雙軸燃氣輪的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種雙軸燃氣輪機，其即使在由多年退化引起的壓縮機效率下降時，也能夠抑制由燃燒器排出的NOx的增加。是具備內(nèi)燃機氣化器和動力渦輪的雙軸燃氣輪機，具備：測量上述壓縮機的控制參數(shù)的機構(gòu)；以及控制裝置，該控制裝置根據(jù)由測量出的上述控制參數(shù)而計算出的上述壓縮機的效率下降的程度，將上述內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)目標值設(shè)定為比未產(chǎn)生上述壓縮機的效率下降的情況下的目標轉(zhuǎn)數(shù)小的值，并基于設(shè)定的上述目標轉(zhuǎn)數(shù)與實際轉(zhuǎn)數(shù)的差異而控制上述內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)。
【專利說明】雙軸燃氣輪機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具備內(nèi)燃機氣化器和動力渦輪的雙軸燃氣輪機。

【背景技術(shù)】
[0002]雙軸燃氣輪機主要包括由壓縮機、燃燒器、以及高壓葉輪機構(gòu)成的內(nèi)燃機氣化器和連接負載的動力渦輪(低壓葉輪機)，內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)軸與動力渦輪的轉(zhuǎn)軸分離。另夕卜，各自的轉(zhuǎn)數(shù)獨立控制。
[0003]在日本特開2011-38531號公報(專利文獻I)中，記載了涉及內(nèi)燃機氣化器側(cè)的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)控制方法。具體地說，為了解決伴隨由大氣溫度變化等引起的轉(zhuǎn)數(shù)變化的共振問題，所公開的控制方法具備2種控制模式:基于對應(yīng)使用于低速旋轉(zhuǎn)時的大氣溫度的內(nèi)燃機氣化器軸的修正轉(zhuǎn)數(shù)，調(diào)整壓縮機入口導(dǎo)向葉片(IGV)的散度的第I控制模式；以將使用于高數(shù)旋轉(zhuǎn)時的內(nèi)燃機氣化器軸的實際轉(zhuǎn)數(shù)保持一定的方式調(diào)整壓縮機入口導(dǎo)向葉片(IGV)的散度的第2控制模式。
[0004]另外，在日本特開2011-102548號公報(專利文獻2)中，記載了涉及用于限制仍燃氣葉輪機輸出的輸出控制技術(shù)。具體地說，公開了一種控制方法:通過從葉輪機的總輸出減去高壓葉輪機的負載，求出低壓葉輪機的軸輸出，由該輸出和其他途徑設(shè)定的輸出上限值計算轉(zhuǎn)數(shù)修正值，以此為基礎(chǔ)修正轉(zhuǎn)數(shù)目標值。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2011-38531號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2011-102548號公報
[0008]當長時間使用雙軸燃氣輪機時，在壓縮機的葉片部附著大氣中的污垢，壓縮機的效率下降，對轉(zhuǎn)動所必需的壓縮機動力變大。如專利文獻I所述，以將內(nèi)燃機氣化器的修正轉(zhuǎn)數(shù)或者實際轉(zhuǎn)數(shù)維持一定的方式控制的情況下，需要將壓縮機入口導(dǎo)向葉片(IGV)的散度變小，減小壓縮機的風量。通過該控制，由風量減少而引起的壓縮動力下降和由壓縮機功率下降而引起的壓縮動力的增加相互抵消，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)數(shù)保持為一定。
[0009]可是，此時，對于內(nèi)燃機氣化器的燃燒器來說，有由空氣流量減少而引起燃料濃度變高、燃燒溫度變高、從燃燒器排出的NOx增加的缺點。尤其如專利文獻2所表示的，以動力渦輪的輸出為一定的方式控制的情況下，為了補償風量減少量的輸出下降而增加燃料流量，所以，NOx排出量顯著增加。而且，通常當IGV散度變小時，壓縮機性能下降的傾向，通過內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)一定控制，IGV散度進一步減小，NOx排出量增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在由于長期退化而導(dǎo)致的壓縮機效率下降時也能夠抑制由燃燒器排出的NOx的增加的雙軸燃氣輪機。
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明具備:測量上述壓縮機的控制參數(shù)的機構(gòu)；以及控制裝置，該控制裝置根據(jù)由測量的上述控制參數(shù)而計算出的上述壓縮機的效率下降程度，將上述內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)目標值設(shè)定為比不產(chǎn)生上述壓縮機的效率下降的情況下的目標轉(zhuǎn)數(shù)小的值，基于設(shè)定的上述目標轉(zhuǎn)數(shù)與實際轉(zhuǎn)數(shù)的差異，控制上述內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即使在由多年退化引起的壓縮機效率下降時，也能夠抑制由燃燒器排出的NOx增加的雙軸燃氣輪機。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表示涉及本發(fā)明的第I實施例的雙軸燃氣輪機的結(jié)構(gòu)的流程圖。
[0015]圖2是表示內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)與壓縮機入口導(dǎo)向葉片散度的關(guān)系的圖。
[0016]圖3是表示壓縮機效率下降程度與內(nèi)燃機氣化器目標轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系的圖。
[0017]圖4作為壓縮機效率下降檢測方法的一個例子，將由壓力比求出在不發(fā)生壓縮機效率下降的狀態(tài)中的溫度比的計算器403的一個例子、以及與由檢測出的溫度比之差求出效率下降程度(Λ η)的計算器404的一個例子合并表示的關(guān)系圖。
[0018]圖5作為壓縮機效率下降檢測方法的又一個例子，將由IGV散度以及轉(zhuǎn)數(shù)求出在不發(fā)生壓縮機效率下降的狀態(tài)中的壓縮機出口溫度的計算器403的一個例子、以及由與檢測的溫度之差求出效率下降程度(Λ η)的計算器404的一個例子合并表示的關(guān)系圖。
[0019]圖6是表示涉及本發(fā)明的第I實施方式的控制器的詳細內(nèi)容的方框圖。
[0020]圖7是表示涉及本發(fā)明的第2實施方式的控制器的詳細內(nèi)容的方框圖。
[0021]圖8是表示涉及本發(fā)明的第2實施方式的壓縮機效率下降程度和內(nèi)燃機氣化器目標旋轉(zhuǎn)偏差的關(guān)系的圖。
[0022]圖中:1 一壓縮機，2—燃燒器，3 —高壓葉輪機，4一內(nèi)燃機氣化器，5—動力渦輪(低壓葉輪機)，6—發(fā)電機，100—燃氣輪機吸入的空氣(大氣壓)，101—壓縮空氣(燃燒空氣)，102—燃燒氣體，103 —內(nèi)燃機氣化器廢氣，104—動力渦輪廢氣，200—燃料，301—壓縮機入口空氣溫度(Tl)檢測器，302—壓縮機入口空氣壓力(Pl)檢測器，303—壓縮機出口空氣溫度(Τ2)檢測器，304—壓縮機出口空氣(Ρ2)檢測器，305—內(nèi)燃機氣化器轉(zhuǎn)數(shù)檢測器，306—動力渦輪轉(zhuǎn)數(shù)檢測器，307—壓縮機入口空氣導(dǎo)向葉片，308—燃料供給系統(tǒng)，400—控制器，401?407—計算器，408— I次延遲要素，40—計算器。

【具體實施方式】
[0023](I)第I實施例
[0024]以下，使用附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
[0025]圖1是表示涉及本發(fā)明的第I實施例的雙軸燃氣輪機的整體結(jié)構(gòu)的流程圖。如圖1所示，雙軸燃氣輪機，作為主要結(jié)構(gòu)，由內(nèi)燃機氣化器4和動力渦輪5構(gòu)成。
[0026]這其中的內(nèi)燃機氣化器4，作為主要結(jié)構(gòu)，由以下部件構(gòu)成:壓縮空氣100，產(chǎn)生高壓燃氣用空氣101的壓縮機I ;燃燒由該壓縮機I導(dǎo)入的壓縮空氣101和燃料200，產(chǎn)生燃燒氣體102的燃燒器2 ;通過由該燃燒器2產(chǎn)生的燃燒氣體102驅(qū)動的高壓葉輪機3。壓縮機I與高壓葉輪機3用內(nèi)燃機氣化器的旋轉(zhuǎn)軸11連結(jié)，壓縮機2由高壓葉輪機3驅(qū)動。
[0027]另一方面，動力渦輪(低壓葉輪機)5由來自內(nèi)燃機氣化器的燃燒氣體103驅(qū)動。成為負載的發(fā)電機6通過旋轉(zhuǎn)軸12與動力渦輪5連結(jié)，由動力渦輪5驅(qū)動。并且，內(nèi)燃機氣化器4與動力渦輪5的轉(zhuǎn)數(shù)由控制器400各自獨立地控制。
[0028]在壓縮機I的入口及出口上，分別安裝檢測入口溫度Tl的溫度檢測器301及檢測出口溫度T2的溫度檢測器303、檢測入口壓力Pl的壓力檢測器302及檢測出口壓力P2的壓力檢測器304。另外，在旋轉(zhuǎn)軸11上安裝檢測內(nèi)燃機氣化器4的轉(zhuǎn)數(shù)NI的轉(zhuǎn)數(shù)檢測器305，在旋轉(zhuǎn)軸12上安裝檢測動力渦輪5的轉(zhuǎn)數(shù)N2的轉(zhuǎn)數(shù)檢測器306。
[0029]其次，關(guān)于涉及本實施例的雙軸燃氣輪機的轉(zhuǎn)數(shù)控制進行說明。
[0030]首先，動力渦輪5的轉(zhuǎn)數(shù)通過燃料供給系統(tǒng)308的控制，增減燃料200的流量來控制。發(fā)電機6與其他發(fā)電機獨立的情況下，若電力的消費量增加，則發(fā)電機6及動力渦輪5的轉(zhuǎn)數(shù)下降。因此，基于目標轉(zhuǎn)數(shù)與作為轉(zhuǎn)數(shù)檢測器306測定結(jié)果的實際轉(zhuǎn)數(shù)N2的差，增加燃料200的流量，轉(zhuǎn)數(shù)N2以保持為目標轉(zhuǎn)數(shù)的方式控制。相反，若電力消費量減少，則發(fā)電機6與動力渦輪5的轉(zhuǎn)數(shù)增加。因此，基于目標轉(zhuǎn)數(shù)與實際轉(zhuǎn)數(shù)N2的差，減少燃料200的流量減少，轉(zhuǎn)數(shù)N2以保持為目標轉(zhuǎn)數(shù)的方式控制。
[0031]另一方面,發(fā)電機與其他發(fā)電機一起與電力系統(tǒng)連接的情況下，發(fā)電機6及動力渦輪5的轉(zhuǎn)數(shù)N2與電力系統(tǒng)的頻率一致。因此，動力渦輪5，代替直接控制轉(zhuǎn)數(shù)N2，通過與對發(fā)電機6的輸出指令的增減成比例地增減燃料200的流量來控制。
[0032]其次，關(guān)于內(nèi)燃機氣化器4側(cè)的轉(zhuǎn)數(shù)NI的控制進行說明。燃料流量，如上述由動力渦輪側(cè)的轉(zhuǎn)數(shù)控制來決定，通過該燃料流量的增減，高壓葉輪機3的輸出也增減。相對于此，內(nèi)燃機氣化器4側(cè)，以高壓葉輪機3的輸出與壓縮機I的動力平衡的方式，例如，變更入口導(dǎo)向葉片307的散度來控制。
[0033]具體地說，如圖2所示，伴隨著燃料流量的增加，高壓葉輪機3的輸出也增加，當轉(zhuǎn)數(shù)(圖2的橫軸)增加時，在增加縱軸的入口導(dǎo)向葉片散度的方向上控制起作用，壓縮機的吸入流量增加。通過增加壓縮機的吸入流量從而增加壓縮機動力，使高壓葉輪機3的輸出與壓縮機I的動力取得平衡。
[0034]相反，伴隨著燃料流量的減少，高壓葉輪機3的輸出也減少，當圖2橫軸的轉(zhuǎn)數(shù)下降時，在減少縱軸的入口導(dǎo)向葉片散度的方向上控制起作用，壓縮機的吸入流量減少。通過壓縮機的吸入流量減少而減少壓縮機的動力，能夠使高壓葉輪機3的輸出與壓縮機I的動力平衡。
[0035]并且，在高轉(zhuǎn)數(shù)區(qū)域，例如，如圖2中A所示的實線，通過相對于內(nèi)燃機氣化器4的轉(zhuǎn)數(shù)305，加大壓縮機入口導(dǎo)向葉片307的散度的變化，能進行將轉(zhuǎn)數(shù)以目標轉(zhuǎn)數(shù)大致保持為一定的控制。
[0036]在圖2中，實線A表示未使用考慮了由多年退化而引起的效率下降的轉(zhuǎn)數(shù)的修正的情況(包含不產(chǎn)生多年退化的情況)的運轉(zhuǎn)線，實線B表示使用考慮了由多年退化引起的效率下降的轉(zhuǎn)數(shù)的修正的情況的運轉(zhuǎn)線。并且，Al表示壓縮機I的效率未下降的情況的狀態(tài)，A2及BI表示壓縮機I的效率下降的情況下的狀態(tài)。
[0037]在此，A2未使用考慮了由多年退化而引起的效率下降的轉(zhuǎn)數(shù)的修正，伴隨著由效率下降而引起的壓縮機動力增加，減小壓縮機入口導(dǎo)向葉片307的散度，以使內(nèi)燃機氣化器4的轉(zhuǎn)數(shù)NI與Al的情況相同的方式進行控制。其結(jié)果，流入燃燒器的燃燒空氣的流量減少，燃料濃度增高，有火焰的高溫化而導(dǎo)致NOx排出量增加的趨勢。相對于此，BI通過考慮由多年退化而引起的效率下降地修正轉(zhuǎn)數(shù)的后述的控制，將內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)減小，所以，入口導(dǎo)向葉片307的散度能夠與Al的情況保持相同。由此，能夠抑制流入燃燒器的燃燒空氣的減少，抑制NOx排出量的增加。
[0038]然后，關(guān)于本實施例的雙軸式燃氣輪機所具備的控制器400的詳細內(nèi)容，使用圖3?圖6進行說明。圖6是表示控制器結(jié)構(gòu)的方框圖，圖3?圖5是模式化表示控制器內(nèi)的計算器的輸入輸出的關(guān)系的圖表。
[0039]首先，壓縮機I的入口溫度Tl和出口溫度T2通過熱電偶等的溫度檢測器301、303進行測定，輸入至控制器400中。在計算器401中，例如，輸出溫度比T2/T1。同樣，壓縮機I的入口壓力Pl和出口壓力P2通過壓力電傳器等的壓力檢測器302、304進行測定，輸入至控制器400中。在計算器402中，例如，輸出壓力比P2/P1。該壓力比P2/P1為計算器403的輸入。
[0040]在計算器403中，例如，如圖4中實線所示，將壓力比P2/P1的值作為基礎(chǔ)，輸出壓縮機I的效率未下降的狀態(tài)下的溫度比(C)。并且，通過計算器404，由實際溫度比T2/Tl(Bl)與作為計算器403的輸出的溫度比(C)(壓縮機I的效率未下降的狀態(tài)下的值)的差，計算壓縮機I的效率下降程度Λ η，作為計算器404的輸出。
[0041]其次，在計算器405中，例如，如圖4所示，將效率下降程度Λ η作為基礎(chǔ)，輸出內(nèi)燃機氣化器的目標轉(zhuǎn)數(shù)。具體地說，圖3中的NO是壓縮機I的效率未下降的狀態(tài)下的目標轉(zhuǎn)數(shù)(額定轉(zhuǎn)數(shù))，對應(yīng)效率下降程度Λ η，作為目標轉(zhuǎn)數(shù)，設(shè)定為比NO更小的NB。并且，效率下降程度Λ n為極大的情況下，目標轉(zhuǎn)數(shù)急劇下降，壓縮機I的電涌容限變小。因此，在本實施方式中，為了 △ H為極大的情況下也保持著充足的電涌容限以確?？煽啃?，將目標轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定為下限NL。
[0042]并且，在計算器406中，根據(jù)圖2中所表示的關(guān)系，通過基于目標轉(zhuǎn)數(shù)與實際轉(zhuǎn)數(shù)NI之間的差異，控制入口導(dǎo)向葉片(IGV) 307的散度，能夠使壓縮機I的動力與高壓葉輪機3的輸出平衡，以成為圖2中B的實線上的方式控制內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)NI。另外，在計算器406中輸入目標轉(zhuǎn)數(shù)NB，如圖2所示，高轉(zhuǎn)數(shù)區(qū)域中的目標轉(zhuǎn)數(shù)由于壓縮機的效率下降，由NO的狀態(tài)向NB的狀態(tài)變化。
[0043]在以上的說明中，作為壓縮機I的控制參數(shù)，如圖4所示，利用壓縮機入口的溫度Tl、壓力Ρ1、出口的溫度Τ2、壓力Ρ2，但例如如圖5所示，也可以代替測量壓力比Ρ2/Ρ1，由入口導(dǎo)向葉片(IGV)散度和轉(zhuǎn)數(shù)(NI)的數(shù)據(jù)求出相當于壓力比Ρ2/Ρ1的量。入口導(dǎo)向葉片(IGV)的散度可以用來自控制器400的指令值代替，該控制如上述，以轉(zhuǎn)數(shù)(NI)為基礎(chǔ)而進行，所以，不需要設(shè)置壓力檢測器302、304測定Pl及Ρ2，可簡便地控制。而且，通常，Tl可根據(jù)季節(jié)和時間進行某種程度推斷，通過由溫度檢測器303只測量Τ2，如圖5所示，也能夠簡單地推斷Λ n。
[0044]如上述，本實施例的雙軸燃氣輪機具備:測量壓縮機的控制參數(shù)的機構(gòu)；控制裝置400，其根據(jù)由測量而來的控制參數(shù)計算出的壓縮機I的效率下降程度△ η，將內(nèi)燃機氣化器4的轉(zhuǎn)數(shù)目標值設(shè)定為比不發(fā)生壓縮機I效率下降的情況的目標轉(zhuǎn)數(shù)NO更小的值，基于設(shè)定的上述目標轉(zhuǎn)數(shù)NB與實際轉(zhuǎn)數(shù)NI的差異，控制內(nèi)燃機氣化器4的轉(zhuǎn)數(shù)NI。并且，根據(jù)具備這樣結(jié)構(gòu)的本實施例的雙軸燃氣輪機，即使在壓縮機葉片中附著吸入空氣中的污垢等而導(dǎo)致效率下降的情況下，也不會發(fā)生入口導(dǎo)向葉片(IGV)散度變得過小的情況，所以，能夠適當?shù)乇３秩紵?中的燃料200和燃燒空氣101的比例，可抑制NOx排出量的增加。
[0045]另外，作為控制參數(shù)的的測量機構(gòu)，包含壓縮機出口的空氣溫度T2的檢測機構(gòu)303，不僅如此，由于包含壓縮機入口的空氣溫度Tl的檢測機構(gòu)301、壓縮機入口的壓力Pl的檢測機構(gòu)302、壓縮機出口的空氣壓力P2的檢測機構(gòu)304中的任一個或全部，能夠把握壓縮機I出口溫度T2和風量，所以，可更加準確地把握構(gòu)成雙軸燃氣輪機的壓縮機I的效率下降程度Λ η，可為高可靠性的控制，能夠有效地抑制NOx排出量的增加。
[0046]另外，作為控制參數(shù)的測量機構(gòu)，包含壓縮機出口的空氣溫度Τ2的檢測機構(gòu)303，不僅如此，即使在包含壓縮機的入口導(dǎo)向葉片307的散度的檢測機構(gòu)、內(nèi)燃機氣化器4的轉(zhuǎn)數(shù)NI的檢測機構(gòu)305、及上述壓縮機出口的空氣壓力Ρ2的檢測機構(gòu)304中的任一個或者全部的情況下，也能夠把握壓縮機I的出口空氣溫度Τ2和風量，所以，更準確地把握構(gòu)成雙軸燃氣輪機的壓縮機I的效率下降程度△ Π，可為高可靠性的控制，能夠有效地抑制NOx排出量的增加。
[0047]另外，將下限NL設(shè)定為考慮了效率下降程度Λ η的轉(zhuǎn)數(shù)目標值，所以，在本實施例中的雙軸燃氣輪機中，即使在△ Π為極大值的情況下，也能夠保持充足的電涌容限，能夠確?？刂频目煽啃?。
[0048](2)第2實施例
[0049]其次，關(guān)于本發(fā)明的第2實施例，在圖7及圖8中表示進行說明。
[0050]與對應(yīng)的圖6及圖3所表示的第I實施例不同點在于:插入一次延遲要素408，減小由考慮效率下降程度△ n的控制引起的目標轉(zhuǎn)數(shù)的時間變化率。
[0051]圖7中的計算器407輸入作為計算器404的輸出的效率下降程度Λ η，計算內(nèi)燃機氣化器的目標轉(zhuǎn)數(shù)的偏差量并輸出。使用圖8說明具體例子。
[0052]首先，在壓縮機效率未下降的情況下(Al)，使內(nèi)燃機氣化器目標轉(zhuǎn)數(shù)與在圖3中的NO —致，所以，偏差如圖8所示計算出為O。當在壓縮機葉片上附著污垢時，效率下降程度Λ η的值變大,對應(yīng)于此，目標轉(zhuǎn)數(shù)偏差Δ N的絕對值變大。效率下降程度Δ n為極大值的情況下，當過度降低目標轉(zhuǎn)數(shù)時，壓縮機I的電涌容限變小，所以，將下限-Λ NL設(shè)定為目標轉(zhuǎn)數(shù)偏差，以即使在效率下降程度Λ n為極大值的情況下，目標轉(zhuǎn)數(shù)也不低于下限NL的方式設(shè)定。
[0053]其次，在I次延遲要素408中，向目標轉(zhuǎn)數(shù)偏差Λ N的變化施加I次延遲，作為目標轉(zhuǎn)數(shù)偏差ΛΝ'，輸入至計算器409。在計算器409中，由作為I次延遲要素408的輸出的目標轉(zhuǎn)數(shù)偏差ΛΝ'與基準目標轉(zhuǎn)數(shù)NO的和求出實際目標轉(zhuǎn)數(shù)。由此，如圖2所示，高轉(zhuǎn)數(shù)區(qū)域中的目標轉(zhuǎn)數(shù)從NO變化為考慮了壓縮機效率下降程度△ η的目標轉(zhuǎn)數(shù)NB，運轉(zhuǎn)線從實線A向?qū)嵕€B變化。
[0054]另外，在計算器409中，根據(jù)圖2所示的關(guān)系，通過基于內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)NI (305)與目標轉(zhuǎn)數(shù)NB的關(guān)系，控制入口導(dǎo)向葉片(IGV) 307的散度，使壓縮機I的動力與高壓葉輪機3的輸出平衡，以成為圖2中的B線上的方式控制轉(zhuǎn)數(shù)NI。并且，在這些控制中，以不施加延遲要素，由此，轉(zhuǎn)數(shù)目標值的控制的時間常數(shù)變大的方式設(shè)定。
[0055]如此，將轉(zhuǎn)數(shù)目標值的控制的時間常數(shù)變大的優(yōu)點如下。
[0056]在第I實施例的計算器406中，以內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)NI為基礎(chǔ)控制入口導(dǎo)向葉片(IGV)的散度，這種控制的時間常數(shù)依存于轉(zhuǎn)數(shù)檢測的速度與入口導(dǎo)向葉片驅(qū)動的速度，為數(shù)秒左右的等級。另外，根據(jù)該控制，在IGV散度變化的情況下，作為由控制參數(shù)測量機構(gòu)進行的測量對象，例舉的溫度、壓力、轉(zhuǎn)數(shù)、IGV散度等的值也變化。另一方面，壓縮機的多年退化從數(shù)周至數(shù)月的等級顯著化，為了防止不由多年退化引起的狀態(tài)量的變化影響轉(zhuǎn)數(shù)目標值的控制使得控制不穩(wěn)定(波動等)，需要控制設(shè)定值的微量調(diào)整。
[0057]對于此，如第2實施例，通過向效率下降程度的輸出值施加I次延遲，控制轉(zhuǎn)數(shù)目標值，能夠比基于實際轉(zhuǎn)數(shù)NI與目標轉(zhuǎn)數(shù)NB之間差異進行的轉(zhuǎn)數(shù)控制的時間常數(shù)增大根據(jù)效率下降程度△ η變更轉(zhuǎn)數(shù)目標值的控制的時間常數(shù)，能夠提高內(nèi)燃機氣化器4的轉(zhuǎn)數(shù)控制的穩(wěn)定性。
[0058]另外，通過內(nèi)燃機氣化器4的轉(zhuǎn)數(shù)控制的穩(wěn)定性的提高，流入燃燒器中的燃燒空氣101的流量也穩(wěn)定，所以，能夠穩(wěn)定地將燃料200與燃燒空氣101的比例保持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，能夠更加有效地抑制NOx排出量的增加。
[0059]如此，根據(jù)在各實施例中說明的雙軸燃氣輪機，在由多年退化引起的壓縮機的效率下降時，也能夠維持動力渦輪的輸出且抑制由燃燒器排出的NOx的增加。
【權(quán)利要求】
1.一種雙軸燃氣輪機，其具備:內(nèi)燃機氣化器，該內(nèi)燃機氣化器具有在空氣吸入部具備入口導(dǎo)向葉片的壓縮機、燃燒在上述壓縮機中被壓縮的空氣與燃料并產(chǎn)生燃燒氣體的燃燒器、以及通過來自上述燃燒器的燃燒氣體旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動上述壓縮機的高壓葉輪機；以及動力渦輪，該動力渦輪通過來自上述高壓葉輪機的廢氣旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動負載設(shè)備，該雙軸燃氣輪機的特征在于， 具備: 測量上述壓縮機的控制參數(shù)的機構(gòu)；以及 控制裝置，該控制裝置根據(jù)由測量的上述控制參數(shù)而計算出的上述壓縮機的效率下降的程度，將上述內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)目標值設(shè)定為比未產(chǎn)生上述壓縮機的效率下降的情況下的目標轉(zhuǎn)數(shù)小的值，并基于設(shè)定的上述目標轉(zhuǎn)數(shù)與實際轉(zhuǎn)數(shù)的差異，控制上述內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸燃氣輪機，其特征在于， 上述控制參數(shù)測量機構(gòu)包含上述壓縮機出口的空氣溫度的檢測機構(gòu)， 另外，還包含上述壓縮機入口的空氣溫度、壓力、上述壓縮機出口的空氣壓力的檢測機構(gòu)中的任一個或者全部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸燃氣輪機，其特征在于， 上述控制參數(shù)測量機構(gòu)包含上述壓縮機出口的空氣溫度的檢測機構(gòu)， 并且，還包含上述壓縮機的入口導(dǎo)向葉片的散度、上述內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)、以及上述壓縮機出口的空氣壓力的檢測機構(gòu)中的任一個或者全部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸燃氣輪機，其特征在于， 將下限值設(shè)定為考慮了上述壓縮機的效率下降的程度的轉(zhuǎn)數(shù)目標值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸燃氣輪機，其特征在于， 根據(jù)上述壓縮機的效率下降的程度改變轉(zhuǎn)數(shù)目標值的控制的時間常數(shù)設(shè)定為比基于實際轉(zhuǎn)數(shù)與目標轉(zhuǎn)數(shù)的差異而進行的上述內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)控制的時間常數(shù)大。
6.一種雙軸燃氣輪機的運轉(zhuǎn)方法，該雙軸燃氣輪機具備:內(nèi)燃機氣化器，該內(nèi)燃機氣化器具有在空氣吸入部具備入口導(dǎo)向葉片的壓縮機、燃燒在上述壓縮機中被壓縮的空氣與燃料并產(chǎn)生燃燒氣體的燃燒器、以及通過來自上述燃燒器的燃燒氣體旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動上述壓縮機的高壓葉輪機；以及動力渦輪，該動力渦輪通過來自上述高壓葉輪機的廢氣旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動負載設(shè)備，該雙軸燃氣輪機的運轉(zhuǎn)方法的特征在于， 根據(jù)上述壓縮機的效率下降的程度，將上述內(nèi)燃機氣化器的轉(zhuǎn)數(shù)目標值設(shè)定為比未產(chǎn)生上述壓縮機的效率下降的情況下的目標轉(zhuǎn)數(shù)小的值。
【文檔編號】F02C3/10GK104420991SQ201410413189
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】小金澤知己, 高橋康雄 申請人:三菱日立電力系統(tǒng)株式會社