專利名稱：壓縮機(jī)的控制裝置及具有該裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)氣體燃料等進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)的控制裝置及具有該裝置的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
以往，提出了一種燃?xì)廨啓C(jī)用氣體燃料供給裝置，其是為使氣體燃料用壓縮機(jī)的排出壓力保持在設(shè)定范圍內(nèi)而具備用于調(diào)節(jié)向燃?xì)廨啓C(jī)的氣體燃料供給量的控制機(jī)構(gòu)的燃?xì)廨啓C(jī)用氣體燃料供給裝置，其特征在于，上述控制機(jī)構(gòu)由以下機(jī)構(gòu)形成PI運(yùn)算部，其對(duì)來自用于檢測(cè)上述排出壓力的壓力檢測(cè)器的信號(hào)進(jìn)行比例、積分運(yùn)算，并輸出旁通閥操作信號(hào)，該旁通閥操作信號(hào)在該信號(hào)比設(shè)定值低時(shí)，減小旁通閥的開度，另一方面，在該信號(hào)比上述設(shè)定值高時(shí)，增大上述開度；第1運(yùn)算電路，其檢測(cè)上述燃?xì)廨啓C(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，并基于該檢測(cè)速度，將來自燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)速器的調(diào)速閥操作信號(hào)設(shè)為輸入信號(hào)，并輸出該閥開度越大、越將氣體燃料消耗量設(shè)為大的燃料信號(hào)，上述燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)速器用于調(diào)節(jié)設(shè)置在向燃?xì)廨啓C(jī)的燃料供給流路上的燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)速閥的開度；第2運(yùn)算電路，其將該燃料信號(hào)設(shè)為輸入信號(hào)，將相加在上述閥操作信號(hào)上的輸出信號(hào)設(shè)為上述氣體燃料消耗量越大、使上述旁通閥的開度越小的閥操作信號(hào)。(例如，專利文獻(xiàn)1)專利文獻(xiàn)1特許第3137498號(hào)公報(bào)但是，不管向壓縮機(jī)供給的氣體燃料的壓縮狀態(tài)(壓縮機(jī)吸入側(cè)溫度、壓力、氣體比重或吸入側(cè)壓力和排出側(cè)壓力的壓力差)，由于氣體燃料的供給源的種類(天然氣井或天然氣罐)以及與氣體燃料供給源并列連接的其他的天然氣需求地的使用狀況、季節(jié)、晝夜的氣溫變化而進(jìn)行各種變化，都不能與該變化對(duì)應(yīng)，作為氣體燃料供給裝置，響應(yīng)性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于解決這種現(xiàn)有的構(gòu)成所具有的問題的發(fā)明，其目的在于提供一種相對(duì)于氣體的壓縮狀態(tài)(壓縮機(jī)吸入側(cè)溫度、壓力、氣體比重或吸入側(cè)壓力和排出側(cè)壓力的壓力差)的變動(dòng)，響應(yīng)性好的壓縮機(jī)的控制裝置。
針對(duì)上述問題點(diǎn)，本發(fā)明通過以下各方法來解決問題。
(1)第1種方法的壓縮機(jī)的控制裝置，其控制向散熱器上下貯水箱供給氣體的壓縮機(jī)，其特征在于，具備壓力設(shè)定器，其用于設(shè)定所述散熱器上下貯水箱的壓力；壓力調(diào)節(jié)器，其對(duì)由所述壓力設(shè)定器設(shè)定的供給壓力設(shè)定值、和由檢測(cè)所述散熱器上下貯水箱的壓力的散熱器上下貯水箱壓力計(jì)測(cè)量出的供給壓力測(cè)量值進(jìn)行比較，以運(yùn)算與壓力差對(duì)應(yīng)的壓力操作值；壓縮狀態(tài)修正器，其針對(duì)從外部輸入的負(fù)載指令值，進(jìn)行測(cè)量氣體的壓縮狀態(tài)并根據(jù)測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的修正，以計(jì)算修正后的負(fù)載指令值；指令值函數(shù)發(fā)生器，其輸入由所述壓縮狀態(tài)修正器運(yùn)算出的修正后的負(fù)載指令值并對(duì)閥操作值進(jìn)行運(yùn)算；開度指令加法器，其將所述壓力操作值作為修正操作值并與由所述指令值函數(shù)發(fā)生器運(yùn)算出的閥操作值進(jìn)行加法運(yùn)算，以計(jì)算閥操作修正值；流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器，其在輸入由所述開度指令加法器運(yùn)算出的閥操作修正值的同時(shí)，當(dāng)所述閥操作修正值為規(guī)定值以上時(shí)，對(duì)隨著所述閥操作修正值的增大而增加的流量調(diào)整開度指令值進(jìn)行運(yùn)算，并將此作為操作信號(hào)向所述壓縮機(jī)的流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)輸出；再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器，其在接收由所述開度指令加法器運(yùn)算出的所述閥操作修正值的同時(shí)，當(dāng)所述閥操作修正值小于所述規(guī)定值時(shí)，對(duì)隨著所述閥操作修正值的增大而減小的再循環(huán)閥開度指令值進(jìn)行運(yùn)算，并作為安裝于連接所述壓縮機(jī)的排出側(cè)和吸入側(cè)的再循環(huán)線之間的再循環(huán)閥的控制信號(hào)而產(chǎn)生。
(2)第2種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1種方法所述的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)入口側(cè)的入口氣體溫度計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述入口氣體溫度計(jì)測(cè)量的入口溫度測(cè)量值增減所述負(fù)載指令值，并算出所述修正后的負(fù)載指令值。
(3)第3種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1種方法所述的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)入口側(cè)的氣體比重計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述氣體比重計(jì)測(cè)量的氣體的比重測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值，并算出所述修正后的負(fù)載指令值。
(4)第4種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1種方法所述的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)入口側(cè)的入口氣體壓力計(jì)以及設(shè)置在出口側(cè)的出口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，并基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值和由出口氣體壓力計(jì)測(cè)量的出口壓力測(cè)量值的壓力比來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
(5)第5種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1種方法所述的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)入口側(cè)的入口氣體溫度計(jì)以及氣體比重計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述入口氣體溫度計(jì)測(cè)量的入口溫度測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，并基于由所述氣體比重計(jì)測(cè)量的氣體的比重測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
(6)第6種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1種方法所述的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的入口氣體溫度計(jì)以及入口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)的同時(shí)，并由設(shè)置在出口側(cè)的出口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述入口氣體溫度計(jì)測(cè)量的入口溫度測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值，并基于所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值和由出口氣體壓力計(jì)測(cè)量的氣體的出口壓力測(cè)量值的壓力比來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
(7)第7種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1種方法所述的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的氣體比重計(jì)以及入口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)的同時(shí)，并由設(shè)置在出口側(cè)的出口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述氣體比重計(jì)測(cè)量的氣體的比重測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值，并基于所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的氣體壓力測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值和由出口氣體壓力計(jì)測(cè)量的氣體的出口壓力測(cè)量值的壓力比來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
(8)第8種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1種方法所述的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的入口氣體溫度計(jì)、入口氣體壓力計(jì)以及氣體比重計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)的同時(shí)，并由設(shè)置在出口側(cè)的出口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由入口氣體溫度計(jì)測(cè)量的入口溫度測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值、基于由所述氣體比重計(jì)測(cè)量的氣體的比重測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值、基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值和由出口氣體壓力計(jì)測(cè)量的氣體的出口壓力測(cè)量值的壓力比來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
(9)第9種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1至第8種的任一方法中所述的控制裝置，其特征在于，具備加法器，其對(duì)從所述壓力調(diào)節(jié)器輸入的所述壓力操作值和由供給線路流量計(jì)測(cè)量的供給流量測(cè)量值進(jìn)行加法運(yùn)算，并輸出壓力操作修正值；流量調(diào)節(jié)器，其根據(jù)所述壓力操作修正值和由散熱器上下貯水箱供給線路流量計(jì)測(cè)量的水箱供給流量測(cè)量值之差來運(yùn)算所述修正操作值；所述開度指令加法器對(duì)由所述指令值函數(shù)發(fā)生器運(yùn)算的所述閥操作值和從所述流量調(diào)節(jié)器輸入的所述修正操作值進(jìn)行加法運(yùn)算，以算出所述閥操作修正值。
(10)第10種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1至第9種的任一方法中所述的控制裝置，其特征在于，所述流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)是被設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口處的入口導(dǎo)流葉片。
(11)第11種方法的壓縮機(jī)的控制裝置是所述第1至第9種的任一方法中所述的控制裝置，其特征在于，所述流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)是使所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)的原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制器。
(12)第12種方法的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電成套設(shè)備，其特征在于，具備連接在氣體供給源的氣體供給線路；連接在所述氣體供給線路上的壓縮機(jī)吸入線路；安裝于所述壓縮機(jī)吸入線路之間的入口導(dǎo)流葉片；在所述壓縮機(jī)吸入線路上連接入口側(cè)的壓縮機(jī)；驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)的原動(dòng)機(jī)；連接在所述壓縮機(jī)的出口側(cè)的壓縮機(jī)排出線路；連接所述壓縮機(jī)排出線路和所述氣體供給線路的再循環(huán)線路；安裝于所述再循環(huán)線路之間的再循環(huán)閥；連接在所述壓縮機(jī)排出線路上的散熱器上下貯水箱供給線路；在所述散熱器上下貯水箱供給線路上連接入口側(cè)的散熱器上下貯水箱；連接在所述散熱器上下貯水箱的出口側(cè)的燃?xì)廨啓C(jī)供給線路；連接在所述燃?xì)廨啓C(jī)供給線路上并用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)；和所述第1至第11種的任一方法中所記載的壓縮機(jī)的控制裝置。
技術(shù)方案范圍所記載的各技術(shù)方案的發(fā)明采用了上述(1)～(12)所記載的各方法，由于由從外部輸入的負(fù)載指令值來測(cè)量氣體的壓縮狀態(tài)(壓縮機(jī)吸入側(cè)溫度、壓力、氣體比重或吸入側(cè)壓力和排出側(cè)壓力的壓力差的至少某一項(xiàng))，并根據(jù)測(cè)量值進(jìn)行增減上述負(fù)載指令值的補(bǔ)正，所以可以改善針對(duì)氣體的壓縮狀態(tài)的變動(dòng)的控制性。


圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的氣體燃料壓縮供給線路以及壓縮機(jī)的控制裝置的框圖。
圖2是圖1的壓縮狀態(tài)修正器的詳細(xì)框圖，(A)是表示壓縮狀態(tài)修正器的第一例的控制框圖，(B)是表示第二例的控制框圖。
圖3是以圖2的溫度函數(shù)發(fā)生器的入口溫度測(cè)量值和入口溫度修正系數(shù)之間的關(guān)系為示例的曲線圖。
圖4是以圖2的壓力函數(shù)發(fā)生器的入口壓力測(cè)量值和入口壓力修正系數(shù)之間的關(guān)系為示例的曲線圖。
圖5是以圖2的壓力比函數(shù)發(fā)生器的壓力比率和壓力比修正系數(shù)之間的關(guān)系為示例的曲線圖。
圖6是以圖2的氣體比重函數(shù)發(fā)生器的比重測(cè)量值和比重修正系數(shù)之間的關(guān)系為示例的曲線圖。
圖7是以通過圖2的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器的入口壓力測(cè)量值而使流量調(diào)整開度指令發(fā)生變化時(shí)的閥操作修正值和流量調(diào)整開度指令值之間的關(guān)系為示例的曲線圖。
圖8是將閥操作值作為參數(shù)而例示圖1的指令值函數(shù)發(fā)生器的修正后的負(fù)載指令值和供給壓力設(shè)定值之間的關(guān)系的特性圖。
圖9是以圖1的指令值函數(shù)發(fā)生器修正后的負(fù)載指令值和閥操作值之間的關(guān)系為示例的曲線圖。
圖10是以圖1的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器的閥操作修正值和流量調(diào)整開度指令值的函數(shù)為示例的曲線圖。
圖11是圖1的再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器的閥操作修正值和再循環(huán)閥開度指令值的函數(shù)為示例的曲線圖。
圖12是以圖1的排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器的流量調(diào)整開度指令值和排出流量設(shè)定值的函數(shù)為示例的曲線圖。
圖13是表示圖1的排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器的抗浪涌控制線的IGV開度和流量設(shè)定值的關(guān)系的圖。
圖14是以壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速作為參數(shù)而例示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的排出流量和排出壓力之間的關(guān)系的特性圖。
圖15是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的氣體燃料壓縮供給線路以及壓縮機(jī)的控制裝置的框圖。
圖16是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的氣體燃料壓縮供給線路以及壓縮機(jī)的控制裝置的框圖。
圖中1-壓縮機(jī)，2-原動(dòng)機(jī)，3-燃?xì)廨啓C(jī)，4-發(fā)電機(jī)，5-氣體燃料供給源，6-氣體燃料供給線路，7-壓縮機(jī)吸入線路，8-壓縮機(jī)排除線路，9-再循環(huán)線路，10-散熱器上下貯水箱供給線路，11-燃?xì)廨啓C(jī)供給線路，12-散熱器上下貯水箱，13-IGV(入口導(dǎo)流葉片)，14-再循環(huán)閥，15-止回閥，16-斷流閥，20-入口氣體溫度計(jì)，21-入口氣體壓力計(jì)，22-氣體比重計(jì)，23-出口氣體壓力計(jì)，24-出口氣體流量計(jì)，25-散熱器上下貯水箱供給線路流量計(jì)，26-散熱器上下貯水箱壓力計(jì)，27-燃?xì)廨啓C(jī)供給線路流量計(jì)，28-轉(zhuǎn)速表，30-壓縮機(jī)的控制裝置，31-壓縮狀態(tài)修正器，32-指令值函數(shù)發(fā)生器，33-開度指令加法器，34-流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器，35-再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器，36-高位選擇器，37-排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器，38-流量調(diào)節(jié)器，40-壓力設(shè)定器，41-壓力調(diào)節(jié)器，42-加法器，43-流量調(diào)節(jié)器，50-燃?xì)廨啓C(jī)控制監(jiān)視裝置，51-溫度函數(shù)發(fā)生器，52-壓力函數(shù)發(fā)生器，53-除法器，54-壓力比函數(shù)發(fā)生器，55-氣體比重函數(shù)發(fā)生器，56a、56b、56c、56d-乘法器，56e、56f、56g、56h-加法器，60-轉(zhuǎn)速控制器，PV1-渦輪機(jī)供給壓力測(cè)量值，PV2-排出流量測(cè)量值，PV3-燃?xì)廨啓C(jī)供給流量測(cè)量值，PV4-水箱供給流量測(cè)量值，PV5-入口溫度測(cè)量值，PV6-入口壓力測(cè)量值，PV7-比重測(cè)量值，PV8-出口壓力測(cè)量值，R1-入口溫度修正系數(shù)，R1a-入口溫度修正負(fù)載率，R2-入口壓力修正系數(shù)，R2a-入口壓力修正負(fù)載率，R3-壓力比修正系數(shù)，R3a-壓力比修正負(fù)載率，R4-比重修正系數(shù)，R4a-比重修正負(fù)載率，SV0-負(fù)載指令值，SV1-修正后的負(fù)載指令值，SV2-供給壓力設(shè)定值，MV2-閥操作值，MV3-修正操作值，MV4-閥操作修正值，MV5-流量調(diào)整開度指令值，MV6-排出流量設(shè)定值，MV7-排出流量操作值，MV8-再循環(huán)閥開度指令值，MV9-壓力操作值，MV10-壓力操作修正值。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)圖1～圖16對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1～圖13是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的圖，圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的氣體燃料壓縮供給線路以及壓縮機(jī)的控制裝置的框圖。圖2是圖1的壓縮狀態(tài)修正器的詳細(xì)框圖，(A)是表示壓縮狀態(tài)修正器的第一例的控制框圖，(B)表示第二例的控制框圖。圖3是以圖2的溫度函數(shù)發(fā)生器的入口溫度測(cè)量值和入口溫度修正系數(shù)之間的關(guān)系為示例的曲線圖。圖4是以圖2的壓力函數(shù)發(fā)生器的入口壓力測(cè)量值和入口壓力修正系數(shù)之間的關(guān)系為示例的曲線圖。圖5是以圖2的壓力比函數(shù)發(fā)生器的壓力比率和壓力比修正系數(shù)之間的關(guān)系為示例的曲線圖。圖6是以圖2的氣體比重函數(shù)發(fā)生器的比重測(cè)量值和比重修正系數(shù)之間的關(guān)系為示例的曲線圖。
圖7是以通過圖1的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器的入口壓力測(cè)量值而使流量調(diào)整開度指令發(fā)生變化時(shí)的閥操作修正值和流量調(diào)整開度指令值之間的關(guān)系為示例的曲線圖。
圖8是將閥操作值作為參數(shù)而例示了圖1的指令值函數(shù)發(fā)生器的修正后的負(fù)載指令值和供給壓力設(shè)定值之間的關(guān)系的特性圖。圖9是以圖1的指令值函數(shù)發(fā)生器修正后的負(fù)載指令值和閥操作值之間的關(guān)系為示例的曲線圖。
圖10是以圖1的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器的閥操作修正值和流量調(diào)整開度指令值的函數(shù)為示例的曲線圖。圖11是圖1的再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器的閥操作修正值和再循環(huán)閥開度指令值的函數(shù)為示例的曲線圖。圖12是以圖1的排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器的流量調(diào)整開度指令值和排出流量設(shè)定值的函數(shù)為示例的曲線圖。圖13是表示圖1的排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器的抗浪涌控制線路(anti-surge control line)的IGV開度和流量設(shè)定值的關(guān)系的圖。
如圖1所示，在氣體燃料供給源5上，經(jīng)由氣體燃料供給線路(管道)6、作為調(diào)整氣體燃料的流入的流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)的入口導(dǎo)流葉片(inlet guidevane或入口導(dǎo)向葉片。以下稱作“IGV”)13以及壓縮機(jī)吸入線路(管道)7，連接有壓縮機(jī)1的吸入口。
另外，由氣體燃料供給源5供給的氣體燃料的各條件(流體溫度、入口流體壓力、流體比重等)根據(jù)氣體燃料供給源5的種類(天然氣井或天然氣罐)、與氣體燃料供給源5并列連接的其他天然氣需求地的使用情況、季節(jié)、晝夜的氣溫變化而發(fā)生各種各樣的變化。
此外，壓縮機(jī)1的旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由省略圖示的離合器(clutch)而連接在蒸汽輪機(jī)、電動(dòng)馬達(dá)等原動(dòng)機(jī)(motor)2上。
壓縮機(jī)1的排出口經(jīng)由壓縮機(jī)排出線路(管道)8、止回閥15、斷流閥16、散熱器上下貯水箱供給線路(管道)10，連接在散熱器上下貯水箱12的入口上。
散熱器上下貯水箱12的出口經(jīng)由燃?xì)廨啓C(jī)供給線路(管道)11連接在燃?xì)廨啓C(jī)3上。
燃?xì)廨啓C(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由省略圖示的離合器等連接在發(fā)電機(jī)4上。
另外，在燃?xì)廨啓C(jī)3的氣體入口上配置有省略圖示的調(diào)節(jié)器(流量調(diào)節(jié)閥)，該調(diào)節(jié)器根據(jù)被要求的負(fù)載而對(duì)氣體燃料的導(dǎo)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
而且，壓縮機(jī)排出線路8和氣體燃料供給線路6通過介有再循環(huán)閥(被稱為回流閥或RCV(Recycle Valve))14的再循環(huán)線路(被稱作回流管道或旁通管道)9而連接。
另外，在再循環(huán)線路9內(nèi)流動(dòng)的氣體燃料由壓縮機(jī)1壓縮而變成高溫。
而且，雖然在再循環(huán)線路9內(nèi)安裝有省略圖示的冷卻器，但在氣體燃料的流量急劇變化時(shí)，不能充分地進(jìn)行冷卻，這也成為在壓縮機(jī)吸入線路7內(nèi)流動(dòng)的氣體燃料的溫度上升的一個(gè)原因。
進(jìn)而，再循環(huán)閥14也具有抗浪涌控制功能，并具有在壓縮機(jī)1進(jìn)入浪涌狀態(tài)時(shí)為了迅速地脫離該狀態(tài)而打開、以降低排出壓力的功能。
為此，再循環(huán)閥14使用與IGV13相比，響應(yīng)性、控制精度優(yōu)良的裝置。
在上述構(gòu)成中，由氣體燃料供給源5供給的氣體燃料經(jīng)由氣體燃料供給線路6、IGV13以及壓縮機(jī)吸入線路7，由壓縮機(jī)1吸引并壓縮。
由壓縮機(jī)1壓縮過的氣體燃料經(jīng)由壓縮機(jī)排出線路8、止回閥15、斷流閥16以及散熱器上下貯水箱供給線路10，而被貯存在散熱器上下貯水箱12內(nèi)。
該散熱器上下貯水箱12具有緩和氣體燃料的急劇的壓力、流量等的變動(dòng)的功能。
而且，散熱器上下貯水箱12內(nèi)的氣體燃料經(jīng)由燃?xì)廨啓C(jī)供給線路11向驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)4的燃?xì)廨啓C(jī)3供給，并在此燃燒。
另外，在壓縮機(jī)吸入線路7上安裝有測(cè)量向壓縮機(jī)1供給氣體燃料的溫度并輸出入口溫度測(cè)量值PV5的輸入氣體溫度計(jì)20、測(cè)量壓力并輸出入口壓力測(cè)量值PV6的入口氣體壓力計(jì)21、以及測(cè)量比重并輸出比重測(cè)量值PV7的氣體比重計(jì)22。
在壓縮機(jī)排出線路8上安裝有測(cè)量從壓縮機(jī)1排出的氣體燃料的壓力并輸出出口壓力測(cè)量值PV8的出口氣體壓力計(jì)23、以及測(cè)量流量并輸出排出流量測(cè)量值PV2的出口氣體流量計(jì)24。
另外，在散熱器上下貯水箱供給線路10上安裝有測(cè)量向散熱器上下貯水箱12供給氣體燃料的供給量并輸出水箱供給流量測(cè)量值PV4的散熱器上下貯水箱供給線路流量計(jì)25。
在散熱器上下貯水箱12或散熱器上下貯水箱供給線路10的散熱器上下貯水箱12附近，安裝有檢測(cè)散熱器上下貯水箱12內(nèi)的氣體燃料的壓力并輸出渦輪機(jī)供給壓力測(cè)量值PV1的散熱器上下貯水箱壓力計(jì)26。
在燃?xì)廨啓C(jī)供給線路11上安裝有測(cè)量向燃?xì)廨啓C(jī)3供給的氣體燃料的流量并輸出燃?xì)廨啓C(jī)供給流量測(cè)量值PV3的燃?xì)廨啓C(jī)供給線路流量計(jì)27。
在燃?xì)廨啓C(jī)3的運(yùn)行時(shí)，上述入口氣體溫度計(jì)20、入口氣體壓力計(jì)21、氣體比重計(jì)22、出口氣體壓力計(jì)23、出口氣體流量計(jì)24、散熱器上下貯水箱供給線路流量計(jì)25、散熱器上下貯水箱壓力計(jì)26、燃?xì)廨啓C(jī)供給線路流量計(jì)27中的測(cè)量值經(jīng)由信號(hào)電線向壓縮機(jī)的控制裝置30輸出。
另一方面，從燃?xì)廨啓C(jī)控制監(jiān)視裝置50向壓縮機(jī)的控制裝置30的壓縮狀態(tài)修正器31輸入燃?xì)廨啓C(jī)3所需的氣體燃料的排出流量的負(fù)載指令值SV0。
而且，由上述各測(cè)量機(jī)器或各操作盤輸出的各測(cè)量值、或輸出信號(hào)不言而喻被變換為一般使用的規(guī)定電信號(hào)。
另外，雖然壓縮機(jī)的控制裝置30被設(shè)置成和燃?xì)廨啓C(jī)控制監(jiān)視裝置50一體或單獨(dú)設(shè)置的計(jì)算機(jī)的方式，壓縮機(jī)的控制裝置30內(nèi)的各函數(shù)發(fā)生器、運(yùn)算器等被設(shè)置成實(shí)行該等的程序、序列塊(sequence block)或存儲(chǔ)器的方式，但并未限于此，也可以通過每個(gè)電路而構(gòu)成。
首先，基于圖2，對(duì)壓縮機(jī)的控制裝置30的壓縮狀態(tài)修正器31中的運(yùn)算內(nèi)容進(jìn)行說明。
在運(yùn)行時(shí)，即使負(fù)載指令值SV0相同，由于氣體燃料的壓縮狀態(tài)(流體溫度、入口流體壓力、流體比重、出口流體壓力等)，向燃?xì)廨啓C(jī)3的氣體燃料供給量也會(huì)發(fā)生較大變動(dòng)。
因此，該被輸入的負(fù)載指令值SV0在壓縮機(jī)的控制裝置30內(nèi)的壓縮狀態(tài)修正器31中進(jìn)行下面的修正，以便即使壓縮狀態(tài)變化，燃?xì)廨啓C(jī)3的燃燒也不發(fā)生變動(dòng)。
即，壓縮狀態(tài)修正器31根據(jù)氣體燃料的壓縮狀態(tài)(流體溫度、入口流體壓力、流體比重、出口流體壓力等)來進(jìn)行增減負(fù)載指令值SV0的修正。
如圖2A所示，在壓縮狀態(tài)修正器31中，從設(shè)置在壓縮機(jī)吸入線路7的入口氣體溫度計(jì)20向溫度函數(shù)發(fā)生器51輸入氣體燃料的入口溫度測(cè)量值PV5。
然后，在溫度函數(shù)發(fā)生器51通過圖3所示的函數(shù)，對(duì)隨著入口溫度測(cè)量值PV5變高而變高的入口溫度修正系數(shù)R1進(jìn)行運(yùn)算，并向乘法器56a輸出。
另外，如圖3所示，溫度函數(shù)發(fā)生器51中的變換函數(shù)是如下的變換函數(shù)，即入口溫度測(cè)量值PV5是預(yù)先設(shè)定了的規(guī)定(基準(zhǔn))溫度(例如攝氏15℃，即絕對(duì)溫度288°)時(shí)，入口溫度修正系數(shù)以1.0的點(diǎn)為基準(zhǔn)，入口溫度修正系數(shù)R1與絕對(duì)溫度大致成比例地增加。
從配置在壓縮機(jī)吸入線路7的入口氣體壓力計(jì)21向壓力函數(shù)發(fā)生器52輸入氣體燃料的入口壓力測(cè)量值PV6。
然后，壓力函數(shù)發(fā)生器52比較預(yù)先設(shè)定了的規(guī)定(基準(zhǔn))壓力(例如22BarG)和入口壓力測(cè)量值PV6，對(duì)與圖4所示的入口壓力測(cè)量值PV6成比例地變低的入口壓力修正系數(shù)R2進(jìn)行運(yùn)算，并向乘法器56a輸出。
上述入口壓力測(cè)量值PV6也被輸入到除法器53。
另外，從設(shè)置在壓縮機(jī)排出線路8上的出口氣體壓力計(jì)23向乘法器53也輸入氣體燃料的出口壓力測(cè)量值PV8。
除法器53對(duì)入口壓力測(cè)量值PV6和出口壓力測(cè)量值PV8的壓力比率進(jìn)行運(yùn)算，并向壓力比函數(shù)發(fā)生器54輸出。
然后，壓力比函數(shù)發(fā)生器54通過圖5所示的函數(shù)，比較上述的壓力比率和預(yù)先設(shè)定了的規(guī)定(基準(zhǔn))壓力比率(例如，壓力比＝1.85)，如圖5所示，對(duì)隨著運(yùn)算的壓力比率變低而變低的壓力比修正系數(shù)R3進(jìn)行運(yùn)算，并向乘法器56b輸出。
從配置在壓縮機(jī)吸入線路7的氣體比重計(jì)22向氣體比重函數(shù)發(fā)生器55輸入氣體燃料的比重測(cè)量值PV7。
然后，氣體比重函數(shù)發(fā)生器55通過圖6所示的函數(shù)，比較預(yù)先設(shè)定了的規(guī)定(基準(zhǔn))比重(例如，比重＝0.95)和比重測(cè)量值PV7，對(duì)與比重測(cè)量值PV7成比例地變低的比重修正系數(shù)R4進(jìn)行運(yùn)算，并向乘法器56c輸出。
在乘法器56a中，對(duì)從上述溫度函數(shù)發(fā)生器51輸入的入口溫度修正系數(shù)R1和從壓力函數(shù)發(fā)生器52輸入的入口壓力修正系數(shù)R2進(jìn)行乘法運(yùn)算，并將乘法運(yùn)算結(jié)果向乘法器56b輸出。
在乘法器56b中，對(duì)從乘法器56a輸入乘法運(yùn)算結(jié)果和從壓力比函數(shù)發(fā)生器54輸入的壓力比修正系數(shù)R3進(jìn)行乘法運(yùn)算，并將乘法運(yùn)算結(jié)果向乘法器56c輸出。
在乘法器56c中，對(duì)由乘法器56b輸入的乘法運(yùn)算結(jié)果和由氣體比重函數(shù)發(fā)生器55輸入的比重修正系數(shù)R4進(jìn)行乘法運(yùn)算，并將乘法運(yùn)算結(jié)果向乘法器56d輸出。
然后，在乘法器56d中，對(duì)由燃?xì)廨啓C(jī)控制監(jiān)視裝置50輸入的負(fù)載指令值SV0和由乘法器56c輸入的乘法運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行乘法運(yùn)算。
即，在壓縮狀態(tài)修正器31中，將入口溫度修正系數(shù)R1、入口壓力修正系數(shù)R2、壓力比修正系數(shù)R3、比重修正系數(shù)R4與由燃?xì)廨啓C(jī)控制監(jiān)視裝置50輸入的負(fù)載指令值SV0進(jìn)行乘法運(yùn)算、即進(jìn)行修正，以算出修正后的負(fù)載指令值SV1。
向指令值函數(shù)發(fā)生器32輸出該修正后的負(fù)載指令值SV1。
另外，從該負(fù)載指令值SV0向修正后的負(fù)載指令值SV1的修正運(yùn)算方式并未限定于上述方式，運(yùn)算順序也并未特別限定。
此外，也可以是例如圖2(b)所示的運(yùn)算方式。
即，在各函數(shù)發(fā)生器51、52、54、55中，從進(jìn)行了上述各運(yùn)算的各系數(shù)中減去1，以對(duì)入口溫度修正負(fù)載率R1a、入口壓力修正負(fù)載率R2a、壓力比修正負(fù)載率R3a、比重修正負(fù)載率R4a進(jìn)行運(yùn)算。
然后，將該等各修正負(fù)載率分別通過加法器56e、56f、56g、56h與負(fù)載指令值SV0進(jìn)行加法運(yùn)算，最終對(duì)與圖2(a)所示的內(nèi)容相同的進(jìn)行了修正的修正后的負(fù)載指令值SV1進(jìn)行運(yùn)算，并向指令值函數(shù)發(fā)生器32輸出。
另外，優(yōu)選從負(fù)載指令值SV0到修正后的負(fù)載指令值SV1的修正，如上所述，基于上述各入口溫度測(cè)量值PV5、入口壓力測(cè)量值PV6、比重測(cè)量值PV7、入口壓力測(cè)量值PV6和出口壓力測(cè)量值PV8的壓力比率、出口壓力測(cè)量值PV8的所有來進(jìn)行。
但是，不需要基于全部來進(jìn)行修正，考慮到各壓縮狀態(tài)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)3的燃燒的變動(dòng)的影響度，也可以按照下面的組合來進(jìn)行負(fù)載指令值SV0的修正。
a)僅基于入口溫度測(cè)量值PV5，由溫度函數(shù)發(fā)生器51對(duì)入口溫度修正系數(shù)R1或入口溫度修正負(fù)載率R1a進(jìn)行運(yùn)算，來算出修正后的負(fù)載指令值SV1。
b)僅基于比重測(cè)量值PV8，由氣體比重函數(shù)發(fā)生器55對(duì)比重修正系數(shù)R4或比重修正負(fù)載率R4a進(jìn)行運(yùn)算，來算出修正后的負(fù)載指令值SV1。
c)基于入口壓力測(cè)量值PV6和出口壓力測(cè)量值PV8的壓力比率，由壓力比函數(shù)發(fā)生器54對(duì)壓力比修正系數(shù)R3或壓力比修正負(fù)載率R3a進(jìn)行運(yùn)算，且基于入口壓力測(cè)量值PV6，由壓力函數(shù)發(fā)生器52對(duì)入口壓力修正系數(shù)R2或入口壓力修正負(fù)載率R2a進(jìn)行運(yùn)算，來算出修正后的負(fù)載指令值SV1。
d)基于入口溫度測(cè)量值PV5，由溫度函數(shù)發(fā)生器51對(duì)入口溫度修正系數(shù)R1或入口溫度修正負(fù)載率R1a進(jìn)行運(yùn)算，且基于比重測(cè)量值PV7，由氣體比重函數(shù)發(fā)生器55對(duì)比重修正系數(shù)R4或比重修正負(fù)載率R4a進(jìn)行運(yùn)算，來算出修正后的負(fù)載指令值SV1。
e)基于入口溫度測(cè)量值PV5，由溫度函數(shù)發(fā)生器51對(duì)入口溫度修正系數(shù)R1或入口溫度修正負(fù)載率R1a進(jìn)行運(yùn)算，基于入口壓力測(cè)量值PV6和出口壓力測(cè)量值PV8的壓力比率，由壓力比函數(shù)發(fā)生器54對(duì)壓力比修正系數(shù)R3或壓力比修正負(fù)載率R3a進(jìn)行運(yùn)算，且基于入口壓力測(cè)量值PV6，由壓力函數(shù)發(fā)生器52對(duì)入口壓力修正系數(shù)R2或入口壓力修正負(fù)載率R2a進(jìn)行運(yùn)算，來算出修正后的負(fù)載指令值SV1。
f)基于比重測(cè)量值PV8，由氣體比重函數(shù)發(fā)生器55對(duì)比重修正系數(shù)R4或比重修正負(fù)載率R4a進(jìn)行運(yùn)算，基于入口壓力測(cè)量值PV6和出口壓力測(cè)量值PV8的壓力比率，由壓力比函數(shù)發(fā)生器54對(duì)壓力比修正系數(shù)R3或壓力比修正負(fù)載率R3a進(jìn)行運(yùn)算，且基于入口壓力測(cè)量值PV6，由壓力函數(shù)發(fā)生器52對(duì)入口壓力修正系數(shù)R2或入口壓力修正負(fù)載率R2a進(jìn)行運(yùn)算，來算出修正后的負(fù)載指令值SV1。
這樣一來，通過選擇氣體燃料的壓縮狀態(tài)(流體溫度、入口流體壓力、流體比重、出口流體壓力等)中、對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)3的燃燒的變動(dòng)影響度大的狀態(tài)，進(jìn)行修正，從而可以有效地減小燃燒的變動(dòng)。
接著，基于圖8、圖9，對(duì)壓縮機(jī)的控制裝置30的指令值函數(shù)發(fā)生器32的運(yùn)算內(nèi)容進(jìn)行說明。
在指令值函數(shù)發(fā)生器32中，基于由壓縮狀態(tài)修正器31輸入的修正后的負(fù)載指令值SV1、和從壓縮機(jī)的控制裝置30內(nèi)的壓力設(shè)定器40輸入的供給壓力設(shè)定值SV2，根據(jù)圖8所示的函數(shù)對(duì)閥操作值MV2進(jìn)行運(yùn)算。
即，在圖8中，壓力流量特性曲線a、b以及c是分別以IGV13的開度為20％、50％、100％時(shí)的壓縮機(jī)1的排出流量和排出壓力的關(guān)系為示例的曲線。
根據(jù)該關(guān)系，氣體燃料的溫度、壓力、比重等在規(guī)定的條件下，例如，在如圖1所示的由壓力設(shè)定器40設(shè)定的供給壓力設(shè)定值SV2為P1、從壓縮狀態(tài)修正器31輸入的修正后的負(fù)載指令值SV1為F1時(shí)，通過將IGV13的閥操作值MV2設(shè)定成50％，從而壓縮機(jī)1在運(yùn)行點(diǎn)A1運(yùn)行。
而且，在從壓縮狀態(tài)修正器31輸入的補(bǔ)正后的負(fù)載指令值SV1降低的情況下，使IGV13的開度減小，并使氣體燃料的排出流量降低至與上述修正后的負(fù)載指令值SV1一致的量。
但是，IGV13由于其結(jié)構(gòu)的原因，在某開度以下的控制精度變低。
因此，在該第1實(shí)施方式中，如后面所述，設(shè)定能夠進(jìn)行由IGV13實(shí)施的高精度流量控制的IGV13的最小開度(在該例中，開度為20％)，IGV13的開度不能低于該最小開度。
若設(shè)定上述最小開度，則IGV13到達(dá)至該最小開度后，才可以使排出流量減小。
因此，如后面所述，在IGV13到達(dá)最小開度時(shí)，在保持該開度的同時(shí)，將從壓縮機(jī)1排出的氣體燃料的一部分經(jīng)由再循環(huán)閥14返回到氣體燃料供給線路6一側(cè)。
即，若將所要求的氣體燃料的排出流量例如設(shè)為圖8所示的F2，則由于通過IGV13只能使排出流量減少至基于開度20％的排出流量F3(＞F3)，所以打開再循環(huán)閥14，以使與F3-F2對(duì)應(yīng)的量的氣體燃料回到氣體燃料供給線路6一側(cè)，即進(jìn)行再循環(huán)。
由此，可向燃?xì)廨啓C(jī)3一側(cè)供給上述要求流量F2的氣體燃料。
此時(shí)，壓縮機(jī)1的運(yùn)行點(diǎn)不是A2而是A3。
基于上述圖8的、修正后的負(fù)載指令值SV1和閥操作值MV2的關(guān)系變成圖9所示的函數(shù)。
這樣一來，由指令值函數(shù)發(fā)生器32運(yùn)算過的閥操作值MV2向開度指令加法器33輸出。
在開度指令加法器33中，對(duì)由指令值函數(shù)發(fā)生器32輸入的閥操作值MV2和由后述的流量調(diào)節(jié)器43輸出的修正操作值MV3進(jìn)行加法運(yùn)算而求得閥操作修正值MV4，并向流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器34以及再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器35輸出閥操作修正值MV4。
另外，由開度指令加法器33而得到的閥操作修正值MV4在壓縮機(jī)1的穩(wěn)定運(yùn)行中，變成與前饋控制用的閥操作值MV2大致相同。
即，這是由于在穩(wěn)定運(yùn)行中，作為散熱器上下貯水箱12內(nèi)的壓力的渦輪機(jī)供給壓力測(cè)量值PV1被保持在由壓力設(shè)定器40設(shè)定的供給壓力設(shè)定值SV2，且向散熱器上下貯水箱12流入的氣體燃料的量和流出的氣體燃料的量是恒定(燃?xì)廨啓C(jī)供給流量測(cè)量值PV3＝水箱供給流量測(cè)量值PV4)的，所以修正操作值MV3大致變?yōu)榱愕木壒省?br> 接著，對(duì)由開度指令加法器33輸入的前饋控制用的修正操作值MV3進(jìn)行說明。
在壓縮機(jī)1的控制裝置30上配置有壓力設(shè)定器40，該壓力設(shè)定器40用于設(shè)定向燃?xì)廨啓C(jī)3供給的氣體燃料的供給壓力設(shè)定值SV2。
向壓力調(diào)節(jié)器41輸入該供給壓力設(shè)定值SV2。
另一方面，也向壓力調(diào)節(jié)器41輸入由散熱器上下貯水箱壓力計(jì)26檢測(cè)出的渦輪機(jī)供給壓力測(cè)量值PV1。
在壓力調(diào)節(jié)器41中，基于供給壓力設(shè)定值SV2和渦輪機(jī)供給壓力測(cè)量值PV1之間的偏差，進(jìn)行PI(比例、積分)運(yùn)算處理并通過下述式子運(yùn)算壓力操作值MV9，該壓力操作值MV9作為反饋控制用的操作信號(hào)向加法器42輸出。
壓力操作值MV9＝K1·(SV2-PV1)+K2·∫(SV2-PV1)dt
在加法器42中，對(duì)該壓力操作值MV9和由燃?xì)廨啓C(jī)供給線路流量計(jì)27輸入的燃?xì)廨啓C(jī)供給流量測(cè)量值PV3(前饋控制用)如下式那樣進(jìn)行加法運(yùn)算，并作為壓力操作修正值MV10向流量調(diào)節(jié)器43輸出。
壓力操作修正值MV10＝MV9+K3·PV3也從散熱器上下貯水箱供給線路流量計(jì)25向流量調(diào)節(jié)器43輸入水箱供給流量測(cè)量值PV4(前饋控制用)。
在流量調(diào)節(jié)器43中，基于壓力操作修正值MV10和水箱供給流量測(cè)量值PV4之間的偏差，進(jìn)行PI(比例、積分)運(yùn)算處理，運(yùn)算操作增減值(前饋信號(hào)用)。
即，最終在壓力調(diào)節(jié)器41、加法器42以及流量調(diào)節(jié)器43中，通過下面的式子運(yùn)算修正操作值MV3。
修正操作值MV3＝K4·(MV10-PV4)+K5·∫(MV10-PV4)dt其中，K1～K5為常數(shù)。
這樣一來，通過前饋控制和反饋控制的組合，適應(yīng)性高的壓力控制成為可能。
如上所述，在從開度指令加法器33輸入了閥操作修正值MV4的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器34中，基于圖10所例示的函數(shù)，可以算出例如閥操作修正值MV4從0％至50％為止保持上述最小開度(例如20％)，隨著閥操作修正值MV4從50％開始增加而從20％至100％直線增加的流量調(diào)整開度指令值MV5。
另外，也可以按照下述方式進(jìn)行，即替換由圖2所示的壓力函數(shù)發(fā)生器52而進(jìn)行的運(yùn)算，如圖1的虛線所示，從入口氣體壓力計(jì)21輸入氣體燃料的入口壓力測(cè)量值PV6，并根據(jù)該入口壓力測(cè)量值PV6，使上述IGV13的最小開度發(fā)生變化。
即，如圖7所示，若入口壓力測(cè)量值PV6比預(yù)先設(shè)定了的規(guī)定(基準(zhǔn))壓力降低，則使上述最小開度增加(例如30％)，若上升，則使上述最小開度減少(例如10％)，隨著閥操作修正值MV4從50％開始增加，從該增加了的最小開度至100％，流量調(diào)整開度指令值MV5直線增加。
另外，如圖10所示，雖然將IGV13和再循環(huán)閥14的分離點(diǎn)設(shè)定為50％，但該分離點(diǎn)并未限于50％。
即，圖10所示的函數(shù)的斜率分別規(guī)定了IGV13的控制增益，為了改變?cè)撛鲆?，根?jù)入口壓力測(cè)量值PV6改變上述分離點(diǎn)。
例如，若根據(jù)入口壓力測(cè)量值PV6將分離點(diǎn)設(shè)置成比50％還大，則可縮短響應(yīng)性差的IGV13的動(dòng)作時(shí)間，另外，可以提高響應(yīng)性良好的再循環(huán)閥14的動(dòng)作穩(wěn)定性。
這樣一來，可以考慮IGV13的動(dòng)作特性等來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定上述轉(zhuǎn)分離點(diǎn)，以便提高該等的控制性。
另一方面，IGV13具有操作葉片的省略圖示的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、葉片開度發(fā)送器以及IGV操作器。
而且，通過省略圖示的IGV操作器，基于來自外部的開度指令，以使開度指令值與來自閥開度發(fā)送器的開度測(cè)量值一致的方式進(jìn)行位置反饋控制。
并且，來自流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器34的流量調(diào)整開度指令值MV5被輸入到上述IGV操作器，并通過IGV操作器來控制IGV13的開度。
同樣，在從開度指令加法器33輸入了閥操作修正值MV4的再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器35中，基于圖11所示例的函數(shù)，算出例如閥操作修正值MV4從0％至50％，將再循環(huán)閥14的開度從100％直線減少至0％；在閥操作修正值MV4在50％以上時(shí)，將再循環(huán)閥14的開度保持在0％的再循環(huán)閥開度指令值MV8。
算出的再循環(huán)閥開度指令值MV8被輸入到高位選擇器36。
另外，在上述第1實(shí)施方式中，如圖11所示，雖然將再循環(huán)閥14的分離點(diǎn)設(shè)定為50％，但該分離點(diǎn)并未限于50％。
即，也可以從入口氣體壓力計(jì)21輸入氣體燃料的入口壓力測(cè)量值PV6，并根據(jù)該入口壓力測(cè)量值PV6而使再循環(huán)閥14的分離點(diǎn)變化。
即，圖11所示的函數(shù)的斜率由于分別規(guī)定再循環(huán)閥14的控制增益，故為了改變?cè)摰仍鲆?，代替由圖2所示的壓力函數(shù)發(fā)生器52進(jìn)行的運(yùn)算，如圖1的虛線所示，根據(jù)入口壓力測(cè)量值PV6來改變上述分離點(diǎn)也可以。
例如，若將分離點(diǎn)設(shè)定成比50％還大，則可以提高響應(yīng)性良好的再循環(huán)閥14的動(dòng)作穩(wěn)定性。
這樣一來，可以考慮再循環(huán)閥14的動(dòng)作特性等來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定上述分離點(diǎn)，以便提高該等的控制性。
接著，對(duì)排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器37進(jìn)行說明。
在圖8中，表示了關(guān)于壓縮機(jī)1的浪涌線d、和確保用于抗浪涌的余量(margin)而設(shè)定的浪涌控制線(surging control line)e。
該浪涌線d、以及浪涌控制線e均是IGV13的開度的函數(shù)。
在排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器37中，基于圖12所例示的、表示圖8所圖示的浪涌控制線e的函數(shù)，基于由上述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器34提供的IGV13的流量調(diào)整開度指令值MV5，對(duì)用于抗浪涌的排出流量設(shè)定值MV6進(jìn)行運(yùn)算，并向流量調(diào)節(jié)器38輸出。
另外，如圖12所示，排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器37中的變換函數(shù)是以下函數(shù)，即，基于在流量調(diào)整開度指令值MV5、或來自上述省略圖示的閥開度發(fā)送器的開度信號(hào)從20％至100％間，排出流量設(shè)定值MV6從每IGV開度的壓縮機(jī)1的性能曲線的浪涌線具有10％左右余量的抗浪涌控制線的如圖13所示的函數(shù)。
在流量調(diào)節(jié)器38中，對(duì)排出流量操作值MV7進(jìn)行運(yùn)算，并向上述高位選擇器36輸出，上述排出流量操作值MV7對(duì)應(yīng)于排出流量設(shè)定值MV6和由出口氣體流量計(jì)24檢測(cè)出來的排出流量測(cè)量值PV2的偏差。
在高位調(diào)節(jié)器36中，對(duì)從再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器35輸入的再循環(huán)閥開度指令值MV8、和從流量調(diào)節(jié)器38輸入的排出流量操作值MV7進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果中大的信號(hào)作為閥控制信號(hào)向再循環(huán)閥14輸出。
另外，再循環(huán)閥14也和IGV13一樣，具有對(duì)閥進(jìn)行操作的省略圖示的液壓驅(qū)動(dòng)器等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、閥開度發(fā)送器以及再循環(huán)閥操作器。
而且，基于從高位選擇器36輸入的信號(hào)，通過省略圖示的再循環(huán)閥操作器，按照和來自閥開度發(fā)送器的開度一致的方式進(jìn)行位置反饋控制。
通過上述構(gòu)成，由于將由再循環(huán)閥開度指令值MV8進(jìn)行的壓力控制和由排出流量操作值MV7進(jìn)行的前饋控制中的高位的控制有選擇地適用于再循環(huán)閥14，所以可以回避在該等控制之間產(chǎn)生的干涉。
另外，由于不只是入口導(dǎo)流葉片13，再循環(huán)閥14也被活用于壓縮機(jī)1的排出壓力控制，所以在整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)(負(fù)載切斷時(shí)、穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)等)中都可以得到良好的控制結(jié)果。
而且，由于入口導(dǎo)流葉片13和再循環(huán)閥14在分離區(qū)域(split range)進(jìn)行工作，所以回避由于這些閥而產(chǎn)生的控制干涉。
下面，對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的氣體燃料的壓縮機(jī)的控制裝置30的動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，在壓縮狀態(tài)修正器31中，根據(jù)氣體燃料的壓縮狀態(tài)(流體溫度、入口流體壓力、流體比重、出口流體壓力等)，進(jìn)行負(fù)載指令值SV0的修正。
如果檢測(cè)出的流體溫度、入口流體壓力、流體比重、出口流體壓力等全部與預(yù)先設(shè)定了的規(guī)定(基準(zhǔn))的值相同，則修正后的負(fù)載指令值SV1＝負(fù)載指令值SV0。
另外，在入口溫度測(cè)量值PV5＝20度/基準(zhǔn)溫度＝15度、入口壓力測(cè)量值PV6＝28BarG/基準(zhǔn)壓力＝22BarG、比重測(cè)量值PV7＝1.09/基準(zhǔn)比重＝0.95、出口壓力測(cè)量值PV8和入口壓力測(cè)量值PV6的壓力比＝1.61/基準(zhǔn)壓力比＝1.85的情況下，則入口溫度修正系數(shù)R1＝1.02、入口壓力修正系數(shù)R2＝0.83、壓力比修正系數(shù)R3＝0.85、比重修正系數(shù)R4＝0.9。
因此，修正后的負(fù)載指令值SV1＝0.647×負(fù)載指令值SV0(50％)＝32.38％。
該算出的修正后的負(fù)載指令值SV1被輸入到指令值函數(shù)發(fā)生器32。在指令值函數(shù)發(fā)生器32中，在修正后的負(fù)載指令值SV1為F1、供給壓力設(shè)定值SV2為P1時(shí)，如圖8所示，算出閥操作值MV2＝50％。
而且，在修正操作值MV3＝0％時(shí)，閥操作修正值MV4變?yōu)?0％。
基于該閥操作修正值MV4，通過從流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器34輸出的流量調(diào)整開度指令值MV5，而將IGV13的開度設(shè)定在20％。
而且，基于閥操作修正值MV4，通過從再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器35輸出的再循環(huán)閥開度指令值MV8，而將再循環(huán)閥14的開度設(shè)定成0％。
由于上述IGV13以及再循環(huán)閥14的開度設(shè)定通過前饋來實(shí)行，所以壓縮機(jī)1的排出壓力迅速地接近設(shè)定值P1。
而且，最終通過基于閥操作修正值MV4的反饋控制，而將上述排出壓力精度優(yōu)良地制定為設(shè)定值P1，其結(jié)果是，壓縮機(jī)1的運(yùn)行點(diǎn)變成圖8所示的A1點(diǎn)。
接著，例如要求圖8所示的排出流量F1的輸出指令從燃?xì)廨啓C(jī)控制監(jiān)視裝置50被輸入到壓縮機(jī)的控制裝置30時(shí)，IGV13的開度被設(shè)定在作為上述最小開度的20％。
所以，壓縮機(jī)1的流量變成F3。
另一方面，按照排出流量F3-F2的氣體燃料在氣體燃料供給線路6一側(cè)進(jìn)行再循環(huán)的方式來設(shè)定再循環(huán)閥14的開度。
即，打開再循環(huán)閥14，通過IGV13的過剩的燃料量經(jīng)由上述再循環(huán)閥14而回到氣體燃料供給線路6一側(cè)。
其結(jié)果是，在散熱器上下貯水箱供給線路10內(nèi)流動(dòng)的氣體燃料的流量變成所要求的排出流量F2。
此時(shí)，通過由前饋控制進(jìn)行的IGV13以及再循環(huán)閥14的開度設(shè)定，壓縮機(jī)1的排出壓力迅速地接近目標(biāo)值P1，另外，通過反饋控制，將上述排出壓力以良好的精度設(shè)定為目標(biāo)值P1。
其結(jié)果是，壓縮機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)變成A3點(diǎn)。
接著，針對(duì)發(fā)電機(jī)4的電力供給線路的斷路器打開(trip)、并從燃?xì)廨啓C(jī)控制監(jiān)視裝置50輸入負(fù)載切斷信號(hào)的情況進(jìn)行說明。
此時(shí)，在壓力設(shè)定器40中，供給壓力設(shè)定值SV2如圖8所示被設(shè)定為P2。
在負(fù)載切斷時(shí)，例如要求圖8所示的排出流量F4(燃?xì)廨啓C(jī)3的燃料的燃燒可以維持的最小流量)的輸出指令從燃?xì)廨啓C(jī)控制監(jiān)視裝置50被輸入到壓縮機(jī)的控制裝置30。
此時(shí)，若將IGV13的開度設(shè)定為作為上述最小開度的20％，則壓縮機(jī)1在超過上述浪涌線d的浪涌區(qū)域運(yùn)行。
但是，在該第1實(shí)施方式中，如上所述，由于從流量調(diào)節(jié)器38向高位選擇器36輸出表示抗浪涌控制用的排出流量操作值MV7的信號(hào)，所以可以回避壓縮機(jī)1的浪涌運(yùn)行。
即，若排出流量減少至進(jìn)入浪涌區(qū)域，則排出流量操作值MV7變得比從再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器35所輸出的再循環(huán)閥開度指令值MV8還大。
因此，在高位選擇器36中，排出流量操作值MV7作為針對(duì)再循環(huán)閥14的閥控制信號(hào)而被選擇，其結(jié)果，實(shí)行在浪涌控制線e中的運(yùn)行。
此時(shí)，由于排出壓力以使供給壓力設(shè)定值SV2＝P2的方式由IGV13進(jìn)行控制，所以壓縮機(jī)1的最終的運(yùn)行點(diǎn)變?yōu)锳5。
通過該運(yùn)行點(diǎn)的設(shè)定，壓縮機(jī)1在回避了浪涌的狀態(tài)下運(yùn)行。
另外，在上述運(yùn)行點(diǎn)A5上，IGV13的開度變得比上述最小開度(20％)還大，另外，流量F5-F4的氣體燃料經(jīng)由再循環(huán)閥14而被再循環(huán)。
如上所述，根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施方式的壓縮機(jī)的控制裝置，由于在壓縮狀態(tài)修正器31中，根據(jù)氣體燃料的壓縮狀態(tài)(流體溫度、入口流體壓力、流體比重、出口流體壓力等)來進(jìn)行增減負(fù)載指令值SV0的修正，故可以進(jìn)行對(duì)應(yīng)于以下變化的迅速且精度優(yōu)良的壓縮機(jī)的控制，即氣體燃料供給源5的種類(天然氣井或天然氣罐)、與氣體燃料供給源5并列連接的其他天然氣需求地的使用情況、季節(jié)、晝夜的氣溫變化；由發(fā)生各種變化的氣體燃料供給源5供給的氣體燃料的各條件(流體溫度、入口流體壓力、流體比重等)、或由進(jìn)行再循環(huán)的氣體燃料而產(chǎn)生變化的氣體燃燒的溫度的變化。
另外，由于不只是入口導(dǎo)流葉片13，再循環(huán)閥14也被活用于排出壓力的控制，所以在整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)(負(fù)載切斷時(shí)、打開壓縮機(jī)1以及燃?xì)廨啓C(jī)3時(shí)、穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)等)中可以抑制壓縮機(jī)1的排出壓力的變動(dòng)，即可以提高排出壓力的控制性。
而且，由于閥操作修正值MV4在50％以上時(shí)，使相對(duì)于再循環(huán)閥14的排出壓力的指令信號(hào)為零并僅通過IGV13來控制排出壓力，在閥操作修正值MV4小于50％時(shí)，使IGV13維持在最小開度(20％)，并僅通過再循環(huán)閥14來控制排出壓力，即由于IGV13和再循環(huán)閥14在分離區(qū)域進(jìn)行工作，所以回避了由于該IGV13和再循環(huán)閥14而產(chǎn)生的排出壓力控制的干涉。
另外，除了使排出壓力的偏差消失的反饋控制，由于實(shí)行了使相對(duì)于散熱器上下貯水箱12的氣體燃料的入口流量的偏差消失的控制、并通過前饋控制和反饋控制的組合來控制排出壓力，所以可以得到適應(yīng)性高的壓力控制，因此，即使在燃?xì)廨啓C(jī)3有急劇變化的負(fù)載的要求時(shí)，也可以控制排出壓力的變動(dòng)。
而且，由于將排出壓力控制和抗浪涌控制中的高位的控制適用于再循環(huán)閥14，所以也回避了在該等控制之間產(chǎn)生的干涉。
另外，在壓縮機(jī)1的入口壓力發(fā)生變化時(shí)，通過對(duì)應(yīng)該入口壓力而使上述IGV13的最小開度變化，從而可以進(jìn)行更高精度的壓力控制。
此外，在上述第1實(shí)施方式中，如圖10以及圖11所示，雖然將IGV13和再循環(huán)閥14的分離點(diǎn)設(shè)定在50％，但該分離點(diǎn)并未限定于50％。
即，由于圖10以及圖11所示的函數(shù)的斜率分別規(guī)定了各自的IGV13和再循環(huán)閥14的控制增益，為了改變?cè)摰鹊脑鲆嬉部梢宰兏鲜龇蛛x點(diǎn)。
例如，若將分離點(diǎn)設(shè)定成比50％還大，則可以縮短響應(yīng)性差的IGV13的動(dòng)作時(shí)間，另外，可以提高響應(yīng)性良好的再循環(huán)閥14的動(dòng)作穩(wěn)定性。
總而言之，考慮IGV13和再循環(huán)閥14的動(dòng)作特性，可以適宜地設(shè)定上述分離點(diǎn)，以使這些控制性能得到提高。
接著，基于圖14、圖15，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖14是將壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速作為參數(shù)而例示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的排出流量和排出壓力之間的關(guān)系為示例的特性圖，圖15是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的氣體燃料壓縮供給線路以及壓縮機(jī)的控制裝置的框圖。
圖14所示的曲線a1、b2、以及c3是以分別將壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速設(shè)定成60％、80％以及100％時(shí)的壓縮機(jī)1的排出流量和排出壓力的關(guān)系為示例的曲線。
由該圖14和圖8的對(duì)比可知，即使代替IGV13的開度操作而對(duì)壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行操作，也可以進(jìn)行排出壓力的控制。
圖15表示了按照通過壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速操作來控制排出壓力的方式而構(gòu)成的本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
圖15所表示的內(nèi)容為去除本發(fā)明的第1實(shí)施方式的IGV13、并代替省略圖示的IGV操作器，作為流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)而設(shè)置汽輪機(jī)等原動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速控制器60，而且，代替省略圖示的IGV13的閥開度發(fā)送器，而設(shè)置用于檢測(cè)汽輪機(jī)等原動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速表28，上述汽輪機(jī)用于對(duì)壓縮機(jī)1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
即使在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中，也能得到與本發(fā)明的第1實(shí)施方式相同的效果。
另外，在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中，雖然將由轉(zhuǎn)速表28檢測(cè)出來的壓縮機(jī)1的實(shí)際轉(zhuǎn)速輸入到排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器37，但也可以替代該方式，與本發(fā)明的第1實(shí)施方式同樣，將由流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器34輸出的流量調(diào)整開度指令值MV5輸入到排出流量控制設(shè)定值函數(shù)發(fā)生器37。
接著，基于圖16對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖16是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的氣體燃料壓縮供給線路以及壓縮機(jī)的控制裝置的框圖。
在本發(fā)明的第3實(shí)施方式中，相對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式，省略散熱器上下貯水箱供給線路流量計(jì)25、燃?xì)廨啓C(jī)供給線路流量計(jì)27、以及壓縮機(jī)的控制裝置30內(nèi)的加法器42、流量調(diào)節(jié)器43，將來自壓力調(diào)節(jié)器41的壓力操作值MV9按其原樣作為修正操作值MV3輸入到開度指令加法器33。
根據(jù)該第3實(shí)施方式，由于省略了消除相對(duì)于散熱器上下貯水箱12的氣體燃料的進(jìn)出流量的偏差，所以與本發(fā)明的第3實(shí)施方式相比，雖然控制精度降低若干，但可以進(jìn)行和本發(fā)明的第1實(shí)施方式同樣(降低若干)的控制。
另外，即使是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的控制裝置，也可以適用對(duì)壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行操作來控制排出壓力的圖15所示的構(gòu)成。
以上，針對(duì)本發(fā)明的第1、2、3實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并未限于上述各實(shí)施方式，當(dāng)然也可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)對(duì)其具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種變更。
例如，即使在按照下述方式而構(gòu)成的設(shè)備中，也可以采用與本發(fā)明的第1、2、3實(shí)施方式同樣的壓縮機(jī)的控制裝置30，即該成套設(shè)備的構(gòu)成如下1個(gè)散熱器上下貯水箱12；由多組燃?xì)廨啓C(jī)供給線路11以及驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)4的燃?xì)廨啓C(jī)3等構(gòu)成的需求地；由多組壓縮機(jī)1、壓縮機(jī)吸入線路7、壓縮機(jī)排出線路8、介有再循環(huán)閥14的再循環(huán)線路9、散熱器上下貯水箱供給線路10、各種測(cè)量儀器以及壓縮機(jī)的控制裝置30等構(gòu)成的壓縮供給源。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)的控制裝置，其控制向散熱器上下貯水箱供給氣體的壓縮機(jī)，其特征在于，具備壓力設(shè)定器，其用于設(shè)定所述散熱器上下貯水箱的壓力；壓力調(diào)節(jié)器，其對(duì)由所述壓力設(shè)定器設(shè)定的供給壓力設(shè)定值、和由檢測(cè)所述散熱器上下貯水箱的壓力的散熱器上下貯水箱壓力計(jì)測(cè)量出來的供給壓力測(cè)量值進(jìn)行比較，以計(jì)算與壓力差對(duì)應(yīng)的壓力操作值；壓縮狀態(tài)修正器，其針對(duì)從外部輸入的負(fù)載指令值，進(jìn)行測(cè)量氣體的壓縮狀態(tài)并根據(jù)測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的修正，以計(jì)算修正后的負(fù)載指令值；指令值函數(shù)發(fā)生器，其輸入由所述壓縮狀態(tài)修正器運(yùn)算出的修正后的負(fù)載指令值，并對(duì)閥操作值進(jìn)行運(yùn)算；開度指令加法器，其將所述壓力操作值作為修正操作值并與由所述指令值函數(shù)發(fā)生器運(yùn)算出的閥操作值進(jìn)行加法運(yùn)算，計(jì)算閥操作修正值；流量調(diào)整機(jī)構(gòu)用函數(shù)發(fā)生器，其輸入由所述開度指令加法器運(yùn)算出的閥操作修正值的同時(shí)，當(dāng)所述閥操作修正值在規(guī)定值以上時(shí)，對(duì)隨著所述閥操作修正值的增大而增加的流量調(diào)整開度指令值進(jìn)行運(yùn)算，并將此作為操作信號(hào)向所述壓縮機(jī)的流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)輸出；再循環(huán)閥用函數(shù)發(fā)生器，其接收由所述開度指令加法器運(yùn)算出的所述閥操作修正值的同時(shí)，當(dāng)所述閥操作修正值小于所述規(guī)定值時(shí)，對(duì)隨著所述閥操作修正值的增大而減小的再循環(huán)閥開度指令值進(jìn)行運(yùn)算，并作為安裝于連接所述壓縮機(jī)的排出側(cè)和吸入側(cè)的再循環(huán)線路之間的再循環(huán)閥的控制信號(hào)而產(chǎn)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的入口氣體溫度計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述入口氣體溫度計(jì)測(cè)量的入口溫度測(cè)量值增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的氣體比重計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述氣體比重計(jì)測(cè)量的氣體的比重測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的入口氣體壓力計(jì)以及設(shè)置在出口側(cè)的出口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值和由出口氣體壓力計(jì)測(cè)量的出口壓力測(cè)量值的壓力比來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的入口氣體溫度計(jì)以及氣體比重計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述入口氣體溫度計(jì)測(cè)量的入口溫度測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，基于由所述氣體比重計(jì)測(cè)量的氣體的比重測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的入口氣體溫度計(jì)以及入口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)的同時(shí)，由設(shè)置在出口側(cè)的出口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述入口氣體溫度計(jì)測(cè)量的入口溫度測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值，并基于所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值和由出口氣體壓力計(jì)測(cè)量的氣體的出口壓力測(cè)量值的壓力比來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的氣體比重計(jì)以及入口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)的同時(shí)，由設(shè)置在出口側(cè)的出口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由所述氣體比重計(jì)測(cè)量的氣體的比重測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值，并基于所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值和由出口氣體壓力計(jì)測(cè)量的氣體的出口壓力測(cè)量值的壓力比來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，由設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口側(cè)的入口氣體溫度計(jì)、入口氣體壓力計(jì)以及氣體比重計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)的同時(shí)，由設(shè)置在出口側(cè)的出口氣體壓力計(jì)測(cè)量所述氣體的壓縮狀態(tài)，所述壓縮狀態(tài)修正器基于由入口氣體溫度計(jì)測(cè)量的入口溫度測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值、基于由所述氣體比重計(jì)測(cè)量的氣體的比重測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值、基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值來增減所述負(fù)載指令值的同時(shí)，基于由所述入口氣體壓力計(jì)測(cè)量的入口壓力測(cè)量值和由出口氣體壓力計(jì)測(cè)量的氣體的出口壓力測(cè)量值的壓力比來增減所述負(fù)載指令值，以算出所述修正后的負(fù)載指令值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，具備加法器，其對(duì)從所述壓力調(diào)節(jié)器輸入的所述壓力操作值和由供給線路流量計(jì)測(cè)量的供給流量測(cè)量值進(jìn)行加法運(yùn)算，以輸出壓力操作修正值；流量調(diào)節(jié)器，其根據(jù)所述壓力操作修正值和由散熱器上下貯水箱供給線路流量計(jì)測(cè)量的水箱供給流量測(cè)量值之差來運(yùn)算所述修正操作值，所述開度指令加法器對(duì)由所述指令值函數(shù)發(fā)生器運(yùn)算出的所述閥操作值和從所述流量調(diào)節(jié)器輸入的所述修正操作值進(jìn)行加法運(yùn)算，以算出所述閥操作修正值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)是被設(shè)置在所述壓縮機(jī)的入口處的入口導(dǎo)流葉片。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)是使所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)的原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制器。
12.一種燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備，其特征在于，具備連接在氣體供給源的氣體供給線路；連接在所述氣體供給線路上的壓縮機(jī)吸入線路；安裝于所述壓縮機(jī)吸入線路之間的入口導(dǎo)流葉片；在所述壓縮機(jī)吸入線路上連接入口側(cè)的壓縮機(jī)；驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)的原動(dòng)機(jī)；連接在所述壓縮機(jī)的出口側(cè)的壓縮機(jī)排出線路；連接所述壓縮機(jī)排出線路和所述氣體供給線路的再循環(huán)線路；安裝于所述再循環(huán)線路之間的再循環(huán)閥；連接在所述壓縮機(jī)排出線路上的散熱器上下貯水箱供給線路；在所述散熱器上下貯水箱供給線路上連接入口側(cè)的散熱器上下貯水箱；連接在所述散熱器上下貯水箱的出口側(cè)的燃?xì)廨啓C(jī)供給線路；連接在所述燃?xì)廨啓C(jī)供給線路上并用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)；和權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所記載的壓縮機(jī)的控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對(duì)于由壓縮機(jī)供給的氣體的壓縮狀態(tài)(壓縮機(jī)吸入側(cè)溫度、壓力、氣體比重或吸入側(cè)壓力和排出側(cè)壓力的壓力差)的變化，響應(yīng)性良好的壓縮機(jī)的控制裝置。為此，本發(fā)明的壓縮機(jī)的控制裝置，其控制向連接在燃?xì)廨啓C(jī)上的散熱器上下貯水箱供給氣體的壓縮機(jī)，其特征在于，針對(duì)從外部輸入的負(fù)載指令值，測(cè)量氣體的壓縮狀態(tài)，并根據(jù)測(cè)量值進(jìn)行增減負(fù)載指令值的修正，并向壓縮機(jī)(1)的流入量調(diào)整機(jī)構(gòu)輸出。
文檔編號(hào)F02C6/06GK1796746SQ20051012670
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者武多一浩, 竹下和子, 筒井誠, 吉田裕明, 平野謙吾 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社