(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼タービン装置で使用される燃料の燃料熱関数をオンラインで測定する方法において、
前記燃焼タービン装置がオンラインで運転中である間に、前記燃料の燃焼中に前記燃焼タービン装置からのデータを測定する工程と、
標準補正アルゴリズムを使って測定データを補正する工程と、
該補正されたデータの少なくとも一部分を使って前記燃料の燃料熱関数を決定する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
更に、前記補正されたデータを使って前記燃料の燃料熱関数を計算する工程と、この計算された燃料熱関数を、以前に計算された燃料熱関数の統計的な記録と比較する工程と、この比較する工程に基づいて、前記燃料の燃料熱関数の変化を決定する工程とを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
更に、前記燃焼タービン装置の熱消費率を決定する工程を含む請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記のデータを測定する工程が、フランジ間出力及び燃料流量を測定する工程と、前記燃料の発熱量を想定するする工程とを含み、
前記の測定データを補正する工程が、前記標準補正アルゴリズムを使って前記フランジ間出力及び前記燃料流量を補正する工程を含み、
前記の熱消費率を決定する工程が、補正されたフランジ間出力、補正された燃料流量及び想定され発熱量を使って前記熱消費率を計算する工程と、この計算された熱消費率を以前に計算された熱消費率の統計的な記録と比較する工程と、この比較する工程に基づいて、前記熱消費率の変化を決定する工程とを含む請求項３記載の方法。
【請求項５】
更に、前記燃焼タービン装置にある圧縮機の圧縮機効率を決定する工程を含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
燃焼タービン装置に使われる燃料の燃料熱関数の変化を決定する方法において、
前記燃焼タービン装置がオンラインで運転中である間に、前記燃料の燃焼中の前記燃焼タービン装置からのデータを測定する工程と、
標準補正アルゴリズムを使って測定データを補正する工程と、
前記補正されたデータの少なくとも一部分を使って熱消費率を計算する工程と、
該計算された熱消費率の変化を決定する工程と、
前記補正されたデータの少なくとも一部分を使って圧縮機効率及び圧力比を計算する工程であって、該圧縮機効率及び圧力比を計算する工程は、前記の計算された熱消費率の変化を決定する工程に基づいて行われる、工程と、
前記計算された圧縮機効率及び前記計算された圧力比の変化を決定する工程と、
前記補正されたデータの少なくとも一部分を使って前記燃焼タービン装置の高温部分における温度上昇を計算する工程であって、該高温部分における温度上昇を計算する工程は、前記の計算された圧縮機効率及び計算された圧力比の変化を決定する工程に基づいて行われる、工程と、
前記燃焼タービン装置の高温部分の計算された温度上昇の変化を決定する工程と、
前記補正されたデータの少なくとも一部分を使って燃料熱関数を計算する工程であって、該燃料熱関数を計算する工程は、前記の燃焼装置の高温部分における計算された温度上昇の変化を決定する工程に基づいて行われる、工程と、
この計算された燃料熱関数の変化を決定する工程と、
前記の計算された燃料熱関数の変化を決定する工程に基づいて、前記燃焼タービン装置の動作の数学モデルを変更する工程と、
を含む方法。
【請求項７】
前記の計算された熱消費率の変化を決定する工程が、計算された熱消費率を以前に計算された熱消費率の統計的な記録と比較する工程を含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記の計算された圧縮機効率及び計算された圧力比の変化を決定する工程が、計算された圧縮機効率を以前に計算された圧縮機効率データの統計的な記録と比較する工程と、計算された圧力比を以前に計算された圧力比の統計的な記録と比較するする工程とを含む請求項６又は７記載の方法。
【請求項９】
前記の燃焼タービン装置の高温部分における計算された温度上昇の変化を決定する工程が、計算された温度上昇を以前に計算された温度上昇の統計的な記録と比較する工程を含む請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記の計算された燃料熱関数の変化を決定する工程が、計算された燃料熱関数を以前に計算された燃料熱関数の統計的な記録と比較する工程を含む請求項６乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料の燃料熱関数(fuel heat content) の測定、更に具体的に言えば、燃料タービン装置がオンライン並びに／又は運転中である間に、燃料熱関数を測定することに関する。
【０００２】
【発明の背景】
燃料の燃料熱関数の測定は、燃料の燃焼を制御する上での重要な因子である。
しかし、規制緩和された発電業界では、発電を出来るだけ安い費用で行うことが望ましい。低廉な電力を発生しようとして、典型的には一番安い燃料が使われる。都合が悪いことに、こういう安い燃料の燃料熱関数は、燃料の定格発熱量から大幅に変化する。その為、こういう安い燃料の燃焼を制御することが、次第に複雑になってきている。
【０００３】
典型的には、燃料熱関数は、実験室又はその他の制御された環境で燃料に種々の試験を行うことによって測定される。こういう試験は、熱量測定、混合比、成分分析及び触媒作用による燃焼を含むことがある。一般に、実験室での試験では、制御された状態の下での燃料に対する燃料熱関数の測定値が得られるが、燃焼タービン装置がオンラインで運転中である間の燃料熱関数のオンラインの測定値は得られない。燃料熱関数のオンラインの測定をすれば、燃焼タービン装置の最高の運転効率が達成されるように、燃焼タービン装置に関連する制御パラメータを調節することが出来る。更に、燃料熱関数のオンラインの測定をすれば、燃料熱関数の変化に関連する燃焼タービン装置内での温度及び圧力の変化が原因で起こる損傷又は疲労の増加を避けるように、燃焼タービン装置に関する制御パラメータを調節することが出来る。従って、燃焼タービン装置がオンラインで運転中の燃料熱関数を測定する方法に対する要求がある。
【０００４】
現在、装置がオンラインである間に燃料熱関数を測定することが出来る燃料熱関数モニタを利用出来る。この燃料熱関数モニタは、取付け及び余分のデータ監視を必要とする別個の装置である。しかし、こういう燃料熱関数モニタは高価である。その為、最低価格のエネルギを発生しようとする為に、こういう燃料熱関数モニタの余分なコスト並びに燃料熱関数データを監視することに伴うコストのせいで、このような燃料熱関数モニタを使うことは実際的でなくなっている。その為、高価な装置を購入することを必要としないで、燃料熱関数を測定する方法に対する要求がある。更に、普通に監視されるデータを使うが、余分のデータ監視に伴うコストがかからないような、燃料熱関数を測定する方法に対する要求がある。
【０００５】
燃焼タービン装置では、これに限らないが、温度、圧力及び燃料の流量のような多数の制御及び動作パラメータが測定される。典型的には、燃料熱関数が変化すると、測定されるパラメータにも変化が生ずる。こういうパラメータを監視する間、これらの測定されたパラメータで、燃料熱関数の変化に帰因する変化を容易に決定することが出来ることが重要である。こういうことを決定することが出来れば、燃焼タービン装置に対する不必要な保守を避けることが出来る。不必要な保守は、発電のコストを高くするから、発電コストを最小限に保つ為に、燃焼タービン装置に対しては必要な保守だけが行われることが望ましい。従って、制御及び動作パラメータの変化が、燃料熱関数の変化に帰因するものであるかどうかを判定するような、燃料熱関数のオンラインの測定に対する要求がある。
【０００６】
【発明の概要】
本発明の一形態では、燃焼タービン装置が使う燃料の燃料熱関数の変化を決定する方法を提供する。この方法は、燃焼タービン装置がオンラインで運転中である間の燃料の燃焼中に、燃焼タービン装置からのデータを測定することを含む。
測定データが、標準補正アルゴリズムを使って補正される。この補正されたデータの少なくとも一部分を使って、熱消費率が計算される。計算された熱消費率の変化を決定する。補正されたデータの少なくとも一部分を使って、圧縮機効率及び圧力比が計算される。圧縮機効率及び圧力比の計算は、計算された熱消費率の変化の決定に基づいて行われる。計算された圧縮機効率及び計算された圧力比の変化を決定する。補正されたデータの少なくとも一部分を使って、燃焼タービン装置の高温部分における温度上昇を計算する。高温部分における温度上昇の計算は、圧縮機効率及び圧力比の変化の決定に基づいて行われる。燃焼タービン装置の高温部分における温度上昇の変化を決定する。補正されたデータの少なくとも一部分を使って、燃料熱関数を計算する。燃料熱関数の計算は、高温部分における温度上昇の変化の決定に基づいて行われる。燃料熱関数の変化を計算し、燃料熱関数の変化の決定に基づいて、燃焼タービン装置の動作の数学モデルを変更する。
【０００７】
上に述べた方法は、燃焼タービン装置がオンラインで運転中に燃料の燃料熱関数を測定するのが有利であり、この方法は高価な装置を購入せずに、燃料熱関数を測定する。更に、上に述べた方法は、普通に監視されるデータを使って燃料熱関数を測定し、余分のデータ監視に伴うコストを必要としない。更に、上に述べた方法は、制御及び動作パラメータの変化が、燃料熱関数の変化に帰因するかどうかを決定するような、燃料熱関数のオンラインの測定を行う。
【０００８】
【発明の詳しい説明】
本発明の実施例は、燃焼タービン装置１００（図１）がオンラインで運転中に、この装置で使われる燃料の燃料熱関数及び／又は燃料熱関数の変化を決定する方法を提供する。燃料熱関数は、燃料の燃焼を制御する上での望ましい因子である。燃料熱関数の測定により、例えばガロン／ｋｗｈ、リッタ／ｋｗｈ又は立方センチ／ｋｗｈで表したキロワット時（ｋｗｈ）の電力を発生するのに必要な燃料の量のような測定可能なエネルギ量を発生するのに必要な燃料の量が得られる。この明細書では、測定可能なエネルギ量を発生するのに必要な燃料の量の測定値を、燃料熱関数と呼ぶが、この分野では、この測定値は、真発熱量（ＬＨＶ）及び高発熱量（ＨＨＶ）のような発熱量と呼ぶこともある。
【０００９】
図１では、高度に単純化した燃焼タービン装置１００がガスタービン１１０を含む。本発明がガスタービン１１０に限られることなく、運転するのに燃料を消費するあらゆる燃焼タービン装置１００を含むことを承知されたい。１実施例では、ガスタービン１１０が燃料として天然ガスを使う。しかし、他の燃焼タービン装置１００の燃料が天然ガスに制限されないことを承知されたい。この他の適当な燃料は、例えば、ガソリン、灯油、ディーゼル燃料、木材、石炭及びジェット燃料を含むことがある。
【００１０】
図１に示すように、ガスタービン１１０が入口ポート１２０及び出口ポート１３０を含む。入口ポート１２０は、燃焼タービン装置１００に燃焼ガスが導入される場所である。燃焼ガスが燃焼タービン装置１００内で燃料と組合わされる。
燃料及び燃焼ガスは、この分野で公知の比で組合わされ、燃焼タービン装置１００の制御パラメータを通じて制御することが出来る。１実施例では、燃焼ガスが空気で構成される。出口ポート１３０は、ガスタービン１１０からの排気が燃焼タービン装置１００から出ていく場所である。１実施例では、排気は、燃焼タービン装置１００内で実行される燃焼過程の種々の最終生成物を含む。
【００１１】
燃焼ガスが圧縮機１６０に供給される。燃料が燃料入口１５０を介して圧縮機１６０に供給される。燃料入口１５０が燃料流量制御装置１４０によって制御される。燃焼ガス及び燃料が圧縮機１６０内で混合され、高温部分１７０に供給される。高温部分１７０では、燃料及び燃焼ガスの組合せに点火し、燃焼が起こった後、排気が出口ポート１３０に送り出される。燃焼した燃料混合物が、例えば、電気、熱及び機械的なエネルギのような所望の形のエネルギを発生する。１実施例では、燃焼した燃料混合物が、キロワット時（ｋｗｈ）で測定される電気エネルギを発生する。しかし本発明は電気エネルギの発生に制限されず、機械的な仕事及び熱のようなこの他の形のエネルギをも含む。
【００１２】
燃焼タービン装置１００は、燃焼タービン装置１００に付属する自動化した並びに／又は電子的な制御装置（図に示していない）からの種々の制御パラメータを通じて制御されるのが典型的である。燃焼タービン装置１００を制御する自動化した並びに／又は電子的な制御装置（図に示していない）について詳しく説明することは、ここで開示する範囲外である。しかし、燃料の熱関数及び燃料熱関数の変化の決定値を自動化した並びに／又は電子的な制御装置（図に示していない）に供給して、制御の計算又は燃焼タービン装置１００を制御する為に使われる数学的な制御モデルのアルゴリズムに使うことが出来ることは言うまでもない。
【００１３】
図２に示すように、燃焼タービン装置１００（図１）で使われる燃料の燃料熱関数をオンラインで測定する方法の１実施例は、燃焼タービン装置１００がオンラインで運転中である間に燃焼タービン装置１００からのデータを測定すること（工程２１０）を含む。標準補正アルゴリズムを使って測定データを補正する（工程２２０）。補正されたデータを使って燃料熱関数を決定する（工程２３０）。
【００１４】
燃焼タービン装置１００では、ガスタービン１１０（図１）の内部及びその上の種々の区域からのデータが測定される（工程２１０）。データの測定が、燃焼タービン装置１００の動作に関する情報を提供する。こういうデータ測定値から、燃焼タービン装置は、燃焼タービン装置１００の動作効率を最大にするように制御される。データの測定が、燃焼タービン装置１００がオンラインで運転中である間の実時間で行われることを承知されたい。データのオンラインの測定により、燃焼タービン装置が常に最高の動作効率で動作するように、種々の制御パラメータを実時間で調節することが出来る。更に、測定データは、これから詳しく説明するように、測定データに対する統計モデル及び解析を実施することが出来るように収集することが出来る。この場合、測定データは予定の期間毎に標本化され、こういう測定値が分析の為に記録にとられる。
【００１５】
図１に示すような燃焼タービン装置１００では、データの測定は、ガスタービン１１０のフランジ間出力の測定を含む。フランジ間出力は、ガスタービン１１０の発電機（図に示していない）で測定される。ガスタービン１１０が抽出した動力が圧縮機１６０及び発電機（図に示していない）を駆動する。フランジ間出力は、発電機（図に示していない）が作る電力である。特に、フランジ間出力は、ガスタービン１１０から発生された動力から励磁に使われた部分があれば、それと並びに／又は圧縮機１６０の利用量を差し引いたものである。燃料流量制御装置１４０の区域にある変換器（図に示していない）によって燃料入口１５０からのガスタービン１１０に対する燃料の流量が測定される。燃料の流量は、特定の期間に互ってガスタービン１１０に供給される燃料の量を測定する。
【００１６】
燃料の発熱量を想定する。１実施例では、発熱量は、測定されたデータ量ではなく、燃料の供給業者が定めた発熱量の定格と想定する。典型的には、供給業者は、真発熱量（ＬＨＶ）及び高発熱量（ＨＨＶ）のような燃料仕様の一部分として、発熱量を定める。好ましい実施例では、想定される発熱量は真発熱量（ＬＨＶ）である。
【００１７】
入口ポート１２０で、燃焼ガスの入口温度及び圧力を測定する。更に、入口ポート１２０で、燃焼ガスの相対湿度を測定することが出来る。出口ポート１３０で、出口温度及び圧力を測定する。これらの温度、圧力及び湿度の測定値は、燃焼タービン装置１００に取付けられているか又はその近くにある変換器によって発生されることを承知された。更に具体的に言うと、変換器（図に示していない）は入口ポート１２０及び出口ポート１３０の近くに夫々位置ぎめされる。データの測定値は、例えば変換器、流量計、センサ、熱電対、サーミスタ及びその他の電子測定装置を含めた従来公知の装置を用いて得られる。
【００１８】
圧縮機１６０の出口における温度を測定する。更に、高温部分１７０を出ていくガスの排気温度も測定する。高温部分１７０の排気温度及び出口ポート１３０の出口温度は、本発明の１実施例では、同じ測定であってよいことを承知されたい。更に、本発明は、ここで説明したデータとは異なる、燃焼タービン装置１００並びにその周囲から測定されたデータをも含むことが出来る。
【００１９】
図２に示すように、一旦燃焼タービン装置１００（図１）からデータが測定されたら（工程２１０）、標準補正アルゴリズムを使ってこのデータを補正する（工程２２０）。測定データは標準補正アルゴリズムを使って補正して、燃焼タービン装置１００がその下で運転される周囲条件が原因で起こるデータの異常を取除く。更に、測定データの補正により、データを収集したときの周囲条件に関係なく、全てのデータを比較することが出来る。例えば、１実施例では、標準補正アルゴリズムは、周囲温度、圧力、相対湿度及び高度に基づいてデータを補正する。標準補正アルゴリズムと共にこの他の周囲条件を使うことが出来ることを承知されたい。更に、種々のセンサ及びその他のデータ収集装置を使うというように、周囲条件は、全ての測定データに対して同様に測定されることを承知されたい。
【００２０】
前に述べたように、異なる日に測定されたデータを比較することが出来るように、測定データの補正が行われる。データは、標準的な日を反映するように、ある周囲条件に基づいて補正される。標準的な日及び標準補正アルゴリズムは、国際標準機構（ＩＳＯ）のような標準機構によって測定し、決定することが出来る。更に、標準機構の補正情報を使う代わりとして、種々の条件に互ってデータを標本化して測定することによって補正情報を作ることにより、補正アルゴリズム及び標準的な日を計算することが出来、この為、補正情報は標準機構から供給する必要がないことを承知されたい。
【００２１】
測定データを補正（工程２２０）した後、補正されたデータ又は補正されたデータの一部分を使って、燃焼タービン装置１００（図１）で使われる燃料の燃料熱関数を決定する（工程２３０）。燃料熱関数は計算を通じて決定される。燃料熱関数の計算は、熱消費率の計算値（ＨＲnew ）及び以前に計算された熱消費率（ＨＲold ）を使う。熱消費率の計算は、ガスタービン１１０が運転されている間に実時間で行われるから、熱消費率の計算値（ＨＲnew ）及び（ＨＲold ）が絶えず計算されていて、燃料熱関数の計算に利用出来る。熱消費率の計算を更に詳しく説明する。燃料熱関数（ＦＨＣ）は次のアルゴリズムを使って計算される。
【００２２】
ＦＨＣ（ｎｅｗ）≒（ＨＲold）／（ＨＲnew）
。
【００２３】
１実施例では、燃料熱関数が燃焼タービン装置１００の数学モデルに提供される。数学モデルを使って、燃焼タービン装置１００を制御し、最高の動作効率にする。燃焼タービン装置１００を制御するとき、燃料流量、燃焼ガスに対する燃料の混合比及び燃料混合物の圧縮度のような種々のパラメータを調節することが出来る。燃焼タービン装置１００の制御の際にこの他のパラメータを使うことが出来ること、並びに本発明がここで説明するパラメータだけに限られないことを承知されたい。
【００２４】
更に、燃料熱関数の決定を利用して、統計モデル及び分析の為の燃料熱関数データを提供することが出来る。この場合、燃料熱関数は予定の時間に基づいて決定され、分析／モデル作成用に記録される。燃料熱関数の決定が、燃焼タービン装置１００がオンラインで運転されている間に実時間で行われていることを承知されたい。燃料熱関数のこの実時間のフィードバックにより、燃焼タービン装置１００の動作効率を最大にするように、制御パラメータを調節することが出来る。
【００２５】
ここで説明する典型例の方法では、種々のデータを比較して、データの変化が発生したかどうかを決定する。変化の決定は、データを測定又は計算し、測定又は計算データの統計的な分析及びモデル作成を行うことによって行われる。測定並びに／又は計算データは、例えばデータベースに記録される。測定及び／又は計算データの経過解析に基づいて、雑音の境界が計算される。雑音の境界は、統計解析に基づいて計算される制御の限界を含んでおり、この雑音の境界が、その中でデータが変動しても統計的には依然として限界内に留まり得るような境界を定める。測定及び／又は計算データが雑音境界の制御限界の外に出た場合、変化が発生したと決定する。あらゆる種類の統計解析及びモデル作成が本発明の中に含まれることを承知されたい。更に、種々の測定及び／又は計算データの変化の決定が、燃焼タービン装置１００に対して不必要な保守が行われることを避けることも承知されたい。この点で、測定及び／又は計算データの変化の決定の結果、変化の原因である燃焼タービン装置の部分が見つかることがあり、その為、保守は燃焼タービン装置１００のこのある部分に限ることが出来るし、あるいは数学モデルを変更してデータの変化を反映することが出来る。具体的に言うと、本発明の１実施例では、データを測定し、データを計算し、燃料熱関数の変化に帰因すると見なすことが出来るような燃焼タービン装置１００の動作の変化を決定する。
【００２６】
図３で、燃料熱関数の変化の決定は、熱消費率の計算（工程３１０）を含む。
熱消費率は、燃焼タービン装置１００（図１）全体の動作効率の判断である。熱消費率（ＨＲ）は、フランジ間出力（ＦＦＯ）（工程３１２）、燃料流量（ＦＦ）（工程３１４）及び想定する真発熱量（ＬＶＨassumed ）の入力を使って計算される。熱消費率は次のアルゴリズムを使って計算される。
【００２７】
ＨＲ＝（ＦＦ・ＬＶＨassumed）／ＦＦＯ
想定ＬＶＨは、燃料供給業者から提供される発熱量を使うことが出来る。燃料供給業者は、公知の種々の方式を用いて、ＬＨＶを計算する。燃料供給業者が、燃料に対するＬＶＨ及び高発熱量（ＨＨＶ）を提供することが出来ることが理解されよう。別の実施例では、想定発熱量はＨＨＶ又は他の種々のデータから計算されている別の発熱量にすることが出来る。更に、前に述べたように、熱消費率を計算する為に使われる測定データが、補正アルゴリズムを使って補正される。
【００２８】
更に、圧縮機１６０（図１）、ガスタービン１１０及び発電機（図に示していない）の熱損失が判っていれば、熱消費率を計算することが出来る。例えば、熱消費率（ＨＲ）のアルゴリズムは次のようにすることが出来る。
【００２９】
ＨＲ＝（電力出力＋圧縮機損失＋タービン損失＋発電機損失）／電力出力
この実施例では、電力出力はフランジ間出力（ＦＦＯ）である。更に、電力出力、圧縮機損失、タービン損失及び発電機損失が判っていれば、熱消費率の任意の変化は、燃料熱関数に帰因させることが出来る。例えば、電力出力及び他の全ての熱損失が一定であるが、熱消費率が１％増加すれば、実際の燃料熱関数は、想定ＬＨＶ又は以前に計算された燃料熱関数より１％小さい。
【００３０】
一旦補正されたデータから熱消費率が計算されたら、熱消費率が変化したかどうかの判断を下す（工程３２０）。熱消費率の変化の判断は、前に述べたように、熱消費率データの統計解析を使って行われる。計算された熱消費率が雑音境界の制御限界の外に出れば、熱消費率は変化しておらず（工程３２２）、燃焼タービン装置１００の動作に関係する動作上の異常は何も存在していない。
【００３１】
熱消費率が変化した場合、圧縮機効率及び圧縮機圧力比（Ｐratio ）を計算する（工程３３０）。従って、この計算は、熱消費率の変化の決定に基づく。圧縮機効率は、圧縮機１６０（図１）の動作効率である。圧縮機の圧力比（Ｐratio ）は圧縮機１６０の入口対出口圧力の比である。こういう計算パラメータは、圧縮機１６０内に、熱消費率の変化の原因となる問題が存在するかどうかを決定する。
【００３２】
圧縮機効率及び圧縮機圧力比（Ｐratio ）の計算は、圧縮機の入口及び出口温度（工程３３２）、圧縮機の入口及び出口圧力（工程３３４）及び相対湿度（工程３３６）の入力を使う。圧縮機効率及び圧縮機の圧力比（Ｐratio ）を計算するのに使われる測定データが、前に述べたように、補正アルゴリズムを用いて補正されることを承知されたい。圧縮機効率の計算は、入口及び出口温度、入口及び出口圧力及びエントロピー並びに／又は自由エネルギの任意の変化を使って計算される実際の効率と断熱効率の比によって計算される。更に、圧縮機の圧力比（Ｐratio ）は、出口圧力と入口圧力との比を使って計算される。
【００３３】
一旦圧縮機１６０の効率及び圧縮機の圧力比（Ｐratio ）が計算されたら、圧縮機効率及び圧縮機の圧力比（Ｐratio ）が変化したかどうかの判断を下す（工程３４０）。圧縮機効率及び圧縮機の圧力比（Ｐratio ）の変化の決定（工程３４０）は、計算された圧縮機効率及び計算された圧縮機の圧力比（Ｐratio ）を以前に計算された圧縮機効率及び圧縮機の圧力比（Ｐratio ）の統計解析と比較することを含む。計算された圧縮機効率と計算された圧縮機の圧力比（Ｐratio ）が雑音境界の制御限界の外に出れば、圧縮機１６０には、熱消費率の変化の原因となる問題が存在していることがある。
【００３４】
圧縮機効率又は圧縮機の圧力比（Ｐratio ）に変化が存在しなければ、圧縮機１６０に伴う問題が存在しないかもしれないし、熱消費率の変化の原因になっていないかもしれない。その為、高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）を計算する（工程３５０）。従って、この計算は、圧縮機効率又は圧縮機の圧力比（Ｐratio ）の変化の決定があったことに基づく。高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）は、高温部分１７０に、熱消費率が変化の原因となる問題が存在するかどうかを決定し、この温度上昇（Ｔrise）がガスタービン１１０の効率の間接的な測定値である。更に、高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）の計算は、タービン排気温度（工程３５２）及び圧縮機出口温度（工程３５４）の入力を使う。高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）を計算する為に使われる測定データが、前に述べたように、補正アルゴリズムを用いて補正されることを承知されたい。高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）が、圧縮機の出口温度からタービン排気温度を減算することによって計算される。
【００３５】
一旦高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）が計算されたら、高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）の変化が存在するかどうかの判断を下す（工程３６０）。高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）の変化の判断を下すには、高温部分１７０の計算された温度上昇（Ｔrise）を高温部分１７０の以前に計算された温度上昇（Ｔrise）の統計解析と比較する。高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）が雑音境界の制御限界の外に出れば、高温部分には、熱消費率の変化の原因となった問題が存在することがある。
【００３６】
高温部分１７０の温度上昇（Ｔrise）が変化していなければ、燃料熱関数を計算する（工程３７０）。従って、この計算は、温度上昇（Ｔrise）の変化の決定に基づいている。前に述べたように、燃料熱関数は、燃焼タービン装置１００に使われる燃料の熱容量である。前に述べたように、燃料熱関数の計算は、熱消費率の以前に計算された値（ＨＲold ）に対する熱消費率の計算値（ＨＲnew ）を使う。燃料熱関数ＦＨＣは次のアルゴリズムを使って計算される。
【００３７】
ＦＨＣ（ｎｅｗ）≒ＨＲold／ＨＲnew
燃料熱関数（ＦＨＣ）を計算するのに使われる測定データが、前に述べたように、補正アルゴリズムを使って補正されることを承知されたい。
【００３８】
燃料熱関数が計算された後、燃料熱関数が変化したかどうかの判断を下す（工程３８０）。燃料熱関数の変化の決定は、計算された燃料熱関数を以前に計算された燃料熱関数の統計解析と比較して、計算された燃料熱関数が雑音境界の制御限界の外に出るかどうかを調べることによって下される。燃料熱関数の変化と判定されない場合、燃焼タービン装置１００は、熱量比率の変化の原因を決定する他の診断を下す余地がある。燃料熱関数が変化していれば、熱消費率の変化は、燃料熱関数の変化に帰因すると見なすことが出来る。その結果、燃焼タービン装置の動作の数学モデルに使われた燃料熱関数が変化する（工程３９０）。従って、燃料熱関数の変化が決定され、数学モデルが変更され、熱消費率の変化の原因を判断する為に、燃焼タービン装置１００に対する不必要な保守を実施する必要がなくなる。
【００３９】
ここで説明したように、燃焼タービン装置に対する不必要な保守をしなくても、熱消費率の変化の原因を判断する診断の道具が提供されることが有利である。
燃料熱関数の変化が、燃焼タービン装置１００の運転中に実時間で提供されることを理解されたい。その為、燃焼タービン装置１００の動作の数学モデルを使って、燃焼タービン装置１００の制御パラメータを実時間で調節して、運転効率を最大にすることが出来る。従って、ここで述べたように、普通に測定されるデータから、燃料熱関数及び燃料熱関数のあらゆる変化に対する計算による数学モデルが提供される。
【００４０】
以上本発明について説明したのは例示の為である。更に、この説明は、ここに開示したことに本発明を制限するものではない。その為、当業者の技術及び知識があれば、以上述べたことに見合うような変更は本発明の範囲内に含まれる。ここで説明した実施例は、更に、本発明を実施する為に現在判っている最善の態様を説明し、当業者がそのように又はこの他の実施例で本発明を利用することが出来るようにする為のものであり、本発明の特定の使い方及び用途によって要求される種々の変更を加えることが出来る。特許請求の範囲は、従来技術から見て許される範囲で、このような別の実施例を含むものと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明するのに役立つ１実施例の燃焼タービン装置を著しく簡単にして一部分を破断して示す側面図。
【図２】図１に示すような燃焼タービン装置に使われる燃料の燃料熱関数を決定する本発明の一例の方法の実施例のフローチャート。
【図３】図１に示すような燃焼タービン装置に使われる燃料の燃料熱関数の変化を決定する本発明の一例の方法の実施例のフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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