JPS5948296B2 - Variable vane control circuit at startup of two-shaft gas turbine - Google Patents

Variable vane control circuit at startup of two-shaft gas turbine

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JPS5948296B2
JPS5948296B2 JP13644879A JP13644879A JPS5948296B2 JP S5948296 B2 JPS5948296 B2 JP S5948296B2 JP 13644879 A JP13644879 A JP 13644879A JP 13644879 A JP13644879 A JP 13644879A JP S5948296 B2 JPS5948296 B2 JP S5948296B2
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vane
rotation speed
circuit
barrier
pull
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輝男 宮田
展一 岡本
悦司 崎野
新 住江
昇 藤井
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Mitsubishi Motors Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Motors Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二軸ガスタービンのバリアプルベーン制御装
置の改良、ことに自動車用のこの種装置の起動時バリア
プルベーン制御回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a barrier pull vane control system for a two-shaft gas turbine, and more particularly to a start-up barrier pull vane control circuit for this type of system for automobiles.

第1図および第2図は従来の熱交換器付二軸ガスタービ
ンとその制御装置を示している。
1 and 2 show a conventional two-shaft gas turbine with a heat exchanger and its control device.

すなわち、従来の二軸ガスタービンにお・いでは、大気
からの空気をコンプレッサ1で圧縮し、熱交換器4で排
気熱により加熱して燃焼器5に導く。
That is, in a conventional two-shaft gas turbine, air from the atmosphere is compressed by a compressor 1, heated by exhaust heat in a heat exchanger 4, and guided to a combustor 5.

燃焼器5には燃焼ポンプ8からの燃料を、燃料調整弁駆
動機構7により制御される燃料調整弁6を介して供給し
、ここで燃焼せしめる。
Fuel from a combustion pump 8 is supplied to the combustor 5 via a fuel regulating valve 6 controlled by a fuel regulating valve drive mechanism 7, where it is combusted.

燃焼器5で生成する燃焼ガスはまずガスゼネタービン(
以下、ガスゼネと略す)2を駆動し、次にバリアプルベ
ーン9を介してパワータービン3を駆動した後、熱交換
器4を介して排出される。
The combustion gas generated in the combustor 5 first passes through the gas generator turbine (
After driving a power turbine 3 (hereinafter abbreviated as gas generator) 2 and then a power turbine 3 via a barrier pull vane 9, the gas is discharged via a heat exchanger 4.

パワータービン3の出力軸は負荷11にリンクされてい
る。
The output shaft of the power turbine 3 is linked to a load 11 .

なお、参照番号14はガセゼネ回転数検出器、15はパ
ワータービン回転数検出器、16はガスゼネ入口温度検
出器、17はコンプレッサ吸気温度検出器、10はバリ
アプルベーン駆動機構である。
Reference numeral 14 is a gas generator rotation speed detector, 15 is a power turbine rotation speed detector, 16 is a gas generator inlet temperature detector, 17 is a compressor intake air temperature detector, and 10 is a barrier pull vane drive mechanism.

この二軸ガスタービンの制御は上述の燃料調整弁駆動機
構7およびバリアプルベーン駆動機構10で行うが、そ
の制御装置、すなわち燃料・バリアプルベーン制御装置
は参照番号20で示され、その詳細は第2図に示される
This two-shaft gas turbine is controlled by the above-mentioned fuel adjustment valve drive mechanism 7 and barrier pull vane drive mechanism 10, and the control device, that is, the fuel/barrier pull vane control device is designated by reference number 20, and its details are It is shown in FIG.

燃料・バリアプルベーン制御装置20は、アクセルペダ
ル12(第1図参照)の踏み込み程度に応じてガス回転
数設定器13より出力される定常運転時ガスゼネ回転数
設定値N6*と、ガスゼネ回転数検出器14から得たガ
スゼネ回転数測定値N6と、パワータービン回転数検出
器15から得たパワータービン回転数測定値N、と、ガ
スゼネ入口温度検出器16から得たガスゼネ入口温度T
7の測定値〒7と、コンプレッサ吸気温度検出器17か
ら得たコンプレッサ吸気温度T1の測定値↑1 とを入
力して、吸気温度補正を含む適当な制御演算した後、超
勤時あるいは通常運転時のバリアプルベーン開度指令■
6および燃料流量指令Gf を出力する。
The fuel/barrier pull vane control device 20 controls the gas general rotation speed set value N6* during steady operation, which is output from the gas rotation speed setting device 13 according to the degree of depression of the accelerator pedal 12 (see Fig. 1), and the gas general rotation speed. The gas general rotation speed measurement value N6 obtained from the detector 14, the power turbine rotation speed measurement value N obtained from the power turbine rotation speed detector 15, and the gas general inlet temperature T obtained from the gas general inlet temperature detector 16.
After inputting the measured value 〒7 of 7 and the measured value ↑1 of the compressor intake air temperature T1 obtained from the compressor intake air temperature detector 17, and performing appropriate control calculations including intake air temperature correction, Barrier pull vane opening command■
6 and a fuel flow rate command Gf.

これらの指令信号はそれぞれコンバータ19および18
にて操作信号に変換されてバリアプルベーン駆動機構1
0および燃料調整弁駆動機構7に供給される。
These command signals are transmitted to converters 19 and 18, respectively.
It is converted into an operation signal by the barrier pull vane drive mechanism 1.
0 and the fuel regulating valve drive mechanism 7.

この燃料・バリアプルベーン制御装置20は、上記のよ
うに2つの指介を出力する機能を持つが、特に車両用ガ
スタービン向きとしては次の機能が具備されている。
This fuel/barrier vane control device 20 has the function of outputting the two fingers as described above, but is particularly suitable for gas turbines for vehicles and is equipped with the following functions.

すなわち、(1)低燃費を維持できるように計画したガ
スゼネ入口温度および燃料計画線上で、定常時の運転を
行う。
That is, (1) steady-state operation is performed on the gas generator inlet temperature and fuel plan line planned so as to maintain low fuel consumption.

(2)急加減速性能を向上させる。(2) Improving sudden acceleration/deceleration performance.

(3)過大な燃料投入による、ガスタービン材料のオー
バヒート防止、およびパワーのアンバランスによる回転
部のオーバスピードの防止。
(3) Preventing gas turbine materials from overheating due to excessive fuel input, and preventing overspeeding of rotating parts due to power imbalance.

燃料・バリアプルベーン制御装置20は、第2図に示す
ように、起動時バリアプルベーン開度指令■G8を出力
する起動時バリアプルベーン開度設定器21と、ガスゼ
ネ入口温度測定値T7 を受けて位相進み補償後のガス
ゼネ入口温度T。
As shown in FIG. 2, the fuel/barrier vane control device 20 includes a startup barrier pull vane opening setting device 21 that outputs a startup barrier pull vane opening command G8, and a gas generator inlet temperature measurement value T7. gas general inlet temperature T after phase advance compensation.

を出力する進み補償回路22と、測定値N6およびT″
1を受けて定常運転時ガスゼネ入口温度計画値T7*を
出力する関数発生器(定常運転時ガスゼネ入口温度計画
線)23と、設定値N*、測定値N6、温度T7oおよ
び計画値T7*を受けて通常運転時バリアプルベーン開
度指令■GAを出力する通常運転時バリアプルベーン制
御回路24と、この通常運転時バリアプルベーン開度指
令■GAと起動時バリアプルベーン開度指令■G8とを
選択的に切り換えてバリアプルベーン開度指令VGを得
る運転モード切換スイッチ26と、測定値N6を受けて
運転モード切換回転数N6Tとの比較を行ない運転モー
ド切換信号S6Tを出力する運転モード切換判定回路2
5と、設定値N6″、測定値N6、N1、温度計画値T
7*および温度T7oを受けで燃料流量指令G、を出力
する起動・通常運転時燃料制御回路27とを包含する。
and the lead compensation circuit 22 that outputs the measured values N6 and T″
1 and outputs the gas general inlet temperature planned value T7* during steady operation (gas general inlet temperature planned line during steady operation), the set value N*, measured value N6, temperature T7o, and planned value T7*. The barrier pull vane control circuit 24 during normal operation receives and outputs the barrier pull vane opening command during normal operation ■GA, and the barrier pull vane opening command during normal operation ■GA and the barrier pull vane opening command during startup ■G8 and an operation mode changeover switch 26 that selectively switches between the two to obtain the barrier pull vane opening command VG, and an operation mode that receives the measured value N6, compares it with the operation mode switching rotation speed N6T, and outputs the operation mode switching signal S6T. Switching judgment circuit 2
5, set value N6″, measured value N6, N1, temperature plan value T
7* and temperature T7o and outputs a fuel flow rate command G, a startup/normal operation fuel control circuit 27 is included.

以下に、燃料・バリアプルベーン制御装置20のバリア
プルベーン開度の制御方式について述べる。
Below, a control method for the barrier pull vane opening degree of the fuel/barrier pull vane control device 20 will be described.

起動時、ガスゼネ2の負荷を減らし、アイドリング回転
数までの昇進を促進させるため、バリアプルベーン9は
、通常の運転範囲からさらに開いた全開位置に、起動時
バリアプルベーン開度設定器21によりセットされる。
At startup, in order to reduce the load on the gas generator 2 and promote speed up to idling speed, the barrier pull vane 9 is set to the fully open position, which is further opened from the normal operating range, by the barrier pull vane opening setting device 21 at startup. Set.

運転モード切換判定回路25は、回転数測定値N6を人
力し、あらがしめ決められたモード切換回転数N6□と
比較し、N6<N6□の時S6□−0,N6ンN6□の
時、S6□=1を出力する。
The operation mode switching judgment circuit 25 manually inputs the rotational speed measurement value N6 and compares it with the predetermined mode switching rotational speed N6□, and when N6<N6□, S6□-0, and when N6 - N6□ , S6□=1 is output.

運転モード切換スイッチ26は、運転モード切換信号S
GTを受け、56T−〇の時、接点すとCとを接続し、
S、=1の時、aとCとを接続する。
The operation mode changeover switch 26 receives the operation mode changeover signal S.
When receiving GT, connect the contact point and C when 56T-〇,
When S,=1, a and C are connected.

しかるに、起動時は、運転モード切換スイッチ26の接
点すとCとが接続され、開度設定器21の出力は、コン
バータ19を経て、バリアプルベーン駆動機構10に送
出され、バリアプルベーン9が制御される。
However, at startup, the contact point C of the operation mode changeover switch 26 is connected, and the output of the opening setting device 21 is sent to the barrier pull vane drive mechanism 10 via the converter 19, and the barrier pull vane 9 is controlled.

ガスゼネ回転数測定値N6が昇速し、N6≧N6□とな
ると、切換スイッチ26の接点aとCとが接続され、通
常運転時バリアプルベーン制御回路24の出力がコンバ
ータ19を経てバリアプルベーン駆動機構10に送出さ
れ、通常運転時のパノリアブルベーンの制御が行われる
When the gas generator rotation speed measurement value N6 increases and becomes N6≧N6□, contacts a and C of the changeover switch 26 are connected, and the output of the barrier pull vane control circuit 24 during normal operation passes through the converter 19 to the barrier pull vane. The signal is sent to the drive mechanism 10, and the panoramic vane is controlled during normal operation.

進み補償回路22は、ガスゼネ入口温度測定値T7 を
入力し、検出遅れ分に位相進み補償を施し、通常運転時
バリアプルベーン制御回路24に送出する。
The lead compensation circuit 22 inputs the measured gas genera inlet temperature value T7, performs phase lead compensation for the detection delay, and sends it to the barrier pull vane control circuit 24 during normal operation.

関数発生器23はガスゼネ回転数測定値N6およびコン
プレッサ吸気温度測定値T1 を入力し、吸気温度補正
を施した定常運転時のガスゼネ入口温度計画値T7′1
′を演算し、通常運転時バリアプルベーン制御回路24
に送出する。
The function generator 23 inputs the gas general rotational speed measurement value N6 and the compressor intake air temperature measurement value T1, and generates the gas general inlet temperature plan value T7'1 during steady operation with intake air temperature correction.
′ is calculated, and the barrier pull vane control circuit 24 during normal operation is
Send to.

バリアプルベーン制御回路24は、定常運転時には低燃
費維持のため、ガスゼネ入口温度T7 を計画線に沿っ
た値T7′Aに制御するようにバリアプルベーン開度指
令値を計算する。
The barrier pull vane control circuit 24 calculates the barrier pull vane opening command value so as to control the gas generator inlet temperature T7 to a value T7'A along the planned line in order to maintain low fuel consumption during steady operation.

一方、急加減速時には、急加減速性能を向上させるため
、急加減速の程度に応じてバリアプルベーン9を開閉す
るようバリアプルベーン開度指令値を計算する。
On the other hand, during sudden acceleration/deceleration, in order to improve sudden acceleration/deceleration performance, a barrier pull vane opening command value is calculated to open/close the barrier pull vane 9 according to the degree of sudden acceleration/deceleration.

ことような従来の制御装置においては、二軸ガスタービ
ンの起動中、昇速促進のため、バリアプルベーン開度は
全開位置にセットされており、第4図に示すように回転
測定値N、が上昇し、運転モードが起動から通常運転に
切り換えられると、起動中のバリアプルベーン開度と通
常運転時の開度とではバリアプルベーンの運転範囲の差
が大きいため、切換時にバリアプルベーン9がバンチン
グを起こし、アイドリング回転数N6□への整定か遅れ
るという欠点があった。
In conventional control devices, during startup of a two-shaft gas turbine, the barrier pull vane opening degree is set to the fully open position to promote speed increase, and as shown in Fig. 4, the rotation measurement value N, increases and the operation mode is switched from startup to normal operation, there is a large difference in the operating range of the barrier pull vane between the barrier pull vane opening during startup and the opening during normal operation. 9 caused bunching, which caused a delay in settling the idling speed to N6□.

本発明の目的は、この従来装置の欠点を改善せんとする
ものである。
The object of the present invention is to improve this drawback of the conventional device.

すなわち、二軸ガスタービンの起動時、ガスゼネ軸の昇
速をそこなわず、かつ、回転数が上昇して運転モードが
起動から通常運転に切り換えられる際、バリアプルベー
ン開度をバンチングを起こすことなく、連続的に移行さ
せることを目的とする。
In other words, when starting a two-shaft gas turbine, the speed increase of the gas generator shaft is not impaired, and when the rotational speed increases and the operation mode is switched from startup to normal operation, bunching of the barrier pull vane opening can be caused. The purpose is to make the transition continuous.

本発明によれば、従来、起動時のバリアプルベーン開度
を全開位置で一定としていたのを、ガスゼネ回転数測定
値N6の関数としてバリアプルベーン開度を制御するよ
うにし、この関数をゼロ回転からスタータ・カッI・ア
ウト回転数N、Cまでは。
According to the present invention, the barrier pull vane opening degree is controlled as a function of the gas generator rotational speed measurement value N6, whereas the barrier pull vane opening degree was conventionally kept constant at the fully open position at startup, and this function is changed to zero. From rotation to starter/cut I/out rotation speeds N and C.

全開位置で一定とし、回転数NSC以上では回転数測定
値N6の1−昇とともにバリアプルベーンを閉じていき
、運転モード切換時には、はぼアイドリング時のバリア
プルベーン開度になるようにし、さらにバリアプルベー
ンを閉じていく際、回転数測定値N6の上昇速度を検知
してあらかじめ設定した上昇速度と比較し、検知した上
昇速度が小さい場合には、バリアプルベーンを閉じる量
を減らし、昇速をそこなわないようにしている。
It is kept constant at the fully open position, and when the rotation speed is above NSC, the barrier pull vane is closed as the rotation speed measurement value N6 increases by 1. When switching the operation mode, the barrier pull vane opening is set to the same as when idling. When closing the barrier pull vane, the rising speed of the measured rotational speed N6 is detected and compared with the preset rising speed. If the detected rising speed is small, the amount by which the barrier pull vane is closed is reduced and the rising speed is I try not to lose speed.

これにより、運転モード切換時、バリアプルベーンがバ
ンチングを起こすことなく、連続的に移行することがで
きる。
Thereby, when switching the operation mode, the barrier pull vanes can be continuously shifted without causing bunching.

すなわち、本発明は二軸ガスタービンのバリアプルベー
ン制御回路において、ガスゼネ回転数の関数として起動
時のパリj′ブルーンン開度計画値を出力する回路と、
ガスゼネ回転数の上昇速度を検知し、あらかじめ設定し
た一L昇速度と比較し、検知した一L昇速度が小さい場
合にはバリアプルベーン開度の修正信号を出力する回路
と、ガスゼネ回転数をスタータ・カッj・アウト回転数
と比較し、ガスゼネ回転数が小さい場合には前記開度計
画値出力回路の出力のみ、ガスゼネ回転数が等しいか大
きい場合には前記開度計画値出力回路および修正信号出
力回路の出力を加算して、起動時バリアプルベーン開度
指令を出力する回路と、ガスゼネ回転数を運転モード切
換回転数と比較し、ガスゼネ回転数が小さい場合には前
記開度指令出力回路の出力をバリアプルベーン開度指令
とし、ガスゼネ回転数が等しいか大きい場合には通常運
転時バリアプルベーン制御回路の出力をバリアプルベー
ン開度指令として運転モードの切換を行なう回路とより
なることを特徴とする二軸ガスタービンの起動時バリア
プルベーン制御回路で1、起動時には昇速をそこなわず
、かつ運転モード切換時にはバンチングを起こすことな
く連続的にバリアプルベーンを移行させるそとができる
That is, the present invention provides a barrier pull vane control circuit for a two-shaft gas turbine, which includes a circuit that outputs a planned opening value at startup as a function of the gas generator rotation speed;
A circuit that detects the rising speed of the gas general rotation speed, compares it with a preset 1L rise speed, and outputs a correction signal for the barrier pull vane opening if the detected 1L rise speed is small, and a circuit that outputs a correction signal for the barrier pull vane opening. Comparing with the starter cut-out rotation speed, if the gas general rotation speed is small, only the output of the opening planned value output circuit is output, and if the gas general rotation speed is equal or larger, the opening planned value output circuit and correction are performed. A circuit that adds the output of the signal output circuit and outputs a barrier pull vane opening command at startup, and compares the gas general rotation speed with the operation mode switching rotation speed, and if the gas general rotation speed is small, outputs the opening command. It consists of a circuit that uses the output of the circuit as a barrier pull vane opening command, and when the gas generator rotation speed is equal or larger, the output of the barrier pull vane control circuit during normal operation is used as a barrier pull vane opening command to switch the operation mode. A barrier pull vane control circuit at startup of a two-shaft gas turbine is characterized in that: 1, the barrier pull vane is continuously shifted without impairing speed increase during startup, and without causing bunching when switching operation modes; I can do it.

以下、第3図に例示した本発明の好適な実施例について
詳述する。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention illustrated in FIG. 3 will be described in detail.

本発明の要旨は、制御装置20において、第2図の起動
時バリアプルベーン開度設定器21を、第3図に示す要
素51〜58からなる起動時バリアプルベーン制御回路
に置き換えたことである。
The gist of the present invention is that, in the control device 20, the startup barrier pull vane opening setting device 21 shown in FIG. 2 is replaced with a startup barrier pull vane control circuit consisting of elements 51 to 58 shown in FIG. be.

なお第3図にお・いて、本発明に係わる要素と他の要素
との接続関係を明らかにするため周辺の要素も示してあ
り、同一要素は第2図の要素と同一参照番号で示しであ
る。
In addition, in FIG. 3, peripheral elements are also shown to clarify the connection relationship between the elements related to the present invention and other elements, and the same elements are indicated by the same reference numbers as the elements in FIG. 2. be.

起動時バリアプルベーン制御回路は、ガスゼネ回転数測
定値N6を微分してガスゼネ同転数変化率dN6/dt
を得る微分器51と、ガスゼネ回転数変化率設定値(d
NG/dt) setを出力する回転数変化率設定器5
2と、これら変化率も・よび設定値を比較する比較器5
3と、回転数変化率によるバリアプルベーン開度補正値
■G81を得るゲインに1のバリアプルベーン開度調節
器54とで開度修正信号出力回路Aを成し、ガスゼネ回
転数測定値N6をスタータ・カットアウト回転数NSC
と比較してスタータ・カッ1〜アウト回転数判定信号S
scを得るスタータカットアラI・回転数判定回路(第
3図のこの回路の上部に示すヒステリシス特性(Nso
> N5o)を有する。
At startup, the barrier pull vane control circuit differentiates the gas general rotation speed measurement value N6 to obtain the gas general rotation speed change rate dN6/dt.
and a differentiator 51 that obtains the gas generator rotational speed change rate set value (d
Rotation speed change rate setter 5 that outputs NG/dt) set
2 and a comparator 5 that compares these change rates and set values.
3, and a barrier pull vane opening adjuster 54 with a gain of 1 to obtain a barrier pull vane opening correction value G81 based on the rate of change in rotation speed, form an opening correction signal output circuit A, and the gas gener- ate rotation speed measurement value N6 Starter cutout rotation speed NSC
Compared with the starter cutter 1~out rotation speed judgment signal S
Starter cut-off I/rotation speed determination circuit to obtain sc (hysteresis characteristic (Nso) shown at the top of this circuit in Figure 3)
>N5o).

本ヒステリシス特性は、ガスゼネ同転数の変動により、
判定信号S。
This hysteresis characteristic is caused by fluctuations in the gas generator rotation number.
Judgment signal S.

が状態1とOとを繰返して加算器58の出力が変動する
のを防止するため、一旦、スタータカットアウト後は判
定信号S。
In order to prevent the output of the adder 58 from fluctuating due to repeated states 1 and O, once the starter is cut out, the determination signal S is set.

を状態1に保持するためのものである。This is to maintain state 1.

N5oとNsDとの幅はガスゼネ回転数上昇時の変動量
を見込んざものとする。
The width of N5o and NsD takes into account the amount of variation when the gas generator rotational speed increases.

)55と、このスタータ・カットアウト回転数判定信号
SSCにより制御される切換スイッチ56と、加算器5
8とで起動時バリアプルベーン開度指令■G5を出力す
る開度指令出力回路Bを成し、さらにガスゼネ回転数測
定値N6の関数として起動時のバリアプルベーン開度計
画値■G5oを出力する関数発生器57を包含し、起動
時バリアプルベーン開度指令■G8は運転モード切換判
定回路25と運転モード切換スイッチ26とで成る運転
モードの切換えを行なう回路Cに与えられる。
) 55, a changeover switch 56 controlled by this starter cutout rotation speed determination signal SSC, and an adder 5.
8 forms an opening command output circuit B that outputs the barrier pull vane opening command ■G5 at startup, and further outputs the barrier pull vane opening planned value ■G5o at startup as a function of the gas generator rotational speed measurement value N6. The barrier pull vane opening command (G8) at start-up is applied to a circuit C for switching the operating mode, which includes an operating mode switching determination circuit 25 and an operating mode changeover switch 26.

作用について述べると、ガスゼネ回転数測定値N6はス
タータ・カットアウト回転数判定回路55に導かれ、こ
こでスタータ・カットアウト回転数N5oと比較され、
測定値N6が上昇中でN6〈N5゜の時、スタータ・カ
ットアウト回転数判定信号58o−1が、N6≧N8o
の時、58o=0が切換スイッチ56に送出される。
In terms of operation, the measured gas generator rotational speed N6 is led to the starter/cutout rotational speed determination circuit 55, where it is compared with the starter/cutout rotational speed N5o,
When the measured value N6 is rising and N6<N5°, the starter cutout rotation speed judgment signal 58o-1 indicates that N6≧N8o.
At this time, 58o=0 is sent to the changeover switch 56.

切換スイッチ56は、55o=1の時接点を閉じてバリ
アプルベーン開度調節器54の出力を加算器58に送出
するが、55C=0の時は接点が開かれ、バリアプルベ
ーン開度調節器54から加算器58に至る回路が切れる
The changeover switch 56 closes the contact when 55o=1 and sends the output of the barrier-pull vane opening adjuster 54 to the adder 58, but when 55C=0, the contact is opened and the barrier-pull vane opening is adjusted. The circuit from the adder 54 to the adder 58 is disconnected.

関数発生器57は、ガスゼネ回転数測定値N6を人力し
、起動時バリアプルベーン開度計画値■G5゜を出力す
るもので、0<N6〈N8oの間はバリアプルベーン9
を全開位置で一定とし、N6ンN5oでは回転数測定値
N6が上昇するにつれて閉じていき、運転モード切換回
転数N61でほぼアトリング時のバリアプルベーン開度
となるよう設定する。
The function generator 57 manually inputs the measured gas generator rotational speed value N6 and outputs the barrier pull vane opening planned value ■G5° at startup, and when 0<N6<N8o, the barrier pull vane 9
is kept constant at the fully open position, and closes as the rotational speed measurement value N6 increases at N6-N5o, and is set so that the opening degree of the barrier pull vane is approximately at the attrition time at the operating mode switching rotational speed N61.

したがってN6<N5Cの時は、関数発及器57の出力
は全開位置を指令し、これにより、ガスゼネ2の負荷が
減り、回転数測定値N6の昇速か促進される。
Therefore, when N6<N5C, the output of the function generator 57 commands the fully open position, thereby reducing the load on the gas generator 2 and promoting an increase in the rotational speed measurement value N6.

回転数測定値N6が上昇し、タービンが自刃で昇速でき
るようになると、スタータ・モータはカットアウトされ
る。
When the measured rotational speed N6 increases and the turbine is able to speed up on its own, the starter motor is cut out.

次に、スタータ・モータがカットアウトされた後(Nc
> N5o)のバリアプルベーン開度の制御方法につ
いて述べる。
Next, after the starter motor is cut out (Nc
>N5o) The method for controlling the barrier pull vane opening will be described.

微分器51はガスゼネ回転数測定値N6を入力し、ガス
ゼネ回転数変化率dN6/dtを演算し、比較器53に
送出する。
The differentiator 51 inputs the gas general rotational speed measurement value N6, calculates the gas general rotational speed change rate dN6/dt, and sends it to the comparator 53.

同時に、回転数変化率設定器52であらかじめ設定され
た回転数変化率(dN6/ dt) setの信号も比
較器53に送出され、ここで先の微分器51の出力dN
6/dtと比較され、偏差信号子dN6/dt) se
t −dN6/dtをバリアプルベーン開度調節器54
に送出する。
At the same time, a signal of the rotation speed change rate (dN6/dt) set preset by the rotation speed change rate setter 52 is also sent to the comparator 53, where the output dN of the differentiator 51 is
6/dt and the deviation signal dN6/dt) se
t - dN6/dt by barrier pull vane opening adjuster 54
Send to.

バリアプルベーン開度調節器54は、(dN6/dt)
set>dN6/dtの時、回転数測定値N6の上昇速
度があらかじめ設定された上昇速度より小さいため、昇
速を促進させるように、偏差信号の大小の程度に応じて
回転数変化率によるバリアプルベーン開度補正値VGS
I (> 0 )を出力し、関数発生器57の出力であ
る起動時バリアプルベーン開度計画値■GSoに加算す
る。
The barrier pull vane opening adjuster 54 is (dN6/dt)
When set > dN6/dt, the rising speed of the measured rotational speed value N6 is smaller than the preset rising speed, so a barrier is created based on the rotational speed change rate according to the magnitude of the deviation signal to promote speed increase. Pull vane opening correction value VGS
I (> 0) is output and added to the barrier pull vane opening planned value ■GSo at startup, which is the output of the function generator 57.

このように開度補正値■GS0によって標準の開度であ
る開度計画値■G8oを修正することにより実際のバリ
アプルベーン開度対回転数で最適な開度指令■G5を与
えることができる。
In this way, by correcting the opening correction value ■GS0 to the opening planned value G8o, which is the standard opening, it is possible to give the optimum opening command ■G5 based on the actual barrier vane opening versus rotation speed. .

一方、(dN6/dt) set≦dN6/dtの時は
、測定値N6の上昇速度はあらかじめ設定された上昇速
度より大きいため、起動時バリアプルベーン開度計画値
■G5oに対する修正は必要なく、バリアプルベーン開
度調節器54は■GS□−〇を出力する。
On the other hand, when (dN6/dt) set≦dN6/dt, the rising speed of the measured value N6 is greater than the preset rising speed, so there is no need to correct the barrier pull vane opening planned value ■G5o at startup. The barrier pull vane opening degree regulator 54 outputs ■GS□-〇.

このようにして、N61> N6ンN5oの範囲では、
バリアプルベーン9は関数発生器57で決定される計画
値に沿って制御され、Nc #NGTではバリアプルベ
ーン9はほぼアイドリング時のバリアプルベーン開度と
なる。
In this way, in the range N61>N6nN5o,
The barrier pull vane 9 is controlled according to a planned value determined by the function generator 57, and at Nc #NGT, the barrier pull vane 9 has approximately the opening degree of the barrier pull vane during idling.

したがって、起動時バリアプルベーン制御回路を上記構
成にすることにより、ガスゼネ軸の昇速を促進し、スタ
ータ・モータのカットアウト後は昇速をそこなうことな
く、回転数の上昇とともにバリアプルベーンを閉じてい
き、運転モードが起動から通常運転に切り換えられる際
、ハンチングを起こすことなく、連続的にアイドリング
時のバリアプルベーン開度に移行することができる(第
4図参照)。
Therefore, by configuring the barrier pull vane control circuit at startup as described above, the speed increase of the gas generator shaft is promoted, and after the starter motor is cut out, the barrier pull vane is activated as the rotation speed increases without impairing the speed increase. When the barrier pull vane is closed and the operating mode is switched from startup to normal operation, it is possible to continuously shift to the barrier pull vane opening during idling without causing hunting (see Fig. 4).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は熱交換器付二軸ガスタービンの系統図、第2図
はその制御回路の従来例を示す図、第3図は本発明によ
る制御回路を示す図、第4図はガスゼネ回転数測定値お
よびバリアプルベーン開度指令を時間を関数として示す
図である。 11・・・・・・コンプレッサ、2・・・・・・ガスゼ
ネタービン、3・・・・・・パワータービン、4・・・
・・・熱交換器、5・・・・・・燃焼器、6・・・・・
・燃料調整弁、7・・・・・・燃料調整弁駆動機構、8
・・・・・・燃料ポンプ、9・・・・・・バリアプルベ
ーン、10・・・・・・バリアプルベーン駆動i構、1
1・・・・・・負荷、12・・・・・・アクセル・ペダ
ル、13・・・・・・ガスゼネM転数設定器、14・・
・・・・ガスゼイ・回転数検出器、15・・・・・・パ
ワータービン回転数検出器、16・・・・・・ガスゼネ
入口温度検出器、17・・・・・・コンプレッサ吸気温
度検出器、18.19・・・・・・コンバータ、20・
・・・・・燃料・バリアプルベーン制御装置゛21・・
・・・・起動時バリアプルベーン開度設定器、22・・
・・・・進み補償回路、23・・・・・・関数発生器、
24・・・・・・通常運転時バリアプルベーン制御回路
、25・・・・・・運転モード切換判定回路、26・・
・・・・運転モー ド切換スイッチ、27・・・・・・
起動・通常運転時燃料制御回路、51・・・・・・微分
器、52・・・・・・回路数変化率設定器、53・・・
:比較器、54・・・・・・バリアプルベーン開度調節
器、55・・・・・・スタータ・カットアウト ・・・関数発生器、58・・・・・・加算器。
Fig. 1 is a system diagram of a two-shaft gas turbine with a heat exchanger, Fig. 2 is a diagram showing a conventional example of its control circuit, Fig. 3 is a diagram showing a control circuit according to the present invention, and Fig. 4 is a diagram showing the gas generator rotation speed. FIG. 3 is a diagram showing measured values and barrier pull vane opening commands as a function of time. 11... Compressor, 2... Gas generator turbine, 3... Power turbine, 4...
... Heat exchanger, 5 ... Combustor, 6 ...
・Fuel adjustment valve, 7...Fuel adjustment valve drive mechanism, 8
...Fuel pump, 9...Barrier pull vane, 10...Barrier pull vane drive structure, 1
1... Load, 12... Accelerator pedal, 13... Gas generator M rotation speed setting device, 14...
...Gas-see/rotation speed detector, 15...Power turbine rotation speed detector, 16...Gas general inlet temperature detector, 17...Compressor intake air temperature detector , 18.19...Converter, 20.
...Fuel/barrier pull vane control device゛21...
...Barrier pull vane opening setting device at startup, 22...
...Advance compensation circuit, 23...Function generator,
24... Barrier pull vane control circuit during normal operation, 25... Operation mode switching judgment circuit, 26...
...Operation mode selector switch, 27...
Starting/normal operation fuel control circuit, 51...Differentiator, 52...Circuit number change rate setting device, 53...
: Comparator, 54... Barrier pull vane opening adjuster, 55... Starter cutout... Function generator, 58... Adder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 二軸ガスタービンのバリアプルベーン制御装置にお
いて、ガスゼネタービン回転数の関数として起動時のバ
リアプルーベン開度計画値を出力する回路57と、前記
ガスゼネタービン回転数の上昇速度を検知し、あらかじ
め設定した上昇速度と比較し、検知した上昇速度が小さ
い場合にはバリアプルベーン開度の修正信号を出力する
回路Aと、ガスゼネタービン同転数をスタータ・カッI
・アウト回転数と比較し、ガスゼネタービン回転数が小
さい場合には前記開度計画値出力回路の出力のみ、ガス
ゼネタービン回転数が等しいか大きい場合には前記開度
計画値出力回路お・よび修正信号出力回路の出力を加算
しで、起動時バリアプルベーン開度指令を出力する回路
Bと、ガスゼネタービン回転数を運転モード切換回転数
と比較し、ガスゼネタービン同転数が小さい場合には前
記開度指令出力回路の出力をバリアプルベーン開度指令
とし、ガスゼネタービン回転数が等しいか大きい場合に
は通常運転時バリアプルベーン制御回路24の出力をバ
リアプルベーン開度指令として運転モードの切換えを行
なう回路Cとよりなることを特徴とする、二転ガスター
ビンの起動時バリアプルベーン制!in回路。
1. A barrier pull vane control device for a two-shaft gas turbine includes a circuit 57 that outputs a planned barrier pull vane opening value at startup as a function of the gas general turbine rotation speed, and a circuit 57 that detects the rate of increase in the gas general turbine rotation speed. , a circuit A that compares the rising speed set in advance and outputs a correction signal for the barrier pull vane opening if the detected rising speed is small, and a circuit A that outputs a correction signal for the barrier pull vane opening when the detected rising speed is small;
・Compared to the out rotation speed, when the gas general turbine rotation speed is small, only the output of the opening planned value output circuit is output, and when the gas general turbine rotation speed is equal to or larger, the output of the opening planned value output circuit and Compare circuit B that outputs the barrier pull vane opening command at startup by adding the outputs of the and correction signal output circuits, and the gas general turbine rotation speed with the operation mode switching rotation speed, and find that the gas general turbine rotation speed is small. In this case, the output of the opening command output circuit is used as the barrier pull vane opening command, and when the gas generator rotation speed is equal to or larger, the output of the barrier pull vane control circuit 24 during normal operation is used as the barrier pull vane opening command. A barrier pull vane system at the time of startup of a two-rotation gas turbine, which is characterized by a circuit C that switches the operation mode as follows! in circuit.
JP13644879A 1979-10-24 1979-10-24 Variable vane control circuit at startup of two-shaft gas turbine Expired JPS5948296B2 (en)

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