JPH06264767A - ガスタービンエンジンの起動装置 - Google Patents

ガスタービンエンジンの起動装置

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JPH06264767A
JPH06264767A JP5088993A JP5088993A JPH06264767A JP H06264767 A JPH06264767 A JP H06264767A JP 5088993 A JP5088993 A JP 5088993A JP 5088993 A JP5088993 A JP 5088993A JP H06264767 A JPH06264767 A JP H06264767A
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JP
Japan
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ignition
value
starter
starting device
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
JP5088993A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimasa Nomura
善征 野村
Hirotaka Kumakura
弘隆 熊倉
Kiyoshi Igawa
潔 井川
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP5088993A priority Critical patent/JPH06264767A/ja
Publication of JPH06264767A publication Critical patent/JPH06264767A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 着火判定を的確に行い、確実な始動を得る。 【構成】 回転数を任意に設定し得る始動装置10を備
え、所定の回転立上り時に供給燃料への着火を行うガス
タービンエンジンの起動装置において、軸側もしくは前
記始動装置10の回転数を検出する回転数センサ11を
設け、始動装置10の電流値と回転数検出値から着火を
判定する着火判定手段12を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ガスタービンエンジ
ンの起動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンエンジンには、図11のよ
うなものがある。これは、発電用のガスタービンエンジ
ンで、軸1にスタータ兼発電機2を直結し、スタータ起
動によって図12のように軸1の回転数を立上げなが
ら、所定回転時に点火プラグ3にてトーチに点火し、燃
料供給系4から燃焼器5に燃料の供給を始めて着火する
ことで、始動する。
【0003】燃料の着火は、タービン6の入口の温度セ
ンサ7が所定温度を検出することで確認し、着火後、加
速に入る。所定回転まで加速すると、スタータ兼発電機
2を切換え、発電を行うようになっている(特開昭55
ー117040号、実開平1ー124338号公報等参
照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような制
御では、温度センサ7の故障が発生した際には、着火し
たかどうかを判定できず、始動確認を行えない。
【0005】この場合、利用者に対しセンサ7の交換を
促す警報を出すにしても、着火の判定ができないので
は、加速に入れない。つまり、制御系が始動をできなく
なるのである。
【0006】これは、緊急時に使う発電用のものにあっ
ては、利用者にとって極めて不都合である。
【0007】なお、温度センサ7の故障判定が良くない
と、及ぼす影響は大きい。
【0008】この発明は、このような問題点を解決する
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、図1に示
すように回転数を任意に設定し得る始動装置10を備
え、所定の回転立上り時に供給燃料への着火を行うガス
タービンエンジンの起動装置において、軸側もしくは前
記始動装置10の回転数を検出する回転数センサ11を
設け、始動装置10の電流値と回転数検出値から着火を
判定する着火判定手段12を設ける。
【0010】第2の発明は、図2に示すように回転数を
任意に設定し得る始動装置20と、タービン入口温度を
検出する温度センサ21を備え、所定の回転立上り時に
供給燃料への着火を行うと共に、タービン入口温度によ
って着火を判定するガスタービンエンジンの起動装置に
おいて、軸側もしくは前記始動装置20の回転数を検出
する回転数センサ22を設け、前記温度センサ21の断
線または故障を検出する手段23と、温度センサ21の
断線または故障時に始動装置20の電流値と回転数検出
値から着火を判定する着火判定手段24とを設ける。
【0011】この場合、着火判定手段12,24は、着
火の開始前と開始後の規定回転数における始動装置1
0,20の所要電流値の比較を基に着火を判定、もしく
は着火の開始前と開始後の始動装置10,20の規定電
流値における回転数の比較を基に着火を判定するように
構成すると良い。
【0012】温度センサ21の断線または故障検出手段
23は、温度検出値が限界値に振り切れているとき、温
度検出値に所定値以上のふらつきがあるとき、温度検出
値と吸気温度との差が所定値以上ある場合に吸気流入に
対して温度検出値が変化しないとき、断線または故障と
判定するように構成すると良い。
【0013】
【作用】始動装置の起動によって軸回転が所定回転(着
火回転数)に立上がると、燃料の供給が開始され着火が
行われるが、この着火前と着火後では始動装置の負荷が
変わることになる。
【0014】したがって、始動装置の電流値および軸も
しくは始動装置の回転数から、着火したかどうかを判定
できる。
【0015】一方、タービン入口の温度センサを備えた
ものであっても、その断線または故障時に、始動装置の
電流値および軸もしくは始動装置の回転数から、着火し
たかどうかを判定できる。
【0016】また、着火の開始前と開始後の規定回転数
における始動装置の所要電流値を比較することで、もし
くは着火の開始前と開始後の始動装置の規定電流値にお
ける回転数を比較することで着火の判定を的確に行え
る。
【0017】温度センサの断線または故障の判定は、温
度検出値が限界値に振り切れている、温度検出値に所定
値以上のふらつきがある、温度検出値と吸気温度との差
が所定値以上ある場合に吸気流入に対して温度検出値が
変化しないことによって、判定できる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0019】図3に示すように、30はガスタービンエ
ンジン、31は点火プラグ、32は燃焼器に燃料を噴射
する燃料供給系、33はタービン入口の温度センサ、3
4はガスタービンの軸(コンプレッサ、タービンにつな
がる軸)に直結されたスタータ兼発電機である。
【0020】スタータ兼発電機34は、始動時にスター
タに、始動後は発電機に回路が切換えられ、スタータ時
の回転数は電流値によって任意に制御可能になってい
る。スタータ兼発電機34には、回転数を検出する回転
数センサ35が設けられる。
【0021】36はバッテリ、37は発電時の負荷、3
8はコントローラ(着火判定手段、断線または故障判定
手段)である。
【0022】図示しない始動スイッチがオンされると、
コントローラ38によって、前記温度センサ33、回転
数センサ35、吸気温度センサ(図示しない)等からの
信号に基づき、始動制御つまりスタータ兼発電機34の
スタータ起動、点火プラグ31、燃料供給系32からの
燃料噴射が制御され、始動を終えると発電の運転制御が
行われる。
【0023】次に、始動制御の内容を説明する。
【0024】図4、図5のように、始動スイッチをオン
すると、吸気温度T1、タービン入口温度T7を読込む
(ステップ101〜104)。
【0025】タービン入口温度センサ33が正常の場合
は、スタータ兼発電機34をスタータ起動し、回転数を
所定の着火回転数Nfireまで立上げ、点火プラグ31に
て点火を行いながら、燃料供給系から燃料の噴射を開始
する(ステップ105〜109)。
【0026】このとき、タービン入口温度T7を監視
し、タービン入口温度T7が一定値(例えば50℃)以
上上昇すれば、着火と判定して、加速に入る(ステップ
110〜112)。
【0027】一方、タービン入口温度センサ33が断線
または故障の場合は、スタータ兼発電機34をスタータ
起動し、回転数を一旦判定回転数Nini(>Nfire)ま
で上昇させ、そのときのスタータ電流値Iiniを記憶す
る(ステップ113〜115)。
【0028】次いで、回転数を着火回転数Nfireまで下
げ、点火プラグ31にて点火を行いながら、燃料供給系
から燃料の噴射を開始し、スタータの増速によって判定
回転数Niniまで増速する(ステップ116〜11
9)。
【0029】これにより判定回転数Niniに達したとき
のスタータ電流値Ifireを前記電流値Iiniと比較し、
スタータ電流値Ifireが電流値Iiniに対して一定値以
上低ければ、着火と判定して、加速に入る(ステップ1
20,121)。
【0030】この際、許容時間内に電流値Ifireが電流
値Iiniに対して一定値以上低くならなければ、着火ミ
スと判定し、この判定の場合は、パージ制御(スタータ
を増速して未燃燃料を空気と共に排出する)後、再始動
に入る(ステップ122〜125)。
【0031】ステップ113〜121の処理のタイミン
グチャートを図8に示す。
【0032】タービン入口温度センサ33の断線または
故障の判定は、図6、図7のフロー(割込みルーチン)
にて行う。
【0033】始動スイッチのオン後に吸気温度T1、タ
ービン入口温度T7を読込むと共に、初めのタービン入
口温度T71(初回値)を上限値(例えば1000℃)
および下限値(例えば1℃)と比較する(ステップ20
1〜204)。
【0034】タービン入口温度初回値T71が上限値に
振り切れているとき、また下限値に振り切れているとき
は、タービン入口温度センサ33の断線(または故障)
と判定し、FLGT7=2をセットして、タービン入口
温度センサ33の断線(または故障)の警報を発する
(ステップ205,206)。
【0035】タービン入口温度初回値T71が上、下限
値以内の場合は、次回に読込んだタービン入口温度T7
Bを初回値T71に比較し、その差が所定値(例えば1
0℃)以上つまり検出値に所定値以上のふらつきがある
かどうかを見る(ステップ207〜213)。
【0036】所定値以上のふらつきがあれば、タービン
入口温度センサ33の断線(または故障)と判定し、F
LGT7=2をセットして、タービン入口温度センサ3
3の断線(または故障)の警報を発する(ステップ21
4〜217)。
【0037】所定値以上のふらつきがなければ、初回値
T71を吸気温度T1と比較し、吸気温度T1とほぼ同
じ(差が所定値、例えば5℃以内)のとき、また現在の
タービン入口温度T7Bが所定値(例えば100℃)以
下の場合、タービン入口温度センサ33が正常と判定す
る(ステップ219〜221)。
【0038】このとき、タービン入口温度T7Bが所定
値を越えた状態つまり熱間始動(所定運転後の始動)の
場合には、スタータ起動後、タービン入口温度T7を監
視し、新気の流入に対しタービン入口温度T7が所定時
間(例えば10秒)内に変化しなければ、タービン入口
温度センサ33の断線(または故障)と判定し、FLG
T7=2をセットして、タービン入口温度センサ33の
断線(または故障)の警報を発する(ステップ222〜
226)。
【0039】このように、タービン入口温度センサ33
が断線または故障の場合、回転数とスタータの電流値か
ら着火を判定できる。
【0040】即ち、着火前の状態と燃料に着火した後の
状態では、スタータの負荷が変わるため、回転数に対す
るスタータ電流値の変化から着火がわかり、この場合着
火の開始前と開始後の規定回転数におけるスタータの所
要電流値を比較するので、着火の判定を的確に行える。
【0041】これにより、緊急時にも容易にガスタービ
ンエンジンを始動、運転でき、利用者の不便を解消でき
る。また、タービン入口に複数の温度センサを設けた
り、特別の着火センサ等は不要となり、フェールセーフ
に当たってのコスト低減が図れる。
【0042】一方、タービン入口温度センサ33の断線
または故障の判定は、温度検出値が限界値に振り切れて
いるかどうか、温度検出値に所定値以上のふらつきがあ
るかどうか、また温度検出値が吸気温度と所定値以上の
差がある場合に吸気の流入に対して変化しないかどうか
を見ることで、的確に判定できる。
【0043】したがって、タービン入口温度センサ33
に断線または故障がある場合に、回転数とスタータ電流
値による着火判定に的確に移行でき、確実に始動でき
る。
【0044】なお、タービン入口温度センサ33による
着火判定を行わず、始めから回転数とスタータ電流値に
より着火判定を行っても良い。この場合、図4、図5の
ステップ105〜112を省略する。
【0045】図9、図10は本発明の他の実施例を示す
もので、着火の開始前と開始後のスタータの規定電流値
における回転数の比較により、着火判定を行うものであ
る。
【0046】タービン入口温度センサ33が断線または
故障の場合は、ステップ313以降にて、スタータ兼発
電機34をスタータ起動し、規定電流値Iiniにセット
してそのときの回転数Nini(>Nfire)を記憶する
(ステップ313〜315)。
【0047】次いで、電流値を下げて回転数を着火回転
数Nfireまで下げ、点火プラグ31にて点火を行いなが
ら、燃料供給系から燃料の噴射を開始し、電流値を規定
電流値Iiniまで増加する(ステップ316〜31
9)。
【0048】この規定電流値Iiniの回転数Nfを前記
回転数Niniと比較し、回転数Nfが回転数Niniに対し
て一定値以上大きければ、着火と判定して、加速に入る
(ステップ320,321)。
【0049】この際、許容時間内に回転数Nfが回転数
Niniに対して一定値以上大きくならなければ、着火ミ
スと判定し、この場合は、パージ制御後、再始動に入る
(ステップ322〜325)。
【0050】このようにスタータ電流値を基準にすれ
ば、制御、着火判定が容易になる。
【0051】
【発明の効果】以上のようにこの発明は、回転数を任意
に設定し得る始動装置を備え、所定の回転立上り時に供
給燃料への着火を行うガスタービンエンジンの起動装置
において、軸側もしくは前記始動装置の回転数を検出す
る回転数センサを設け、始動装置の電流値と回転数検出
値から着火を判定する、あるいはタービン入口温度によ
って着火を判定するものにあっては、その温度センサの
断線または故障を検出し、断線または故障時に始動装置
の電流値と回転数検出値から着火を判定するので、着火
判定を容易に行って確実に始動することができ、コスト
低減を図れると共に、高い信頼性を確保できる。
【0052】この場合、着火判定は、着火の開始前と開
始後の規定回転数における始動装置の所要電流値を比較
することで、もしくは着火の開始前と開始後の始動装置
の規定電流値における回転数を比較することで、的確に
判定できる。
【0053】また、温度センサの断線または故障は、温
度検出値が限界値に振り切れている、温度検出値に所定
値以上のふらつきがある、温度検出値と吸気温度との差
が所定値以上ある場合に吸気流入に対して温度検出値が
変化しない、これらによって的確に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の構成図である。
【図2】発明の構成図である。
【図3】実施例の構成図である。
【図4】始動制御内容を示すフローチャートである。
【図5】始動制御内容を示すフローチャートである。
【図6】断線または故障検出のフローチャートである。
【図7】断線または故障検出のフローチャートである。
【図8】始動着火判定のタイミングチャートである。
【図9】他の実施例の始動制御内容を示すフローチャー
トである。
【図10】他の実施例の始動制御内容を示すフローチャ
ートである。
【図11】従来例の構成図である。
【図12】従来例の始動制御内容を示すフローチャート
である。
【符号の説明】
30 ガスタービンエンジン 31 点火プラグ 32 燃料供給系 33 タービン入口温度センサ 34 スタータ兼発電機 35 回転数センサ 38 コントローラ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転数を任意に設定し得る始動装置を備
    え、所定の回転立上り時に供給燃料への着火を行うガス
    タービンエンジンの起動装置において、軸側もしくは前
    記始動装置の回転数を検出する回転数センサを設け、始
    動装置の電流値と回転数検出値から着火を判定する着火
    判定手段を設けたことを特徴とするガスタービンエンジ
    ンの起動装置。
  2. 【請求項2】 回転数を任意に設定し得る始動装置と、
    タービン入口温度を検出する温度センサを備え、所定の
    回転立上り時に供給燃料への着火を行うと共に、タービ
    ン入口温度によって着火を判定するガスタービンエンジ
    ンの起動装置において、軸側もしくは前記始動装置の回
    転数を検出する回転数センサを設け、前記温度センサの
    断線または故障を検出する手段と、温度センサの断線ま
    たは故障時に始動装置の電流値と回転数検出値から着火
    を判定する着火判定手段とを設けたことを特徴とするガ
    スタービンエンジンの起動装置。
  3. 【請求項3】 着火判定手段は、着火の開始前と開始後
    の規定回転数における始動装置の所要電流値の比較を基
    に着火を判定する請求項1または2に記載のガスタービ
    ンエンジンの起動装置。
  4. 【請求項4】 着火判定手段は、着火の開始前と開始後
    の始動装置の規定電流値における回転数の比較を基に着
    火を判定する請求項1または2に記載のガスタービンエ
    ンジンの起動装置。
  5. 【請求項5】 温度センサの断線または故障検出手段
    は、温度検出値が限界値に振り切れているとき、温度検
    出値に所定値以上のふらつきがあるとき、温度検出値と
    吸気温度との差が所定値以上ある場合に吸気流入に対し
    て温度検出値が変化しないとき、断線または故障と判定
    する請求項2に記載のガスタービンエンジンの起動装
    置。
JP5088993A 1993-03-11 1993-03-11 ガスタービンエンジンの起動装置 Pending JPH06264767A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7826954B2 (en) 2004-06-25 2010-11-02 Honda Motor Co., Ltd. System for monitoring sensor outputs of a gas turbine engine
CN102591729A (zh) * 2011-01-13 2012-07-18 联想(北京)有限公司 计算机、电子设备和开机控制方法
JP2014502699A (ja) * 2011-01-11 2014-02-03 ターボメカ タービンエンジンの始動方法

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