流量比计算装置、控制装置、燃气涡轮机设备、流量比计算方法及燃料系统的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种流量比计算装置，其具备：流量比运算器(141p)，其利用能够表示在燃烧器中的燃烧状态的第一参数，与流通在多个燃料系统中的燃料的流量比之间的预先设定的关系，算出与第一参数值相应的流量比；修正值运算器(142p)，其算出燃气涡轮机在负荷变化时的流量比的修正值；变动检测器(144)，其检测燃气涡轮机的负荷的相关值的变化；以及，修正器(151)，其在用变动检测器(144)检测到负荷相关值的变动后，利用通过修正值运算器(142p)求得的修正值，而修正通过流量比运算器(141p)所求得的流量比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种算出从多个燃料系统向燃烧器供给的各燃料的流量比的技术。本专利技术依据2014年8月6日向日本提出申请的日本专利特愿2014-160605号，主张优先权，并将其内容引用在此作为参考。
技术介绍
燃气涡轮机具有：压缩机，其压缩空气；燃烧器，其在由压缩机压缩的空气中使燃料燃烧并生成燃烧气体；以及涡轮机，其利用燃烧气体进行驱动。燃烧器具有：使燃料扩散燃烧的引燃烧嘴，以及，使燃料予混合燃烧的主烧嘴。这种燃烧器需要管理向各燃烧器供给的燃料流量之比。例如，以下的专利文献1所记载的技术是，根据将来自燃烧器的燃烧气体所流入的涡轮机入口温度进行无量纲化的燃烧负荷指令所示的值，设定供给至各燃烧器的燃料流量之比。进一步，该技术在急速降低负荷的减负荷运行时，变更根据燃烧负荷指令值设定的燃料流量比，来抑制减负荷运行时有可能产生的燃烧振动。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2012-077662号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题上述专利文献1所记载的技术，能够抑制减负荷运行时的燃烧振动。但是，需要一种在除了减负荷运行时以外的降低负荷的情况下，或相反的提高负荷的情况下，也能够在燃烧器内稳定燃烧燃料的技术。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够提高在各种负荷变化时的燃烧器内的燃烧稳定性的技术。技术方案为了实现上述目的，作为本专利技术所涉及的一方式的流量比计算装置，其用燃气涡轮机算出流通在多个燃料系统中的燃料的流量比，所述燃气涡轮机具备：多个燃料系统；压缩机，其压缩空气而生成压缩空气；燃烧器，其在所述压缩空气中使来自多个所述燃料系统的燃料燃烧而生成燃烧气体；以及涡轮机，其利用所述燃烧气体进行驱动，该流量比计算装置的特征在于，具备：流量比运算器，其接收能够表示在所述燃烧器中的燃烧状态的多个参数中的第一参数值，利用所述第一参数与所述流量比之间的预先设定的关系，算出与所接收的所述第一参数值相应的所述流量比；修正值运算器，其算出所述燃气涡轮机在负荷变化时的所述流量比的修正值；变动检测器，其检测与所述燃气涡轮机的负荷变化具有相关性而变化的值，或者所述负荷的值即负荷相关值的变化；以及，修正器，其在用所述变动检测器检测到所述负荷相关值的变动后，利用通过所述修正值运算器求得的所述修正值，修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比。当能够表示燃烧器中的燃烧状态的多个参数中的规定参数值为规定值时，作为一个为了在燃烧器内的稳定进行燃烧的条件，燃烧器的燃烧条件有时会非常严格。在这种严格的条件下，若变更投入到燃烧器内的全燃料流量，即变更负荷的话，有时会破坏燃烧器内的燃烧的稳定性。在此，该流量比计算装置若通过变动检测器检测到负荷相关值的变动的话，会利用修正值而修正通过流量比运算器求得的流量比。因此，该流量比计算装置能够确保负荷相关值变动时的燃烧器内的燃烧稳定性。在此，在所述流量比计算装置中，所述修正值运算器，其接收在所述多个参数中，与第一参数不同的第二参数值，利用所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的关系，算出与所接收的所述第二参数值相应的所述修正值也可。在这种情况下，所述第一参数为，与所述涡轮机中的所述燃烧气体的入口温度变化具有相关性而变化的值，或者是作为所述入口温度的入口温度相关值，所述第二参数也可为以下中任意一个，即，所述燃气涡轮机的输出、相对于所述燃气涡轮机所容许的最大负荷的现在的负荷的比例即负荷率、从多个所述燃料系统向所述燃烧器供给的全燃料的流量、以及，所述压缩机所吸入的所述空气的流量。在接收所述第一参数及第二参数的、以上任意一个所述流量比计算装置中，所述修正值运算器具备：增加时修正值运算器，其利用所述负荷相关值增加时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的增加时关系，求出与所述负荷相关值增加时的所述第二参数值相应的修正值；以及，减少时修正值运算器，其利用所述负荷相关值减少时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的减少时关系，求出与所述负荷相关值减少时的所述第二参数值相应的修正值，所述修正器为，若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的增加的话，则根据通过所述增加时修正值运算器求得的所述修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比，若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的减少的话，则根据通过所述减少时修正值运算器求得的所述修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比也可。此外，以上任意一个所述流量比计算装置中，所述修正器能够具有修正值调节器和流量比修正器，其中，修正值调节器使输出的修正值随着时间推移而变化，从而接近通过所述修正值运算器求得的所述修正值，流量比修正器利用从所述修正值调节器输出的修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比。此外，以上任意一个所述流量比计算装置中，所述燃烧器具有喷射燃料的引燃烧嘴及主烧嘴，所述燃气涡轮机作为多个燃料系统，具有向所述引燃烧嘴供给燃料的引燃燃料系统，以及向所述主烧嘴供给燃料的主燃料系统，所述流量比包含引燃燃料比也可，所述引燃燃料比为，相对于从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量的、从所述引燃燃料系统向所述燃烧器供给的燃料流量的比。此外，在接收所述第一参数及第二参数的、以上任意一个所述流量比计算装置中，所述燃烧器具有喷射燃料的引燃烧嘴及主烧嘴，所述燃气涡轮机作为多个燃料系统，具有向所述引燃烧嘴供给燃料的引燃燃料系统，以及向所述主烧嘴供给燃料的主燃料系统，所述流量比包含引燃燃料比，所述引燃燃料比为，相对于从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量的、从所述引燃燃料系统向所述燃烧器供给的燃料流量的比，所述修正值运算器具备：增加时修正值运算器，其利用所述负荷相关值增加时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的增加时关系，求出与所述负荷相关值增加时的所述第二参数值相应的修正值；以及，减少时修正值运算器，其利用所述负荷相关值减少时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的减少时关系，求出与所述负荷相关值减少时的所述第二参数值相应的修正值，所述修正器为，若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的增加的话，则根据通过所述增加时修正值运算器求得的所述修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比，若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的减少的话，则根据通过所述减少时修正值运算器求得的所述修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比，所述减少时修正值运算器，算出比所述第二参数值为同一个值时的所述增加时修正值运算器所求得的修正值还大的修正值也可。此外，作为所述流量比含有所述引燃比的流量比计算装置中，所述修正值运算器算出使通过所述流量比运算器算出的所述引燃燃料比变大的所述修正值也可。在这种情况下，所述修正器若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的减少，则使用通过所述修正值运算器求得的所述修正值，来修正所述引燃燃料比，使得通过所述流量比运算器算出的所述引燃燃料比变大也可。此外，以上任意一个所述流量比计算装置中，所述燃烧器具有喷射燃料的烧嘴，所述燃气涡轮机作为多个燃料系统，具有向所述烧嘴供给燃料的烧嘴燃料系统，以及向被送至所述烧嘴的空气中供给燃料的顶帽燃料系统，所述流量比包含顶帽燃料比也可，所述顶帽燃料比为，相对于从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量的、从所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量比计算装置，其用燃气涡轮机算出流通在多个燃料系统中的燃料的流量比，所述燃气涡轮机具备：多个所述燃料系统；压缩机，其压缩空气而生成压缩空气；燃烧器，其在所述压缩空气中使来自多个所述燃料系统的所述燃料燃烧而生成燃烧气体；以及涡轮机，其利用所述燃烧气体进行驱动，所述流量比计算装置的特征在于，具备：流量比运算器，其接收能够表示在所述燃烧器中的燃烧状态的多个参数中的第一参数值，利用所述第一参数与所述流量比之间的预先设定的关系，算出与所接收的所述第一参数值相应的所述流量比；修正值运算器，其算出所述燃气涡轮机在负荷变化时的所述流量比的修正值；变动检测器，其检测与所述燃气涡轮机的负荷变化具有相关性而变化的值，或者所述负荷的值即负荷相关值的变化；以及，修正器，其在用所述变动检测器检测到所述负荷相关值的变动后，利用通过所述修正值运算器求得的所述修正值，修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.06 JP 2014-1606051.一种流量比计算装置，其用燃气涡轮机算出流通在多个燃料系统中的燃料的流量比，所述燃气涡轮机具备：多个所述燃料系统；压缩机，其压缩空气而生成压缩空气；燃烧器，其在所述压缩空气中使来自多个所述燃料系统的所述燃料燃烧而生成燃烧气体；以及涡轮机，其利用所述燃烧气体进行驱动，所述流量比计算装置的特征在于，具备：流量比运算器，其接收能够表示在所述燃烧器中的燃烧状态的多个参数中的第一参数值，利用所述第一参数与所述流量比之间的预先设定的关系，算出与所接收的所述第一参数值相应的所述流量比；修正值运算器，其算出所述燃气涡轮机在负荷变化时的所述流量比的修正值；变动检测器，其检测与所述燃气涡轮机的负荷变化具有相关性而变化的值，或者所述负荷的值即负荷相关值的变化；以及，修正器，其在用所述变动检测器检测到所述负荷相关值的变动后，利用通过所述修正值运算器求得的所述修正值，修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比。2.根据权利要求1所述的流量比计算装置，其特征在于，所述修正值运算器，其接收在所述多个参数中，与所述第一参数不同的第二参数值，利用所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的关系，算出与所接收的所述第二参数值相应的所述修正值。3.根据权利要求2所述的流量比计算装置，其特征在于，所述第一参数为，与所述涡轮机中的所述燃烧气体的入口温度变化具有相关性而变化的值，或者是作为所述入口温度的入口温度相关值，所述第二参数为以下中任意一个，即，所述燃气涡轮机的输出、相对于所述燃气涡轮机所容许的最大负荷的现在的负荷的比例即负荷率、从多个所述燃料系统向所述燃烧器供给的全燃料的流量、以及，所述压缩机所吸入的所述空气的流量。4.根据权利要求2或3所述的流量比计算装置，其特征在于，所述修正值运算器具备：增加时修正值运算器，其利用所述负荷相关值增加时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的增加时关系，求出与所述负荷相关值增加时的所述第二参数值相应的修正值；以及，减少时修正值运算器，其利用所述负荷相关值减少时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的减少时关系，求出与所述负荷相关值减少时的所述第二参数值相应的修正值，所述修正器为，若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的增加的话，则利用通过所述增加时修正值运算器求得的所述修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比，若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的减少的话，则利用通过所述减少时修正值运算器求得的所述修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比。5.根据权利要求1至4中任一项所述的流量比计算装置，其特征在于，所述修正器具有：修正值调节器，其使所输出的修正值随着时间推移而变化，从而接近通过所述修正值运算器求得的所述修正值；流量比修正器，其利用从所述修正值调节器输出的修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比。6.根据权利要求1至5中任一项所述的流量比计算装置，其特征在于，所述燃烧器具有喷射燃料的引燃烧嘴及主烧嘴，所述燃气涡轮机作为多个燃料系统，具有向所述引燃烧嘴供给燃料的引燃燃料系统，以及向所述主烧嘴供给燃料的主燃料系统，所述流量比包含引燃燃料比，所述引燃燃料比为，相对于从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量的、从所述引燃燃料系统向所述燃烧器供给的燃料流量的比。7.根据权利要求2或3所述的流量比计算装置，其特征在于，所述燃烧器具有喷射燃料的引燃烧嘴及主烧嘴，所述燃气涡轮机作为多个燃料系统，具有向所述引燃烧嘴供给燃料的引燃燃料系统，以及向所述主烧嘴供给燃料的主燃料系统，所述流量比包含引燃燃料比，所述引燃燃料比为，相对于从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量的、从所述引燃燃料系统向所述燃烧器供给的燃料流量的比，所述修正值运算器具备：增加时修正值运算器，其利用所述负荷相关值增加时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的增加时关系，求出与所述负荷相关值增加时的所述第二参数值相应的修正值；以及，减少时修正值运算器，其利用所述负荷相关值减少时的所述第二参数与所述修正值之间的预先设定的减少时关系，求出与所述负荷相关值减少时的所述第二参数值相应的修正值，所述修正器为，若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的增加的话，则利用通过所述增加时修正值运算器求得的所述修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比，若通过所述变动检测器检测到所述负荷相关值的减少的话，则利用通过所述减少时修正值运算器求得的所述修正值，来修正通过所述流量比运算器求得的所述流量比，所述减少时修正值运算器，算出比所述第二参数值为同一个值时的所述增加时修正值运算器所求得的修正值还大的修正值。8.根据权利要求4或5所述的流量比计算装置，其特征在于，所述燃烧器具有喷射燃料的引燃烧嘴及主烧嘴，所述燃气涡轮机作为多个燃料系统，具有向所述引燃烧嘴供给燃料的引燃燃料系统，以及向所述主烧嘴供给燃料的主燃料系统，所述流量比包含引燃燃料比，所述引燃燃料比为，相对于从多个燃料系统向所述燃烧器供给的燃料的全流量的、从所述引燃燃料系统向所述燃烧器供给的燃料流量的比，所述修正值运算器用于算出使通过所述流量比运算器算出的所述引燃燃料比变大的所述修正值。9.根据权利要求8所述的流量比计算装置，其特征在于，所述修正器若通过所述变动检测器检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤洋二，中川丈太郎，落合启明，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP