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JPS6246681B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6246681B2
JPS6246681B2 JP645182A JP645182A JPS6246681B2 JP S6246681 B2 JPS6246681 B2 JP S6246681B2 JP 645182 A JP645182 A JP 645182A JP 645182 A JP645182 A JP 645182A JP S6246681 B2 JPS6246681 B2 JP S6246681B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas turbine
load
temperature
inlet
control circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP645182A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58124010A (en
Inventor
Jiro Ozono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP645182A priority Critical patent/JPS58124010A/en
Publication of JPS58124010A publication Critical patent/JPS58124010A/en
Publication of JPS6246681B2 publication Critical patent/JPS6246681B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • F02C9/28Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明はガスタービン制御装置に係り、特に複
合発電プラントに用いて負荷追従性を向上させる
のに好適なガスタービン制御装置に関する。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a gas turbine control device, and more particularly to a gas turbine control device suitable for use in a combined power generation plant to improve load followability.

発明の技術的背景 最近の火力発電プラントに於いては、燃料価格
の高騰に伴ない、熱効率の向上、火力発電プラン
トのミドル化等の一環として、起動停止を含む負
荷追従性の向上等に対する要求が高まつてきてい
る。これらの要求に対する一つの解答として、ガ
スタービンと蒸気タービンを組合せた複合発電プ
ラントが脚光を浴びてきている。
Technical Background of the Invention In recent thermal power plants, as fuel prices have soared, there has been a demand for improved load followability, including start-up and shutdown, as part of efforts to improve thermal efficiency and make thermal power plants more middle-sized. is increasing. As one solution to these demands, combined cycle power plants that combine a gas turbine and a steam turbine have been attracting attention.

このような複合発電プラントに用いられるガス
タービンとしては、プラント全体の熱効率を高め
るために、ガスタービンの排気温度を高くし、廃
熱回収ボイラの発生蒸気量を増やし、蒸気タービ
ンの出力をより高く出せるような工夫がされてい
る。その一例として、ガスタービンの入口静翼を
可変とし、部分負荷においてガスタービンの流入
空気量を減ずることにより、ガスタービン排気温
度を高める方式が知られている。
In order to increase the thermal efficiency of the entire plant, the gas turbines used in such combined power generation plants are designed to increase the exhaust temperature of the gas turbine, increase the amount of steam generated by the waste heat recovery boiler, and increase the output of the steam turbine. Efforts have been made to make it possible. As an example, a method is known in which the inlet stationary blades of the gas turbine are made variable to reduce the amount of air flowing into the gas turbine at partial load, thereby increasing the gas turbine exhaust temperature.

第1図はかかる周知の複合発電プラント用ガス
タービンの系統図を示すもので、特に従来から実
施されている入口可変静翼を有するガスタービン
の排気温度を高める方式について説明したもので
ある。
FIG. 1 shows a system diagram of such a well-known gas turbine for a combined power generation plant, and particularly describes a conventional system for increasing the exhaust temperature of a gas turbine having variable inlet stator vanes.

第1図構成に於いて、圧縮機入口1には入口可
変静翼2があり、圧縮機3に流入する空気量が制
御される。圧縮機3で圧縮された空気は燃焼器4
に送出され、燃料調節弁5で流通を調節された燃
料6の燃焼のために用いられる。燃焼の結果発生
した高温ガス7はガスタービン8に送られ、膨張
しながら仕事をした後、排気ガス9として排出さ
れる。なお、ガスタービンの回転軸は発電機10
等の負荷に接続される。ガスタービン8からの排
気ガス9は高温のため廃熱回収ボイラ11に送ら
れ、ボイラの給水と熱交換され蒸気を発生し、図
示しない蒸気タービン側の蒸気サイクルで仕事を
する。
In the configuration shown in FIG. 1, a variable inlet stator vane 2 is provided at the compressor inlet 1, and the amount of air flowing into the compressor 3 is controlled. The air compressed by compressor 3 is sent to combustor 4
It is used for combustion of fuel 6, the flow of which is regulated by a fuel control valve 5. High-temperature gas 7 generated as a result of combustion is sent to a gas turbine 8 and is discharged as exhaust gas 9 after performing work while expanding. Note that the rotating shaft of the gas turbine is the generator 10.
etc. is connected to the load. The exhaust gas 9 from the gas turbine 8 is high-temperature and is sent to the waste heat recovery boiler 11, where it exchanges heat with the boiler's feed water to generate steam, which performs work in a steam cycle on the steam turbine side (not shown).

第2図は第1図に示されたガスタービン8に適
用される従来のガスタービン制御装置のブロツク
図である。第2図に示す如く、ガスタービン8の
制御は大別して起動制御回路11、速度負荷制御
回路12、温度制御回路13、入口可変静翼制御
回路14から構成されている。起動、速度負荷、
温度の各制御回路からの燃料制御信号は低値優先
回路15を通して最小値が燃料調節弁制御回路1
6に送られる。燃料調節弁制御回路16からの出
力信号は燃料調節弁5に送られその開度を調節す
るが、この場合、燃料調節弁5の開度がフイード
バツク信号17として燃料調節弁制御回路16へ
戻される。一方、速度制御回路12へはバイアス
設定器8aからの定格回転数バイアス及び負荷設
定器18からの設定値の和と回転数検出器19に
よつて検出されたガスタービン8の実回転数との
偏差信号が加算器20で加算され印加される。ま
た、温度制御回路13へは圧縮機3の吐出圧力に
応じた信号を発生する温度設定器21の出力信号
とガスタービン8の排気ガス9の温度を検出する
排気ガス温度検出器22の出力信号の偏差信号が
加算器23で演算され印加される。更に、入口可
変静翼制御回路14へは、温度制御回路13と同
じく圧縮機3の吐出圧力に応じた信号を発生する
温度設定器24の出力信号と排気ガス温度検出器
22の出力信号ならびに温度制御回路13との干
渉を防ぐために設定器25に設定される負のバイ
アスが加算器26で演算され入力される。入口可
変静翼制御回路14の出力信号は入口可変静翼位
置制御回路27へ送られ入口可変静翼2が作動す
る。なお、入口可変静翼2の位置はフイードバツ
ク信号28として入口可変静翼位置制御回路27
へ戻され位置決め制御が行なわれる。
FIG. 2 is a block diagram of a conventional gas turbine control device applied to the gas turbine 8 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the control of the gas turbine 8 is broadly divided into a startup control circuit 11, a speed load control circuit 12, a temperature control circuit 13, and an inlet variable stator vane control circuit 14. startup, speed load,
The fuel control signals from each temperature control circuit are passed through the low value priority circuit 15 and the lowest value is the fuel control valve control circuit 1.
Sent to 6. The output signal from the fuel control valve control circuit 16 is sent to the fuel control valve 5 to adjust its opening, but in this case, the opening of the fuel control valve 5 is returned to the fuel control valve control circuit 16 as a feedback signal 17. . On the other hand, the speed control circuit 12 receives the sum of the rated rotational speed bias from the bias setter 8a and the set value from the load setting device 18, and the actual rotational speed of the gas turbine 8 detected by the rotational speed detector 19. The deviation signals are added by an adder 20 and applied. Further, the temperature control circuit 13 is supplied with an output signal of a temperature setting device 21 that generates a signal corresponding to the discharge pressure of the compressor 3 and an output signal of an exhaust gas temperature detector 22 that detects the temperature of the exhaust gas 9 of the gas turbine 8. A deviation signal is calculated by the adder 23 and applied. Furthermore, the inlet variable stator vane control circuit 14 receives an output signal from a temperature setting device 24 that generates a signal corresponding to the discharge pressure of the compressor 3, like the temperature control circuit 13, an output signal from the exhaust gas temperature detector 22, and the temperature. A negative bias set in the setter 25 to prevent interference with the control circuit 13 is calculated by the adder 26 and inputted. The output signal of the variable inlet stator vane control circuit 14 is sent to the variable inlet stator vane position control circuit 27, and the variable inlet stator vane 2 is operated. The position of the inlet variable stator vane 2 is determined by the inlet variable stator vane position control circuit 27 as a feedback signal 28.
The positioning control is then performed.

かかる構成にて、ガスタービン8の起動過程に
於いては、起動制御回路11でガスタービン8の
着火ならびに加速に必要な燃料制御信号がつくら
れるが、速度制御回路12、温度制御回路13か
らの燃料制御信号はいずれも実際のガスタービン
8の回転数が低いため、またガスタービン8の排
気ガス9の温度が低いため、最大信号を発生して
おり、従つて低値優先回路15を通じて起動制御
回路11からの信号が選択される。起動制御回路
11からの信号は燃料調節弁制御回路16に与え
られ燃料の量が制御される。
With this configuration, during the startup process of the gas turbine 8, the startup control circuit 11 generates fuel control signals necessary for ignition and acceleration of the gas turbine 8, but the fuel control signals from the speed control circuit 12 and the temperature control circuit 13 are generated. Both fuel control signals generate the maximum signal because the actual rotational speed of the gas turbine 8 is low and the temperature of the exhaust gas 9 of the gas turbine 8 is low, and therefore, the startup control is performed through the low value priority circuit 15. The signal from circuit 11 is selected. A signal from the activation control circuit 11 is given to a fuel control valve control circuit 16 to control the amount of fuel.

次に、ガスタービン8の回転数が上り、定格回
転数近くになると、制御は起動制御回路11から
速度負荷制御回路12へ移る。さらに、ガスター
ビン8が併入され負荷をとるにつれガスタービン
8の排気ガス温度が上昇すると、今度は温度制御
回路13により燃料の量に制限が加えられる。
Next, when the rotational speed of the gas turbine 8 increases and becomes close to the rated rotational speed, control is transferred from the startup control circuit 11 to the speed load control circuit 12. Furthermore, as the gas turbine 8 is added and the load is increased, the exhaust gas temperature of the gas turbine 8 increases, and the temperature control circuit 13 then limits the amount of fuel.

なお、入口可変静翼2は起動、速度負荷、温度
の各制御回路と独立してガスタービン8の排気温
度を高い値に保つように入口可変静翼位置制御回
路27によつて制御される。
Incidentally, the inlet variable stator vane 2 is controlled by the inlet variable stator vane position control circuit 27 so as to maintain the exhaust gas temperature of the gas turbine 8 at a high value independently of the startup, speed load, and temperature control circuits.

第3図は第2図に示す如きガスタービン制御装
置によつて制御されるガスタービン8のガスター
ビン出力に対する排気ガス温度の変化の過程を示
した特性図を示すもので、横軸にガスタービン出
力、縦軸に排気ガス温度をそれぞれ示すものであ
る。同図に於いて、破線Aは温度制御回路13で
の温度制限曲線である。ガスタービン出力の増加
に伴ない、排気ガス温度は太い実線に沿つて変化
して行くが、これが略々右下りの特性となつてい
るのは、ガスタービンの入口温度を一定値に保
ち、温度上昇による燃焼器、タービンの第1段ノ
ズル等の焼損を生じさせないためである。また、
実線Bは入口可変静翼制御回路14による温度制
限曲線であり、破線A、実線Bの両曲線の差が設
定器25によるバイアス信号の分である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the process of change in exhaust gas temperature with respect to the gas turbine output of the gas turbine 8 controlled by the gas turbine control device as shown in FIG. The output and the exhaust gas temperature are shown on the vertical axis. In the figure, a broken line A is a temperature limit curve in the temperature control circuit 13. As the gas turbine output increases, the exhaust gas temperature changes along the thick solid line, but this is a nearly downward-sloping characteristic because the gas turbine inlet temperature is kept constant and the temperature This is to prevent burnout of the combustor, the first stage nozzle of the turbine, etc. due to the rise. Also,
The solid line B is the temperature limit curve produced by the inlet variable stator vane control circuit 14, and the difference between the broken line A and the solid line B is the bias signal produced by the setter 25.

さて、ガスタービンの部分負荷で運転されてい
る場合は入口可変静翼は最小開度位置となつてい
るため、入口可変静翼制御回路14の影響は受け
ないため太線の―区間に示す如き排気ガス温
度特性を示す。次に、ガスタービン8の出力を増
加させてゆくと、入口可変静翼制御回路14によ
りガスタービン8に流入する空気量が入口可変静
翼2により制御され、排気ガス温度は高く保たれ
る。ガスタービン8の出力を更に上げると、排気
ガス温度は太線の――区間に示す如く制御
されるが、この間に入口可変静翼の開度はガスタ
ービン8の出力上昇に伴ない開いて行き、の位
置で全開となる。更に、ガスタービン8の出力を
上げると、入口可変静翼2を有しないガスタービ
ン8の運転特性である曲線Cに沿つて排気ガス温
度は上昇して行く。その結果、排気ガス温度が破
線Aと交わるVの点に到達すると、温度制御回路
13の作用により燃料が制限され最高出力に達す
る。
Now, when the gas turbine is operated under partial load, the inlet variable stator vanes are at the minimum opening position, so they are not affected by the inlet variable stator vane control circuit 14, so the exhaust air is as shown in the thick line - section. Shows gas temperature characteristics. Next, when the output of the gas turbine 8 is increased, the amount of air flowing into the gas turbine 8 is controlled by the variable inlet stator vane 2 by the variable inlet stator vane control circuit 14, and the exhaust gas temperature is maintained high. When the output of the gas turbine 8 is further increased, the exhaust gas temperature is controlled as shown in the thick line - section, but during this time, the opening degree of the inlet variable stator blade increases as the output of the gas turbine 8 increases. It is fully opened at the position. Furthermore, when the output of the gas turbine 8 is increased, the exhaust gas temperature increases along a curve C that is the operating characteristic of the gas turbine 8 without the variable inlet stator vanes 2. As a result, when the exhaust gas temperature reaches a point V where it intersects with the broken line A, the fuel is restricted by the action of the temperature control circuit 13 and the maximum output is reached.

背景技術の問題点 以上述べた如く、入口可変静翼を有するガスタ
ービンに適用される従来のガスタービン制御装置
では、負荷上昇させる場合、速度負荷制御回路1
2からの燃料増加指令によりガスタービンの排気
温度が上昇すると、これが所定の温度を越えない
ように入口可変静翼2が開き空気流量を増やし、
温度を一定に保とうとするが、この場合過渡的に
温度が上りやすく、また温度が上昇してから入口
可変静翼2が動作するため負荷追従性が悪くな
る。つまり、ガスタービン8の排気温度の上昇を
感知してから入口可変静翼2が開くための応答遅
れから、過渡的に排気ガス温度が上昇したり負荷
追従性が悪くなるという欠点が有る。また、入口
可変静翼2の制御により排気ガス温度の制御を行
なうため、ガスタービン8に流入する空気量が変
化し、速度負荷制御回路12での負荷指令信号と
実際のガスタービン8の出力信号が異なつてくる
ことから、制御性能を悪化させるという問題があ
る。
Problems with the Background Art As described above, in the conventional gas turbine control device applied to a gas turbine having variable inlet stator blades, when increasing the load, the speed load control circuit 1
When the exhaust gas temperature of the gas turbine rises due to a fuel increase command from 2, the inlet variable stator vane 2 opens to increase the air flow rate so that the temperature does not exceed a predetermined temperature.
Although an attempt is made to keep the temperature constant, in this case the temperature tends to rise transiently, and the variable inlet stator vane 2 operates after the temperature rises, resulting in poor load followability. In other words, there is a drawback that the exhaust gas temperature rises transiently and the load followability deteriorates due to the delay in response due to the opening of the variable inlet stator vane 2 after sensing the rise in the exhaust gas temperature of the gas turbine 8. In addition, since the exhaust gas temperature is controlled by controlling the variable inlet stationary vanes 2, the amount of air flowing into the gas turbine 8 changes, and the load command signal in the speed load control circuit 12 and the actual output signal of the gas turbine 8 change. As a result, there is a problem that control performance is deteriorated.

発明の目的 従つて、本発明の目的はかかる従来技術の問題
点を解消し、ガスタービン負荷指令要求に対して
実際のガスタービン出力を精度よく追従させ、ま
た負荷変化の際の負荷追従性を改善し、更に過渡
時の温度上昇を抑制することを可能ならしめた新
規のガスタービン制御装置を提供することにあ
る。
Purpose of the Invention Therefore, the purpose of the present invention is to solve the problems of the prior art, to make the actual gas turbine output accurately follow the gas turbine load command request, and to improve the load followability when the load changes. It is an object of the present invention to provide a new gas turbine control device that is improved and further suppresses temperature rise during transient periods.

発明の概要 上記目的を達成するために、本発明はガスター
ビン制御装置を入口可変静翼を有するガスタービ
ンとその排気ガスによつて駆動される蒸気タービ
ンとにより電力を発生する発電システムと、ガス
タービンの実負荷を検出して負荷指令と比較し得
られた負荷偏差とガスタービンの回転数に基いて
ガスタービンの燃料を制御する速度負荷制御手段
と、速度負荷制御手段からの負荷偏差とガスター
ビンの排気ガス温度と温度設定信号に基いて入口
可変静翼の開度を制御する入口可変静翼制御手段
とから構成している。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a gas turbine control device for a power generation system that generates electric power by a gas turbine having variable inlet stator blades and a steam turbine driven by the exhaust gas thereof; A speed load control means that detects the actual load of the turbine and compares it with a load command and controls the fuel of the gas turbine based on the obtained load deviation and the rotational speed of the gas turbine, and the load deviation from the speed load control means and the gas It is comprised of an inlet variable stator vane control means that controls the opening degree of the inlet variable stator vane based on the exhaust gas temperature of the turbine and a temperature setting signal.

発明の実施例 以下、図面に従つて本発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the Invention Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第4図は本発明の一実施例に係るガスタービン
制御装置の部分ブロツク図を示すもので、第2図
の構成に対して異なる点は、速度負荷制御回路1
2及び入口可変静翼制御回路14の入力側の構成
にある。つまり、ガスタービン8に対する負荷設
定は負荷設定器18にて行なわれるが、第4図に
示す本実施例の構成に於いては、負荷設定指令器
31の出力信号とガスタービン発電機実負荷検出
器32の出力信号とを加算器33で比較し、この
偏差が負荷設定器18に与えられる。負荷設定器
18に於いて、その設定値は加算器33の出力が
零となるまで修正される。なお、負荷設定器18
はモータ駆動のポテンシヨメータあるいはデイジ
タル設定器、積分器などのような記憶式の回路で
構成され、加算器33からの偏差信号が零になる
と、すなわちガスタービン発電機の出力が負荷設
定指令器31に設定された所望の負荷と同一にな
ると、負荷設定器18の設定値は記憶され一定値
に保持される。従つて入口可変静翼により空気量
を減らされたガスタービン8の出力変化分は負荷
設定器18の設定信号を修正することにより補正
される。一方、本実施例の構成に於いては、負荷
設定指令器31の出力信号と実負荷検出器32の
出力信号との偏差信号すなわち加算器33の出力
信号をゲイン変換器34を通して入口可変静翼制
御回路14の入力側に設けた加算器26に加える
ことによりガスタービン8の過渡的温度上昇を抑
制し、負荷追従性の向上を計つている。
FIG. 4 shows a partial block diagram of a gas turbine control device according to an embodiment of the present invention, and the difference from the configuration of FIG. 2 is that the speed load control circuit 1
2 and the input side configuration of the inlet variable stator vane control circuit 14. That is, the load setting for the gas turbine 8 is performed by the load setting device 18, but in the configuration of this embodiment shown in FIG. The adder 33 compares the output signal of the converter 32 with the output signal of the adder 33, and this deviation is given to the load setting device 18. In the load setter 18, the set value is modified until the output of the adder 33 becomes zero. In addition, the load setting device 18
is composed of a memory-type circuit such as a motor-driven potentiometer, digital setting device, or integrator, and when the deviation signal from the adder 33 becomes zero, that is, the output of the gas turbine generator reaches the load setting command device. When the load becomes the same as the desired load set in 31, the set value of the load setter 18 is stored and held at a constant value. Therefore, the change in the output of the gas turbine 8 whose air amount is reduced by the variable inlet stator vane is corrected by modifying the setting signal of the load setting device 18. On the other hand, in the configuration of this embodiment, the deviation signal between the output signal of the load setting command device 31 and the output signal of the actual load detector 32, that is, the output signal of the adder 33, is sent to the inlet variable stator vane through the gain converter 34. By adding it to the adder 26 provided on the input side of the control circuit 14, transient temperature increases in the gas turbine 8 are suppressed and load followability is improved.

かかる構成に於いて、負荷上昇に伴なつて加算
器33に偏差信号が生じると、これが負荷設定器
18を介して速度負荷制御回路12に与えられ、
ガスタービン8の燃焼器4の燃料を増加させると
共に、入口可変静翼制御回路の加算器26にゲイ
ン変換器34を介して入口可変静翼2を開させる
方向で信号が加えられるため、ガスタービン8の
空気量が増加する。以上述べた2つの制御を実施
することにより、ガスタービン8の過渡的な温度
上昇を防止することが出来ると共に、負荷追従性
を向上させることが出来る。
In this configuration, when a deviation signal is generated in the adder 33 as the load increases, this is provided to the speed load control circuit 12 via the load setting device 18,
In addition to increasing the fuel in the combustor 4 of the gas turbine 8, a signal is applied to the adder 26 of the variable inlet stator vane control circuit via the gain converter 34 in a direction to open the variable inlet stator vane 2. 8 air volume increases. By implementing the two controls described above, it is possible to prevent a transient temperature rise of the gas turbine 8 and to improve load followability.

なお、第4図の構成においては、ガスタービン
発電機出力を実負荷検出器32を通じて検出する
場合を例示したが、第5図のブロツク図に示す如
く、入口可変静翼開度32a、ガスタービン排気
温度32b、圧縮機吐出圧力32cを検出し、こ
れらを出力演算回路32dに入力することにより
ガスタービン発電機出力を算出し負荷設定指令器
31の出力信号と比較する如き構成としてもよ
い。
In the configuration shown in FIG. 4, the case where the gas turbine generator output is detected through the actual load detector 32 has been exemplified, but as shown in the block diagram of FIG. The exhaust temperature 32b and the compressor discharge pressure 32c may be detected, and by inputting these to the output calculation circuit 32d, the gas turbine generator output may be calculated and compared with the output signal of the load setting command device 31.

第6図は本発明の他の実施例に係るガスタービ
ン制御装置の部分ブロツク図で、特に第7図の系
統図に示す如く、圧縮機3、ガスタービン8、蒸
気タービン35、発電機10が同一軸上に配置さ
れた構成のものに有効に適用し得る構成を例示す
るものである。
FIG. 6 is a partial block diagram of a gas turbine control device according to another embodiment of the present invention, in particular, as shown in the system diagram of FIG. 7, the compressor 3, gas turbine 8, steam turbine 35, and generator 10 are This exemplifies a configuration that can be effectively applied to configurations arranged on the same axis.

すなわち、第7図に示す如き形式のコンバイン
ドサイクルでは、発電機10の出力、つまり実負
荷はガスタービン8と蒸気タービン35の出力の
和であるため、ガスタービン8の正味の出力を検
出することはできない。これに対して、ガスター
ビン8と蒸気タービン35の出力分担に応じた係
数を発電機10の出力信号に掛算して補正するこ
とも可能であるが、負荷変化させている場合、ガ
スタービン出力の変化に対する廃熱回収ボイラの
追従性が悪いために蒸気タービン35の出力は前
述の係数通りに一定割合での変化はしない。
That is, in the combined cycle of the type shown in FIG. 7, the output of the generator 10, that is, the actual load, is the sum of the outputs of the gas turbine 8 and the steam turbine 35, so the net output of the gas turbine 8 cannot be detected. I can't. On the other hand, it is possible to correct this by multiplying the output signal of the generator 10 by a coefficient according to the output sharing between the gas turbine 8 and the steam turbine 35, but when the load is changed, the Since the waste heat recovery boiler has a poor ability to follow changes, the output of the steam turbine 35 does not change at a constant rate according to the above-mentioned coefficient.

これに対して、第6図の構成に於いては、蒸気
タービン35の出力が蒸気タービン35の第1段
の圧力に比例するという原理を利用して、蒸気タ
ービンの第1段の圧力を検出することにより蒸気
タービン出力を演算する演算回路36を設け、そ
の出力信号を加算器37に入力することによりこ
れを発電機実負荷検出器32の出力信号から減算
して真のガスタービン出力を得ている。
On the other hand, in the configuration shown in FIG. 6, the pressure in the first stage of the steam turbine is detected using the principle that the output of the steam turbine 35 is proportional to the pressure in the first stage of the steam turbine 35. A calculation circuit 36 is provided to calculate the steam turbine output, and its output signal is input to an adder 37 to subtract it from the output signal of the generator actual load detector 32 to obtain the true gas turbine output. ing.

かかる構成により、負荷変化の過渡時において
蒸気タービン35の負荷追従の遅れ分をガスター
ビン側で補ない、またガスタービンが過負荷運転
になるのを防止することができる。
With this configuration, it is possible to prevent the gas turbine from compensating for a delay in load follow-up of the steam turbine 35 during a transient load change, and to prevent the gas turbine from operating overload.

発明の効果 以上述べた如く、本発明によれば、ガスタービ
ンの負荷指令に対して実際のガスタービンの出力
を精度よく追従させ、かつ負荷変化の際の負荷追
従性を改善し、更に温度上昇の抑制を可能とする
ことにより、運転性、信頼性の高いガスタービン
制御装置を得ることが出来るものである。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to accurately follow the actual gas turbine output with respect to the gas turbine load command, improve the load followability when the load changes, and further improve the temperature rise. By making it possible to suppress this, it is possible to obtain a gas turbine control device with high operability and reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のガスタービンの系統図、第2図
は従来のガスタービン制御装置のブロツク図、第
3図はコンバインドサイクル運用時のガスタービ
ン出力とガスタービン排気ガス温度の関係を示す
特性図、第4図は本発明の一実施例に係るガスタ
ービン制御装置の部分ブロツク図、第5図は実負
荷検出器の他の例を示すブロツク図、第6図は本
発明の他の実施例に係るガスタービン制御装置の
部分ブロツク図、第7図は第6図構成が適用され
る一軸形コンバインドサイクルの構成を示す系統
図である。 2…入口可変静翼、3…圧縮機、4…燃焼器、
8…ガスタービン、11…起動制御回路、12…
速度負荷制御回路、13…温度制御回路、14…
入口可変静翼制御回路、15…低値優先回路、1
8…負荷設定器、20,23,26,33…加算
器、31…負荷指令器、32…実負荷検出器、3
4…ゲイン変換器。
Figure 1 is a system diagram of a conventional gas turbine, Figure 2 is a block diagram of a conventional gas turbine control device, and Figure 3 is a characteristic diagram showing the relationship between gas turbine output and gas turbine exhaust gas temperature during combined cycle operation. , FIG. 4 is a partial block diagram of a gas turbine control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing another example of an actual load detector, and FIG. 6 is a partial block diagram of a gas turbine control device according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a system diagram showing the configuration of a uniaxial combined cycle to which the configuration of FIG. 6 is applied. 2... variable inlet stator vane, 3... compressor, 4... combustor,
8...Gas turbine, 11...Start control circuit, 12...
Speed load control circuit, 13...Temperature control circuit, 14...
Inlet variable stator vane control circuit, 15...Low value priority circuit, 1
8... Load setting device, 20, 23, 26, 33... Adder, 31... Load command device, 32... Actual load detector, 3
4...Gain converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 入口可変静翼を有するガスタービンとその排
気ガスによつて駆動される蒸気タービンとにより
電力を発生する発電システムと、ガスタービンの
実負荷を検出して負荷指令と比較し、得られた負
荷偏差とガスタービンの回転数に基いてガスター
ビンの燃料を制御する速度負荷制御手段と、この
速度負荷制御手段からの負荷偏差とガスタービン
排気ガス温度と温度設定信号とに基いて入口可変
静翼の開度を制御する入口可変静翼制御手段とか
ら成ることを特徴とするガスタービン制御装置。 2 速度負荷制御手段が発電システムの全負荷か
ら蒸気タービンの出力を差し引いた信号をガスタ
ービンの実負荷とすることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載のガスタービン制御装置。 3 入口可変静翼制御手段が速度負荷制御手段か
らの負荷偏差に一定の係数をかける係数器を備え
ている事を特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載のガスタービン制御装置。
[Claims] 1. A power generation system that generates electric power by a gas turbine having variable inlet stator blades and a steam turbine driven by its exhaust gas, and detecting the actual load of the gas turbine and comparing it with a load command. and speed load control means for controlling the fuel of the gas turbine based on the obtained load deviation and the rotational speed of the gas turbine, and the load deviation from the speed load control means, the gas turbine exhaust gas temperature, and a temperature setting signal. 1. A gas turbine control device comprising: an inlet variable stator vane control means for controlling the opening degree of the inlet variable stator vanes based on the opening angle of the inlet variable stator vanes. 2. The gas turbine control device according to claim 1, wherein the speed load control means uses a signal obtained by subtracting the output of the steam turbine from the total load of the power generation system as the actual load of the gas turbine. 3. The gas turbine control device according to claim 1, wherein the inlet variable stator vane control means includes a coefficient unit that multiplies the load deviation from the speed load control means by a constant coefficient.
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