JPH06221185A

JPH06221185A - ガスタ−ビン制御装置

Info

Publication number: JPH06221185A
Application number: JP2718693A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Uchida; 典弘内田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-01-25
Filing date: 1993-01-25
Publication date: 1994-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】空気圧縮機の入口案内翼が不必要な動作をし
ないようにすることにある。【構成】本発明のガスタービン制御装置は、排ガス温
度とその設定値との偏差に基づいて空気圧縮機の入口案
内翼の開度を制御する入口案内翼制御器に設けられ、運
転モードが自動負荷制御運転であるときにガスタービン
発電機出力が予め定めた負荷設定値に達したとき又は負
荷制限器による手動運転のときに空気圧縮機の入口案内
翼開度をその時点の開度に保持する入口案内翼開度保持
手段１８と、運転モードがベース運転からピーク運転に
切替わったとき又は自動負荷制御運転からベース運転に
切替わったとき空気圧縮機の入口案内翼開度を強制的に
全開にする入口案内翼強制全開手段１９とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明のガスタービン発電プラン
トに設置するガスタービン制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスタービン発電プラントの一般的な構
成を図５に示す。ガスタービン１と空気圧縮機２及び発
電機３が同一軸で結ばれており、空気圧縮機２からの高
圧空気と燃料を燃焼器４で燃焼させ、ここで得られる高
温高圧ガスをガスタービン１に供給し、ガスタービン１
を回転させている。この回転エネルギーにより発電機３
から出力を得ている。

【０００３】燃料は燃料圧力制御弁５及び燃料流量制御
弁６を経由して燃焼器４に供給されている。また、空気
は、空気圧縮機入口案内翼７を経由して空気圧縮機２に
供給されている。

【０００４】このようなガスタービン発電プラントのガ
スタービン制御装置の燃料流量制御ブロック構成を図６
に示す。ガスタービン１の燃料流量制御ブロックは、速
度負荷制御器８の出力信号と、負荷制限制御器９の出力
信号と、起動制御器１０の出力信号と、排ガス温度制御
器１１の出力信号とを低値選択器１２に各々入力し、選
択された信号を燃料流量指令、すなわち燃料流量制御弁
６の開度設定となるように構成されている。

【０００５】また、速度負荷制御器８の内部は、設定器
８ａに設定された上限値と負荷信号すなわち発電機出力
信号との偏差信号を上下限リミッタ８ｂに通し出力され
る信号を、ガスタービン１のベース運転もしくはピーク
運転を選択した時に閉じるスイッチ８ｃを経由して積分
器８ｄに入力している。また、設定器８ｅに任意に設定
された自動負荷制御設定値と負荷信号との偏差信号を上
下限リミッタ８ｆに通し出力される信号を、ガスタービ
ン１の運転モードが自動負荷制御運転を選択している時
に閉するスイッチ８ｇを経由して積分器８ｄに入力して
いる。

【０００６】積分８ｄの出力信号すなわちガバナ設定
信号とガスタービン速度信号との偏差信号は比例制御器
８ｈに入力され、その出力信号と設定器８ｉに設定され
た無負荷定格速度時の燃料流量指令値とを加算した信号
が速度負荷制御器８の出力信号となる。

【０００７】一方、排ガス温度制御器１１の内部は、圧
縮機吐出空気圧力信号により出力信号を変えるベース温
度設定を設定している関数発生器１１ａの出力信号を、
ピーク運転以外すなわちベース運転もしくは自動負荷制
御運転を選択している時に閉するスイッチ１１ｂを経由
して変化率リミッタ１１ｃに入力している。また、関数
発生器１１ａと同様にピーク温度設定を設定している関
数発生器１１ｄの出力信号をピーク運転時に閉するスイ
ッチ１１ｅを経由して変化率リミッタ１１ｃに入力して
いる。そして、変化率リミッタ１１ｃの出力信号と圧縮
機入口案内翼の角度信号により出力信号を変える関数発
生器１１ｆの出力信号との加算信号とガスタービン排ガ
ス温度信号との偏差信号をＰＩＤ演算器１１ｇに入力
し、出力される信号を排ガス温度制御器１１の出力信号
としている。

【０００８】変化率リミッタ１１ｃの出力信号は圧縮機
入口案内翼の開度を制御する入口案内翼制御器１４の排
ガス温度設定に使用される。関数発生器１１ａ，１１ｄ
の関数設定を図７に示す。また関数発生器１１ｆの関数
設定を図８に示す。

【０００９】図９は従来のガスタービン制御装置の圧縮
機入口案内翼制御ブロック構成を示すものである。図示
する如く、昇速時スケジュール制御器１３と入口案内翼
制御器１４の各出力信号を低値選択器１５に入力し、選
択された信号を圧縮機入口案内翼の角度設定となるよう
に構成されている。また、入口案内翼制御器１４の内部
は、変化率リミッタ１１ｃの出力信号である排ガス温度
設定信号と排ガス温度実測信号との偏差信号をＰＩＤ演
算器１４ａに入力し、出力信号を上下限リミッタ１４ｂ
を通し、出力信号を排ガス温度制御器１４の出力信号に
している。この上下限リミッタ１４ｂの上限値は全開値
であり、下限値は、無負荷定格速度時必要とする中間開
度値である。

【００１０】このように構成されたガスタービン制御装
置によって、ガスタービン１の運転は次のように行なわ
れる。まず、図示していない起動モータによりガスター
ビン軸を回転させ、ガスタービン１の起動に必要な空気
量が空気圧縮機２で得られるようになるとガスタービン
１を起動する。

【００１１】この段階では、負荷信号は零であり、また
回転数も小さいことから、速度負荷制御部８の出力信号
は大きな値である。また、空気圧縮機２の吐出空気圧力
は小さいので、図７からもわかるように排ガス温度制御
器１１の出力信号も大きな値である。一方、負荷制限器
９の値も上限となっているので、この段階では起動制御
器１０の出力信号が低値選択回路１２で選択されること
になる。

【００１２】したがって、起動制御器１０の出力信号を
増加させることにより燃料流量制御弁６が開いていき、
燃料を燃焼器４に供給し、空気圧縮機２からの空気と燃
焼を行ないガスタービン１の速度を上昇させる。この場
合、燃料圧力制御弁５は燃料流量制御弁６が開いている
間、ガスタービン速度に比例した燃料流量制御弁６の入
力圧力を得るように動作している。

【００１３】ガスタービン１の速度が定格速度に近づく
と、起動モータが外されて、圧縮機入口案内翼７が昇速
時スケジュール制御器１３により無負荷定格速度時に必
要とする角度まで開く。すなわち、この段階では、図９
に示す入口案内翼制御器１４に入力される排ガス温度設
定値は大きく、排ガス温度信号は小さいが、入口案内翼
制御器１４の出力信号は上下限リミッタ１４ｂにて無負
荷定格速度時の開度に制限されるので、低値選択器１５
では昇速時スケジュール制御器１３の出力信号が選択さ
れ、入口案内翼７は無負荷定格速度時に必要とする角度
まで開くことになる。

【００１４】ガスタービン１が定格速度に到達すると、
速度負荷制御器８の出力信号が低値選択器１２で選択さ
れ、起動制御器１０の出力信号は上限まで上昇する。す
なわち、この段階では、積分器８ｄの出力信号が１００
％に設定されており、実測の速度信号も１００％である
ため比例制御器８ｈの出力信号が０％になっている。こ
のため設定器８ｉに設定されている値が速度負荷制御器
８の出力信号になっている。その後、発電機３の出力を
系統に併入し、負荷上昇を行なう。

【００１５】ガスタービン１の運転モードは、ベース運
転，ピーク運転，自動負荷制御運転のいづれか選択され
ており、選択された運転モードにより負荷上昇が行なわ
れる。ベース運転もしくはピーク運転が選択されている
時は、設定器８ａに設定されている値を目標に負荷上昇
が行なわれる。このときは、スイッチ８ｃが閉し、スイ
ッチ８ｇが開している。設定器８ａに設定されている値
は、比較的大きな値に設定されているので、上下限リミ
ッタ８ｂの入出力信号が常に正の値であるため積分器８
ｄの出力信号が増加し、速度負荷制御器８の出力信号が
増加する。これにより、燃料流量制御弁６が開き、燃料
流量が増加する。

【００１６】ガスタービン速度が一定で圧縮機入口案内
翼の角度も一定であると燃焼器４への空気流量も一定に
なるため、燃料／空気比が燃料流量の増加に伴ない上昇
する。燃焼器４の燃焼温度は、この燃料／空気比と比例
関係にあるため、燃焼温度も上昇し、ガスタービン１の
排ガス温度も上昇する。

【００１７】排ガス温度が上昇し、排ガス温度がその設
定値、つまりベース運転の場合は図７のＡ点、ピーク運
転の場合は図７のＡ′点を越えようとすると、図９に示
すように圧縮機入口案内翼７の入口案内翼制御器１４内
のＰＩＤ演算器１４ａの入力信号が負から正に変わり、
入口案内翼制御器１４の出力信号が増加する。これによ
り、圧縮機入口案内翼７が定格速度時の中間開度から開
き始める。この時、昇速時スケジュール制御器１３の出
力信号は全開指令になっているため低値選択器１５で選
択されることはない。

【００１８】圧縮機入口案内翼７が開くと、燃焼器４の
空気流量が増加し、燃料／空気比が減少するため、燃焼
温度すなわちガスタービン排ガス温度が低下する。ま
た、燃焼器４の出力すなわちガスタービン負荷が上昇す
ると、燃焼器４の内部圧力および圧縮機吐出空気圧力が
上昇する。

【００１９】以上から、ガスタービンの負荷上昇を行な
うと、排ガス温度設定値がベース運転の場合は図７に示
すＡ点からＢ点の方向へ、ピーク運転の場合はＡ′点か
らＢ′点の方向へ移行する。この間圧縮機入口案内翼７
は、関数発生器１１ａもしくは１１ｄの特性曲線上に対
応して移行するように入口案内翼制御器１４により制御
されている。なお、排ガス温度制御器１１の出力信号
は、圧縮機入口案内翼７が全開するまで関数発生器１１
ｆの出力信号により排ガス温度設定に正バイアスが入力
されているため、低値選択器１２で選択されることはな
い。

【００２０】圧縮機入口案内翼７が全開すると、排ガス
温度設定値は図７のＢ点もしくはＢ′点に到達し、関数
発生器１１ｆの出力信号が０％になる。さらに負荷上昇
を行なおうとするとＰＩＤ演算器１１ｇの入力信号が負
になり、排ガス温度制御器１１の出力信号が低値選択器
１２で選択され、負荷上昇が停止する。ＰＩＤ演算器１
１ｇは、排ガス温度制御１１の出力信号が低値選択器１
２で選択されていない間、低値選択器１２の出力信号に
トラッキングしている。積分器８ｄの出力信号は、排ガ
ス温度制御器１１の出力信号が低値選択器１２で選択さ
れたことにより、保持される。

【００２１】なお、運転モードがベース運転とピーク運
転時の排ガス温度設定を比べると、図７に示すようにピ
ーク運転の方が高い。すなわちピーク運転の方がベース
運転よりもガスタービン負荷をより高くすることができ
る。通常はピーク運転を選択することは少ないが、ガス
タービン１の寿命を若干犠牲にしても負荷上昇を優先さ
せなければならない状況の場合にピーク運転を選択する
ことがある。

【００２２】一方、運転モードとして、自動負荷制御運
転が選択されている場合は、スイッチ８ｃが開し、スイ
ッチ８ｇが閉じており運転員が任意に設定した設定器８
ｅの値を目標とする負荷制御が行なわれる。負荷上昇時
の各所の動作はベース運転もしくはピーク運転と同じで
ある。なお、図７に示すベース運転点Ｂに到達する前に
設定器８ｅの値に実負荷信号が到達すると負荷上昇が停
止する。自動負荷制御運転が選択されている場合はスイ
ッチ１１ｂが閉じて、スイッチ１１ｅが開いているため
関数発生器１１ａの出力信号により排ガス温度制御が行
なわれる

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ガスタービン制御装置において、運転モードとして自動
負荷制御運転を選択し、設定器８ｅの設定を低く設定す
ると、図７に示すＢ点に到達す手前で負荷上昇が停止
し、圧縮機入口案内翼７が中間開度で常時開度変動する
という不具合があった。これは、設定器８ｅの設定値と
実測負荷信号とを一致させるために燃料流量が振れ、こ
れにより排ガス温度が振れてこの温度の振れを無くそう
として圧縮機入口案内翼７の開度が振れるからである。

【００２４】圧縮機入口案内翼７の開度が長時間変動す
ると圧縮機入口案内翼７の駆動機構に負担がかかり、場
合によっては損傷することがあった。さらに、圧縮機入
口案内翼７が中間開度のまま運転するのは、発電端効率
が低下し、燃料コストに対する発電量が下がるため効率
の悪い運転になる問題があった。また、負荷制限制御器
９の出力信号を手動により下げて、低値選択器１２で選
択させて運転を行なった場合も、燃料流量制御弁６の変
動が無くなるものの燃料圧力の変動により温度変動が起
こり前記同様の不具合が起こる。

【００２５】一方、ベース運転もしくは自動負荷制御運
転を選択して負荷運転を行なっている状態からピーク運
転に切換えた場合にも入口案内翼７が不必要な動作をす
ることがある。すなわち、ピーク運転に切換わると、排
ガス温度目標値である関数発生器１１ａの出力信号から
関数発生器１１ｄの出力信号に切換わり、変化率リミッ
タ１１ｃの出力信号が一定レートで増加する。このため
ＰＩＤ演算器１１ｇの出力信号も増加し、低値選択器１
２で排ガス温度制御器１１の出力信号が非選択となる。
これに伴ない速度負荷制御器８の出力信号が低値選択器
１２に選択され、そして積分器８ｄのトラッキングがと
かれて、出力信号が増加し、速度負荷制御器８の出力信
号も上昇し燃料流量が増加し、負荷上昇が行なわれる。

【００２６】この負荷上昇の時の排ガス温度設定すなわ
ち変化率リミッタ１１ｃの出力信号の動きは、図７に示
すＢ点からＢ″点に移行する。この移行の間、圧縮機入
口案内翼７は、実測排ガス温度信号の上昇よりも排ガス
温度設定の上昇の方が速いため、ＰＩＤ演算器１４ａの
入力信号が負になり閉まることになる。Ｂ″点に到達
し、Ｂ″点以上に実測排ガス温度信号が上昇しようとす
ると、ＰＩＤ演算器１４ａの入力信号が正になり圧縮機
入口案内翼７が開き始めて、図７に示すＢ′点に移行す
る。圧縮機入口案内翼７が全開した点がＢ′点になる。

【００２７】この間、排ガス温度制御器１１では、圧縮
機入口案内翼７が閉まるため、関数発生器１１ｆの出力
信号が正の値になっており、ＰＩＤ演算器１１ｇの入力
が正の値であるため低値選択器１２で非選択になってい
る。圧縮機入口案内翼７が全開し、Ｂ′点に到達し、
Ｂ′点以上に実測排ガス温度信号が上昇しようとする
と、ＰＩＤ演算器１１ｇの入力が負になり、排ガス温度
制御器１１ｇの出力信号が低値選択器１２で選択され、
負荷上昇が停止し、ピーク運転になる。

【００２８】以上のように、図７に示すＢ点からＢ″点
に移行する間、圧縮機入口案内翼７が一旦閉まってしま
う。この動作は無意味な動作であり、運転バランスを無
理にくずすため運転切換えとして問題があった。

【００２９】本発明は、圧縮機入口案内翼７の駆動機構
の負担を下げて損傷を防ぎ、効率のよい運転を可能と
し、また、ピーク運転への運転切換えを良好にすること
の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。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明のガスタービン制
御装置は、ガスタービン回転数を定格回転数に維持しな
がらその発電機出力が運転モードに応じて予め定めた負
荷設定値になるようにガスタービンに供給される燃料を
調節するための速度負荷制御部と、ガスタービンに供給
される燃料を制限すると共に運転員による手動運転を行
う際にガスタービンに供給される燃料を調節するための
負荷制限器と、ガスタービンの排ガス温度が空気圧縮機
の吐出空気圧力に基づいてその時の運転モードに応じて
定められる排ガス温度設定値になるようにガスタービン
に供給される燃料を調節するための排ガス温度制御器
と、排ガス温度と排ガス温度設定値との排ガス温度偏差
に基づいて空気圧縮機の入口案内翼の開度を制御する入
口案内翼制御器と、入口案内翼制御器に設けられ、運転
モードが自動負荷制御運転のときにガスタービン発電機
出力が予め定めた負荷設定値に達したとき又は負荷制限
器による手動運転のときに空気圧縮機の入口案内翼開度
をその時点の開度に保持する入口案内翼開度保持手段
と、入口案内翼制御器に設けられ、運転モードがベース
運転からピーク運転に切替わったとき又は自動負荷制御
運転からベース運転に切替わったとき空気圧縮機の入口
案内翼開度を強制的に全開にする入口案内翼強制全開手
段とを備えている。

【００３１】そして、入口案内翼開度保持手段は、運転
モードが自動負荷制御運転のときにガスタービン発電機
出力が予め定めた負荷設定値に達したとき又は負荷制限
器による手動運転のときに排ガス温度偏差を不感帯器に
入力して得られた信号に基づいて空気圧縮機の入口案内
翼開度を調節するようにしており、入口案内翼強制全開
手段は、運転モードがベース運転からピーク運転に切替
わったとき又は自動負荷制御運転からベース運転に切替
わったとき排ガス温度偏差にバイアス信号を加算して得
られた信号に基づいて空気圧縮機の入口案内翼開度を全
開にするようにしている。

【００３２】また、ガスタービン制御装置は、ガスター
ビン回転数を定格回転数に維持しながらその発電機出力
が運転モードに応じて予め定めた負荷設定値になるよう
にガスタービンに供給される燃料を調節するための速度
負荷制御部と、ガスタービンに供給される燃料を制限す
ると共に運転員による手動運転を行う際にガスタービン
に供給される燃料を調節するための負荷制限器と、ガス
タービンの排ガス温度が空気圧縮機の吐出空気圧力に基
づいてその時の運転モードに応じて定められる排ガス温
度設定値になるようにガスタービンに供給される燃料を
調節するための排ガス温度制御器と、排ガス温度と前記
排ガス温度設定値との排ガス温度偏差に基づいて空気圧
縮機の入口案内翼の開度を制御する入口案内翼制御器
と、入口案内翼制御器に設けられ、運転モードが自動負
荷制御運転のときにガスタービン発電機出力が予め定め
た負荷設定値に達したとき、負荷制限器による手動運転
のとき、ベース運転からピーク運転に切替わったとき、
自動負荷制御運転からベース運転に切替わったときのい
ずれかのときに空気圧縮機の入口案内翼開度を強制的に
全開にする入口案内翼強制全開手段とを備えている。

【００３３】そして、この入口案内翼強制全開手段は、
運転モードが自動負荷制御運転のときにガスタービン発
電機出力が予め定めた負荷設定値に達したとき、負荷制
限器による手動運転のとき、ベース運転からピーク運転
に切替わったとき、自動負荷制御運転からベース運転に
切替わったときのいずれかのときに排ガス温度偏差にバ
イアス信号を加算して得られた信号に基づいて空気圧縮
機の入口案内翼開度を全開にするようにしている。

【００３４】

【作用】本発明では、ガスタービン発電機の負荷上昇を
行なった時、自動負荷制御運転を選択している状態で目
標負荷に到達したときは、圧縮機入口案内翼７の開度指
令を保持させるかもしくは強制的に全開させるようにす
る。また、負荷上昇後、負荷制限制御器９の出力信号が
低値選択器１２で選択されているときは、圧縮機入口案
内翼７の開度指令を保持させるか、もしくは強制的に全
開させるようにする。このようにして、圧縮機入口案内
翼７の開度が長時間中間開度で変動することを防ぐ。

【００３５】さらに、ベース運転もしくは自動負荷制御
運転により発電機出力の制御を行なっている状態からピ
ーク運転を選択した時、圧縮機入口案内翼７を強制的に
全開させるか、開度の低下を制限するようにする。これ
により運転モードの切換えの間に圧縮機入口案内翼７が
一旦閉まるのを防ぐことができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は本発明の一実施例を示すガスタービン制
御装置の圧縮機入口案内翼制御ブロック構成図である。
図９と同一符号は、同一部分または相当部分を示す。図
９の従来のものと異なる点は、排ガス温度設定信号と実
測排ガス温度信号との偏差に設定器１４ｃの出力信号を
スイッチ１４ｄを経由して加算した点と、この加算信号
を不感帯器１４ｅを通し出力される信号を切換スイッチ
１４ｆに入力し、この切換スイッチ１４ｆのもう一方の
入力に加算信号を入力し、出力される信号をＰＩＤ演算
器１４ａに入力するようにした点である。

【００３７】また、図２は、本発明の一実施例に係るガ
スタービン制御装置の圧縮機入口案内翼制御ロジック構
成図である。図２は、圧縮機入口案内翼保持指令Ｓ１６
と強制全開指令Ｓ１７を出力するロジックである。保持
指令Ｓ１６は、自動負荷制御運転選択信号と自動負荷制
御が設定器８ｅで設定された値に実測負荷信号が到達し
た信号とを論理積演算器１６ａに入力し、出力される信
号と負荷制限制御器９の出力信号が低値選択器１２で選
択された信号とを論理和演算器１６ｂに入力し、出力さ
れる信号と発電機出力を系統に併列した信号とを論理積
演算器１６ｃに入力し、出力される信号が保持指令Ｓ１
６になるよう構成されている。

【００３８】また、強制全開指令Ｓ１７はベース運転選
択信号と自動負荷制御運転選択信号とを論理和演算器１
７ａに入力し出力信号を入力論理不成立後所定時間経過
して出力信号が不成立になるオフディレイタイマー１７
ｂを通し、出力される信号と強制全開指令Ｓ１７とを論
理和演算器１７ｃに入力し、出力される信号とピーク運
転選択信号と発電機出力併列信号とを論理積演算器１７
ｄに入力し、出力される信号を強制全開指令Ｓ１７にな
るよう構成されている。

【００３９】また、保持指令Ｓ１６が成立した時、切換
スイッチ１４ｆが不感帯器１４ｅ側に動作するよう構成
されており、強制全開指令Ｓ１７が成立した時スイッチ
１４ｄが閉するよう構成されている。

【００４０】以上の構成により、ガスタービン発電機出
力の負荷上昇中に、負荷制限制御器９の出力信号が低値
選択器１２で選択された場合、もしくは自動負荷制御運
転を選択していて、目標負荷に到達した場合に、排ガス
温度制御器１４内の排ガス温度偏差信号が不感帯１４ｅ
を通してＰＩＤ演算器１４ａに入力される。このため排
ガス温度偏差信号が不感帯１４ｅに設定されている不感
帯値を越えないかぎり、圧縮機入口案内翼７の開度設定
が保持され実開度も保持される。

【００４１】この状態で自動負荷制御運転の設定器８ｅ
の値を変更した場合や、負荷制限制御器９の出力信号が
低値選択器１２で非選択になった場合は、切換スイッチ
１４ｆが復旧し、通常の排ガス温度制御が行なわれる。

【００４２】不感帯器１４ｅの内部設定の一例を図３に
示す。不感帯を使用しているのは、運転状態が変わり、
排ガス温度偏差が大きくなった時に圧縮機入口案内翼７
を運転状態に応じた開度にして、運転バランスを安定に
させるためである。

【００４３】また、ベース運転もしくは自動負荷制御運
転を選択し、負荷運転を行なっている時に、ピーク運転
を選択した場合強制全開指令Ｓ１７が成立し、スイッチ
１４ｄが閉じる。これにより、設定器１４ｃに設定され
ている開バイアス信号により、ＰＩＤ演算器１４ａの入
力信号が正方向になり、入口案内翼制御器１４の出力信
号が増加し、やがて圧縮機入口案内翼７が全開する。

【００４４】この状態からベース運転もしくは自動負荷
制御運転を選択すると、スイッチ１４ｄが開し、通常の
排ガス温度制御に復旧する。スイッチ１４ｄが閉してい
る時運転状態が変わり排ガス温度偏差が負方向に大きく
なった場合は設定器１４ｃの値を偏差信号が止まるため
圧縮機入口案内翼７が閉まり、運転バランスを安定にす
る。

【００４５】このようにして、圧縮機入口案内翼７の開
度が長時間変動することを防ぐことができる。また、運
転切換え時の圧縮機入口案内翼７の無意味な閉動作を無
くすことができ、良好な運転切換えを可能にすることが
できる。

【００４６】図４は、本発明の他の一実施例を示すガス
タービン制御装置の圧縮機入口案内翼制御ブロック構成
図である。図１と同一符号は同一部分または相当部分を
示す。図１と異なる点は、不感帯器１４ｅと切換スイッ
チ１４ｆを無くして保持機能を削除した点であり、図２
の圧縮機入口案内翼７の保持指令Ｓ１６も強制全開指令
とし、Ｓ１６信号とＳ１７信号のどちらか成立でスイッ
チ１４ｄを閉じるようにしている。この実施例の場合、
Ｓ１６信号成立で圧縮機入口案内翼７が全開となるた
め、長時間中間開度で変動することを防ぐことができ
る。また、さらに、圧縮機入口案内翼７が全開で運転さ
れるため発電端効率が向上し、燃料コストに対する発電
量を増加することもできる。

【００４７】以上の説明では、図２のＳ１６信号が成立
したことにより、保持もしくは強制全開とするようにし
ているが、自動負荷制御目標負荷到達で保持を行ない負
荷制限制御器低値選択で強制全開させるように各々独立
にしてもよい。また、設定器１４ｃの開バイアス値及び
不感帯器１４ｅの不感帯値を、成立条件の内容により設
定変更してもよい。さらに強制全開信号Ｓ１７成立で排
ガス温度偏差信号を下限リミッタを通してＰＩＤ演算器
に入力してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ガスター
ビン発電機出力を負荷上昇し、ベース運転点に到達する
前に自動負荷制御運転の目標負荷に到達した場合、もし
くは負荷制限制御器で運転が行なわれた場合において、
圧縮機入口案内翼が中間開度で長時間変動することを防
ぎ、入口案内翼の駆動機構の負担を下げて損傷するのを
防ぐことができる。

【００４９】また圧縮機入口案内翼を負荷運転中全開に
することにより発電端効率を向上させることもできる。
さらに、負荷運転中ベース運転もしくは自動負荷制御運
転からピーク運転に切換えた時無意味な圧縮機入口案内
翼の閉動作を防ぐことができ、運転バランスをくずすこ
となく良好な運転切換えが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るガスタービン制御装置
の圧縮機入口案内翼制御ブロックの構成図

【図２】本発明の一実施例に係るガスタービン制御装置
の圧縮機入口案内翼制御ロジックの論理回路図

【図３】本発明の入口案内翼制御器における不感帯器の
特性図

【図４】本発明の他の一実施例に係るガスタービン制御
装置の圧縮機入口案内翼制御ブロックの構成図

【図５】ガスタービン発電プラントの構成図

【図６】従来例に係るガスタービン制御装置の燃料流量
制御ブロックの構成図

【図７】排ガス温度設定値を発生する関数発生器の特性
図

【図８】排ガス温度設定値のバイアス信号を発生する関
数発生器の特性図

【図９】従来例に係るガスタービン制御装置の圧縮機入
口案内翼制御ブロックの構成図

【符号の説明】

１ガスタービン２空気圧縮機３発電機４燃焼器５燃料圧力制御弁６燃料流量制御弁７空気圧縮機入口案内翼８速度負荷制御器８ａ、８ｅ、８ｉ、１４ｃ設定器８ｂ、８ｆ、１４ｂ上下限リミッタ８ｃ、８ｇ、１１ｂ、１１ｅ、１４ｄスイッチ８ｄ積分器８ｈ比例制御器９負荷制限制御器１０起動制御器１１排ガス温度制御器１１ａ、１１ｄ、１１ｆ関数発生器１１ｃ変化率リミッタ１１ｇ、１４ａＰＩＤ演算器１２、１５低値選択器１３昇速時スケジュール制御器１４入口案内翼制御器１４ｅ不感帯器１４ｆ切換スイッチ１６ａ、１６ｃ、１７ｄ論理積演算器１６ｂ、１７ａ、１７ｃ論理和演算器１７ｂオフディレイタイマー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスタービン回転数を定格回転数に維持
しながらその発電機出力が運転モードに応じて予め定め
た負荷設定値になるようにガスタービンに供給される燃
料を調節するための速度負荷制御部と、前記ガスタービ
ンに供給される燃料を制限すると共に運転員による手動
運転を行う際に前記ガスタービンに供給される燃料を調
節するための負荷制限器と、前記ガスタービンの排ガス
温度が空気圧縮機の吐出空気圧力に基づいてその時の運
転モードに応じて定められる排ガス温度設定値になるよ
うに前記ガスタービンに供給される燃料を調節するため
の排ガス温度制御器と、前記排ガス温度と前記排ガス温
度設定値との排ガス温度偏差に基づいて前記空気圧縮機
の入口案内翼の開度を制御する入口案内翼制御器と、前
記入口案内翼制御器に設けられ、運転モードが自動負荷
制御運転のときにガスタービン発電機出力が予め定めた
負荷設定値に達したとき又は前記負荷制限器による手動
運転のときに前記空気圧縮機の入口案内翼開度をその時
点の開度に保持する入口案内翼開度保持手段と、前記入
口案内翼制御器に設けられ、運転モードがベース運転か
らピーク運転に切替わったとき又は自動負荷制御運転か
らベース運転に切替わったとき前記空気圧縮機の入口案
内翼開度を強制的に全開にする入口案内翼強制全開手段
とを備えたことを特徴とするガスタービン制御装置。
【請求項２】前記入口案内翼開度保持手段は、運転モ
ードが自動負荷制御運転のときにガスタービン発電機出
力が予め定めた負荷設定値に達したとき又は前記負荷制
限器による手動運転のときに前記排ガス温度偏差を不感
帯器に入力して得られた信号に基づいて前記空気圧縮機
の入口案内翼開度を調節するようにした請求項１に記載
のガスタービン制御装置。
【請求項３】入口案内翼強制全開手段は、運転モード
がベース運転からピーク運転に切替わったとき又は自動
負荷制御運転からベース運転に切替わったとき前記排ガ
ス温度偏差にバイアス信号を加算して得られた信号に基
づいて空気圧縮機の入口案内翼開度を全開にするように
した請求項１又は請求項２に記載のガスタービン制御装
置。
【請求項４】ガスタービン回転数を定格回転数に維持
しながらその発電機出力が運転モードに応じて予め定め
た負荷設定値になるように前記ガスタービンに供給され
る燃料を調節するための速度負荷制御部と、前記ガスタ
ービンに供給される燃料を制限すると共に運転員による
手動運転を行う際に前記ガスタービンに供給される燃料
を調節するための負荷制限器と、前記ガスタービンの排
ガス温度が空気圧縮機の吐出空気圧力に基づいてその時
の運転モードに応じて定められる排ガス温度設定値にな
るように前記ガスタービンに供給される燃料を調節する
ための排ガス温度制御器と、前記排ガス温度と前記排ガ
ス温度設定値との排ガス温度偏差に基づいて前記空気圧
縮機の入口案内翼の開度を制御する入口案内翼制御器
と、前記入口案内翼制御器に設けられ、運転モードが自
動負荷制御運転のときに前記ガスタービン発電機出力が
予め定めた負荷設定値に達したとき、前記負荷制限器に
よる手動運転のとき、ベース運転からピーク運転に切替
わったとき、自動負荷制御運転からベース運転に切替わ
ったときのいずれかのときに前記空気圧縮機の入口案内
翼開度を強制的に全開にする入口案内翼強制全開手段と
を備えたことを特徴とするガスタービン制御装置。
【請求項５】前記入口案内翼強制全開手段は、運転モ
ードが自動負荷制御運転のときに前記ガスタービン発電
機出力が予め定めた負荷設定値に達したとき、前記負荷
制限器による手動運転のとき、ベース運転からピーク運
転に切替わったとき、自動負荷制御運転からベース運転
に切替わったときのいずれかのときに前記排ガス温度偏
差にバイアス信号を加算して得られた信号に基づいて前
記空気圧縮機の入口案内翼開度を全開にするようにした
請求項４に記載のガスタービン制御装置。