JP3785760B2 - Combustor control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼器の制御装置に関し、特に、予蒸発予混合部に逆火が発生した場合に、確実に逆火を検知し早期に逆火を消炎させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のガスタービン等の燃焼器としては、例えば実開平2−72334号公報に開示されているように、図7に示すような、予蒸発予混合式と称されるものがあった。
【0003】
この従来技術の構成を、図7を用いて説明する。
この燃焼器1は、2つの燃料噴射弁を有し、運転状態に応じて設定される要求燃料噴射量を、第1燃料噴射弁6と第2燃料噴射弁9に適切に配分して噴射する構成である。
【0004】
燃焼器1の予蒸発予混合通路部としての予蒸発管3に、第1燃料噴射弁6から燃料を噴射すると共に、図示しないコンプレッサー及び熱交換器を介して供給される燃焼用空気を導入する。予蒸発管3において、噴射した燃料と燃焼用空気を蒸発混合させ、予混合気を形成し、主燃焼部である燃焼筒4に供給する。また、燃焼筒4内には、要求燃料噴射量から第1燃料噴射弁6の噴射量を引いた残りの噴射量を第2燃料噴射弁9から直接噴射し、予蒸発管3から供給される混合気と共に燃焼筒4内で燃焼させる。更に、両燃料噴射ノズルから噴射した燃料量に対応して燃焼筒4内に希釈用空気を導入し、燃焼筒4内で、ある範囲の希薄状態に制御して燃焼させるようにしている。
【0005】
このように、燃料噴射量の一部あるいは全部を予蒸発予混合させてから、燃焼筒内で、ある範囲の希薄状態で燃焼させることにより、1つの燃料噴射弁で燃焼筒内に直接燃料を噴射する拡散燃焼方式のものに比べ、NOxの排出量を大幅に低減でき、良好な排気特性が得られるという利点がある。
【0006】
このような予蒸発予混合燃焼器にあっては、予蒸発予混合流路内の温度(Tp)を測定し、その温度(Tp)の関数として、第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁への燃料流量配分制御を行うものがある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の燃焼器の制御装置にあっては、燃焼筒内の火炎が予蒸発予混合通路内に逆流する、いわゆる逆火が発生した場合、予蒸発予混合通路温度の異常上昇を検知して逆火状態が検出されるまでは、逆火がないものとして燃焼筒内を所定の希薄燃焼状態に維持できるような燃料流量制御が行われるため、逆火が発生した場合に早期に逆火状態が改善されないことから、予蒸発予混合流路の部品の耐久性が低下する、という問題点があった。
【0008】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、予蒸発予混合流路の温度(上昇率)から早期に逆火を発見し、適切な消炎制御を行うことによって、燃焼器部品の耐久性の低下を防止し、上記問題点を解決することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、燃焼用空気が流入する燃焼器入口と燃焼筒との間に、燃焼器入口近傍に配置した第1燃料噴射弁から噴射した燃料を蒸発させると共に燃焼用空気と混合させて燃焼筒に導く予蒸発予混合通路を有し、予蒸発予混合通路と燃焼筒との接続部に拡散燃焼用の第2燃料噴射弁を備え、運転状態に対応して設定される要求燃料噴射量を通常燃料配分設定手段に従って第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁に適宜配分して噴射させると共に、燃焼筒に燃焼筒内に導入する希釈用空気の取入れ口を開設し、燃焼筒内で所定の空気過剰率で燃焼させるよう構成した燃焼器において、予蒸発予混合通路の温度を検出する第1温度検出手段と、燃焼器入口温度を検出する第2温度検出手段と、エンジン回転数によって所定値に設定される予蒸発予混合通路の温度上昇率から逆火を判定する逆火判定手段と、逆火判定手段で逆火が検出されたときにエンジン回転数と燃焼器入口温度から運転時の吹き消え燃料流量を算定する燃料噴射量決定マップに基づき、吹き消え燃料流量に所定値を加算した燃料流量まで第1燃料噴射弁の噴射量を減量するための逆火時燃料減量手段と、予蒸発予混合通路の温度が、逆火前の予蒸発予混合通路の温度に所定値を加算した温度以下になったときに逆火が消炎したことを判断する消炎判定手段と、通常燃料配分設定手段、または逆火時燃料減量手段で設定される燃料流量に基づいて第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁を駆動制御する燃料噴射弁駆動制御手段と、を有し、第1燃料噴射弁のみから燃料を噴射する予蒸発予混合燃焼時と、第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁とから燃料を噴射する混合モード燃焼時とで、逆火判定のための第1温度検出手段の温度変化率の設定値を変化させる逆火判定手段を有することを特徴とする燃焼器の制御装置とする。
【0010】
また本発明は、燃焼用空気が流入する燃焼器入口と燃焼筒との間に、燃焼器入口近傍に配置した第1燃料噴射弁から噴射した燃料を蒸発させると共に燃焼用空気と混合させて燃焼筒に導く予蒸発予混合通路を有し、予蒸発予混合通路と燃焼筒との接続部に拡散燃焼用の第2燃料噴射弁を備え、運転状態に対応して設定される要求燃料噴射量を通常燃料配分設定手段に従って第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁に適宜配分して噴射させると共に、燃焼筒に燃焼筒内に導入する希釈用空気の取入れ口を開設し、燃焼筒内で所定の空気過剰率で燃焼させるよう構成した燃焼器において、予蒸発予混合通路の温度を検出する第1温度検出手段と、燃焼器入口温度を検出する第2温度検出手段と、第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁からの燃料噴射割合によって所定値に設定される予蒸発予混合通路の温度上昇率から逆火を判定する逆火判定手段と、逆火判定手段で逆火が検出されたときにエンジン回転数と燃焼器入口温度から運転時の吹き消え燃料流量を算定する燃料噴射量決定マップに基づき、吹き消え燃料流量に所定値を加算した燃料流量まで第1燃料噴射弁の噴射量を減量するための逆火時燃料減量手段と、予蒸発予混合通路の温度が、逆火前の予蒸発予混合通路の温度に所定値を加算した温度以下になったときに逆火が消炎したことを判断する消炎判定手段と、通常燃料配分設定手段、または逆火時燃料減量手段で設定される燃料流量に基づいて第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁を駆動制御する燃料噴射弁駆動制御手段と、を有し、第1燃料噴射弁のみから燃料を噴射する予蒸発予混合燃焼時と、前記第1燃料噴射弁と前記第2燃料噴射弁とから燃料を噴射する混合モード燃焼時とで、逆火判定のための前記第1温度検出手段の温度変化率の設定値を変化させる逆火判定手段を有することを特徴とする燃焼器の制御装置とする燃焼器の制御装置とする。
【0011】
また本発明は、前記燃焼器の制御装置において、第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁とから燃料を噴射する混合モード燃焼時に、第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁の燃料流量配分に応じて逆火判定のための第1温度検出手段の温度変化率の設定値を変化させる逆火判定手段を有することを特徴とする。
【0012】
また本発明は、前記燃焼器の制御装置において、逆火判定のための第1温度検出手段の温度変化率の設定値を、エンジン回転数が上昇するに連れて小さく設定する逆火判定手段を有することを特徴とする。
【0013】
また本発明は、前記燃焼器の制御装置において、逆火判定のための第1温度検出手段の温度変化率の設定値を、予蒸発予混合燃焼時に対して、混合モード燃焼時には小さく設定する逆火判定手段を有することを特徴とする。
【0014】
また本発明は、前記燃焼器の制御装置において、混合モード燃焼時の逆火判定のための第1温度検出手段の温度変化率の設定値を、第2燃料噴射弁からの燃料供給量が増えるに連れて小さく設定する逆火判定手段を有することを特徴とする。
【0015】
また本発明は、前記燃焼器の制御装置において、吹き消え限界燃料流量からの所定値が0〜0.5g/sである逆火時燃料減量手段を有することを特徴とする。
【0016】
また本発明は、前記燃焼器の制御装置において、逆火前の予蒸発予混合通路の温度に0〜50℃の値を見込んだ温度を消炎判定温度として用いる消炎判定手段を有することを特徴とする。
【0017】
また本発明は、前記燃焼器の制御装置において、第1温度検出手段に、熱電対あるいは非接触の光学式温度計を用いた逆火判定手段を有することを特徴とする。
【0018】
さらに本発明は、燃焼用空気が流入する燃焼器入口と燃焼筒との間に、燃焼器入口近傍に配置した第1燃料噴射弁から噴射した燃料を蒸発させると共に燃焼用空気と混合させて燃焼筒に導く予蒸発予混合通路を有し、予蒸発予混合通路と燃焼筒との接続部に拡散燃焼用の第2燃料噴射弁を備え、運転状態に対応して設定される要求燃料噴射量を通常燃料配分設定手段に従って第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁に適宜配分して噴射させると共に、燃焼筒に燃焼筒内に導入する希釈用空気の取入れ口を開設し、燃焼筒内で所定の空気過剰率で燃焼させるよう構成した燃焼器において、予蒸発予混合通路の温度を検出する第1温度検出手段と、燃焼器入口温度を検出する第2温度検出手段と、燃焼器入口近傍の予蒸発予混合通路の火炎発光強度を検出する発光スペクトル検出手段と、所定値に設定される予蒸発予混合通路の火炎発光強度の変化率から逆火を判定する逆火判定手段と、逆火判定手段で逆火が検出されたときにエンジン回転数と燃焼器入口温度から運転時の吹き消え燃料流量を算定する燃料噴射量決定マップに基づき、吹き消え燃料流量から所定値を見込んだ燃料流量まで第1燃料噴射弁の噴射量を減量するための逆火時燃料減量手段と、予蒸発予混合通路の温度が、逆火前の予蒸発予混合通路の温度に所定値を見込んだ温度以下になったときに逆火が消炎したことを判断する消炎判定手段と、通常燃料配分設定手段、または逆火時燃料減量手段で設定される燃料流量に基づいて第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁を駆動制御する燃料噴射弁駆動制御手段と、を有することを特徴とする燃焼器の制御装置とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による燃焼器の制御装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
図1は、本発明による燃焼器の制御装置の構成を示すブロック図である。
本発明による燃焼器の制御装置は、図1に示すように、予蒸発予混合通路の温度を検出する第1温度検出手段101と、燃焼器入口温度を検出する第2温度検出手段102と、エンジン回転数、あるいは第1燃料噴射弁109と第2燃料噴射弁110からの燃料噴射割合によって所定値に設定される予蒸発予混合通路の温度上昇率(ΔT/Δt)から逆火を判定する逆火判定手段103と、逆火判定手段103で逆火が検出されたときにエンジン回転数と燃焼器入口温度から運転時の吹き消え燃料流量を算定する燃料噴射量決定マップに基づき、吹き消え燃料流量から所定値を見込んだ燃料流量まで第1燃料噴射弁109の噴射量を減量するための逆火時燃料減量手段105と、予蒸発予混合通路の温度が、逆火前の予蒸発予混合通路の温度に所定値を見込んだ温度以下になったときに逆火が消炎したことを判断する消炎判定手段104と、通常燃料配分設定手段107、または逆火時燃料減量手段105で設定される燃料流量に基づいて第1燃料噴射弁109と第2燃料噴射弁110を駆動制御する燃料噴射弁駆動制御手段108とを有する。
なお、図中、符号106が要求燃料噴射量設定手段である。
【0021】
(第1の実施の形態)
図2は、本発明による燃焼器の制御装置の第1の実施の形態を示す図である。
まず、図2を用いて構成を説明する。
吸気通路の設けられた燃焼器1は、図示しないコンプレッサーならびに熱交換器を介して供給される燃焼用空気を導入する空気導入孔2aを設けたカバー2に囲まれた予蒸発予混合通路としての予蒸発管3を有し、この予蒸発管3の下流端に接続して燃焼筒4を有している。
【0022】
予蒸発管3の空気導入孔3aが形成された周壁には、同じく図示しない空気導入孔が形成された空気流量調整用のリング状のスリーブ5が回動自由に嵌合されている。また、予蒸発管3の上流端部には、予蒸発管3内に燃料を噴射する予蒸発予混合燃焼用の第1燃料噴射弁6が装着され、燃焼筒4との接続部である予蒸発管3下流端部には、予蒸発管3中心部にブラケット7を介して支持された火炎保持用の保炎器8に装着されて拡散燃焼用の第2燃料噴射弁9が設けられている。
【0023】
さらに、燃焼筒4との接続部近傍の予蒸発管3の外表面には、予蒸発管3内の温度を検出する第1温度検出手段としての第1温度センサー10が設けられている。また、燃焼用空気を導入する空気導入孔2a部には、燃焼器入口温度を検出するための第2温度検出手段としての第2温度センサー31が設けられている。
【0024】
なお、第1温度センサー10は、予蒸発管3の外表面に取り付けるのではなく、予蒸発管3の壁面に埋設してもよい。このような取付構造では、予蒸発管外表面に取り付ける構造に比べて、逆火した際の温度変化をより早く捉えられ、早期に逆火回避制御を行えるという利点がある。
【0025】
燃焼筒4には、点火栓11が、その先端を燃焼筒4内に臨ませて装着されている。また、燃焼筒4の周壁には、希釈用の空気を燃焼筒4内に導入するための第1空気取入口4a、および拡散燃焼用の空気を燃焼筒4内に導入するための第2空気取入口4bが形成されている。そして、予蒸発管3と同様に、第1空気取入口4aの開口面積を可変して、取り入れる空気を調整するリング状の第1スリーブ12と、第2空気取入口4bの開口面積を可変して、取り入れる空気を調整するリング状の第2スリーブ13とが回動自由に嵌合取付されており、各スリーブ12,13には、各々ギヤ14,15が一体に設けられている。
【0026】
第1スリーブ12のギヤ14は、燃焼器1の外壁に回転自在に支持された回転軸16の先端に設けられたギヤ17と噛み合っており、第2スリーブ13側のギヤ15は、回転軸16の外周面に回転自在に嵌合して支持された筒状の回転軸18に一体に設けられたギヤ19と噛み合っている。
【0027】
回転軸16の基端部には、回転軸16を回転駆動して、第1空気取入口4aから取り入れる空気を調整すべく第1スリーブ12を回転駆動する第1アクチュエータ22が連結されている。また、回転軸18の基端部には、回転軸18を回転駆動して、第2空気取入口4bから取り入れる空気を調整すべく第2スリーブ13を回転駆動する第2アクチュエータ23が連結されている。
【0028】
燃焼器1の燃焼を制御するコントロールユニット20は、例えばマイクロコンピュータで構成されている。通常時は、従来と同様に、第1温度センサー10とアクセル開度センサー21からの信号に基づいて、第1燃料噴射弁6および第2燃料噴射弁9と第1アクチュエータ22、第2アクチュエータ23を駆動制御し、所定の希薄状態での燃焼を行わせる。
【0029】
すなわち、第1温度センサー10からの予蒸発管温度Tp信号に基づいて、予蒸発管3内で蒸発可能な第1燃料噴射弁6からの許容燃料噴射量を予め設定した通常燃料配分マップを用いて算出するとともに、アクセル開度センサー21からの機関負荷に相当するアクセル開度θ信号を入力して現在の運転状態に対応する機関の要求燃料噴射量Gfsetを算出する。
【0030】
そして、図5に示したマップ1の“エンジン回転数−燃料噴射量”関係図から、要求燃料噴射量に対する第1燃料噴射弁6、第2燃料噴射弁9からの燃料噴射割合を算出し、その算出値を噴射量として、第1燃料噴射弁6、第2燃料噴射弁9から燃料噴射を行い、予蒸発予混合燃焼と拡散燃焼とを併用する。これら燃料噴射制御と同時に、第1燃料噴射弁6、第2燃料噴射弁9に割り当てた燃料噴射量に応じて、第1スリーブ12、第2スリーブ13駆動用の第1アクチュエータ22、第2アクチュエータ23を駆動制御して、燃焼用空気および希釈用空気の供給量を適切に制御して燃焼筒4内の燃焼が所定範囲の希薄燃焼状態で行われるようにしている。
【0031】
また、コントロールユニット20は、図3及び図4のフローチャートに示すように、第1温度センサー10の予蒸発管温度Tpに基づいて予蒸発管3内の逆火発生の判定を行い、逆火発生と判定したときには、第1燃料噴射弁6からの燃料供給量を運転時の吹き消え限界近傍まで減量する逆火時燃料減量マップにより、第2温度センサー31からの燃焼器入口温度Tinをパラメータとして、エンジン回転数Nから第1燃料噴射弁6の燃料噴射量Gfpを減量設定する。さらに、燃料を減量設定した後の予蒸発管温度Tpに基づいて逆火が消炎したことを確認し、消炎が確認できたならば、通常の燃料噴射制御に復帰させるよう制御している。
【0032】
ここで、コントロールユニット20は、要求燃料噴射量設定手段、逆火判定手段、逆火時燃料減量手段、消炎判定手段、通常燃料配分設定手段、および燃料噴射弁駆動制御手段の各機能が、図3及び図4のフローチャートに示すように、ソフトウェア的に備えられているものである。
なお、図2において、符号32はエンジン回転センサーである。
【0033】
次に、図3及び図4に示すフローチャートを参照しながら、第1の実施の形態による燃焼器の制御装置の逆火検出と逆火検出後の燃料噴射量制御動作について、具体的に説明する。
【0034】
ステップS1で、図示しない燃料流量計により要求燃料噴射量Gfsetを読み込む。
ステップS2では、エンジン回転センサー32から、信号によりエンジン回転数Nを読み込む。
【0035】
ステップS3では、図5に示したマップ1に基づいて、要求燃料噴射量Gfsetから、運転時の予蒸発予混合流路の温度上昇率上限(ΔTp/Δt)limを設定する。
ステップS4では、第1温度センサー10からの信号に基づき、予蒸発管3内の温度Tp(1) を読み込む。
【0036】
ステップS5では、第2温度センサー31からの信号に基づき、燃焼器入口温度Tinを読み込む。
ステップS6では、所定時間Δtの予蒸発管3内温度上昇率(ΔTp/Δt)を演算する。
【0037】
ステップS7では、ステップS6で演算した予蒸発管3内温度上昇率(ΔTp/Δt)が、ステップS3で設定した予蒸発予混合流路の温度上昇率上限(ΔTp/Δt)lim以下か否かを判定する。
“ΔTp/Δt≦(ΔTp/Δt)lim”と判定された場合には、ステップS1に戻る。
“ΔTp/Δt>(ΔTp/Δt)lim”と判定された場合、予蒸発管3内で逆火が発生したと判断し、ステップS8に進む。
【0038】
このステップS3、ステップS6、ステップS7が、逆火判定手段(図1の103)の機能に相当する。
【0039】
ここで、逆火判定手段について補足説明する。
予蒸発管3内部の温度変化ΔTpで逆火を判定しようとする場合、エンジン回転数N(あるいはエンジン負荷)、予蒸発管内部温度Tp、燃焼器入口温度Tinによって、逆火時のΔTpが細かく変動するので、精度良く逆火を検知することが困難である。その点、予蒸発管3内部温度の上昇率(ΔTp/Δt)を判定基準とする場合、逆火時のΔTp/Δtは、エンジン回転数Nあるいは第1燃料噴射弁6、第2燃料噴射弁9からの燃料噴射配分によってほぼ決まるので、エンジン回転数N、あるいは第1燃料噴射弁6、第2燃料噴射弁9からの燃料噴射配分によって逆火判定のための予蒸発管3内温度上昇率上限(ΔTp/Δt)limを設定してやれば、精度良く逆火を判定することができる。
【0040】
ここで、エンジン回転数N、あるいは第1燃料噴射弁6、第2燃料噴射弁9からの燃料噴射配分によって予蒸発管3内温度上昇率上限(ΔTp/Δt)limを設定変更する理由について説明する。
【0041】
ガスタービンエンジン等に用いられる予蒸発予混合燃焼と拡散燃焼とを併用する燃焼器では、図5に示すように、第1燃料噴射弁6のみから燃料を噴射し予蒸発予混合燃焼単独で燃焼する場合と、第1燃料噴射弁6と第2燃料噴射弁9の双方から燃料を噴射し予蒸発予混合燃焼と拡散燃焼を同時に行う場合とがある。
【0042】
予蒸発予混合燃焼のみで運転される場合、燃焼筒4内に形成される火炎は無色に近い淡い青炎であり、火炎から周囲への熱の輻射は小さい。そのため、燃焼筒4から予蒸発管3へ火炎が逆火した場合の予蒸発管3内温度の上昇率(ΔTp/Δt)は比較的大きい。予蒸発予混合燃焼時には、予蒸発管3内温度の上昇率(ΔTp/Δt)の変動が若干あるので、この変動による逆火判定の誤作動を防止する観点から、予蒸発予混合燃焼時には、予蒸発管3内温度上昇率上限(ΔTp/Δt)limを、図5のように、高めに設定することが可能である。
【0043】
次に、予蒸発予混合燃焼と拡散燃焼を同時に行う場合、燃焼筒4内に形成される火炎は、第2燃料噴射弁9の供給量が増して拡散燃焼の割合が高まるに連れて輝炎の度合を増すため、同時に火炎から周囲への熱の輻射は増大する。そのため、燃焼筒4から予蒸発管3へ火炎が逆火した場合の予蒸発管3温度の上昇率(ΔTp/Δt)は拡散燃焼の割合が高まるに連れて小さくなるため、エンジン回転数N、あるいは第1燃料噴射弁6と第2燃料噴射弁9からの燃料噴射量に応じて、予蒸発管3内温度上昇率上限(ΔTp/Δt)limを設定変更してやる必要がある。
【0044】
以上述べてきたように、予蒸発管3内温度上昇率(ΔTp/Δt)を検出し、エンジン回転数N、あるいは第1燃料噴射弁6と第2燃料噴射弁9からの燃料噴射量に応じて、予蒸発管3内温度上昇率上限(ΔTp/Δt)limを設定変更することによって、いかなる運転条件においても予蒸発管3内温度のみから、精度良く逆火を検出することができる。
【0045】
ステップS8では、予め設定した逆火時の燃料減量マップ(図6のマップ2)を用い、エンジン回転センサー32の信号と燃焼器入口温度Tinに基づいて、運転時の吹き消え燃料流量(吹き消えGfp)を設定する。
【0046】
ステップS9では、第1燃料噴射弁6からの燃料噴射量Gfpを、ステップS8で設定した吹き消え燃料流量(吹き消えGfp)に所定値分燃料流量ΔGfpを加算した量まで減量する。
【0047】
このステップS8、ステップS9が、逆火時燃料減量手段(図1の105)の機能に相当する。
【0048】
ステップS10では、燃料減量後、所定時間tw(逆火消炎待ち時間)の経過を待ってから、再び第1温度センサー10からの信号に基づき予蒸発管3内部温度Tp(2) を読み込む。
【0049】
ステップS11では、ステップS10で読み込んだ予蒸発管3内部温度Tp(2) が、ステップS4で読み込んだ予蒸発管3内の温度Tp(1) に所定値分温度ΔTを加えた温度以下か否かを判定する。
“Tp(2) ≦Tp(1) +ΔT”と判定された場合、逆火は消炎したと判断してステップS16に進み、GfpをステップS1で読み込んだ逆火前の値に復帰し、ステップS1に戻る。
“Tp(2) >Tp(1) +ΔT”と判定された場合、逆火が消炎していないと判断して、ステップS12に進む。
【0050】
ステップS12では、第1燃料噴射弁6からの燃料噴射量Gfpを、ステップS8で設定した吹き消え燃料流量(吹き消えGfp)まで減量する。
ステップS13では、燃料減量後、所定時間tw(逆火消炎待ち時間)の経過を待ってから、再び第1温度センサー10からの信号に基づき予蒸発管3内部温度Tp(3) を読み込む。
【0051】
ステップS14では、ステップS13で読み込んだ予蒸発管3内部温度Tp(3) が、ステップS4で読み込んだ予蒸発管3内の温度Tp(1) に所定値分温度ΔTを加えた温度以下か否かを判定する。
“Tp(3) ≦Tp(1) +ΔT”と判定された場合、逆火は消炎したと判断してステップS16に進み、GfpをステップS1で読み込んだ逆火前の値に復帰し、ステップS1に戻る。
“Tp(3) >Tp(1) +ΔT”と判定された場合、逆火が消炎していないと判断してステップS15に進み、燃料カットする。
【0052】
ステップS10〜S14が、消炎判定手段(図1の104)の機能に相当する。
【0053】
以上述べてきたように、逆火が発生した場合には、第1燃料噴射弁6からの燃料噴射量を絞ることによって早期に逆火から脱出でき、予蒸発管の耐久性の低下を防止することができる。
また、逆火発生後、第1温度センサー10からの信号により予蒸発管3内部温度を直接検出し、消炎を確認することによって確実な消炎が可能となり、逆火の継続による予蒸発管の耐久性の低下を防止することができる。
【0061】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、予蒸発予混合流路内部の逆火を検出したときに、所定の燃料制御マップによって、第1燃料噴射弁からの燃料噴射量を吹き消え燃料流量近傍まで絞り、その後、予蒸発予混合流路内部温度から消炎を確認する構成としたことによって、早期に逆火の発生を検知して消炎すると共に、確実に消炎したことを確認することによって、予蒸発予混合流路などの耐久性の低下を防止できる。これによって、燃焼器の寿命を延ばすことができると共に、エンジン運転の安全性も向上できる。
【0062】
実施の形態は、それぞれ上記共通の効果に加えて、更に以下のような効果がある。第1の実施の形態においては、予蒸発予混合流路の温度上昇率(ΔTp/Δt)と、エンジン回転数N、あるいは第1燃料噴射弁、第2燃料噴射弁からの燃料噴射量によって決定される温度上昇率の上限値(ΔTp/Δt)limとから逆火を判定することによって、予蒸発管の温度のみから逆火を判定できる。そのため、構成を簡単にでき、コストを低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による燃焼器の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 第1の実施の形態を示す予蒸発予混合燃焼器の構成を示す図である。
【図3】 第1の実施の形態の制御動作を示すフローチャートである。
【図4】 第1の実施の形態の制御動作を示すフローチャートである。
【図5】 第1の実施の形態の制御動作を説明する図(マップ1)である。
【図6】 第1の実施の形態の制御動作を説明する図(マップ2)である。
【図7】 従来技術の予蒸発予混合燃焼器の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 燃焼器
2 カバー
2a 空気導入孔
3 予蒸発管
3a 空気導入孔
4 燃焼筒
4a 第1空気取入口
4b 第2空気取入口
5 スリーブ
6 第1燃料噴射弁
7 ブラケット
8 保炎器
9 第2燃料噴射弁
10 第1温度センサー
11 点火栓
12 第1スリーブ
13 第2スリーブ
14,15,17,19 ギヤ
16,18 回転軸
20 コントロールユニット
21 アクセル開度センサー
22 第1アクチュエータ
23 第2アクチュエータ
31 第2温度センサー
32 エンジン回転センサー
101 第1温度検出手段
102 第2温度検出手段
103 逆火判定手段
104 消炎判定手段
105 逆火時燃料減量手段
106 要求燃料噴射量設定手段
107 通常燃料配分設定手段
108 燃料噴射弁駆動制御手段
109 第1燃料噴射弁
110 第2燃料噴射弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a combustor, and more particularly to a technique for reliably detecting a backfire and extinguishing a backfire early when a backfire occurs in a pre-evaporation premixing section.
[0002]
[Prior art]
As a conventional combustor such as a gas turbine, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 2-72334, 7 There is what is called a pre-evaporation premixing type as shown in FIG.
[0003]
The configuration of this prior art is illustrated in FIG. 7 Will be described.
The
[0004]
Fuel is injected from the first
[0005]
In this way, a part or all of the fuel injection amount is pre-evaporated and premixed, and then burned in a certain range of lean state in the combustion cylinder, whereby the fuel is directly injected into the combustion cylinder with one fuel injection valve. Compared to the diffusion combustion type that injects, there is an advantage that the emission amount of NOx can be greatly reduced and good exhaust characteristics can be obtained.
[0006]
In such a pre-evaporation premix combustor, the temperature (Tp) in the pre-evaporation premix flow path is measured, and the first fuel injection valve and the second fuel injection valve are used as a function of the temperature (Tp). There is one that performs fuel flow distribution control.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional combustor control device, when a so-called backfire occurs in which the flame in the combustion cylinder flows backward into the prevaporization premixing passage, the temperature of the prevaporization premixing passage increases abnormally. Until a flashback condition is detected, fuel flow control is performed so that the combustion cylinder can be maintained in a predetermined lean combustion state assuming that there is no flashback. However, since the flashback condition is not improved, there is a problem that the durability of the pre-evaporation premixing flow path component is lowered.
[0008]
The present invention was made paying attention to such a conventional problem, and by finding a backfire at an early stage from the temperature (increase rate) of the pre-evaporation premixing flow path, by performing appropriate extinguishing control, The object is to prevent the deterioration of the durability of the combustor parts and to solve the above problems.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention evaporates the fuel injected from the first fuel injection valve disposed near the combustor inlet and combusts between the combustor inlet and the combustion cylinder into which combustion air flows. A pre-evaporation premixing passage that is mixed with the production air and led to the combustion cylinder, and a second fuel injection valve for diffusion combustion is provided at the connection between the pre-evaporation premixing passage and the combustion cylinder, corresponding to the operating condition The required fuel injection amount to be set is appropriately distributed to the first fuel injection valve and the second fuel injection valve according to the normal fuel distribution setting means and injected, and the intake for dilution air introduced into the combustion cylinder is provided in the combustion cylinder A first combustor configured to detect the temperature of the pre-evaporation premixing passage and the second temperature detection to detect the combustor inlet temperature in the combustor that is opened and configured to combust at a predetermined excess air ratio in the combustion cylinder. Means and engine rotation To number Therefore, from the engine speed and the combustor inlet temperature when the backfire is detected by the backfire determination means, the backfire determination means for determining backfire from the temperature increase rate of the pre-evaporation premixing passage set to a predetermined value. Blow-off fuel flow rate based on a fuel injection amount determination map that calculates the blow-off fuel flow rate during operation In Predetermined value Added The fuel reduction means at the time of backfire for reducing the injection amount of the first fuel injection valve to the fuel flow rate, and the temperature of the pre-evaporation premixing passage become a predetermined value for the temperature of the pre-evaporation premixing passage before the backfire. Added The first fuel injection valve and the first fuel injection valve and the first fuel injection valve based on the fuel flow rate set by the flame extinguishing judgment means for judging that the backfire has extinguished when the temperature becomes lower, the normal fuel distribution setting means, or the fuel reduction means at the time of backfire. 2 fuel injection valve drive control means for driving and controlling the fuel injection valve In order to determine the flashback between pre-evaporation premixed combustion in which fuel is injected only from the first fuel injection valve and mixed mode combustion in which fuel is injected from the first fuel injection valve and the second fuel injection valve. Having a flashback determination means for changing the set value of the temperature change rate of the first temperature detection means It is set as the control apparatus of the combustor characterized by the above.
[0010]
The present invention also provides Pre-evaporation of the fuel injected from the first fuel injection valve disposed in the vicinity of the combustor inlet between the combustor inlet and the combustion cylinder into which the combustion air flows is introduced and mixed with the combustion air and led to the combustion cylinder. It has a premixing passage, a second fuel injection valve for diffusion combustion is provided at the connection between the prevaporization premixing passage and the combustion cylinder, and the required fuel injection amount set according to the operating state is set for normal fuel distribution According to the means, the first fuel injection valve and the second fuel injection valve are appropriately distributed and injected, and an intake for dilution air to be introduced into the combustion cylinder is opened in the combustion cylinder, and a predetermined excess air ratio is set in the combustion cylinder. In the combustor configured to combust, the first temperature detecting means for detecting the temperature of the pre-evaporation premixing passage, the second temperature detecting means for detecting the combustor inlet temperature, the first fuel injection valve, and the second fuel Set to a predetermined value according to the fuel injection rate from the injection valve. Backfire determination means for determining backfire from the temperature increase rate of the pre-evaporation premixing passage, and when backfire is detected by the backfire determination means, blow-off during operation from the engine speed and the combustor inlet temperature Based on a fuel injection amount determination map for calculating a fuel flow rate, a fuel reduction means at the time of backfire for reducing the injection amount of the first fuel injection valve to a fuel flow rate obtained by adding a predetermined value to the blown-off fuel flow rate, A flame extinguishing judgment means for judging that the backfire is extinguished when the temperature of the mixing passage is equal to or lower than a temperature obtained by adding a predetermined value to the temperature of the pre-evaporation premixing passage before the backfire, a normal fuel distribution setting means, Or a fuel injection valve drive control means for driving and controlling the first fuel injection valve and the second fuel injection valve based on the fuel flow rate set by the fuel reduction means at the time of flashback, For pre-evaporation determination in pre-evaporation premixed combustion in which fuel is injected only from the first fuel injection valve and in mixed mode combustion in which fuel is injected from the first fuel injection valve and the second fuel injection valve A combustor control device comprising a backfire determination means for changing a set value of the temperature change rate of the first temperature detection means. Combustor control device .
[0011]
Further, according to the present invention, in the control device for the combustor, fuel flow distribution between the first fuel injection valve and the second fuel injection valve is performed during mixed mode combustion in which fuel is injected from the first fuel injection valve and the second fuel injection valve. According to the present invention, there is provided a flashback determination means for changing the set value of the temperature change rate of the first temperature detection means for the flashback determination.
[0012]
Further, the present invention provides a flashback determination means for setting a set value of the temperature change rate of the first temperature detection means for flashback determination to become smaller as the engine speed increases in the control device of the combustor. It is characterized by having.
[0013]
Further, the present invention provides a control device for the combustor, in which the setting value of the temperature change rate of the first temperature detecting means for determining the backfire is set to be smaller in the mixed mode combustion than in the prevaporized premixed combustion. It has a fire determination means.
[0014]
Further, according to the present invention, in the control device for the combustor, the set value of the temperature change rate of the first temperature detecting means for the backfire determination at the time of mixed mode combustion is increased by the amount of fuel supplied from the second fuel injection valve. It is characterized by having a flashback determination means for setting a smaller value along with.
[0015]
Further, the present invention is characterized in that the control device for the combustor further includes a fuel reduction means at the time of flashback, wherein a predetermined value from a blow-off limit fuel flow rate is 0 to 0.5 g / s.
[0016]
Further, the present invention is characterized in that the control device for the combustor further includes a flame extinguishing judgment means that uses a temperature that assumes a value of 0 to 50 ° C. as a temperature of the pre-evaporation premixing passage before the backfire as a flame extinguishing judgment temperature. To do.
[0017]
In the combustor control apparatus according to the present invention, the first temperature detection means includes a backfire determination means using a thermocouple or a non-contact optical thermometer.
[0018]
Further, according to the present invention, the fuel injected from the first fuel injection valve disposed in the vicinity of the combustor inlet is evaporated between the combustor inlet and the combustion cylinder into which the combustion air flows and mixed with the combustion air for combustion. A required fuel injection amount that has a pre-evaporation premixing passage leading to a cylinder, includes a second fuel injection valve for diffusion combustion at a connection portion between the pre-evaporation premixing path and the combustion cylinder, and is set according to the operating state Is distributed to the first fuel injection valve and the second fuel injection valve as appropriate according to the normal fuel distribution setting means, and the intake of the dilution air to be introduced into the combustion cylinder is opened in the combustion cylinder. In a combustor configured to burn at a predetermined excess air ratio, first temperature detecting means for detecting the temperature of the pre-evaporation premixing passage, second temperature detecting means for detecting the combustor inlet temperature, and the vicinity of the combustor inlet The flame emission intensity of the pre-evaporation premixing passage When the flashback is detected by the flashback detection means, the flashback determination means for determining flashback from the rate of change of the flame emission intensity of the pre-evaporation premixing passage set to a predetermined value, and the flashback determination means Based on the fuel injection amount determination map that calculates the blow-off fuel flow rate during operation from the engine speed and the combustor inlet temperature, the injection amount of the first fuel injection valve is reduced from the blow-off fuel flow rate to the fuel flow rate that assumes a predetermined value. The backfire was extinguished when the temperature of the pre-evaporation premixing passage and the pre-evaporation premixing passage temperature to be equal to or less than the temperature expected for the pre-evaporation premixing passage before the flashback The fuel injection valve drive control controls the drive of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve based on the fuel flow rate set by the flame extinguishing judgment means, the normal fuel distribution setting means, or the fuel reduction means during backfire. Means having A combustor controller according to.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a combustor control apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device for a combustor according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the control device for a combustor according to the present invention includes a first temperature detection means 101 for detecting the temperature of the pre-evaporation premixing passage, a second temperature detection means 102 for detecting the combustor inlet temperature, The backfire is determined from the temperature increase rate (ΔT / Δt) of the pre-evaporation premixing passage set to a predetermined value according to the engine speed or the fuel injection ratio from the first
In the figure,
[0021]
(First embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a control device for a combustor according to the present invention.
First, the configuration will be described with reference to FIG.
The
[0022]
On the peripheral wall of the
[0023]
Furthermore, a first temperature sensor 10 is provided on the outer surface of the
[0024]
The first temperature sensor 10 may be embedded in the wall surface of the
[0025]
A spark plug 11 is mounted on the
[0026]
The
[0027]
Connected to the base end portion of the
[0028]
The
[0029]
That is, based on the pre-evaporation tube temperature Tp signal from the first temperature sensor 10, the normal fuel distribution map in which the allowable fuel injection amount from the first
[0030]
Then, the fuel injection ratio from the first
[0031]
Further, as shown in the flow charts of FIGS. 3 and 4, the
[0032]
Here, the
In FIG. 2,
[0033]
Next, the backfire detection and the fuel injection amount control operation after the backfire detection by the combustor control device according to the first embodiment will be specifically described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 3 and 4. .
[0034]
In step S1, the required fuel injection amount Gfset is read by a fuel flow meter (not shown).
In step S2, the engine speed N is read from the
[0035]
In step S3, based on the
In step S4, based on the signal from the first temperature sensor 10, the temperature Tp in the
[0036]
In step S5, the combustor inlet temperature Tin is read based on the signal from the
In step S6, the temperature increase rate (ΔTp / Δt) in the
[0037]
In step S7, whether or not the temperature increase rate (ΔTp / Δt) in the
If it is determined that “ΔTp / Δt ≦ (ΔTp / Δt) lim”, the process returns to step S1.
If it is determined that “ΔTp / Δt> (ΔTp / Δt) lim”, it is determined that backfire has occurred in the
[0038]
Steps S3, S6, and S7 correspond to the function of the backfire determination means (103 in FIG. 1).
[0039]
Here, a supplementary explanation will be given of the backfire determination means.
When it is attempted to determine backfire based on the temperature change ΔTp inside the
[0040]
Here, the reason why the upper limit (ΔTp / Δt) lim of the temperature increase rate in the
[0041]
In a combustor that uses both pre-evaporated premixed combustion and diffusion combustion used in a gas turbine engine or the like, as shown in FIG. 5, fuel is injected only from the first
[0042]
When the operation is performed only by the pre-evaporation premixed combustion, the flame formed in the
[0043]
Next, when pre-evaporation premixed combustion and diffusion combustion are performed simultaneously, the flame formed in the
[0044]
As described above, the temperature increase rate (ΔTp / Δt) in the
[0045]
In step S8, the pre-fire fuel loss map (
[0046]
In step S9, the fuel injection amount Gfp from the first
[0047]
Steps S8 and S9 correspond to the function of the fuel reducing means during backfire (105 in FIG. 1).
[0048]
In step S10, after the fuel is reduced, after waiting for the elapse of a predetermined time tw (backfire extinguishing and waiting time), the internal temperature Tp of the
[0049]
In step S11, the
“Tp (2) ≦ Tp (1) If it is determined that +? T ", it is determined that the backfire has extinguished, the process proceeds to step S16, Gfp is restored to the value before the backfire read in step S1, and the process returns to step S1.
“Tp (2) > Tp (1) When it is determined that + ΔT ″, it is determined that the backfire is not extinguished, and the process proceeds to step S12.
[0050]
In step S12, the fuel injection amount Gfp from the first
In step S13, after the fuel is reduced, after waiting for the elapse of a predetermined time tw (backfire extinguishing and waiting time), the internal temperature Tp of the
[0051]
In step S14, the
“Tp (3) ≦ Tp (1) If it is determined that +? T ", it is determined that the backfire has extinguished, the process proceeds to step S16, Gfp is restored to the value before the backfire read in step S1, and the process returns to step S1.
“Tp (3) > Tp (1) If it is determined that + ΔT ″, it is determined that the backfire is not extinguished, and the process proceeds to step S15 to cut the fuel.
[0052]
Steps S10 to S14 correspond to the function of the flame extinguishing determination means (104 in FIG. 1).
[0053]
As described above, when a backfire occurs, it is possible to escape from the backfire at an early stage by restricting the fuel injection amount from the first
In addition, after the flashback occurs, the internal temperature of the
[0061]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the fuel injection amount from the first fuel injection valve is blown by the predetermined fuel control map when the flashback in the pre-evaporation premixing flow path is detected. It is configured to check the flame extinction from the temperature inside the pre-evaporation premixing flow path, and then check the flame extinction by detecting the occurrence of flashback at an early stage and confirming that the flame has been extinguished reliably. As a result, it is possible to prevent a decrease in durability of the pre-evaporation premixing channel and the like. As a result, the life of the combustor can be extended and the safety of engine operation can be improved.
[0062]
Fruit Each embodiment has the following effects in addition to the common effects. In the first embodiment, it is determined by the temperature increase rate (ΔTp / Δt) of the pre-evaporation premixing flow path and the engine speed N, or the fuel injection amounts from the first fuel injection valve and the second fuel injection valve. By determining the backfire from the upper limit value (ΔTp / Δt) lim of the temperature increase rate to be performed, the backfire can be determined only from the temperature of the pre-evaporation tube. Therefore, there is an effect that the configuration can be simplified and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device for a combustor according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a pre-evaporation premix combustor showing the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a control operation of the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing a control operation of the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram (Map 1) for explaining the control operation of the first embodiment;
FIG. 6 is a diagram (Map 2) for explaining the control operation of the first embodiment;
[Figure 7 FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a prior art pre-evaporation premix combustor.
[Explanation of symbols]
1 Combustor
2 Cover
2a Air introduction hole
3 Pre-evaporation tube
3a Air introduction hole
4 Combustion cylinder
4a First air intake
4b Second air intake
5 sleeve
6 First fuel injection valve
7 Bracket
8 Flame holder
9 Second fuel injection valve
10 First temperature sensor
11 Spark plug
12 First sleeve
13 Second sleeve
14, 15, 17, 19 Gear
16, 18 rotation axis
20 Control unit
21 Accelerator position sensor
22 First actuator
23 Second actuator
31 Second temperature sensor
32 Engine rotation sensor
101 First temperature detection means
102 2nd temperature detection means
103 Backfire determination means
104 Flame extinguishing judgment means
105 Fuel reduction means for flashback
106 Required fuel injection amount setting means
107 Normal fuel distribution setting means
108 Fuel injection valve drive control means
109 First fuel injection valve
110 Second fuel injection valve
Claims (9)
前記予蒸発予混合通路の温度を検出する第1温度検出手段と、
前記燃焼器入口温度を検出する第2温度検出手段と、
エンジン回転数によって所定値に設定される前記予蒸発予混合通路の温度上昇率から逆火を判定する逆火判定手段と、
前記逆火判定手段で逆火が検出されたときにエンジン回転数と燃焼器入口温度から運転時の吹き消え燃料流量を算定する燃料噴射量決定マップに基づき、前記吹き消え燃料流量に所定値を加算した燃料流量まで前記第1燃料噴射弁の噴射量を減量するための逆火時燃料減量手段と、
前記予蒸発予混合通路の温度が、逆火前の前記予蒸発予混合通路の温度に所定値を加算した温度以下になったときに逆火が消炎したことを判断する消炎判定手段と、
前記通常燃料配分設定手段、または前記逆火時燃料減量手段で設定される燃料流量に基づいて前記第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁を駆動制御する燃料噴射弁駆動制御手段と、
を有し、
前記第1燃料噴射弁のみから燃料を噴射する予蒸発予混合燃焼時と、前記第1燃料噴射弁と前記第2燃料噴射弁とから燃料を噴射する混合モード燃焼時とで、逆火判定のための前記第1温度検出手段の温度変化率の設定値を変化させる逆火判定手段
を有することを特徴とする燃焼器の制御装置。The fuel injected from the first fuel injection valve disposed in the vicinity of the combustor inlet is evaporated between the combustor inlet and the combustion cylinder into which the combustion air flows, and is mixed with the combustion air and led to the combustion cylinder. A pre-evaporation premixing passage is provided, and a second fuel injection valve for diffusion combustion is provided at a connecting portion between the preevaporation premixing passage and the combustion cylinder, and a required fuel injection amount set corresponding to an operating state is set. According to the normal fuel distribution setting means, the first fuel injection valve and the second fuel injection valve are appropriately distributed and injected, and the intake of the dilution air introduced into the combustion cylinder is opened in the combustion cylinder, In a combustor configured to burn with a predetermined excess air ratio in a combustion cylinder,
First temperature detecting means for detecting the temperature of the pre-evaporation premixing passage;
Second temperature detection means for detecting the combustor inlet temperature;
A flashback determining means for determining a flashback from the rate of temperature rise of the pre-vaporization Hatsu予mixing passage that is set to Therefore predetermined value of the engine speed,
Based on the fuel injection amount determination map that calculates the blown-off fuel flow rate during operation from the engine speed and the combustor inlet temperature when a back-fire is detected by the back-fire determination means, the blow-off fuel flow rate is set to a predetermined value. Fuel reduction means at the time of flashback for reducing the injection amount of the first fuel injection valve to the added fuel flow rate;
Flame extinguishing judgment means for judging that the backfire is extinguished when the temperature of the prevaporization premixing passage is equal to or lower than a temperature obtained by adding a predetermined value to the temperature of the prevaporization premixing passage before the backfire;
Fuel injection valve drive control means for driving and controlling the first fuel injection valve and the second fuel injection valve based on the fuel flow rate set by the normal fuel distribution setting means or the fuel reduction means at the time of flashback;
Have a,
The pre-evaporation premixed combustion in which fuel is injected only from the first fuel injection valve, and the mixed mode combustion in which fuel is injected from the first fuel injection valve and the second fuel injection valve, The flashback determination means for changing the set value of the temperature change rate of the first temperature detection means for
Combustor of the control device characterized by having a.
前記予蒸発予混合通路の温度を検出する第1温度検出手段と、 First temperature detecting means for detecting the temperature of the pre-evaporation premixing passage;
前記燃焼器入口温度を検出する第2温度検出手段と、 Second temperature detection means for detecting the combustor inlet temperature;
前記第1燃料噴射弁と前記第2燃料噴射弁からの燃料噴射割合によって所定値に設定される前記予蒸発予混合通路の温度上昇率から逆火を判定する逆火判定手段と、 Backfire determination means for determining backfire from a temperature rise rate of the pre-evaporation premixing passage set to a predetermined value by a fuel injection ratio from the first fuel injection valve and the second fuel injection valve;
前記逆火判定手段で逆火が検出されたときにエンジン回転数と燃焼器入口温度から運転時の吹き消え燃料流量を算定する燃料噴射量決定マップに基づき、前記吹き消え燃料流量に所定値を加算した燃料流量まで前記第1燃料噴射弁の噴射量を減量するための逆火時燃料減量手段と、 Based on the fuel injection amount determination map that calculates the blown-off fuel flow rate during operation from the engine speed and the combustor inlet temperature when a back-fire is detected by the back-fire determination means, the blow-off fuel flow rate is set to a predetermined value. Fuel reduction means at the time of flashback for reducing the injection amount of the first fuel injection valve to the added fuel flow rate
前記予蒸発予混合通路の温度が、逆火前の前記予蒸発予混合通路の温度に所定値を加算した温度以下になったときに逆火が消炎したことを判断する消炎判定手段と、 Flame extinguishing judgment means for judging that the backfire is extinguished when the temperature of the prevaporization premixing passage is equal to or lower than a temperature obtained by adding a predetermined value to the temperature of the prevaporization premixing passage before the backfire;
前記通常燃料配分設定手段、または前記逆火時燃料減量手段で設定される燃料流量に基づいて前記第1燃料噴射弁と第2燃料噴射弁を駆動制御する燃料噴射弁駆動制御手段と、 Fuel injection valve drive control means for driving and controlling the first fuel injection valve and the second fuel injection valve based on the fuel flow rate set by the normal fuel distribution setting means or the fuel reduction means at the time of flashback;
を有し、 Have
前記第1燃料噴射弁のみから燃料を噴射する予蒸発予混合燃焼時と、前記第1燃料噴射弁と前記第2燃料噴射弁とから燃料を噴射する混合モード燃焼時とで、逆火判定のための前記第1温度検出手段の温度変化率の設定値を変化させる逆火判定手段 The pre-evaporation premixed combustion in which fuel is injected only from the first fuel injection valve, and the mixed mode combustion in which fuel is injected from the first fuel injection valve and the second fuel injection valve, The flashback determination means for changing the set value of the temperature change rate of the first temperature detection means for
を有することを特徴とする燃焼器の制御装置。 A combustor control apparatus comprising:
前記第1燃料噴射弁と前記第2燃料噴射弁とから燃料を噴射する混合モード燃焼時に、前記第1燃料噴射弁と前記第2燃料噴射弁の燃料流量配分に応じて逆火判定のための前記第1温度検出手段の温度変化率の設定値を変化させる逆火判定手段
を有することを特徴とする燃焼器の制御装置。The control device for a combustor according to claim 2,
During the mixed mode combustion in which fuel is injected from the first fuel injection valve and the second fuel injection valve, a backfire determination is made according to the fuel flow distribution of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve. A combustor control apparatus comprising: a flashback determination unit that changes a set value of a temperature change rate of the first temperature detection unit.
逆火判定のための前記第1温度検出手段の温度変化率の設定値を、エンジン回転数が上昇するに連れて小さく設定する逆火判定手段
を有することを特徴とする燃焼器の制御装置。The control device for a combustor according to claim 1 or 2 ,
A combustor control apparatus comprising: a backfire determination means for setting a set value of a temperature change rate of the first temperature detection means for backfire determination to be smaller as the engine speed increases.
逆火判定のための前記第1温度検出手段の温度変化率の設定値を、予蒸発予混合燃焼時に対して、混合モード燃焼時には小さく設定する逆火判定手段
を有することを特徴とする燃焼器の制御装置。The control device for a combustor according to claim 1 or 2,
Combustor comprising backfire determination means for setting a set value of the temperature change rate of the first temperature detection means for backfire determination to be smaller at the time of mixed mode combustion than at the time of pre-evaporation premixed combustion. Control device.
混合モード燃焼時の逆火判定のための前記第1温度検出手段の温度変化率の設定値を、前記第2燃料噴射弁からの燃料供給量が増えるに連れて小さく設定する逆火判定手段
を有することを特徴とする燃焼器の制御装置。The control device for a combustor according to claim 5,
Backfire determination means for setting a set value of the temperature change rate of the first temperature detection means for determining backfire during mixed mode combustion to be smaller as the fuel supply amount from the second fuel injection valve increases. A control device for a combustor, comprising:
吹き消え限界燃料流量からの所定値が0〜0.5g/sである逆火時燃料減量手段
を有することを特徴とする燃焼器の制御装置。The control device for a combustor according to claim 1 or 2 ,
A control device for a combustor, comprising: a fuel reduction means at the time of flashback, wherein a predetermined value from a blow-off limit fuel flow rate is 0 to 0.5 g / s.
逆火前の予蒸発予混合通路の温度に0〜50℃の値を見込んだ温度を消炎判定温度として用いる消炎判定手段
を有することを特徴とする燃焼器の制御装置。The control device for a combustor according to claim 1 or 2 ,
A combustor control apparatus, comprising: a flame extinguishing determination unit that uses, as a flame extinguishing determination temperature, a temperature in which a value of 0 to 50 ° C. is estimated as a temperature of a pre-evaporation premixing passage before flashback.
前記第1温度検出手段に、熱電対あるいは非接触の光学式温度計を用いた逆火判定手段
を有することを特徴とする燃焼器の制御装置。The control device for a combustor according to claim 1 or 2 ,
A combustor control apparatus comprising: a backfire determination means using a thermocouple or a non-contact optical thermometer as the first temperature detection means.
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