JPH09166029A - ガスタービンの燃焼器に対する燃料流量を調整する方法 - Google Patents
ガスタービンの燃焼器に対する燃料流量を調整する方法Info
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- JPH09166029A JPH09166029A JP8225745A JP22574596A JPH09166029A JP H09166029 A JPH09166029 A JP H09166029A JP 8225745 A JP8225745 A JP 8225745A JP 22574596 A JP22574596 A JP 22574596A JP H09166029 A JPH09166029 A JP H09166029A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/05—Purpose of the control system to affect the output of the engine
- F05D2270/053—Explicitly mentioned power
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンの動力出力を選ばれた出力レベ
ルに保つ過渡時負荷制御装置を提供する。 【解決手段】 ガスタービン制御装置に対する過渡時制
御装置が、垂下形調速装置と協働して、ガスタービンの
燃焼器に対する燃料流量を調整する燃料指令を発生す
る。過渡時制御装置にある比例＋積分制御装置が、切換
え段階が開始する時に動力出力設定点を定め、この設定
点をガスタービンの現在の動力出力と比較する。現在の
動力出力と比例＋積分制御装置によって発生されたその
設定点との間の差を表す出力信号が垂下形調速装置に印
加されて、過渡的な段階の間のガスタービンの動力出力
の変動を補償する。
ルに保つ過渡時負荷制御装置を提供する。 【解決手段】 ガスタービン制御装置に対する過渡時制
御装置が、垂下形調速装置と協働して、ガスタービンの
燃焼器に対する燃料流量を調整する燃料指令を発生す
る。過渡時制御装置にある比例＋積分制御装置が、切換
え段階が開始する時に動力出力設定点を定め、この設定
点をガスタービンの現在の動力出力と比較する。現在の
動力出力と比例＋積分制御装置によって発生されたその
設定点との間の差を表す出力信号が垂下形調速装置に印
加されて、過渡的な段階の間のガスタービンの動力出力
の変動を補償する。
Description
【０００１】
【発明の分野】この発明は全体的にガスタービン及び複
合サイクル発電システムに対する制御装置の分野に関す
る。
合サイクル発電システムに対する制御装置の分野に関す
る。
【０００２】
【発明の背景及び要約】工業用及び発電用ガスタービン
は、その動作を監視して制御する制御装置（「コントロ
ーラ」）を持っている。従来、こう云うコントローラ
は、ガスタービンの燃焼器に対する燃料流量を調整する
為の燃料制御信号を発生する速度垂下形調速装置を含ん
でいた。典型的には、ガスタービンの動力出力は、燃焼
器に対する燃料流量を一定に保つことによって、選ばれ
たレベルに保たれている。
は、その動作を監視して制御する制御装置（「コントロ
ーラ」）を持っている。従来、こう云うコントローラ
は、ガスタービンの燃焼器に対する燃料流量を調整する
為の燃料制御信号を発生する速度垂下形調速装置を含ん
でいた。典型的には、ガスタービンの動力出力は、燃焼
器に対する燃料流量を一定に保つことによって、選ばれ
たレベルに保たれている。
【０００３】乾式低ＮＯX燃焼装置の燃焼モードの切換
えの様なガスタービンの過渡的な運転の間、過渡的な運
転に特有の燃焼の変動により、ガスタービンの動力出力
に変動が起こり得る。同様に、燃焼器に対する燃料の流
れを気体燃料及び液体燃料の間で切換える時に、動力出
力の変動が起こり得る。こう云う動力出力の変動は、ガ
スタービンの運転の望ましくない面であり、これまでこ
う云う変動を最小限に抑える為の満足し得る方法がなか
った。その為、普通の垂下形調速装置の燃料調整をする
と共に、ガスタービンの過渡的な運転の際に起こる変動
を補償することによって、一定の出力動力を維持する様
な負荷制御装置に対し、長い間要望があった。
えの様なガスタービンの過渡的な運転の間、過渡的な運
転に特有の燃焼の変動により、ガスタービンの動力出力
に変動が起こり得る。同様に、燃焼器に対する燃料の流
れを気体燃料及び液体燃料の間で切換える時に、動力出
力の変動が起こり得る。こう云う動力出力の変動は、ガ
スタービンの運転の望ましくない面であり、これまでこ
う云う変動を最小限に抑える為の満足し得る方法がなか
った。その為、普通の垂下形調速装置の燃料調整をする
と共に、ガスタービンの過渡的な運転の際に起こる変動
を補償することによって、一定の出力動力を維持する様
な負荷制御装置に対し、長い間要望があった。
【０００４】この発明は、ガスタービンの動力出力を選
ばれた出力レベルに保つ過渡時負荷制御装置を提供す
る。この実施例の過渡時負荷制御装置が、ガスタービン
に対する普通の垂下形調速装置に一体化される。この発
明の１実施例では、普通の垂下形調速装置が、過渡時負
荷制御装置からの補償信号を受取る様になっている。補
償信号が、垂下形調速装置によって発生された燃料制御
信号と組み合わされて、ガスタービンの燃焼器に対する
燃料流量を調整する。この実施例の過渡時負荷制御装置
は、ある過渡的な運転の間だけ作用し、それが作用する
時は、ガスタービンの実際の動力出力及び所望の動力出
力の間の差を表す燃料制御信号を発生する。更に、過渡
時負荷制御装置によって発生されるこの信号は、ガスタ
ービンの実際の出力及び所望の出力の差と、この差が持
続する時間の長さの両方の関数として（比例形並びに積
分形で）その強度が増減する。過渡時負荷制御装置から
の補償信号が垂下形調速装置からの燃料制御信号と組み
合わされて、ガスタービンの過渡的な運転の間、一層滑
らかで一層一定の動力出力を発生する。
ばれた出力レベルに保つ過渡時負荷制御装置を提供す
る。この実施例の過渡時負荷制御装置が、ガスタービン
に対する普通の垂下形調速装置に一体化される。この発
明の１実施例では、普通の垂下形調速装置が、過渡時負
荷制御装置からの補償信号を受取る様になっている。補
償信号が、垂下形調速装置によって発生された燃料制御
信号と組み合わされて、ガスタービンの燃焼器に対する
燃料流量を調整する。この実施例の過渡時負荷制御装置
は、ある過渡的な運転の間だけ作用し、それが作用する
時は、ガスタービンの実際の動力出力及び所望の動力出
力の間の差を表す燃料制御信号を発生する。更に、過渡
時負荷制御装置によって発生されるこの信号は、ガスタ
ービンの実際の出力及び所望の出力の差と、この差が持
続する時間の長さの両方の関数として（比例形並びに積
分形で）その強度が増減する。過渡時負荷制御装置から
の補償信号が垂下形調速装置からの燃料制御信号と組み
合わされて、ガスタービンの過渡的な運転の間、一層滑
らかで一層一定の動力出力を発生する。
【０００５】
【実施例の説明】図１はガスタービン１０を示してお
り、これは、圧縮機１２、燃焼器１４、軸１７によって
圧縮機に駆動接続されたタービン１６、燃料制御装置１
８及びガスタービン制御装置２０を含む。ガスタービン
が、軸２１を介して発電機１９を駆動し、電力１３６を
発生する。制御装置２０が、例えば、タービンの動力出
力、圧縮機及びタービンの回転速度、タービンの入口及
び排気温度、燃焼器に対する燃料流量、圧縮機の圧力及
びその他の動作状態を検出するセンサにより、ガスター
ビンの動作を監視する。
り、これは、圧縮機１２、燃焼器１４、軸１７によって
圧縮機に駆動接続されたタービン１６、燃料制御装置１
８及びガスタービン制御装置２０を含む。ガスタービン
が、軸２１を介して発電機１９を駆動し、電力１３６を
発生する。制御装置２０が、例えば、タービンの動力出
力、圧縮機及びタービンの回転速度、タービンの入口及
び排気温度、燃焼器に対する燃料流量、圧縮機の圧力及
びその他の動作状態を検出するセンサにより、ガスター
ビンの動作を監視する。
【０００６】好ましい実施例の制御装置は、普通のゼネ
ラル・エレクトリック社のＳＰＥＥＤＴＲＯＮＩＣ（登
録商標）マークＶガスタービン制御装置であって、垂下
形調速装置を持ち、過渡時負荷制御装置１００（図２及
び３）を含む様に変更され且つプログラムされている。
普通のＳＰＥＥＤＴＲＯＮＩＣマークＶガスタービン制
御装置は、ニューヨーク州、シェネクタデイのＧＥイン
ダストリアル・アンド・パワー・システムズから出版さ
れたＷ．Ｉ．ローエンの著書「ＳＰＥＥＤＴＲＯＮＩＣ
マークＶガスタービン制御装置」、ＧＥＲ−３６５８Ｄ
に記載されている。ＳＰＥＥＤＴＲＯＮＩＣ制御装置
は、センサの入力並びに人間のオペレータからの命令を
用いて、ガスタービンの動作を制御するプログラムを実
行するマイクロプロセッサを含むコンピュータ・システ
ムである。この制御装置が、サンプルホールド、加算及
び差分装置の様な論理装置を含んでおり、これはソフト
ウエアでも又は結線形論理回路によっても構成すること
が出来る。制御装置のプロセッサによって発生された指
令により、ガスタービンのアクチュエータが、例えば燃
焼室に燃料を供給する燃料制御装置を調節し、圧縮機の
入口案内翼を設定し、ガスタービンのその他の制御用の
設定を調節する。
ラル・エレクトリック社のＳＰＥＥＤＴＲＯＮＩＣ（登
録商標）マークＶガスタービン制御装置であって、垂下
形調速装置を持ち、過渡時負荷制御装置１００（図２及
び３）を含む様に変更され且つプログラムされている。
普通のＳＰＥＥＤＴＲＯＮＩＣマークＶガスタービン制
御装置は、ニューヨーク州、シェネクタデイのＧＥイン
ダストリアル・アンド・パワー・システムズから出版さ
れたＷ．Ｉ．ローエンの著書「ＳＰＥＥＤＴＲＯＮＩＣ
マークＶガスタービン制御装置」、ＧＥＲ−３６５８Ｄ
に記載されている。ＳＰＥＥＤＴＲＯＮＩＣ制御装置
は、センサの入力並びに人間のオペレータからの命令を
用いて、ガスタービンの動作を制御するプログラムを実
行するマイクロプロセッサを含むコンピュータ・システ
ムである。この制御装置が、サンプルホールド、加算及
び差分装置の様な論理装置を含んでおり、これはソフト
ウエアでも又は結線形論理回路によっても構成すること
が出来る。制御装置のプロセッサによって発生された指
令により、ガスタービンのアクチュエータが、例えば燃
焼室に燃料を供給する燃料制御装置を調節し、圧縮機の
入口案内翼を設定し、ガスタービンのその他の制御用の
設定を調節する。
【０００７】図２及び３に示す様に、過渡時負荷制御装
置１００が補償信号１２０を発生し、この信号が垂下形
調速装置信号１２２と加算されて、燃料流量、従ってガ
スタービンの動力出力を制御する燃料制御信号１２１を
形成する。垂下形調速装置が燃料制御装置１８に指令を
送り、この燃料制御装置が、人間のオペレータによって
設定された速度基準に比例する割合で、又は制御装置２
０によって自動的に設定された動力出力設定値に従っ
て、ガスタービンの燃焼器１４に対して燃料を送り出
す。燃料制御装置を制御することにより、垂下形調速装
置がガスタービンの動力出力を制御する。過渡的な運転
の間、過渡時負荷制御装置１００が垂下形調速装置と一
緒に作用する。過渡時負荷制御装置によって発生された
補償信号１２０が、燃料流量を調節し、こうして過渡的
な運転を補償する為に、ある過渡的な運転の間、垂下形
調速装置信号１２２を補い、タービンからの所望の動力
出力を維持し、又は動力出力をある設定値から別の値に
徐々に変化させる。
置１００が補償信号１２０を発生し、この信号が垂下形
調速装置信号１２２と加算されて、燃料流量、従ってガ
スタービンの動力出力を制御する燃料制御信号１２１を
形成する。垂下形調速装置が燃料制御装置１８に指令を
送り、この燃料制御装置が、人間のオペレータによって
設定された速度基準に比例する割合で、又は制御装置２
０によって自動的に設定された動力出力設定値に従っ
て、ガスタービンの燃焼器１４に対して燃料を送り出
す。燃料制御装置を制御することにより、垂下形調速装
置がガスタービンの動力出力を制御する。過渡的な運転
の間、過渡時負荷制御装置１００が垂下形調速装置と一
緒に作用する。過渡時負荷制御装置によって発生された
補償信号１２０が、燃料流量を調節し、こうして過渡的
な運転を補償する為に、ある過渡的な運転の間、垂下形
調速装置信号１２２を補い、タービンからの所望の動力
出力を維持し、又は動力出力をある設定値から別の値に
徐々に変化させる。
【０００８】垂下形調速装置１０２が制御装置速度／負
荷調速論理回路１０４からの入力を受取って、ガスター
ビンの出力を増減する為に適用されるディジタル設定点
傾斜関数（ＤＳＰ∫）１０５を通じて速度基準信号１０
６を上げ（Ｒ）又は下げ（Ｌ）る。同様に、速度／負荷
調速論理回路１０４は、人間のオペレータが、垂下形調
速装置に対する速度基準を調節する為に、上げ及び下げ
信号を入力することが出来る様にする。こう云う入力に
応答して、垂下形調速装置１０２が、前の設定値から、
オペレータ又は制御装置によって選ばれた現在の設定値
へ、速度／負荷設定点信号（ＴＮＲ速度基準）１０６を
徐々に変える積分傾斜信号を発生する。
荷調速論理回路１０４からの入力を受取って、ガスター
ビンの出力を増減する為に適用されるディジタル設定点
傾斜関数（ＤＳＰ∫）１０５を通じて速度基準信号１０
６を上げ（Ｒ）又は下げ（Ｌ）る。同様に、速度／負荷
調速論理回路１０４は、人間のオペレータが、垂下形調
速装置に対する速度基準を調節する為に、上げ及び下げ
信号を入力することが出来る様にする。こう云う入力に
応答して、垂下形調速装置１０２が、前の設定値から、
オペレータ又は制御装置によって選ばれた現在の設定値
へ、速度／負荷設定点信号（ＴＮＲ速度基準）１０６を
徐々に変える積分傾斜信号を発生する。
【０００９】速度／負荷設定点信号１０６が、ガスター
ビンの速度を監視するセンサから受取った実際の速度／
負荷信号（ＴＮＨ）１０８と組み合わされる。比較器１
１０が、速度設定点信号１０６及び実際の速度信号１０
８の間の差を表す差信号を発生する。この差信号が増幅
器装置１１２により、垂下利得係数１１４だけ増幅され
る。速度／負荷設定点がガスタービンの現在の動作速度
と異なる時に、差信号が発生される。
ビンの速度を監視するセンサから受取った実際の速度／
負荷信号（ＴＮＨ）１０８と組み合わされる。比較器１
１０が、速度設定点信号１０６及び実際の速度信号１０
８の間の差を表す差信号を発生する。この差信号が増幅
器装置１１２により、垂下利得係数１１４だけ増幅され
る。速度／負荷設定点がガスタービンの現在の動作速度
と異なる時に、差信号が発生される。
【００１０】増幅された速度／負荷差信号（垂下形調速
装置信号１２２）が、加算論理装置１１６で全速無負荷
設定点信号（ＦＳＮＬ）１１８と組み合わされる。ＦＳ
ＮＬ信号は、ガスタービンを全速の無負荷状態で運転す
るのに十分な燃料が燃焼器に流れることを保証する様に
設定されている。ＦＳＮＬ信号１１８が、垂下形調速装
置からの速度／負荷差信号１２２と組み合わされて、ガ
スタービンが全速で負荷状態で運転される様に燃料流量
を調整する。更に、これらの２つの信号が、ガスタービ
ンのある過渡的な運転の間、過渡時負荷補償信号１２０
と組み合わされる。こうして組み合わされた信号１２１
が中央値選択装置１２３に入る。中央値選択装置１２３
は、制御装置２０から燃料制御装置１８に対して発生さ
れる対応する燃料指令１２４（ＦＳＲＮ）を発生する。
中央値選択装置１２３は、燃料指令が、動作時のある最
大限界１２６及び最小限界１２８より高くなったり低く
なったりすることを防止する。この燃料指令が燃料制御
装置によって実行されて、ガスタービンの燃焼器１４に
対する燃料流量を設定し、それによってガスタービンの
動力出力が決定される。
装置信号１２２）が、加算論理装置１１６で全速無負荷
設定点信号（ＦＳＮＬ）１１８と組み合わされる。ＦＳ
ＮＬ信号は、ガスタービンを全速の無負荷状態で運転す
るのに十分な燃料が燃焼器に流れることを保証する様に
設定されている。ＦＳＮＬ信号１１８が、垂下形調速装
置からの速度／負荷差信号１２２と組み合わされて、ガ
スタービンが全速で負荷状態で運転される様に燃料流量
を調整する。更に、これらの２つの信号が、ガスタービ
ンのある過渡的な運転の間、過渡時負荷補償信号１２０
と組み合わされる。こうして組み合わされた信号１２１
が中央値選択装置１２３に入る。中央値選択装置１２３
は、制御装置２０から燃料制御装置１８に対して発生さ
れる対応する燃料指令１２４（ＦＳＲＮ）を発生する。
中央値選択装置１２３は、燃料指令が、動作時のある最
大限界１２６及び最小限界１２８より高くなったり低く
なったりすることを防止する。この燃料指令が燃料制御
装置によって実行されて、ガスタービンの燃焼器１４に
対する燃料流量を設定し、それによってガスタービンの
動力出力が決定される。
【００１１】過渡時負荷制御装置１００の主な機能は、
過渡的な段階の間、ガスタービンの出力動力が定常的な
状態にとゞまると共に、動力設定値が変更された時、動
力が滑らかに徐々に変化する様に保証することである。
過渡時負荷制御装置が、過渡時負荷補償信号１２０を発
生し、これが垂下形調速装置信号１２２及びＦＳＮＬ信
号１１８と組み合わされる。これらの信号の和１２１
が、ガスタービンの運転中の過渡状態の間に起こる出力
のメガワット数の偏差を補償する様に、ガスタービンの
燃焼器部分に対する燃料流量を調節する為に印加され
る。
過渡的な段階の間、ガスタービンの出力動力が定常的な
状態にとゞまると共に、動力設定値が変更された時、動
力が滑らかに徐々に変化する様に保証することである。
過渡時負荷制御装置が、過渡時負荷補償信号１２０を発
生し、これが垂下形調速装置信号１２２及びＦＳＮＬ信
号１１８と組み合わされる。これらの信号の和１２１
が、ガスタービンの運転中の過渡状態の間に起こる出力
のメガワット数の偏差を補償する様に、ガスタービンの
燃焼器部分に対する燃料流量を調節する為に印加され
る。
【００１２】図３に示す様に、過渡時負荷補償信号１２
０が過渡時負荷制御装置１００の制御論理回路によって
発生される。制御装置２０から切換え進行中信号１３２
を受取ると、制御論理回路にあるサンプルホールド装置
１３４が、ガスタービンの出力メガワット数（ＭＷ）の
現在値すなわち信号１３６を捕捉して記憶する。切換え
進行中信号が発生される様な過渡的な段階の１例は、乾
式低ＮＯX（ＤＬＮ）燃焼装置のモード変更である。捕
捉された信号ＭＷｏ １３８が記憶されると共に、メガ
ワット数信号設定点（ＭＷＳＰ）１４４として印加さ
れ、ガスタービンの動力出力に対する仮動力出力設定点
を定める。偏差又は差信号、即ち、ＭＷＳＰ設定点値１
４４と実際の動力出力（ＭＷ）１３６の間の差を表すメ
ガワット数誤差信号（ＭＷＥ）１３９が比較装置１４０
で決定され、比例＋積分（ＰＩ）制御装置１４２からの
積分信号１７２と組み合わされる。切換え又は過渡的な
段階の始めに於ける動力出力設定値ＭＷｏを捕捉して仮
設定点として使って、過渡時負荷制御装置がこう云う段
階の間に起こる動力変動を補償する。
０が過渡時負荷制御装置１００の制御論理回路によって
発生される。制御装置２０から切換え進行中信号１３２
を受取ると、制御論理回路にあるサンプルホールド装置
１３４が、ガスタービンの出力メガワット数（ＭＷ）の
現在値すなわち信号１３６を捕捉して記憶する。切換え
進行中信号が発生される様な過渡的な段階の１例は、乾
式低ＮＯX（ＤＬＮ）燃焼装置のモード変更である。捕
捉された信号ＭＷｏ １３８が記憶されると共に、メガ
ワット数信号設定点（ＭＷＳＰ）１４４として印加さ
れ、ガスタービンの動力出力に対する仮動力出力設定点
を定める。偏差又は差信号、即ち、ＭＷＳＰ設定点値１
４４と実際の動力出力（ＭＷ）１３６の間の差を表すメ
ガワット数誤差信号（ＭＷＥ）１３９が比較装置１４０
で決定され、比例＋積分（ＰＩ）制御装置１４２からの
積分信号１７２と組み合わされる。切換え又は過渡的な
段階の始めに於ける動力出力設定値ＭＷｏを捕捉して仮
設定点として使って、過渡時負荷制御装置がこう云う段
階の間に起こる動力変動を補償する。
【００１３】動力出力の変動を平滑する為に行われる補
償と同様に、切換え又は変化段階の間に、タービン速度
基準信号（ＴＮＲ）１４６が変えられる間の動力出力を
平滑する為の補償が行われる。切換え進行中信号１３２
が変化段階の始めを表示する時、サンプルホールド装置
１４８が、その時点の現在速度基準信号を捕捉して記憶
し、その信号を仮速度設定点信号（ＴＮＲｏ）１５０と
して印加する。オペレータが変化段階の間に速度基準信
号（ＴＮＲ）を変えた場合、論理装置１５２が、速度設
定点ＴＮＲｏ １５０信号と現在速度基準信号ＴＮＲの
間の差を決定し、そうして得られた速度差信号１５５を
１５４の所で増幅して、（ＭＷ／ＴＮＲ）１５６だけ速
度差信号１５５を動力出力信号の値に変換する。変換さ
れた速度設定点差信号１５８がサンプルホールド装置１
６０に記憶され、１６２の所で、捕捉された動力出力設
定値ＭＷｏ １３８と加算されて、ＭＷＳＰ設定点の値
１４４を生ずる。
償と同様に、切換え又は変化段階の間に、タービン速度
基準信号（ＴＮＲ）１４６が変えられる間の動力出力を
平滑する為の補償が行われる。切換え進行中信号１３２
が変化段階の始めを表示する時、サンプルホールド装置
１４８が、その時点の現在速度基準信号を捕捉して記憶
し、その信号を仮速度設定点信号（ＴＮＲｏ）１５０と
して印加する。オペレータが変化段階の間に速度基準信
号（ＴＮＲ）を変えた場合、論理装置１５２が、速度設
定点ＴＮＲｏ １５０信号と現在速度基準信号ＴＮＲの
間の差を決定し、そうして得られた速度差信号１５５を
１５４の所で増幅して、（ＭＷ／ＴＮＲ）１５６だけ速
度差信号１５５を動力出力信号の値に変換する。変換さ
れた速度設定点差信号１５８がサンプルホールド装置１
６０に記憶され、１６２の所で、捕捉された動力出力設
定値ＭＷｏ １３８と加算されて、ＭＷＳＰ設定点の値
１４４を生ずる。
【００１４】ＤＬＮモードが完了した時、即ち、乾式低
ＮＯX燃焼装置のモード切換えの時、過渡時負荷制御装
置が、速度基準信号に対して行われた補償を自動的にゼ
ロに減らし、その後制御作用を通常の垂下形調速装置の
動作に戻す様に切換える、即ち、過渡時負荷補償信号１
２０を使わない。この点について云うと、速度設定点差
信号１５８を記憶するサンプルホールド論理装置１６０
は、現在の速度／負荷値を保持する様に設定され、これ
に対して補償信号はゼロに減少する。切換え進行中信号
１３２及びＤＬＮモード信号の反転を受取る論理アンド
装置１６６からの信号１６４が、過渡時負荷補償信号を
ゼロに減少する期間を定める。
ＮＯX燃焼装置のモード切換えの時、過渡時負荷制御装
置が、速度基準信号に対して行われた補償を自動的にゼ
ロに減らし、その後制御作用を通常の垂下形調速装置の
動作に戻す様に切換える、即ち、過渡時負荷補償信号１
２０を使わない。この点について云うと、速度設定点差
信号１５８を記憶するサンプルホールド論理装置１６０
は、現在の速度／負荷値を保持する様に設定され、これ
に対して補償信号はゼロに減少する。切換え進行中信号
１３２及びＤＬＮモード信号の反転を受取る論理アンド
装置１６６からの信号１６４が、過渡時負荷補償信号を
ゼロに減少する期間を定める。
【００１５】メガワット数誤差信号（ＭＷＥ）１３９
が、調節自在の利得（係数Ｋ1 ）１６８だけ増幅され、
１６９の所で、積分信号１７２と加算されて、比例＋積
分（ＰＩ）信号１７０を形成する。ＰＩ制御装置１４２
が、ＰＩ信号の積分成分１７２を発生する。ＰＩ制御装
置が現在の過渡時負荷補償信号１２０を受取り、最初
に、現在の補償信号と遅延した、即ちメモリ装置１７６
に記憶されている前の補償信号（Ｚ−１〔Ｚ-1〕）の間
の差信号を比較器１７４の所で発生する。この差信号に
積分利得１７８を乗じ、その結果を遅延した補償信号に
加算して、ＰＩ信号１７０の積分成分１７２を生ずる。
が、調節自在の利得（係数Ｋ1 ）１６８だけ増幅され、
１６９の所で、積分信号１７２と加算されて、比例＋積
分（ＰＩ）信号１７０を形成する。ＰＩ制御装置１４２
が、ＰＩ信号の積分成分１７２を発生する。ＰＩ制御装
置が現在の過渡時負荷補償信号１２０を受取り、最初
に、現在の補償信号と遅延した、即ちメモリ装置１７６
に記憶されている前の補償信号（Ｚ−１〔Ｚ-1〕）の間
の差信号を比較器１７４の所で発生する。この差信号に
積分利得１７８を乗じ、その結果を遅延した補償信号に
加算して、ＰＩ信号１７０の積分成分１７２を生ずる。
【００１６】ＰＩ信号１７０は、それが所定の範囲内に
あることを確かめる為に、中央値選択論理装置１８２に
よって評価される。中央値選択論理装置の出力１８４
は、アナログ・スイッチの様なスイッチ１８６によって
ゲートされ、これが、切換え進行中信号が存在する時
は、中央値選択装置からの出力を過渡時論理補償信号１
２０として印加し、切換え進行中信号がない時には、ゼ
ロの値を補償信号１２０として印加する。
あることを確かめる為に、中央値選択論理装置１８２に
よって評価される。中央値選択論理装置の出力１８４
は、アナログ・スイッチの様なスイッチ１８６によって
ゲートされ、これが、切換え進行中信号が存在する時
は、中央値選択装置からの出力を過渡時論理補償信号１
２０として印加し、切換え進行中信号がない時には、ゼ
ロの値を補償信号１２０として印加する。
【００１７】図４は、過渡時負荷制御装置の動作の１例
を示す論理図である。過渡時論理制御装置が、メガワッ
ト数設定点と動力出力の間の変動、並びに時として、速
度設定点の変化を表す補償信号（ＣＯＭＰ）１２０を発
生する。補償信号１２０は、ＤＬＮ切換えモードの完了
後、ゼロの値にリセットされる。この点について云う
と、論理アンド装置２０８が平衡論理、即ち、過渡時負
荷制御装置１００を設定して、ＣＯＭＰ信号２２０が装
置２２４によって特定された通りにゼロの値より大きい
が、ＤＬＮ切換えモード信号２１２がない時（ＮＯＴ
２１４）、ディジタル設定点傾斜関数（ＤＳＰＳ）１０
５（図２参照）を上げ（ＤＳＰ上げ、２０４）又は下げ
（ＤＳＰ下げ、２０６）る。切換え進行中論理信号２１
０は、ＤＬＮ燃料切換え進行中（ＤＬＮ切換えモード信
号２１２）を示す論理に基づいて計算される。論理信号
２１０は、ＣＯＭＰ信号１２０の絶対値が、装置２２０
によって定められた通りにゼロに近い値まで減少して、
それが解放される（リセット２２２）まで、その状態
（セット２２３）を保持する。その時点で、ＣＯＭＰ信
号１２０がスイッチ１８６（図３参照）によってゼロに
設定され、燃料制御装置は垂下形調速装置及びＦＳＮＬ
係数だけによって制御される。
を示す論理図である。過渡時論理制御装置が、メガワッ
ト数設定点と動力出力の間の変動、並びに時として、速
度設定点の変化を表す補償信号（ＣＯＭＰ）１２０を発
生する。補償信号１２０は、ＤＬＮ切換えモードの完了
後、ゼロの値にリセットされる。この点について云う
と、論理アンド装置２０８が平衡論理、即ち、過渡時負
荷制御装置１００を設定して、ＣＯＭＰ信号２２０が装
置２２４によって特定された通りにゼロの値より大きい
が、ＤＬＮ切換えモード信号２１２がない時（ＮＯＴ
２１４）、ディジタル設定点傾斜関数（ＤＳＰＳ）１０
５（図２参照）を上げ（ＤＳＰ上げ、２０４）又は下げ
（ＤＳＰ下げ、２０６）る。切換え進行中論理信号２１
０は、ＤＬＮ燃料切換え進行中（ＤＬＮ切換えモード信
号２１２）を示す論理に基づいて計算される。論理信号
２１０は、ＣＯＭＰ信号１２０の絶対値が、装置２２０
によって定められた通りにゼロに近い値まで減少して、
それが解放される（リセット２２２）まで、その状態
（セット２２３）を保持する。その時点で、ＣＯＭＰ信
号１２０がスイッチ１８６（図３参照）によってゼロに
設定され、燃料制御装置は垂下形調速装置及びＦＳＮＬ
係数だけによって制御される。
【００１８】この発明を好ましい実施例について説明し
た。ガスタービン制御装置の分野の当業者であれば、こ
の発明がこゝで説明した実施例に制限されず、異なる実
施例で構成することが出来ることが理解されよう。更
に、この発明を燃料の切換えに関係する過渡的な状態に
ついて説明したが、この発明はこの様な燃料の切換えの
過渡的な状態に制限されず、この他の過渡的な状態並び
に動力出力のこの他の変動原因を調整する為にも用いる
ことが出来る。この発明の範囲は特許請求の範囲に記載
されている。
た。ガスタービン制御装置の分野の当業者であれば、こ
の発明がこゝで説明した実施例に制限されず、異なる実
施例で構成することが出来ることが理解されよう。更
に、この発明を燃料の切換えに関係する過渡的な状態に
ついて説明したが、この発明はこの様な燃料の切換えの
過渡的な状態に制限されず、この他の過渡的な状態並び
に動力出力のこの他の変動原因を調整する為にも用いる
ことが出来る。この発明の範囲は特許請求の範囲に記載
されている。
【図１】燃料制御装置を持つガスタービンの略図。
【図２】図１に示した燃料制御装置の過渡時負荷制御装
置の部分の略図。
置の部分の略図。
【図３】図１に示した燃料制御装置の過渡時負荷制御装
置の部分の略図。
置の部分の略図。
【図４】図２及び３に示した過渡時負荷制御装置の実施
例の動作を示す１例の論理図。
例の動作を示す１例の論理図。
１４ 燃焼器 １００ 過渡的負荷制御装置 １０２ 垂下形調速装置 １２０ 補償信号
Claims (6)
- 【請求項１】 垂下形調速装置及び過渡時負荷制御装置
と共にコンピュータ制御システムを持つガスタービンの
燃焼器に対する燃料流量を調整する方法に於て、（ａ）
過渡時負荷制御装置を用いて、ガスタービンの過渡段階
の始めに於けるガスタービンの動力出力現在値を捕捉
し、（ｂ）動力出力現在値を用いて、過渡時負荷制御装
置に仮動力出力設定点を発生し、（ｃ）ガスタービンの
動力出力現在値と仮動力出力設定点の間の差を表す差信
号を過渡時負荷制御装置で計算し、（ｄ）前記工程
（ｃ）で計算された差信号を表す補償信号を過渡時負荷
制御装置で発生し、（ｅ）前記垂下形調速装置によって
発生された信号と組合せて前記補償信号を用いて、燃焼
器に対する燃料流量を調節する工程を含む方法。 - 【請求項２】 前記工程（ｅ）で発生された補償信号の
絶対値を略ゼロに減少する工程（ｆ）を含む請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】 （ｇ）過渡時負荷制御装置を用いて、ガ
スタービンの過渡段階に対するタービン速度現在基準信
号を捕捉し、（ｈ）タービン速度現在基準信号を過渡段
階の間の仮速度設定点信号として設定し、（ｉ）ガスタ
ービンのタービン速度現在基準信号と仮速度設定点信号
の間の差を表す速度差信号を過渡時負荷制御装置で計算
し、（ｊ）動力出力現在値と速度差信号とを加算して、
前記工程（ｂ）で設定した仮動力出力設定点を発生する
工程を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記工程（ｊ）の前に、速度差信号の値
を速度値からそれに見合う動力出力値に変換する工程
（ｋ）を含む請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 予定の燃焼器モードの切換えが開始され
た後、且つ切換え進行中信号が過渡時負荷制御装置に印
加されている間のみ、前記工程（ｊ）が実施される請求
項３記載の方法。 - 【請求項６】 工程（ｊ）に於ける燃焼器モードの切換
えが、乾式低ＮＯX燃焼器の燃焼モードの切換えである
請求項５記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/519959 | 1995-08-28 | ||
| US08/519,959 US5761895A (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Transient load controller for gas turbine power generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166029A true JPH09166029A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=24070588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8225745A Withdrawn JPH09166029A (ja) | 1995-08-28 | 1996-08-28 | ガスタービンの燃焼器に対する燃料流量を調整する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5761895A (ja) |
| JP (1) | JPH09166029A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001263094A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Honda Motor Co Ltd | 航空機用ガスタービン・エンジンの制御装置 |
| JP2002004889A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-09 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービンの燃料流量制御方法 |
| JP2002227660A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-14 | Toshiba Corp | ガスタービン制御装置 |
| JP2016153645A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-25 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービン比例ドループ調速機のための補正システムおよび方法 |
| US9921577B2 (en) | 2012-03-01 | 2018-03-20 | Nuovo Pignone Srl | Method and system for diagnostic rules for heavy duty gas turbines |
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| EP0890888B1 (de) * | 1997-07-11 | 2003-01-15 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Regelsystem zur Regelung wenigstens einer Variablen eines Prozesses sowie Anwendung eines solchen Regelsystems |
| JP3361053B2 (ja) * | 1998-05-14 | 2003-01-07 | 株式会社日立製作所 | 発電プラントの負荷制御装置 |
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-
1995
- 1995-08-28 US US08/519,959 patent/US5761895A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-08-28 JP JP8225745A patent/JPH09166029A/ja not_active Withdrawn
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Also Published As
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|---|---|
| US5761895A (en) | 1998-06-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060707 |