(57)【要約】  太陽熱の熱エネルギで得られた温水を噴霧することで出力を向上でき、安定運転が可能なガスタービン発電装置およびその運転方法を提供する。  本発明のガスタービン発電装置(Ｓ)は、空気を圧縮する圧縮器(２)と、圧縮器(２)からの圧縮空気と燃料を燃焼する燃焼器(４)と、燃焼器(４)の燃焼ガスにより駆動されるガスタービン(１)と、ガスタービン(１)と軸(１ｊ)を介して連結され、ガスタービン(１)の回転によって駆動される発電機(３)と、太陽熱を用いて加熱された熱媒体(ｗ２)との熱交換を行う熱交換器(７０５)と、熱媒体(ｗ２)を蓄える蓄熱タンク(７０３、７０４)と、熱交換器(７０５)で形成された被加熱側の循環路をバイパスする第１バイパスライン(ｂ３)と、第１バイパスライン(ｂ３)への流量を調節する第１調整弁(７１７)と、熱交換器(７０５)で加熱された温水(ｗ４)を圧縮器(２)の空気に噴霧ノズル(６)で噴霧するための吸気冷却室(５)とを備える。
2013069111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮する圧縮器と、
前記圧縮器からの圧縮空気と燃料を燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるガスタービンと、
前記ガスタービンと軸を介して連結され、前記ガスタービンの回転によって駆動される発電機と、
太陽熱を用いて加熱された熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、
前記熱媒体を蓄える蓄熱タンクと、
前記熱交換器で形成された被加熱側の循環路をバイパスする第１バイパスラインと、
前記第１バイパスラインへの流量を調節する第１調整弁と、
前記熱交換器で加熱された温水を前記圧縮器の空気に噴霧ノズルで噴霧するための吸気冷却室とを
備えることを特徴としたガスタービン発電装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載のガスタービン発電装置において、
前記ガスタービン発電装置での計測信号を保存する運転情報記憶部と、
前記計測信号が入力され、運転条件を判定する運転条件判定部と、
前記運転条件や外気の状態を保存する関連情報記憶部と、
前記運転条件をもとに前記ガスタービン発電装置を運転するための方法を決定する第１制御部と、
前記計測信号から得られる前記温水の条件および設けられる機器の状態、前記運転条件に応じて、前記ガスタービン発電装置を運転する第２制御部とを
を備えることを特徴とするガスタービン発電装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項に記載のガスタービン発電装置において、
前記ガスタービン発電装置での計測信号を保存する運転情報記憶部と、
前記計測信号が入力され、運転条件を判定する運転条件判定部と、
前記運転条件や外気の状態を保存する関連情報記憶部と、
前記運転条件をもとに前記ガスタービン発電装置を運転するための方法を決定する第１制御部と、
前記外気の状態より太陽熱集熱装置で加熱される熱媒体の温度を予測する温度予測部とを
備えることを特徴とするガスタービン発電装置。
【請求項４】
請求の範囲第３項に記載のガスタービン発電装置において、
前記外気の状態より熱媒体の温度を予測した結果と、前記計測信号から得られる前記温水の条件および設けられる機器の状態、前記運転条件に応じて、前記ガスタービン発電装置を運転する第３制御部を
備えることを特徴とするガスタービン発電装置。
【請求項５】
請求の範囲第１項から第４項のうちの何れか一項に記載のガスタービン発電装置において、
前記第１調整弁は、運転状態に応じて前記温水の流量を制御する
ことを特徴とするガスタービン発電装置。
【請求項６】
請求の範囲第３項または第４項に記載のガスタービン発電装置において、
前記蓄熱タンクに取り付けられ、前記外気の状態より熱媒体の温度を予測した結果と設けられる機器の状態、得られた前記温水の条件に基づき、前記熱媒体の流量を制御する第２調整弁を備える
ことを特徴とするガスタービン発電装置。
【請求項７】
請求の範囲第１項から第４項のうちの何れか一項に記載のガスタービン発電装置において、
前記ガスタービンを停止させる場合、前記第１バイパスラインを開く
ことを特徴とするガスタービン発電装置。
【請求項８】
請求の範囲第１項から請求４項のうちの何れか一項に記載のガスタービン発電装置において、
前記熱交換器の加熱側の循環路をバイパスする第２バイパスラインを備え、
前記ガスタービンを起動させる場合、
前記熱交換器の入口側に流れ込む前記熱媒体の温度が設定温度に達するまでは、前記熱媒体を、前記第２バイパスラインを経由させることで前記熱媒体の温度上昇を施し、前記熱媒体の温度が前記設定温度に到達後は当該第２パイパスラインを閉じて、前記熱媒体を、前記熱交換器を経由させる
ことを特徴とするガスタービン発電装置。
【請求項９】
請求の範囲第２項から第４項のうちの何れか一項に記載のガスタービン発電装置において、
前記運転条件を任意の時間幅で表示装置に表示するための第１表示部を
備えることを特徴とするガスタービン発電装置。
【請求項１０】
請求の範囲第３項に記載のガスタービン発電装置において、
前記温度予測部は、前記温水の温度を予測し、
前記温度予測部にて予測した温水温度の結果と実際に得られた温水温度の結果を任意の時間幅で表示装置に比較表示するための第２表示部を備える
ことを特徴とするガスタービン発電装置。
【請求項１１】
空気を圧縮する圧縮器と、
前記圧縮器からの圧縮空気と燃料を燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるガスタービンと、
前記ガスタービンと軸を介して連結され、前記ガスタービンの回転によって駆動される発電機と、
熱交換器と、
熱媒体を蓄える蓄熱タンクと、
前記熱交換器で形成された被加熱側の循環路をバイパスさせる第１バイパスラインと、
前記第１バイパスラインへの流量を調節する第１調整弁と、
前記空気に温水を噴霧する噴霧ノズルと、
前記圧縮器に前記空気を送る吸気冷却室とを備えるガスタービン発電装置の運転方法であって、
太陽熱を用いて加熱される熱媒体が所定の温度に至るまでは前記第１調整弁により熱交換器で形成された循環路を、前記第１バイパスラインを用いてバイパスさせ、
前記蓄熱タンクは、前記所定の温度に至った前記熱媒体を蓄え、
前記熱交換器による前記熱媒体との熱交換で前記温水を作製し、
前記吸気冷却室において、前記噴霧ノズルによって前記熱交換器で加熱された前記温水を前記空気に噴霧する
ことを特徴としたガスタービン発電装置の運転方法。
【請求項１２】
請求の範囲第１１項に記載のガスタービン発電装置の運転方法において、
前記ガスタービン発電装置は、運転情報記憶部と、運転条件判定部と、関連情報記憶部と、第１制御部と、第２制御部とを備え
前記運転情報記憶部は、前記ガスタービン発電装置での計測信号を保存し、
前記運転条件判定部は、前記計測信号が入力され運転条件を判定し、
前記関連情報記憶部は、前記運転条件や外気の状態を保存し、
前記第１制御部は、前記運転条件をもとに前記ガスタービン発電装置を運転するための方法を決定し、
前記第２制御部は、前記計測信号から得られる前記温水の条件および設けられる機器の状態、前記運転条件に応じて、前記ガスタービン発電装置を運転する
ことを特徴とするガスタービン発電装置の運転方法。
【請求項１３】
請求の範囲第１１項に記載のガスタービン発電装置の運転方法において、
前記ガスタービン発電装置は、運転情報記憶部と、運転条件判定部と、関連情報記憶部と、第１制御部と、温度予測部とを備え、
前記運転情報記憶部は、前記ガスタービン発電装置からの計測信号を保存し、
前記運転条件判定部は、前記計測信号が入力され運転条件を判定し、
前記関連情報記憶部は、前記運転条件や外気の状態を保存し、
前記第１制御部は、前記運転条件をもとに前記ガスタービン発電装置を運転するための方法を決定し、
前記温度予測部は、前記外気の状態より太陽熱集熱装置で加熱される熱媒体の温度を予測する
ことを特徴とするガスタービン発電装置の運転方法。
【請求項１４】
請求の範囲第１３項に記載のガスタービン発電装置の運転方法において、
前記ガスタービン発電装置は、第３制御部を備え、
前記第３制御部は、前記外気の状態より熱媒体の温度を予測した結果と、前記計測信号から得られる前記温水の条件および設けられる機器の状態、前記運転条件に応じて、前記ガスタービン発電装置を運転する
ことを特徴とするガスタービン発電装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンによる発電装置において高湿分空気を利用するガスタービン発電装置およびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、火力発電プラントには、石炭や重油などをボイラで燃焼し、その燃焼熱を用いて蒸気を発生させ、蒸気タービンを駆動させて、回転エネルギから電気エネルギを発生させて発電する装置がある。また、大気を圧縮器で圧縮し燃焼器によって圧縮空気を燃焼させ、その燃焼空気により、ガスタービンを駆動させて発電するガスタービン発電装置や、或いは、ガスタービンで燃焼した排ガスを再利用し、排熱回収ボイラにて蒸気を発生させ、その蒸気を用いて蒸気タービンを駆動させる高効率のコンバインドサイクル発電装置がある。【０００３】
ガスタービンを備える発電装置では、入口側吸気温度が高くなると燃焼空気の分子の運動エネルギが大きくなりその密度が低下し、質量流量が少なくなる。そのため、ガスタービンに付与されるエネルギが低下し、ガスタービンの出力が低下することが知られている。
従って、外気温度が高くなる夏季での運用や、元来、外気温度の高い地域での運用では、定格出力を下回る場合もある。その為、ガスタービンの上流の圧縮器入口で水を噴霧することで当該霧の蒸発潜熱により温度を低下させ質量流量の低下を防ぎ、外気温度の高い場合でも、定格出力を維持するための装置や方法が考案されている。【０００４】
近年、二酸化炭素低減の観点から自然エネルギを利用した発電が注目されている。特に、太陽光発電あるいは太陽熱を利用した発電が急速に広まっている。
また、特許文献１、２には、ガスタービンの燃焼排ガスの熱エネルギを回収し得られた蒸気をガスタービン燃料用の空気に混入し燃焼器で得られた高湿分の燃焼排ガスでタービンを駆動することで、出力(電力)および発電効率の向上を実現するガスタービンサイクルが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−７９２２５号公報
【特許文献２】特開昭５８−１０１２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、太陽光発電は、大容量の発電を得るためには、エネルギの供給源の設置スペース当りのエネルギ密度が低いために所要の電力を確保するには、広大な設置スペースが必要となる。
太陽熱を利用した発電は、単独での発電よりは、既設の発電プラントへの熱供給の利用という用途であり、高温高圧の蒸気を得るには大きなエネルギを必要とするため、エネルギ密度の関係から太陽光発電と同様に広大な設置スペースが必要となる。【０００７】
一方、前記したように、所望の出力(電力)或いは発電効率を得るためには、ガスタービンの上流の燃焼器に供給される圧縮空気に大量の水を注入する必要がある。これによって、圧縮空気に水分が含まれ酸素の濃度が低下したり、大量の水により温度が発火点を下回る場合が生じ、燃焼の不安定が発生する。【０００８】
特に、ガスタービンを用いた発電装置では、燃焼排ガスに含まれるＮＯｘ(nitrogen oxide：窒素酸化物)を低減させるべく安定燃焼範囲の狭い空気と燃料の予混合燃焼を行うため、燃焼の不安定の影響は大きい。
特許文献１、２に記載されている方法は、何れも大量の水を利用するため、燃焼の不安定の問題に対応するのは困難である。【０００９】
本発明は上記実状に鑑み、太陽熱の熱エネルギで得られた温水を噴霧することで出力を向上でき、安定運転が可能なガスタービン発電装置およびその運転方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求の範囲第１項に関わるガスタービン発電装置は、空気を圧縮する圧縮器と、前記圧縮器からの圧縮空気と燃料を燃焼する燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるガスタービンと、前記ガスタービンと軸を介して連結され、前記ガスタービンの回転によって駆動される発電機と、太陽熱を用いて加熱された熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、前記熱媒体を蓄える蓄熱タンクと、前記熱交換器で形成された被加熱側の循環路をバイパスする第１バイパスラインと、前記第１バイパスラインへの流量を調節する第１調整弁と、前記熱交換器で加熱された温水を前記圧縮器の空気に噴霧ノズルで噴霧するための吸気冷却室とを備えることを特徴としたガスタービン発電装置である。【００１１】
本発明の請求の範囲第１１項に関わるガスタービン発電装置は、空気を圧縮する圧縮器と、前記圧縮器からの圧縮空気と燃料を燃焼する燃焼器と、前記燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるガスタービンと、前記ガスタービンと軸を介して連結され、前記ガスタービンの回転によって駆動される発電機と、熱交換器と、熱媒体を蓄える蓄熱タンクと、前記熱交換器で形成された被加熱側の循環路をバイパスさせる第１バイパスラインと、前記第１バイパスラインへの流量を調節する第１調整弁と、前記空気に温水を噴霧する噴霧ノズルと、前記圧縮器に前記空気を送る吸気冷却室とを備えるガスタービン発電装置の運転方法であって、太陽熱を用いて加熱される熱媒体が所定の温度に至るまでは前記第１調整弁により熱交換器で形成された循環路を、前記第１バイパスラインを用いてバイパスさせ、前記蓄熱タンクは、前記所定の温度に至った前記熱媒体を蓄え、前記熱交換器による前記熱媒体との熱交換で前記温水を作製し、前記吸気冷却室において、前記噴霧ノズルによって前記熱交換器で加熱された前記温水を前記空気に噴霧する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、太陽熱の熱エネルギで得られた温水を噴霧することで出力を向上でき、安定運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施形態のガスタービン発電装置の主要装置を示す図である。
【図２】施形態の主要機器を含めたガスタービン発電装置と運転方法を示す図である。
【図３Ａ】実施形態の実測値データテーブルを示す図である。
【図３Ｂ】実施形態の予測値データテーブルを示す図である。
【図４】実施形態の運転情報データベースに保存されている情報(データ)を示す図である。
【図５】実施形態の関連情報データベースに格納されている予測値データテーブルに格納されているデータを用いて、太陽熱集熱装置から吐出される流体の温度を推定するモデルを示す図である。
【図６】実施形態の運転条件判定部での処理動作を示すフローチャートである。
【図７】実施形態の画像表示装置に表示される初期画面のデータ処理装置ＧＵＩ画面を示す図である。
【図８】実施形態の運転状態表示の画面である運転状態表示画面を示す図である。
【図９】実施形態の時間経過に伴う計測値や各諸元などのトレンドを画像表示装置に表示させるためのトレンド表示設定画面を示す図である。
【図１０】実施形態のトレンドグラフが表示されるトレンド表示画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る実施形態のガスタービン発電装置の主要装置を示す図である。
実施形態のガスタービン発電装置Ｓは、太陽熱で加熱された温水ｗ４を圧縮器２に送る空気に噴霧することで発電出力を向上させる機能および運転方法を備える装置である。
ガスタービン発電装置Ｓは、太陽熱で温水ｗ４を作る温水生成装置７００と、当該温水ｗ４を噴霧した圧縮空気と燃料を燃焼させた燃焼排ガスでガスタービン１を駆動して発電するガスタービン発電設備１００とを具備している。
【００１５】
ガスタービン発電設備１００は、温水ｗ４が噴霧された空気(吸気)を圧縮しその圧縮空気を出力する圧縮器２、圧縮器２から供給される圧縮空気で燃料を燃焼する燃焼器４、燃焼器４からの燃焼排ガスで駆動されるガスタービン１、および、ガスタービン１にガスタービン軸１ｊを介して連結される発電機３を備えている。
さらに、ガスタービン発電装置Ｓは、太陽熱で水を温水ｗ４に加熱する温水生成装置７００と、吸入された圧縮器２に送る空気(吸気)を冷却する吸気冷却室５と、吸気冷却室５内の吸気に温水生成装置７００で加熱された温水ｗ４を噴霧する噴霧ノズル６とを備えている。
【００１６】
次に、本ガスタービン発電装置Ｓにおいて出力を向上させる作用について説明する。
太陽熱で加熱された温水ｗ４を吸気冷却室５内にある噴霧ノズル６より吸入された空気(吸気)内に噴霧することで、霧の一部が蒸発してその際の蒸発潜熱で空気(吸気)を冷却する。冷却された空気(吸気)は圧縮器２に入る。
【００１７】
空気(吸気)は、冷却されると気体分子(Ｎ２、Ｏ２)の運動エネルギが低下しその密度が大きくなるため、圧縮器２に入る空気の質量流量が増加する。この効果によって、燃焼器４から送られてタービン翼に当る燃焼排ガスの質量流量が増加することでガスタービン１に付与されるエネルギが増加する。これにより、ガスタービン１の出力が増加することとなる。
【００１８】
従来の技術に比較し、温水を利用することの利点は、温水を噴霧することで温水の霧が高温高圧から大気圧に下がるので沸点が急に低温となり、減圧沸騰が生じる。そのため、噴霧の微水滴が一気に蒸発し、蒸発により噴霧される微水滴が一層微粒子化する。
従って、噴霧ノズル６からより多くの噴霧水を噴霧することが出来るため、蒸発現象が促進され蒸発潜熱によってさらに低温にされ、もって吸気の密度が高くなる。
【００１９】
そのため、質量流量をより一層増加することが可能となり、温水を噴霧することで更なる出力向上を図ることが可能となる。
また、噴霧される微水滴が一層微粒子化するので、燃焼排ガスがガスタービン１のタービン翼に衝突することに起因するドレインの発生および錆を可及的に抑制できる。
【００２０】
＜温水生成装置７００＞
太陽熱を吸熱する温水生成装置７００は、太陽からの熱を不図示の集熱管内を流れる第１の作動流体ｗ１に吸収して第１の作動流体ｗ１の温度を上昇させる太陽熱集熱装置７０１を具えている。
温水生成装置７００には、太陽熱で温度が上昇した第１の作動流体ｗ１と第２の作動流体ｗ２の熱媒油(以下、第２の作動流体ｗ２を熱媒油ｗ２として説明を行う)とで熱交換を行う第１の熱交換器７０２、高温となった熱媒油ｗ２を貯留する第１・第２の蓄熱タンク７０３、７０４、水ｗ３が貯留される給水タンク７０６、および、熱媒油ｗ２と給水タンク７０６からの水ｗ３とで熱交換を行って噴霧のための温水ｗ４を得る第２の熱交換器７０５が設けられている。
【００２１】
さらに、温水生成装置７００には、温水生成装置７００の流路を開閉調整する調整弁７１１〜７１８、作動流体(ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４)を送るポンプ７２１〜７２５が設けられている。調整弁７１１〜７１８、ポンプ７２１〜７２５は、後記の制御装置２００(図２参照)からの制御信号１３０を受信して動作する。
【００２２】
温水生成装置７００の動作について説明する。
ポンプ７２１で送り出される作業流体ｗ１は、太陽熱集熱装置７０１で不図示の集熱管内を流れ太陽熱で加熱される。ここでは、作動流体ｗ１として熱媒油を用いている。
第１の作動流体ｗ１、第２の作動流体ｗ２は、油(熱媒油)が使用される場合を例示しているが、第１・第２の作動流体ｗ１、ｗ２は、熱媒油に代替して水を使用してもよい。しかし、第１・第２の作動流体ｗ１、ｗ２は、高温にしても圧力の上昇が水より緩慢な油の方が望ましい。なお、第１・第２の作動流体ｗ１、ｗ２は熱媒油以外の熱媒体を使用してもよいが、それぞれ高温にしても圧力の上昇が緩やかで、低温でも粘性が低い熱媒体を選択することに留意する。
【００２３】
次に、ポンプ７２２、７２３で循環される熱媒油ｗ２は第１の熱交換器７０２で、太陽熱で加熱された作業流体ｗ１と熱交換することにより温度が上昇する。熱媒油ｗ２は熱交換器７０２で加熱される際、常時、第１の蓄熱タンク７０３を通過する。これにより、所定温度の熱媒油ｗ２が常時、蓄熱タンク７０３の容積以内の量をもって第２の熱交換器７０５で給水タンク７０６から送られる水ｗ３を加熱することができる。
【００２４】
ポンプ７２４により、給水タンク７０６から第２の熱交換器７０５に送水される給水(水ｗ３)は、第２の熱交換器７０５での熱媒油ｗ２との熱交換により加熱され所定温度の温水ｗ４にまで加熱される。そして、所定温度の温水ｗ４が昇圧ポンプ７２５で加圧されて噴霧ノズル６より吸気冷却室５の内部に噴霧される。
調整弁７１１、７１４、７１７は、起動時や緊急時、運転中の作動流体(ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４)の状態を制御する時に操作される。
【００２５】
例えば、調整弁７１１は、太陽熱集熱装置７０１で加熱される作業流体ｗ１の温度が、第１の熱交換器７０２で用いる所定の温度に至らない場合や第１の熱交換器７０２での熱交換を行わない場合には、太陽熱集熱装置７０１からの流路を第１の熱交換器７０２側ではなくバイパスラインｂ１側とする。一方、太陽熱集熱装置７０１で加熱される作業流体ｗ１の温度が、第１の熱交換器７０２で用いる所定の温度に至り、かつ、第１の熱交換器７０２での熱交換を行う場合には、太陽熱集熱装置７０１からの流路をバイパスラインｂ１側ではなく第１の熱交換器７０２側とする。
【００２６】
調整弁７１４は、熱媒油ｗ２の温度が、第２の熱交換器７０５に用いる温度に達してない場合や、第２の熱交換器７０５を使用しない場合には、第２の熱交換器７０５側ではなく、バイパスラインｂ２側とする。一方、熱媒油ｗ２の温度が、第２の熱交換器７０５に用いる温度に達しており、かつ、第２の熱交換器７０５を使用する場合には、バイパスラインｂ２側ではなく第２の熱交換器７０５側とする。
【００２７】
調整弁７１７は、第２の熱交換器７０５側で加熱された水ｗ３が所定温度に至らない場合や噴霧ノズル６から温水ｗ４の噴霧を行わない場合、噴霧ノズル６側ではなく給水タンク７０６側に流路を開く。一方、調整弁７１７は、第２の熱交換器７０５側で加熱された水ｗ３が所定温度の温水ｗ４となり、かつ噴霧ノズル６から温水ｗ４の噴霧を行う場合には、給水タンク７０６側ではなく噴霧ノズル６側に流路を開く。
調整弁７１２、７１３、７１５、７１６は、太陽熱集熱装置７００で得た熱量を蓄積あるいは放出する際に操作される。
【００２８】
例えば、太陽熱集熱装置７００で得た熱量を蓄積する場合には、調整弁７１２、７１３、７１５、７１６の流路を開き、第１・第２の蓄熱タンク７０３、７０４に第１の熱交換器７０２で加熱された高温の熱媒油ｗ２を貯留する。一方、太陽熱集熱装置７００で得た熱量を放出する場合には、第１・第２の蓄熱タンク７０３、７０４に貯留される高温の熱媒油ｗ２を、調整弁７１２、７１３、７１５、７１６の流路を開き、第２の熱交換器７０５に放出し、水ｗ３を加熱する。
【００２９】
これら、調整弁７１１〜７１８やポンプ７２１〜７２５の運用方法については、後に詳述する。
本実施形態では、熱交換器(７０２、７０５)を２つ、蓄熱タンク(７０３、７０４)を２つ備えた装置例を示したが、これに限定するものではない。すなわち、熱交換器の数と蓄熱タンクの数は任意に選択可能であり、また、その配置は任意に選択できる。
例えば、熱交換器７０５が一つ、または、蓄熱タンク７０３が一つでもよい。或いは、第１の蓄熱タンク７０３と第２の蓄熱タンク７０４を直列に接続した形態を採用してもよい。
【００３０】
＜ガスタービン発電装置Ｓの運転方法＞
次に、主要機器を含めたガスタービン発電装置Ｓの運転方法について説明する。
図２は実施形態の主要機器を含めたガスタービン発電装置とその運転方法を示す図である。
ガスタービン発電装置Ｓの温水生成装置７００とガスタービン発電設備１００とは、制御装置２００により運転(制御)が行われる。
【００３１】
温水生成装置７００およびガスタービン発電設備１００への運転の指令や、温水生成装置７００およびガスタービン発電設備１００の運転状態の表示は、支援ツール９１０を用いて行われる。
ガスタービン発電設備１００は、制御装置２００からの制御信号１５０を受信して所望の状態に制御される。ガスタービン発電設備１００の各部の状態量は計測信号１４０として制御装置２００に取り込まれる(送信される)。
【００３２】
制御装置２００は、ガスタービン発電設備１００からの計測信号１４０をもとに、発電要求に対し適切な運転状態となるよう各種操作端を操作することで制御する。本制御方法は、公知の技術によるものなので、ここでは、ガスタービン発電設備１００の温水生成装置７００との関係を説明する。
【００３３】
温水生成装置７００からの計測信号１２０をもとに、ガスタービン発電設備１００が適切な運転状態となるよう調整弁７１１〜７１８を調節し、太陽熱集熱装置７０１の太陽熱で作業流体ｗ１、熱媒油ｗ２を介して温められた所定温度の温水ｗ４を、吸気冷却室５に適切な量を供給するよう制御信号１３０を出力する。所定温度とは、例えば１５０℃程度であるが、１５０℃程度に限定されない。
【００３４】
関連情報データベース３００は、ガスタービン発電設備１００、温水生成装置７００の運転条件を判定する際に用いるための情報を格納する。
運転情報データベース６００は、ガスタービン発電設備１００と温水生成装置７００から得られた計測信号１４０、１２０をそれぞれ格納する。
【００３５】
運転条件判定部４００では、計測信号１２０、１４０から得られる情報、および、ガスタービン発電設備１００、温水生成装置７００の運転条件を判定するために必要なデータを基に温水生成装置７００、ガスタービン発電設備１００の運転状態を判定(演算)する。ここで、運転条件を判定するために必要なデータとは、例えば、外気温度、太陽熱を利用している場合には日照データの情報などが挙げられる。これらデータの詳細については、後記する。
【００３６】
制御部５００では、運転条件判定部４００の判定結果を受けて(判定結果の情報が入力され)、判定結果に応じた適切な制御信号１３０を温水生成装置７００に出力する。
この制御信号１３０に基づいて温水生成装置７００内の調整弁７１１〜７１８やポンプ７２１〜７２５が制御される。制御装置２００内で生成した信号(１３０、１５０)や情報は、必要に応じて、支援ツール９１０にも出力される。運転条件判定部４００による判定結果および制御信号１３０、１５０を求めるアルゴリズムについては、後に詳述する。
【００３７】
ガスタービン発電設備１００に関わるユーザは、支援ツール９１０を用いることにより、ガスタービン発電設備１００、温水生成装置７００に関する様々な情報を画像表示装置９５０で目視することが可能である。
支援ツール９１０は、外部入出力インターフェイス９２０、データ送受信処理部９３０、および、外部出力インターフェイス９４０で構成される。
【００３８】
支援ツール９１０は、キーボード９０１やマウス９０２、タッチパネルなどで構成される入力装置９００、および、出力装置である画像表示装置９５０に接続されている。
また、ユーザは、入力装置９００を使って支援ツール９１０を用いることで、制御装置２００内の情報にアクセスすることができる。
【００３９】
入力装置９００で生成した入力信号８００は、外部入出力インターフェイス９２０を介して支援ツール９１０に受信される。また、制御装置２００からの支援ツール９１０への情報(信号)２１０についても、同様に外部入出力インターフェイス９２０にて取り込まれる(受信される)。一方、支援ツール９１０から制御装置２００への情報(信号)２１０についても、外部入出力インターフェイス９２０を介して、制御装置２００に取り込まれる(受信される)。
【００４０】
データ送受信処理部９３０では、ユーザからの入力装置９００で生成した入力信号８００の情報に従って、入力信号８０１を処理し、出力信号８０２として外部出力インターフェイス９４０に送信する。出力信号８０２に基づく外部出力インターフェイス９４０からの出力信号８０３は、画像表示装置９５０に表示される。なお、出力信号８０３は、出力ファイルに出力したり、不図示のプリンタで帳票に印刷したり、他システムに出力して他システムで加工する構成にしてもよい。
【００４１】
以下では、関連情報データベース３００と運転情報データベース６００に格納されている運転条件判定用データと計測信号１２０、１４０について説明する。
始めに、運転条件判定部４００で運転条件を判定する際に必要となる情報について説明する。
【００４２】
図３Ａは、実測値データテーブル３００Ｊを示す図である。
図３Ａの実測値データテーブル３００Ｊは、関連情報データベースに記憶されるデータであり、気候状態の実測値の情報が記録される。
図３Ｂは、予測値データテーブル３００Ｙを示す図である。
図３Ｂの予測値データテーブル３００Ｙは、関連情報データベースに記憶されるデータであり、気候状態の予測値の情報が記録される。
【００４３】
図３Ａ、図３Ｂに示すように、実測値および予測値とも気候状態(外気の状態)の時間(時刻)、天気、気温(℃)、風向(度)、風速(ｍ／ｓ)、湿度(％)、日射量(ｋＷ／ｍ２)などが格納されている。
さらに、予測値データテーブル３００Ｙには、後記する予測した温水ｗ４の温度が格納される。
【００４４】
計測する時間(時刻)の周期は、計測可能な時間幅により任意に決定される。天気は、気象庁が一般向けに発信している１５種類を用いて表現する。風向(度)は日本では１６方位を用いるのが一般的であるが、国際式では、真北を基準とし、時計回りの方向に３６０度に分割して表現する３６０方位が用いられている。図３Ａ、図３Ｂ中では、３６０方位で表現しているが、１６方位においてもそれぞれの方位に対して２２．５度の割合を与えれば、同様に３６０方位の度で数値化できる。
【００４５】
図３Ａに示す実測値データテーブル３００Ｊには、実際のそれぞれの数値が格納される。
図３Ｂに示す予測値データテーブル３００Ｙには、例えば予測モデルでの計算結果や配信データをもとにそれぞれの数値が格納される。場所によっては、現在、１時間ごとに、各数値を配信している場合もあるが、それ以外では、過去のデータをもとに予測値を計算するモデルが必要となる。この予測モデルには、例えば、物理式をもとに大気の状態を予測するためのモデルであるメソ気象モデル(Weather Research and Forecastingmodel：ＷＲＦmodel)がある。本モデルでは、所望の地域を予報するための設定が必要なため、過去のデータをもとに回帰式などを用いて、簡易的に求める方法もある。ここでは、何れの方式であっても構わない。
【００４６】
＜計測信号１４０、１２０＞
次に、ガスタービン発電設備１００および温水生成装置７００から得られる計測信号１４０、１２０の情報について説明する。
図４は運転情報データベース６００に保存されている情報(データ)を示す図である。
【００４７】
図４に示すように、ガスタービン発電設備１００および温水生成装置７００で不図示の計測器を用いて計測した情報(計測信号１４０、１２０の情報)が、当該各計測器毎に各計測時刻と共に保存される。１行目のＰＩＤ番号とは、運転情報データベース６００に格納されているデータを容易に活用できるよう各計測値に割り付けられた固有の番号である。ＰＩＤ番号の下にあるアルファベットは、被計測対象を示す記号である。
例えば、太陽熱集熱装置７０１で加熱された作動流体ｗ１の流量値Ｆ、当該作動流体ｗ１の温度値Ｔ、当該作動流体ｗ１の圧力値Ｐ、発電機３の発電出力値Ｅ、燃焼器４の燃焼排ガスに含まれるＮＯｘの濃度値Ｄ、温水ｗ４の温度、……などである。尚、図４では１秒周期でデータを保存しているが、データ収集のサンプリング周期は対象となるガスタービン発電設備１００によって異なる。
【００４８】
図５は、図２に示す関連情報データベース３００に格納されている予測値データテーブル３００Ｙ(図３Ｂ参照)に格納されているデータを用いて、太陽熱集熱装置７０１から吐出される流体(第１の作動流体ｗ１)の温度を推定するモデルを示す図である。
ここで、運転条件判定部４００で、太陽熱集熱装置７０１から吐出される流体(第１の作動流体ｗ１)の温度を推定するのは、流体(第１の作動流体ｗ１)の熱から熱交換して得られる噴霧に用いる温水ｗ４の温度を所定値に設定するための制御情報を得るためである。
【００４９】
本モデルは、入力層、中間層、出力層を持ち、それぞれの層には複数のノードが備わっている。これらのノードは、入力層から出力層に向かって、リンクされており、リンクの強さを表す重み係数(例えば、ω１〜ωｎ：ｎは連結数)が設定されている。つまり、重み係数はノード間の連結数だけ存在する。
【００５０】
本モデルはニューラルネットワークと呼称されており、人間の持つ脳神経ネットワークを模擬したものである。本モデルに入力値を与え、その入力値に対する所望の出力値が出力されるよう重み係数を調整することで、入力値のもつ相関関係をモデルとして表現できるようになる。これを学習と称する。
【００５１】
学習が完了すると、本モデルに入力値を入力することで、その時の入力値のもつ求めた相関関係をもとに、出力値を推定することが可能となる。各ノードに設定する関数はシグモイド関数と呼ばれる指数関数を用いるのが一般的であるが、それに限定するものではない。また、学習時に、重み係数(前記のω１〜ωｎ)を適切に調整するアルゴリズムは多数考案されている。一般的には、バックプロパゲーション法を用いる。なお、バックプロパゲーション法とは、仮想出力値を付与し、仮想出力値から仮想出力値に影響する重みを表す重み係数を遡って求める手法なのでバックプロパゲーション法と称される。
これら詳しい計算アルゴリズムについては、「基礎と実践  ニューラルネットワーク、臼井支朗他著、コロナ社」に詳しい。
【００５２】
なお、太陽熱集熱装置７０１から吐出される流体(作動流体ｗ１)の温度を推定する方法は、例示したバックプロパゲーション法以外の最小二乗法などの他の方法でもよく、流体(作動流体ｗ１)の温度を推定できる方法であれば、限定されないのは勿論である。
同様にして、運転条件判定部４００により、予測値データテーブル３００Ｙ(図３Ｂ参照)に格納されているデータなどを用いて、温水ｗ４の温度が予測される。必要に応じて、実測値データテーブル３００Ｊ(図３Ａ参照)、計測信号１２０、１４０の情報、運転情報データベース６００の情報などが使用される。
【００５３】
予測した温水ｗ４の温度は、運転条件判定部４００によって、予測値データテーブル３００Ｙやワークエリアの記憶部に記録される。
そして、制御部５００が、予測される温水ｗ４の温度を使用して、第１・第２の蓄熱タンク７０３、７０４に必要な分の熱量を溜めておく。例えば、気温が低いと予測される場合や日射量が少ないと予測される場合などには、第１・第２の蓄熱タンク７０３、７０４に熱媒油ｗ２の熱量を多目に溜める。一方、気温が高いと予測される場合や日射量が多いと予測される場合などには、第１・第２の蓄熱タンク７０３、７０４に熱媒油ｗ２の熱量を少な目に溜める等々である。
【００５４】
次に、図２の制御装置２００における運転条件判定部４００と制御部５００での演算機能の動作について説明する。
＜運転条件判定部４００での演算機能＞
図６に、運転条件判定部４００での処理動作をフローチャートに示す。
図２に示す運転条件判定部４００での処理動作は、ガスタービン発電設備１００、温水生成装置７００の稼動を予測する予測モード、実際の稼動の起動モード、運転モード、停止モードの何れかであるかを振り分ける処理である。予測モード、起動モード、運転モード、停止モード(運転条件)は、ユーザによって支援ツール９１０より入力される。
【００５５】
始めに、図６のステップＳ４０１では、ガスタービン発電設備１００、温水生成装置７００の運転条件の予測モードであるか否かを判断する。予測モードであれば(ステップＳ４０１でＹｅｓ)、ステップＳ４０２へ進む一方、予測モードでなければ(ステップＳ４０１でＮｏ)、ステップＳ４０６へ進む。
【００５６】
ステップＳ４０２では、図５に示す予測手法により現在の気温や日射量から太陽熱による作動流体ｗ１の温度を推定する。その推定値があらかじめ設定した温度以上になっているのか否かを判断する。設定温度以上となっていれば(ステップＳ４０２でＹｅｓ)、ステップＳ４０３へ移行する一方、設定温度未満であれば(ステップＳ４０２でＮｏ)、作動流体ｗ１が設定温度未満であり、蓄熱は不可能であるので、「蓄熱可＝０」(蓄熱不可)として終了する(ステップＳ４０５)。
【００５７】
ステップＳ４０３では、蓄熱タンク７０３、７０４内の温度が作動流体ｗ１の温度未満か否かを判断する。蓄熱タンク７０３、７０４内の温度が作動流体ｗ１の温度未満であれば(ステップＳ４０３でＹｅｓ)、蓄熱が可能であるので「蓄熱可＝１」(蓄熱可)として(ステップＳ４０４)、終了する。蓄熱タンク７０３、７０４内の熱媒油ｗ２の温度が作動流体ｗ１の温度以上である場合には(ステップＳ４０３でＮｏ)、蓄熱タンク７０３、７０４内の熱媒油ｗ２に蓄熱が不可能であるので、「蓄熱可＝０」(蓄熱不可)として(ステップＳ４０５)、終了する。
【００５８】
図６のステップＳ４０６では、計測信号１２０、１４０に基づきガスタービン発電設備１００、温水生成装置７００が実際に稼動するための起動モードであるか否かを判断する。起動モードであれば(ステップＳ４０６でＹｅｓ)、「起動モード＝１」(起動モードのフラグ“１”を表す)として(ステップＳ４０８)、終了する。
【００５９】
起動モードでなければ(ステップＳ４０６でＮｏ)、計測信号１２０、１４０に基づき停止モードであるか否かを判断する(ステップＳ４０７)。停止モードでなければ(ステップＳ４０７でＮｏ)、「運転モード＝１」(運転モードのフラグ“１”を表す)として(ステップＳ４０９)、終了する。停止モードであれば(ステップＳ４０７でＹｅｓ)、「停止モード＝１」(停止モードのフラグ“１”を表す)として(ステップＳ４１０)、終了する。
図６のフローで求めた蓄熱可、起動モード、運転モード、停止モードの設定情報は、図２の制御装置２００内の制御部５００に入力される。
【００６０】
＜制御部５００での演算機能＞
図２の制御部５００は、運転条件判定部４００と運転情報データベース６００からの情報を基に、温水生成装置７００内にある調整弁７１１〜７１８やポンプ７２１〜７２５を制御する。以下、起動モード、運転モード、停止モードの各モードに応じた運転方法を説明する。
【００６１】
起動モードが“１”(起動モードがＯＮ)に設定された場合は、始めに図２に示す調整弁７１１のバイパスラインｂ１側が開き、太陽熱集熱装置７０１から熱交換器７０２を経由することなくバイパスラインｂ１を通過する循環ループとなる。ポンプ７２１で作動流体ｗ１を巡回させ、第１の熱交換器入口７０２ｉに流入する作動流体ｗ１の温度が予め設定した温度になるまで昇温する。調整弁７１１の上流には、作動流体ｗ１の温度を測定する不図示の温度センサが配設されている。
【００６２】
作動流体ｗ１の昇温が完了すると調整弁７１４の操作によりバイパスラインｂ２を開く。この際、調整弁７１２、７１３、７１５が、熱媒油ｗ２が第１の熱交換器７０２に流入できるように開く。なお、第２の蓄熱タンク７０４に熱媒油ｗ２を流すか否かは、温水生成装置７００の制御状態に依る。第２の蓄熱タンク７０４に熱媒油ｗ２を流す場合には、調整弁７１５を第２の蓄熱タンク７０４側に開き、調整弁７１６も開く。
【００６３】
そして、ポンプ７２２、７２３が動作し、熱媒油ｗ２が第１の熱交換器７０２に流入する。同時に、調整弁７１１の操作によりバイパスラインｂ１が閉じられ第１の熱交換器７０２に作動流体ｗ１が貫流する。
これによって、第１の熱交換器７０２で、太陽熱で設定温度に昇温された作動流体ｗ１と熱媒油ｗ２との熱交換が開始される。第２の熱交換器入口７０５ｉに流入する熱媒油ｗ２の温度が予め設定した温度になるまで現状を維持する。なお、調整弁７１４の上流側には、熱媒油ｗ２の温度を測定する不図示の温度センサが配設されている。
【００６４】
熱媒油ｗ２の昇温が完了すると調整弁７１７の操作により水ｗ３が流れるバイパスラインｂ３を開き、ポンプ７２４、７２５を作動させる。この際、調整弁７１８も開き、給水タンク７０６から給水される水ｗ３が第２の熱交換器７０５、バイパスラインｂ３に流入する。そして、調整弁７１４の操作によりバイパスラインｂ２が閉じられ第２の熱交換器７０５に作動流体の熱媒油ｗ２が貫流する。
【００６５】
これにより、給水タンク７０６から給水された水ｗ３が第２の熱交換器７０５での熱媒油ｗ２との熱交換により昇温される。ポンプ７２５の出口側７２５ｏの水ｗ３の温度と圧力が予め設定した温度と圧力に到達すると噴霧可能となる。なお、ポンプ７２５の出口側７２５ｏの下流には、水ｗ３の温度、圧力をそれぞれ測定する不図示の温度センサ、圧力センサが配設されている。
【００６６】
そして、ポンプ７２５の出口側７２５ｏの水ｗ３の温度と圧力が予め設定した温度と圧力に到達した場合、すなわち水ｗ３が所定温度と圧力の温水ｗ４になった場合には、温水ｗ４を噴霧状態とするため調整弁７１７を操作しバイパスラインｂ３を閉じ、運転状態に移行する。そして、運転モードであるという信号が支援ツール９１０に送られる。
【００６７】
次に、運転モードが“１”(運転モードがＯＮ)に設定された場合、噴霧ノズル６の直前の温水４の状態が所望の圧力と温度になるように運転する。配管の状態によっては、噴霧ノズル６の直前に温水ｗ４の圧力、温度をそれぞれ測定する不図示の圧力センサ、温度センサを配設する。ポンプ７２５の出口側７２５ｏと噴霧ノズル６との距離が短い場合には、噴霧ノズル６の直前に温水ｗ４の圧力、温度をそれぞれ測定する不図示の圧力センサ、温度センサを配設することなく、ポンプ７２５の出口側７２５ｏの下流の不図示の温度センサ、圧力センサが温水ｗ４の温度、圧力をそれぞれ測定する。
【００６８】
この噴霧ノズル６の直前の温水ｗ４の温度をもとに、配管や機器での熱損失を考慮して第１・第２の熱交換器７０２、７０５の各入口７０２ｉ、７０５ｉの作動流体ｗ１、熱媒油ｗ２の各温度の設定値を決める。
第２の熱交換器７０５の高温側の入口(７０５ｉ)の熱媒油ｗ２の温度は設定値、出口(７０５ｏ)の熱媒油ｗ２の温度は熱交換後の熱損失分を考慮した温度となるように高温槽の第１の蓄熱タンク７０３の調整弁７１２、７１３とポンプ７２３を制御する。第１の熱交換器７０２の入口(７０２ｉ)の作動流体ｗ１の温度と出口(７０２ｏ)の作動流体ｗ１の温度も同様の考えで温度制御をする。
【００６９】
停止モードが“１”(停止モードがＯＮ)に設定された場合、調整弁７１１、７１４、７１７の全てを操作して全てのバイパスラインｂ１、ｂ２、ｂ３を開く、その後、全てのポンプ７２１〜７２５を停止する。
運転モード中に、予測モードが選択され蓄熱可が“１”(第１の蓄熱タンク７０３に蓄熱可の場合)に設定されている場合、第１の蓄熱タンク７０３へ積極的に蓄熱するために、調整弁７１２、７１３のそれぞれの開度を操作して、ガスタービン発電設備１００の安定運転のために余剰の熱量を蓄熱する。
【００７０】
調整弁７１３を開弁することで第１の蓄熱タンク７０３内の作動流体の熱媒油ｗ２が第２の熱交換器７０５に流入するが、第１の熱交換器７０２の入口７０２ｉの作動流体ｗ１の温度一定制御と同様の考え方により、第２の熱交換器７０５の入口(７０５ｉ)に流入する熱媒油ｗ２の温度が予め定めた設定温度(一定)となるよう調整弁７１２、７１３のそれぞれの開度を操作する。第２の蓄熱タンク７０４も同様にして調整弁７１５、７１６のそれぞれの開度を操作する。
【００７１】
ここで、第２の熱交換器７０５の入口(７０５ｉ)に流す熱媒油ｗ２の温度が、設定温度に至らないと判断される場合には、調整弁７１４によって、熱媒油ｗ２を第２の熱交換器７０５に流すことなくバイパスラインｂ２に流して、熱媒油ｗ２の温度を、第１の熱交換器７０２での熱交換により、第２の熱交換器７０５の入口(７０５ｉ)に設定された設定温度に至るまで加熱する。その後、熱媒油ｗ２の温度が、第２の熱交換器７０５の入口(７０５ｉ)の設定温度に至ったと判断される際に、調整弁７１４によって、バイパスラインｂ２を閉じて熱媒油ｗ２を第２の熱交換器７０５に流す。なお、第２の熱交換器７０５の入口(７０５ｉ)に流す熱媒油ｗ２の温度が、設定温度に至らないと判断される場合にも、第２の熱交換器７０５の入口(７０５ｉ)に流すように構成してもよい。
【００７２】
＜支援ツール９１０による表示＞
次に、ユーザが支援ツール９１０(図２参照)を用いて、画像表示装置９５０に、温水生成装置７００で取得した計測信号１２０、制御装置２００から温水生成装置７００に送信される制御信号１３０、運転条件判定部４００の判定結果や関連情報データベース３００の情報を表示させる方法について説明する。
【００７３】
図７〜図１０は、図２の画像表示装置９５０に表示される画面Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の実施例である。
ユーザは、図２に示すキーボード９０１、マウス９０２を用いて、画面Ｇ１〜Ｇ４で、ボタンを押下して選択したり、空欄となっている箇所にパラメータ値を入力するなどの操作を実行し、ガスタービン発電装置Ｓの各種情報を表示する。
【００７４】
図７は、画像表示装置９５０に表示される初期画面のデータ処理装置ＧＵＩ画面Ｇ１である。
ユーザは、画像表示装置９５０にデータ処理装置ＧＵＩ画面Ｇ１を表示し、マウス９０２(図２参照)を用いてカーソル９５３を移動させ、運転状態表示ボタン９５１またはトレンド表示ボタン９５２のうちから必要な(所望の)ボタンをマウス９０２でクリックすることにより選択する。これにより、所望の運転状態表示の画面(図８の運転状態表示画面Ｇ２)またはトレンド表示の画面(図９のトレンド表示設定画面Ｇ３)を表示させることができる。
【００７５】
図８に、運転状態表示の画面である運転状態表示画面Ｇ２を示す。
データ処理装置ＧＵＩ画面Ｇ１(図７参照)において運転状態表示ボタン９５１をクリックすることにより、図８の運転状態表示画面Ｇ２が表示される。
運転状態表示画面Ｇ２の系統情報表示欄９６１では、ユーザは、表示させたい時間を時刻入力欄９６２に入力する。そして、表示ボタン９６３をクリック(押下)することにより、系統情報表示欄９６１に、入力した時間での各種状態が表示される。
【００７６】
具体的には、現在または過去に、ガスタービン発電装置Ｓで計測している箇所の温度や圧力などの状態量、調整弁７１１〜７１８やポンプ７２１〜７２５などの機器の状態を表示する。なお、図８では、調整弁７１１の開度と第２の熱交換器７０５の入口(７０５ｉ)の熱媒油ｗ２の温度が表示された場合を示している。
なお、ユーザが、系統情報表示欄９６１に表示される構成のうちの状態表示を見たい何れかの箇所をクリックし、その箇所の状態が表示される構成としてもよい。
【００７７】
運転状態表示９６４では、ユーザは、起動モード、運転モード、停止モード、および予測モードのうちの何れかのモードを選択する。すると、選択されたモードが強調表示される。図８では、運転モードが強調表示された場合を示している。
【００７８】
運転状態表示９６４で、ユーザが起動モードや停止モード、予測モードを選択すると、支援ツール９１０を介して、運転条件判定部４００(図２参照)にその選択信号が送信される。起動モード完了後、ガスタービン発電装置Ｓが運転モードに移行すると、計測信号１２０、１４０を受信した制御装置２００の運転条件判定部４００より支援ツール９１０が運転モードの信号(情報２１０)を受信し、本画面Ｇ２内の運転モード欄が強調表示(点灯)される。
【００７９】
また、蓄熱可の値が“１”(第１・第２の蓄熱タンク７０３、７０４が蓄熱可能)になった場合、蓄熱可９６５が強調表示(点灯)される。
また、運転状態表示９６４で予測モードが選択されると、９６６欄の推定温度に第１の作動流体ｗ１の推定温度が表示される。
９６６欄の蓄熱タンク１内温度は第１の蓄熱タンク７０３内の熱媒油ｗ２の温度が、蓄熱タンク２内温度は第２の蓄熱タンク７０４内の熱媒油ｗ２の温度が表示される。
【００８０】
各モードにおける外気の状態の各諸元については、関連情報表示欄９６７にて表示される。
運転状態表示画面Ｇ２において、戻るボタン９６８をクリック(押下)することにより、図７のデータ処理装置ＧＵＩ画面Ｇ１に戻ることができる。
【００８１】
図９は、時間経過に伴う計測値や各諸元などのトレンドを画像表示装置９５０に表示させるための設定画面であるトレンド表示設定画面Ｇ３である。
図７のデータ処理装置ＧＵＩ画面Ｇ１において、トレンド表示ボタン９５２をクリック(押下)することにより、図９のトレンド表示設定画面Ｇ３が表示される。
【００８２】
トレンド表示設定画面Ｇ３の計測信号表示欄９８１では、ユーザは、その入力欄に、画像表示装置９５０に表示させたい計測信号１２０、１４０または操作信号１３０、１５０をそのレンジ（上限/下限）と共に入力する。なお、図９では、計測信号表示欄９８１の名称をプルダウンメニュで選択表示する場合を示している。また、時刻入力欄９８２に、計測信号表示欄９８１に入力したものを、表示させたい時間帯を入力する。
【００８３】
そして、表示ボタン９８３をクリック(押下)することにより、計測信号表示欄９８１、時刻入力欄９８２に入力したデータのトレンドグラフが示されるトレンド表示画面Ｇ４(図１０参照)が、画像表示装置９５０に表示される。
所望のトレンドグラフを目視したユーザは、トレンド表示画面Ｇ４(図１０参照)の戻るボタン９９１をクリック(押下)することにより、図９の画面に戻ることができる。
【００８４】
一方、トレンド表示設定画面Ｇ３(図９参照)の関連情報表示欄９８４では、外気の状態の天気、気温、風向、風速、湿度、日射量の任意を選択する。図９では、気温、風速が選択された場合を示している。また、関連情報表示欄９８４で選択した諸元を表示させたい時間帯を時刻入力欄９８５に入力する。そして、表示ボタン９８６をクリックすることで、支援ツール９１０を介して、選択した情報を、関連情報データベース３００(図２参照)から検索し、トレンド表示画面Ｇ４(図１０参照)のトレンドグラフが画像表示装置９５０に表示される。
【００８５】
なお、関連情報表示欄９８４の天気については、前記したように、気象庁が一般向けに発信(発表)している１５種類を用いて表現する。
つまり、天気の各種類に応じて番号を割り振り、これをトレンド表示する。つまり、快晴を０、晴れを１、薄曇を２というように、順次１４まで番号を割り振る。なお、◎(曇り)、●(雨)などの天気を示す記号や絵文字表示で行ってもよい。
【００８６】
トレンド表示設定画面Ｇ３(図９参照)の温水温度比較表示では、予測した温水温度と実際の温水温度を比較表示する。ユーザが、時刻入力欄９８７に比較させたい時間帯を入力し、表示ボタン９８８をクリック(押下)すると、図１０のトレンド表示画面Ｇ４に、予測した温水温度と実際の温水温度を比較表示するトレンドグラフが、画像表示装置９５０に表示される。
終了する場合、ユーザは、図９のトレンド表示設定画面Ｇ３において、戻るボタン９８９をクリック(押下)することにより、図７のデータ処理装置ＧＵＩ画面Ｇ１に戻ることができる。
【００８７】
上記構成によれば、太陽熱を利用して加熱した温水ｗ４を圧縮器２が吸い込む空気に噴霧するので、外気温度が高い期間においてもガスタービン発電設備１００で定格出力を維持できる。また、太陽熱による温水ｗ４を利用する場合、蓄熱タンク７０３、７０４での蓄熱との組合せにより、日射量の変動による温水供給の不安定を解消でき、電力の安定化と運転期間の伸長に寄与できる。
従って、太陽熱の熱エネルギで得られた温水を噴霧することで出力を向上できるとともに安定運転が可能なガスタービン発電装置Ｓおよびその運転方法を実現できる。
【００８８】
＜その他の実施形態＞
なお、前記実施形態では、記憶部としてデータベースを例示したが、各種データを記憶できる記憶部であれば一時ファイル(temporary file)、ワークエリアなどでもよく、データを保存できればその態様は限定されない。
また、前記実施形態で説明した各種記憶部は分割して構成してもよく、運転条件判定部４００、制御部５００はそれぞれ分割して構成してもよいし、統合して一つで構成してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１      ガスタービン
１ｊ    ガスタービン軸(軸)
２      圧縮器
３      発電機(機器)
４      燃焼器(機器)
５      吸気冷却室
６      噴霧ノズル
１００  ガスタービン発電設備
１２０、１４０  計測信号
３００  関連情報データベース(関連情報記憶部)
４００  運転条件判定部(温度予測部)
５００  制御部(第１制御部、第２制御部、第３制御部)
６００  運転情報データベース(運転情報記憶部)
７０１  太陽熱集熱装置(機器)
７０３  第１の蓄熱タンク(蓄熱タンク)
７０４  第２の蓄熱タンク(蓄熱タンク)
７０５  第２の熱交換器(熱交換器)
７１２  調整弁(第２調整弁)
７１７  調整弁(第１調整弁)
９１０  支援ツール(第１表示部、第２表示部)
９５０  画像表示装置(表示装置)
ｂ２    第２バイパスライン
ｂ３    第１バイパスライン
Ｓ      ガスタービン発電装置
ｗ１    第１の作動流体(第２の熱媒体)
ｗ２    第２の作動流体(熱媒体)
ｗ４    温水
【図１】
2013069111.tif 000003
【図２】
2013069111.tif 000004
【図３Ａ】
2013069111.tif 000005
【図３Ｂ】
2013069111.tif 000006
【図４】
2013069111.tif 000007
【図５】
2013069111.tif 000008
【図６】
2013069111.tif 000009
【図７】
2013069111.tif 000010
【図８】
2013069111.tif 000011
【図９】
2013069111.tif 000012
【図１０】
2013069111.tif 000013
【国際調査報告】
2013069111.tif 000014
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