(57)【要約】【課題】発電プラントの流体の質に基づいて発電プラントの報告および制御を改善する。【解決手段】分散制御システムは、分析データを受信する。分析データは、流体サンプルの質属性と、流体サンプルに対応するプラント位置の指示とを含む。このシステムは、複数の流体サンプルの質属性に基づいて流体の１以上の異常を特定し、前記１以上の異常の原因が、１以上の特定の領域にあるとする。このシステムは、特定された１以上の異常、および原因があるとされた１以上の特定の領域に少なくとも部分的に基づいて、警告、もしくは制御、またはその両方をトリガする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動分析装置（３４）から、分析データを受信するように構成された分散制御システム（８８）であって、前記分析データが、
複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の複数の属性の指示と、
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の質属性に対応するプラント位置の指示とを含み、
前記分散制御システム（８８）がさらに、前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の前記質属性の指示に基づいて、流体の１以上の異常を特定し、
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の前記質属性に対応する前記プラント位置の前記指示に少なくとも部分的に基づいて、前記１以上の異常の原因が１以上の特定の領域にあるものとし、
前記特定された１以上の異常および前記異常の原因があるとされた１以上の特定の領域に少なくとも部分的に基づいて、警告をトリガし、制御をトリガし、または両方をトリガするように構成されている分散制御システム（８８）。
【請求項２】
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）が、液体燃料サンプルを含む、請求項１に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項３】
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）が、水サンプルを含む、請求項１に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項４】
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）が、潤滑油サンプルを含む、請求項１に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項５】
前記特定された１以上の異常に基づいて発電プラント（１０）が安全運転する利用可能時間を特定し、
前記安全運転する利用可能時間に基づいて前記発電プラント（１０）の停止を制御するように構成されている請求項１に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項６】
前記特定された１以上の異常に基づいて利用可能な処理オプションを特定し、
前記特定された１以上の異常に基づいて、前記利用可能な処理オプションのうち、特定の処理オプションを選択し、
前記特定の処理オプションを実施することによって発電プラント（１０）を制御するように構成されている請求項１に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項７】
前記特定された１以上の異常が、不適切な燃料の質を含み、
前記１以上の特定の領域が、燃料の初期装荷領域を含み、
前記特定の処理オプションが、前記不適切な燃料の質の原因が前記初期装荷領域にあるものとする、前記不適切な燃料の質に基づいて、前記燃料のその後の装荷を阻止することを含む、請求項６に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項８】
前記特定された１以上の異常が、不適切な燃料の質を含み、
前記１以上の特定の領域が、前記燃料を貯留もしくは処理、または貯留および処理する機器（２４、３０、２８）の下流にある下流領域を含み、
前記特定の処理オプションが、前記不適切な燃料の質に基づいて、追加の処理のために前記燃料の向きを変えることと、前記不適切な燃料の質の原因が、前記下流領域にあるものであるとすることとを含む、請求項６に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項９】
１以上の弁（７６、８０）を作動させて、前記燃料が遠心分離機（２２）によって処理されるように、前記燃料をダーティータンク（１６）に戻すように向きを変えるように構成されている請求項８に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項１０】
１以上の弁（７６、８０）を作動させて、追加の処理のために、前記燃料が燃料処理プラント（７８）に向かうように向きを変えるように構成されている請求項８に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項１１】
前記特定された１以上の異常に少なくとも部分的に基づいて機器の寿命見込みを特定し、
前記寿命見込みを警告として提示するように構成されている請求項１に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項１２】
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）が、水もしくは潤滑油、またはその両方のサンプルを含む、請求項１に記載の分散制御システム（８８）。
【請求項１３】
機械可読命令を含む有形の非一時的な機械可読媒体であって、前記機械可読命令が、
自動分析装置（３４）から、分析データを受信するようにし、前記分析データが、
複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の複数の属性の指示と、
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の質属性に対応する位置の指示とを含み、
前記機械可読命令がさらに、前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の前記質属性の指示に基づいて、流体の１以上の異常を特定し、
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の前記質属性に対応する前記プラント位置の前記指示に少なくとも部分的に基づいて、前記１以上の異常の原因が１以上の特定の領域にあるものとし、
前記特定された異常および前記異常の原因があるとされた１以上の特定の領域に少なくとも部分的に基づいて、警告をトリガし、制御をトリガし、または両方をトリガするようにする機械可読媒体。
【請求項１４】
前記１以上の異常を特定するためにデジタルツインモデルを用いるようにする機械可読命令を含む、請求項１３に記載の有形の非一時的な機械可読媒体。
【請求項１５】
前記分析データに基づいて、前記１以上の異常の特定の解決策を開発および選択し、
処理オプションが尽きた否かを判断し、
処理オプションが尽きていない場合は、処理オプションを実施するために発電プラント（１０）を制御し、
逆に処理オプションが尽きている場合は、前記機器の安全運転の時間が終了する前に少なくとも１つの機器のシャットダウンを実施するように前記発電プラント（１０）を制御するようにする機械可読命令を含む、請求項１３に記載の有形の非一時的な機械可読媒体。
【請求項１６】
燃料装荷位置における、不適切な燃料の質の指示を受信し、
前記燃料装荷位置における前記不適切な燃料の質の指示に基づいて、燃料タンク、もしくは下流の機器、またはその両方の汚染を避けるために、燃料装荷を制限するようにする機械可読命令を含む、請求項１３に記載の有形の非一時的な機械可読媒体。
【請求項１７】
遠心分離機（２２）の下流における不適切な燃料の質の指示を受信し、
前記遠心分離機（２２）の下流における前記不適切な燃料の質の指示に基づいて、ダーティー燃料貯留タンク（１６）へ、もしくは追加の調整システムへ、またはその両方へ、燃料流を変更するようにする機械可読命令を含む、請求項１３に記載の有形の非一時的な機械可読媒体。
【請求項１８】
自動分析装置（３４）から、分析データを受信することであって、前記分析データが
複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の複数の属性の指示と、
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の質属性に対応するプラント位置の指示とを含む、受信することと、
前記分散制御システム（８８）が、さらに前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の前記質属性の指示に基づいて、流体の１以上の異常を特定することと、
前記複数の流体サンプル（３８，４２，４６、５０、５４、６６、７０）の前記質属性に対応する前記プラント位置の前記指示に少なくとも部分的に基づいて、前記１以上の異常の原因が１以上の特定の領域にあるものとすることと、
前記特定された１以上の異常および前記異常の原因があるとされた１以上の特定の領域に少なくとも部分的に基づいて、警告をトリガし、もしくは制御をトリガし、または両方をトリガすることとを含む方法。
【請求項１９】
燃料装填位置における不適切な燃料の質の指示を受信することと、
前記燃料装荷位置における前記不適切な燃料の質の指示に少なくとも部分的に基づいて、燃料装荷を制限することとを含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
遠心分離機（２２）の処理の後の不適切な燃料の質の指示を受信することと、
前記遠心分離機（２２）の処理の後の前記不適切な燃料の質の指示に基づいて、ダーティー燃料貯留タンク（１６）へ、もしくは追加の調整システムへ、またはその両方へ、燃料流を変更するようにすることとを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、発電プラントに関し、詳細には、発電プラントの流体の質に基づいて発電プラントの報告および制御を改善するためのシステムおよび方法に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】米国特許第９３５４２２０号明細書
【発明の概要】
【０００３】
出願時に特許請求された発明の範囲に相応する特定の実施形態を以下に要約する。これらの実施形態は、特許請求された発明の範囲を限定しようとするものではなく、これらの実施形態は、本発明の、可能性がある形式の概要を提供しようとするものにすぎない。実際、本発明には、以下に記載する実施形態に類似してもよく、または異なってもよい様々な形態が含まれ得る。
【０００４】
第１実施形態では、分散制御システムが分析データを受信する。分析データは、発電プラントからの流体サンプルの質属性と、流体サンプルに対応するプラント位置の指示とを含む。このシステムは、複数の流体サンプルの質属性に基づいて発電プラント内の流体の１以上の異常を特定し、１以上の異常の原因が、発電プラントの１以上の特定の領域にあるものとする。このシステムは、特定された１以上の異常、および異常の原因があるとされた発電プラントの少なくとも１つの特定の領域に少なくとも部分的に基づいて、発電プラントの警告、発電プラントの制御、または両方をトリガする。
【０００５】
第２実施形態では、有形の非一時的な機械可読媒体は、自動分析装置から分析データを受信するための機械可読命令を含む。分析データは、発電プラントからの複数の流体サンプルの質属性の指示と、複数の流体サンプルの質属性に対応するプラント位置の指示とを含む。この命令は、複数の流体サンプルの質属性の指示に基づいて発電プラント内の流体の１以上の異常を特定し、複数の流体サンプルの質属性に対応する、発電プラント位置の指示に少なくとも部分的に基づいて、１以上の異常の原因が、発電プラントの１以上の特定の領域にあるものとし、特定された異常、および異常の原因があるとされた、発電プラントの１以上の特定の領域に少なくとも部分的に基づいて、発電プラントの警告、もしくは発電プラントの制御、またはその両方をトリガする。
【０００６】
第３実施形態では、方法は、自動分析装置から分析データを受信することを含む。分析データは、発電プラントからの複数の流体サンプルの質属性の指示と、複数の流体サンプルの質属性に対応する発電プラント位置の指示とを含む。この方法は、複数の流体サンプルの質属性の指示に基づいて、発電プラント内の流体の１以上の異常を特定し、複数の流体サンプルの質属性に対応する、発電プラント位置の指示に少なくとも部分的に基づいて、１以上の異常の原因が、発電プラント内の１以上の特定の領域にあるものとし、特定された異常、および異常の原因があるとされた、発電プラントの１以上の特定の領域に少なくとも部分的に基づいて、発電プラントの警告、もしくは発電プラントの制御、またはその両方をトリガする。
【０００７】
本発明のこれらの、ならびに他の特徴、態様および利点は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読めば、より良く理解されよう。添付の図面では、図面の全体にわたって、類似する符号は類似する部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による、燃料分析回路を備えた燃料供給発電プラントの実施形態のブロック図である。
【図２】燃料の汚染物質濃度と発電プラントの燃料が供給される構成部品の寿命との間の関係を示す線図である。
【図３】一実施形態による、図１の発電プラントで用いられる発電プラント燃料を観察および分析するプロセスを示すフローチャートである。
【図４】一実施形態による燃料分析装置を示すブロック図である。
【図５】一実施形態による、分析された燃料の質に基づいた、発電プラントの電子通知および制御のプロセスを示すフローチャートである。
【図６】一実施形態による、燃料の質に基づいて燃料装荷を制御するプロセスを示すフローチャートである。
【図７】一実施形態による、燃料の質に基づいて発電プラントを制御するプロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で、本発明の１以上の具体的な実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようとするため、実際の実施のすべての特徴を本明細書に記載できない場合がある。エンジニアリングまたは設計プロジェクトのような実際の実施の開発においては、開発者の特定の目的を達成するために、例えばシステム関連および事業関連の制約条件への対応等実施に特有の決定を数多くしなければならず、また、これらの制約条件は実施ごとに異なる可能性があることが理解されるべきである。さらに、このような開発作業は複雑で時間がかかるかもしれないが、それでも、この開示の利益を得る当業者にとっては、設計、製作、および製造の日常的な仕事であることを理解されたい。
【００１０】
本発明の様々な実施形態の要素を導入する際、単数の表現は、その要素が１以上あることを意味するものとする。「備える」、「含む」、および「有する」という用語は、包括的なものであって、列挙された要素以外の付加的な要素があり得ることを意味するものである。
【００１１】
本明細書で開示される実施形態は、発電プラントの燃料、水、および／または油の特性のほぼリアルタイムの分析に少なくとも部分的に基づいて、発電プラントの機器（例えば、復水器、タービン等）の運転に関する報告および／または運転の調整をすることによって、発電プラントの効率を改善するシステムおよび方法に関する。
【００１２】
発電プラントシステムは世界中で開発されている。これらの発電プラントシステムの機器は、プラントの運転を容易にするために、燃料、水、油および他の流体に依存する場合がある。理解されるであろうように、機器の適切な機能のために、これらの流体の一定の品質基準に依存する場合がある。例えば、機器ベンダーによって、機器が適切に機能することを保証することを助ける流体の特定の閾値を詳述する、一定の燃料微粒子レベル、汚染物質レベル等の仕様が、提供されている場合がある。
【００１３】
膨大な数の燃料源、燃料供給システム、プラント保守、国際標準等を考えると、これらの流体の質は、大きく変化してしまう場合がある。例えば、ある領域の液体燃料には、高濃度粒子を含む場合があり、水および／または沈殿物、汚染物質、および／またはゼリー状堆積物を含む場合があり、発電プラントのための燃料の質を低下させる可能性がある。
【００１４】
通常、プラント運転は、流入燃料がベンダーによって提供された閾値仕様を満たすと仮定している。プラントは、機器が適切に機能しているか否かを判断するモニタリングを含んでもよい。しかし、この場合、燃料やその他の流体がこれらの仕様を満たしていないために問題が発生したとき、問題を反応的にのみ判断する可能性がある。これにより、周辺機器（ＢＯＰ）システムが汚損（例えば、汚染）し、適切な対応的手段を講じないと、最終的には、その後エンジン損傷につながる。
【００１５】
このような反応的な対策はかなりコストがかかる。例えば、フィルタが詰まっていることを示す圧力低下が見つかった場合、詰まりの実際の原因を判断するためには、かなりのトラブルシューティングが必要となることがある。さらに、配管等の水洗を必要とする可能性があるため、問題を解決するために時間と費用の両面でコストがかかる可能性がある。
【００１６】
本明細書で提供される実施形態は、プラント流体（例えば、燃料、水、油等）の分析についてプロアクティブに警告し、および／または作用するシステムおよび方法を提供する。例えば、データログ、デジタルツインアプリケーション（例えば、発電プラントのデジタル３Ｄモデリング）、プラント保守スケジューリング等は、プラント流体分析に基づいて更新することができる。
【００１７】
以下に説明するように、発電プラントは、圧縮機、燃焼器、ガスタービンエンジン、蒸気サイクル等の機器を含むことができる。センサは、流量センサ、音響波センサ、温度センサ、圧力センサ、湿度センサ、組成センサ、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。コントローラはまた、圧縮機、ガスタービン、または他の構成部品等の、発電プラントシステムの他の流体の動作状態を測定するように構成された他のセンサによって出力されたデータを受信してもよい。以下により詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、燃料サンプル、水サンプル、潤滑油サンプル等は、発電プラントの特定の領域から得ることができる。これらのサンプルは、プロアクティブな報告および／または制御を提供するために分析することができる。例えば、これらのサンプルは、色、微粒子（例えば、サイズおよび分布）および汚染物質の同定（例えば、汚染物質のリストＮａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｖ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｎｉ、ＣａＭｎ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎからの、同定された特定の種類の汚染物質等）等の流体の特定の特性を測定するために分析されてもよい。
【００１８】
例えば、コントローラは、発電プラントの負荷が変化すると、センサによって出力されたデータを使用して、復水器の電力使用を調整することができる。いくつかの実施形態では、追加の処理、迂回等のために、燃料の向きを変えることができる。さらに、発電プラントの１以上の構成部品の動作は、出力されたセンサデータに基づいて変更してもよい。例えば、燃料中に存在する汚染物質が増加すると、構成部品の動作が低下することがある。例えば、各復水器内のファンの速度の調整、ファンブレードのピッチの調整等が可能である。
【００１９】
ここで図面を参照すると、図１は、ガスタービンエンジン１２を有する発電プラント１０の一実施形態のブロック図である。ガスタービンエンジン１２は、燃料トラック１４等の燃料供給システムによって供給される燃料によって動力を供給されてもよい。ダーティータンク１６は、パイプライン１８を介して燃料を受けることができる。さらに、プラント１０は、燃料をパイプライン２０から遠心分離機２２に供給することによって初期の燃料処理を提供することができる。遠心分離機２２では、微粒子を燃料から分離することができる。処理された燃料は、ガスタービンエンジン１２による使用に必要とされるまで貯留するために、パイプライン２６を介してクリーンタンク２４に供給されてもよい。燃料は、パイプライン３２を介して、（例えば、フィルタ２８および／または他の構成部品３０によるさらに下流の処理の後に）ガスタービンエンジン１２に供給されてもよい。
【００２０】
以下でより詳細に説明するように、発電プラント１０の運転の特定の時点で、プラントの流体（例えば、燃料、水および潤滑油）を分析して、この特定の時点における流体の特定の特性を判断（例えば、特定の汚染物質、微粒子濃度等の特定等）することができる。例えば、図１の実施形態では、自動分析装置ボックス３４は、発電プラント１０の１以上のポートを介して成分サンプルを受けることができる。例えば、プラント１０が、流体の質を修正するために係合することができる追加のろ過装置および／または調整機器を備えている場合、これらのシステムの有効性を評価するために追加のサンプリング点を設けて、ハードウェアの問題が生じるまでに、プラント１０が運転できる期間の予測を助けることができる。
【００２１】
一実施形態では、ポート１３６が、パイプライン１８から燃料サンプルを供給することができる。ポート１３６は、発電プラント１０における下流の処理および／または貯留の前に、燃料供給源（例えば、トラック１４）から直接的に初期の燃料の質のサンプル３８を提供することができる。したがって、自動分析装置ボックス３４は、発電プラント１０に供給される初期の燃料の質を理解することができる。
【００２２】
さらに、ポート２４０が、ダーティータンク１６から燃料を供給するパイプライン２０に設けられてもよい。したがって、このサンプル４２は、ダーティータンク１６内に貯留された後の燃料の状態を表すことができる。これは、燃料汚染の原因がダーティータンク１６にあるものとするのに有用である。
【００２３】
ポート３４４が、遠心分離機２２の後に配置されてもよい。燃料サンプル４６は、遠心分離機２２による処理後の燃料の質の指示を提供することができ、遠心分離機２２による処理の有効性を判断するのに有用である。
【００２４】
ポート４４８が、クリーンタンク２４の後に配置されてもよい。燃料サンプル５０は、クリーンタンク２４内に貯留された後の燃料の質の指示を提供することができる。この燃料サンプル５０は、汚染の原因がクリーンタンク２４にあるものとするのに有用である。
【００２５】
ポート５５２は、追加の機器３０の後にパイプライン３２に配置することができる。燃料サンプル５４は、追加の機器３０の後および／またはフィルタ２８の前の燃料の質を判断するために使用されてもよい。
【００２６】
上述のように、追加の流体を分析することができる。例えば、発電プラントは水を使用する場合があり、この水は、水タンク５６に貯留することができる。パイプライン５８は、水を供給することができる。ガスタービンエンジン１２のポート０６０は、水サンプル６２を自動分析装置ボックス３４に供給することができる。さらに、自動分析装置ボックス３４に潤滑油サンプルを供給することができる。例えば、ポート６６４は、サンプル６６を供給し、潤滑油を使用する追加の機器６８は、追加の潤滑油サンプル７０を自動分析装置ボックス３４に提供することができる。
【００２７】
自動分析装置ボックス３４および／または追加のセンサ（例えば、燃料の質センサ７２）は、流体の質の指示を提供することができる。質が特定の閾値を下回る場合、燃料処理分岐パイプライン７４および／または潤滑油処理分岐パイプライン７６等の分岐パイプラインは、追加の処理のために流体を迂回させることができる。例えば、燃料の質が閾値を下回る場合、不適切な燃料をクリーンタンク２４に貯留するのでなく、弁７６を作動して、燃料を燃料処理分岐パイプライン７４に迂回させることができる。
【００２８】
燃料処理分岐パイプライン７４は、遠心分離機２２による追加の処理のために、燃料処理プラント７８に燃料を迂回させるか、またはダーティータンク１６に燃料を戻すことができる。燃料の質センサ７２および／または自動分析装置ボックス３４は、燃料の特性を判断し、どのオプション（例えば、燃料処理プラント７８または追加の遠心分離機２２の処理）かを判断することができる。例えば、少量の汚染であれば、追加の遠心分離機２２の処理が適当であるとし、より高いレベルの汚染であれば、燃料処理プラント７８での処理が適当であるとすることができる。したがって、弁８０は、クリーンタンク２４の前の（例えば、サンプル４６による）燃料の質分析に基づいて作動させることができる。
【００２９】
さらに、自動分析装置ボックス３４は、潤滑油がいつ閾値の質レベルを下回るかを判断することができる。閾値質レベルを下回ると、潤滑油は、潤滑油処理プラント８２および／または代替潤滑油処理機器に迂回され得る。
【００３０】
以下でより詳細に説明するように、自動分析装置ボックス３４は、発電プラント１０の、流体の汚染物質および／または他の特性を判断することができる。自動分析装置ボックス３４は、通信バス８６を介して信号調整装置８４に接続することができる。信号調整装置８４は、通信バス８６を介して、構成部品の質および／または他の特性を示すデータを受信することができる。信号調整装置８４は、このデータを制御システム（例えば、分散制御システム８８）によって解釈可能な信号に変換することができる。信号調整装置８４によって提供される信号に基づいて、制御システムは、発電プラント１０内の機器の警告および／または制御を提供することができる。
【００３１】
図２は、燃料の汚染物質濃度と発電プラント１０の燃料供給構成部品の寿命との関係を示す線図１５０である。Ｘ軸は、汚染物質の過剰濃度を百万分率（ｐｐｍ）で示す。Ｙ軸は、ガスタービンエンジン１２の高温部（例えば、燃焼器、タービン、アフターバーナー、排気装置等）の寿命見込みを示すものである。線１５２は、汚染物質「Ａ」の影響を示し、線１５４は、汚染物質「Ｂ」の影響を示す。線１５２、１５４によって示されるように、汚染物質が増加すると、高温部機器の寿命が短くなる。例えば、汚染物質の過剰がゼロのとき、高温部装置の寿命は、ｐｐｍ含有量がより高いときよりはるかに長い。したがって、理解されるように、発電プラント１０全体の流体を分析する本技術は、プロアクティブにオペレータに通知する際、および／または汚染物質レベルに基づいてプラント１０の動作を制御する際に有用であり得る。
【００３２】
図３は、一実施形態による、図１の発電プラントで使用される発電プラント燃料を観察し分析するプロセス２００を示すフローチャートである。プロセス２００は、プラント１０内のサンプリング位置から燃料サンプル（および／または他の成分サンプル）を取得することによって開始する（ブロック２０２）。例えば、図１に関して上述したように、サンプルは、ポート（例えば、ポート０  ６０、ポート１  ３６、ポート２  ４０、ポート３  ４４、ポート４  ４８、ポート５  ５２、ポート６  ６４、ポート７  ６８）から自動分析装置ボックス３４に提供することができる。
【００３３】
次に、サンプルを確認する（ブロック２０４）。例えば、光学技術は、液体燃料の不透明度および／または色を測定するために較正されてもよく、および／または水分および／または特定の装荷を検出してもよい。このシステムは、自動オンラインの粒子サンプリング装置およびビニング装置をさらに含むことができる。
【００３４】
成分サンプルは、その後微量元素について分析することができる（ブロック２０６）。サンプルは、分析装置の位置に新鮮な流体の連続的な流れを供給するように設計されたパイプシステムから引き出される。以下でより詳細に説明するように、分析装置ボックス３４は、一実施形態では、サンプルを受け、分析を実行し、分析の結果のデジタル化された信号符号化を提供する（例えば回転ディスク電極原子発光分光分析を用いる）ロボットである。
【００３５】
分析の後、プラント１０内の様々なサンプリング位置における現在の燃料の質の指示が、下流の警告および／または制御のために供給されてもよい（ブロック２０８）。例えば、信号調整装置８４は、分析装置ボックス３４からのデジタル信号を監視することができる。信号調整装置８４は、分析装置ボックス３４から受信した信号を配列し、調整して、制御システムが認識可能なデータを分散制御システム８８に提供することができる。
【００３６】
プロセス２００は、定期的に実施することができる。例えば、プロセス２００は、ほぼリアルタイムで完了することができ、ほぼリアルタイムの警告および／または制御をもたらす。例えば、特定の実施形態では、プロセス２００は、発電プラント１０の運転中に約５分ごとに完了することができる。
【００３７】
ここで自動分析装置ボックスの説明に移ると、図４は、一実施形態による、燃料を分析するための自動分析装置３４の実施形態を示すブロック図である。図１に関して上述したように、サンプル２５０を準備することができる。サンプル２５０は、コンベヤシステム２５２上に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、分析装置の動作を容易にするために、いくつかのサンプルが空であるか、中性液体または較正標準を含んでいてもよい。
【００３８】
ロボットアーム２５４は、サンプル２５０を（例えば、一度に１種類ずつ）分析装置２５６に移送することができる。上述のように、分析装置２５６は、回転ディスク電極技術を用いて、汚染物質および／または微粒子濃度レベルを特定することができる。分析結果は、分析装置２５６から分散制御システム８８等の下流の構成部品に提供されてもよい。
【００３９】
図５は、一実施形態による、分析された燃料、水および／または潤滑油の質に基づく、発電プラント１０の電子通知および／または制御のプロセス３００を示すフローチャートである。図１に関して説明したように、分散制御システム８８は、状態更新３０２をプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）３０４に提供することができる。状態更新３０２には、発電プラント１０内の特定の点から採取された流体サンプルの分析が含まれる。
【００４０】
ＰＬＣ３０４は、これらの状態更新３０２を、機器仕様３０６、保守ログ３０８、供給スケジュール３１０、ディスパッチプラン３１２、機器使用３１４、ミッションプロファイル３１６、供給可能量３１８、消費速度３２０等の他のプラント１０情報とともに受信することができる。この受信されたデータに基づいて、ＰＬＣ３０４は、異常（例えば、仕様３０６で定義されたプラント要件とは対照的な、液体の不適合）を検出することができる（ブロック３２２）。
【００４１】
異常を検出した後、ＰＬＣ３０４は、異常に照らして安全動作のために残されている時間量を判断し、プラント１０の動作が変更される前に時間量をカウントダウンするタイマーを開始する（ブロック３２４）。例えば、比較的高度に汚染された燃料は、ガスタービンエンジン１２の安全動作時間を減少させることがある。したがって、ＰＬＣ３０４は、安全動作時間が比較的少ないと判断する場合がある。さらに、ＰＬＣ３０４は、検出された異常の重大度に基づいて通知（例えば、アラーム等）をトリガすることができる。
【００４２】
ＰＬＣ３０４（または他の回路）は、燃料の供給可能量３１８および判断された異常に基づいて、異常の解決策を開発することができる（ブロック３２６）。（例えば、保守ログ３０８、機器使用３１４、仕様３０６、ミッションプロファイル３１６等に基づく、）周辺機器（ＢＯＰ）能力およびリスク分析を用いて、プラント１０の運転が継続するように、異常（例えば、不適切な燃料の質の特定のレベル）が受け入れられるか否か、およびどれだけの量受け入れられるかを判断する。需要と供給、市場状況、およびリスクベースの分析を実施して利益を最大化し、コストを最小限に抑えることができる。決定木は、実行時間を最大化し、機器への影響を最小限にするために、利用可能な冗長性またはオプションのフィルタリングおよび／または調整システムを考慮に入れることができる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、より複雑な分析によって、特定された異常が、プラント１０に送達された質の低い燃料の直接的な結果であるか、プラントＢＯＰの特定の部分における機能不全に起因するものであるかを検出することができる。例えば、サンプリング位置がサンプルで追跡されるので、質の低い燃料を示すサンプルは、プラント１０の特定の部分に起因する可能性がある。プラント機器使用３１４およびエンジンミッションプロファイル３１６を分析に統合して、プラント１０の健康状態の包括的な検討が可能となる。
【００４４】
ＰＬＣ３０４（または他の回路）は、現在の状態での実行可能性を判断するためにオプションを検証する（ブロック３２８）。例えば、操作履歴とともに、燃料、水、および潤滑油の状態を含む詳細な記録を用いて、条件ベースの保守を可能にする。これらの記録によって、発電プラント１０の構成部品の残存寿命、および汚染された液体を用いた継続運転に伴うリスクを立証することができる。潜在的な解決策は、リスク、プラント構成、および発電計画に基づいてランク付けされる。
【００４５】
ＰＬＣ３０４（または他の回路）は、発電プラント１０の制御システムが自動的に解決策オプションを実施するように設定されているか否かを判断することができる（決定ブロック３３０）。自動実施が設定されていない場合、プランは、ユーザが認証され、現在の動作のオーバーライドがユーザによって選択された後にのみ実施されてもよい（ブロック３３２）。自動実施が設定されている場合、ＰＬＣ３０４（または他の回路）は、異常の処理オプションが利用可能であるか否かを判断する（決定ブロック３３４）。処理オプションがある場合、ＰＬＣ３０４（または他の回路）は、処理オプションが使い尽くされたか否かを判断する（決定ブロック３３６）。処理オプションが存在しない場合、または処理オプションが使い尽くされた場合、ブロック３２４で開始されたタイマーが終了するまでに、制御されたシャットダウンが実行される（ブロック３３８）。しかし、処理オプションが存在し、かつ使い果たされていない場合、利用可能なオプションのうちの最良のものが（ブロック３２８の検証オプション中に判断されるように）起動される（ブロック３３８）。これらの変更が実施されると、プロセス３００は再度開始し、変更によってプラント１０の運転が強化されたか否かを判断し、新しい安全動作時間等を判断する。
【００４６】
上述のように、初期の燃料供給が最小要件を満たさないことがある。図６は、一実施形態にしたがって、初期の燃料の質に基づいて燃料装荷を制御するプロセス３５０を示すフローチャートである。まず、燃料装荷位置における燃料の質の指示が受信される（ブロック３５２）。例えば、図１に戻って、ポート１  ３６の燃料分析からのサンプルは、初期燃料の質が低いことの指示を提供し得る。この情報に基づいて、ロータンクおよび下流の機器の重大な汚染を避けるために、燃料装荷を制限することができる。例えば、弁を作動させてダーティータンク１６へのアクセスを切断することができる。付加的および／または代替的に、燃料装荷の不足の警告をヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）を介して提供して、発電プラント１０のオペレータが手動で燃料装荷を停止することを可能にしてもよい。
【００４７】
図７は、一実施形態にしたがって、燃料の質に基づいて発電プラント１０を制御するプロセス４００を示すフローチャートである。まず、遠心分離（例えば、図１の遠心分離機２２）の後の燃料の質の指示を受信する（ブロック４０２）。クリーンタンク２４および／または下流のろ過装置の汚染を避けるために、クリーンタンク２４への燃料流を除去し、および／または付加的な燃料の調整を実施することができる（ブロック４０４）。例えば、図１に関して上述したように、弁７６は燃料の向きを弁８０に変えることができ、弁８０は燃料を燃料処理プラント７８に導き、および／または燃料が再度遠心分離機２２処理にかけられるように、ダーティータンク１６に戻すように導くことができる。
【００４８】
本明細書で説明される様々な命令、方法、および技術は、１以上のコンピュータまたは他の装置によって実行されるプログラムモジュール等のコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈で考慮され得る。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するため、または特定の抽象データ型を実施するためのルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。これらのプログラムモジュール等は、ネイティブコードとして実行されてもよく、または仮想マシンその他の実行時コンパイル実行環境等にダウンロードされて実行されてもよい。プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態において所望されるように組み合わせられ、または分散されてもよい。これらのモジュールおよび技術の実装は、コンピュータ可読記憶媒体の何らかの形態に記憶されてもよい。
【００４９】
本発明の技術的効果には、発電プラントの特定の領域における分析された燃料の質に部分的に基づいて、発電プラント内の機器の状態を報告すること、および／または機器の運転を調整することに部分的に基づいて、発電プラントの効率を改善するためのシステムおよび方法が含まれる。コントローラは、燃料分析センサ、水分析センサおよび／または油分析センサによって出力されたデータを用いて、発電プラントの運転に関する警告および行動を提供する。燃料、水分析および／または油分析に基づく警告および／または行動を提供することにより、プロアクティブな行動が行われ、その結果、発電プラント機器の寿命見込みの延長、発電プラントの停止の減少等が得られる。
【００５０】
本システムおよび本方法の技術的効果には、現在の作動流体の質を解釈するための最新の分析を提供することによって条件ベースの保守を可能にすることが含まれる。さらに、本技術は、プラント構成および運転履歴、および／またはリスク／報酬分析を考慮に入れて、軽減計画を提供する。したがって、供給された液体燃料の質の変動、および／または不適切なプラント保守、および／または様々な流体の質を引き起こすプラント調整システムの不適切な運転にもかかわらず、プラント１０の信頼できる運転および制御が維持され、結果として、運転効率が上がり、ダウンタイムが低減する。
【００５１】
本明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意の装置またはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない均等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００５２】
１０  発電プラント
１２  ガスタービンエンジン
１４  燃料トラック
１６  ダーティータンク
１８  パイプライン
２０  パイプライン
２２  遠心分離機
２４  クリーンタンク
２６  パイプライン
２８  フィルタ
３０  機器
３２  パイプライン
３４  分析装置ボックス
３８  サンプル
４２  サンプル
４６  燃料サンプル
５０  燃料サンプル
５４  燃料サンプル
５６  水タンク
５８  パイプライン
６２  水サンプル
６６  サンプル
６８  機器
７０  潤滑油サンプル
７２  質センサ
７４  燃料処理分岐パイプライン
７６  弁
７８  燃料処理プラント
８０  弁
８２  潤滑油処理プラント
８４  信号調整装置
８６  通信バス
８８  分散制御システム
２５０  サンプル
２５２  コンベヤシステム
２５４  ロボットアーム
２５６  分析装置
【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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【外国語明細書】
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