JPS61142335A - ガスタービンプラントの起動方法及びガスタービンプラント - Google Patents
ガスタービンプラントの起動方法及びガスタービンプラントInfo
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- JPS61142335A JPS61142335A JP59262782A JP26278284A JPS61142335A JP S61142335 A JPS61142335 A JP S61142335A JP 59262782 A JP59262782 A JP 59262782A JP 26278284 A JP26278284 A JP 26278284A JP S61142335 A JPS61142335 A JP S61142335A
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- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/26—Controlling the air flow
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/26—Starting; Ignition
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/16—Control of working fluid flow
- F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/34—Feeding into different combustion zones
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05D2270/31—Fuel schedule for stage combustors
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ガスタービンプラントの起動方法及び装置に
係り、特に低ＮＯｘ化のために２段燃焼方式を採用した
燃焼器が組み込まれたガスタービンプラントの起動方法
及び装置に関する。
係り、特に低ＮＯｘ化のために２段燃焼方式を採用した
燃焼器が組み込まれたガスタービンプラントの起動方法
及び装置に関する。
最近、国内においては、省エネルギー、省資源のニーズ
の高まシにより、ガスタービンプラントと蒸気タービン
プラントとを組合わせた複合サイクル発電プラントの計
画が進みつつある。しかし、国内においては、ガスター
ビンの排出ガスに対する環境規制が厳しく、特に排出ガ
ス中の窒素酸化物ＮＯｘに関しては在来ガスタービン燃
焼器では規制値内に収まらず、低ＮＯｘ燃焼器の開発が
急務となっている。その開発の結果として、燃料を分散
させかつ多段階に燃焼させる方式が有効とされ、実機採
用に適している２段燃焼方式の燃焼器が採用されつつあ
る。２段燃焼方式の燃焼器は、一次燃料を燃焼させる頭
部燃焼室と、この燃焼室の下流側にあって、比較的高い
負荷帯で二次燃料を燃焼させる後部燃焼室とを備え、後
部燃焼室では頭部燃焼室の火炎によって二次燃料に着火
するものであるため、後部燃焼室の空燃比は薄くでき、
稀薄燃焼が可能であるため、低ＮＯｘ化が可能である。
の高まシにより、ガスタービンプラントと蒸気タービン
プラントとを組合わせた複合サイクル発電プラントの計
画が進みつつある。しかし、国内においては、ガスター
ビンの排出ガスに対する環境規制が厳しく、特に排出ガ
ス中の窒素酸化物ＮＯｘに関しては在来ガスタービン燃
焼器では規制値内に収まらず、低ＮＯｘ燃焼器の開発が
急務となっている。その開発の結果として、燃料を分散
させかつ多段階に燃焼させる方式が有効とされ、実機採
用に適している２段燃焼方式の燃焼器が採用されつつあ
る。２段燃焼方式の燃焼器は、一次燃料を燃焼させる頭
部燃焼室と、この燃焼室の下流側にあって、比較的高い
負荷帯で二次燃料を燃焼させる後部燃焼室とを備え、後
部燃焼室では頭部燃焼室の火炎によって二次燃料に着火
するものであるため、後部燃焼室の空燃比は薄くでき、
稀薄燃焼が可能であるため、低ＮＯｘ化が可能である。
ところが、ガスタービンプラントの負荷が変化すると、
燃料流量がほぼ負荷に比例して変化するのに対し、圧縮
機からの空気量は”はぼ一定（ガスタービンの回転数が
一定のため）であるため、空燃比が変動してしまい、成
る負荷状態で好ましい空燃比になるように空気と燃料の
比を設定していても、別の負荷状態では、過剰に濃くな
ったシ反対に薄くなったりして、排ガス中のＮＯｘある
いはＣｏ、ＨＣなどが増大する。
燃料流量がほぼ負荷に比例して変化するのに対し、圧縮
機からの空気量は”はぼ一定（ガスタービンの回転数が
一定のため）であるため、空燃比が変動してしまい、成
る負荷状態で好ましい空燃比になるように空気と燃料の
比を設定していても、別の負荷状態では、過剰に濃くな
ったシ反対に薄くなったりして、排ガス中のＮＯｘある
いはＣｏ、ＨＣなどが増大する。
このため、実開昭５７−１５４８５５ 号公報に見られ
る如く、燃焼室をバイパスして、一部の圧縮空気を直接
尾筒に流す流路を設けて、負荷状態に応じてこのバイパ
ス空気量を制御することが提案されている。
る如く、燃焼室をバイパスして、一部の圧縮空気を直接
尾筒に流す流路を設けて、負荷状態に応じてこのバイパ
ス空気量を制御することが提案されている。
この従来技術では、バイパスの可変通路面積を大きくし
なければ所望のバイパス空気量が得られないため、構造
的な制限から、一次、二次燃料を供給して運転できる負
荷領域が比較的高い負荷帯に限定される。それ故、ガス
タービンの定常的な運転負荷帯において、一次燃料のみ
の運転から、一次、二次燃料を同時に供給する運転状態
に切シ換シ、そのとき異常に大きい燃焼振動が発生する
恐れがある。
なければ所望のバイパス空気量が得られないため、構造
的な制限から、一次、二次燃料を供給して運転できる負
荷領域が比較的高い負荷帯に限定される。それ故、ガス
タービンの定常的な運転負荷帯において、一次燃料のみ
の運転から、一次、二次燃料を同時に供給する運転状態
に切シ換シ、そのとき異常に大きい燃焼振動が発生する
恐れがある。
一次燃料から二次燃料への切シ換えは、燃焼振動抑制の
観点からは、できる限り低負荷であることが好ましい。
観点からは、できる限り低負荷であることが好ましい。
本発明の目的は、２段燃焼方式の燃焼器を備えたガスタ
ービンプラントにおいて、一次燃料の火炎から二次燃料
への火゛移シ負荷帯を低負荷とすることができるタービ
ン起動方法及びその装置を提供することにある。
ービンプラントにおいて、一次燃料の火炎から二次燃料
への火゛移シ負荷帯を低負荷とすることができるタービ
ン起動方法及びその装置を提供することにある。
本発明は、２段燃焼方式の燃焼器を備えたガスタービン
プラントにおいて、ガスタービンの起動途中、一次燃料
への着火後、圧縮機からの圧縮空気を抽気して、燃焼器
へ流入する空気量を減少させた状態で二次燃料を供給し
、二次燃料に着火させることを特徴とする。
プラントにおいて、ガスタービンの起動途中、一次燃料
への着火後、圧縮機からの圧縮空気を抽気して、燃焼器
へ流入する空気量を減少させた状態で二次燃料を供給し
、二次燃料に着火させることを特徴とする。
第１図は、本発明を実施したタービンプラントの概略系
統図を示している。第１図において、圧縮機１で圧縮さ
れた空気４は、燃焼器３に供給され頭部燃焼室７の周壁
７ａに形成した一次空気供給口及び後部燃焼室６の周壁
１１に形成した二次空気供給口から各燃焼室に入シ、燃
焼空気として使用される。後部燃焼室１１の下流側は、
尾筒１７を介して、ガスタービン２の静翼１８に燃焼ガ
スを供給するように構成される。頭部燃焼室７の中央に
はエンドブラケット９から軸方向に延びるコーン１０が
設けられ、このコーン１０と周壁７ａとに囲まれた環状
空間にエンドブラケット９から多数の一次燃料ノズル１
９が設けられている。
統図を示している。第１図において、圧縮機１で圧縮さ
れた空気４は、燃焼器３に供給され頭部燃焼室７の周壁
７ａに形成した一次空気供給口及び後部燃焼室６の周壁
１１に形成した二次空気供給口から各燃焼室に入シ、燃
焼空気として使用される。後部燃焼室１１の下流側は、
尾筒１７を介して、ガスタービン２の静翼１８に燃焼ガ
スを供給するように構成される。頭部燃焼室７の中央に
はエンドブラケット９から軸方向に延びるコーン１０が
設けられ、このコーン１０と周壁７ａとに囲まれた環状
空間にエンドブラケット９から多数の一次燃料ノズル１
９が設けられている。
後部燃焼室６は、頭部燃焼室７よりも大径となっていて
、両燃焼室の接続部１２には、二次燃料供給口１３が設
けられる。一次燃料ノズル１９及び二次燃料供給口１３
はそれぞれ燃料ライン８及び１４を介して燃料調節弁２
１、及び２２に接続される。調節弁２１．２２は制御器
２０からの信号によシ制御される。制御器２ｏには、ガ
スタービン２の回転数信号及び負荷信号が入力される。
、両燃焼室の接続部１２には、二次燃料供給口１３が設
けられる。一次燃料ノズル１９及び二次燃料供給口１３
はそれぞれ燃料ライン８及び１４を介して燃料調節弁２
１、及び２２に接続される。調節弁２１．２２は制御器
２０からの信号によシ制御される。制御器２ｏには、ガ
スタービン２の回転数信号及び負荷信号が入力される。
更に、制御器２０の出力信号は、圧縮機１の中間段から
抽気するライン２５に設けた油気弁２３の制御信号とし
て与えられる。２６は、ガスタービン２の負荷であり、
例えば発電機である。
抽気するライン２５に設けた油気弁２３の制御信号とし
て与えられる。２６は、ガスタービン２の負荷であり、
例えば発電機である。
次に、ガスタービンプラントの起動について説明する。
一般に、発電プラントに適用されるガスタービンは、ガ
スタービン起動後、発電機２６を無負荷にしておき、ガ
スタービン回転数を定格回転数まで昇速し、かかる後に
負荷をとる。
スタービン起動後、発電機２６を無負荷にしておき、ガ
スタービン回転数を定格回転数まで昇速し、かかる後に
負荷をとる。
第２図は、空気流量特性並びに一次、二次燃料％性を示
している。圧縮機ｌの吐出空気量は、ガスタービン回転
数が定格（１００％）回転数に達するまでは、はぼ２次
曲線的に増大し、それ以降は、負荷にかかわらず一定と
なる。ガスタービンの起動に際しては、圧縮機１を他の
原動機で駆動し、ある回転数ａ点に達したところで一次
燃料を供給し、点火する。これによりガスタービン２は
自立運転に入り、一次燃料を徐々に増加することによシ
、ガスタービン２は昇速される。ｂ点まで昇速されると
第３図に示す如く抽気弁３３が開き、圧縮機１の空気を
大気に逃すため、第２図の実線にて示す如く、燃焼器３
への流入空気量が抽気された分だけ少くなる。抽気を開
始した後Ｃ点で二次燃料がステップ状に供給され、点線
にて示す一次燃料はステップ状に減少させる。二次燃料
の供給と同時に、頭部燃焼室の火炎１６によシニ次燃料
が点火され二次火炎１５が生ずる。二次燃料点火後、一
次、二次両方の燃料を供給しながら運転されるが、抽気
弁２３の開度＃ｉ第３図に示す如く、ｂ点から徐々に大
きくなり、定格回転数付近で最大となシ、負荷上昇とと
もに減少させ、ガスタービンの常用負荷帯（通常２５チ
〜１００チ負荷）では、抽気量は零もしくは零に近い値
になるように減じられる。０点以降の一次燃料と二次燃
料との合計燃料は、第２図実線に示す如く変化し、抽気
をしない場合の必要燃料量（二点鎖線にて示す）に比べ
て、抽気ゾーンでは若干増大している。これは、抽気を
行うと、燃焼器流入空気量の減少によりタービンの出力
が低下するので、その低下分を補うために余分の燃料を
必要とするからである。
している。圧縮機ｌの吐出空気量は、ガスタービン回転
数が定格（１００％）回転数に達するまでは、はぼ２次
曲線的に増大し、それ以降は、負荷にかかわらず一定と
なる。ガスタービンの起動に際しては、圧縮機１を他の
原動機で駆動し、ある回転数ａ点に達したところで一次
燃料を供給し、点火する。これによりガスタービン２は
自立運転に入り、一次燃料を徐々に増加することによシ
、ガスタービン２は昇速される。ｂ点まで昇速されると
第３図に示す如く抽気弁３３が開き、圧縮機１の空気を
大気に逃すため、第２図の実線にて示す如く、燃焼器３
への流入空気量が抽気された分だけ少くなる。抽気を開
始した後Ｃ点で二次燃料がステップ状に供給され、点線
にて示す一次燃料はステップ状に減少させる。二次燃料
の供給と同時に、頭部燃焼室の火炎１６によシニ次燃料
が点火され二次火炎１５が生ずる。二次燃料点火後、一
次、二次両方の燃料を供給しながら運転されるが、抽気
弁２３の開度＃ｉ第３図に示す如く、ｂ点から徐々に大
きくなり、定格回転数付近で最大となシ、負荷上昇とと
もに減少させ、ガスタービンの常用負荷帯（通常２５チ
〜１００チ負荷）では、抽気量は零もしくは零に近い値
になるように減じられる。０点以降の一次燃料と二次燃
料との合計燃料は、第２図実線に示す如く変化し、抽気
をしない場合の必要燃料量（二点鎖線にて示す）に比べ
て、抽気ゾーンでは若干増大している。これは、抽気を
行うと、燃焼器流入空気量の減少によりタービンの出力
が低下するので、その低下分を補うために余分の燃料を
必要とするからである。
第４図は、第２図に示す一次燃料、二次燃料の流量特性
により燃料を制御したときの一次、二次燃空比特性を示
している。図中ハツチングで示す範囲は、最適な空燃比
範囲を示すものでおり、上限（濃厚側）はＮ Ｏｘ生成
の限界値で定まり、下限（稀薄側）は、ｃｏあるいはＨ
Ｃの限界値として決るものである。
により燃料を制御したときの一次、二次燃空比特性を示
している。図中ハツチングで示す範囲は、最適な空燃比
範囲を示すものでおり、上限（濃厚側）はＮ Ｏｘ生成
の限界値で定まり、下限（稀薄側）は、ｃｏあるいはＨ
Ｃの限界値として決るものである。
ここで、一次、二次燃空比は、それぞれ一次及び二次燃
料と、頭部燃焼中に供給される空気量（一次燃料空気十
冷却空気）及び後部燃焼室に供給される空気量（二次空
気十冷却空気）として定義される。
料と、頭部燃焼中に供給される空気量（一次燃料空気十
冷却空気）及び後部燃焼室に供給される空気量（二次空
気十冷却空気）として定義される。
第４図において、一次燃焼部と二次燃焼部とで最適燃空
比範囲が異っているのは、一次燃燐部が拡散燃焼、二次
燃焼部が予混合燃焼であるためであり、燃焼方式が変わ
れば、最適範囲も変るものである。換言すれば、一次、
二次燃焼方式が決れば、それぞれ最適燃空比範囲が決る
ので、タービンの全運転範囲にわたって燃空比がこの範
囲内に入っているように、燃焼空気と燃料を設定する必
要がある。一方、ガスタービンの合計燃料量と負荷とは
、はぼ比例関係にあるため、負荷１００１０点で、一次
、二次燃空比が最適燃空比内の最大値となるように設定
した場合、抽気を行わないと、負荷零慢での燃空比は、
最適燃空比の下限値以下となり、良好な燃焼状態を維持
できなくなる。
比範囲が異っているのは、一次燃燐部が拡散燃焼、二次
燃焼部が予混合燃焼であるためであり、燃焼方式が変わ
れば、最適範囲も変るものである。換言すれば、一次、
二次燃焼方式が決れば、それぞれ最適燃空比範囲が決る
ので、タービンの全運転範囲にわたって燃空比がこの範
囲内に入っているように、燃焼空気と燃料を設定する必
要がある。一方、ガスタービンの合計燃料量と負荷とは
、はぼ比例関係にあるため、負荷１００１０点で、一次
、二次燃空比が最適燃空比内の最大値となるように設定
した場合、抽気を行わないと、負荷零慢での燃空比は、
最適燃空比の下限値以下となり、良好な燃焼状態を維持
できなくなる。
それ故に、第４図に示す如く、燃空比が下限値に近くに
なる運転領域で抽気を行い、ガスタービンの全運転範囲
で最適燃空比範囲になるように油気量を制御する。
なる運転領域で抽気を行い、ガスタービンの全運転範囲
で最適燃空比範囲になるように油気量を制御する。
一次、二次燃料及び抽気量の制御は、制御器２０にガス
タービン２の回転数信号及び負荷信号を取り込み、燃料
調節弁２１，２２、抽気弁２３を制御することくよって
行う。抽気弁２３が開いている運転領域すなわち第３図
の抽気ゾーンは、常用負荷帯よりも小さい負荷帯及び昇
速領域にあるので、抽気量を多くしても起動時の効率が
低下するだけであり、常用負荷時の効率低下にはならな
い。それ故、第４図の抽気ゾーンの燃空比を所望の特注
に設定することができ、第２図に示す如く、二次燃料の
供給開始点Ｃを定格速度に達する前に設定することが可
能となる。
タービン２の回転数信号及び負荷信号を取り込み、燃料
調節弁２１，２２、抽気弁２３を制御することくよって
行う。抽気弁２３が開いている運転領域すなわち第３図
の抽気ゾーンは、常用負荷帯よりも小さい負荷帯及び昇
速領域にあるので、抽気量を多くしても起動時の効率が
低下するだけであり、常用負荷時の効率低下にはならな
い。それ故、第４図の抽気ゾーンの燃空比を所望の特注
に設定することができ、第２図に示す如く、二次燃料の
供給開始点Ｃを定格速度に達する前に設定することが可
能となる。
二次燃料の供給開始点Ｃ点がガスタービン回転数の低い
領域に設定できれば、一次燃焼火炎から二次燃焼火炎に
着火したときの燃焼エネルギーの差が小さいので、燃焼
のステップ的な変化に基因する振動レベルが小さくなる
利点がある。
領域に設定できれば、一次燃焼火炎から二次燃焼火炎に
着火したときの燃焼エネルギーの差が小さいので、燃焼
のステップ的な変化に基因する振動レベルが小さくなる
利点がある。
従来技術のバイパス空気量の制御では、バイパス空気量
を大きくすることがむつかしいので、定格速度で無負荷
運転の際燃空比が稀薄になりすぎて、ＨＣ９ＣＯ＠度が
増大するため、２５チ負荷近傍までは、一次燃料のみで
運転し、要求燃料量がある程度増大した点で二次燃料の
供給を開始せざるを得なかった。そのため、一次火炎か
ら二次火炎に火移シしたときの燃焼振動が大きくなる傾
向があった。
を大きくすることがむつかしいので、定格速度で無負荷
運転の際燃空比が稀薄になりすぎて、ＨＣ９ＣＯ＠度が
増大するため、２５チ負荷近傍までは、一次燃料のみで
運転し、要求燃料量がある程度増大した点で二次燃料の
供給を開始せざるを得なかった。そのため、一次火炎か
ら二次火炎に火移シしたときの燃焼振動が大きくなる傾
向があった。
しかるに本発明では、ガスタービンの昇速の過程で二次
火炎を形成することができるので燃焼振動のレベルが低
いことは勿論、常用負荷帯では、常に一次火炎、二次火
炎が形成されているので、一次から二次に火移りすると
きのような過渡的な燃焼がないので、ガスタービンの運
転が安定している利点がある。
火炎を形成することができるので燃焼振動のレベルが低
いことは勿論、常用負荷帯では、常に一次火炎、二次火
炎が形成されているので、一次から二次に火移りすると
きのような過渡的な燃焼がないので、ガスタービンの運
転が安定している利点がある。
第５図は、本発明の他の実施例を示すもので、本実施例
では、ガスタービンプラントが複合サイクルプラントに
組み込まれている。
では、ガスタービンプラントが複合サイクルプラントに
組み込まれている。
第５図において、圧縮機２により吸入された空気４１は
、圧縮空気４２となり、２段燃焼方式の燃焼器３へ導か
れ、燃焼器３内で、一次、二次燃料を燃焼させ、燃焼ガ
ス２４となってタービン２に流入し、タービン２を駆動
した後、排ガス２７となって、排熱回収ボイラ２８に導
かれる。ゲイ２２８−内には、蒸発器２８ａ１過熱器２
８ｂ及び排ガス中のＮＯｘを浄化するための脱硝装置２
９が設けられ、浄化された排ガス３０は、大気へ放出さ
れる。一方排熱回収ボイ２２８で発生した蒸気３１は、
蒸気タービン３２に導かれ、これを駆動し、発電機３３
を駆動する。蒸気タービン３２の排気蒸気は、復水器３
４に復水３５となシ給水ポンプ３６により、ボイラ２８
に戻される。
、圧縮空気４２となり、２段燃焼方式の燃焼器３へ導か
れ、燃焼器３内で、一次、二次燃料を燃焼させ、燃焼ガ
ス２４となってタービン２に流入し、タービン２を駆動
した後、排ガス２７となって、排熱回収ボイラ２８に導
かれる。ゲイ２２８−内には、蒸発器２８ａ１過熱器２
８ｂ及び排ガス中のＮＯｘを浄化するための脱硝装置２
９が設けられ、浄化された排ガス３０は、大気へ放出さ
れる。一方排熱回収ボイ２２８で発生した蒸気３１は、
蒸気タービン３２に導かれ、これを駆動し、発電機３３
を駆動する。蒸気タービン３２の排気蒸気は、復水器３
４に復水３５となシ給水ポンプ３６により、ボイラ２８
に戻される。
圧縮機１の低圧段３７、中圧段３８及び燃焼器３の圧縮
空気供給管には、それぞれ抽気弁３７ｂ。
空気供給管には、それぞれ抽気弁３７ｂ。
３８ｂ、３９ｂを有する抽気管３７ ａ、 ３８ ａ。
３９ａが設けられ、抽気管の他端は、排熱回収ボイラ２
８に導かれている。抽気弁３７ｂ、３８ｂ。
８に導かれている。抽気弁３７ｂ、３８ｂ。
３９ｂには、制御器２０から制御信号が与えられる。制
御器には、ガスタービン負荷信号、回転数信号、大気温
度信号、大気湿度信号などが取シ込まれ、一次燃料、二
次燃料の制御も行うものである。本実施例において、燃
焼器３の一次、二次燃料の制御は第２図の特性図に示す
とほぼ同一であシ、油気弁は第６＠に示すように制御さ
れる。圧縮機２より抽気する場合、抽気位置は、圧縮機
の低圧側である程プラント全体の効率低下が少くなる傾
向にあるが、圧縮機のサージングの問題もあるので、低
圧段のみの抽気で必要量が確保できないので、サージン
グが起らない範囲で、できる限シ低圧段から多く抽気す
ることが好ましい。
御器には、ガスタービン負荷信号、回転数信号、大気温
度信号、大気湿度信号などが取シ込まれ、一次燃料、二
次燃料の制御も行うものである。本実施例において、燃
焼器３の一次、二次燃料の制御は第２図の特性図に示す
とほぼ同一であシ、油気弁は第６＠に示すように制御さ
れる。圧縮機２より抽気する場合、抽気位置は、圧縮機
の低圧側である程プラント全体の効率低下が少くなる傾
向にあるが、圧縮機のサージングの問題もあるので、低
圧段のみの抽気で必要量が確保できないので、サージン
グが起らない範囲で、できる限シ低圧段から多く抽気す
ることが好ましい。
つｔシ、第６図に示すように、低圧段の抽気弁３７ｂの
開度をもつとも大きくシ、中圧、高圧に至るにつれて順
次、開度を小さくして、３個の抽気弁の合計流量によっ
て、必要抽気量をまかなうようにする。
開度をもつとも大きくシ、中圧、高圧に至るにつれて順
次、開度を小さくして、３個の抽気弁の合計流量によっ
て、必要抽気量をまかなうようにする。
第５図の実施例では、起動昇速途中及び軽負荷帯におい
て圧縮機１よシ抽気を行って、一次及び二次燃空比を所
定の範囲内に収めるものであるから、抽気ゾーンでは、
余分の燃料が供給されるため第７図に示す如く、起動昇
速過程におけるガスタービン出口排ガス温度は、抽気を
行わない従来技術に比べて高くなる。排ガス温度が高い
と、脱硝装置２９の温度も高くなシ、脱硝装置の触媒が
活性化する時間も短縮される。すなわち、起動過程にお
いて、抽気のために余分に供給するととＫなった燃料は
、排熱回収ボイラの脱硝装置の昇温に利用されることに
なる。
て圧縮機１よシ抽気を行って、一次及び二次燃空比を所
定の範囲内に収めるものであるから、抽気ゾーンでは、
余分の燃料が供給されるため第７図に示す如く、起動昇
速過程におけるガスタービン出口排ガス温度は、抽気を
行わない従来技術に比べて高くなる。排ガス温度が高い
と、脱硝装置２９の温度も高くなシ、脱硝装置の触媒が
活性化する時間も短縮される。すなわち、起動過程にお
いて、抽気のために余分に供給するととＫなった燃料は
、排熱回収ボイラの脱硝装置の昇温に利用されることに
なる。
第８図は、第５図の実施例における起動過程での燃焼振
動レベルを実測したものであり、二次燃料投入着火時に
、ややレベルが高くなっているが実用上はとんど問題に
ならないレベルである。
動レベルを実測したものであり、二次燃料投入着火時に
、ややレベルが高くなっているが実用上はとんど問題に
ならないレベルである。
尚、タービン負荷２５％の点で二次燃焼に着火したとき
の燃焼振動レベルを従来例として示したが、本発明のレ
ベルの４倍程度に大きくなっている。
の燃焼振動レベルを従来例として示したが、本発明のレ
ベルの４倍程度に大きくなっている。
以上説明したように、本発明の起動方法によれば、二段
燃焼を行う燃焼器の二次燃料への着火に際して、圧縮機
からの空気を抽気して、燃焼器流入空気量を少くしたの
で、燃焼器内の燃空比を所定の範囲内に収めることがで
きる。更に、抽気を行うことにより、ガスタービンの昇
速過程で二次燃料への着火が可能となり、二次燃料着火
時の燃焼振動を抑制することが可能となる。
燃焼を行う燃焼器の二次燃料への着火に際して、圧縮機
からの空気を抽気して、燃焼器流入空気量を少くしたの
で、燃焼器内の燃空比を所定の範囲内に収めることがで
きる。更に、抽気を行うことにより、ガスタービンの昇
速過程で二次燃料への着火が可能となり、二次燃料着火
時の燃焼振動を抑制することが可能となる。
第１図は、本発明を実施したガスタービンプラントの系
統図、第２図は、空気量及び燃料量の特性図、第３図は
、抽気弁開度特性図、第４図は、燃空比特性図、第５図
は、本発明を複合サイクルプラントに応用した系統図、
第６図は、抽気弁の開度特性図、第７図は、排ガス温度
及び脱硝装置の昇温特性図、第８図は、燃焼振動レベル
の実測値を示す図である。 １・・・圧縮機、２・・・タービン、３・・・燃焼器、
６・・・後部燃焼室、７・・・頭部燃焼室、８・・・一
次燃料ライン、１３・・・二次燃料供給口、１４・・・
二次燃料ライン、２０・・・制御器、２１．２２・・・
燃料調節弁、２３゜第 １ 図 第 ２図 −Ｂ！リユ≧塗」ｌ≦” 茅７図
統図、第２図は、空気量及び燃料量の特性図、第３図は
、抽気弁開度特性図、第４図は、燃空比特性図、第５図
は、本発明を複合サイクルプラントに応用した系統図、
第６図は、抽気弁の開度特性図、第７図は、排ガス温度
及び脱硝装置の昇温特性図、第８図は、燃焼振動レベル
の実測値を示す図である。 １・・・圧縮機、２・・・タービン、３・・・燃焼器、
６・・・後部燃焼室、７・・・頭部燃焼室、８・・・一
次燃料ライン、１３・・・二次燃料供給口、１４・・・
二次燃料ライン、２０・・・制御器、２１．２２・・・
燃料調節弁、２３゜第 １ 図 第 ２図 −Ｂ！リユ≧塗」ｌ≦” 茅７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一次燃料の供給手段及び一次空気供給口を備えた頭
部燃焼室と、頭部燃焼室の下流側にあつて二次燃料の供
給手段及び二次空気供給口を備えた後部燃焼室とを有す
る燃焼器と、燃焼器に燃焼のための圧縮空気を供給する
圧縮機と、燃焼器で生じた燃焼ガスにより駆動されるタ
ービンとを備えたガスタービンプラントにおいて、ガス
タービンが起動し前記一次燃料の燃焼が始まつた後、圧
縮空気を抽気し、前記燃焼器へ供給する空気量を滅じた
状態で二次燃料の燃焼を開始させることを特徴とするガ
スタービンプラントの起動方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、一次燃
料の燃焼開始直後から徐々に抽気空気量をガスタービン
の速度上昇に応じて増大させ、二次燃料の燃焼開始後ガ
スタービンの負荷増大に応じて抽気空気量を減少させる
ことを特徴とするガスタービンプラントの起動方法。 ３、一次燃料の供給手段及び一次空気供給口を備えた頭
部燃焼室と、頭部燃焼室の下流側にあつて二次燃料の供
給手段及び二次燃料供給口を備えた後部燃焼室とを有す
る燃焼器と、前記一次及び二次空気供給口に燃焼のため
の圧縮空気を供給する圧縮機と、燃焼器で生じた燃焼ガ
スにより駆動されるタービンとを含むガスタービンプラ
ントにおいて、更に、前記一次、二次燃料の供給量を制
御するための燃料調整手段と、圧縮空気の一部を抽気す
るための抽気弁と、前記燃料調整手段及び抽気弁を制御
するための制御器とを備え、前記制御器は、少くともガ
スタービン回転速度信号及び負荷信号の１つを入力し、
ガスタービンの起動過程で二次燃料が供給される前に前
記抽気弁が開いて抽気が行われるようにしたことを特徴
とするガスタービンプラントの起動装置。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記圧縮機は、多
段圧縮機であり、前記抽気弁は前記多段圧縮機の中間段
に連通されていることを特徴とするガスタービンプラン
トの起動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59262782A JPH0621572B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | ガスタービンプラントの起動方法及びガスタービンプラント |
| US06/807,945 US4683715A (en) | 1984-12-14 | 1985-12-12 | Method of starting gas turbine plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59262782A JPH0621572B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | ガスタービンプラントの起動方法及びガスタービンプラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61142335A true JPS61142335A (ja) | 1986-06-30 |
| JPH0621572B2 JPH0621572B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17380521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59262782A Expired - Lifetime JPH0621572B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | ガスタービンプラントの起動方法及びガスタービンプラント |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4683715A (ja) |
| JP (1) | JPH0621572B2 (ja) |
Cited By (9)
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| WO2010140565A1 (ja) | 2009-06-05 | 2010-12-09 | 三菱重工業株式会社 | 太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置 |
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| JP2021067238A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 三菱パワー株式会社 | ガスタービン装置及びその製造方法並びにガスタービン装置の運転方法 |
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1984
- 1984-12-14 JP JP59262782A patent/JPH0621572B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-12-12 US US06/807,945 patent/US4683715A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0621572B2 (ja) | 1994-03-23 |
| US4683715A (en) | 1987-08-04 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |