(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料システム（１００）の保守点検推奨を発令する方法（３００）であって、
少なくとも１つの燃焼器（１６）の中で前記液体燃料システム（１００）のノズル（１２）から水噴射を生じさせるステップと、
前記水噴射の後に少なくとも１つの排気温度データを測定するステップと、
前記液体燃料システム（１００）のノズル（１２）または弁の液体燃料の流量に対応する少なくとも１つの物理パラメータに前記少なくとも１つの排気温度データを相互に関連させるステップと、
前記排気温度データと、前記少なくとも１つの物理パラメータをデータベースに記憶するステップと、
過去に記憶された排気温度データを前記データベースからモデルへ提供するステップであって、前記モデルが、前記少なくとも１つの物理パラメータの変化を分析して、前記少なくとも１つの物理パラメータの将来の値を予測するように作動可能である、ステップと、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）のための少なくとも１つの保守点検推奨を発令するステップと、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）の作動調節を実施するステップと
を含む方法（３００）。
【請求項２】
前記水噴射が、前記液体燃料システム（１００）の試運転の時に行われる、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項３】
前記水噴射が、前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つのパイロットノズルの少なくとも１つのパイロット弁を経て、あるいは前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つの主弁または少なくとも１つの主ノズルを経て実施される、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの物理パラメータが、前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つのノズル（１２）の流量、および前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つの弁の断面積を少なくとも含む、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項５】
前記水噴射が、気体燃料作動中、または液体燃料作動後に実施される、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項６】
液体燃料システム（１００）の保守点検推奨を発令するシステム（４００）であって、
プロセッサ（４５０）と、
前記プロセッサ（４５０）に通信可能に結合されたメモリ（４１０）であって、前記メモリ（４１０）が、
少なくとも１つの燃焼器（１６）の中で前記液体燃料システム（１００）のノズル（１２）から少なくとも１つの水噴射を生じさせるステップと、
前記少なくとも１つの水噴射の後に少なくとも１つの排気温度データを測定するステップと、
前記液体燃料システム（１００）のノズル（１２）または弁の液体燃料の流量に対応する少なくとも１つの物理パラメータに前記少なくとも１つの排気温度データを相互に関連させるステップと、
前記少なくとも１つの排気温度データと、前記少なくとも１つの物理パラメータをデータベースに記憶するステップと、
記憶されたデータを前記データベースから分析モデルへ提供するステップであって、前記分析モデルが、
前記少なくとも１つの物理パラメータの変化を分析して、前記少なくとも１つの物理パラメータの将来の値を予測するように作動可能である、ステップと、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）のための少なくとも１つの保守点検推奨を発令するステップと、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）の作動調節を実施するステップと
を含む作動を前記プロセッサに実行させる命令を記憶する、メモリ（４１０）と
を備えるシステム（４００）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの水噴射が、気体燃料作動中、または液体燃料作動後に実施される、請求項６に記載のシステム（４００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの水噴射が、前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つのパイロット弁または少なくとも１つのパイロットノズル（１２）を経て実施され、あるいは
前記少なくとも１つの水噴射が、前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つの主弁または少なくとも１つの主ノズルを経て実施される、請求項６に記載のシステム（４００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの物理パラメータが、前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つのノズル（１２）の流量、および前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つの弁の断面積を少なくとも含む、請求項６に記載のシステム（４００）。
【請求項１０】
燃焼器（１６）と、
プロセッサ（４５０）と、
前記プロセッサ（４５０）に通信可能に結合されたメモリ（４１０）であって、前記メモリ（４１０）が、
前記燃焼器（１６）の中で液体燃料システム（１００）のノズル（１２）から少なくとも１つの水噴射を生じさせるステップと、
前記少なくとも１つの水噴射の後に少なくとも１つの排気温度データを測定するステップと、
前記液体燃料システム（１００）のノズル（１２）または弁の液体燃料の流量に対応する少なくとも１つの物理パラメータに前記少なくとも１つの排気温度データを相互に関連させるステップと、
前記少なくとも１つの排気温度データと、前記少なくとも１つの物理パラメータをデータベースに記憶するステップと、
記憶されたデータを前記データベースから分析モデルへ提供するステップであって、前記分析モデルが、前記少なくとも１つの物理パラメータの変化を分析して、前記少なくとも１つの物理パラメータの将来の値を予測するように作動可能である、ステップと、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）のための少なくとも１つの保守点検推奨を発令するステップと、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）の作動調節を実施するステップと
を含む作動を前記プロセッサ（４５０）に実行させる命令を記憶する、メモリ（４１０）と
を備えるシステム（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ターボ機械の技術に関し、より詳細には、燃料燃焼システムのための物理パラメータを予測するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料燃焼システムは、気体燃料（例えば、天然ガス）を燃焼する。いくつかの燃料燃焼システムは、気体燃料およびディーゼルなどの液体燃料を燃焼することができる。典型的には、二元燃料燃焼システムは気体燃料を使用して作動するが、一方で、例えば、気体燃料の燃料燃焼システムへの搬送に関する問題に起因して気体燃料が利用できない場合、液体燃料がバックアップ燃料として使用される。
【０００３】
燃料燃焼システムの燃焼室は、気体燃料および液体燃料の両方を受けるように構成され得る。液体燃料の使用は、浸食／腐食に起因する副産物または材料の損失を生じさせる可能性があり、それによって、燃焼室の中に燃料を搬送するための流路を劣化させる可能性があり、その結果として燃料燃焼システムの生産性および信頼性を低下させる可能性がある。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、燃料燃焼システムのための物理パラメータを予測するシステムおよび方法に関する。本開示の特定の実施形態が、燃料燃焼システムの燃料ノズルおよび混合弁に関係する故障を検出することを促進することができる。本開示の一実施形態により、燃料システムのための物理パラメータを予測する方法が、少なくとも１つの燃焼器の中に水噴射を生じさせるステップを含む。水噴射は、少なくとも１回伴われることができる。方法は、水噴射に付随する排気温度拡散データを測定するステップ、および燃料システムのノズルまたは弁に付随する少なくとも１つの物理パラメータに排気拡散データを相互に関連させるステップを含むことができる。方法は、排気拡散データ、少なくとも１つの物理パラメータ、および少なくとも１回をデータベースに記録するステップを更に含むことができる。経過データが、データベースから分析モデルへ提供され得る。分析モデルは、少なくとも部分的に記憶された経過データに基づいて、将来時に付随する少なくとも１つの将来物理パラメータを予測するように作動可能である。方法は、燃料システムの生産性における変化を予測することができる。加えて、方法は、少なくとも部分的に予測に基づいて、燃料システムのための保守点検推奨を発令することができる。燃料システムの作動調節が、少なくとも部分的に予測に基づいて実施され得る。
【０００５】
本開示のいくつかの実施形態では、少なくとも１つの水噴射が、燃料システムの試運転時に実施される。本開示の特定の実施形態では、水噴射が、燃料システムの少なくとも１つのパイロットノズルの少なくとも１つのパイロット弁を経て実施され得る。本開示の特定の実施形態では、水噴射が、燃料システムの少なくとも１つの主弁または少なくとも１つの主ノズルを経て実施される。
【０００６】
本開示のいくつかの実施形態では、物理パラメータが、燃料システムの少なくとも１つのノズルの流量、および燃料システムの少なくとも１つの弁の断面積を含む。
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態では、水噴射が、気体燃料作動の間に実施される。特定の実施形態では、水噴射が、液体燃料作動後に実施される。
【０００８】
本開示のいくつかの実施形態では、分析モデルが、ガスタービン作動のためのガイドラインまたは許可、燃料流量の変化、入口温度、あるいは燃料システムの調節された水浄化期間を提供するように作動可能である。
【０００９】
本開示の特定の実施形態では、排気拡散データが、燃焼器に付随する排気システムに隣接して配置される１組の熱電対を用いて測定される。
【００１０】
本開示の別の実施形態により、燃料燃焼システムの物理パラメータを予測するためのシステムが提供される。システムが、燃焼器を含むことができる。システムが、メモリに通信可能に結合されるプロセッサを更に含むことができ、メモリは、演算処理回路によって実行される場合、特定の作動を実施する命令を記憶する。これらの作動は、少なくとも１つの燃焼器の中で水噴射を生じさせるステップであって、水噴射を少なくとも１回伴うステップと、少なくとも１つの水噴射に付随する少なくとも１つの排気拡散データを測定するステップと、液体燃料システムのノズルまたは弁の少なくとも１つに付随する少なくとも１つの物理パラメータに少なくとも１つの排気拡散データを相互に関連させるステップと、少なくとも１つの排気拡散データ、少なくとも１つの物理パラメータ、および少なくとも１回をデータベースに記憶するステップと、記憶されたデータをデータベースから分析モデルへ提供するステップであって、分析モデルが、少なくとも部分的に記憶されたデータに基づいて、将来時に付随する少なくとも１つの将来の物理パラメータを予測するように作動可能である、ステップとを含む。
【００１１】
他の実施形態、システム、方法、特徴および態様が、以下の図面と併せて考察される以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示のいくつかの実施形態による、実施例の燃料燃焼システムを図示するブロック図である。
【図２】本開示の実施形態による、燃料燃焼システムの物理パラメータを予測するための実施例のシステムを図示するブロック図である。
【図３】本開示の実施形態による、燃料燃焼システムの物理パラメータを予測する実施例の方法を図示する流れ図である。
【図４】本開示の実施形態による、燃料燃焼システムを制御するための実施例の制御装置を図示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の詳細な説明は、詳細な説明の部分を形成する添付の図面への参照を含む。実施例の実施形態により、図面は例示を表示する。これらの実施例の実施形態は、本明細書では「実施例」とも呼ばれるが、当業者が本発明の主題事項を実施することができるために十分詳細に説明される。実施例の実施形態は、組み合わせ可能であり、他の実施形態が利用可能であり、または構造的、論理的および電気的変化が、特許請求される主題事項の範囲から逸脱せずに作製可能である。したがって、以下の詳細な説明は、限定された意味で解釈されるべきではなく、範囲は添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって定義される。
【００１４】
本開示の特定の実施形態は、燃料燃焼システムの物理パラメータを予測するためのシステムおよび方法を含むことができる。開示されるシステムおよび方法は、燃料燃焼システムの燃料ノズルおよび混合弁の診断を提供することができ、燃料燃焼システムのための保守点検推奨を発令するステップを促進することができる。
【００１５】
本開示のいくつかの実施例の実施形態では、プロセッサが、少なくとも１つの燃焼器の中で水噴射を生じさせることができる。水噴射は、少なくとも１回伴われることができる。プロセッサは、水噴射に付随する排気拡散データを測定し、かつ燃料燃焼システムのノズルまたは弁に付随する少なくとも１つの物理パラメータに排気拡散データを相互に関連させることができる。プロセッサは、排気拡散データ、少なくとも１つの物理パラメータ、および少なくとも１回をデータベースに記録することが更に可能である。プロセッサは、記憶された経過データをデータベースから分析モデルへ提供することができる。分析モデルは、少なくとも部分的に記憶された経過データに基づいて、将来時に付随する少なくとも１つの将来の物理パラメータを予測するように作動可能である。
【００１６】
本開示の特定の実施形態の技術的効果は、燃料燃焼システムを分解せずに燃料燃焼システムの診断を実施するステップを含むことができる。本開示の特定の実施形態の追加の技術的効果は、燃料燃焼システムの燃料ノズルおよび混合弁の性能に関係するハードウェアの故障を検出する確率を向上させることを可能にすることができる。本開示の特定の実施形態のやはり追加の技術的効果は、燃料燃焼システムの健康に関連する情報を提供し、燃焼関連の過失、事故停止時間および予定外費用の低減を可能にする。
【００１７】
以下は、燃料燃焼システムのための物理パラメータを予測するシステムおよび方法に関連する様々な実施例の実施形態の詳細な説明を提供する。
【００１８】
次いで図面に目を向けると、図１は、本開示の実施例の実施形態による、燃料燃焼システム１００（本明細書では、液体燃料システムまたは燃料システムとも呼ばれる）を図示するブロック図である。システム１００は、天然ガスおよび／または合成ガスなどの液体または気体燃料を使用することができる。図示のように、１つまたは複数の燃料ノズル１２が、液体燃料供給１４および気体燃料供給３５を取り入れる。例えば、１つまたは複数の燃料ノズル１２が、液体燃料を取り入れるために使用可能であり、１つまたは複数の他の燃料ノズル１２が、気体燃料を取り入れるために使用可能である。いくつかの燃料ノズルが、パイロットノズルであり、他の燃料ノズルが、主ノズルである。加えて、燃料ノズル１２が、水供給１５を取り入れることができる。システム１００は、燃料ノズル１２から上流、および／または燃料ノズル１２の内部の水供給１５と液体燃料を混合する。水供給１５と液体燃料との混合は、例えばＮＯｘなどの副産物の抑制の効率を向上させることができ、それによって、システム１００から副産物の生成および排気を低減する。燃料ノズル１２は、燃焼器１６の外側に、または燃焼器１６から分離して概略的に示されているが、燃料ノズル１２は燃焼器１６の内部に配置され得る。燃料および水（使用される場合）、混合物が燃焼器１６の内部の室内で燃焼し、それによって高温加圧排気ガスを生成する。燃焼器１６は、タービン１８を通って排気システム２０に向かって排気ガスを送る。排気システム２０は、複数の熱電対５０を含むことができる。図１には１つだけの燃焼器１６が示されているが、特定の実施形態では、複数の燃焼器１６が、タービン１８の周りに周方向に配置され得る。複数の燃焼器１６のそれぞれが、別個の燃料ノズル１２を含むことができる。排気ガスがタービン１８を通過するにつれて、ガスによって、タービンブレードがシステム１００の軸線に沿ってシャフト２２を回転させる。図示されるように、シャフト２２は、圧縮機２４を含むシステム１００の様々な構成要素に結合される。圧縮機２４もまた、シャフト２２に結合されたブレードを含む。シャフト２２が回転するにつれて、圧縮機２４の中のブレードもやはり回転し、それによって、空気取入れ口２６から圧縮機２４を通って、燃料ノズル１２および／または燃焼器１６の中へと空気を圧縮する。シャフト２２は、荷重２８にも更に結合可能であり、荷重２８は、車両または発電所内の発電機などの常時荷重であることが可能である。荷重２８は、システム１００の回転出力によって動力を供給されることができる任意の適切な装置を含むことができる。システム１００は、水供給１５に作動可能に結合され得る制御装置４００を更に含むことができる。制御装置４００は、熱電対５０から排気システム２０の中へ排気拡散データを更に作動可能に受信することができる。
【００１９】
作動中、燃料燃焼システム１００およびタービン１８の性能が、燃料ノズルおよび混合弁のパラメータの変化に起因して劣化する可能性がある。燃料ノズルおよび混合弁の中の流路が、腐食、浸食および汚損に起因して変化する可能性がある。
【００２０】
固体材料が、燃料ノズルおよび混合弁の内面上に蓄積する可能性がある。液体燃料（例えば、ディーゼル）が高温にさらされる場合、固体材料が生成される可能性があり、その結果、液体燃料の小部分がコークス化に起因して固体になる可能性がある。いくつかの固体材料が、燃料ノズルおよび混合弁の内部に残り、それによって、燃料ノズルおよび混合弁の断面積を減少させる。燃料ノズルおよび混合弁の断面積の減少が、燃料流量を低下させ、それによって、燃料燃焼システム、したがってガスタービンの期待される性能の低下を招く可能性がある。
【００２１】
システム１００が液体燃料で作動する場合、オイルの何らかの残留物が蓄積する可能性がある。燃料ノズルへの水噴射が、蓄積した固体材料を燃料ノズルおよび混合弁から浄化するために使用され得る。タービンエンジンが液体燃料の燃焼を停止する後、かつ気体燃料で作動を開始する前の度ごとに、水噴射を作動させることが可能である。本開示のいくつかの実施形態では、水噴射が、気体燃料作動中に液体燃料ノズルに対して作動され得る。本開示の特定の実施形態では、水噴射中に、排気拡散データが、例えば熱電対５０を使用して記録され得る。水噴射の異なる時間で記録された排気拡散データは、燃料ノズルおよび混合弁の物理パラメータの変化を追跡し、将来時における燃料ノズルおよび混合弁の物理パラメータを予測するために更に分析され得る。
【００２２】
図２は、本開示の実施例の実施形態による、燃料燃焼システムの物理パラメータを予測するための実施例のシステム２００を図示するブロック図である。システム２００は、排気拡散モジュール３０、診断モジュール４２、噴射制御装置４４、予測モジュール４８および適応システムモジュール４６を含む。システム２００のいくつかのモジュールは、メモリ内に記憶され、制御装置４００のプロセッサによって実行される命令として実施され得る。
【００２３】
本開示のいくつかの実施形態では、排気拡散モジュール３０が、タービン１８の作動中に熱電対５０から温度データを読み取るように作動可能である。例えば、排気拡散モジュール３０は、水が燃料ノズル１２の中に噴射される場合に捕捉される排気拡散データを測定することができる。熱電対５０は、排気システム２０上に周方向に配置されることができ、混合弁および燃料ノズルの特定の配置に相互に関連することができる。燃料燃焼システム１００が気体燃料を燃焼する場合、排気拡散は一般に均一なパターンを含む。気体燃料作動中に水噴射は、排気拡散の中のデータが異なる位置でより特徴的であるように強制する。異なる時期に水噴射中に記録された排気拡散を分析することによって、排気拡散内の特定の位置で温度変化が追跡され得る。特定の位置での排気拡散の変化が、特定の混合弁または特定の燃料ノズルに相互に関連され得る。例えば、排気拡散の中で特定の位置での温度が、各次回の水噴射につれて経時的により高くなる場合、より少ない量の水が混合弁の断面積を通過しているので、特定の位置に配置される混合弁の断面積が減少することを示す可能性がある。同様に、排気拡散の中で特定の位置での温度変化が、特定の燃料ノズルについての燃料流量の変化に相互関連する可能性がある。
【００２４】
最初の排気拡散が、燃料燃焼システムが作動される後すぐに記録され得る。燃料燃焼システムが作動される場合、フロー数（燃料ノズルの寸法）および流量などの初期物理パラメータは製造者から既知である。したがって、初期排気拡散は、燃料ノズルおよび混合弁の初期物理パラメータの識別特性を代表することができる。燃料燃焼システムの以下の作動中に、燃料ノズルの中に水噴射を作動させる度ごとに、排気温度拡散が記録される。水噴射中に記録される排気拡散における変化は、初期物理パラメータから燃料ノズルおよび混合弁の物理パラメータの変化を示すことができる。
【００２５】
本開示のいくつかの実施形態では、診断モジュール４２が、水噴射に応答して捕捉された排気拡散、および排気拡散が捕捉される場合の時間を含む経過記録を記憶し、分析することができる。診断モジュール４２が、気体燃料作動中および液体燃料作動中の両方で、燃料流量について時間記録、および燃料燃焼システムの他の物理パラメータを更に保存することができる。経過記録に基づいて、診断モジュール４２が、燃料ノズルおよび混合弁の物理パラメータの現在の状態を報告し、燃料燃焼システムの保守点検に関する推奨を発令することができる。
【００２６】
本開示のいくつかの実施形態では、予測モジュール４８が、経過記録に基づいて、将来時の燃料燃焼システムの生産性を予測することができる。例えば、予測モジュール４８は、事前に決定された時期の中で、特定の燃料ノズルについての流量および特定の混合弁の断面積を予測することができる。予測モジュール４８は、特定の燃料ノズルおよび特定の混合弁について残りの耐用年数に関して警告を発令することができる。
【００２７】
本開示のいくつかの実施形態では、燃料燃焼システムの物理パラメータの予測および診断は、適応システムモジュール４６に基づくことができる。適応システムモジュール４６は、分析モデルを含むことができる。分析モデルは、例えば、燃料ノズルの流量および混合弁の断面積など、燃料燃焼システムの物理パラメータに排気温度拡散を相互に関連させることができる。分析モデルが、燃料流量の変化、入口温度、あるいは燃料燃焼システムの調節された水浄化期間など、ガスタービン作動のためのガイドラインまたは許可を提供するように更に作動可能である。
【００２８】
本開示のいくつかの実施形態では、分析モデルが、将来時の燃料燃焼システムの物理パラメータを予測することができる。様々な実施形態では、分析モデルが、機械学習アルゴリズム、エキスパートシステム、ニュートラルネットワーク、外挿法モデルなどを含むことができる。
【００２９】
図３は、本開示の実施形態による、燃料燃焼システムの物理パラメータを予測するための実施例の方法３００を図示する流れ図である。方法３００の作動が、燃料燃焼システムの物理パラメータを予測するためのシステム２００によって実施され得る。方法３００の作動は、制御装置４００のプログラム命令の中に埋め込まれ得る。方法３００は、燃焼器１６の中に水噴射中に捕捉された排気温度拡散データを分析して、燃料燃焼システムの物理パラメータの中の変化を経時的に追跡することができる。
【００３０】
ブロック３０２では、方法３００が、少なくとも１つの燃焼器内に水噴射を生じさせるステップを開始することができる。水噴射は、少なくとも１回伴われる。第１の水噴射が、燃料システムの試運転時に実施される。
【００３１】
ブロック３０４では、方法３００が、水噴射に付随する排気拡散データを測定するステップを含む。
【００３２】
ブロック３０６では、排気拡散データが、燃料システムのノズルまたは弁に付随する少なくとも１つの物理パラメータに相互に関連する。ノズルが、主液体燃料ノズルおよびパイロット液体燃料ノズルを含むことができる。物理パラメータは、ノズルの燃料流量および弁の断面積を含むことができる。
【００３３】
ブロック３０８では、排気拡散データ、少なくとも１つの物理パラメータ、および少なくとも１回がデータベースに記録される。
【００３４】
ブロック３１０では、経過データが、データベースから分析モデルへ提供され得る。分析モデルは、少なくとも部分的に記憶された経過データに基づいて、将来時に付随する少なくとも１つの将来の物理パラメータを予測するように作動可能である。経過データは、気体燃料作動中に捕捉された排気温度拡散を含むことができる。経過データは、液体燃料作動終了後に水噴射浄化中に捕捉された排気温度拡散を更に含むことができる。
【００３５】
ブロック３１２では、方法３００が、分析モデルおよび経過データに基づいて、燃料システムの生産性の変化を予測するステップを含む。
【００３６】
ブロック３１４では、方法３００が、予測に基づいて、燃料システムのための保守点検推奨を発令するステップを許可することができる。
【００３７】
ブロック３１６では、予測に部分的に基づいて、燃料システムの作動調節が実施され得る。
【００３８】
図４は、本開示の実施形態による、制御装置４００を図示するブロック図を示す。より詳細には、制御装置４００の要素が、複数の作動状態下で燃料燃焼システムを作動し、一方で、所定の燃焼作動範囲内で、燃料燃焼システムが作動している間に燃料燃焼システムに付随する作動データを自動的に収集し、作動データを記憶し、作動データに基づいて１つまたは複数の所定の燃焼伝達関数のための１組の定数を生成し、燃料燃焼システムの試運転中に使用されるべき燃料燃焼システム内のその１組の定数を記憶するために使用可能である。制御装置４００は、プログラム論理４２０を記憶するメモリ４１０（例えば、ソフトウェア）を含むことができ、燃料燃焼システムに付随する作動データ、１組の定数など、データ４３０を記憶することができる。メモリ４１０は、オペレーティングシステム４４０を更に含むことができる。
【００３９】
プロセッサ４５０が、プログラム論理４２０を実行するためにオペレーティングシステム４４０を利用することができ、そうすることにおいて、データ４３０を更に利用することができる。データバス４６０が、メモリ４１０とプロセッサ４５０との間に通信を提供することができる。ユーザが、キーボード、マウス、制御パネル、または制御装置４００へ、および制御装置４００からデータを通信することができる任意の他の装置など、少なくとも１つのユーザインターフェース装置４７０を経て制御装置４００とインターフェースで接続することができる。制御装置４００は、作動している間、燃料燃焼システムと通信しており、ならびに作動していない間に、オフラインの燃料燃焼システムの燃焼制御システムと、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース４８０を経て通信していることが可能である。加えて、他の外部装置または複数の他の燃料燃焼システムまたは燃焼器が、Ｉ／Ｏインターフェース４８０を経て制御装置４００と通信していることが可能であるということを理解すべきである。本開示の図示される実施形態では、制御装置４００が、タービンシステムに対して離れて配置可能であるが、しかし、タービンシステムと共に配置される、あるいはタービンシステムに統合されることさえも可能である。更に、制御装置４００およびそれによって実行されるプログラム論理４２０が、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアまたは任意のその組合せを含むことができる。複数の制御装置４００が使用可能であり、それによって本明細書に説明される様々な特徴が、１つまたは複数の様々な制御装置４００上で実行され得るということを更に理解すべきである。
【００４０】
本開示の実施例の実施形態による、システム、方法、装置およびコンピュータプログラム製品のブロック図を参照されたい。ブロック図の少なくともいくつかのブロック、およびブロック図の中のブロックの組合せが、コンピュータプログラム命令によって少なくとも部分的に実行され得ることを理解されたい。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、専用ハードウェアベースのコンピュータまたは機械を製造するための他のプログラム可能なデータ処理装置にロードされることが可能であり、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置上で実行する命令が、ブロック図の少なくともいくつかのブロック、または考察されるブロック図の中のブロックの組合せの機能性を実施するための手段を生成するようにする。
【００４１】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置に特定の様式で機能するように命令することができるコンピュータ読み取り可能なメモリの中に更に記憶されることが可能であり、コンピュータ読み取り可能なメモリの中に記憶された命令が、１つまたは複数のブロックの中に特定される機能を実施する命令手段を含む製品を製造するようにする。コンピュータプログラム命令が、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置に更にロードされて、一連の作動ステップがコンピュータまたは他のプログラム可能な装置上で実行されるようにして、コンピュータ実行工程を生成し、コンピュータまたは他のプログラム可能な装置上で実行する命令が、１つまたは複数のブロックの中に特定される機能を実行するためのステップを提供することができる。
【００４２】
本明細書に記載されるシステムの１つまたは複数の構成要素、または方法の１つまたは複数の要素が、コンピュータのオペレーティングシステム上で作動するアプリケーションプログラムによって実行され得る。それらは、携帯用デバイス、多重プロセッサ、マイクロプロセッサベースの、またはプログラム可能な大衆消費電子製品、小型コンピュータ、本体コンピュータなどを含む他のコンピュータシステム構成を用いてやはり実行され得る。
【００４３】
本明細書で説明されるシステムおよび方法の構成要素であるアプリケーションプログラムは、特定の抽象的データタイプを実行し、特定のタスクまたはアクションを実行するルーチン、プログラム、構成要素、データ構造などを含むことができる。分散コンピューティング環境の中では、アプリケーションプログラム（全体または部分）が、ローカルメモリの中、または他の記憶装置の中に配置され得る。加えて、または別法として、アプリケーションプログラム（全体または部分）が、遠隔記憶の中、または記憶装置の中に配置されて、通信ネットワークを通して結合される遠隔処理装置によってタスクが遂行される環境を可能にすることができる。
【００４４】
これらの説明に関係する本明細書で説明される実施例の実施形態の多くの修正形態および他の実施形態が、上記の説明および関連する図面の中に提示される教示の恩恵を有すると思い当たることであろう。したがって、本開示が、多くの形態の中に埋め込まれることが可能であり、上記に説明される実施例の実施形態に限定されるべきではないということを理解されたい。
【００４５】
したがって、本開示は特定の開示される実施形態に限定されず、修正形態および他の実施形態が、添付の特許請求の範囲内に含まれるものと意図されるということを理解すべきである。特定の用語が本明細書で採用されるが、それらは、一般的かつ説明的な意味でのみ使用されるのであり、限定する目的のためではない。
［実施態様１］
燃料システム（１００）の性能を予測する方法（３００）であって、
少なくとも１つの燃焼器（１６）の中で水噴射を生じさせるステップであって、前記水噴射が少なくとも１回伴われるステップと、
前記水噴射に付随する排気拡散データを測定するステップと、
前記燃料システム（１００）のノズル（１２）または弁に付随する少なくとも１つの物理パラメータに前記排気拡散データを相互に関連させるステップと、
前記排気拡散データ、前記少なくとも１つの物理パラメータ、および前記少なくとも１回をデータベースに記憶するステップと、
記憶された経過データを前記データベースから分析モデルへ提供するステップであって、前記分析モデルが、少なくとも部分的に前記記憶された経過データに基づいて、将来時に付随する少なくとも１つの将来の物理パラメータを予測するように作動可能である、ステップと
を含む方法（３００）。
［実施態様２］
前記少なくとも１回が、前記燃料システム（１００）の試運転に付随する、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様３］
前記水噴射が、前記燃料システム（１００）の少なくとも１つのパイロットノズルの少なくとも１つのパイロット弁を経て実施される、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様４］
前記水噴射が、前記燃料システム（１００）の少なくとも１つの主弁または少なくとも１つの主ノズルを経て実施される、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様５］
前記少なくとも１つの物理パラメータが、前記燃料システム（１００）の少なくとも１つのノズル（１２）の流量、および前記燃料システム（１００）の少なくとも１つの弁の断面積を少なくとも含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様６］
前記水噴射が、気体燃料作動中に実施される、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様７］
前記水噴射が、液体燃料作動後に実施される、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様８］
前記分析モデルが、ガスタービン（１０）作動のためのガイドラインまたは許可、燃料流量の変化、入口温度、あるいは燃料燃焼システム（１００）の調節された水浄化期間を提供するように更に作動可能である、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様９］
少なくとも部分的に前記分析モデルに基づいて、
前記燃料システム（１００）の生産性における変化を予測するステップ、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記燃料システム（１００）のために少なくとも１つの保守点検推奨を発令するステップ、または
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記燃料システム（１００）の作動調節を実施するステップと
を実施するステップ
の少なくとも１つのステップを更に含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様１０］
前記排気拡散データが、前記少なくとも１つの燃焼器（１６）に付随する排気システム（２０）に隣接して配置される１組の熱電対（５０）を用いて測定される、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様１１］
液体燃料システム（１００）の性能を予測するシステム（２００）であって、前記システムが、
プロセッサ（４５０）と、
前記プロセッサ（４５０）に通信可能に結合されたメモリ（４１０）であって、前記メモリ（４１０）が、
少なくとも１つの燃焼器（１６）の中で少なくとも１つの水噴射を生じさせるステップであって、前記少なくとも１つの水噴射が少なくとも１回伴われるステップと、
前記少なくとも１つの水噴射に付随する少なくとも１つの排気拡散データを測定するステップと、
前記液体燃料システム（１００）のノズル（１２）または弁の少なくとも１つに付随する少なくとも１つの物理パラメータに前記少なくとも１つの排気拡散データを相互に関連させるステップと、
前記少なくとも１つの排気拡散データ、前記少なくとも１つの物理パラメータ、および前記少なくとも１回をデータベースに記憶するステップと、
記憶されたデータを前記データベースから分析モデルへ提供するステップであって、前記分析モデルが、少なくとも部分的に前記記憶されたデータに基づいて、将来時に付随する少なくとも１つの将来の物理パラメータを予測するように作動可能である、ステップと
を含む作動を前記プロセッサ（４５０）によって実行される場合に実施する命令を記憶するメモリ（４１０）と
を備えるシステム（２００）。
［実施態様１２］
前記少なくとも１回が、前記液体燃料システム（１００）の試運転に伴われる、実施態様１１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１３］
前記少なくとも１つの水噴射が、前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つのパイロット弁または少なくとも１つのパイロットノズルを経て実施される、実施態様１１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１４］
前記少なくとも１つの水噴射が、前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つの主弁または少なくとも１つの主ノズルを経て実施される、実施態様１１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１５］
前記少なくとも１つの物理パラメータが、前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つのノズル（１２）の流量、および前記液体燃料システム（１００）の少なくとも１つの弁の断面積を少なくとも含む、実施態様１１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１６］
前記少なくとも１つの水噴射が、気体燃料作動中に実施される、実施態様１１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１７］
前記少なくとも１つの水噴射が、液体燃料作動後に実施される、実施態様１１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１８］
前記分析モデルが、ガスタービン（１０）作動のためのガイドラインまたは許可、燃料流量の変化、入口温度、あるいは燃料燃焼システム（１００）の調節された水浄化期間を提供するように更に作動可能である、実施態様１１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１９］
前記分析モデルに基づいて、前記液体燃料システム（１００）の生産性における変化を予測するステップ、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）のために少なくとも１つの保守点検推奨を発令するステップ、または
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）の作動調節を実施するステップ
の少なくとも１つのステップを実施するステップを更に含む、実施態様１１に記載のシステム（２００）。
［実施態様２０］
燃焼器（１６）と、
プロセッサ（４５０）と、
前記プロセッサ（４５０）に通信可能に結合されたメモリ（４１０）であって、前記メモリ（４１０）が、
前記燃焼器（１６）の中で少なくとも１つの水噴射を生じさせるステップであって、前記少なくとも１つの水噴射が少なくとも１回伴われるステップと、
前記少なくとも１つの水噴射に付随する少なくとも１つの排気拡散データを測定するステップと、
前記液体燃料システム（１００）のノズル（１２）または弁の少なくとも１つに付随する少なくとも１つの物理パラメータに前記少なくとも１つの排気拡散データを相互に関連させるステップと、
前記少なくとも１つの排気拡散データ、前記少なくとも１つの物理パラメータ、および前記少なくとも１回をデータベースに記憶するステップと、
記憶されたデータを前記データベースから分析モデルへ提供するステップであって、前記分析モデルが、少なくとも部分的に前記経過データに基づいて、将来時に付随する少なくとも１つの将来の物理パラメータを予測するように作動可能である、ステップと、
前記分析モデルおよび前記記憶されたデータに少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）の生産性における変化を予測するステップと、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）のための少なくとも１つの保守点検推奨を発令するステップと、
前記予測に少なくとも部分的に基づいて、前記液体燃料システム（１００）の作動調節を実施するステップと
を含む作動を前記プロセッサ（４５０）によって実行される場合に実施する命令を記憶する、メモリ（４１０）と
を備えるシステム（２００）。
【符号の説明】
【００４６】
１０  ガスタービンエンジン
１２  燃料ノズル
１４  液体燃料供給
１５  水供給
１６  燃焼器
１８  タービン
２０  排気システム
２２  シャフト
２４  圧縮機
２６  空気取入れ口
２８  荷重
３０  排気拡散モジュール
３５  気体燃料供給
４２  診断モジュール
４４  噴射制御装置
４６  適応システムモジュール
４８  予測モジュール
５０  熱電対
１００  燃料燃焼システム
２００  燃料燃焼システムの物理パラメータを予測するためのシステム
３００  方法
３０２  方法ブロック
３０４  方法ブロック
３０６  方法ブロック
３０８  方法ブロック
３１０  方法ブロック
３１２  方法ブロック
３１４  方法ブロック
３１６  方法ブロック
４００  制御装置
４１０  メモリ
４２０  プログラム論理
４３０  データ
４４０  オペレーティングシステム
４５０  プロセッサ
４６０  データバス
４７０  ユーザインターフェース装置
４８０  入力／出力インターフェース、Ｉ／Оインターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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