燃气涡轮的输出修正方法、控制方法、执行这些方法的装置及使计算机执行这些方法的程序与流程

未命名 07-06 阅读:81 评论:0


1.本发明涉及一种燃气涡轮的输出修正方法、控制方法、执行这些方法的装置及使计算机执行这些方法的程序。
2.本技术主张基于2020年10月26日于日本技术的专利申请2020-179110号的优先权,并将其内容援用于此。


背景技术:

3.燃气涡轮在长时间的运行中因压缩机的劣化等燃气涡轮性能的劣化而其输出降低。在控制燃气涡轮中的控制对象时,使用燃气涡轮的控制用输出制作针对该控制对象的控制信号。即使燃气涡轮性能劣化,若直接使用燃气涡轮性能劣化之前的控制用输出,则无法适当地对控制对象进行控制。
4.因此,在以下专利文献1中公开有校正控制用输出的方法。在该方法中,对燃气涡轮的控制用输出乘以校正系数求出修正控制用输出,使用该修正控制用输出制作控制对象的控制信号。作为控制用输出,例如,例示有涡轮的入口气体温度成为1500℃时的输出。在该方法中,在一定条件下,当来自输出仪的实测输出中发生了变化时,将该变化前后的输出的比例设为校正系数。即,该校正系数为变化之后的输出相对于变化之前的输出的降低率。
5.以往技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开2007-309279号公报


技术实现要素:

8.发明要解决的技术课题
9.在上述专利文献1中所记载的技术中,当长时间持续运行燃气涡轮时,通过使用燃气涡轮的输出降低率即校正系数来校正控制用输出,能够适当地对控制对象进行控制。然而,在上述专利文献1中所记载的技术中,例如,当燃气涡轮在运行之后停止而对该燃气涡轮进行修理从而燃气涡轮性能提高时,校正系数无法适当地反映输出的劣化度。因此,在上述专利文献1中所记载的技术中,有可能会在控制对象的控制中发生不良情况。
10.因此,本发明的目的在于提供一种求出能够抑制发生伴随燃气涡轮性能劣化的控制对象的控制不良情况的控制用输出的技术。
11.用于解决技术课题的手段
12.作为用于实现所述目的的一方式的燃气涡轮的输出修正器中,
13.所述燃气涡轮具备能够压缩空气而生成压缩空气的压缩机、能够在所述压缩空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器及能够通过所述燃烧气体来驱动的涡轮,所述燃气涡轮的输出修正器具备:校正系数制作部,制作在校正所述燃气涡轮的控制用输出时使用的校正系数;输出校正部,使用所述校正系数校正所述控制用输出,并输出校正后的控制用输
出作为修正控制用输出;输出接收部,至少接收来自检测所述燃气涡轮的输出的输出仪的输出;及输出存储部,存储由所述输出接收部接收的输出。所述校正系数制作部具有:第1系数要素计算部,计算第1系数要素;第2系数要素计算部,计算第2系数要素;及校正系数计算部,使用所述第1系数要素及所述第2系数要素计算所述校正系数。所述输出存储部能够存储:在过去的基准时间点,所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下的输出即基准输出;在比所述基准时间点更接近当前的紧前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,由所述输出接收部接收的紧前输出。所述第1系数要素为存储于所述输出存储部的紧前输出相对于存储于所述输出存储部的所述基准输出的比例。所述第2系数要素为在从所述紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,由所述输出接收部接收的当前输出相对于存储于所述输出存储部的所述紧前输出的比例。
14.在本方式中,使用第1系数要素及第2系数要素求出校正系数。该校正系数为表示伴随燃气涡轮性能劣化的输出的劣化度的值。并且,第1系数要素及第2系数要素也是表示表示燃气涡轮性能劣化的输出的劣化度的值。然而,第1系数要素及第2系数要素表示彼此不同的时间段的输出的劣化度。具体而言,第1系数要素表示从基准时间点起经过紧前时间段的输出的劣化,第2系数要素表示从紧前时间段起经过当前时间段的输出的劣化。如此,在本方式中,使用彼此不同的多个系数要素求出校正系数,并且用该校正系数来校正控制用输出。
15.因此,在本方式中,能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。
16.作为用于实现目的的一方式的燃气涡轮的控制装置具备:
17.作为所述一方式的输出修正器;指令值制作部,使用由所述输出修正器求出的所述修正控制用输出,制作针对所述燃气涡轮的控制对象的指令值;及控制信号输出部,将表示所述指令值的控制信号输出至所述控制对象。
18.如前述,本方式的输出修正器能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。因此,通过使用该修正控制用输出制作针对控制对象的指令值,并将表示该指令值的控制信号输出至控制对象,能够抑制发生控制对象的控制不良情况。
19.作为用于实现所述目的的一方式的燃气涡轮的输出修正方法中,
20.所述燃气涡轮具备能够压缩空气而生成压缩空气的压缩机、能够在所述压缩空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器及能够通过所述燃烧气体来驱动的涡轮,所述燃气涡轮的输出修正方法执行如下工序:校正系数制作工序,制作在校正所述燃气涡轮的控制用输出时使用的校正系数;输出校正工序,使用所述校正系数校正所述控制用输出,并输出校正后的控制用输出作为修正控制用输出;输出接收工序,至少接收来自检测所述燃气涡轮的输出的输出仪的输出;及输出存储工序,存储在所述输出接收工序中接收的输出。所述校正系数制作工序包括:第1系数要素计算工序,计算第1系数要素;第2系数要素计算工序,计算第2系数要素;及校正系数计算工序,使用所述第1系数要素及所述第2系数要素计算所述校正系数。所述输出存储工序中存储:在过去的基准时间点,所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下的输出即基准输出;在比所述基准时间点更接近当前的紧前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的紧前输出。所述第1系数要素为在所述输出存储工序中存储的紧前输出相对于在所述输出存储工序中存储的所述
基准输出的比例。所述第2系数要素为在从所述紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的当前输出相对于在所述输出存储工序中存储的所述紧前输出的比例。
21.作为用于实现所述目的的一方式的燃气涡轮的控制方法执行作为所述一方式的输出修正方法,并且执行如下工序:指令值制作工序,使用通过所述输出修正方法求出的所述修正控制用输出,制作针对所述燃气涡轮的控制对象的指令值;及控制信号输出工序,将表示所述指令值的控制信号输出至所述控制对象。
22.作为用于实现所述目的的一方式的燃气涡轮的输出修正程序中,
23.所述燃气涡轮具备能够压缩空气而生成压缩空气的压缩机、能够在所述压缩空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器及能够通过所述燃烧气体来驱动的涡轮,所述燃气涡轮的输出修正程序使计算机执行如下工序:校正系数制作工序,制作在校正所述燃气涡轮的控制用输出时使用的校正系数;输出校正工序,使用所述校正系数校正所述控制用输出,并输出校正后的控制用输出作为修正控制用输出;输出接收工序,至少接收来自检测所述燃气涡轮的输出的输出仪的输出;及输出存储工序,将在所述输出接收工序中接收的输出存储于计算机的存储装置,所述校正系数制作工序包括:第1系数要素计算工序,计算第1系数要素;第2系数要素计算工序,计算第2系数要素;及校正系数计算工序,使用所述第1系数要素及所述第2系数要素计算所述校正系数。在所述输出存储工序中,在所述存储装置中存储:在过去的基准时间点,所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下的输出即基准输出;在比所述基准时间点更接近当前的紧前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的紧前输出。所述第1系数要素为在所述输出存储工序中存储于所述存储装置的紧前输出相对于在所述输出存储工序中存储于所述存储装置的所述基准输出的比例。所述第2系数要素为在从所述紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的当前输出相对于在所述输出存储工序中存储于所述存储装置的所述紧前输出的比例。
24.作为用于实现所述目的的一方式的燃气涡轮的控制程序具有作为所述第1方式的输出修正程序,并且使所述计算机执行如下工序:指令值制作工序,使用通过执行所述输出修正程序而求出的所述修正控制用输出,制作针对所述燃气涡轮的控制对象的指令值;及控制信号输出工序,将表示所述指令值的控制信号输出至所述控制对象。
25.发明效果
26.在本发明的一方式中,能够求出能够抑制发生伴随燃气涡轮性能劣化的控制对象的控制不良情况的控制用输出。
附图说明
27.图1是本发明所涉及的一实施方式中的燃气涡轮设备的示意性结构图。
28.图2是本发明所涉及的一实施方式中的燃烧器的剖视图。
29.图3是本发明所涉及的一实施方式中的燃烧器的主要部分剖视图。
30.图4是本发明所涉及的一实施方式中的控制装置的功能框图。
31.图5是本发明所涉及的一实施方式中的燃烧负荷指令产生器的功能框图。
32.图6是本发明所涉及的一实施方式中的燃料流量指令产生器的功能框图。
33.图7是本发明所涉及的一实施方式中的流量比计算器的功能框图。
34.图8是本发明所涉及的一实施方式中的阀指令值制作器的功能框图。
35.图9是本发明所涉及的一实施方式中的输出修正器的功能框图。
36.图10是用于说明本发明所涉及的一实施方式中的函数f1的曲线图。
37.图11是用于说明本发明所涉及的一实施方式中的函数f2的曲线图。
38.图12是用于说明本发明所涉及的一实施方式中的函数f3的曲线图。
39.图13是用于说明本发明所涉及的一实施方式中的函数f4的曲线图。
40.图14是用于说明本发明所涉及的一实施方式中的函数f5的曲线图。
41.图15是表示本发明所涉及的一实施方式中的控制装置的硬件结构的说明图。
42.图16是表示本发明所涉及的一实施方式中的输出接收例行程序的流程图。
43.图17是表示本发明所涉及的一实施方式中的校正例行程序的流程图。
44.图18是对本发明所涉及的一实施方式中的各系数要素、各校正系数及各修正控制用输出随时间经过的变化进行说明的说明图。
45.图19是表示本发明所涉及的一实施方式中的控制装置的动作的流程图。
具体实施方式
46.以下,利用附图对本发明所涉及的输出修正器、包含其的控制装置及具备该控制装置的燃气涡轮设备的一实施方式进行说明。
47.如图1所示,本实施方式的燃气涡轮设备具备燃气涡轮10、通过燃气涡轮10的驱动而发电的发电机29及控制燃气涡轮10中的控制对象的控制装置100。
48.燃气涡轮10具备压缩空气a的压缩机11、在通过压缩机11压缩的空气中使燃料f燃烧而生成燃烧气体的燃烧器31及通过高温高压的燃烧气体驱动的涡轮21。
49.压缩机11具有以轴线ar为中心旋转的压缩机转子13、可旋转地覆盖该压缩机转子13的压缩机壳体12及设置于该压缩机壳体12的吸入口的igv(inlet guide vane:进口导叶)14。igv14具有多个导叶15及驱动多个导叶15的驱动器16。该igv14调节吸入于压缩机壳体12内的空气的流量。
50.涡轮21具有通过来自燃烧器31的燃烧气体以轴线ar为中心旋转的涡轮转子23及可旋转地覆盖该涡轮转子23的涡轮壳体22。涡轮转子23及压缩机转子13相互连结成能够以相同的轴线ar为中心旋转而形成燃气涡轮转子28。在该燃气涡轮转子28中连接有发电机29的转子。
51.燃气涡轮10还具备中间壳体24及排气壳体25。中间壳体24在轴线ar延伸的方向上配置于压缩机壳体12与涡轮壳体22之间,并且连结压缩机壳体12与涡轮壳体22。在该中间壳体24内流入从压缩机11喷出的压缩空气ac。排气壳体25以涡轮壳体22为基准配置于与配置有中间壳体24的一侧相反的一侧。在该排气壳体25内,从涡轮21排出的燃烧气体即排气流动。
52.燃烧器31固定于中间壳体24。如图2所示,该燃烧器31具备固定于中间壳体24的外筒32、配置于中间壳体24内并且将燃烧气体输送到涡轮21的燃烧气体流路中的燃烧筒(或尾筒)33及向该燃烧筒33内喷射燃料及空气的燃料喷射器41。
53.如图2及图3所示,燃料喷射器41具有内筒42、配置于内筒42的中心轴线ak上的先
导燃烧器43、以该先导燃烧器43为中心沿周向以等间隔配置的多个主燃烧器53及在外筒32的内周侧配置于内筒42的外周侧的顶帽喷嘴51。另外,以下,在内筒42的中心轴线ak延伸的方向上,将燃烧气体g在燃烧筒33内流动的一侧设为下游侧,将与其相反的一侧设为上游侧。
54.先导燃烧器43具有配置于内筒42的中心轴线ak上的先导喷嘴44及包围该先导喷嘴44的外周的筒状的先导空气用筒45。先导空气用筒45的下游侧形成有随着朝向下游侧而逐渐直径变大的先导锥体46。在先导空气用筒45的内周侧形成有来自压缩机11的压缩空气ac作为先导空气ap流动的先导空气流路48。从先导喷嘴44喷射的先导燃料fp在从该先导空气流路48喷出的先导空气ap中燃烧(扩散燃烧)而形成扩散火焰49。
55.主燃烧器53具有包围先导空气用筒45的外周的筒状的主空气用内筒55、包围主空气用内筒55的外周的筒状的主空气用外筒56、将主空气用内筒55的外周侧与主空气用外筒56的内周侧之间的环状的空间沿周向分割为多个部分的隔板57及配置于多个隔板57彼此之间的主喷嘴54。通过主空气用内筒55、主空气用外筒56及多个隔板57来划定的多个空间形成来自压缩机11的压缩空气ac作为主空气am流动的主空气流路58。从配置于该主空气流路58内的主喷嘴54对流过该主空气流路58的主空气am喷射主燃料fm。因此,在主空气流路58内比主喷嘴54的前端(下游端)更靠下游侧,主空气am与主燃料fm混在一起的预混合气体流动。该预混合气体若从主空气流路58流出,则进行燃烧(预混合燃烧)而形成预混合火焰59。前述的扩散火焰49担负保持该预混合火焰59的作用。
56.外筒32的内周侧及内筒42的外周侧的空间形成将来自压缩机11的压缩空气ac引向内筒42内的压缩空气流路52。顶帽喷嘴51对该压缩空气流路52喷射顶帽燃料ft。因此,若顶帽燃料ft喷射到压缩空气流路52,则顶帽燃料ft混入主空气am及先导空气ap中。
57.如图1及图2所示,本实施方式的燃气涡轮设备还具备向先导喷嘴44输送先导燃料fp的先导燃料管路61、向主喷嘴54输送主燃料fm的主燃料管路62、向顶帽喷嘴51输送顶帽燃料ft的顶帽燃料管路63、调节先导燃料fp的流量的先导燃料阀65、调节主燃料fm的流量的主燃料阀66及调节顶帽燃料ft的流量的顶帽燃料阀67。
58.先导燃料管路61、主燃料管路62及顶帽燃料管路63均为从燃料管路60分支的管路。先导燃料阀65设置于先导燃料管路61,主燃料阀66设置于主燃料管路62,顶帽燃料阀67设置于顶帽燃料管路63。
59.本实施方式中的燃气涡轮10的控制对象为先导燃料阀65、主燃料阀66、顶帽燃料阀67及igv14。
60.如图1所示,本实施方式的燃气涡轮设备还具备检测燃气涡轮转子28的转速n的转速计71、检测发电机29的输出pw的输出仪72、检测由压缩机11吸入的空气a的温度即进气温度ti的进气温度计73、检测由压缩机11吸入的空气的压力即进气压力(大气压)pi的进气压力计74、检测涡轮21的末级紧后的燃烧气体的温度即叶片通道温度tb的叶片通道温度计75及检测比涡轮21的末级更靠下游侧的排气壳体25内的排气的温度te的排气温度计76。
61.如图4所示,控制装置100具备制作针对燃气涡轮10的控制对象的指令值的指令值制作部110、将表示指令值的控制信号输出至控制对象的控制信号输出部190、制作与进气温度ti相对应的燃气涡轮10的限制输出的限制输出制作器170及修正燃气涡轮10的控制用输出的输出修正器180。
62.指令值制作部110具有产生燃烧负荷指令值clcso的燃烧负荷指令产生器120、产生燃料流量指令值cso的燃料流量指令产生器130、计算燃料的流量比(plr、thr)的流量比计算器140、制作针对各燃料阀65、66、67的阀指令值的阀指令值制作器150及制作表示igv的开度的igv指令值的igv指令值制作器160。
63.燃烧负荷指令值clcso为对涡轮21入口的燃烧气体的温度(以下,称为入口温度)进行无因次化的参数,是与该入口温度呈正相关的参数。燃烧负荷指令值clcso设定为当入口温度为下限值时成为0%,当入口温度为上限值时成为100%。例如,当将入口温度的下限值设为700℃,将入口温度的上限值设为1500℃时,燃烧负荷指令值clcso由以下式来表示。
64.clcso(%)={(燃气涡轮输出的实测值-700℃mw)/(1500℃mw-700℃mw)}
×
100
65.另外,700℃mw是入口温度为下限值即700℃时的燃气涡轮输出,1500℃mw是入口温度为上限值即1500℃时的燃气涡轮输出。这里的燃气涡轮输出是指发电机输出。
66.如图5所示,燃烧负荷指令产生器120具有700℃mw运算器121a、1500℃mw运算器121b、标准大气压产生器122、第1除法器123、第1乘法器124a、第2乘法器124b、第1减法器125a、第2减法器125b、第2除法器126及限制器127。
67.700℃mw运算器121a将进气温度ti及igv指令值igvc设为可变参数,使用函数h1求出入口温度为700℃时的燃气涡轮输出700℃mw。并且,1500℃mw运算器121b将进气温度ti及igv指令值igvc设为可变参数,使用函数h2求出入口温度为1500℃时的燃气涡轮输出1500℃mw。在此,igv指令值igvc为控制装置100赋予于igv14的驱动器16的指令值。这些mw运算器121a、121b将进气温度及igv指令值igvc为基准值时的700℃mw、1500℃mw的已知的值变更为与实际的进气温度ti及igv指令值igvc对应的值,并输出变更后的值作为700℃mw及1500℃mw。
68.这些700℃mw及1500℃mw均为燃气涡轮10的控制用输出的一种。700℃mw通过输出修正器180修正为修正700℃mwm。并且,1500℃mw通过输出修正器180修正为修正1500℃mwm。这些修正700℃mwm及修正1500℃mwm均为燃气涡轮10的修正控制用输出的一种。
69.根据进气压力(大气压)的实测值pi对来自输出修正器180的修正700℃mwm及修正1500℃mwm进行校正处理。具体而言,第1除法器123求出由进气压力计74检测到的进气压力(大气压)pi相对于来自标准大气压产生器122的标准进气压力(标准大气压)ps的比例即进气压力比pr。第1乘法器124a对来自输出修正器180的修正700℃mwm乘以进气压力比pr,将修正700℃mwm校正为与进气压力比pr对应的值。第2乘法器124b对来自输出修正器180的修正1500℃mwm乘以进气压力比pr,将修正1500℃mwm校正为与进气压力比pr对应的值。即,以上,将进气温度及igv指令值igvc为基准值时的700℃mw、1500℃mw的已知的值校正为与实测进气温度ti、igv指令值igvc及实测进气压力比pr对应的值。
70.第1减法器125a从由输出仪72检测到的燃气涡轮10的实测输出pw减去用进气压力比pr来校正的修正700℃mwm。即,第1减法器125a求出上述式的分子的值。第2减法器125b从用进气压力比pr来校正的修正1500℃mwm减去用进气压力比pr来校正的修正700℃mwm。
71.即,第2减法器125b求出上述式的分母的值。
72.第2除法器126对由第1减法器125a求出的上述式的分子的值除以由第2减法器125b求出的上述式的分母的值,并输出该值作为燃烧负荷指令值。限制器127以使来自第2除法器126的燃烧负荷指令值的每单位时间的变化量即增减率成为预先规定的值以下的方
式限制该燃烧负荷指令值的增减率。
73.另外,以上,将涡轮21中的燃烧气体的入口温度的下限值设为700℃,将其上限值设为1500℃,但根据燃烧器31的型号等,可以将涡轮21中的燃烧气体的入口温度的下限值及上限值设为与以上的例子不同的值。
74.从燃烧负荷指令产生器120输出通过限制器127限制了增减率的燃烧负荷指令值clcso。
75.燃料流量指令值cso为表示供给至燃烧器31的燃料的总流量(以下,称为总燃料流量)的值。因此,燃料流量指令产生器130求出总燃料流量。如图6所示,该燃料流量指令产生器130具有调速器控制器131、负荷控制器132、叶片通道温度控制器133、排气温度控制器134、低值选择器135及限制器136。
76.调速器控制器131从转速计71接收燃气涡轮转子28的转速n。然后,该调速器控制器131输出用于以使该燃气涡轮转子28的转速n与目标转速一致的方式控制总燃料流量的指令值gvcso。具体而言,调速器控制器131对燃气涡轮转子28的实测转速n与预先设定的gv设定值进行比较,并输出比例控制信号作为指令值gvcso。
77.负荷控制器132从输出仪72接收燃气涡轮10的实测输出pw及相对于来自上位控制装置的燃气涡轮10的请求输出pwr。然后,该负荷控制器132输出用于以使实测输出pw与请求输出pwr一致的方式控制总燃料流量的指令值ldcso。具体而言,负荷控制器132对实测输出pw与请求输出pwr进行比较,进行比例积分运算,并输出其结果作为指令值ldcso。
78.叶片通道温度控制器133从叶片通道温度计75接收叶片通道温度tb。然后,该叶片通道温度控制器133输出用于以使叶片通道温度tb不超过上限值的方式控制总燃料流量的指令值bpcso。具体而言,叶片通道温度控制器133对实测叶片通道温度tb与其上限值进行比较,进行比例积分运算,并输出其结果作为指令值bpcso。
79.排气温度控制器134从排气温度计76接收排气温度te。然后,该排气温度控制器134输出用于以使该排气温度te不超过上限值的方式控制总燃料流量的指令值excso。具体而言,排气温度控制器134对实测排气温度te与其上限值进行比较,进行比例积分运算,并输出其结果作为指令值excso。
80.低值选择器135选择来自各控制器131~134的指令值中选择最小的指令值,并输出该指令值。限制器136限制来自低值选择器135的指令的增减率,并输出其作为燃料流量指令值(总燃料流量指令值)cso。
81.流量比计算器140求出先导燃料流量fpf相对于总燃料流量之比即先导比plr及顶帽燃料流量ftf相对于总燃料流量之比即顶帽比thr。如图7所示,该流量比计算器140具有先导比计算器141及顶帽比计算器142。
82.先导比计算器141具有规定和涡轮21中的燃烧气体的入口温度呈正相关的燃烧负荷指令值clcso与先导比plr之间的关系的函数f1。如图10所示,该函数f1为随着燃烧负荷指令值clcso的增加,即随着燃烧气体的入口温度的上升而先导比plr逐渐变小的函数。先导比计算器141从燃烧负荷指令产生器120接收燃烧负荷指令值clcso。然后,该先导比计算器141使用函数f1求出与燃烧负荷指令值clcso对应的先导比plr。另外,在此,用函数f1来规定燃烧负荷指令值clcso与先导比plr之间的关系,但也可以用图表来规定该关系。
83.顶帽比计算器142具有规定和涡轮21中的燃烧气体的入口温度呈正相关的燃烧负
荷指令值clcso与顶帽比thr之间的关系的函数f2。如图11所示,该函数f2为随着燃烧负荷指令值clcso的增加,即随着燃烧气体的入口温度的上升而顶帽比thr逐渐变大的函数。顶帽比计算器142从燃烧负荷指令产生器120接收燃烧负荷指令值clcso。然后,该顶帽比计算器142使用函数f2求出与燃烧负荷指令值clcso对应的顶帽比thr。另外,在此,用函数f2来规定燃烧负荷指令值clcso与顶帽比thr之间的关系,但也可以用图表来规定该关系。
84.如图8所示,阀指令值制作器150具有第1乘法器151、第2乘法器152、第1减法器153、第2减法器154、pl阀指令值运算器155、m阀指令值运算器157及th阀指令值运算器156。
85.第1乘法器151对表示总燃料流量的燃料流量指令值cso乘以先导比plr,求出先导燃料流量fpf。pl阀指令值运算器155以使从先导喷嘴44喷射的先导燃料fp的流量成为先导燃料流量fpf的方式求出针对先导燃料阀65的指令值。
86.第2乘法器152对表示总燃料流量的燃料流量指令值cso乘以顶帽比thr,求出顶帽燃料流量ftf。th阀指令值运算器156以使从顶帽喷嘴51喷射的顶帽燃料ft的流量成为顶帽燃料流量ftf的方式求出针对顶帽燃料阀67的指令值。
87.第1减法器153从表示总燃料流量的燃料流量指令值cso减去顶帽燃料流量ftf。第2减法器154从第1减法器153的减法结果再减去先导燃料流量fpf,将该减法结果作为主燃料流量fmf输出至m阀指令值运算器157。m阀指令值运算器157以使从多个主喷嘴54喷出的主燃料fm的总流量成为主燃料流量fmf的方式求出针对主燃料阀66的指令值。
88.控制信号输出部190将包含由pl阀指令值运算器155求出的指令值的控制信号输出至先导燃料阀65。控制信号输出部190将包含由th阀指令值运算器156求出的指令值的控制信号输出至顶帽燃料阀67。控制信号输出部190将包含由m阀指令值运算器157求出的指令值的控制信号输出至主燃料阀66。
89.如图1所示,对限制输出制作器170输入来自进气温度计73的进气温度ti。限制输出制作器170具有表示燃气涡轮10的限制输出与进气温度ti之间的关系的函数f4。如图13所示,该函数f4为随着进气温度ti变高而限制输出ldx逐渐变小的函数。限制输出制作器170使用该函数f4求出与进气温度ti相对应的限制输出ldx。
90.该限制输出ldx为燃气涡轮10的控制用输出的一种。限制输出ldx通过输出修正器180修正为修正限制输出ldxm。修正限制输出ldxm为燃气涡轮10的修正控制用输出的一种。
91.如图4所示,输出修正器180修正来自输出仪72的燃气涡轮10的实测输出pw,并输出其作为修正输出pwm。另外,实测输出pw为燃气涡轮10的控制用输出的一种。并且,修正输出pwm为燃气涡轮10的修正控制用输出的一种。
92.对igv指令值制作器160输入来自进气温度计73的进气温度ti及来自输出修正器180的修正输出pwm。igv指令值制作器160具有表示燃气涡轮10的输出与igv开度之间的关系的函数f3。如图12所示,该函数f3为随着燃气涡轮10的输出的增加而igv开度逐渐变大的函数。首先,igv指令值制作器160用进气温度ti来校正修正输出pwm。接着,igv指令值制作器160使用函数f3求出相对于用进气温度ti来校正的修正输出pwm的igv开度。另外,在此,用函数f3来规定燃气涡轮10的输出与igv开度之间的关系,但也可以用图表来规定该关系。
93.igv指令值制作器160将表示该igv开度的igv指令值igvc输出至燃烧负荷指令产生器120及控制信号输出部190。如前述,燃烧负荷指令产生器120使用该igv指令值igvc制作燃烧负荷指令值clcso。并且,控制信号输出部190将包含由igv指令值制作器160输出的
igv指令值igvc的控制信号输出至igv14。
94.基本上,函数f3在该控制装置100的初始设定时编入于该控制装置100中。在该初始设定时编入的函数f3为设计燃气涡轮10时设定的函数。在建造燃气涡轮10之后,进行该燃气涡轮10的试运行。在初始设定时编入的函数f3根据该试运行中的结果例如以图12的虚线所示的方式变更的情况居多。
95.如图9所示,输出修正器180修正控制用输出,并输出其作为修正控制用输出。在本实施方式中,如前述,作为控制用输出,有燃气涡轮输出700℃mw、燃气涡轮输出1500℃mw、实测输出pw及限制输出ldx。因此,在本实施方式中,作为修正控制用输出,有修正700℃mwm、修正1500℃mwm、修正输出pwm及修正限制输出ldxm。
96.输出修正器180具有输出接收部181、输出存储部182、校正系数制作部183及输出校正部188。
97.输出接收部181接收基准输出pwb、紧前输出pw1及当前输出pw2。基准输出pwb为在过去的基准时间点燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下的输出。该基准时间点例如为燃气涡轮10的设计时间点。当基准输出pwb为燃气涡轮10的设计时间点时,输出接收部181例如从键盘等输入装置104接收基准输出pwb。紧前输出pw1为在比基准时间点(设计时间点)更接近当前的紧前时间段,在燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,输出接收部181从输出仪72接收的实测输出。紧前时间段包含对燃气涡轮10进行试运行的试运行中的时间段及在试运行之后进行正式运行的正式运行中的时间段。因此,紧前时间段包含在建造燃气涡轮10之后进行的试运行中除了对燃气涡轮10进行检修或修理之后的试运行以外的建造试运行中的时间段。因此,紧前输出包含在建造试运行中的时间段,在燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,输出接收部181从输出仪72接收的输出即建造输出pwc。当前输出pw2为在从紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,输出接收部181从输出仪72接收的实测输出。当前时间段也包含对燃气涡轮10进行试运行的试运行中的时间段及在试运行之后进行正式运行的正式运行中的时间段。
98.输出接收部181仅通过在以上说明的各时间段从输出仪72接收实测输出,无法识别该实测输出是否为紧前输出pw1、当前输出pw2及建造输出pwc。因此,输出接收部181从输出仪72接收实测输出,并且从键盘等输入装置104接收该实测输出是哪一时间段的实测输出。
99.输出存储部182存储由输出接收部181接收的基准输出pwb、紧前输出pw1、当前输出pw2及建造输出pwc。
100.校正系数制作部183具有第1系数要素计算部184a、第2系数要素计算部184b、第3系数要素计算部184c、系数要素存储部185、复位部186及校正系数计算部187。
101.第1系数要素计算部184a求出第1系数要素e1。该第1系数要素e1为对存储于输出存储部182的紧前输出pw1除以存储于输出存储部182的基准输出pwb的值,即紧前输出pw1相对于基准输出pwb的比例(pw1/pwb)。因此,该第1系数要素e1表示从基准时间点到紧前时间段之前的期间的输出的劣化度。
102.第1系数要素计算部184a若从键盘等输入装置104等接收复位指示,则将对存储于输出存储部182的当前输出pw2除以存储于输出存储部182的基准输出pwb的值,即当前输出pw2相对于基准输出pwb的比例(pw2/pwb)设为第1系数要素e1。在从燃气涡轮10完全停止的
状态到即将开始试运行之前,复位指示发送至第1系数要素计算部184a。
103.第2系数要素计算部184b求出第2系数要素e2。该第2系数要素e2为对存储于输出存储部182的当前输出pw2除以存储于输出存储部182的紧前输出pw1的值,即当前输出pw2相对于紧前输出pw1的比例(pw2/pw1)。因此,该第2系数要素e2表示从紧前时间段到当前时间段之前的期间的输出的劣化度。
104.第3系数要素计算部184c求出第3系数要素e3。该第3系数要素e3为对存储于输出存储部182的建造输出pwc除以存储于输出存储部182的基准输出pwb的值,即建造输出pwc相对于基准输出pwb的比例(pwc/pwb)。因此,该第3系数要素e3表示从基准时间点到建造试运行中的时间段之前的期间的输出的劣化度。
105.系数要素存储部185具有存储第1系数要素e1的第1系数要素存储部185a、存储第2系数要素e2的第2系数要素存储部185b及存储第3系数要素e3的第3系数要素存储部185c。
106.在从燃气涡轮10完全停止的状态到即将开始试运行之前的期间,从键盘等输入装置104对复位部186输入前述的复位指示。复位部186接收该复位指示而将存储于第2系数要素存储部185b的第2系数要素e2复位为不会对基于校正系数计算部187的校正系数的计算结果造成影响的值,在此复位为“1”。
107.校正系数计算部187具有计算第1校正系数k1的第1校正系数计算部187a及计算第2校正系数k2的第2校正系数计算部187b。第1校正系数k1为用于校正控制用输出的一种即限制输出ldx,进而用于校正控制用输出的一种即1500℃mw及700℃mw的校正系数。第2校正系数k2为用于校正控制用输出的一种即实测输出pw的校正系数。
108.第1校正系数计算部187a具有乘法器187t。乘法器187t对存储于第1系数要素存储部185a的第1系数要素e1乘以存储于第2系数要素存储部185b的第2系数要素e2,并输出该乘法结果的值作为第1校正系数k1。
109.第2校正系数计算部187b具有除法器187s、乘法器187t及校正系数调整器187u。除法器187s对存储于第1系数要素存储部185a的第1系数要素e1除以存储于第3系数要素存储部185c的第3系数要素e3。乘法器187t对基于除法器187s的除法结果的值乘以存储于第2系数要素存储部185b的第2系数要素e2。基于该乘法器187t的乘法结果的值成为调整前的第2校正系数k2o。校正系数调整器187u具有表示调整前的第2校正系数k2o与调整后的第2校正系数k2之间的关系的函数f5。如图14所示,该函数f5为随着调整前的第2校正系数k2o的增加而调整后的第2校正系数k2变大的函数。校正系数调整器187u使用该函数f5求出与调整前的第2校正系数k2o对应的调整后的第2校正系数k2。另外,在此,用函数f5来规定调整前的第2校正系数k2o与调整后的第2校正系数k2之间的关系,但也可以用图表来规定该关系。
110.第2校正系数计算部187b通过由以下式来表示的运算求出调整前的第2校正系数k2o。
111.k2o=e1
÷
e3
×
e2
112.=(pw1/pwb)
÷
(pwc/pwb)
×
(pw2/pw1)
113.在以上式中的运算中,第1系数要素e1的运算中所使用的基准输出pwb与第3系数要素e3的运算中所使用的基准输出pwb相互抵消。因此,第2校正系数k2o、k2成为丢失设计时间点的基准输出pwb的要素而以建造试运行中的实测输出即建造输出pwc为基准表示当前时间段之前的输出的劣化度。
114.如前述,第2校正系数k2用于校正实测输出pw而获得修正输出pwm。并且,igv指令值制作器160使用函数f3求出与该修正输出pwm相对应的igv开度。如利用图12进行的说明,该函数f3在建造试运行中发生变更的情况居多。因此,将为了获得igv开度而使用的第2校正系数k2设为以建造试运行中的实测输出即建造输出pwc为基准表示当前时间段之前的输出的劣化度的值。
115.控制用输出不仅输入于输出校正部188,而且还输入于校正系数计算部187。校正系数计算部187根据该控制用输出,将第1校正系数k1及第2校正系数k2中的与该控制用输出相对应的校正系数输出至输出校正部188。
116.输出校正部188具有使用第1校正系数k1校正限制输出ldx的第1输出校正部188a、使用第1校正系数k1校正1500℃mw及700℃mw的第2输出校正部188b以及使用第2校正系数k2校正实测输出pw的第3输出校正部188c。
117.第1输出校正部188a具有乘法器188t、加法器188u、低值选择器188v、存储有与发电机29电连接的系统中的频率的振幅量的输出即振幅量输出ff的第1存储部188x及存储有发电机29的允许最大输出pwpmax的第2存储部188y。乘法器188t对控制用输出的一种即限制输出ldx乘以第1校正系数k1。加法器188u对基于乘法器188t的乘法结果的值相加存储于第1存储部188x的振幅量输出ff。低值选择器188v输出基于加法器188u的加法结果的值及存储于第2存储部188y的允许最大输出pwpmax中的较小的一个作为修正限制输出ldxm。另外,如图13所示,允许最大输出pwpmax为即使进气温度ti发生变化也不变的值。并且,该允许最大输出pwpmax在进气温度ti低的温度范围内是小于该低温度范围内的控制用最大输出pwx的值,但在其他温度范围内是大于该其他温度范围内的控制用最大输出pwx的值。
118.第2输出校正部188b具有乘法器188t。该乘法器188t分别对控制用输出的一种即1500℃mw、700℃mw乘以第1校正系数k1,校正1500℃mw及700℃mw,并输出该校正结果作为修正1500℃mwm、修正700℃mwm。
119.第3输出校正部188c具有除法器188s。除法器188s对控制用输出的一种即实测输出pw除以第2校正系数k2,校正实测输出pw,并输出该校正结果作为修正输出pwm。
120.以上进行说明的控制装置100为计算机。如图15所示,在硬件上,该控制装置100具备进行各种运算的cpu(central processing unit:中央处理器)101;成为cpu101的工作区的存储器等主存储装置102;硬盘驱动器装置等辅助存储装置103;键盘、鼠标等输入装置104;显示装置105;输入装置104及显示装置105的输入输出接口106;装置接口1107;用于经由网络n与外部进行通信的通信接口108;对磁盘型存储介质d进行数据的存储处理、播放处理的存储
·
播放装置109。
121.在装置接口107经由信号线等连接有先前说明的各检测器71~76、各燃料阀65~67及igv14。
122.在辅助存储装置103中预先存储有控制程序103p等。在该控制程序103p中编入有输出修正程序103pa。控制程序103p例如经由存储
·
播放装置109从磁盘型存储介质d读入于辅助存储装置103。另外,控制程序103p经由通信接口108从外部装置读入于辅助存储装置103。
123.利用图4~图9进行说明的控制装置100的各功能要件均通过cpu101执行存储于辅助存储装置103的控制程序103p而发挥作用。尤其,控制装置100的功能要件中的输出修正
器180通过cpu101执行存储于辅助存储装置103的控制程序103p中的输出修正程序103pa而发挥作用。并且,控制装置100的各存储部由主存储装置102及辅助存储装置103中的至少一个存储装置构成。
124.接着,按照图16及图17所示的流程图对以上说明的输出修正器180的动作顺序进行说明。
125.图16所示的流程图为输出接收例行程序的流程图。在输出接收例行程序中,输出接收部181从键盘等输入装置104或输出仪72接收输出(输出接收工序s11)。输出存储部182存储该输出(输出存储工序s12)。在输出接收例行程序中,通过重复执行该输出接收工序s11及输出存储工序s12,在输出存储部182存储基准输出pwb、建造输出pwc、紧前输出pw1(建造输出pwc除外)及当前输出pw2。基准输出pwb及建造输出pwc若一旦存储于输出存储部182,则以后不会被更新。另一方面,紧前输出pw1(建造输出pwc除外)及当前输出pw2即使存储于输出存储部182,也会被依次更新。
126.图17所示的流程图为校正例行程序的流程图。在该校正例行程序中,重复执行校正系数制作工序s20及输出校正工序s25。
127.校正系数制作工序s20包括第1系数要素计算工序s21a、第2系数要素计算工序s21b、第3系数要素计算工序s21c、系数要素存储工序s22、复位工序s23及校正系数计算工序s24。
128.在第1系数要素计算工序s21a中,第1系数要素计算部184a对存储于输出存储部182的紧前输出pw1除以存储于输出存储部182的基准输出pwb,求出第1系数要素e1(=pw1/pwb)。但是,第1系数要素计算部184a若从键盘等输入装置104等接收复位指示,则对存储于输出存储部182的当前输出pw2除以存储于输出存储部182的基准输出pwb,求出第1系数要素e1(=pw2/pwb)。
129.在第2系数要素计算工序s21b中,第2系数要素计算部184b对存储于输出存储部182的当前输出pw2除以存储于输出存储部182的紧前输出pw1,求出第2系数要素e2(=pw2/pw1)。
130.在第3系数要素计算工序s21c中,第3系数要素计算部184c对存储于输出存储部182的建造输出pwc除以存储于输出存储部182的基准输出pwb,求出第3系数要素e3(=pwc/pwb)。
131.另外,基本上不会以彼此相同的定时来执行各系数要素计算工序s21a、s21b、s21c。在各系数要素计算工序s21a、s21b、s21c中所使用的输出每次存储于输出存储部182时,执行各系数要素计算工序s21a、s21b、s21c。
132.系数要素存储工序s22包括第1系数要素存储工序s22a、第2系数要素存储工序s22b及第3系数要素存储工序s22c。
133.在第1系数要素存储工序s22a中,第1系数要素存储部185a存储在第1系数要素计算工序s21a中计算出的第1系数要素e1。
134.在第2系数要素存储工序s22b中,第2系数要素存储部185b存储在第2系数要素计算工序s21b中计算出的第2系数要素e2。
135.在第3系数要素存储工序s22c中,第3系数要素存储部185c存储在第3系数要素计算工序s21c中计算出的第3系数要素e3。
136.复位工序s23包括接收判断工序s23a及复位执行工序s23b。在接收判断工序s23a中,判断复位部186判断是否从键盘等输入装置104接收了复位指示。若判断为复位部186接收了复位指示,则执行复位执行工序s23b。在复位执行工序s23b中,复位部186将存储于第2系数要素存储部185b的第2系数要素e2复位为不会对基于校正系数计算部187的校正系数的计算结果造成影响的值,在此复位为“1”。另外,第1系数要素计算部184a以该复位部186接收了复位指示的定时接收该复位指示。其结果,如前述,第1系数要素计算部184a将对当前输出pw2除以基准输出pwb的值设为第1系数要素e1(=pw2/pwb)。该第1系数要素e1存储于第1系数要素存储部185a。
137.校正系数计算工序s24包括第1校正系数计算工序s24a及第2校正系数计算工序s24b。
138.在第1校正系数计算工序s24a中,第1校正系数计算部187a计算第1校正系数k1。在第2校正系数计算工序s24b中,第2校正系数计算部187b计算第2校正系数k2。
139.在输出校正工序s25中,输出校正部188使用校正系数校正控制用输出,并输出该校正结果作为修正控制用输出。此时,输出校正部188用由校正系数计算部187求出的多个校正系数中的与校正对象的控制用输出相对应的校正系数来校正该控制用输出。具体而言,在输出校正工序s25中,如前述,输出校正部188的第1输出校正部188a使用第1校正系数k1、存储于第1存储部188x的振幅量输出ff及存储于第2存储部188y的允许最大输出pwpmax校正限制输出ldx,并输出该校正结果作为修正限制输出ldxm。并且,在输出校正工序s25中,如前述,输出校正部188的第2输出校正部188b使用第1校正系数k1分别校正1500℃mw、700℃mw,并输出该校正结果作为修正1500℃mwm、修正700℃mwm。并且,在输出校正工序s25中,输出校正部188的第3输出校正部188c使用第2校正系数k2校正实测输出pw,并输出该校正结果作为修正输出pwm。
140.接着,参考图18对各系数要素、各校正系数及各修正控制用输出随时间经过的变化进行说明。
141.在此,假设,
142.将基准时间点(计划时间点)的基准输出pwb设为100mw。
143.在建造试运行中,将在燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下输出接收部181从输出仪72接收的实测输出即建造输出pwc设为90mw。
144.在之后的第1正式运行中,将在燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下输出接收部181从输出仪72接收的实测输出设为80mw。
145.在之后的第2正式运行中,将在燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下输出接收部181从输出仪72接收的实测输出设为70mw。
146.假设在该第2正式运行之后,燃气涡轮10已进行定期检修。
147.在该定期检修之后的试运行中,将在燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下输出接收部181从输出仪72接收的实测输出设为80mw。因此,在此,定期检修的结果,变得实测输出(80mw)大于定期检修之前的第2正式运行中的实测输出(70mw)。
148.在之后的第1正式运行中,将在燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下输出接收部181从输出仪72接收的实测输出设为70mw。
149.在之后的第2正式运行中,将在燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下输出接收
部181从输出仪72接收的实测输出设为65mw。
150.在开始建造试运行之前,校正系数制作部183接收复位指示。因此,在建造试运行中,第1系数要素计算部184a将对当前输出pw2除以基准输出pwb的值设为第1系数要素e1(=pw2/pwb)。因此,第1系数要素e1成为9/10(=90/100),该第1系数要素e1存储于第1系数要素存储部185a。并且,在建造试运行中,在第2系数要素存储部185b通过复位部186的动作作为第2系数要素e2存储“1”。并且,在建造试运行中,第3系数要素计算部184c将对建造输出pwc除以基准输出pwb的值设为第3系数要素e3(=pwc/pwb)。因此,第3系数要素e3成为9/10(=90/100),该第3系数要素e3存储于第3系数要素存储部185c。
151.存储于第3系数要素存储部185c的第3系数要素e3以后不会被更新。
152.如上所述,确定了建造试运行中的各系数要素的结果,可求出建造试运行中的各校正系数。在建造试运行中,例如,第1校正系数k1(e1
×
e2)成为0.9(=9/10
×
1)。并且,第2校正系数k2(e1
×
e2
÷
e3)成为1.0(=9/10
×1÷
9/10)。另外,为了简化,将该第2校正系数k2及以下说明的第2校正系数k2的值设为未进行基于校正系数调整器187u的系数的调整的值。
153.因此,在建造试运行中,当控制用输出的一种即1500℃mw为100mw时,使用第1校正系数k1求出的修正1500℃mwm成为90mw(=100
×
0.9)。并且,当控制用输出的一种即实测输出pw为90mw时,使用第2校正系数k2求出的修正输出pwm成为90mw(90
÷
1.0)。
154.在建造试运行之后的第1正式运行中,与建造试运行中不同,第1系数要素计算部184a将对紧前输出pw1除以基准输出pwb的值设为第1系数要素e1(=pw2/pwb)。因此,第1系数要素e1成为9/10(=90/100),该第1系数要素e1存储于第1系数要素存储部185a。在该第1正式运行中,第2系数要素计算部184b将对当前输出pw2除以紧前输出pw1的值设为第2系数要素e2(=pw2/pw1)。因此,第2系数要素e2成为8/9(=80/90),该第2系数要素e2存储于第2系数要素存储部185b。另外,如前述,存储于第3系数要素存储部185c的第3系数要素e3即使从建造试运行成为第1正式运行也不变。
155.如上所述,确定了第1正式运行中的各系数要素的结果,可求出第1正式运行中的各校正系数。在第1正式运行中,第1校正系数k1(e1
×
e2)成为0.8(=9/10
×
8/9)。并且,第2校正系数k2(e1
×
e2
÷
e3)成为0.89(=9/10
×
8/9
÷
9/10)。
156.因此,在第1运行中,当控制用输出的一种即1500℃mw为100mw时,使用第1校正系数k1求出的修正1500℃mwm成为80mw(=100
×
0.8)。并且,当控制用输出的一种即实测输出pw为80mw时,使用第2校正系数k2求出的修正输出pwm成为90mw(80
÷
0.89)。
157.在该第1正式运行之后的第2正式运行中,与第1正式运行中同样地,第1系数要素计算部184a及第2系数要素计算部184b求出系数要素。因此,第1系数要素e1(=pw2/pwb)成为8/10(=80/100),该第1系数要素e1存储于第1系数要素存储部185a。并且,第2系数要素e2(=pw2/pw1)成为7/8(=70/80),该第2系数要素e2存储于第2系数要素存储部185b。
158.如上所述,确定了第2正式运行中的各系数要素的结果,可求出第2正式运行中的各校正系数。在第2正式运行中,第1校正系数k1(e1
×
e2)成为0.7(=8/10
×
7/8)。并且,第2校正系数k2(e1
×
e2
÷
e3)成为0.78(=8/10
×
7/8
÷
9/10)。
159.因此,在第2正式运行中,当控制用输出的一种即1500℃mw为1oomw时,使用第1校正系数k1求出的修正1500℃mwm成为70mw(=100
×
0.7)。并且,当控制用输出的一种即实测
输出pw为70mw时,使用第2校正系数k2求出的修正输出pwm成为90mw(70
÷
0.78)。
160.如前述,若第2正式运行结束,则执行定期检修。
161.在开始定期检修之后的试运行之前,校正系数制作部183接收复位指示。因此,在定期检修之后的试运行中,第1系数要素计算部184a将对当前输出pw2除以基准输出pwb的值设为第1系数要素e1(=pw2/pwb)。因此,第1系数要素e1成为8/10(=80/100),该第1系数要素e1存储于第1系数要素存储部185a。并且,在该试运行中,在第2系数要素存储部185b通过复位部186的动作作为第2系数要素e2存储“1”。
162.如上所述,确定了该试运行中的各系数要素的结果,可求出该试运行中的各校正系数。在试运行中,第1校正系数k1(e1
×
e2)成为0.8(=80/10
×
1)。并且,第2校正系数k2(e1
×
e2
÷
e3)成为0.89(=8/10
×1÷
9/10)。
163.因此,在试运行中,当控制用输出的一种即1500℃mw为100mw时,使用第1校正系数k1求出的修正1500℃mwm成为80mw(=100
×
0.8)。并且,当控制用输出的一种即实测输出pw为70mw时,使用第2校正系数k2求出的修正输出pwm成为79mw(70
÷
0.89)。
164.在先前的试运行之后的第1正式运行中,与先前的试运行中不同,第1系数要素计算部184a将对紧前输出pw1除以基准输出pwb的值设为第1系数要素e1(=pw2/pwb)。因此,第1系数要素e1成为8/10(=80/100),该第1系数要素e1存储于第1系数要素存储部185a。在该第1正式运行中,第2系数要素计算部184b将对当前输出pw2除以紧前输出pw1的值设为第2系数要素e2(=pw2/pw1)。因此,第2系数要素e2成为7/8(=70/80),该第2系数要素e2存储于第2系数要素存储部185b。
165.如上所述,确定了第1正式运行中的各系数要素的结果,可求出第1正式运行中的各校正系数。在第1正式运行中,第1校正系数k1(e1
×
e2)成为0.7(=8/10
×
7/8)。并且,第2校正系数k2(e1
×
e2
÷
e3)成为0.78(=8/10
×
7/8
÷
9/10)。
166.因此,在第1运行中,当控制用输出的一种即1500℃mw为100mw时,使用第1校正系数k1求出的修正1500℃mwm成为70mw(=100
×
0.7)。并且,当控制用输出的一种即实测输出pw为70mw时,使用第2校正系数k2求出的修正输出pwm成为90mw(70
÷
0.078)。
167.在该第1正式运行之后的第2正式运行中,与第1正式运行中同样地,第1系数要素计算部184a及第2系数要素计算部184b求出系数要素。因此,第1系数要素e1(=pw2/pwb)成为7/10(=70/100)。并且,第2系数要素e2(=pw2/pw1)成为6.5/7(=65/70)。
168.在第2正式运行中,第1校正系数k1(e1
×
e2)成为0.65(=7/10
×
65/70)。并且,第2校正系数k2(e1
×
e2
÷
e3)成为0.72(=7/10
×
65/70
÷
9/10)。并且,当控制用输出的一种即1500℃mw为100mw时,使用第1校正系数k1求出的修正1500℃mwm成为65mw(=100
×
0.65)。并且,当控制用输出的一种即实测输出pw为65mw时,使用第2校正系数k2求出的修正输出pwm成为90mw(65
÷
0.72)。
169.如上所述,控制装置100的输出修正器180根据伴随燃气涡轮性能劣化的输出的劣化度,修正控制用输出。
170.接着,按照图19所示的流程图对控制装置100的整体动作进行说明。
171.如以上进行的说明,控制装置100的输出修正器180根据伴随燃气涡轮性能劣化的输出的劣化度,修正控制用输出(输出修正工序s31)。其结果,在本实施方式中,作为修正控制用输出,获得修正输出pwm、修正1500℃mwm、修正700℃mwm及修正限制输出ldm。
172.控制装置100的指令值制作部110使用通过执行输出修正工序s31而获得的修正控制用输出,制作针对燃气涡轮10的控制对象的指令值(指令值制作工序s32)。igv指令值制作器160使用修正输出pwm,制作igv指令值igvc。燃烧负荷指令产生器120使用修正1500℃mwm及修正700℃mwm,制作燃烧负荷指令clcso。阀指令值制作器150使用利用该燃烧负荷指令clcso而获得的流量比及来自燃料流量指令产生器130的cso所表示的燃料的总流量,制作针对各燃料阀65、66、67的指令值。另外,修正限制输出ldm例如可以是图6所示的燃料流量指令产生器130的低值选择器135所选择的候选中的一个。
173.控制装置100的控制信号输出部190将表示指令值的控制信号输出至控制对象(控制信号输出工序s33)。控制信号输出部190根据由阀指令值制作器150制作出的多个燃料阀65、66、67每一个的指令值,制作多个燃料阀65、66、67每一个的控制信号,并将各控制信号输出至任一个燃料阀65、66、67。并且,控制信号输出部190根据由igv指令值制作器160制作出的igv指令值igvc,制作控制信号,并将该控制信号输出至igv14。
174.如上所述,在本实施方式中,使用多个系数要素e1、e2、e3求出校正系数。该校正系数为表示伴随燃气涡轮性能劣化的输出的劣化度的值。并且,多个系数要素e1、e2、e3也分别为表示伴随燃气涡轮性能劣化的输出的劣化度的值。然而,多个系数要素e1、e2、e3表示彼此不同的时间段的输出的劣化度。在本实施方式中,使用彼此不同的多个系数要素e1、e2、e3来求出校正系数,并且用该校正系数来校正控制用输出。因此,在本实施方式中,能够获取适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。
175.本实施方式中的第1系数要素计算部184a若在从燃气涡轮10完全停止的状态到开始试运行之前的期间接收复位指示,则在试运行中,不使用紧前时间段的紧前输出pw1而使用当前时间段的当前输出pw2计算第1系数要素e1。并且,若本实施方式中的复位部186在从燃气涡轮10完全停止的状态到开始试运行之前的期间接收复位指示,则将存储于系数要素存储部185的第2系数要素e2复位为不会对基于校正系数计算部187的校正系数的计算结果造成影响的值,具体而言复位为“1”。
176.若在试运行之前进行定期检修而通过定期检修提高了燃气涡轮性能时,即使使用试运行之前的紧前时间段的紧前输出pw1计算第1系数要素e1及第2系数要素e2,这些第1系数要素e1及第2系数要素e2也不会适当地表示输出的劣化度。因此,如前述,本实施方式中的第1系数要素计算部184a若接收复位指示,则使用当前时间段的当前输出pw2计算第1系数要素e1。而且,本实施方式中的复位部186若接收复位指示,则将存储于系数要素存储部185的第2系数要素e2复位为不会对基于校正系数计算部187的校正系数的计算结果造成影响的值。
177.因此,在本实施方式中,即使在从燃气涡轮10完全停止的状态开始了试运行的情况下,也能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。
178.如前述,控制用输出的校正结果即修正控制用输出即修正输出pwm与igv指令值igvc之间的关系在建造试运行中有时会根据该建造试运行中的结果而发生变更。在本实施方式中,在计算第2校正系数k2的过程中,第1系数要素e1的运算中所使用的基准输出pwb与第3系数要素e3的运算中所使用的基准输出pwb相互抵消。因此,第2校正系数k2成为丢失设计时间点的基准输出pwb的要素而以建造试运行中的实测输出即建造输出pwc为基准表示当前时间段之前的输出的劣化度。
179.如上所述,在本实施方式中,根据各种状况,能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。因此,在本实施方式中,通过使用该修正控制用输出制作针对控制对象的指令值,并将表示该指令值的控制信号输出至控制对象,能够抑制发生控制对象的控制不良情况。
[0180]“变形例”[0181]
如图9所示,以上实施方式中的校正系数计算部187按多个校正系数k1、k2的每一个具有独立的校正系数计算部187a、187b。然而,校正系数计算部187无需按多个校正系数k1、k2的每一个具有独立的校正系数计算部。例如,校正系数计算部187构成为具有第1校正系数计算部187a及第2校正系数计算部187b所具有的功能要件中的除法器187s、仅一个乘法器187t及校正系数调整器187u。在该情况下,校正系数计算部187仅使以上功能要件中的为了校正某一控制用输出而需要的校正系数的计算中所需的功能进行动作。
[0182]
在以上实施方式中,作为修正对象的控制用输出的例子例示了实测输出pw、1500℃mw、700℃mw及限制输出ldx。然而,可以将其他控制用输出设为作为修正对象的控制用输出。例如,在求出多个燃料阀65、66、67每一个的流量比时,有时除了燃烧负荷指令clcso以外还使用负荷率。该负荷率为对实测输出除以燃气涡轮10所允许的最大输出的值。因此,可以将该最大输出设为作为修正对象的控制用输出之一。
[0183]
在以上实施方式中,作为使用第2校正系数k2来校正的控制用输出的例子,例示了实测输出pw。然而,当控制用输出的校正结果即修正控制用输出与指令值之间的关系在建造试运行中发生变化时,可以用第2校正系数k2来校正除实测输出pw以外的控制用输出,并求出修正控制用输出。
[0184]“附记”[0185]
例如,可以如下理解以上实施方式中的燃气涡轮10的输出控制器180。
[0186]
(1)第1方式中的燃气涡轮10的输出修正器中,
[0187]
所述燃气涡轮10具备能够压缩空气而生成压缩空气的压缩机11、能够在所述压缩空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器31及能够通过所述燃烧气体来驱动的涡轮21,所述燃气涡轮10的输出修正器具备:校正系数制作部183,制作在校正所述燃气涡轮10的控制用输出时使用的校正系数;输出校正部188,使用所述校正系数校正所述控制用输出,并输出校正后的控制用输出作为修正控制用输出;输出接收部181,至少接收来自检测所述燃气涡轮10的输出的输出仪72的输出;及输出存储部182,存储由所述输出接收部181接收的输出。所述校正系数制作部183具有:第1系数要素计算部184a,计算第1系数要素e1;第2系数要素计算部184b,计算第2系数要素e2;及校正系数计算部187,使用所述第1系数要素e1及所述第2系数要素e2计算所述校正系数。所述输出存储部182能够存储:在过去的基准时间点,所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下的输出即基准输出pwb;在比所述基准时间点更接近当前的紧前时间段,在所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,由所述输出接收部181接收的紧前输出pw1。所述第1系数要素e1为存储于所述输出存储部182的紧前输出pw1相对于存储于所述输出存储部182的所述基准输出pwb的比例。所述第2系数要素e2为在从所述紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,由所述输出接收部181接收的当前输出pw2相对于存储于所述输出存储部182的所述紧前输出pw1的比例。
[0188]
在本方式中,使用第1系数要素e1及第2系数要素e2求出校正系数。该校正系数为表示伴随燃气涡轮性能劣化的输出的劣化度的值。并且,第1系数要素e1及第2系数要素e2也是表示表示燃气涡轮性能劣化的输出的劣化度的值。然而,第1系数要素e1及第2系数要素e2表示彼此不同的时间段的输出的劣化度。具体而言,第1系数要素e1表示从基准时间点起经过紧前时间段的输出的劣化,第2系数要素e2表示从紧前时间段起经过当前时间段的输出的劣化。如此,在本方式中,使用彼此不同的多个系数要素求出校正系数,并且用该校正系数来校正控制用输出。
[0189]
因此,在本方式中,能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。
[0190]
(2)第2方式中的燃气涡轮10的输出修正器在所述第1方式中的燃气涡轮10的输出修正器中,所述第1系数要素计算部184a以接收了复位指示为条件,代替所述紧前时间段的所述紧前输出pw1而使用所述当前时间段的所述当前输出pw2计算所述第1系数要素e1。
[0191]
所述校正系数制作部183还具有:系数要素存储部185,能够存储由所述第1系数要素计算部184a计算出的所述第1系数要素e1及由所述第2系数要素计算部184b计算出的所述第2系数要素e2;及复位部186,若接收所述复位指示,则将存储于所述系数要素存储部185的第2系数要素e2复位为不会对基于所述校正系数计算部187的所述校正系数的计算结果造成影响的值。所述校正系数计算部187使用存储于所述系数要素存储部185的第2系数要素e2及所述第1系数要素e1计算所述校正系数。
[0192]
本方式中的第1系数要素计算部184a及复位部186在从燃气涡轮10完全停止的状态到开始试运行之前的接收复位指示。第1系数要素计算部184a若接收该复位指示,则在试运行中,不使用紧前时间段的紧前输出pw1而使用当前时间段的当前输出pw2计算第1系数要素e1。并且,复位部186将存储于系数要素存储部185的第2系数要素e2复位为不会对基于校正系数计算部187的校正系数的计算结果造成影响的值。
[0193]
若在试运行之前进行定期检修而通过定期检修提高了燃气涡轮性能时,即使使用试运行之前的紧前时间段的紧前输出pw1计算第1系数要素e1及第2系数要素e2,这些第1系数要素e1及第2系数要素e2也不会适当地表示输出的劣化度。因此,本方式中的第1系数要素计算部184a若接收复位指示,则使用当前时间段的当前输出pw2计算第1系数要素e1。而且,本方式中的复位部186若接收复位指示,则将存储于系数要素存储部185的第2系数要素e2复位为不会对基于校正系数计算部187的校正系数的计算结果造成影响的值。
[0194]
因此,在本方式中,即使在从燃气涡轮10完全停止的状态开始了试运行的情况下,也能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。
[0195]
(3)第3方式中的燃气涡轮10的输出修正器在所述第1方式或所述第2方式中的燃气涡轮10的输出修正器中,所述校正系数计算部187对所述第1系数要素e1乘以所述第2系数要素e2计算所述校正系数。
[0196]
(4)第4方式中的燃气涡轮10的输出修正器在所述第1方式至所述第3方式中任一个方式的燃气涡轮10的输出修正器中,所述基准时间点为所述燃气涡轮10的设计时间点,所述基准输出pwb为在所述设计时间点所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下的设计输出。
[0197]
(5)第5方式中的燃气涡轮10的输出修正器在所述第4方式中的燃气涡轮10的输出修正器中,所述紧前时间段包含在建造所述燃气涡轮10之后进行的试运行中除了对所述燃
气涡轮10进行检修或修理之后的试运行以外的建造试运行中的时间段。
[0198]
所述紧前输出pw1包含在所述建造试运行中的所述时间段,在所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,由所述输出接收部181接收的输出即建造输出pwc。所述校正系数制作部183还具有计算第3系数要素e3的第3系数要素计算部184c。所述校正系数计算部187使用所述第1系数要素e1、所述第2系数要素e2及所述第3系数要素e3计算所述校正系数。所述第3系数要素e3为存储于所述输出存储部182的所述建造输出pwc相对于存储于所述输出存储部182的所述基准输出pwb的比例。
[0199]
有时控制用输出的校正结果即修正控制用输出与指令值之间的关系在建造试运行中根据该建造试运行中的结果而发生变更。在本方式中,在计算校正系数过程中,有可能使第1系数要素e1的运算中所使用的基准输出pwb与第3系数要素e3的运算中所使用的基准输出pwb相互抵消。因此,校正系数丢失设计时间点的基准输出pwb的要素而能够以建造试运行中的实测输出即建造输出pwc为基准表示当前时间段之前的输出的劣化度。
[0200]
(6)第6方式中的燃气涡轮10的输出修正器在所述第5方式中的燃气涡轮10的输出修正器中,所述校正系数计算部187对所述第1系数要素e1乘以所述第2系数要素e2而获得的值除以所述第3系数要素e3,根据除法后的值计算所述校正系数,或对所述第1系数要素e1除以所述第3系数要素e3而获得的值乘以所述第2系数要素e2,根据乘法后的值计算所述校正系数。
[0201]
(7)第7方式中的燃气涡轮10的输出修正器在所述第1方式至所述第6方式中任一个方式的燃气涡轮10的输出修正器中,所述控制用输出为当前所述输出接收部181从所述输出仪72接收的实测输出pw。
[0202]
(8)第8方式中的燃气涡轮10的输出修正器在所述第1方式至所述第6方式中任一个方式的燃气涡轮10的输出修正器中,所述控制用输出为根据由所述压缩机11吸入的空气的当前的温度而设定的限制输出ldx。
[0203]
(9)第9方式中的燃气涡轮10的输出修正器180在所述第1方式至所述第6方式中任一个方式的燃气涡轮10的输出修正器中,所述控制用输出为当前假定为从所述燃烧器31到达所述涡轮21入口的燃烧气体的温度即入口温度成为规定的温度时的所述燃气涡轮10的输出。
[0204]
例如,可以如下理解以上实施方式中的燃气涡轮10的控制装置100。
[0205]
(10)第10方式中的燃气涡轮10的控制装置具备:
[0206]
所述第1方式至所述第9方式中任一个方式的燃气涡轮10的输出修正器180;指令值制作部110,使用由所述输出修正器180求出的所述修正控制用输出,制作针对所述燃气涡轮10的控制对象的指令值;及控制信号输出部190,将表示所述指令值的控制信号输出至所述控制对象。
[0207]
如前述,本方式的输出修正器能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。因此,通过使用该修正控制用输出制作针对控制对象的指令值,并将表示该指令值的控制信号输出至控制对象,能够抑制发生控制对象的控制不良情况。
[0208]
例如,可以如下理解以上实施方式中的燃气涡轮10的输出修正方法。
[0209]
(11)第11方式中的燃气涡轮10的输出修正方法中,
[0210]
所述燃气涡轮10具备能够压缩空气而生成压缩空气的压缩机11、能够在所述压缩
空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器31及能够通过所述燃烧气体来驱动的涡轮21,所述燃气涡轮10的输出修正方法执行如下工序:校正系数制作工序s20,制作在校正所述燃气涡轮10的控制用输出时使用的校正系数;输出校正工序s25,使用所述校正系数校正所述控制用输出,并输出校正后的控制用输出作为修正控制用输出;输出接收工序s11,至少接收来自检测所述燃气涡轮10的输出的输出仪72的输出;及输出存储工序s12,存储在所述输出接收工序s11中接收的输出。所述校正系数制作工序s20包括:第1系数要素计算工序s21a,计算第1系数要素e1;第2系数要素计算工序s21b,计算第2系数要素e2;及校正系数计算工序s24,使用所述第1系数要素e1及所述第2系数要素e2计算所述校正系数。所述输出存储工序s12中能够存储:在过去的基准时间点,所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下的输出即基准输出pwb;在比所述基准时间点更接近当前的紧前时间段,在所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,由所述输出接收部181接收的紧前输出pw1。所述第1系数要素e1为在所述输出存储工序s12中存储的紧前输出pw1相对于在所述输出存储工序s12中存储的所述基准输出pwb的比例。所述第2系数要素e2为在从所述紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序s11中接收的当前输出pw2相对于在所述输出存储工序s12中存储的所述紧前输出pw1的比例。
[0211]
在本方式中,与第1方式中的输出修正器同样地,能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。
[0212]
(12)第12方式中的燃气涡轮10的输出修正方法在所述第11方式中的燃气涡轮10的输出修正方法中,所述第1系数要素计算工序s21a以接收了复位指示为条件,代替所述紧前时间段的所述紧前输出pw1而使用所述当前时间段的所述当前输出pw2计算所述第1系数要素e1。
[0213]
所述校正系数制作工序s20还包括:系数要素存储工序s22,存储在所述第1系数要素计算工序s21a中计算出的所述第1系数要素e1及在所述第2系数要素计算工序s21b中计算出的所述第2系数要素e2;及复位工序s23,若接收所述复位指示,则将在所述系数要素存储工序s22中存储的第2系数要素e2复位为不会对所述校正系数计算工序s24中的所述校正系数的计算结果造成影响的值。所述校正系数计算工序s24使用在所述系数要素存储工序s22中存储的第2系数要素e2及所述第1系数要素e1计算所述校正系数。
[0214]
在本方式中,与第2方式中的输出修正器同样地,即使在从燃气涡轮10完全停止的状态开始了试运行的情况下,也能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。
[0215]
(13)第13方式中的燃气涡轮10的输出修正方法在所述第11方式或所述第12方式中的燃气涡轮10的输出修正方法中,所述基准时间点为所述燃气涡轮10的设计时间点,所述基准输出pwb为在所述设计时间点所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下的设计输出。
[0216]
(14)第14方式中的燃气涡轮10的输出修正方法在所述第13方式中的燃气涡轮10的输出修正方法中,所述紧前时间段包含在建造所述燃气涡轮10之后进行的试运行中除了对所述燃气涡轮10进行检修或修理之后的试运行以外的建造试运行中的时间段。
[0217]
所述紧前输出pw1包含在所述建造试运行中的所述时间段,在所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序s11中接收的输出即建造输出pwc。所述校正系数制作工序s20还包括计算第3系数要素e3的第3系数要素计算工序s21c。在所述校正
系数计算工序s24中,使用所述第1系数要素e1、所述第2系数要素e2及所述第3系数要素e3计算所述校正系数。所述第3系数要素e3为在所述输出存储工序s12中存储的所述建造输出pwc相对于在所述输出存储工序s12中存储的所述基准输出pwb的比例。
[0218]
在本方式中,与第5方式中的输出修正器同样地,能够以建造试运行中的实测输出即建造输出pwc基准表示当前时间段之前的输出的劣化度。
[0219]
例如,可以如下理解以上实施方式中的燃气涡轮10的控制方法。
[0220]
(15)第15方式中的燃气涡轮10的控制方法执行所述第11方式至所述第14方式中任一个方式的燃气涡轮10的输出修正方法,并且执行如下工序:指令值制作工序s32,使用通过所述输出修正方法求出的所述修正控制用输出,制作针对所述燃气涡轮10的控制对象的指令值;及控制信号输出工序s33,将表示所述指令值的控制信号输出至所述控制对象。
[0221]
在本方式中,与第十二方式中的控制装置同样地,能够抑制发生控制对象的控制不良情况。
[0222]
例如,可以如下理解以上实施方式中的燃气涡轮10的输出修正程序103pa。
[0223]
(16)第16方式中的燃气涡轮10的输出修正程序中,
[0224]
所述燃气涡轮10具备能够压缩空气而生成压缩空气的压缩机11、能够在所述压缩空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器31及能够通过所述燃烧气体来驱动的涡轮21,所述燃气涡轮10的输出修正程序使计算机执行如下工序:校正系数制作工序s20,制作在校正所述燃气涡轮10的控制用输出时使用的校正系数;输出校正工序s25,使用所述校正系数校正所述控制用输出,并输出校正后的控制用输出作为修正控制用输出;输出接收工序s11,至少接收来自检测所述燃气涡轮10的输出的输出仪72的输出;及输出存储工序s12,将在所述输出接收工序s11中接收的输出存储于计算机的存储装置。所述校正系数制作工序s20包括:第1系数要素计算工序s21a,计算第1系数要素e1;第2系数要素计算工序s21b,计算第2系数要素e2;及校正系数计算工序s24,使用所述第1系数要素e1及所述第2系数要素e2计算所述校正系数。在所述输出存储工序s12中,在所述存储装置中存储:在过去的基准时间点,所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下的输出即基准输出pwb;在比所述基准时间点更接近当前的紧前时间段,在所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序s11中接收的紧前输出pw1。
[0225]
所述第1系数要素e1为在所述输出存储工序s12中存储于所述存储装置的紧前输出pw1相对于在所述输出存储工序s12中存储于所述存储装置的所述基准输出pwb的比例。所述第2系数要素e2为在从所述紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序s11中接收的当前输出pw2相对于在所述输出存储工序s12中存储于所述存储装置的所述紧前输出pw1的比例。
[0226]
在本方式中,与第1方式中的输出修正器同样地,能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。
[0227]
(17)第17方式中的燃气涡轮10的输出修正程序在所述第16方式中的燃气涡轮10的输出修正程序中,所述第1系数要素计算工序s21a以接收了复位指示为条件,代替所述紧前时间段的所述紧前输出pw1而使用所述当前时间段的所述当前输出pw2计算所述第1系数要素e1。
[0228]
所述校正系数制作工序s20还包括:系数要素存储工序s22,将在所述第1系数要素
计算工序s21a中计算出的所述第1系数要素e1及在所述第2系数要素计算工序s21b中计算出的所述第2系数要素e2存储于所述存储装置;及复位工序s23,若接收所述复位指示,则将在所述系数要素存储工序s22中存储于所述存储装置的第2系数要素e2复位为不会对所述校正系数计算工序s24中的所述校正系数的计算结果造成影响的值。
[0229]
在所述校正系数计算工序s24中,使用在所述系数要素存储工序s22中存储于所述存储装置的第2系数要素e2及所述第1系数要素e1计算所述校正系数。
[0230]
在本方式中,与第2方式中的输出修正器同样地,即使在从燃气涡轮10完全停止的状态开始了试运行的情况下,也能够获得适当地反映了输出的劣化度的修正控制用输出。
[0231]
(18)第18方式中的燃气涡轮10的输出修正程序在所述第16方式或所述第17方式中的燃气涡轮10的输出修正程序中,所述基准时间点为所述燃气涡轮10的设计时间点,所述基准输出pwb为在所述设计时间点所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下的设计输出。
[0232]
(19)第19方式中的燃气涡轮10的输出修正程序在所述第18方式中的燃气涡轮10的输出修正程序中,所述紧前时间段包含在建造所述燃气涡轮10之后进行的试运行中除了对所述燃气涡轮10进行检修或修理之后的试运行以外的建造试运行中的时间段。
[0233]
所述紧前输出pw1包含在所述建造试运行中的所述时间段,在所述燃气涡轮10能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序s11中接收的输出即建造输出pwc。所述校正系数制作工序s20还包括计算第3系数要素e3的第3系数要素计算工序s21c。在所述校正系数计算工序s24中,使用所述第1系数要素e1、所述第2系数要素e2及所述第3系数要素e3计算所述校正系数。所述第3系数要素e3为在所述输出存储工序s12存储于所述存储装置的所述建造输出pwc相对于在所述输出存储工序s12存储于所述存储装置的所述基准输出pwb的比例。
[0234]
在本方式中,与第5方式中的输出修正器同样地,能够以建造试运行中的实测输出即建造输出pwc基准表示当前时间段之前的输出的劣化度。
[0235]
例如,可以如下理解以上实施方式中的燃气涡轮10的控制程序103p。
[0236]
(20)第20方式中的燃气涡轮10的控制程序,其具有所述第16方式至所述第19方式中任一个方式的燃气涡轮10的输出修正程序,并且使所述计算机执行如下工序:指令值制作工序s32,使用通过执行所述输出修正程序而求出的所述修正控制用输出,制作针对所述燃气涡轮10的控制对象的指令值;及控制信号输出工序s33,将表示所述指令值的控制信号输出至所述控制对象。
[0237]
在本方式中,与第十二方式中的控制装置同样地,能够抑制发生控制对象的控制不良情况。
[0238]
产业上的可利用性
[0239]
在本发明的一方式中,能够求出能够抑制发生伴随燃气涡轮性能劣化的控制对象的控制不良情况的控制用输出。
[0240]
符号说明
[0241]
10-燃气涡轮,11-压缩机,12-压缩机壳体,13-压缩机转子,14-igv,15-导叶,16-驱动器,21-涡轮,22-涡轮壳体,23-涡轮转子,28-燃气涡轮转子,24-中间壳体,25-排气壳体,29-发电机,31-燃烧器,32-外筒,33-燃烧筒(或尾筒),41-燃料喷射器,42-内筒,43-先
导燃烧器,44-先导喷嘴,45-先导空气用筒,48-先导空气流路,49-扩散火焰,51-顶帽喷嘴,52-压缩空气流路,53-主燃烧器,54-主喷嘴,55-主空气用内筒,56-主空气用外筒,57-隔板,58-主空气流路,59-预混合火焰,60-燃料管路,61-先导燃料管路,62-主燃料管路,63-顶帽燃料管路,65-先导燃料阀,66-主燃料阀,67-顶帽燃料阀,71-转速计,72-输出仪,73-进气温度计,74-进气压力计,75-叶片通道温度计,76-排气温度计,100-控制装置,101-cpu,102-主存储装置,103-辅助存储装置,103p-控制程序,103pa-输出修正程序,104-输入装置,105-显示装置,106-输入输出接口,107-装置接口,108-通信接口,109-存储
·
播放装置,110-指令值制作部,120-燃烧负荷指令产生器,121a-700℃mw运算器,121b-1500℃mw运算器,122-标准大气压产生器,123-第1除法器,124a-第1乘法器,124b-第2乘法器,125a-第1减法器,125b-第2减法器,126-第2除法器,127-限制器,130-燃料流量指令产生器,131-调速器控制器,132-负荷控制器,133-叶片通道温度控制器,134-排气温度控制器,135-低值选择器,136-限制器,140-流量比计算器,141-先导比计算器,142-顶帽比计算器,150-阀指令值制作器,151-第1乘法器,152-第2乘法器,153-第1减法器,154-第2减法器,155-pl阀指令值运算器,157-m阀指令值运算器,156-th阀指令值运算器,160-igv指令值制作器,170-限制输出制作器,180-输出修正器,181-输出接收部,182-输出存储部,183-校正系数制作部,184a-第1系数要素计算部,184b-第2系数要素计算部,184c-第3系数要素计算部,185-系数要素存储部,185a-第1系数要素存储部,185b-第2系数要素存储部,185c-第3系数要素存储部,186-复位部,187-校正系数计算部,187a-第1校正系数计算部,187b-第2校正系数计算部,187s-除法器,187t-乘法器,187u-校正系数调整器,188-输出校正部,188a-第1输出校正部,188b-第2输出校正部,188c-第3输出校正部,188s-除法器,188t-乘法器,188u-加法器,188v-低值选择器,188x-第1存储部,188y-第2存储部,190-控制信号输出部,igvc-igv指令值,e1-第1系数要素,e2-第2系数要素,e3-第3系数要素,k1-第1校正系数,k2-第2校正系数,pw-输出(或实测输出),pwr-请求输出,pwb-基准输出,pwc-建造输出,pw1-紧前输出,pw2-当前输出。

技术特征:
1.一种燃气涡轮的输出修正器,所述燃气涡轮具备能够压缩空气而生成压缩空气的压缩机、能够在所述压缩空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器及能够通过所述燃烧气体来驱动的涡轮,所述燃气涡轮的输出修正器具备:校正系数制作部,制作在校正所述燃气涡轮的控制用输出时使用的校正系数;输出校正部,使用所述校正系数校正所述控制用输出,并输出校正后的控制用输出作为修正控制用输出;输出接收部,至少接收来自检测所述燃气涡轮的输出的输出仪的输出;及输出存储部,存储由所述输出接收部接收的输出,所述校正系数制作部具有:第1系数要素计算部,计算第1系数要素;第2系数要素计算部,计算第2系数要素;及校正系数计算部,使用所述第1系数要素及所述第2系数要素计算所述校正系数,所述输出存储部能够存储:在过去的基准时间点,所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下的输出即基准输出;在比所述基准时间点更接近当前的紧前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,由所述输出接收部接收的紧前输出,所述第1系数要素为存储于所述输出存储部的紧前输出相对于存储于所述输出存储部的所述基准输出的比例,所述第2系数要素为在从所述紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,由所述输出接收部接收的当前输出相对于存储于所述输出存储部的所述紧前输出的比例。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮的输出修正器,其中,所述第1系数要素计算部以接收了复位指示为条件,代替所述紧前时间段的所述紧前输出而使用所述当前时间段的所述当前输出计算所述第1系数要素,所述校正系数制作部还具有:系数要素存储部,能够存储由所述第1系数要素计算部计算出的所述第1系数要素及由所述第2系数要素计算部计算出的所述第2系数要素;及复位部,若接收所述复位指示,则将存储于所述系数要素存储部的第2系数要素复位为不会对基于所述校正系数计算部的所述校正系数的计算结果造成影响的值,所述校正系数计算部使用存储于所述系数要素存储部的第2系数要素及所述第1系数要素计算所述校正系数。3.根据权利要求1或2所述的燃气涡轮的输出修正器,其中,所述校正系数计算部对所述第1系数要素乘以所述第2系数要素来计算所述校正系数。4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃气涡轮的输出修正器,其中,所述基准时间点为所述燃气涡轮的设计时间点,所述基准输出为在所述设计时间点所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下的设计输出。5.根据权利要求4所述的燃气涡轮的输出修正器,其中,所述紧前时间段包含在建造所述燃气涡轮之后进行的试运行中除了对所述燃气涡轮进行检修或修理之后的试运行以外的建造试运行中的时间段,所述紧前输出包含在所述建造试运行中的所述时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高
输出的条件下,由所述输出接收部接收的输出即建造输出,所述校正系数制作部还具有计算第3系数要素的第3系数要素计算部,所述校正系数计算部使用所述第1系数要素、所述第2系数要素及所述第3系数要素计算所述校正系数,所述第3系数要素为存储于所述输出存储部的所述建造输出相对于存储于所述输出存储部的所述基准输出的比例。6.根据权利要求5所述的燃气涡轮的输出修正器,其中,所述校正系数计算部对所述第1系数要素乘以所述第2系数要素而获得的值除以所述第3系数要素,根据除法后的值计算所述校正系数,或对所述第1系数要素除以所述第3系数要素而获得的值乘以所述第2系数要素,根据乘法后的值计算所述校正系数。7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃气涡轮的输出修正器,其中,所述控制用输出为当前所述输出接收部从所述输出仪接收的实测输出。8.根据权利要求1至6中任一项所述的燃气涡轮的输出修正器,其中,所述控制用输出为根据由所述压缩机吸入的空气的当前的温度而设定的限制输出。9.根据权利要求1至6中任一项所述的燃气涡轮的输出修正器,其中,所述控制用输出为当前假定为从所述燃烧器到达所述涡轮入口的燃烧气体的温度即入口温度成为规定的温度时的所述燃气涡轮的输出。10.一种燃气涡轮的控制装置,其具备:权利要求1至9中任一项所述的燃气涡轮的输出修正器;指令值制作部,使用由所述输出修正器求出的所述修正控制用输出,制作针对所述燃气涡轮的控制对象的指令值;及控制信号输出部,将表示所述指令值的控制信号输出至所述控制对象。11.一种燃气涡轮的输出修正方法,所述燃气涡轮具备能够压缩空气而生成压缩空气的压缩机、能够在所述压缩空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器及能够通过所述燃烧气体来驱动的涡轮,所述燃气涡轮的输出修正方法执行如下工序:校正系数制作工序,制作在校正所述燃气涡轮的控制用输出时使用的校正系数;输出校正工序,使用所述校正系数校正所述控制用输出,并输出校正后的控制用输出作为修正控制用输出;输出接收工序,至少接收来自检测所述燃气涡轮的输出的输出仪的输出;及输出存储工序,存储在所述输出接收工序中接收的输出,所述校正系数制作工序包括:第1系数要素计算工序,计算第1系数要素;第2系数要素计算工序,计算第2系数要素;及校正系数计算工序,使用所述第1系数要素及所述第2系数要素计算所述校正系数,所述输出存储工序中存储:在过去的基准时间点,所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下的输出即基准输出;在比所述基准时间点更接近当前的紧前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的紧前输出,所述第1系数要素为在所述输出存储工序中存储的紧前输出相对于在所述输出存储工序中存储的所述基准输出的比例,
所述第2系数要素为在从所述紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的当前输出相对于在所述输出存储工序中存储的所述紧前输出的比例。12.根据权利要求11所述的燃气涡轮的输出修正方法,其中,在所述第1系数要素计算工序中,以接收了复位指示为条件,代替所述紧前时间段的所述紧前输出而使用所述当前时间段的所述当前输出计算所述第1系数要素,所述校正系数制作工序还包括:系数要素存储工序,存储在所述第1系数要素计算工序中计算出的所述第1系数要素及在所述第2系数要素计算工序中计算出的所述第2系数要素;及复位工序,若接收所述复位指示,则将在所述系数要素存储工序中存储的第2系数要素复位为不会对所述校正系数计算工序中的所述校正系数的计算结果造成影响的值,在所述校正系数计算工序中,使用在所述系数要素存储工序中存储的第2系数要素及所述第1系数要素计算所述校正系数。13.根据权利要求11或12所述的燃气涡轮的输出修正方法,其中,所述基准时间点为所述燃气涡轮的设计时间点,所述基准输出为在所述设计时间点所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下的设计输出。14.根据权利要求13所述的燃气涡轮的输出修正方法,其中,所述紧前时间段包含在建造所述燃气涡轮之后进行的试运行中除了对所述燃气涡轮进行检修或修理之后的试运行以外的建造试运行中的时间段,所述紧前输出包含在所述建造试运行中的所述时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的输出即建造输出,所述校正系数制作工序还包括计算第3系数要素的第3系数要素计算工序,在所述校正系数计算工序中,使用所述第1系数要素、所述第2系数要素及所述第3系数要素计算所述校正系数,所述第3系数要素为在所述输出存储工序中存储的所述建造输出相对于在所述输出存储工序中存储的所述基准输出的比例。15.一种燃气涡轮的控制方法,其执行权利要求11至14中任一项所述的燃气涡轮的输出修正方法,并且执行如下工序:指令值制作工序,使用通过所述输出修正方法求出的所述修正控制用输出,制作针对所述燃气涡轮的控制对象的指令值;及控制信号输出工序,将表示所述指令值的控制信号输出至所述控制对象。16.一种燃气涡轮的输出修正程序,所述燃气涡轮具备能够压缩空气而生成压缩空气的压缩机、能够在所述压缩空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器及能够通过所述燃烧气体来驱动的涡轮,所述燃气涡轮的输出修正程序使计算机执行如下工序:校正系数制作工序,制作在校正所述燃气涡轮的控制用输出时使用的校正系数;输出校正工序,使用所述校正系数校正所述控制用输出,并输出校正后的控制用输出作为修正控制用输出;输出接收工序,至少接收来自检测所述燃气涡轮的输出的输出仪的输出;及输出存储工序,将在所述输出接收工序中接收的输出存储于计算机的存储装置,
所述校正系数制作工序包括:第1系数要素计算工序,计算第1系数要素;第2系数要素计算工序,计算第2系数要素;及校正系数计算工序,使用所述第1系数要素及所述第2系数要素计算所述校正系数,在所述输出存储工序中,在所述存储装置中存储:在过去的基准时间点,所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下的输出即基准输出;在比所述基准时间点更接近当前的紧前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的紧前输出,所述第1系数要素为在所述输出存储工序中存储于所述存储装置的紧前输出相对于在所述输出存储工序中存储于所述存储装置的所述基准输出的比例,所述第2系数要素为在从所述紧前时间段到当前为止的期间的当前时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的当前输出相对于在所述输出存储工序中存储于所述存储装置的所述紧前输出的比例。17.根据权利要求16所述的燃气涡轮的输出修正程序,其中,在所述第1系数要素计算工序中,以接收了复位指示为条件,代替所述紧前时间段的所述紧前输出而使用所述当前时间段的所述当前输出计算所述第1系数要素,所述校正系数制作工序还包括:系数要素存储工序,将在所述第1系数要素计算工序中计算出的所述第1系数要素及在所述第2系数要素计算工序中计算出的所述第2系数要素存储于所述存储装置;及复位工序,若接收所述复位指示,则将在所述系数要素存储工序中存储于所述存储装置的第2系数要素复位为不会对所述校正系数计算工序中的所述校正系数的计算结果造成影响的值,在所述校正系数计算工序中,使用存储于所述存储装置的第2系数要素及所述第1系数要素计算所述校正系数。18.根据权利要求16或17所述的燃气涡轮的输出修正程序,其中,所述基准时间点为所述燃气涡轮的设计时间点,所述基准输出为在所述设计时间点所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下的设计输出。19.根据权利要求18所述的燃气涡轮的输出修正程序,其中,所述紧前时间段包含在建造所述燃气涡轮之后进行的试运行中除了对所述燃气涡轮进行检修或修理之后的试运行以外的建造试运行中的时间段,所述紧前输出包含在所述建造试运行中的所述时间段,在所述燃气涡轮能够输出最高输出的条件下,在所述输出接收工序中接收的输出即建造输出,所述校正系数制作工序还包括计算第3系数要素的第3系数要素计算工序,在所述校正系数计算工序中,使用所述第1系数要素、所述第2系数要素及所述第3系数要素计算所述校正系数,所述第3系数要素为在所述输出存储工序中存储于所述存储装置的所述建造输出相对于在所述输出存储工序中存储于所述存储装置的所述基准输出的比例。20.一种燃气涡轮的控制程序,其具有权利要求16至19中任一项所述的燃气涡轮的输出修正程序,并且使所述计算机执行如下工序:
指令值制作工序,使用通过执行所述输出修正程序而求出的所述修正控制用输出,制作针对所述燃气涡轮的控制对象的指令值;及控制信号输出工序,将表示所述指令值的控制信号输出至所述控制对象。

技术总结
输出修正器具备:校正系数制作部,制作校正系数;输出校正部,使用校正系数校正控制用输出;及输出接收部,接收来自检测燃气涡轮的输出的输出仪的输出。校正系数制作部具有:第1系数要素计算部,计算第1系数要素;第2系数要素计算部,计算第2系数要素;及校正系数计算部,使用所述第1系数要素及所述第2系数要素计算所述校正系数。第1系数要素为紧前时间段时的紧前输出相对于过去的基准时间点时的基准输出的比例。第2系数要素为当前时间段时的当前输出相对于紧前输出的比例。前输出相对于紧前输出的比例。前输出相对于紧前输出的比例。


技术研发人员:中田直希 西村英彦 中川丈太郎
受保护的技术使用者:三菱重工业株式会社
技术研发日:2021.07.26
技术公布日:2023/6/28
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