(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガスタービン（２５０ａ）と関係付けられた第１のユニットコントローラ（３２０ａ）と、
前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）に結合され、第２のガスタービン（２５０ｂ）と関係付けられた第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）と、
前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）に結合され、前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）に第１の調合情報を提供するように作動し得る第１のユニットヒューマンマシンインターフェース（３１０ａ）と、
前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）に結合され、前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）に第２の調合情報を提供するように作動し得る第２のユニットヒューマンマシンインターフェース（３１０ｂ）と、
前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）と前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）とに結合され、前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）と前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）との間で複数の共通スキッド（１１５）の制御を移転するように作動し得る分配器パネル（３４０）と、
を含み、
第１のバイオ燃料調合物を前記第１のガスタービン（２５０ａ）に提供し、第２のバイオ燃料調合物を前記第２のガスタービン（２５０ｂ）に提供するように、前記複数の共通スキッド（１１５）が、前記第１のガスタービン（２５０ａ）と前記第２のガスタービン（２５０ｂ）とに関係付けられた複数の注入スキッド（１５０）にバイオ燃料調合物を提供、注入する、バイオ燃料をガスタービンシステム（２４０）に注入するためのシステム（２００）。
【請求項２】
前記バイオ燃料注入システム（２２０）は、前記第１のガスタービン（２５０ａ）と前記第２のガスタービン（２５０ｂ）が動作している間、前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）から前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）に制御を移転するように作動し得る、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）と前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）は、前記第１及び第２のユニットコントローラ（３２０ａ、３２０ｂ）の内の制御していない一方が制御している他方と同じ状態を維持するように、互いに同時に動く、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１及び第２のユニットコントローラ（３２０ａ、３２０ｂ）の内の制御していない前記一方から前記共通スキッド（１１５）へのコマンドは、ポンプ送りスキッド（１４０）上の前記制御していない前記一方と関係付けられたポンプ（２２６）に対して発せられるそれらのコマンドを除いて、前記バイオ燃料注入システム（２２０）によって実行されることはない、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）と前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）は、前記制御していない前記一方を前記制御している前記他方と同じ状態に維持するためにシグナルを提供する通信データプロトコル（３３０）を介して結合される、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
第１のガスタービン（２５０ａ）と関係付けられた第１の調合情報を受け取ることと、
第２のガスタービン（２５０ｂ）と関係付けられた第２の調合情報を受け取ることと、
第１のバイオ燃料調合物を前記第１のガスタービン（２５０ａ）に、第２のバイオ燃料調合物を前記第２のガスタービン（２５０ｂ）に、提供するために、複数の共通スキッド（１１５）にコマンドを提供することであって、前記コマンドが、制御している制御パネル（３２０ａ）によって提供される、前記コマンドを提供することと、
制御していない制御パネル（３２０ｂ）を、前記制御している制御パネル（３２０ａ）の発する前記コマンドで更新することと、
前記複数の共通スキッド（１１５）の制御を、前記制御している制御パネル（３２０ａ）から前記制御していない制御パネル（３２０ｂ）に移転することと、
前記第２の調合物を前記第２のガスタービン（２５０ｂ）に提供するのと同時に前記第１の調合物を前記第１のガスタービン（２５０ａ）に提供することと、
を含む、ガスタービンバイオ燃料システム（２００）にバイオ燃料を注入するための方法。
【請求項７】
前記バイオ燃料システム（２００）は、前記第１のガスタービン（２５０ａ）と前記第２のガスタービン（２５０ｂ）が動作している間、前記制御している制御パネル（３２０ａ）から前記制御していない制御パネル（３２０ｂ）に制御を移転することをさらに含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記制御していない制御パネル（３２０ｂ）を前記制御している制御パネル（３２０ａ）と同じ状態に維持することをさらに含む、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記制御していない制御パネル（３２０ｂ）から前記共通スキッド（１１５）へのコマンドは、前記ポンプ送りスキッド（１４０）上の前記制御していない制御パネル（３２０ｂ）と関係付けられたポンプ（２２６）に対して発せられるそれらのコマンドを除いて、バイオ燃料注入システム（２２０）によって実行されることはない、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記制御している制御パネル（３２０ａ）と前記制御していない制御パネル（３２０ｂ）は、前記制御していない制御パネル（３２０ｂ）を前記制御している制御パネル（３２０ａ）と同じ状態に維持するためにシグナルを提供する通信データプロトコル（３３０）を介して結合される、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にガスタービンに関し、特に、ガスタービン燃焼器の中へのバイオディーゼルの注入のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、燃料、典型的には、天然ガス又は留出物オイル（ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  ｏｉｌ）、を燃焼させて、タービン内に回転運動を作り出す。しかしながら、オイル価格の高騰と化石燃料の使用によって起こり得る環境への影響の懸念のせいで、バイオ燃料を発電の燃料として使用することについての関心が著しく増大している。
【０００３】
現行の二元液体燃料の設計は、バイオ燃料と留出物の調合を行うために、混合チャンバ又は貯蔵タンクに依存している。これらの設計は典型的には、各ユニット毎に別個の混合チャンバを必要とする。たとえシステムが複数のユニットに供給するように修正されても、調合比は、全ユニットについて同じになるであろう。加えて、調合比の変更は、所要時間が混合チャンバ又は貯蔵タンクの容積に比例するという理由で遅くなるであろう。さらに、これらの設計は一般に、バイオ燃料配管を留出物でパージ（ｐｕｒｇｅ）する設備を有していない。ポンプ下流の混合チャンバを含む、そこまでの配管内のよどんだバイオ燃料が、低温時にゲル化する場合があり、その容積がかなりになる場合がある。
【発明の概要】
【０００４】
上記必要性のいくつか又はすべては、本開示の特定の実施形態によって対処することができる。実施形態の例に従い、バイオ燃料をガスタービンシステムに注入するためのシステムを開示する。システムは、第１のガスタービンと関係付けられた第１のユニットコントローラと、第２のガスタービンと関係付けられた第２のユニットコントローラと、を含むことができる。第１のユニットヒューマンマシンインターフェースは、第１のユニットコントローラに結合され、第１のユニットコントローラに第１の調合情報を提供するように作動し得る。さらに、第２のユニットヒューマンマシンインターフェースは、第２のユニットコントローラに結合され、第２のユニットコントローラに第２の調合情報を提供するように作動し得る。第１のユニットコントローラと第２のユニットコントローラとに結合された分配器パネルは、複数の共通スキッドの制御を第１のユニットコントローラと第２のユニットコントローラとの間で移転するように作動し得る。制御の移転は、分配器パネルの中に収容された複数のリレーをトグリングすることによって起き得る。複数の共通スキッドは、バイオ燃料を複数の注入スキッドに提供するように作動し得る。複数の共通スキッドは、第１のガスタービンと第２のガスタービンとによって共有される、加熱スキッド、濾過スキッド、及び、ポンプ送りスキッドを含むことがある。
【０００５】
本開示のさらに別の実施形態に従い、バイオ燃料をガスタービンシステムに注入するための方法を開示する。方法は、第１のガスタービンと関係付けられた第１の調合情報を受け取ることと、第２のガスタービンと関係付けられた第２の調合情報を受け取ることと、を含むことができる。方法は、第１のバイオ燃料調合物を第１のガスタービンに、第２のバイオ燃料調合物を第２のガスタービンに、提供する複数の共通スキッドにコマンドを提供することがさらにでき、コマンドは、制御している制御パネルによって提供される。方法は、制御していないパネルを、制御している制御パネルの発するコマンドで更新することもできる。これにより、複数の共通スキッドの制御を、制御している制御パネルから制御していない制御パネルに移転することができる。方法は、第２の調合物を第２のガスタービンに提供するのと同時に第１の調合物を第１のガスタービンに提供することもできる。
【０００６】
本開示の他の実施形態、特徴、及び態様は、本明細書に詳細に記載されており、また、権利請求した開示の一部と判断される。他の実施形態、特徴、及び態様については、以下の詳細な説明、添付図面、及び特許請求の範囲を参照することにより、理解することができる。
【０００７】
以下、添付図面を参照するが、必ずしも縮尺通りに図示していない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の特定の実施形態に係るガスタービン燃焼器の中へのバイオディーゼルの注入のための例示的なシステムアーキテクチャの概略ブロック図である。
【図２】本開示の特定の実施形態に係る例示的な詳細なバイオ燃料システムの概略ブロック図である。
【図３】本開示の特定の実施形態に係るバイオ燃料注入システムの通常動作のための例示的なシグナル経路の概略ブロック図である。
【図４】本開示の特定の実施形態に係る例示的な分配器パネルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、これらの実施については、様々な実施及び／又は態様を示した添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。もっとも、様々な態様は、多くの異なった形式で実施することができるのであり、本明細書に記載した実施に限定されると解釈するべきではない。同じ番号は、全体にわたって同じ要素を指す。
【００１０】
以下、本開示の実施形態の例について、いくつかであって全部ではない実施形態を示している添付図面を参照して、さらに十分に説明する。実際、本開示は、多くの異なった型式で具体化することができるのであり、本明細書に記載した実施形態に限定されると解釈するべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、適用される法的要件を本開示が充足するように提供される。
【００１１】
図１は、ガスタービンがＢ２０バイオ燃料調合比までのバイオディーゼル−留出物混合物を燃焼させることができる例示的なバイオ燃料注入アーキテクチャ１００を示す。システムアーキテクチャ１００は、加熱スキッド１２０、自浄式濾過スキッド１３０、ポンプ送りスキッド１４０、及び注入スキッド１５０ａ、１５０ｂを含む。加熱１２０、自浄式１３０、及びポンプ送り１４０のスキッド（共通スキッド１１５としても知られている）は、２つのガスタービン間で共有することができる。
【００１２】
バイオ燃料は、留出物と予混合されず、したがって、加熱スキッド１２０に進入する前に、Ｂ１００としてタンク１１０に貯蔵されることがある。バイオ燃料レイアウト１００は、使用中にバイオ燃料がゲル化するのを防止するために加熱スキッド１２０を有することがある。各ガスタービンは、それの液体燃料スキッドにつながっている、それ自体に対応したバイオ燃料注入スキッド１５０ａ、１５０ｂを有することがある。注入スキッド１５０ａ、１５０ｂは、必要な調合比を満たすために、留出物流量を観察することによってバイオ燃料の流れを調節する。バイオ燃料を注入して調合を作り出すことにより、混合チャンバ内で燃料を調合するのとは対照的に、特定の場合に、混合タンクの必要性を排除することができ、著しい資金的な節約がもたらされると共に、より競争力のある製品を作り出すことができる。
【００１３】
不使用時に、バイオ燃料システム２００は、比較的長い期間のシャットダウンモードに入ることがある。バイオ燃料は一般に、ガスタービンの始動とシャットダウンの間、注入されない。アクティブシャットダウンの間、バイオ燃料システム２００は、留出物転送スキッド１６０を介して留出物だけを用いて動作することができる。純粋な留出物で動かすことにより、バイオ燃料のシステムを一掃することができ、配管内でゲル化する場合のあるシャットダウン後のよどんだバイオ燃料が残るのを回避することができる。このパージ処理により、残りのバイオ燃料を燃焼させることで配管からバイオ燃料を取り除くことができる。本開示の特定の実施形態の少なくとも１つの技術的な効果は、パージの間の燃料消費の必要性を排除することである。
【００１４】
図１に示すように、この新規の構成により、混合タンクを使用せずにオンライン式にＢ１０やＢ２０などの任意の所望の調合のバイオディーゼル注入が可能になる。この構成は、単一又は複数のガスタービン送達ユニット内の個々のバイオ燃料注入量を変えるために柔軟性を有する。顧客は、燃料を事前調合する代わりに、留出物について異なった調合比（Ｂ５、Ｂ１０、Ｂ１５、Ｂ２０）を燃焼させる。このバイオ燃料アーキテクチャ１００は、バイオ燃料使用率について、より高い柔軟性を提供する。
【００１５】
次に図２に転じると、示しているのは、例示的なバイオ燃料システム２００の詳細である。示したバイオ燃料システム２００は、２つのガスタービン２５０ａ、２５０ｂのために同時に、あるいは、どちらか一方のために、バイオ燃料を提供することができる。現在のシステム２００は、３つ以上のユニットのために、利用することができると当業者なら認めるであろう。バイオ燃料注入システム２２０は、その特定のユニットの液体燃料スキッド上の合成カートリッジフィルタ２４６の前の既存のガスタービンシステム２４０とつながることができる。バイオ燃料は、留出物と事前混合されず、バイオディーゼルヒータ２２２に先立って、Ｂ１００としてタンク１１０内に貯蔵することができる。留出物は、別個のタンクファーム２４４の中に貯蔵することができる。荷降ろしステーション２４２は、留出物タンクファーム２４４とＢ１００タンク１１０に対するアクセスを容易にすることができる。
【００１６】
バイオ燃料Ｂ１００は、バイオ燃料タンク１１０の中に荷降ろしすることができる。バイオ燃料タンク１１０を去ってから、バイオ燃料は、バイオディーゼルヒータ２２２の中に流れ込み、二重自浄式金属製フィルタ２２４を通り、容積移送式ポンプ２２６を通り、その後に注入スキッド１５０に進入する。バイオ燃料注入量は、３方向制御弁２２８ａ、２２８ｂによって調節することができ、また、注入スキッド１５０ａ、１５０ｂ内の流量計２２９ａ、２２９ｂによって測定することができる。調節したバイオ燃料は、ねじポンプ２４８ａ、２４８ｂの吸込み側に流入することができる。ねじポンプ２４８ａ、２４８ｂは、留出物とバイオ燃料の必要な混合を提供することができる。本開示の特定の実施形態の少なくとも１つの技術的な効果は、バイオ燃料注入量が、ガスタービンシステム２４０に進入する調合物を変えるために、リアルタイムで変化させることができるということである。
【００１７】
不使用時には、バイオ燃料注入システム２２０は、シャットダウンモードに置かれることがある。このモードでは、バイオ燃料注入システム２２０は、配管内でゲル化するよどんだバイオ燃料が残るのを回避するために、留出物で満たされる場合がある。留出物は、バイオ燃料加熱スキッド１２０上のバイオ燃料ヒータ２２２より前にバイオ燃料注入システム２２０に進入する場合がある。この処理により、共通のバイオ燃料注入スキッドを一掃することができる。シャットダウン処理の間、バイオ燃料／留出物混合物は、留出物と置換されるときに燃焼することがある。少なくとも１つのユニットは、この処理を起こすために動作可能でなければならない。さもなければ、バイオ燃料注入システムは、ドレンシステムを介してパージする場合がある。長い間には、スキッド内のバイオ燃料の濃度は、低下する場合があり、また、無視できるようになることもある。本開示の特定の実施形態の少なくとも１つの技術的な効果は、パージの間の燃料消費の必要性を排除することである。
【００１８】
図３は、バイオ燃料注入システム２２０の通常動作のための例示的なシグナル経路３００を示す。制御ソフトウエアは、顧客が液体燃料の動作に基づいてＢ２０まで注入できるように設計することができる。ソフトウエアは、バイオ燃料の注入前とその間において安全限度をいくつか又はすべて満たしているかを確認するために、動作パラメータを常に監視していてもよい。場合によっては、なんらかの致命的な部品故障は、液体燃料に基づく定期的なガスタービン動作に干渉せずに、バイオ燃料システムの自動シャットダウンを招くことがある。
【００１９】
ソフトウエアにより、２つの制御パネル３２０ａ、３２０ｂ（ユニット１及びユニット２）は、２つのガスタービン２５０ａ、２５０ｂ間で共有された共通スキッド１１５（加熱１２０、濾過１３０、及びポンプ送り１４０）を制御することもできる。いつでも、共通スキッド１１５を制御するタービンパネル３２０は、他方のユニットに切り換わることができる。本開示の特定の実施形態の少なくとも１つの技術的な効果により、バイオ燃料の動作は、他のユニットの始動又はシャットダウンの間、継続することができる。
【００２０】
バイオ燃料注入システム２２０が始動する間、手動の弁のすべては、閉じられるべきである。ポンプスキッド１４０上の３つのポンプのすべては、オフにするべきであり、バイオ燃料停止弁は、閉じられるべきである。一度、再循環の許可が当てはまると、バイオ燃料システム２２０は、図２に示す再循環配管を使用する再循環モードに入ることができる。再循環モード許可リストは、両方手動の留出物弁の閉、手動のバイオ燃料弁の開、バイオ燃料のロックアウトなし、完全再循環のバイパス弁、注入停止弁の閉、及び、最低圧力超えのポンプ吸込み、を含む又は含む場合がある。このモードでは、ポンプ＃３は、バイオ燃料／留出物混合物を再循環させるために、オンになっていることがある。このポイントで、バイオ燃料システムは、エネルギ節約モードか注入モードのいずれかに入ることができる。注入許可が当てはまる場合、次にユニットは、バイオ燃料システム２００内へのバイオ燃料の注入を開始することがある。
【００２１】
注入許可は、ユニットが設定メガワット限度を超えて生産していること、バイオ燃料が正しい温度にあること、バイオ燃料のロックアウトがないこと、ユニットが完全液体燃料に基づいていること、３つのうちの２つのポンプが故障していないこと、強制再循環が行われていること、及び、注入弁２２８と流量計２２９が動作していること、といったシグナルを含むことがある。注入が選択されるとき、ポンプ２２６スワップ処理は、バイパス弁が開き始める前に起きることがある。
【００２２】
シャットダウン処理は、少なくとも１つのガスタービン２５０がバイオ燃料を注入可能であることを必要とすることがある。「パージモード」は、再循環モード時においてＨＭＩスクリーン３１０内に位置する「シャットダウン」ボタンをクリックすることにより開始することができる。これにより、ポンプを止めることができ、また、手動のバイオ燃料弁を閉じると共に２つの手動の留出物弁のうちの少なくとも一方が開を示すのを待つことになる。シャットダウン処理の間、バイオ燃料／留出物混合物は、留出物と置換されるときに燃焼することがある。長い間には、スキッド内のバイオ燃料の濃度は、低下するはずである。設定期間（例えば、３０分）中にバイオ燃料／留出物混合物を注入した後に、ソフトウエアは、「長期のシャットダウン」のために、自動的にすべてのスイッチを切ることができる。
【００２３】
分配器パネル３４０は、タービン制御パネル３２０ａ、３２０ｂのどちらかが共通スキッド１１５を制御できるように、バイオ燃料注入システム２２０の中に組み込むことができると共に、その制御を移転することが可能である。これにより、２つのコントローラ３２０ａ、３２０ｂは、並列に動作して、冗長のために共通スキッド１１５を制御することができ、共通スキッド１１５の制御は、ユニットが動作している間に移転することができる。ハードウエアは、異なったスキッド１２０、１３０、１４０が異なった燃料要件に適応するために追加又は削除をすることができるように構成される。したがって、モジュール式のセクションは、ソフトウエア内の各スキッド毎に作り出すことができる。
【００２４】
１つの実施形態では、７つまでのタスクは、バイオディーゼルのプログラムの下で作り出すことができる。最初の２つのタスク「プッシュボタン」と「ＩＯＤｅｆＥｘｃｈ」は、シグナルを処理するために作り出すことがある。「プッシュボタン」タスクは、ＨＭＩ３１０を介してスクリーンコマンドを受け取って、それらを内部ソフトウエアのシグナルに変換することができる。「ＩＯＤｅｆＥｘｃｈ」の目的は、ソフトウエアのセットが分配器パネル３４０又はＥＧＤ３３０を介してそのハードウエアシグナルを受け取るかどうかを決定することである。残りの５つのタスクは、スキッドのバイオ燃料動作に関係することがある。「ＣｍｄＳｔａｔｕｓ」タスクは、全体的な動作とバイオ燃料の保護に関するロジックを包含することがある。それは、どのバイオ燃料モードが作動しているかを決定することを含むことがある。最後の４つのタスクは、スキッドのレベルのロジックを包含することがある。ユニット２のソフトウエアは、ユニット１から再現することができる。
【００２５】
共通スキッド１１５の制御を２つのＴＣＰ３２０ａ、３２０ｂ間でシームレスに移転するために、両コントローラ３２０のバイオ燃料ソフトウエアは、並列に起動させるべきである。ユニット１コントローラ３２０ａが共通スキッド１１５を管理しているとき、分配器パネル３４０は、ハードウエアＩＯのすべてをＴＣＰ＃１  ３２０ａに向けることができる。ユニット２コントローラ３２０ｂは、ＥＧＤ３３０からＩＯポイントのすべてを受け取ることがある。コマンドが、共通バイオ燃料スキッド１１５のためにユニット１ＨＭＩ３１０ａスクリーンから送られるとき、ユニット１コントローラ３２０ａは、それを直接受け取って、コマンドを処理することができる。同じコマンドは、ＥＧＤ３３０を通してユニット２コントローラ３２０ｂに送ることができ、また、それは同じタスクを実行することができるが、ハードウエアコマンドは、そのコントローラ３２０ｂの中に包含することができる。しかしながら、ユニット２コントローラ３２０ｂは、警報が生じるのを防止するために共通スキッド１１５からのフィードバックを受け取ることができる。例えば、ユニット１コントローラ３２０ａが弁を開くためのコマンドを発する場合、ユニット２コントローラ３２０ｂは、同じコマンドを発することができるが、ユニット１が管理しているので、分配器パネル３４０は、ユニット１コントローラ３２０ａからコマンドを送ることができる。保護ロジックは、弁が閉じていないことを示すドロップアウトのためのシグナルをコールすることができる。このシグナルは、不完全な弁警報が生じるのを防止するために分配器パネル３４０を通してＴＣＰ＃１  ３２０ａに送り返すことができる。同じことがユニット２についても妥当するが、分配器パネル３４０がハードウエアＩＯのすべてをユニット１に向けているので、シグナルは、ユニット１からＥＧＤ３３０を通してユニット２によって受け取ることができる。
【００２６】
「ＣｍｄＳｔａｔｕｓ」で利用されているハードウエアＩＯシグナルのいくつか又はすべては、最初のシグナル名に付けられた＿ＳＥＬを有することがある。そうしているので、「ＣｍｄＳｔａｔｕｓ」のコピーがユニット１かユニット２の中にあるか否かにかかわらず動作が同じようになる。例えば、管理のユニット１の間、「ＩＯＤｅｆＥｘｃｈ」は、実際のハードウエアシグナルを分配器パネル３４０から＿ＳＥＬシグナルに送り込むことができる。ユニット２で、「ＩＯＤｅｆＥｘｃｈ」は、ＥＧＤ３３０ハードウエアシグナルを＿ＳＥＬシグナルに送り込むことができる。そうしているので、どのユニットが管理しているかにかかわらず、「ＣｍｄＳｔａｔｕｓ」は、動作が同じになり、このタスクは、２つのコントローラ間で同一に保持することができる。
【００２７】
２つのソフトウエアのセットが並列に動いているので、それらが非同期になるリスクが時々ある。この問題は、両コントローラ３２０が同じバイオ燃料ソフトウエアのバージョンと制御定数を有するのを確実にすることによって緩和することができる。追加の保護のため、両コントローラ３２０は、同時性を検出することができる。同時性が検出されない場合、そのときソフトウエアは、共通スキッド１１５の制御の移転を防止することができる。両ソフトウエアのセットを再同調させるため、バイオ燃料注入システム２２０は、再循環モードに入ることができる。オペレータは、その後にＨＭＩ３１０のバイオ燃料注入スクリーン上の「ロックアウト」をクリックすることになろう。これにより、モードのいくつか又はすべてをリセットして最初の状態に戻すことができる。
【００２８】
デフォルトで、ユニット１は、主要なコントローラ３２０ａとして指定することがあり、ユニット２は、予備のコントローラ３２０ｂにすることがある。バイオ燃料ソフトウエアは、ネットワークやコントローラの故障が検出される場合にバイオ燃料注入システム２２０がロックアウトモードに入ることができるように、設計することができる。関心事は、ＥＧＤ３３０ネットワーク故障の間、２つのコントローラ３２０が互いに連絡できないことである。したがって、それらは、他方のユニットが分配器パネル３４０のための遠隔接点コマンドを送っているかを認識しない。サイトがネットワーク故障の後でバイオ燃料でさらに動作させる決定をする場合、オペレータは、分配器パネル３４０上のロータリスイッチを用いて、共通スキッド１１５がユニット１又は２のどちらかと独占的に連絡するように強制しなければならないことがある。ソフトウエアは、分配器パネル３４０のフィードバックからそれらが共通スキッド１１５を管理しているかを自動的に検出することができる。オペレータは、そのときＨＭＩ３１０のバイオ燃料スクリーン上の「マスターリセット」ボタンを用いてロックアウトをクリアすることができ、その後に、選択したユニットに基づいてバイオ燃料を注入することができる。
【００２９】
１つのユニットについて計画停止があり、サイトが他方のユニットと途切れずにバイオ燃料で動作させたい場合、オペレータは、動作しているユニットに共通スキッド１１５の制御を強制しなければならないことがある。それは、分配器パネル３４０上のロータリスイッチを用いることによって行うことができる。例えば、ユニット１の計画停止が近づいてきた場合、オペレータは、ノブを「ユニット２」の方に回すことによって分配器３４０上のスイッチを利用することができる。これにより、ＴＣＰ＃１がスイッチを切っているときに、ユニット２がロックアウトするのを防止することができる。このスイッチは、ソフトウエアが主要なコントローラであるべきものを決定することについて優先することができる。分配器パネル３４０上のロータリスイッチが管理のユニット１に残される場合、そのときソフトウエアは、たとえネットワーク故障が検出されても、ユニット１の制御にとどまることができる。特定の場合では、このスイッチを利用することは、ユニット１か２のコントローラのどちらかが保全のために停止していることをオペレータが知らなければ、推奨されない。通常のバイオ燃料動作の間、スイッチは、「オフ」の位置にしておくことができる。
【００３０】
バイオ燃料ヒータ１２０は、ローカルＳＣＲパネル４１０によって制御することができる。ヒータ２２２は、測定したバイオ燃料の流れが約４０ＧＰＭよりも上であり且つバイオ燃料入口サーモカップルが華氏約７５度よりも低いとき、スイッチを入れることがある。この入口サーモカップルは、貯蔵タンクからヒータスキッドに流れて行くＢ１００の温度を監視することができる。バイオ燃料入口サーモカップルが３０分の間に華氏約７５度よりも高く且つエネルギ節約モードがＨＭＩスクリーン上で選択される場合、そのとき、ヒータとポンプは、スイッチを切ることができる。これらのシグナルは、その後にＳＣＲパネル４１０から分配器パネル３４０に他のデバイスと共に伝達することができる。
【００３１】
バイオ燃料の注入を開始するために、バイオ燃料ヒータ出口サーモカップルは、華氏約７０度よりも高いことがある。ヒータから出て行くＢ１００バイオ燃料の温度は、このサーモカップルによって測定することができる。同じサーモカップルの温度測定が華氏約１００度よりも上に行く場合、そのとき上限警報が発せられることがある。同じことが、華氏約６０度よりも低い温度について行われることがある。温度が華氏約１２５度よりも上に行く場合、そのとき高い上限警報が発せられることがある。
【００３２】
制御の観点から、バイオ燃料濾過スキッド１３０は、２つの逆洗電磁弁を除いて、液体燃料濾過スキッド１５０と同じにすることができる。濾過スキッドは、２つの自浄式フィルタ（ＳＣＦ）を収容することができ、一方のフィルタについての逆洗を可能にし、その一方、他方に基づいて動作させて停止時間を減らす。フィルタ移転処理は、フィルタハウス全体にわたる差圧が約５秒間で約５ｐｓｉｄよりも高いとき、開始するようにできる。コントローラは次いで、開くためのコマンドシグナルをＳＣＦ均衡電磁弁に送ることができる。一度、測定した圧力が約５ｐｓｉｄより低ければ、ＳＣＦ切換弁は、通電することができ、切換弁が待機フィルタに移される。一度完了したら、シグナルは、弁を閉じるために送ることができる。逆洗電磁弁及び／又はドレン電磁弁のどちらかは、そのとき待機フィルタを逆洗するために開くことができる。約５分後に、逆洗弁は、閉じることができ、濾過システムは、そのとき別のフィルタの移転の準備が整う。
【００３３】
バイオ燃料の注入の間、ポンプ送りスキッド１３０上のポンプが、ガスタービンにつき１つだけ必要とされることがある。ユニット１がバイオ燃料を注入しているとき、バイオ燃料ポンプ−１は、スイッチを入れることができる。ユニット２がバイオ燃料を注入しているとき、バイオ燃料ポンプ−２は、スイッチを入れることができる。第３のポンプは、特定の場合において、「再循環モード」のためだけに、また、予備のポンプとして、利用することができる。ポンプの故障が検出されるとき、警報を送ることができる。これにより、問題が解決してオペレータがＨＭＩ３１０のバイオ燃料注入スクリーン上の「リセット」をクリックするまで、ポンプがロックアウトすることができる。
【００３４】
再循環モードでバイオ燃料システムをスタートさせる前に、入口圧力は、バイオ燃料ポンプ送りスキッド１３０入口圧力が約０ｐｓｉよりも高いことを示さなければならない。動作の間、入口圧力が約０ｐｓｉより下に落ちた場合、そのとき警報が発せられる。それが約５秒間、約−５ｐｓｉより下に落ちた場合、バイオ燃料システムのロックアウトが、ポンプ２２６の保護のために、そのとき発せられることがある。出口圧力が約５秒間、約２２０ｐｓｉｇより上に行った場合、そのときロックアウトが発せられる。出口圧力が約５秒間、約２１０ｐｓｉｇより上に行った場合、そのとき高圧警報が発せられる。低出口圧力警報は、出口圧力が約５秒間、約３５ｐｓｉｇより下に落ちた場合に、送られることがある。
【００３５】
バイオ燃料注入の必要な量は、留出物流量を入れた容積計算に基づく場合がある。留出物流量は、測定することができる。最大値は、留出物パルス繰り返し数の百分率から留出物流量ＧＰＭ（ガロン／分）に変換するために約４．３６を掛けた２つの測定値から選択することができる。その値は、次いで調合比が掛けられ、バイオ燃料注入に必要な容積流量が計算される。バイオ燃料の流れを調節するため、注入スキッド１５０から流出する実際のバイオ燃料を計算することができる流量計２２９が存在する。停止弁は、バイオ燃料システムが注入中であるとき、開くように指令することができる。バイオ燃料システムは、バイオ燃料の流れが約５秒間、Ｂ２０よりも大きい場合、「再循環モード」に入ることができる。これにより、燃焼のハードウエアに損傷が起こるのを防止することができる。
【００３６】
バイオ燃料ヒータスクリーンは、２つのスキッド（加熱１２０と濾過１３０）の状態を表示することができる。このスクリーンは、バイオ燃料システムのためのコマンドをオペレータに提供しないことがあるが、どの手動弁が開いているかやヒータが動作又はスタンバイしているかどうかをオペレータが知ることができるようにしている。濾過スキッド１３０は、各電磁弁及び切換弁の状態を表示することができる。各概略ボックスの左下は、「ＴＧ１１  ｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ」という緑色ボックスを有することがある。それは、どのユニットが共通スキッド１１５を管理しているかを示すための状態ボックスである。他方のコントローラと並列に起動しているバイオ燃料ソフトウエアが、非同期になると、左下の状態ボックスが赤色に変わる場合がある。
【００３７】
バイオ燃料注入システム２２０のためのコマンドは、注入スキッド１５０上に位置することができる。このスクリーンは、ポンプ送りスキッド１４０と注入スキッド１５０の図を含むことがある。各ポンプ２２６の状態と圧力測定値は、スクリーンの左側に示すことができる。注入側は、バイパス弁、停止弁、及び流量計の状態を表示することができる。スタートと停止のコマンドは、このスクリーンから調合比の選択と共に送ることができる。バイオ燃料注入システム２２０は、「バイオ燃料再循環スタート許可」のすべてがいったん緑色になれば、スタートボタンをクリックすることによってスタートさせることができる。その後、オペレータは、例えば、約２分間、再循環が完了するまで待たねばならないことがある。一度終了したら、オペレータは、そのとき、「バイオ燃料注入スタート許可」のすべてがいったん緑色になれば、スクリーン上側近くの適切な調合比を選択することができる。移転ボタンは、共通スキッド１１５の制御を他方のユニットに移転することができる。これは、特定の場合において、バイオ燃料システムがバイオ燃料を注入せずにバイオ燃料ソフトウエアが他方のユニットと同期しなければならないときだけ完了することができる。
【００３８】
図４は、例示的な分配器パネル３４０の概略図である。この機器３４０は、バイオ燃料注入システム２２０を管理するユニットのどれにでもＩＯシグナルを送達する。分配器パネル３４０は、ディスクリートデバイスやコマンドのためのリレークラスタ４２０ａ−ｎを含む場合がある。これらのリレーは、ＴＣＰ−１  ３２０ａから遠隔接点が通電される場合、シグナルをユニット１に転送することができる。これらのハードウエア部品は、ユニット２について複製される。分配器３４０上の局所的なロータリスイッチは、管理ユニット１又は管理ユニット２の中に分配器パネル３４０を強制するために、使用することができる。どちらかのユニットからの遠隔制御のため、スイッチは、遠隔接点がどちらかのユニットから通電できるようにする中間位置に残すことができる。アナログシグナル用の分配器パネル３４０の中に包含させた直流電源装置を備えることができる。これにより、サーモカップル、圧力伝送器、差圧伝送器は、ディスクリートシグナルのような２つの制御パネル間のトグリングに代えて、両制御パネル３２０に接続することができる。
【００３９】
加熱１２０、濾過１３０、及びポンプ送り１４０のスキッドの内部のデバイスセンサ４１０ａ−ｎのいくつか又はすべては、分配器パネル３４０に配線することができる。それは、ヒータコマンドとソレノイドコマンドを含む場合がある。冗長のため、ポンプ＃１とポンプ＃２のためのバイオ燃料ポンプイネーブルコマンドは、分配器パネル３４０を介して配線することができる。ポンプ＃１は、ＭＣＣ−１から動力を受け取ることができ、ポンプ＃２は、ＭＣＣ−２から動力を受け取ることになろう。ポンプ＃３は、分配器パネル３４０から来るポンプコマンドによってカスタマＭＣＣから動力を受け取ることができる共通ポンプである。したがって、ポンプ＃３は、ユニット１かユニット２のどちらかから制御することができる。注入スキッドは、それら自体の対応するタービン制御パネル３２０に直接配線することができる。ポンプモータ状態フィードバックは、同じようなやり方で配線することができる。
【００４０】
共通スキッド１１５から分配器パネル３４０に配線されるデバイスの１つ１つのために、ユニット１とユニット２に進んで行く２つの出力が存在する場合がある。ユニット１が共通スキッド１１５を管理している場合、分配器パネル３４０の内部のリレーは、シグナルのすべてをユニット１に転送することができる。内部接続レイアウトは、シグナルの逆の流れを除きコマンドについて同じである。両ユニットは、バイオ燃料ヒータイネーブルコマンドを送る能力を有する場合があるが、分配器パネル３４０は、管理ユニットを聞き取ることだけできる。
【００４１】
ここに記載した説明で示した典型のシステムとアーキテクチャは、ほんの一例として提供している。非常に多くの他の動作環境、システムアーキテクチャ、及びデバイス構成が可能である。さらに、動作については、任意の順序で又は省略して、実行することができる。それ故に、本開示の実施形態は、任意の特定の動作環境、システムアーキテクチャ、及びデバイス構成に限定されると解釈するべきではない。
【００４２】
ここに記載した説明は、例を用いて、ベストモードを含めて本開示の特定の実施形態を開示していると共に、任意のデバイスやシステムを作成及び使用することと任意の組み入れた方法を実行することとを含めて任意の当業者が本開示の特定の実施形態を実施できるようにもしている。特許性を有する本開示の特定の実施形態の範囲は、特許請求の範囲に定義され、当業者の想到する他の例を含むことができる。そういった他の例は、特許請求の範囲の文字通りの用語と異ならない構造要素がある場合に、あるいは、特許請求の範囲の文字通りの用語に対する差異の実体がないような等価な構造要素が含まれる場合に、特許請求の範囲の範囲内にあるべきことを意図している。
【００４３】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
第１のガスタービン（２５０ａ）と関係付けられた第１のユニットコントローラ（３２０ａ）と、
前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）に結合され、第２のガスタービン（２５０ｂ）と関係付けられた第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）と、
前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）に結合され、前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）に第１の調合情報を提供するように作動し得る第１のユニットヒューマンマシンインターフェース（３１０ａ）と、
前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）に結合され、前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）に第２の調合情報を提供するように作動し得る第２のユニットヒューマンマシンインターフェース（３１０ｂ）と、
前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）と前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）とに結合され、前記第１のユニットコントローラ（３２０ａ）と前記第２のユニットコントローラ（３２０ｂ）との間で複数の共通スキッド（１１５）の制御を移転するように作動し得る分配器パネル（３４０）と、
を含み、
前記複数の共通スキッド（１１５）が、前記第１のガスタービン（２５０ａ）と前記第２のガスタービン（２５０ｂ）とに関係付けられた複数の注入スキッド（１５０）にバイオ燃料を提供するように作動し得る、バイオ燃料をガスタービンシステム（２４０）に注入するためのシステム（２００）。
［実施態様２］
前記複数の共通スキッド（１１５）は、前記第１のガスタービン（２５０ａ）と前記第２のガスタービン（２５０ｂ）とによって共有される、加熱スキッド（１２０）、濾過スキッド（１３０）、及び、ポンプ送りスキッド（１４０）を含む、実施態様１記載のシステム。
［実施態様３］
前記制御の移転は、前記分配器パネル（３４０）の中に収容された複数のリレー（４２０ａ−ｎ）をトグリングすることを含む、実施態様１記載のシステム。
［実施態様４］
前記第１のガスタービン（２５０ａ）か前記第２のガスタービン（２５０ｂ）の少なくとも一方は、バイオ燃料が前記複数の注入スキッド（１５０）に提供されるとき、動作パラメータを監視する、実施態様１記載のシステム。
［実施態様５］
致命的なパラメータ故障は、液体燃料に基づいて動作する前記ガスタービンシステム（２４０）の定期的な動作に干渉せずに、前記バイオ燃料注入システム（２２０）の自動シャットダウンを招く、実施態様４記載のシステム。
［実施態様６］
前記バイオ燃料注入システム（２２０）は、前記第１のガスタービン（２５０ａ）と前記第２のガスタービン（２５０ｂ）が動作している間、前記第１の制御パネル（３２０ａ）から前記第２の制御パネル（３２０ｂ）に制御を移転するように作動し得る、実施態様１記載のシステム。
［実施態様７］
前記第１の制御パネル（３２０ａ）は、前記第１のガスタービン（２５０ａ）の始動又はシャットダウンの間、前記第２の制御パネル（３２０ｂ）に切り換わる、実施態様６記載のシステム。
［実施態様８］
前記第１の制御パネル（３２０ａ）と前記第２の制御パネル（３２０ｂ）は、前記制御していないパネル（３２０ｂ）が前記制御しているパネル（３２０ａ）と同じ状態を維持するように、互いに同時に動く、実施態様１記載のシステム。
［実施態様９］
前記制御していないパネル（３２０ｂ）から前記共通スキッド（１１５）へのコマンドは、ポンプ送りスキッド（１４０）上の前記制御していないパネル（３２０ｂ）と関係付けられたポンプ（２２６）に対して発せられるそれらのコマンドを除いて、前記バイオ燃料注入システム（２２０）によって実行されることはない、実施態様８記載のシステム。
［実施態様１０］
前記第１の制御パネル（３２０ａ）と前記第２の制御パネル（３２０ｂ）は、前記制御していないパネル（３２０ｂ）を前記制御しているパネル（３２０ａ）と同じ状態に維持するためにシグナルを提供する通信データプロトコル（３３０）を介して結合される、実施態様９記載のシステム。
［実施態様１１］
第１のガスタービン（２５０ａ）と関係付けられた第１の調合情報を受け取ることと、
第２のガスタービン（２５０ｂ）と関係付けられた第２の調合情報を受け取ることと、
第１のバイオ燃料調合物を前記第１のガスタービン（２５０ａ）に、第２のバイオ燃料調合物を前記第２のガスタービン（２５０ｂ）に、提供するために、複数の共通スキッド（１１５）にコマンドを提供することであって、前記コマンドが、制御している制御パネル（３２０ａ）によって提供される、前記コマンドを提供することと、
制御していないパネル（３２０ｂ）を、前記制御している制御パネル（３２０ａ）の発する前記コマンドで更新することと、
前記複数の共通スキッド（１１５）の制御を、前記制御している制御パネル（３２０ａ）から前記制御していない制御パネル（３２０ｂ）に移転することと、
前記第２の調合物を前記第２のガスタービン（２５０ｂ）に提供するのと同時に前記第１の調合物を前記第１のガスタービン（２５０ａ）に提供することと、
を含む、ガスタービンシステム（２００）にバイオ燃料を注入するための方法。
［実施態様１２］
前記複数の共通スキッド（１１５）は、前記第１のガスタービン（２５０ａ）と前記第２のガスタービン（２５０ｂ）とによって共有される、加熱スキッド（１２０）、濾過スキッド（１３０）、及び、ポンプ送りスキッド（１４０）を含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１３］
制御を移転することは、分配器パネル（３４０）の中に収容された複数のリレー（４２０ａ−ｎ）をトグリングすることを含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１４］
ガスタービンシステム（２００）へのバイオ燃料の注入の間、動作パラメータを監視することをさらに含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１５］
動作パラメータの故障は、液体燃料に基づいて動作する前記ガスタービンシステム（２４０）の定期的な動作に干渉せずに、前記バイオ燃料注入システム（２２０）の自動シャットダウンを招く、実施態様１４記載の方法。
［実施態様１６］
前記バイオ燃料システム（２００）は、前記第１のガスタービン（２５０ａ）と前記第２のガスタービン（２５０ｂ）が動作している間、前記第１の制御パネル（３２０ａ）から前記第２の制御パネル（３２０ｂ）に制御を移転することをさらに含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１７］
前記第１のガスタービン（２５０ａ）及び前記第２のガスタービン（２５０ｂ）の始動又はシャットダウンの間、制御していないパネルに制御を切り換えることをさらに含む、実施態様１６記載の方法。
［実施態様１８］
前記制御していないパネル（３２０ｂ）を前記制御しているパネル（３２０ａ）と同じ状態に維持することをさらに含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１９］
前記制御していないパネル（３２０ｂ）から前記共通スキッド（１１５）へのコマンドは、ポンプ送りスキッド（１４０）上の前記制御していないパネル（３２０ｂ）と関係付けられたポンプ（２２６）に対して発せられるそれらのコマンドを除いて、前記バイオ燃料注入システム（２２０）によって実行されることはない、実施態様１８記載の方法。
［実施態様２０］
前記第１の制御パネル（３２０ａ）と前記第２の制御パネル（３２０ｂ）は、前記制御していないパネル（３２０ｂ）を前記制御しているパネル（３２０ａ）と同じ状態に維持するためにシグナルを提供する通信データプロトコル（３３０）を介して結合される、実施態様１９記載の方法。
【符号の説明】
【００４４】
１００  バイオ燃料システムレイアウト
１１０  バイオ燃料タンクファーム
１１５  共通スキッド
１２０  加熱スキッド
１３０  加熱スキッド
１４０  ポンプ送りスキッド
１５０ａ  ユニット１注入スキッド
１５０ｂ  ユニット２注入スキッド
１６０  留出物転送スキッド
２００  システム
２２０  バイオ燃料注入システム
２２２  バイオ−ディーゼルヒータ
２２４  二重自浄式金属製フィルタ
２２６  容積移送式ポンプ
２２８ａ  ３方向制御弁ユニット１
２２８ｂ  ３方向制御弁ユニット２
２２９ａ  流量計ユニット１
２２９ｂ  流量計ユニット２
２４０  ガスタービンシステム
２４２  荷積み／荷降ろしステーション
２４６ａ  合成カートリッジフィルタユニット１
２４６ｂ  合成カートリッジフィルタユニット２
２４６ａ  ねじポンプユニット１
２４６ｂ  ねじポンプユニット２
２５０ａ  タービンユニット１
２５０ｂ  タービンユニット２
３００  通常のシグナル経路動作
３１０ａ  ユニット１ＨＭＩ
３１０ｂ  ユニット２ＨＭＩ
３２０ａ  ユニット１コントローラ
３２０ｂ  ユニット２コントローラ
３３０  ＥＧＤ
３４０  分配器パネル
４００  分配器パネル動作
４１０ａ−ｎ  共通スキッドデバイスセンサ
４２０ａ−ｎ  分配器パネルリレー
【図１】
0006800683.tif 000002
【図２】
0006800683.tif 000003
【図３】
0006800683.tif 000004
【図４】
0006800683.tif 000005