(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮される気体が流れる吸込ラインと、
前記圧縮機により圧縮された気体が流れる吐出ラインと、
前記吸込ラインと前記吐出ラインとを接続するバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられているバイパス弁と、
前記圧縮機の吐出圧を検知する圧力検知部と、
前記圧力検知部で検知された前記吐出圧力と予め設定された吐出圧力設定値との圧力偏差を求める偏差演算部と、
前記バイパス弁の弁開度を調整する調整部と、
前記調整部の調整モードを切り替えるモード切替部と、を備え、
前記モード切替部は、前記偏差演算部が求めた圧力偏差が予め定められた第一の値より大きくなると、当該圧力偏差を小さくする抑制モードに前記調整部を切り替え、
前記調整部は、前記調整モードに応じて、前記バイパス弁の開閉速度を変更することを特徴とする圧縮機設備。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機設備において、
前記調整部は、前記抑制モードの際の前記バイパス弁の開閉速度を、前記抑制モードに切り替わる直前の前記調整モードの際の前記バイパス弁の開閉速度より遅くすることを特徴とする圧縮機設備。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧縮機設備において、
前記吸込ラインに設けられている吸込弁と、
前記調整部である第一調節部の他に、前記偏差演算部が求めた圧力偏差に応じて、前記吸込弁の弁開度を調節する第二調節部と、
を備え、
前記第一調節部は、前記吐出圧力設定値の時間変化の割合が大きい第一状態のときに、前記バイパス弁の弁開度を調節し、
前記第二調節部は、前記第一状態よりも前記吐出圧力設定値の時間変化の割合が小さい第二状態のときに、前記吸込弁の開度を調節することを特徴とする圧縮機設備。
【請求項４】
請求項３に記載の圧縮機設備において、
前記第一調節部は、前記吐出圧力が所定値に向かって昇圧しているとき、及び前記吐出圧力が前記所定値から降圧しているときに、前記バイパス弁の開度を調節し、
前記第二調節部は、前記吐出圧力が前記所定値に昇圧した後から、前記所定値から降圧する前までの間、前記吸込弁の開度を調節することを特徴とする圧縮機設備。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧縮機設備において、
前記モード切替部は、前記偏差演算部が求めた圧力偏差が前記第一の値未満の予め定められた第二の値より小さくなると、前記抑制モードから前記抑制モードに切り替える前の調整モードに前記調整部を切り替えることを特徴とする圧縮機設備。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧縮機設備において、
前記モード切替部は、前記調整部を前記抑制モードに切り替えた後、予め定められた時間が経過すると、前記抑制モードに切り替える前の調整モードに前記調整部を切り替えることを特徴とする圧縮機設備。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧縮機設備と、
前記圧縮機設備の前記圧縮機で圧縮された燃料ガスを燃焼させて駆動するガスタービンと、を備えることを特徴とするガスタービンプラント。
【請求項８】
圧縮機と、前記圧縮機により圧縮される気体が流れる吸込ラインと、前記圧縮機により圧縮される気体が流れる吐出ラインと、前記吸込ラインと前記吐出ラインとを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられているバイパス弁と、前記圧縮機の吐出圧を検知する圧力検知部と、を備える圧縮機設備の制御方法において、
前記圧力検知部で検知された前記吐出圧力と予め設定された吐出圧力設定値との圧力偏差を求める偏差演算工程と、
前記バイパス弁の弁開度を調整する調整工程と、
調整モードを切り替えるモード切替工程と、を実行し、
前記モード切替工程では、前記偏差演算工程で求めた圧力偏差が予め定められた第一の値より大きくなると、当該圧力偏差を小さくする抑制モードに切り替え、
前記調整工程では、切り替えられた前記抑制モードで前記バイパス弁の弁開度を調整し、前記調整モードに応じて、前記バイパス弁の開閉速度を変更することを特徴とする圧縮機設備の制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の圧縮機設備の制御方法において、
前記調整工程では、前記抑制モードの際の前記バイパス弁の開閉速度を、前記抑制モードに切り替わる直前の前記調整モードの際の前記バイパス弁の開閉速度より遅くすることを特徴とする圧縮機設備の制御方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の圧縮機設備の制御方法において、
前記圧縮機設備は、前記吸込ラインに設けられている吸込弁を備え、
前記調整工程である第一調整工程の他に、前記偏差演算工程で求められた圧力偏差に応じて、前記吸込弁の弁開度を調節する第二調節工程を実行し、
前記第一調節工程では、前記吐出圧力設定値の時間変化の割合が大きい第一状態のときに、前記バイパス弁の弁開度を調節し、
前記第二調節工程では、前記第一状態よりも前記吐出圧力設定値の時間変化の割合が小さい第二状態のときに、前記吸込弁の開度を調節することを特徴とする圧縮機設備の制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の圧縮機設備の制御方法において、
前記第一調節工程では、前記吐出圧力が所定値に向かって昇圧しているとき、及び前記吐出圧力が前記所定値から降圧しているときに、前記バイパス弁の開度を調節し、
前記第二調節工程では、前記吐出圧力が前記所定値に昇圧した後から、前記所定値から降圧する前までの間、前記吸込弁の開度を調節することを特徴とする圧縮機設備の制御方法。
【請求項１２】
請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の圧縮機設備の制御方法において、
前記モード切替工程では、前記偏差演算工程で求めた圧力偏差が前記第一の値未満の予め定められた第二の値より小さくなると、前記抑制モードから前記抑制モードに切り替える前の調整モードに切り替え、
前記調整工程では、切り替えられた調整モードで前記バイパス弁の弁開度を調整することを特徴とする圧縮機設備の制御方法。
【請求項１３】
請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の圧縮機設備の制御方法において、
前記モード切替工程では、前記抑制モードに切り替えた後、予め定められた時間が経過すると、前記抑制モードに切り替える前の調整モードに切り替え
前記調整工程では、切り替えられた調整モードで前記バイパス弁の弁開度を調整することを特徴とする圧縮機設備の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機を備える圧縮機設備、これを備えるガスタービンプラント、及び圧縮機設備の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機設備としては、例えば、以下の特許文献１に記載されている設備がある。この設備は、圧縮機と、圧縮機により圧縮される燃料ガスが流れる吸込ラインと、圧縮機により圧縮された燃料ガスが流れる吐出ラインと、吸込ラインと吐出ラインとを接続するバイパスラインと、吐出ラインに設けられた吐出弁と、バイパスラインに設けられたバイパス弁と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６６４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のような圧縮機設備では、ガス圧縮機の起動時や停止時に設定された昇圧速度や降圧速度にしたがって昇圧や減圧ができ、サージングの発生を防ぎ、安定した運転の継続が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、継続して圧縮機を安定運転することができる圧縮機設備、これを備えるガスタービンプラント、及び圧縮機設備の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての圧縮機設備は、圧縮機と、前記圧縮機により圧縮される気体が流れる吸込ラインと、前記圧縮機により圧縮された気体が流れる吐出ラインと、前記吸込ラインと前記吐出ラインとを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられているバイパス弁と、前記圧縮機の吐出圧を検知する圧力検知部と、前記圧力検知部で検知された前記吐出圧力と予め設定された吐出圧力設定値との圧力偏差を求める偏差演算部と、前記バイパス弁の弁開度を調整する調整部と、前記調整部の調整モードを切り替えるモード切替部と、を備え、前記モード切替部は、前記偏差演算部が求めた圧力偏差が予め定められた第一の値より大きくなると、当該圧力偏差を小さくする抑制モードに前記調整部を切り替え、前記調整部は、前記調整モードに応じて、前記バイパス弁の開閉速度を変更する。
この場合、前記調整部は、前記抑制モードの際の前記バイパス弁の開閉速度を、前記抑制モードに切り替わる直前の前記調整モードの際の前記バイパス弁の開閉速度より遅くしてもよい。
また、以上のいずれかの態様の圧縮機設備において、前記吸込ラインに設けられている吸込弁と、前記調整部である第一調節部の他に、前記偏差演算部が求めた圧力偏差に応じて、前記吸込弁の弁開度を調節する第二調節部と、を備え、前記第一調節部は、前記吐出圧力設定値の時間変化の割合が大きい第一状態のときに、前記バイパス弁の弁開度を調節し、前記第二調節部は、前記第一状態よりも前記吐出圧力設定値の時間変化の割合が小さい第二状態のときに、前記吸込弁の開度を調節してもよい。
この場合、前記第一調節部は、前記吐出圧力が所定値に向かって昇圧しているとき、及び前記吐出圧力が前記所定値から降圧しているときに、前記バイパス弁の開度を調節し、前記第二調節部は、前記吐出圧力が前記所定値に昇圧した後から、前記所定値から降圧する前までの間、前記吸込弁の開度を調節してもよい。
【０００７】
また、この圧縮機設備において、前記モード切替部は、前記偏差演算部が求めた圧力偏差が前記第一の値未満の予め定められた第二の値より小さくなると、前記抑制モードから前記抑制モードに切り替える前の調整モードに前記調整部を切り替える。
【０００８】
さらに、この圧縮機設備において、前記モード切替部は、前記調整部を前記抑制モードに切り替えた後、予め定められた時間が経過すると、前記抑制モードに切り替える前の調整モードに前記調整部を切り替える。
【０００９】
したがって、本発明に係る一態様としての圧縮機設備は、偏差演算部が求めた圧力検知部で検知された吐出圧力と予め設定された吐出圧力との圧力偏差が予め定められた第一の値より大きくなると、バイパス弁の弁開度を抑制モードで調整する。そして、偏差演算部が求めた圧力偏差が第一の値未満の予め定められた第二の値より小さくなると、前記抑制モードに切り替える前の調整モードに前記調整部を切り替えて、バイパス弁の弁開度を調整する。したがって、当該圧縮機設備は、圧縮機が運転しているときに、上記圧力偏差が大きくなることを抑えることができる。
【００１０】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としてのガスタービンプラントは、以上のいずれかの前記圧縮機設備と、前記圧縮機設備の前記圧縮機で圧縮された燃料ガスを燃焼させて駆動するガスタービンと、を備える。
【００１１】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての圧縮機設備の制御方法は、圧縮機と、前記圧縮機により圧縮される気体が流れる吸込ラインと、前記圧縮機により圧縮される気体が流れる吐出ラインと、前記吸込ラインと前記吐出ラインとを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられているバイパス弁と、前記圧縮機の吐出圧を検知する圧力検知部と、を備える圧縮機設備の制御方法において、前記圧力検知部で検知された前記吐出圧力と予め設定された吐出圧力設定値との圧力偏差を求める偏差演算工程と、
前記バイパス弁の弁開度を調整する調整工程と、調整モードを切り替えるモード切替工程と、を実行し、前記モード切替工程では、前記偏差演算工程で求めた圧力偏差が予め定められた第一の値より大きくなると、当該圧力偏差を小さくする抑制モードに切り替え、前記調整工程では、切り替えられた前記抑制モードで前記バイパス弁の弁開度を調整し、前記調整モードに応じて、前記バイパス弁の開閉速度を変更する。
この場合、前記調整工程では、前記抑制モードの際の前記バイパス弁の開閉速度を、前記抑制モードに切り替わる直前の前記調整モードの際の前記バイパス弁の開閉速度より遅くしてもよい。
また、以上のいずれかの態様の圧縮機設備の制御方法において、前記圧縮機設備は、前記吸込ラインに設けられている吸込弁を備え、前記調整工程である第一調整工程の他に、前記偏差演算工程で求められた圧力偏差に応じて、前記吸込弁の弁開度を調節する第二調節工程を実行し、前記第一調節工程では、前記吐出圧力設定値の時間変化の割合が大きい第一状態のときに、前記バイパス弁の弁開度を調節し、前記第二調節工程では、前記第一状態よりも前記吐出圧力設定値の時間変化の割合が小さい第二状態のときに、前記吸込弁の開度を調節してもよい。
この場合、前記第一調節工程では、前記吐出圧力が所定値に向かって昇圧しているとき、及び前記吐出圧力が前記所定値から降圧しているときに、前記バイパス弁の開度を調節し、前記第二調節工程では、前記吐出圧力が前記所定値に昇圧した後から、前記所定値から降圧する前までの間、前記吸込弁の開度を調節してもよい。
【００１２】
また、この圧縮機設備の制御方法において、前記モード切替工程では、前記偏差演算工程で求めた圧力偏差が前記第一の値未満の予め定められた第二の値より小さくなると、前記抑制モードから前記抑制モードに切り替える前の調整モードに切り替え、前記調整工程では、切り替えられた調整モードで前記バイパス弁の弁開度を調整する。
【００１３】
さらに、この圧縮機設備の制御方法において、前記モード切替工程では、前記抑制モードに切り替えた後、予め定められた時間が経過すると、前記抑制モードに切り替える前の調整モードに切り替え前記調整工程では、切り替えられた調整モードで前記バイパス弁の弁開度を調整する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様では、圧力計で検知された吐出圧力である実測吐出圧力値と吐出圧力設定値との圧力偏差が大きくなることを抑えることができ、継続して圧縮機を安定した運転にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る一実施形態におけるガスタービンプラントの系統図である。
【図２】本発明に係る一実施形態における圧力制御部及び流量制御部の機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る一実施形態で、流量制御部が圧力偏差を取り込まない場合のバイパス弁の開度、実測吐出圧力値、及び吐出圧力設定値の変化を示すグラフである。
【図４】本発明に係る一実施形態で、流量制御器が圧力偏差を取り込む場合のバイパス弁の開度、実測吐出圧力値、及び吐出圧力設定値の変化を示すグラフである。
【図５】本発明に係る一実施形態で、調整モードの切り替えを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るガスタービンプラントの実施形態及び変形例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
「実施形態」
本実施形態のガスタービンプラントは、図１に示すように、ガスタービン１０と、ガスタービン１０に供給する燃料ガスＦＧを圧縮する圧縮機設備３０と、発電機２０と、これらを制御する制御装置７０と、を備える。
【００１８】
ガスタービン１０は、図１に示すように、外気Ａを圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機１１と、圧縮機設備３０からの燃料ガスＦＧに圧縮空気を混合して燃焼させ高温の燃焼ガスを生成する燃焼器１２と、燃焼ガスにより駆動するタービン１３と、を備える。圧縮機１１のロータとタービン１３のロータは、同一の軸線を中心として回転するもので、相互に連結されてガスタービンロータ１４を成している。このガスタービンロータ１４は、発電機２０と連結されている。
【００１９】
圧縮機設備３０は、燃料ガスＦＧを圧縮するガス圧縮機３１と、ガス圧縮機３１を回転させる駆動部３３と、圧縮される燃料ガスＦＧが流れる吸込ライン３４と、圧縮された燃料ガスＦＧが流れる吐出ライン３６と、吸込ライン３４と吐出ライン３６とを接続するバイパスライン３７と、吸込ライン３４に設けられた吸込弁（主ライン弁）３５と、バイパスライン３７に設けられたバイパス弁３８と、バイパスライン３７に設けられたクーラ３９と、ガス圧縮機３１の吐出圧力を計測する圧力計（圧力検知部）４１と、ガス圧縮機３１の吐出流量を計測する流量計４２と、吸込弁３５を制御する圧力制御部５０と、バイパス弁３８を制御する流量制御部６０と、を備える。
【００２０】
ガス圧縮機３１は、軸線を中心として回転する圧縮機ロータ３２を有し、圧縮機ロータ３２は駆動部３３により回転される。ガス圧縮機３１の吸込口には吸込ライン３４が接続され、ガス圧縮機３１の吐出口には吐出ライン３６が接続されている。この吐出ライン３６は、ガスタービン１０の燃焼器１２に接続されている。吸込ライン３４と吐出ライン３６は、バイパスライン３７で接続されている。吸込ライン３４に設けられた吸込弁３５は、バイパスライン３７との接続位置よりもガス圧縮機３１側に設けられている。吐出ライン３６に設けられた流量計４２及び圧力計４１は、いずれも、バイパスライン３７との接続位置よりもガス圧縮機３１側に設けられている。
【００２１】
圧力制御部５０は、圧力計４１から吐出圧力の計測値が入力され、また、上位装置である制御装置７０から指令値等が入力される。図２に示すように、圧力制御部５０は、偏差演算部５１と、弁開度調整部５２を備える。偏差演算部５１は、圧力計４１から入力された吐出圧力の計測値と制御装置７０から入力された後述する吐出圧力設定値の圧力偏差ΔＰを求める。弁開度調整部５２は、制御装置７０から入力される指令値等に基づいて、吸込弁３５の弁開度を調整する。
【００２２】
流量制御部６０は、流量計４２から吐出流量の計測値が入力され、また、上位装置である制御装置７０から指令等が入力される。図２に示すように、流量制御部６０は、モード切替部６１と、弁開度調整部６２を備える。モード切替部６１は、圧力制御部５０から入力される圧力偏差ΔＰに基づいて、弁開度調整部６２の調整モードを切り替える。弁開度調整部６２は、制御装置７０から入力される指令値に基づいてバイパス弁３８の弁開度を調整し、また、モード切替部６１の調整モードの切り替えに応じた弁開度の調整をする。
【００２３】
次に、圧力制御部５０、流量制御部６０及びバイパス弁３８の動作について、図３及び図４を用いて説明する。なお、これらの図中、破線が予め設定された吐出圧力設定値を示し、実線が圧力計４１で計測された実測吐出圧力値を示し、一点鎖線がバイパス弁３８の弁開度を示す。また、これらの図中、横軸が時間であり、縦軸が圧力（ＭＰａ）、バイパス弁３８の開度（％）である。なお、バイパス弁３８の開度に関する縦軸では、縦軸と横軸との交差点が開度１００％（全開）を示し、この交差点から離れるに従って開度が小さくなることを示す。
【００２４】
まず、図３を用いて流量制御部６０及びバイパス弁３８の動作について説明する。
圧縮機設備３０は、ガス圧縮機３１が燃料ガスＦＧを昇圧させるために、制御装置７０から入力された吐出圧力設定値に基づいて、吸込弁３５及びバイパス弁３８の弁開度を調整する。特に、ガス圧縮機３１の起動時における圧力上昇については、ガス圧縮機３１の吐出圧力が吐出圧力設定値になるように、流量制御部６０の弁開度調整部６２がバイパス弁３８の弁開度を徐々に小さくする。これは、バイパス弁３８の弁開度変化によるガス圧縮機３１の吐出圧の変化の応答性は、吸込弁３５の弁開度変化によるガス圧縮機３１の吐出圧変化の応答性よりも速いためである。以下、ガス圧縮機３１の吐出圧力の調整において、流量制御部６０によるバイパス弁３８の弁開度制御を流量制御といい、圧力制御部５０による吸込弁３５の弁開度制御を圧力制御という。
【００２５】
制御装置７０から入力される吐出圧力設定値は、燃料ガスＦＧを時間の経過と共に所定の吐出圧力ＰＳまで昇圧させる圧力変化（昇圧速度）と、時間の経過と共に吐出圧力ＰＳから降圧させる圧力変化（降圧速度）が設定されている。流量制御部６０は、図３に示すような制御装置７０から入力された吐出圧力設定値に基づいて、起動開始時に全開状態のバイパス弁３８の弁開度を徐々に閉じる制御をする。このとき、流量制御部６０は、流量計４２により計測された吐出流量に基づいてバイパス弁３８を徐々に閉じる制御をする。この制御により、バイパス弁３８は、例えば、図３に示す一点鎖線のような弁開度が全開（１００％）から所定の速度で閉じる変化をする。流量制御部６０による流量制御は、燃料ガスＦＧが吐出圧力ＰＳに昇圧するまで（時刻Ｔ１まで）行われる。吐出圧力ＰＳまで昇圧した後、この吐出圧力ＰＳを維持するように、圧力制御部５０は圧力制御を行い、所定の弁開度状態にある吸込弁３５の弁開度を制御する。
【００２６】
ここで、上述のように流量制御部６０による流量制御を行っても、ガス圧縮機３１の吐出圧力が吐出圧力設定値に基づいた昇圧速度よりも速い圧力上昇となる場合がある。例えば、ガスタービン１０の負荷変動の発生やガス圧縮機３１の起動時における燃料ガスＦＧの流量が多い場合、図３に示すように、吐出圧力設定値に対して実測吐出圧力値が高くなり、この圧力偏差（＋）ΔＰが大きくなる。このため、ガス圧縮機３１は、吐出圧力ＰＳに昇圧するまでの時間が設定された時刻Ｔ１よりも早くなり、サージが発生するおそれがある。
【００２７】
本実施形態の圧縮機設備３０では、吐出圧力設定値に基づいた昇圧速度よりも早くなるガス圧縮機３１の圧力上昇を抑えるために、圧力制御部５０が求めた実測吐出圧力値と吐出圧力設定値の圧力偏差（＋）ΔＰを流量制御部６０が取り込み、流量制御部６０は、この圧力偏差（＋）ΔＰに応じてバイパス弁３８の弁開度を調整する。
【００２８】
そこで、圧力制御部５０が求めた圧力偏差（＋）ΔＰを流量制御部６０が取り込む場合の圧力制御部５０、流量制御部６０及びバイパス弁３８の動作について、図４を用いて説明する。
【００２９】
ガス圧縮機３１の起動を開始した後、流量制御部６０の流量制御により燃料ガスＦＧが昇圧されガス圧縮機３１の吐出圧力が上昇する。図３を用いて説明したように、ガスタービン１０の負荷変動の発生や起動時における燃料ガスＦＧの流量が多いと、ガス圧縮機３１の実測吐出圧力値が吐出圧力設定値に対して高くなり、この圧力偏差（＋）ΔＰが次第に大きくなる場合がある。圧力制御部５０の偏差演算部５１は、入力された実測吐出圧力値と吐出圧力設定値から、この圧力偏差（＋）ΔＰ（実測吐出圧力値−吐出圧力設定値）を求め、求めた圧力偏差（＋）ΔＰを流量制御部６０に出力する。
【００３０】
流量制御部６０に圧力偏差（＋）ΔＰが入力されると、モード切替部６１は、圧力偏差（＋）ΔＰの上限値として予め定められた（＋）ΔＰａと比較する。圧力偏差（＋）ΔＰが（＋）ΔＰａよりも大きくなると（図４に示す時刻ｔ１）、モード切替部６１は、弁開度調整部６２の調整モードを、吐出圧力設定値に基づいてバイパス弁３８を閉じる設定モードからこの設定モードよりバイパス弁３８を閉じる速さを遅くする（例えば、バイパス弁３８の閉動作を停止する）抑制モードに切り替える。弁開度調整部６２は、抑制モードに切り替えられると、設定モードよりも遅い速さでバイパス弁３８を閉じるように弁開度を調整する。この結果、所定の速さで閉じているバイパス弁３８の開度（図４に示す一点破線）は、時刻ｔ１から一時的に変化しなくなり、ガス圧縮機３１の実測吐出圧力値（図４に示す実線）も一時的にほぼ変化しなくなる。
【００３１】
バイパス弁３８の開度が変化していない間も、吐出圧力設定値（図４に示す破線）は時間の経過と共に上昇しているので、実測吐出圧値は次第に吐出圧力設定値に近づく。実測吐出圧力値が吐出圧力設定値に近づく過程で、偏差演算部５１が求めている圧力偏差（＋）ΔＰが圧力偏差（＋）ΔＰの下限値として予め定められた（＋）ΔＰｂより小さくなると（図４に示す時刻ｔ２）、モード切替部６１は、弁開度調整部６２の調整モードを抑制モードから設定モードに切り替える。ここで、（＋）ΔＰｂ及び（＋）ΔＰａは正の数であり、（＋）ΔＰａは（＋）ΔＰｂより大きい値である。弁開度調整部６２は、設定モードに切り替えられると、吐出圧力設定値に基づいてバイパス弁３８を閉じるように弁開度を調整する。この結果、バイパス弁３８の開度（図４に示す一点破線）が時刻ｔ２から所定の速さで閉動作が再開するため、ガス圧縮機３１の実測吐出圧力値も再び上昇し始める。この調整モードの切り替えは、吐出圧力設定値が吐出圧力ＰＳになるまで（図４に示す時刻Ｔ１）行われる。あるいは、ガス圧縮機３１の起動を開始した後の燃料ガスＦＧが昇圧されている所定の期間において、調整モードの切り替えが行われる。
【００３２】
以上のように、吐出圧力設定値に基づいた昇圧速度よりもガス圧縮機３１の吐出圧力の上昇速度が早くなり、吐出圧力設定値に対して実測吐出圧力値が高くなる場合でも、圧力偏差ΔＰに基づいて、バイパス弁３８の弁開度を調整しているので、この圧力偏差（＋）ΔＰが大きくなることを抑えることができる。したがって、本実施例の圧縮機設備３０は、ガス圧縮機３１が燃料ガスＦＧの昇圧時に安定した運転をすることができる。
【００３３】
また、吐出圧力ＰＳから燃料ガスＦＧを降圧させる場合、図３に示すように、制御装置７０から入力された吐出圧力設定値に基づいて、時刻Ｔ２から所定の弁開度で維持されたバイパス弁３８の弁開度を徐々に開ける調整をする。このとき、燃料ガスＦＧの昇圧時と同様に、ガス圧縮機３１の吐出圧力が吐出圧力設定値に基づいた降圧速度よりも速い圧力降下となる場合があり、ガス圧縮機３１の実測吐出圧力値が吐出圧力設定値に対して低くなり、この圧力偏差（−）ΔＰが大きくなる。このため、本実施例の圧縮機設備３０は、ガス圧縮機３１の吐出圧力上昇時と同様に調整モードの切り替えを行う。
【００３４】
すなわち、圧力制御部５０の偏差演算部５１は、（−）圧力偏差ΔＰ（実測吐出圧力値−吐出圧力設定値）を求め、求めた圧力偏差（−）ΔＰを流量制御部６０に出力する。ここで、求めた圧力偏差（−）ΔＰが負の数であるときは、（−）ΔＰの絶対値を流量制御部６０に出力する。モード切替部６１は、流量制御部６０に圧力偏差（−）ΔＰが入力されると、圧力偏差（−）ΔＰの上限値として予め定められた（−）ΔＰａと比較する。図４に示すように、時刻ｔ３において圧力偏差（−）ΔＰが（−）ΔＰａよりも大きくなると、モード切替部６１は、弁開度調整部６２の調整モードを、吐出圧力設定値に基づいてバイパス弁３８を開ける設定モードからこの設定モードよりバイパス弁３８を開ける速さを遅くする（例えば、バイパス弁３８の開動作を停止する）抑制モードに切り替える。弁開度調整部６２は、抑制モードに切り替えられると、設定モードよりも遅い速さでバイパス弁３８を開けるように弁開度を調整する。この結果、所定の速さで開いているバイパス弁３８の開度（図４に示す一点破線）は、時刻ｔ３から一時的に変化しなくなり、ガス圧縮機３１の実測吐出圧力値（図４に示す実線）も一時的にほぼ変化しなくなる。
【００３５】
この間、吐出圧力設定値（図４に示す破線）は時間の経過と共に下降しているので、実吐出圧値は次第に吐出圧力設定値に近づく。実吐出圧力値が吐出圧力設定値に近づく過程で、時刻ｔ４において偏差演算部５１が求めている圧力偏差（−）ΔＰが圧力偏差（−）ΔＰの下限値として予め定められた（−）ΔＰｂより小さくなると、モード切替部６１は、弁開度調整部６２の調整モードを抑制モードから設定モードに切り替える。ここで、（−）ΔＰｂ及び（−）ΔＰａは正の数であり、（−）ΔＰａは（−）ΔＰｂより大きい値である。弁開度調整部６２は、設定モードに切り替えられると、吐出圧力設定値に基づいてバイパス弁３８を開けるように弁開度を調整する。この結果、バイパス弁３８の開度（図４に示す一点破線）が時刻ｔ４から所定の速さで開動作が再開するため、ガス圧縮機３１の実測吐出圧力値も再び下降し始める。この調整モードの切り替えは、吐出圧力設定値が所定の降下圧力になるまで行われる。あるいは、燃料ガスＦＧが降圧されている所定の期間において、調整モードの切り替えが行われる。
【００３６】
以上のように、吐出圧力設定値に基づいた降圧速度よりもガス圧縮機３１の吐出圧力の降圧速度が早くなり、吐出圧力設定値に対して実測吐出圧力値が低くなる場合でも、圧力偏差（−）ΔＰに基づいて、バイパス弁３８の弁開度を調整しているので、この圧力偏差（−）ΔＰが大きくなることを抑えることができる。したがって、本実施例の圧縮機設備３０は、ガス圧縮機３１が燃料ガスＦＧの降圧時に安定した運転をすることができる。
【００３７】
本発明に係る一実施形態で、調整モードの切り替え動作について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
ガス圧縮機３１が燃料ガスＦＧを吐出圧力ＰＳまで昇圧させる過程又は吐出圧力ＰＳから降圧させる過程において、偏差演算部５１は、入力された実測吐出圧力値と吐出圧力設定値から、この圧力偏差（±）ΔＰ（実測吐出圧力値−吐出圧力設定値）を継続的に求める（Ｓ１：偏差演算工程）。ここで、（±）ΔＰは、上述の（＋）ΔＰと（−）ΔＰの何れかを示す。そして、求めた圧力偏差（±）ΔＰを流量制御部６０に出力する。求めた圧力偏差が（−）ΔＰである場合は、（−）ΔＰの絶対値を流量制御部６０に出力する。
【００３８】
モード切替部６１は、流量制御部６０に圧力偏差（±）ΔＰが入力されると、圧力偏差（±）ΔＰの上限値として予め定められた（±）ΔＰａと比較する（Ｓ２）。ここで、（±）ΔＰａは、上述の（＋）ΔＰａと（−）ΔＰａの何れかを示し、（＋）ΔＰが入力されるときは（＋）ΔＰａと比較し、（−）ΔＰが入力されるときは（−）ΔＰａと比較する。
圧力偏差（±）ΔＰが（±）ΔＰａよりも大きくなる場合は、モード切替部６１は、弁開度調整部６２の調整モードを、設定モードから抑制モードに切り替える（Ｓ３：モード切替工程）。圧力偏差（±）ΔＰが（±）ΔＰａよりも小さい場合、モード切替部６１は、新たに入力される（±）ΔＰと（±）ΔＰａと比較する。流量制御部６０の弁開度調整部６２は、切り替えられた抑制モードでバイパス弁３８の弁開度を調整する。すなわち、弁開度調整部６２は、圧力偏差（±）ΔＰが小さくなるようバイパス弁３８の弁開度を調整する（調整工程）。
【００３９】
抑制モードに切り替えた後に、モード切替部６１は、流量制御部６０に入力されている圧力偏差（±）ΔＰと圧力偏差（±）ΔＰの下限値として予め定められた（±）ΔＰｂと比較する（Ｓ４）。ここで、（±）ΔＰｂは、上述の（＋）ΔＰｂと（−）ΔＰｂの何れかを示し、（＋）ΔＰが入力されるときは（＋）ΔＰｂと比較し、（−）ΔＰが入力されるときは（−）ΔＰｂと比較する。
圧力偏差（±）ΔＰが（±）ΔＰｂよりも小さくなる場合は、モード切替部６１は、弁開度調整部６２の調整モードを、抑制モードから設定モードに切り替える（Ｓ５：モード切替工程）。圧力偏差（±）ΔＰが（±）ΔＰｂよりも大きい場合、モード切替部６１は、新たに入力される（±）ΔＰと（±）ΔＰｂと比較する。流量制御部６０の弁開度調整部６２は、切り替えられた設定モードでバイパス弁３８の弁開度を調整する（調整工程）。
そして、調整モードの切り替え動作を終了する否かを判別し（Ｓ６）、調整モードの切り替え動作を継続する場合は、Ｓ２からＳ５の動作を繰り返す。また、調整モードの切り替え動作を終了する場合は、本動作を終了する。
【００４０】
「変形例」
上記実施形態の偏差演算部５１は、圧力制御部５０に備えられている。しかしながら、偏差演算部５１は圧力計４１から実測吐出圧力値が入力され、制御装置７０から吐出圧力設定値が入力される構成でよいので、例えば、偏差演算部５１を流量制御部６０に備えてもよい。
【００４１】
上記実施形態のモード切替部６１は、弁開度調整部６２の調整モードを抑制モードに切り替えた後、圧力偏差ΔＰが設定モードに復帰できる範囲内になると、設定モードに切り替える。しかしながら、モード切替部６１は、抑制モードに切り替えた後、予め定めた時間が経過すると、設定モードに切り替えるようにしてもよい。
【００４２】
上記実施形態の圧縮機設備３０における圧縮機は、燃料ガスＦＧを圧縮するガス圧縮機３１である。しかしながら、この圧縮機は、燃料ガスＦＧを圧縮するものではなく、他の気体を圧縮するものであってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ガスタービン、１１：圧縮機、１２：燃焼器、１３：タービン、１４：タービンロータ、２１：発電機、３０：圧縮機設備、３１：ガス圧縮機、３２：圧縮機ロータ、３３：駆動部、３４：吸込ライン、３５：吸込弁、３６：吐出ライン、３７：バイパスライン、３８：バイパス弁、４１：圧力計（圧力検知部）、４２：流量計、５０：圧力制御部、５１：偏差演算部、５２：弁開度調整部、６０：流量制御部、６１：モード切替部、６２：弁開度調整部、７０：制御装置
【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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