JPS63272923A - ガスタ−ビンの出力制御方法 - Google Patents
ガスタ−ビンの出力制御方法Info
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- JPS63272923A JPS63272923A JP10865887A JP10865887A JPS63272923A JP S63272923 A JPS63272923 A JP S63272923A JP 10865887 A JP10865887 A JP 10865887A JP 10865887 A JP10865887 A JP 10865887A JP S63272923 A JPS63272923 A JP S63272923A
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- Japan
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- temperature
- air
- flow rate
- compressor
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- Granted
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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、大気温度に応じて出力変化が大きいガスター
ビン設備の出力制御に係り、特に短期的な気温変化に対
応して出力の制御を容易にし、かつ、経済的なガスター
ビンの出力制御方法に関する。
ビン設備の出力制御に係り、特に短期的な気温変化に対
応して出力の制御を容易にし、かつ、経済的なガスター
ビンの出力制御方法に関する。
従来は、大気中の空気を圧縮機の低圧部で圧縮して中間
冷却器および圧縮機の高圧部を経由して高圧ガスとし、
この高圧ガスを燃焼器で加熱してその高温高圧ガスでタ
ービンを回転し、タービンが同軸に連結する圧縮機を回
転するとともに他の機関動力を出力し、大気温度に影響
されるその出力が空気の吸込温度の設定値に応じた流量
で制御されるガスタービンの出力制御方法において、ガ
スタービンの出力を決定する状態量の一つは系内に吸込
まれる空気流量（作動流体）である。空気は大気温度の
変化に応じて（絶対温度に比例して）密度が異なるため
、容積流量が一定で制御されるガスタービンでは吸込空
気量（質量流ｆｔ）が変化し大気温度が上昇すると吸込
空気量が減少して出力低下となる。
冷却器および圧縮機の高圧部を経由して高圧ガスとし、
この高圧ガスを燃焼器で加熱してその高温高圧ガスでタ
ービンを回転し、タービンが同軸に連結する圧縮機を回
転するとともに他の機関動力を出力し、大気温度に影響
されるその出力が空気の吸込温度の設定値に応じた流量
で制御されるガスタービンの出力制御方法において、ガ
スタービンの出力を決定する状態量の一つは系内に吸込
まれる空気流量（作動流体）である。空気は大気温度の
変化に応じて（絶対温度に比例して）密度が異なるため
、容積流量が一定で制御されるガスタービンでは吸込空
気量（質量流ｆｔ）が変化し大気温度が上昇すると吸込
空気量が減少して出力低下となる。
従って、砂漠地など昼夜の短期的な気温変化の著しい所
では出力の余裕を大きく取るなどして過大なガスタービ
ン設備を必要とし建設コストを圧迫している。一般には
、大気温度変化１℃につき出力で約１％変化すると云わ
れ、特に、発電用ガスタービンでは急変する負荷７ｍ要
にも追従して出力を制御し安定させる機構が必要である
とともに経済性も無視できない。
では出力の余裕を大きく取るなどして過大なガスタービ
ン設備を必要とし建設コストを圧迫している。一般には
、大気温度変化１℃につき出力で約１％変化すると云わ
れ、特に、発電用ガスタービンでは急変する負荷７ｍ要
にも追従して出力を制御し安定させる機構が必要である
とともに経済性も無視できない。
大気温度の上昇によるガスタービンの出力低下を防ぐた
め、圧縮機の空気吸込側に冷凍機を備えた冷却器による
空気温度制御、あるいは大気温度の変動幅を考慮して出
力の余裕を大きくとる、さらには出力をバックアップす
るためのモーターを付加するなどの対策が講じられて来
たがいずれも不経済性は否めなかった。
め、圧縮機の空気吸込側に冷凍機を備えた冷却器による
空気温度制御、あるいは大気温度の変動幅を考慮して出
力の余裕を大きくとる、さらには出力をバックアップす
るためのモーターを付加するなどの対策が講じられて来
たがいずれも不経済性は否めなかった。
本発明の目的は、大気温度が上昇しても出力の低下を防
ぐために、吸込空気の流量を所定の質量流量に、かつ、
温度を一定に保持でき、負荷の急変に対しても出力制御
を容易にする経済的なガスタービンの出力制御方法を提
供することにある。
ぐために、吸込空気の流量を所定の質量流量に、かつ、
温度を一定に保持でき、負荷の急変に対しても出力制御
を容易にする経済的なガスタービンの出力制御方法を提
供することにある。
前記の目的を達成するため、本発明は大気温度の空気を
圧縮機、中間冷却器および燃焼器を経由して高温高圧ガ
スとし、この高温高圧ガスでタービンと同軸の圧縮機を
回転して他の機関動力を出力し、大気温度に影響される
この出力が空気の吸込温度の設定値に応じた流量で制御
されるガスタービンの出力制御方法において、空気の流
量は圧縮機の低圧部入口に設けたインレットガイドベー
ンで大気温度に応じて所定の質量流量を保持し。
圧縮機、中間冷却器および燃焼器を経由して高温高圧ガ
スとし、この高温高圧ガスでタービンと同軸の圧縮機を
回転して他の機関動力を出力し、大気温度に影響される
この出力が空気の吸込温度の設定値に応じた流量で制御
されるガスタービンの出力制御方法において、空気の流
量は圧縮機の低圧部入口に設けたインレットガイドベー
ンで大気温度に応じて所定の質量流量を保持し。
圧縮されたその空気の温度は中間冷却器に設けた冷却水
流量制御弁でその冷却水量を調節して中間冷却器出口の
空気の温度を設定値に保持するように構成されている。
流量制御弁でその冷却水量を調節して中間冷却器出口の
空気の温度を設定値に保持するように構成されている。
本発明によれば、ガスタービン設備の圧縮機の低圧部入
口に設けたインレットガイドベーンが吸込空気の温度に
応じてその開度が調節されて流入する空気の質量流量を
保持し、圧縮した空気を冷却する中間冷却器に設けた冷
却水流量制御弁が中間冷却器出口の空気の温度に応じて
その開度が制御されて冷却水量が変化し、空気の温度を
設定値に保持するので、ガスタービンは大気温度に関係
なく所定の空気流量および温度で駆動される。そして負
荷需要の急変に対する出力の制御は燃焼室の燃料量のみ
で制御すれば良い。
口に設けたインレットガイドベーンが吸込空気の温度に
応じてその開度が調節されて流入する空気の質量流量を
保持し、圧縮した空気を冷却する中間冷却器に設けた冷
却水流量制御弁が中間冷却器出口の空気の温度に応じて
その開度が制御されて冷却水量が変化し、空気の温度を
設定値に保持するので、ガスタービンは大気温度に関係
なく所定の空気流量および温度で駆動される。そして負
荷需要の急変に対する出力の制御は燃焼室の燃料量のみ
で制御すれば良い。
本発明の一実施例を第１図および第２図を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図に示されるように、大気中の空気１を圧縮機の低
圧部２で圧縮して中間冷却器９および圧縮機の高圧部３
を経由して高圧ガスとし、この高圧ガスを燃焼器４で燃
料６を燃焼し加熱してその高温高圧ガスでタービン５を
回転し、このタービンが同軸に連結する圧縮機２，３を
回転するとともに他の機関動力を出力し、例えば発電機
７で発電し、大気温度に影響されるこの出力が空気の吸
込温度の設定値に応じた流量で制御されるガスタービン
の出力制御方法において、空気１の流量は圧縮機の低圧
部２の入口に設けたインレットガイドベーン８が大気温
度に応じてその開度が調節されて所定の質量流量を保持
し、圧縮されたその空気１の温度は圧縮機の低圧部２と
高圧部３の中間に位置して空気を冷却する中間冷却器９
に設けた冷却水流量制御弁１０が中間冷却器９出口の空
気１の温度に応じてその開度が制御されて冷却水量を調
節し、中間冷却器９出口の空気１の温度を設定値に保持
する構成である。
圧部２で圧縮して中間冷却器９および圧縮機の高圧部３
を経由して高圧ガスとし、この高圧ガスを燃焼器４で燃
料６を燃焼し加熱してその高温高圧ガスでタービン５を
回転し、このタービンが同軸に連結する圧縮機２，３を
回転するとともに他の機関動力を出力し、例えば発電機
７で発電し、大気温度に影響されるこの出力が空気の吸
込温度の設定値に応じた流量で制御されるガスタービン
の出力制御方法において、空気１の流量は圧縮機の低圧
部２の入口に設けたインレットガイドベーン８が大気温
度に応じてその開度が調節されて所定の質量流量を保持
し、圧縮されたその空気１の温度は圧縮機の低圧部２と
高圧部３の中間に位置して空気を冷却する中間冷却器９
に設けた冷却水流量制御弁１０が中間冷却器９出口の空
気１の温度に応じてその開度が制御されて冷却水量を調
節し、中間冷却器９出口の空気１の温度を設定値に保持
する構成である。
一般には、大気温度変化１℃につき出力で約１％変化す
ると言われ、その影響は大きい。
ると言われ、その影響は大きい。
空気１の流量および温度の設定値は、本ガスタービンの
定格出力を維持する空気量をベースとした高圧部３の吸
込空気温度とし、それぞれの計測値に対して設定値との
差でインレットガイドベーン８の開度、または冷却水は
流量制御弁１０の開度が調節されるように予めそれぞれ
コントローラーにプログラムされていて作動するように
なっている。そして常時、大気温度条件に関係なく一定
空気ｉ（質量流量）をガスタービンに供給することがで
きる。
定格出力を維持する空気量をベースとした高圧部３の吸
込空気温度とし、それぞれの計測値に対して設定値との
差でインレットガイドベーン８の開度、または冷却水は
流量制御弁１０の開度が調節されるように予めそれぞれ
コントローラーにプログラムされていて作動するように
なっている。そして常時、大気温度条件に関係なく一定
空気ｉ（質量流量）をガスタービンに供給することがで
きる。
なお、ガスタービンの負荷需要の急変に対する出力の変
化は燃料量を制御することによって対応し、部分出力で
も本発明とは無関係に行なわれる。
化は燃料量を制御することによって対応し、部分出力で
も本発明とは無関係に行なわれる。
つまり、本発明によって、特定の出力において昼夜の気
温の変化にかかわらずその出力を一定に保つことができ
る。
温の変化にかかわらずその出力を一定に保つことができ
る。
つぎに、制御系統ブロックフローを説明する。
第２図に示されるように、圧縮機低圧部の吸込側の大気
温度と大気温度設定値（定格出力時のベースとなる大気
温度）との温度差ΔＴを検出して、関数発生器１１がこ
のΔＴに見合ったインレットガイドベーン８の開度の制
御量を算出して必要な調節量信号をインレットガイドベ
ーン８のアクチュエーター１２に与える。また、設定す
る吸込空気量が変っても高圧部３の入口空気温度が設定
値になるように温度コントローラー１３を設けて中間冷
却器９の冷却水に設けた冷却水流量制御弁１０を制御し
冷却水量を調節する。
温度と大気温度設定値（定格出力時のベースとなる大気
温度）との温度差ΔＴを検出して、関数発生器１１がこ
のΔＴに見合ったインレットガイドベーン８の開度の制
御量を算出して必要な調節量信号をインレットガイドベ
ーン８のアクチュエーター１２に与える。また、設定す
る吸込空気量が変っても高圧部３の入口空気温度が設定
値になるように温度コントローラー１３を設けて中間冷
却器９の冷却水に設けた冷却水流量制御弁１０を制御し
冷却水量を調節する。
本発明によれば、ガスタービンの作動流体である空気の
流量と温度が、大気温度と無関係に設定値に保持される
ので、昼夜の大気温度が激しい地域でも容易に出力が制
御できて、冷凍装置や出力の余裕またはバックアップモ
ーターなどが不要になって極めて経済的となる。
流量と温度が、大気温度と無関係に設定値に保持される
ので、昼夜の大気温度が激しい地域でも容易に出力が制
御できて、冷凍装置や出力の余裕またはバックアップモ
ーターなどが不要になって極めて経済的となる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の制御系統ブロックのフローチャートである。 １・・・空気、 ２・・・圧縮機の低圧部、３
・・・圧縮機の高圧部、４・・・燃焼器、５・・・ター
ビン、 ８・・・インレットガイドベーン、 ９・・・中間冷却器、 １０・・・冷却水流量制御
弁。
明の制御系統ブロックのフローチャートである。 １・・・空気、 ２・・・圧縮機の低圧部、３
・・・圧縮機の高圧部、４・・・燃焼器、５・・・ター
ビン、 ８・・・インレットガイドベーン、 ９・・・中間冷却器、 １０・・・冷却水流量制御
弁。
Claims (1)
- 大気中の空気を圧縮機、中間冷却器および燃焼器を経由
して高温高圧ガスとし、該高温高圧ガスでタービンと同
軸の圧縮機を回転して他の機関動力を出力し、大気温度
に影響される該出力が前記空気の吸込温度の設定値に応
じた流量で制御されるガスタービンの出力制御方法にお
いて、前記空気の流量は前記圧縮機の低圧部入口に設け
たインレットガイドベーンで前記大気温度に応じて所定
の質量流量を保持し、圧縮されたその空気の温度は前記
中間冷却器に設けた冷却水流量制御弁でその冷却水量を
調節して該中間冷却器出口の空気の温度を設定値に保持
することを特徴とするガスタービンの出力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10865887A JPS63272923A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | ガスタ−ビンの出力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10865887A JPS63272923A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | ガスタ−ビンの出力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63272923A true JPS63272923A (ja) | 1988-11-10 |
| JPH0584823B2 JPH0584823B2 (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=14490390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10865887A Granted JPS63272923A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | ガスタ−ビンの出力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63272923A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004108379A (ja) * | 1999-04-05 | 2004-04-08 | Yoshihide Nakamura | ガスタービンプラント |
| EP2320050A3 (en) * | 2009-11-10 | 2018-02-07 | General Electric Company | Gas turbine compressor and method of operation |
-
1987
- 1987-05-01 JP JP10865887A patent/JPS63272923A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004108379A (ja) * | 1999-04-05 | 2004-04-08 | Yoshihide Nakamura | ガスタービンプラント |
| EP2320050A3 (en) * | 2009-11-10 | 2018-02-07 | General Electric Company | Gas turbine compressor and method of operation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584823B2 (ja) | 1993-12-03 |
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