(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼室内の火炎状況の異常による、放出物基準に対する不適合、耐用年数の短縮を防げるガスタービン燃料制御方法の提供。【解決手段】システムは、燃焼室１６及び燃焼室１６の内部を見通すビューポート３６を含むエンジンを含む。エンジンは、ビューポート３６を介して燃焼室１６の中の炎８０の画像を撮像するように構成されたカメラ３８と、炎８０の画像に基づいてエンジンのパラメータを調整するように構成された制御装置４２とを更に含む。【選択図】図６
2010203434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１０）を具備し、前記エンジン（１０）は、
燃焼室（１６）と；
前記燃焼室（１６）の内部を見通せるビューポート（３６）と；
前記ビューポート（３６）を介して前記燃焼室（１６）の中の炎（８０）の画像を撮像するように構成されたカメラ（３８）と；
前記炎（８０）の画像に基づいて前記エンジン（１０）のパラメータを調整するように構成された制御装置（４２）とを具備するシステム。
【請求項２】
前記エンジン（１０）は、複数の燃焼室（１６）を具備するタービンエンジンである請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記カメラ（３８）はビデオカメラである請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記カメラ（３８）は、可視波長、赤外線波長及び紫外線波長を検出するように構成されたイメージセンサを具備する請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記カメラ（３８）は、光ファイバケーブル（８６）により前記ビューポート（３６）に光学的に結合される請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記燃焼室（１６）は複数のビューポート（３６）を具備し、且つ少なくとも１つのカメラは、前記複数のビューポート（３６）を介して前記燃焼室（１６）の中の前記炎（８０）の画像を撮像するように構成される請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記カメラは、前記ビューポート（３６）に対して回転するか、前記ビューポート（３６）に対して並進運動するか又はそれらを組み合わせた運動をするように構成される請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記制御装置（４２）は、炎の有無、炎の温度、逆火、相当に過剰な動的振動、燃料誤配分、燃料組成の変化、希薄消火の前兆又はそれらの組み合わせを示す１つの画像又は一連の画像に基づいて前記エンジン（１０）のパラメータを調整するように構成される請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記エンジン（１０）のパラメータは、前記燃焼室（１６）に供給される燃料の流量である請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記エンジン（１０）のパラメータは、前記燃焼室（１６）の内部における複数の燃料ノズル（１２）への燃料の配分である請求項１記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジンに関し、特に、炎の可視化画像に基づいてエンジンパラメータを調整するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービンエンジンは、圧縮空気と燃料との混合物を燃焼して高温燃焼ガスを発生する。燃焼は、ガスタービンエンジンの長手方向軸の周囲に半径方向に配置された複数の燃焼器において起こる。タービンの動作中、燃焼器の中で規制の対象である燃焼生成物の放出量を増加し且つ／又はタービンエンジン内部の構成要素を損傷するような異常が起こる場合がある。例えば、燃焼器内部における炎の消滅、不適正な炎温度、燃料誤配分及び燃料組成の変化は、放出物の量を増加する。更に、逆火／保炎現象、相当に過剰な動的振動及び希薄消火も放出物を増加すると共に、燃焼器及び／タービンエンジンを損傷するおそれがある。また、圧縮機から出た金属粒子が燃焼器内部で溶融し、飛び散ることがある。これは圧縮機の摩耗を示しており、燃焼器の内側熱被覆膜の剥がれを引き起こす場合もある。そのような異常を適正に検出して軽減しないと、タービンエンジンは放出物基準に適合しなくなり、更にタービンエンジンの耐用年数も短くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，３６０，４３７号公報
【発明の概要】
【０００４】
以下に、当初特許請求される発明の範囲に相応するある特定の実施形態の概要を示す。それらの実施形態は、特許請求される発明の範囲を限定することを意図せず、本発明の可能な形態を簡単に要約することのみを意図する。実際、本発明は、以下に記載される実施形態に類似する又はそれらとは異なる多様な形態を包含してもよい。
【０００５】
第１の実施形態において、システムは、燃焼室及び燃焼室の内部を見通せるビューポートを含むエンジンを含む。エンジンは、ビューポートを介して燃焼室の中の炎の画像を撮像するように構成されたカメラと、炎の画像に基づいてエンジンのパラメータを調整するように構成された制御装置とを更に含む。
【０００６】
第２の実施形態において、システムは、カメラから燃焼室の内部の画像を受信するように構成された制御装置を含む。制御装置は、画像に基づいて燃焼室内の燃焼に影響するパラメータを制御するように更に構成される。
【０００７】
第３の実施形態において、方法は、カメラから燃焼室の中の炎の画像を収集することを含む。方法は、画像に基づいて燃焼室内の燃焼に影響するパラメータを制御することを更に含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の上記の特徴、態様及び利点並びに他の特徴、態様及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより更によく理解されるであろう。図中、同じ図中符号は一貫して同じ部分を示す。
【図１】図１は本発明のある特定の実施形態に従って燃焼器に光学的に結合されたカメラからの画像に基づいて燃焼に影響するパラメータを調整するように構成された制御装置を有するタービンシステムを示したブロック図である。
【図２】図２は本発明のある特定の実施形態に係る図１に示されるようなタービンシステムを示した破断側面図である。
【図３】図３は本発明のある特定の実施形態に係る燃焼器に結合されたカメラ、ビューポート及びプリズムを有する図１に示されるような燃焼器を示した破断側面図である。
【図４】図４は本発明のある特定の実施形態に係る図３に示されるようなカメラ、ビューポート及びプリズムを示した破断側面図である。
【図５】図５は本発明のある特定の実施形態に係る図４に示されるようなカメラ及びビューポートを示した斜視図である。
【図６】図６は本発明のある特定の実施形態に従って燃焼器の面に沿って並進運動するように構成された複数のカメラを有する図１に示されるような燃焼器を示した破断側面図である。
【図７】図７は本発明のある特定の実施形態に従ってカメラを燃焼器にリンクする光ファイバケーブルを有する図１に示されるようなタービンシステムを示した破断側面図である。
【図８】図８は本発明のある特定の実施形態に従ってカメラを燃焼器の種々の領域にリンクする複数の光ファイバケーブルを有する図１に示されるような燃焼器を示した破断側面図である。
【図９】図９は本発明のある特定の実施形態に従って燃料及び空気を燃焼し且つ炎の可視化画像に基づいてエンジンパラメータを調整する方法を示したフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは本発明のある特定の実施形態に従って炎の可視化画像に基づいてエンジンパラメータを調整する方法を示したフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは本発明のある特定の実施形態に従って炎の可視化画像に基づいてエンジンパラメータを調整する方法を示したフローチャートである。
【図１１】図１１は本発明のある特定の実施形態に従って燃焼器に供給される燃料の流量を調整する方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の１つ以上の特定の実施形態を説明する。それらの実施形態を簡潔に説明しようとする中で、本明細書中に実際の実現形態のすべての特徴が説明されルトは限らない。エンジニアリング又は設計プロジェクトの場合のように、任意の実際の実現形態の開発に際して、実現形態ごとに異なると思われるシステム関連の制約及び業務関連の制約に従うなどの開発者の特定の目標を実現するために、実現形態に特定された多くの決定が下されなければならないことを理解すべきである。更に、そのような開発の努力は複雑であり且つ長時間を要することもあるかもしれないが、本明細書の開示を得た当業者にとっては日常的な設計、製作及び製造の作業になるであろうということを理解すべきである。
【００１０】
本明細書の種々の実施形態の要素を提示する場合、単数形は、その要素が１つ以上存在することを意味する。用語「具備する」、「含む」及び「有する」は、そこに挙げられている要素を含むことを意図し、それ以外に別の要素が存在してもよいことを意味する。
【００１１】
本発明の実施形態は、起こりうる異常をオペレータの介入なくリアルタイムで可視化して識別し且つ修正することによりタービンシステムの動作を改善する。ある特定の実施形態は、タービンシステム内部の各燃焼器に結合された可視化システムを含んでもよい。可視化システムは、燃焼器の内部を見通せるビューポートと、ビューポートを介して燃焼器の内部を撮像するように構成されたカメラと、カメラからの画像を受信するように構成された制御装置とを含んでもよい。カメラは、可視光線、赤外線及び紫外線などの燃焼器により放出される種々の光スペクトルを監視してもよい。制御装置は、カメラからの１つの画像又は一連の画像に基づいて起こりうる異常を識別してもよい。例えば、制御装置は、炎の有無、炎温度、逆火、相当に過剰な動的振動、燃料誤配分、燃料組成の変化、希薄消火の前兆又はそれらの組み合わせなどの状態を識別してもよい。燃料ノズル及び他のタービンシステム構成要素と通信可能に結合された制御装置は、検出された状態を補償するために燃料流量、入口案内羽根角度、入口抽気加熱を調整し且つ／又は水噴射系を起動してもよい。状態が適正に解決されない場合、オペレータに通知されてもよい。ある特定の実施形態において、カメラが燃焼器内部の種々の領域を監視できるように、カメラは、ビューポートに対してカメラを並進運動させ且つ／又は回転させるように構成された位置決め機構に結合される。更なる実施形態において、カメラは、光ファイバケーブルにより燃焼器に光学的に結合される。そのような実施形態において、カメラは、複数の光ファイバケーブルからの画像を監視するために多重化システムを含んでもよい。
【００１２】
そこで図面を参照して説明する。まず図１を参照すると、ガスタービンシステム１０の一実施形態のブロック図が示される。ブロック図は、燃料ノズル１２、燃料供給源１４及び燃焼器１６を含む。図示されるように、燃料供給源１４は、燃料ノズル１２を介して液体燃料又は天然ガスなどの気体燃料をタービンシステム１０の燃焼器１６の中へ送り出す。燃料ノズル１２は、燃料を噴射し且つ燃料を圧縮空気と混合するように構成される。燃焼器１６は燃料‐空気混合物を点火して燃焼し、次に高温加圧排気ガスをタービン１８に供給する。排気ガスは、タービン１８のタービン翼を通過することにより、タービン１８を回転させる。タービン１８の翼と軸１９が結合されているため、軸１９が回転する。図示されるように、軸１９はタービンシステム１０のいくつかの構成要素にも結合されている。燃焼過程の排気は、最終的に排気出口２０を介してタービンシステム１０から排出されてもよい。
【００１３】
タービンシステム１０の一実施形態において、圧縮機２２の構成要素として圧縮機羽根又は圧縮機翼が含まれる。圧縮機２２内部の翼は軸１９に結合され、タービン１８により軸１９が駆動されるにつれて回転する。圧縮機２２は、吸気口２４を介してタービンシステム１０に空気を取り込んでもよい。更に軸１９に結合されてもよい負荷２６は、軸１９の回転によって動力を与えられてもよい。負荷２６は、発電装置又は外部機械的負荷などの、タービンシステム１０の回転出力によって動力を発生する任意の適切な装置であってよいことが理解される。負荷２６は、例えば発電機、航空機のプロペラなどを含んでもよい。吸気口２４は、低温空気取り入れ口などの適切な機構によってタービンシステム１０の中へ空気３０を取り込む。その後、空気３０は燃料供給源１４から燃料ノズル１２を介して供給される燃料と混合される。以下に詳細に説明されるように、タービンシステム１０に取り込まれた空気３０は、圧縮機２２に送り込まれ、圧縮機２２内部の回転する翼により圧縮されて加圧空気を形成してもよい。矢印３２により示されるように、加圧空気は燃料ノズル１２に送り込まれてもよい。そこで矢印３４により示されるように、燃料ノズル１２は加圧空気と燃料とを混合し、燃焼に最適な混合比、例えば燃料を浪費しないように又は過剰な放出物を発生しないように燃料を更に完全に燃焼させる混合比の混合物を形成してもよい。
【００１４】
タービンシステム１０は、燃焼器１６に結合されたビューポート３６、カメラ３８及び位置決め機構４０を更に含む。カメラ３８は、ビューポート３６を介して燃焼過程の種々の側面を観察するように構成されてもよい。例えば、カメラ３８は、種々の炎の異常及び／又は構造欠陥を検出するために燃焼器１６の内部から放出される可視光線、赤外線及び紫外線を監視してもよい。更に、カメラ３８はスチルカメラであってもよいし、時間の経過に従って一連の画像を撮像可能なビデオカメラであってもよい。位置決め機構４０は、ビューポート３６に対する回転及び／又は並進運動を容易にするためにカメラ３８に結合される。このように、燃焼器内部の種々の領域を観察するためにカメラ３６は位置決めされてもよい。
【００１５】
制御装置４２は、カメラ３８、位置決め機構４０及び燃料ノズル１２に通信可能に結合される。ある特定の実施形態において、制御装置４２は、入口案内羽根、入口抽気加熱装置及び／又は水噴射系に更に通信可能に結合されてもよい。カメラ３８は、燃焼器１６の内部の画像を制御装置４２へ送信するように構成される。制御装置４２は、それらの画像を解析し、燃焼器１６が動作パラメータの範囲内で機能しているか否かを判定してもよい。例えば、制御装置４２は、燃焼器の状態の中でも特に不適正な炎温度、金属の飛び散り、熱障壁被覆膜（ＴＢＣ）の剥がれ、炎の有無、燃焼器の過剰な振動、希薄消火（ＬＢＯ）の前兆、逆火／保炎、燃料誤配分及び／又は燃料組成の変化を検出するように構成されてもよい。あるいは、カメラ３８は、上記の状態のうち任意の状態を検出し且つ検出された状態を制御装置４２へ送信するように構成された回路網を含んでもよい。更に、制御装置４２は、識別された状態に基づいて燃料流量、入口案内羽根角度及び入口抽気加熱を調整し且つ／又は水噴射系を起動するように構成されてもよい。例えば、制御装置４２は、燃焼器１６に供給される燃料の流量及び／又は燃料ノズル１２間の燃料配分を調整してもよい。また、制御装置４２は、検出された状態をオペレータに報知するために警告指示器を設定してもよい。更に、制御装置４２は、カメラ３８を回転及び／又は並進運動させることを位置決め機構４０に命令することにより、カメラ３８の位置を調整してもよい。
【００１６】
図２は、タービンシステム１０の一実施形態を示した破断側面図である。図示されるように、本実施形態は、燃焼器１６の環状アレイに結合された圧縮機２２を含む。図示されたタービンシステム１０の場合、例えば６つの燃焼器１６が配置される。各燃焼器１６は、燃焼器１６の中に配置された燃焼ゾーンへ空気‐燃料混合物を送り出す１つ以上の燃料ノズル１２を含む。各燃焼器１６に環状配列又は他の適切な配列で配置される燃料ノズル１２の数は、例えば１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１以上であってもよい。燃焼器１６の中で空気‐燃料混合物が燃焼することにより、排気ガスが排気出口２０に向かって流れるにつれてタービン１８内部の羽根又は翼が回転する。
【００１７】
図２は、各燃焼器１６に対してビューポート３６、カメラ３８及び位置決め機構４０がとりうる位置の例を更に示す。図示されるように、燃焼器１６にガラス型ビューポート３６が結合される。ガラス型ビューポート３６は、特に溶融石英又は合成サファイアなどの耐熱透明材料から製造される。更に、本実施形態において、カメラ３８は燃料ノズル１２の下流側に燃焼ガスの流路に対してほぼ垂直の向きに配置される。この構成により、カメラ３８は、燃料ノズル１２により発生される炎の画像を取り込むことができる。それらの画像を示す電子信号は、解析のために制御装置４２へ送信されてもよい。燃焼器１６が動作パラメータの範囲内で動作していないと制御装置４２が判定した場合、制御装置４２は補償のために燃料ノズル１２に供給される燃料の流量を調整してもよい。あるいは、制御装置４２は入口案内羽根角度及び入口抽気加熱を調整し且つ／又は水噴射を起動してもよい。
【００１８】
図２に示される実施形態において、各燃焼器１６はピューポート３６、カメラ３８及び位置決め機構４０を１つずつ含む。他の実施形態は、燃焼器１６ごとに複数のカメラ３８を採用してもよい。そのような実施形態において、カメラ３８は、種々の場所に各燃焼器１６に隣接して設けられてもよい。例えば、カメラ３８は、各燃焼器１６の周囲に沿って半径方向に且つ／又は各燃焼器１６の長手方向軸に沿って配置されてもよい。通常、燃焼器１６は不透明な材料（例えば金属）から製造されるので、各カメラの配置場所は燃焼器の内部の監視を容易にするためのビューポート３６を含んでもよい。更に、燃焼器１６ごとにカメラ３８の数及び各カメラ３８の位置は異なっていてもよい。
【００１９】
各カメラ３８は、制御装置４２に通信可能に結合され且つ取り込んだ画像を示す信号を送出するように構成される。制御装置４２は、それらの画像を解析し且つ各燃焼器１６の中の炎の異常及び／又は構造欠陥を検出するように構成される。更に、燃焼器１６ごとに複数のカメラ３８を採用する実施形態において、制御装置４２は燃焼器の内部の合成（例えば３次元）画像を作成するように構成されてもよい。合成画像は、燃焼器１６全体にわたる炎及び／又は構造の異常の検出を容易にする。制御装置４２は、不適正な燃焼器動作を識別するために個々の燃焼器の内部及び／又は複数の燃焼器の内部の画像を比較するように更に構成されてもよい。例えば、１つの燃焼器１６の中の１つの炎の温度が燃焼器平均から相当にずれている場合、制御装置４２は補償のために異常な炎に供給される燃料の流量を調整してもよい。同様に、各炎の温度はタービンシステム１０全体の平均炎温度と比較されてもよい。先に述べた通り、タービンシステム１０は複数の燃焼器１６を含む。タービンシステム１０全体で炎温度を比較することにより、制御装置４２は望ましくない温度で燃焼している特定の炎を識別してもよい。あるいは、制御装置４２は適正なタービン構成及び／又は動作条件を示す適正炎温度のデータベースを含んでもよい。炎温度がこのデータベースに格納された温度から相当にずれている場合、制御装置４２は個々の燃料ノズル１２に供給される燃料の流量を調整してもよい。
【００２０】
図３は、燃焼器１６の一実施形態を詳細に示した破断側面図である。図３は、ビューポート３６、カメラ３８及び位置決め機構４０の詳細図を示す。更に、本実施形態は、カメラ３８とはほぼ反対側の内面でビューポート３６に結合されたプリズム４４を含む。別の実施形態において、鏡面及び／又は代替レンズ構造などの燃焼器の内部を観察する他の光学的方法が採用されてもよい。図示されるように、燃焼器１６は燃焼器１６の底面で端部カバー４６に装着された複数の燃料ノズル１２を含む。燃焼器１６の典型的な構造は５つ又は６つの燃料ノズル１２を含んでもよい。燃焼器１６の他の実施形態は１つの大型の燃料ノズル１２を使用してもよい。燃料ノズル１２の面及び形状は、空気‐燃料混合物が燃焼器１６を介して下流側へ流れる間に空気と燃料を最適の状態で混合し且つ最適の流路を形成することにより、燃焼室における燃焼を増強し、その結果タービンエンジンで発生される動力を増加するように設計される。燃料混合物は、燃料ノズル１２から燃焼器ケーシング５２の内側の燃焼ゾーン５０に向けて図中符号４８により示される方向に沿って下流側へ放出される。燃焼ゾーン５２は、燃焼器１６の内部で空気‐燃料混合物を点火するのに最も適する場所である。例えば、燃料ノズル１２の中の上流側で保炎又は逆火が起こると、燃料ノズル１２、燃焼器１６及び／又はタービン１８の早期磨耗又は損傷を引き起こす結果になる。更に、燃焼ゾーン５０から燃料ノズル１２への熱伝達を減少するために、空気‐燃料混合物を底面の下流側で燃焼することが一般に望ましい。図示される実施形態において、燃焼ゾーン５０は、燃焼器ケーシング５２の内側で燃料ノズル１２の下流側且つ加圧排気ガスをタービン１８に向かって送り出す接合部材５４の上流側の場所にある。接合部材５４は、燃焼排気が燃焼器１６から流出するときに速度を増すことにより、タービン１８を回転させる力を増強する収束部分を含む。排気ガスは軸１９を回転させ、それにより負荷２６が駆動される。一実施形態において、燃焼ゾーン５０の周囲でケーシング５２を冷却する冷却空気流れを貫流させる中空環状流路を形成するために、燃焼器１６はケーシング５２の内側に配置されたライナ５６を更に含む。ライナ５６は、燃料ノズル１２からタービン１８への流れを改善するために適切な輪郭形状を更に規定してもよい。
【００２１】
本実施形態に示される燃焼可視化システムは、サイトチューブ型ビューポート３６を含む。サイトチューブ型ビューポート３６は、カメラ３８を燃焼器１６に光学的に結合する中空の管を含む。この管の長さの分だけ、カメラ３８の位置は燃焼器１６の内部の高温燃焼ガスの場所からずれるので、カメラ３８の高感度の要素は保護される。本実施形態も、ビューポート３６に結合されたプリズム４４を含む。本実施形態において、位置決め機構４０は、カメラ３８、ビューポート３６及びプリズム４４を一体に回転させるように構成される。それらの構成要素が回転するにつれて、プリズム４４を介して、カメラ３８は燃焼器の内部の様々な領域を撮像できる。別の実施形態において、プリズム４４はガラス型ビューポート３６に結合されてもよいことは理解される。
【００２２】
図４は、３０°、６０°及び９０°の角度を成す三角形の形状を有するプリズム４４の一実施形態を示す。この種のプリズムはリトロープリズムと示されてもよい。プリズム４４は、軸５８に沿ってカメラ３８とほぼ対向するようにビューポート３６に結合される。プリズム４４／カメラ３８構体が軸５８に関して図中符号６０で示される方向に回転するにつれて、カメラ３８は並進運動せずに燃焼器１６の種々の領域を撮像できる。特に、プリズム４４は第１の角度６２及び第２の角度６４を成す。本実施形態において、第１の角度６２は約６０°であり、第２の角度６４は約３０°である。更に、プリズム４４は、第１の角度６２と対向する面に反射被覆膜６６を含む。この構成において、例えば角度７０でプリズム４４に入射した光線６８は、図４に示されるようにプリズム４４の面により反射されて、カメラ３８に入射する。先に説明したリトロープリズムの形状に基づけば、角度７０は約６０°である。従って、プリズム４４が回転するにつれて、カメラ３８は軸５８から約６０°の場所にある燃焼器１６の領域を撮像できる。カメラ３８は、光線６８に対する視野角６９により規定される燃焼器内部の領域を監視してもよいことが理解されるであろう。視野角６９は、カメラ３８の構成及び光学系の構造に基づいて変えられてもよい。例えば、視野角６９は０°より大きく、９０°未満であってもよい。例えば、視野角６９は約０°〜９０°、０°〜６０°、０°〜４５°、０°〜３０°又は０°〜１５°の範囲であってもよい。更なる例として、視野角は約５°、１０°、１５°、２０°、２５°、３０°、３５°、４０°又は４５°、あるいはそれらの間の任意の角度であってもよい。更なる実施形態は、燃焼器１６の別の領域を撮像するために異なる幾何学的構成を有するプリズム４４を採用してもよい。更に、ある特定の実施形態は、使用されない場合にプリズムを高温燃焼ガスから保護するために出没自在及び／又は着脱自在のプリズムを含んでもよい。
【００２３】
位置決め機構４０は、カメラ３８、ビューポート３６、プリズム４４又はそれらの組み合わせに結合されてもよい。例えば、本実施形態において、カメラ３８、ビューポート３６及びプリズム４４は一体に固着されて、１つの構体を形成する。更に、ビューポート３６は、燃焼器ケーシング５２の中に設けられ且つ軸５８に関して図中符号６０により示される方向に回転するように構成される。軸５８に関する回転を容易にするために、位置決め機構４０はビューポート３６に結合される。この構成において、ビューポート３６が回転することにより、カメラ３８及びプリズム４４を含めた構体全体が回転する。従って、制御装置は、カメラ３８がプリズム４４を介して燃焼器内部の種々の領域を撮像できるように位置決め機構４０にそれらの構成要素を回転させることを命令してもよい。他の実施形態において、位置決め機構４０はビューポート３６に対して別の軸に関してカメラ３８を回転させ且つ／又はカメラを並進運動させてもよい。
【００２４】
図５に示されるように、位置決め機構４０は、複数の軸に関する回転を容易にするためにカメラ３８に結合されてもよい。先に説明したように、位置決め機構４０は、軸５８に関して図中符号６０により示される方向にカメラ３８を回転させてもよい。しかし、プリズム４４を含まない実施形態において、軸５８に関してカメラ３８を回転させても撮像される画像の向きが変動するだけである。従って、位置決め機構４０は、軸７２及び７４に関して図中符号７６及び７８により示される方向にそれぞれカメラ３８を回転させるように構成されてもよい。図示されるように、軸５８、７２及び７４は互いに対して垂直である。この構成において、カメラ３８は燃焼器内部の種々の領域に向けられてもよい。
【００２５】
位置決め機構４０は、カメラ３８を回転させることが可能な任意の適切な装置を含んでもよい。例えば、位置決め機構４０は、複数の軸に関してカメラ３８を回転させるように構成された１つ以上の電動機を含んでもよい。１つ以上の電動機は、軸５８、７２及び／又は７４に関してカメラ３８を回転させるように構成された３軸ジンバルマウントに結合されてもよい。一実施形態において、ジンバルマウントの各軸は、独立した電動機を有する。別の実施形態において、ジンバルマウントの中に配置された一連の歯車を介して各軸に関してカメラ３８を回転させるように構成された単一の電動機が配置される。
【００２６】
図６に示される実施形態は、燃焼器１６の面に沿って種々の位置に配置された複数のカメラ３８を含む。本実施形態において示される各カメラ３８は、それぞれ対応するビューポート３６に対して並進運動するように構成される。特に、燃焼器１６の中の各ビューポート３６はほぼ矩形である。別の実施形態は、円形、楕円形、三角形又は他の形状を有するビューポート３６を採用してもよい。図示されるように、ビューポート３６は、燃焼ガス流れの方向４８と平行な向き又は垂直な向きに配置されてもよい。例えば、垂直ビューポート８１は燃焼器ケーシング５２の中に炎８０に隣接して設けられる。位置決め機構４０は、垂直ビューポート８１の面に沿って図中符号８２により示される方向（例えば長手方向軸に関して周囲方向）にカメラ３８を並進運動させるように構成される。このように、カメラ３８は燃焼器１６の中のそれぞれの炎８０を監視してもよい。更に、燃焼器ケーシング５２の中に燃焼器１６の長手方向軸に沿って平行ビューポート８３が設けられる。位置決め機構４０は、平行ビューポート８３の面に沿って図中符号８４により示される方向にカメラ３８を並進運動させるように構成される。このように、カメラ３８は、長手方向軸に沿って上流側に位置する炎８０及び長手方向軸に沿って下流側に配置された燃焼器ライナ５６を監視してもよい。
【００２７】
位置決め機構４０は、ビューポート３６とほぼ平行な軌道に沿ってカメラ３８を並進運動させるように構成された電動機を含んでもよい。例えば、電動機はカメラ３８に設置され且つピニオン歯車に結合されてもよい。平行軌道に沿って、対応するラックが配置されてもよい。ピニオンの歯はラックの歯と係合することにより、ピニオンの回転中、カメラ３８の並進運動を容易にする。他の実施形態において、ビューポート３６に対してカメラ３８を並進運動させることが可能な他の位置決め機構（例えば空気圧式、油圧式、電気機械式など）が採用されてもよい。
【００２８】
同様に、カメラ３８の多軸並進運動を容易にするために、ビューポート３６は正方形に形成されてもよい。例えば、燃焼器１６の一方の側にビューポート３６が設けられる場合、カメラ３８は方向８２及び／又は８４に並進運動してもよい。他の実施形態において、円形及び多角形を含めて他の形状のビューポートが採用されてもよい。更に、位置決め機構４０は、ビューポート３６に対してカメラ３８の並進運動及び回転の双方を可能にするように構成されてもよい。例えば、先に説明したラック／ピニオン系がジンバルカメラマウントと組み合わせて採用されてもよい。
【００２９】
図７は、燃焼器内部の画像が光ファイバケーブルによりカメラ３８へ搬送される別の実施形態を示す。図示されるように、光ファイバケーブル８６はカメラ３８を燃焼器１６に光学的に結合する。光ファイバケーブル８６は、図示されるようにビューポート３６に接続されてもよいし、あるいは燃焼器１６に直接装着されてもよい。先に説明したように、制御装置４２はカメラ３８及び燃料ノズル１２に通信可能に結合される。ある特定の実施形態において、制御装置４２は、更に入口案内羽根、入口抽気加熱装置及び／又は水噴射系に通信可能に結合されてもよい。制御装置４２は、燃焼器１６に対する光ファイバ端部の回転及び／又は並進運動を容易にするように構成された位置決め機構４０にも通信可能に結合される。更に、プリズムの回転によって光ファイバによる監視領域が変更されるように、ビューポート３６に隣接してプリズムが配置されてもよい。また、他の実施形態において、例えばフォトニック結晶ファイバ、導波管及び／又はライトパイプなどの別の光伝送ラインが採用されてもよい。
【００３０】
カメラ３８は、複数の光ファイバケーブル８６の監視を容易にするための多重化システムを含んでもよい。各光ファイバケーブル８６からの画像は、空間的又は時間的に多重化されてもよい。例えば、図７に示されるように、２本の光ファイバケーブル８６がカメラ３８に光学的に結合される。カメラが空間的に画像を多重化するように構成される場合、各ケーブル８６は、カメラの撮像素子（例えば電荷結合素子（ＣＣＤ））の異なる部分へ画像をそれぞれ投射してもよい。この構成において、一方の燃焼器１６からの画像は撮像素子の上部へ伝送され、他方の燃焼器１６からの画像は撮像素子の下部へ伝送されてもよい。その結果、撮像素子は各画像を２分の１の分解能で走査する。同様に、空間多重化によってカメラ３８に１０本の光ファイバケーブル８６が結合されている場合、各画像は１０分の１の分解能で走査される。換言すれば、走査分解能は、空間多重化される信号の数に反比例する。走査分解能が低いと、走査分解能が高い場合と比較して制御装置４２に提供される燃焼器内部に関する情報は少なくなる。従って、制御装置４２が炎の異常及び／又は構造欠陥を良好に識別できる最少分解能により、空間多重化される信号の数は限定される。
【００３１】
あるいは、光ファイバケーブル８６により提供される画像は、時間的に多重化されてもよい。例えば、カメラ３８（例えばビデオカメラ）は、各燃焼器１６の画像を撮像素子の全分解能を使用して走査してもよい。この技術を使用する場合、撮像素子の全分解能が利用されてもよいが、走査周波数は走査される燃焼器１６の数に比例して減少する。例えば、１０の燃焼器１６が走査され且つカメラのフレームレートが毎秒２，０００フレームである場合、カメラ３８は各燃焼器１６からの画像を毎秒２００フレームで走査することしかできない。従って、時間多重化される信号の数は所望の走査周波数により限定される。例えば、制御装置４２が燃焼器の５００Ｈｚの振動数の動的振動を識別するように構成され且つカメラのフレームレートが毎秒２，０００フレームである場合、時間多重化できる画像の最大数は４である。更に多重化を実行すると、制御装置４２はそのような動的事象を識別できなくなる可能性がある。
【００３２】
図８は、光ファイバケーブル８６により６つのビューポート３６に光学的に結合された１つのカメラ３８を示す。先に説明したように、カメラ３８は、各ビューポート３６からの画像をカメラ３８が順次又は並行して走査できるようにする多重化システムを含んでもよい。ビューポート３６は、図中符号４８により示される方向に燃焼器１６の長さに沿って及び／又は燃焼器の周囲に沿って半径方向に配置されてもよい。各ビューポート３６の場所は燃焼器１６内部の関心領域により判定されてもよい。例えば、図８に示される実施形態において、燃料ノズル１２に近接して配置されたビューポート３６は炎８０に向けられていてもよく、更に下流側に離れた場所に配置されたビューポート３６は燃焼器ライナ５６を監視するように構成されてもよい。このように、カメラ３８により燃焼器１６の種々の領域が走査されてもよい。同様に、燃焼器１６の周囲に沿ってビューポート３６を配置することにより、カメラ３８は炎８０及び／又は燃焼器ライナ５６の様々に異なる部分を監視してもよい。
【００３３】
本実施形態は、燃焼器１６に光学的に結合された１つのカメラ３８を含む。他の実施形態は、燃焼器１６ごとに複数のカメラ３８を採用してもよい。例えば、燃料ノズル３８の付近に配置されたビューポート３６は、光ファイバケーブル８６により第１のカメラ３８に光学的に結合されてもよく、更に下流側に離れた場所に配置されたビューポート３６は、光ファイバケーブル８６により第２のカメラ３８に光学的に結合されてもよい。この代替構成は、フレームレート及び／又は走査分解能を向上するのに有用である。しかし、カメラ３８の数が増えると、製造費用も増加することが理解される。他の実施形態において、タービンシステムの各燃焼器１６から出る光ファイバケーブル８６は、１つのカメラ３８に光学的に結合されてもよい。例えば、タービンシステムが１０の燃焼器１６を含み且つ各燃焼器１６が６つのビューポート３６を含む場合、合わせて６０本の光ファイバ８６が各ビューポート３６から１つのカメラ３８につながっていてもよい。この構成は製造費用を削減できるが、フレームレート及び／又は走査分解能は低下する。
【００３４】
図９は、開示されたある特定の実施形態に従ってタービンエンジンを動作させる方法８８を示したフローチャートである。まずブロック９０により示されるように、燃料及び空気が燃焼器に導入される。次にブロック９２により示されるように、燃焼器の中で燃料及び空気は予混合される。次にブロック９４により示されるように、燃料‐空気混合物は燃焼器を貫流する間に燃焼される。ブロック９６により示されるように、炎の可視化画像に基づいてエンジンパラメータが調整される。先に説明したように、炎はビューポートを介して燃焼器に光学的に結合されたカメラにより可視化されてもよい。
【００３５】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、一実施形態において図９のブロック９６で実行されるステップを詳細に示したフローチャートである。まずブロック９８により示されるように、炎の赤外線放射が監視される。先に説明したように、カメラは、可視光線、赤外線及び紫外線を含むある範囲の波長のスペクトル放射を検出するように構成されてもよい。赤外線放射は、赤外線を除くあらゆる放射スペクトルを減衰するためにカメラのレンズ系の中にフィルタを組み込むことにより検出されてもよい。そのようなフィルタは赤外線放射の監視及び解析を容易にする。同様に、制御装置は、カメラから受信される画像を電子的に解析し且つ赤外線以外のすべての波長を排除するように構成されてもよい。他の実施形態において、カメラは赤外線放射のみを感知してもよい。赤外線放射を検出するためにどのような技術が採用されるかに関わらず、制御装置は画像を解析して、炎の異常を識別する。赤外線放射の周波数及び強さを観測することにより、温度が計算されてもよいことは理解される。従って、制御装置は検出された赤外線放射に基づいて炎温度を計算するように構成されてもよい。ブロック１００により示されるように、炎温度が現在の燃焼器動作条件に対して適正であるか否かを判定するために、炎温度は解析される。炎温度が不適正である場合、燃焼生成物の中でも特に、例えば窒素酸化物（ＮＯｘ）及び／又は一酸化炭素（ＣＯ）の放出量が増加する。それらの気体の放出は厳重に規制されているので、適正な炎温度を維持することにより放出量条件を遵守できる。炎温度が望ましくない場合、ブロック１０２により示されるように、制御装置は補償するためにタービンシステムパラメータを調整してもよい。
【００３６】
適正な炎温度を判定する方法は多様である。第１に、個々の燃焼器において１つの炎の温度と他の炎の温度が比較されてもよい。１つの炎が燃焼器内部の平均炎温度より相当に高い温度か又は低い温度で燃焼している場合、制御装置は異常のある炎と関連する燃料ノズルに供給される燃料の流量を調整してもよい。同様に、各炎の温度はタービンシステム全体の平均炎温度と比較されてもよい。先に説明したように、タービンシステムは複数の燃焼器を含む。タービンシステム全体で炎温度を比較することにより、制御装置は望ましくない温度で燃焼している特定の炎を識別してもよい。あるいは、制御装置は特定のタービン構成及び／又は動作条件に関する適正炎温度のデータベースを含んでもよい。炎温度がこのデータベースに格納されている温度から相当にずれている場合、制御装置は個々の燃料ノズルに供給される燃料の流量を調整してもよい。
【００３７】
ブロック１０４により示されるように、燃焼器ライナからの赤外線放射が監視される。先に説明したように、炎及び燃焼器ライナを観察するために、１つのカメラがビューポートに対して回転し且つ／又は並進運動するように構成されてもよい。あるいは、燃焼器の種々の領域を観察するために、複数のカメラが燃焼器に結合されてもよい。例えば、１つの燃焼器は、炎に向けられたカメラ及び燃焼器に向けられたカメラの２つのカメラを含んでもよい。同様に、２本の光ファイバケーブルが燃焼器に光学的に結合されてもよく、その場合、一方の光ファイバケーブルは炎に向けられ、他方の光ファイバケーブルは燃焼器ライナに向けられる。各光ファイバケーブルは１つのカメラに接続されてもよい。上記の各構成において、炎及び燃焼器ライナの双方が監視される。
【００３８】
ブロック１１０により示されるように、金属の飛び散りに関して燃焼器ライナが監視されてもよい。燃焼器に侵入した金属粒子は溶融し、ライナに衝突したときに飛び散る。一般に、そのような粒子は圧縮機部分から発生したもので、圧縮機の摩耗を示す。金属の飛び散りの大きさ及び／又は頻度が圧縮機の異常を示す場合、ブロック１０８により示されるように、問題が起こっている可能性があることをオペレータに報知するために、制御装置は警告指示器を設定してもよい。
【００３９】
更に、ブロック１１２により示されるように、制御装置はＴＢＣの剥がれが起こっているか否かを判定するために燃焼器ライナからの赤外線放射の画像を解析してもよい。ＴＢＣは、金属構成要素を燃焼ガスの極度の熱から保護するために燃焼器の内側に塗布された被覆膜である。ＴＢＣは、燃焼器に固着されたセラミックタイル及び／又は金属面に吹き付けられたセラミック被覆膜を含んでもよい。例えば、吹き付け被覆膜はイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）から製造されてもよい。吹き付け被覆膜又はセラミックタイルが剥がれるか、あるいはＴＢＣに隙間が形成された場合、欠陥の場所でライナの温度は変動する。燃焼器ライナの赤外線放射を監視することにより、この温度変動が検出されてもよい。そのような状態が識別された場合、ブロック１０８により示されるように、その状態をオペレータに報知するために、制御装置は警告指示器を設定してもよい。
【００４０】
ブロック１１４により示されるように、炎は可視スペクトルで監視される。赤外線放射の観測と同様に、カメラはフィルタによって赤外線波長及び紫外線波長を相当に減衰することにより可視画像を監視してもよいし、制御装置が望ましくない波長を電子的に除去してもよい。あるいは、カメラは可視光のみを検出するように構成されてもよい。例えば、可視スペクトルからの光のみを感知する光検出素子（例えばＣＣＤ）が使用されてもよい。
【００４１】
ブロック１１６により示されるように、制御装置は燃焼器の中の炎の有無を検出する。先に説明したように、各燃料ノズルは１つの炎を発生してもよい。燃料ノズルに向けられたカメラはそれらの炎の有無を観察するように構成されてもよい。炎の画像は制御装置へ送信され、制御装置は炎の有無を識別する。炎が存在しないことが検出された場合、ブロック１０２により示されるように、制御装置は補償のためにタービンシステムパラメータを調整してもよい。
【００４２】
ブロック１１８により示されるように、制御装置は大きな動的事象を検出するために炎からの可視光放射を監視する。各燃焼器の中の空気及び燃料の圧力は時間の経過に伴って周期的に変動する。それらの変動は燃焼器を特定の振動数で振動させる。この振動数がタービンエンジン内部のある部品又はサブシステムの固有振動数と一致する場合、その部品又はエンジン全体への損傷が起こる可能性がある。従って、制御装置は大きな動的事象を監視し且つそれを補償するように構成される。例えば、大きな動的事象が起こっている状態では、時間の経過に伴って各炎の形状及び／又は大きさが変動し、この変動は燃焼器で起こっている振動の振動数に相当する。制御装置は、時間の経過と共に各炎の形状及び／又は大きさを監視することにより大きな動的事象を識別してもよい。カメラ（例えばビデオカメラ）は、振動数より高いフレームレートで画像を走査するように構成されてもよい。例えば、炎の形状及び／又は大きさが２，０００Ｈｚの速度で変動する場合、適正に変動を観測するために、カメラは毎秒２，０００フレームで画像を走査するように構成されてもよい。それより低いフレームレートで画像が受信された場合、制御装置はそれらの画像に基づいて大きな動的事象を識別することが不可能になってしまう。ブロック１０２により示されるように、制御装置はタービンシステムパラメータを調整することによりそれらの動的事象を補償してもよい。
【００４３】
ブロック１２０により示されるように、制御装置は、炎の可視放射を観察することによりＬＢＯの前兆を更に識別してもよい。ＬＢＯは燃料‐炎混合物が希薄になりすぎたために炎が消える状態である。ＬＢＯは燃焼器内の１つの炎で起こる場合もあり、全ての炎が消える場合もある。ＬＢＯの前兆は、炎の形状及び／又は大きさの大きく頻度の少ない変化、ＯＨなどの炎反応生成物及び／又は燃料ノズルに対する炎の動きを含んでもよい。ＬＢＯの前兆が検出された場合、ブロック１０２により示されるように、制御装置はタービンシステムパラメータを調整してもよい。
【００４４】
ブロック１２２により示されるように、制御装置は炎の可視スペクトルが逆火／保炎事象を示すか否かを判定する。一般に、逆火状態は燃焼器の燃焼ゾーンから予混合ゾーンまで上流側へ炎が走った場合に起こる。予混合ゾーンは、燃焼反応により発生される熱に耐えられるようには形成されていないので、この逆火状態は望ましくない。従って、予混合ゾーンの中への炎の侵入を検出すると、ブロック１０２により示されるように、制御装置はタービンシステムパラメータを調整してもよい。
【００４５】
ブロック１２４により示されるように、燃焼器内部における燃料誤配分も検出される。燃料の誤配分は、ある特定の燃料ノズルに供給される燃料の流量が他の燃料ノズルに供給される燃料の流量より多い場合に起こる。例えば、燃料ノズルは燃焼器内部において一連の同心リングとして配列されてもよい。燃焼器はそれらのリングの各々に供給される燃料の流量を個別に調整するように構成されてもよい。そのような構成の場合、外側リングに供給される燃料の流量が内側リングに供給される燃料の流量より多くなることがある。そのような異常な状態が起こると、例えば外側リングの炎が内側リングの炎より大きく且つ／又は明るくなるので、異常を検出できる。制御装置がそのような状態を検出した場合、ブロック１０２により示されるように、制御装置は、タービンシステムパラメータ調整の中でも、外側リングに供給される燃料の流量の減少及び／又は内側リングに供給される燃料の流量の増加を実行してもよい。
【００４６】
ブロック１２６により示されるように、燃料組成の変化が検出される。例えば、燃料は燃焼に影響を及ぼす不純物を含有する場合がある。更に、時間の経過に伴って燃料と空気との混合比が変化することもある。それらの状態は例えば炎の色の変動に基づいて制御装置により検出されてもよい。燃焼器の１つの炎の色が所望の色と異なることを制御装置が検出した場合、制御装置は補償するために対応するノズルに供給される燃料の流量を調整してもよい。同様に、燃焼器のすべての炎の色が所望の色と異なる場合、ブロック１０２により示されるように、制御装置はタービンシステムパラメータを調整してもよい。
【００４７】
ブロック１２８により示されるように、カメラは、炎からの紫外線放射を監視してもよい。先に説明したように、カメラは、可視波長、赤外線波長及び紫外線波長などの広い範囲にわたる波長のスペクトルを検出するように構成されてもよい。そのような構成において、制御装置が紫外線スペクトルに含まれる炎の画像を受信できるように、カメラは紫外線以外のすべての波長を減衰するフィルタを含んでもよい。同様に、制御装置は、広い範囲にわたる炎のスペクトル画像を受信し且つ紫外線以外の波長を電子的に排除してもよい。他の実施形態において、カメラのイメージセンサは紫外線放射のみを検出するように構成される。
【００４８】
ブロック１３０により示されるように、制御装置は、先に説明した通り炎の紫外線放射を監視することにより逆火事象を検出してもよい。例えば、燃焼ゾーンにおける適正に予混合された混合物の燃焼反応は、約３００ｎｍの紫外線放射を放出する。この放射は炎の中で水酸化物（ＯＨ）イオンが発生された結果であると考えられる。炎が予混合ゾーンに侵入した場合、炎は約３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外線放射を放出する煤を形成する。従って、燃焼ゾーンの中の紫外線放射の周波数が約３００ｎｍから約３５０ｎｍ〜４５０ｎｍに変化した場合、逆火事象が起こったと考えてよい。この逆火を補償するために、ブロック１０２により示されるように、制御装置はタービンシステムパラメータを調整してもよい。
【００４９】
ブロック１３２により示されるように、紫外線放射はＬＢＯの前兆を検出するために使用されてもよい。先に説明したように、適正に予混合されている場合の炎は約３００ｎｍの紫外線放射を放出するＯＨを発生する。炎が消えた場合、約３００ｎｍの放射の放出は０まで減少する。短時間消火事象の間、ＬＢＯが発生したかもしれないことを示す１つの標識が繰返される。それらの消火事象の頻度はＬＢＯの発生確率に比例してもよい。従って、３００ｎｍの放射が消滅する頻度を測定することにより、制御装置はＬＢＯ事象を予測可能である。この状態を補償するために、ブロック１０２により示されるように、制御装置はタービンシステムパラメータを調整してもよい。
【００５０】
図１１は、一実施形態において図１０Ａ及び図１０Ｂのブロック１０２で実行されるステップを詳細に示したフローチャートである。ブロック１３４により示されるように、ノズル間の燃料配分が調整される。先に説明したように、燃料流量はノズルごとに個別に調整されてもよいし、ノズル群ごとに調整されてもよい。例えば、ノズルは燃焼器の端部キャップの中に一連の同心リングとして配列されてもよい。各リングに供給される燃料の流量はリングごとに調整されてもよい。例えば、制御装置は、内側リングに供給される燃料の流量を減少する一方、外側リングに供給される燃料の流量を増加してもよい。同様に、制御装置は各ノズルに供給される燃料の流量を個別に調整してもよい。更に他の実施形態において、他のノズル構成及びノズル群が実現されてもよい。
【００５１】
ブロック１３６により示されるように、制御装置は燃焼器における燃料の再配分によって炎の異常が修正されたか否かを判定する。例えば、燃焼器の中心に近い炎が燃焼器の外側に向かって配列されている炎より低温であると制御装置が判定した場合、制御装置は中心にある燃料ノズルに供給される燃料の流量を増加してもよい。同様に、燃焼器の中心に炎が存在しないと制御装置が判定した場合、制御装置は中心の燃料ノズルに供給される燃料の流量を増加してもよい。この方法でも炎の異常を修復できない場合、方法はブロック１３８へ進む。
【００５２】
ブロック１３８により示されるように、燃焼器に供給される燃料の流量が調整される。例えば、燃焼器内部のほぼ全ての炎について大きな動的事象が検出された場合、制御装置は大きな動的事象が起こっている特定の燃焼器に供給される燃料の流量を増加又は減少してもよい。同様に、燃焼器内部のほぼすべての炎についてＬＢＯの前兆が検出された場合、制御装置は異常のある燃焼器に供給される燃料の流量を調整してもよい。その後、ブロック１４０により示されるように、制御装置はこの修正措置によって異常が解決されたか否かを判定してもよい。
【００５３】
ある特定の実施形態において、制御装置は、入口案内羽根、入口抽気加熱装置及び／又は水噴射系に通信可能に結合される。それらのシステムはある特定の種類の炎異常を補償するために利用される。従って、燃焼器に供給される燃料の流量を調整しても異常を修正できなかった場合、ブロック１４２により示されるように、制御装置は補償のために入口案内羽根の角度を調整する。ブロック１４４により示されるように、入口案内羽根の角度を調整しても異常は解決しなかったと制御装置が判定した場合、ブロック１４６により示されるように、制御装置は入口抽気加熱を調整する。ブロック１４８により示されるように、入口抽気加熱を調整しても異常が解決しなかったと制御装置が判定した場合、ブロック１５０により示されるように、制御装置は水噴射系を起動する。その後、ブロック１５２により示されるように、制御装置はこの修正措置で異常が解決したか否かを判定してもよい。
【００５４】
異常が修正されなかった場合、ブロック１５４により示されるように、制御装置は警告指示器を設定する。警告指示器は、タービンエンジン内で検出された状態をオペレータに報知してもよい。例えば、コントロールパネルは、先に説明した種々の状態を表現する一連の指示器を含んでもよい。状態を検出すると、制御装置は検出された状態を示す指示器を点灯してもよい。そこで、オペレータはエンジンパラメータを調整すること又はエンジンを停止することを含む適切な修復措置を実行してもよい。
【００５５】
以上、最良の態様を含めて本発明を開示し、且つ任意の装置又はシステムを製造及び使用し且つ取り入れられている任意の方法を実行することを含めて当業者が本発明を実施することを可能にするために、実施例を使用して本発明を説明した。本発明の特許性範囲は特許請求の範囲により規定され、且つ当業者が考えうる他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、特許請求の範囲に記載されている通りの用語と相違しない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲に記載されている通りの用語と実質的に相違しない同等の構造要素を有する場合には特許請求の範囲の範囲内に含まれることを意図する。
【符号の説明】
【００５６】
１０    ガスタービンシステム
１２    燃料ノズル
１６    燃焼器
３６    ビューポート
３８    カメラ
４０    カメラ位置決め機構
４２    制御装置
８０    炎
８６    光ファイバケーブル
【図１】
2010203434.tif 000003
【図２】
2010203434.tif 000004
【図３】
2010203434.tif 000005
【図４】
2010203434.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010203434.tif 000009
【図８】
2010203434.tif 000010
【図９】
2010203434.tif 000011
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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