(57)【要約】【課題】タービン構成要素への燃料流を制御するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】本システム（２００）及び方法（３００）では、タービン構成要素への燃料流に関連した１つ以上のパラメータを監視することができる。前記燃料流は、前記１つ以上の監視されるパラメータに少なくとも部分的に基づいてモデル化することができる。前記燃料流は、前記燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて目標流に調節することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン構成要素への燃料流を制御するための方法（３００）であって、
タービン構成要素への燃料流に関連した１つ以上のパラメータを監視する段階（３０５）と、
前記１つ以上の監視されるパラメータに少なくとも部分的に基づいて燃料流をモデル化する段階（３１０）と、
前記燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて前記燃料流を目標流に調節する段階（３３０）と、
を有する方法（３００）。
【請求項２】
燃料流に関連した１つ以上のパラメータを監視する段階（３０５）は、燃料流の調節を容易にする１つ以上の弁（２３８，２４０，２４２）を通る流量、燃料流に関連した圧力、又は燃料流に関連した温度の内の少なくとも１つを監視することを含んでいる、請求項１記載の方法（３００）。
【請求項３】
燃料流をモデル化する段階（３１０）は、燃料流に関連した圧縮性動特性をモデル化すること、燃料流に関連した体積動特性をモデル化すること、又は燃料流の調節を容易にする１つ以上の弁（２３８，２４０，２４２）に関連した制御能力をモデル化することの内の少なくとも１つを含んでいる、請求項１記載の方法（３００）。
【請求項４】
燃料流を目標流に調節する段階（３３０）は、前記タービン構成要素に供給される燃料の量を制御する１つ以上の弁（２３８，２４０，２４２）を作動することを含んでいる、請求項１記載の方法（３００）。
【請求項５】
燃料流を目標流に調節する段階（３３０）は、燃料流を目標流よりも大きい燃料流へ増大させる段階と、燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて燃料流を前記目標流へ減少させる段階とを含んでいる、請求項１記載の方法（３００）。
【請求項６】
燃料流を目標流に調節する段階（３３０）は、燃料流を目標流よりも小さい燃料流へ減少させる段階と、燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて燃料流を前記目標流へ増大させる段階とを含んでいる、請求項１記載の方法（３００）。
【請求項７】
前記タービン構成要素は、天然ガスの燃料流を受け取るように機能する燃焼器を有している、請求項１記載の方法（３００）。
【請求項８】
タービン構成要素への燃料流を制御するためのシステム（２００）であって、
タービン構成要素への燃料流に関連した１つ以上のパラメータを監視するように機能する１つ以上のセンサ（２１０）と、
前記１つ以上のセンサ（２１０）から測定データ（２５５）を受け取り、前記受け取った測定データ（２５５）の少なくとも一部分を利用して前記燃料流をモデル化し、且つ前記燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて前記燃料流を目標流に調節するように機能する１つ以上のプロセッサ（２５１）と、
を有するシステム（２００）。
【請求項９】
前記１つ以上のセンサ（２１０）は、燃料流の調節を容易にする１つ以上の弁（２３８，２４０，２４２）を通る流量、燃料流に関連した圧力、又は燃料流に関連した温度の内の少なくとも１つを監視するように機能する、請求項８記載のシステム（２００）。
【請求項１０】
前記プロセッサ（２５１）は、燃料流に関連した圧縮性動特性、燃料流に関連した体積動特性、又は燃料流の調節を容易にする１つ以上の弁に関連した制御能力の内の少なくとも１つをモデル化することによって、燃料流をモデル化するように機能する、請求項８記載のシステム（２００）。
【請求項１１】
前記１つ以上のプロセッサ（２５１）は、前記タービン構成要素に供給される燃料の量を制御する１つ以上の弁を作動することによって、燃料流を目標流に調節するように機能する、請求項８記載のシステム（２００）。
【請求項１２】
前記１つ以上のプロセッサ（２５１）は、燃料流を目標流よりも大きい燃料流へ増大させ、次いで燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて燃料流を前記目標流へ減少させることによって、燃料流を目標流に調節するように機能する、請求項８記載のシステム（２００）。
【請求項１３】
前記１つ以上のプロセッサ（２５１）は、燃料流を目標流よりも小さい燃料流へ減少させ、次いで燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて燃料流を前記目標流へ増大させることによって、燃料流を目標流に調節するように機能する、請求項８記載のシステム（２００）。
【請求項１４】
前記タービン構成要素は、天然ガスの燃料流を受け取るように機能する燃焼器を有している、請求項８記載のシステム（２００）。
【請求項１５】
前記システム（２００）は更に、燃料流を制御するように機能する１つ以上の弁（２３８，２４０，２４２）を有しており、この場合、前記１つ以上のプロセッサ（２５１）は、前記１つ以上の弁（２３８，２４０，２４２）の各々のそれぞれの位置を制御することによって、燃料流を調節するように機能する、請求項８記載のシステム（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に云えば、タービンに関し、より詳しくは、タービン又はタービン構成要素への燃料流を制御するためのシステム、方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン及び他の種類のタービンは多種多様な用途、例えば、発電用パワー・プラントなどに利用されている。ガスタービンの動作中、ガス燃料のような圧縮性燃料が典型的には燃焼器への燃料として供給され、該燃焼器は、タービンを回転させる動力を供給するためにガスに点火する。ガスは典型的には１本以上のパイプ又はチャンネルによって燃焼器へ供給され、また１本以上のパイプを通るガスの流れは典型的には１つ以上のそれぞれの制御弁によって制御される。
【０００３】
弁の位置は、典型的には、燃焼器へ供給されるガスの量又はガスの流れを制御するように調節される。例えば、弁は、燃焼器へ供給されるガス流を減少させるために部分的に閉成することができる。しかしながら、ガスの圧縮性及び／又はパイプを介してのガスの抽出に起因して、燃焼器へのガス流が制御弁で新しいガス流レベルへ調節されるのに過渡期間がある。従来のタービン制御システムは、典型的には、弁が調節されたときにガス流が瞬時に又は殆ど瞬時に新しい流れに調節されると仮定している。しかしながら、従来のタービン制御システムはガスの圧縮性を考慮していないので、燃焼器へ供給されるガス流は、典型的には、過渡事象中に徐々に調節される。ガス流のこのような漸進的な変化はタービン内の効率の低下を招くことがある。更に、場合によっては、例えば、ガス流を急激に減少すべきである負荷遮断の状況では、ガス流の漸進的な変化は、燃焼器内での火炎の消失、及びタービン構成要素の摩耗及び裂傷、並びにタービン構成要素についての寿命サイクルの減少を招くことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、タービンの燃焼器又は他の構成要素への圧縮性燃料流を制御するための改善されたシステム、方法及び装置が必要である。また、タービンへ供給される圧縮性燃料流をモデル化(modeling)する改善されたシステム、方法及び装置も必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の必要性及び／又は問題の幾分か又は全ては本発明の複数の特定の実施形態によって対処することができる。本発明の実施形態は、タービンにおける燃料流を制御するためのシステム、方法、装置及びコンピュータ・プログラム製品を含むことができる。本発明の一実施形態によれば、タービンにおける燃料流を制御するための方法を開示する。タービン構成要素への燃料流に関連した１つ以上のパラメータを監視することができる。燃料流は、前記１つ以上の監視されるパラメータに少なくとも部分的に基づいてモデル化することができる。燃料流は、燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて目標流に調節することができる。
【０００６】
本発明の別の実施形態によれば、タービンへの燃料流を制御するためのシステムを開示する。本システムは、１つ以上のセンサ及び１つ以上のプロセッサを含むことができる。１つ以上のセンサは、タービン構成要素への燃料流に関連した１つ以上のパラメータを監視するように機能することができる。１つ以上のプロセッサは、１つ以上のセンサから測定データを受け取り、且つ受け取った測定データの少なくとも一部分を利用して燃料流をモデル化するように機能することができる。１つ以上のプロセッサは更に、燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて燃料流を目標流に調節するように機能することができる。
【０００７】
本発明の更に別の実施形態によれば、タービン構成要素への燃料流に関連した弁を制御するための方法を開示する。弁の下流の燃料流に関連したデータを測定することができる。上記データ及び弁の１つ以上の機能的能力に少なくとも部分的に基づいて、燃料流の挙動を予測することができる。弁の位置は、予測された燃料流の挙動に少なくとも部分的に基づいて燃料流を変更するように調節することができる。
【０００８】
追加のシステム、方法、装置、特徴及び側面は、本発明の様々な実施形態の技術により実現される。本発明の他の実施形態及び側面は、本書に詳しく記述されていて、特許請求の範囲に記載の発明の一部と見なされる。他の実施形態及び側面は、本明細書及び図面を参照して理解することができよう。
【０００９】
このように本発明を一般的な用語で記述したが、以下に添付の図面を参照して説明する。図面は、必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の様々な実施形態に関連して利用することのできる１つの模範的なガスタービンの断面図である。
【図２】図２は、本発明の例示の実施形態に従った、タービンへの燃料流を制御するために利用することのできる１つの模範的なシステムのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の例示の実施形態に従った、タービンへの燃料流を制御するための１つの模範的な方法の流れ図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の様々な実施形態によって容易にすることのできる燃料流の模範的な変化を例示するグラフである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の様々な実施形態によって容易にすることのできる燃料流の模範的な変化を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の例示の実施形態について添付の図面を参照してより完全に説明する。添付の図面には、本発明の全ての実施形態ではなく、幾つかの実施形態を示している。実際、本発明は多数の異なる形態で具現化することができ、且つ本書で述べる実施形態に制限されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が適用可能な法律上の要件を満足するように提供される。全体を通じて、同様な参照数字は同様な要素を表す。
【００１２】
本書では、タービン又はタービン構成要素への燃料流を制御するためのシステム、方法及び装置を開示する。本発明の様々な実施形態は、タービン構成要素への燃料流（例えば、ガスタービンの燃焼器へのガス燃料流）に関連したパラメータを監視するのを容易にする１つ以上のセンサを含むことができる。１つ以上の適当な制御装置により、前記監視されるパラメータに関連した測定データを受け取り、且つ該受け取った測定データを利用して燃料流をモデル化することができる。燃料流をモデル化するときに多種多様な因子、例えば、燃料の圧縮性の性質、及び／又は燃料流を制御するために利用される１つ以上の弁の機能を考慮することができる。燃料流の変更が望まれるとき、１つ以上の制御装置は燃料流のモデル化に少なくとも部分的に基づいて燃料流を目標流に調節することができる。燃料流をモデル化する結果、燃料流は比較的活動的に調節し制御することができる。この点において、燃料流に対する調節は比較的効率の良い態様で達成することができる。
【００１３】
本発明の様々な実施形態では、タービン構成要素又はタービンへの燃料流を制御するために１つ以上の専用コンピュータ、システム及び／又は特別な機械を含むことができる。専用コンピュータ又は特別な機械は、様々な実施形態で希望されたとき多種多様な異なるソフトウエア・モジュールを含むことができる。以下により詳しく説明するように、特定の実施形態では、これらの様々なソフトウエア構成要素を利用して、タービン構成要素又はタービンへの燃料流及び／又はその内部での燃料流についての比較的正確で安定した挙動表現を提供することができる。この挙動表現すなわちモデルは、燃料流を制御するために利用することができる。例えば、挙動表現すなわちモデルは、タービン構成要素又はタービンへの燃料の供給を容易にする弁を比較的活動的に作動又は制御するために、利用することができる。
【００１４】
本書で述べる本発明の様々な実施形態は、タービン構成要素、タービン又は他の機械への燃料の供給を制御する技術的効果を持つことができる。更に、本発明の様々な実施形態は、タービン構成要素、タービン又は他の機械への及び／又はその内部での燃料の流れをモデル化し及び／又は予測する技術的効果を持つことができる。燃料流のモデル化及び／又は予測は、燃料流を制御し及び／又は調節するために利用することができる。
【００１５】
本発明の様々な実施形態は、多種多様な異なるタービン及び／又は他の機械に関連して利用することができる。図１は、本発明の様々な実施形態を利用することのできるガスタービン１００の一例の断面図を示す。図１にはガスタービン１００が例示されているが、本発明の様々な実施形態は、圧縮性燃料の供給又は圧縮性流れを受け取り及び／又は利用する多種多様な異なる機械、例えば、それらに限定されないが、ガスタービン、蒸気タービン、並びに／又は様々な航空用途、工業用途及び発電用途の他のタービンに利用することができる。例えば、本発明の様々な実施形態は、蒸気タービン内部の蒸気の圧縮性流れを制御するために利用することができる。
【００１６】
図１について説明すると、例示されたガスタービン１００は、空気取入れ部分１０２、圧縮機部分１０４、燃焼器部分１０６、タービン部分１０８及び排気部分１１０を含むことができる。一般的な動作では、空気が空気取入れ部分１０２を通って入ることができ、また空気は圧縮機部分１０４内で予め規定された又は予め定められた圧力まで圧縮することができる。圧縮機部分１０４からの圧縮された空気の少なくとも一部分は燃焼器部分１０６に供給することができる。燃焼器部分１０６では、圧縮された空気は燃料と混合することができ、次いで圧縮された空気と燃料との混合物を燃焼させることができる。燃焼器部分１０６での空気−燃料混合物の燃焼により、比較的高い温度及び比較的高い圧力を持つ高温ガスを発生することができる。燃焼器部分１０６から出てくる高温ガスは、ガスタービン１００のタービン部分１０８内で膨張することができる。タービン部分１０８は高温ガスのエネルギを回転エネルギに変換することができる。タービン部分１０８内でのガスの膨張の後に、比較的低い圧力の高温ガスをガスタービン１００から排気部分１１０を介して送り出すことができる。排気部分１１０から出てくる比較的低い圧力の高温ガスは、大気へ、又は組合せサイクル再生プラントへ、及び／又は熱交換器の再循環ダクトへ送り出すことができる。
【００１７】
図２は、本発明の例示の実施形態に従った、タービン又はタービン構成要素への燃料流を制御するために利用することのできる１つの模範的なシステム２００のブロック図である。システム２００は、燃料流部分２０５、１つ以上のセンサ２１０、及び制御装置２１５を含むことができる。一実施形態では、燃料流部分２０５は、圧縮性燃料のような燃料をタービン又はタービン構成要素へ供給するように機能することができる。センサ２１０は、燃料流に関連した様々なパラメータを監視して、その測定データを制御装置２１５へ供給することができる。制御装置２１５は測定データを受け取って、燃料流部分２０５及びタービン構成要素の中の燃料流をモデル化することができる。燃料流、アクチュエータ及び／又は弁の特性のモデル化に少なくとも部分的に基づいて、制御装置２１５は、燃料流部分２０５内の任意の数の弁を使用して燃料流を調節し又は制御することができる。
【００１８】
燃料流部分２０５は、圧縮性燃料のような燃料をタービン又はタービン構成要素へ供給するように機能することができる。図２に示されているように、燃料は燃料供給装置２２０から燃料流部分２０５を介して燃焼器室２２５のような適当なタービン構成要素へ供給することができる。燃料供給装置２２０は、本発明の様々な実施形態で希望されたとき任意の適当な燃料供給装置又は燃料源、例えば、配管により導入の燃料供給装置、燃料パイプライン、燃料貯蔵タンクなどであってよい。
【００１９】
燃料流部分２０５は、燃料供給装置２２０から燃焼器室２２５への燃料の供給を容易にする任意の数の適当な流路、パイプ及び／又はマニホルドを含むことができる。図２の模範的な実施形態では、燃料流部分２０５は、第１の流路２３０、第２の流路２３２、第３の流路２３４及び第４の流路２３６を含むことができる。任意の数の適当な弁又は同様な装置を利用して、燃料流部分２０５の流路を通る燃料流を制御することができる。例えば、図２に示されているように、停止比率弁２３８、第１のガス制御弁２４０及び第２のガス制御弁２４２により、燃料流部分２０５を通る燃料流の制御を容易にすることができる。これらの弁２３８，２４０，２４２は、燃料流を制御するために要求どおりに開放及び／又は閉成することができる。
【００２０】
図２について引き続き説明すると、燃料流を燃料供給装置２２０から第１の流路２３０で受け取って、停止比率弁２３８を介して第２の流路２３２へ供給することができる。停止比率弁２３８は、第２の流路２３２内の圧力を比較的一定に維持するために及び／又は維持しようとするために調節することができる。例えば、停止比率弁２３８は、第２の流路内の燃料の体積中の圧力を比較的一定に維持しようとして調節することができる。第２の流路２３２は、複数のタービン構成要素へ及び／又はタービン構成要素内の複数の位置へ燃料流を供給するのを容易にする任意の数の枝路及び／又は分岐を含むことができる。図２に示されているように、第２の流路２３２は、燃焼器室２２５に関連した２つのそれぞれの入口へ燃料流を供給するのを容易にする２つの枝路を含むことができる。
【００２１】
図２について更に説明すると、第２の流路２３２の各々の枝路にはそれぞれ制御弁を付設することができる。例えば、第１の制御弁２４０を第２の流路２３２の第１の枝路に付設し、且つ第２の制御弁２４２を第２の流路２３２の第２の枝路に付設することができる。これらの制御弁２４０，２４２は、第２の流路２３２から下流に供給される燃料の量を制御するために利用することができる。例えば、第１の制御弁２４０は、第２の流路２３２から第３の流路２３４へ供給される燃料の量を制御するために利用することができ、第３の流路２３４は燃焼器室２２５の第１の入口へ燃料を供給するように機能する。同様に、第２の制御弁２４２は、第２の流路２３２から第４の流路２３６へ供給される燃料の量を制御するために利用することができ、第４の流路２３６は燃焼器室２２５の第２の入口へ燃料を供給するように機能する。制御弁２４０，２４２の各々は、弁２４０，２４２を通過させることのできる燃料の量を制御するために要求どおりに調節することができる。例えば、弁２４０，２４２を通過させることのできる燃料の量を増加させるために、弁２４０，２４２は、該弁２４０，２４２の現在位置よりも開放した位置へ調節することができる。別の例として、弁２４０，２４２を通過させることのできる燃料の量を減少させるために、弁２４０，２４２は、該弁２４０，２４２の現在位置よりも閉成した位置へ調節することができる。希望により、弁２４０，２４２は互いから独立に制御することができる。例えば、一方の弁を閉じるようにしながら他方の弁を開いて、その結果、燃料の正味の増加又は正味の減少を生じるようにすることができる。更に、特定の実施形態では、弁２３８，２４０，２４２は、弁２３８，２４０，２４２の動作を制御する１つ以上のプロセッサ又はマイクロプロセッサ駆動制御ユニットを含むことができる。希望により、これらの制御ユニットは、弁２３８，２４０，２４２に関連した情報をシステム２００の他の構成要素（例えば、制御装置２１５）へ供給することができる。
【００２２】
多種多様な異なる種類の燃料を、本発明の様々な実施形態において要求されるとおりにタービン及び／又はタービン構成要素へ供給することができる。本発明の一面によれば、燃料は圧縮性燃料とすることができる。本発明の様々な実施形態で利用できる圧縮性燃料の一例は、天然ガスのようなガス燃料である。一実施形態では、ガス燃料はガスタービンの燃焼器へ供給することができる。
【００２３】
本発明の一面によれば、燃料流を調節し又は変化させるとき、燃料の圧縮性の性質を考慮することができる。天然ガスのような圧縮性燃料が、燃料流を制御する１つ以上の弁を変化させたときに新しい燃焼器燃料流レベルに調節されるまでに、或る特定の時間が掛かることがある。例えば、燃料流が制御弁をより閉じた位置へ調節することによって減少する場合、制御弁の下流の流路内に過剰な量の燃料が存在することがあり、そこで、その過剰な燃料が流路から流出して燃焼器２２５に入るまでに時間が掛かることがある。別の例として、制御弁をより開いた位置へ調節することによって燃料流が増加する場合、適当な量の燃料が制御弁の下流の流路に流入して、燃焼器２２５への所望の流量を達成するための適切な圧力に到達するまでに時間が掛かることがある。
【００２４】
本発明の様々な実施形態は、タービン又はタービン構成要素への燃料の流れをモデル化するのを容易にすることができる。例えば、本発明の様々な実施形態は、燃料流部分２０５内の燃料の流れ、燃料流部分２０５の様々な構成要素の動作、及び／又は燃料を受け取る１つ以上のタービン構成要素内での燃料の挙動をモデル化することができる。モデル化は、燃料流を調節する場合及び調節するときに燃料流の挙動を予測するために利用することができる。特定の実施形態では、以下により詳しく説明するように、燃料流のモデル化は、燃料流を調節するときに考慮することができる。この点において、燃料流は、燃料流に対する比較的急速な調節を達成するためにより一層活動的に調節することができる。
【００２５】
本発明の特定の実施形態では、燃料流のモデル化は、燃料流に関連した測定データに少なくとも部分的に基づいて定めることができる。この点において、燃料流は実時間で又はほぼ実時間でモデル化することができる。希望により、燃料流を監視して、燃料流に関連した測定データを得るのを容易にするために、１つ以上のセンサ２１０を利用することができる。センサ２１０は、タービンの燃焼器室２２５のようなタービン構成要素への燃料流に関連した様々なパラメータの測定を容易にする任意の数のセンサを含むことができる。本発明の様々な実施形態で希望されたとき多種多様な異なるパラメータをセンサ２１０によって測定し及び／又は監視することができる。これらのパラメータは燃料流部分２０５の様々な構成要素、例えば、第１の流路２３０、第２の流路２３２、第３の流路２３４、第４の流路２３６、停止比率弁２３８、制御弁２４０，２４２、及び／又は燃焼器室２２５に関連するものとすることができる。本発明の様々な実施形態で測定し及び／又は監視することのできるパラメータの例としては、それらに限定するものではないが、燃料流部分２０５の１つ以上のそれぞれの構成要素内の燃料流に関連した１つ以上の圧力、燃料流部分２０５の１つ以上のそれぞれの構成要素内の燃料流に関連した１つ以上の温度、弁２３８，２４０，２４２に関連した様々な位置、及び／又は燃料流を受け取る１つ以上のタービン構成要素に関連したパラメータ（例えば、燃焼器室２２５のノズルに関連した有効面積など）が挙げられる。更に、本発明の様々な実施形態では、多種多様な異なる種類のセンサを利用することができる。特定の実施形態では、利用するセンサは、測定し及び／又は監視するパラメータに少なくとも部分的に基づいて定めることができる。例えば、圧力を測定するためには適当な圧力センサを利用することができ、また温度を測定するために適当な温度センサを利用することができる。更に、希望により、本発明の様々な実施形態では、圧縮性燃料流の制御を更に改善するために、１つ以上の利用されるセンサ２１０のセンサ応答をモデル化することができる。
【００２６】
センサ２１０は燃料流部分２０５に関連した様々なパラメータを測定することができ、また、特定の実施形態では、センサ２１０は制御装置２１５に測定データを供給することができる。実施形態によっては、測定データは実時間で又はほぼ実時間で制御装置２１５に供給することができる。更に、測定データは任意の数の適当な接続を介して（例えば、直接的配線接続）を介して、制御装置２１５に供給することができ、この場合、アナログ及び／又はディジタル測定データが制御装置２１５に関連した入力インターフェースに供給される。アナログ測定データが制御装置２１５に供給される実施形態では、制御装置２１５は、この制御装置２１５によって処理することのできるディジタル・データへアナログ・データを変換するために、１つ以上の適当なアナログ−ディジタル変換器を利用することができる。センサ２１０から制御装置２１５への測定データの伝送を容易にすることのできる適当な接続の別の例として、希望により、１つ以上の適当なネットワーク又はネットワーク接続（例えば、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、インターネット、携帯電話ネットワーク、無線周波（ＲＦ）ネットワーク、ブルートゥース・ネットワーク接続、ワイファイ(Wi-Fi) ネットワーク接続、任意の適当な有線ネットワーク接続、任意の適当な無線ネットワーク接続など）を利用することができる。
【００２７】
制御装置２１５は、燃料流をモデル化するのを容易にし及び／又は該モデル化に少なくとも部分的に基づいて燃料流を調節するのを容易にするプロセッサ駆動型装置であってよい。例えば、制御装置２１５は、任意の数の専用コンピュータ又は特別な機械、特定用途向け回路、プログラム可能な論理制御装置（ＰＬＣ）、マイクロコントローラ、パーソナル・コンピュータ、ミニコンピュータ、メインフレーム・コンピュータ、スーパーコンピュータなどを含むことができる。特定の実施形態では、制御装置２１５の動作は、コンピュータで実行される又はコンピュータで具現化される命令によって制御することができ、これらの命令は制御装置２１５に関連した１つ以上のプロセッサによって実行される。これらの命令は、本発明の様々な実施形態で望まれるように１つ以上のソフトウエア構成要素で具体化することができる。命令の実行は、燃料流をモデル化し及び／又は該モデル化に少なくとも部分的に基づいて燃料流を調節又は制御するように機能する専用コンピュータ又は他の特別な機械を形成することができる。制御装置２１５の動作を制御する１つ以上のプロセッサを、制御装置２１５に組み込み及び／又は１つ以上の適当なネットワークを介して制御装置２１５と通信関係にすることができる。本発明の特定の実施形態では、制御装置２１５の動作及び／又は制御は、幾つかの処理装置の間に分布させることができる。
【００２８】
制御装置２１５は、１つ以上のプロセッサ２５１、１つ以上の記憶装置２５２、１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２５３、及び１つ以上のネットワーク・インターフェース２５４を含むことができる。１つ以上の記憶装置２５２は、任意の適当な記憶装置、例えば、キャッシュ、読出し専用記憶装置、ランダム・アクセス・メモリ装置、磁気記憶装置などであってよい。１つ以上の記憶装置２５２は、制御装置２１５によって利用されるようなデータ、実行可能な命令及び／又はプログラム・モジュールを記憶すること、例えば、測定データ２５５、燃料流部分２０５に関連したデータ２５６、オペレーティング・システム２５７、燃料制御モジュール２５８、及び１つ以上の燃料流モデル２５９を記憶することができる。測定データ２５５は、１つ以上のセンサ２１０から受け取った任意の測定データ、例えば、圧力測定値及び／又は温度測定値を含むことができる。データ２５６は、燃料流部分２０５に関連した任意の他の適当なデータ、例えば、１つ以上の弁２３８，２４０，２４２から受け取ったデータ、１つ以上の弁２３８，２４０，２４２に関連した記憶されたデータ、燃料流部分２０５の他の構成要素から受け取ったデータ、燃料流部分２０５の他の構成要素に関連した記憶されたデータ（例えば、流路の直径、流路の長さ、等々）、１つ以上のタービン構成要素から受け取ったデータ、１つ以上のタービン構成要素に関連した記憶されたデータ、１つ以上の外部制御システム２７０から受け取ったデータ、及び／又は１つ以上のデータ源２７５から受け取ったデータを含むことができる。オペレーティング・システム（ＯＳ）２５７は、制御装置２１５の一般的な動作を容易にし及び／又は制御するような実行可能な命令及び／又はプログラム・モジュールを含むことができる。例えば、ＯＳ２５７は、プロセッサ２５１による他のソフトウエア・プログラム及び／又はプログラム・モジュールの実行を容易にすることができる。
【００２９】
本発明の一面によれば、制御装置２１５は、燃料流部分２０５及び／又は様々なタービン構成要素内の燃料の挙動及び／又は流れをモデル化及び／又は予測するのを容易にする１つ以上の燃料流モデル２５９を含むこと及び／又は該燃料流モデル２５９に関連付けることができる。燃料流モデル２５９は、燃料流部分２０５内の燃料流をモデル化するために測定データ２５５及び／又はデータ２５６を利用することができる。更に、燃料流モデル２５９は、燃料流部分２０５の様々な構成要素の挙動及び／又は動作（例えば、弁２３８，２４０，２４２の挙動及び／又は動作、並びに／又は利用される１つ以上のセンサ２１０のセンサ応答）をモデル化することができる。特定の実施形態では、モデル化は、測定データをセンサ２１０から受け取るときに実時間で又はほぼ実時間で行うことができる。希望により、モデル化は、燃料流部分２０５内の燃料流の制御に利用することができる。例えば、燃料制御モジュール２５８は、燃料流モデル２５９によって供給される情報又はデータを利用して、燃料流部分２０５に関連した様々な弁２３８，２４０，２４２を調節することによって燃料流を制御することができる。燃料流を制御するときに燃料流モデル２５９によって供給される情報を利用する結果として、燃料制御モジュール２５８は比較的活動的な態様で燃料流を制御して、燃料流のより急速な変化を得ることができる。
【００３０】
多種多様な異なるモデルを本発明の様々な実施形態で望まれるように利用することができる。図２に示されているように、マニホルド・モデル２６０、弁モデル２６１及び／又は燃焼器モデル２６２を利用することができる。しかしながら、任意の数のモデルを利用することもできる。マニホルド・モデル２６０は、燃料流部分２０５に関連した１つ以上のマニホルド又は流路内の燃料及び／又は燃料流をモデル化することができる。一実施形態では、マニホルド・モデル２６０は、制御弁２４０，２４２とタービンの燃焼器室２２５との間の燃料の圧縮性体積をモデル化することができる。マニホルド・モデルによって多種多様な因子を考慮することができる。例えば、マニホルド・モデル２６０は燃料及び／又は燃料流の圧縮性の動特性及び／又は体積動特性をモデル化することができる。マニホルド内部からの温度測定値、マニホルド内部からの圧力測定値、マニホルドに燃料を供給する弁に関連した燃料流量測定値などのような様々な測定値を、マニホルド・モデル２６０によって望まれるように利用することができる。これらの測定値は、データ内で燃料流をモデル化するために、及び／又は燃料流に対して調節を行う場合に及び行うときに燃料流の変化を予測するために利用することができる。更に、圧力及び熱損失特性及び／又はマニホルドに関連した事前に記憶されたデータ（例えば、マニホルドの長さ、マニホルドの直径、マニホルドの体積など）のような他のデータを、マニホルド・モデル２６０によって望まれるように利用することができる。燃料流をモデル化し及び／又は予測するときに他のデータを考慮することができる。マニホルド内の燃料流のモデル化され及び予測された挙動を、マニホルド・モデル２６０によって燃料制御モデル２５８に供給することができる。この点において、燃料流部分２０５内の燃料流を調節するときに燃料及び／又は燃料流の圧縮性動特性及び／又は体積動特性を考慮することができる。
【００３１】
弁モデル２６１は、燃料流部分２０５で利用される１つ以上の弁（例えば、制御弁２４０，２４２及び／又は停止比率弁２３８）の動作をモデル化することができる。弁モデル２６１の動作を制御弁２４０に関して以下に説明する。しかしながら、様々な実施形態で希望されるとき、任意の数の弁をモデル化することができる。希望により、弁モデル２６１は制御弁２４０の動作をモデル化し及び／又は予測することができる。センサ２１０から、或いは制御弁２４０に含まれ又は関連した制御ユニット又は制御装置から、制御弁２４０の現在位置を上記モデルで受け取ることができる。更に、制御弁２４０の動作（例えば、制御弁２４０の機能及び／又は動作特性）をモデル化し及び／又は予測するために、制御弁２４０に関連した他のデータを受け取り及び／又は利用することができる。一例として、弁２４０が新しい位置まで移動するのにかかる時間をモデル化し及び／又は予測するために、弁の移動能力及び／又は弁２４０の振動特性に関連したデータを、制御弁２４０の現在位置と共に、弁モデル２６１によって利用することができる。弁２４０のモデル化され及び／又は予測された動作を、弁モデル２６１によって燃料制御モデル２５８へ供給することができる。この点において、燃料流部分２０５内の燃料流を調節するとき弁２４０の動作特性を考慮することができる。
【００３２】
燃焼器モデル２６２は、燃焼器室２２５内の燃料流及び／又は燃料の挙動をモデル化し及び／又は予測することができる。燃焼器モデル２６２が図２に例示されているけれども、他のタービン構成要素での燃料特性をモデル化するために希望により他の種類のモデルを利用することができる。本発明の様々な実施形態で希望されたとき燃焼器モデル２６２によって多種多様な測定値、動作特性、パラメータ及び他のデータ（例えば、燃焼器室２２５内の燃料ノズルの有効面積、室内の圧力、室内の温度など）を考慮することができる。燃焼器室２２５へのモデル化され及び／又は予測された燃料流は、燃焼器モデル２６２によって燃料制御モデル２５８へ供給することができる。この点において、燃料流部分２４０内の燃料流を調節するとき、燃焼器室２２５内の燃料流の挙動を考慮することができる。
【００３３】
燃料制御モジュール２５８は、燃料流部分２４０内の燃料流の調節を容易にすることができる。本発明の一面によれば、燃料流を調節するとき、燃料制御モジュール２５８によって、燃料流、弁及び／又はタービン構成要素の様々なモデル化を考慮することができる。例えば、燃料制御モジュール２５８は燃料流モデル２５９からデータを受け取ることができ、その受け取ったデータは燃料流を目標燃料流に調節する際に利用することができる。特定の実施形態では、燃料流は、タービンに関連した過渡事象（例えば、負荷遮断、定常状態からの変化、急速な負荷印加又は負荷低減、アイランド・モードへの歩進、あき母線閉鎖、負荷制限、取引負荷ピックアップなど）に応答して調節することができる。燃料流を調節するとき、燃料流モデル２５９を用いて燃料の圧縮性の性質を考慮することができる。更に、制御弁２４０のような弁の能力及び／又は動作を考慮することができる。
【００３４】
燃料流を調節する一例として、タービンが定常状態で動作しているとする。過渡事象に基づいて、燃料流を新しい目標流（例えば、減少した燃料流）に調節するための判定を行うことができる。従来の燃料制御システムでは、１つ以上の制御弁を目標流に関連した位置へ調節することができるが、しかしながら、燃料の圧縮性の性質により目標流が燃焼器２２５に到達するのに遅延を生じることがある。言い換えると、制御弁の位置が変えられた時点で、目標燃焼器流に達することができない。本発明の様々な実施形態では、燃料流は、より迅速に目標流に達するために比較的活動的に調節することができる。例えば、弁の燃料流は、燃料の圧縮性の性質及び燃焼器燃料流についての遅延効果に対処するために、目標流のためのレベルに対して、弁の位置の変化を過補償する又は上回るレベルに調節することができる。次いで、弁位置を目標流のための位置に調節することができる。この点において、燃料流に対する調節を比較的素速く行うことができる。以下に、図３、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本発明の様々な実施形態に従った燃料流を調節するための幾つかの例を提供する。
【００３５】
１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２５３が、制御装置２１５と１つ以上の入出力装置（例えば、センサ２１０、ＵＳＢポート、シリアル・ポート、ディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、赤外線受信器、及び／又は１つ以上のユーザー・インターフェース装置）との間の通信を容易にすることができる。ユーザー・インターフェース装置には、表示装置、キーボード、マウス、キーパッド、制御パネル、タッチ・スクリーン表示装置、遠隔制御器、マイクロホンなど含まれており、これらは制御装置２１５とのユーザーの相互作用を容易にする。１つ以上のＩ／Ｏインターフェース２５３は、多種多様なセンサ及び／又は入力装置から測定データ及び／又は他のデータを受け取り又は収集するために利用することができる。
【００３６】
１つ以上のネットワーク・インターフェース２５４は、制御装置２１５を１つ以上の適当なネットワーク２８０（例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット、携帯電話ネットワーク、無線周波ネットワーク、ブルートゥース作動可能なネットワーク、ワイファイ(Wi-Fi) ネットワーク、任意の有線ネットワーク、任意の無線ネットワーク、又はデータを送信することのできる任意の他のネットワーク）に接続するのを容易にすることができる。この点において制御装置２１５は他のネットワーク装置及び／又はシステム（例えば、データ源２７５及び／又は外部制御システム２７０）から測定データ及び／又は制御データを受け取ることができる。更に、実施形態によっては、ネットワーク・インターフェース２５４はセンサ２１０から測定データを受け取ることができる。
【００３７】
本発明の様々な実施形態で希望されたとき、制御装置２１５は１つ以上のセンサ２１０から測定データを受け取ることができる。更に、特定の実施形態では、制御装置２１５は、任意の数の適当なネットワーク２８０（例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット、携帯電話ネットワーク、無線周波ネットワーク、ブルートゥース作動可能なネットワーク、ワイファイ・ネットワーク、任意の有線ネットワーク、任意の無線ネットワーク、又はデータを送信することのできる任意の他のネットワーク）を介して、１つ以上の他の装置、ネットワーク装置、システム、及び／又は外部データ源２７５から測定データ及び／又は他のデータを受け取ることができる。本発明の特定の実施形態では、外部データ源２７５は、タービンの動作、タービンの１つ以上の構成要素、燃料流部分２０５の１つ以上の構成要素、及び／又はシステム１００内の燃料の挙動に関連した記憶されているデータの源であってよい。特定の実施形態では、制御装置２１５は、センサ２１０から受け取った実時間のデータ又はほぼ実時間のデータと、外部データ源２７５からの記憶されているデータとを同時に処理して、燃料流のより正確なモデル及び／又は予測を提供することができる。他の実施形態では、外部データ源２７５は実時間の又はほぼ実時間のデータを含むことができ、且つ独立に、或いは１つ以上のセンサ２１０と共に、制御装置２１５へ測定データを結合して、制御装置２１５へ測定データを供給することができる。その上、本発明の様々な実施形態では、制御装置２１５は、ネットワーク２８０のような１つ以上の適当なネットワークを介して制御装置２１５と通信関係にある１つ以上の外部制御システム２７０からデータを受け取り及び／又は該外部制御システム２７０によって少なくとも部分的に制御することができる。
【００３８】
希望により、本発明の様々な実施形態は、図２に例示された構成要素よりも多数の又は少数の構成要素を持つシステム２００を含むことができる。更に、本発明の様々な実施形態は、多種多様な異なる機械（例えば、ガスタービン、蒸気タービン、又は圧縮性燃料を受け取り及び／又は利用する任意の他の機械）に使用するのに適用可能である。
【００３９】
図３は、本発明の例示的実施形態に従った、タービンへの燃料流を制御するための模範的な方法３００を例示する流れ図である。方法３００は、燃料流を調節するとき、燃料流に関連した様々なモデル化及び／又は予測を利用することができる。この点において、燃料流を調節するとき、燃料の圧縮性の性質を考慮に入れることができる。
【００４０】
方法３００は、ブロック３０５で開始することができる。ブロック３０５で、第３の流路２３４、第４の流路２３６及び／又は燃焼器室２２５のようなタービン構成要素への燃料流に関連した１つ以上のパラメータを監視することができる。燃料流に関連した多種多様なパラメータ、例えば、燃料流部分２０５のような燃料流部分の１つ以上のそれぞれの構成要素内の燃料流に関連した１つ以上の圧力、燃料流部分２０５のような燃料流部分の１つ以上のそれぞれの構成要素内の燃料流に関連した１つ以上の温度、燃料流を制御する弁２３８，２４０，２４２のような弁に関連した様々な位置、及び／又は燃焼器室２２５のノズルに関連した実効面積のような、燃料流を受け取る１つ以上のタービン構成要素に関連した様々なパラメータを、本発明の様々な実施形態で望まれるように監視することができる。希望により、パラメータは、図２に例示されているセンサ２１０のような１つ以上の適当なセンサによって監視することができる。
【００４１】
ブロック３１０で、監視されるパラメータに関連した測定データは、センサ２１０から、図２に例示された燃料流モデル２５９のような燃料流に関連した１つ以上のモデルへ伝送することができる。例えば、測定データは、燃料流モデル２５９を実行するように機能する制御装置２１５のような制御装置へ伝送することができ、この制御装置２１５は各々の燃料流モデルへ関係のある測定データをそれぞれ供給することができる。測定データは、１つ以上の適当な入出力インターフェース及び／又は１つ以上の適当なネットワーク（例えば、図２に例示されているＩ／Ｏインターフェース２５３及びネットワーク２８０）を介して制御装置２１５へ伝送することができる。
【００４２】
ブロック３１５で、これは本発明の特定の実施形態では随意選択であるが、燃料流に関連した他のデータを１つ以上の燃料流モデル２５９に伝送することができる。流路に関連した寸法、１つ以上の制御弁２３８，２４０，２４２に関連した動作特性及び／又は能力、並びに／又は１つ以上のタービン構成要素に関連した動作特性のような、多種多様な他のデータを、本発明の様々な実施形態で望まれるように利用することができる。例えば、データを制御装置２１５に伝送することができ、その制御装置２１５は各々の燃料流モデルへ関係のある測定データをそれぞれ供給することができる。データは、１つ以上の適当な入出力インターフェース及び／又は１つ以上の適当なネットワーク（例えば、図２に例示されているＩ／Ｏインターフェース２５３及びネットワーク２８０）を介して制御装置２１５へ伝送することができる。希望により、データは、弁制御ユニットのような様々なタービン構成要素に関連した制御ユニットから、１つ以上の外部データ源から、及び／又は１つ以上の外部制御システムから受け取ることができる。
【００４３】
ブロック３２０で、測定データ及び／又は他のデータの少なくとも一部分を使用して、燃料流をモデル化することができる。１つ以上の燃料流モデル２５９を利用することにより、燃料流をモデル化し及び／又は燃料流の挙動を予測することができる。特定の実施形態では、燃料流は、燃料流に関連した様々なパラメータが監視されているとき、実時間で又はほぼ実時間で監視することができる。燃料流をモデル化することによって、燃料流を調節するとき、燃料の圧縮性の性質と、燃料流に対する調節についての圧縮性の性質の効果とを考慮することができる。例えば、燃料流の圧縮性動特性及び／又は体積動特性を考慮することができる。更に、特定の実施形態では、燃料流を調節するとき、燃料流を調節するために利用される１つ以上の弁の能力及び／又は動作を考慮することができる。例えば、弁を新しい位置へ調節するために掛かる時間及び／又は弁の振動特性を考慮することができる。更に、特定の実施形態では、燃料流を調節するとき、１つ以上のタービン構成要素の能力及び／又は動作（例えば、燃焼器構成要素２２５内の圧力、燃焼器構成要素２２５の１つ以上の燃料ノズルの有効面積など）を考慮することができる。
【００４４】
ブロック３２５で、新しい目標燃料流を特定することができる。例えば、タービンは定常状態で動作していることがあり、そこでタービンを異なる状態で動作させるように決定することができる。特定の実施形態では、この決定を過渡事象に応答して行うことができる。タービンの新しい状態は関連した燃料流を持つことがあり、この関連した燃料流を「新しい目標燃料流」と呼ぶことができる。
【００４５】
ブロック３３０で、燃料流は、燃料流の予測モデル化に少なくとも部分的に基づいて目標燃料流に調節することができる。本発明の様々な実施形態は、燃料流の理解の改善と燃料流部分２０５に関連した制御能力とにより、従来のシステムよりも一層急速に燃料流に対する調節を行うことができる。例えば、燃料流を調節するとき、燃料の圧縮性の性質及び／又は制御弁２４０，２４２の能力を考慮することができる。燃料流を目標燃料流に調節する幾つかの例を以下に説明する。
【００４６】
燃料流を目標流に調節する一例では、燃料流を、現在の燃料流よりも小さい目標レベルに調節することを含む。従来のシステムでは、燃料流を減少させるとき、マニホルド又は流路に残っている或る量の燃料は流出するのに時間が掛かり、その結果、燃焼器２２５内で目標レベルに達するのに遅延が生じる。しかしながら、本発明の様々な実施形態は、燃料流を調節するとき、燃料の圧縮性の性質を考慮することができる。いったん目標燃料流が特定されると、制御弁２４０は、目標燃料流よりも低い燃料流に関連した位置へ調節することができる。例えば、制御弁２４０は閉成位置へ調節することができる。この点において、燃料流は比較的急速に減少することができ、従って、流路内に残っている燃料は比較的急速に流出することができる。流路内の燃料流の挙動、制御弁２４０の能力、及び／又は燃料流を受け取るタービン構成要素（例えば、燃焼器室）内の燃料流の挙動をモデル化することができる。モデル化に少なくとも部分的に基づいて、弁を再開放すべき時及び／又は目標燃料流に関連した位置へ位置決めし直す時を決定することができる。この点において、燃料流は比較的急速な態様で目標レベルへ減少させることができる。
【００４７】
燃料流を目標流に調節する別の例では、燃料流を、現在の燃料流よりも大きい目標レベルに調節することを含む。従来のシステムでは、燃料流を増大させるとき、流路に入るときの増大した燃料流の圧縮に起因して幾分かの遅延が生じることがある。しかしながら、本発明の様々な実施形態は、燃料流を調節するとき、燃料の圧縮性の性質を考慮することができる。いったん目標燃料流が特定されると、制御弁２４０は、目標燃料流よりも大きい燃料流に関連した位置へ調節することができる。例えば、制御弁２４０は全開位置へ調節することができる。この点において、燃料流は比較的急速に増大することができ、従って、目標燃料流についての所望の圧力を比較的急速に流路内で達成することができる。流路内の燃料流の挙動、制御弁２４０の能力、及び／又は燃料流を受け取るタービン構成要素（例えば、燃焼器室）内の燃料流の挙動はモデル化することができる。モデル化に少なくとも部分的に基づいて、弁を部分的に閉成すべき時及び／又は目標燃料流に関連した位置へ位置決めし直す時を決定することができる。この点において、燃料流は比較的急速な態様で目標レベルへ増大させることができる。
【００４８】
方法３００はブロック３３０の後に終了させることができる。
【００４９】
図３の方法３００で説明した操作は、必ずしも図３に述べた順序で遂行する必要はなく、その代わりに任意の適当な順序で遂行することができる。更に、本発明の特定の実施形態では、図３に述べたものよりも多い又は少ない要素又は操作を遂行することができる。
【００５０】
図４Ａ及び４Ｂは、本発明の様々な実施形態によって容易にすることのできる燃料流の模範的な変化を例示するグラフである。図４Ａは、従来のシステムにおける燃料流の模範的な減少を例示するグラフ４００である。グラフ４００は時間の経過に対して燃料流を描いたものである。図４Ａには、計算された弁燃料流４０５及び実際の燃焼器燃料流４１０を例示している。計算された燃料流４０５は、燃料流を調節したときの、例えば、１つ以上の弁を最初の燃料流４１５に関連した位置から最終の燃料流４２０に関連した位置へ閉じたときの、従来のシステムによって期待される燃料流を表す。実際の燃料流４１０は、１つ以上の弁を調節したときの実際の燃料流を例示する。図示されているように、燃料の圧縮性の性質に起因して、典型的には、燃料流が最終の燃料流４２０まで減少するのに計算値よりも長い時間が掛かる。このような遅延は、タービンの効率の損失を招き、場合によっては、火炎の消失及び／又は摩耗及び裂傷の増大、寿命サイクルの減少、並びに／或いはタービン及び／又は様々なタービン構成要素に対する損傷を招くことがある。
【００５１】
図４Ｂは、本発明の実施形態に従った燃料流の模範的な減少を例示するグラフ４２５である。グラフ４２５は時間の経過に対して燃料流を描いたものである。図４Ｂには、計算された弁燃料流４３０及び実際の燃焼器燃料流４３５を例示している。計算された燃料流４３０は、燃料流を調節したときの、例えば、１つ以上の弁を調節したときの期待される燃料流を表す。実際の燃料流４３５は、１つ以上の弁を調節したときの実際の燃料流を例示する。図示されているように、燃料流を目標レベルへ減少させるため、燃料流を最初の燃料流４４０から目標燃料流又は最終の燃料流４５０よりも小さい燃料流４４５へ減少させることができる。燃料流、燃料流システムの構成要素、及び／又は様々なタービン構成要素をモデル化することに少なくとも部分的に基づいて、燃料流を最終の燃料流４５０へ調節することができる。この点において、燃料流は比較的活動的に及び／又は比較的急速な態様で調節することができる。図示されているように、実際の燃料流４３５は、従来のシステムの場合よりも一層急速な態様で最終の燃料流４５０まで減少させることができる。この燃料流のより急速な調節は、タービン内の効率の増加をもたらし、場合によっては、様々なタービン構成要素の摩耗及び裂傷の低減をもたらすことができる。
【００５２】
本発明の様々な実施形態は、ガスタービン、蒸気タービンなどのような、異なる種類のタービンに適用することができる。本発明の様々な実施形態はまた、圧縮性燃料供給又は圧縮性流れを受け取り及び／又は利用する他の種類の機械（例えば、往復動機関、加熱炉など）に適用することができる。以上の説明で挙げた例は単に説明を目的として示したものであり、且つ本発明の範囲を制限するものではないことが明らかであろう。
【００５３】
以上、本発明を、本発明の模範的な実施形態に従ったシステム、方法、装置、及び／又はコンピュータ・プログラム製品のブロック図及び流れ図に関して説明した。ブロック図及び流れ図の１つ以上のブロック、並びにブロック図及び流れ図内の様々なブロックの組合せを、それぞれ、コンピュータ実行可能な命令によって具現化できることが理解されよう。同様に、ブロック図及び流れ図の様々なブロックは、本発明の実施形態によっては、必ずしも提示した順序で遂行する必要がなく、或いは必ずしも全てを遂行する必要がないこともある。
【００５４】
このようなコンピュータ実行可能なプログラム命令は、特別な機械を生成するたに汎用コンピュータ、専用コンピュータ、プロセッサ又は他のプログラム可能なデータ処理装置にロードして、コンピュータ、プロセッサ又は他のプログラム可能なデータ処理装置で実行する命令が、流れ図の一ブロック又は複数のブロックで指定された１つ以上の機能を具現化するための手段を生成するようにすることができる。このようなコンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置に特定の態様で機能するように指示することのできるコンピュータ読取り可能なメモリに記憶させて、コンピュータ読取り可能なメモリに記憶された命令が流れ図の一ブロック又は複数のブロックで指定された１つ以上の機能を具現化する命令手段を含む製造品を生成するようにすることができる。例えば、本発明の様々な実施形態は、コンピュータ読取り可能なプログラム・コード又はプログラム命令が埋め込まれたコンピュータ使用可能な媒体を有するコンピュータ・プログラム製品を提供することができ、前記コンピュータ読取り可能なプログラム・コードは、流れ図の一ブロック又は複数のブロックで指定された１つ以上の機能を具現化するために実行されるように構成される。コンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置にロードして、一連の演算要素又は段階がコンピュータ又は他のプログラム可能な装置で遂行されるようにして、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置で実行する命令が流れ図の一ブロック又は複数のブロックで指定された１つ以上の機能を具現化するための要素又は段階を提供するようにコンピュータ具現化プロセスを生成することができる。
【００５５】
従って、ブロック図及び流れ図の様々なブロックは、指定された機能を遂行するための手段の組合せ、指定された機能を遂行するための要素又は段階の組合せ、及び指定された機能を遂行するためのプログラム命令手段を支持する。また、ブロック図及び流れ図の各ブロック、並びにブロック図及び流れ図内のブロックの組合せが、指定された機能、要素又は段階を遂行し、或いは専用のハードウエア及びコンピュータ命令の組合せを遂行する専用のハードウエアをベースとしたコンピュータ・システムによって具現化され得ることが理解されよう。
【００５６】
本発明を最も実用的な様々な実施形態であると現時点で考えられるものについて説明したが、本発明は開示した実施形態に制限されず、それよりもむしろ、「特許請求の範囲」に記載の精神及び範囲内に含まれる様々な修正及び等価な構成を包含するものであることを理解されたい。
【００５７】
本明細書は、最良の実施形態を含めて、本発明を開示するために、また当業者が任意の装置、機器又はシステムを作成し使用し、任意の採用した方法を遂行すること含めて、本発明を実施することができるようにするために、様々な例を使用した。本発明の特許可能な範囲は「特許請求の範囲」の記載に定めており、また当業者に考えられる他の例を含み得る。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの記載から実質的に差異のない構造的要素を持つ場合、或いはそれらが「特許請求の範囲」の文字通りの記載から実質的に差異のない等価な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００５８】
１００  ガスタービン
１０２  空気取入れ部分
１０４  圧縮機部分
１０６  燃焼器部分
１０８  タービン部分
１１０  排気部分
２００  システム
２０５  燃料流部分
２１５  制御装置
２３０  第１の流路
２３２  第２の流路
２３４  第３の流路
２３６  第４の流路
２４０  第１のガス制御弁
２４２  第２のガス制御弁
３００  方法
４００  従来のシステムにおける燃料流を例示するグラフ
４０５  計算された燃料流
４１０  実際の燃料流
４１５  最初の燃料流
４２０  最終の燃料流
４２５  本発明の実施形態に従った燃料流を例示するグラフ
４３０  計算された燃料流 
４３５  実際の燃料流
４４０  最初の燃料流
４４５  最終の燃料流よりも小さい燃料流
４５０  最終の燃料流
【図１】
2010261440.tif 000003
【図２】
2010261440.tif 000004
【図３】
2010261440.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2010261440.tif 000007