(57)【要約】【課題】ガスタービンシステム内のシャットダウンパージ流を改善する。【解決手段】システムは、命令を記憶するメモリと、この命令を実行するプロセッサとを備えたコントローラを備える。命令は、コントローラに、ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）システムのガスタービンの入口における第１の温度の第１の入力信号と、ガスタービンの回転速度の第２の入力信号とを受信させる。この命令は、コントローラに、第１の入力信号および第２の入力信号に基づいてガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの排気流量も計算させる。さらに、この命令は、コントローラに、排気流量に基づいてガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを通じた空気流のコーストダウン中に予め定められたパージ体積を実現するのに十分なガスタービンの通常運転速度の一部で燃料源を切り離すようにガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御させる。【選択図】図１
2018031373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）システムのコントローラ（３６）
を備えたシステムであって、前記コントローラは、
前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの動作を実行するための命令を記憶するメモリ（３８）と、
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ（４２）と
を備えており、前記命令は、前記プロセッサ（４２）によって実行されるときに、前記コントローラ（３６）に、
前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのガスタービン（１２）の圧縮機セクション（２０）の入口における第１の温度を表す第１の入力信号、ならびに前記ガスタービン（１２）の回転速度を表す第２の入力信号を受信させ、
前記第１の入力信号および前記第２の入力信号に少なくとも基づいて前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの排気流量を計算させ、
前記排気流量に基づいて前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを通じた空気流のコーストダウン中に予め定められたパージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン（１２）から切り離すように前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御させる、システム。
【請求項２】
前記命令は、前記プロセッサ（４２）によって実行されるときに、前記コントローラ（３６）に、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの排気流経路における第２の温度を表す第３の入力信号を受信させる、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の入力信号を供給する第１の温度センサであって、前記ガスタービン（１２）の前記圧縮機セクション（２０）の前記入口に配置された第１の温度センサと、
前記第２の入力信号を供給する回転速度センサと、
前記第３の入力信号を供給する第２の温度センサと
を備え、前記第２の温度センサは、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの前記ガスタービン（１２）の排気部または前記ＨＲＳＧ（１４）の排気筒（３４）に沿って配置される、
請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記排気流量は、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号に加えて、前記第３の入力信号に少なくとも基づいて計算される、請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記予め定められたパージ体積は、前記ＨＲＳＧ（１４）の少なくとも体積に基づく、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記命令は、前記プロセッサ（４２）によって実行されるときに、前記コントローラ（３６）に、前記ガスタービン（１２）が前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の前記一部に到達するときに、前記燃料源を切り離すように、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御させ、一方、前記ガスタービン（１２）は、前記ガスタービン（１２）の最小パージ流要件よりも大きい回転速度で動作する、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記命令は、前記プロセッサ（４２）によって実行されるときに、前記コントローラ（３６）に、前記パージ体積が実現されるまで、最小パージ流速度以上で前記ガスタービン（１２）を維持させる、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
第１のセンサ（４４）からガスタービンおよび熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）システムの、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのガスタービン（１２）の入口における少なくとも温度を含む第１の温度の第１の測定値を受信し、
第２のセンサ（４４）から前記ガスタービンの回転速度の第２の測定値を受信し、
前記第１の温度、および前記ガスタービン（１２）の前記回転速度に少なくとも基づいて前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの排気体積流量を計算し、
前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのＨＲＳＧ（１４）の体積に少なくとも基づいている前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのパージ体積を取得し、
前記排気体積流量に基づいて前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを通じての空気流のコーストダウン中に、前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン（１２）から切り離すように前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御する
ようにコントローラ（３６）を利用するステップ
を含む方法。
【請求項９】
前記第１のセンサ（４４）は、前記ガスタービン（１２）の圧縮機セクション（２０）の入口に配置される温度センサを含み、前記第２のセンサ（４４）は、前記ガスタービン（１２）の回転速度センサを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
第３のセンサ（４４）から前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの第２の温度の第３の測定値を受信するように前記コントローラ（３６）を利用するステップを含み、前記第３のセンサ（４４）は、前記ガスタービン（１２）の排気部または前記ＨＲＳＧ（１４）の排気筒（３４）に配置される温度センサを含み、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの前記排気体積流量を計算することは、前記第３のパラメータに少なくとも基づく、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のセンサ（４４）は、前記ガスタービン（１２）の回転速度センサを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の一部で前記燃料源を切り離すように前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御するステップは、 前記燃料源が切り離された後の前記ガスタービン（１２）の回転速度の減速率に少なくとも一部基づいている、請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記燃料を切り離すように前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを命令することは、前記ガスタービン（１２）が前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の前記一部に到達するときに生じ、一方、前記ガスタービン（１２）は、前記ガスタービン（１２）の最小パージ速度よりも大きい回転速度で動作する、請求項８記載の方法。
【請求項１４】
第１のセンサ（４４）から発電システムの第１の温度の第１の測定値を受信し、
第２のセンサ（４４）から前記発電システムのガスタービン（１２）の回転速度の第２の測定値を受信し、
前記第１の温度、および前記ガスタービン（１２）の前記回転速度に少なくとも基づいて前記発電システムの排気流量を計算し、
前記排気流量に少なくとも基づいて、前記発電システムを通じての空気流のコーストダウン中にパージ体積を実現するのに十分な前記発電システムの通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン（１２）から切り離すように前記発電システムを制御するような機械可読命令を含む有形の持続性機械可読媒体。
【請求項１５】
前記パージ体積は、熱回収蒸気発生器（１４）を備える前記発電システムの定められた部分の体積に少なくとも基づいている、請求項１４記載の機械可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、発電システムに関する。詳細には、本開示は、ガスタービンシステム内のシャットダウンパージ流を改善するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインドサイクル発電プラントにしばしば使用されるガスタービン発電機は、コンバインドサイクル発電プラントが稼働するエリア内の電気需要に基づいてシャットダウンおよび起動することができる。そのような需要は、コントロール不可能な外部の要因に基づいて常に変動し得る。ガスタービン発電機がシャットダウンすると、ガスタービン発電機は、ガスタービン発電機を再スタートする前に一連のパージステップを受けなければならない。一連のパージステップは、時間がかかり得るものであり、電気需要が急速に増大するときに、要求の高まりの指示を受け取ると、ガスタービン発電機がさらなる電気を供給することを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８８４４２９５号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
特許請求の範囲に記載された主題の範囲に対応したいくつかの実施形態が、以下に概説されている。これらの実施形態は、特許請求の範囲に記載された主題の範囲を限定することは意図されておらず、むしろこれらの実施形態は、特許請求の範囲に記載された主題の可能性ある形態の概要を与えるものに過ぎないことが意図される。実際、特許請求の範囲に記載された主題は、下に説明される実施形態と同様または異なり得る様々な形態を包含し得る。
【０００５】
第１の実施形態では、システムは、ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）システムのコントローラを備える。コントローラは、ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの動作を実行するための命令を記憶するメモリと、命令を実行するプロセッサとを備える。命令は、プロセッサによって実行されるときに、コントローラに、ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのガスタービンの圧縮機セクションの入口における第１の温度を表す第１の入力信号と、ガスタービンの回転速度を表す第２の入力信号とを受信させる。さらに、この命令は、プロセッサによって実行されるときに、コントローラに、第１の入力信号および第２の入力信号に少なくとも基づいてガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの排気流量を計算させる。さらに、この命令は、プロセッサによって実行されるときに、コントローラに、排気流量に基づいてガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを通じた空気流のコーストダウン中に予め定められたパージ体積を実現するのに十分なガスタービンの通常運転速度の一部で燃料源をガスタービンから切り離すようにガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御させる。
【０００６】
第２の実施形態では、方法は、第１のセンサからガスタービンおよび熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）システムの第１の温度の第１の測定値を受信させるようにコントローラを利用するステップを含む。第１の温度の測定値は、ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのガスタービンの入口における温度を少なくとも含む。さらに、この方法は、第２のセンサからのガスタービンの回転速度の第２の測定値を受信するようにコントローラを利用することを含む。さらに、この方法は、第１の温度、およびガスタービンの回転速度に少なくとも基づいてガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの排気体積流量を計算するようにコントローラを利用することも含む。さらに、この方法は、ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのＨＲＳＧの体積に少なくとも一部基づいているガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのパージ体積を取得するようにコントローラを利用することを含む。また、この方法は、排気体積流量に基づいてガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを通じて空気流のコーストダウン中に、パージ体積を実現するのに十分なガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのガスタービンの通常運転速度の一部で燃料源をガスタービンから切り離すようにガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御するためのコントローラを利用するステップを含む。
【０００７】
第３の実施形態では、有形の持続性機械可読媒体は、第１のセンサから発電システムの第１の温度の第１の測定値を受信し、第２のセンサから発電システムのガスタービンの回転速度の第２の測定値を受信する機械可読命令を含む。さらに、機械可読媒体は、第１の温度、およびガスタービンの回転速度に少なくとも基づいて発電システムの排気流量を計算する機械可読命令を含む。さらに、機械可読媒体は、排気流量に少なくとも基づいて発電システムを通じての空気流のコーストダウン中にパージ体積を実現するのに十分な発電システムの通常運転速度の一部でガスタービンから燃料源を切り離すように発電システムを制御する機械可読命令を含む。
【０００８】
本開示の主題のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明を添付図面を参照して読んだときにより良く理解されよう。図面全体を通じて、同じ符号は同じ部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本明細書中の実施形態による、コンバインドサイクル発電プラントに電力を発生させるために使用されるガスタービンおよび熱回収蒸気発生器のブロック図である。
【図２】本明細書中の実施形態による、ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器のシャットダウン中のガスタービンおよび熱回収蒸気発生器をパージする方法の流れ図である。
【図３】本明細書中の実施形態による、ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器のシャットダウン中のガスタービンおよび熱回収蒸気発生器をパージする別の方法の流れ図である。
【図４】本開示の一実施形態による、ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器のシャットダウン中の、ガスタービンの切り離し速度を決定する方法の流れ図である。
【図５】本明細書中の実施形態による、コンバインドサイクル発電プラントに電力を発生させるために使用される入口抽気加熱弁を有するガスタービンおよび熱回収蒸気発生器のブロック図である。
【図６】本明細書中の実施形態による、入口抽気加熱弁を制御することによってシャットダウン中にガスタービンおよび熱回収蒸気発生器をパージする方法の流れ図である。
【図７】本明細書中の実施形態による、コンバインドサイクル発電プラントに電力を発生させるために使用されるガスタービン、熱回収蒸気発電機、および蒸気タービンのブロック図である。
【図８】本明細書中の実施形態による、蒸気タービンの蒸気弁を制御することによる、シャットダウン中の、ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器をパージする方法の流れ図である。
【図９】本明細書中の実施形態による、コンバインドサイクル発電プラントに電力を発生させるために使用される流体流に寄与する構成要素を有するガスタービンおよび熱回収蒸気発電機のブロック図である。
【図１０】本明細書中の実施形態による、ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器を通じての流体流量を増大させるのに構成要素に寄与する流体流量を制御することによってシャットダウン中のガスタービンおよび熱回収蒸気発生器をパージする方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示のシステムおよび技法についての１つまたは複数の特定の実施形態を以下説明する。これらの実施形態を簡潔に説明しようとして、実際の実施の全ての特徴が、本明細書中に説明されていない可能性もある。あらゆるエンジニアリングまたは設計プロジェクトにあるような何らかのそのような実際の実施の開発では、システム関連の制約およびビジネス関連の制約の尊守など開発者の特定の目標を実現するために実施に特有の多数の決定がなされなければならず、これは実施により異なり得ることを理解されたい。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間がかかり得るが、それにもかかわらずこの開示の利益を有する当業者にとって設計、製作、および製造に関する日常的な作業であることを理解されたい。
【００１１】
本開示の様々な実施形態の要素を導入するとき、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および「ｓａｉｄ」は、要素のうち１つまたは複数存在することを意味することが意図される。用語「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「備える、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、包括的であり、挙げられた要素意外にさらなる要素が存在してもよいということを意味することが意図される。
【００１２】
本開示は、概して、ガスタービン発電機のパージ流を管理するシステムおよび方法に向けられている。例えば、システムは、シャットダウン期間後に再スタートする前に、パージプロセスを受けることができるガスタービン発電機を備えることができる。ガスタービン発電機をオンラインに戻すために使用される時間を減少させるのを助けるために、本開示は、シャットダウン動作中にガスタービン発電機へパージの流れを供給するシステムおよび方法を説明する。したがって、シャットダウン動作中に供給されるパージの流れは、ガスタービン発電機の起動動作中に「パージ完了」状態に到達する前に使用されるパージの流れの量を制限または取り除くことができる。
【００１３】
図１は、コンバインドサイクル発電プラント内で電力を発生させるために一般に使用されるガスタービン１２および熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）１４を含むシステム１０（例えば、発電システム）のブロック図である。システム１０は、ガスタービン１２と、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）１４と、燃料システム１６とを備える。燃料システム１６は、一般に、燃焼のためにガスタービン１２へ燃料を供給する。特に、燃料システム１６は、複数の弁と共に、制御されたやり方でガスタービン１２へ燃焼を供給する１つまたは複数の圧力キャビティを含む配管構成を備えることができる。図１に示されるように、４つの燃料系統１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、および１８ｄは、燃料システム１６からガスタービン１２へ燃料を供給する。４つの燃料系統１８ａ〜１８ｄが示されているが、より多くのまたはより少ない燃料系統１８がガスタービン１２へ燃料を供給することもできることが理解できよう。
【００１４】
例示的なガスタービン１２は、圧縮機セクション２０と、燃焼セクション２２と、タービンセクション２４とを備えることができる。圧縮機セクション２０は、一連の圧縮機段を備えることができ、各圧縮機段は、空気を圧縮するように回転する複数の圧縮機ブレードを備えることができる。圧縮機セクション２０は、一般に、圧縮機セクション２０への入口で周囲空気を受け入れ、各圧縮機段で空気を圧縮し、圧縮機セクション２０の出口における圧縮空気を燃焼セクション２４へ供給する。圧縮機セクション２０の入口における入口案内ベーン２６は、圧縮機セクション２０を貫く空気流を調節するように調整（例えば、開閉）することができる。
【００１５】
燃焼セクション２２では、燃料システム１６からの燃料は、圧縮機セクション２０からの圧縮空気と混合される。次いで、空気／燃料混合気は、スパークプラグなどの点火装置を用いて点火されて作動ガスを作り出す。この作動ガスは、タービンセクション２４を通じて向けられる。タービンセクション２４は、直列配列の段を備えることができ、各段は、バケットとして知られている回転ブレードを有する。回転バケットは、共通の回転シャフトによって支持される。燃焼セクション２２から出た作動ガスは、直列の段を通じて膨張し、それによってバケットを回転させ、したがって回転シャフトを回転させる。一態様では、タービンセクション２４の回転シャフトは、圧縮機セクション２０内の圧縮ブレードに接続することができ、それにより回転シャフトの回転によって圧縮機セクション２０内で空気圧縮を駆動する。回転シャフトも、タービンセクション２４を越えて回転シャフトの回転運動が電力に変換される発電機（図示せず）へ延びている。一方、タービンセクション２４から排気された作動ガスは、ＨＲＳＧ１４の方へ向けられる。
【００１６】
ＨＲＳＧ１４は、ガスタービン１２から排気を受け入れ、排気を熱源として使用して１つまたは複数の蒸気タービンを駆動する。ＨＲＳＧ１４は、入口２８と、高圧過熱器（図示せず）と、１つまたは複数のＨＳＲＧ圧力セクション３０ａ、３０ｂ、および３０ｃとを備えることができ、これらはそれぞれ高圧、中圧、および／または低圧で蒸気を発生させるように動作可能である。ＨＲＳＧ１４からの排気ガスは、ＨＲＳＧ出口ダクト３２を通じて排気筒３４へ送られる。
【００１７】
ガスタービン１２および燃料システム１６は、制御ユニット３６（例えば、コントローラ）に結合することができる。制御ユニット３６は、メモリ３８と、本明細書中に記載された方法に従って発電機をシャットダウンするための命令を内部に記憶するプログラム４０のセットと、センサの入力および人間の操作者からの命令を用いてシステム１０の動作を制御するためのプログラム４０のセットを実行することができるプロセッサ４２（例えば、マイクロプロセッサ）とを備えることができるコンピュータシステムであり得る。また、プロセッサ４２は、複数のマイクロプロセッサ、１つまたは複数の「汎用」マイクロプロセッサ、１つまたは複数の専用マイクロプロセッサ、および／または１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣＳ）、あるいはそれらのいくつかの組み合わせを備えることができる。
【００１８】
例えば、プロセッサ４２は、１つまたは複数の縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサを備えることができる。制御ユニット３６は、制御ソフトウェア、ルックアップテーブル、設定データ等などの情報を記憶することができるメモリ３８に結合することができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ４２および／またはメモリ３８は、制御ユニット３６の外部にあってもよい。メモリ３８は、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））および／または不揮発性メモリ（例えば、リードオンリメモリ（ＲＯＭ））などの有形の持続性機械可読媒体を備えることができる。メモリ３８は、様々な情報を記憶することができ、様々な目的に使用することができる。例えば、メモリ３８は、システム１０を制御する命令などのプロセッサが実行するための機械可読および／またはプロセッサ実行可能な命令４０（例えば、ファームウェアまたはソフトウェア）を記憶することができる。記憶装置（例えば、不揮発性ストレージ）は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードドライブ、または任意の他の適切な光学、磁気、もしくは固体記憶媒体、あるいはそれらの組み合わせを含み得る。記憶装置は、データ（例えば、位置データ、識別データなど）、命令（例えば、ソフトウェアまたはファームウェア）、および任意の他の適切なデータを記憶することができる。いくつかの実施形態では、制御ユニット３６は、燃料流を調節し、入口案内ベーン２６を調整し、放出物（例えば、ＮＯｘおよびＣＯ放出物）をタービンセクション２４の排気管内に保持し、ガスタービン１２をスケジュール設定し（例えば、所望の排気温度の設定または燃焼器燃料分割の設定）、ガスタービン１２に関する他の制御設定をアクティブ化する燃焼セクション２２の弁を調整する指令を生成することができる。制御ユニット３６は、燃料システム１６における弁の構成を制御することができるとともに、燃料システム１６における圧力、ガスタービン１２内のガスレベル等などの様々なパラメータを監視することができる。
【００１９】
さらに、センサ４４のセットは、システム１０の流れ経路に沿って配設することができる。センサ４４は、例えば、センサ４４の位置における空気および／またはシステム１０の構成要素の温度を測定することによってシステム１０の動作を監視することができる。いくつかの実施形態では、センサ４４のうちの１つまたは複数は、ガスタービン１２の１つもしくは複数の構成要素（例えば、発生器２６、吸気口２０など）および／または周囲環境の様々な観察可能な状態を検出することができる。いくつかの実施形態では、複数の冗長センサは、同じ被測定状態を測定するために使用することができる。例えば、複数の冗長温度センサ４４は、システム１０を取り囲む周囲温度、圧縮機排出温度、タービン排気ガス温度、およびシステム１０を貫くガス流れの他の温度測定値を監視することができる。例えば、温度センサ４４は、ガスタービン１２の排気領域に沿った圧縮機セクション２０の入口におよび／またはＨＲＳＧ１４の排気筒３４に位置することができる。同様に、複数の冗長圧力センサ４４は、圧縮機セクション２０、排気筒３４、および／またはシステム１０を貫くガス流れ内の他の位置で周囲圧力ならびに静的および動的な圧力レベルを監視することができる。複数の冗長センサ（図示せず）は、システム１０の動作に関連する様々なパラメータを感知する流れセンサ、速度センサ、炎検出器センサ、弁位置センサ、案内ベーン角度センサ、湿度センサなどを含むこともできる。温度センサ４４、圧力センサ４４、および任意の他の冗長センサは、制御ユニット３６に全て通信可能に結合することができる。
【００２０】
本明細書中に使用されるとき、「パラメータ」は、システム１０内の定められた位置における温度、圧力、ガス流量などのガスタービン１０の動作状態を定めるために使用することができる測定可能および／または評価可能な特性を指す。いくつかのパラメータが測定され、すなわち感知され、直接知られる。他のパラメータは、モデルによって評価され、間接的に知られる。測定および評価されたパラメータは、所与のタービン動作状態を表すために使用することができる。
【００２１】
本開示は、シャットダウンから減少した時間量の範囲内で再スタート（例えば、「パージ完了」状態）のための準備状態になるようにシステム１０をシャットダウンする方法を提供する。「パージ完了」状態は、燃焼可能なガスが実質的に希釈されるおよび／またはシステム１０から除去されることと、システム１０がガスタービン１２の始動のために所望の状態にあることとの一般的な指示である。「パージ完了」状態は、ガスタービン１２、排気筒３４、および下流設備内の残りの燃料に関連した危険の除去、特定の始動構成内に燃料システム１６を配置することと、燃料システム１６の漏れ試験を完了することと、燃料システム１６をスタンドバイ状態に固定することと、所望の状態を確立した後の状態を監視することとを伴うこともできる。
【００２２】
以上のことを念頭において、図２は、システム１０のシャットダウン中にシステム１０をパージする方法７４である。方法７４のブロックは、必ずしも連続したステップでなく、いくつかのブロックは、同時にまたは異なる順序で実行されてもよいことを理解できよう。上述したように、システム１０のシャットダウン中にパージクレジットを受信することは、シャットダウンを完了するとシステム１０が「パージ完了」状態になることができるので、システム１０のより迅速な再スタートを可能にすることができる。システム１０のシャットダウン中にパージを達成するために、ブロック７５で、制御ユニット３６は、パージクレジットを実現するパージ体積を決定することができる。パージ体積は、システム１０についての静的な値であり得、パージ体積は、ＨＲＳＧ１４の体積に基づき得る。例えば、いくつかの実施形態では、パージクレジットを実現するパージ体積は、ガスタービン１２が最小パージ速度を上回って動作する間にシステム１０を通じて循環する空気流の５つの体積交換であり得る。体積交換は、ＨＲＳＧ１４の体積に相当するシステム１０を通じて循環される空気流の体積として定義することができる。
【００２３】
続いて、ブロック７６で、制御ユニット３６は、シャットダウン通知を受信することができる。シャットダウン指示は、システム１０に結合された送電網内の減少した電力需要の結果であり得る。さらに、シャットダウン指示は、手動シャットダウン指示またはシステム１０のシャットダウンが望まれる任意の他の刺激の結果とすることもできる。
【００２４】
したがって、ブロック７７において、燃料は、ガスタービン１２から切り離すことができる。ガスタービン１２から燃料を切り離す際、燃焼火炎を消すことができ、システム１０はシステムを通じてのコーストダウン空気流を用意することができる。このコーストダウン空気流は、燃焼火炎を消した後のタービンセクション２４のバケット、および／または圧縮機セクション２２の圧縮機ブレードの残留（すなわち、無電力）回転によるシステム１０を通じて流れる空気を指し得る。
【００２５】
さらに、ガスタービン１２から燃料を切り離すことは、所望のパージ流体積を満たすために、ガスタービン１２の通常運転速度の約４０パーセント（または他のパーセンテージ）で発生し得ることが理解できよう。ガスタービン１２の通常運転速度は、標準的な発電動作中にガスタービン１２が動作させられるガスタービン１２の動作速度として定義することができる。しかしながら、排気の温度、および／またはパージクレジットを実現する体積の大きさに応じて、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約４０パーセントよりも大きい速度または約４０パーセントよりも小さい速度で切り離すことができることも理解できよう。いくつかの実施形態では、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０から１００パーセント、３０から６５パーセント、６５から１００パーセント、およびその中の全ての部分範囲で切り離すことができる。例えば、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０パーセント、３５パーセント、４５パーセント、５０パーセント、５５パーセント、６０パーセント、６５パーセント、７０パーセント、７５パーセント、８０パーセント、８５パーセント、９０パーセント、９５パーセント、または１００パーセントで切り離すことができ、シャットダウン要求時の排気温度、およびパージ体積の大きさに応じて所望のパージをさらに実現することができる。
【００２６】
さらに、制御ユニット３６は、燃料が切り離されるガスタービン１２の動作速度（すなわち、切り離し速度）を決定することができる。例えば、特定のシャットダウン動作中に排気温度が比較的低い場合、より多くの入口空気流および時間が、所望のパージ体積を実現するために使用され得る。したがって、制御ユニット３６は、所望のパージ体積を決定すると、公称切り離し速度よりも高い速度でガスタービン１２から燃料を切り離すようにシステム１０に命令することができる。代替として、例えば、特定のシャットダウン動作中に排気温度が比較的高い場合、より少ない入口空気流および時間が、所望のパージ体積を実現するために使用され得る。そのような状況では、制御ユニット３６は、公称切り離し速度よりも小さい速度で燃料を切り離すようにシステム１０に命令することができる。言い換えると、特定のシャットダウン動作中に排気温度がより大きくなるにつれて、燃料を切り離すときに必要される切り離し速度がより小さくなる。このようにして、制御ユニット３６は、パージ動作の所望のパージ体積を満たすために、シャットダウン動作中のガスタービン１２の様々な速度の根拠となり得る。いくつかの実施形態では、制御ユニット３６は、以下により詳細に説明されるように切り離し速度を決定するために、履歴データ（例えば、パージクレジットパラメータを満たす履歴マージン）を少なくとも一部利用することができる。
【００２７】
ブロック７８で、ガスタービン１２の入口温度、排気温度、および回転速度が測定される。入口温度および排気温度を測定することによって、システム１０を通じて流れるガスの増加した温度に基づいて、制御ユニット３６が、パージ体積の正確な根拠となることを可能にする。例えば、システム１０のシャットダウン中に、排気温度と入口温度の間の温度差は、より温かい排気温度によってガスタービン１２の圧縮機セクション２０の入口またはガスタービン１２の任意の他の入口位置で当初与えられた空気が膨張することになることを示す。したがって、入口温度で空気が膨張することを用いて、より少ない圧縮機入口の流れを使用してパージ要求を完了する。すなわち、より少ない圧縮機入口の流れを使用して、空気のパージクレジット体積を十分に満たすように流れを発生させる。ブロック７８で測定された値は、システム１０を通過するパージの流れの正確な測定を維持するためにシャットダウン動作中に連続的に監視される。
【００２８】
続いて、ブロック７９で、パージ流量は、排気および入口温度の測定値ならびにガスタービン１２の回転速度の測定値に基づいて計算することができる。上述したように、排気と入口空気流の間の温度の関係は、入口空気流がガスタービン１２のガス流経路に沿って移動するときに、入口空気流が膨張する量について示度を与えることができる。したがって、ガスタービン１２の入口および／または排気管における温度は、ガスタービン１２の回転速度に加えて、システム１０の正確なパージ流量の計算を可能にし得る。
【００２９】
システム１０を再スタートするのに十分なパージを実現するために、ガスタービン１２のバケットおよび／または圧縮機セクション２０のブレードが標準動作中のガスタービン１２の流量のあるパーセント（例えば、８パーセントまたは別のパーセント）よりも大きいレートで流量を与えつつ、空気流のある個数の体積交換（例えば、４、５など）は、システムを通じて循環することができる。いくつかの実施形態では、このパーセントの流量は、ガスタービン１２の特定に基づいて標準動作中により大きくまたはより少なくなり得る。すなわち、十分なパージを実現するパージ体積は、システムを通じて循環する空気流のある個数の体積交換として定義することができる。体積交換の個数は、ガスタービンのガス経路内または流量内の装置の定められた体積のある個数の交換を参照する元の装置マネージャまたは産業法規による要件によって決定することができる。空気流の体積は、空気が流れるＨＲＳＧ１４の定められた体積であり得る。入口空気流の膨張に基づいて、より少ない入口空気流を使用してシステムを貫く空気流のある個数の体積交換を実現することができる。したがって、制御ユニット３６は、所望のパージクレジット値を満たすように排気流を実現する入口空気流の量を計算することができる。代替として、排気流は、入口で、タービンセクション２４の排気部で、および／またはＨＲＳＧ１４を貫く流れ経路に沿って、温度センサ４４に基づいて制御ユニット３６によって計算されてもよい。この計算は、所望のパージがシステム１０の排気部における空気流に基づいて実現される燃料を固定した後の時点の指示を与えることができる。すなわち、制御ユニット３６は、システム１０の入口および排気温度、ガスタービン１２のバケットおよび／または圧縮機セクション２０のブレードの速度、ならびにＨＲＳＧ２０の体積に基づいて所望のパージ体積を実現するために使用される時間量を決定することができる。
【００３０】
例によれば、周囲温度における排気空気流の質量流量（例えば、システム始動中のパージ）と摂氏３００〜４００度における排気の質量流量（例えば、システムシャットダウン中のパージ）との比較において、体積は、高められた温度値で約３０〜４０パーセントだけ増加することができる。すなわち、システム１０が始動中に所望のパージを実現するのにかかるよりも、システム１０がシャットダウンにおける所望のパージを実現するのに約３０〜４０パーセント少ない時間がかかり得る。したがって、シャットダウンにおけるパージを確立する際には、システム１０は、システム１０が始動におけるパージを確立するときよりもずっと早くオンラインに戻ることができる。
【００３１】
これを念頭に置いて、ブロック８０で、累積的なパージ体積が組み込まれ得る。すなわち、制御ユニット３６は、システム１０から累積してきたパージ流の体積を追跡することができる。例えば、各時間ブロック８０が実行され、制御ユニット３６は、現在の入口温度、排気温度、および／またはガスタービン１２の回転速度に基づいて累積的なパージ体積を更新することができる。したがって、制御ユニット３６は、パージ体積が満たされるときの追跡を維持することができる。
【００３２】
決定ブロック８１では、制御ユニット３６は、パージ体積がシステム１０によって満たされたか決定を行うことができる。パージ体積が満たされた場合、ブロック８２で、制御ユニット３６は、パージが確立されたこと示すことができる。パージが確立されたことを示すことによって、制御ユニット３６は、システム１０が再スタートするときにシステム１０に別のパージ動作を行わせることを命じることができない。
【００３３】
決定ブロック８１でパージ体積が満たされていなかった場合、決定ブロック８３で、制御ユニットは、パージ流量が最小パージ流要件よりも大きいか決定することができる。パージ流量が最小パージ流要件よりも大きい場合、方法７４は、ブロック７８に戻り、ループは、決定ブロック８１でパージ体積が満たされるまで、または決定ブロック８３でパージ流量が最小パージ流要件より少なくなるまで続くことができる。決定ブロック８３でパージ流量が最小パージ流要件より小さいとき、ブロック８４で、制御ユニット３６は、パージが確立されていなかったことを示すことができる。したがって、システム１０が再スタートするときに、システム１０は、パージを確立するために残りのパージ体積を実現するように部分的パージ動作を受けるように制御ユニット３６によって命令することができる、または制御ユニット３６は、完全なパージ動作を受けた後にシステム１０を再スタートすることができる。
【００３４】
図３は、システム１０のシャットダウン中にシステム１０をパージする方法８９の代替実施形態である。方法８９は、決定ブロック８１でパージ体積が満たされていなかった場合に起こることを除いて、方法７４と類似する。方法８９における決定ブロック８１でパージ体積が満たされていなかった場合、ブロック９３で、制御ユニット３６は、決定ブロック８１でパージ体積が満たされるまで、ガスタービンエンジン１２が最小パージ流速度以上で維持されるように始動システム（例えば、静的始動システム、例えば、負荷転流形インバータ（ＬＣＩ）、電気モータ始動パッケージ、ディーゼルエンジン始動パッケージなど）を利用することができる（一方、方法８９は、ブロック７８へ戻り、そしてループが続く）。
【００３５】
上述したように、いくつかの実施形態では、制御ユニット３６は、ブロック７８で、パージクレジットパラメータを満たす履歴マージンに基づいて燃料がガスタービン１２から切り離されるときに制御することができる。したがって、図４は、燃料がガスタービン１２から切り離されるときを決定する方法８５である。ブロック８６で、履歴データが、制御ユニット３６のメモリ３８に記憶することができる。履歴データは、ガスタービン１２の最小パージ流要件に到達するように様々な状態（例えば、入口温度、排気温度、および切り離し速度）の下での蓄積された体積の履歴量および／またはガスタービン１２によってとられた必要な体積のマージンに関し得る。
【００３６】
履歴データを用いて、ブロック８７で、制御ユニット３６は、ガスタービン１２が最小パージ流要件に到達する前にガスタービン１２がパージを実現することができるガスタービン１２の切り離し速度を（例えば、能動的に学習する）決定することができる。すなわち、制御ユニット３６は、燃料がガスタービン１２から切り離されるガスタービン１２の切り離し速度を決定するために、ガスタービン１２の現在の動作パラメータ（例えば、入口温度、排気温度、および回転速度）と組み合わせて、メモリ３８内に記憶された履歴データを使用することができる。そのような決定は、燃料が切り離される速度は、パージを実現するのに十分に長い間に最小パージ流要件を上回ってガスタービン１２を履歴的に維持する速度であり得るので、パージが実現されることを確実にすることにおいてより良い精度を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、制御ユニット３６は、（例えば、メモリ３８内に）決定された切り離し速度を記憶することができる。記憶された切り離し速度は、続くパージ動作で利用することができる。いくつかの実施形態では、記憶された切り離し速度は、制御ユニット３６によって修正および／または更新することができる。パージ体積に加えて、他の要因が切り離し速度に影響を与え得ることに留意されたい。特に、切り離し速度は、異なるガスタービンの間で変更されてもよい。
【００３７】
決定ブロック８８で、制御ユニット３６は、決定された切り離し速度と（例えば、ハードウェアの限界で決定された）最大速度を比較することができる。決定された切り離し速度が最大速度以上でない場合、ブロック９５で、制御ユニット３６は、ブロック８７で決定された速度で燃料を切り離すように燃料システム１６を命令することができる。決定された切り離し速度が最大速度未満である場合、ブロック９７で、制御ユニット３６は、ガスタービンエンジン１２が最小パージ流速度以上で維持されるように始動システム（例えば、静的始動システム、例えば、負荷転流形インバータ（ＬＣＩ）、電気モータ始動パッケージ、ディーゼルエンジン始動パッケージなど）を利用することができる。
【００３８】
制御ユニット３６は、所望のパージ体積を決定するために温度を考慮に入れるので、システムを通じての空気流は最小化され、システム１０の装置に対する熱応力は減少させられる。さらに、センサに基づく空気流の計算は、システム１０をパージするより多くの一貫した手法をもたらすことができる。例えば、各パージ動作中にシステム１０の中に入力される周囲空気温度のある個数の体積（例えば、５個の体積）のパージの代わりに、制御ユニット３６は、加熱された周囲空気のガス体積の膨張を考慮に入れるシステム１０を通じて実際の空気流を決定する。したがって、各パージ動作は、パージを実現する所望のパージ体積もより正確に適合する排気体積をパージする。
【００３９】
図５は、コンバインドサイクル発電プラント内で電力を発生させるために一般に使用されるガスタービン１２および熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）１４を含むシステム１０（例えば、発電システム）のブロック図である。システム１０は、ガスタービン１２と、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）１４と、燃料システム１６とを備える。一般に、図５のシステム１０は、シャットダウン動作のパージプロセス中、ガスタービン１２の入口抽気加熱システム９１の修正を伴って、図１に記載されたシステム１０と同様に動作することができる。
【００４０】
例えば、ガスタービン１２の入口抽気加熱システム９１は、圧縮機セクション２０内の圧力を緩和するとともに、圧縮機セクション２０の入口へ供給される流体の温度を上昇させることができる。圧力を緩和し、温度を上昇させることによって、入口抽気加熱システム９１は、圧縮機セクション２０を失速から保護することができる。入口抽気加熱システム９１は、流体流系統９２によって圧縮機セクション２０から加熱された圧縮機の排出を抽気することができる。一般に、流体流系統９２は、流体流系統９６によって圧縮機セクション２０の入口へ加熱された圧縮機の排出を行う入口抽気加熱弁９４に結合することができる。入口抽気加熱弁９４は、圧縮機セクション２０から圧縮機セクション２０の入口への加熱された圧縮機の排出を増減させるように制御ユニット３６によって制御することができる。
【００４１】
さらに、抽気弁９８は、流体流系統１００によってタービンセクション２４の排気プレナム９９へ加熱された圧縮機の排出を行うように流体流系統９２に結合することができる。パージ動作中、さらなる入口抽気加熱弁９８は、加熱された圧縮機の排出の少なくとも一部をガスタービン１２の排気プレナム９９へ送るように少なくとも一部開いていることができる。加熱された圧縮機の排出を排気プレナム９９へ加えることによって、さらなるパージ体積流は、圧縮機セクション２０の入口から供給されるＨＲＳＧ１４へのコーストダウンパージ流に加えて与えられる。例えば、加熱された圧縮機の排出は、圧縮機動作系統を下げ、圧縮機入口流量、したがってＨＲＳＧ１４の中への全流量を増大させる。さらなるパージ体積流は、体積蓄積命令またはモデルを介して制御ユニット３６によって決定することができる。さらなるパージ体積流の決定は、排出抽出ストローク、測定された流量、および／または圧縮機圧力比の変化に基づき得る。この動作は、圧縮機速度が線形であることにより低速で役立ち得る。全流量を増大させることに加えて、それは、システム１０が最小流量に到達する速度を下げ、全蓄積流量をさらに増大させる。システム１０がパージ動作のための最小流量の要求を含み得るので、入口抽気加熱システム１４から排気プレナム９９への加熱された圧縮機の排出の追加は、システム１０のシャットダウン動作中の空気の所望のパージクレジット体積を実現するために、システム１０にとって十分なパージ流の増加をもたらすことができる。
【００４２】
さらに、一般に、弁９４および９８は、システム１０のシャットダウン動作中に閉じることができることを理解できよう。したがって、シャットダウン動作中、圧縮機セクション２０のパージの流れ率における圧縮機圧力比として定めることができる動作系統は、概して、弁９４と９８の一方または両方が開いているときよりも大きいものであり得る。高められた動作系統は、シャットダウン動作中に圧縮機ブレードの速度を十分なパージの流れ率を与える速度より低いレベルへ抑えるのに十分な抵抗をもたらすことができる圧縮機セクション２０内の圧力増加となり得る。したがって、弁９４および９８の一方または両方を開くことによって、シャットダウン動作中に圧縮機ブレードの速度は、弁９４および９８が閉じられるときと同じ速さで減少することはできない。さらに、弁９８が開いているとき、圧縮機セクション２０の動作系統は減少させられ得（圧縮機圧力の減少）、圧縮機セクション２０から排気プレナム９９へ与えられる加熱された圧縮機の排出は、所望のパージクレジット体積がより短い時間量で到達することを可能にするために、（より少ない抵抗およびより遅い減速をもたらしつつ全流量を増大させる）パージの流れ率の増加をもたらし得る。また、加熱された圧縮機の排出を排気プレナム９９へ向けることによって圧縮機セクション２０の動作系統を減少させ、排気プレナム９９へ供給されるパージ流体積を増大させることができるので、システム１０は、ガスタービンエンジン１２を最小パージ流速度以上で維持するように始動システム（例えば、静的始動システム、例えば、負荷転流形インバータ（ＬＣＩ）、電気モータ始動パッケージ、ディーゼルエンジン始動パッケージなど）の時間量を減少させることができる。さらに、いくつかの実施形態では、システム１０は、パージ動作中の始動システムの使用を全く無くすこともできる。システム１０に関しては、始動システムは、ガスタービン１２を始動するとシステム１０へ電力を供給することができ、またはガスタービン１２がシャットダウンされるときに最小のパージの流れ率より上でガスタービン１２を維持する電力を供給することがきる。
【００４３】
次に図６を見ると、入口抽気加熱システム９１を用いてシャットダウン中にシステム１０をパージする方法１１０の流れ図が示されている。方法１１０のブロックは、必ずしも連続したステップでなく、いくつかのブロックは、同時にまたは異なる順序で実行されてもよいことを理解できよう。上述したように、システム１０のシャットダウン中にパージクレジットを受け取ることは、システム１０がシャットダウンを完了すると「パージ完了」状態になり得るので、システム１０のより迅速な再スタートを可能にすることができる。システム１０のシャットダウン中にパージを達成するために、ブロック１１２で、制御ユニット３６は、シャットダウン通知を受信することができる。シャットダウン通知は、システム１０に結合された送電網内の減少した電力需要の結果であり得る。さらに、シャットダウン通知は、手動シャットダウン通知またはシステム１０のシャットダウンが望まれる任意の他の刺激の結果とすることができる。
【００４４】
続いて、ブロック１１４で、制御ユニット３６は、入口抽気熱弁９４および／または９８に開くまたは開いたままであるように命じることができる。弁９４および／または９８を開くまたは開いたままとなるように制御することによって、加熱された圧縮機の排出は、ガスタービン１２の圧縮機セクション２０の入口および／または排気プレナム９９へ送ることができる。特に、制御ユニット３６は、ブロック１１６で、ガスタービン１２の動作系統を下げ、増加した圧縮機セクション２０内の圧力の結果として合計パージ流を増加させるように排気プレナム９９への加熱された圧縮機の排出を制御することができる。さらに、加熱された圧縮機の排出を排気プレナム９９へ戻すことは、所望のパージ体積クレジットを満たすのを助けるためにさらなるパージ体積を与えることができる。いくつかの実施形態では、弁９４は、パージ動作中に弁９８が開いている間、閉じられたままであってもよいことを理解されよう。
【００４５】
ブロック１１８では、燃料は、ガスタービン１２から切り離すことができる。いくつかの実施形態では、システムの他の構成要素は、切り離されてもよい。ガスタービン１２から燃料を切り離す際、燃焼火炎を消すことができ、システム１０は、入口抽気加熱システム９１の弁９８によって行われる加熱された圧縮機の排出に加え、システムを通じてのコーストダウン空気流を用意することができる。このコーストダウン空気流は、燃焼火炎を消した後のタービンセクション２４のバケット、および／または圧縮機セクション２２の圧縮機ブレードの残留（すなわち、無電力）回転によるシステム１０を通じて流れる空気を指し得る。
【００４６】
さらに、ガスタービン１２から燃料を切り離すことは、所望のパージ流体積を満たすために、ガスタービン１２の通常運転速度の約４０パーセント（または別のパーセンテージ）で発生し得ることが理解できよう。いくつかの実施形態では、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０から１００パーセント、３０から６５パーセント、６５から１００パーセント、およびその中の全ての部分範囲で切り離すことができる。例えば、燃料は、ガスタービンエンジン１２の通常運転速度の約３０パーセント、３５パーセント、４５パーセント、５０パーセント、５５パーセント、６０パーセント、６５パーセント、７０パーセント、７５パーセント、８０パーセント、８５パーセント、９０パーセント、９５パーセント、または１００パーセントで切り離すことができる。ガスタービン１２の通常運転速度は、標準的な発電動作中にガスタービン１２が動作させられるガスタービン１２の動作速度として定義することができる。しかしながら、排気の温度、パージを実現する体積の大きさ、および／または加熱された圧縮機の排出によって与えられるパージ流に応じて、燃料は、公称切り離し速度よりも大きい速度または公称切り離し速度よりも小さい速度で切り離すことができることも理解できよう。いくつかの実施形態では、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０から１００パーセント、３０から６５パーセント、６５から１００パーセント、およびその中の全ての部分範囲で切り離すことができる。例えば、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０パーセント、３５パーセント、４５パーセント、５０パーセント、５５パーセント、６０パーセント、６５パーセント、７０パーセント、７５パーセント、８０パーセント、８５パーセント、９０パーセント、９５パーセント、または１００パーセントで切り離すことができる。例えば、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度のあるパーセントで切り離すことができ、シャットダウン要求時の排気温度、およびパージ体積の大きさに応じて所望のパージをさらに実現することができる。
【００４７】
さらに、制御ユニット３６は、燃料が切り離されるガスタービン１２の動作速度を決定することができる。例えば、特定のシャットダウン動作中に排気温度が比較的低い場合、より多くの入口空気流および時間が、所望のパージ体積を実現するために使用され得る。したがって、制御ユニット３６は、所望のパージ体積を決定すると、上述したような切り離し速度でガスタービン１２から燃料を切り離すようにシステム１０に命令することができる。代替として、特定のシャットダウン動作中に排気温度が比較的高い場合、より少ない入口空気流および時間が、所望のパージ体積を実現するために使用され得る。そのような状況では、制御ユニット３６は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０パーセントで燃料を切り離すようにシステム１０に命令することができる。このようにして、制御ユニット３６は、パージ動作の所望のパージ体積を満たすために、シャットダウン動作中のガスタービン１２の様々な速度の根拠となり得る。
【００４８】
システム１０がコーストダウンするとき、ブロック１２０で、増加したパージ体積は、決定されたパージクレジット体積が実現されるまでシステム１０に適用される。すなわち、弁９８は、決定されたパージクレジット体積がシステム１０によって実現されるまで開いたままであり得る。したがって、圧縮機ブレードの速度は、パージクレジット体積を満たすのに十分な時間量の最小パージ流速度を上回る速度を維持することができる。
【００４９】
続いて、パージクレジット体積に到達すると、ブロック１２２で、入口抽気熱弁９４および／または９８は、閉じることができる、または閉じたままとすることができる。弁９４および９８を閉じることによって、圧縮機セクション２０の動作系統を増加することができ、これによって、圧縮機セクション２０の圧縮機ブレードの速度が素早く減少することになり得る。したがって、システム１０は、 所望のパージクレジット体積が満たされた後に素早くシャットダウンすることができる。
【００５０】
図７は、コンバインドサイクル発電プラント内で電力を発生させるために一般に使用されるガスタービン１２および熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）１４を含むシステム１０（例えば、発電システム）のブロック図である。システム１０は、ガスタービン１２と、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）１４と、燃料システム１６と、蒸気タービンシステム１２８とを備える。一般に、図７のシステム１０は、シャットダウン動作のパージプロセス中、システム１０のコーストダウン中のパージ体積流を増加させるように蒸気タービンシステム１２８の動作の修正を伴って、図１に記載されたシステム１０と同様のやり方で動作することができる。さらに、システム１０は、ＨＲＳＧ１４上のシステム、または切り離しに含まれ得るバックアップ燃料システムを備えることができる。
【００５１】
特に、蒸気タービンシステム１２８は、蒸気輸送系統１３０によってＨＲＳＧ１４から蒸気を受け取ることができる。蒸気は、蒸気タービンシステム１２８の蒸気タービン１３２に推進力を与えて電力を発生させることができる。蒸気タービン１３２からさらなる蒸気輸送系統１３４によって復水器１３６までこの蒸気は移動することができる。復水器１３６では、蒸気は、冷却され水へ凝縮され、水輸送系統１３８によってＨＲＳＧ１４へ輸送により戻すことができる。
【００５２】
いくつかの実施形態では、蒸気タービン１３２およびガスタービン１２は共に、単一シャフトの発電機システムの一部であり得ることが理解できよう。すなわち、蒸気タービン１３２とガスタービン１２は共に発電機システムの同じシャフトから電力を発生させる。さらに、蒸気タービン１３２の復水器の背圧を減少させることによって、シャフトに関する蒸気タービンドラッグを減少させることができる。蒸気タービン１３２を含むシステム１０のシャットダウン動作中に蒸気タービン１３２の復水器の背圧を減少させることによって、システム１０のコーストダウン中のパージ流の減速は遅くされ得る。例えば、シャフトに関して蒸気タービン１３２によって与えられるドラッグを制限することによって、システム１０は、最小パージ流量まで減速させるのにより長い時間量を得る。したがって、システム１０は、始動システムを用いて最小パージ流量でシステム１０を保持する必要なく所望のパージ流クレジットを実現することができる。さらに、いくつかの実施形態では、システム１０は、始動システムが最小パージ流量でシステム１０を保持する時間量を減少させるために蒸気タービン１３２の復水器の背圧を減少させることによって所望のパージ流クレジットを実現することができる。蒸気タービン１３２の復水器の背圧は、蒸気タービン１３２の管理（制御ユニット３６を介しての）構成要素（例えば、蒸気弁１４０、冷却および封止空気システム１４２など）を介される。
【００５３】
次に、図８を見ると、蒸気タービンシステム１２８を用いてシャットダウン中にシステム１０をパージする方法１５０の流れ図が示されている。方法１５０のブロックは、必ずしも連続したステップでなく、同時にまたは任意の順序で実行されてもよいことを理解できよう。上述したように、システム１０のシャットダウン中にパージすることは、システム１０は、シャットダウンを完了するとパージされた状態なり得るので、システム１０のより迅速な再スタートを可能にすることができる。システム１０のシャットダウン中にパージを達成するために、ブロック１５２で、制御ユニット３６は、シャットダウン通知を受信することができる。シャットダウン通知は、システム１０に結合された送電網内の減少した電力需要の結果であり得る。さらに、シャットダウン通知は、手動シャットダウン通知またはシステム１０のシャットダウンが望まれる任意の他の刺激の結果とすることができる。
【００５４】
続いて、ブロック１５４で、制御ユニット３６は、蒸気タービン１３２の蒸気弁１４０がシャットダウンパージ位置にあるように命じることができる。さらにまたは代替として、制御ユニット３６かは、最大流量能力まで開くように冷却および封止空気システム１４２に命令することができる。蒸気弁１４０ならびに／または冷却および封止空気システム１４２を開くまたは開いたままにするように制御することによって、蒸気タービン１３２の復水器の背圧を緩和することができる。復水器の背圧を緩和することによって、復水器の背圧から生じる蒸気タービン１３２のシャフトに関するドラッグを減じることができる。さらに、シャフトに関するドラッグを減少させる（例えば、発電機に結合された同じシャフトを駆動するガスタービン１２と蒸気タービン１３２の両方を有する）単一のシャフトシステムは、シャットダウン動作中にシステム１０のパージ流の減速を遅くすることができる。
【００５５】
ブロック１５６で、燃料は、ガスタービン１２から切り離すことができる。ガスタービン１２から燃料を切り離す際、燃焼火炎を消すことができ、システム１０はシステム１０を通じてのコーストダウン空気流を用意することができる。このコーストダウン空気流は、燃焼火炎を消した後のタービンセクション２４のバケット、圧縮機セクション２２の圧縮機ブレード、ならびに／または蒸気タービン１３２のバケットおよび圧縮機のブレードの残留（すなわち、無電力）回転によるシステム１０を通じて流れる空気を指し得る。
【００５６】
さらに、ガスタービン１２から燃料を切り離すことは、所望のパージ流体積を満たすために、ガスタービン１２の通常運転速度の約４０パーセント（または他のパーセンテージ）で発生し得ることが理解できよう。ガスタービン１２の通常運転速度は、標準的な発電動作中にガスタービン１２が動作させられるガスタービン１２の動作速度として定義することができる。しかしながら、排気の温度、パージを実現する体積の大きさ、および／またはシステム１０のパージ流の減速に応じて、燃料は、公称切り離し速度よりも大きい速度または公称切り離し速度よりも小さい速度で切り離すことができることも理解できよう。いくつかの実施形態では、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０から１００パーセント、３０から６５パーセント、６５から１００パーセント、およびその中の全ての部分範囲で切り離すことができる。例えば、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０パーセント、３５パーセント、４５パーセント、５０パーセント、５５パーセント、６０パーセント、６５パーセント、７０パーセント、７５パーセント、８０パーセント、８５パーセント、９０パーセント、９５パーセント、または１００パーセントで切り離すことができ、シャットダウン要求時の排気温度、パージ体積の大きさ、およびシステム１０のパージ流の減速に応じて所望のパージをさらに実現することができる。
【００５７】
さらに、制御ユニット３６は、燃料が切り離されるガスタービン１２の動作速度を決定することができる。例えば、特定のシャットダウン動作中に排気温度が比較的低い場合、より多くの入口空気流および時間が、所望のパージ体積を実現するために使用され得る。したがって、制御ユニット３６は、所望のパージ体積を決定すると、ガスタービン１２の通常運転速度のあるパーセントでガスタービン１２から燃料を切り離すようにシステム１０に命令することができる。代替として、特定のシャットダウン動作中に排気温度が比較的高い場合、より少ない入口空気流および時間が、所望のパージ体積を実現するために使用され得る。そのような状況では、制御ユニット３６は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０パーセントで燃料を切り離すようにシステム１０に命令することができる。このようにして、制御ユニット３６は、パージ動作の所望のパージ体積を満たすために、シャットダウン動作中のガスタービン１２の様々な速度の根拠となり得る。
【００５８】
システム１０が最小のパージの流れ率の方へコーストダウンされるとき、ブロック１５８で、増加した全体積は、決定されたパージクレジット体積が実現されるまで、システム１０へ適用される。すなわち、蒸気弁１４０および／または冷却および封止空気システム１４２は、決定されたパージクレジット体積がシステム１０によって実現されるまで完全に開いたままであり得る。特に、蒸気弁１４０および／または冷却および封止空気システムを開くことは、最小パージ流に到達する前により多くの全体積という結果になるトレインの減速を遅くする。したがって、圧縮機セクション２０の圧縮機ブレードの速度は、パージクレジット体積を満たすのに十分な時間量の間、最小パージ流速度を上回る速度で維持することができる。
【００５９】
続いて、パージクレジット体積に到達すると、ブロック１６０で、蒸気弁１４０および／または冷却および封止空気システム１４２は、閉じることができる、または閉じたままとすることができる。蒸気弁１４０および冷却および封止空気システム１４２を閉じることによって、シャフトに関するドラッグが増加することができ、これによって圧縮機セクション２０の圧縮機ブレードの速度が素早く減少することになり得る。したがって、システム１０は、所望のパージクレジット体積が満たされた後に素早くシャットダウンすることができる。
【００６０】
図９は、コンバインドサイクル発電プラント内で電力を発生させるために一般に使用されるガスタービン１２および熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）１４を含むシステム１０（例えば、発電システム）のブロック図である。システム１０は、ガスタービン１２と、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）１４と、燃料システム１６と、ブロワ１６２と、水洗浄システム１６４とを備える。一般に、図９のシステム１０は、システム１０のコーストダウン中にパージ体積流を増大させるためにガスタービン１２および／または燃料システム１６の動作の修正を伴って、シャットダウン動作のパージプロセス中に図１に記載したシステム１０と同様のやり方で動作することができる。
【００６１】
特に、システム１０は、ガスタービン１２の入口圧力を高めるために様々な空気源（例えば、ブロワ１６２）を用いてシステム１０を通じてパージの流れを増大させることができる。例えば、ブロワ１６２は、タービンセクション２４の後部で増大した空気流を供給することができる。増大した空気流は、所望のパージ流クレジットが減少した時間量で実現されるやり方でシステム１０のコーストダウン中に増大したパージ空気流をシステム１０へ供給することができる。このようにして、システム１０は、システム１０が最小パージ流量まで減速する前に所望のパージ流クレジットを実現することができる。さらに、ブロワ１６２は、増大した空気流をタービンセクション２４の後部へ供給することができる任意のファンまたは空気供給システムであり得る。さらに、いくつかの実施形態では、ブロワ１６２は、ガスタービン１２の排気フレームブロワであり得る。そのような実施形態では、ブロワ１６２は、任意のさらなる構成要素を加えることなくシステム１０に組み込むことができる。
【００６２】
さらに、水洗浄システム１６４を使用することによって、システム１０を通じたパージの流れを増大させることもできる。一般に、水洗浄システム１６４は、圧縮機セクション２０が減じられた速度で運転する間、水を圧縮機セクション２０の入口の中に噴霧することによって圧縮機セクション２０の圧縮機ブレードをきれいにするために使用することができる。圧縮機セクション２０が高温で動作するので、圧縮機セクション２０の中に噴霧された水は蒸発することができ、圧縮機セクション２０から水蒸気として出る。したがって、圧縮機セクション２０の入口における空気流が変化していない間、蒸発した水から生じた増大した体積は、排気プレナム９９へ送られる。ガスタービン１２の燃料が（例えば、ガスタービン１２の通常運転速度の約８０〜９０％で）確保されるときに、水洗浄システム１６４は、一般に、圧縮機セクション２０の入口へ水を噴霧し始めることができ、水洗浄システム１６４は、ガスタービン１２が超えると水が蒸発をやめることになる最小速度に到達するときに、圧縮機セクション２０の入口への水の供給を停止することができる。したがって、制御ユニット３６は、ガスタービン１２がガスタービン１２の通常運転速度の約４０、５０、または６０パーセントに到達するときに、水洗浄動作をやめるように水洗浄システム１６４に命令することができる。水の蒸発によってもたらされた増大した体積は、システム１０がシャットダウンするときに、所望のパージ流クレジットの一部の根拠となるように、パージプロセス中に使用することができる。したがって、システム１０は、システム１０が最小パージ流量まで減速する前に、所望のパージ流クレジットを実現することができる。
【００６３】
さらに、いくつかの実施形態では、燃料システム１６は、システム１０を貫くパージの流れを増大させるために使用することもできる。一般に、燃料システム１６は、燃焼火炎を消す動作を行うこともできる。例えば、燃料システム１６は、１つまたは複数の弁（例えば、ガス制御弁、停止弁など）を閉じることによってガスタービン１２から燃料源を切り離すことができる。さらに、燃料システム１６は、燃焼火炎が消された後にガスタービン１２内の任意の残りの燃料をさらに希釈するように希釈剤（すなわち、置換ガス）を置換ガス供給部からガスタービン１２へ供給することができる。置換ガス供給部からの希釈剤は、燃料システム１６の弁が特定の構成にあるときに、システム１０へのさらなるパージの流れを与えることができることが理解できよう。さらなるパージの流れは、システム１０が最小パージ流量まで減速する前にシステム１０が所望のパージ流クレジットを実現することを可能にすることができる。
【００６４】
ブロワ１６２からのパージ空気流の追加、水洗浄システム１６４からの増加した体積、および／または燃料システム１６の置換ガス供給部からの増加したパージの流れは、システム１０が最小パージ流量まで減速する前にシステム１０が所望のパージ流クレジットを実現することを可能にし得るが、これらのさらなるパージ流は、始動システムがシステムに適用されて所望のパージ流クレジットを実現する時間量を制限もし得る。例えば、ガスタービン１２が最小パージ流量まで減速するのにかかる時間全体にわたってパージの流れの体積を増大させることによって、より多くの全体積がその時間にわたってパージされる。したがって、始動システムは、ガスタービン１２が最小パージ流へ減速する前に所望のパージ流クレジットが到達しないとき、パージ動作を終えるまでより少ない時間量の間に使用することができる。
【００６５】
次に、図１０を見ると、さらなるパージ空気流を用いてシャットダウン中にシステム１０をパージする方法１７０の流れ図が示されている。方法１７０のブロックは、必ずしも連続したステップでなく、いくつかのブロックは、同時にまたは異なる順序で実行されてもよいことを理解できよう。上述したように、システム１０のシャットダウン中にパージクレジットを受け取ることは、システム１０がシャットダウンを完了すると「パージ完了」状態になり得るので、システム１０のより迅速な再スタートを可能にすることができる。システム１０のシャットダウン中にパージを達成するために、ブロック１７２で、制御ユニット３６は、シャットダウン通知を受信することができる。シャットダウン通知は、システム１０に結合された送電網内の減少した電力需要の結果であり得る。さらに、シャットダウン通知は、手動シャットダウン通知またはシステム１０のシャットダウンが望まれる任意の他の刺激の結果とすることができる。
【００６６】
続いて、ブロック１７４において、制御ユニット３６は、燃料がガスタービン１２から切り離されることを命令することができる。ガスタービン１２から燃料を切り離す際、燃焼火炎を消すことができ、システム１０はシステム１０を通じてのコーストダウン空気流を用意することができる。このコーストダウン空気流は、燃焼火炎を消した後のタービンセクション２４のバケット、圧縮機セクション２２の圧縮機ブレード、ならびに／または蒸気タービン１３２のバケットおよび圧縮機のブレードの残留（すなわち、無電力）回転によるシステム１０を通じて流れる空気を指し得る。
【００６７】
さらに、ガスタービン１２から燃料を切り離すことは、所望のパージ流体積を満たすために、ガスタービン１２の通常運転速度の約４０パーセント（または他のパーセンテージ）で発生し得ることが理解できよう。ガスタービン１２の通常運転速度は、標準的な発電動作中にガスタービン１２が動作させられるガスタービン１２の動作速度として定義することができる。しかしながら、排気の温度、パージを実現する体積の大きさ、および／またはシステム１０のパージ流の減速に応じて、燃料は、公称切り離し速度よりも大きい速度または公称切り離し速度よりも小さい速度で切り離すことができることも理解できよう。いくつかの実施形態では、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０から１００パーセント、３０から６５パーセント、６５から１００パーセント、およびその中の全ての部分範囲で切り離すことができる。例えば、燃料は、ガスタービン１２の通常運転速度の約３０パーセント、３５パーセント、４５パーセント、５０パーセント、５５パーセント、６０パーセント、６５パーセント、７０パーセント、７５パーセント、８０パーセント、８５パーセント、９０パーセント、９５パーセント、または１００パーセントで切り離すことができ、シャットダウン要求時の排気温度、パージ体積の大きさ、およびシステム１０のパージ流の減速に応じて所望のパージをさらに実現することができる。
【００６８】
さらに、制御ユニット３６は、燃料が切り離されるガスタービン１２の動作速度を決定することができる。例えば、特定のシャットダウン動作中に排気温度が比較的低い場合、より多くの入口空気流および時間が、所望のパージ体積を実現するために使用され得る。したがって、制御ユニット３６は、所望のパージ体積を決定すると、公称切り離し速度よりも大きい速度でガスタービン１２から燃料を切り離すようにシステム１０に命令することができる。代替として、特定のシャットダウン動作中に排気温度が比較的高い場合、より少ない入口空気流および時間が、所望のパージ体積を実現するために使用され得る。そのような状況では、制御ユニット３６は、公称切り離し速度よりも小さい速度で燃料を切り離すようにシステム１０に命令することができる。このようにして、制御ユニット３６は、パージ動作の所望のパージ体積を満たすために、シャットダウン動作中のガスタービン１２の様々な速度の根拠となり得る。
【００６９】
続いて、ブロック１７６で、制御ユニット３６は、さらなるパージの流れをガスタービン１２へ与えるようにシステムに命令することができる。例えば、制御ユニット３６は、増加した空気流を圧縮機セクション２０の入口へ供給するようにブロワ１６２に命令することができる。さらにまたは代替として、制御ユニット３６は、水洗浄システム１６４に水洗浄動作を始めるように命じることができ、これによって図９の説明に上述されたように、ガスタービン１２内で水が水蒸気になるときにパージの流れを増加させる。また、制御ユニット３６は、置換ガス供給部６８に、置換ガス供給部６８内に蓄えられた希釈剤によってさらなるパージの流れを与えるように命令することができる。ブロワ１６２、水洗浄システム１６４、および置換ガス供給部６８の各々は、単独でまたは互いに組み合わされてガスタービンへさらなるパージの流れを与えることができる。まとめて、ブロワ１６２、水洗浄システム１６４、および置換ガス供給部６８は、さらなるパージの流れの源として定義することができる。制御ユニット３６は、決定されたパージ流クレジットが実現されるまでアクティブのままとするようにさらなるパージの流れの源に命令することができる。
【００７０】
さらに、いくつかの実施形態では、さらなるパージの流れの源は、システム１０が最小のパージの流れ率に到達するまで、アクティブのままであり得る。そのようなときに、システム１０は、始動システムをアクティブ化させて最小のパージの流れ率以上でシステム１０を維持することができる。さらなるパージの流れの源をアクティブ状態で維持することによって、始動システムがアクティブである時間量が減少させられる。このようにして、パージプロセスを達成するために消費されるエネルギーが少なくなり、パージプロセスは、より短い時間量で完了することができる。
【００７１】
所望のパージ流クレジットが実現された後、ブロック１７８で、さらなるパージの流れの源は、システム１０から除去されてもよい。さらに、この点で、システム１０に適用された任意の他のパージ流増加アプリケーションも、システム１０が迅速にシャットダウンすることを可能にするように除去することもできる。システム１０のシャットダウン後に、システム１０は、始動すると任意のさらなるパージのない「パージ完了」状態にあり得る。
【００７２】
方法８０、１１０、１５０、および１７０は全て、システム１０のシャットダウン中にシステム１０の所望のパージ値を実現するために、単独で使用されてもよく、または互いに様々な組み合わせで使用されてもよいことが理解できよう。ＨＲＳＧシステムは、単サイクルシステムまたはコンバインドサイクルシステムと共に利用されてもよいことに留意されたい。加えて、システム１０は、排気処理システム（例えば、選択触媒還元システム、ダクトバーナ、ダイバータダンパなど）を備えることができる。
【００７３】
本明細書は、最良の形態を含む本開示の主題を開示するために例を用いており、任意の装置またはシステムを作製および使用し、任意の組み込まれた方法を実行するなど当業者が開示した主題を実施することを可能にもする。本開示の主題の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定められ、当業者が思いつく他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構成要素を含む場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言からわずかに異なる均等な構成要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図される。
【００７４】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
ガスタービンおよび熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）システムのコントローラ（３６）
を備えたシステムであって、前記コントローラは、
前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの動作を実行するための命令を記憶するメモリ（３８）と、
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ（４２）と
を備えており、前記命令は、前記プロセッサ（４２）によって実行されるときに、前記コントローラ（３６）に、
前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのガスタービン（１２）の圧縮機セクション（２０）の入口における第１の温度を表す第１の入力信号、ならびに前記ガスタービン（１２）の回転速度を表す第２の入力信号を受信させ、
前記第１の入力信号および前記第２の入力信号に少なくとも基づいて前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの排気流量を計算させ、
前記排気流量に基づいて前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを通じた空気流のコーストダウン中に予め定められたパージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン（１２）から切り離すように前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御させる、システム。
［実施態様２］
前記命令は、前記プロセッサ（４２）によって実行されるときに、前記コントローラ（３６）に、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの排気流経路における第２の温度を表す第３の入力信号を受信させる、実施態様１記載のシステム。
［実施態様３］
前記第１の入力信号を供給する第１の温度センサであって、前記ガスタービン（１２）の前記圧縮機セクション（２０）の前記入口に配置された第１の温度センサと、
前記第２の入力信号を供給する回転速度センサと、
前記第３の入力信号を供給する第２の温度センサと
を備え、前記第２の温度センサは、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの前記ガスタービン（１２）の排気部または前記ＨＲＳＧ（１４）の排気筒（３４）に沿って配置される、
実施態様２記載のシステム。
［実施態様４］
前記排気流量は、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号に加えて、前記第３の入力信号に少なくとも基づいて計算される、実施態様２記載のシステム。
［実施態様５］
前記予め定められたパージ体積は、前記ＨＲＳＧ（１４）の少なくとも体積に基づく、実施態様１記載のシステム。
［実施態様６］
前記命令は、前記プロセッサ（４２）によって実行されるときに、前記コントローラ（３６）に、前記ガスタービン（１２）が前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の前記一部に到達するときに、前記燃料源を切り離すように、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御させ、一方、前記ガスタービン（１２）は、前記ガスタービン（１２）の最小パージ流要件よりも大きい回転速度で動作する、実施態様１記載のシステム。
［実施態様７］
前記命令は、前記プロセッサ（４２）によって実行されるときに、前記コントローラ（３６）に、前記パージ体積が実現されるまで、最小パージ流速度以上で前記ガスタービン（１２）を維持させる、実施態様１記載のシステム。
［実施態様８］
第１のセンサ（４４）からガスタービンおよび熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）システムの、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのガスタービン（１２）の入口における少なくとも温度を含む第１の温度の第１の測定値を受信し、
第２のセンサ（４４）から前記ガスタービンの回転速度の第２の測定値を受信し、
前記第１の温度、および前記ガスタービン（１２）の前記回転速度に少なくとも基づいて前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの排気体積流量を計算し、
前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのＨＲＳＧ（１４）の体積に少なくとも基づいている前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムのパージ体積を取得し、
前記排気体積流量に基づいて前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを通じての空気流のコーストダウン中に、前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン（１２）から切り離すように前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御する
ようにコントローラ（３６）を利用するステップ
を含む方法。
［実施態様９］
前記第１のセンサ（４４）は、前記ガスタービン（１２）の圧縮機セクション（２０）の入口に配置される温度センサを含み、前記第２のセンサ（４４）は、前記ガスタービン（１２）の回転速度センサを含む、実施態様８記載の方法。
［実施態様１０］
第３のセンサ（４４）から前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの第２の温度の第３の測定値を受信するように前記コントローラ（３６）を利用するステップを含み、前記第３のセンサ（４４）は、前記ガスタービン（１２）の排気部または前記ＨＲＳＧ（１４）の排気筒（３４）に配置される温度センサを含み、前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムの前記排気体積流量を計算することは、前記第３のパラメータに少なくとも基づく、実施態様８記載の方法。
［実施態様１１］
前記第２のセンサ（４４）は、前記ガスタービン（１２）の回転速度センサを含む、実施態様８記載の方法。
［実施態様１２］
前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の一部で前記燃料源を切り離すように前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを制御するステップは、 前記燃料源が切り離された後の前記ガスタービン（１２）の回転速度の減速率に少なくとも一部基づいている、実施態様８記載の方法。
［実施態様１３］
前記燃料を切り離すように前記ガスタービンおよびＨＲＳＧシステムを命令することは、前記ガスタービン（１２）が前記パージ体積を実現するのに十分な前記ガスタービン（１２）の通常運転速度の前記一部に到達するときに生じ、一方、前記ガスタービン（１２）は、前記ガスタービン（１２）の最小パージ速度よりも大きい回転速度で動作する、実施態様８記載の方法。
［実施態様１４］
第１のセンサ（４４）から発電システムの第１の温度の第１の測定値を受信し、
第２のセンサ（４４）から前記発電システムのガスタービン（１２）の回転速度の第２の測定値を受信し、
前記第１の温度、および前記ガスタービン（１２）の前記回転速度に少なくとも基づいて前記発電システムの排気流量を計算し、
前記排気流量に少なくとも基づいて、前記発電システムを通じての空気流のコーストダウン中にパージ体積を実現するのに十分な前記発電システムの通常運転速度の一部で燃料源を前記ガスタービン（１２）から切り離すように前記発電システムを制御するような機械可読命令を含む有形の持続性機械可読媒体。
［実施態様１５］
前記パージ体積は、熱回収蒸気発生器を備える前記発電システムの定められた部分の体積に少なくとも基づく、実施態様１４記載の機械可読媒体。
［実施態様１６］
前記発電システムは、ガスタービンと、熱回収蒸気発生器とを備える、実施態様１４記載の機械可読媒体。
［実施態様１７］
前記第１のセンサは、前記発電システムのガスタービンの圧縮機セクションの入口に配置された第１の温度センサを含む、実施態様１４記載の機械可読媒体。
［実施態様１８］
前記第２のセンサは、前記発電システムのガスタービンの回転速度を測定するように構成された回転速度センサを含む、実施態様１４記載の機械可読媒体。
［実施態様１９］
前記パージ体積は、前記発電システムが前記発電システムの最小パージ速度よりも大きい速度のままである間に実現される、実施態様１４記載の機械可読媒体。
［実施態様２０］
第３のセンサから前記発電システムの第２の温度の第３の測定値を受信する
ように機械可読命令を含み、
前記第３のセンサは、前記発電システムのガスタービンの排気部または前記発電システムの熱回収蒸気発生器の排気筒に配置された第２の温度センサを含み、前記発電システムの前記排気流量を計算することは、前記第３のパラメータに少なくとも基づいている、実施態様１４記載の機械可読媒体。
【符号の説明】
【００７５】
１０  システム
１２  ガスタービン
１４  熱回収蒸気発生器
１６  燃料システム
１８ａ〜ｄ  燃料系統
２０  圧縮機セクション
２２  燃焼セクション
２４  タービンセクション
２６  入口案内ベーン
２８  入口
３０ａ〜ｃ  ＨＲＳＧ圧力セクション
３２  ＨＲＳＧ出口ダクト
３４  排気筒
３６  制御ユニット
３８  メモリ
４０  プログラムのセット
４２  プロセッサ
４４  センサのセット
６８  パージガス供給部
【図１】
2018031373.tif 000003
【図２】
2018031373.tif 000004
【図３】
2018031373.tif 000005
【図４】
2018031373.tif 000006
【図５】
2018031373.tif 000007
【図６】
2018031373.tif 000008
【図７】
2018031373.tif 000009
【図８】
2018031373.tif 000010
【図９】
2018031373.tif 000011
【図１０】
2018031373.tif 000012
【外国語明細書】
2018031373000001.pdf