JPH1136891A - ガスタービン燃料供給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービンの負荷遮断が発生した時に、燃
料流量が一時的に燃焼器の火炎を維持する最小燃料流量
以下に低下するのを防止することのできるガスタービン
燃料供給制御装置を提供することである。 【解決手段】 ガスタービン出力が急減したことを出力
急減検出手段８で検出したときは、タイマ手段１０が動
作開始し所定の時間経過後に動作を停止する。そして、
信号切換手段１１は、タイマ手段１０の不動作中は第１
の設定器１２に設定された最小火炎保持燃料流量に相当
する第１の燃料流量設定値を出力し、タイマ手段１０の
動作時間中は第１の燃料流量より大きい第２の設定手段
１３に設定された第２の燃料流量設定値を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低ＮＯｘ燃焼器を
用いたガスタービン燃料供給制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、発電用ガスタービンにおいて
は、排ガスＮＯｘ低減対策として予混合燃焼法を採用し
た低ＮＯｘ燃焼器が採用されている。すなわち、ガスタ
ービン負荷上昇過程にて燃焼温度が規定の温度に達する
と、燃焼モードを拡散燃焼モードより予混合燃焼モード
へと移行することにより燃焼状態の最適化を図り、ＮＯ
ｘ低減を図っている。

【０００３】図７は、低ＮＯｘ燃焼器に対し燃料を供給
する燃料供給装置の配管系統を示す系統図である。ガス
タービンに使用される燃料は、燃料配管１に配設された
燃料遮断弁２を通り燃料調節弁３に導かれる。そして、
この燃料調節弁３によってガスタービンの要求負荷に応
じた総燃料流量が制御される。燃料調節弁３を出た燃料
は、その下流側で拡散燃料配管４と予混合燃料配管５に
分岐されて燃焼器に供給される。

【０００４】そして、拡散燃料配管４には拡散燃料調節
弁６が、予混合燃料配管５には予混合燃料調節弁７が各
々配設されており、各々の燃料流量を制御している。図
８は拡散燃料調節弁６および予混合燃料調節弁７の開度
制御の説明図である。

【０００５】図８において、特性曲線Ｓ１は拡散燃料調
節弁６の開度を示し、特性曲線Ｓ２は予混合燃料調節弁
７の開度を示している。図８に示すように、ガスタービ
ン負荷が所定値（定格値１００％に対してα％）未満の
場合は、拡散燃料調節弁６は全開（開度１００％）、予
混合燃料調節弁７は全閉（開度０％）であり、燃焼器へ
の燃料供給量は燃料調節弁３で制御される。

【０００６】そして、ガスタービン負荷が所定値α％以
上の要求となった場合には、燃料モードの移行が開始さ
れ、拡散燃料調節弁６が所定開度ａ１となるように閉方
向に制御されると共に、予混合燃料調節弁７が所定開度
ｂ１となるように開方向に制御される。このようにし
て、ガスタービン負荷の上昇に伴って、拡散燃料調節弁
６と予混合燃料調節弁７の開度は制御される。

【０００７】図９は、予混合燃焼モードで運転中にガス
タービンの負荷遮断が発生した際の燃料調節弁３、拡散
燃料調節弁６、予混合燃料調節弁７の開度制御の説明図
である。特性曲線Ｓ１は拡散燃料調節弁６の開度、特性
曲線Ｓ２は予混合燃料調節弁７の開度、特性曲線Ｓ３は
燃料調節弁３の開度、特性曲線Ｓ４は拡散燃料調節弁６
を通過する燃料流量、特性曲線Ｓ５は予混合燃料調節弁
７を通過する燃料流量をそれぞれ示している。

【０００８】いま、負荷遮断が発生したとすると、特性
曲線Ｓ３に示されるように、燃料調節弁３がガスタービ
ンのオーバースピードを抑制するために最小火炎保持開
度まで閉方向へ制御される。また、これと同時に特性曲
線Ｓ１に示されるように、拡散燃料調節弁６が所定開度
ａ１より全開（開度１００％）になるように開方向へ制
御され、さらに特性曲線Ｓ２に示されるように予混合燃
料調節弁７が所定開度より全閉（開度０％）となるよう
に閉方向へ制御される。

【０００９】この結果、予混合燃料調節弁７を通過する
燃料流量は、特性曲線Ｓ５に示すように予混合燃料調節
弁７が閉方向に制御されるに合わせ燃料流量が降下し、
最終的には零になる。また、拡散燃料調節弁６を通過す
る燃料流量は、特性曲線Ｓ４に示すように一旦上昇して
下降し、その後に上昇して燃料調節弁３の最小火炎保持
開度で決まる燃料流量になる。

【００１０】このようにして、ガスタービンの負荷遮断
が発生したときは、拡散燃料調節弁６は全開、予混合燃
料調節弁７は全閉となり、最終的には燃料流量が全て拡
散燃料調節弁６を通過するように制御される。また、ト
ータル燃料流量は燃料調節弁３にて決定され、燃料調節
弁３は、ガスタービンのオーバースピードを抑制する為
に最小火炎保持開度までに閉方向へ制御された後、ガス
タービンを定格スピードに維持するために制御される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図９に示す
ようにガスタービンの負荷遮断が発生したときに予混合
燃焼モードから拡散燃焼モードへ燃料制御が移行する際
には、特性曲線Ｓ４に示すように、拡散燃料調節弁６を
通過する燃料は、拡散燃料調節弁６の開方向制御によっ
て一旦増加するが、トータル燃料を制御する燃料調節弁
３の閉方向制御によって減少し、その後に再度増加する
特性となる。

【００１２】この拡散燃料調節弁６を通過する燃料流量
が、一旦増方向の変化より減方向に変化した際に、一時
的に、燃焼器の火炎を保持する最小燃料流量以下に低下
してしまうことがあり、そうした場合には、燃焼器内の
火炎が維持できず失火する現象が発生することになる。

【００１３】本発明の目的は、ガスタービンの負荷遮断
が発生した時に、燃料流量が一時的に燃焼器の火炎を維
持する最小燃料流量以下に低下するのを防止することの
できるガスタービン燃料供給制御装置を提供することで
ある。

【００１４】

【課題を解決する為の手段】請求項１の発明に係わるガ
スタービン燃料供給制御装置は、ガスタービン出力が急
減したことを検出する出力急減検出手段と、出力急減検
出手段でガスタービン出力の急減が検出されたときに動
作開始し所定の時間経過後に動作停止となるタイマ手段
と、予め定められた最小火炎保持燃料流量に相当する第
１の燃料流量設定値を設定するための第１の設定手段
と、第１の燃料流量設定値より大きい第２の燃料流量設
定値を設定するための第２の設定手段と、タイマ手段の
動作時間中は第２の燃料流量設定値を出力しタイマ手段
の不動作中は第１の燃料流量設定値を出力する信号切換
手段とを備えたものである。

【００１５】請求項１の発明に係わるガスタービン燃料
供給制御装置では、ガスタービン出力が急減したことを
出力急減検出手段で検出したときは、タイマ手段が動作
開始し所定の時間経過後に動作を停止する。そして、信
号切換手段は、タイマ手段の不動作中は第１の設定器に
設定された最小火炎保持燃料流量に相当する第１の燃料
流量設定値を出力し、タイマ手段の動作時間中は第１の
燃料流量より大きい第２の設定手段に設定された第２の
燃料流量設定値を出力する。

【００１６】請求項２の発明に係わるガスタービン燃料
供給制御装置は、請求項１に記載のガスタービン燃料供
給制御装置において、第２の設定手段は、ガスタービン
出力が急減する直前のガスタービン出力に基づいて第２
の燃料流量設定値を決定するようにしたことを特徴とす
るガスタービン燃料供給制御装置。

【００１７】請求項２の発明に係わるガスタービン燃料
供給制御装置では、請求項１の発明の作用に加え、ガス
タービン出力が急減する直前のガスタービン出力に基づ
いて第２の燃料流量設定値が決定され、その第２の燃料
流量設定値により燃料流量は制御される。

【００１８】請求項３の発明に係わるガスタービン燃料
供給制御装置は、請求項２に記載のガスタービン燃料供
給制御装置において、タイマ手段は、ガスタービン出力
が急減する直前のガスタービン出力に基づいて動作時間
である所定の時間を決定するようにしたことを特徴とす
るガスタービン燃料供給制御装置。

【００１９】請求項３の発明に係わるガスタービン燃料
供給制御装置では、請求項２の発明の作用に加え、ガス
タービン出力が急減する直前のガスタービン出力に基づ
いてタイマ手段はその動作時間である所定の時間が決定
され、その動作期間中は第２の燃料流量設定値で燃料流
量は制御される。

【００２０】請求項４の発明に係わるガスタービン燃料
供給制御装置は、請求項１に記載のガスタービン燃料供
給制御装置において、第２の設定手段は、ガスタービン
出力が急減する直前のガスタービン燃料流量指令に基づ
いて第２の燃料流量設定値を決定するようにしたことを
特徴とするガスタービン燃料供給制御装置。

【００２１】請求項４の発明に係わるガスタービン燃料
供給制御装置では、請求項１の発明の作用に加え、ガス
タービン出力が急減する直前のガスタービン燃料流量指
令に基づいて第２の燃料流量設定値が決定され、その第
２の燃料流量設定値により燃料流量は制御される。

【００２２】請求項５の発明に係わるガスタービン燃料
供給制御装置は、請求項４に記載のガスタービン燃料供
給制御装置において、タイマ手段は、ガスタービン出力
が急減する直前のガスタービン燃料流量指令に基づいて
動作時間である所定の時間を決定するようにしたことを
特徴とするガスタービン燃料供給制御装置。

【００２３】請求項５の発明に係わるガスタービン燃料
供給制御装置では、請求項４の発明の作用に加え、ガス
タービン出力が急減する直前のガスタービン燃料流量指
令に基づいてタイマ手段の動作時間である所定の時間が
決定され、その動作期間中は第２の燃料流量設定値で燃
料流量は制御される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。図１は本発明の第１の実施の形態に係わるガスター
ビン燃料供給制御装置の構成図である。ガスタービンの
運転中にガスタービン出力が急減したことは出力急減検
出手段８で検出される。この出力急減検出手段８として
は、発電系統事故やガスタービン発電機遮断器の開放等
の負荷遮断発生を検出する負荷遮断検出器や、ガスター
ビン入熱と発電出力とのアンバランスを検知するパワー
ロードアンバランス回路が用いられる。

【００２５】出力急減検出手段８で検出されたガスター
ビンの出力急減信号はシングルショット発生手段９に入
力され、ここで１パルス信号に変換される。この１パル
ス信号はタイマ手段１０に入力される。タイマ手段１０
は入力信号がＯＮすると直ちに出力信号をＯＮさせ、予
め決められた設定時間が経過した後に出力信号をＯＦＦ
するように動作する。

【００２６】タイマ手段１０の出力信号は、信号切換手
段１１に入力される。信号切換手段１１には、予め定め
られた最小火炎保持燃料流量に相当する第１の燃料流量
設定値γ％を設定するための第１の設定手段１２と、第
１の燃料流量設定値γ％より大きい第２の燃料流量設定
値β％を設定するための第２の設定手段１３とが接続さ
れている。

【００２７】第１の燃料流量設定値γ％は、従来例と同
様に最小火炎保持燃料流量に相当する設定値であり、第
２の燃料流量設定値β％は第１の燃料流量設定値γ％よ
り大きな値が設定されている。信号切換手段１１は、タ
イマ手段１０からの入力信号がＯＮの場合は、第２の燃
料流量設定値β％を出力し、タイマ手段１０からの入力
信号がＯＦＦの場合は、燃料流量設定値γ％を出力する
ように動作する。この信号切換手段１１の出力が、燃焼
器の火炎を保持するための最小燃料流量設定となり燃料
調節弁３を制御することになる。

【００２８】いま、ガスタービンの負荷遮断が発生しガ
スタービン出力が急減したとする。そうすると、出力急
減検出手段８がＯＮしシングルショット発生手段９に出
力する。シングルショット発生手段９は１パルス信号を
タイマ手段１０に出力し、タイマ手段１０はその出力を
直ちにＯＮすると共に予め設定された時間が経過すると
出力をＯＦＦさせる。タイマ手段１０の出力がＯＮする
ことで、信号切換手段１１は燃料流量設定値β％を出力
し、タイマ手段１０の出力がＯＦＦすることで燃料流量
設定値γ％に出力を切替える。信号切換手段１１の出力
は、燃焼器の火炎を保持するための最小燃料流量設定と
なり燃料調節弁３を制御する。

【００２９】図２は、予混合燃焼モードで運転中にガス
タービンの負荷遮断が発生した際の燃料調節弁３、拡散
燃料調節弁６、予混合燃料調節弁７の開度制御の説明図
である。特性曲線Ｓ１は拡散燃料調節弁６の開度、特性
曲線Ｓ２は予混合燃料調節弁７の開度、特性曲線Ｓ３は
燃料調節弁３の開度、特性曲線Ｓ４は拡散燃料調節弁６
を通過する燃料流量、特性曲線Ｓ５は予混合燃料調節弁
７を通過する燃料流量をそれぞれ示している。

【００３０】特性曲線Ｓ１に示される拡散燃料調節弁６
の開度制御と、特性曲線Ｓ２に示される予混合流量調節
弁７の開度制御は、図９に示した従来例と同様に行われ
る。一方、特性曲線Ｓ３に示される燃料調節弁３の開度
は、負荷遮断発生にて直ちに閉方向に動作するが、所定
開度（第２の燃料流量設定値β％に相当の開度）で一旦
その開度を保持し、その後、再度、閉方向へ動作し所定
開度（第１の燃料流量設定値γ％に相当の開度）になっ
ている。

【００３１】これは、出力急減検出手段８が動作すると
直ちに信号切換手段１１が第２の燃料流量設定値β％を
出力することによって、燃料調節弁３の開度が第２の燃
料流量設定値β％に相当する開度に制御されていること
を示す。また、タイマ手段１０にて予め設定された時間
が経過すると信号切換手段１１の出力が第１の燃料流量
設定値γ％に切替るため、特性曲線Ｓ３に示されるよう
に、一旦、第２の燃料流量設定値β％に相当する開度で
保持した燃料調節弁３の開度は、再度、閉方向へ動作
し、第１の燃料流量設定値γ％に相当する開度に制御さ
れる。

【００３２】この結果、特性曲線Ｓ４に示すように拡散
燃料調節弁６を通過する燃料流量は、負荷遮断発生後に
は、増方向の変化を続けるようになっている。

【００３３】このように、第１の実施の形態によれば、
負荷遮断後の燃料流量設定を段階的に減少させることに
よって、燃料流量が燃焼器の火炎を保持するための最小
燃料流量以下に低下することを防止できる。

【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図３は本発明の第２の実施の形態に係わるガスター
ビン燃料供給制御装置の構成図である。この第２の実施
の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、第２
の設定手段１３は、ガスタービン出力が急減する直前の
ガスタービン出力に基づいて第２の燃料流量設定値を決
定するようにしたものである。

【００３５】すなわち、第２の設定手段１３は以下のよ
うに構成される。ガスタービン出力検出手段１４で検出
されたガスタービン出力信号はアナログ信号遅延手段１
５に入力される。アナログ信号遅延手段１５は、入力信
号の変化に対し出力信号の変化を所定時間遅らせる働き
を持つ。アナログ信号遅延手段１５の出力はアナログ信
号切換手段１６に入力されている。

【００３６】アナログ信号切換手段１６には、アナログ
信号遅延手段１５からの信号以外にシングルショット発
生手段９からの信号とアナログ信号切換手段１６の出力
信号が入力されており、シングルショット発生手段９か
らの信号がＯＮの場合は、アナログ信号遅延手段１５か
らの信号を出力し、シングルショット発生手段９かの信
号がＯＦＦの場合は、アナログ信号切換手段１６の出力
信号を再度出力するようになっている。

【００３７】アナログ信号切換手段１６からの出力信号
は、第１の関数発生手段１７に入力されており、第１の
関数発生手段１７では、ガスタービン出力に応じた燃料
流量指令が決定され、この出力を信号切換手段１１に入
力している。

【００３８】次に、第２の実施の形態の作用を説明す
る。ガスタービンの負荷遮断が出力急減検出手段８にて
検出されたとすると、シングルショット発生手段９が１
パルスを出力する。また、ガスタービン出力検出手段１
４からの信号は負荷遮断の発生によって負荷遮断発生前
の出力より零に変化するが、アナログ信号遅延手段１５
にてその出力信号の変化は所定時間だけ遅れるため、負
荷遮断発生時点でのアナログ信号遅延手段１５の出力
は、負荷遮断直前のガスタービン出力信号を出力してい
る。

【００３９】アナログ信号切換手段１６は、シングルシ
ョット発生手段９の出力信号がＯＮした時にアナログ信
号遅延手段１５からの信号を出力し、シングルショット
発生手段９の出力信号がＯＦＦした時にアナログ信号切
換手段１６の出力信号を再度出力する動作を待つ。この
動作により負荷遮断が検出された時のアナログ信号切換
手段１６は、負荷遮断直前のガスタービン出力信号を出
力し続ける。

【００４０】アナログ信号切換手段１６から出力される
ガスタービン出力信号は、第１の関数発生手段１７に入
力される。第１の関数発生手段１７では入力されたガス
タービン出力に応じた第２の燃料流量設定値を決定し、
その第２の燃料流量設定値を信号切換手段１１に出力す
る。この第１の関数発生手段１７は、ガスタービン出力
に対する最小燃料流量設定が設定されており、ガスター
ビン負荷が高い時は大きな燃料流量が設定され、ガスタ
ービン負荷が低い場合は小さな燃料流量が設定されるよ
うになっている。例えば、図９に示すようにガスタービ
ン負荷がα％以下の場合は、ガスタービンは拡散燃焼モ
ードにあるため、第１の関数発生手段１７の設定はγ％
の設定となっている。ガスタービン負荷がα％以上の場
合は、第１の関数発生手段１７で定まる設定となる。

【００４１】信号切換手段１１は第１の実施の形態と同
様に、負荷遮断が検出されてタイマ手段１０がＯＮする
ことによって第１の関数発生手段１７からの第２の燃料
流量設定値を出力し、タイマ手段１０が所定時間を経過
しＯＦＦすることで第１の燃料流量指令値γ％に出力信
号を切り換える。この信号切換手段１１の出力信号は燃
焼器の火炎を保持するための最小燃料流量設定となり、
燃料調節弁３を制御する。

【００４２】この作用による燃料調節弁３の開度制御と
燃料流量の変化は、予混合モードで運転されている場合
には、第１の実施の形態と同様に図２にて示される。第
１の実施の形態と異なるのは、図２の特性曲線Ｓ３に示
す燃料調節弁３の開度が負荷遮断発生にて閉方向に動作
し、一旦所定開度で開度を保持するが、この所定開度が
第１の実施の形態の燃料流量設定値β％に相当する固定
開度より、第１の関数発生手段１７にて決定する負荷遮
断直前のガスタービン出力より決まる燃料流量設定値に
相当する開度に変化していることにある。

【００４３】また、ガスタービンが低負荷（α％以下）
で運転中に負荷遮断が発生した場合は、燃料調節弁３を
保持する開度を燃料流量β％に相当する開度より下げる
こととなり、この結果、ガスタービンのオーバースピー
ドは抑制されることになる。

【００４４】このように、第２の実施の形態によれば、
負荷遮断後の燃料流量設定を負荷遮断直前のガスタービ
ン出力に応じた段階設定値に減少させることによって、
燃料流量が燃焼器の火炎を保持するための最小燃料流量
以下に低下することを防止することができる。また、ガ
スタービンが低負荷（α％以下）で運転中に負荷遮断が
発生した場合のガスタービンのオーバースピードの抑制
にも適した燃料流量制御ができる。

【００４５】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。図４は本発明の第３の実施の形態に係わるガスター
ビン燃料供給制御装置の構成図である。この第３の実施
の形態は、図３に示した第２の実施の形態に対し、タイ
マ手段１０は、ガスタービン出力が急減する直前のガス
タービン出力に基づいて動作時間である所定の時間を決
定するようにしたものである。

【００４６】図４において、図３に示した第２の実施の
形態における第２の設定手段１３内に第２の関数発生手
段１８が追加して設けられており、その第２の関数発生
手段１８の出力信号をタイマ手段１０に出力している。

【００４７】第２の関数発生手段１８では、ガスタービ
ン出力に応じた時間が設定されおり、ガスタービン負荷
が高い時は長めの時間が設定され、ガスタービン負荷が
低い時は短めの時間が設定されている。また、タイマ手
段１０は、第２の関数発生手段１８から入力された時間
によって、遅延時間を設定するようになっている。

【００４８】次に、第３の実施の形態の作用を説明す
る。ガスタービンの負荷遮断が発生したとすると、アナ
ログ信号切換手段１６より出力された負荷遮断直前のガ
スタービン出力は第２の関数発生手段１８にも入力され
る。第２の関数発生手段１８では、入力されたガスター
ビン出力に応じた時間を決定し、この時間をタイマ手段
１０に出力する。タイマ手段１０は、負荷遮断が検出さ
れると直ちに出力をＯＮし、第２の関数発生手段１８か
らの入力された時間が経過すると出力をＯＦＦさせる。
これによって、信号切換手段１１は第１の関数発生手段
１７からの第２の燃料流量設定値を出力し、その後に第
１の設定手段１２からの第１の燃料流量設定値γ％に切
り換え、燃焼器の最小火炎保持燃料流量設定として出力
する。

【００４９】このように、第３の実施の形態では、タイ
マ手段１０の所定時間が負荷遮断直前のガスタービン出
力によって可変設定となっている。すなわち、第２の実
施の形態ではタイマ手段１０の所定時間は固定設定であ
るが、第３の実施の形態では、第２の関数発生手段１８
によって負荷遮断直前のガスタービン出力によって可変
設定となり、最適な燃料流量制御ができるようになって
いる。

【００５０】第３の実施形態によれば、負荷遮断後の燃
料流量設定を負荷遮断直前のガスタービン出力に応じた
設定時間で段階減少させることによって、燃料流量が燃
焼器の火炎を保持するための最小燃料流量以下に低下す
ることを防止することができる。また、ガスタービンの
オーバースピードの抑制にも適した燃料流量制御ができ
る。

【００５１】次に、本発明の第４の実施の形態を説明す
る。図５は本発明の第４の実施の形態に係わるガスター
ビン燃料供給制御装置の構成図である。この第４の実施
の形態は、図３に示した第２の実施の形態に対し、第２
の設定手段は、ガスタービン出力が急減する直前のガス
タービン燃料流量指令に基づいて第２の燃料流量設定値
を決定するようにしたものである。

【００５２】すなわち、第４の実施の形態では、第２の
実施の形態のガスタービン出力検出手段１４に代えて燃
料流量指令入力手段１９を設け、また、第１の関数発生
手段１７に代えて第３の関数発生手段２０を設けてい
る。

【００５３】図５において、ガスタービンの負荷遮断が
検出されたとすると、シングルショット発生手段９から
の１パルスがアナログ信号切換手段１６に入力される。
一方、燃料流量指令入力手段１９からは燃料流量指令が
入力され、ガスタービンの負荷遮断が検出されたときの
燃料流量指令も同様にアナログ信号遅延手段１５を介し
アナログ信号切換手段１６に入力される。従って、アナ
ログ信号切換手段１６より負荷遮断直前の燃料流量指令
が出力されることになる。

【００５４】このアナログ信号切換手段１６よりの出力
信号は、第３の関数発生手段２０に入力される。第３の
関数発生手段２０では、負荷遮断直前の燃料流量指令に
対する負荷遮断時の絞り込み燃料流量が決定され、信号
切換手段１１に出力される。信号切換手段１１の出力は
燃焼器の火炎を保持するための最小燃料流量設定とな
り、燃料調節弁３を制御する。

【００５５】これは、ガスタービンの出力がガスタービ
ンの燃料流量指令に比例する関係を考慮したものであ
る。このように、第４の実施の形態によれば、負荷遮断
後の燃料流量設定を負荷遮断直前のガスタービン燃料流
量指令に応じた段階設定値に減少させることによって、
燃料流量が燃焼器の火炎を保持するための最小燃料流量
以下に低下することを防止することができる。また、ガ
スタービンのオーバースピードの抑制にも適した燃料流
量制御ができる。

【００５６】図６は、本発明の第５の実施の形態に係わ
るガスタービン燃料供給制御装置の構成図である。この
第５の実施の形態は、図５に示した第４の実施の形態に
対し、第２の設定手段１３内に第４の関数発生手段２１
が追加して設けられており、アナログ信号切換手段１６
からの信号を入力し、タイマ手段１０に出力するように
している。第４の関数発生手段２１では、燃料流量指令
に対応した負荷遮断時の段階時間が設定されている。

【００５７】この第５実施の形態の作用を説明する。ガ
スタービンの負荷遮断が検出されたとすると、シングル
ショット発生手段９からの１パルスがアナログ信号切換
手段１６に入力される。一方、燃料流量指令入力手段１
９からは燃料流量指令が入力され、ガスタービンの負荷
遮断が検出されたときの燃料流量指令も同様にアナログ
信号遅延手段１５を介しアナログ信号切換手段１６に入
力される。従って、アナログ信号切換手段１６より負荷
遮断直前の燃料流量指令が出力されることになる。

【００５８】アナログ信号切換手段１６より負荷遮断直
前の燃料流量指令が第４の関数発生手段２１に入力さ
れ、第４の関数発生手段２１では負荷遮断直前の燃料流
量指令に対応した負荷遮断時の段階時間を決定し、タイ
マ手段１０にその時間を出力する。タイマ手段１０は、
負荷遮断発生で出力をＯＮし、第４の関数発生手段２１
から入力された所定時間が経過すると出力をＯＦＦす
る。

【００５９】このタイマ手段１０の出力変化によって、
信号切換手段１１の出力信号を第３の関数発生手段２０
からの第２の燃料流量設定値および第１の設定手段１２
からの第１の燃料流量設定値γ％をそれぞれ切替える。
これにより、信号切換手段１１の出力は燃焼器の火炎を
保持するための最小燃料流量設定となり、燃料調節弁３
を制御する。

【００６０】このように、第５の実施の形態によれば、
負荷遮断後の燃料流量設定を負荷遮断直前のガスタービ
ン燃料流量指令に応じた設定時間で段階減少させること
によって、燃料流量が燃焼器の火炎を保持するための最
小燃料流量以下に低下することを防止することができ、
かつ、ガスタービンのオーバースピードの抑制にも適し
た燃料流量制御ができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、負荷遮断時に燃料
流量設定を段階的に減少させることによって、燃料流量
が燃焼器の火炎を保持するための最小燃料流量以下に低
下することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるガスタービ
ン燃料供給制御装置の構成図。

【図２】本発明の第１の実施の形態における予混合燃焼
モードで運転中にガスタービンの負荷遮断が発生した際
の燃料調節弁、拡散燃料調節弁、予混合燃料調節弁の開
度制御の説明図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係わるガスタービ
ン燃料供給制御装置の構成図。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係わるガスタービ
ン燃料供給制御装置の構成図。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係わるガスタービ
ン燃料供給制御装置の構成図。

【図６】本発明の第５の実施の形態に係わるガスタービ
ン燃料供給制御装置の構成図。

【図７】低ＮＯｘ燃焼器に対し燃料を供給する燃料供給
装置の配管系統を示す系統図。

【図８】従来例における拡散燃料調節弁および予混合燃
料調節弁の開度制御の説明図。

【図９】従来例における予混合燃焼モードで運転中にガ
スタービンの負荷遮断が発生した際の燃料調節弁、拡散
燃料調節弁、予混合燃料調節弁の開度制御の説明図。

【符号の説明】 １ 燃料配管 ２ 燃焼遮断弁 ３ 燃料調節弁 ４ 拡散燃料配管 ５ 予混合燃料配管 ６ 拡散燃料調節弁 ７ 予混合燃料調節弁 ８ 出力急減検出手段 ９ シングルショット発生手段 １０ タイマ手段 １１ 信号切換手段 １２ 第１の設定手段 １３ 第２の設定手段 １４ ガスタービン出力検出手段 １５ アナログ信号遅延手段 １６ アナログ信号切換手段 １７ 第１の関数発生手段 １８ 第２の関数発生手段 １９ 燃料流量指令入力手段 ２０ 第３の関数発生手段 ２１ 第４の関数発生手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスタービン出力が所定値未満のときは
   拡散燃料を燃焼器に供給する拡散燃焼モードで運転し、
   ガスタービン出力が所定値以上のときは所定の拡散燃料
   および予混合燃料を燃焼器に供給する予混合燃焼モード
   で運転し、予混合燃焼モードで運転中にガスタービン出
   力が急減したときは、予混合燃焼モードから拡散燃焼モ
   ードに切り換える際に前記燃焼器に供給する燃料流量を
   予め定められた最小火炎保持燃料流量になるように制御
   するガスタービン燃料供給制御装置において、ガスター
   ビン出力が急減したことを検出する出力急減検出手段
   と、前記出力急減検出手段で前記ガスタービン出力の急
   減が検出されたときに動作開始し所定の時間経過後に動
   作停止となるタイマ手段と、前記予め定められた最小火
   炎保持燃料流量に相当する第１の燃料流量設定値を設定
   するための第１の設定手段と、前記第１の燃料流量設定
   値より大きい第２の燃料流量設定値を設定するための第
   ２の設定手段と、前記タイマ手段の動作時間中は前記第
   ２の燃料流量設定値を出力し前記タイマ手段の不動作中
   は前記第１の燃料流量設定値を出力する信号切換手段と
   を備えたことを特徴とするガスタービン燃料供給制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のガスタービン燃料供給
   制御装置において、前記第２の設定手段は、前記ガスタ
   ービン出力が急減する直前のガスタービン出力に基づい
   て前記第２の燃料流量設定値を決定するようにしたこと
   を特徴とするガスタービン燃料供給制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のガスタービン燃料供給
   制御装置において、前記タイマ手段は、ガスタービン出
   力が急減する直前のガスタービン出力に基づいて動作時
   間である所定の時間を決定するようにしたことを特徴と
   するガスタービン燃料供給制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のガスタービン燃料供給
   制御装置において、前記第２の設定手段は、前記ガスタ
   ービン出力が急減する直前のガスタービン燃料流量指令
   に基づいて前記第２の燃料流量設定値を決定するように
   したことを特徴とするガスタービン燃料供給制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のガスタービン燃料供給
   制御装置において、前記タイマ手段は、前記ガスタービ
   ン出力が急減する直前のガスタービン燃料流量指令に基
   づいて動作時間である所定の時間を決定するようにした
   ことを特徴とするガスタービン燃料供給制御装置。