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公開番号2025124976
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-27
出願番号2024020749
出願日2024-02-15
発明の名称ガスタービンの運転方法及びガスタービンの制御装置
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F02C 9/40 20060101AFI20250820BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】燃燃料の発生量の増加を低減可能なガスタービンの運転方法を提供する。
【解決手段】本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンの運転方法は、ガスタービンの運転方法であって、混焼率を増加させたい第1燃料と第1燃料とは異種の第2燃料との前記混焼率を増加させるステップ、を備える。混焼率を増加させるステップでは、タービン入口温度と混焼率との関係に関する情報に基づいて、タービン入口温度又は混焼率の変化率の少なくともいずれか一方を変更する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ガスタービンの運転方法であって、
混焼率を増加させたい第１燃料と前記第１燃料とは異種の第２燃料との前記混焼率を増加させるステップ、を備え、
前記混焼率を増加させるステップでは、タービン入口温度と前記混焼率との関係に関する情報に基づいて、前記タービン入口温度又は前記混焼率の変化率の少なくともいずれか一方を変更する、
ガスタービンの運転方法。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記情報は、前記タービン入口温度と前記混焼率と燃焼ガス中の前記第１燃料の未燃燃料の濃度との関係に関する情報である、
請求項１に記載のガスタービンの運転方法。
【請求項３】
前記混焼率を増加させるステップでは、前記情報に基づいて前記燃焼ガス中の前記未燃燃料の前記濃度が規定の濃度を超えないように前記タービン入口温度を変更する、
請求項２に記載のガスタービンの運転方法。
【請求項４】
前記混焼率を増加させるステップでは、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えないと判断される場合には、前記タービン入口温度が第１温度となるように前記タービン入口温度を制御し、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えそうであると判断される場合には、前記タービン入口温度が前記第１温度よりも高い第２温度となるように前記タービン入口温度を制御する、
請求項３に記載のガスタービンの運転方法。
【請求項５】
前記混焼率を増加させるステップでは、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えないと判断される場合には、前記タービン入口温度が前記第１温度となるように前記第１燃料の流量の増加速度を第１増加速度とし、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えそうであると判断される場合には、前記タービン入口温度が前記第２温度となるように前記第１燃料の流量の増加速度を第１増加速度よりも大きい第２増加速度とする、
請求項４に記載のガスタービンの運転方法。
【請求項６】
前記混焼率を増加させるステップでは、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えないと判断される場合には、前記タービン入口温度が前記第１温度となるように前記第２燃料の流量の減少速度を第１減少速度とし、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えそうであると判断される場合には、前記タービン入口温度が前記第２温度となるように前記第２燃料の流量の減少速度を前記第１減少速度よりも小さい第２減少速度とする、
請求項４又は５に記載のガスタービンの運転方法。
【請求項７】
前記混焼率を増加させるステップでは、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えないと判断される場合には、前記混焼率の前記変化率を第１変化率に保ったまま前記タービン入口温度が前記第１温度となるように、前記第１燃料の流量の増加速度を第１増加速度とし、且つ、前記第２燃料の流量の減少速度を第１減少速度とし、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えそうであると判断される場合には、前記混焼率の前記変化率を前記第１変化率に保ったまま前記タービン入口温度が前記第２温度となるように、前記第１燃料の流量の増加速度を前記第１増加速度よりも大きい第２増加速度とし、且つ、前記第２燃料の流量の減少速度を前記第１減少速度よりも小さい第２減少速度とする、
請求項４に記載のガスタービンの運転方法。
【請求項８】
前記ガスタービンは、タービンに圧縮空気を供給するための圧縮機と、前記圧縮機へ供給する空気流量を調整するためのインレットガイドベーンと、を備え、
前記混焼率を増加させるステップでは、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えないと判断される場合には、前記タービン入口温度が前記第１温度となるように前記インレットガイドベーンの開度を第１開度とし、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えそうであると判断される場合には、前記タービン入口温度が前記第２温度となるように前記インレットガイドベーンの開度を前記第１開度よりも小さい第２開度とする、
請求項４に記載のガスタービンの運転方法。
【請求項９】
前記ガスタービンは、タービンに圧縮空気を供給するための圧縮機と、前記圧縮機からの空気を抽気するための抽気ラインと、前記抽気ラインを流れる前記圧縮空気の流量を調整するための調節弁と、を備え、
前記混焼率を増加させるステップでは、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えないと判断される場合には、前記タービン入口温度が前記第１温度となるように前記調節弁の開度を第１開度とし、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えそうであると判断される場合には、前記タービン入口温度が前記第２温度となるように前記調節弁の開度を前記第１開度よりも大きい第２開度とする、
請求項４に記載のガスタービンの運転方法。
【請求項１０】
前記混焼率を増加させるステップでは、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えないと判断される場合には、前記混焼率の増加率を第１増加率とし、
前記情報に基づいて前記未燃燃料の前記濃度が前記規定の濃度を超えそうであると判断される場合には、前記混焼率の増加率を前記第１増加率よりも小さい第２増加率とする、
請求項３又は４に記載のガスタービンの運転方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスタービンの運転方法及びガスタービンの制御装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスタービンにおいて、例えば低燃焼性燃料と高燃焼性燃料といった複数種類の燃料を供給量の比率を変更して燃焼器で燃焼することが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２２／１４９５４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献に記載された燃焼器のように、複数種類の燃料を供給量の比率を変更して燃焼する場合、燃焼の種類によっては供給量の比率を変更する過程で未燃燃料の発生量が増加する場合がある。未燃燃料の発生は、ガスタービンにおける効率の低下につながる。そのため、未燃燃料の発生量はできるだけ少ない方がよい。
【０００５】
本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、未燃燃料の発生量の増加を低減可能なガスタービンの運転方法及びガスタービンの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンの運転方法は、
ガスタービンの運転方法であって、
混焼率を増加させたい第１燃料と前記第１燃料とは異種の第２燃料との前記混焼率を増加させるステップ、を備え、
前記混焼率を増加させるステップでは、タービン入口温度と前記混焼率との関係に関する情報に基づいて、前記タービン入口温度又は前記混焼率の変化率の少なくともいずれか一方を変更する。
【０００７】
（２）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンの運転方法は、
ガスタービンの運転方法であって、
混焼率を増加させたい第１燃料と前記第１燃料とは異種の第２燃料との前記混焼率を増加させるステップ、を備え、
前記ガスタービンは、燃焼ガス中の前記第１燃料の未燃燃料を検出するためのセンサ、を備え、
前記混焼率を増加させるステップでは、前記センサで検出した前記燃焼ガス中の前記第１燃料の未燃燃料の濃度に基づいて、前記濃度が増加したと判断される場合には、タービン入口温度又は前記混焼率の変化率の少なくともいずれか一方を変更する。
【０００８】
（３）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンの制御装置は、
ガスタービンの制御装置であって、
混焼率を増加させたい第１燃料と前記第１燃料とは異種の第２燃料との前記混焼率を増加させるように構成された混焼率制御部、を備え、
前記混焼率制御部は、前記混焼率を増加させる際に、タービン入口温度と前記混焼率との関係に関する情報に基づいて、前記タービン入口温度又は前記混焼率の変化率の少なくともいずれか一方を変更するように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、未燃燃料の発生量の増加を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係るガスタービンの構成を概略的に示す図である。
幾つかの実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
タービン入口温度と混焼率との関係について説明するためのグラフである。
幾つかの実施形態に係るガスタービンの運転方法における処理の手順を示すフローチャートである。
第１の実施形態のガスタービンの運転方法における、混焼率を増加させるステップの実施中の未燃アンモニア濃度の推移を示すグラフである。
第１の実施形態のガスタービンの運転方法における、混焼率を増加させるステップの実施中の混焼率の推移、及び、混焼率の変化率の推移を示すグラフである。
第１の実施形態のガスタービンの運転方法における、混焼率を増加させるステップの実施中のアンモニア流量の推移を示すグラフである。
第１の実施形態のガスタービンの運転方法における、混焼率を増加させるステップの実施中の天然ガス流量の推移を示すグラフである。
第１の実施形態のガスタービンの運転方法における、混焼率を増加させるステップの実施中のタービン入口温度の推移を示すグラフである。
第３の実施形態のガスタービンの運転方法における、混焼率を増加させるステップの実施中の未燃アンモニア濃度の推移を示すグラフである。
第３の実施形態のガスタービンの運転方法における、混焼率を増加させるステップの実施中の混焼率の増加率の推移を示すグラフである。
第３の実施形態のガスタービンの運転方法における、混焼率を増加させるステップの実施中の混焼率の推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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