(57)【要約】【課題】本発明は、燃料油と燃料ガスとを切り替えて燃焼させてガスタービンを運転するデュアル燃料焚きガスタービンで燃料油から燃料ガスへ燃料を切り替えた際に燃料ガスの圧力を調節する燃料ガス圧力調節弁のハンチング現象の発生防止とガスタービン負荷の変動抑制を可能とするシンプルな構成の燃料ガス圧力制御装置を提供することにある。【解決手段】本発明のデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御装置は、ガスタービンの速度指令に基づきガス燃料の圧力を演算して燃料ガス圧力調節弁に開度指令を出力する圧力制御コントローラと、燃料ガス圧力調節弁に規定の開度指令を出力する規定開度指令器を備えており、燃料油から燃料ガスへの燃料切り替え時に所定時間の間、前記規定開度指令器からの規定開度指令を前記圧力制御コントローラからの開度指令に優先させて前記燃料ガス圧力調節弁に入力するように構成した。【選択図】図２
2007205224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油と燃料ガスを切り替えて燃焼させてガスタービンの運転を行うデュアル燃料焚きガスタービンに配置された燃料ガスを供給する燃料ガスの供給系統に、燃料ガスの流量を調節する燃料ガス流量調節弁と燃料ガス流量調節弁の前段の圧力を調整する燃料ガス圧力調節弁を備え、前記燃料ガス圧力調節弁に開度指令を与える燃料ガス圧力制御装置を設けたデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御装置において、前記燃料ガス圧力制御装置は、ガスタービンの速度指令に基づきガス燃料の圧力を演算して燃料ガス圧力調節弁に開度指令を出力する圧力制御コントローラと、燃料ガス圧力調節弁に規定の開度指令を出力する規定開度指令器を備えており、燃料油から燃料ガスへの燃料切り替え時に所定時間の間、前記規定開度指令器からの規定開度指令を前記圧力制御コントローラからの開度指令に優先させて前記燃料ガス圧力調節弁に入力するように構成したことを特徴とするデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御装置。
【請求項２】
請求項１のデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御装置において、前記燃料ガス圧力制御装置に、燃料油から燃料ガスへの燃料切り替え時に所定の時間を設定するタイマーを設けて、前記タイマーの動作時に規定開度指令器から規定開度指令を圧力制御コントローラからの開度指令に優先させて燃料ガス圧力調節弁に入力するように構成したことを特徴とするデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御装置。
【請求項３】
燃料油と燃料ガスを切り替えて燃焼させてガスタービンの運転を行うデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガスを供給する燃料ガスの供給系統に燃料ガスの流量を調節する燃料ガス流量調節弁と燃料ガス流量調節弁の前段の圧力を調整する燃料ガス圧力調節弁を有し、前記燃料ガス圧力調節弁に開度指令を与える燃料ガス圧力制御装置を備えたデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御方法において、燃料ガス圧力制御装置に備えられた圧力制御コントローラによってガスタービンの速度指令に基づきガス燃料の圧力を演算して前記燃料ガス圧力調節弁に開度指令を出力し、燃料ガス圧力制御装置に備えられた規定開度指令器によって燃料ガス圧力調節弁に規定の開度指令を出力し、燃料油から燃料ガスへの燃料切り替え時の所定時間の間、前記規定開度指令を前記圧力制御コントローラからの開度指令より優先させて前記燃料ガス圧力調節弁に指令信号として入力させて燃料ガス圧力調節弁を制御し、前記燃料切り替え時の所定時間経過後は圧力制御コントローラからの開度指令によって燃料ガス圧力調節弁を制御するようにしたことを特徴とするデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料油と燃料ガスを切り替えて燃焼させてガスタービンの運転を行うデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御装置及び燃料ガス圧力制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料多様化の要望に答えるため、燃料としてＬＮＧ等の燃料ガスと軽油等の燃料油とを同一燃焼器内へと導き、これを切り替えてガスタービンの燃焼器で燃焼させてガスタービンを運転するデュアル燃料焚きガスタービンが開発されている。このデュアル燃料焚きガスタービンでは、燃料油から切り替えて燃料ガスを使用する場合に、燃料ガスの供給系統に設けた燃料ガス流量調節弁の上流側に設置している燃料ガス圧力調節弁の開度制御を行う燃料ガス圧力制御装置が必要となる。そのために従来の燃料ガス圧力制御装置では、燃料ガス流量調節弁の前段の実測圧力と圧力指令値との偏差が無くなるように、ガスタービンの通常運転時における燃料ガス圧力調節弁の弁開度に設定するコントローラを設置して燃料ガス圧力調節弁の開度を制御している。
【０００３】
特許文献１は、デュアル燃料焚きガスタービンで燃料油から燃料ガスに切り替えた際の燃料ガスの圧力を調節する燃料ガス圧力調節弁の制御装置に関するものであり、制御装置にゲインの異なる２つのＰＩコントローラを設置して、通常運転時に使用する高いゲインのＰＩコントローラと、燃料切り替え中の燃料ガス低流量域に使用する低いゲインのＰＩコントローラとを使い分けて燃料ガス圧力調節弁の制御を行う技術を開示している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３６８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
デュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力調節弁を制御する従来のコントローラは、通常運転における燃料ガス圧力調節弁の開度制御に合わせた設定がなされて制御している。このため、燃料切り替え直後の燃料ガス流量調節弁の前段の燃料ガスの圧力が十分に確立されていない状態下では、燃料ガス圧力調節弁の後段の燃料ガスの圧力と圧力指令値との偏差が大きくなり、よって、通常運転時の制御条件が設定されたコントローラでは燃料ガス圧力調節弁を適切に制御することが困難となる。その結果、燃料ガス圧力調節弁がハンチング現象を起し、このハンチング現象の発生に伴う燃料ガス圧力調節弁の前段の燃料ガスの圧力が変動し、ガスタービンに負荷変動を生じさせるという問題がある。
【０００６】
また、前記特許文献１に記載されている燃料ガス圧力調節弁の制御装置では、燃料ガス圧力調節弁にハンチング現象が発生することは抑制できるが、燃料ガス圧力調節弁の制御にゲインの異なる２つのＰＩコントローラを使用するため、制御装置が高価となるばかりではなく、制御回路そのものが非常に複雑化するという課題がある。更に、低いゲインのＰＩコントローラで燃料ガス圧力調節弁を制御する場合、ゲインが低いので制御操作に時間がかかり燃料ガスの圧力上昇に時間を要して燃料切り替え操作が迅速に行えないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、燃料油と燃料ガスとを切り替えて燃焼させてガスタービンを運転するデュアル燃料焚きガスタービンでの燃料系統圧力を調整する燃料ガス圧力調節弁の制御において、燃料油から燃料ガスへ燃料を切り替えた際に燃料ガスの圧力を調節する燃料ガス圧力調節弁のハンチング現象に伴う燃料ガス圧力調節弁の前段の燃料ガス圧力の変動防止とガスタービン負荷の変動抑制を可能とするシンプルな構成の燃料ガス圧力制御装置及び燃料ガス圧力制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御装置は、ガスタービンの速度指令に基づきガス燃料の圧力を演算して燃料ガス圧力調節弁に開度指令を出力する圧力制御コントローラと、燃料ガス圧力調節弁に規定の開度指令を出力する規定開度指令器を備えており、燃料油から燃料ガスへの燃料切り替え時に所定時間の間、前記規定開度指令器からの規定開度指令を前記圧力制御コントローラからの開度指令に優先させて前記燃料ガス圧力調節弁に入力するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明のデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御方法は、燃料ガス圧力制御装置に備えられた圧力制御コントローラによってガスタービンの速度指令に基づきガス燃料の圧力を演算して前記燃料ガス圧力調節弁に開度指令を出力し、燃料ガス圧力制御装置に備えられた規定開度指令器によって燃料ガス圧力調節弁に規定の開度指令を出力し、燃料油から燃料ガスへの燃料切り替え時の所定時間の間、前記規定開度指令を前記圧力制御コントローラからの開度指令より優先させて前記燃料ガス圧力調節弁に指令信号として入力させて燃料ガス圧力調節弁を制御し、燃料切り替え時の所定時間経過後は圧力制御コントローラからの開度指令によって燃料ガス圧力調節弁を制御するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃料油と燃料ガスとを切り替えて燃焼させてガスタービンを運転するデュアル燃料焚きガスタービンでの燃料系統圧力を調整する燃料ガス圧力調節弁の制御において、燃料油から燃料ガスへ燃料を切り替えた際に燃料ガスの圧力を調節する燃料ガス圧力調節弁のハンチング現象に伴う燃料ガス圧力調節弁の前段の燃料ガス圧力の変動防止とガスタービン負荷の変動抑制を可能とするシンプルな構成の燃料ガス圧力制御装置及び燃料ガス圧力制御方法が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を用いて、本発明の一実施例であるデュアル燃料焚きガスタービン発電設備に適用される燃料ガス圧力制御装置について説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の一実施例であるデュアル燃料焚きガスタービン発電設備の概略系統を図１を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施例であるデュアル燃料焚きガスタービン発電設備の概要を示している。図１において、前記ガスタービン発電設備は、空気を圧縮して加圧空気にする圧縮機１と、圧縮機１で圧縮された加圧空気を燃料と共に燃焼する燃焼器２と、燃焼器２で発生した燃焼ガスで回転されるタービン３と、タービン３によって駆動され、発電する発電機４とを備えている。また、この発電機４の発電量は負荷信号Ｌとして検出され、タービン速度信号Ｓはタービンの回転数を検出する速度検出器６で検出される。
【００１４】
そして、前記燃焼器２には燃料系統として、燃料ガス貯蔵タンクからＬＮＧ等の燃料ガス３１aを供給する燃料ガス配管３１と、燃料油貯蔵タンクから軽油等の燃料油３２aを供給する燃料油配管３２とが配設されている。そして、前記燃料ガス配管３１には燃料ガスの流量を調節する燃料ガス流量調節弁２２と、その上流側に位置し燃料ガスの圧力を調節する燃料ガス圧力調節弁２１が設置されており、前記燃料油配管３２には燃料油の流量を調節する燃料油流量調節弁２３が設置されている。また、これら燃料ガス圧力調節弁２１及び燃料ガス流量調節弁２２、並びに燃料油流量調節弁２３の弁開度を制御するために、ガスタービンの運転を制御するガスタービン制御装置７と、該ガスタービン制御装置７からの指令信号に基づき前記各調節弁２１及び２２の弁開度を制御する指令信号を演算して出力する燃料ガス調整弁制御装置１０が設置されている。
【００１５】
図２は図１に示した本発明の一実施例であるデュアル燃料焚きガスタービン発電設備に適用される燃料ガス調節弁制御装置の一例を示す制御ロジック図である。図２において、ガスタービン制御装置７には、発電機４の負荷信号Ｌと、速度検出器６で検出されたタービン速度信号Ｓと、使用する燃料を選択する燃料切り替え指令５aが入力される。
【００１６】
そして、燃料油３２aを燃料として使用している場合には、ガスタービン制御装置７によって発電機４の負荷信号Ｌに基づき燃料油配管３２に設置した燃料油の流量を調節する燃料油流量調節弁２３の弁開度を演算して燃料油流量調節弁開度指令信号２３aとして出力し、燃料油流量調節弁２３を制御してガスタービン負荷に応じた燃料油３２aの流量に調節している。
【００１７】
次に、ガスタービンで使用する燃料を燃料油３２aから燃料ガス３１aに切り替える場合には、燃料切り替え指令５aをガスタービン制御装置７に入力し、このガスタービン制御装置７からタービン速度信号Ｓと燃料切り替え指令信号７aとを燃料ガス調整弁制御装置１０に出力させる。また、ガスタービン制御装置７では、負荷信号Ｌに基づき燃料ガス配管３１に設置した燃料ガスの流量を調節する燃料ガス流量調節弁２２の弁開度を演算して燃料ガス流量調節弁開度指令信号２２aとして出力し、燃料ガス流量調節弁２２を制御してガスタービン負荷に応じた燃料ガス３１aの流量に調節する。
【００１８】
ところで、燃料を燃料油３２aから燃料ガス３１aへの切り替えに備えて、前記燃料ガス調整弁制御装置１０には、燃料ガス３１aへの燃料切り替え指令信号７aの入力を受けて、燃料ガス３１aへの燃料切り替え時に燃料ガス圧力調節弁２１に対する指令信号となる燃料切り替え時の開弁信号１３aを出力する弁開閉指令器１３と、ガスタービン制御装置７を経由して入力するタービン速度信号Ｓに基づいて燃料ガスの圧力を演算して燃料ガス圧力調節弁２１に対する指令信号２１aを出力する燃料ガス圧力演算器１２、演算器１７及びＰＩコントローラ１８とが設けられている。更に、前記燃料ガス調整弁制御装置１０には、燃料ガス３１aに燃料を切り替えた直後の短時間の間だけ燃料ガス圧力調節弁２１に対する指令信号となる弁規定開度信号１１aを出力する弁規定開度指令器１１が設けられている。
【００１９】
前記燃料ガス調整弁制御装置１０に設けた燃料ガス圧力演算器１２では関数発生器１６を有しており、検出されたタービン速度信号Ｓに基づいて前記関数発生器１６にて燃料ガス流量調節弁２２を流れる燃料ガス３１aの前段圧力の圧力設定値１６aを演算し、該圧力設定値１６aを演算器１７を経由して前記ＰＩコントローラ１８に入力させ、前記ＰＩコントローラ１８から指令信号２１aとして燃料ガス圧力調節弁２１に出力して燃料ガス圧力調節弁２１の弁開度を制御してガスタービン速度に応じた燃料ガス３１aの圧力に調節している。また、燃料ガス配管３１に設置した前記燃料ガス圧力調節弁２１の後流側となる燃料ガス流量調節弁２２の前段には圧力トランスミッター２４が設置されており、この圧力トランスミッター２４から燃料ガス流量調節弁２２の前段の燃料ガス３１aの圧力を実測した圧力信号２４aが前記演算器１７にフィードバックされて、前記圧力設定値１６aとこの圧力信号２４aとの圧力偏差信号１７aを演算して前記ＰＩコントローラ１８に入力するように構成されている。
【００２０】
また、前記燃料ガス調整弁制御装置１０には、タイマー１４とＮＯＴ回路１５が設置されており、燃料油３２aから燃料ガス３１aへ燃料を切り替えた時に、前記弁開閉指令器１３から燃料切り替え時に燃料ガス圧力調節弁２１に対する開弁信号１３aが出力されると、タイマー１４が作動して前記開弁信号１３aを所定時間遅延させてからＰＩコントローラ１８に出力させている。このタイマー１４は、燃料ガス圧力調節弁２１に対する開弁信号１３aが入力した場合に所定時間の間だけ、例えば１秒間だけ遅延させてから開弁信号１３aをタイマー１４からＰＩコントローラ１８に出力する。そして、ＰＩコントローラ１８では、前記した所定時間経過後にタイマー１４を経由して前記弁開閉指令器１３から開弁信号１３aが入力された場合に、前記燃料ガス圧力演算器１２の関数発生器１６で演算された圧力設定値１６aを演算器１７を経由して入力し、このＰＩコントローラ１８から指令信号２１aとして燃料ガス圧力調節弁２１に出力して燃料ガス圧力調節弁２１の弁開度を制御する。
【００２１】
前記燃料ガス調整弁制御装置１０のNOT回路１５は、タイマー１４から出力される開弁信号１３aの有無に応じて該開弁信号１３aとは逆となる信号１５aを弁規定開度指令器１１に出力する。そして、前記弁規定開度指令器１１では、燃料ガス３１aへの燃料切り替え選択後に弁開閉指令器１３から開弁信号１３aが出力されてタイマー１４、NOT回路１５を経由して弁規定開度指令器１１に入力する信号１５aが有る、信号“１”の状態、即ち、タイマー１４の作動によって所定時間、例えば１秒間の間、NOT回路１５に入力する開弁信号１３aが無い、信号“０”の状態の場合に、前記NOT回路１５からは該開弁信号１３aの信号“０”を反転させた信号“１”の信号１５aを弁規定開度指令器１１に出力する。前記弁規定開度指令器１１では、燃料切り替え指令信号７aが入力され、かつ、NOT回路１５から信号“１”の信号１５aを受けた場合にのみ燃料ガス圧力調節弁開度１５％という規定開度信号１１aを出力し、この規定開度信号１１aによって燃料ガス圧力調節弁２１は優先的に所定時間である一秒間の間、弁開度１５％に保持する制御がなされるように構成されている。
【００２２】
前記PIコントローラ１８は、燃料ガス圧力調節弁２１の弁開度を制御して燃料ガスの圧力を調節するコントローラであるが、コントローラ１８の設定条件として、例えば、G（ゲイン）＝０．０４８２、T（時間遅れ）＝０．５秒が設定されている。そして、演算器１７からの圧力偏差信号１７a及びタイマー１４を経て遅延した燃料ガス圧力調節弁の開弁信号１３aに基づき、前記燃料ガス圧力調節弁２１の指令信号２１aを演算して該燃料ガス圧力調節弁２１に指令するように構成されている。
【００２３】
次に、本発明の一実施例であるＬＮＧ等の燃料ガスと軽油等の燃料油の双方に対応するデュアル燃料焚きガスタービン発電設備に適用した燃料ガス制御装置の制御動作について説明する。
【００２４】
図１及び図２に示したデュアル燃料焚きガスタービンで燃料油３２aから燃料ガス３１aに燃料を切り替える場合の燃料ガス圧力調節弁２１の制御操作の状況を説明する。また、図３は燃料切り替え時におけるガスタービン制御装置７からの燃料油の流量指令と燃料ガスの流量指令、燃料ガス圧力調節弁２１の弁開度、燃料ガス流量調節弁２２を流下する燃料ガス流量、及びガスタービン負荷Ｌの変化を横軸に時間を取って順次表したものである。
【００２５】
そして、図３（a）が本実施例の燃料ガス調整弁制御装置１０の機能を停止した状況を示し、図３（b）が本実施例の燃料ガス調整弁制御装置１０の機能を動作させた状況を示す。
【００２６】
前記図１、図２、図３において、燃料を切り替える前の燃料油３２aでガスタービンを負荷運転している場合は、発電機４の負荷信号Ｌの入力に対応させてガスタービン制御装置７にて燃料油流量調節弁２３の弁開度を演算して燃料油流量調節弁開度指令信号２３aとして出力し、前記燃料油流量調節弁２３を制御してガスタービン負荷に応じた燃料油３２aの流量に調節している。
【００２７】
次に、ガスタービンで使用する燃料を燃料油３２aから燃料ガス３１aに切り替える場合には、燃料切り替え指令５aをガスタービン制御装置７に入力し、このガスタービン制御装置７からタービン速度信号Ｓと燃料切り替え指令信号７aとを燃料ガス調整弁制御装置１０に出力させる。また、ガスタービン制御装置７では、負荷信号Ｌに基づき燃料ガス配管３１に設置した燃料ガスの流量を調節する燃料ガス流量調節弁２２の弁開度を演算して燃料ガス流量調節弁開度指令信号２２aとして出力し、燃料ガス流量調節弁２２を制御してガスタービン負荷に応じた燃料ガス３１aの流量に調節する。
【００２８】
一方、ガスタービン制御装置７から燃料ガス３１aに燃料を切り替える指令信号７aを受けて、前記燃料ガス調整弁制御装置１０の弁開閉指令器１３では、燃料ガス圧力調節弁２１に対して指令信号となる燃料切り替え時の開弁信号１３aを出力する。また、前記燃料ガス調整弁制御装置１０の燃料ガス圧力演算器１２では、ガスタービン制御装置７を経由して入力するタービン速度信号Ｓに基づいて、該燃料ガス圧力演算器１２が有する関数発生器１６で燃料ガス流量調節弁２２を流れる燃料ガス３１aの前段圧力の圧力設定値１６aを演算し、この圧力設定値１６aを演算器１７を経由してＰＩコントローラ１８に入力させて、前記ＰＩコントローラ１８から指令信号２１aとして燃料ガス圧力調節弁２１に出力して燃料ガス圧力調節弁２１を制御してガスタービン速度に応じた燃料ガス３１aの圧力に調節する。
【００２９】
また、前記燃料ガス調整弁制御装置１０の弁規定開度指令器１１では、燃料切り替え指令信号７aと前記ＮＯＴ回路１５からの信号１５aを受けて燃料ガス３１aに燃料を切り替えが選択された直後の短時間の間、例えば１秒間の間だけ燃料ガス圧力調節弁２１に対する指令信号となる１５％弁開度の弁規定開度信号１１aを弁規定開度指令器１１から燃料ガス圧力調節弁２１に出力するようになっている。
【００３０】
そこで、燃料油３２aから燃料ガス３１aに燃料の切り替えが選択された際には、圧力調整弁制御装置１０に設置した規定開度信号演算器１１から規定開度信号１１aが、弁開閉指令器１３から開弁信号１３aが同時に出力され始める。前記信号のうち、開弁信号１３aはタイマー１４によって所定時間、例えば1秒間だけ遅延してからNOT回路１５とPIコントローラ１８に夫々入力される。NOT回路１５では、油燃料３２aからガス燃料３１aへの燃料切り替えが選択された直後の所定時間の1秒間は開弁信号１３aが出力無しの“０”のままであるので、NOT回路１５からは該開弁信号１３aを反転させた信号“１”を信号１５aとして規定開度信号演算器１１に出力する。尚、燃料切り替えが選択されて1秒間経過した以降は前記開弁信号１３aが出力有りの信号“１”となるので、NOT回路１５からは該開弁信号１３aを反転させた信号“０”を規定開度信号演算器１１に出力する。
【００３１】
規定開度信号演算器１１では、燃料切り替え指令信号７aが入力され、かつ、燃料ガス３１aに燃料切り替え選択後の所定時間の1秒間だけ出力されるNOT回路１５からの信号１５aが出力有りの信号“１”を受けた場合にのみ、燃料ガス圧力調節弁２１を規定の１５％開度に操作する規定開度信号１１aを燃料ガス圧力調節弁２１に対する指令信号として出力して燃料ガス圧力調節弁２１の開度を１５％開度に制御する。そして燃料切り替え選択後の1秒間が経過した後はNOT回路１５からの出力信号１５aが信号“０”となるため、規定開度信号１１aからは燃料ガス圧力調節弁２１に対する規定開度信号１１aは出力されない。
【００３２】
一方、PIコントローラ１８に関しては、燃料ガス３１aに燃料切り替え後の所定時間の1秒間の間はタイマー１４を経由した前記弁開閉指令器１３からの開弁信号１３aが無い信号“０”であるので入力せず、よってPIコントローラ１８は動作しない。燃料切り替え後の1秒間経過後はタイマー１４を経由した前記開弁信号１３aが有る信号“１”として入力されるので、燃料ガス３１aによる通常運転状態になったとPIコントローラ１８が認識して、燃料ガス圧力調節弁２１に対して下記する圧力制御を開始する。即ち、燃料ガス圧力調節弁２１は、燃料ガス３１aへの燃料切り替えが選択された直後の所定時間の1秒間の間は１５％開度で制御され、1秒間経過後はPIコントローラ１８により定常の圧力制御が行われることになる。
【００３３】
燃料ガス圧力調節弁２１に対するPIコントローラ１８による圧力制御は次の通り。タービン速度信号Ｓを検出して入力されると、燃料ガス調整弁制御装置１０の燃料ガス圧力演算器１２が有する関数発生器１６によってタービン速度信号Ｓに基づいた燃料ガス流量調節弁２２の前段圧力となる燃料ガス３１aの圧力設定値１６aを演算する。この圧力設定値１６aと、燃料ガス配管３１に設置した燃料ガス流量調節弁２２の前段に設けられた圧力トランスミッター２４から燃料ガス流量調節弁２２の前段の燃料ガスの圧力を実測したフィードバック信号となる圧力信号２４aが演算器１７に入力し、両信号の偏差である圧力偏差信号１７aがＰＩコントローラ１８に入力する。
【００３４】
一方、燃料ガス３１aへの燃料切り替えが選択された直後の所定時間である1秒間が経過した後では、前記ＰＩコントローラ１８は、タイマー１４を経由して弁開閉指令器１３から開弁信号１３aが有りの信号“１”が入力されていることにより、燃料ガス３１aによるガスタービンの通常運転であるとPIコントローラ１８が認識する。よってＰＩコントローラ１８は、演算器１７によって演算された圧力偏差信号１７aを取り込み、G（ゲイン）＝０．０４８２、T（時間遅れ）＝０．５秒の設定条件によって、この偏差信号を無くすように調整、演算して燃料ガス圧力調節弁２１に対して最適な開度信号を指令信号２１aとして出力し、前記燃料ガス圧力調節弁２１を制御してガスタービン速度に応じた燃料ガス３１aの圧力を調節するようになる。
【００３５】
そして、燃料切り替え選択後の所定時間の1秒間が経過した後であるので、前記規定開度信号演算器１１には、NOT回路１５から入力する信号１５aがタイマー１４の遅延時間解除により信号“１”から信号“０”に変更される。よって、規定開度信号演算器１１からは燃料ガス圧力調節弁２１の開度を制御する規定開度信号１１aは出力されない。
【００３６】
上記したように圧力調整弁制御装置１０で燃料ガス圧力調節弁２１の開度を制御することにより、燃料油３２aから燃料ガス３１aに燃料を切り替えた直後の燃料ガス流量調節弁２２の弁前段の燃料ガス３１aの圧力が十分に確立されていない状態下で弁後段の燃料ガス３１aの圧力と圧力指令値との偏差が大きくなる場合であっても、燃料切り替え選択直後の所定時間の間、所定の弁開度に優先的に保持されるよう制御されているので、燃料ガス圧力調節弁２１のハンチング現象に伴う燃料ガス流量調節弁の前段の燃料ガス圧力の変動が防止され、ガスタービン負荷に変動を発生させることが回避される。そして、燃料ガス３１aに燃料を切り替えて所定時間が経過すれば、燃料ガス圧力調節弁２１は通常運転の圧力制御に復帰してガスタービン速度に応じた燃料ガス圧力に調節されるよう制御される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、燃料油と燃料ガスを切り替えて燃焼させてガスタービンの運転を行うデュアル燃料焚きガスタービンの燃料ガス圧力制御装置及び燃料ガス圧力制御方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例であるデュアル燃料焚きガスタービン発電設備を示す概略系統図。
【図２】図１のデュアル燃料焚きガスタービン発電設備に適用される燃料ガス制御装置の一実施例を示す制御ロジック図。
【図３】図２のデュアル燃料焚きガスタービン発電設備に適用した燃料ガス制御装置による燃料切り替え時のタイムチャート図。
【符号の説明】
【００３９】
１：圧縮機、２：燃焼器、３：タービン、４：発電機、５a：燃料切り替え指令、６：速度検出器、７：ガスタービン制御装置、７a：燃料切り替え指令信号、１０：燃料ガス調整弁制御装置、１１：弁規定開度指令器、１１a：規定開度信号、１２：燃料ガス圧力演算器、１３：弁開閉指令器、１３a：開弁信号、１４：タイマー、１５：NOT回路、１５a：信号、１６：関数発生器、１６a：圧力設定値、１７：演算器、１７a：圧力偏差信号、１８：ＰＩコントローラ、２１：燃料ガス圧力調節弁、２１a：指令信号、２２：燃料ガス流量調節弁、２２a：燃料ガス流量調節弁開度指令信号、２３：燃料油流量調節弁、２３a：燃料油流量調節弁開度指令信号、２４：圧力トランスミッター、２４a：圧力信号、３１：燃料ガス配管、３１a：燃料ガス、３２：燃料油配管、３２a：燃料油、Ｌ：負荷信号、Ｓ：タービン速度信号。
【図１】
2007205224.tif 000003
【図２】
2007205224.tif 000004
【図３】
2007205224.tif 000005