(57)【要約】ガスタービンの吐き出し口における汚染物質ガスの濃度を評価し、制御するシステムであって、ガスタービンのコントロールパネル（２）により検出され、ガスタービンの動作状態に関連するデータを収集する収集装置（３）を具備する。システムは、収集装置と関連して前記データを処理し、データを収集装置（３）により参照可能にするローカル処理装置（４）を更に具備する。さらに、ローカル処理装置（４）は、処理されたデータを格納するためのデータベースを具備してもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの吐き出し口における汚染物質ガスの濃度を評価し、制御する方法において、
・前記ガスタービンの動作状態に関連するデータに対応する複数の信号を受信する過程と；
・前記データを処理する過程と；
・処理された前記データに基づいて、前記タービンから大気中へ放出される物質を評価する過程とから成る方法。
【請求項２】
前記ガスタービンからの放出物質の履歴ファイルを作成するために、処理された前記データを格納する過程を更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記データを処理する過程は、前記データを改善パラメータとインタフェースする過程を含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
ガスタービンの吐き出し口における汚染物質ガスの濃度を評価し、制御するシステムにおいて、
・前記ガスタービンのコントロールパネル（２）により検出され、前記ガスタービンの動作状態に関連するデータを収集する収集装置（３）と；
・処理された前記データに基づいて、前記ガスタービンにより大気中へ放出される物質を評価するために、前記収集装置と関連して前記データを処理し、前記データを参照可能にするローカル処理装置（４）とを具備することを特徴とするシステム。
【請求項５】
前記ローカル処理装置は、処理された前記データを格納するためのデータベースを具備する請求項４記載のシステム。
【請求項６】
通信回線によって前記ローカル処理装置に接続された遠隔処理装置（５）を更に具備する請求項４記載のシステム。
【請求項７】
前記通信回線は、インターネット回線である請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記遠隔処理装置は、インターネットコンサルテーションプログラムによって、前記データを参照する請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記ローカル処理装置は、前記データの処理を実行する計算器を具備する請求項４記載のシステム。
【請求項１０】
前記計算器は、前記ガスタービンの動作に関する前記履歴データベースに格納されたデータの統計的計算を実行する請求項９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンの吐き出し口における汚染物質ガスの濃度を評価し、制御する方法及びシステムに関する。
【０００２】
特に、本発明は、ガスタービンの吐き出し口における放出物質の連続解析を使用せずに、放出物質を監視する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
周知のように、ガスタービンは、圧縮機と、１つ以上の段を有するタービンとから構成される機械である。それらの構成要素は、回転軸により互いに結合され、圧縮機とタービンとの間に、燃焼室が設けられる。
【０００４】
外部環境から圧縮機へ空気が供給され、加圧される。
【０００５】
加圧された空気は、対応するパイプによって、燃焼室に到達する。燃焼室では、加圧網により供給を受ける１つ以上の噴射器によって、燃焼を発生するために必要な燃料が導入される。燃焼は、ガスの温度及びエンタルピーを増加させるように設計される。
【０００６】
高温、高圧のガスは、対応するパイプを経て、タービンの様々な段に到達する。タービンは、ガスのエンタルピーを、ユーザが利用可能な機械エネルギーに変換する。
【０００７】
周知の種類の監視システムは、タービン内部で燃焼されたガスの放出物質をインラインアナライザによって制御する。
【０００８】
出願人は、ガス放出物質を制御するそれらのアナライザが、校正のための介入を頻繁に必要とすることに気づいた。それらの校正は、例えば、サンプルシリンダによって実行される。一般に、いずれの場合にも、モデルを機械の最も近い時点の状態に適応するように保持するために（長期間劣化）、実際に放出物質を測定しながら、アナライザの結果の適合性を定期的に検査することが必要である。
【０００９】
出願人は、ガスタービンの吐き出し口における汚染物質ガスの濃度を評価し、制御するためのシステムを創造した。このシステムにおいては、タービンのコントロールパネルを解析し、パネルにより検出された値を計算することにより、タービンの放出物質（例えば、酸素、窒素酸化物、一酸化炭素）を推定することが可能である。従って、作製されたシステムは、放出物質を監視するためのインラインアナライザを必要としない。放出物質は、機械の操作パネルにより検出できる従来の数値の解析によって予測される。
【特許文献１】米国特許５，９７０，４２６号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの面は、ガスタービンの吐き出し口における汚染物質ガスの濃度を評価し、制御する方法であって、
・前記ガスタービンの動作状態に関連するデータに対応する複数の信号を受信する過程と；
・前記データを処理する過程と；
・処理された前記データに基づいて、前記タービンから大気中へ放出される物質を評価する過程とから成る方法に関する。
【００１１】
本発明の別の面は、ガスタービンの吐き出し口における汚染物質ガスの濃度を評価し、制御するシステムであって、
・前記ガスタービンのコントロールパネルにより検出され、前記ガスタービンの動作状態に関連するデータを収集する収集装置と；
・処理された前記データに基づいて、前記ガスタービンにより大気中へ放出される物質を評価するために、前記収集装置と関連して前記データを処理し、前記データを参照可能にするローカル処理装置とを具備することを特徴とするシステムに関する。
【００１２】
本発明による方法及びシステムの特徴及び利点は、添付の図面を参照して、限定的な意味を持たない一例として提供される以下の説明を読むことにより、更に明確且つ明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面を参照すると、２つの軸を有するガスタービン１は、圧縮機１１を具備する。圧縮機１１は、第１の軸１２により回転され、フィルタ１４を経て吸い込まれる空気を圧縮する。圧縮機１１は、その空気を燃焼室１５へ搬送する。燃焼室１５には、調整弁１６によって燃料が導入される。燃焼ガスは、前記圧縮機の回転運動を発生させるように、第１の軸１２に固定されたタービン７の方向に膨張する。その後、燃焼ガスは、出力タービン１８内で膨張し、吐き出し口１０を経て、大気中へ排出される。放出物質の温度を測定するためのセンサ１５も示される。
【００１４】
タービンの動作は、コントロールパネル２により制御される。コントロールパネル２は、タービンで測定される値、例えば、軸の回転速度、放出物質の温度、及びタービンが動作している環境の温度などの値を受け取る。
【００１５】
本発明によれば、それらの測定値に基づいて、監視、評価及び予測計算を実行することにより、吐き出し口１０におけるタービンの放出物質（酸素、窒素酸化物、一酸化炭素）を評価することが可能である。
【００１６】
本発明に従って、ガスタービンの吐き出し口における汚染物質の濃度を評価し、制御するシステムは、コントロールパネル２からのデータを収集する収集装置３を具備する。収集装置３は、収集されたデータを格納するためのデータベースを具備する、システムは、前記収集装置と関連して前記データを処理し、例えば、対応する表示によって、そのデータを参照可能にするローカル処理装置４を更に具備する。
【００１７】
システムは、例えば、ＬＡＮ回線又はインターネット接続などの従来の通信回線によって接続された遠隔処理装置５を更に具備する。この遠隔処理装置５から、処理されたデータを参照できるので、オペレータがガスタービンの近傍の場所にいる必要はない。例えば、この遠隔処理装置は、共通のインターネットコンサルテーションプログラム（インターネットブラウザ）によって、ネットワークを介してデータを参照できる。
【００１８】
前記収集装置は、その内部に計算器を具備する。計算器は、前記測定値に対して処理演算を実行し、実行されたあらゆる処理演算を考慮に入れる履歴データベースに、それらの値を格納する。
【００１９】
システムは、次のように動作する。
【００２０】
コントロールパネルにより測定される値は、例えば、圧縮機の吐き出し口における温度、出力タービンの吐き出し口における温度、圧縮機への送り出し圧力、周囲温度、周囲環境の相対湿度、可燃性ガスの分子量、可燃性ガスの圧縮率、燃料の送り出し質量、燃焼空気の送り出し量、タービンの回転速度などである。
【００２１】
コントロールパネルにより測定され、タービンの動作状態に関連するこのデータは、測定値の改善を実行するために使用されるいくつかのパラメータ及び定数に加えて、それらのパラメータ自体を測定されたデータとインタフェースすることにより、前述の計算器により処理されることが可能である。
【００２２】
計算器は、タービンの動作に関する履歴データベースに格納されたデータの統計的計算を実行できる利点を有する。この計算は、例えば、平均又は平均からの二次分散を計算することにより、実行される。
【００２３】
出願人は、前述のデータを解析する試験を実施した。それらの試験により、放出物質に関して計算された値が、インラインアナライザによって測定された値にほぼ類似していることが示された。特に、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）のグラフは、それぞれ、窒素酸化物（図３（Ａ））、酸素（図３（Ｂ））及び一酸化炭素（図３（Ｃ））の放出量を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による監視システムを適用できるガスタービンの概略図。
【図２】ガスタービンの吐き出し口における汚染物質ガスの濃度を評価し、制御するための、本発明によるシステムのブロック図。
【図３】本発明によるシステムを使用した場合のガスタービンの放出物質、及び放出物自体のインラインアナライザによって検出された放出物質を表すグラフ。
【符号の説明】
【００２５】
１…ガスタービン、２…コントロールパネル、３…収集装置、４…ローカル処理装置、５…遠隔処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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