(57)【要約】  ガスタービン（１０）は、多数の燃焼室（１４）を有し、各燃焼室内部には複数の燃料ノズル（１６、１８、及び２０）がある。各ノズルは、該ノズルに流れる燃料を制御するそれ自身の燃料制御弁（２８、３０、３２）を有する。燃料制御弁による圧力降下を最小限にするために、複数のマニホルド（２２、２４及び２６）が採用される。多数の燃焼室からの排気ガスを測定するための複数の熱電対（４０）が、ガス排気温度を検知するために採用される。１つの作動方法では、ガスタービン内の各燃焼室は残りの燃焼室に対して良好にバランスしているのが望ましいので、多数の燃焼室は、特定の燃焼室がリッチ又はリーンとなることがなくかつ全ての燃焼室が残りの燃焼室の平均値の約１％の範囲内で作動するように同調される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の燃焼室（１４）と、
前記燃焼室の各々のための多数の燃料ノズル（１６、１８、２０）と、
前記多数の燃焼室内の少なくとも１つの燃料ノズルに燃料を供給するための複数のマニホルド（２２、２４、２６）と、
前記複数のマニホルドの各々が有する、該マニホルドが燃料を供給する前記燃料ノズルの各々のための燃料制御弁（２８、３０、３２）と、
前記多数の燃焼室からの排気ガスを測定するための複数の熱電対（４０）と、
を含むガスタービン（１０）。
【請求項２】
該ガスタービンが排気出口（１２）をさらに含み、それによって前記熱電対（４０）が前記排気出口に隣接して取付けられる、請求項１記載のガスタービン。
【請求項３】
前記複数のマニホルド（２２、２４、２６）の少なくとも１つが、前記多数の燃焼室（１４）の少なくとも２つの燃料弁に燃料供給する、請求項１又は２に記載のガスタービン。
【請求項４】
前記複数のマニホルド（２２、２４、２６）が異なる大きさである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガスタービン。
【請求項５】
前記燃料制御弁（２８、３０、３２）が、前記燃焼室（１４）の各々内の前記燃料ノズルへの燃料を制御するように前記複数のマニホルド（２２、２４、２６）上に取付けられる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガスタービン。
【請求項６】
多数の燃焼室（１４）を有するガスタービン（１０）を調整する方法であって、
ｉ）指定の燃料負荷において燃焼室からの排気の位置をガスタービンからの排気の位置に関係付ける旋回図表を作成するステップと、
ｉｉ）前記燃焼室の各々を、リッチ、リーン又は平均値であるとして識別するステップと、
ｉｉｉ）前記リーンとして識別した燃焼室の各々への燃料負荷を増加させかつ前記リッチとして識別した燃焼室の各々への燃料負荷を減少させるステップと、
ｉｖ）前記燃焼室の全てが前記平均値の約１％の範囲内になるまで前記識別するステップ及び増加させる／減少させるステップを反復し、従って各燃焼室間の差異を最小限にするステップと、
を含む方法。
【請求項７】
前記ステップｉ）が、多数の熱電対（４０）を採用するステップと、前記熱電対を使用してガスタービン排気口の全周辺部の周りで排気温度を測定するステップとを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記ステップｉ）が、前記燃焼室の１つにより高い燃料負荷を急に加えるステップと、より高い排気温度を測定している１つ又はそれ以上の熱電対を観察するステップと、それによって旋回角度を求めるステップとを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記急に加えるステップが、銘板能力のパーセンテージの範囲において繰り返される、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップｉｉ）が、各燃焼室の排気温度を測定するステップと、式Ｔｖ＝（Ｔｅｃｃｘ−Ｔｇｔ）／Ｔｇｔ（この式において、Ｔｖは温度変動であり、Ｔｅｃｃｘは燃焼缶ｘの排気の温度であり、またＴｇｔはガスタービンの平均排気温度であり、Ｔｖが正の場合には缶ｘはリッチであり、Ｔｖが負の場合には缶ｘはリーンであり、またＴｖがゼロの場合には缶ｘは平均値である）を使用して前記排気温度を残りの燃焼室と比較するステップとを含む、請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンにおける燃料調整弁を、各燃焼室が同調するように作動させるための方法及び装置に関する。さらに、本発明は、ガスタービンにおける各燃焼室を、燃焼器圧力振動、窒素酸化物、一酸化炭素及び未燃炭化水素が最小になるように同調させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料調整ユニットは通常、例えばガスタービンのような産業用タービンの多室燃焼器の燃焼室に流入する燃料を制御するのに使用される。一般的に、これらのユニットは、各燃焼室に流入する燃焼用空気流量を、燃焼時に燃料−空気混合気が窒素酸化物（ＮＯＸ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び未燃炭化水素（ＵＨＣ）の生成を最小にするように適合させる。ＣＯ及びＵＨＣを最小にしかつより高い全体効率を達成するためには、タービン内部の燃焼温度を上昇させることが望ましい。しかしながら、タービン内部でのＮＯＸの酸化は、燃焼温度の上昇につれて劇的に増大する。
【０００３】
ＮＯＸを低減する１つの通常の方法は、タービンシステム内の燃焼温度を低下させるか又は燃空比をリーンにすることである。しかしながら、燃料−空気混合気が過度にリーンである場合には、リーン・バーンアウトが発生し、望ましくない排出物（エミッション）が劇的に増大する。従って、（１）燃焼温度を上昇させることによって効率（ＵＨＣ及びＣＯの最小化）を増大させることと、（２）燃焼温度を低下させてＮＯＸを最小にすること、又は燃空比を増大させることにより動力出力を最大にすることに対してリーン・バーンアウトが発生するような燃空比は抑えることとの間で、注意深くバランスを取らなければならない。
【０００４】
産業用ガスタービンの多数の燃焼室内で均一な温度及び圧力分布を達成することは、非常に困難である。各燃焼室内での空気流量の変動によって、全ての燃焼室内において燃空比を一定に維持することが困難になる。
【０００５】
当業者には公知のこれらの様々な教示は、以下の特許に記載されている。ウィルクス他の米国特許第４，２９２，８０１号には、窒素酸化物の排出を低減することができる２段ガスタービンが開示されている。ビーブ他の米国特許第５，３１９，９３１号には、多室ガスタービンエンジン用の燃料調整システムが開示されている。ビーブ他の米国特許第５，４２３，１７５号には、燃料−空気混合気を変化させる際に燃料流量並びに各燃焼室内の動圧及びタービン排気温度を有するセンサ入力を測定しかつ考慮するようになった多室ガスタービンシステム用の燃料調整システムが開示されている。
【０００６】
これらの特許は、多室ガスタービンの各燃焼室内の燃料ノズルに燃料を供給するための複数のマニホルドを含む燃料調整システムを開示しているが、これらの参考文献のいずれも、当業者に対して、各燃焼室内の各燃料ノズルを制御するための燃料調整弁を教示し、示唆し又は開示していない。さらに、各燃焼室内の各燃料ノズルに燃料調整弁を設けることは、以下の理由、すなわち１）ガスタービンエンジン内では各燃料ノズルに対して燃料調整弁を組み込むための配管スペースが限定されていること、２）効率を増大させるためには、各燃料調整弁の両端間における圧力降下が小さい均一な範囲内にあるように複数の燃料マニホルドを組み込む必要があること、３）各燃焼室の燃料調整弁の各々を調整することは、ヘラクレス的な（非常に困難な）作業であることの理由からして非常に困難であるので、各燃焼室内の各燃料ノズルに燃料調整弁を設けることは、自明なものではない。
【特許文献１】米国特許第４，２９２，８０１号公報
【特許文献２】米国特許第５，３１９，９３１号公報
【特許文献３】米国特許第５，４２３，１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、必要とされているものは、各燃料ノズルに燃料調整弁を採用することによって多室ガスタービンの燃空比を制御するためのシステム及び方法である。
【０００８】
必要とされているものはまた、多室ガスタービンの各燃焼室内の燃料−空気混合気を、ガスタービンの所定のエネルギー出力に対して燃焼室圧力振動、ＮＯＸ、ＵＨＣ及びＣＯが最小になるように制御するためのシステム及び方法である。
【０００９】
必要とされているものはさらに、各燃焼室の各燃料弁を、ガスタービンの燃焼室圧力振動、ＮＯＸ、ＵＨＣ及びＣＯが最小になるように各燃焼室内の燃空比を最適化することができるように調整するための簡単なシステム及び方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従って、ガスタービンにおける燃料調整弁を作動させるための既存システム及び方法の上記に特定した欠点は、ガスタービンを調整するためのシステム及び方法に関する本発明の実施形態によって克服される。本発明のガスタービンは、多数の燃焼室を有し、各室の内部には複数の燃料ノズルがある。各ノズルは、該ノズルに流れる燃料を制御するためのそれ自身の燃料制御弁を有する。燃料制御弁による圧力降下をできる限り最小にするために、複数のマニホルドが採用される。各マニホルドは、多数の燃焼室内の少なくとも１つの燃料ノズルに燃料を供給する。燃料制御弁は、該燃料制御弁及びノズルの重量が多数の燃焼室によってではなくマニホルドによって支持されるように、マニホルド上に取付けられる。
【００１１】
１つの思想では、本発明は、ガスタービンを含み、本ガスタービンは、多数の燃焼室と、燃焼室の各々のための多数の燃料ノズルと、多数の燃焼室内の少なくとも１つの燃料ノズルに燃料を供給するための複数のマニホルドとを有し、複数のマニホルドの各々は、該マニホルドが燃料を供給する燃料ノズルの各々のための燃料制御弁を有し、燃料制御弁は、燃焼室の各々内の燃料ノズルへの燃料を制御するように複数のマニホルド上に取付けられる。
【００１２】
別の思想では、本発明はまた、ガスタービンを含み、本ガスタービンは、多数の燃焼室と、燃焼室の各々のための多数の燃料ノズルと、燃焼室の各々内の少なくとも１つの燃料ノズルに燃料を供給するための複数のマニホルドと、複数のマニホルドの各々が有する、該マニホルドが燃料を供給する燃料ノズルの各々のための燃料制御弁と、多数の燃焼室からの排気ガスを測定するための複数の熱電対とを有する。
【００１３】
ガスタービンを調整する本発明の方法を実施する際には、最も効率的なガスタービンは、指定のエネルギー出力において最少の窒素酸化物、最少量の未燃炭化水素及び最少量の一酸化炭素を有するガスタービンであることを理解することが重要である。ガスタービンを調整してそれらの目的を達成するには、ガスタービンにおる各燃焼室が、残りの燃焼室に対して良好にバランスしていることが望ましい。
【００１４】
具体的には、本発明は、多数の燃焼室の各々を、いずれの特定の燃焼室もリッチ又はリーンでなくかつ全てが残りの燃焼室の平均値の約１％の範囲内で作動するように同調させる。このことを達成するために、当業者は、過度にリッチ又は過度にリーンである燃焼室を、全ての燃焼室の平均値により近づく方向にそれらを同調させることによって、調整しなければならない。燃焼室がリッチ、リーン又は平均値であるか否かを判定するために、各燃焼室に供給される燃料の量、各燃焼室に供給される燃料圧力又は各燃焼室の排気の温度に基づいて、他の全ての燃焼室と比較した計算を行うことができる。例えば、燃焼室の１つが残りの燃焼室よりも高温度である場合には、単位時間当たりにノズルに供給される燃料の量が残りの燃焼室よりも多く、従って燃料制御弁によって燃料の量がより平均値になるように調整しなければならない。同様に、燃焼室の１つがリーンで運転している場合には、残りの燃焼室の平均値により近づく方向に燃料の量を増加させるように燃料制御弁を調整することができる。
【００１５】
最も広い思想では、多数の燃焼室を有するガスタービンを調整するこれらの方法は、指定の燃料負荷において各燃焼室からの排気の位置をガスタービン全体からの排気の位置に関係付ける旋回図表を作成するステップと、燃焼室の各々を、リッチ、リーン又は平均値であるとして識別するステップと、リーンとして識別した燃焼室の各々への燃料負荷を増加させかつリッチとして識別した燃焼室の各々への燃料負荷を減少させるステップと、燃焼室の全てが平均値の例えば約１％の範囲内になるまで識別するステップ及び増加させる／減少させるステップを反復し、従って各燃焼室間の差異を最小限にするステップとを含む。
【００１６】
本発明の更なる特徴、態様及び利点は、本発明の幾つかの好ましい形態を示しておりまた図の全体を通して同じ参照符号が同様な部分を示す添付の図を参照した以下の説明の流れに沿って進む間に、当業者にはより容易に明らかになるであろう。
【００１７】
本明細書では、様々な図を参照して本発明のシステム及び方法を以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の理解を促す目的で、ここでは図１〜図４に示すような本発明の幾つかの例示的実施形態を参照しまたそれらを説明するのに特定の用語を使用することにする。本明細書で使用する技術用語は、説明を目的するものであり、限定を目的するものではない。本明細書で開示した特定の構造及び機能の詳細は、限定として解釈すべきではなく、単に本発明を様々に採用する当業者に教示するための典型的な根拠としてと共に特許請求の範囲の根拠として解釈すべきである。説明した構造及び方法におけるあらゆる修正又は変形並びに当業者が通常想到することになるような本明細書に示した本発明の原理の更なる応用は、本発明の技術思想の範囲内にあるものと考えられる。
【００１９】
図１は、ガスタービンエンジン１０の概略部分断面図を示す。図１には、空気圧縮機又はガスタービンへの燃焼用空気の供給に関するあらゆる詳細は、それらの詳細が当技術分野では公知でありかつ従来通りであるので示していない。ガスタービンの排気出口は、参照符号１２で概略的に示す。ガスタービン１０内部には多数の燃焼室１４が含まれ、これら多数の燃焼室１４は、説明の目的上、燃焼室番号１（ＣＣ１）、燃焼室番号２（ＣＣ２）、燃焼室番号３（ＣＣ３）、燃焼室番号４（ＣＣ４）及び燃焼室番号Ｘとして示している。燃焼室数は、ガスタービン１０の所望のエネルギー出力に応じて変化する。典型的な産業用ガスタービンは、１４個の燃焼室を有する。燃焼室の数は、所望のエネルギー出力に対する設計事項であり、本発明の目的としては、一例として１４個の燃焼室を図３において説明しかつ図示する。しかしながら、本発明は、１４個の燃焼室に限定されるものではない。
【００２０】
各燃焼室１４は、該燃焼室に燃料を供給するための複数の燃料ノズルを有する。図１では、これらの燃料ノズルは、燃焼室１４の各々内の参照符号１６、１８及び２０で概略的に示す。各燃焼室１４内部での燃料ノズルの数及び燃料ノズルの配置は、設計事項である。一般的に、各燃焼室全体にわたる均一な燃料及び空気の流れを得るために、十分な数の燃料ノズルが採用される。複数のマニホルド２２、２４及び２６は、それぞれ各燃焼ノズル１６、１８及び２０に燃料を供給する。マニホルドから燃料ノズルまでの圧力降下を最小にするために、複数のマニホルドが採用される。採用するマニホルドの数は、設計事項である。
【００２１】
各マニホルド２２、２４及び２６は、それぞれ燃料制御弁２８、３０及び３２を支持しかつそれら燃料制御弁と流体的に接続される。具体的には、マニホルド２２は、多数の燃料制御弁２８を支持し、各燃焼室１４は、マニホルド２２に直接結合された少なくとも１つの燃料制御弁２８と組合される。図１に示すように、各燃料制御弁２８は、マニホルド２２からその関連した燃料ノズル１８に流れる燃料の量を調節する。
【００２２】
同様に、燃料マニホルド２４は、多数の燃料制御弁３０を支持し、各燃焼室１４は、少なくとも１つの燃料制御弁３０と組合される。各燃料弁３０は、マニホルド２４からその関連した燃料ノズル１６に流れる燃料の量を調節する。
【００２３】
さらに、マニホルド２６は、該マニホルドによって支持されかつ各燃焼室１４に流体的に結合された多数の燃料制御弁３２を有する。燃料制御弁３２は、マニホルド２６に直接結合され、かつ各燃焼室１４内の関連した燃料ノズル２０に結合され、それによって燃料弁３２は、マニホルド２６から燃料ノズル２０に流れる燃料の量を制御する。各マニホルドは、各関連した燃料制御弁に接続することができ、或いはそれに代えて、各マニホルドは、全ての関連した燃料制御弁よりも少ない数の燃料制御弁に接続することができる。これは、ガスタービン内及びガスタービン周りの配管スペース並びに燃料制御弁による圧力降下に応じて決まる設計上の選択である。
【００２４】
多数の供給ライン３４は、実際に各燃料ノズル１６を燃料弁３０に結合する。同様に、各供給ライン３６は、各燃料ノズル１８をその対応しかつ関連した燃料弁２８に結合する。最後に、各供給ライン３８は、各燃料ノズル２０を、マニホルド２６と流体的に接続された燃料制御弁３２に結合する。
【００２５】
図１では３つのマニホルドを示しているが、あらゆる数のマニホルドを採用することができる。現実的なエンジニアリング思考としては、複数のマニホルドのコストは、燃料がマニホルドから燃料制御弁を通りかつ各供給ラインを介して各燃焼室１４内の各燃料ノズルまで流れる時の過度の圧力降下とバランスさせなくてはならない。このことは、多過ぎる燃料制御弁及び関連した燃料ノズルがマニホルドから始まり、各燃料制御弁の両端間の圧力降下に整合性がなくかつ圧力降下が過剰であると思われるような場合には、容易に判断することができる。
【００２６】
図１及び図３に示すように、ガスタービン１０の排気出口１２には、ガスタービン１０の周辺部の周りにその根元を取付けた多数の熱電対４０がある。設けた熱電対（ＴＣ１、ＴＣ２、ＴＣ３．．．）の数は、実務上の設計的な選択である。１４個の燃焼室を有する産業用ガスタービンの場合には、２７個の熱電対は、異常ではなく、それらを図３に示す。しかしながら、燃焼室、マニホルド、ノズル及び熱電対の数は、ガスタービンによる所望のエネルギー出力に応じて変化させることができる。
【００２７】
図２は、その中に２つの燃料ノズル１６及び１つの燃料ノズル１８と共に３つの燃料ノズル２０を図示した燃焼室１４の排出端断面を示している。各燃焼室は、１つの中央燃料ノズル１８と、１つ又はそれ以上のマニホルドと関連したいずれかの特定数の更なる燃料ノズルを有することになると考えられる。従って、本発明は、図２の構成に限定されるものではなく、図２は、図示した燃料ノズルの数に関して、単に例示しかつ理解する目的のためだけのものである。図２はまた、マニホルド２２、２４及び２６が同一の大きさである必要がないことを明示している。マニホルド２２が燃料ノズル１８だけに燃料供給する場合には、マニホルド２２は、各燃焼室１４内の３つの燃料ノズル２０に燃料供給するマニホルド２６と同じ大きさである必要はない。マニホルド２２、２４及び２６の大きさ並びに燃料ノズル１６、１８及び２０の数は全て、燃焼室１４の大きさ、燃焼室の数及びガスタービン１０による所望のエネルギー出力に応じて決まる。
【００２８】
図３は、１４個の燃焼室１４（ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３．．．ＣＣ１４）及び２７個の熱電対４０（ＴＣ１、ＴＣ２、Ｔ３Ｃ．．．ＴＣ２７）が図示されたガスタービン１０の排気出口１２を概略的に示す。
【００２９】
図４は、角度（１〜９０度）で示した様々な旋回角度に対する能力のパーセント（０〜１００％）としてガスタービン出力を示す典型的な旋回図表である。低出力時には、旋回角度は大きい。燃料−空気ボリュームが大きい高出力時には、角度は小さい（すなわち、燃料−空気はタービン内でのより小さな滞留時間を有し、燃料−空気は出口１２に非常に速く到達する）。低出力時には、燃料−空気の滞留時間は、例えば１秒であるが、高出力時には、燃料−空気の滞留時間は、おそらく０．１秒である。従ってこの図表は、いずれかの燃焼室と該燃焼室からの排気がガスタービン１０の出口１２と交差する点との間の角度を示す。１４個の燃焼室を示す図３で説明した構成では、各燃焼室は、３６０／１４すなわち約２５．７度に等しいセグメントを占有する。旋回角度は、各燃焼室が占有するセグメントの中心を基準にして測定される。この角度は、ガスタービン１０の負荷が減少するにつれて、増大することになる。例えば、タービンの負荷が能力の９０％にあり、また燃焼室♯３からの排気が、図３で見て（時計回り方向に）熱電対♯８と交差する場合には、銘板能力の５０％でガスタービン１０を作動させることは、例えば燃焼室♯３から出る排気が今度は熱電対♯１０と交差することを意味することになる。同様に、ガスタービン１０が例えば銘板能力の２５％までに低下した場合には、燃焼室♯３からの排気は、熱電対♯１２と交差することになる。このように図４の旋回図表は、特定の燃焼室と、指定の負荷においてその排気がガスタービン１０の出口１２と交差する位置との間の単なる相関関係である。従って、銘板能力の９０％における旋回角度は、銘板能力の５０％における旋回角度とは異なるものとなる。銘板能力の多くの異なるパーセンテージにおけるタービン流の回転を示す旋回図表によって、例えば当業者が、あらゆる指定のレベル（すなわち、銘板能力の５０％〜１００％の間）においてガスタービン１０を調整しかつ各及び全ての燃焼室を各燃焼室間の差異がそのとき最小限になるように同調させる（調整する）ことが可能になる。いったん旋回データが求められると、次にコンピュータを採用して、銘板能力のあらゆるレベルにおいてガスタービンを効率的に運転することができる。
【００３０】
より具体的には、ガスタービンを調整する本発明の方法は、指定の燃料負荷（燃料注入量）において指定の燃焼室からの排気の位置を排気がガスタービンの排気出口と交差する時の排気位置に関係付ける旋回図表の作成を必要とすることになる。図１を見る際に、指定の燃料負荷が銘板能力の８０％であると仮定しよう。当業者は次に、マニホルド２２、２４及び２６上に取付けられた全ての燃料調整弁を中間ストローク位置に移動させ、それによって当業者が、各燃料ノズル１６、１８及び２０への流量を独立して増大させるか又は減少させるかのいずれかを行うことができるようになる。当業者は次に、ガスタービンを銘板能力の８０％で運転しようとして、例えば燃焼室♯３内の燃料を増加させ、従って残りの燃焼室と比較して「ホットスポット」を作り出すようにする。当業者は、どの熱電対が対応するより高い排気温度を有するかを書き留める。その後当業者は、ガスタービンを調整すべき全ての負荷範囲にわたり「ホットスポット」が監視できるように、ガスタービン１０の銘板能力をゆっくりと減少させる（及び、適用可能な場合には増大させる）ようにする。技術者は、全ての熱電対４０（ＴＣ1、ＴＣ２、．．．、ＴＣ２７）の実験記録を、燃料調整弁が全て全開の時に取得した同様の記録と比較することができる。技術者は次に、より高い排気温度（又は、「ホットスポット」）を示した熱電対を、銘板能力ごとに「ホットスポット」を作り出した燃焼室の既知の中心位置に相関させることができる。この手持ちの情報を用いて、当業者は、図４に示す旋回図表と同様な旋回図表を作成することができる。旋回図表はまた、燃焼室への流量を制御する燃料調整弁を使用していずれかの燃焼室への流量を減少させることによりガスタービン内に「コールドスポット」を作り出すことによって、作成することができる。
【００３１】
平均排気温度を求めた後に、全ての熱電対（図３における２７個の熱電対全て）を考慮に入れて、当業者は次に、各燃焼室をリッチ、リーン又は平均値であるとして分類することができる。リッチな燃焼室は、ホットスポットを形成し、一方リーンな燃焼室は、より低温の温度（すなわち、平均排気温度よりも低い）を示すことになる。タービンを通る燃焼器排気流の回転及びタービン出口における最小限の排気熱電対数に起因して、ユニットをいずれか１つの銘板能力で作動させることによって燃焼室間の差異を判定することは不可能になる。当業者には、燃焼室１４をリッチ又はリーンとして分類するプロセスが、ガスタービン１０を１００％の銘板能力から例えば５０％の銘板能力までゆっくりと負荷を低下させた場合におけるタービン排気１２からの排気熱電対記録の監視によって可能になることが分かるであろう。事前に作成した旋回図表に加えて、技術者は次に、各燃焼室をタービン排気出口１２の特定の熱電対と相関させ、かつそれをその銘板能力における平均排気温度と比較することができる。この所有する解析を用いて、当業者は、その燃焼室からの排気がユニットを作動させることになる銘板能力の範囲全体にわたる平均排気温度よりも常に高温（又は、低温）である場合には、各燃焼室をリッチ（又は、リーン）であるとして分類することができる。
【００３２】
次に、いずれか１つの燃焼室を調整するには、ガスタービン１０の出口における排気熱電対を用いてその燃焼室からの排気を直接的に監視することができるように銘板能力においてユニットを作動させることを必要とすることになることが、技術者には分かるであろう。リッチな燃焼室の全ては、燃料負荷を減少させ、それによって事前に計算した平均排気温度に近づく方向にその排気温度を低下させることによって調節することができる。いずれかのリッチな燃焼室に対する燃料負荷を減少させる間に、当業者は、その燃焼室への燃料流量を制御する全ての燃料調整弁を、その燃焼室内の各燃料ノズルへの相対的流量を中断しない状態に維持しながらその燃焼室への全燃料流量が下方に調整されるように、同時に作動させるようにする。同様に、リーン燃焼室の全ては、燃料負荷を増加させ、従って計算した平均排気温度に近づく方向に排気温度を上昇させることよって同調される。この調整プロセスは、リッチ（又は、リーン）燃焼室への流量をそれが直ちにリーン（又は、リッチ）燃焼室になるような大きさまでに減少させる（又は、増大させる）必要がない増分的方法で実行するようにする。従って技術者は、調整している燃焼室に対応する熱電対からの排気温度測定値及びガスタービンを調整している銘板能力における全ての燃焼室からの平均排気温度を常に認識していることになる。
【００３３】
次に、当業者は、これらの設定値を使用してあらゆる燃料負荷においてガスタービンを作動させて、燃焼室間の差異がいずれの燃料負荷においても所望の範囲内、通常は１％以内に保たれていることを確かめることができる。
【００３４】
いったんガスタービン１０が全体的に調整されると、すなわち燃焼室間の全燃料−空気比間の差異が指定の又は所望の範囲内にあるように燃焼室の各々が同調されると、残る最後のステップは、各燃焼缶における多数の燃料ノズル間の個々の燃焼室燃料分割（分流）を調整することである。いったん全体的な調整が完了すると、技術者は、各燃焼室内での燃焼器圧力振動及びガスタービンからの全体エミッションの記録を取得し、それらが全て許容限界値の範囲内にあるかどうかを判定することができる。当業者は、燃焼器圧力振動の相対的大きさを比較して、燃焼室間に大きな差異がある（例えば、最も悪い燃焼室は、平均的燃焼室の２倍又は３倍の圧力振動を有する）かどうかを判定することになる。当業者には、燃焼器圧力振動が各燃焼室に取付けられた多数の燃料ノズル間の相対的燃料流量に強く依存していることが分かるであろう。燃焼室間に大きな差異が存在する場合には、そのことは、幾つかの燃焼室内の燃料分流量が平均的燃焼室と比較して「リッチ」過ぎるか又は「リーン」過ぎるかである可能性があることを示している。異常燃焼室（すなわち、平均的燃焼室と比較した時に著しく異なる燃焼室）を同調させる目的では、全ての燃焼室間で燃料分割をバランスさせるために燃料分流量を増大させるか又は減少させることになる。技術者は次に、各異常燃焼室に取付けられた燃料調整弁を、その異常燃焼室から測定された燃焼器圧力振動が最小になるように作動させることができる。当業者は、この調整プロセスが既にリーンな（又はリッチな）異常燃焼室への燃料分流量を減少させる（又は増大させる）ことのない増分的方法で実行され、これにより燃焼器圧力振動を減少させずに増大させることを理解できるであろう。
【００３５】
本発明が満たす種々のニーズの達成における本発明の様々な実施形態を説明してきた。これらの実施形態は、本発明の様々な実施形態の原理を単に説明するものであることを理解されたい。本発明の多数の変更及び改良は、本発明の技術思想及び技術的範囲から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。従って、本発明は、全ての適切な修正及び変形を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護すること意図している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】複数のマニホルド及び排気熱電対を示す、ガスタービンにおける燃焼室の概略断面図。
【図２】可能である燃料ノズルの構成を示す、燃焼室の概略端面図。
【図３】２７個の熱電対を備えた１４個の燃焼室を示す、ガスタービンの概略端面図。
【図４】角度で示した旋回角度をパーセントで示したガスタービン出力に関係付けた旋回図表。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ガスタービン
１２  ガスタービン排気出口
１４（ＣＣ１、ＣＣ２、．．．、ＣＣＸ）  燃焼室
１６、１８、２０  燃料ノズル
２２、２４、２６  マニホルド
２８、３０、３２  燃料制御弁
３４、３６、３８  供給ライン
４０（Ｔｃ１、Ｔｃ２、．．．、ＴｃＸ）  熱電対
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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