JPH11117769A - ガスタービン油焚燃焼器における燃料油制御装置 - Google Patents

ガスタービン油焚燃焼器における燃料油制御装置

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JPH11117769A
JPH11117769A JP28841697A JP28841697A JPH11117769A JP H11117769 A JPH11117769 A JP H11117769A JP 28841697 A JP28841697 A JP 28841697A JP 28841697 A JP28841697 A JP 28841697A JP H11117769 A JPH11117769 A JP H11117769A
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JP
Japan
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pressure
fuel
oil
gas turbine
control valve
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JP28841697A
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English (en)
Inventor
Yukimasa Nakamoto
行政 中本
Masayuki Takahama
正幸 高濱
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 予混式低NOx型燃焼器における燃料油制御
装置に関し、各3本の燃料供給系統に正確な分配比で燃
料を供給する。 【解決手段】 燃料ポンプ6より圧力調節弁4c,4
a,4b、流量調節弁3c,3a,3bを介してそれぞ
れパイロット、メインA、メインBの系統に所定の比率
で油燃料が供給され、燃焼器2へ導かれる。制御装置1
は圧力計5c,5a,5bの各検出信号を入力し、それ
ぞれ差圧が一定となるように圧力調節弁4c,4a,4
bを制御し、差圧一定の基で流量調節弁3c,3a,3
bを制御し、所定の分配比で油燃料を供給する。更に、
ガスタービン回転数信号9、負荷信号10、圧力計7の
信号も入力し、低負荷時の差圧増大時に逃し圧力調節弁
8を開き、油燃料の一部を逃し、差圧を低減させ、正確
な流量の制御を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン油焚燃
焼器における燃料油制御装置に関し安定した燃料の供給
を行うようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンを油燃料を用いて運転する
場合にDLN(予混式低NOx型)燃焼器が多く用いら
れている。このDLN燃焼器においては、パイロット、
メインA、メインBの3系統に油燃料を分配して燃焼器
に供給し、燃焼させているが、この3系統への燃料油の
分配比率を正確に制御する必要がある。
【0003】図3は上記に説明の従来のガスタービンの
DLN燃焼器の制御系統図である。図において、2は燃
焼器であり、パイロット系、メインA、メインBの各燃
料系統より油燃料が供給されて燃焼させ、ガスタービン
に送り、ガスタービンを駆動する。3a,3b,3cは
それぞれメインA、メインB、パイロット系に設けられ
た流量調節弁、4a,4b,4cは同じくメインA、メ
インB、パイロット系に設けられた圧力調節弁、5a,
5b,5cは流量調節弁3a,3b,3cの前後の差圧
を測定する圧力計、6はこれら3系統に油燃料を供給す
る燃料油ポンプである。
【0004】11は制御装置であり、各3系統の圧力計
5a,5b,5cで検出した差圧信号を入力し、この各
差圧が一定となるように3系統の圧力調節弁4a,4
b,4cの開度を制御し、各流量調節弁4a,4b,4
cの前後の圧力を所定の差圧に保持し、各3系統への燃
料分配率を正確に制御できるようにしている。各3系統
の燃料分配比率の制御は、制御装置11により予め設定
された比率に従って流量調節弁3a,3b,3cの開度
を制御して行う。この場合には前述のように流量調節弁
5a,5b,5cの前後の差圧が所定の差圧に維持され
るので燃料分配比が正確に制御できる。
【0005】図3は上記に説明の制御の状態を示し、
(a)は燃料供給圧力が一定で燃料が供給されている状
態を示し、(b)は燃焼器の圧力が変動した状態であ
り、この場合には圧力調節弁の開度を(c)のように
(b)の変動に応じて調節し、(d)に示すように差圧
Δpが一定となるように制御している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来のガ
スタービンの燃料制御装置においては、パイロット、メ
インA、メインBの各3系統の燃料比率を正確に制御す
るために圧力調節弁を調整して流量調節弁の前後差圧を
一定になるように制御し、このような安定した状態で各
流量調節弁の開度を制御してあらかじめ定められた燃料
分配比率に従って燃料を供給している。しかしながら燃
焼器の着火時やガスタービンの昇速中、又低負荷時には
燃焼器の圧力やノズルの差圧が小さいため、燃料油が一
定の供給圧力で供給されている場合には各系統の差圧が
増大してしまい、圧力調整弁の開度を制御しても差圧を
一定に維持することがむずかしくなる。流量調節弁の前
後の差圧が一定に維持されていないと、各3系統におけ
る燃料分配の正確な制御ができないことになる。
【0007】そこで本発明は、ガスタービン油焚燃焼器
における燃料油制御装置において、燃焼器の着火時や昇
速中、あるいは低負荷時において、各燃料系統の流量調
節弁の前後の差圧が変動した場合でも、差圧を一定に保
持できるように制御し、各燃料供給系統における燃料分
配が正確に行うことのできる燃料油制御装置を提供する
ことを課題としたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の手段を提供する。
【0009】燃料油供給系より、それぞれパイロット系
統、複数の主燃料系統に油燃料を供給し、同パイロッ
ト、複数の主燃料系統にはそれぞれ圧力調節弁と流量調
節弁とを設け、同圧力調節弁で流量調節弁の前後の差圧
が一定となるように制御し、各系統の流量調節弁により
同各系統に所定の分配比率で油燃料を供給するガスター
ビン油焚燃焼器における燃料油制御装置において、前記
燃料供給系と前記各系統との間には圧力検出器を設ける
と共に、逃し圧力調節弁を併設し、前記制御装置は前記
圧力検出器の信号、ガスタービンの回転数信号及び負荷
信号を入力し、これら入力信号に基づいて低負荷時に前
記圧力検出器の検出圧力が所定の圧力よりも大きくなる
と前記逃し圧力調節弁を開き、油燃料の一部を外部へ逃
すように制御することを特徴とするガスタービン油焚燃
焼器における燃料油制御装置。
【0010】ガスタービンの油焚燃焼器においては、制
御装置がパイロット、メインA、メインBの各系統に適
正な燃料比率で配分されるように各系統の流量調節弁の
開度を制御しているが、このような制御が正確になされ
るように同時に各流量調節弁の差圧を一定に制御してい
る。しかしながら、燃焼器の着火時やガスタービン昇速
中、あるいは低負荷時には燃焼器の圧力が低いために燃
料油を一定の供給圧力で供給していると圧差が増大して
しまい、差圧一定の基での流量調節弁の制御が正確にな
されないことになる。
【0011】そこで本発明では制御装置が着火時やガス
タービン昇速時、あるいは低負荷時の状態をガスタービ
ンの回転数や負荷信号で検出し、このような状態で圧力
検出器からの燃料油供給系の圧力が所定差以上に上昇し
たか否かを調べて、所定圧力以上となると逃し圧力調節
弁をその圧力上昇に応じて開き、油燃料の一部を外部に
逃し、差圧の上昇分を低減させるように制御する。この
ように制御することにより着火時や、昇速中、あるいは
低負荷時においても所定の燃料分配比率に従って流量調
節弁を制御し、正確な比率で燃料分配の制御ができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の一形態に係るガスタービン油焚燃焼器における燃料
油制御装置の系統図である。図1において符号2乃至6
は図3に示す従来例と同一機能を有するものであり、同
一符号を用いており、詳しい説明は省略し、そのまま引
用して説明するが、本発明の特徴部分は符号1,7,8
の部分にあり、以下これらの特徴部分につき詳しく説明
する。
【0013】図1において、1は制御装置であり、各3
本の燃料系統のパイロット、メインA、メインBに設け
られた流量調節弁3c,3a,3bの各入口、出口前後
の差圧信号を圧力計5c,5a,5bからそれぞれ検出
して入力し、更に各圧力調節弁4c,4a,4bの入口
側に設けられた圧力計7の圧力検出信号も入力する。
【0014】制御装置1は、上記の入力信号に基づいて
流量調節弁5c,5a,5b間の差圧が所定の圧力値を
維持し、一定となるように圧力調節弁4c,4a,4b
の開度を制御すると共に、流量調節弁3c,3a,3b
を制御してあらかじめ定められた燃料比率となるように
各系統に燃料を供給している。これらの制御は前述の従
来例と同じである。
【0015】本発明の実施の形態においては、圧力調節
弁4c,4a,4bの上流側に圧力計7を設け、その検
出信号を制御装置1に入力し、更に逃し圧力調節弁8を
燃料供給系に設け、制御装置1の信号でその開度を制御
する構成としている。又、制御装置1にはガスタービン
の回転数の信号9と負荷信号10が入力されている。
【0016】上記構成の燃料油制御装置において、燃料
油ポンプ6により圧力調節弁4c,4a,4b、流量調
節弁3c,3a,3bを介してそれぞれパイロット、メ
インA、メインBの各系統へ所定の燃料比率で燃料が供
給され、各ノズルにより燃焼器2内に噴射して燃焼さ
せ、高温の燃焼ガスをガスタービンに送る。この過程に
おいて、制御装置1は前述のように圧力計5c,5a,
5bの各検出信号を入力し、これら差圧が所定の圧力値
を保つように圧力調節弁4c,4a,4bの開度を制御
している。
【0017】制御装置1は更に、この状態で予め定めら
れた各3系統の燃料分配比率に従って流量調節弁3c,
3a,3bの開度を制御し、燃焼器2へ油燃料を供給す
るが、流量調節弁3c,3a,3bの各圧差は一定にな
るように制御されているので、正確に定められた比率に
従って燃料を供給することができる。
【0018】しかし、燃焼器2の着火時やガスタービン
の昇速中、あるいは低負荷時には燃焼器の圧力やノズル
の差圧が小さいので、燃料油を一定圧力で供給している
と各系統の差圧が増大し、圧力調節弁4c,4a,4b
を制御しても差圧を一定に維持できなくなり、流量調節
弁3c,3a,3bの正確な制御がむずかしくなってし
まう。
【0019】そこで、このような差圧の増大を抑えて圧
力の増大分を低減させる必要がある。制御装置1にはガ
スタービンの回転数信号9と負荷信号10が入力されて
おり、これらの信号により着火時やガスタービンの昇速
中、あるいは低負荷時の状態を検出し、更に圧力計7の
信号も入力して燃焼器2での圧力の低下時による各系統
の差圧の増大を検出し、所定値よりも圧力が高くなると
逃し圧力調節弁8の開度をその圧力上昇分に応じて開
き、供給される油燃料の一部をバイパスして外部へ逃し
て圧力を低下させ、差圧一定の制御ができるように制御
する。
【0020】図3は上記に説明の制御の状態を示し、従
来例で説明したように差圧ΔPを一定に制御する場合を
示す図である。(a)は燃料供給圧力一定の状態、
(b)は燃焼器圧力で、図示のように変動した状態を示
している。(c)は圧力調節弁の開度を示し、(b)の
燃焼器圧力の変化に対し、(d)に示すように差圧ΔP
が一定となるようにその開度が変化している。このよう
に制御装置1は燃料供給圧力一定の状態で、差圧ΔPが
一定となるように制御する。
【0021】図2は本発明の特徴となる制御の状態を示
し、(a)は低負荷時、等により差圧ΔPが一定に制御
できずに点線で示すように増大した状態を示している。
これに対して(b)は逃し圧力調節弁をその圧力上昇分
に応じて開き、差圧の増大した分に相当する油燃料を逃
しており、その結果、差圧ΔPは一定に制御可能とな
る。
【0022】以上説明のように、本実施の形態において
は、燃焼器2の着火時や、ガスタービンの昇速中、ある
いは低負荷時において燃焼器の圧力が低下し、各油燃料
供給系統の差圧が増大すると、制御装置1がこの状態を
検出し、逃し圧力調節弁8の開度をその圧力の増加分に
応じて開き、供給される油燃料の一部を外部に逃して差
圧の増大を抑えるようにしたので、制御装置1による流
量調節弁3c,3a,3bの制御により燃料分配比率に
従って正確に燃料の流量を制御することができる。
【0023】なお、上記の実施の形態においては、パイ
ロット、メインA、メインBの3本の燃料供給系統の例
で説明したが、本発明は燃料供給系統が3本の例に限定
されるものではなく、複数本の系統にも当然適用出来る
ものである。
【0024】
【発明の効果】本発明のガスタービン油焚燃焼器におけ
る燃料油制御装置は、燃料油供給系より、それぞれパイ
ロット系統、複数の主燃料系統に油燃料を供給し、同パ
イロット、複数の主燃料系統にはそれぞれ圧力調節弁と
流量調節弁とを設け、同圧力調節弁で流量調節弁の前後
の差圧が一定となるように制御し、各系統の流量調節弁
により同各系統に所定の分配比率で油燃料を供給するガ
スタービン油焚燃焼器における燃料油制御装置におい
て、前記燃料供給系と前記各系統との間には圧力検出器
を設けると共に、逃し圧力調節弁を併設し、前記制御装
置は前記圧力検出器の信号、ガスタービンの回転数信号
及び負荷信号を入力し、これら入力信号に基づいて低負
荷時に前記圧力検出器の検出圧力が所定の圧力よりも大
きくなると前記逃し圧力調節弁を開き、油燃料の一部を
外部へ逃すように制御することを特徴としている。この
ような構成により、着火時や昇速時、あるいは低負荷時
において差圧が所定圧力以上となると逃し圧力調節弁を
その圧力上昇に応じて開き、油燃料の一部を外部に逃
し、差圧の上昇分を低減させるように制御する。このよ
うに制御することにより着火時や、昇速中、あるいは低
負荷時においても、所定の燃料分配比率に従って流量調
節弁を制御し、正確な比率で燃料分配の制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るガスタービン油焚
燃焼器制御装置の系統図である。
【図2】本発明の実施の一形態に係るガスタービン油焚
燃焼器制御装置による制御を示し、(a)は差圧の変化
を、(b)は逃し圧力調節弁開度の変化をそれぞれ示
す。
【図3】本発明及び従来のガスタービン油焚燃焼器制御
装置による燃料系統の差圧一定制御の状態を示し、
(a)は燃料供給圧力、(b)は燃焼器圧力、(c)は
圧力調節弁開度、(d)は差圧の変化をそれぞれ示す。
【図4】従来のガスタービン油焚燃焼器制御装置の系統
図である。
【符号の説明】
1 制御装置 2 燃焼器 3a,3b,3c 流量調節弁 4a,4b,4c 圧力調節弁 5a,5b,5c 圧力計 6 燃料油ポンプ 7 圧力計 8 逃し圧力調節弁 9 ガスタービン回転数信号 10 負荷信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料油供給系より、それぞれパイロット
    系統、複数の主燃料系統に油燃料を供給し、同パイロッ
    ト、複数の主燃料系統にはそれぞれ圧力調節弁と流量調
    節弁とを設け、同圧力調節弁で流量調節弁の前後の差圧
    が一定となるように制御し、各系統の流量調節弁により
    同各系統に所定の分配比率で油燃料を供給するガスター
    ビン油焚燃焼器における燃料油制御装置において、前記
    燃料供給系と前記各系統との間には圧力検出器を設ける
    と共に、逃し圧力調節弁を併設し、前記制御装置は前記
    圧力検出器の信号、ガスタービンの回転数信号及び負荷
    信号を入力し、これら入力信号に基づいて低負荷時に前
    記圧力検出器の検出圧力が所定の圧力よりも大きくなる
    と前記逃し圧力調節弁を開き、油燃料の一部を外部へ逃
    すように制御することを特徴とするガスタービン油焚燃
    焼器における燃料油制御装置。
JP28841697A 1997-10-21 1997-10-21 ガスタービン油焚燃焼器における燃料油制御装置 Withdrawn JPH11117769A (ja)

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