首页> 中国专利> 流量比计算装置、具备该装置的控制装置、具备该控制装置的燃气涡轮机设备、流量比计算方法以及燃料系统的控制方法

流量比计算装置、具备该装置的控制装置、具备该控制装置的燃气涡轮机设备、流量比计算方法以及燃料系统的控制方法

摘要

本发明提供一种流量比计算装置,其具备:流量比运算器(141p),其利用能够表示在燃烧器中的燃烧状态的第一参数,与流通在多个燃料系统中的燃料的流量比之间的预先设定的关系,算出与第一参数值相应的流量比;修正值运算器(142p),其算出燃气涡轮机在负荷变化时的流量比的修正值;变动检测器(144),其检测燃气涡轮机的负荷的相关值的变化;以及,修正器(151),其在用变动检测器(144)检测到负荷相关值的变动后,利用通过修正值运算器(142p)求得的修正值,而修正通过流量比运算器(141p)所求得的流量比。

著录项

  • 公开/公告号CN106536898A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-03-22

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 三菱日立电力系统株式会社;

    申请/专利号CN201580038565.1

  • 发明设计人 远藤洋二;中川丈太郎;落合启明;

    申请日2015-06-08

  • 分类号F02C9/28(20060101);F02C9/00(20060101);F02C9/34(20060101);F23R3/34(20060101);

  • 代理机构11021 中科专利商标代理有限责任公司;

  • 代理人赵子翔

  • 地址 日本国神奈川县

  • 入库时间 2023-06-19 01:49:42

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-03-19

    授权

    授权

  • 2017-04-19

    实质审查的生效 IPC(主分类):F02C9/28 申请日:20150608

    实质审查的生效

  • 2017-03-22

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种算出从多个燃料系统向燃烧器供给的各燃料的流量比的技术。

本发明依据2014年8月6日向日本提出申请的日本专利特愿2014-160605号,主张优先权,并将其内容引用在此作为参考。

背景技术

燃气涡轮机具有:压缩机,其压缩空气;燃烧器,其在由压缩机压缩的空气中使燃料燃烧并生成燃烧气体;以及涡轮机,其利用燃烧气体进行驱动。燃烧器具有:使燃料扩散燃烧的引燃烧嘴,以及,使燃料予混合燃烧的主烧嘴。这种燃烧器需要管理向各燃烧器供给的燃料流量之比。

例如,以下的专利文献1所记载的技术是,根据将来自燃烧器的燃烧气体所流入的涡轮机入口温度进行无量纲化的燃烧负荷指令所示的值,设定供给至各燃烧器的燃料流量之比。进一步,该技术在急速降低负荷的减负荷运行时,变更根据燃烧负荷指令值设定的燃料流量比,来抑制减负荷运行时有可能产生的燃烧振动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2012-077662号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述专利文献1所记载的技术,能够抑制减负荷运行时的燃烧振动。但是,需要一种在除了减负荷运行时以外的降低负荷的情况下,或相反的提高负荷的情况下,也能够在燃烧器内稳定燃烧燃料的技术。

因此,本发明的目的在于提供一种能够提高在各种负荷变化时的燃烧器内的燃烧稳定性的技术。

技术方案

为了实现上述目的,作为本发明所涉及的一方式的流量比计算装置,其用燃气涡轮机算出流通在多个燃料系统中的燃料的流量比,所述燃气涡轮机具备:多个燃料系统;压缩机,其压缩空气而生成压缩空气;燃烧器,其在所述压缩空气中使来自多个所述燃料系统的燃料燃烧而生成燃烧气体;以及涡轮机,其利用所述燃烧气体进行驱动,该流量比计算装置的特征在于,具备:流量比运算器,其接收能够表示在所述燃烧器中的燃烧状态的多个参数中的第一参数值,利用所述第一参数与所述流量比之间的预先设定的关系,算出与所接收的所述第一参数值相应的所述流量比;修正值运算器,其算出所述燃气涡轮机在负荷变化时的所述流量比的修正值;变动检测器,其检测与所述燃气涡轮机的负荷变化具有相关性而变化的值,或者所述负荷的值即负荷相关值的变化;以及,修正器,其在用所述变动检测器检测到所述负荷相关值的变动后,利用通过所述修正值运算器求得的所述修正值,修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比。

当能够表示燃烧器中的燃烧状态的多个参数中的规定参数值为规定值时,作为一个为了在燃烧器内的稳定进行燃烧的条件,燃烧器的燃烧条件有时会非常严格。在这种严格的条件下,若变更投入到燃烧器内的全燃料流量,即变更负荷的话,有时会破坏燃烧器内的燃烧的稳定性。在此,该流量比计算装置若通过变动检测器检测到负荷相关值的变动的话,会利用修正值而修正通过流量比运算器求得的流量比。因此,该流量比计算装置能够确保负荷相关值变动时的燃烧器内的燃烧稳定性。

在此,在所述流量比计算装置中,所述修正值运算器,其接收在所述多个参数中,与第一参数不同的第二参数值,利用所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的关系,算出与所接收的所述第二参数值相应的所述修正值也可。

在这种情况下,所述第一参数为,与所述涡轮机中的所述燃烧气体的入口温度变化具有相关性而变化的值,或者是作为所述入口温度的入口温度相关值,所述第二参数也可为以下中任意一个,即,所述燃气涡轮机的输出、相对于所述燃气涡轮机所容许的最大负荷的现在的负荷的比例即负荷率、从多个所述燃料系统向所述燃烧器供给的全燃料的流量、以及,所述压缩机所吸入的所述空气的流量。

在接收所述第一参数及第二参数的、以上任意一个所述流量比计算装置中,所述修正值运算器具备:增加时修正值运算器,其利用所述负荷相关值增加时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的增加时关系,求出与所述负荷相关值增加时的所述第二参数值相应的修正值;以及,减少时修正值运算器,其利用所述负荷相关值减少时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的减少时关系,求出与所述负荷相关值减少时的所述第二参数值相应的修正值,所述修正器为,若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的增加的话,则根据通过所述增加时修正值运算器求得的所述修正值,来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比,若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的减少的话,则根据通过所述减少时修正值运算器求得的所述修正值,来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比也可。

此外,以上任意一个所述流量比计算装置中,所述修正器能够具有修正值调节器和流量比修正器,其中,修正值调节器使输出的修正值随着时间推移而变化,从而接近通过所述修正值运算器求得的所述修正值,流量比修正器利用从所述修正值调节器输出的修正值,来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比。

此外,以上任意一个所述流量比计算装置中,所述燃烧器具有喷射燃料的引燃烧嘴及主烧嘴,所述燃气涡轮机作为多个燃料系统,具有向所述引燃烧嘴供给燃料的引燃燃料系统,以及向所述主烧嘴供给燃料的主燃料系统,所述流量比包含引燃燃料比也可,所述引燃燃料比为,相对于从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量的、从所述引燃燃料系统向所述燃烧器供给的燃料流量的比。

此外,在接收所述第一参数及第二参数的、以上任意一个所述流量比计算装置中,所述燃烧器具有喷射燃料的引燃烧嘴及主烧嘴,所述燃气涡轮机作为多个燃料系统,具有向所述引燃烧嘴供给燃料的引燃燃料系统,以及向所述主烧嘴供给燃料的主燃料系统,所述流量比包含引燃燃料比,所述引燃燃料比为,相对于从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量的、从所述引燃燃料系统向所述燃烧器供给的燃料流量的比,所述修正值运算器具备:增加时修正值运算器,其利用所述负荷相关值增加时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的增加时关系,求出与所述负荷相关值增加时的所述第二参数值相应的修正值;以及,减少时修正值运算器,其利用所述负荷相关值减少时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的减少时关系,求出与所述负荷相关值减少时的所述第二参数值相应的修正值,所述修正器为,若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的增加的话,则根据通过所述增加时修正值运算器求得的所述修正值,来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比,若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的减少的话,则根据通过所述减少时修正值运算器求得的所述修正值,来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比,所述减少时修正值运算器,算出比所述第二参数值为同一个值时的所述增加时修正值运算器所求得的修正值还大的修正值也可。

此外,作为所述流量比含有所述引燃比的流量比计算装置中,所述修正值运算器算出使通过所述流量比运算器算出的所述引燃燃料比变大的所述修正值也可。

在这种情况下,所述修正器若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的减少,则使用通过所述修正值运算器求得的所述修正值,来修正所述引燃燃料比,使得通过所述流量比运算器算出的所述引燃燃料比变大也可。

此外,以上任意一个所述流量比计算装置中,所述燃烧器具有喷射燃料的烧嘴,所述燃气涡轮机作为多个燃料系统,具有向所述烧嘴供给燃料的烧嘴燃料系统,以及向被送至所述烧嘴的空气中供给燃料的顶帽燃料系统,所述流量比包含顶帽燃料比也可,所述顶帽燃料比为,相对于从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量的、从所述顶帽燃料系统向所述燃烧器供给的燃料流量的比。

为了实现上述目的,作为本发明所涉及的一方式的控制装置,其具备:以上任意一个所述流量比计算装置;全流量运算器,其用于求出从多个所述燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量;系统流量运算器,其利用通过所述全流量运算器求得的所述全流量和通过所述流量比计算装置算出的所述流量比,来求出多个燃料系统各自的燃料流量;阀控制器,其对多个所述燃料系统上分别设置的燃料流量调节阀输出控制信号,使得多个所述燃料系统各自的燃料流量成为通过所述系统流量运算器求得的所述燃料流量。

在此,在所述控制装置上,具备发生燃烧负荷指令值的燃烧负荷指令发生器,该燃烧负荷指令发生值其与所述涡轮机中的所述燃烧气体的入口温度变化具有正的相关性而变化,所述流量比计算装置的所述流量比运算器,将所述燃烧负荷指令值作为第一参数值,算出与所述燃烧负荷指令值相应的流量比也可。

此外,在以上任意一个所述控制装置中,所述变动检测器,将通过所述全流量运算器求得的所述全流量作为所述负荷相关值,来检测所述负荷相关值的变动也可。

为了实现上述目的,作为本发明所涉及的一方式的燃气涡轮机设备,具备以上任意一个所述控制装置,以及所述燃气涡轮机。

为了实现上述目的,作为本发明所涉及的一方式的流量比计算方法,其为用燃气涡轮机算出流通在多个燃料系统中的燃料的流量比的方法,所述燃气涡轮机具备:多个燃料系统;压缩机,其压缩空气而生成压缩空气;燃烧器,其在所述压缩空气中使来自多个所述燃料系统的燃料燃烧而生成燃烧气体;以及涡轮机,其利用所述燃烧气体进行驱动,该流量比运算方法的特征在于,实行以下工序:流量比运算工序,其为接收能够表示在所述燃烧器中的燃烧状态的多个参数中的第一参数值,利用所述第一参数与所述流量比之间的预先设定的关系,算出与所接收的所述第一参数值相应的所述流量比;修正值运算工序,其为算出所述燃气涡轮机在负荷变化时的所述流量比的修正值;变动检测工序,其为检测与所述燃气涡轮机具有相关性而变化的值,或者所述负荷的值即负荷相关值的变化;以及,修正工序,其为在用所述变动检测器检测到所述负荷相关值的变动后,利用在所述修正值运算工序中求得的所述修正值,修正在所述流量比运算工序中求得的所述流量比。

在此,在所述流量比计算方法中,在所述修正值运算工序中,接收在所述多个参数中,与第一参数不同的第二参数值,利用所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的关系,算出与所接收的所述第二参数值相应的所述修正值也可。

在这种情况下,所述第一参数为,与所述涡轮机中的所述燃烧气体的入口温度变化具有相关性而变化的值,或者是作为所述入口温度的入口温度相关值,所述第二参数为以下中任意一个也可,即,所述燃气涡轮机的输出、相对于所述燃气涡轮机所容许的最大负荷的现在的负荷的比例即负荷率、从多个所述燃料系统向所述燃烧器供给的全燃料的流量、以及,所述压缩机所吸入的所述空气的流量。

在接收所述第一参数及第二参数的、以上任意一个所述流量比计算方法中,所述修正值运算工序包含:增加时修正值运算工序,其为利用所述负荷相关值增加时的所述第二参数与所述流量比的修正值之间的预先设定的增加时关系,求出与所述负荷相关值增加时的所述第二参数值相应的修正值;以及,减少时修正值运算工序,其为利用所述负荷相关值减少时的所述第二参数与所述流量比的修正值之间的预先设定的减少时关系,求出与所述负荷相关值减少时的所述第二参数值相应的修正值,在所述修正工序中以下任意一种也可,若在所述变动检测工序中检测到所述负荷相关值的增加的话,则根据通过在所述增加时修正值运算工序中求得的所述修正值,来修正在所述流量比运算工序中求得的所述流量比,若在所述变动检测工序中检测到所述负荷相关值的减少的话,则根据在所述减少时修正值运算工序中求得的所述修正值,来修正在所述流量比运算工序中求得的所述流量比。

此外,以上任意一个所述流量比计算方法中,所述修正工序包含修正值调节工序和流量比修正工序也可,其中,修正值调节工序是使输出的修正值随着时间推移而变化,从而接近在所述修正值运算工序中求得的所述修正值,流量比修正工序是利用在所述修正值调节工序中变化的修正值,来修正在所述流量比运算工序中求得的所述流量比。

为了实现上述目的,作为本发明所涉及的一方式的燃料系统的控制方法,其在实行以上任意一个流量比计算方法的同时,实行以下工序:全流量运算工序,其用于求出从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量;系统流量运算工序,其利用在所述全流量运算工序中求得的所述全流量和在所述流量比计算方法中算出的所述流量比,来求出多个燃料系统各自的燃料流量;阀控制工序,其对多个所述燃料系统上分别设置的燃料流量调节阀输出控制信号,使得多个所述燃料系统各自的燃料流量成为在所述系统流量运算工序中求得的所述燃料流量。

有益效果

根据本发明的一方式,不仅能够提高在减负荷运行时的燃烧器中的燃烧稳定性,还能够提高在负荷降低时或负荷增加时的燃烧器中的燃烧稳定性。

附图说明

图1是本发明所涉及的一实施方式的燃气涡轮机设备的系统图。

图2是本发明所涉及的一实施方式中的燃烧器的截面图。

图3是本发明所涉及的一实施方式中的燃烧器的主要部分截面图。

图4是本发明所涉及的一实施方式中的控制装置的功能方块图。

图5是本发明所涉及的一实施方式中的燃烧负荷指令发生器的功能方块图。

图6是本发明所涉及的一实施方式中的负荷率运算器的功能方块图。

图7是本发明所涉及的一实施方式中的燃料流量指令发生器的功能方块图。

图8是本发明所涉及的一实施方式中的系统流量运算器及阀控制器的功能方块图。

图9是本发明所涉及的一实施方式中的引燃比计算器的功能方块图。

图10是本发明所涉及的一实施方式中的顶帽比计算器的功能方块图。

图11是表示本发明所涉及的一实施方式中的修正前的引燃比即PL0比与燃烧负荷指令值CLCSO之间的关系的图表。

图12是表示本发明所涉及的一实施方式中的修正前的引燃比即PL0比与负荷率%Load之间的关系,以及引燃比的修正值Ci、Cd与负荷率%Load之间的关系的图表。

图13是表示本发明所涉及的一实施方式中的修正前的顶帽比即TH0比与燃烧负荷指令值CLCSO之间的关系的图表。

图14是表示本发明所涉及的一实施方式中的修正前的顶帽比即TH0比与负荷率%Load之间的关系,以及顶帽比的修正值Ci、Cd与负荷率%Load之间的关系的图表。

图15是表示本发明所涉及的一实施方式中的引燃比计算器的动作的流程图。

具体实施方式

以下,使用附图说明本发明所涉及的流量比计算装置、控制装置、及具备该控制装置的燃气涡轮机设备的一个实施方式。

本实施方式的燃气涡轮机设备如图1所示,具备燃气涡轮机10,以及通过燃气涡轮机10驱动发电的发电机29。燃气涡轮机10具有:压缩机11,其压缩空气;燃烧器31,其在由压缩机11压缩的空气中使燃料F燃烧而生成燃烧气体;以及涡轮机21,其利用高温高压的燃烧气体进行驱动。

压缩机11具有:压缩机转子13,其以轴线为中心旋转;压缩机壳体12,其可旋转地覆盖该压缩机转子13;IGV(inlet guide vane)14,其设置在该压缩机壳体12的吸入口上。IGV14具有多个导流片15,及驱动多个导流片15的驱动器16,且调节被吸入压缩机壳体12内的空气的流量。

涡轮机21具有由来自燃烧器31的燃烧气体,以轴线为中心旋转的涡轮机转子23,以及可旋转地覆盖该涡轮机转子23的涡轮机壳体22。涡轮机转子23和压缩机转子13以同一轴线为中心进行旋转,并互相连构成燃气涡轮机转子28。该燃气涡轮机转子28上连接着发电机29的转子。

燃烧器31如图2所示,具有:外筒32,其固定在涡轮机壳体22上;燃烧筒或尾筒33,其配置在涡轮机壳体22内,且将燃烧气体输送至涡轮机21的燃烧气体流路内;以及,燃料供给器41,其向该燃烧筒33内供给燃料和空气。

燃料供给器41如图2及图3所示,具有:内筒42;引燃烧嘴43,其配置在内筒42的中心轴线上;多个主烧嘴53,其以该引燃烧嘴43为中心沿周向等间隔配置;以及,顶帽喷嘴51,其配置在外筒32的内周侧且内筒42的外周侧。另外,以下将在内筒42的中心轴线所延伸的方向上,在燃烧筒33内燃烧气体G流下去的一侧作为下游侧,其相反一侧作为上游侧。

引燃烧嘴43具有:引燃喷嘴44,其配置在内筒42的中心轴线上;筒状的引燃空气用筒45,其包围引燃喷嘴44的外周。引燃空气用筒45的下游侧形成有引燃锥筒46,其随着朝向下游侧逐渐扩径。引燃空气用筒45的内周侧形成有引燃空气流路48,在该引燃空气流路48中来自压缩机11的压缩空气Ac作为引燃空气Ap而流通。从引燃喷嘴44喷射的引燃燃料Fp,在从该引燃空气流路48喷出的引燃空气Ap中燃烧即扩散燃烧,形成扩散火焰49。

主烧嘴53具有:筒状的主空气用内筒55,其包围引燃空气用筒45的外周;筒状的主空气用外筒56,其包围主空气用内筒55的外周;隔板57,其将主空气用内筒55的外周侧和主空气用外筒56的内周侧之间的环状的空间,在周向上分割成多个;主喷嘴54,其配置在多个隔板57的相互之间。由主空气用内筒55、主空气用外筒56和多个隔板57划定的多个空间,构成来自压缩机11的压缩空气Ac作为主空气Am流通的主空气流路58。对流通该主空气流路58的主空气Am,喷射来自配置在该主空气流路58内的主喷嘴54的主燃料Fm。因此,主空气流路58内,在相对于主喷嘴54的前端即下游端的下游侧,流通混合了主空气Am和主燃料Fm的预混合气体。该预混合气体从主空气流路58流出后燃烧即进行预混合燃烧,形成预混合火焰59。所述扩散火焰49起到使该预混合火焰59稳定的作用。

外筒32的内周侧和内筒42的外周侧之间的空间构成将来自压缩机11的压缩空气Ac引导至内筒42内的压缩空气流路52。顶帽喷嘴51向该压缩空气流路52喷射顶帽燃料Ft。因此,若顶帽燃料Ft被喷射到压缩空气流路52,则在主空气Am及引燃空气Ap中会混入顶帽燃料Ft。

本实施方式的燃气涡轮机设备,如图1及图2所示,进一步具备:引燃燃料管线61,其向引燃喷嘴44输送引燃燃料Fp;主燃料管线62,其向主喷嘴54输送主燃料Fm;顶帽燃料管线63,其向顶帽喷嘴51输送主燃料Ft;引燃燃料阀65,其调节引燃燃料Fp的流量;主燃料阀66,其调节主燃料Fm的流量;顶帽燃料阀67,其调节顶帽燃料Ft的流量;以及,控制装置100,其控制这些燃料阀65、66、67的动作等。

引燃燃料管线61、主燃料管线62及顶帽燃料管线63均为从燃料管线60分支的管线。引燃燃料阀65设置在引燃燃料管线61上,主燃料阀66设置在主燃料管线62上,顶帽燃料阀67设置在顶帽燃料管线63上。

本实施方式的燃气涡轮机设备,如图1所示,进一步具备:转数测量计71,其检测燃气涡轮机转子28的转数N;输出测量计72,其检测发电机29的输出PW;吸气温度计73,其检测压缩机11吸入的空气A的温度即吸气温度Ti;吸气压计74,其检测作为压缩机11吸入的空气压力的吸气压即大气压Pi;叶片通道温度计75,其检测通过涡轮机21的最后一段之后的燃烧气体的温度即叶片通道温度Tb;以及,排气温度计76,其检测相对于涡轮机21的最后一段的下游侧的排气管道内的排出气体的温度Te。

控制装置100如图4所示,具备:接口180,其接受来自各检测计的检测值等;燃烧负荷指令发生器110,其发生燃烧负荷指令值CLCSO;负荷率运算器120,其计算燃气涡轮机当前的负荷率%Load;燃料流量指令发生器130,其发生燃料流量指令值CSO;引燃比计算器140p,其算出作为相对于全燃料流量的引燃燃料流量Fpf的比的引燃比即PL比;顶帽比计算器140t,其算出作为相对于全燃料流量的顶帽燃料流量Ftf的比的顶帽比即TH比;系统流量运算器160,其计算各燃料管线61、62、63的流量;以及,阀控制器170,其根据各燃料管线61、62、63的流量,向各燃料阀65、66、67输出控制信号。另外,在本实施方式中,流量比计算装置140包含引燃比计算器140p和顶帽比计算器140t。

燃烧负荷指令值CLCSO是将涡轮机21中的燃烧气体的入口温度无量纲化的参数,且与该入口温度具有正的相关性。燃烧负荷指令值CLCSO被设定为,入口温度为下限值时为0%,入口温度为上限值时为100%。例如,设定入口温度的下限值为700℃,入口温度的上限值为1500℃时,燃烧负荷指令值CLCSO用下式表示。

CLCSO(%)={(发电机输出的实际检测值-700℃MW)/(1500℃MW-700℃MW)}×100

另外,700℃MW是入口温度为下限值即700℃时的发电机输出,1500℃MW是入口温度为上限值即1500℃时的发电机输出。

燃烧负荷指令发生器110如图5所示,具有:第一输出运算器111a,其计算入口温度为下限值700℃时的发电机输出700℃MW;第二输出运算器111b,其计算入口温度为上限值1500℃时的发电机输出700℃MW;标准大气压发生器112,其发生预先设定的标准大气压Ps;第一除法器113,其计算通过吸气压计74检测的吸气压Pi,相对于标准大气压即标准吸气压Ps的比例即吸气压比Pr;第一乘法器114a,其在第一输出运算器111a算出的发电机输出700℃MW上乘以吸气压比Pr;第二乘法器114b,其在第二输出运算器111b算出的发电机输出1500℃MW上乘以吸气压比Pr;第一减法器115a,其从通过输出测量计72检测出的发电机29的实际检测输出PW中,减去第一乘法器114a算出的乘法结果;第二减法器115b,其从第二乘法器114b算出的乘法结果中,减去第一乘法器114a算出的乘法结果;第二除法器116,其将第一减法器115a算出的减法结果,除以第二减法器115b算出的减法结果;限制器117,其限制来自第二除法器116的输出的增减比例。

第一输出运算器111a将吸气温度Ti和IGV开度指令值作为变动参数,利用函数H1x,计算入口温度为700℃时的发电机输出700℃MW。此外,第二输出运算器111b将吸气温度Ti和IGV开度指令值作为变动参数,利用函数H2x,计算入口温度为1500℃时的发电机输出700℃MW。在此,IGV开度指令值是控制装置100施加给IGV14的驱动器16的指令值。该IGV开度指令值能够根据例如,压缩机11的入口的压力即大气压Pi和压缩机11的出口的压力等来求出。这些输出运算器111a、111b,将吸气温度及IGV开度指令值为基准值时的700℃MW、1500℃MW的已知值,变更为与实际的吸气温度Ti及IGV开度指令值相对应的值,并将变更后的值作为700℃MW、1500℃MW输出。

对这些700℃MW及1500℃MW,进一步根据吸气压即大气压的实际检测值Pi而进行修正处理。具体而言,第一除法器113计算吸气压比Pr,即,通过吸气压计74检测的吸气压即大气压Pi,相对于来自标准大气压发生器112的标准吸气压即标准大气压Ps的比例。第一乘法器114a其在第一输出运算器111a算出的700℃MW上乘以吸气压比Pr,且将700℃MW修正为与吸气压比Pr相对应的值。第二乘法器114b其在第二输出运算器111b算出的1500℃MW上乘以吸气压比Pr,且将1500℃MW修正为与吸气压比Pr相对应的值。即,以上中,将吸气温度及IGV开度指令值为基准值时的700℃MW、1500℃MW的已知值,修正为与实际检测吸气温度Ti、IGV开度指令值及实际检测吸气压比Pr相对应的值。

第一减法器115a其从通过输出测量计72检测出的发电机29的实际检测输出PW中,减去利用吸气压比Pr修正的700℃MW。即,第一减法器115a算出上述式的分子的值。第二减法器115b其从利用吸气压比Pr修正的1500℃MW中,减去利用吸气压比Pr修正的700℃MW。即,第二减法器115b算出上述式的分母的值。

第二除法器116,其将第一减法器115a算出的上述式的分子的值,除以第二减法器115b算出的上述式的分母的值,并将该值作为燃烧负荷指令值而输出。限制器117其限制该燃烧负荷指令值的增减比例,使得来自第二除法器116的燃烧负荷指令值的每单位时间的变化量即增减比例成为预先设定的值以下。

另外,以上说明中,将涡轮机21中的燃烧气体的入口温度的下限值设为700℃,其上限值设为1500℃,但根据燃烧器31的型号等,将涡轮机21中的燃烧气体的入口温度的下限值及上限值设为与上述例子不同的值也可。

从燃烧负荷指令发生器110输出由限制器117限制了增减比例的燃烧负荷指令值CLCSO。

燃气涡轮机10的负荷率%Load为,现在的负荷PW,相对于在当前的燃气涡轮机10的状态下可容许的最大负荷PWmax的比例。负荷率运算器120如图6所示,具有:最大负荷运算器121,其计算在当前的燃气涡轮机10的状态下可容许的最大负荷PWmax;以及,除法器127,其将通过输出测量计72检测的发电机29的输出即实际检测值PW除以最大负荷PWmax。

最大负荷运算器121具有:第一负荷系数运算器122,其计算与吸气压Pi相对应的最大负荷系数Ip;第二负荷系数运算器123,其计算与吸气温度Ti相对应的最大负荷系数It;第一乘法器124,其将最大负荷系数Ip与最大负荷系数It相乘;劣化系数发生器125,其发生相应于燃气涡轮机10的运转时间的劣化系数K;以及,第二乘法器126,其在第一乘法器124算出的乘法结果上乘以劣化系数K。即,最大负荷运算器121计算相应于通过吸气压计74检测的实际检测吸气压Pi、通过吸气温度计73检测的实际检测吸气温度Ti及燃气涡轮机10的劣化系数K的最大负荷PWmax。除法器127如上所述,将通过输出测量计72检测的发电机29的输出即实际检测负荷PW,除以最大负荷PWmax,并将其作为负荷率%Load输出。

燃料流量指令值CSO是表示向燃烧器31供给的燃料的全流量,以下称为全燃料流量的值。从而,燃料流量指令发生器130起到全流量运算器的功能。因此,燃料流量指令发生器130实行计算全燃料流量的全燃料流量运算工序。

燃料流量指令发生器130如图7所示,具有:调速机控制器131,其输出用于控制全燃料流量的指令值,使得燃气涡轮机转子28的转数N成为目标转数;负荷控制器132,其输出用于控制全燃料流量的指令值,使得发电机输出PW与发电机输出指令值一致;第一温度控制器133,其输出用于控制全燃料流量的指令值,使得燃气涡轮机的叶片通道温度Tb不超过上限值;第二温度控制器134,其输出用于控制全燃料流量的指令值,使得排气温度Te不超过上限值;低值选择器135,其输出各控制器131至134的指令值中最小的指令值;以及,限制器136,其限制来自低值选择器135的指令的增减比例。

调速机控制器131其从转数测量仪71接收燃气涡轮机转子28的转数N,并输出用于控制全燃料流量的指令值GVCSO,使得该燃气涡轮机转子28的转数N与目标转数一致。具体而言,调速机控制器131对燃气涡轮机转子28的实际检测转数N与预先设定的GV设定值进行比较,并将比例控制信号作为指令值GVCSO输出。

负荷控制器132从输出测量计72接收发电机29的实际检测输出PW,且从上位控制装置90接收发电机输出指令值,上位控制装置90参照图1。负荷控制器132其输出用于控制全燃料流量的指令值LDCSO,使得实际检测输出PW与发电机输出指令值一致。具体而言,负荷控制器132对实际检测输出PW与发电机输出指令值进行比较,且进行比例积分运算,将其结果作为指令值LDCSO输出。

第一温度控制器133其从叶片通道温度计75接收叶片通道温度Tb,并输出用于控制全燃料流量的指令值BPCSO,使得该叶片通道温度Tb不超过上限值。具体而言,第一温度控制器133对实际检测叶片通道温度Tb与其上限值进行比较,且进行比例积分运算,将其结果作为指令值BPCSO输出。

第二温度控制器134其从排气温度计76接收排气温度Te,并输出用于控制全燃料流量的指令值EXCSO,使得该排气温度Te不超过上限值。具体而言,第二温度控制器134对实际检测排气温度Te与其上限值进行比较,且进行比例积分运算,将其结果作为指令值EXCSO输出。

低值选择器135其选择各控制器131至134的指令值中最小的指令值,并将该指令值输出。限制器136其限制来自低值选择器135的指令的增减比例,并将其作为燃料流量指令值即全燃料流量指令值CSO输出。

引燃比即PL比是相对于全燃料流量的引燃燃料流量Fpf的比。引燃比计算器140p如图9所示,具有:PL0比运算器即流量比运算器141p,其计算与燃烧负荷指令值CLCSO相应的引燃比即PL0比;修正值运算器142p,其算出与负荷率%Load相应的修正值;变动检测器144,其检测燃料流量指令值CSO的变动;以及,修正器151,其利用修正值修正PL0比。

PL0比运算器141p具有规定燃烧负荷指令值CLCSO与PL0比之间的关系的函数F1x,该燃烧负荷指令值CLCSO与涡轮机21中的燃烧气体的入口温度具有正的相关性。函数F1x如图11所示,是随着燃烧负荷指令值CLCSO的增加,即随着燃烧气体的入口温度的上升,PL0比逐渐变小的函数。PL0比运算器141p其从燃烧负荷指令发生器110接收燃烧负荷指令值CLCSO,且利用函数F1x,计算与该燃烧负荷指令值CLCSO相对应的PL0比。另外,在此是利用函数F1x规定了燃烧负荷指令值CLCSO与PL0比之间的关系,但利用图来规定此关系也可。

修正值运算器142p具有:增加时修正值运算器143pa,其计算燃料流量指令值CSO增加时的增加时修正值Ci;以及,减少时修正值运算器143pb,其计算燃料流量指令值CSO减少时的减少时修正值Cd。增加时修正值运算器143pa如图12所示,具有规定负荷率%Load与增加时修正值Ci之间的关系的函数G1x,并计算与现在的负荷率%Load相对应的增加时修正值Ci。此外,减少时修正值运算器143pb,具有规定负荷率%Load与减少时修正值Cd之间的关系的函数G2x,并计算与现在的负荷率%Load相对应的增加时修正值Cd。

PL0比如图12所示,随着负荷率%Load的增加而变小。特别是,负荷率%Load为例如60%以上的高负荷率时,为了求得NOX之降低而具有将PL0比设为更小的倾向。因此,在高负荷率的情况下,作为使燃料在燃烧器31内稳定燃烧的条件,其条件会比较严格。在这种高负荷率的情况下,增加时修正值Ci及减少时修正值Cd均为用于修正PL0比而使PL比变大的修正值。在此,减少时修正值Cd被设定为大于同一负荷率%Load之下的增加时修正值Ci。

燃烧负荷指令值CLCSO如上所述,是与涡轮机21中的燃烧气体的入口温度具有正的相关性的参数。从而,燃烧负荷指令值CLCSO在入口温度较高时为较大的值,入口温度较低时为较小的值。但是,通过增加向燃烧器31的燃料流量,即使涡轮机21中的燃烧气体的入口温度变高,发电机输出也不会立刻提高。此外,通过减少向燃烧器31的燃料流量,即使涡轮机21中的燃烧气体的入口温度变低,发电机输出也不会立刻降低。即,通过对燃烧器31的燃料流量进行增减变化,即使涡轮机21中的燃烧气体的入口温度发生变化,而发电机输出也不会立刻变化。因此,用实际检测的发电机输出PW计算的燃烧负荷指令值CLCSO,对燃烧器31的燃料流量进行增减变化的情况下,不会马上成为与涡轮机21中的燃料气体的入口温度相对应的值。

从而,在为使燃料稳定燃烧的严格条件下,即在高负荷率的情况下,对燃烧器31的燃料流量进行增减变化时,基于燃烧负荷指令值CLCSO所设定的PL0比的话,在燃烧器31内的燃烧有可能变得不稳定。因此,本实施方式在高负荷率下对燃烧器31的燃料流量进行增减变化时,使用增加时修正值Ci及减少时修正值Cd来修正PL0比。特别是,在减少燃烧器31的燃料流量时,燃烧器31内的燃料的不稳定有变强的趋势,因此,本实施方式中,使用比增加时修正值Ci更大的值即减少时修正值Cd来修正PL0比。因此,燃料减少时的修正后PLd比的值,如上所述,比燃料增加时的修正后PLi比更大。

增加时修正值运算器143pa及减少时修正值运算器143pb,均从负荷率运算器120接收负荷率%Load。增加时修正值运算器143pa利用函数G1x,计算与该负荷率%Load相对应的增加时修正值Ci。此外,减少时修正值运算器143pb利用函数G2x,计算与该负荷率%Load相对应的减少时修正值Cd。

变动检测器144具有:迟延器145,其将来自燃料流量指令发生器130的燃料流量指令值CSO在规定时间后输出;减法器146,其计算从来自燃料流量指令发生器130的燃料流量指令值CSO减去来自延迟器145的燃料流量指令值CSO值;以及,增减判断器147,其根据减法结果判断燃料流量指令值CSO是否增加到规定值以上或者减少了规定值以上。增减判断器147在减法器146的减法结果为正值且该值为规定值以上时,输出表示增加的“+1”,减法器146的减法结果为负值且该值为规定值以下时,输出表示减少的“-1”,其他情况下输出表示无增减变化的“0”。

修正器151具有:增加时系数发生器152a,其输出限制增加时修正值Ci的增减比例的限制系数;减少时系数发生器152b,其输出限制减少时修正值Cd的增减比例的限制系数;第一乘法器153a,其在增加时修正值Ci上乘以限制系数;第二乘法器153b,其在减少时修正值Cd上乘以限制系数;以及,加法器即流量比修正器154,其将被限制了增减比例的增加时修正值Ci或减少时修正值Cd加到PL0比上。如上所述,通过将被限制了增减比例的增加时修正值Ci或减少时修正值Cd,加到基于燃烧负荷指令值CLCSO设定的PL0比上,在本实施方式中,修正了在高负荷率下对燃烧器31的燃料流量进行了增减变化时的PL0比。作为该加法器154的加法结果被修正的PL比,从引燃比计算器140p输出。

另外,本实施方式中,修正值调节器包括增加时系数发生器152a和第一乘法器153a,使得输出的修正值随着时间推移接近由增加时修正值运算器143pa求出的增加时修正值Ci。此外,本实施方式中,修正值调节器包括减少时系数发生器152b和第二乘法器153b,使得输出的修正值随着时间推移接近由减少时修正值运算器143pb求出的减少时修正值Cd。

按照图15所示的流程图对以上所说明的引燃比计算器140p的操作进行说明。

引燃比计算器140p的PL0比运算器即流量比运算器141p,利用函数F1x求出与燃烧负荷指令CLCSO相对应的PL0比,即进行S1:流量比运算工序。

引燃比计算器140p的修正值运算器142p,计算与负荷率%Load相应的修正值Ci、Cd,即进行S2:修正值运算工序。具体而言,修正值运算器142p的增加时修正值运算器143pa,如上所述,利用函数G1x,计算与现在的负荷率%Load相对应的增加时修正值Ci,即进行S2a:增加时修正值运算工序。此外,减少时修正值运算器143pb利用函数G2x,计算与现在的负荷率%Load相对应的减少时修正值Cd,即进行S2b:减少时修正值运算工序。

引燃比计算器140p的变动检测器144,在每单位时间的燃料流量指令值CSO的增加量为规定值以上时,输出表示增加的“+1”,在每单位时间的燃料流量指令值CSO的减少量为规定值以上时,输出表示减少的“-1”。此外,变动检测器144在其他情况下,输出表示每单位时间的燃料流量指令值CSO无增减变化的“0”,即进行S3:变动检测工序。

若变动检测器144输出表示燃料流量指令值CSO的增加的“+1”,或输出表示燃料流量指令值CSO的减少的“-1”时,修正器151利用修正值运算器142p求出的修正值Ci或修正值Cd,来修正PL0比运算器141p求出的PL0比,即进行S4:修正工序。具体而言,若变动检测器144输出表示燃料流量指令值CSO的增加的“+1”,修正器151的增加时系数发生器152a,则输出限制增加时修正值Ci的增减比例的限制系数。修正器151的第一乘法器153a若接收到该限制系数,将该限制系数乘到来自增加时系数发生器152a的增加时修正值Ci上,并输出限制了增减比例的增加时修正值Ci。加法器154在来自PL0比运算器141p的PL0比上,加上限制了增减比例的增加时修正值Ci,并将其作为被修正的PLi比而输出,PLi比参照图12,即进行S4a:增加时修正工序。此外,若变动检测器144输出表示燃料流量指令值CSO的减少的“-1”,减少时系数发生器152b则输出限制减少时修正值Cd的增减比例的限制系数。第二乘法器153b若接收到该限制系数,将该限制系数乘到来自减少时系数发生器152b的减少时修正值Cd上,并输出限制了增减比例的减少时修正值Cd。加法器154在来自PL0比运算器141p的PL0比上,加上限制了增减比例的减少时修正值Cd,并将其作为被修正的PLd比而输出,PLd比参照图12,即进行S4b:减少时修正工序。

另外,修正器151在变动检测器144输出了“0”时,因为来自第一乘法器153a及第二乘法器153b的输出成为“0”,不修正来自PL0比运算器141p的PL0比,而将PL0比作为PL比而输出。此外,负荷率%Load不是高负荷率时,从修正值运算器142p,作为修正值而输出“0”,因此,来自第一乘法器153a及第二乘法器153b的输出也会成为“0”。因此,负荷率%Load不是高负荷率时,也不修正来自PL0比运算器141p的PL0比,且将PL0比作为PL比而输出。即,修正器151仅在负荷率%Load为高负荷率且燃料流量指令值CSO增减变动了规定以上时,修正来自PL0比运算器141p的PL0比。

另外,图15所示的流程图中,描述为在实行流量比运算工序S1之后,实行修正值运算工序S2,然后,实行变动检测工序S3,但实际上,能够将流量比运算工序S1、修正值运算工序S2及变动检测工序S3同时实行。

顶帽比即TH比是相对于全燃料流量的顶帽燃料流量Ftf的比。顶帽比计算器140t如图10所示,具有:TH0比运算器即流量比运算器141t,其计算与燃烧负荷指令值CLCSO相应的顶帽比即TH0比;修正值运算器142t,其算出与负荷率%Load相应的修正值;变动检测器144,其检测燃料流量指令值CSO的变动;以及,修正器151,其利用修正值修正TH0比。

TH0比运算器141t具有规定燃烧负荷指令值CLCSO与TH0比之间的关系的函数F2x。函数F2x如图13所示,是随着燃烧负荷指令值CLCSO的增加,即随着燃烧气体的入口温度的上升,TH0比逐渐变大的函数。TH0比运算器141t其从燃烧负荷指令发生器110接收燃烧负荷指令CLCSO,且利用函数F2x,计算与该燃烧负荷指令值CLCSO相对应的TH0比。另外,在此是利用函数F2x规定了燃烧负荷指令值CLCSO与TH0比之间的关系,但利用图来规定此关系也可。

修正值运算器142t具有:增加时修正值运算器143ta,其计算燃料流量指令值CSO增加时的增加时修正值Ci;以及,减少时修正值运算器143tb,其计算燃料流量指令值CSO减少时的减少时修正值Cd。增加时修正值运算器143ta如图14所示,具有规定负荷率%Load与增加时修正值Ci之间的关系的函数G3x,并计算与现在的负荷率%Load相对应的增加时修正值Ci。此外,减少时修正值运算器143tb,具有规定负荷率%Load与减少时修正值Cd之间的关系的函数G4x,并计算与现在的负荷率%Load相对应的增加时修正值Cd。这些增加时修正值Ci及减少时修正值Cd均为负值。此外,在此,减少时修正值Cd被设定为大于同一负荷率%Load之下的增加时修正值Ci。换而言之,在此,减少时修正值Cd的绝对值,被设定为小于同一负荷率%Load之下的增加时修正值Ci的绝对值。

TH0比如图14所示,基本上随着负荷率%Load的增加而变大。但是,负荷率%Load为例如60%以上的高负荷率时,这里的TH0比即使负荷率%Load增加也大致保持恒定。

燃烧器根据其结构、投入到燃烧器中的燃料的物理特性等,会在与其结构等相应的负荷率上燃烧振动的倾向变强。本实施方式的燃烧器31在高负荷率时燃烧振动的倾向变强。本实施方式的燃烧器31,在该高负荷率时且燃料流量指令值CSO增减变化时将TH比变小的话,能够抑制燃烧振动。因此,在高负荷率的情况下,本实施方式的TH0比的增加时修正值Ci及减少时修正值Cd,均为用于使修正后的TH比变小的负值的修正值。

变动检测器144的结构与引燃比计算器140p的变动检测器144相同。因此,该变动检测器144,在每单位时间的燃料流量指令值CSO的增加量为规定值以上时,输出表示增加的“+1”,在每单位时间的燃料流量指令值CSO的减少量为规定值以上时,输出表示减少的“-1”。此外,变动检测器144在其他情况下,输出表示每单位时间的燃料流量指令值CSO无增减变化的“0”。

修正器151的结构与引燃比计算器140p的修正器151相同。因此,若变动检测器144输出表示燃料流量指令值CSO的增加的“+1”,或输出表示燃料流量指令值CSO的减少的“-1”时,该修正器151利用修正值运算器142t求出的修正值Ci或修正值Cd,来修正TH0比运算器141t求出的TH0比。

以上所说明的顶帽比计算器140t的操作,与上述使用图15说明的引燃比计算器140p的操作相同。但是,顶帽比计算器140t的修正值运算器142t求出的增加时修正值Ci及减少时修正值Cd均为负值,因此,通过修正器151修正的THi比及THd比均小于修正前的TH0比,THi比及THd比参照图14。

另外,以上为对在高负荷率时燃烧振动的倾向变强的燃烧器31的TH0比修正例。但是,例如也存在在50%至60%左右的中负荷率时燃烧振动的倾向变强的燃烧器。在这种情况下,修正值运算器142t,作为TH0比的修正值,设定中负荷率之下的修正值。此外,以上为对通过将TH比变小来能够抑制燃烧振动的燃烧器31的TH0比修正例。但是,也存在通过将TH比变大来能够抑制燃烧振动的燃烧器。在这种情况下,作为TH0比的修正,修正器151设定正值的修正值,且将该修正值加到TH0比。此外,以上说明中,将减少时修正值Cd设定为大于同一负荷率%Load之下的增加时修正值Ci。但是,根据燃烧器,也存在将减少时修正值Cd设定为小于同一负荷率%Load之下的增加时修正值Ci的情况。

系统流量运算器160如图8所示,具有:第一乘法器161,其利用引燃比计算器140p算出的PL比计算引燃燃料流量Fpf;第二乘法器162,其利用顶帽比计算器140t算出的TH比计算顶帽燃料流量Ftf;第一减法器163,其从表示全燃料流量的燃料流量指令值CSO中减去顶帽燃料流量Ftf;以及,第二减法器164,其从第一减法器163的减法结果中进一步减去引燃燃料流量Fpf。

第一乘法器161其在表示全燃料流量的燃料流量指令值CSO上乘以引燃比计算器140p算出的PL比,来计算引燃燃料流量Fpf,并将其输出到阀控制器170。第二乘法器162其在表示全燃料流量的燃料流量指令值CSO上乘以顶帽比计算器140t算出的TH比,来计算顶帽燃料流量Ftf,并将其输出到阀控制器170。第一减法器163如上所述,其从表示全燃料流量的燃料流量指令值CSO中减去顶帽燃料流量Ftf。第二减法器164其从第一减法器163的减法结果中进一步减去引燃燃料流量Fpf,并将该减法结果作为主燃料流量Fmf输出到阀控制器170。即,该系统流量运算器160实行计算各燃料流量的系统流量运算工序。

阀控制器170如图8所述,具有:阀驱动量运算器171,其计算引燃燃料阀65的驱动量;阀控制信号输出器175,其向引燃燃料阀65输出控制信号;阀驱动量运算器172,其计算顶帽燃料阀67的驱动量;阀控制信号输出器176,其向顶帽燃料阀67输出控制信号;阀驱动量运算器173,其计算主燃料阀66的驱动量;以及,阀控制信号输出器177,其向主燃料阀66输出控制信号。

计算引燃燃料阀65的驱动量的阀驱动量运算器171,其根据系统流量运算器160求得的引燃燃料流量Fpf,计算引燃燃料阀65的驱动量。阀控制信号输出器175制作与该引燃燃料阀65的驱动量相应的控制信号,并将该控制信号输出到引燃燃料阀65。计算顶帽燃料阀67的驱动量的阀驱动量运算器172,其根据系统流量运算器160求得的顶帽燃料流量Ftf,计算顶帽燃料阀67的驱动量。阀控制信号输出器176制作与该顶帽燃料阀67的驱动量相应的控制信号,并将该控制信号输出到顶帽燃料阀67。计算主燃料阀66的驱动量的阀驱动量运算器173,其根据系统流量运算器160求得的主燃料流量Fmf,计算主燃料阀66的驱动量。阀控制信号输出器177制作与该主燃料阀66的驱动量相应的控制信号,并将该控制信号输出到主燃料阀66。即,该阀控制器170实施对各燃料阀输出控制信号的阀控制工序。

若各阀控制信号输出器175、176、177向各燃料阀65、66、67输出控制信号,各燃料阀65、66、67则会根据控制信号所示的驱动量而驱动。其结果,引燃燃料管线61中会流动与引燃比计算器140p求得的PL比相应的流量Fpf的引燃燃料Fp。顶帽燃料管线63中会流动与顶帽比计算器140t求得的TH比相应的流量Ftf的顶帽燃料Ft。此外,主燃料管线62中会流动从全燃料流量中减去引燃燃料流量Fpf及顶帽燃料流量Ftf的流量Fmf的主燃料Fm。

如上所述,本实施方式中,基于燃烧负荷指令值CLCSO设定的各燃料的流量比,在燃料流量指令值CSO变动后相应于燃气涡轮机的负荷率进行修正。因此,能够抑制负荷变化时的过度的燃烧振动,且提高燃烧器31中的燃烧稳定性。而且,本实施方式中,不仅能够提高在减负荷运行时的燃烧器中的燃烧稳定性,还能够提高在负荷降低时或负荷增加时的燃烧器中的燃烧稳定性。

另外,本实施方式的流量比运算器140p、140t,基于燃烧负荷指令CLCSO设定各燃料修正前的流量比。但是,本实施方式的流量比运算器140p、140t,基于与涡轮机21中的燃烧气体的入口温度变化具有相关性而变化的值,或者作为该入口温度的入口温度相关值,设定各燃料修正前的流量比也可。

燃烧器31内的燃烧状态,能够根据上述入口温度相关值,及与燃烧器31内的燃烧气体的流速变化具有相关性而变化的流速相关值来特定。该流速相关值除了在计算修正值时所使用的负荷率之外,还包括燃气涡轮机10的输出即发电机输出、向燃烧器31供给的燃料的全流量及压缩机11所吸入的空气的流量等。因此,将上述入口温度相关值作为第一参数,利用该第一参数设定各燃料的修正前的流量比时,将燃气涡轮机10的输出、向燃烧器31供给的燃料的全流量及压缩机11所吸入的空气的流量等中的任意一个参数作为第二参数,利用该第二参数设定修正值也可。

此外,本实施方式的变动检测器144,通过检测燃料流量指令值CSO的变动,来检测负荷指令的变动。但是,变动检测器144除了燃料流量指令值CSO以外,检测与燃气涡轮机的负荷变化具有相关性而变化的值,或者作为负荷的值的发电机输出的负荷相关值的变动也可。

工业上的可利用性

根据本发明的一个实施方式,不仅能够提高在减负荷运行时的燃烧器中的燃烧稳定性,还能够提高在负荷降低时或负荷增加时的燃烧器中的燃烧稳定性。

符号说明

10 燃气涡轮机

11 压缩机

14 IGV

21 涡轮机

31 燃烧器

33 燃烧筒(或尾筒)

43 引燃烧嘴

44 引燃喷嘴

51 顶帽喷嘴

53 主烧嘴

54 主喷嘴

60 燃料管线

61 引燃燃料管线

62 主燃料管线

63 顶帽燃料管线

65 引燃燃料阀

66 主燃料阀

67 顶帽燃料阀

71 转数测量仪

72 输出计

73 吸气温度计

74 吸气压计

75 叶片通道温度计

76 排气温度计

100 控制装置

110 燃烧负荷指令发生器

120 负荷率运算器

130 燃料流量指令发生器(全流量运算器)

140 流量比计算装置(流量比运算器)

140p 引燃比计算器

141p PL0比运算器(流量比运算器)

142p 修正值运算器

143pa 增加时修正值运算器

143pb 减少时修正值运算器

144 变动检测器

151 修正器

154 加法器(流量比修正器)

140t 顶帽比计算器

141t THL0比运算器(流量比运算器)

142t 修正值运算器

143ta 增加时修正值运算器

143tb 减少时修正值运算器

160 系统流量运算器

170 阀控制部

180 接口

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号