(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動時に、蒸気タービン（２２）の隣接するセクション間のエンタルピー差分値と漏出流量値との間の関係であって、前記漏出のエンタルピーと前記漏出の送り先でのエンタルピーとが等しくなる点を含む関係に基づいて、前記蒸気タービン（２２）のセクションの効率を求め、
前記蒸気タービン（２２）の複数の動作点（１２０、１２２、１２４）において、前記蒸気タービン（２２）の中圧セクション（９０）への第１の入口（８４）と、前記蒸気タービン（２２）の高圧セクション（８６）への第２の入口（８２）との間の複数のエンタルピー差分値を算出し、
前記複数の動作点（１２０、１２２、１２４）での複数の中間ケーシングパッキング漏出エンタルピーと、前記中圧セクション（９０）の仮定効率とに少なくとも部分的に基づいて、複数の中間ケーシングパッキング漏出流量割合を算出し、
前記複数のエンタルピー差分値と前記複数の中間ケーシングパッキング漏出流量割合との間の関係に基づいて、中圧セクション（９０）の真の効率を求める
ように構成されたコードを含む有形機械可読媒体を有する物理コンピュータデバイスを備えるシステム。
【請求項２】
前記関係が試験方法によって現場で取得される、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記複数の中間ケーシングパッキング漏出流量割合は、前記高圧セクション（８６）への第２の入口（８２）に入る蒸気の流量と比較した、中間ケーシングパッキング漏出流量値の割合を含む、請求項１又は請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記コードが、作動時に、
（ａ）前記複数の動作点（１２０、１２２、１２４）において、前記高圧セクション（８６）から前記中圧セクション（９０）への中間ケーシングパッキング漏出の複数のエンタルピーを推定（１３２）し、
（ｂ）前記複数の動作点（１２０、１２２、１２４）の各々における中間ケーシングパッキング漏出の複数のエンタルピーと、前記中圧セクション（９０）の仮定効率とに少なくとも部分的に基づいて、前記複数の中間ケーシングパッキング漏出流量割合を再算出（１３４）し、
（ｃ）前記複数の動作点（１２０、１２２、１２４）において、前記複数のエンタルピー差分値と前記複数の中間ケーシングパッキング漏出流量割合との間の線形関係を求め（１３６）、
（ｄ）前記中圧セクション（９０）の仮定効率を所定の増分量だけ低減（１３８）し、
（ｅ）前記複数の中間ケーシングパッキング漏出流量割合が前記複数の動作点（１２０、１２２、１２４）の間で実質的に一定であることを前記線形関係が示すまで、前記（ａ）から（ｄ）のステップを繰り返す
ように構成されている、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のシステム。
【請求項５】
コードを含む有形機械可読媒体を有する物理コンピュータデバイスを備えるシステムであって、前記コードが、作動時に、
蒸気タービン（２２）の中圧セクション（９０）への第１の入口（８４）での温度を調節することによって、蒸気タービン（２２）の第１、第２及び第３の動作点（１２０、１２２、１２４）を設定（１１０）し、
第１、第２及び第３の動作点（１２０、１２２、１２４）について、それぞれ前記中圧セクション（９０）への第１の入口（８４）と高圧セクション（８６）への第２の入口（８２）との間の第１、第２及び第３のエンタルピー差分値を算出（１１２）し、
第１、第２及び第３の動作点（１２０、１２２、１２４）について、それぞれ前記中圧セクション（９０）の第１、第２及び第３の見掛けの効率を算出（１１４）し、
第１、第２及び第３の動作点（１２０、１２２、１２４）について、それぞれ第１、第２及び第３のエンタルピー差分値と、第１、第２及び第３の見掛けの効率との間の線形関係（１２６）を求め（１１６）、
前記線形関係と、前記高圧セクション（８６）から前記中圧セクション（９０）への漏出の推定エンタルピーとを用いることによって、前記中圧セクション（９０）の真の効率を算出（１１８）する
ように構成されているシステム。
【請求項６】
第３の動作点（１２４）が、前記中圧セクション（９０）への第１の入口（８４）での第１の算出エンタルピーが前記高圧セクション（８６）への第２の入口（８２）での第２の算出エンタルピーにほぼ等しい動作点である、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記コードが、作動時に、熱回収蒸気発生器（３２）の段間過熱低減器（４８、５０）を制御するように構成されている、請求項５記載のシステム。
【請求項８】
前記コードが、作動時に、前記高圧セクション（８６）から前記中圧セクション（９０）への推定エンタルピーに対応する前記線形関係のオフセット値だけ第３の見掛けの効率を調節するように構成されている、請求項５記載のシステム。
【請求項９】
前記コードが、作動時に、対向流蒸気タービン（２２）の中圧セクション（９０）の真の効率を算出するように構成されている、請求項５記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に、蒸気タービンに関し、より具体的には、蒸気タービンの効率及び漏出の測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンの効率の測定を利用して、蒸気タービンが適切に機能しているかどうかを評価することができる。例えば、入口及び出口測定値を用いて、マルチセクション蒸気タービンの効率を算出することができる。残念ながら、複数のセクションは、セクション間の作動流体（例えば、蒸気）のある程度の漏出を生じる場合がある。この漏出は、複数の蒸気タービンセクションの直接測定効率の精度に影響を及ぼす可能性がある。詳細には、セクション間で漏出した作動流体のエンタルピーは、セクション内の温度の期待範囲にわたる変化を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７５４９８３４号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明の幾つかの実施形態について要約する。これらの実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲を限定するものではなく、本発明の可能な形態を簡単にまとめたものである。実際、本発明は、以下に記載する実施形態と同様のものだけでなく、異なる様々な実施形態を包含する。
【０００５】
第１の実施形態において、システムは、コードを含む有形機械可読媒体を有する物理コンピュータデバイスを備える。コードは、蒸気タービンの隣接セクション間のエンタルピー差分値と漏出流量値との間の関係に基づいて、蒸気タービンのセクションの効率を求めるよう適合される。該関係は、漏出のエンタルピーと漏出の送り先でのエンタルピーとが等しくなる点を含む。
【０００６】
第２の実施形態において、システムは、コードを含む有形機械可読媒体を有する物理コンピュータデバイスを備える。該コードは、蒸気タービンの中圧セクションへの第１の入口の温度を調整することにより、蒸気タービンの第１、第２及び第３の動作点を設定するよう適合される。コードは、第１、第２及び第３の動作点について、それぞれ中圧セクションへの第１の入口と高圧セクションへの第２の入口との間の第１、第２及び第３のエンタルピー差分値を算出するよう適合される。コードは更に、第１、第２及び第３の動作点について、それぞれ中圧セクションの第１、第２及び第３の見掛けの効率を算出するよう適合される。加えて、コードは、第１、第２及び第３の動作点について、それぞれ第１、第２及び第３のエンタルピー差分値と第１、第２及び第３の見掛けの効率との間の線形関係を求めるよう適合される。更に、コードは、線形関係と、高圧セクションから中圧セクションへの漏出の推定エンタルピーとを用いることにより中圧セクションの真の効率を算出するよう適合される。
【０００７】
第３の実施形態では、システムは蒸気タービンコントローラを含む。蒸気タービンコントローラは、蒸気タービンの中圧セクションへの第１の入口の温度を調整することにより、蒸気タービンの第１、第２及び第３の動作点を設定（ａ）するよう適合される。蒸気タービンコントローラはまた、第１、第２及び第３の動作点について、それぞれ中圧セクションへの第１の入口と高圧セクションへの第２の入口との間の第１、第２及び第３のエンタルピー差分値を算出（ｂ）するよう適合される。蒸気タービンコントローラは更に、第１、第２及び第３の動作点について、それぞれ中圧セクションの第１、第２及び第３の見掛けの効率を算出（ｃ）するよう適合される。加えて、蒸気タービンコントローラは、第１、第２及び第３の動作点について、それぞれ高圧セクションから中圧セクションへの中間ケーシングパッキング漏出の第１、第２及び第３のエンタルピーを推定（ｄ）するよう適合される。更に、蒸気タービンコントローラは、第１、第２及び第３の動作点の各々において中間ケーシングパッキング漏出の第１、第２及び第３のエンタルピーと、中圧セクションの仮定効率とに少なくとも部分的に基づいて、第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出流量割合を算出（ｅ）するよう適合される。蒸気タービンコントローラはまた、第１、第２及び第３の動作点について、第１、第２及び第３のエンタルピー差分値と、第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出流量割合との間の線形関係を求める（ｆ）よう適合される。蒸気タービンコントローラは更に、中圧セクションの仮定効率を所定の増分量だけ低減（ｇ）するよう適合される。加えて、蒸気タービンコントローラは、第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出流量割合が第１、第２及び第３の動作点間で実質的に一定であることを線形関係が示すまで、ステップ（ｅ）から（ｇ）を繰り返す（ｈ）ように適合される。
【０００８】
本発明の上記その他の特徴、態様及び利点については、図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができるであろう。図面を通して、同様の部材には同様の符号を付した。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ガスタービン、蒸気タービン、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）システム及び対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システムを有する複合サイクル発電システムの一実施形態の概略流れ図。
【図２Ａ】図１に示す、対向流高圧及び中圧セクションを有する蒸気タービンの例示的な実施形態の側断面図。
【図２Ｂ】図１に示す、対向流高圧及び中圧セクションを有する蒸気タービンの例示的な実施形態の側断面図。
【図３】図１に示すような、対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システムの一実施形態による、温度推定法で使用される試験データ及び算出のグラフ。
【図４】蒸気タービンの中圧セクションの効率を求める方法の一実施形態のフローチャート。
【図５】図１に示すような、対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システムの一実施形態による、蒸気タービンの第１、第２及び第３の動作点、及び無冷却事象に対応する蒸気タービンの第４の推定動作点のグラフ。
【図６】蒸気タービンの高圧及び中圧セクション間の中間ケーシングパッキング漏出の流量を求める方法の一実施形態のフローチャート
【図７】図１に示すような、対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システムの一実施形態による、３つの「仮定」効率値に基づいた蒸気タービンにおける第１、第２及び第３の動作点のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の１以上の特定の実施形態について説明する。これらの実施形態を簡潔に説明するため、現実の実施に際してのあらゆる特徴について本明細書に記載しないこともある。実施化に向けての開発に際して、あらゆるエンジニアリング又は設計プロジェクトの場合と同様に、実施毎に異なる開発者の特定の目標（システム及び業務に関連した制約に従うことなど）を達成すべく、実施に特有の多くの決定を行う必要があることは明らかであろう。さらに、かかる開発努力は複雑で時間を要することもあるが、本明細書の開示内容に接した当業者にとっては日常的な設計、組立及び製造にすぎないことも明らかである。
【００１１】
本発明の様々な実施形態の構成要素について紹介する際、単数形で記載したものは、その構成要素が１以上存在することを意味する。「含む」、「備える」及び「有する」という用語は内包的なものであり、記載した構成要素以外の追加の要素が存在していてもよいことを意味する。作動パラメータ及び／又は環境条件の例は、開示した実施形態以外のパラメータ／条件を除外するものではない。さらに、本発明の「一実施形態」又は「実施形態」という場合、その実施形態に記載された特徴をもつ別の実施形態が存在することを除外するものではない。
【００１２】
開示される実施形態は、対向流蒸気タービンの中圧（ＩＰ）セクションの効率をより正確に測定するためのシステム及び方法を含む。加えて、開示される実施形態は、対向流蒸気タービンの高圧（ＨＰ）セクションから対向流蒸気タービンの中圧セクションへの内部漏出を算出するのに使用することができる。開示される実施形態は、複合サイクル発電プラントにおける対向流ＨＰ−ＩＰ蒸気タービンの用途に特に好適である。しかしながら、開示される実施形態はまた、化石燃料プラントにおける対向流ＨＰ−ＩＰ蒸気タービン、並びに対向流蒸気タービンを利用する他のシステムにも適用することができる。
【００１３】
一般に、対向流ＨＰ−ＩＰ蒸気タービンの中圧セクションの効率測定には問題がある。これは、蒸気タービンの高圧セクションから対向流ＨＰ−ＩＰ蒸気タービンの中圧セクションへの内部漏出の流量及びエンタルピーが一般的には測定されないことに少なくとも部分的に起因する。従って、内部漏出の冷却作用を正確に考慮した蒸気タービンの中圧セクションの真の効率は、一般に、妥当性があり且つ較正された方法で直接測定することはできない。
【００１４】
開示される実施形態は、内部漏出の冷却作用を正確に考慮しながら、蒸気タービンの中圧セクションの効率を概算することができる試験手順及び算出方法を提供する。加えて、内部漏出はまた、蒸気タービンの中圧セクションの測定した真の効率に基づいて求めることができる。中圧蒸気タービン効率及び内部漏出の改善された測定精度はまた、低圧（ＬＰ）蒸気タービン効率の算出も向上させることができる。詳細には、蒸気タービンのエネルギーバランス並びに蒸気タービンの高圧及び中圧セクションの効率を用いて、蒸気タービンの低圧セクションの効率を概算することができる。
【００１５】
図１は、ガスタービン、蒸気タービン及び熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）システムを有する複合サイクル発電システム１０の一実施形態の概略流れ図である。以下で詳細に説明するように、システム１０はまた、とりわけ、蒸気タービンの中圧セクションの効率を算出し、並びに蒸気タービンの高圧セクションから蒸気タービンの中圧セクションへの内部漏出流量を算出するよう構成された監視及び制御システムを含むことができる。しかしながら、開示される実施形態はまた、セクション間で漏出を生じる隣接タービンセクションを有する他のタイプのタービンにおける効率及び漏出流量の算出に使用することができる点に留意されたい。
【００１６】
システム１０は、第１の負荷１４を駆動するガスタービン１２を含むことができる。第１の負荷１４は、例えば、電力を発生する発電機とすることができる。ガスタービン１２は、タービン１６、燃焼器又は燃焼室１８及び圧縮機２０を含むことができる。システム１０また、第２の負荷２４を駆動する蒸気タービン２２を含むことができる。第２の負荷２４はまた、電力を発生する発電機とすることができる。しかしながら、第１及び第２の負荷１４、２４は両方とも、ガスタービン１２及び蒸気タービン２２によって駆動できる他のタイプの負荷とすることができる。加えて、ガスタービン１２及び蒸気タービン２２は、例示的な実施形態において示されるように別個の負荷１４及び２４を駆動することができるが、ガスタービン１２及び蒸気タービン２２はまた、単一のシャフトを介して単一の負荷を駆動するよう縦一列の形態で利用することができる。例示的な実施形態において、蒸気タービン２２は、１つの低圧セクション２６（ＬＰ  ＳＴ）、１つの中圧セクション２８（ＩＰ  ＳＴ）及び１つの高圧セクション３０（ＨＰ  ＳＴ）を含むことができる。しかしながら、蒸気タービン２２、並びにガスタービン１２の特定の構成は、実装時固有とすることができ、セクションの何れかの組み合わせを含むことができる。
【００１７】
システム１０はまた、多段ＨＲＳＧ３２を含むことができる。例示的な実施形態のＨＲＳＧ３２の構成部品は、ＨＲＳＧ３２の簡易表現であり、限定を意図するものではない。むしろ、例示のＨＲＳＧ３２は、このようなＨＲＳＧシステムの一般的作動を伝えるために図示されている。ガスタービン１２からの加熱された排気ガス３４は、ＨＲＳＧ３２に移送され、これを用いて蒸気タービン２２を駆動するのに使用される蒸気を加熱することができる。蒸気タービン２２の低圧セクション２６からの排出ガスは、凝縮器３６に配向することができる。凝縮器３６からの凝縮物は、凝縮ポンプ３８を用いてＨＲＳＧ３２の低圧セクションに配向することができる。
【００１８】
次いで、凝縮物は、低圧エコノマイザ４０（ＬＰＥＣＯＮ）、すなわち給水をガスで加熱するよう構成された装置に通すことができ、これを用いて凝縮物を加熱することができる。凝縮物の一部は、低圧エコノマイザ４０から低圧蒸発器４２（ＬＰＥＶＡＰ）に配向することができ、残りは、中圧エコノマイザ４４（ＩＰＥＣＯＮ）、２つの高圧エコノマイザ（ＨＰＥＣＯＮ）４６のうちの１つ、又は２つの段間過熱低減器４８、５０のうちの１つに向けてポンプ輸送することができる。低圧蒸発器４２からの蒸気は、低圧過熱器５２（ＬＰＳＨ）を通して配向することができ、ここで過熱されて蒸気タービン２２の低圧セクション２６に戻される。凝縮物は、中圧エコノマイザ４４から中圧蒸発器５４（ＩＰＥＶＡＰ）に配向することができる。中圧蒸発器５４からの蒸気は、中圧過熱器５６（ＩＰＳＨ）に配向することができ、ここで過熱されて、１次再熱過熱器５８（ＲＨＳＨ）に送られる。
【００１９】
高圧エコノマイザ４６からの凝縮物は、高圧蒸発器６０（ＨＰＥＶＡＰ）に配向することができる。高圧蒸発器６０から流出する蒸気は、１次高圧過熱器（ＨＰＳＨ）６２及び最終高圧過熱器６４（ＨＰＳＨ）に配向することができ、ここで蒸気が過熱され、最終的には蒸気タービン２２の高圧セクション３０に送られる。蒸気タービン２２の高圧セクション３０からの排出ガスは、１次再熱過熱器５８（ＲＨＳＨ）及び２次再熱過熱器６６（ＲＨＳＨ）に配向することができ、ここで再熱された後、蒸気タービン２２の中圧セクション２８に配向することができる。最終高圧過熱器６４から蒸気タービン２２の高圧セクション３０への過熱蒸気の流れ、並びに２次再熱過熱器６６から蒸気タービン２２の中圧セクション２８への過熱蒸気の流れは、それぞれ高圧制御バルブ６８及び中圧制御バルブ７０により制御することができる。加えて、蒸気タービン２２の中圧セクション２８からの排出ガスは、蒸気タービン２２の低圧セクション２６に配向することができる。この場合も同様に、例示の実施形態は、単に、本実施形態の固有の態様を利用できるＨＲＳＧシステムの一般的な作動の例証に過ぎず、エコノマイザ、蒸発器、過熱器及び蒸気タービン２２間の接続は、実装毎に変わる可能性がある。
【００２０】
第１の段間過熱低減器４８は、１次高圧過熱器６２と最終高圧過熱器６４との間に位置付けることができる。第１の段間過熱低減器４８は、最終高圧過熱器６４からの蒸気の出口温度のよりロバストな制御を可能にすることができる。具体的には、第１の段間過熱低減器４８は、最終高圧過熱器６４から出る蒸気の温度が所定値を上回るときは常に、低温の給水噴霧を最終高圧過熱器６４の上流の過熱蒸気に噴射することによって最終高圧過熱器６４から出る蒸気の温度を制御するよう構成することができる。
【００２１】
１次再熱過熱器５８及び２次再熱過熱器６６はまた、再熱器からの出口蒸気温度を制御するために第２の段間過熱低減器５０と関連付けることができる。具体的には、第２の段間過熱低減器５０は、２次再熱過熱器６６から出る蒸気の温度が所定値を上回るときは常に、低温の給水噴霧を２次再熱過熱器６６の上流の過熱蒸気に噴射することによって２次再熱過熱器６６から出る蒸気の温度を制御するよう構成することができる。
【００２２】
システム１０などの複合サイクルシステムでは、高温排出ガス３４は、ガスタービン１２から流れてＨＲＳＧ３２を通過することができ、これを用いて高圧高温蒸気を生成することができる。次に、ＨＲＳＧ３２により生成された蒸気は、発電用に蒸気タービン２２を通過させることができる。加えて、生成された蒸気はまた、過熱蒸気を使用できる他の何れかのプロセスに供給することができる。ガスタービン１２サイクルは、「トッピングサイクル」と呼ばれることが多く、蒸気タービン２２生成サイクルは、「ボトミングサイクル」と呼ばれることが多い。これら２つのサイクルを図１に示すように組み合わせることによって、複合サイクル発電システム１０は、両方のサイクルでより高い効率をもたらすことができる。詳細には、トッピングサイクルからの排熱を取り込んで、ボトミングサイク用に蒸気を生成するのに用いることができる。
【００２３】
図１に示すように、蒸気タービン２２の高圧セクション３０及び中圧セクション２８は、対向流ＨＰ−ＩＰ構成で配列される。換言すると、高圧セクション３０及び中圧セクション２８への入口は、共通ロータシャフトに沿って互いに近接している。以下でより詳細に検討するように、このタイプの対向流構成は、蒸気タービン２２の高圧セクション３０から蒸気タービン２２の中圧セクション２８への一定量の内部漏出を生じる可能性がある。従って、特定の実施形態において、蒸気タービン２２は、対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システム７２を含むことができる。以下でより詳細に検討するように、対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システム７２は、とりわけ、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の効率を測定し、並びに蒸気タービン２２の高圧セクション３０から蒸気タービン２２の中圧セクション２８への内部漏出流量を算出するよう構成することができる。
【００２４】
図２Ａ及び２Ｂは、図１に示すような対向流高圧及び中圧セクション３０、２８を有する蒸気タービン２２の例示的な実施形態の側断面図である。蒸気タービン２２は、外側ケーシング７４を含むことができ、該ケーシングは、特定の実施形態において、上側ハーフセクション７６と下側ハーフセクション７８とに分割することができ、該上側及び下側ハーフセクション７６、７８が、蒸気タービン２２の高圧及び中圧セクション３０、２８両方の周りに延びる。外側ケーシング７４の中央セクション８０は、高圧蒸気入口８２を含むことができ、蒸気タービン２２の高圧セクション３０が、該高圧蒸気入口８２を通じて最終高圧過熱器６４からの高圧蒸気を受け取ることができる。同様に、外側ケーシング７４中央セクション８０はまた、中圧蒸気入口８４を含むことができ、蒸気タービン２２の中圧セクション２８が、該中圧蒸気入口８４を通じてＨＲＳＧ３２の２次再熱過熱器６６からの中圧蒸気を受け取ることができる。
【００２５】
作動時には、高圧蒸気入口８２は、ＨＲＳＧ３２の最終高圧過熱器６４からの高圧蒸気を受け取り、該高圧蒸気を高圧タービン段８６に通して送り、ブレードを駆動して蒸気タービン２２の共通ロータシャフトの回転を引き起こす。高圧蒸気は、高圧蒸気出口８８を通って蒸気タービン２２の高圧セクション３０から出る。上述のように、特定の実施形態において、高圧蒸気は、ＨＲＳＧ３２の１次再熱過熱器５８に戻して更に過熱され、最終的に蒸気タービン２２の中圧セクション２８で使用することができる。
【００２６】
同様に、中圧蒸気入口８４は、ＨＲＳＧ３２の２次再熱過熱器６６からの中圧蒸気を受け取り、該中圧蒸気を中圧タービン段９０に通して送り、ブレードを駆動して蒸気タービン２２の共通ロータシャフトの回転を引き起こす。中圧蒸気は、中圧蒸気出口９２を通って蒸気タービン２２の中圧セクション２８から出る。上述のように、特定の実施形態において、中圧蒸気は、蒸気タービン２２の低圧セクション２６に配向することができる。
【００２７】
高圧蒸気入口８２を通って流入する高圧蒸気の作動圧力は、中圧蒸気入口８４を通って流入する中圧蒸気の作動圧力よりも大きいとすることができる。従って、矢印９４で示されるように、高圧蒸気入口８２に流入する高圧蒸気は、蒸気タービン２２の高圧及び中圧セクション３０、２８間に生じる可能性がある漏出経路を通じて中圧蒸気入口８４に向けて流れ易い場合がある。この漏出は、中間ケーシングパッキング漏出９４と呼ぶことができる。
【００２８】
蒸気タービン２２は、複数のシャフトパッキング位置を含むことができ、これらは、一般に、蒸気タービン２２のセクションから高圧及び中圧蒸気のこのような漏出を最小限にするのに使用される。例えば、図２Ａ及び２Ｂで示すように、３つのこのような位置は、高圧パッキング位置９６、中間ケーシングパッキング位置９８及び中圧パッキング位置１００を含むことができる。一般に、高圧パッキング位置９６は、蒸気タービン２２の高圧セクション３０の高圧蒸気出口８８近傍に位置付けられ、高圧セクション３０からの高圧蒸気漏出の量を低減することができる。同様に、中圧パッキング位置１００は、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の中圧蒸気出口９２近傍に位置付けられ、中圧セクション２８からの中圧蒸気漏出の量を低減することができる。しかしながら、中間ケーシングパッキング位置９８は、蒸気タービン２２の高圧セクション３０から蒸気タービン２２の中圧セクション２８への高圧蒸気の漏出に関して特に重要である。
【００２９】
乾式（過熱）領域での蒸気タービンセクションの膨張効率は容易に測定することができる。しかしながら、図２Ａ及び２Ｂに示す対向流ＨＰ−ＩＰ構成では、中圧蒸気タービン効率の測定は、中間ケーシングパッキング漏出９４により複雑にされ、該漏出は、蒸気タービン２２の高圧セクション３０の高圧蒸気入口８２付近から発生し、共通ロータシャフトに沿って蒸気タービン２２の中圧セクション２８の中圧蒸気入口８４に直接流れる。この中間ケーシングパッキング漏出９４は一般に、ＨＲＳＧ３２の２次再熱過熱器６６から受けられる加熱された中圧蒸気よりも遙かに低温とすることができる。従って、中間ケーシングパッキング漏出９４は、加熱された中圧蒸気と混合した場合、蒸気タービン２２の中圧セクション２８内の入口及び出口蒸気が他の場合に予期されるよりも低温であるようにする。中間ケーシングパッキング漏出９４のエンタルピー及び流量は直接測定することができないので、この冷却作用は直接考慮することができず、真の中圧蒸気タービン効率は、直接測定及び算出することができない。
【００３０】
中圧蒸気タービン効率を算出する１つの方法は、中圧蒸気入口８４（例えば、図１に示す中圧制御バルブ７０の入口）及び中圧蒸気出口９２（例えば、蒸気タービン２２の中圧セクション２８から蒸気タービン２２の低圧セクション２６への低圧クロスオーバ）での中圧蒸気の状態に基づく。これらの入口及び出口状態は、低圧蒸気流が図１の凝縮器３６に分岐されている間に測定することができる。中間ケーシングパッキング漏出９４流量は、「温度推定法」を用いて概算することができ、該温度推定法は、中間ケーシングパッキング漏出９４が見掛けの中圧蒸気タービン効率に関して有する冷却作用に基づいている。より具体的には、以下でより詳細に検討するように、中間ケーシングパッキング漏出９４の流量は、初期及び再熱温度を変化させ、試験データに最も適合する流量を算出することによって、間接的に測定することができる。
【００３１】
上述のように、高圧セクション３０から中圧セクション２８への高圧蒸気漏出は、中圧セクション２８内の中圧蒸気を冷却し、これは、適切に補償されない場合には、測定される中圧蒸気タービン効率について誤って高い値をもたらす可能性がある。一般に、この誤差の程度は、中間ケーシングパッキング漏出９４と、中圧蒸気入口８４においてＨＲＳＧ３２の２次再熱過熱器６６から受け取った中圧蒸気との間のエンタルピーの差に比例して変わることができる。従って、その結果として、通常「主蒸気」（ＭＳ）と呼ばれる高圧蒸気の高圧蒸気入口８２に入る温度が上昇し、通常「高温再熱」（ＨＲＨ）蒸気と呼ばれる中圧蒸気の中圧蒸気入口８４に入る温度は低下すると、この誤差が減少することになる。逆に、主蒸気の温度が低下し、及び／又は高温再熱蒸気の温度が上昇すると、この誤差が増大することになる。温度推定法は、主蒸気と高温再熱蒸気との間のこの関係を利用して、中間ケーシングパッキング漏出９４流量を導き出している。
【００３２】
図３は、図１に示す対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システム７２の一実施形態による、温度推定法と共に用いられる試験データ及び算出のグラフである。温度推定法では、３つの試験状態が設定される。換言すると、蒸気タービン２２の高圧及び中圧セクション３０、２８の動作条件は、３つの別個の試験状態に調整される。３つの試験状態の各々において、図３に示すように、仮定の中間ケーシングパッキング漏出９４を蒸気タービン２２の中圧セクション２８の効率と相関付けた一連のデータ点が収集される。例えば、線１０２で示すように、第１の試験状態は、主蒸気（ＭＳ）の温度が高温再熱（ＨＲＨ）蒸気の温度にほぼ等しい場合の試験状態に相当する。次に、線１０４で示すように、第２の試験状態は、主蒸気（ＭＳ）の温度が高温再熱（ＨＲＨ）蒸気の温度よりも所定量（例えば、３０°Ｆ）だけ小さい場合の試験状態に相当する。最後に、線１０６で示すように、第３の試験状態は、主蒸気（ＭＳ）の温度が高温再熱（ＨＲＨ）蒸気の温度よりも所定量（例えば、３０°Ｆ）だけ大きい場合の試験状態に相当する。所定の温度差３０°Ｆは、単に例証に過ぎず、限定を意図するものではない。例えば、この値は、実装時固有とすることができ、約１０°Ｆ、２０°Ｆ、３０°Ｆ、４０°Ｆ、５０°Ｆ、６０°Ｆ、７０°Ｆ、８０°Ｆ、９０°Ｆ、１００°Ｆ、又は許容可能な結果をもたらすことができる他の何れかの離散的な温度差分値の間で変わることができる。
【００３３】
各試験状態において、主蒸気、高温再熱蒸気及び高圧蒸気出口８８での高圧蒸気タービン排出ガスの蒸気条件が測定される。これらの測定蒸気条件に基づいて、中間ケーシングパッキング漏出９４のエンタルピーを熱収支又は膨張線算出を用いて各試験状態について推定することができる。次に、各試験状態について、仮定の中間ケーシングパッキング漏出９４流量を用いて、通常「ＩＰボウル」と呼ばれる中圧蒸気入口８４での中圧蒸気のエンタルピーを算出することができる。加えて、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の効率はまた、各仮定の中間ケーシングパッキング漏出９４流量について算出することができる。加えて、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の効率もまた、各仮定の中間ケーシングパッキング漏出９４流量について算出することができる。
【００３４】
詳細には、仮定の中間ケーシングパッキング漏出９４流量は、ＩＰボウル流量に占める割合として増分することができる。例えば、各試験状態に対して、ＩＰボウル流量に対する仮定の中間ケーシングパッキング漏出９４流量の割合は、０．１％単位で０．０％から５．０％まで増大させることができる。しかしながら、これらの値は、試験される特定の蒸気タービン２２に応じて変わる可能性がある。仮定の中間ケーシングパッキング漏出９４流量の各増分において、ＩＰボウルエンタルピー（ＥｎｔｈａｌｐｙIPbowl）は、次式を用いて算出することができる。
【００３５】
【数１】
0005538134.tif 000002
ここで、ＥｎｔｈａｌｐｙHRHは、高温再熱蒸気のエンタルピー、ＥｎｔｈａｌｐｙLeakageは、中間ケーシングパッキング漏出９４の推定エンタルピー及びＦｌｏｗＲａｔLeakageｅは、ＩＰボウル蒸気流量に占める割合としての中間ケーシングパッキング漏出９４の仮定蒸気流量である。次に、中間ケーシングパッキング漏出９４流量の各増分について、蒸気タービン２２の中圧セクション２８に対する効率（ＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙIP）は、次式を用いて算出することができる。
【００３６】
【数２】
0005538134.tif 000003
ここで、ＥｎｔｈａｌｐｙIPexhaustは、中圧蒸気出口９２でのエンタルピーであり、ＥｎｔｈａｌｐｙIPexhaust@Isentropicは、等エントロピー膨張を仮定した中圧蒸気出口９２でのエンタルピーである。各試験状態の仮定中間ケーシングパッキング漏出９４流量の各増分に対する蒸気タービン２２の中圧セクション２８の効率のこれらの算出値を用いて、図３に示すような線１０２、１０４及び１０６をグラフ化することができる。理論上は、３つのグラフ線１０２、１０４、１０６全てが交差する点は、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の真の効率、並びにＩＰボウル流量に占める割合としての中間ケーシングパッキング漏出９４流量をもたらすことになる。例えば、図３に示すグラフでは、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の真の効率は、ほぼ９３．１％であり、ＩＰボウル流量に占める割合としての中間ケーシングパッキング漏出９４流量は、ほぼ２．３％である。
【００３７】
しかしながら、温度推定法は、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の効率、並びに中間ケーシングパッキング漏出９４流量を算出する唯一の方法という訳ではない。例えば、図４は、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の効率を求める方法１０８の一実施形態のフローチャートである。方法１０８を詳細に考察する前に、全体的な試験原理を説明する。
【００３８】
温度推定法と同様に、図４の方法１０８はまた３つの別個の試験状態を含む。一般に、３つの個々の試験状態に関連する測定及び算出の全ては、蒸気タービン２２における蒸気条件の一定の時間期間の安定後に行う必要がある。例えば、特定の実施形態において、約３０分の安定時間期間を利用することができる。しかしながら、他の実施形態では、異なる安定時間期間を利用してもよい。一般に、推奨安定時間期間は、実装時固有条件によって決まり、例えば、約３０分、４０分、５０分、１時間、或いは許容可能な結果をもたらす他の何れかの時間期間の間で変わることができる。安定時間期間の主な理由は、蒸気タービン２２の蒸気温度、圧力及び流量が安定した状態を保ち、試験持続時間が一定であることを確保するためである。全てのバルブは固定の開放位置にあり、一般的には複合サイクル発電システム１０の最も共通する作動条件とすることができる。これらの試験を実施するのにサイクル分離は必要でない場合もあるが、中圧蒸気タービン効率の算出が更に複雑になる可能性がある、中圧排気流と低圧入口流との付加的な混合を避けるために、低圧バイパスラインを介して低圧蒸気流を凝縮器３６に迂回させる場合がある。加えて、ガスタービン１２は、試験実施の持続時間の間一定負荷で運転され、複合サイクル発電システム１０を更に安定化することができる。
【００３９】
温度推定法と同様に、蒸気タービン２２は、特定の実施形態においては現場で実施することができる３つの別個の試験状態で動作することになる。一般に、蒸気タービン２２は、蒸気タービン２２の高圧及び中圧セクション３０、２８への入口温度の異なる組み合わせでベース負荷又はその近傍で運転される。換言すると、主蒸気及び高温再熱蒸気の温度は、互いに対して変わることになる。より具体的には、試験１では、主蒸気及び高温再熱蒸気は、定格条件のような実質的に同様の温度に保持される。例えば、特定の実施形態において、主蒸気及び高温再熱蒸気は、約１０５０°Ｆに保持することができる。しかしながら、この温度は、システム間で異なる可能性が有り、約９００°Ｆ、９５０°Ｆ、１０００°Ｆ、１０５０°Ｆ、１１００°Ｆ、又は許容可能な結果をもたらすことができる他の何れかの離散的な温度を含むことができる。次に、試験２では、主蒸気の温度を比較的一定に保持しながら、高温再熱温度を所定量低下させることができる。例えば、特定の実施形態において、高温再熱蒸気の温度は、約３０°Ｆだけ低下させることができる。しかしながら、この温度低下は変わる可能性があり、約１０°Ｆ、２０°Ｆ、３０°Ｆ、４０°Ｆ、５０°Ｆ、６０°Ｆ、７０°Ｆ、８０°Ｆ、９０°Ｆ、１００°Ｆ、又は許容可能な結果をもたらすことができる他の何れかの離散的な温度低下を含むことができる。最後に、試験３において、主蒸気の温度は同様に一定に保持されるが、高温再熱蒸気の温度は、更に低下され、高温再熱蒸気の算出エンタルピーが主蒸気の算出エンタルピーにほぼ等しい場合の点に安定化される。従って、追加の温度低下のこの量は、例えば蒸気テーブルに基づいた算出によって決まることになる。一般に、特定の実施形態において、高温再熱蒸気の温度変化は、図１に示す第２の段間過熱低減器での再熱温度を調整することによって達成することができる。
【００４０】
中間ケーシングパッキング漏出９４からの中間蒸気タービン効率への冷却作用は、一般に、試験１において最大となることができ、ここで主蒸気及び高温再熱蒸気はほぼ同じ温度である。高温再熱温度が低下し、主蒸気温度が比較的一定を維持すると、主蒸気と高温再熱蒸気との間のエンタルピー差が試験２と同様に減少するので、中圧タービン効率への冷却作用は減少する。試験３では、高温再熱蒸気のエンタルピーが、主蒸気のエンタルピーとほぼ等しい場合、冷却作用は一般に極めて僅かである。試験３が達成する最小冷却作用は、「見掛け」の中圧蒸気タービン効率を「真」の中圧蒸気タービン効率に極めて近接させる
しかしながら、中間ケーシングパッキング漏出９４のエンタルピーは、直接測定することができないので、一般的には冷却作用を完全に排除し、ひいては、試験３における主蒸気及び高温再熱蒸気の同一エンタルピーよりもそのエンタルピーが低い場合が多い中間ケーシングパッキング漏出９４に適合させようとして、高温再熱蒸気のエンタルピーを主蒸気のエンタルピーより低くすることにより「真の」中圧蒸気タービン効率を直接測定することはできない。試験３において、測定した「見掛けの」中圧蒸気タービン効率は、「真の」中圧蒸気タービン効率に極めて近接しているが、３つの試験から得られた線形関係を用いて、「真の」中圧蒸気タービン効率を算出することができる。以下のステップでは、試験データから「真の」中圧蒸気タービン効率を求める算出方法を説明する。
【００４１】
ステップ１１０では、中圧蒸気入口８４での中圧蒸気の温度を調整することで、蒸気タービン２２における第１、第２及び第３の動作点を設定する。上述のように、特定の実施形態において、中圧蒸気入口８４での中圧蒸気の温度調整は、図１に示す第２の段間過熱低減器５０での再熱温度調整によって達成することができる。第１、第２及び第３の動作点は、試験１、試験２及び試験３にそれぞれ相関付けられる。詳細には、第１の動作点は、高圧蒸気入口８２での高圧蒸気（例えば、主蒸気）の温度と中圧蒸気入口８４での中圧蒸気（例えば、高温再熱蒸気）の温度とを２つの温度がほぼ等しいように調整することによって設定することができる。次に、第２の動作点は、中圧蒸気入口８４での高温再熱蒸気の温度を所定量だけ低下させることにより設定することができる。最後に、第３の動作点は、中圧蒸気入口８４での高温再熱蒸気の温度を高圧蒸気入口８２での主蒸気の算出エンタルピーが中圧蒸気入口８４での高温再熱蒸気の算出エンタルピーにほぼ等しい点まで更に低下させることにより設定することができる。  ステップ１１２において、第１、第２及び第３のエンタルピー差分値は、それぞれ第１、第２及び第３の動作点について高圧蒸気入口８２の主蒸気と中圧蒸気入口８４の高温再熱蒸気との間で計算することができる。ステップ１１４において、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の第１、第２及び第３の「見掛け」の効率は、それぞれ第１、第２及び第３の動作点に対応して算出することができる。ステップ１１６において、第１、第２及び第３の動作点について、それぞれステップ１１２で算出した第１、第２及び第３のエンタルピー差分値とステップ１１４で算出した第１、第２及び第３の「見掛け」の効率との間の線形関係を求めることができる。
【００４２】
ステップ１１８では、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の「真の」効率は、ステップ１１６で求めた線形関係と、中間ケーシングパッキング漏出９４の推定エンタルピーとを用いて算出することができる。中間ケーシングパッキング漏出９４のエンタルピーは、試験データに基づくエンタルピー降下膨張ラインと、蒸気タービン２２の製造業者の推定方法とを用いて、第３の動作点について推定することができる。特定の実施形態において、高圧蒸気入口８２での主蒸気と中圧蒸気入口８４での高温再熱蒸気との間の第４のエンタルピー差分値は、第３の動作点での高圧蒸気入口８２での主蒸気のエンタルピーと、中圧蒸気入口８４での高温再熱蒸気のエンタルピーとして中間ケーシングパッキング漏出９４の推定エンタルピーとの間の差分に基づいて推定することができる。次いで、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の「真の」効率は、ステップ１１６で求めた線形関係と、第４のエンタルピー差分値とに基づいて予測することができる。換言すると、線形関係でプロットされた第３の動作点（例えば、試験３）は、第４のエンタルピー差分値だけオフセットすることができ、線形関係に関する対応する「見掛けの」中圧蒸気タービン効率は、「真の」中圧蒸気タービン効率に相関することになる。線形関係は、中間ケーシングパッキング漏出９４のエンタルピーが、中間ケーシングパッキング漏出９４の送り先（例えば、中圧蒸気入口８４）のエンタルピーと等しくされるような点を含む。
【００４３】
例えば、図５は、蒸気タービン２２の第１、第２及び第３の動作点、及び「無冷却」事象に対応する蒸気タービン２２の第４の推定動作点のグラフであり、ここでは、中間ケーシングパッキング漏出９４のエンタルピーは、図１に示す対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システム７２の一実施形態による、高圧再熱蒸気のエンタルピーにほぼ等しい。図示のように、第１、第２及び第３の動作点１２０、１２２、１２４（例えば、試験１、試験２及び試験３にそれぞれ相当する）は、図４のステップ１１２で算出された第１、第２及び第３のエンタルピー差分値と、図４のステップ１１４で算出された第１、第２及び第３の「見掛けの」効率とを対比してプロットされる。図示のように、図４のステップ１１６で求めた線形関係は、一般に、第１、第２及び第３の動作点を通って延びる。第３の動作点１２４から、「無冷却」事象に対応する第４の推定動作点１２８は、上述の中間ケーシングパッキング漏出９４の推定エンタルピーだけ第３の動作点１２４をオフセットすることにより予測することができる。中間ケーシングパッキング漏出は、中圧セクション２８への入口で蒸気を冷却しないので、第４の推定動作点１２８の「見掛けの」効率は、一般に、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の「真の」効率に近似することができる。
【００４４】
中圧蒸気タービン効率を推定するために図４及び５で説明する方法１０８は、開示された技法を用いて利用できる唯一の方法という訳ではない。例えば、図６は、蒸気タービン２２の高圧及び中圧セクション３０、２８間の中間ケーシングパッキング漏出９４の流量を求める方法１３０の一実施形態のフローチャートである。ある程度までは、図６に示す方法１３０は、図４に示す方法１０８の継続である。より具体的には、特定の実施形態において、図４の方法１０８を用いて設定した「真の」中圧蒸気タービン効率では、中間ケーシングパッキング漏出９４の流量は、中間ケーシングパッキング漏出９４の推定エンタルピー並びに測定した高圧及び中圧蒸気タービン効率を用いて試験実施の各々（例えば、試験１、試験２及び試験３）について解決することができる。
【００４５】
加えて、主蒸気流量に占めるほぼ一定の割合の中間ケーシングパッキング漏出９４流量の特徴は更に、「真の」中圧蒸気タービン効率を求める代替の方法として利用することができる。しかしながら、第２の段間過熱低減器５０での再熱温度調整の変動が、ＨＲＳＧ３２からの中圧蒸気流れ生成の変動を引き起こす可能性があるので、中間ケーシングパッキング漏出９４は、高温再熱蒸気流量の一定の割合を占めるものと仮定すべきではない。従って、中間ケーシングパッキング漏出９４流量と高温再熱蒸気流量との間の関係も同様に変化する可能性がある。
【００４６】
従って、図６に示す方法１３０は、幾つかの前提に基づく。第１に、中圧セクション２８は、比較的一定の体積流流量セクションであるので、中圧蒸気タービン効率は、３つの試験実施（例えば、試験１、試験２及び試験３）においてほぼ一定を維持する。第２に、中間ケーシングパッキング漏出９４流量は、主蒸気流量に占めるほぼ一定の割合を維持する。以下のステップは、中間ケーシングパッキング漏出流量９４を求める算出方法、並びに中圧蒸気タービン効率の代替の算出を記載している。上述のように、図４に示す方法１０８の特定のステップは、図６の方法１３０と共に用いることができる。例えば、図４に示すステップ１１０、１１２及び１１４は、特定の利点を証明することができる。
【００４７】
図６の方法１３０のステップ１３２では、中間ケーシングパッキング漏出９４の第１、第２及び第３のエントロピーを第１、第２及び第３の動作点（例えば、試験１、試験２及び試験３）について推定することができる。特定の実施形態において、中間ケーシングパッキング漏出９４の第１、第２及び第３のエントロピーは、試験データに基づくエンタルピー降下膨張ライン及び／又は蒸気タービン２２の製造業者の推定方法を用いて推定することができる。ステップ１３４において、第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出９４流量割合は、第１、第２及び第３の動作点の各々について中間ケーシングパッキング漏出９４の第１、第２及び第３のエントロピーに少なくとも部分的に基づいて算出することができる。第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出９４流量割合はまた、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の「仮定」効率に基づいて算出することができる。中間ケーシングパッキング漏出９４流量割合は、主蒸気の流量で除算した中間ケーシングパッキング漏出９４流量値に等しいとすることができる。特定の実施形態において、中圧セクション２８の「仮定」効率の初期値は、図４に示す方法１０８のステップ１１４で算出されるように、第３の動作点での第３の見掛けの効率として選択することができる。第３の見掛けの効率は、例えば、方法１３０のステップ１３２において推定されるように、中間ケーシングパッキング漏出９４の推定エンタルピーに基づいて調整することができる。より具体的には、第３の見掛けの効率は、第３の動作点に対応する中間ケーシングパッキング漏出９４の推定された第３のエンタルピーに基づいて調整することができる。
【００４８】
ステップ１３６において、第１、第２及び第３のエンタルピー差分値（例えば、図４に示す方法１０８のステップ１１２で算出されたような）と、第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出９４流量割合（例えば、図６に示す方法１３０のステップ１３４で算出されたような）との間の線形関係を第１、第２及び第３の動作点について求めることができる。ステップ１３８では、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の「仮定」効率を所定の増分量だけ低減することができる。例えば、特定の実施形態において、所定の増分量は約０．１％とすることができる。しかしながら、他の実施形態では、所定の増分量は、約０．０１％、０．０２％、０．０５％、０．１％、０．１５％、０．２％、又は許容可能な結果をもたらすことができる他の何れかの離散的な割合量とすることができる。ステップ１４０において、第１、第２及び第３の動作点間の第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出９４流量割合が実質的に一定であるかどうかに関しての判断を行うことができる。第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出９４流量割合が実質的に一定ではない場合、方法１３０のステップ１３４、１３６及び１３８は、第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出９４流量割合が実質的に一定になるまで繰り返すことができる。
【００４９】
例えば、図７は、図１に示すような、対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システム７２の一実施形態による、３つの「仮定」効率値に基づいた蒸気タービン２２における第１、第２及び第３の動作点のグラフである。例えば、第１、第２及び第３の動作点１２０、１２２、１２４（例えば、試験１、試験２及び試験３にそれぞれ相当する）は、「仮定」効率の３つの別個の値、例えば、第１の「仮定」効率１４２、第２の「仮定」効率１４４及び第３の「仮定」効率１４６がプロットされている。上述のように、第１の「仮定」効率１４２は、所定の増分量だけ第２の「仮定」効率１４４よりも大きいとすることができ、第２の「仮定」効率１４４はまた、所定の増分量だけ第３の「仮定」効率１４６よりも大きいとすることができる。図示のように、第２の「仮定」効率に関連する線形関係は、第１、第２及び第３の動作点１２０、１２２、１２４間の第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出９４流量割合が実質的に一定である（例えば、実質的に水平な勾配を有する）。従って、第２の「仮定」効率１４４は、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の「真の」効率にほぼ等しいとすることができ、第１、第２及び第３の中間ケーシングパッキング漏出９４流量割合の関連する値は、主蒸気流量に占め割合として実際の中間ケーシングパッキング漏出９４流量にほぼ等しいとすることができる。
【００５０】
開示される実施形態の技術的作用は、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の効率、並びに蒸気タービン２２の高圧セクション３０と中圧セクション２８との間の中間ケーシングパッキング漏出９４の流量を推定するシステム及び方法を提供することを含む。上述のように、特定の実施形態において、図４及び６に示す方法１０８及び１３０は、上記の図１に示す対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システム７２により実施することができる。対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システム７２は、特定の実施形態において、蒸気タービン２２の中圧セクション２８の効率、並びに蒸気タービン２２の高圧セクション３０及び中圧セクション２８間の中間ケーシングパッキング漏出９４の流量を推定するためのメモリ装置、及びコード化された命令を備える機械可読媒体を含むことができる。従って、上述の方法１０８、１３０は、対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システム７２を用いてコンピュータ実装することができる。
【００５１】
本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲の文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と実質的な差のない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【００５２】
１０  複合サイクル発電システム
１２  ガスタービン
１４  第１の負荷
１６  タービン
１８  燃焼器又は燃焼室
２０  圧縮機
２２  蒸気タービン
２４  第２の負荷
２６  低圧セクション
２８  中圧セクション
３０  高圧セクション
３２  ＨＲＳＧ
３４  加熱排出ガス
３６  凝縮器
３８  凝縮ポンプ
４０  低圧エコノマイザ
４２  低圧蒸発器
４４  中圧エコノマイザ
４６  高圧エコノマイザ
４８  段間過熱低減器
５０  段間過熱低減器
５２  低圧過熱器
５４  中圧蒸発器
５６  中圧過熱器
５８  １次再熱過熱器
６０  高圧蒸発器
６２  １次高圧過熱器
６４  最終高圧過熱器
６６  ２次再熱過熱器
６８  高圧制御バルブ
７０  中圧制御バルブ
７２  対向流ＨＰ−ＩＰ監視及び制御システム
７４  外側ケーシング
７６  上側ハーフセクション
７８  下側ハーフセクション
８０  中央セクション
８２  高圧蒸気入口
８４  中圧蒸気入口
８６  高圧タービン段
８８  高圧蒸気出口
９０  中圧タービン段
９２  中圧蒸気出口
９４  高圧蒸気入口に流入する高圧蒸気
９６  高圧パッキング位置
９８  中間ケーシングパッキング位置
１００  中圧パッキング位置
１０２  第１の試験状態
１０４  第２の試験状態
１０６  第３の試験状態
１２０  第１の動作点
１２２  第２の動作点
１２４  第３の動作点
１２６  線形関係
１２８  第４の推定動作点
１４２  第１の「仮定」効率
１４４  第２の「仮定」効率
１４６  第３の「仮定」効率
【図１】
0005538134.tif 000004
【図２Ａ】
0005538134.tif 000005
【図２Ｂ】
0005538134.tif 000006
【図３】
0005538134.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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