JPS6329029A - ガスタ−ビンの運転方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガスタービンの運転方法に係り、特に液体燃
料を加熱し燃焼設備に適した低粘度を得るのに好適な液
体燃料温度制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のガスタービン燃料温度制御方法は、特開昭５４−
１３０７１６号に記載のように、液体燃料を効果的に加
熱するために、燃料供給ポンプと液体燃料阻止弁の間に
加熱器を設置し、かつ燃料タンクへの戻り配管を設置し
、燃料を加熱しつつ循環させるようにはなっていた。し
かし、運転中の燃料温度の低下時の対応や燃料切替時の
対応等タービンの運転状況に応じた運転方法については
配慮されていなかった。

（発明が解決しようとする問題点〕 または燃料の切替時に予め手動で液体燃料の温度を上昇
させるために運転員の判断と操作が必要となり、現在使
用中の燃料の圧力低下または温度低下等の異常時に自動
的に燃料を切替えた場合の液体燃料の温度が低い場合に
タービンの運転が継続できない場合が発生するという問
題があった。

本発明の目的は、運転員の判断・操作を介することなく
自動的に液体燃料の温度を規定値以上に制御すること、
および−度運転された場合には液体燃料の温度の一時的
な低下が発生してもタービンの運転を継続させ、液体燃
料の粘度上昇による燃料系統のトラブルを防止し、かつ
ガスタービンの稼動率の向上を目的とすることにある。

ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は、タービンの起動および燃料切替時には液体
燃料の温度が低い場合に燃料の戻り弁開を許可し、ター
ビンが一度運転状態に入って了えば、戻り弁の開信号を
阻止することにより達成される。

〔作用〕

液体燃料選択信号とタービン起動信号とによって液体燃
料供給ポンプを起動し、燃料温度スイッチによって、燃
料加熱器を動作させると同時に、燃料を燃料タンクに戻
す戻り配管上の戻り弁を開する一方燃料阻止弁を閉位置
に保ち、燃料を循環加熱する。更にタービンの起動シー
ケンスを燃料温度上昇まで待機させ、燃料温度が上昇し
たことを検出して起動シーケンスの待機を解除する。そ
れによって、ガスタービンの起動を燃料温度の高低にか
かわらず自動的に行え、低温による液体燃料の粘度上昇
によ燃料移送系統、燃料ノズルの目詰まり及び不完全燃
焼等のトラブルを防止できる。

更に、タービン運転中の燃料切替時に液体燃料温度が低
い場合には、緊急を要しない通常の切替　　□時には燃
料油の戻り弁開を許可して、切替シーケンスを温度上昇
まで待機させることによって前記目詰まり等のトラブル
を防止でき、気体燃料の圧力低下や重質油の温度あるい
は圧力低下によって軽質油燃料への自動的に切替えるよ
うな緊急を要する場合には、戻り弁の開動作を阻止する
インク〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図は、液体燃料２種類、気体燃料１種類を切替えて
使用するカスタービンの燃料系統構成図である。

重質油は重質油ｎ蔵タンク１から重油供給ボンプ４によ
ってタービンの燃焼器１３に送油される。

重質油温度が低い場合には、重油加熱器制御用温度スイ
ッチ１６の動作によって重油加熱器６を動作させ、前記
温度スイッチ１６より設定値の低い重油温度スイッチ１
８が設定値を検出するまでは重油戻り弁８を開し燃料油
切替弁１０を軽質油側に動作させ、重質油を加熱しつつ
重油戻り配管工４を通して循環させる。

軽質油は軽質油貯蔵タンク２から重質油と同様に軽油供
給ポンプ５によって燃焼器１３に送られる。軽質油の温
度が低い場合には、軽油加熱器制御用温度スイッチ１７
により、軽油加熱器７を動作させ軽油戻り弁９を開動作
させて、温度スイッチ２０が設定値を検出するまで軽質
油を加熱しつつ軽油戻り配管１５を通して循環させる。

この場合には燃料油切替弁１ｏが軽質油側にあっても燃
焼器１３に低温の軽質油が流入しないように液体燃料阻
止弁１１を閉しておく。

気体燃料は気体燃料供給設備３より、気体燃料阻止弁１
２を通って燃焼器１３に供給される。

通常のガズタービンの起動には、重質油は使用されない
。気体燃料で起動する場合は、気体燃料圧力スイッチ２
１で規定圧力を確認されれば起動できる。軽質油で起動
する場合には、前記加熱工程が完了し軽質油温度が規定
値に達するまで起動シーケンスを待機させ、規定温度に
達した時点で液体燃料阻止弁１１を開動作させ、軽質油
を燃焼器１３に送油する。

軽質油から重質油に切替える場合または、気体燃料から
軽質油に切替える場合には、前記同様にそれぞれ重油加
熱器６または軽油加熱器７を動作させ、当該戻り弁８ま
たは９を開動作させるとともに燃料に燃料切替シーケン
スを待機させ、温度が規定値に到達した時点で、燃料切
替シーケンスの待機を解除して、戻り弁８または９を閉
動作させ、液体燃料阻止弁１１を開動作し、重質油また
は軽質油を燃焼器１３に送油開始する。

但し１重質油使用時１重質油の圧力または温度が低下し
重油供給圧力スイッチ１９または重油戻り弁用温度スイ
ッチ１８が動作することによって。

軽質油に自動的に切習えられたり、気体燃料使用時に、
気体燃料の圧力が低下して、気体燃料圧力スイッチ２１
が動作することによって、軽質油に切替えられたりする
非常時のバックアップに対しては、軽油戻り弁９の開動
作を阻止することによって、軽油温度が低い場合であっ
ても、速やかに軽質油を供給する。

第２図に１本燃料構成における運転方法を実現するため
の基本的な制御回路の一例である。

タービン起動指令２３によってフリップフロップ３９が
セットされるか気体燃料選択信号２２ののノットゲート
３１の出力信号のいずれによっても重油または軸油供給
ポンプを起動する燃料供給ポンプ起動指令４４がオアゲ
ート３７によって作られ、重油および軽油供給ポンプが
起動される。

フリップフロップ３９はタービン停止指令２４または起
動完了信号２５の論理和をとるオアゲート３４の出力に
よってリセットされる。但し起動完了後も気体燃料が選
択されない限り、気体燃料選択信号２２のノットゲート
３１の出力によって燃料供給ポンプは運転され続ける。

軽油温度が低い場合の起動時には、上記により軽油供給
ポンプが起動されるが軽油温度高信号２６の否定論理、
すなわちノットゲート３２の出力と軽油供給ポンプ運転
中信号２７の論理和、つまりアンドゲート４１の出力で
ある軽油加熱器起動指令４６によって軽油加熱器が動作
する。これと同時にフリップフロップ４０がセットされ
、このフリップフロップ４０の出力である軽油戻り弁開
指令４７によって軽油戻り弁が開動作させられる。一方
液体燃料阻止弁は軽油選択されており、かつ軽油温度が
低いために、気体燃料選択信号２２と軽油温度高信号２
６のオアゲート３５の出力が次段のアンドゲート４２の
一方の条件となっているため、このアンドゲート４２の
出力である液体燃料阻止弁開指令４５が出力されないの
で、閉位置を保持し、軽油は加熱循環される。

この加熱循環により軽油温度が上昇すれば、軽油温度高
信号２６が論理的に１１１１１となって、アンドゲート
４１の条件をくずし軽油加熱器と停止させると同時に、
オアゲート３８を介してフリップフロップ４０をリセッ
トすることにより軽油戻り弁を閉動作させる。もちろん
オアゲート３５の出力は論理的に“ｌ　ＩＦとなって、
アンドゲート４２を介して液体燃料阻止弁開指令４５が
出力され、軽油が燃料器に送油される。

次に軽油運転中に軽油温度が低下した場合には軽油温度
高信号２６は論理的にｉｔ　Ｏｕとなり、その否定論理
であるノットゲート３２の出力は論理的に１１０１１に
なるが、液体燃料阻止弁が開しているので、液体燃料阻
止弁開信号２８によって、オアゲート３６の出力が１′
１”となり、ノットゲー゛・°ト３３の出力が論理的“
ＯＩ＋になることで、アン、ドゲート４３の出力を“０
″に保ち燃料戻り弁を閉位置に保持することによって、
タービンの運転を継続し得る。

更に気体燃料運転中の気体燃料圧力低下または重質油燃
料運転中の重油温度低下や重油圧力低下などによる重油
燃料異常時には、それぞれ気体燃料圧力低信号２９また
は重油燃料異常信号３０によって、オアゲート３６の出
力を論理的に１′′にすることにより、ノットゲート３
３の出力を“０″として、アンドゲート４３をブロック
して軽油燃料戻り弁を閉位置に保持し、軽油によるバッ
クアップを可能ならしめる。

重油加熱器と重油戻り弁の制御回路についても同様な構
成とすることにより、軽油から重油に切替える場合の重
油温度上昇並びに切替シーケンスの待機を実施すること
ができる。

本実施例によれず、起動時および燃料切替時の被切替側
の燃料温度をあらかじめ上昇し得るので燃料の粘度上昇
による配管、ノズル等の目詰りによるトラブルを防止で
き、かつ現在使用中の燃料の異常に対しては速やかに軽
油によるバックアップが働き、タービンを運転継続させ
る効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、タービンの起動・燃料の切替シーケン
スにおいて、実際の起動または燃料切替に先立って燃料
の温度上昇を行うことができるので、粘度の高い燃料を
燃焼器に流し込むことによって生ずる燃料系統の目詰ま
り、不完全燃焼等を防止する効果があり、かつ、現在使
用中の燃料の圧力低下または温度低下等の異常時には、
速やかに軽油によるバックアップが働くので、タービン
の運転継続がはかれる効果がある。

これに付随して、操作性、保守性の向上およびカスター
ビンの稼動率の向上がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のガスタービンの燃料系統構
成図、第２図は第１図の燃料系統における制御回路図で
ある。 １・・・重質油貯蔵タンク、２・・・軽質油貯蔵タンク
、３・・・気体燃料供給設備、４・・・重油供給ポンプ
、５・・・軽油供給ポンプ、６・・・重油加熱器、７・
・・軽油加熱器、８・・・重油戻り弁、９・・・軽油戻
り弁、１０・・・燃料油切替弁、１１・・・液体燃料阻
止弁、１２・・・気体燃料阻止弁、１３・・・燃焼器、
１４・・・重油戻り配管、１５・・・軽油戻り配管、１
６・・・重油加熱器制御用温度スイッチ、１７・・・軽
油加熱器制御用温度スイッチ、１８・・・重油温度スイ
ッチ、１９・・・重油圧力スイッチ、２０・・・軽油温
度スイッチ、２１・・・気体燃料圧力スイッチ、２２・
・・気体燃料選択信号、２３・・・タービン起動指令、
２４・・・タービン停止指令、２５・・・起動完了信号
、２６・・・軽油温度高信号、２７・・・軽油供給ポン
プ運転中信号、２８・・・液体燃料阻止弁開信号、２９
・・・気体燃料圧力低信号、３０・・・重油燃料異常信
号、３１，３２．３３・・・ノットゲート、３４，３５
，３６．３７および３８・・・オアゲート、３９および
４ｏ・・・フリップフロップ、４１，４２および４３・
・・アンドゲート、４４・・・燃料供給ポンプ起動指令
、４５・・・液体燃料阻止弁開指令、４６・・・軽油加
熱器起動指令、４７・・・軽油戻り弁開指令。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体燃料と気体燃料を切替えて使用することのでき
   るガスタービンで、液体燃料の粘度を低下させることを
   目的として、燃料油貯蔵タンクからガスタービンに燃料
   油を送り込む送油装置と該送油装置とタービン間の配管
   上に燃料油の加熱装置とこの加熱装置よりもタービン寄
   りの送油経路上に燃料油を燃料油貯蔵タンクに燃料を戻
   す戻り配管を接続したプラントにおいて、液体燃料を選
   択してタービンを起動した場合、自動的に燃料油の加熱
   装置を動作させるとともに、タービンの起動を待機させ
   、燃料油温度が規定値に到達すると同時に、タービンの
   起動シーケンスの待機を解除することを特徴としたガス
   タービンの運転方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、通常の気体または
   別の液体燃料から一方の液体燃料への切替時に燃料油温
   が低い場合、加熱装置を動作させ、切替シーケンスを燃
   料油温度が上昇するまで待機させ、温度が規定値以上に
   達した時点で燃料切替シーケンスを開始することを特徴
   としたガスタービンの運転方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、気体燃料を使用し
   てタービンを運転中、該燃料の圧力低下によつて、自動
   的に液体燃料に切替える機能を有し、該切替えにおいて
   、液体燃料の温度が低い場合には、加熱装置を動作させ
   ると同時に該温度低下の警報を発するのみで、戻り弁を
   閉のまま保持し、タービンの運転を継続させることを特
   徴としたガスタービンの運転方法。 ４、特許請求の範囲第３項において、液体燃料を使用し
   てタービンを運転中に、該燃料温度が低下した場合には
   、加熱装置を動作させるとともに、該温度低下の警報を
   発するのみで、タービンの運転を継続させることを特徴
   としたガスタービンの運転方法。 ５、特許請求の範囲第３項において、２種の液体燃料と
   １種の気体燃料を用い、液体燃料のうち重質油を使用中
   、該燃料油の温度または圧力の低下時に軽質油に自動的
   に切替える機能を有し、該切替えにおいて、軽質油の温
   度が低い場合には、加熱装置を動作させるとともに該温
   度低下の警報を発するのみで、タービンの運転を継続さ
   せることを特徴としたガスタービンの運転方法。 ６、特許請求の範囲第１項において、軽質油を使用して
   運転中に軽質油温度が低下した場合には、加熱装置を動
   作させるとともに温度低下の警報を発するのみで、ター
   ビンの運転を継続させることを特徴としたガスタービン
   の運転方法。