(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導かれる流体の流量を調整する流量制御手段を入口に備える圧縮機から抽気した流体を該圧縮機の入口へと導く流体供給管と、
該流体供給管の途中に設けられて、抽気した流体の流れを遮断する遮断手段と、
該遮断手段の下流側に設けられる流量調整弁と、を備え、
前記遮断手段は、第１開閉弁と、該第１開閉弁に並列接続されて、該第１開閉弁よりも小型の第２開閉弁と、を有する圧縮機の氷結防止手段の制御方法であって、
前記圧縮機に導かれる流体の流量を制御する流量制御手段を、所定開度よりも絞られることを制限して大気温度および相対湿度により求められる所定値に制御した後に、前記第２開閉弁が所定時間開状態に制御されて、前記第１開閉弁および前記流量調整弁が開状態に制御されて前記圧縮機の暖機運転を行い、該暖機運転の完了後に前記制限を解除し、前記流量調整弁を制御して前記圧縮機の入口温度を氷結防止可能な温度にすることを特徴とするガスタービンの圧縮機の氷結防止手段の制御方法。
【請求項２】
前記流量制御手段を所定値に制御した後に、前記ガスタービンが設定負荷運転以下の場合には、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁および前記流量調整弁の開度が制御されることを特徴とする請求項１に記載のガスタービンの圧縮機の氷結防止手段の制御方法。
【請求項３】
前記流量制御手段を所定値に制御した後に、前記ガスタービンが設定負荷運転以下の場合には、警告を表示することを特徴とする請求項１に記載のガスタービンの圧縮機の氷結防止手段の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンの圧縮機の氷結防止手段およびその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービンには、冬季に気温が低下した場合や、ガスタービンの圧縮機の入口に設けられている入口案内翼（ＩＧＶ）の開度を絞って圧縮機入口の流速を高めた場合には、圧縮機出口から抽気された高温の圧縮空気を圧縮機入口に導くことにより、圧縮機の入口温度を上げることによって圧縮機の氷結を防止することが行われている。
【０００３】
この氷結防止としては、圧縮機によって圧縮された高温の空気の一部を圧縮機出口から抽気して、圧縮機入口に設けられている吸気フィルタの上流側に噴射することによって、圧縮機入口の温度を上昇させるものである。圧縮機入口の温度および抽気した高温の圧縮空気の抽気流量は、圧縮機出口と圧縮機入口とを接続している配管上に設けられる温度調整弁を制御することによって調整される。
【０００４】
特許文献１には、氷結防止のために圧縮機入口に導かれる温度の高い空気として、圧縮機出口から抽気した圧縮空気と、ガスタービンパッケージを換気している換気空気とを用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７３４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、氷結防止の要求があってから圧縮機の入口温度が上昇するまでに時間がかかるため、圧縮機の入口温度が低いままで圧縮機が運転されて氷結を十分に防止することができず、残存している氷結が飛散することによって圧縮機の翼を損傷するという問題があった。
【０００７】
また、圧縮機の通常運転時には、圧縮機出口と圧縮機入口とを接続している配管上に設けられている遮断弁を閉状態にして、圧縮機出口からの圧縮空気の流れを遮断している。しかし、この遮断弁を氷結防止の要求があってから開状態にすると、遮断弁の上流側と下流側との圧力差によって急激な圧力低下が生じる。そのため、燃焼振動が生じて安定したガスタービンの運転ができなくなり圧縮機の氷結防止措置を十分に行うことができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、安定して氷結防止措置を行うことが可能なガスタービンの圧縮機の氷結防止手段およびその制御方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のガスタービンの圧縮機の氷結防止手段およびその制御方法は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係るガスタービンの圧縮機の氷結防止手段によれば、ガスタービンに設けられる圧縮機から抽気した流体を該圧縮機の入口へと導く流体供給管と、該流体供給管の途中に設けられて、抽気した流体の流れを遮断する遮断手段と、前記圧縮機の入口と前記遮断手段との間に設けられて、前記圧縮機へと導かれる流体の流量を調整する流量調整弁と、を備え、該遮断手段は、第１開閉弁と、該第１開閉弁に並列接続されて、該第１開閉弁よりも小型の第２開閉弁と、を有し、前記第１開閉弁および前記流量調整弁は、前記第２開閉弁が開状態となった後に開状態となることを特徴とする。
【００１０】
圧縮機から抽気された高温の流体を流体供給管によって圧縮機の入口に導くことにより、圧縮機の入口温度を上昇させることによって寒冷の際における圧縮機の氷結を防止する措置が行われてきた。圧縮機の通常運転時には、流体供給管に圧縮機から抽気された流体が導かれないように流体供給管の途中には、遮断弁が設けられている。遮断弁が閉状態の場合には、遮断弁を介して流体供給管の上流側と下流側との圧力差が大きい。そのため、遮断弁を開状態にした際には、急激な圧力低下を生じてしまい、流量調整弁を開状態にしても燃焼振動が生じて安定したガスタービンの圧縮機の氷結防止措置を行うことができないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明においては、圧縮機から抽気した流体の流体供給管内の流れを遮断する遮断手段には、第１開閉弁と、第１開閉弁よりも小型の第２開閉弁とを並列に設けることとし、第２開閉弁を開状態にした後に第１開閉弁および流量調整弁を開状態にすることとした。これにより、第２開閉弁により流体供給管内を均圧にした後に、第１開閉弁および流量調整弁によって圧縮機の入口温度を上昇させることができる。そのため、流体供給管内の圧力の不均一を起因とする燃焼振動を回避することができる。したがって、圧縮機の入口温度を十分に上昇させて氷結防止措置を短時間で実施することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係るガスタービンの圧縮機の氷結防止手段の制御方法によれば、導かれる流体の流量を調整する流量制御手段を入口に備える圧縮機から抽気した流体を該圧縮機の入口へと導く流体供給管と、該流体供給管上に設けられて、抽気した流体の流れを遮断する遮断手段と、該遮断手段の下流側に設けられる流量調整弁と、を備え、前記遮断手段は、第１開閉弁と、該第１開閉弁に並列接続されて、該第１開閉弁よりも小型の第２開閉弁と、を有する圧縮機の氷結防止手段の制御方法であって、前記流量制御手段を、所定開度よりも絞られることを制限して大気温度および相対湿度により求められる所定値に制御した後に、前記第２開閉弁が所定時間開状態に制御されて、前記第１開閉弁および前記流量調整弁が開状態に制御されて前記圧縮機の暖機運転を行い、該暖機運転の完了後に前記制限を解除し、前記流量調整弁を制御して前記圧縮機の入口温度を氷結防止可能な温度にすることを特徴とする。
【００１３】
圧縮機に導かれる流体の流量を調整する流量制御手段の開度を、所定開度よりも絞られることを制限して大気温度と相対湿度とから求められる所定値に制御してから第２開閉弁を所定時間開状態にして、その後第１開閉弁および流量調整弁を制御して、圧縮機の暖機運転を行い、該暖機運転の完了後に制限を解除し、流量調整弁を制御して圧縮機の入口温度を氷結防止可能な温度にすることとした。そのため、氷結防止措置が行なわれることなく流量制御手段が所定値外になることを防止して圧縮機の入口温度を十分に上昇させることができる。したがって、氷結防止措置を短時間で実施することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係るガスタービンの圧縮機の氷結防止手段の制御方法によれば、前記流量制御手段を所定値に制御した後に、前記ガスタービンが設定負荷運転以下の場合には、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁および前記流量調整弁の開度が制御されることを特徴とする。
【００１５】
流量制御手段が所定値に制御された後にガスタービンが設定負荷運転以下となった場合には、第１開閉弁、第２開閉弁および流量調整弁の開度を増すように制御することとした。そのため、ガスタービンが部分負荷運転になった場合であっても圧縮機の入口温度を十分に上昇させて、圧縮機の入口温度の上昇時間を短縮することができる。したがって、氷結防止措置を短時間で実施することができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るガスタービンの圧縮機の氷結防止手段の制御方法によれば、前記流量制御手段を所定値に制御した後に、前記ガスタービンが負荷降下した場合には、警告を発することを特徴とする。
【００１７】
流量制御手段を所定値に制御した後にガスタービンが負荷降下した場合には、警告を発することとした。これにより、氷結防止措置を実施する必要性についてガスタービンのオペレータ（運転員）に知らせることができる。
【発明の効果】
【００１８】
圧縮機から抽気した流体の流体供給管内の流れを遮断する遮断手段には、第１開閉弁と、第１開閉弁よりも小型の第２開閉弁とを並列接続することとし、第２開閉弁を開状態にした後に第１開閉弁および流量調整弁を開状態にすることとした。これにより、第２開閉弁により流体供給管内を均圧にした後に、第１開閉弁および流量調整弁によって圧縮機の入口温度を上昇させることができる。そのため、流体供給管内の圧力の不均一を起因とする燃焼振動を回避することができる。したがって、圧縮機の入口温度を十分に上昇させて氷結防止措置を短時間で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアンチアイシングシステムを有する空気圧縮機を備えているガスタービンの概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るアンチアイシングシステムの制御方法のフローチャートである。
【図３】図１に示すアンチアイシングシステムの制御方法を示す各バルブのタイムチャートである。
【図４】従来のアンチアイシングシステムの制御と図１に示すアンチアイシングシステムの制御とに係る制御時間の比較を示した図表である。
【図５】図１に係るアンチアイシングシステムを有する空気圧縮機を備えているガスタービンの運転負荷変化に対する入口案内翼の開度を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係るアンチアイシングシステムの制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１から図５を用いて説明する。
図１には、本実施形態に係るガスタービンコンバインドプラント（ガスタービンプラント）に設けられているガスタービン１と、ガスタービン１が有している空気圧縮機（圧縮機）４に設けられているアンチアイシングシステム（氷結防止手段）１１の概略構成図が示されている。
【００２１】
ガスタービン１は、吸気した空気を圧縮する空気圧縮機４と、空気圧縮機４が圧縮した空気（流体）と燃料供給系統から供給された燃料との混合気を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器（図示せず）と、燃焼器から生成された燃焼ガスによって駆動されるタービン２と、空気圧縮機４およびタービン２が接続されているタービン軸（図示せず）と、を備えている。
【００２２】
空気圧縮機４には、その入口に設けられている吸気フィルタ５を介して空気が導かれる。吸気フィルタ５を通過した空気は、吸気ダクト（図示せず）の内部を通過して空気圧縮機４へと導かれる。空気圧縮機４に導かれた空気は、空気圧縮機４が回転駆動することによって圧縮される。空気圧縮機４の入口には、空気圧縮機４に導かれる空気の流量を制御する入口案内翼（流量制御手段）が設けられている。
【００２３】
タービン２は、燃焼ガスが導かれることによって回転駆動される。タービン２には、空気圧縮機４との間を接続しているタービン軸が接続されている。タービン２が燃焼ガスによって回転駆動されることによりタービン軸が回転駆動される。タービン軸が回転駆動されることによって、空気圧縮機４が回転駆動されて空気を圧縮する。
【００２４】
燃焼器では、空気圧縮機４によって圧縮された空気（以下「圧縮空気」という。）が導かれて燃料が燃焼される。燃焼器は、燃料と圧縮空気との混合気を燃焼させることによって燃焼ガスを生成する。
【００２５】
タービン軸は、空気圧縮機４とタービン２との間を接続している。タービン軸には、燃焼器に導かれる圧縮空気の一部が冷却用圧縮空気として導かれる。タービン軸に導かれた冷却用圧縮空気は、タービン軸を冷却する。
【００２６】
アンチアイシングシステム１１は、冬季等に気温が低下する寒冷の場合や、空気圧縮機４に設けられている入口案内翼（Inlet Guide Vane : IGV）の開度を絞って空気圧縮機４の入口の流速が高まった場合に、空気圧縮機４の出口から抽気された高温の圧縮空気（流体）を空気圧縮機４の入口に導くことにより、空気圧縮機４の入口温度を上昇させて空気圧縮機４の入口の氷結を防止するものである。
【００２７】
アンチアイシングシステム１１は、圧縮空気供給管（流体供給管）１２と、圧縮空気供給管１２の途中に設けられている遮断手段１３と、空気圧縮機４の入口に設けられている吸気フィルタ５と遮断手段１３との間に設けられて空気圧縮機４へと導かれる圧縮空気の流量を調整する温度調整弁（流量調整弁）１４と、を備えている。また、アンチアイシングシステム１１には、温度調整弁１４、遮断手段１３および空気圧縮機４の入口案内翼（図示せず）を制御する制御コンピュータ（図示せず）が設けられている。
【００２８】
遮断手段１３は、圧縮空気供給管１２の途中に設けられて、空気圧縮機４の出口から抽気された圧縮空気の流れを遮断するものである。遮断手段１３は、空気供給弁（第１開閉弁）１３ａと、空気供給弁１３ａに並列接続されて、空気供給弁１３ａよりも小型の均圧弁（第２開閉弁）１３ｂと、を有している。
この場合、上記の均圧弁１３ｂが空気供給弁１３ａよりも小型であることは、単位時間当たりの最大吐出流量が空気供給弁１３ａよりも小さいことを意味している。
【００２９】
空気供給弁１３ａは、開閉弁であり、開状態にされることによって空気圧縮機４の出口から抽気された圧縮空気を空気供給弁１３ａの下流側の圧縮空気供給管１２へと導いて圧縮空気供給管１２を暖機し、その後、後述する温度調整弁１４と共に、空気圧縮機４の入口に設けられている吸気フィルタ５に高温の圧縮空気を導くものである。均圧弁１３ｂは、開閉弁であり、開状態にされることによって遮断手段１３の上流側と下流側との圧縮空気供給管１２内の圧力を均圧にするものである。
【００３０】
温度調整弁１４は、空気圧縮機４の入口に設けられている吸気フィルタ５と遮断手段１３との間に設けられて、吸気フィルタ５に噴射される圧縮空気の流量を調整するものである。温度調整弁１４は、例えば２つ設けられており、互いに並列接続になるように圧縮空気供給管１２の途中に設けられている。
【００３１】
圧縮空気供給管１２は、ガスタービン１に設けられている空気圧縮機４の出口から抽気した高温になった圧縮空気を、空気圧縮機４の入口に設けられている吸気フィルタ５へと導くものである。圧縮空気供給管１２は、遮断手段１３と温度調整弁１４との間にドレン弁１５を有している。ドレン弁１５は、開状態にすることによって、圧縮空気供給管１２内のドレンを圧縮空気供給管１２外へと排出するものである。
【００３２】
制御コンピュータは、上述した空気供給弁１３ａ、均圧弁１３ｂ、温度調整弁１４、ドレン弁１５および入口案内翼の開度を制御する。また、制御コンピュータは、入口案内翼の開度やガスタービン１の運転負荷に応じて、警告を表示する警告表示手段（図示せず）を有している。
【００３３】
次に、アンチアイシングシステム１１の制御の流れについて説明する。
図２には、本実施形態に係るアンチアイシングシステム１１のフローチャートが示されている。
空気圧縮機４に設けられているアンチアイシングシステム１１は、従来は、入口案内翼および後述する大気条件が成立してから圧縮空気供給管１２および空気圧縮機４の暖機運転を開始して、その後、温度調整弁１４を制御して空気圧縮機４の入口温度を調節することによって氷結防止の措置を行っていた。そのため、暖機運転（ウォーミング）に時間を要し、かつ、氷結防止に十分な圧縮空気流量を空気圧縮機４の入口に導くことができなかった。
【００３４】
そこで、本実施形態では、図２に示すように、大気条件である大気温度（Ｔａｍｂ［℃］）と相対湿度（ＲＨ［％］）とのデータを制御コンピュータに読み込み（ステップＳ１）、制御コンピュータは、制御コンピュータ内に格納されている氷結防止措置要求マップ（図示せず）に基づいて大気条件が氷結防止措置を開始する条件として成立しているか否かを判断する（ステップＳ２）。氷結防止措置要求マップにより、空気圧縮機４の機種毎に氷結防止措置を行う大気条件と空気圧縮機４の入口温度の温度上昇率とが決定されることとなる。
【００３５】
ステップＳ２において大気条件が氷結防止措置開始条件として成立していると判断されたＹＥＳの場合には、ステップＳ３へと進み、氷結防止措置開始条件が未成立であると判断されたＮＯの場合には、ステップＳ２を繰り返す。
【００３６】
次のステップＳ３では、入口案内翼の最大開度（所定値）を、例えば３４°に制限する制御（以下、「ＩＧＶ深絞り制限」という）が行われる。これにより、暖機運転開始前に、入口案内翼の開度が３４°よりさらに絞られることを防止することができる。
【００３７】
一方、ステップＳ３の後には、ステップＳ４へと進んで自動モードまたは手動モードを選択することができる。この場合の手動モードは、オペレータによる手動操作を行う運転モードのことである。
手動（オペレータ操作）モードが選択された場合には、暖機運転要求（警告）が制御コンピュータの画面（警告表示手段）に表示される（ステップＳ１０）。
【００３８】
手動モードの場合には、暖機運転要求が表示された後、暖機運転が未完了であってもＩＧＶ深絞り制限を回避して事前に暖機運転をオペレータにより開始する操作が可能であり、あるいは、制御コンピュータが暖機運転を開始するガスタービン１の運転負荷８０％以下の場合であっても、暖機運転をすることなく空気圧縮機４を運転することが可能とされている。
そこで、次のステップＳ１１においては、オペレータによる暖機運転を開始するか否かを判断する。
【００３９】
ステップＳ１１においてオペレータにより暖機運転が開始されたＹＥＳの場合には、ステップＳ１２に進んで手動ウォーミング動作が開始され、均圧弁１３ｂが開状態とされ圧縮空気供給管１２内が均圧される。圧縮空気供給管１２内が均圧された後、空気供給弁１３ａが開状態にされて温度調整弁１４を固定開度（例えば５０％）まで徐々に開弁して圧縮空気供給管１２の暖機が行われる。圧縮空気供給管１２の暖機が行われた後、温度調整弁１４を５０％開度に固定して空気圧縮機４の暖機運転が行われる。
【００４０】
ステップＳ１１においてオペレータによる暖機運転が選択され、ステップＳ１２で暖機運転が開始された場合には、暖機運転が完了するまでオペレータによってガスタービン１の運転負荷が一定に維持される。また、オペレータによる暖機運転が開始されなかった場合には、ステップＳ１１が繰り返される。
【００４１】
ステップＳ３においてＩＧＶ深絞り制限後、ステップＳ４で自動モードが選択された場合には、降下したガスタービン１の運転負荷が８０％以下であるか否かについて判断される（ステップＳ５）。ガスタービン１の運転負荷が８０％以下であるＹＥＳの場合には、ステップＳ６へと進み、運転負荷が８０％より大きいＮＯの場合には、運転負荷が８０％以下になるまでステップＳ５が繰り返される。
【００４２】
ガスタービン１の運転負荷が８０％以下になった場合には、暖機運転が行われる（ステップＳ６）。暖機運転では、制御コンピュータによって均圧弁１３ｂが開状態とされて圧縮空気供給管１２内が均圧された後、空気供給弁１３ａが開状態にされて、かつ、温度調整弁１４が固定開度、例えば５０％まで徐々に開弁される。これらにより、圧縮空気供給管１２が暖機された後、温度調整弁１４が５０％開度に固定されて例えば約１０分間、空気圧縮機４の暖機運転が行なわれる（図３参照）。
【００４３】
ステップＳ６において温度調整弁１４を５０％開度に固定して約１０分間の自動暖機運転を実施した場合、そして、ステップＳ１２においてオペレータによる手動暖機運転動作を実施した場合には、次にステップＳ７へと進み、暖機運転が完了したか否かを判断する。
この結果、暖機運転が完了したと判断されたＹＥＳの場合には、次のステップＳ８に進んでＩＧＶ深絞り制限解除を行う。しかし、暖機運転が未完了であるＮＯの場合には、次のステップＳ１３へと進む。
【００４４】
ステップＳ８では、ＩＧＶ深絞り制限が解除されて次のステップＳ９へと進む。
ステップＳ９では、温度調整弁１４を制御して空気圧縮機４の入口温度を氷結防止可能な温度にする氷結防止温度制御が開始される。
【００４５】
ステップＳ７において、暖機運転が完了していないと判断され、かつステップＳ１３に進んでガスタービン１の運転負荷の降下が行われた際、制御コンピュータが警告を発する（ステップＳ１４）。これによって、ガスタービン１の運転負荷が降下した場合において、暖機運転を完了することなく入口案内翼が深絞りされることを防止できる。
【００４６】
図１に示したアンチアイシングシステム１１による暖機運転に係る各バルブ１３ａ、１３ｂ、１４、１５および入口案内翼のタイミングチャートを図３に示す。
アンチアイシングシステム１１を開始（オン）した場合には、ＩＧＶ深絞り制限が行われる。ＩＧＶ深絞り制限が開始されると、圧縮空気供給管１２に設けられているドレン弁１５が約１０秒間開状態となる。これによって、圧縮空気供給管１２内のドレンが圧縮空気供給管１２外へと排出される。また、ガスタービン１の運転負荷が８０％以下に降下されて暖機運転が開始される。なお、空気供給弁１３ａ、均圧弁１３ｂおよび温度制御弁１４は、閉状態とされている。
【００４７】
ドレン弁１５が開状態になってから１０秒後にドレン弁１５が閉状態とされ、均圧弁１３ｂが約１００秒間開状態とされる。均圧弁１３ｂを開状態にすることによって、圧縮空気供給管１２の上流側と下流側とが均圧になる。そのため、空気供給弁１３ａを開状態にした際に生じる急激な圧力低下を防止して、ガスタービン１の燃焼振動を防止することが可能となる。
【００４８】
次に、空気供給弁１３ａを開状態にし、約５分かけて温度調整弁１４を固定開度である５０％の開度にまで開弁する。これによって、圧縮空気供給管１２の暖機が行われる。なお、均圧弁１３ｂは、開状態のままである。
【００４９】
温度調整弁１４を開弁してから５分後には、温度調整弁１４を固定開度である５０％の開度に維持したまま、約１０分間暖機運転が行われる。これによって、空気圧縮機４の暖機が行われる。なお、空気供給弁１３ａおよび均圧弁１３ｂは、開状態のままである。
【００５０】
温度調整弁１４を５０％開度に固定した後には、約１０分後に暖機運転が終了する。また、ＩＧＶ深絞り制限が解除される。これによって、入口案内翼の開度を３４°より深く閉じる（絞る）ことが可能となる。さらに、温度調整弁１４は、氷結防止可能な圧縮空気流量を導くことが可能な開度に制御する温度制御が行われる。これによって、空気圧縮機４の入口に設けられている吸気フィルタ５に噴射される高温の圧縮空気の流量を調整して、空気圧縮機４の入口温度が調整されることとなる。
【００５１】
図４には、従来と本実施形態の各バルブ１３ａ、１３ｂ、１４、１５の操作および入口案内翼のタイマー設定時間の比較を示している。図４の表中の見直し・短縮化は、本実施形態を示している。
【００５２】
ドレン弁１５は、従来および本実施形態共にタイマー時間の設定変更はない。
均圧については、図４の表中の（２）に示すように、従来は、遮断手段１３の下流側の圧縮空気供給管１２内の圧力とタービン２の車室（図示せず）との圧力差が所定圧力差以内になっていること、および、タイマー設定時間が１０分の両方（Ａｎｄ条件）を満足することによって均圧操作が完了していた。しかし、本実施形態では、このうちタイマー設定時間を１００秒に変更した。これによって、従来は、均圧弁１３ｂを開状態にすることによって圧縮空気供給管１２が均圧になっていても均圧操作に最低でも１０分必要であったが、本実施形態では、均圧操作にかかる時間を短縮することが可能となった。
【００５３】
温度調整弁１４を閉状態から固定開度に開弁操作することについては、図４の表中の（３）に示すように、従来は、温度調整弁１４を閉状態から固定開度である３０％に開弁するまで約３分かけていた。
しかし、本実施形態では、温度調整弁１４の固定開度を５０％として、温度調整弁１４の閉状態から５０％固定開度に開弁するまでを約５分間かけて行うように変更した。温度調整弁１４の固定開度は、空気圧縮機４の出口から抽気可能な圧縮空気の最大抽気量を空気圧縮機４の入口に導くことが可能な開度とした。
また、開度を増加させるとともに、従来よりも温度調整弁１４の開弁を時間をかけて行うことによって、圧縮空気供給管１２の暖機を十分に行うことが可能となった。
【００５４】
暖機については、従来は、吸気フィルタ５と空気圧縮機４の入口との間に設けられている温度計測手段（図示せず）によって計測される空気圧縮機４の入口の温度上昇率、または、図４の表中の（４）に示すように、温度調整弁１４を３０％固定開度にして約２０分から３０分の間維持するかのどちらかを満足した場合に完了するとしていた。しかし、本実施形態では、このうち温度調整弁１４の固定開度を５０％にし、かつ、固定開度の維持時間を約１０分間に変更した。このように、温度調整弁１４の固定開度を増加させることによって暖機運転時間を短縮することが可能となった。
【００５５】
アンチアイシングシステム１１をオン状態にしてから温度制御が開始されるまでの時間が従来は約３５分から４５分かかっていたが、各バルブ１３ａ、１３ｂ、１４、１５および入口案内翼のタイマー時間や開度を変更することによって、本実施形態では約１８分に短縮することが可能となった。
【００５６】
また、ＩＧＶ深絞り制限を行い均圧操作の成立条件や温度制御弁１４の固定開度を変更することによって、空気圧縮機４の入口温度を十分に上昇されることが可能となったので、空気圧縮機４の入口に生じる氷結を抑制することが可能となり、氷結による空気圧縮機４の翼（図示せず）が損傷することを防止することができる。
【００５７】
図５には、本実施形態に係るガスタービン１の運転負荷変化に対する入口案内翼（ＩＧＶ）の開度がグラフに示されている。
ガスタービン１の運転負荷を１００％から段階的に下げていく。運転負荷を下げる前に空気圧縮機４の大気条件が氷結防止措置を行う条件として成立したことを示す警告表示手段が表示されて、オペレータ操作（手動）モードを行うことが可能となる（図５中の（６））。
【００５８】
オペレータにより操作される手動モードが選択されず、かつ、暖機運転が完了する前に入口案内翼の開度が絞られ始めた場合には、制御コンピュータの画面には、暖機運転要求（警告）の表示が発せられてオペレータに注意が促される（図５中の（７））。
ガスタービン１の運転負荷が８０％以下になると、制御コンピュータによる暖機運転が開始される（図５中の（８））。入口案内翼の開度が３４°より深くなった場合には、制御コンピュータによる氷結防止温度制御が開始される（図５中の（９））。
【００５９】
以上述べたように、本実施形態に係るガスタービン１の空気圧縮機４のアンチアイシングシステム１１およびその制御方法によれば、以下の効果を奏する。
空気圧縮機（圧縮機）４から抽気した圧縮空気（流体）の圧縮空気供給管（流体供給管）１２内の流れを遮断する遮断手段１３には、空気供給弁（第１開閉弁）１３ａと、空気供給弁１３ａよりも小型の均圧弁（第２開閉弁）１３ｂとを並列接続に設けることとし、均圧弁１３ｂを開状態にした後に空気供給弁１３ａおよび温度調整弁（流量調整弁）１４を開状態にすることとした。これにより、均圧弁１３ｂにより圧縮空気供給管１２内を均圧にした後に、空気供給弁１３ａおよび温度調整弁１４によって空気圧縮機４の入口温度を上昇させることができる。そのため、圧縮空気供給管１２内の圧力の不均一を起因とするガスタービン１の燃焼振動を回避することができる。したがって、空気圧縮機４の入口温度を十分に上昇させて氷結防止措置を短時間で実施することができる。
【００６０】
空気圧縮機４に導かれる圧縮空気の流量を調整する入口案内翼（流量制御手段）の開度を大気温度と相対湿度とから求められる例えば３４°未満の開度（所定値）に制御してから均圧弁１３ｂを所定時間（例えば１００秒間）開状態にして、その後、空気供給弁１３ａおよび温度調整弁１４を制御することとした。そのため、氷結防止措置の暖機運転が十分に行なわれることなく入口案内翼の開度が絞られることを防止して空気圧縮機４の入口温度を十分に上昇させることができる。したがって、氷結防止措置を短時間で実施することができる。
【００６１】
入口案内翼が３４°未満の開度に制御された後にガスタービン１が設定負荷運転（例えば８０％）以下となった場合には、空気供給弁１３ａ、均圧弁１３ｂおよび温度調整弁１４の開度を制御することとした。そのため、ガスタービン１が部分負荷運転になった場合であっても空気圧縮機４の入口温度を十分に上昇させて、空気圧縮機４の入口温度の上昇時間を短縮することができる。したがって、氷結防止措置を短時間で実施することができる。
【００６２】
［第２実施形態］
本実施形態のガスタービンの空気圧縮機の氷結防止手段およびその制御方法は、入口案内翼の最大開度を３４°に制限するとともに、暖機運転要求の表示がされる点で、第１実施形態と相違しその他は同様である。したがって、同一の構成およびフローチャートについてはその説明を省略する。
【００６３】
以下、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。
図６には、本実施形態に係るアンチアイシングシステムのフローチャートが示されている。
大気条件である大気温度（Ｔａｍｂ［℃］）と相対湿度（ＲＨ［％］）とのデータを制御コンピュータに読み込み（ステップＳ３１）、大気条件が氷結防止措置を開始する条件として成立しているか否かを判断する（ステップＳ３２）。
【００６４】
ステップＳ３２において大気条件が氷結防止措置開始条件として成立していると判断されたＹＥＳの場合には、ステップＳ３３へと進み、氷結防止措置開始条件が未成立であると判断されたＮＯの場合には、ステップＳ３２を繰り返す。
【００６５】
ステップＳ３３では、入口案内翼の最大開度を例えば３４°に制限する制御（以下、「ＩＧＶ深絞り制限」という。）と、暖機運転要求（警告）が制御コンピュータの画面（警告表示手段）に表示される。暖機運転要求が表示されることによって、次のステップＳ３４では、自動モードまたは手動モードの選択が行われる。この結果、オペレータは、オペレータ操作（手動）モードを選択することが可能となる。これによって、氷結防止措置実施の必要性をガスタービンのオペレータに知らせることができる。したがって、空気圧縮機の入口温度が十分に上昇していない状態のままで空気圧縮機の運転が行われることを防止することができる。
【００６６】
本実施形態は、図６から明らかなように、ステップＳ３４において自動モードを選択した後の制御フローが上述した第１実施形態と同じである。
そして、ステップＳ３４において手動モードを選択した場合の制御フローについては、第１実施形態におけるステップＳ１０に相当するものがなく、直接ステップＳ４０に進んでオペレータによるウォーミング開始をするか否かの判断がなされ、以後については上述した第１実施形態と同じである。
【符号の説明】
【００６７】
１  ガスタービン
４  空気圧縮機（圧縮機）
１２  圧縮空気供給管（流体供給管）
１３  遮断手段
１３ａ  空気供給弁（第１開閉弁）
１３ｂ  均圧弁（第２開閉弁）
１４  温度調整弁（流量調整弁）
【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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