特許 7599585 制御装置、制御方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-05

(45)【発行日】2024-12-13

(54)【発明の名称】制御装置、制御方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   F01D 3/02 20060101AFI20241206BHJP

   F01D 17/00 20060101ALI20241206BHJP

   F01D 17/08 20060101ALI20241206BHJP

   F01D 17/10 20060101ALI20241206BHJP

【ＦＩ】

F01D3/02

F01D17/00 N

F01D17/08

F01D17/10 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023564755

(86)(22)【出願日】2022-09-27

(86)【国際出願番号】 JP2022035945

(87)【国際公開番号】W WO2023100457

(87)【国際公開日】2023-06-08

【審査請求日】2024-01-17

(31)【優先権主張番号】P 2021194470

(32)【優先日】2021-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】大内 敏昭

(72)【発明者】

【氏名】山本 圭介

(72)【発明者】

【氏名】中村 建樹

【審査官】佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－００８２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０２１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００７６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－０４０７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１６７９０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０９１２２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｄ ３／０２

Ｆ０１Ｄ １７／００ー１７／１０

Ｆ０１Ｄ ２５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１調節弁を介して第１入口から供給された第１蒸気を利用して回転する第１タービンの前記第１調節弁からみて前記第１入口側の前記第１蒸気の圧力値を第１入口圧として取得するとともに、第２調節弁を介して第２入口から供給された第２蒸気を利用して前記第１タービンと同一の回転軸で回転する第２タービンの前記第２調節弁からみて前記第２入口側の前記第２蒸気の圧力値を第２入口圧として取得する取得部と、
前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記回転軸に掛かるスラスト力が適正となる前記第１入口圧と前記第２入口圧の対応関係に基づく前記対応関係についての所定の範囲を基準として、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節し、
前記制御部は、前記範囲を、横軸を前記第１入口圧と前記第２入口圧の一方、縦軸を前記第１入口圧と前記第２入口圧の他方とする直交座標で表した場合に、前記範囲の上側の境界線側を基準として前記第１調節弁と前記第２調節弁の一方を絞る方向に調節し、前記範囲の下側の境界線側を基準として前記第１調節弁と前記第２調節弁の他方を絞る方向に調節する、
制御装置。

【請求項2】

前記範囲は、前記第１タービンによるスラスト力と前記第２タービンによるスラスト力とが釣り合う前記第１入口圧と前記第２入口圧の組み合わせから、前記第１入口圧または前記第２入口圧の一方を偏らせた場合の前記スラスト力が最大許容値以下である領域に対応する
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記領域の境界から前記領域の内側へ所定の定数を減じた領域を前記範囲として、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する
請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１調節弁の弁開度の上限値と前記第２調節弁の弁開度の上限値を調節することで、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する
請求項１から３のいずれか１に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度の各上限値を、選択的に、前記各弁開度の最大値、前記第１入口圧と前記第２入口圧の各現在値から所定量増加させた各値、または、前記範囲を基準とする各値のいずれかとすることで、前記第１調節弁の弁開度の上限値と前記第２調節弁の弁開度の上限値を調節する
請求項４に記載の制御装置。

【請求項6】

第１調節弁を介して第１入口から供給された第１蒸気を利用して回転する第１タービンの前記第１調節弁からみて前記第１入口側の前記第１蒸気の圧力値を第１入口圧として取得するとともに、第２調節弁を介して第２入口から供給された第２蒸気を利用して前記第１タービンと同一の回転軸で回転する第２タービンの前記第２調節弁からみて前記第２入口側の前記第２蒸気の圧力値を第２入口圧として取得するステップと、
前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節するステップと、を含み、
前記調節するステップでは、前記回転軸に掛かるスラスト力が適正となる前記第１入口圧と前記第２入口圧の対応関係に基づく前記対応関係についての所定の範囲を基準として、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節し、
前記調節するステップでは、さらに、前記範囲を、横軸を前記第１入口圧と前記第２入口圧の一方、縦軸を前記第１入口圧と前記第２入口圧の他方とする直交座標で表した場合に、前記範囲の上側の境界線側を基準として前記第１調節弁と前記第２調節弁の一方を絞る方向に調節し、前記範囲の下側の境界線側を基準として前記第１調節弁と前記第２調節弁の他方を絞る方向に調節する、
制御方法。

【請求項7】

第１調節弁と、
第２調節弁と、
前記第１調節弁を介して第１入口から供給された第１蒸気を利用して回転する第１タービンと、
前記第２調節弁を介して第２入口から供給された第２蒸気を利用して前記第１タービンと同一の回転軸で回転する第２タービンと、
前記第１調節弁からみて前記第１入口側の前記第１蒸気の圧力値を第１入口圧として取得するとともに、前記第２調節弁からみて前記第２入口側の前記第２蒸気の圧力値を第２入口圧として取得する取得部と、
前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記回転軸に掛かるスラスト力が適正となる前記第１入口圧と前記第２入口圧の対応関係に基づく前記対応関係についての所定の範囲を基準として、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節し、
前記制御部は、前記範囲を、横軸を前記第１入口圧と前記第２入口圧の一方、縦軸を前記第１入口圧と前記第２入口圧の他方とする直交座標で表した場合に、前記範囲の上側の境界線側を基準として前記第１調節弁と前記第２調節弁の一方を絞る方向に調節し、前記範囲の下側の境界線側を基準として前記第１調節弁と前記第２調節弁の他方を絞る方向に調節する、
システム。

【請求項8】

第１調節弁を介して第１入口から供給された第１蒸気を利用して回転する第１タービンの前記第１調節弁からみて前記第１入口側の前記第１蒸気の圧力値を第１入口圧として取得するとともに、第２調節弁を介して第２入口から供給された第２蒸気を利用して前記第１タービンと同一の回転軸で回転する第２タービンの前記第２調節弁からみて前記第２入口側の前記第２蒸気の圧力値を第２入口圧として取得する取得部と、
前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記回転軸に掛かるスラスト力が適正となる前記第１入口圧と前記第２入口圧の対応関係に基づく前記対応関係についての所定の範囲を基準として、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節し、
前記制御部は、前記第１調節弁の弁開度の上限値と前記第２調節弁の弁開度の上限値を調節することで、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節し、
前記制御部は、前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度の各上限値を、選択的に、前記各弁開度の最大値、前記第１入口圧と前記第２入口圧の各現在値から所定量増加させた各値、または、前記範囲を基準とする各値のいずれかとすることで、前記第１調節弁の弁開度の上限値と前記第２調節弁の弁開度の上限値を調節する、
制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置、制御方法およびシステムに関する。本願は、２０２１年１１月３０日に、日本に出願された特願２０２１－１９４４７０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

抽気あるいは混圧蒸気タービンにおいては、ロータに加わるスラスト力を許容値内に抑えなければならないという課題がある（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１８／１６７９０７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、蒸気タービンにおけるスラスト力を許容値内に制御することができる制御装置、制御方法およびシステム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】

【0005】

上記課題を解決するために、本開示に係る制御装置は、第１調節弁を介して第１入口から供給された第１蒸気を利用して回転する第１タービンの前記第１調節弁からみて前記第１入口側の前記第１蒸気の圧力値を第１入口圧として取得するとともに、第２調節弁を介して第２入口から供給された第２蒸気を利用して前記第１タービンと同一の回転軸で回転する第２タービンの前記第２調節弁からみて前記第２入口側の前記第２蒸気の圧力値を第２入口圧として取得する取得部と、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する制御部とを備える。

【0006】

本開示に係る制御方法は、第１調節弁を介して第１入口から供給された第１蒸気を利用して回転する第１タービンの前記第１調節弁からみて前記第１入口側の前記第１蒸気の圧力値を第１入口圧として取得するとともに、第２調節弁を介して第２入口から供給された第２蒸気を利用して前記第１タービンと同一の回転軸で回転する第２タービンの前記第２調節弁からみて前記第２入口側の前記第２蒸気の圧力値を第２入口圧として取得するステップと、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節するステップとを含む。

【0007】

本開示に係るシステムは、第１調節弁と、第２調節弁と、前記第１調節弁を介して第１入口から供給された第１蒸気を利用して回転する第１タービンと、前記第２調節弁を介して第２入口から供給された第２蒸気を利用して前記第１タービンと同一の回転軸で回転する第２タービンと、前記第１調節弁からみて前記第１入口側の前記第１蒸気の圧力値を第１入口圧として取得するとともに、前記第２調節弁からみて前記第２入口側の前記第２蒸気の圧力値を第２入口圧として取得する取得部と、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する制御部とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示の制御装置、制御方法およびシステムによれば、蒸気タービンにおけるスラスト力を許容値内に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の第１実施形態に係るシステムの系統図である。

【図2】本開示の第１実施形態に係る制御装置の動作例を説明するための模式図である。

【図3】本開示の第１実施形態に係る制御装置の構成例を説明するためのブロック図である。

【図4】本開示の第１実施形態に係る制御装置の構成例を説明するためのブロック図である。

【図5】本開示の第１実施形態に係る制御装置の動作例を説明するための模式図である。

【図6】本開示の第１実施形態に係る制御装置の動作例を説明するための模式図である。

【図7】本開示の第２実施形態に係る制御装置の動作例を説明するための模式図である。

【図8】本開示の第２実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。

【図9】本開示の第３実施形態に係る制御装置を説明するための模式図である。

【図10】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本開示の実施形態に係る制御装置、制御方法およびシステムについて説明する。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号を用いて説明を適宜省略する。

【0011】

＜第１実施形態＞
（システムおよび制御装置）
図１～図６を参照して、本開示の第１実施形態に係るシステムおよび制御装置の構成および動作例について説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係るシステムの系統図である。図２および図５～図６は、本開示の第１実施形態に係る制御装置の動作例を説明するための模式図である。図３および図４は、本開示の第１実施形態に係る制御装置の構成例を説明するためのブロック図である。

【0012】

図１は、本開示の第１実施形態に係るシステムを、ガスタービン・コンバインドサイクル発電プラント（ＧＴＣＣ）に適用した場合の系統図の例を示す。図１に示すシステム１は、ガスタービン１０と、排熱回収ボイラー２０と、蒸気タービン３０と、発電機３４と、復水器３５と、制御装置１００とを備える。蒸気タービン３０は、高圧蒸気タービン３１、中圧蒸気タービン３２および低圧蒸気タービン３３と各タービン３１、３２および３３の回転軸３６とを備える。発電機３４は、各タービン１０、３１、３２および３３に駆動されて発電する。復水器３５は、低圧蒸気タービン３３等から排気された蒸気を水に戻す。

【0013】

ガスタービン１０は、圧縮機１１と、燃焼器１２と、タービン１３と、燃料流量調節弁１４と、回転軸１５とを備える。圧縮機１１は、外気を圧縮して圧縮空気を生成する。燃焼器１２は、燃料ガスに圧縮空気を混合して燃焼させ高温の燃焼ガスを生成する。タービン１３は、燃焼ガスにより駆動される。燃料流量調節弁１４は、燃焼器１２に供給する燃料流量を調節する。回転軸１５は、圧縮機１１とタービン１３の回転軸である。燃焼器１２には、燃料供給源からの燃料を燃焼器１２に供給する燃料ラインが接続されている。この燃料ラインには、燃料流量調節弁１４が設けられている。タービン１３の排気口は排熱回収ボイラー２０と排気ライン５６で接続されている。

【0014】

排熱回収ボイラー２０は、高圧蒸気発生部２１と、中圧蒸気発生部２２と、再加熱部２３と、低圧蒸気発生部２４とを備える。排熱回収ボイラー２０は、ガスタービン１０から排気される排ガスの熱で蒸気を発生する。高圧蒸気発生部２１は、ドラム２１ａと熱交換器２１ｂとを備え、高圧蒸気タービン３１に供給する高圧蒸気を発生する。中圧蒸気発生部２２は、ドラム２２ａと熱交換器２２ｂとを備え、中圧蒸気タービン３２に供給する中圧蒸気を発生する。再加熱部２３は、中圧蒸気発生部２２等から排気された蒸気を加熱する。低圧蒸気発生部２４は、ドラム２４ａと熱交換器２４ｂとを備え、低圧蒸気タービン３３に供給する低圧蒸気を発生する。

【0015】

高圧蒸気発生部２１と高圧蒸気タービン３１の蒸気入口３１１とは、高圧蒸気止め弁４２および高圧主蒸気加減弁４３を介して、高圧蒸気を高圧蒸気タービン３１に導く高圧主蒸気ライン４１で接続されている。高圧主蒸気ライン４１は、高圧蒸気タービンバイパス弁６３を介して中圧主蒸気ライン６２に接続されている。高圧蒸気タービン３１の蒸気出口は、逆止弁６４を介して中圧主蒸気ライン４４に接続されるとともに、ベンチレータ弁６６を介して復水器３５に接続されている。中圧主蒸気ライン４４は、再加熱部２３の蒸気入口側で中圧蒸気発生部２２からの中圧主蒸気ライン６１と合流する。再加熱部２３の蒸気出口側は、中圧主蒸気ライン６２で、中圧蒸気止め弁４５および中圧主蒸気加減弁４６を介して、中圧蒸気タービン３２の蒸気入口３２１に接続されている。中圧主蒸気ライン６２は、中圧蒸気タービンバイパス弁６５を介して復水器３５に接続されている。低圧蒸気タービン３３の蒸気入口３３１は、中圧蒸気タービン３２の蒸気出口に中圧タービン排気ライン５４で接続されるとともに、低圧蒸気止め弁５２および低圧主蒸気加減弁５３を介して、低圧蒸気発生部２４と低圧蒸気を低圧蒸気タービン３３に導く低圧主蒸気ライン５１で接続されている。低圧蒸気タービン３３の蒸気出口には、復水器３５が接続されている。復水器３５には、復水を排熱回収ボイラー２０に導く給水ライン５５が接続されている。

【0016】

高圧主蒸気加減弁４３は、制御装置１００の制御のもと、高圧蒸気タービン３１への蒸気の流入量を調整する。中圧主蒸気加減弁４６は、制御装置１００の制御のもと、中圧蒸気タービン３２への蒸気の流入量を調整する。低圧主蒸気加減弁５３は、制御装置１００の制御のもと、低圧蒸気タービン３３への蒸気の流入量を調整する。また、高圧主蒸気加減弁４３、中圧主蒸気加減弁４６および低圧主蒸気加減弁５３は、制御装置１００から送られてきた弁開度の指令値（以下、弁開度指令値という）に基づいて、弁開度を調節する。

【0017】

高圧主蒸気加減弁４３の上流側には高圧主蒸気を計測する圧力計７１が設けられている。高圧主蒸気加減弁４３の下流側には減圧された高圧蒸気を計測する圧力計７２が設けられている。圧力計７２は、高圧主蒸気加減弁４３からみて蒸気入口３１１側の高圧蒸気の圧力値を計測する。中圧主蒸気加減弁４６の上流側には中圧主蒸気を計測する圧力計７３が設けられている。中圧主蒸気加減弁４６の下流側には減圧された中圧蒸気を計測する圧力計７４が設けられている。圧力計７４は、中圧主蒸気加減弁４６からみて蒸気入口３２１側の中圧蒸気の圧力値を計測する。低圧主蒸気加減弁５３の上流側には低圧主蒸気を計測する圧力計７５が設けられている。低圧主蒸気加減弁５３の下流側には減圧された低圧蒸気を計測する圧力計７６が設けられている。圧力計７６は、低圧主蒸気加減弁５３からみて蒸気入口３３１側の低圧蒸気の圧力値を計測する。

【0018】

なお、以下の説明および図面では、圧力計７２が計測した蒸気入口３１１側の高圧蒸気の圧力値を、ＨＰＳＴ入口圧ともいう。また、圧力計７４が計測した蒸気入口３２１側の中圧蒸気の圧力値を、ＩＰＳＴ入口圧ともいう。また、高圧主蒸気加減弁４３をＨＰＣＶともいう。また、中圧主蒸気加減弁４６をＩＰＣＶともいう。また、高圧主蒸気加減弁４３、および、中圧主蒸気加減弁４６は、ＨＰガバナ弁およびＩＰガバナ弁とも表記する。なお、ＨＰＳＴは高圧蒸気タービンの略語である。ＩＰＳＴは中圧蒸気タービンの略語である。ＨＰＣＶは高圧蒸気調節弁の略語である。ＩＰＣＶは中圧蒸気調節弁の略語である。

【0019】

なお、システム１は、各部の温度、圧力、流量、回転数（回転速度）等を計測する図示していない複数のセンサを備えている。

【0020】

制御装置１００は、コンピュータとそのコンピュータの周辺装置等から構成され、コンピュータ等のハードウェアと、コンピュータが実行するプログラム等のソフトウェアとの組み合わせ等から構成される機能的構成として、取得部１０１と制御部１０２を備える。取得部１０１は、圧力計７１～７６等の各種センサの計測値を取得する。制御部１０２は、取得部１０１の取得結果等に応じてシステム１の各部を制御する。本実施形態において制御部１０２は、例えば、ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧とに応じてＨＰＣＶの弁開度とＩＰＣＶの弁開度とを調節する。また、制御部１０２は、各種の運転データや指示データ等を受け付け、ガスタービン１０の出力の制御、高圧蒸気止め弁４２の開閉の制御、高圧主蒸気加減弁４３の弁開度の制御、中圧蒸気止め弁４５の開閉の制御、中圧主蒸気加減弁４６の弁開度の制御、低圧蒸気止め弁５２の開閉の制御、低圧主蒸気加減弁５３の弁開度の制御等による蒸気タービン３０の出力制御等によって発電機３４による発電を行う。また、何らかの異常等によって負荷遮断が発生した場合、制御装置１００は、負荷遮断時の各種制御を行う。

【0021】

（蒸気タービンの制御の概要）
ＧＴＣＣはガスタービン１０の排ガスの熱エネルギーによってドラム２１ａ、２２ａおよび２４ａ内の給水を蒸気に変換し蒸気タービン３０を通過させることで発電を行っている。蒸気タービン３０は高圧（ＨＰ）蒸気タービン３１、中圧（ＩＰ）蒸気タービン３２および低圧（ＬＰ）蒸気タービン３３で構成されており、特に高圧蒸気タービン３１と中圧蒸気タービン３２の受圧のバランスを取らないと高圧側あるいは中圧側にスラストが押し付けられ、最悪の場合スラスト焼損に至り交換に莫大な費用を要する。ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧の急激な偏りは例えば蒸気タービン３０の起動時のベンチレータ弁６６の閉動作や高圧蒸気タービンバイパス弁６３または中圧蒸気タービンバイパス弁６５の異常開動作によって引き起こされる。通常時には、制御装置１００は、例えば、主蒸気圧（例えば高圧主蒸気加減弁４３の上流側圧力）を監視し、ガスタービン１０の負荷等から決定する目標蒸気圧になるように圧力制御を行う。この場合に、例えばベンチレータ弁６６の閉動作によって中圧主蒸気が目標値以上に上昇すると、主蒸気圧を下げるために高圧主蒸気加減弁４３が開かれる。すると高圧蒸気タービン３１の蒸気出口から排気された蒸気が中圧主蒸気ライン４４および６４を通って蒸気入口３２１に到達する。この状態では、ＩＰＳＴ入口圧が上昇し、スラストアンバランスに陥ってしまうことになる。

【0022】

そこで本実施形態では、制御装置１００が、ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧のバランスが許容範囲内に収まるように弁開度指令値の上限値を変化させることで、ＨＰＣＶの弁開度とＩＰＣＶの弁開度を調節する。図２は、制御装置１００によるＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧とに応じた制御の概要を示す。図２は、横軸にＨＰＳＴ入口圧、縦軸にＩＰＳＴ入口圧をとり、回転軸３６に掛かるスラスト力が適正となるＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧の対応関係を均衡特性として破線で示す。図２において、白抜きの領域Ａ１が所望の運転領域、網掛けして示す領域Ａ２およびＡ３がスラストアンバランスの領域である。図２上側の領域Ａ２ではＩＰＳＴ入口圧過大、下側の領域Ａ３はＨＰＳＴ入口圧過大である。制御装置１００は、上側のＩＰＳＴ入口圧過大の領域Ａ２はＩＰＣＶを絞ることで対応し、下側のＨＰＳＴ入口圧過大の領域Ａ３はＨＰＣＶを絞ることで目標の運転バランス（図中均衡特性を目標として）で運転する。

【0023】

なお、図２に示す領域Ａ１は、回転軸３６に掛かるスラスト力が適正となるＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧の対応関係である均衡特性に基づく、ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧の対応関係についての範囲である。この場合、領域Ａ１（範囲）は、横軸をＨＰＳＴ入口圧、縦軸をＩＰＳＴ入口圧とする直交座標で表した場合に、領域Ａ１（範囲）の上側の境界線Ｂ＿ＩＰＳＴと下側の境界線Ｂ＿ＨＰＳＴで挟まれた領域である。また、制御装置１００は、この領域Ａ１（範囲）を基準として、ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧とに応じてＨＰＣＶの弁開度とＩＰＣＶの弁開度とを調節する。その際、制御装置１００は、領域Ａ１の上側の境界線Ｂ＿ＩＰＳＴ側を基準としてＩＰＣＶの弁開度を調節し、下側の境界線Ｂ＿ＨＰＳＴ側を基準としてＨＰＣＶの弁開度を調節する。

【0024】

なお、図２に示す特性や領域は、ＩＰＳＴ入口圧を横軸とし、ＨＰＳＴ入口圧を縦軸として表してもよい。その場合、上側の境界線と下側の境界線が入れ替わることになる。

【0025】

ここで、図３と図４を参照して、制御部１０２の構成例について説明する。図３は、ＨＰＣＶの弁開度指令値を算出する算出部２００の構成例を示す。図４は、ＩＰＣＶの弁開度指令値を算出する算出部４００の構成例を示す。図１に示す制御部１０２は、図３に示す算出部２００と図４に示す算出部４００とを含む。

【0026】

図３に示す算出部２００は、弁開度上限値算出部２１０と、弁開度算出部２２０と、最小値選択器２３０とを含む。

【0027】

弁開度算出部２２０は、減算器２２１と、ＰＩ制御器（比例積分制御器）２２２と、最大値選択器２２４とを含む。減算器２２１は、高圧主蒸気目標圧（ＨＰ主蒸気目標圧）から高圧主蒸気圧（ＨＰ主蒸気圧）を減算することで、目標値に対するＨＰ主蒸気圧の偏差を算出する。ＰＩ制御器２２２は、減算器２２１が算出した偏差を入力として、ＰＩ動作（比例積分動作）によって、ＨＰＣＶの弁開度指令値を算出する。なお、弁開度指令値の範囲は０～１００である。そして、最大値選択器２２４は、「０」２２３とＰＩ制御器２２２の算出値のうち大きい値を出力する。最大値選択器２２４は、ＰＩ制御器２２２の算出値が０以上の場合、ＰＩ制御器２２２の算出値を出力する。ＨＰ主蒸気目標圧は、例えば、上述したようにガスタービン１０の負荷等から決定される。ＨＰ主蒸気圧は、圧力計７１が計測した高圧主蒸気加減弁４３の上流側圧力である。弁開度算出部２２０は、フィードバック制御によって、ＨＰ主蒸気目標圧とＨＰ主蒸気圧との偏差が無くなるようにＨＰＣＶ弁開度指令値を調節する。なお、制御要素は、ＰＩ動作に限定されず、ＰＩＤ動作（比例積分微分動作）としたり、機械学習モデル等のモデルを用いる制御要素に代えたりしてもよい。

【0028】

弁開度上限値算出部２１０は、ＨＰＳＴ入口圧閾値算出部２１１と、減算器２１２と、ＰＩ制御器２１３とを含む。弁開度上限値算出部２１０は、ＨＰＣＶ弁開度の上限値を算出する。この弁開度上限値算出部２１０が算出した弁開度上限値と、弁開度算出部２２０が算出したＨＰＣＶの弁開度指令値は、最小値選択器２３０へ入力され、小さい方の値が出力される。したがって、算出部２００が出力するＨＰＣＶの弁開度指令値は、弁開度上限値算出部２１０が算出した弁開度上限値で制限される。

【0029】

ＨＰＳＴ入口圧閾値算出部２１１は、ＩＰＳＴ入口圧とＨＰＳＴ入口圧の各計測値に基づいて、図２を参照して説明したＨＰＣＶの弁開度を調節する際の基準である境界線Ｂ＿ＨＰＳＴを用いて、ＨＰＳＴ入口圧閾値を算出する。ＨＰＳＴ入口圧閾値は、上限値の調節（ＰＩ制御）を開始するか否かの判定の基準となるともに、上限値を調節する際のＨＰＳＴ入力圧に対する目標値となる。ＨＰＳＴ入口圧閾値算出部２１１は、例えば図５に示すように、ＩＰＳＴ入口圧がＰＬ１であるとすると、境界線Ｂ＿ＨＰＳＴとの交点Ｃ１０に対応するＨＰＳＴ入口圧を、ＨＰＳＴ入口圧閾値として算出する。

【0030】

減算器２１２は、ＨＰＳＴ入口圧閾値からＨＰＳＴ入口圧を減算することで、ＨＰＳＴ入口圧閾値に対するＨＰＳＴ入口圧の偏差を算出する。ＰＩ制御器２１３は、減算器２１２が算出した偏差を入力として、ＰＩ動作（比例積分動作）によって、ＨＰＣＶの弁開度の上限値を算出する。なお、制御要素は、ＰＩ動作に限定されず、ＰＩＤ動作（比例積分微分動作）としたり、機械学習モデル等のモデルを用いる制御要素に代えたりしてもよい。

【0031】

最小値選択器２３０は、上述したように、弁開度上限値算出部２１０が算出した弁開度上限値と、弁開度算出部２２０が算出したＨＰＣＶの弁開度指令値とを入力し、小さい方の値を出力する。

【0032】

図４に示す算出部４００は、弁開度上限値算出部４１０と、弁開度算出部４２０と、最小値選択器４３０とを含む。

【0033】

弁開度算出部４２０は、減算器４２１と、ＰＩ制御器（比例積分制御器）４２２と、最大値選択器４２４とを含む。減算器４２１は、中圧主蒸気目標圧（ＩＰ主蒸気目標圧）から中圧主蒸気圧（ＩＰ主蒸気圧）を減算することで、目標値に対するＩＰ主蒸気圧の偏差を算出する。ＰＩ制御器４２２は、減算器４２１が算出した偏差を入力として、ＰＩ動作によって、ＩＰＣＶの弁開度指令値を算出する。なお、弁開度指令値の範囲は０～１００である。そして、最大値選択器４２４は、「０」４２３とＰＩ制御器４２２の算出値のうち大きい方を出力する。最大値選択器４２４は、ＰＩ制御器４２２の算出値が０以上の場合、ＰＩ制御器４２２の算出値を出力する。ＩＰ主蒸気目標圧は、例えば、ガスタービン１０の負荷等から決定される。ＩＰ主蒸気圧は、圧力計７３が計測した中圧主蒸気加減弁４６の上流側圧力である。弁開度算出部４２０は、フィードバック制御によって、ＩＰ主蒸気目標圧とＩＰ主蒸気圧との偏差が無くなるようにＩＰＣＶ弁開度指令値を調節する。なお、制御要素は、ＰＩ動作に限定されず、ＰＩＤ動作としたり、機械学習モデル等のモデルを用いる制御要素に代えたりしてもよい。

【0034】

弁開度上限値算出部４１０は、ＩＰＳＴ入口圧閾値算出部４１１と、減算器４１２と、ＰＩ制御器４１３とを含む。弁開度上限値算出部４１０は、ＩＰＣＶ弁開度の上限値を算出する。この弁開度上限値算出部４１０が算出した弁開度上限値と、弁開度算出部４２０が算出したＩＰＣＶの弁開度指令値は、最小値選択器４３０へ入力され、小さい方の値が出力される。したがって、算出部４００が出力するＩＰＣＶの弁開度指令値は、弁開度上限値算出部４１０が算出した弁開度上限値で制限される。

【0035】

ＩＰＳＴ入口圧閾値算出部４１１は、ＩＰＳＴ入口圧とＨＰＳＴ入口圧の各計測値に基づいて、図２を参照して説明したＩＰＣＶの弁開度を調節する際の基準である境界線Ｂ＿ＩＰＳＴを用いて、ＩＰＳＴ入口圧閾値を算出する。ＩＰＳＴ入口圧閾値は、上限値の調節（ＰＩ制御）を開始するか否かの判定の基準となるともに、上限値を調節する際のＩＰＳＴ入力圧に対する目標値となる。ＩＰＳＴ入口圧閾値算出部４１１は、例えば図６に示すように、ＨＰＳＴ入口圧がＰＨ１であるとすると、境界線Ｂ＿ＩＰＳＴとの交点Ｃ２０に対応するＩＰＳＴ入口圧を、ＩＰＳＴ入口圧閾値として算出する。

【0036】

減算器４１２は、ＩＰＳＴ入口圧閾値からＩＰＳＴ入口圧を減算することで、ＩＰＳＴ入口圧閾値に対するＩＰＳＴ入口圧の偏差を算出する。ＰＩ制御器４１３は、減算器４１２が算出した偏差を入力として、ＰＩ動作（比例積分動作）によって、ＩＰＣＶの弁開度の上限値を算出する。なお、制御要素は、ＰＩ動作に限定されず、ＰＩＤ動作（比例積分微分動作）としたり、機械学習モデル等のモデルを用いる制御要素に代えたりしてもよい。

【0037】

最小値選択器４３０は、上述したように、弁開度上限値算出部４１０が算出した弁開度上限値と、弁開度算出部４２０が算出したＩＰＣＶの弁開度指令値とを入力し、小さい方の値を出力する。

【0038】

（作用・効果）
以上のように、本開示の制御装置、制御方法およびシステムによれば、ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧との対応関係が適正となるように、ＨＰＣＶの弁開度とＩＰＣＶの弁開度を調節することができるので、蒸気タービン３０におけるＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧が不均衡となることによるスラスト力を許容値内に制御することができる。

【0039】

また、本実施形態によれば、例えば、蒸気タービン３０の起動時、負荷遮断、ランバック、負荷変化、ベンチレータ弁閉動作、ＨＰタービンバイパス弁の異常開といった過渡的に系統内圧力が上昇（あるいは下降）しバランスが偏ってしまうような事象が発生しても正常なスラストバランスでＳＴの運転を継続できるようになる。

【0040】

＜第２実施形態＞
図７および図８を参照して、本開示の第２実施形態に係る制御装置について説明する。図７は、本開示の第２実施形態に係る制御装置の動作例を説明するための模式図である。図８は、本開示の第２実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。

【0041】

第２実施形態に係るシステム１の構成は、第１実施形態に係るシステム１の構成と基本的に同一である。ただし、第２実施形態では、図１に示す制御装置１００が備える制御部１０２の動作が、第１実施形態と一部異なる。

【0042】

図７を参照して、第２実施形態の制御装置１００の制御部１０２の動作例について説明する。第２実施形態において、制御部１０２は、（１）通常制御時、（２）後圧制御待機時、（３）後圧制御時の３つの異なるモードのいずれかを選択して、ＨＰＣＶの弁開度の上限値とＩＰＣＶの弁開度の上限値を調節する。図７は、ガスタービン１０の起動時におけるＨＰＣＶ開度指令値の上限値と、ＨＰＣＶ開度指令値と、ＨＰＳＴ入口圧の時間変化の例を示す。図７に示す例では、起動後に、（１）通常制御時、（２）後圧制御待機時、および（３）後圧制御時の順にモードが変化している。なお、後圧制御は、ＨＰＣＶの下流側の圧力であるＨＰＳＴ入口圧によって上限値を調節する制御であり、第１実施形態の上限値の制御と同一である。ＨＰＣＶの下流側の圧力に基づく制御を、後圧制御としている。なお、ＩＰＣＶ開度指令値の上限値の制御については、ＨＰＣＶ開度指令値の上限値の制御と同様であり、以下、ＨＰＣＶ開度指令値の上限値の制御を例として説明する。

【0043】

（１）通常制御時：蒸気タービン３０の起動時、ガスタービン１０の負荷とともに排熱回収ボイラー２０への入熱量が上昇し、それに伴い蒸気量が増えるため、通常制御時はＨＰＣＶ弁開度指令値の目標値を例えばガスタービン１０の負荷の関数として増加させＨＰＣＶを徐々に開く。ＨＰ側・ＩＰ側ＳＴ入口圧が予め設定しておいた正常な範囲内に収まっている時は弁開度指令値の上限値を最大開度一定とする。

【0044】

（２）後圧制御待機時：ＨＰＳＴ入口圧が、図５に示した境界線Ｂ＿ＨＰＳＴで決まるＨＰＳＴ入口圧閾値に近づき、ＨＰＳＴ入口圧がＨＰＳＴ入口圧閾値以上になると、弁開度上限値が現在弁開度＋α１に変更される。上限値を現在弁開度＋α１に待機させることで、ＨＰＳＴ入口圧が許容範囲を逸脱しそうになった際に素早く弁を閉めることが可能になる。

【0045】

（３）後圧制御時：ベンチレータ弁６６閉動作や高圧蒸気タービンバイパス弁６３の異常開等のイベントの発生によって、系統内圧力が急変し範囲を逸脱しそうになると、第１実施形態と同様にして弁開度上限値算出部２１０が出力する上限値によってＨＰＣＶ弁を閉じ、ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧との対応関係を正常範囲内に収めることができる。

【0046】

図７に示す例では、時刻ｔ０～ｔ１で通常制御が実行される。時刻ｔ１では、ＨＰＳＴ入力圧が図示していないＨＰＳＴ入力圧閾値以上となり、後圧制御待機時となる。そして、時刻ｔ２でＨＰＳＴ入力圧がＨＰＳＴ目標圧以上となり、後圧制御が実行される。

【0047】

通常制御時には、２点鎖線で示すＨＰＣＶ弁開度指令値の上限値は最大開度一定となる。また、通常制御時には、１点鎖線で示すＨＰＳＴ目標圧に向けて、ＨＰＣＶ弁開度指令値が設定され、ＨＰＳＴ入力圧が上昇する。後圧制御待機時には、ＨＰＣＶ弁開度指令値の上限値は、現在弁開度＋α１％に設定される。そして、後圧制御時には、上限値のＰＩ制御が開始され、上限値でＨＰＣＶ弁開度が抑えられる。なお、後圧制御無しの前圧制御の場合のＨＰＣＶ弁開度は、例えば破線で示すように上昇を継続する。ここで、前圧制御は、ＨＰＣＶの上流側の圧力に基づく制御である。

【0048】

次に、図８を参照して、第２実施形態の制御装置１００の制御部１０２における処理の流れについて説明する。なお、図８では、ＨＰＣＶをＨＰガバナ弁と表記し、ＩＰＣＶをＩＰガバナ弁と表記する。第２実施形態の制御部１０２は、ステップＳ１１～Ｓ１８の処理によるＨＰＣＶ（ＨＰガバナ弁）の弁開度の調節と、ステップＳ２１～Ｓ２８の処理によるＩＰＣＶ（ＩＰガバナ弁）の弁開度の調節とを並列的に実行する。

【0049】

制御を開始すると、制御部１０２は、図５に示すＨＰＳＴ入力圧とＩＰＳＴ入力圧の対応関係における境界線Ｂ＿ＨＰＳＴを基準として、ＩＰＳＴ入口圧に基づき、ＨＰＳＴ入口圧閾値を計算する（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ１１の処理は所定の時間間隔で実行される。次に、制御部１０２は、ＨＰＳＴ入口圧がＨＰＳＴ入口圧閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ＨＰＳＴ入口圧がＨＰＳＴ入口圧閾値以上でない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御部１０２は、弁開度上限値を最大値として、ＨＰガバナ弁通常制御を実行し（ステップＳ１３）、ステップＳ１１へ戻る。ＨＰＳＴ入口圧がＨＰＳＴ入口圧閾値以上である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部１０２は、弁開度上限値を現在開度＋α１に設定し、ＨＰガバナ弁後圧制御待機状態に移行し（ステップＳ１４）、ＨＰＳＴ入口圧が目標圧以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。

【0050】

ＨＰＳＴ入口圧が目標圧以上でない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御部１０２は、処理をステップＳ１１へ戻す。ＨＰＳＴ入口圧が目標圧以上である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御部１０２は、ＨＰガバナ弁後圧制御実行し（ステップＳ１６）、ＨＰＳＴ入口圧がＨＰＳＴ入口圧閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。ＨＰＳＴ入口圧がＨＰＳＴ入口圧閾値未満でない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、制御部１０２は、ＨＰＳＴ入口圧閾値を計算し（ステップＳ１８）、所定時間後に、ステップＳ１６の処理を実行する。ＨＰＳＴ入口圧がＨＰＳＴ入口圧閾値未満である場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、制御部１０２は、処理をステップＳ１１へ戻す。

【0051】

また、制御を開始すると、上記処理と並列して、制御部１０２は、図６に示すＨＰＳＴ入力圧とＩＰＳＴ入力圧の対応関係における境界線Ｂ＿ＩＰＳＴを基準として、ＨＰＳＴ入口圧に基づき、ＩＰＳＴ入口圧閾値を計算する（ステップＳ２１）。なお、ステップＳ２１の処理は所定の時間間隔で実行される。次に、制御部１０２は、ＩＰＳＴ入口圧がＩＰＳＴ入口圧閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。ＩＰＳＴ入口圧がＩＰＳＴ入口圧閾値以上でない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、制御部１０２は、弁開度上限値を最大値として、ＩＰガバナ弁通常制御を実行し（ステップＳ２３）、ステップＳ２１へ戻る。ＩＰＳＴ入口圧がＩＰＳＴ入口圧閾値以上である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、制御部１０２は、弁開度上限値を現在開度＋α２に設定し、ＩＰガバナ弁後圧制御待機状態に移行し（ステップＳ２４）、ＩＰＳＴ入口圧が目標圧以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。なお、α２は、α１に対応するＩＰＳＴ入口圧側の定数値である。

【0052】

ＩＰＳＴ入口圧が目標圧以上でない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、制御部１０２は、処理をステップＳ２１へ戻す。ＩＰＳＴ入口圧が目標圧以上である場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、制御部１０２は、ＩＰガバナ弁後圧制御実行し（ステップＳ２６）、ＩＰＳＴ入口圧がＩＰＳＴ入口圧閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ２７）。ＩＰＳＴ入口圧がＩＰＳＴ入口圧閾値未満でない場合（ステップＳ２７：ＮＯ）、制御部１０２は、ＩＰＳＴ入口圧閾値を計算し（ステップＳ２８）、所定時間後に、ステップＳ２６の処理を実行する。ＩＰＳＴ入口圧がＩＰＳＴ入口圧閾値未満である場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、制御部１０２は、処理をステップＳ２１へ戻す。

【0053】

以上のように、本開示の制御装置、制御方法およびシステムによれば、ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧との対応関係が適正となるように、ＨＰＣＶの弁開度とＩＰＣＶの弁開度を調節することができるので、蒸気タービン３０におけるＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧が不均衡となることによるスラスト力を許容値内に制御することができる。

【0054】

また、本実施形態によれば、制御部１０２は、ＨＰＣＶの弁開度とＩＰＣＶの弁開度の各上限値を、選択的に、各弁開度の最大値、ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧の各現在値から所定量（α１またはα２）増加させた各値、または、領域Ａ１を基準とする各値のいずれかとすることで、ＨＰＣＶの弁開度の上限値とＩＰＣＶの弁開度の上限値を調節する。この構成によれば、ＨＰＳＴ入口圧またはＩＰＳＴ入口圧が許容範囲を逸脱しそうになった際に素早く弁を閉めることができる。

【0055】

＜第３実施形態＞
図９を参照して、本開示の第３実施形態に係る制御装置について説明する。図９は、本開示の第３実施形態に係る制御装置を説明するための模式図である。

【0056】

第３実施形態は、第１実施形態で示したスラストバランス目標範囲（図２の領域Ａ１）の決定手順を提示する。第３実施形態では、領域Ａ１（範囲）を以下の手順で決定する。

【0057】

（Ｓ１）ＨＰＳＴとＩＰＳＴのスラスト力が釣り合うＨＰＳＴ入口圧およびＩＰＳＴ入口圧の組み合わせの点Ｃ１を複数求める。

【0058】

（Ｓ２）スラスト力が釣り合う点Ｃ１より、ＨＰ側あるいはＩＰ側のＳＴ入口圧を偏らせたときに許容できるスラスト力の最大領域（ＨＰ側偏り、ＩＰ側偏り）を求める。図９に示す例では、組み合わせの点Ｃ１のＨＰＳＴ入口圧をΔＨＰ１とΔＨＰ２だけ偏らせた範囲と、点Ｃ１のＩＰＳＴ入口圧をΔＩＰ１とΔＩＰ２だけ偏らせた範囲を求める。各点Ｃ１について同様にしてのＨＰＳＴ入口圧を偏らせた範囲とＩＰＳＴ入口圧を偏らせた範囲を求める。そして、各点Ｃ１のＨＰＳＴ入口圧を偏らせた範囲とＩＰＳＴ入口圧を偏らせた範囲を超えないように破線で示す境界線Ｍ＿ＨＰＳＴと境界線Ｍ＿ＩＰＳＴで挟まれた領域Ａ１ａを決定する。

【0059】

（Ｓ３）（Ｓ２）で求めたＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧の境界線Ｍ＿ＨＰＳＴと境界線Ｍ＿ＩＰＳＴから定数γ（調整項）を引いたものを領域Ａ１の境界線Ｂ＿ＨＰＳＴと境界線Ｂ＿ＩＰＳＴとする。

【0060】

以上のように、本実施形態では、図２を参照して説明した領域Ａ１（範囲）が、ＨＰＳＴによるスラスト力とＩＰＳＴによるスラスト力とが釣り合うＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧の組み合わせ点Ｃ１から、ＨＰＳＴ入口圧またはＩＰＳＴ入口圧の一方を偏らせた場合のスラスト力が最大許容値以下である領域Ａ１ａに対応する。また、制御部１０２は、領域Ａ１ａの境界から領域Ａ１ａの内側へ所定の定数γを減じた領域Ａ１（範囲）を基準として、ＨＰＳＴ入口圧とＩＰＳＴ入口圧とに応じてＨＰＣＶの弁開度とＩＰＣＶの弁開度とを調節する。

【0061】

本実施形態によれば、スラスト力を制約の範囲に抑えることが可能である。

【0062】

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【0063】

〈コンピュータ構成〉
図１０は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９２、ストレージ９３、および、インタフェース９４を備える。
上述の制御装置１００は、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９３に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９３から読み出してメインメモリ９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９２に確保する。

【0064】

プログラムは、コンピュータ９０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータは、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）などのカスタムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ａｒｒａｙ Ｌｏｇｉｃ）、ＧＡＬ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ａｒｒａｙ Ｌｏｇｉｃ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。

【0065】

ストレージ９３の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

【0066】

＜付記＞
各実施形態に記載の制御装置１００は、例えば以下のように把握される。

【0067】

（１）第１の態様に係る制御装置１００は、第１調節弁（高圧主蒸気加減弁４３）を介して第１入口（蒸気入口３１１）から供給された第１蒸気（高圧蒸気）を利用して回転する第１タービン（高圧蒸気タービン３１）の前記第１調節弁からみて前記第１入口側の前記第１蒸気の圧力値を第１入口圧として取得するとともに、第２調節弁（中圧主蒸気加減弁４６）を介して第２入口（蒸気入口３２１）から供給された第２蒸気を利用して前記第１タービンと同一の回転軸３６で回転する第２タービン（中圧蒸気タービン３２）の前記第２調節弁からみて前記第２入口側の前記第２蒸気の圧力値を第２入口圧として取得する取得部１０１と、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する制御部１０２とを備える。本態様および以下の各態様によれば、蒸気タービンにおけるスラスト力を許容値内に制御することができる。

【0068】

（２）第２の態様の制御装置１００は、（１）の制御装置であって、前記制御部１０２は、前記回転軸３６に掛かるスラスト力が適正となる前記第１入口圧と前記第２入口圧の対応関係（均衡特性）に基づく前記対応関係についての所定の範囲（領域Ａ１）を基準として、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する。本態様によれば、第１入口圧と第２入口圧との対応関係が適正となるように、第１調節弁の弁開度と第２調節弁の弁開度を調節することができるので、蒸気タービン３０における第１入口圧と第２入口圧が不均衡となることによるスラスト力を許容値内に制御することができる。

【0069】

（３）第３の態様の制御装置１００は、（２）の制御装置１００であって、前記制御部１０２は、前記範囲（領域Ａ１）を、横軸を前記第１入口圧と前記第２入口圧の一方、縦軸を前記第１入口圧と前記第２入口圧の他方とする直交座標で表した場合に、前記範囲の上側の境界線（Ｂ＿ＩＰＳＴ）側を基準として前記第１調節弁と前記第２調節弁の一方を調節し、前記範囲の下側の境界線（Ｂ＿ＨＰＳＴ）側を基準として前記第１調節弁と前記第２調節弁の他方を調節する。

【0070】

（４）第４の態様の制御装置１００は、（２）または（３）の制御装置１００であって、前記範囲（領域Ａ１）は、前記第１タービンによるスラスト力と前記第２タービンによるスラスト力とが釣り合う前記第１入口圧と前記第２入口圧の組み合わせ（Ｃ１）から、前記第１入口圧または前記第２入口圧の一方を偏らせた場合の前記スラスト力が最大許容値以下である領域Ａ１ａに対応する。

【0071】

（５）第５の態様の制御装置１００は、（４）の制御装置１００であって、前記制御部１０２は、前記領域Ａ１ａの境界から前記領域Ａ１ａの内側へ所定の定数γを減じた領域Ａ１を前記範囲（領域Ａ１）として、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する。

【0072】

（６）第６の態様の制御装置１００は、（２）～（５）の制御装置１００であって、前記制御部１０２は、前記第１調節弁の弁開度の上限値と前記第２調節弁の弁開度の上限値を調節することで、前記第１入口圧と前記第２入口圧とに応じて前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度とを調節する。本態様によれば、例えば、第１調節弁の上流側の圧力の第１調節弁によるフィードバック制御や第２調節弁の上流側の圧力の第２調節弁によるフィードバック制御等と容易に組み合わせることができる。

【0073】

（７）第７の態様の制御装置１００は、（６）の制御装置１００であって、前記制御部１０２は、前記第１調節弁の弁開度と前記第２調節弁の弁開度の各上限値を、選択的に、前記各弁開度の最大値、前記第１入口圧と前記第２入口圧の各現在値から所定量（α１、α２）増加させた各値、または、前記範囲（領域Ａ１）を基準とする各値のいずれかとすることで、前記第１調節弁の弁開度の上限値と前記第２調節弁の弁開度の上限値を調節する。本態様によれば、上限値による制御の応答性をよくすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明の各態様によれば、蒸気タービンにおけるスラスト力を許容値内に制御することができる。

【符号の説明】

【0075】

１…システム
１０…ガスタービン
１１…圧縮機
１２…燃焼器
１３…タービン
１４…燃料流量調節弁
２０…排熱回収ボイラー
２１…高圧蒸気発生部
２２…中圧蒸気発生部
２３…再加熱部
２４…低圧蒸気発生部
３０…蒸気タービン
３１…高圧蒸気タービン
３２…中圧蒸気タービン
３３…低圧蒸気タービン
３４…発電機
３５…復水器
４１…高圧主蒸気ライン
４２…高圧蒸気止め弁
４３…高圧主蒸気加減弁
４４、６１、６２…中圧主蒸気ライン
４５…中圧蒸気止め弁
４６…中圧主蒸気加減弁
５１…低圧主蒸気ライン
５２…低圧蒸気止め弁
５３…低圧主蒸気加減弁
５４…中圧タービン排気ライン
５５…給水ライン
５６…排気ライン
６３…高圧蒸気タービンバイパス弁
６５…中圧蒸気タービンバイパス弁
６６…ベンチレータ弁
７１、７２、７３、７４、７５、７６…圧力計
１００…制御装置
１０１…取得部
１０２…制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】