所述壓縮機、所述燃燒器及所述渦輪;及所述燃料流量調節(jié)閥。
[0030]由于該燃氣渦輪設備也具備以上任意控制裝置,因此能夠抑制調溫控制過程中的燃氣渦輪的輸出波動。
[0031]作為用于實現上述目的的發(fā)明所涉及的一方式的燃氣渦輪的運行方法,其中,
[0032]所述燃氣渦輪具備:壓縮機,壓縮空氣;燃燒器,在通過所述壓縮機壓縮的空氣中燃燒燃料以生成燃燒氣體;及渦輪,通過所述燃燒氣體驅動,該燃氣渦輪的運行方法執(zhí)行如下工序:調溫控制工序,調節(jié)供給到所述燃燒器的所述燃料的流量,使供所述燃燒氣體流入的所述渦輪的入口溫度保持恒定;及吸氣量控制工序,從外部接收供給到所述燃燒器的所述燃料的每單位量的熱量即單位熱量,且變更所述壓縮機的吸氣量,使其相對于所述單位熱量的變化具有正相關性。
[0033]作為用于實現上述目的的發(fā)明所涉及的另一方式的燃氣渦輪的運行方法,其中,
[0034]所述燃氣渦輪具備:壓縮機,壓縮空氣;燃燒器,在通過所述壓縮機壓縮的空氣中燃燒燃料以生成燃燒氣體;及渦輪,通過所述燃燒氣體驅動,該燃氣渦輪的運行方法執(zhí)行如下工序:調溫控制工序,調節(jié)供給到所述燃燒器的所述燃料的流量,使供所述燃燒氣體流入的所述渦輪的入口溫度保持恒定;及吸氣量控制工序,變更所述壓縮機的吸氣量,使其相對于所述燃氣渦輪的輸出波動具有負相關性。
[0035]在此,作為所述其他方式的所述燃氣渦輪的運行方法可以如下:在所述吸氣量控制工序中,從外部接收供給到所述燃燒器的所述燃料的每單位量的熱量即單位熱量,且變更所述吸氣量,使其相對于所述單位熱量的變化具有正相關性。
[0036]并且,從外部接收燃料的單位熱量的任意所述燃氣渦輪的運行方法可以如下:在所述吸氣量控制工序中,確定變更后的所述吸氣量,以使所述燃氣渦輪維持所述單位熱量變化之前的輸出。
[0037]并且,從外部接收燃料的單位熱量的任意所述燃氣渦輪的運行方法可以如下:在所述吸氣量控制工序中執(zhí)行如下工序:指令值運算工序,從外部接收所述單位熱量并求出表示所述吸氣量的變更量的指令值;及時機控制工序,從在所述指令值運算工序中接收所述單位熱量起經過設定時間之后變更所述吸氣量,所述設定時間根據從外部接收所述單位熱量起有相應單位熱量的所述燃料到達所述燃燒器為止的到達時間而定。
[0038]此時,在所述時機控制工序中可以如下:從外部接收所述燃料的流量,并利用所述流量來確定所述到達時間。
[0039]并且,執(zhí)行時機控制工序的任意所述燃氣渦輪的運行方法可以如下:所述設定時間與所述到達時間相同。并且,當從外部接收的所述單位熱量變大時,所述設定時間比所述到達時間短;當從外部接收的所述單位熱量變小時,所述設定時間比所述到達時間長。
[0040]發(fā)明效果
[0041]根據本發(fā)明,能夠抑制調溫控制過程中的燃氣渦輪的輸出波動。
【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明所涉及的第一實施方式的燃氣渦輪設備的系統(tǒng)圖。
[0043]圖2為表示本發(fā)明所涉及的第一實施方式的燃氣渦輪的調溫曲線與各狀態(tài)點之間的關系的說明圖。
[0044]圖3為表示本發(fā)明所涉及的第一實施方式的單位熱量的變化量與入口引導葉片的開度變更量之間的關系的說明圖。
[0045]圖4為本發(fā)明所涉及的第二實施方式的燃氣渦輪設備的系統(tǒng)圖。
[0046]圖5為表示入口引導葉片的開度隨著本發(fā)明所涉及的第二實施方式的、燃料氣體的單位熱量的變化而變化的時機的時序圖。
【具體實施方式】
[0047]以下,參考附圖對本發(fā)明所涉及的燃氣渦輪設備的各種實施方式進行詳細說明。
[0048][第一實施方式]
[0049]利用圖1?圖3對本發(fā)明所涉及的燃氣渦輪設備的第一實施方式進行說明。
[0050]如圖1所示,本實施方式的燃氣渦輪設備具備燃氣渦輪10、通過燃氣渦輪10的驅動來發(fā)電的發(fā)電機31、通過燃氣渦輪10的驅動壓縮燃料氣體的氣體壓縮機35及控制燃氣渦輪10的狀態(tài)等的控制裝置50。
[0051]燃氣渦輪10具備通過壓縮空氣A來生成壓縮空氣的空氣壓縮機11、在壓縮空氣中燃燒燃料氣體以生成高溫的燃燒氣體的燃燒器19及通過燃燒氣體驅動的渦輪21。
[0052]空氣壓縮機11具有壓縮機轉子12、以能夠使該壓縮機轉子旋轉的方式進行覆蓋的壓縮機外殼13及調節(jié)空氣A的吸氣量的吸氣量調節(jié)器15。吸氣量調節(jié)器15具有設置于壓縮機外殼13的吸入口側的入口引導葉片16及改變該入口引導葉片16的開度的引導葉片驅動機17。供空氣壓縮機11的噴出口與燃燒器19的壓縮空氣入口之間的壓縮空氣流動的壓縮空氣流路上設置有檢測該壓縮空氣流路內的壓力的壓力計56。
[0053]渦輪21具有通過燃燒氣體旋轉的渦輪轉子22及以能夠使該渦輪轉子22旋轉的方式進行覆蓋的渦輪外殼23。渦輪21的排氣口上設有檢測從渦輪21排出的燃燒氣體即廢氣的溫度的溫度儀57。壓縮機轉子12與渦輪轉子22彼此相連而成為一體,從而組成燃氣渦輪轉子28。
[0054]發(fā)電機31具有發(fā)電機轉子32及以能夠使該發(fā)電機轉子32旋轉的方式進行覆蓋的發(fā)電機外殼33。發(fā)電機轉子32連結于燃氣渦輪轉子28。因此,若燃氣渦輪轉子28旋轉,則發(fā)電機轉子32也一體旋轉。該發(fā)電機31上設置有檢測由該發(fā)電機31產生的發(fā)電量的輸出儀58 ο
[0055]氣體壓縮機35具有壓縮機轉子36及以能夠使該壓縮機轉子旋轉的方式進行覆蓋的壓縮機外殼37。氣體壓縮機35的壓縮機轉子36經由增速機38與發(fā)電機轉子32或燃氣渦輪轉子28機械連接。該氣體壓縮機35的噴出口與燃燒器19通過高壓燃料氣體管路44而連接。該高壓燃料氣體管路44上設置有調節(jié)通過該管路的燃料氣體的流量的燃料流量調節(jié)閥47。
[0056]該燃氣渦輪設備從鋼鐵廠61及焦爐設備62獲得燃料氣體的供給。鋼鐵廠61從鋼鐵廠61的高爐產生作為低卡路里燃料氣體的BFG(Blast Furnace Gas)。在該高爐上連接有供BFG流動的BFG管路4UBFG管路41上設置有調節(jié)該BFG的流量的BFG流量調節(jié)閥45。焦爐設備62從焦爐設備62的焦爐產生作為高卡路里燃料氣體的C0G(Coke Oven Gas)。在該焦爐上連接有供COG流動的COG管路42X0G管路42上設置有調節(jié)COG的流量的COG流量調節(jié)閥46 AFG管路41與C0G管路42匯合成低壓燃料氣體管路43。該低壓燃料氣體管路43連接于氣體壓縮機35的吸入口。低壓燃料氣體管路43上設置有測量通過該管路的氣體的每單位量(單位體積或單位重量)的熱量即單位熱量的熱量儀55。
[0057]另外,以下將無論在低壓燃料氣體管路43及高壓燃料氣體管路44中只有BFG流動還是只有C0G流動,還是BFG與C0G混合而流動時的流到低壓燃料氣體管路43及高壓燃料氣體管路44的氣體稱為燃料氣體。
[0058]控制裝置50具有控制燃料流量調節(jié)閥47的閥開度的調溫控制部51及控制吸氣量調節(jié)器15的入口引導葉片16的開度的吸氣量控制部52。
[0059]調溫控制部51控制燃料流量調節(jié)閥47的閥開度,以使從燃氣渦輪10的燃燒器19供燃燒氣體流入的渦輪21的入口溫度保持預先確定的上限值。因此,調溫控制部51需要識別渦輪21的入口溫度。然而,渦輪21的入口溫度是高達一千幾百1的超高溫,因此通過熱電偶等溫度儀難以檢測渦輪21的入口溫度。因此,在本實施方式中,實際上根據空氣壓縮機11的噴出口與燃燒器19的壓縮空氣入口之間的壓縮空氣流路內的壓力及從渦輪21排出的廢氣的溫度推測渦輪21的入口溫度。
[0060]在渦輪21內,能夠認為氣體從渦輪21的氣體入口至氣體出口為止絕熱膨脹。因此,只要能夠掌握渦輪21的入口壓力與渦輪21的出口壓力之比即渦輪壓力比及渦輪21的出口溫度,則能夠推測渦輪21的入口溫度。[0061 ]但是,渦輪21的入口壓力相對于燃燒器19的氣體入口的壓力而言,氣體通過燃燒器19時的壓力損失量較低。但是,可以認為該壓力損失幾乎恒定。并且,渦輪21的出口壓力幾乎為大氣壓且?guī)缀鹾愣?,因此實際上能夠將其視作固定值。因此,能夠將相對于渦輪21