[发明专利]双轴式燃气轮机及其入口导向叶片开度控制方法

权利要求书

1.一种双轴式燃气轮机，具备由压缩机、燃烧器、高压涡轮构成的燃气发生器和由从上述高压涡轮排出的气体驱动的低压涡轮，连接上述压缩机与高压涡轮的高压涡轮轴和连接上述低压涡轮与负载的低压涡轮轴为不同的轴，并且，控制入口导向叶片的开度来调整向上述压缩机的流入空气量，其中，上述压缩机在空气吸入侧具有上述入口导向叶片并压缩流入的空气，上述燃烧器使被该压缩机压缩后的空气和燃料燃烧来生成燃烧气体，上述高压涡轮由在该燃烧器中生成的燃烧气体驱动，该双轴式燃气轮机的特征在于，

作为控制上述入口导向叶片的开度的单元，至少具备第1控制部、控制状态确认部和低大气温度校正部，其中，上述第1控制部调整上述入口导向叶片的开度，以便在上述高压涡轮轴高速旋转时将该高压涡轮轴的实际转速保持恒定；上述控制状态确认部确认通过该第1控制部保持恒定的实际转速和上述入口导向叶片的开度；上述低大气温度校正部在向该控制状态确认部输入的通过第1控制部保持恒定的实际转速为预先设定的阈值N0以上，且上述入口导向叶片的开度为预先设定的阈值ξ0以上，且大气温度为预先设定的阈值Ta0以下的情况下，使通过第1控制部保持恒定的实际转速减小。

2.根据权利要求1所述的双轴式燃气轮机，其特征在于，

上述双轴式燃气轮机具备：

入口导向叶片控制装置，其能够改变上述入口导向叶片的开度；

燃料控制阀，其控制从燃料供给源向上述燃烧器的燃料供给量；以及

燃气发生器控制装置，其由燃料控制部和入口导向叶片开度控制部构成，控制上述双轴式燃气轮机的运行状态，其中，上述燃料控制部使用由设置于上述低压涡轮轴上的转速检测器检测出的转速和从负载得到的运行负荷数据来控制上述燃料控制阀，上述入口导向叶片开度控制部与上述入口导向叶片控制装置连接，控制上述入口导向叶片的开度。

3.根据权利要求2所述的双轴式燃气轮机，其特征在于，

上述入口导向叶片开度控制部具备：上述第1控制部；上述控制状态确认部；上述低大气温度校正部；第2控制部，其使用由设置于上述高压涡轮轴上的转速检测器得到的上述燃气发生器的转速和大气温度来计算修正转速，并调整上述入口导向叶片的开度以使修正转速与上述入口导向叶片的开度的关系不依赖于大气温度而唯一确定；运行状态判定部，其将上述燃气发生器的运行状态判定为由启动、停止状态和低负荷运行状态构成的第2运行状态以及由该第2运行状态以外的高负荷运行状态构成的第1运行状态；以及控制选择部，其根据该运行状态判定部的判定结果来选择使用上述第1控制部和第2控制部中的哪一个，

上述运行状态判定部所进行的运行状态的判定和上述控制选择部所进行的控制选择完成后，通过上述控制状态确认部和上述低大气温度校正部来控制上述入口导向叶片的开度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的双轴式燃气轮机，其特征在于，

通过上述第1控制部保持恒定的实际转速的预先设定的阈值N0为设计时规定的额定运行时的转速Ndes，并且，上述入口导向叶片的开度的预先设定的阈值ξ0为设计时规定的额定运行时的开度ξdes。

5.根据权利要求2所述的双轴式燃气轮机，其特征在于，

在通过上述控制状态确认部判断为运行状态需要校正的情况下，在上述低大气温度校正部中，以对上述燃气发生器的实际转速N乘以校正系数α，使转速减小为N′的方式向上述入口导向叶片控制装置发送信号来控制上述入口导向叶片的开度。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的双轴式燃气轮机，其特征在于，

将通过上述第1控制部保持恒定的实际转速的预先设定的阈值N0以及上述入口导向叶片的开度的预先设定的阈值ξ0设为小于设计时规定的额定运行时的上述转速Ndes、额定运行时的开度ξdes。

7.根据权利要求3所述的双轴式燃气轮机，其特征在于，

该双轴式燃气轮机具备：第3控制部，其在从上述第2控制部的控制向上述第1控制部的控制转移时进行调整，使得上述入口导向叶片的开度不依赖于上述高压涡轮轴的转速而保持恒定。