(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計算によるガスタービン入口燃焼ガス温度が運転目標温度になるように温度や圧力などの諸条件の制御値を設定し、これより制御して運転するガスタービンの運転方法において、
燃焼ガスの膨張後の第１のガスタービン入口燃焼ガス温度を算出する第１の演算処理と、
ガスタービンに対する入熱であるガスタービン入熱を基にして算出した第２のガスタービン入口燃焼ガス温度、ガスタービンからの出熱であるガスタービン出熱を基にして算出した第３のガスタービン入口燃焼ガス温度およびガスタービンの排出ガス組成を基にして算出した第４のガスタービン入口燃焼ガス温度の少なくとも２つを算出する第２の演算処理と、
前記第１の演算処理で算出した第１のガスタービン入口燃焼ガス温度と、前記第２の演算処理で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度と、の各差を算出する第３の演算処理と、
前記第３の演算処理で算出した各差が、あらかじめ設定したしきい値の範囲内になく修正が必要な場合、当該範囲内に収まるように前記各差に前記しきい値を加減した各修正値を算出する第４の演算処理と、
前記第４の演算処理で算出した各修正値の平均値を算出する第５の演算処理と、
あらかじめ設定した運転目標温度と、前記ガスタービン入口燃焼ガス温度との差に、前記平均値を加えることで制御値を算出する第６の演算処理と、を備えて前記第２の演算処理の各種諸条件を含む前記制御値により制御して運転するとともに、
前記第４の演算処理で前記各差があらかじめ設定したしきい値の範囲内にあり修正不要の場合、前記第５の演算処理を省略して前記平均値を０とし、前記第６の演算処理で平均値を加えずに、前記ガスタービン入口燃焼ガス温度と運転目標温度との差により制御値を算出することを特徴とするガスタービンの運転方法。
【請求項２】
計算によるガスタービン入口燃焼ガス温度が運転目標温度になるように温度や圧力などの諸条件の制御値を設定し、これより制御して運転するガスタービンシステムにおいて、
燃焼ガスの膨張後の第１のガスタービン入口燃焼ガス温度を算出する第１の演算手段と、
ガスタービンに対する入熱であるガスタービン入熱を基にして算出した第２のガスタービン入口燃焼ガス温度、ガスタービンからの出熱であるガスタービン出熱を基にして算出した第３のガスタービン入口燃焼ガス温度およびガスタービンの排出ガス組成を基にして算出した第４のガスタービン入口燃焼ガス温度の少なくとも２つを算出する第２の演算手段と、
前記第１の演算手段で算出した第１のガスタービン入口燃焼ガス温度と、前記第２の演算手段で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度と、の各差を算出する第３の演算手段と、
前記第３の演算手段で算出した各差が、あらかじめ設定したしきい値の範囲内になく修正が必要な場合、当該範囲内に収まるように前記各差に前記しきい値を加減した各修正値を算出する第４の演算手段と、
前記第４の演算手段で算出した各修正値の平均値を算出する第５の演算手段と、
あらかじめ設定した運転目標温度と、前記ガスタービン入口燃焼ガス温度との差に、前記平均値を加えることで制御値を算出する第６の演算手段と、を備えて前記第２の演算手段の各種諸条件を含む前記制御値により制御して運転するとともに、
前記第４の演算手段で前記各差があらかじめ設定したしきい値の範囲内にあり修正不要の場合、前記第５の演算手段を省略して前記平均値を０とし、前記第６の演算手段で平均値を加えずに、前記ガスタービン入口燃焼ガス温度と運転目標温度との差により制御値を算出することを特徴とするガスタービンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガスタービンを運転するガスタービンシステムおよびガスタービンの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは発電所等に設置されて、発電機の回転駆動に用いられる。ガスタービンは、燃焼器で燃料を燃焼し、高温・高圧の燃焼ガスをタービンに当て、回転を発電機に伝える。ガスタービンでは、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）が高い程、ガスタービンの熱効率が向上する。しかし、ガスタービン入口燃焼ガス温度が高くなると、ガスタービンに使用されている部品の寿命が短くなり、ガスタービンを維持するための設備費が向上する。このために、ガスタービンを運転するに際して、部品の耐熱温度と熱効率とを考慮して、ガスタービンの運転目標温度Ｔｉを前もって決定しておく。そして、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）がこの運転目標温度Ｔｉになるように、燃料の流量等を制御する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）は非常に高温であるために、センサを用いた直接の温度計測が困難である。そこで、高温・高圧の燃焼ガスがガスタービン内で膨張した後で、ガスタービンから排出される排気ガスの状態量（圧力・温度等）と、燃焼ガスの膨張過程を表す関係式から得られるガスの膨張比との関係から、ガスタービン入口燃焼ガス温度を算出し、この値をガスタービンの制御に使用する。ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）を算出する際に利用される膨張過程は、ガスタービンの設計時の計算や、ガスタービンの試験で得た結果から数式化していた。また、この膨張行程は一定のものとして扱っていた。例えば図１１に示すように、ガスタービンにおける膨張過程を数式化し、直接計測されたガスタービン入口ガス圧力（ＰＩＴ）、ガスタービン出口ガス圧力（ＰＯＴ）およびガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）から、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）を算出する。つまり、
ＴＩＴ＝Ｅ（ＴＯＴ，ＰＯＴ，ＰＩＴ）
となる。ここで、
Ｅ：ガスタービンのシミュレーションや試験で得られた関係式
である。さらに、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）を算出する場合に、環境、燃料、運転条件等の諸条件により、算出したガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）を補正する場合もある。
【０００４】
先に述べたように、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）は、部品の耐熱温度と熱効率とを考慮して決められた運転目標温度Ｔｉで運転される。そこで、先の関係式Ｅを用いて、
ＴＩＴ＝Ｔｉ
となるように、ガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）、ガスタービン出口ガス圧力（ＰＯＴ）、ガスタービン入口ガス圧力（ＰＩＴ）の関係を制御することになる。つまり、先の関係式Ｅを用いると、
（ＴＯＴ，ＰＯＴ，ＰＩＴ）＝Ｅ−１（Ｔｉ）
となるように、ガスタービンを運転する。
【０００５】
一般的には、ガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）を管理項目として、間接的にガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）を制御している。例えば図１２（ａ）に示すように、ガスタービン入口ガス圧力（ＰＩＴ）およびガスタービン出口ガス圧力（ＰＯＴ）と運転目標温度Ｔｉとを用い、シミュレーションや試験による一定の関係、例えば図１２（ｂ）に示すような関係式を表すグラフを用いて、ガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）を算出する。なお、図１２（ｂ）の曲線は、
ＴＩＴ＝Ｔｉ
である場合のガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）、ガスタービン入口ガス圧力（ＰＩＴ）、ガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）、ガスタービン出口ガス圧力（ＰＯＴ）の関係式を表すグラフである。そして、ガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）と圧力比ｒ（＝ＰＩＴ／ＰＯＴ）との関係が曲線（関係式Ｅ）を満足するように、ガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）を算出する。こうした関係式を用いて算出したガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）に対して、さらに、環境、燃料、運転条件等の諸条件により補正を行い（図１２（ａ））、ガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）を制御するための制御値としている。
【特許文献１】特開２００４−１０８３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）を算出する際に使用する膨張行程は、ガスタービンの経時的変化や部品交換により、設計時や試験時に得たものと異なることがある。例えば、ガスタービンの性能が低下した場合、膨張過程において断熱効率が低下する。つまり、エントロピーが増加するために、本来、発電機用の動力に転換されるエネルギーがガスの熱（温度）として保存される。このために、図１３に示すように、高温・高圧の燃焼ガスの膨張前後の圧力がそれぞれ同じであっても、温度差ΔＴが減少することになる。
ΔＴ＝ＴＩＴ−ＴＯＴ
しかし、ガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）は、通常と同様に、
（ＴＯＴ，ＰＯＴ，ＰＩＴ）＝Ｅ−１（Ｔｉ）
の関係を保つように制御されているため、ガスタービン入口ガス圧力（ＰＩＴ）とガスタービン出口ガス圧力（ＰＯＴ）とが同じ条件であれば、ガスタービン出口ガス温度（ＴＯＴ）の制御値も変化しない。このために、先に述べた、
ΔＴ＝ＴＩＴ−ＴＯＴ
の関係から、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）が低下した状態で、ガスタービンが運転されることになる。逆に、部品交換によるクリアランス変化等によって、ガスタービン性能が向上した場合は、断熱効率が増加し、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）が上昇することとなる。
【０００７】
このように、ガスタービンの性能が変化すると、実際のガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）と、計算結果から得たガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）とが異なってしまう。この結果、ガスタービンの性能が劣化すると、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）が低下した状態で、ガスタービンが運転されることになる。このために、ガスタービンが熱効率の低い運転となる。逆に、部品交換などによって、ガスタービンの性能が向上すると、ガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）が高い状態で、ガスタービンが運転されることになる。このために、ガスタービンの部品の劣化が激しくなる。つまり、部品寿命の消費が増加することになる。
【０００８】
この発明の目的は、前記の課題を解決し、効率的かつ経済的なガスタービンの運転を可能にするガスタービンシステムおよびガスタービンの運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、計算によるガスタービン入口燃焼ガス温度が運転目標温度になるように温度や圧力などの諸条件の制御値を設定してこれより制御して運転するガスタービンの運転方法において、燃焼ガスの膨張後の第１のガスタービン入口燃焼ガス温度を算出する第１の演算処理と、ガスタービンに対する入熱であるガスタービン入熱を基にして算出した第２のガスタービン入口燃焼ガス温度、ガスタービンからの出熱であるガスタービン出熱を基にして算出した第３のガスタービン入口燃焼ガス温度およびガスタービンの排出ガス組成を基にして算出した第４のガスタービン入口燃焼ガス温度の少なくとも２つを算出する第２の演算処理と、前記第１の演算処理で算出した第１のガスタービン入口燃焼ガス温度と前記第２の演算処理で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度との各差を算出する第３の演算処理と、前記第３の演算処理で算出した各差が、あらかじめ設定したしきい値の範囲内になく修正が必要な場合、当該範囲内に収まるように前記各差に前記しきい値を加減した各修正値を算出する第４の演算処理と、前記第４の演算処理で算出した各修正値の平均値を算出する第５の演算処理と、あらかじめ設定した運転目標温度と、前記ガスタービン入口燃焼ガス温度との差に、前記平均値を加えることで制御値を算出する第６の演算処理と、を備えて前記第２の演算処理の各種諸条件を含む前記制御値により制御して運転するとともに、前記第４の演算処理で前記各差があらかじめ設定したしきい値の範囲内にあり修正不要の場合、前記第５の演算処理を省略して前記平均値を０とし、前記第６の演算処理で平均値を加えずに、前記ガスタービン入口燃焼ガス温度と運転目標温度との差により制御値を算出することを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明では、燃焼ガスの膨張後の圧力を含む状態量と燃焼ガスの膨張行程とを基にして第１のガスタービン入口燃焼ガス温度を第１の演算処理で算出する。これは、従来用いられている手法である。また、ガスタービンに対する入熱であるガスタービン入熱を基にして算出した第２のガスタービン入口燃焼ガス温度、ガスタービンからの出熱であるガスタービン出熱を基にして算出した第３のガスタービン入口燃焼ガス温度およびガスタービンの排出ガス組成を基にして算出した第４のガスタービン入口燃焼ガス温度の少なくとも２つを第２の演算処理で算出する。また、第１の演算処理で算出した第１のガスタービン入口燃焼ガス温度と、第２の演算処理で算出されたガスタービン入口燃焼ガス温度と、の各差を第３の演算処理で算出する。また、第３の演算処理で算出した各差が、あらかじめ設定したしきい値の範囲内になく修正が必要な場合、当該範囲内に収まるように各差にしきい値を加減した各修正値を第４の演算処理で算出する。また、第４の演算処理で算出した各修正値の平均値を第５の演算処理で算出する。この後、あらかじめ設定された運転目標温度と、ガスタービン入口燃焼ガス温度との差に、平均値を加えることで制御値を第６の演算処理で算出する。これにより第２の演算処理の各種諸条件を含む制御値により制御して運転する。ここで、第４の演算処理で各差があらかじめ設定したしきい値の範囲内にあり修正不要の場合、第５の演算処理を省略して平均値を０とし、第６の演算処理で平均値を加えずに、ガスタービン入口燃焼ガス温度と運転目標温度との差により制御値を算出する。
【００１４】
請求項２の発明は、計算によるガスタービン入口燃焼ガス温度が運転目標温度になるように温度や圧力などの諸条件の制御値を設定してこれより制御して運転するガスタービンシステムにおいて、燃焼ガスの膨張後の第１のガスタービン入口燃焼ガス温度を算出する第１の演算手段と、ガスタービンに対する入熱であるガスタービン入熱を基にして算出した第２のガスタービン入口燃焼ガス温度、ガスタービンからの出熱であるガスタービン出熱を基にして算出した第３のガスタービン入口燃焼ガス温度およびガスタービンの排出ガス組成を基にして算出した第４のガスタービン入口燃焼ガス温度の少なくとも２つを算出する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で算出した第１のガスタービン入口燃焼ガス温度と前記第２の演算手段で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度との各差を算出する第３の演算手段と、前記第３の演算手段で算出した各差が、あらかじめ設定したしきい値の範囲内になく修正が必要な場合、当該範囲内に収まるように前記各差に前記しきい値を加減した各修正値を算出する第４の演算手段と、前記第４の演算手段で算出した各修正値の平均値を算出する第５の演算手段と、あらかじめ設定した運転目標温度と、前記ガスタービン入口燃焼ガス温度との差に、前記平均値を加えることで制御値を算出する第６の演算手段と、を備えて前記第２の演算手段の各種諸条件を含む前記制御値により制御して運転するとともに、前記第４の演算手段で前記各差があらかじめ設定したしきい値の範囲内にあり修正不要の場合、前記第５の演算手段を省略して前記平均値を０とし、前記第６の演算手段で平均値を加えずに、前記ガスタービン入口燃焼ガス温度と運転目標温度との差により制御値を算出する。
【００１５】
請求項２の発明では、燃焼ガスの膨張後の圧力を含む状態量と燃焼ガスの膨張行程とを基にして第１のガスタービン入口燃焼ガス温度を第１の演算手段が算出する。これは、従来用いられている手法である。また、ガスタービンに対する入熱であるガスタービン入熱を基にして算出した第２のガスタービン入口燃焼ガス温度、ガスタービンからの出熱であるガスタービン出熱を基にして算出した第３のガスタービン入口燃焼ガス温度およびガスタービンの排出ガス組成を基にして算出した第４のガスタービン入口燃焼ガス温度の少なくとも２つを第２の演算手段が算出する。また、第１の演算手段で算出した第１のガスタービン入口燃焼ガス温度と、第２の演算手段で算出されたガスタービン入口燃焼ガス温度と、の各差を第３の演算手段が算出する。また、第３の演算手段で算出した各差が、あらかじめ設定したしきい値の範囲内になく修正が必要な場合、当該範囲内に収まるように各差にしきい値を加減した各修正値を第４の演算手段が算出する。また、第４の演算手段で算出した各修正値の平均値を第５の演算手段が算出する。この後、あらかじめ設定された運転目標温度と、ガスタービン入口燃焼ガス温度との差に、平均値を加えることで制御値を第６の演算手段が算出する。これにより第２の演算手段の各種諸条件を含む制御値により制御して運転する。ここで、第４の演算手段で各差があらかじめ設定したしきい値の範囲内にあり修正不要の場合、第５の演算手段を省略して平均値を０とし、第６の演算手段で平均値を加えずに、ガスタービン入口燃焼ガス温度と運転目標温度との差により制御値を算出する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１および請求項２の発明によれば、第２の演算処理または第２の演算手段で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度を用いて第１のガスタービン入口燃焼ガス温度を補正することにより、ガスタービンの性能変化の影響を受け易い第１のガスタービン入口燃焼ガス温度を、性能変化の影響を受けにくい、第２の演算処理または第２の演算手段で算出した各ガスタービン入口燃焼ガス温度を用いて修正することができる。この結果、実際のガスタービン入口燃焼ガス温度と運転目標温度との差を小さくすることができ、ガスタービンの部品の寿命が短くなることを防ぐと共に、ガスタービンを効率的に運転することを可能にする。また、第１のガスタービン入口燃焼ガス温度と、第２の演算処理または第２の演算手段で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度との差により、ガスタービンの運転状態を判定するので、ガスタービンが運転目標温度で運転されているかどうかを、複雑な処理を不要にして簡易的に行うことが可能である。さらに、ガスタービンの運転状態を判定する際にしきい値を用いるので、ガスタービンが運転目標温度で運転されているかどうかの判定を、高い精度で行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。以下の実施の形態では、発電機の回転駆動にガスタービンを用いる場合を例としている。
【００２１】
（実施の形態１）
この実施の形態によるガスタービンシステムを図１に示す。図１のガスタービンシステムは、空気圧縮機１、ガスタービン燃焼器２、ガスタービン３、発電機４、計測装置５Ａ〜５Ｄ、データベース６、演算装置７および燃料供給系８を備えている。そして、空気圧縮機１とガスタービン燃焼器２とガスタービン３とにより、ガスタービン装置を構成する。
【００２２】
ガスタービンシステムの空気圧縮機１は吸引した空気を加圧して圧縮し、圧縮した加圧空気（以下、「加圧・圧縮空気」という）をガスタービン燃焼器２に供給する。ガスタービン燃焼器２は、空気圧縮機１からの加圧・圧縮空気を用いて燃料供給系８から供給される燃料を燃やし、高温・高圧の燃焼ガスを生成する。ガスタービン３は、高温・高圧の燃焼ガスにより、動翼（図示を省略）を回転する。また、ガスタービン３は、高温・高圧の燃焼ガスで動翼を回転した後、低温・低圧の排気ガスを出す。発電機４は、ガスタービン３の回転駆動力により、発電を行って電力を出力する。こうしたガスタービンシステムでは、ガスタービン３のガスタービン入口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）を上げることにより、ガスタービン出力つまり発電機４による発電出力が増加する。
【００２３】
計測装置５Ａ〜５Ｄはガスタービンシステムの各所に設置されて用いられる。計測装置５Ａはガスタービン燃焼器２の入力側に設置されている。計測装置５Ａは、空気圧縮機１から送られる加圧・圧縮空気の圧力を検出する圧力検出器を備え、この圧力検出器により、図２に示すように、ガスタービン燃焼器入力空気圧力を計測する。また、計測装置５Ａは、空気圧縮機１から送られる加圧・圧縮空気の温度を検出する温度検出器を備え、この温度検出器によりガスタービン燃焼器入力空気温度を計測する。さらに、計測装置５Ａは、空気圧縮機１から送られる加圧・圧縮空気の流量を検出する流量計を備え、この流量計によりガスタービン燃焼器入力空気流量を計測する。なお、ガスタービン燃焼器入口空気組成については後述するが、ガスタービン燃焼器入口空気組成はガスタービン燃焼器２に供給される加圧・圧縮空気の組成を表す。
【００２４】
計測装置５Ｂはガスタービン燃焼器２の燃料供給側に設置されている。計測装置５Ｂは、燃料供給系８から供給される燃料の圧力を検出する圧力検出器を備え、この圧力検出器により燃料供給圧力を計測する。また、計測装置５Ｂは、燃料供給系８から供給される燃料の温度を検出する温度検出器を備え、この温度検出器により燃料温度を計測する。さらに、計測装置５Ｂは、燃料供給系８から供給される燃料の流量を検出する流量計を備え、この流量計により燃料流量を計測する。なお、燃料組成については後述するが、燃料組成は燃料供給系８からガスタービン燃焼器２に供給される燃料の組成を表す。
【００２５】
計測装置５Ｃはガスタービン３の出口側に設置されている。計測装置５Ｃは、ガスタービン３から排気される排気ガスの圧力を検出する圧力検出器を備え、この圧力検出器によりガスタービン出口ガス圧力を計測する。また、計測装置５Ｃは、ガスタービン３から排気される排気ガスの温度を検出する温度検出器を備え、この温度検出器によりガスタービン出口ガス温度を計測する。さらに、計測装置５Ｃは、ガスタービン３から排気されるガスタービン出口ガスの流量を検出する流量計を備え、この流量計によりガスタービン出口ガス流量を計測する。なお、ガスタービン出口ガス組成については後述するが、ガスタービン出口ガス組成はガスタービン３からの排気ガスの組成を表す。
【００２６】
計測装置５Ｄは発電機４の出力側に設置されている。計測装置５Ｄは、発電機４の出力を計測する発電出力検出器を備え、この発電出力検出器により、発電機４の出力、つまりガスタービン３のガスタービン出力を計測する。
【００２７】
データベース６は各種のデータを記憶する記憶装置である。データベース６が記憶するデータには、ガスタービン燃焼器２に供給する加圧・圧縮空気の組成を表す入力空気組成データがある。入力空気組成データは担当者による定期的な計測で得られたガスタービン燃焼器入口空気組成を時系列で蓄積して形成したものである。データベース６は、演算装置７からの入力空気組成データ読み出しの指示を受け取ると、入力空気組成データの中から最新のガスタービン燃焼器入口空気組成を読み出して演算装置７に送る。
【００２８】
また、データベース６が記憶するデータには、ガスタービン３から排気される排気ガスの組成を表す出口ガス組成データがある。出口ガス組成データは担当者による定期的な計測で得られたガスタービン出口ガス組成を時系列で蓄積して形成したものである。データベース６は、演算装置７からの出口ガス組成データ読み出しの指示を受け取ると、出口ガス組成データの中から最新のガスタービン出口ガス組成を読み出して演算装置７に送る。
【００２９】
また、データベース６が記憶するデータには、ガスタービン燃焼器２に供給する燃料の組成を表す燃料組成データがある。燃料組成データは担当者による定期的な計測で得られた燃料組成を時系列で蓄積して形成したものである。データベース６は、演算装置７からの燃料組成データ読み出しの指示を受け取ると、燃料組成データの中から最新の燃料組成を読み出して演算装置７に送る。
【００３０】
さらに、データベース６は、空気圧縮機１、ガスタービン燃焼器２や発電機４の機関損失等の値をその他のデータとして記憶している。
【００３１】
演算装置７は、計測装置５Ａ〜５Ｄとデータベース６から得られる各種データと運転目標温度Ｔｉとを用いて、ガスタービン入口燃焼ガス温度を制御するための制御値を算出する。なお、運転目標温度Ｔｉは、先に述べたように、ガスタービン３に使用されている部品の耐熱温度と、ガスタービン３の熱効率とを考慮して、あらかじめ決定した値である。演算装置７で算出された制御値は、従来と同様に、ガスタービン装置の制御に用いられる。
【００３２】
次に、この実施の形態のガスタービンシステムによるガスタービンの運転方法について説明する。ガスタービン燃焼器２は、空気圧縮機１からの加圧・圧縮空気を用いて、燃料供給系８から供給される燃料を燃やし、高温・高圧の燃焼ガスを生成する。ガスタービン３は、ガスタービン燃焼器２からの高温・高圧の燃焼ガスにより、発電機４を回転駆動する。これにより、発電機４は発電を行って電力を出力する。また、ガスタービン３は、高温・高圧の燃焼ガスを利用した後、低温・低圧の排気ガスを出す。計測装置５Ａ〜５Ｄは、燃料供給系８、ガスタービン燃焼器２、ガスタービン３および発電機４に関連する各種のデータを計測して演算装置７に送る。
【００３３】
こうした状態のときに、演算装置７は、ガスタービン入口燃焼ガス温度を図３に示すような流れで算出する。まず、演算装置７はガスタービン入熱計算処理ＣＡ１を行う。この処理により、演算装置７は、計測装置５Ｂから受け取った燃料流量、燃料温度および燃料圧力と、データベース６から読み出した燃料組成と、計測装置５Ａから受け取ったガスタービン燃焼器入口空気圧力、ガスタービン燃焼器入口空気温度およびガスタービン燃焼器入口空気流量と、データベース６から読み出したガスタービン燃焼器入口空気組成とを用いて、ガスタービン３に入力されるガスタービン入熱を計算する。また、演算装置７はガスタービン出熱計算処理ＣＡ２を行う。この処理により、演算装置７は、計測装置５Ｃから受け取ったガスタービン出口ガス圧力、ガスタービン出口ガス温度およびガスタービン出口ガス流量と、データベース６から読み出したガスタービン出口ガス組成とを用いて、ガスタービン３から排出されるガスタービン出熱を計算する。そして、演算装置７は、熱勘定計算処理ＣＡ３により、ガスタービン入熱計算処理ＣＡ１で計算したガスタービン入熱と、ガスタービン出熱計算処理ＣＡ２で計算したガスタービン出熱と、計測装置５Ｄから受け取ったガスタービン出力と、データベース６から読み出した機関損失などを用いて、ガスタービン入熱およびガスタービン出熱の熱勘定を行い、この熱勘定を活用してガスタービン入口燃焼ガス温度をそれぞれ計算する。
【００３４】
一方、演算装置７はガスタービン入口物質量計算処理ＣＡ４を行う。この処理により、演算装置７は、計測装置５Ａから受け取ったガスタービン燃焼器入口空気流量と、データベース６から読み出したガスタービン燃焼器入口空気組成とを用いて、ガスタービン３に入力されるガスタービン入口物質量を計算する。また、演算装置７はガスタービン出口物質量計算処理ＣＡ５を行う。この処理により、演算装置７は、計測装置５Ｃから受け取ったガスタービン出口ガス流量と、データベース６から読み出したガスタービン出口ガス組成とを用いて、ガスタービン３から出力されるガスタービン出口物質量を計算する。そして、演算装置７は物質勘定計算処理ＣＡ６を行う。この処理により、演算装置７は、ガスタービン入口物質量計算処理ＣＡ４で計算したガスタービン入口物質量や、ガスタービン出口物質量計算処理ＣＡ５で計算したガスタービン出口物質量から、ガスタービン３の排気ガスについて物質勘定を行い、この物質勘定を活用してガスタービン入口燃焼ガス温度をそれぞれ計算する。
【００３５】
この後、演算装置７はバランスの収束計算処理ＣＡ７を行う。この処理により、演算装置７は、熱勘定計算処理ＣＡ３計算した各ガスタービン入口燃焼ガス温度と、物質勘定計算処理ＣＡ７で計算した各ガスタービン入口燃焼ガス温度とのバランスの収束計算を行い、最終的なガスタービン入口燃焼ガス温度を算出する。なお、バランスの収束計算処理ＣＡ７では、バランスの収束計算が完了するまで補正を行う。また、計測装置５Ａ〜５Ｄの精度や、計算式に応じて収束計算を行う。
【００３６】
こうして、この実施の形態により、ガスタービン３の性能変化が発生しても、性能変化の影響を受けにくいガスタービン入熱およびガスタービン出熱と、同じく性能変化の影響を受けにくいガスタービン入口物質量またはガスタービン出口物質量とを基にして、ガスタービン入口燃焼ガス温度を算出するので、運転目標温度Ｔｉに近い温度でガスタービン３を運転することができる。つまり、この実施の形態により、効率的かつ経済的なガスタービン３の運転を可能にする。また、この実施の形態により、ガスタービン３の各プロセスにおける熱力学的なバランスや物質のバランスを考慮することにより、高い精度でガスタービン入口燃焼ガス温度を制御することができる。さらに、運転目標温度Ｔｉとの偏差が認められた場合には、ガスタービン３の断熱効率の変化を把握することが可能である。
【００３７】
（実施の形態２）
この実施の形態では、実施の形態１の演算装置７を具体化している。なお、この実施の形態では、実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００３８】
演算装置７は、燃料供給系８、ガスタービン燃焼器２、ガスタービン３および発電機４に関連する各種のデータを計測装置５Ａ〜５Ｄから受け取ると、図４に示すような流れで、４通りのガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１〜Ｔｉ４を計算し、これらのデータを用いて制御値ＴＣＯＴを補正する。
【００３９】
まず、演算装置７はＴｉ１計算処理ＣＡ１１を行う。この処理では図５の実線で示すように、演算装置７は、計測装置５Ａからガスタービン燃焼器入力空気圧力を受け取り、計測装置５Ｃからガスタービン出口ガス圧力およびガスタービン出口ガス温度を受け取る。そして、演算装置７は受け取った各データを用いてガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１を算出する。熱力学的に求める場合、ガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１は次の式から算出される。
Ｔｉ１＝Ｔｅ〔１−η｛１−（Ｐｅ／Ｐｉ）（κ−１）／κ｝〕
この式では、
Ｐｉ：ガスタービン入口ガス圧力
Ｐｅ：ガスタービン出口ガス圧力
η：ガスタービン断熱効率
である。なお、ガスタービン入口ガス圧力Ｐｉはガスタービン燃焼器入力空気圧力を基にして算出される。実際には、次の簡略化した式を用いる。
Ｔｉ１＝Ｋ１×Ｔｅ＋Ｋ２×Ｐｉ
この式では、
Ｋ１、Ｋ２：係数
であり、係数Ｋ１、Ｋ２は、理論上の値ではなく、経験・実績から決定した値である。
【００４０】
こうした式を用いることにより、ガスタービン３の排気温度および圧力と、空気圧縮機１の圧力とからガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１を算出する。これは従来と同様の算出方法である。この算出方法により、ガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１の算出が容易であり、運転変化が生じた場合の応答性が良好である。また、計測器の耐久性が高くなる。これらの理由から、先の式を用いて計算されたガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１は運転制御に用いられる。しかし、この算出方法は、計算式の係数中に、経年劣化で変化するガスタービン３の断熱効率を含み、この断熱効率を定数として扱っているために、性能変化に適応することができない。つまり、ガスタービン３の経時的変化の影響を受け易い。
【００４１】
演算装置７は、計測装置５Ａ〜５Ｄから各種のデータを受け取ると、Ｔｉ２計算処理ＣＡ１２を行う。この処理では図６の実線で示すように、演算装置７は、計測装置５Ａからガスタービン燃焼器入力空気圧力、ガスタービン燃焼器入力空気温度およびガスタービン燃焼器入力空気流量を受け取り、データベース６からガスタービン燃焼器入力空気組成を読み出す。また、演算装置７は、計測装置５Ｂから燃料供給圧力、燃料温度および燃料流量を受け取り、データベース６から燃料組成を読み出す。そして、演算装置７はこれらのデータを用いてガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ２を算出する。ガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ２は次の式から算出される。
Ｔｉ２＝（Ｑａ＋Ｑｆ）／Ｃｐ
この式では、
Ｑａ：燃焼用空気の熱量
Ｑｆ：燃料の熱量
Ｃｐ：燃焼ガスの比熱（標準的なガス比熱）
である。なお、燃焼用空気の熱量Ｑａは、ガスタービン燃焼器入力空気圧力、ガスタービン燃焼器入力空気温度、ガスタービン燃焼器入力空気流量およびガスタービン燃焼器入力空気組成を基にして算出され、燃料の熱量Ｑｆは、燃料供給圧力、燃料温度、燃料流量および燃料組成を基にして算出される。
【００４２】
こうした式を用いることにより、ガスタービン入熱（燃料＋燃焼用空気）からガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ２を算出する。この算出方法で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ２の精度は高く、経時的変化の影響を受けにくい。これらの理由から、先の式を用いて計算されたガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ２は性能管理に適する。
【００４３】
演算装置７は、計測装置５Ａ〜５Ｄから各種のデータを受け取ると、Ｔｉ３計算処理ＣＡ１３を行う。この処理では図７の実線で示すように、演算装置７は、計測装置５Ｃからガスタービン出口ガス温度およびガスタービン出口ガス流量を受け取り、計測装置５Ｄからガスタービン出口を受け取る。そして、演算装置７は受け取った各データを用いてガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ３を算出する。ガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ３は次の式から算出される。
Ｔｉ３＝（Ｑｅ＋Ｑｏ＋ＱＬ）／Ｃｐ
この式では、
Ｑe：排気ガスの熱量（気体の持つ熱）
Ｑｏ：ガスタービン出力（仕事）
ＱＬ：損失（熱）
Ｃｐ：燃焼ガスの比熱（標準的なガス比熱）
である。なお、排気ガスの熱量Ｑeは、ガスタービン出口ガス温度およびガスタービン出口ガス流量を基にして算出される。
【００４４】
こうした式を用いることにより、ガスタービン出熱（排熱＋出力−損出）からガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ３を算出する。この算出方法で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ３の精度は経時的変化の影響を受けにくい。この理由から、先の式を用いて計算されたガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ３は性能管理に適する。
【００４５】
演算装置７は、計測装置５Ａ〜５Ｄから各種のデータを受け取ると、Ｔｉ４計算処理ＣＡ１４を行う。この処理では図８の実線で示すように、演算装置７は、計測装置５Ａからガスタービン燃焼器入力空気温度を受け取り、データベース６からガスタービン出口ガス組成を読み出す。そして、演算装置７はこれらのデータを用いてガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ４を算出する。ガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ４は次の式の一方を用いて算出される。
Ｔｉ４＝Ｆ（Ｏ２）−ｔ＋Ｔｃ
Ｔｉ４＝Ｆ（ＣＯ２）−ｔ＋Ｔｃ
この式では、
Ｆ：あらかじめ燃料計算により得られた標準的燃料における、燃焼によるガスの温度上昇と、排気ガス中の酸素Ｏ２または二酸化炭素ＣＯ２の濃度の関係を表す関数
ｔ：損失による温度低下
Ｔｃ：ガスタービン燃焼器入力空気温度
である。なお、排気ガス中の酸素Ｏ２および二酸化炭素ＣＯ２はガスタービン出口ガス組成を基にして算出される。
【００４６】
こうした式を用いることにより、排気ガス組成（酸素Ｏ２または二酸化炭素ＣＯ２濃度等）からガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ４を算出する。この算出方法は簡易であり、この算出方法で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ４は経時的変化の影響を受けにくい。これらの理由から、先の式を用いて計算されたガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ４は性能管理に適する。
【００４７】
なお、Ｔｉ１計算処理ＣＡ１１〜Ｔｉ４計算処理ＣＡ１４で算出されるＴｉ１〜Ｔｉ４は、あらかじめ次のように調整されている。ガスタービン装置の経時的変化が発生していない状況（以下、「機関の初期」という）や、点検修理後の性能回復時、詳細な検査等によりＴｉ１〜Ｔｉ４の各値の差が把握され、補正値が得られている状況、などのときには、Ｔｉ２〜Ｔｉ４がＴｉ１にすべて一致するように、つまり、
Ｔｉ１＝Ｔｉ２＝Ｔｉ３＝Ｔｉ４
となるように、計算式のパラメータを調整する。
【００４８】
具体的には、Ｔｉ２の計算式の場合に、
Ｔｉ２＝（Ｑａ＋Ｑｆ）／Ｃｐ
の中で、パラメータＱａ（燃焼用空気の熱量）を調整する。
【００４９】
Ｔｉ３の計算式の場合に、
Ｔｉ３＝（Ｑｅ＋Ｑｏ＋ＱＬ）／Ｃｐ
の中で、パラメータＱＬ（損失熱量）を調整する。
【００５０】
Ｔｉ４の計算式の場合に、
Ｔｉ４＝Ｆ（Ｏ２）−ｔ＋Ｔｃ
Ｔｉ４＝Ｆ（ＣＯ２）−ｔ＋Ｔｃ
の中で、パラメータｔ（損失による温度低下）を調整する。
【００５１】
こうしたＴｉ１計算処理ＣＡ１１〜Ｔｉ４計算処理ＣＡ１４が終了すると、演算装置７はΔＴａ計算処理ＣＡ１５を行う。この処理で、変化量ΔＴａは次の式から算出される。
ΔＴａ＝Ｔｉ２−Ｔｉ１
また、演算装置７はΔＴｂ計算処理ＣＡ１６を行う。この処理で、変化量ΔＴｂは次の式から算出される。
ΔＴｂ＝Ｔｉ３−Ｔｉ１
さらに、演算装置７はΔＴｃ計算処理ＣＡ１７を行う。この処理で、変化量ΔＴｃは次の式から算出される。
ΔＴｃ＝Ｔｉ４−Ｔｉ１
こうしたΔＴａ計算処理ＣＡ１５〜ΔＴｃ計算処理ＣＡ１７が終了すると、演算装置７は、ΔＴａ修正処理ＣＡ１８を行う。この処理では、あらかじめ精度に応じて設定されたしきい値Ｔｈａ（＞０）により、次の修正を行い、得られた値を修正値ΔＴａｍとする。
ΔＴａ＞Ｔｈａ  →  ΔＴａ−Ｔｈａ（＝ΔＴａｍ）
ΔＴａ＜−Ｔｈａ  →  ΔＴａ＋Ｔｈａ（＝ΔＴａｍ）
−Ｔｈａ≦ΔＴａ≦Ｔｈａ  →  ０（ゼロ＝ΔＴａｍ）
また、演算装置７は、ΔＴｂ修正処理ＣＡ１９を行う。この処理では、あらかじめ精度に応じて設定されたしきい値Ｔｈｂ（＞０）により、次の修正を行い、得られた値を修正値ΔＴｂｍとする。
ΔＴｂ＞Ｔｈｂ  →  ΔＴｂ−Ｔｈｂ（＝ΔＴｂｍ）
ΔＴｂ＜−Ｔｈｂ  →  ΔＴｂ＋Ｔｈｂ（＝ΔＴｂｍ）
−Ｔｈｂ≦ΔＴｂ≦Ｔｈｂ  →  ０（ゼロ＝ΔＴｂｍ）
さらに、演算装置７は、ΔＴｃ修正処理ＣＡ２０を行う。この処理では、あらかじめ精度に応じて設定されたしきい値Ｔｈｃ（＞０）により、次の修正を行い、得られた値を修正値ΔＴｃｍとする。
ΔＴｃ＞Ｔｈｃ  →  ΔＴｃ−Ｔｈｃ（＝ΔＴｃｍ）
ΔＴｃ＜−Ｔｈｃ  →  ΔＴｃ＋Ｔｈｃ（＝ΔＴｃｍ）
−Ｔｈｃ≦ΔＴｃ≦Ｔｈｃ  →  ０（ゼロ＝ΔＴｃｍ）
こうしたΔＴａ修正処理ＣＡ１８〜ΔＴｃ修正処理ＣＡ２０が終了すると、演算装置７は判定処理ＣＡ２１を行う。この処理で演算装置７は、先のΔＴａ修正処理ＣＡ１８〜ΔＴｃ修正処理ＣＡ２０で算出した修正値ΔＴａｍ、ΔＴｂｍおよびΔＴｃｍの符号がすべてプラスであるとき、または、すべてマイナスであるとき、制御値に対する補正が必要であると判断し、次の式から平均値ＴＡＶを算出する。
ＴＡＶ＝（ΔＴａｍ＋ΔＴｂｍ＋ΔＴｃｍ）／３
一方、修正値ΔＴａｍ、ΔＴｂｍおよびΔＴｃｍの符号が不一致であるとき、演算装置７は、制御値に対する補正が不要であると判断し、平均値ＴＡＶをゼロとする。
ＴＡＶ＝０
判定処理ＣＡ２１が終了すると、演算装置７は算出処理ＣＡ２２を行う。まず、演算装置７は、ガスタービン３の部品の耐熱温度とガスタービン３の熱効率とを考慮して、あらかじめ決定した運転目標温度Ｔｉと、Ｔｉ１計算処理ＣＡ１１で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１とを用い、次の式から制御値ＴＣＯＴを算出する。
ＴＣＯＴ＝Ｔｉ−Ｔｉ１
この後、演算装置７は、判定処理ＣＡ２１で算出した平均値ＴＡＶを加え、
ＴＣＯＴ＋ＴＡＶ
を新たな制御値ＴＣＯＴとする。このとき、先に述べたように、修正値ΔＴａｍ、ΔＴｂｍおよびΔＴｃｍの符号が不一致であるとき、演算装置７は制御値ＴＣＯＴを補正しない。
【００５２】
この後、ガスタービン装置を制御する制御装置（図示を省略）が制御値ＴＣＯＴにより、例えば燃料供給系８からの燃料供給を制御して、ガスタービン入口燃焼ガス温度が運転目標温度Ｔｉになるようにする。
【００５３】
こうして、この実施の形態により、ガスタービン３の性能変化の影響を受け易いガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１を、ガスタービン３の性能変化の影響を受けにくいガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ２〜Ｔｉ４を基にして得た修正値ΔＴａｍ〜ΔＴｃｍの平均値ＴＡＶで、制御値ＴＣＯＴを補正するので、例えばガスタービン３の経年劣化による影響を修正することができる。つまり、ガスタービン３に性能変化が発生しても、実際のガスタービン入口燃焼ガス温度を運転目標温度Ｔｉに近づけて、ガスタービン３を運転することを可能にする。これにより、効率的かつ経済的なガスタービン３の運転を可能にする。
【００５４】
（実施の形態３）
この実施の形態では、実施の形態２の演算装置７による計算処理が異なる。なお、この実施の形態では、実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００５５】
演算装置７は、燃料供給系８、ガスタービン燃焼器２、ガスタービン３および発電機４に関連する各種のデータを計測装置５Ａ〜５Ｄから受け取ると、図９に示すような流れで、３通りのガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１〜Ｔｉ３を計算し、これらのデータを用いて制御値ＴＣＯＴを補正する。
【００５６】
演算装置７は、実施の形態２と同様にしてＴｉ１計算処理ＣＡ１１〜Ｔｉ１計算処理ＣＡ１３を行い、続いて、ΔＴａ計算処理ＣＡ１５とΔＴｂ計算処理ＣＡ１６を行う。この後、実施の形態２と同様にしてΔＴａｍ修正処理ＣＡ１８とΔＴｂ修正処理ＣＡ１９を行い、修正値ΔＴａｍと修正値ΔＴｂｍとを算出する。
【００５７】
これらのΔＴａ修正処理ＣＡ１８とΔＴｂ修正処理ＣＡ１９が終了すると、演算装置７は判定処理ＣＡ２１を行う。この処理で演算装置７は、先のΔＴａ修正処理ＣＡ１８とΔＴｂ修正処理ＣＡ１９で算出した修正値ΔＴａｍとΔＴｂｍの符号がすべてプラスであるとき、または、すべてマイナスであるとき、制御値に対する補正が必要であると判断し、次の式から平均値ＴＡＶを算出する。
ＴＡＶ＝（ΔＴａｍ＋ΔＴｂｍ）／２
一方、修正値ΔＴａｍとΔＴｂｍの符号が不一致であるとき、演算装置７は、制御値に対する補正が不要であると判断し、平均値ＴＡＶをゼロとする。
ＴＡＶ＝０
判定処理ＣＡ２１が終了すると、演算装置７は算出処理ＣＡ２２を行う。まず、演算装置７は、あらかじめ決定した運転目標温度Ｔｉと、Ｔｉ１計算処理ＣＡ１１で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１とを用い、次の式から制御値ＴＣＯＴを算出する。
ＴＣＯＴ＝Ｔｉ−Ｔｉ１
この後、演算装置７は、判定処理ＣＡ２１で算出した平均値ＴＡＶを加え、
ＴＣＯＴ＋ＴＡＶ
を新たな制御値ＴＣＯＴとする。このとき、先に述べたように、修正値ΔＴａｍとΔＴｂｍの符号が不一致であるとき、演算装置７は制御値ＴＣＯＴを補正しない。
【００５８】
この後、実施の形態２と同様に、ガスタービン装置を制御する制御装置（図示を省略）が制御値ＴＣＯＴにより、例えば燃料供給系８からの燃料供給を制御して、ガスタービン入口燃焼ガス温度が運転目標温度Ｔｉになるようにする。
【００５９】
この実施の形態により、実施の形態２と同様に、ガスタービン３の性能変化の影響を受け易いガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１を、ガスタービン３の性能変化の影響を受けにくいガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ２、Ｔｉ３を基にして得た修正値ΔＴａｍとΔＴｂｍの平均値ＴＡＶで、制御値ＴＣＯＴを補正するので、例えばガスタービン３の経年劣化による影響を修正することができる。つまり、ガスタービン３に性能変化が発生しても、実際のガスタービン入口燃焼ガス温度を運転目標温度Ｔｉに近づけて、ガスタービン３を運転することを可能にする。これにより、効率的かつ経済的なガスタービン３の運転を可能にする。しかも、実施の形態２のＴｉ４計算処理ＣＡ１４、ΔＴｃ計算処理ＣＡ１７およびΔＴｃ修正処理ＣＡ２０を不要としているので、実施の形態２に比べて演算装置７が行う処理を軽くすることができる。
【００６０】
なお、この実施の形態では、３通りのガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１〜Ｔｉ３を計算し、これらのデータを用いて制御値ＴＣＯＴを補正したが、これ以外にも、次のデータを用いて同様に補正が可能である。
ガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１、Ｔｉ２、Ｔｉ４を用いた補正
ガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１、Ｔｉ３、Ｔｉ４を用いた補正
【００６１】
（実施の形態４）
この実施の形態では、実施の形態２の演算装置７による計算処理が異なる。なお、この実施の形態では、実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００６２】
演算装置７は、燃料供給系８、ガスタービン燃焼器２、ガスタービン３および発電機４に関連する各種のデータを計測装置５Ａ〜５Ｄから受け取ると、図１０に示すような流れで、２通りのガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１、Ｔｉ２を計算し、これらのデータを用いて制御値ＴＣＯＴを補正する。
【００６３】
演算装置７は、実施の形態２と同様にしてＴｉ１計算処理ＣＡ１１とＴｉ２計算処理ＣＡ１２を行い、続いて、ΔＴａ計算処理ＣＡ１５を行う。この後、実施の形態２と同様にしてΔＴａｍ修正処理ＣＡ１８を行い、修正値ΔＴａｍを算出する。
【００６４】
このΔＴａ修正処理ＣＡ１８が終了すると、演算装置７は算出処理ＣＡ２２を行う。まず、演算装置７は、あらかじめ決定した運転目標温度Ｔｉと、Ｔｉ１計算処理ＣＡ１１で算出したガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１とを用い、次の式から制御値ＴＣＯＴを算出する。
ＴＣＯＴ＝Ｔｉ−Ｔｉ１
この後、演算装置７は、ΔＴａ修正処理ＣＡ１８で算出した修正値ΔＴａｍを加え、
ＴＣＯＴ＋修正値ΔＴａｍ
を新たな制御値ＴＣＯＴとする。このとき、
−Ｔｈａ＜ΔＴａ＜Ｔｈａ  →  ０（ゼロ＝ΔＴａｍ）
である場合、演算装置７は制御値ＴＣＯＴを補正しない。
【００６５】
この後、実施の形態２と同様に、ガスタービン装置を制御する制御装置（図示を省略）が制御値ＴＣＯＴにより、例えば燃料供給系８からの燃料供給を制御して、ガスタービン入口燃焼ガス温度が運転目標温度Ｔｉになるようにする。
【００６６】
この実施の形態により、実施の形態２と同様に、ガスタービン３の性能変化の影響を受け易いガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１を、ガスタービン３の性能変化の影響を受けにくいガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ２を基にして得た修正値ΔＴａｍで、制御値ＴＣＯＴを補正するので、例えばガスタービン３の経時的変化による影響分を修正することができる。つまり、ガスタービン３に性能変化が発生しても、実際のガスタービン入口燃焼ガス温度を運転目標温度Ｔｉに近づけて、ガスタービン３を運転することを可能にする。これにより、効率的かつ経済的なガスタービン３の運転を可能にする。しかも、実施の形態３のＴｉ３計算処理ＣＡ１３、ΔＴｂ計算処理ＣＡ１６、ΔＴｂ修正処理ＣＡ１９および判定処理ＣＡ２１を不要としているので、実施の形態３に比べて演算装置７が行う処理を一層軽くすることができる。
【００６７】
なお、この実施の形態では、２通りのガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１、Ｔｉ２を計算し、これらのデータを用いて制御値ＴＣＯＴを補正したが、これ以外にも、次のデータを用いて同様に補正が可能である。
ガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１、Ｔｉ３を用いた補正
ガスタービン入口燃焼ガス温度Ｔｉ１、Ｔｉ４を用いた補正
【００６８】
（実施の形態５）
この実施の形態では、実施の形態２の演算装置７による計算処理が異なる。なお、この実施の形態では、実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００６９】
この実施の形態では、実施の形態２および実施の形態３の判定処理ＣＡ２１の段階で、ガスタービン３が運転目標温度Ｔｉで運転されているか、どうかを判断するようにしてもよい。つまり、
修正値ＴＡＶ＝０
であれば、ガスタービン３が運転目標温度Ｔｉで運転されている、と判断し、それ以外はガスタービン３が運転目標温度Ｔｉで運転されていない、と判断するようにしてもよい。
【００７０】
これにより、演算装置７はガスタービン３が運転目標温度Ｔｉで運転されているかどうかを判断し、ガスタービン装置の制御を行わないので、演算装置７の代わりに、パーソナルコンピュータをチェック用として使用することも可能である。この場合には、演算装置７の算出処理ＣＡ２２を省略することができる。
【００７１】
一方、実施の形態４のΔＴａ修正処理ＣＡ１８の段階で、
−Ｔｈａ≦ΔＴａ≦Ｔｈａ
であれば、ガスタービン３が運転目標温度Ｔｉで運転されている、と判断し、それ以外はガスタービン３が運転目標温度Ｔｉで運転されていない、と判断するようにしてもよい。
【００７２】
これにより、演算装置７はガスタービン３が運転目標温度Ｔｉで運転されているかどうかを判断し、ガスタービン装置の制御を行わないので、演算装置７の代わりに、パーソナルコンピュータをチェック用として使用することも可能である。この場合には、演算装置７の算出処理ＣＡ２２を省略することができる。
【００７３】
（実施の形態６）
この実施の形態では、実施の形態２の演算装置７による計算処理が異なる。なお、この実施の形態では、実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００７４】
この実施の形態では、実施の形態２、３で、しきい値を用いたΔＴａ修正処理ＣＡ１８〜ΔＴｃ修正処理ＣＡ２０を省略する。そして、判定処理ＣＡ２１では、ΔＴａ〜ΔＴｃ（実施の形態２）またはΔＴａ、ΔＴｂ（実施の形態３）の各値の符号がすべて一致したときに、平均値ＴＡＶを算出し、それ以外は平均値ＴＡＶをゼロとする。
【００７５】
この実施の形態により、ガスタービン３の簡易的な制御を可能にする。また、この実施の形態に対して、先の実施の形態５の技術を適用すれば、演算装置７による処理をさらに軽くすることができる。
【００７６】
以上、この発明の各実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は各実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、この発明は、発電施設に限らず、ガスタービンを使用するすべての施設に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】この発明の実施の形態１によるガスタービンシステムを示す構成図である。
【図２】各計測装置により生成される出力データを示す図である。
【図３】実施の形態１によりガスタービン入口燃焼ガス温度を制御するための流れを示す図である。
【図４】実施の形態２によりガスタービン入口燃焼ガス温度を制御するための流れを示す図である。
【図５】データの受け取りの様子を示す図である。
【図６】データの受け取りの様子を示す図である。
【図７】データの受け取りの様子を示す図である。
【図８】データの受け取りの様子を示す図である。
【図９】実施の形態３によりガスタービン入口燃焼ガス温度を制御するための流れを示す図である。
【図１０】実施の形態４によりガスタービン入口燃焼ガス温度を制御するための流れを示す図である。
【図１１】ガスタービン入口燃焼ガス温度の制御について説明する図である。
【図１２】ガスタービンの制御を説明する図であり、図１２（ａ）は制御の際の処理を示す図、図１２（ｂ）は制御の様子を示す図である。
【図１３】ガスタービンの性能が変化した場合のガス状態の変化を表す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  空気圧縮機
２  ガスタービン燃焼器
３  ガスタービン
４  発電機
５Ａ〜５Ｄ  計測装置
６  データベース
７  演算装置（第１および第２の演算手段、判定手段）
８  燃料供給系
【図１】
0004901714.tif 000002
【図２】
0004901714.tif 000003
【図３】
0004901714.tif 000004
【図４】
0004901714.tif 000005
【図５】
0004901714.tif 000006
【図６】
0004901714.tif 000007
【図７】
0004901714.tif 000008
【図８】
0004901714.tif 000009
【図９】
0004901714.tif 000010
【図１０】
0004901714.tif 000011
【図１１】
0004901714.tif 000012
【図１２】
0004901714.tif 000013
【図１３】
0004901714.tif 000014