DE112016006000B4 - Gasturbinenkühlsystem, gasturbinenanlage umfassend dasselbe und steuervorrichtung und steuerverfahren des gasturbinenkühlsystems - Google Patents

Gasturbinenkühlsystem, gasturbinenanlage umfassend dasselbe und steuervorrichtung und steuerverfahren des gasturbinenkühlsystems Download PDF

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Abstract

Eine Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50), das umfasst:eine Kühlluftleitung (51), die konfiguriert ist, um durch einen Luftverdichter (10) einer Gasturbine (1) verdichtete verdichtete Luft zu einem heißen Teil zu leiten, das in der Gasturbine (1) mit Verbrennungsgas (G) in Kontakt kommt,einen Kühler (64;64a), der konfiguriert ist, um die verdichtete Luft in der Kühlluftleitung (51) zu kühlen, um Kühlluft zu erzeugen,einen Druckerhöher (61), der konfiguriert ist, um den Druck der Kühlluft in der Kühlluftleitung (51) zu erhöhen,einen Kühlungswert-Einsteller (66), der konfiguriert ist, um einen Kühlungswert einzustellen, dem die verdichtete Luft durch den Kühler (64;64a) ausgesetzt ist, undeinen Strömungsraten-Einsteller (69), der konfiguriert ist, um eine Strömungsrate der dem heißen Teil durch die Kühlluftleitung (51) zugeführten Kühlluft einzustellen,wobei die Steuervorrichtung (100;100a) aufweist:eine Empfangseinheit (101), die einen Lastbefehl (LO) aufnimmt, der eine Last der Gasturbine (1) angibt,eine Laständerung-Bestimmungseinheit (150), die bestimmt, ob sich die von dem durch die Empfangseinheit (101) aufgenommenen Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat,einen ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt (111), der einen ersten Befehl (FCO1) erzeugt, der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, dass die Strömungsrate der dem heißen Teil zugeführten Kühlluft eine Sollströmungsrate (Fst), die gemäß einem Betriebszustand der Gasturbine (1) bestimmt ist, erreichen kann,einen zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitt (121;121a), der, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, einen zweiten Befehl (FCO2) erzeugt, der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, dass eine hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate, die höher als die Sollströmungsrate (Fst) ist, erreicht werden kann,eine Befehl-Ausgabeeinheit (161), die einen auf dem zweiten Befehl (FCO2) basierenden Strömungsrateneinstellbefehl (FCO) zu dem Strömungsraten-Einsteller (69) ausgibt, wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt (121) den zweiten Befehl (FCO2) erzeugt, und einen auf dem ersten Befehl (FCO1) basierenden Strömungsrateneinstellbefehl (FCO) zu dem Strömungsraten-Einsteller (69) ausgibt, wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt (121;121a) den zweiten Befehl (FCO2) nicht erzeugt,einen dritten Befehl-Erzeugungsabschnitt (131), der einen dritten Befehl (QCO3) erzeugt, der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, dass eine Temperatur der Kühlluft eine Solltemperatur (Tst)erreichen kann,einen vierten Befehl-Erzeugungsabschnitt (141;141a), der, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, einen vierten Befehl (QCO4) erzeugt, der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, dass die Temperatur der Kühlluft eine hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreichen kann, die niedriger ist als die Solltemperatur (Tst), undeine Befehl-Ausgabeeinheit (163), die einen auf dem vierten Befehl (QCO4) basierenden Kühlungswerteinstellbefehl zu dem Kühlungswert-Einsteller (66) ausgibt, wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt (141;141a) den vierten Befehl erzeugt, und einen auf dem dritten Befehl (QCO3) basierenden Kühlungswerteinstellbefehl zu dem Kühlungswert-Einsteller (66) ausgibt, wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt (141,141a) den vierten Befehl (QCO4) nicht erzeugt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gasturbinenkühlsystem, das heiße Teile bzw. Heißteile kühlt, die in einer Gasturbine in Kontakt mit Verbrennungsgas kommen, eine Gasturbinenanlage umfassend dieses Gasturbinenkühlsystem und eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems.
  • Eine Gasturbine umfasst einen Luftverdichter, der verdichtete Luft durch Verdichten von Atmosphärenluft erzeugt, eine Brennkammer, die Verbrennungsgas durch Verbrennen von Brennstoff in der verdichteten Luft erzeugt, und eine Turbine, die durch das Verbrennungsgas angetrieben wird. Eine Brennkammerauskleidung der Brennkammer, Laufschaufeln und Leitschaufeln der Turbine etc. sind Verbrennungsgas mit hoher Temperatur ausgesetzt. Somit ist es bei der Gasturbine nötig diese heißen Teile so zu kühlen, dass diese heißen Teile vor der Hitze des Verbrennungsgases geschützt sind.
  • Die JP 2014 - 070 510 A offenbart ein Kühlsystem zum Kühlen einer Brennkammerauskleidung einer Brennkammer, die eines von heißen Teilen einer Gasturbine ist. Dieses Kühlsystem umfasst eine Kühlluftleitung, die verdichtete Luft, die durch einen Luftverdichter der Gasturbine verdichtet ist, zu der Brennkammerauskleidung leitet, einen Kühler, der die verdichtete Luft in der Kühlluftleitung kühlt, und einen Druckerhöher, der den Druck der Kühlluft in der Kühlluftleitung erhöht.
  • Aus der DE 11 2013 004 755 T5 ist ein Gasturbinenkühlsystem bekannt, mit einem Kühler, der Druckluft kühlt, die von einem Luftkompressor entnommen wird, einem Kühlluftkompressor, der die Kühlluft einer Verbrennungsraumverkleidung einer Brennkammer zuführt, und einer IGV, die eine Kühlluftströmungsrate regelt. Die Steuervorrichtung des Gasturbinenkühlsystems enthält ein Zielwerteinstellteil, das einen Zielwert in Bezug auf einen Strömungsratenäquivalenzwert der Kühlluft entsprechend einer erfassten Kühllufttemperatur bestimmt, ein Korrekturantriebsausmaßberechnungsteil, das ein Korrekturantriebsausmaß erhält, welches eine Abweichung des erfassten Strömungsratenäquivalenzwerts der Kühlluft in Bezug auf den Zielwert verringert, und ein Antriebsbefehlsausgabeteil, das einen Antriebsbefehl entsprechend dem Korrekturantriebsausmaß an die IGV ausgibt.
  • Aus der JP 2010 - 90 817 A ist eine Gasturbine bekannt, mit einem Booster, der mit einem von einem Druckluftzufuhrströmungspfad in einem Verdichter abzweigenden Zweigströmungspfad verbunden ist und der unabhängig von dem Verdichter zur Entnahme und Verstärkung von Druckluft betrieben werden kann, mit einem Verstärkungsluftströmungspfad, der die von dem Booster verstärkte Druckluft zu einem in dem Brenner vorgesehenen Brennkammerkühlungsströmungspfad führt, und mit einem Verstärkungsluft-Rückströmungspfad, der die durch den Verstärkungsluft-Strömungspfad hindurchtretende verstärkte Druckluft zu dem Druckluftzufuhrströmungspfad führt, um sich mit diesem zu vereinigen, und der eine Kühlung durch Betreiben des Boosters durchführt, um verstärkte Druckluft in den Brennkammer-Kühlströmungspfad einzuspeisen, wenn die Gasturbine unter Teillast steht.
  • Die in JP 2014 - 070 510 A beschriebene Technik beachtet nicht, wie auf Änderungen der Last der Gasturbine zu reagieren ist.
  • Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Technik vorzuschlagen, mit der heiße Teile selbst während eines Lastwechsels bzw. einer Laständerung gekühlt werden können, während die Kühlluftmenge reduziert ist.
  • Eine Steuervorrichtung eines Gasturbinenkühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, ist eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 eines Gasturbinenkühlsystems, das umfasst: eine Kühlluftleitung, die durch einen Verdichter einer Gasturbine verdichtete verdichtete Luft zu einem heißen Teil leitet, das in der Gasturbine mit Verbrennungsgas in Kontakt kommt, einen Kühler, der die verdichtete Luft in der Kühlluftleitung kühlt, um Kühlluft zu erzeugen, einen Druckerhöher, der den Druck der Kühlluft in der Kühlluftleitung erhöht, und einen Strömungsraten-Einsteller, der eine Strömungsrate der dem heißen Teil durch die Kühlluftleitung zugeführten Kühlluft einstellt, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine Empfangseinheit, die einen Lastbefehl aufnimmt, der eine Last der Gasturbine angibt, eine Laständerung-Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob sich die von dem durch die Empfangseinheit aufgenommenen Lastbefehl angegebene Last geändert hat, einen ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt, der einen ersten Befehl erzeugt, der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers angibt, dass die Strömungsrate der dem heißen Teil zugeführten Kühlluft eine Sollströmungsrate, die gemäß einem Betriebszustand der Gasturbine bestimmt ist, erreichen kann, einen zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitt, der, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, einen zweiten Befehl erzeugt, der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers angibt, dass eine hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate, die höher als die Sollströmungsrate ist, erreicht werden kann, und eine Befehl-Ausgabeeinheit, die einen auf dem zweiten Befehl basierenden Strömungsrateneinstellbefehl zu dem Strömungsraten-Einsteller ausgibt, wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt den zweiten Befehl erzeugt, und einen auf dem ersten Befehl basierenden Strömungsrateneinstellbefehl zu dem Strömungsraten-Einsteller ausgibt, wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt den zweiten Befehl nicht erzeugt
  • Wenn sich die Last der Gasturbine ändert, ändert sich der Austragdruck des Luftverdichters. Folglich ändert sich der Einlassdruck des Druckerhöhers, wenn sich der Austragdruck des Luftverdichters ändert. Demgegenüber ändert sich aufgrund des Vorhandenseins der Kühlluftleitung der Austragdruck des Druckerhöhers nach einer Zeitverzögerung ab der Änderung des Austragdrucks des Luftverdichters. Somit ändert sich, wenn sich die Last der Gasturbine ändert, das Druckverhältnis in dem Druckerhöher so, dass sich die Strömungsrate der Kühlluft, die durch den Druckerhöher strömt, ändert und folglich ändert sich die Strömungsrate der Kühlluft, die den heißen Teilen zugeführt wird. Wenn sich die Last der Gasturbine ändert, ändert sich also die Strömungsrate der Kühlluft transient bzw. instationär gemäß dieser Änderung. Aus diesem Grund kann, wenn sich die Last der Gasturbine ändert, die Leistung der Kühlluft, die die heißen Teile kühlt, verringert sein.
  • Bei dieser Steuervorrichtung wird daher, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit der Steuervorrichtung bestimmt, dass sich die Last geändert hat, der Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers auf einen Wert eingestellt, der erlaubt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate, die höher ist als die Sollströmungsrate der Kühlluft, die zu erreichen ist, wenn die Last stabil bzw. konstant ist, zu erreichen ist. Somit kann diese Steuervorrichtung eine Verringerung der Strömungsrate der Kühlluft, die den heißen Teilen während einer Laständerung zugeführt wird, verhindern.
  • Vorzugsweise ist bei der Steuervorrichtung die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate um einen vorbestimmten Prozentanteil höher ist als die Sollströmungsrate.
  • Vorzugsweise erzeugt bei der Steuervorrichtung der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt einen Befehl als den zweiten Befehl, der solch einen Feedforward-Sollbetriebswert bzw. Vorsteuersollbetriebswert des Strömungsraten-Einstellers angibt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate erreicht werden kann.
  • Vorzugsweise erzeugt bei der Steuervorrichtung der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt einen Befehl als den zweiten Befehl, der eine Feedback-Betriebswert bzw. Rückführbetriebswert des Strömungsraten-Einstellers angibt, der so bestimmt ist, dass eine Abweichung zwischen einem Sollwert in Bezug auf die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate und einer derzeitigen Strömungsrate der Kühlluft reduziert ist.
  • Vorzugsweise hört bei der Steuervorrichtung, nachdem die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt auf, den zweiten Befehl zu erzeugen, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Änderung bei der durch den Lastbefehl angegebenen Last geendet hat.
  • Bei dieser Steuervorrichtung gibt, wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt aufhört, den zweiten Befehl zu erzeugen, die Befehl-Ausgabeeinheit den auf dem ersten Befehl basierenden Strömungsrateneinstellbefehl zu dem Strömungsraten-Einsteller aus. Dementsprechend wird, wenn die Änderung der Last aufhört, der Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers auf solch einen Wert eingestellt, dass die Strömungsrate der Kühlluft eine Sollströmungsrate erreichen kann, die zu erreichen ist, wenn die Last stabil bzw. konstant ist, und die niedriger ist als die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate. Somit kann diese Steuervorrichtung die Strömungsrate der den heißen Teilen zugeführte Kühlluft reduzieren, wenn die Last konstant ist.
  • Vorzugsweise hört bei der Steuervorrichtung, nachdem die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt auf, den zweiten Befehl zu erzeugen, wenn bestimmt ist, dass die Änderung der durch den Lastbefehl angegebenen Last geendet hat und eine vorbestimmte Beendigungsbedingung des zweiten Befehls erfüllt ist.
  • Die Steuervorrichtung eines Gasturbinenkühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kühlungswert-Einsteller, der einen Kühlungswert einstellt, dem die verdichtete Luft durch den Kühler ausgesetzt ist, und die Steuervorrichtung weist ferner auf: einen dritten Befehl-Erzeugungsabschnitt, der einen dritten Befehl erzeugt, der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers angibt, dass eine Temperatur der Kühlluft eine Solltemperatur erreichen kann, einen vierten Befehl-Erzeugungsabschnitt, der, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, einen vierten Befehl erzeugt, der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers angibt, dass die Temperatur der Kühlluft eine hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreichen kann, die niedriger ist als die Solltemperatur, und eine Befehlsausgabeeinheit, die einen auf dem vierten Befehl basierenden Kühlungswerteinstellbefehl zu dem Kühlungswert-Einsteller ausgibt, wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt den vierten Befehl erzeugt, und einen auf dem dritten Befehl basierenden Kühlungswerteinstellbefehl zu dem Kühlungswert-Einsteller ausgibt, wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt den vierten Befehl nicht erzeugt.
  • Wie oben beschrieben kann sich, wenn sich die Last der Gasturbine ändert, die Leistung der Kühlluft, die die heißen Teile kühlt, verringern.
  • Bei dieser Steuervorrichtung wird daher, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass sich die Last geändert hat, der Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers auf solch einen Wert eingestellt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreicht werden kann, die niedriger ist als eine Solltemperatur der Kühlluft, die zu erreichen ist, wenn die Last konstant ist. Somit kann diese Steuervorrichtung die Temperatur der den heißen Teilen während eines Lastwechsels zugeführten Kühlluft verringern.
  • Vorzugsweise ist bei der Steuervorrichtung die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur um einen vorbestimmten Prozentanteil niedriger ist als die Solltemperatur.
  • Vorzugsweise erzeugt bei der Steuervorrichtung der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt einen Befehl als den vierten Befehl, der solch einen Feedforward-Sollbetriebswert bzw. Vorsteuersollbetriebswert des Kühlungswert-Einstellers angibt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreicht werden kann.
  • Vorzugsweise erzeugt bei der Steuervorrichtung der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt einen Befehl als den vierten Befehl, der einen Feedback- Betriebswert bzw. Rückführbetriebswert des Kühlungswert-Einstellers angibt, der so bestimmt ist, dass eine Abweichung zwischen einem Sollwert der hinsichtlich der Änderung angepassten Temperatur und einer derzeitigen Temperatur der Kühlluft reduziert ist.
  • Vorzugsweise hört bei der Steuervorrichtung, nachdem die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt auf, den vierten Befehl zu erzeugen, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Änderung der durch den Lastbefehl angegebenen Last geendet hat.
  • Vorzugsweise hört bei der Steuervorrichtung, nachdem die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt auf, den vierten Befehl zu erzeugen, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Änderung der durch den Lastbefehl angegebenen Last geendet hat und eine vorbestimmte Beendigungsbedingung des vierten Befehls erfüllt ist.
  • Ein Gasturbinenkühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, hat die Merkmale des Patentanspruches 12, umfassend: eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung, eine Kühlluftleitung, einen Kühler, einen Druckerhöher, und einen Strömungsraten-Einsteller, wobei der Strömungsraten-Einsteller ein in einer sich an einer Seite eines Luftverdichters von dem Druckerhöher befindlichen Einlassluftleitung der Kühlluftleitung vorgesehenes Einlassventil ist, das eine Strömungsrate der durch die Einlassluftleitung strömenden Kühlluft einstellt.
  • Ein anderes Gasturbinenkühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, hat die Merkmale des Patentanspruches 13, umfassend: eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung, eine Kühlluftleitung, einen Kühler, einen Druckerhöher, und einen Strömungsraten-Einsteller, wobei die Kühlluftleitung eine Einlassluftleitung, die von einem Luftverdichter verdichtete verdichtete Luft zu dem Druckerhöher leitet, eine Auslassleitung, die durch den Druckerhöher im Druck erhöhte Luft zu dem heißen Teil leitet, und eine Rückführleitung, die durch die Auslassleitung strömende Luft zu der Einlassleitung zurückführt, aufweist, und der Strömungsraten-Einsteller ein Rückführventil ist, das eine Strömungsrate der durch die Rückführleitung strömenden Luft einstellt.
  • Ein anderes Gasturbinenkühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, hat die Merkmale des Patentanspruches 14, umfassend: eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung, eine Kühlluftleitung, einen Kühler, einen Druckerhöher, und einen Strömungsraten-Einsteller, wobei der Strömungsraten-Einsteller eine Einlassleitschaufel ist, die in einem Gehäuse des Druckerhöhers vorgesehen ist, und eine Strömungsrate der Kühlluft, die in das Gehäuse hineinströmt, einstellt.
  • Ein anderes Gasturbinenkühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, hat die Merkmale des Patentanspruches XX, umfassend: eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung, eine Kühlluftleitung, einen Kühler, einen Druckerhöher, und einen Strömungsraten-Einsteller, wobei der Strömungsraten-Einsteller ein Antriebswert-Einsteller ist, der einen Antriebswert des Druckerhöhers einstellen kann.
  • Ein anderes Gasturbinenkühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, hat die Merkmale des Patentanspruches 15, umfassend: eine Kühlluftleitung, einen Kühler, einen Druckerhöher, einen Strömungsraten-Einsteller, und einen Kühlungswert-Einsteller, wobei der Kühler ein Wärmetauscher ist, der bewirkt, dass die verdichtete Luft und ein Kühlmittel Wärme austauschen und die verdichtete Luft gekühlt wird, und der Kühlungswert-Einsteller ein Kühlmittelventil ist, das eine Strömungsrate des in den Wärmetauscher hineinströmenden Kühlmittels einstellt.
  • Eine Gasturbinenanlage gemäß der vorliegenden Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, umfasst ein erfindungsgemäßes Gasturbinenkühlsystem und eine Gasturbine.
  • Eine Steuervorrichtung eines Gasturbinenkühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, ist ein Steuerverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 17 eines Gasturbinenkühlsystems, das umfasst: eine Kühlleitung, die durch einen Luftverdichter einer Gasturbine verdichtete verdichtete Luft zu einem heißen Teil leitet, das in der Gasturbine mit Verbrennungsgas in Kontakt kommt, einen Kühler, der die verdichtete Luft in der Kühlluftleitung kühlt, um Kühlluft zu erzeugen, einen Druckerhöher, der den Druck der Kühlluft in der Kühlluftleitung erhöht, und einen Strömungsraten-Einsteller, der eine Strömungsrate der Kühlluft, die dem heißen Teil durch die Kühlluftleitung zugeführt wird, einstellt, wobei das Steuerverfahren umfasst: einen Empfangsschritt des Aufnehmens eines Lastbefehls, der eine Last der Gasturbine angibt, einen Laständerung-Bestimmungsschritt des Bestimmens, ob sich die durch den Lastbefehl angegebene Last, die in dem Empfangsschritt aufgenommen wird, geändert hat, einen ersten Befehl-Erzeugungsschritt des Erzeugens eines ersten Befehls, der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers angibt, dass eine Strömungsrate der Kühlluft, die dem heißen Teil zugeführt wird, eine Sollströmungsrate erreichen kann, die gemäß einem Betriebszustand der Gasturbine bestimmt ist, einen zweiten Befehl-Erzeugungsschritt, des Erzeugens, wenn bei dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, eines zweiten Befehls, der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers angibt, dass eine hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate, die höher ist als die Sollströmungsrate, erreicht werden kann, und einen Befehl-Ausgabeschritt des Ausgebens eines auf dem zweiten Befehl basierenden Strömungsrateneinstellbefehls zu dem Strömungsraten-Einsteller, wenn der zweite Befehl in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt erzeugt ist, und des Ausgebens eines auf dem ersten Befehl basierenden Strömungsrateneinstellbefehls zu dem Strömungsraten-Einsteller, wenn der zweite Befehl nicht in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt erzeugt wird.
  • Wie oben beschrieben verringert sich, wenn sich die Last der Gasturbine ändert, die Strömungsrate der Kühlluft gemäß dieser Änderung transient bzw. instationär, so dass sich die Leistung der Kühlluft, die die heißen Teile kühlt, verringern kann.
  • Bei diesem Steuerverfahren wird daher, wenn in dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt ist, dass sich die Last geändert hat, der Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers auf solch einen Wert eingestellt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate erreicht werden kann, die höher ist als eine Sollströmungsrate der Kühlluft, die zu erreichen ist, wenn die Last konstant ist. Somit kann dieses Steuerverfahren eine Verringerung der Strömungsrate der den heißen Teilen während eines Lastwechsels zugeführten Kühlluft verhindern.
  • Vorzugsweise ist bei dem Steuerverfahren die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate um einen vorbestimmten Prozentanteil höher als die Sollströmungsrate.
  • Vorzugsweise wird bei dem Steuerverfahren in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt ein Befehl, der solch einen Feedforward-Sollbetriebswert bzw. Vorsteuersollbetriebswert des Strömungsraten-Einstellers angibt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate erreicht werden kann, als der zweite Befehl erzeugt.
  • Vorzugsweise wird bei dem Steuerverfahren in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt ein Befehl, der einen Feedback-Betriebswert bzw. Rückführbetriebswert des Strömungsraten-Einstellers angibt, der so bestimmt ist, dass eine Abweichung zwischen einem Sollwert in Bezug auf die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate und einer derzeitigen Strömungsrate der Kühlluft reduziert ist, als der zweite Befehl erzeugt.
  • Vorzugsweise wird bei dem Steuerverfahren, nachdem in dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, das Erzeugen des zweiten Befehls in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt gestoppt bzw. beendet, wenn bestimmt ist, dass die Änderung der durch den Lastbefehl angegebenen Last geendet hat.
  • Vorzugsweise wird bei dem Steuerverfahren, nachdem in dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, das Erzeugen des zweiten Befehls in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt gestoppt, wenn bestimmt ist, dass die Änderung der durch den Lastbefehl angegebenen Last geendet hat und eine vorbestimmte Beendigungsbedingung des zweiten Befehls erfüllt ist.
  • Bei dem Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems der vorliegenden Erfindung umfasst das Gasturbinenkühlsystem einen Kühlungswert-Einsteller, der einen Kühlungswert, dem die verdichtete Luft durch den Kühler ausgesetzt wird, einstellt, und das Steuerverfahren umfasst ferner: einen dritten Befehl-Erzeugungsschritt des Erzeugens eines dritten Befehls, der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers angibt, dass eine Temperatur der Kühlluft eine Solltemperatur erreichen kann, einen vierten Befehl-Erzeugungsschritt, des Erzeugens, wenn in dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, eines vierten Befehls, der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers angibt, dass die Temperatur der Kühlluft eine hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur, die niedriger ist als die Solltemperatur, erreichen kann, und einen Befehl-Ausgabeschritt des Ausgebens eines auf dem vierten Befehl basierenden Kühlungswerteinstellbefehls zu dem Kühlungswert-Einsteller, wenn der vierte Befehl in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt erzeugt ist, und des Ausgebens eines auf dem dritten Befehl basierenden Kühlungswerteinstellbefehls zu dem Kühlungswert-Einsteller, wenn der vierte Befehl nicht in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt erzeugt ist.
  • Wie oben beschrieben kann sich, wenn sich die Last der Gasturbine ändert, die Leistung der Kühlluft, die die heißen Teile kühlt, verringern.
  • Bei diesem Steuerverfahren wird daher, wenn in dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt ist, dass sich die Last geändert hat, der Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers auf solch einen Wert eingestellt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreicht werden kann, die niedriger ist als eine Solltemperatur der Kühlluft, die zu erreichen ist, wenn die Last konstant ist. Somit kann dieses Steuerverfahren die Temperatur der den heißen Teilen während eines Lastwechsels zugeführten Kühlluft verringern.
  • Vorzugsweise ist bei dem Steuerverfahren die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur um einen vorbestimmten Prozentanteil niedriger als die Solltemperatur.
  • Vorzugsweise wird bei dem Steuerverfahren in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt ein Befehl, der solch einen Feedforward-Sollbetriebswert bzw. Vorsteuersollbetriebswert des Kühlungswert-Einstellers angibt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreicht werden kann, als der vierte Befehl erzeugt.
  • Vorzugsweise wird bei dem Steuerverfahren in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt ein Befehl, der einen Feedback-Sollbetriebswert bzw. Rückführsollbetriebswert des Kühlungswert-Einstellers angibt, der so bestimmt ist, dass eine Abweichung zwischen einem Sollwert der hinsichtlich der Änderung angepassten Temperatur und einer derzeitigen Temperatur der Kühlluft reduziert ist, als der vierte Befehl erzeugt.
  • Vorzugsweise wird bei dem Steuerverfahren, nachdem in dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, das Erzeugen des vierten Befehls in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt gestoppt, wenn in dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt ist, dass die Änderung bei der durch den Lastbefehl angegebenen Last geendet hat.
  • Vorzugsweise wird bei dem Steuerverfahren, nachdem in dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl angegebene Last geändert hat, das Erzeugen des vierten Befehls in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt gestoppt, wenn in dem Laständerung-Bestimmungsschritt bestimmt wird, dass die Änderung der durch den Lastbefehl angegebenen Last geendet hat und eine vorbestimmte Beendigungsbedingung des vierten Befehls erfüllt ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Verringerung der Strömungsrate der Kühlluft, die den heißen Teilen während eines Lastwechsels zugeführt wird, verhindert werden. Daher muss gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn die Last stabil bzw. konstant ist, die Kühlluft den heißen Teilen nicht mit einer höheren Strömungsrate zugeführt werden, um einen Lastwechsel zu ermöglichen. Somit kann aufgrund des Aspekts der vorliegenden Erfindung die heißen Teile, selbst während eines Lastwechsels, ausreichend gekühlt werden, während die verwendete Kühlluftmenge, wenn die Last konstant ist, reduziert ist.
    • 1 ist ein Systemdiagramm einer Gasturbinenanlage bei einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist ein funktionales Blockdiagramm einer Steuervorrichtung bei der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das Betätigungen bzw. Operationen der Steuervorrichtung bei der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 4 ist Zeitdiagramm, das Betätigungen von jedem Teil etc. in einem Hochlast-Strömungsratenbereich bei der Gasturbinenanlage bei der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, bei dem
    • 4(a) Änderungen bei einer durch einen Lastbefehl angegebenen Last darstellt,
    • 4(b) Änderungen bei einer derzeitigen Last darstellt,
    • 4(c) Änderungen bei einem Betriebswert eines Einlassventils darstellt, und
    • 4(d) Änderungen bei einem Kühlmittelventil darstellt.
    • 5 ist ein Zeitdiagramm, das Betätigungen von jedem Teil etc. in einem Niederlast-Strömungsratenbereich bei der Gasturbinenanlage bei der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, bei dem
    • 5(a) Änderungen bei der durch den Lastbefehl angegebenen Last darstellt,
    • 5(b) Änderungen bei der derzeitigen Last darstellt,
    • 5(c') Änderungen bei einem Betriebswert eines Rückführventils darstellt, und
    • 5(d) Änderungen bei dem Kühlmittelventil darstellt.
    • 6 ist eine Ansicht, die das Konzept einer Splitsteuerung bzw. Trennsteuerung bei der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 7 ist ein funktionales Blockdiagramm einer Steuervorrichtung bei einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 8 ist ein Systemdiagramm einer Gasturbinenanlage bei einem ersten modifizierten Beispiel der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 9 ist ein Systemdiagramm einer Gasturbinenanlage bei einem zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform einer Gasturbinenanlage gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
  • Wie in 1 dargestellt umfasst die Gasturbinenanlage dieser Ausführungsform eine Gasturbine 1 und ein Gasturbinenkühlsystem (im Folgenden einfach als das Kühlsystem bezeichnet) 50, das heiße Teile bzw. Heißteile der Gasturbine 1 kühlt.
  • Die Gasturbine 1 umfasst einen Luftverdichter 10, der durch Verdichten von Atmosphärenluft A verdichtete Luft erzeugt, eine Brennkammer 20, die durch Verbrennen von Brennstoff F von einer Brennstoffzufuhrquelle in der verdichteten Luft Verbrennungsgas G erzeugt, und eine Turbine 30 die durch das Verbrennungsgas G angetrieben ist.
  • Der Luftverdichter 10 weist einen Verdichterrotor 12, der sich um eine Achse Ar dreht, und ein Verdichtergehäuse 17, das den Verdichterrotor 12 abdeckt, auf. Die Turbine 30 weist einen Turbinenrotor 32, der sich um die Achse Ar dreht, und ein Turbinengehäuse 37, das den Turbinenrotor 32 abdeckt, auf. Der Verdichterrotor 12 und der Turbinenrotor 32 befinden sich auf derselben Achse Ar und sind von einem Gasturbinenrotor 2 zusammen gekoppelt. Die Gasturbine 1 umfasst ferner ein Zwischengehäuse 6, das zwischen dem Verdichtergehäuse 17 und dem Turbinengehäuse 37 angeordnet ist. Die Brennkammer 20 ist an dem Zwischengehäuse 6 montiert. Das Verdichtergehäuse 17, das Zwischengehäuse 6 und das Turbinengehäuse 37 sind von einem Gasturbinengehäuse 7 zusammen gekoppelt. Im Folgenden wird eine Richtung, in der sich die Achse Ar erstreckt, als eine Axialrichtung bezeichnet. In der Axialrichtung wird die Seite, an der sich der Luftverdichter 10 relativ zu der Turbine 30 befindet, als eine axial stromaufwärtige Seite bezeichnet und die entgegengesetzte Seite von der axial stromaufwärtigen Seite wird als eine axial stromabwärtige Seite bezeichnet.
  • Der Turbinenrotor 32 weist eine Rotorwelle 33 und eine Vielzahl von Laufschaufelreihen 34, die an der Rotorwelle 33 montiert sind, auf. Die Vielzahl von Laufschaufelreihen 34 sind in der Axialrichtung angeordnet. Jede Laufschaufelreihe 34 hat eine Vielzahl von Laufschaufeln 35, die in einer Umfangsrichtung der Achse Ar angeordnet sind. Die Turbine 30 weist ferner eine Vielzahl von Leitschaufelreihen 38 auf, die an einer inneren Umfangsseite des Turbinengehäuses 37 befestigt sind. Die Leitschaufelreihen 38 sind jeweils an der axial stromaufwärtigen Seite von einer Laufschaufelreihe 34 angeordnet. Jede Leitschaufelreihe 38 weist eine Vielzahl von Leitschaufeln 39 auf, die in der Umfangsrichtung der Achse Ar angeordnet sind. Ein ringförmiger Raum zwischen der inneren Umfangsseite des Turbinengehäuses 37 und einer äußeren Umfangsseite der Rotorwelle 33 bildet einen Verbrennungsgas-Strömungsdurchgang 31, durch den das Verbrennungsgas G strömt.
  • Die Brennkammer 20 weist eine Brennkammerauskleidung 22, durch die das Verbrennungsgas G zu dem Verbrennungsgas-Strömungsdurchgang 31 der Turbine 30 gesendet wird, und einen Brennstoffinjektor bzw. Brennstoffeinspritzer 21, der den Brennstoff F und die verdichtete Luft in die Brennkammerauskleidung 22 hinein injiziert bzw. einspritzt, auf. Eine Brennstoffleitung 25, durch die der Brennstoff F zu dem Brennstoffinjektor 21 gesendet wird, ist mit dem Brennstoffinjektor 21 verbunden. Ein Brennstoffventil 26, das die Strömungsrate des durch die Brennstoffleitung 25 strömenden Brennstoffs einstellt, ist in der Brennstoffleitung 25 vorgesehen.
  • Von verschiedenen Teilen, die die Gasturbine 1 bilden, bilden die Brennkammerauskleidung 22 der Brennkammer 20, die Laufschaufeln 35 und die Leitschaufeln 39 jeweils ein heißes Teil, das dem Verbrennungsgas G ausgesetzt ist.
  • Ein Generator 40 ist mit dem Gasturbinenrotor 2 verbunden. Der Generator 40 ist mit einem Ausgabemessgerät bzw. Leistungsmesser 78 versehen, das bzw. der die Ausgabe bzw. die Leistung des Generators 40 erfasst.
  • Das Kühlsystem 50 umfasst eine Kühlluftleitung 51, einen Druckerhöher 61, einen Kühler 64, einen Detektor bzw. Aufnehmer 71 und eine Steuervorrichtung 100.
  • Die Kühlluftleitung 51 ist mit dem Zwischengehäuse 6 und der Brennkammerauskleidung 22, die eines der heißen Teile ist, verbunden. Die Kühlluftleitung 51 leitet die verdichtete Luft, die von dem Luftverdichter 10 in das Zwischengehäuse 6 hineinströmt, zu der Brennkammerauskleidung 22. Der Kühler 64 kühlt die verdichtete Luft in der Kühlluftleitung 51, um Kühlluft zu erzeugen. Beispielsweise ist der Kühler 64 ein Wärmetauscher, der bewirkt, dass die verdichtete Luft in der Kühlluftleitung 51 und ein Kühlmittel Wärme austauschen und dadurch die verdichtete Luft gekühlt wird. Eine Kühlmittelleitung 65, durch welche das Kühlmittel zu dem Kühler 64 gesendet wird, ist mit dem Kühler verbunden. Ein Kühlmittelventil 66, das die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch die Kühlmittelleitung 65 strömt, einstellt, ist in der Kühlmittelleitung 65 vorgesehen. Das Kühlmittelventil 66 funktioniert als ein Kühlungswert-Einsteller, der die Strömungsrate des Kühlmittels einstellt und dadurch einen Wert bzw. eine Menge der Kühlung einstellt, dem bzw. der die verdichtete Luft durch den Kühler 64 ausgesetzt ist. Der Druckerhöher 61 erhöht den Druck der Kühlluft in der Kühlluftleitung 51. Beispielsweise ist der Druckerhöher 61 ein Zentrifugalverdichter oder ein Axialverdichter. Der Druckerhöher 61 wird durch einen Motor 62 angetrieben.
  • Die Kühlluftleitung 51 umfasst eine Einlassluftleitung 52, die die verdichtete Luft in dem Zwischengehäuse 6 zu dem Druckerhöher 61 leitet, eine Austragleitung 55, die die durch den Druckerhöher 61 verdichtete Luft zu der Brennkammerauskleidung 22 leitet, und eine Rückführleitung 56, die einen Teil der durch die Austragleitung 55 strömenden Luft zu der Einlassluftleitung 52 zurückführt. Im Folgenden wird von der Einlassluftleitung 52 ein Teil von dem Zwischengehäuse 6 zu dem Kühler 64 als eine ungekühlte Einlassluftleitung 53 bezeichnet und ein Teil von dem Kühler 64 zu dem Druckerhöher 61 wird als eine gekühlte Einlassluftleitung 54 bezeichnet. Ein Einlassventil 69 ist in der gekühlten Einlassluftleitung 54 vorgesehen. Das Einlassventil 69 stellt die Strömungsrate der Kühlluft, die durch die gekühlte Einlassluftleitung 54 strömt ein, d.h. die Kühlluft, die durch den Druckerhöher 61 einzusaugen ist. Somit funktioniert das Einlassventil 69 als ein Strömungsraten-Einsteller, der die Strömungsrate der der Brennkammerauskleidung 22 durch die Kühlluftleitung 51 zugeführten Kühlluft einstellt. Die Rückführleitung 56 verbindet die Austragleitung 55 und die ungekühlte Einlassluftleitung 53 miteinander. Ein Rückführventil 57 ist in der Rückführleitung 56 vorgesehen. Das Rückführventil 57 stellt die Strömungsrate der durch die Rückführleitung 56 strömenden Kühlluft ein und stellt dadurch indirekt die Strömungsrate der durch die Austragleitung 55 strömenden Luft ein. Somit funktioniert das Rückführventil 57 auch als ein Strömungsraten-Einsteller, der die Strömungsrate der der Brennkammerauskleidung 22 zugeführten Kühlluft einstellt.
  • Der Detektor 71 umfasst einen Einlasslufttemperaturindikator 72, der eine Temperatur Ti der durch die gekühlte Einlassluftleitung 54 strömenden Kühlluft erfasst, einen Einlassluftdruckindikator 73, der einen Druck Pi der durch die gekühlte Einlassluftleitung 54 strömenden Kühlluft erfasst, einen Austragtemperaturindikator 74, der eine Temperatur To der durch die Austragleitung 55 strömenden Kühlluft erfasst, einen Austragdruckindikator 75, der einen Druck Po der durch die Austragleitung 55 strömenden Kühlluft erfasst, und einen Austragvolumenstrommesser 76, der einen Volumenstrom bzw. eine Volumenströmungsrate Fo der durch die Austragleitung 55 strömenden Kühlluft erfasst.
  • Bevor das Steuersystem 100 beschrieben wird, wird im Folgenden ein Verfahren des Steuerns der Strömungsrate der von dem Kühlsystem 50 der Brennkammerauskleidung 22 zugeführten Kühlluft beschrieben.
  • Wie oben beschrieben, wird die von dem Zwischengehäuse 6 extrahierte verdichtete Luft durch den Kühler 64, der in der Einlassluftleitung 52 vorgesehen ist, gekühlt und wird durch den Druckerhöher 61 über das Einlassventil 69 angesaugt. Ein Teil der Kühlluft, der durch den Druckerhöher 61 im Druck erhöht ist, wird von der Rückführleitung 56, die das Rückführventil 57 aufweist, zu der Einlassluftleitung 52 zurückgeführt, während der Rest der Kühlluft durch die Austragleitung 55 der Brennkammerauskleidung 22 zugeführt wird. Die Rückführleitung 56 ist eine Leitung, die vorgesehen ist, um den Betriebsbereich des Druckerhöhers 61 daran zu hindern in einen Pumpbereich („surge region“) überzugehen und somit, um den Druckerhöher 61 zu schützen. Die Strömungsrate der Kühlluft, die durch die Austragleitung 55 während eines normalen Betriebs des Druckerhöhers 61 strömt, wird durch eine Öffnungs-Schließungs-Steuerung des Einlassventils 69 und des Rückführventils 57 gesteuert. Jedoch wird, wenn das Einlassventil 69 und das Rückführventil 57 zur selben Zeit gesteuert werden, die Steuerung aufgrund von gegenseitigen Interferenzen instabil. Bei dieser Ausführungsform wird daher, um gegenseitigen Interferenzen bei der Steuerung dieser Steuerventile (des Einlassventils 69 und des Rückführventils 57) zu verhindern, eine Splitsteuerung durch Unterteilen von Ventilbetriebsbefehlen (im Folgenden als Referenzventilbefehle bezeichnet) für diese Ventile in einen Hochlast-Strömungsratenbereich und einen Niederlast-Strömungsratenbereich der Kühlluft ausgeführt. Bei dieser Splitsteuerung wird, wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, ausschließlich der Öffnungsgrad des Einlassventils 69 gesteuert, wohingegen, wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls kleiner ist als der vorbestimmte Wert, ausschließlich der Öffnungsgrad des Rückführventils 57 gesteuert wird.
  • Die Splitsteuerung wird speziell mit Bezug auf 6 beschrieben. Die vertikale Achse in 6 zeigt den Ventilöffnungsgrad (%), der durch einen Einlassventilbefehl und einen Rückführventilbefehl angegeben ist. Die horizontale Achse zeigt den Befehlswert des Referenzventilbefehls. Die durchgezogene Linie zeigt den Öffnungsgrad des Einlassventilbefehls und die gestrichelte Linie zeigt den Öffnungsgrad des Rückführventilbefehls.
  • Der Bereich, in dem der Befehlswert des Referenzventilbefehls 50% oder größer ist, wird als der Hochlast-Strömungsratenbereich (Einlassventil-Steuerbereich) angesehen. Der Bereich, in dem der Befehlswert des Referenzventilbefehls kleiner als 50% ist, wird als der Niederlast-Strömungsratenbereich (Rückführventil-Steuerbereich) angesehen. Ein Grenzwertpunkt, an dem die Befehlswerte der Referenzventilbefehle in den Hochlast-Strömungsratenbereich und den Niederlast-Strömungsratenbereich unterteilt sind, wird als ein Splitpunkt bzw. Trennpunkt P bezeichnet. Der Befehlswert 50% des Referenzventilbefehls, der als der Splitpunkt P dient, ist lediglich ein Beispiel und der Splitpunkt P ist nicht auf diesen Wert begrenzt.
  • Wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich ist, ist der Öffnungsgrad, der durch einen Einlassventilbefehl FCO angegeben ist auf einen Öffnungsgrad eingestellt, der sich mit einer positiven Korrelation mit Änderungen bei dem Befehlswert des Referenzventilbefehls ändert. Demgegenüber ist der Öffnungsgrad, der durch einen Rückführventilbefehl FrCO angegeben ist, wenn sich der Befehlswert des Referenzventilbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich befindet, auf 0% (vollständig geschlossen) eingestellt. Wenn sich die Last der Gasturbine 1 erhöht, erhöht sich die benötigte Kühlluftmenge. Daher wird in dem Hochlast-Strömungsratenbereich, der Öffnungsgrad, der durch den Einlassventilbefehl FCO angegeben ist, erhöht, wenn sich der Befehlswert des Referenzventilbefehls, der sich mit einer positiven Korrelation mit der Last der Gasturbine 1 ändert, erhöht. Umgekehrt verringert sich, wenn sich die Last der Gasturbine 1 verringert, die benötigte Kühlluftmenge. Daher wird in dem Hochlast-Strömungsratenbereich der Öffnungsgrad, der durch den Einlassventilbefehl FCO angegeben ist, reduziert, wenn sich der Befehlswert des Referenzventilbefehls, der sich mit einer positiven Korrelation mit der Last der Gasturbine 1 ändert, verringert. Der Öffnungsgrad, der durch den Einlassventilbefehl FCO angegeben ist, wird ein minimaler Öffnungsgrad SVmin an dem Splitpunkt P. Beispielsweise ist der minimale Öffnungsgrad SVmin 20%. Jedoch ist der minimale Öffnungsgrad SVmin von 20% lediglich ein Beispiel und der minimale Öffnungsgrad SVmin ist nicht auf diesen Wert begrenzt.
  • Wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich ist, ist der Öffnungsgrad, der durch den Einlassventilbefehl FCO angegeben ist, auf den minimalen Öffnungsgrad SVmin eingestellt. Wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich ist, verringert sich die benötigte Kühlluftmenge, wenn sich die Last der Gasturbine 1 verringert. Daher verringert sich, wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich ist, die Strömungsrate der Kühlluft, die durch den Druckerhöher 61 strömt, wenn der Öffnungsgrad des Einlassventils 69 reduziert ist, da sich die Last der Gasturbine 1 verringert. Wenn sich die Strömungsrate der Kühlluft, die durch den Druckerhöher 61 strömt, auf oder unter einen bestimmten Wert verringert hat, geht der Betriebsbereich des Druckerhöhers 61 in den Pumpbereich über. Das bedeutet, dass es ein erhöhtes Risiko des Pumpens bei dem Druckerhöher 61 gibt. Daher wird, wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich ist, der Öffnungsgrad des Rückführventils geändert, während der Öffnungsgrad, der durch den Einlassventilbefehl FCO angegeben ist, bei dem minimalen Öffnungsgrad SVmin beibehalten wird. Wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich ist, ist der Öffnungsgrad, der durch den Rückführventilbefehl FrCO angegeben ist, auf einen Öffnungsgrad eingestellt, der sich mit einer negativen Korrelation mit Änderungen bei dem Befehlswert des Referenzventilbefehls ändert. Somit wird in dem Niederlast-Strömungsratenbereich der Öffnungsgrad, der durch den Rückführventilbefehl FrCO angegeben ist, reduziert, wenn sich der Öffnungsgrad des Referenzventilbefehls, der sich mit einer positiven Korrelation mit der Last der Gasturbine 1 ändert, erhöht. Der Öffnungsgrad, der durch den Einlassventilbefehl FCO angegeben ist, wird bei dem Splitpunkt P der minimale Öffnungsgrad SVmin und wird ein maximaler Öffnungsgrad von 100%, wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls 100% ist. Der Öffnungsgrad, der durch den Rückführventilbefehl FrCO angegeben ist, wird 100% (vollständig geöffnet), wenn der Befehlswert des Referenzventilbefehls 0% ist, und wird 0% (vollständig geschlossenen) bei dem Splitpunkt P.
  • Wie in 2 dargestellt weist die Steuervorrichtung 100 eine Empfangseinheit 101, eine Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110, eine Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit (Kühlungswerteinstellbefehl-Erzeugungseinheit) 130, eine Laständerung-Bestimmungseinheit 150, eine Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit (Strömungsrateneinstellbefehl-Ausgabeeinheit) 161, eine Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit (Strömungsrateneinstellbefehl-Ausgabeeinheit) 162 und eine Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit (Kühlungswerteinstellbefehl-Ausgabeeinheit) 163 auf.
  • Die Empfangseinheit 101 nimmt einen Zustandswert der durch den Detektor 71 erfassten Kühlluft, eine durch den Leistungsmesser 78 erfasste Ausgabe (Last) und einen Lastbefehl LO von einer Host-Steuervorrichtung 170 auf. Hier bezeichnet die Last die Last auf der Gasturbine 1, d.h. die Ausgabe bzw. Leistung des Generators 40. Dementsprechend ist der Lastbefehl LO ein Befehl, der eine Last, die auf die Gasturbine 1 aufzubringen ist, spezifiziert.
  • Die Laständerung-Bestimmungseinheit 150 hat einen Befehl-Verzögerungsabschnitt 151, einen Lastabweichung-Berechnungsabschnitt 152 und einen Änderungsbedingung-Bestimmungsabschnitt 153. Der Befehl-Verzögerungsabschnitt 151 nimmt den Lastbefehl LO, der von der Empfangseinheit 101 aufgenommen wurde, auf und gibt diesen Lastbefehl LO nach einer vorbestimmten Zeit aus. Der Lastabweichung-Berechnungsabschnitt 152 erlangt eine Abweichung zwischen der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last, die durch die Empfangseinheit 101 aufgenommen ist, und der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last, die von dem Befehl-Verzögerungsabschnitt 151 ausgegeben wird. Wenn die von dem Lastabweichung-Berechnungsabschnitt 152 erlangte Abweichung nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Wert und der Zustand, bei dem die Abweichung nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert für eine vorbestimmte Zeit andauert, gibt die Änderungsbedingung-Bestimmungsabschnitt 153 einen Änderungserfassungsbefehl LcsO aus, der angibt, dass sich die Last geändert hat. Nach dem Bestimmen, dass sich die Last geändert hat, wenn die durch den Lastabweichung-Berechnungsabschnitt 152 erlangte Abweichung kleiner ist als der vorbestimmte Wert und der Zustand, wo die Abweichung kleiner ist als der vorbestimmte Wert für eine vorbestimmte Zeit andauert, gibt der Änderungsbedingung-Bestimmungsabschnitt 153 einen Änderungsendbefehl LceO aus, der angibt, dass der Lastwechsel geendet hat.
  • Die Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 weist einen ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 und einen zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 auf. Der erste Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 erzeugt einen ersten Befehl FCO1, der einen Betriebswert (Öffnungsgrad) des Strömungsraten-Einstellers (das Einlassventil 69 und das Rückführventil 57) gemäß dem Zustandswert, der durch den Detektor 71 erfasst ist, angibt. Der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 erzeugt einen zweiten Befehl FCO2, der einen Betriebswert (Öffnungsgrad) des Strömungsraten-Einstellers während eines Lastwechsels angibt.
  • Der erste Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 weist ein Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112, ein Strömungsratenabweichung-Berechnungsteil 113 und ein erstes Betriebswert-Berechnungsteil 114 auf. Das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 erzeugt eine durch die Austragleitung 55 strömende Sollströmungsrate Fst der Kühlluft, die in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der Gasturbine 1 ist. Hier wird eine Last Pw der Gasturbine 1, die durch den Leistungsmesse 78 erfasst ist, als der Betriebszustand der Gasturbine 1 verwendet. Das Sollströmungsrate-Erzeugungsteil 112 erzeugt die Sollströmungsrate Fst, die eine positive Korrelation mit Änderungen der Last Pw der Gasturbine 1 aufweist. Obwohl die durch den Leistungsmesser 78 erfasste Last Pw der Gasturbine 1 hier als der Betriebszustand der Gasturbine 1 verwendet wird, kann die durch den Lastbefehl LO angegebene Last verwendet werden. Ebenfalls können anders als diese Lasten, die Temperatur der von dem Luftverdichter 10 eingesaugten Luft, die Temperatur des von der Gasturbine 1 ausgegebenen Abgases etc. beim Bestimmen der Sollströmungsrate Fst berücksichtigt werden. Das Strömungsratenabweichung-Berechnungsteil 113 erlangt eine Abweichung zwischen der Strömungsrate Fo der von dem Austragvolumenstrommesser 76 erfassten Strömungsrate und der Sollströmungsrate Fst. Die Strömungsrate der durch den Druckerhöher 61 hindurchtretenden Kühlluft wird durch ein Druckverhältnis, das ein Verhältnis zwischen dem Einlassdruck des Einlassventils 69 und dem Austragdruck des Druckerhöhers 61 ist, und durch den Ventilöffnungsgrad bestimmt. Das erste Betriebswert-Berechnungsteil 114 berechnet einen ersten Betriebswert, der ein Feedback-Betriebswert bzw. Rückführbetriebswert gemäß dieser Abweichung ist, und gibt den ersten Befehl FCO1, der diesen Betriebswert angibt, aus.
  • Wie oben beschrieben weist der Sollbetriebswert Fst eine positive Korrelation mit Änderungen bei der Last Pw der Gasturbine 1 auf. Dementsprechend weist der erste Befehl FCO1 für die Strömungsraten-Einsteller, der auf der Sollströmungsrate Fst basiert, also grundsätzlich eine positive Korrelation mit Änderungen der Last Pw der Gasturbine 1 auf.
  • Der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 weist ein zweites Betriebswert-Berechnungsteil 122, ein Befehl-Erstverzögerungsteil 128 und ein Befehl-Zweitverzögerungsteil 129 auf. Das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 berechnet einen zweiten Betriebswert, der einen Feedforward-Sollbetriebswert bzw. Vorsteuersollbetriebswert der Strömungsraten-Einsteller gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 ist, und gibt den zweiten Befehl FCO2, der diesen Betriebswert angibt, aus. Hier wird wieder die durch den Leistungsmesser 78 erfasste Last Pw der Gasturbine 1 als der Betriebszustand der Gasturbine 1 verwendet. Das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 berechnet den zweiten Betriebswert, der eine positive Korrelation mit Änderungen der Last Pw der Gasturbine 1 aufweist. Dieser zweite Betriebswert ist ein Feedforward-Sollbetriebswert, der erlaubt, dass eine hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate erreicht werden kann, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Sollströmungsrate Fst höher ist als die Sollströmungsrate Fst, die durch das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugt ist. Der zweite Betriebswert, der durch den zweiten Befehl FCO2 angegeben ist, ist größer als der erste Betriebswert, der durch den ersten Befehl FCO1 angegeben ist. Obwohl die Last Pw der Gasturbine 1, die durch den Leistungsmesser 78 erfasst ist, hier als der Betriebszustand der Gasturbine 1 verwendet wird, kann stattdessen wieder die Last, die durch den Lastbefehl LO angegeben ist, verwendet werden. Ebenfalls können anders als diese Lasten die Temperatur der durch den Luftverdichter 10 eingesaugten Luft, die Temperatur des von der Gasturbine 1 ausgetragenen Abgases etc. auch beim Bestimmen des Feedforward-Sollbetriebswerts berücksichtigt werden. Das Befehl-Erstverzögerungsteil 128 gibt den Änderungserfassungsbefehl LcsO, der von der Laständerung-Bestimmungseinheit 150 aufgenommen ist, nach einer Verzögerung einer ersten Zeit bzw. Zeitspanne T1 aus. Das Befehl-Zweitverzögerungsteil 129 gibt den Änderungsendbefehl LceO, der von der Laständerung-Bestimmungseinheit 150 aufgenommen ist, nach einer Verzögerung einer Zeit bzw. Zeitspanne T2 aus. Die zweite Zeit T2 ist länger als der erste Zeit T1. Eine zweite Beendigungsbedingung des zweiten Befehls ist beispielsweise die zweite Zeit T2. Wenn das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 den Änderungserfassungsbefehl LcsO von dem Befehl-Erstverzögerungsteil 128 aufnimmt, gibt das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 den zweiten Befehl FCO2 aus. Wenn das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 den Änderungsendbefehl LceO von dem Befehl-Zweitverzögerungsteil 129 aufnimmt, stoppt bzw. beendet das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 die Ausgabe des zweiten Befehls FCO2.
  • Die Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130 weist einen dritten Befehl-Erzeugungsabschnitt 131 und eine vierten Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 auf. Der dritte Befehl-Erzeugungsabschnitt 131 erzeugt einen dritten Befehl QCO3, der einen Betriebswert (Öffnungsgrad) des Kühlmittelventils 66 gemäß dem durch den Detektor 71 erfassten Zustandswert angibt. Der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 erzeugt einen vierten Befehl QCO4, der einen Betriebswert (Öffnungsgrad) des Kühlmittelventils 66 während eines Lastwechsels angibt.
  • Der dritte Befehl-Erzeugungsabschnitt 131 weist ein Solltemperatur-Erzeugungsteil 132, ein Temperaturabweichung-Berechnungsteil 133 und ein drittes Betriebswert-Berechnungsteil 134 auf. Das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 erzeugt eine Solltemperatur Tst der Kühlluft gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1. Die Last Pw der Gasturbine 1, die durch den Leistungsmesser 78 erfasst ist, wird hier als der Betriebszustand der Gasturbine 1 verwendet. Das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 erzeugt die Solltemperatur Tst, die eine negative Korrelation mit Änderungen bei der Last der Gasturbine 1 aufweist. Obwohl die Last Pw der Gasturbine 1, die durch den Leistungsmesser 78 erfasst ist, hier als der Betriebszustand der Gasturbine 1 verwendet wird, kann stattdessen die Last, die durch den Lastbefehl LO angegeben ist, verwendet werden. Ebenfalls können anders als diese Lasten die Temperatur der durch den Luftverdichter 10 angesaugten Luft, die Temperatur des von der Gasturbine 1 ausgetragenen Abgases etc. beim Bestimmen der Solltemperatur Tst berücksichtigt werden. Das Temperaturabweichung-Berechnungsteil 133 erlangt eine Abweichung zwischen der durch den Austragtemperaturindikator 74 erfassten Temperatur To der Kühlluft und der Solltemperatur Tst. Das dritte Betriebswert-Berechnungsteil 134 berechnet einen dritten Betriebswert, der ein Feedback-Betriebswert gemäß dieser Abweichung ist, und gibt den dritten Befehl QCO3,der diesen Betriebswert angibt, aus.
  • Der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 weist ein viertes Betriebswert-Berechnungsteil 142, ein Befehl-Drittverzögerungsteil 148 und ein Befehl-Viertverzögerungsteil 149 auf. Das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 berechnet einen vierten Betriebswert, der ein Feedforward-Sollbetriebswert des Kühlmittelventils 66 gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 ist, und gibt den vierten Befehl QCO4 aus, der diesen Betriebswert angibt. Die von dem Leistungsmesser 78 erfasste Last Pw der Gasturbine 1 wird hier wieder als der Betriebszustand der Gasturbine 1 verwendet. Das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 berechnet den vierten Betriebswert, der eine negative Korrelation mit Änderungen der Last Pw der Gasturbine 1 aufweist. Dieser vierte Betriebswert ist ein Feedforward-Sollbetriebswert, der erlaubt, dass eine durch das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 des dritten Befehl-Erzeugungsabschnitts 131 erzeugte hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreicht werden kann, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Solltemperatur Tst niedriger ist als die Solltemperatur Tst. Somit ist der vierte Betriebswert größer als der dritte Betriebswert. Obwohl die durch den Leistungsmesser 78 erfasste Last Pw der Gasturbine 1 hier wieder als der Betriebszustand der Gasturbine 1 verwendet wird, kann stattdessen die durch den Lastbefehl LO angegebene Last verwendet werden. Ebenfalls können anders als diese Lasten die Temperatur der durch den Luftverdichter 10 angesaugten Luft, die Temperatur des von der Turbine ausgetragenen Abgases etc. beim Bestimmen des Feedforward-Sollbetriebswerts berücksichtigt werden. Das Befehl-Drittverzögerungsteil 148 gibt den Änderungserfassungsbefehl LcsO, der von der Laständerung-Bestimmungseinheit 150 aufgenommen ist, nach einer Verzögerung der ersten Zeit T1 aus. Das Befehl-Viertverzögerungsteil 149 gibt den Änderungsendbefehl LceO, der von der Laständerung-Bestimmungseinheit 150 aufgenommen ist, nach einer Verzögerung einer Zeit bzw. Zeitspanne T3 aus. Die dritte Zeit T3 ist länger als die erste Zeit T1 und die oben erwähnte zweite Zeit T2. Eine Beendigungsbedingung des vierten Befehls ist beispielsweise die dritte Zeit T3. Wenn das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 den Änderungserfassungsbefehl LcsO von dem Befehl-Drittverzögerungsteil 148 aufnimmt, gibt das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 den vierten Befehl QCO4 aus. Wenn das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 den Änderungsendbefehl LceO von dem Befehl-Viertverzögerungsteil 149 aufnimmt, stoppt das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 die Ausgabe des vierten Befehls QCO4.
  • Wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls (Referenzventilbefehl) von der Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist und der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 den zweiten Befehl FCO2 erzeugt, gibt die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit (Strömungsrateneinstellbefehl-Ausgabeeinheit) 161 den Einlassventilbefehl (Strömungsrateneinstellbefehl) FCO, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert, zu dem Einlassventil 69 aus. Demgegenüber gibt, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist und der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 nicht den zweiten Befehl FCO2 erzeugt, die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 den Einlassventilbefehl (Strömungsrateneinstellbefehl) FCO, der auf dem ersten Befehl FCO1 von dem ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 basiert, zu dem Einlassventil 69 aus. Der Einlassventilbefehl FCO ist ein Befehl, der durch Ändern der Form des ersten Befehls FC01 und des zweiten Befehls FCO2, die die Strömungsrateneinstellbefehle sind, auf eine angepasste Form, um das Einlassventil 69 zu steuern, erlangt ist.
  • Wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls (Referenzventilbefehl) in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist und der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 den zweiten Befehl FCO2 erzeugt, gibt die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit (Strömungsrateneinstellbefehl-Ausgabeeinheit) 162 den Rückführventilbefehl (Strömungsrateneinstellbefehl) FrCO, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert, zu dem Rückführventil 57 aus. Demgegenüber gibt, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zum Splitpunkt P ist und der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 nicht den zweiten Befehl FCO2 erzeugt, die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 den Rückführventilbefehl (Strömungsrateneinstellbefehl) FrCO, der auf dem ersten Befehl FCO1 von dem ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 basiert, zu dem Rückführventil 57 aus. Der Rückführventilbefehl FrCO ist ebenfalls durch Ändern der Form des ersten Befehls FC01 und des zweiten Befehls FCO2, die die Strömungsrateneinstellbefehle sind, auf eine auf die Steuerung des Rückführventil 57 angepasste Form erlangt.
  • Wie oben beschrieben haben der erste Befehl FC01 und der zweite Befehl FCO2 als die Strömungsrateneinstellbefehle eine positive Korrelation mit Änderungen der Last Pw der Gasturbine 1. Darüber hinaus hat der Betriebswert (Öffnungsgrad), der durch den Einlassventilbefehl FCO, der auf dem ersten Befehl FCO1 oder dem zweiten Befehl FCO2 basiert, eine positive Korrelation mit dem Betriebswert (Öffnungsgrad), der durch den ersten Befehl FCO1 oder den zweiten Befehl FCO2 angegeben ist. Dementsprechend ist der Betriebswert (Öffnungsgrad), der durch den Einlassventilbefehl FCO angegeben ist, so, dass sich, wenn sich die Last Pw der Gasturbine 1 erhöht, der Betriebswert (Öffnungsgrad), der durch den Einlassventilbefehl FCO angegeben ist, ebenfalls erhöht. Demgegenüber verhält sich der Betriebswert (Öffnungsgrad) des Rückführventils 57, der durch den Rückführventilbefehl FrCO, der auf dem ersten Befehl FCO1 oder dem zweiten Befehl FCO2 basiert, angegeben ist, komplementär zu dem Öffnungsgrad des Einlassventils, der durch den Einlassventilbefehl FCO, der auf demselben ersten Befehl FCO1 oder zweiten Befehl FCO basiert, angegeben ist. Somit erhöht sich, wenn sich der Öffnungsgrad, der durch den ersten Befehl FCO1 oder den zweiten Befehl FCO2 angegeben ist, erhöht, der Öffnungsgrad des Einlassventils 69, der durch den Einlassventilbefehl FCO angegeben ist, der auf diesem Strömungsrateneinstellbefehl basiert, während sich der Öffnungsgrad des Rückführventils 57, der durch den Rückführventilbefehl FrCO, der auf diesem Strömungsrateneinstellbefehl basiert, angegeben ist, verringert.
  • Wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 den vierten Befehl QCO4 erzeugt, gibt die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit (Kühlungswerteinstellbefehl-Ausgabeeinheit) 163 einen Kühlmittelventilbefehl (Kühlungswerteinstellbefehl) QCO, der auf dem vierten Befehl QCO4 basiert, zu dem Kühlmittelventil 66 aus. Demgegenüber gibt, wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 den vierten Befehl QCO4 nicht erzeugt, die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163 den Kühlmittelventilbefehl (Kühlungswerteinstellbefehl), der auf dem dritten Befehl QCO3 von dem dritten Befehl-Erzeugungsabschnitt 131 basiert, zu dem Kühlmittelventil 66 aus. Der Kühlmittelventilbefehl QCO ist ein Befehl, der durch Ändern der Form des dritten Befehls QCO3 oder des vierten Befehls QCO4 auf eine an das Kühlmittelventil 66 angepasste Form erlangt ist.
  • Als nächstes wird ein Betrieb der Steuervorrichtung 100 in Übereinstimmung mit dem in 3 dargestellten Flussdiagramm beschrieben.
  • Der Detektor 71 erfasst konstant den Zustandswert der Kühlluft und sendet diesen Zustandswert zu der Steuervorrichtung 100 (Erfassungsschritt).
  • Die Empfangseinheit 101 der Steuervorrichtung 100 nimmt den Lastbefehl LO von der Host-Steuervorrichtung 170 auf und nimmt zu jederzeit den durch den Detektor 71 erfassten Zustandswert der Kühlluft und die durch den Leistungsmesser 78 erfasste Last Pw auf (S1: Empfangsschritt).
  • Die Laständerung-Bestimmungseinheit 150 der Steuervorrichtung 100 bestimmt, ob sich die durch den Lastbefehl LO angegebene Last geändert hat (S2: Laständerung-Bestimmungsschritt). Wie oben beschrieben nimmt der Befehl-Verzögerungsabschnitt 151 der Laständerung-Bestimmungseinheit 150 den Lastbefehl LO, der durch die Empfangseinheit 101 aufgenommen ist, auf und gibt diesen Lastbefehl LO nach einer vorbestimmten Zeit aus. Der Lastabweichung-Berechnungsabschnitt 152 erlangt eine Abweichung zwischen der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last, der durch die Empfangseinheit 101 aufgenommen ist, und der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last, der von dem Befehl-Verzögerungsabschnitt 151 ausgegeben ist. Wenn die durch den Lastabweichung-Berechnungsabschnitt 152 erlangte Abweichung nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Wert und der Zustand, bei dem die Abweichung nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert für eine bestimmte Zeit andauert, gibt der Änderungsbedingung-Bestimmungsabschnitt 153 den Änderungserfassungsbefehl LcsO aus, der angibt, dass sich die Last geändert hat. Nach dem Bestimmen, dass sich die Last geändert hat, wenn die Abweichung, die durch den Lastabweichung-Berechnungsabschnitt 152 erlangt ist, kleiner ist als der vorbestimmte Wert und der Zustand, bei dem die Abweichung kleiner ist als der vorbestimmte Wert für eine vorbestimmte Zeit andauert, gibt der Änderungsbedingung-Bestimmungsabschnitt 153 den Änderungsendbefehl LceO aus, der angibt, dass der Lastwechsel geendet hat.
  • Die Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 der Steuervorrichtung 100 erzeugt einen Befehl für das Einlassventil 69 und das Rückführventil 57, d.h. den Strömungsrateneinstellbefehl (S3: Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungsschritt). Parallel zu diesem Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungsschritt (S3) erzeugt die Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130 der Steuervorrichtung 100 einen Befehl für das Kühlmittelventil 66 (S4: Kühlmittelventilbefehl(Kühlungswerteinstellbefehl)-Erzeugungsschritt).
  • In dem Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungsschritt (S3) erzeugt der erste Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 den ersten Befehl FCO1 für die Strömungsraten-Einsteller (das Einlassventil 69 und das Rückführventil 57) (S3a: erster Befehl-Erzeugungsschritt). In dem ersten Befehl-Erzeugungsschritt (S3a) erlangt das Strömungsratenabweichung-Berechnungsteil 113 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 eine Abweichung zwischen der Sollströmungsrate Fst gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 und der Strömungsrate Fo der Kühlluft, die durch den Austragvolumenmesser 76 erlangt ist. Das erste Betriebswert-Berechnungsteil 114 berechnet den ersten Betriebswert, der ein Feedback-Betriebswert bzw. Rückführbetriebswert gemäß dieser Abweichung ist, und gibt den ersten Befehl FCO1 aus, der diesen Betriebswert angibt.
  • Wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls, (Referenzventilbefehl) in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, wenn nicht der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 den zweiten Befehl FCO2 erzeugt, gibt die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 den Einlassventilbefehl FCO, der auf dem ersten Befehl FCO1 basiert, zu dem Einlassventil 69 aus (S5: Einlassventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Nach Aufnahme des Einlassventilbefehls FCO ist das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem ersten Befehl FCO1 eingestellt. Demgegenüber gibt, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zum Splitpunkt P ist, unabhängig, ob der erste Befehl FCO1 erzeugt wird oder der zweite Befehl FCO2 erzeugt ist, die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 einen Befehl, der einen Öffnungsgrad von 0% angibt, was vollständig geschlossen ist, als den Rückführventilbefehl FrCO zu dem Rückführventil 57 aus (S6: Rückführventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Folglich ist nach dem Aufnehmen des Einlassventilbefehls FCO das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem ersten Betriebswert, der durch den ersten Befehl FCO angegeben wird, eingestellt. Währenddessen ist das Rückführventil 57 auf einen Öffnungsgrad von 0% unter dem Rückführventilbefehl FrCO eingestellt. Somit ist, wenn der Befehlswert des ersten Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, das Einlassventil 69 so gesteuert, dass die Kühlluft mit der Sollströmungsrate Fst gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 durch die Austragleitung 55 strömt. Dementsprechend wird die Kühlluft der Brennkammerauskleidung 22 mit einer für die Kühlung der Brennkammerauskleidung 22 geeigneten Strömungsrate zugeführt.
  • Wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls (Referenzventilbefehls) in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zum Splitpunkt P ist, unabhängig, ob der erste Befehl FCO1 erzeugt ist oder der zweite Befehl FCO2 erzeugt ist, gibt die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 einen Befehl, der den minimalen Öffnungsgrad SVmin (z.B. 20%) angibt, als den Einlassventilbefehl FCO zu dem Einlassventil 69 aus (S5: Einlassventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Der Öffnungsgrad das Einlassventils 69 wird konstant bei dem minimalen Öffnungsgrad SVmin unter dem Einlassventilbefehl FCO beibehalten. Der minimale Öffnungsgrad SVmin wird entsprechend den Charakteristika des Einlassventils 69 etc. geeignet geändert. Demgegenüber gibt, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splittpunkt P ist, wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 den zweiten Befehl FCO2 erzeugt, die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 den Rückführventilbefehl FrCO, der auf dem ersten Befehl FC01 basiert, zu dem Rückführventil 57 aus (S6: Rückführventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Nach der Aufnahme des Rückführventilbefehls FrCO ist das Rückführventil 57 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem ersten Betriebswert, der durch den ersten Befehl FCO1 angegeben ist, eingestellt. Der Rückführventilbefehl FrCO gibt einen zu dem ersten Betriebswert komplementären Betriebswert an. Daher verringert sich, wenn sich die Last Pw der Gasturbine 1 erhöht und sich der erste Betriebswert erhöht, der Betriebswert (Öffnungsgrad) des Rückführventils 57, der durch den Rückführventilbefehl FrCO angegeben ist. Somit wird, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, das Rückführventil 57 so gesteuert, dass sich die Strömungsrate der Kühlluft, die durch die Rückführleitung 56 strömt, verringert, und dass die Kühlluft durch die Austragleitung 55 mit der Sollströmungsrate Fst gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 strömt. Dementsprechend wird die Kühlluft der Brennkammerauskleidung 22 mit einer für die Kühlung der Brennkammerauskleidung 22 geeigneten Strömungsrate zugeführt.
  • In dem Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungsschritt (S4) erzeugt der dritte Befehl-Erzeugungsabschnitt 131 den dritten Befehl QCO3 für das Kühlmittelventil 66 (S4a: dritter Befehl-Erzeugungsschritt). In dem dritten Befehl-Erzeugungsschritt (S4a) erlangt das Temperaturabweichung-Berechnungsteil 133 des dritten Befehl-Erzeugungsabschnitts 131 eine Abweichung zwischen der Solltemperatur Tst gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 und der Temperatur To der Kühlluft, die durch den Austragtemperaturindikator 74 erfasst ist. Das dritte Betriebswert-Berechnungsteil 134 berechnet den dritten Betriebswert, der ein Feedback-Betriebswert gemäß dieser Abweichung ist, und gibt den dritten Befehl QCO3,der diesen Betriebswert angibt, aus.
  • Sofern der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 nicht den vierten Befehl QCO4 erzeugt, gibt die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163 den Kühlmittelventilbefehl QCO, der auf dem dritten Befehl QCO3 basiert, zu dem Kühlmittelventil 66 aus (S7: Kühlmittelventilbefehl(Kühlungswerteinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Nach dem Aufnehmen des Kühlmittelventilbefehls QCO, ist das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem dritten Betriebswert eingestellt und die Temperatur To der Kühlluft, die durch den Austragtemperaturindikator 74 erfasst ist, erreicht die Solltemperatur Tst. Dementsprechend wird die Kühlluft der Brennkammerauskleidung 22 mit einer für die Kühlung der Brennkammerauskleidung 22 geeigneten Temperatur zugeführt.
  • Wenn sich die Last der Gasturbine 1 ändert, ändert sich der Austragdruck des Luftverdichters 10. Folglich ändert sich auch der Einlassluftdruck des Druckerhöhers 61, wenn sich der Austragdruck des Luftverdichters 10 ändert. Demgegenüber ändert sich, aufgrund des Vorhandenseins der Kühlluftleitung 51, der Austragdruck des Druckerhöhers 61 nach einer Zeitverzögerung nach der Änderung des Austragdrucks des Luftverdichters 10. Somit ändert sich, wenn sich die Last der Gasturbine 1 ändert, das Druckverhältnis bei dem Druckerhöher 61 so, dass sich die Strömungsrate der Kühlluft, die durch den Druckerhöher 61 strömt, ändert und folglich ändert sich die Strömungsrate der Kühlluft, die der Brennkammerauskleidung 22 zugeführt wird. Wenn sich die Last der Gasturbine 1 ändert, ändert sich also die Strömungsrate der Kühlluft gemäß dieser Änderung transient bzw. instationär. Aus diesem Grund kann sich, wenn sich die Last der Gasturbine 1 ändert, die Leistung der Kühlluft, die die Brennkammerauskleidung 22 kühlt, verringern.
  • Bei dieser Ausführungsform wird daher, wenn sich die Last der Gasturbine 1 ändert, der zweite Befehl-Erzeugungsschritt (S3b) in dem Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungsschritt (S3) ausgeführt und der vierte Befehl-Erzeugungsschritt (S4b) wird in dem Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungsschritt (S4) ausgeführt, um dadurch die Strömungsrate der Kühlluft, die der Brennkammerauskleidung 22 zugeführt wird, zu erhöhen, und um die Temperatur dieser Kühlluft zu verringern.
  • In dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt (S3b) des Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungsschritts (S3) berechnet das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 des zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitts 121 der Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 den zweiten Betriebswert, der ein Feedforward-Sollbetriebswert bzw. Vorsteuersollbetriebswert des Strömungsraten-Einstellers gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 ist. Wenn das Befehl-Erstverzögerungsteil 128 des zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitts 121 den Änderungserfassungsbefehl LcsO von der Laständerung-Bestimmungseinheit 150 aufnimmt, gibt das Befehl-Erstverzögerungsteil 128 diesen Änderungserfassungsbefehl LcsO zu dem zweiten Betriebswert-Berechnungsteil 122 nach der ersten Zeit T1 aus. Wenn das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 des zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitts 121 diesen Änderungserfassungsbefehl LcsO aufnimmt, gibt das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 den zweiten Befehl FCO2 aus, der den zweiten Betriebswert angibt.
  • Wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 den zweiten Befehl FCO2 erzeugt, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls (Referenzventilbefehl) in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zum Splitpunkt P ist, gibt die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 dem zweiten Befehl FCO2 Vorzug vor dem ersten Befehl FCO1 und gibt den Einlassventilbefehl FCO, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert, zu dem Einlassventil 69 aus (S5: Einlassventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Nach dem Aufnehmen des Einlassventilbefehls FCO ist das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem zweiten Betriebswert eingestellt. Insbesondere ist, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splittpunkt P ist, das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, der erlaubt, dass die Kühlluft mit der hinsichtlich der Änderung angepassten Strömungsrate durch die Austragleitung 55 strömen kann, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Sollströmungsrate Fst höher ist als die Sollströmungsrate Fst, die durch das Sollströmungsrate-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 erzeugt ist. Demgegenüber gibt, wie oben beschrieben, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, unabhängig ob der erste Befehl FCO1 erzeugt ist oder der zweite Befehl FCO2 erzeugt ist, die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 einen Befehl, der einen Öffnungsgrad von 0% angibt, als den Rückführventilbefehl FrCO zu dem Rückführventil 57 aus (S6: Rückführventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Somit kann während eines Lastwechsels mit dem Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P, das Einlassventil 69 so gesteuert sein, dass die Strömungsrate der der Brennkammerauskleidung 22 zugeführten Kühlluft reduziert ist.
  • Wie oben beschrieben gibt, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls (Referenzventilbefehl) in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, unabhängig ob der erste Befehl FCO1 erzeugt ist oder der zweite Befehl FCO2 erzeugt ist, die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 einen Befehl, der den minimalen Öffnungsgrad SVmin (z.B. 20%) angibt, als den Einlassventilbefehl FCO zu dem Einlassventil 69 aus (S5: Einlassventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Der Öffnungsgrad des Einlassventils 69 wird bei dem minimalen Öffnungsgrad SVmin unter dem Einlassventilbefehl FCO konstant beibehalten. Demgegenüber gewährt, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 den zweiten Befehl FCO2 erzeugt, die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 dem zweiten Befehl FCO2 Vorzug vor dem ersten Befehl FCO1 und gibt den Rückführventilbefehl FrCO, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert, zu dem Rückführventil 57 aus (S6: Rückführventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Nach der Aufnahme des Rückführventilbefehls FrCO ist das Rückführventil 57 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem zweiten Betriebswert eingestellt. Wie oben beschrieben gibt der Rückführventilbefehl FrCO eine zu dem zweiten Betriebswert komplementären Betriebswert an. Daher verringert sich, wenn sich die Last Pw der Gasturbine 1 erhöht und sich der zweite Betriebswert erhöht, der Betriebswert (Öffnungsgrad) das Rückführventils 57, der durch den Rückführventilbefehl FrCO angegeben ist. Insbesondere wird, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, das Rückführventil 57 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, der erlaubt, dass die Kühlluft mit einer hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate durch die Austragleitung 55 strömen kann, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Sollströmungsrate Fst höher ist als die Sollströmungsrate Fst, die durch das Sollströmungsrate-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugt ist. Somit kann während eines Lastwechsels mit dem Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P das Rückführventil 57 so gesteuert sein, dass die Strömungsrate der durch die Rückführleitung 56 strömenden Kühlluft verringert ist, und dass die benötigte Strömungsrate der Kühlluft die der Brennkammerauskleidung 22 zugeführt wird, beibehalten ist.
  • Wenn das Befehl-Zweitverzögerungsteil 129 des zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitts 121 den Änderungsendbefehl LceO von der Laständerung-Bestimmungseinheit 150 aufnimmt, gibt das Befehl-Zweitverzögerungsteil 129 diesen Änderungsendbefehl LceO zu dem zweiten Betriebswert-Berechnungsteil 122 nach der zweiten Zeit T2 aus. Wenn das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 des zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitts 121 den Änderungsendbefehl LceO aufnimmt, stoppt das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 die Ausgabe des zweiten Befehls FCO2, der den zweiten Betriebswert angibt.
  • Wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 das Erzeugen des zweiten Befehls FCO2 stoppt, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, gibt die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 den Einlassventilbefehl FCO, der auf dem ersten Befehl FCO1 basiert, zu dem Einlassventil 69 aus (S5: Einlassventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Wie oben beschrieben ist, nach der Aufnahme des Einlassventilbefehls FCO, das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem ersten Betriebswert eingestellt. Folglich strömt die Kühlluft durch die Austragleitung 55 mit der Sollströmungsrate Fst gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1. Wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zum Splitpunkt P ist, ist der Öffnungsgrad das Rückführventils 57 konstant bei 0% (vollständig geschlossen).
  • Wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 das Erzeugen des zweiten Befehls FCO2 stoppt, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zum Splitpunkt P ist, gibt die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 den Rückführventilbefehl FrCO, der auf dem ersten Befehl FCO1 basiert, zu dem Rückführventil 57 aus (S6: Rückführventilbefehl(Strömungsrateneinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Wenn der Rückführventilbefehl FrCO ausgegeben ist, ist der Öffnungsgrad das Rückführventils 57 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem ersten Betriebswert so gesteuert, dass die Kühlluft durch die Austragleitung 55 mit der Sollströmungsrate Fst gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 strömt. Wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu Splitpunkt P ist, ist der Öffnungsgrad des Einlassventils 69 konstant der minimale Öffnungsgrad SVmin (z.B. 20%).
  • In dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt (S4b) des Kühlungswertventilbefehl-Erzeugungsschritts (S4) berechnet das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 des vierten Befehl-Erzeugungsabschnitts 141 der Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130 den vierten Betriebswert, der ein Feedforward-Sollbetriebswert des Kühlmittelventils 66 gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 ist. Wenn das Befehl-Drittverzögerungsteil 148 des vierten Befehl-Erzeugungsabschnitts 141 den Änderungserfassungsbefehl LcsO von der Laständerung-Bestimmungseinheit 150 aufnimmt, gibt das Befehl-Drittverzögerungsteil 148 diesen Änderungserfassungsbefehl LcsO zu dem vierten Betriebswert-Berechnungsteil 142 nach der ersten Zeit T1 aus. Wenn das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 des vierten Befehl-Erzeugungsabschnitts 141 den Änderungserfassungsbefehl LcsO aufnimmt, gibt das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 den vierten Befehl QCO4 aus, der den vierten Betriebswert angibt, aus.
  • Wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 den vierten Befehl QCO4 erzeugt, gibt die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163 dem vierten Befehl QCO4 Vorrang vor dem dritten Befehl QCO3 und gibt den Kühlmittelventilbefehl QCO, der auf dem vierten Befehl QCO4 basiert, zu dem Kühlmittelventil 66 aus (S7: Kühlmittelventilbefehl(Kühlungswerteinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Nach der Aufnahme des Kühlmittelventilbefehls QCO ist das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem vierten Betriebswert eingestellt. Insbesondere wird das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur, die um einen vorbestimmten Prozentanteil von der Solltemperatur Tst niedriger ist als die Solltemperatur Tst, die durch das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 des dritten Befehl-Erzeugungsabschnitts 131 erzeugt ist, erreichen kann. Dementsprechend verringert sich während eines Lastwechsels die Temperatur der der Brennkammerauskleidung 22 zugeführten Kühlluft.
  • Wenn das Befehl-Viertverzögerungsteil 149 des vierten Befehl-Erzeugungsabschnitts 141 den Änderungsendbefehl LceO von der Laständerung-Bestimmungseinheit 150 aufnimmt, gibt das Befehl-Viertverzögerungsteil 149 diesen Änderungsendbefehl LceO zu dem vierten Betriebswert-Berechnungsteil 142 nach der dritten Zeit T3 aus. Wenn das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 des vierten Befehl-Erzeugungsabschnitts 141 den Änderungsendbefehl LceO ausnimmt, stoppt das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 die Ausgabe des vierten Befehls QCO4, der den vierten Betriebswert angibt.
  • Wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 das Erzeugen des vierten Befehls QCO4 stoppt, wird der Kühlmittelventilbefehl QCO, der auf dem dritten Befehl QCO3 basiert, zu dem Kühlmittelventil 66 ausgegeben (S7: Kühlmittelventilbefehl(Kühlungswerteinstellbefehl)-Ausgabeschritt). Wie oben beschrieben ist nach der Aufnahme das Kühlmittelventilbefehls QCO, das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem dritten Betriebswert eingestellt und die Temperatur der Kühlluft, die durch den Austragtemperaturindikator 74 erfasst ist, erreicht die Solltemperatur Tst.
  • Als nächstes wird der Betrieb des Einlassventils (Strömungsraten-Einsteller) 69, des Rückführventils 57 (Strömungsraten-Einsteller) und des Kühlmittelventils (Kühlungswert-Einsteller) 66 während eines Lastwechsels mit dem Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls (Referenzventilbefehl) in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zum Splitpunkt P in Übereinstimmung mit dem in 4 dargestellten Zeitdiagramm beschrieben.
  • Wie in 4(a) dargestellt kann angenommen werden, dass, wenn die durch den Lastbefehl LO angegebene Last nicht kleiner ist als eine Umschaltlast Lc, sich die durch den Lastbefehl LO angegebene Last bei der Zeit T1 beginnt zu erhöhen. Wie in 4(b) dargestellt beginnt sich die derzeitige Last, die die durch den Leistungsmesser 78 erfasste Last der Gasturbine 1 ist, nach einer Zeitverzögerung ab dem Start bzw. Beginn der Erhöhung (t1) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last zu erhöhen.
  • Wenn die durch den Lastbefehl LO angegebene Last nicht kleiner ist als die Umschaltlast Lc, ist der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P. In diesem Fall ist der Öffnungsgrad das Rückführventils 57 konstant bei 0% (vollständig geschlossen).
  • Wie in 4(c) dargestellt erzeugt der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 der Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 den zweiten Befehl FCO2 nach der ersten Zeit T1 ab dem Beginn der Erhöhung (t1) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last. Die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 gibt den Einlassventilbefehl FCO, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert, zu dem Einlassventil 69 aus. Folglich ist das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, der in Übereinstimmung mit dem zweiten Betriebswert, der durch den zweiten Befehl FCO2 angegeben ist und größer ist als der Öffnungsgrad bis zu diesem Punkt. Insbesondere ist wie oben beschrieben das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft durch die Austragleitung 55 mit der hinsichtlich der Änderung angepassten Strömungsrate strömen kann, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Sollströmungsrate Fst höher ist als die Sollströmungsrate Fst, die durch das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugt ist.
  • Wie in 4(d) dargestellt erzeugt der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 der Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130 den vierten Befehl QCO4 nach der ersten Zeit T1 ab dem Beginn der Erhöhung (t1) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last. Die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163 gibt den Kühlmittelventilbefehl QCO, der auf dem vierten Befehl QCO4 basiert, zu dem Kühlmittelventil 66 aus. Folglich ist das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem vierten Betriebswert, der durch den vierten Befehl QCO4 angegeben ist, eingestellt. Insbesondere ist wie oben beschrieben das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreichen kann, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Solltemperatur Tst niedriger ist als die Solltemperatur Tst, die durch das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 des dritten Befehl-Erzeugungsabschnitts 131 erzeugt ist.
  • Es gibt eine Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, wenn sich die durch den Lastbefehl LO angegebene Last beginnt zu ändern und dem Zeitpunkt, wenn sich der Austragdruck des Luftverdichters 10 ändert. Bei dieser Ausführungsform wird daher der auf dem zweiten Befehl FCO2 basierenden Einlassventilbefehl FCO zu dem Einlassventil 69 und der auf dem vierten Befehl QCO4 basierenden Kühlmittelventilbefehl QCO zu dem Kühlmittelventil 66 nach der ersten Zeit T1 von dem Beginn der Änderung (t1) der durch Laständerung LO angegebene Last ausgegeben, so dass sich die Betriebswerte des Einlassventils 69 und des Kühlmittelventils 66 zur selben Zeit ändern, wenn sich der Austragdruck des Luftverdichters 10 ändert.
  • Die Laständerung-Bestimmungseinheit 150 erkennt eine Änderung der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last nachdem einige Zeit ab dem Lastwechsel verstrichen ist, und gibt den Änderungserfassungsbefehl LcsO etc. nach diesem Erkennen des Lastwechsels aus. Die Zeit ab dem Zeitpunkt, wenn sich die durch den Lastbefehl LO angegeben Last ändert, bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit 150 diese Laständerung erkennt, ist kürzer als die erste Zeit T1. Daher wird die Zeit bzw. die Zeitspanne, in der sich die durch den Lastbefehl LO angegebene Last und die Zeit bzw. Zeitspanne, in der die Laständerung-Bestimmungseinheit 150 diesen Lastwechsel erkennt hier als dieselbe Zeit bzw. Zeitspanne angesehen.
  • Wie in 4(a) dargestellt wird angenommen, dass die durch den Lastbefehl LO angegeben Last bei einer Zeit bzw. bei einem Zeitpunkt t2 aufhört anzusteigen. Wie in 4(b) dargestellt hört die derzeitige Last der Gasturbine 1 nach einer Zeitverzögerung ab dem Ende des Anstiegs (t2) der durch den Lastbefehl LO angegebene Last auf anzusteigen.
  • Wie in 4(c) dargestellt stoppt die zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 des Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 das Erzeugen des zweiten Befehls FCO2 nach der zweiten Zeit T2 ab dem Ende des Anstiegs (t2) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last. Die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 gibt den Einlassventilbefehl FCO, der auf dem ersten Befehl FCO1 basiert, der durch den ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 erzeugt ist, zu dem Einlassventil 69 aus. Folglich ist das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad in Übereinstimmung mit dem ersten Betriebswert, der durch den ersten Befehl FCO1 angegeben ist und kleiner ist als der Öffnungsgrad bis zu diesem Punkt, eingestellt. Insbesondere ist wie oben beschrieben das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft, durch die Austragleitung 55 mit der Sollströmungsrate Fst strömen kann, die durch das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 erzeugt ist.
  • Wie in 4(d) dargestellt stoppt der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 der Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130 das Erzeugen des vierten Befehls QCO4 nach der dritten Zeit T3 ab dem Ende des Anstiegs (t2) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last. Die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163 gibt den Kühlmittelventilbefehl QCO3,der auf dem dritten Befehl QCO3, der durch den dritten Befehl-Erzeugungsabschnitt 131 erzeugt ist, basiert, zu dem Einlassventil 69 aus. Folglich ist das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem dritten Betriebswert, der durch den dritten Befehl QCO3 angegeben ist, eingestellt. Insbesondere ist, wie oben beschrieben das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft mit der Solltemperatur Tst, die durch das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 des dritten Befehl-Erzeugungsabschnitts 131 erzeugt ist, strömen kann.
  • Es gibt eine Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, wenn sich die durch den Lastbefehl LO angegebene Last aufhört zu ändern, und dem Zeitpunkt, wenn sich der Austragdruck des Luftverdichters 10 aufhört zu ändern. Bei dieser Ausführungsform wird daher der Einlassventilbefehl FCO, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert, zu dem Einlassventil 69 nach der zweiten Zeit T2 ab dem Beginn der Änderung der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last und der Kühlmittelventilbefehl QCO, der auf dem vierten Befehl QCO4 basiert, zu dem Kühlmittelventil 66 nach der dritten Zeit T3 ab dem Beginn der Änderung in der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last ausgegeben, so dass sich die Betriebswerte des Einlassventils 69 und des Kühlmittelventils 66 nach dem Austragdruck des Luftverdichters 10 ändern.
  • Wie in 4(a) dargestellt wird angenommen, dass sich die durch den Lastbefehl LO angegebene Last bei einer Zeit bzw. bei einem Zeitpunkt t3 beginnt zu verringern. Wie in 4(b) dargestellt beginnt sich die derzeitige Last, die die durch den Leistungsmesser 78 erfasste Last der Gasturbine 1 ist, nach einer Zeitverzögerung ab dem Beginn der Verringerung (t3) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last zu verringern.
  • Wie in 4(c) dargestellt Erzeugt der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 der Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 den zweiten Befehl FCO2 nach der ersten Zeit T1 ab dem Beginn der Verringerung (t3) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last. Die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 gibt den Einlassventilbefehl FCO, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert, zu dem Einlassventil 69 aus. Folglich ist das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad in Übereinstimmung mit dem zweiten Betriebswert, der durch den zweiten Befehl FCO2 angegeben ist und größer ist als der Öffnungsgrad bis zu dieser Zeit, gemäß dem ersten Betriebswert, eingestellt.
  • Wie in 4(d) dargestellt erzeugt der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 der Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130 den vierten Befehl QCO4 nach der ersten Zeit T1 ab dem Beginn der Verringerung (t3) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last. Die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163 gibt den Kühlmittelventilbefehl QCO, der auf dem vierten Befehl QCO4 basiert, zu dem Kühlmittelventil 66 aus. Folglich ist das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem vierten Betriebswert, der durch den vierten Befehl QCO4 angegeben ist, eingestellt.
  • Wie in 4(a) dargestellt ist, wird angenommen, dass sich die durch den Lastbefehl LO angegebene Last bei einer Zeit bzw. bei einem Zeitpunkt t4 aufhört zu verringern. Wie in 4(b) dargestellt hört die derzeitige Last der Gasturbine 1 nach einer Zeitverzögerung ab dem Ende der Verringerung (t4) der durch den Lastbefehl angegebenen Last LO auf sich zu verringern.
  • Wie in 4(c) dargestellt hört der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 der Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 nach der zweiten Zeit T2 ab dem Ende der Verringerung (t4) der durch den Lastbefehl Befehl LO angegebenen Last auf den zweiten Befehl FCO2 zu erzeugen. Die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 gibt den Einlassventilbefehl FCO, der auf dem ersten Befehl FCO1, der durch den ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 erzeugt wird, basiert, zu dem Einlassventil 69 aus. Folglich ist das Einlassventil 69 auf einen Öffnungsgrad in Übereinstimmung mit dem ersten Betriebswert, der durch den ersten Befehl FCO1 angegeben ist und kleiner ist als der Öffnungsgrad bis zu diesem Punkt, eingestellt.
  • Wie in 4(d) dargestellt hört der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 der Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130 nach der dritten Zeit T3 ab dem Ende der Verringerung (t4) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last auf den vierten Befehl QCO4 zu erzeugen. Die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163 gibt den Kühlmittelventilbefehl QCO, der auf dem dritten Befehl QCO3, der durch den dritten Befehl-Erzeugungsabschnitt 131 erzeugt ist, basiert, zu dem Kühlmittelventil 66 aus. Folglich ist das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad gemäß dem dritten Betriebswert, der durch den dritten Befehl QCO3 angegeben ist, eingestellt.
  • Als nächstes wird ein Betrieb des Einlassventils (Strömungsraten-Einsteller) 69, des Rückführventils 57 (Strömungsraten-Einsteller) und des Kühlmittelventils (Kühlungswert-Einsteller) 66 während eines Lastwechsels mit dem Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls (Referenzventilbefehl) in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P in Übereinstimmung mit dem in 5 dargestellten Zeitdiagramm beschrieben.
  • Wie in 5(a) dargestellt wird angenommen, dass, wenn die durch den Lastbefehl LO angegebene Last kleiner ist als die Umschaltlast Lc, die durch den Lastbefehl LO angegebene Last bei einer Zeit bzw. bei einem Zeitpunkt t1 beginnt anzusteigen. Wie in 5(b) dargestellt beginnt die derzeitige Last, die die durch den Leistungsmesser 78 erfasste Leistung der Gasturbine 1 ist, nach einer Zeitverzögerung ab dem Beginn des Anstiegs (t1) in der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last anzusteigen.
  • Wenn die durch den Lastbefehl LO angegebene Last kleiner ist als die Umschaltlast Lc, ist der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem die Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P. In diesem Fall ist der Öffnungsgrad das Einlassventils 69 konstant bei dem minimalen Öffnungsgrad SVmin (z.B. 20%). Der Betrieb der Kühlmittelbefehl-Erzeugungseinheit 130 und der Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Hochlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, ist derselbe wie der Betrieb davon, wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist. Daher wird der Betrieb der Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130 und der Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163, wenn die durch den Lastbefehl LO angegebene Last kleiner ist als die Umschaltlast Lc, d.h. wenn der Befehlswert des Strömungsrateneinstellbefehls in dem Niederlast-Strömungsratenbereich relativ zu dem Splitpunkt P ist, in der folgenden Beschreibung weggelassen.
  • Der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 der Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 erzeugt den zweiten Befehl FCO2 nach der ersten Zeit T1 ab dem Beginn des Anstiegs (t1) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last. Wie in 5(c') dargestellt gibt die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 den Rückführventilbefehl FrCO2, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert, zu dem Rückführventil 57 aus. Wenn die durch den Lastbefehl LO angegebene Last ansteigt, steigt der durch den ersten Befehl FCO1 angegebene Betriebswert ebenfalls an. Darüber hinaus stellt der durch den zweiten Befehl FCO2 angegebene Betriebswert einen größeren Wert dar, als der durch den ersten Befehl FCO1 angegebene Betriebswert. Der Betriebswert FrCO2 des Rückführventils 57, der durch den Rückführventilbefehl FrCO2 angegeben ist, ist ein zu dem Betriebswert, der durch den Strömungsrateneinstellbefehl (den ersten Befehl oder den zweiten Befehl) komplementärer Betriebswert. Daher verringert sich, wenn sich der Betriebswert, der durch den Strömungsrateneinstellbefehl (den ersten Befehl oder den zweiten Befehl) angegeben ist, erhöht, der Betriebswert (Öffnungsgrad) des Rückführventils 57, der durch den Rückführventilbefehl FrCO2 angegeben ist, umgekehrt. Folglich wird der Öffnungsgrad des Rückführventils 57 um einen Wert gleich oder größer als ein Wert, der dem Anstieg der Last (dem Anstieg des durch den ersten Befehl angegebenen Betriebswert) entspricht, kleiner als der Öffnungsgrad bis zu diesem Punkt. Insbesondere ist das Rückführventil 57 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft mit einer hinsichtlich der Änderung angepassten Strömungsrate durch die Austragleitung 55 strömen kann, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Sollströmungsrate Fst höher ist als die Sollströmungsrate Fst, die durch das Sollströmungsrate-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugt ist.
  • Wie in 5(a) dargestellt ist, wird angenommen, dass die durch den Lastbefehl LO angegebene Last bei einer Zeit t2 aufhört anzusteigen. Wie in 5(b) dargestellt stoppt die derzeitige Last der Gasturbine 1 den Anstieg nach einer Zeitverzögerung ab dem Ende des Anstiegs (t2) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last.
  • Der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 der Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 stoppt das Erzeugen des zweiten Befehls FCO2 nach der zweiten Zeit T2 ab dem Ende des Anstiegs (t2) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last. Wie in 5(c') dargestellt, gibt die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 den Rückführventilbefehl FrCO1, der auf dem ersten Befehl FCO1 basiert, der durch den ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 erzeugt ist, zu dem Rückführventil 57 aus. Der durch den ersten Befehl FCO1 angegebene Betriebswert ist kleiner als der durch den zweiten Befehl FCO2 angegebene Betriebswert. Darüber hinaus ist wie oben beschrieben der Betriebswert des Rückführventils 57, der durch den Rückführventilbefehl FrCO1 angegeben ist, ein zu dem Betriebswert, der durch den Strömungsrateneinstellbefehl (den ersten Befehl oder den zweiten Befehl) angegeben ist, komplementärer Betriebswert.
  • Dementsprechend ist der durch den Rückführventilbefehl FrCO1 angegebene Betriebswert, der auf dem ersten Befehl FCO1 basiert, umgekehrt kleiner als der Rückführventilbefehl FrCO2, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert. Folglich ist das Rückführventil 57 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, der größer ist als der Öffnungsgrad bis zu diesem Punkt. Insbesondere ist das Rückführventil 57 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft mit der durch das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugten Sollströmungsrate Fst durch die Austragleitung 55 strömen kann.
  • Wie in 5(a) dargestellt, wird angenommen, dass sich die durch den Lastbefehl LO angegebene Last bei einer Zeit t3 beginnt zu verringern. Wie in 5(b) dargestellt, beginnt sich die derzeitige Last, die die durch den Leistungsmesser 78 erfasste Last der Gasturbine 1 ist, nach einer Zeitverzögerung ab dem Beginn der Verringerung (t3) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last zu verringern.
  • Der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 der Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 erzeugt den zweiten Befehl FCO2 nach der ersten Zeit T1 ab dem Beginn der Verringerung (t3) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last. Wie in 5(c') dargestellt, gibt die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 den Rückführventilbefehl FrCO2, der auf dem zweiten Befehl FCO2 basiert, zu dem Rückführventil 57 aus. Der durch den zweiten Befehl FCO2 angegebene Betriebswert ist größer als der durch den ersten Befehl FCO1 angegebene Betriebswert. Darüber hinaus ist wie oben beschrieben der Betriebswert FrCO2 des Rückführventils 57, der durch den Rückführventilbefehl FrCO2 angegeben ist, ein zu dem Betriebswert, der durch den Strömungsrateneinstellbefehl (den ersten Befehl oder den zweiten Befehl) angegeben ist, komplementärer Betriebswert. Daher verringert sich, wenn sich der durch den Strömungsrateneinstellbefehl (den ersten Befehl oder den zweiten Befehl) angegebene Betriebswert erhöht, der Betriebswert (Öffnungsgrad) des Rückführventils 57, der durch den Rückführventilbefehl FrCO2 angegeben ist, umgekehrt. Folglich wird der Öffnungsgrad des Rückführventils 57 kleiner als der Öffnungsgrad bis zu diesem Punkt. Insbesondere ist das Rückführventil 57 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft mit der hinsichtlich der Änderung angepassten Strömungsrate, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Sollströmungsrate Fst höher ist als die Sollströmungsrate Fst, die durch das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugt ist, durch die Austragleitung 55 strömen kann.
  • Wie in 5(a) dargestellt, wird angenommen, dass die durch den Lastbefehl LO angegebene Last sich bei der Zeit t4 aufhört zu verringern. Wie in 5(b) dargestellt, hört die derzeitige Last der Gasturbine 1 nach einer Zeitverzögerung ab dem Ende der Verringerung (t4) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last auf sich zu verringern.
  • Der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 der Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 hört nach der zweiten Zeit T2 ab dem Ende der Verringerung (t4) der durch den Lastbefehl LO angegebenen Last auf den zweiten Befehl FCO2 zu erzeugen. Wie in 5(c') dargestellt, gibt die Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit 162 den Rückführventilbefehl FrCO1, der auf dem ersten Befehl FCO1 basiert, der durch den ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 erzeugt ist, zu dem Rückführventil 57 aus. Folglich wird der Öffnungsgrad des Rückführventils 57 größer als der Öffnungsgrad bis zu diesem Punkt. Insbesondere ist das Rückführventil 57 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft mit der Sollströmungsrate Fst durch die Austragleitung 55 strömen kann, die durch das Sollströmungsrate-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugt ist.
  • Wie oben beschrieben wurde kann bei dieser Ausführungsform ausreichend Kühlluft, die benötigt wird, um die Brennkammerauskleidung, die das heiße Teile ist, zu kühlen, selbst während eines Lastwechsels zugeführt werden. Bei dieser Ausführungsform muss daher die Kühlluft nicht mit einer höheren Strömungsrate der Brennkammerauskleidung 22 zugeführt werden, um einen Lastwechsel zu ermöglichen, wenn die Last stabil bzw. konstant ist. Somit können bei dieser Ausführungsform die heißen Teile selbst während eines Lastwechsels ausreichend gekühlt werden, während die zu verwendende Kühlluftmenge, wenn die Last konstant ist, reduziert ist.
  • Bei dieser Ausführungsform berechnet das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122 den zweiten Betriebswert, der ein Feedforward-Sollbetriebswert des Strömungsraten-Einstellers gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 ist, und das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142 berechnet den vierten Betriebswert, der ein Feedforward-Sollbetriebswert des Kühlmittelventils 66 gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 ist. Alternativ können der zweite Betriebswert und der vierte Betriebswert feststehende Werte sein. Insbesondere kann der zweite Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers jeder Betriebswert sein, der erlaubt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate erreicht werden kann, die höher ist als die Sollströmungsrate Fst, die durch das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugt ist; beispielsweise kann der zweite Betriebswert ein Betriebswert sein, der einen vollständig geöffneten Öffnungsgrad des Einlassventils 69 angibt oder einen Betriebswert, der einen 90%igen Öffnungsgrad des Einlassventils 69 angibt. Der vierte Betriebswert des Kühlmittelventils 66 kann jeder Betriebswert sein, der der Kühlluft erlaubt eine Temperatur zu erreichen, die niedriger ist als die Solltemperatur Tst, die durch das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 des dritten Befehl-Erzeugungsabschnitts 131 erzeugt ist; beispielsweise kann der vierte Betriebswert ein Betriebswert sein, der einen vollständig geöffneten Öffnungsgrad des Kühlmittelventils 66 angibt oder einen Betriebswert, der einen 90%igen Öffnungsgrad des Kühlmittelventils 66 angibt.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der zweite Betriebswert als der Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers während eines Lastanstiegs und einer Lastverringerung, die Arten von Lastwechsel sind, eingesetzt. Jedoch kann während einer Lastverringerung der erste Betriebswert anstatt des zweiten Betriebswerts als der Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers eingesetzt sein. Mit anderen Worten kann, selbst wenn sich die Last verringert, der erste Betriebswert als der Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers beibehalten sein. Darüber hinaus wird bei dieser Ausführungsform der vierte Betriebswert als der Betriebswert des Kühlmittelventils 66 während eines Lastanstiegs und einer Lastverringerung eingesetzt. Jedoch kann während einer Lastverringerung der dritte Betriebswert anstatt des vierten Betriebswerts als der Betriebswert des Kühlmittelventils 66 eingesetzt sein. Mit anderen Worten kann, selbst wenn sich die Last verringert, der dritte Betriebswert als der Betriebswert des Kühlmittelventils 66 beibehalten sein. In diesen Fällen verringert sich wie durch die Zweipunkt-Strichlinie in 4(c) angegeben, während einer Lastverringerung, der Betriebswert (Öffnungsgrad) des Einlassventils 69 aufgrund des ersten Betriebswerts, der sich verringert, wenn sich die Last verringert. Wie durch die Zweipunkt-Strichlinie in 4(d) angegeben, verringert sich, während einer Lastverringerung der Betriebswert (Öffnungsgrad) des Kühlmittelventils 66 aufgrund des dritten Betriebswerts, der sich verringert, wenn sich die Last verringert. Wie durch die Zweipunkt-Strichlinie in 5(c') angegeben, erhöht sich während einer Lastverringerung der Betriebswert (Öffnungsgrad) des Rückführventils 57 aufgrund des ersten Betriebswerts, der sich verringert, wenn sich die Last verringert.
  • Eine zweite Ausführungsform der Gasturbinenanlage wird im Detail mit Bezug auf 7 beschrieben.
  • Die Gasturbinenanlage dieser Ausführungsform ist dieselbe wie die Gasturbinenanlage der obigen Ausführungsform, außer dass sich die Ausgestaltung der Steuervorrichtung 100a von der Ausgestaltung der Steuervorrichtung 100 bei der obigen Ausführungsform unterscheidet. Daher wird im Folgenden die Steuervorrichtung 100a dieser Ausführungsform beschrieben.
  • Wie die Steuervorrichtung 100 der ersten Ausführungsform, weist die Steuervorrichtung 100a dieser Ausführungsform eine Empfangseinheit 101, die Laständerung-Bestimmungseinheit 150, eine Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110a, eine Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130a, die Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit 161 und die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163 auf. Wie die Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110 der ersten Ausführungsform, weist die Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit 110a den ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 und einen zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitt 121a auf. Wie die Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130 der ersten Ausführungsform, weist die Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit 130a den dritten Befehl-Erzeugungsabschnitt 131 und einen vierten Befehl-Erzeugungsabschnitt 141a auf.
  • Wie der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121 der ersten Ausführungsform, weist der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121a dieser Ausführungsform ein zweites Betriebswert-Berechnungsteil 122a, das Befehl-Erstverzögerungsteil 128 und das Befehl-Zweitverzögerungsteil 129 auf. Der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121a dieser Ausführungsform weist ferner ein Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 123 und ein Strömungsratenabweichung-Berechnungsteil 124 auf. Wie das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111, erzeugt der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121a dieser Ausführungsform eine Sollströmungsrate der Kühlluft, die gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 durch die Austragleitung 55 strömt. Jedoch ist eine Sollströmungsrate Fct, die durch das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 123 des zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitts 121a bei dieser Ausführungsform erzeugt wird, eine Strömungsrate, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Sollströmungsrate Fst höher ist als die Sollströmungsrate Fst, die durch das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugt ist. Das Strömungsratenabweichung-Berechnungsteil 124 berechnet eine Abweichung zwischen der Strömungsrate Fo der durch den Austragströmungsmesser 76 erfassten Kühlluft und der Sollströmungsrate Fct. Das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122a berechnet den zweiten Betriebswert, der ein Feedback-Betriebswert bzw. Rückführbetriebswert gemäß dieser Abweichung ist. Wenn das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122a den Änderungserfassungsbefehl LcsO von dem Befehl-Erstverzögerungsteil 128 aufnimmt, gibt das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122a den zweiten Befehl FCO2, der den zweiten Betriebswert angibt, aus. Wenn das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122a den Änderungsendbefehl LceO von dem Befehl-Zweitverzögerungsteil 129 aufnimmt, stoppt das zweite Betriebswert-Berechnungsteil 122a die Ausgabe des zweiten Befehls FCO2.
  • Somit erzeugt der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt 121a dieser Ausführungsform einen Befehl, der einen Feedback-Betriebswert wie der ersten Befehl FCO1, der durch den ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt 111 erzeugt ist, angibt.
  • Wie der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141 der ersten Ausführungsform weist der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141a dieser Ausführungsform ein viertes Betriebswert-Berechnungsteil 142a, das Befehl-Drittverzögerungsteil 148 und das Befehl-Viertverzögerungsteil 149 auf. Der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141a dieser Ausführungsform weist ferner ein Solltemperatur-Erzeugungsteil 143 und ein Temperaturabweichung-Berechnungsteil 144 auf. Wie das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 des dritten Befehl-Erzeugungsabschnitts 131, erzeugt der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141a dieser Ausführungsform eine Solltemperatur der Kühlluft gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1. Jedoch ist eine Solltemperatur Tct, die durch das Solltemperatur-Erzeugungsteil 143 des vierten Befehl-Erzeugungsabschnitts 141a erzeugt ist, eine Temperatur, die um einen vorbestimmten Prozentanteil der Solltemperatur Tst niedriger ist als die Solltemperatur Tst, die durch das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 des dritten Befehl-Erzeugungsabschnitts 131 erzeugt ist. Das Temperaturabweichung-Berechnungsteil 144 berechnet eine Abweichung zwischen der durch den Einlasslufttemperaturindikator 72 erfassten Temperatur Ti der Kühlluft und der Solltemperatur Tct. Das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142a berechnet einen vierten Betriebswert, der ein Feedback-Betriebswert gemäß dieser Abweichung ist. Wenn das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142a den Änderungserfassungsbefehl LcsO von dem Befehl-Drittverzögerungsteil 148 aufnimmt, gibt das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142a den zweiten Befehl FCO2, der den vierten Betriebswert angibt, aus. Wenn das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142a den Änderungsendbefehl LceO von dem Befehl-Viertverzögerungsteil 149 aufnimmt, stoppt das vierte Betriebswert-Berechnungsteil 142a die Ausgabe des vierten Befehls QCO4.
  • Somit erzeugt der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141a dieser Ausführungsform einen Befehl, der wie der dritte Befehl QCO3, der durch den dritten Befehl-Erzeugungsabschnitt 131 erzeugt ist, einen Feedback-Betriebswert angibt.
  • Bei dieser Ausführung sind während eines Lastwechsels das Einlassventil 69 und das Rückführventil 57 auch jeweils auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft mit der hinsichtlich der Änderung angepassten Strömungsrate durch die Austragleitung 55 strömen kann, die höher ist als die Sollströmungsrate Fst, die durch das Sollströmungsraten-Erzeugungsteil 112 des ersten Befehl-Erzeugungsabschnitts 111 erzeugt ist. Während eines Lastwechsels ist das Kühlmittelventil 66 auf einen Öffnungsgrad eingestellt, so dass die Kühlluft die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreichen kann, die niedriger ist als die Solltemperatur Tst, die durch das Solltemperatur-Erzeugungsteil 132 des dritten Befehl-Erzeugungsabschnitts 131 erzeugt ist.
  • Somit können wie bei der ersten Ausführungsform, bei dieser Ausführungsform heiße Teile selbst während eines Lastwechsels ausreichend gekühlt sein, während die verwendete Kühlluftmenge reduziert ist, wenn die Last stabil bzw. konstant ist.
  • Der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141a dieser Ausführungsform berechnet den Feedback-Betriebswert gemäß der Abweichung zwischen der Temperatur Ti der Kühlluft, die durch den Einlasslufttemperaturindikator 72 erfasst ist, und der Solltemperatur. Alternativ kann, wie der dritte Befehl-Erzeugungsabschnitt 131, der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt 141a einen Feedback-Betriebswert gemäß der Abweichung zwischen der Temperatur To der Kühlluft, die durch den Austragtemperaturindikator 74 erfasst ist, und der Solltemperatur berechnen. Jedoch weist die durch den Einlasslufttemperaturindikator 72 erfasste Temperatur Ti der Kühlluft eine höhere Ansprechempfindlichkeit auf eine Temperaturänderung der aus dem Kühler 64 herausströmenden Kühlluft auf als die durch den Austragtemperaturindikator 74 erfasste Temperatur To der Kühlluft. Daher wird, um einen Feedback-Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers während eines Lastwechsels zu erhalten, bevorzugt die Temperatur Ti der Kühlluft, die durch den Einlasslufttemperaturindikator 72 erfasst wird, wie bei dieser Ausführungsform verwendet.
  • Ein erstes modifiziertes Beispiel der Gasturbinenanlage bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf 8 beschrieben.
  • Die Strömungsraten-Einsteller der Gasturbinenanlage bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform sind das Einlassventil 69 und das Rückführventil 57. Demgegenüber sind bei diesem modifizierten Beispiel die Strömungsraten-Einsteller das Rückführventil 57 und ein Inverter bzw. Stromrichter 63, der die Rotationsgeschwindigkeit eines Motors 62 des Druckerhöhers 61 ändert. Die Strömungsrateneinstellbefehl-Ausgabeeinheit 161 der Steuervorrichtung 100 gibt einen Befehl zu dem Inverter 63 aus, während die Strömungsrateneinstellbefehl-Ausgabeeinheit 162 einen Befehl zu dem Rückführventil 57 wie bei den obigen Ausführungsformen ausgibt.
  • Der Kühler 64 der Gasturbinenanlage bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ist ein Wärmetauscher. Demgegenüber weist ein Kühler 64a dieses modifizierten Beispiels einen Radiator bzw. Kühler 65a, durch dessen Inneres verdichtete Luft strömt, einen Lüfter 66a, der Luft auf die Außenseite des Radiators 65a bläst, und einen Motor 67a, der den Lüfter 66a antreibt, auf. Der Kühlungswert-Einsteller dieser Ausführungsform ist ein Inverter (Antriebswert-Einsteller) 68a, der die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 67a des Lüfters 66a ändert. Die Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit 163 der Steuervorrichtung 100 gibt einen Befehl zu dem Inverter 68a aus.
  • Ein Ändern der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 62 des Druckerhöhers 61 kann die Strömungsrate der den heißen Teilen zugeführten Kühlluft ändern. Darüber hinaus kann ein Ändern der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 67a des Lüfters 66a die Temperatur der Kühlluft ändern. Somit kann dieses modifizierte Beispiel dieselben Effekte wie die obigen Ausführungsformen erzeugen.
  • Ein zweites modifiziertes Beispiel der Gasturbinenanlage bei der ersten Ausführungsform der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf 9 beschrieben.
  • Die Strömungsraten-Einsteller der Gasturbinenanlage bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform sind das Einlassventil 69 und des Rückführventil 57. Demgegenüber sind die Strömungsraten-Einsteller bei diesem modifizierten Beispiel das Rückführventil 57 und eine Einlassleitschaufel (im Folgenden als die IGV bezeichnet) 68, die die Strömungsrate der Kühlluft, die in ein Gehäuse des Druckerhöhers 61 hineinströmt, ändert. Die IGV 68 weist eine variable Leitschaufel 68c, die an einer Sauganschlussseite innerhalb des Gehäuses des Druckerhöhers 61 angeordnet ist, und eine Leitschaufelantriebsvorrichtung 68b, die den Winkel der variablen Leitschaufel 68c ändert, auf. Die Strömungsrateneinstellbefehl-Ausgabeeinheit 161 der Steuervorrichtung 100 gibt einen Befehl zu der Leitschaufelantriebsvorrichtung 68b der IGV 68 aus. Die Strömungsratebeinstellbefehl-Ausgabeeinheit 162 gibt einen Befehl zu dem Rückführventil 57 wie bei den obigen Ausführungsformen aus.
  • Der Kühler 64 der Gasturbinenanlage bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ist ein Wärmetauscher. Demgegenüber weist ein Kühler 64a dieses modifizierten Beispiels einen Radiator 65a, durch dessen Inneres verdichtete Luft strömt, eine Vielzahl von Lüftern 66a, die Luft auf die Außenseite des Radiators 65a aufblasen, und Motoren 67a, die jeweils für die Vielzahl von Lüftern 66a vorgesehen sind, auf. Der Kühlungswert-Einsteller dieser Ausführungsform ist der Motor (Antriebswert-Einsteller) 67a, der für jeden der Vielzahl von Lüftern 66a vorgesehen ist. Die Kühlungswerteinstellbefehl-Ausgabeeinheit 163 der Steuervorrichtung 100 gibt einen Befehl zu der Vielzahl von Motoren aus.
  • Ein Ändern des Winkels der variablen Leitschaufel 68c der IGV 68 des Druckerhöhers 61 kann die Strömungsrate der den heißen Teilen zugeführten Kühlluft ändern. Darüber hinaus kann die Anzahl der betriebenen Motoren 67a, die jeweils für die Vielzahl von Lüftern 66a vorgesehen sind, die Temperatur der Kühlluft ändern. Somit kann dieses modifizierte Beispiel dieselben Effekte wie die obigen Ausführungsformen erzeugen.
  • Jede Kombination von Aspekten des Strömungsraten-Einstellers, der bei der ersten Ausführungsform, dem ersten modifizierten Beispiel und diesem modifizierten Beispiel dargestellt ist, und von Aspekten des Kühlungswert-Einstellers, der bei der ersten Ausführungsform, dem ersten modifizierten Beispiel und diesem modifizierten Beispiel dargestellt ist, kann eingesetzt sein.
  • Die Steuervorrichtung 100 oder 100a und die Host-Steuervorrichtung 170 sind bei den obigen Ausführungsformen separat, diese Vorrichtungen können aber auch integriert bzw. einstückig sein.
  • Bei den obigen Ausführungsformen ist der dritte Betriebswert, der das Kühlmittelventil (Kühlungswert-Einsteller) 66 betrifft, ein variabler Wert, der sich gemäß dem Betriebszustand der Gasturbine 1 ändert, dieser dritte Betriebswert kann aber stattdessen ein feststehender Wert sein. In diesem Fall ändert sich beispielsweise die Temperatur der Kühlluft gemäß einer Änderung der Strömungsrate der verdichteten Luft, die durch den Kühler 64 hindurchtritt. Die Temperatur dieser Kühlluft wird als die Solltemperatur in Bezug auf die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur betrachtet. Ebenfalls wird in diesem Fall die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur, die als ein Betriebswert des Kühlmittelventils (Kühlungswert-Einsteller) 66 realisiert ist, auf den vierten Betriebswert eingestellt, der so eingestellt ist, dass er niedriger ist als die Solltemperatur. Dementsprechend ist, wenn der dritte Betriebswert ein feststehender Wert ist, der vierte Betriebswert größer als der dritte Betriebswert und die Kühltemperatur während eines Lastwechsels verringert sich wie bei den obigen Ausführungsformen.
  • Bei den obigen Ausführungsformen erzeugen die Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheiten 110, 110a einen Befehl für das Einlassventil und einen Befehl für das Rückführventilbefehl. Jedoch können eine Befehlserzeugungseinheit für das Einlassventil und eine Befehlserzeugungseinheit für das Rückführventilbefehl separat vorgesehen sein.
  • Um auf einen Lastwechsel zu reagieren, weisen die Steuervorrichtungen 100, 100a bei den obigen Ausführungsformen und den modifizierten Beispielen die zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitte 121, 121a und die vierten Befehl-Erzeugungsabschnitte 141, 141a auf. Alternativ kann die Steuervorrichtung nur entweder den zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitt oder den vierten Befehl-Erzeugungsabschnitt aufweisen.
  • Das Kühlsystem 50 bei den obigen Ausführungsformen und den modifizierten Beispielen sendet die Kühlluft zu der Brennkammerauskleidung 22 als das heiße Teil. Jedoch kann das Kühlsystem 50 die Kühlluft auch zu jedem anderen heißen Teil als die Brennkammerauskleidung 22 senden. Beispielsweise kann das Kühlsystem 50 die Kühlluft zu den Laufschaufeln 35 oder den Leitschaufeln 39 der Turbine 30 senden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können heiße Teile selbst während eines Lastwechsels ausreichend gekühlt sein, während die verwendete Kühlluftmenge reduziert ist, wenn die Last stabil bzw. konstant ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gasturbine
    2
    Gasturbinenrotor
    6
    Zwischengehäuse
    7
    Gasturbinengehäuse
    10
    Luftverdichter
    12
    Verdichterrotor
    17
    Verdichtergehäuse
    20
    Brennkammer
    21
    Brennstoffinjektor bzw. Brennstoffeinspritzer
    22
    Brennkammerauskleidung
    25
    Brennstoffleitung
    26
    Brennstoffventil
    30
    Turbine
    31
    Verbrennungsgas-Strömungsdurchgang
    32
    Turbinenrotor
    33
    Rotorwelle
    34
    Laufschaufelreihe
    35
    Laufschaufel
    37
    Turbinengehäuse
    38
    Leitschaufelreihe
    39
    Leitschaufel
    40
    Generator
    50
    Gasturbinenkühlsystem
    51
    Kühlluftleitung
    52
    Einlassluftleitung
    53
    ungekühlte Einlassluftleitung
    54
    gekühlte Einlassluftleitung
    55
    Austragleitung
    56
    Rückführleitung
    57
    Rückführventilbefehl
    61
    Druckerhöher
    62
    Motor
    63
    Inverter
    64, 64a
    Kühler
    65a
    Radiator
    66
    Kühlmittelventil (Kühlungswert-Einsteller)
    66a
    Lüfter
    67a
    Motor
    68a
    Inverter
    68
    Einlassleitschaufel (IGV)
    68c
    variable Leitschaufel
    68b
    Leitschaufelantriebsvorrichtung
    69
    Einlassventil (Strömungsraten-Einsteller)
    71
    Detektor bzw. Aufnehmer
    72
    Einlasslufttemperaturindikator
    73
    Einlassluftdruckindikator
    74
    Austragtemperaturindikator
    75
    Austragdruckindikator
    76
    Austragströmungsmesser
    78
    Ausgabemesser bzw. Leistungsmesser
    100, 100a
    Steuervorrichtung
    101
    Empfangseinheit
    110,
    110a Strömungsrateneinstellbefehl-Erzeugungseinheit
    111
    erster Befehl-Erzeugungsabschnitt
    112
    Sollströmungsraten-Erzeugungsteil
    113
    Strömungsratenabweichung-Berechnungsteil
    114
    erstes Betriebswert-Berechnungsteil
    121, 121a
    zweiter Befehl-Erzeugungsabschnitt
    122, 122a
    zweites Betriebswert-Berechnungsteil
    123
    Sollströmungsraten-Erzeugungsteil
    124
    Strömungsratenabweichung-Berechnungsteil
    128
    Befehl-Erstverzögerungsteil
    129
    Befehl-Zweitverzögerungsteil
    130, 130a
    Kühlmittelventilbefehl-Erzeugungseinheit (Kühlungswerteinstellbefehl-Erzeugungseinheit)
    131
    dritter Befehl-Erzeugungsabschnitt
    132
    Solltemperatur-Erzeugungsteil
    133
    Temperaturabweichung-Berechnungsteil
    134
    dritte Betriebswert-Berechnungseinheit
    141, 141a
    vierter Befehl-Erzeugungsabschnitt
    142, 142a
    viertes Betriebswert-Berechnungsteil
    143
    Solltemperatur-Erzeugungsteil
    144
    Temperaturabweichung-Berechnungsteil
    148
    Befehl-Drittverzögerungsteil
    149
    Befehl-Viertverzögerungsteil
    150
    Laständerung-Bestimmungseinheit
    151
    Befehl-Verzögerungsabschnitt
    152
    Lastabweichung-Berechnungsabschnitt
    153
    Änderungsbedingung-Bestimmungsabschnitt
    161
    Einlassventilbefehl-Ausgabeeinheit (Strömungsrateneinstellbefehl-Ausgabeeinheit)
    162
    Rückführventilbefehl-Ausgabeeinheit (Strömungsrateneinstellbefehl-Ausgabeeinheit)
    163
    Kühlmittelventilbefehl-Ausgabeeinheit (Kühlungswerteinstellbefehl-Ausgabeeinheit)
    170
    Host-Steuervorrichtung

Claims (27)

  1. Eine Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50), das umfasst: eine Kühlluftleitung (51), die konfiguriert ist, um durch einen Luftverdichter (10) einer Gasturbine (1) verdichtete verdichtete Luft zu einem heißen Teil zu leiten, das in der Gasturbine (1) mit Verbrennungsgas (G) in Kontakt kommt, einen Kühler (64;64a), der konfiguriert ist, um die verdichtete Luft in der Kühlluftleitung (51) zu kühlen, um Kühlluft zu erzeugen, einen Druckerhöher (61), der konfiguriert ist, um den Druck der Kühlluft in der Kühlluftleitung (51) zu erhöhen, einen Kühlungswert-Einsteller (66), der konfiguriert ist, um einen Kühlungswert einzustellen, dem die verdichtete Luft durch den Kühler (64;64a) ausgesetzt ist, und einen Strömungsraten-Einsteller (69), der konfiguriert ist, um eine Strömungsrate der dem heißen Teil durch die Kühlluftleitung (51) zugeführten Kühlluft einzustellen, wobei die Steuervorrichtung (100;100a) aufweist: eine Empfangseinheit (101), die einen Lastbefehl (LO) aufnimmt, der eine Last der Gasturbine (1) angibt, eine Laständerung-Bestimmungseinheit (150), die bestimmt, ob sich die von dem durch die Empfangseinheit (101) aufgenommenen Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, einen ersten Befehl-Erzeugungsabschnitt (111), der einen ersten Befehl (FCO1) erzeugt, der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, dass die Strömungsrate der dem heißen Teil zugeführten Kühlluft eine Sollströmungsrate (Fst), die gemäß einem Betriebszustand der Gasturbine (1) bestimmt ist, erreichen kann, einen zweiten Befehl-Erzeugungsabschnitt (121;121a), der, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, einen zweiten Befehl (FCO2) erzeugt, der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, dass eine hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate, die höher als die Sollströmungsrate (Fst) ist, erreicht werden kann, eine Befehl-Ausgabeeinheit (161), die einen auf dem zweiten Befehl (FCO2) basierenden Strömungsrateneinstellbefehl (FCO) zu dem Strömungsraten-Einsteller (69) ausgibt, wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt (121) den zweiten Befehl (FCO2) erzeugt, und einen auf dem ersten Befehl (FCO1) basierenden Strömungsrateneinstellbefehl (FCO) zu dem Strömungsraten-Einsteller (69) ausgibt, wenn der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt (121;121a) den zweiten Befehl (FCO2) nicht erzeugt, einen dritten Befehl-Erzeugungsabschnitt (131), der einen dritten Befehl (QCO3) erzeugt, der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, dass eine Temperatur der Kühlluft eine Solltemperatur (Tst)erreichen kann, einen vierten Befehl-Erzeugungsabschnitt (141;141a), der, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, einen vierten Befehl (QCO4) erzeugt, der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, dass die Temperatur der Kühlluft eine hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreichen kann, die niedriger ist als die Solltemperatur (Tst), und eine Befehl-Ausgabeeinheit (163), die einen auf dem vierten Befehl (QCO4) basierenden Kühlungswerteinstellbefehl zu dem Kühlungswert-Einsteller (66) ausgibt, wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt (141;141a) den vierten Befehl erzeugt, und einen auf dem dritten Befehl (QCO3) basierenden Kühlungswerteinstellbefehl zu dem Kühlungswert-Einsteller (66) ausgibt, wenn der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt (141,141a) den vierten Befehl (QCO4) nicht erzeugt.
  2. Die Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß Anspruch 1, wobei die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate um einen vorbestimmten Prozentanteil höher ist als die Sollströmungsrate (Fst).
  3. Die Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt (121;121a) einen Befehl als den zweiten Befehl (FCO2) erzeugt, der solch einen Feedforward-Sollbetriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate erreicht werden kann.
  4. Die Steuervorrichtung (100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt (121a) einen Befehl als den zweiten Befehl (FCO2) erzeugt, der einen Feedback-Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, der so bestimmt ist, dass eine Abweichung zwischen einem Sollwert in Bezug auf die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate und einer derzeitigen Strömungsrate der Kühlluft reduziert ist.
  5. Die Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, nachdem die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt (121;121a) aufhört, den zweiten Befehl (FCO2) zu erzeugen, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass die Änderung bei der durch den Lastbefehl (LO) angegebenen Last geendet hat.
  6. Die Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, nachdem die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, der zweite Befehl-Erzeugungsabschnitt (121;121a) aufhört, den zweiten Befehl (FCO2) zu erzeugen, wenn bestimmt ist, dass die Änderung der durch den Lastbefehl (LO) angegebenen Last geendet hat und eine vorbestimmte Beendigungsbedingung des zweiten Befehls (FCO2) erfüllt ist.
  7. Die Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur um einen vorbestimmten Prozentanteil niedriger ist als die Solltemperatur.
  8. Die Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt (141;141a) einen Befehl als den vierten Befehl (QCO4) erzeugt, der solch einen Feedforward-Sollbetriebswert bzw. Vorsteuersollbetriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreicht werden kann.
  9. Die Steuervorrichtung (100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt (141a) einen Befehl als den vierten Befehl (QCO4) erzeugt, der einen Feedback- Betriebswert bzw. Rückführbetriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, der so bestimmt ist, dass eine Abweichung zwischen einem Sollwert der hinsichtlich der Änderung angepassten Temperatur und einer derzeitigen Temperatur der Kühlluft reduziert ist.
  10. Die Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei, nachdem die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt (141;141a) aufhört, den vierten Befehl (QCO4) zu erzeugen, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass die Änderung der durch den Lastbefehl (LO) angegebenen Last geendet hat.
  11. Die Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei, nachdem die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, der vierte Befehl-Erzeugungsabschnitt (141;141) aufhört, den vierten Befehl (QCO4) zu erzeugen, wenn die Laständerung-Bestimmungseinheit (150) bestimmt, dass die Änderung der durch den Lastbefehl (LO) angegebenen Last geendet hat und eine vorbestimmte Beendigungsbedingung des vierten Befehls (QCO4) erfüllt ist.
  12. Ein Gasturbinenkühlsystem (50) umfassend: eine Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, eine Kühlluftleitung (51), einen Kühler (64;64a), einen Druckerhöher (61), und einen Strömungsraten-Einsteller (69), wobei der Strömungsraten-Einsteller (69) ein in einer sich an einer Seite eines Luftverdichters (10) von dem Druckerhöher (61) befindlichen Einlassluftleitung (52) der Kühlluftleitung (51) vorgesehenes Einlassventil ist, das eine Strömungsrate der durch die Einlassluftleitung (52) strömenden Kühlluft einstellt.
  13. Ein Gasturbinenkühlsystem (50) umfassend: eine Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, eine Kühlluftleitung (51), einen Kühler (64;64a), einen Druckerhöher (61), und einen Strömungsraten-Einsteller (69), wobei die Kühlluftleitung (51) eine Einlassluftleitung (52), die von einem Luftverdichter (10) verdichtete verdichtete Luft zu dem Druckerhöher (61) leitet, eine Austragleitung (55), die durch den Druckerhöher (61) im Druck erhöhte Luft zu dem heißen Teil leitet, und eine Rückführleitung (56), die durch die Austragleitung (55) strömende Luft zu der Einlassleitung (52) zurückführt, aufweist, und der Strömungsraten-Einsteller (69) ein Rückführventil ist, das eine Strömungsrate der durch die Rückführleitung (56) strömenden Luft einstellt.
  14. Ein Gasturbinenkühlsystem (50) umfassend: eine Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, eine Kühlluftleitung (51), einen Kühler (64;64a), einen Druckerhöher (61), und einen Strömungsraten-Einsteller (69), wobei der Strömungsraten-Einsteller (69) eine Einlassleitschaufel (68) ist, die in einem Gehäuse des Druckerhöhers (61) vorgesehen ist, und eine Strömungsrate der Kühlluft, die in das Gehäuse hineinströmt, einstellt.
  15. Ein Gasturbinenkühlsystem (50) umfassend: eine Steuervorrichtung (100;100a) eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, eine Kühlluftleitung (51), einen Kühler (64), einen Druckerhöher (61), einen Strömungsraten-Einsteller (69), und einen Kühlungswert-Einsteller (66), wobei der Kühler (64) ein Wärmetauscher ist, der bewirkt, dass die verdichtete Luft und ein Kühlmittel Wärme austauschen und die verdichtete Luft gekühlt wird, und der Kühlungswert-Einsteller (66) ein Kühlmittelventil ist, das eine Strömungsrate des in den Wärmetauscher (64;64a) hineinströmenden Kühlmittels einstellt.
  16. Eine Gasturbinenanlage umfassend: ein Gasturbinenkühlsystem (50) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, und eine Gasturbine (1).
  17. Ein Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50), das umfasst: eine Kühlluftleitung (51), die durch einen Luftverdichter (10) einer Gasturbine (1) verdichtete verdichtete Luft zu einem heißen Teil leitet, das in der Gasturbine (1) mit Verbrennungsgas (G) in Kontakt kommt, einen Kühler (64;64a), der die verdichtete Luft in der Kühlluftleitung (51) kühlt, um Kühlluft zu erzeugen, einen Druckerhöher (61), der den Druck der Kühlluft in der Kühlluftleitung (51) erhöht, einen Kühlungswert-Einsteller (66) umfasst, der einen Kühlungswert, dem die verdichtete Luft durch den Kühler (64) ausgesetzt wird, einstellt, und einen Strömungsraten-Einsteller (69), der eine Strömungsrate der Kühlluft, die dem heißen Teil durch die Kühlluftleitung (51) zugeführt wird, einstellt, wobei das Steuerverfahren umfasst: einen Empfangsschritt (S1) des Aufnehmens eines Lastbefehls (LO), der eine Last der Gasturbine (1) angibt, einen Laständerung-Bestimmungsschritt (S2) des Bestimmens, ob sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last, die in dem Empfangsschritt (S1) aufgenommen wird, geändert hat, einen ersten Befehl-Erzeugungsschritt (S3a) des Erzeugens eines ersten Befehls (FCO1), der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, dass eine Strömungsrate der Kühlluft, die dem heißen Teil zugeführt wird, eine Sollströmungsrate (Fst) erreichen kann, die gemäß einem Betriebszustand der Gasturbine (1) bestimmt ist, einen zweiten Befehl-Erzeugungsschritt (S3b) des Erzeugens, wenn bei dem Laständerung-Bestimmungsschritt (S2) bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, eines zweiten Befehls (FCO2), der solch einen Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, dass eine hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate, die höher ist als die Sollströmungsrate (Fst), erreicht werden kann, einen Befehl-Ausgabeschritt des Ausgebens eines auf dem zweiten Befehl (FCO1) basierenden Strömungsrateneinstellbefehls (FCO) zu dem Strömungsraten-Einsteller (69), wenn der zweite Befehl (FCO2) in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt (S3b) erzeugt ist, und des Ausgebens eines auf dem ersten Befehl (FCO1) basierenden Strömungsrateneinstellbefehls (FCO) zu dem Strömungsraten-Einsteller (69), wenn der zweite Befehl (FCO2) nicht in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt (S3b) erzeugt wird, einen dritten Befehl-Erzeugungsschritt (S4a) des Erzeugens eines dritten Befehls (QCO3), der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, dass eine Temperatur der Kühlluft eine Solltemperatur (Tst) erreichen kann, einen vierten Befehl-Erzeugungsschritt (S4b), des Erzeugens, wenn in dem Laständerung-Bestimmungsschritt (S2) bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, eines vierten Befehls (QCO4), der solch einen Betriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, dass die Temperatur der Kühlluft eine hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur, die niedriger ist als die Solltemperatur (Tst), erreichen kann, und einen Befehl-Ausgabeschritt (S7) des Ausgebens eines auf dem vierten Befehl (QCO4) basierenden Kühlungswerteinstellbefehls zu dem Kühlungswert-Einsteller (66), wenn der vierte Befehl (QCO4) in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt (S4b) erzeugt ist, und des Ausgebens eines auf dem dritten Befehl (QCO3) basierenden Kühlungswerteinstellbefehls zu dem Kühlungswert-Einsteller (66), wenn der vierte Befehl (QCO4) nicht in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt (S4b) erzeugt ist.
  18. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß Anspruch 17, wobei die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate um einen vorbestimmten Prozentanteil höher ist als die Sollströmungsrate (Fst).
  19. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt (S3b) ein Befehl, der solch einen Feedforward-Sollbetriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate erreicht werden kann, als der zweite Befehl (FCO2) erzeugt wird.
  20. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß Anspruch 17, wobei in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt (S3b) ein Befehl, der einen Feedback-Betriebswert des Strömungsraten-Einstellers (69) angibt, der so bestimmt ist, dass eine Abweichung zwischen einem Sollwert in Bezug auf die hinsichtlich der Änderung angepasste Strömungsrate und einer derzeitigen Strömungsrate der Kühlluft reduziert ist, als der zweite Befehl (FCO2) erzeugt wird.
  21. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei, nachdem in dem Laständerung-Bestimmungsschritt (S2) bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, das Erzeugen des zweiten Befehls (FCO2) in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt (S3b) gestoppt wird, wenn bestimmt ist, dass die Änderung der durch den Lastbefehl (LO) angegebenen Last geendet hat.
  22. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei, nachdem in dem Laständerung-Bestimmungsschritt (S2) bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, das Erzeugen des zweiten Befehls (FCO2) in dem zweiten Befehl-Erzeugungsschritt (S3b) gestoppt wird, wenn bestimmt ist, dass die Änderung der durch den Lastbefehl (LO) angegebenen Last geendet hat und eine vorbestimmte Beendigungsbedingung des zweiten Befehls (FCO2) erfüllt ist.
  23. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur um einen vorbestimmten Prozentanteil niedriger ist als die Solltemperatur (Tst).
  24. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt (S4b) ein Befehl, der solch einen Feedforward-Sollbetriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, dass die hinsichtlich der Änderung angepasste Temperatur erreicht werden kann, als der vierte Befehl (QCO4) erzeugt wird.
  25. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt (S4b) ein Befehl, der einen Feedback-Sollbetriebswert des Kühlungswert-Einstellers (66) angibt, der so bestimmt ist, dass eine Abweichung zwischen einem Sollwert der hinsichtlich der Änderung angepassten Temperatur und einer derzeitigen Temperatur der Kühlluft reduziert ist, als der vierte Befehl (QCO4) erzeugt wird.
  26. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 25, wobei, nachdem in dem Laständerung-Bestimmungsschritt (S2) bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, das Erzeugen des vierten Befehls (QCO4) in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt (S4b) gestoppt wird, wenn in dem Laständerung-Bestimmungsschritt (S2) bestimmt ist, dass die Änderung bei der durch den Lastbefehl (LO) angegebenen Last geendet hat.
  27. Das Steuerverfahren eines Gasturbinenkühlsystems (50) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 26, wobei, nachdem in dem Laständerung-Bestimmungsschritt (S2) bestimmt ist, dass sich die durch den Lastbefehl (LO) angegebene Last geändert hat, das Erzeugen des vierten Befehls (QCO4) in dem vierten Befehl-Erzeugungsschritt (S4b) gestoppt wird, wenn in dem Laständerung-Bestimmungsschritt (S2) bestimmt wird, dass die Änderung der durch den Lastbefehl (LO) angegebenen Last geendet hat und eine vorbestimmte Beendigungsbedingung des vierten Befehls (QCO4) erfüllt ist.
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