(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気と燃料とを混合して燃焼する燃焼器を備えるガスタービンを制御するためのガスタービン制御装置であって、
前記ガスタービンの特性と作動状態とに基づいて前記燃料の発熱量を算出する算出部と、
前記ガスタービンの始動・加速時において、前記算出部が前記ガスタービンの定常運転時に算出した前記燃料の前記発熱量と予め設定されたベース燃料発熱量とに基づいて、前記燃料の前記燃焼器への供給量を補正する補正部と、
を備えるガスタービン制御装置。
【請求項２】
前記燃料はパイロット燃料とプライマリ燃料とを含み、
前記補正部は、前記ガスタービンの始動・加速時において、前記算出部が前記ガスタービンの定常運転時に算出した前記燃料の前記発熱量と前記ベース燃料発熱量とに基づいて、前記パイロット燃料及び前記プライマリ燃料のそれぞれの前記燃焼器への供給量を補正する請求項１に記載のガスタービン制御装置。
【請求項３】
圧縮空気と燃料とを混合して燃焼する燃焼器を備えるガスタービンを制御するためのガスタービン制御装置であって、
前記ガスタービンの定常運転時における前記燃焼器への前記燃料の供給量の算出値を、前記ガスタービンの作動状態に基づいて算出する算出部と、
前記算出部が前記算出値を算出したときの前記燃焼器への前記燃料の供給量の実測値を取得する取得部と、
前記実測値と前記算出値との比に基づいて前記燃焼器への前記燃料の供給量を調整する調整部と、
を備えるガスタービン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気と燃料とを混合して燃焼する燃焼器を備えるガスタービンを制御するためのガスタービン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガスタービン制御装置として、例えば、特開平１１−３２４７１４号公報に記載されたガスタービンプラントが知られている。このガスタービンプラントは、発熱量が比較的低いガス化燃料を燃焼器に供給するガス化燃料供給部と、発熱量が比較的高い燃料を燃焼器に供給する高発熱量燃料供給部と、ガス化燃料供給部に設けられガス化燃料の発熱量を計測する発熱量計とを備えると共に、その発熱量計からの計測結果に基づいて高発熱量燃料供給部から燃焼器への燃料の供給量を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２４７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来のガスタービン制御装置においては、燃焼器に供給する燃料の発熱量を取得するために発熱量計を設ける必要があった。このため、従来のガスタービン制御装置においては、当該装置が高価なものとなってしまうという問題点がある。
【０００５】
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、発熱量計を用いることなく燃料の発熱量を取得可能なガスタービン制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明のガスタービン制御装置は、圧縮空気と燃料とを混合して燃焼する燃焼器を備えるガスタービンを制御するためのガスタービン制御装置であって、ガスタービンの特性と作動状態とに基づいて燃料の発熱量を算出する算出部を備えることを特徴とする。
【０００７】
このガスタービン制御装置は、ガスタービンの特性と作動状態とに基づいて、燃焼器に供給する燃料の発熱量を算出するので、発熱量計を用いることなく燃料の発熱量を取得することができる。
【０００８】
本発明のガスタービン制御装置は、ガスタービンの始動・加速時において、算出部がガスタービンの定常運転時に算出した燃料の発熱量と予め設定されたベース燃料発熱量とに基づいて、燃料の燃焼器への供給量を補正する補正部をさらに備える態様とすることができる。この場合、ガスタービンを正常に始動・加速するための適切な量の燃料を燃焼器に供給することが可能となる。
【０００９】
また、本発明のガスタービン制御装置は、燃料はパイロット燃料とプライマリ燃料とを含み、補正部は、ガスタービンの始動・加速時において、算出部がガスタービンの定常運転時に算出した燃料の発熱量とベース燃料発熱量とに基づいて、パイロット燃料及びプライマリ燃料のそれぞれの燃焼器への供給量を補正する態様とすることができる。この場合、パイロット火炎を安定に保持してガスタービンの始動が可能となる。
【００１０】
さらに、本発明のガスタービン制御装置は、圧縮空気と燃料とを混合して燃焼する燃焼器を備えるガスタービンを制御するためのガスタービン制御装置であって、ガスタービンの定常運転時における燃焼器への燃料の供給量の算出値を、ガスタービンの作動状態に基づいて算出する算出部と、算出部が算出値を算出したときの燃焼器への燃料の供給量の実測値を取得する取得部と、実測値と算出値との比に基づいて燃焼器への燃料の供給量を調整する調整部と、を備えることを特徴とする。このガスタービン制御装置によれば、例えば燃焼器に供給する燃料の種類が変化した場合においても、燃焼器への燃料の供給量を、簡単な制御で適切な量とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発熱量計を用いることなく燃料の発熱量を取得可能なガスタービン制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るガスタービン制御装置を備えるガスタービンシステムの第１実施形態の構成を示す図である。
【図２】発電機出力及び熱効率と回転速度との関係を示すグラフである。
【図３】回転速度と燃料の供給量との関係を示すグラフである。
【図４】従来のガスタービン制御装置における負荷運転制御のブロック図である。
【図５】第２実施形態に係るガスタービン制御装置における負荷運転制御のブロック図である。
【図６】第２実施形態に係るガスタービン制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係るガスタービン制御装置を備えるガスタービンシステムの第３実施形態の構成を示す図である。
【図８】回転速度と燃料の供給量との関係を示すグラフである。
【図９】ガスタービンの始動・加速運転時及び定常運転時におけるガスタービンシステムの各部の状態を示す図である。
【図１０】第３実施形態に係る燃料の制御のブロック図である。
【図１１】第３実施形態に係るガスタービン制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】第４実施形態に係るガスタービン制御装置の制御のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
[第１実施形態]
図１は、本発明に係るガスタービン制御装置を備えるガスタービンシステムの第１実施形態の構成を示す図である。図１に示されるように、ガスタービンシステム１は、ガスタービンＧＴと、ガスタービンＧＴを制御するためのＥＣＵ（Electronic  Control  Unit：ガスタービン制御装置）１０を備えている。
【００１５】
ガスタービンＧＴは、空気を吸入して圧縮するコンプレッサＣと、コンプレッサＣからの圧縮空気と燃料とを混合させて燃焼する燃焼器ＣＣと、燃焼器ＣＣからの燃焼ガスによって回転駆動されるタービンＴとを有している。
【００１６】
コンプレッサＣとタービンＴとは回転軸Ａ１によって連結されており、コンプレッサＣは、その回転軸Ａ１の回転によって回転駆動して空気を吸入し、吸入した空気を圧縮する。そして、コンプレッサＣは、圧縮した空気を燃焼器ＣＣに供給する。
【００１７】
タービンＴは、燃焼器ＣＣから供給される燃焼ガスによって回転駆動して回転軸Ａ１を回転させると共に、出力軸Ａ２を回転させて燃焼ガスを排気する。出力軸Ａ２には発電機Ｇが連結されており、その発電機Ｇは、出力軸Ａ２の回転を利用して発電を行う。
【００１８】
また、燃焼器ＣＣには、インジェクタＩＮＪを介してポンプＰが接続されている。したがって、燃焼器ＣＣには、ポンプＰ及びインジェクタＩＮＪを介して燃料が供給される。インジェクタＩＮＪは、ＥＣＵ１０からの信号に応じた流量の燃料を燃焼器ＣＣに供給する。
【００１９】
ＥＣＵ１０は、ガスタービンＧＴについての種々の制御を行うと共に、燃焼器ＣＣに供給される燃料の発熱量を算出する。ＥＣＵ１０には、ガスタービンＧＴの種々の作動状態を示す作動状態信号が入力される。作動状態としては、コンプレッサＣの前段において取得される大気温度Ｔ０、大気圧力Ｐ０及びコンプレッサＣへの空気流量Ｇａや、タービンＴにおいて取得されるタービン出口温度Ｔ６及び回転速度Ｎ１や、発電機Ｇにおいて取得される発電機出力Ｐａｃ等が例示される。
【００２０】
ＥＣＵ１０は、上述したようなガスタービンＧＴの作動状態やガスタービンＧＴの特性に基づいて、ガスタービンＧＴの定常運転時に燃料の発熱量を算出する算出部（不図示）を有している。以下では、算出部における発熱量の算出について説明する。その説明において、ベース燃料（例えば灯油）の発熱量ＬＨＶｂを１０３００ｋｃａｌ／ｋｇとする。
【００２１】
算出部は、ガスタービンＧＴの熱効率ηＴＨをｆ２（Ｎ１，Ｔ６，Ｔ０，Ｐ０）として与えると共に、発電機出力Ｐａｃをｆ３（Ｎ１，Ｔ６，Ｔ０，Ｐ０）として与える。なお、ｆ２及びｆ３は、それぞれ、回転速度Ｎ１、タービン出口温度Ｔ６、大気温度Ｔ０、及び大気圧力Ｐ０を変数とする関数である。
【００２２】
このようにして与えられる発電機出力Ｐａｃ及び熱効率ηＴＨを図２に示す。図２（ａ）は発電機出力Ｐａｃと回転速度Ｎ１との関係を示しており、図２（ｂ）は熱効率ηＴＨと回転数Ｎ１との関係を示している。なお、図２においては、簡略化のため大気温度Ｔ０と大気圧力Ｐ０とが省略されている。
【００２３】
図２によれば、ガスタービンＧＴが、回転速度Ｎ１＝定格、タービン出口温度Ｔ６＝６５０℃で運転している場合に、発電機出力Ｐａｃ＝１５ｋＷであれば（図中Ａ点）、ＬＨＶ＝１０３００ｋｃａｌ／ｋｇと同様の熱効率ηＴＨ＝０．３２（図中Ｃ点）となる。燃料の発熱量（ＬＨＶの推定値）ＬＨＶｄは、ＬＨＶｄ＝ｆ４（Ｐａｃ，Ｇｆ，ηＴＨ）＝Ｋ・Ｐａｃ／（Ｇｆ・ηＴＨ）から演算することができる。ここで、ｆ４は、発電機出力Ｐａｃ、インジェクタＩＮＪから燃焼器ＣＣへの燃料の供給量（燃料流量）Ｇｆ、及び熱効率ηＴＨを変数とする関数である。
【００２４】
Ｋは予め設定された定数であり、発電機出力Ｐａｃは測定値であるため、それらは算出部において既知である。また、供給量Ｇｆは、ＥＣＵ１０からの指示に応じた量であるので、算出部において既知である。さらに、熱効率ηＴＨは０．３２である。
【００２５】
すなわち、供給量Ｇｆが、図２のＡ点で運転した時の供給量と同じであれば、燃料の発熱量ＬＨＶｄは、１０３００ｋｃａｌ／ｋｇと算出される。仮に、供給量Ｇｆが、図２のＡ点で運転した時の供給量の１．５倍であれば、燃料の発熱量ＬＨＶｄは、６８６７ｋｃａｌ／ｋｇとなる。
【００２６】
なお、ここでの説明では、大気温度Ｔ０と大気圧力Ｐ０とを省略したが、簡略化のために、実際に、大気温度Ｔ０と大気圧力Ｐ０とを用いないで、ガスタービンＧＴの熱効率ηＴＨをｆ２（Ｎ１，Ｔ６）とし、発電機出力Ｐａｃをｆ３（Ｎ１，Ｔ６）として与えてもよい。
【００２７】
また、以上の説明では、ガスタービンＧＴの性能が図２の特性と同じものとしたが、仮に何らかの理由でガスタービンＧＴの性能が変化した場合には、以下のように燃料の発熱量ＬＨＶｄを算出することができる。
【００２８】
すなわち、図２において、回転数Ｎ１＝定格、タービン出口温度Ｔ６＝６００℃で運転している場合（図中Ｂ点）に、発電機出力Ｐａｃ＝１５ｋＷであったとすると、ガスタービンＧＴの性能が何らかの理由で向上していることを示す。その場合には、ガスタービンＧＴの性能が、タービン出口温度Ｔ６＝６００℃でタービン出口温度Ｔ６＝６５０℃の性能となっているので、温度差△Ｔ６＝５０℃分だけ高い熱効率となり、熱効率ηＴＨは、Ｃ点の熱効率＋（Ｃ点の熱効率−Ｄ点の熱効率）＝０．３２＋（０．３２−０．３）＝０．３４となる。
【００２９】
したがって、ＬＨＶが同じであれば、供給量Ｇｆが０．３２／０．３４＝０．９４１倍に減少しているので、燃料の発熱量ＬＨＶｄは、１０３００×（０．９４１／１）×（０．３４／０．３２）＝１０３００ｋｃａｌ／ｋｇとなる。
【００３０】
また、仮に供給量Ｇｆが同じであれば、ＬＨＶｄ＝ｆ４（Ｐａｃ，Ｇｆ，ηＴＨ）から、燃料の発熱量ＬＨＶｄは、１０３００×（０．３２／０．３４）＝９６９４ｋｃａｌ／ｋｇとなる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係るガスタービン制御装置（ＥＣＵ１０）においては、算出部が、ガスタービンＧＴの特性と作動状態とに基づいて、燃焼器ＣＣに供給する燃料の発熱量を算出するので、発熱量計を用いることなく燃料の発熱量を取得することができる。
【００３２】
なお、発熱量計を用いずに燃料の発熱量を算出する算出部の処理は、上記のものに限らない。例えば、ＥＣＵ１０の算出部は、以下のようにしても燃料の発熱量を算出することができる。
【００３３】
すなわち、その場合には、ＥＣＵ１０の算出部では、ガスタービンＧＴの作動状態として、コンプレッサＣで取得されるコンプレッサ出口温度Ｔ３、タービンＴにおいて取得されるタービン入口温度Ｔ４、空気流量Ｇａ、及び供給量Ｇｆを用いる。
【００３４】
燃焼器ＣＣ内での温度上昇△ＴをＴ４−Ｔ３とすると、温度上昇△Ｔ＝ｆ５（Ｇａ／Ｇｆ，Ｔ３，ＬＨＶｄ）であるから、燃料の発熱量ＬＨＶｄ＝ｆ６（Ｇａ／Ｇｆ，Ｔ３，Ｔ４−Ｔ３）となる。ここで、ｆ５は、空気流量Ｇａ、供給量Ｇｆ、出口温度Ｔ３、及び燃料の発熱量ＬＨＶｄを変数とする関数であり、ｆ６は、空気流量Ｇａ、供給量Ｇｆ、出口温度Ｔ３、及びタービン入口温度Ｔ４を変数とする関数である。
【００３５】
例えば、ベース燃料の発熱量ＬＨＶｂが１０３００ｋｃａｌ／ｋｇのときに、温度上昇△Ｔ＝４００℃であったとする。燃料の種類が変化して、同じ供給量Ｇｆ及びコンプレッサ出口温度Ｔ３のときに温度上昇△Ｔが３８０℃になったとすると、ｆ６（Ｇａ／Ｇｆ，Ｔ３，Ｔ４−Ｔ３）を用いて燃料の発熱量ＬＨＶｄを算出することができる。この場合、概算では、燃料の発熱量ＬＨＶｄ＝１０３００×（３８０／４００）＝９７８５ｋｃａｌ／ｋｇとなる。
【００３６】
［第２実施形態］
次に、本発明に係るガスタービン制御装置を備えるガスタービンシステムの第２実施形態について説明する。本実施形態に係るガスタービンシステムは、第１実施形態に係るガスタービンシステム１と同様の構成を有している。
【００３７】
ただし、本実施形態に係るガスタービン制御装置（ＥＣＵ）は、第１実施形態に係るガスタービン制御装置（ＥＣＵ１０）に対して、補正部（不図示）をさらに有する点で異なっている。この補正部は、インジェクタＩＮＪから燃焼器ＣＣへの燃料の供給量を補正する。以下では、この補正部における供給量の補正について説明する。
【００３８】
ベース燃料（例えば灯油：ＬＨＶ＝１０３００ｋｃａｌ／ｋｇ）を用いた場合に、図３において実線で示される燃料の供給量（燃料流量）Ｇｆｂ＝ｆ１（Ｎ１）で、適正にガスタービンＧＴの始動・加速ができるものとする。その場合、例えば、ベース燃料と異なる種類の燃料を利用すると、ＬＨＶが変化して、供給量がＧｆｂのままでは適正にガスタービンＧＴの始動・加速が行えなくなる可能性がある。
【００３９】
そこで、補正部は、ガスタービンＧＴの始動・加速時において、上述した方法により算出部がガスタービンＧＴの定常運転時に算出した燃料の発熱量ＬＨＶｄと、予め設定されたベース燃料の発熱量ＬＨＶｂ（ここでは１０３００ｋｃａｌ／ｋｇ）とに基づいて、供給量Ｇｆｂを（例えば図３の破線で示されるＧｆに）補正する。
【００４０】
図４は、従来の負荷運転制御のブロック図であり、図５は、本実施形態に係るＥＣＵの負荷運転制御のブロック図である。本実施系形態のＥＣＵは、ガスタービンＧＴの負荷運転時（定常運転時）には、図５に示されるように、算出部（図中ＬＨＶ推定演算ブロック）において、上述した方法で燃料の発熱量ＬＨＶｄの演算を行う。そして、割算器において１０３００／ＬＨＶｄの演算を行う。さらに割算器における演算結果を、掛算器において供給量Ｇｆに乗ずることにより供給量Ｇｆの補正が行われ、補正後の供給量（燃料流量）Ｇｆｓが得られる。
【００４１】
次に、本実施形態に係るＥＣＵの動作について、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係るＥＣＵの動作を示すフローチャートである。図６に示されるように、ＥＣＵは、まず、ガスタービンＧＴが始動・加速運転中であるか否かの判定を行う（ステップＳ１）。
【００４２】
その判定の結果、ガスタービンＧＴが始動・加速運転中である場合、ガスタービンＧＴの始動・加速用の供給量Ｇｆｂを演算する（ステップＳ２）。
【００４３】
続いて、ガスタービンＧＴの定常運転時に算出した燃料の発熱量ＬＨＶｄと予め設定されたベース燃料の発熱量ＬＨＶｂ（ここでは１０３００ｋｃａｌ／ｋｇ）とに基づいて、ステップＳ２で演算した供給量Ｇｆｂを補正する（ステップＳ３）。より具体的には、補正後の供給量ＧｆをＧｆ＝Ｇｆｂ×１０３００／ＬＨＶｄとして算出する。
【００４４】
続いて、インジェクタＩＮＪへ指示する供給量ＧｆｓをステップＳ３で算出したＧｆとし（ステップＳ４）、インジェクタＩＮＪに対してその供給量Ｇｆｓを示す信号を出力する（ステップＳ５）。その後、ＥＣＵの動作はステップＳ１に戻る。
【００４５】
一方、ステップＳ１の判定の結果、ガスタービンＧＴが始動・加速運転中でない場合、ガスタービンＧＴが定常運転中であるか否かの判定を行う（ステップＳ６）。
【００４６】
その判定の結果、ガスタービンＧＴが定常運転中である場合、上述した方法によって、燃料の発熱量ＬＨＶｄを算出すると共にその算出結果をメモリーする（ステップＳ７）。
【００４７】
続いて、インジェクタＩＮＪへ指示する供給量ＧｆｓをＧｆｓ＝Ｇｆ×１０３００／ＬＨＶｄとし（ステップＳ８）、ステップＳ５の動作に移行する。
【００４８】
なお、ステップＳ６の判定の結果、ガスタービンＧＴが定常運転中でない場合、ＥＣＵの動作は、ステップＳ８に移行する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係るガスタービン制御装置（ＥＣＵ）においては、補正部が、ガスタービンの始動・加速時において、ガスタービンの定常運転時に算出された燃料の発熱量ＬＨＶｄと予め設定されたベース燃料の発熱量ＬＨＶｂとに基づいて、燃料の燃焼器ＣＣへの供給量Ｇｆｂを補正するので、ガスタービンを適正に始動・加速することが可能となる。
【００５０】
［第３実施形態］
次に、本発明に係るガスタービン制御装置を備えるガスタービンシステムの第３実施形態について説明する。図７は、本発明に係るガスタービン制御装置を備えるガスタービンシステムの第３実施形態の構成を示す図である。
【００５１】
図７に示されるように、本実施形態に係るガスタービンシステム１Ａは、インジェクタＩＮＪに替えて、パイロット燃料のための第１のインジェクタＩＮＪ１とプライマリ燃料のための第２のインジェクタＩＮＪ２とを備える点、及び、ＥＣＵ１０に替えてＥＣＵ２０を備える点で第１実施形態に係るガスタービンシステム１と異なる。
【００５２】
ガスタービンシステム１Ａにおいては、燃焼器ＣＣには、ポンプＰから、第１のインジェクタＩＮＪ１を介してパイロット燃料が供給されると共に、第２のインジェクタＩＮＪ２を介してプライマリ燃料が供給される。つまり、本実施形態に係るガスタービンＧＴは、所謂、予混合燃焼ガスタービンとなっている。
【００５３】
なお、本実施形態に係るガスタービンシステム１Ａにおいては、回転速度Ｎ１及び発電機出力ＰａｃはインバータＩＮＶからＥＣＵ２０へ入力される。また、インバータＩＮＶへは、目標出力ＰａｃｓがＥＣＵ２０から入力される。
【００５４】
ＥＣＵ２０は、上述したＥＣＵ１０算出部に加えて、第１のインジェクタＩＮＪ１から燃焼器ＣＣへのパイロット燃料の供給量（以下、パイロット流量と称する）と、第２のインジェクタＩＮＪ２から燃焼器ＣＣへのプライマリ燃料の供給量（以下、プライマリ流量と称する）とのそれぞれを補正する補正部を有している。
【００５５】
ＥＣＵ２０の算出部は、ＥＣＵ１０の算出部と同様の方法によって、燃料の発熱量ＬＨＶｄを算出する。ただし、ＥＣＵ２０の算出部は、燃料の供給量Ｇｆを、パイロット流量Ｇｆｔｓとプライマリ流量Ｇｆｐｓとの合計として（すなわち、Ｇｆ＝Ｇｆｔｓ＋Ｇｆｐｓとして）燃料の発熱量ＬＨＶｄを算出する。
【００５６】
以下では、ＥＣＵ２０の補正部の供給量の補正について説明する。ベース燃料（例えば灯油：ＬＨＶ＝１０３００ｋｃａｌ／ｋｇ）を用いた場合において、パイロット流量Ｇｆｔｓとプライマリ流量Ｇｆｐｓとを、ぞれぞれ、図８に示されるＧｆｔｓｂとＧｆｐｓｂとすることで、ガスタービンＧＴを適正に始動・加速できるものとする。
【００５７】
なお、ＧｆｔｓｂとＧｆｐｓｂとは、回転速度Ｎ１やコンプレッサ出口温度Ｔ３の関数で与えられるが、ここでは、例えば図８に示されるように、回転速度Ｎ１の関数として与えられるものとする。
【００５８】
ベース燃料と異なる種類の燃料を利用すると、ＬＨＶが変化して、パイロット流量ＧｆｔｓがＧｆｔｓｂのままでは、失火したり、燃焼不安定になったりして、ガスタービンＧＴを適正に始動・加速できない場合がある。
【００５９】
そこで、ＥＣＵ２０の補正部は、ガスタービンＧＴの始動・加速時において、ガスタービンＧＴの定常運転時に算出部が算出した発熱量ＬＨＶｄと、予め設定されたベース燃料の発熱量（ここでは１０３００ｋｃａｌ／ｋｇ）とに基づいて、上述したパイロット流量Ｇｆｔｓｂとプライマリ流量Ｇｆｐｓｂとを補正する。
【００６０】
より具体的には、ＥＣＵ２０の補正部は、補正後のパイロット流量ＧｆｔｓをＧｆｔｓｂ×１０３００／ＬＨＶｄとして算出すると共に、補正後のプライマリ流量ＧｆｐｓをＧｆｐｓｂ×１０３００／ＬＨＶｄとして算出する。これにより、パイロット火炎を安定に保持してガスタービンＧＴの始動・加速が可能となる。
【００６１】
ガスタービンＧＴの始動・加速時及び定常運転時におけるガスタービンシステム１Ａの各部の状態を図９に示す。また、燃料の種類が変わった場合において、ＬＨＶｄを算出し、算出したＬＨＶｄを燃料の制御に用いる場合のブロック図を図１０に示す。
【００６２】
Ｇｆｔｓｂ＝ｆ２（Ｎ１）であり、回転速度Ｎ１と発熱量ＬＨＶｄとにより決定される。したがって、負荷変動に対応するように、プライマリ流量Ｇｆｐｓが作動することとなる。これにより、過渡時におけるガスタービンＧＴの運転が最適に行われる。
【００６３】
なお、ここではＧｆｔｓｂ＝ｆ２（Ｎ１）としたが、失火を防止するための他の方法として、Ｇｆｔｓｂを空気流量Ｇａの関数とすることもできる。すなわち、その場合には、Ｇｆｔｓｂ＝ｆ３（Ｇａ）とする。これにより、パイロット燃料の供給量は、保炎するための供給量となり、主にプライマリ燃料で負荷変動等の過渡に対応する。
【００６４】
次に、本実施形態に係るＥＣＵ２０の動作について、図１１を参照して説明する。図１１は、本実施形態に係るＥＣＵ２０の動作を示すフローチャートである。図１１に示されるように、ＥＣＵ２０は、まず、ガスタービンＧＴが始動・加速運転中であるか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。
【００６５】
その判定の結果、ガスタービンＧＴが始動・加速運転中である場合、ガスタービンＧＴの始動・加速用のパイロット流量Ｇｆｔｓｂ、プライマリ流量Ｇｆｐｓｂ、及び供給量Ｇｆｂを演算する（ステップＳ１２）。
【００６６】
続いて、算出部がガスタービンＧＴの定常運転時に算出した燃料の発熱量ＬＨＶｄとベース燃料の発熱量（ここでは１０３００ｋｃａｌ／ｋｇ）とに基づいて、ステップＳ１２で演算したパイロット流量Ｇｆｔｓｂ、プライマリ流量Ｇｆｐｓｂ、及び供給量Ｇｆｂを補正する（ステップＳ１３）。
【００６７】
より具体的には、このステップＳ１３においては、補正後のパイロット流量ＧｆｔｓをＧｆｔｓｂ×１０３００／ＬＨＶｄとして算出し、補正後のプライマリ流量ＧｆｐｓをＧｆｐｓｂ×１０３００／ＬＨＶｄとして算出すると共に、補正後の供給量ＧｆをＧｆｂ×１０３００／ＬＨＶｄとして算出する。
【００６８】
そして、算出した補正後のパイロット流量Ｇｆｔｓ及びプライマリ流量Ｇｆｐｓのそれぞれを示す信号を、第１のインジェクタＩＮＪ１及び第２のインジェクタＩＮＪ２のそれぞれに対して送信する（ステップＳ１４）。その後、ＥＣＵ２０の動作はステップＳ１１に戻る。
【００６９】
一方、ステップＳ１１の判定の結果、ガスタービンＧＴが始動・加速運転中でない場合、ガスタービンＧＴが定常運転中であるか否かの判定を行う（ステップＳ１５）。
【００７０】
その判定の結果、ガスタービンＧＴが定常運転中である場合、上述した方法によって、燃料の発熱量ＬＨＶｄを演算すると共に、その演算結果をメモリーする（ステップＳ１６）。
【００７１】
続いて、パイロット流量Ｇｆｔｓｂをｆ２（Ｎ１）で演算すると共に、パイロット流量ＧｆｔｓをＧｆｔｓｂ×１０３００／ＬＨＶｄで与える（ステップＳ１７）。
【００７２】
そして、ＰＩＤとＬＳＳにより供給量Ｇｆを演算し、供給量ＧｆｂをＧｆ×１０３００／ＬＨＶｄで与えると共に、プライマリ流量ＧｆｐｓをＧｆｂ−Ｇｆｔｓで与える（ステップＳ１８）。その後、ＥＣＵ２０の動作は、ステップＳ１４に移行する。
【００７３】
なお、ステップＳ１５の判定の結果、ガスタービンＧＴが定常運転中でない場合、ＥＣＵ２０の動作は、ステップＳ１７に移行する。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態に係るガスタービン制御装置（ＥＣＵ２０）においては、補正部が、ガスタービンＧＴの始動・加速時において、算出部がガスタービンＧＴの定常運転時に算出した燃料の発熱量ＬＨＶｄとベース燃料の発熱量ＬＨＶｂとに基づいて、パイロット流量Ｇｆｔｓｂ及びプライマリ流量Ｇｆｐｓｂを補正する態様とすることにより、パイロット火炎を安定に保持してガスタービンＧＴの始動・加速が可能となる。
【００７５】
［第４実施形態］
次に、本発明に係るガスタービン制御装置を備えるガスタービンシステムの第４実施形態について説明する。本実施形態に係るガスタービンシステムは、第１実施形態及び第２実施形態に係るガスタービンシステム１、或いは、第３実施形態に係るガスタービンシステム１Ａと同様の構成を有している。
【００７６】
ただし、本実施形態に係るガスタービン制御装置（ＥＣＵ）は、第１実施形態及び第２実施形態に係るガスタービン制御装置（ＥＣＵ１０、ＥＣＵ）或いは第３実施形態に係るガスタービン制御装置（ＥＣＵ２０）と異なる構成を有している。
【００７７】
以下では、本実施形態に係るＥＣＵにおける、第１実施形態及び第２実施形態に係るＥＣＵ１０及びＥＣＵ、並びに、第３実施形態に係るＥＣＵ２０と異なる点について説明する。
【００７８】
本実施形態に係るＥＣＵは、ガスタービンＧＴの定常運転時における燃焼器ＣＣへの燃料の供給量の算出値を、ガスタービンＧＴの作動状態に基づいて算出する算出部と、算出部が算出値を算出したときの燃焼器ＣＣへの燃料の供給量の実測値を取得する取得部と、実測値と算出値との比に基づいて燃焼器ＣＣへの燃料の供給量を調整する調整部とを有している。
【００７９】
算出部は、ガスタービンＧＴがベース燃料を利用して定常運転している時の燃料の供給量Ｇｆａを示す式であって、ガスタービンＧＴの作動状態に応じた特性式（例えば、Ｇｆａ＝ｆ７（Ｐａｃ，Ｎ１，Ｔ６））を予め設定しておき、ＥＣＵにメモリしておく。そして、ガスタービンＧＴが定常運転しているときに、その特性式を用いて供給量Ｇｆａを算出する。
【００８０】
取得部は、算出部が上述したように特性式から供給量Ｇｆａを算出したときにおいて、実際に燃焼器ＣＣに供給している燃料の供給量の実測値Ｇｆｓを取得する。
【００８１】
そして、調整部は、取得部が取得した供給量の実測値Ｇｆｓと算出部が算出した供給量の算出値Ｇｆａとの比Ｋｄ（＝Ｇｆｓ／Ｇｆａ）を算出してＥＣＵにメモリすると共に、その比Ｋｄを利用して、燃焼器ＣＣへの燃料の供給量を調整する。
【００８２】
より具体的には、この調整部は、ガスタービンＧＴの始動・加速時においては、図３のＧｆｂ＝ｆ１（Ｎ１）に上記の比Ｋｄを乗じた供給量Ｇｆ＝Ｋｄ×Ｇｆｂをインジェクタへ指示する供給量として出力する。また、この調整部は、ガスタービンＧＴの定常運転時においては、図１２に示されるように、供給量Ｇｆに比Ｋｄを乗じた供給量Ｇｆｓ＝Ｋｄ×Ｇｆをインジェクタへ指示する供給量として出力する。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態に係るガスタービン制御装置（ＥＣＵ）においては、例えば燃焼器ＣＣに供給する燃料の種類が変化した場合においても、燃焼器ＣＣへの燃料の供給量を、簡単な制御で適切な量とすることができる。つまり、このＥＣＵによれば、燃料が変わった場合においても、適正にガスタービンＧＴを運転することができる。
【００８４】
なお、上述した第１〜４実施形態に係るガスタービン制御装置は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等を含むコンピュータシステムを主体として構成される。また、それらのガスタービン制御装置の各部の処理は、そのコンピュータシステムにおいて所定のプログラムを実行することによって実現される。
【符号の説明】
【００８５】
１，１Ａ…ガスタービンシステム、１０，２０…ＥＣＵ（ガスタービン制御装置）、ＣＣ…燃焼器。
【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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