(57)【要約】【課題】太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度変動を低減させ、タービン効率を向上させること。【解決手段】制御器には、予め設定された、伝熱管の表面温度または伝熱管内を通過する作動流体の温度に対する作動流体の流量変化量、および作動流体の流量変化量に対する、圧縮機２の入口案内翼２ａまたは静翼の翼開度変化量が、データベースとして保存されており、制御器では、配管温度計または流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度に対する作動流体の流量変化量が、求められ、この流量変化量に対する入口案内翼２ａまたは静翼の翼開度変化量が、求められた後、この翼開度変化量が、指令信号に変換されて入口案内翼２ａまたは静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、入口案内翼２ａまたは静翼の開度が調整されて、伝熱管に流入する作動流体の流量が調整されるように構成されている。【選択図】図１
2010275894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機と、太陽光を変換した熱により前記圧縮機から送出されて、複数本の伝熱管内を通過する作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器を通過した高温高圧の作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを備えた太陽熱ガスタービンであって、
前記伝熱管の表面温度を計測する配管温度計、または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度を計測する流体温度計が、各伝熱管に１つずつ、または所定の間隔をあけて少なくとも２つ以上ずつ取り付けられており、前記配管温度計または前記流体温度計で計測された温度データが制御器に順次出力され、この制御器には、予め設定された、前記伝熱管の表面温度または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度に対する作動流体の流量変化量が、データベースとして保存されているとともに、予め設定された、前記作動流体の流量変化量に対する、前記圧縮機の入口案内翼または静翼の翼開度変化量が、データベースとして保存されており、前記制御器では、前記配管温度計または前記流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度に対する前記作動流体の流量変化量が、求められ、この流量変化量に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、求められた後、この翼開度変化量が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されることを特徴とする太陽熱ガスタービン。
【請求項２】
作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機と、太陽光を変換した熱により前記圧縮機から送出されて、複数本の伝熱管内を通過する作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器を通過した高温高圧の作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを備えた太陽熱ガスタービンであって、
前記伝熱管の表面温度を計測する配管温度計、または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度を計測する流体温度計が、各伝熱管に１つずつ、または所定の間隔をあけて少なくとも２つ以上ずつ取り付けられており、前記配管温度計または前記流体温度計で計測された温度データが制御器に順次出力され、この制御器には、予め設定された、前記伝熱管の表面温度または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度に対する、前記圧縮機の入口案内翼または静翼の翼開度変化量が、データベースとして保存されており、前記制御器では、前記配管温度計または前記流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、求められた後、この翼開度変化量が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されることを特徴とする太陽熱ガスタービン。
【請求項３】
作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機と、太陽光を変換した熱により前記圧縮機から送出されて、複数本の伝熱管内を通過する作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器を通過した高温高圧の作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを備えた太陽熱ガスタービンであって、
前記伝熱管の表面温度を計測する配管温度計、または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度を計測する流体温度計が、少なくとも各伝熱管の入口および出口にそれぞれ１つずつ取り付けられており、前記配管温度計または前記流体温度計で計測された温度データが制御器に順次出力され、この制御器には、予め設定された、前記伝熱管の入口における表面温度または前記伝熱管の入口を通過する作動流体の温度に対する作動流体の第１流量変化量が、データベースとして保存され、予め設定された、前記伝熱管の出口における表面温度または前記伝熱管の出口を通過する作動流体の温度に対する作動流体の第２流量変化量が、データベースとして保存されているとともに、予め設定された、作動流体の流量変化量に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、データベースとして保存されており、前記制御器では、前記伝熱管の入口に取り付けられた配管温度計または流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度に対する作動流体の第１流量変化量が、求められ、前記伝熱管の出口に取り付けられた配管温度計または流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度に対する作動流体の第２流量変化量が、求められて、これら第１流量変化量および第２流量変化量がともに増加側にあるときには、第１流量変化量および第２流量変化量のうち、大きい方が選択され、これら第１流量変化量および第２流量変化量がともに減少側にあるときには、これら第１流量変化量および第２流量変化量のうち、小さい方が選択され、その選択された温度に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、求められた後、この翼開度変化量が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されることを特徴とする太陽熱ガスタービン。
【請求項４】
前記制御器に、予め設定された、前記入口案内翼または前記静翼の開度に対する流量変化量補正値が、データベースとして保存されており、この制御器では、そのときの翼開度に対する流量変化量補正値が、求められ、ここで求められた流量変化量補正値に、前記第１流量変化量または前記第２流量変化量が掛け合わされて、修正流量変化量が求められるとともに、この制御器には、予め設定された、前記修正流量変化量に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、データベースとして保存されており、この制御器では、前記流量変化量補正値に、前記第１流量変化量または前記第２流量変化量が掛け合わされて求められた前記修正流量変化量に対する翼開度変化量が、求められ、この翼開度変化量が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されることを特徴とする請求項３に記載の太陽熱ガスタービン。
【請求項５】
作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機と、太陽光を変換した熱により前記圧縮機から送出されて、複数本の伝熱管内を通過する作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器を通過した高温高圧の作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを備えた太陽熱ガスタービンであって、
前記伝熱管の表面温度を計測する配管温度計、または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度を計測する流体温度計が、少なくとも各伝熱管の入口および出口にそれぞれ１つずつ取り付けられており、前記配管温度計または前記流体温度計で計測された温度データが制御器に順次出力され、この制御器には、予め設定された、前記伝熱管の入口における表面温度または前記伝熱管の入口を通過する作動流体の温度に対する前記入口案内翼または前記静翼の第１翼開度変化量が、データベースとして保存されており、予め設定された、前記伝熱管の出口における表面温度または前記伝熱管の出口を通過する作動流体の温度に対する前記入口案内翼または前記静翼の第２翼開度変化量が、データベースとして保存されており、前記制御器では、これら第１翼開度変化量および第２翼開度変化量がともに増加側にあるときには、これら第１翼開度変化量および第２翼開度変化量のうち、大きい方が選択され、これら第１翼開度変化量および第２翼開度変化量がともに減少側にあるときには、これら第１翼開度変化量および第２翼開度変化量のうち、小さい方が選択され、その選択された翼開度変化量が指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されることを特徴とする太陽熱ガスタービン。
【請求項６】
前記制御器において、前記圧縮機の圧縮機性能特性から決まる前記入口案内翼または前記静翼の最小翼開度、前記配管温度計で計測された温度データに基づいて求められた翼開度変化量に基づいて調整された前記入口案内翼または前記静翼の翼開度、前記流体温度計で計測された温度データに基づいて求められた翼開度変化量に基づいて調整された前記入口案内翼または前記静翼の翼開度のうち、最大のものが選択され、この選択された最大のものと、前記圧縮機の圧縮機性能特性から決まる前記入口案内翼または前記静翼の最大翼開度のうち、小さい方が選択され、ここで選択された翼開度が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽熱ガスタービン。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の太陽熱ガスタービンを具備してなることを特徴とする太陽熱ガスタービン発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機と、太陽光を変換した熱により圧縮機から送出された作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器と、太陽熱受熱器を通過した高温高圧の作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを備えた太陽熱ガスタービンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を所定の位置に集光させて作動流体を加熱し、加熱された作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換してタービンを回転させる太陽熱ガスタービンとしては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８０６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された太陽熱ガスタービンでは、太陽の位置（方位および高度）や気象状況によって、太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度が大きく変動することがあり、その場合には、作動流体の温度変動にあわせてタービン効率が大きく変動してしまうといった問題点があった。
また、太陽熱受熱器で加熱される作動流体が伝熱管（配管）内を通過するように構成されたものでは、作動流体の温度変動にあわせて伝熱管自体の温度が変動することになり、伝熱管が熱応力によって損傷を受けるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度変動を低減させることができ、タービン効率を向上させることができる太陽熱ガスタービン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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る太陽熱ガスタービンは、作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機と、太陽光を変換した熱により前記圧縮機から送出されて、複数本の伝熱管内を通過する作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器を通過した高温高圧の作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを備えた太陽熱ガスタービンであって、前記伝熱管の表面温度を計測する配管温度計、または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度を計測する流体温度計が、各伝熱管に１つずつ、または所定の間隔をあけて少なくとも２つ以上ずつ取り付けられており、前記配管温度計または前記流体温度計で計測された温度データが制御器に順次出力され、この制御器には、予め設定された、前記伝熱管の表面温度または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度に対する作動流体の流量変化量が、データベースとして保存されているとともに、予め設定された、前記作動流体の流量変化量に対する、前記圧縮機の入口案内翼または静翼の翼開度変化量が、データベースとして保存されており、前記制御器では、前記配管温度計または前記流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度に対する前記作動流体の流量変化量が、求められ、この流量変化量に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、求められた後、この翼開度変化量が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されるように構成されている。
【０００７】
本発明に係る太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度に応じて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が、調整されるようになっている。すなわち、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼または静翼の開度が減少させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が減少させられ、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼または静翼の開度が増加させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度変動を低減させることができ、タービン効率を向上させることができる。
また、伝熱管自体の温度変動が低減させられることになるので、伝熱管が熱応力によって損傷を受けることを防止することができて、伝熱管の長寿命化を図ることができる。
【０００８】
本発明に係る太陽熱ガスタービンは、作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機と、太陽光を変換した熱により前記圧縮機から送出されて、複数本の伝熱管内を通過する作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器を通過した高温高圧の作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを備えた太陽熱ガスタービンであって、前記伝熱管の表面温度を計測する配管温度計、または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度を計測する流体温度計が、各伝熱管に１つずつ、または所定の間隔をあけて少なくとも２つ以上ずつ取り付けられており、前記配管温度計または前記流体温度計で計測された温度データが制御器に順次出力され、この制御器には、予め設定された、前記伝熱管の表面温度または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度に対する、前記圧縮機の入口案内翼または静翼の翼開度変化量が、データベースとして保存されており、前記制御器では、前記配管温度計または前記流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、求められた後、この翼開度変化量が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されるように構成されている。
【０００９】
本発明に係る太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度に応じて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が、調整されるようになっている。すなわち、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼または静翼の開度が減少させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が減少させられ、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼または静翼の開度が増加させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度変動を低減させることができ、タービン効率を向上させることができる。
また、伝熱管自体の温度変動が低減させられることになるので、伝熱管が熱応力によって損傷を受けることを防止することができて、伝熱管の長寿命化を図ることができる。
さらに、入口案内翼または静翼の開度を変更する翼角変更機構に指令信号を出力するまでの制御過程（計算過程）が単純化されることになるので、制御器として、単純な制御回路を備えた安価なものを採用することができ、製造コストおよび運用コストを低減させることができる。
【００１０】
本発明に係る太陽熱ガスタービンは、作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機と、太陽光を変換した熱により前記圧縮機から送出されて、複数本の伝熱管内を通過する作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器を通過した高温高圧の作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを備えた太陽熱ガスタービンであって、前記伝熱管の表面温度を計測する配管温度計、または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度を計測する流体温度計が、少なくとも各伝熱管の入口および出口にそれぞれ１つずつ取り付けられており、前記配管温度計または前記流体温度計で計測された温度データが制御器に順次出力され、この制御器には、予め設定された、前記伝熱管の入口における表面温度または前記伝熱管の入口を通過する作動流体の温度に対する作動流体の第１流量変化量が、データベースとして保存され、予め設定された、前記伝熱管の出口における表面温度または前記伝熱管の出口を通過する作動流体の温度に対する作動流体の第２流量変化量が、データベースとして保存されているとともに、予め設定された、作動流体の流量変化量に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、データベースとして保存されており、前記制御器では、前記伝熱管の入口に取り付けられた配管温度計または流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度に対する作動流体の第１流量変化量が、求められ、前記伝熱管の出口に取り付けられた配管温度計または流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度に対する作動流体の第２流量変化量が、求められて、これら第１流量変化量および第２流量変化量がともに増加側にあるときには、第１流量変化量および第２流量変化量のうち、大きい方が選択され、これら第１流量変化量および第２流量変化量がともに減少側にあるときには、これら第１流量変化量および第２流量変化量のうち、小さい方が選択され、その選択された温度に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、求められた後、この翼開度変化量が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されるように構成されている。
【００１１】
本発明に係る太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度に応じて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が、より精度良く調整されるようになっている。すなわち、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼または静翼の開度が精度良く減少させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が精度良く減少させられ、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼または静翼の開度が精度良く増加させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が精度良く増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度変動をより低減させることができ、タービン効率をより向上させることができる。
また、伝熱管自体の温度変動がより低減させられることになるので、伝熱管が熱応力によって損傷を受けることをさらに防止することができて、伝熱管の長寿命化をさらに図ることができる。
【００１２】
上記太陽熱ガスタービンにおいて、前記制御器に、予め設定された、前記入口案内翼または前記静翼の開度に対する流量変化量補正値が、データベースとして保存されており、この制御器では、そのときの翼開度に対する流量変化量補正値が、求められ、ここで求められた流量変化量補正値に、前記第１流量変化量または前記第２流量変化量が掛け合わされて、修正流量変化量が求められるとともに、この制御器には、予め設定された、前記修正流量変化量に対する前記入口案内翼または前記静翼の翼開度変化量が、データベースとして保存されており、この制御器では、前記流量変化量補正値に、前記第１流量変化量または前記第２流量変化量が掛け合わされて求められた前記修正流量変化量に対する翼開度変化量が、求められ、この翼開度変化量が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されるように構成されているとさらに好適である。
【００１３】
このような太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度に応じて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が、さらに精度良く調整されるようになっている。すなわち、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼または静翼の開度がさらに精度良く減少させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量がさらに精度良く減少させられ、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼または静翼の開度がさらに精度良く増加させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量がさらに精度良く増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度変動をより低減させることができ、タービン効率をさらに向上させることができる。
また、伝熱管自体の温度変動がさらに低減させられることになるので、伝熱管が熱応力によって損傷を受けることをさらに防止することができて、伝熱管の長寿命化をさらに図ることができる。
【００１４】
本発明に係る太陽熱ガスタービンは、作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機と、太陽光を変換した熱により前記圧縮機から送出されて、複数本の伝熱管内を通過する作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器を通過した高温高圧の作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを備えた太陽熱ガスタービンであって、前記伝熱管の表面温度を計測する配管温度計、または前記伝熱管内を通過する作動流体の温度を計測する流体温度計が、少なくとも各伝熱管の入口および出口にそれぞれ１つずつ取り付けられており、前記配管温度計または前記流体温度計で計測された温度データが制御器に順次出力され、この制御器には、予め設定された、前記伝熱管の入口における表面温度または前記伝熱管の入口を通過する作動流体の温度に対する前記入口案内翼または前記静翼の第１翼開度変化量が、データベースとして保存されており、予め設定された、前記伝熱管の出口における表面温度または前記伝熱管の出口を通過する作動流体の温度に対する前記入口案内翼または前記静翼の第２翼開度変化量が、データベースとして保存されており、前記制御器では、これら第１翼開度変化量および第２翼開度変化量がともに増加側にあるときには、これら第１翼開度変化量および第２翼開度変化量のうち、大きい方が選択され、これら第１翼開度変化量および第２翼開度変化量がともに減少側にあるときには、これら第１翼開度変化量および第２翼開度変化量のうち、小さい方が選択され、その選択された翼開度変化量が指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されるように構成されている。
【００１５】
本発明に係る太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度に応じて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が、より精度良く調整されるようになっている。すなわち、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼または静翼の開度がより精度良く減少させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量がより精度良く減少させられ、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼または静翼の開度がより精度良く増加させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量がより精度良く増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度変動をより低減させることができ、タービン効率をより向上させることができる。
また、伝熱管自体の温度変動がより低減させられることになるので、伝熱管が熱応力によって損傷を受けることをさらに防止することができて、伝熱管の長寿命化をさらに図ることができる。
さらに、入口案内翼または静翼の開度を変更する翼角変更機構に指令信号を出力するまでの制御過程（計算過程）が単純化されることになるので、制御器として、単純な制御回路を備えた安価なものを採用することができ、製造コストおよび運用コストを低減させることができる。
【００１６】
上記太陽熱ガスタービンの制御器において、前記圧縮機の圧縮機性能特性から決まる前記入口案内翼または前記静翼の最小翼開度、前記配管温度計で計測された温度データに基づいて求められた翼開度変化量に基づいて調整された前記入口案内翼または前記静翼の翼開度、前記流体温度計で計測された温度データに基づいて求められた翼開度変化量に基づいて調整された前記入口案内翼または前記静翼の翼開度のうち、最大のものが選択され、この選択された最大のものと、前記圧縮機の圧縮機性能特性から決まる前記入口案内翼または前記静翼の最大翼開度のうち、小さい方が選択され、ここで選択された翼開度が、指令信号に変換されて前記入口案内翼または前記静翼の開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、前記入口案内翼または前記静翼の開度が調整されて、前記伝熱管に流入する前記作動流体の流量が調整されるように構成されているとさらに好適である。
【００１７】
このような太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度に応じて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量が、タービン効率を最も向上させることができるように調整されることになる。すなわち、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼または静翼の開度がより精度良く減少させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量がより精度良く減少させられ、伝熱管の表面温度、または伝熱管内を通過する作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼または静翼の開度がより精度良く増加させられて、圧縮機に流入して太陽熱受熱器に送出される作動流体の流量がより精度良く増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度変動を最小限に抑制することができ、タービン効率を最も向上させることができる。
また、伝熱管自体の温度変動が最小限に抑制されることになるので、伝熱管が熱応力によって損傷を受けることを最大限防止することができて、伝熱管の長寿命化をさらに図ることができる。
【００１８】
本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、従来よりもタービン効率のよい太陽熱ガスタービンを具備している。
【００１９】
本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置よれば、発電効率が従来よりも上昇することとなるので、エネルギー回収率を向上させることができて、その信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る太陽熱ガスタービンによれば、太陽熱受熱器で加熱される作動流体の温度変動を低減させることができ、タービン効率を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽熱集光器を具備した太陽熱ガスタービンおよび太陽熱ガスタービン発電装置の概略構成図である。
【図２】太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器に太陽光を集光させる本発明の第１実施形態に係る太陽熱集光器が配置されたミラー配置面との関係を説明するための図である。
【図３】太陽熱受熱器の内部を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の表面温度または伝熱管内を通過するガス状作動流体の温度と、ガス状作動流体の流量変化量（増減量）との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第１実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されているガス状作動流体の流量変化量と、圧縮機の入口案内翼の翼開度変化量（増減量）との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の表面温度または伝熱管内を通過するガス状作動流体の温度と、入口案内翼の翼開度変化量（増減量）との関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の入口における表面温度または伝熱管の入口を通過するガス状作動流体の温度と、ガス状作動流体の第１流量変化量との関係を示すグラフ、（ｂ）は本発明の第３実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の出口における表面温度または伝熱管の出口を通過するガス状作動流体の温度と、ガス状作動流体の第２流量変化量との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第３実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されているガス状作動流体の流量変化量と、入口案内翼の翼開度変化量（増減量）との関係を示すグラフである。
【図９】（ａ）は本発明の第４実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の入口における表面温度または伝熱管の入口を通過するガス状作動流体の温度と、入口案内翼の第１翼開度変化量との関係を示すグラフ、（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の出口における表面温度または伝熱管の出口を通過するガス状作動流体の温度と、入口案内翼の第２翼開度変化量との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている入口案内翼の開度（翼開度）と、流量変化量補正値との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている修正流量変化量と、入口案内翼の翼開度変化量（増減量）との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る制御器の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１実施形態に係る太陽熱ガスタービンについて、図１から図５を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る太陽熱ガスタービンおよび太陽熱ガスタービン発電装置の概略構成図、図２は太陽熱受熱器と、この太陽熱受熱器に太陽光を集光させる太陽熱集光器が配置されたミラー配置面との関係を説明するための図、図３は太陽熱受熱器の内部を示す概略構成図、図４は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の表面温度または伝熱管内を通過するガス状作動流体の温度と、ガス状作動流体の流量変化量（増減量）との関係を示すグラフ、図５は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されているガス状作動流体の流量変化量と、圧縮機の入口案内翼の翼開度変化量（増減量）との関係を示すグラフである。
【００２３】
図１に示すように、太陽熱ガスタービン１は、ガス状作動流体（空気等の作動流体）を圧縮して昇圧させる圧縮機２と、太陽光を変換した熱によりガス状作動流体を加熱して昇温させる太陽熱受熱器３と、高温高圧のガス状作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービン４とを主な構成要素とする装置である。すなわち、太陽熱ガスタービン１は、天然ガス等の燃料を燃焼させて高温高圧の燃焼ガスを生成する燃焼器に代えて、太陽光の熱エネルギーを利用してガス状作動流体を昇温し、高温高圧のガス状作動流体を生成する太陽熱受熱器３を備えたものである。
なお、圧縮機２の入口には、太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量を調整（増減）する入口案内翼２ａが設けられている。入口案内翼２ａを回動させる翼角変更機構（図示せず）は、後述する制御器（図示せず）と電気的に接続されており、入口案内翼２ａは、制御器からの指令信号により、その開度（すなわち、太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量）が調整（増減）されるようになっている。
【００２４】
また、発電機５を太陽熱ガスタービン１と同軸に連結し、太陽熱ガスタービン１で発電機５を駆動するように構成すれば、太陽光を利用して発電する太陽熱ガスタービン発電装置１００となる。
なお、図中の符号６は、タービン４で仕事をした後に煙突７から大気へ排出されるガス状作動流体の排熱を用い、圧縮機２で昇圧された高圧のガス状作動流体を予熱するための再熱器である。
【００２５】
太陽熱受熱器３は、太陽光を熱エネルギーに変換するための装置であり、図２に示すように、地盤８に立設されたタワー９の頂部（例えば、高さ１００ｍのタワー９の先端部）に配置されている。地盤８には、例えば、平面視（略）四辺形状を呈するミラー配置面１０が設定されており、このミラー配置面１０には、太陽熱受熱器３の内部に設定された平面視（略）正方形状を呈する受熱面１１に、太陽光を効率よく反射させるヘリオスタットと呼ばれる集光器（図示せず）が複数基（例えば、４００基）配置されている。集光器で集められた（反射された）太陽光（図示せず）は、太陽熱受熱器３を構成するケーシング１４（図３参照）の底部に形成された（設けられた）太陽熱入口１５（図３参照）を介して太陽熱受熱器３の内部に進入し、受熱面１１に（略）等間隔で（隣り合う伝熱管１６（図３参照）の長手方向に沿う中心軸線間の距離が（略）等しくなるように）配列された複数本（例えば、５００本）の伝熱管（配管）１６に到達し、伝熱管１６の内部を通過する高圧のガス状作動流体を加熱して昇温させる。
【００２６】
ここで、タワー９は、北半球においてはミラー配置面１０の南端を形成する一辺１０ａの中央（または南端）に位置し、南半球においてはミラー配置面１０の北端を形成する一辺１０ａの中央（または北端）に位置している。また、伝熱管１６は、その長手方向が南北方向（図２において左右方向）に沿うとともに、その配列方向が東西方向（図２において上下方向）に沿うようにして配置されている。
【００２７】
一方、太陽熱入口１５は、例えば、平面視円形状を呈する開口である。また、受熱面１１は、ミラー配置面１０と平行になるように設定されている。すなわち、伝熱管１６は、ミラー配置面１０と平行になるように配置されている。
なお、図３中の符号１７は、伝熱管１６の背後（太陽熱入口１５と反対の側）で、ケーシング１４の頂部内面に配置された断熱材である。
【００２８】
図３に示すように、伝熱管１６は、その断面における外形が円形状を呈する筒状の部材であり、その配列方向における中央（中央部）には、管径の最も大きい伝熱管１６ａが配置され、その配列方向における両端（両端部）には、管径の最も小さい伝熱管１６ｂが配置されている。すなわち、各伝熱管１６の管径（外径および内径：流路断面積）は、太陽熱入口１５から各伝熱管１６の長手方向に沿う中心軸線までの最短距離に概ね反比例するように設定されている。
【００２９】
また、伝熱管１６の表面温度を計測する、例えば、熱電対式の配管温度計（図示せず）、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度を計測する、例えば、熱電対式の流体温度計（図示せず）が、各伝熱管１６に１つずつ、または所定の間隔をあけて少なくとも２つ以上ずつ取り付けられており、配管温度計または流体温度計で計測された温度データが制御器（図示せず）に順次出力されるようになっている。制御器には、予め設定された、伝熱管１６の表面温度または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度に対するガス状作動流体の流量変化量（増減量）が、図４に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されているとともに、予め設定された、前記ガス状作動流体の流量変化量に対する入口案内翼２ａの翼開度変化量（増減量）が、図５に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されている。そして、制御器では、配管温度計または流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度（最高温度）に対するガス状作動流体の流量変化量が、図４に破線で示すようにして求められることになる。そして、図４に基づいて求められた流量変化量に対する入口案内翼２ａの翼開度変化量が、図５に破線で示すようにして求められることになる。制御器で求められた翼開度変化量は、指令信号に変換されて入口案内翼２ａの開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、入口案内翼２ａの開度が調整されて、太陽熱受熱器３（すなわち、伝熱管１６）に流入するガス状作動流体の流量が調整されることになる。
【００３０】
本実施形態に係る太陽熱ガスタービン１によれば、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度に応じて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が、調整されるようになっている。すなわち、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼２ａの開度が減少させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が減少させられ、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼２ａの開度が増加させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器３で加熱されるガス状作動流体の温度変動を低減させることができ、タービン効率を向上させることができる。
また、伝熱管１６自体の温度変動が低減させられることになるので、伝熱管１６が熱応力によって損傷を受けることを防止することができて、伝熱管１６の長寿命化を図ることができる。
【００３１】
本発明の第２実施形態に係る太陽熱ガスタービンについて、図６を参照しながら説明する。
図６は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の表面温度または伝熱管内を通過するガス状作動流体の温度と、入口案内翼の翼開度変化量（増減量）との関係を示すグラフである。
【００３２】
本実施形態に係る太陽熱ガスタービンの制御器には、予め設定された、伝熱管１６の表面温度または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度に対する入口案内翼２ａの翼開度変化量（増減量）が、図６に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されている。そして、本実施形態に係る太陽熱ガスタービンの制御器では、配管温度計または流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度（最高温度）に対する入口案内翼２ａの翼開度変化量が、図６に破線で示すようにして求められることになる。制御器で求められた翼開度変化量は、指令信号に変換されて入口案内翼２ａの開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、入口案内翼２ａの開度が調整されて、太陽熱受熱器３（すなわち、伝熱管１６）に流入するガス状作動流体の流量が調整されることになる。
なお、制御器以外の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００３３】
本実施形態に係る太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度に応じて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が、調整されるようになっている。すなわち、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼２ａの開度が減少させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が減少させられ、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼２ａの開度が増加させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器３で加熱されるガス状作動流体の温度変動を低減させることができ、タービン効率を向上させることができる。
また、伝熱管１６自体の温度変動が低減させられることになるので、伝熱管１６が熱応力によって損傷を受けることを防止することができて、伝熱管１６の長寿命化を図ることができる。
さらに、入口案内翼２ａの開度を変更する翼角変更機構に指令信号を出力するまでの制御過程（計算過程）が単純化されることになるので、制御器として、単純な制御回路を備えた安価なものを採用することができ、製造コストおよび運用コストを低減させることができる。
【００３４】
本発明の第３実施形態に係る太陽熱ガスタービンについて、図７および図８を参照しながら説明する。
図７（ａ）は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の入口における表面温度または伝熱管の入口を通過するガス状作動流体の温度と、ガス状作動流体の第１流量変化量との関係を示すグラフ、図７（ｂ）は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の出口における表面温度または伝熱管の出口を通過するガス状作動流体の温度と、ガス状作動流体の第２流量変化量との関係を示すグラフ、図８は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されているガス状作動流体の流量変化量と、入口案内翼の翼開度変化量（増減量）との関係を示すグラフである。
【００３５】
本実施形態では、伝熱管１６の表面温度を計測する、例えば、熱電対式の配管温度計（図示せず）、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度を計測する、例えば、熱電対式の流体温度計（図示せず）が、少なくとも各伝熱管１６の入口および出口にそれぞれ１つずつ取り付けられており、配管温度計または流体温度計で計測された温度データが制御器（図示せず）に順次出力されるようになっている。
【００３６】
一方、本実施形態に係る太陽熱ガスタービンの制御器には、予め設定された、伝熱管１６の入口における表面温度または伝熱管１６の入口を通過するガス状作動流体の温度に対するガス状作動流体の（第１）流量変化量１が、図７（ａ）に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されているとともに、予め設定された、伝熱管１６の出口における表面温度または伝熱管１６の出口を通過するガス状作動流体の温度に対するガス状作動流体の（第２）流量変化量２が、図７（ｂ）に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されている。また、制御器には、予め設定された、ガス状作動流体の流量変化量に対する入口案内翼２ａの翼開度変化量（増減量）が、図８に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されている。そして、制御器では、伝熱管１６の入口に取り付けられた配管温度計または流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度（最高温度）に対するガス状作動流体の流量変化量１が、図７（ａ）に破線で示すようにして求められ、伝熱管１６の出口に取り付けられた配管温度計または流体温度計から送られてきた温度データのうち、最高のものが選択され、その温度（最高温度）に対するガス状作動流体の流量変化量２が、図７（ｂ）に破線で示すようにして求められることになる。そして、これら流量変化量１および流量変化量２が増加側（＋側）にあるとき、すなわち、伝熱管１６の入口における表面温度または伝熱管１６の入口を通過するガス状作動流体の温度、および伝熱管１６の出口における表面温度または伝熱管１６の出口を通過するガス状作動流体の温度が、ともに所定の温度よりも高いときには、流量変化量１および流量変化量２のうち、大きい方が選択され、流量変化量１および流量変化量２が減少側（−側）にあるとき、すなわち、伝熱管１６の入口における表面温度または伝熱管１６の入口を通過するガス状作動流体の温度、および伝熱管１６の出口における表面温度または伝熱管１６の出口を通過するガス状作動流体の温度が、ともに所定の温度以下のときには、流量変化量１および流量変化量２のうち、小さい方が選択され、その選択された温度に対する入口案内翼２ａの翼開度変化量が、図８に破線で示すようにして求められることになる。制御器で求められた翼開度変化量は、指令信号に変換されて入口案内翼２ａの開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、入口案内翼２ａの開度が調整されて、太陽熱受熱器３（すなわち、伝熱管１６）に流入するガス状作動流体の流量が調整されることになる。
なお、制御器以外の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００３７】
本実施形態に係る太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度に応じて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が、より精度良く調整されるようになっている。すなわち、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼２ａの開度が精度良く減少させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が精度良く減少させられ、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼２ａの開度が精度良く増加させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が精度良く増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器３で加熱されるガス状作動流体の温度変動をより低減させることができ、タービン効率をより向上させることができる。
また、伝熱管１６自体の温度変動がより低減させられることになるので、伝熱管１６が熱応力によって損傷を受けることをさらに防止することができて、伝熱管１６の長寿命化をさらに図ることができる。
【００３８】
本発明の第４実施形態に係る太陽熱ガスタービンについて、図９を参照しながら説明する。
図９（ａ）は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の入口における表面温度または伝熱管の入口を通過するガス状作動流体の温度と、入口案内翼の第１翼開度変化量との関係を示すグラフ、図９（ｂ）は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている伝熱管の出口における表面温度または伝熱管の出口を通過するガス状作動流体の温度と、入口案内翼の第２翼開度変化量との関係を示すグラフである。
【００３９】
本実施形態では、伝熱管１６の表面温度を計測する、例えば、熱電対式の配管温度計（図示せず）、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度を計測する、例えば、熱電対式の流体温度計（図示せず）が、少なくとも各伝熱管１６の入口および出口にそれぞれ１つずつ取り付けられており、配管温度計または流体温度計で計測された温度データが制御器（図示せず）に順次出力されるようになっている。
【００４０】
一方、本実施形態に係る太陽熱ガスタービンの制御器には、予め設定された、伝熱管１６の入口における表面温度または伝熱管１６の入口を通過するガス状作動流体の温度に対する入口案内翼２ａの（第１）翼開度変化量１が、図９（ａ）に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されているとともに、予め設定された、伝熱管１６の出口における表面温度または伝熱管１６の出口を通過するガス状作動流体の温度に対する入口案内翼２ａの（第２）翼開度変化量２が、図９（ｂ）に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されている。そして、制御器では、これら翼開度変化量１および翼開度変化量２が増加側（＋側）にあるとき、すなわち、伝熱管１６の入口における表面温度または伝熱管１６の入口を通過するガス状作動流体の温度、および伝熱管１６の出口における表面温度または伝熱管１６の出口を通過するガス状作動流体の温度が、ともに所定の温度よりも高いときには、翼開度変化量１および翼開度変化量２のうち、大きい方が選択され、翼開度変化量１および翼開度変化量２が減少側（−側）にあるとき、すなわち、伝熱管１６の入口における表面温度または伝熱管１６の入口を通過するガス状作動流体の温度、および伝熱管１６の出口における表面温度または伝熱管１６の出口を通過するガス状作動流体の温度が、ともに所定の温度以下のときには、翼開度変化量１および翼開度変化量２のうち、小さい方が選択され、その選択された翼開度変化量が指令信号に変換されて入口案内翼２ａの開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、入口案内翼２ａの開度が調整されて、太陽熱受熱器３（すなわち、伝熱管１６）に流入するガス状作動流体の流量が調整されることになる。
なお、制御器以外の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００４１】
本実施形態に係る太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度に応じて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が、より精度良く調整されるようになっている。すなわち、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼２ａの開度がより精度良く減少させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量がより精度良く減少させられ、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼２ａの開度がより精度良く増加させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量がより精度良く増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器３で加熱されるガス状作動流体の温度変動をより低減させることができ、タービン効率をより向上させることができる。
また、伝熱管１６自体の温度変動がより低減させられることになるので、伝熱管１６が熱応力によって損傷を受けることをさらに防止することができて、伝熱管１６の長寿命化をさらに図ることができる。
さらに、入口案内翼２ａの開度を変更する翼角変更機構に指令信号を出力するまでの制御過程（計算過程）が単純化されることになるので、制御器として、単純な制御回路を備えた安価なものを採用することができ、製造コストおよび運用コストを低減させることができる。
【００４２】
本発明の第５実施形態に係る太陽熱ガスタービンについて、図１０および図１１を参照しながら説明する。
図１０は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている入口案内翼の開度（翼開度）と、流量変化量補正値との関係を示すグラフ、図１１は本実施形態に係る制御器にデータベースとして保存されている修正流量変化量と、入口案内翼の翼開度変化量（増減量）との関係を示すグラフである。
【００４３】
本実施形態に係る太陽熱ガスタービンの制御器には、予め設定された、入口案内翼２ａの開度（翼開度）に対する流量変化量補正値が、図１０に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されている。そして、制御器では、そのとき（現在）の翼開度に対する流量変化量補正値が、図１０に破線で示すようにして求められ、ここで求められた流量変化量補正値に、第３実施形態のところで選択された流量変化量１または流量変化量２が掛け合わされて、修正流量変化量が求められることになる。また、本実施形態に係る太陽熱ガスタービンの制御器には、予め設定された、修正流量変化量に対する入口案内翼２ａの翼開度変化量（増減量）が、図１１に実線で示すデータベースとして保存（記憶）されている。そして、制御器では、前記流量変化量補正値に、第３実施形態のところで選択された流量変化量１または流量変化量２が掛け合わされて求められた修正流量変化量に対する翼開度変化量が、図１１に破線で示すようにして求められ、ここで求められた翼開度変化量が指令信号に変換されて入口案内翼２ａの開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、入口案内翼２ａの開度が調整されて、太陽熱受熱器３（すなわち、伝熱管１６）に流入するガス状作動流体の流量が調整されることになる。
なお、制御器以外の構成要素については上述した第３実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００４４】
本実施形態に係る太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度に応じて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が、さらに精度良く調整されるようになっている。すなわち、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼２ａの開度がさらに精度良く減少させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量がさらに精度良く減少させられ、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼２ａの開度がさらに精度良く増加させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量がさらに精度良く増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器３で加熱されるガス状作動流体の温度変動をより低減させることができ、タービン効率をより向上させることができる。
また、伝熱管１６自体の温度変動がより低減させられることになるので、伝熱管１６が熱応力によって損傷を受けることをより防止することができて、伝熱管１６の長寿命化をさらに図ることができる。
【００４５】
本発明の第６実施形態に係る太陽熱ガスタービンについて、図１２を参照しながら説明する。
図１２は本実施形態に係る制御器の処理手順を説明するためのフローチャートである    。
【００４６】
本実施形態では、伝熱管１６の表面温度を計測する、例えば、熱電対式の配管温度計（図示せず）、および伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度を計測する、例えば、熱電対式の流体温度計（図示せず）が、少なくとも各伝熱管１６に１つずつ、あるいは各伝熱管１６の入口および出口にそれぞれ１つずつ取り付けられており、配管温度計および流体温度計で計測された温度データが制御器（図示せず）に順次出力されるようになっている。
【００４７】
一方、本実施形態に係る太陽熱ガスタービンの制御器では、図１２に示すように、圧縮機２の圧縮機性能特性から決まる入口案内翼２ａの最小翼開度、上述した第１実施形態から第５実施形態のところで配管温度計で計測された温度データに基づいて求められた翼開度変化量に基づいて調整（変更）された入口案内翼２ａの翼開度、上述した第１実施形態から第５実施形態のところで流体温度計で計測された温度データに基づいて求められた翼開度変化量に基づいて調整（変更）された入口案内翼２ａの翼開度のうち、最大のもの（最大開度）が選択される。つぎに、この選択された最大のものと、圧縮機２の圧縮機性能特性から決まる入口案内翼２ａの最大翼開度のうち、小さい方（最小開度）が選択され、ここで選択された翼開度が指令信号に変換されて入口案内翼２ａの開度を変更する翼角変更機構に出力され、これにより、入口案内翼２ａの開度が調整されて、太陽熱受熱器３（すなわち、伝熱管１６）に流入するガス状作動流体の流量が調整されることになる。
なお、制御器以外の構成要素については上述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００４８】
本実施形態に係る太陽熱ガスタービンによれば、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度に応じて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が、タービン効率を最も向上させることができるように調整されることになる。すなわち、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度以下のときには、入口案内翼２ａの開度がより精度良く減少させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量がより精度良く減少させられ、伝熱管１６の表面温度、または伝熱管１６内を通過するガス状作動流体の温度が所定の温度よりも高いときには、入口案内翼２ａの開度がより精度良く増加させられて、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量がより精度良く増加させられることになる。
これにより、太陽熱受熱器３で加熱されるガス状作動流体の温度変動を最小限に抑制することができ、タービン効率を最も向上させることができる。
また、伝熱管１６自体の温度変動が最小限に抑制されることになるので、伝熱管１６が熱応力によって損傷を受けることを最大限防止することができて、伝熱管１６の長寿命化をさらに図ることができる。
【００４９】
そして、上述した太陽熱ガスタービンのいずれかを具備した太陽熱ガスタービン発電装置によれば、発電効率が従来よりも上昇することとなるので、エネルギー回収率を向上させることができて、その信頼性を向上させることができる。
【００５０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、上述した実施形態では、圧縮機２の入口に設けられた入口案内翼２ａの翼角を調整（変更）して、圧縮機２に流入して太陽熱受熱器３に送出されるガス状作動流体の流量が調整（変更）されるものを一例として挙げて説明したが、入口案内翼２ａの翼角を調整する代わりに、圧縮機２を構成する静翼（単段または複数段からなる可変静翼）の翼角を調整するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１    太陽熱ガスタービン
２    圧縮機
２ａ  入口案内翼
３    太陽熱受熱器
４    タービン
１６    伝熱管
１６ａ  伝熱管
１６ｂ  伝熱管
１００    太陽熱ガスタービン発電装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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