CN101079199A - 燃气轮机输出示教电路及燃气轮机的燃烧控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在不使燃气轮机入口燃烧气体温度上升到最高燃烧气体温度而部分负荷运转时，也可开始示教并进行燃气轮机输出校正的燃气轮机输出示教电路及具有该电路的燃气轮机燃烧控制装置。燃气轮机输出示教电路的结构是：利用表示燃气轮机入口燃烧气体温度为1400℃时和1500℃时的压力比和排气温度的关系的二个特性曲线(A、B)，通过直线插补计算当前的燃气轮机入口燃烧气体温度(TIT)，进而根据1400℃MW和1500℃MW(温度调节MW)通过直线插补计算出与该燃气轮机入口燃烧气体温度(TIT)对应的理想MW后，校正上述1400℃MW和1500℃MW，以使该理想MW与测量出的燃气轮机输出(发电机输出)一致。

Description

燃气轮机输出示教电路及燃气轮机的燃烧控制装置

技术领域

本发明涉及到一种燃气轮机输出示教电路及具有该电路的燃气轮机的燃烧控制装置。

背景技术

在具有燃气轮机主体、燃烧器、设有入口导向叶片(Inlet GuideVane：IGV)的压缩机、以及调整提供到上述燃烧器的燃料喷嘴的燃料供给量的燃料流量调节阀的燃气轮机中，装备有通过控制上述燃料流量调节阀的开度来控制提供到上述燃料喷嘴的燃料供给量的燃气轮机的燃烧控制装置、进行IGV的开度控制的IGV控制装置等。

关于上述燃气轮机的燃烧控制装置在下文详述，在下述专利文献1中，提出了一种燃气轮机的燃烧控制装置，其可通过计算和燃气轮机入口燃烧气体温度成正比的燃气负荷指令值(CLCSO)，控制与燃气轮机入口燃烧气体温度对应的引燃比等燃料比率、及燃烧器旁路阀的开度，进一步考虑到因压缩机的压缩性能退化等引起燃气轮机的性能退化从而造成燃气轮机输出(发电机输出)下降的情况，也提出了在上述燃气轮机的燃烧控制装置上装备燃气轮机输出的示教电路的方案。

具体稍后论述，该专利文献1的燃气轮机输出示教电路，根据燃气轮机主体的排气温度和压缩机的压力比，判断燃气轮机入口燃烧气体温度达到最高燃烧气体温度(例如1500℃)后，比较通过燃气轮机输出计算单元计算的与上述最高燃料气体温度对应的燃气轮机输出(发电机输出)、和测量出的燃气轮机输出(发电机输出)，并进行校正，以使计算的上述燃气轮机输出和测量的上述燃气轮机输出一致。现有技术文献除了专利文献1外还包括下述专利文献2、3。

专利文献1：特愿2005-266357号

专利文献2：特开2004-190632号公报

专利文献3：特开平8-246903号公报

但是，专利文献1所述的燃气轮机输出示教电路在判断燃气轮机入口燃烧气体温度达到最高燃烧气体温度后，即判断燃气轮机输出达到额定输出(额定负荷)后，开始示教，因此当适用于根据中央供电中心的命令等进行部分负荷运转的情况较多的燃气轮机时，会出现问题。

即，在不使燃气轮机入口燃烧气体温度达到最高燃烧气体温度而调节为比最高燃烧气体温度低的温度的状态下(部分负荷)进行运转的情况较多的燃气轮机的燃烧控制装置中，当适用上述燃气轮机输出示教电路时，有可能永远不会开始示教且不进行温度调节MW的校正。并且，该温度调节MW用于CLCSO的计算，因燃气轮机的性能退化燃气轮机输出(发电机输出)下降，当不校正温度调节MW时，CLCSO与实际的燃气轮机入口燃烧气体温度有偏差，当进行基于该CLCSO的燃烧控制时，有可能导致产生燃烧振动等。

发明内容

因此，本发明鉴于以上事实，其目的在于提供一种在不使燃气轮机入口燃烧气体温度上升到最高燃烧气体温度而部分负荷运转时，也可开始示教并进行燃气轮机输出校正的燃气轮机输出示教电路及具有该电路的燃气轮机燃烧控制装置。

用于解决上述问题的第一发明的燃气轮机输出示教电路是一种燃气轮机中的燃气轮机输出示教电路，该燃气轮机具有燃气轮机主体、燃烧器及压缩机，该燃气轮机输出示教电路的特征在于，具有：根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为第一燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压缩机的压缩比和上述燃气轮机主体的排气温度的关系的第一特性曲线，计算和测量出的上述压力比对应的第一排气温度的单元；根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为比上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度高温的第二燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压力比和上述排气温度的关系的第二特性曲线，计算和上述测量出的上述压力比对应的第二排气温度的单元；根据上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第一排气温度、上述第二排气温度、和测量出的上述排气温度，通过直线插补，计算和上述测量出的上述压力比及上述测量出的上述排气温度对应的第三燃气轮机入口燃烧气体温度的单元；根据通过燃气轮机输出计算单元算出的与上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第一燃气轮机输出及与上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第二燃气轮机输出、上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、以及上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度，通过直线插补，计算与上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第三燃气轮机输出的单元；和比较上述第三燃气轮机输出和测量出的燃气轮机输出，以使上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出一致的方式，校正用于上述第三燃气轮机输出的计算的上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元。

此外，在燃气轮机输出示教电路中具有：判断测量的燃气轮机输出为与上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的上述第一燃气轮机输出的校正值(初始值)以上的示教开始判断单元；或者根据测量的上述压缩机的压力比及上述燃气轮机主体的排气温度、上述第一特性曲线，判断燃气轮机入口燃烧气体温度达到了上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度的示教开始判断单元，通过这些示教开始判断单元，在判断上述测量的燃气轮机输出为上述第一燃气轮机输出的校正值(初始值)以上后，或判断燃气轮机入口燃烧气体温度达到了上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度后，即可开始该燃气轮机输出示教电路的示教。

进一步优选：除了上述判断以外，这些示教开始判断单元还判断燃气轮机输出(发电机输出)的测量值的变化(负荷变化)不存在的状态或在预定的范围内的状态是否持续了一定时间，通过这些示教开始判断单元进行上述判断，并且在判断燃气轮机输出的变化(负荷变化)不存在的状态或在预定的范围内的状态持续了一定时间后，开始示教。

并且，第二发明的燃气轮机输出示教电路的特征是，在第一发明的燃气轮机输出示教电路中，校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的的偏差进行比例/积分运算或积分运算，求得校正系数，并将该校正系数分别与上述第一燃气轮机输出和上述第二燃气轮机输出相乘，由此校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出。

并且，第三发明的燃气轮机输出示教电路的特征是，在第二发明的燃气轮机输出示教电路中，具有对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的偏差进行加权的单元，其使得与上述偏差相乘的权重系数，随着将由燃烧负荷指令值计算单元计算的燃气轮机入口燃烧气体温度量纲为1化后的燃烧负荷指令值的增加而增加；或者随着上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度的增加而增加。

此外，第四发明提供一种装备在燃气轮机上的燃气轮机燃烧控制装置，该燃气轮机包括：燃气轮机主体、具有多种燃料喷嘴的燃烧器、具有入口导向叶片的压缩机、分别调整提供到上述多种燃料喷嘴的燃料供给量的多个燃料流量调节阀，上述燃气轮机燃烧控制装置，通过控制上述燃料流量调节阀的开度来控制提供到多种燃料喷嘴的燃料供给量，其中，具有：燃气轮机输出计算单元，根据上述压缩机的吸气温度、和上述入口导向叶片的开度，计算与第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第一燃气轮机输出、与比上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度高温的第二燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第二燃气轮机输出、以及与比上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度低温的第四燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第四燃气轮机输出；和燃烧负荷指令计算单元，根据上述第二燃气轮机输出、上述第四燃气轮机输出、和测量出的燃气轮机输出，通过直线插补，计算将燃气轮机入口燃烧气体温度量纲为1化后的燃烧负荷指令值，根据由该燃烧负荷指令计算单元算出的上述燃烧负荷指令值，决定分别提供到上述多种燃料喷嘴的燃料的比率，根据这些燃料的比率控制上述燃料流量调节阀的开度，由此控制提供到上述多种燃料喷嘴的燃料供给量，上述燃气轮机燃烧控制装置具备燃气轮机输出示教电路，该燃气轮机输出示教电路具有：根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压缩机的压缩比和上述燃气轮机主体的排气温度的关系的第一特性曲线，计算和测量出的上述压力比对应的第一排气温度的单元；根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压力比和上述排气温度的关系的第二特性曲线，计算和上述测量出的上述压力比对应的第二排气温度的单元；根据上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第一排气温度、上述第二排气温度、和测量出的上述排气温度，通过直线插补，计算和上述测量出的上述压力比及上述测量出的上述排气温度对应的第三燃气轮机入口燃烧气体温度的单元；根据通过燃气轮机输出计算单元算出的与上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第一燃气轮机输出及与上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第二燃气轮机输出、上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、和上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度，通过直线插补，计算与上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第三燃气轮机输出的单元；和比较上述第三燃气轮机输出和测量出的燃气轮机输出，以使上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出一致的方式，校正用于上述第三燃气轮机输出的计算的上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，上述燃气轮机燃烧控制装置，将通过该燃气轮机输出示教电路校正的上述第二燃气轮机输出用于上述燃烧负荷指令计算单元中的上述燃烧负荷指令值的计算。

并且，第五发明的燃气轮机燃烧控制装置的特征在于，在第四发明的燃气轮机燃烧控制装置中，上述燃气轮机输出示教电路中的、校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的的偏差进行比例/积分运算或积分运算，求得校正系数，并将该校正系数分别与上述第一燃气轮机输出和上述第二燃气轮机输出相乘，由此校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出。

并且，第六发明的燃气轮机燃烧控制装置的特征在于，在第五发明的燃气轮机燃烧控制装置中，上述燃气轮机输出示教电路，具有对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的偏差进行加权的单元，其使得与上述偏差相乘的权重系数，随着将由燃烧负荷指令值计算单元计算的燃气轮机入口燃烧气体温度量纲为1化后的燃烧负荷指令值的增加而增加；或者随着上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度的增加而增加。

并且，第七发明的燃气轮机燃烧控制装置的特征在于，在第四至第六发明任意一个燃气轮机燃烧控制装置中，上述燃气轮机具有使压缩空气绕过上述燃烧器及上述燃气轮机主体的燃气轮机旁路单元，在上述燃气轮机输出计算单元中，根据上述压缩机的吸气温度、上述入口导向叶片的开度、以及作为上述压缩机的全部压缩空气量和上述燃气轮机旁路单元的轮机旁路流量之比的轮机旁路比，计算上述第一燃气轮机输出、上述第二燃气轮机输出、上述第四燃气轮机输出。

并且，第八发明的燃气轮机燃烧控制装置的特征在于，在第四至第七发明的任意一个燃气轮机燃烧控制装置中，在上述燃气轮机输出计算单元中，根据上述压缩机的吸气温度、上述入口导向叶片的开度、以及作为上述压缩机的吸气压力和标准大气压之比的大气压比，或者根据上述压缩机的吸气温度、上述入口导向叶片的开度、上述轮机旁路比、和上述大气压比，计算上述第一燃气轮机输出、上述第二燃气轮机输出、和上述第四燃气轮机输出。

根据第一发明的燃气轮机输出示教电路，由于其结构是具有：根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为第一燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压缩机的压缩比和上述燃气轮机主体的排气温度的关系的第一特性曲线，计算和测量出的上述压力比对应的第一排气温度的单元；根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为比上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度高温的第二燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压力比和上述排气温度的关系的第二特性曲线，计算和上述测量出的上述压力比对应的第二排气温度的单元；根据上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第一排气温度、上述第二排气温度、和测量出的上述排气温度，通过直线插补，计算和上述测量出的上述压力比及上述测量出的上述排气温度对应的第三燃气轮机入口燃烧气体温度的单元；根据通过燃气轮机输出计算单元算出的与上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第一燃气轮机输出及与上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第二燃气轮机输出、上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、以及上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度，通过直线插补，计算与上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第三燃气轮机输出的单元；和比较上述第三燃气轮机输出和测量出的燃气轮机输出，以使上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出一致的方式，校正用于上述第三燃气轮机输出的计算的上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，因此，例如即使在第二燃气轮机入口燃烧气体温度是最高燃烧气体温度的情况下，在不使燃气轮机入口燃烧气体温度上升到最高燃烧气体温度而持续部分负荷运转时，也可开始示教并进行燃气轮机输出的校正。

并且，根据第二发明的燃气轮机输出示教电路，由于其结构是：校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的的偏差进行比例/积分运算或积分运算，求得校正系数，并将该校正系数分别与上述第一燃气轮机输出和上述第二燃气轮机输出相乘，由此校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出，因此，可容易且切实地校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出。

并且，根据第三发明的燃气轮机输出示教电路，由于其具有对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的偏差进行加权的单元，其使得与上述偏差相乘的权重系数，随着将由燃烧负荷指令值计算单元计算的燃气轮机入口燃烧气体温度量纲为1化后的燃烧负荷指令值的增加而增加；或者随着上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度的增加而增加，因此，可进行与燃气轮机入口燃烧气体温度(即燃气轮机输出)对应的适当的燃气轮机输出的校正，在第二燃气轮机入口燃气气体温度(例如最高燃烧气体温度)附近可缩短示教时间，并迅速地校正燃气轮机输出。

根据第四发明的燃气轮机燃烧控制装置，其具备具有如下单元的燃气轮机输出示教电路：根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压缩机的压缩比和上述燃气轮机主体的排气温度的关系的第一特性曲线，计算和测量出的上述压力比对应的第一排气温度的单元；根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压力比和上述排气温度的关系的第二特性曲线，计算和上述测量出的上述压力比对应的第二排气温度的单元；根据上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第一排气温度、上述第二排气温度、和测量出的上述排气温度，通过直线插补，计算和上述测量出的上述压力比及上述测量出的上述排气温度对应的第三燃气轮机入口燃烧气体温度的单元；根据通过燃气轮机输出计算单元算出的与上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第一燃气轮机输出及与上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第二燃气轮机输出、上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、和上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度，通过直线插补，计算与上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第三燃气轮机输出的单元；和比较上述第三燃气轮机输出和测量出的燃气轮机输出，以使上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出一致的方式，校正用于上述第三燃气轮机输出的计算的上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，因此，例如即使在第二燃气轮机入口燃烧气体温度是最高燃烧气体温度的情况下，在不使燃气轮机入口燃烧气体温度上升到最高燃烧气体温度而持续部分负荷运转时，也可开始示教并进行燃气轮机输出的校正。

并且，由于将由该燃气轮机输出示教电路校正的上述第二燃气轮机输出用于上述燃烧负荷指令计算单元中的上述燃烧负荷指令值的计算，因此在不使燃气轮机入口燃烧气体温度上升到最高燃烧气体温度而持续部分负荷运转时，也可计算出和实际的燃气轮机入口燃烧气体温度对应的正确的燃烧负荷指令值(CLCSO)。

并且，根据第五发明的燃气轮机燃烧控制装置，由于其结构是，上述燃气轮机输出示教电路中的、校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的的偏差进行比例/积分运算或积分运算，求得校正系数，并将该校正系数分别与上述第一燃气轮机输出和上述第二燃气轮机输出相乘，由此校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出，因此，可容易且切实地校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出。

并且，根据第六发明的燃气轮机燃烧控制装置，由于其结构是，上述燃气轮机输出示教电路，具有对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的偏差进行加权的单元，其使得与上述偏差相乘的权重系数，随着将由燃烧负荷指令值计算单元计算的燃气轮机入口燃烧气体温度量纲为1化后的燃烧负荷指令值的增加而增加；或者随着上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度的增加而增加，因此，可进行与燃气轮机入口燃烧气体温度(即燃气轮机输出)对应的适当的燃气轮机输出的校正，在第二燃气轮机入口燃气气体温度(例如最高燃烧气体温度)附近可缩短示教时间，并迅速地校正燃气轮机输出。

并且，根据第七发明的燃气轮机燃烧控制装置，由于考虑到了轮机旁路比以计算燃烧负荷指令值，因此在具有燃气轮机旁路单元的燃气轮机中，也可进行基于燃气轮机入口燃烧气体温度的控制，并可进行适当的燃烧控制。

并且，根据第八发明的燃气轮机的燃烧控制装置，由于考虑到了气压比以计算燃烧负荷指令值，因此可更适当地保持燃烧负荷指令值(燃气轮机入口燃烧气体温度)和各燃料气体的比率的关系，可进行更适当的燃烧控制。

附图说明

图1是表示本发明实施方式涉及的具有燃烧控制装置的燃气轮机的简要结构的图。

图2是上述燃气轮机中的燃烧器的结构图。

图3是上述燃气轮机中的引燃燃料供给管路的引燃支管部分的概要图。

图4是本发明实施方式涉及的燃气轮机的燃烧控制装置的整体概要图。

图5是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置的处理流程概要的框图。

图6是表示燃气轮机入口燃烧气体温度TIT和CLCSO的关系的图。

图7是表示CLCSO和引燃比的关系的图。

图8是表示CLCSO和顶环(tophat)比的关系的图。

图9是表CLCSO和燃烧器旁路阀开度指令值的关系的图。

图10是表示各IGV开度下的燃气轮机入口燃烧气体温度TIT和燃气轮机输出(发电机输出)的关系的图。

图11是表示各IGV开度下的吸气温度和燃气轮机输出(发电机输出)的关系的图。

图12是表示某个IGV开度、吸气温度、轮机旁路比、及气压比下的发电机输出(燃气轮机输出)和CLCSO的关系的图。

图13是表示与IGV开度变化对应的发电机输出(燃气轮机输出)和CLCSO的关系的图。

图14是表示与吸气温度变化对应的发电机输出(燃气轮机输出)和CLCSO的关系的图。

图15是表示与轮机旁路比变化对应的发电机输出(燃气轮机输出)和CLCSO的关系的图。

图16是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置中的CLCSO的计算逻辑的结构的框图。

图17是表示专利文献1的燃气轮机输出示教电路结构的框图。

图18是表示压力比和排气温度的关系的特性曲线的图。

图19是表示本发明的实施方式涉及的燃气轮机输出示教电路结构的框图。

图20是表示压力比和排气温度的关系的特性曲线A、B的图。

图21是表示1400℃MW计算逻辑的框图。

图22是表示CLCSO和权重系数的关系的图。

图23是表示压力比和排气温度的关系的特性曲线A、B、C、D的示意图。

图24是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置中的燃烧器旁路阀开度指令值的计算逻辑的结构的框图。

图25是表示CLCSO和吸气温度校正的权重的关系的图。

图26是表示吸气温度和校正系数的关系的图。

图27是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置中的PLCSO的计算逻辑的结构的框图。

图28是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置中的THCSO的计算逻辑的结构的框图。

图29是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置中的各燃料流量调节阀开度指令值的计算逻辑的结构的框图。

图30是表示PLCSO和引燃燃料气体流量G_fPL的关系(正比关系)的图。

图31是表示阀开度和Cv值的关系的图。

图32是表示THCSO和顶环燃料气体流量G_fTH的关系(正比关系)的图。

图33是表示MACSO和主燃料气体流量G_fMA的关系(正比关系)的图。

图34是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置中的燃料气体温度校正逻辑的结构的框图。

图35是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置中的支管压力校正逻辑的结构的框图。

图36是表示发电机输出(燃气轮机输出)和变化率的关系的图。

图37是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置中的支管压力计算逻辑的结构的框图。

图38是表示上述燃气轮机的燃烧控制装置中的喷嘴Cv值的示教电路的结构的逻辑图。

图39是表示具有上述燃烧控制装置的燃气轮机的运转结果的图。

图40是表示具有上述燃烧控制装置的燃气轮机的运转结果的图。

图41是表示具有上述燃烧控制装置的燃气轮机的运转结果的图。

图42是表示具有上述燃烧控制装置的燃气轮机的运转结果的图。

图43是表示具有上述燃烧控制装置的燃气轮机的运转结果的图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施方式。

(结构)

首先，根据图1至图3说明燃气轮机的结构。如图1所示，燃气轮机1具有：燃气轮机主体2、多个燃烧器3、旋转轴与燃气轮机主体2的旋转轴结合的压缩机4，该燃气轮机1中设有发电机5从而构成燃气轮机发电设备。发电机5的旋转轴也与燃气轮机主体1的旋转轴结合。

因此，燃料与由压缩机4吸入并压缩的高压压缩空气一起在燃烧器3中燃烧，当燃气轮机主体2通过该燃烧气体而旋转时，发电机5由该燃气轮机主体2驱动而旋转，由此进行发电。发电机5的发电电力经过未图示的供电系统来供电。在燃气轮机主体2中完成工作后从燃气轮机主体2排出的燃烧气体(排气)，经由排气管路32从未图示的排气管排出到大气中。该燃气轮机运转时，压缩机4的吸气量通过压缩机4的入口处设置的入口导向叶片(IGV)6的开关来调整。IGV 6的开关驱动通过IGV 6所具有的伺服电机等致动器7来进行。IGV 6的开度控制(致动器7的驱动控制)由未图示的IGV控制装置进行。

并且，各燃烧器3上设有燃烧器旁路管路31，用于使压缩机4中压缩的空气绕过各燃烧器3，该燃烧器旁路管路31中设有用于调整压缩空气的旁路流量的燃烧器旁路阀8。在低负荷时，为了使燃料气体的密度变大以使稳定燃烧，而增大燃烧器旁路阀8的开度，增加压缩空气旁路流量；在高负荷时，为了实现NO_X降低等，而减小燃烧器旁路阀8的开度，减少压缩空气的旁路流量，从而增加与燃料气体混合的压缩空气的量。并且，在压缩机4的出口一侧到燃气轮机主体2的出口一侧(排气管路32)设有轮机旁路管路9，其用于使压缩机4中压缩的空气绕过燃烧器3及燃气轮机主体2，该轮机旁路管路9上设有用于调整压缩空气的轮机旁路流量的轮机旁路阀10(燃气轮机旁路单元)。其用于进行压缩机4的出口压力(车室压力)的调整等。

各燃烧器3是如图2所示的结构。如图2所示，燃烧器3具有多种燃料喷嘴，即作为第一燃料喷嘴的主喷嘴26、作为第二燃料喷嘴的引燃喷嘴25；和作为第三燃料喷嘴的顶环(tophat)喷嘴27。引燃喷嘴25和主喷嘴26设置在内筒28内，顶环喷嘴27设置在内筒28和外筒29之间。

引燃喷嘴25是以实现燃料稳定性等为目的的扩散燃烧用的燃料喷嘴，其一体设置在内筒28的中央部。主喷嘴26以降低NO_X等为目的，是将主燃料气体和压缩空气在燃料部的上游一侧混合后使之燃烧的用于预混合燃烧的燃料喷嘴。在引燃喷嘴25的周围设置多个。顶环喷嘴27用于进一步降低NO_X等，是将顶环燃料气体和压缩空气在比主喷嘴26的情况更靠近上游一侧的位置混合后使之燃烧的用于预混合燃烧用的燃料喷嘴，在比主喷嘴26更靠外周一侧设置多个。

并且，如图1及图2所示，各燃烧器3的主喷嘴26、引燃喷嘴25及顶环喷嘴27，分别和从与未图示的燃料箱及气田等连接的燃料气体供给管路11分支出的主燃料供给管路12、引燃燃料供给管路13、和顶环燃料供给管路14连接。在主燃料供给管路12中，从上游一侧开始依次设有主燃料压力调节阀16和主燃料流量调节阀17，在引燃燃料供给管路13中，从上游一侧开始依次设有引燃燃料压力调节阀18和引燃燃料流量调节阀19，在顶环燃料供给管路14中，从上游一侧开始依次设有顶环燃料压力调节阀20和顶环燃料流量调节阀21。

在主燃料供给管路12的主支管22中设有用于测量主支管22内的主燃料气体压力的主支管压力计PX1，在引燃燃料供给管路13的引燃支管23中设有用于测量引燃支管23内的引燃燃料气体压力的引燃支管压力计PX2，在顶环燃料供给管路14的顶环支管24中设有用于测量顶环支管24内的顶环燃料气体压力的顶环支管压力计PX3。

并且，在主燃料供给管路12中设有用于测量主燃料流量调节阀17的前后主燃料气体差压的主燃料差压计PDX1，在引燃燃料供给管路13中设有用于测量引燃燃料流量调节阀19的前后引燃燃料气体差压的引燃燃料差压计PDX2，在顶环燃料供给管路14中设有用于测量顶环燃料流量调节阀21的前后顶环燃料差压的顶环燃料差压计PDX3。

如图3概要所示，引燃支管23用于将经由引燃燃料供给管路13提供的引燃燃料气体分配到各燃烧器3的引燃喷嘴25。虽省略图示，但类似地，主支管22用于将经由主燃料供给管路12提供的主燃料气体分配到各燃烧器3的主喷嘴26，顶环喷嘴24用于将经由顶环燃料供给管路14提供的顶环燃料气体分配到各燃烧器3的顶环喷嘴27。

并且，主燃料压力调节阀16进行调节，以使由主燃料差压计PDX1测量的主燃料流量调节阀17前后的主燃料气体差压为恒定值，引燃燃料压力调节阀18进行调节，以使由引燃燃料差压计PDX2测量的引燃燃料流量调节阀19前后的引燃燃料气体差压为恒定值，顶环燃料压力调节阀20进行调节，以使由顶环燃料差压计PDX3测量的顶环燃料流量调节阀21前后的顶环燃料差压为恒定值。

并且，主燃料流量调节阀17用于调节经由主燃料供给管路12提供到全燃烧器3的主喷嘴26的主燃料气体的流量，引燃燃料流量调节阀19用于调节经由引燃燃料供给管路13提供到全燃烧器3的引燃喷嘴25的引燃燃料气体的流量，顶环燃料流量调节阀21用于调节经由顶环燃料供给管路14提供到全燃烧器3的顶环喷嘴27的顶环燃料气体的流量。

并且，如图1所示，燃料供给管路11上设有燃料节流阀15、和燃料气体温度计Tf。燃料气体温度计Tf，测量在燃料供给管路11流动的燃料气体的温度，并将该燃料气体温度的测量信号输出到该燃气轮机1具有的燃气轮机燃烧控制装置41(参照图4)等。上述主支管压力计PX1、引燃支管压力计PX2、顶环支管压力计PX3、主燃料差压计PDX1、引燃燃料差压计PDX2及顶环燃料差压计PDX3的测量信号，也被输出到燃气轮机燃烧控制装置41等。

并且，发电机5的供电系统中设有电力计PW，在压缩机4的入口一侧设有吸气温度计Ta、吸气压力计PX4、和吸气流量计FX1，在压缩机4的出口一侧设有车室压力计PX5。轮机旁路管路9中设有轮机旁路流量计FX2。排气管路32中设有排气温度计Th。

电力计PW测量发电机5的发电电力(发电机输出：燃气轮机输出)，并将该发电机输出(燃气轮机输出)的测量信号输出到燃气轮机燃烧控制装置41等。吸气温度计Ta测量压缩机4的吸气温度(流入到压缩机4的大气的温度)，并将该吸气温度的测量信号输出到燃气轮机燃烧控制装置41等。吸气压力计PX4测量压缩机4的吸气压力(流入到压缩机4的大气压力)，并将该吸气压力的测量信号输出到燃气轮机燃烧控制装置41等。吸气流量计FX1测量流入到压缩机4的吸气的流量，并将该吸气流量的测量信号输出到燃烧控制装置41等。车室压力计PX5测量从压缩机4排出的压缩空气的压力、即车室压力，并将该车室压力的测量信号输出到燃气轮机燃烧控制装置41等。轮机旁路流量计FX2测量经由轮机旁路管路9流动的压缩空气的轮机旁路流量，并将该轮机旁路流量的测量信号输出到燃气轮机燃烧控制装置41等。排气温度计Th测量从燃气轮机主体2排出的排气的温度，并将该排气温度的测量信号输出到燃气轮机燃烧控制装置41等。

接着参照图4至图43说明燃气轮机燃烧控制装置41。此外，燃气轮机燃烧控制装置41的各处理功能由软件(计算机程序)构成，由计算机执行，但不限于此，也可由硬件构成。

如图4所示，在燃气轮机燃烧控制装置41中输入：从未图示的中央供电中心传送来的发电机输出指令值、及从未图示的IGV控制装置传送来的IGV开度指令值。并且，发电机输出指令值不限从中央供电中心传送，例如也可以是通过设于燃气轮机发电设备上的发电机输出设定器所设定的。并且，在此作为燃烧控制的共同参数的CLCSO(燃烧负荷指令)的计算中所使用的IGV开度，采用了IGV开度指令值，但不限于此，例如测量IGV开度时也可使用该测量值。

进一步，在燃气轮机燃烧控制装置41中，如上所述作为实测值输入：由电力计PW测量的发电机输出；由吸气温度计Ta测量的吸气温度；由燃料气体温度计Tf测量的燃料气体温度；由排气温度计Th测量的排气温度；由吸气流量计FX1测量的吸气流量；由轮机旁路流量计FX2测量的轮机旁路流量；由主支管压力计PX1测量的主支管压力；由引燃支管压力计PX2测量的引燃支管压力；由顶环支管压力计PX3测量的顶环支管压力；由吸气压力计PX4测量的吸气压力；由车室压力计PX5测量的车室压力；由主燃料差压计PDX1测量的主燃料气体差压；由引燃燃料差压计PDX2测量的引燃燃料气体差压；以及由顶环燃料差压计PDX3测量的顶环燃料气体差压。

并且，在燃气轮机燃烧控制装置41中，根据这些输入信号求得：用于进行主燃料气体流量控制的主燃料流量调节阀开度指令值；用于进行引燃燃料气体流量控制的引燃燃料流量调节阀开度指令值；用于进行顶环燃料气体流量控制的顶环燃料流量调节阀开度指令值；以及用于进行燃烧器旁路流量控制的燃烧器旁路阀开度指令值。

根据图5说明燃气轮机燃烧控制装置41的处理流程的概要，首先，根据发电机输出、IGV开度指令值、吸气温度、作为吸气流量和轮机旁路流量之比的轮机旁路比(轮机旁路流量/吸气流量)、作为大气压和标准大气压之比(大气压/标准大气压)的气压比，计算出CLCSO。该CLCSO是将燃气轮机入口燃烧气体温度(从燃烧器3流入到燃气轮机主体2的燃气轮机主体入口的燃料气体的温度)量纲为1化后的值、即和燃气轮机入口燃烧气体温度成正比的值。并且，根据该CLCSO求得：作为引燃燃料气体流量(重量流量)相对于全体燃料气体流量(重量流量)的比率的引燃比；作为顶环燃料气体流量(重量流量)相对于全体燃料气体流量(重量流量)的比率的顶环比；以及作为主燃料气体流量(重量流量)相对于全体燃料气体流量(重量流量)的比率的主比。

接着，根据这些引燃比、顶环比及主比分别求得各重量流量，即分别求得引燃燃料气体流量G_fPL、顶环燃料气体流量G_fTH、和主燃料气体流量G_fMA。进一步，根据上述引燃燃料气体流量G_fPL、顶环燃料气体流量G_fTH、和主燃料气体流量G_fMA，分别求得引燃燃料流量调节阀19的Cv值、顶环燃料流量调节阀21的Cv值、和主燃料流量调节阀17的Cv值。并且，根据上述引燃燃料流量调节阀19的Cv值、顶环燃料流量调节阀21的Cv值、主燃料流量调节阀17的Cv值，分别求得引燃燃料流量调节阀开度指令值、顶环燃料流量调节阀开度指令值、和主燃料流量调节阀开度指令值。并且，对于燃烧器旁路阀8，也根据CLCSO求得燃烧器旁路阀开度指令值。

接着具体说明燃气轮机燃烧控制装置41的处理。以下对于燃气轮机燃烧控制装置41的处理，首先说明计算出CLCSO为止的处理，然后说明根据该CLCSO求得各个阀的阀开度指令值为止的处理。

(CLCSO的计算)

由于将引燃比、顶环比、主比及燃烧器旁路阀开度作为原本技术思想的燃气轮机入口燃烧气体温度TIT的函数，因此把燃气轮机入口燃烧气体温度TIT量纲为1化后的CLCSO作为控制参数。因此计算CLCSO。如图6所示，CLCSO与燃气轮机入口燃烧气体温度TIT成正比关系(CLCSO∝TIT)。并且，在图示例子中，燃气轮机入口燃烧气体温度TIT为作为第四燃气轮机入口燃烧气体温度的700℃时，对应的CLCSO为0％，燃气轮机入口燃烧气体温度TIT为比第四燃气轮机入口燃烧气体温度高温的作为第二燃气轮机入口燃烧气体温度的1500℃时，对应的CLCSO为100％。并且，作为用于计算CLCSO的基准的第四燃气轮机入口燃烧气体温度和第二燃气轮机入口燃烧气体温度，不限为700℃和1500℃，可适当设定。

并且，预先设定如图7所示例的CLCSO和引燃比的关系(函数)、如图8所示例的CLCSO和顶环比的关系(函数)、以及如图9所示例的CLCSO和燃烧器旁路阀开度指令(BYCSO)的关系(函数)。在事先的研究(燃气轮机设计)中，可获得燃气轮机入口燃烧气体温度TIT和引燃比、顶环比及燃烧器旁路阀开度的关系，因此可据此设定如图7～图9所示例的CLCSO和引燃比、顶环比及燃烧器旁路阀开度指令值(BYCSO)的关系。并且，根据计算出的CLCSO和图7～图9所示的关系求得引燃比、顶环比及燃烧器旁路阀开度时，由于CLCSO和燃气轮机入口燃烧气体温度TIT为正比关系(CLCSO∝TIT)，因此上述引燃比、顶环比及燃烧器旁路阀开度，相对于燃气轮机入口燃烧气体温度TIT唯一确定。即，引燃比、顶环比及燃烧器旁路阀开度为CLCSO(燃气轮机入口燃烧气体温度TIT)的函数。主比也根据引燃比和顶环比求得(具体稍后论述)，因此也成为CLCSO(燃气轮机入口燃烧气体温度TIT)的函数。

CLCSO根据燃气轮机输出(发电机输出)计算。即，如图10所表示的各IGV开度下的燃气轮机入口燃烧气体温度TIT和燃气轮机输出(发电机输出)的关系、图11所表示的各IGV开度下的吸气温度和燃气轮机输出(发电机输出)的关系那样，在各吸气温度、各IGV开度下，可使燃气轮机入口燃烧气体温度TIT相对于燃气轮机输出(发电机输出)呈线性进行处理。由此，根据燃气轮机输出(发电机输出)计算燃气轮机入口燃烧气体温度TIT、即CLCSO。

因此，设定图12所示的考虑了IGV开度及吸气温度、进而考虑了轮机旁路比及大气压比(气压/标准大气压，作为标准大气压例如使用燃气轮机设置场所的平均大气压)的、发电机输出(燃气轮机输出)和CLCSO的关系。

即，首先，设定：燃烧轮机入口燃烧气体温度TIT作为第四燃气轮机入口燃烧气体温度确定为700℃时、作为发电机输出(燃气轮机输出)的700℃MW；及燃气轮机入口燃烧气体温度TIT作为第二燃气轮机入口燃烧气体温度确定为1500℃时、作为发电机输出(燃气轮机输出)的1500℃MW。另外，1500℃在燃气轮机设计中是根据燃烧器3、燃气轮机主体2的耐热性等确定的最高燃烧气体温度(上限值)，进行温度调节以不超过该温度，因此1500℃MW也称为温度调节MW。该700℃MW及1500℃MW(温度调节MW)可在事前研究(燃气轮机设计)阶段求出。

并且，如图12所示，设与700℃MW对应的CLCSO为0％，与1500℃MW对应的CLCSO为100％。但该700℃MW及1500℃MW均是考虑了IGV开度、吸气温度、轮机旁路比及大气压比的值，即，是在某一IGV开度、吸气温度、轮机旁路比及大气压比下，燃气轮机入口燃烧气体温度TIT为700℃时的发电机输出(燃气轮机输出)、及燃气轮机入口燃烧气体温度TIT为1500℃时的发电机输出(燃气轮机输出)。

即，如图13所示，因IGV开度(例如0％(吸气路径未完全关闭)、50％、100％)不同，发电机输出(燃气轮机输出)和CLCSO的关系不同，如图14所示，因吸气温度(例如-10℃、40℃)不同，发电机输出(燃气轮机输出)和CLCSO的关系也不同，如图15所示，因轮机旁路比不同，发电机输出(燃气轮机输出)和CLCSO的关系也不同。并且，虽然省略了图示，但当大气压比(例如1.0、1.1)不同时，发电机输出(燃气轮机输出)和CLCSO的关系也不同。

因此，预先设定与IGV开度、吸气温度、轮机旁路比及大气压比对应的1500℃MW的值。下述表1示例了与IGV开度、吸气温度、轮机旁路比及大气压比对应的1500℃MW的设定值。在表1的例子中，设定了IGV开度为0％、50％、100％时、吸气温度为-10℃、40℃时、及轮机旁路比为10％时的1500℃MW的值。这些可在事先的研究(燃气轮机设计)中获得。此外，轮机旁路比为0％时的1500℃MW是由IGV开度和吸气温度决定的值。例如当IGV开度(IGV开度指令)为100％、吸气温度为-10℃、轮机旁路比为0％时的1500℃MW为140MW，当IGV开度100％、吸气温度-10℃、轮机旁路比为10％时的1500℃MW为110MW。

表1

TIT为1500℃时(1500℃MW)

		IGV开度
					0％	50％	100％
		吸气温度	-10℃	100MW(70MW轮机旁路比10％)				120MW(90MW轮机旁路比10％)	140MW(110MW轮机旁路比10％)
40℃	80MW(50MW轮机旁路比10％)				100MW(70MW轮机旁路比10％)	120MW(90MW轮机旁路比10％)

并且，当IGV开度、吸气温度及轮机旁路比为表1所示的值以外的值时(例如IGV开度60％、吸气温度10℃、轮机旁路比5％时)，可根据表1所示的1500℃MW的值通过直线插补(内插计算)来计算与该IGV开度、吸气温度及轮机旁路比对应的1500℃MW的值。

并且，向考虑了该IGV开度、吸气温度及轮机旁路比的1500℃MW的值乘以大气压比，则可计算出考虑了大气压比的1500℃MW的值。

在此省略具体说明，但700℃MW也可与1500℃MW时类似地，求得考虑了IGV开度、吸气温度、轮机旁路比及大气压比的值。下述表2例示了与IGV开度、吸气温度、轮机旁路比及大气压比对应的700℃MW的设定值。

表2

TIT为700℃时(700℃MW)

		IGV开度
					0％	50％	100％
		吸气温度	-10℃	5MW(3MW轮机旁路比10％)				6MW(4MW轮机旁路比10％)	7MW(5MW轮机旁路比10％)
40℃	3MW(1MW轮机旁路比10％)				4MW(2MW轮机旁路比10％)	5MW(3MW轮机旁路比10％)

并且，将考虑了IGV开度、吸气温度、轮机旁路比及大气压比的700℃MW及1500℃MW的值确定后，根据该700℃MW及1500℃MW的值及实测值的燃气轮机输出(发电机输出)，通过作为直线插补(内插计算)公式的下述公式(1)可计算出CLCSO。

(数学式1)

根据图16所示的CLCSO的计算逻辑(燃烧负荷指令计算单元)进行说明，首先，在作为燃气轮机输出计算单元的函数发生器51中，根据实测值的吸气温度、IGV开度指令值、以及用除法器53将实测值的吸气流量(相当于全体压缩空气量)和实测值的轮机旁路流量相除而求得的轮机旁路比(轮机旁路流量/吸气流量)，计算出作为第二燃气轮机输出的1500℃MW(温度调节MW)的值。即，求得考虑了IGV开度、吸气温度及轮机旁路比的1500℃MW的值。该1500℃MW的值的计算方法如上所述。

并且，在作为燃气轮机输出计算单元的函数发生器52中，根据上述吸气温度、上述IGV开度指令值、以及上述轮机旁路比，计算出作为第四燃气轮机输出的700℃MW的值。即，求得考虑了IGV开度、吸气温度及轮机旁路比的700℃MW的值。该700℃MW的值的计算方法和上述1500℃MW时相同。

在除法器54中，将实测值的吸气压力(大气压)和由信号发生器61设定的标准大气压相除，求得大气压比(吸气压力/标准大气压)。在乘法器55中，将由函数发生器51求得的1500℃MW的值和由除法器54求得的大气压比相乘，求得考虑了大气压比的1500℃MW的值。将由乘法器55求得的1500℃MW的值经由燃气轮机输出示教电路201输出到减法器57中。示教电路201具体稍后论述。在乘法器56中，将由函数发生器52求得的700℃MW的值和由除法器54求得的大气压比相乘，求得考虑了大气压比的700℃MW的值。

在减法器57中，从由乘法器55求得的(或由燃气轮机输出示教电路201校正的)1500℃MW的值中，减去由乘法器56求得的700℃MW的值(1500℃MW-700℃MW，参照上述公式(1))。在减法器58中，从实测值的发电机输出(燃气轮机输出)中减去由乘法器56求得的700℃MW的值(实测值的发电机输出(燃气轮机输出)-700℃MW，参照上述公式(1))。

并且，在除法器59中，将减法器58的减法结果和减法器57的减法结果相除(参照上述公式(1))。从而可计算出CLCSO。此外，如果用百分比表示CLCSO时，向除法器59的输出值乘以100即可。因燃气轮机输出(发电机输出)的微小变动等，CLCSO会发生微小变动，从而导致主燃料流量调节阀17等频繁重复开关动作，为了避免这种情况，在比率设定器60中，不是将来自除法器59的输入值直接作为CLCSO输出，而是限制为预定的增减比率后输出。

而当燃气轮机1长期运转时，因压缩机4的压缩性能退化等，会产生燃气轮机1的性能退化，从而导致发电机输出(燃气轮机输出)下降。即，此时，即使燃气轮机入口燃烧气体温度TIT变为1500℃，发电机输出(燃气轮机输出)也不会变为图10所示的预定(例如额定)的发电机输出(燃气轮机输出)。其结果是，CLCSO也下降，CLCSO和燃气轮机入口燃烧气体温度TIT之间的关系出现偏差，并且燃气轮机入口燃烧气体温度TIT和引燃比、顶环比、主比及燃烧器旁路开度的关系也出现偏差。因此，此时需要降低用于计算CLCSO的1500℃MW(温度调节MW)的值。

因此在燃气轮机燃烧控制装置41中，在CLCSO的计算逻辑内还设有1500℃MW(温度调节MW)的示教电路201。

在此。首先根据图17对上述专利文献1中提出的燃气轮机输出(发电机输出)的示教电路62进行说明。在该燃气轮机输出示教电路62中，为了判断发电机输出(燃气轮机输出)的下降是否是由于燃气轮机1的性能退化造成的，首先，在开始1500℃MW(温度调节MW)的示教前，判断燃气轮机入口燃烧气体温度TIT是否达到最高燃烧气体温度(1500℃)。即，当燃气轮机入口燃烧气体温度TIT为最高燃烧气体温度(1500℃)时，在压缩机4的压力比(压缩机4的入口一侧压力和出口一侧压力之比)和燃气轮机主体2的排气温度(从燃气轮机主体2排出的排气的温度)之间，具有图18所示的关系。因此，在示教电路62中，监视根据实测值的吸气压力和实测值的车室压力得出的压缩机4的压力比(车室压力/吸气压力)、及实测值的排气温度，当该压力比和排气温度为图18所示的关系时，判断燃气轮机入口燃烧气体温度TIT达到最高燃烧气体温度(1500℃)，开始示教。

此时在示教电路62中，在减法器(偏差运算器)63内，求得图16的CLCSO计算逻辑中从乘法器55输入的大气压比校正后的1500℃MW(温度调节MW)、与实测值的燃气轮机输出(发电机输出)的偏差(发电机输出-1500℃MW)。在PI(比例/积分)控制器64中，对由减法器(偏差运算器)63求得的偏差进行比例/积分运算，求得校正系数。在LOW限制器65中，将由PI控制器64算出的校正系数(0～1)限制在0.95～1的范围内。之所以设置这种校正系数的限制范围，是考虑到了通常的燃气轮机1的性能退化引起的发电机输出(燃气轮机输出)的下降量，用于防止因燃气轮机1异常的输出下降造成过度校正。在乘法器66中，将上述校正系数与从乘法器65输入的1500℃MW(温度调节MW)相乘，并将该乘法结果输出到减法器(偏差运算器)63。

通过进行这样的处理，1500℃MW(温度调节MW)的值被校正为与实测值的燃气轮机输出(发电机输出)的值一致。并且，将该校正后的1500℃MW(温度调节MW)的值输出到图16的CLCSO计算逻辑中的减法器57，以用于CLCSO的计算。并且，在低值选择器67中，选择校正后的1500℃MW(温度调节MW)和信号发生器68中设定的额定发电机输出(燃气轮机输出)中的较低的值，并将其输出以用于各种控制、监视器显示等。

但是如上所述，在该燃气轮机输出示教电路62中，当燃气轮机1部分负荷运转较多时，即不使燃气轮机入口燃烧气体温度上升到最高燃烧气体温度而在调节为比最高燃烧气体温度低的温度的状态下、持续燃气轮机1的运转的情况较多时，会导致以下问题：尽管因燃气轮机1的性能退化，燃气轮机输出(发电机输出)下降，但示教一直没有开始，没有校正温度调节时燃气轮机输出(温度调节MW)。

因此，在本实施方式中，燃气轮机燃烧控制装置41中具有图19所示的燃气轮机输出示教电路201。以下参照图19至图23说明该燃气轮机输出示教电路201的结构。

在该燃气轮机输出示教电路201中预先设定图20所示的二个特性曲线A、B。在图20中，横轴表示压缩机4的压力比，纵轴表示燃气轮机主体2的排气温度。特性曲线A、B例如能以数学式形式、或以列表数据形式设定(存储)。

作为第一特性曲线的特性曲线A，是表示将燃气轮机入口燃烧气体温度调节为作为第一燃气轮机入口燃烧气体温度的1400℃(部分负荷)时的上述压力比和上述排气温度的关系的特性曲线。作为第二特性曲线的特性曲线B，是表示将燃气轮机入口燃烧气体温度调节为作为第二燃气轮机入口燃烧气体温度的1500℃(最高燃烧气体温度)时的上述压力比和上述排气温度的关系的特性曲线。该特性曲线A、B通过事先研究(燃气轮机设计)来获得。

在燃气轮机输出示教电路201中，首先，通过未图示的示教开始判断单元判断开始示教的条件。即，当判断电力计PW测量的实测值的燃气轮机输出(发电机输出)在从乘法器207输出的1400℃MW的校正值(初始值)以上时，开始示教。例如起动燃气轮机1增大输出时，判断实测值的燃气轮机输出(发电机输出)在该校正1400℃MW的初始值以上时，开始示教。并且，此次的校正1400℃MW的初始值，根据上一次燃气轮机运转时获得的校正系数来决定。并且，在将燃气轮机输出暂时降低为比校正1400℃MW低的输出后再次增大燃气轮机输出的情况下，当判断实测值的燃气轮机输出(发电机输出)在校正1400℃MW的初始值以上时，开始示教。这种情况下，此次的燃气轮机输出增大时的校正1400℃MW的初始值，根据暂时降低燃气轮机输出前获得的校正系数来决定。

并且，示教开始条件的判断也可根据特性曲线A来进行。即，根据吸气压力计PX4的实测值的吸气压力、及车室压力计PX5的实测值的车室压力，求得压缩机4的压力比(车室压力/吸气压力)，监视该压力比、及排气温度计Th的实测值的排气温度，判断上述压力比和上述排气温度变为特性曲线A的关系后(例如如图20所示，判断压力比和排气温度达到特性曲线A上的a点后)，即，判断燃气轮机入口燃气气体温度上升并达到1400℃后，开始示教，由此构成示教开始判断单元。

而在本实施方式中，不仅在判断燃气轮机输出(发电机输出)在校正1400℃MW以上时、或根据特性曲线A判断燃气轮机入口燃烧气体温度TIT达到1400℃时开始示教，进一步也在燃气轮机输出(发电机输出)没有变化(没有负荷变化)并经过一定时间后，开始示教。即，将判断电力计PW测量的燃气轮机输出(发电机输出)的测量值的变化不存在的状态或处于预定范围内的状态是否持续一定时间(例如30分钟)，作为示教开始判断单元的构成，通过该示教开始判断单元进行上述判断，并且在判断燃气轮机输出的变化(负荷变化)不存在的状态或处于预定范围内的状态持续了一定时间后，开始示教。

当开始示教时，图19所示的燃气轮机输出示教电路201的逻辑开始作用，首先，通过TIT计算部202计算当前的燃气轮机入口燃烧气体温度TIT。在TIT计算部202中，根据吸气压力计PX4的实测值的吸气压力、及车室压力计PX5的实测值的车室压力，求得当前的压缩机4的压力比(车室压力/吸气压力)，通过下述公式(2)和(3)计算出与该压力比对应的作为燃气轮机主体2的排气温度的EXT1400和温度调节EXT。

EXT1400＝FX1400(压力比)            …(2)

温度调节EXT＝FX1500(压力比)    …(3)

公式(2)是将燃气轮机主体2的排气温度作为压缩机4的压力比的函数进行表示的特性曲线A。公式(3)是将燃气轮机主体2的排气温度作为压缩机4的压力比的函数进行表示的特性曲线B。因此，在公式(2)中，根据特性曲线A，计算出由吸气压力计PX4和车室压力计PX5测量的、作为与当前的压力比对应的第一排气温度的EXT1400(计算第一排气温度的单元)，在公式(3)中，根据特性曲线B，计算出作为与当前的压力比对应的第二排气温度的温度调节EXT(计算第二排气温度的单元)。例如，如图20所示，设测量出的当前的压力比为PR1，在公式(2)中作为和当前的压力比PR1对应的EXT1400，计算出排气温度EXT1，在公式(3)中作为和当前的压力比PR1对应的温度调节EXT，计算出排气温度EXT2。并且，不限于上述公式，例如也可根据与特性曲线A、B相关的压力比和排气温度的列表数据，通过直线插补(内插计算)等计算出和当前的压力比对应的第一排气温度和第二排气温度。

接着，在作为计算第三燃气轮机入口燃烧气体温度的单元的TIT计算部202中，根据上述计算出的温度调节EXT及EXT1400、作为第一及第二燃气轮机入口燃烧气体温度的1400℃及1500℃、和排气温度计Th的实测值的排气温度EXT(例如图20的排气温度EXT3)，通过作为直线插补(内插计算)公式的下述公式(4)，计算出和该实测值(当前)的排气温度EXT对应的、作为第三燃气轮机入口燃烧气体温度的当前燃气轮机入口燃烧气体温度TIT。并且，也可通过与公式(4)实质上相等的下述公式(5)的直线插补(内插计算)，计算出和上述实测值(当前)的排气温度EXT对应的燃气轮机入口燃烧气体温度TIT。

(数学式2)

接着，在作为计算第三燃气轮机输出的单元的理想MW计算部203中，根据由TIT计算部202计算的燃气轮机入口燃烧气体温度TIT、作为第一及第二燃气轮机入口燃烧气体温度的1400℃及1500℃、作为第一燃气轮机输出的1400℃MW、作为第二燃气轮机输出的1500℃MW(温度调节MW)，通过作为直线插补(内插计算)公式的下述公式(6)，计算出与由TIT计算部202计算的燃气轮机入口燃烧气体温度TIT对应的作为第三燃气轮机输出(发电机输出)的理想MW。另外也可通过与公式(6)实质相同的下述公式(7)的直线插补(内插计算)计算出上述理想MW。在理想MW计算部203中，附加有限制，以使理想MW不会因某些问题而超过温度调节MW。

(数学式3)

1500℃MW(温度调节MW)是由图16的乘法器55输出的值，如上所述，是某一吸气温度、IGV开度指令值、轮机旁路比及气压比下的值。1400℃MW是由图21的乘法器3011输出的值，是通过和1500℃MW(温度调节MW)相同的计算方法，根据下述公式(8)计算的值。即，是某一吸气温度、IGV开度指令值、轮机旁路比及大气压比下的值。

1400℃MW＝FX(吸气温度、IGV开度、轮机旁路比、大气压比)…(8)

根据图21的计算逻辑进行说明，首先，在作为燃气轮机输出计算单元的函数发生器302中，根据吸气温度计Ta的实测值的吸气温度、IGV开度指令值、以及通过除法器53将吸气流量计FX1的实测值的吸气流量(相当于全体压缩空气量)和轮机旁路流量计FX2的实测值的轮机旁路流量相除而求得的轮机旁路比(轮机旁路流量/吸气流量)，计算出与1400℃的第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的作为第一燃气轮机输出的1400℃MW的值。即，求得考虑到了IGV开度、吸气温度及轮机旁路比的1400℃MW的值。该1400℃MW的值的计算方法和上述1500℃MW时相同。在除法器304中，将吸气压力计PX4的实测值的吸气压力(大气压)和信号发生器305所设定的标准大气压相除，求得大气压比(吸气压力/标准大气压)。在乘法器301中，将由函数发生器302求得的1400℃MW的值和由除法器304求得的大气压比相乘，由此求得还考虑了大气压比的1400℃MW的值。

并且如图19所示，在减法器(偏差运算器)63中，求得由理想计算部203计算出的理想MW和电力计PW的实测值的燃气轮机输出(发电机输出)的偏差(发电机输出-理想MW)。在函数发生器211中，根据图22所示的预先设定的CLCSO和权重系数的函数，求得与通过CLCSO计算逻辑求出的CLCSO对应的权重系数，并将其输出到乘法器212。在图22的示例中，设定CLCSO从0(％)到80(％)为止权重系数为0，随着CLCSO从80(％)增加到100(％)，权重系数也从0增加到1，但不限于此，例如也可适当改变权重系数开始增加的CLCSO的值、或权重系数的最大值等。

在乘法器212中，向从减法器(偏差运算器)204输出的偏差乘以从函数发生器212输出的权重系数，由此进行加权，并将该加权了的偏差输出到PI(比例/积分)控制器205(进行加权的单元)。并且，上述偏差的加权不限于基于CLCSO的情况，也可根据由TIT计算部202计算出的燃气轮机入口燃烧气体温度TIT来进行。这种情况下，与CLCSO时一样，在函数发生器211中，求得随着上述燃气轮机入口燃烧气体温度TIT的增加而增加的权重系数，通过乘法器212使该权重系数和上述偏差相乘。

在PI(比例/积分)控制器205中，对由减法器(偏差运算器)204求得且由乘法器212加权了的偏差进行比例/积分运算，求得校正系数(0～1)。在PI控制器205中，初始值(即校正系数的初始值)设定为1，因燃气轮机1的性能退化，燃气轮机输出(发电机输出)比温度调节MW低时，通过对此时的燃气轮机输出(发电机输出)和温度调节MW的偏差进行比例/积分运算，PI控制器205的输出(即校正系数)从1逐渐下降。在燃气轮机输出示教电路201中，存储通过PI控制器205获得的(示教的)校正系数。当燃气轮机1停止时，燃气轮机输出示教电路201的示教也停止，当重新起动燃气轮机1并重新开始燃气轮机输出示教电路201的示教时，上一次燃气轮机运转时由燃气轮机输出示教电路201示教的校正系数(即停止示教前获得的校正系数)成为此次PI控制器205的初始值(即校正系数的初始值)。此外，PI控制器205中的比例增益、积分时间通过试验等设定为适当的值即可，比例增益可以是0(此时在PI控制器205中只进行积分运算)。

在LOW限制器206中，将由PI控制器205计算的校正系数(0～1)的下限限制为0.95。即，示教范围(校正系数的范围)为0.95～1。之所以限制示教范围(校正系数的范围)，如上所述是考虑到了因通常的燃气轮机1的性能退化造成的发电机输出(燃气轮机输出)的降低量，用于防止因燃气轮机1异常的输出降低引起的过度校正。

在乘法器207中，将上述校正系数和从图16的乘法器55输入的1500℃MW(温度调节MW)相乘，由此校正上述1500℃MW(温度调节MW)，并输出到理想MW计算部203。在乘法器208中，将上述校正系数和从图21的乘法器301输入的1400℃MW相乘，校正上述1400℃MW并输出到理想MW计算部203。即，减法器(偏差运算器)204、PI控制器205、乘法器207、208等，构成校正第一燃气轮机输出及第二燃气轮机输出的单元。并且，在理想MW计算部203中，根据这些校正的1500℃MW(温度调节MW)及1400℃MW，通过上述公式(6)或(7)计算出理想MW。

通过反复进行这些处理，由理想MW计算部203计算的理想MW的值最终与实测值的燃气轮机输出(发电机输出)的值一致。并且，此时，将在乘法器207中通过上述校正系数校正后的1500℃MW(温度调节MW)的值，输出到图16的CLCSO计算逻辑中的减法器57中，以用于CLCSO的计算。并且在低值选择器209中，选择由乘法器207校正后的1500℃MW(温度调节MW)的值、及信号发生器210中设定的额定发电机输出(燃气轮机输出)中的较低值，并输出以用于负荷控制的最大输出、LRCSO(CSO的比率限制)、温度调节等的控制、或操作室的监视器显示等。

从乘法器208输出的校正后的1400℃MW的值，如上所述用于示教开始条件的判断。并且该校正1400℃MW也可用于某些控制或监视器显示等。

此外，以上对使用燃气轮机入口燃烧气体温度为1400℃和1500℃时的二种特性曲线A、B的情况进行了说明，但不限于此，也可用其他燃气轮机入口燃烧气体温度时的特性曲线替代1400℃的特性曲线A或1500℃的特性曲线B，或者也可在1400℃及1500℃时的特性曲线A、B中进一步加入其他燃气轮机入口燃烧气体温度时的特性曲线。

例如，可如图23所示，在1400℃及1500℃时的特性曲线A、B中进一步追加：表示将燃气轮机入口燃烧气体温度调整为1300℃时的压力比和排气温度的关系的特性曲线C；及表示将燃气轮机入口燃烧气体温度调整为1200℃时的压力比和排气温度的关系的特性曲线D。这种情况下，通过与在特性曲线B和特性曲线A之间通过直线插补(内插计算)求得燃气轮机入口燃烧气体温度TIT或理想MW时同样的方法，在特性曲线A和特性曲线C之间、或特性曲线C和特性曲线D之间等，通过直线插补(内插计算)求得燃气轮机入口燃烧气体温度TIT或理想MW，从而在更低的燃气轮机入口燃烧气体温度下也可进行燃气轮机输出的自动校正。另外，例如在特性曲线C和特性曲线D之间进行直线插补时，特性曲线D变为第一特性曲线，特性曲线C变为第二特性曲线，且1200℃为第一燃气轮机入口燃烧气体温度，1300℃为第二燃气轮机入口燃烧气体温度。这种情况下，与1200℃对应的燃气轮机输出(发电机输出)的1200℃MW变为第一燃气轮机输出，与1300℃对应的燃气轮机输出(发电机输出)的1300℃MW变为第二燃气轮机输出。1200℃MW或1300℃MW，均可通过和1500℃MW时一样的方法，作为某一吸气温度、IGV开度命令值、轮机旁路比及大气压比下的值来求得。

(基于CLCSO的各个阀的阀开度指令值的计算)

接下来说明根据上述CLCSO求得各个阀的开度指令值的处理。

首先，根据图24说明燃烧器旁路阀开度指令值(BYCSO)的计算逻辑。在函数发生器71中，根据图9所例示的预先设定的CLCSO和燃烧器旁路阀开度指令值(BYCSO)的函数，求得与通过CLCSO计算逻辑求出的CLCSO对应的BYCSO。

并且，在本计算逻辑中，对该燃烧器旁路阀开度指令值进行基于CLCSO的校正和基于吸气温度的校正。即，在函数发生器72中，根据通过事先研究(燃气轮机设计)设定的、图25所示的CLCSO和校正加权的函数，求得和通过CLCSO计算逻辑所求得的CLCSO对应的校正的加权值。在函数发生器73中，根据通过事先研究(燃气轮机设计)设定的、图26所示的吸气温度和校正关系的函数，求得和实测值的吸气温度对应的校正系数。在乘法器74中，将基于函数发生器72所求得的CLCSO的校正的加权值、及基于函数发生器73所求得的吸气温度的校正系数相乘，求得吸气温度校正量。在减法器75中，从函数发生器71所求得的BYCSO减去乘法器74所求得的吸气温度校正量，由此进行BYCSO的吸气温度校正。即，函数发生器72、73、乘法器74及减法器75构成吸气温度校正单元。

之所以进行这种吸气温度下的BYCSO的校正，是因为与仅通过CLCSO(燃气轮机入口燃烧气体温度)决定BYCSO时相比，可更适当地进行与吸气温度变化对应的燃烧控制。其中，当低负荷(低燃气轮机输出)时，对BYCSO的吸气温度校正量即使较大也没有问题，而当高负荷(高燃气轮机输出)时，即使BYCSO变化较小也会使燃烧状态产生较大变化，因此需要使对BYCSO的吸气温度校正量较小。因此，如上所述，根据CLCSO(即燃气轮机输出)决定校正的加权，并向该加权值乘以根据吸气积压求得的校正系数，由此决定和CLCSO对应的适当的BYCSO的吸气温度校正量。

并且，在燃气轮机燃烧控制装置41中，根据通过计算逻辑求得的CLCSO，控制燃烧器旁路阀8的开度，由此控制对燃烧器3的压缩空气的旁路流量。

接着，根据图27说明引燃燃料流量指令值(PLCSO)的计算逻辑(燃料流量指令设定单元)。在函数发生器81中，根据图7示例的预先设定的CLCSO和引燃比的函数，求得与通过CLCSO计算逻辑求出的CLCSO对应的引燃比。

并且，在本计算逻辑中，也对该引燃比进行基于CLCSO的校正和基于吸气温度的校正。即，在函数发生器82中，根据通过事先研究(燃气轮机设计)设定的图25示例的CLCSO和校正的加权的函数，求得和通过CLCSO计算逻辑所求得的CLCSO对应的校正的加权值。在函数发生器83中，根据通过事先研究(燃气轮机设计)设定的图26示例的吸气温度和校正关系的函数，求得和实测值的吸气温度对应的校正系数。在乘法器84中，将基于函数发生器82所求得的CLCSO的校正的加权值、及基于函数发生器73所求得的吸气温度的校正系数相乘，由此求得吸气温度校正量。在减法器85中，从函数发生器81所求得的引燃比中减去乘法器84所求得的吸气温度校正量，从而进行引燃比的吸气温度校正。即，函数发生器82、83、乘法器84及减法器85构成吸气温度校正单元。

之所以进行这种吸气温度下的引燃比的校正，是因为与仅通过CLCSO(燃气轮机入口燃烧气体温度)决定引燃比时相比，可更适当地进行与吸气温度变化对应的燃烧控制。其中，当低负荷(低燃气轮机输出)时，对引燃比的吸气温度校正量即使较大也没有问题，而当高负荷(高燃气轮机输出)时，即使引燃比变化较小也会使燃烧状态产生较大变化，因此需要使对引燃比的吸气温度校正量较小。因此，如上所述，根据CLCSO(即燃气轮机输出)决定校正的加权，并向该加权值乘以根据吸气积压求得的校正系数，可决定和CLCSO对应的适当的引燃比的吸气温度校正量。

并且，在乘法器86中，将全体燃料流量指令值(CSO)和由减法器85求得的引燃比相乘，计算出PLCSO。全体燃料流量指令值(CSO)是与提供到燃烧器3的全体燃料气体流量(重量流量)G_f成正比的值(CSO∝G_f)。因此PLCSO是与引燃燃料气体流量G_fPL成正比的值。

此外，全体燃料流量指令值(CSO)，根据经事先研究(燃气轮机设计)而预先设定的发电机输出指令值和CSO(即全体燃料气体流量G_f)的关系来设定。即，在燃气轮机燃烧控制装置41中，按照预先设定的发电机输出指令值和全体燃料流量指令值(CSO)的关系(函数)，根据在中央供电中心等设定的发电机输出指令值设定CSO。在燃气轮机燃烧控制装置41中，在未图示的控制部内调整全体燃料流量指令值(CSO)，以使实测值的发电机输出和发电机输出指令值一致。例如，通过用PI控制器对实测值的发电机输出和发电机输出指令值的偏差进行比例/积分运算，来调整全体燃料流量指令值(CSO)，以使实测值的发电机输出和发电机输出指令值一致。

接着根据图28说明顶环燃料流量指令值(THCSO)的计算逻辑(燃料流量指令设定单元)。在函数发生器91中，根据图8示例的预先设定的CLCSO和顶环比的函数，求得和通过CLCSO计算逻辑求出的CLCSO对应的顶环比。

并且，在本计算逻辑中，也对该顶环比进行基于CLCSO的校正和基于吸气温度的校正。即，在函数发生器92中，根据通过事先研究(燃气轮机设计)设定的图25示例的CLCSO和校正的加权的函数，求得和通过CLCSO计算逻辑所求得的CLCSO对应的校正的加权值。在函数发生器93中，根据通过事先研究(燃气轮机设计)设定的图26示例的吸气温度和校正关系的函数，求得和实测值的吸气温度对应的校正系数。在乘法器94中，将基于函数发生器92所求得的CLCSO的校正的加权值、及基于函数发生器93所求得的吸气温度的校正系数相乘，由此求得吸气温度校正量。在减法器95中，从函数发生器91所求得的顶环比中减去乘法器94所求得的吸气温度校正量，从而进行顶环比的吸气温度校正。即，函数发生器92、93、乘法器94及减法器95构成吸气温度校正单元。

之所以进行吸气温度下的顶环比的校正，是因为与仅通过CLCSO(燃气轮机入口燃烧气体温度)决定顶环比时相比，可更适当地进行与吸气温度变化对应的燃烧控制。其中，当低负荷(低燃气轮机输出)时，对顶环比的吸气温度校正量即使较大也没有问题，而当高负荷(高燃气轮机输出)时，即使顶环比变化较小也会使燃烧状态产生较大变化，因此需要使对顶环比的吸气温度校正量较小。因此，如上所述，根据CLCSO(即燃气轮机输出)决定校正的加权，并向该加权值乘以根据吸气积压求得的校正系数，可决定和CLCSO对应的适当的顶环比的吸气温度校正量。此外，稍后也会详述，在这种情况下，主比根据引燃比和顶环比计算，因此也进行了吸气温度校正。

在乘法器96中，将CSO和由减法器95求得的顶环比相乘，计算THCSO。THCSO与顶环燃料气体流量(重量流量)G_fTH成正比。

接着根据图29说明各流量调节阀开度指令值的计算逻辑。

首先，说明引燃燃料流量调节阀开度指令值的计算逻辑，在函数发生器101中，根据图30示例的PLCSO和引燃燃料气体流量G_fPL的函数，如上所述计算和PLCSO计算逻辑的乘法器86所求得的PLCSO对应的引燃燃料气体流量G_fPL的值(燃料流量设定单元)。即，将PLCSO变换为重量流量Q。PLCSO和引燃燃料气体流量G_fPL的函数(正比关系)通过事先研究(燃气轮机设计)预先设定。

接着根据以下作为Cv值计算公式的下述公式(9)计算引燃燃料流量调节阀19的Cv值。

(数学式4)

$\left.\begin{array}{c}\mathrm{Cv}=\frac{\mathrm{aG}}{289}\sqrt{\frac{\mathrm{\γ}(t+273)}{P_1^2-P_2^2}}\\ a=\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_N}\·\frac{273+15.6}{273}\end{array}\right\}\·\·\·\left(9\right)$

在公式(9)中，t是在引燃燃料流量调节阀19中流动的引燃燃料气体的温度，作为该引燃燃料气体温度使用燃料气体温度计Tf的测量值。γ是相对于空气的气体密度比，被预先设定。G是在引燃燃料流量调节阀19中流动的引燃燃料气体流量(重量流量)，作为该引燃燃料气体流量使用通过函数发生器101求得的引燃燃料气体流量G_fPL。a是用于将引燃燃料气体流量G换算为15.6℃、1ata下的体积流量(m³/h)的系数，被预先设定。此外，γ_N是标准状态的气体密度。

并且，在公式(9)中，P₂是引燃燃料流量调节阀19的后压(下游一侧压力)，作为该后压使用引燃支管压力计PX2的测量值或校正值(具体稍后详述)。P₁是引燃燃料流量调节阀19的前压(上游一侧压力)，作为该前压使用向引燃支管压力计PX2的测量值加上引燃燃料流量调节阀18的前后差压(例如4kg/cm²)后的值。该前后差压通过引燃燃料压力调节阀18调节为恒定值。并且不限于此，作为前后差压也可使用引燃燃料差压计PDX2的测量值，当用压力计测量引燃燃料流量调节阀18的前压时，也可将该测量值用作P₁的值。

根据计算逻辑进行说明，在函数发生器102中，根据实测值或作为压力校正单元的支管压力校正逻辑130(稍后详述)下的校正值的引燃支管压力(用作后压P₂)，进行下述公式(10)的计算。

(数学式5)

$\frac{1}{\sqrt{{(4+P_2)}^2-P_2^2}}\·\·\·\left(10\right)$

在函数发生器103中，根据经由作为燃料温度校正单元的燃料气体温度校正逻辑120(稍后详述)输入的实测值或恒定值的燃料气体温度(用作引燃燃料气体温度t)，进行下述公式(11)的计算。

(数学式6)

$\frac{a\sqrt{\mathrm{\γ}(t+273)}}{289}\·\·\·\left(11\right)$

在乘法器104中，将函数发生器101所求得的引燃燃料气体流量G_fPL(用作引燃燃料气体流量G)、和函数发生器102的计算结果、及函数发生器103的计算结果相乘。通过进行上述公式(9)的计算获得引燃燃料流量调节阀19的Cv值(Cv值设定单元)。在函数发生器105中，根据通过事先研究(调节阀规格)预先设定的图31示例的引燃燃料流量调节阀开度和Cv值的函数，求得和乘法器104所求得的引燃燃料流量调节阀19的Cv值对应的引燃燃料流量调节阀开度，将其作为引燃燃料流量调节阀开度指令值输出(燃料流量调节阀开度指令设定单元)。

并且，在燃气轮机燃烧控制装置41中，根据由该计算逻辑求得的引燃燃料流量调节阀开度指令值，通过控制引燃燃料流量调节阀19的开度，控制引燃燃料气体流量。

对顶环燃料流量调节阀开度指令值的计算逻辑进行说明，在函数发生器106中，根据图32示例的THCSO和顶环燃料气体流量G_fTH的函数，如上所述计算和THCSO计算逻辑的乘法器96所求得的THCSO对应的顶环燃料气体流量G_fTH的值(燃料流量设定单元)。即，将THCSO变换为流量Q。THCSO和顶环燃料气体流量G_fTH的函数(正比关系)通过事先研究(燃气轮机设计)预先设定。

接着根据上述公式(9)(Cv值计算公式)计算顶环燃料流量调节阀21的Cv值。此时在上述公式(9)中，t是在顶环燃料流量调节阀21中流动的顶环燃料气体的温度，作为该顶环燃料气体温度使用燃料气体温度计Tf的测量值。G是在顶环燃料流量调节阀21中流动的顶环燃料气体流量(重量流量)，作为该顶环燃料气体流量使用通过函数发生器106求得的顶环燃料气体流量G_fTH。a是用于将顶环燃料气体流量G换算为15.6℃、1ata下的体积流量(m³/h)的系数。

并且，在上述公式(9)中，P₂是顶环燃料流量调节阀21的后压(下游一侧压力)，作为该后压使用顶环支管压力计PX3的测量值或校正值(稍后详述)。P₁是顶环燃料流量调节阀21的前压(上游一侧压力)，作为该前压使用向顶环支管压力计PX3的测量值加上顶环燃料流量调节阀21的前后差压(例如4kg/cm²)后的值。该前后差压通过顶环燃料压力调节阀20调节为恒定值。并且不限于此，作为前后差压也可使用顶环燃料差压计PDX3的测量值，并且，当用压力计测量顶环燃料流量调节阀21的前压时，也可将该测量值用作P₁的值。

根据计算逻辑进行说明，在函数发生器107中，根据实测值或作为压力校正单元的支管压力校正逻辑140(稍后详述)下的校正值的顶环支管压力(用作后压P₂)，进行上述公式(10)的计算。在函数发生器103中，根据实测值的燃料气体温度(用作顶环燃料气体温度t)，进行上述公式(11)的计算(与引燃燃料流量调节阀19的Cv值计算的情况相同)。

在乘法器109中，将函数发生器106所求得的顶环燃料气体流量G_fTH(用作顶环燃料气体流量G)、和函数发生器107的计算结果、及函数发生器103的计算结果相乘。通过进行上述公式(9)的计算获得顶环燃料流量调节阀21的Cv值(Cv值设定单元)。在函数发生器110中，根据通过事先研究(调节阀规格)预先设定的图31示例的顶环燃料流量调节阀开度和Cv值的函数，求得和乘法器109所求得的顶环燃料流量调节阀21的Cv值对应的顶环燃料流量调节阀开度，将其作为顶环燃料流量调节阀开度指令值输出(燃料流量调节阀开度指令设定单元)。

并且，在燃气轮机燃烧控制装置41中，根据由该计算逻辑求得的顶环燃料流量调节阀开度指令值，控制顶环燃料流量调节阀21的开度，由此控制顶环燃料气体流量。

对主燃料流量调节阀开度指令值的计算逻辑进行说明，在加法器111中，将PLCSO计算逻辑的乘法器86所求得的PLCSO和THCSO计算逻辑的乘法器96所求得的THCSO相加(PLCSO+THCSO)。在减法器112中，从CSO中减去加法器111的相加结果(MACSO＝CSO-PLCSO-THCSO)，由此计算出主燃料流量指令值(MACSO)(燃料流量指令设定单元)。MACSO与主燃料气体流量G_fMA成正比。

在函数发生器113中，根据图33示例的MACSO和主燃料气体流量G_fMA的函数，计算和减法器112所求得的MACSO对应的主燃料气体流量G_fMA的值(燃料流量设定单元)。即，将MACSO变换为流量Q。MACSO和主燃料气体流量G_fMA的函数(正比关系)通过事先研究(燃气轮机设计)预先设定。

接着根据上述公式(9)(Cv值计算公式)计算主燃料流量调节阀17的Cv值。此时在上述公式(9)中，t是在主燃料流量调节阀17中流动的主燃料气体的温度，作为该主燃料气体温度使用燃料气体温度计Tf的测量值。G是在主燃料流量调节阀17中流动的主燃料气体流量(重量流量)，作为该主燃料气体流量使用通过函数发生器113求得的主燃料气体流量G_fMA。a是用于将主燃料气体流量G换算为15.6℃、1ata下的体积流量(m³/h)的系数。

并且，在上述公式(9)中，P₂是主燃料流量调节阀17的后压(下游一侧压力)，作为该后压使用主支管压力计PX1的测量值或校正值(稍后详述)。P₁是主燃料流量调节阀17的前压(上游一侧压力)，该前压使用向主支管压力计PX1的测量值加上主燃料流量调节阀17的前后差压(例如4kg/cm²)后的值。该前后差压通过主燃料压力调节阀16调节为恒定值。并且不限于此，作为前后差压也可使用主燃料差压计PDX1的测量值，并且，当用压力计测量主燃料流量调节阀17的前压时，也可将该测量值用作P₁的值。

根据计算逻辑进行说明，在函数发生器114中，根据实测值或作为压力校正单元的支管压力校正逻辑150(稍后详述)下的校正值的主支管压力(用作后压P₂)，进行上述公式(10)的计算。在函数发生器103中，根据实测值的燃料气体温度(用作主燃料气体温度t)，进行上述公式(11)的计算(与引燃燃料流量调节阀19的Cv值计算的情况相同)。

在乘法器115中，将函数发生器113所求得的主燃料气体流量G_fMA(用作主燃料气体流量G)、和函数发生器114的计算结果、及函数发生器103的计算结果相乘。通过进行上述公式(9)的计算获得主燃料流量调节阀17的Cv值(Cv值计算单元)。在函数发生器116中，根据通过事先研究(调节阀规格)预先设定的图31示例的主燃料流量调节阀开度和Cv值的函数，求得和乘法器115所求得的主燃料流量调节阀17的Cv值对应的主燃料流量调节阀开度，将其作为主燃料流量调节阀开度指令值输出(燃料流量调节阀开度指令设定单元)。

并且，在燃气轮机燃烧控制装置41中，根据由该计算逻辑求得的主燃料流量调节阀开度指令值，控制主燃料流量调节阀17的开度，由此控制主燃料气体流量。

接着说明作为测量仪器异常时的校正逻辑的燃料气体温度校正逻辑及支管压力校正逻辑。

首先，根据图34说明燃料气体温度校正逻辑。将实测值的燃料气体温度分别输入到无效时间设定器122、和切换器123中。而当燃料气体温度计Tf设置多台(多重化)时，经由低值选择器121输入实测值的燃料气体温度。在低值选择器121中，选择多个(图示例中为2个)燃料气体温度计Tf的测量值中的较低的值并输出。

在无效时间设定器122中，使从燃料气体温度计Tf输入的实测值的燃料气体温度，在输入该实测值后经过预定的无效时间L后输出。在切换器123中，一般情况下，当未从用于检测因断线等引起燃料气体温度计Tf异常的测量仪器异常检测装置(未图示)输入测量仪器异常信号时，输出从燃料气体温度计Tf输入的(不经由无效时间设定器112直接输入的)实测值的燃料气体温度。另一方面，在切换器123中，当输入了上述测量仪器异常信号时，切换到无效时间设定器122一侧，输出从该无效时间设定器122输入的值。另外，在上述测量仪器异常信号的切换之后，无效时间设定器122的输出值可根据输入值变化，但在切换器123中，通过上述测量仪器异常信号进行切换时，保持从无效时间设定器122输入的燃料气体温度的值并继续输出。即，在上述测量仪器异常信号的切换之后，从切换器123输出恒定值的燃料气体温度。

切换器123的输出分别被输入到作为第一一次延迟运算单元的一次延迟运算器124、和作为第二一次延迟运算单元的一次延迟运算器125。在减小比率用的一次延迟时间常数125中设定的一次延迟时间常数，小于在增加比率用的一次延迟运算器124中设定的一次延迟时间常数。在一次延迟运算器124中对从切换器123输入的燃料气体温度进行一次延迟计算，在一次延迟运算器125中也对从切换器123输入的燃料气体温度进行一次延迟计算。并且，在低值选择器126中，选择并输出一次延迟运算器124的计算结果和一次延迟运算器125的计算结果中的较小的值。

在带比率切换器127中，没有从未图示的燃气轮机旋转次数检测装置输入额定速度(额定旋转次数)到达信号时(即燃气轮机1处于升速中时)，选择在信号发生器128中设定的恒定值的燃料气体温度，并输出到图29的流量调节阀开度指令值计算逻辑的函数发生器103，而当输入了上述额定速度到达信号时，选择低值选择器126的输出并输出到同一计算逻辑的函数发生器103。并且，为了防止燃料气体温度的急速变动，在带比率切换器127中，将选择信号从信号发生器128的输出切换为低值选择器126的输出时或相反切换时，以预定的比率使输出增减。

接着说明支管压力校正逻辑。该支管压力的校正如上所述，对引燃支管压力、顶环支管压力及主支管压力分别进行(参照图29的支管压力校正逻辑130、140、150)，但由于这些支管压力校正逻辑130、140、150是相同的，因此在此省略单个的图示及说明，而根据图35至图38综合说明这些支管压力校正逻辑130、140、150的处理内容。

如图35所示，在切换器161中，一般情况下，当未从用于检测因断线等引起引燃支管压力计PX2(或顶环支管压力计PX3或主燃料差压计PDX1)异常的测量仪器异常检测装置(未图示)输入测量仪器异常信号时，将从引燃支管压力计PX2(或顶环支管压力计PX3或主燃料差压计PDX1)输入的实测值的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)输出到变化率设定器162。另一方面，在切换器161中，当输入了上述测量仪器异常信号时，切换到作为压力计算单元的支管压力计算逻辑163一侧，将从该支管压力计算逻辑163输入的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)的计算值输出到变化率设定器162。

在变化率设定器162中，根据通过事先研究(燃气轮机设计)预先设定的图36示例的发电机输出(燃气轮机输出)和变化率的函数、及发电机输出(燃气轮机输出)的实测值或指令值，设定变化率，并根据该变化率，限制从切换器161输入并输出到图29的流量调节阀开度指令值计算逻辑的函数发生器102(或函数发生器107或函数发生器114)的实测值或计算值的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)的增减率。

在支管压力计算逻辑163中，对于引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)，在非节流时根据将作为非节流用的Cv值计算公式的下述公式(12)变形获得的下述公式(13)来计算，在节流时根据将作为节流用的Cv值计算公式的下述公式(14)变形获得的下述公式(15)来计算。

(数学式7)

$\left.\begin{array}{c}\mathrm{Cv}=\frac{\mathrm{aG}}{289}\sqrt{\frac{\mathrm{\γ}(t+273)}{P_2^2-P_3^2}}\\ a=\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_N}\·\frac{273+15.6}{273}\end{array}\right\}\·\·\·\left(12\right)$

$\left.\begin{array}{c}{P}_2=\sqrt{{(\frac{\mathrm{aG}}{289\mathrm{Cv}}\·\sqrt{\mathrm{\γ}(t+273)})}^2+P_3^2}\\ a=\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_N}\·\frac{273+15.6}{273}\end{array}\right\}\·\·\·\left(13\right)$

$\left.\begin{array}{c}\mathrm{Cv}=\frac{\mathrm{aG}\sqrt{\mathrm{\γ}(t+273)}}{250P_2}\\ a=\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_N}\·\frac{273+15.6}{273}\end{array}\right\}\·\·\·\left(14\right)$

$\left.\begin{array}{c}{P}_2=\frac{\mathrm{aG}}{250\mathrm{Cv}}\·\sqrt{\mathrm{\γ}(t+273)}\\ a=\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_N}\·\frac{273+15.6}{273}\end{array}\right\}\·\·\·\left(15\right)$

在公式(12)及(13)中，Cv是引燃喷嘴25(或顶环喷嘴27或主喷嘴26)的Cv值，作为该Cv值使用预先设定的恒定值或由示教电路(稍后详述)校正的校正值。t是从引燃喷嘴25(或顶环喷嘴27或主喷嘴26)喷射的引燃燃料气体(或顶环燃料气体或主燃料气体)的温度，作为该燃料气体温度使用燃料气体温度计Tf的测量值。γ是相对于空气的气体密度比，被预先设定。

G是从引燃喷嘴25(或顶环喷嘴27或主喷嘴26)喷射的引燃燃料气体的流量(重量流量)(或顶环燃料气体的流量(重量流量)或主燃料气体流量(重量流量))，作为该燃料气体流量使用通过图29的流量调节阀开度指令值计算逻辑中的函数发生器101所求得的引燃燃料气体流量G_fPL(或通过函数发生器106所求得的顶环燃料气体流量G_fTH或通过函数发生器113所求得的主燃料气体流量G_fMA)。

引燃燃料气体流量G_fPL(或顶环燃料气体流量G_fTH或主燃料气体流量G_fMA)是整体的引燃燃料气体流量(或整体的顶环燃料气体流量或整体的主燃料气体流量)，将其分配到各引燃喷嘴25(或各顶环喷嘴27或各主喷嘴26)的是各引燃喷嘴25(或各顶环喷嘴27或各主喷嘴26)中的燃料气体流量。因此，将引燃燃料气体流量G_fPL(或顶环燃料气体流量G_fTH或主燃料气体流量G_fMA)除以引燃喷嘴25(或顶环喷嘴27或主喷嘴26)的个数后得到的值，用作各引燃喷嘴25(或各顶环喷嘴27或各主喷嘴26)中的引燃燃料气体流量(或顶环燃料气体流量或主燃料气体流量)。a是用于将这些燃料气体流量G换算为15.6℃、1ata下的体积流量(m³/h)的系数，被预先设定。此外γ_N是标准状态的气体密度。

并且，在公式(12)及(13)中，P₃是引燃喷嘴25(或顶环喷嘴27或主喷嘴26)的后压(下游一侧压力)，作为该后压使用车室压力计PX5的测量值(参照图3)。P₂是引燃喷嘴25(或顶环喷嘴27或主喷嘴26)的前压(上游一侧压力)，即引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)。

根据图37的计算逻辑进行说明，在乘法器164中，向在信号发生器165中预先设定的引燃喷嘴25(或顶环喷嘴27或主喷嘴26)的Cv值(恒定值)乘以由作为示教单元的示教电路166算出的校正系数(稍后详述)。在函数发生器167中，根据实测值的燃料气体温度(使用引燃燃料气体温度t、或顶环燃料气体温度t、或主燃料气体温度t)，进行下述公式(16)的计算。在乘法器168中，如上所述，将根据图29的流量调节阀开度指令值计算逻辑中的函数发生器101求得的引燃燃料气体流量G_fPL(或通过函数发生器106所求得的顶环燃料气体流量G_fTH、或通过函数发生器113所求得的主燃料气体流量G_fMA)而获得的引燃燃料气体流量G(或顶环燃料气体流量G或主燃料气体流量G)、及函数发生器167的计算结果相乘。在除法器169中，用乘法器168的乘法结果除以乘法器164的乘法结果。

(数学式8)

$\sqrt{\mathrm{\γ}(t+273)}\·\·\·\left(16\right)$

在乘法器171中，将除法器169的除法结果、及在信号发生器170中设定的下述公式(17)的值相乘。

(数学式9)

$\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_N}\·\frac{273+15.6}{273}\·\frac{1}{289}\·\·\·\left(17\right)$

在乘法器172中，使乘法器171中的乘法结果之间相乘(即求得乘法器171的乘法结果的二次方)。在加法器173中，向实测值的车室压力(用作引燃喷嘴、顶环喷嘴或主喷嘴的后压P₂)加上由信号发生器174设定的值(1.0332)，使作为车室压力计PX5的测量值的车室压力为绝对压力。在乘法器175中，使加法器173的加法结果之间相乘(即求得车室压力P₂的二次方)。在加法器176中，使乘法器172的乘法结果和乘法器175的乘法结果相加。即，通过到该加法器176为止的处理，进行了下述公式(18)的计算。并且，在路由器177中，计算加法器176的相加结果的平方根。即，通过到该路由器177为止的处理进行上述公式(13)的计算，求得非节流时的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)的计算值P₂。

(数学式10)

${(\frac{\mathrm{aG}}{289\mathrm{Cv}}\·\sqrt{\mathrm{\γ}(t+273)})}^2+P_3^2\·\·\·\left(18\right)$

另一方面，在乘法器179中，使上述除法器169的除法结果、及在信号发生器178中设定的下述公式(19)的值相乘。即，通过到该乘法器179为止的处理进行上述公式(15)的计算，求得节流时的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)的计算值P₂。

(数学式11)

$\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_N}\·\frac{273+15.6}{273}\·\frac{1}{250}\·\·\·\left(19\right)$

在节流判断器180中，比较作为路由器177的输出的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)P₂、及作为加法器173的输出的车室压力(引燃喷嘴、顶环喷嘴或主喷嘴的后压)P₃，当下述公式(20)的条件成立时，判断为节流。

(数学式12)

                P₃≤P₂/2      …(20)

在切换器181中，当在节流判断器180中判断为节流时，选择乘法器179的输出值，将其作为计算引燃支管压力(或计算顶环支管压力或计算主支管压力)P₂输出到图35的切换器161，另一方面，当在节流判断器180中没有判断为节流时(非节流时)，选择路由器177的输出值，将其作为计算引燃支管压力(或计算顶环支管压力或计算主支管压力)P₂输出到图35的切换器161。

接着，根据图38说明示教电路166。在示教电路166中，首先与上述示教电路62同样地，在开始喷嘴Cv值的示教前，判断燃烧气体温度TIT是否达到了最高燃烧气体温度(1500℃)。即，当燃气轮机入口燃烧气体温度TIT为最高燃烧气体温度(例如1500℃)时，压缩机4的压力比(压缩机4的入口一侧压力和出口一侧压力之比)和排气温度之间具有图18所示的关系。因此，在示教电路166中，监视根据实测值的吸气压力和实测值的车室压力获得的压缩机4的压力比(车室压力/吸气压力)、及实测值的排气温度，当该压力比和排气温度为图18所示的关系时，判断燃气轮机入口燃烧气体温度TIT达到最高燃烧气体温度(1500℃)，开始示教。并且不限于此，也可以从燃气轮机入口燃烧气体温度TIT达到最高燃烧气体温度(1500℃)前就开始示教。

在示教电路166中开始示教时，首先在减法器(偏差运算器)182中求得：通过支管压力校正逻辑163计算出的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)P₂、和由引燃支管压力计PX2(或顶环支管压力计PX3或主支管压力计PX1)测量的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)的偏差。

并且，根据该偏差，在PI控制器183中进行比例/积分运算，由此求得0～1范围的校正系数，将该校正系数输出到图37的支管压力校正逻辑163的乘法器164，和信号发生器165的喷嘴Cv值(固定值)相乘。对喷嘴Cv值进行校正，以使计算值的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)P₂和实测值的引燃支管压力(或顶环支管压力或主支管压力)没有偏差，从而可获得较正确的喷嘴Cv值。

(作用效果)

如上所述，根据本实施方式的燃气轮机燃烧控制装置41，根据IGV开度和吸气温度及大气压比计算700℃MW和1500℃MW，并根据它和实测值的发电机输出(燃气轮机输出)，通过直线插补，计算出将燃气轮机入口燃烧气体温度量纲为1化了的CLCSO，根据由该CLCSO决定的各燃料气体的比率(引燃比、顶环比、主比)控制引燃燃料流量调节阀19、顶环燃料流量调节阀21及主燃料流量调节阀17的开度，从而控制提供到各燃料喷嘴(引燃喷嘴25、顶环喷嘴27、主喷嘴26)的燃料供给量，因此如其原本的设想，可进行基于燃气轮机入口燃烧气体温度的控制，即使吸气温度、燃料气体温度及燃烧气体性状发生变化、或燃气轮机1的性能退化时，也可保持CLCSO和各燃料气体的比率(引燃比、顶环比、主比)的关系，即，可保持燃料气体温度和各燃料气体的比率(引燃比、顶环比、主比)关系。因此，可进行适当的燃烧控制。并且，根据计算出的CLCSO控制燃烧器旁路阀开度，由此控制压缩空气的旁路量，因此对于燃烧器旁路阀8也如其原本的设想，可进行基于燃气轮机入口燃烧气体温度的控制，可保持CLCSO和燃烧器旁路阀开度的关系，即，可保持燃气轮机入口燃烧气体温度和燃烧器旁路阀开度的关系。因此，从压缩空气的旁路流量控制的角度出发，也可进行适当的燃烧控制。例如从图39至41所示的燃气轮机运转结果可知，以恒定发电机输出(燃气轮机输出)进行IGV打开动作时，伴随IGV打开动作燃气轮机入口燃烧气体温度TIT下降，引燃比、燃烧器旁路阀开度追踪这一下降。并且，从图42及图43的燃气轮机运转结果可知，即使燃料气体温度发生变化，引燃比、燃烧器旁路阀开度也不会变化。

并且，在本实施方式的燃气轮机的燃烧控制装置中，具有燃气轮机输出示教电路201，该燃气轮机输出示教电路201包括：根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为第一燃气轮机入口燃烧气体温度(1400℃)时的压缩机4的压缩比和燃气轮机主体2的排气温度的关系的第一特性曲线(特性曲线A)，计算和测量出的上述压力比对应的第一排气温度(EXT1400)的单元；根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为比上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度(1400℃)高温的第二燃气轮机入口燃烧气体温度(1500℃)时的上述压力比和上述排气温度的关系的第二特性曲线(特性曲线B)，计算和上述测量出的上述压力比对应的第二排气温度(温度调节EXT)的单元；根据上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度(1400℃)、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度(1500℃)、上述第一排气温度(EXT1400)、上述第二排气温度(温度调节EXT)、和测量出的上述排气温度(EXT)，通过直线插补，计算和上述测量出的上述压力比及上述测量出的上述排气温度对应的第三燃气轮机入口燃烧气体温度(TIT)的单元；根据通过燃气轮机输出计算单元算出的与上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度(1400℃)对应的上述第一燃气轮机输出(1400℃MW)及与上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度(1500℃)对应的第二燃气轮机输出(1500℃MW(温度调节MW))、上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度(1400℃)、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度(1500℃)、以及上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度(TIT)，通过直线插补，计算与上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度(TIT)对应的第三燃气轮机输出(温度调节MW)的单元；以及比较上述第三燃气轮机输出(温度调节MW)和测量出的燃气轮机输出(发电机输出)，以使上述第三燃气轮机输出(温度调节MW)和上述测量出的燃气轮机输出(发电机输出)一致的方式，校正用于上述第三燃气轮机输出(温度调节MW)的计算的上述第一燃气轮机输出(1400℃MW)及上述第二燃气轮机输出(1500℃MW)的单元。由于本实施方式的燃气轮机燃烧控制装置具有上述燃气轮机输出示教电路201，因此在不使燃气轮机入口燃烧气体温度上升到最高燃烧气体温度(1500℃)而持续部分负荷运转时，也可开始示教并进行燃气轮机输出的校正。

并且，由于将该燃气轮机输出示教电路201所校正的上述第二燃气轮机输出(校正1500℃MW(温度调节MW))用于上述燃烧负荷指令计算单元中的CLCSO的计算，因此在不使燃气轮机入口燃烧气体温度上升到最高燃烧气体温度(1500℃)而持续部分负荷运转时，也可计算出和实际的燃气轮机入口燃烧气体温度对应的正确的CLCSO。

并且，根据本实施方式的燃气轮机的燃烧控制装置，上述燃气轮机输出示教电路201中的、校正上述第一燃气轮机输出(1400℃MW)及上述第二燃气轮机输出(1500℃MW(温度调节MW))的单元，对上述第三燃气轮机输出(理想MW)和上述测量出的燃气轮机输出(发电机输出)的偏差进行比例/积分运算或积分运算，以求得校正系数，并将该校正系数分别与上述第一燃气轮机输出(1400℃MW)和上述第二燃气轮机输出(1500℃MW(温度调节MW))相乘，由此校正上述第一燃气轮机输出(1400℃MW)及上述第二燃气轮机输出(1500℃MW(温度调节MW))，因此，可容易、切实地校正上述第一燃气轮机输出1400℃MW)及上述第二燃气轮机输出(1500℃MW(温度调节MW))。

并且，根据本实施方式的燃气轮机的燃烧控制装置，燃气轮机输出示教电路201具有：对上述第三燃气轮机输出(理想MW)和上述测量的燃气轮机输出(发电机输出)的偏差进行加权的单元，其使得与燃烧负荷指令值计算单元所计算的CLCSO的增加相应地，使和上述偏差相乘的权重系数增加；或者使得与上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度(TIT)的增加相应地，使和上述偏差相乘的权重系数增加，因此，可进行与燃气轮机入口燃烧气体温度(即燃气轮机输出)对应的适当的燃气轮机输出的校正，在第二燃气轮机入口燃气气体温度(最高燃烧气体温度1500℃)附近可缩短示教时间，并迅速地校正燃气轮机输出。

并且，本发明的燃气轮机输出示教电路不限于对用于通过上述燃烧负荷指令计算单元计算CLCSO的燃气轮机输出(1500℃MW(温度调节MW))进行校正，也适用于对用于其他用途的燃气轮机输出进行校正的情况。即，本发明的燃气轮机输出示教电路广泛应用于以下情况：对通过各种燃气轮机输出计算单元计算并用于各种用途的燃气轮机输出进行考虑到了燃气轮机的性能退化的自动校正。

并且，以上以具备具有三种燃料喷嘴、即第一燃料喷嘴(图示例中为主喷嘴)、第二燃料喷嘴(图示例中为引燃喷嘴)、第三燃料喷嘴(图示例中为顶环喷嘴)的燃烧器的燃气轮机为例进行了说明，但不限于此，本发明例如也可适用于具备具有二种燃料喷嘴(第一燃料喷嘴、第二燃料气体)的燃烧器、具有四种燃料喷嘴(第一燃料喷嘴、第二燃料喷嘴、第三燃料喷嘴、第四燃料喷嘴)的燃烧器的燃气轮机。

并且，以上最高燃烧气体温度为1500℃，但不限于此，最高燃烧气体温度在各自的燃气轮机设计中从高效化、设备耐热性、降低NO_X的角度出发，例如可适当设定为1400℃、1600℃等。

并且，如上所述，根据燃料比率(引燃比、顶环比、主比)控制燃料流量调节阀的开度时，不一定限定为根据上述燃料比率(引燃比、顶环比、主比)设定各燃料流量调节阀的开度指令值的单元，也可通过其他任意的控制单元进行控制。

本发明涉及到一种燃气轮机输出示教电路及具有该电路的燃气轮机燃烧控制装置，特别适用于在以部分负荷运转较多的燃气轮机中，考虑燃气轮机的性能退化地对通过燃气轮机输出计算单元计算的燃气轮机输出进行自动校正的情况。

Claims (8)

1.一种燃气轮机中的燃气轮机输出示教电路，该燃气轮机具有燃气轮机主体、燃烧器及压缩机，该燃气轮机输出示教电路的特征在于，具有：

根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为第一燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压缩机的压缩比和上述燃气轮机主体的排气温度的关系的第一特性曲线，计算和测量出的上述压力比对应的第一排气温度的单元；

根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为比上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度高温的第二燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压力比和上述排气温度的关系的第二特性曲线，计算和上述测量出的上述压力比对应的第二排气温度的单元；

根据上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第一排气温度、上述第二排气温度、和测量出的上述排气温度，通过直线插补，计算和上述测量出的上述压力比及上述测量出的上述排气温度对应的第三燃气轮机入口燃烧气体温度的单元；

根据通过燃气轮机输出计算单元算出的与上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第一燃气轮机输出及与上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第二燃气轮机输出、上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、以及上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度，通过直线插补，计算与上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第三燃气轮机输出的单元；和

比较上述第三燃气轮机输出和测量出的燃气轮机输出，以使上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出一致的方式，校正用于上述第三燃气轮机输出的计算的上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机输出示教电路，其特征在于，

校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的的偏差进行比例/积分运算或积分运算，求得校正系数，并将该校正系数分别与上述第一燃气轮机输出和上述第二燃气轮机输出相乘，由此校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出。

3.根据权利要求2所述的燃气轮机输出示教电路，其特征在于，

具有对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的偏差进行加权的单元，其使得与上述偏差相乘的权重系数，随着将由燃烧负荷指令值计算单元计算的燃气轮机入口燃烧气体温度量纲为1化后的燃烧负荷指令值的增加而增加；或者随着上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度的增加而增加。

4.一种装备在燃气轮机上的燃气轮机燃烧控制装置，该燃气轮机包括：燃气轮机主体、具有多种燃料喷嘴的燃烧器、具有入口导向叶片的压缩机、分别调整提供到上述多种燃料喷嘴的燃料供给量的多个燃料流量调节阀，上述燃气轮机燃烧控制装置，通过控制上述燃料流量调节阀的开度来控制提供到多种燃料喷嘴的燃料供给量，其中，

具有：燃气轮机输出计算单元，根据上述压缩机的吸气温度、和上述入口导向叶片的开度，计算与第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第一燃气轮机输出、与比上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度高温的第二燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第二燃气轮机输出、以及与比上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度低温的第四燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第四燃气轮机输出；和

燃烧负荷指令计算单元，根据上述第二燃气轮机输出、上述第四燃气轮机输出、和测量出的燃气轮机输出，通过直线插补，计算将燃气轮机入口燃烧气体温度量纲为1化后的燃烧负荷指令值，

根据由该燃烧负荷指令计算单元算出的上述燃烧负荷指令值，决定分别提供到上述多种燃料喷嘴的燃料的比率，根据这些燃料的比率控制上述燃料流量调节阀的开度，由此控制提供到上述多种燃料喷嘴的燃料供给量，

上述燃气轮机燃烧控制装置具备燃气轮机输出示教电路，该燃气轮机输出示教电路具有：

根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压缩机的压缩比和上述燃气轮机主体的排气温度的关系的第一特性曲线，计算和测量出的上述压力比对应的第一排气温度的单元；

根据表示把燃气轮机入口燃烧气体温度调节为上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度时的上述压力比和上述排气温度的关系的第二特性曲线，计算和上述测量出的上述压力比对应的第二排气温度的单元；

根据上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第一排气温度、上述第二排气温度、和测量出的上述排气温度，通过直线插补，计算和上述测量出的上述压力比及上述测量出的上述排气温度对应的第三燃气轮机入口燃烧气体温度的单元；

根据通过燃气轮机输出计算单元算出的与上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第一燃气轮机输出及与上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第二燃气轮机输出、上述第一燃气轮机入口燃烧气体温度、上述第二燃气轮机入口燃烧气体温度、和上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度，通过直线插补，计算与上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度对应的第三燃气轮机输出的单元；和

比较上述第三燃气轮机输出和测量出的燃气轮机输出，以使上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出一致的方式，校正用于上述第三燃气轮机输出的计算的上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，

上述燃气轮机燃烧控制装置，将通过该燃气轮机输出示教电路校正的上述第二燃气轮机输出用于上述燃烧负荷指令计算单元中的上述燃烧负荷指令值的计算。

5.根据权利要求4所述的燃气轮机燃烧控制装置，其特征在于，

上述燃气轮机输出示教电路中的、校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出的单元，对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的的偏差进行比例/积分运算或积分运算，求得校正系数，开将该校正系数分别与上述第一燃气轮机输出和上述第二燃气轮机输出相乘，由此校正上述第一燃气轮机输出及上述第二燃气轮机输出。

6.根据权利要求5所述的燃气轮机燃烧控制装置，其特征在于，

上述燃气轮机输出示教电路，具有对上述第三燃气轮机输出和上述测量出的燃气轮机输出的偏差进行加权的单元，其使得与上述偏差相乘的权重系数，随着将由燃烧负荷指令值计算单元计算的燃气轮机入口燃烧气体温度量纲为1化后的燃烧负荷指令值的增加而增加；或者随着上述第三燃气轮机入口燃烧气体温度的增加而增加。

7.根据权利要求4～6的任意一项所述的燃气轮机燃烧控制装置，其特征在于，

上述燃气轮机具有使压缩空气绕过上述燃烧器及上述燃气轮机主体的燃气轮机旁路单元，

在上述燃气轮机输出计算单元中，根据上述压缩机的吸气温度、上述入口导向叶片的开度、以及作为上述压缩机的全部压缩空气量和上述燃气轮机旁路单元的轮机旁路流量之比的轮机旁路比，计算上述第一燃气轮机输出、上述第二燃气轮机输出、上述第四燃气轮机输出。

8.根据权利要求4～7的任意一项所述的燃气轮机燃烧控制装置，其特征在于，

在上述燃气轮机输出计算单元中，根据上述压缩机的吸气温度、上述入口导向叶片的开度、以及作为上述压缩机的吸气压力和标准大气压之比的大气压比，或者根据上述压缩机的吸气温度、上述入口导向叶片的开度、上述轮机旁路比、和上述大气压比，计算上述第一燃气轮机输出、上述第二燃气轮机输出、和上述第四燃气轮机输出。

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