特開2023-180717ガスタービンの制御方法、ガスタービンの制御プログラム、ガスタービンの制御装置、及びガスタービン設備
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023180717
(43)【公開日】2023-12-21
(54)【発明の名称】ガスタービンの制御方法、ガスタービンの制御プログラム、ガスタービンの制御装置、及びガスタービン設備
(51)【国際特許分類】
F02C 9/50 20060101AFI20231214BHJP
F02C 7/057 20060101ALI20231214BHJP
F02C 9/18 20060101ALI20231214BHJP
F02C 9/28 20060101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
F02C9/50
F02C7/057
F02C9/18
F02C9/28 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022094254
(22)【出願日】2022-06-10
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】八田 将佳
(72)【発明者】
【氏名】森本 一毅
(72)【発明者】
【氏名】若園 進
(72)【発明者】
【氏名】山本 智彦
(57)【要約】
【課題】ガスタービンの出力を低くすると共に、吸気量調節機の耐久性の低下を抑え、且つ未燃分の排気量を少なくする。
【解決手段】制御装置は、吸気量制御器と、抽排気量制御器と、を有する。実出力が第二出力から、第二出力より小さい第三出力までの第二出力範囲では、前記吸気量制御器は、実出力が低下しても吸気量が一定になるよう、吸気量を制御する。前記抽排気量制御器は、実出力が低下するに連れて次第に抽排気量が多くなるよう抽排気量を制御する。
【選択図】図６
【解決手段】制御装置は、吸気量制御器と、抽排気量制御器と、を有する。実出力が第二出力から、第二出力より小さい第三出力までの第二出力範囲では、前記吸気量制御器は、実出力が低下しても吸気量が一定になるよう、吸気量を制御する。前記抽排気量制御器は、実出力が低下するに連れて次第に抽排気量が多くなるよう抽排気量を制御する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気を圧縮して圧縮空気を生成できる圧縮機と、
前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、
前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、
を備えるガスタービンの制御方法において、
前記燃焼器に供給する燃料の燃料流量が前記ガスタービンに対する目標出力に応じた流量になるよう、前記燃料流量を制御する燃料制御工程と、
前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量が前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じた流量になるよう、前記吸気量を制御する吸気量制御工程と、
前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気する流量である抽排気量が前記実出力に応じた流量になるよう、前記抽排気量を制御する抽排気量制御工程と、
を実行し、
前記燃料制御工程では、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を制御し、
前記吸気量制御工程は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を含み、
前記抽排気量制御工程は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を含み、
前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、
前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御し、
前記第一抽排気量制御工程で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御し、
前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、
前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御し、
前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記吸気量に対する前記抽排気量の割合が最大になるよう、前記抽排気量を制御する、
ガスタービンの制御方法。
前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、
前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、
を備えるガスタービンの制御方法において、
前記燃焼器に供給する燃料の燃料流量が前記ガスタービンに対する目標出力に応じた流量になるよう、前記燃料流量を制御する燃料制御工程と、
前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量が前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じた流量になるよう、前記吸気量を制御する吸気量制御工程と、
前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気する流量である抽排気量が前記実出力に応じた流量になるよう、前記抽排気量を制御する抽排気量制御工程と、
を実行し、
前記燃料制御工程では、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を制御し、
前記吸気量制御工程は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を含み、
前記抽排気量制御工程は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を含み、
前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、
前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御し、
前記第一抽排気量制御工程で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御し、
前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、
前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御し、
前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記吸気量に対する前記抽排気量の割合が最大になるよう、前記抽排気量を制御する、
ガスタービンの制御方法。
【請求項2】
請求項１に記載のガスタービンの制御方法において、
前記吸気量制御工程は、第三吸気量制御工程を含み、
前記抽排気量制御工程は、第三抽排気量制御工程を含み、
前記実出力が、前記第三出力から前記第三出力より低い出力である第四出力までの第三出力範囲では、
前記第三吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第四出力になると前記吸気量が最小になるよう、前記吸気量を制御し、
前記第三抽排気量制御工程で、前記吸気量に対する前記抽排気量の割合が最大を維持するよう、前記抽排気量を制御する、
ガスタービンの制御方法。
前記吸気量制御工程は、第三吸気量制御工程を含み、
前記抽排気量制御工程は、第三抽排気量制御工程を含み、
前記実出力が、前記第三出力から前記第三出力より低い出力である第四出力までの第三出力範囲では、
前記第三吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第四出力になると前記吸気量が最小になるよう、前記吸気量を制御し、
前記第三抽排気量制御工程で、前記吸気量に対する前記抽排気量の割合が最大を維持するよう、前記抽排気量を制御する、
ガスタービンの制御方法。
【請求項3】
請求項１又は２に記載のガスタービンの制御方法において、
前記第三出力、及び、前記実出力が前記第三出力のときの吸気量である第三吸気量は、以下の第三出力条件下で定められた値である、
前記第三出力条件は、前記抽排気量が最大で、前記タービンから排気された直後の前記燃焼ガスの温度である排気ガス温度が許容最大温度で、前記タービンに流入する前記燃焼ガスの温度が前記燃焼ガス中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である、
ガスタービンの制御方法。
前記第三出力、及び、前記実出力が前記第三出力のときの吸気量である第三吸気量は、以下の第三出力条件下で定められた値である、
前記第三出力条件は、前記抽排気量が最大で、前記タービンから排気された直後の前記燃焼ガスの温度である排気ガス温度が許容最大温度で、前記タービンに流入する前記燃焼ガスの温度が前記燃焼ガス中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である、
ガスタービンの制御方法。
【請求項4】
請求項３に記載のガスタービンの制御方法において、
前記第二出力、及び、前記実出力が前記第二出力のときの吸気量である第四吸気量は、以下の第二出力条件下で定められた値である、
前記第二出力条件は、前記第二出力範囲内での前記吸気量の変化傾向が予め定められた変化傾向であって、前記第三吸気量を基点とした変化傾向あり、前記抽排気量が０で、前記タービンから排気された直後の前記燃焼ガスの温度である排気ガス温度が許容最大温度である、
ガスタービンの制御方法。
前記第二出力、及び、前記実出力が前記第二出力のときの吸気量である第四吸気量は、以下の第二出力条件下で定められた値である、
前記第二出力条件は、前記第二出力範囲内での前記吸気量の変化傾向が予め定められた変化傾向であって、前記第三吸気量を基点とした変化傾向あり、前記抽排気量が０で、前記タービンから排気された直後の前記燃焼ガスの温度である排気ガス温度が許容最大温度である、
ガスタービンの制御方法。
【請求項5】
請求項１又は２に記載のガスタービンの制御方法において、
前記第二吸気量制御工程では、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御する、
ガスタービンの制御方法。
前記第二吸気量制御工程では、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御する、
ガスタービンの制御方法。
【請求項6】
請求項１又は２に記載のガスタービンの制御方法において、
前記第二吸気量制御工程では、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御する、
ガスタービンの制御方法。
前記第二吸気量制御工程では、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御する、
ガスタービンの制御方法。
【請求項7】
請求項１又は２に記載のガスタービンの制御方法において、
前記吸気量制御工程、及び前記抽排気量制御工程のそれぞれでは、抽排気制御モードと通常制御モードとのうち、いずれか一方のモードの実行指示を受け付けると、前記一方のモードを実行し、
前記抽排気制御モードでは、
前記第一出力範囲内で、前記第一吸気量制御工程と前記第一抽排気量制御工程とを実行し、
前記第二出力範囲内で、前記第二吸気量制御工程と前記第二抽排気量制御工程とを実行し、
前記通常制御モードでは、
前記ガスタービンの出力が、前記第一出力範囲、及び前記第二出力範囲のいずれの出力範囲でも、
前記吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御する通常吸気量制御工程を実行し、
前記抽排気量制御工程で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御する通常抽排気量制御工程を実行する、
ガスタービンの制御方法。
前記吸気量制御工程、及び前記抽排気量制御工程のそれぞれでは、抽排気制御モードと通常制御モードとのうち、いずれか一方のモードの実行指示を受け付けると、前記一方のモードを実行し、
前記抽排気制御モードでは、
前記第一出力範囲内で、前記第一吸気量制御工程と前記第一抽排気量制御工程とを実行し、
前記第二出力範囲内で、前記第二吸気量制御工程と前記第二抽排気量制御工程とを実行し、
前記通常制御モードでは、
前記ガスタービンの出力が、前記第一出力範囲、及び前記第二出力範囲のいずれの出力範囲でも、
前記吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御する通常吸気量制御工程を実行し、
前記抽排気量制御工程で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御する通常抽排気量制御工程を実行する、
ガスタービンの制御方法。
【請求項8】
空気を圧縮して圧縮空気を生成できる圧縮機と、
前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、
前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、
前記燃焼器に燃料供給可能に前記燃焼器に接続されている燃料ラインと、
前記燃料ラインに設けられ、前記燃料ラインを流れる燃料の流量である燃料流量を調節可能な燃料弁と、
前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気可能なバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられ、前記バイパスラインを流れる前記圧縮空気の流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁と、を備え、
前記圧縮機は、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーンを有する吸気量調節機を備える、
ガスタービンの制御プログラムにおいて、
前記ガスタービンに対する目標出力に応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示する燃料制御工程と、
前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じて、前記ベーンの開閉角度を定めて、定めた前記ベーンの開閉角度になるよう前記吸気量調節機に指示する吸気量制御工程と、
前記実出力に応じて、前記バイパス弁の弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁に指示する抽排気量制御工程と、
をコンピュータに実行させ、
前記燃料制御工程では、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示し、
前記吸気量制御工程は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を含み、
前記抽排気量制御工程は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を含み、
前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、
前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記第一抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示し、
前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、
前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記バイパス弁が全開になるよう、前記バイパス弁に指示する、
ガスタービンの制御プログラム。
前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、
前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、
前記燃焼器に燃料供給可能に前記燃焼器に接続されている燃料ラインと、
前記燃料ラインに設けられ、前記燃料ラインを流れる燃料の流量である燃料流量を調節可能な燃料弁と、
前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気可能なバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられ、前記バイパスラインを流れる前記圧縮空気の流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁と、を備え、
前記圧縮機は、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーンを有する吸気量調節機を備える、
ガスタービンの制御プログラムにおいて、
前記ガスタービンに対する目標出力に応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示する燃料制御工程と、
前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じて、前記ベーンの開閉角度を定めて、定めた前記ベーンの開閉角度になるよう前記吸気量調節機に指示する吸気量制御工程と、
前記実出力に応じて、前記バイパス弁の弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁に指示する抽排気量制御工程と、
をコンピュータに実行させ、
前記燃料制御工程では、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示し、
前記吸気量制御工程は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を含み、
前記抽排気量制御工程は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を含み、
前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、
前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記第一抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示し、
前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、
前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記バイパス弁が全開になるよう、前記バイパス弁に指示する、
ガスタービンの制御プログラム。
【請求項9】
空気を圧縮して圧縮空気を生成できる圧縮機と、
前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、
前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、
前記燃焼器に燃料供給可能に前記燃焼器に接続されている燃料ラインと、
前記燃料ラインに設けられ、前記燃料ラインを流れる燃料の流量である燃料流量を調節可能な燃料弁と、
前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気可能なバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられ、前記バイパスラインを流れる前記圧縮空気の流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁と、を備え、
前記圧縮機は、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーンを有する吸気量調節機を備える、
ガスタービンの制御装置において、
前記ガスタービンに対する目標出力に応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示可能な燃料制御器と、
前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じて、前記ベーンの開閉角度を定めて、定めた前記ベーンの開閉角度になるよう前記吸気量調節機に指示可能な吸気量制御器と、
前記実出力に応じて、前記バイパス弁の弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁に指示可能な抽排気量制御器と、
を有し、
前記燃料制御器は、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記目標出力に応じた前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示し、
前記吸気量制御器は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を実行可能であり、
前記抽排気量制御器は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を実行可能であり、
前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、
前記吸気量制御器は、前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記抽排気量制御器は、前記第一抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示し、
前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、
前記吸気量制御器は、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記抽排気量制御器は、前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記バイパス弁が全開になるよう、前記バイパス弁に指示する、
ガスタービンの制御装置。
前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、
前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、
前記燃焼器に燃料供給可能に前記燃焼器に接続されている燃料ラインと、
前記燃料ラインに設けられ、前記燃料ラインを流れる燃料の流量である燃料流量を調節可能な燃料弁と、
前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気可能なバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられ、前記バイパスラインを流れる前記圧縮空気の流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁と、を備え、
前記圧縮機は、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーンを有する吸気量調節機を備える、
ガスタービンの制御装置において、
前記ガスタービンに対する目標出力に応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示可能な燃料制御器と、
前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じて、前記ベーンの開閉角度を定めて、定めた前記ベーンの開閉角度になるよう前記吸気量調節機に指示可能な吸気量制御器と、
前記実出力に応じて、前記バイパス弁の弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁に指示可能な抽排気量制御器と、
を有し、
前記燃料制御器は、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記目標出力に応じた前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示し、
前記吸気量制御器は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を実行可能であり、
前記抽排気量制御器は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を実行可能であり、
前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、
前記吸気量制御器は、前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記抽排気量制御器は、前記第一抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示し、
前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、
前記吸気量制御器は、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記抽排気量制御器は、前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記バイパス弁が全開になるよう、前記バイパス弁に指示する、
ガスタービンの制御装置。
【請求項10】
請求項９に記載のガスタービンの制御装置において、
前記吸気量制御器は、第三吸気量制御工程を実行可能であり、
前記抽排気量制御器は、第三抽排気量制御工程を実行可能であり、
前記実出力が、前記第三出力から前記第三出力より低い出力である第四出力までの第三出力範囲では、
前記吸気量制御器は、前記第三吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第四出力になると前記吸気量が最小になるよう、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記抽排気量制御器は、前記第三抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が全開になっているよう、前記バイパス弁に指示する、
ガスタービンの制御装置。
前記吸気量制御器は、第三吸気量制御工程を実行可能であり、
前記抽排気量制御器は、第三抽排気量制御工程を実行可能であり、
前記実出力が、前記第三出力から前記第三出力より低い出力である第四出力までの第三出力範囲では、
前記吸気量制御器は、前記第三吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第四出力になると前記吸気量が最小になるよう、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、
前記抽排気量制御器は、前記第三抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が全開になっているよう、前記バイパス弁に指示する、
ガスタービンの制御装置。
【請求項11】
請求項９又は１０に記載のガスタービンの制御装置において、
前記第三出力、及び、前記実出力が前記第三出力のときの前記ベーンの開閉角度である第三開閉角度は、以下の第三出力条件下で定められた値である、
前記第三出力条件は、前記バイパス弁が全開で、前記タービンから排気された直後の前記燃焼ガスの温度である排気ガス温度が許容最大温度で、前記タービンに流入する前記燃焼ガスの温度が前記燃焼ガス中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である、
ガスタービンの制御装置。
前記第三出力、及び、前記実出力が前記第三出力のときの前記ベーンの開閉角度である第三開閉角度は、以下の第三出力条件下で定められた値である、
前記第三出力条件は、前記バイパス弁が全開で、前記タービンから排気された直後の前記燃焼ガスの温度である排気ガス温度が許容最大温度で、前記タービンに流入する前記燃焼ガスの温度が前記燃焼ガス中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である、
ガスタービンの制御装置。
【請求項12】
請求項１１に記載のガスタービンの制御装置において、
前記第二出力、及び、前記実出力が前記第二出力のときの前記ベーンの開閉角度である第二開閉角度は、以下の第二出力条件下で定められた値である、
前記第二出力条件は、前記第二出力範囲内での前記ベーンの開閉角度の変化傾向が、予め定められた変化傾向であって、前記第三開閉角度を基点とした変化傾向あり、前記バイパス弁が閉で、前記タービンから排気された直後の前記燃焼ガスの温度である排気ガス温度が許容最大温度である、
ガスタービンの制御装置。
前記第二出力、及び、前記実出力が前記第二出力のときの前記ベーンの開閉角度である第二開閉角度は、以下の第二出力条件下で定められた値である、
前記第二出力条件は、前記第二出力範囲内での前記ベーンの開閉角度の変化傾向が、予め定められた変化傾向であって、前記第三開閉角度を基点とした変化傾向あり、前記バイパス弁が閉で、前記タービンから排気された直後の前記燃焼ガスの温度である排気ガス温度が許容最大温度である、
ガスタービンの制御装置。
【請求項13】
請求項９又は１０に記載のガスタービンの制御装置において、
前記吸気量制御器は、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示する、
ガスタービンの制御装置。
前記吸気量制御器は、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示する、
ガスタービンの制御装置。
【請求項14】
請求項９又は１０に記載のガスタービンの制御装置において、
前記吸気量制御器は、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示する、
ガスタービンの制御装置。
前記吸気量制御器は、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示する、
ガスタービンの制御装置。
【請求項15】
請求項９又は１０に記載のガスタービンの制御装置において、
前記吸気量制御器、及び前記抽排気量制御器のそれぞれは、抽排気制御モードと通常制御モードとのうち、いずれか一方のモードの実行指示を受け付けると、前記一方のモードを実行し、
前記抽排気制御モードでは、
前記第一出力範囲内で、前記吸気量制御器が前記第一吸気量制御工程を実行し、前記抽排気量制御器が前記第一抽排気量制御工程を実行し、
前記第二出力範囲内で、前記吸気量制御器が前記第二吸気量制御工程を実行し、前記抽排気量制御器が前記第二抽排気量制御工程を実行し、
前記通常制御モードでは、
前記ガスタービンの出力が、前記第一出力範囲、及び前記第二出力範囲のいずれの出力範囲でも、
前記吸気量制御器が、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示する通常吸気量制御工程を実行し、
前記抽排気量制御器が、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示する通常抽排気量制御工程を実行する、
ガスタービンの制御装置。
前記吸気量制御器、及び前記抽排気量制御器のそれぞれは、抽排気制御モードと通常制御モードとのうち、いずれか一方のモードの実行指示を受け付けると、前記一方のモードを実行し、
前記抽排気制御モードでは、
前記第一出力範囲内で、前記吸気量制御器が前記第一吸気量制御工程を実行し、前記抽排気量制御器が前記第一抽排気量制御工程を実行し、
前記第二出力範囲内で、前記吸気量制御器が前記第二吸気量制御工程を実行し、前記抽排気量制御器が前記第二抽排気量制御工程を実行し、
前記通常制御モードでは、
前記ガスタービンの出力が、前記第一出力範囲、及び前記第二出力範囲のいずれの出力範囲でも、
前記吸気量制御器が、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示する通常吸気量制御工程を実行し、
前記抽排気量制御器が、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示する通常抽排気量制御工程を実行する、
ガスタービンの制御装置。
【請求項16】
請求項９又は１０に記載のガスタービンの制御装置と、
前記ガスタービンと、
を備えるガスタービン設備。
前記ガスタービンと、
を備えるガスタービン設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ガスタービンの制御方法、ガスタービンの制御プログラム、ガスタービンの制御装置、及びガスタービン設備に関する。
【背景技術】
【0002】
ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスＧにより駆動するタービンと、を備えている。圧縮機は、圧縮機ロータと、この圧縮機ロータを覆う圧縮機ケーシングと、吸気量調節機（以下、ＩＧＶ（inlet guide vａne）とする）と、を有する。このＩＧＶは、この圧縮機ケーシングの吸込み口に複数のベーンが設けられ、これら複数のベーンを開閉動作させることで、圧縮機ケーシング内に吸い込まれる空気の流量を調節する。圧縮機ロータには、発電機のロータが接続されている。
【0003】
以上のガスタービンでは、ガスタービンを定格運転しているときよりも、燃焼器に供給する燃料の流量を少なくすると共に、圧縮機が吸い込む空気の流量（以下、吸気量とする）をＩＧＶで少なくすることで、ガスタービンの出力を低くすることができる。
【0004】
しかしながら、近年では、負荷変動に対応するため、ガスタービンを安定運転しつつも、ガスタービンの出力をより低くすることが求められている。
【0005】
このような要求に応える技術として、例えば、以下の特許文献１に記載の技術がある。この技術では、ガスタービンに、圧縮機で生成された圧縮空気の一部を外部に排気可能なバイパス弁を設けている。この技術では、ＩＧＶとバイパス弁とを併用して、燃焼器に流入する燃焼用空気の流量を少なくすることで、ガスタービンの出力を低くしている。
【0006】
この技術では、具体的に、ガスタービンの出力を低くする場合、まず、燃料流量を徐々に少なくすると共に、ＩＧＶに閉動作させて吸気量を徐々に少なくする。次に、吸気量がある程度少なくなった時点で、バイパス弁を徐々に開ける。このバイパス弁を徐々に開ける過程で、ＩＧＶに開動作させて吸気量を徐々に多くする。このバイパス弁を徐々に開ける過程では、燃料流量を変えない。そして、バイパス弁が全開になると、燃料流量を再び徐々に少なくすると共に、ＩＧＶに閉動作させて吸気量を再び徐々に少なくする。
【0007】
この技術では、バイパス弁を徐々に開けて、圧縮空気を外部に排気している過程で、ＩＧＶを動作させて吸気量を徐々に多くしているので、この過程で、燃焼器に流入する燃焼用空気の流量は変化しない。このため、タービン自体の仕事量は変化しないものの、圧縮機による無駄な仕事量が徐々に増えるため、この過程でも、ガスタービンの出力は低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第８０１５８２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上記特許文献１に記載の技術では、確かに、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすることができる。
【0010】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、ガスタービンの出力を低くする過程で、前述したように、ＩＧＶに、閉動作させた後、開動作させ、その後、再び、閉動作させるため、ＩＧＶの動作が複雑になり、ＩＧＶの耐久性が低下してしまう。
【0011】
また、ガスタービンを低くする過程でもあっても、ガスタービンから、一酸化炭素等の未燃分の排気量をできる限り少なくすることが望まれる。
【0012】
そこで、本開示は、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすると共に、吸気量調節機の耐久性の低下を抑え、且つ未燃分の排気量を少なくすることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記目的を達成するための一態様としてのガスタービンの制御方法は、以下のガスタービンに適用される。
このガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成できる圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、を備える。
このガスタービンの制御方法では、前記燃焼器に供給する燃料の燃料流量が前記ガスタービンに対する目標出力に応じた流量になるよう、前記燃料流量を制御する燃料制御工程と、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量が前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じた流量になるよう、前記吸気量を制御する吸気量制御工程と、前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気する流量である抽排気量が前記実出力に応じた流量になるよう、前記抽排気量を制御する抽排気量制御工程と、を実行する。前記燃料制御工程では、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を制御する。前記吸気量制御工程は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を含む。前記抽排気量制御工程は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を含む。前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御し、前記第一抽排気量制御工程で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御する。前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御し、前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記吸気量に対する前記抽排気量の割合が最大になるよう、前記抽排気量を制御する。
このガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成できる圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、を備える。
このガスタービンの制御方法では、前記燃焼器に供給する燃料の燃料流量が前記ガスタービンに対する目標出力に応じた流量になるよう、前記燃料流量を制御する燃料制御工程と、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量が前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じた流量になるよう、前記吸気量を制御する吸気量制御工程と、前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気する流量である抽排気量が前記実出力に応じた流量になるよう、前記抽排気量を制御する抽排気量制御工程と、を実行する。前記燃料制御工程では、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を制御する。前記吸気量制御工程は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を含む。前記抽排気量制御工程は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を含む。前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御し、前記第一抽排気量制御工程で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御する。前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御し、前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記吸気量に対する前記抽排気量の割合が最大になるよう、前記抽排気量を制御する。
【0014】
本態様では、ガスタービンの出力を低下させる過程で、燃料流量を徐々に少なくすると共に、吸気量と抽排気量とを共に制御して、燃焼器に流入する圧縮空気の流量を徐々に少なくするので、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすることができる。
【0015】
本態様では、ガスタービンの出力を低下させる過程で、吸気量を少なくさせるものの、吸気量を多くさせない。すなわち、本態様では、ガスタービンの出力を低下させる過程で、吸気量を調節可能な吸気量調節機に、閉動作させるものの、開動作させない。このため、本態様では、吸気量調節機の耐久性の低下を抑えることができる。
【0016】
本態様では、実出力が第二出力から第三出力の範囲では、タービン入口温度が高くなるので、この範囲内で、一酸化炭素等の未燃分の排気量を少なくすることができる。
【0017】
前記目的を達成するための一態様としてのガスタービンの制御プログラムは、以下のガスタービンに適用される。
このガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成できる圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、前記燃焼器に燃料供給可能に前記燃焼器に接続されている燃料ラインと、前記燃料ラインに設けられ、前記燃料ラインを流れる燃料の流量である燃料流量を調節可能な燃料弁と、前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気可能なバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられ、前記バイパスラインを流れる前記圧縮空気の流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁と、を備える。前記圧縮機は、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーンを有する吸気量調節機を備える。
ガスタービンの制御プログラムは、前記ガスタービンに対する目標出力に応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示する燃料制御工程と、前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じて、前記ベーンの開閉角度を定めて、定めた前記ベーンの開閉角度になるよう前記吸気量調節機に指示する吸気量制御工程と、前記実出力に応じて、前記バイパス弁の弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁に指示する抽排気量制御工程と、をコンピュータに実行させる。前記燃料制御工程では、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示する。前記吸気量制御工程は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を含む。前記抽排気量制御工程は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を含む。前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、前記第一抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示する。前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記バイパス弁が全開になるよう、前記バイパス弁に指示する。
このガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成できる圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、前記燃焼器に燃料供給可能に前記燃焼器に接続されている燃料ラインと、前記燃料ラインに設けられ、前記燃料ラインを流れる燃料の流量である燃料流量を調節可能な燃料弁と、前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気可能なバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられ、前記バイパスラインを流れる前記圧縮空気の流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁と、を備える。前記圧縮機は、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーンを有する吸気量調節機を備える。
ガスタービンの制御プログラムは、前記ガスタービンに対する目標出力に応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示する燃料制御工程と、前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じて、前記ベーンの開閉角度を定めて、定めた前記ベーンの開閉角度になるよう前記吸気量調節機に指示する吸気量制御工程と、前記実出力に応じて、前記バイパス弁の弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁に指示する抽排気量制御工程と、をコンピュータに実行させる。前記燃料制御工程では、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示する。前記吸気量制御工程は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を含む。前記抽排気量制御工程は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を含む。前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、前記第一抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示する。前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記バイパス弁が全開になるよう、前記バイパス弁に指示する。
【0018】
本態様の制御プログラムをコンピュータに実行させることにより、前記一態様における制御方法と同様、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすると共に、吸気量調節機の耐久性の低下を抑え、且つ未燃分の排気量を少なくすることができる。
【0019】
前記目的を達成するための一態様としてのガスタービンの制御装置は、以下のガスタービンに適用される。
このガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成できる圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、前記燃焼器に燃料供給可能に前記燃焼器に接続されている燃料ラインと、前記燃料ラインに設けられ、前記燃料ラインを流れる燃料の流量である燃料流量を調節可能な燃料弁と、前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気可能なバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられ、前記バイパスラインを流れる前記圧縮空気の流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁と、を備える。前記圧縮機は、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーンを有する吸気量調節機を備える。
このガスタービンの制御装置は、前記ガスタービンに対する目標出力に応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示可能な燃料制御器と、前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じて、前記ベーンの開閉角度を定めて、定めた前記ベーンの開閉角度になるよう前記吸気量調節機に指示可能な吸気量制御器と、前記実出力に応じて、前記バイパス弁の弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁に指示可能な抽排気量制御器と、を有する。前記燃料制御器は、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記目標出力に応じた前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示する。前記吸気量制御器は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を実行可能である。前記抽排気量制御器は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を実行可能である。前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、前記吸気量制御器は、前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、前記抽排気量制御器は、前記第一抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示する。前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、前記吸気量制御器は、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、前記抽排気量制御器は、前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記バイパス弁が全開になるよう、前記バイパス弁に指示する。
このガスタービンは、空気を圧縮して圧縮空気を生成できる圧縮機と、前記圧縮空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成できる燃焼器と、前記燃焼ガスにより駆動可能なタービンと、前記燃焼器に燃料供給可能に前記燃焼器に接続されている燃料ラインと、前記燃料ラインに設けられ、前記燃料ラインを流れる燃料の流量である燃料流量を調節可能な燃料弁と、前記燃焼器を経ることなく、前記圧縮機からの前記圧縮空気の一部を外部に排気可能なバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられ、前記バイパスラインを流れる前記圧縮空気の流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁と、を備える。前記圧縮機は、前記圧縮機が吸い込む空気の流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーンを有する吸気量調節機を備える。
このガスタービンの制御装置は、前記ガスタービンに対する目標出力に応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示可能な燃料制御器と、前記ガスタービンの実際の出力である実出力に応じて、前記ベーンの開閉角度を定めて、定めた前記ベーンの開閉角度になるよう前記吸気量調節機に指示可能な吸気量制御器と、前記実出力に応じて、前記バイパス弁の弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁に指示可能な抽排気量制御器と、を有する。前記燃料制御器は、前記目標出力が低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記目標出力に応じた前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁に弁開度を指示する。前記吸気量制御器は、第一吸気量制御工程と、第二吸気量制御工程と、を実行可能である。前記抽排気量制御器は、第一抽排気量制御工程と、第二抽排気量制御工程と、を実行可能である。前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力から前記第一出力より低い出力である第二出力までの第一出力範囲では、前記吸気量制御器は、前記第一吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、前記抽排気量制御器は、前記第一抽排気量制御工程で、前記バイパス弁が閉じているよう、前記バイパス弁に指示する。前記実出力が、前記第二出力から前記第二出力より低い出力である第三出力までの第二出力範囲では、前記吸気量制御器は、前記第二吸気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力が低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーンの開閉角度を定めて、前記ベーンの開閉角度を前記吸気量調節機に指示し、前記抽排気量制御器は、前記第二抽排気量制御工程で、前記実出力が低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力が前記第三出力になると前記バイパス弁が全開になるよう、前記バイパス弁に指示する。
【0020】
本態様では、第一態様における制御方法と同様、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすると共に、吸気量調節機の耐久性の低下を抑え、且つ未燃分の排気量を少なくすることができる。
【0021】
前記目的を達成するための一態様としてのガスタービン設備は、
前記一態様におけるガスタービンの制御装置と、前記ガスタービンと、を備える。
前記一態様におけるガスタービンの制御装置と、前記ガスタービンと、を備える。
【発明の効果】
【0022】
本開示の一態様では、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすると共に、吸気量調節機の耐久性の低下を抑え、且つ未燃分の排気量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本開示に係る第一実施形態におけるガスタービン設備の模式的構成図である。
【図2】本開示に係る第一実施形態における制御装置の機能ブロック図である。
【図3】本開示に係る第一実施形態における制御装置のハード構成図である。
【図4】本開示に係る第一実施形態における制御装置が実行する吸気量制御工程での処理内容を示すフローチャートである。
【図5】本開示に係る第一実施形態における制御装置が実行する抽排気量制御工程での処理内容を示すフローチャートである。
【図6】本開示に係る第一実施形態におけるガスタービンの出力とＩＧＶ開度（又は吸気量）との関係を示すグラフである。
【図7】本開示に係る第一実施形態におけるガスタービンの出力とバイパス弁開度（又は抽排気量）との関係を示すグラフである。
【図8】本開示に係る第一実施形態におけるガスタービンの出力と燃料弁開度（又は燃料流量）との関係を示すグラフである。
【図9】本開示に係る第一実施形態におけるガスタービンの出力と排気温度との関係を示すグラフである。
【図10】本開示に係る第一実施形態におけるガスタービンの出力とタービン入口温度との関係を示すグラフである。
【図11】本開示に係る第二実施形態におけるガスタービンの出力とＩＧＶ開度（又は吸気量）との関係を示すグラフである。
【図12】本開示に係る第二実施形態におけるガスタービンの出力とバイパス弁開度（又は抽排気量）との関係を示すグラフである。
【図13】本開示に係る第二実施形態におけるガスタービンの出力と燃料弁開度（又は燃料流量）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明に係るガスタービンの制御方法、この方法を実行するための制御プログラム、この方法を実行する制御装置、この制御装置を含むガスタービン設備の実施形態について図面を用いて説明する。
【0025】
【0026】
本実施形態のガスタービン設備は、図１に示すように、ガスタービンＧＴと、ガスタービンＧＴの駆動で発電する発電機５０と、ガスタービンＧＴ中の制御対象を制御する制御装置１００と、を備える。
【0027】
ガスタービンＧＴは、ガスタービン本体１と、燃料ライン８と、燃料弁８ｖと、バイパスライン９と、バイパス弁９ｖと、を備える。
【0028】
ガスタービン本体１は、空気Ａを圧縮して圧縮空気ＣＡを生成する圧縮機１０と、圧縮空気ＣＡ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成する燃焼器２０と、高温高圧の燃焼ガスＧにより駆動するタービン３０と、タービン３０から排気された燃焼ガスＧである排気ガスＥＧが流れる排気ケーシング４０と、を備える。
【0029】
圧縮機１０は、軸線Ａｒを中心として回転可能な圧縮機ロータ１２と、圧縮機ロータ１２を覆う圧縮機ケーシング１６と、複数の静翼列１５と、吸気量調節機１７（以下、ＩＧＶ（inlet guide vａne）とする）１７と、を有する。タービン３０は、軸線Ａｒを中心として回転可能なタービンロータ３２と、タービンロータ３２を覆うタービンケーシング３６と、複数の静翼列３５と、を有する。なお、以下では、軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｄａ、この軸線Ａｒを中心とした周方向を単に周方向Ｄｃとし、軸線Ａｒに対して垂直な方向を径方向Ｄｒとする。また、軸線方向Ｄａの一方側を軸線上流側Ｄａｕ、その反対側を軸線下流側Ｄａｄとする。また、径方向Ｄｒで軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｄｒｉ、その反対側を径方向外側Ｄｒｏとする。
【0030】
圧縮機１０は、タービン３０に対して軸線上流側Ｄａｕに配置されている。また、排気ケーシング４０は、タービン３０に対して軸線下流側Ｄａｄに配置されている。
【0031】
圧縮機ロータ１２とタービンロータ３２とは、同一軸線Ａｒ上に位置し、互いに接続されてガスタービンロータ２を成す。このガスタービンロータ２には、発電機５０のロータが接続されている。発電機５０、又は発電機５０に接続されている電力線には、発電機５０が発電した電力を検知する電力計５１が接続されている。ガスタービン本体１は、さらに、中間ケーシング５を備える。この中間ケーシング５は、軸線方向Ｄａで、圧縮機ケーシング１６とタービンケーシング３６との間に配置されている。圧縮機ケーシング１６と中間ケーシング５とタービンケーシング３６と排気ケーシング４０とは、互いに接続されてガスタービンケーシング６を成す。
【0032】
圧縮機ロータ１２は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸１３と、このロータ軸１３に取り付けられている複数の動翼列１４と、を有する。複数の動翼列１４は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列１４は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼で構成されている。複数の動翼列１４の各軸線下流側Ｄａｄには、複数の静翼列１５のうちのいずれか一の静翼列１５が配置されている。各静翼列１５は、圧縮機ケーシング１６の内側に設けられている。各静翼列１５は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼で構成されている。ＩＧＶ１７は、圧縮機ケーシング１６の吸込み口に設けられている複数のベーン１７ｖと、複数のベーン１７ｖを駆動する駆動器１７ｄとを有する。このＩＧＶ１７は、駆動器１７ｄに複数のベーン１７ｖを開閉動作させることで、圧縮機ケーシング１６内に吸い込まれる空気の流量である吸気量を調節できる。
【0033】
タービンロータ３２は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸３３と、このロータ軸３３に取り付けられている複数の動翼列３４と、を有する。複数の動翼列３４は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列３４は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼で構成されている。複数の動翼列３４の各軸線上流側Ｄａｕには、複数の静翼列３５のうちのいずれか一の静翼列３５が配置されている。各静翼列３５は、タービンケーシング３６の内側に設けられている。各静翼列３５は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼で構成されている。
【0034】
燃料ライン８は、燃料供給源と燃焼器２０とを接続して、燃料供給源からの燃料Ｆを燃焼器２０に導くことができる。燃料弁８ｖは、この燃料ライン８中に設けられ、この燃料ライン８を流れる燃料Ｆの流量である燃料流量を調節可能である。バイパスライン９の一端は、中間ケーシング５に接続され、バイパスライン９の他端は、例えば、大気開放されている。このため、バイパスライン９は、燃焼器２０を経ることなく、圧縮機１０から中間ケーシング５内に吐出された圧縮空気ＣＡの一部を外部に排気可能である。バイパス弁９ｖは、バイパスライン９を流れる圧縮空気ＣＡの流量である抽排気量を調節可能である。
【0035】
制御装置１００は、燃料弁８ｖの開度を制御する燃料制御器１１０と、ＩＧＶ１７の複数のベーン１７ｖの開閉角度（以下、ＩＧＶ開度θとする）を制御する吸気量制御器１２０と、バイパス弁９ｖの開度を制御する抽排気量制御器１３０と、を有する。
【0036】
燃料制御器１１０は、図２に示すように、外部から、ガスタービンＧＴの目標出力ＰＷｔと、電力計５１で検知された電力であるガスタービンＧＴの実際の出力（以下、実出力ＰＷｒとする）とを受け付けることができる。
【0037】
この燃料制御器１１０は、ガスタービンＧＴの目標出力ＰＷｔとガスタービンＧＴの実出力ＰＷｒとの偏差Δを求める偏差演算器１１１と、この偏差Δを比例積分処理する比例積分器１１２と、燃料弁８ｖに対する制御信号を発生する制御信号発生器１１９と、を有する。この比例積分器１１２からの出力が燃料流量である。制御信号発生器１１９は、燃料制御器１１０が求めた燃料流量を用いて、燃料弁８ｖに対する制御信号に作成し、この制御信号を燃料弁８ｖに送る。
【0038】
吸気量制御器１２０は、実出力ＰＷｒと、各種制御モードの実行指示とを受け付けることができる。各種制御モードとしては、抽排気制御モードと、通常制御モードとがある。吸気量制御器１２０は、通常制御モードのときのＩＧＶ開度θを発生する第一ＩＧＶ開度発生器１２１と、抽排気制御モードのときのＩＧＶ開度θを発生する第二ＩＧＶ開度発生器１２５と、ＩＧＶ１７に対する制御信号を発生する制御信号発生器１２９と、を有する。
【0039】
第一ＩＧＶ開度発生器１２１は、実出力ＰＷｒと通常制御モードのときのＩＧＶ開度θとの関係を示す関数Ｆ１を保持している。第一ＩＧＶ開度発生器１２１は、この関数Ｆ１を用いて、実出力ＰＷｒに対応したＩＧＶ開度θを発生する。第二ＩＧＶ開度発生器１２５は、実出力ＰＷｒと抽排気制御モードのときのＩＧＶ開度θとの関係を示す関数Ｆ１ａを保持している。第二ＩＧＶ開度発生器１２５は、この関数Ｆ１ａを用いて、実出力ＰＷｒに対応したＩＧＶ開度θを発生する。
【0040】
制御信号発生器１２９は、第一ＩＧＶ開度発生器１２１からのＩＧＶ開度θ、及び第二ＩＧＶ開度発生器１２５からＩＧＶ開度θを用いて、ＩＧＶ１７に対する制御信号に作成し、この制御信号をＩＧＶ１７に送る。
【0041】
吸気量制御器１２０は、実出力ＰＷｒと、各種制御モードの実行指示とを受け付けることができる。抽排気量制御器１３０は、通常制御モードのときのバイパス弁９ｖの弁開度を発生する第一バイパス弁開度発生器１３１と、抽排気制御モードのときのバイパス弁９ｖの弁開度を発生する第二バイパス弁開度発生器１３５と、バイパス弁９ｖに対する制御信号を発生する制御信号発生器１３９と、を有する。
【0042】
第一バイパス弁開度発生器１３１は、バイパス弁９ｖの弁開度として開度０、つまり閉を発生する。第二バイパス弁開度発生器１３５は、実出力ＰＷｒと抽排気制御モードのときのバイパス弁９ｖの弁開度との関係を示す関数Ｆ２を保持している。第二バイパス弁開度発生器１３５は、この関数Ｆ２を用いて、実出力ＰＷｒに対応したバイパス弁９ｖの開度を発生する。
【0043】
制御信号発生器１３９は、第一バイパス弁開度発生器１３１からの弁開度、及び第二バイパス弁開度発生器１３５から弁開度を用いて、バイパス弁９ｖに対する制御信号に作成し、この制御信号をバイパス弁９ｖに送る。
【0044】
なお、以上で説明した関数Ｆ１、関数Ｆ１ａ、関数Ｆ２については、後述する。
【0045】
制御装置１００は、コンピュータである。この制御装置１００は、ハードウェア的には、図３に示すように、コンピュータ本体１０１と、キーボードやマウス等の入力装置１０６と、表示装置１０７と、を有する。コンピュータ本体１０１は、各種演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２と、ＣＰＵ１０２のワークエリアになるメモリ等の主記憶装置１０３と、ハードディスクドライブ装置等の補助記憶装置１０４と、ディスク型記憶媒体Ｄに対してデータの記憶処理や再生処理を行う記憶・再生装置１０５ｄと、入力装置１０６及び表示装置１０７の入出力インタフェース１０５ａと、装置インタフェース１０５ｂと、ネットワークＮを介して外部と通信するための通信インタフェース１０５ｃと、を有する。
【0046】
装置インタフェース１０５ｂには、電力計５１と、燃料弁８ｖと、バイパス弁９ｖと、ＩＧＶ１７の駆動器１７ｄとが信号線等を介して接続されている。
【0047】
補助記憶装置１０４には、制御プログラム１０４ｐ等が予め格納されている。この制御プログラム１０４ｐは、例えば、記憶・再生装置１０５ｄを介して、ディスク型記憶媒体Ｄから補助記憶装置１０４に取り込まれる。なお、制御プログラム１０４ｐは、通信インタフェース１０５ｃを介して外部の装置から補助記憶装置１０４に取り込まれてもよい。制御装置１００の各機能部、つまり、燃料制御器１１０、吸気量制御器１２０、及び抽排気量制御器１３０は、いずれも、ＣＰＵ１０２が補助記憶装置１０４に格納されている制御プログラム１０４ｐを実行することで機能する。
【0048】
次に、以上で説明したガスタービンＧＴの基本的な動作について、簡単に説明する。圧縮機１０は、空気Ａを吸い込んで、この空気Ａを圧縮して圧縮空気ＣＡを生成する。この際、圧縮機１０が吸い込む空気Ａの流量である吸気量は、ＩＧＶ１７により調節される。圧縮機１０からの圧縮空気ＣＡは、中間ケーシング５を介して、燃焼器２０内に流入する。但し、圧縮機１０からの圧縮空気ＣＡの一部は、中間ケーシング５、バイパスライン９及びバイパス弁９ｖを介して外部に排気されることもある。また、燃焼器２０には、燃料ライン８及び燃料弁８ｖを介して、外部から燃料Ｆが供給される。燃焼器２０は、圧縮空気ＣＡ中で燃料Ｆを燃焼させて、高温且つ高圧の燃焼ガスＧを生成する。この燃焼ガスＧは、タービン３０に送られ、タービン３０を駆動する。すなわち、タービンロータ３２が回転する。この結果、発電機５０が発電する。タービン３０から排気された燃焼ガスＧは、排気ガスＥＧとして外部に排気される、又は、図示されていない排熱回収ボイラに流入する。
【0049】
次に、図４及び図５に示すフローチャートに従って、制御装置１００の動作、この制御装置１００の動作に伴うガスタービンＧＴの動作について説明する。なお、図４及び図５に示すフローチャートは、ガスタービンＧＴの出力を定格出力以下の出力範囲内で、ガスタービンＧＴを運転するときの制御装置１００の動作を示している。また、図４は、制御装置１００の吸気量制御器１２０が実行する吸気量制御工程Ｓ１０での処理内容を示し、図５は、制御装置１００の抽排気量制御器１３０が実行する抽排気量制御工程Ｓ２０での処理内容を示す。
【0050】
図４のフローチャートに示すように、吸気量制御工程Ｓ１０では、まず、吸気量制御器１２０が、現在指示されている制御モードが何かを判断する（モード判断工程Ｓ１１）。現在指示されている制御モードが通常制御モードである場合には、吸気量制御器１２０は、通常制御モードＳ１２を実行する。吸気量制御器１２０は、この通常制御モードＳ１２で通常吸気量制御工程Ｓ１３を実行する。通常吸気量制御工程Ｓ１３では、吸気量制御器１２０の第一ＩＧＶ開度発生器１２１が、関数Ｆ１を用いて、実出力ＰＷｒに対応したＩＧＶ開度θを発生する。この関数Ｆ１は、図６のグラフ中の破線で示すように、ガスタービンの出力の低下に伴って、ＩＧＶ開度θが次第に小さくなり、つまりＩＧＶ１７が次第に閉じて吸気量が少なくなるよう設定されている。制御信号発生器１２９は、第一ＩＧＶ開度発生器１２１からのＩＧＶ開度θを用いて、制御信号に作成し、この制御信号をＩＧＶ１７に送る。
【0051】
なお、図６のグラフで、横軸はガスタービンの出力を示し、縦軸はＩＧＶ開度（吸気量）を示す。また、図６～図１０のグラフ中のＰＷ１はガスタービンの定格出力以下の第一出力ＰＷ１を示し、ＰＷ２は第一出力ＰＷ１より低い出力である第二出力ＰＷ２を示し、ＰＷ３は第二出力ＰＷ２より低い出力である第三出力ＰＷ３を示し、ＰＷ４は第三出力ＰＷ３より低い出力である第四出力ＰＷ４を示す。また、これらのグラフ中のＲ１は第一出力ＰＷ１から第二出力ＰＷ２までの出力範囲である第一出力範囲Ｒ１を示し、これらのグラフ中のＲ２は第二出力ＰＷ２から第三出力ＰＷ３までの出力範囲である第二出力範囲Ｒ２を示し、これらのグラフ中のＲ３は第三出力ＰＷ３から第四出力ＰＷ４までの出力範囲である第三出力範囲Ｒ３を示す。
【0052】
吸気量制御器１２０は、モード判断工程Ｓ１１で、現在指示されている制御モードが抽排気制御モードであると判断した場合、抽排気制御モードＳ１５を実行する。吸気量制御器１２０は、この抽排気制御モードＳ１５で、ガスタービンの実出力がいずれの出力範囲内であるかを判断する（出力範囲判断工程Ｓ１６）。吸気量制御器１２０は、実出力が第一出力範囲Ｒ１内の場合、第一吸気量制御工程Ｓ１７を実行する。第一吸気量制御工程Ｓ１７では、吸気量制御器１２０の第二ＩＧＶ開度発生器１２５が、関数Ｆ１ａを用いて、第一出力範囲Ｒ１内の実出力ＰＷｒに対応したＩＧＶ開度θを発生する。この関数Ｆ１ａは、図６のグラフ中の実線で示すように、第一出力範囲Ｒ１内では、実出力の低下に伴って、ＩＧＶ開度θが次第に小さくなり、つまりＩＧＶ１７が次第に閉じて吸気量が少なくなるよう設定されている。なお、通常制御モードＳ１２で使用する関数Ｆ１の実出力とＩＧＶ開度θとの関係と、抽排気制御モードＳ１５で使用する関数Ｆ１ａの実出力とＩＧＶ開度θとの関係とは、第一出力範囲Ｒ１内で同じである。制御信号発生器１２９は、第二ＩＧＶ開度発生器１２５からのＩＧＶ開度θを用いて、制御信号に作成し、この制御信号をＩＧＶ１７に送る。
【0053】
また、吸気量制御器１２０は、出力範囲判断工程Ｓ１６で、ガスタービンの実出力が第二出力範囲Ｒ２内であると判断した場合、第二吸気量制御工程Ｓ１８を実行する。第二吸気量制御工程Ｓ１８では、吸気量制御器１２０の第二ＩＧＶ開度発生器１２５が、関数Ｆ１ａを用いて、第二出力範囲Ｒ２内の実出力ＰＷｒに対応したＩＧＶ開度θを発生する。この関数Ｆ１ａは、図６のグラフ中の実線で示すように、第二出力範囲Ｒ２内では、実出力が低下しても、ＩＧＶ開度θが一定で、つまり吸気量が一定になるよう設定されている。制御信号発生器１２９は、第二ＩＧＶ開度発生器１２５からのＩＧＶ開度θを用いて、制御信号に作成し、この制御信号をＩＧＶ１７に送る。
【0054】
また、吸気量制御器１２０は、出力範囲判断工程Ｓ１６で、ガスタービンの実出力が第三出力範囲Ｒ３内であると判断した場合、第三吸気量制御工程Ｓ１９を実行する。第三吸気量制御工程Ｓ１９では、吸気量制御器１２０の第二ＩＧＶ開度発生器１２５が、関数Ｆ１ａを用いて、第三出力範囲Ｒ３内の実出力ＰＷｒに対応したＩＧＶ開度θを発生する。この関数Ｆ１ａは、図６のグラフ中の実線で示すように、第三出力範囲Ｒ３内では、実出力の低下に伴って、ＩＧＶ開度θが次第に小さくなり、つまりＩＧＶ１７が次第に閉じて吸気量が少なくなり、且つ実出力が第四出力ＰＷ４になると、ＩＧＶ開度θが最小になり、つまりＩＧＶ１７が閉じて吸気量が最小になるよう設定されている。制御信号発生器１２９は、第二ＩＧＶ開度発生器１２５からのＩＧＶ開度θを用いて、制御信号に作成し、この制御信号をＩＧＶ１７に送る。
【0055】
図５のフローチャートに示すように、抽排気量制御工程Ｓ２０では、まず、抽排気量制御器１３０が、現在指示されている制御モードが何かを判断する（モード判断工程Ｓ２１）。現在指示されている制御モードが通常制御モードである場合には、抽排気量制御器１３０は、通常制御モードＳ２２を実行する。抽排気量制御器１３０は、この通常制御モードＳ２２で通常抽排気量制御工程Ｓ２３を実行する。通常抽排気量制御工程Ｓ２３では、抽排気量制御器１３０の第一バイパス弁開度発生器１３１が、バイパス弁９ｖの弁開度として開度０、つまり閉を発生する。制御信号発生器１３９は、第一バイパス弁開度発生器１３１からのバイパス弁９ｖの弁開度を用いて、制御信号に作成し、この制御信号をバイパス弁９ｖに送る。よって、通常制御モードＳ２２では、実出力が如何なる値でも、バイパス弁９ｖは閉状態に維持される。
【0056】
抽排気量制御器１３０は、モード判断工程Ｓ２１で、現在指示されている制御モードが抽排気制御モードであると判断した場合、抽排気制御モードＳ２５を実行する。抽排気量制御器１３０は、この抽排気制御モードＳ２５で、ガスタービンの実出力がいずれの出力範囲内であるかを判断する（出力範囲判断工程Ｓ２６）。ガスタービンの実出力が第一出力範囲Ｒ１内の場合、抽排気量制御器１３０は、第一抽排気量制御工程Ｓ２７を実行する。第一抽排気量制御工程Ｓ２７では、抽排気量制御器１３０の第二バイパス弁開度発生器１３５が、関数Ｆ２を用いて、第一出力範囲Ｒ１内の実出力ＰＷｒに対応したバイパス弁９ｖの弁開度を発生する。この関数Ｆ２は、図７のグラフ中の実線で示すように、第一出力範囲Ｒ１内では、バイパス弁９ｖの弁開度として開度０、つまり閉を発生する。制御信号発生器１３９は、第二バイパス弁開度発生器１３５からの弁開度を用いて、制御信号に作成し、この制御信号をバイパス弁９ｖに送る。よって、第一抽排気量制御工程Ｓ２７では、第一出力範囲Ｒ１内で実出力が如何なる値でも、バイパス弁９ｖは閉状態に維持される。
【0057】
また、抽排気量制御器１３０は、出力範囲判断工程Ｓ２６で、ガスタービンの実出力が第二出力範囲Ｒ２内であると判断した場合、第二抽排気量制御工程Ｓ２８を実行する。第二抽排気量制御工程Ｓ２８では、抽排気量制御器１３０の第二バイパス弁開度発生器１３５が、関数Ｆ２を用いて、第二出力範囲Ｒ２内の実出力ＰＷｒに対応したバイパス弁９ｖの開度を発生する。この関数Ｆ２は、図７のグラフ中の実線で示すように、第二出力範囲Ｒ２内では、実出力が低下に伴って、バイパス弁９ｖの弁開度が次第に大きくなり、つまり抽排気量が次第に多くなり、且つ、実出力が第三出力ＰＷ３になると、バイパス弁９ｖが全開になるよう設定されている。制御信号発生器１３９は、第二バイパス弁開度発生器１３５からの弁開度を用いて、制御信号に作成し、この制御信号をバイパス弁９ｖに送る。よって、実出力が第三出力ＰＷ３になると、バイパス弁９ｖが全開になり、吸気量に対する抽排気量の割合が最大になる。
【0058】
また、抽排気量制御器１３０は、出力範囲判断工程Ｓ２６で、ガスタービンの実出力が第三出力範囲Ｒ３内であると判断した場合、第三抽排気量制御工程Ｓ２９を実行する。第三抽排気量制御工程Ｓ２９では、抽排気量制御器１３０の第二バイパス弁開度発生器１３５が、関数Ｆ２を用いて、第三出力範囲Ｒ３内の実出力ＰＷｒに対応したバイパス弁９ｖの弁開度を発生する。この関数Ｆ２は、図７のグラフ中の実線で示すように、第三出力範囲Ｒ３内では、バイパス弁９ｖの弁開度として全開を発生する。制御信号発生器１３９は、第二バイパス弁開度発生器１３５からの弁開度を用いて、制御信号に作成し、この制御信号をバイパス弁９ｖに送る。よって、第三抽排気量制御工程Ｓ２９では、第三出力範囲Ｒ３内で実出力が如何なる値でも、バイパス弁９ｖは全開状態に維持される。つまり、第三出力範囲Ｒ３内で実出力が如何なる値でも、吸気量に対する抽排気量の割合が最大に維持される。
【0059】
燃料制御器１１０は、燃料制御工程Ｓ３０を実行する。燃料制御工程Ｓ３０では、燃料制御器１１０の偏差演算器１１１が、外部からの目標出力ＰＷｔと電力計５１からの実出力ＰＷｒとの偏差Δを求める。次に、燃料制御器１１０の比例積分器１１２がこの偏差Δに対して比例積分処理を行う。制御信号発生器１１９は、比例積分器１１２からの出力を用いて、燃料弁８ｖの弁開度を示す制御信号を作成し、この制御信号を燃料弁８ｖに送る。このように、燃料制御工程Ｓ３０では、燃料制御器１１０が、目標出力ＰＷｔと実出力ＰＷｒとの偏差に応じて燃料流量を定め、この燃料流量に応じた弁開度を燃料弁８ｖに指示する。従って、燃料弁８ｖの弁開度は、目標出力ＰＷｔの低下に伴って次第に小さくなる、言い換えると、燃料流量は、図８のグラフ中の実線で示すように、目標出力ＰＷｔの低下に伴って次第に少なくなる。
【0060】
この燃料制御器１１０は、制御モードの種類やガスタービンの実出力の範囲に関わらず、同じ制御を実行する。つまり、燃料制御器１１０は、制御モードの種類やガスタービンの実出力の範囲に関わらず、目標出力ＰＷｔと実出力ＰＷｒとの偏差に応じて燃料流量を定め、この燃料流量に応じた弁開度を燃料弁８ｖに指示する。但し、ガスタービンの実出力が第二出力範囲Ｒ２内であるときの実出力の変化に対する燃料流量の変化の割合である流量変化率は、図８のグラフ中の実線で示すように、ガスタービンの実出力が第一出力範囲Ｒ１及び第三出力範囲Ｒ３内であるときの同流量変化率より小さい。これは、ガスタービンの実出力が第二出力範囲Ｒ２のときと、ガスタービンの実出力が第一出力範囲Ｒ１及び第三出力範囲Ｒ３内のときとで、吸気量及び抽排気量が異なるからである。
【0061】
次に、図９を用いて、通常制御モード及び抽排気制御モードにおいて、燃料弁８ｖ、ＩＧＶ１７及びバイパス弁９ｖを以上のように制御した場合における、タービン３０から排気され排気ケーシング内に流入した燃焼ガスＧである排気ガスＥＧの温度の変化について説明する。
【0062】
通常制御モードを実行した場合でも抽排気制御モードを実行した場合でも、図９に示すように、排気ガス温度は、実出力が定格出力から第四出力ＰＷ４の間、許容最大温度を維持する。排気ガス温度に関する許容最大温度は、排気ガス温度がこの許容最大温度よりも高くなると、ガスタービンを構成する部品が損傷する可能性が高くなるとして予め定めた温度である。実出力が第四出力ＰＷ４のとき、ＩＧＶ開度θは最小の開度であり、バイパス弁９ｖは全開である。このため、実出力が第四出力ＰＷ４よりも低くなっても、燃焼器２０に流入する圧縮空気ＣＡの流量を少なくすることができない。一方で、燃焼器２０に流入する燃料流量は、目標出力ＰＷｔが第四出力ＰＷ４より低くなっても、目標出力ＰＷｔの低下に伴って次第に少なくなる。よって、実出力が第四出力ＰＷ４より低くなると、排気ガス温度は、実出力の低下に伴って次第に低くなる。
【0063】
次に、図１０を用いて、抽排気制御モードにおいて、燃料弁８ｖ、ＩＧＶ１７及びバイパス弁９ｖを以上のように制御した場合における、タービン３０の入口における燃焼ガスＧの温度（以下、タービン入口温度とする）の変化について説明する。
【0064】
通常制御モードを実行した場合でも抽排気制御モードを実行した場合でも、タービン入口温度は、基本的に、実出力の低下に伴って、次第に低下する。但し、実出力が第二出力範囲Ｒ２内の場合、実出力の低下に伴うタービン入口温度の低下の割合である温度変化率は、実出力が第一出力範囲Ｒ１内及び第三出力範囲Ｒ３内の場合の温度変化率よりも小さくなる。
【0065】
ところで、タービン入口温度は、以上で説明したように、実出力の低下に伴って、次第に低下する。一方、排気ガス温度は、実出力が定格出力から第四出力ＰＷ４の間、許容最大温度を維持する。これは、燃料弁８ｖ、ＩＧＶ１７及びバイパス弁９ｖを以上のように制御すること、及び、実出力の低下に伴ってタービン３０内の燃焼ガスＧの膨張率が小さくなり、タービン入口温度の低下に対して排気ガス温度が低下にくくなっていることに、起因する。
【0066】
次に、バイパス弁９ｖが閉のときのタービン入口温度とバイパス弁９ｖが全開のときのタービン入口温度の違いについて説明する。
【0067】
ここで、バイパス弁９ｖが閉のときの実出力とバイパス弁９ｖが全開のときの実出力とが同じで、バイパス弁９ｖが閉のときの排気ガス温度とバイパス弁９ｖが全開のときの排気ガス温度とが同じとする。
【0068】
以上の条件下で、バイパス弁９ｖが閉のとき、タービン３０単体の出力を３００ＭＷとする。また、圧縮機１０はタービン３０の動作で動作するため、圧縮機１０の消費出力を１００ＭＷ、言い換えると圧縮機１０の出力を－１００ＭＷとする。この結果、ガスタービンの実出力は、２００ＭＷ（＝３００－１００）になる。
【0069】
バイパス弁９ｖが全開のとき、圧縮機１０が生成した圧縮空気ＣＡを外部に排気して、圧縮機１０は無駄に仕事をしている。このため、以上の条件下で、バイパス弁９ｖが全開の圧縮機１０の消費出力は、バイパス弁９ｖが閉のときの圧縮機１０の消費出力よりも大きくなる。そこで、このときの圧縮機１０の消費出力を１５０ＭＷ、言い換えると圧縮機１０の出力を－１５０ＭＷとする。このときのガスタービンの実出力をバイパス弁９ｖが閉のときの実出力と同じ２００ＭＷにするためには、タービン３０単体の出力が３５０ＭＷ（＝２００＋１５０）である必要がある。
【0070】
以上のことから、バイパス弁９ｖが全開のときの排気ガス温度とバイパス弁９ｖが閉のときの排気ガス温度が同じ場合、バイパス弁９ｖが全開のときのタービン３０単体の出力（３５０ＭＷ）は、バイパス弁９ｖが閉のときのタービン３０単体の出力（３００ＭＷ）より高くなることが理解である。このため、このとき、バイパス弁９ｖが全開のときのタービン入口温度は、バイパス弁９ｖが閉のときのタービン入口温度より高い必要がある。
【0071】
よって、以上の条件下では、バイパス弁９ｖが全開のときのタービン入口温度は、バイパス弁９ｖが閉のときのタービン入口温度よりも高くなる。
【0072】
抽排気制御モードで、実出力が第一出力範囲Ｒ１内のとき、バイパス弁９ｖは閉であるため、このときのタービン入口温度は、図１０のグラフ中で、バイパス弁９ｖが閉のときのタービン入口温度線ＴｉＣ上の温度になる。また、抽排気制御モードで、実出力が第三出力範囲Ｒ３内のとき、バイパス弁９ｖは全開であるため、このときのタービン入口温度は、図１０のグラフ中で、バイパス弁９ｖが全開のときのタービン入口温度線ＴｉＯ上の温度になる。実出力が第三出力範囲Ｒ３のときの排気ガス温度は、図９を用いて説明したように、実出力が第一出力範囲Ｒ１のときの排気ガス温度と同じである。よって、先に説明した理由で、バイパス弁９ｖが全開のときのバイパス入口温度線ＴｉＯ上で実出力が出力ＰＷｘのときのタービン入口温度Ｔｉｏは、バイパス弁９ｖが閉のときのバイパス入口温度線ＴｉＣ上で実出力がＰＷｘのタービン入口温度Ｔｉｃよりも高くなる。
【0073】
実出力が第二出力ＰＷ２のときのタービン入口温度Ｔｉ２は、バイパス弁９ｖが閉のときのタービン入口温度線ＴｉＣ上の温度である。また、実出力が第三出力ＰＷ３のときのタービン入口温度Ｔｉ３は、バイパス弁９ｖが全開のときのタービン入口温度線ＴｉＯ上の温度である。タービン入口温度は、前述したように、タービン３０の実出力の低下に伴って、次第に低下する。このため、バイパス弁９ｖを閉のままにしておくと、実出力が第三出力ＰＷ３ときのタービン入口温度は、実出力が第三出力ＰＷ３より高い第二出力ＰＷ２のときのタービン入口温度Ｔｉ２よりも、確実に低くなる。しかしながら、バイパス弁９ｖが全開で実出力が第三出力ＰＷ３ときのタービン入口温度Ｔｉ３は、実出力が同じであれば、バイパス弁が閉のときよりタービン入口温度が高くなるタービン入口温度線ＴｉＯ上の温度である。このため、実出力が第三出力ＰＷ３ときのタービン入口温度Ｔｉ３は、実出力が第三出力ＰＷ３より高い第二出力ＰＷ２のときのタービン入口温度Ｔｉ２に対して、あまり低くならない。
【0074】
よって、第二出力ＰＷ２と第三出力ＰＷ３との間の第二出力範囲Ｒ２内での温度変化率は、前述したように、第一出力範囲Ｒ１内での温度変化率よりも小さくなる。言い換えると、バイパス弁９ｖが開き始めてからバイパス弁９ｖが全開になるまでの温度変化率は、バイパス弁９ｖが全閉のときの温度変化率よりも小さくなる。
【0075】
次に、抽排気制御モードのときに、実出力とＩＧＶ開度θ（又は吸気量）との関係を定める関数Ｆ１ａの作成方法について説明する。
【0076】
関数Ｆ１ａを作成する際には、以下の第三出力条件で、第三出力ＰＷ３の値、及び、実出力が第三出力ＰＷ３のときのＩＧＶ開度である第三開閉角度の値又はそのときの吸気量である第三吸気量の値を定める。つまり、図６のグラフ中の運転点Ｐ３における出力の値、及びＩＧＶ開度又は吸気量の値を定める。
【0077】
この第三出力条件は、
ａ．バイパス弁９ｖが全開である。言い換えると、抽排気量が最大である。
ｂ．排気ガス温度が許容最大温度である。
ｃ．タービン３０に流入する燃焼ガスＧの温度、つまりタービン入口温度が、燃焼ガスＧ中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である。
ａ．バイパス弁９ｖが全開である。言い換えると、抽排気量が最大である。
ｂ．排気ガス温度が許容最大温度である。
ｃ．タービン３０に流入する燃焼ガスＧの温度、つまりタービン入口温度が、燃焼ガスＧ中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である。
【0078】
第三出力条件中の条件ｂ及び条件ｃにより、タービン３０の入口における燃焼ガスＧの温度、及び、タービン３０の出口における燃焼ガスＧの温度が定まっていることになる。よって、これらの温度により、タービン３０単体での出力の値が定まる。タービン３０単体での出力の値が定まると、燃焼器２０に流入させる圧縮空気ＣＡの流量が定まる。燃焼器２０に流入させる圧縮空気ＣＡの流量が定まると、第三出力条件中の条件ａにより、ＩＧＶ開度の値である第三開閉角度、又はそのときの吸気量である第三吸気量が定まる。つまり、点Ｐ３におけるＩＧＶ開度又は吸気量の値が定まる。タービン３０単体での出力の値、及びＩＧＶ開度の値が定まると、ガスタービンの出力の値が定まる。つまり、点Ｐ３における第三出力ＰＷ３の値が定まる。
【0079】
次に、以下の第二出力条件で、第二出力ＰＷ２の値、及び、実出力が第二出力ＰＷ２のときのＩＧＶ開度である第二開閉角度の値又はそのときの吸気量である第二吸気量の値を定める。つまり、図６のグラフ中の運転点Ｐ２における出力の値、及びＩＧＶ開度又は吸気量の値を定める。
【0080】
この第二出力条件は、
ａ．第二出力範囲Ｒ２内でのＩＧＶ開度の変化傾向が予め定めた変化傾向で、且つ点Ｐ３を基点にした変化傾向である。言い換えると、第二出力範囲Ｒ２内での吸気量の変化傾向が予め定めた変化傾向で、且つ点Ｐ３を基点にした変化傾向である。
ｂ．バイパス弁９ｖが閉である。言い換えると、抽排気量が０である。
ｃ．排気ガス温度が許容最大温度である。
ａ．第二出力範囲Ｒ２内でのＩＧＶ開度の変化傾向が予め定めた変化傾向で、且つ点Ｐ３を基点にした変化傾向である。言い換えると、第二出力範囲Ｒ２内での吸気量の変化傾向が予め定めた変化傾向で、且つ点Ｐ３を基点にした変化傾向である。
ｂ．バイパス弁９ｖが閉である。言い換えると、抽排気量が０である。
ｃ．排気ガス温度が許容最大温度である。
【0081】
本実施形態で、第二出力範囲Ｒ２内でのＩＧＶ開度は、ガスタービンの出力が変化しても、一定である。よって、第二出力条件中の条件ａは、点Ｐ３を通って、第二出力範囲Ｒ２内でＩＧＶ開度は一定である、ということである。このため、点Ｐ２におけるＩＧＶ開度である第二開閉角度は、点Ｐ３におけるＩＧＶ開度になる。言い換えると、点Ｐ２における吸気量である第二吸気量は、点Ｐ３における吸気量になる。点Ｐ２におけるＩＧＶ開度が定まると、第二出力条件中の条件ｂにより、燃焼器２０に流入する圧縮空気ＣＡの流量が定まる。燃焼器２０に流入する圧縮空気ＣＡの流量が定まると、タービン３０単体での出力の値が定まる。タービン３０単体での出力の値、及びＩＧＶ開度の値が定まると、ガスタービンの出力の値が定まる。つまり、点Ｐ２における第二出力ＰＷ２の値が定まる。
【0082】
以上のように、点Ｐ３及び点Ｐ２のそれぞれにおけるガスタービンの出力及びＩＧＶ開度（ベーン１７ｖの開閉角度）が定まると、第一出力範囲Ｒ１内及び第三出力範囲Ｒ３内での実出力の変化に対するＩＧＶ開度の変化傾向を定めると、関数Ｆ１ａが定まる。
【0083】
次に、本実施形態の抽排気制御モードを実行した場合の効果を説明するために、比較例について説明する。
【0084】
比較例では、図６のグラフ中の二点破線で示すように、ＩＧＶ開度θが実出力の変化に伴って変化する、とする。具体的に、実出力が定格出力から、この定格出力よりも低い出力である出力ＰＷｘまでの間、ＩＧＶ開度θは、実出力の低下に伴って、次第に小さくなり、つまりＩＧＶ１７が次第に閉じて吸気量が少なくなる、とする。なお、出力ＰＷｘは、前述の第二出力ＰＷ２よりも低く且つ第三出力ＰＷ３よりも高い出力である。出力ＰＷｘから、この出力ＰＷｘよりも低い出力である第三出力ＰＷ３までの間、ＩＧＶ開度θは、実出力の低下に伴って、次第に大きくなり、つまりＩＧＶ１７が次第に開いて吸気量が多くなる、とする。また、第三出力ＰＷ３から、この第三出力ＰＷ３よりも低い出力である第四出力ＰＷ４までの間、ＩＧＶ開度θは、実出力の低下に伴って、次第に小さくなり、つまりＩＧＶ１７が次第に閉じて吸気量が少なくなり、且つ、実出力が第四出力ＰＷ４になると、ＩＧＶ開度θが最小になり、つまりＩＧＶ１７が閉じて吸気量が最小になる、とする。
【0085】
また、比較例では、図７のグラフ中の二点破線で示すように、バイパス弁９ｖの弁開度が実出力の変化に伴って変化する、とする。具体的に、実出力が定格出力から出力ＰＷｘまでの間、バイパス弁９ｖの弁開度は、０、つまりバイパス弁９ｖが閉を維持する、とする。出力ＰＷｘから第三出力ＰＷ３までの間、バイパス弁９ｖの弁開度は、実出力の低下に伴って、バイパス弁９ｖの弁開度が次第に大きくなり、つまり抽排気量が次第に多くなり、且つ、実出力が第三出力ＰＷ３になると、バイパス弁９ｖが全開になる、とする。実出力が第三出力ＰＷ３以下の場合、バイパス弁９ｖは全開を維持する、とする。
【0086】
また、比較例では、図８のグラフ中の二点破線で示すように、燃料弁８ｖの開度が目標出力ＰＷｔの変化に伴って変化する、とする。具体的に、目標出力ＰＷｔが定格出力から出力ＰＷｘまでの間、燃料弁８ｖの開度は、目標出力ＰＷｔの低下に伴って次第に小さくなる、言い換えると、燃料流量は、目標出力ＰＷｔの低下に伴って次第に少なくなる、とする。また、目標出力ＰＷｔが出力ＰＷｘから第三出力ＰＷ３までの間、燃料弁８ｖの開度は変化せず、言い換えると、燃料流量は、変化しない、とする。また、目標出力ＰＷｔが第三出力ＰＷ３以下の場合、燃料弁８ｖの開度は、目標出力ＰＷｔの低下に伴って次第に小さくなる、言い換えると、燃料流量は、目標出力ＰＷｔの低下に伴って次第に少なくなる、とする。
【0087】
以上のように、比較例では、特許文献１に記載の技術のように、ガスタービンの出力を低くする場合、まず、燃料流量を徐々に少なくすると共に、ＩＧＶ１７に閉動作させて吸気量を徐々に少なくする。次に、吸気量がある程度少なくなった時点で、バイパス弁９ｖを徐々に開ける。このバイパス弁９ｖを徐々に開ける過程で、ＩＧＶ１７に開動作させて吸気量を徐々に多くする。このバイパス弁９ｖを徐々に開ける過程では、燃料流量を変えない。そして、バイパス弁９ｖが全開になると、燃料流量を再び徐々に少なくすると共に、ＩＧＶ１７に閉動作させて吸気量を再び徐々に少なくする。
【0088】
比較例において、燃料弁８ｖ、ＩＧＶ１７及びバイパス弁９ｖを以上のように制御した場合、図９に示すように、排気ガス温度は、定格出力から第四出力ＰＷ４の間、許容最大温度を維持する。
【0089】
比較例において、燃料弁８ｖ、ＩＧＶ１７及びバイパス弁９ｖを以上のように制御した場合、図１０に示すように、タービン入口温度は、図１０のグラフ中の二点破線で示すように変化する。具体的に、比較例においても、タービン入口温度は、基本的に、タービン３０の実出力の低下に伴って、次第に低下する。但し、実出力が出力ＰＷｘから第三出力ＰＷ３の範囲内の場合、実出力の低下に伴うタービン入口温度の低下の割合である温度変化率は、実出力が第一出力範囲Ｒ１内及び第三出力範囲Ｒ３内の場合、温度変化率よりも小さくなる。
【0090】
比較例においても、第三出力ＰＷ３の値、及び実出力が第三出力ＰＷ３のときのＩＧＶ開度（ベーン１７ｖの開閉角度）の値は、前述した第三出力条件に基づいて定まる。よって、第三出力ＰＷ３の値は、本実施形態における第三出力ＰＷ３の値に一致する。また、実出力が第三出力ＰＷ３のときのＩＧＶ開度の値も、本実施形態で、実出力が第三出力ＰＷ３のときのＩＧＶ開度の値に、一致する。
【0091】
また、比較例において、出力ＰＷｘの値、及び実出力が出力ＰＷｘのときのＩＧＶ開度の値は、前述した第二出力条件に基づいて定まる。この第二出力条件中の条件ａを比較例に当てはめると、この条件ａは、実出力が第三出力ＰＷ３から出力ＰＷｘの範囲内でのＩＧＶ開度の変化傾向が予め定めた変化傾向で、且つ点Ｐ３を基点にした変化傾向である、という条件になる。なお、点Ｐ３とは、実出力が第三出力ＰＷ３であり、且つそのときのＩＧＶ開度を示す運転点である。比較例で、実出力が第三出力ＰＷ３から出力ＰＷｘの範囲内でのＩＧＶ開度は、実出力の低下に伴って次第に大きくなる。このため、点Ｐ３を基点にすると、ＩＧＶ開度は、実出力が高まるにつれて次第に小さくなり、つまり、実出力が高まるにつれてＩＧＶ１７が次第に閉じて吸気量が少なくなる。よって、比較例で、実出力が第三出力ＰＷ３から出力ＰＷｘの範囲内でのＩＧＶ開度の変化傾向は、図６のグラフ中で、点Ｐ３を基点として右肩上がりの変化傾向になる。
【0092】
この条件ａに、第二出力条件中の条件ｂ，ｃを追加して、比較例での出力ＰＷｘの値を定めると、この出力ＰＷｘの値は、第二出力ＰＷ２と第三出力ＰＷ３との間の値になる。また、比較例で実出力が出力ＰＷｘのときのＩＧＶ開度の値を定めると、このときのＩＧＶ開度の値は、本実施形態で実出力が第二出力ＰＷ２のときのＩＧＶ開度の値より小さくなる。
【0093】
タービン入口温度は、前述したように、バイパス弁９ｖが閉のとき、実出力の低下に伴って次第に低下する。言い換えると、タービン入口温度は、バイパス弁９ｖが開き始めるまでは、実出力の低下に伴って次第に低下する。本実施形態でバイパス弁９ｖが開き始めるときの実出力は、比較例でバイパス弁９ｖが開き始めるときの実出力Ｐｗｘよりも高い第二出力ＰＷ２である。このため、本実施形態でバイパス弁９ｖが開き始めるタービン入口温度は、比較例でバイパス弁９ｖが開き始めるときのタービン入口温度よりも高い。また、比較例で、バイパス弁９ｖが全開になったときの運転点は、本実施形態で、バイパス弁９ｖが全開になったときの運転点と同じ点Ｐ3である。このため、比較例で、バイパス弁９ｖが全開になったときのタービン入口温度は、本実施形態で、バイパス弁９ｖが全開になったときのタービン入口温度と同じである。
【0094】
よって、実出力が第二出力ＰＷ２から第三出力ＰＷ３の範囲では、タービン入口温度が比較例よりも本実施形態の方が高くなる。
【0095】
以上のように、本実施形態では、比較例と同様、ガスタービンの出力を低下させる過程で、燃料流量を徐々に少なくすると共に、ＩＧＶ１７とバイパス弁９ｖとを併用して、燃焼器２０に流入する圧縮空気ＣＡの流量を徐々に少なくするので、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすることができる。
【0096】
比較例では、ガスタービンの出力を低下させる過程で、ＩＧＶ１７に、閉動作させた後、開動作させ、その後、再び、閉動作させる。一方、本実施形態では、ガスタービンの出力を低下させる過程で、ＩＧＶ１７に、閉動作させるものの、開動作させない。このため、本実施形態では、比較例よりも、ＩＧＶ１７の動作が複雑でなくなり、ＩＧＶ１７の耐久性の低下を抑えることができる。
【0097】
また、本実施形態では、実出力が第二出力ＰＷ２から第三出力ＰＷ３の範囲では、タービン入口温度を比較例よりも高くなるので、この範囲内で、一酸化炭素等の未燃分の排気量を少なくすることができる。
【0098】
【0099】
第一実施形態では、抽排気制御モードのとき、第二出力範囲Ｒ２内で、実出力が変化に対してＩＧＶ開度θを一定に維持している。一方、本実施形態では、抽排気制御モードのとき、図１１に示すように、第二出力範囲Ｒ２内で、実出力の低下に伴ってＩＧＶ開度θが次第に小さくなる、つまりＩＧＶ１７が次第に閉じて吸気量が少なくなる。本実施形態におけるガスタービン設備は、第一実施形態におけるガスタービン設備と係る点で異なっており、その他の点では同じである。このため、本実施形態におけるガスタービン設備のハード構成は、図１及び図２に示す、第一実施形態におけるガスタービン設備のハード構成と同じである。
【0100】
本実施形態では、前述したように、第二出力範囲Ｒ２内で、実出力の低下に伴ってＩＧＶ開度θが次第に小さくなる。このため、前述の第二出力条件で、本実施形態における第二出力ＰＷ２ａの値、及び、実出力がこの第二出力ＰＷ２ａのときのＩＧＶ開度（ベーン１７ｖの開閉角度）の値を定めると、本実施形態おける第二出力ＰＷ２ａの値は、第一実施形態における第二出力ＰＷ２の値よりも、高くなる。
【0101】
このように、第一出力範囲Ｒ１と第二出力範囲Ｒ２との境目の出力である第二出力が、第一実施形態に対して本実施形態で変わるため、本実施形態における第一出力範囲Ｒ１ａが第一実施形態における第一出力範囲Ｒ１と変わると共に、本実施形態における第二出力範囲Ｒ２ａが第一実施形態における第二出力範囲Ｒ２と変わる。
【0102】
本実施形態では、抽排気制御モードのとき、図１２に示すように、第一実施形態と同様、実出力が第二出力ＰＷ２ａになると、バイパス弁９ｖを開け始める。そして、バイパス弁９ｖの開度も、第一実施形態と同様、第二出力範囲Ｒ２ａ内で、実出力の低下に伴って大きくなるよう制御される。
【0103】
また、本実施形態でも、第一実施形態と同様、燃料制御器１１０が、制御モードの種類やガスタービンの実出力の範囲に関わらず、目標出力ＰＷｔと実出力ＰＷｒとの偏差に応じて燃料流量を定め、この燃料流量に応じた弁開度を燃料弁８ｖに指示する。また、ガスタービンの実出力が第二出力範囲Ｒ２ａ内であるときの実出力の変化に対する燃料流量の変化の割合である流量変化率も、第一実施形態と同様、図１３のグラフ中の実線で示すように、ガスタービンの実出力が第一出力範囲Ｒ１ａ及び第三出力範囲Ｒ３内であるときの同流量変化率より小さい。
【0104】
以上のように、本実施形態でも、第一実施形態と同様、ガスタービンの出力を低下させる過程で、燃料流量を徐々に少なくすると共に、ＩＧＶ１７とバイパス弁９ｖとを併用して、燃焼器２０に流入する圧縮空気ＣＡの流量を徐々に少なくするので、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすることができる。
【0105】
また、本実施形態でも、第一実施形態と同様、ガスタービンの出力を低下させる過程で、ＩＧＶ１７に、閉動作させるものの、開動作させないため、ＩＧＶ１７の耐久性の低下を抑えることができる。
【0106】
また、本実施形態でも、第一実施形態と同様、実出力が第二出力ＰＷ２ａから第三出力ＰＷ３の範囲では、タービン入口温度が比較例より高くなるので、この範囲内で、一酸化炭素等の未燃分の排気量を少なくすることができる。
【0107】
「変形例」
以上の各実施形態では、ガスタービンの実出力が第三出力ＰＷ３より低出力の範囲内のときに、一酸化炭素濃度を低く保つためバイパス弁９ｖを全開に維持する。しかしながら、例えば、ガスタービンの実出力が第三出力ＰＷ３になった以降、しばらくの間、バイパス弁９ｖを全開に維持し、その後、バイパス弁９ｖを閉じてもよい。また、例えば、ガスタービンの実出力が第三出力ＰＷ３より低出力の範囲内では、この範囲内の全域でバイパス弁９ｖを閉じてもよい。このように、バイパス弁９ｖを閉じておくと、この範囲内でガスタービン効率が向上する。
以上の各実施形態では、ガスタービンの実出力が第三出力ＰＷ３より低出力の範囲内のときに、一酸化炭素濃度を低く保つためバイパス弁９ｖを全開に維持する。しかしながら、例えば、ガスタービンの実出力が第三出力ＰＷ３になった以降、しばらくの間、バイパス弁９ｖを全開に維持し、その後、バイパス弁９ｖを閉じてもよい。また、例えば、ガスタービンの実出力が第三出力ＰＷ３より低出力の範囲内では、この範囲内の全域でバイパス弁９ｖを閉じてもよい。このように、バイパス弁９ｖを閉じておくと、この範囲内でガスタービン効率が向上する。
【0108】
また、本開示は、以上で説明した各実施形態及び変形例に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加、変更、置き換え、部分的削除等が可能である。
【0109】
「付記」
以上の実施形態におけるガスタービンの制御方法は、例えば、以下のように把握される。
以上の実施形態におけるガスタービンの制御方法は、例えば、以下のように把握される。
【0110】
（１）第一態様におけるガスタービンの制御方法は、以下のガスタービンに適用される。
このガスタービンは、空気Ａを圧縮して圧縮空気ＣＡを生成できる圧縮機１０と、前記圧縮空気ＣＡ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成できる燃焼器２０と、前記燃焼ガスＧにより駆動可能なタービン３０と、を備える。
このガスタービンの制御方法では、前記燃焼器２０に供給する燃料Ｆの燃料流量が前記ガスタービンに対する目標出力ＰＷｔに応じた流量になるよう、前記燃料流量を制御する燃料制御工程Ｓ３０と、前記圧縮機１０が吸い込む空気Ａの流量である吸気量が前記ガスタービンの実際の出力である実出力ＰＷｒに応じた流量になるよう、前記吸気量を制御する吸気量制御工程Ｓ１０と、前記燃焼器２０を経ることなく、前記圧縮機１０からの前記圧縮空気ＣＡの一部を外部に排気する流量である抽排気量が前記実出力に応じた流量になるよう、前記抽排気量を制御する抽排気量制御工程Ｓ２０と、を実行する。前記燃料制御工程Ｓ３０では、前記目標出力ＰＷｔが低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を制御する。前記吸気量制御工程Ｓ１０は、第一吸気量制御工程Ｓ１７と、第二吸気量制御工程Ｓ１８と、を含む。前記抽排気量制御工程Ｓ２０は、第一抽排気量制御工程Ｓ２７と、第二抽排気量制御工程Ｓ２８と、を含む。前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力ＰＷ１から前記第一出力ＰＷ１より低い出力である第二出力ＰＷ２までの第一出力範囲Ｒ１では、前記第一吸気量制御工程Ｓ１７で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御し、前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御する。前記実出力が、前記第二出力ＰＷ２から前記第二出力ＰＷ２より低い出力である第三出力ＰＷ３までの第二出力範囲Ｒ２では、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御し、前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３になると前記抽排気量が最大になるよう、前記抽排気量を制御する。
このガスタービンは、空気Ａを圧縮して圧縮空気ＣＡを生成できる圧縮機１０と、前記圧縮空気ＣＡ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成できる燃焼器２０と、前記燃焼ガスＧにより駆動可能なタービン３０と、を備える。
このガスタービンの制御方法では、前記燃焼器２０に供給する燃料Ｆの燃料流量が前記ガスタービンに対する目標出力ＰＷｔに応じた流量になるよう、前記燃料流量を制御する燃料制御工程Ｓ３０と、前記圧縮機１０が吸い込む空気Ａの流量である吸気量が前記ガスタービンの実際の出力である実出力ＰＷｒに応じた流量になるよう、前記吸気量を制御する吸気量制御工程Ｓ１０と、前記燃焼器２０を経ることなく、前記圧縮機１０からの前記圧縮空気ＣＡの一部を外部に排気する流量である抽排気量が前記実出力に応じた流量になるよう、前記抽排気量を制御する抽排気量制御工程Ｓ２０と、を実行する。前記燃料制御工程Ｓ３０では、前記目標出力ＰＷｔが低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を制御する。前記吸気量制御工程Ｓ１０は、第一吸気量制御工程Ｓ１７と、第二吸気量制御工程Ｓ１８と、を含む。前記抽排気量制御工程Ｓ２０は、第一抽排気量制御工程Ｓ２７と、第二抽排気量制御工程Ｓ２８と、を含む。前記実出力が、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力ＰＷ１から前記第一出力ＰＷ１より低い出力である第二出力ＰＷ２までの第一出力範囲Ｒ１では、前記第一吸気量制御工程Ｓ１７で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御し、前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御する。前記実出力が、前記第二出力ＰＷ２から前記第二出力ＰＷ２より低い出力である第三出力ＰＷ３までの第二出力範囲Ｒ２では、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御し、前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３になると前記抽排気量が最大になるよう、前記抽排気量を制御する。
【0111】
本態様では、ガスタービンの出力を低下させる過程で、燃料流量を徐々に少なくすると共に、吸気量と抽排気量とを共に制御して、燃焼器２０に流入する圧縮空気ＣＡの流量を徐々に少なくするので、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすることができる。
【0112】
本態様では、ガスタービンの出力を低下させる過程で、吸気量を少なくさせるものの、吸気量を多くさせない。すなわち、本態様では、ガスタービンの出力を低下させる過程で、吸気量を調節可能な吸気量調節機１７に、閉動作させるものの、開動作させない。このため、本態様では、吸気量調節機１７の耐久性の低下を抑えることができる。
【0113】
本態様では、実出力が第二出力ＰＷ２から第三出力ＰＷ３の範囲では、タービン入口温度が高くなるので、この範囲内で、一酸化炭素等の未燃分の排気量を少なくすることができる。
【0114】
（２）第二態様におけるガスタービンの制御方法は、
前記第一態様におけるガスタービンの制御方法において、前記吸気量制御工程Ｓ１０は、第三吸気量制御工程Ｓ１９を含む。前記抽排気量制御工程Ｓ２０は、第三抽排気量制御工程Ｓ２９を含む。前記実出力が、前記第三出力ＰＷ３から前記第三出力ＰＷ３より低い出力である第四出力ＰＷ４までの第三出力範囲Ｒ３では、前記第三吸気量制御工程Ｓ１９で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第四出力ＰＷ４になると前記吸気量が最小になるよう、前記吸気量を制御し、前記第三抽排気量制御工程Ｓ２９で、前記吸気量に対する前記抽排気量の割合が最大を維持するよう、前記抽排気量を制御する。
前記第一態様におけるガスタービンの制御方法において、前記吸気量制御工程Ｓ１０は、第三吸気量制御工程Ｓ１９を含む。前記抽排気量制御工程Ｓ２０は、第三抽排気量制御工程Ｓ２９を含む。前記実出力が、前記第三出力ＰＷ３から前記第三出力ＰＷ３より低い出力である第四出力ＰＷ４までの第三出力範囲Ｒ３では、前記第三吸気量制御工程Ｓ１９で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第四出力ＰＷ４になると前記吸気量が最小になるよう、前記吸気量を制御し、前記第三抽排気量制御工程Ｓ２９で、前記吸気量に対する前記抽排気量の割合が最大を維持するよう、前記抽排気量を制御する。
【0115】
（３）第三態様におけるガスタービンの制御方法は、
前記第一態様又は前記第二態様におけるガスタービンの制御方法において、前記第三出力ＰＷ３、及び、前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３のときの吸気量である第三吸気量は、以下の第三出力条件下で定められた値である。前記第三出力条件は、前記抽排気量が最大で、前記タービン３０から排気された直後の前記燃焼ガスＧの温度である排気ガス温度が許容最大温度で、前記タービン３０に流入する前記燃焼ガスＧの温度が前記燃焼ガスＧ中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である。
前記第一態様又は前記第二態様におけるガスタービンの制御方法において、前記第三出力ＰＷ３、及び、前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３のときの吸気量である第三吸気量は、以下の第三出力条件下で定められた値である。前記第三出力条件は、前記抽排気量が最大で、前記タービン３０から排気された直後の前記燃焼ガスＧの温度である排気ガス温度が許容最大温度で、前記タービン３０に流入する前記燃焼ガスＧの温度が前記燃焼ガスＧ中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である。
【0116】
（４）第四態様におけるガスタービンの制御方法は、
前記第三態様におけるガスタービンの制御方法において、前記第二出力ＰＷ２、及び、前記実出力ＰＷｒが前記第二出力ＰＷ２のときの吸気量である第四吸気量は、以下の第二出力条件下で定められた値である。前記第二出力条件は、前記第二出力範囲Ｒ２内での前記吸気量の変化傾向が予め定められた変化傾向であって、前記第三吸気量を基点とした変化傾向あり、前記抽排気量が０で、前記タービン３０から排気された直後の前記燃焼ガスＧの温度である排気ガス温度が許容最大温度である。
前記第三態様におけるガスタービンの制御方法において、前記第二出力ＰＷ２、及び、前記実出力ＰＷｒが前記第二出力ＰＷ２のときの吸気量である第四吸気量は、以下の第二出力条件下で定められた値である。前記第二出力条件は、前記第二出力範囲Ｒ２内での前記吸気量の変化傾向が予め定められた変化傾向であって、前記第三吸気量を基点とした変化傾向あり、前記抽排気量が０で、前記タービン３０から排気された直後の前記燃焼ガスＧの温度である排気ガス温度が許容最大温度である。
【0117】
（５）第五態様におけるガスタービンの制御方法は、
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御方法において、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８では、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御する。
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御方法において、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８では、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御する。
【0118】
（６）第六態様におけるガスタービンの制御方法は、
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御方法において、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８では、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御する。
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御方法において、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８では、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記吸気量を制御する。
【0119】
（７）第七態様におけるガスタービンの制御方法は、
前記第一態様から前記第六態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御方法において、前記吸気量制御工程Ｓ１０、及び前記抽排気量制御工程Ｓ２０のそれぞれでは、抽排気制御モードと通常制御モードとのうち、いずれか一方のモードの実行指示を受け付けると、前記一方のモードを実行する。前記抽排気制御モードでは、前記第一出力範囲Ｒ１内で、前記第一吸気量制御工程Ｓ１７と前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７とを実行し、前記第二出力範囲Ｒ２内で、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８と前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８とを実行する。前記通常制御モードでは、前記ガスタービンの出力が、前記第一出力範囲Ｒ１、及び前記第二出力範囲Ｒ２のいずれの出力範囲でも、前記吸気量制御工程Ｓ１０で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御する通常吸気量制御工程Ｓ１３を実行し、前記抽排気量制御工程Ｓ２０で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御する通常抽排気量制御工程Ｓ２３を実行する。
前記第一態様から前記第六態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御方法において、前記吸気量制御工程Ｓ１０、及び前記抽排気量制御工程Ｓ２０のそれぞれでは、抽排気制御モードと通常制御モードとのうち、いずれか一方のモードの実行指示を受け付けると、前記一方のモードを実行する。前記抽排気制御モードでは、前記第一出力範囲Ｒ１内で、前記第一吸気量制御工程Ｓ１７と前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７とを実行し、前記第二出力範囲Ｒ２内で、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８と前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８とを実行する。前記通常制御モードでは、前記ガスタービンの出力が、前記第一出力範囲Ｒ１、及び前記第二出力範囲Ｒ２のいずれの出力範囲でも、前記吸気量制御工程Ｓ１０で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記吸気量を制御する通常吸気量制御工程Ｓ１３を実行し、前記抽排気量制御工程Ｓ２０で、前記抽排気量が０を維持するよう、前記抽排気量を制御する通常抽排気量制御工程Ｓ２３を実行する。
【0120】
以上の実施形態におけるガスタービンの制御プログラムは、例えば、以下のように把握される。
【0121】
（８）第八態様におけるガスタービンの制御プログラムは、以下のガスタービンに適用される。
このガスタービンは、空気Ａを圧縮して圧縮空気ＣＡを生成できる圧縮機１０と、前記圧縮空気ＣＡ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成できる燃焼器２０と、前記燃焼ガスＧにより駆動可能なタービン３０と、前記燃焼器２０に燃料供給可能に前記燃焼器２０に接続されている燃料ライン８と、前記燃料ライン８に設けられ、前記燃料ライン８を流れる燃料Ｆの流量である燃料流量を調節可能な燃料弁８ｖと、前記燃焼器２０を経ることなく、前記圧縮機１０からの前記圧縮空気ＣＡの一部を外部に排気可能なバイパスライン９と、前記バイパスライン９に設けられ、前記バイパスライン９を流れる前記圧縮空気ＣＡの流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁９ｖと、を備える。前記圧縮機１０は、前記圧縮機１０が吸い込む空気Ａの流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーン１７ｖを有する吸気量調節機１７を備える。
このガスタービンの制御プログラム１０４ｐは、前記ガスタービンに対する目標出力ＰＷｔに応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁８ｖに弁開度を指示する燃料制御工程Ｓ３０と、前記ガスタービンの実際の出力である実出力ＰＷｒに応じて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、定めた前記ベーン１７ｖの開閉角度になるよう前記吸気量調節機１７に指示する吸気量制御工程Ｓ１０と、前記実出力ＰＷｒに応じて、前記バイパス弁９ｖの弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁９ｖに指示する抽排気量制御工程Ｓ２０と、をコンピュータに実行させる。前記燃料制御工程Ｓ３０では、前記目標出力ＰＷｔが低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁８ｖに弁開度を指示する。前記吸気量制御工程Ｓ１０は、第一吸気量制御工程Ｓ１７と、第二吸気量制御工程Ｓ１８と、を含む。前記抽排気量制御工程Ｓ２０は、第一抽排気量制御工程Ｓ２７と、第二抽排気量制御工程Ｓ２８と、を含む。前記実出力ＰＷｒが、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力ＰＷ１から前記第一出力ＰＷ１より低い出力である第二出力ＰＷ２までの第一出力範囲Ｒ１では、前記第一吸気量制御工程Ｓ１７で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７で、前記バイパス弁９ｖが閉じているよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。前記実出力ＰＷｒが、前記第二出力ＰＷ２から前記第二出力ＰＷ２より低い出力である第三出力ＰＷ３までの第二出力範囲Ｒ２では、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３になると前記バイパス弁９ｖが全開になるよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。
このガスタービンは、空気Ａを圧縮して圧縮空気ＣＡを生成できる圧縮機１０と、前記圧縮空気ＣＡ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成できる燃焼器２０と、前記燃焼ガスＧにより駆動可能なタービン３０と、前記燃焼器２０に燃料供給可能に前記燃焼器２０に接続されている燃料ライン８と、前記燃料ライン８に設けられ、前記燃料ライン８を流れる燃料Ｆの流量である燃料流量を調節可能な燃料弁８ｖと、前記燃焼器２０を経ることなく、前記圧縮機１０からの前記圧縮空気ＣＡの一部を外部に排気可能なバイパスライン９と、前記バイパスライン９に設けられ、前記バイパスライン９を流れる前記圧縮空気ＣＡの流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁９ｖと、を備える。前記圧縮機１０は、前記圧縮機１０が吸い込む空気Ａの流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーン１７ｖを有する吸気量調節機１７を備える。
このガスタービンの制御プログラム１０４ｐは、前記ガスタービンに対する目標出力ＰＷｔに応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁８ｖに弁開度を指示する燃料制御工程Ｓ３０と、前記ガスタービンの実際の出力である実出力ＰＷｒに応じて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、定めた前記ベーン１７ｖの開閉角度になるよう前記吸気量調節機１７に指示する吸気量制御工程Ｓ１０と、前記実出力ＰＷｒに応じて、前記バイパス弁９ｖの弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁９ｖに指示する抽排気量制御工程Ｓ２０と、をコンピュータに実行させる。前記燃料制御工程Ｓ３０では、前記目標出力ＰＷｔが低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁８ｖに弁開度を指示する。前記吸気量制御工程Ｓ１０は、第一吸気量制御工程Ｓ１７と、第二吸気量制御工程Ｓ１８と、を含む。前記抽排気量制御工程Ｓ２０は、第一抽排気量制御工程Ｓ２７と、第二抽排気量制御工程Ｓ２８と、を含む。前記実出力ＰＷｒが、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力ＰＷ１から前記第一出力ＰＷ１より低い出力である第二出力ＰＷ２までの第一出力範囲Ｒ１では、前記第一吸気量制御工程Ｓ１７で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７で、前記バイパス弁９ｖが閉じているよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。前記実出力ＰＷｒが、前記第二出力ＰＷ２から前記第二出力ＰＷ２より低い出力である第三出力ＰＷ３までの第二出力範囲Ｒ２では、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３になると前記バイパス弁９ｖが全開になるよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。
【0122】
本態様の制御プログラムをコンピュータに実行させることにより、第一態様における制御方法と同様、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすると共に、吸気量調節機１７の耐久性の低下を抑え、且つ未燃分の排気量を少なくすることができる。
【0123】
以上の実施形態におけるガスタービンの制御装置は、例えば、以下のように把握される。
（９）第九態様におけるガスタービンの制御装置は、以下のガスタービンに適用される。
このガスタービンは、空気Ａを圧縮して圧縮空気ＣＡを生成できる圧縮機１０と、前記圧縮空気ＣＡ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成できる燃焼器２０と、前記燃焼ガスＧにより駆動可能なタービン３０と、前記燃焼器２０に燃料供給可能に前記燃焼器２０に接続されている燃料ライン８と、前記燃料ライン８に設けられ、前記燃料ライン８を流れる燃料Ｆの流量である燃料流量を調節可能な燃料弁８ｖと、前記燃焼器２０を経ることなく、前記圧縮機１０からの前記圧縮空気ＣＡの一部を外部に排気可能なバイパスライン９と、前記バイパスライン９に設けられ、前記バイパスライン９を流れる前記圧縮空気ＣＡの流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁９ｖと、を備える。前記圧縮機１０は、前記圧縮機１０が吸い込む空気Ａの流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーン１７ｖを有する吸気量調節機１７を備える。
このガスタービンの制御装置１００は、前記ガスタービンに対する目標出力ＰＷｔに応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁８ｖに弁開度を指示可能な燃料制御器１１０と、前記ガスタービンの実際の出力である実出力ＰＷｒに応じて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、定めた前記ベーン１７ｖの開閉角度になるよう前記吸気量調節機１７に指示可能な吸気量制御器１２０と、前記実出力ＰＷｒに応じて、前記バイパス弁９ｖの弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁９ｖに指示可能な抽排気量制御器１３０と、を有する。前記燃料制御器１１０は、前記目標出力ＰＷｔが低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記目標出力に応じた前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁８ｖに弁開度を指示する。前記吸気量制御器１２０は、第一吸気量制御工程Ｓ１７と、第二吸気量制御工程Ｓ１８と、を実行可能である。前記抽排気量制御器１３０は、第一抽排気量制御工程Ｓ２７と、第二抽排気量制御工程Ｓ２８と、を実行可能である。前記実出力ＰＷｒが、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力ＰＷ１から前記第一出力ＰＷ１より低い出力である第二出力ＰＷ２までの第一出力範囲Ｒ１では、前記吸気量制御器１２０は、前記第一吸気量制御工程Ｓ１７で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記抽排気量制御器１３０は、前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７で、前記バイパス弁９ｖが閉じているよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。前記実出力ＰＷｒが、前記第二出力ＰＷ２から前記第二出力ＰＷ２より低い出力である第三出力ＰＷ３までの第二出力範囲Ｒ２では、前記吸気量制御器１２０は、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記抽排気量制御器１３０は、前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３になると前記バイパス弁９ｖが全開になるよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。
（９）第九態様におけるガスタービンの制御装置は、以下のガスタービンに適用される。
このガスタービンは、空気Ａを圧縮して圧縮空気ＣＡを生成できる圧縮機１０と、前記圧縮空気ＣＡ中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成できる燃焼器２０と、前記燃焼ガスＧにより駆動可能なタービン３０と、前記燃焼器２０に燃料供給可能に前記燃焼器２０に接続されている燃料ライン８と、前記燃料ライン８に設けられ、前記燃料ライン８を流れる燃料Ｆの流量である燃料流量を調節可能な燃料弁８ｖと、前記燃焼器２０を経ることなく、前記圧縮機１０からの前記圧縮空気ＣＡの一部を外部に排気可能なバイパスライン９と、前記バイパスライン９に設けられ、前記バイパスライン９を流れる前記圧縮空気ＣＡの流量である抽排気量を調節可能なバイパス弁９ｖと、を備える。前記圧縮機１０は、前記圧縮機１０が吸い込む空気Ａの流量である吸気量を調節できるよう、開閉動作可能なベーン１７ｖを有する吸気量調節機１７を備える。
このガスタービンの制御装置１００は、前記ガスタービンに対する目標出力ＰＷｔに応じて、前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁８ｖに弁開度を指示可能な燃料制御器１１０と、前記ガスタービンの実際の出力である実出力ＰＷｒに応じて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、定めた前記ベーン１７ｖの開閉角度になるよう前記吸気量調節機１７に指示可能な吸気量制御器１２０と、前記実出力ＰＷｒに応じて、前記バイパス弁９ｖの弁開度を定めて、定めた弁開度になるよう、前記バイパス弁９ｖに指示可能な抽排気量制御器１３０と、を有する。前記燃料制御器１１０は、前記目標出力ＰＷｔが低下するに連れて次第に前記燃料流量が少なくなるよう、前記目標出力に応じた前記燃料流量を定めて、定めた前記燃料流量になるよう前記燃料弁８ｖに弁開度を指示する。前記吸気量制御器１２０は、第一吸気量制御工程Ｓ１７と、第二吸気量制御工程Ｓ１８と、を実行可能である。前記抽排気量制御器１３０は、第一抽排気量制御工程Ｓ２７と、第二抽排気量制御工程Ｓ２８と、を実行可能である。前記実出力ＰＷｒが、前記ガスタービンの定格出力以下の第一出力ＰＷ１から前記第一出力ＰＷ１より低い出力である第二出力ＰＷ２までの第一出力範囲Ｒ１では、前記吸気量制御器１２０は、前記第一吸気量制御工程Ｓ１７で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記抽排気量制御器１３０は、前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７で、前記バイパス弁９ｖが閉じているよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。前記実出力ＰＷｒが、前記第二出力ＰＷ２から前記第二出力ＰＷ２より低い出力である第三出力ＰＷ３までの第二出力範囲Ｒ２では、前記吸気量制御器１２０は、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、又は、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記抽排気量制御器１３０は、前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記抽排気量が多くなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３になると前記バイパス弁９ｖが全開になるよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。
【0124】
本態様では、第一態様における制御方法と同様、ガスタービンを安定運転しつつ、ガスタービンの出力を低くすると共に、吸気量調節機１７の耐久性の低下を抑え、且つ未燃分の排気量を少なくすることができる。
【0125】
（１０）第十態様におけるガスタービンの制御装置は、
前記第九態様におけるガスタービンの制御装置において、前記吸気量制御器１２０は、第三吸気量制御工程Ｓ１９を実行可能である。前記抽排気量制御器１３０は、第三抽排気量制御工程Ｓ２９を実行可能である。前記実出力ＰＷｒが、前記第三出力ＰＷ３から前記第三出力ＰＷ３より低い出力である第四出力ＰＷ４までの第三出力範囲Ｒ３では、前記吸気量制御器１２０は、前記第三吸気量制御工程Ｓ１９で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第四出力ＰＷ４になると前記吸気量が最小になるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記抽排気量制御器１３０は、前記第三抽排気量制御工程Ｓ２９で、前記バイパス弁９ｖが全開になっているよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。
前記第九態様におけるガスタービンの制御装置において、前記吸気量制御器１２０は、第三吸気量制御工程Ｓ１９を実行可能である。前記抽排気量制御器１３０は、第三抽排気量制御工程Ｓ２９を実行可能である。前記実出力ＰＷｒが、前記第三出力ＰＷ３から前記第三出力ＰＷ３より低い出力である第四出力ＰＷ４までの第三出力範囲Ｒ３では、前記吸気量制御器１２０は、前記第三吸気量制御工程Ｓ１９で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなり、前記ガスタービンの前記実出力ＰＷｒが前記第四出力ＰＷ４になると前記吸気量が最小になるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示し、前記抽排気量制御器１３０は、前記第三抽排気量制御工程Ｓ２９で、前記バイパス弁９ｖが全開になっているよう、前記バイパス弁９ｖに指示する。
【0126】
（１１）第十一態様におけるガスタービンの制御装置は、
前記第九態様又は前記第十態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記第三出力ＰＷ３、及び、前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３のときの前記ベーン１７ｖの開閉角度である第三開閉角度は、以下の第三出力条件下で定められた値である。前記第三出力条件は、前記バイパス弁９ｖが全開で、前記タービン３０から排気された直後の前記燃焼ガスＧの温度である排気ガス温度が許容最大温度で、前記タービン３０に流入する前記燃焼ガスＧの温度が前記燃焼ガスＧ中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である。
前記第九態様又は前記第十態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記第三出力ＰＷ３、及び、前記実出力ＰＷｒが前記第三出力ＰＷ３のときの前記ベーン１７ｖの開閉角度である第三開閉角度は、以下の第三出力条件下で定められた値である。前記第三出力条件は、前記バイパス弁９ｖが全開で、前記タービン３０から排気された直後の前記燃焼ガスＧの温度である排気ガス温度が許容最大温度で、前記タービン３０に流入する前記燃焼ガスＧの温度が前記燃焼ガスＧ中に含まれる未燃分の濃度が許容最大濃度になるときの温度である。
【0127】
（１２）第十二態様におけるガスタービンの制御装置は、
前記第十一態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記第二出力ＰＷ２、及び、前記実出力ＰＷｒが前記第二出力ＰＷ２のときの前記ベーン１７ｖの開閉角度である第二開閉角度は、以下の第二出力条件下で定められた値である。前記第二出力条件は、前記第二出力範囲Ｒ２内での前記ベーン１７ｖの開閉角度の変化傾向が、予め定められた変化傾向であって、前記第三開閉角度を基点とした変化傾向あり、前記バイパス弁９ｖが閉で、前記タービン３０から排気された直後の前記燃焼ガスＧの温度である排気ガス温度が許容最大温度である。
前記第十一態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記第二出力ＰＷ２、及び、前記実出力ＰＷｒが前記第二出力ＰＷ２のときの前記ベーン１７ｖの開閉角度である第二開閉角度は、以下の第二出力条件下で定められた値である。前記第二出力条件は、前記第二出力範囲Ｒ２内での前記ベーン１７ｖの開閉角度の変化傾向が、予め定められた変化傾向であって、前記第三開閉角度を基点とした変化傾向あり、前記バイパス弁９ｖが閉で、前記タービン３０から排気された直後の前記燃焼ガスＧの温度である排気ガス温度が許容最大温度である。
【0128】
（１３）第十三態様におけるガスタービンの制御装置は、
前記第九態様から前記第十二態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記吸気量制御器１２０は、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示する。
前記第九態様から前記第十二態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記吸気量制御器１２０は、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示する。
【0129】
（１４）第十四態様におけるガスタービンの制御装置は、
前記第九態様から前記第十二態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記吸気量制御器１２０は、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示する。
前記第九態様から前記第十二態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記吸気量制御器１２０は、前記第二吸気量制御工程Ｓ１８で、前記実出力ＰＷｒが低下しても前記吸気量が一定になるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示する。
【0130】
（１５）第十五態様におけるガスタービンの制御装置は、
前記第九態様から前記第十四態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記吸気量制御器１２０、及び前記抽排気量制御器１３０のそれぞれは、抽排気制御モードと通常制御モードとのうち、いずれか一方のモードの実行指示を受け付けると、前記一方のモードを実行する。前記抽排気制御モードでは、前記第一出力範囲Ｒ１内で、前記吸気量制御器が前記第一吸気量制御工程Ｓ１７を実行し、前記抽排気量制御器１３０が前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７を実行し、前記第二出力範囲Ｒ２内で、前記吸気量制御器が前記第二吸気量制御工程Ｓ１８を実行し、前記抽排気量制御器１３０が前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８を実行する。前記通常制御モードでは、前記ガスタービンの出力が、前記第一出力範囲Ｒ１、及び前記第二出力範囲Ｒ２のいずれの出力範囲でも、前記吸気量制御器１２０が、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示する通常吸気量制御工程Ｓ１３を実行し、前記抽排気量制御器１３０が、前記バイパス弁９ｖが閉じているよう、前記バイパス弁９ｖに指示する通常抽排気量制御工程Ｓ２３を実行する。
前記第九態様から前記第十四態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御装置１００において、前記吸気量制御器１２０、及び前記抽排気量制御器１３０のそれぞれは、抽排気制御モードと通常制御モードとのうち、いずれか一方のモードの実行指示を受け付けると、前記一方のモードを実行する。前記抽排気制御モードでは、前記第一出力範囲Ｒ１内で、前記吸気量制御器が前記第一吸気量制御工程Ｓ１７を実行し、前記抽排気量制御器１３０が前記第一抽排気量制御工程Ｓ２７を実行し、前記第二出力範囲Ｒ２内で、前記吸気量制御器が前記第二吸気量制御工程Ｓ１８を実行し、前記抽排気量制御器１３０が前記第二抽排気量制御工程Ｓ２８を実行する。前記通常制御モードでは、前記ガスタービンの出力が、前記第一出力範囲Ｒ１、及び前記第二出力範囲Ｒ２のいずれの出力範囲でも、前記吸気量制御器１２０が、前記実出力ＰＷｒが低下するに連れて次第に前記吸気量が少なくなるよう、前記ベーン１７ｖの開閉角度を定めて、前記ベーン１７ｖの開閉角度を前記吸気量調節機１７に指示する通常吸気量制御工程Ｓ１３を実行し、前記抽排気量制御器１３０が、前記バイパス弁９ｖが閉じているよう、前記バイパス弁９ｖに指示する通常抽排気量制御工程Ｓ２３を実行する。
【0131】
以上の実施形態におけるガスタービン設備は、例えば、以下のように把握される。
（１６）第十六態様におけるガスタービン設備は、
前記第九態様から前記第十五態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御装置１００と、前記ガスタービンと、を備える。
（１６）第十六態様におけるガスタービン設備は、
前記第九態様から前記第十五態様のうちのいずれか一態様におけるガスタービンの制御装置１００と、前記ガスタービンと、を備える。
【符号の説明】
【0132】
１：ガスタービン本体
２：ガスタービンロータ
５：中間ケーシング
６：ガスタービンケーシング
８：燃料ライン
８ｖ：燃料弁
９：バイパスライン
９ｖ：バイパス弁
１０：圧縮機
１２：圧縮機ロータ
１３：ロータ軸
１４：動翼列
１５：静翼列
１６：圧縮機ケーシング
１７：吸気量調節機（ＩＧＶ）
１７ｖ：ベーン
１７ｄ：駆動器
２０：燃焼器
３０：タービン
３２：タービンロータ
３３：ロータ軸
３４：動翼列
３５：静翼列
３６：タービンケーシング
４０：排気ケーシング
５０：発電機
５１：電力計
１００：制御装置
１０１：コンピュータ本体
１０２：ＣＰＵ
１０３：主記憶装置
１０４：補助記憶装置
１０４ｐ：制御プログラム
１０５ａ：入出力インタフェース
１０５ｂ：装置インタフェース
１０５ｃ：通信インタフェース
１０５ｄ：記憶・再生装置
１０６：入力装置
１０７：表示装置
１１０：燃料制御器
１１１：偏差演算器
１１２：比例積分器
１１９：制御信号発生器
１２０：吸気量制御器
１２１：第一ＩＧＶ開度発生器
１２５：第二ＩＧＶ開度発生器
１２９：制御信号発生器
１３０：抽排気量制御器
１３１：第一バイパス弁開度発生器
１３５：第二バイパス弁開度発生器
１３９：制御信号発生器
Ａ：空気
ＣＡ：圧縮空気
Ｆ：燃料
ＥＧ：排気ガス
Ａｒ：軸線
Ｄａ：軸線方向
Ｄａｕ：軸線上流側
Ｄａｄ：軸線下流側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
２：ガスタービンロータ
５：中間ケーシング
６：ガスタービンケーシング
８：燃料ライン
８ｖ：燃料弁
９：バイパスライン
９ｖ：バイパス弁
１０：圧縮機
１２：圧縮機ロータ
１３：ロータ軸
１４：動翼列
１５：静翼列
１６：圧縮機ケーシング
１７：吸気量調節機（ＩＧＶ）
１７ｖ：ベーン
１７ｄ：駆動器
２０：燃焼器
３０：タービン
３２：タービンロータ
３３：ロータ軸
３４：動翼列
３５：静翼列
３６：タービンケーシング
４０：排気ケーシング
５０：発電機
５１：電力計
１００：制御装置
１０１：コンピュータ本体
１０２：ＣＰＵ
１０３：主記憶装置
１０４：補助記憶装置
１０４ｐ：制御プログラム
１０５ａ：入出力インタフェース
１０５ｂ：装置インタフェース
１０５ｃ：通信インタフェース
１０５ｄ：記憶・再生装置
１０６：入力装置
１０７：表示装置
１１０：燃料制御器
１１１：偏差演算器
１１２：比例積分器
１１９：制御信号発生器
１２０：吸気量制御器
１２１：第一ＩＧＶ開度発生器
１２５：第二ＩＧＶ開度発生器
１２９：制御信号発生器
１３０：抽排気量制御器
１３１：第一バイパス弁開度発生器
１３５：第二バイパス弁開度発生器
１３９：制御信号発生器
Ａ：空気
ＣＡ：圧縮空気
Ｆ：燃料
ＥＧ：排気ガス
Ａｒ：軸線
Ｄａ：軸線方向
Ｄａｕ：軸線上流側
Ｄａｄ：軸線下流側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】