專利名稱：燃氣輪機裝置、其控制裝置以及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使由低卡路里燃料氣體和高卡路里燃料氣體混合而成的氣體燃燒來進行驅(qū)動的燃氣輪機裝置、其控制裝置以及其控制方法。
背景技術(shù)：
在燃氣輪機裝置中，例如以下的專利文獻I所記載那樣，將由以來自煉鐵廠的高爐的高爐氣體(以下，稱之為“BFG(Blast Furnace Gas:高爐煤氣))為代表的低卡路里燃料氣體和以來自焦炭爐的焦炭爐氣體(以下，稱之為“C0G(Coke Oven Gas:焦爐煤氣)”)為代表的高卡路里燃料氣體混合而成的氣體設(shè)為燃料。在先技術(shù)文獻
專利文獻專利文獻I日本特開2004-190633號公報在以上那樣的燃氣輪機裝置中，從經(jīng)濟性方面考慮，期望存在一種即便減少成本高的高卡路里燃料氣體的使用量也能夠穩(wěn)定運行的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
對此，本發(fā)明提供即便減少高卡路里燃料氣體的使用量也能夠穩(wěn)定地運行的燃氣輪機裝置、其控制裝置以及其控制方法。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制裝置的第一方式提供一種燃氣輪機裝置的控制裝置，所述燃氣輪機裝置具有對外部空氣進行壓縮而生成壓縮空氣的空氣壓縮機；向該壓縮空氣中混合燃料氣體并使其燃燒而燃燒氣體的燃燒器；由該燃燒氣體驅(qū)動的渦輪，其中，所述空氣壓縮機具有基于開度變化而對所述外部空氣的吸入量進行調(diào)節(jié)的吸氣量調(diào)節(jié)器，所述燃氣輪機裝置將低卡路里燃料氣體和與該低卡路里燃料氣體相比每單位重量的卡路里值高的高卡路里燃料氣體混合而成的氣體作為所述燃料氣體向所述燃燒器導(dǎo)入，所述燃氣輪機裝置的控制裝置具有對與所述燃料氣體的每單位重量的卡路里相關(guān)的設(shè)定卡路里的值進行識別的設(shè)定卡路里識別部；接受作為燃氣輪機的輸出的燃氣輪機輸出的燃氣輪機輸出接受部；利用每個所述設(shè)定卡路里的值中的、所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度和所述燃氣輪機輸出的預(yù)先確定的關(guān)系，來求出與所述設(shè)定卡路里識別部識別出的所述設(shè)定卡路里的值和所述燃氣輪機輸出接受部接受到的所述燃氣輪機的輸出對應(yīng)的所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度的開度運算部；將所述開度運算部所求出的所述開度向所述吸氣量調(diào)節(jié)器輸出的輸出部。在該控制裝置中，能夠根據(jù)操作員等的想法，來變更與燃料氣體的每單位重量的卡路里(以下，簡稱為“單位卡路里”)相關(guān)的設(shè)定卡路里。由此，在該控制裝置中，從經(jīng)濟性的觀點出發(fā)，能夠根據(jù)操作員等的想法來減少高卡路里燃料氣體的使用量。另外，在該控制裝置中，即便變更設(shè)定卡路里，也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制裝置的第二方式在所述第一方的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的是，所述關(guān)系是所述設(shè)定卡路里的值越低而將與所述燃氣輪機輸出相對的所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度設(shè)定得越大的關(guān)系?？諝鈮嚎s機伴隨著燃料氣體的單位卡路里變低而喘振的可能性升高，吸氣量調(diào)節(jié)器的容許最小開度變大。由此，如果每個設(shè)定卡路里的值中的、吸氣量調(diào)節(jié)器的開度和燃氣輪機輸出的預(yù)先確定的關(guān)系是設(shè)定卡路里的值越低而將與燃氣輪機輸出相對的吸氣量調(diào)節(jié)器的開度設(shè)定得越大的關(guān)系的話，即便燃料氣體的單位卡路里變低，也能夠抑制空氣壓縮機的喘振產(chǎn)生。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制裝置的第三方式在所述第一方式或者第二方式的基礎(chǔ)上，也可以是，所述設(shè)定卡路里識別部當接受到表示作為所述高卡路里燃料氣 體的供給源的高卡路里燃料供給源的異常的異常信號時，將該高卡路里燃料氣體的比率小或者不包含該高卡路里燃料氣體的氣體設(shè)為所述燃料氣體，相對于該異常信號而將預(yù)先確定的與該燃料氣體相關(guān)的卡路里的值作為所述設(shè)定卡路里的值來進行識別。在該控制裝置中，即便在高卡路里燃料供給源中產(chǎn)生異常而使燃料氣體中的高卡路里燃料氣體的比率變小或者使燃料氣體中不包含高卡路里氣體，由于設(shè)定卡路里的值被自動變更為與異常時對應(yīng)的值，故也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制裝置的第四方式在所述第一方至第三方式中的任一方式的基礎(chǔ)上，也可以是，所述燃氣輪機裝置具有對向所述燃燒器流入的所述燃料氣體的流量進行調(diào)節(jié)的燃料流量調(diào)節(jié)器，該控制裝置還具有接受所述燃氣輪機的目標輸出的目標輸出接受部；求出與所述目標輸出接受部接受到的所述目標輸出和所述燃氣輪機輸出接受部接受到的所述輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量的控制量運算部；將作為所述高卡路里燃料氣體的供給源的高卡路里燃料供給源的異常時的、所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量輸出的異常時控制量輸出部；在未接受到表示所述高卡路里燃料供給源的異常的異常信號時，輸出所述控制量運算部所求出的所述控制量，而在接受到所述異常信號時，輸出來自所述異常時控制量輸出部的所述控制量的切換部；將從所述切換部輸出的控制量向所述燃料流量調(diào)節(jié)器輸出的輸出部。在該控制裝置中，在接受到異常信號時，進行與該異常對應(yīng)的燃氣輪機輸出的控制，因此，能夠在由于高卡路里燃料供給源的異常而使向燃燒器流入的燃燒氣體的單位卡路里降低之前，對燃氣輪機輸出進行先行控制。因在，在該控制裝置中，即便在高卡路里燃料供給源中產(chǎn)生異常，也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制裝置的第五方式在所述第四方的基礎(chǔ)上，也可以是，所述異常時控制量輸出部將與作為所述高卡路里燃料供給源的異常時的所述燃氣輪機的預(yù)先確定的目標輸出的異常時目標輸出和所述燃氣輪機輸出接受部接受到的所述輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的所述控制量輸出。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制裝置的第六方式在所述第一方式至第五方式中的任一方式的基礎(chǔ)上，也可以是，所述燃氣輪機裝置具有燃料流量調(diào)節(jié)器，該燃料流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)向所述燃燒器流入的所述燃料氣體的流量，所述燃氣輪機裝置的控制裝置具有容許輸出運算部，其使用所述設(shè)定卡路里的值與所述燃氣輪機的容許最大輸出的預(yù)先確定的關(guān)系，來求出與所述設(shè)定卡路里識別部識別出的所述設(shè)定卡路里的值相對的該燃氣輪機的容許最大輸出；目標輸出接受部，其接受所述燃氣輪機的目標輸出；比較部，其將所述目標輸出接受部接受到的所述目標輸出與所述容許輸出運算部求出的所述容許最大輸出進行比較，在該目標輸出小于該容許最大輸出時，輸出該目標輸出，而在該目標輸出為該容許最大輸出以上時，輸出該容許最大輸出作為目標輸出；控制量運算部，其求出與所述燃氣輪機輸出接受部接受到的所述燃氣輪機輸出和所述比較部輸出的所述目標輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量；輸出部，其將所述控制量運算部求出的所述控制量向所述燃料流量調(diào)節(jié)器輸出。在該控制裝置中，即便變更設(shè)定卡路里，由于能夠增大燃氣輪機的容許最大輸出來避免超負載的運行，因此也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制裝置的第七方式在所述第一方式至第六方式中的任一方式的基礎(chǔ)上，也可以是，所述燃氣輪機裝置具有僅流動有所述高卡路里燃料氣體的高卡路里燃料線路；并列配置在該高卡路里燃料線路上的多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥，所述燃氣輪機裝置的控制裝置具有控制量運算部，其求出對于所述多個高卡路里燃 料流量調(diào)節(jié)閥的控制量；閥開度設(shè)定部，其根據(jù)所述控制量，設(shè)定所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥中的各高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥的閥開度；輸出部，其對于所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥分別輸出所述閥開度設(shè)定部設(shè)定的所述閥開度。在該控制裝置中，能夠以高精度對在高卡路里燃料線路中流動的高卡路里燃料氣體的流量進行控制。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制裝置的第八方式在所述第七方的基礎(chǔ)上，也可以是，所述閥開度設(shè)定部如下設(shè)定所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥中的各高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥的閥開度在對于所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥的所述控制量為規(guī)定值以下時，僅使一臺所述高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥運轉(zhuǎn)，而在該控制量比規(guī)定值大時，使所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥運轉(zhuǎn)。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的第九方式的特征在于，具備所述第一方式至第八方式中的任一方式中的控制裝置。由于該燃氣輪機裝置也具備以上任一方式的控制裝置，因此，即便減少高卡路里燃料氣體的使用量，也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制方法的第十方式提供一種燃氣輪機裝置的控制方法，所述燃氣輪機裝置具有對外部空氣進行壓縮而生成壓縮空氣的空氣壓縮機；向該壓縮空氣混合燃料氣體并使其燃燒而生成燃燒氣體的燃燒器；由該燃燒氣體驅(qū)動的渦輪，所述空氣壓縮機具有吸氣量調(diào)節(jié)器，該吸氣量調(diào)節(jié)器使開度變化來調(diào)節(jié)所述外部空氣的吸入量，所述燃氣輪機裝置將低卡路里燃料氣體和與該低卡路里燃料氣體相比每單位重量的卡路里值高的高卡路里燃料氣體混合而成的氣體作為所述燃料氣體向所述燃燒器導(dǎo)入，所述燃氣輪機裝置的控制方法的特征在于，執(zhí)行如下工序設(shè)定卡路里識別工序，在該工序中，識別與所述燃料氣體的每單位重量的卡路里相關(guān)的設(shè)定卡路里的值；燃氣輪機輸出接受工序，在該工序中，接受燃氣輪機的輸出即燃氣輪機輸出；開度運算工序，在該工序中，使用每個所述設(shè)定卡路里的值的、所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度與所述燃氣輪機輸出的預(yù)先確定的關(guān)系，來求出與所述設(shè)定卡路里識別工序識別出的所述設(shè)定卡路里的值和所述燃氣輪機輸出接受工序接受到的所述燃氣輪機的輸出對應(yīng)的所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度；輸出工序，在該工序中，將所述開度運算工序求出的所述開度向所述吸氣量調(diào)節(jié)器輸出。在該控制方法中，能夠根據(jù)操作員等的想法，來變更與燃料氣體的每單位重量的卡路里(以下，簡稱為“單位卡路里”)相關(guān)的設(shè)定卡路里。由此，在該控制裝置中，從經(jīng)濟性的觀點出發(fā)，能夠根據(jù)操作員等的想法來減少高卡路里燃料氣體的使用量。進而，在該控制方法中，即便變更設(shè)定卡路里，也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制方法的第十一方式在所述第十方的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的是，所述關(guān)系是所述設(shè)定卡路里的值越低而將與所述燃氣輪機輸出相對的所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度設(shè)定得越大的關(guān)系。如前所述，空氣壓縮機伴隨著燃料氣體的單位卡路里變低而吸氣量調(diào)節(jié)器的容許最小開度變大。由此，如果每個設(shè)定卡路里的值中的、吸氣量調(diào)節(jié)器的開度和燃氣輪機輸出
的預(yù)先確定的關(guān)系是設(shè)定卡路里的值越低而將與燃氣輪機輸出相對的吸氣量調(diào)節(jié)器的開度設(shè)定得越大的關(guān)系的話，即便燃料氣體的單位卡路里變低，也能夠抑制空氣壓縮機的喘振產(chǎn)生。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制方法的第十二方式在所述第十方式或者第十一方式的基礎(chǔ)上，也可以是，在所述設(shè)定卡路里識別工序中，當接受到表示所述高卡路里燃料氣體的供給源即高卡路里燃料供給源的異常的異常信號時，將該高卡路里燃料氣體的比率小或者不包含該高卡路里燃料氣體的氣體作為所述燃料氣體，相對于該異常信號而將預(yù)先確定的與該燃料氣體相關(guān)的卡路里的值作為所述設(shè)定卡路里的值來進行識別。在該控制方法中，即便在高卡路里燃料供給源中產(chǎn)生異常而使燃料氣體中的高卡路里燃料氣體的比率變小或者使燃料氣體中不包含高卡路里氣體，由于設(shè)定卡路里的值被自動變更為與異常時對應(yīng)的值，故也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制方法的第十三方式在所述第十方式至第十二方式中的任一方式的基礎(chǔ)上，也可以是，所述燃氣輪機裝置具有燃料流量調(diào)節(jié)器，該燃料流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)向所述燃燒器流入的所述燃料氣體的流量，所述燃氣輪機裝置的控制方法執(zhí)行如下工序目標輸出接受工序，在該工序中，接受所述燃氣輪機的目標輸出；控制量運算工序，在該工序中，求出與所述目標輸出接受工序接受到的所述目標輸出和所述燃氣輪機輸出接受工序接受到的所述燃氣輪機輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量；控制量切換工序，在該工序中，在未接受到表示所述高卡路里燃料供給源的異常的異常信號時，輸出所述控制量運算工序求出的所述控制量，而在接受到所述異常信號時，輸出所述高卡路里燃料氣體的供給源即高卡路里燃料供給源的異常時的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量；輸出工序，在該工序中，將所述控制量切換工序輸出的控制量向所述燃料流量調(diào)節(jié)器輸出。在該控制方法中，在接受到異常信號時，進行與該異常對應(yīng)的燃氣輪機輸出的控制，因此，能夠在由于高卡路里燃料供給源的異常而使向燃燒器流入的燃燒氣體的單位卡路里降低之前，對燃氣輪機輸出進行先行控制。因在，在該控制方法中，即便在高卡路里燃料供給源中產(chǎn)生異常，也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制方法的第十四方式在所述第十三方的基礎(chǔ)上，也可以是，執(zhí)行異?？刂屏窟\算工序，在該工序中，求出與所述高卡路里燃料供給源的異常時的所述燃氣輪機的預(yù)先確定的目標輸出即異常時目標輸出和所述燃氣輪機輸出接受工序接受到的所述輸出的偏差對應(yīng)的異常時控制量，在所述控制量切換工序中，在接受到所述異常信號時，輸出所述異?？刂屏窟\算工序求出的所述異常時控制量作為所述控制量。本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的控制方法的第十五方式在所述第十方式至第十四方式中的任一方式的基礎(chǔ)上，也可以是，所述燃氣輪機裝置具有燃料流量調(diào)節(jié)器，該燃料流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)向所述燃燒器流入的所述燃料氣體的流量，所述燃氣輪機裝置的控制方法執(zhí)行如下工序容許輸出運算工序，在該工序中，使用所述設(shè)定卡路里的值與所述燃氣輪機的容許最大輸出的預(yù)先確定的關(guān)系，來求出與所述設(shè)定卡路里識別工序識別出的所述設(shè)定卡路里的值相對的該燃氣輪機的容許最大輸出；目標輸出接受工序，在該工序中，接受所述燃氣輪機的目標輸出；比較工序，在該工序中，將所述目標輸出接受工序接受到的所述目標輸出與所述容許輸出運算工序求出的所述容許最大輸出進行比較，在該目標輸出小于該 容許最大輸出時，輸出該目標輸出，而在該目標輸出為該容許最大輸出以上時，輸出該容許最大輸出作為目標輸出；控制量運算工序，在該工序中，求出與所述燃氣輪機輸出接受工序接受到的所述燃氣輪機輸出和所述比較工序輸出的所述目標輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量；輸出工序，在該工序中，將所述控制量運算工序求出的所述控制量向所述燃料流量調(diào)節(jié)器輸出。在該控制方法中，即便變更設(shè)定卡路里，由于能夠增大燃氣輪機的容許最大輸出來避免超負載的運行，因此也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。發(fā)明效果在本發(fā)明中，即便減少高卡路里燃料氣體的使用量，也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。


圖I是本發(fā)明所涉及的一實施方式中的燃氣輪機裝置的系統(tǒng)圖。圖2是本發(fā)明所涉及的一實施方式中的燃氣輪機的主要部分切開整體側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明所涉及的一實施方式中的控制裝置的功能框圖。圖4是表示燃料氣體的單位卡路里的值和燃氣輪機的容許最大輸出的關(guān)系及燃料氣體的單位卡路里的值和空氣壓縮機的入口引導(dǎo)葉片的容許最小開度的關(guān)系的曲線圖。圖5是表示本發(fā)明所涉及的一實施方式中的相對于控制量的、回流流量調(diào)節(jié)閥的閥開度和吸氣燃料調(diào)節(jié)器的入口引導(dǎo)葉片的開度的關(guān)系的曲線圖。圖6是表示本發(fā)明所涉及的一實施方式中的每個設(shè)定卡路里的值中的、燃氣輪機輸出和空氣壓縮機的入口引導(dǎo)葉片的開度的關(guān)系的曲線圖。圖7是表示本發(fā)明所涉及的一實施方式中的由在焦炭廠設(shè)備產(chǎn)生異常之際的焦炭廠設(shè)備中輸出的COG流量的時間變化、燃料氣體的單位卡路里的時間變化及燃氣輪機輸出的時間變化的曲線圖。圖8是表示本發(fā)明所涉及的一實施方式中的與多個COG流量調(diào)節(jié)閥相對的控制量和各COG流量調(diào)節(jié)閥的閥開度的關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式以下，關(guān)于本發(fā)明所涉及的燃氣輪機裝置的實施方式，一邊參考附圖一邊進行詳細地說明。如圖I所示，本實施方式的燃氣輪機裝置具備燃氣輪機10 ;對該燃氣輪機10的輸出等進行控制的控制裝置100。如圖2所示，燃氣輪機10具備對外部空氣進行壓縮而生成壓縮空氣的空氣壓縮機11 ;向燃料氣體混合壓縮空氣并使其燃燒而生成高溫的燃燒氣體的燃燒器14 ;通過燃燒氣體來驅(qū)動的渦輪21?？諝鈮嚎s機11具有壓縮機轉(zhuǎn)子12 ;覆蓋能夠旋轉(zhuǎn)的該壓縮機轉(zhuǎn)子12的壓縮機殼體13 ;為了對外部空氣的吸氣量進行調(diào)節(jié)而能夠改變開度的入口引導(dǎo)葉片16 ;改變該入口引導(dǎo)葉片16的開度的引導(dǎo)葉片驅(qū)動裝置17。需要說明的是，在本實施方式中，由入口引導(dǎo)葉片16和引導(dǎo)葉片驅(qū)動裝置17來構(gòu)成吸氣量調(diào)節(jié)器15。 燃燒器14具有收容燃料氣體及來自空氣壓縮機11的壓縮空氣并將這些氣體噴出的燃料供給器18 ;被從燃料供給器18向內(nèi)部噴射燃料氣體及壓縮空氣而形成燃料氣體的燃燒區(qū)域的燃燒筒19。在燃料供給器18中例如日本特開平09-221686號公報等中所記載那樣地，在燃料氣體的噴出口及壓縮空氣的噴出口分別設(shè)有旋流器。設(shè)于燃料氣體的噴出口的燃料用旋流器和設(shè)于壓縮空氣的噴出口的空氣用旋流器以互不相同的角度設(shè)置。由此，從燃料噴出口噴出的燃料氣體的回旋流和從空氣噴出口噴出的壓縮空氣的回旋流的角度不同，而促進了燃料氣體與壓縮空氣的混合。由此，該燃燒器14即便是燃料氣體的單位卡路里存在比較大的變動，也能夠使該燃料氣體穩(wěn)定地燃燒。渦輪21具有通過燃燒氣體而旋轉(zhuǎn)的渦輪轉(zhuǎn)子22 ;覆蓋能夠旋轉(zhuǎn)的該渦輪轉(zhuǎn)子22的渦輪殼體23。空氣壓縮機11的壓縮機轉(zhuǎn)子12與渦輪轉(zhuǎn)子22連接，且與該渦輪轉(zhuǎn)子22 —體旋轉(zhuǎn)。如圖I所示，燃氣輪機裝置具備發(fā)電機25 ;廢熱回收鍋爐26 ;蒸汽渦輪27 ;發(fā)電機28 ;冷凝器29 ;燃料氣體壓縮機31 ;主燃料氣體線路65 ；BFG線路45 ；C0G線路55 ;燃料回流線路67。發(fā)電機25由燃氣輪機10的旋轉(zhuǎn)來發(fā)電。廢熱回收鍋爐26利用從燃氣輪機10排出的燃燒氣體的熱量來產(chǎn)生蒸汽。蒸汽渦輪27通過由廢熱回收鍋爐26產(chǎn)生的蒸汽來驅(qū)動。發(fā)電機28由蒸汽渦輪27的驅(qū)動來發(fā)電。冷凝器29使從蒸汽渦輪27排出的蒸汽返回為水。燃料氣體壓縮機31對燃料氣體進行壓縮并將其向燃燒器14輸送。燃料氣體通過主燃料氣體線路65而向燃燒器14供給。來自煉鐵廠40的高爐41的BFG通過BFG線路45而向主燃料氣體線路65輸送。來自焦炭廠設(shè)備50的焦炭爐51的COG通過COG線路55而向主燃料氣體線路65輸送。在主燃料氣體線路65中通過燃料氣體壓縮機31被加壓的燃料氣體通過燃料回流線路67而向主燃料氣體線路65中的上游側(cè)部分返回。需要說明的是，在以下之中，無論是在主燃料氣體線路65及燃料回流線路67中流動的氣體為COG與BFG的混合氣體，還是為BFG單一成分，均將在主燃料氣體線路65中流動的氣體僅稱之為“燃料氣體”。BFG的每單位重量的卡路里(以下，簡稱為“單位卡路里”)因場合不同而為COG的單位卡路里的1/10左右。由此，作為低卡路里燃料氣體的BFG為比作為高卡路里燃料氣體的COG低的成本。在與燃氣輪機10連接的發(fā)電機25上安裝有對作為燃氣輪機10的輸出的發(fā)電量進行檢測的輸出計24。在蒸汽渦輪27如前所述那樣，連接有通過蒸汽渦輪27的驅(qū)動來發(fā)電的發(fā)電機28。需要說明的是，在此，燃氣輪機10及蒸汽渦輪27分別對不同的發(fā)電機25、28驅(qū)動，但也可以通過燃氣輪機10及蒸汽渦輪27來驅(qū)動共同的發(fā)電機。在這種情況下，基于該共同的發(fā)電機的發(fā)電量作為燃氣輪機10的輸出來對待。與空氣壓縮機11同樣地，燃料氣體壓縮機31具有壓縮機轉(zhuǎn)子；覆蓋能夠旋轉(zhuǎn)的該壓縮機轉(zhuǎn)子的壓縮機殼體；用于對燃料氣體的吸氣量進行調(diào)節(jié)的吸氣燃料量調(diào)節(jié)器35。吸氣燃料量調(diào)節(jié)器35設(shè)置在壓縮機殼體的入口，其具有能夠改變開度的入口引導(dǎo)葉片36和改變該入口引導(dǎo)葉片36的開度的引導(dǎo)葉片驅(qū)動裝置37。另外，在本實施方式中，燃料氣體壓縮機31經(jīng)由未圖示的減速裝置并通過空氣壓縮機11來驅(qū)動。在主燃料氣體線路65設(shè)有對通過該主燃料氣體線路65的燃料氣體的單位卡路里進行檢測的卡路里計66。在燃料回流線路67設(shè)有對在該燃料回流線路67中流動的燃料氣體的流量進行調(diào)節(jié)的回流流量調(diào)節(jié)閥68。需要說明的是，在本實施方式中，由燃料氣體壓縮機31的吸氣燃料量調(diào)節(jié)器35和回流流量調(diào)節(jié)閥68來構(gòu)成燃料流量調(diào)節(jié)器39。另外，COG線路55在中途被分支為兩條線路55a、55b，且在各線路55a、55b上設(shè)有對在該各線路55a、55b中流動的COG的流量進行調(diào)節(jié)的COG流量調(diào)節(jié)閥56 (56a、56b)。焦炭廠設(shè)備50具有生成焦炭及COG的焦炭爐51 ;用于向燃氣輪機裝置輸送來自焦炭爐51的COG的COG鼓風(fēng)風(fēng)扇52 ;對這些構(gòu)件進行控制的控制裝置53。焦炭廠設(shè)備50的控制裝置53在焦炭爐51或COG鼓風(fēng)風(fēng)扇52成為異常狀態(tài)時，將異常信號向燃氣輪機裝置的控制裝置100輸送。如圖3所示，燃氣輪機裝置的控制裝置100具有目標輸出接受部101 ;設(shè)定卡路里接受部102 ;燃氣輪機輸出接受部103 ;檢測卡路里接受部104 ;異常時卡路里輸出部105 ;卡路里切換部106 ;第一控制量算出部110 ;第二控制量算出部120 ;第三控制量算出部 130。目標輸出接受部101從外部接受燃氣輪機10的目標輸出。設(shè)定卡路里接受部102從外部接受作為向燃燒器14供給的燃料氣體的單位卡路里的設(shè)定值的設(shè)定卡路里的值。燃氣輪機輸出接受部103接受來自輸出計24的燃氣輪機輸出。檢測卡路里接受部104接受來自卡路里計66的燃料氣體的單位卡路里。異常時卡路里輸出部105輸出焦炭廠設(shè)備50的異常時中的燃料氣體的預(yù)先確定的卡路里的值?？防锴袚Q部106基于是否從焦炭廠設(shè)備50接受到了異常信號，而輸出設(shè)定卡路里接受部102所接受到的設(shè)定卡路里的值和來自異常時卡路里輸出部105的卡路里的值中的一方。第一控制量算出部110算出燃料流量調(diào)節(jié)器39的控制量。第二控制量算出部120算出空氣壓縮機11的吸氣量調(diào)節(jié)器15的控制量。第三控制量算出部130算出各COG流量調(diào)節(jié)閥56的控制量。設(shè)定卡路里接受部102具有對從外部接受到的設(shè)定卡路里的值進行存儲的存儲部102a。另外，目標輸出接受部101也具有對從外部接受到的目標輸出進行存儲的存儲部IOla0需要說明的是，如前所述，在通過燃氣輪機10及蒸汽渦輪27來驅(qū)動共同的發(fā)電機的情況下，目標輸出以將基于該共同的發(fā)電機的發(fā)電量的目標值作為燃氣輪機10的目標輸出來對待?？防锴袚Q部106在未從焦炭廠設(shè)備50接受到異常信號時，輸出設(shè)定卡路里接受部102所接受到的設(shè)定卡路里的值，在接受到異常信號時，將來自異常時卡路里輸出部105的卡路里的值作為設(shè)定卡路里的值而輸出。第一控制量算出部110具有容許輸出運算部111 ;比較部112 ;控制量運算部113 ;異常時控制量輸出部116 ;控制量切換部117 ;第一輸出部118。容許輸出運算部111求出與設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值對應(yīng)的燃氣輪機10的容許最大輸出。比較部112將目標輸出接受部101接受到的目標輸出和容許輸出運算部111所求出的容許最大輸出進行比較，在目標輸出小于容許最大輸出時輸出目標輸出，而在目標輸出在容許最大輸出以上時將容許最大輸出作為目標輸出而輸出?？刂屏窟\算部113求出與燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出和比較部112所輸出的目標輸出的偏差對應(yīng)的燃料流量調(diào)節(jié)器39的控制量。異常時控制量輸出部116輸 出焦炭廠設(shè)備50的異常時的燃料流量調(diào)節(jié)器39的預(yù)先確定的控制量?？刂屏壳袚Q部117基于是否從焦炭廠設(shè)備50接受到了異常信號，而輸出控制量運算部113所求出的控制量和來自異常時控制量輸出部116的控制量中的一方。第一輸出部118將表示從控制量切換部117輸出的控制量的控制信號向燃料流量調(diào)節(jié)器39輸出。容許輸出運算部111存儲有設(shè)定卡路里的值和燃氣輪機10的容許最大輸出的關(guān)系，并利用該關(guān)系，來求出與設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值對應(yīng)的燃氣輪機10的容許最大輸出。如圖4所示，容許輸出運算部111所利用的關(guān)系為伴隨著設(shè)定卡路里的值變高而燃氣輪機10的容許最大輸出變大的關(guān)系，換而言之，為伴隨著設(shè)定卡路里的值變低而容許最大輸出變小的關(guān)系。當燃料氣體的單位卡路里變低時，為了將燃氣輪機10的輸出保持為恒定，則向燃燒器14輸送的燃料氣體的流量變多，燃燒器14內(nèi)的壓力及渦輪21的入口壓力變高。由此，空氣壓縮機11向高壓的燃燒器14內(nèi)輸送空氣，導(dǎo)致喘振的可能性升高。即，伴隨著燃料氣體的單位卡路里變低，空氣壓縮機11的喘振的可能性升高，燃氣輪機10的容許最大輸出變小。由此，在本實施方式中，作為容許輸出運算部111所利用的關(guān)系，如前所述采用的是，伴隨著設(shè)定卡路里的值變低而容許最大輸出變小的關(guān)系?？刂屏窟\算部113具有求出燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出和比較部112所輸出的目標輸出的偏差的減法器114 ;求出與該偏差相對的比例及積分控制量的PI控制量運算器115。需要說明的是，此處控制量運算部113輸出與偏差相對的比例及積分控制量，但代替于此，也可以輸出與偏差相對的比例、積分及微分控制量。在焦炭廠設(shè)備50的COG鼓風(fēng)風(fēng)扇52停止等的、焦炭廠設(shè)備50產(chǎn)生異常的情況下，不從焦炭廠設(shè)備50輸送來C0G，燃料氣體的單位卡路里變低。另外，如前所述，伴隨著燃料氣體的單位卡路里變低，而燃氣輪機10的容許最大輸出變小。由此，從異常時控制量輸出部116輸出的燃料流量調(diào)節(jié)器39的控制量為，與焦炭廠設(shè)備50處于正常狀況下且在燃料氣體中含有COG而燃料氣體的單位卡路里較高時相比，使向燃燒器14輸送的燃料氣體的流量變少的控制量。該異常時控制量輸出部116將這樣的控制量作為預(yù)先確定的值存儲并將其輸出。其中，異常時控制量輸出部116所輸出的控制量也可以不是所預(yù)先確定的值。在這種情況下，具體而言，如圖3所示，異常時控制量輸出部116也可以構(gòu)成為具有將作為焦炭廠設(shè)備50的異常時的燃氣輪機10的預(yù)先確定的目標輸出的異常時目標輸出輸出的異常時目標輸出部116a ;求出該異常時目標輸出和燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出的偏差的減法器116b。需要說明的是，在這種情況下，該異常時控制量輸出部116也可以與前述的控制量運算部113同樣地，具有求出與減法器116b求出的偏差相對的比例及積分控制量的PI控制量運算器?？刂屏壳袚Q部117在未從焦炭廠設(shè)備50接受到異常信號時，輸出控制量運算部113所求出的控制量，而在接受到異常信號時，輸出來自異常時控制量輸出部116的控制量。如前所述，第一輸出部118將表示來自控制量切換部117的控制量的控制信號向燃料流量調(diào)節(jié)器39輸出。如前所述，該燃料流量調(diào)節(jié)器39由燃料氣體壓縮機31的吸氣燃 料量調(diào)節(jié)器35和回流流量調(diào)節(jié)閥68來構(gòu)成。如圖5所示，燃料氣體壓縮機31的吸氣燃料量調(diào)節(jié)器35中將該控制信號所表示的控制量解釋為該控制量越大則越使吸氣燃料量調(diào)節(jié)器35的入口引導(dǎo)葉片36的開度變大。另外，回流流量調(diào)節(jié)閥68中將該控制信號所表示的控制量解釋為該控制量越大則越使自身的開度變小。由此，在來自第一輸出部118的控制量較大的情況下，燃料氣體壓縮機31的入口引導(dǎo)葉片36的開度變大，回流流量調(diào)節(jié)閥68的閥開度變小，向燃燒器14輸送的燃料氣體的流量變多。相反低，在來自第一輸出部118的控制量較小的情況下，燃料氣體壓縮機31的入口引導(dǎo)葉片36的開度變小，回流流量調(diào)節(jié)閥68的閥開度變大，向燃燒器14輸送的燃料氣體的流量變少。這樣，使燃料氣體壓縮機31的入口引導(dǎo)葉片36的開度以及回流流量調(diào)節(jié)閥68的閥開度變化而對向燃燒器14輸送的燃料氣體的流量進行調(diào)節(jié)的原因在于，相對于來自第一輸出部118的控制量的變化，而使向燃燒器14輸送的燃料氣體的流量變化的響應(yīng)性提聞。第二控制量算出部120具有控制量運算部125和第二輸出部128?？刂屏窟\算部125求出與燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出和來自卡路里切換部106的設(shè)定卡路里的值對應(yīng)的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16(IGV)的控制量即開度。第二輸出部128將表示控制量運算部125所求出的入口引導(dǎo)葉片16的開度的控制信號向空氣壓縮機11的引導(dǎo)葉片驅(qū)動裝置17輸出。如圖6所示，第二控制量算出部120的控制量運算部125對每個燃料氣體的設(shè)定卡路里的值中的、燃氣輪機輸出和空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16(IGV)的開度的關(guān)系進行存儲?？刂屏窟\算部125利用該關(guān)系，求出與來自卡路里切換部106的設(shè)定卡路里的值和燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出對應(yīng)的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16的開度。燃氣輪機輸出和入口引導(dǎo)葉片16的開度的關(guān)系為，在設(shè)定卡路里的值為任一個的情況下，在燃氣輪機輸出處于在每個設(shè)定卡路里的值的第一值以上且小于第二值(>第一值)之間，伴隨著燃氣輪機輸出變大而使入口引導(dǎo)葉片16的開度變大的關(guān)系。另外,在設(shè)定卡路里的值為任一個的情況下，在燃氣輪機輸出小于第一值時，入口引導(dǎo)葉片16的開度為0，在燃氣輪機輸出為第二值以上時，入口引導(dǎo)葉片16的開度為其設(shè)定卡路里的值中的最大開度。另外，燃氣輪機輸出和入口引導(dǎo)葉片16的開度的關(guān)系被設(shè)定為，伴隨著設(shè)定卡路里的值變低，而與燃氣輪機輸出相對的入口引導(dǎo)葉片16的開度變大。具體而言，入口引導(dǎo)葉片16開始打開的燃氣輪機輸出、也就是說燃氣輪機輸出的第一值伴隨著設(shè)定卡路里的值變低而變小。另外，伴隨著燃氣輪機輸出在第一值以上且小于第二值下的燃氣輪機輸出的增大的入口引導(dǎo)葉片16的開度的增大的比例伴隨著設(shè)定卡路里的值變低而變大。進而，燃氣輪機輸出在第二值以上的入口引導(dǎo)葉片16的開度、也就是說其設(shè)定卡路里的值中的最大開度也伴隨著設(shè)定卡路里的值變低而變大。如前所述，當燃料氣體的單位卡路里變低時，為了將燃氣輪機輸出保持為恒定，則向燃燒器14輸送的燃料氣體的流量變多，燃燒器14內(nèi)的壓力及渦輪21的入口壓力變高。由此，空氣壓縮機11向高壓的燃燒器14內(nèi)輸送空氣，導(dǎo)致喘振的可能性升高。即，伴隨著燃料氣體的單位卡路里變低，而空氣壓縮機11的喘振的可能性升高。另外，空氣壓縮機11伴隨著入口引導(dǎo)葉片16的開度變小，而喘振的可能性升高，且容許最小開度變大。因而，如圖4所示，伴隨著燃料氣體的單位卡路里變低，空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16 (IGV)的 容許最小開度變大。由此，在本實施方式中，作為控制量運算部125所利用的關(guān)系，采用的是，伴隨著設(shè)定卡路里的值變低而空氣壓縮機11中的入口引導(dǎo)葉片16的容許最小開度變大的關(guān)系。第三控制量算出部130具有控制量運算部131、閥開度設(shè)定部135及第三輸出部138?？刂屏窟\算部131求出與檢測卡路里接受部104接受到的燃料氣體的單位卡路里和來自卡路里切換部106的設(shè)定卡路里的值對應(yīng)的COG流量調(diào)節(jié)閥56的控制量。閥開度設(shè)定部135設(shè)定與控制量運算部131求出的COG流量調(diào)節(jié)閥56的控制量相對的2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b的每個閥開度。第三輸出部138將閥開度設(shè)定部135所設(shè)定的2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b的每個閥開度向所對應(yīng)的COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b輸出。第三控制量算出部130的控制量運算部131具有減法器132和PI控制量運算器133。減法器132求出檢測卡路里接受部104接受到的燃料氣體的單位卡路里和來自卡路里切換部106的設(shè)定卡路里的值的偏差。PI控制量運算器133求出與該偏差相對的比例及積分控制量。需要說明的是，在此PI控制量運算器133輸出與偏差相對的比例及積分控制量，但代替于此，也可以輸出與偏差相對的比例、積分及微分控制量。如圖8所示，閥開度設(shè)定部135對COG流量調(diào)節(jié)閥56的控制量和與該控制量相對的2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56(56a、56b)各自的閥開度的關(guān)系進行設(shè)定。具體而言，在該閥開度設(shè)定部135中，例如在來自控制量運算部131的控制量處于規(guī)定值(例如40% )C之前，作為2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b之中的第一 COG流量調(diào)節(jié)閥56a的閥開度Va，設(shè)定有與該控制量成比例的閥開度。另外，在閥開度設(shè)定部135中，在控制量處于前述的規(guī)定值C之前，作為2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b之中的第二 COG流量調(diào)節(jié)閥56b的閥開度Vb,設(shè)定有O、也就是說全閉。另外，在閥開度設(shè)定部135中，在控制量成為規(guī)定值C時，作為第一 COG流量調(diào)節(jié)閥56a的閥開度Va，設(shè)定有以規(guī)定的比率變小的閥開度，而作為第二COG流量調(diào)節(jié)閥56b的閥開度Vb，設(shè)定有以規(guī)定的比率變大的閥開度。并且，在第一及第二 COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b的閥開度成為相同的閥開度時，作為這些調(diào)節(jié)閥的閥開度Va、Vb，設(shè)定有對于兩流量調(diào)節(jié)閥56a、56b而言為相同的、且伴隨著控制量的增加而變大的閥開度。
即，在本實施方式中，在COG的流量比較小的情況下(控制量比較小的情況下)，僅以第一 COG流量調(diào)節(jié)閥56a的一臺作為運轉(zhuǎn)對象，而在COG的流量比較大的情況下(控制量比較大的情況下)，以第一及第二 COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b這兩方作為運轉(zhuǎn)對象。需要說明的是，在圖8中，為了容易理解閥開度的變化，示出了在切換COG流量調(diào)節(jié)閥56的運轉(zhuǎn)臺數(shù)時，閥開度發(fā)生急激變化。但是，實際而言，如前所述，各COG流量調(diào)節(jié)閥56的閥開度在切換運轉(zhuǎn)臺數(shù)時，由于以規(guī)定的比率變化，故COG流量不會急激變化。在此，在本實施方式中，對設(shè)定卡路里的值加以識別的設(shè)定卡路里識別部構(gòu)成為具有設(shè)定卡路里接受部102 ;異常時卡路里輸出部105 ;卡路里切換部106。另外，以上所說明的本實施方式的控制裝置100由計算機來構(gòu)成，且控制裝置100的各部分的處理部分的結(jié)構(gòu)均具有硬盤驅(qū)動裝置等的外部存儲裝置或存儲器等的存儲裝置；執(zhí)行被存儲于該存儲裝置中的程序的CPU。接著，關(guān)于以上所說明的燃氣輪機裝置的動作進行說明。首先，對于以從焦炭爐51供給規(guī)定流量以上的COG作為前提，操作員作為燃氣輪機10的目標輸出而將比較高的目標輸出向目標輸出接受部101輸入，作為設(shè)定卡路里的值而將比較高的值向設(shè)定卡路里接受部102輸入的情況進行說明。目標輸出接受部101當從外部暫時接受燃氣輪機10的目標輸出時，將該目標輸出存儲于存儲部IOla中，只要未新接受目標輸出，則繼續(xù)輸入存儲于該存儲部IOla中的目標輸出。另外，設(shè)定卡路里接受部102當從外部暫時接受設(shè)定卡路里的值時，也將該值存儲于存儲部102a中，只要未新接受設(shè)定卡路里的值，則繼續(xù)輸出存儲于該存儲部102a中的值。第一控制量算出部110的容許輸出運算部111求出與設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值對應(yīng)的燃氣輪機10的容許最大輸出。比較部112將目標輸出接受部101接受到的目標輸出和容許輸出運算部111所求出的容許最大輸出進行比較，在目標輸出小于容許最大輸出時輸出該目標輸出，而在目標輸出在容許最大輸出以上時將容許最大輸出作為目標輸出而輸出。在這種情況下，由于設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值如前所述為比較高的值，故容許輸出運算部111輸出比較高的容許最大輸出。由此，相對于從容許輸出運算部111輸出的容許最大輸出而言，目標輸出接受部101接受到的目標輸出一方為基本小的值。因而，比較部112將目標輸出接受部101接受到的目標輸出直接作為目標輸出而輸出。減法器114求出從比較部112輸出的目標輸出和燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出的偏差。PI控制量運算器115求出與該偏差相對的比例及積分控制量。如果控制量切換部117未從焦炭廠設(shè)備50接受到異常信號，則輸出該PI控制量運算器115所求出的控制量。第一輸出部118將表示該控制量的控制信號向燃料流量調(diào)節(jié)器39輸出。在這種情況下，在目標輸出大的關(guān)系下，PI控制量運算器115所求出的控制量為表示向燃燒器14輸送的燃料氣體的流量比較多的控制量。由此，接受到表示該控制量的控制信號的燃料流量調(diào)節(jié)器39之中的、燃料氣體壓縮機31的吸氣燃料量調(diào)節(jié)器35中的入口引導(dǎo)葉片16的開度成為比較大的開度，回流流量調(diào)節(jié)閥68的閥開度成為0或者接近0的閥開度。第二控制量算出部120的控制量運算部125求出與燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出和來自卡路里切換部106的設(shè)定卡路里的值對應(yīng)的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16的開度。在此，如果卡路里切換部106未從焦炭廠設(shè)備50接受到異常信號，則將設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值向控制量運算部125輸出?？刂屏窟\算部125從圖6所示的每個設(shè)定卡路里的值中的、燃氣輪機輸出和空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16 (IGV)的開度的關(guān)系a、b、c之中提取從卡路里切換部106輸出的設(shè)定卡路里的值、也就是說，與設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值對應(yīng)的關(guān)系a。在這種情況下，設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值為比較高的值，因此，控制量運算部125提取以與燃氣輪機輸出相對的入口引導(dǎo)葉片16的開度變得比較小的方式來設(shè)定的關(guān)系a?？刂屏窟\算部125利用該關(guān)系，來求出與燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出對應(yīng)的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16的開度。第二輸出部128將表示控制量運算部125所求出的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉 片16的開度的控制信號向空氣壓縮機11的吸氣量調(diào)節(jié)器15輸出。其結(jié)果是，吸氣量調(diào)節(jié)器15的入口引導(dǎo)葉片16成為控制量運算部125所求出的入口引導(dǎo)葉片16的開度。第三控制量算出部130中的控制量運算部131的減法器132求出檢測卡路里接受部104接受到的燃料氣體的單位卡路里、也就是說由卡路里計66檢測到的燃料氣體的單位卡路里和來自卡路里切換部106的設(shè)定卡路里的值的偏差。在這種情況下，如前所述，如果卡路里切換部106未從焦炭廠設(shè)備50接受到異常信號，則輸出設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值，因此，減法器132求出由卡路里計66檢測到的燃料氣體的單位卡路里和設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值的偏差。控制量運算部131的IP控制量運算器133求出與該偏差相對的比例及積分控制量、也就是說求出COG流量調(diào)節(jié)閥56的控制量。即，控制量運算部131以將燃料氣體的卡路里的值維持為設(shè)定卡路里的值的方式來進行反饋控制。第三控制量算出部130的閥開度設(shè)定部135利用控制量和2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56(56a、56b)各自的閥開度的關(guān)系，求出與控制量運算部131求出的控制量相對的2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56的每個閥開度。如前所述，在控制量運算部131所求出的控制量處于規(guī)定值之前，僅僅將2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56之中的第一 COG流量調(diào)節(jié)閥56a作為運轉(zhuǎn)對象，而第二 COG流量調(diào)節(jié)閥56b不成為運轉(zhuǎn)對象，也就是說，該第二 COG流量調(diào)節(jié)閥56b仍舊保持全閉的狀態(tài)。另一方面，如果控制量運算部131所求出的控制量比規(guī)定值大，則2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b均成為運轉(zhuǎn)對象。在此，由于設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值為以規(guī)定流量以上的COG供給作為前提的比較高的值，故控制量運算部131所求出的控制量構(gòu)成為成為比較大的值的COG流量的控制量。由此，該控制量成為規(guī)定值以上，且2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b均成為運轉(zhuǎn)對象的可能性高。第三輸出部138將表示閥開度設(shè)定部135所求出的閥開度的控制信號向2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b輸出。其結(jié)果是，各COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b成為閥開度設(shè)定部135所求出的閥開度。接著，關(guān)于操作員作為燃氣輪機10的目標輸出與前述的情況同樣地，將比較高的目標輸出向目標輸出接受部101輸入，而作為設(shè)定卡路里的值與前述的情況不同地，將比較低的值向設(shè)定卡路里接受部102輸入的情況進行說明。也就是說，對于既可確保與前述的情況同樣的燃氣輪機輸出又可抑制COG的消耗量的情況進行說明。第一控制量算出部110的容許輸出運算部111由于設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值為比較低的值，故輸出比較低的容許最大輸出。如前所述，比較部112將目標輸出接受部101接受到的目標輸出和容許輸出運算部111所求出的容許最大輸出進行比較，在目標輸出小于容許最大輸出時輸出目標輸出，而在目標輸出為容許最大輸出以上時將容許最大輸出作為目標輸出而輸出。在這種情況下，比較高的目標輸出為比較低的容許最大輸出以上的可能性升高，比較部112作為目標輸出，不僅僅是目標輸出接受部101接受到的目標輸出，而將容許輸出運算部111所求出的容許最大輸出作為目標輸出來輸出的可能性也高。即，隨著設(shè)定卡路里接受部102所接受的設(shè)定卡路里的值成為低的值，比較部112作為目標輸出，不僅僅是目標輸出接受部101接受到的目標輸出，而將容許輸出運算部111所求出的容許最大輸出作為目標輸出來輸出的可能性也變高。于是，在此認為比較部 112將容許最大輸出作為目標輸出而輸出。以下，第一控制量算出部110與前述的情況同樣地，減法器114求出從比較部112輸出的目標輸出和燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出的偏差，PI控制量運算器115求出與該偏差相對的比例及積分控制量。如果控制量切換部117未從焦炭廠設(shè)備50接受到異常信號，則輸出該PI控制量運算器115所求出的控制量。第一輸出部118將表示該控制量的控制信號向燃料流量調(diào)節(jié)器39輸出。采用圖4如前所述那樣，如果設(shè)定卡路里的值變低的話，燃氣輪機10的容許最大輸出降低，且通過比該容許最大輸出高的輸出欲使燃氣輪機10運行時，空氣壓縮機11發(fā)生喘振的可能性變得極高。與其相對，在本實施方式中，如果設(shè)定卡路里的值變低的話，將容許最大輸出作為目標輸出來進行反饋控制，故能夠抑制空氣壓縮機11的喘振產(chǎn)生。并且，在本實施方式中，燃氣輪機輸出成為比目標輸出接受部101接受到的目標輸出低的輸出，但能夠確保與該目標輸出接近的輸出。第二控制量算出部120的控制量運算部125與前述的情況同樣地，求出與燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出和來自卡路里切換部106的設(shè)定卡路里的值對應(yīng)的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16的開度。此時，控制量運算部125從圖6所示的每個設(shè)定卡路里的值中的、燃氣輪機輸出和空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16(IGV)的開度的關(guān)系a、b、c之中提取從卡路里切換部106輸出的設(shè)定卡路里的值、也就是說，與設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值對應(yīng)的關(guān)系。在這種情況下，設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值為比較低的值，因此，控制量運算部125提取以與燃氣輪機輸出相對的入口引導(dǎo)葉片16的開度變得比較大的方式來設(shè)定的關(guān)系b或者C。然后，控制量運算部125利用該關(guān)系b或者C，來求出與燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出對應(yīng)的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16的開度。然后，第二輸出部128將表示控制量運算部125所求出的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16的開度的控制信號向空氣壓縮機11的吸氣量調(diào)節(jié)器15輸出。采用圖4如前所述那樣，如果設(shè)定卡路里的值變低的話，空氣壓縮機11中的入口引導(dǎo)葉片16的容許最小開度變大，且通過比該容許最小開度小的開度欲使空氣壓縮機11運行時，該空氣壓縮機11發(fā)生喘振的可能性變得極高。與其相對，在本實施方式中，如果設(shè)定卡路里的值變小的話，利用以與燃氣輪機輸出相對的入口引導(dǎo)葉片16的開度變得比較大的方式來設(shè)定的關(guān)系，求出入口引導(dǎo)葉片16的開度，則由于使與燃氣輪機輸出相對的入口引導(dǎo)葉片16的開度形成得比較大，故能夠抑制空氣壓縮機11的喘振產(chǎn)生。第三控制量算出部130的控制量運算部131利用設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值和由卡路里計66檢測到的燃料氣體的單位卡路里的偏差，而求出消除了該偏差的COG流量調(diào)節(jié)閥56的控制量。在這種情況下，由于設(shè)定卡路里接受部102接受到的設(shè)定卡路里的值為比較低的值，故控制量運算部131作為COG流量調(diào)節(jié)閥56的控制量而求出成為比較小的值的COG流量的控制量。如前所述，第三控制量算出部130的閥開度設(shè)定部135求出與控制量運算部131求出的控制量相對的2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56各自的閥開度。如前所述，在控制量運算部131所求出的控制量為成為比較小的值的COG流量的控制量的情況下，僅將第一 COG流量調(diào)節(jié)閥56a的一臺作為運轉(zhuǎn)對象，在該控制量為成為比較大的值的COG流量的控制量的情況下，將第一以及第二 COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b的2臺作為運轉(zhuǎn)對象。在此，由于控制量運算部131求出成為比較小的值的COG流量的控制量，故僅將第一 COG流量調(diào)節(jié)閥56a的一臺 作為運轉(zhuǎn)對象的可能性高。第三輸出部138將表示閥開度設(shè)定部135所求出的閥開度的控制信號向2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b輸出。其結(jié)果是，各COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b成為閥開度設(shè)定部135所求出的閥開度。流量調(diào)節(jié)閥基本上存在相對于在閥開度大時在閥中流動的流體的流量精度而言，在閥開度小時在閥中流動的流體的流量精度差的傾向。在本實施方式中，在COG的流量較小時，僅僅運轉(zhuǎn)2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b之中的第一 COG流量調(diào)節(jié)閥56a，使剩余的一臺即第二 COG流量調(diào)節(jié)閥56b形成全閉，因此，在一臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a中流動的COG的流量變得比較大，從而能夠高精度地控制COG流量。需要說明的是，對于采用2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b的情況進行了說明，但并不限定于此，也可以采用3臺以上的COG流量調(diào)節(jié)閥。在這種情況下，作為與COG流量調(diào)節(jié)閥的控制量相關(guān)的規(guī)定值，設(shè)定從COG流量調(diào)節(jié)閥的臺數(shù)n中減去I而得的值(n-1)量的規(guī)定值。具體而言，例如，在COG流量調(diào)節(jié)閥的臺數(shù)為4臺的情況下，設(shè)定3個規(guī)定值。并且，在控制量處于最小的第一規(guī)定值之前的情況下，將一臺COG流量調(diào)節(jié)閥作為運轉(zhuǎn)對象，在控制量處于從第一規(guī)定值其次小的第二規(guī)定值之前的情況下，將2臺COG流量調(diào)節(jié)閥作為運轉(zhuǎn)對象。進而，在控制量處于從第二規(guī)定值其次小的第三規(guī)定值之前的情況下，將3臺COG流量調(diào)節(jié)閥作為運轉(zhuǎn)對象，在控制量比第三規(guī)定值多的情況下，將全部4臺COG流量調(diào)節(jié)閥作為運轉(zhuǎn)對象。如上所述，在本實施方式中，即便設(shè)定卡路里的值成為比較低的值，也能夠以高精度來控制COG流量。因而，在本實施方式中，即便設(shè)定卡路里的值成為比較低的值，也能夠以高精度來控制燃料氣體的單位卡路里。另外，在本實施方式中，即便設(shè)定卡路里的值成為比較低的值，也能夠抑制空氣壓縮機11的喘振產(chǎn)生。因而，在本實施方式中，即便減少作為成本高的高卡路里燃料氣體的COG的使用量，也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。接著，關(guān)于操作員作為燃氣輪機10的目標輸出與最初的情況同樣地，將比較高的目標輸出向目標輸出接受部101輸入，而作為設(shè)定卡路里的值，將比較高的值向設(shè)定卡路里接受部102輸入，且在此時從焦炭廠設(shè)備50輸出有異常信號的情況進行說明。在存在焦炭廠設(shè)備50的COG鼓風(fēng)風(fēng)扇52停止等的異常的情況下，如圖7所示，從焦炭廠設(shè)備50輸出的COG流量瞬時變少、或者瞬時成為O。另外，來自焦炭廠設(shè)備50的COG在到達燃氣輪機裝置的燃燒器14之前，由于在比較長的配管中流動，故向燃燒器14流入的COG流量在焦炭廠設(shè)備50產(chǎn)生異常之后，會具有延遲性而比較急激地變少。由此，向燃燒器14流入的燃料氣體的單位卡路里也在焦炭廠設(shè)備50產(chǎn)生異常之后，會具有延遲性而比較急激地降低。第一控制量算出部110的控制量切換部117當從焦炭廠設(shè)備50接受到異常信號時，輸出來自異常時控制量輸出部116的控制量。然后，第一輸出部118將表不該控制量的控制信號向燃料流量調(diào)節(jié)器39輸出。不過，當在焦炭廠設(shè)備50中產(chǎn)生異常時，采用圖7如前所述那樣，向燃燒器14流
入的燃料氣體的單位卡路里從異常產(chǎn)生起，會具有延遲性而比較急激地降低。另外，當燃料氣體的單位卡路里降低時，燃氣輪機10的容許最大輸出也降低。由此，被存儲于異常時控制量輸出部116中的異常時的控制量為，以將與在焦炭廠設(shè)備50的異常下所假定的燃料氣體低的單位卡路里對應(yīng)的燃氣輪機10的容許最大輸出作為目標的控制量。在本實施方式中，當從焦炭廠設(shè)備50輸出異常信號時，根據(jù)燃氣輪機輸出和目標輸出的偏差，從反饋控制切換為如前所述那樣，異常時控制量輸出部116所預(yù)先存儲的異常時的控制量、也就是說將與低單位卡路里對應(yīng)的小容許最大輸出作為目標的控制量的輸出控制。由此，當從焦炭廠設(shè)備50輸出異常信號時，如圖7所示，伴隨著焦炭廠設(shè)備50的異常，在向燃燒器14流入的燃料氣體的單位卡路里降低之前，燃氣輪機輸出急速降低。需要說明的是，在異常時控制量輸出部116具有異常時目標輸出部116a和減法器116b而構(gòu)成的情況下，異常時目標輸出部116a將與在焦炭廠設(shè)備50的異常下所假定的燃料氣體的低單位卡路里對應(yīng)的燃氣輪機10的容許最大輸出作為異常時目標輸出而輸出。減法器116b求出該異常時目標輸出和燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出的偏差，并將該偏差作為燃料流量調(diào)節(jié)器39的控制量而輸出。異常時目標輸出如前所述，為與在焦炭廠設(shè)備50的異常下所假定的燃料氣體的低單位卡路里對應(yīng)的燃氣輪機10的容許最大輸出，因此，即便在異常時控制量輸出部116具有異常時目標輸出部116a和減法器116b而構(gòu)成的情況下，與前述的情況同樣地，當從焦炭廠設(shè)備50輸出異常信號時，在向燃燒器14流入的燃料氣體的單位卡路里降低之前，燃氣輪機輸出急速降低。如上所述，在本實施方式中，伴隨著焦炭廠設(shè)備50的異常，在向燃燒器14流入的燃料氣體的單位卡路里降低之前，使燃氣輪機輸出急速降低，因此，向燃燒器14流入的燃料氣體的單位卡路里降低的結(jié)果是，與燃氣輪機輸出降低的情況相比，能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。并且，在本實施方式中，由于輸出將焦炭廠設(shè)備50的異常時所假定的燃氣輪機10的容許最大輸出作為目標的控制量，因此能夠?qū)⒔固繌S設(shè)備的異常時中的燃氣輪機輸出的降低抑制在最小限度。卡路里切換部106在接受來自焦炭廠設(shè)備50的異常信號時，將來自異常時卡路里輸出部105的設(shè)定卡路里的值向第二控制量算出部120輸出。被存儲于異常時卡路里輸出部105中的異常時的設(shè)定卡路里的值為，在焦炭廠設(shè)備50的異常時所假定的燃料氣體的低單位卡路里的值。
由此，第二控制量算出部120的控制量運算部125從圖6所示的每個設(shè)定卡路里的值中的、燃氣輪機輸出和空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16(IGV)的開度的關(guān)系a、b、c之中提取從卡路里切換部106輸出的設(shè)定卡路里的值、也就是說，設(shè)定卡路里的值比較低的值的關(guān)系C。然后，控制量運算部125利用該關(guān)系C，來求出與燃氣輪機輸出接受部103接受到的燃氣輪機輸出對應(yīng)的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16的開度。第二輸出部128將表示控制量運算部125所求出的空氣壓縮機11的入口引導(dǎo)葉片16的開度的控制信號向空氣壓縮機11的吸氣量調(diào)節(jié)器15輸出。采用圖4如前所述那樣，如果燃料氣體的單位卡路里變低的話，空氣壓縮機11中的入口引導(dǎo)葉片16的容許最小開度變大，且通過比該容許最小開度小的開度欲使空氣壓縮機11運行時，該空氣壓縮機11發(fā)生喘振的可能性變得極高。與其相對，在本實施方式中，伴隨著焦炭廠設(shè)備50的異常，在向燃燒器14流入的燃料氣體的單位卡路里降低之前，利用以與燃氣輪機輸出相對的入口引導(dǎo)葉片16的開度變得比較大的方式來設(shè)定的關(guān)系，求出入口引導(dǎo)葉片16的開度，則由于使與燃氣輪機輸出相對的入口引導(dǎo)葉片16的開度形成得比較大，則能夠抑制空氣壓縮機11的喘振產(chǎn)生。第三控制量算出部130的控制量運算部131利用來自卡路里切換部106的設(shè)定卡路里的值和由卡路里計66檢測到的燃料氣體的單位卡路里的偏差，而求出消除了該偏差的COG流量調(diào)節(jié)閥56的控制量。從卡路里切換部106輸出的設(shè)定卡路里的值在從焦炭廠設(shè)備50輸出異常信號的情況下，如前所述，為從異常時卡路里輸出部105輸出的設(shè)定卡路里的值，也就是說，為在焦炭廠設(shè)備50的異常時所假定的燃料氣體的低單位卡路里的值。在這種情況下，由于從異常時卡路里輸出部105輸出的設(shè)定卡路里的值為比較低的值，因此，控制量運算部131作為COG流量調(diào)節(jié)閥56的控制量而求出成為比較小的值的COG流量的控制量。如前所述，第三控制量算出部130的閥開度設(shè)定部135求出與控制量運算部131求出的控制量相對的2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b的每個閥開度。第三輸出部138將表示閥開度設(shè)定部135所求出的閥開度的控制信號向2臺COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b輸出。其結(jié)果是，各COG流量調(diào)節(jié)閥56a、56b成為閥開度設(shè)定部135所求出的閥開度。在這種情況下， 由于控制量運算部131求出成為比較小的值的COG流量的控制量，故今將第一 COG流量調(diào)節(jié)閥56a的一臺作為運轉(zhuǎn)對象，而第二 COG流量調(diào)節(jié)閥56b的閥開度為0，也就是說，使第二COG流量調(diào)節(jié)閥56b形成為全閉狀態(tài)。以上，在本實施方式中，從經(jīng)濟性的觀點出發(fā)，能夠根據(jù)操作員等的想法來使作為高卡路里燃料氣體的COG氣體的使用量減少。并且，在本實施方式中，即便減少高卡路里燃料氣體的使用量，也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。進而，在本實施方式中，即便在作為高卡路里燃料氣體的產(chǎn)生源的焦炭廠設(shè)備50中產(chǎn)生異常，也能夠使燃氣輪機裝置穩(wěn)定地運行。需要說明的是，異常時卡路里輸出部105或異常時控制量輸出部116所存儲的異常時的值可以僅僅是與高卡路里燃料氣體的產(chǎn)生源的一個異常形態(tài)對應(yīng)的值，但也可以是與高卡路里燃料氣體的產(chǎn)生源的多個異常形態(tài)分別對應(yīng)的值。在這種情況下，異常時卡路里輸出部105或異常時控制量輸出部116將與來自高卡路里燃料氣體的產(chǎn)生源的異常信號所表示的異常形態(tài)對應(yīng)的異常時的值輸出。
另外，以上所說明的實施方式為作為高卡路里燃料氣體而采用C0G、作為低卡路里燃料氣體而采用BFG的例子，但本發(fā)明并不限定于此，作為高卡路里燃料氣體或低卡路里燃料氣體也可以采用其他的氣體。附圖標號說明10:燃氣輪機、11 :空氣壓縮機、14:燃燒器、15:吸氣量調(diào)節(jié)器、16:入口引導(dǎo)葉片、 21 :渦輪、24:輸出計、25:發(fā)電機、31 :燃料氣體壓縮機、35 :吸氣燃料量調(diào)節(jié)器、39 :燃料流量調(diào)節(jié)器、40 :煉鐵廠、41 :高爐、45:BFG 線路、50 :焦炭廠設(shè)備、51 :焦炭爐、52:C0G 鼓風(fēng)風(fēng)扇、55:COG 線路、56: COG流量調(diào)節(jié)閥、65:主燃料氣體線路、66 :卡路里計、100 :控制裝置、101:目標輸出接受部、102 :設(shè)定卡路里接受部、103 :燃氣輪機輸出接受部、104 :檢測卡路里接受部、105 :異常時卡路里輸出部、106:卡路里切換部、110 :第一控制量算出部、111 :容許輸出運算部、112:比較部、113(第一控制量算出部的)控制量運算部、116 :異常時控制量輸出部、116a :異常時目標輸出部、116b:減法器、
117:控制量切換部、118:第一輸出部、120 :第二控制量算出部、125 (第二控制量算出部的)控制量運算部、128:第二輸出部、130 :第三控制量算出部、131 (第三控制量算出部的)控制量運算部、132:減法器、 133 :PI控制量運算器、135:閥開度設(shè)定部、138:第三輸出部
權(quán)利要求
1.ー種燃氣輪機裝置的控制裝置，其中， 所述燃氣輪機裝置具有對外部空氣進行壓縮而生成壓縮空氣的空氣壓縮機；向該壓縮空氣混合燃料氣體并使其燃燒而生成燃燒氣體的燃燒器；由該燃燒氣體驅(qū)動的渦輪， 所述空氣壓縮機具有吸氣量調(diào)節(jié)器，該吸氣量調(diào)節(jié)器使開度變化來調(diào)節(jié)所述外部空氣的吸入量， 所述燃氣輪機裝置將低卡路里燃料氣體和與該低卡路里燃料氣體相比每單位重量的卡路里值高的高卡路里燃料氣體混合而成的氣體作為所述燃料氣體向所述燃燒器導(dǎo)入，所述燃氣輪機裝置的控制裝置的特征在于，具有 設(shè)定卡路里識別部，其識別與所述燃料氣體的每單位重量的卡路里相關(guān)的設(shè)定卡路里的值； 燃氣輪機輸出接受部，其接受燃氣輪機的輸出即燃氣輪機輸出； 開度運算部，其使用每個所述設(shè)定卡路里的值的、所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度與所述燃氣輪機輸出的預(yù)先確定的關(guān)系，來求出與所述設(shè)定卡路里識別部識別出的所述設(shè)定卡路里的值和所述燃氣輪機輸出接受部接受到的所述燃氣輪機的輸出對應(yīng)的所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度； 輸出部，其將所述開度運算部求出的所述開度向所述吸氣量調(diào)節(jié)器輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機裝置的控制裝置，其特征在干， 所述關(guān)系是所述設(shè)定卡路里的值越低而將與所述燃氣輪機輸出相対的所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度設(shè)定得越大的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機裝置的控制裝置，其特征在干， 所述設(shè)定卡路里識別部當接受到表示所述高卡路里燃料氣體的供給源即高卡路里燃料供給源的異常的異常信號時，將該高卡路里燃料氣體的比率小或者不包含該高卡路里燃料氣體的氣體作為所述燃料氣體，相對于該異常信號而將預(yù)先確定的與該燃料氣體相關(guān)的卡路里的值作為所述設(shè)定卡路里的值來進行識別。
4.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機裝置的控制裝置，其特征在干， 所述燃氣輪機裝置具有燃料流量調(diào)節(jié)器，該燃料流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)向所述燃燒器流入的所述燃料氣體的流量， 所述燃氣輪機裝置的控制裝置具有 目標輸出接受部，其接受所述燃氣輪機的目標輸出； 控制量運算部，其求出與所述目標輸出接受部接受到的所述目標輸出和所述燃氣輪機輸出接受部接受到的所述輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量； 異常時控制量輸出部，其輸出所述高卡路里燃料氣體的供給源即高卡路里燃料供給源的異常時的、所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量； 切換部，其在未接受到表示所述高卡路里燃料供給源的異常的異常信號時，輸出所述控制量運算部求出的所述控制量，而在接受到所述異常信號吋，輸出來自所述異常時控制量輸出部的所述控制量； 輸出部，其將從所述切換部輸出的控制量向所述燃料流量調(diào)節(jié)器輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的燃氣輪機裝置的控制裝置，其特征在干， 所述異常時控制量輸出部輸出與異常時目標輸出和所述燃氣輪機輸出接受部接受到的所述輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的所述控制量，該異常時目標輸出是所述高卡路里燃料供給源的異常時的所述燃氣輪機的預(yù)先確定的目標輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機裝置的控制裝置，其特征在干， 所述燃氣輪機裝置具有燃料流量調(diào)節(jié)器，該燃料流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)向所述燃燒器流入的所述燃料氣體的流量， 所述燃氣輪機裝置的控制裝置具有 容許輸出運算部，其使用所述設(shè)定卡路里的值與所述燃氣輪機的容許最大輸出的預(yù)先確定的關(guān)系，來求出與所述設(shè)定卡路里識別部識別出的所述設(shè)定卡路里的值相對的該燃氣輪機的容許最大輸出； 目標輸出接受部，其接受所述燃氣輪機的目標輸出； 比較部，其將所述目標輸出接受部接受到的所述目標輸出與所述容許輸出運算部求出的所述容許最大輸出進行比較，在該目標輸出小于該容許最大輸出時，輸出該目標輸出，而在該目標輸出為該容許最大輸出以上時，輸出該容許最大輸出作為目標輸出； 控制量運算部，其求出與所述燃氣輪機輸出接受部接受到的所述燃氣輪機輸出和所述比較部輸出的所述目標輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量； 輸出部，其將所述控制量運算部求出的所述控制量向所述燃料流量調(diào)節(jié)器輸出。
7.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機裝置的控制裝置，其特征在干， 所述燃氣輪機裝置具有僅流動有所述高卡路里燃料氣體的高卡路里燃料線路；并列配置在該高卡路里燃料線路上的多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥， 所述燃氣輪機裝置的控制裝置具有 控制量運算部，其求出對于所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥的控制量； 閥開度設(shè)定部，其根據(jù)所述控制量，設(shè)定所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥中的各高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥的閥開度； 輸出部，其對于所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥分別輸出所述閥開度設(shè)定部設(shè)定的所述閥開度。
8.如權(quán)利要求7所述的燃氣輪機裝置的控制裝置，其特征在干， 所述閥開度設(shè)定部如下設(shè)定所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥中的各高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥的閥開度在對于所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥的所述控制量為規(guī)定值以下時，僅使一臺所述高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥運轉(zhuǎn)，而在該控制量比規(guī)定值大時，使所述多個高卡路里燃料流量調(diào)節(jié)閥運轉(zhuǎn)。
9.ー種燃氣輪機裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1 8中任一項所述的控制裝置。
10.ー種燃氣輪機裝置的控制方法， 所述燃氣輪機裝置具有對外部空氣進行壓縮而生成壓縮空氣的空氣壓縮機；向該壓縮空氣混合燃料氣體并使其燃燒而生成燃燒氣體的燃燒器；由該燃燒氣體驅(qū)動的渦輪， 所述空氣壓縮機具有吸氣量調(diào)節(jié)器，該吸氣量調(diào)節(jié)器使開度變化來調(diào)節(jié)所述外部空氣的吸入量， 所述燃氣輪機裝置將低卡路里燃料氣體和與該低卡路里燃料氣體相比每單位重量的卡路里值高的高卡路里燃料氣體混合而成的氣體作為所述燃料氣體向所述燃燒器導(dǎo)入，所述燃氣輪機裝置的控制方法的特征在于，執(zhí)行如下エ序設(shè)定卡路里識別エ序，在該エ序中，識別與所述燃料氣體的每單位重量的卡路里相關(guān)的設(shè)定卡路里的值； 燃氣輪機輸出接受エ序，在該エ序中，接受燃氣輪機的輸出即燃氣輪機輸出； 開度運算エ序，在該エ序中，使用每個所述設(shè)定卡路里的值的、所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度與所述燃氣輪機輸出的預(yù)先確定的關(guān)系，來求出與所述設(shè)定卡路里識別エ序識別出的所述設(shè)定卡路里的值和所述燃氣輪機輸出接受エ序接受到的所述燃氣輪機的輸出對應(yīng)的所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度； 輸出エ序，在該エ序中，將所述開度運算エ序求出的所述開度向所述吸氣量調(diào)節(jié)器輸出。
11.如權(quán)利要求10所述的燃氣輪機裝置的控制方法，其特征在干， 所述關(guān)系是所述設(shè)定卡路里的值越低而將與所述燃氣輪機輸出相対的所述吸氣量調(diào)節(jié)器的開度設(shè)定得越大的關(guān)系。
12.如權(quán)利要求10所述的燃氣輪機裝置的控制方法，其特征在干， 在所述設(shè)定卡路里識別エ序中，當接受到表示所述高卡路里燃料氣體的供給源即高卡路里燃料供給源的異常的異常信號時，將該高卡路里燃料氣體的比率小或者不包含該高卡路里燃料氣體的氣體作為所述燃料氣體，相對于該異常信號而將預(yù)先確定的與該燃料氣體相關(guān)的卡路里的值作為所述設(shè)定卡路里的值來進行識別。
13.如權(quán)利要求10所述的燃氣輪機裝置的控制方法，其特征在干， 所述燃氣輪機裝置具有燃料流量調(diào)節(jié)器，該燃料流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)向所述燃燒器流入的所述燃料氣體的流量， 所述燃氣輪機裝置的控制方法執(zhí)行如下エ序 目標輸出接受エ序，在該エ序中，接受所述燃氣輪機的目標輸出； 控制量運算エ序，在該エ序中，求出與所述目標輸出接受エ序接受到的所述目標輸出和所述燃氣輪機輸出接受エ序接受到的所述燃氣輪機輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量； 控制量切換エ序，在該エ序中，在未接受到表示所述高卡路里燃料供給源的異常的異常信號時，輸出所述控制量運算エ序求出的所述控制量，而在接受到所述異常信號時，輸出所述高卡路里燃料氣體的供給源即高卡路里燃料供給源的異常時的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量； 輸出エ序，在該エ序中，將所述控制量切換エ序輸出的控制量向所述燃料流量調(diào)節(jié)器輸出。
14.如權(quán)利要求13所述的燃氣輪機裝置的控制方法，其特征在干， 執(zhí)行異常控制量運算エ序，在該エ序中，求出與異常時目標輸出和所述燃氣輪機輸出接受エ序接受到的所述輸出的偏差對應(yīng)的異常時控制量，該異常時目標輸出是所述高卡路里燃料供給源的異常時的所述燃氣輪機的預(yù)先確定的目標輸出， 在所述控制量切換エ序中，在接受到所述異常信號時，輸出所述異?？刂屏窟\算エ序求出的所述異常時控制量作為所述控制量。
15.如權(quán)利要求10所述的燃氣輪機裝置的控制方法，其特征在于， 所述燃氣輪機裝置具有燃料流量調(diào)節(jié)器，該燃料流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)向所述燃燒器流入的所述燃料氣體的流量， 所述燃氣輪機裝置的控制方法執(zhí)行如下エ序 容許輸出運算エ序，在該エ序中，使用所述設(shè)定卡路里的值與所述燃氣輪機的容許最大輸出的預(yù)先確定的關(guān)系，來求出與所述設(shè)定卡路里識別エ序識別出的所述設(shè)定卡路里的值相對的該燃氣輪機的容許最大輸出； 目標輸出接受エ序，在該エ序中，接受所述燃氣輪機的目標輸出； 比較エ序，在該エ序中，將所述目標輸出接受エ序接受到的所述目標輸出與所述容許 輸出運算エ序求出的所述容許最大輸出進行比較，在該目標輸出小于該容許最大輸出吋，輸出該目標輸出，而在該目標輸出為該容許最大輸出以上時，輸出該容許最大輸出作為目標輸出； 控制量運算エ序，在該エ序中，求出與所述燃氣輪機輸出接受エ序接受到的所述燃氣輪機輸出和所述比較エ序輸出的所述目標輸出的偏差對應(yīng)的所述燃料流量調(diào)節(jié)器的控制量; 輸出エ序，在該エ序中，將所述控制量運算エ序求出的所述控制量向所述燃料流量調(diào)節(jié)器輸出。
全文摘要
本發(fā)明在將低卡路里燃料氣體和高卡路里燃料氣體向燃燒器導(dǎo)入的燃氣輪機裝置中，即便減少高卡路里燃料氣體的使用量也能夠穩(wěn)定地運行。向燃燒器輸送壓縮空氣的空氣壓縮機具有對外部空氣的吸入量進行調(diào)節(jié)的吸氣量調(diào)節(jié)器。控制裝置具有設(shè)定卡路里識別部，其識別與向燃燒器導(dǎo)入的燃料氣體的每單位重量的卡路里相關(guān)的設(shè)定卡路里的值；燃氣輪機輸出接受部，其接受燃氣輪機的輸出；開度運算部，其使用每個設(shè)定卡路里的值的、吸氣量調(diào)節(jié)器的開度與燃氣輪機輸出的預(yù)先確定的關(guān)系，來求出與設(shè)定卡路里識別部識別出的設(shè)定卡路里的值和燃氣輪機輸出接受部接受到的燃氣輪機的輸出對應(yīng)的吸氣量調(diào)節(jié)器的開度；輸出部，其將該開度向吸氣量調(diào)節(jié)器輸出。
文檔編號F02C9/50GK102953837SQ201210297409
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者山本智彥, 佐久間廣毅, 秋月涉, 田中聰史 申請人:三菱重工業(yè)株式會社