燃气涡轮及其燃料流量调整方法技术

本发明专利技术能够避免因在燃料气体供给系统的上游侧产生的压力降低、压力过大而无法持续运转的状况并稳定运转。为解决上述课题本发明专利技术的燃气涡轮的特征是具备：经燃料配管从燃料供给设备向燃气涡轮燃烧器供给燃料气体的燃料气体供给系统；设于所述燃料配管中途，进行所述燃料气体压力控制的压力调节阀；设于该压力调节阀下游侧的所述燃料配管，控制所述燃料气体流量的流量调节阀；控制装置，其在所述燃料气体供给系统的所述燃料气体的流量变化，所述压力调节阀开度或所述压力调节阀上游侧压力(P1压力)处于变化倾向时，调整基于燃气涡轮负荷要求值决定的所述燃料气体的流量指令值，使所述压力调节阀开度或所述压力调节阀上游侧压力(P1压力)不变化。力(P1压力)不变化。力(P1压力)不变化。

【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮及其燃料流量调整方法


[0001]本专利技术涉及燃气涡轮及其燃料流量调整方法，特别是涉及适合于与从燃料供给设备供给到燃气涡轮燃烧器的燃料气体的组成、燃料温度等的变动对应地调整燃料气体流量的燃气涡轮及其燃料流量调整方法。

技术介绍

[0002]作为与燃气涡轮中的燃料气体流量的调整相关的现有技术文献，能够列举专利文献1。
[0003]在该专利文献1中记载了一种燃气涡轮，其为了获得能够持续进行与燃料供给压力对应的运转而减少跳闸次数，能够进行对运用性的提高有效的运转控制的燃气涡轮，计算并输出在将气体燃料供给到燃烧器的气体燃料供给系统中配置的流量调节阀的开度指令的控制系统部进行如下的运转控制：在利用压力调节阀将从燃料箱以规定的燃料供给压力供给来的气体燃料调整为燃料供给压力设定值之后，利用流量调节阀调整为所希望的燃料气体流量而供给到燃烧器，所述控制系统部具备：燃气涡轮输出指令运算部，其通过预先设定的运转映射确定与燃料供给压力对应的燃气涡轮输出设定值，从包含所述燃气涡轮输出设定值的多个燃气涡轮输出指令值中选择最小值来计算开度指令。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献1：日本特开2011
‑
256788号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]然而，在从燃料供给设备向燃气涡轮燃烧器供给燃料气体的气体供给系统中，为了在燃气涡轮运转中在其他设备中使用燃料气体，有时在燃料气体的供给系统上游侧进行燃料气体的抽出、送回。
[0008]在该燃料气体的供给系统上游侧进行燃料气体的抽出、送回的情况下，需要根据供给的燃料气体的流量适当地进行燃气涡轮的负荷指令。
[0009]即，抽出、送回的燃料气体的组成、燃料温度相对于从燃料供给设备供给的燃料气体的组成、燃料温度发生变化，在供给到燃气涡轮的(送回的燃料气体合流后的)燃料气体的组成、燃料温度存在变化的情况下、从燃料供给设备供给的燃料气体的组成、燃料温度因某种原因而随时间发生变化的情况下，供给到燃气涡轮的燃料气体的发热量、密度发生变化。
[0010]此时，由于燃气涡轮中的、燃料气体相对于某个燃气涡轮负荷指令的体积消耗量发生变化，因此，在未赋予与供给到燃气涡轮的燃料气体的体积流量对应的负荷指令值的情况下，有可能产生燃料气体供给系统配管内的燃料气体的不足、滞留，而在设置于燃料气体供给系统的压力调节阀的上游侧发生压力降低、压力过大，由此，燃气涡轮的成套设备可能停止(跳闸)。
[0011]然而，在上述的专利文献1所记载的燃气涡轮中，没有考虑上述那样的课题。
[0012]本专利技术是鉴于上述的点而完成的，其目的在于，提供一种能够避免因在燃料气体供给系统的上游侧产生的压力降低、压力过大而无法持续运转的状况，从而稳定地运转的燃气涡轮及其燃料流量调整方法。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]为了实现上述目的，本专利技术的燃气涡轮的特征在于，具备：燃料气体供给系统，其经由燃料配管从燃料供给设备向燃气涡轮燃烧器供给燃料气体；压力调节阀，其被设置于所述燃料配管的中途，进行所述燃料气体的压力控制；流量调节阀，其被设置于该压力调节阀的下游侧的所述燃料配管，控制所述燃料气体的流量；控制装置，其在所述燃料气体供给系统中的所述燃料气体的流量发生变化，所述压力调节阀的开度或所述压力调节阀的上游侧的压力(P1压力)处于变化倾向的情况下，调整基于燃气涡轮的负荷的要求值决定的所述燃料气体的流量指令值，以使所述压力调节阀的开度或所述压力调节阀的上游侧的压力(P1压力)不变化。
[0015]另外，为了实现上述目的，本专利技术的燃气涡轮的燃料流量调整方法的特征在于，所述燃气涡轮具备：燃料气体供给系统，其经由燃料配管从燃料供给设备向燃气涡轮燃烧器供给燃料气体；压力调节阀，其被设置于所述燃料配管的中途，进行所述燃料气体的压力控制；流量调节阀，其被设置于该压力调节阀的下游侧的所述燃料配管，控制所述燃料气体的流量，在对供给到所述燃气涡轮的所述燃料气体的流量进行调整时，在所述燃料气体供给系统中的所述燃料气体的流量发生变化，所述压力调节阀的开度或所述压力调节阀的上游侧的压力(P1压力)处于变化倾向的情况下，调整基于所述燃气涡轮的负荷的要求值决定的所述燃料气体的流量指令值，以使所述压力调节阀的开度或所述压力调节阀的上游侧的压力(P1压力)不变化。
[0016]专利技术效果
[0017]根据本专利技术，能够避免因在燃料气体供给系统的上游侧产生的压力降低、压力过大而无法持续运转的状况，从而稳定地运转。
附图说明
[0018]图1是表示在本专利技术的燃气涡轮的实施例1中，从燃料供给设备供给燃料气体的燃气涡轮的燃料气体供给系统的一例的图。
[0019]图2是表示图1所示的燃气涡轮的燃料气体供给系统中的控制系统的详细情况的图。
[0020]图3是表示从图1所示的燃气涡轮的燃料气体供给系统的燃料配管测量燃料气体组成、燃料气体温度、燃料气体流量、燃料气体密度、燃料气体发热量等的例子的图。
[0021]图4是表示测量将燃料气体抽出到图1所示的燃气涡轮的燃料气体供给系统的其他设备之前的燃料配管内的燃料气体流量、燃料气体温度及燃料气体的组成、针对其他设备的燃料气体的抽出系统中的燃料气体流量、来自其他设备的燃料气体的送回系统中的燃料气体的组成、燃料气体温度及燃料气体流量等的例子的图。
[0022]图5是表示本专利技术的燃气涡轮的实施例4中的映射的一例的图。
[0023]附图标记说明
[0024]1…
燃气涡轮、2
…
燃料供给设备、3
…
压力调节阀、4
…
流量调节阀、5
…
其他设备、5a
…
针对其他设备的燃料气体抽出系统、5b
…
来自其他设备的燃料气体送回系统、6
…
火炬烟囱、7
…
燃料气体供给系统、8
…
燃料配管、10
…
控制系统部、11
…
燃气涡轮输出指令选择器、12
…
输出反馈控制器、13
…
最小值选择器、14
…
函数器、15
…
燃气涡轮输出指令运算部、16
…
电力系统的发电量指令或燃气涡轮负荷要求、17
…
燃料指令信号运算部及反馈控制器、18
…
压力调节阀开度指令运算部及反馈控制器、19
…
燃气涡轮流入燃料密度和发热量运算部、20
…
燃气涡轮输出、C
…
压缩机、F
…
燃烧器、T
…
涡轮。
具体实施方式
[0025]以下，基于图示的实施例对本专利技术的燃气涡轮及其燃料流量调整方法进行说明。此外，在各图中，对相同的结构部件使用相同的附图标记。
[0026]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮，其特征在于，具备：燃料气体供给系统，其经由燃料配管从燃料供给设备向燃气涡轮燃烧器供给燃料气体；压力调节阀，其被设置于所述燃料配管的中途，进行所述燃料气体的压力控制；流量调节阀，其被设置于该压力调节阀的下游侧的所述燃料配管，控制所述燃料气体的流量；控制装置，其在所述燃料气体供给系统中的所述燃料气体的流量发生变化，所述压力调节阀的开度或所述压力调节阀的上游侧的压力即P1压力处于变化倾向的情况下，调整基于燃气涡轮的负荷的要求值决定的所述燃料气体的流量指令值，以使所述压力调节阀的开度或所述压力调节阀的上游侧的压力即P1压力不变化。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮，其特征在于，所述燃料气体供给系统的上游侧与针对其他设备的燃料气体抽出系统及来自所述其他设备的燃料气体送回系统连接，在所述燃料气体供给系统的上游侧，经由所述针对其他设备的燃料气体抽出系统及来自其他设备的燃料气体送回系统进行所述燃料气体的抽出、送回。3.根据权利要求2所述的燃气涡轮，其特征在于，所述控制装置至少具有：燃气涡轮流入燃料密度和发热量运算部，其被输入在所述压力调节阀的上游侧的压力即P1压力附近测量出的所述燃料气体的至少温度及组成或密度和发热量、或者向所述其他设备抽出所述燃料气体之前的所述燃料配管内的所述燃料气体的流量、温度及组成、所述针对其他设备的燃料气体抽出系统中的所述燃料气体的流量、以及所述来自其他设备的燃料气体送回系统中的燃料气体的组成、温度及流量，运算所述燃气涡轮的流入燃料气体的至少发热量和密度；被输入所述压力调节阀的下游侧的压力即P2压力和所述压力调节阀的开度信息，运算针对所述压力调节阀的开度指令，基于其结果向所述压力调节阀输出开度指令来进行反馈控制的压力调节阀开度指令运算部及反馈控制器；燃气涡轮输出指令运算部，其被输入所述燃气涡轮流入燃料密度和发热量运算部的运算结果、所述压力调节阀的上游侧的压力即P1压力、所述压力调节阀及所述流量调节阀的开度信息，输出燃气涡轮输出设定值，所述控制装置是从包含由所述燃气涡轮输出指令运算部输出的燃气涡轮输出设定值的多个燃气涡轮输出指令值S1～Sn中选择最小值来计算开度指令的控制系统部。4.根据权利要求3所述的燃气涡轮，其特征在于，所述控制装置至少具备预先生成的所述压力调节阀的开度的映射，所述控制装置具备如下功能：测量并记录所述压力调节阀的开度被保持为恒定值时的所述燃料气体的流量，在所述燃料气体的流量的测量值为与基于预先生成的所述映射的所述压力调节阀的开度所涉及的所述燃料气体的流量不同的值的情况下，修正所述映射，基于通过所述映射的修正功能修正后的所述映射来修正所述P1压力的初始目标值。5.一种燃气涡轮的燃料流量调整方法，其特征在于，所述燃气涡轮具备：燃料气体供给系统，其经由燃料配管从燃料供给设备向燃气涡轮燃烧器供给燃料气体；压力调节阀，其被设置于所述燃料配管的中途，进行所述燃料气体的压力控制；流量调节阀，其被设置于该压力调节阀的下游侧的所述燃料配管，控制所述燃料
气体的流量，当对供给到所述燃气涡轮的所述燃料气体的流量进行调整时，在所述燃料气体供给系统中的所述燃料气体的流量发生变化，所述压力调节阀的开度或所述压力调节阀的上游侧的压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩田达哉，内藤敬太，苅宿充博，加藤昌也，谷村聪，
申请(专利权)人：三菱动力株式会社，
类型：发明
国别省市：