JPS59213927A - Device for monitoring combustor of gas turbine - Google Patents
Device for monitoring combustor of gas turbineInfo
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- JPS59213927A JPS59213927A JP8774783A JP8774783A JPS59213927A JP S59213927 A JPS59213927 A JP S59213927A JP 8774783 A JP8774783 A JP 8774783A JP 8774783 A JP8774783 A JP 8774783A JP S59213927 A JPS59213927 A JP S59213927A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ガスタービンの燃焼器の監視装置に関する。[Detailed description of the invention] [Field of application of the invention] The present invention relates to a monitoring device for a gas turbine combustor.
特に、多筒燃焼方式のガスタービンについても有効に適
用でき、その他各種の方式の燃焼器”についても適用可
能であるガスタービンの燃焼器の監視装置に関する。In particular, the present invention relates to a gas turbine combustor monitoring device that can be effectively applied to a multi-tube combustion type gas turbine, and can also be applied to various other types of combustors.
ガスタービンの燃焼器の燃焼状態を知ること、すなわち
燃焼器の監視を行う為には、燃焼器内の燃焼ガス温度を
把握する必要がある。しかし、燃焼ガスの温度は１００
０ｔ：’以上と非常に高温である為、燃焼器内での直接
測定は極めて困難である。In order to know the combustion state of a combustor of a gas turbine, that is, to monitor the combustor, it is necessary to know the combustion gas temperature within the combustor. However, the temperature of the combustion gas is 100
Since the temperature is extremely high, exceeding 0t:', direct measurement inside the combustor is extremely difficult.
たとえ測定できたとしても、長時間継続して測定するこ
とは不可能である。そのような高温状態に長時間耐えら
れる温度センサを設置することは無理だからである。か
つ、燃焼器内に温度センサを設けると、万一これが剥５
れたシ破損したりしてタービン部に流入して事故を起こ
す虞れもあシ、このことからも、燃焼器内の温度センサ
設置は避けるべきである。その為、現状では一般的に、
ガスタービンにおいて燃・暁器よりもつと下流で仕事を
してしまったｔ温度の低い（５００Ｃ前Ｆ＆）排気ガス
の１１度を測定することにより、燃焼器の正常、あるい
は異常（燃焼器の損傷、失火等）の診断を行っている。Even if it were possible to measure it, it would be impossible to measure it continuously for a long time. This is because it is impossible to install a temperature sensor that can withstand such high temperature conditions for a long time. In addition, if a temperature sensor is installed inside the combustor, in the unlikely event that this
There is also a risk that the temperature sensor may be damaged and flow into the turbine section, causing an accident.For this reason as well, installing a temperature sensor inside the combustor should be avoided. Therefore, at present, generally
In a gas turbine, by measuring the temperature of 11 degrees in the low-temperature (before 500C) exhaust gas that has done work downstream of the combustor, it is possible to determine whether the combustor is normal or abnormal (combustor damage). , misfire, etc.).
この隅台、燃焼器が正常であれば排気ガス温度はほぼ同
一の分布を示し、燃焼器に異常があれば排気ガス温度が
局部的に低くなることによシ、５゛４常を感知できる。If the combustor is normal, the exhaust gas temperature will show almost the same distribution, and if there is an abnormality in the combustor, the exhaust gas temperature will be locally low, making it possible to detect a 5-4 error. .
しかし、この方法では、燃焼器の異常判別を、燃焼器よ
りずつと下流の位置における鯖、度の測定により行う為
、燃焼器の損傷が大きくないと顕著に温度分布が変化せ
ず、よって大きな損傷に至らない限シ異常を感知できな
いという問題がある。又、多筒燃・腕力式のガスタービ
ンにおいては、各節の燃焼器からの燃焼ガスが全部ター
ビン部に流入するので、ここでタービン羽根の回転及び
静翼によりこの燃・暁ガスが撹乱される結果、各燃焼器
の異常は言わば薄められることになる。従って実際上、
かなりの本数の燃焼器が広範囲に損傷又は失火しないと
、異常の判別は不可能である。しかも感知の応答も遅い
という欠点がある。However, with this method, the abnormality of the combustor is determined by measuring temperature at positions downstream of the combustor, so the temperature distribution will not change significantly unless the combustor is severely damaged. There is a problem in that abnormalities cannot be detected unless they cause damage. In addition, in a multi-tube combustion type gas turbine, all the combustion gas from the combustor at each node flows into the turbine section, so this combustion gas is disturbed by the rotation of the turbine blades and stator blades. As a result, the abnormalities in each combustor are, so to speak, attenuated. Therefore, in practice,
It is not possible to determine an abnormality unless a significant number of combustors are extensively damaged or misfire. Moreover, it has the disadvantage that the sensing response is slow.
第１図は、多筒燃焼方式のガスタービンの説明図である
。この図に基づいて、従来例につき更に詳しく述べる。FIG. 1 is an explanatory diagram of a multi-tube combustion type gas turbine. Based on this figure, the conventional example will be described in more detail.
本図において、同一形状・同一寸法の燃焼器４ａが、ロ
ータ１１の円周上に複数本設置されている。ガスタービ
ンのコンプレッサ一部１で圧縮された空気２は、タービ
ンケーシング３内を通り、燃焼器外筒４内へ流れて燃焼
器内筒５内に流入する。ここで燃料ノズル６よシ噴霧さ
れた燃料と混合拡散されて点火プラグ７により点火され
、燃焼する。燃焼ガス８は、燃焼器内筒５内及びトラン
ジションピース９を通りタービン部１０へ流入しロータ
１１を回す。その後燃焼ガス８は排ガス１２となって大
気へ放出される。前述した一般的な燃焼器監視の為の温
度測定は、排ガス１２が大気へ放出される直前の位置に
おいてなされる。従って燃焼器４ａにおけるガス状態と
は相当に隔った状態しか把握することができず、この為
°：区上述べたように燃焼器監視に関し、種々の欠点・
問題が生じている。In this figure, a plurality of combustors 4a having the same shape and size are installed on the circumference of the rotor 11. Air 2 compressed by the compressor part 1 of the gas turbine passes through the turbine casing 3, flows into the combustor outer cylinder 4, and flows into the combustor inner cylinder 5. Here, it is mixed and diffused with the fuel sprayed by the fuel nozzle 6, ignited by the spark plug 7, and combusted. The combustion gas 8 flows into the turbine section 10 through the combustor inner cylinder 5 and the transition piece 9, and rotates the rotor 11. Thereafter, the combustion gas 8 becomes exhaust gas 12 and is released into the atmosphere. The temperature measurements for general combustor monitoring described above are made at a location just before the exhaust gas 12 is released to the atmosphere. Therefore, it is possible to grasp only a state that is quite different from the gas state in the combustor 4a, and for this reason, as mentioned above, there are various drawbacks and disadvantages regarding combustor monitoring.
A problem has arisen.
本発明の目的は、上述した従来の欠点をなくし、燃焼器
内面の状態を適確に感知することによシ正確で詳細な燃
焼器の監視を行なうことができ、従って監視装置として
信頼性が高く、シかもと６結果ガスタービンの運転保守
に対する信頼性も向上できる燃焼器の監視装置を提供す
ることにある。It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, to enable accurate and detailed monitoring of the combustor by accurately sensing the condition of the inner surface of the combustor, and to thereby provide reliable monitoring equipment. It is an object of the present invention to provide a combustor monitoring device that can improve the reliability of operation and maintenance of a gas turbine.
本発明の燃焼器監視装置は、一般的に行われている温度
測定による監視ではなく、個々の燃焼器について、燃焼
器の内外の圧力差と、燃焼中に生じる燃焼振動圧力の変
化とを測定することにより、燃焼器の監視を行うように
したことを特徴とするものである。The combustor monitoring device of the present invention measures the pressure difference between the inside and outside of the combustor and the change in combustion oscillation pressure that occurs during combustion for each combustor, instead of monitoring by temperature measurement, which is commonly performed. This feature is characterized in that the combustor is monitored by doing so.
以下、本発明の実施例の内のいくつかについて図面を参
照して説明する。Some embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第２図は、その内の一実施例を示しだ図である。FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of this.
このガスタービンの燃焼器監視装置は、燃焼器内外の圧
力差ＰＣＰ！＋と、燃焼器内の燃焼振動圧力の変化とを
測定して、これらの測定値に基づいて燃焼器の状態を監
視する構成としたものである。This gas turbine combustor monitoring device measures the pressure difference inside and outside the combustor (PCP)! + and changes in combustion oscillation pressure within the combustor, and the state of the combustor is monitored based on these measured values.
従って、従来の如き排ガスの温度ではなく、燃焼内の圧
力のデータにより直接その状態を知ることができるので
、正確な監視を達成できる。しかも、個々の燃焼器につ
いてのデータを直接得られるので、異常が生じても速や
かな診断を行うことができる。Therefore, the condition can be directly known from the data of the pressure within the combustion, rather than the temperature of the exhaust gas as in the conventional case, so that accurate monitoring can be achieved. Moreover, since data on each combustor can be directly obtained, even if an abnormality occurs, it can be diagnosed quickly.
更に詳しくは、本実施例の具体的な構成は次のようにな
っている。第２図において、コンプレッサ一部で圧縮さ
れた圧縮空気は、燃焼器外筒２０内へ導かれる。次いで
その燃焼器外筒２０内にほぼ同芯で設置されている燃焼
器内筒２１の軸方向及び周方向に設けられている多数の
空気穴２２を通って、該燃焼器内筒２１内に流入する。More specifically, the specific configuration of this embodiment is as follows. In FIG. 2, compressed air partially compressed by the compressor is guided into the combustor outer cylinder 20. Next, air flows into the combustor inner cylinder 21 through a large number of air holes 22 provided in the axial and circumferential directions of the combustor inner cylinder 21 which is installed approximately concentrically within the combustor outer cylinder 20. Inflow.
流入した空気はここで燃料ノズル２３より噴射された燃
料と混合拡散し、何らかの手段により着火され燃焼し、
燃焼ガスを生成する。燃・暁器外筒２０の外周にはフラ
ンジ２５が溶接（または相当する手段）により取付けら
れて、これによシ直径１０問以下程度のチューブ２４が
燃焼器外筒２０内に突出して保持されている。該フラン
ジ２５には、チューブ２４の燃焼器外筒２０内における
位置決めの固定の為のフイツチングコネクター２６が、
ネジ込み固定されている。チューブ２４は、その位置が
、燃焼器外筒２０内１ｌｉｌｌ ２０ ａと燃焼器内筒
２１外側２１ａとによって形成される空間２８の片側に
おいて、半径方向にほぼ１／２の位置となるように設定
されて固定されている。このチューブ２４は、その一端
２４ａがこのように燃焼器外筒２０内に挿入固定されて
いるが、その他端は、圧力センサー２７へと導かれてい
る。このことにより、チューブ２４内の圧力は燃焼器外
筒２０内の空間２８の圧力と同等になる。同時に、この
空間２８の圧力を、圧力センサー２７によシ測定するよ
うになっている。この圧力Ｐｃは、コンプレッサ一部で
圧縮された圧縮空気１９の圧力にほぼ等しい。尚この圧
力Ｐｃは、多筒燃焼方式の燃焼器にあっては、その燃焼
器の個々において測定するものとする。（これについて
は第３図を参照しての次の実施例において詳述する）。The inflowing air mixes with the fuel injected from the fuel nozzle 23, diffuses there, is ignited by some means, and burns.
Produces combustion gas. A flange 25 is attached to the outer periphery of the combustor outer cylinder 20 by welding (or equivalent means), and a tube 24 having a diameter of about 10 or less is protruded into the combustor outer cylinder 20 and held thereby. ing. The flange 25 has a fitting connector 26 for fixing the position of the tube 24 in the combustor outer cylinder 20.
Fixed with screws. The tube 24 is set so that its position is approximately 1/2 in the radial direction on one side of the space 28 formed by the inner 1 liter 20a of the combustor outer cylinder 20 and the outer side 21a of the combustor inner cylinder 21. It has been fixed. One end 24a of the tube 24 is thus inserted and fixed into the combustor outer cylinder 20, while the other end is led to the pressure sensor 27. This makes the pressure within the tube 24 equal to the pressure in the space 28 within the combustor sheath 20 . At the same time, the pressure in this space 28 is measured by a pressure sensor 27. This pressure Pc is approximately equal to the pressure of compressed air 19 compressed by a portion of the compressor. Note that this pressure Pc is measured in each combustor in the case of a multi-tube combustion type combustor. (This will be discussed in detail in the next example with reference to FIG. 3).
また、燃焼器外筒２０の外周には、前述したと同様の手
段にてチューブ２９が設けられている。Further, a tube 29 is provided on the outer periphery of the combustor outer cylinder 20 by the same means as described above.
このチューブ２９の一端２９ａは、＾ＩＪ述した場合と
は異なシ、燃焼器内筒２１内に至るまで挿入されている
。この場合、燃焼器内筒２１に設けられている多数の空
気穴２２を利用するか、あるいは、挿入の為の専用の穴
を追加することによシ、チューブ２９の一端２９ａを燃
焼器内筒２１内に押入する。尚、一般的には、挿入の為
の専用の穴を設けることは、燃焼器の燃焼特性を変える
ことになりかねない為、現有の空気穴２２の利用の方が
好ましい。運転中における燃焼器外筒２０と燃焼器内筒
２１との熱膨張による伸び量に差がある為、チューブ２
９が挿入される空気穴２２は、チューブ２９の外径より
熱伸び量の差分を考慮してもチューブ２９が燃焼器内筒
２１と接触することがない程度の直径を有する空気穴２
２とする。このチューブ２９の他端は、ブロック３２に
より２つに分岐され、その各々に圧力センサ３０及び３
１が取付けられる。圧カセンザ３０，３１に至るまでの
チューブ２９内の圧力は燃焼４内筒内の圧力と同等とな
るようにしておく。One end 29a of this tube 29 is inserted all the way into the combustor inner cylinder 21, which is different from the case described above. In this case, one end 29a of the tube 29 can be inserted into the combustor inner cylinder by using a large number of air holes 22 provided in the combustor inner cylinder 21, or by adding a dedicated hole for insertion. Push it into 21. Generally, it is preferable to use the existing air holes 22 because providing a dedicated hole for insertion may change the combustion characteristics of the combustor. Because there is a difference in the amount of elongation due to thermal expansion between the combustor outer cylinder 20 and the combustor inner cylinder 21 during operation, the tube 2
The air hole 22 into which the tube 9 is inserted has a diameter that is large enough to prevent the tube 29 from coming into contact with the combustor inner cylinder 21 even considering the difference in thermal expansion from the outer diameter of the tube 29.
Set it to 2. The other end of this tube 29 is branched into two by a block 32, each of which has pressure sensors 30 and 3.
1 is installed. The pressure inside the tube 29 up to the pressure sensors 30 and 31 is made to be equal to the pressure inside the combustion cylinder 4.
通常、空気は、流路が急に変化した場合、流路の摩擦損
失等によシ圧力降下を生じることが知られている。ガス
タービンの燃焼器においても同様の現象により、燃焼器
外筒２０内の空間２８に流入した圧縮空気１９の圧力は
、燃焼器内筒２１内に空気穴２２を通って流入する際、
圧力降下を生じる。この結果燃焼器内筒２１内の圧力は
、圧縮空気１９より低い圧力となる。この圧力降下は、
通常、燃・焼器の設計上、３〜４％となっている。Generally, it is known that air causes a pressure drop due to friction loss in the flow path when the flow path changes suddenly. Due to a similar phenomenon in the combustor of a gas turbine, the pressure of the compressed air 19 that has flowed into the space 28 in the combustor outer cylinder 20 is reduced when it flows into the combustor inner cylinder 21 through the air hole 22.
resulting in a pressure drop. As a result, the pressure within the combustor inner cylinder 21 becomes lower than that of the compressed air 19. This pressure drop is
Usually, it is 3 to 4% due to the design of the combustor.
このことから、上記のようにして燃焼器外筒２０内の空
間２８の圧力Ｐｃと燃焼器内筒２１内の圧力ＰＲとを測
定し、その圧力差Ｐｃ Ｐｉｆ：算出すれば、燃焼器
の状態を把握することができる。From this, if the pressure Pc in the space 28 in the combustor outer cylinder 20 and the pressure PR in the combustor inner cylinder 21 are measured as described above, and the pressure difference Pc Pif is calculated, the state of the combustor can be determined. can be understood.
（尚、燃焼器内筒２１内の圧力を測定する為のチューブ
２９の挿入量は、あまり深すぎると燃焼ガスの火炎に触
れチューブが焼損又は、溶融する為、燃焼器内筒２１の
内壁より約５閾程度挿入するようにする。）
又、燃焼器は、特有の現象として、燃焼振動を生じるこ
とが知られている。これは、可燃物が空気と混合されで
ある限られた空間内（この場合燃焼器内筒内）で燃焼す
る場合、場所の違いによシ可燃物と空気の混合状態が異
なる為、燃焼反応の生じる時間にばらつきが生じ、この
ことによシ空間内の空気を振動させ、との為気柱の振動
がもたらされて圧力の変動となり、感知されるものであ
る。これは燃焼してない場合はその変動レベル（燃焼振
動値）は非常に低く、燃焼していても、正常燃焼時は、
該燃焼振動値は比較的低いものとして感知される。しか
し異常燃焼時は、極度に燃焼振動値は高くなってくる。(Please note that the insertion amount of the tube 29 for measuring the pressure inside the combustor inner cylinder 21 should be set so that the tube 29 is inserted from the inner wall of the combustor inner cylinder 21 because if it is inserted too deeply, it will come into contact with the flame of combustion gas and the tube will burn out or melt. (Approximately 5 thresholds should be inserted.) Furthermore, it is known that combustion oscillations occur as a unique phenomenon in combustors. This is because when combustibles are mixed with air and combusted in a limited space (in this case, inside the combustor cylinder), the combustion reaction occurs because the mixing state of the combustibles and air differs depending on the location. There is a variation in the time at which this happens, which causes the air in the space to vibrate, which causes vibrations in the air column, resulting in pressure fluctuations that can be sensed. This means that when there is no combustion, the fluctuation level (combustion oscillation value) is very low, and even when combustion is occurring, during normal combustion,
The combustion oscillation value is perceived as relatively low. However, during abnormal combustion, the combustion oscillation value becomes extremely high.
よって、燃焼器内筒２１内に挿入されたチューブ２９の
他端を分岐したその一方は、燃焼器内筒２１内圧Ｐｇを
測定し燃焼器の圧力降下を算出する為に用いるが、他方
により燃焼振動値ＰＡを測定するようにすれば、燃焼状
態を把握できることになる。Therefore, one branched end of the tube 29 inserted into the combustor inner cylinder 21 is used to measure the internal pressure Pg of the combustor inner cylinder 21 and calculate the pressure drop of the combustor; By measuring the vibration value PA, the combustion state can be grasped.
従って本実施例では、上記のように燃焼器内外の圧力差
Ｐ ｃ −Ｐ Ｒを、チューブ２４と圧力センサ２７と
による燃焼器内筒２１の外側の圧力Ｐｃの検出と、チュ
ーブ２７と圧力センサ３０とによる燃焼器内筒２１ａの
圧力Ｐｇの検出により測定し、このデータにより燃焼器
の燃焼状態を知るようにした。かつチューブ２４と圧力
センサ３１とにより、燃焼器内の燃焼振動値を測定し、
このデータにより燃焼状幅を知るようにしたものである
。Therefore, in this embodiment, as described above, the pressure difference P c -P R between the inside and outside of the combustor is detected by the detection of the pressure Pc outside the combustor inner cylinder 21 by the tube 24 and the pressure sensor 27, and the detection of the pressure Pc outside the combustor inner cylinder 21 by the tube 24 and the pressure sensor 27. The pressure Pg in the combustor inner cylinder 21a is detected by the combustor 30, and the combustion state of the combustor is known from this data. and measuring the combustion vibration value in the combustor with the tube 24 and the pressure sensor 31,
This data is used to determine the combustion width.
この双方のデータにより、燃焼器個々についての、直接
的な、きわめて正確な燃焼状態の把握が可能彦らしめら
れる。Both types of data make it possible to directly and accurately grasp the combustion state of each combustor.
第３図は本発明の別の実施例を示し、これは多筒燃焼方
式の燃焼器に本発明を適用した場合の例を系統図で示し
たものである。本図において、個個の燃焼器より得られ
た燃焼器外筒内圧Ｐｃ、燃焼器内筒内圧Ｐａ、燃焼振動
値ＦＡの出力信号は、各々燃焼器毎に燃焼状態判別装置
３３へと導かれる。ここで信号は判別され、必要に応じ
てタービントリップ装置３３ａによりタービンを′トリ
ップ（異常停止）する動作が行なわれたシ、また各表示
器３３ｂに各燃焼器の現状態を表示するようになってい
る。各々について燃焼状態が異常であるか否かの判断は
、前記の実施例で説明したのと同様にして行われる。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, which is a system diagram showing an example in which the present invention is applied to a multi-tube combustion type combustor. In this figure, output signals of combustor external cylinder internal pressure Pc, combustor internal cylinder internal pressure Pa, and combustion oscillation value FA obtained from each combustor are led to a combustion state determination device 33 for each combustor. . Here, the signal is determined, and if necessary, the turbine trip device 33a performs an operation to trip (abnormally stop) the turbine, and each display 33b displays the current status of each combustor. ing. Judgment as to whether or not the combustion state is abnormal in each case is made in the same manner as explained in the previous embodiment.
第４図は、燃焼状態異常判別装置り３３の内部を説明す
るための系統図である。各燃焼器より測定された圧力の
出力信号ＰＡ、ＰＲ，ＰＣは、判別器３４．３５へと導
かれる。この判別器３４．３５には、運転初期及び設計
許容１直が、種々のガスタービン負荷において記憶され
ている。記憶されているデータは、即座に測定データと
比較が行われるようになっている。燃焼振動値ＰＡにつ
いては、燃焼器が正常であった運転初期のデータと設計
許容１直とより判別基準値Ｐ６□１〜Ｐａ□８をその時
の負荷に応じ算出するようになっていて、この１直と入
力信号１直Ｐ人とを比較するようになっている。FIG. 4 is a system diagram for explaining the inside of the combustion state abnormality determination device 33. As shown in FIG. The pressure output signals PA, PR, PC measured from each combustor are guided to a discriminator 34.35. In this discriminator 34, 35, the initial stage of operation and the design allowable first shift are stored at various gas turbine loads. The stored data can be immediately compared with measured data. Regarding the combustion oscillation value PA, the discrimination standard values P6□1 to Pa□8 are calculated according to the load at that time based on the data from the initial operation when the combustor was normal and the design allowable first shift. The 1st shift and the input signal 1st shift P person are compared.
又、燃焼器外筒内圧Ｐｃ、内筒内圧Ｐｍについても同様
にしてＰｓｍｌゎ〜Ｐ、１．エ を屋めるようになって
いる。外筒内圧Ｐｃと内筒内圧ＰＲとの判別器３５内で
の比較は、圧力降下すなわちＰｃ−Ｐａ０値で行う。Similarly, Psmlゎ~P, 1. It is now possible to do this. The comparison between the outer cylinder internal pressure Pc and the inner cylinder internal pressure PR in the discriminator 35 is performed using the pressure drop, that is, the Pc-Pa0 value.
判別器により得られた結果は、その値が基準値を下まわ
るか、基準値の範囲内にあるか、基準値を超えるかによ
って判別され、第４図に示す■〜■の場合で出力される
。■は、燃焼振動圧力ＰＡが基準値を下まわシ、■は同
じく基準値以内であシ、■は基準値を超える場合である
。■は燃焼器圧力内外差ＰＣＰＢが基準値を下まわる場
合で、■は同じく基準値以内、■は同じく基準値を超え
る場合である。これら■〜■の結果を基に、■〜■まで
と■〜■までの両者の成立する必要十分条件をもってし
て、各表示を行うようになっている。The results obtained by the discriminator are determined based on whether the value is below the reference value, within the range of the reference value, or exceeds the reference value, and is output in the cases of ■ to ■ shown in Figure 4. Ru. (2) is the case where the combustion oscillation pressure PA is below the reference value, (2) is also within the reference value, and (2) is the case where it exceeds the reference value. (2) is a case where the combustor pressure internal/external pressure difference PCPB is below the reference value, (2) is also within the reference value, and (2) is the case where the same exceeds the reference value. Based on the results of these (1) to (2), each display is performed with the necessary and sufficient conditions that both (2) to (2) and (2) to (2) hold true.
すなわち両者が正常である場合（許容値内）は、正常燃
焼と衣示し、燃焼振動が非常に低くかつ圧力降下が正常
である場合（■であシ■である時）は、燃焼してないこ
とが考えられ失火と表示する。In other words, if both are normal (within the allowable values), it is considered normal combustion, and if the combustion vibration is very low and the pressure drop is normal (when ■ and ■), there is no combustion. This is considered to be the case and is displayed as a misfire.
同様にして燃焼振動が大きくかつ圧力降下が正常である
場合（■であり■である時）は、異常燃焼と表示する。Similarly, when the combustion vibration is large and the pressure drop is normal (■ and ■), abnormal combustion is displayed.
燃焼振動値について具体的に数値を用い示すと、燃焼し
ていない場合は、燃焼振動値はゼロとなシ、正常燃焼時
は、０．０２〜０．３５にグ／ Ｃａの範囲内となって
いる。また、異常燃焼時は、燃焼が不安定である為、燃
焼振動値は０．０３５にダ／ ｃｒｌよシ大きくなる。To specifically express the combustion oscillation value using numerical values, when there is no combustion, the combustion oscillation value is zero, and during normal combustion, it is within the range of 0.02 to 0.35 g/Ca. ing. Furthermore, during abnormal combustion, the combustion oscillation value becomes 0.035, which is larger than da/crl, because the combustion is unstable.
よって以上のことから燃焼状態を把握することが可能で
ある。Therefore, it is possible to understand the combustion state from the above.
圧力降下が変化した場合、たとえば圧力降下が少なくな
った場合つ′まり■の場合は、圧縮空気の流入量が流路
面積の増大により増えたことを意味し、燃焼器内筒のク
ラックの発生、あるいは欠損が考えられる。よってクラ
ック発生、欠損と表示する。クラックの発生と欠損の違
いは、燃焼振動の変化に注目すればより細かく把握する
ことも可能である。すなわち、クラック発生程度では、
空気の流入量の増大はたいして多くなく燃焼状態に大き
な変化がない為、燃焼振動値はほとんど変化しない。と
ころが、欠損まで至ると空気流入量の急激な増大により
燃焼状態が不安定となシ燃焼振動は増大することになる
。このことから燃焼振動の判別結果の■、■と圧力降下
の低下■を組み合わせればクラック発生と欠損の両者を
さらに区別し感知することも可能である。If the pressure drop changes, for example, if the pressure drop decreases, that is, in the case of , or may be missing. Therefore, it is displayed as cracking or defective. The difference between crack generation and defects can be understood in more detail by paying attention to changes in combustion vibration. In other words, at the level of crack occurrence,
Since the increase in the amount of air flowing in is not very large and there is no major change in the combustion state, the combustion oscillation value hardly changes. However, when the defect occurs, the combustion state becomes unstable due to a sudden increase in the amount of air inflow, and combustion oscillations increase. From this, by combining the combustion vibration discrimination results (2) and (2) with the pressure drop decrease (2), it is possible to further distinguish and detect both crack occurrence and defects.
さらに、圧力降下が大きくなった場合つまシ■の場合は
、流路面積の減少による流路抵抗の増大が考えられ、空
気中の異物あるいは、燃料油中に含まれる不純物の燃焼
器内筒空気穴部への付着が考えられることから空気入目
詰シの表示をするようになっている。種々の表示に基づ
き、状況によってタービントリップ指示を表示してター
ビンを停止させるようにする。Furthermore, if the pressure drop becomes large, the flow path resistance may increase due to a decrease in the flow path area, and foreign matter in the air or impurities contained in the fuel oil may be present in the combustor cylinder. Since there is a possibility that the air may adhere to the holes, a message indicating that the air is plugged is now displayed. Based on various displays, a turbine trip instruction is displayed to stop the turbine depending on the situation.
尚、判別基準値は、随時、燃焼器点検結果後の運転時の
データなどによシ経年変化を考慮して変えていけば、よ
シ正確なる監視が可能となり得る。It should be noted that more accurate monitoring may be possible if the discrimination reference value is changed from time to time, taking into account changes over time based on operational data after the combustor inspection results.
以上のことから、本実施例では燃焼器の監視を測定値の
必要十分条件をもってして行うようにした為、燃焼器の
状態をきわめて詳細に、かつ正確に把握できるものであ
る。このように詳細・正確な把握は、従来技術では到底
なし得ない所である。In view of the above, in this embodiment, since the combustor is monitored using the necessary and sufficient conditions for measured values, the state of the combustor can be grasped in extremely detailed and accurate manner. Such detailed and accurate understanding is completely impossible with conventional technology.
上述の如く本発明によれば、燃焼器の状態を直接燃焼器
で測定できる為、ガスタービン燃焼器の状態を正確かつ
的確に、しかも詳細に把握できるものである。従って燃
焼器監視装置としての信頼性が向上し、さらに的確なる
診断が可能となった為、ガスタービンの運転保守に対す
る信頼性も向上するという効果がある。As described above, according to the present invention, since the state of the combustor can be directly measured at the combustor, the state of the gas turbine combustor can be accurately and accurately grasped in detail. Therefore, reliability as a combustor monitoring device is improved, and more accurate diagnosis is possible, which has the effect of improving reliability in operation and maintenance of the gas turbine.
尚当然のことではあるが、本発明は図示の実施例にのみ
限られるものではない。It goes without saying that the present invention is not limited to the illustrated embodiments.
第１図は、従来例を説明するだめの図面で、一般の燃焼
器まわりの構成を示す図である。第２図は、本発明の第
１の実施例を示す要部断面図である。第３図は本発明の
第２の実施例の監視装置の系統を示す系統図である。第
４図は当該監視装置の部分詳細系統図である。
代理人 弁理士 秋本正実
場１ 口
第２図FIG. 1 is a drawing for explaining a conventional example, and is a diagram showing the configuration around a general combustor. FIG. 2 is a sectional view of essential parts showing the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a system diagram showing a system of a monitoring device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial detailed system diagram of the monitoring device. Agent Patent Attorney Tadashi Akimoto Jijitsuba 1 Mouth Diagram 2
Claims (1)
焼器内外の圧力差と燃焼器内の燃焼振動圧力の変化とを
測定し、これらの測定側に基づいて燃焼器の状態を監視
する構成としたことを特徴とする燃焼器監視装置。 ２、圧力差と、燃焼振動圧力変動値との両者の基準値を
設定し、前記圧力差と燃焼振動圧力の変化の測定値の、
該基準値との偏差に基づいて燃焼器の状態を監視するよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の燃焼器監視装置。 ３、圧力差と、燃焼振動圧力変動値との両者の基準（直
を設定し、前記圧力差と燃焼振動圧力の変化の測定値の
、該基準値に対する必要十分条件にて燃焼器の状態を監
視するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の燃焼器監視装置６゜ ４、複数の燃焼器を有するガスタービンにおいて、各々
の燃焼器に前記監視装置を設けたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の燃焼器
監視装置。[Claims] 1. A device for monitoring a combustor of a gas turbine, which measures the pressure difference between the inside and outside of the combustor and the change in combustion oscillation pressure within the combustor, and determines the combustor based on these measurements. A combustor monitoring device characterized by having a configuration for monitoring a state. 2. Set reference values for both the pressure difference and the combustion oscillation pressure fluctuation value, and calculate the measured value of the change in the pressure difference and combustion oscillation pressure.
The combustor monitoring device according to claim 1, wherein the state of the combustor is monitored based on the deviation from the reference value. 3. Set a standard for both the pressure difference and the combustion oscillation pressure fluctuation value, and check the state of the combustor under necessary and sufficient conditions for the reference value of the measured value of the pressure difference and the change in combustion oscillation pressure. Claim 1 characterized in that the monitoring is performed.
The combustor monitoring device 6.4 according to Claims 1 to 3, characterized in that in a gas turbine having a plurality of combustors, each combustor is provided with the monitoring device. The combustor monitoring device according to any one of the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8774783A JPS59213927A (en) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | Device for monitoring combustor of gas turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8774783A JPS59213927A (en) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | Device for monitoring combustor of gas turbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59213927A true JPS59213927A (en) | 1984-12-03 |
| JPH0445652B2 JPH0445652B2 (en) | 1992-07-27 |
Family
ID=13923519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8774783A Granted JPS59213927A (en) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | Device for monitoring combustor of gas turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59213927A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996028644A1 (en) * | 1995-03-14 | 1996-09-19 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for detecting blowout in a gas turbine combustor |
| JP2015127634A (en) * | 2015-03-09 | 2015-07-09 | 三菱重工業株式会社 | Pressure measuring structure |
| CN112066413A (en) * | 2019-06-10 | 2020-12-11 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | Gas turbine, combustor, monitoring device and monitoring method for oscillatory combustion, and computer-readable storage medium |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP8774783A patent/JPS59213927A/en active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996028644A1 (en) * | 1995-03-14 | 1996-09-19 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for detecting blowout in a gas turbine combustor |
| JP2015127634A (en) * | 2015-03-09 | 2015-07-09 | 三菱重工業株式会社 | Pressure measuring structure |
| CN112066413A (en) * | 2019-06-10 | 2020-12-11 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | Gas turbine, combustor, monitoring device and monitoring method for oscillatory combustion, and computer-readable storage medium |
| CN112066413B (en) * | 2019-06-10 | 2022-06-10 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | Gas turbine, combustor, monitoring device and monitoring method for oscillatory combustion, and computer-readable storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0445652B2 (en) | 1992-07-27 |
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