JPH11236825A - ガスタービン燃料切替時の燃料ガス圧調弁制御システム - Google Patents

ガスタービン燃料切替時の燃料ガス圧調弁制御システム

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JPH11236825A
JPH11236825A JP3871098A JP3871098A JPH11236825A JP H11236825 A JPH11236825 A JP H11236825A JP 3871098 A JP3871098 A JP 3871098A JP 3871098 A JP3871098 A JP 3871098A JP H11236825 A JPH11236825 A JP H11236825A
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JP
Japan
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fuel
gas
controller
regulating valve
signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3871098A
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English (en)
Inventor
Naoki Ujiie
直樹 氏家
Motoshi Takasu
素志 高須
Takumi Murakami
巧 村上
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービン燃料切替時の燃料ガス圧調弁制
御システムに関し、低燃料流量域での圧調弁のハンチン
グを防止する。 【解決手段】 ガス燃料識別信号21からの信号はNO
T回路14で反転し、PIコントローラ11に入り、通
常運転時のモードとしてこれを作動させ、燃料制御信号
22により関数発生器13から圧力設定値が出力されて
減算器12でガスバルブ差圧信号23との差が求めら
れ、PIコントローラ11で演算して圧力調整弁制御信
号30を出力する。燃料切替中のガス低流量域では燃料
切替中のガス低燃料流量域信号24はNOT回路2で反
転して制御信号ライン6よりPIコントローラ1を作動
させると共に、制御信号ライン5によりPIコントロー
ラ11を非作動とし、入力ライン4からの差信号を入力
し、演算して制御信号30を出力する。従ってガス低流
量域での圧調弁40のハンチングが防止される。

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燃料切
替時の燃料ガス圧調弁制御システムに関し、燃料切替時
の圧力調整弁のハンチング動作を防止するようなシステ
ムである。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンの燃料ガス系統の圧力調整
弁(圧調弁)の制御においては、従来は制御装置の設定
条件として定常運転時に合わせて出力のゲイン、時間遅
れを設定し制御している。燃料を、例えば油からガスに
切替える際には切替の初期においてはガス流量が少く、
徐々にガス流量が増加して切替わるので、切替初期には
ガス燃料の低燃料流量域が生ずる。又、燃料を逆に、ガ
スから油に切替える際には、切替の初期にはガス流量は
多く、徐々に減少して油に切替わるが、切替の最後には
ガス流量の少い低流量域となる。
【0003】このようなガス燃料の低流量域において
は、制御装置が前述のように定常運転時の条件で圧力調
整弁を制御するのでガス流量と制御信号のゲインや時間
遅れとがマッチしなくなり、ハンチング動作を起すよう
になる。
【0004】図2は上記に説明の従来の燃料ガス圧調弁
の制御系統図であり、図において、11はPIコントロ
ーラであり、コントローラの条件として、K(ゲイン)
=0.5,T(時間遅れ)=10.0秒が設定されてい
る。12は減算器であり、13は関数発生器で、圧力信
号の設定値を出力する。14はNOT回路であり、ガス
燃料の有無の信号を制御するためのものである。
【0005】21はガス燃料識別信号で、ガス燃料が有
りの状態で出力される信号である。22は燃料制御信号
でガスタービンの燃料系統に共通の信号である。23は
ガスバルブ差圧信号であり、圧力調整弁の入口、出口間
の実際の差圧信号である。
【0006】上記のような従来の圧調弁制御系統におい
て、負荷の状態に応じて燃料供給を制御する燃料制御信
号22が関数発生器13に入力すると、関数発生器13
はあらかじめ定められた、その負荷状態に適した圧力の
設定値を出力し、減算器12においてガスバルブ差圧信
号23との差を求め、PIコントローラ11へ入力す
る。一方、ガス燃料が使用されていると、ガス有りとの
ガス燃料識別信号21が「ON」の状態となり、NOT
回路14を通って、ガス有りの状態で信号「0」がPI
コントローラ11に入力される。PIコントローラ11
では、ガス有りの「0」の信号が入力されると燃料がガ
スでの通常運転と判断し、減算器12からの差信号を入
力してこの差をなくすように調整、演算し、適正な圧力
調整弁制御信号30を出力し、圧力調整弁40の開度を
制御する。
【0007】上記の制御を行うPIコントローラ11に
は、K(ゲイン)=0.5,T(時間遅れ)=10.0
秒が条件として設定されており、この設定条件は、定常
運転時に圧力調整弁40を制御するためのものであり、
燃料ガスの低燃料流量域での条件には適さない条件であ
る。そのために、油からガスへの切替の場合には、切替
初期、ガスから油への切替の場合には、切替終了直前の
燃料ガス低燃料流量域においては条件がマッチせず、圧
力調整弁40がハンチングを起してしまう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
燃料ガス系統の圧力調整弁においては燃料切替時の低燃
料流量域、即ち、油からガスへの切替時の初期又はガス
から油への切替時の切替終了直前において、PIコント
ローラの設定条件がマッチしないためにハンチングを起
してしまい負荷変動を大きくしてしまう。
【0009】そこで本発明は、ガスタービンの燃料ガス
の圧力調整弁の制御系統において、ガス燃料で通常運転
時の条件で圧力調整弁を制御するPIコントローラと、
燃料切替中に作動して圧力調整弁を制御するPIコント
ローラとをそれぞれ別に設けて燃料切替時の圧力調整弁
のハンチングを防止する制御システムを提供することを
課題としてなされたものである。
【0010】
【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。
【0011】ガスタービンの負荷に応じた燃料制御信号
に基づいて演算し、通常運転時に燃料ガス系統の圧力調
整弁の開度制御信号を出力する第1のPIコントローラ
と、前記第1のPIコントローラよりもゲインを低下さ
せると共に、燃料がガスから油、又は油からガスに切替
中の信号に基づいて前記第1のPIコントローラを非作
動として作動し、前記圧力調整弁の開度制御信号を出力
する第2のPIコントローラとを具備してなることを特
徴とするガスタービン燃料切替時の燃料ガス圧調弁制御
システム。
【0012】本発明においては、燃料ガス系統の圧力調
整弁は、通常運転時には、通常運転時に適したゲインと
時間遅れの条件が設定された第1のPIコントローラに
より制御されているが、燃料が切替中には燃料切替中の
信号に基づいて第2のPIコントローラを作動モードに
して切替中には第2のPIコントローラが演算する出力
信号で圧力調整弁の開度を制御する。第2のPIコント
ローラには第1のPIコントローラよりもゲインを低く
設定し、感度を低下させており、燃料切替時のガス低燃
料流量域においては低感度で圧力調整弁の開度を制御す
るのでハンチングを起さずに制御することができる。
【0013】又、本発明においては、上記での燃料切替
中の信号は、切替中であってガスが低燃料流量域に出力
される信号であるので第2のPIコントローラが作動す
るのはガスが低燃料流量域のみとなり、切替中であって
も、ガスが低燃料流量域でないと第1のPIコントロー
ラが作動して圧力調整弁を制御することになる。従って
ゲインの低い第2のPIコントローラが適したガスの低
燃料流量域のみを制御するのでより正確な圧力調整弁の
制御がなされる。
【0014】
【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燃料切替時の燃料ガス圧
調弁制御システムの系統図である。図において、符号1
1乃至14,21,22,23,30,40は図2に示
す従来の系統と同じであり、説明は省略してそのまま引
用して説明するが、本発明の特徴部分は符号1乃至6、
及び符号24で示す燃料切替中信号の部分にあり、以下
にこれらについて詳しく説明する。
【0015】図1において、1はPIコントローラであ
り、PIコントローラ11とは別に設けられ、燃料切替
中に作動し、切替中の条件、即ち、K(ゲイン)=0.
1,T(時間遅れ)=10.0秒が設定してあり、燃料
切替中においては燃料ガス流量制御信号のゲインの感度
を低下させて設定している。2はNOT回路であり、P
Iコントローラ1の燃料切替信号を検出するラインに設
けられている。
【0016】24は燃料切替中の信号であり、燃料が油
からガス、又はガスから油へ切替中に出力され、特に、
燃料切替中で燃料ガスが低燃料流量域となると出力する
信号である。又、この信号は燃料切替中の期間中に出力
する信号であっても良い。4はPIコントローラ1の入
力ライン、5はPIコントローラ1が作動中にPIコン
トローラ11を非作動とするための制御信号ライン、6
は燃料切替中の制御信号ラインである。
【0017】上記構成のガスタービン燃料切替時の燃料
ガス圧調弁制御システムにおいて、通常運転中にはガス
燃料識別信号21が出力されており、NOT回路14に
より「0」信号となってPIコントローラ11に入力さ
れるので、PIコントローラ11は燃料ガス通常運転時
の制御信号と判断し、作動を開始する。
【0018】一方、燃料制御信号22が関数発生器13
に入力され、関数発生器13から負荷条件に応じた圧力
の設定値が出力されて減算器12に入力される。減算器
12では、圧力調整弁40の入口、出口間の実際の差圧
であるガスバルブ差圧信号23との差が求められ、その
設定値との差はPIコントローラ11に入力される。P
Iコントローラ11には通常運転時のK=0.5,T=
10.0秒の条件が設定されており、通常運転時におい
て圧力調整弁40を適正に制御する圧力調整弁制御信号
30が出力される。
【0019】燃料がガスから油への切替時には切替終了
の直前に、又油からガスへの切替時には切替の初期に、
ガスの低燃料流量域が生ずるが、この時には燃料切替時
のガス低燃料流量域信号24が出力され、この信号はN
OT回路2を介して反転され、制御信号ライン6よりP
Iコントローラ1に入力され、ガス低燃料流量域におい
てPIコントローラ1を作動状態とする。
【0020】PIコントローラ1においては、この時に
は信号ライン5より信号をPIコントローラ11に入力
し、PIコントローラ11を非作動とし、その代わりに
低燃料流量域の条件、即ち、K=0.1,T=10.0
秒が設定されているPIコントローラ1が作動し、減算
器12からの差圧の信号が入力ライン4より入力され、
低燃料流量域の条件で演算した圧力調整弁制御信号30
を出力し、圧力調整弁40を制御する。
【0021】次に上記に説明の実施の形態での圧調弁制
御システムで実施した試験結果を〔表1〕にまとめて示
す。〔表1〕によれば試験1回目〜3回目のガス→油切
替まではPIコントローラなしの従来の制御システムで
実施した結果であり、圧調弁の下限は着火開度との比率
を示している。この結果によればいずれもハンチングが
発生している。なお、カッコ内は試験を実施したプラン
トの負荷を(MW)で示している。
【0022】これに対して、3回目の油→ガス切替から
5回目までは本発明のPIコントローラを2台で制御す
るシステムを採用した結果であり、PIコントローラの
はK=0.6,T=10.0秒とし、はK=0.
1,T=10.0秒としてゲインを低くして感度を低下
させている。これらの結果によればいずれもハンチング
が発生しないことが判明した。
【0023】
【表1】
【0024】以上説明の実施の形態でのガスタービンの
燃料ガス圧調弁制御システムによれば、ガス燃料系統の
圧力調整弁40を制御する従来の通常運転時の条件を設
定したPIコントローラ11に、更に燃料切替時のガス
低燃料流量域での条件を設定したPIコントローラ1を
設け、燃料ガスでの通常運転時にはPIコントローラ1
1で、燃料切替時のガス低燃料流量域ではPIコントロ
ーラ1でそれぞれ演算し、圧力調整弁制御信号30を出
力するようにしたので、燃料切替時の燃料ガス圧力調整
弁のハンチングが防止され、負荷変動幅を少なくするこ
とができる。
【0025】
【発明の効果】本発明は、ガスタービン燃料切替時の燃
料ガス圧調弁制御システムは、ガスタービンの負荷に応
じた燃料制御信号に基づいて演算し、通常運転時に燃料
ガス系統の圧力調整弁の開度制御信号を出力する第1の
PIコントローラと、前記第1のPIコントローラより
もゲインを低下させると共に、燃料がガスから油、又は
油からガスに切替中の信号に基づいて前記第1のPIコ
ントローラを非作動として作動し、前記圧力調整弁の開
度制御信号を出力する第2のPIコントローラとを具備
してなることを特徴としている。このようなシステムに
より、第2のPIコントローラは第1のPIコントロー
ラよりも感度を低下させており、燃料切替時のガス低燃
料流量域においては低感度で圧力調整弁の開度を制御す
るのでハンチングを起さずに制御することができる。
【0026】本発明では、このようなシステムにより、
第2のPIコントローラが作動するのはガスが低燃料流
量域のみとなり、切替中であっても、ガスが低燃料流量
域でないと第1のPIコントローラが作動して圧力調整
弁を制御することになる。従ってゲインの低い第2のP
Iコントローラが適したガスの低燃料流量域のみを制御
するのでより正確な圧力調整弁の制御がなされる。
【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燃料
切替時の燃料ガス圧調弁制御システムの系統図である。
【図2】従来のガスタービンの燃料切替時の燃料ガス圧
調弁制御システムの系統図である。
【符号の説明】
1,11 PIコントローラ 2 NOT回路 4 入力ライン 5,6 制御信号ライン 12 減算器 13 関数発生器 21 ガス燃料識別信号 22 燃料制御信号 23 ガスバルブ差圧信号 24 燃料切替中のガス低燃料流量域信号 30 圧力調整弁制御信号 40 圧力調整弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスタービンの負荷に応じた燃料制御信
    号に基づいて演算し、通常運転時に燃料ガス系統の圧力
    調整弁の開度制御信号を出力する第1のPIコントロー
    ラと、前記第1のPIコントローラよりもゲインを低下
    させると共に、燃料がガスから油、又は油からガスに切
    替中の信号に基づいて前記第1のPIコントローラを非
    作動として作動し、前記圧力調整弁の開度制御信号を出
    力する第2のPIコントローラとを具備してなることを
    特徴とするガスタービン燃料切替時の燃料ガス圧調弁制
    御システム。
JP3871098A 1998-02-20 1998-02-20 ガスタービン燃料切替時の燃料ガス圧調弁制御システム Withdrawn JPH11236825A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3871098A JPH11236825A (ja) 1998-02-20 1998-02-20 ガスタービン燃料切替時の燃料ガス圧調弁制御システム

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JP3871098A JPH11236825A (ja) 1998-02-20 1998-02-20 ガスタービン燃料切替時の燃料ガス圧調弁制御システム

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JPH11236825A true JPH11236825A (ja) 1999-08-31

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JP (1) JPH11236825A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6812493B2 (en) 2000-04-04 2004-11-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thin-film semiconductor element and method of producing same
JP2007205224A (ja) * 2006-02-01 2007-08-16 Hitachi Ltd デュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御装置及び燃料ガス圧力制御方法
US8749085B2 (en) 2010-11-30 2014-06-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine control device and generating system

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Effective date: 20050510