【手続補正書】
【提出日】平成30年4月16日(2018.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予混合燃焼させる燃料を噴射する１以上の予混合ノズルで構成される予混合ノズル群を複数備えるガスタービンの燃料流量設定装置において、
ガスタービン出力と相関性を有するパラメータを受け付け、前記パラメータと複数の前記予混合ノズル群相互の燃料流量比との予め定められた流量比関係を用いて、受け付けた前記パラメータに応じた前記燃料流量比を定める流量比演算器と、
前記流量比演算器で定められた前記燃料流量比を用いて、複数の前記予混合ノズル群毎に供給する燃料流量を求める流量演算器と、
前記ガスタービン出力が変化しているときの前記燃料流量比に関する補正値を求める補正値演算器と、
前記補正値演算器で求めた前記補正値を用いて、前記流量比演算器で定めた前記燃料流量比を補正する補正器と、
を備え、
前記流量比関係は、前記パラメータの変化に対して前記燃料流量比が連続性を持って変化する関係であり、
前記流量演算器は、前記ガスタービン出力が変化している場合に、前記補正器で補正された前記燃料流量比を用いて、複数の前記予混合ノズル群毎の前記燃料流量を求める、
燃料流量設定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料流量設定装置において、
前記補正値演算器は、前記パラメータを受け付け、前記パラメータと前記補正値との予め定められた補正値関係を用いて、受け付けた前記パラメータに応じた前記補正値を求める、
燃料流量設定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料流量設定装置において、
前記補正値演算器は、前記ガスタービン出力の変化が出力上昇であるか出力下降であるかを判断し、前記ガスタービン出力の変化が前記出力上昇である場合には、前記補正値関係として出力上昇時用の補正値関係を用いて前記補正値を求め、前記ガスタービン出力の変化が前記出力下降である場合には、前記補正値関係として出力下降時用の補正値関係を用いて前記補正値を求める、
燃料流量設定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の燃料流量設定装置において、
前記補正値関係は、前記補正器で補正された前記燃料流量比で、前記パラメータと前記補正値とで定義される領域のうちで、前記ガスタービン出力変化時のおける燃焼振動が発生する燃焼振動領域を避け得るように定められた関係である、
燃料流量設定装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載の燃料流量設定装置において、
複数の前記予混合ノズル群のうち、一の予混合ノズル群は、他の予混合ノズル群よりも予混合ノズルの数が多く、
前記補正値関係で定められる前記補正値は、前記一の予混合ノズル群へ供給する前記燃料の流量を減らす値である、
燃料流量設定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料流量設定装置において、
複数の前記予混合ノズル群毎に設けられ、前記予混合ノズル群に供給する燃料流量を調節する燃料流量調節弁に対して、開度を指示する弁制御器を備え、
前記弁制御器は、複数の前記予混合ノズル群毎の前記燃料流量を用いて、複数の前記予混合ノズル群毎に設けられている前記燃料流量調節弁の開度を定める、
燃料流量設定装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料流量設定装置において、
前記流量比関係は、前記パラメータと前記燃料流量比で定義される領域のうちで燃焼振動が発生する燃焼振動領域を避けるように定められた関係である、
燃料流量設定装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料流量設定装置において、
前記ガスタービンのタービン中で、前記ガスタービンの燃焼器からの燃焼ガスが流入するタービン入口の温度と正の相関性を持つ入口温度相関値を前記パラメータとして発生するパラメータ発生器を有する、
燃料流量設定装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の燃料流量設定装置において、
複数の前記予混合ノズル群の全てに供給する燃料流量を求める総予混合燃料演算器を備え、
前記流量演算器は、前記総予混合燃料演算器で求められた前記燃料流量と前記流量比演算器で定められた前記燃料流量比を用いて、複数の前記予混合ノズル群毎の燃料流量を求める、
燃料流量設定装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の燃料流量設定装置と、前記ガスタービンと、を備え、
前記ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼ガスにより駆動するタービンと、を有し、
前記燃焼器は、燃料が燃焼する燃焼筒と、燃料と空気とが混合した予混合ガスを前記燃焼筒内に噴射する複数のメインバーナと、を有し、
複数の前記メインバーナは、それぞれ、前記予混合ノズルとしての一つのメインノズルと、前記一のメインノズルから噴射された燃料と前記圧縮機で圧縮された前記空気とを混合させて前記予混合ガスを生成し、前記燃焼筒内に前記予混合ガスを噴射するガス流路枠と、を有し、
前記燃焼器は、１以上の前記メインバーナで構成されるメインバーナ群を複数備え、
前記燃料流量設定装置は、複数の前記メインバーナ群毎の燃料流量を定める、
ガスタービンプラント。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一項に記載の燃料流量設定装置と、前記ガスタービンと、を備え、
前記ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼ガスにより駆動するタービンと、を有し、
前記燃焼器は、燃料が燃焼する燃焼筒と、燃料と前記圧縮機からの前記空気とが混合した予混合ガスを前記燃焼筒内に噴射する複数のメインバーナと、前記メインバーナに流入する前記圧縮機から空気中に前記燃料を噴射し、前記予混合ノズルとしての複数のトップハットノズルと、を備え、
前記燃焼器は、１以上の前記トップハットノズルで構成されるトップハットノズル群を複数備え、
前記燃料流量設定装置は、複数の前記トップハットノズル群毎の燃料流量を定める、
ガスタービンプラント。
【請求項１２】
予混合燃焼させる燃料を噴射する１以上の予混合ノズルで構成される予混合ノズル群を複数備えるガスタービンの燃料流量設定方法において、
ガスタービン出力と相関性を有するパラメータを受け付け、前記パラメータと複数の前記予混合ノズル群相互の燃料流量比との予め定められた流量比関係を用いて、受け付けた前記パラメータに応じた前記燃料流量比を定める流量比演算工程と、
前記流量比演算工程で定められた前記燃料流量比を用いて、複数の前記予混合ノズル群毎の燃料流量を求める流量演算工程と、
前記ガスタービン出力が変化しているときの前記燃料流量比に関する補正値を求める補正値演算工程と、
前記補正値演算工程で求められた前記補正値を用いて、前記流量比演算工程で定められた前記燃料流量比を補正する補正工程と、
を実行し、
前記流量比関係は、前記パラメータの変化に対して前記燃料流量比が連続性を持って変化する関係であり、
前記流量演算工程では、前記ガスタービン出力が変化している場合に、前記補正工程で補正された前記燃料流量比を用いて、複数の前記予混合ノズル群毎の燃料流量を定める、
燃料流量設定方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の燃料流量設定方法において、
前記補正値演算工程では、前記パラメータを受け付け、前記パラメータと前記補正値との予め定められた補正値関係を用いて、受け付けた前記パラメータに応じた前記補正値を求める、
燃料流量設定方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の燃料流量設定方法において、
前記補正値演算工程では、前記ガスタービン出力の変化が出力上昇であるか出力下降であるかを判断し、前記ガスタービン出力の変化が前記出力上昇である場合には、前記補正値関係として出力上昇時用の補正値関係を用いて前記補正値を求め、前記ガスタービン出力の変化が前記出力下降である場合には、前記補正値関係として出力下降時用の補正値関係を用いて前記補正値を求める、
燃料流量設定方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の燃料流量設定方法において、
前記パラメータと前記補正値とで定義される領域のうちで前記ガスタービン出力変化時のおける燃焼振動が発生する燃焼振動領域を予め調べており、
前記補正値関係は、前記補正工程後の前記燃料流量比が前記燃焼振動領域を避け得るように定められた関係である、
燃料流量設定方法。
【請求項１６】
請求項１３から１５のいずれか一項に記載の燃料流量設定方法において、
複数の前記予混合ノズル群のうち、一の予混合ノズル群は、他の予混合ノズル群よりも予混合ノズルの数が多く、
前記補正値関係で定められる前記補正値は、前記一の予混合ノズル群へ供給する前記燃料の流量を減らす値である、
燃料流量設定方法。
【請求項１７】
請求項１２から１６のいずれか一項に記載の燃料流量設定方法において、
複数の前記予混合ノズル群毎に設けられ、前記予混合ノズル群に供給する燃料流量を調節する燃料流量調節弁に対して、開度を指示する弁制御工程を実行し、
前記弁制御工程では、複数の前記予混合ノズル群毎の前記燃料流量を用いて、複数の前記予混合ノズル群毎に設けられている前記燃料流量調節弁の開度を定める、
燃料流量設定方法。
【請求項１８】
請求項１２から１７のいずれか一項に記載の燃料流量設定方法において、
前記パラメータと前記燃料流量比で定義される領域のうちで燃焼振動が発生する燃焼振動領域を予め調べておき、
前記流量比関係は、前記パラメータに対する前記燃料流量比が前記燃焼振動領域を避けるように定めた関係である、
燃料流量設定方法。
【請求項１９】
請求項１２から１８のいずれか一項に記載の燃料流量設定方法において、
前記ガスタービンのタービン中で、前記ガスタービンの燃焼器からの燃焼ガスが流入するタービン入口の温度と正の相関性を持つ入口温度相関値を前記パラメータとして発生するパラメータ発生工程を実行する、
燃料流量設定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
燃焼負荷指令発生器１１０は、図６に示すように、第一出力演算器１１１ａと、第二出力演算器１１１ｂと、標準大気圧発生器１１２と、第一除算器１１３と、第一乗算器１１４ａと、第二乗算器１１４ｂと、第一減算器１１５ａと、第二減算器１１５ｂと、第二除算器１１６と、制限器１１７と、を有する。第一出力演算器１１１ａは、入口温度が下限値である７００℃のときにおける発電機出力７００℃MWを求める。第二出力演算器１１１ｂは、入口温度が上限値である１５００℃のときにおける発電機出力１５００℃MWを求める。標準大気圧発生器１１２は、予め設定されている標準大気圧Ｐｓを発生する。第一除算器１１３は、標準大気圧（標準吸気圧）Ｐｓに対する吸気圧計７４で検知された吸気圧Ｐｉの割合である吸気圧比Ｐｒを求める。第一乗算器１１４ａは、第一出力演算器１１１ａが求めた発電機出力７００℃MWに吸気圧比Ｐｒを乗算する。第二乗算器１１４ｂは、第二出力演算器１１１ｂが求めた発電機出力１５００℃MWに吸気圧比Ｐｒを乗算する。第一減算器１１５ａは、出力計７２で検知された発電機２９の実測出力ＰＷから第一乗算器１１４ａでの乗算結果を減算する。第二減算器１１５ｂは、第二乗算器１１４ｂでの乗算結果から第一乗算器１１４ａでの乗算結果を減算する。第二除算器１１６は、第一減算器１１５ａでの減算結果を第二減算器１１５ｂでの減算結果で割る。制限器１１７は、第二除算器１１６からの出力の増減レートを制限する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
第一出力演算器１１１ａは、吸気温度ＴｉとＩＧＶ開度指令値とを変動パラメータとし、関数Ｈ1ｘを用いて、入口温度が７００℃のときの発電機出力７００℃MWを求める。また、第二出力演算器１１１ｂは、吸気温度ＴｉとＩＧＶ開度指令値とを変動パラメータとし、関数Ｈ2ｘを用いて、入口温度が１５００℃のときの発電機出力１５００℃MWを求める。ここで、ＩＧＶ開度指令値は、制御装置１００がＩＧＶ１４の駆動器１６に与える指令値である。このＩＧＶ開度指令値は、例えば、圧縮機１１の入口の圧力である大気圧Ｐｉと圧縮機１１の出口の圧力等から求められる。これら出力演算器１１１ａ，１１１ｂは、吸気温度及びＩＧＶ開度指令値が基準値である場合における７００℃MW、１５００℃MWの既知の値を、実際の吸気温度Ｔｉ及びＩＧＶ開度指令値に対応する値に変更して、変更後の値を７００℃MW、１５００℃MWとして出力する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
全燃料流量指令値ＣＳＯは、燃焼器３１に供給する燃料Ｆの全流量を示す指令値である。全燃料流量発生器１３０は、図７に示すように、ガスタービンロータ２８の回転数Ｎが目標回転数になるように全燃料流量指令値ＣＳＯを調節するための指令値ＧＶＣＳＯを出力するガバナ制御器１３１と、発電機２９の実測出力ＰＷが発電機出力指令値と一致するように全燃料流量指令値ＣＳＯを調節するための指令値ＬＤＣＳＯを出力する負荷制御器１３２と、ガスタービンのブレードパス温度Ｔｂが上限値を超えないように全燃料流量指令値ＣＳＯを調節するための指令値ＢＰＣＳＯを出力する第一温度制御器１３３と、排気ガス温度Ｔｅが上限値を超えないよう全燃料流量指令値ＣＳＯを調節するための指令値ＥＸＣＳＯを出力する第二温度制御器１３４と、各制御器１３１〜１３４からの指令値のうちで最少の指令値を出力する低値選択器１３５と、低値選択器１３５からの指令の増減レートを制限する制限器１３６と、を有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
ノズル群流量比発生器１６１は、燃焼負荷指令値ＣＬＣＳＯとノズル群流量比（燃料流量比）ＫＭＢ０との関係を定めた関数Ｆｘ１（流量比関係）を有する。ノズル群流量比ＫＭＢは、以下の式（３）に示すように、メインノズルＢ群５４Ｂに供給するメインＢ燃料Ｆｍｂの流量であるメインＢ流量ＭＢＣＳＯを、メインノズルＡ群５４Ａに供給するメインＡ燃料Ｆｍａの流量であるメインＡ流量ＭＡＣＳＯとメインＢ流量ＭＢＣＳＯとを加算した値で割った値である。
ＫＭＢ＝ＭＢＣＳＯ／（ＭＡＣＳＯ＋ＭＢＣＳＯ）  ・・・・・（３）
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
燃料メインライン６０を流れた燃料Ｆの一部は、メインＡ燃料Ｆｍａとして、メインＡ燃料ライン６２ａ、メインＡ燃料弁６６ａを介して、メインノズルＡ群５４Ａを構成する複数のメインノズル５４に供給される。また、燃料メインライン６０を流れた燃料Ｆの他の一部は、メインＢ燃料Ｆｍｂとして、メインＢ燃料ライン６２ｂ、メインＢ燃料弁６６ｂを介して、メインノズルＢ群５４Ｂを構成する複数のメインノズル５４に供給される。これらのメインノズル５４に供給されたメイン燃料Ｆｍは、図２及び図３に示すように、このメインノズル５４からメイン空気流路５８内に噴射される。また、圧縮機１１からの圧縮空気Ａｃの一部は、メイン空気Ａｍとしてメイン空気流路５８内に流入する。メイン空気流路５８内では、メイン空気Ａｍとメイン燃料Ｆｍとが混合され、予混合ガスとなる。この予混合ガスは、メイン空気流路５８から燃焼筒３３内に噴射される。メイン空気流路５８から噴射された予混合ガスは、予混合燃焼して、予混合火炎５９を形成する。