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JP2015155686A - Gas turbine control device, gas turbine, and gas turbine control method - Google Patents

Gas turbine control device, gas turbine, and gas turbine control method Download PDF

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JP2015155686A
JP2015155686A JP2014031685A JP2014031685A JP2015155686A JP 2015155686 A JP2015155686 A JP 2015155686A JP 2014031685 A JP2014031685 A JP 2014031685A JP 2014031685 A JP2014031685 A JP 2014031685A JP 2015155686 A JP2015155686 A JP 2015155686A
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fuel
gas turbine
sudden
flow rate
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JP2014031685A
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Inventor
享大 ▲徳▼山
享大 ▲徳▼山
Yukihiro Tokuyama
園田 隆
Takashi Sonoda
隆 園田
昭彦 齋藤
Akihiko Saito
昭彦 齋藤
圭介 山本
Keisuke Yamamoto
圭介 山本
敬史 宇田
Takafumi Uda
敬史 宇田
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Mitsubishi Power Ltd
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Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a fluctuation in the rotation speed of a gas turbine even if a load suddenly changes.
SOLUTION: A gas turbine 10 comprises: a combustor 14 burning a fuel and producing combustion gas; a turbine 16 driven by the combustion gas produced by the combustor 14; a fuel flow regulating valve 28 regulating a flow volume of the fuel supplied to the combustor 14; and a fuel pressure regulating valve 30 disposed upstream of the fuel flow regulating valve 28 in a fuel channel 26 supplying the fuel to the combustor 14 and regulating a fuel pressure. A control device 40 of the gas turbine 10 controls the opening of the fuel flow regulating valve 28 depending on a load of the gas turbine 10 for first predetermined period since the detection of a sudden change in the load of the gas turbine 10 if the sudden change in the load is detected.
COPYRIGHT: (C)2015,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスタービンの制御装置、ガスタービン、及びガスタービンの制御方法に関するものである。   The present invention relates to a gas turbine control device, a gas turbine, and a gas turbine control method.

ガスタービンは、燃焼器によって燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成し、生成した燃焼ガスによりタービンを駆動させる。
燃焼器へ燃料を供給する燃料流路には、燃料流量を調整する燃料流量調整弁及び燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁が備えられている。燃料流量調整弁の開度制御、すなわち燃料流量制御はガバナ制御により行われ、燃料圧力調整弁の開度制御、すなわち燃料圧力制御はフィードバック制御により行われている。
The gas turbine burns fuel with a combustor to generate combustion gas, and drives the turbine with the generated combustion gas.
A fuel flow path for supplying fuel to the combustor is provided with a fuel flow rate adjusting valve for adjusting the fuel flow rate and a fuel pressure adjusting valve for adjusting the fuel pressure. The opening control of the fuel flow control valve, that is, the fuel flow control is performed by governor control, and the opening control of the fuel pressure control valve, that is, the fuel pressure control is performed by feedback control.

ここで、ガスタービンは、商用電力系統への連系(以下「系統連系」という。)から所内単独運転に移行する場合や所内単独運転から系統連系へ移行する場合等において、負荷が急変する。このような負荷の急変が生じると、燃料流量をガバナ制御しているガスタービンは、実際の回転数に変化が生じてから燃料流量が制御されるので応答が遅く、その結果、回転数の変動が大きく、不安定になってしまう。   Here, in the case of a gas turbine, the load changes suddenly when shifting from a grid connection to a commercial power system (hereinafter referred to as “grid grid connection”) to an in-house single operation or from a single station operation to a grid connection. To do. When such a sudden change in load occurs, the gas turbine that controls the fuel flow rate has a slow response because the fuel flow rate is controlled after the change in the actual rotation speed, resulting in fluctuations in the rotation speed. Becomes large and unstable.

特許文献1には、負荷の急減を検知した場合に、吹き消え防止のために最低限の燃料を供給するように燃料調整弁の弁開度を設定するガスタービンが開示されている。   Patent Document 1 discloses a gas turbine that sets the valve opening of a fuel adjustment valve so as to supply a minimum amount of fuel to prevent blow-off when a sudden decrease in load is detected.

特開2003−206756号公報JP 2003-206756 A

しかしながら、負荷の急減に対応して燃料の供給量を最低限、すなわち一定値にするのでは、ガスタービンの回転数の制御としては不十分である。   However, it is not sufficient for controlling the rotational speed of the gas turbine to keep the fuel supply amount to a minimum, that is, a constant value in response to the sudden decrease in load.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、負荷の急変が発生しても回転数の変動を抑制できる、ガスタービンの制御装置、ガスタービン、及びガスタービンの制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a gas turbine control device, a gas turbine, and a gas turbine control method capable of suppressing fluctuations in the rotational speed even when a sudden load change occurs. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明のガスタービンの制御装置、ガスタービン、及びガスタービンの制御方法は以下の手段を採用する。   In order to solve the above problems, the gas turbine control device, gas turbine, and gas turbine control method of the present invention employ the following means.

本発明の第一態様に係るガスタービンの制御装置は、燃料を燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器、前記燃焼器によって生成された燃焼ガスにより駆動するタービン、前記燃焼器へ供給する燃料流量を調整する燃料流量調整弁、及び前記燃焼器へ燃料を供給する燃料流路において前記燃料流量調整弁の上流側に配置され、燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁を備えたガスタービンの制御装置であって、ガスタービンの負荷の急変を検知する負荷急変検知手段と、前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知されてから第1所定時間の間、前記燃料流量調整弁の開度を負荷に応じて制御する流量制御手段と、を備える。   A control apparatus for a gas turbine according to a first aspect of the present invention includes a combustor that burns fuel and generates combustion gas, a turbine that is driven by the combustion gas generated by the combustor, and a fuel flow rate that is supplied to the combustor. And a control device for a gas turbine provided with a fuel pressure adjusting valve that is disposed upstream of the fuel flow adjusting valve in a fuel flow path for supplying fuel to the combustor and adjusts the fuel pressure The load sudden change detection means for detecting a sudden change in the load of the gas turbine, and the opening of the fuel flow control valve is loaded for a first predetermined time after the sudden change in the load is detected by the load sudden change detection means. And a flow rate control means for controlling according to the above.

本構成にかかる制御装置を備えるガスタービンは、燃料を燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器、燃焼器によって生成された燃焼ガスにより駆動するタービン、燃焼器へ供給する燃料流量を調整する燃料流量調整弁、及び燃焼器へ燃料を供給する燃料流路において燃料流量調整弁の上流側に配置され、燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁を備える。   A gas turbine provided with a control device according to the present configuration includes a combustor that burns fuel and generates combustion gas, a turbine that is driven by the combustion gas generated by the combustor, and a fuel flow rate that adjusts a fuel flow rate supplied to the combustor. An adjustment valve and a fuel pressure adjustment valve that is disposed upstream of the fuel flow adjustment valve in the fuel flow path that supplies fuel to the combustor and adjusts the fuel pressure.

ここで、ガバナ制御により燃料流量が制御されると、負荷の急変に対する応答性が悪く、負荷急変時におけるガスタービンの回転数の変動が大きくなる。
そこで、負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知されてから第1所定時間の間、流量制御手段によって、燃料流量調整弁の開度が負荷に応じて制御される。
これにより、燃料流量調整弁の開度は、ガバナ制御によらず、ガスタービンの負荷に応じて制御されるので、ガスタービンの回転数の変化を待つことなく、負荷の急変と共に制御される。
Here, when the fuel flow rate is controlled by the governor control, the responsiveness to the sudden change in the load is poor, and the fluctuation of the rotation speed of the gas turbine at the time of the sudden change in the load becomes large.
Therefore, the opening degree of the fuel flow rate adjusting valve is controlled according to the load by the flow rate control means for a first predetermined time after the sudden load change is detected by the load sudden change detection means.
As a result, the opening of the fuel flow rate adjustment valve is controlled according to the load of the gas turbine, not governor control, and thus is controlled with a sudden change in the load without waiting for a change in the rotational speed of the gas turbine.

従って、本構成によれば、負荷の急変が発生してもガスタービンの回転数の変動を抑制できる。   Therefore, according to this configuration, it is possible to suppress fluctuations in the rotational speed of the gas turbine even if a sudden change in load occurs.

上記第一態様では、前記燃料圧力調整弁の開度を制御する圧力制御手段を備え、前記圧力制御手段は、前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知され、前記燃料流量調整弁の開度が負荷に応じて制御されても、前記燃料流量調整弁の入口における燃料圧力の変動を抑制するように前記燃料圧力調整弁を制御することが好ましい。   In the first aspect, there is provided pressure control means for controlling the opening degree of the fuel pressure adjusting valve, and the pressure control means detects a sudden change in load by the load sudden change detecting means, and the opening degree of the fuel flow rate adjusting valve. However, it is preferable to control the fuel pressure adjustment valve so as to suppress the fluctuation of the fuel pressure at the inlet of the fuel flow rate adjustment valve even if the fuel pressure is controlled according to the load.

本構成によれば、負荷急変時における燃料流量調整弁の弁差圧の変動を抑制できるので、燃料流量を制御しやすい。   According to this configuration, it is possible to control the fuel flow rate because the fluctuation of the valve differential pressure of the fuel flow rate adjustment valve at the time of sudden load change can be suppressed.

上記第一態様では、前記圧力制御手段が、前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知されてから第2所定時間の間、前記燃料圧力調整弁の開度を一定に制御することが好ましい。   In the first aspect, it is preferable that the pressure control means controls the opening of the fuel pressure regulating valve to be constant for a second predetermined time after the sudden change in load is detected by the sudden load change detecting means.

本構成によれば、燃料圧力調整弁の開度を先行して動作させるので、燃料流量調整弁の弁差圧を安定させることができ、その結果、負荷の急変が発生してもガスタービンの回転数の変動をより抑制できる。   According to this configuration, the opening of the fuel pressure regulating valve is operated in advance, so that the valve differential pressure of the fuel flow regulating valve can be stabilized. As a result, even if a sudden change in load occurs, the gas turbine The fluctuation of the rotational speed can be further suppressed.

上記第一態様では、前記圧力制御手段が、前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知されてから第2所定時間の間、前記燃料圧力調整弁の開度を負荷に応じて制御することが好ましい。   In the first aspect, the pressure control means may control the opening of the fuel pressure regulating valve according to the load for a second predetermined time after the sudden change in load is detected by the sudden load change detecting means. preferable.

本構成によれば、負荷に応じて燃料圧力調整弁の開度を変化させるため、ガスタービンの回転数のアンダーシュートをより小さくできる。   According to this configuration, since the opening of the fuel pressure regulating valve is changed according to the load, the undershoot of the rotational speed of the gas turbine can be further reduced.

上記第一態様では、前記圧力制御手段が、前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知されてから第2所定時間の間、前記燃料圧力調整弁の開度を前記燃料流量調整弁の開度に応じて制御することが好ましい。   In the first aspect, the pressure control means sets the opening of the fuel pressure adjustment valve for the second predetermined time after the sudden change in load is detected by the load sudden change detection means. It is preferable to control according to.

本構成によれば、燃料圧力が流量に応じた適正な値とされるので、ガスタービンの回転数の変動がより抑制される。   According to this configuration, since the fuel pressure is an appropriate value according to the flow rate, fluctuations in the rotational speed of the gas turbine are further suppressed.

上記第一態様では、前記第2所定時間が、負荷急変時における前記燃料流量調整弁の動作時間と同等の時間とされることが好ましい。   In the first aspect, it is preferable that the second predetermined time is a time equivalent to an operation time of the fuel flow rate adjusting valve at the time of sudden load change.

本構成によれば、燃料流量調整弁の開度が変化することによる燃料圧力の変動が抑制される。   According to this structure, the fluctuation | variation of the fuel pressure by the opening degree of a fuel flow control valve changing is suppressed.

本発明の第三態様に係るガスタービンは、燃料を燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼器によって生成された燃焼ガスにより駆動するタービンと、前記燃焼器へ供給する燃料流量を調整する燃料流量調整弁と、前記燃料流量調整弁に対して上流側に配置され、燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁と、上記記載の制御装置と、を備える。   A gas turbine according to a third aspect of the present invention includes a combustor that burns fuel and generates combustion gas, a turbine that is driven by the combustion gas generated by the combustor, and a fuel flow rate that is supplied to the combustor. A fuel flow rate adjustment valve to be adjusted; a fuel pressure adjustment valve that is disposed upstream of the fuel flow rate adjustment valve to adjust fuel pressure; and the control device described above.

本発明の第三態様に係るガスタービンの制御方法は、燃料を燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器、前記燃焼器によって生成された燃焼ガスにより駆動するタービン、前記燃焼器へ供給する燃料流量を調整する燃料流量調整弁、及び前記燃焼器へ燃料を供給する燃料流路において前記燃料流量調整弁の上流側に配置され、燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁を備えたガスタービンの制御方法であって、ガスタービンの負荷の急変を検知する第1工程と、負荷の急変を検知してから所定時間の間、前記燃料流量調整弁の開度を負荷に応じて制御する第2工程と、を含む。   A gas turbine control method according to a third aspect of the present invention includes a combustor that burns fuel and generates combustion gas, a turbine that is driven by the combustion gas generated by the combustor, and a fuel flow rate that is supplied to the combustor. And a control method of a gas turbine provided with a fuel pressure adjusting valve arranged upstream of the fuel flow adjusting valve in a fuel flow path for supplying fuel to the combustor and adjusting a fuel pressure A first step of detecting a sudden change in the load of the gas turbine, and a second step of controlling the opening of the fuel flow control valve according to the load for a predetermined time after detecting the sudden change in the load; ,including.

本発明によれば、負荷の急変が発生しても回転数の変動を抑制できる、という優れた効果を有する。   According to the present invention, there is an excellent effect that fluctuations in the rotational speed can be suppressed even when a sudden change in load occurs.

本発明の第1実施形態に係るガスタービンの構成図である。1 is a configuration diagram of a gas turbine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るガスタービンの負荷急変を示す図である。It is a figure which shows the load sudden change of the gas turbine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る燃料流量調整弁の開度の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the opening degree of the fuel flow control valve which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るガスタービンの回転数の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the rotation speed of the gas turbine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るガスタービンの回転数の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the rotation speed of the gas turbine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るガスタービンの回転数の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the rotation speed of the gas turbine which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention.

以下に、本発明に係るガスタービンの制御装置、ガスタービン、及びガスタービンの制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a gas turbine control device, a gas turbine, and a gas turbine control method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係るガスタービン10の全体構成図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a gas turbine 10 according to the first embodiment.

ガスタービン10は、圧縮機12、燃焼器14、及びタービン16を備える。
圧縮機12は、回転軸18により駆動されることで、空気取込口から取り込まれた空気を圧縮して圧縮空気を生成する。燃焼器14は、圧縮機12から車室20へ導入された圧縮空気に燃料を噴射して高温・高圧の燃焼ガスを発生させる。タービン16は、燃焼器14で発生した燃焼ガスによって回転駆動する。
The gas turbine 10 includes a compressor 12, a combustor 14, and a turbine 16.
The compressor 12 is driven by the rotating shaft 18 to compress the air taken in from the air intake port and generate compressed air. The combustor 14 injects fuel into the compressed air introduced from the compressor 12 into the passenger compartment 20 to generate high-temperature and high-pressure combustion gas. The turbine 16 is rotationally driven by the combustion gas generated in the combustor 14.

なお、回転軸18には、発電機22が連結されている。これにより、タービン16に生じる回転駆動力は、回転軸18によって圧縮機12及び発電機22に伝達される。そして、発電機22は、タービン16の回転駆動力によって発電し、発電した電力を商用電力系統へ供給したり、ガスタービン10が設置されている工場等の負荷へ供給する。   A generator 22 is connected to the rotating shaft 18. Thereby, the rotational driving force generated in the turbine 16 is transmitted to the compressor 12 and the generator 22 by the rotating shaft 18. Then, the generator 22 generates power by the rotational driving force of the turbine 16 and supplies the generated power to a commercial power system or to a load such as a factory where the gas turbine 10 is installed.

また、燃焼器14には、ノズル24が設けられ、ノズル24から供給された燃料を、圧縮空気を用いて燃焼させる。   The combustor 14 is provided with a nozzle 24, and the fuel supplied from the nozzle 24 is combusted using compressed air.

燃焼器14へ燃料を供給する燃料流路26には、燃焼器14へ供給する燃料流量を調整する燃料流量調整弁28、及び燃料流路26において燃料流量調整弁28の上流側に配置され、燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁30が備えられている。燃焼器14へ供給される燃料量は、燃料流量調整弁28及び燃料圧力調整弁30の開度が制御されることによって、制御される。   A fuel flow path 26 that supplies fuel to the combustor 14 is disposed upstream of the fuel flow rate adjustment valve 28 in the fuel flow path 26 and a fuel flow rate adjustment valve 28 that adjusts the flow rate of fuel supplied to the combustor 14. A fuel pressure adjusting valve 30 for adjusting the fuel pressure is provided. The amount of fuel supplied to the combustor 14 is controlled by controlling the opening degree of the fuel flow rate adjustment valve 28 and the fuel pressure adjustment valve 30.

次に、ガスタービン10の制御を司る制御装置40における燃料制御について説明する。制御装置40は、負荷急変検知部42、流量制御部44、及び圧力制御部46を備える。
なお、制御装置40は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。
Next, fuel control in the control device 40 that controls the gas turbine 10 will be described. The control device 40 includes a sudden load change detection unit 42, a flow rate control unit 44, and a pressure control unit 46.
The control device 40 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and a computer-readable storage medium. A series of processes for realizing various functions is stored in a storage medium or the like in the form of a program as an example, and the CPU reads the program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized. The program is preinstalled in a ROM or other storage medium, provided in a state stored in a computer-readable storage medium, or distributed via wired or wireless communication means. Etc. may be applied. The computer-readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.

負荷急変検知部42は、ガスタービン10の負荷の急変(以下「負荷急変」という。)を検知する。負荷急変には負荷急減と負荷急増があり、負荷急変検知部42は、負荷急減を検知すると負荷急減フラグを流量制御部44へ出力し、負荷急増を検知すると負荷急増フラグを流量制御部44へ出力する。
図2は、ガスタービン10の負荷急変である負荷急減と負荷急増の状態を示す。図2の実線は負荷急減の一例を示し、破線は負荷急増の一例を示す。
負荷急変は、負荷が時間と共に徐々に変化するのではなく、図2に示されるように、負荷が階段状に変化する場合、若しくは、階段状に変化したとみなせるほど急峻に負荷が変化する場合をいう。
The sudden load change detection unit 42 detects a sudden change in the load of the gas turbine 10 (hereinafter referred to as “the sudden load change”). A sudden load change includes a sudden load decrease and a sudden load increase. When a sudden load decrease is detected, the sudden load change detection unit 42 outputs a sudden load decrease flag to the flow rate control unit 44. Output.
FIG. 2 shows a state of sudden load decrease and rapid load increase, which are sudden load changes of the gas turbine 10. The solid line in FIG. 2 shows an example of a sudden load decrease, and the broken line shows an example of a sudden load increase.
Load sudden change does not change gradually with time, but when the load changes stepwise as shown in FIG. 2, or when the load changes so rapidly that it can be considered to change stepwise. Say.

負荷急減は、例えば、ガスタービン10から負荷を遮断する負荷遮断(系統解列)、商用電力系統への電力供給を停止して工場で必要な電力のみを賄う所内単独運転、商用電力系統の周波数の急増時等に生じる。一方、負荷急増は、たとえば、負荷での電力消費の急増や、商用電力系統の周波数の急減時に生じる。   The sudden decrease in load is, for example, a load interruption (system disconnection) that interrupts the load from the gas turbine 10, an in-house single operation that stops power supply to the commercial power system and covers only the power required in the factory, and the frequency of the commercial power system It occurs when there is a sudden increase. On the other hand, a sudden increase in load occurs, for example, when a sudden increase in power consumption at the load or a sudden decrease in the frequency of the commercial power system.

流量制御部44は、燃料流量調整弁28の開度を制御することによって、燃焼器14へ供給される燃料流量を制御する。具体的には、流量制御部44は、ガスタービン10の回転数に基づいて燃料流量調整弁28の開度を制御(ガバナ制御)することで、燃料流量の制御を行う。   The flow rate control unit 44 controls the flow rate of the fuel supplied to the combustor 14 by controlling the opening degree of the fuel flow rate adjustment valve 28. Specifically, the flow rate control unit 44 controls the fuel flow rate by controlling the opening of the fuel flow rate adjustment valve 28 (governor control) based on the rotational speed of the gas turbine 10.

圧力制御部46は、燃料圧力調整弁30の開度を制御することによって、燃焼器14へ供給される燃料圧力を制御する。具体的には、圧力制御部46は、燃料流路26を流れる燃料圧力が所定値となるように燃料圧力調整弁30の開度をフィードバック制御することで、燃料圧力を制御する。   The pressure control unit 46 controls the fuel pressure supplied to the combustor 14 by controlling the opening of the fuel pressure adjustment valve 30. Specifically, the pressure control unit 46 controls the fuel pressure by feedback-controlling the opening of the fuel pressure adjustment valve 30 so that the fuel pressure flowing through the fuel flow path 26 becomes a predetermined value.

図3は、制御装置40が備える流量制御部44及び圧力制御部46の機能を示す機能ブロック図である。   FIG. 3 is a functional block diagram illustrating functions of the flow rate control unit 44 and the pressure control unit 46 included in the control device 40.

流量制御部44は、通常時CSO演算部50、急減時CSO演算部52、急増時CSO演算部54、低値選択部56、高値選択部58、燃料流量演算部60、Cv値演算部62、及び弁開度演算部64を備える。   The flow rate control unit 44 includes a normal CSO calculation unit 50, a sudden decrease CSO calculation unit 52, a sudden increase CSO calculation unit 54, a low value selection unit 56, a high value selection unit 58, a fuel flow rate calculation unit 60, a Cv value calculation unit 62, And a valve opening calculator 64.

通常時CSO演算部50は、ガスタービン10に関する状態量を入力信号として取得し、該入力信号に基づいて燃焼器14に供給する燃料流量を制御するためのCSO(Control Signal Output:燃料制御信号)を算出する。
具体的には、通常時CSO演算部50は、ガバナ制御のためにタービン16の回転数に応じて演算したCSOや、タービン16の排ガス温度及びブレードパス温度に応じて演算したCSOを低値選択部56へ入力する。これらのCSOは一例であり、他のパラメータを用いてCSOが演算されてもよい。
なお、CSOは、その値が0〜100(%)の間で変化する。
The normal-time CSO calculation unit 50 acquires a state quantity related to the gas turbine 10 as an input signal, and controls a flow rate of fuel supplied to the combustor 14 based on the input signal (Control Signal Output). Is calculated.
Specifically, the normal-time CSO calculation unit 50 selects a low value for CSO calculated according to the rotation speed of the turbine 16 for governor control, and CSO calculated according to the exhaust gas temperature and blade path temperature of the turbine 16. Input to the unit 56. These CSOs are examples, and the CSOs may be calculated using other parameters.
Note that the value of CSO varies between 0 and 100 (%).

急減時CSO演算部52は、CSO演算部66A、スイッチ68A、及びスイッチ切替部70Aを備える。
CSO演算部66Aは、ガスタービン10の負荷に応じたCSOを演算し、スイッチ68Aへ出力する。
スイッチ68Aは、入力側に2つの端子を有し、一方の端子がCSO演算部66Aに接続され、他方の端子が信号出力部72Aに接続される。スイッチ68Aの出力側には、低値選択部56が接続される。信号出力部72Aは、CSOの値として常に100を出力する。スイッチ68Aは、通常、信号出力部72Aと低値選択部56とを接続する。
スイッチ切替部70Aは、負荷急変検知部42からの負荷急減フラグが入力されると、CSO演算部66Aと低値選択部56とが接続されるように、第1所定時間の間スイッチ68Aを切り替える。すなわち、スイッチ切替部70Aは、負荷急減フラグが入力されてCSO演算部66Aと低値選択部56とを接続し、第1所定時間経過した後に、再び信号出力部72Aと低値選択部56とを接続する。
The sudden decrease CSO calculation unit 52 includes a CSO calculation unit 66A, a switch 68A, and a switch switching unit 70A.
The CSO calculation unit 66A calculates CSO corresponding to the load of the gas turbine 10 and outputs it to the switch 68A.
The switch 68A has two terminals on the input side, one terminal is connected to the CSO arithmetic unit 66A, and the other terminal is connected to the signal output unit 72A. A low value selection unit 56 is connected to the output side of the switch 68A. The signal output unit 72A always outputs 100 as the value of CSO. The switch 68A normally connects the signal output unit 72A and the low value selection unit 56.
When the load sudden decrease flag from the sudden load change detection unit 42 is input, the switch switching unit 70A switches the switch 68A for the first predetermined time so that the CSO calculation unit 66A and the low value selection unit 56 are connected. . That is, the switch switching unit 70A connects the CSO calculation unit 66A and the low value selection unit 56 after the load sudden decrease flag is input, and after the first predetermined time has elapsed, the signal output unit 72A and the low value selection unit 56 again. Connect.

急増時CSO演算部54は、CSO演算部66B、スイッチ68B、及びスイッチ切替部70Bを備える。
CSO演算部66Bは、ガスタービン10の負荷に応じたCSOを演算し、スイッチ68Bへ出力する。
スイッチ68Bは、入力側に2つの端子を有し、一方の端子がCSO演算部66Bに接続され、他方の端子が信号出力部72Bに接続される。スイッチ68Bの出力側には、高値選択部58が接続される。信号出力部72Bは、CSOの値として常に0を出力する。スイッチ68Bは、通常、信号出力部72Bと高値選択部58とを接続する。
スイッチ切替部70Bは、負荷急変検知部42から負荷急増フラグが入力されると、CSO演算部66Bと高値選択部58とが接続されるように、第1所定時間の間スイッチ68Bを切り替える。すなわち、スイッチ切替部70Bは、負荷急増フラグが入力されてCSO演算部66Bと高値選択部58とを接続し、第1所定時間経過した後に、再び信号出力部72Bと高値選択部58とを接続する。
The rapid increase CSO calculation unit 54 includes a CSO calculation unit 66B, a switch 68B, and a switch switching unit 70B.
The CSO calculation unit 66B calculates CSO corresponding to the load of the gas turbine 10 and outputs it to the switch 68B.
The switch 68B has two terminals on the input side, one terminal is connected to the CSO arithmetic unit 66B, and the other terminal is connected to the signal output unit 72B. A high value selection unit 58 is connected to the output side of the switch 68B. The signal output unit 72B always outputs 0 as the value of CSO. The switch 68B normally connects the signal output unit 72B and the high value selection unit 58.
When the rapid load increase flag is input from the sudden load change detection unit 42, the switch switching unit 70B switches the switch 68B for the first predetermined time so that the CSO calculation unit 66B and the high value selection unit 58 are connected. That is, the switch switching unit 70B connects the CSO calculation unit 66B and the high value selection unit 58 when the load sudden increase flag is input, and connects the signal output unit 72B and the high value selection unit 58 again after the first predetermined time has elapsed. To do.

低値選択部56は、入力されたCSOのうち、最も小さいCSOを選択して高値選択部58へ出力する。   The low value selection unit 56 selects the smallest CSO among the input CSOs and outputs the selected CSO to the high value selection unit 58.

高値選択部58は、入力されたCSOのうち、最も大きいCSOを選択して燃料流量演算部60へ出力する。   The high value selection unit 58 selects the largest CSO among the input CSOs and outputs the selected CSO to the fuel flow rate calculation unit 60.

燃料流量演算部60は、例えばCSOと燃料流量との関係を予め示したデータ又は関数に基づいて、入力されたCSOに応じた燃料流量の値をCv値演算部62へ出力する。   The fuel flow rate calculation unit 60 outputs the value of the fuel flow rate corresponding to the input CSO to the Cv value calculation unit 62 based on, for example, data or a function that indicates in advance the relationship between the CSO and the fuel flow rate.

Cv値演算部62は、入力された燃料流量の値、燃料温度、及び流調弁圧力に基づいてCv値(弁容量を示す数値)を予め定められた演算式を用いて算出し、弁開度演算部64へ出力する。   The Cv value calculation unit 62 calculates a Cv value (numerical value indicating valve capacity) based on the input fuel flow value, fuel temperature, and flow control valve pressure using a predetermined calculation formula, and opens the valve. Output to the degree calculator 64.

弁開度演算部64は、例えばCv値と燃料流量調整弁28の弁開度(以下「FCV開度」という。)との関係を予め示したデータ又は関数に基づいて、入力されたCv値に応じた弁開度を燃料流量調整弁28へ出力する。   For example, the valve opening calculation unit 64 inputs the Cv value based on data or a function indicating in advance the relationship between the Cv value and the valve opening of the fuel flow rate adjustment valve 28 (hereinafter referred to as “FCV opening”). Is output to the fuel flow rate adjustment valve 28.

圧力制御部46は、減算部74及び圧調弁制御部76を備える。   The pressure control unit 46 includes a subtraction unit 74 and a pressure regulation control unit 76.

減算部74は、燃料流量調整弁28を流れる燃料圧力の計測値(以下「圧力計測値」という。)と予め定められた圧力の目標値(以下「圧力目標値」という。)との差分を算出する。   The subtraction unit 74 calculates a difference between a measured value of the fuel pressure flowing through the fuel flow rate adjustment valve 28 (hereinafter referred to as “pressure measured value”) and a predetermined target value of pressure (hereinafter referred to as “pressure target value”). calculate.

圧調弁制御部76は、減算部74によって算出された差分に基づいて、燃料圧力調整弁30の弁開度(以下「PCV開度」という。)を制御(例えばPI制御)する。   Based on the difference calculated by the subtracting unit 74, the pressure regulating valve control unit 76 controls the valve opening (hereinafter referred to as “PCV opening”) of the fuel pressure regulating valve 30 (for example, PI control).

このように、圧力制御部46は、圧力計測値をフィードバック値とし、フィードバック制御によりPCV開度を算出する。   Thus, the pressure control unit 46 uses the pressure measurement value as a feedback value, and calculates the PCV opening degree by feedback control.

次に、流量制御部44の動作について説明する。   Next, the operation of the flow rate control unit 44 will be described.

まず、ガスタービン10に負荷急変が生じていない場合について説明する。   First, a case where a sudden load change has not occurred in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急変が生じていない場合は、負荷急減フラグ及び負荷急増フラグが負荷急変検知部42から出力されない。
急減時CSO演算部52は、負荷急減フラグが入力されていない状態では、信号出力部72Aから100を低値選択部56へ出力する。急減時CSO演算部52から出力される100は、最も大きなCSOの値である。このため、低値選択部56では通常時CSO演算部50から入力されるCSOが選択される。
When the load sudden change does not occur in the gas turbine 10, the load sudden decrease flag and the load sudden increase flag are not output from the load sudden change detection unit 42.
The sudden decrease CSO calculation unit 52 outputs 100 from the signal output units 72A to the low value selection unit 56 when the load sudden decrease flag is not input. 100 output from the sudden decrease CSO calculation unit 52 is the largest CSO value. Therefore, the low value selection unit 56 selects the CSO input from the normal CSO calculation unit 50.

また、急増時CSO演算部54は、負荷急増フラグが入力されていない状態では、信号出力部72Bから0を高値選択部58へ出力する。急増時CSO演算部54から出力される0は、最も小さなCSOの値である。このため、高値選択部58では低値選択部56から入力されるCSO、すなわち通常時CSO演算部50から入力されるCSOが選択される。
このように、負荷急変が生じていない場合は、通常時CSO演算部50から出力されたCSOに基づいて、FCV開度が制御される。
Further, the rapid increase CSO calculation unit 54 outputs 0 from the signal output unit 72B to the high value selection unit 58 in a state where the load rapid increase flag is not input. 0 output from the CSO calculation unit 54 at the time of rapid increase is the smallest CSO value. Therefore, the high value selection unit 58 selects the CSO input from the low value selection unit 56, that is, the CSO input from the normal time CSO calculation unit 50.
As described above, when the load sudden change does not occur, the FCV opening degree is controlled based on the CSO output from the normal CSO calculation unit 50.

次に、ガスタービン10に負荷急減が生じた場合について説明する。   Next, a case where the load suddenly decreases in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急減が生じた場合は、負荷急減フラグが負荷急変検知部42から出力される。
急減時CSO演算部52は、負荷急減フラグが入力された状態では、スイッチ切替部70Aによるスイッチ68Aの切り替えが行われ、CSO演算部66Aで演算したCSOを低値選択部56へ出力する。低値選択部56では、急減時CSO演算部52から入力されるCSO又は通常時CSO演算部50から入力されるCSOが選択される。なお、負荷急減が生じると、FCV開度をより絞る必要があるため、低値選択部56では、急減時CSO演算部52から入力されるCSOが選択される可能性が高い。
以下では、一例として、急減時CSO演算部52から入力されるCSOが、低値選択部56で選択される場合について説明する。
When a sudden load decrease occurs in the gas turbine 10, a sudden load decrease flag is output from the sudden load change detection unit 42.
When the load sudden decrease flag is input, the sudden decrease CSO calculation unit 52 switches the switch 68A by the switch switching unit 70A and outputs the CSO calculated by the CSO calculation unit 66A to the low value selection unit 56. The low value selection unit 56 selects CSO input from the sudden decrease CSO calculation unit 52 or CSO input from the normal CSO calculation unit 50. When the load suddenly decreases, it is necessary to further reduce the FCV opening, so that the low value selection unit 56 is likely to select the CSO input from the sudden decrease CSO calculation unit 52.
Hereinafter, as an example, a case will be described in which the CSO input from the sudden decrease CSO calculation unit 52 is selected by the low value selection unit 56.

また、急増時CSO演算部54には負荷急増フラグが入力されないので、高値選択部58では、低値選択部56から入力されるCSO、すなわち急減時CSO演算部52から入力されるCSOが選択される。
このように、負荷急減が生じた場合は、急減時CSO演算部52から出力されたCSOに基づいて、FCV開度が制御される。
Further, since the load sudden increase flag is not input to the rapid increase CSO calculation unit 54, the high value selection unit 58 selects the CSO input from the low value selection unit 56, that is, the CSO input from the rapid decrease CSO calculation unit 52. The
As described above, when the load suddenly decreases, the FCV opening degree is controlled based on the CSO output from the CSO calculating unit 52 during the rapid decrease.

従って、ガスタービン10の回転数の変化を待つことなく、図4の例に示されるように、負荷急減が検知されると共に燃料流量調整弁28が絞られる。これにより、図5の例に示されるように、ガスタービン10の回転数の変動が抑制される。なお、図4に示される破線は従来における燃料流量調整弁28の開度の時間変化を示し、実線は本第1実施形態における時間変化を示す。図5に示される破線は従来におけるガスタービン10の回転数の時間変化を示し、実線は本第1実施形態における時間変化を示す。   Therefore, without waiting for a change in the rotational speed of the gas turbine 10, as shown in the example of FIG. 4, a sudden decrease in load is detected and the fuel flow rate adjustment valve 28 is throttled. Thereby, as shown in the example of FIG. 5, fluctuations in the rotational speed of the gas turbine 10 are suppressed. The broken line shown in FIG. 4 shows the time change of the opening degree of the conventional fuel flow control valve 28, and the solid line shows the time change in the first embodiment. The broken line shown in FIG. 5 shows the time change of the rotational speed of the gas turbine 10 in the related art, and the solid line shows the time change in the first embodiment.

そして、スイッチ切替部70Aが、スイッチ68Aの切り替えを行ってから第1所定時間経過後に、再びスイッチ68Aの切り替えを行う。これにより、FCV開度に対する制御は、通常時CSO演算部50から入力されるCSOに基づく制御(ガバナ制御)に戻る。   Then, after the first predetermined time has elapsed since the switch switching unit 70A switched the switch 68A, the switch 68A is switched again. Thereby, the control with respect to the FCV opening degree returns to the control (governor control) based on the CSO input from the normal CSO calculation unit 50.

なお、第1所定時間は、負荷急変によるガスタービン10の回転数の変動が小さくなり、燃料流量に対してガバナ制御を行うことが可能となるまでの時間であり、予め設定されている。   The first predetermined time is a time until the fluctuation of the rotation speed of the gas turbine 10 due to a sudden load change becomes small and the governor control can be performed on the fuel flow rate, and is set in advance.

次に、ガスタービン10に負荷急増が生じた場合について説明する。   Next, a case where a load sudden increase occurs in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急増が生じた場合は、負荷急増フラグが負荷急変検知部42から出力される。
急減時CSO演算部52は、負荷急減フラグが入力されないので、低値選択部56では通常時CSO演算部50から入力されるCSOが選択される。
When a sudden load increase occurs in the gas turbine 10, a sudden load increase flag is output from the sudden load change detection unit 42.
Since the sudden decrease CSO calculation unit 52 does not receive the load sudden decrease flag, the low value selection unit 56 selects the CSO input from the normal CSO calculation unit 50.

急増時CSO演算部54は、負荷急増フラグが入力された状態では、スイッチ切替部70Bによるスイッチ68Bの切り替えが行われ、CSO演算部66Bで演算したCSOを高値選択部58へ出力する。高値選択部58では、急増時CSO演算部54から入力されるCSO又は通常時CSO演算部50から入力されるCSOが選択される。なお、負荷急増が生じるとFCV開度をより開く必要があるため、高値選択部58では、急増時CSO演算部54から入力されるCSOが選択される可能性が高い。
このように、負荷急増が生じた場合は、急増時CSO演算部54から出力されたCSOに基づいて、FCV開度が制御される。
When the load sudden increase flag is input, the rapid increase CSO calculation unit 54 switches the switch 68B by the switch switching unit 70B, and outputs the CSO calculated by the CSO calculation unit 66B to the high value selection unit 58. The high value selection unit 58 selects the CSO input from the rapid increase CSO calculation unit 54 or the CSO input from the normal time CSO calculation unit 50. When the load suddenly increases, it is necessary to open the FCV opening more. Therefore, the high value selection unit 58 is highly likely to select the CSO input from the rapid increase CSO calculation unit 54.
As described above, when the load suddenly increases, the FCV opening degree is controlled based on the CSO output from the CSO calculating unit 54 at the time of rapid increase.

従って、ガスタービン10の回転数の変化を待つことなく、負荷急増が検知されると共に燃料流量調整弁28が開かれるので、ガスタービン10の回転数の変動が抑制される。   Therefore, a rapid increase in load is detected and the fuel flow rate adjustment valve 28 is opened without waiting for a change in the rotational speed of the gas turbine 10, so that fluctuations in the rotational speed of the gas turbine 10 are suppressed.

そして、スイッチ切替部70Bが、スイッチ68Bの切り替えを行ってから第1所定時間経過後に、再びスイッチ68Bの切り替えを行う。これにより、FCV開度に対する制御は、通常時CSO演算部50から入力されるCSOに基づく制御(ガバナ制御)に戻る。   Then, the switch switching unit 70B switches the switch 68B again after the first predetermined time has elapsed since the switch 68B was switched. Thereby, the control with respect to the FCV opening degree returns to the control (governor control) based on the CSO input from the normal CSO calculation unit 50.

以上説明したように、本第1実施形態に係るガスタービン10は、燃料を燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器14、燃焼器14によって生成された燃焼ガスにより駆動するタービン16、燃焼器14へ供給する燃料流量を調整する燃料流量調整弁28、及び燃焼器14へ燃料を供給する燃料流路26において燃料流量調整弁28の上流側に配置され、燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁30を備える。ガスタービン10の制御装置40は、ガスタービン10の負荷の急変を検知すると、負荷の急変が検知されてから第1所定時間の間、燃料流量調整弁28の開度を負荷に応じて制御する。   As described above, the gas turbine 10 according to the first embodiment combusts fuel and generates the combustion gas, the turbine 16 driven by the combustion gas generated by the combustor 14, and the combustor 14. A fuel flow rate adjustment valve 28 for adjusting the fuel flow rate supplied to the fuel flow passage 26 and a fuel pressure adjustment valve 30 for adjusting the fuel pressure, which is disposed upstream of the fuel flow rate adjustment valve 28 in the fuel flow path 26 for supplying fuel to the combustor 14. Is provided. When detecting a sudden change in the load of the gas turbine 10, the control device 40 of the gas turbine 10 controls the opening of the fuel flow rate adjustment valve 28 according to the load for a first predetermined time after the sudden change in the load is detected. .

これにより、燃料流量調整弁28の開度は、ガバナ制御によらず、ガスタービン10の負荷に応じて制御されるので、ガスタービン10の回転数の変化を待つことなく、負荷の急変と共に制御される。
従って、本第1実施形態に係るガスタービン10の制御装置40は、負荷の急変が発生してもガスタービン10の回転数の変動を抑制できる。
Thereby, the opening degree of the fuel flow rate adjusting valve 28 is controlled according to the load of the gas turbine 10 without depending on the governor control. Is done.
Therefore, the control device 40 of the gas turbine 10 according to the first embodiment can suppress fluctuations in the rotational speed of the gas turbine 10 even if a sudden change in load occurs.

〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.

なお、本第2実施形態に係るガスタービンプラント10の構成は、図1に示す第1実施形態に係るガスタービンプラント10の構成と同様であるので説明を省略する。
本第2実施形態に係る制御装置40は、負荷急変検知部42によって負荷の急変が検知されてから所定時間の間、燃料圧力調整弁30の開度を一定に制御する。
The configuration of the gas turbine plant 10 according to the second embodiment is the same as the configuration of the gas turbine plant 10 according to the first embodiment shown in FIG.
The control device 40 according to the second embodiment controls the opening of the fuel pressure adjustment valve 30 to be constant for a predetermined time after the sudden change in load is detected by the sudden load change detector 42.

図6は、本第2実施形態に係る制御装置40の構成を示す。なお、図6における図3と同一の構成部分については図3と同一の符号を付して、その説明を省略する。   FIG. 6 shows a configuration of the control device 40 according to the second embodiment. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

本第2実施形態に係る制御装置40は、ORゲート80、制御切替部82、スイッチ84を備える。   The control device 40 according to the second embodiment includes an OR gate 80, a control switching unit 82, and a switch 84.

ORゲート80は、負荷急減フラグ又は負荷急増フラグが入力されるとフラグ入力信号を制御切替部82へ出力する。   The OR gate 80 outputs a flag input signal to the control switching unit 82 when the load rapid decrease flag or the load rapid increase flag is input.

制御切替部82は、ORゲート80からのフラグ入力信号が入力されると、所定時間の間、圧調弁制御部76へ切替信号を出力する。   When the flag input signal from the OR gate 80 is input, the control switching unit 82 outputs a switching signal to the pressure regulating control unit 76 for a predetermined time.

スイッチ84は、負荷急減フラグが入力されると、負荷急減時に応じた燃料圧力調整弁30の開度(以下「PCV開度一定値」という。)を出力する。また、スイッチ84は、負荷急増フラグが入力されると、負荷急減時に応じたPCV開度一定値を出力する。負荷急減時又は負荷急増時に応じたPCV開度一定値は予め設定されており、負荷急増時の方が負荷急減時に比べて大きい値である。具体例としては、負荷急減時のPCV開度一定値は、燃料圧力調整弁30の設定最小開度であり、負荷急増時のPCV開度一定値は、燃料圧力調整弁30の設定最大開度である。
圧調弁制御部76は、制御切替部82からの切替信号が入力されると、スイッチ84から入力されるPCV開度一定値をPCV開度として出力する。
When the load sudden decrease flag is input, the switch 84 outputs the opening of the fuel pressure regulating valve 30 according to the sudden decrease of the load (hereinafter referred to as “PCV opening constant value”). Further, when the load sudden increase flag is input, the switch 84 outputs a PCV opening constant value corresponding to the load sudden decrease. The PCV opening constant value according to the time of sudden load decrease or sudden load increase is set in advance, and the value at the time of sudden load increase is larger than that at the time of sudden load decrease. As a specific example, the PCV opening constant value when the load suddenly decreases is the set minimum opening of the fuel pressure adjustment valve 30, and the PCV opening constant value when the load suddenly increases is the maximum setting opening of the fuel pressure adjustment valve 30. It is.
When the switching signal from the control switching unit 82 is input, the pressure regulating valve control unit 76 outputs the PCV opening constant value input from the switch 84 as the PCV opening.

次に、本第2実施形態に係る圧力制御部46の動作について説明する。なお、流量制御部44の動作は上述した第1実施形態と同じである。   Next, the operation of the pressure control unit 46 according to the second embodiment will be described. The operation of the flow rate controller 44 is the same as that in the first embodiment described above.

まず、ガスタービン10に負荷急変が生じていない場合について説明する。   First, a case where a sudden load change has not occurred in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急変が生じていない場合は、負荷急減フラグ及び負荷急増フラグが負荷急変検知部42から出力されない。
ORゲート80は、負荷急減フラグ及び負荷急増フラグが入力されていない状態ではフラグ入力信号を出力しない。このため、圧調弁制御部76は、圧力計測値をフィードバック値とし、フィードバック制御によりPCV開度を算出する。
When the load sudden change does not occur in the gas turbine 10, the load sudden decrease flag and the load sudden increase flag are not output from the load sudden change detection unit 42.
The OR gate 80 does not output a flag input signal when the load sudden decrease flag and the load rapid increase flag are not input. For this reason, the pressure regulation control unit 76 uses the pressure measurement value as a feedback value, and calculates the PCV opening degree by feedback control.

次に、ガスタービン10に負荷急減が生じた場合について説明する。   Next, a case where the load suddenly decreases in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急減が生じた場合は、負荷急減フラグが負荷急変検知部42から出力される。
ORゲート80は、負荷急減フラグが入力されるとフラグ入力信号を出力するので、制御切替部82は、圧調弁制御部76へ切替信号を第2所定時間の間だけ出力する。また、スイッチ84に負荷急減フラグが入力されるので、スイッチ84は、負荷急減に応じたPCV開度一定値を出力する。
このため、圧調弁制御部76は、フィードバック制御を行うことなく第2所定時間の間、スイッチ84から入力されたPCV開度一定値をPCV開度として出力する。これにより、燃料圧力調整弁30の開度は、負荷急減前に比べて閉じることとなる。
When a sudden load decrease occurs in the gas turbine 10, a sudden load decrease flag is output from the sudden load change detection unit 42.
Since the OR gate 80 outputs a flag input signal when the load sudden decrease flag is input, the control switching unit 82 outputs a switching signal to the pressure regulating valve control unit 76 for a second predetermined time. Further, since the load sudden decrease flag is input to the switch 84, the switch 84 outputs a constant PCV opening degree value corresponding to the sudden load decrease.
For this reason, the pressure regulation control unit 76 outputs the PCV opening constant value input from the switch 84 as the PCV opening for the second predetermined time without performing feedback control. Thereby, the opening degree of the fuel pressure regulating valve 30 is closed as compared with that before the load suddenly decreases.

ここで、第2所定時間の間、PCV開度を一定とする理由は、負荷急減と共に燃料流量調整弁28を閉じると、燃料流量調整弁28の入口の圧力が一時的に上昇するためである。燃料流量調整弁28の入口の圧力が上昇すると、燃料流量調整弁28の入口と出口の差圧(以下「弁差圧」という。)が上昇するので、燃料流量調整弁28の開度を小さくしても、開度に応じた流量まで減少しにくくなる。そこで、燃料圧力調整弁30をPCV開度を一定として一時的に閉じることで、この燃料流量調整弁28の入口の圧力の上昇を抑制する。
これにより、燃料流量調整弁28を制御することによる燃料流量の応答をより速くでき、ガスタービン10の回転数の変動がより抑制される。
Here, the reason why the PCV opening is kept constant during the second predetermined time is that when the fuel flow rate adjustment valve 28 is closed together with the sudden decrease in load, the pressure at the inlet of the fuel flow rate adjustment valve 28 temporarily rises. . When the pressure at the inlet of the fuel flow rate adjustment valve 28 increases, the differential pressure between the inlet and the outlet of the fuel flow rate adjustment valve 28 (hereinafter referred to as “valve differential pressure”) increases, so the opening of the fuel flow rate adjustment valve 28 is reduced. Even so, it becomes difficult to reduce the flow rate according to the opening. Therefore, the pressure increase at the inlet of the fuel flow rate adjusting valve 28 is suppressed by temporarily closing the fuel pressure adjusting valve 30 at a constant PCV opening.
Thereby, the response of the fuel flow rate by controlling the fuel flow rate adjustment valve 28 can be made faster, and fluctuations in the rotational speed of the gas turbine 10 are further suppressed.

なお、第2所定時間は、負荷急変時における燃料流量調整弁28の動作時間(目標開度までの到達時間)と同等の時間(1秒から数秒程度)とされる。燃料流量調整弁28の開度が変化している間は燃料圧力に変動が生じ、燃料圧力調整弁30を燃料流量調整弁28の動作時間の間、一定値に開閉することで、燃料流量調整弁28の開度が変化することによる燃料圧力の変動が抑制される。
すなわち、燃料圧力調整弁30に対する制御開始は、燃料流量調整弁28に対する制御開始と同じタイミングで行われる。
The second predetermined time is set to a time (about 1 second to several seconds) equivalent to the operation time of the fuel flow rate adjusting valve 28 at the time of sudden load change (time to reach the target opening). While the opening of the fuel flow rate adjustment valve 28 is changing, the fuel pressure fluctuates, and the fuel flow rate adjustment valve 30 is opened and closed at a constant value during the operation time of the fuel flow rate adjustment valve 28 to adjust the fuel flow rate. Variations in fuel pressure due to changes in the opening of the valve 28 are suppressed.
That is, the control start for the fuel pressure adjustment valve 30 is performed at the same timing as the control start for the fuel flow rate adjustment valve 28.

従って、負荷急減時に燃料流量調整弁28よりも上流側に位置する燃料圧力調整弁30を、従来のフィードバック制御に比べて先行して動作させることになるので、燃料流量調整弁28の弁差圧を従来よりも安定させることができる。
このため、燃料量が急峻に低下するので、図7に示されるように、第1実施形態に比べてガスタービン10の回転数の変動をより抑制できる。
Therefore, since the fuel pressure adjustment valve 30 positioned upstream of the fuel flow rate adjustment valve 28 is operated earlier than the conventional feedback control when the load is suddenly reduced, the valve differential pressure of the fuel flow rate adjustment valve 28 is increased. Can be made more stable than before.
For this reason, since the amount of fuel sharply decreases, as shown in FIG. 7, fluctuations in the rotational speed of the gas turbine 10 can be further suppressed as compared with the first embodiment.

そして、制御切替部82が、切替信号を出力してから第2所定時間経過後に、圧調弁制御部76はフィードバック制御に戻る。このとき、圧力目標値は、負荷急減に応じた新たな値に設定されていてもよい。   Then, after the second predetermined time has elapsed after the control switching unit 82 outputs the switching signal, the pressure regulation control unit 76 returns to the feedback control. At this time, the pressure target value may be set to a new value corresponding to the sudden decrease in load.

このように、本第2実施形態に係る圧力制御部46は、負荷の急変が検知され、燃料流量調整弁28の開度を負荷に応じて制御しても、燃料流量調整弁28の入口における燃料圧力の変動を抑制するように燃料圧力調整弁30を制御する。従って、燃料流量調整弁28の弁差圧の変動が抑制されるので、制御装置40は、燃料流量を制御しやすくなる。   As described above, the pressure control unit 46 according to the second embodiment detects the sudden change in the load, and controls the opening of the fuel flow rate adjustment valve 28 according to the load. The fuel pressure adjustment valve 30 is controlled so as to suppress the fluctuation of the fuel pressure. Therefore, since the fluctuation of the valve differential pressure of the fuel flow rate adjustment valve 28 is suppressed, the control device 40 can easily control the fuel flow rate.

次に、ガスタービン10に負荷急増が生じた場合について説明する。   Next, a case where a load sudden increase occurs in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急増が生じた場合は、負荷急増フラグが負荷急変検知部42から出力される。
ORゲート80は、負荷急増フラグが入力されるとフラグ入力信号を出力するので、制御切替部82は、圧調弁制御部76へ切替信号を第3所定時間の間だけ出力する。また、スイッチ84に負荷急増フラグが入力されるので、スイッチ84は、負荷急増に応じたPCV開度一定値を出力する。
このため、圧調弁制御部76は、フィードバック制御を行うことなく第3所定時間の間、スイッチ84から入力されたPCV開度一定値をPCV開度として出力する。これにより、燃料圧力調整弁30の開度は、負荷急増前に比べて開くこととなる。
When a sudden load increase occurs in the gas turbine 10, a sudden load increase flag is output from the sudden load change detection unit 42.
Since the OR gate 80 outputs a flag input signal when a load rapid increase flag is input, the control switching unit 82 outputs a switching signal to the pressure regulating valve control unit 76 for a third predetermined time. Further, since the load sudden increase flag is input to the switch 84, the switch 84 outputs a constant PCV opening degree value corresponding to the sudden increase in load.
For this reason, the pressure regulation control unit 76 outputs the PCV opening constant value input from the switch 84 as the PCV opening for the third predetermined time without performing feedback control. Thereby, the opening degree of the fuel pressure regulating valve 30 is opened as compared with that before the load suddenly increases.

ここで、第3所定時間の間、PCV開度を一定とする理由は、負荷急増と共に燃料流量調整弁28を開くと、燃料流量調整弁28の入口の圧力が一時的に下降するためである。燃料流量調整弁28の入口の圧力が下降すると、燃料流量調整弁28の弁差圧が下降するので、燃料流量調整弁28の開度を大きくしても、開度に応じた流量まで増加しにくくなる。そこで、燃料圧力調整弁30を一時的に開くことで、この燃料流量調整弁28の入口の圧力の下降を抑制する。
これにより、燃料流量調整弁28を制御することによる燃料流量の応答をより速くでき、ガスタービン10の回転数の変動がより抑制される。
Here, the reason why the PCV opening is kept constant during the third predetermined time is that when the fuel flow rate adjustment valve 28 is opened along with the sudden increase in load, the pressure at the inlet of the fuel flow rate adjustment valve 28 temporarily decreases. . When the pressure at the inlet of the fuel flow control valve 28 decreases, the valve differential pressure of the fuel flow control valve 28 decreases. Therefore, even if the opening of the fuel flow control valve 28 is increased, the fuel flow control valve 28 increases to a flow corresponding to the opening. It becomes difficult. Therefore, the pressure drop at the inlet of the fuel flow rate adjustment valve 28 is suppressed by temporarily opening the fuel pressure adjustment valve 30.
Thereby, the response of the fuel flow rate by controlling the fuel flow rate adjustment valve 28 can be made faster, and fluctuations in the rotational speed of the gas turbine 10 are further suppressed.

第3所定時間も、第2時間と同様に、燃料流量調整弁28の動作時間(目標開度までの到達時間)と同等の時間(1秒から数秒程度)とされる。   Similarly to the second time, the third predetermined time is also set to a time (about 1 second to several seconds) equivalent to the operation time of the fuel flow rate adjusting valve 28 (time to reach the target opening).

従って、負荷急増時に燃料流量調整弁28よりも上流側に位置する燃料圧力調整弁30を、従来のフィードバック制御に比べて先行して動作させることになるので、燃料流量調整弁28の弁差圧を従来よりも安定させることができる。
このため、燃料量が急峻に増加するので、第1実施形態に比べてガスタービン10の回転数の変動をより抑制できる。
Therefore, since the fuel pressure adjusting valve 30 positioned upstream of the fuel flow rate adjusting valve 28 is operated earlier than the conventional feedback control when the load suddenly increases, the valve differential pressure of the fuel flow rate adjusting valve 28 is increased. Can be made more stable than before.
For this reason, since the amount of fuel increases sharply, fluctuations in the rotational speed of the gas turbine 10 can be further suppressed as compared with the first embodiment.

そして、制御切替部82が、切替信号を出力してから第3所定時間経過後に、圧調弁制御部76はフィードバック制御に戻る。このとき、圧力目標値は、負荷急増に応じた新たな値に設定されていてもよい。   Then, after the third predetermined time has elapsed since the control switching unit 82 outputs the switching signal, the pressure regulating control unit 76 returns to the feedback control. At this time, the pressure target value may be set to a new value corresponding to the sudden increase in load.

〔第3実施形態〕
以下、本発明の第3実施形態について説明する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described.

なお、本第3実施形態に係るガスタービンプラント10の構成は、図1に示す第1実施形態に係るガスタービンプラント10の構成と同様であるので説明を省略する。
本第3実施形態に係る制御装置40は、負荷急変検知部42によって負荷の急変が検知されてから所定時間の間、燃料圧力調整弁30の開度を負荷に応じて制御する。
In addition, since the structure of the gas turbine plant 10 which concerns on this 3rd Embodiment is the same as that of the structure of the gas turbine plant 10 which concerns on 1st Embodiment shown in FIG. 1, description is abbreviate | omitted.
The control device 40 according to the third embodiment controls the opening of the fuel pressure regulating valve 30 according to the load for a predetermined time after the sudden load change is detected by the load sudden change detection unit 42.

図8は、本第3実施形態に係る制御装置40の構成を示す。なお、図8における図6と同一の構成部分については図6と同一の符号を付して、その説明を省略する。   FIG. 8 shows a configuration of the control device 40 according to the third embodiment. 8 that are the same as in FIG. 6 are assigned the same reference numerals as in FIG. 6, and descriptions thereof are omitted.

本第3実施形態に係る制御装置40は、PCV開度演算部90Aを備える。
開度演算部90Aは、負荷に応じてPCV開度を演算する。開度演算部90Aは、例えば負荷とPCV開度との関係を予め示したデータ又は関数に基づいて、入力された負荷に応じたPCV開度を燃料圧力調整弁30へ出力する。
The control device 40 according to the third embodiment includes a PCV opening calculation unit 90A.
The opening calculation unit 90A calculates the PCV opening according to the load. The opening degree calculation unit 90 </ b> A outputs the PCV opening degree corresponding to the input load to the fuel pressure adjusting valve 30 based on, for example, data or a function indicating the relationship between the load and the PCV opening degree in advance.

次に、本第3実施形態に係る圧力制御部46の動作について説明する。なお、流量制御部44の動作は、上述した第1実施形態と同じである。また、ガスタービン10に負荷急変が生じていない場合における圧力制御部46の動作は、上述した第2実施形態と同じである。   Next, the operation of the pressure control unit 46 according to the third embodiment will be described. The operation of the flow control unit 44 is the same as that in the first embodiment described above. Further, the operation of the pressure control unit 46 in the case where no sudden load change has occurred in the gas turbine 10 is the same as that in the second embodiment described above.

ガスタービン10に負荷急減が生じた場合について説明する。   A case where the load suddenly decreases in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急減が生じた場合は、負荷急減フラグが負荷急変検知部42から出力される。
ORゲート80は、負荷急減フラグが入力されるとフラグ入力信号を出力するので、制御切替部82は、圧調弁制御部76へ切替信号を第2所定時間の間だけ出力する。このため、圧調弁制御部76は、フィードバック制御を行うことなく第2所定時間の間、開度演算部90Aから入力された急減する負荷に応じたPCV開度を出力する。これにより、燃料圧力調整弁30の開度は、負荷急減前に比べて閉じることとなる。
ここで、上述した第2実施形態では、負荷急減時の燃料圧力調整弁30の開度が一定値とされてたため、ガスタービン10の回転数のアンダーシュートが大きくなっていた。一方、本第3実施形態に係る圧力制御部46は、負荷に応じて燃料圧力調整弁30の開度を変化させるため、図9に示されるように、回転数のアンダーシュートをより小さくできる。
When a sudden load decrease occurs in the gas turbine 10, a sudden load decrease flag is output from the sudden load change detection unit 42.
Since the OR gate 80 outputs a flag input signal when the load sudden decrease flag is input, the control switching unit 82 outputs a switching signal to the pressure regulating valve control unit 76 for a second predetermined time. For this reason, the pressure regulation control unit 76 outputs the PCV opening corresponding to the rapidly decreasing load input from the opening calculation unit 90A for the second predetermined time without performing feedback control. Thereby, the opening degree of the fuel pressure regulating valve 30 is closed as compared with that before the load suddenly decreases.
Here, in the second embodiment described above, the degree of undershoot of the rotational speed of the gas turbine 10 is large because the opening of the fuel pressure regulating valve 30 at the time of sudden decrease in load is set to a constant value. On the other hand, since the pressure control unit 46 according to the third embodiment changes the opening of the fuel pressure regulating valve 30 in accordance with the load, the undershoot of the rotational speed can be further reduced as shown in FIG.

そして、制御切替部82が、切替信号を出力してから第2所定時間経過後に、圧調弁制御部76はフィードバック制御に戻る。このとき、圧力目標値は、負荷急減に応じた新たな値に設定されていてもよい。   Then, after the second predetermined time has elapsed after the control switching unit 82 outputs the switching signal, the pressure regulation control unit 76 returns to the feedback control. At this time, the pressure target value may be set to a new value corresponding to the sudden decrease in load.

次に、ガスタービン10に負荷急増が生じた場合について説明する。   Next, a case where a load sudden increase occurs in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急増が生じた場合は、負荷急増フラグが負荷急変検知部42から出力される。
ORゲート80は、負荷急増フラグが入力されるとフラグ入力信号を出力するので、制御切替部82は、圧調弁制御部76へ切替信号を第3所定時間の間だけ出力する。このため、圧調弁制御部76は、フィードバック制御を行うことなく第3所定時間の間、開度演算部90Aから入力された急増する負荷に応じたPCV開度を出力する。これにより、燃料圧力調整弁30の開度は、負荷急増前に比べて開くこととなる。
When a sudden load increase occurs in the gas turbine 10, a sudden load increase flag is output from the sudden load change detection unit 42.
Since the OR gate 80 outputs a flag input signal when a load rapid increase flag is input, the control switching unit 82 outputs a switching signal to the pressure regulating valve control unit 76 for a third predetermined time. For this reason, the pressure regulation control part 76 outputs the PCV opening degree according to the rapidly increasing load input from the opening degree calculating part 90A for the third predetermined time without performing feedback control. Thereby, the opening degree of the fuel pressure regulating valve 30 is opened as compared with that before the load suddenly increases.

このように、本第3実施形態に係る圧力制御部46は、負荷に応じて燃料圧力調整弁30の開度を変化させるため、回転数のアンダーシュートをより小さくできる。   Thus, since the pressure control unit 46 according to the third embodiment changes the opening degree of the fuel pressure adjusting valve 30 according to the load, the undershoot of the rotational speed can be further reduced.

そして、制御切替部82が、切替信号を出力してから第3所定時間経過後に、圧調弁制御部76はフィードバック制御に戻る。このとき、圧力目標値は、負荷急増に応じた新たな値に設定されていてもよい。   Then, after the third predetermined time has elapsed since the control switching unit 82 outputs the switching signal, the pressure regulating control unit 76 returns to the feedback control. At this time, the pressure target value may be set to a new value corresponding to the sudden increase in load.

〔第4実施形態〕
以下、本発明の第4実施形態について説明する。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment of the present invention will be described below.

なお、本第4実施形態に係るガスタービンプラント10の構成は、図1に示す第1実施形態に係るガスタービンプラント10の構成と同様であるので説明を省略する。
本第4実施形態に係る制御装置40は、負荷急変検知部42によって負荷の急変が検知されてから所定時間の間、燃料圧力調整弁30の開度を燃料流量調整弁28の開度に応じて制御する。
The configuration of the gas turbine plant 10 according to the fourth embodiment is the same as the configuration of the gas turbine plant 10 according to the first embodiment shown in FIG.
In the control device 40 according to the fourth embodiment, the opening degree of the fuel pressure adjustment valve 30 is set according to the opening degree of the fuel flow rate adjustment valve 28 for a predetermined time after the sudden change in load is detected by the load sudden change detection unit 42. Control.

図10は、本第4実施形態に係る制御装置40の構成を示す。なお、図10における図6と同一の構成部分については図6と同一の符号を付して、その説明を省略する。   FIG. 10 shows a configuration of the control device 40 according to the fourth embodiment. Note that the same components in FIG. 10 as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

本第4実施形態に係る制御装置40は、開度演算部90Bを備える。
開度演算部90Bは、弁開度演算部64から出力されるFCV開度が入力され、このFCV開度に応じてPCV開度を演算する。開度演算部90Bは、例えばFCV開度とPCV開度との関係を予め示したデータ又は関数に基づいて、入力されたFCV開度に応じたPCV開度を燃料圧力調整弁30へ出力する。
The control device 40 according to the fourth embodiment includes an opening degree calculation unit 90B.
The opening calculation unit 90B receives the FCV opening output from the valve opening calculation unit 64, and calculates the PCV opening according to the FCV opening. The opening calculation unit 90B outputs a PCV opening corresponding to the input FCV opening to the fuel pressure regulating valve 30 based on, for example, data or a function indicating a relationship between the FCV opening and the PCV opening in advance. .

次に、本第4実施形態に係る圧力制御部46の動作について説明する。なお、流量制御部44の動作は、上述した第1実施形態と同じである。また、ガスタービン10に負荷急変が生じていない場合における圧力制御部46の動作は、上述した第2実施形態と同じである。   Next, the operation of the pressure control unit 46 according to the fourth embodiment will be described. The operation of the flow control unit 44 is the same as that in the first embodiment described above. Further, the operation of the pressure control unit 46 in the case where no sudden load change has occurred in the gas turbine 10 is the same as that in the second embodiment described above.

ガスタービン10に負荷急減が生じた場合について説明する。   A case where the load suddenly decreases in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急減が生じた場合は、負荷急減フラグが負荷急変検知部42から出力される。
ORゲート80は、負荷急減フラグが入力されるとフラグ入力信号を出力するので、制御切替部82は、圧調弁制御部76へ切替信号を第2所定時間の間だけ出力する。このため、圧調弁制御部76は、フィードバック制御を行うことなく第2所定時間の間、開度演算部90Bから入力されたFCV開度に応じたPCV開度を出力する。これにより、燃料圧力調整弁30の開度は、負荷急減前に比べて閉じることとなる。
When a sudden load decrease occurs in the gas turbine 10, a sudden load decrease flag is output from the sudden load change detection unit 42.
Since the OR gate 80 outputs a flag input signal when the load sudden decrease flag is input, the control switching unit 82 outputs a switching signal to the pressure regulating valve control unit 76 for a second predetermined time. For this reason, the pressure regulation control part 76 outputs the PCV opening according to the FCV opening inputted from the opening calculating part 90B for the second predetermined time without performing feedback control. Thereby, the opening degree of the fuel pressure regulating valve 30 is closed as compared with that before the load suddenly decreases.

そして、制御切替部82が、切替信号を出力してから第2所定時間経過後に、圧調弁制御部76はフィードバック制御に戻る。このとき、圧力目標値は、負荷急減に応じた新たな値に設定されていてもよい。   Then, after the second predetermined time has elapsed after the control switching unit 82 outputs the switching signal, the pressure regulation control unit 76 returns to the feedback control. At this time, the pressure target value may be set to a new value corresponding to the sudden decrease in load.

このように、本第4実施形態に係る圧調弁制御部76は、負荷急減時において、燃料流量調整弁28の開度に応じて燃料圧力調整弁30の開度を制御する。従って、燃料圧力が流量に応じた適正な値とされるので、ガスタービン10の回転数の変動がより抑制される。   As described above, the pressure regulating valve control unit 76 according to the fourth embodiment controls the opening degree of the fuel pressure regulating valve 30 according to the opening degree of the fuel flow regulating valve 28 when the load is suddenly decreased. Therefore, since the fuel pressure is set to an appropriate value according to the flow rate, fluctuations in the rotational speed of the gas turbine 10 are further suppressed.

次に、ガスタービン10に負荷急増が生じた場合について説明する。   Next, a case where a load sudden increase occurs in the gas turbine 10 will be described.

ガスタービン10に負荷急増が生じた場合は、負荷急増フラグが負荷急変検知部42から出力される。
ORゲート80は、負荷急増フラグが入力されるとフラグ入力信号を出力するので、制御切替部82は、圧調弁制御部76へ切替信号を第3所定時間の間だけ出力する。このため、圧調弁制御部76は、フィードバック制御を行うことなく第3所定時間の間、開度演算部90Bから入力されたFCV開度に応じたPCV開度を出力する。これにより、燃料圧力調整弁30の開度は、負荷急増前に比べて開くこととなる。
When a sudden load increase occurs in the gas turbine 10, a sudden load increase flag is output from the sudden load change detection unit 42.
Since the OR gate 80 outputs a flag input signal when a load rapid increase flag is input, the control switching unit 82 outputs a switching signal to the pressure regulating valve control unit 76 for a third predetermined time. For this reason, the pressure regulation control part 76 outputs the PCV opening according to the FCV opening inputted from the opening calculating part 90B for the third predetermined time without performing feedback control. Thereby, the opening degree of the fuel pressure regulating valve 30 is opened as compared with that before the load suddenly increases.

そして、制御切替部82が、切替信号を出力してから第3所定時間経過後に、圧調弁制御部76はフィードバック制御に戻る。このとき、圧力目標値は、負荷急増に応じた新たな値に設定されていてもよい。   Then, after the third predetermined time has elapsed since the control switching unit 82 outputs the switching signal, the pressure regulating control unit 76 returns to the feedback control. At this time, the pressure target value may be set to a new value corresponding to the sudden increase in load.

このように、本第4実施形態に係る圧調弁制御部76は、負荷急増時において、燃料流量調整弁28の開度に応じて燃料圧力調整弁30の開度を制御する。従って、燃料圧力が流量に応じた適正な値とされるので、ガスタービン10の回転数の変動がより抑制される。   As described above, the pressure regulating valve control unit 76 according to the fourth embodiment controls the opening degree of the fuel pressure regulating valve 30 according to the opening degree of the fuel flow regulating valve 28 when the load is rapidly increased. Therefore, since the fuel pressure is an appropriate value corresponding to the flow rate, fluctuations in the rotational speed of the gas turbine 10 are further suppressed.

以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態を適宜組み合わせてもよい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using said each embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above-described embodiments without departing from the gist of the invention, and embodiments to which the changes or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention. Moreover, you may combine said each embodiment suitably.

10 ガスタービン
14 燃焼器
16 タービン
28 燃料流量調整弁
30 燃料圧力調整弁
40 制御装置
42 負荷急変検知部
44 流量制御部
46 圧力制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas turbine 14 Combustor 16 Turbine 28 Fuel flow control valve 30 Fuel pressure control valve 40 Control apparatus 42 Load sudden change detection part 44 Flow control part 46 Pressure control part

Claims (8)

燃料を燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器、前記燃焼器によって生成された燃焼ガスにより駆動するタービン、前記燃焼器へ供給する燃料流量を調整する燃料流量調整弁、及び前記燃焼器へ燃料を供給する燃料流路において前記燃料流量調整弁の上流側に配置され、燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁を備えたガスタービンの制御装置であって、
ガスタービンの負荷の急変を検知する負荷急変検知手段と、
前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知されてから第1所定時間の間、前記燃料流量調整弁の開度を負荷に応じて制御する流量制御手段と、
を備えるガスタービンの制御装置。
A combustor that burns fuel and generates combustion gas, a turbine that is driven by the combustion gas generated by the combustor, a fuel flow rate adjustment valve that adjusts the flow rate of fuel supplied to the combustor, and fuel to the combustor A gas turbine control device including a fuel pressure adjusting valve that is arranged upstream of the fuel flow rate adjusting valve in a fuel flow path to be supplied and adjusts a fuel pressure,
A sudden load change detecting means for detecting a sudden change in the load of the gas turbine;
A flow rate control means for controlling the opening of the fuel flow rate adjustment valve according to the load during a first predetermined time after the sudden change in load is detected by the sudden load change detection means;
A control device for a gas turbine.
前記燃料圧力調整弁の開度を制御する圧力制御手段を備え、
前記圧力制御手段は、前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知され、前記燃料流量調整弁の開度が負荷に応じて制御されても、前記燃料流量調整弁の入口における燃料圧力の変動を抑制するように前記燃料圧力調整弁を制御する請求項1記載のガスタービンの制御装置。
Pressure control means for controlling the opening of the fuel pressure regulating valve;
Even if the sudden change in the load is detected by the sudden load change detecting means and the opening degree of the fuel flow rate adjustment valve is controlled according to the load, the pressure control means can change the fuel pressure at the inlet of the fuel flow rate adjustment valve. The gas turbine control device according to claim 1, wherein the fuel pressure regulating valve is controlled to be suppressed.
前記圧力制御手段は、前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知されてから第2所定時間の間、前記燃料圧力調整弁の開度を一定に制御する請求項2記載のガスタービンの制御装置。   3. The gas turbine control device according to claim 2, wherein the pressure control means controls the opening of the fuel pressure regulating valve to be constant for a second predetermined time after the sudden load change is detected by the load sudden change detection means. . 前記圧力制御手段は、前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知されてから第2所定時間の間、前記燃料圧力調整弁の開度を負荷に応じて制御する請求項2記載のガスタービンの制御装置。   3. The gas turbine according to claim 2, wherein the pressure control unit controls the opening of the fuel pressure regulating valve according to the load for a second predetermined time after the sudden change in the load is detected by the sudden load change detecting unit. Control device. 前記圧力制御手段は、前記負荷急変検知手段によって負荷の急変が検知されてから第2所定時間の間、前記燃料圧力調整弁の開度を前記燃料流量調整弁の開度に応じて制御する請求項2記載のガスタービンの制御装置。   The pressure control means controls the opening of the fuel pressure regulating valve in accordance with the opening of the fuel flow regulating valve for a second predetermined time after the sudden change in load is detected by the sudden load change detecting means. Item 3. A gas turbine control device according to Item 2. 前記第2所定時間は、負荷急変時における前記燃料流量調整弁の動作時間と同等の時間とされる請求項1から請求項5の何れか1項記載のガスタービンの制御装置。   The gas turbine control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second predetermined time is set to a time equivalent to an operation time of the fuel flow rate adjusting valve at the time of sudden load change. 燃料を燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器と、
前記燃焼器によって生成された燃焼ガスにより駆動するタービンと、
前記燃焼器へ供給する燃料流量を調整する燃料流量調整弁と、
前記燃料流量調整弁に対して上流側に配置され、燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁と、
請求項1から請求項6の何れか1項記載の制御装置と、
を備えるガスタービン。
A combustor that burns fuel and generates combustion gases;
A turbine driven by combustion gas generated by the combustor;
A fuel flow rate adjusting valve for adjusting a fuel flow rate supplied to the combustor;
A fuel pressure adjusting valve that is arranged upstream of the fuel flow rate adjusting valve and adjusts the fuel pressure;
A control device according to any one of claims 1 to 6,
A gas turbine comprising:
燃料を燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器、前記燃焼器によって生成された燃焼ガスにより駆動するタービン、前記燃焼器へ供給する燃料流量を調整する燃料流量調整弁、及び前記燃焼器へ燃料を供給する燃料流路において前記燃料流量調整弁の上流側に配置され、燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁を備えたガスタービンの制御方法であって、
ガスタービンの負荷の急変を検知する第1工程と、
負荷の急変を検知してから所定時間の間、前記燃料流量調整弁の開度を負荷に応じて制御する第2工程と、
を含むガスタービンの制御方法。
A combustor that burns fuel and generates combustion gas, a turbine that is driven by the combustion gas generated by the combustor, a fuel flow rate adjustment valve that adjusts the flow rate of fuel supplied to the combustor, and fuel to the combustor A gas turbine control method including a fuel pressure adjusting valve that is disposed upstream of the fuel flow rate adjusting valve in a fuel flow path to supply and adjusts a fuel pressure,
A first step of detecting a sudden change in the load of the gas turbine;
A second step of controlling the opening of the fuel flow control valve according to the load for a predetermined time after detecting a sudden change in the load;
A method for controlling a gas turbine.
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