造費
コストの低く抑えることができる。
【００４５】なお、本実施例において、開度補正器１２
１ａ，１２１ｂには、予め各調節弁８ａ，８ｂや供給先
の個体差に関する情報が設定されているものを用いた
が、第１の実施例と同様に、各種計測機器からの情報に
基づき補正するようにしてもよい。
１ａ，１２１ｂには、予め各調節弁８ａ，８ｂや供給先
の個体差に関する情報が設定されているものを用いた
が、第１の実施例と同様に、各種計測機器からの情報に
基づき補正するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、各燃焼器ごとに燃焼用
空気および／または燃料の供給流量を調整することがで
きるので、各燃焼器ごとに適切な条件での燃焼を実現す
ることができる。また、各種外的要因等に基づき、燃空
比を補正しているので、外的要因の変化や燃焼器の各種
部分の個体差等に対応した適切な燃空比において、燃焼
を実現することができる。したがって、安定燃焼および
低ＮＯｘ化を図ることができる。
空気および／または燃料の供給流量を調整することがで
きるので、各燃焼器ごとに適切な条件での燃焼を実現す
ることができる。また、各種外的要因等に基づき、燃空
比を補正しているので、外的要因の変化や燃焼器の各種
部分の個体差等に対応した適切な燃空比において、燃焼
を実現することができる。したがって、安定燃焼および
低ＮＯｘ化を図ることができる。
【図１】本発明に係る第１の実施例のガスタービン設備
の系統図である。
の系統図である。
【図２】本発明に係る第１の実施例のガスタービン設備
の要部系統図である。
の要部系統図である。
【図３】本発明に係る第１の実施例の燃焼器の要部断面
図のである。
図のである。
【図４】本発明に係る第２の実施例のガスタービン設備
の要部系統図である。
の要部系統図である。
【図５】本発明に係る第３の実施例のガスタービン設備
の制御ブロック図である。
の制御ブロック図である。
【図６】従来の燃焼器の断面図である。
【図７】従来のガスタービン設備の要部背面図である。
【図８】従来のＩＦＣ駆動装置の要部斜視図である。
【図９】従来の他の燃焼器の断面図である。
１…圧縮機、２…ガスタービン、３，３ａ…燃焼器、６
…予混合燃焼用内筒、６ａ…予混合燃焼室、７…拡散燃
焼用内筒、７ａ…拡散燃焼室、８ａ…予混合燃料流量調
節弁、８ｂ…拡散燃料流量調節弁、９…拡散燃料ノズ
ル、１７，１７ａ…ＩＦＣ駆動装置、１８…燃焼器ケー
シング、１９…予混合燃料ノズル、２１…保炎器、２３
…予混合気体形成室、２８…可動片、２９，２９ａ…Ｉ
ＦＣ開度設定器、３１ａ，…，３１ｊ…開度補正器、３
２ａ，…，３２ｊ…加算器、４２…ＩＦＣ制御装置、１
００，１００ａ…バイパス弁開度設定器、１０１，１０
１ａ…バイパス弁駆動装置、１０４…バイパス弁、１０
５…トランジッションピース、１２０…基準開度設定
器、１２１ａ，１２１ｂ…開度補正器。
…予混合燃焼用内筒、６ａ…予混合燃焼室、７…拡散燃
焼用内筒、７ａ…拡散燃焼室、８ａ…予混合燃料流量調
節弁、８ｂ…拡散燃料流量調節弁、９…拡散燃料ノズ
ル、１７，１７ａ…ＩＦＣ駆動装置、１８…燃焼器ケー
シング、１９…予混合燃料ノズル、２１…保炎器、２３
…予混合気体形成室、２８…可動片、２９，２９ａ…Ｉ
ＦＣ開度設定器、３１ａ，…，３１ｊ…開度補正器、３
２ａ，…，３２ｊ…加算器、４２…ＩＦＣ制御装置、１
００，１００ａ…バイパス弁開度設定器、１０１，１０
１ａ…バイパス弁駆動装置、１０４…バイパス弁、１０
５…トランジッションピース、１２０…基準開度設定
器、１２１ａ，１２１ｂ…開度補正器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 信之 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 佐藤 勲 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 広瀬 文之 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 鷹羽 稔 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 小松 康孝 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 池田 啓 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 岩見谷 建志 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 石田 武司 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内
Claims (9)
- 【請求項１】１基のガスタービンに対して複数の燃焼器
が設けられているガスタービン設備において、 複数の前記燃焼器に供給される燃焼用空気および／また
は燃料の一部または全部の流量を各燃焼器ごとに算出す
る流量算出手段と、 前記流量算出手段の算出結果に基づき、複数の前記燃焼
器に供給される燃焼用空気および／または燃料の一部ま
たは全部の前記流量を各燃焼器ごとに調節する流量調節
手段とを備えていることを特徴とするガスタービン設
備。 - 【請求項２】１基のガスタービンに対して複数の多段燃
焼式燃焼器が設けられているガスタービン設備におい
て、 複数の前記燃焼器の各段に供給される燃焼用空気および
／または燃料の流量を各燃焼器の各段ごとに算出する流
量算出手段と、 前記流量算出手段の算出結果に基づき、複数の前記燃焼
器の各段に供給される燃焼用空気および／または燃料の
前記流量を各燃焼器の各段ごとに調節する流量調節手段
とを備えていることを特徴とするガスタービン設備。 - 【請求項３】前記流量算出手段は、 特定の関数により基準燃空比を定める基準燃空比設定手
段と、 少なくとも、大気湿度に基づき前記基準燃空比を補正す
る補正手段と、燃焼用空気流路における燃焼用空気流速
に基づき前記基準燃空比を補正する補正手段と、燃焼室
内の圧力から得られる燃焼振動状態に基づき前記基準燃
空比を補正する補正手段と、火炎または燃焼気体の温度
に基づき前記基準燃空比を補正する補正手段と、前記ガ
スタービン内の温度分布に基づき前記基準燃空比を補正
する補正手段と、前記燃焼器よりも下流側におけるＮＯ
ｘ値に基づき前記基準燃空比を補正する補正手段とのう
ち、一の補正手段とを、備えていることを特徴とする請
求項１または２記載のガスタービン設備。 - 【請求項４】ガスタービンに燃焼気体を供給する１以上
の燃焼器を備えているガスタービン設備において、 特定の関数により、１以上の前記燃焼器の基準燃空比を
算出する基準燃空比設定手段と、 少なくとも、大気湿度を測定する湿度計および測定され
た湿度に基づき前記基準燃空比を補正する補正手段と、
燃焼用空気流路における燃焼用空気流速を測定する流速
計および測定された流速に基づき前記基準燃空比を補正
する補正手段と、燃焼室内の圧力を測定する圧力計およ
び該圧力計から得られる燃焼振動状態を表すパラメータ
に基づき前記基準燃空比を補正する補正手段と、火炎ま
たは燃焼気体の温度を測定する温度計および該温度計に
測定された温度に基づき前記基準燃空比を補正する補正
手段と、前記ガスタービンの静翼温度を測定する温度計
および該温度計により測定された温度に基づき前記基準
燃空比を補正する補正手段と、前記ガスタービン内の温
度を測定する複数の温度計および複数の該温度計より得
られる該ガスタービン内の温度分布に基づき前記基準燃
空比を補正する補正手段とのうち、一の手段と、 少なくとも前記一の手段により補正された前記基準燃空
比になるよう、１以上の前記燃焼器に供給される燃焼用
空気および／または燃料の一部または全部の流量を調節
する流量調節手段とを、備えていることを特徴とするガ
スタービン設備。 - 【請求項５】前記燃焼器よりも下流側におけるＮＯｘ値
を測定するＮＯｘ計、および該ＮＯｘ計により測定され
たＮＯｘ値に基づき前記基準燃空比を補正する補正手段
を備えていることを特徴とする請求項４記載のガスター
ビン設備。 - 【請求項６】１基のガスタービンに対して複数の燃焼器
が設けられているガスタービン設備の運転方法におい
て、 複数の前記燃焼器に供給される燃焼用空気および／また
は燃料の一部または全部の流量を各燃焼器ごとに算出
し、 複数の前記燃焼器に供給される燃焼用空気および／また
は燃料の一部または全部の流量を、各燃焼器ごとに算出
された前記流量に調節することを特徴とするガスタービ
ン設備の運転方法。 - 【請求項７】前記各燃焼器ごとの前記流量の算出の際に
は、 まず、特定の関数により基準燃空比を定め、 次に、大気湿度と、燃焼用空気流速と、燃焼振動状態を
定めるパラメータ値と、火炎または燃焼気体の温度と、
前記ガスタービン内の温度分布と、複数の前記燃焼器よ
りも下流側におけるＮＯｘ値とのうち、少なくとも一の
値に基づき、前記基準燃空比を補正することを特徴とす
る請求項６記載のガスタービン設備の運転方法。 - 【請求項８】特定の関数により、燃焼器の基準燃空比を
定め、 次に、大気湿度と、燃焼用空気流速と、燃焼振動状態を
定めるパラメータ値と、火炎または燃焼気体の温度と、
前記ガスタービン内の温度分布とのうち、少なくとも一
の値により、前記基準燃空比を補正し、補正した該基準
燃空比を前記燃焼器の燃空比とすることを特徴とする燃
焼器の燃空比設定方法。 - 【請求項９】前記燃焼器の下流側におけるＮＯｘ値に基
づき、補正した前記基準燃空比をさらに補正することを
特徴とする請求項８記載の燃焼器の燃空比設定方法。
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