JPH06307260A - Gas turbine controller - Google Patents

Gas turbine controller

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JPH06307260A
JPH06307260A JP5099787A JP9978793A JPH06307260A JP H06307260 A JPH06307260 A JP H06307260A JP 5099787 A JP5099787 A JP 5099787A JP 9978793 A JP9978793 A JP 9978793A JP H06307260 A JPH06307260 A JP H06307260A
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JP
Japan
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fuel
valve
gas turbine
distribution
distribution ratio
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Application number
JP5099787A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Jibiki
浩至 地曵
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To stabilize control in switching of two stage combustion operation so as to carry out stable control. CONSTITUTION:A fuel controlling valve 9 for setting a total gas fuel supply amount is arranged in the upstream side position beyond a branch point of a fuel supply pipe, the primary side and the secondary side fuel distributing valves 10, 11, which set s distribution ratio of a supply fuel, are arranged in the primary side and the secondary side fuel supply pipes individually, a function generator 21, which sets a distribution ratio to the secondary side fuel distribution valve 11 on the basis of a position signal of the fuel controlling valve 9, is provided, and the function generator 21 varies the distribution ratio sharply at a switching point of fuel distribution and is set to make its hysteresial action in the rise/fall of the position signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は発電プラントなどに適用
されるガスタービンを2段燃焼により低NOx 化制御す
るガスタービン制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine controller for controlling NOx reduction of a gas turbine applied to a power plant or the like by two-stage combustion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ガスタービン燃料として軽油、灯
油などの液体燃料が多用されていたが、近年エネルギ資
源の多角的活用などの観点から、気化した液化天然ガス
(LNG)や液化プロパンガス(LPG)などを燃焼さ
せて運転するガス燃料による運用が増大する傾向にあ
る。このような燃料燃焼式のガスタービンは、ガス輸送
技術の進歩や、ガス燃料比率増大により各種エネルギ比
率の均衡を図ろうとするエネルギ消費計画の対策などを
反映して、今後さらに増加するものとみられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid fuels such as light oil and kerosene have been frequently used as gas turbine fuels, but in recent years, from the viewpoint of diversifying utilization of energy resources, vaporized liquefied natural gas (LNG) and liquefied propane gas ( There is a tendency that the operation by the gas fuel that is operated by burning LPG) is increased. It is expected that the number of such fuel-fired gas turbines will further increase in the future, reflecting the progress of gas transportation technology and the measures of energy consumption plans to balance various energy ratios by increasing the gas fuel ratio. .

【0003】一方、ガスタービンについては、効率的運
用だけでなく、公害対策や環境対策などの社会的な要請
も高まっており、特に窒素酸化物(NOx )の抑制が急
務となっている。NOx の発生は、ガスタービン燃焼器
内での局所的な燃焼も含めた燃焼温度の高温化に起因す
ることが知られており、これまでは燃焼器内に水噴射や
蒸気噴射を行い、局所的な燃焼温度を低下させて低NO
x 化を図る手段が採られている。
On the other hand, with respect to gas turbines, not only efficient operation but also social demands such as pollution control and environmental control are increasing, and it is particularly urgent to suppress nitrogen oxides (NOx). It is known that the generation of NOx is caused by an increase in the combustion temperature, including local combustion in the gas turbine combustor. Until now, water injection or steam injection was performed in the combustor, NO by reducing the effective combustion temperature
Means to achieve x-ization are adopted.

【0004】但し、水噴射や蒸気噴射などの方法を用い
た場合では、燃焼器内での平均温度としての燃焼温度が
低下するため、燃焼効率が悪化し、ガスタービンの熱効
率が低下する難点がある。
However, when a method such as water injection or steam injection is used, the combustion temperature as an average temperature in the combustor decreases, so that the combustion efficiency deteriorates and the thermal efficiency of the gas turbine decreases. is there.

【0005】そこで、近年水噴射や蒸気噴射に代り、ガ
スタービンの熱効率を維持しつつ低NOx 化が図れる2
段燃焼方式による技術が注目されている。この2段燃焼
方式は、ガス燃料を燃焼器の入口のみではなく、後流側
からも吹込むことにより、燃焼器内での燃料分布の均一
化を図り、局所的な高温を防止して低NOx 化を実現す
るもので、水噴射や蒸気噴射などのように燃焼温度の低
下をきたすことなく、燃焼器内全体で可能な限り均一に
高温を維持することができる。
Therefore, in recent years, instead of water injection or steam injection, NOx reduction can be achieved while maintaining the thermal efficiency of the gas turbine.
The technology based on the staged combustion method is drawing attention. This two-stage combustion method blows gas fuel not only from the inlet of the combustor but also from the wake side of the combustor to make the fuel distribution uniform in the combustor and prevent local high temperatures. It realizes NOx conversion, and can maintain a high temperature in the entire combustor as uniformly as possible without lowering the combustion temperature unlike water injection or steam injection.

【0006】図7はこのような2段燃焼方式を適用した
ガスタービン発電システムにおけるガスタービン制御装
置の従来例を示している。このガスタービン制御装置は
圧縮機1,ガスタービン2および発電機3が同軸上に配
置されており、燃焼器4内で噴射される燃料が圧縮機1
で圧縮した空気によって燃焼され、その燃焼ガスによっ
てガスタービン2が回転駆動されるようになっている。
FIG. 7 shows a conventional example of a gas turbine control device in a gas turbine power generation system to which such a two-stage combustion system is applied. In this gas turbine control device, a compressor 1, a gas turbine 2 and a generator 3 are coaxially arranged, and the fuel injected in the combustor 4 is compressed by the compressor 1.
The gas turbine 2 is rotatively driven by the combustion gas combusted by the compressed air.

【0007】上記の制御装置において、図示しないガス
燃料供給源から導かれた1本の燃料供給管5が二手に分
岐され、分岐管の一方が一次側燃料供給管6として燃焼
器4の最上流側に接続されるとともに、分岐管の他方が
二次側燃料供給管7として燃焼器4の最上流側よりも下
流側に接続されている。
In the above control device, one fuel supply pipe 5 guided from a gas fuel supply source (not shown) is branched into two, and one of the branch pipes serves as a primary side fuel supply pipe 6 and is the uppermost stream of the combustor 4. And the other side of the branch pipe is connected as a secondary side fuel supply pipe 7 to the downstream side of the most upstream side of the combustor 4.

【0008】また、燃料供給管6,7の分岐点より上流
側の位置には、燃料止め弁8およびトータルガス燃料供
給量を制御する燃料制御弁9が設けられている。そし
て、一次側燃料供給管6および二次側燃料供給管7に、
供給燃料の分配比率を設定する一次側燃料分配弁10お
よび二次側燃料分配弁11がそれぞれ設けられている。
A fuel stop valve 8 and a fuel control valve 9 for controlling the total gas fuel supply amount are provided at positions upstream of the branch points of the fuel supply pipes 6 and 7. Then, in the primary side fuel supply pipe 6 and the secondary side fuel supply pipe 7,
A primary fuel distribution valve 10 and a secondary fuel distribution valve 11 that set the distribution ratio of the supplied fuel are respectively provided.

【0009】タービン運転時には、まずガスタービン2
がこれと同軸的に配置されるモータなどの起動装置(図
示せず)によって回動を開始され、圧縮機1によるガス
タービン2内の空気パージが完了した時点で、燃料止め
弁8,燃料制御弁9および一次側燃料分配弁10が開と
なり、ガス燃料が燃焼器4の最上流部に供給されて着火
される。
When operating the turbine, first, the gas turbine 2
Is started to rotate by a starter (not shown) such as a motor arranged coaxially therewith, and when the air purging in the gas turbine 2 by the compressor 1 is completed, the fuel stop valve 8, fuel control The valve 9 and the primary fuel distribution valve 10 are opened, and the gas fuel is supplied to the most upstream part of the combustor 4 and ignited.

【0010】この着火後、一定時間の暖機運転を経てガ
スタービン2が昇速され、定格回転数に到達後、電力系
統との併入動作が行われ、負荷上昇を経て定格負荷に到
達し、この間ガスタービン2の燃焼器4に流入するガス
燃料流量は燃料制御弁9により制御される。すなわち、
燃料制御弁9はガスタービン2の速度制御および負荷制
御に必要な燃料流量を制御する。
After this ignition, the gas turbine 2 is speeded up after a certain period of warm-up operation, and after reaching the rated rotation speed, the operation is performed in parallel with the power system, and the load is increased to reach the rated load. During this time, the flow rate of the gas fuel flowing into the combustor 4 of the gas turbine 2 is controlled by the fuel control valve 9. That is,
The fuel control valve 9 controls the fuel flow rate required for speed control and load control of the gas turbine 2.

【0011】ガスタービン2の各運転に要求される流量
制御の範囲は非常に広く、着火時および暖機運転時など
のように低回転数、低流量域では燃料制御弁9の開度が
極めて微小で制御不安定となり易い。そこで、この制御
不安定性を避けるため、燃料止め弁8にはその下流側燃
料圧力がタービン回転数に対して比例するような制御機
能を持たせ、これによりタービン低回転数時には燃料制
御弁9の上流側の圧力を低く保持することにより、燃料
制御弁9の開度を十分大きく設定するような運転とし、
制御の不安定性を避けるようになっている。
The range of flow rate control required for each operation of the gas turbine 2 is extremely wide, and the opening of the fuel control valve 9 is extremely low in a low rotational speed and low flow rate range such as during ignition and warm-up operation. It is so small that control instability tends to occur. Therefore, in order to avoid this control instability, the fuel stop valve 8 is provided with a control function such that its downstream side fuel pressure is proportional to the turbine speed, whereby the fuel control valve 9 operates at a low turbine speed. By keeping the pressure on the upstream side low, the operation is performed such that the opening degree of the fuel control valve 9 is set sufficiently large,
It is designed to avoid control instability.

【0012】なお、ガスタービン2の着火時および暖機
運転時には、燃料制御弁9の弁開度が一定値信号によっ
て制御され、その後の昇速,負荷上昇時には速度・負荷
制御に必要な燃料流量が得られるように、ガスタービン
制御装置12からの指令信号によって制御される。燃料
制御弁9には着火その他のいかなる運転状態にあっても
燃焼器4での吹き消えが起こらないよう、低値優先回路
(図示せず)から一定値以上の最小開度信号などが設定
される。
During the ignition and warm-up operation of the gas turbine 2, the valve opening of the fuel control valve 9 is controlled by a constant value signal, and when the speed is increased or the load is increased thereafter, the fuel flow rate required for speed / load control is controlled. Is controlled by a command signal from the gas turbine controller 12. The fuel control valve 9 is set with a minimum opening signal of a certain value or more from a low value priority circuit (not shown) so as not to blow out in the combustor 4 in any operating state such as ignition. It

【0013】ここで、ガスタービン2の負荷に対する燃
料投入につき、図8(A)〜(C)に基づいて説明す
る。
Here, the fuel injection to the load of the gas turbine 2 will be described with reference to FIGS. 8 (A) to 8 (C).

【0014】ガスタービン2の着火、定格回転数、無負
荷および中間負荷までは、一次側燃料供給管6からの燃
料供給のみで運転される。すなわち、二次側燃料分配弁
11は全閉である。
The gas turbine 2 is operated only by fuel supply from the primary side fuel supply pipe 6 until ignition, rated speed, no load and intermediate load. That is, the secondary fuel distribution valve 11 is fully closed.

【0015】ガスタービン2の負荷上昇とともに、図8
(C)に示すようにNOx 濃度も比例して増大してくる
ため、ガスタービン中間負荷の切替点P1にて一次側燃
料分配弁10を絞り込むとともに、二次側燃料分配弁1
1を開け、図8(B)に示すように一次側燃料流量比R
1(1−m)を低減させるとともに、二次側燃料流量比
R2(m)を増大させ、これにより図8(A)に示すよ
うに、一次側燃料流量N1を低減し、二次側燃料流量N
2を増大させる。
As the load on the gas turbine 2 increases, FIG.
As shown in (C), since the NOx concentration also increases in proportion, the primary side fuel distribution valve 10 is narrowed down at the switching point P1 of the gas turbine intermediate load, and the secondary side fuel distribution valve 1
1 is opened, and the primary side fuel flow rate ratio R as shown in FIG.
1 (1-m) is reduced and the secondary fuel flow rate ratio R2 (m) is increased, whereby the primary fuel flow rate N1 is reduced and the secondary fuel flow rate R2 (m) is reduced as shown in FIG. 8 (A). Flow rate N
Increase by 2.

【0016】この操作により、燃焼器4内での2段燃焼
が達成され、図8(C)に示すようにNOx 濃度を急激
に低減させることができる。この切替点P1は燃焼器4
の特性および使用燃料により定まる点であり、NOx の
発生量に応じてガスタービン2の中間負荷のいずれかの
点として設定される。2段燃焼モードは、この各燃料分
配弁10,11での燃料流量比を制御することにより達
成される。
By this operation, the two-stage combustion in the combustor 4 is achieved, and the NOx concentration can be rapidly reduced as shown in FIG. 8 (C). This switching point P1 is the combustor 4
Of the intermediate load of the gas turbine 2 according to the amount of NOx generated. The two-stage combustion mode is achieved by controlling the fuel flow rate ratio at each of the fuel distribution valves 10 and 11.

【0017】なお、NOx 発生量を最も抑制するための
二次側燃料分配弁11への分配比率mは、これまでの運
転データ、試験データなどにより図9に示すように、燃
焼器4での燃焼温度Tに対して一義的に定まることが知
られている。但し、実際には、千数百度に達するガスタ
ービン2の燃焼温度Tを計測できるセンサは存在しない
ため、正確な燃焼温度Tを知るためには、ガスタービン
2の排ガス温度、圧縮機出口圧力などから算出する必要
がある。
The distribution ratio m to the secondary side fuel distribution valve 11 for suppressing the NOx generation amount to the maximum is as shown in FIG. 9 based on the operation data and test data so far. It is known that the combustion temperature T is uniquely determined. However, in reality, there is no sensor capable of measuring the combustion temperature T of the gas turbine 2 which reaches a thousand and several hundred degrees. Therefore, in order to know the accurate combustion temperature T, the exhaust gas temperature of the gas turbine 2, the compressor outlet pressure, etc. Need to be calculated from

【0018】ここで、燃焼温度Tはガスタービン2の出
力Pにほぼ比例することが分かっている。さらに、ガス
タービン2の出力Pは燃料制御弁9への弁位置制御信号
nに比例することにより、結局燃焼温度Tが弁位置制御
信号nに比例することが分かる。この関係を用いて二次
側燃料分配弁11への分配比率mが燃料制御弁9への弁
位置制御信号nの関数として規定される。
It has been found that the combustion temperature T is substantially proportional to the output P of the gas turbine 2. Further, since the output P of the gas turbine 2 is proportional to the valve position control signal n to the fuel control valve 9, it can be seen that the combustion temperature T is eventually proportional to the valve position control signal n. Using this relationship, the distribution ratio m to the secondary fuel distribution valve 11 is defined as a function of the valve position control signal n to the fuel control valve 9.

【0019】図10は本出願人による特願平3−211
166号明細書に示すように燃料制御弁9、一次側およ
び二次側燃料分配弁10,11の制御回路を示したもの
である。
FIG. 10 shows Japanese Patent Application No. 3-211 of the present applicant.
1 shows the control circuit of the fuel control valve 9, the primary side and secondary side fuel distribution valves 10 and 11 as shown in the specification No. 166.

【0020】図10において、ガスタービン制御装置A
は、燃料制御弁9にガスタービン2の速度・負荷制御用
の弁位置制御信号nを出力しトータルガス燃料供給用の
開度を設定する弁位置制御手段A1と、この弁位置制御
手段A1から出力される弁位置制御信号nに対応する低
NOx 関係データに基づいて一次側および二次側燃料分
配弁10,11に分配比率設定信号を出力しその各弁開
度を設定する分配比制御手段A2とからなる。
In FIG. 10, the gas turbine controller A
Is a valve position control means A1 for outputting a valve position control signal n for speed / load control of the gas turbine 2 to the fuel control valve 9 to set an opening for supplying total gas fuel, and from this valve position control means A1. Distribution ratio control means for outputting a distribution ratio setting signal to the primary side and secondary side fuel distribution valves 10 and 11 and setting the respective valve opening degrees based on the low NOx related data corresponding to the output valve position control signal n. It consists of A2.

【0021】また、ガスタービン制御装置Aは関数発生
器12および演算器13を有する構成となっている。こ
の制御装置12にガスタービン2の速度・負荷制御を行
うための燃料制御弁9の燃料制御弁弁位置制御信号(以
下、単に弁位置制御信号という。)nが入力され、燃料
制御弁9はこの弁位置制御信号nによって制御されるよ
うになっている。
Further, the gas turbine controller A has a function generator 12 and a calculator 13. A fuel control valve valve position control signal (hereinafter, simply referred to as valve position control signal) n of the fuel control valve 9 for controlling the speed / load of the gas turbine 2 is input to the control device 12, and the fuel control valve 9 is It is adapted to be controlled by the valve position control signal n.

【0022】さらに、弁位置制御信号nは関数発生器1
2に入力される。この弁位置制御信号nは前述の通りガ
スタービン2の負荷に比例または線形的な関係を有する
ことから(図9参照)、予め求めた関係データに基づ
き、弁位置制御信号nから燃料分配比が決定される。
Further, the valve position control signal n is the function generator 1
Entered in 2. Since the valve position control signal n has a proportional or linear relationship to the load of the gas turbine 2 as described above (see FIG. 9), the fuel distribution ratio is calculated from the valve position control signal n based on the relationship data obtained in advance. It is determined.

【0023】そして、関数発生器12から二次側燃料分
配弁11に分配比率mの信号が出力されるとともに、演
算器13で1−mの分配比率が演算され、一次側燃料分
配弁10に演算器13から分配比率1−mの信号が出力
される。
A signal of the distribution ratio m is output from the function generator 12 to the secondary side fuel distribution valve 11, and a distribution ratio of 1-m is calculated by the calculator 13 to the primary side fuel distribution valve 10. A signal having a distribution ratio of 1-m is output from the calculator 13.

【0024】したがって、燃焼器4での着火、ガスター
ビン2の速度制御および併入を経て負荷制御に至るまで
は、ガスタービン2が燃料制御弁9への弁位置制御信号
nにより制御される。
Therefore, the gas turbine 2 is controlled by the valve position control signal n to the fuel control valve 9 until the load control is performed through the ignition in the combustor 4, the speed control of the gas turbine 2 and the inclusion thereof.

【0025】また、ガスタービン2の負荷が上昇し始め
てから中間負荷に至るまでは関数発生器12から弁位置
制御信号nに基づく二次側燃料分配弁11への分配比と
して「0」が出力されるため、一次側燃料分配弁10は
全開、二次側燃料分配弁11は全閉で運転が行われる。
From the function generator 12 to the secondary side fuel distribution valve 11 based on the valve position control signal n, "0" is output from the time when the load of the gas turbine 2 starts to increase until it reaches the intermediate load. Therefore, the primary side fuel distribution valve 10 is fully opened and the secondary side fuel distribution valve 11 is fully closed.

【0026】そして、予め設定した弁位置制御信号値に
到達すると、関数発生器12からの出力信号によって二
次側燃料分配弁11が制御され、2段燃焼となる。この
2段燃焼によって低NOx 運転が実現される。
When the preset valve position control signal value is reached, the secondary side fuel distribution valve 11 is controlled by the output signal from the function generator 12, and the two-stage combustion is performed. Low NOx operation is realized by this two-stage combustion.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術においては以下の問題点がある。すなわち、
特に燃料の切替動作は、図8における切替点P1に対応
する図10に示す切替開始設定点n1にて開始される。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is,
Particularly, the fuel switching operation is started at the switching start set point n1 shown in FIG. 10 corresponding to the switching point P1 in FIG.

【0028】この切替動作を開始すると、図10に示し
た制御回路Aにより一次側燃料分配弁10が閉動作を開
始するとともに、二次側燃料分配弁11は開動作を開始
し、燃焼器4の下流側に燃料が投入されるが、投入開始
直後は図10に示す通り、微小燃料流量のみの投入であ
るために、二次側より投入した燃料は不完全燃焼を起こ
し易い。この間、トータル燃料流量は一定値のままであ
るため、この二次側燃料の不完全燃焼分により負荷が降
下してしまう。
When this switching operation is started, the control circuit A shown in FIG. 10 starts the closing operation of the primary fuel distribution valve 10 and the opening of the secondary fuel distribution valve 11, and the combustor 4 is started. Although the fuel is injected to the downstream side of the fuel injection system, immediately after the injection is started, as shown in FIG. 10, since only a small amount of fuel is injected, the fuel injected from the secondary side easily causes incomplete combustion. During this time, since the total fuel flow rate remains constant, the load drops due to the incomplete combustion of the secondary fuel.

【0029】この負荷が降下した場合には、燃料制御弁
9が降下した負荷を補正すべく開動作を行う。この開動
作のために、燃料制御弁9の弁位置制御信号nが増加す
るものの、この弁位置制御信号nの増加により燃料分配
弁10,11の分配比率も変化し、二次側燃料分配弁1
1への分配比率mが増大する。
When the load drops, the fuel control valve 9 performs an opening operation to correct the dropped load. Due to this opening operation, although the valve position control signal n of the fuel control valve 9 increases, the distribution ratio of the fuel distribution valves 10 and 11 also changes due to the increase of the valve position control signal n, and the secondary side fuel distribution valve 1
The distribution ratio m to 1 increases.

【0030】したがって、この時点においては、負荷に
対する本来の分配比率を逸脱するため、NOx 発生量が
多くなる不具合がある。この不具合は切替時の負荷の降
下量が多ければ多いほど増長することになる。
Therefore, at this point, since the original distribution ratio to the load is deviated, there is a problem that the NOx generation amount increases. This problem will increase as the amount of load drop during switching increases.

【0031】さらに、二次側燃料供給管7での燃料投入
量の増加により、この系統での燃料が完全燃焼を開始す
ると、今度は逆に不完全燃焼から完全燃焼への移行によ
り負荷が上昇を開始するため、この上昇し過ぎた負荷を
設定負荷に戻すのに燃料制御弁9にて閉動作を行うこと
になる。
Further, when the fuel in this system starts complete combustion due to an increase in the amount of fuel input into the secondary side fuel supply pipe 7, this time, on the contrary, the load increases due to the transition from incomplete combustion to complete combustion. Therefore, in order to return the excessively increased load to the set load, the fuel control valve 9 performs the closing operation.

【0032】この時の負荷上昇率が大き過ぎると、燃料
制御弁9は切替開始点以下になるまで絞ってしまう可能
性があり、その場合には燃料分配弁10,11での切替
動作が停止してしまう。
If the load increase rate at this time is too large, the fuel control valve 9 may be throttled until it becomes below the switching start point. In that case, the switching operation of the fuel distribution valves 10 and 11 is stopped. Resulting in.

【0033】この燃料切替時の負荷の上昇・下降の繰り
返しにより、燃料分配弁10,11が交互に開閉動作を
繰り返すことになり、ガスタービンの安定な負荷制御が
損なわれてしまう問題点がある。
By repeating the increase and decrease of the load at the time of fuel switching, the fuel distribution valves 10 and 11 repeatedly open and close alternately, which impairs stable load control of the gas turbine. .

【0034】そして、この不安定な燃料分配弁10,1
1の動作、特に二次側燃料分配弁11から燃焼器4への
ガス燃料流入のオン、オフ動作により、燃焼器4へも熱
衝撃を与えてしまい、燃焼器4の寿命を著しく低減させ
てしまう不具合がある。この不具合は負荷上昇時のみな
らず、負荷下降時においても前記と逆の過程により発生
し得る。
Then, this unstable fuel distribution valve 10, 1
The operation of No. 1 and especially the on / off operation of the gas fuel inflow from the secondary side fuel distribution valve 11 to the combustor 4 also gives a thermal shock to the combustor 4, thereby significantly reducing the life of the combustor 4. There is a problem that ends up. This problem can occur not only when the load is increased but also when the load is decreased by the reverse process.

【0035】さらに、ガスタービンの通常運転中にあっ
ては、燃料分配弁への分配比率mおよび1−mの分配信
号が弁位置制御信号nに比例するため、この制御信号n
の微小変動により、分配比率mおよび1−mの分配信号
が変動を起こしてしまう。また、最悪の場合には、燃料
制御弁9と燃料分配弁10,11とで制御の不安定を引
き起こす可能性もある。
Further, during normal operation of the gas turbine, the distribution signals m to the fuel distribution valve and the distribution signals of 1-m are proportional to the valve position control signal n.
Due to the minute fluctuations in the distribution ratios, the distribution signals of the distribution ratios m and 1-m fluctuate. In the worst case, the control of the fuel control valve 9 and the fuel distribution valves 10 and 11 may be unstable.

【0036】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、2段燃焼運転切替時の制御の不安定をなくし、
安定した制御を行う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。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and eliminates the instability of control when switching between two-stage combustion operation,
An object of the present invention is to provide a gas turbine control device capable of performing stable control.

【0037】[0037]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項1は、ガス燃料供給源から導か
れた1本の燃料供給管を分岐し、分岐管の一方を一次側
燃料供給管としてガスタービン燃焼器の最上流側に接続
するとともに、分岐管の他方を二次側燃料供給管として
上記燃焼器の最上流側よりも下流側に接続し、これら一
次側および二次側燃料供給管から上記燃焼器に供給する
ガス燃料を排ガスのNOx 量を低減させる分配比率に制
御するガスタービン制御装置において、上記燃料供給管
の分岐点よりも上流側の位置にトータルガス燃料供給量
を設定する燃料制御弁を設けるとともに、上記一次側お
よび二次側燃料供給管に供給燃料の分配比率を設定する
一次側および二次側燃料分配弁をそれぞれ設け、上記燃
料制御弁の位置信号に基づいて上記二次側燃料分配弁へ
の分配比率を設定する関数発生器を有し、この関数発生
器は燃料分配の切替点でその分配比率を急峻に変化させ
且つ上記位置信号の上昇・下降時にヒステリシス動作と
なるように設定したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the first aspect of the present invention is that a single fuel supply pipe introduced from a gas fuel supply source is branched and one of the branch pipes is a primary pipe. Side fuel supply pipe is connected to the most upstream side of the gas turbine combustor, and the other of the branch pipes is connected as a secondary side fuel supply pipe downstream from the most upstream side of the combustor. In a gas turbine control device that controls the gas fuel supplied from the secondary fuel supply pipe to the combustor to a distribution ratio that reduces the NOx amount of exhaust gas, a total gas fuel is provided at a position upstream of the branch point of the fuel supply pipe. A fuel control valve for setting the supply amount is provided, and a primary side and secondary side fuel distribution valve for setting the distribution ratio of the supply fuel is provided in the primary side and secondary side fuel supply pipes, respectively, and the position of the fuel control valve is set. Belief Has a function generator for setting the distribution ratio to the secondary fuel distribution valve based on the above, and this function generator sharply changes the distribution ratio at the fuel distribution switching point and raises the position signal. It is characterized in that it is set so as to perform a hysteresis operation when descending.

【0038】また請求項2は、請求項1における一次側
燃料分配弁側に、分配比率が設定値以下の時、その分配
比率を出力する比較器を設け、この比較器の出力を上記
一次側燃料分配弁の分配比率設定手段に加算することを
特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a comparator for outputting the distribution ratio when the distribution ratio is equal to or less than a set value is provided on the primary side fuel distribution valve side, and the output of this comparator is the primary side. It is characterized by adding to the distribution ratio setting means of the fuel distribution valve.

【0039】さらに請求項3は、請求項1における関数
発生器への入力信号として、上記燃料制御弁の位置信号
に代えて、負荷設定信号に基づいて予め定めた燃料制御
弁の制御信号を発生する別の関数発生器により設定され
る制御信号を用いたことを特徴とする。
Further, according to a third aspect of the present invention, as the input signal to the function generator according to the first aspect, a control signal of the fuel control valve which is predetermined based on the load setting signal is generated instead of the position signal of the fuel control valve. A control signal set by another function generator is used.

【0040】[0040]

【作用】上記の構成を有する請求項1においては、燃料
分配の切替点で二次側燃料分配弁への分配比率を急峻に
変化させ且つ位置信号の上昇・下降時にヒステリシス動
作となるように設定したので、燃料切替時の負荷降下を
最小化することが可能となり、燃料制御弁、一次側およ
び二次側燃料分配弁の制御の不安定を回避するととも
に、2段燃焼運転中の微小変化に対しても一次側および
二次側燃料分配弁の制御不安定を引き起こさない。
According to the first aspect of the present invention, the distribution ratio to the secondary side fuel distribution valve is sharply changed at the fuel distribution switching point, and the hysteresis operation is set when the position signal rises and falls. As a result, it is possible to minimize the load drop at the time of fuel switching, avoid instability of the control of the fuel control valve, the primary side and secondary side fuel distribution valves, and avoid minute changes during the two-stage combustion operation. In contrast, control instability of the primary side and secondary side fuel distribution valves is not caused.

【0041】また、請求項2においては、一次側燃料分
配弁側に、分配比率が設定値以下の時、その分配比率を
出力する比較器を設け、この比較器の出力を一次側燃料
分配弁の分配比率設定手段に加算するようにしたので、
二次側燃料系統が不完全燃焼を起こしている間、一次側
燃料分配弁側の開度が保持され、この間の負荷の低下を
極力抑えることができる。
Further, in the present invention, a comparator for outputting the distribution ratio when the distribution ratio is less than or equal to a set value is provided on the primary fuel distribution valve side, and the output of this comparator is used for the primary fuel distribution valve. Since it was added to the distribution ratio setting means of
While the secondary fuel system is incompletely combusting, the opening degree of the primary fuel distribution valve side is maintained, and it is possible to suppress the decrease of the load during this period as much as possible.

【0042】さらに、請求項3においては、関数発生器
への入力信号として、燃料制御弁の位置信号に代えて、
負荷設定信号に基づいて予め定めた燃料制御弁の制御信
号を発生する別の関数発生器により設定される制御信号
を用いたので、実際の燃料制御弁の制御信号によらず、
一次側および二次側燃料分配弁が制御され、燃料切替開
始時の燃料制御弁側の開度の変動を防止することができ
る。
Further, in claim 3, as an input signal to the function generator, instead of the position signal of the fuel control valve,
Since a control signal set by another function generator that generates a predetermined control signal for the fuel control valve based on the load setting signal is used, regardless of the actual control signal for the fuel control valve,
The primary side and secondary side fuel distribution valves are controlled, and it is possible to prevent fluctuations in the opening degree on the fuel control valve side at the start of fuel switching.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0044】図1は本発明に係るガスタービン制御装置
の第1実施例を示す系統図である。なお、従来の構成と
同一または対応する部分には図10と同一の符号を用い
て説明する。
FIG. 1 is a system diagram showing a first embodiment of a gas turbine control device according to the present invention. It should be noted that the same or corresponding portions as those of the conventional configuration will be described using the same reference numerals as those in FIG.

【0045】図1に示すガスタービン制御装置20は、
概略的な制御装置の構成が図10に示すものと同一であ
り、図10の関数発生器12に代えて特に切替点の上昇
・下降においてヒステリシス(不感帯)を持たせた関数
発生器21を設け、そのヒステリシスの形状はステップ
状或いはランプ状などの急峻に立ち上がる形状とする。
図1ではランプ状に立ち上がる形状を示している。
The gas turbine controller 20 shown in FIG.
The configuration of the schematic control device is the same as that shown in FIG. 10, and in place of the function generator 12 of FIG. 10, a function generator 21 having a hysteresis (dead zone) particularly at the rise and fall of the switching point is provided. The shape of the hysteresis is a shape that rises sharply such as a step shape or a ramp shape.
FIG. 1 shows a ramp-up shape.

【0046】そして、制御装置20にはガスタービンの
速度・負荷制御を行うための弁位置制御信号nが入力さ
れ、燃料制御弁9はこの弁位置制御信号nにより制御さ
れるようになっている。弁位置制御信号nは一次遅れ回
路22に入力され、この一次遅れ回路22は関数発生器
21に接続され、さらに関数発生器21がリミッタ回路
23が接続されている。
A valve position control signal n for controlling the speed / load of the gas turbine is input to the control device 20, and the fuel control valve 9 is controlled by this valve position control signal n. . The valve position control signal n is input to the primary delay circuit 22, the primary delay circuit 22 is connected to the function generator 21, and the function generator 21 is further connected to the limiter circuit 23.

【0047】さらに、関数発生器21は、特に燃料切替
時に二次側燃料投入開始直後の不完全燃焼によるガスタ
ービン負荷の低下を抑えるために設置されたもので、切
替点n1をやや過ぎた後、二次側燃料の分配比率mをス
テップ状或いはランプ状に上昇させることにより、二次
側燃料の不完全燃焼領域を一度に通過して完全燃焼領域
に迅速に到達させるものである。この時のステップ量と
しては予め燃焼試験などにより求まる二次側燃料の完全
燃焼領域が用いられる。
Further, the function generator 21 is installed in order to suppress the reduction of the gas turbine load due to incomplete combustion immediately after the start of the fuel injection on the secondary side, especially at the time of fuel switching, and after a little after passing the switching point n1. By increasing the distribution ratio m of the secondary side fuel in a step shape or a ramp shape, the secondary side fuel passes through the incomplete combustion area at once and quickly reaches the complete combustion area. As the step amount at this time, the complete combustion region of the secondary fuel, which is previously obtained by a combustion test or the like, is used.

【0048】負荷下降時は上記と逆の過程にて二次側燃
料が一度に不完全燃焼領域を通り越して、流量が零とな
るように切り替えられる。
When the load is decreased, the secondary fuel passes through the incomplete combustion region at one time in a process reverse to the above, and the flow rate is switched to zero.

【0049】ここで、関数発生器21にて弁位置制御信
号nの上昇時および下降時にヒステリシスを持たせたの
は、切替時の負荷変動の影響を受けて弁位置制御信号n
の値の変動により切替動作・逆切替動作を起こすのを防
止するためである。
Here, the reason why the function generator 21 has hysteresis when the valve position control signal n rises and falls is that the valve position control signal n is affected by the load fluctuation at the time of switching.
This is to prevent the switching operation / reverse switching operation from occurring due to the fluctuation of the value of.

【0050】また、一次遅れ回路22およびリミッタ回
路23は、燃料切替時のみならず、二次燃焼運転中の燃
料分配弁10,11の変動を防止するためのものであ
る。すなわち、燃料分配弁10,11の分配比率m,1
−mは弁位置制御信号nの関数であるが、この信号nは
ガスタービン負荷制御のための信号であるため、常時変
動している。
The primary delay circuit 22 and the limiter circuit 23 are for preventing the fuel distribution valves 10 and 11 from changing not only during fuel switching but also during secondary combustion operation. That is, the distribution ratio m, 1 of the fuel distribution valves 10, 11
-M is a function of the valve position control signal n, but since this signal n is a signal for gas turbine load control, it constantly fluctuates.

【0051】この変動は仮に微小であっても最終的に
は、燃料分配弁10,11の開度の変動となるため、場
合によっては燃料制御弁9側と燃料分配弁10,11側
とで制御不安定が起こり得る。
Even if this fluctuation is small, it finally changes in the opening degree of the fuel distribution valves 10 and 11. Therefore, in some cases, the fuel control valve 9 side and the fuel distribution valves 10 and 11 side may change. Control instability can occur.

【0052】そこで、一次遅れ回路22は燃料分配弁側
に分岐された弁位置制御信号nの感度を鈍化させるため
に設置されている。また、リミッタ回路23は関数発生
器21から出力される二次側燃料分配弁11の分配比率
mの時間変化率、すなわち、dm/dt に制限を加えること
により、分配比率mを安定化するために設置されている
ものである。
Therefore, the first-order lag circuit 22 is installed to reduce the sensitivity of the valve position control signal n branched to the fuel distribution valve side. Further, the limiter circuit 23 stabilizes the distribution ratio m by limiting the time change rate of the distribution ratio m of the secondary side fuel distribution valve 11 output from the function generator 21, that is, dm / dt. It is installed in.

【0053】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0054】ガスタービンの負荷が上昇し、燃料切替点
n1を過ぎてn2点に到達すると、関数発生器21で定
められた関数により、二次側燃料分配弁11の分配比率
mがステップ状或いはランプ状に上昇し、燃料分配弁1
0,11での切替動作を開始する。
When the load of the gas turbine increases and passes the fuel switching point n1 and reaches the point n2, the distribution ratio m of the secondary side fuel distribution valve 11 is stepped or changed by the function defined by the function generator 21. Ramp up, fuel distribution valve 1
The switching operation at 0 and 11 is started.

【0055】特に、二次側燃料分配弁11は前述の通
り、不完全燃焼領域を急速に通り越して一度に完全燃焼
領域まで開度が上昇するため、切替えに伴うガスタービ
ン負荷の変動を最小限に抑えることができる。これを図
2(A)に示し、図2(B)は従来例を示している。
In particular, as described above, the secondary side fuel distribution valve 11 rapidly passes through the incomplete combustion region and increases in opening up to the complete combustion region at a time, so that fluctuation in gas turbine load due to switching is minimized. Can be suppressed to This is shown in FIG. 2 (A), and FIG. 2 (B) shows a conventional example.

【0056】切替開始或いは切替完了時の分配比率mの
ステップ量は、前述の通り二次側燃料系統における不完
全燃焼領域を避けた量として予め燃焼器試験データなど
により得られる値である。
The step amount of the distribution ratio m at the start of switching or at the completion of switching is a value obtained in advance from the combustor test data or the like as an amount that avoids the incomplete combustion region in the secondary side fuel system as described above.

【0057】さらに、切替動作中或いは2段燃焼中を通
じて燃料制御弁9の速度および負荷制御を行うために弁
位置制御信号nが変動するが、関数発生器21により、
特にこの制御信号nの微小変動に対しても分配比率mに
対する影響を最小化でき、安定した2段燃焼運転が可能
になる。
Furthermore, the valve position control signal n fluctuates in order to control the speed and load of the fuel control valve 9 during the switching operation or during the two-stage combustion.
In particular, even a slight change in the control signal n can minimize the influence on the distribution ratio m, and a stable two-stage combustion operation can be performed.

【0058】図3(A),(B)に一例として燃料切替
動作中の弁位置制御信号nの微小ステップ変化に対する
分配比率mの応答を示す。図3(A)は本実施例を示
し、図3(B)は従来例を示している。
As an example, FIGS. 3A and 3B show the response of the distribution ratio m to the minute step change of the valve position control signal n during the fuel switching operation. FIG. 3A shows this embodiment, and FIG. 3B shows a conventional example.

【0059】このように本実施例によれば、図2および
図3において従来例と比較したように、燃料切替開始
時、燃料分配弁10,11の内、特に二次側燃料分配弁
11の不完全燃焼を急速に通過するために関数発生器2
1を設置したので、切替時の負荷降下を最小化すること
が可能となり、燃料制御弁9および燃料分配弁10,1
1の制御の不安定を回避するとともに、2段燃焼運転中
の微小変化に対しても燃料分配弁10,11の制御不安
定を引き起こさない制御装置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, as compared with the conventional example in FIGS. 2 and 3, at the start of fuel switching, among the fuel distribution valves 10 and 11, especially the secondary side fuel distribution valve 11 is performed. Function generator 2 for rapidly passing incomplete combustion
1, the load drop at the time of switching can be minimized, and the fuel control valve 9 and the fuel distribution valves 10, 1 can be installed.
It is possible to provide a control device that avoids the control instability of No. 1 and does not cause the control instability of the fuel distribution valves 10 and 11 even with a minute change during the two-stage combustion operation.

【0060】図4は本発明に係るガスタービン制御装置
の第2実施例を示す系統図である。なお、前記第1実施
例と同一または対応する部分には同一の符号を付して説
明する。
FIG. 4 is a system diagram showing a second embodiment of the gas turbine control device according to the present invention. The same or corresponding parts as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.

【0061】このガスタービン制御装置20´では、特
に燃料切替開始点での一次側燃料分配弁10の閉動作を
停止することにより、前述の負荷降下を回避するための
ものである。すなわち、図4に示すように比較器24を
二次側燃料分配弁11の制御信号線から分岐して設置
し、予め設定した値m1以上の場合に、分配比率mの制
御信号を一次側燃料分配弁10へ加算器25を通して入
力する。
In this gas turbine control device 20 ', the above-mentioned load drop is avoided by stopping the closing operation of the primary side fuel distribution valve 10 especially at the fuel switching start point. That is, as shown in FIG. 4, the comparator 24 is installed by branching from the control signal line of the secondary fuel distribution valve 11, and when the preset value m1 or more, the control signal of the distribution ratio m is transmitted to the primary fuel. Input to the distribution valve 10 through the adder 25.

【0062】このガスタービン制御装置20´を用い、
m<m1の場合には一次側燃料分配弁10への分配信号
が1−m+m=1、すなわち全開信号が出力される。こ
の時の燃料分配弁開度とガスタービン負荷との関係を図
5に示す。図5によれば、二次側燃料系統が不完全燃焼
を起こしている間、一次側燃料分配弁10側の開度が保
持されるため、この間の負荷の低下を極力抑えることが
可能となる。
Using this gas turbine controller 20 ',
When m <m1, the distribution signal to the primary side fuel distribution valve 10 is 1-m + m = 1, that is, a full open signal is output. The relationship between the fuel distribution valve opening and the gas turbine load at this time is shown in FIG. According to FIG. 5, while the secondary fuel system is incompletely burning, the opening degree on the primary fuel distribution valve 10 side is maintained, so that it is possible to suppress the decrease in load during this period as much as possible. .

【0063】図6は本発明に係るガスタービン制御装置
の第3実施例を示す系統図である。なお、前記第1実施
例と同一または対応する部分には同一の符号を付して説
明する。
FIG. 6 is a system diagram showing a third embodiment of the gas turbine controller according to the present invention. The same or corresponding parts as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.

【0064】このガスタービン制御装置20´´では、
前記第1実施例と同様に燃料切替開始時の負荷低下によ
る燃料分配弁側制御の不安定を回避するためのものであ
る。
In this gas turbine controller 20 ″,
Similar to the first embodiment, this is for avoiding instability of the fuel distribution valve side control due to load reduction at the start of fuel switching.

【0065】図6に示すように、本実施例では負荷設定
P´に対し(制御装置は図示せず)、予め計算された燃
料制御弁9の制御信号n´を出力する関数発生器26を
設置し、この関数発生器26で得られた制御信号n´に
基づいて各燃料分配弁10,11を制御する信号mを出
力するものである。
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, a function generator 26 for outputting a pre-calculated control signal n'of the fuel control valve 9 for the load setting P '(control device is not shown) is provided. It is installed and outputs a signal m for controlling the fuel distribution valves 10 and 11 based on the control signal n'obtained by the function generator 26.

【0066】このように本実施例によれば、実際の燃料
制御弁9の制御信号nによらず、各燃料分配弁10,1
1が制御されるため、特に燃料切替開始時の燃料制御弁
9側の開度の変動を防止することができる。
As described above, according to this embodiment, the fuel distribution valves 10 and 1 are independent of the actual control signal n of the fuel control valve 9.
1, the fluctuation of the opening degree of the fuel control valve 9 side can be prevented especially at the start of fuel switching.

【0067】なお、本発明では上記各実施例を組み合わ
せて使用することもできる。また、上記実施例において
は、ガスタービンとして単純型のガスタービンシステム
を例として説明したが、本発明は例えばガスタービンと
蒸気タービンとを組み合わせたコンバインドサイクルの
ガスタービンシステムについても適用可能である。
In the present invention, the above-mentioned respective embodiments can be used in combination. Further, in the above embodiments, a simple type gas turbine system was described as an example of the gas turbine, but the present invention is also applicable to, for example, a combined cycle gas turbine system in which a gas turbine and a steam turbine are combined.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
によれば、燃料分配の切替点で二次側燃料分配弁への分
配比率を急峻に変化させ且つ位置信号の上昇・下降時に
ヒステリシス動作となるように設定したので、燃料切替
時の負荷降下を最小化することが可能となり、燃料制御
弁、一次側および二次側燃料分配弁の制御の不安定を回
避するとともに、2段燃焼運転中の微小変化に対しても
一次側および二次側燃料分配弁の制御不安定を引き起こ
さず、安定な制御装置を提供することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention.
According to the method, the distribution ratio to the secondary side fuel distribution valve is rapidly changed at the fuel distribution switching point, and the hysteresis operation is set when the position signal rises / falls. This makes it possible to minimize the instability of the control of the fuel control valve, the primary side and secondary side fuel distribution valves, and to prevent the primary side and secondary side fuels from changing even during minute changes during the two-stage combustion operation. It is possible to provide a stable control device without causing control instability of the distribution valve.

【0069】また、請求項2によれば、一次側燃料分配
弁側に、分配比率が設定値以下の時、その分配比率を出
力する比較器を設け、この比較器の出力を一次側燃料分
配弁の分配比率設定手段に加算するようにしたので、二
次側燃料系統が不完全燃焼を起こしている間、一次側燃
料分配弁側の開度が保持され、この間の負荷の低下を極
力抑えることができる。
Further, according to claim 2, a comparator for outputting the distribution ratio when the distribution ratio is less than or equal to the set value is provided on the primary fuel distribution valve side, and the output of this comparator is used for the primary fuel distribution. Since it is added to the distribution ratio setting means of the valve, while the secondary fuel system is incomplete combustion, the opening of the primary fuel distribution valve side is maintained, and the decrease in load during this period is suppressed as much as possible. be able to.

【0070】さらに、請求項3によれば、関数発生器へ
の入力信号として、燃料制御弁の位置信号に代えて、負
荷設定信号に基づいて予め定めた燃料制御弁の制御信号
を発生する別の関数発生器により設定される制御信号を
用いたので、実際の燃料制御弁の制御信号によらず、一
次側および二次側燃料分配弁が制御され、燃料切替開始
時の燃料制御弁側の開度の変動を防止することができ
る。
Further, according to the third aspect, instead of the position signal of the fuel control valve, the control signal of the fuel control valve which is predetermined based on the load setting signal is generated as the input signal to the function generator. Since the control signal set by the function generator of is used, the primary side and secondary side fuel distribution valves are controlled regardless of the actual control signal of the fuel control valve, and the fuel control valve side at the time of fuel switching start is controlled. It is possible to prevent the opening degree from varying.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るガスタービン制御装置の第1実施
例を示す系統図。
FIG. 1 is a system diagram showing a first embodiment of a gas turbine control device according to the present invention.

【図2】(A)は第1実施例における負荷上昇中の燃料
分配弁の開度と負荷低下を示すグラフ,(B)はその従
来例を示すグラフ。
FIG. 2A is a graph showing the opening of the fuel distribution valve and the load decrease during the load increase in the first embodiment, and FIG. 2B is a graph showing the conventional example.

【図3】(A)は第1実施例における燃料制御弁設定信
号の微小変化に対する燃料分配弁側の制御信号の応答を
示す図,(B)はその従来例を示す図。
3A is a diagram showing a response of a control signal on the fuel distribution valve side to a slight change in a fuel control valve setting signal in the first embodiment, and FIG. 3B is a diagram showing a conventional example thereof.

【図4】本発明に係るガスタービン制御装置の第2実施
例を示す系統図。
FIG. 4 is a system diagram showing a second embodiment of the gas turbine control device according to the present invention.

【図5】第2実施例における負荷上昇中の燃料分配弁の
開度と負荷低下を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the opening of the fuel distribution valve and the load decrease during the load increase in the second embodiment.

【図6】本発明に係るガスタービン制御装置の第3実施
例を示す系統図。
FIG. 6 is a system diagram showing a third embodiment of the gas turbine control device according to the present invention.

【図7】従来のガスタービンを示す概略構成図。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional gas turbine.

【図8】(A)はガスタービンの燃焼温度に対する各系
統での燃料流量を示す図,(B)は各系統での燃料流量
比を示す図,(C)はNOx 発生量を示す図。
8A is a diagram showing a fuel flow rate in each system with respect to a combustion temperature of a gas turbine, FIG. 8B is a diagram showing a fuel flow rate ratio in each system, and FIG. 8C is a diagram showing a NOx generation amount.

【図9】ガスタービン出力に対する燃料流量比を示す
図。
FIG. 9 is a diagram showing a fuel flow rate to gas turbine output.

【図10】従来のガスタービン制御装置を示す系統図。FIG. 10 is a system diagram showing a conventional gas turbine control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ガスタービン 9 燃料制御弁 10 一次側燃料分配弁 11 二次側燃料分配弁 13 演算器(分配比率設定手段) 20 ガスタービン制御装置 21 関数発生器 22 一次遅れ回路 23 リミッタ回路 24 比較器 25 加算器 26 関数発生器 2 gas turbine 9 fuel control valve 10 primary side fuel distribution valve 11 secondary side fuel distribution valve 13 calculator (distribution ratio setting means) 20 gas turbine control device 21 function generator 22 primary delay circuit 23 limiter circuit 24 comparator 25 addition Unit 26 Function Generator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガス燃料供給源から導かれた1本の燃料
供給管を分岐し、分岐管の一方を一次側燃料供給管とし
てガスタービン燃焼器の最上流側に接続するとともに、
分岐管の他方を二次側燃料供給管として上記燃焼器の最
上流側よりも下流側に接続し、これら一次側および二次
側燃料供給管から上記燃焼器に供給するガス燃料を排ガ
スのNOx 量を低減させる分配比率に制御するガスター
ビン制御装置において、上記燃料供給管の分岐点よりも
上流側の位置にトータルガス燃料供給量を設定する燃料
制御弁を設けるとともに、上記一次側および二次側燃料
供給管に供給燃料の分配比率を設定する一次側および二
次側燃料分配弁をそれぞれ設け、上記燃料制御弁の位置
信号に基づいて上記二次側燃料分配弁への分配比率を設
定する関数発生器を有し、この関数発生器は燃料分配の
切替点でその分配比率を急峻に変化させ且つ上記位置信
号の上昇・下降時にヒステリシス動作となるように設定
したことを特徴とするガスタービン制御装置。
1. A fuel supply pipe led from a gas fuel supply source is branched, and one of the branch pipes is connected as a primary fuel supply pipe to the most upstream side of a gas turbine combustor, and
The other of the branch pipes is connected as a secondary fuel supply pipe downstream of the most upstream side of the combustor, and the gas fuel supplied from the primary and secondary fuel supply pipes to the combustor is NOx of the exhaust gas. In the gas turbine control device for controlling the distribution ratio to reduce the amount, a fuel control valve for setting the total gas fuel supply amount is provided at a position upstream of the branch point of the fuel supply pipe, and the primary side and the secondary side are provided. The primary fuel supply valve and the secondary fuel distribution valve that set the distribution ratio of the supplied fuel are provided in the side fuel supply pipe, and the distribution ratio to the secondary fuel distribution valve is set based on the position signal of the fuel control valve. A function generator is provided, which is characterized in that the distribution ratio is sharply changed at the fuel distribution switching point and that the hysteresis operation is performed when the position signal rises and falls. That the gas turbine controller.
【請求項2】 上記一次側燃料分配弁側に、分配比率が
設定値以下の時、その分配比率を出力する比較器を設
け、この比較器の出力を上記一次側燃料分配弁の分配比
率設定手段に加算することを特徴とする請求項1記載の
ガスタービン制御装置。
2. The primary side fuel distribution valve side is provided with a comparator for outputting the distribution ratio when the distribution ratio is equal to or less than a set value, and the output of the comparator is set to the distribution ratio setting of the primary side fuel distribution valve. The gas turbine control device according to claim 1, wherein the gas turbine control device is added to the means.
【請求項3】 上記関数発生器への入力信号として、上
記燃料制御弁の位置信号に代えて、負荷設定信号に基づ
いて予め定めた燃料制御弁の制御信号を発生する別の関
数発生器により設定される制御信号を用いたことを特徴
とする請求項1記載のガスタービン制御装置。
3. A function generator that generates a predetermined control signal for the fuel control valve based on a load setting signal, instead of the position signal for the fuel control valve, as an input signal to the function generator. The gas turbine control device according to claim 1, wherein a set control signal is used.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008267338A (en) * 2007-04-24 2008-11-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Control method for gas turbine and gas turbine power generation device
JP2013130171A (en) * 2011-12-22 2013-07-04 Hitachi Ltd Combined plant and control method thereof
JP2015072114A (en) * 2013-10-01 2015-04-16 アルストム テクノロジー リミテッドALSTOM Technology Ltd Gas turbine with sequential combustion arrangement

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