JP2017141801A - Gas turbine control device, control method, and program - Google Patents

Gas turbine control device, control method, and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine control device, control method and program capable of improving performance of a gas turbine.SOLUTION: A gas turbine control device calculates a fuel flow rate command value put into a combustor of a gas turbine; calculates opening according to a current output value on the basis of predetermined correspondence between an output value of the gas turbine and opening according to an output value of an inlet guide vane constituting the gas turbine; and acquires the fuel flow rate command value to correct opening of the inlet guide vane on the basis of the fuel flow rate command value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガスタービン制御装置、制御方法、プログラムに関する。   The present invention relates to a gas turbine control device, a control method, and a program.

ガスタービンの制御装置は、ガスタービンの燃焼器に供給する燃料の流量の制御と、圧縮機に流入する空気流量をＩＧＶ（インレットガイドベーン）開度により制御するＩＧＶ制御などを行っている。制御装置は燃料の流量の制御や、ＩＧＶ制御を適切に行うことでガスタービンの性能を向上させることができる。関連技術である特許文献１には排ガス温度をより精度高く推定し、その排ガス温度の情報を用いてガスタービンの運転効率を向上させる技術が開示されている。   The control device of the gas turbine performs control of the flow rate of fuel supplied to the combustor of the gas turbine, IGV control for controlling the flow rate of air flowing into the compressor by the IGV (inlet guide vane) opening degree, and the like. The control device can improve the performance of the gas turbine by appropriately controlling the flow rate of fuel and performing IGV control. Patent Document 1 as a related technique discloses a technique for estimating the exhaust gas temperature with higher accuracy and improving the operation efficiency of the gas turbine using the information of the exhaust gas temperature.

特開２０１２−００２１２６号公報JP2012-002126A

ところで上述の燃料の流量の制御と、ＩＧＶ制御とを用いてさらにガスタービンの性能を向上させる技術が求められている。   By the way, there is a demand for a technique for further improving the performance of the gas turbine using the above-described fuel flow rate control and IGV control.

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできるガスタービン制御装置、制御方法、プログラムを提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide a gas turbine control device, a control method, and a program that can solve the above-described problems.

本発明の第１の態様によれば、ガスタービン制御装置は、ガスタービンの燃焼器に投入する燃料の流量指令値を算出する燃料制御部と、前記ガスタービンの出力値とガスタービンを構成するインレットガイドベーンの前記出力値に応じた開度との予め定められた対応関係に基づいて現在の出力値に応じた前記開度を算出するＩＧＶ開度算出部と、前記燃料の流量指令値を取得し、その燃料の流量指令値に基づいて前記開度を補正するＩＧＶ開度補正部と、を備える。   According to the first aspect of the present invention, a gas turbine control device constitutes a fuel control unit that calculates a flow rate command value of fuel to be input to a combustor of a gas turbine, an output value of the gas turbine, and a gas turbine. An IGV opening calculation unit that calculates the opening according to the current output value based on a predetermined correspondence relationship with the opening according to the output value of the inlet guide vane, and a flow rate command value of the fuel An IGV opening correction unit that acquires and corrects the opening based on the flow rate command value of the fuel.

上述のガスタービン制御装置によれば、前記ＩＧＶ開度補正部は、前記燃料の流量指令値と現在の大気温度とを取得し、その流量指令値と現在の大気温度とに基づいて前記ガスタービンを構成するタービンにガスが流入する前記タービンの入口温度が予め定められた温度上限値となる場合の前記開度を算出し、前記現在の出力値に応じた開度と、前記流量指令値と前記現在の大気温度とに基づいて算出した開度とを比較して大きい値の前記開度へ前記インレットガイドベーンの開度を補正する。   According to the above-described gas turbine control device, the IGV opening correction unit obtains the fuel flow command value and the current atmospheric temperature, and based on the flow command value and the current atmospheric temperature, the gas turbine The opening when the inlet temperature of the turbine into which the gas flows into the turbine constituting the temperature reaches a predetermined temperature upper limit value is calculated, the opening according to the current output value, the flow rate command value, The opening of the inlet guide vane is corrected to a larger opening by comparing the opening calculated based on the current atmospheric temperature.

また上述のガスタービン制御装置によれば、前記ＩＧＶ開度補正部は、前記燃料の流量指令値を取得し、その流量指令値を用いて前記ガスタービンを構成するタービンにガスが流入する前記タービンの入口温度の現在の推定値を算出し、その推定値と前記入口温度について予め定められた温度上限値とに基づいて、前記推定値が前記温度上限値を超えない制御に用いる前記インレットガイドベーンの開度の増加値を算出し、この増加値を、前記現在の出力値に応じた開度に加算する。   Further, according to the above-described gas turbine control device, the IGV opening correction unit acquires the fuel flow command value, and uses the flow command value to flow gas into the turbine constituting the gas turbine. The inlet guide vane used for control in which the estimated value does not exceed the temperature upper limit value based on the estimated value and a temperature upper limit value predetermined for the inlet temperature. The increase value of the opening is calculated, and this increase value is added to the opening according to the current output value.

また上述のガスタービン制御装置によれば、前記ＩＧＶ開度補正部は、前記燃料の流量指令値を取得し、その流量指令値を用いて前記ガスタービンを構成するタービンにガスが流入する前記タービンの現在の推定値を算出し、その推定値と前記入口温度について予め定められた温度上限値とに基づいて、前記推定値が前記温度上限値を超えない制御に用いる前記インレットガイドベーンの開度の増加値を算出し、この増加値を、前記現在の出力値に応じた開度と前記流量指令値と前記現在の大気温度とに基づいて算出した開度とを比較した場合の大きい値の開度に加算する。   Further, according to the above-described gas turbine control device, the IGV opening correction unit acquires the fuel flow command value, and uses the flow command value to flow gas into the turbine constituting the gas turbine. Of the inlet guide vane used for control in which the estimated value does not exceed the temperature upper limit value based on the estimated value and a temperature upper limit value predetermined for the inlet temperature. The increased value is calculated by comparing the opening according to the current output value with the opening calculated based on the flow rate command value and the current atmospheric temperature. Add to the opening.

本発明の第２の態様によれば、ガスタービン制御装置の制御方法は、前記ガスタービン制御装置の燃料制御部が、ガスタービンの燃焼器に投入する燃料の流量指令値を算出し、前記ガスタービン制御装置のＩＧＶ開度算出部が、前記ガスタービンの出力値とガスタービンを構成するインレットガイドベーンの前記出力値に応じた開度との予め定められた対応関係に基づいて現在の出力値に応じた前記開度を算出し、前記ガスタービン制御装置のＩＧＶ開度補正部が、前記燃料の流量指令値を取得し、その燃料の流量指令値に基づいて前記開度を補正する。   According to the second aspect of the present invention, in the control method of the gas turbine control device, the fuel control unit of the gas turbine control device calculates a flow rate command value of the fuel to be input to the combustor of the gas turbine, and the gas turbine control device The IGV opening calculation unit of the turbine control device determines the current output value based on a predetermined correspondence between the output value of the gas turbine and the opening corresponding to the output value of the inlet guide vane constituting the gas turbine. The IGV opening correction unit of the gas turbine controller acquires the fuel flow command value and corrects the opening based on the fuel flow command value.

本発明の第３の態様によれば、プログラムは、ガスタービン制御装置のコンピュータを、ガスタービンの燃焼器に投入する燃料の流量指令値を算出する燃料制御手段、前記ガスタービンの出力値とガスタービンを構成するインレットガイドベーンの前記出力値に応じた開度との予め定められた対応関係に基づいて現在の出力値に応じた前記開度を算出するＩＧＶ開度算出手段、前記燃料の流量指令値を取得し、その燃料の流量指令値に基づいて前記開度を補正するＩＧＶ開度補正手段として機能させる。   According to the third aspect of the present invention, the program stores the computer of the gas turbine control device, the fuel control means for calculating the flow rate command value of the fuel to be input to the combustor of the gas turbine, the output value of the gas turbine and the gas IGV opening calculation means for calculating the opening according to the current output value based on a predetermined correspondence with the opening according to the output value of the inlet guide vane constituting the turbine, the flow rate of the fuel A command value is acquired, and it is made to function as an IGV opening correction means for correcting the opening based on the fuel flow rate command value.

本発明によれば、ガスタービンの性能を向上させることができる。   According to the present invention, the performance of a gas turbine can be improved.

本発明の第一の実施形態によるガスタービンプラントの系統図である。1 is a system diagram of a gas turbine plant according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施形態による制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control device by a first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施形態による制御装置の処理概要を示す第一の図である。It is a 1st figure which shows the process outline | summary of the control apparatus by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態による制御装置の処理フローを示す第一の図である。It is a 1st figure which shows the processing flow of the control apparatus by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態による第二データテーブルの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the 2nd data table by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態による制御装置の処理概要を示す第二の図である。It is a 2nd figure which shows the process outline | summary of the control apparatus by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態による制御装置の処理フローを示す第二の図である。It is a 2nd figure which shows the processing flow of the control apparatus by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態による制御装置の処理概要を示す第三の図である。It is a 3rd figure which shows the process outline | summary of the control apparatus by 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態による制御装置の処理フローを示す第三の図である。It is a 3rd figure which shows the processing flow of the control apparatus by 1st embodiment of this invention.

＜第一の実施形態＞
以下、第一の実施形態によるガスタービン制御装置を含むガスタービンプラントを図面を参照して説明する。
図１は本実施形態によるガスタービンプラントの系統図である。
本実施形態のガスタービンプラントは、図１に示すように、ガスタービン１０、ガスタービン１０の駆動により発電する発電機１６、ガスタービン１０を制御する制御装置２０、ガスタービン１０へ燃料を供給する供給装置３０を備えている。ガスタービン１０と発電機１６は、ロータ１５で連結されている。
ガスタービン１０は、空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機１１、圧縮空気と燃料ガスとを混合して燃焼させ高温の燃焼ガスを生成する燃焼器１２、燃焼ガスにより駆動するタービン１３などを含んで構成される。
圧縮機１１には、インレットガイドベーン（ＩＧＶ）１４が設けられている。ＩＧＶ１４は圧縮機１１へ流入する空気の量を調節する。 <First embodiment>
Hereinafter, a gas turbine plant including a gas turbine control device according to a first embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram of a gas turbine plant according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the gas turbine plant of the present embodiment supplies fuel to the gas turbine 10, the generator 16 that generates power by driving the gas turbine 10, the control device 20 that controls the gas turbine 10, and the gas turbine 10. A supply device 30 is provided. The gas turbine 10 and the generator 16 are connected by a rotor 15.
The gas turbine 10 includes a compressor 11 that compresses air to generate compressed air, a combustor 12 that generates a high-temperature combustion gas by mixing and burning the compressed air and a fuel gas, a turbine 13 that is driven by the combustion gas, and the like. It is comprised including.
The compressor 11 is provided with an inlet guide vane (IGV) 14. The IGV 14 adjusts the amount of air that flows into the compressor 11.

燃焼器１２は、燃焼器１２に燃料ガス等の燃料を供給する供給装置３０と燃料供給系統を介して接続されている。燃焼器１２には、火炎の安定燃焼や低ＮＯｘを実現するために複数の系統から燃料が供給される。供給装置３０と、燃焼器１２の間には、燃料供給系統ごとに燃料の供給量を調節する調節弁１７〜１９が設けられている。   The combustor 12 is connected to a supply device 30 that supplies fuel such as fuel gas to the combustor 12 via a fuel supply system. Fuel is supplied to the combustor 12 from a plurality of systems in order to realize stable combustion of flame and low NOx. Between the supply device 30 and the combustor 12, control valves 17 to 19 for adjusting the amount of fuel supplied for each fuel supply system are provided.

図２は本実施形態によるガスタービン制御装置の機能ブロック図である。
制御装置２０はコンピュータであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの記憶部、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、通信インタフェースなどのハードウェアによって構成されている。制御装置２０は、記憶しているプログラムを実行することにより、燃料制御部２１、開度算出部２２、開度補正部２３の機能を備える。 FIG. 2 is a functional block diagram of the gas turbine control device according to the present embodiment.
The control device 20 is a computer and is configured by hardware such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a storage unit such as a hard disk drive (HDD), a CPU (Central Processing Unit), and a communication interface. . The control device 20 includes functions of a fuel control unit 21, an opening calculation unit 22, and an opening correction unit 23 by executing a stored program.

制御装置２０の燃料制御部２１はガスタービン１０の燃焼器１２に投入する燃料の流量指令値を算出する。
開度算出部２２はガスタービン１０の発電出力とガスタービン１０を構成するＩＧＶ１４の発電出力に応じた開度との予め定められた対応関係に基づいて現在の発電出力に応じたＩＧＶ開度を算出する。
開度補正部２３は燃料の流量指令値を取得し、その燃料の流量指令値に基づいて開度算出部２２の算出したＩＧＶの開度を補正する。 The fuel control unit 21 of the control device 20 calculates the flow rate command value of the fuel that is input to the combustor 12 of the gas turbine 10.
The opening calculation unit 22 calculates the IGV opening corresponding to the current power generation output based on a predetermined correspondence relationship between the power generation output of the gas turbine 10 and the opening corresponding to the power generation output of the IGV 14 constituting the gas turbine 10. calculate.
The opening correction unit 23 acquires the fuel flow command value and corrects the IGV opening calculated by the opening calculation unit 22 based on the fuel flow command value.

図３はガスタービン制御装置の処理概要を示す第一の図である。
図４はガスタービン制御装置の処理フローを示す第一の図である。
次に本実施形態の詳細について説明する。
制御装置２０の燃料制御部２１はガスタービン１０の発電出力ｅ１、ガスタービンの周波数ｅ２（ロータ１５の単位時間当たりの回転数）、ガスタービン１０の廃棄する排ガスの温度ｅ３の各情報を取得する。
燃料制御部２１は取得した発電出力ｅ１が、制限された所定の値となるための燃料流量指令値である第一の燃料流量指令値ＣＳＯ１を算出する。
燃料制御部２１は取得した周波数の実測値が、制限された所定の値となるための燃料流量指令値である第二の燃料流量指令値ＣＳＯ２を算出する。
燃料制御部２１は取得した排ガスの温度が、制限された所定の値となるための燃料流量指令値である第三の燃料流量指令値ＣＳＯ３を算出する。
燃料制御部２１はそれら第一〜第三の燃料流量指令値を比較して最も低い燃料流量指令値を算出し（ステップＳ１０１）、その値を示す燃料流量指令（ＣＳＯ）を調節弁１７〜１９や開度補正部２３へ出力する。
調節弁１７〜１９は入力したＣＳＯに基づいて弁の開度を制御する。燃料制御部２１によるＣＳＯの算出手法は様々であり、上記の例は一例である。 FIG. 3 is a first diagram showing a processing outline of the gas turbine control device.
FIG. 4 is a first diagram showing a processing flow of the gas turbine control device.
Next, details of the present embodiment will be described.
The fuel control unit 21 of the control device 20 acquires information on the power generation output e1 of the gas turbine 10, the frequency e2 of the gas turbine (the number of rotations of the rotor 15 per unit time), and the temperature e3 of the exhaust gas discarded by the gas turbine 10. .
The fuel control unit 21 calculates a first fuel flow rate command value CSO1 that is a fuel flow rate command value for the acquired power generation output e1 to be a predetermined limited value.
The fuel control unit 21 calculates a second fuel flow rate command value CSO2 that is a fuel flow rate command value for the obtained actual measurement value of the frequency to be a predetermined limited value.
The fuel control unit 21 calculates a third fuel flow rate command value CSO3 that is a fuel flow rate command value for the acquired exhaust gas temperature to become a predetermined limited value.
The fuel control unit 21 compares the first to third fuel flow rate command values to calculate the lowest fuel flow rate command value (step S101), and sets the fuel flow rate command (CSO) indicating the value to the control valves 17 to 19. And output to the opening correction unit 23.
The control valves 17 to 19 control the valve opening based on the input CSO. There are various methods for calculating the CSO by the fuel control unit 21, and the above example is an example.

開度算出部２２はガスタービン１０の発電出力ｅ１（ＧＴ出力）を取得する。開度算出部２２は予め発電出力ｅ１とＩＧＶ開度との関係を示すデータテーブルである第一テーブルを保持している。開度算出部２２は第一テーブルを用いて、発電出力ｅ１の値に基づくＩＧＶ開度を補間計算等により算出する（ステップＳ１０２）。開度算出部２２は算出したＩＧＶ開度を示すＩＧＶ開度指令値を開度補正部２３へ出力する。ＩＧＶ開度指令は開度を割合（％）で示す値である。   The opening degree calculation unit 22 acquires the power generation output e1 (GT output) of the gas turbine 10. The opening calculation unit 22 holds in advance a first table which is a data table indicating the relationship between the power generation output e1 and the IGV opening. The opening calculation unit 22 uses the first table to calculate the IGV opening based on the value of the power generation output e1 by interpolation calculation or the like (step S102). The opening calculation unit 22 outputs an IGV opening command value indicating the calculated IGV opening to the opening correction unit 23. The IGV opening command is a value indicating the opening as a percentage (%).

開度補正部２３は燃料制御部２１からＣＳＯを取得する。また開度補正部２３は現在の大気温度Ｔ１をセンサから取得する。開度補正部２３は所定の複数の大気温度Ｔ１毎に、ＣＳＯが示す燃料流量指令値と、その燃料流量指令値でガスタービン１０が制御される場合にタービン入口温度が予め定められた温度上限値となる場合のＩＧＶ開度との対応関係を示すデータテーブルである第二テーブルを保持している。開度補正部２３は、取得した大気温度Ｔ１とＣＳＯと第二テーブルとを用いて、補間計算により現在の大気温度Ｔ１および現在ＣＳＯである場合にタービン入口温度が温度上限値となる場合のＩＧＶ開度を算出する（ステップＳ１０３）。
開度補正部２３は算出したＩＧＶ開度と開度算出部２２から取得したＩＧＶ開度指令が示す値とを比較して大きい値を示すＩＧＶ開度指令をＩＧＶ１４へ出力する（ステップＳ１０４）。そしてＩＧＶ１４がそのＩＧＶ開度が示す開度に制御される。 The opening degree correction unit 23 acquires CSO from the fuel control unit 21. The opening degree correction unit 23 acquires the current atmospheric temperature T1 from the sensor. The degree of opening correction unit 23 is a temperature upper limit at which the turbine inlet temperature is predetermined when the gas turbine 10 is controlled by the fuel flow rate command value indicated by the CSO and the fuel flow rate command value for each of a plurality of predetermined atmospheric temperatures T1. A second table, which is a data table indicating the correspondence with the IGV opening when the value is reached, is held. The opening degree correction unit 23 uses the acquired atmospheric temperature T1, CSO, and the second table, and the IGV when the turbine inlet temperature becomes the upper temperature limit when the current atmospheric temperature T1 and the current CSO are obtained by interpolation calculation. The opening is calculated (step S103).
The opening correction unit 23 compares the calculated IGV opening and the value indicated by the IGV opening command acquired from the opening calculation unit 22 and outputs an IGV opening command indicating a large value to the IGV 14 (step S104). And IGV14 is controlled to the opening which the IGV opening shows.

図５は第二データテーブルの概要を示す図である。
この図５のｇ１で示すグラフは例えば大気温度Ｔ１が−５℃の場合におけるＣＳＯとタービン入口温度が温度上限値となる場合のＩＧＶ開度との関係を示している。ｇ２で示すグラフは例えば大気温度Ｔ１が１５℃の場合におけるＣＳＯとタービン入口温度が温度上限値となる場合のＩＧＶ開度との関係を示している。ｇ３で示すグラフは例えば大気温度Ｔ１が４０℃の場合におけるＣＳＯとタービン入口温度が温度上限値となる場合のＩＧＶ開度との関係を示している。開度補正部２３はｇ１，ｇ２，ｇ３の対応関係の情報を第二テーブルとしてメモリに記録している。 FIG. 5 is a diagram showing an outline of the second data table.
The graph shown by g1 in FIG. 5 shows the relationship between the CSO and the IGV opening when the turbine inlet temperature is the upper temperature limit when the atmospheric temperature T1 is −5 ° C., for example. The graph indicated by g2 shows, for example, the relationship between the CSO when the atmospheric temperature T1 is 15 ° C. and the IGV opening when the turbine inlet temperature is the temperature upper limit value. The graph shown by g3 shows the relationship between CSO when the atmospheric temperature T1 is 40 ° C. and the IGV opening when the turbine inlet temperature is the temperature upper limit value, for example. The opening degree correction unit 23 records information on the correspondence relationship between g1, g2, and g3 in the memory as a second table.

図５には説明の便宜上、開度算出部２２がメモリ等に保持する第一テーブルが示す発電出力ｅ１とＩＧＶ開度に基づいて、ＣＳＯとＩＧＶ開度の対応関係に変更した場合のグラフｇ４をｇ１、ｇ２、ｇ３と共に表示している。
開度算出部２２による処理のみでＩＧＶ開度を算出した場合、開度算出部２２は、あるＣＳＯが増加すると徐々に高い値のＩＧＶ開度を算出し、所定のＣＳＯの値まで増加し、その後ＣＳＯが増加してもＩＧＶ開度が１００％の開度になる前に早目に一定の値で高止まりする。このようにＣＳＯが増加しても早めにＩＧＶ開度が上がらない状態となる圧縮機１１へ流入する空気が増加せず、過渡的にＣＳＯの値を上げて燃焼器への燃料の投入を増加させた場合にタービン入口温度が温度上限値を超えてしまうため、燃焼器への燃料の投入を制限する必要が出て、これによりガスタービンの応答性能が向上していなかった。開度補正部２３による上述の処理を行った場合には、ＣＳＯが増加したとしても、そのＣＳＯでタービン入口温度が温度上限値となる場合のＩＧＶ開度を算出して、この値が開度算出部２２の算出した値よりも大きい場合には、その高いＩＧＶ開度の値に補正する。このような処理によればタービン入口温度は温度上限値以下に保たれ、ガスタービンの損傷を回避することができる。そして、このような制御装置２０の処理によって、高いＣＳＯが燃料制御部２１から出力できなかった状態においても、タービン入口温度が温度上限値以上となることを防ぎつつＣＳＯの値を高めることができる。したがって元々ＣＳＯの値が定格値に近い高い状態である場合においても負荷が上昇して周波数が低下する挙動が発生しても高いＣＳＯにより燃料流量を増加させてガスタービンの周波数を逆に増加させて周波数を維持する制御を応答性良く行うことができる。 In FIG. 5, for convenience of explanation, a graph g4 when the opening degree calculation unit 22 is changed to the correspondence relationship between the CSO and the IGV opening degree based on the power generation output e1 and the IGV opening degree indicated by the first table held in the memory or the like. Are displayed together with g1, g2, and g3.
When the IGV opening is calculated only by the processing by the opening calculation unit 22, the opening calculation unit 22 calculates a gradually higher IGV opening when a certain CSO increases, and increases it to a predetermined CSO value, After that, even if CSO increases, before reaching the 100% opening degree, the IGV opening level quickly stops at a constant value. Thus, even if the CSO increases, the air flowing into the compressor 11 where the IGV opening does not rise early does not increase, and the CSO value is increased transiently to increase the fuel injection into the combustor. In this case, since the turbine inlet temperature exceeds the upper temperature limit, it is necessary to limit the fuel injection to the combustor, and this has not improved the response performance of the gas turbine. When the above-described processing is performed by the opening correction unit 23, even if the CSO increases, the IGV opening when the turbine inlet temperature reaches the upper temperature limit is calculated by the CSO, and this value is the opening. When it is larger than the value calculated by the calculation unit 22, the value is corrected to the high IGV opening value. According to such processing, the turbine inlet temperature is kept below the upper temperature limit, and damage to the gas turbine can be avoided. And even in a state where high CSO cannot be output from the fuel control unit 21 by such processing of the control device 20, it is possible to increase the value of CSO while preventing the turbine inlet temperature from exceeding the temperature upper limit value. . Therefore, even when the CSO value is originally high near the rated value, even if the load increases and the frequency decreases, the fuel flow rate is increased by the high CSO and the frequency of the gas turbine is increased. Thus, control for maintaining the frequency can be performed with good responsiveness.

＜第二の実施形態＞
図６はガスタービン制御装置の処理概要を示す第二の図である。
図７はガスタービン制御装置の処理フローを示す第二の図である。
第二の実施形態によるガスタービンプラントの構成は図１で示した構成と同様である。
第二の実施形態による制御装置の機能構成は図２で示した機能構成と同様である。
次に第二の実施形態による制御装置の処理について説明する。 <Second Embodiment>
FIG. 6 is a second diagram showing a processing outline of the gas turbine control device.
FIG. 7 is a second diagram showing a processing flow of the gas turbine control device.
The configuration of the gas turbine plant according to the second embodiment is the same as the configuration shown in FIG.
The functional configuration of the control device according to the second embodiment is the same as the functional configuration shown in FIG.
Next, processing of the control device according to the second embodiment will be described.

燃料制御部２１の処理は第一の実施形態と同様に、取得した各情報を用いて第一〜第三の燃料流量指令値を算出し、それら第一〜第三の燃料流量指令値を比較して最も低い燃料流量指令値を算出し（ステップＳ２０１）、その値を示すＣＳＯを出力する。また開度算出部２２の処理は第一の実施形態と同様に、第一テーブルを用いて発電出力ｅ１の値に基づくＩＧＶ開度を補間計算等により算出し（ステップＳ２０２）、その開度を示すＩＧＶ開度指令値を開度補正部２３へ出力する。   The process of the fuel control unit 21 calculates the first to third fuel flow rate command values using the acquired information, and compares the first to third fuel flow rate command values, as in the first embodiment. The lowest fuel flow rate command value is calculated (step S201), and CSO indicating the value is output. Similarly to the first embodiment, the opening calculation unit 22 calculates the IGV opening based on the value of the power generation output e1 by interpolation calculation using the first table (step S202), and calculates the opening. The indicated IGV opening command value is output to the opening correction unit 23.

開度補正部２３は燃料制御部２１からＣＳＯを取得する。開度補正部２３は取得したＣＳＯに基づいて燃焼器に投入されている単位時間当たりの燃料流量を示す燃料流量推定値ｆ１を算出する（ステップＳ２０３）。開度補正部２３による燃料流量推定値の算出は、例えば実験等で得られたＣＳＯに対する実測値の関係を用いて、現在のＣＳＯに対応する燃料流量推定値を算出してよい。また開度補正部２３は圧縮機に投入されている単位時間当たりの空気流量を示す空気流量推定値ｆ２を算出する（ステップＳ２０４）。開度補正部２３による空気流量推定値の算出は、例えば実験等で得られたＩＧＶ開度やロータ１５の単位時間当たりの回転数に対する空気流量の実測値の関係などを用いて、現在のＩＧＶ開度やロータ１５の単位時間当たりの回転数に対応する空気流量推定値を算出してよい。また開度補正部２３は燃料ガスの温度ｆ３をセンサ等から取得する（ステップＳ２０５）。そして開度補正部２３はそれら燃料流量推定値、空気流量推定値、燃料ガス温度を用いてタービン入口温度の推定値を算出する（ステップＳ２０６）。開度補正部２３は燃料流量、空気流量、燃料ガス温度に対応するタービン入口温度の関係を複数保持したデータテーブルと、燃料流量推定値、空気流量推定値、燃料ガス温度とを用いて補間計算によってタービン入口温度を算出してよい。また開度補正部２３は、タービン入口温度算出式を記憶しておき、その式に上記の燃料流量推定値、空気流量推定値、燃料ガス温度を入力してタービン入口温度を算出してもよい。例えばタービン入口温度の算出式は式（１）のように表すことができる。   The opening degree correction unit 23 acquires CSO from the fuel control unit 21. The opening degree correction unit 23 calculates a fuel flow rate estimation value f1 indicating the fuel flow rate per unit time that is input to the combustor based on the acquired CSO (step S203). For the calculation of the estimated fuel flow rate by the opening degree correction unit 23, the estimated fuel flow value corresponding to the current CSO may be calculated using, for example, the relationship of the actual measured value to the CSO obtained through experiments or the like. Further, the opening degree correction unit 23 calculates an air flow rate estimated value f2 indicating the air flow rate per unit time that is supplied to the compressor (step S204). The calculation of the air flow rate estimated value by the opening degree correction unit 23 is performed using, for example, the current IGV using the relationship between the IGV opening degree obtained through experiments or the actual measured value of the air flow rate with respect to the number of revolutions of the rotor 15 per unit time. An estimated air flow rate corresponding to the opening degree or the number of rotations of the rotor 15 per unit time may be calculated. Further, the opening degree correction unit 23 acquires the temperature f3 of the fuel gas from a sensor or the like (step S205). Then, the opening degree correction unit 23 calculates an estimated value of the turbine inlet temperature using the estimated fuel flow rate, the estimated air flow rate, and the fuel gas temperature (step S206). The opening correction unit 23 performs interpolation calculation using a data table holding a plurality of turbine inlet temperature relationships corresponding to the fuel flow rate, the air flow rate, and the fuel gas temperature, and the fuel flow rate estimated value, the air flow rate estimated value, and the fuel gas temperature. The turbine inlet temperature may be calculated by The opening degree correction unit 23 may store a turbine inlet temperature calculation formula, and calculate the turbine inlet temperature by inputting the fuel flow rate estimated value, the air flow rate estimated value, and the fuel gas temperature into the formula. . For example, the formula for calculating the turbine inlet temperature can be expressed as in equation (1).

Figure 2017141801
Figure 2017141801

式（１）においてＣｐｇは燃焼ガスの定圧比熱を示す。ｍはタービン入口の空間内の燃焼ガスの質量を示す。ｔｇは燃焼ガスの温度を示す。このｔｇがタービン入口温度に相当する。Ｇｆは燃料ガス（燃料）の流量（燃料流量）を示す。Ｃｐｆは燃料ガスの定圧比熱を示す。Ｔｆは燃料ガスの温度を示す。Ｇａは空気流量を示す。Ｃｐａは空気の定圧比熱を示す。Ｔａは圧縮機１３の出口における空気の温度を示す。ηは燃焼効率を示す。ＬＨＶ（Lower Heating Value）は低位発熱量（カロリー）を示す。Ｃｐｇは燃焼ガスの定圧比熱を示す。なおタービン入口温度の推定は上記で説明した方法以外の方法で推定してもよい。 In the formula (1), C pg indicates the constant pressure specific heat of the combustion gas. m represents the mass of the combustion gas in the turbine inlet space. t g represents the temperature of the combustion gas. This t g corresponds to the turbine inlet temperature. Gf represents the flow rate (fuel flow rate) of the fuel gas (fuel). C pf represents the constant pressure specific heat of the fuel gas. Tf indicates the temperature of the fuel gas. G a represents an air flow. Cpa represents the constant pressure specific heat of air. Ta indicates the temperature of the air at the outlet of the compressor 13. η indicates the combustion efficiency. LHV (Lower Heating Value) indicates a lower heating value (calorie). C pg represents the constant pressure specific heat of the combustion gas. The turbine inlet temperature may be estimated by a method other than the method described above.

そして開度補正部２３は、推定したタービン入口温度とメモリ等から取得した予め定められた温度上限値ＴＬ（定格温度）とを用いて、タービン入口温度が温度上限値を超えないようフィードバック制御を行って、タービン入口温度が温度上限値を超えないようＩＧＶ１４の開度のフィードバック制御を行う。このフィードバック制御において開度補正部２３はＩＧＶ開度の増加値を算出する（ステップＳ２０７）。つまり開度補正部２３はＩＧＶの開度を減少させることは行わないこととする。従って増加値は０より大きい値である。ＩＧＶ開度が増加すれば空気流量が多くなるためタービン入口温度は低下する。開度補正部２３はリミッター（ＬＭＴ）制御を設けてＩＧＶ開度の値が０未満（マイナス）である場合には処理を終了する。つまりＩＧＶ開度を減少させてタービン入口温度が高まってしまうことを防ぐ。開度補正部２３はＩＧＶ開度の増加値と、開度算出部２２から取得したＩＧＶ開度指令が示す開度とを加算し、タービン入口温度が温度上限値を超えないＩＧＶ開度の補正値を算出する（ステップＳ２０８）。開度補正部２３は算出したＩＧＶ開度を示すＩＧＶ開度指令をＩＧＶ１４へ出力する（ステップＳ２０９）。そしてＩＧＶ１４がそのＩＧＶ開度が示す開度に制御される。   Then, the opening degree correction unit 23 uses the estimated turbine inlet temperature and a predetermined temperature upper limit value TL (rated temperature) acquired from a memory or the like to perform feedback control so that the turbine inlet temperature does not exceed the temperature upper limit value. The feedback control of the opening degree of the IGV 14 is performed so that the turbine inlet temperature does not exceed the temperature upper limit value. In this feedback control, the opening correction unit 23 calculates an increase value of the IGV opening (step S207). In other words, the opening correction unit 23 does not reduce the opening of the IGV. Therefore, the increase value is a value greater than zero. If the IGV opening increases, the air flow rate increases and the turbine inlet temperature decreases. The opening degree correction unit 23 provides limiter (LMT) control, and ends the process when the value of the IGV opening degree is less than 0 (minus). That is, the turbine inlet temperature is prevented from increasing by decreasing the IGV opening. The opening correction unit 23 adds the increased value of the IGV opening and the opening indicated by the IGV opening command acquired from the opening calculation unit 22, and corrects the IGV opening so that the turbine inlet temperature does not exceed the temperature upper limit value. A value is calculated (step S208). The opening correction unit 23 outputs an IGV opening command indicating the calculated IGV opening to the IGV 14 (step S209). And IGV14 is controlled to the opening which the IGV opening shows.

第二実施形態による制御装置２０の開度補正部２３の処理を行う場合にはＣＳＯが増加したとしても、そのＣＳＯによるガスタービンの運転でタービン入口温度が温度上限値を超えないようなＩＧＶ開度の増加値を算出して、この増加値を開度算出部２２の算出したＩＧＶ開度の値に加算して高い値に補正する。このような処理によればタービン入口温度は温度上限値以下に保たれ、ガスタービンの損傷を回避することができる。そして、このような制御装置２０の処理によって、高いＣＳＯが燃料制御部２１から出力されたとしてもタービン入口温度が温度上限値以上となることを防ぐことができる。また負荷が上昇して周波数が低下する挙動が発生しても高いＣＳＯにより燃料流量を増加させてガスタービンの周波数を増加させて周波数を維持する制御を応答性良く行うことができる。またガスタービンの制御において重要な監視対象であるタービン入口温度が温度上限値とならないように監視しながら制御することができる。   When performing the processing of the opening degree correction unit 23 of the control device 20 according to the second embodiment, even if the CSO increases, the IGV opening that prevents the turbine inlet temperature from exceeding the upper temperature limit during the operation of the gas turbine by the CSO is performed. An increase value of the degree is calculated, and this increase value is added to the value of the IGV opening calculated by the opening calculation unit 22 and corrected to a high value. According to such processing, the turbine inlet temperature is kept below the upper temperature limit, and damage to the gas turbine can be avoided. And even if high CSO is output from the fuel control part 21 by such a process of the control apparatus 20, it can prevent that a turbine inlet_port | entrance temperature becomes more than a temperature upper limit. Further, even when a behavior in which the load increases and the frequency decreases occurs, it is possible to perform control with high responsiveness by increasing the fuel flow rate and increasing the gas turbine frequency by high CSO to maintain the frequency. In addition, the turbine inlet temperature, which is an important monitoring target in the control of the gas turbine, can be controlled while monitoring so as not to reach the upper temperature limit.

＜第三の実施形態＞
図８はガスタービン制御装置の処理概要を示す第三の図である。
図９はガスタービン制御装置の処理フローを示す第三の図である。
第三の実施形態によるガスタービンプラントの構成は図１で示した構成と同様である。
第三の実施形態による制御装置の機能構成は図２で示した機能構成と同様である。
次に第三の実施形態による制御装置の処理について説明する。
なお第三の実施形態による制御装置の処理は、第一の実施形態の処理と第二の実施形態の処理を組み合わせたものである。 <Third embodiment>
FIG. 8 is a third diagram showing an outline of processing of the gas turbine control device.
FIG. 9 is a third diagram showing a processing flow of the gas turbine control device.
The configuration of the gas turbine plant according to the third embodiment is the same as the configuration shown in FIG.
The functional configuration of the control device according to the third embodiment is the same as the functional configuration shown in FIG.
Next, processing of the control device according to the third embodiment will be described.
The process of the control device according to the third embodiment is a combination of the process of the first embodiment and the process of the second embodiment.

燃料制御部２１の処理は第一の実施形態と同様に、取得した各情報を用いて第一〜第三の燃料流量指令値を算出し、それら第一〜第三の燃料流量指令値を比較して最も低い燃料流量指令値を算出し（ステップＳ３０１）、その値を示すＣＳＯを出力する。また開度算出部２２の処理は第一の実施形態と同様に、第一テーブルを用いて発電出力ｅ１の値に基づくＩＧＶ開度を補間計算等により算出し（ステップＳ３０２）、その開度を示すＩＧＶ開度指令値を開度補正部２３へ出力する。   The process of the fuel control unit 21 calculates the first to third fuel flow rate command values using the acquired information, and compares the first to third fuel flow rate command values, as in the first embodiment. Then, the lowest fuel flow rate command value is calculated (step S301), and CSO indicating the value is output. Similarly to the first embodiment, the opening calculation unit 22 calculates the IGV opening based on the value of the power generation output e1 by interpolation calculation using the first table (step S302), and calculates the opening. The indicated IGV opening command value is output to the opening correction unit 23.

開度補正部２３は燃料制御部２１からＣＳＯを取得する。開度補正部２３は取得したＣＳＯに基づいて燃焼器に投入されている単位時間当たりの燃料流量を示す燃料流量推定値を算出する（ステップＳ３０３）。開度補正部２３による燃料流量推定値の算出は、例えば実験等で得られたＣＳＯに対する実測値の関係を用いて、現在のＣＳＯに対応する燃料流量推定値を算出してよい。また開度補正部２３は圧縮機に投入されている単位時間当たりの空気流量を示す空気流量推定値を算出する（ステップＳ３０４）。開度補正部２３による空気流量推定値の算出は、例えば実験等で得られたＩＧＶ開度やロータ１５の単位時間当たりの回転数に対する空気流量の実測値の関係などを用いて、現在のＩＧＶ開度やロータ１５の単位時間当たりの回転数に対応する空気流量推定値を算出してよい。また開度補正部２３は燃料ガスの温度をセンサ等から取得する（ステップＳ３０５）。そして開度補正部２３はそれら燃料流量推定値、空気流量推定値、燃料ガス温度を用いてタービン入口温度の推定値を算出する（ステップＳ３０６）。タービン入口温度の推定手法は第二の実施形態と同様であってよい。   The opening degree correction unit 23 acquires CSO from the fuel control unit 21. The opening degree correction unit 23 calculates a fuel flow rate estimated value indicating the fuel flow rate per unit time that is input to the combustor based on the acquired CSO (step S303). For the calculation of the estimated fuel flow rate by the opening degree correction unit 23, the estimated fuel flow value corresponding to the current CSO may be calculated using, for example, the relationship of the actual measured value to the CSO obtained through experiments or the like. Further, the opening degree correction unit 23 calculates an air flow rate estimated value indicating an air flow rate per unit time that is supplied to the compressor (step S304). The calculation of the air flow rate estimated value by the opening degree correction unit 23 is performed using, for example, the current IGV using the relationship between the IGV opening degree obtained through experiments or the actual measured value of the air flow rate with respect to the number of revolutions of the rotor 15 per unit time. An estimated air flow rate corresponding to the opening degree or the number of rotations of the rotor 15 per unit time may be calculated. Further, the opening degree correction unit 23 acquires the temperature of the fuel gas from a sensor or the like (step S305). Then, the opening correction unit 23 calculates an estimated value of the turbine inlet temperature using the estimated fuel flow rate, the estimated air flow rate, and the fuel gas temperature (step S306). The method for estimating the turbine inlet temperature may be the same as in the second embodiment.

開度補正部２３は、推定したタービン入口温度とメモリ等から取得した予め定められた温度上限値（定格温度）とを用いて、タービン入口温度が温度上限値を超えないようフィードバック制御を行って、タービン入口温度が温度上限値を超えないようＩＧＶ１４の開度のフィードバック制御を行う。このフィードバック制御において開度補正部２３はＩＧＶ開度の増加値を算出する（ステップＳ３０７）。当該増加値は０より大きい値である。ＩＧＶ開度が増加すれば空気流量が多くなるためタービン入口温度は低下する。開度補正部２３はリミッター（ＬＭＴ）制御を設けてＩＧＶ開度の値が０未満（マイナス）である場合には処理を終了する。つまりＩＧＶ開度を減少させてタービン入口温度が高まってしまうことを防ぐ。   The opening degree correction unit 23 performs feedback control using the estimated turbine inlet temperature and a predetermined temperature upper limit value (rated temperature) acquired from a memory or the like so that the turbine inlet temperature does not exceed the temperature upper limit value. The feedback control of the opening degree of the IGV 14 is performed so that the turbine inlet temperature does not exceed the temperature upper limit value. In this feedback control, the opening correction unit 23 calculates an increase value of the IGV opening (step S307). The increase value is a value greater than zero. If the IGV opening increases, the air flow rate increases and the turbine inlet temperature decreases. The opening degree correction unit 23 provides limiter (LMT) control, and ends the process when the value of the IGV opening degree is less than 0 (minus). That is, the turbine inlet temperature is prevented from increasing by decreasing the IGV opening.

また開度補正部２３は、燃料制御部２１からＣＳＯを取得する。開度補正部２３は現在の大気温度Ｔ１をセンサから取得する。開度補正部２３は所定の複数の大気温度Ｔ１毎に、ＣＳＯが示す燃料流量指令値と、その燃料流量指令値でガスタービン１０が制御される場合にタービン入口温度が予め定められた温度上限値となる場合のＩＧＶ開度との対応関係を示すデータテーブルである第二テーブルを保持している。開度補正部２３は、取得した大気温度Ｔ１とＣＳＯと第二テーブルとを用いて、補間計算により現在の大気温度Ｔ１および現在ＣＳＯである場合にタービン入口温度が温度上限値となる場合のＩＧＶ開度を算出する（ステップＳ３０８）。   The opening degree correction unit 23 acquires CSO from the fuel control unit 21. The opening degree correction unit 23 acquires the current atmospheric temperature T1 from the sensor. The degree of opening correction unit 23 is a temperature upper limit at which the turbine inlet temperature is predetermined when the gas turbine 10 is controlled by the fuel flow rate command value indicated by the CSO and the fuel flow rate command value for each of a plurality of predetermined atmospheric temperatures T1. A second table, which is a data table indicating the correspondence with the IGV opening when the value is reached, is held. The opening degree correction unit 23 uses the acquired atmospheric temperature T1, CSO, and the second table, and the IGV when the turbine inlet temperature becomes the upper temperature limit when the current atmospheric temperature T1 and the current CSO are obtained by interpolation calculation. The opening is calculated (step S308).

開度補正部２３はステップＳ３０８において算出したＩＧＶ開度とステップＳ３０２において開度算出部２２が算出したＩＧＶ開度指令が示す値とを比較して大きい値を特定する（ステップＳ３０９）。開度補正部２３はステップＳ３０７で算出したＩＧＶ開度の増加値と、ステップＳ３０９で特定した開度とを加算し、タービン入口温度が温度上限値を超えないＩＧＶ開度の補正値を算出する（ステップＳ３１０）。開度補正部２３は算出したＩＧＶ開度を示すＩＧＶ開度指令をＩＧＶ１４へ出力する（ステップＳ３１１）。そしてＩＧＶ１４がそのＩＧＶ開度が示す開度に制御される。   The opening correction unit 23 compares the IGV opening calculated in step S308 with the value indicated by the IGV opening command calculated by the opening calculation unit 22 in step S302, and specifies a larger value (step S309). The opening correction unit 23 adds the increased value of the IGV opening calculated in step S307 and the opening specified in step S309, and calculates a correction value of the IGV opening that does not exceed the temperature upper limit value. (Step S310). The opening correction unit 23 outputs an IGV opening command indicating the calculated IGV opening to the IGV 14 (step S311). And IGV14 is controlled to the opening which the IGV opening shows.

第三実施形態による制御装置２０の開度補正部２３の処理が有る場合には、ＣＳＯが増加したとしても、そのＣＳＯによるガスタービンの運転でタービン入口温度が温度上限値を超えないようなＩＧＶ開度の増加値を算出して、この増加値を開度算出部２２の算出したＩＧＶ開度の値に加算して高い値に補正する。
このような処理によればタービン入口温度は温度上限値以下に保たれ、ガスタービンの損傷を回避することができる。そして、このような制御装置２０の処理によって、高いＣＳＯが燃料制御部２１から出力されたとしてもタービン入口温度が温度上限値以上となることを防ぐことができる。また負荷が上昇して周波数が低下する挙動が発生しても高いＣＳＯにより燃料流量を増加させてガスタービンの周波数を増加させて周波数を維持する制御を応答性良く行うことができる。またガスタービンの制御において重要な監視対象であるタービン入口温度が温度上限値とならないように監視しながら制御することができる。
また第三の実施形態によれば第二の実施形態によるフィードバック制御分の遅れを、より応答性の早い第一の実施形態のＩＧＶ開度制御で補うことができる。 When there is processing of the opening degree correction unit 23 of the control device 20 according to the third embodiment, even if the CSO increases, the IGV is such that the turbine inlet temperature does not exceed the upper temperature limit in the operation of the gas turbine by the CSO. An increase value of the opening is calculated, and this increase value is added to the value of the IGV opening calculated by the opening calculation unit 22 to correct it to a high value.
According to such processing, the turbine inlet temperature is kept below the upper temperature limit, and damage to the gas turbine can be avoided. And even if high CSO is output from the fuel control part 21 by such a process of the control apparatus 20, it can prevent that a turbine inlet_port | entrance temperature becomes more than a temperature upper limit. Further, even when a behavior in which the load increases and the frequency decreases occurs, it is possible to perform control with high responsiveness by increasing the fuel flow rate and increasing the gas turbine frequency by high CSO to maintain the frequency. In addition, the turbine inlet temperature, which is an important monitoring target in the control of the gas turbine, can be controlled while monitoring so as not to reach the upper temperature limit value.
Further, according to the third embodiment, the delay for the feedback control according to the second embodiment can be compensated for by the IGV opening control of the first embodiment with faster response.

上述の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われるようにしてよい。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。   The control device described above has a computer system inside. Each process described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above process may be performed by the computer reading and executing the program. Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.

上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。   The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

１１…圧縮機
１２…燃焼器
１３…タービン
１４…ＩＧＶ
１５…ロータ
１６…発電機
１７，１８，１９…調節弁
２０…制御装置
２１…燃料制御部
２２…開度算出部
２３…開度補正部
３０…供給装置 11 ... Compressor 12 ... Combustor 13 ... Turbine 14 ... IGV
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Rotor 16 ... Generator 17, 18, 19 ... Control valve 20 ... Control apparatus 21 ... Fuel control part 22 ... Opening degree calculation part 23 ... Opening degree correction part 30 ... Supply apparatus

Claims (6)

ガスタービンの燃焼器に投入する燃料の流量指令値を算出する燃料制御部と、
前記ガスタービンの出力値とガスタービンを構成するインレットガイドベーンの前記出力値に応じた開度との予め定められた対応関係に基づいて現在の出力値に応じた前記開度を算出するＩＧＶ開度算出部と、
前記燃料の流量指令値を取得し、その燃料の流量指令値に基づいて前記開度を補正するＩＧＶ開度補正部と、
を備えることを特徴とするガスタービン制御装置。 A fuel control unit that calculates a flow rate command value of fuel to be input to the combustor of the gas turbine;
Based on a predetermined correspondence relationship between the output value of the gas turbine and the opening degree corresponding to the output value of the inlet guide vane constituting the gas turbine, the opening degree corresponding to the current output value is calculated. A degree calculator,
An IGV opening correction unit that acquires the fuel flow command value and corrects the opening based on the fuel flow command value;
A gas turbine control device comprising: 前記ＩＧＶ開度補正部は、
前記燃料の流量指令値と現在の大気温度とを取得し、その流量指令値と現在の大気温度とに基づいて前記ガスタービンを構成するタービンにガスが流入する前記タービンの入口温度が予め定められた温度上限値となる場合の前記開度を算出し、
前記現在の出力値に応じた開度と、前記流量指令値と前記現在の大気温度とに基づいて算出した開度とを比較して大きい値の前記開度へ前記インレットガイドベーンの開度を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン制御装置。 The IGV opening correction unit is
The flow rate command value of the fuel and the current atmospheric temperature are acquired, and the inlet temperature of the turbine through which gas flows into the turbine constituting the gas turbine is determined in advance based on the flow rate command value and the current atmospheric temperature. Calculating the opening when the upper temperature limit is reached,
The opening according to the current output value is compared with the opening calculated based on the flow rate command value and the current atmospheric temperature, and the opening of the inlet guide vane is set to a large value. It correct | amends. The gas turbine control apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記ＩＧＶ開度補正部は、
前記燃料の流量指令値を取得し、その流量指令値を用いて前記ガスタービンを構成するタービンにガスが流入する前記タービンの入口温度の現在の推定値を算出し、その推定値と前記入口温度について予め定められた温度上限値とに基づいて、前記推定値が前記温度上限値を超えない制御に用いる前記インレットガイドベーンの開度の増加値を算出し、この増加値を、前記現在の出力値に応じた開度に加算する
ことを特徴とする請求項１に記載のガスタービン制御装置。 The IGV opening correction unit is
The flow rate command value of the fuel is acquired, the current estimated value of the inlet temperature of the turbine into which gas flows into the turbine constituting the gas turbine is calculated using the flow rate command value, and the estimated value and the inlet temperature Based on a predetermined temperature upper limit value, an estimated increase value of the inlet guide vane opening used for control in which the estimated value does not exceed the temperature upper limit value is calculated. The gas turbine control device according to claim 1, wherein an opening degree corresponding to the value is added. 前記ＩＧＶ開度補正部は、
前記燃料の流量指令値を取得し、その流量指令値を用いて前記ガスタービンを構成するタービンにガスが流入する前記タービンの現在の推定値を算出し、その推定値と前記入口温度について予め定められた温度上限値とに基づいて、前記推定値が前記温度上限値を超えない制御に用いる前記インレットガイドベーンの開度の増加値を算出し、この増加値を、前記現在の出力値に応じた開度と前記流量指令値と前記現在の大気温度とに基づいて算出した開度とを比較した場合の大きい値の開度に加算する
ことを特徴とする請求項２に記載のガスタービン制御装置。 The IGV opening correction unit is
The flow rate command value of the fuel is acquired, and the current estimated value of the turbine in which gas flows into the turbine constituting the gas turbine is calculated using the flow rate command value, and the estimated value and the inlet temperature are determined in advance. Based on the calculated temperature upper limit value, an increase value of the opening degree of the inlet guide vane used for control in which the estimated value does not exceed the temperature upper limit value is calculated, and this increase value is determined according to the current output value. 3. The gas turbine control according to claim 2, wherein an opening degree calculated based on the opening degree, the flow rate command value, and the opening degree calculated based on the current atmospheric temperature is added to a larger opening degree. apparatus. ガスタービン制御装置の制御方法であって、
前記ガスタービン制御装置の燃料制御部が、ガスタービンの燃焼器に投入する燃料の流量指令値を算出し、
前記ガスタービン制御装置のＩＧＶ開度算出部が、前記ガスタービンの出力値とガスタービンを構成するインレットガイドベーンの前記出力値に応じた開度との予め定められた対応関係に基づいて現在の出力値に応じた前記開度を算出し、
前記ガスタービン制御装置のＩＧＶ開度補正部が、前記燃料の流量指令値を取得し、その燃料の流量指令値に基づいて前記開度を補正する
ことを特徴とする制御方法。 A control method for a gas turbine control device, comprising:
The fuel control unit of the gas turbine control device calculates a flow rate command value of fuel to be input to the combustor of the gas turbine,
The IGV opening calculation unit of the gas turbine control device is based on a predetermined correspondence between an output value of the gas turbine and an opening corresponding to the output value of the inlet guide vane constituting the gas turbine. Calculate the opening according to the output value,
An IGV opening correction unit of the gas turbine control device acquires the fuel flow command value and corrects the opening based on the fuel flow command value. ガスタービン制御装置のコンピュータを、
ガスタービンの燃焼器に投入する燃料の流量指令値を算出する燃料制御手段、
前記ガスタービンの出力値とガスタービンを構成するインレットガイドベーンの前記出力値に応じた開度との予め定められた対応関係に基づいて現在の出力値に応じた前記開度を算出するＩＧＶ開度算出手段、
前記燃料の流量指令値を取得し、その燃料の流量指令値に基づいて前記開度を補正するＩＧＶ開度補正手段
として機能させるプログラム。 The gas turbine control computer,
Fuel control means for calculating a flow rate command value of fuel to be input to the combustor of the gas turbine;
Based on a predetermined correspondence relationship between the output value of the gas turbine and the opening degree corresponding to the output value of the inlet guide vane constituting the gas turbine, the opening degree corresponding to the current output value is calculated. Degree calculation means,
A program that acquires the flow rate command value of the fuel and that functions as IGV opening correction means that corrects the opening based on the fuel flow rate command value.
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