JPH10185185A - ガスタービンの燃料制御方法 - Google Patents
ガスタービンの燃料制御方法Info
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- JPH10185185A JPH10185185A JP34911596A JP34911596A JPH10185185A JP H10185185 A JPH10185185 A JP H10185185A JP 34911596 A JP34911596 A JP 34911596A JP 34911596 A JP34911596 A JP 34911596A JP H10185185 A JPH10185185 A JP H10185185A
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- fuel supply
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料供給制御方法の単純化を図り、安定燃焼
性を確保するとともに、制御系のハンチング現象の発生
を防止して信頼度を高める。 【解決手段】 燃料が供給される燃料噴射弁の本数をエ
ンジンの作動状態に応じて増減させるガスタービンにお
いて、燃料噴射弁の本数を増加させる際に、最大許容燃
料供給量よりも低く上方定格定常燃料供給量以上の加速
限界燃料供給量に基づいて各燃料噴射弁への燃料供給制
御を行う。
性を確保するとともに、制御系のハンチング現象の発生
を防止して信頼度を高める。 【解決手段】 燃料が供給される燃料噴射弁の本数をエ
ンジンの作動状態に応じて増減させるガスタービンにお
いて、燃料噴射弁の本数を増加させる際に、最大許容燃
料供給量よりも低く上方定格定常燃料供給量以上の加速
限界燃料供給量に基づいて各燃料噴射弁への燃料供給制
御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの燃
料制御方法に係り、特に窒素酸化物量の低減と安定燃焼
確保とを図る技術に関するものである。
料制御方法に係り、特に窒素酸化物量の低減と安定燃焼
確保とを図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】航空機、船舶、発電用ガスタービン等に
利用される燃焼装置（燃焼器）にあっては、ケーシング
の内部に燃料噴射弁としてパイロット噴射弁と主噴射弁
を配して、噴射弁から噴射させた燃料に着火することに
より燃焼させるようにしている。これらの燃料噴射装置
では、燃料供給量を増減することによりエンジンの出力
および回転数を制御している。この燃料の増減の際に
は、燃料装置およびエンジンの高温部品の過熱を防止す
るため、燃料供給の限界値を示す最大許容燃料供給量が
設定されている。
利用される燃焼装置（燃焼器）にあっては、ケーシング
の内部に燃料噴射弁としてパイロット噴射弁と主噴射弁
を配して、噴射弁から噴射させた燃料に着火することに
より燃焼させるようにしている。これらの燃料噴射装置
では、燃料供給量を増減することによりエンジンの出力
および回転数を制御している。この燃料の増減の際に
は、燃料装置およびエンジンの高温部品の過熱を防止す
るため、燃料供給の限界値を示す最大許容燃料供給量が
設定されている。
【０００３】また、燃焼装置にあっては、燃焼ガス中の
窒素酸化物（ＮＯｘ）量を低減することが要求されるた
め、燃料供給系から噴射弁に燃料を送り込むとともに、
大量の空気により希釈して蒸気化したものを（予混合予
蒸発させて）燃焼させるようにしている。
窒素酸化物（ＮＯｘ）量を低減することが要求されるた
め、燃料供給系から噴射弁に燃料を送り込むとともに、
大量の空気により希釈して蒸気化したものを（予混合予
蒸発させて）燃焼させるようにしている。
【０００４】これらの燃焼装置においては、図１、図５
および図６に示すように、燃料供給量Ｗを増加してター
ビンの出力Ｐを増大させる際に、作動中の噴射弁から未
作動の噴射弁へ火移りさせる操作（ステージング）を行
っている。図１に示すように、例えばロードが増大した
際等、回転数Ｎの状態で出力を点Ａで示す出力ＰA から
点Ｂで示す出力ＰB の状態とするときには、Ｅ１で示す
ドループゲインラインに沿わせて、点Ｂまで到達させる
ようにしていた。このとき、燃料供給量が過剰状態の点
Ｋを経由しないように、Ｄ１に示す最大許容燃料供給量
が設定され、点Ａから点Ｃ、点Ｇ、点Ｆを経由して、点
Ｂの状態に到達させていた。この際、図６に示すよう
に、ステージング信号がＯＦＦからＯＮへの切替時およ
び出力Ｐの増大時において、最大許容燃料供給量は、図
６に示すＤ１のように、一定に設定されていた。
および図６に示すように、燃料供給量Ｗを増加してター
ビンの出力Ｐを増大させる際に、作動中の噴射弁から未
作動の噴射弁へ火移りさせる操作（ステージング）を行
っている。図１に示すように、例えばロードが増大した
際等、回転数Ｎの状態で出力を点Ａで示す出力ＰA から
点Ｂで示す出力ＰB の状態とするときには、Ｅ１で示す
ドループゲインラインに沿わせて、点Ｂまで到達させる
ようにしていた。このとき、燃料供給量が過剰状態の点
Ｋを経由しないように、Ｄ１に示す最大許容燃料供給量
が設定され、点Ａから点Ｃ、点Ｇ、点Ｆを経由して、点
Ｂの状態に到達させていた。この際、図６に示すよう
に、ステージング信号がＯＦＦからＯＮへの切替時およ
び出力Ｐの増大時において、最大許容燃料供給量は、図
６に示すＤ１のように、一定に設定されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示すよ
うに、燃料供給量が増大しステージングのための限界量
Ｒを凌駕した時点で、燃料供給量の増大を感知すること
でステージング信号がＯＮとなって、未作動の噴射弁に
燃料を供給しても、着火状態に移行するまでに時間的な
遅れが出る。このため、エンジンの出力は、図６（ａ）
に示すように、回転数が一時的に減少するため、さらに
燃料を増量させる指令を出すように機能することがあ
る。したがって、燃料着火時には図６（ｂ）に示すよう
に、燃料過多の状態が出現し、ついで、燃料を減少せよ
という制御をせざるを得なくなり、図６に示すようにス
テージング信号がＯＮとＯＦＦとを繰り返す状態が発生
する。その結果、図１の点Ｆ、点Ｈ、点Ｊ、点Ｌで表さ
れるような、燃料の増加減少が複数回繰り返されるハン
チング現象が発生し、ガスタービンエンジンの円滑な運
転を阻害していた。
うに、燃料供給量が増大しステージングのための限界量
Ｒを凌駕した時点で、燃料供給量の増大を感知すること
でステージング信号がＯＮとなって、未作動の噴射弁に
燃料を供給しても、着火状態に移行するまでに時間的な
遅れが出る。このため、エンジンの出力は、図６（ａ）
に示すように、回転数が一時的に減少するため、さらに
燃料を増量させる指令を出すように機能することがあ
る。したがって、燃料着火時には図６（ｂ）に示すよう
に、燃料過多の状態が出現し、ついで、燃料を減少せよ
という制御をせざるを得なくなり、図６に示すようにス
テージング信号がＯＮとＯＦＦとを繰り返す状態が発生
する。その結果、図１の点Ｆ、点Ｈ、点Ｊ、点Ｌで表さ
れるような、燃料の増加減少が複数回繰り返されるハン
チング現象が発生し、ガスタービンエンジンの円滑な運
転を阻害していた。
【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成しようとするものである。 安定燃焼性を確保すること。 制御系のハンチングを防止すること。 大気中への未燃焼燃料の放出の低減を図ること。 窒素酸化物の生成量を低減して低ＮＯｘ化を図るこ
と。
ので、以下の目的を達成しようとするものである。 安定燃焼性を確保すること。 制御系のハンチングを防止すること。 大気中への未燃焼燃料の放出の低減を図ること。 窒素酸化物の生成量を低減して低ＮＯｘ化を図るこ
と。
【０００７】
【課題を解決するための手段】燃料が供給される燃料噴
射弁の本数をエンジンの作動状態に応じて増減させるガ
スタービンにおいて、燃料噴射弁の本数を増加または減
少させる際に、最大許容燃料供給量よりも低く上方定格
定常燃料供給量以上の加速限界燃料供給量に基づいて各
燃料噴射弁への燃料供給制御を行う。また、燃料噴射弁
の本数を増加または減少させる際には、自立定格燃料供
給量以上で下方定格定常燃料供給量以下の減速限界燃料
供給量に基づいて各燃料噴射弁への燃料供給制御を行
う。加えて燃料噴射弁の本数を増加または減少させる際
に、最大許容燃料供給量よりも低く上方定格定常燃料供
給量以上の加速限界燃料供給量と、自立定格燃料供給量
以上で下方定格定常燃料供給量以下の減速限界燃料供給
量とに基づいて各燃料噴射弁への燃料供給制御を行う技
術が付加される。燃料噴射弁の本数の切り替えの完了
は、各主噴射弁の温度を検出するか、もしくは燃料の圧
力から設定圧力になったことを検出した後に、加速限界
燃料供給量もしくは減速限界燃料供給量を解除する燃料
制御を行う。
射弁の本数をエンジンの作動状態に応じて増減させるガ
スタービンにおいて、燃料噴射弁の本数を増加または減
少させる際に、最大許容燃料供給量よりも低く上方定格
定常燃料供給量以上の加速限界燃料供給量に基づいて各
燃料噴射弁への燃料供給制御を行う。また、燃料噴射弁
の本数を増加または減少させる際には、自立定格燃料供
給量以上で下方定格定常燃料供給量以下の減速限界燃料
供給量に基づいて各燃料噴射弁への燃料供給制御を行
う。加えて燃料噴射弁の本数を増加または減少させる際
に、最大許容燃料供給量よりも低く上方定格定常燃料供
給量以上の加速限界燃料供給量と、自立定格燃料供給量
以上で下方定格定常燃料供給量以下の減速限界燃料供給
量とに基づいて各燃料噴射弁への燃料供給制御を行う技
術が付加される。燃料噴射弁の本数の切り替えの完了
は、各主噴射弁の温度を検出するか、もしくは燃料の圧
力から設定圧力になったことを検出した後に、加速限界
燃料供給量もしくは減速限界燃料供給量を解除する燃料
制御を行う。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスタービン
の燃料制御方法の一実施形態を、図面に基づいて説明す
る。
の燃料制御方法の一実施形態を、図面に基づいて説明す
る。
【０００９】図１ないし図５において、符号１は燃料噴
射弁、２はパイロット噴射弁、３は主噴射弁、４は燃料
供給路、５は流量制御弁、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ
は制御弁、Ｎは回転数、Ｗは燃料供給量である。
射弁、２はパイロット噴射弁、３は主噴射弁、４は燃料
供給路、５は流量制御弁、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ
は制御弁、Ｎは回転数、Ｗは燃料供給量である。
【００１０】燃料噴射弁１は、図４及び図５に示すよう
に、１個のパイロット噴射弁２の回りに複数個（例えば
６個）の主噴射弁３（３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）が配され、パ
イロット噴射弁２と主噴射弁３とは燃料供給路４に接続
されており、燃料供給路４の途中に流量制御弁５、制御
弁６（６Ａ〜６Ｄ）が介在状態に配されている。
に、１個のパイロット噴射弁２の回りに複数個（例えば
６個）の主噴射弁３（３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）が配され、パ
イロット噴射弁２と主噴射弁３とは燃料供給路４に接続
されており、燃料供給路４の途中に流量制御弁５、制御
弁６（６Ａ〜６Ｄ）が介在状態に配されている。
【００１１】主噴射弁３は３系統に分割されており、図
４および図５にあっては、例えば制御弁６Ｂ，６Ｃ，６
Ｄにより２個ずつの主噴射弁（３Ｂ，３Ｂ等）の燃料の
断続及び流量を制御するようにしている。なお、燃料供
給路４に供給される燃料供給量Ｗは、流量制御弁５によ
って制限され、図１ないし図２（ｂ）に示すように、最
大許容燃料供給量の値がＤ１に設定される。
４および図５にあっては、例えば制御弁６Ｂ，６Ｃ，６
Ｄにより２個ずつの主噴射弁（３Ｂ，３Ｂ等）の燃料の
断続及び流量を制御するようにしている。なお、燃料供
給路４に供給される燃料供給量Ｗは、流量制御弁５によ
って制限され、図１ないし図２（ｂ）に示すように、最
大許容燃料供給量の値がＤ１に設定される。
【００１２】以下、燃料供給量の制御方法について説明
すると、燃料噴射弁１に着火する際にあっては、図４の
矢印Ｗに示すように、燃料を燃料供給路４に送り込み、
制御弁６Ａを「開」の状態及び制御弁６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ
を「閉」の状態としてパイロット噴射弁２に燃料を送
り、パイロット噴射弁２を図５（ａ）に示すように着火
状態とする。
すると、燃料噴射弁１に着火する際にあっては、図４の
矢印Ｗに示すように、燃料を燃料供給路４に送り込み、
制御弁６Ａを「開」の状態及び制御弁６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ
を「閉」の状態としてパイロット噴射弁２に燃料を送
り、パイロット噴射弁２を図５（ａ）に示すように着火
状態とする。
【００１３】次に、図１ないし図２（ａ）に示すよう
に、回転数Ｎの状態で出力を点Ａで示す出力ＰA から点
Ｂで示す出力ＰB の状態にまで出力Ｐを増加させる際に
は、パイロット噴射弁２が作動した状態で、主噴射弁３
のうち、まず主噴射弁３Ｂに点火する。この際、時刻t0
において燃料供給量Ｗが限界量Ｒ以上となるため、図２
に示すように、ステージング信号がＯＮとなり、制御弁
６Ｂを「開」状態として、パイロット噴射弁２から火移
りさせて、主噴射弁３Ｂを図５（ｂ）に示すように着火
状態としてステージングさせる。
に、回転数Ｎの状態で出力を点Ａで示す出力ＰA から点
Ｂで示す出力ＰB の状態にまで出力Ｐを増加させる際に
は、パイロット噴射弁２が作動した状態で、主噴射弁３
のうち、まず主噴射弁３Ｂに点火する。この際、時刻t0
において燃料供給量Ｗが限界量Ｒ以上となるため、図２
に示すように、ステージング信号がＯＮとなり、制御弁
６Ｂを「開」状態として、パイロット噴射弁２から火移
りさせて、主噴射弁３Ｂを図５（ｂ）に示すように着火
状態としてステージングさせる。
【００１４】このステージングに際しては、流量制御弁
５に流れる燃料供給量Ｗに設定される最大許容燃料供給
量Ｄ１に対して、加速限界燃料供給量Ｄ２を設定する制
御を行う。最大許容燃料供給量Ｄ１と加速限界燃料供給
量Ｄ２は、図１に示すように、上方定格定常燃料供給量
Ｄ３に対して、 Ｄ３＜Ｄ２＜Ｄ１ の関係を満たすよう設定する。すると、燃料噴射弁１に
送り込む燃料供給量を、流量制御弁５の制御に基づき大
きくした際にも、流量制御弁５に流れる燃料供給量が一
定以上にならないので、燃料供給量Ｗが、図２に示すよ
うに、ステージング信号がＯＦＦとなる限界量Ｒ以下と
なることがない状態を維持でき、かつ、図１に示すよう
に、出力Ｐが点Ａ、点Ｃ、点Ｌを経由し、Ｅ１で示すド
ループゲインラインに沿う状態として、点Ｂの状態まで
増加させることができる。
５に流れる燃料供給量Ｗに設定される最大許容燃料供給
量Ｄ１に対して、加速限界燃料供給量Ｄ２を設定する制
御を行う。最大許容燃料供給量Ｄ１と加速限界燃料供給
量Ｄ２は、図１に示すように、上方定格定常燃料供給量
Ｄ３に対して、 Ｄ３＜Ｄ２＜Ｄ１ の関係を満たすよう設定する。すると、燃料噴射弁１に
送り込む燃料供給量を、流量制御弁５の制御に基づき大
きくした際にも、流量制御弁５に流れる燃料供給量が一
定以上にならないので、燃料供給量Ｗが、図２に示すよ
うに、ステージング信号がＯＦＦとなる限界量Ｒ以下と
なることがない状態を維持でき、かつ、図１に示すよう
に、出力Ｐが点Ａ、点Ｃ、点Ｌを経由し、Ｅ１で示すド
ループゲインラインに沿う状態として、点Ｂの状態まで
増加させることができる。
【００１５】所定の出力まで増加し、燃料噴射弁１の温
度上昇の検出または燃料圧力の上昇を検出することによ
って、主噴射弁３Ｂが着火し安定したことを検出した
後、流量制御弁５に流れる加速限界燃料供給量Ｄ２の設
定を最大許容燃料供給量Ｄ１に戻し、図５に示すよう
に、主噴射弁３Ｂを着火状態とすることでステージング
が終了する。
度上昇の検出または燃料圧力の上昇を検出することによ
って、主噴射弁３Ｂが着火し安定したことを検出した
後、流量制御弁５に流れる加速限界燃料供給量Ｄ２の設
定を最大許容燃料供給量Ｄ１に戻し、図５に示すよう
に、主噴射弁３Ｂを着火状態とすることでステージング
が終了する。
【００１６】つぎに、主噴射弁３Ｃを点火して出力を上
昇する際には、制御弁６Ｃを「開」の状態として主噴射
弁３Ｃに燃料を送り込み点火中の噴射弁２，３Ｂから主
噴射弁３Ｃに火移りさせて、図５（ｃ）に示すように主
噴射弁３Ｃを着火状態とする。このとき、主噴射弁３Ｃ
を点火して出力を増加する際には、上述したように、ス
テージングを行い、加速限界燃料供給量Ｄ２を最大許容
燃料供給量Ｄ１と上方定格定常燃料供給量Ｄ３とに対し
て、 Ｄ３＜Ｄ２＜Ｄ１ の関係を満たすよう設定する。
昇する際には、制御弁６Ｃを「開」の状態として主噴射
弁３Ｃに燃料を送り込み点火中の噴射弁２，３Ｂから主
噴射弁３Ｃに火移りさせて、図５（ｃ）に示すように主
噴射弁３Ｃを着火状態とする。このとき、主噴射弁３Ｃ
を点火して出力を増加する際には、上述したように、ス
テージングを行い、加速限界燃料供給量Ｄ２を最大許容
燃料供給量Ｄ１と上方定格定常燃料供給量Ｄ３とに対し
て、 Ｄ３＜Ｄ２＜Ｄ１ の関係を満たすよう設定する。
【００１７】すると、燃料噴射弁１に送り込む燃料供給
量Ｗを、流量制御弁５の制御に基づき大きくした際に
も、流量制御弁５に流れる燃料供給量Ｗが一定以上にな
らないので、図２に示すように、ステージング信号がＯ
ＦＦとなる限界量Ｒ以下となることがない状態を維持で
き、かつ、図１に示すように、出力Ｐが点Ａ、点Ｃ、点
Ｌを経由して点Ｂの状態まで増加することができる。
量Ｗを、流量制御弁５の制御に基づき大きくした際に
も、流量制御弁５に流れる燃料供給量Ｗが一定以上にな
らないので、図２に示すように、ステージング信号がＯ
ＦＦとなる限界量Ｒ以下となることがない状態を維持で
き、かつ、図１に示すように、出力Ｐが点Ａ、点Ｃ、点
Ｌを経由して点Ｂの状態まで増加することができる。
【００１８】所定の出力まで増加し、燃料噴射弁１の温
度上昇の検出または燃料圧力の上昇を検出することによ
って、主噴射弁３Ｃが着火し安定したことを検出した
後、流量制御弁５に流れる加速限界燃料供給量Ｄ２の設
定を最大許容燃料供給量Ｄ１に戻し、図５に示すよう
に、主噴射弁３Ｃを着火状態とすることでステージング
が終了する。
度上昇の検出または燃料圧力の上昇を検出することによ
って、主噴射弁３Ｃが着火し安定したことを検出した
後、流量制御弁５に流れる加速限界燃料供給量Ｄ２の設
定を最大許容燃料供給量Ｄ１に戻し、図５に示すよう
に、主噴射弁３Ｃを着火状態とすることでステージング
が終了する。
【００１９】同様に、主噴射弁３Ｄを点火して出力を大
きくする際には、上述したように、制御弁６Ｄを「開」
の状態として主噴射弁３Ｄに燃料を送り込み点火中の噴
射弁２，３Ｂ，３Ｃから主噴射弁３Ｄに火移りさせて、
図５（ｄ）に示すように主噴射弁３Ｄを着火状態とす
る。このとき、主噴射弁３Ｄを点火して出力を増加する
際には、上述したように、ステージングを行い、加速限
界燃料供給量Ｄ２を最大許容燃料供給量Ｄ１と上方定格
定常燃料供給量Ｄ３とに対して、 Ｄ３＜Ｄ２＜Ｄ１ の関係を満たすよう設定する。
きくする際には、上述したように、制御弁６Ｄを「開」
の状態として主噴射弁３Ｄに燃料を送り込み点火中の噴
射弁２，３Ｂ，３Ｃから主噴射弁３Ｄに火移りさせて、
図５（ｄ）に示すように主噴射弁３Ｄを着火状態とす
る。このとき、主噴射弁３Ｄを点火して出力を増加する
際には、上述したように、ステージングを行い、加速限
界燃料供給量Ｄ２を最大許容燃料供給量Ｄ１と上方定格
定常燃料供給量Ｄ３とに対して、 Ｄ３＜Ｄ２＜Ｄ１ の関係を満たすよう設定する。
【００２０】すると、燃料噴射弁１に送り込む燃料供給
量Ｗを流量制御弁５の制御に基づき大きくした際にも、
燃料供給量Ｗが一定以上にならないので、燃料供給量Ｗ
が不完全燃焼をおこす範囲にまで上昇することなく、図
２に示すように、ステージング信号がＯＦＦとなる限界
量Ｒ以下となることがない状態を維持でき、かつ、図１
に示すように、出力Ｐが点Ａ、点Ｃ、点Ｌを経由して点
Ｂの状態まで増加することができる。
量Ｗを流量制御弁５の制御に基づき大きくした際にも、
燃料供給量Ｗが一定以上にならないので、燃料供給量Ｗ
が不完全燃焼をおこす範囲にまで上昇することなく、図
２に示すように、ステージング信号がＯＦＦとなる限界
量Ｒ以下となることがない状態を維持でき、かつ、図１
に示すように、出力Ｐが点Ａ、点Ｃ、点Ｌを経由して点
Ｂの状態まで増加することができる。
【００２１】所定の出力まで増加し、噴射弁３の温度上
昇の検出または燃料圧力の上昇を検出することによっ
て、主噴射弁３Ｄが着火し安定したことを検出した後、
流量制御弁５に流れる加速限界燃料供給量Ｄ２の設定を
最大許容燃料供給量Ｄ１に戻し、図５に示すように、主
噴射弁３Ｄを着火状態とすることでステージングが終了
する。
昇の検出または燃料圧力の上昇を検出することによっ
て、主噴射弁３Ｄが着火し安定したことを検出した後、
流量制御弁５に流れる加速限界燃料供給量Ｄ２の設定を
最大許容燃料供給量Ｄ１に戻し、図５に示すように、主
噴射弁３Ｄを着火状態とすることでステージングが終了
する。
【００２２】上述のような燃料供給量Ｗの制御方法にお
いては、ステージング信号がＯＮ，ＯＦＦの切り替え状
態となる限界量Ｒ以下となることがない状態を維持でき
るため、ハンチング現象の発生を防止することができ
る。
いては、ステージング信号がＯＮ，ＯＦＦの切り替え状
態となる限界量Ｒ以下となることがない状態を維持でき
るため、ハンチング現象の発生を防止することができ
る。
【００２３】次に、燃料噴射弁１の出力を減少する際に
は、図３に示すように、流量制御弁５に流れる燃料供給
量Ｗに最大許容燃料供給量Ｄ１を設定し、燃料供給路４
に送り込まれている燃料を、制御弁６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，
６Ｄを「開」の状態としてパイロット噴射弁２に燃料を
送り、主噴射弁３を図５（ｄ）に示すように着火状態と
する。
は、図３に示すように、流量制御弁５に流れる燃料供給
量Ｗに最大許容燃料供給量Ｄ１を設定し、燃料供給路４
に送り込まれている燃料を、制御弁６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，
６Ｄを「開」の状態としてパイロット噴射弁２に燃料を
送り、主噴射弁３を図５（ｄ）に示すように着火状態と
する。
【００２４】図３に示すように、回転数Ｎの状態で出力
を点Ｓで示す出力ＰS から、Ｅ４で示すドループゲイン
ラインに沿う状態として、点Ｔで示す出力ＰT の状態ま
で出力Ｐを減少させる際には、主噴射弁３のうち、まず
主噴射弁３Ｄを消火状態とする。この際、図５（ｃ）に
示すように、制御弁６Ｄを「閉」状態とするが、同時に
減速限界燃料供給量Ｄ７を設定することで、燃料供給量
Ｗが自立定格燃料供給量Ｄ８まで減少することを規制す
る制御を行う。この減速限界燃料供給量Ｄ７は、図３に
示すように、下方定格定常燃料供給量Ｄ６と自立定格燃
料供給量Ｄ８に対して、 Ｄ８＜Ｄ７＜Ｄ６ の関係を満たすよう設定する。
を点Ｓで示す出力ＰS から、Ｅ４で示すドループゲイン
ラインに沿う状態として、点Ｔで示す出力ＰT の状態ま
で出力Ｐを減少させる際には、主噴射弁３のうち、まず
主噴射弁３Ｄを消火状態とする。この際、図５（ｃ）に
示すように、制御弁６Ｄを「閉」状態とするが、同時に
減速限界燃料供給量Ｄ７を設定することで、燃料供給量
Ｗが自立定格燃料供給量Ｄ８まで減少することを規制す
る制御を行う。この減速限界燃料供給量Ｄ７は、図３に
示すように、下方定格定常燃料供給量Ｄ６と自立定格燃
料供給量Ｄ８に対して、 Ｄ８＜Ｄ７＜Ｄ６ の関係を満たすよう設定する。
【００２５】すると、燃料噴射弁１に送り込む燃料供給
量Ｗを、流量制御弁５の制御に基づき小さくした際に
も、流量制御弁５に流れる燃料供給量Ｗが一定以下にな
らないので、ステージング信号がＯＮとなる限界量Ｒ以
上となることがない状態を維持でき、図３に示すよう
に、出力Ｐを点Ｔの状態まで減少することができる。
量Ｗを、流量制御弁５の制御に基づき小さくした際に
も、流量制御弁５に流れる燃料供給量Ｗが一定以下にな
らないので、ステージング信号がＯＮとなる限界量Ｒ以
上となることがない状態を維持でき、図３に示すよう
に、出力Ｐを点Ｔの状態まで減少することができる。
【００２６】所定の出力まで減少し、燃料噴射弁１の温
度下降の検出または燃料圧力の下降を検出することによ
って、主噴射弁３が安定したことを検出した後、流量制
御弁５に流れる減速限界燃料供給量Ｄ７の設定を自立定
格燃料供給量Ｄ８に戻し、図５に示すように、主噴射弁
３Ｄを消火状態とすることでステージングが終了する。
度下降の検出または燃料圧力の下降を検出することによ
って、主噴射弁３が安定したことを検出した後、流量制
御弁５に流れる減速限界燃料供給量Ｄ７の設定を自立定
格燃料供給量Ｄ８に戻し、図５に示すように、主噴射弁
３Ｄを消火状態とすることでステージングが終了する。
【００２７】主噴射弁３Ｂ，３Ｃを消火状態とする際に
は、上述した場合と同様に行われ、このような燃料供給
量Ｗの制御方法においては、ステージング信号がＯＮと
なる限界量以上となることがない状態を維持できるた
め、ハンチング現象の発生を防止することができる。
は、上述した場合と同様に行われ、このような燃料供給
量Ｗの制御方法においては、ステージング信号がＯＮと
なる限界量以上となることがない状態を維持できるた
め、ハンチング現象の発生を防止することができる。
【００２８】上述のような、加速限界燃料供給量Ｄ２の
設定を燃料噴射弁１の出力減少の際に設定すること、お
よび、減速限界燃料供給量Ｄ７の設定を燃料噴射弁１の
出力増加の際に設定することにより、よりいっそうのハ
ンチング現象の発生を防止することができる。
設定を燃料噴射弁１の出力減少の際に設定すること、お
よび、減速限界燃料供給量Ｄ７の設定を燃料噴射弁１の
出力増加の際に設定することにより、よりいっそうのハ
ンチング現象の発生を防止することができる。
【００２９】加速限界燃料供給量Ｄ２をステージングの
際に設定することで、ステージングの際に火移りが失敗
した場合においても、供給される燃料流量が一定以上に
ならないため、未燃焼燃料の放出が抑制でき、公害防
止、安全性向上を図ることができる。
際に設定することで、ステージングの際に火移りが失敗
した場合においても、供給される燃料流量が一定以上に
ならないため、未燃焼燃料の放出が抑制でき、公害防
止、安全性向上を図ることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明のガスタービンの燃料制御方法に
よれば、以下の効果を奏する。 （１）最大許容燃料供給量よりも低く上方定格定常燃料
供給量以上の加速限界燃料供給量に基づいて各燃料噴射
弁への燃料供給制御を行うために、燃料噴射弁の本数を
増加および減少させる際に、ハンチング現象の防止を図
ることができる。 （２）自立定格燃料供給量以上で下方定格定常燃料供給
量以下の加速限界燃料供給量に基づいて各燃料噴射弁へ
の燃料供給制御を行うために、燃料噴射弁の本数を増加
および減少させる際に、ハンチング現象の防止を図るこ
とができる。 （３）一時的に燃料供給量の設定を変化するような制御
を行うので、燃料供給制御方法の単純化を図ることがで
きる。 （４）燃料の切り替えの完了を各噴射弁の温度を検出す
るか、もしくは燃料の圧力から設定圧力になったという
ことを検出して元に戻すという制御をするため安定燃焼
性が確保できる。 （５）上記により、大気中への未燃焼燃料の放出の低減
を図ることができる。 （６）上記により、窒素酸化物の生成量を低減して低Ｎ
Ｏｘ化を図ることができる。
よれば、以下の効果を奏する。 （１）最大許容燃料供給量よりも低く上方定格定常燃料
供給量以上の加速限界燃料供給量に基づいて各燃料噴射
弁への燃料供給制御を行うために、燃料噴射弁の本数を
増加および減少させる際に、ハンチング現象の防止を図
ることができる。 （２）自立定格燃料供給量以上で下方定格定常燃料供給
量以下の加速限界燃料供給量に基づいて各燃料噴射弁へ
の燃料供給制御を行うために、燃料噴射弁の本数を増加
および減少させる際に、ハンチング現象の防止を図るこ
とができる。 （３）一時的に燃料供給量の設定を変化するような制御
を行うので、燃料供給制御方法の単純化を図ることがで
きる。 （４）燃料の切り替えの完了を各噴射弁の温度を検出す
るか、もしくは燃料の圧力から設定圧力になったという
ことを検出して元に戻すという制御をするため安定燃焼
性が確保できる。 （５）上記により、大気中への未燃焼燃料の放出の低減
を図ることができる。 （６）上記により、窒素酸化物の生成量を低減して低Ｎ
Ｏｘ化を図ることができる。
【図１】 本発明に係るガスタービンの燃料制御方法の
一実施形態における出力増加時の燃料制御状況を示す燃
料供給量−回転数線図である。
一実施形態における出力増加時の燃料制御状況を示す燃
料供給量−回転数線図である。
【図２】 本発明に係るガスタービンの燃料制御方法の
一実施形態における燃料制御状況を示すステージング信
号および出力，燃料供給量−時間線図である。
一実施形態における燃料制御状況を示すステージング信
号および出力，燃料供給量−時間線図である。
【図３】 本発明に係るガスタービンの燃料制御方法の
一実施形態における出力減少時の制御状況を示す燃料供
給量−回転数線図である。
一実施形態における出力減少時の制御状況を示す燃料供
給量−回転数線図である。
【図４】 本発明に係るガスタービンの燃料制御方法の
一実施形態を示す結線図である。
一実施形態を示す結線図である。
【図５】 本発明に係るガスタービンの燃料制御方法の
一実施形態における噴射弁の点火状況を示す状態図であ
る。
一実施形態における噴射弁の点火状況を示す状態図であ
る。
【図６】 従来のガスタービンの燃料制御方法を示すス
テージング信号および出力，燃料供給量−時間線図であ
る。
テージング信号および出力，燃料供給量−時間線図であ
る。
１…燃料噴射弁 ２…パイロット噴射弁 ３…主噴射弁 ３Ｂ…主噴射弁 ３Ｃ…主噴射弁 ３Ｄ…主噴射弁 ４…燃料供給路 ５…流量制御弁 ６…制御弁 ６Ａ…制御弁 ６Ｂ…制御弁 ６Ｃ…制御弁 ６Ｄ…制御弁 Ｄ１…最大許容燃料供給量 Ｄ２…加速限界燃料供給量 Ｄ３…上方定格定常燃料供給量 Ｄ６…下方定格定常燃料供給量 Ｄ７…減速限界燃料供給量 Ｄ８…自立定格燃料供給量 Ｒ…限界量 Ｗ…燃料供給量
Claims (8)
- 【請求項１】 燃料が供給される燃料噴射弁（１）の本
数をエンジンの作動状態に応じて増減させるガスタービ
ンにおいて、燃料噴射弁の本数を増加させる際に、加速
限界燃料供給量（Ｄ２）に基づいて各燃料噴射弁への燃
料供給制御を行うことを特徴とするガスタービンの燃料
制御方法。 - 【請求項２】 燃料が供給される燃料噴射弁（１）の本
数をエンジンの作動状態に応じて増減させるガスタービ
ンにおいて、燃料噴射弁の本数を増加させる際に、減速
限界燃料供給量（Ｄ７）と加速限界燃料供給量（Ｄ２）
とに基づいて各燃料噴射弁への燃料供給制御を行うこと
を特徴とするガスタービンの燃料制御方法。 - 【請求項３】 燃料が供給される燃料噴射弁（１）の本
数をエンジンの作動状態に応じて増減させるガスタービ
ンにおいて、燃料噴射弁の本数を減少させる際に、減速
限界燃料供給量（Ｄ７）に基づいて各燃料噴射弁への燃
料供給制御を行うことを特徴とするガスタービンの燃料
制御方法。 - 【請求項４】 燃料が供給される燃料噴射弁（１）の本
数をエンジンの作動状態に応じて増減させるガスタービ
ンにおいて、燃料噴射弁の本数を減少させる際に、減速
限界燃料供給量（Ｄ７）と加速限界燃料供給量（Ｄ２）
とに基づいて各燃料噴射弁への燃料供給制御を行うこと
を特徴とするガスタービンの燃料制御方法。 - 【請求項５】 加速限界燃料供給量（Ｄ２）は、最大許
容燃料供給量（Ｄ１）よりも少なく上方定格定常燃料供
給量（Ｄ３）より多い値に設定されることを特徴とする
請求項１、２または４記載のガスタービンの燃料制御方
法。 - 【請求項６】 燃料噴射弁（１）の本数の切り替えの完
了を、各主噴射弁の温度を検出するかもしくは燃料の圧
力から設定圧力になったことを検出した後に、加速限界
燃料供給量（Ｄ２）を解除する燃料制御を行うことを特
徴とする請求項１、２、４または５記載のガスタービン
の燃料制御方法。 - 【請求項７】 減速限界燃料供給量（Ｄ７）は、自立定
格燃料供給量（Ｄ８）より多く下方定格定常燃料供給量
（Ｄ６）より少ない値に設定されることを特徴とする請
求項２、３または４記載のガスタービンの燃料制御方
法。 - 【請求項８】 燃料噴射弁（１）の本数の切り替えの完
了を、各主噴射弁の温度を検出するかもしくは燃料の圧
力から設定圧力になったことを検出した後に、減速限界
燃料供給量（Ｄ７）を解除する燃料制御を行うことを特
徴とする請求項２、３、４または７記載のガスタービン
の燃料制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34911596A JPH10185185A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | ガスタービンの燃料制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34911596A JPH10185185A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | ガスタービンの燃料制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185185A true JPH10185185A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18401595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34911596A Withdrawn JPH10185185A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | ガスタービンの燃料制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185185A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006132152A1 (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ガスタービンの燃焼器 |
| JP2009144551A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Hitachi Ltd | 再生型ガスタービン及び再生型ガスタービンの燃料制御方法 |
| US7878001B2 (en) | 2005-06-06 | 2011-02-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Premixed combustion burner of gas turbine technical field |
| JP2012037220A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | General Electric Co <Ge> | 内側及び外側燃料回路を有する燃料ノズルを備えたタービン燃焼器 |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34911596A patent/JPH10185185A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006132152A1 (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ガスタービンの燃焼器 |
| US7878001B2 (en) | 2005-06-06 | 2011-02-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Premixed combustion burner of gas turbine technical field |
| US8671690B2 (en) | 2005-06-06 | 2014-03-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combustor of gas turbine |
| JP2009144551A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Hitachi Ltd | 再生型ガスタービン及び再生型ガスタービンの燃料制御方法 |
| JP2012037220A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | General Electric Co <Ge> | 内側及び外側燃料回路を有する燃料ノズルを備えたタービン燃焼器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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