(57)【要約】【課題】本発明のある実施形態により、ガスタービン（１５２）の点火を確認する。【解決手段】ガス流制御バルブ（１３０）に関連する許容信号（２０４〜２１０）、燃料供給圧力信号（２２６）、燃料点火器信号（２３０）及び、圧縮機圧力放出（ＣＰＤ）信号（２１４）を受信する。許容信号（２０４〜２１０）、燃料供給圧力信号（２２６）、燃料点火器信号（２３０）、およびＣＰＤ信号（２１４）の条件を満たした変化（２２０）に少なくとも部分的に基づいて、ガスタービン燃焼器（１３８）に関連する点火ステータスを決定する。決定した点火ステータスに基づいて点火ステータス信号（２３２）を出力する。【選択図】図２
2012017738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン燃焼器（１３８）に関連する点火を確認する方法であって、
１つまたは複数のガス流制御バルブ（１３０）に関連する１つまたは複数の許容信号（２０４〜２１０）を受信するステップと、
１つまたは複数の燃料供給圧力信号（２２６）を受信するステップと、
１つまたは複数の点火器信号（２３０）を受信するステップと、
１つまたは複数の圧縮機圧力放出（ＣＰＤ）信号（２１４）を受信するステップと、
前記１つまたは複数の許容信号（２０４〜２１０）、前記１つまたは複数の燃料供給圧力信号（２２６）、前記１つまたは複数の点火器信号（２３０）、および前記１つまたは複数のＣＰＤ信号（２１４）の条件を満たした変化（２２０）に少なくとも部分的に基づいて、前記ガスタービン燃焼器（１３８）に関連する点火ステータスを決定するステップと、
決定した前記点火ステータスに基づいて点火ステータス信号（２３２）を出力するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記１つまたは複数のＣＰＤ信号の条件を満たした変化（２２０）が、所定の閾値を上回る変化を含み、前記条件を満たした変化（２２０）が、ＣＰＤイネーブルメント信号（２３８）をさらに含み、前記ＣＰＤイネーブルメント信号（２３８）が、前記１つまたは複数の許容信号（２０４〜２１０）に少なくとも部分的に基づいている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記所定の閾値が、前記１つまたは複数のＣＰＤ信号に関連するノイズの標準偏差の約４倍より大きい信号変化を含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
１つまたは複数の排気温度信号（２１８）を受信するステップと、前記１つまたは複数の排気温度信号（２１８）の条件を満たした変化（２２２）に少なくとも部分的に基づいて、前記ガスタービン燃焼器に関連する点火を判定するステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記１つまたは複数の排気温度信号（２１８）の前記条件を満たした変化（２２２）が、各所定の閾値を上回る変化を含み、前記条件を満たした変化（２２２）が、排気イネーブルメント信号（２４０）をさらに含み、前記排気イネーブルメント信号（２４０）が、前記１つまたは複数の許容信号（２０４〜２１０）に少なくとも部分的に基づいている、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記各所定の閾値が、約５秒〜約２０秒の期間にわたって華氏約２００度を超える温度上昇を含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
１つまたは複数の燃料供給バルブ位置信号（２２８）を受信するステップと、前記１つまたは複数の燃料供給バルブ位置信号（２２８）に少なくとも部分的に基づいて前記ガスタービン燃焼器（１３８）に関連する前記点火ステータスを決定するステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記１つまたは複数の許容信号（２０４〜２１０）を受信するステップが、前記ガスタービン燃焼器（１３８）に関連するバルブ（１２２、１３０）またはセンサ（１２６）の１つまたは複数に関連している情報を受信するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
点火が確認されると前記ガスタービン燃焼器（１３８）に関連する所定の開始シーケンスを進めるステップと、所定時間内に点火が確認されないと１つまたは複数のガス流制御バルブ（１３０）を閉じるステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
ガスタービン（１５２）に関連する点火を確認するシステムであって、
少なくとも１つのガスタービン燃焼器（１３８）と、
前記ガスタービン燃焼器（１３８）に関連する１つまたは複数のパラメータを検出する複数のセンサ（１２６、１３６、１４０、１４４、１４８）であり、前記１つまたは複数のパラメータが、
１つまたは複数のガス流制御バルブ（１３０）に関連する１つまたは複数の許容信号（２０４〜２１０）、
少なくとも１つの燃料供給圧力信号（２２６）、
少なくとも１つの点火器信号（２３０）、および
少なくとも１つの圧縮機圧力放出（ＣＰＤ）信号（２１４）
を含む、複数のセンサ（１２６、１３６、１４０、１４４、１４８）と、
少なくとも１つのプロセッサ（１０６）であり、
前記複数のセンサ（１２６、１３６、１４０、１４４、１４８）から前記１つまたは複数のパラメータを受信し、
前記１つまたは複数の許容信号（２０４〜２１０）、前記少なくとも１つの燃料供給圧力信号（２２６）、前記少なくとも１つの点火器信号（２３０）、および前記少なくとも１つのＣＰＤ信号（２１４）の条件を満たした変化（２２０）に少なくとも部分的に基づいて、前記ガスタービン燃焼器（１３８）に関連する点火ステータスを決定し、
決定した前記点火ステータスに基づいて点火ステータス信号（２３２）を出力する
ように構成される少なくとも１つのプロセッサ（１０６）と
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ガスタービンに関し、具体的には、ガスタービンの点火を確認するシステム、方法、および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、様々な商業用途で電力を供給するために商業利用されている。例えば、小型環状タービンは、航空機に推力を与えるために利用されており、より大型の環状筒形燃焼器タービンは、例えば、電気を発生させるための発電設備に使用され得る。
【０００３】
典型的なタービンは、石油またはガスなどの燃料を燃焼する１つのバーナまたは１組のバーナによって駆動される。商用設備では、複数のバーナが単一の燃焼器内で動作していることがある。安全で最適な動作状態を維持するために、制御システムが、タービンのバーナおよび燃料供給システムに関連して使用され得る。例えば、起動またはシャットダウン中、バーナは、安全性を保つために、燃料の流れと協調して点火または消火する必要があり得る。利用効率を保つためにタービンの負荷に応じて選択的にバーナを作動または停止させることも望ましいものであり得る。したがって、制御システムおよび燃料供給の適切な動作を維持するために、所与の時にバーナが作動しているのか、それとも停止しているのか分かっていることが大切である。
【０００４】
また、例えば、燃焼システムの１つまたは複数の燃焼筒が点火し損なったとき、高温ガス経路部分の不均一な熱膨張により、ある種の信頼性の問題が生じ得る。バーナの点火失敗は、特に、大量の未点火燃料がガスタービンの流路内で蓄積したとき、危険な状態をもたらし、爆発の危険性を高めるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，２４２，１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記要求の一部または全部は、本発明のある実施形態によって対処可能である。本発明のある実施形態は、ガスタービンの点火を確認するシステム、方法、および装置を含み得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的な一実施形態によれば、ガスタービン燃焼器に関連する点火を確認する方法が提供される。この方法は、１つまたは複数のガス流制御バルブに関連する１つまたは複数の許容信号を受信するステップと、１つまたは複数の燃料供給圧力信号を受信するステップと、１つまたは複数の点火器信号を受信するステップと、１つまたは複数の圧縮機圧力放出（ＣＰＤ）信号を受信するステップとを含み得る。この方法は、１つまたは複数の許容信号、１つまたは複数の燃料供給圧力信号、１つまたは複数の点火器信号、および１つまたは複数のＣＰＤ信号の条件を満たした変化に少なくとも部分的に基づいて、ガスタービン燃焼器に関連する点火ステータスを決定するステップをも含み得る。この方法は、決定した点火ステータスに基づいて点火ステータス信号を出力するステップを含み得る。
【０００８】
別な例示的な実施形態によれば、ガスタービンに関連する点火を確認するシステムが提供される。このシステムは、少なくとも１つのガスタービン燃焼器と、ガスタービン燃焼器に関連する１つまたは複数のパラメータを検出する複数のセンサとを含む。１つまたは複数のパラメータは、１つまたは複数のガス流制御バルブに関連する１つまたは複数の許容信号、少なくとも１つの燃料供給圧力信号、少なくとも１つの点火器信号、および少なくとも１つの圧縮機圧力放出（ＣＰＤ）信号を含み得る。このシステムは、複数のセンサから１つまたは複数のパラメータを受信し、１つまたは複数の許容信号、少なくとも１つの燃料供給圧力信号、少なくとも１つの点火器信号、および少なくとも１つのＣＰＤ信号の条件を満たした変化に少なくとも部分的に基づいて、ガスタービン燃焼器に関連する点火ステータスを決定するように構成される少なくとも１つのプロセッサをも含み得る。少なくとも１つのプロセッサは、決定した点火ステータスに基づいて点火ステータス信号を出力するようにさらに構成される。
【０００９】
別な例示的な実施形態によれば、ガスタービンに関連する点火を確認する装置が提供される。この装置は、ガスタービン燃焼器に関連する複数のセンサから１つまたは複数のパラメータを受信するように構成される少なくとも１つのプロセッサを含み、この１つまたは複数のパラメータは、１つまたは複数のガス流制御バルブに関連する１つまたは複数の許容信号、少なくとも１つの燃料供給圧力信号、少なくとも１つの点火器信号、および少なくとも１つの圧縮機圧力放出（ＣＰＤ）信号を含む。少なくとも１つのプロセッサは、１つまたは複数の許容信号、少なくとも１つの燃料供給圧力信号、少なくとも１つの点火器信号、および少なくとも１つのＣＰＤ信号の条件を満たした変化に少なくとも部分的に基づいて、ガスタービン燃焼器に関連する点火ステータスを決定するようにさらに構成される。少なくとも１つのプロセッサは、決定した点火ステータスに基づいて点火ステータス信号を出力するようにも構成される。
【００１０】
本発明の他の実施形態および態様は、本明細書中に詳細に記載されており、権利主張した本発明の一部とみなされる。他の実施形態および態様は、以下の詳細な説明、添付図面、および特許請求の範囲を参照して理解することができる。
【００１１】
次に、添付の表および図面への言及を行う。添付図面は、必ずしも原寸に比例して描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の例示的な一実施形態による例示的な制御システムの構成図である。
【図２】本発明の例示的な一実施形態による例示的な点火検出プロセスの構成図である。
【図３】本発明の例示的な一実施形態による一例の方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態を示した添付図面を参照して、以下、本発明の実施形態をより十分に説明することにする。本発明は、多くの様々な形態で実施することができるが、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈すべきではなく、むしろ、これら実施形態は、本開示が、徹底的かつ完全なものとなり、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるものとなるように与えられている。全体にわたって同じ番号は同じ要素に言及する。本発明のある実施形態は、ガスタービンに関連するシステムを制御することを可能にし得る。本発明のある例示的な実施形態によれば、ガスタービンの火炎点火を検出および確認することができる。本発明のある実施形態では、バーナ火炎の有無の確認は、燃料制御、安全性、起動シーケンス、シャットダウンシーケンス等など、タービンに関連するシステムをさらに制御するために利用することができる。
【００１４】
燃焼器着火（点火とそれに続く火炎安定化）の成功、および適切なクロスファイア（環状筒形燃焼器システム中の燃焼器同士間の点火）は、リアルタイムのサイクル圧力測定およびサイクル温度測定（ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ｃｙｃｌｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ａｎｄ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）に基づいて検出することができる。反対に、着火および／または適切なクロスファイアができなかったことも同様に、圧力センサおよび温度センサを用いて検出することができる。
【００１５】
ガスタービンのクロスファイア式環状筒形燃焼器システムの点火は、燃焼器の反応ゾーン中で可燃混合気を生成するために燃料流量および空気流量を設定することを必要とする可能性がある。燃焼器中の燃料は、１つまたは複数の燃焼筒内の１つまたは複数の火花点火器を作動させることによって点火することができる。火花点火器は、一定期間の間、または火炎（クロスファイアを含む）が検出されるまで、活動状態のままであってもよい。
【００１６】
本発明の例示的な一実施形態によれば、既存のガスタービンの計装からのサイクル圧力信号およびサイクル温度信号（ｃｙｃｌｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ａｎｄ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｓｉｇｎａｌｓ）（例えば、圧縮機吐出圧力、排気温度の熱電対値（ｅｘｈａｕｓｔ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ）、燃焼器の静的または動的な圧力）を監視、解析および処理して、着火の成否を、信頼性をもって決定することができる。例示的な一実施形態では、（環状部の周りの最大温度測定値と最小温度測定値の間の差としておおよそ定義される）排気温度分布を利用して１つまたは複数の燃焼筒内に火炎がないことを検出することもできる。
【００１７】
次に、本発明の例示的な実施形態によるバーナの火炎点火および／またはクロスファイアを検出および確認する様々なセンサ、信号、およびシステムを、添付の図を参照して説明する。
【００１８】
図１は、ガスタービンシステム１５２および燃料供給ライン１２０に関連する一例の制御システム１００を示す。本発明の例示的な実施形態によれば、コントローラ１０２は、ガスタービンシステム１５２の動作に関連する信号を受信、処理および出力することができる。図１に示す例示的な実施形態では、コントローラ１０２は、メモリ１０４と、１つまたは複数のプロセッサ１０６と、１つまたは複数の入出力インタフェース１０８とを備え得る。コントローラ１０２のある実施形態は、１つまたは複数のネットワークインタフェース１１０を備え得る。本発明の例示的な一実施形態によれば、メモリ１０４は、オペレーティングシステム１１２と、データ１１４と、点火検出モジュール１１６と、タービン／ガス制御モジュール１１８とを含み得る。
【００１９】
本発明の例示的な一実施形態によれば、図１に示すように、コントローラ１０２は、燃料供給ライン１２０に関連する構成要素を含め、ガスタービンシステム１５２に関連する構成要素から様々な信号を受信するように動作可能であり得る。例えば、コントローラ１０２は、ガス圧力バルブ１２２に関連するセンサからバルブ指示信号を受信することができ、コントローラ１０２は、バルブ制御信号１２４を用いてガス圧力バルブ１２２を制御するように動作可能であり得る。本発明の例示的な実施形態によれば、燃料圧センサ１２６は、燃料ライン１２０内の圧力を感知するために利用することができ、燃料センサ信号１２８は、コントローラ１０２によって監視することができる。
【００２０】
本発明のある実施形態によれば、コントローラ１０２は、ガス流バルブ制御信号１３２を供給することもでき、または、ガス流バルブ１３０の設定および／または調整を行うことができる。ガス流バルブ制御信号１３２は、以下さらに詳細に説明するように、火炎点火の検出を含め、いくつかの入力信号および他の制御許容信号に基づいて得ることができる。本発明の例示的な実施形態によれば、コントローラ１０２は、圧縮機１３４、燃焼器１３８、タービン１４２、および排気系統１４６中のセンサを含む、ガスタービンシステム１５２の各構成要素に関連する他の温度センサ、空気流センサ、および圧力センサ（１３６、１４０、１４４、１４８）からの信号を監視することもできる。例示的な一実施形態によれば、追加のセンサ１５４および／または制御信号が、ガスタービンシステム１５２の動作時にコントローラ１０２によって利用されてもよい。
【００２１】
図２は、本発明の例示的な一実施形態による一例の点火検出プロセス２００を示す。本発明の例示的な一実施形態によれば、バーナの点火および／またはバーナのクロスファイアの検出および確認は、タービンの動作に関連する起動シーケンスを続けるための必須条件であり得る。例示的な一実施形態によれば、タービンの動作は、バーナ火炎の状態を継続的に確認することに頼るものでもあり得る。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態によれば、タービン起動手順は、１つまたは複数のマスタバルブ許容信号（２０４〜２１０）を受信することを含み得る。マスタバルブ許容信号（２０４〜２１０）の例には、タービン、燃料ライン、制御システム、および／またはセンサに関連する状態パラメータを示す論理信号が含まれ得る。例えば、あるマスタバルブ許容信号２０４は、ガスタービンに関連する１つまたは複数の構成要素が、所定の閾値に達したとき、またはガスタービンに関連する１つまたは複数の構成要素が、タービンを始動するのに安全な状態を示す所定の範囲内で動作しているときに、論理真であり得る。別な例のマスタバルブ許容信号２０６は、例えば、圧縮機１３４において測定したような空気流に関連し得るものであり、気流が所定の範囲または所定の閾値に達したときに、論理真であり得る。本発明の例示的な実施形態によれば、任意の個数の許容信号が、受信され得る。本発明のある実施形態では、処理および論理が、起動手順の次のステップに進むためには、マスタバルブ許容信号（２０４〜２１０）の全てが真でなければならない。
【００２３】
図２は、バーナの点火の検出およびタービンの起動手順に利用できる追加の信号を示す。例えば、起動手順において燃料供給圧力信号２２６、バルブ位置信号２２８、および／または点火器信号２３０を受信および評価することができる。加えて、（図１の１２４にあるような）１つまたは複数の燃料供給バルブ位置信号は、ガスタービン燃焼器に関連するステータスを決定するために利用することができる。例示的な一実施形態によれば、マスタバルブ許容信号（２０４〜２１０）、燃料供給圧力信号２２６、バルブ位置信号２２８、および点火器信号２３０は全て、イネーブル論理ブロック２３６によって評価することができ、これら信号が、それぞれ論理真である場合には、起動および／またはバーナの点火の検出に関連する追加の処理ブロック（２１２、２１６）が、イネーブルされ得る。例えば、圧縮機吐出圧力（ＣＰＤ）評価ブロック２１２および／または排気温度評価ブロックは、イネーブル論理ＡＮＤブロック２３６に入る全ての信号が、論理真である場合、ＣＰＤ評価イネーブル信号２３８および排気評価イネーブル信号２４０をそれぞれ受信することができる。
【００２４】
本発明の例示的な一実施形態によれば、イネーブルされるとき、圧縮機吐出圧力（ＣＰＤ）評価ブロック２１２は、１つまたは複数のＣＰＤ信号２１４を受信および評価して、圧縮機吐出圧力が変化したか判定することができる。例示的な一実施形態では、ＣＰＤ信号２１４は、バーナ火炎の点火または消火を示す変化を検出するために、評価され得る。例示的な一実施形態では、ＣＰＤ信号２１４が、評価ブロック２１２によって監視および評価されてもよく、評価したＣＰＤ信号が、条件を満たした変化を受けたときに、ＣＰＤ点火指示信号２２０が出力されてもよい。例示的な一実施形態では、条件を満たした変化は、ＣＰＤ信号２１４の絶対値において所定の閾値を上回る変化として定義することができる。
【００２５】
例示的な一実施形態では、ＣＰＤ信号２１４は、信号２１４に関連するノイズ特性を決定するために、ある期間にわたってサンプリングされ得る。例示的な一実施形態では、条件を満たした変化をトリガするための所定の閾値は、ＣＰＤ信号２１４に関連するノイズの標準偏差の約４倍より大きいＣＰＤ信号の変化を含んでもよい。ある実施形態では、そのような所定の閾値は、バーナの点火または消火を示し得る。本発明の例示的な実施形態によれば、ＣＰＤ評価ブロック２１２は、制御ＡＮＤブロック２２４への入力にＣＰＤ点火指示信号２２０を供給することができる。
【００２６】
本発明の例示的な一実施形態によれば、排気温度評価ブロック２１６は、１つまたは複数の排気温度信号２１８を受信および評価して、排気温度が、バーナの点火または消火を示す変化を受けたか判定することができる。例示的な一実施形態では、ＣＰＤ信号１２４に関連して上述したように、排気温度信号２１８も、条件を満たした変化を検出するために監視および評価することもできる。例示的な一実施形態では、点火の成功を示す条件を満たした変化には、約５秒〜約２０秒の期間にわたる華氏約２００度（摂氏約９３度）を超える温度上昇が含まれ得る。本発明の例示的な実施形態によれば、排気温度評価ブロック２１６は、制御ＡＮＤブロック２２４の入力に論理排気温度指示信号２２２を供給することができる。
【００２７】
本発明の例示的な一実施形態では、燃焼器１３８内の複数のバーナの不完全なクロスファイアは、排気分布信号２２９を監視することによって判定することもできる。例示的な一実施形態では、排気分布信号２２９は、点火後約６０秒以内に華氏約６０度の閾値未満に排気分布信号２２９が落ち着かないとき、１つまたは複数のバーナが消火していること、または点火していないことを示し得る。例示的な一実施形態によれば、クロスファイア検出プロセスは、点火ステータス信号２３２に基づいてイネーブルすることができる。例えば、適宜のクロスファイア検出ブロック２３１は、点火が決定した後、開始することができる。別な例示的な実施形態によれば、適宜のクロスファイア検出ブロック２３１は、排気温度が、所定の閾値に到達または所定の閾値を超えると開始することができる。例示的な一実施形態では、適宜のクロスファイア検出ブロック２３１は、時間内の排気分布の減少の仕方を見ることによってクロスファイアをチェックするために、点火ステータス信号２３２を許可（ｐｅｒｍｉｓｓｉｖｅ）として利用することができる。
【００２８】
本発明の例示的な一実施形態によれば、制御ＡＮＤブロック２２４への全ての入力が論理真である場合、検出システムは、火炎が確立したと結論付けることができる。この場合、点火ステータス信号２３２は、ガスタービンコントローラ２３４に直接送信することができ、それによりタービン開始シーケンスが進行可能になる。例示的な代替実施形態によれば、クロスファイアが起こっており、クロスファイアが維持されているかチェックすることを可能にするために、点火ステータス信号２３２は、適宜のクロスファイア検出ブロック２３１によって許可として利用することができる。本発明の例示的な実施形態によれば、火炎が割り当てられた時間内に確立されない場合、またはクロスファイアが検出および維持されていない場合、ガスタービンコントローラ２３４は、ガスバルブを閉める、または他の方法でタービンシャットダウン手順を開始することができる。
【００２９】
本発明の例示的な実施形態によれば、タービンの動作中に、ＣＰＤ信号２１４、排気温度信号２１８、および／または排気分布信号を連続的に監視することによって、点火ステータス信号２３２をさらに制御してバーナの点火およびクロスファイアを検証することができ、それにより、ある一定のバーナ消火状態の検出を受けてシャットダウンまたは他の保護措置を開始することができる。加えて、本発明の例示的な一実施形態によれば、許容信号（２０４〜２１０）は、変更されてもよく、それによって上記のプロセスまたはアルゴリズムが、タービンの運転シーケンスの様々な時点でバーナを点火することを可能にし得る。例えば、このシーケンスは、フルタービン速度で点火することを可能にし得る。
【００３０】
本発明のある例示的な実施形態によれば、点火検出プロセス２００は、部分的な火炎または一部の火炎だけがいつ失われたまたは増したか感知するように構成されてもよい。例示的な一実施形態によれば、１つまたは複数の燃焼チャンバ内の点火の喪失または再点火があったか判定するために、タービンパワー出力信号の微分係数および大きさの変化が、監視されてもよい。
【００３１】
次に、本発明の一実施形態によるガスタービン燃焼器に関連する点火を確認する一例の方法３００を、図３のフローチャートを参照して説明することにする。方法３００は、ブロック３０２で開始し、１つまたは複数のガス流制御バルブに関連する１つまたは複数の許容信号を受信することを含む。ブロック３０４では、方法３００は、１つまたは複数の燃料供給圧力信号を受信することを含む。ブロック３０６では、方法３００は、１つまたは複数の点火器信号を受信することを含む。ブロック３０８では、方法３００は、１つまたは複数の圧縮機圧力放出（ＣＰＤ）信号を受信することを含む。ブロック３１０では、方法３００は、１つまたは複数の許容信号、１つまたは複数の燃料供給圧力信号、１つまたは複数の点火器信号、および１つまたは複数のＣＰＤ信号の条件を満たした変化に少なくとも部分的に基づいて、ガスタービン燃焼器に関連する点火ステータスを決定することを含む。ブロック３１２では、方法３００は、決定した点火ステータスに基づいて点火ステータス信号を出力することを含む。方法３００は、ブロック３１２の後に終了する。
【００３２】
したがって、本発明の例示的な実施形態は、頑健な着火／クロスファイア検出を実現するある種のシステム、方法、および装置を創出する技術的効果をもたらすことができる。検出は、既存のサイクル圧力センサおよびサイクル温度センサのリアルタイム信号処理に基づくことができる。本発明の例示的な実施形態は、ガスタービン中の光学ベースおよび／または水冷火炎検出システムをなくすことを助けることができるシステム、方法、および装置を実現するさらなる技術的効果をもたらすことができ、資本および維持のコストを減少させ、信頼性を向上させることになる。本発明の例示的な実施形態は、ガスタービンを動作することに関連するある種のリスクを低減できるシステム、方法、および装置を実現するさらなる技術的効果をもたらすことができる。
【００３３】
本発明の例示的な実施形態では、制御システム１００および点火検出プロセス２００は、動作のいずれかを助けるために実行される任意の個数のソフトウェアアプリケーションおよび／またはハードウェアアプリケーションを含んでもよい。
【００３４】
例示的な実施形態では、１つまたは複数の入出力インタフェースは、制御システム１００および点火検出プロセス２００と、１つまたは複数の入出力デバイスとの間の通信を助けることができる。例えば、ＵＳＢポート、シリアルポート、ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、および／または１つまたは複数のユーザインタフェースデバイス、例えばディスプレイ、キーボード、キーパッド、マウス、コントロールパネル、タッチスクリーンディスプレイ、マイクロホン等は、制御システム１００および点火検出プロセス２００とのユーザの対話を助けることができる。１つまたは複数の入出力インタフェースを利用して、幅広い様々な入力デバイスからデータおよび／またはユーザ命令を受信または収集することができる。受信データは、必要に応じて、本発明の様々な実施形態における１つまたは複数のコンピュータプロセッサによって処理することができ、および／または１つまたは複数のメモリデバイスに記憶することができる。
【００３５】
１つまたは複数のネットワークインタフェースは、制御システム１００および点火検出プロセス２００の入出力と、１つまたは複数の適当なネットワーク、および／または例えばシステムに関連する任意の個数のセンサとの通信を助ける接続部とを接続するのを助けることができる。１つまたは複数のネットワークインタフェースは、１つまたは複数の適当なネットワーク、例えば、外部デバイスおよび／または外部システムと通信するためのローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、インターネット、セルラーネットワーク、高周波ネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）イネーブルネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ（商標）イネーブルネットワーク、衛星ベースのネットワーク、任意の有線ネットワーク、任意の無線ネットワークなどへの接続をさらに助けることができる。
【００３６】
必要に応じて、本発明の実施形態は、多かれ少なかれ図１および図２に示した構成要素と共に、制御システム１００および点火検出プロセス２００を含んでもよい。
【００３７】
本発明の例示的な実施形態によるシステム、方法、装置、および／またはコンピュータプログラム製品のブロックおよび流れ図を参照して、本発明を上述した。構成図および流れ図の１つまたは複数のブロック、ならびに構成図および流れ図中のブロックの組み合わせは、コンピュータ実行可能プログラム命令によってそれぞれ実行できることが理解されよう。また、本発明のいくつかの実施形態によれば、構成図および流れ図のいくつかのブロックは、必ずしも示した順序で実行される必要はなくてもよく、または必ずしも全てにおいて実行される必要はなくてもよい。
【００３８】
これらコンピュータ実行可能プログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラム可能データ処理装置に読み込まれて、特定の機械を作り出すことができ、コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラム可能データ処理装置で実行する命令が、流れ図の１つまたは複数のブロックに規定した１つまたは複数の機能を実現する手段を生成するようになっている。コンピュータ、または他のプログラム可能データ処理装置に特定のやり方で機能するように指示することができるこれらコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読メモリに記憶することもでき、流れ図の１つまたは複数のブロックに規定した１つまたは複数の機能を実現する命令手段を含むコンピュータ可読メモリに記憶した命令が、製品を製造するようになっている。一例として、本発明の実施形態は、コンピュータ可読プログラムコードまたはプログラム命令を内部に組み込んだコンピュータ使用可能媒体を含むコンピュータプログラム製品を提供することができ、このコンピュータ可読プログラムコードは、流れ図の１つまたは複数のブロックに規定した１つまたは複数の機能を実現するよう実行するようになされている。コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能データ処理装置に読み込まれて、一連の演算要素または演算ステップをコンピュータまたは他のプログラム可能装置で実行させることもでき、それによってコンピュータ実行プロセスを作り出し、コンピュータまたは他のプログラム可能装置で実行する命令が、流れ図の１つまたは複数のブロックに規定した機能を実現する要素またはステップを与えるようになっている。
【００３９】
したがって、構成図および流れ図のブロックは、特定の機能を実行する手段の組み合わせ、特定の機能を実行する要素およびステップと特定の機能を実行するプログラム命令手段との組み合わせをサポートする。構成図および流れ図の各ブロック、ならびに構成図および流れ図中のブロックの組み合わせは、特定の機能、要素またはステップ、あるいは専用ハードウェアおよびコンピュータの命令の組み合わせを実行する専用のハードウェアベースのコンピュータシステムによって実施できることも理解されよう。
【００４０】
本発明を、最も実用的な様々な実施形態であると現在考えられるものに関連して説明してきたが、本発明は、開示した実施形態に限定されるべきではなく、反対に、添付の特許請求の範囲内に含まれる様々な修正形態および等価な構成に及ぶものであることを理解されたい。本明細書には専門用語が用いられているが、専門用語は、一般的で記述的な意味で使用されているに過ぎず、限定を目的とするものではない。
【００４１】
本書は、最良の形態を含めて本発明を開示するため、また当業者による任意のデバイスもしくはシステムの製造および使用、ならびに任意の採り入れられた方法の実施などの本発明の実施を可能にするため、例を用いている。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定められ、当業者が想到する他の例を含み得る。そのような他の例は、それら例が、特許請求の範囲の文言とは異ならない構造的要素を有する場合、またはそれら例が、特許請求の範囲の文言とはわずかな相違の均等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００４２】
１００  制御システム
１０２  コントローラ
１０４  メモリ
１０６  （１つまたは複数の）プロセッサ
１０８  （１つまたは複数の）入出力インタフェース
１１０  （１つまたは複数の）ネットワークインタフェース
１１２  オペレーティングシステム
１１４  データ
１１６  （１つまたは複数の）点火検出／確認モジュール
１１８  タービン
１２０  燃料ライン
１２２  圧力バルブ
１２４  圧力バルブ制御信号および圧力バルブ指示信号
１２６  燃料圧センサ
１２８  燃料センサ信号
１３０  ガス流制御バルブ
１３２  ガス流バルブ制御信号
１３４  圧縮機
１３６  圧縮機に関連する（１つまたは複数の）センサ
１３８  燃焼器
１４０  燃焼器に関連する（１つまたは複数の）センサ
１４２  タービン
１４４  タービンに関連する（１つまたは複数の）センサ
１４６  排気系統
１４８  排気系統に関連する（１つまたは複数の）センサ
１５０  センサ信号
１５２  ガスタービン
１５４  追加のセンサ
２００  点火検出プロセス
２０２  マスタバルブ許容ＡＮＤブロック
２０４  許容信号Ａ
２０６  許容信号Ｂ
２０８  許容信号Ｃ
２１０  許容信号Ｄ
２１２  圧縮機吐出圧力（ＣＰＤ）評価ブロック
２１４  ＣＰＤ信号
２１６  排気温度評価ブロック
２１８  排気温度
２２０  ＣＰＤ点火指示信号（条件を満たした変化）
２２２  論理排気温度指示信号（条件を満たした変化）
２２４  制御ＡＮＤブロック
２２６  燃料供給圧力信号
２２８  バルブ位置信号
２２９  排気分布信号
２３０  点火器信号
２３１  クロスファイア検出ブロック
２３２  点火ステータス
２３４  ガスタービンコントローラ
２３６  イネーブル論理（ＡＮＤ）ブロック
２３８  ＣＰＤ評価イネーブル信号
２４０  排気評価イネーブル信号
３００  方法
３０２  ブロック
３０４  ブロック
３０６  ブロック
３０８  ブロック
３１０  ブロック
３１２  ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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