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状态判定装置、运转控制装置、燃气涡轮以及状态判定方法

摘要

本发明提供判定燃气涡轮的运转状态以使得燃气涡轮能够更加稳定地运转的状态判定装置、运转控制装置、燃气涡轮以及状态判定方法。状态判定装置判定与发电机连接的燃气涡轮的状态,该燃气涡轮具有:对吸入的空气进行压缩而生成压缩空气的压缩机;供给燃料的燃料供给装置;使从压缩机供给的压缩空气与从燃料供给装置供给的燃料混合并燃烧而生成燃烧气体的燃烧器;以及在生成的燃烧气体的作用下进行旋转的涡轮。状态判定装置具有:对与燃气涡轮的输出相关的指令值的差分进行检测的指令值检测部;对发电机的输出的差分进行检测的输出检测部;以及在指令值的差分与输出的差分之差为阈值以上的情况下判定为燃气涡轮的运转脱离规定的关系的判定部。

著录项

  • 公开/公告号CN107208554A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-09-26

    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CN201580075236.4

  • 发明设计人 园田隆;竹中竜儿;中村聪介;

    申请日2015-11-27

  • 分类号F02C7/00(20060101);F01D25/00(20060101);

  • 代理机构11021 中科专利商标代理有限责任公司;

  • 代理人祝博

  • 地址 日本国神奈川县

  • 入库时间 2023-06-19 03:24:39

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-04-26

    授权

    授权

  • 2017-10-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):F02C7/00 申请日:20151127

    实质审查的生效

  • 2017-09-26

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及状态判定装置、运转控制装置、燃气涡轮以及状态判定方法。

背景技术

燃气涡轮具有压缩机、燃烧器以及涡轮。燃气涡轮通过利用压缩机对从空气取入口取入的空气进行压缩而生成高温/高压的压缩空气,在燃烧器中向压缩空气供给燃料而使其燃烧从而获得高温/高压的燃烧气体(工作流体),利用该燃烧气体来驱动涡轮。燃气涡轮在旋转轴连结有发电机,通过使所连结的发电机旋转而进行发电。驱动涡轮后的燃烧气体从涡轮的排气侧作为废气排出。

用于控制燃气涡轮的运转控制装置一边对压缩机、燃烧器、涡轮的状态进行检测一边基于检测的结果、运转的指令值来调整向压缩机取入的空气量以及燃料的供给量等,从而控制燃气涡轮的运转。在专利文献1中记载有一种燃气涡轮控制装置,该燃气涡轮控制装置具有:多个燃气涡轮入口气体温度检测器,它们呈环状地配设于燃气涡轮的入口高温部,用于检测燃气涡轮入口气体温度;多个燃气涡轮排气温度检测器,它们呈环状地配设于燃气涡轮的排气部,用于检测燃气涡轮排气温度;第一判定单元,其判定多个燃气涡轮入口气体温度检测器所检测的温度的燃气涡轮入口气体温度偏差是否为容许值以上;第二判定单元,其针对检测到温度的最大值或最小值的相应燃气涡轮入口气体温度检测器,基于与该燃气涡轮入口气体温度检测器相邻的燃气涡轮入口气体温度检测器的温度来推定该燃气涡轮入口气体温度检测器的推定温度,并判定该燃气涡轮入口气体温度检测器的推定温度与检测温度是否为规定值以上;以及检测单元,当第一判定单元以及第二判定单元的判定条件均成立时,将检测到最大值或最小值的相应燃气涡轮入口气体温度检测器作为故障进行检测。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平4-81527号公报

发明内容

发明要解决的课题

如专利文献1所记载的那样,燃气涡轮使用各部分的检测结果来控制运转。这里,作为燃气涡轮在运转的控制中使用的参数,有时使用与燃气涡轮连接的发电机的输出来代替使用难以进行检测的机械输出。然而,当使用发电机的输出进行控制时,存在燃气涡轮变得不稳定的情况。

因此,本发明的课题在于,提供一种判定燃气涡轮的运转状态以使得燃气涡轮能够更加稳定地运转的状态判定装置、运转控制装置、燃气涡轮以及状态判定方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题,本发明提供一种状态判定装置,其是判定与发电机连接的燃气涡轮的状态的状态判定装置,该燃气涡轮具有:对吸入的空气进行压缩而生成压缩空气的压缩机;供给燃料的燃料供给装置;使从所述压缩机供给的压缩空气与从所述燃料供给装置供给的燃料混合并燃烧而生成燃烧气体的燃烧器;以及在生成的所述燃烧气体的作用下进行旋转的涡轮,所述状态判定装置的特征在于,具有:指令值检测部,其检测与所述燃气涡轮的输出相关的指令值的差分;输出检测部,其检测所述发电机的输出的差分;以及判定部,其在所述指令值的差分与所述输出的差分之差为阈值以上的情况下,判定为所述燃气涡轮的运转脱离规定的关系。

另外,优选的是,所述指令值是从所述燃料供给装置向所述燃烧器供给的燃料的燃料流量指令值。

另外,优选的是,所述指令值检测部对检测到的指令值与前一个检测到的指令值的差分进行检测,所述输出检测部对检测到的输出与前一个检测到的输出的差分进行检测。

为了解决上述课题,本发明提供一种运转控制装置,其特征在于,具有上述任一方案所记载的状态判定装置;以及控制装置,其基于所述指令值及所述发电机的输出,控制所述燃气涡轮。

另外,优选的是,所述控制装置在由所述状态判定装置判定为所述燃气涡轮的运转脱离规定的关系的情况下,将检测到的所述发电机的输出的值变更为变动小的值。

另外,优选的是,所述控制装置在由所述状态判定装置判定为所述燃气涡轮的运转脱离规定的关系的情况下,对所述发电机的输出的值使用前次的值。

另外,优选的是,所述控制装置在由所述状态判定装置判定为所述燃气涡轮的运转脱离规定的关系的情况下,将基于所述发电机的输出的值而计算出的值变更为变动小的值。

为了解决上述课题,本发明的特征在于,具备:压缩机,其对吸入的空气进行压缩而生成压缩空气;燃料供给装置,其供给燃料;燃烧器,其使从所述压缩机供给的压缩空气与从所述燃料供给装置供给的燃料混合并燃烧而生成燃烧气体;涡轮,其在生成的所述燃烧气体的作用下进行旋转;以及上述任一方案所记载的运转控制装置。

为了解决上述课题,本发明提供一种状态判定方法,其判定与发电机连接的燃气涡轮的状态,该燃气涡轮具有:对吸入的空气进行压缩而生成压缩空气的压缩机;供给燃料的燃料供给装置;使从所述压缩机供给的压缩空气与从所述燃料供给装置供给的燃料混合并燃烧而生成燃烧气体的燃烧器;以及在生成的所述燃烧气体的作用下进行旋转的涡轮,所述状态判定方法的特征在于,具有如下步骤:对与所述燃气涡轮的输出相关的指令值的差分进行检测的步骤;对所述发电机的输出的差分进行检测的步骤;以及在所述指令值的差分与所述输出的差分之差为阈值以上的情况下,判定为所述燃气涡轮的运转脱离规定的关系的步骤。

附图说明

图1是表示本实施方式的燃气涡轮的示意图。

图2是示出状态判定装置的概要结构的示意图。

图3是示出状态判定装置的处理动作的一例的流程图。

图4是示出涡轮入口温度计算部的概要结构的示意图。

图5是示出涡轮入口温度计算部的处理动作的一例的流程图。

图6是示出涡轮入口温度计算部的处理动作的一例的流程图。

图7是示出另一例的涡轮入口温度计算部的概要结构的示意图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式详细进行说明。需要说明的是,并不通过该实施方式来限定本发明。另外,下述实施方式中的构成要素包括本领域技术人员能够且容易置换的构成要素、或者实质上相同的构成要素。此外,以下记载的构成要素能够适当进行组合,另外,在具有多个实施方式的情况下,也能够组合各实施方式。

图1是表示本实施方式的燃气涡轮的示意图。如图1所示,本实施方式的燃气涡轮1具有压缩机11、燃烧器12、涡轮13、燃料供给装置14、控制装置16以及转子18。转子18贯穿压缩机11、燃烧器12以及涡轮13的中心部而配置。燃气涡轮1的压缩机11与涡轮13通过转子18以能够一体旋转的方式连结。该燃气涡轮1由控制装置(运转控制装置)16控制。另外,在燃气涡轮1上连结有发电机15。发电机15的旋转部与转子18以能够一体旋转的方式连结,发电机15通过与转子18一体地旋转而发电。

压缩机11对从空气取入口取入的空气A进行压缩而生成压缩空气A1。在该压缩机11配设有对从空气取入口取入的空气A的吸气量进行调整的入口引导叶片(IGV:Inlet Guide Vane)22。通过调整入口引导叶片22的开度来调整空气A的吸气量。具体而言,入口引导叶片22具有多个叶片主体22a和用于变更多个叶片主体22a的叶片角度的IGV工作部22b,利用IGV工作部22b来调整叶片主体22a的叶片角度,由此调整入口引导叶片22的开度而调整空气A的吸气量。当入口引导叶片22的开度变大时,空气A的吸气量增多,压缩机11的压力比增加。另一方面,通过使入口引导叶片22的开度变小,空气A的吸气量减少,压缩机11的压力比降低。

燃烧器12向被压缩机11压缩后的压缩空气A1供给燃料F,使压缩空气A1与燃料F混合并燃烧,由此生成燃烧气体。涡轮13在由燃烧器12生成的燃烧气体的作用下进行旋转。

转子18的轴向的两端部被未图示的轴承部支承为旋转自如,转子18设置为以轴心为中心而旋转自如。而且,在转子18的压缩机11侧的端部(位置配置未特别限定)连结有发电机15的驱动轴。发电机15与涡轮13设置在同轴上,能够通过涡轮13旋转而进行发电。

因此,从压缩机11的空气取入口取入的空气A经由入口引导叶片22并通过压缩机11的内部被压缩,由此成为高温/高压的压缩空气A1。从燃烧器12向该压缩空气A1供给燃料F,使压缩空气A1与燃料F混合并燃烧,由此生成高温/高压的燃烧气体。然后,由燃烧器12生成的高温/高压的燃烧气体通过涡轮13的内部而使涡轮13工作(旋转),由此对转子18进行驱动旋转,并驱动与该转子18连结的发电机15。由此,与转子18连结的发电机15通过被旋转驱动而进行发电。另一方面,驱动了涡轮13后的燃烧气体作为废气释放到大气中。

在该燃气涡轮1设置有机室压力计51、吸气状态检测器52、叶片通过温度计53以及废气温度计54。机室压力计51设置于供压缩空气A1从压缩机11朝向燃烧器12流通的管线中,具体而言,机室压力计51设置于燃烧器12的机室内部,用于计测压缩空气A1的压力(机室压力)。吸气状态检测器52具有:对向压缩机11取入的空气A的吸气温度进行计测的吸气温度计52A;以及检测吸气压力的吸气压力计52B。叶片通过温度计53设置于供从涡轮13排出的废气流通的管线中,用于对通过了在涡轮13的废气的流动方向的下游侧设置的最终级的叶片的废气的温度进行计测。废气温度计54设置于叶片通过温度计53的下游侧,用于计测废气的温度。此外,燃气涡轮1获取用于检测燃气涡轮1的负荷的发电机15的输出的信息。发电机15的输出能够由设置于发电机15的输出计进行计测。而且,由机室压力计51、吸气状态检测器52、叶片通过温度计53以及废气温度计54计测到的信号被输入到控制装置16。

控制装置16基于输出要求、燃料流量指令值等与输出对应的指令值、机室压力计51、吸气状态检测器52、叶片通过温度计53以及废气温度计54等的计测结果、发电机15的输出的计测结果等中的至少一个,控制入口引导叶片22以及燃料调整阀35等,从而控制燃气涡轮1的运转。

控制装置16具有状态判定装置62、涡轮入口温度计算部64以及动作控制部66。需要说明的是,控制装置16除了涡轮入口温度计算部64以外,还具备基于机室压力计51、吸气状态检测器52、叶片通过温度计53以及废气温度计54等的计测结果、指令值来推定状态量的计算部。

图2是示出状态判定装置的概要结构的示意图。状态判定装置62判定燃气涡轮的运转状态。具体而言,状态判定装置62判定燃料流量的指令值与发电机15的输出之间的关系是满足规定的关系还是脱离规定的关系。状态判定装置62具有指令值检测部102、输出检测部104以及判定部106。

指令值检测部102对燃料流量指令信号进行处理,并检测燃料流量指令信号的变化。燃料流量指令信号是对向燃烧器12供给的燃料的流量进行指示的信号。指令值检测部102具有一次滞后过滤器112和减法器114。一次滞后过滤器112与减法器114并联地配置,且被输入燃料流量指令信号。一次滞后过滤器(LAG)112将当前的燃料流量指令信号的前一个燃料流量指令信号输出。一次滞后过滤器112向减法器114输出前一个燃料流量指令信号。减法器114对燃料流量指令信号与从一次滞后过滤器112输出的前一个燃料流量指令信号的差分进行计算。减法器114将计算出的燃料流量指令信号的差分向判定部106输出。

指令值检测部102仅配置有一个一次滞后过滤器112,但也可以以串联相连的方式配置多个一次滞后过滤器112。通过增加一次滞后过滤器112的个数,能够将要相减的对象的燃料流量指令信号设为更靠前的燃料流量指令信号。本实施方式的指令值检测部102使用燃料流量指令信号,但只要是燃气涡轮1的输出的指令值即可,也可以使用燃气涡轮1的输出要求信号来代替燃料流量指令信号。指令值检测部102只要能够检测指令值的变化率(%/Sec)即可,对差分的抽出对象及变化率的抽出对象未特别限定。

输出检测部104对发电机输出(发电机的输出的检测值)进行处理,并检测发电机输出的变化。发电机输出是由发电机15输出的电力的值。输出检测部104具有一次滞后过滤器122和减法器124。一次滞后过滤器122与减法器124并联配置,且被输入发电机输出。一次滞后过滤器(LAG)122输出当前的发电机输出的前一个发电机输出。即,一次滞后过滤器122向减法器124输出前一个发电机输出。减法器124计算发电机输出与从一次滞后过滤器122输出的前一个发电机输出的差分。减法器124将计算出的发电机输出的差分向判定部106输出。输出检测部104只要能够检测输出的变化率(%/Sec)即可,对差分的抽出对象及变化率的抽出对象未特别限定。

判定部106基于由指令值检测部102检测到的差分x1与由输出检测部104检测到的差分x2,判定燃气涡轮1的运转状态是否满足规定的关系,具体而言,判定燃料流量的指令值与发电机15的输出的关系是满足规定的关系还是脱离规定的关系。规定的关系是指,能够看作燃料流量与输出成比例的关系。判定部106具有比较部132和信号输出部136。比较部132对由指令值检测部102检测到的差分x1与由输出检测部104检测到的差分x2进行比较。本实施方式的比较部132在对差分x2乘以系数并使信号的比例尺与差分x1一致的基础上检测差分,并判定差分是否大于阈值ε。具体而言,比较部132比较是否为|x1-a*x2|>ε。比较部132在为|x1-a*x2|>ε的情况下,判定为燃料流量的指令值与发电机15的输出之间的关系脱离规定的关系,在为|x1-a*x2|≤ε的情况下,判定为燃料流量的指令值与发电机15的输出之间的关系满足规定的关系。

信号输出部136基于比较部132的结果来输出信号。信号输出部136在由比较部132判定为脱离关系的情况下,输出表示脱离关系的信号,在由比较部132判定为满足关系的情况下,输出表示满足关系的信号。

接着使用图3来说明状态判定装置62的处理动作的流程。图3是示出状态判定装置的处理动作的一例的流程图。状态判定装置62通过指令值检测部102来检测燃料流量指令值的差分(步骤S12),通过输出检测部104来检测发电机15的输出的差分(步骤S14)。需要说明的是,步骤S12与步骤S14的处理也可以并列地进行,还可以以相反的顺序进行。状态判定装置62检测相同时刻的燃料流量指令值的差分与输出的差分。

状态判定装置62在检测到差分之后,通过比较部132来判定是否为|(燃料流量指令值的差分)-(发电机输出的差分)|>ε,即|x1-a*x2|>ε(步骤S16)。状态判定装置62在判定为|(燃料流量指令值的差分)-(发电机输出的差分)|>ε(步骤S16中为是)的情况下,从信号输出部136输出表示脱离关系的信号(步骤S18)。状态判定装置62在判定为|(燃料流量指令值的差分)-(发电机输出的差分)|≤ε(步骤S16中为否)的情况下,从信号输出部136输出表示维持关系的信号(步骤S20)。

需要说明的是,状态判定装置62也可以不输出表示脱离关系的信号和表示维持关系的信号这两方的信号,而仅输出任一方的信号。在该情况下,在信号未被输出时,可以看作是另一方的状态。

图4是示出涡轮入口温度计算部的概要结构的示意图。涡轮入口温度计算部64推定难以计测的涡轮入口温度。涡轮入口温度计算部64基于由发电机15检测到的输出(燃气涡轮(GT)发电机输出)、由IGV工作部22b检测到的表示入口引导叶片22的开度的IGV信号、由吸气温度计52A检测到的压缩机入口温度以及由吸气压力计52B检测到的压缩机入口压力,来计算涡轮入口温度的推定值。

涡轮入口温度计算部64具有涡轮入口温度运算部140、涡轮入口温度相当信号输出部142、过滤器144、信号切换器146、信号产生器148以及信号产生器149。

涡轮入口温度运算部140被输入由发电机15检测到的输出(燃气涡轮(GT)发电机输出)、由IGV工作部22b检测到的表示入口引导叶片22的开度的IGV信号、由吸气温度计52A检测到的压缩机入口温度以及由吸气压力计52B检测到的压缩机入口压力。涡轮入口温度运算部140基于所输入的值进行运算,计算涡轮入口温度的推定值。

涡轮入口温度相当信号输出部142将与由涡轮入口温度运算部140计算出的涡轮入口温度相当的信号向使用涡轮入口温度进行控制的各部分输出。

过滤器144配置在GT发电机输出向涡轮入口温度运算部140输入的路径上。过滤器144是能够变更时间常数的过滤器,通过变更时间常数,从而使由发电机15检测且向涡轮入口温度运算部140输入的信号的变动产生延迟。过滤器144基于经由信号切换器146输入的信号来切换过滤器的时间常数。

信号切换器146与信号产生器148、149连接,且基于从状态判定装置62输入的信号,来切换是使由信号产生器148产生的信号向过滤器144输入还是使由信号产生器149产生的信号向过滤器144输入。信号产生器148、149分别产生不同的信号。信号切换部146在接收到表示维持关系的信号的情况下,将信号产生器148的信号输出至过滤器144。信号切换部146在接收到表示脱离关系的信号的情况下,将信号产生器149的信号输出至过滤器144。过滤器144在被输入信号产生器148的信号的情况下,应用第一时间常数(通常时的时间常数),在被输入信号产生器149的信号的情况下,应用时间常数比第一时间常数大的第二时间常数。

图5是示出涡轮入口温度计算部的处理动作的一例的流程图。图5示出过滤器的选择处理。涡轮入口温度计算部64判定是否由状态判定装置62判定为脱离关系(步骤S30)。涡轮入口温度计算部64在由状态判定装置62判定为未脱离关系(步骤S30中为否)的情况下,使用通常时的时间常数(步骤S32)。涡轮入口温度计算部64在由状态判定装置62判定为脱离关系(步骤S30中为是)的情况下,使用值比通常时的值大的时间常数(步骤S34)。

涡轮入口温度计算部64如以上那样通过基于状态判定装置62的结果来切换过滤器144的时间常数,从而在脱离关系的状态下,使比由发电机15检测到的输出的值变动小的值向涡轮入口温度运算部140输入。

动作控制部66基于从状态判定装置62和涡轮入口温度计算部64输出的信息、各种计测设备的计测结果、指令值,控制燃气涡轮1的各部分的动作。例如,动作控制部66执行对使入口引导叶片22工作的IGV工作部22b进行控制的IGV控制,来调整向压缩机11取入的空气量(吸气量)。动作控制部66通过控制IGV工作部22b来变更入口引导叶片22的开度(以下称为IGV开度),从而调整向压缩机11取入的空气A的吸气量。具体而言,动作控制部66在全负荷运转时将IGV开度控制为额定开度。额定开度是燃气涡轮输出成为额定输出时的开度。另外,动作控制部66对在朝向燃烧器12供给燃料F的燃料供给线34中设置的燃料调整阀35进行控制,并执行对燃料F的供给量进行调整的燃料控制。动作控制部66通过控制燃料调整阀35来调整向压缩空气A1供给(喷射)的燃料F的供给量。

本实施方式如以上那样能够通过状态判定装置62来判定燃气涡轮1是以满足规定的关系的方式运转还是脱离规定的状态。即,状态判定装置62通过对GT发电机输出的变化率(%/Sec)与作为燃气涡轮1的机械输出的变化率的代表的燃料流量指令(CSO)信号的变化率(%/Sec)之差进行比较,能够判定发电机15的输出是否受到发电机15所连接的系统的转数的影响。即,基于在燃料流量指令值的变化率与GT发电机输出的变化率之间成立的正比例关系,通过是否脱离了该关系而能够检测GT发电机是否受到系统转数的变化而发生变动。由此,状态判定装置62能够适当地检测是否受到发电机15所连接的系统的转数的影响。状态判定装置62在使用燃料流量的情况下,优选检测燃料的卡路里,基于卡路里来进行修正。

另外,本实施方式的控制装置16基于状态判定装置62的结果,调整向涡轮入口温度计算部64输入的燃气涡轮发电机输出,具体而言,在脱离关系的情况下,使燃气涡轮发电机输出成为比实际值变动少的值,由此能够使燃气涡轮稳定地运转。

在上述实施方式中,在由状态判定装置62判定为脱离关系的情况下,对时间常数进行调整,使燃气涡轮发电机输出成为比实际值变动少的值,但并不局限于此,能够减小燃气涡轮发电机输出的变动即可。例如也可以为,在由状态判定装置62判定为脱离关系的情况下,将判定为维持关系时的值(将要脱离前的值、前次值)设为燃气涡轮发电机输出。

涡轮入口温度计算部64也可以根据燃气涡轮的状态来切换是否使用状态判定装置62的结果。图6是示出涡轮入口温度计算部的处理动作的一例的流程图。涡轮入口温度计算部64判定是否为稳定运转状态(步骤S40)。稳定运转状态是指,在维持额定条件、规定的输出的状态下使燃气涡轮1运转一定期间以上的状态。涡轮入口温度计算部64在判定为是稳定运转状态(步骤S40中为是)的情况下,基于状态判定装置62的结果来执行控制(步骤S42)。即,执行上述的图5的处理。涡轮入口温度计算部64在判定为不是稳定运转状态(步骤S40中为否)的情况下,以不使用状态判定装置62的结果的方式执行控制(步骤S44)。

涡轮入口温度计算部64在不是稳定运转状态的情况下不使用状态判定装置62的结果,因此,在起动时、基于指令值使输出变动的期间等的运转时,能够以高响应性进行控制。

另外,在上述实施方式中,基于状态判定装置62的结果调整了GT发电机输出,但不局限于此。涡轮入口温度计算部64也可以基于状态判定装置62的结果来调整根据GT发电机输出而计算出的结果、在本实施方式中为涡轮入口温度的计算值。

图7是示出另一例的涡轮入口温度计算部的概要结构的示意图。图7所示的涡轮入口温度计算部64a具有涡轮入口温度运算部140、涡轮入口温度相当信号输出部142、过滤器144、过滤器150、信号切换器152、信号产生器156以及信号产生器154。

涡轮入口温度运算部140被输入由发电机15检测到的输出(燃气涡轮(GT)发电机输出)、由IGV工作部22b检测到的表示入口引导叶片22的开度的IGV信号、由吸气温度计52A检测到的压缩机入口温度以及由吸气压力计52B检测到的压缩机入口压力。涡轮入口温度运算部140基于所输入的值进行运算,计算涡轮入口温度的推定值。

涡轮入口温度相当信号输出部142将与由涡轮入口温度运算部140计算出的涡轮入口温度相当的信号向使用涡轮入口温度进行控制的各部分输出。

过滤器144配置在GT发电机输出向涡轮入口温度运算部140输入的路径上。过滤器144是设定有时间常数的过滤器,使由发电机15检测且向涡轮入口温度运算部140输入的信号的变动产生延迟。需要说明的是,也可以调整过滤器144的时间常数而不使延迟产生。

过滤器150配置在涡轮入口温度运算部140与涡轮入口温度相当信号输出部142之间。过滤器150是能够变更时间常数的过滤器,通过变更时间常数,使从涡轮入口温度运算部140向涡轮入口温度相当信号输出部142输入的信号的变动产生延迟。过滤器150基于经由信号切换器152输入的信号来切换过滤器150的时间常数。

信号切换器152与信号产生器156、154连接,基于从状态判定装置62输入的信号,来切换是使由信号产生器156产生的信号向过滤器150输入,还是使由信号产生器154产生的信号向过滤器150输入。信号产生器156、154分别产生不同的信号。信号切换部152在接收到表示维持关系的信号的情况下,将信号产生器156的信号输出至过滤器150。信号切换部152在接收到表示脱离关系的信号的情况下,将信号产生器154的信号输出至过滤器150。过滤器150在被输入信号产生器156的信号的情况下,应用第一时间常数(通常时的时间常数),在被输入信号产生器154的信号的情况下,应用时间常数比第一时间常数大的第二时间常数。需要说明的是,第一时间常数也可以为使信号直接通过的时间常数。

涡轮入口温度计算部64a基于状态判定装置62的结果来调整涡轮入口温度运算部140的运算结果,由此减小在脱离关系的情况下计算出的值的变动,使燃气涡轮1的运转稳定。这样,代替调整燃气涡轮发电机输出而减小基于燃气涡轮发电机输出计算出的值的变动,由此也能够得到同样的效果。

另外,在上述实施方式中,作为使用燃气涡轮发电机输出的设备而对涡轮入口温度计算部64的情况进行了说明,但使用燃气涡轮发电机输出的其他设备也同样地基于状态判定装置62的结果,在脱离关系的情况下进行将燃气涡轮发电机输出的变动降低的修正、或者将使用燃气涡轮发电机输出计算出的值的变动降低的修正,由此能够得到同样的效果。

附图标记说明

1 燃气涡轮;

11 压缩机;

12 燃烧器;

13 涡轮;

14 燃料供给装置;

15 发电机;

16 控制装置(运转控制装置);

18 转子;

22 入口引导叶片;

22a 叶片主体;

22b IGV工作部;

34 燃料供给管线;

35 燃料调整阀;

51 机室压力计;

52 吸气状态检测器;

52A 吸气温度计;

52B 吸气压力计;

53 叶片通过温度计;

54 废气温度计;

62 状态判定装置;

64、64a 涡轮入口温度计算部;

66 动作控制部;

102 指令值检测部;

104 输出检测部;

106 判定部;

112 一次滞后过滤器;

114 减法器;

122 一次滞后过滤器;

124 减法器;

132 比较部;

136 信号输出部;

140 涡轮入口温度运算部;

142 涡轮入口温度相当信号输出部;

144 过滤器;

146 信号切换器;

148 信号产生器;

149 信号产生器;

150 过滤器;

152 信号切换器;

154 信号产生器;

156 信号产生器。

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