(57)【要約】  液体燃料のみがノズルに供給されている液体燃料供給状態（Ｍｏ）のときに、ノズルの液体燃料流路に水を供給する水供給工程（Ｓ１）と、気体燃料のみがノズルに供給されている気体燃料供給状態（Ｍｇ）のときに、ノズルの液体燃料流路に水を供給する切替後水パージ工程（Ｓ３）と、液体燃料供給状態（Ｍｏ）から液体燃料供給状態（Ｍｇ）への遷移状態である燃料切替状態（Ｍｃ）のときに、ノズルの液体燃料流路に水を供給する切替中水パージ工程（Ｓ２）とを実行する。切替中水パージ工程（Ｓ２）で供給する水の第二流量（ｗ２）は、水供給工程（Ｓ１）で供給する水の第一流量（ｗ１）よりも少ない。切替後水パージ工程（Ｓ３）では、一時的に第二流量（ｗ２）よりも多い第三流量（ｗ３）の水を供給する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料と気体燃料とを選択的に噴射するノズルを有し、前記ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されている、燃焼器における燃料流路のパージ方法において、
前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記液体燃料のみが前記ノズルに供給されている液体燃料供給状態のときに、前記液体燃料流路に水を供給する水供給工程と、
前記液体燃料供給状態から、前記ノズルの前記液体燃料流路に供給される前記液体燃料が少なくなる一方で、前記ノズルの前記気体燃料流路に前記気体燃料が供給され始め、前記気体燃料流路に供給される前記気体燃料が多くなる燃料切替状態のときに、前記液体燃料流路に水を供給する切替中水パージ工程と、
前記液体燃料が前記液体燃料流路に供給されなくなって前記燃料切替状態が終了し、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記気体燃料のみが前記ノズルに供給され始めてから、前記液体燃料流路に水を供給する切替後水パージ工程と、
を実行し、
前記切替中水パージ工程では、前記水供給工程で前記液体燃料流路に供給する水の流量である第一流量よりも少ない第二流量の水を前記液体燃料流路に供給し、前記切替後水パージ工程では、少なくとも一時的に前記第二流量よりも多い第三流量の水を前記液体燃料流路に供給する、
燃料流路のパージ方法。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料流路のパージ方法において、
前記第三流量は、前記第一流量よりも少ない、
燃料流路のパージ方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料流路のパージ方法において、
前記切替後水パージ工程は、
前記切替中水パージ工程から連続して前記第二流量の水を前記液体燃料流路に供給する水置換工程と、
前記水置換工程後に前記第三流量の水を前記液体燃料流路に供給するクリーニング工程と、
を含む、
燃料流路のパージ方法。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料流路のパージ方法において、
前記切替後水パージ工程は、前記クリーニング工程後に、水を間欠的に前記液体燃料流路に供給する間欠パージ工程を含み、
前記間欠パージ工程では、前記第三流量の水を前記液体燃料流路に供給する、
燃料流路のパージ方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料流路のパージ方法において、
前記水供給工程では、前記燃料切替状態になった時点で前記液体燃料流路に供給される水の流量が前記第二流量になるよう、前記燃料切替状態に至る前から、前記液体燃料流路に供給する水流量を徐々に少なくする、
燃料流路のパージ方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料流路のパージ方法において、
前記切替後水パージ工程の終了後、空気を前記液体燃料流路に供給する空気パージ工程を実行し、
前記空気パージ工程は、
第一圧力の空気を前記液体燃料流路に供給する低圧パージ工程と、
前記低圧パージ工程後に前記第一圧力よりも高い第二圧力の空気を前記液体燃料流路に供給する高圧パージ工程と、
を含む、
燃料流路のパージ方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料流路のパージ方法において、
前記燃焼器は、前記ノズルとしての第一ノズルの他に、第二ノズルを有しており、前記第二ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されており、
前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記液体燃料のみが前記第二ノズルに供給されている液体燃料供給状態から、前記液体燃料が前記第二ノズルに供給されなくなり、前記気体燃料のみが前記第二ノズルに供給されているときで、且つ前記第一ノズルに対する前記切替後水パージ工程の実行中に、前記第二ノズルの前記液体燃料流路に空気を供給する空気パージ工程を実行する、
燃料流路のパージ方法。
【請求項８】
請求項３又は４に記載の燃料流路のパージ方法において、
前記燃焼器は、前記ノズルとしての第一ノズルの他に、第二ノズルを有しており、前記第二ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されており、
前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記液体燃料のみが前記第二ノズルに供給されている液体燃料供給状態から、前記液体燃料が前記第二ノズルに供給されなくなり、前記気体燃料のみが前記第二ノズルに供給されているときで、且つ前記第一ノズルに対する前記切替後水パージ工程の実行中に、前記第二ノズルの前記液体燃料流路に空気を供給する空気パージ工程を実行し、
前記第一ノズルに対する前記クリーニング工程の開始タイミングに合わせて、前記第二ノズルに対する前記空気パージ工程を開始する、
燃料流路のパージ方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の燃料流路のパージ方法において、
前記第二ノズルに対する前記空気パージ工程は、
第三圧力の空気を前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給する低圧パージ工程と、
前記第二ノズルに対する前記低圧パージ工程後に前記第三圧力よりも高い第四圧力の空気を前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給する高圧パージ工程と、
を含む、
燃料流路のパージ方法。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか一項に記載の燃料流路のパージ方法において、
前記第二ノズルは、前記第二ノズルから噴射した燃料を拡散燃焼させるノズルであり、
前記第二ノズルに対する前記空気パージ工程である第一空気パージ工程後に、前記第一空気パージ工程で前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給する空気の圧力より低い圧力の空気を前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給する第二空気パージ工程を実行する、
燃料流路のパージ方法。
【請求項１１】
液体燃料と気体燃料とを選択的に噴射するノズルを有し、前記ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されている、燃焼器における燃料流路のパージ装置において、
前記液体燃料流路に水を送る水ラインと、
前記水ラインを流れる水の流量を調節する水調節弁と、
前記水調節弁の開度を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記ノズルへの燃料供給状態を認識する燃料供給状態認識部と、前記燃料供給状態認識部で認識された前記燃料供給状態に応じて前記水調節弁の開度を制御する水パージ制御部と、を有し、
前記燃料供給状態認識部は、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記液体燃料のみが前記ノズルに供給されている液体燃料供給状態と、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記気体燃料のみが前記ノズルに供給されている気体燃料供給状態と、前記液体燃料供給状態から前記気体燃料供給状態への遷移状態である燃料切替状態と、を認識し、
前記水パージ制御部は、前記燃料供給状態認識部が前記液体燃料供給状態であると認識しているときに、前記液体燃料流路に第一流量の水が供給される切替前開度を前記水調節弁に指示し、前記燃料供給状態認識部が前記燃料切替状態であると認識しているときに、前記液体燃料流路に第二流量の水が供給される切替中開度を前記水調節弁に指示し、前記燃料供給状態認識部が前記気体燃料供給状態になったと認識したときに、前記液体燃料流路に水が供給される切替後開度を前記水調節弁に指示し、
前記水パージ制御部は、前記第二流量が前記第一流量よりも少なくなるよう、前記切替前開度よりも前記切替中開度を小さくし、前記気体燃料供給状態で少なくとも一時的に前記第二流量よりも多い第三流量の水が前記液体燃料流路に供給されるよう前記切替後開度を定める、
燃料流路のパージ装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の燃料流路のパージ装置において、
前記水パージ制御部は、前記第三流量が前記第一流量よりも少なくなる前記切替後開度を定める、
燃料流路のパージ装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の燃料流路のパージ装置において、
前記水パージ制御部は、
前記燃料供給状態認識部が前記気体燃料供給状態になったと認識したときに、前記切替後開度として、前記燃料切替状態から連続して前記第二流量の水が前記液体燃料流路に供給されるよう、前記切替中開度と同じ開度である水置換開度を前記水調節弁に指示し、
前記水置換開度を前記水調節弁に指示した後、前記切替後開度として、前記第三流量の水が前記液体燃料流路に供給されるようクリーニング開度を前記水調節弁に指示する、
燃料流路のパージ装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の燃料流路のパージ装置において、
前記水パージ制御部は、前記クリーニング開度を前記水調節弁に指示した後、前記切替後開度として、間欠的に前記液体燃料流路に前記第三流量の水が供給される間欠パージ開度を前記水調節弁に指示する、
燃料流路のパージ装置。
【請求項１５】
請求項１１から１４のいずれか一項に記載の燃料流路のパージ装置において、
前記燃料供給状態認識部は、前記液体燃料供給状態から前記燃料切替状態に切り替わるタイミングを事前に認識し、
前記水パージ制御部は、前記燃料切替状態になった時点で前記液体燃料流路に供給される水の流量が前記第二流量になるよう、前記燃料供給状態認識部が前記タイミングを事前に認識すると、前記液体燃料流路に供給する水の流量が徐々に少なくなる前記切替前開度を前記水調節弁に指示する、
燃料流路のパージ装置。
【請求項１６】
請求項１１から１５のいずれか一項に記載の燃料流路のパージ装置において、
前記液体燃料流路に空気を送る空気ラインと、
前記空気ラインを流れる空気の圧力を調節する空気調節弁と、
を備え、
前記制御装置は、前記空気調節弁の開度を制御する空気パージ制御部を有し、
前記水パージ制御部は、前記水調節弁に対して前記切替後開度を指示した後、弁閉を指示し、
前記空気パージ制御部は、前記気体燃料供給状態で前記水調節弁が閉状態のとき、前記空気を前記液体燃料流路に供給する空気パージ開度を前記空気調節弁に指示する、
燃料流路のパージ装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の燃料流路のパージ装置において、
前記空気パージ制御部は、
第一圧力の空気を前記液体燃料流路に供給する低圧パージ開度を前記空気パージ開度として前記空気調節弁に指示し、
前記低圧パージ開度を指示した後に、前記第一圧力よりも高い第二圧力の空気を前記液体燃料流路に供給する高圧パージ開度を前記空気パージ開度として前記空気調節弁に指示する、
燃料流路のパージ装置。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の燃料流路のパージ装置において、
前記燃焼器は、前記ノズルとしての第一ノズルの他に、第二ノズルを有しており、前記第二ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されており、
前記第一ノズルの前記液体燃料流路に空気を送る前記空気ラインである第一空気ラインの他に、前記第二ノズルの前記液体燃料流路に空気を送る第二空気ラインと、
前記第二空気ラインを流れる空気の圧力を調節する第二空気調節弁と、
を備え、
前記燃料供給状態認識部は、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記気体燃料のみが前記第二ノズルに供給されている気体燃料供給状態を認識し、
前記空気パージ制御部は、前記第一ノズル及び前記第二ノズルがいずれも前記気体燃料供給状態であり、前記水パージ制御部が前記切替後開度を指示している最中に、前記第二ノズルの前記液体燃料流路に空気が供給される空気パージ開度を前記第二空気調節弁に指示する、
燃料流路のパージ装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の燃料流路のパージ装置において、
前記第二ノズルは、前記第二ノズルから噴射した燃料を拡散燃焼させるノズルであり、
前記空気パージ制御部は、
前記第二空気調節弁の前記空気パージ開度として、第三圧力の空気が前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給される低圧パージ開度を前記第二空気調節弁に指示し、
前記第二空気調節弁に前記低圧パージ開度を指示した後、前記第二空気調節弁の前記空気パージ開度として、前記第三圧力よりも高い第四圧力の空気が前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給される高圧パージ開度を前記第二空気調節弁に指示し、
前記空気パージ開度である第一空気パージ開度を前記第二空気調節弁に指示した後、前記第一空気パージ開度で前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給される空気の圧力より低い圧力の空気が前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給される第二空気パージ開度を指示する、
燃料流路のパージ装置。
【請求項２０】
請求項１１から１９のいずれか一項に記載の燃料流路のパージ装置と、
前記燃焼器と、
前記燃焼器で生成された燃焼ガスにより駆動するタービンと、
を備えているガスタービン設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料と気体燃料とを選択的に噴射するノズルを有する燃焼器における燃料流路のパージ方法、この方法を実行するパージ装置、この装置を備えるガスタービン設備に関する。本願は、２０１４年６月３日に、日本国に出願された特願２０１４−１１４７３７号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガスで駆動するタービンと、を備えている。【０００３】
燃焼器としては、軽油等の油燃料と天然ガス等の気体燃料とを選択的に噴射するデュアル方式のノズルを有するものがある。このようなデュアル方式のノズルを有する燃焼器では、使用燃料を油燃料から気体燃料に切り替えた後、ノズルの油燃料流路に油燃料が残っていると、この油燃料が高温環境下でコーキングすることがある。油燃料が油燃料流路内でコーキングすると、油燃料流路が狭まり、この油燃料流路に目的の流量の油燃料を流すことが困難になる。【０００４】
そこで、以下の特許文献１に記載の技術では、油燃料から気体燃料への切替が完了した後、油燃料流路に水を間欠的に複数回供給し、その後、この油燃料流路に空気を供給して、油燃料流路中に残っていた油燃料を除去し、油燃料流路内での油燃料のコーキングを抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３１４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の技術では、油燃料から気体燃料への切替が完了した後に油燃料流路に水を供給する。このため、上記特許文献１に記載の技術では、油燃料から気体燃料への切替過程で、油燃料流路に流れる油燃料の流量が少なくなり、油燃料流路を流れる油燃料の流速が落ちた際に、油燃料がコーキングするおそれがある、という問題点がある。【０００７】
そこで、本発明は、液体燃料のコーキングを抑えることができる技術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】
【０００８】
上記問題点を解決するための発明に係る一態様としての燃料流路のパージ方法は、
液体燃料と気体燃料とを選択的に噴射するノズルを有し、前記ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されている、燃焼器における燃料流路のパージ方法において、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記液体燃料のみが前記ノズルに供給されている液体燃料供給状態のときに、前記液体燃料流路に水を供給する水供給工程と、前記液体燃料供給状態から、前記ノズルの前記液体燃料流路に供給される前記液体燃料が少なくなる一方で、前記ノズルの前記気体燃料流路に前記気体燃料が供給され始め、前記気体燃料流路に供給される前記気体燃料が多くなる燃料切替状態のときに、前記液体燃料流路に水を供給する切替中水パージ工程と、前記液体燃料が前記液体燃料流路に供給されなくなって前記燃料切替状態が終了し、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記気体燃料のみが前記ノズルに供給され始めてから、前記液体燃料流路に水を供給する切替後水パージ工程と、を実行し、前記切替中水パージ工程では、前記水供給工程で前記液体燃料流路に供給する水の流量である第一流量よりも少ない第二流量の水を前記液体燃料流路に供給し、前記切替後水パージ工程では、少なくとも一時的に前記第二流量よりも多い第三流量の水を前記液体燃料流路に供給する。【０００９】
当該パージ方法では、燃料切替状態中でも、ノズルの液体燃料流路に水を供給するので、燃料切替状態中、液体燃料流路内での液体燃料のコーキングを抑えることができる。また、燃料切替状態中、液体燃料及び気体燃料の燃焼が不安定になり易い。そこで、当該パージ方法では、少ない流量である第二流量の水をノズルの液体燃料流路に水を供給することで、燃料切替状態での燃焼安定性を確保しつつ、燃料切替状態でのコーキングを抑える。また、当該パージ方法では、切替後水パージ工程で、少なくとも一時的に第二流量よりも多い第三流量の水を液体燃料流路に供給するので、切替後水パージ工程における洗浄効果を高めることができる。【００１０】
ここで、前記燃料流路のパージ方法において、前記第三流量は、前記第一流量よりも少なくてもよい。【００１１】
また、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ方法において、前記切替後水パージ工程は、前記切替中水パージ工程から連続して前記第二流量の水を前記液体燃料流路に供給する水置換工程と、前記水置換工程後に前記第三流量の水を前記液体燃料流路に供給するクリーニング工程と、を含んでもよい。【００１２】
当該パージ方法では、切替後水パージ工程の最初に少ない流量である第二流量の水を液体燃料流路に供給する水置換工程を実行するので、液体燃料流路に溜まっていた液体燃料が大量に燃焼筒等の燃焼器の筒内に噴出することを避けることができ、燃焼安定性を確保することができる。また、水置換工程後に、第二流量よりも多い第三流量の水を液体燃料流路に供給するクリーニング工程を実行するので、液体燃料流路中に残っている液体燃料の除去を促進することができる。【００１３】
また、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ方法において、前記切替後水パージ工程は、水を間欠的に前記液体燃料流路に供給する間欠パージ工程を含んでもよい。【００１４】
前記クリーニング工程を実行する前記燃料流路のパージ方法において、前記切替後水パージ工程は、前記クリーニング工程後に、水を間欠的に前記液体燃料流路に供給する間欠パージ工程を含んでもよい。【００１５】
前記間欠パージ工程を実行する、いずれかの前記燃料流路のパージ方法において、前記間欠パージ工程では、前記第三流量の水を前記液体燃料流路に供給してもよい。【００１６】
間欠水パージ工程を実行するパージ方法では、例えば、液体燃料流路の隅等に残っている液体を除去することができる。【００１７】
以上のいずれかの前記燃料流路のパージ方法において、前記水供給工程では、前記燃料切替状態になった時点で前記液体燃料流路に供給される水の流量が前記第二流量になるよう、前記燃料切替状態に至る前から、前記液体燃料流路に供給する水流量を徐々に少なくしてもよい。【００１８】
以上のいずれかの前記燃料流路のパージ方法において、前記切替後水パージ工程の終了後、空気を前記液体燃料流路に供給する空気パージ工程を実行してもよい。【００１９】
当該パージ方法では、切替後水パージ工程後に、空気パージ工程を実行するので、液体燃料流路内に残っている水が水滴として、高温を燃焼筒等の燃焼器の筒内に滴下してしまうのを回避することができる。【００２０】
前記空気パージ工程を実行する前記燃料流路のパージ方法において、前記空気パージ工程は、第一圧力の空気を前記液体燃料流路に供給する低圧パージ工程と、前記低圧パージ工程後に前記第一圧力よりも高い第二圧力の空気を前記液体燃料流路に供給する高圧パージ工程と、を含んでもよい。【００２１】
当該パージ方法では、空気パージ工程の最初に低圧である第一圧力の空気を液体燃料流路に供給する低圧パージ工程を実行するので、液体燃料流路に溜まっていた水が大量に燃焼筒等の燃焼器の筒内に噴出することを避けることができ、燃焼安定性を確保することができる。また、低圧パージ工程後に、第一圧力よりも高い第二圧力の空気を液体燃料流路に供給する高圧パージ工程を実行するので、低圧パージ工程後に液体燃料流路中に残っている水を効果的に燃焼器の筒内に噴射させることができる。【００２２】
以上のいずれかの前記燃料流路のパージ方法において、前記燃焼器は、前記ノズルとしての第一ノズルの他に、第二ノズルを有しており、前記第二ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されており、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記液体燃料のみが前記第二ノズルに供給されている液体燃料供給状態から、前記液体燃料が前記第二ノズルに供給されなくなり、前記気体燃料のみが前記第二ノズルに供給されているときで、且つ前記第一ノズルに対する前記切替後水パージ工程の実行中に、前記第二ノズルの前記液体燃料流路に空気を供給する空気パージ工程を実行してもよい。【００２３】
当該パージ方法では、第一ノズルに対する切替後水パージ工程が終了する前である切替後水パージ工程中に、第二ノズルに対する空気パージ工程を実行するので、第二ノズルの液体燃料流路内における液体燃料のコーキングを抑制することができる。【００２４】
前記第二ノズルに対する前記空気パージ工程を実行する前記燃料流路のパージ方法において、前記第一ノズルに対する前記切替後水パージ工程が開始されてから、所定時間経過後に前記第二ノズルに対する前記空気パージ工程を実行してもよい。【００２５】
前記クリーニング工程を実行する、いずれかの前記燃料流路のパージ方法において、前記燃焼器は、前記ノズルとしての第一ノズルの他に、第二ノズルを有しており、前記第二ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されており、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記液体燃料のみが前記第二ノズルに供給されている液体燃料供給状態から、前記液体燃料が前記第二ノズルに供給されなくなり、前記気体燃料のみが前記第二ノズルに供給されているときで、且つ前記第一ノズルに対する前記切替後水パージ工程の実行中に、前記第二ノズルの前記液体燃料流路に空気を供給する空気パージ工程を実行し、前記第一ノズルに対する前記クリーニング工程の開始タイミングに合わせて、前記第二ノズルに対する前記空気パージ工程を開始してもよい。【００２６】
第一ノズルに対する水置換工程中、第一ノズルから燃焼筒等の燃焼器の筒内に噴射される液体燃料の流量が比較的多い。この水置換工程中に、第二ノズルからも液体燃料を噴射すると、燃焼器の筒内に噴射される液体燃料の流量が非常に多くなり、燃焼量が増加する上に燃焼安定性が損なわれる。このため、当該パージ方法では、第一ノズルに対する水置換工程の終了タイミングに合わせて、言い換えると、第一ノズルに対するクリーニング工程の開始タイミングに合わせて、この第二ノズルに対する空気パージ工程を開始する。【００２７】
また、第二ノズルに対して空気パージ工程を実行する、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ方法において、前記第二ノズルに対する前記空気パージ工程は、第三圧力の空気を前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給する低圧パージ工程と、前記第二ノズルに対する前記低圧パージ工程後に前記第三圧力よりも高い第四圧力の空気を前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給する高圧パージ工程と、を含んでもよい。【００２８】
当該パージ方法では、第二ノズルに対する空気パージ工程の最初に低圧である第三圧力の空気を液体燃料流路に供給する低圧パージ工程を実行するので、液体燃料流路に溜まっていた液体燃料が大量に燃焼筒等の燃焼器の筒内に噴出することを避けることができ、燃焼安定性を確保することができる。また、低圧パージ工程後に、第三圧力よりも高い第四圧力の空気を液体燃料流路に供給する高圧パージ工程を実行するので、低圧パージ工程後に液体燃料流路中に残っている液体燃料を効果的に除去することができる。【００２９】
また、第二ノズルに対して空気パージ工程を実行する、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ方法において、前記第二ノズルは、前記第二ノズルから噴射した燃料を拡散燃焼させるノズルであり、前記第二ノズルに対する前記空気パージ工程である第一空気パージ工程後に、前記第一空気パージ工程で前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給する空気の圧力より低い圧力の空気を前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給する第二空気パージ工程を実行してもよい。【００３０】
当該パージ方法では、第二ノズルの液体燃料流路内に火炎が逆流するのを防ぐことができる。【００３１】
上記問題点を解決するための発明に係る一態様としての燃料流路のパージ装置は、
液体燃料と気体燃料とを選択的に噴射するノズルを有し、前記ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されている、燃焼器における燃料流路のパージ装置において、前記液体燃料流路に水を送る水ラインと、前記水ラインを流れる水の流量を調節する水調節弁と、前記水調節弁の開度を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ノズルへの燃料供給状態を認識する燃料供給状態認識部と、前記燃料供給状態認識部で認識された前記燃料供給状態に応じて前記水調節弁の開度を制御する水パージ制御部と、を有し、前記燃料供給状態認識部は、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記液体燃料のみが前記ノズルに供給されている液体燃料供給状態と、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記気体燃料のみが前記ノズルに供給されている気体燃料供給状態と、前記液体燃料供給状態から前記気体燃料供給状態への遷移状態である燃料切替状態と、を認識し、前記水パージ制御部は、前記燃料供給状態認識部が前記液体燃料供給状態であると認識しているときに、前記液体燃料流路に第一流量の水が供給される切替前開度を前記水調節弁に指示し、前記燃料供給状態認識部が前記燃料切替状態であると認識しているときに、前記液体燃料流路に第二流量の水が供給される切替中開度を前記水調節弁に指示し、前記燃料供給状態認識部が前記気体燃料供給状態になったと認識したときに、前記液体燃料流路に水が供給される切替後開度を前記水調節弁に指示し、前記水パージ制御部は、前記第二流量が前記第一流量よりも少なくなるよう、前記切替前開度よりも前記切替中開度を小さくし、前記気体燃料供給状態で少なくとも一時的に前記第二流量よりも多い第三流量の水が前記液体燃料流路に供給されるよう前記切替後開度を定める。【００３２】
当該パージ装置では、燃料切替状態中でも、ノズルの液体燃料流路に水を供給するので、燃料切替状態中、液体燃料流路内での液体燃料のコーキングを抑えることができる。また、燃料切替状態中、液体燃料及び気体燃料の燃焼が不安定になり易い。そこで、当該パージ装置では、少ない流量である第二流量の水をノズルの液体燃料流路に水を供給することで、料切替状態での燃焼安定性を確保しつつ、燃料切替状態でのコーキングを抑える。また、当該パージ装置では、気体燃料供給状態で、少なくとも一時的に第二流量よりも多い第三流量の水を液体燃料流路に供給するので、気体燃料供給状態での液体燃料流路の洗浄効果を高めることができる。【００３３】
ここで、前記燃料流路のパージ装置において、前記水パージ制御部は、前記第三流量が前記第一流量よりも少なくなる前記切替後開度を定めてもよい。【００３４】
また、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ装置において、前記水パージ制御部は、前記燃料供給状態認識部が前記気体燃料供給状態になったと認識したときに、前記切替後開度として、前記燃料切替状態から連続して前記第二流量の水が前記液体燃料流路に供給されるよう、前記切替中開度と同じ開度である水置換開度を前記水調節弁に指示し、前記水置換開度を前記水調節弁に指示した後、前記切替後開度として、前記第三流量の水が前記液体燃料流路に供給されるようクリーニング開度を前記水調節弁に指示してもよい。【００３５】
また、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ装置において、前記水パージ制御部は、前記切替後開度として、間欠的に前記液体燃料流路に水が供給される間欠パージ開度を前記水調節弁に指示してもよい。【００３６】
前記クリーニング開度を定める前記燃料流路のパージ装置において、前記水パージ制御部は、前記クリーニング開度を前記水調節弁に指示した後、前記切替後開度として、間欠的に前記液体燃料流路に水が供給される間欠パージ開度を前記水調節弁に指示してもよい。【００３７】
前記クリーニング開度を定める、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ装置において、前記水パージ制御部は、前記液体燃料流路に水を供給している際の流量が前記第三流量になる前記間欠パージ開度を前記水調節弁に指示してもよい。【００３８】
以上のいずれかの前記燃料流路のパージ装置において、前記燃料供給状態認識部は、前記液体燃料供給状態から前記燃料切替状態に切り替わるタイミングを事前に認識し、前記水パージ制御部は、前記燃料切替状態になった時点で前記液体燃料流路に供給される水の流量が前記第二流量になるよう、前記燃料供給状態認識部が前記タイミングを事前に認識すると、前記液体燃料流路に供給する水の流量が徐々に少なくなる前記切替前開度を前記水調節弁に指示してもよい。【００３９】
以上のいずれかの前記燃料流路のパージ装置において、前記液体燃料流路に空気を送る空気ラインと、前記空気ラインを流れる空気の圧力を調節する空気調節弁と、を備え、前記制御装置は、前記空気調節弁の開度を制御する空気パージ制御部を有し、前記水パージ制御部は、前記水調節弁に対して前記切替後開度を指示した後、弁閉を指示し、前記空気パージ制御部は、前記気体燃料供給状態で前記水調節弁が閉状態のとき、前記空気を前記液体燃料流路に供給する空気パージ開度を前記空気調節弁に指示してもよい。【００４０】
前記空気パージ制御部を有する前記燃料流路のパージ装置において、前記空気パージ制御部は、第一圧力の空気を前記液体燃料流路に供給する低圧パージ開度を前記空気パージ開度として前記空気調節弁に指示し、前記低圧パージ開度を指示した後に、前記第一圧力よりも高い第二圧力の空気を前記液体燃料流路に供給する高圧パージ開度を前記空気パージ開度として前記空気調節弁に指示してもよい。【００４１】
前記空気パージ制御部を有する、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ装置において、前記燃焼器は、前記ノズルとしての第一ノズルの他に、第二ノズルを有しており、前記第二ノズルには、前記液体燃料が流れノズル先端部で開口している液体燃料流路と、前記気体燃料が流れ前記ノズル先端部で開口している気体燃料流路とが形成されており、前記第一ノズルの前記液体燃料流路に空気を送る前記空気ラインである第一空気ラインの他に、前記第二ノズルの前記液体燃料流路に空気を送る第二空気ラインと、前記第二空気ラインを流れる空気の圧力を調節する第二空気調節弁と、を備え、前記燃料供給状態認識部は、前記液体燃料と前記気体燃料とのうち前記気体燃料のみが前記第二ノズルに供給されている気体燃料供給状態を認識し、前記空気パージ制御部は、前記第一ノズル及び前記第二ノズルがいずれも前記気体燃料供給状態であり、前記水パージ制御部が前記切替後開度を指示している最中に、前記第二ノズルの前記液体燃料流路に空気が供給される空気パージ開度を前記第二空気調節弁に指示してもよい。【００４２】
前記第二ノズルを有する燃焼器における、前記燃料流路のパージ装置において、前記水パージ制御部が前記水調節弁に対して前記切替後開度を指示してから、所定時間経過後に前記第二空気調節弁の前記空気パージ開度を前記第二空気調節弁に指示してもよい。【００４３】
前記第二ノズルを有する燃焼器における、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ装置において、前記空気パージ制御部は、前記第二空気調節弁の前記空気パージ開度として、第三圧力の空気が前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給される低圧パージ開度を前記第二空気調節弁に指示し、前記第二空気調節弁に前記低圧パージ開度を指示した後、前記第二空気調節弁の前記空気パージ開度として、前記第三圧力よりも高い第四圧力の空気が前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給される高圧パージ開度を前記第二空気調節弁に指示してもよい。【００４４】
前記第二ノズルを有する燃焼器における、以上のいずれかの前記燃料流路のパージ装置において、前記第二ノズルは、前記第二ノズルから噴射した燃料を拡散燃焼させるノズルであり、前記空気パージ制御部は、前記空気パージ開度である第一空気パージ開度を前記第二空気調節弁に指示した後、前記第一空気パージ開度で前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給される空気の圧力より低い圧力の空気が前記第二ノズルの前記液体燃料流路に供給される第二空気パージ開度を指示してもよい。【００４５】
上記問題点を解決するための発明に係る一態様としてのガスタービン設備は、
以上のいずれかの前記燃料流路のパージ装置と、前記燃焼器と、前記燃焼器で生成された燃焼ガスにより駆動するタービンと、を備える。
【発明の効果】
【００４６】
本願の発明に係る一態様では、液体燃料から気体燃料への切替過程における燃料の安定燃焼を確保しつつ、液体燃料のコーキングを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る一実施形態におけるガスタービンの要部を切り欠いた全体側面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態における燃料噴射器の断面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態におけるパージ装置の構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係る一実施形態における各弁の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明に係るガスタービン設備の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４９】
本実施形態のガスタービン設備は、図１に示すように、ガスタービン１０を備えている。このガスタービン１０には、図示されていない発電機が接続されている。
【００５０】
ガスタービン１０は、外気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機２０と、燃料を圧縮空気中で燃焼させ燃焼ガスを生成する複数の燃焼器４０と、燃焼ガスにより駆動するタービン３０と、を備えている。
【００５１】
圧縮機２０は、回転軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ２１と、圧縮機ロータ２１を回転可能に覆う圧縮機ケーシング２５と、を有する。タービン３０は、回転軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ３１と、タービンロータ３１を回転可能に覆うタービンケーシング３５と、を有する。タービンケーシング３５の内周側とタービンロータ３１の外周側との間は、燃焼器４０からの燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路３９を形成する。圧縮機ロータ２１とタービンロータ３１とは、同一回転軸線Ａｒ上に位置し、互いに連結されてガスタービンロータ１１を成している。このガスタービンロータ１１には、前述した発電機の発電機ロータが連結されている。圧縮機ケーシング２５とタービンケーシング３５とは、互いに連結されてガスタービンケーシング１５を成す。
【００５２】
複数の燃焼器４０は、回転軸線Ａｒを中心として周方向Ｄｃに等間隔に並んでタービンケーシング３５に固定されている。燃焼器４０は、燃料が燃焼する筒６１と、この筒６１内に燃料を噴射する燃料噴射器４１と、を有する。筒６１は、両端が開口しており、一方の開口端に燃料噴射器４１の一部が挿入され、他方の開口端にタービン３０の燃焼ガス流路３９が接続されている。
【００５３】
燃料噴射器４１は、図２に示すように、燃焼器軸線Ａｃ上に配置されているパイロットバーナ４２と、燃焼器軸線Ａｃを中心とする周方向に等間隔で配置されている複数のメインバーナ５２と、タービンケーシング３５に固定されているノズル基台６２と、を有する。なお、以下の説明の都合上、燃焼器軸線Ａｃが延びる方向を燃焼器軸線方向とし、この燃焼器軸線方向で、一方側を先端側、他方側を基端側とする。
【００５４】
パイロットバーナ４２は、燃焼器軸線方向に長いパイロットノズル（第二ノズル）４３と、パイロットノズル４３の先端側の外周を囲む筒状のパイロット空気用筒４８と、を有する。パイロット空気用筒４８の先端側は、先端側に向かうに連れて次第に拡径されたパイロットコーンを成している。パイロットノズル４３は、その基端側がノズル基台６２を貫通した状態でノズル基台６２に固定されている。パイロットノズル４３には、天然ガス等の気体燃料Ｆｇｐが流れノズル先端部で開口４５している気体燃料流路４４と、軽油等の液体燃料Ｆｏｐが流れノズル先端部で開口４７している液体燃料流路４６とが形成されている。パイロットノズル４３の基端部には、気体燃料流路４４と連通する気体燃料受入管６５と、液体燃料流路４６と連通する液体燃料受入管６６とが接続されている。気体燃料受入管６５には、後述のパイロット気体燃料分岐ライン２７８が接続され、液体燃料受入管６６には、後述のパイロット液体燃料分岐ライン２５８が接続されている。
【００５５】
メインバーナ５２は、燃焼器軸線方向に長いメインノズル５３と、メインノズル５３の外周を囲む筒状のメイン空気用筒５８と、を有する。メインノズル５３は、その基端がノズル基台６２に固定されている。メインノズル５３には、気体燃料Ｆｇｍが流れノズル先端部で開口５５している気体燃料流路５４と、液体燃料Ｆｏｍが流れノズル先端部で開口５７している液体燃料流路５６とが形成されている。ノズル基台６２には、メインノズル５３の気体燃料流路５４と連通する気体燃料流路６３と、メインノズル５３の液体燃料流路５６と連通する液体燃料流路６４とが形成されている。このノズル基台６２には、ノズル基台６２に形成されている気体燃料流路６３と連通する気体燃料受入管６７と、ノズル基台６２に形成されている液体燃料流路６４と連通する液体燃料受入管６８とが接続されている。気体燃料受入管６７には、後述のメイン気体燃料分岐ライン２７９が接続され、液体燃料受入管６８には、後述のメイン液体燃料分岐ライン２５９が接続されている。
【００５６】
パイロット空気用筒４８の内周側は、圧縮機２０からの圧縮空気が流れるパイロット空気流路４９を成している。パイロットノズル４３から噴射された液体燃料Ｆｏｐ又は気体燃料Ｆｇｐは、このパイロット空気流路４９を通過した圧縮空気中で燃焼（拡散燃焼）して、拡散火炎を形成する。
【００５７】
メイン空気用筒５８の内周側は、圧縮機２０からの圧縮空気が流れるメイン空気流路５９を成している。このメイン空気流路５９を流れる圧縮空気には、このメイン空気流路５９内に配置されているメインノズル５３から液体燃料Ｆｏｍ又は気体燃料Ｆｇｍが噴射される。このため、メイン空気流路５９内でメインノズル５３の先端部よりも下流側には、圧縮空気と液体燃料Ｆｏｍ又は気体燃料Ｆｇｍとが混ざり合った予混合気体が流れる。この予混合気体は、メイン空気流路５９から流出すると燃焼（予混合燃焼）して、予混合火炎を形成する。前述の拡散火炎は、この予混合火炎を保炎する役目を担っている。
【００５８】
ガスタービン設備は、以上で説明したガスタービン１０の他に、図３に示すように、複数の燃焼器４０に液体燃料Ｆｏを供給する液体燃料供給装置２５０と、複数の燃焼器４０に気体燃料Ｆｇを供給する気体燃料供給装置２７０と、燃焼器４０のメインノズル（第一ノズル）５３における液体燃料流路５６に水Ｗを供給する水パージ装置２１０と、燃焼器４０のメインノズル（第一ノズル）５３及びパイロットノズル（第二ノズル）４３における液体燃料流路５６，４６に空気Ａを供給する空気パージ装置２３０と、これらを制御する制御装置１００と、を備えている。
【００５９】
液体燃料供給装置２５０は、液体燃料供給源２５１に接続されている液体燃料メインライン２５２と、パイロット液体燃料ライン２５３と、メイン液体燃料ライン２５４と、パイロット液体燃料分配器２５６と、メイン液体燃料分配器２５７と、複数のパイロット液体燃料分岐ライン２５８と、複数のメイン液体燃料分岐ライン２５９と、を有する。パイロット液体燃料ライン２５３及びメイン液体燃料ライン２５４は、いずれも、液体燃料メインライン２５２から分岐したラインである。パイロット液体燃料ライン２５３には、パイロット液体燃料分配器２５６が接続されている。複数のパイロット液体燃料分岐ライン２５８は、複数の燃焼器４０のパイロットノズル４３毎に設けられ、それぞれがパイロット液体燃料分配器２５６に接続されている。メイン液体燃料ライン２５４には、メイン液体燃料分配器２５７が接続されている。複数のメイン液体燃料分岐ライン２５９は、複数の燃焼器４０のメインノズル５３毎に設けられ、それぞれがメイン液体燃料分配器２５７に接続されている。
【００６０】
液体燃料メインライン２５２には、ここを流れる液体燃料Ｆｏの流量を調節する液体燃料メイン弁２６２が設けられている。パイロット液体燃料ライン２５３には、ここを流れる液体燃料Ｆｏｐの流量を調節するパイロット液体燃料弁２６３が設けられている。複数のパイロット液体燃料分岐ライン２５８には、それぞれ、ここを流れる液体燃料Ｆｏｐの流量を調節するパイロット液体燃料分岐弁２６８が設けられている。メイン液体燃料ライン２５４には、ここを流れる液体燃料Ｆｏｍの流量を調節するメイン液体燃料弁２６４が設けられている。複数のメイン液体燃料分岐ライン２５９には、それぞれ、ここを流れる液体燃料Ｆｏｍの流量を調節するメイン液体燃料分岐弁２６９が設けられている。
【００６１】
気体燃料供給装置２７０は、気体燃料供給源２７１に接続されている気体燃料メインライン２７２と、パイロット気体燃料ライン２７３と、メイン気体燃料ライン２７４と、パイロット気体燃料分配器２７６と、メイン気体燃料分配器２７７と、複数のパイロット気体燃料分岐ライン２７８と、複数のメイン気体燃料分岐ライン２７９と、を有する。パイロット気体燃料ライン２７３及びメイン気体燃料ライン２７４は、いずれも、気体燃料メインライン２７２から分岐したラインである。パイロット気体燃料ライン２７３には、パイロット気体燃料分配器２７６が接続されている。複数のパイロット気体燃料分岐ライン２７８は、複数の燃焼器４０のパイロットノズル４３毎に設けられ、それぞれがパイロット気体燃料分配器２７６に接続されている。メイン気体燃料ライン２７４には、メイン気体燃料分配器２７７が接続されている。複数のメイン気体燃料分岐ライン２７９は、複数の燃焼器４０のメインノズル５３毎に設けられ、それぞれがメイン気体燃料分配器２７７に接続されている。
【００６２】
気体燃料メインライン２７２には、ここを流れる液体燃料Ｆｇの流量を調節する気体燃料メイン弁２８２が設けられている。パイロット気体燃料ライン２７３には、ここを流れる気体燃料Ｆｇｐの流量を調節するパイロット気体燃料弁２８３が設けられている。複数のパイロット気体燃料分岐ライン２７８には、それぞれ、ここを流れる液体燃料Ｆｇｐの流量を調節するパイロット気体燃料分岐弁２８８が設けられている。メイン気体燃料ライン２７４には、ここを流れる気体燃料Ｆｇｍの流量を調節するメイン気体燃料弁２８４が設けられている。複数のメイン気体燃料分岐ライン２７９には、それぞれ、ここを流れる液体燃料Ｆｇｍの流量を調節するメイン気体燃料分岐弁２８９が設けられている。
【００６３】
水パージ装置２１０は、水供給源２１１と、水メインライン２１２と、水分配器２１６と、複数の水分岐ライン２１８と、を有する。水供給源２１１は、水を昇圧して水メインライン２１２に送り込むポンプを有する。水メインライン２１２は、この水供給源２１１に接続されている。水分配器２１６は、水メインライン２１２に接続されている。複数の水分岐ライン２１８は、複数のメイン液体燃料分岐ライン２５９毎に設けられ、一端がメイン液体燃料分岐ライン２５９に接続され、他端が水分配器２１６に接続されている。水メインライン２１２には、ここを流れる水Ｗの流量を調節する水調節弁２１３が設けられている。
【００６４】
空気パージ装置２３０は、空気供給源２３１と、空気メインライン２３２と、パイロット空気ライン２３３と、メイン空気ライン２３４と、を有する。空気供給源２３１は、空気を昇圧して空気メインライン２３２に送り込むパージ用コンプレッサを有する。空気メインライン２３２は、この空気供給源２３１に接続されている。パイロット空気ライン２３３及びメイン空気ライン２３４は、いずれも、空気メインライン２３２から分岐したラインである。パイロット空気ライン２３３は、パイロット液体燃料ライン２５３に接続されている。メイン空気ライン２３４は、水メインライン２１２に接続されている。空気メインライン２３２には、ここを流れる空気Ａの流量を調節する空気メイン弁２３７が設けられている。パイロット空気ライン２３３には、ここを流れる空気Ａｐの流量を調節するパイロット空気調節弁２３８が設けられている。メイン空気ライン２３４には、ここを流れる空気Ａｍの流量を調節するメイン空気調節弁２３９が設けられている。
【００６５】
制御装置１００は、燃焼器４０に供給される気体燃料Ｆｇを制御する気体燃料制御部１０１と、燃焼器４０に供給される液体燃料Ｆｏを制御する液体燃料制御部１０２と、燃焼器４０への燃料供給状態を認識する燃料供給状態認識部１０５と、燃料供給状態に応じて水調節弁２１３の開度を制御する水パージ制御部１０６と、燃料供給状態に応じてパイロット空気調節弁２３８及びメイン空気調節弁２３９の開度を制御する空気パージ制御部１０７と、を有する。なお、この制御装置１００は、コンピュータで構成されている。
【００６６】
本実施形態のパージ装置は、水パージ装置２１０と、空気パージ装置２３０と、制御装置１００の燃料供給状態認識部１０５、水パージ制御部１０６及び空気パージ制御部１０７と、を有して構成される。
【００６７】
次に、制御装置１００の動作について説明しつつ、この制御装置１００の動作に応じた各種装置等の動作について説明する。
【００６８】
制御装置１００の気体燃料制御部１０１及び液体燃料制御部１０２は、ガスタービン１０の運転中、ガスタービン１０の燃焼器４０に供給する燃料の流量等を制御する。
【００６９】
具体的に、気体燃料制御部１０１は、まず、出力計１１１で検知された発電機出力と上位装置からの負荷指令等とに応じて、気体燃料Ｆｇの総流量を求める。気体燃料制御部１０１は、気体燃料Ｆｇの総流量又はタービン３０の入口温度等に応じて、気体燃料メインライン２７２から分岐しているパイロット気体燃料ライン２７３、メイン気体燃料ライン２７４を流れる気体燃料Ｆｇの流量比を求める。また、液体燃料制御部１０２は、出力計１１１で検知された発電機出力と上位装置からの負荷指令等とに応じて、液体燃料Ｆｏの総流量を求める。液体燃料制御部１０２は、液体燃料Ｆｏの総流量又はタービン３０の入口温度等に応じて、液体燃料メインライン２５２から分岐しているパイロット液体燃料ライン２５３、メイン液体燃料ライン２５４を流れる液体燃料Ｆｏの流量比を求める。
【００７０】
気体燃料制御部１０１は、気体燃料メイン弁２８２、パイロット気体燃料弁２８３、メイン気体燃料弁２８４に対して、開度指令を送る。気体燃料制御部１０１は、上位装置からの気体燃料焚きを示す燃料切替指令を受けると、気体燃料Ｆｇの総流量に応じた開度指令を気体燃料メイン弁２８２に送る。さらに、気体燃料制御部１０１は、気体燃料Ｆｇの総流量及び前述の流量比で定まる各気体燃料ライン２７３，２７４の流量に応じた開度指令を各気体燃料弁２８３，２８４に送る。この結果、パイロット気体燃料ライン２７３及びメイン気体燃料ライン２７４のそれぞれに、所定の流量の気体燃料Ｆｇが流れる。パイロット気体燃料ライン２７３を流れた気体燃料Ｆｇｐは、パイロット気体燃料分配器２７６、パイロット気体燃料分岐ライン２７８を経て、各燃焼器４０のパイロットノズル４３の気体燃料流路４４に流れ込み、パイロットノズル４３から筒６１内に噴射される。メイン気体燃料ライン２７４を流れた気体燃料Ｆｇｍは、メイン気体燃料分配器２７７、メイン気体燃料分岐ライン２７９を経て、各燃焼器４０のメインノズル５３の気体燃料流路５４に流れ込み、メインノズル５３から筒６１内に噴射される。
【００７１】
一方、液体燃料制御部１０２は、上位装置からの気体燃料焚きを示す燃料切替指令を受けると、液体燃料メイン弁２６２、パイロット液体燃料弁２６３、メイン液体燃料弁２６４に対して、開度「０」を示す開度指令、つまり弁閉指令を送る。この結果、各燃焼器４０のパイロットノズル４３及びメインノズル５３から液体燃料Ｆｏが噴射されなくなる。
【００７２】
液体燃料制御部１０２は、上位装置からの液体燃料焚きを示す燃料切替指令を受けると、液体燃料Ｆｏの総流量に応じた開度指令を液体燃料メイン弁２６２に送る。さらに、液体燃料制御部１０２は、液体燃料Ｆｇの総流量及び前述の流量比で定まる各液体燃料ライン２５３，２５４の流量に応じた開度指令を各気体燃料弁２６３，２６４に送る。この結果、パイロット液体燃料ライン２５３及びメイン液体燃料ライン２５４のそれぞれに、所定の流量の液体燃料Ｆｏが流れる。パイロット液体燃料ライン２５３を流れた気体燃料Ｆｏｐは、パイロット液体燃料分配器２５６、パイロット液体燃料分岐ライン２５８を経て、各燃焼器４０のパイロットノズル４３の液体燃料流路４６に流れ込み、パイロットノズル４３から筒６１内に噴射される。メイン液体燃料ライン２５４を流れた液体燃料Ｆｏｍは、メイン液体燃料分配器２５７、メイン液体燃料分岐ライン２５９を経て、各燃焼器４０のメインノズル５３の液体燃料流路５６に流れ込み、メインノズル５３から筒６１内に噴射される。
【００７３】
一方、気体燃料制御部１０１は、上位装置からの液体燃料焚きを示す燃料切替指令を受けると、気体燃料メイン弁２８２、パイロット気体燃料弁２８３、メイン気体燃料弁２８４に対して、開度「０」を示す開度指令、つまり弁閉指令を送る。この結果、各燃焼器４０のパイロットノズル４３及びメインノズル５３から気体燃料Ｆｇが噴射されなくなる。
【００７４】
燃料供給状態認識部１０５は、気体燃料Ｆｇと液体燃料Ｆｏとのうち液体燃料Ｆｏのみがメインノズル５３に供給されている液体燃料供給状態Ｍｏと、気体燃料Ｆｇのみがメインノズル５３に供給されている気体燃料供給状態Ｍｇと、液体燃料供給状態Ｍｏから気体燃料供給状態Ｍｇへの遷移状態である燃料切替状態Ｍｃと、を認識する。さらに、燃料供給状態認識部１０５は、気体燃料Ｆｇと液体燃料Ｆｏとのうち液体燃料Ｆｏのみがパイロットノズル４３に供給されている液体燃料供給状態Ｐｏと、気体燃料Ｆｇのみがパイロットノズル４３に供給されている気体燃料供給状態Ｐｇと、液体燃料供給状態Ｐｏから気体燃料供給状態Ｐｇへの遷移状態である燃料切替状態Ｐｃと、を認識する。燃料供給状態認識部１０５は、気体燃料制御部１０１及び液体燃料制御部１０２から出力される指令等に応じて、これらの状態を認識する。
【００７５】
水パージ制御部１０６は、燃料供給状態認識部１０５により燃料供給状態が液体燃料供給状態Ｍｏであると認識されると、メインノズル５３の液体燃料流路５６に第一流量ｗ１の水Ｗが供給される切替前開度を水調節弁２１３に指示する。この結果、水供給源２１１からの水Ｗが、水メインライン２１２、水分配器２１６及び水分岐ライン２１８を介して、メイン液体燃料分岐ライン２５９に流れ込む。メイン液体燃料分岐ライン２５９に流れ込んだ水Ｗは、ここを流れる液体燃料Ｆｏｍと共に、各燃焼器４０のメインノズル５３の液体燃料流路５６に流れ込み、メインノズル５３から筒６１内に噴射される。
【００７６】
液体燃料供給状態Ｍｏの際に、メインノズル５３の液体燃料流路５６から筒６１内に噴射される水Ｗは、同じくメインノズル５３の液体燃料流路５６から筒６１内に噴射される液体燃料Ｆｏｍを拡散させる。また、この水Ｗは、メインノズル５３から噴射された液体燃料Ｆｏｍの燃焼で形成される予混合火炎の温度を低下させて、筒６１のメタル温度の低減、及びサーマルＮＯｘの低減に寄与する。さらに、この水Ｗは、蒸気になってタービン３０の燃焼ガス流路３９に流れ込むため、ガスタービン出力の向上にも寄与する。
【００７７】
次に、図４に示すタイミングチャートに従って、液体燃料焚きから気体燃料焚きへの燃料切替過程の各弁の動作について説明する。
【００７８】
液体燃料焚きの際、メイン液体燃料弁２６４及びパイロット液体燃料弁２６３は、それぞれ、液体燃料制御部１０２からの指示に応じた開度で開いている。このため、各燃焼器４０のメインノズル５３及びパイロットノズル４３からは、液体燃料Ｆｏが噴射されている。一方、メイン気体燃料弁２８４は及びパイロット気体燃料弁２８３は、それぞれ、閉じている。このため、各燃焼器４０のメインノズル５３及びパイロットノズル４３から、気体燃料Ｆｇは噴射されない。すなわち、メインノズル５３及びパイロットノズル４３は、いずれも、液体燃料供給状態Ｍｏ，Ｐｏになっている。
【００７９】
この際、水パージ装置２１０の水調節弁２１３は、前述したように、メインノズル５３の液体燃料流路５６に第一流量ｗ１の水Ｗが供給される切替前開度になっている（Ｓ１：水供給工程）。このため、メインノズル５３が液体燃料供給状態Ｍｏの際、水供給源２１１からの水Ｗが、水メインライン２１２、水分配器２１６を介して、メイン液体燃料分岐ライン２５９に流れ込む。メイン液体燃料分岐ライン２５９に流れ込んだ水は、各メインノズル５３の液体燃料流路５６に流れ込み、メインノズル５３から筒６１内に噴射される。本実施形態において、第一流量ｗ１は、このメインノズル５３の液体燃料流路５６に供給される液体燃料Ｆｏｍの流量に対して一定の割合の流量である。このため、負荷指令が変化して、メインノズル５３の液体燃料流路５６に供給される液体燃料Ｆｏｍの流量が変化すると、この変化に伴って、第一流量ｗ１も変化する。なお、水供給工程（Ｓ１）中、この第一流量ｗ１は一定の流量であってもよい。
【００８０】
外部から制御装置１００に燃料切替指令が入力すると（ｔ１）、液体燃料制御部１０２からの指示によりパイロット液体燃料弁２６３が閉じ始める一方で、気体燃料制御部１０１からの指示によりパイロット気体燃料弁２８３が開き始める。このため、パイロットノズル４３から噴射される液体燃料Ｆｏｐが減少し始める一方で、パイロットノズル４３から気体燃料Ｆｇｐが噴射され始める。すなわち、各燃焼器４０のパイロットノズル４３は、液体燃料供給状態Ｐｏから燃料切替状態Ｐｃになる。
【００８１】
その後（ｔ３）、パイロット液体燃料弁２６３が完全に閉となり、パイロット気体燃料弁２８３が気体燃料制御部１０１からの指示応じた開度になると、パイロットノズル４３から液体燃料Ｆｏｐが噴射されなくなる一方で、パイロットノズル４３から気体燃料Ｆｇｐが所定の流量で噴射されるようになる。すなわち、各燃焼器４０のパイロットノズル４３は、燃料切替状態Ｐｃから気体燃料供給状態Ｐｇになる。
【００８２】
各燃焼器４０のパイロットノズル４３が気体燃料供給状態Ｐｇになると（ｔ３）、液体燃料制御部１０２からの指示によりメイン液体燃料弁２６４が閉じ始める一方で、気体燃料制御部１０１からの指示によりメイン気体燃料弁２８４が開き始める。このため、メインノズル５３から噴射される液体燃料Ｆｏｍが減少し始める一方で、メインノズル５３から気体燃料Ｆｇｍが噴射され始める。すなわち、各燃焼器４０のメインノズル５３は、液体燃料供給状態Ｍｏから燃料切替状態Ｍｃになる。
【００８３】
その後（ｔ４）、メイン液体燃料弁２６４が完全に閉となり、メイン気体燃料弁２８４が気体燃料制御部１０１からの指示応じた開度になると、メインノズル５３から液体燃料Ｆｏｍが噴射されなくなる一方で、メインノズル５３から気体燃料Ｆｇｍが所定の流量で噴射されるようになる。すなわち、各燃焼器４０のメインノズル５３は、燃料切替状態Ｍｃから気体燃料供給状態Ｍｇになる。
【００８４】
制御装置１００の燃料供給状態認識部１０５は、メインノズル５３が燃料切替状態Ｍｃに切り替わるタイミング（ｔ３）を事前に認識し、メインノズル５３が燃料切替状態Ｍｃになった時点（ｔ３）で、メインノズル５３の液体燃料流路５６に第二流量ｗ２の水が流れるよう、切替前開度を水調節弁２１３に指示する。すなわち、メインノズル５３が燃料切替状態Ｍｃになる時点（ｔ３）より前の時点（ｔ２）から、切替前開度は、メインノズル５３の液体燃料流路５６に第一流量ｗ１の水Ｗが流れる開度から、第二流量ｗ２の水Ｗが流れる開度に徐々に変化する。燃料供給状態認識部１０５は、外部から燃料切替指令を受けてから（ｔ１）、メインノズル５３が燃料切替状態Ｍｃに切り替わるまでの時間を予め保持しており、これにより、メインノズル５３が燃料切替状態Ｍｃに切り替わるタイミング（ｔ３）を事前に認識する。
【００８５】
水パージ制御部１０６は、燃料供給状態認識部１０５によりメインノズル５３が燃料切替状態Ｍｃであると認識されると（ｔ３）、メインノズル５３の液体燃料流路５６に前述の第二流量ｗ２の水が流れる切替中開度を水調節弁２１３に指示する（Ｓ２：切替中水パージ工程）。この第二流量ｗ２は、メインノズル５３が燃料切替状態Ｍｃ中、一定である。前述の第一流路ｗ１は、前述したように、液体燃料Ｆｏｍの流量に応じて変動するが、いずれの場合でも、第二流量ｗ２より多い。言い換えると、第二流量ｗ２は、第一流量ｗ１よりも少ない。
【００８６】
水パージ制御部１０６は、燃料供給状態認識部１０５によりメインノズル５３が気体燃料供給状態Ｍｇであると認識されると（ｔ４）、切替後開度を水調節弁２１３に指示する（Ｓ３：切替後水パージ工程）。水調節弁２１３には、切替後開度として、メインノズル５３が気体燃料供給状態Ｍｇであると認識されてから（ｔ４）の所定時間、メインノズル５３の液体燃料流路５６に第二流量ｗ２の水Ｗが流れる開度、つまり切替中開度と同じ開度である水置換開度が指示される（Ｓ４：水置換工程）。そして、所定時間経過後（ｔ５）、水調節弁２１３には、切替後開度として、メインノズル５３の液体燃料流路５６に第三流量ｗ３の水Ｗが流れる開度であるクリーニング開度が所定時間指示される（Ｓ５：クリーニング工程）。この第三流量ｗ３は、この所定時間中一定である。前述の第一流路ｗ１は、前述したように、液体燃料Ｆｏｍの流量に応じて変動するが、いずれの場合でも、第三流量ｗ３より多い。また、第三流量ｗ３は、第二流量ｗ２よりも多い、よって、第三流量ｗ３は、一流量ｗ１よりも少なく、第二流量ｗ２よりも多い。
【００８７】
水調節弁２１３には、メインノズル５３の液体燃料流路５６に第三流量ｗ３の水Ｗが流れるクリーニング開度が所定時間指示された後（ｔ８）、切替後開度として、開度「０」が指示され、その後（ｔ１０）、切替後開度として、メインノズル５３の液体燃料流路５６に第三流量ｗ３の水Ｗが流れる開度が所定時間指示される。以降、切替後開度として、開度「０」と、メインノズル５３の液体燃料流路５６に第三流量ｗ３の水Ｗが流れる開度とが繰り返される間欠パージ開度が、水調節弁２１３に指示される。よって、メインノズル５３の液体燃料流路５６には、第三流量ｗ３の水Ｗが間欠的に供給される（Ｓ６：間欠パージ工程）。
【００８８】
以上で、切替後水パージ工程（Ｓ３）が終了する。この切替後水パージ工程（Ｓ３）が終了すると、その旨が水パージ制御部１０６から空気パージ制御部１０７に通知される。空気パージ制御部１０７は、この通知を受けた後（ｔ１３）、メインノズル５３の液体燃料流路５６に空気Ａが流れる空気パージ開度をメイン空気調節弁２３９に指示する（Ｓ７：空気パージ工程）。この結果、空気供給源２３１からの空気Ａがメイン空気ライン２３４から水メインライン２１２に流れ込む。水メインライン２１２に流れ込んだ空気Ａは、水分配器２１６、メイン液体燃料分岐ライン２５９を介して、各メインノズル５３の液体燃料流路５６に流れ込み、メインノズル５３から筒６１内に噴射される。
【００８９】
メイン空気調節弁２３９には、空気パージ開度として、まず、第一圧力ａ１の空気Ａがメインノズル５３の液体燃料流路５６に供給される低圧パージ開度が指示される（Ｓ８：低圧パージ工程）。そして、所定時間経過後（ｔ１４）、メイン空気調節弁２３９には、空気パージ開度として、第一圧力ａ１よりも高い第二圧力ａ２の空気Ａがメインノズル５３の液体燃料流路５６に供給される高圧パージ開度が所定時間指示される（Ｓ９：高圧パージ工程）。
【００９０】
以上で、メインノズル５３の液体燃料流路５６に対するパージ処理が終了する。
【００９１】
空気パージ制御部１０７は、パイロットノズル４３及びメインノズル５３が気体燃料供給状態Ｐｇ，Ｍｇになってから（ｔ４）、所定時間経過後、パイロットノズル４３の液体燃料流路４６に空気Ａが流れる空気パージ開度をパイロット空気調節弁２３８に指示する（ｔ５）。言い換えると、空気パージ制御部１０７は、メインノズル５３に対する切替後水パージ工程（Ｓ３）が開始されてから（ｔ４）、所定時間経過後、第一空気パージ開度をパイロット空気調節弁２３８に指示する（ｔ５）。この結果、空気供給源２３１からの空気Ａがパイロット空気ライン２３３からパイロット液体燃料ライン２５３に流れ込む。パイロット液体燃料ライン２５３に流れ込んだ空気Ａは、パイロット液体燃料分配器２５６、パイロット液体燃料分岐ライン２５８を介して、各パイロットノズル４３の液体燃料流路４６に流れ込み、パイロットノズル４３から筒６１内に噴射される（Ｓ１１：第一空気パージ工程）。
【００９２】
パイロット空気調節弁２３８には、第一空気パージ開度として、まず、第三圧力ａ３の空気Ａがパイロットノズル４３の液体燃料流路４６に供給される低圧パージ開度が指示される（Ｓ１２：低圧パージ工程）。そして、所定時間経過後（ｔ６）、パイロット空気調節弁２３８には、第一空気パージ開度として、第三圧力ａ３よりも高い第四圧力ａ４の空気Ａがパイロットノズル４３の液体燃料流路４６に供給される高圧パージ開度が所定時間指示される（Ｓ１３：高圧パージ工程）。
【００９３】
第三圧力ａ３の空気Ａがパイロットノズル４３の液体燃料流路４６に供給される時点（ｔ５）は、メインノズル５３に対してクリーニング工程（Ｓ５）が開始される時点と一致する。また、パイロットノズル４３に対する高圧パージ工程（Ｓ１３）は、メインノズル５３に対するクリーニング工程（Ｓ５）が終了する時点（ｔ８）より前に、終了する（ｔ７）。以上で、第一空気パージ工程（Ｓ１１）が終了する。
【００９４】
メインノズル５３に対するクリーニング工程（Ｓ５）が終了した時点（ｔ８）の後で、メインノズル５３に対する間欠パージ工程（Ｓ６）における最初の水供給が開始する時点（ｔ１０）の前の時点（ｔ９）になると、空気パージ制御部１０７は、第二空気パージ開度をパイロット空気調節弁２３８に指示する（Ｓ１４：第二空気パージ工程）。空気パージ制御部１０７は、メインノズル５３に対する間欠パージ工程（Ｓ６）が終了した時点（ｔ１１）の後で、メインノズル５３に対する空気パージ工程（Ｓ７）が開始する時点（ｔ１３）の前の時点（ｔ１２）になると、開度「０」をパイロット空気調節弁２３８に指示し、第二空気パージ工程（Ｓ１４）を終了させる。第二空気パージ開度は、第二空気パージ工程（Ｓ１４）中、一定で、第一空気パージ開度のいずれの時点の開度よりも小さい。よって、第二空気パージ工程（Ｓ１４）中、パイロットノズル４３の液体燃料流路４６に供給される空気の圧力は、第一空気パージ工程（Ｓ１１）中の第三圧力ａ３及び第四圧力ａ４よりも低い。
【００９５】
空気パージ制御部１０７は、メインノズル５３に対する空気パージ工程（Ｓ７）が終了した時点（ｔ１５）の後の時点（ｔ１６）になると、再び、パイロット空気調節弁２３８に第二空気パージ開度を指示する（Ｓ１５：第二空気パージ工程）。以降、パイロットノズル４３が気体燃料供給状態Ｐｇ中、パイロット空気調節弁２３８は、第二空気パージ開度を維持する。
【００９６】
本実施形態のように、軽油等の液体燃料Ｆｏと天然ガス等の気体燃料Ｆｇを選択的に噴射するノズル４３，５３を有する燃焼器４０では、使用燃料を液体燃料Ｆｏから気体燃料Ｆｇに切り替えた後、ノズル４３，５３の液体燃料流路４６，５６に液体燃料Ｆｏが残っていると、この液体燃料Ｆｏが高温環境下でコーキングすることがある。
【００９７】
そこで、本実施形態では、メインノズル５３が液体燃料供給状態Ｍｏから気体燃料供給状態Ｍｇになると、切替後水パージ工程（Ｓ３）を実行し、メインノズル５３の液体燃料流路５６内を水で洗浄する。切替後水パージ工程（Ｓ３）のクリーニング工程（Ｓ５）では、気体燃料供給状態Ｍｇの際に、メインノズル５３から水Ｗを噴射しても、気体燃料Ｆｇの燃焼安定性が損なわれない範囲内での最大流量若しくは最大流量に近い第三流量ｗ３の水をメインノズル５３の液体燃料流路５６に供給し、メインノズル５３の液体燃料流路５６内の洗浄性を高める。
【００９８】
しかしながら、気体燃料供給状態Ｍｇになった直後（ｔ４）から、メインノズル５３の液体燃料流路５６内に多くの流量の水を供給すると、メイン液体燃料分岐ライン２５９やメインノズル５３の液体燃料流路５６内に溜まっていた液体燃料Ｆｏｍが大量にメインノズル５３から噴射する。このため、筒６１内で燃焼する燃料の量が急激に増加し、燃焼量が急激に増加する上に燃焼安定性が損なわれる。そこで、本実施形態では、気体燃料供給状態Ｍｇになった直後（ｔ４）から、メイン液体燃料分岐ライン２５９やメインノズル５３の液体燃料流路５６内に溜まっていた液体燃料Ｆｏｍを置換し得る量の水を供給し終わるまでの所定時間、第三流量ｗ３よりも少ない第二流量ｗ２の水Ｗをメインノズル５３の液体燃料流路５６内に供給する（Ｓ４：水置換工程）。
【００９９】
メイン液体燃料分岐ライン２５９やメインノズル５３の液体燃料流路５６内に溜まっていた液体燃料Ｆｏｍがほぼ水Ｗに置換されると、前述したように、第二流量よりも多い第三流量の水をメインノズル５３の液体燃料流路５６に供給し、ここに僅かに残っている液体燃料Ｆｏｍの除去を促進する。
【０１００】
メインノズル５３の液体燃料流路５６の形状によっては、このメインノズル５３に対してクリーニング工程（Ｓ５）を実行した後も、メインノズル５３の液体燃料流路５６内の液体燃料Ｆｏｍを十分に除去できない場合がある。例えば、メインノズル５３の液体燃料流路５６に鋭角な部分が存在する場合や、なんらかの隙間等が存在する場合、メインノズル５３に対してクリーニング工程（Ｓ５）を実行した後も、メインノズル５３の液体燃料流路５６内の液体燃料Ｆｏｍを十分に除去できないことが多い。そこで、本実施形態では、クリーニング工程（Ｓ５）後、第三流量ｗ３の水Ｗを間欠的に液体燃料流路５６に流す間欠パージ工程（Ｓ６）を実行する。このように、水Ｗを間欠的に液体燃料流路５６に流すことで、液体燃料流路５６に水が流れていない間に、液体燃料流路５６の鋭角な部分や隙間等から液体燃料Ｆｏｍが流れ出し、その後に、液体燃料流路５６に供給される水により、この液体燃料Ｆｏｍが除去される。
【０１０１】
この間欠パージ工程（Ｓ６）で、水Ｗを間欠的に流す回数は、例えば、５回程度である。なお、水Ｗを間欠的に流す回数が５回では、メインノズル５３の液体燃料流路５６内の液体燃料Ｆｏｍを十分に除去できない場合には、例えば、この回数を１０回にしてもよい。また、水Ｗを間欠的に流す回数が５回未満でも、メインノズル５３の液体燃料流路５６内の液体燃料Ｆｏｍを十分に除去できる場合には、５回未満でもよい。さらに、クリーニング工程（Ｓ５）の実行で、メインノズル５３の液体燃料流路５６内の液体燃料Ｆｏｍを十分に除去できる場合には、間欠パージ工程（Ｓ６）を省略してもよい。
【０１０２】
メインノズル５３の液体燃料流路５６内に水Ｗが残り、例えば、これが水滴として、高温を筒６１に滴下すると、筒６１が損傷するおそれがある。このため、本実施形態では、切替後水パージ工程（Ｓ３）後、メインノズル５３の液体燃料流路５６に空気Ａを供給し、メインノズル５３の液体燃料流路５６から筒６１内に水Ｗと共に空気Ａを噴射する（Ｓ７：空気パージ工程）。
【０１０３】
空気パージ工程（Ｓ７）の開始時から高い圧力の空気Ａを液体燃料流路５６に供給すると、メイン液体燃料分岐ライン２５９やメインノズル５３の液体燃料流路５６内に溜まっていた水Ｗが大量にメインノズル５３から噴射する。このため、筒６１内で噴射される水Ｗの量が急激に増加し、気体燃料Ｆｇの燃焼安定性が損なわれる。そこで、本実施形態では、メイン液体燃料分岐ライン２５９やメインノズル５３の液体燃料流路５６内に溜まっていた水Ｗを置換し得る量の空気Ａを供給し終わるまでの所定時間、低圧の第一圧力ａ１の空気Ａをメインノズル５３の液体燃料流路５６内に供給する（Ｓ８：低圧パージ工程）。その後、メインノズル５３の液体燃料流路５６内に僅かに残っている水Ｗを筒６１内に噴射させてしまうために、高圧の第二圧力ａ２の空気Ａをメインノズル５３の液体燃料流路５６内に供給する（Ｓ９：高圧パージ工程）。
【０１０４】
以上、本実施形態では、気体燃料供給状態Ｍｇになると（ｔ４）、水置換工程（Ｓ４）を実行してからクリーニング工程（Ｓ５）を実行するので、気体燃料Ｆｇの燃焼安定性を確保しつつ、メインノズル５３の液体燃料流路５６の洗浄性を高めることができる。さらに、本実施形態では、クリーニング工程（Ｓ５）後に、間欠パージ工程（Ｓ７）を実行するので、メインノズル５３の液体燃料流路５６の洗浄性をより高めることができる。
【０１０５】
ところで、液体燃料Ｆｏｍから気体燃料Ｆｇｍへの燃料切替状態Ｍｃでは、メインノズル５３の液体燃料流路５６に流れる液体燃料Ｆｏｍの流量が次第に少なくなるので、液体燃料流路５６を流れる液体燃料Ｆｏｍの流速が次第に低下する。特に、燃料切替状態Ｍｃが気体燃料供給状態Ｍｇに近づくと、液体燃料流路５６を流れる液体燃料Ｆｏｍの流速が著しく低くなる。このため、燃料切替状態Ｍｃでも、液体燃料Ｆｏｍが液体燃料流路５６内でコーキングするおそれがある。
【０１０６】
本実施形態では、燃料切替状態Ｍｃにおける液体燃料Ｆｏｍのコーキングを抑制するため、この燃料切替状態Ｍｃでも、メインノズル５３の液体燃料流路５６に水Ｗを供給する（Ｓ２:切替中水パージ工程）。燃料切替状態Ｍｃでは、液体燃料Ｆｏ及び気体燃料Ｆｇの燃焼が不安定になり易い。このため、この切替中水パージ工程（Ｓ２）では、液体燃料供給状態Ｍｏでの第一流量ｗ１及びクリーニング工程（Ｓ５）での第三流量ｗ３よりも少ない第二流量ｗ２の水Ｗをメインノズル５３の液体燃料流路５６に供給する。
【０１０７】
従って、本実施形態では、燃料切替状態Ｍｃでの液体燃料Ｆｏ及び気体燃料Ｆｇの燃焼安定性を確保しつつ、燃料切替状態Ｍｃでのコーキングを抑えることができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、燃料切替状態Ｍｃでも、メインノズル５３の液体燃料流路５６に水Ｗを供給するため、気体燃料供給状態Ｍｇになった時点（ｔ４）で、メイン液体燃料分岐ライン２５９やメインノズル５３の液体燃料流路５６内の液体燃料Ｆｏｍがある程度水Ｗに置換している。このため、本実施形態では、後気体燃料供給状態Ｍｇになった後の水置換工程（Ｓ４）を短時間で終わらせることができる。
【０１０９】
なお、本実施形態では、切替中水パージ工程（Ｓ２）で供給する水Ｗの流量も、置換工程（Ｓ４）で供給する水の流量も、第二流量ｗ２であるが、これらの流量は同じ流量である必要性はない。但し、切替中水パージ工程（Ｓ２）で供給する水Ｗの流量と置換工程（Ｓ４）で供給する水の流量とを同じ流量にすることで、水調節弁２１３の制御を簡素化することができる。
【０１１０】
メインノズル５３に対する水置換工程（Ｓ４）中、メインノズル５３から筒６１内に噴射される液体燃料Ｆｏｍの流量が比較的多い。この水置換工程（Ｓ４）中に、パイロットノズル４３からも液体燃料Ｆｏｐを噴射すると、筒６１内に噴射される液体燃料Ｆｏの流量が非常に多くなり、燃焼量が増加する上に燃焼安定性が損なわれる。このため、本実施形態では、パイロットノズル４３が液体燃料供給状態Ｐｏから気体燃料供給状態Ｐｇになり、且つメインノズル５３に対する水置換工程（Ｓ４）の終了タイミングに合わせて、このパイロットノズル４３に対する第一空気パージ工程（Ｓ１１）を開始する。
【０１１１】
この第一空気パージ工程（Ｓ１１）の開始時から高い圧力の空気Ａをパイロットノズル４３の液体燃料流路４６に供給すると、パイロット液体燃料分岐ライン２５８やパイロットノズル４３の液体燃料流路４６内に溜まっていた液体燃料Ｆｏｐが大量にパイロットノズル４３から噴射する。そこで、本実施形態では、パイロット液体燃料分岐ライン２５８やパイロットノズル４３の液体燃料流路４６内に溜まっていた液体燃料Ｆｏｐを置換し得る量の空気Ａを供給し終わるまでの所定時間、低圧の第三圧力ａ３の空気Ａをパイロットノズル４３の液体燃料流路４６内に供給する（Ｓ１２：低圧パージ工程）。その後、パイロットノズル４３の液体燃料流路４６内に僅かに残っている液体燃料Ｆｏｐを筒６１内に噴射させてしまうために、高圧の第四圧力ａ４の空気Ａをパイロットノズル４３の液体燃料流路４６内に供給する（Ｓ１３：高圧パージ工程）。
【０１１２】
本実施形態では、この第一空気パージ工程（Ｓ１１）が終了した後、前述の第二空気パージ工程（Ｓ１４，１５）を実行する。パイロットノズル４３は、噴出した気体燃料Ｆｇｐを拡散燃焼させる。このため、パイロットノズル４３の先端近傍に拡散火炎が形成される。このように、パイロットノズル４３の先端近傍に拡散火炎が形成される状態では、この火炎が液体燃料流路４６に逆流する可能性がある。そこで、本実施形態では、火炎の逆流を防ぐために、第二空気パージ工程（Ｓ１４，１５）で低圧の空気Ａを液体燃料流路４６に供給する。但し、本実施形態では、メインノズル５３に対する空気パージ工程（Ｓ７）の実行中、パイロットノズル４３に対する第二空気パージ工程（Ｓ１４，１５）を実行しない。これは、メインノズル５３に対する空気パージ工程（Ｓ７）と、パイロットノズル４３に対する第二空気パージ工程（Ｓ１４，１５）とを同時実行するだけの能力が、本実施形態の空気供給源２３１に備わっていないからである。言い換えると、本実施形態のように、パイロットノズル４３とメインノズル５３とで空気供給源２３１の使用タイミングをずらすことで、最小限の能力の空気供給源２３１を効率よく利用することができる。一方、空気供給源２３１の能力に余裕がある場合には、メインノズル５３に対する空気パージ工程（Ｓ７）の実行中、パイロットノズル４３に対する第二空気パージ工程（Ｓ１４，１５）を実行してもよい。さらに、Ｓ１４の第二空気パージ工程とＳ１５の第二空気パージ工程とを連続して行ってもよい。
【０１１３】
以上、本実施形態では、メインノズル５３に対する切替後水パージ工程（Ｓ３）が終了する前、つまり、メインノズル５３に対する切替後水パージ工程（Ｓ３）中に、パイロットノズル４３に対する第一空気パージ工程（Ｓ１１）を実行する。このため、本実施形態では、パイロットノズル４３の液体燃料流路４６内における液体燃料Ｆｏｐのコーキングを抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明に係る一態様によれば、液体燃料から気体燃料への切替過程における燃料の安定燃焼を確保しつつ、液体燃料のコーキングを抑えることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０：ガスタービン、１１：ガスタービンロータ、１５:ガスタービンケーシング、２０：圧縮機、２１:圧縮機ロータ、２５:圧縮機ケーシング、３０：タービン、３１:タービンロータ、３５：タービンケーシング、４０:燃焼器、４１：燃料噴射器、４２:パイロットバーナ、４３:パイロットノズル（第二ノズル）、４４:気体燃料流路、４６:液体燃料流路、５２:メインバーナ、５３:メインノズル（第一ノズル又は単にノズル）、５４:気体燃料流路、５６:液体燃料流路、６１:筒、１００:制御装置、１０１:気体燃料制御部、１０２:液体燃料制御部、１０５:燃料供給状態認識部、１０６:水パージ制御部、１０７:空気パージ制御部、２１０:水パージ装置、２１１:水供給源、２１２：水メインライン、２１３：水調節弁、２３０:空気パージ装置、２３１：空気供給源、２３２:空気メインライン、２３７：空気メイン弁、２３３:パイロット空気ライン、２３４：メイン空気ライン、２３８：パイロット空気調節弁、２３９：メイン空気調節弁、２５０：液体燃料供給装置、２５１：液体燃料供給源、２５２:液体燃料メインライン、２５３:パイロット液体燃料ライン、２５４：メイン液体燃料ライン、２６２:液体燃料メイン弁、２６３：パイロット液体燃料弁、２６４：メイン液体燃料弁、２７０:気体燃料供給装置、２７１:気体燃料供給源、２７２:気体燃料メインライン、２７３:パイロット気体燃料ライン、２７４：メイン気体燃料ライン、２８３：パイロット気体燃料弁、２８４：メイン気体燃料弁
【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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