JPH0721885Y2 - ガスタービン用燃料流量制御装置 - Google Patents
ガスタービン用燃料流量制御装置Info
- Publication number
- JPH0721885Y2 JPH0721885Y2 JP13180989U JP13180989U JPH0721885Y2 JP H0721885 Y2 JPH0721885 Y2 JP H0721885Y2 JP 13180989 U JP13180989 U JP 13180989U JP 13180989 U JP13180989 U JP 13180989U JP H0721885 Y2 JPH0721885 Y2 JP H0721885Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- fuel flow
- fuel
- speed
- gas turbine
- Prior art date
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- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、小型のガスタービンエンジンにおいて使用さ
れる燃料流量制御装置に関する。
れる燃料流量制御装置に関する。
従来の技術 従来の最も一般的な燃料流量制御装置の例を第２図に示
す。第２図において、参照符号４は圧縮機、５はタービ
ン、６は負荷、７は燃料制御弁、８は燃料ポンプ、９は
燃料遮断弁、10は燃焼器、11は圧縮機吐出圧力流量制御
器、12は速度ガバナ、13は最小値選択器、14は圧縮機吐
出圧力検出ラインをそれぞれ示している。
す。第２図において、参照符号４は圧縮機、５はタービ
ン、６は負荷、７は燃料制御弁、８は燃料ポンプ、９は
燃料遮断弁、10は燃焼器、11は圧縮機吐出圧力流量制御
器、12は速度ガバナ、13は最小値選択器、14は圧縮機吐
出圧力検出ラインをそれぞれ示している。
小型のガスタービンの燃料流量制御は、大別して、始動
時制御と定格時制御との２種類に分けられる。つまり、
燃焼器10に送入される燃料量は燃料制御弁７の開度によ
り調整されるが、始動時にはこの燃料制御弁７を圧縮機
の吐出圧力（C.D.P.と略す）を利用した信号により調整
し、定格回転数に到達後は、回転数を一定に保つよう速
度ガバナ12により調整するものである。
時制御と定格時制御との２種類に分けられる。つまり、
燃焼器10に送入される燃料量は燃料制御弁７の開度によ
り調整されるが、始動時にはこの燃料制御弁７を圧縮機
の吐出圧力（C.D.P.と略す）を利用した信号により調整
し、定格回転数に到達後は、回転数を一定に保つよう速
度ガバナ12により調整するものである。
C.D.P.制御とは、第３図に示すとおり、C.D.P.の変化に
対応して燃料流量を変化させるよう燃料スケジュールを
定めたもので、ガスタービンエンジンの始動時用に使わ
れる。エンジンの着火から定格回転数に到る過程におい
て、C.D.P.は徐々に増加するので、始動時間と圧縮機４
のサージとをにらみ、あるC.D.P.値になった時の燃料流
量を定めておけば、毎回同じパターンで始動を行うこと
が可能である。
対応して燃料流量を変化させるよう燃料スケジュールを
定めたもので、ガスタービンエンジンの始動時用に使わ
れる。エンジンの着火から定格回転数に到る過程におい
て、C.D.P.は徐々に増加するので、始動時間と圧縮機４
のサージとをにらみ、あるC.D.P.値になった時の燃料流
量を定めておけば、毎回同じパターンで始動を行うこと
が可能である。
定格回転数に達する時点では、C.D.P.は十分に高くなっ
ており、C.D.P.制御は多量の燃料を流そうとするが、回
転数を一定にしようとする速度ガバナ12がオーバライト
して燃料を絞り込む。以後、負荷増減は速度変化を生ぜ
しめようとするので速度ガバナが燃料量を調整して回転
数を一定に保つ作用を行う。
ており、C.D.P.制御は多量の燃料を流そうとするが、回
転数を一定にしようとする速度ガバナ12がオーバライト
して燃料を絞り込む。以後、負荷増減は速度変化を生ぜ
しめようとするので速度ガバナが燃料量を調整して回転
数を一定に保つ作用を行う。
以上のC.D.P.流量制御器11及び速度ガバナ12によるC.D.
P.制御と回転数制御とを組み合せた燃料流量制御装置
は、専用の装置が標準品として市販されているため、小
型ガスタービンでは広く採用されている。
P.制御と回転数制御とを組み合せた燃料流量制御装置
は、専用の装置が標準品として市販されているため、小
型ガスタービンでは広く採用されている。
考案が解決しようとする課題 上述の燃料流量制御装置は簡便で信頼性も高く、始動・
定格運転に対しては優れた装置である。しかし、エンジ
ンの停止時には燃料を徐々に絞って止めるということが
できず、定格運転時に燃料遮断弁11を閉じて一挙に停止
させることになる。このときのエンジン温度及び回転数
は第４図の破線で示したように急激な変化をすることに
なる。これは、エンジンから見ると、タービン５の高温
部品が急冷されることを意味し、大きな熱応力の発生に
よるき裂発生の原因となるもので、好ましい停止方法で
はない。
定格運転に対しては優れた装置である。しかし、エンジ
ンの停止時には燃料を徐々に絞って止めるということが
できず、定格運転時に燃料遮断弁11を閉じて一挙に停止
させることになる。このときのエンジン温度及び回転数
は第４図の破線で示したように急激な変化をすることに
なる。これは、エンジンから見ると、タービン５の高温
部品が急冷されることを意味し、大きな熱応力の発生に
よるき裂発生の原因となるもので、好ましい停止方法で
はない。
このような急激な停止を避けるためには、燃料流量を徐
々に絞ればよいが、燃料流量制御装置が動作している限
りは、たとえ燃料遮断弁９を徐々に絞っても、燃料流量
制御装置は所定の流量を流そうとして供給圧力を上げる
よう作用するため、流量を絞ることはできない。
々に絞ればよいが、燃料流量制御装置が動作している限
りは、たとえ燃料遮断弁９を徐々に絞っても、燃料流量
制御装置は所定の流量を流そうとして供給圧力を上げる
よう作用するため、流量を絞ることはできない。
燃料流量制御装置自身に燃料流量を絞る機能を付加する
装置（たとえば、速度ガバナの設定速度を可変とし、設
定値を徐々に下げるようにした装置）では、標準の燃料
流量制御装置の大幅な改造を要することになり、安価な
価格と取扱い易さとが重要視されている小型ガスタービ
ンでは、好ましい改善策とはいえない。
装置（たとえば、速度ガバナの設定速度を可変とし、設
定値を徐々に下げるようにした装置）では、標準の燃料
流量制御装置の大幅な改造を要することになり、安価な
価格と取扱い易さとが重要視されている小型ガスタービ
ンでは、好ましい改善策とはいえない。
本考案は上記事情にかんがみてなされたもので、エンジ
ン停止時に急激な温度降下がなく、しかもこのような機
能を比較的容易かつ安価に実施できる燃料流量制御装置
を提供することを目的とする。
ン停止時に急激な温度降下がなく、しかもこのような機
能を比較的容易かつ安価に実施できる燃料流量制御装置
を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記目的に対し、本考案によれば、圧縮機吐出圧力を検
出して始動時の燃料流量信号を出力する圧縮機吐出圧力
流量制御器と、タービン回転数を検出して定格時の燃料
流量信号を出力する速度カバナと、前記流量制御器及び
速度ガバナからの燃料流量信号のうち小さい値の信号を
選択する最小値選択器と、この最小値選択器からの燃料
流量信号を基に燃料流量を制御する燃料制御弁とを備
え、エンジンの始動から定格運転まで燃料の調整を行う
ガスタービン用燃料流量制御装置において、圧縮機吐出
圧力の検出ラインに、回転数の降速率を定めるオリフィ
スと、エンジン停止時に全開されるブローオフ弁とを追
設することにより、始動時用のC.D.P.流量制御器を停止
時にも有効利用して、燃料を徐々に絞ることを可能にし
た、ガスタービン用燃料流量制御装置が提供される。
出して始動時の燃料流量信号を出力する圧縮機吐出圧力
流量制御器と、タービン回転数を検出して定格時の燃料
流量信号を出力する速度カバナと、前記流量制御器及び
速度ガバナからの燃料流量信号のうち小さい値の信号を
選択する最小値選択器と、この最小値選択器からの燃料
流量信号を基に燃料流量を制御する燃料制御弁とを備
え、エンジンの始動から定格運転まで燃料の調整を行う
ガスタービン用燃料流量制御装置において、圧縮機吐出
圧力の検出ラインに、回転数の降速率を定めるオリフィ
スと、エンジン停止時に全開されるブローオフ弁とを追
設することにより、始動時用のC.D.P.流量制御器を停止
時にも有効利用して、燃料を徐々に絞ることを可能にし
た、ガスタービン用燃料流量制御装置が提供される。
作用 エンジンを停止させる時には、ブローオフ弁を全開とす
る。この結果、C.D.P.流量制御器に入るC.D.P.検出ライ
ンの圧力はオリフィスの絞り効果によって実際のC.D.P.
よりも常に低い圧力となり、これが燃料流量を絞ること
になり、回転数を低下させることになる。次いで、回転
数の低下がC.D.P.を低くし、燃料流量が絞られ、回転数
が低下されるという作用が繰り返され、連続的に回転数
が低下していく。その回転数の降速率はオリフィスのサ
イズによって決められる。
る。この結果、C.D.P.流量制御器に入るC.D.P.検出ライ
ンの圧力はオリフィスの絞り効果によって実際のC.D.P.
よりも常に低い圧力となり、これが燃料流量を絞ること
になり、回転数を低下させることになる。次いで、回転
数の低下がC.D.P.を低くし、燃料流量が絞られ、回転数
が低下されるという作用が繰り返され、連続的に回転数
が低下していく。その回転数の降速率はオリフィスのサ
イズによって決められる。
実施例 第１図は本考案によるガスタービン用燃料流量制御装置
の構成を示している。第１図によれば、第２図に示した
従来の燃料流量制御装置に加えて、２つのオリフィス1,
2とブローオフ弁３とが新たに設けられている。詳しく
は、オリフィス１は圧縮機４から燃焼器10へ向けて吐出
されたC.D.P.を検出してC.D.P.流量制御器11へ入力する
検出ライン14の途中に配設され、オリフィス２はオリフ
ィス１とC.D.P.流量制御器11との間の検出ライン14より
分枝して設けられたラインに配設され、更に、この分枝
されたラインにはブローオフ弁３が配設されている。
の構成を示している。第１図によれば、第２図に示した
従来の燃料流量制御装置に加えて、２つのオリフィス1,
2とブローオフ弁３とが新たに設けられている。詳しく
は、オリフィス１は圧縮機４から燃焼器10へ向けて吐出
されたC.D.P.を検出してC.D.P.流量制御器11へ入力する
検出ライン14の途中に配設され、オリフィス２はオリフ
ィス１とC.D.P.流量制御器11との間の検出ライン14より
分枝して設けられたラインに配設され、更に、この分枝
されたラインにはブローオフ弁３が配設されている。
C.D.P.検出ラインは細い金属チューブから成り、これに
設けられるオリフィス1,2はたとえば内径２〜3mm程度の
簡単なチューブとすることができる。ブローオフ弁３は
小型電磁弁とすることができ、停止信号を受けた時に全
開するタイプのものである。
設けられるオリフィス1,2はたとえば内径２〜3mm程度の
簡単なチューブとすることができる。ブローオフ弁３は
小型電磁弁とすることができ、停止信号を受けた時に全
開するタイプのものである。
作用について説明すると、エンジンを停止させる時、停
止信号がブローオフ弁３を全開させる。このとき、C.D.
P.流量制御器11に入力されるC.D.P.はオリフィス1,2の
効果によって実際より低い値となる。第３図から判ると
おり、C.D.P.流量制御器11に入る検出ライン14の圧力が
下がると、燃料制御弁７により燃料流量が絞られて回転
数が低下し始める。
止信号がブローオフ弁３を全開させる。このとき、C.D.
P.流量制御器11に入力されるC.D.P.はオリフィス1,2の
効果によって実際より低い値となる。第３図から判ると
おり、C.D.P.流量制御器11に入る検出ライン14の圧力が
下がると、燃料制御弁７により燃料流量が絞られて回転
数が低下し始める。
その後、回転数の低下により、実際のC.D.P.が低下し、
検出ライン圧力が低下し、燃料量が低下して更に回転数
が低下するというサイクルが繰り返されて、回転数が、
第４図に実線で示されるとおり、連続的に徐々に低下す
るようになる。
検出ライン圧力が低下し、燃料量が低下して更に回転数
が低下するというサイクルが繰り返されて、回転数が、
第４図に実線で示されるとおり、連続的に徐々に低下す
るようになる。
そして、回転数が十分に低下した段階で燃料遮断弁９を
閉じて、エンジンを完全に停止させる。
閉じて、エンジンを完全に停止させる。
オリフィス1,2はこれらのサイズを適当に選択すること
によって、エンジン停止時の回転数降速率を任意に設定
することができる。好ましくは、エンジン内部の熱応力
を考慮して最適の降速率が得られるようなオリフィスサ
イズが選定される。
によって、エンジン停止時の回転数降速率を任意に設定
することができる。好ましくは、エンジン内部の熱応力
を考慮して最適の降速率が得られるようなオリフィスサ
イズが選定される。
考案の効果 本考案によれば、従来の燃料流量制御装置にオリフィス
及びブローオフ弁のみを追加するだけで、任意の降速率
をよるエンジン停止機能を持たせることが可能となっ
た。これにより、エンジンタービン部に生ずる急激な温
度変化を防止し、エンジン寿命を大幅に延ばすことが可
能である。
及びブローオフ弁のみを追加するだけで、任意の降速率
をよるエンジン停止機能を持たせることが可能となっ
た。これにより、エンジンタービン部に生ずる急激な温
度変化を防止し、エンジン寿命を大幅に延ばすことが可
能である。
又、ごく簡単な部品を追加するのみであるため、エンジ
ンの価格・取扱性及び信頼性を損ねることがない。
ンの価格・取扱性及び信頼性を損ねることがない。
第１図は本考案によるガスタービン用燃料流量制御装置
の構成を示す図、第２図は従来の燃料流量制御装置を示
す図、第３図はC.D.P.流量制御の説明図、第４図はC.D.
P.流量制御器による停止曲線の説明図である。 1,2……オリフィス、３……ブローオフ弁、４……圧縮
機、５……タービン、６……負荷、７……燃料制御弁、
８……燃料ポンプ、９……燃料遮断弁、10……燃焼器、
11……C.D.P.流量制御器、12……速度ガバナ、13……最
小値選択器、14……C.D.P.検出ライン。
の構成を示す図、第２図は従来の燃料流量制御装置を示
す図、第３図はC.D.P.流量制御の説明図、第４図はC.D.
P.流量制御器による停止曲線の説明図である。 1,2……オリフィス、３……ブローオフ弁、４……圧縮
機、５……タービン、６……負荷、７……燃料制御弁、
８……燃料ポンプ、９……燃料遮断弁、10……燃焼器、
11……C.D.P.流量制御器、12……速度ガバナ、13……最
小値選択器、14……C.D.P.検出ライン。
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機吐出圧力を検出して始動時の燃料流
量信号を出力する圧縮機吐出圧力流量制御器と、タービ
ン回転数を検出して定格時の燃料流量信号を出力する速
度ガバナと、前記流量制御器及び速度ガバナからの燃料
流量信号のうち小さい値の信号を選択する最小値選択器
と、この最小値選択器からの燃料流量信号を基に燃料流
量を制御する燃料制御弁とを備え、エンジンの始動から
定格運転まで燃料の調整を行うガスタービン用燃料流量
制御装置において、圧縮機吐出圧力の検出ラインに、回
転数の降速率を定めるオリフィスと、エンジン停止時に
全開されるブローオフ弁とを追設してなる、ガスタービ
ン用燃料流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13180989U JPH0721885Y2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | ガスタービン用燃料流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13180989U JPH0721885Y2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | ガスタービン用燃料流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0371142U JPH0371142U (ja) | 1991-07-18 |
| JPH0721885Y2 true JPH0721885Y2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=31679295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13180989U Expired - Lifetime JPH0721885Y2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | ガスタービン用燃料流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721885Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011043134A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Honda Motor Co Ltd | ガスタービン・エンジンの過回転防止装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11200895A (ja) * | 1998-01-05 | 1999-07-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン停止過程における回転数制御方法 |
| US8510013B2 (en) * | 2009-05-04 | 2013-08-13 | General Electric Company | Gas turbine shutdown |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP13180989U patent/JPH0721885Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011043134A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Honda Motor Co Ltd | ガスタービン・エンジンの過回転防止装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0371142U (ja) | 1991-07-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |