JPS6397835A - ガスタ−ビン温度制御装置 - Google Patents
ガスタ−ビン温度制御装置Info
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- JPS6397835A JPS6397835A JP24131586A JP24131586A JPS6397835A JP S6397835 A JPS6397835 A JP S6397835A JP 24131586 A JP24131586 A JP 24131586A JP 24131586 A JP24131586 A JP 24131586A JP S6397835 A JPS6397835 A JP S6397835A
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- JP
- Japan
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- temperature
- turbine
- guide vane
- inlet guide
- inlet
- Prior art date
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- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (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の制御装置に係り、特に燃焼温度
を高精度に予測するガスタービン温度制御装置に関する
。
を高精度に予測するガスタービン温度制御装置に関する
。
（従来の技術〕
従来のガスタービンの制御装置は、第２図に示す様に起
動制御、加速制御、速度／負荷制御、温度制御の４つの
ループの出力を運転状態により切換えることにより、燃
料を制御している０本制御の概要については日立レビュ
ー２７巻（１９７ｇ） Ｎａ４．２（０頁から２０７頁
（）ｌｉｔａｃｈｉ Ｒｅｖｉｅｗ Ｖｏｌ。
動制御、加速制御、速度／負荷制御、温度制御の４つの
ループの出力を運転状態により切換えることにより、燃
料を制御している０本制御の概要については日立レビュ
ー２７巻（１９７ｇ） Ｎａ４．２（０頁から２０７頁
（）ｌｉｔａｃｈｉ Ｒｅｖｉｅｗ Ｖｏｌ。
２７ （１９７８） 、 ＆４ ｐｐ２０１〜２０
７）に述べられている。
７）に述べられている。
従来の制御装置の中で温度制御の最終目的は、タービン
入口部の材料の寿命を管理するために、タービン入口温
度を制御することである。しかし燃焼温度は１０００℃
を越えるため、熱電対の信頼性の問題と、測定箇所の温
度の不均一の影響を避けるため、ガスタービン排気温度
からタービン入口温度を推定する方法がとられている。
入口部の材料の寿命を管理するために、タービン入口温
度を制御することである。しかし燃焼温度は１０００℃
を越えるため、熱電対の信頼性の問題と、測定箇所の温
度の不均一の影響を避けるため、ガスタービン排気温度
からタービン入口温度を推定する方法がとられている。
タービン人′７一
様にガスタービン排気温度と圧縮機出口圧力を使用して
いる。
いる。
また最近のガスタービンの応用として、コンバインドサ
イクル発電プラント、熱併給発電プラントの様に排熱回
収ボイラと組み合わせて設置される例が多くなってきて
いる。この様なガスタービンでは排熱回収ボイラの出口
蒸気温度を上げるために第２図に示す入口案内翼により
空気流量を絞りガスタービン部分負荷での排気温度を上
げる制御が行われる。
イクル発電プラント、熱併給発電プラントの様に排熱回
収ボイラと組み合わせて設置される例が多くなってきて
いる。この様なガスタービンでは排熱回収ボイラの出口
蒸気温度を上げるために第２図に示す入口案内翼により
空気流量を絞りガスタービン部分負荷での排気温度を上
げる制御が行われる。
入口案内翼は負荷運転中ある角度の範囲で開閉するがそ
のときの状態の一例を第３図に示す、低負荷時には排気
温度を上げるため入口案内翼は閉じられている。一方タ
ービン入口温度は前述のとおり制限があるためガスター
ビン出力が増加しタービン入口温度が上昇すると一定値
に制御される。
のときの状態の一例を第３図に示す、低負荷時には排気
温度を上げるため入口案内翼は閉じられている。一方タ
ービン入口温度は前述のとおり制限があるためガスター
ビン出力が増加しタービン入口温度が上昇すると一定値
に制御される。
この制御は入口案内翼を開は空気流量を増やすことによ
って行われる。タービン入口温度が一定で空気流量が増
えるため排気温度は図に示す様に右下りとなる。実際に
は排気温度からタービン入口温度を推定するため排気温
度を図に示す様に右下りのカーブとなる様制御を行うこ
とによりタービン入口温度を間接的に一定に制御するこ
とになる。
って行われる。タービン入口温度が一定で空気流量が増
えるため排気温度は図に示す様に右下りとなる。実際に
は排気温度からタービン入口温度を推定するため排気温
度を図に示す様に右下りのカーブとなる様制御を行うこ
とによりタービン入口温度を間接的に一定に制御するこ
とになる。
ところで排気温度の特性は図に示す様に人、口実内翼の
開度によって同じ排気温度の値に対し■および■の場合
があり、それに対応するタービン入口温度は■・および
■・となり異なる値となる。
開度によって同じ排気温度の値に対し■および■の場合
があり、それに対応するタービン入口温度は■・および
■・となり異なる値となる。
前述の圧縮機吐出圧だけでのタービン入口温度の推定で
も比較的精度の良い推定は可能だが入口案内翼開度をタ
ービン入口温度の推定のパラメータに入れることにより
、より精度の良いタービン入口温度の推定が可能となる
。
も比較的精度の良い推定は可能だが入口案内翼開度をタ
ービン入口温度の推定のパラメータに入れることにより
、より精度の良いタービン入口温度の推定が可能となる
。
本発明の目的は入口案内翼の開閉にかかわらず精度良く
タービン入口温度を推定し、制御することである。
タービン入口温度を推定し、制御することである。
上記問題点は温度制御回路に入口案内翼角度による補正
を加えることにより解決できる。
を加えることにより解決できる。
一−−第４図および第５図に入口案内翼を開閉したと、
５′き□の性能曲線の変化を示す。第４図は入口案内翼
−２′ 角度を負荷運転中の最小角度にした場合であり。
５′き□の性能曲線の変化を示す。第４図は入口案内翼
−２′ 角度を負荷運転中の最小角度にした場合であり。
第５図は最大角度にした場合である。本図に示す様に入
口案内翼開度および圧縮機吐出圧力が一定の場合には排
気温度と燃焼温度はリニヤな関係にある。第４図および
第５図によって排気温度圧縮機吐出圧、入口案内翼角度
から、燃焼温度を求めることができる。実際の運転中の
入口案内翼中間開度における燃焼温度を上記２つの性能
曲線から補完によって求めることができる。求めた推定
燃焼温度をフィードバック量として直接制御することに
より温度制御の精度を向上させることができる。
口案内翼開度および圧縮機吐出圧力が一定の場合には排
気温度と燃焼温度はリニヤな関係にある。第４図および
第５図によって排気温度圧縮機吐出圧、入口案内翼角度
から、燃焼温度を求めることができる。実際の運転中の
入口案内翼中間開度における燃焼温度を上記２つの性能
曲線から補完によって求めることができる。求めた推定
燃焼温度をフィードバック量として直接制御することに
より温度制御の精度を向上させることができる。
以下、本発明の一実施例を第１図および第６図により説
明する。
明する。
第１図において、温度制御７は排気温度検出器１１、圧
縮機出口圧力検出器１０．入口案内翼検出器１２より燃
焼温度を推定し燃料制御信号を制御切換８に出力する。
縮機出口圧力検出器１０．入口案内翼検出器１２より燃
焼温度を推定し燃料制御信号を制御切換８に出力する。
制御切換は第２図に示す様に温度制御ループおよび他の
ループの燃料制御信号を入力し、ガスタービンの運転状
態によって１つのループを選択して出力する１選択され
た燃料制御信号は燃料制御弁を制御する。入口案内翼６
は排気温度、圧縮機出口圧力、入口案内翼角度から温度
制御と協調をとって部分負荷での排気温度を上げる様制
御される。
ループの燃料制御信号を入力し、ガスタービンの運転状
態によって１つのループを選択して出力する１選択され
た燃料制御信号は燃料制御弁を制御する。入口案内翼６
は排気温度、圧縮機出口圧力、入口案内翼角度から温度
制御と協調をとって部分負荷での排気温度を上げる様制
御される。
第６図によって温度制御の詳細を説明する。関数ｆ （
Ａｒａｖ＝α）は排気温度Ｔｘと圧縮機出口圧力Ｐｘに
よって入口案内翼角度が負荷運転中での最大角度αにお
ける予測燃焼温度ＴＦ９を算出する。関数ｆ （Ａｒａ
ｖ＝β）は同様に負荷運転中の最小角度βにおける予測
燃焼温度ＴＦＢを算出する。
Ａｒａｖ＝α）は排気温度Ｔｘと圧縮機出口圧力Ｐｘに
よって入口案内翼角度が負荷運転中での最大角度αにお
ける予測燃焼温度ＴＦ９を算出する。関数ｆ （Ａｒａ
ｖ＝β）は同様に負荷運転中の最小角度βにおける予測
燃焼温度ＴＦＢを算出する。
演算式ｆ（ＴＦ） はＴＦ・、 ＴＦ・および実入口
案内翼角度Ａｒｃｖから１次補完により予測燃焼温度を
算出する。この予測値ＴＦをフィードバック値としてタ
ービン入口温度制限値Ｔ ＦＢｅＴとつきあわせ比例積
分演算を行い、温度制御ループの燃料制御信号を作成す
る。ここでｆ （ＡＨｑｙ＝α）は第４図、 ｆ （Ａ
＋ｏｖ＝β） は第５図の性能曲線を使用する。
案内翼角度Ａｒｃｖから１次補完により予測燃焼温度を
算出する。この予測値ＴＦをフィードバック値としてタ
ービン入口温度制限値Ｔ ＦＢｅＴとつきあわせ比例積
分演算を行い、温度制御ループの燃料制御信号を作成す
る。ここでｆ （ＡＨｑｙ＝α）は第４図、 ｆ （Ａ
＋ｏｖ＝β） は第５図の性能曲線を使用する。
本実施例によれば温度制御ループの内部で本追加機能を
処理できるため他の制御に影響を与えず精度の良い燃焼
温度制御ができる効果がある８また他の実施例として入
口案内翼角度による補圧を圧縮機出口圧力または、排気
温度、燃料制御信号に加える方法によっても高精度の燃
焼温度制御が可能である。
処理できるため他の制御に影響を与えず精度の良い燃焼
温度制御ができる効果がある８また他の実施例として入
口案内翼角度による補圧を圧縮機出口圧力または、排気
温度、燃料制御信号に加える方法によっても高精度の燃
焼温度制御が可能である。
本発明によれば入口案内翼角度の変化にかかわらず高精
度のタービン入口温度制御が可能である。
度のタービン入口温度制御が可能である。
第１図は本発明の一実施例の制御装置構成図、第２図は
従来技術のガスタービン制御を示す説明図、第３図は従
来技術の問題点を示す説明図、第４図、第５図は本発明
の制御手段を示す説明図、第６図は本発明の制御アルゴ
リズムの構成図である。 １・・・圧縮機、２・・・燃焼器、３・・・タービン、
４・・・発電機、５・・・燃料制御弁、６・・・入口案
内翼、７・・・温度制御ループ、８・・・制御切換、９
・・・入口案内翼制御ループ、１０・・・圧縮機出口圧
力検出器、１１・・・排気温度検出器、１２・・・入口
案内翼角度検出器。
従来技術のガスタービン制御を示す説明図、第３図は従
来技術の問題点を示す説明図、第４図、第５図は本発明
の制御手段を示す説明図、第６図は本発明の制御アルゴ
リズムの構成図である。 １・・・圧縮機、２・・・燃焼器、３・・・タービン、
４・・・発電機、５・・・燃料制御弁、６・・・入口案
内翼、７・・・温度制御ループ、８・・・制御切換、９
・・・入口案内翼制御ループ、１０・・・圧縮機出口圧
力検出器、１１・・・排気温度検出器、１２・・・入口
案内翼角度検出器。
Claims (1)
- １、メロ案内翼を持つたガスタービンにおいて、入口案
内翼角度によつて温度制御パラメータを補正することを
特徴とするガスタービン温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24131586A JPS6397835A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | ガスタ−ビン温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24131586A JPS6397835A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | ガスタ−ビン温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397835A true JPS6397835A (ja) | 1988-04-28 |
Family
ID=17072463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24131586A Pending JPS6397835A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | ガスタ−ビン温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6397835A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03172540A (ja) * | 1989-12-01 | 1991-07-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 航空機用推力式ガスタービン |
| JP2003065081A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン入口温度の制御方法および推定方法 |
| JP2004028098A (ja) * | 2002-06-06 | 2004-01-29 | Nuovo Pignone Holding Spa | １軸形ガスタービンの火炎温度の制御及び調節システム |
| JP2009019528A (ja) * | 2007-07-10 | 2009-01-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの運転制御装置および運転制御方法 |
| JP2015034548A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ | 部分負荷エミッション挙動が改良されたガスタービン |
| JP2018184947A (ja) * | 2017-04-24 | 2018-11-22 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | ガスタービンの制御装置および方法 |
| JP2019501330A (ja) * | 2015-12-04 | 2019-01-17 | パワーフェイズ・エルエルシー | 空気注入システムを用いたガスタービン燃焼温度制御 |
-
1986
- 1986-10-13 JP JP24131586A patent/JPS6397835A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03172540A (ja) * | 1989-12-01 | 1991-07-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 航空機用推力式ガスタービン |
| JP2003065081A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン入口温度の制御方法および推定方法 |
| JP2004028098A (ja) * | 2002-06-06 | 2004-01-29 | Nuovo Pignone Holding Spa | １軸形ガスタービンの火炎温度の制御及び調節システム |
| JP2009019528A (ja) * | 2007-07-10 | 2009-01-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンの運転制御装置および運転制御方法 |
| JP2015034548A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ | 部分負荷エミッション挙動が改良されたガスタービン |
| US9624830B2 (en) | 2013-08-08 | 2017-04-18 | General Electric Technology Gmbh | Gas turbine with improved part load emissions behavior |
| JP2019501330A (ja) * | 2015-12-04 | 2019-01-17 | パワーフェイズ・エルエルシー | 空気注入システムを用いたガスタービン燃焼温度制御 |
| JP2018184947A (ja) * | 2017-04-24 | 2018-11-22 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | ガスタービンの制御装置および方法 |
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