JPS61182426A - 二軸ガスタ−ビン制御装置 - Google Patents
二軸ガスタ−ビン制御装置Info
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- JPS61182426A JPS61182426A JP2171085A JP2171085A JPS61182426A JP S61182426 A JPS61182426 A JP S61182426A JP 2171085 A JP2171085 A JP 2171085A JP 2171085 A JP2171085 A JP 2171085A JP S61182426 A JPS61182426 A JP S61182426A
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- JP
- Japan
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- turbine
- pressure
- helper
- compressor
- gas turbine
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 3
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/08—Adaptations for driving, or combinations with, pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
- F02C3/10—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with another turbine driving an output shaft but not driving the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/26—Starting; Ignition
- F02C7/268—Starting drives for the rotor, acting directly on the rotor of the gas turbine to be started
- F02C7/275—Mechanical drives
- F02C7/277—Mechanical drives the starter being a separate turbine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は二軸ガスタービンにおいて、駆動機容量補填の
ため、低圧タービンにヘルパータービンを設けた機器に
対し、第二段ノズル制御信号でガスタービンの最大容量
を検出し、ヘルパータービンの出力制御を行なう、二軸
ガスタービン制御装置に関する。
ため、低圧タービンにヘルパータービンを設けた機器に
対し、第二段ノズル制御信号でガスタービンの最大容量
を検出し、ヘルパータービンの出力制御を行なう、二軸
ガスタービン制御装置に関する。
従来、化学プラント、ガス圧送設備等に用いられる圧縮
機などを駆動するための二軸ガスタービン制御方式は確
立されていたが、被駆動機容量に対するガスタービンの
容量不足を補填するために、パワータービンを設置した
場合の制御方式は、確立されていなかった。
機などを駆動するための二軸ガスタービン制御方式は確
立されていたが、被駆動機容量に対するガスタービンの
容量不足を補填するために、パワータービンを設置した
場合の制御方式は、確立されていなかった。
従来の二軸ガスタービンの構成を第３図により説明する
。
。
被駆動機の代表的適用例として、ガス圧送設備の圧縮機
応用例で考察すると、上流１からのガスは、吸入弁２を
通り、被駆動機である圧縮機３で昇圧され、吐出弁４を
通り、下流の５へ送られる。
応用例で考察すると、上流１からのガスは、吸入弁２を
通り、被駆動機である圧縮機３で昇圧され、吐出弁４を
通り、下流の５へ送られる。
従って、需要源５の圧力を一定にするなどの、プラント
需要から、圧縮機の容量が決定される。
需要から、圧縮機の容量が決定される。
（なお、６は圧縮機のサージング防止用リサイクル弁、
７は、非常時のバイパス弁である。）このようなプラン
ト需要により、被駆動体は、種々製造されているのに対
し、駆動機は、その容数変更に伴い、補機等の付帯設備
の変更も伴うため、現実的には、ある定まった機種を、
それぞれのプラントの被駆動機に適応させることになる
。
７は、非常時のバイパス弁である。）このようなプラン
ト需要により、被駆動体は、種々製造されているのに対
し、駆動機は、その容数変更に伴い、補機等の付帯設備
の変更も伴うため、現実的には、ある定まった機種を、
それぞれのプラントの被駆動機に適応させることになる
。
次に、二軸ガスタービンの制御方式について説明する。
二軸ガスタービンの負荷制御は、基本的にはプラント需
要の増減に対し、燃料制御弁８の開度増減で制御してい
る。この燃料は、大気を圧縮機９で昇圧し、燃焼器１ｏ
で混合爆発させたものを高圧タービン１１で膨張させ、
さらには、その高圧タービンの速度を一定にするよう第
二段ノズル１２でパワーを高圧タービンと低圧タービン
１３に分配する。
要の増減に対し、燃料制御弁８の開度増減で制御してい
る。この燃料は、大気を圧縮機９で昇圧し、燃焼器１ｏ
で混合爆発させたものを高圧タービン１１で膨張させ、
さらには、その高圧タービンの速度を一定にするよう第
二段ノズル１２でパワーを高圧タービンと低圧タービン
１３に分配する。
従って、需要が増加すると、燃料制御弁８が開き、ガス
タービンのパワーが増加し、速度が増加してくる。この
高圧ダービンの速度を一定にするよう、第二段ノズルを
絞り込み、パワーを低圧タービンに伝え、被駆動機のパ
ワーを増加させることにより、プラント制御を行なう。
タービンのパワーが増加し、速度が増加してくる。この
高圧ダービンの速度を一定にするよう、第二段ノズルを
絞り込み、パワーを低圧タービンに伝え、被駆動機のパ
ワーを増加させることにより、プラント制御を行なう。
尚、起動時には、起動装置用流量調節弁１４を通った起
動流体は起動タービン１５を駆動し、起動用クラッチ１
６により結合されたガスタービンを起動する。
動流体は起動タービン１５を駆動し、起動用クラッチ１
６により結合されたガスタービンを起動する。
この二軸タービン制御方式では、第二段ノズルにより、
パワーの分配率を変えて、被駆動機の制御を行なう。
パワーの分配率を変えて、被駆動機の制御を行なう。
本発明の目的は、駆動機容量不足時、低圧側にヘルパー
タービンを設置し、容量不足を補填する制御装置に係り
、特に、負荷とヘルパータービンが直結するため、円滑
な制御装置を提供することにある。
タービンを設置し、容量不足を補填する制御装置に係り
、特に、負荷とヘルパータービンが直結するため、円滑
な制御装置を提供することにある。
二軸ガスタービンの制御は、プロセス需要を受け、燃料
の増減によりパワーを供給し、これを第二段ノズルで高
圧、低圧タービンにパワーを分配している。本発明は、
この第二段ノズル制御信号に着目し、ガスタービンが最
大容量を発揮することを検出して、ヘルパータービンの
出力制御を行なうことにより、経済的、かつ、円滑な制
御を行なうことにある。
の増減によりパワーを供給し、これを第二段ノズルで高
圧、低圧タービンにパワーを分配している。本発明は、
この第二段ノズル制御信号に着目し、ガスタービンが最
大容量を発揮することを検出して、ヘルパータービンの
出力制御を行なうことにより、経済的、かつ、円滑な制
御を行なうことにある。
以下、本発明の一実施例として、ヘルパータービン１７
を被駆動機側に設置した例を第１図により説明する。
を被駆動機側に設置した例を第１図により説明する。
前述のように、ヘルパータービンは、ガスタービンが最
大パワーを供給した時、被駆動機の最大容量に対する不
足分を供給するため、ヘルパータービンの制御は、ガス
タービンが最大容量になって制御を始める。
大パワーを供給した時、被駆動機の最大容量に対する不
足分を供給するため、ヘルパータービンの制御は、ガス
タービンが最大容量になって制御を始める。
又、ヘルパータビンは、起動用タービン１５と同一原理
のため、起動流体は、起動用タービンと同一流体を用い
、ヘルパータービン用流量調節弁１８を設置する。
のため、起動流体は、起動用タービンと同一流体を用い
、ヘルパータービン用流量調節弁１８を設置する。
次ニ、ヘルパータービンの出力制御について以下第２図
の制御系統図を用いて説明する。
の制御系統図を用いて説明する。
ガスタービン起動から、負荷をとり、最大容量に至る過
程で、負荷である圧縮機に直結したヘルパータービンの
回転による焼損を防ぐため、ヘルパータービンの最小流
量を確保する必要があり、ガスタービン起動指令により
、ヘルパータービン流量扁節弁一定開度信号発生器２０
の信号を、アナログスイッチ２１で選択する。
程で、負荷である圧縮機に直結したヘルパータービンの
回転による焼損を防ぐため、ヘルパータービンの最小流
量を確保する必要があり、ガスタービン起動指令により
、ヘルパータービン流量扁節弁一定開度信号発生器２０
の信号を、アナログスイッチ２１で選択する。
次に、ヘルパータービンの出力は、ガスタービン出力が
最大になったことを検出して、出力増加を行なうように
するため、ガスタービン出力の最大容量検出を、第二段
ノズル１０が最も絞り込まれた状態を示す信号発生器２
２と第二段ノズル開度指令を比較器２３で検出し、さら
に、出力が必要になれば、そのプラント制御信号により
、ヘルパータービン流量調節弁１８を制御するように、
アナログスイッチ２４で選択する。この時、制御系に外
乱が生じるため、変化率制限器２５を設け、制御系の安
定を図る。従って、ヘルパータービン流量調節弁１８は
、最小流量を確保するためのアナログスイッチ２１の出
力とガスタービンが最大容量に到達した後に出力制御を
行なう変化率制限器２５の出力を加算器２６で加算した
値で制御する。
最大になったことを検出して、出力増加を行なうように
するため、ガスタービン出力の最大容量検出を、第二段
ノズル１０が最も絞り込まれた状態を示す信号発生器２
２と第二段ノズル開度指令を比較器２３で検出し、さら
に、出力が必要になれば、そのプラント制御信号により
、ヘルパータービン流量調節弁１８を制御するように、
アナログスイッチ２４で選択する。この時、制御系に外
乱が生じるため、変化率制限器２５を設け、制御系の安
定を図る。従って、ヘルパータービン流量調節弁１８は
、最小流量を確保するためのアナログスイッチ２１の出
力とガスタービンが最大容量に到達した後に出力制御を
行なう変化率制限器２５の出力を加算器２６で加算した
値で制御する。
本実施例によれば、性能、効率に対しては、原則として
駆動機及び負荷共定格運転時間が長くなる（定格後の需
要に対してヘルパータービンの出力が必要なため）こと
及び、ヘルパータービンを設置したため、起動待負荷が
多くなることに対して、二軸ガスタービンの運転が、通
常、常時運転であるため、起動回数が少ないことにより
問題にならないことなどから、経済的な効果はかなり期
待される。
駆動機及び負荷共定格運転時間が長くなる（定格後の需
要に対してヘルパータービンの出力が必要なため）こと
及び、ヘルパータービンを設置したため、起動待負荷が
多くなることに対して、二軸ガスタービンの運転が、通
常、常時運転であるため、起動回数が少ないことにより
問題にならないことなどから、経済的な効果はかなり期
待される。
本発明によれば、負荷容量に対して適当な駆動機容量の
選択ができない時、一段大きい駆動機を設けるより、小
容量の駆動機及び、ヘルパータービンを設ける方が、経
済的にもかなり有利である。
選択ができない時、一段大きい駆動機を設けるより、小
容量の駆動機及び、ヘルパータービンを設ける方が、経
済的にもかなり有利である。
第１図は、本発明の一実施例の構成図、第２図は、本発
明の制御系統図、第３図は、従来の二軸ガスタービンの
構成図である。 ２・：・吸入弁、３・・・圧縮機、４・・・吐出弁、６
・・・リサイクル弁、７・・バイパス弁、８・・・燃料
制御弁、９・圧縮機、１０・・・燃焼器、１１・・・高
圧タービン、１２・・・第２段ノズル、１３・・・低圧
タービン、１４・・・起動装置用流量調節弁、１５・・
・起動タービン、１６・・起動用クラッチ、１７・・・
ヘルパータービン。
明の制御系統図、第３図は、従来の二軸ガスタービンの
構成図である。 ２・：・吸入弁、３・・・圧縮機、４・・・吐出弁、６
・・・リサイクル弁、７・・バイパス弁、８・・・燃料
制御弁、９・圧縮機、１０・・・燃焼器、１１・・・高
圧タービン、１２・・・第２段ノズル、１３・・・低圧
タービン、１４・・・起動装置用流量調節弁、１５・・
・起動タービン、１６・・起動用クラッチ、１７・・・
ヘルパータービン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガスタービン軸の圧縮機を駆動するパワーを供給す
る高圧タービンと、化学プラントなどに用いられる圧縮
機などの負荷を駆動する低圧タービン及び、このパワー
分配を行なう第二段ノズルをもち、駆動機容量を補填す
るためのパワータービンを前記負荷に直結した機構の二
軸ガスタービンにおいて、 第二段ノズルの開度信号により、一定開度到達後、前記
パワータービンの流量制御弁の制御を行なうことを特徴
とする二軸ガスタービン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171085A JPS61182426A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 二軸ガスタ−ビン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171085A JPS61182426A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 二軸ガスタ−ビン制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61182426A true JPS61182426A (ja) | 1986-08-15 |
Family
ID=12062614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2171085A Pending JPS61182426A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 二軸ガスタ−ビン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61182426A (ja) |
-
1985
- 1985-02-08 JP JP2171085A patent/JPS61182426A/ja active Pending
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