JP3137498B2 - ガスタービン用燃料ガス供給装置およびその制御方法 - Google Patents

ガスタービン用燃料ガス供給装置およびその制御方法

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JP3137498B2
JP3137498B2 JP05102321A JP10232193A JP3137498B2 JP 3137498 B2 JP3137498 B2 JP 3137498B2 JP 05102321 A JP05102321 A JP 05102321A JP 10232193 A JP10232193 A JP 10232193A JP 3137498 B2 JP3137498 B2 JP 3137498B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば発電設備に適用
するガスタービン用燃料ガス供給装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、図８に示す燃料ガス供給装置を備
えたガスタービン発電設備が公知であり、燃料ガスを圧
縮機１１により１５〜２５Ｋ程度に圧縮してガスタンク
１２に送り、このガスタンク１２に一旦溜めた後、ここ
から燃料ガスを図示しない発電機を駆動するガスタービ
ン１３に供給するように形成してある。また、圧縮機１
１から延びる燃料ガス供給流路である吐出流路１４中の
吐出圧力を、ガスタービン１３の定格燃料ガス圧力に応
じた一定範囲内に保つために、バイパス弁１５を介して
圧縮機１１の吐出流路１４を吸込流路１６に連通させる
バイパス流路１７と、上記吐出圧力を検出する圧力検出
器１８と、比例演算回路Ｐおよび積分演算回路Ｉを内蔵
して、圧力検出器１８からの検出圧力値を比例、積分演
算した値に基づいて上記バイパス弁１５の開度を調節す
る制御手段１９とが設けてある。そして、このように形
成することにより吐出圧力が予め定めた設定値より低い
場合にはバイパス弁１５を閉じる一方、吐出圧力が上記
設定値より高い場合には、バイパス弁１５を開いて、吐
出流路１４中の燃料ガスの一部を吸込流路１６に戻して
ガスタービン１３への燃料ガス供給量を適正値に保つよ
うになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の燃料ガス供
給装置では、圧力検出器１８からの検出圧力値をＰ，Ｉ
演算した値のみによってバイパス弁１５の開度を調節す
るようになっている。このため、発電側の要求による負
荷遮断時、或は負荷投入時におけるステップ的な燃料ガ
ス消費量の減少、或は増加が生じた場合に、上記制御手
段１９を介したバイパス弁１５の制御だけでは吐出圧力
の急激な上昇、或は低下に適切に対応できず、ガスター
ビン１３のオーバースピード、圧縮機１１の図示しない
安全弁からの噴気という不具合を招くことになる。
【０００４】そして、斯る不具合が生じるのを防止する
ために、吐出流路１４にガスタンク１２を設けて吐出圧
力が緩やかに変化するようにしてあるが、バイパス弁１
５の迅速な制御ができないためにガスタンク１２は大き
な容量のものが必要になるという問題がある。本発明
は、斯る従来の問題点を課題としてなされたもので、燃
料ガス消費量の急激な変化に対応してバイパス弁を作動
させ、燃料ガス供給量を迅速に調節して、ガスタービン
のオーバースピード、圧縮機の安全弁の噴気等の不具合
をなくす等、吐出圧力制御を犠牲にすることなく、ガス
タンクの容量の縮小を可能としたガスタービン用燃料ガ
ス供給装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１発明は、燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範
囲内に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調
節する制御手段を備えたガスタービン用燃料ガス供給装
置において、上記制御手段を、上記吐出圧力を検出する
圧力検出器からの信号を比例、積分演算して、この信号
が設定値より低い場合にはバイパス弁の開度を小とする
一方、この信号が上記設定値より高い場合には、上記開
度を大とするバイパス弁操作信号を出力するＰＩ演算部
と、上記ガスタービンの回転速度を検出して、この検出
速度に基づいて、ガスタービンへの燃料供給流路に設け
たガスタービン調速弁の開度を調節するガスタービン調
速器からの調速弁操作信号を入力信号とし、この弁開度
が大である程、燃料ガス消費量を大とする燃料信号を出
力する第１演算回路と、この燃料信号を入力信号とし、
上記弁操作信号に加算される出力信号を、上記燃料ガス
消費量が大である程、上記バイパス弁の開度を小とする
弁操作信号とする第２演算回路とから形成した。
【０００６】また、第２発明は、燃料ガス用圧縮機の吐
出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービンへの燃料
ガス供給量を調節する制御手段を備えたガスタービン用
燃料ガス供給装置において、上記制御手段を、上記吐出
圧力を検出する圧力検出器からの信号を比例、積分演算
して、この信号が設定値より低い場合には吸気容量調節
弁の開度を大とする一方、この信号が上記設定値より高
い場合には、上記開度を小とする調節弁操作信号を出力
するＰＩ演算部と、上記ガスタービンの回転速度を検出
して、この検出速度に基づいて、ガスタービンへの燃料
供給流路に設けたガスタービン調速弁の開度を調節する
ガスタービン調速器からの調速弁操作信号を入力信号と
し、この弁開度が大である程、燃料ガス消費量を大とす
る燃料信号を出力する第１演算回路と、この燃料信号を
入力信号とし、上記弁操作信号に加算される出力信号
を、上記燃料ガス消費量が大である程、上記吸気容量調
節弁の開度を大とする弁操作信号とする第２演算回路と
から形成した。
【０００７】さらに、第３発明は、燃料ガス用圧縮機の
吐出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービンへの燃
料ガス供給量を調節する制御手段とを備えたガスタービ
ン用燃料ガス供給装置において、上記制御手段を、上記
吐出圧力を検出する圧力検出器からの信号を比例、積分
演算して、この信号が設定値より低い場合にはバイパス
弁の開度を小とする一方、この信号が上記設定値より高
い場合には、上記開度を大とするバイパス弁操作信号を
出力するＰＩ演算部と、上記ガスタービンに供給する燃
料ガスの流量を検出する流量検出器から検出流量信号を
受け、検出流量が多い程、上記バイパス弁の開度を小さ
くする弁操作信号を出力する第１演算部と、上記ＰＩ，
第１演算部からの信号を加算して上記バイパス弁に対し
て操作信号を出力する加算器とから形成した。
【０００８】さらに、第４発明は、燃料ガス用圧縮機の
吐出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービンへの燃
料ガス供給量を調節する制御手段とを備えたガスタービ
ン用燃料ガス供給装置において、上記制御手段を、上記
吐出圧力を検出する圧力検出器からの信号を比例、積分
演算して、この信号が設定値より低い場合には吸気容量
調節弁の開度を大とする一方、この信号が上記設定値よ
り高い場合には、上記開度を小とする弁操作信号を出力
するＰＩ演算部と、上記ガスタービンに供給する燃料ガ
スの流量を検出する流量検出器から検出流量信号を受
け、検出流量が多い程、上記吸気容量調節弁の開度を大
きくする弁操作信号を出力する第１演算部と、上記Ｐ
Ｉ，第１演算部からの信号を加算して上記吸気容量調節
弁に対して操作信号を出力する加算器とから形成した。
【０００９】さらに、第５発明は、燃料ガス用圧縮機の
吐出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービンへの燃
料ガス供給量を調節する制御手段を備えたガスタービン
用燃料ガス供給装置の制御方法において、上記吐出圧力
を検出し、検出された吐出圧力に基づく信号が設定値よ
り低い場合にはバイパス弁の開度を小とする一方、この
信号が上記設定値より高い場合には、上記開度を大とす
る第１のバイパス弁操作信号が形成され、上記ガスター
ビンの回転速度を検出して、この検出速度に基づいて、
ガスタービンの燃料供給流路に設けたガスタービン調速
弁の開度を調節する調速弁操作信号が形成され、ガスタ
ービン調速弁開度が大である程、燃料ガス消費量を大と
する燃料信号が形成され、上記燃料ガス消費量が大であ
る程、上記バイパス弁の開度を小とする第２のバイパス
弁操作信号が形成され、上記第１のバイパス弁操作信号
と上記第２のバイパス弁操作信号とが加算された信号に
基づき上記バイパス弁の開度を制御するようにした。
【００１０】さらに、第６発明は、燃料ガス用圧縮機の
吐出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービンへの燃
料ガス供給量を調節する制御手段を備えたガスタービン
用燃料ガス供給装置の制御方法において、上記吐出圧力
を検出し、検出された吐出圧力に基づく信号が設定値よ
り低い場合には吸気容量調節弁の開度を大とする一方、
この信号が上記設定値より高い場合には、上記開度を小
とする第１の調節弁操作信号が形成され、上記ガスター
ビンの回転速度を検出して、この検出速度に基づいて、
ガスタービンの燃料供給流路に設けたガスタービン調速
弁の開度を調節する調速弁操作信号が形成され、ガスタ
ービン調速弁開度が大である程、燃料ガス消費量を大と
する燃料信号が形成され、上記燃料ガス消費量が大であ
る程、上記吸気容量調節弁の開度を大とする第２の調節
弁操作信号が形成され、上記第１の調節弁操作信号と上
記第２の調節弁操作信号とが加算された信号に基づき上
記吸気容量調節弁の開度を制御するようにした。
【００１１】さらに、第７発明は、燃料ガス用圧縮機の
吐出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービンへの燃
料ガス供給量を調節する制御手段を備えたガスタービン
用燃料ガス供給装置の制御方法において、上記吐出圧力
を検出し、検出された吐出圧力に基づく信号が設定値よ
り低い場合にはバイパス弁の開度を小とする一方、この
信号が上記設定値より高い場合には、上記開度を大とす
る第１のバイパス弁操作信号が形成され、上記ガスター
ビンに供給する燃料ガスの流量を検出し、検出流量が多
い程、上記バイパス弁の開度を小さくする第２のバイパ
ス弁操作信号が形成され、上記第１のバイパス弁操作信
号と上記第２のバイパス弁操作信号とが加算された信号
に基づき上記バイパス弁の開度を制御するようにした。
【００１２】さらに、第８発明は、燃料ガス用圧縮機の
吐出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービンへの燃
料ガス供給量を調節する制御手段を備えたガスタービン
用燃料ガス供給装置の制御方法において、上記吐出圧力
を検出し、検出された吐出圧力に基づく信号が設定値よ
り低い場合には吸気容量調節弁の開度を大とする一方、
この信号が上記設定値より高い場合には、上記開度を小
とする第１の調節弁操作信号が形成され、上記ガスター
ビンに供給する燃料ガスの流量を検出し、検出流量が多
い程、上記吸気容量調節弁の開度を大きくする第２の調
節弁操作信号が形成され、上記第１の調節弁操作信号と
上記第２の調節弁操作信号とが加算された信号に基づき
上記吸気容量調節弁の開度を制御するようにした。
【００１３】
【作用】第１，第２発明あるいは第５、第６発明のよう
に構成することにより、ガスタービン調速弁の作動に対
応して、先行的にバイパス弁、あるいは吸気容量調節弁
を調節することができ、燃料ガス消費量の急激な変化に
対しても安定した圧力制御ができるようになる。また、
第３，第４発明あるいは第７、第８発明のように構成す
ることにより、ガスタービンの燃料消費量に対応して、
先行的にバイパス弁、あるいは吸気容量調節弁を調節す
ることができ、燃料ガス消費量の急激な変化に対しても
安定した圧力制御ができるようになる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。図１は、第１発明に係る燃料ガス供給装置を
備えたガスタービン発電設備、あるいは第５発明に係る
制御方法にて制御可能な燃料ガス供給装置を備えたガス
タービン発電設備を示し、図８に示すガスタービン発電
設備と共通する部分には、互いに同一番号を付して説明
を省略する。本実施例では、比例演算回路Ｐ，積分演算
回路Ｉを含むＰＩ演算部１に加えて、第１演算回路２，
第２演算回路３を設けた制御手段４を備えている。ま
た、ガスタービン１３にガスタービン回転速度検出可能
にガスタービン調速器５を設けるとともに、ガスタンク
１２の出側に続く吐出流路１４ａにガスタービン調速弁
６が設けてある。
【００１５】そして、ガスタービン調速器５からの調速
弁操作信号をガスタービン調速弁６に入力して、ガスタ
ービン調速器５による検出速度が過大の場合はガスター
ビン調速弁６の開度は小となり、逆にこの検出速度が過
小の場合にはガスタービン調速弁６の開度は大となるよ
うに形成してある。また、この調速弁操作信号を第１演
算回路２にも入力して、図２（横軸：ガスタービン調速
弁開度、縦軸：燃料ガス消費量）に示す関係に従って、
調速弁操作信号に対応するガスタービン調速弁６の開度
が大である程、燃料ガス消費量を大とする燃料信号を第
１演算回路２より第２演算回路３に出力させている。ま
た、図３（横軸：燃料ガス消費量、縦軸：バイパス弁開
度）に示す関係に従って、上記燃料信号に基づいて、燃
料ガス消費量が大である程、バイパス弁開度を小とする
弁操作信号を第２演算回路３より出力させてある。
【００１６】さらに、この信号をＰＩ演算部１からの弁
操作信号に加算して、バイパス弁１５に入力して、上記
吐出圧力が低い場合の他に、ガスタービン調速器５から
ガスタービン調速弁６の開度を大とする調速弁操作信号
が出力された場合にもバイパス弁１５の開度を小とし、
この逆の場合にはバイパス弁１５の開度を大とする制御
を行うように形成してある。このように、制御手段４を
採用することにより、ガスタービン調速弁６の作動に対
応して、先行的にバイパス弁１５作動させ、燃料ガス消
費量の急激な、例えばステップ的な変化に対しても、安
定した吐出圧力制御を行えるようになっている。この結
果、燃料ガス供給量を迅速に調節して、ガスタービン１
３のオーバースピード、圧縮機１１の安全弁の噴気等の
不具合をなくす等、吐出圧力制御を犠牲にすることな
く、ガスタンク１２の容量を図７に示すものの１／２〜
１／３程度に縮小できる。
【００１７】図４は、第２発明に係る燃料ガス供給装置
を備えたガスタービン発電設備、あるいは第６発明に係
る制御方法にて制御可能な燃料ガス供給装置を備えたガ
スタービン発電設備を示し、図１に示すガスタービン発
電設備とは、バイパス流路１７，バイパス弁１５に代え
て吸気容量調節弁７を設けた点を除き、他は実質的に同
一であり、互いに共通する部分には、互いに同一番号を
付して説明を省略する。この吸気容量調節弁７は、圧縮
機１１の図示しない吸込口に設けてあり、その弁開度を
変えることにより、圧縮機の吸込みガス容量を調節する
ものである。そして、上記吐出圧力が低い場合の他に、
ガスタービン調速器５からガスタービン調速弁６の開度
を大とする調速弁操作信号が出力された場合には、吸気
容量調節弁７の開度を大とし、この逆の場合には吸気容
量調節弁７の開度を小とする制御を行う点を除き、第１
発明あるいは第５発明における制御内容と同じである。
【００１８】図５は、第３発明に係る燃料ガス供給装置
を備えたガスタービン発電設備あるいは第７発明に係る
制御方法にて制御可能な燃料ガス供給装置を備えたガス
タービン発電設備を示し、図１に示すガスタービン発電
設備と共通する部分には、互いに同一番号を付して説明
を省略する。本実施例では、ＰＩ演算部２１，第１演算
部２２および加算器２３を備えた制御手段２４が設けて
ある。ＰＩ演算部２１は、比例演算回路Ｐ，積分回路Ｉ
を備え、圧力検出器１８により検出した吐出圧力が予め
定めた設定値より低い場合には、バイパス弁１５の開度
を小さくする一方、吐出圧力が上記設定値より高い場合
には、バイパス弁１５の開度を大きくするためのバイパ
ス弁操作信号を出力する。
【００１９】第１演算部２２は、ガスタンク１２の出側
に続く吐出流路１４ａにて、ガスタービン１３に供給す
る燃料ガスの流量を検出する流量検出器２５から検出流
量信号を受け、例えば図６中の曲線Ｉで示される燃料ガ
ス流量とバイパス弁開度との関係に基づいて、検出流量
が多い程、バイパス弁１５の開度を小さくする第１バイ
パス弁操作信号を出力する。加算器２３は、ＰＩ演算部
２１，第１演算部２２からのバイパス弁操作信号を加算
して、バイパス弁１５に対して操作信号を出力する。そ
して、上記のように構成することにより、ガスタービン
１３の燃料消費量に応じて、先行的にバイパス弁１５の
開度調節を行い、ガスタービン１３の燃料消費量のどの
ような変化に対しても、例えばステップ的な変化に対し
ても、吐出流路１４の安定した圧力制御が行えるように
なっている。
【００２０】図７は、第４発明に係る燃料ガス供給装置
を備えたガスタービン発電設備、あるいは第８発明に係
る制御方法にて制御可能な燃料ガス供給装置を備えたガ
スタービン発電設備を示し、図５に示すガスタービン発
電設備とは、バイパス流路１７，バイパス弁１５に代え
て吸気容量調節弁７を設けた点を除き、他は実質的に同
一であり、互いに共通する部分には、互いに同一番号を
付して説明を省略する。この吸気容量調節弁７は、図４
に示すものと同様のもので、流量検出器２５による検出
流量が多い程、吸気容量調節弁７の開度を大とする制御
を行う点を除き、第３発明あるいは第７発明における制
御内容と同じである。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、第１発
明によれば、燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範囲内
に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調節す
る制御手段を備えたガスタービン用燃料ガス供給装置に
おいて、上記制御手段を、上記吐出圧力を検出する圧力
検出器からの信号を比例、積分演算して、この信号が設
定値より低い場合にはバイパス弁の開度を小とする一
方、この信号が上記設定値より高い場合には、上記開度
を大とするバイパス弁操作信号を出力するＰＩ演算部
と、上記ガスタービンの回転速度を検出して、この検出
速度に基づいて、ガスタービンへの燃料供給流路に設け
たガスタービン調速弁の開度を調節するガスタービン調
速器からの調速弁操作信号を入力信号とし、この弁開度
が大である程、燃料ガス消費量を大とする燃料信号を出
力する第１演算回路と、この燃料信号を入力信号とし、
上記弁操作信号に加算される出力信号を、上記燃料ガス
消費量が大である程、上記バイパス弁の開度を小とする
弁操作信号とする第２演算回路とから形成してある。
【００２２】また、第２発明によれば、上記制御手段
を、上記吐出圧力を検出する圧力検出器からの信号を比
例、積分演算して、この信号が設定値より低い場合には
吸気容量調節弁の開度を大とする一方、この信号が上記
設定値より高い場合には、上記開度を小とする調節弁操
作信号を出力するＰＩ演算部と、上記ガスタービンの回
転速度を検出して、この検出速度に基づいて、ガスター
ビンへの燃料供給流路に設けたガスタービン調速弁の開
度を調節するガスタービン調速器からの調速弁操作信号
を入力信号とし、この弁開度が大である程、燃料ガス消
費量を大とする燃料信号を出力する第１演算回路と、こ
の燃料信号を入力信号とし、上記弁操作信号に加算され
る出力信号を、上記燃料ガス消費量が大である程、上記
吸気容量調節弁の開度を大とする弁操作信号とする第２
演算回路とから形成してある。
【００２３】さらに、第５発明によれば、燃料ガス用圧
縮機の吐出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービン
への燃料ガス供給量を調節する制御手段を備えたガスタ
ービン用燃料ガス供給装置の制御方法において、上記吐
出圧力を検出し、検出された吐出圧力に基づく信号が設
定値より低い場合にはバイパス弁の開度を小とする一
方、この信号が上記設定値より高い場合には、上記開度
を大とする第１のバイパス弁操作信号が形成され、上記
ガスタービンの回転速度を検出して、この検出速度に基
づいて、ガスタービンの燃料供給流路に設けたガスター
ビン調速弁の開度を調節する調速弁操作信号が形成さ
れ、ガスタービン調速弁開度が大である程、燃料ガス消
費量を大とする燃料信号が形成され、上記燃料ガス消費
量が大である程、上記バイパス弁の開度を小とする第２
のバイパス弁操作信号が形成され、上記第１のバイパス
弁操作信号と上記第２のバイパス弁操作信号とが加算さ
れた信号に基づき上記バイパス弁の開度を制御するよう
にしてある。
【００２４】さらに、第６発明によれば、上記吐出圧力
を検出し、検出された吐出圧力に基づく信号が設定値よ
り低い場合には吸気容量調節弁の開度を大とする一方、
この信号が上記設定値より高い場合には、上記開度を小
とする第１の調節弁操作信号が形成され、上記ガスター
ビンの回転速度を検出して、この検出速度に基づいて、
ガスタービンの燃料供給流路に設けたガスタービン調速
弁の開度を調節する調速弁操作信号が形成され、ガスタ
ービン調速弁開度が大である程、燃料ガス消費量を大と
する燃料信号が形成され、上記燃料ガス消費量が大であ
る程、上記吸気容量調節弁の開度を大とする第２の調節
弁操作信号が形成され、上記第１の調節弁操作信号と上
記第２の調節弁操作信号とが加算された信号に基づき上
記吸気容量調節弁の開度を制御するようにしてある。
【００２５】このため、ガスタービン調速弁の作動に対
応して、先行的にバイパス弁、あるいは吸気容量調節弁
を調節することができ、燃料ガス消費量の急激な変化に
対しても安定した圧力制御ができるようになり、燃料ガ
ス供給量を迅速に調節して、ガスタービンのオーバース
ピード、圧縮機の安全弁の噴気等の不具合をなくす等、
吐出圧力制御を犠牲にすることなくガスタンクの容量を
従来のものの１／２〜１／３程度に縮小することができ
るという効果を奏する。
【００２６】さらに、第３発明によれば、燃料ガス用圧
縮機の吐出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービン
への燃料ガス供給量を調節する制御手段とを備えたガス
タービン用燃料ガス供給装置において、上記制御手段
を、上記吐出圧力を検出する圧力検出器からの信号を比
例、積分演算して、この信号が設定値より低い場合には
バイパス弁の開度を小とする一方、この信号が上記設定
値より高い場合には、上記開度を大とするバイパス弁操
作信号を出力するＰＩ演算部と、上記ガスタービンに供
給する燃料ガスの流量を検出する流量検出器から検出流
量信号を受け、検出流量が多い程、上記バイパス弁の開
度を小さくするバイパス弁操作信号を出力する第１演算
部と、上記ＰＩ，第１演算部からの信号を加算して上記
バイパス弁に対して操作信号を出力する加算器とから形
成してある。
【００２７】また、第４発明によれば、上記制御手段
を、上記吐出圧力を検出する圧力検出器からの信号を比
例、積分演算して、この信号が設定値より低い場合には
吸気容量調節弁の開度を大とする一方、この信号が上記
設定値より高い場合には、上記開度を小とする弁操作信
号を出力するＰＩ演算部と、上記ガスタービンに供給す
る燃料ガスの流量を検出する流量検出器から検出流量信
号を受け、検出流量が多い程、上記吸気容量調節弁の開
度を大きくする弁操作信号を出力する第１演算部と、上
記ＰＩ，第１演算部からの信号を加算して上記吸気容量
調節弁に対して操作信号を出力する加算器とから形成し
てある。
【００２８】さらに、第７発明によれば、燃料ガス用圧
縮機の吐出圧力を設定範囲内に保つようにガスタービン
への燃料ガス供給量を調節する制御手段を備えたガスタ
ービン用燃料ガス供給装置の制御方法において、上記吐
出圧力を検出し、検出された吐出圧力に基づく信号が設
定値より低い場合にはバイパス弁の開度を小とする一
方、この信号が上記設定値より高い場合には、上記開度
を大とする第１のバイパス弁操作信号が形成され、上記
ガスタービンに供給する燃料ガスの流量を検出し、検出
流量が多い程、上記バイパス弁の開度を小さくする第２
のバイパス弁操作信号が形成され、上記第１のバイパス
弁操作信号と上記第２のバイパス弁操作信号とが加算さ
れた信号に基づき上記バイパス弁の開度を制御するよう
にしてある。
【００２９】さらに、第８発明によれば、上記吐出圧力
を検出し、検出された吐出圧力に基づく信号が設定値よ
り低い場合には吸気容量調節弁の開度を大とする一方、
この信号が上記設定値より高い場合には、上記開度を小
とする第１の調節弁操作信号が形成され、上記ガスター
ビンに供給する燃料ガスの流量を検出し、検出流量が多
い程、上記吸気容量調節弁の開度を大きくする第２の調
節弁操作信号が形成され、上記第１の調節弁操作信号と
上記第２の調節弁操作信号とが加算された信号に基づき
上記吸気容量調節弁の開度を制御するようにしてある。
【００３０】このため、ガスタービンの燃料消費量に対
応して、先行的にバイパス弁、あるいは吸気容量調節弁
を調節することができ、燃料ガス消費量の急激な変化に
対しても安定した圧力制御ができるようになる。燃料ガ
ス消費量の急激な変化に対応してバイパス弁或は吸気容
量調節弁を作動させ、燃料ガス供給量を迅速に調節し
て、ガスタービンのオーバースピード、圧縮機の安全弁
の噴気等の不具合をなくす等、吐出圧力制御を犠牲にす
ることなく、ガスタンクの容量の縮小が可能になる等の
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１発明に係る燃料ガス供給装置を備えたガ
スタービン発電設備、あるいは第５発明に係るガスター
ビン用燃料ガス供給装置の制御方法にて制御可能なガス
タービン発電設備の全体構成図である。
【図２】 ガスタービン調速弁開度と燃料ガス消費量と
の関係を示す図である。
【図３】 燃料ガス消費量とバイパス弁開度との関係を
示す図である。
【図４】 第２発明に係る燃料ガス供給装置を備えたガ
スタービン発電設備、あるいは第６発明に係るガスター
ビン用燃料ガス供給装置の制御方法にて制御可能なガス
タービン発電設備の全体構成図である。
【図５】 第３発明に係る燃料ガス供給装置を備えたガ
スタービン発電設備、あるいは第７発明に係るガスター
ビン用燃料ガス供給装置の制御方法にて制御可能なガス
タービン発電設備の全体構成図である。
【図６】 図５に示す装置における燃料ガス流量とバイ
パス弁開度との関係を示す図である。
【図７】 第４発明に係る燃料ガス供給装置を備えたガ
スタービン発電設備、あるいは第８発明に係るガスター
ビン用燃料ガス供給装置の制御方法にて制御可能なガス
タービン発電設備の全体構成図である。
【図８】 従来の燃料ガス供給装置を備えたガスタービ
ン発電設備の全体構成図である。
【符号の説明】
１ ＰＩ演算部 ２ 第１演算回路 ３ 第２演算回路 ４ 制御手段 ５ ガスタービン調速器 ６ ガスタービン調
速弁 ７ 吸気容量調節弁 １３ ガスタービン １４，１４ａ 吐出流路 １５ バイパス弁 １６ 吸込流路 １７ バイパス流路 １８ 圧力検出器 １９ 制御手段 ２１ ＰＩ演算部 ２２ 第１演算部 ２３ 加算器 ２４ 制御手段 Ｐ 比例演算回路 Ｉ 積分演算回路

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範囲
    内に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調節
    する制御手段を備えたガスタービン用燃料ガス供給装置
    において、 上記制御手段を、上記吐出圧力を検出する圧力検出器か
    らの信号を比例、積分演算して、この信号が設定値より
    低い場合にはバイパス弁の開度を小とする一方、この信
    号が上記設定値より高い場合には、上記開度を大とする
    バイパス弁操作信号を出力するＰＩ演算部と、 上記ガスタービンの回転速度を検出して、この検出速度
    に基づいて、ガスタービンへの燃料供給流路に設けたガ
    スタービン調速弁の開度を調節するガスタービン調速器
    からの調速弁操作信号を入力信号とし、この弁開度が大
    である程、燃料ガス消費量を大とする燃料信号を出力す
    る第１演算回路と、 この燃料信号を入力信号とし、上記弁操作信号に加算さ
    れる出力信号を、上記燃料ガス消費量が大である程、上
    記バイパス弁の開度を小とする弁操作信号とする第２演
    算回路とから形成したことを特徴とするガスタービン用
    燃料ガス供給装置。
  2. 【請求項２】 燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範囲
    内に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調節
    する制御手段を備えたガスタービン用燃料ガス供給装置
    において、 上記制御手段を、上記吐出圧力を検出する圧力検出器か
    らの信号を比例、積分演算して、この信号が設定値より
    低い場合には吸気容量調節弁の開度を大とする一方、こ
    の信号が上記設定値より高い場合には、上記開度を小と
    する調節弁操作信号を出力するＰＩ演算部と、 上記ガスタービンの回転速度を検出して、この検出速度
    に基づいて、ガスタービンへの燃料供給流路に設けたガ
    スタービン調速弁の開度を調節するガスタービン調速器
    からの調速弁操作信号を入力信号とし、この弁開度が大
    である程、燃料ガス消費量を大とする燃料信号を出力す
    る第１演算回路と、 この燃料信号を入力信号とし、上記弁操作信号に加算さ
    れる出力信号を、上記燃料ガス消費量が大である程、上
    記吸気容量調節弁の開度を大とする弁操作信号とする第
    ２演算回路とから形成したことを特徴とするガスタービ
    ン用燃料ガス供給装置。
  3. 【請求項３】 燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範囲
    内に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調節
    する制御手段とを備えたガスタービン用燃料ガス供給装
    置において、 上記制御手段を、上記吐出圧力を検出する圧力検出器か
    らの信号を比例、積分演算して、この信号が設定値より
    低い場合にはバイパス弁の開度を小とする一方、この信
    号が上記設定値より高い場合には、上記開度を大とする
    バイパス弁操作信号を出力するＰＩ演算部と、 上記ガスタービンに供給する燃料ガスの流量を検出する
    流量検出器から検出流量信号を受け、検出流量が多い
    程、上記バイパス弁の開度を小さくする弁操作信号を出
    力する第１演算部と、 上記ＰＩ，第１演算部からの信号を加算して上記バイパ
    ス弁に対して操作信号を出力する加算器とから形成した
    ことを特徴とするガスタービン用燃料ガス供給装置。
  4. 【請求項４】 燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範囲
    内に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調節
    する制御手段とを備えたガスタービン用燃料ガス供給装
    置において、 上記制御手段を、上記吐出圧力を検出する圧力検出器か
    らの信号を比例、積分演算して、この信号が設定値より
    低い場合には吸気容量調節弁の開度を大とする一方、こ
    の信号が上記設定値より高い場合には、上記開度を小と
    する弁操作信号を出力するＰＩ演算部と、 上記ガスタービンに供給する燃料ガスの流量を検出する
    流量検出器から検出流量信号を受け、検出流量が多い
    程、上記吸気容量調節弁の開度を大きくする弁操作信号
    を出力する第１演算部と、 上記ＰＩ，第１演算部からの信号を加算して上記吸気容
    量調節弁に対して操作信号を出力する加算器とから形成
    したことを特徴とするガスタービン用燃料ガス供給装
    置。
  5. 【請求項５】 燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範囲
    内に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調節
    する制御手段を備えたガスタービン用燃料ガス供給装置
    の制御方法において、 上記吐出圧力を検出し、検出された吐出圧力に基づく信
    号が設定値より低い場合にはバイパス弁の開度を小とす
    る一方、この信号が上記設定値より高い場合には、上記
    開度を大とする第１のバイパス弁操作信号が形成され、 上記ガスタービンの回転速度を検出して、この検出速度
    に基づいて、ガスタービンの燃料供給流路に設けたガス
    タービン調速弁の開度を調節する調速弁操作信号が形成
    され、 ガスタービン調速弁開度が大である程、燃料ガス消費量
    を大とする燃料信号が形成され、上記燃料ガス消費量が
    大である程、上記バイパス弁の開度を小とする第２のバ
    イパス弁操作信号が形成され、 上記第１のバイパス弁操作信号と上記第２のバイパス弁
    操作信号とが加算された信号に基づき上記バイパス弁の
    開度を制御することを特徴とするガスタービン用燃料ガ
    ス供給装置の制御方法。
  6. 【請求項６】 燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範囲
    内に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調節
    する制御手段を備えたガスタービン用燃料ガス供給装置
    の制御方法において、 上記吐出圧力を検出し、検出された吐出圧力に基づく信
    号が設定値より低い場合には吸気容量調節弁の開度を大
    とする一方、この信号が上記設定値より高い場合には、
    上記開度を小とする第１の調節弁操作信号が形成され、 上記ガスタービンの回転速度を検出して、この検出速度
    に基づいて、ガスタービンの燃料供給流路に設けたガス
    タービン調速弁の開度を調節する調速弁操作信号が形成
    され、 ガスタービン調速弁開度が大である程、燃料ガス消費量
    を大とする燃料信号が形成され、上記燃料ガス消費量が
    大である程、上記吸気容量調節弁の開度を大とする第２
    の調節弁操作信号が形成され、 上記第１の調節弁操作信号と上記第２の調節弁操作信号
    とが加算された信号に基づき上記吸気容量調節弁の開度
    を制御することを特徴とするガスタービン用燃料ガス供
    給装置の制御方法。
  7. 【請求項７】 燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範囲
    内に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調節
    する制御手段を備えたガスタービン用燃料ガス供給装置
    の制御方法において、 上記吐出圧力を検出し、検出された吐出圧力に基づく信
    号が設定値より低い場合にはバイパス弁の開度を小とす
    る一方、この信号が上記設定値より高い場合には、上記
    開度を大とする第１のバイパス弁操作信号が形成され、 上記ガスタービンに供給する燃料ガスの流量を検出し、
    検出流量が多い程、上記バイパス弁の開度を小さくする
    第２のバイパス弁操作信号が形成され、 上記第１のバイパス弁操作信号と上記第２のバイパス弁
    操作信号とが加算された信号に基づき上記バイパス弁の
    開度を制御することを特徴とするガスタービン用燃料ガ
    ス供給装置の制御方法。
  8. 【請求項８】 燃料ガス用圧縮機の吐出圧力を設定範囲
    内に保つようにガスタービンへの燃料ガス供給量を調節
    する制御手段を備えたガスタービン用燃料ガス供給装置
    の制御方法において、 上記吐出圧力を検出し、検出された吐出圧力に基づく信
    号が設定値より低い場合には吸気容量調節弁の開度を大
    とする一方、この信号が上記設定値より高い場合には、
    上記開度を小とする第１の調節弁操作信号が形成され、 上記ガスタービンに供給する燃料ガスの流量を検出し、
    検出流量が多い程、上記吸気容量調節弁の開度を大きく
    する第２の調節弁操作信号が形成され、 上記第１の調節弁操作信号と上記第２の調節弁操作信号
    とが加算された信号に基づき上記吸気容量調節弁の開度
    を制御することを特徴とするガスタービン用燃料ガス供
    給装置の制御方法。
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WO2005021976A1 (ja) * 2003-08-28 2005-03-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 圧縮機の制御装置
US7472541B2 (en) 2004-11-17 2009-01-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Compressor control unit and gas turbine power plant including this unit
CN106232964A (zh) * 2014-07-31 2016-12-14 三菱重工业株式会社 控制装置及控制方法

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