JPS61190127A - ガスタ−ビンエンジンの始動燃料制御装置 - Google Patents
ガスタ−ビンエンジンの始動燃料制御装置Info
- Publication number
- JPS61190127A JPS61190127A JP2928185A JP2928185A JPS61190127A JP S61190127 A JPS61190127 A JP S61190127A JP 2928185 A JP2928185 A JP 2928185A JP 2928185 A JP2928185 A JP 2928185A JP S61190127 A JPS61190127 A JP S61190127A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- combustor
- flow rate
- fuel flow
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel Cell (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はガスタービンエンジンの始動燃料制御装置に関
する９本発明による装置は例えば熱交換器付ｉ動車用ガ
スタービンエンジンに適用される。
する９本発明による装置は例えば熱交換器付ｉ動車用ガ
スタービンエンジンに適用される。
（従来技術、および発明が解決しようとする問題点〕
ガスタービンエンジンの始動時には、始動燃料と点火プ
ラグにより着火が行われるが、従来この始動燃料は、エ
ンジンの状態に関係なくエンジン始動毎に同じ燃料流量
を供給する方法が、用いられてきた。ガスタービンエン
ジンは、これまで熱交換器を必要としない航空用機関と
して発達してきたので、この方法で問題が生じなかった
。
ラグにより着火が行われるが、従来この始動燃料は、エ
ンジンの状態に関係なくエンジン始動毎に同じ燃料流量
を供給する方法が、用いられてきた。ガスタービンエン
ジンは、これまで熱交換器を必要としない航空用機関と
して発達してきたので、この方法で問題が生じなかった
。
しかし、自動車用ガスタービンエンジンは燃費の問題か
ら熱交換器を有することが必須の条件であり、この場合
はエンジンの吸入空気が熱交換器のもつ熱エネルギーで
予熱されることになる。このため熱交換器に蓄積される
熱エネルギーの大小により、吸入空気の密度、流速等が
変化し、従来の燃料供給方式では燃焼器での着火が不安
定となる。本発明の目的はこれに対し、熱交換器から流
入する空気の温度に応じてエンジン始動時の着火燃料流
量を制御し、着火性能を改善することにある。
ら熱交換器を有することが必須の条件であり、この場合
はエンジンの吸入空気が熱交換器のもつ熱エネルギーで
予熱されることになる。このため熱交換器に蓄積される
熱エネルギーの大小により、吸入空気の密度、流速等が
変化し、従来の燃料供給方式では燃焼器での着火が不安
定となる。本発明の目的はこれに対し、熱交換器から流
入する空気の温度に応じてエンジン始動時の着火燃料流
量を制御し、着火性能を改善することにある。
本発明においては、ガスタービンシステムにおけるパワ
ータービン排気ガス路と燃焼器吸入空気路とを熱交換関
係におく熱交換器からの該燃焼器への供給空気の温度を
検出する温度検出器、該温度検出器により検出された燃
焼器供給空気温度にもとづき燃焼器への供給される燃料
の流量が温度の関数として得られるよう燃料流量信号を
発生する制御回路、および該制御回路により発生される
燃料流量信号により駆動される燃料アクチュエータが設
けられ、それによりエンジン始動時における燃焼器燃料
流量の制御が行われることを特徴とするガスタービンエ
ンジンの始動燃料制御装置が提供される。
ータービン排気ガス路と燃焼器吸入空気路とを熱交換関
係におく熱交換器からの該燃焼器への供給空気の温度を
検出する温度検出器、該温度検出器により検出された燃
焼器供給空気温度にもとづき燃焼器への供給される燃料
の流量が温度の関数として得られるよう燃料流量信号を
発生する制御回路、および該制御回路により発生される
燃料流量信号により駆動される燃料アクチュエータが設
けられ、それによりエンジン始動時における燃焼器燃料
流量の制御が行われることを特徴とするガスタービンエ
ンジンの始動燃料制御装置が提供される。
本発明の一実施例としてのガスタービンエンジンの始動
燃料制御装置が第１図に示される。第１図装置は空気吸
入路１、コンプレッサ２、熱交換器３、燃焼器空気流入
路３３、燃焼器４、コンプレッサタービン混合気流人路
４６、コンプレッサタービン５、パワータービン６、お
よび負荷７を有する。
燃料制御装置が第１図に示される。第１図装置は空気吸
入路１、コンプレッサ２、熱交換器３、燃焼器空気流入
路３３、燃焼器４、コンプレッサタービン混合気流人路
４６、コンプレッサタービン５、パワータービン６、お
よび負荷７を有する。
第１図装置に示されるガスタービンエンジンにおいて、
空気はコンプレッサ２により吸入され、昇圧され、熱交
換器３により予熱された後、燃焼器４に流入する。燃焼
器４においては外部から供給される燃料にもとづいて燃
焼が行われる。
空気はコンプレッサ２により吸入され、昇圧され、熱交
換器３により予熱された後、燃焼器４に流入する。燃焼
器４においては外部から供給される燃料にもとづいて燃
焼が行われる。
燃焼ガスはコンプレッサ２を駆動するためのコンプレッ
サタービン５およびエンジン出力を取り出すためのパワ
ータービン６において膨張した後、熱交換器３において
排気熱を回収後、排出される。
サタービン５およびエンジン出力を取り出すためのパワ
ータービン６において膨張した後、熱交換器３において
排気熱を回収後、排出される。
エンジン停止後の再始動時には熱交換器３の熱エネルギ
により吸入空気が予熱されて燃焼器４に流入する。その
際、燃焼器４の着火性能は、燃焼器流入空気の密度、流
速不変時には比較的安定であるが、燃焼器流入空気の密
度、流速等が変化すると着火が不安定になり最悪の場合
には着火ミスを生じることになる。
により吸入空気が予熱されて燃焼器４に流入する。その
際、燃焼器４の着火性能は、燃焼器流入空気の密度、流
速不変時には比較的安定であるが、燃焼器流入空気の密
度、流速等が変化すると着火が不安定になり最悪の場合
には着火ミスを生じることになる。
第１図装置においては、燃焼器４の入口３３の空気の温
度Ｔ （３３）を温度センサ３４により検出する。
度Ｔ （３３）を温度センサ３４により検出する。
第１図に示される装置において駆動回路８は、増幅回路
８０２、比較器８０３． ８０４、関数発生器８０６、
信号設定回路８０５． ８０８、信号切換器８０７ 、
８０９ 、８１０ 、および駆動回路８１１を具備する
。
８０２、比較器８０３． ８０４、関数発生器８０６、
信号設定回路８０５． ８０８、信号切換器８０７ 、
８０９ 、８１０ 、および駆動回路８１１を具備する
。
第１図装置における燃料アクチュエータ４２の構成が第
２図に示される。燃料アクチュエータは電子制御燃料噴
射弁（ＥＦＩ） ４２１および差圧調整弁４２２を有す
る。差圧調整弁４２２は差圧を一定に保′持するよう動
作する。燃料アクチュエータ４２に対しては燃料タンク
４４から燃料ポンプ４３により燃料が供給される。電子
制御燃料噴射弁４２１は燃料ノズル４１に対する燃料供
給を制御する。
２図に示される。燃料アクチュエータは電子制御燃料噴
射弁（ＥＦＩ） ４２１および差圧調整弁４２２を有す
る。差圧調整弁４２２は差圧を一定に保′持するよう動
作する。燃料アクチュエータ４２に対しては燃料タンク
４４から燃料ポンプ４３により燃料が供給される。電子
制御燃料噴射弁４２１は燃料ノズル４１に対する燃料供
給を制御する。
第１図装置における燃焼器４の入口空気温度Ｔ（３３）
と着火燃料流量Ｇｆｌの関係が第３図に示される。第３
図において傾斜直線部すは、実験の結果に、もとづき良
好な着火が行われる燃焼器吸入空気温度灯ｉ ｉｆｉ料
流量特性をあられす。水平直線部ａは上限流量一定値を
水平直線部Ｃは下限流量一定値をあられす。上限流量一
定値は空気流量の少ない始動時における着火直後のヒー
トショックを ゛防止するために設定されたものである
。下限流量一定値は燃料流量が少なくなるほど燃料噴射
ノズルの噴霧特性が悪化することにかんがみ着火性能を
悪化させない程度の最小燃料流量を与えるために設定さ
れたものである。
と着火燃料流量Ｇｆｌの関係が第３図に示される。第３
図において傾斜直線部すは、実験の結果に、もとづき良
好な着火が行われる燃焼器吸入空気温度灯ｉ ｉｆｉ料
流量特性をあられす。水平直線部ａは上限流量一定値を
水平直線部Ｃは下限流量一定値をあられす。上限流量一
定値は空気流量の少ない始動時における着火直後のヒー
トショックを ゛防止するために設定されたものである
。下限流量一定値は燃料流量が少なくなるほど燃料噴射
ノズルの噴霧特性が悪化することにかんがみ着火性能を
悪化させない程度の最小燃料流量を与えるために設定さ
れたものである。
第１図装置の動作においては、温度センサ３４により燃
焼器流入空気温度Ｔ （３３）を検出増幅し、制御用信
号Ｓ （８０２）に変換する。制御用信号Ｓ （８０２
）は比較器８０３、比較器８０４、および関数発生器８
０６に供給される。関数発生器８０６における演算によ
り、第３図の傾斜直線部すが求められる。信号設定回路
８０５において上限流量一定値ａが設定され、信号設定
回路８０８において下限流量一定値Ｃが設定される。
焼器流入空気温度Ｔ （３３）を検出増幅し、制御用信
号Ｓ （８０２）に変換する。制御用信号Ｓ （８０２
）は比較器８０３、比較器８０４、および関数発生器８
０６に供給される。関数発生器８０６における演算によ
り、第３図の傾斜直線部すが求められる。信号設定回路
８０５において上限流量一定値ａが設定され、信号設定
回路８０８において下限流量一定値Ｃが設定される。
比較器８０３は第３図特性におけるラインａとラインｂ
の切換点ｐを設定するための信号Ｓ （８０３）を発生
風１．この信号Ｓ （８０３）にもとづき信号切換器８
０７においてラインａ、ラインｂいずれかの信号が選択
される。比較器８０４は第３図特性におけるラインｂと
ラインＣの切換点ｑを設定するための信号Ｓ （８０４
）を発生し、この信号Ｓ （８０４）にもとづき信号切
換器８０９においてラインｂ１ラインＣいずれかの信号
が選択される。それにより信号切換器８０９において最
終的な着火燃料流量信号５（Ｇｆｌ）が選択される。こ
の着火燃料流量信号５（Ｇｆｌ）により駆動回路８１１
が動作し、それにより燃料アクチュエータ４２が動作し
燃料量制御が行われる。
の切換点ｐを設定するための信号Ｓ （８０３）を発生
風１．この信号Ｓ （８０３）にもとづき信号切換器８
０７においてラインａ、ラインｂいずれかの信号が選択
される。比較器８０４は第３図特性におけるラインｂと
ラインＣの切換点ｑを設定するための信号Ｓ （８０４
）を発生し、この信号Ｓ （８０４）にもとづき信号切
換器８０９においてラインｂ１ラインＣいずれかの信号
が選択される。それにより信号切換器８０９において最
終的な着火燃料流量信号５（Ｇｆｌ）が選択される。こ
の着火燃料流量信号５（Ｇｆｌ）により駆動回路８１１
が動作し、それにより燃料アクチュエータ４２が動作し
燃料量制御が行われる。
信号切換器８１０においては、回転数にもとづく始動時
・通常時切換信号Ｓ （ＳＷ）による、始動時用着火燃
料流量信号Ｓ （Ｇｆｌ）と通常時用燃料流量信号Ｓ
（Ｇｆ）との切換えが行われる。それにより、着火過程
が終了した後、信号Ｓ （Ｇｆｌ）から信号５（Ｇｆ
）へ切換えられ、本来の燃料流量制御に移行する。
・通常時切換信号Ｓ （ＳＷ）による、始動時用着火燃
料流量信号Ｓ （Ｇｆｌ）と通常時用燃料流量信号Ｓ
（Ｇｆ）との切換えが行われる。それにより、着火過程
が終了した後、信号Ｓ （Ｇｆｌ）から信号５（Ｇｆ
）へ切換えられ、本来の燃料流量制御に移行する。
本発明によれば、熱交換器から流入する空気の温度に応
じてエンジン始動時の着火燃料流量が制御され、着火性
能が改善されたガスタービンエンジンの燃料制御を実現
することができる。
じてエンジン始動時の着火燃料流量が制御され、着火性
能が改善されたガスタービンエンジンの燃料制御を実現
することができる。
第１図は本発明の一実施例としてのガスタービンエンジ
ンの始動燃料制御装置を示す図、第２図は第１図装置に
おける燃料アクチュエータの構成を示す図、 第３図は第１図装置における燃焼器入口空気温度と着火
燃料流量の関係特性を示す特性図である。 ｌ・・・空気吸入路、 ２・・・コンプレッサ、 ３・・・熱交換器、 ３３・・・燃焼器空気流入路、 ３４・・・温度センサ、 ４・・・燃焼器、 ４２・・・燃料アクチュエータ、 ４６・・・混合気流入路、 ５・・・コンプレッサタービン、 ６・・・パワータービン、 ７・・・負荷、 ８・・・駆動回路。 第２図 第３図
ンの始動燃料制御装置を示す図、第２図は第１図装置に
おける燃料アクチュエータの構成を示す図、 第３図は第１図装置における燃焼器入口空気温度と着火
燃料流量の関係特性を示す特性図である。 ｌ・・・空気吸入路、 ２・・・コンプレッサ、 ３・・・熱交換器、 ３３・・・燃焼器空気流入路、 ３４・・・温度センサ、 ４・・・燃焼器、 ４２・・・燃料アクチュエータ、 ４６・・・混合気流入路、 ５・・・コンプレッサタービン、 ６・・・パワータービン、 ７・・・負荷、 ８・・・駆動回路。 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガスタービンシステムにおけるパワータービン排気
ガス路と燃焼器吸入空気路とを熱交換関係におく熱交換
器からの該燃焼器への供給空気の温度を検出する温度検
出器、該温度検出器により検出された燃焼器供給空気温
度にもとづき燃焼器へ供給される燃料の流量が温度の関
数として得られるよう燃料流量信号を発生する制御回路
、および該制御回路により発生される燃料流量信号によ
り駆動される燃料アクチュエータ、が設けられ、それに
よりエンジン始動時における燃焼器燃料流量の制御が行
われることを特徴とするガスタービンエンジンの始動燃
料制御装置。 ２、該制御回路が、該温度検出器により検出された空気
温度にもとづき上限平坦部、中間直線状部、および下限
平坦部より成る所定の燃料流量特性を用いて燃料流量を
選定する信号設定要素および関数発生要素を具備する、
特許請求の範囲第１項記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2928185A JPS61190127A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | ガスタ−ビンエンジンの始動燃料制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2928185A JPS61190127A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | ガスタ−ビンエンジンの始動燃料制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190127A true JPS61190127A (ja) | 1986-08-23 |
Family
ID=12271875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2928185A Pending JPS61190127A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | ガスタ−ビンエンジンの始動燃料制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61190127A (ja) |
-
1985
- 1985-02-19 JP JP2928185A patent/JPS61190127A/ja active Pending
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