專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置，尤其是涉及一種通過(guò)用于抑制燃?xì)廨?br> 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的燃燒振動(dòng)的校正，可以防止持續(xù)進(jìn)行脫離設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)想的理想的燃料流量、空氣流量下的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
例如在驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)中，基于發(fā)電機(jī)的輸出、大氣溫度、濕度等，通過(guò)試運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)向燃燒器輸送的空氣流量、燃料流量進(jìn)行微調(diào)整而預(yù)先確定，將該值用作初始設(shè)計(jì)值進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，試運(yùn)轉(zhuǎn)只是一定時(shí)間，并不能夠基于所有的氣象條件進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，另外，因壓縮機(jī)的性能劣化或過(guò)濾器篩眼堵塞等歷年變化，實(shí)際的空氣流量、燃料流量有可能偏離設(shè)計(jì)時(shí)及試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的情況。 另外，燃?xì)廨啓C(jī)由燃料和空氣的連續(xù)的發(fā)熱氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的燃燒氣體驅(qū)動(dòng)，但有時(shí)會(huì)伴隨具有從10Hz至數(shù)KHz頻率的壓力變動(dòng)，該壓力變動(dòng)包括在上述發(fā)熱氧化反應(yīng)時(shí)伴隨湍流燃燒的燃燒噪音、由于伴隨從燃料蒸發(fā)到燃燒的時(shí)間延遲的放熱和伴隨擴(kuò)散/旋轉(zhuǎn)的火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊淖儎?dòng)的相互作用誘發(fā)的燃燒振動(dòng)。 尤其是，燃燒振動(dòng)以在燃燒室的燃燒區(qū)域發(fā)生的上述的相互作用為振源，利用和燃燒室的氣柱的共振在某一特有的振動(dòng)頻率范圍內(nèi)成長(zhǎng)。這種燃燒振動(dòng)雖然大小的程度有不同，但是必須認(rèn)為在燃燒氣體的生成過(guò)程中在某種程度上是不可避免的，而燃燒振動(dòng)大小程度由基于燃燒器的容積及燃燒氣體溫度的燃燒性能所左右。 另一方面，最近的燃?xì)廨啓C(jī)被要求高輸出化，隨之燃燒氣體溫度也變?yōu)楦邷?，使用?qiáng)度高的耐熱鋼以應(yīng)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室伴隨燃燒氣體的急劇的溫度上升及燃?xì)廨啓C(jī)載荷變動(dòng)等產(chǎn)生的過(guò)大的熱應(yīng)力，并且為了減輕搬入、安裝、檢查等的勞力而使用雖然高強(qiáng)度但壁厚比較薄的材料。但是，當(dāng)發(fā)生難以預(yù)料的過(guò)大的燃燒振動(dòng)時(shí)或燃燒振動(dòng)和燃燒室的氣柱共振時(shí)，燃燒室極度振動(dòng)而產(chǎn)生裂紋或在支承部件上產(chǎn)生過(guò)大的損傷而縮短燃燒器的構(gòu)成部件的壽命。 因這樣的燃燒振動(dòng)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)招致大的障礙，從成套設(shè)備的設(shè)備保護(hù)及提高運(yùn)轉(zhuǎn)率的觀點(diǎn)考慮，強(qiáng)烈要求盡可能抑制且避免燃燒振動(dòng)。因此，為了保證燃燒安全性而不產(chǎn)生燃燒振動(dòng)，每年由熟練調(diào)整員實(shí)施數(shù)次控制系的調(diào)整，進(jìn)行燃燒安全性的確認(rèn)/維持是不可或缺的，這就成為保守的成本提高及運(yùn)轉(zhuǎn)率降低的原因。 針對(duì)這樣的問(wèn)題，例如專利文獻(xiàn)1中公開了一種燃燒器的燃燒振動(dòng)抑制裝置及其
抑制方法，即，分別具備對(duì)由壓力傳感器檢測(cè)出的燃燒氣體的壓力變動(dòng)進(jìn)行頻率解析的頻
率解析裝置、基于由該頻率解析裝置解析后的壓力變動(dòng)的頻帶對(duì)振動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行處理的中
央運(yùn)算裝置、將該中央運(yùn)算裝置的輸出信號(hào)放大的電壓放大器、將放大后的輸出信號(hào)作為
閥開閉信號(hào)給予燃燒閥并對(duì)其進(jìn)行控制的控制部，抑制伴隨壓力變動(dòng)誘發(fā)的燃燒振動(dòng)。 另外，該專利文獻(xiàn)1中所公開的燃燒振動(dòng)抑制裝置及其抑制方法是以低頻的燃燒
振動(dòng)為對(duì)象，而燃?xì)廨啓C(jī)中產(chǎn)生的燃燒振動(dòng)是因各種各樣的原因在從低頻到數(shù)千Hz這樣的高頻的很廣的頻帶產(chǎn)生的燃燒振動(dòng)，并且有時(shí)還會(huì)在多個(gè)頻帶同時(shí)產(chǎn)生燃燒振動(dòng)。因此，如果如專利文獻(xiàn)1 (日本特開平9-269107號(hào)公報(bào))所述，僅根據(jù)低頻帶的燃燒振動(dòng)改變?nèi)伎毡龋瑒t有時(shí)在其他頻帶的燃燒振動(dòng)還會(huì)惡化。 因此，本發(fā)明申請(qǐng)人在專利文獻(xiàn)2(日本特開2005-155590號(hào)公報(bào))中提出了一種燃?xì)廨啓C(jī)控制裝置，在多個(gè)頻帶發(fā)生燃燒振動(dòng)的情況下，按照預(yù)先確定的優(yōu)先度以抑制優(yōu)先度高的頻帶的燃燒振動(dòng)的方式進(jìn)行調(diào)整，這樣一來(lái)調(diào)整向燃燒器供給的燃料的流量或空氣的流量中的至少一方時(shí)，設(shè)置存儲(chǔ)對(duì)上述調(diào)整內(nèi)容和進(jìn)行調(diào)整后引起的燃燒器內(nèi)的燃燒狀態(tài)的變化建立關(guān)聯(lián)的信息的數(shù)據(jù)庫(kù)、及存儲(chǔ)基于存儲(chǔ)在上述數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行解析所得到的信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，基于存儲(chǔ)在上述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，調(diào)整向燃燒器供給的燃料的流量或空氣的流量中的至少一方，即使在多個(gè)頻帶發(fā)生燃燒振動(dòng)時(shí)也能夠有效地抑制燃燒振動(dòng)。 但是，專利文獻(xiàn)1所示的燃燒振動(dòng)抑制裝置及其抑制方法是如前所述以低頻的燃燒振動(dòng)為對(duì)象，所以僅基于該燃燒振動(dòng)改變?nèi)伎毡葧r(shí)，有時(shí)其他頻帶的燃燒振動(dòng)會(huì)發(fā)生惡化。另外，專利文獻(xiàn)2所公開的方法對(duì)于抑制優(yōu)先度高的頻帶的燃燒振動(dòng)有效，但由于是在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)對(duì)調(diào)整內(nèi)容和進(jìn)行調(diào)整后引起的燃燒器內(nèi)的燃燒狀態(tài)的變化建立關(guān)聯(lián)的信息，基于存儲(chǔ)在上述數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息如圖12(A)的曲線圖所示，通過(guò)解析所得到的信息來(lái)抑制燃燒振動(dòng)，所以，如圖12(B)的表示時(shí)間和效率的關(guān)系的曲線圖所示，有時(shí)會(huì)進(jìn)行脫離了考慮設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)想的基于理想的燃料流量、空氣流量的設(shè)計(jì)性能及母機(jī)的疲勞壽命的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)。 該圖12(A)的曲線圖為，橫軸表示載荷，縱軸表示控制燃料流量及空氣流量的閥
開度，國(guó)為校正前的閥開度，A為進(jìn)行了用于抑制燃燒振動(dòng)的發(fā)生的調(diào)整后的閥開度，在載
荷從90到110程度的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整后的閥開度變大。而且，圖12(B)的橫軸是燃?xì)廨啓C(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，縱軸表示效率，是在記載有"在此調(diào)整"的部分進(jìn)行用于抑制燃燒振動(dòng)的發(fā)生的調(diào)整的情況，調(diào)整后效率下降。即，這表明，由于用于抑制燃燒振動(dòng)的發(fā)生的調(diào)整，閥開度偏離作為設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)想的理想的燃料流量、空氣流量的閥開度，由此進(jìn)行脫離考慮到設(shè)計(jì)性能及母機(jī)的疲勞壽命的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于提供一種燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置，其能夠防止持續(xù)進(jìn)行脫離了按照初始設(shè)計(jì)值設(shè)想的理想的燃料流量、空氣流量下的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠維持考慮到設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)想的基于理想的燃料流量、空氣流量的設(shè)計(jì)性能及母機(jī)的疲勞壽命的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 為了解決上述課題，本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法，其特征為， 第一步驟，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的壓力變動(dòng)或加速度分多個(gè)頻帶進(jìn)行頻率解析， 第二步驟，基于該分頻帶解析結(jié)果、和包含所述燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量與先導(dǎo)燃料之比的操作過(guò)程量以及包含大氣狀態(tài)和載荷量的狀態(tài)信號(hào)，分頻帶把握所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒振動(dòng)的特性， 第三步驟，在每一次所述燃燒振動(dòng)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的管理值時(shí)，計(jì)算向所述燃燒器供給的空氣流量和先導(dǎo)比中至少一方的校正量，對(duì)應(yīng)所述操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)而校正預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值， 第四步驟，基于該第三步驟的校正來(lái)驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，并判斷所述燃燒振動(dòng)低于所述管理值了一定時(shí)間， 基于該第四步驟的判斷，使所述第三步驟中進(jìn)行的初始設(shè)計(jì)值的校正復(fù)位，按照初始設(shè)計(jì)值進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。 而且，實(shí)施該燃?xì)廨啓C(jī)控制方法的燃?xì)廨啓C(jī)控制裝置，其特征為，具備 頻率解析單元，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的壓力變動(dòng)或加速度分多個(gè)頻帶進(jìn)行頻率
解析； 狀態(tài)把握單元及燃燒特性把握單元，所述狀態(tài)把握單元基于該頻率解析單元的分頻帶解析結(jié)果、和包含所述燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量與先導(dǎo)燃料之比的操作過(guò)程量以及包含大氣狀態(tài)和載荷量的狀態(tài)信號(hào)，把握所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒狀態(tài)，所述燃燒特性把握單元把握燃燒振動(dòng)的特性；及 控制部，根據(jù)所述燃燒特性把握單元所把握的燃燒振動(dòng)特性和狀態(tài)把握單元所把握的燃燒狀態(tài)，在每一次所述燃燒振動(dòng)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的管理值時(shí)，計(jì)算向所述燃燒器供給的空氣流量和先導(dǎo)比中至少一方的校正量，對(duì)應(yīng)所述操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)而校正預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值來(lái)驅(qū)動(dòng)所述燃?xì)廨啓C(jī)， 所述控制部構(gòu)成為，在所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒振動(dòng)低于預(yù)先設(shè)定的所述管理值了一定時(shí)間的狀態(tài)下使所述初始設(shè)計(jì)值的校正復(fù)位，并使所述燃?xì)廨啓C(jī)按照初始設(shè)計(jì)值進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。 另外，同樣本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法，其特征為， 第一步驟，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的壓力變動(dòng)或加速度分多個(gè)頻帶進(jìn)行頻率解析， 第二步驟，基于該分頻帶解析結(jié)果、和包含所述燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量與先導(dǎo)燃料之比的操作過(guò)程量以及包含大氣狀態(tài)和載荷量的狀態(tài)信號(hào)，分頻帶把握所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒振動(dòng)的特性， 第三步驟，在每一次所述燃燒振動(dòng)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的管理值時(shí)，計(jì)算向所述燃燒器供給的空氣流量和先導(dǎo)比中至少一方的校正量，對(duì)應(yīng)所述操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)而校正預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值， 第四步驟，基于該第三步驟的校正來(lái)驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，并判斷所述燃燒振動(dòng)低于所述管理值了一定時(shí)間， 基于該第四步驟的判斷，使所述第三步驟中進(jìn)行的初始設(shè)計(jì)值的校正值逐漸恢復(fù)到初始設(shè)計(jì)值而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。 另外，同樣實(shí)施該燃?xì)廨啓C(jī)控制方法的燃?xì)廨啓C(jī)控制裝置，其特征為，具備
頻率解析單元，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的壓力變動(dòng)或加速度分多個(gè)頻帶進(jìn)行頻率解析； 狀態(tài)把握單元及燃燒特性把握單元，所述狀態(tài)把握單元基于該頻率解析單元的分頻帶解析結(jié)果、和包含所述燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量與先導(dǎo)燃料之比的操作過(guò)程量以及包含大氣狀態(tài)和載荷量的狀態(tài)信號(hào)，把握所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒狀態(tài)，所述燃燒特性把握單元把握燃燒振動(dòng)的特性；及 控制部，根據(jù)所述燃燒特性把握單元所把握的燃燒振動(dòng)特性和狀態(tài)把握單元所把握的燃燒狀態(tài)，在每一次所述燃燒振動(dòng)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的管理值時(shí)，計(jì)算向所述燃燒器供給的空氣流量和先導(dǎo)比中至少一方的校正量，對(duì)應(yīng)所述操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)而校正預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值來(lái)驅(qū)動(dòng)所述燃?xì)廨啓C(jī)， 所述控制部構(gòu)成為，在所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒振動(dòng)低于預(yù)先設(shè)定的所述管理值了一定時(shí)間的狀態(tài)下，使所述初始設(shè)計(jì)值的校正向接近所述初始設(shè)計(jì)值的方向階段性降低的同時(shí)使所述燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 這樣，產(chǎn)生了燃燒振動(dòng)時(shí)，按照抑制所述燃燒振動(dòng)的校正值并對(duì)應(yīng)操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)，對(duì)預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值進(jìn)行校正，在以后的運(yùn)轉(zhuǎn)中按照該校正結(jié)果的燃料流量或空氣流量持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)燃燒振動(dòng)低于預(yù)先設(shè)定的所述管理值了一定時(shí)間時(shí)，將初始設(shè)計(jì)值的校正復(fù)位或使其階段性降低，由此可以提供防止從設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)想的理想的燃料流量、空氣流量下的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離的運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)進(jìn)行，且能夠維持還考慮到母機(jī)的疲勞壽命的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置。 而且，使所述第三步驟中進(jìn)行的初始設(shè)計(jì)值的校正值按照比預(yù)先設(shè)定的所述管理值小的多個(gè)閾值，向接近初始設(shè)計(jì)值的方向階段性地降低，因此，所述控制部構(gòu)成為，，使加在所述初始設(shè)計(jì)值上的校正值按照比預(yù)先設(shè)定的所述管理值小的多個(gè)閾值，向接近初始設(shè)計(jì)值的方向階段性地降低而使所述燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，由此，可以提供能夠適當(dāng)?shù)鼐S持還考慮到母機(jī)的疲勞壽命的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置。 如以上所述的本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置具備以下功能在燃燒振動(dòng)發(fā)生時(shí)暫時(shí)避免燃燒振動(dòng)，對(duì)控制系設(shè)定進(jìn)行希望的校正，如果監(jiān)視規(guī)定時(shí)間而燃燒振動(dòng)趨于穩(wěn)定，則恢復(fù)到原控制系設(shè)定或成為考慮到母機(jī)的疲勞壽命的設(shè)定，所以在燃?xì)廨啓C(jī)的熱容量等引起的暫時(shí)的不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象時(shí)，為了維持燃燒穩(wěn)定性可進(jìn)行控制系的調(diào)整，另外如果不穩(wěn)定現(xiàn)象解除則恢復(fù)當(dāng)初設(shè)定的初始設(shè)計(jì)值，或成為考慮到母機(jī)的疲勞壽命的設(shè)定，所以除特別的情況以外，可以提供能夠按照制造商及客戶所要求的控制系設(shè)定運(yùn)用燃?xì)廨啓C(jī)，防止像過(guò)去那樣持續(xù)進(jìn)行脫離了設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)想的理想的燃料流量、空氣流量下的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)這種情況，且能夠維持考慮到母機(jī)的疲勞壽命的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置。


圖1 (A)是表示用于控制燃?xì)廨啓C(jī)2的功能性構(gòu)成的方框圖，(B)是(A)中所示的
燃?xì)廨啓C(jī)控制部3的自動(dòng)調(diào)整部9的詳細(xì)方框圖； 圖2是本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法的實(shí)施例1的流程圖； 圖3是本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法的實(shí)施例2的流程圖； 圖4是用于說(shuō)明在減小并保存用于抑制燃燒振動(dòng)發(fā)生的校正量時(shí)確定多個(gè)由燃
氣輪機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的允許界限構(gòu)成的閾值的情況的曲線圖； 圖5是表示基于頻率解析單元的解析結(jié)果的一例的曲線圖； 圖6是表示基于頻率解析單元的分頻帶解析結(jié)果的一例的曲線圖； 圖7是本發(fā)明使用的數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)成的一例；
圖8是與燃燒振動(dòng)區(qū)域的推定法相關(guān)的原理 圖9是表示燃燒振動(dòng)區(qū)域的推定例的 圖10是用于說(shuō)明燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)成概略的 圖11是燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器的概略構(gòu)成剖面圖； 圖12(A)是表示以通過(guò)頻率解析得到的信息抑制了燃燒振動(dòng)時(shí)的載荷和閥開度的關(guān)系的曲線圖，(B)是由于進(jìn)行了用于抑制燃燒振動(dòng)的調(diào)整而效率降低的例子的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖例示性地詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。但是，該實(shí)施例中所記載的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、結(jié)構(gòu)部件的相對(duì)配置等，只要沒(méi)有特別特定的記載，就不是將本發(fā)明限定于此的意思，只不過(guò)是說(shuō)明例。
實(shí)施例1 首先使用表示燃?xì)廨啓C(jī)2的構(gòu)成的圖10和燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器23的概略剖面圖即圖ll，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)2簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明。首先，圖10是燃?xì)廨啓C(jī)2的概略構(gòu)成圖，燃?xì)廨啓C(jī)2包括具有入口導(dǎo)向葉片26的壓縮機(jī)22、在旋轉(zhuǎn)軸39上連接有壓縮機(jī)22、發(fā)電機(jī)40的具有渦輪24的燃?xì)廨啓C(jī)主體部21，從燃燒器23經(jīng)由燃燒氣體導(dǎo)入管38向該渦輪24供給燃燒氣體，并且，所述燃燒氣體通過(guò)配管向外部排出。 壓縮機(jī)22經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸39被傳遞渦輪24的旋轉(zhuǎn)，從設(shè)有過(guò)濾器的吸入口吸入外部的進(jìn)氣25而生成壓縮空氣，從壓縮空氣導(dǎo)入部27向燃燒器23供給壓縮空氣而用于燃燒。設(shè)置于該壓縮機(jī)22上的入口導(dǎo)向葉片26是壓縮機(jī)22的空氣導(dǎo)入側(cè)的旋轉(zhuǎn)葉片，通過(guò)控制該入口導(dǎo)向葉片26的旋轉(zhuǎn)葉片的角度即閥開度，從而即使轉(zhuǎn)速一定也可以調(diào)整向壓縮機(jī)22導(dǎo)入的空氣的流量(壓縮機(jī)吸氣流量)。 燃燒器23上連接有壓縮空氣導(dǎo)入部27、旁通空氣導(dǎo)入管36、旁通閥35、旁通空氣混合管37，壓縮空氣導(dǎo)入部27是向與壓縮機(jī)22連接的導(dǎo)入管及燃燒器23的汽缸內(nèi)導(dǎo)入空氣的空間，將壓縮機(jī)排出空氣導(dǎo)入燃燒器23。旁通空氣導(dǎo)入管36是一端部開放并與壓縮空氣導(dǎo)入部27內(nèi)連接、另一端部與對(duì)通過(guò)旁通空氣導(dǎo)入管36的空氣的流量進(jìn)行控制的旁通閥35連接，使壓縮機(jī)排出空氣中不向燃燒器23供給的部分向渦輪24旁通的管。另外，與旁通閥35的另一端側(cè)連接的旁通空氣混合管37與燃燒氣體導(dǎo)入管38連接，使通過(guò)旁通閥35后的空氣和在燃燒器23中生成的燃燒氣體混合地向燃燒氣體導(dǎo)入管38供給。
另外，主燃料49經(jīng)由主燃料流量控制閥28、主燃料供給閥29被供給到燃燒器23，先導(dǎo)燃料33經(jīng)由先導(dǎo)燃料流量控制閥31、先導(dǎo)燃料供給閥32被供給到燃燒器23。主燃料流量控制閥28 —端與從外部供給燃料的配管連接，另一端連接在與多個(gè)主燃料供給閥29連接的配管上，主燃料流量控制閥28是對(duì)從外部供給的燃料向燃燒器23的流量進(jìn)行控制的閥，主燃料供給閥29是對(duì)向燃燒器23的主燃燒室供給的燃料進(jìn)行控制的閥。
先導(dǎo)燃料流量控制閥31 —端與從外部供給燃料的配管連接，另一端與多個(gè)先導(dǎo)燃料供給閥32連接，先導(dǎo)燃料流量控制閥31是對(duì)從外部供給的燃料向燃燒器23的流量進(jìn)行控制的閥，先導(dǎo)燃料流量控制閥31是對(duì)向先導(dǎo)燃燒室供給的燃料進(jìn)行控制的閥。主燃料49用于主火焰的燃燒，先導(dǎo)燃料33在用于使主火焰的燃燒穩(wěn)定化的先導(dǎo)火焰的燃燒中被使用。
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其次，在表示燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器23的概略剖面的圖11中，燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器23由壓縮機(jī)22、燃燒器主體41、汽缸42、外筒43、內(nèi)筒44、尾筒45等構(gòu)成。汽缸42與外筒43接合，在汽缸42和外筒43的內(nèi)部收納有燃燒器主體41。該燃燒器主體41利用支撐件46與汽缸42接合并被保持在規(guī)定的位置。另外，在燃燒器主體41上設(shè)置有供給先導(dǎo)燃料47的先導(dǎo)燃料噴嘴48、供給主燃料49的主燃料噴嘴50，從壓縮機(jī)22向汽缸42流入的流入空氣經(jīng)由汽缸42和內(nèi)筒44之間的空間向燃燒器主體41供給。 先導(dǎo)燃料噴嘴48向壓縮空氣導(dǎo)入部27存在的區(qū)域(未圖示)噴射先導(dǎo)燃料47而進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，產(chǎn)生作為擴(kuò)散火焰的先導(dǎo)火焰。主燃料噴嘴50向未圖示的預(yù)混合裝置噴射主燃料49而生成使其和來(lái)自壓縮空氣導(dǎo)入部27的壓縮空氣混合而成的混合氣體，將該混合氣體供給到內(nèi)筒44并使燃燒從所述先導(dǎo)火焰向混合氣體傳播，使主火焰在內(nèi)筒44內(nèi)燃燒。通過(guò)該主火焰的燃燒生成高溫的燃燒氣體51，并將該燃燒氣體從內(nèi)筒44向尾筒45導(dǎo)入。 尾筒45經(jīng)由旁通彎頭52與旁通閥53接合，該旁通閥53向汽缸42內(nèi)側(cè)開口并將流入燃燒器的空氣的一部分作為旁通空氣54取出，供給到尾筒45。尾筒45將燃燒氣體51和旁通空氣54混合，并作為燃燒氣體55向渦輪24供給。與該燃燒氣體51混合的旁通空氣54的流量是通過(guò)利用連接于旁通閥53上的旁通閥可變機(jī)構(gòu)56操作旁通閥53的開度進(jìn)行調(diào)整，使發(fā)電機(jī)40為與燃?xì)廨啓C(jī)2要求的輸出相對(duì)應(yīng)的值。 在這樣構(gòu)成的燃?xì)廨啓C(jī)2中，從外部導(dǎo)入的空氣在壓縮機(jī)22中被壓縮，供給到各燃燒器23。另一方面，燃料的一部分經(jīng)由先導(dǎo)燃料流量控制閥31到達(dá)各燃燒器23的先導(dǎo)燃料供給閥32，然后被導(dǎo)入各燃燒器23。另外，剩余的燃料經(jīng)由主燃料流量控制閥28到達(dá)各燃燒器23的主燃料供給閥29，然后被導(dǎo)入到各燃燒器23。被導(dǎo)入的空氣及燃料在各燃燒器23中燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體被導(dǎo)入到渦輪24而使渦輪24旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)40利用渦輪的旋轉(zhuǎn)能量進(jìn)行發(fā)電。 接著，利用圖1對(duì)以上說(shuō)明的燃?xì)廨啓C(jī)2的控制裝置1進(jìn)行說(shuō)明。圖1(A)是用于表示用于控制燃?xì)廨啓C(jī)2的功能性構(gòu)成的方框圖，圖1(B)是圖1(A)所示的燃?xì)廨啓C(jī)控制部3的自動(dòng)調(diào)整部9的詳細(xì)方框圖。如圖1(A)所示，由于是用燃?xì)廨啓C(jī)控制部3對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)2進(jìn)行控制，因此在燃?xì)廨啓C(jī)2中設(shè)有過(guò)程量計(jì)測(cè)部4、壓力變動(dòng)測(cè)定部(傳感器)5、加速度測(cè)定部(傳感器)6、操作機(jī)構(gòu)7。 過(guò)程量計(jì)測(cè)部4是設(shè)置在燃?xì)廨啓C(jī)2上的適當(dāng)部位、計(jì)測(cè)燃?xì)廨啓C(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)中的表示運(yùn)轉(zhuǎn)條件及運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的過(guò)程量的各種計(jì)測(cè)設(shè)備，測(cè)定結(jié)果在預(yù)先設(shè)定的每一時(shí)刻tl、t2…輸出到燃?xì)廨啓C(jī)控制部3的控制器8。在此，所謂過(guò)程量(設(shè)備狀態(tài)量)是指例如發(fā)電電力(發(fā)電電流、發(fā)電電壓)、大氣溫度、濕度、各部的燃料流量及壓力、各部的空氣流量及壓力、燃燒器23中的燃燒氣體溫度、燃燒氣體流量、燃燒氣體壓力、壓縮機(jī)22及渦輪24的轉(zhuǎn)速、來(lái)自渦輪24的廢氣中包含的以氮氧化物(Nox)、一氧化碳(CO)等為主的排出物濃度等。該過(guò)程量分為供給到燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料及空氣的量等可操作的"操作量(設(shè)備數(shù)據(jù))"、和例如大氣溫度之類的氣象數(shù)據(jù)、根據(jù)要求確定的發(fā)電機(jī)的載荷的大小(麗)等"不可操作的狀態(tài)量"。 壓力變動(dòng)測(cè)定部5為分別安裝在多個(gè)燃燒器23上的壓力測(cè)定器，根據(jù)來(lái)自控制部8的指令在預(yù)先設(shè)定的每一時(shí)刻tl、 t2…向燃?xì)廨啓C(jī)控制部3輸出通過(guò)燃燒產(chǎn)生的各燃燒器23內(nèi)的壓力變動(dòng)測(cè)定值。加速度測(cè)定部6通過(guò)安裝于各燃燒器23上的加速度的測(cè)定器根據(jù)來(lái)自控制器8的指令在預(yù)先設(shè)定的每一時(shí)刻tl、t2…計(jì)測(cè)由燃燒產(chǎn)生的各燃燒器23的加速度(位置的二階微分)，將該測(cè)定值輸出到燃?xì)廨啓C(jī)控制部3。 操作機(jī)構(gòu)7是根據(jù)來(lái)自控制部8的指令來(lái)操作主燃料流量控制閥28及主燃料供給閥29的開度、先導(dǎo)燃料流量控制閥31及先導(dǎo)燃料供給閥32的開度、旁通閥35的開度、壓縮機(jī)22的入口導(dǎo)向葉片26的旋轉(zhuǎn)葉片角度等的機(jī)構(gòu)，由此進(jìn)行主燃料的流量控制、先導(dǎo)燃料的流量控制、向各燃燒器23供給的空氣的流量控制、導(dǎo)入到壓縮機(jī)22的空氣的流量的控制等。另外，具體地說(shuō)，向各燃燒器23供給的空氣的流量控制是在各燃燒器23中通過(guò)增大旁通閥35的開度(或減小)、增加(或減少)向旁通側(cè)流動(dòng)的空氣流量，從而控制向燃燒器23供給的空氣的流量。 燃?xì)廨啓C(jī)控制部3具備控制器8、自動(dòng)調(diào)整部(搜索控制部)9?？刂破?接受從過(guò)程量計(jì)測(cè)部4、壓力變動(dòng)測(cè)定部5、加速度測(cè)定部6所輸出的測(cè)定值，將這些值輸送到自動(dòng)調(diào)整部9。另外，該控制器8按照來(lái)自自動(dòng)調(diào)整部9的指令輸出用于通過(guò)操作機(jī)構(gòu)7操作主燃料流量控制閥28及主燃料供給閥29、先導(dǎo)燃料流量控制閥31及先導(dǎo)燃料供給閥32、旁通閥35、入口導(dǎo)向葉片26的信號(hào)。 圖1 (B)是圖1 (A)所示的燃?xì)廨啓C(jī)控制部3的自動(dòng)調(diào)整部9的詳細(xì)方框圖，11為輸入單元、12為狀態(tài)把握單元、13為頻率解析單元、14為燃燒特性把握單元、15為數(shù)據(jù)庫(kù)、16為調(diào)整量確定單元、17為輸出單元，在由這些單元構(gòu)成的自動(dòng)調(diào)整部9中，在產(chǎn)生了燃燒振動(dòng)時(shí)，進(jìn)行使操作量(過(guò)程量)向抑制振動(dòng)最有效的方向變化的控制。
即，自動(dòng)調(diào)整部9利用輸入單元11接收從控制器8輸送的來(lái)自過(guò)程量計(jì)測(cè)部4、壓力變動(dòng)測(cè)定部5、加速度測(cè)定部6的過(guò)程量及壓力、加速度的數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)基于頻率解析單元13的燃?xì)廨啓C(jī)2內(nèi)的振動(dòng)頻率解析結(jié)果，由狀態(tài)把握單元12把握燃?xì)廨啓C(jī)2的狀態(tài)等，由燃燒特性把握單元14把握各燃燒器23的燃燒特性。然后，基于用所述狀態(tài)把握單元12及燃燒特性把握單元14所把握的內(nèi)容，由調(diào)整量確定單元16確定使燃?xì)廨啓C(jī)2中不發(fā)生燃燒振動(dòng)的對(duì)策，即確定是否調(diào)整主燃料流量控制閥28及主燃料供給閥29、先導(dǎo)燃料流量控制閥31及先導(dǎo)燃料供給閥32、旁通閥35、入口導(dǎo)向葉片26，并在進(jìn)行調(diào)整的情況下確定所述調(diào)整部位和調(diào)整量。然后，所述調(diào)整量確定單元16的確定結(jié)果通過(guò)輸出單元17輸出到控制器8。 另外，該調(diào)整量確定單元16如后文所述具備如下功能在產(chǎn)生了燃燒振動(dòng)時(shí)，為了抑制該振動(dòng)而對(duì)控制系設(shè)定進(jìn)行理想的校正，但是如果監(jiān)視規(guī)定時(shí)間而燃燒振動(dòng)處于穩(wěn)定，就恢復(fù)原來(lái)的控制系設(shè)定或減小校正量，還具有如下功能在燃?xì)廨啓C(jī)的熱容量等引起暫時(shí)性的不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象時(shí)，為了維持燃燒穩(wěn)定性進(jìn)行控制系的調(diào)整，另外，如果不穩(wěn)定現(xiàn)象消除，就恢復(fù)當(dāng)初設(shè)定的控制系設(shè)定或減小校正量，除特別的情況以外，按照制造商及客戶要求的控制系設(shè)定運(yùn)用燃?xì)廨啓C(jī)。 圖2是本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法的流程圖。該圖2所示的流程圖是作為用于使燃?xì)廨啓C(jī)2工作的程序的一部分被編入，在燃?xì)廨啓C(jī)2工作期間，每規(guī)定時(shí)間執(zhí)行一系列的處理。 在步驟S10處理開始后，首先，在步驟S11，用輸入單元11接收從圖1(A)的過(guò)程量計(jì)測(cè)部4、壓力變動(dòng)測(cè)定部5、加速度測(cè)定部6經(jīng)由控制器8輸送的過(guò)程量及壓力、加速度的數(shù)據(jù)，發(fā)送到狀態(tài)把握單元12、頻率解析單元13。 狀態(tài)把握單元12進(jìn)行由過(guò)程量計(jì)測(cè)部4計(jì)測(cè)的、向燃?xì)廨啓C(jī)2供給的燃料的特性的把握、燃?xì)廨啓C(jī)2中是否有異常的診斷等。向燃?xì)廨啓C(jī)2供給的燃料的特性的把握是因?yàn)?，貯存在例如未圖示的罐內(nèi)的燃料隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，在罐內(nèi)重的分子下降、輕的分子上升，其結(jié)果，向燃?xì)廨啓C(jī)2供給的燃料成分(熱量)與罐內(nèi)的燃料剩余量相對(duì)應(yīng)地變動(dòng)。因此，與供給到燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料成分相對(duì)應(yīng)，作為過(guò)程量計(jì)測(cè)部4在從罐到燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料系統(tǒng)中設(shè)置熱量計(jì)、測(cè)定燃料的組成的測(cè)定器等，基于所得到的燃料的熱量及組成的數(shù)據(jù)，用狀態(tài)把握單元12確定增減燃空比時(shí)的調(diào)整量。 另外，也可以不是由過(guò)程量計(jì)測(cè)部4實(shí)時(shí)地計(jì)測(cè)燃料的熱量及組成，而是預(yù)先計(jì)測(cè)罐內(nèi)燃料的剩余量和燃料成分的變化之間的關(guān)系，據(jù)此作成用于確定調(diào)整量的表、圖表。這種情況下，過(guò)程量計(jì)測(cè)部4計(jì)測(cè)罐內(nèi)燃料的剩余量，并基于所計(jì)測(cè)的燃料的剩余量確定增減燃空比時(shí)的調(diào)整量。另外，不僅來(lái)自罐的供給，利用管路供給燃料的情況也同樣。
燃?xì)廨啓C(jī)2中是否有異常的診斷是基于用過(guò)程量計(jì)測(cè)部4計(jì)測(cè)的燃?xì)廨啓C(jī)2的各部的溫度及流量的數(shù)據(jù)判斷燃?xì)廨啓C(jī)2有無(wú)異常，所以例如，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)2的特定部分的溫度上升到預(yù)先設(shè)定的閾值以上或特定部分的流量降低到閾值以下時(shí)等，判定為燃?xì)廨啓C(jī)2自身發(fā)生了異常。而且，當(dāng)狀態(tài)把握單元12做出燃?xì)廨啓C(jī)2中有異常時(shí)的判斷的情況下，則通過(guò)警報(bào)器及警告燈等報(bào)告單元向操作員等報(bào)告燃?xì)廨啓C(jī)2發(fā)生異常。
當(dāng)不能發(fā)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)2中有異常時(shí)，則在下面的步驟S12用頻率解析單元13進(jìn)行內(nèi)壓變動(dòng)、加速度的頻率解析以及傳感器的異常診斷。頻率解析單元13基于在各燃燒器23中用壓力變動(dòng)測(cè)定部5計(jì)測(cè)的壓力變動(dòng)測(cè)定值，進(jìn)行例如壓力的變動(dòng)(振動(dòng))的頻率解析(高速傅里葉變換FFT)。圖5是頻率解析單元13基于由壓力變動(dòng)測(cè)定部5所測(cè)定的壓力變動(dòng)測(cè)定值進(jìn)行頻率解析的結(jié)果的一例。橫軸表示頻率，縱軸表示振動(dòng)的強(qiáng)度(水平)。另外，頻率解析單元13也可以基于用加速度測(cè)定部6測(cè)定的加速度測(cè)定值進(jìn)行加速度的頻率解析。 如該圖5所示，在燃燒器23中發(fā)生的燃燒振動(dòng)(壓力振動(dòng)及加速度振動(dòng))具有多個(gè)振動(dòng)頻率，各頻率的振動(dòng)分別因復(fù)雜的原因而發(fā)生，因此統(tǒng)一地進(jìn)行控制或僅控制一個(gè)參數(shù)難以抑制振動(dòng)。另外，因振動(dòng)數(shù)不同對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)2給予的影響也不同，即使是相同的振動(dòng)強(qiáng)度也可能存在在某一頻率內(nèi)為允許范圍，而在另一頻率中就是致命性的。從這些方面考慮，燃?xì)廨啓C(jī)2的運(yùn)轉(zhuǎn)條件的控制需要根據(jù)振動(dòng)的頻率針對(duì)多個(gè)參數(shù)進(jìn)行。
因此，如圖6所示，頻率解析單元13將內(nèi)壓變動(dòng)及加速度的頻率解析結(jié)果劃分成多個(gè)(n)頻帶并作為分頻帶解析結(jié)果輸出。在此，所謂頻帶是成為基于頻率解析單元13進(jìn)行頻率解析后的結(jié)果進(jìn)行對(duì)應(yīng)的最小單位的頻率區(qū)域。例如在圖5中，由于振動(dòng)主要在0 5000Hz發(fā)生，因此將頻率范圍設(shè)定為0 5000Hz，將該頻率范圍劃分為適當(dāng)?shù)拇笮〉念l帶，分割為n個(gè)。例如，如果按每50Hz進(jìn)行劃分，則n = 100。另外，該頻帶不一定是恒定的大小。頻率解析單元13將如上所述得到的壓力或加速度的分頻帶解析結(jié)果輸出到狀態(tài)把握單元12。 另外，頻率解析單元13還診斷在壓力變動(dòng)測(cè)定部5、加速度測(cè)定部6中壓力測(cè)定器、加速度測(cè)定器自身、或從壓力測(cè)定器及加速度測(cè)定器輸出的數(shù)據(jù)輸入到輸入單元11為止的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中是否發(fā)生異常。這是因?yàn)?，壓力測(cè)定器、加速度測(cè)定器或數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
11中存在異常時(shí)，不能進(jìn)行正常的控制，例如出現(xiàn)電源頻率成分(例如60Hz)的噪聲或在整個(gè) 頻帶上出現(xiàn)無(wú)規(guī)則狀的噪聲，或者在不足數(shù)十Hz的區(qū)域特別是直流成分中出現(xiàn)脈沖狀噪 聲時(shí)，與圖5所示的原來(lái)的水平相比較，成為整體上升的水平的信號(hào)。另外，壓力測(cè)定器、加 速度測(cè)定器自身劣化時(shí)，在整個(gè)頻帶上水平下降，因此用頻率解析單元13判斷振動(dòng)水平是 否偏離預(yù)先設(shè)定的范圍，當(dāng)偏離范圍時(shí)則判定為壓力測(cè)定器、加速度測(cè)定器、或數(shù)據(jù)傳輸系 統(tǒng)中存在異常。另外，為了該判定，當(dāng)用頻率解析單元13得到如上所述的圖案的解析結(jié)果 時(shí)，預(yù)先設(shè)定能夠檢測(cè)出該結(jié)果的閾值，從而在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中發(fā)生異常時(shí)也能夠容易地 對(duì)其進(jìn)行判定。 另外，在此，也可以在頻率解析單元13中預(yù)先設(shè)置多組壓力測(cè)定器及加速度測(cè)定 器，對(duì)這些多組的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比較，由此判定壓力測(cè)定器及加速度測(cè)定器、或從壓力測(cè)定 器及加速度測(cè)定器的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中是否發(fā)生異常。另外，由于加速度測(cè)定部6將燃燒器 23自身的振動(dòng)作為加速度進(jìn)行檢測(cè)，所以也可以用一個(gè)加速度測(cè)定部6監(jiān)視多個(gè)燃燒器23 中發(fā)生的燃燒振動(dòng)。這種情況下，即使設(shè)置于一個(gè)燃燒器23上的壓力變動(dòng)測(cè)定部5判斷為 傳感器異常，也能夠利用加速度測(cè)定部6檢測(cè)燃燒振動(dòng)，進(jìn)而設(shè)置有多個(gè)加速度測(cè)定部6的 情況下，即使用壓力變動(dòng)測(cè)定部5未檢測(cè)出燃燒振動(dòng)，但至少兩個(gè)加速度測(cè)定部6檢測(cè)出燃 燒振動(dòng)時(shí)，判定發(fā)生了燃燒振動(dòng)，由此也可以提高可靠性。 再次返回圖2，這樣是進(jìn)行頻率解析的理由，但該處理是在第二周期以后且在前一 處理周期進(jìn)行了任何的調(diào)整時(shí)，在下面的步驟S13進(jìn)行執(zhí)行調(diào)整后產(chǎn)生的效果的評(píng)價(jià)。這 種評(píng)價(jià)是根據(jù)狀態(tài)把握單元12執(zhí)行的壓力或加速度的分頻帶解析結(jié)果，將其與預(yù)先設(shè)定 的閾值進(jìn)行比較，判定燃燒振動(dòng)是否是需要立即調(diào)整的狀態(tài)、是否是雖然未產(chǎn)生燃燒振動(dòng) 但出現(xiàn)了需要立即進(jìn)行調(diào)整的燃燒振動(dòng)的預(yù)兆的狀態(tài)。 其結(jié)果是，當(dāng)被判定為脫離管理值或存在燃燒振動(dòng)的預(yù)兆(是)時(shí)，在步驟S14，將 此時(shí)的在上次處理周期進(jìn)行的調(diào)整內(nèi)容和其結(jié)果改變后的工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)追加到圖1(B) 的數(shù)據(jù)庫(kù)15中并進(jìn)行更新。 而且，Xn—pXn—2、……、XU—n、X12—pX『2、……、X22—n為過(guò)程量，Yn—!、Yi卜2、……、 Yi卜n、乙—pY^—2、……、Yin—n為各頻帶的振動(dòng)強(qiáng)度的最大值。S卩，在數(shù)據(jù)庫(kù)15中，在每一時(shí)刻 tl、 t2...對(duì)過(guò)程量及各頻帶的振動(dòng)強(qiáng)度的最大值Yin進(jìn)行整理并儲(chǔ)存，從控制器8及頻率 解析單元13每時(shí)每刻將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)15后，這些數(shù)據(jù)就被追加儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)15 中。 存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)15中的振動(dòng)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)可以只是壓力振動(dòng)，也可以只是加速度振 動(dòng)，還可以是壓力振動(dòng)及加速度振動(dòng)兩者。作為一例，在圖7的時(shí)刻tl時(shí)，旁通閥35的閥 開度表示為Xn—^先導(dǎo)比表示為X『p大氣溫度表示為L(zhǎng)—"發(fā)電機(jī)的載荷(麗)表示為&2—p 在第一頻帶的振動(dòng)強(qiáng)度的最大值表示為Yn—p在第二頻帶的振動(dòng)強(qiáng)度的最大值表示為Yi2—p 在第n頻帶的振動(dòng)強(qiáng)度的最大值表示為Yin—^同樣地，時(shí)刻t2時(shí)，旁通閥35的閥開度表示 為Xn—2、先導(dǎo)比表示為X12—2、大氣溫度表示為X21—2、發(fā)電機(jī)的載荷表示為X22—2、在第一頻帶的 振動(dòng)強(qiáng)度的最大值表示為Yn—2、在第二頻帶的振動(dòng)強(qiáng)度的最大值表示為Yi2—2、在第n頻帶的 振動(dòng)強(qiáng)度的最大值表示為Yin—2。 這樣，數(shù)據(jù)被追加到數(shù)據(jù)庫(kù)15中并進(jìn)行校正后，在下一步驟S15計(jì)算產(chǎn)生的燃燒 振動(dòng)的特性。這是用于利用燃燒特性把握單元14基于儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)15中的、來(lái)自頻率解析單元13的壓力或加速度的分頻帶解析結(jié)果和來(lái)自過(guò)程量計(jì)測(cè)部4的過(guò)程量，將燃燒特性 模型化的數(shù)學(xué)式模型的構(gòu)筑。 例如，設(shè)燃燒器23的數(shù)量為m、應(yīng)模型化的頻帶數(shù)量為n時(shí)，按照如下式(1)的多 元回歸模型對(duì)內(nèi)壓變動(dòng)進(jìn)行模型化。 Yu = aij,o+aiwXXn+aij,2XXu+aij,3XXa+aij,4XX22......... (1) 在此，Yij:第i燃燒器(i二1、2、…、m)的第j頻帶(j = 1、2、…、n)的最大振
幅值 Xu :操作量1的值(本例中為旁通閥35的閥開度) X12 :操作量2的值(本例中為先導(dǎo)比) X21 :不可操作的狀態(tài)量1的值(本例中為氣象數(shù)據(jù)) X22 :不可操作的狀態(tài)量2的值(本例中為發(fā)電機(jī)的載荷(麗)) aij,o、 aij" aij,2、 3^、3、 :系數(shù)參數(shù)。 而且，燃燒特性把握單元14使用在每一時(shí)刻(tl、t2…)進(jìn)行整理并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù) 15中的最大振幅值Yij、操作量Xn、X『不可操作的狀態(tài)量X^X^求出上述(1)式的系數(shù)參 數(shù)aij,。、 aim aij,2、 aij,3、 aij,4。系數(shù)參數(shù)aij,。、 aij,2、 aij,3、 aij,4的解法例如可采用最小 二乘法。 在此，所謂最大振幅值是利用頻率解析單元13將由壓力變動(dòng)測(cè)定部5及加速 度測(cè)定部6測(cè)定的測(cè)定結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將頻率解析得出的結(jié)果劃分成n個(gè)頻 帶，在各個(gè)頻帶中的某一時(shí)間(tl、t2…)內(nèi)得到的最大振幅值。即，在上述的圖6中，第一 頻帶的最大振幅值表示為Yu，第二頻帶的最大振幅值表示為Y^，第n頻帶的最大振幅值表 示為Yin。 另外，上述中，為了說(shuō)明的方便，將操作量設(shè)定為雙變量、將不可操作的狀態(tài)量設(shè) 定為雙變量來(lái)對(duì)模型式進(jìn)行了記述，但并不特別限定于雙變量，另外，作為模型構(gòu)造設(shè)定 為線性的一次式進(jìn)行了記述，但也可以設(shè)定為二次以上的高次模型或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等非線性模 型。另外，設(shè)定為使用從燃?xì)廨啓C(jī)2輸入的操作量及不可操作的狀態(tài)量的模型式進(jìn)行了記 述，但也可以使用基于質(zhì)量守恒等法則轉(zhuǎn)換后的值。 然后，燃燒特性把握單元14使用在每一時(shí)刻tl、t2…得到的上述數(shù)學(xué)式模型(1)， 求出易發(fā)生燃燒振動(dòng)的區(qū)域。例如，操作量1、操作量2、不可操作的狀態(tài)量1、不可操作的狀 態(tài)量2分別為X' n、X' 12、X' 21及X' 22時(shí)的第i燃燒器的第j頻帶的內(nèi)壓變動(dòng)預(yù)測(cè)值Y' ij， 用下式(2)求出。 Y， ij = aij,o+aiwXX， n+Eii^XX, 12
+3",3乂乂， 21+3" 4XX22......... (2) 因此，如上所述，系數(shù)參數(shù)aij,。、 aim aij,2、 aij,3、 aij,4例如可利用最小二乘法求得。
如上述的圖6所示，對(duì)于第i燃燒器的第j頻帶(頻帶1 n)的最大振幅值，根 據(jù)燃燒器23及周圍的設(shè)備的結(jié)構(gòu)面設(shè)置有閾值Zu、Z『…Zw所述閾值Z『Z『…Zin存 儲(chǔ)在頻率解析單元13中，在此閾值Z『Z『…Zin是表示在各頻帶可允許的最高的振動(dòng)強(qiáng)度 的值。另外該閾值Zu、Z『…Zin例如根據(jù)是否存在因所述頻率的振動(dòng)而共振的部件及結(jié) 構(gòu)、或是否存在易受損傷的部件及結(jié)構(gòu)、或直到怎樣的強(qiáng)度的振動(dòng)為止可以允許等來(lái)確定。
設(shè)自頻率解析單元13發(fā)送來(lái)的第i燃燒器的第j頻帶的最大振幅值的閾值為Zif時(shí)，存在成為 = aij,。+aiwXX， ^」,2 XX， 12
+3",3乂乂， 21+3",4乂乂22......... (3) 的X' U、X' 12、X' 21及乂' 22?，F(xiàn)在，將在控制器8中不可操作的狀態(tài)量l及不可操 作的狀態(tài)量2的值輸入到燃燒特性把握單元14時(shí)，(3)式中，除X' n及X' 12以外為常數(shù)， 可以容易地求出滿足(3)式的(X' n、X' 12)。 另一方面，只要根據(jù)成為自控制器8給予的ak(k= 1、2、…、p)的增益，作為
a kZij = aij,o+ai^XX， u+a^^XX' 12
+3",3乂乂， 21+3",4乂乂22......... (4) 求出(X'n、X'J，就可以在各燃燒器的各頻帶的每一個(gè)求出p條線。圖8是表示 這種情況的圖，所以，在此如果系數(shù)參數(shù)ai^為正，則直線的上側(cè)成為易發(fā)生燃燒振動(dòng)的區(qū) 域，下側(cè)成為難于發(fā)生燃燒振動(dòng)的區(qū)域。相反，如果系數(shù)參數(shù)ai^為負(fù)，則直線的下側(cè)成為 易發(fā)生燃燒振動(dòng)的區(qū)域，上側(cè)成為難于發(fā)生燃燒振動(dòng)的區(qū)域。 燃燒特性把握單元14根據(jù)除了自控制器8給予的第i燃燒器的第j頻帶的最大 振幅值的閾值為Zij(i = 1、2、…m、 j = 1、2、…n)、增益ak(k= 1、2、…p)及特定的兩 個(gè)值(開動(dòng)狀況即在各時(shí)刻tl、t2…的不可操作的狀態(tài)量X^Xj之外的變量的值(開動(dòng) 狀況即在各時(shí)刻tl、t2…的不可操作的狀態(tài)量Xn、Xj、和通過(guò)最小二乘法等求出的系數(shù)參 數(shù)Am aij,2、 aij,3及％.,4，對(duì)所有燃燒器23的所有頻帶求出上述的直線，基于線性規(guī) 劃法的順序最終求出易發(fā)生燃燒振動(dòng)的區(qū)域、難于發(fā)生燃燒振動(dòng)的區(qū)域。
圖9表示由燃燒特性把握單元14求出的、橫軸為Xn、縱軸為X12的燃燒振動(dòng)區(qū)域 的例子。該例中，對(duì)每一增益ak，如等高線那樣地表示燃燒振動(dòng)區(qū)域，中央部是難于發(fā)生 燃燒振動(dòng)的區(qū)域，越靠周邊部越是易發(fā)生燃燒振動(dòng)的區(qū)域。另外，圖9中，如上所述，為了方 便說(shuō)明，將操作量設(shè)定為雙變量，隨之在二維坐標(biāo)中進(jìn)行表示，但如果將操作量設(shè)為N個(gè)變 量，則在N維坐標(biāo)空間進(jìn)行表示。 然后，當(dāng)從狀態(tài)把握單元12輸入調(diào)整命令時(shí)，調(diào)整量確定單元16對(duì)所述調(diào)整命令 做出響應(yīng)，并在下一步驟S 16確定用于調(diào)整當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(Xn = xa、X12 = xb)的對(duì)策內(nèi)
容(對(duì)策部位和調(diào)整量)。這時(shí)，在多個(gè)頻帶，當(dāng)最大振幅值Yij超過(guò)閾值Z『Z『…Zin時(shí)，
按照數(shù)據(jù)庫(kù)15內(nèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)(未圖示)中所存儲(chǔ)的優(yōu)先順序(優(yōu)先度)，對(duì)優(yōu)先順序高 的頻帶實(shí)施調(diào)整。所述數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)有使用在已經(jīng)進(jìn)行設(shè)置、工作的另一同型燃?xì)廨啓C(jī)2中 采取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析所得到的標(biāo)準(zhǔn)的燃燒特性的數(shù)學(xué)式模型、在使燃?xì)廨啓C(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ) 上用于例如不發(fā)生失火及回火的燃空比的限制值等制約信息。在此作為一例，將最低頻帶 的優(yōu)先度設(shè)定為最高，其次，從高頻側(cè)的頻帶開始將優(yōu)先度設(shè)定為依次變高。這是因?yàn)椋?最低頻帶發(fā)生燃燒振動(dòng)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)2成為火容易熄滅的狀況的可能性高，而在高頻帶，因 燃燒振動(dòng)產(chǎn)生的能量較大，因此帶來(lái)?yè)p傷等的影響力比較強(qiáng)。 另外，選擇了實(shí)施調(diào)整的頻帶后，調(diào)整量確定單元16接著使用例如最陡下降法等 最優(yōu)化方法，確定應(yīng)對(duì)當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整的方向。另外，在此使用的最優(yōu)化方法并不 限于最陡下降法。 S卩，調(diào)整量確定單元16參照由燃燒特性把握單元14求得的圖9，相對(duì)于比表示當(dāng) 前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(Xn = xa，X12 = xb)的例如點(diǎn)Q工更靠中央部一側(cè)的線(a 2 = 0. 8)垂直地引出假想線L，將其一直延伸到由^的線圍起來(lái)的區(qū)域內(nèi)，進(jìn)而將該假想線L延伸到與02的 線碰觸的位置Q2 (Xu = x。， X12 = xd)。接著，將假想線L從點(diǎn)Q2相對(duì)于圖9中更靠中央部一 側(cè)的線(a 3 = 0. 6)垂直地延伸，調(diào)整量確定單元16使該假想線L從點(diǎn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)Q2延伸 的方向?yàn)橛烧{(diào)整量確定單元16確定的調(diào)整方向。 這時(shí)，在燃燒特性把握單元14不能充分把握燃燒特性時(shí)，調(diào)整量確定單元16能夠 基于存儲(chǔ)有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)15中的過(guò)去實(shí)施的調(diào)整和通過(guò)實(shí)施該調(diào)整產(chǎn)生的燃?xì)廨啓C(jī)2的工作 狀態(tài)的變化建立關(guān)聯(lián)信息的、未圖示的知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容來(lái)確定調(diào)整的方向。另外，在剛剛 設(shè)置了燃?xì)廨啓C(jī)2之后等、數(shù)據(jù)庫(kù)15中還沒(méi)有存儲(chǔ)足夠的數(shù)據(jù)的情況下，可以基于存儲(chǔ)在 上述的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的、表示標(biāo)準(zhǔn)的燃燒特性的數(shù)學(xué)式模型、制約信息、經(jīng)驗(yàn)信 息等來(lái)確定調(diào)整方向。另外，在知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中也可以存儲(chǔ)對(duì)基于熟練的調(diào)整員的經(jīng)驗(yàn)(技 巧)設(shè)定的"癥狀"和出現(xiàn)這種癥狀時(shí)有效的對(duì)策建立關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)信息。
另外，進(jìn)行如上所述的調(diào)整時(shí)，調(diào)節(jié)量確定單元16可以基于狀態(tài)把握單元12從輸 入單元11得到的燃燒特性的數(shù)據(jù)，加上與該時(shí)點(diǎn)的燃燒特性對(duì)應(yīng)的校正?；诖鎯?chǔ)于這些 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息實(shí)施的調(diào)整的內(nèi)容、和與此對(duì)應(yīng)在其后產(chǎn)生的燃?xì)廨啓C(jī)2 的狀態(tài)的改變?cè)谙乱惶幚碇芷诘牟襟ES13 S14進(jìn)行評(píng)價(jià)，并存儲(chǔ)(反映)到數(shù)據(jù)庫(kù)15中， 并且與知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的經(jīng)驗(yàn)信息不同的情況下，用于其更新。 然后，輸出單元17在步驟S17中將表示由調(diào)整量確定單元16確定的調(diào)整方向的 數(shù)據(jù)輸出到控制器8。因此，控制器8基于從輸出單元17輸入的表示上述調(diào)整方向的數(shù)據(jù) 對(duì)操作機(jī)構(gòu)7進(jìn)行控制來(lái)操作主燃料流量控制閥28、先導(dǎo)燃料流量控制閥31、旁通閥35及 入口導(dǎo)向葉片26等，分別改變旁通閥開度Xn、先導(dǎo)比X^即，控制器8對(duì)于從輸出單元17 輸入的自點(diǎn)Qi轉(zhuǎn)移到點(diǎn)Q2之類的調(diào)整指示，控制主燃料流量控制閥28、先導(dǎo)燃料流量控制 閥31、旁通閥35及入口導(dǎo)向葉片26中的至少任意一個(gè)，以使旁通閥開度Xn從、變化到 x。、使先導(dǎo)比^從&變化到&。 此外，對(duì)于假想線L先從點(diǎn)(^延伸的方向的調(diào)整指示也同樣，分別改變旁通閥開 度Xn、主燃料流量和先導(dǎo)燃料流量的和即總?cè)剂狭髁亢拖葘?dǎo)燃料流量之比，也就是先導(dǎo)燃 料流量/總?cè)剂狭髁考聪葘?dǎo)比X12。在此，當(dāng)使先導(dǎo)比X12提高時(shí)，控制器8在也能夠進(jìn)行調(diào) 整，以不改變先導(dǎo)燃料流量而使總?cè)剂狭髁拷档?，或者，不改變總?cè)剂狭髁慷瓜葘?dǎo)燃料流 量提高。 另一方面，在圖2的流程圖的步驟S13，和閾值的比較結(jié)果沒(méi)有脫離管理值并且沒(méi)
有燃燒振動(dòng)的預(yù)兆時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S18，基于由過(guò)程量計(jì)測(cè)部4所計(jì)測(cè)的過(guò)程量，判定
燃?xì)廨啓C(jī)2的工作參數(shù)和上次處理周期時(shí)有無(wú)變化，即判斷向燃燒器23供給的燃料流量或
空氣流量的至少一方是否被校正。其結(jié)果是，如果工作狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化，就前進(jìn)到步驟
S20，如果工作參數(shù)發(fā)生了變化，那么，和步驟S14同樣，將在上次處理周期進(jìn)行的調(diào)整內(nèi)容
和其變化后的工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)追加到圖1(B)的數(shù)據(jù)庫(kù)15中并進(jìn)行更新。然后，在接下來(lái)的步驟S20中，和步驟S13同樣，根據(jù)狀態(tài)把握單元12所把握的壓
力或加速度的分頻帶解析結(jié)果，判定燃燒振動(dòng)是否為不需要調(diào)整的穩(wěn)定狀態(tài)，在不是穩(wěn)定
狀態(tài)而需要調(diào)整或燃燒振動(dòng)沒(méi)有產(chǎn)生但需要立即進(jìn)行調(diào)整即出現(xiàn)了燃燒振動(dòng)的預(yù)兆的狀
態(tài)時(shí)，處理返回步驟S11，反復(fù)進(jìn)行以上說(shuō)明的操作，而如果足夠穩(wěn)定就前進(jìn)到步驟S21，將
表示以前一處理周期的步驟S17的校正 的輸出所進(jìn)行的調(diào)整的方向的數(shù)據(jù)設(shè)定為"O"，進(jìn)行"校正量的復(fù)位"。另外，在步驟S20中，也可以使用比在步驟S13利用的管理值更安全 的閾值。 S卩，當(dāng)判斷為校正的結(jié)果是燃燒振動(dòng)和燃燒振動(dòng)的預(yù)兆均沒(méi)有、燃燒處于穩(wěn)定
時(shí)，，燃燒振動(dòng)可能因氣象狀況及熱容量的變化等突然發(fā)生，由于存在成為從考慮了設(shè)計(jì)時(shí)
設(shè)想的基于理想的燃料流量、空氣流量的設(shè)計(jì)性能的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離的運(yùn)轉(zhuǎn)的可能性，所以
通過(guò)用于抑制燃燒振動(dòng)的發(fā)生的調(diào)整使校正后的狀態(tài)恢復(fù)到原來(lái)的初始狀態(tài)，來(lái)防止從設(shè)
計(jì)時(shí)設(shè)想的理想的燃料流量、空氣流量下的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離的運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)進(jìn)行的情況，從而能
夠提供確保效率的燃?xì)廨啓C(jī)的控制方法及裝置。 實(shí)施例2 以上為本發(fā)明的實(shí)施例l，在該實(shí)施例1中，當(dāng)成為從考慮了設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)想的基于理 想的燃料流量、空氣流量的設(shè)計(jì)性能的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)用于抑制燃燒振動(dòng)的 發(fā)生的調(diào)整使校正后的狀態(tài)恢復(fù)到初始狀態(tài)，但這種情況沒(méi)有考慮母機(jī)的消耗壽命引起的 劣化等，因此由于消耗壽命而偏離最佳運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，往往也會(huì)恢復(fù)到初始狀態(tài)。因此，在以下 說(shuō)明的實(shí)施例2中，進(jìn)行了還考慮到這一點(diǎn)的調(diào)整。 圖3是本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法的實(shí)施例2的流程圖。在該圖3的流程圖中， 步驟S30 40的內(nèi)容和上述圖2中已說(shuō)明的實(shí)施例1的流程圖中的步驟S10 20相同， 較大的不同點(diǎn)是沒(méi)有圖2的實(shí)施例1的流程圖中的步驟S21的"校正量的復(fù)位"，在步驟S40 中燃燒振動(dòng)足夠穩(wěn)定時(shí)，處理返回到步驟S35。 g卩，和上述圖2的情況一樣，在步驟S30 37中，當(dāng)存在燃燒振動(dòng)的發(fā)生或存在預(yù) 兆時(shí)，在步驟S33對(duì)其進(jìn)行判斷，從步驟S34到步驟S37進(jìn)行燃燒振動(dòng)特性的計(jì)算、校正量 的確定、校正量的輸出，在步驟S33沒(méi)有預(yù)兆且沒(méi)有脫離管理值的情況時(shí)，前進(jìn)到步驟S38， 和上述同樣，基于由過(guò)程量計(jì)測(cè)部4所計(jì)測(cè)的過(guò)程量，判定燃?xì)廨啓C(jī)2的工作參數(shù)和上次處 理周期時(shí)比有無(wú)變化，即判定向燃燒器23供給的燃料流量或空氣流量中至少一方是否被 校正。其結(jié)果是，如果工作狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化，就前進(jìn)到步驟S40，如果工作參數(shù)發(fā)生了變 化，那么，和步驟S34同樣，將在上次處理周期進(jìn)行的調(diào)整內(nèi)容和其結(jié)果變化后的工作狀態(tài) 的數(shù)據(jù)追加到圖1(B)的數(shù)據(jù)庫(kù)15中并進(jìn)行更新。 然后，在接下來(lái)的步驟S40中，和步驟S33同樣，根據(jù)狀態(tài)把握單元12所把握的壓
力或加速度的分頻帶解析結(jié)果，判定燃燒振動(dòng)是否為不需要調(diào)整的穩(wěn)定狀態(tài)，在不是穩(wěn)定
狀態(tài)而需要調(diào)整或燃燒振動(dòng)雖然沒(méi)有產(chǎn)生但需要立即進(jìn)行調(diào)整、即出現(xiàn)了燃燒振動(dòng)的預(yù)兆
時(shí)，處理返回步驟S31，反復(fù)進(jìn)行以上說(shuō)明的操作，而如果足夠穩(wěn)定就前進(jìn)到步驟S35。另
外，在步驟S40中，也可以使用比在步驟S33中利用的管理值更安全的閾值。 然后，在該步驟S35應(yīng)該再次進(jìn)行燃燒振動(dòng)特性的計(jì)算，但現(xiàn)在如圖4的曲線圖所
示，燃燒器23例如在受到局部溫度相當(dāng)高這樣的應(yīng)力而發(fā)生燃燒振動(dòng)的情況下，為了避免
該燃燒振動(dòng)，將校正量設(shè)定為材料的疲勞強(qiáng)度的90%左右的允許界限1的閾值時(shí)，在該狀
態(tài)下把握燃?xì)廨啓C(jī)2的工作狀態(tài)，確認(rèn)燃燒振動(dòng)達(dá)到足夠穩(wěn)定之后，考慮母機(jī)的消耗壽命
帶來(lái)的劣化等，使閾值降低到允許界限2的值。然后，在步驟S36確定使用了允許界限2的
閾值的校正量，在步驟S17將校正量輸出。 這樣一來(lái)，為了在燃燒振動(dòng)發(fā)生時(shí)暫時(shí)避免燃燒振動(dòng)，對(duì)控制系設(shè)定進(jìn)行期望的 校正，用狀態(tài)把握單元12對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)2進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的監(jiān)視，如果燃燒振動(dòng)趨于穩(wěn)定，則根據(jù)長(zhǎng)期的壽命評(píng)價(jià)的觀點(diǎn)對(duì)與母機(jī)的消耗壽命相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，當(dāng)判斷為現(xiàn)狀的控制 系設(shè)定不好時(shí)，對(duì)消耗壽命進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且使控制系設(shè)定逐漸向初始值的方向恢復(fù)，直到恢 復(fù)到消耗壽命方面不成問(wèn)題的控制系設(shè)定。因而，在燃?xì)廨啓C(jī)主體21的熱容量等帶來(lái)的暫 時(shí)性不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象時(shí)及歷年變化引起的不穩(wěn)定燃燒時(shí)，為了維持燃燒穩(wěn)定性可進(jìn)行控制 系的調(diào)整，另外，如果不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象解除，則對(duì)消耗壽命等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，使控制系設(shè)定 逐漸恢復(fù)，由此可以在高效率下運(yùn)用燃?xì)廨啓C(jī)。 如以上各種表述，本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置具備以下功能在燃燒振動(dòng) 發(fā)生時(shí)暫時(shí)避免燃燒振動(dòng)，對(duì)控制系設(shè)定進(jìn)行期望的校正，但如果監(jiān)視規(guī)定時(shí)間而燃燒振 動(dòng)趨于穩(wěn)定，則恢復(fù)到原控制系設(shè)定，或者成為考慮了母機(jī)的疲勞壽命的設(shè)定，所以在出現(xiàn) 燃?xì)廨啓C(jī)的熱容量等帶來(lái)的暫時(shí)性的不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象時(shí)，為了維持燃燒穩(wěn)定性可進(jìn)行控制 系的調(diào)整，另外，如果不穩(wěn)定現(xiàn)象解除，就恢復(fù)到當(dāng)初設(shè)定的初始設(shè)計(jì)值，或者成為考慮了 母機(jī)的疲勞壽命的設(shè)定，除特別的情況以外，能夠按照制造商及客戶期望的控制系設(shè)定運(yùn) 用燃?xì)廨啓C(jī)，可以防止像現(xiàn)有技術(shù)那樣從設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)想的理想的燃料流量、空氣流量下的運(yùn) 轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離的運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)進(jìn)行這樣的情況，可以提供能夠維持也考慮了母機(jī)的疲勞壽命的運(yùn) 轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝置。 根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠在長(zhǎng)時(shí)間維持初始設(shè)計(jì)效率的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法及裝 置，能夠不浪費(fèi)燃料而使發(fā)電機(jī)等有效地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
一種燃?xì)廨啓C(jī)控制方法，其特征在于，第一步驟，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的壓力變動(dòng)或加速度分多個(gè)頻帶進(jìn)行頻率解析，第二步驟，基于該分頻帶解析結(jié)果、和包含所述燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量與先導(dǎo)燃料之比的操作過(guò)程量以及包含大氣狀態(tài)和載荷量的狀態(tài)信號(hào)，分頻帶把握所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒振動(dòng)的特性，第三步驟，在每一次所述燃燒振動(dòng)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的管理值時(shí)，計(jì)算向所述燃燒器供給的空氣流量和先導(dǎo)比中至少一方的校正量，對(duì)應(yīng)所述操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)而校正預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值，第四步驟，基于該第三步驟的校正來(lái)驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，并判斷所述燃燒振動(dòng)低于所述管理值了一定時(shí)間，基于該第四步驟的判斷，使所述第三步驟中進(jìn)行的初始設(shè)計(jì)值的校正復(fù)位，按照初始設(shè)計(jì)值進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
2. —種燃?xì)廨啓C(jī)控制方法，其特征在于，第一步驟，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的壓力變動(dòng)或加速度分多個(gè)頻帶進(jìn)行頻率解析，第二步驟，基于該分頻帶解析結(jié)果、和包含所述燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量與先導(dǎo)燃料之比的操作過(guò)程量以及包含大氣狀態(tài)和載荷量的狀態(tài)信號(hào)，分頻帶把握所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒振動(dòng)的特性，第三步驟，在每一次所述燃燒振動(dòng)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的管理值時(shí)，計(jì)算向所述燃燒器供給的空氣流量和先導(dǎo)比中至少一方的校正量，對(duì)應(yīng)所述操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)而校正預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值，第四步驟，基于該第三步驟的校正來(lái)驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，并判斷所述燃燒振動(dòng)低于所述管理值了一定時(shí)間，基于該第四步驟的判斷，使所述第三步驟中進(jìn)行的初始設(shè)計(jì)值的校正值逐漸恢復(fù)到初始設(shè)計(jì)值而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
3. 如權(quán)利要求2所述的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法，其特征在于，使所述第三步驟中進(jìn)行的初始設(shè)計(jì)值的校正值按照比預(yù)先設(shè)定的所述管理值小的多個(gè)閾值，向接近初始設(shè)計(jì)值的方向階段性地降低。
4. 一種燃?xì)廨啓C(jī)控制裝置，其特征在于，具備頻率解析單元，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的壓力變動(dòng)或加速度分多個(gè)頻帶進(jìn)行頻率解析；狀態(tài)把握單元及燃燒特性把握單元，所述狀態(tài)把握單元基于該頻率解析單元的分頻帶解析結(jié)果、和包含所述燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量與先導(dǎo)燃料之比的操作過(guò)程量以及包含大氣狀態(tài)和載荷量的狀態(tài)信號(hào)，把握所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒狀態(tài)，所述燃燒特性把握單元把握燃燒振動(dòng)的特性；及控制部，根據(jù)所述燃燒特性把握單元所把握的燃燒振動(dòng)特性和狀態(tài)把握單元所把握的燃燒狀態(tài)，在每一次所述燃燒振動(dòng)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的管理值時(shí)，計(jì)算向所述燃燒器供給的空氣流量和先導(dǎo)比中至少一方的校正量，對(duì)應(yīng)所述操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)而校正預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值來(lái)驅(qū)動(dòng)所述燃?xì)廨啓C(jī)，所述控制部構(gòu)成為，在所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒振動(dòng)低于預(yù)先設(shè)定的所述管理值了一定時(shí)間的狀態(tài)下使所述初始設(shè)計(jì)值的校正復(fù)位，并使所述燃?xì)廨啓C(jī)按照初始設(shè)計(jì)值進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
5. —種燃?xì)廨啓C(jī)控制裝置，其特征在于，具備頻率解析單元，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)的壓力變動(dòng)或加速度分多個(gè)頻帶進(jìn)行頻率解析；狀態(tài)把握單元及燃燒特性把握單元，所述狀態(tài)把握單元基于該頻率解析單元的分頻帶解析結(jié)果、和包含所述燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量與先導(dǎo)燃料之比的操作過(guò)程量以及包含大氣狀態(tài)和載荷量的狀態(tài)信號(hào)，把握所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒狀態(tài)，所述燃燒特性把握單元把握燃燒振動(dòng)的特性；及控制部，根據(jù)所述燃燒特性把握單元所把握的燃燒振動(dòng)特性和狀態(tài)把握單元所把握的燃燒狀態(tài)，在每一次所述燃燒振動(dòng)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的管理值時(shí)，計(jì)算向所述燃燒器供給的空氣流量和先導(dǎo)比中至少一方的校正量，對(duì)應(yīng)所述操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)而校正預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值來(lái)驅(qū)動(dòng)所述燃?xì)廨啓C(jī)，所述控制部構(gòu)成為，在所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒振動(dòng)低于預(yù)先設(shè)定的所述管理值了一定時(shí)間的狀態(tài)下，使所述初始設(shè)計(jì)值的校正向接近所述初始設(shè)計(jì)值的方向階段性降低的同時(shí)使所述燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
6. 如權(quán)利要求5所述的燃?xì)廨啓C(jī)控制裝置，其特征在于，所述控制部構(gòu)成為，使加在所述初始設(shè)計(jì)值上的校正值按照比預(yù)先設(shè)定的所述管理值小的多個(gè)閾值，向接近初始設(shè)計(jì)值的方向階段性地降低，而使所述燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠防止變?yōu)閺脑O(shè)計(jì)時(shí)設(shè)想的理想的燃料流量、空氣流量條件下的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離的運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，并能夠維持高效的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃?xì)廨啓C(jī)控制方法。所述燃?xì)廨啓C(jī)控制裝置包括進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)頻率解析的頻率解析單元；基于分頻帶解析結(jié)果、和包含燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流量與先導(dǎo)燃料之比的操作過(guò)程量以及包含大氣狀態(tài)和載荷量的狀態(tài)信號(hào)，把握燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒狀態(tài)的狀態(tài)把握單元及把握燃燒振動(dòng)的特性的燃燒特性把握單元；及控制部，根據(jù)燃燒特性把握單元所把握的燃燒振動(dòng)特性和狀態(tài)把握單元所把握的燃燒狀態(tài)，在每一次燃燒振動(dòng)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的管理值時(shí)，計(jì)算向燃燒器供給的空氣流量和先導(dǎo)比中至少一方的校正量，對(duì)應(yīng)操作過(guò)程量和狀態(tài)信號(hào)而校正預(yù)先設(shè)定的空氣流量和先導(dǎo)比的初始設(shè)計(jì)值來(lái)驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，控制部構(gòu)成為，在燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒振動(dòng)低于預(yù)先設(shè)定的上述管理值了一定時(shí)間的狀態(tài)下使初始設(shè)計(jì)值的校正復(fù)位，并使燃?xì)廨啓C(jī)按照初始設(shè)計(jì)值進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F02C9/00GK101779020SQ200980100103
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者宮內(nèi)宏太郎, 野村真澄 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社