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公開番号2025067077
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023176766
出願日2023-10-12
発明の名称ガスタービン制御装置、及び、ガスタービン制御方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F02C 9/40 20060101AFI20250417BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】ガスタービンの運転状態の切替時に、ガスタービンの出力を安定的に制御する。
【解決手段】ガスタービン制御装置は、ガスタービンの出力が出力目標値になるように、ガスタービンに供給される燃料の総流量を制御するための総燃料流量基本指示値を算出する。ガスタービンの運転状態の切替時には、予め設定されたバイアス値を総燃料流量基本指示値に加算することにより求められる総燃料流量指示値に基づいて、ガスタービンに供給される燃料の総流量を制御する。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
ガスタービンの出力が出力目標値になるように、前記ガスタービンに供給される燃料の総流量を制御するための総燃料流量基本指示値を算出するための総燃料流量基本指示値算出部と、
前記ガスタービンの運転状態が切り替わる期間中に、予め設定されたバイアス値を前記総燃料流量基本指示値に加算することにより、総燃料流量指示値を算出するための総燃料流量指示値算出部と、
前記総燃料流量指示値に基づいて、前記ガスタービンに供給される前記燃料の総流量を制御するための制御部と、
を備える、ガスタービン制御装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記バイアス値は、前記期間における前記出力目標値からの前記出力の変動がゼロに近づくように設定される、請求項１に記載のガスタービン制御装置。
【請求項３】
前記バイアス値は、前記総燃料流量基本指示値に基づいて前記ガスタービンを制御した場合における前記出力の変動幅が最大となる時刻に向けて増加し、その後、一定値となるように設定される、請求項１又は２に記載のガスタービン制御装置。
【請求項４】
前記バイアス値は、前記運転状態の切替パターンごとに設定される、請求項１又は２に記載のガスタービン制御装置。
【請求項５】
前記ガスタービンは、前記燃料を噴射するための複数の燃料噴射ノズルを有する燃焼器を備え、
前記期間では、前記燃料の供給対象となる前記燃料噴射ノズルの数が切り替えられる、請求項１又は２に記載のガスタービン制御装置。
【請求項６】
前記期間では、前記ガスタービンに供給される燃料の種類が切え替られる、請求項１又は２に記載のガスタービン制御装置。
【請求項７】
前記総燃料流量基本指令値算出部は、前記出力と前記出力目標値との偏差に基づいて、前記総燃料流用基本指令値を算出するためのフィードバック制御器を含む、請求項１又は２に記載のガスタービン制御装置。
【請求項８】
ガスタービンの出力が出力目標値になるように、前記ガスタービンに供給される燃料の総流量を制御するための総燃料流量基本指示値を算出する工程と、
前記ガスタービンの運転状態が切り替わる期間中に、予め設定されたバイアス値を前記総燃料流量基本指示値に加算することにより、総燃料流量指示値を算出する工程と、
前記総燃料流量指示値に基づいて、前記ガスタービンに供給される前記燃料の総流量を制御する工程と、
を備える、ガスタービン制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスタービン制御装置、及び、ガスタービン制御方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば火力発電プラントにおいて発電機を駆動するための動力源として利用されるガスタービンが知られている。ガスタービンでは、燃焼器において燃料と燃焼用空気とを混合燃焼させて生成した燃焼ガスを用いてタービンを駆動することにより、タービンに連結された発電機による発電が可能である。このようなガスタービンの出力制御は、例えば、外部からの出力指令（負荷指令）に対応する出力目標値とガスタービンの実出力との偏差に基づくＰＩ制御により得られる制御信号に基づいて実施される（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭５７－１５６６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、ガスタービンの出力が出力目標値になるように制御されている際に、ガスタービンの運転状態の切替が行われると、ガスタービンが一時的に燃料不足状態に陥ることで、出力が一時的に低下してしまうことがある。例えば、燃料の種類変更を伴う運転状態の切替時には、変更後の燃料のマニホールド充填時間のために燃料噴射ノズルにおける燃料噴射タイミングが遅延することにより、一時的に燃料不足状態に陥ることがある。また複数の燃料噴射ノズルを有する燃焼器において、燃料の供給対象となる燃料噴射ノズルの数の変更を伴う運転状態の切替時には、各ノズルの燃料流量が、燃料供給ラインに配置された各弁（遮断弁や流量調整弁など）の制御レンジより低くなることで制御性が低下したり、燃焼効率が変化することにより、一時的に燃料不足状態に陥ることがある。
【０００５】
本開示の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、ガスタービンの運転状態の切替時に、ガスタービンの出力を安定的に制御可能なガスタービン制御装置、及び、ガスタービン制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービン制御装置は、上記課題を解決するために、
ガスタービンの出力が出力目標値になるように、前記ガスタービンに供給される燃料の総流量を制御するための総燃料流量基本指示値を算出するための総燃料流量基本指示値算出部と、
前記ガスタービンの運転状態が切り替わる期間中に、予め設定されたバイアス値を前記総燃料流量基本指示値に加算することにより、総燃料流量指示値を算出するための総燃料流量指示値算出部と、
前記総燃料流量指示値に基づいて、前記ガスタービンに供給される前記燃料の総流量を制御するための制御部と、
を備える。
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービン制御方法は、上記課題を解決するために、
ガスタービンの出力が出力目標値になるように、前記ガスタービンに供給される燃料の総流量を制御するための総燃料流量基本指示値を算出する工程と、
前記ガスタービンの運転状態が切り替わる期間中に、予め設定されたバイアス値を前記総燃料流量基本指示値に加算することにより、総燃料流量指示値を算出する工程と、
前記総燃料流量指示値に基づいて、前記ガスタービンに供給される前記燃料の総流量を制御する工程と、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、ガスタービンの運転状態の切替時に、ガスタービンの出力を安定的に制御可能なガスタービン制御装置、及び、ガスタービン制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係るガスタービンの概略構成図である。
図１Ａの燃焼器が有する燃料噴射ノズルの配置を示す概略図である。
図１Ａのガスタービン制御装置のブロック構成図である。
比較例に係るガスタービン制御装置のブロック構成図である。
図３の比較例に係るガスタービン制御装置によって制御される出力の時間的推移を、総燃料流量基本指示値ＣＳＯとともに示す図である。
図２のガスタービン制御装置によって制御される出力の時間的推移を、総燃料流量指示値とともに示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
（【００１１】以降は省略されています）

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