JPH06331131A - 燃料カロリー制御装置 - Google Patents
燃料カロリー制御装置Info
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- JPH06331131A JPH06331131A JP5144270A JP14427093A JPH06331131A JP H06331131 A JPH06331131 A JP H06331131A JP 5144270 A JP5144270 A JP 5144270A JP 14427093 A JP14427093 A JP 14427093A JP H06331131 A JPH06331131 A JP H06331131A
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- calorie
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カロリー変動の速い燃料をカロリーに対する
応答が非常に速い機械に使用する場合にも適用可能な燃
料カロリー制御装置を提供する。 【構成】 燃料カロリー演算機構２６を設け、燃焼機構
１１の状態を検出する機構１２及び供給燃料量を検出す
る機構２５から各々の検出信号を入力する。燃料カロリ
ー演算機構２６は、供給燃料カロリーの調整量を演算
し、調整用ガスの混合比を調節する機構２４の作動を制
御する。
応答が非常に速い機械に使用する場合にも適用可能な燃
料カロリー制御装置を提供する。 【構成】 燃料カロリー演算機構２６を設け、燃焼機構
１１の状態を検出する機構１２及び供給燃料量を検出す
る機構２５から各々の検出信号を入力する。燃料カロリ
ー演算機構２６は、供給燃料カロリーの調整量を演算
し、調整用ガスの混合比を調節する機構２４の作動を制
御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電用及び機械駆動用
ガスタービンの燃料供給装置に適用される燃料カロリー
制御装置に関する。
ガスタービンの燃料供給装置に適用される燃料カロリー
制御装置に関する。
【０００２】また、上記ガスタービンに限らず、蒸気発
生用ボイラ、並びに空気やガスの加熱炉に対しても、燃
焼結果による状態信号を用いて、同様の適用が可能であ
る。
生用ボイラ、並びに空気やガスの加熱炉に対しても、燃
焼結果による状態信号を用いて、同様の適用が可能であ
る。
【０００３】
【従来の技術】図５は従来技術を示す構成図で、燃焼装
置１へ供給される燃料のラインには燃料カロリー調節装
置２が設けられている。この燃料カロリー調節装置２
は、燃料と調整用ガスを混合する機構２１、燃料のカロ
リーを検出する機構２２、燃料カロリー調節機構２３及
び調整用ガスの混合比を調節する機構２４等で構成され
ている。燃料のカロリーを検出する機構２２では、燃焼
装置１に供給する燃料のカロリーを直接検出、またはカ
ロリーと関連のある成分等を検出して間接的にカロリー
情報を得、この情報を用いて燃料カロリー調節機構２３
が調整用ガスの混合比を調節する機構２４の作動を制御
する。これにより、燃料と調整用ガスを混合する機構２
１に供給される調整用ガスの流量が調節され、燃料と調
整用ガスとの混合比を適当に制御することができる。
置１へ供給される燃料のラインには燃料カロリー調節装
置２が設けられている。この燃料カロリー調節装置２
は、燃料と調整用ガスを混合する機構２１、燃料のカロ
リーを検出する機構２２、燃料カロリー調節機構２３及
び調整用ガスの混合比を調節する機構２４等で構成され
ている。燃料のカロリーを検出する機構２２では、燃焼
装置１に供給する燃料のカロリーを直接検出、またはカ
ロリーと関連のある成分等を検出して間接的にカロリー
情報を得、この情報を用いて燃料カロリー調節機構２３
が調整用ガスの混合比を調節する機構２４の作動を制御
する。これにより、燃料と調整用ガスを混合する機構２
１に供給される調整用ガスの流量が調節され、燃料と調
整用ガスとの混合比を適当に制御することができる。
【０００４】さて、従来技術における供給燃料のカロリ
ー検出手段としては、次の方法が実用化されている。 （１）供給燃料の一部をサンプリングし、燃焼させて得
る温度上昇からカロリーを求める。 （２）供給燃料をサンプリングし、成分の全体または主
要な一部を検出して、各成分毎の既知のカロリーと構成
割合から算術演算によって燃料成分全体のカロリーを求
める。 （３）供給燃料をサンプリングして密度を検出し、変動
が予測される成分に対して構成割合の変動を求めた後、
前記（２）と同様の算術演算手段によって燃料カロリー
の変動を求める。
ー検出手段としては、次の方法が実用化されている。 （１）供給燃料の一部をサンプリングし、燃焼させて得
る温度上昇からカロリーを求める。 （２）供給燃料をサンプリングし、成分の全体または主
要な一部を検出して、各成分毎の既知のカロリーと構成
割合から算術演算によって燃料成分全体のカロリーを求
める。 （３）供給燃料をサンプリングして密度を検出し、変動
が予測される成分に対して構成割合の変動を求めた後、
前記（２）と同様の算術演算手段によって燃料カロリー
の変動を求める。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来のカロリー検出手段は、いずれも供給燃料の一部をサ
ンプリングして行なう方法である。このため、燃料供給
母管から燃料をサンプリングする機構、及びカロリー検
出に使用した後のサンプリング試料を処理する機構が必
要となる。これらの機構には大規模な設備が必要とな
り、また、これに伴いスペース確保等の問題が生じてく
る。従って、従来のカロリー検出手段はいずれもサンプ
リング場所の制約を受けることになり、制御上最適な場
所から燃料をサンプリングするのが困難となる不都合が
ある。
来のカロリー検出手段は、いずれも供給燃料の一部をサ
ンプリングして行なう方法である。このため、燃料供給
母管から燃料をサンプリングする機構、及びカロリー検
出に使用した後のサンプリング試料を処理する機構が必
要となる。これらの機構には大規模な設備が必要とな
り、また、これに伴いスペース確保等の問題が生じてく
る。従って、従来のカロリー検出手段はいずれもサンプ
リング場所の制約を受けることになり、制御上最適な場
所から燃料をサンプリングするのが困難となる不都合が
ある。
【０００６】また、従来のカロリー検出手段は、いずれ
の方式の場合も検出からカロリー信号を得るまでに通常
数十秒から１分以上の時間を必要とするが、短時間で結
果を得ようとすれば精度が著しく低下する問題が生じて
実用に適さない。従って、たとえばガスタービンのよう
に、燃焼装置での燃焼結果がほとんど瞬時にガスタービ
ン作動ガスの温度変化となって現われるような応答の非
常に速い機械においては、カロリー検出の応答速度が追
従できないため、限定された範囲での適用しかできなか
った。
の方式の場合も検出からカロリー信号を得るまでに通常
数十秒から１分以上の時間を必要とするが、短時間で結
果を得ようとすれば精度が著しく低下する問題が生じて
実用に適さない。従って、たとえばガスタービンのよう
に、燃焼装置での燃焼結果がほとんど瞬時にガスタービ
ン作動ガスの温度変化となって現われるような応答の非
常に速い機械においては、カロリー検出の応答速度が追
従できないため、限定された範囲での適用しかできなか
った。
【０００７】すなわち、供給燃料のカロリー変動がカロ
リー検出手段よりも速い秒単位の変動をするような場合
は、制御が全く追従できないためカロリー制御装置とし
ては機能せず、現実には数十秒から分単位でのゆっくり
としたカロリー変動の燃料に対してか使用できなかっ
た。
リー検出手段よりも速い秒単位の変動をするような場合
は、制御が全く追従できないためカロリー制御装置とし
ては機能せず、現実には数十秒から分単位でのゆっくり
としたカロリー変動の燃料に対してか使用できなかっ
た。
【０００８】そこで、本発明では、従来方式のカロリー
検出速度が遅いといった問題点を解決し、カロリー変動
の速い燃料をカロリーに対する応答が非常に速い機械
（たとえばガスタービン）に使用する場合の燃料カロリ
ー制御装置としても適用可能にすることを目的としてい
る。
検出速度が遅いといった問題点を解決し、カロリー変動
の速い燃料をカロリーに対する応答が非常に速い機械
（たとえばガスタービン）に使用する場合の燃料カロリ
ー制御装置としても適用可能に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】本発明は、前述の課題を
解決するもので、燃焼装置に供給される燃料のカロリー
を制御する装置において、燃焼装置に設けられた燃焼機
構の状態を検出する機構と、前記燃焼機構に対する供給
燃料量を検出する機構と、前記燃焼機構の状態を検出す
る機構からの信号及び前記供給燃料量を検出する機構か
らの信号の入力を受けて実際の燃料カロリーを演算する
燃料カロリー演算機構と、該燃料カロリー演算機構から
の信号を受けて供給燃料カロリーの調整量を演算しかつ
調整を行う燃料カロリー調整機構とを具備して構成した
ことを特徴とする燃料カロリー制御装置である。
解決するもので、燃焼装置に供給される燃料のカロリー
を制御する装置において、燃焼装置に設けられた燃焼機
構の状態を検出する機構と、前記燃焼機構に対する供給
燃料量を検出する機構と、前記燃焼機構の状態を検出す
る機構からの信号及び前記供給燃料量を検出する機構か
らの信号の入力を受けて実際の燃料カロリーを演算する
燃料カロリー演算機構と、該燃料カロリー演算機構から
の信号を受けて供給燃料カロリーの調整量を演算しかつ
調整を行う燃料カロリー調整機構とを具備して構成した
ことを特徴とする燃料カロリー制御装置である。
【００１０】
【作用】前述した本発明によれば、燃焼機構の状態を検
出する機構からの信号及び供給燃料量を検出する機構か
らの信号の入力を受けて実際の燃料カロリーを演算する
燃料カロリー演算機構を設け、該演算機構から演算結果
の信号を受けた燃料カロリー調節機構が供給燃料カロリ
ーの調整量を演算しかつ調整を行うようにしたので、燃
焼装置自体をカロリー検出手段として用いることにな
る。このため、燃料カロリーの変化に敏感に反応する機
械程燃焼機構の状態を速く検知することができるように
なり、燃料カロリーの制御を迅速かつ適切に実施できる
ようになる。
出する機構からの信号及び供給燃料量を検出する機構か
らの信号の入力を受けて実際の燃料カロリーを演算する
燃料カロリー演算機構を設け、該演算機構から演算結果
の信号を受けた燃料カロリー調節機構が供給燃料カロリ
ーの調整量を演算しかつ調整を行うようにしたので、燃
焼装置自体をカロリー検出手段として用いることにな
る。このため、燃料カロリーの変化に敏感に反応する機
械程燃焼機構の状態を速く検知することができるように
なり、燃料カロリーの制御を迅速かつ適切に実施できる
ようになる。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を図１に示して説明する。
【００１２】燃焼装置１は、供給燃料の持つ発熱量（カ
ロリー）を燃焼作用によって高温の燃焼ガスに変え、こ
れを直接熱機関で利用したり、あるいは他の水、空気等
の媒体を介して仕事として利用できるようにするための
装置である。そして、燃焼装置１で消費されるエネルギ
ーＱと、供給燃料量Ｆ及び燃料カロリーＨとの間には次
の関係がある。ここで、Ｑは単位時間当りのエネルギ
ー、Ｆは単位時間当りの供給燃料量、Ｈは単位燃料当り
のカロリーを表す。 Ｑ＝Ｆ×Ｈ・・・・・（式１） 一般的には、燃焼装置１の燃焼調節機構１３は、燃料カ
ロリーＨが一定であるとして、目的とするエネルギーＱ
が消費されるように供給燃料量Ｆを調節する。しかし、
燃料カロリーＨが変動すれば、供給燃料量Ｆが一定であ
ってもエネルギーＱは目標からずれてしまう。そこで、
燃焼機構１１の状態を検出する機構１２の信号をフィー
ドバックして、燃料カロリーＨのずれによる影響を外乱
として処理し、燃焼調節機構１３で供給燃料量Ｆを調節
してエネルギーＱが目標値となるように補正している。
ロリー）を燃焼作用によって高温の燃焼ガスに変え、こ
れを直接熱機関で利用したり、あるいは他の水、空気等
の媒体を介して仕事として利用できるようにするための
装置である。そして、燃焼装置１で消費されるエネルギ
ーＱと、供給燃料量Ｆ及び燃料カロリーＨとの間には次
の関係がある。ここで、Ｑは単位時間当りのエネルギ
ー、Ｆは単位時間当りの供給燃料量、Ｈは単位燃料当り
のカロリーを表す。 Ｑ＝Ｆ×Ｈ・・・・・（式１） 一般的には、燃焼装置１の燃焼調節機構１３は、燃料カ
ロリーＨが一定であるとして、目的とするエネルギーＱ
が消費されるように供給燃料量Ｆを調節する。しかし、
燃料カロリーＨが変動すれば、供給燃料量Ｆが一定であ
ってもエネルギーＱは目標からずれてしまう。そこで、
燃焼機構１１の状態を検出する機構１２の信号をフィー
ドバックして、燃料カロリーＨのずれによる影響を外乱
として処理し、燃焼調節機構１３で供給燃料量Ｆを調節
してエネルギーＱが目標値となるように補正している。
【００１３】しかしながら、供給燃料量Ｆの調節可能範
囲には燃焼調節機構１３の物理的制約等により限界があ
り、従って燃料カロリーＨのずれに対する補正領域は余
り広くとれない。また、カロリーが計画値からずれるこ
とに伴なう燃焼不安定が生じる。さらに、燃料カロリー
Ｈのずれを外乱として供給燃料量Ｆを調節することは、
本来の供給燃料量Ｆの制御目的とは異なるものであるた
め、この供給燃料量Ｆの本来の制御性を悪化させ、さら
に制御範囲も狭めてしまう。このような理由から、燃料
カロリーＨを一定に制御する必要が生じてくる。
囲には燃焼調節機構１３の物理的制約等により限界があ
り、従って燃料カロリーＨのずれに対する補正領域は余
り広くとれない。また、カロリーが計画値からずれるこ
とに伴なう燃焼不安定が生じる。さらに、燃料カロリー
Ｈのずれを外乱として供給燃料量Ｆを調節することは、
本来の供給燃料量Ｆの制御目的とは異なるものであるた
め、この供給燃料量Ｆの本来の制御性を悪化させ、さら
に制御範囲も狭めてしまう。このような理由から、燃料
カロリーＨを一定に制御する必要が生じてくる。
【００１４】そこで、前（式１）に着目し、燃料カロリ
ーＨに対して変形すると、 Ｈ＝Ｑ／Ｆ・・・・・（式２） となり、燃焼機構１１の状態を検出する機構１２の信号
から得られるエネルギーＱの情報と、供給燃料量Ｆとか
ら、燃料カロリーＨを求められることがわかる。なお、
供給燃料量Ｆを検出する手段にはいわゆる流量計の名称
で多種の製品があり、容易に検出することが可能であ
る。従って、応答の遅い燃料カロリーを検出する機構２
２を用いることなく、（式２）の関係から求めた燃料カ
ロリーＨを用いて、供給燃料のカロリー調節を行なうこ
とが可能となる。
ーＨに対して変形すると、 Ｈ＝Ｑ／Ｆ・・・・・（式２） となり、燃焼機構１１の状態を検出する機構１２の信号
から得られるエネルギーＱの情報と、供給燃料量Ｆとか
ら、燃料カロリーＨを求められることがわかる。なお、
供給燃料量Ｆを検出する手段にはいわゆる流量計の名称
で多種の製品があり、容易に検出することが可能であ
る。従って、応答の遅い燃料カロリーを検出する機構２
２を用いることなく、（式２）の関係から求めた燃料カ
ロリーＨを用いて、供給燃料のカロリー調節を行なうこ
とが可能となる。
【００１５】さて、図１の実施例では、燃料カロリー演
算機構２６が、供給燃料量を検出する機構２５からの供
給燃料量Ｆの情報、及び燃焼機構１１の状態を検出する
機構１２からの情報を処理して得られるエネルギーＱの
情報を使用し、前（式２）の関係Ｈ＝Ｑ／Ｆから燃料カ
ロリーＨを演算で求める。この演算結果は燃料カロリー
調節機構２３に入力され、該機構内では燃料カロリーＨ
を一定に保つように調整用ガスの調整量を演算する。さ
らに、カロリー調節機構２３では、この調整量の調整用
ガスが燃料と調整用ガスを混合する機構２１に供給され
るように、調整用ガスの混合比を調節する機構２４の作
動制御（バルブ開度の調整）を行なう。このような処理
により燃料と調整用ガスとの混合比が制御され、燃焼装
置１に供給する燃料の燃料カロリーＨを調節することが
できる。
算機構２６が、供給燃料量を検出する機構２５からの供
給燃料量Ｆの情報、及び燃焼機構１１の状態を検出する
機構１２からの情報を処理して得られるエネルギーＱの
情報を使用し、前（式２）の関係Ｈ＝Ｑ／Ｆから燃料カ
ロリーＨを演算で求める。この演算結果は燃料カロリー
調節機構２３に入力され、該機構内では燃料カロリーＨ
を一定に保つように調整用ガスの調整量を演算する。さ
らに、カロリー調節機構２３では、この調整量の調整用
ガスが燃料と調整用ガスを混合する機構２１に供給され
るように、調整用ガスの混合比を調節する機構２４の作
動制御（バルブ開度の調整）を行なう。このような処理
により燃料と調整用ガスとの混合比が制御され、燃焼装
置１に供給する燃料の燃料カロリーＨを調節することが
できる。
【００１６】ところで、燃料カロリー演算機構２６内で
処理する内容は燃焼機構１１の特性によって変ってくる
ので、次の代表的な機械の例を用いて詳細に説明を行な
う。機械の特性に合せた処理内容を入れることで一般的
に適用可能であることは、これから容易に理解できるで
あろう。
処理する内容は燃焼機構１１の特性によって変ってくる
ので、次の代表的な機械の例を用いて詳細に説明を行な
う。機械の特性に合せた処理内容を入れることで一般的
に適用可能であることは、これから容易に理解できるで
あろう。
【００１７】最初は燃焼機構１１が加熱炉の場合を図２
に基づいて説明する。燃焼機構（加熱炉）１１内の燃焼
バーナー１１１は、燃料供給量を調節する機構１４によ
って調節される燃料を燃焼させて、燃焼機構１１の入口
ガスを加熱し、高温の出口ガスを得る。この出入口ガス
の温度は、各温度検出機構１２１，１２２によって検出
され、温度差を検出する機構１２３によって、温度上昇
量ΔＴが求められる。ここで、バーナー１１１で入口ガ
スに加えられるエネルギーＱは、前（式１）からＱ＝Ｆ
×Ｈとなる。
に基づいて説明する。燃焼機構（加熱炉）１１内の燃焼
バーナー１１１は、燃料供給量を調節する機構１４によ
って調節される燃料を燃焼させて、燃焼機構１１の入口
ガスを加熱し、高温の出口ガスを得る。この出入口ガス
の温度は、各温度検出機構１２１，１２２によって検出
され、温度差を検出する機構１２３によって、温度上昇
量ΔＴが求められる。ここで、バーナー１１１で入口ガ
スに加えられるエネルギーＱは、前（式１）からＱ＝Ｆ
×Ｈとなる。
【００１８】また、この結果の出入口ガスの温度上昇Δ
Ｔは、ガスの比熱をＣ、ガス量をＧとすると ΔＴ＝Ｑ／（Ｇ×Ｃ）・・・・・（式３） となる。ここで、ガスの比熱Ｃ、ガス量Ｇは一般には燃
焼によって変わらない値であるので、温度上昇ΔＴか
ら、エネルギーＱが得られ、さらにこのＱと供給燃料量
Ｆとから燃料カロリーＨが得られる。
Ｔは、ガスの比熱をＣ、ガス量をＧとすると ΔＴ＝Ｑ／（Ｇ×Ｃ）・・・・・（式３） となる。ここで、ガスの比熱Ｃ、ガス量Ｇは一般には燃
焼によって変わらない値であるので、温度上昇ΔＴか
ら、エネルギーＱが得られ、さらにこのＱと供給燃料量
Ｆとから燃料カロリーＨが得られる。
【００１９】続いて図３に基づいて別の機械の例を説明
する。燃焼機構（ガスタービン）１１内の燃焼バーナー
１１１は、燃料供給量を調節する機構１４によって調節
される燃料を燃焼させて、燃焼機構１１内の空気圧縮機
１１２からの空気を加熱し、高温のガスを得る。この高
温のガスは、燃焼機構１１内のタービン１１３で仕事を
し、その動力の一部は自分の空気圧縮機１１２を駆動す
るのに使われ、残りの動力で燃焼機構（ガスタービン）
の状態を検出する機構１２内の発電機１２４を駆動し、
電気出力として取出される。この電気出力は、発電機出
力検出器１２５で検出される。
する。燃焼機構（ガスタービン）１１内の燃焼バーナー
１１１は、燃料供給量を調節する機構１４によって調節
される燃料を燃焼させて、燃焼機構１１内の空気圧縮機
１１２からの空気を加熱し、高温のガスを得る。この高
温のガスは、燃焼機構１１内のタービン１１３で仕事を
し、その動力の一部は自分の空気圧縮機１１２を駆動す
るのに使われ、残りの動力で燃焼機構（ガスタービン）
の状態を検出する機構１２内の発電機１２４を駆動し、
電気出力として取出される。この電気出力は、発電機出
力検出器１２５で検出される。
【００２０】ここで、燃焼機構（ガスタービン）１１の
状態を検出する機構１２からの電気出力Ｅと、燃焼機構
（ガスタービン）１１内の燃焼バーナー１１１で加えら
れる燃料エネルギーＱとの関係は、図４に示される様な
関係式に纏められる。これは、燃焼機構（ガスタービ
ン）の使用燃料に対して得られる電気出力Ｅのエネルギ
ー効率を表わす関係式である。実際の関係式は、 Ｅ＝ｆ（Ｆ，Ｈ，Ｔ1，ρT）・・・・・（式４） のようになり、Ｆ，Ｈ以外の燃焼機構（ガスタービン）
の動作状態によっても関係式は変わる。なお、（式４）
においては、Ｔ1＝空気圧縮機１１２の吸込空気温度、
ρT＝タービン部の出入口圧力比であるが、これらは予
め基準値とのずれによる電気出力の変化分ΔＥを求め、
実際の電気出力Ｅを補正したＥX＝Ｅ−ΔＥの値を用い
ることによって上述の関係式（図４）に当てはめて適用
できる。
状態を検出する機構１２からの電気出力Ｅと、燃焼機構
（ガスタービン）１１内の燃焼バーナー１１１で加えら
れる燃料エネルギーＱとの関係は、図４に示される様な
関係式に纏められる。これは、燃焼機構（ガスタービ
ン）の使用燃料に対して得られる電気出力Ｅのエネルギ
ー効率を表わす関係式である。実際の関係式は、 Ｅ＝ｆ（Ｆ，Ｈ，Ｔ1，ρT）・・・・・（式４） のようになり、Ｆ，Ｈ以外の燃焼機構（ガスタービン）
の動作状態によっても関係式は変わる。なお、（式４）
においては、Ｔ1＝空気圧縮機１１２の吸込空気温度、
ρT＝タービン部の出入口圧力比であるが、これらは予
め基準値とのずれによる電気出力の変化分ΔＥを求め、
実際の電気出力Ｅを補正したＥX＝Ｅ−ΔＥの値を用い
ることによって上述の関係式（図４）に当てはめて適用
できる。
【００２１】燃料供給量ＦXは、供給燃料量を検出する
機構２５からの実際の供給燃料量信号を用いる。これら
ＥXとＦXを図４の関係式に当てはめてＸ点に対応する燃
料カロリーＨXを得ることができる。図４には、例とし
て３本の燃料カロリー、Ｈ値に対応するカーブを引いて
示してある。Ｘ点を含むＨ値のカーブＨXが求める燃料
カロリーとなるが、ＨXより上方向に位置するカーブほ
ど発熱量が大きく、逆に下方向に位置するカーブほど発
熱量が小さくなる。なお、Ｈ値のカーブは３本に限る必
要はなく、Ｈ値に対応して無数のカーブが引ける。しか
しながら、現実的には３本〜５本程度の段階的なＨ値に
対応するカーブを設定しておき、Ｘ点がある２つのカー
ブの間に存在した時は、Ｘ点と２つのカーブ間の距離で
内分し、２つのカーブに相当するＨ値から内挿してＨX
値を求める方法で必要な精度のカロリー値を簡素な機構
で得ることができる。
機構２５からの実際の供給燃料量信号を用いる。これら
ＥXとＦXを図４の関係式に当てはめてＸ点に対応する燃
料カロリーＨXを得ることができる。図４には、例とし
て３本の燃料カロリー、Ｈ値に対応するカーブを引いて
示してある。Ｘ点を含むＨ値のカーブＨXが求める燃料
カロリーとなるが、ＨXより上方向に位置するカーブほ
ど発熱量が大きく、逆に下方向に位置するカーブほど発
熱量が小さくなる。なお、Ｈ値のカーブは３本に限る必
要はなく、Ｈ値に対応して無数のカーブが引ける。しか
しながら、現実的には３本〜５本程度の段階的なＨ値に
対応するカーブを設定しておき、Ｘ点がある２つのカー
ブの間に存在した時は、Ｘ点と２つのカーブ間の距離で
内分し、２つのカーブに相当するＨ値から内挿してＨX
値を求める方法で必要な精度のカロリー値を簡素な機構
で得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】前述した本発明によれば、燃焼装置自体
をカロリー検出手段として用いる方式であるから、別装
置としてのカロリー検出機構、サンプリング機構が不要
となる。また、燃焼装置がカロリー変化に対して敏感で
ある場合には、従来のカロリー検出機構では、応答速度
が遅く、精度も不十分であったため、カロリー制御の目
的としては使用不可能であったが、本発明の方式では、
燃焼装置自体がカロリー検出手段であるから、これら応
答性、精度の問題が共に解消されて従来不可能であった
カロリー制御を可能にする。
をカロリー検出手段として用いる方式であるから、別装
置としてのカロリー検出機構、サンプリング機構が不要
となる。また、燃焼装置がカロリー変化に対して敏感で
ある場合には、従来のカロリー検出機構では、応答速度
が遅く、精度も不十分であったため、カロリー制御の目
的としては使用不可能であったが、本発明の方式では、
燃焼装置自体がカロリー検出手段であるから、これら応
答性、精度の問題が共に解消されて従来不可能であった
カロリー制御を可能にする。
【００２３】さらに、本発明の方式は、従来技術では燃
料カロリー変化に伴なうエネルギー変化を外乱として処
理し、燃焼機構１１の状態を検出する機構１２からのフ
ィードバック信号で燃焼機構への燃料供給量を調節する
機構１４を操作して解決するしか無かった点を改善でき
る。すなわち、燃焼機構の状態を検出する機構１２から
の情報を用いて燃料カロリー情報を得、これを使用し
て、燃料カロリー調節機構を作用させ、調整用ガスの混
合比を調節する機構を操作する。これにより、燃料カロ
リー変化に伴なうエネルギー変化をカロリー値を操作す
ることによって解決できるようになり、燃料供給量に外
乱を与えないですむ。この結果、カロリー変化に伴なう
燃焼状態の不安定や、発生廃ガスの規定状態からのずれ
を防止できるといった効果も期待できる。
料カロリー変化に伴なうエネルギー変化を外乱として処
理し、燃焼機構１１の状態を検出する機構１２からのフ
ィードバック信号で燃焼機構への燃料供給量を調節する
機構１４を操作して解決するしか無かった点を改善でき
る。すなわち、燃焼機構の状態を検出する機構１２から
の情報を用いて燃料カロリー情報を得、これを使用し
て、燃料カロリー調節機構を作用させ、調整用ガスの混
合比を調節する機構を操作する。これにより、燃料カロ
リー変化に伴なうエネルギー変化をカロリー値を操作す
ることによって解決できるようになり、燃料供給量に外
乱を与えないですむ。この結果、カロリー変化に伴なう
燃焼状態の不安定や、発生廃ガスの規定状態からのずれ
を防止できるといった効果も期待できる。
【図１】本発明の一実施例に係る構成図である。
【図２】図１の燃焼機構が加熱炉の場合を説明するため
の構成図である。
の構成図である。
【図３】図１の燃焼機構がガスタービンの場合を説明す
るための構成図である。
るための構成図である。
【図４】図３のガスタービンにおける燃料カロリー
（Ｈ）と、供給燃料量（Ｆ）及び電気出力（Ｅ）との関
係式を示す図である。
（Ｈ）と、供給燃料量（Ｆ）及び電気出力（Ｅ）との関
係式を示す図である。
【図５】従来技術を示す構成図である。
１ 燃焼装置 ２ 燃料カロリー調節装置 １１ 燃焼機構 １２ 燃焼機構の状態を検出する機構 １３ 燃焼調整機構 １４ 燃焼機構への燃料供給量を調節する機構 ２１ 燃料と調整用ガスを混合する機構 ２３ 燃料カロリー調節機構 ２４ 調整用ガスの混合比を調節する機構 ２５ 供給燃料量を検出する機構 ２６ 燃料カロリー演算機構
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼装置に供給される燃料のカロリーを制
御する装置において、燃焼装置に設けられた燃焼機構の
状態を検出する機構と、前記燃焼機構に対する供給燃料
量を検出する機構と、前記燃焼機構の状態を検出する機
構からの信号及び前記供給燃料量を検出する機構からの
信号の入力を受けて実際の燃料カロリーを演算する燃料
カロリー演算機構と、該燃料カロリー演算機構からの信
号を受けて供給燃料カロリーの調整量を演算しかつ調整
を行う燃料カロリー調整機構とを具備して構成したこと
を特徴とする燃料カロリー制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5144270A JPH06331131A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 燃料カロリー制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5144270A JPH06331131A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 燃料カロリー制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331131A true JPH06331131A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=15358189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5144270A Withdrawn JPH06331131A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 燃料カロリー制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06331131A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008056790A1 (fr) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Système de génération de puissance de turbine à gaz et procédé de détection de son anomalie de calorie |
| US7396228B2 (en) | 2005-04-19 | 2008-07-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fuel gas calorie control method and device |
| JP2022054726A (ja) * | 2020-09-28 | 2022-04-07 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン及びその燃料流量調整方法 |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP5144270A patent/JPH06331131A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7396228B2 (en) | 2005-04-19 | 2008-07-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fuel gas calorie control method and device |
| WO2008056790A1 (fr) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Système de génération de puissance de turbine à gaz et procédé de détection de son anomalie de calorie |
| EP2080878A1 (en) * | 2006-11-10 | 2009-07-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine power generation system and method of detecting its calorie abnormality |
| EP2080878A4 (en) * | 2006-11-10 | 2013-05-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | GAS TURBINE POWER GENERATION SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING SOUND CALORIE ANOMALY |
| JP2022054726A (ja) * | 2020-09-28 | 2022-04-07 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン及びその燃料流量調整方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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