DE102023123128A1

DE102023123128A1 - Verfahren zum bewerten der leistung einer gasturbine, programm, das einen computer veranlasst, dieses verfahren auszuführen, und vorrichtung, die dieses verfahren ausführt

Info

Publication number: DE102023123128A1
Application number: DE102023123128.6A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Yoshioka; Yasuhiro Niina
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2022-08-31
Filing date: 2023-08-28
Publication date: 2024-02-29
Also published as: JP2024033929A; US20240209751A1; JP7216245B1

Abstract

Ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Gasturbine umfasst: Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten; Speichern der beim Erfassen der Daten erfassten Daten; Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung damit, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt unter den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten, die im Voraus eingestellt wurde; und Erfassen des Bewertungsindexwerts unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, beim Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht. Die statischen Betriebsbestimmungsdaten umfassen eine Hohlraumtemperatur zwischen einem inneren Deckband einer Turbinenleitschaufel und einer Rotorwelle.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Gasturbine, ein Programm, das einen Computer veranlasst, dieses Verfahren auszuführen, und eine Vorrichtung, die dieses Verfahren ausführt.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine Gasturbine umfasst einen Kompressor, der durch Komprimieren von Luft komprimierte Luft erzeugt, eine Brennkammer, die durch Verbrennen eines Brennstoffs in komprimierter Luft ein Verbrennungsgas erzeugt, und eine Turbine, die in Übereinstimmung mit einem Verbrennungsgas angetrieben wird.
Die Leistung von solch einer Gasturbine wird unter Verwendung eines Bewertungsindexwerts, wie etwa eine Kompressoreffizienz oder eine Turbineneffizienz, bewertet. Solch ein Bewertungsindexwert wird aus Indexwertdaten erfasst, die Daten von einer Messvorrichtung sind, die verschiedene Zustandsgrößen und dergleichen einer Gasturbine misst. Wenn sich eine Gasturbine in einem transienten Zustand befindet, dann sind Daten von einer Vielzahl von Messvorrichtungen nicht stabil. Wenn z.B. ein Bewertungsindexwert, wie etwa die Turbineneffizienz, unter Verwendung von Daten von einer Vielzahl von Messvorrichtungen erfasst wird, wenn sich eine Gasturbine in einem transienten Zustand befindet, dann kann ein für eine Leistungsbewertung geeigneter Bewertungsindexwert nicht erfasst werden.
Somit offenbart die folgende Patentschrift 1 eine Technologie, in der bestimmt wird, ob Prozessdaten von einer Anlage, wie etwa einem Kernkraftwerk, als stationär bestimmt sind, und die Leistung der Anlage wird auf der Basis dieser Prozessdaten oder anderer Prozessdaten zu einem Zeitpunkt bewertet, zu dem bestimmt worden ist, dass diese Prozessdaten stationär sind.
[Patentschriften]
[Patentschrift 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, erste Veröffentlichung Nr. 2008-217617
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Technologie bereitzustellen, die eine Leistung einer Gasturbine in geeigneter Weise bewerten kann, indem ein Bewertungsindexwert erfasst wird, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine geeignet ist.
Ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Gasturbine gemäß einem Aspekt zum Erzielen der vorstehend beschriebenen Aufgabe wird auf die folgende Gasturbine angewendet.
Diese Gasturbine umfasst einen Kompressor, der konfiguriert ist, um durch Komprimieren von Luft komprimierte Luft erzeugen zu können, eine Brennkammer, die konfiguriert ist, um durch Verbrennen eines Brennstoffs in der komprimierten Luft ein Verbrennungsgas erzeugen zu können, und eine Turbine, die konfiguriert ist, um unter Verwendung des Verbrennungsgases angetrieben werden zu können. Die vorstehend beschriebene Turbine umfasst einen Rotor, der konfiguriert ist, um sich um eine Achsenlinie als sein Mittelpunkt drehen zu können, ein Turbinengehäuse, das einen Außenumfang des Rotors abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen, die auf einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses angeordnet sind, und einen Ausstoßkanal, durch den ein Abgas, das ein aus dem Turbinengehäuse ausgestoßenes Verbrennungsgas ist, zirkulieren kann. Die Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen sind mit dazwischenliegenden Lücken in einer Achsenlinienrichtung, in der sich die Achsenlinie erstreckt, ausgerichtet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen umfasst eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln, die in einer Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie ausgerichtet sind. Die vorstehend beschriebene Turbinenleitschaufel umfasst einen Leitschaufelkörper, dessen Querschnittsform senkrecht zu einer Durchmesserrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie eine Leitschaufelform ausbildet, die sich in der Durchmesserrichtung erstreckt, und ein inneres Deckband, das auf einer Innenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist, und ein äußeres Deckband, das auf einer Außenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist. Der vorstehend beschriebene Rotor umfasst eine Rotorwelle, die sich in der Achsenlinienrichtung mit der Achsenlinie als sein Mittelpunkt erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen, die an der Rotorwelle angebracht sind. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen ist auf einer stromabwärtigen Seite der Achsenlinie außerhalb einer stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie und der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie in der Achsenlinienrichtung mit Bezug auf eine Turbinenleitschaufelreihe aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen angeordnet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen umfasst eine Vielzahl von Turbinenschaufeln, die in der Umfangsrichtung ausgerichtet sind.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine umfasst: Erfassen von mindestens einem Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, und Erfassen von Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine verwendet wird; Speichern der beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfassten Daten, und Erfassen von Indexwertdaten in einer Zeitreihe; Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis eines Datenbestimmungsprozesses, durch Durchführen des Datenbestimmungsprozesses zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten jedes der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht; und Erfassen des Bewertungsindexwerts unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, beim Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht. Mindestens ein Teil der vorstehend beschriebenen statischen Betriebsbestimmungsdaten ist eine Abgastemperaturdifferenz, die eine Differenz zwischen einer ersten Abgastemperatur ist, die eine Temperatur eines Abgases ist, das eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe durchlaufen hat, die eine Turbinenschaufelreihe der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite der Achsenlinie unter der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen ist, und einer zweiten Abgastemperatur, die die Temperatur des Abgases an einer Position ist, die weiter von der Turbinenschaufelreihe der Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur oder eine Hohlraumtemperatur zwischen dem inneren Deckband der Turbinenleitschaufel und der Rotorwelle gemessen wird.
Als ein repräsentativer Wert des Bewertungsindexwerts der Gasturbine liegt eine Turbineneffizienz vor, die eine Effizienz der einzelnen Turbine ist. Diese Turbineneffizienz kann unter Verwendung einer Turbineneinlasstemperatur und einer zweiten Abgastemperatur erfasst werden. Die Turbineneinlasstemperatur ist eine Temperatur eines Verbrennungsgases an dem Einlass der Turbine, in den ein Verbrennungsgas aus der Brennkammer strömt.
Wenn sich die Turbineneinlasstemperatur ändert, und sich die Strömungsrate des in den Hohlraum zwischen dem inneren Deckband der Turbinenleitschaufel und der Rotorwelle strömenden Verbrennungsgases ändert, dann ändert sich auch die zweite Abgastemperatur, die verwendet wird, wenn die vorstehend beschriebene Turbineneffizienz erfasst wird. Wenn aus diesem Grund eine Turbineneffizienz unter Verwendung der Turbineneinlasstemperatur, der zweiten Abgastemperatur und dergleichen erfasst wird, die in dem Prozess erfasst sind, in dem sich die Strömungsrate des in den Hohlraum strömenden Verbrennungsgases ändert, dann kann diese Turbineneffizienz nicht bestimmt werden, um eine geeignete Turbineneffizienz darzustellen.
Die zweite Abgastemperatur ist eine Temperatur eines Abgases an einer Position, die weiter entfernt von der Turbinenschaufelreihe einer Endstufe als eine Position ist, an der die erste Abgastemperatur gemessen wird. Aus diesem Grund ist eine Antwort der Änderung der zweiten Abgastemperatur mit Bezug auf die Änderung der Turbineneinlasstemperatur kleiner als eine Antwort der Änderung der ersten Abgastemperatur mit Bezug auf die Änderung der Turbineneinlasstemperatur. Wenn sich somit die Turbineneinlasstemperatur ändert, dann ändert sich auch eine Abgastemperaturdifferenz, die eine Differenz zwischen der ersten Abgastemperatur und der zweiten Abgastemperatur ist. Wenn aus diesem Grund eine Turbineneffizienz unter Verwendung der Turbineneinlasstemperatur, der zweiten Abgastemperatur und dergleichen erfasst wird, die in dem Prozess erfasst sind, in dem sich die Abgastemperaturdifferenz ändert, dann kann diese Turbineneffizienz nicht bestimmt werden, um eine geeignete Turbineneffizienz darzustellen.
Somit wird in diesem Aspekt eine Hohlraumtemperatur oder eine Abgastemperaturdifferenz als ein Typ von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst, und unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass diese Abgastemperaturdifferenz stationär ist, unter Verwendung der Bewertungswertdaten dieses Bestimmungszeitpunkts, wird eine Turbineneffizienz erfasst, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist. Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
Als ein Aspekt zum Erzielen der vorstehend beschriebenen Aufgabe wird ein Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine auf die folgende Gasturbine angewendet.
Diese Gasturbine umfasst einen Kompressor, der konfiguriert ist, um durch Komprimieren von Luft komprimierte Luft erzeugen zu können, eine Brennkammer, die konfiguriert ist, um durch Verbrennen eines Brennstoffs in der komprimierten Luft ein Verbrennungsgas erzeugen zu können, und eine Turbine, die konfiguriert ist, um unter Verwendung des Verbrennungsgases angetrieben werden zu können. Die vorstehend beschriebene Turbine umfasst einen Rotor, der konfiguriert ist, um sich um eine Achsenlinie als sein Mittelpunkt drehen zu können, ein Turbinengehäuse, das einen Außenumfang des Rotors abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen, die auf einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses angeordnet sind, und einen Ausstoßkanal, durch den ein Abgas, das ein aus dem Turbinengehäuse ausgestoßenes Verbrennungsgas ist, zirkulieren kann. Die Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen sind mit dazwischenliegenden Lücken in einer Achsenlinienrichtung, in der sich die Achsenlinie erstreckt, ausgerichtet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen umfasst eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln, die in einer Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie ausgerichtet sind. Die vorstehend beschriebene Turbinenleitschaufel umfasst einen Leitschaufelkörper, dessen Querschnittsform senkrecht zu einer Durchmesserrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie eine Leitschaufelform ausbildet, die sich in der Durchmesserrichtung erstreckt, und ein inneres Deckband, das auf einer Innenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist, und ein äußeres Deckband, das auf einer Außenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist. Der vorstehend beschriebene Rotor umfasst eine Rotorwelle, die sich in der Achsenlinienrichtung mit der Achsenlinie als sein Mittelpunkt erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen, die an der Rotorwelle angebracht sind. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen ist auf einer stromabwärtigen Seite der Achsenlinie außerhalb einer stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie und der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie in der Achsenlinienrichtung mit Bezug auf eine Turbinenleitschaufelreihe aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen angeordnet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen umfasst eine Vielzahl von Turbinenschaufeln, die in der Umfangsrichtung ausgerichtet sind.
Dieses Leistungsbewertungsprogramm der Gasturbine veranlasst einen Computer, Folgendes durchzuführen: Erfassen von mindestens einem Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, und Erfassen von Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine verwendet wird; Speichern der beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfassten Daten, und Erfassen von Indexwertdaten in einer Zeitreihe; Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis eines Datenbestimmungsprozesses, durch Durchführen des Datenbestimmungsprozesses zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten jedes der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht; und Erfassen des Bewertungsindexwerts unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, beim Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht. Mindestens ein Teil der vorstehend beschriebenen statischen Betriebsbestimmungsdaten ist eine Abgastemperaturdifferenz, die eine Differenz zwischen einer ersten Abgastemperatur ist, die eine Temperatur eines Abgases ist, das eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe durchlaufen hat, die eine Turbinenschaufelreihe der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite der Achsenlinie unter der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen ist, und einer zweiten Abgastemperatur, die die Temperatur des Abgases an einer Position ist, die weiter von der Turbinenschaufelreihe der Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur oder eine Hohlraumtemperatur zwischen dem inneren Deckband der Turbinenleitschaufel und der Rotorwelle gemessen wird.
Indem ein Computer veranlasst wird, das Leistungsbewertungsprogramm von diesem Aspekt auszuführen, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß einem vorstehend beschriebenen Aspekt, erfasst der Computer eine Hohlraumtemperatur oder eine Abgastemperaturdifferenz als einen Typ von statischen Betriebsbestimmungsdaten, und, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass diese Abgastemperaturdifferenz als stationär bestimmt ist, erfasst er unter Verwendung der Bewertungswertdaten von diesem Bestimmungszeitpunkt eine Turbineneffizienz, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist. Somit kann auch in diesem Aspekt ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
Eine Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine als ein Aspekt zum Erzielen der vorstehend beschriebenen Aufgabe wird auf die folgende Gasturbine angewendet.
Diese Gasturbine umfasst einen Kompressor, der konfiguriert ist, um durch Komprimieren von Luft komprimierte Luft erzeugen zu können, eine Brennkammer, die konfiguriert ist, um durch Verbrennen eines Brennstoffs in der komprimierten Luft ein Verbrennungsgas erzeugen zu können, und eine Turbine, die konfiguriert ist, um unter Verwendung des Verbrennungsgases angetrieben werden zu können. Die vorstehend beschriebene Turbine umfasst einen Rotor, der konfiguriert ist, um sich um eine Achsenlinie als sein Mittelpunkt drehen zu können, ein Turbinengehäuse, das einen Außenumfang des Rotors abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen, die auf einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses angeordnet sind, und einen Ausstoßkanal, durch den ein Abgas, das ein aus dem Turbinengehäuse ausgestoßenes Verbrennungsgas ist, zirkulieren kann. Die Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen sind mit dazwischenliegenden Lücken in einer Achsenlinienrichtung, in der sich die Achsenlinie erstreckt, ausgerichtet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen umfasst eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln, die in einer Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie ausgerichtet sind. Die vorstehend beschriebene Turbinenleitschaufel umfasst einen Leitschaufelkörper, dessen Querschnittsform senkrecht zu einer Durchmesserrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie eine Leitschaufelform ausbildet, die sich in der Durchmesserrichtung erstreckt, ein inneres Deckband, das auf einer Innenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist, und ein äußeres Deckband, das auf einer Außenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist. Der vorstehend beschriebene Rotor umfasst eine Rotorwelle, die sich in der Achsenlinienrichtung mit der Achsenlinie als sein Mittelpunkt erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen, die an der Rotorwelle angebracht sind. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen ist auf einer stromabwärtigen Seite der Achsenlinie außerhalb einer stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie und der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie in der Achsenlinienrichtung mit Bezug auf eine Turbinenleitschaufelreihe aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen angeordnet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen umfasst eine Vielzahl von Turbinenschaufeln, die in der Umfangsrichtung ausgerichtet sind.
Diese Leistungsbewertungsvorrichtung für die Gasturbine umfasst: eine Datenerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um mindestens einen Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, zu erfassen, und Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine verwendet wird, erfassen zu können; eine Datenspeichereinheit, die konfiguriert ist, um die durch die Datenerfassungseinheit erfassten Daten in einer Zeitreihe zu speichern; eine statische Betriebsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Datenbestimmungseinheit zu umfassen, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten jedes der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und bestimmt, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit erfassten Bestimmungsergebnis; und eine Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit, die konfiguriert ist, um den Bewertungsindexwert unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem durch die statische Betriebsbestimmungseinheit bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, zu erfassen. Mindestens ein Teil der vorstehend beschriebenen statischen Betriebsbestimmungsdaten ist eine Abgastemperaturdifferenz, die eine Differenz zwischen einer ersten Abgastemperatur ist, die eine Temperatur eines Abgases ist, das eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe durchlaufen hat, die eine Turbinenschaufelreihe der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite der Achsenlinie unter der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen ist, und einer zweiten Abgastemperatur, die die Temperatur des Abgases an einer Position ist, die weiter von der Turbinenschaufelreihe der Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur oder eine Hohlraumtemperatur zwischen dem inneren Deckband der Turbinenleitschaufel und der Rotorwelle gemessen wird.
In diesem Aspekt wird ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß einem vorstehend beschriebenen Aspekt eine Hohlraumtemperatur oder eine Abgastemperaturdifferenz als ein Typ von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst, und unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass diese Abgastemperaturdifferenz stationär ist, unter Verwendung der Bewertungswertdaten von diesem Bestimmungszeitpunkt, wird eine Turbineneffizienz erfasst, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist. Somit kann auch in diesem Aspekt ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bewertungsindexwert erfasst, der für eine Leistungsbewertung einer Gasturbine geeignet ist, und eine Leistung der Gasturbine kann in geeigneter Weise bewertet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Gasturbineneinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Hauptteil-Querschnittsansicht einer Gasturbine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein funktionales Blockdiagramm einer Leistungsbewertungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Hardwarekonfiguration einer Leistungsbewertungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Leistungsbewertungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist ein Diagramm, das eine Änderung einer Zustandsgröße, eine Änderung eines einfachen gleitenden Durchschnittswerts, und eine Änderung eines exponentiell gleitenden Durchschnittswerts gemäß einem Zeitablauf zeigt.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Änderung einer Zustandsgröße gemäß einem Zeitablauf zeigt.
8 ist ein funktionales Blockdiagramm einer kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit eines modifizierten Beispiels eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit in einem modifizierten Beispiel eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Gasturbine, ein Programm zum Ausführen dieses Verfahrens, und eine Leistungsbewertungsvorrichtung, die dieses Verfahren ausführt, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Gasturbineneinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel
Bevor ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Gasturbine, ein Programm zum Ausführen dieses Verfahrens, und eine Leistungsbewertungsvorrichtung, die dieses Verfahren ausführt, gemäß Ausführungsbeispielen beschrieben werden, wird eine Gasturbineneinrichtung einschließlich einer Gasturbine beschrieben.
Eine Gasturbineneinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wie in 1 dargestellt, umfasst eine Gasturbine 1, einen Leistungsgenerator 9, der in Übereinstimmung mit einem Antreiben der Gasturbine 1 Strom erzeugt, eine Steuervorrichtung 50, die ein Steuerziel in der Gasturbine 1 steuert, und eine Leistungsbewertungsvorrichtung 100, die die Leistung der Gasturbine 1 bewertet.
Die Gasturbine 1 umfasst einen Kompressor 10, der durch Komprimieren von Luft A komprimierte Luft Acom erzeugt, eine Vielzahl von Brennkammern 20, die ein Verbrennungsgas G durch Verbrennen eines Brennstoffs F von einer Brennstoffzufuhrquelle in der komprimierten Luft Acom erzeugen, eine Turbine 30, die durch das Verbrennungsgas G angetrieben wird, und eine Vielzahl von Messvorrichtungen.
Der Kompressor 10 umfasst einen Kompressorrotor 11, der sich um eine Achsenlinie Ar in seinem Mittelpunkt dreht, ein Kompressorgehäuse 50, das den Kompressorrotor 11 abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 16, und eine Einlassleitschaufel (IGV: „inlet guide vane“) 14, die in einem Ansauganschluss dieses Kompressorgehäuses 15 angeordnet ist. Diese IGV 14 stellt eine Strömungsrate von Luft ein, die in das Innere des Kompressorgehäuses 15 gesaugt wird. Die Turbine 30 umfasst einen Turbinenrotor 31, der sich um eine Achsenlinie Ar als sein Mittelpunkt dreht, ein Turbinengehäuse 35, das den Turbinenrotor 31 abdeckt, und eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36. Nachstehend wird eine Richtung, in die sich die Achsenlinie Ar erstreckt, als eine Achsenlinienrichtung Da bezeichnet, eine Umfangsrichtung mit dieser Achsenlinie Ar als ihr Mittelpunkt wird einfach als eine Umfangsrichtung Dc bezeichnet, und eine Richtung senkrecht zu der Achsenlinie Ar wird als eine Durchmesserrichtung Dr bezeichnet. Außerdem wird eine Seite der Achsenlinienrichtung Da als eine stromaufwärtige Achsenlinienseite Dau bezeichnet, und eine gegenüberliegende Seite wird als eine stromabwärtige Achsenlinienseite Dad bezeichnet. Außerdem wird eine Seite, die sich der Achsenlinie Ar in der Durchmesserrichtung Dr annähert, als eine Innenseite der Durchmesserrichtung Dri bezeichnet, und eine gegenüberliegende Seite wird als eine Außenseite der Durchmesserrichtung Dro bezeichnet.
Der Kompressor 10 ist auf der stromaufwärtigen Achsenlinienseite Dau mit Bezug auf die Turbine 30 angeordnet.
Der Kompressorrotor 11 und der Turbinenrotor 31 sind auf derselben Achsenlinie Ar positioniert und miteinander verbunden, um einen Gasturbinenrotor 2 auszubilden. Ein Rotor des Leistungsgenerators 9 ist mit diesem Gasturbinenrotor 2 verbunden. Außerdem umfasst die Gasturbine 1 ein Mittelgehäuse 6 und einen Ausstoßkanal 7. Das Mittelgehäuse 6 ist zwischen dem Kompressorgehäuse 15 und dem Turbinengehäuse 35 in der Achsenlinienrichtung Da angeordnet. Der Ausstoßkanal 7 ist mit einem Rand der stromabwärtigen Achsenlinienseite Dad des Turbinengehäuses 35 verbunden. Das Kompressorgehäuse 15, das Mittelgehäuse 6, das Turbinengehäuse 35 und der Ausstoßkanal 7 sind miteinander verbunden und bilden ein Gasturbinengehäuse 5 aus.
Der Kompressorrotor 11 weist eine Rotorwelle 12, die sich von der Achsenlinie Ar als ihr Mittelpunkt in der Achsenlinienrichtung Da erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 13 auf, die an dieser Rotorwelle 12 angebracht sind. Die Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 13 sind in der Achsenlinienrichtung Da ausgerichtet. Jede der Turbinenschaufelreihen 13 besteht aus einer Vielzahl von Turbinenschaufeln, die in einer Umfangsrichtung Dc ausgerichtet sind. Auf der stromabwärtigen Achsenlinienseite Dad von jeder der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 13 ist eine Turbinenleitschaufelreihe 16 der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 16 angeordnet. Jede Turbinenleitschaufelreihe 16 ist an der Innenseite des Kompressorgehäuses 15 angeordnet. Jede Turbinenleitschaufelreihe 16 besteht aus einer Vielzahl von Turbinenleitschaufeln, die in der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet sind.
Der Turbinenrotor 31 weist eine Rotorwelle 32, die sich von der Achsenlinie Ar als sein Mittelpunkt in der Achsenlinienrichtung Da erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 auf, die an dieser Rotorwelle 32 angebracht sind. Die Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 sind in der Achsenlinienrichtung Da ausgerichtet. Jede der Turbinenschaufelreihen 33 besteht aus einer Vielzahl von Turbinenschaufeln, die in der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet sind. Auf der stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie Dau von jeder der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 ist eine Turbinenleitschaufelreihe 36 der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 angeordnet. Jede Turbinenleitschaufelreihe 36 ist an der Innenseite des Turbinengehäuses 35 angeordnet. Jede der Turbinenleitschaufelreihen 36 besteht aus einer Vielzahl von Turbinenleitschaufeln, die in der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet sind.
Ein ringförmiger Raum zwischen einer Außenumfangsseite der Rotorwelle 32 und einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses 35, in dem die Turbinenschaufelreihe 33 und die Turbinenleitschaufelreihe 36 in der Achsenlinienrichtung Da angeordnet sind, bildet einen Verbrennungsgas-Strömungsdurchgang 39 aus, durch den ein Verbrennungsgas G aus der Brennkammer 20 strömt.
Wie in 2 dargestellt, umfasst jede der Vielzahl von Turbinenschaufeln 34, die die Turbinenschaufelreihe 33 der Turbine konfigurieren, einen Schaufelkörper 34a und eine Plattform 34c, und der Schaufelkörper 34a weist einen Querschnitt einer Schaufelform auf und erstreckt sich in der Durchmesserrichtung Dr, die senkrecht zu diesem Querschnitt ist. Die Plattform 34c ist an einem Ende des Schaufelkörpers 34a an einer Innenseite der Durchmesserrichtung Dri angeordnet. Diese Plattform 34c definiert einen Teil von einem Rand der Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des Verbrennungsgas-Strömungsdurchgangs 39. Jede der Vielzahl von Turbinenleitschaufeln 37, die die Turbinenleitschaufelreihe 36 der Turbine 30 bildet, umfasst einen Leitschaufelkörper 37a, ein äußeres Deckband 37b, ein inneres Deckband 37c, einen Dichtungshalteteil 37d und eine Dichtung 37e. Der Leitschaufelkörper 37a weist einen Querschnitt einer Leitschaufelform auf und erstreckt sich in der Durchmesserrichtung Dr, die senkrecht zu diesem Querschnitt ist. Das äußere Deckband 37b ist an einem Ende einer Außenseite der Durchmesserrichtung Dro des Schaufelkörpers 34a angeordnet. Dieses äußere Deckband 37b definiert einen Teil von einem Rand der Außenseite der Durchmesserrichtung Dro des Verbrennungsgas-Strömungsdurchgangs 39. Dieses äußere Deckband 37b ist an dem Turbinengehäuse 35 angebracht. Das innere Deckband 37c ist an einem Ende der Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des Leitschaufelkörpers 37a angeordnet. Dieses innere Deckband 37c definiert einen Teil von einem Rand der Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des Verbrennungsgas-Strömungsdurchgangs 39. Dieser Dichtungshalteteil 37d ist an der Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des inneren Deckbands 37c angeordnet. Die Dichtung 37e ist an der Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des Dichtungshalteteils 37d angeordnet. Diese Dichtung 37e dichtet einen Raum zwischen der äußeren Umfangsfläche des Turbinenrotors 31 und dem Rand der Innenseite der Durchmesserrichtung Dri der Turbinenleitschaufel 37 ab.
Eine Vielzahl von Brennkammern 20 ist parallel zu der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet und an dem Mittelgehäuse 6 angebracht. Die Brennkammer 20 umfasst einen Übergangsteil (oder eine Brennkammerauskleidung) 22, in dem ein Brennstoff F im Inneren verbrannt wird, und einen Verbrenner 21, der einen Brennstoff F in das Innere dieses Übergangsteils 22 einspritzt. Eine Brennstoffleitung 8 ist mit dem Verbrenner 21 verbunden. Ein Brennstoffventil 8v, das eine Strömungsrate eines der Brennkammer 20 zugeführten Brennstoffs F einstellt, ist in dieser Brennstoffleitung 8 angeordnet.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die Gasturbine 1 als eine Vielzahl von Messvorrichtungen einen Drehzahlzähler 40, ein Ausgabemessgerät 41, einen Ansauglufttemperaturindikator 42, einen Ansaugluftdruckmesser 43, einen Ausstoßlufttemperaturindikator 44, einen Ausstoßdruckmesser 45, ein Brennstoffströmungsratenmessgerät 46, einen ersten Abgastemperaturindikator 47, einen zweiten Abgastemperaturindikator 48 und einen Hohlraumtemperaturindikator 49. Der Drehzahlzähler 40 misst eine Drehzahl N des Gasturbinenrotors 2. Das Ausgabemessgerät 41 misst eine Ausgabe PW des Leistungsgenerators 9 als eine Gasturbinenausgabe. Der Ansauglufttemperaturindikator 42 misst eine Ansauglufttemperatur Ti, die eine Temperatur von Luft A ist, die durch den Kompressor 10 angesaugt worden ist. Der Ansaugluftdruckmesser 43 misst einen Ansaugluftdruck (Atmosphäre) Pi, der ein Druck von Luft A ist, die durch den Kompressor 10 angesaugt worden ist. Der Ausstoßlufttemperaturindikator 44 misst eine Ausstoßlufttemperatur Tc, die eine Temperatur von komprimierter Luft ist, die in das Innere des Mittelgehäuses 6 aus dem Kompressor 10 ausgestoßen worden ist. Der Ausstoßdruckmesser 45 misst einen Ausstoßdruck Pc, der ein Druck von komprimierter Luft ist, die in das Innere des Mittelgehäuses 6 aus dem Kompressor 10 ausgestoßen worden ist. Der Brennstoffströmungsratenmesser 46 misst eine in die Brennkammer 20 strömende Brennstoffströmungsrate Fr. Dieser Brennstoffströmungsratenmesser 46 ist in der Brennstoffleitung 8 angeordnet. Der erste Abgastemperaturindikator 47 misst eine erste Abgastemperatur Te1, die eine Temperatur eines Abgases EG ist, das ein Verbrennungsgas G unmittelbar nach einem Durchlauf durch eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe der Turbine 30 darstellt.
Der zweite Abgastemperaturindikator 48 misst eine zweite Abgastemperatur Te2, die eine Temperatur eines Abgases EG ist, das in den Ausstoßkanal 7 aus der Turbine 30 geströmt ist. Außerdem ist die zweite Abgastemperatur Te2 eine Temperatur eines Abgases EG an einer Position, die weiter von der Turbinenschaufelreihe einer Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur Te1 gemessen wird. Anders ausgedrückt, die zweite Abgastemperatur Te2 ist eine Temperatur eines Abgases an der Position der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie Dad der Position, an der die erste Abgastemperatur Te1 gemessen wird. Der Hohlraumtemperaturindikator 49 misst, wie in 2 dargestellt, eine Hohlraumtemperatur Tr, die eine Temperatur zwischen dem inneren Deckband 37c der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 ist.
Die Steuervorrichtung 50 steuert einen Öffnungsgrad des Brennstoffventils 8v, eine Antriebsgröße des IGV 14 und dergleichen in Übereinstimmung mit Daten von einer Vielzahl von vorstehend beschriebenen Messvorrichtungen, einer Anfrageausgabe von außen und dergleichen.
Die Gasturbine 1 wird wie nachstehend beschrieben in Übereinstimmung mit einer Steuerung dieser Steuervorrichtung 50 betrieben.
Wie in 1 dargestellt, erzeugt der Kompressor 10 durch Komprimieren von Luft A komprimierte Luft Acom und stößt diese komprimierte Luft Acom in das Innere des Mittelgehäuses 6 aus. Die komprimierte Luft Acom im Inneren des Mittelgehäuses 6 strömt in das Innere der Brennkammer 20. Ein Brennstoff F wird der Brennkammer 20 zugeführt. Der Verbrenner 21 der Brennkammer 20 spritzt die komprimierte Luft Acom in das Innere des Übergangsteils 22 zusammen mit dem Brennstoff F ein. Im Inneren des Übergangsteils 22 wird ein Brennstoff F in der komprimierten Luft Acom verbrannt, und ein Verbrennungsgas G einer hohen Temperatur und eines hohen Drucks wird erzeugt. Dieses Verbrennungsgas G wird von dem Übergangsteil 22 an den Verbrennungsgas-Strömungsdurchgang 39 im Inneren der Turbine 30 gesendet. Das Verbrennungsgas G dreht den Turbinenrotor 31 während des Prozesses eines Strömens durch den Verbrennungsgas-Strömungsdurchgang 39 zu der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie Dad. In Übereinstimmung mit der Rotation dieses Turbinenrotors 31 dreht sich ein Rotor des mit dem Gasturbinenrotor 2 verbundenen Leistungsgenerators 9. Demzufolge erzeugt der Leistungsgenerator 9 elektrische Leistung. Ein Abgas EG, das ein Verbrennungsgas G ist, das die Turbinenschaufelreihe der Endstufe der Turbine 30 durchlaufen hat, strömt in das Innere des Ausstoßkanals 7. Beispielsweise nachdem es durch das Innere eines Ausstoßwärme-Rückgewinnungskessels geströmt ist, wird dieses Abgas EG aus einem Schornstein ausgestoßen.
Die Leistungsbewertungsvorrichtung 100 erfasst einen Bewertungsindexwert, der zum Bewerten der Leistung der Gasturbine 1 auf der Basis von Daten aus einer Vielzahl der vorstehend beschriebenen Messvorrichtungen erfasst wird.
Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Gasturbine, Programm zum Ausführen dieses Verfahrens, und Leistungsbewertungsvorrichtung, die dieses Verfahren ausführt, gemäß Ausführungsbeispiel
Nachstehend werden ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Gasturbine, ein Programm zum Ausführen dieses Verfahrens, und eine Leistungsbewertungsvorrichtung, die dieses Verfahren ausführt, gemäß vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen hauptsächlich mit Bezug auf 3 bis 7 beschrieben.
Zweckmäßig umfasst die Leistungsbewertungsvorrichtung 100, wie in 3 dargestellt, eine Datenerfassungseinheit 110, eine Datenspeichereinheit 115, eine statische Betriebsbestimmungseinheit 120, eine Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit 130 und eine Ausgabeeinheit 140.
Die Datenerfassungseinheit 110 erfasst statische Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, und Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der zum Bewerten der Leistung der Gasturbine 1 verwendet wird.
Als die statischen Betriebsbestimmungsdaten liegen eine Ausgabe PW des Leistungsgenerators 9 als eine durch den Ausgabemesser 41 gemessene Gasturbinenausgabe, eine durch den Ansauglufttemperaturindikator 42 gemessene Ansauglufttemperatur Ti, eine Abgastemperaturdifferenz Td(=(Te1-Te2)), die eine Differenz zwischen einer durch den ersten Abgastemperaturindikator 47 gemessenen ersten Abgastemperatur Te1 und einer durch den zweiten Abgastemperaturindikator 48 gemessenen zweiten Abgastemperatur Te2 ist, und eine durch den Hohlraumtemperaturindikator 49 gemessene Hohlraumtemperatur Tr vor.
Als die Indexwertdaten liegen eine durch den Drehzahlzähler gemessene Drehzahl N des Gasturbinenrotors, eine Ausgabe PW des Leistungsgenerators 9 als eine durch den Ausgabemesser 41 gemessene Gasturbinenausgabe, eine durch den Ansauglufttemperaturindikator 42 gemessene Ansauglufttemperatur Ti, ein durch das Ansaugluftdruckmessgerät 43 gemessener Ansaugluftdruck Pi, eine durch den Ausstoßlufttemperaturindikator 44 gemessene Ausstoßlufttemperatur Tc, ein durch den Ausstoßdruckmesser 45 gemessener Ausstoßdruck Pc, eine durch den Brennstoffströmungsratenmesser 46 gemessene Brennstoffströmungsrate Fr und eine durch den zweiten Abgastemperaturindikator 48 gemessene zweite Abgastemperatur Te2Te2 vor.
Diese Datenerfassungseinheit 110 umfasst eine Datenempfangseinheit 111, die Daten von einer Vielzahl von Messvorrichtungen empfängt, und eine Berechnungseinheit 112. Die Berechnungseinheit 112 erfasst einen Durchschnittswert von Temperaturen, die durch eine Vielzahl von ersten Abgastemperaturindikatoren 47 gemessen sind, und stellt diesen Durchschnittswert als die erste Abgastemperatur Te1 ein. Außerdem erfasst diese Berechnungseinheit 112 eine Abgastemperaturdifferenz Td, die eine Differenz zwischen der ersten Abgastemperatur Te1 und der zweiten Abgastemperatur Te2 ist, von dem zweiten Abgastemperaturindikator 48.
Die Datenspeichereinheit 115 speichert eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und eine Vielzahl von Typen von Verwendungswertdaten, die durch die Datenerfassungseinheit 110 in einer Zeitreihe erfasst werden.
Die statische Betriebsbestimmungseinheit 120 bestimmt, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, auf der Basis von Zeitreihendaten für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten, die in der Datenspeichereinheit 115 gespeichert sind.
Diese statische Betriebsbestimmungseinheit 120 umfasst eine Datentypbestimmungseinheit 121, die bestimmt, ob jeder einer Vielzahl von Typen von statischen
Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht, und eine statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit 129, die bestimmt, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht.
Die Datentypbestimmungseinheit 121 umfasst eine kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit 122 und eine langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit 125, die eine Bestimmung für jeden einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten durchführen.
Die kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit 122 umfasst eine Datenbestimmungseinheit 123, die statische Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum T1 in der Vergangenheit, der von einem Bestimmungszeitpunkt tj im Voraus eingestellt wurde, aus statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, extrahiert und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für statische Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde. Diese Datenbestimmungseinheit 123 umfasst eine Glättungseinheit 124a und eine Bestimmungseinheit 124b. Die Glättungseinheit 124a glättet statische Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten während des ersten Zeitraums T1. Die Bestimmungseinheit 124b bestimmt, ob ein Absolutwert |MA1-Xtj| einer Differenz zwischen den durch die Glättungseinheit 124a geglätteten statischen Betriebsbestimmungsdaten MA1 und statischen Betriebsbestimmungsdaten Xtj zu einem Bestimmungszeitpunkt tj kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert ε1. In einem Fall, in dem dieser Absolutwert |MA1-Xtj| kleiner ist als der im Voraus eingestellte Wert ε1, bestimmt die Bestimmungseinheit 124b, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten während des ersten Zeitraums T1 in den Bereich der Variationsbreite für diese statischen Betriebsbestimmungsdaten eintreten. Anders ausgedrückt, in diesem Fall wird bestimmt, dass diese statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 stationär sind.
Die langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit 125 umfasst eine Datenbestimmungseinheit 126, die statische Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum T2 in der Vergangenheit, der aus einem Bestimmungszeitpunkt im Voraus eingestellt wurde, aus statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, extrahiert und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für statische Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde. Dieser zweite Zeitraum T2 ist ein Zeitraum, der länger ist als der erste Zeitraum T1. Diese Datenbestimmungseinheit 126 umfasst eine Glättungseinheit 127a und eine Bestimmungseinheit 127b. Die Glättungseinheit 127a glättet statische Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten während des zweiten Zeitraums T2. Die Bestimmungseinheit 127b bestimmt, ob ein Absolutwert |MA2-Xtj| einer Differenz zwischen den durch die Glättungseinheit 127a geglätteten statischen Betriebsbestimmungsdaten MA2 und statischen Betriebsbestimmungsdaten Xtj zu einem Bestimmungszeitpunkt tj kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert ε2. In einem Fall, in dem dieser Absolutwert |MA2-Xtj| kleiner ist als der im Voraus eingestellte Wert ε2, bestimmt die Bestimmungseinheit 127b, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten während des zweiten Zeitraums T2 in den Bereich der Variationsbreite für diese statischen Betriebsbestimmungsdaten eintreten. Anders ausgedrückt, in diesem Fall wird bestimmt, dass diese statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum T2 stationär sind.
Die Datentypbestimmungseinheit 121 umfasst ferner eine Bestimmungsbeendigungs-Bestimmungseinheit 128, die bestimmt, ob die durch die kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit 122 durchgeführte Bestimmung und die durch die langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit 125 durchgeführte Bestimmung für alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten beendet worden sind.
Die statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit 129 bestimmt, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass alle der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 stationär sind.
Die Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit 130 erfasst einen Bewertungsindexwert unter Verwendung von Indexwertdaten zu dem Zeitpunkt einer Bestimmung, zu dem durch die statische Betriebsbestimmungseinheit 120 bestimmt worden ist, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet. Beispiele des Bewertungsindexwerts umfassen eine Kompressoreffizienz, eine Turbinenausgabe, eine Turbineneinlasstemperatur, eine Turbineneffizienz und dergleichen.
Die Turbineneinlasstemperatur ist eine Temperatur eines Verbrennungsgases an dem Einlass der Turbine 30, in den ein Verbrennungsgas aus der Brennkammer 20 strömt.
Die Ausgabeeinheit 140 gibt den durch die Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit 130 erfassten Bewertungsindexwert in Übereinstimmung mit einer Anweisung von außen aus.
Die vorstehend beschriebene Leistungsbewertungsvorrichtung 100 ist ein Computer. Aus diesem Grund umfasst diese Leistungsbewertungsvorrichtung 100 hinsichtlich Hardware, wie in 4 dargestellt, einen Computerhauptkörper 101, Eingabevorrichtungen 109a, wie etwa eine Tastatur, eine Maus und dergleichen, und eine Anzeigevorrichtung 109b. Der Computerhauptkörper 101 umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU: „central processing unit“) 102, die verschiedene arithmetische Operationen durchführt, eine Hauptspeichervorrichtung 103, wie etwa einen Speicher, der als ein Arbeitsbereich der CPU 102 dient, eine Hilfsspeichervorrichtung 104, wie etwa eine Festplattenlaufwerksvorrichtung, eine Speicher- und Reproduktionsvorrichtung 105, die einen Datenspeicherprozess und einen Datenreproduktionsprozess für ein scheibenartiges Speichermedium D durchführt, eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 106 der Eingabevorrichtung 109a und der Anzeigevorrichtung 109b, eine Einrichtungsschnittstelle 107, die mit einer Vielzahl von Messvorrichtungen durch Signalleitungen verbunden ist, und eine Kommunikationsschnittstelle 108, die zum Kommunizieren mit außen durch ein Netzwerk N verwendet wird.
Die Vielzahl von Messvorrichtungen sind mit der Steuervorrichtung 50 durch Signalleitungen verbunden. Aus diesem Grund kann die Einrichtungsschnittstelle 107 der Leistungsbewertungsvorrichtung 100 Daten, die von der Vielzahl von Messvorrichtungen erfasst werden, von der Steuervorrichtung 50 empfangen.
In der Hilfsspeichervorrichtung 104 werden inhärente Daten 104a der Gasturbine 1, ein Leistungsbewertungsprogramm 104b und dergleichen im Voraus gespeichert. Die inhärenten Daten 104a, das Leistungsbewertungsprogramm 104b und dergleichen werden z.B. in der Hilfsspeichervorrichtung 104 von dem scheibenartigen Speichermedium D durch die Speicher- und Reproduktionsvorrichtung 105 empfangen. Außerdem können die inhärenten Daten 104a, das Leistungsbewertungsprogramm 104b und dergleichen in der Hilfsspeichervorrichtung 104 von einer externen Vorrichtung durch die Kommunikationsschnittstelle 108 empfangen werden.
Unter den funktionalen Elementen der mit Bezug auf 3 beschriebenen Leistungsbewertungsvorrichtung 100 ist die Datenempfangseinheit 111 der Datenerfassungseinheit 110 konfiguriert, um eine Einrichtungsschnittstelle 107 und eine CPU 102 zu umfassen, die das Leistungsbewertungsprogramm 104b ausführt. Außerdem sind die Berechnungseinheit 112 der Datenerfassungseinheit 110, die statische Betriebsbestimmungseinheit 120 und die Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit 130 konfiguriert, um eine CPU 102, die das Leistungsbewertungsprogramm 104b ausführt, und eine Hauptspeichervorrichtung 103 zu umfassen, die ein Arbeitsbereich dieser CPU 102 ist. Die Datenspeichereinheit 115 ist konfiguriert, um eine CPU 102, die das Leistungsbewertungsprogramm 104b ausführt, eine Hauptspeichervorrichtung 103, die ein Arbeitsbereich dieser CPU 102 ist, und eine Hilfsspeichervorrichtung 104 zu umfassen. Die Ausgabeeinheit 140 ist konfiguriert, um eine CPU 102, die das Leistungsbewertungsprogramm 104b ausführt, eine Hauptspeichervorrichtung 103, die ein Arbeitsbereich dieser CPU 102 ist, eine Anzeigevorrichtung 109b und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 106 zu umfassen.
Im Folgenden werden Operationen der vorstehend beschriebenen Leistungsbewertungsvorrichtung 100 unter Verwendung eines in 5 dargestellten Flussdiagramms beschrieben.
Zunächst erfasst die Datenerfassungseinheit 110 eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und eine Vielzahl von Typen von Indexwertdaten (Datenerfassungsprozess S10). Dieser Datenerfassungsprozess S10 umfasst einen Datenempfangsprozess S11 und einen Berechnungsprozess S12. In dem Datenempfangsprozess S11 empfängt die Datenempfangseinheit 111 Daten von einer Vielzahl von Messvorrichtungen. In dem Berechnungsprozess S12 erfasst die Berechnungseinheit 112 einen Durchschnittswert von Temperaturen, die durch eine Vielzahl von ersten Abgastemperaturindikatoren 47 gemessen werden, aus Daten, die in dem Datenempfangsprozess S11 empfangen werden, und stellt diesen Durchschnittswert als eine erste Abgastemperatur Te1 ein. Außerdem erfasst diese Berechnungseinheit 112 eine Abgastemperaturdifferenz Td, die eine Differenz zwischen der ersten Abgastemperatur Te1 und einer zweiten Abgastemperatur Te2 ist, von dem zweiten Abgastemperaturindikator 48. Wie vorstehend beschrieben, ist diese Abgastemperaturdifferenz Td ein Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten.
Die Datenspeichereinheit 115 speichert eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und eine Vielzahl von Typen von Indexwertdaten, die von der Datenerfassungseinheit 110 in einer Zeitreihe erfasst werden (Datenspeicherprozess S15).
Die statische Betriebsbestimmungseinheit 120 bestimmt, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, auf der Basis von Zeitreihendaten für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten, die in der Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden (statischer Betriebsbestimmungsprozess S20) .
In diesem statischen Betriebsbestimmungsprozess S20 bestimmt die Datentypbestimmungseinheit 121, ob jeder einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht (Datentypbestimmungsprozess S21).
Außerdem bestimmt die statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit 129 in diesem statischen Betriebsbestimmungsprozess S20, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (statischer Turbinenbetriebsbestimmungsprozess S29).
In dem Datentypbestimmungsprozess S21 führt die langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit 125 für jeden einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten zusammen mit der kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 122, die einen kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S22 durchführt, einen langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S25 durch.
In dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S22 extrahiert die Datenbestimmungseinheit 123 der kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 122 statische Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum T1 in der Vergangenheit, der aus einem Bestimmungszeitpunkt tj im Voraus eingestellt wurde, aus statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für statische Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde (Datenbestimmungsprozess S23 und S26). Hier ist z.B. der erste Zeitraum T1 ein Zeitraum von etwa 10 Minuten bis 30 Minuten.
In dem Datenbestimmungsprozess S23 in dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S22 glättet die Glättungseinheit 124a der kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 122 statische Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten während des ersten Zeitraums T1 (Glättungsprozess S24a). Außerdem bestimmt die Bestimmungseinheit 124b der kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 122 in dem Datenbestimmungsprozess S23, ob ein Absolutwert |MA1-Xtj| einer Differenz zwischen den durch die Glättungseinheit 124a geglätteten statischen Betriebsbestimmungsdaten MA1 und statischen Betriebsbestimmungsdaten Xtj zu einem Bestimmungszeitpunkt tj kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert ε1 (Bestimmungsprozess S24b). In einem Fall, in dem dieser Absolutwert |MA1-Xtj| kleiner ist als der im Voraus eingestellte Wert ε1, bestimmt die Bestimmungseinheit 124b, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten während des ersten Zeitraums T1 in den Bereich der Variationsbreite für diese statischen Betriebsbestimmungsdaten eintreten. Anders ausgedrückt, in diesem Fall wird bestimmt, dass diese statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 stationär sind.
In dem Glättungsprozess S24a liegen als Verfahren zum Glätten von statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten ein Verfahren zum Annehmen eines einfachen gleitenden Durchschnittswerts von statischen Betriebsbestimmungsdaten einer Vielzahl von Zeitpunkten, ein Verfahren zum Annehmen eines gewichteten gleitenden Durchschnittswerts von statischen Betriebsbestimmungsdaten einer Vielzahl von Zeitpunkten, ein Verfahren zum Annehmen eines exponentiell gleitenden Durchschnittswerts von statischen Betriebsbestimmungsdaten einer Vielzahl von Zeitpunkten und dergleichen vor. Die Glättungseinheit 124a erfasst einen Durchschnittswert von statischen Betriebsbestimmungsdaten einer Vielzahl von Zeitpunkten unter Verwendung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren und stellt diesen Durchschnittswert als Daten ein, die durch Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten der Vielzahl von Zeitpunkten erfasst werden.
Hier werden ein einfacher gleitender Durchschnittswert und ein exponentiell gleitender Durchschnittswert beschrieben. Es wird angenommen, dass die Anzahl an Abtastungen während eines Zeitraums n beträgt. Außerdem wird, wie in 6 dargestellt, angenommen, dass eine Zustandsgröße x als Daten zu dem Zeitpunkt t0 bis zu dem Zeitpunkt t50 0 lautet, und eine Zustandsgröße X als Daten nach dem Zeitpunkt t51 100 lautet.
Ein einfacher gleitender Durchschnittswert (SMAtj) zu einem Bestimmungszeitpunkt (tj) wird unter Verwendung der folgenden Gleichung erfasst. $SMAtj = {Xtj + X (tj - 1) + X (tj - 2) \dots + X (tj - (n - 2)) + X (tj - (n - 1))} / n$
Aus diesem Grund nimmt der Wert des einfachen gleitenden Durchschnittswerts SMA, wie in 6 dargestellt, wenn die Zustandsgröße X 100 von 0 wird, in Übereinstimmung mit einem Zeitablauf nach dem Zeitpunkt t51 linear zu.
Ein exponentiell gleitender Durchschnittswert (EMAtj) zu einem Bestimmungszeitpunkt (tj) wird unter Verwendung der folgenden Gleichung erfasst. $\begin{array}{l} EMAtj = EMA (tj - 1) \times (1 - α) + Xtj \times α \\ = EMA (tj - 1) + α \times (Xtj - EMA (tj - 1)) \end{array}$
Hier ist eine Konstante α ein Wert kleiner als 1, der sich in Übereinstimmung mit der Anzahl an Abtastungen ändert.
Somit kann z.B. ein exponentiell gleitender Durchschnittswert (EMAt52) zu dem Bestimmungszeitpunkt (tj), der t52 ist, wie nachstehend beschrieben dargestellt werden. $EMAt52 = EMA (t51) + α \times (X (t52) - EMA (t51))$
Außerdem kann ein exponentiell gleitender Durchschnittswert (EMAt53) zu dem Bestimmungszeitpunkt (tj), der t53 ist, wie nachstehend beschrieben dargestellt werden. $EMAt53 = EMA (t52) + α \times (X (t53) - EMA (t52))$
Wie vorstehend dargestellt, wird unter Verhältnissen von Zustandsgrößen für eine Vielzahl von Abtastungen für einen Wert des exponentiell gleitenden Durchschnittswerts EMA, wenn eine Zustandsgröße einer Abtastung dem Bestimmungszeitpunkt näher kommt, das Verhältnis davon exponentiell höher.
Aus diesem Grund ist, wie in 6 dargestellt, wenn der Zeitpunkt t51, zu dem die Zustandsgröße X plötzlich 100 von 0 wird, als der Bestimmungszeitpunkt tj eingestellt ist, der Wert des exponentiell gleitenden Durchschnittswerts EMAtj zu diesem Bestimmungszeitpunkt tj größer als der Wert des einfachen gleitenden Durchschnittswerts SMAtj zu demselben Bestimmungszeitpunkt tj. Danach verkleinert sich eine Differenz des Werts des exponentiell gleitenden Durchschnittswerts EMA von dem Wert des einfachen gleitenden Durchschnittswerts SMA zu dem korrespondierenden Bestimmungszeitpunkt tj graduell, wenn der Zeitpunkt t des Bestimmungszeitpunkts tj fortschreitet.
Wie in 7 dargestellt, wird angenommen, dass, unter einer Vielzahl von Zustandsgrößen X während eines Zeitraums T, eine Zustandsgröße Xtj zu dem Bestimmungszeitpunkt tj einen ungefähren vorbestimmten Wert Xp aufweist, einige von Zustandsgrößen zu Zeitpunkten t(j-1), t(j-2) und t(j-3) nahe an diesem Bestimmungszeitpunkt tj Werte aufweisen, die sich in hohem Maße von dem vorbestimmten Wert Xp unterscheiden, und alle Zustandsgrößen zu den anderen Zeitpunkten t(j-4), t(j-5), ..., t(j-(n-1)) fast vorbestimmte Werte Xp aufweisen. In diesem Fall ist der Wert des exponentiell gleitenden Durchschnittswerts EMA bezogen auf die Zustandsgröße X zu jedem Zeitpunkt während des Zeitraums T größer als der Wert des einfachen gleitenden Durchschnittswerts SMA bezogen auf Zustandsgrößen X zu jedem Zeitpunkt während des Zeitraums T. Aus diesem Grund liegen Fälle vor, in denen bestimmt wird, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten während eines Zeitraums T nicht stationär sind, wenn der Wert eines exponentiell gleitenden Durchschnittswerts EMA der statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums als Daten verwendet wird, die durch Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums T erfasst werden, sogar in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass statische Betriebsbestimmungsdaten während eines Zeitraums stationär sind, wenn der Wert eines einfachen gleitenden Durchschnittswerts SMA der statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten während eines Zeitraums T als Daten verwendet wird, die durch Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums T erfasst werden.
Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, dass die Glättungseinheit 124a den Wert eines exponentiell gleitenden Durchschnittswerts EMA von statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten während eines Zeitraums T als Daten verwendet, die durch Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums T erfasst werden.
In dem langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S25 extrahiert die Datenbestimmungseinheit 126 der langfristigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 125 statische Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum T2 in der Vergangenheit, der von einem Bestimmungszeitpunkt tj im Voraus eingestellt wurde, aus statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten, die im Voraus für statische Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde (Datenbestimmungsprozess S26). Hier ist z.B. der zweite Zeitraum T2 ein Zeitraum von etwa 60 Minuten bis 120 Minuten.
In dem Datenbestimmungsprozess S26 in dem langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S25 glättet die Glättungseinheit 127a der langfristigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 125 statische Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten während des zweiten Zeitraums T2 (Glättungsprozess S27a). Außerdem bestimmt die Bestimmungseinheit 127b der langfristigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 125 in dem Datenbestimmungsprozess S26, ob ein Absolutwert |MA2-Xtj| einer Differenz zwischen den durch die Glättungseinheit 127a geglätteten statischen Betriebsbestimmungsdaten MA2 und statischen Betriebsbestimmungsdaten Xtj zu einem Bestimmungszeitpunkt tj kleiner ist oder nicht als ein im Voraus eingestellter Wert ε2 (Bestimmungsprozess S27b). In einem Fall, in dem dieser Absolutwert |MA2-Xtj| kleiner ist als der im Voraus eingestellte Wert ε2, bestimmt die Bestimmungseinheit 127b, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten während des zweiten Zeitraums T2 in den Bereich der Variationsbreite für diese statischen Betriebsbestimmungsdaten eintreten. Anders ausgedrückt, in diesem Fall wird bestimmt, dass diese statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum T2 stationär sind.
Außerdem ist es ähnlich zu der Glättungseinheit 124a der kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 122 vorzuziehen, dass die Glättungseinheit 127a der langfristigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 125 den Wert eines exponentiell gleitenden Durchschnittswerts EMA von statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums T als Daten verwendet, die durch Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums T erfasst werden.
Wenn die Bestimmung des kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S22 und die Bestimmung des langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S25 enden, dann bestimmt die Bestimmungsbeendigungs-Bestimmungseinheit 128, ob die Bestimmung des kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S22 und die Bestimmung des langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S25 für alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten beendet worden sind oder nicht (Bestimmungsbeendigungs-Bestimmungsprozess S28). In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Bestimmung des kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S22 und die Bestimmung des langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S25 nicht für alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in diesem Bestimmungsbeendigungs-Bestimmungsprozess S28 beendet worden sind, kehrt der Prozess zu dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S22 und dem langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S25 zurück. In dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S22 werden statische Betriebsbestimmungsdaten, für die die Bestimmung des kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S22 nicht durchgeführt worden ist, aus einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten extrahiert, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, und eine Bestimmung wird für diese statischen Betriebsbestimmungsdaten durchgeführt. Außerdem werden auch in dem langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S25 statische Betriebsbestimmungsdaten, für die die Bestimmung des langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S25 nicht durchgeführt worden ist, aus einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten extrahiert, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, und eine Bestimmung wird für diese statischen Betriebsbestimmungsdaten durchgeführt. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Bestimmung des kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S22 und die Bestimmung des langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S25 für alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in diesem Bestimmungsbeendigungs-Bestimmungsprozess S28 beendet worden sind, endet der Datentypbestimmungsprozess S21.
In dem Bestimmungsbeendigungs-Bestimmungsprozess S28 in dem Datentypbestimmungsprozess S21 bestimmt die statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit 129, ob alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind oder nicht (statischer Turbinenbetriebsbestimmungsprozess S29), in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Bestimmung des kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S22 und die Bestimmung des langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S25 für alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten beendet worden sind. Hier wird in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S22 stationär sind, und bestimmt wird, dass alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S25 stationär sind, bestimmt, dass alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind. Wenn die statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit 129 bestimmt, dass alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten nicht stationär sind, dann kehrt der Prozess zu dem Datenerfassungsprozess S10 zurück, und in diesem Datenerfassungsprozess S10 werden eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und eine Vielzahl von Typen von Indexwertdaten zu einem neuen Zeitpunkt erfasst. Wenn andererseits die statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit 129 bestimmt, dass alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind, dann wird die Gasturbine 1 als sich in dem statischen Betriebszustand befindend betrachtet.
Wie vorstehend beschrieben, endet der statische Betriebsbestimmungsprozess S20.
Wenn in dem statischen Betriebsbestimmungsprozess S20 bestimmt wird, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, dann extrahiert die Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit 130 eine Vielzahl von Typen von Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt tj, zu dem bestimmt worden ist, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, aus der Datenspeichereinheit 115 und erfasst einen Bewertungsindexwert unter Verwendung der Vielzahl von Typen von Indexwertdaten (Bewertungsindexwert-Berechnungsprozess S30). Wie vorstehend beschrieben, umfassen Beispiele des Bewertungsindexwerts eine Kompressoreffizienz, eine Turbinenausgabe, eine Turbineneinlasstemperatur, eine Turbineneffizienz und dergleichen.
Die Kompressoreffizienz ηc zu einem Bestimmungszeitpunkt tj wird unter Verwendung der folgenden Gleichung erfasst, die eine durch den Ansauglufttemperaturindikator 42 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessene Ansauglufttemperatur Ti, eine durch den Ausstoßlufttemperaturindikator 44 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessene Ausstoßlufttemperatur Tc und eine ideale Ausstoßlufttemperatur Tcr zu dem Bestimmungszeitpunkt tj verwendet. $η c = (Tc - Ti) / (Tcr - Ti)$
Die ideale Ausstoßlufttemperatur Tcr zu dem Bestimmungszeitpunkt tj ist eine Temperatur zu einem Zeitpunkt, wenn eine Luft mit einer Ansauglufttemperatur Ti zu dem Bestimmungszeitpunkt tj adiabatisch zu einem Druckverhältnis des Kompressors 10 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj komprimiert wird.
Ein Druckverhältnis des Kompressors 10 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj ist ein Verhältnis (Pc/Pi) zwischen einem durch das Ansaugluftdruckmessgerät 43 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessenen Ansaugluftdruck Pi und einem durch das Ausstoßdruckmessgerät 45 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessenen Ausstoßdruck Pc. Somit kann die Kompressoreffizienz ηc unter Verwendung der Ansauglufttemperatur Ti, des Ansaugluftdrucks Pi, der Ausstoßlufttemperatur Tc und des Ausstoßdrucks Pc erfasst werden.
Wenn eine Turbinenausgabe PWt, die eine Ausgabe PW einer einzigen Turbine 30 ist, erfasst werden soll, dann wird zunächst eine Kompressorantriebskraft PWc zu dem Bestimmungszeitpunkt tj erfasst. Die Kompressorantriebskraft PWc zu dem Bestimmungszeitpunkt tj wird unter Verwendung der folgenden Gleichung erfasst, die die Ansauglufttemperatur Ti zu dem Bestimmungszeitpunkt tj, die Ausstoßlufttemperatur Tc zu dem Bestimmungszeitpunkt tj, eine Ansaugluftströmungsrate Q zu dem Bestimmungszeitpunkt tj und eine spezifische Wärme ca der Luft verwendet. $PWc = Q \times ca (Tc - Ti)$
Die Ansaugluftströmungsrate Q zu dem Bestimmungszeitpunkt tj wird wie nachstehend beschrieben erfasst. Ein Verhältnis zwischen der Ansaugluftströmungsrate Q und der Ansauglufttemperatur Ti und des Ansaugluftdrucks Pi wird in jedem Kompressor 10 im Voraus eingestellt.
Somit wird unter Verwendung dieser Beziehung eine Ansaugluftströmungsrate Q korrespondierend zu einer durch den Ansauglufttemperaturindikator 42 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessenen Ansauglufttemperatur Ti und einem durch das Ansaugluftdruckmessgerät 43 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessenen Ansaugluftdruck Pi erfasst.
Eine Turbinenausgabe PWt kann unter Verwendung der folgenden Gleichung erfasst werden, die die Kompressorantriebskraft PWc zu dem Bestimmungszeitpunkt tj und die Leistungsgeneratorausgabe PW verwendet, die eine durch den Ausgabemesser 41 zu dem vorstehend beschriebenen Bestimmungszeitpunkt tj gemessene Ausgabe der gesamten Gasturbine 1 ist. $PWt = PW + PWc$
Eine Turbineneinlasstemperatur Ttin zu dem Bestimmungszeitpunkt tj kann unter Verwendung der folgenden Gleichung erfasst werden, die eine Ansaugluftströmungsrate Q zu dem Bestimmungszeitpunkt tj, eine durch den Brennstoffströmungsratenmesser 46 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessene Brennstoffströmungsrate Fr, eine durch den zweiten Abgastemperaturindikator 48 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessene zweite Abgastemperatur Te2 und eine spezifische Wärme cg eines Verbrennungsgases sowie eine Turbinenausgabe PWt zu dem Bestimmungszeitpunkt verwendet. $PWt = (Q + Fr) \times cg \times (Ttin - T2)$
Außerdem wird die Ansaugluftströmungsrate Q, wie vorstehend beschrieben, aus der Ansauglufttemperatur Ti und dem Ansaugluftdruck Pi erfasst.
Außerdem wird die Turbineausgabe PWt aus der Leistungsgeneratorausgabe PW, der Ansauglufttemperatur Ti und der Ausstoßlufttemperatur Tc erfasst. Aus diesem Grund kann die Turbineneinlasstemperatur Ttin zu dem Bestimmungszeitpunkt tj unter Verwendung der Ansauglufttemperatur Ti zu dem Bestimmungszeitpunkt tj, des Ansaugluftdrucks Pi zu dem Bestimmungszeitpunkt tj, der Ausstoßlufttemperatur Tc zu dem Bestimmungszeitpunkt tj, der durch den Brennstoffströmungsratenmesser 46 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessenen Brennstoffströmungsrate Fr und der durch den zweiten Abgastemperaturindikator 48 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessenen zweiten Abgastemperatur Te2 erfasst werden. Außerdem werden auch die Temperatur und die Strömungsrate dieser Luft berücksichtigt, in einem Fall, in dem ein Teil der durch den Kompressor 10 komprimierten Luft zum Kühlen von Turbinenschaufeln und Turbinenleitschaufeln verwendet wird, die in Kontakt zu einem Verbrennungsgas einer hohen Temperatur unter den die Turbine 30 konfigurierenden Komponenten stehen.
Die Turbineneffizienz ηt zu einem Bestimmungszeitpunkt kann unter Verwendung der folgenden Gleichung erfasst werden, die die Turbineneinlasstemperatur Ttin zu dem Bestimmungszeitpunkt tj, die durch den zweiten Abgastemperaturindikator 48 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessene zweite Abgastemperatur Te2 und die ideale Abgastemperatur Te2r zu dem Bestimmungszeitpunkt tj verwendet. $η t = (Ttin - T2) / (Ttin - Te2r)$
Hier ist die ideale Abgastemperatur Te2r zu dem Bestimmungszeitpunkt tj eine Temperatur zu einem Zeitpunkt, wenn ein Verbrennungsgas der Turbineneinlasstemperatur Ttin zu dem Bestimmungszeitpunkt tj mit einem Expiationsverhältnis der Turbine 30 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj adiabatisch ausgedehnt wird. Das Ausdehnungsverhältnis der Turbine 30 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj ist ein Verhältnis (Ptin/Pi) zwischen einem durch das Ansaugluftdruckmessgerät 43 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj gemessenen Ansaugluftdruck Pi und einem Druck Ptin, der kleiner ist als der durch das Ausstoßdruckmessgerät 45 zu dem Bestimmungszeitpunkt tj durch einen Druckverlust der Brennkammer gemessene Ausstoßdruck Pc.
Somit kann die Turbineneffizienz ηt unter Verwendung der Turbineneinlasstemperatur Ttin, der zweiten Abgastemperatur Te2, des Ansaugluftdrucks Pi und des Ausstoßdrucks Pc erfasst werden. Außerdem werden auch die Temperatur und die Strömungsrate dieser Luft berücksichtigt, in einem Fall, in dem ein Teil der durch den Kompressor 10 komprimierten Luft zum Kühlen von Turbinenschaufeln und Turbinenleitschaufeln verwendet wird, die mit einem Verbrennungsgas einer hohen Temperatur unter den die Turbine 30 konfigurierenden Komponenten in Kontakt stehen.
Die Ausgabeeinheit 140 gibt eine Vielzahl von Typen von Bewertungsindexwerten, die von der Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit 130 erfasst sind, in Übereinstimmung mit einer Anweisung von außen aus.
Wie vorstehend beschrieben, sind die Operationen der Leistungsbewertungsvorrichtung 100 beschrieben worden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine durch den Hohlraumtemperaturindikator 49 gemessene Hohlraumtemperatur Tr verwendet, um die Rotorwelle des Turbinenrotors 31 vor einer Wärme des Verbrennungsgases zu schützen, wenn eine Brennstoffströmungsrate und dergleichen durch die Steuervorrichtung 50 bestimmt werden.
Wenn die Turbineneinlasstemperatur Ttin hoch wird, dann vergrößert sich ein innerer Durchmesser des Turbinengehäuses 35 in Übereinstimmung mit einer thermischen Ausdehnung des Turbinengehäuses 35, und ein äußerer Durchmesser der Rotorwelle 32 vergrößert sich in Übereinstimmung mit einer thermischen Ausdehnung der Rotorwelle 32 des Turbinenrotors 31. Da die Wärmekapazität des Turbinengehäuses 35 kleiner ist als die Wärmekapazität der Rotorwelle 32, wenn die Turbineneinlasstemperatur Ttin hoch wird, dann vergrößert sich zunächst der innere Durchmesser des Turbinengehäuses 35, und danach vergrößert sich der äußere Durchmesser der Rotorwelle 32. Wenn somit die Turbineneinlasstemperatur Ttin hoch wird, dann wird eine Differenz zwischen dem inneren Durchmesser des Turbinengehäuses 35 und dem äußeren Durchmesser der Rotorwelle 32 zeitweilig groß, und dann wird diese Differenz klein. Wenn aus diesem Grund die Turbineneinlasstemperatur Ttin groß wird, dann wird, wie in 2 dargestellt, eine Lückengröße zwischen der Dichtung 37e der Turbinenleitschaufel, die an der Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des Turbinengehäuses 35 angebracht ist, und der Rotorwelle 32 zeitweilig groß, und danach wird diese Lückengröße klein. Wenn die Lückengröße zwischen der Dichtung 37e der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 groß wird, dann wird eine Strömungsrate eines Verbrennungsgases G in Übereinstimmung mit einem Teil des Verbrennungsgases G im Inneren des Verbrennungsgas-Strömungsdurchgangs 39, das von einer Lücke zwischen dem inneren Deckband 37c dieser Turbinenleitschaufel 37 und der Plattform 34c der Turbinenschaufel 34 neben der stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie Dau dieser Turbinenleitschaufel 37 in einen Hohlraum zwischen dem inneren Deckband 37c dieser Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 strömt, groß. Wenn demzufolge die Lückengröße zwischen der Dichtung 37e der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 groß wird, dann steigt die Hohlraumtemperatur Tr an. Somit weist die Hohlraumtemperatur Tr eine Korrelation mit der Lückengröße zwischen der Dichtung 37e der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 auf.
Wenn sich die Turbineneinlasstemperatur Ttin ändert, und sich die Strömungsrate des in den Hohlraum strömenden Verbrennungsgases G ändert, dann ändert sich auch die zweite Abgastemperatur Te2, die verwendet wird, wenn die vorstehend beschriebene Turbineneffizienz ηt erfasst wird. Aus diesem Grund kann diese Turbineneffizienz ηt nicht bestimmt werden, um eine geeignete Turbineneffizienz zu sein, sogar wenn eine Turbineneffizienz ηt unter Verwendung der Turbineneinlasstemperatur Ttin, der zweiten Abgastemperatur Te2 und dergleichen erfasst wird, die in dem Prozess erfasst werden, in dem sich die Strömungsrate des in den Hohlraum strömenden Verbrennungsgases G ändert.
Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Hohlraumtemperatur Tr als ein Typ von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst, und unter einer Bedingung, dass bestimmt wird, dass diese Hohlraumtemperatur Tr stationär ist, wird eine Turbineneffizienz ηt, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist, unter Verwendung von Bewertungswertdaten zu diesem Bestimmungszeitpunkt erfasst. Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel eine Turbineneffizienz ηt erfasst werden, die zum Bewerten der Leistung geeignet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die durch den ersten Abgastemperaturindikator 47 gemessene erste Abgastemperatur Te1 durch die Steuervorrichtung 50 verwendet, um zu bestimmen, ob eine bestimmte Brennkammer 20 unter einer Vielzahl von in der Umfangsrichtung Dc ausgerichteten Brennkammern 20 eine Fehlfunktion aufweist oder nicht. Aus diesem Grund misst der erste Abgastemperaturindikator 47 eine Temperatur eines Abgases an einer Position der stromabwärtigen Achsenlinienseite Dad der Turbinenschaufelreihe der Endstufe, an der angenommen wird, dass ein Verbrennungsgas, das von jeder der Vielzahl von in der Umfangsrichtung Dc ausgerichteten Brennkammern 20 in das Innere des Verbrennungsgas-Strömungsdurchgangs 39 im Inneren des Turbinengehäuse 35 geströmt ist, nicht so viel in der Umfangsrichtung Dc gemischt wird, als die erste Abgastemperatur Te1. Außerdem wird die durch den zweiten Abgastemperaturindikator 48 gemessene zweite Abgastemperatur Te2 zum Schützen des Ausstoßkanals 7 vor Wärme des Abgases verwendet, wenn die Steuervorrichtung 50 eine Brennstoffströmungsrate und dergleichen bestimmt. Aus diesem Grund misst der zweite Abgastemperaturindikator 48 eine Temperatur des Abgases EG an einer Position der stromabwärtigen Achsenlinienseite Dad der Turbinenschaufelreihe der Endstufe, an der angenommen wird, dass das von jeder der Vielzahl von in der Umfangsrichtung Dc ausgerichteten Brennkammern 20 strömende Verbrennungsgas G in das Innere des Verbrennungsgas-Strömungskanals 39 strömt, um in ausreichendem Maße in der Umfangsrichtung Dc gemischt zu werden, als die zweite Abgastemperatur Te2.
Da der zweite Abgastemperaturindikator 48 auf der stromabwärtigen Achsenlinienseite Dad des ersten Abgastemperaturindikators 47 positioniert ist, sogar wenn sich die durch den ersten Abgastemperaturindikator 47 gemessene erste Abgastemperatur Te1 ändert, nachdem sich die Turbineneinlasstemperatur Ttin geändert hat, ändert sich die durch den zweiten Abgastemperaturindikator 48 gemessene zweite Abgastemperatur Te2 nicht unmittelbar. Anders ausgedrückt, eine Antwort der Änderung der zweiten Abgastemperatur Te2 mit Bezug auf die Änderung der Turbineneinlasstemperatur Ttin ist kleiner als eine Antwort der Änderung der ersten Abgastemperatur Te1 mit Bezug auf die Änderung der Turbineneinlasstemperatur Ttin. Wenn sich somit die Turbineneinlasstemperatur Ttin ändert, dann ändert sich auch eine Abgastemperaturdifferenz Td, die eine Differenz zwischen der ersten Abgastemperatur Te1 und der zweiten Abgastemperatur Te2 ist. Aus diesem Grund kann, sogar wenn eine Turbineneffizienz ηt unter Verwendung der in dem Prozess, in dem sich die Abgastemperaturdifferenz Td ändert, erfassten Turbineneinlasstemperatur Ttin, der zweiten Abgastemperatur Te2 und dergleichen erfasst wird, diese Turbineneffizienz ηt nicht bestimmt werden, um eine geeignete Turbineneffizienz darzustellen.
Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Abgastemperaturdifferenz Td als ein Typ von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst, und unter der Bedingung, dass diese Abgastemperaturdifferenz Td unter Verwendung der Bewertungswertdaten dieses Bestimmungszeitpunkts als stationär bestimmt wird, wird eine Turbineneffizienz ηt erfasst, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist. Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel eine Turbineneffizienz ηt erfasst werden, die zum Bewerten der Leistung geeignet ist.
Allerdings beträgt eine Zeit, in der die Abgastemperaturdifferenz Td nahezu konstant wird, nachdem sich die Turbineneinlasstemperatur Ttin geändert hat, einige Zehner von Sekunden. Außerdem wird eine Zeit, zu der die Hohlraumtemperatur Tr nahezu konstant wird, nachdem sich die Turbineneinlasstemperatur Ttin geändert hat, einige Zehner von Minuten oder mehr. Außerdem kann, sogar wenn die Abgastemperaturdifferenz Td nahezu konstant wird, nicht bestimmt werden, dass die Hohlraumtemperatur Tr nahezu konstant wird. Im Gegenteil, sogar wenn die Hohlraumtemperatur Tr nahezu konstant wird, kann nicht bestimmt werden, dass die Abgastemperaturdifferenz Td nahezu konstant wird. Aus diesem Grund ist es zur Bestimmung, dass sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet, vorzuziehen, dass die Abgastemperaturdifferenz Td und die Hohlraumtemperatur Tr als statische Betriebsbestimmungsdaten erfasst werden, und beide Teile der statischen Betriebsbestimmungsdaten als stationär bestimmt werden. Aus diesem Grund werden in diesem Ausführungsbeispiel die Abgastemperaturdifferenz Td und die Hohlraumtemperatur Tr als statische Betriebsbestimmungsdaten erfasst.
Sogar in einem Fall, in dem die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 als stationär bestimmt werden, liegen Fälle vor, in denen die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des zweiten Zeitraums T2, der länger als der erste Zeitraum T1 ist, nicht als stationär bestimmt werden. Im Gegenteil, sogar in einem Fall, in dem die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 nicht als stationär bestimmt werden, liegen auch Fälle vor, in denen die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des zweiten Zeitraums T2 als stationär bestimmt werden. Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel für jeden einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten während zwei voneinander verschiedenen Zeiträumen stationär sind oder nicht. Aus diesem Grund kann in diesem Ausführungsbeispiel eine Bestimmung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, ob sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, und als ein Ergebnis kann ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der zum Bewerten der Leistung geeignet ist. Modifiziertes Beispiel von kurzzeitiger statischer Betriebsbestimmungseinheit
Ein modifiziertes Beispiel der vorstehend beschriebenen kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit wird mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben.
Wie in 8 dargestellt, umfasst eine kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit 150 gemäß diesem modifizierten Beispiel eine Bestimmungsvorverarbeitungseinheit 151 und eine erste Zeitraumdaten-Bestimmungseinheit 153. Die Bestimmungsvorverarbeitungseinheit 151 umfasst eine Glättungseinheit 152a eines dritten Zeitraums T3, der kürzer als der erste Zeitraum T1 ist, und eine Differenzberechnungseinheit 152b. Hier ist z.B. der dritte Zeitraum T3 ein Zeitraum von etwa 3 Minuten bis 8 Minuten. Die erste Zeitraumdaten-Bestimmungseinheit 153 umfasst eine Glättungseinheit 154a des ersten Zeitraums T1 und eine Bestimmungseinheit 154b des ersten Zeitraums T1.
Im Folgenden werden Operationen der kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 150 gemäß diesem modifizierten Beispiel anhand eines in 9 dargestellten Flussdiagramms beschrieben.
Die Bestimmungsvorverarbeitungseinheit 151 der kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 150 gemäß diesem modifizierten Beispiel führt einen Bestimmungsvorverarbeitungsprozess S51 durch. In diesem Bestimmungsvorverarbeitungsprozess S51 extrahiert die Glättungseinheit 154a des dritten Zeitraums T3 der Bestimmungsvorverarbeitungseinheit 151 statische Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in dem dritten Zeitraum T3 in der Vergangenheit von dem Zeitpunkt einer Bestimmungsvorverarbeitung unter statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, und glättet die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten (ein Glättungsprozess S54a des dritten Zeitraums). Außerdem erfasst in diesem Bestimmungsvorverarbeitungsprozess S51 die Differenzberechnungseinheit 152b der Bestimmungsvorverarbeitungseinheit 151 den Absolutwert |MA3-Xt1| einer Differenz zwischen den in dem Glättungsprozess S54a geglätteten statischen Betriebsbestimmungsdaten MA3 und letzten statischen Betriebsbestimmungsdaten Xt1 unter statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten.
Eine erste Zeitraumdaten-Bestimmungseinheit 153 der kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungseinheit 150 gemäß diesem modifizierten Beispiel führt einen ersten Zeitraumbestimmungsprozess S53 durch. In diesem ersten Zeitraumbestimmungsprozess S53 bestimmt zunächst die Glättungseinheit 154a des ersten Zeitraums T1 der ersten Zeitraumdaten-Bestimmungseinheit 153, ob der Bestimmungsvorverarbeitungsprozess S51 für alle der dritten Zeiträume T3 innerhalb des ersten Zeitraums T1 durchgeführt worden ist oder nicht (Bestimmungsprozess S54c einer Bestimmungsvorverarbeitungsbeendigung). Wenn bestimmt wird, dass der Bestimmungsvorverarbeitungsprozess S51 nicht für alle der dritten Zeiträume T3 innerhalb des ersten Zeitraums T1 durchgeführt worden ist, wartet die Glättungseinheit 154a des ersten Zeitraums T1, bis die Bestimmungsvorverarbeitungseinheit 151 den Bestimmungsvorverarbeitungsprozess S51 für alle der dritten Zeiträume T3 innerhalb des ersten Zeitraums T1 durchführt. Wenn bestimmt wird, dass der Bestimmungsvorverarbeitungsprozess S51 für alle der dritten Zeiträume T3 innerhalb des ersten Zeitraums T1 durchgeführt worden ist, glättet die Glättungseinheit 154a des ersten Zeitraums T1 den Absolutwert |MA3-Xt1| von jeder Differenz, die in allen der innerhalb des ersten Zeitraums T1 durchgeführten Bestimmungsvorverarbeitungsprozessen S51 erfasst wird (ein Glättungsprozess S54a des ersten Zeitraums). Dann bestimmt die Bestimmungseinheit 154b des ersten Zeitraums T1, ob der Absolutwert MA1 der in dem Glättungsprozess S54a des ersten Zeitraums T1 geglätteten Differenz kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert ε3 (Bestimmungsprozess S54b des ersten Zeitraums). In einem Fall, in dem der Absolutwert MA1 der in dem Glättungsprozess S54a des ersten Zeitraums T1 geglätteten Differenz kleiner ist als der im Voraus eingestellte Wert ε3, bestimmt die Bestimmungseinheit 154b des ersten Zeitraums T1, dass diese statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 stationär sind.
Wie vorstehend beschrieben, wird der erste Zeitraumbestimmungsprozess S53 beendet, und der kurzzeitige statische Betriebsbestimmungsprozess S50 gemäß diesem modifizierten Beispiel wird beendet. Wenn bestimmt wird, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 in dem ersten Zeitraumbestimmungsprozess S53 ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel stationär sind, dann wird bestimmt, ob die Bestimmung des kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozesses S50 für alle Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten beendet worden ist oder nicht (Bestimmungsbeendigungs-Bestimmungsprozess S28).
In dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S50 gemäß diesem modifizierten Beispiel werden in der vorstehend beschriebenen Verarbeitungsprozedur, sogar in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass statische Betriebsbestimmungsdaten innerhalb eines dritten Zeitraums T3 in dem ersten Zeitraum T1 stationär sind, in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass statische Betriebsbestimmungsdaten innerhalb eines anderen dritten Zeitraums T3 in dem ersten Zeitraum T1 nicht stationär sind, die statischen Betriebsbestimmungsdaten nicht als stationär innerhalb des ersten Zeitraums T1 bestimmt. Anders ausgedrückt, in dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S50 gemäß diesem modifizierten Beispiel wird nicht nur der dritte Zeitraum T3, der kürzer ist als der erste Zeitraum T1, sondern auch der erste Zeitraum T1 berücksichtigt. Anders ausgedrückt, in dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S50 gemäß diesem modifizierten Beispiel wird nicht nur der erste Zeitraum T1 sondern auch der dritte Zeitraum T3, der kürzer ist als der erste Zeitraum T1, berücksichtigt.
Aus diesem Grund kann in diesem modifizierten Beispiel bestimmt werden, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 stationär sind oder nicht, unter Berücksichtigung des dritten Zeitraums T3, der kürzer als der erste Zeitraum T1 ist.
Anderes modifiziertes Beispiel
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und dem modifizierten Beispiel ist der erste Zeitraum T1 ein Zeitraum, der für eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten üblich ist. Außerdem sind in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und dem modifizierten Beispiel auch der zweite Zeitraum T2 und der dritte Zeitraum T3 Zeiträume, die einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten üblich sind. Allerdings kann für jeden einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten der erste Zeitraum T1, der zweite Zeitraum T2 und der dritte Zeitraum T3 eingestellt werden. Allerdings muss auch in diesem Fall der zweite Zeitraum T2 ein längerer Zeitraum sein als der erste Zeitraum T1, und der dritte Zeitraum T3 muss ein kürzerer Zeitraum sein als der erste Zeitraum T1.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und dem modifizierten Beispiel wird für eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten bestimmt, ob die Daten in zwei voneinander verschiedenen Zeiträumen stationär sind oder nicht. Allerdings kann für eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten bestimmt werden, ob die Daten nur in einem Zeitraum stationär sind oder nicht. Allerdings ist es zum Durchführen einer Bestimmung, ob die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand vorliegt oder nicht, mit hoher Genauigkeit für eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten vorzuziehen, zu bestimmen, ob die Daten in zwei voneinander verschiedenen Zeiträumen stationär sind oder nicht.
Die vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und das modifizierte Beispiel nicht beschränkt. In einem Bereich, der von der konzeptionellen Idee und dem Wesen der vorliegenden Erfindung nicht abweicht, das aus in den Ansprüchen definierten Details und Äquivalenten davon abgeleitet wird, können verschiedene Hinzufügungen, Änderungen, Substitutionen, partielle Auslassungen und dergleichen durchgeführt werden.
Zusätzlicher Hinweis
Ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Gasturbine 1 gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und den modifizierten Beispielen kann z.B. wie nachstehend beschrieben erhalten werden.
(1) Ein Leistungsbewertungsverfahren für eine Gasturbine gemäß einem ersten Aspekt wird auf die folgende Gasturbine angewendet.
Diese Gasturbine 1 umfasst einen Kompressor 10, der konfiguriert ist, um durch Komprimieren von Luft A komprimierte Luft Acom erzeugen zu können, eine Brennkammer 20, die konfiguriert ist, um durch Verbrennen eines Brennstoffs F in der komprimierten Luft Acom ein Verbrennungsgas G erzeugen zu können, und eine Turbine 30, die konfiguriert ist, um unter Verwendung des Verbrennungsgases angetrieben werden zu können. Die vorstehend beschriebene Turbine 30 umfasst einen Rotor 31, der konfiguriert ist, um sich um eine Achsenlinie Ar als sein Mittelpunkt drehen zu können, ein Turbinengehäuse 35, das einen Außenumfang des Rotors 31 abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36, die auf einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses 35 angeordnet sind, und einen Ausstoßkanal 7, durch den ein Abgas EG, das ein aus dem Turbinengehäuse 35 ausgestoßenes Verbrennungsgas G ist, zirkulieren kann. Die Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 sind mit dazwischenliegenden Lücken in einer Achsenlinienrichtung Da, in der sich die Achsenlinie Ar erstreckt, ausgerichtet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 umfasst eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln 37, die in einer Umfangsrichtung Dc mit Bezug auf die Achsenlinie Ar ausgerichtet sind. Die vorstehend beschriebene Turbinenleitschaufel 37 umfasst einen Leitschaufelkörper 37a, dessen Querschnittsform senkrecht zu einer Durchmesserrichtung Dr mit Bezug auf die Achsenlinie Ar eine Leitschaufelform ausbildet, die sich in der Durchmesserrichtung Dr erstreckt, und ein inneres Deckband 37c, das auf einer Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des Leitschaufelkörpers 37a angeordnet ist, und ein äußeres Deckband 37b, das auf einer Außenseite der Durchmesserrichtung Dro des Leitschaufelkörpers 37a angeordnet ist. Der vorstehend beschriebene Rotor 31 umfasst eine Rotorwelle 32, die sich in der Achsenlinienrichtung Da mit der Achsenlinie Ar als sein Mittelpunkt erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33, die an der Rotorwelle 32 angebracht sind. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 ist auf einer stromabwärtigen Seite der Achsenlinie Dad außerhalb einer stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie Dau und der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie Dad in der Achsenlinienrichtung Da mit Bezug auf eine Turbinenleitschaufelreihe 36 aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 angeordnet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 umfasst eine Vielzahl von Turbinenschaufeln 34, die in der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet sind.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine 1 umfasst: Erfassen von mindestens einem Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand ist oder nicht, und Erfassen von Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine 1 verwendet wird (S10); Speichern der beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfassten Daten, und Erfassen von Indexwertdaten (S10) in einer Zeitreihe (S15); Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses (S23, S26, S53) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden (S15), eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten jedes der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S23, S26, S53)(S20); und Erfassen des Bewertungsindexwerts (S30) unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, beim Bestimmen, ob sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S20). Mindestens ein Teil der vorstehend beschriebenen statischen Betriebsbestimmungsdaten ist eine Abgastemperaturdifferenz Td, die eine Differenz zwischen einer ersten Abgastemperatur Te1 ist, die eine Temperatur eines Abgases EG ist, das eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe durchlaufen hat, die eine Turbinenschaufelreihe 33 der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite der Achsenlinie Dad unter der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 ist, und einer zweiten Abgastemperatur Te2, die die Temperatur des Abgases EG an einer Position ist, die weiter von der Turbinenschaufelreihe der Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur Te1 oder eine Hohlraumtemperatur Tr zwischen dem inneren Deckband 37c der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 gemessen wird.
Als ein repräsentativer Wert des Bewertungsindexwerts der Gasturbine 1 liegt ein Turbineneffizienz ηt vor, die eine Effizienz der einzelnen Turbine 30 ist. Diese Turbineneffizienz ηt kann unter Verwendung einer Turbineneinlasstemperatur Ttin und einer zweiten Abgastemperatur Te2 erfasst werden. Die Turbineneinlasstemperatur Ttin ist eine Temperatur eines Verbrennungsgases G an dem Einlass der Turbine 30, in den ein Verbrennungsgas G aus der Brennkammer 20 strömt.
Wenn die Turbineneinlasstemperatur Ttin hoch wird, dann nimmt ein innerer Durchmesser des Turbinengehäuses 35 in Übereinstimmung mit einer thermischen Ausdehnung des Turbinengehäuses 35 zu, und ein äußerer Durchmesser der Rotorwelle 32 nimmt in Übereinstimmung mit einer thermischen Ausdehnung der Rotorwelle 32 des Turbinenrotors 31 zu. Da die Wärmekapazität des Turbinengehäuses 35 kleiner ist als die Wärmekapazität der Rotorwelle 32, wenn die Turbineneinlasstemperatur Ttin hoch wird, dann nimmt zunächst der innere Durchmesser des Turbinengehäuses 35 zu, und danach nimmt der äußere Durchmesser der Rotorwelle 32 zu. Wenn somit die Turbineneinlasstemperatur Ttin hoch wird, dann wird eine Differenz zwischen dem inneren Durchmesser des Turbinengehäuses 35 und dem äußeren Durchmesser der Rotorwelle 32 zeitweilig groß, und danach wird diese Differenz klein. Wenn aus diesem Grund die Turbineneinlasstemperatur Ttin hoch wird, dann wird eine Lückengröße zwischen der Dichtung 37e der Turbinenleitschaufel 37, die an der Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des Turbinengehäuses 35 angebracht ist, und der Rotorwelle 32 zeitweilig groß, und danach wird diese Lückengröße klein. Wenn die Lückengröße zwischen der Dichtung 37e der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 groß wird, dann wird eine Strömungsrate eines Verbrennungsgases G in Übereinstimmung mit einem Teil des Verbrennungsgases G im Inneren des Verbrennungsgas-Strömungsdurchgangs 39, das von einer Lücke zwischen dem inneren Deckband 37c dieser Turbinenleitschaufel 37 und der Plattform 34c der Turbinenschaufel 34 neben der stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie Dau dieser Turbinenleitschaufel 37 in einen Hohlraum zwischen dem inneren Deckband 37c dieser Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 strömt, hoch. Wenn demzufolge die Lückengröße zwischen der Dichtung 37e der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 groß wird, dann steigt die Hohlraumtemperatur Tr an. Somit weist die Hohlraumtemperatur Tr eine Korrelation mit der Lückengröße zwischen der Dichtung 37e der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 auf.
Wenn sich die Turbineneinlasstemperatur Ttin ändert und sich die Strömungsrate des in den Hohlraum strömenden Verbrennungsgases G ändert, dann ändert sich auch die zweite Abgastemperatur Te2, die verwendet wird, wenn die vorstehend beschriebene Turbineneffizienz ηt erfasst wird. Aus diesem Grund kann, sogar wenn eine Turbineneffizienz ηt unter Verwendung der Turbineneinlasstemperatur Ttin, der zweiten Abgastemperatur Te2 und der gleichen erfasst wird, die in dem Prozess erfasst werden, in dem sich die Strömungsrate des Verbrennungsgases G ändert, das in den Hohlraum strömt, diese Turbineneffizienz ηt nicht als eine geeignete Turbineneffizienz bestimmt werden.
Die zweite Abgastemperatur Te2 ist eine Temperatur eines Abgases EG an einer Position, die weiter von der Turbinenschaufelreihe einer Endstufe entfernt ist, als eine Position, an der die erste Abgastemperatur Te1 gemessen wird. Aus diesem Grund ändert sich die zweite Abgastemperatur Te2 nicht unmittelbar, sogar wenn sich die erste Abgastemperatur Te1 ändert, nachdem sich die Turbineneinlasstemperatur Ttin geändert hat. Anders ausgedrückt, eine Antwort der Änderung der zweiten Abgastemperatur Te2 ist mit Bezug auf die Änderung der Turbineneinlasstemperatur Ttin kleiner als eine Antwort der Änderung der ersten Abgastemperatur Te1 mit Bezug auf die Änderung der Turbineneinlasstemperatur Ttin. Wenn sich somit die Turbineneinlasstemperatur Ttin ändert, dann ändert sich auch eine Abgastemperaturdifferenz Td, die eine Differenz zwischen der ersten Abgastemperatur Te1 und der zweiten Abgastemperatur Te2 ist. Aus diesem Grund kann, sogar wenn eine Turbineneffizienz ηt unter Verwendung der Turbineneinlasstemperatur Ttin, der zweiten Abgastemperatur Te2 und dergleichen erfasst wird, die in dem Prozess erfasst werden, in dem sich die Abgastemperaturdifferenz Td ändert, diese Turbineneffizienz ηt nicht als eine geeignete Turbineneffizienz ηt bestimmt werden.
Somit wird in diesem Aspekt eine Hohlraumtemperatur Tr oder eine Abgastemperaturdifferenz Td als ein Typ von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst, und unter der Bedingung, dass diese Abgastemperaturdifferenz Td unter Verwendung der Bewertungswertdaten zu diesem Bestimmungszeitpunkt als stationär bestimmt wird, wird eine Turbineneffizienz ηt erfasst, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist. Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der zum Bewerten der Leistung geeignet ist.
(2) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem zweiten Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß dem ersten Aspekt, umfasst das Bestimmen, ob die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand ist oder nicht (S20): Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses (S23, S53) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum T1 in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden (S15), eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S23, S53) (S22, S50); Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses (S25) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum T2, der länger ist als der erste Zeitraum T1, in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden (S15), eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum T2 stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S26); und Bestimmen, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 als stationär bestimmt sind (S29).
Sogar in einem Fall, in dem die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 als stationär bestimmt werden, liegen Fälle vor, in denen die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des zweiten Zeitraums T2, der länger ist als der erste Zeitraum T1, nicht als stationär bestimmt werden. Im Gegenteil, sogar in einem Fall, in dem die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 nicht als stationär bestimmt werden, liegen Fälle vor, in denen die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des zweiten Zeitraums T2 als stationär bestimmt werden. In solch einem Fall kann, sogar wenn die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand bestimmt wird, und ein Bewertungsindexwert unter Verwendung der Indexwertdaten zu diesem Zeitpunkt erfasst werden, ein Bewertungsindexwert nicht erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
In diesem Aspekt wird unter der Bedingung, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 als stationär bestimmt werden, die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand bestimmt, und somit kann ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
(3) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem dritten Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß dem ersten Aspekt, werden beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten (S10) eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz Td und der Hohlraumtemperatur Tr als der mindestens eine Teil der statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst. Das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S20), umfasst: Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses (S23, S26, S53) zum Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in einen Bereich einer Variationsbreite eintritt, die im Voraus für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht (S21), in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S23, S26, S53); und Bestimmen, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass die Abgastemperaturdifferenz Td und die Hohlraumtemperatur Tr stationär sind (S29), beim Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht (S21).
Eine Zeit, zu der die Abgastemperaturdifferenz Td nahezu konstant wird, nachdem sich die Turbineneinlasstemperatur Ttin geändert hat, beträgt mehrere Zehner von Sekunden. Außerdem beträgt eine Zeit, zu der die Hohlraumtemperatur Tr nahezu konstant wird, nachdem sich die Turbineneinlasstemperatur Ttin geändert hat, einige Zehner von Minuten oder mehr. Außerdem kann, sogar wenn die Abgastemperaturdifferenz Td nahezu konstant wird, nicht bestimmt werden, dass die Hohlraumtemperatur Tr nahezu konstant wird. Im Gegenteil, sogar wenn die Hohlraumtemperatur Tr nahezu konstant wird, kann nicht bestimmt werden, dass die Abgastemperaturdifferenz Td nahezu konstant wird. Aus diesem Grund ist es zum Erfassen einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz Td und der Hohlraumtemperatur Tr und zum Bestimmen, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, vorzuziehen, dass eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten als stationär bestimmt werden. Aus diesem Grund werden in diesem Aspekt eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz Td und der Hohlraumtemperatur Tr als statische Betriebsbestimmungsdaten erfasst, und es wird bestimmt, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass die Abgastemperaturdifferenz Td und die Hohlraumtemperatur Tr als stationär bestimmt werden. Somit kann in diesem Aspekt ein Bewertungsindexwert, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist, erfasst werden.
(4) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem vierten Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß dem dritten Aspekt umfasst das Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht (S21), einen kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess (S22, S50) und einen langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess (S25), die für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten durchgeführt werden. In dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess (S22, S50) wird ein Datenbestimmungsprozess (S23, S53) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden (S15), eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurden, durchgeführt, und es wird bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S23, S53). In dem langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess (S25) wird ein Datenbestimmungsprozess (S26) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum T2, der länger ist als der erste Zeitraum T1, in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden (S15), eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, durchgeführt, und es wird bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S26). Beim Bestimmen der Gasturbine in dem statischen Betriebszustand (S29) wird bestimmt, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass einer der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 stationär ist.
In diesem Aspekt wird ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem dritten Aspekt für jeden von einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind oder nicht, und ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt wird während zwei Zeiträumen, die voneinander verschiedene Zeiträume sind, bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind oder nicht. Aus diesem Grund kann in diesem Aspekt eine Bestimmung, ob sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, und demzufolge kann ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der zum Bewerten der Leistung geeignet ist.
(5) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem fünften Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß dem dritten oder vierten Aspekt wird beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten (S10) mindestens eines von einer Ausgabe PW der Gasturbine 1 und einer Temperatur Ti von Luft, die durch den Kompressor 10 angesaugt ist, als die Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten zusätzlich erfasst.
In diesem Aspekt wird als eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten zusätzlich zu der Abgastemperaturdifferenz Td und der Hohlraumtemperatur Tr mindestens eines von der Ausgabe PW der Gasturbine 1 und der Temperatur Ti von durch den Kompressor 10 angesaugter Luft erfasst. Aus diesem Grund kann in diesem Aspekt eine Bestimmung, ob sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, und demzufolge kann ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der zum Bewerten der Leistung geeignet ist.
(6) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem sechsten Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem des ersten bis fünften Aspekts umfasst das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S23, S26), ein Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten während eines Zeitraums (S24a, S27a) und ein Bestimmen, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums in den Bereich der Variationsbreite für die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem Fall eintreten (S24b, S27b), in dem ein Absolutwert von einer Differenz zwischen den statischen Betriebsbestimmungsdaten, die beim Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten geglättet werden (S24a, S27a), und den statischen Betriebsbestimmungsdaten der Bestimmungszeitpunkt kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert.
(7) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem siebten Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß dem zweiten oder vierten Aspekt umfasst der kurzzeitige statische Betriebsbestimmungsprozess (S50) einen Bestimmungsvorverarbeitungsprozess (S51) und einen ersten Zeitraumbestimmungsprozess (S53).
Der Bestimmungsvorverarbeitungsprozess (S51) umfasst einen Glättungsprozess (S52a) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem dritten Zeitraum T3, der kürzer ist als der erste Zeitraum T1, der ein Zeitraum in der Vergangenheit von einer Bestimmungsvorverarbeitung unter den statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten ist, die beim Speichern der Daten (S15) und Glätten der extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten (S52a) gespeichert werden, und einen Differenzberechnungsprozess (S52b) zum Erfassen eines Absolutwerts einer Differenz zwischen letzten statischen Betriebsbestimmungsdaten unter den statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten und der in dem Glättungsprozess geglätteten statischen Betriebsbestimmungsdaten. Der Bestimmungsvorverarbeitungsprozess (S51) wird zu einer Vielzahl von Zeitpunkten in dem ersten Zeitraum T1 in der Vergangenheit von dem Bestimmungszeitpunkt durchgeführt. Der erste Zeitraumbestimmungsprozess (S53) umfasst einen Glättungsprozess (S54a) zum Glätten eines Absolutwerts von jeder Differenz, die zu der Vielzahl von Zeitpunkten des in dem ersten Zeitraum T1 durchgeführten Bestimmungsvorverarbeitungsprozesses (S51) erfasst wird, und einen Bestimmungsprozess (S54b) zum Bestimmen, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem Fall stationär sind, in dem der Absolutwert der in dem Glättungsprozess (S54a) geglätteten Differenz kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert.
In diesem Aspekt in dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S50 wird nicht bestimmt, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 stationär sind, sogar in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb eines dritten Zeitraums T3 in dem ersten Zeitraum T1 stationär sind, in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass statische Betriebsbestimmungsdaten innerhalb eines anderen dritten Zeitraums T3 in dem ersten Zeitraum T1 nicht stationär sind. Anders ausgedrückt, in dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S50 gemäß diesem Aspekt wird nicht nur der dritte Zeitraum T3, der kürzer ist als der erste Zeitraum T1, sondern auch der erste Zeitraum T1 berücksichtigt. Anders ausgedrückt, in dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess S50 gemäß diesem Aspekt wird nicht nur der erste Zeitraum T1 sondern auch der dritte Zeitraum T3, der kürzer ist als der erste Zeitraum T1, berücksichtigt.
Aus diesem Grund kann in diesem Aspekt bestimmt werden, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 stationär sind oder nicht, wenn der dritte Zeitraum T3, der kürzer ist als der erste Zeitraum T1, berücksichtigt wird.
(8) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem achten Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß dem sechsten oder siebten Aspekt wird in dem vorstehend beschriebenen Glättungsprozess (S24a, S27a, S52a, S54a) ein exponentieller gleitender Durchschnittswert einer Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst, und der exponentiell gleitende Durchschnittswert wird als Daten eingestellt, die durch Glätten der Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst werden.
Als Arten von gleitenden Durchschnittswerten liegen ein einfacher gleitender Durchschnittswert, ein gewichteter gleitender Durchschnittswert und ein exponentiell gleitender Durchschnittswert vor. Hinsichtlich des exponentiell gleitenden Durchschnittswerts nimmt unter Verhältnissen von Zustandsgrößen für eine Vielzahl von Abtastungen zum Erfassen dieses exponentiell gleitenden Durchschnittswerts das Verhältnis davon exponentiell zu, wenn eine Zustandsgröße einer Abtastung einem Bestimmungszeitpunkt näher kommt. Aus diesem Grund ist unter solchen Arten von gleitenden Durchschnittswerten der exponentiell gleitende Durchschnittswert ein gleitender Durchschnittswert, bei dem der Einfluss einer Zustandsgröße einer Abtastung in der Nähe des Bestimmungszeitpunkts am höchsten ist.
Beispielsweise wird angenommen, dass, unter einer Vielzahl von Zustandsgrößen während eines Zeitraums, eine Zustandsgröße Xtj zu dem Bestimmungszeitpunkt tj einen ungefähren vorbestimmten Wert Xp aufweist, einige von Zustandsgrößen zu Zeitpunkten t(j-1), t(j-2) und t(j-3) in der Nähe zu diesem Bestimmungszeitpunkt tj Werte aufweisen, die von dem vorbestimmten Wert Xp in hohem Maße verschieden sind, und alle Zustandsgrößen zu anderen Zeitpunkten t(j-4), t (j-5), ..., t (j- (n-1)) nahezu vorbestimmte Werte Xp aufweisen. In diesem Fall ist, sogar wenn die Zustandsgröße Xtj des Bestimmungszeitpunkts tj nahezu ein vorbestimmter Wert Xp ist, der Wert des exponentiell gleitenden Durchschnitts EMA bezogen auf die Zustandsgröße X von jedem Zeitpunkt während des Zeitraums T größer als der Wert des einfachen gleitenden Durchschnitts SMA bezogen auf Zustandsgrößen X von jedem Zeitpunkt während des Zeitraums T. Aus diesem Grund liegen sogar in einem Fall, in dem statische Betriebsbestimmungsdaten während eines Zeitraums als stationär bestimmt werden, wenn der Wert eines einfachen gleitenden Durchschnitts SMA der statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten während eines Zeitraums T als Daten verwendet werden, die durch Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums T erfasst werden, Fälle vor, in denen die statischen Betriebsbestimmungsdaten während eines Zeitraums als nicht stationär bestimmt werden, wenn der Wert eines exponentiell gleitenden Durchschnitts EMA der statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums T als Daten verwendet werden, die durch Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums T erfasst werden.
Somit kann unter Verwendung des exponentiell gleitenden Durchschnittswerts als Daten, die durch ein Glätten einer Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst werden, eine Bestimmung darüber mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind oder nicht.
(9) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem neunten Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem des vorstehend beschriebenen ersten bis achten Aspekts werden beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten (S10) als die Indexwertdaten eine Ansauglufttemperatur Ti, die eine Temperatur einer durch den Kompressor 10 angesaugten Ansaugluft ist, ein Ansaugluftdruck Pi, der ein Druck der Ansaugluft ist, eine Ausstoßlufttemperatur Tc, die eine Temperatur einer durch den Kompressor 10 ausgestoßenen komprimierten Luft ist, ein Ausstoßdruck Pc, der ein Druck der komprimierten Luft ist, eine in die Brennkammer 20 strömende Brennstoffströmungsrate Fr, die zweite Abgastemperatur Te2 und eine Ausgabe PW der Gasturbine 1 erfasst. Beim Erfassen des Bewertungsindexwerts (S30) wird eine Turbineneinlasstemperatur Ttin, die eine Temperatur des Verbrennungsgases an einem Einlass der Turbine 30 ist, in den das Verbrennungsgas von der Brennkammer 20 strömt, unter Verwendung der Ansauglufttemperatur Ti, des Ansaugluftdrucks Pi, der Ausstoßlufttemperatur Tc, des Ausstoßdrucks Pc, der Brennstoffströmungsrate Fr, der zweiten Abgastemperatur Te2 und der Ausgabe PW der Gasturbine 1 zu dem Bestimmungszeitpunkt erfasst, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand beim Bestimmen befindet, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S20).
(10) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem 10. Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem des vorstehend beschriebenen ersten bis neunten Aspekts werden beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten (S10) als die Indexwertdaten, eine Ansauglufttemperatur Ti, die eine Temperatur einer durch den Kompressor 10 angesaugten Ansaugluft ist, ein Ansaugluftdruck Pi, der ein Druck der Ansaugluft ist, eine Ausstoßlufttemperatur Tc, die eine Temperatur einer durch den Kompressor 10 ausgestoßenen komprimierten Luft ist, ein Ausstoßdruck Pc, der ein Druck der komprimierten Luft ist, eine Brennstoffströmungsrate, die in die Brennkammer 20 strömt, die zweite Abgastemperatur Te2 und eine Ausgabe PW der Gasturbine 1 erfasst. Beim Erfassen des Bewertungsindexwerts (S30) werden eine Effizienz ηt der Turbine 30 unter Verwendung der Ansauglufttemperatur Ti, des Ansaugluftdrucks Pi, der Ausstoßlufttemperatur Tc, des Ausstoßdrucks Pc, der Brennstoffströmungsrate, der zweiten Abgastemperatur Te2 und der Ausgabe PW der Gasturbine 1 zu dem Bestimmungszeitpunkt erfasst, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebsbestimmungsdaten beim Bestimmen befindet, ob sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S20).
(11) In einem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem 11. Aspekt, in dem Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine gemäß einem des vorstehend beschriebenen ersten bis 10. Aspekts werden beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten (S10) als die Indexwertdaten eine Ansauglufttemperatur Ti, die eine Temperatur einer durch den Kompressor 10 angesaugten Ansaugluft ist, ein Ansaugluftdruck Pi, der ein Druck der Ansaugluft ist, eine Ausstoßlufttemperatur Tc, die eine Temperatur einer durch den Kompressor 10 ausgestoßenen komprimierten Luft ist, und ein Ausstoßdruck Pc, der ein Druck der komprimierten Luft ist, erfasst. Beim Erfassen des Bewertungsindexwerts (S30) wird eine Effizienz ηc des Kompressors 10, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist, unter Verwendung der Ansauglufttemperatur Ti, des Ansaugluftdrucks Pi, der Ausstoßlufttemperatur Tc und des Ausstoßdrucks Pc zu dem Bestimmungszeitpunkt erfasst, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand beim Bestimmen befindet, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S20).
Ein Leistungsbewertungsprogramm 104b einer Gasturbine 1 gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und den modifizierten Beispielen, kann z.B. wie nachstehend beschrieben erhalten werden.
(12) Ein Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß einem 12. Aspekt wird auf die folgende Gasturbine angewendet.
Diese Gasturbine 1 umfasst einen Kompressor 10, der konfiguriert ist, um durch Komprimieren von Luft A komprimierte Luft Acom erzeugen zu können, eine Brennkammer 20, die konfiguriert ist, um durch Verbrennen eines Brennstoffs F in der komprimierten Luft Acom ein Verbrennungsgas G erzeugen zu können, und eine Turbine 30, die konfiguriert ist, um unter Verwendung des Verbrennungsgases angetrieben werden zu können. Die vorstehend beschriebene Turbine 30 umfasst einen Rotor 31, der konfiguriert ist, um sich um eine Achsenlinie Ar als sein Mittelpunkt drehen zu können, ein Turbinengehäuse 35, das einen Außenumfang des Rotors 31 abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36, die auf einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses 35 angeordnet sind, und einen Ausstoßkanal 7, durch den ein Abgas EG, das ein aus dem Turbinengehäuse 35 ausgestoßenes Verbrennungsgas G ist, zirkulieren kann. Die Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 sind mit dazwischenliegenden Lücken in einer Achsenlinienrichtung Da, in der sich die Achsenlinie Ar erstreckt, ausgerichtet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 umfasst eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln 37, die in einer Umfangsrichtung Dc mit Bezug auf die Achsenlinie Ar ausgerichtet sind. Die vorstehend beschriebene Turbinenleitschaufel 37 umfasst einen Leitschaufelkörper 37a, dessen Querschnittsform senkrecht zu einer Durchmesserrichtung Dr mit Bezug auf die Achsenlinie Ar eine Leitschaufelform ausbildet, die sich in der Durchmesserrichtung Dr erstreckt, und ein inneres Deckband 37c, das auf einer Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des Leitschaufelkörpers 37a angeordnet ist, und ein äußeres Deckband 37b, das auf einer Außenseite der Durchmesserrichtung Dro des Leitschaufelkörpers 37a angeordnet ist. Der vorstehend beschriebene Rotor 31 umfasst eine Rotorwelle 32, die sich in der Achsenlinienrichtung Da mit der Achsenlinie Ar als sein Mittelpunkt erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33, die an der Rotorwelle 32 angebracht sind. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 ist auf einer stromabwärtigen Seite der Achsenlinie Dad außerhalb einer stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie Dau und der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie Dad in der Achsenlinienrichtung Da mit Bezug auf eine Turbinenleitschaufelreihe 36 aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 angeordnet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 umfasst eine Vielzahl von Turbinenschaufeln 34, die in der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet sind.
Dieses Leistungsbewertungsprogramm der Gasturbine 1 veranlasst einen Computer, Folgendes auszuführen: Erfassen von mindestens einem Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, und Erfassen von Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine 1 verwendet wird (S10); Speichern der beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfassten Daten, und Erfassen von Indexwertdaten (S10) in einer Zeitreihe (S15); Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses (S23, S26, S53) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden (S15), eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten jedes der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S23, S26, S53) (S20); und Erfassen des Bewertungsindexwerts (S30) unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, beim Bestimmen, ob sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S20). Mindestens ein Teil der vorstehend beschriebenen statischen Betriebsbestimmungsdaten ist eine Abgastemperaturdifferenz Td, die eine Differenz zwischen einer ersten Abgastemperatur Te1 ist, die eine Temperatur eines Abgases EG ist, das eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe durchlaufen hat, die eine Turbinenschaufelreihe 33 der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite der Achsenlinie Dad unter der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 ist, und einer zweiten Abgastemperatur Te2, die die Temperatur des Abgases EG an einer Position ist, die weiter von der Turbinenschaufelreihe der Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur Te1 oder eine Hohlraumtemperatur Tr zwischen dem inneren Deckband 37c der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 gemessen wird.
Indem ein Computer veranlasst wird, das Leistungsbewertungsprogramm gemäß diesem Aspekt auszuführen, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem ersten Aspekt, erfasst der Computer eine Hohlraumtemperatur Tr oder eine Abgastemperaturdifferenz Td als einen Typ von statischen Betriebsbestimmungsdaten und, unter der Bedingung, dass diese Abgastemperaturdifferenz Td als stationär bestimmt wird, indem die Bewertungswertdaten von diesem Bestimmungszeitpunkt verwendet werden, erfasst der Computer eine Turbineneffizienz ηt, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist. Somit kann auch in diesem Aspekt ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
(13) In einem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß einem 13. Aspekt, in dem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß dem 12. Aspekt, umfasst das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S20): Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses (S23, S53) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in dem ersten Zeitraum T1 in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden (S15), eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem ersten Zeitraum T1 stationär sind oder nicht (S22, S50), in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S23, S53); Durchführen des Datenbestimmungsprozesses (S26) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum T2, der länger ist als der erste Zeitraum T1, in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine beim Speichern der Daten gespeicherten Vielzahl von Zeitpunkten eingestellt wurde (S15), und Bestimmen, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem zweiten Zeitraum T2 stationär sind oder nicht (S25), in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S26); und Bestimmen, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 stationär sind (S29).
Indem ein Computer veranlasst wird, das Leistungsbewertungsprogramm gemäß diesem Aspekt auszuführen, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt, bestimmt der Computer, unter der Bedingung, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 als stationär bestimmt sind, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet. Somit kann auch in diesem Aspekt ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
(14) In einem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß einem 14. Aspekt, in dem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß dem 12. Aspekt werden beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten (S10) eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz Td und der Hohlraumtemperatur Tr als der mindestens eine Teil der statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst.
Das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S20), umfasst: Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht (S21) in Übereinstimmung mit einem Ergebnis eines Datenbestimmungsprozesses (S23, S26, S53), indem der Datenbestimmungsprozess (S23, S26, S53) zum Bestimmen durchgeführt wird, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in einen Bereich einer Variationsbreite eintritt oder nicht, die im Voraus für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde; und Bestimmen, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass alle der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind (S29), beim Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht (S21).
Indem ein Computer veranlasst wird, das Leistungsbewertungsprogramm gemäß diesem Aspekt auszuführen, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem dritten Aspekt, erfasst der Computer eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz Td und der Hohlraumtemperatur Tr als statische Betriebsbestimmungsdaten und bestimmt, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass alle der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten als stationär bestimmt sind. Somit kann auch in diesem Aspekt ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
(15) In einem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß einem 15. Aspekt, in dem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß dem 14. Aspekt umfasst das Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht (S21), einen kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess (S22, S50) und einen langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess (S25), die für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten durchgeführt werden. In dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess (S22, S50) wird ein Datenbestimmungsprozess (S23, S53) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum T1 in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden (S15), eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurden, durchgeführt, und es wird bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S23, S53). In dem langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess (S25) wird ein Datenbestimmungsprozess (S26) zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum T2, der länger ist als der erste Zeitraum T1, in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden (S15), eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, durchgeführt, und es wird bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum T2 stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses (S26). Beim Bestimmen der Gasturbine in dem statischen Betriebszustand (S29) wird bestimmt, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass einer der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 stationär ist.
Indem ein Computer veranlasst wird, das Leistungsbewertungsprogramm gemäß diesem Aspekt auszuführen, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem vierten Aspekt, für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten, bestimmt der Computer, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind oder nicht, und bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten während zwei voneinander verschiedenen Zeiträumen stationär sind oder nicht. Aus diesem Grund kann auch in diesem Aspekt eine Bestimmung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, ob sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, und als ein Ergebnis kann ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der zum Bewerten der Leistung geeignet ist.
(16) In einem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß einem 16. Aspekt, in dem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß dem 14. Aspekt oder dem 15. Aspekt wird beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten (S10) mindestens eines von einer Ausgabe PW der Gasturbine 1 und einer Temperatur Ti von Luft, die durch den Kompressor 10 angesaugt ist, als die Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten zusätzlich erfasst.
Indem ein Computer veranlasst wird, das Leistungsbewertungsprogramm gemäß diesem Aspekt auszuführen, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem fünften Aspekt, erfasst der Computer zusätzlich zu der Abgastemperaturdifferenz Td und der Hohlraumtemperatur Tr mindestens eines von der Ausgabe PW der Gasturbine 1 und der Temperatur Ti von durch den Kompressor 10 angesaugter Luft. Aus diesem Grund kann auch in diesem Aspekt eine Bestimmung, ob sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, und demzufolge kann ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der zum Bewerten der Leistung geeignet ist.
(17) In einem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß einem 17. Aspekt, in dem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß einem des 12. bis 16. Aspekts, umfasst das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht (S23, S26), ein Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten während eines Zeitraums (S24a, S27a) und ein Bestimmen, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums in den Bereich der Variationsbreite für die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem Fall eintreten (S24a, S27b), in dem ein Absolutwert von einer Differenz zwischen den statischen Betriebsbestimmungsdaten, die beim Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten geglättet werden, und den statischen Betriebsbestimmungsdaten des Bestimmungszeitpunkts (S24a, S27a) kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert.
Indem ein Computer veranlasst wird, das Leistungsbewertungsprogramm gemäß diesem Aspekt auszuführen, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem siebten Aspekt, kann der Computer bestimmen, ob statische Betriebsbestimmungsdaten innerhalb des ersten Zeitraums T1 stationär sind oder nicht, wobei der dritte Zeitraum T3 berücksichtigt wird, der kürzer als der erste Zeitraum T1 ist.
(18) In einem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß einem 18. Aspekt, in dem Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine gemäß dem 17. Aspekt, wird in dem vorstehend beschriebenen Glättungsprozess (S24a, S27a) ein exponentiell gleitender Durchschnittswert einer Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst, und der exponentiell gleitende Durchschnittswert wird als Daten eingestellt, die beim Glätten der Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst werden.
Indem ein Computer veranlasst wird, das Leistungsbewertungsprogramm gemäß diesem Aspekt auszuführen, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem achten Aspekt, kann unter Verwendung des exponentiell gleitenden Durchschnittswerts als Daten, die durch Glätten einer Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst werden, eine Bestimmung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind oder nicht.
Die Leistungsbewertungsvorrichtung 100 für die Gasturbine 1 gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und den modifizierten Beispielen, kann z.B. wie nachstehend beschrieben erhalten werden.
(19) Eine Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß einem 19. Aspekt wird auf die folgende Gasturbine angewendet.
Diese Gasturbine 1 umfasst einen Kompressor 10, der konfiguriert ist, um durch Komprimieren von Luft A komprimierte Luft Acom erzeugen zu können, eine Brennkammer 20, die konfiguriert ist, um durch Verbrennen eines Brennstoffs F in der komprimierten Luft Acom ein Verbrennungsgas G erzeugen zu können, und eine Turbine 30, die konfiguriert ist, um unter Verwendung des Verbrennungsgases G angetrieben werden zu können. Die vorstehend beschriebene Turbine 30 umfasst einen Rotor 31, der konfiguriert ist, um sich um eine Achsenlinie Ar als sein Mittelpunkt drehen zu können, ein Turbinengehäuse 35, das einen Außenumfang des Rotors 31 abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36, die auf einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses 35 angeordnet sind, und einen Ausstoßkanal 7, durch den ein Abgas EG, das ein aus dem Turbinengehäuse 35 ausgestoßenes Verbrennungsgas G ist, zirkulieren kann. Die Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 sind mit dazwischenliegenden Lücken in einer Achsenlinienrichtung Da, in der sich die Achsenlinie Ar erstreckt, ausgerichtet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 umfasst eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln 37, die in einer Umfangsrichtung Dc mit Bezug auf die Achsenlinie Ar ausgerichtet sind. Die vorstehend beschriebene Turbinenleitschaufel 37 umfasst einen Leitschaufelkörper 37a, dessen Querschnittsform senkrecht zu einer Durchmesserrichtung Dr mit Bezug auf die Achsenlinie Ar eine Leitschaufelform ausbildet, die sich in der Durchmesserrichtung Dr erstreckt, ein inneres Deckband 37c, das auf einer Innenseite der Durchmesserrichtung Dri des Leitschaufelkörpers 37a angeordnet ist, und ein äußeres Deckband 37b, das auf einer Außenseite der Durchmesserrichtung Dro des Leitschaufelkörpers 37a angeordnet ist. Der vorstehend beschriebene Rotor 31 umfasst eine Rotorwelle 32, die sich in der Achsenlinienrichtung Da mit der Achsenlinie Ar als sein Mittelpunkt erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33, die an der Rotorwelle 32 angebracht sind. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 ist auf einer stromabwärtigen Seite der Achsenlinie Dad außerhalb einer stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie Dau und der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie Dad in der Achsenlinienrichtung Da mit Bezug auf eine Turbinenleitschaufelreihe 36 aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 36 angeordnet. Jede der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 umfasst eine Vielzahl von Turbinenschaufeln 34, die in der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet sind.
Die Leistungsbewertungsvorrichtung für die Gasturbine 1 umfasst: eine Datenerfassungseinheit 110, die konfiguriert ist, um mindestens einen Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, zu erfassen, und Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine 1 verwendet wird, erfassen zu können; eine Datenspeichereinheit 115, die konfiguriert ist, um die durch die Datenerfassungseinheit 110 erfassten Daten in einer Zeitreihe zu speichern; eine statische Betriebsbestimmungseinheit 120, die konfiguriert ist, um eine Datenbestimmungseinheit 123, 126, 153 zu umfassen, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten jedes der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und bestimmt, ob sich die Gasturbine 1 in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit 123, 126, 153 erfassten Bestimmungsergebnis; und eine Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit 130, die konfiguriert ist, um den Bewertungsindexwert unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine 1 in dem durch die statische Betriebsbestimmungseinheit 120 bestimmten statischen Betriebszustand befindet, zu erfassen. Mindestens ein Teil der vorstehend beschriebenen statischen Betriebsbestimmungsdaten ist eine Abgastemperaturdifferenz Td, die eine Differenz zwischen einer ersten Abgastemperatur Tel ist, die eine Temperatur eines Abgases EG ist, das eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe durchlaufen hat, die eine Turbinenschaufelreihe 33 der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite der Achsenlinie Dad unter der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen 33 ist, und einer zweiten Abgastemperatur Te2, die die Temperatur des Abgases EG an einer Position ist, die weiter von der Turbinenschaufelreihe der Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur Tel oder eine Hohlraumtemperatur Tr zwischen dem inneren Deckband 37c der Turbinenleitschaufel 37 und der Rotorwelle 32 gemessen wird.
In diesem Aspekt, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem ersten Aspekt, wird eine Hohlraumtemperatur Tr oder eine Abgastemperaturdifferenz Td als ein Typ von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst, und unter der Bedingung, dass diese Abgastemperaturdifferenz Td unter Verwendung der Bewertungswertdaten dieses Bestimmungszeitpunkts als stationär bestimmt wird, wird eine Turbineneffizienz ηt erfasst, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist. Somit kann auch in diesem Aspekt ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
(20) In einer Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß einem 20. Aspekt, in der Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß dem 19. Aspekt, umfasst die statische Betriebsbestimmungseinheit 120: eine kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit 122, 150, die konfiguriert ist, um eine Datenbestimmungseinheit 123, 153 zu umfassen, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum T1 in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten, die in der Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit 123, 153 erfassten Bestimmungsergebnis; eine langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit 125, die konfiguriert ist, um eine Datenbestimmungseinheit 126 zu umfassen, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum T2, der länger ist als der erste Zeitraum T1, in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten, die in der Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum T2 stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit 126 erfassten Bestimmungsergebnis; und eine statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit 129, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 stationär sind.
In diesem Aspekt, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt, unter der Bedingung, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 als stationär bestimmt sind, wird bestimmt, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet. Somit kann auch in diesem Aspekt ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist. (21) In einer Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß einem 21. Aspekt, in der Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß dem 19. Aspekt, kann die Datenerfassungseinheit 110 eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz td und der Hohlraumtemperatur Tr als den mindestens einen Teil der statischen Betriebsbestimmungsdaten erfassen. Die vorstehend beschriebene statische Betriebsbestimmungseinheit 120 umfasst: eine Datentypbestimmungseinheit 121, die eine Datenbestimmungseinheit 123, 126, 153 umfasst, die bestimmt, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in einen Bereich einer Variationsbreite eintritt oder nicht, die im Voraus für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, und bestimmt, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit 123, 126, 153 erfassten Bestimmungsergebnis; und eine statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit 129, die bestimmt, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass durch die Datentypbestimmungseinheit 121 bestimmt wird, dass die Abgastemperaturdifferenz Td und die Hohlraumtemperatur Tr stationär sind.
In diesem Aspekt, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem dritten Aspekt, werden eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz Td und der Hohlraumtemperatur Tr als statische Betriebsbestimmungsdaten erfasst, und es wird bestimmt, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass die Abgastemperaturdifferenz Td und die Hohlraumtemperatur Tr als stationär bestimmt sind. Somit kann auch in diesem Aspekt ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der für eine Leistungsbewertung geeignet ist.
(22) In einer Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß einem 22. Aspekt, in der Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß dem 21. Aspekt, umfasst die Datentypbestimmungseinheit 121 eine kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit 122, 150 und eine langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit 125, die für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten eine Bestimmung durchführen. Die kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit 122, 150 umfasst eine Datenbestimmungseinheit 123, 153, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum T1 in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, und bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit 123, 153 erfassten Bestimmungsergebnis. Die langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit 125 umfasst eine Datenbestimmungseinheit 126, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum T2, der länger ist als der erste Zeitraum T1, in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit 115 gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, und bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum T2 stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit 126 erfassten Bestimmungsergebnis. Die statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit 129 bestimmt, dass sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass einer der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 stationär ist.
In diesem Aspekt, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem vierten Aspekt, wird für jeden einer Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind oder nicht, und es wird bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten während zwei voneinander verschiedenen Zeiträumen stationär sind oder nicht. Aus diesem Grund kann auch in diesem Aspekt eine Bestimmung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, ob sich die Gasturbine 1 in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, und demzufolge kann ein Bewertungsindexwert erfasst werden, der zum Bewerten der Leistung geeignet ist.
(23) In einer Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß einem 23. Aspekt, in der Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß einem des 19. bis 22. Aspekts, umfasst die Datenbestimmungseinheit 123, 126: eine Glättungseinheit 124a, 127a, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten während eines Zeitraums glättet; und eine Bestimmungseinheit 124b, 127b, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten bestimmt, während der Zeitraum in den Bereich der Variationsbreite für die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem Fall eintritt, in dem ein Absolutwert von einer Differenz zwischen den statischen Betriebsbestimmungsdaten, die durch die Glättungseinheit 124a, 127a geglättet wurden, und den statischen Betriebsbestimmungsdaten des Bestimmungszeitpunkts kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert.
(24) In einer Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß einem 24. Aspekt, in der Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine gemäß dem 23. Aspekt, erfasst die Glättungseinheit 124a, 127a einen exponentiell gleitenden Durchschnittswert einer Vielzahl von Teilen von Zieldaten, und stellt den exponentiell gleitenden Durchschnittswert als Daten ein, die beim Glätten der Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst werden.
In diesem Aspekt, ähnlich zu dem Leistungsbewertungsverfahren gemäß dem achten Aspekt, kann unter Verwendung des exponentiell gleitenden Durchschnittswerts als Daten, die durch Glätten einer Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst sind, eine Bestimmung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind oder nicht.
ERLÄUTERUNG VON BEZUGSZEICHEN

1: Gasturbine
2: Gasturbinenrotor
5: Gasturbinengehäuse
6: Mittelgehäuse
7: Ausstoßkanal
8: Brennstoffleitung
8v: Brennstoffventil
9: Leistungsgenerator
10: Kompressor
11: Kompressorrotor
12: Rotorwelle
13: Turbinenschaufelreihe
14: IGV
15: Kompressorgehäuse
16: Turbinenleitschaufelreihe
20: Brennkammer
21: Verbrenner
22: Übergangsteil (oder eine Brennkammerauskleidung)
30: Turbine
31: Turbinenrotor
32: Rotorwelle
33: Turbinenschaufelreihe
34: Turbinenschaufel
34a: Schaufelkörper
34c: Plattform
35: Turbinengehäuse
36: Turbinenleitschaufelreihe
37: Turbinenleitschaufel
37a: Leitschaufelkörper
37b: Äußeres Deckband
37c: Inneres Deckband
37d: Dichtungshalteteil
37e: Dichtung
39: Verbrennungsgas-Strömungsdurchgang
40: Drehzahlzähler
41: Ausgabemessgerät
42: Ansauglufttemperaturindikator
43: Ansaugluftdruckmesser
44: Ausstoßlufttemperaturindikator
45: Ausstoßdruckmesser
46: Brennstoffströmungsratenmessgerät
47: Erster Abgastemperaturindikator
48: Zweiter Abgastemperaturindikator
49: Hohlraumtemperaturindikator
50: Steuervorrichtung
100: Leistungsbewertungsvorrichtung
101: Computerhauptkörper
102: CPU
103: Hauptspeichervorrichtung
104: Hilfsspeichervorrichtung
104a: Inhärente Daten
104b: Leistungsbewertungsprogramm
105: Speicher- und Reproduktionsvorrichtung
106: Eingabe-/Ausgabeschnittstelle
107: Einrichtungsschnittstelle
108: Kommunikationsschnittstelle
109a: Eingabevorrichtung
109b: Anzeigevorrichtung
110: Datenerfassungseinheit
111: Datenempfangseinheit
112: Berechnungseinheit
115: Datenspeichereinheit
120: Statische Betriebsbestimmungseinheit
121: Datentypbestimmungseinheit
122: Kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit
123: Datenbestimmungseinheit
124a: Glättungseinheit von erstem Zeitraum
124b: Bestimmungseinheit von erstem Zeitraum
125: Langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit
126: Datenbestimmungseinheit
127a: Glättungseinheit von zweitem Zeitraum
127b: Bestimmungseinheit von zweitem Zeitraum
128: Bestimmungsbeendigungs-Bestimmungseinheit
129: Statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit
130: Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit
140: Ausgabeeinheit
150:: Kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit
151: Bestimmungsvorverarbeitungseinheit
152a: Glättungseinheit von drittem Zeitraum
152b: Differenzberechnungseinheit
153: Erste Zeitraumdaten-Bestimmungseinheit
154a: Glättungseinheit von erstem Zeitraum
154b: Bestimmungseinheit von erstem Zeitraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008217617 [0005]

Claims

Ein Verfahren zum Bewerten der Leistung einer Gasturbine, umfassend: einen Kompressor, der konfiguriert ist, um durch Komprimieren von Luft komprimierte Luft erzeugen zu können, eine Brennkammer, die konfiguriert ist, um durch Verbrennen eines Brennstoffs in der komprimierten Luft ein Verbrennungsgas erzeugen zu können, und eine Turbine, die konfiguriert ist, um unter Verwendung des Verbrennungsgases angetrieben werden zu können, wobei die Turbine einen Rotor umfasst, der konfiguriert ist, um sich um eine Achsenlinie als sein Mittelpunkt drehen zu können, ein Turbinengehäuse, das einen Außenumfang des Rotors abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen, die auf einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses angeordnet sind, und einen Ausstoßkanal, durch den ein Abgas, das ein aus dem Turbinengehäuse ausgestoßenes Verbrennungsgas ist, zirkulieren kann, wobei die Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen mit dazwischenliegenden Lücken in einer Achsenlinienrichtung, in der sich die Achsenlinie erstreckt, ausgerichtet sind, wobei jede der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln umfasst, die in einer Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie ausgerichtet sind, wobei die Turbinenleitschaufel einen Leitschaufelkörper umfasst, dessen Querschnittsform senkrecht zu einer Durchmesserrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie eine Leitschaufelform ausbildet, die sich in der Durchmesserrichtung erstreckt, und ein inneres Deckband, das auf einer Innenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist, und ein äußeres Deckband, das auf einer Außenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist, wobei der Rotor eine Rotorwelle umfasst, die sich in der Achsenlinienrichtung mit der Achsenlinie als sein Mittelpunkt erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen, die an der Rotorwelle angebracht sind, wobei jede der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen auf einer stromabwärtigen Seite der Achsenlinie außerhalb einer stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie und der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie in der Achsenlinienrichtung mit Bezug auf eine Turbinenleitschaufelreihe aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen angeordnet ist, und wobei jede der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen eine Vielzahl von Turbinenschaufeln umfasst, die in der Umfangsrichtung ausgerichtet sind, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen von mindestens einem Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, und Erfassen von Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine verwendet wird; Speichern der beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfassten Daten, und Erfassen von Indexwertdaten in einer Zeitreihe; Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten jedes der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses; und Erfassen des Bewertungsindexwerts unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, beim Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, wobei mindestens ein Teil der statischen Betriebsbestimmungsdaten eine Abgastemperaturdifferenz ist, die eine Differenz zwischen einer ersten Abgastemperatur ist, die eine Temperatur eines Abgases ist, das eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe durchlaufen hat, die eine Turbinenschaufelreihe der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite der Achsenlinie unter der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen ist, und einer zweiten Abgastemperatur, die die Temperatur des Abgases an einer Position ist, die weiter von der Turbinenschaufelreihe der Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur oder eine Hohlraumtemperatur zwischen dem inneren Deckband der Turbinenleitschaufel und der Rotorwelle gemessen wird.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, umfasst: Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum stationär sind, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses; Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum, der länger ist als der erste Zeitraum, in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses; und Bestimmen, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum und dem zweiten Zeitraum als stationär bestimmt sind.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach Anspruch 1, wobei beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz und der Hohlraumtemperatur als der mindestens eine Teil der statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst werden, und wobei das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, umfasst: Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses zum Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in einen Bereich einer Variationsbreite eintritt oder nicht, die im Voraus für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses; und Bestimmen, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass die Abgastemperaturdifferenz und die Hohlraumtemperatur stationär sind, beim Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten statisch ist oder nicht.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht, einen kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess und einen langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess umfasst, die für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten durchgeführt werden, wobei in dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess ein Datenbestimmungsprozess zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurden, durchgeführt wird, und bestimmt wird, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses, und wobei in dem langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess ein Datenbestimmungsprozess zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum, der länger ist als der erste Zeitraum, in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, durchgeführt wird, und bestimmt wird, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses, wobei beim Bestimmen der Gasturbine in dem statischen Betriebszustand bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass einer der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum und dem zweiten Zeitraum stationär ist.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach Anspruch 3 oder 4, wobei beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten mindestens eines von einer Ausgabe der Gasturbine und einer Temperatur von Luft, die durch den Kompressor angesaugt ist, als die Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten zusätzlich erfasst wird.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, ein Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten während eines Zeitraums und ein Bestimmen umfasst, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums in den Bereich der Variationsbreite für die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem Fall eintreten, in dem ein Absolutwert von einer Differenz zwischen den statischen Betriebsbestimmungsdaten, die beim Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten geglättet werden, und den statischen Betriebsbestimmungsdaten des Bestimmungszeitpunkts kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach Anspruch 2 oder 4, wobei der kurzzeitige statische Betriebsbestimmungsprozess einen Bestimmungsvorverarbeitungsprozess und einen ersten Zeitraumbestimmungsprozess umfasst, wobei der Bestimmungsvorverarbeitungsprozess einen Glättungsprozess zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem dritten Zeitraum umfasst, der kürzer ist als der erste Zeitraum, der ein Zeitraum in der Vergangenheit von einer Bestimmungsvorverarbeitung unter den statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten ist, die beim Speichern der Daten und Glätten der extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten gespeichert werden, und einen Differenzberechnungsprozess zum Erfassen eines Absolutwerts einer Differenz zwischen letzten statischen Betriebsbestimmungsdaten unter den statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten und der in dem Glättungsprozess geglätteten statischen Betriebsbestimmungsdaten, wobei der Bestimmungsvorverarbeitungsprozess zu einer Vielzahl von Zeitpunkten in dem ersten Zeitraum in der Vergangenheit von dem Bestimmungszeitpunkt durchgeführt wird, und wobei der erste Zeitraumbestimmungsprozess einen Glättungsprozess zum Glätten eines Absolutwerts von jeder Differenz umfasst, die zu der Vielzahl von Zeitpunkten des in dem ersten Zeitraum durchgeführten Bestimmungsvorverarbeitungsprozesses erfasst wird, und einen Bestimmungsprozess zum Bestimmen, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem Fall stationär sind, in dem der Absolutwert der in dem Glättungsprozess geglätteten Differenz kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach Anspruch 6, wobei in dem Glättungsprozess ein exponentieller gleitender Durchschnittswert einer Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst wird, und der exponentiell gleitende Durchschnittswert als Daten eingestellt wird, die durch Glätten der Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst werden.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten als die Indexwertdaten eine Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur einer durch den Kompressor angesaugten Ansaugluft ist, ein Ansaugluftdruck, der ein Druck der Ansaugluft ist, eine Ausstoßlufttemperatur, die eine Temperatur einer durch den Kompressor ausgestoßenen komprimierten Luft ist, ein Ausstoßdruck, der ein Druck der komprimierten Luft ist, eine in die Brennkammer strömende Brennstoffströmungsrate, die zweite Abgastemperatur und eine Ausgabe der Gasturbine erfasst werden, und wobei beim Erfassen des Bewertungsindexwerts eine Turbineneinlasstemperatur, die eine Temperatur des Verbrennungsgases an einem Einlass der Turbine ist, in den das Verbrennungsgas von der Brennkammer strömt, unter Verwendung der Ansauglufttemperatur, des Ansaugluftdrucks, der Ausstoßlufttemperatur, des Ausstoßdrucks, der Brennstoffströmungsrate, der zweiten Abgastemperatur und der Ausgabe der Gasturbine zu dem Bestimmungszeitpunkt erfasst wird, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand beim Bestimmen befindet, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten als die Indexwertdaten, eine Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur einer durch den Kompressor angesaugten Ansaugluft ist, ein Ansaugluftdruck, der ein Druck der Ansaugluft ist, eine Ausstoßlufttemperatur, die eine Temperatur einer durch den Kompressor ausgestoßenen komprimierten Luft ist, ein Ausstoßdruck, der ein Druck der komprimierten Luft ist, eine Brennstoffströmungsrate, die in die Brennkammer strömt, die zweite Abgastemperatur und eine Ausgabe der Gasturbine erfasst werden, und wobei beim Erfassen des Bewertungsindexwerts eine Effizienz der Turbine unter Verwendung der Ansauglufttemperatur, des Ansaugluftdrucks, der Ausstoßlufttemperatur, des Ausstoßdrucks, der Brennstoffströmungsrate, der zweiten Abgastemperatur und der Ausgabe der Gasturbine zu dem Bestimmungszeitpunkt erfasst werden, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand beim Bestimmen befindet, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht.
Das Verfahren zum Bewerten der Leistung der Gasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten als die Indexwertdaten eine Ansauglufttemperatur, die eine Temperatur einer durch den Kompressor angesaugten Ansaugluft ist, ein Ansaugluftdruck, der ein Druck der Ansaugluft ist, eine Ausstoßlufttemperatur, die eine Temperatur einer durch den Kompressor ausgestoßenen komprimierten Luft ist, und ein Ausstoßdruck, der ein Druck der komprimierten Luft ist, erfasst werden, und wobei beim Erfassen des Bewertungsindexwerts eine Effizienz des Kompressors, die ein Typ eines Bewertungsindexwerts ist, unter Verwendung der Ansauglufttemperatur, des Ansaugluftdrucks, der Ausstoßlufttemperatur und des Ausstoßdrucks zu dem Bestimmungszeitpunkt erfasst werden, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand beim Bestimmen befindet, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht.
Ein Leistungsbewertungsprogramm einer Gasturbine, umfassend: einen Kompressor, der konfiguriert ist, um durch Komprimieren von Luft komprimierte Luft erzeugen zu können, eine Brennkammer, die konfiguriert ist, um durch Verbrennen eines Brennstoffs in der komprimierten Luft ein Verbrennungsgas erzeugen zu können, und eine Turbine, die konfiguriert ist, um unter Verwendung des Verbrennungsgases angetrieben werden zu können, wobei die Turbine einen Rotor umfasst, der konfiguriert ist, um sich um eine Achsenlinie als sein Mittelpunkt drehen zu können, ein Turbinengehäuse, das einen Außenumfang des Rotors abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen, die auf einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses angeordnet sind, und einen Ausstoßkanal, durch den ein Abgas, das ein aus dem Turbinengehäuse ausgestoßenes Verbrennungsgas ist, zirkulieren kann, wobei die Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen mit dazwischenliegenden Lücken in einer Achsenlinienrichtung, in der sich die Achsenlinie erstreckt, ausgerichtet sind, wobei jede der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln umfasst, die in einer Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie ausgerichtet sind, wobei die Turbinenleitschaufel einen Leitschaufelkörper umfasst, dessen Querschnittsform senkrecht zu einer Durchmesserrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie eine Leitschaufelform ausbildet, die sich in der Durchmesserrichtung erstreckt, und ein inneres Deckband, das auf einer Innenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist, und ein äußeres Deckband, das auf einer Außenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist, wobei der Rotor eine Rotorwelle umfasst, die sich in der Achsenlinienrichtung mit der Achsenlinie als sein Mittelpunkt erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen, die an der Rotorwelle angebracht sind, wobei jede der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen auf einer stromabwärtigen Seite der Achsenlinie außerhalb einer stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie und der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie in der Achsenlinienrichtung mit Bezug auf eine Turbinenleitschaufelreihe aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen angeordnet ist, und wobei jede der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen eine Vielzahl von Turbinenschaufeln umfasst, die in der Umfangsrichtung ausgerichtet sind, wobei das durch einen Computer auszuführende Leistungsbewertungsprogramm durchführt: Erfassen von mindestens einem Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, und Erfassen von Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine verwendet wird; Speichern der beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten erfassten Daten, und Erfassen von Indexwertdaten in einer Zeitreihe; Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten jedes der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses; und Erfassen des Bewertungsindexwerts unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, beim Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, wobei mindestens ein Teil der statischen Betriebsbestimmungsdaten eine Abgastemperaturdifferenz ist, die eine Differenz zwischen einer ersten Abgastemperatur ist, die eine Temperatur eines Abgases ist, das eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe durchlaufen hat, die eine Turbinenschaufelreihe der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite der Achsenlinie unter der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen ist, und einer zweiten Abgastemperatur, die die Temperatur des Abgases an einer Position ist, die weiter von der Turbinenschaufelreihe der Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur oder eine Hohlraumtemperatur zwischen dem inneren Deckband der Turbinenleitschaufel und der Rotorwelle gemessen wird.
Das Leistungsbewertungsprogramm der Gasturbine nach Anspruch 12, wobei das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, umfasst: Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses; Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum, der länger ist als der erste Zeitraum, in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der beim Speichern der Daten gespeicherten Vielzahl von Zeitpunkten eingestellt wurde, und Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und Bestimmen, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses; und Bestimmen, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum und dem zweiten Zeitraum stationär sind.
Das Leistungsbewertungsprogramm der Gasturbine nach Anspruch 12, wobei das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, umfasst: wobei beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz und der Hohlraumtemperatur als der mindestens eine Teil der statischen Betriebsbestimmungsdaten erfasst werden, und wobei das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, umfasst: Durchführen eines Datenbestimmungsprozesses zum Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in einen Bereich einer Variationsbreite eintritt, die im Voraus für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses; und Bestimmen, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass alle der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär sind, beim Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht.
Das Leistungsbewertungsprogramm der Gasturbine nach Anspruch 14, wobei das Bestimmen, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht, einen kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess und einen langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess umfasst, die für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten durchgeführt werden, wobei in dem kurzzeitigen statischen Betriebsbestimmungsprozess ein Datenbestimmungsprozess zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, durchgeführt wird, und bestimmt wird, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses, wobei in dem langfristigen statischen Betriebsbestimmungsprozess ein Datenbestimmungsprozess zum Extrahieren der statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum, der länger ist als der erste Zeitraum, in der Vergangenheit, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die beim Speichern der Daten gespeichert werden, eingestellt wurde, und zum Bestimmen, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, durchgeführt wird, und bestimmt wird, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Datenbestimmungsprozesses, und wobei beim Bestimmen der Gasturbine in dem statischen Betriebszustand bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass einer der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum und dem zweiten Zeitraum stationär ist.
Das Leistungsbewertungsprogramm der Gasturbine nach Anspruch 14 oder 15, wobei beim Erfassen von statischen Betriebsbestimmungsdaten und Erfassen von Indexwertdaten mindestens eines von einer Ausgabe der Gasturbine und einer Temperatur von Luft, die durch den Kompressor angesaugt ist, als die Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten zusätzlich erfasst wird.
Das Leistungsbewertungsprogramm der Gasturbine nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Bestimmen, ob sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, ein Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten während eines Zeitraums und ein Bestimmen umfasst, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten während des Zeitraums in den Bereich der Variationsbreite für die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem Fall eintreten, in dem ein Absolutwert von einer Differenz zwischen den statischen Betriebsbestimmungsdaten, die beim Glätten der statischen Betriebsbestimmungsdaten geglättet werden, und den statischen Betriebsbestimmungsdaten des Bestimmungszeitpunkts kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert.
Das Leistungsbewertungsprogramm der Gasturbine nach Anspruch 17, wobei in dem Glättungsprozess ein exponentiell gleitender Durchschnittswert einer Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst wird, und der exponentiell gleitende Durchschnittswert als Daten eingestellt wird, die beim Glätten der Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst werden.
Eine Leistungsbewertungsvorrichtung für eine Gasturbine mit einem Kompressor, der konfiguriert ist, um durch Komprimieren von Luft komprimierte Luft erzeugen zu können, eine Brennkammer, die konfiguriert ist, um durch Verbrennen eines Brennstoffs in der komprimierten Luft ein Verbrennungsgas erzeugen zu können, und einer Turbine, die konfiguriert ist, um unter Verwendung des Verbrennungsgases angetrieben werden zu können, wobei die Turbine einen Rotor umfasst, der konfiguriert ist, um sich um eine Achsenlinie als sein Mittelpunkt drehen zu können, ein Turbinengehäuse, das einen Außenumfang des Rotors abdeckt, eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen, die auf einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses angeordnet sind, und einen Ausstoßkanal, durch den ein Abgas, das ein aus dem Turbinengehäuse ausgestoßenes Verbrennungsgas ist, zirkulieren kann, wobei die Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen mit dazwischenliegenden Lücken in einer Achsenlinienrichtung, in der sich die Achsenlinie erstreckt, ausgerichtet sind, wobei jede der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln umfasst, die in einer Umfangsrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie ausgerichtet sind, wobei die Turbinenleitschaufel einen Leitschaufelkörper umfasst, dessen Querschnittsform senkrecht zu einer Durchmesserrichtung mit Bezug auf die Achsenlinie eine Leitschaufelform ausbildet, die sich in der Durchmesserrichtung erstreckt, ein inneres Deckband, das auf einer Innenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist, und ein äußeres Deckband, das auf einer Außenseite der Durchmesserrichtung des Leitschaufelkörpers angeordnet ist, wobei der Rotor eine Rotorwelle umfasst, die sich in der Achsenlinienrichtung mit der Achsenlinie als sein Mittelpunkt erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenschaufelreihen, die an der Rotorwelle angebracht sind, wobei jede der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen auf einer stromabwärtigen Seite der Achsenlinie außerhalb einer stromaufwärtigen Seite der Achsenlinie und der stromabwärtigen Seite der Achsenlinie in der Achsenlinienrichtung mit Bezug auf eine Turbinenleitschaufelreihe aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen angeordnet ist, und wobei jede der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen eine Vielzahl von Turbinenschaufeln umfasst, die in der Umfangsrichtung ausgerichtet sind, wobei die Leistungsbewertungsvorrichtung für die Gasturbine aufweist: eine Datenerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um mindestens einen Teil von statischen Betriebsbestimmungsdaten zum Bestimmen, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, zu erfassen, und Indexwertdaten zum Erfassen eines Bewertungsindexwerts, der für eine Leistungsbewertung der Gasturbine verwendet wird, erfassen zu können; eine Datenspeichereinheit, die konfiguriert ist, um die durch die Datenerfassungseinheit erfassten Daten in einer Zeitreihe zu speichern; eine statische Betriebsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Datenbestimmungseinheit zu umfassen, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem Zeitraum in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für die Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten jedes der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und bestimmt, ob sich die Gasturbine in einem statischen Betriebszustand befindet oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit erfassten Bestimmungsergebnis; und eine Bewertungsindexwert-Berechnungseinheit, die konfiguriert ist, um den Bewertungsindexwert unter Verwendung der Indexwertdaten zu dem Bestimmungszeitpunkt, zu dem durch die statische Betriebsbestimmungseinheit bestimmt wird, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, zu erfassen, wobei mindestens ein Teil der statischen Betriebsbestimmungsdaten eine Abgastemperaturdifferenz ist, die eine Differenz zwischen einer ersten Abgastemperatur ist, die eine Temperatur eines Abgases ist, das eine Turbinenschaufelreihe einer Endstufe durchlaufen hat, die eine Turbinenschaufelreihe der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite der Achsenlinie unter der Vielzahl von Turbinenschaufelreihen ist, und einer zweiten Abgastemperatur, die die Temperatur des Abgases an einer Position ist, die weiter von der Turbinenschaufelreihe der Endstufe entfernt ist als eine Position, an der die erste Abgastemperatur oder eine Hohlraumtemperatur zwischen dem inneren Deckband der Turbinenleitschaufel und der Rotorwelle gemessen wird.
Die Leistungsbewertungsvorrichtung für die Gasturbine nach Anspruch 19, wobei die statische Betriebsbestimmungseinheit umfasst: eine kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Datenbestimmungseinheit zu umfassen, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten, die in der Datenspeichereinheit gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit erfassten Bestimmungsergebnis; eine langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Datenbestimmungseinheit zu umfassen, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum, der länger ist als der erste Zeitraum, in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für eine Vielzahl von Zeitpunkten, die in der Datenspeichereinheit gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer im Voraus eingestellten Variationsbreite eintreten oder nicht, und bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit erfassten Bestimmungsergebnis; und eine statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum und dem zweiten Zeitraum stationär sind.
Die Leistungsbewertungsvorrichtung für die Gasturbine nach Anspruch 19, wobei die Datenerfassungseinheit eine Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten einschließlich der Abgastemperaturdifferenz und der Hohlraumtemperatur als den mindestens einen Teil der statischen Betriebsbestimmungsdaten erfassen kann, und wobei die statische Betriebsbestimmungseinheit umfasst: eine Datentypbestimmungseinheit, die eine Datenbestimmungseinheit umfasst, die bestimmt, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in einen Bereich einer Variationsbreite eintritt oder nicht, die im Voraus für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, und bestimmt, ob jeder der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten stationär ist oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit erfassten Bestimmungsergebnis; und eine statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit, die bestimmt, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass durch die Datentypbestimmungseinheit bestimmt wird, dass die Abgastemperaturdifferenz und die Hohlraumtemperatur stationär sind.
Die Leistungsbewertungsvorrichtung für die Gasturbine nach Anspruch 21, wobei die Datentypbestimmungseinheit eine kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit und eine langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit umfasst, die für jeden der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten eine Bestimmung durchführen, wobei die kurzzeitige statische Betriebsbestimmungseinheit eine Datenbestimmungseinheit umfasst, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem ersten Zeitraum in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, und bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit erfassten Bestimmungsergebnis, wobei die langfristige statische Betriebsbestimmungseinheit eine Datenbestimmungseinheit umfasst, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten in einem zweiten Zeitraum, der länger ist als der erste Zeitraum, in der Vergangenheit extrahiert, der im Voraus aus einem Bestimmungszeitpunkt aus den statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten, die durch die Datenspeichereinheit gespeichert werden, eingestellt wurde, und bestimmt, ob die extrahierten statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten in einen Bereich einer Variationsbreite eintreten oder nicht, die im Voraus für die statischen Betriebsbestimmungsdaten eingestellt wurde, und bestimmt, ob die statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem zweiten Zeitraum stationär sind oder nicht, in Übereinstimmung mit einem durch die Datenbestimmungseinheit erfassten Bestimmungsergebnis, und wobei die statische Turbinenbetriebsbestimmungseinheit bestimmt, dass sich die Gasturbine in dem statischen Betriebszustand befindet, unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass einer der Vielzahl von Typen von statischen Betriebsbestimmungsdaten in dem ersten Zeitraum und dem zweiten Zeitraum stationär ist.
Die Leistungsbewertungsvorrichtung für die Gasturbine nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die Datenbestimmungseinheit umfasst: eine Glättungseinheit, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten für jeden der Vielzahl von Zeitpunkten während eines Zeitraums glättet; und eine Bestimmungseinheit, die die statischen Betriebsbestimmungsdaten von jedem der Vielzahl von Zeitpunkten bestimmt, während der Zeitraum in den Bereich der Variationsbreite für die statischen Betriebsbestimmungsdaten in einem Fall eintritt, in dem ein Absolutwert von einer Differenz zwischen den statischen Betriebsbestimmungsdaten, die durch die Glättungseinheit geglättet wurden, und den statischen Betriebsbestimmungsdaten des Bestimmungszeitpunkts kleiner ist als ein im Voraus eingestellter Wert.
Die Leistungsbewertungsvorrichtung für die Gasturbine nach Anspruch 23, wobei die Glättungseinheit einen exponentiell gleitenden Durchschnittswert einer Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst, und den exponentiell gleitenden Durchschnittswert als Daten einstellt, die beim Glätten der Vielzahl von Teilen von Zieldaten erfasst werden.