(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特性が異なる液体燃料が送られる複数の液体燃料系統と、複数の液体燃料系統が合流され混合燃料をノズル側に送る一系統の燃料供給系統と、燃料供給系統に備えられる圧力調整弁と、燃料の混合状況に拘らず燃料供給系統の体積流量が所定状態に保持されるように燃料の混合状況に応じて圧力調整弁を動作させて混合燃料の供給圧力を制御する制御手段とからなることを特徴とする燃料制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
複数の燃料系統には、複数の液体燃料を混合する混合弁手段と、混合弁手段の後流側に設けられ混合燃料を供給燃料供給系統に供給する一つの混合燃料圧送ポンプとが設けられていることを特徴とする燃料制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
複数の燃料系統には、それぞれに個別圧送ポンプが設けられることを特徴とする燃料制御装置。
【請求項４】
特性が異なる液体燃料が送られる複数の液体燃料系統と、複数の液体燃料系統が合流され混合燃料をノズル側に送る一系統の燃料供給系統と、燃料供給系統に備えられる圧力調整弁と、それぞれの液体燃料系統に設けられる個別圧送ポンプと、個別圧送ポンプの後流側のそれぞれの液体燃料系統に設けられる切替弁と、燃料の混合状況に拘らず燃料供給系統の体積流量が所定状態に保持されるように切替弁の動作状況に応じて圧力調整弁を動作させて混合燃料の供給圧力を制御する制御手段とからなることを特徴とする燃料制御装置。
【請求項５】
請求項１もしくは請求項４において、
燃料供給系統は、ガスタービンの燃焼器側に燃料を供給する系統であることを特徴とする燃料制御装置。
【請求項６】
請求項１もしくは請求項４において、
燃料供給系統は、ボイラの燃料ノズル側に燃料を供給する系統であることを特徴とする燃料制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンの燃焼器やボイラの燃料ノズル側に燃料を供給する燃料制御装置に関し、種類の異なる複数の燃料を一つの燃料供給系統で供給できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
タービン発電プラントや火力発電プラント等では、液体燃料が燃焼器やボイラの燃料ノズル側に供給されている。プラントの地域等により使用する燃料の要望も様々であり、比重や粘性が異なる燃料が適用できる燃料系統の要求がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
比重や粘性が異なる燃料を適用しようとした場合、異なる燃料を同じ圧力で供給しても体積流量が異なったり、圧送ポンプが共用できない等の問題が生じる。このため、燃料毎にポンプからノズルに至るまでの燃料系統を構築し、燃料に応じて燃料系統を分けざるを得ないのが実情となっている。燃料に応じて燃料系統を分けると、部品点数が増加しプラントの大型化やコスト高騰を招いてしまう。
【０００４】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、種類の異なる複数の燃料を一つの燃料供給系統で供給できる燃料制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の構成は、特性が異なる液体燃料が送られる複数の液体燃料系統と、複数の液体燃料系統が合流され混合燃料をノズル側に送る一系統の燃料供給系統と、燃料供給系統に備えられる圧力調整弁と、燃料の混合状況に拘らず燃料供給系統の体積流量が所定状態に保持されるように燃料の混合状況に応じて圧力調整弁を動作させて混合燃料の供給圧力を制御する制御手段とからなることを特徴とする。
【０００６】
そして、複数の燃料系統には、複数の液体燃料を混合する混合弁手段と、混合弁手段の後流側に設けられ混合燃料を供給燃料供給系統に供給する一つの混合燃料圧送ポンプとが設けられていることを特徴とする。また、複数の燃料系統には、それぞれに個別圧送ポンプが設けられることを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するための本発明の構成は、特性が異なる液体燃料が送られる複数の液体燃料系統と、複数の液体燃料系統が合流され混合燃料をノズル側に送る一系統の燃料供給系統と、燃料供給系統に備えられる圧力調整弁と、それぞれの液体燃料系統に設けられる個別圧送ポンプと、個別圧送ポンプの後流側のそれぞれの液体燃料系統に設けられる切替弁と、燃料の混合状況に拘らず燃料供給系統の体積流量が所定状態に保持されるように切替弁の動作状況に応じて圧力調整弁を動作させて混合燃料の供給圧力を制御する制御手段とからなることを特徴とする。
【０００８】
そして、燃料供給系統は、ガスタービンの燃焼器側に燃料を供給する系統であることを特徴とする。また、燃料供給系統は、ボイラの燃料ノズル側に燃料を供給する系統であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３に基づいて本発明の燃料制御装置を説明する。図１乃至図３には本発明の第１実施形態例乃至第３実施形態例に係る燃料制御装置の概略系統をそれぞれ示してある。尚、各実施形態例において同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００１０】
図１に基づいて第１実施形態例を説明する。
【００１１】
図１に示すように、異なる種類の液体燃料が貯留される第１タンク１及び第２タンク２が設けられ、第１タンク１および第２タンク２には特性として比重が多少異なる（例えば、1:1.3 程度）液体燃料がそれぞれ貯留されている。第１タンク１および第２タンク２は混合弁手段としての三方弁３を介して一つの混合燃料圧送ポンプ４につながっている。三方弁３の動作により第１タンク１および第２タンク２の液体燃料が適宜混合され、混合燃料が混合燃料圧送ポンプ４により圧送される。第１タンク１および第２タンク２から混合燃料圧送ポンプ４までが、複数の液体燃料系統になっている。
【００１２】
混合燃料圧送ポンプ４は一系統の燃料供給系統である燃料供給ライン５に混合燃料を圧送するようになっており、燃料供給ライン５はガスタービン６の燃焼器７側のノズルにつながっている。燃料供給ライン５には圧力調整弁８が設けられ、圧力調整弁８は制御手段９の指令により動作される。制御手段９には三方弁３の動作状況、即ち、異なる種類の液体燃料の混合状況が入力され、液体燃料の混合状況に基づいて圧力調整弁８が動作される。圧力調整弁８の動作は、液体燃料の混合状況に拘らず燃焼器７側のノズルに送られる混合燃料の体積流量が一定になる状態の供給圧力となるように動作され、燃料供給ライン５の供給圧力が制御される。
【００１３】
尚、燃料供給ライン５を火力発電プラントのボイラの燃料ノズル側につなげるようにすることも可能である。
【００１４】
上記構成の燃料制御装置では、三方弁３の動作により第１タンク１および第２タンク２の液体燃料が適宜混合され、混合燃料が混合燃料圧送ポンプ４により圧送される。燃料供給ライン５では圧力調整弁８の動作により、液体燃料の混合状況に拘らず混合燃料の体積流量が一定になるように供給圧力が制御され、体積流量が一定の混合燃料がガスタービン６の燃焼器７側のノズルに供給される。液体燃料の混合割合が変わった場合、三方弁３の動作状況に応じた制御手段９の指令により圧力調整弁８が動作され、体積流量が一定になる供給圧力に混合燃料が制御される。
【００１５】
このため、比重が異なる液体燃料が混合された場合であっても、体積流量が一定になるように供給圧力が制御され、一系統の燃料供給ライン５により比重が異なる液体燃料の供給が可能になる。
【００１６】
図２に基づいて第２実施形態例を説明する。
【００１７】
図２に示すように、異なる種類の液体燃料が貯留される第１タンク１及び第２タンク２が設けられ、第１タンク１および第２タンク２には特性として比重が異なる（例えば、1:1.3 以上程度）液体燃料がそれぞれ貯留されている。第１タンク１の液体燃料は個別圧送ポンプとしての第１圧送ポンプ１１（例えば、スクリューポンプ）により第１液体燃料系統１２に送られ、第２タンク２の液体燃料は個別圧送ポンプとしての第２圧送ポンプ１３（例えば、遠心式ポンプ）により第２液体燃料系統１４に送られる。
【００１８】
第１液体燃料系統１２と第２液体燃料系統１４は合流して燃料供給ライン５につながり、燃料供給ライン５で液体燃料が混合される。燃料供給ライン５には圧力調整弁８が設けられ、圧力調整弁８は制御手段９の指令により動作される。制御手段９には第１圧送ポンプ１１及び第２圧送ポンプ１３の駆動状況、即ち、異なる種類の液体燃料の混合状況が入力され、液体燃料の混合状況に基づいて圧力調整弁８が動作される。圧力調整弁８の動作は、液体燃料の混合状況に拘らず燃焼器７側のノズルに送られる混合燃料の体積流量が一定になる状態の供給圧力となるように動作され、燃料供給ライン５の供給圧力が制御される。
【００１９】
上記構成の燃料制御装置では、第１圧送ポンプ１１及び第２圧送ポンプ１３の駆動により１タンク１および第２タンク２の液体燃料が第１液体燃料系統１２及び第２液体燃料系統１４に圧送され、燃料供給ライン５で適宜混合されて混合燃料とされる。燃料供給ライン５では圧力調整弁８の動作により、液体燃料の混合状況に拘らず混合燃料の体積流量が一定になるように供給圧力が制御され、体積流量が一定の混合燃料がガスタービン６の燃焼器７側のノズルに供給される。液体燃料の混合割合が変わった場合、第１圧送ポンプ１１及び第２圧送ポンプ１３の駆動状況に応じた制御手段９の指令により圧力調整弁８が動作され、体積流量が一定になる供給圧力に混合燃料が制御される。
【００２０】
このため、比重が異なる液体燃料が混合された場合であっても、体積流量が一定になるように供給圧力が制御され、一系統の燃料供給ライン５により比重が異なる液体燃料の供給が可能になる。また、個別に第１圧送ポンプ１１及び第２圧送ポンプ１３が設けられているので、比重が大きく異なる液体燃料を適用することが可能になる。
【００２１】
図３に基づいて第３実施形態例を説明する。
【００２２】
図３に示すように、異なる種類の液体燃料が貯留される第１タンク１及び第２タンク２が設けられ、第１タンク１および第２タンク２には特性として粘性が異なる液体燃料がそれぞれ貯留されている。第１タンク１の液体燃料は個別圧送ポンプとしての第１圧送ポンプ１１により第１液体燃料系統１２に送られ、第２タンク２の液体燃料は個別圧送ポンプとしての第２圧送ポンプ１３により第２液体燃料系統１４に送られる。第１液体燃料系統１２には第１切替弁１６が設けられ、第２液体燃料系統１４には第２切替弁１７が設けられている。
【００２３】
第１液体燃料系統１２と第２液体燃料系統１４は合流して燃料供給ライン５につながり、燃料供給ライン５で液体燃料が混合される。第１切替弁１６及び第２切替弁１７の動作により、液体燃料が適宜割合で混合される。燃料供給ライン５には圧力調整弁８が設けられ、圧力調整弁８は制御手段９の指令により動作される。制御手段９には第１切替弁１６及び第２切替弁１７の動作状況、即ち、異なる種類の液体燃料の混合状況が入力され、液体燃料の混合状況に基づいて圧力調整弁８が動作される。圧力調整弁８の動作は、液体燃料の混合状況に拘らず燃焼器７側のノズルに送られる混合燃料の体積流量が一定になる状態の供給圧力となるように動作され、燃料供給ライン５の供給圧力が制御される。
【００２４】
上記構成の燃料制御装置では、第１圧送ポンプ１１及び第２圧送ポンプ１３の駆動により１タンク１および第２タンク２の液体燃料が第１液体燃料系統１２及び第２液体燃料系統１４に圧送され、第１切替弁１６及び第２切替弁１７の動作により圧送量が調整される。圧送量が調整された液体燃料は、燃料供給ライン５で適宜混合されて混合燃料とされる。燃料供給ライン５では圧力調整弁８の動作により、液体燃料の混合状況に拘らず混合燃料の体積流量が一定になるように供給圧力が制御され、体積流量が一定の混合燃料がガスタービン６の燃焼器７側のノズルに供給される。液体燃料の混合割合が変わった場合、第１切替弁１６及び第２切替弁１７の動作状況に応じた制御手段９の指令により圧力調整弁８が動作され、体積流量が一定になる供給圧力に混合燃料が制御される。
【００２５】
このため、粘性が異なる液体燃料が混合された場合であっても、体積流量が一定になるように供給圧力が制御され、一系統の燃料供給ライン５により粘性が異なる液体燃料の供給が可能になる。また、個別に第１圧送ポンプ１１及び第２圧送ポンプ１３が設けられ、第１切替弁１６及び第２切替弁１７の動作により圧送量が調整されるようになっているので、比重が大きく異なる液体燃料を適用することも可能になる。
【００２６】
上述した各実施形態例における液体燃料は、例えば、ナフサや軽油が適用されるようになっている。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の燃料制御装置は、特性が異なる液体燃料が送られる複数の液体燃料系統と、複数の液体燃料系統が合流され混合燃料をノズル側に送る一系統の燃料供給系統と、燃料供給系統に備えられる圧力調整弁と、燃料の混合状況に拘らず燃料供給系統の体積流量が所定状態に保持されるように燃料の混合状況に応じて圧力調整弁を動作させて混合燃料の供給圧力を制御する制御手段とからなるので、比重や粘性等の特性の異なる燃料の混合状況に拘らず燃料供給系統の体積流量が所定状態に保持される。この結果、特性の異なる複数の燃料を一つの燃料供給系統で供給することが可能になり、燃料に応じて燃料系統を分ける必要がなくなり、プラントの大型化やコスト高騰を招くことがなくなる。
【００２８】
また、本発明の燃料制御装置は、特性が異なる液体燃料が送られる複数の液体燃料系統と、複数の液体燃料系統が合流され混合燃料をノズル側に送る一系統の燃料供給系統と、燃料供給系統に備えられる圧力調整弁と、それぞれの液体燃料系統に設けられる個別圧送ポンプと、個別圧送ポンプの後流側のそれぞれの液体燃料系統に設けられる切替弁と、燃料の混合状況に拘らず燃料供給系統の体積流量が所定状態に保持されるように切替弁の動作状況に応じて圧力調整弁を動作させて混合燃料の供給圧力を制御する制御手段とからなるので、比重や粘性等の特性の異なる燃料の混合状況に拘らず燃料供給系統の体積流量が所定状態に保持される。この結果、特性の異なる複数の燃料を一つの燃料供給系統で供給することが可能になり、燃料に応じて燃料系統を分ける必要がなくなり、プラントの大型化やコスト高騰を招くことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る燃料制御装置の概略系統図。
【図２】本発明の第２実施形態例に係る燃料制御装置の概略系統図。
【図３】本発明の第３実施形態例に係る燃料制御装置の概略系統図。
【符号の説明】
１  第１タンク
２  第２タンク
３  三方弁
４  混合燃料圧送ポンプ
５  燃料供給ライン
６  ガスタービン
７  燃焼器
８  圧力調整弁
９  制御手段
１１  第１圧送ポンプ
１２  第１液体燃料系統
１３  第２圧送ポンプ
１４  第２液体燃料系統
１６  第１切替弁
１７  第２切替弁
【図１】
0004638086.tif 000002
【図２】
0004638086.tif 000003
【図３】
0004638086.tif 000004