KR101194126B1

KR101194126B1 - 가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치

Info

Publication number: KR101194126B1
Application number: KR1020107012284A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 기시; 아끼히꼬 사이또오; 다까시 소노다; 신스께 나까무라; 소오스께 나까무라
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2012-10-24
Also published as: CN101889133A; EP2228525B1; EP2228525A4; WO2009075335A1; JP2009144589A; US20100269515A1; US8800296B2; KR20100089095A; JP4831836B2; EP2228525A1; CN101889133B

Abstract

본 발명은 노즐 절환 기간에 있어서의 가스 터빈의 출력 변동을 저감시키는 것을 목적으로 한다. 지금까지 사용하고 있던 제1 노즐군을 앞으로 사용할 제2 노즐군으로 절환하는 노즐 절환 기간에 있어서, 미리 등록되어 있는 적어도 1개의 조정 파라미터를 사용하여, 제1 노즐군 및 제2 노즐군의 연료 공급량을 조정하고, 가스 터빈의 운전 상태에 따라서, 미리 등록되어 있는 조정 파라미터를 갱신하고, 갱신 후의 조정 파라미터를 다음 회에 사용하는 조정 파라미터로서 등록한다.

Description

가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치 {GAS TURBINE CONTROLLING METHOD, AND GAS TURBINE POWER GENERATING APPARATUS}

본 발명은 가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치에 관한 것이다.

가스 터빈의 연소기는 파일럿 노즐과 복수의 메인 노즐을 갖고 있다. 메인 노즐은, 예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같이 노즐군(A)과 노즐군(B)으로 구분되어 있다. 노즐군(A)을 구성하는 노즐의 개수는 노즐군(B)을 구성하는 노즐의 개수보다도 적게 되어 있다.

이와 같은 연소기에서는 가스 터빈의 부하에 따라서 연료 공급에 사용하는 노즐군을 절환하는 것이 행해지고 있다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 평8-312377호 공보에는 노즐의 절환 기간에 있어서, 각 노즐군에 공급하는 연료량을 제어함으로써, 노즐군의 절환을 원활하게 행하는 것이 개시되어 있다. 구체적으로는, 도 23에 도시된 바와 같이 노즐군(A)으로부터 노즐군(B)으로 절환되는 경우에는 노즐군(B)으로의 연료 공급량을 증가시키는 한편, 그 증가량에 해당하는 만큼 노즐군(A)으로의 연료 공급량을 감소시키는 제어를 행하고 있다. 즉, 노즐 절환 기간에 있어서는, 노즐군(A)으로의 연료 공급량과 노즐군(B)으로의 연료 공급량의 합계가 일정해지도록, 각 노즐군으로의 연료 공급량이 조정된다.

일본 특허 출원 공개 평8-312377호 공보

그러나, 상기 일본 특허 출원 공개 평8-312377호 공보에 개시된 발명에서는, 연소 효율의 변동이 고려되어 있지 않으므로, 도 24에 도시한 바와 같이, 노즐 절환 기간에 있어서 가스 터빈 출력이 변동된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 노즐 절환 기간에 있어서의 가스 터빈의 출력 변동을 저감시킬 수 있는 가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 채용한다.

본 발명의 제1 형태는, 연소기와, 각각 다른 개수의 노즐을 갖고, 상기 연소기로 연료 가스를 공급하는 복수의 노즐군을 구비하고, 운전 상태에 따라서 연료 공급에 사용하는 상기 노즐군을 절환하는 가스 터빈의 제어 방법이며, 지금까지 사용하고 있던 제1 노즐군을 앞으로 사용할 제2 노즐군으로 절환하는 노즐 절환 기간에 있어서, 미리 등록되어 있는 적어도 1개의 조정 파라미터를 사용하여, 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군의 연료 공급량을 조정하는 과정과, 상기 가스 터빈의 운전 상태에 따라서, 미리 등록되어 있는 상기 조정 파라미터를 갱신하는 과정과, 갱신 후의 상기 조정 파라미터를 다음 회에 사용하는 조정 파라미터로서 등록하는 과정을 포함하는 가스 터빈의 제어 방법이다.

본 실시 형태에 따르면, 노즐 절환이 행해질 때마다, 그때의 가스 터빈의 운전 상태에 따라서 조정 파라미터가 갱신되어, 다음 회의 노즐 절환 시에 대비하여 등록된다. 이와 같이, 노즐 절환을 행할 때마다 조정 파라미터를 갱신해 감으로써, 조정 파라미터를 보다 적절한 값으로 근접시켜 가는 것이 가능해진다. 이에 의해, 노즐 절환 시에 있어서의 가스 터빈의 운전의 안정화를 도모하는 것이 가능해진다.

상기 가스 터빈의 제어 방법에서는, 상기 노즐 절환 기간에 있어서, 상기 제1 노즐군의 연료 공급량을 서서히 감소시키는 동시에, 상기 제2 노즐군의 연료 공급량을 서서히 증가시키고, 또한 상기 연소기에 공급하는 총 연료 공급량을 총 연료 공급량 지령치보다도 소정량 증가시키는 것으로 해도 좋다.

노즐 절환 기간에 있어서, 연소기로의 연료 공급량을 연료 공급량 지령치보다도 증가시키므로, 연소기에 있어서의 연소 효율의 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 이 결과, 노즐 절환 시에 있어서의 가스 터빈 출력 또는 가스 터빈 회전수의 변동을 저감시킬 수 있다.

상기 가스 터빈의 제어 방법에 있어서, 상기 조정 파라미터는 가스 터빈 출력 또는 가스 터빈 회전수에 관한 정보에 기초하여 갱신되는 것으로 해도 좋다.

상기 가스 터빈의 제어 방법에 있어서, 상기 가스 터빈의 운전 상태에 기초하여 상기 조정 파라미터의 갱신의 가부를 판단하여, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 조정 파라미터의 갱신 등록을 행하는 것으로 해도 좋다.

이와 같이 조정 파라미터의 갱신의 가부를 판단함으로써, 필요한 경우에 한하여 조정 파라미터를 갱신하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 조정 파라미터가 적절한 값으로 설정되어 있는 경우에 있어서의 불필요한 갱신 작업을 회피하는 것이 가능해진다.

상기 가스 터빈의 제어 방법에 있어서, 상기 조정 파라미터 중 하나는, 예를 들어 상기 노즐 절환 기간에 있어서의 제1 노즐군의 연료 공급량의 감소 개시 타이밍을 결정하는 데 사용되는 제1 조정 파라미터이다.

제1 노즐군의 연료 공급량의 감소 개시 타이밍을 제1 조정 파라미터에 의해 조정함으로써, 노즐 절환 기간의 초기에 있어서의 연료 공급량을 보다 적절한 양으로 조정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 노즐 절환 기간의 초기에 있어서의 가스 터빈의 출력 변동을 저감시키는 것이 가능해진다.

상기 가스 터빈의 제어 방법에 있어서, 상기 조정 파라미터 중 하나는, 예를 들어 상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군의 적어도 어느 한쪽의 연료 공급량의 증가율을 결정하는 데 사용되는 제2 조정 파라미터이다.

제1 노즐군 및 제2 노즐군의 적어도 어느 한쪽의 연료 공급량의 증가율을 제2 조정 파라미터에 의해 조정함으로써, 노즐 절환 기간의 종기에 있어서의 연료 공급량을 보다 적절한 양으로 조정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 노즐 절환 기간의 종기에 있어서의 가스 터빈의 출력 변동을 저감시키는 것이 가능해진다.

상기 가스 터빈의 제어 방법에 있어서, 상기 조정 파라미터 중 하나는, 예를 들어 제2 노즐군의 연료 공급량의 증가 변화율 및 상기 제1 노즐군의 연료 공급량의 감소 변화율의 적어도 어느 한쪽을 결정하는 데 사용되는 제3 조정 파라미터이다.

제2 노즐군의 연료 공급량의 증가 변화율 및 제1 노즐군의 연료 공급량의 감소 변화율의 적어도 어느 한쪽을 제3 조정 파라미터에 의해 조정함으로써, 노즐 절환 기간의 중기에 있어서의 연료 공급량을 보다 적절한 양으로 조정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 노즐 절환 기간의 중기에 있어서의 가스 터빈의 출력 변동을 저감시키는 것이 가능해진다.

상기 가스 터빈의 제어 방법에 있어서, 복수의 상기 조정 파라미터가 존재한 경우에, 상기 노즐 절환 기간을 각 상기 조정 파라미터의 특성에 따라서 복수의 시간대로 나누어, 각 상기 조정 파라미터를 어느 하나의 상기 시간대에 할당하여, 할 당된 시간대에 있어서의 상기 가스 터빈의 거동에 따라서 대응하는 각 상기 조정 파라미터의 갱신을 행하는 것으로 해도 좋다.

이에 의해, 각 조정 파라미터에 의한 연료 조정이 효과적으로 기능하는 시간대에 있어서의 가스 터빈의 거동에 따라서 조정 파라미터의 갱신을 행하는 것이 가능해진다. 이 결과, 조정 파라미터를 보다 효과적으로 갱신할 수 있다.

상기 가스 터빈의 제어 방법에 있어서, 상기 노즐 절환 기간에 있어서의 대기 상태, 기동 조건, 발전 플랜트의 운전 상태 및 발전 플랜트의 운용 상태의 적어도 하나의 상태에 기초하여 상기 조정 파라미터를 갱신하고, 갱신 후의 상기 조정 파라미터를 다음 회에 사용하는 조정 파라미터로서 등록하는 것으로 해도 좋다.

이와 같이, 대기 상태, 기동 조건, 발전 플랜트의 운전 상태 및 발전 플랜트의 운용 상태의 적어도 하나의 상태에 기초하여 조정 파라미터를 갱신함으로써, 보다 적절한 조정 파라미터를 설정하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제2 형태는, 연소기와, 각각 다른 개수의 노즐을 갖고, 상기 연소기로 연료 가스를 공급하는 복수의 노즐군을 구비하고, 운전 상태에 따라서 연료 공급에 사용하는 상기 노즐군을 절환하는 가스 터빈 발전 장치이며, 지금까지 사용하고 있던 제1 노즐군을 앞으로 사용할 제2 노즐군으로 절환하는 노즐 절환 기간에 있어서, 상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군에 공급하는 연료량을 조정하기 위한 조정 파라미터를 보유하는 파라미터 설정부와, 상기 가스 터빈의 운전 상태에 따라서, 상기 파라미터 설정부가 보유하는 상기 조정 파라미터를 갱신하고, 갱신 후의 상기 조정 파라미터를 다음 회에 사용하는 조정 파라미터로서 상기 파라미터 설정부에 등록하는 조정 파라미터 갱신 등록부를 구비하는 가스 터빈 발전 장치이다.

본 발명에 따르면, 노즐 절환 기간에 있어서의 가스 터빈의 출력 변동을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 가스 터빈 발전 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 가스 터빈 제어 장치가 갖는 기능을 전개하여 도시한 기능 블록의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 제1 분담 비율의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 제2 분담 비율(MBR)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 제1 조정 파라미터에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제2 조정 파라미터 및 제3 조정 파라미터에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 제2 설정부의 일구성예를 도시한 도면이다.
도 8은 제1 함수기가 구비하는 함수(FX51)의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 불완전 미분부의 출력, 제1 승산기의 출력, 제2 승산기의 출력의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 파라미터 갱신 등록부가 구비하는 제1 조정부의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
도 11은 제1 조정 테이블의 일례를 도시한 도면이다.
도 12는 파라미터 갱신 등록부가 구비하는 제2 조정부의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
도 13은 제2 조정 테이블의 일례를 도시한 도면이다.
도 14는 제3 조정 테이블의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 가스 터빈 제어 장치가 갖는 기능을 전개하여 도시한 기능 블록의 일례를 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 가스 터빈 제어 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 각 대기 상태를 고려한 경우의 제1 조정 테이블의 일례를 도시한 도면이다.
도 18은 대기 상태에 따라서 제1 조정 파라미터를 보정하는 경우의 일구성예를 도시한 도면이다.
도 19는 기동 조건을 고려한 경우의 제1 조정 테이블의 일례를 도시한 도면이다.
도 20은 플랜트의 운전 상태로서 연료 가스의 칼로리를 고려한 경우의 제1 조정 테이블의 일례를 도시한 도면이다.
도 21은 플랜트의 운전 상태로서 IGV 밸브의 밸브 개방도를 고려한 경우의 제1 조정 테이블의 일례를 도시한 도면이다.
도 22는 파일럿 노즐과 복수의 메인 노즐에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 노즐 절환 기간에 있어서의 종래의 연료 유량 제어에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 종래의 연료 유량 제어를 행한 경우의 가스 터빈의 출력 변동을 모식화하여 도시한 도면이다.
도 25는 도 7에 도시한 제2 설정부의 다른 구성예를 도시한 도면이다.

이하에, 본 발명에 관한 가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치의 각 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다.

〔제1 실시 형태〕

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 가스 터빈 발전 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가스 터빈 발전 장치(1)는 공기를 압축한 압축 공기를 연소기(3)에 공급하는 압축기(2)와, 가스화 연료를 압축기(2)로부터 공급되는 압축 공기에 의해 연소하는 연소기(3)와, 연소기(3)로부터 공급된 연소 가스를 팽창시켜 회전시키는 가스 터빈(4)과, 가스 터빈(4)에 연결된 발전기(도시 생략)를 주된 구성으로 하여 구비하고 있다.

상기 연소기(3)에는, 도 22에 도시된 바와 같이 파일럿 노즐(71)과, 파일럿 노즐(71)의 외주에 간격을 두고 배치되는 복수의 메인 노즐(노즐)(72)이 설치되어 있다. 메인 노즐(72)은 노즐군(A)과 노즐군(B)으로 구분되어 있다. 노즐군(A)을 구성하는 메인 노즐(72)의 개수는 노즐군(B)을 구성하는 메인 노즐(72)의 개수보다도 적게 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 노즐군(A)은 3개의 메인 노즐(72)을 갖고 있고, 노즐군(B)은 5개의 메인 노즐(72)을 갖고 있다.

또한, 연소기(3)에는 노즐군(A)에 연료 가스를 공급하는 제1 연료 유로(5)와, 노즐군(B)에 연료 가스를 공급하는 제2 연료 유로(6)가 접속되어 있다. 제1 연료 유로(5) 및 제2 연료 유로(6)에는 연료 가스의 유량을 조정하기 위한 제1 유량 조절 밸브(7), 제2 유량 조절 밸브(8)가 각각 설치되어 있다. 제1 유량 조절 밸브(7), 제2 유량 조절 밸브(8)의 개방도는 가스 터빈 제어 장치(10)에 의해 제어된다. 또한, 파일럿 노즐(71)에 연료 가스를 공급하는 연료 유로도 당연히 설치되어 있지만, 여기서는 생략하고 있다.

가스 터빈 제어 장치(10)는 상술한 제1 유량 조절 밸브(7) 및 제2 유량 조절 밸브(8)의 개방도를 제어하는 것 외에, 상기 가스 터빈의 출력에 따라서, 연소기(3)로의 연료 공급에 사용하는 노즐군(A, B)을 절환하는 제어를 행한다. 또한, 가스 터빈 제어 장치(10)에 의한 제어의 상세에 대해서는 후술한다.

이와 같은 가스 터빈 발전 장치(1)에 있어서는, 연소기(3)에 대해 상기 압축기(2)로부터 압축된 공기가 공급되는 동시에, 노즐군(A, B) 등으로부터 연료 가스가 공급된다. 연소기(3)는 공급된 압축 공기와 연료 가스를 혼합하여 연소시켜, 고온 고압의 연소 가스를 가스 터빈(4)에 공급한다. 이에 의해, 가스 터빈(4)은 연소 가스가 팽창될 때의 에너지에 의해 회전되어, 이 동력이 발전기(도시 생략)로 전달됨으로써 발전이 행해진다.

다음에, 가스 터빈 제어 장치(10)에 의한 제어 중, 노즐 절환 기간에 있어서의 연료 유량 제어에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 가스 터빈 제어 장치(10)가 갖는 기능을 전개하여 도시한 기능 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 가스 터빈 제어 장치(10)는 파라미터 설정부(11), 제1 설정부(12), 제2 설정부(13), 연료 제어부(14) 및 조정 파라미터 갱신 등록부(15)를 주된 구성으로 하여 구비하고 있다.

여기서, 가스 터빈 제어 장치(10)는 노즐 절환 기간에 사용되는 연료 공급 분담 비율(이하, 「분담 비율」이라고 함)을 갖고 있다. 이 분담 비율은 지금까지 사용되고 있던 노즐군(이하, 「제1 노즐군」이라고 함)과, 앞으로 사용될 노즐군(이하, 「제2 노즐군」이라고 함)에 대해 각각 마련되어 있다. 여기서는, 제1 노즐군에 대응하는 분담 비율을 제1 분담 비율(MAR), 제2 노즐군에 대응하는 분담 비율을 제2 분담 비율(MBR)로 한다.

예를 들어, 도 1에 도시한 가스 터빈 발전 장치(1)에 있어서, 노즐군(A)으로부터 노즐군(B)으로 노즐군이 절환되는 경우, 노즐군(A)의 연료 유량 제어에 대해서는, 상술한 제1 분담 비율(MAR)이 사용되고, 노즐군(B)의 연료 유량 제어에 대해서는, 상술한 제2 분담 비율(MBR)이 사용되게 된다. 반대로, 노즐군(B)으로부터 노즐군(A)으로 노즐이 절환되는 경우에는, 노즐군(B)에 제1 분담 비율(MAR)이 사용되고, 노즐군(A)에 제2 분담 비율(MBR)이 사용되게 된다.

도 3에는 제1 분담 비율(MAR)의 일례가, 도 4에는 제2 분담 비율(MBR)의 일례가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 제1 분담 비율(MAR)은 노즐 절환 기간에 있어서 100％로부터 0％까지 일정한 비율로 감소하도록 설정되어 있다. 또한, 제2 분담 비율(MBR)은 노즐 절환 기간에 있어서, 0％로부터 100％까지 일정한 비율로 증가하도록 설정되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 각 시각에 있어서의 분담 비율의 합계가 100％로 일정해지도록, 상기 제1 분담 비율(MAR), 제2 분담 비율(MBR)을 설정하고 있다.

상기 파라미터 설정부(11)는, 도 3 및 도 4에 도시되는 제1 분담 비율(MAR) 및 제2 분담 비율(MBR)을 조정하기 위한 조정 파라미터를 보유하고 있다. 구체적으로는, 파라미터 설정부(11)는, 도 5에 도시한 바와 같이 제1 분담 비율(MAR)의 감소 개시 타이밍(Ts)을 결정하는 데 사용되는 제1 조정 파라미터 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 분담 비율(MBR)의 연료 증가량[게인(K)]을 결정하는 데 사용되는 제2 조정 파라미터, 제2 분담 비율(MBR)의 증가 변화율을 조정하는 데 사용되는 제3 조정 파라미터를 보유하고 있다.

상기 제1 내지 제3 조정 파라미터는 후술하는 조정 파라미터 갱신 등록부(15)에 의해 갱신 가능하게 되어 있다.

파라미터 설정부(11)는 노즐 절환 중을 나타내는 노즐 절환 플래그가 세트된 경우에, 자기가 보유하는 제1 조정 파라미터를 제1 설정부(12)에, 제2 조정 파라미터 및 제3 조정 파라미터를 제2 설정부(13)에 출력한다.

제1 설정부(12)는 제1 조정 파라미터에 기초하여 도 3에 도시한 제1 분담 비율(MAR)을 보정한다. 이에 의해, 제1 분담 비율(MAR)의 감소 개시 타이밍이 제1 조정 파라미터에 따른 시간(Td)만큼 지연된다(도 5 참조).

또한, 제2 설정부(13)는 제2 조정 파라미터 및 제3 조정 파라미터에 기초하여 도 4에 도시한 제2 분담 비율(MBR)을 보정한다. 이에 의해, 제2 분담 비율(MBR)의 연료 증가량[게인(K)]이 제2 조정 파라미터에 의해 보정되는 동시에, 증가 변화율이 제3 조정 파라미터에 따라서 보정된다(도 6 참조).

도 7에 제2 설정부(13)의 일구성예를 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 설정부(13)는, 예를 들어 파라미터 설정부(11)로부터의 제2 조정 파라미터 및 제3 조정 파라미터에 기초하여, 도 4에 도시하는 제2 분담 비율(MBR)의 증가 변화율 및 연료 증가량을 조정하는 조정기(도시 생략), 조정기로부터의 제2 분담 비율(MBR)과 그 1차 지연의 편차를 구하는 불완전 미분부(21), 불완전 미분부(21)로부터의 출력(C1)을 함수(FX52)에 기초하여 처리하는 제2 함수기(22), 제2 분담 비율(MBR)을 함수(FX53)에 기초하여 처리하는 제3 함수기(23), 제2 함수기(22)의 출력과 제3 함수기(23)의 출력을 승산하는 제1 승산기(24), 가스 터빈의 운전 제어에 관한 파라미터를 함수(FX51)에 기초하여 처리하는 제1 함수기(25) 및 제1 함수기(25)의 출력과 제1 승산기(24)의 출력(C2)을 승산함으로써 보정량(C3)을 생성하는 제2 승산기(26)와, 제2 승산기(26)로부터의 보정량(C3)을 제2 분담 비율(MBR)에 가산함으로써, 제2 분담 비율(MBR)을 보정하는 가산기(27)를 구비하고 있다.

상기 제2 함수기(22)가 구비하는 함수(FX52) 및 제3 함수기(23)가 구비하는 함수(FX53)는, 모두 불완전 미분부(21)에서는 성형할 수 없는 보정량의 미세 조정을 행하는 것이다.

또한, 제1 함수기(25)가 구비하는 함수(FX51)는, 도 8에 도시된 바와 같이 가스 터빈의 출력이 낮을 때에는 높은 조정량이 설정되고, 가스 터빈의 출력이 높을 때에는 낮은 조정량이 출력되도록 설정되어 있다. 즉, 가스 터빈의 출력이 낮은 때일수록 큰 조정량이 출력되도록 설정되어 있다.

또한, 도 9에, 상술한 불완전 미분부(21)의 출력(C1), 제1 승산기(24)의 출력(C2), 제2 승산기(26)의 출력(C3)의 일례를 도시한다.

이와 같은 구성을 구비하는 제2 설정부(13)에 있어서는, 파라미터 설정부(11)로부터의 제2 조정 파라미터 및 제3 조정 파라미터는 발생기(도시 생략)에 입력되어, 도 4에 도시하는 제2 분담 비율(MBR)의 게인 및 변화율의 조정량으로서 사용된다. 이에 의해, 예를 들어, 도 4에 도시되는 제2 분담 비율(MBR)의 게인(K) 및 증가율은 가스 터빈의 출력 또는 회전수가 낮을수록 커지도록 조정된다. 조정 후의 제2 분담 비율(MBR)은 불완전 미분부(21)에 부여된다.

또한, 상기 구성 대신에, 예를 들어 파라미터 설정부(11)로부터의 제2 조정 파라미터에 대해서는, 제1 함수기(25)에 부여되는 것으로 해도 좋다. 이 경우, 예를 들어, 제1 함수기(25)는 상기 함수(FX51)를 사용하여 취득한 조정량에, 파라미터 설정부(11)로부터의 게인(K)을 곱함으로써 조정량을 보정하고, 보정 후의 조정량을 제2 승산기(26)에 출력한다.

또한, 도 7에 도시한 제2 설정부(13)의 구성 대신에, 도 25에 도시한 바와 같이 불완전 미분부(21)에 제1 분담 비율(MAR)을 입력 정보로서 부여하는 것으로 해도 좋다. 이 경우에는, 제1 분담 비율(MAR)과 그 1차 지연의 편차를 구할 때의 플러스 마이너스가 반대로 설정된다.

또한, 이 경우, 발생기(도시 생략)는 제2 조정 파라미터 및 제3 조정 파라미터에 기초하여 제1 분담 비율(MAR) 및 제2 분담 비율(MBR)의 양쪽을 조정해도 좋고, 제2 분담 비율(MBR)만을 조정하는 것으로 해도 좋다. 제1 분담 비율(MAR)을 조정할 때에는, 예를 들어 제2 조정 파라미터 및 제3 조정 파라미터의 역수를 각각 사용하는 것으로 하면 좋다.

도 2로 돌아가, 제1 설정부(12) 및 제2 설정부(13)에 의해 보정된 후의 제1 분담 비율(MAR') 및 제2 분담 비율(MBR')은 연료 제어부(14)에 출력된다. 연료 제어부(14)는 연료 공급 지령치(CSO)에 제1 분담 비율(MAR')을 승산함으로써, 노즐군(A)의 제1 연료 공급 지령치(MACSO)를 설정한다. 이 제1 연료 공급 지령치(MACSO)에 따라서 제1 유량 조절 밸브(7)(도 1 참조)가 조절됨으로써, 노즐군(A)에 의해 연소기(3)에 공급되는 연료량은 노즐 절환 개시로부터 소정 기간(Td) 경과한 후에, 대략 일정한 비율로 감소하게 된다.

또한, 연료 제어부(14)는 연료 공급 지령치(CSO)에 제2 분담 비율(MBR')을 승산함으로써, 노즐군(B)의 제2 연소 공급 지령치(MBCSO)를 설정한다. 이 제2 연료 공급 지령치(MBCSO)에 따라서 제2 유량 조절 밸브(8)(도 1 참조)가 조절됨으로써, 노즐군(B)에 의해 연소기(3)에 공급되는 연료량은, 노즐 절환 개시 시로부터 제2 파라미터 조정량이 가미된 증가율로 서서히 증가하고, 또한 연료 공급 지령치(CSO)에 대한 실 연료 공급량이 제3 파라미터 조정량에 따른 분만큼 증량된다.

그리고, 상술한 바와 같은 조정 파라미터가 반영된 제1 연료 공급 지령치(MACSO) 및 제2 연료 공급 지령치(MBCSO)에 기초하여 노즐군(A) 및 노즐군(B)을 통한 연료 공급이 이루어짐으로써, 이 연료 공급에 따른 가스 터빈 출력 및 발전기 출력 또는 가스 터빈 회전수가 얻어지게 된다. 이 가스 터빈 출력 및 발전기 출력 또는 가스 터빈 회전수는 순차 모니터되어, 그 모니터 결과가 조정 파라미터 갱신 등록부(15)에 입력된다.

조정 파라미터 갱신 등록부(15)는 모니터 결과에 기초하여 금회 사용된 각종 조정 파라미터, 즉 현시점에 있어서 파라미터 설정부(11)가 보유하고 있는 제1 내지 제3 조정 파라미터를 갱신한다. 이로 인해, 조정 파라미터 갱신 등록부(15)는 제1 조정 파라미터를 조정하기 위한 제1 조정부, 제2 조정 파라미터를 조정하기 위한 제2 조정부 및 제3 조정 파라미터를 조정하기 위한 제3 조정부를 구비하고 있다.

도 10은 제1 조정부의 개략 구성을 도시한 블록도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 조정부(100)는 노즐 절환 기간의 각 시각에 있어서의 회전수 지령치와 실회전수의 편차를 산출하는 편차 산출부(31), 편차 산출부(31)에 의해 산출된 편차의 최대치를 추출하는 최대 편차 추출부(32), 미리 보유하고 있는 제1 조정 테이블로부터 편차의 최대치에 대응하는 지연 조정 시간(Td)을 취득하는 조정량 취득부(33), 파라미터 설정부(11)(도 2 참조)가 현재 보유하고 있는 제1 조정 파라미터에 조정량 취득부(33)에 의해 취득된 지연 조정 시간(Td)을 가산하여 새로운 제1 조정 파라미터를 생성하는 제1 파라미터 생성부(35)를 구비하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 조정량 취득부(33)로부터 출력되는 지연 조정 시간(Td) 및 제1 파라미터 생성부(35)로부터 출력되는 새로운 제1 조정 파라미터를 미리 설정되어 있는 소정의 상한치 범위 내로 억제하기 위한 리미터(34, 36)를 설치하고 있다.

도 11에, 제1 조정 테이블의 일례를 도시한다. 도 11에 있어서, 종축은 최대 편차, 횡축은 지연 조정 시간(Td)을 나타내고 있다. 최대 편차가 α1 미만 또는 β1 이상일 때에는 지연 조정량을 급격하게 증가시키고, α1 이상 β1 미만일 때에는 지연 조정량을 완만하게 증가시키도록 되어 있다.

또한, 제2 조정부는, 도 12에 도시한 바와 같이 노즐 절환 기간의 각 시각에 있어서의 회전수 지령치와 실회전수의 편차를 산출하는 편차 산출부(41), 노즐 절환 기간에 있어서의 상기 편차의 평균치를 계산하는 평균치 산출부(42), 미리 보유하고 있는 제2 조정 테이블로부터 편차의 평균치에 대응하는 연료 증가량을 취득하는 조정량 취득부(43), 파라미터 설정부(11)(도 2 참조)가 현재 보유하고 있는 제2 조정 파라미터에 조정량 취득부(43)에 의해 취득된 연료 증가량을 가산하여 새로운 제2 조정 파라미터를 생성하는 제2 파라미터 생성부(45)를 구비하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 조정량 취득부(43)로부터 출력되는 연료 증가량[게인(K)] 및 제2 파라미터 생성부(45)로부터 출력되는 새로운 제2 조정 파라미터를 미리 설정되어 있는 소정의 상한치 범위 내로 억제하기 위한 리미터(44, 46)를 설치하고 있다.

도 13에 제2 조정 테이블의 일례를 도시한다. 도 13에 있어서, 종축은 평균 편차, 횡축은 연료 증가량[게인(K)]을 나타내고 있다. 평균 편차에 대해 연료 증가량[게인(K)]이 대략 선형적으로 증가하도록 되어 있다.

또한, 제3 조정부는 도 10에 도시한 제1 조정부(100)와 대략 동일한 구성이고, 제1 파라미터 생성부(35) 대신에, 제3 조정 테이블을 사용하여 최대 편차에 대응하는 증가 변화율을 취득하는 제3 파라미터 생성부를 구비하고 있다. 도 14에 제3 조정 테이블의 일례를 도시한다. 도 14에 있어서, 종축은 최대 편차, 횡축은 증가 변화율을 나타내고 있다. 최대 편차에 대해 증가 변화율이 대략 선형적으로 증가하도록 되어 있다.

조정 파라미터 갱신 등록부(15)(도 2 참조)는, 제1 내지 제3 조정 파라미터가 제1 내지 제3 조정부에 의해 생성되면, 파라미터 설정부(11)가 보유하고 있는 현재의 제1 내지 제3 조정 파라미터를 새롭게 생성된 제1 내지 제3 조정 파라미터로 갱신한다. 이에 의해, 노즐 절환이 행해질 때마다, 그때의 가스 터빈 회전수의 거동에 기초하여, 파라미터 설정부(11)의 각종 조정 파라미터가 매회 갱신되게 된다. 그리고, 다음 회의 노즐 절환 시에는 조정 파라미터 갱신 등록부(15)에 의해 갱신된 최신의 제1 내지 제3 조정 파라미터가 파라미터 설정부(11)에 의해 설정되어, 제1 설정부(12) 및 제2 설정부(13)에 출력되게 된다.

이상, 설명해 온 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치에 따르면, 노즐 절환 기간에 있어서의 가스 터빈의 운전 상태(예를 들어, 회전수의 거동 혹은 출력의 거동 등)에 기초하여, 파라미터 설정부(11)가 보유하는 조정 파라미터를 매회 갱신하므로, 조정 파라미터를 서서히 최적의 값에 근접시켜 가는 것이 가능해진다. 이 결과, 연소기(3)에 공급하는 연료 공급량을 서서히 이상적인 값에 근접시키는 것이 가능해지고, 노즐 절환 기간에 있어서의 가스 터빈 출력 또는 가스 터빈 회전수의 변동을 저감시키는 것이 가능해진다.

〔제2 실시 형태〕

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치에 대해 설명한다.

상술한 제1 실시 형태에서는, 파라미터 설정부(11)가 보유하는 조정 파라미터를 노즐 절환이 행해질 때마다 갱신하는 것으로 하였지만, 본 실시 형태에서는, 도 15에 도시한 바와 같이 가스 터빈의 출력에 관한 정보 및 가스 터빈의 회전수에 관한 정보의 적어도 하나에 기초하여, 파라미터 설정부(11)가 보유하는 조정 파라미터를 갱신할지 여부를 판단하는 파라미터 갱신 가부 판정부(16)를 구비하고 있다.

구체적으로는, 도 15에 도시한 바와 같이 파라미터 갱신 가부 판정부(16)는 가스 터빈의 실회전수, 가스 터빈의 회전수 지령치, 가스 터빈 출력, 가스 터빈 출력 지령치, 절환 플래그를 입력 정보로서 수취한다. 파라미터 갱신 가부 판정부(16)는, 예를 들어 가스 터빈의 실회전수와 가스 터빈의 회전수 지령치의 편차를 산출하여, 이 편차가 미리 설정되어 있는 소정의 임계치 이상인 경우에, 파라미터 설정부(11)가 보유하는 조정 파라미터의 갱신 등록을 허가하는 취지의 판정을 행하여, 갱신 허가의 신호를 조정 파라미터 갱신 등록부(15)에 출력한다. 이 신호 수신에 의해, 조정 파라미터 갱신 등록부(15)는 파라미터 설정부(11)에 있어서의 조정 파라미터의 갱신 등록을 행한다.

또한, 파라미터 갱신 가부 판정부(16)는 상술한 판정 이외에도, 예를 들어 가스 터빈의 실출력과 가스 터빈의 출력 지령치의 편차를 산출하여, 이 편차가 미리 설정되어 있는 소정의 임계치 이상인 경우에, 파라미터 설정부(11)가 보유하는 조정 파라미터의 갱신 등록을 허가하는 것으로 해도 좋다. 또는, 양쪽의 편차가 임계치 이상이었던 경우에, 갱신 등록을 허가하는 것으로 해도 좋다.

이와 같이, 가스 터빈이 이상적인 운전을 행하고 있는 경우에는, 조정 파라미터의 갱신 등록을 행하지 않음으로써, 불필요한 조정 파라미터의 갱신 등록을 회피하는 것이 가능해진다.

〔제3 실시 형태〕

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치에 대해 설명한다.

본 실시 형태에서는 노즐 절환 기간을 조정 파라미터의 특성에 따라서 복수의 시간대로 나누어, 각 조정 파라미터를, 각 조정 파라미터가 가장 효과적으로 기능하는 시간대에 할당한다. 그리고, 할당된 시간대에 있어서의 가스 터빈의 거동에 따라서 대응하는 각 조정 파라미터의 갱신을 행한다.

본 실시 형태에서는, 도 16에 도시한 바와 같이 노즐 절환 기간을 초기(Tb), 중기(Tm), 종기(Te)의 3개로 나누고, 초기(Tb)에 제1 조정 파라미터를, 중기(Tm)에 제3 조정 파라미터를, 종기(Te)에 제2 조정 파라미터를 각각 할당한다. 그리고, 각 대응 기간에 있어서의 최대 편차 혹은 평균 편차를 산출하여, 이들 값에 기초하여 각 조정 파라미터를 갱신한다.

즉, 제1 조정 파라미터에 대해서는, 노즐 절환 기간의 초기(Tb)에 있어서의 가스 터빈의 실회전수와 회전수 지령치의 최대 편차(ΔP1)에 대응하는 제1 조정 파라미터가 상술한 제1 조정부(100)에 의해 구해진다. 또한, 마찬가지로 제2 조정 파라미터에 대해서는, 노즐 절환 기간의 종기(Te)에 있어서의 가스 터빈의 실회전수와 회전수 지령치의 평균 편차(ΔP2)에 대응하는 제2 조정 파라미터가 상술한 제2 조정부에 의해 구해진다. 또한, 제3 조정 파라미터에 대해서는, 노즐 절환 기간의 중기(Tm)에 있어서의 가스 터빈의 실회전수와 회전수 지령치의 최대 편차(ΔP2)에 대응하는 제3 조정 파라미터가 상술한 제3 조정부에 의해 구해진다.

이와 같이, 각 조정 파라미터에 의한 연료량 조정이 효과적으로 기능하는 시간대에 대응하는 가스 터빈의 거동에 따라서 각 조정 파라미터의 갱신을 행하므로, 조정 파라미터를 보다 적합한 값으로 갱신할 수 있다.

〔제4 실시 형태〕

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치에 대해 설명한다.

본 실시 형태에 관한 가스 터빈의 제어 방법 및 가스 터빈 발전 장치에서는 가스 터빈의 회전수에 기초하여 조정 파라미터를 갱신하고 있었지만, 본 실시 형태에서는 가스 터빈 회전수 이외의 파라미터, 예를 들어 대기 상태에 따라서 조정 파라미터를 보정한다.

예를 들어, 제1 조정 파라미터를 예로 들어 설명하면, 도 17에 도시한 바와 같이 각 대기 상태(본 실시 형태에서는, 습도)에 따라서 제1 조정 테이블이 설치되어 있다. 조정 파라미터 갱신 등록부(15)의 제1 조정부(100)에 관한 제1 파라미터 생성부(35)(도 10 참조)는 노즐 절환 시의 대기 상태에 따른 제1 조정 테이블을 사용하여 대응하는 제1 조정 파라미터를 취득한다. 또한, 제2, 제3 조정 파라미터에 대해서도 마찬가지로 한다.

이와 같이, 대기 상태도 고려하여 조정 파라미터를 결정함으로써, 가스 터빈의 운전 제어를 보다 안정시키는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 바와 같이 참조하는 조정 테이블을 절환하는 형태 대신에, 도 18에 도시한 바와 같이, 대기 상태에 따른 보정 계수를 산출하는 보정부(80)를 더 설치하여, 보정부(80)에 의해 구해진 보정 계수를 제1 조정부(100)에 의해 결정된 새로운 제1 조정 파라미터에 승산함으로써, 새로운 제1 조정 파라미터를 대기 상태에 따라서 보정하는 구성으로 해도 좋다.

예를 들어, 보정부(80)는 대기와 보정 계수가 대응된 테이블 혹은 연산식을 보유하고 있고, 테이블 혹은 연산식에 기초하여 노즐 절환이 행해졌을 때의 대기에 대응하는 보정 계수를 산출한다. 또한, 제2, 제3 조정 파라미터에 대해서도 마찬가지이다.

〔제1 변형예〕

상기 각 실시 형태에 있어서는, 노즐 절환 기간에 있어서의 가스 터빈의 실회전수와 회전수 지령치의 최대 편차, 혹은 평균 편차에 기초하여 각 조정 파라미터를 결정하는 것으로 하였지만, 이것 대신에, 가스 터빈의 실회전수와 회전 지령치의 편차의 적분치, 가스 터빈의 실출력과 출력 지령치의 최대 편차, 또는 가스 터빈의 실출력과 출력 지령치의 편차의 적분치에 기초하여 각 조정 파라미터를 결정하는 것으로 해도 좋다.

〔제2 변형예〕

상기 제4 실시 형태에 있어서는, 대기 상태로서 습도를 예로 들어 설명하였지만, 습도로 한정되지 않고, 예를 들어 온도 등에 기초하여 조정 파라미터를 결정, 보정하는 것으로 해도 좋다. 또한, 대기 상태로 한정되지 않고, 예를 들어 기동 조건, 발전 플랜트의 운전 상태, 발전 플랜트의 운용 상태 등을 고려하여 각종 조정 파라미터를 결정 혹은 보정하는 것으로 해도 좋다. 또한, 이들을 모두 고려하여 제1 내지 제3 조정 파라미터를 결정 혹은 보정하는 것으로 해도 좋다.

상기 기동 조건으로서는, 예를 들어 콜드 기동, 핫 기동 등을 들 수 있다. 또한, 발전 플랜트의 운전 상태로서는, 예를 들어 연료 가스의 가스 칼로리, 연료 가스의 칼로리 변동량, 연료 가스 온도, IGV 밸브 개방도 등을 들 수 있다. IGV 밸브 개방도는 압축기(2)(도 1 참조)의 입구에 설치되어, 압축기(2)로의 추기량을 조정하는 IGV 밸브의 개방도이다. 또한, 발전 플랜트의 운용 상태로서는, 예를 들어 플랜트 운전 누적 시간 등을 들 수 있다.

예를 들어, 도 19에 기동 상태에 대응하는 제1 조정 테이블을 도시한다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 핫 기동인 경우에 비해 콜드 기동인 경우의 지연 조정 시간을 크게 하고 있다. 이는, 온도가 낮은 쪽이 연료 가스의 연소 효율이 나쁘기 때문에, 동일한 출력을 기대하기 위해 보다 많은 연료를 공급할 필요가 있기 때문이다.

또한, 도 20, 도 21에 발전 플랜트의 운전 상태에 대응하는 제1 조정 테이블을 도시한다. 도 20은 연소기(3)에 공급되는 연료 가스의 칼로리에 대응하는 제1 조정 테이블, 도 21은 압축기(2)의 입구에 설치된 IGV 밸브의 밸브 개방도에 대응하는 제1 조정 테이블이다.

도 20에서는 연료 가스의 칼로리가 낮을수록 지연 조정 시간을 크게 하고 있다. 이는, 칼로리가 낮을수록 연소 효율이 저하되기 때문이다.

도 21에서는 IGV 밸브의 밸브 개방도가 클수록 지연 조정 시간을 크게 하고 있다. 이는 IGV 밸브의 개방도가 개방되어 있는 경우에는, 보다 많은 압축 공기가 압축기(2)로부터 연소기(3)로 공급되게 되므로, 그것에 따라서 보다 많은 연료가 공급되기 때문이다.

이와 같이, 계측 가능하고 또한 변화 속도가 빠른 인자를 고려하여 조정 파라미터를 보정함으로써, 보다 적절한 조정 파라미터를 사용한 노즐 절환 제어를 실현시키는 것이 가능해진다.

〔제3 변형예〕

상술한 각 실시 형태에 있어서는, 3개의 노즐군(A)으로부터 5개의 노즐군(B)으로 절환하는 경우에 대해 설명하였지만, 노즐 절환은 1단계뿐만 아니라, 다단계로 나누어 행해지는 것이 일반적이다. 예를 들어, 5개의 노즐군(B)으로 절환된 후에는, 다시 8개의 노즐군(C)(도시 생략)으로 절환된다. 이와 같이, 다음 단계에 있어서의 노즐 절환에 있어서, 그 전에 행해진 노즐 절환 시의 조정 파라미터를 사용하는 것으로 해도 좋다. 이와 같이, 가장 최근에 행해진 노즐 절환 시에 갱신된 최신의 조정 파라미터를 다른 단계에 있어서의 노이즈 절환에 사용함으로써, 보다 가스 터빈의 출력을 안정시키는 것이 가능해진다.

1 : 가스 터빈 발전 장치
2 : 압축기
3 : 연소기
4 : 가스 터빈
5 : 제1 연료 유로
6 : 제2 연료 유로
7 : 제1 유량 조절 밸브
8 : 제2 유량 조절 밸브
10 : 가스 터빈 제어 장치
11 : 파라미터 설정부
12 : 제1 설정부
13 : 제2 설정부
14 : 연료 제어부
15 : 조정 파라미터 갱신 등록부
16 : 파라미터 갱신 가부 판정부
80 : 보정부
100 : 제1 조정부

Claims

연소기와, 각각 다른 개수의 노즐을 갖고, 상기 연소기로 연료 가스를 공급하는 복수의 메인 노즐군을 구비하고, 운전 상태에 따라서 연료 공급에 사용하는 상기 메인 노즐군을 절환하는 가스 터빈의 제어 방법이며,
지금까지 사용하고 있던 제1 노즐군을 앞으로 사용할 제2 노즐군으로 절환하는 메인 노즐 절환 기간에 관해, 연료 지령치에 대한 상기 제1 노즐군의 분담 비율과, 상기 연료 지령치에 대한 상기 제2 노즐군의 분담 비율과, 상기 제1 노즐군의 분담 비율 및 상기 제2 노즐군의 분담 비율의 적어도 어느 한쪽을 조정하기 위한 적어도 1개의 조정 파라미터를 미리 등록해 두고,
미리 등록되어 있는 상기 제1 노즐군의 분담 비율, 상기 제2 노즐군의 분담 비율, 및 상기 조정 파라미터를 사용하여, 상기 메인 노즐 절환 기간에 있어서 제1 노즐군의 연료 공급 지령치 및 상기 제2 노즐군의 연료 공급 지령치를 결정하고,
결정한 상기 제1 노즐군의 연료 공급 지령치 및 상기 제2 노즐군의 연료 공급 지령치에 기초하여 연료 제어가 반영된 상기 가스 터빈의 운전 상태에 따라서, 상기 조정 파라미터를 갱신하고,
갱신 후의 상기 조정 파라미터를 다음 회의 메인 노즐 절환 시에 사용하는 조정 파라미터로서 등록하는, 가스 터빈의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 조정 파라미터는, 상기 제1 노즐군의 연료 공급 지령치와 상기 제2 노즐군의 연료 공급 지령치와의 합계가 상기 연료 지령치보다 커지도록, 상기 제1 노즐군의 분담 비율 및 상기 제2 노즐군의 분담 비율의 적어도 어느 한쪽을 조정하기 위한 파라미터인, 가스 터빈의 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조정 파라미터는 가스 터빈 출력 또는 가스 터빈 회전수에 관한 정보에 기초하여 갱신되는, 가스 터빈의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 가스 터빈의 운전 상태에 기초하여 상기 조정 파라미터의 갱신의 가부를 판단하여, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 조정 파라미터의 갱신 등록을 행하는, 가스 터빈의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 조정 파라미터 중 하나는 상기 노즐 절환 기간에 있어서의 제1 노즐군의 연료 공급 지령치의 감소 개시 타이밍을 결정하는 데 사용되는 제1 조정 파라미터인, 가스 터빈의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 조정 파라미터 중 하나는 상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군의 적어도 어느 한쪽의 연료 공급 지령치의 증가율을 결정하는 데 사용되는 제2 조정 파라미터인, 가스 터빈의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 조정 파라미터 중 하나는 상기 제2 노즐군의 연료 공급 지령치의 증가 변화율 및 상기 제1 노즐군의 연료 공급 지령치의 감소 변화율의 적어도 어느 한쪽을 결정하는 데 사용되는 제3 조정 파라미터인, 가스 터빈의 제어 방법.
제1항에 있어서, 복수의 상기 조정 파라미터가 존재한 경우에, 상기 노즐 절환 기간을 각 상기 조정 파라미터의 특성에 따라서 복수의 시간대로 나누어, 각 상기 조정 파라미터를 어느 하나의 상기 시간대에 할당하고, 할당된 시간대에 있어서의 상기 가스 터빈의 운전 상태에 따라서 대응하는 각 상기 조정 파라미터의 갱신을 행하는, 가스 터빈의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 노즐 절환 기간에 있어서의 대기 상태, 기동 조건, 발전 플랜트의 운전 상태 및 발전 플랜트의 운용 상태의 적어도 하나의 상태에 기초하여 상기 조정 파라미터를 갱신하고, 갱신 후의 상기 조정 파라미터를 다음 회에 사용하는 조정 파라미터로서 등록하는, 가스 터빈의 제어 방법.
연소기와, 각각 다른 개수의 노즐을 갖고, 상기 연소기로 연료 가스를 공급하는 복수의 메인 노즐군을 구비하고, 운전 상태에 따라서 연료 공급에 사용하는 상기 메인 노즐군을 절환하는 가스 터빈 발전 장치이며,
지금까지 사용하고 있던 제1 노즐군을 앞으로 사용할 제2 노즐군으로 절환하는 메인 노즐 절환 기간에 관해, 연료 지령치에 대한 상기 제1 노즐군의 분담 비율 및 상기 연료 지령치에 대한 상기 제2 노즐군의 분담 비율을 기억하는 수단과,
상기 제1 노즐군의 분담 비율 및 상기 제2 노즐군의 분담 비율의 적어도 어느 한쪽을 조정하기 위한 적어도 1개의 조정 파라미터를 보유하는 파라미터 설정 수단과,
상기 제1 노즐군의 분담 비율 및 상기 제2 노즐군의 분담 비율 및 상기 조정 파라미터를 사용하고, 상기 메인 노즐 절환 기간에 있어서의 상기 제1 노즐군의 연료 공급 지령치 및 상기 제2 노즐군의 연료 공급 지령치를 결정하는 수단과,
결정한 상기 제1 노즐군의 연료 공급 지령치 및 상기 제2 노즐군의 연료 공급 지령치에 기초하여 연료 제어가 반영된 상기 가스 터빈의 운전 상태에 따라서, 상기 조정 파라미터를 갱신하고, 갱신 후의 상기 조정 파라미터를 다음 회의 메인 노즐 절환 시에 사용하는 조정 파라미터로서 상기 파라미터 설정 수단에 등록하는 조정 파라미터 갱신 등록 수단을 구비하는, 가스 터빈 발전 장치.
제10항에 있어서, 상기 조정 파라미터는, 상기 제1 노즐군의 연료 공급 지령치와 상기 제2 노즐군의 연료 공급 지령치와의 합계가 상기 연료 지령치보다 커지도록, 상기 제1 노즐군의 분담 비율 및 상기 제2 노즐군의 분담 비율의 적어도 어느 한쪽을 조정하기 위한 파라미터인, 가스 터빈 발전 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 조정 파라미터는 가스 터빈 출력 또는 가스 터빈 회전수에 관한 정보에 기초하여 갱신되는, 가스 터빈 발전 장치.
제10항에 있어서, 상기 가스 터빈의 운전 상태에 기초하여 상기 조정 파라미터의 갱신의 가부를 판단하는 수단을 갖고,
상기 조정 파라미터 갱신 등록 수단은, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 조정 파라미터의 갱신 등록을 행하는, 가스 터빈 발전 장치.
제10항에 있어서, 상기 조정 파라미터 중 하나는 상기 노즐 절환 기간에 있어서의 제1 노즐군의 연료 공급 지령치의 감소 개시 타이밍을 결정하는데 사용되는 제1 조정 파라미터인, 가스 터빈 발전 장치.
제10항에 있어서, 상기 조정 파라미터의 하나는 상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군의 적어도 어느 한쪽의 연료 공급 지령치의 증가율을 결정하는 데 사용되는 제2 조정 파라미터인, 가스 터빈 발전 장치.
제10항에 있어서, 상기 조정 파라미터 중 하나는 상기 제2 노즐군의 연료 공급 지령치의 증가 변화율 및 상기 제1 노즐군의 연료 공급 지령치의 감소 변화율의 적어도 어느 한쪽을 결정하는 데 사용되는 제3 조정 파라미터인, 가스 터빈 발전 장치.
제10항에 있어서, 상기 조정 파라미터 갱신 등록 수단은, 복수의 상기 조정 파라미터가 존재한 경우에, 상기 노즐 절환 기간을 각 상기 조정 파라미터의 특성에 따라서 복수의 시간대로 나누어, 각 상기 조정 파라미터를 어느 하나의 상기 시간대에 할당하고, 할당된 시간대에 있어서의 상기 가스 터빈의 운전 상태에 따라서 대응하는 각 상기 조정 파라미터의 갱신을 행하는, 가스 터빈 발전 장치.
제10항에 있어서, 상기 조정 파라미터 갱신 등록 수단은, 상기 노즐 절환 기간에 있어서의 대기 상태, 기동 조건, 발전 플랜트의 운전 상태 및 발전 플랜트의 운용 상태의 적어도 하나의 상태에 기초하여 상기 조정 파라미터를 갱신하고, 갱신 후의 상기 조정 파라미터를 다음 회에 사용하는 조정 파라미터로서 등록하는, 가스 터빈 발전 장치.