JPH08312377A - Multinozzle type combustor for gas turbine - Google Patents
Multinozzle type combustor for gas turbineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン用のノズ
ル形燃焼器に関し、特にパイロットノズルの近傍に複数
のメインノズルをそなえるようにしたマルチノズル形燃
焼器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nozzle type combustor for a gas turbine, and more particularly to a multi-nozzle type combustor having a plurality of main nozzles near a pilot nozzle.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、ガスタービン用のマルチノズル
形燃焼器では、図5に示すように、燃焼器内筒3の内部
でパイロットノズル1を取り囲む複数のメインノズル2
A,2Bが設けられて、燃焼域を共用しており、これら
のメインノズルは第1メインノズルグループ2Aと第2
メインノズルグループ2Bとに分かれている。なお、図
5における符号4は燃料と空気との予混合気を旋回流と
するためのスワーラーを示す。2. Description of the Related Art Generally, in a multi-nozzle type combustor for a gas turbine, as shown in FIG. 5, a plurality of main nozzles 2 surrounding a pilot nozzle 1 inside a combustor inner cylinder 3 are provided.
A and 2B are provided to share the combustion zone, and these main nozzles are connected to the first main nozzle group 2A and the second main nozzle group 2A.
It is divided into a main nozzle group 2B. Reference numeral 4 in FIG. 5 indicates a swirler for making a premixed mixture of fuel and air into a swirling flow.
【0003】従来のこの種の燃焼器では、その燃料系が
パイロット燃料系,第1メインノズルグループ用燃料系
および第2メインノズルグループ用燃料系の3系統を有
しており、着火から約30%負荷までをパイロット燃料と
第1メインノズルグループ用燃料で賄い、それ以上にな
ると第2メインノズルグループ用燃料が供給される。In the conventional combustor of this type, the fuel system has three systems of a pilot fuel system, a fuel system for the first main nozzle group and a fuel system for the second main nozzle group, and about 30 from ignition. Up to the% load, the pilot fuel and the fuel for the first main nozzle group are covered, and when the load is exceeded, the fuel for the second main nozzle group is supplied.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な従来のガスタービン用マルチノズル形燃焼器では、下
記の問題点がある。 (1) ガスタービンの燃料制御は制御出力信号(CSO;
Control Signal Output)によってすべて行なわれる
が、CSOとガスタービン負荷とは必ずしも完全には一
致しない。このため燃料切替の際の第2メインノズルグ
ループにおける燃料弁の開閉前後によどみが発生して、
その切替が円滑に行なわれず、甚だしいときには切替時
に負荷が変動して制御特性が不安定となる場合がある。 (2) パイロットノズル用燃料制御弁、第1メインノズル
グループ用燃料制御弁および第2メインノズルグループ
用燃料制御弁は、それぞれ異なった弁特性を持ち、しか
も各弁を流れる燃料ガスの総和がガスタービン負荷に関
与する。したがって弁特性とりわけ弁CV値(バルブ容
量係数)にバラツキがあるとき、その調整に長時間を要
し、特にコンバインドプラントのように複数台のガスタ
ービンを有するプラントでは困難な弁調整を必要として
いる。The conventional multi-nozzle type combustor for a gas turbine as described above has the following problems. (1) Gas turbine fuel control uses a control output signal (CSO;
Control Signal Output), but CSO and gas turbine load do not always match exactly. Therefore, when switching fuel, stagnation occurs before and after opening / closing of the fuel valve in the second main nozzle group,
If the switching is not performed smoothly and is extremely heavy, the load may fluctuate at the time of switching and the control characteristics may become unstable. (2) The fuel control valve for the pilot nozzle, the fuel control valve for the first main nozzle group and the fuel control valve for the second main nozzle group have different valve characteristics, and the sum of the fuel gas flowing through each valve is the gas. Involved in turbine load. Therefore, when there are variations in the valve characteristics, particularly the valve CV value (valve capacity coefficient), it takes a long time to adjust, and particularly in a plant having a plurality of gas turbines such as a combined plant, valve adjustment is difficult. .
【0005】本発明は、上述のような問題点の解消をは
かろうとするもので、パイロットノズルを取り囲むメイ
ンノズルグループの燃料切替後における燃料分配スケジ
ュールへの移行を円滑に行なえるようにしたガスタービ
ン用マルチノズル形燃焼器を提供することを目的とす
る。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and it is a gas that can smoothly shift to a fuel distribution schedule after fuel switching of a main nozzle group surrounding a pilot nozzle. An object is to provide a multi-nozzle type combustor for a turbine.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明のガスタービン用マルチノズル形燃焼器は、
パイロットノズルと、同パイロットノズルの近傍にそれ
ぞれ設置された複数のメインノズルからなる第1メイン
ノズルグループおよび第2メインノズルグループとをそ
なえたガスタービン用マルチノズル形燃焼器において、
上記のパイロットノズル,第1メインノズルグループお
よび第2メインノズルグループへの各燃料供給量を制御
出力信号に応じて分配するように制御する燃料供給制御
系が設けられ、同制御系が、上記燃焼器の作動初期から
所定の第1中間出力までは上記第1メインノズルグルー
プへの燃料供給量を漸増させ、上記第1中間出力への到
達時に上記第2メインノズルグループへの燃料供給を開
始するとともに同第2メインノズルグループへの燃料供
給分に見合うだけ上記第1メインノズルグループへの燃
料供給量を減少させ、その後最大出力までは上記第1お
よび第2メインノズルグループへの各燃料供給量を漸増
させる増負荷制御特性をそなえ、かつ、高負荷状態から
の減負荷時には上記第1中間出力よりもやや低い所定の
第2中間出力までは上記第1および第2メインノズルグ
ループへの各燃料供給量を漸減させ、上記第2中間出力
への到達時に上記第2メインノズルグループへの燃料供
給量を停止するとともに同第2メインノズルグループへ
の燃料供給停止時の燃料減少分に見合うだけ上記第1メ
インノズルグループへの燃料供給量を増加させ、その後
出力ゼロまでは上記第1メインノズルグループへの燃料
供給量を漸減させる減負荷制御特性をそなえたことを特
徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, a multi-nozzle type combustor for a gas turbine of the present invention comprises:
In a multi-nozzle type combustor for a gas turbine, comprising a pilot nozzle and a first main nozzle group and a second main nozzle group, each of which includes a plurality of main nozzles installed near the pilot nozzle,
A fuel supply control system for controlling the fuel supply amounts to the pilot nozzles, the first main nozzle group, and the second main nozzle group to be distributed according to a control output signal is provided, and the control system controls the combustion. The fuel supply amount to the first main nozzle group is gradually increased from the initial operation of the reactor to the predetermined first intermediate output, and when the first intermediate output is reached, the fuel supply to the second main nozzle group is started. At the same time, the fuel supply amount to the first main nozzle group is reduced by an amount commensurate with the fuel supply amount to the second main nozzle group, and thereafter, the fuel supply amounts to the first and second main nozzle groups until the maximum output. Has a load increasing control characteristic for gradually increasing the load, and when the load is reduced from a high load state, up to a predetermined second intermediate output slightly lower than the first intermediate output. The fuel supply amount to each of the first and second main nozzle groups is gradually decreased, and when the second intermediate output is reached, the fuel supply amount to the second main nozzle group is stopped and the fuel amount is supplied to the second main nozzle group. Of the fuel supply amount to the first main nozzle group is increased by commensurate with the fuel decrease amount when the fuel supply is stopped, and then the fuel supply amount to the first main nozzle group is gradually reduced until the output is zero. It is characterized by having
【0007】また、本発明のガスタービン用マルチノズ
ル形燃焼器は、上記燃料供給制御系が、上記制御出力信
号を受ける燃料分配制御回路に、上記のパイロットノズ
ル,第1メインノズルグループおよび第2メインノズル
グループへの各燃料供給路における流量調節弁のための
各制御回路を接続されるとともに、同燃料供給制御回路
に弁開度補正関数回路を接続されるようにして構成され
たことを特徴としている。Further, in the multi-nozzle type combustor for a gas turbine of the present invention, the fuel supply control system has a fuel distribution control circuit which receives the control output signal in the pilot nozzle, the first main nozzle group and the second main nozzle group. It is configured such that each control circuit for the flow rate control valve in each fuel supply path to the main nozzle group is connected and a valve opening correction function circuit is connected to the fuel supply control circuit. I am trying.
【0008】[0008]
【作用】上述の本発明のガスタービン用マルチノズル形
燃焼器では、パイロットノズル,第1メインノズルグル
ープおよび第2メインノズルグループへの各燃料供給量
を制御出力信号に応じて分配するように制御する燃料供
給制御系が、パイロットノズルおよび第1メインノズル
による所定の第1中間出力での作動状態から増負荷を行
なう際に、第2メインノズルグループへの燃料供給開始
と同時にその増加分に見合うだけ第1メインノズルグル
ープへの燃料供給量を減少させることにより、その切替
制御が安定よく行なわれるようになる。In the above-described multi-nozzle combustor for a gas turbine of the present invention, the fuel supply amounts to the pilot nozzles, the first main nozzle group and the second main nozzle group are controlled so as to be distributed according to the control output signal. When the fuel supply control system increases the load from the operation state of the pilot nozzle and the first main nozzle at the predetermined first intermediate output, the fuel supply control system starts to supply the fuel to the second main nozzle group, and at the same time, the increased amount is satisfied. Only by reducing the fuel supply amount to the first main nozzle group, the switching control can be stably performed.
【0009】また、高負荷状態から負荷を順次減少させ
る場合には、所定の第2中間出力での作動状態からさら
に減負荷させる際に、第2メインノズルグループへの燃
料供給停止と同時にその減少量に見合うだけ第1メイン
ノズルグループへの燃料供給量を増加させることによ
り、その切替制御も安定よく行なわれるようになる。そ
して、上記所定の第1中間出力と比べて第2の中間出力
が低いレベルに設定されることにより、上述の燃料切替
の特性にヒステリシスが形成されるので、上記の第1お
よび第2の中間出力の近傍で負荷変動が生じても、上述
の燃料切替の作動が頻繁に行なわれるようなハンチング
を防止することができる。Further, when the load is sequentially reduced from the high load state, when the load is further reduced from the operating state at the predetermined second intermediate output, the fuel supply to the second main nozzle group is stopped and the load is reduced at the same time. By increasing the fuel supply amount to the first main nozzle group in proportion to the amount, the switching control can be stably performed. Since the second intermediate output is set to a level lower than the predetermined first intermediate output, hysteresis is formed in the above-described fuel switching characteristic, so that the first intermediate output and the second intermediate output described above are formed. Even if a load change occurs near the output, it is possible to prevent hunting in which the above-described fuel switching operation is frequently performed.
【0010】さらに上記燃料供給制御系が、上記のパイ
ロットノズル,第1メインノズルグループおよび第2メ
インノズルグループへの各燃料供給路における流量調節
弁のための各制御回路に、弁開度補正関数回路をそなえ
ている場合には、上記の各流量調節弁の弁特性に応じて
適切な制御信号が出力されるようになり、これにより上
記のパイロットノズル,第1メインノズルグループおよ
び第2メインノズルグループへの燃料供給が的確に行な
われるようになる。Further, the fuel supply control system includes a valve opening correction function in each control circuit for the flow rate control valve in each fuel supply path to the pilot nozzle, the first main nozzle group and the second main nozzle group. When a circuit is provided, an appropriate control signal is output according to the valve characteristics of each of the above flow rate control valves, whereby the pilot nozzle, the first main nozzle group, and the second main nozzle Fuel will be supplied to the group accurately.
【0011】[0011]
【実施例】以下図面により、本発明の一実施例としての
ガスタービン用マルチノズル形燃焼器について説明する
と、図1はその制御系の概略構成を示すブロック線図、
図2はその燃料分配についての制御特性を示すグラフ、
図3はそのパイロットノズルの燃料供給についての制御
特性を示すグラフ、図4はそのパイロットノズル用流量
調節弁の弁開度補正についての特性を示すグラフであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A multi-nozzle type combustor for a gas turbine according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system thereof.
FIG. 2 is a graph showing the control characteristics of the fuel distribution,
FIG. 3 is a graph showing the control characteristic of the fuel supply of the pilot nozzle, and FIG. 4 is a graph showing the characteristic of the valve opening correction of the pilot nozzle flow control valve.
【0012】本実施例のガスタービン用マルチノズル形
燃焼器の場合も、従来の場合と同様に、図5に示すごと
く燃焼器内筒3の内部でパイロットノズル1を取り囲む
複数のメインノズル2A,2Bが設けられて、燃焼域を
共用しており、これらのメインノズルは第1メインノズ
ルグループ2Aと第2メインノズルグループ2Bとに分
かれている。Also in the case of the multi-nozzle type combustor for a gas turbine of this embodiment, a plurality of main nozzles 2A surrounding the pilot nozzle 1 inside the combustor inner cylinder 3 as shown in FIG. 2B are provided to share the combustion zone, and these main nozzles are divided into a first main nozzle group 2A and a second main nozzle group 2B.
【0013】本実施例のガスタービン用マルチノズル形
燃焼器では特に、図1に示すように、ミニマムセレクタ
回路5から制御出力信号(以下CSOという。)を受け
る燃料分配制御回路6を含む燃料供給制御系が設けられ
ている。なお、ミニマムセレクタ回路5は、ガスタービ
ンの速度制御や最大出力リミット制御、燃焼ガス温度リ
ミット制御、最大燃料量リミット制御の各制御回路の出
力信号のうち、最小信号をCSOとして選択するもので
ある。In the multi-nozzle combustor for a gas turbine of this embodiment, in particular, as shown in FIG. 1, a fuel supply including a fuel distribution control circuit 6 which receives a control output signal (hereinafter referred to as CSO) from a minimum selector circuit 5. A control system is provided. The minimum selector circuit 5 selects the minimum signal as the CSO among the output signals of the control circuits for the gas turbine speed control, the maximum output limit control, the combustion gas temperature limit control, and the maximum fuel amount limit control. .
【0014】燃料分配制御回路6には、同回路6からそ
れぞれパイロットノズルCSO(PLCSO),第1メインノ
ズルグループCSO(MACSO)および第2メインノズル
グループCSO(MBCSO)を受けるパイロットノズル燃
料供給制御回路7P,第1メインノズルグループ燃料供
給制御回路7Aおよび第2メインノズルグループ燃料制
御回路7Bが接続されている。そして、これらの回路7
P,7A,7Bは、それぞれパイロットノズル用弁開度
補正関数回路8P,第1メインノズルグループ用弁開度
補正関数回路8Aおよび第2メインノズルグループ用弁
開度補正関数回路8Bを介して、パイロットノズル1,
第1メインノズルグループ2Aおよび第2メインノズル
グループ2Bへの各燃料供給路における流量調節弁9
P,9A,9Bの制御を行なうようになっている。The fuel distribution control circuit 6 receives pilot nozzles CSO (PLCSO), first main nozzle group CSO (MACSO) and second main nozzle group CSO (MBCSO) from the circuit 6, respectively. 7P, the first main nozzle group fuel supply control circuit 7A and the second main nozzle group fuel control circuit 7B are connected. And these circuits 7
P, 7A and 7B are respectively through a pilot nozzle valve opening correction function circuit 8P, a first main nozzle group valve opening correction function circuit 8A and a second main nozzle group valve opening correction function circuit 8B. Pilot nozzle 1,
Flow rate control valve 9 in each fuel supply path to the first main nozzle group 2A and the second main nozzle group 2B
P, 9A and 9B are controlled.
【0015】上述の燃料分配制御回路6は、図2に示す
ように、上記ガスタービン用マルチノズル形燃焼器の作
動初期から所定の第1中間出力Q1までは第1メインノ
ズルグループ2Aへの燃料供給量を漸増させ、第1中間
出力Q1への到達時に第2メインノズルグループ2Bへ
の燃料供給を開始するとともに同第2メインノズルグル
ープ2Bへの燃料供給分に見合うだけ第1メインノズル
グループ2Aへの燃料供給量を減少させ、その後最大出
力までは第1および第2メインノズルグループ2A,2
Bへの各燃料供給量を漸増させる増負荷制御特性をそな
え、かつ、高負荷状態からの減負荷時には第1中間出力
Q1よりもやや低い所定の第2中間出力Q2までは第1
および第2メインノズルグループ2A,2Bへの各燃料
供給量を漸減させ、第2中間出力Q2への到達時に第2
メインノズルグループ2Bへの燃料供給量を停止すると
ともに同第2メインノズルグループ2Bへの燃料供給停
止時の燃料減少分に見合うだけ第1メインノズルグルー
プ2Aへの燃料供給量を増加させ、その後出力ゼロまで
は第1メインノズルグループ2Aへの燃料供給量を漸減
させる減負荷制御特性をそなえている。なお、各ノズル
2P,2A,2Bへの燃料分配比率は、ガスタービンの
回転数や負荷により燃焼状態およびNOx値が最適にな
るように計算される。As shown in FIG. 2, the fuel distribution control circuit 6 described above feeds fuel to the first main nozzle group 2A from the initial operation of the gas turbine multi-nozzle combustor to a predetermined first intermediate output Q1. The supply amount is gradually increased, and when the first intermediate output Q1 is reached, the fuel supply to the second main nozzle group 2B is started, and the first main nozzle group 2A is formed in proportion to the fuel supply amount to the second main nozzle group 2B. Fuel supply to the first and second main nozzle groups 2A, 2 until the maximum output is reduced.
It has an increase load control characteristic for gradually increasing each fuel supply amount to B, and at the time of reducing the load from a high load state, the first intermediate output Q2 is slightly lower than the first intermediate output Q1
And the fuel supply amount to the second main nozzle groups 2A and 2B is gradually reduced to the second intermediate output Q2 when the second intermediate output Q2 is reached.
The fuel supply amount to the main nozzle group 2B is stopped, and the fuel supply amount to the first main nozzle group 2A is increased by an amount commensurate with the fuel decrease amount when the fuel supply to the second main nozzle group 2B is stopped. The zero load control characteristic is provided to gradually reduce the fuel supply amount to the first main nozzle group 2A until zero. The fuel distribution ratio to each of the nozzles 2P, 2A, 2B is calculated so that the combustion state and NOx value are optimized depending on the rotation speed and load of the gas turbine.
【0016】パイロットノズル燃料供給回路7Pは、PL
CSOを受けると、図3に示すPLCSOとパイロットノズル用
流量調節弁CV値との関係に基づき、そのCV値を設定
して、同CV値に対応する制御信号をパイロットノズル
用弁開度補正関数回路8Pへ出力するようになってい
る。なお、図3に示すPLCSOとパイロットノズル用流量
調節弁CV値との関係は、パイロットノズルへの燃料供
給路の配管や同ノズル自体の圧力損失量を計算し、各状
態に応じたCV値となるように決定されたものである。The pilot nozzle fuel supply circuit 7P has a PL
When the CSO is received, the CV value is set based on the relationship between the PLCSO and the pilot nozzle flow control valve CV value shown in FIG. 3, and the control signal corresponding to the CV value is set to the pilot nozzle valve opening correction function. It is adapted to output to the circuit 8P. Note that the relationship between the PLCSO and the pilot nozzle flow control valve CV value shown in FIG. 3 is calculated by calculating the pressure loss amount in the piping of the fuel supply path to the pilot nozzle and the nozzle itself, and the CV value corresponding to each state. It was decided to become.
【0017】パイロットノズル用弁開度補正関数回路8
Pは、パイロットノズル燃料供給回路7Pからパイロッ
トノズル用流量調節弁CV値に対応した信号を受ける
と、同CV値を図4に示す弁開度特性の補正関数に従っ
て補正された弁開度制御信号をパイロットノズル用流量
調節弁9Pへ出力するようになっている。なお、図4に
示すパイロットノズル用の弁開度特性の補正関数は、あ
らかじめ計測された流調弁9Pの製作誤差に応じて微調
整を施されるものである。Pilot nozzle valve opening correction function circuit 8
When P receives a signal corresponding to the pilot nozzle flow control valve CV value from the pilot nozzle fuel supply circuit 7P, the CV value is corrected according to the correction function of the valve opening characteristic shown in FIG. Is output to the pilot nozzle flow rate control valve 9P. The correction function of the valve opening characteristic for the pilot nozzle shown in FIG. 4 is finely adjusted according to the manufacturing error of the flow control valve 9P measured in advance.
【0018】本実施例のガスタービン用マルチノズル形
燃焼器では、さらに、パイロットノズル1に到る燃料流
路にパイロットノズル用圧力調節弁10Pを介装されてお
り、同弁10Pにもパイロットノズル燃料供給制御回路7
Pから制御信号が送られるようになっていて、この圧力
調節弁10Pでは流量調節弁9Pの差圧が目標値となるよ
うに制御される。In the multi-nozzle type combustor for a gas turbine of this embodiment, a pressure control valve 10P for a pilot nozzle is further provided in the fuel flow path reaching the pilot nozzle 1, and the pilot nozzle also has a pilot nozzle 10P. Fuel supply control circuit 7
A control signal is sent from P, and the pressure control valve 10P is controlled so that the differential pressure of the flow rate control valve 9P becomes a target value.
【0019】そして、第1メインノズルグループおよび
第2メインノズルグループについても、各燃料供給制御
回路7A,7B、各弁開度補正関数回路8A,8B、各
流量調節弁9A,9Bおよび各圧力調節弁10A,10Bに
より、前述したパイロットノズルについての各回路7
P,8Pおよび各弁9P,10Pによる制御と同様の制御
が行なわれる。Also for the first main nozzle group and the second main nozzle group, the fuel supply control circuits 7A and 7B, the valve opening degree correction function circuits 8A and 8B, the flow rate control valves 9A and 9B, and the pressure control. By the valves 10A and 10B, each circuit 7 for the pilot nozzle described above
Control similar to the control by P, 8P and each valve 9P, 10P is performed.
【0020】このようにして、本実施例のガスタービン
用マルチノズル形燃焼器では、パイロットノズル1,第
1メインノズルグループ2Aおよび第2メインノズルグ
ループ2Bへの各燃料供給量を制御出力信号に応じて分
配するように制御する燃料供給制御系が、パイロットノ
ズル1および第1メインノズル2Aによる所定の第1中
間出力Q1の作動状態から増負荷を行なう際に、第2メ
インノズルグループ2Bへの燃料供給開始と同時に第1
メインノズルグループ2Aへの燃料供給量を減少させる
ことにより、その切替制御が安定よく行なわれるように
なる。In this way, in the multi-nozzle combustor for a gas turbine of this embodiment, the fuel supply amounts to the pilot nozzle 1, the first main nozzle group 2A and the second main nozzle group 2B are used as control output signals. When the fuel supply control system that controls so as to distribute the load increases from the operating state of the predetermined first intermediate output Q1 by the pilot nozzle 1 and the first main nozzle 2A to the second main nozzle group 2B. No. 1 at the same time as the start of fuel supply
By reducing the fuel supply amount to the main nozzle group 2A, the switching control can be stably performed.
【0021】また、高負荷状態から負荷を順次減少させ
る場合には、所定の第2中間出力Q2の作動状態からさ
らに減負荷させる際に、第2メインノズルグループ2B
への燃料供給停止と同時に第1メインノズルグループ2
Aへの燃料供給量を増加させることにより、その切替制
御も安定よく行なわれるようになる。そして、第1中間
出力Q1と比べて第2の中間出力Q2が低いレベルに設
定されることにより、上述の燃料切替の特性にヒステリ
シスが形成されるので、第1および第2の中間出力Q
1,Q2の近傍で負荷変動が生じても、上述の燃料切替
の作動が頻繁に行なわれるハンチングを防止することが
できる。Further, when the load is sequentially reduced from the high load state, the second main nozzle group 2B is used when the load is further reduced from the predetermined second intermediate output Q2 operating state.
When the fuel supply to the first main nozzle group 2 is stopped
By increasing the amount of fuel supplied to A, the switching control can be stably performed. Since the second intermediate output Q2 is set to a lower level than the first intermediate output Q1, hysteresis is formed in the above-described fuel switching characteristic, so that the first and second intermediate outputs Q1 and Q2 are generated.
Even if a load change occurs in the vicinity of 1 and Q2, it is possible to prevent the above-mentioned hunting in which the fuel switching operation is frequently performed.
【0022】さらに上記燃料供給制御系が、パイロット
ノズル1,第1メインノズルグループ2Aおよび第2メ
インノズルグループ2Bへの各燃料供給路における流量
調節弁9P,9A,9Bのための各制御回路に、弁開度
補正関数回路8P,8A,8Bをそなえているので、各
流量調節弁9P,9A,9Bの弁特性に応じて適切な制
御信号が出力されるようになり、これによりパイロット
ノズル1,第1メインノズルグループ2Aおよび第2メ
インノズルグループ2Bへの燃料供給が的確に行なわれ
るようになる。Further, the fuel supply control system is provided in each control circuit for the flow rate control valves 9P, 9A, 9B in each fuel supply path to the pilot nozzle 1, the first main nozzle group 2A and the second main nozzle group 2B. Since the valve opening correction function circuits 8P, 8A, 8B are provided, appropriate control signals can be output according to the valve characteristics of the flow rate control valves 9P, 9A, 9B. , The fuel is accurately supplied to the first main nozzle group 2A and the second main nozzle group 2B.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のガスター
ビン用マルチノズル形燃焼器によれば、以下のような効
果が得られる。 (1) パイロットノズル,第1メインノズルグループおよ
び第2メインノズルグループへの各燃料供給量を制御出
力信号に応じて分配するように制御する燃料供給制御系
が、パイロットノズルおよび第1メインノズルによる所
定の第1中間出力の作動状態から増負荷を行なう際に、
第2メインノズルグループへの燃料供給開始と同時に、
その供給開始に伴う燃料増加分に見合うだけ第1メイン
ノズルグループへの燃料供給量を減少させることによ
り、その切替制御が安定よく行なわれるようになる。 (2) 高負荷状態から負荷を順次減少させる場合には、所
定の第2中間出力の作動状態からさらに減負荷させる際
に、第2メインノズルグループへの燃料供給停止と同時
に、その供給停止に伴う燃料減少分に見合うだけ第1メ
インノズルグループへの燃料供給量を増加させることに
より、その切替制御も安定よく行なわれるようになる。 (3) 上記所定の第1中間出力と比べて第2の中間出力が
低いレベルに設定されることにより、上述の燃料切替の
特性にヒステリシスが形成されるので、上記の第1およ
び第2の中間出力の近傍で負荷変動が生じても、上述の
燃料切替の作動が頻繁に行なわれるハンチングを防止す
ることができる。 (4) 上記燃料供給制御系が、上記のパイロットノズル,
第1メインノズルグループおよび第2メインノズルグル
ープへの各燃料供給路における流量調節弁のための各制
御回路に、弁開度補正関数回路をそなえている場合に
は、上記の各流量調節弁の弁特性に応じて適切な制御信
号が出力されるようになり、これにより上記のパイロッ
トノズル,第1メインノズルグループおよび第2メイン
ノズルグループへの燃料供給が的確に行なわれるように
なる。 (5) 上記(1)〜(4)項により、複数台のガスタービンを有
するコンバインドプラントの制御特性が大幅に向上する
ようになる。As described in detail above, according to the multi-nozzle type combustor for a gas turbine of the present invention, the following effects can be obtained. (1) A fuel supply control system that controls so as to distribute each fuel supply amount to the pilot nozzle, the first main nozzle group, and the second main nozzle group according to the control output signal is based on the pilot nozzle and the first main nozzle. When increasing the load from the predetermined operating state of the first intermediate output,
At the same time when the fuel supply to the second main nozzle group is started,
By reducing the fuel supply amount to the first main nozzle group by an amount commensurate with the increase in fuel accompanying the start of supply, the switching control can be performed stably. (2) When the load is sequentially reduced from the high load state, when the load is further reduced from the predetermined second intermediate output operating state, the fuel supply to the second main nozzle group is stopped at the same time as the fuel supply is stopped. By increasing the fuel supply amount to the first main nozzle group in proportion to the accompanying fuel decrease amount, the switching control can be stably performed. (3) Since the second intermediate output is set to a lower level than the predetermined first intermediate output, a hysteresis is formed in the above-mentioned fuel switching characteristic, so that the first and second Even if a load change occurs near the intermediate output, it is possible to prevent the above-mentioned hunting in which the fuel switching operation is frequently performed. (4) The fuel supply control system includes the pilot nozzle,
When each control circuit for the flow rate adjusting valve in each fuel supply path to the first main nozzle group and the second main nozzle group is provided with a valve opening correction function circuit, Appropriate control signals are output according to the valve characteristics, so that fuel can be accurately supplied to the pilot nozzles, the first main nozzle group and the second main nozzle group. (5) From the above items (1) to (4), the control characteristics of the combined plant having a plurality of gas turbines are significantly improved.
【図1】本発明の一実施例としてのガスタービン用マル
チノズル形燃焼器の制御系の概略構成を示すブロック線
図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of a multi-nozzle type combustor for a gas turbine as one embodiment of the present invention.
【図2】図1の燃焼器における燃料分配についての制御
特性を示すグラフである。2 is a graph showing control characteristics for fuel distribution in the combustor of FIG. 1. FIG.
【図3】図1の燃焼器におけるパイロットノズルの燃料
供給についての制御特性を示すグラフである。3 is a graph showing control characteristics for fuel supply of a pilot nozzle in the combustor of FIG.
【図4】図1の燃焼器におけるパイロットノズル用流量
調節弁の弁開度補正についての特性を示すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing the characteristics of valve opening correction of the pilot nozzle flow control valve in the combustor of FIG. 1.
【図5】ガスタービン用マルチノズル形燃焼器の正面図
である。FIG. 5 is a front view of a multi-nozzle type combustor for a gas turbine.
1 パイロットノズル 2A 第1メインノズルグループ 2B 第2メインノズルグループ 3 燃焼器内筒 4 スワーラー 5 ミニマムセレクタ回路 6 燃料分配制御回路 7A 第1メインノズルグループ燃料供給制御回路 7B 第2メインノズルグループ燃料供給制御回路 7P パイロットノズル燃料供給制御回路 8A 第1メインノズル用弁開度補正関数回路 8B 第2メインノズル用弁開度補正関数回路 8P パイロットノズル用弁開度補正関数回路 9A 第1メインノズル用流量調節弁 9B 第2メインノズル用流量調節弁 9P パイロットノズル用流量調節弁 10A 第1メインノズル用圧力調節弁 10B 第2メインノズル用圧力調節弁 10P パイロットノズル用圧力調節弁 1 Pilot Nozzle 2A First Main Nozzle Group 2B Second Main Nozzle Group 3 Combustor Inner Cylinder 4 Swirler 5 Minimum Selector Circuit 6 Fuel Distribution Control Circuit 7A First Main Nozzle Group Fuel Supply Control Circuit 7B Second Main Nozzle Group Fuel Supply Control Circuit 7P Pilot nozzle fuel supply control circuit 8A First main nozzle valve opening correction function circuit 8B Second main nozzle valve opening correction function circuit 8P Pilot nozzle valve opening correction function circuit 9A First main nozzle flow rate adjustment Valve 9B Flow control valve for second main nozzle 9P Flow control valve for pilot nozzle 10A Pressure control valve for first main nozzle 10B Pressure control valve for second main nozzle 10P Pressure control valve for pilot nozzle
Claims (2)
ルの近傍にそれぞれ設置された複数のメインノズルから
なる第1メインノズルグループおよび第2メインノズル
グループとをそなえたガスタービン用マルチノズル形燃
焼器において、上記のパイロットノズル,第1メインノ
ズルグループおよび第2メインノズルグループへの各燃
料供給量を制御出力信号に応じて分配するように制御す
る燃料供給制御系が設けられ、同制御系が、上記燃焼器
の作動初期から所定の第1中間出力までは上記第1メイ
ンノズルグループへの燃料供給量を漸増させ、上記第1
中間出力への到達時に上記第2メインノズルグループへ
の燃料供給を開始するとともに同第2メインノズルグル
ープへの燃料供給分に見合うだけ上記第1メインノズル
グループへの燃料供給量を減少させ、その後最大出力ま
では上記第1および第2メインノズルグループへの各燃
料供給量を漸増させる増負荷制御特性をそなえ、かつ、
高負荷状態からの減負荷時には上記第1中間出力よりも
やや低い所定の第2中間出力までは上記第1および第2
メインノズルグループへの各燃料供給量を漸減させ、上
記第2中間出力への到達時に上記第2メインノズルグル
ープへの燃料供給量を停止するとともに同第2メインノ
ズルグループへの燃料供給停止時の燃料減少分に見合う
だけ上記第1メインノズルグループへの燃料供給量を増
加させ、その後出力ゼロまでは上記第1メインノズルグ
ループへの燃料供給量を漸減させる減負荷制御特性をそ
なえたことを特徴とする、ガスタービン用マルチノズル
形燃焼器。1. A multi-nozzle type combustor for a gas turbine, comprising: a pilot nozzle; and a first main nozzle group and a second main nozzle group, each of which comprises a plurality of main nozzles installed near the pilot nozzle, A fuel supply control system for controlling the fuel supply amounts to the pilot nozzles, the first main nozzle group, and the second main nozzle group to be distributed according to a control output signal is provided, and the control system controls the combustion. From the initial operation of the reactor to the predetermined first intermediate output, the fuel supply amount to the first main nozzle group is gradually increased to
When the intermediate output is reached, fuel supply to the second main nozzle group is started, and the fuel supply amount to the first main nozzle group is reduced by an amount commensurate with the fuel supply amount to the second main nozzle group. Up to the maximum output, it has an increase load control characteristic that gradually increases the fuel supply amount to the first and second main nozzle groups, and
When the load is decreased from the high load state, the first and second intermediate outputs up to a predetermined second intermediate output slightly lower than the first intermediate output are provided.
Each fuel supply amount to the main nozzle group is gradually reduced, and when the second intermediate output is reached, the fuel supply amount to the second main nozzle group is stopped and the fuel supply amount to the second main nozzle group is stopped. It is characterized in that the fuel supply amount to the first main nozzle group is increased by an amount commensurate with the fuel reduction amount, and then the fuel supply amount to the first main nozzle group is gradually reduced until the output reaches zero. A multi-nozzle type combustor for gas turbines.
ノズル形燃焼器において、上記燃料供給制御系が、上記
制御出力信号を受ける燃料分配制御回路に、上記のパイ
ロットノズル,第1メインノズルグループおよび第2メ
インノズルグループへの各燃料供給路における流量調節
弁のための各燃料供給制御回路を接続されるとともに、
同燃料供給制御回路に弁開度補正関数回路を接続される
ようにして構成されたことを特徴とする、ガスタービン
用マルチノズル形燃焼器。2. The multi-nozzle combustor for a gas turbine according to claim 1, wherein the fuel supply control system includes a fuel distribution control circuit for receiving the control output signal, the pilot nozzle and the first main nozzle group. And each fuel supply control circuit for the flow rate control valve in each fuel supply path to the second main nozzle group is connected,
A multi-nozzle combustor for a gas turbine, characterized in that a valve opening correction function circuit is connected to the fuel supply control circuit.
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