JP2009150384A - 再循環排気ガスを導入するターボ機械の運転を調整する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム（１０７）と統合したターボ機械（１０５）の運転を調整する方法を提供する。
【解決手段】本方法は、ターボ機械（１０５）に流入する吸入流体の組成を利用することができる。本方法はまた、多様なターボ機械運転データを利用することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排気ガス再循環システムに関し、より具体的には、排気ガスがターボ機械の一部分に再流入した後におけるターボ機械運転を調整するための方法及びシステムに関する。

窒素酸化物（以下、ＮＯｘ）、二酸化炭素（以下、「ＣＯ₂」）及び硫黄酸化物（ＳＯｘ）エミッションの環境に対する長期にわたる影響についての関心が益々大きくなってきている。ガスタービンのようなターボ機械が放出する可能性があるエミッションの許容可能レベルは、厳しく規制されている。ターボ機械のオペレータは、放出されるＮＯｘ、ＣＯ₂及びＳＯｘのレベルを低下させる方法を切望している。

排気ガスストリーム内には、大量の凝縮可能な蒸気が存在する。これらの蒸気には通常、水分、酸、アルデヒド、炭化水素、硫黄酸化物及び塩素化合物のような多様な成分が含まれる。これらの成分は、未処理のまま放置されてガスタービンへの流入が許された場合には、内部構成部品の腐食及び汚損を加速することになる。

排気ガス再循環（ＥＧＲ）は一般的に、放出排気の一部分をターボ機械の吸入部分を通して再循環させて、燃焼に先立ってこの吸入部分において排気を流入空気流と混合することを含む。このプロセスは、濃縮ＣＯ₂の除去及び隔離を可能にし、かつＮＯｘエミッションレベルも低下させる。

現在公知のＥＧＲシステムには、幾つかの問題点が存在する。再循環排気が吸入空気（吸入流体を形成する）と混合されかつターボ機械に流入した場合には、その定圧比熱（Ｃｐ）は、吸入空気のＣｐとは著しく異なったものになる。さらに、燃焼温度と排気温度との間の関係は、Ｃｐの変化に比例して変わる。ターボ機械を所定の排気温度に制御した場合には、より高いＣｐは、タービンへの入口においてより低い燃焼温度を生じることになり、このことは、機械の効率及び熱消費率に著しく悪影響を与えることになる。

ターボ機械は一般的に、排気温度、圧縮機圧力比及び同様のものを含むターボ機械運転データを組込んだ制御曲線又は同様のモデルに従って運転される。ターボ機械の制御は一般的に、吸入流体の比較的一定の組成に依存して、最適効率及び熱消費率を維持している。現在の制御方法は一般的に、再循環排気に起因した燃焼温度と排気温度との間の関係の変化を考慮していない。

上記の理由により、ＥＧＭシステムが作動している間にターボ機械の運転を調整する方法に対する必要性が存在する。本方法は、所望の燃焼温度範囲を維持するのを可能にすべきである。本方法はまた、ＥＧＲシステムの作動を燃焼温度の調整と統合するのを可能にすべきである。

本発明の実施形態によると、排気ストリーム１７０を生成しかつ吸入セクション１１０を含むターボ機械１０５の運転を調整する方法を提供し、本方法は、少なくとも１つの排気ガス再循環（ＥＧＲ）流れ調整装置１３５及び少なくとも１つの流量制御装置を含みかつ排気ストリーム１７０をターボ機械１０５の吸入セクション１１０に再循環させる少なくとも１つの排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム１０７を設けるステップと、少なくとも１つの成分を含む吸入流体の組成を求めるステップ２１０と、吸入流体の組成に基づいてターボ機械１０５の排気温度設定値を調整するステップ２５０とを含む。本方法はさらに、圧縮機圧力比及び排気温度を含むターボ機械運転データを受けるステップ２２０を含むことができる。

ターボ機械運転データを受けるステップは、制御曲線のライブラリ２４０から少なくとも１つの置換え制御曲線を選択するステップ２３０を含むことができる。この場合に、本方法はさらに、吸入組成及びターボ機械運転データを利用して置換え制御曲線を選択するステップ２３０を含むことができる。この場合に、本方法はさらに、第１の置換え制御曲線と第２の置換え制御曲線との間を補間して排気温度設定値を決定するステップ２５０を含むことができる。

それに代えて、本方法はさらに、置換え排気温度設定値を決定する３４０ターボ機械運転モデルを含むことができる。この場合に、本方法はさらに、置換え排気温度設定値を適用するステップ３５０を含むことができる。

それに代えて、本方法はさらに、制御曲線を再検討するステップ４３０と、調整係数の表から少なくとも１つの調整係数を選択するステップ４４０と含むことができる。この場合に、本方法はさらに、少なくとも１つの調整係数を選択した時に、吸入組成及びターボ機械運転データを再検討するステップ４１０、４２０を含むことができる。その上に、本方法はさらに、排気温度設定値を変更する調整係数を制御曲線に適用するステップ４６０を含むことができる。

好ましい実施形態の以下の詳細な説明では、本発明の特定の実施形態を示す添付図面を参照する。異なる構造及び作動（動作）を有するその他の実施形態も、本発明の技術的範囲から逸脱するものではない。

本明細書では、特定の用語は、専ら読者の便宜のために使用しており、本発明の技術的範囲に対する限定として解釈すべきではない。例えば、「上方」、「下方」、「左側」、「右側」、「前部」、「後部」、「頂部」、「底部」、「水平」、「垂直」、「上流」、「下流」、「前方」、「後方」等々のような用語は、図に示す構成を単に記述しているに過ぎない。実際には、本発明の実施形態の１つ又は複数の要素は、あらゆる方向に配向することができ、従ってこれらの用語は、特に断らない限り、そのような様々な形態を含むものと理解されたい。

ＥＧＲ比率は、ターボ機械の吸入セクションに流入する排気ストリームの比率及び量と考えることができる。吸入流体の組成は、成分の少なくとも１つの濃度及び／又は該吸入流体のＣｐを含む。ＥＧＲ分率は、それに限定されないが、吸入流体内の排気ストリームの百分率のような量と考えることができる。ＥＧＲ分率は、排気ストリームの質量流量を吸入空気の質量流量で除算することによって求めることができる。ＥＧＲ分率はまた、ＥＧＲ流量を混合圧縮機吸入流量で除算することによって求めることができる。

本発明は、吸入流体の組成における変化を考慮するようにターボ機械の運転を調整する技術的効果を有する。下記に説明しかつ図２〜図４に示すように、本発明は、吸入流体の組成及びターボ機械運転データを利用して、ターボ機械の燃焼温度を維持するように排気温度設定値を調整することができる。

本発明は、それに限定されないが、高出力ガスタービン、航空転用ガスタービンなど（以下、「ガスタービン」と呼ぶ）のようなガス状流体を生成する様々なターボ機械に適用することができる。本発明の実施形態は、単一のガスタービン又は複数のガスタービンの何れかに適用することができる。本発明の実施形態は、単純サイクル又は複合サイクル構成で作動するガスタービンに適用することができる。

次に、幾つかの図を通して様々な参照符号が同様の要素を表わす図を参照すると、図１は、その中で本発明の実施形態が作動する環境を示す概略図である。図１は、それに限定されないが、ターボ機械１０５と、ＥＧＲシステム１０７と、熱回収蒸気発生装置（ＨＲＳＧ）１５５と、排気筒１６５とを有する発電プラントサイトのようなサイト１００を示している。それに代えて、本発明は、ＨＲＳＧ１５５を有しないサイト１００と統合することができる。

ＥＧＲシステム１０７は、複数の要素を含む。これら要素の構成及びシーケンスは、排気ストリーム１７０の組成及びＥＧＲシステム１０７の構成部品で使用する冷却流体の種類によって決めることができる。さらに、ＥＧＲシステム１０７の別の実施形態は、下記で説明する構成部品と比較して付加的な又はより少ない構成部品を含むことができる。従って、図１とは異なる様々な配置及び／又は構成を本発明の実施形態と統合することができる。

図１に示すように、ＥＧＲシステム１０７は、混合ステーション１１５、吸入調整装置１２０、バイパス調整装置１２５、バイパス排気筒１３０、少なくとも１つのＥＧＲ流れ調整装置１３５、下流温度調整装置１４０、成分低減システム１４５、上流温度調整装置１５０、少なくとも１つの排気調整装置１６０及び少なくとも１つのＥＧＲフィードバック装置１７５を含む。

一般的に、ＥＧＲシステム１０７で使用するプロセスは、排気ストリーム１７０を冷却すること、排気ストリーム１７０内の前述の成分を低減しかつ除去すること、次にこの排気ストリームを吸入空気と混合し、それにより吸入流体を形成して、該吸入流体を吸入セクション１１０からターボ機械を通して排気筒１６５に流すことを含むことができる。ＥＧＲシステム１０７は、排気ストリーム１７０の温度を飽和温度まで低下させることができ、この飽和温度において、前述の成分を凝縮させかつ次に除去することができる。それに代えて、ＥＧＲシステム１０７はまた、排気ストリーム１７０の温度を低下させかつ該排気ストリーム１７０にスクラビングプロセスなどを使用して、前述の成分を除去することができる。

明らかなように、本発明は、方法、システム又はコンピュータプログラム製品として具現化することができる。従って、本発明は、完全ハードウェア実施形態、完全ソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、或いはソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態を採ることができ、本明細書では、それら全てを全体として「回路」、「モジュール」又は「システム」と呼ぶ。さらに、本発明は、媒体内に具現化したコンピュータ使用可能プログラムコードを有するコンピュータ使用可能記憶媒体上のコンピュータプログラム製品の形態を採ることができる。

あらゆる好適なコンピュータ読取り可能媒体を利用することができる。コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取り可能媒体は、それに限定されないが、例えば電子、磁気、光学、電磁、赤外線又は半導体のシステム、器具、装置或いは伝搬媒体とすることができる。コンピュータ読取り可能媒体の多くの特定の実施例（非網羅的リスト）は、次のもの、すなわち、１以上の電線を有する電気接続部、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブル小型ディスクリードオンリメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶装置、インターネット又はイントラネットを支持するもののような伝送媒体、或いは磁気記憶装置を含むことになる。コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取り可能媒体は、プログラムが、例えばペーパ又は他の媒体の光学スキャンにより電子的に捕捉し、次に必要に応じ好適な方法で編集し、解釈し又はその他処理し、その後コンピュータメモリ内に記憶させることができる場合には、その上にプログラムがプリントされるペーパ又は別の好適な媒体とすることさえできることに注目されたい。本文書の状況に照らして、コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取り可能媒体は、命令実行システム、器具又は装置によって或いはそれらと関連させて使用するためのプログラムを含み、記憶し、通信し、伝搬し又は移送することができるあらゆる媒体とすることができる。

本発明の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ７（商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ又はＣ＋＋などのようなオブジェクト指向プログラミング言語で記述することができる。しかしながら、本発明の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードはまた、「Ｃ」プログラミング言語又は同様の言語のような伝統的プロシージャプログラミング言語で記述することができる。プログラムコードは、スタンドアロンソフトウェアパッケージとしてユーザコンピュータで全体的に又はユーザコンピュータで部分的に実行することができ、或いはユーザコンピュータで部分的にかつリモートコンピュータで部分的に、或いはリモートコンピュータで全体的に実行することができる。この終わりの事項に関連して、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介してユーザコンピュータに接続することができ、或いはその接続は、外部コンピュータ（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用するインターネットを介して）に対して行うことができる。

下記では、本発明の実施形態による方法、器具（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して、本発明を説明する。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、並びにフローチャート図及び／又はブロック図におけるブロックの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実行することができることが分かるであろう。汎用コンピュータ、専用コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに対してこのコンピュータプログラム命令を与えて機械を構成して、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサにより実行されるそれら命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて特定された機能及び／又は作用を実行するための手段を形成するようにすることができる。

コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置に指示して特定の方法で機能させることができるこれらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ読取り可能メモリ内に記憶させて、コンピュータ読取り可能メモリ内に記憶させた命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて特定された機能／作用を実行する命令手段を含む製造物品を構成するようにすることができる。コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置上にロードして、コンピュータ又はその他のプログラマブル装置上で一連の動作ステップを行わせてコンピュータ実行型プロセスを構成して、該コンピュータ又はその他のプログラマブル装置上で実行するそれら命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて特定した機能／作用を実行するためのステップを構成するようにすることができる。

本発明は、ターボ機械１０５の排気ストリーム１７０を自動的に又は連続的にモニタして吸入セクション１１０に流入する吸入流体の組成を求めるように構成した制御システムなどを含むことができる。それに代えて、制御システムは、動作開始に対してユーザアクションを必要とするように構成することができる。本発明の制御システムの実施形態は、スタンドアロンシステムとして機能させることができる。それに代えて、制御システムは、タービン制御又はプラント制御システムのようなブローダシステム内においてモジュールなどとして組込むことができる。それに限定されないが、例えば本発明の制御システムは、ＥＧＲシステム１０７を作動させる制御システムと統合することができる。

次に、本発明の第１の実施形態による、ターボ機械の運転を調整する方法２００の実施例を示すフローチャートである図２を参照する。本発明の実施形態では、ＥＧＲシステム１０７は、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）などと統合することができる。ＧＵＩは、オペレータが下記に説明する本方法２００により運転するのを可能にすることができる。ＧＵＩはまた、方法２００の状態に関して少なくとも１つの通知を行うことができる。

ステップ２１０において、本方法２００は、吸入流体の組成を求めることができる。説明したように、吸入流体は、排気ストリーム１７０及び吸入空気を含む。吸入流体の組成は、ＥＧＲ分率及び／又はＣｐを含むことができる。

ＥＧＲシステム１０７が作動状態にある間に、排気ストリーム１７０は、以下の又は同様の方法における少なくとも１つによって連続的にモニタすることができる。少なくとも１つのＥＧＲフィードバック装置１７５は、排気ストリーム１７０のＥＧＲ比率を測定することができる。それに代えて、第１のＥＧＲフィードバック装置１７５は、それに限定されないが、排気ストリーム１７０内のＣＯ₂のような少なくとも１つの成分の濃度を測定することができ、また第２のＥＧＲフィードバック装置１７７は、排気ストリーム１７０内の湿度濃度を測定することができる。図１に示すように、少なくとも１つのＥＧＲフィードバック装置１７５は、ターボ機械１０５の吸入セクション１１０に隣接して設置することができる。

サイト１００が少なくとも１つのＥＧＲフィードバック装置１７５を含まない場合には、本発明では、別個のシステムからＥＧＲ比率に関するデータを受けることが可能になる。本システムは、ＥＧＲ制御システム、タービン制御システム、サイト制御システム又はその組合せの少なくとも１つを含むことができる。

ステップ２２０において、本方法２００は、ターボ機械運転データを受けることができる。本方法２００は、適切な排気温度設定値を決定する時にターボ機械運転データを利用することができる。ターボ機械運転データは、圧縮機圧力比及びターボ機械１０５の排気温度を含むことができる。本方法２００は、別個のシステムからターボ機械運転データを受けることができる。そのようなシステムには、ＥＧＲ制御システム、タービン制御システム、サイト制御システム又はその組合せの少なくとも１つを含むことができる。

ステップ２３０において、本方法２００は、ターボ機械１０５のための置換え制御曲線を選択することができる。説明したように、制御曲線は、特定の吸入条件について構成することができる。吸入条件における変化は、ターボ機械１０５の効率及び熱消費率を維持するための新規な制御曲線を必要とする可能性がある。本発明の実施形態では、吸入組成の範囲をカバーする一群の制御曲線を提供することができる。一群の制御曲線は、特定のＥＧＲ分率についての特定の制御曲線を含むことができる。それに限定されないが、例えば制御曲線Ｘは、５％のＥＧＲ分率をカバーすることができ、また制御曲線Ｙは、１０％のＥＧＲ分率をカバーすることができる。一群の制御曲線は、制御曲線ライブラリなど内に記憶させることができる。

さらに、ステップ２４０において、本方法２００は、ステップ２３０において選択した特定の制御曲線を制御曲線のライブラリから得ることができる。制御曲線のライブラリは、局所的に記憶させることができ、或いはそれに限定されないが、例えばＥＧＲ制御システム、タービン制御システム、サイト制御システム又はその組合せの少なくとも１つ内に記憶させることができる。本発明の実施形態では、制御曲線を置換えなければならない場合及び／又は該制御曲線を置換えた場合には、ＧＵＩは、ユーザに対して通知を行うことができる。

ステップ２５０において、本方法２００は、ターボ機械１０５に対して置換え制御曲線を適用することができる。置換え制御曲線は次に、排気温度設定値を調整することができる。本発明の別の実施形態では、所望の排気温度設定値が、第１の制御曲線と第２の制御曲線との間に位置する可能性がある。その場合には、本方法２００は、第１及び第２の制御曲線間を補間して適切な排気温度設定値を選択することができる。

次に、本発明の第２の実施形態による、ターボ機械の運転を調整する方法３００の実施例を示すフローチャートである図３を参照する。ステップ３１０及びステップ３２０において、本方法３００は、前述のようなステップ２１０及びステップ２２０と同様の動作を実行することができる。

ステップ３３０において、ターボ機械運転モデルに対する入力として、ステップ３１０の吸入組成及びステップ３２０のターボ機械運転データを受けることができる。ターボ機械１０５の制御システムがターボ機械運転モデルを利用する場合には、制御曲線を利用することができない。本発明のこの第２の実施形態の別の実施形態では、ターボ機械運転モデルに対するバックアップとして、一群の制御曲線を利用する前述の方法２００を使用することができる。

ステップ３４０において、本方法３００は、吸入条件及びターボ機械運転データに基づいて新規な排気温度設定値を決定することができる。本発明の実施形態では、排気温度設定値を調整しなければならない場合には、ＧＵＩはユーザに対して通知を行うことができる。

ステップ３５０において、本方法３００は、排気温度設定値を調整することができる。本発明の実施形態では、排気温度設定値を調整した場合には、ＧＵＩはユーザに対して通知を行うことができる。

本方法３００の別の実施形態では、ターボ機械運転モデルは、ＥＧＲ分率を決定することができる。この場合に、ターボ機械運転モデルは、複数のターボ機械運転データを受けかつモニタすることができる。ターボ機械運転モデルは、それに限定されないが、例えば圧縮機圧力比、排気温度、ターボ機械出力データ（発電機出力など）及び少なくとも１つのＥＧＲ弁に関する位置データを含むことができる。ターボ機械運転データにおける変化を検出すると、ターボ機械運転モデルは、現在のＲＧＲ分率を判定することができる。次に、ターボ機械運転モデルは、説明したように、排気温度設定値を調整することができる。

次に、本発明の第３の実施形態による、ターボ機械の運転を調整する方法４００の実施例を示すフローチャートである図４を参照する。ステップ４１０及びステップ４２０において、本方法４００は、前述のようなステップ２１０及びステップ２２０と同様の動作を実行することができる。

ステップ４３０において、本方法４００は、現在の制御曲線を再検討することができる。その場合に、本方法４００は、現在の排気温度設定値をその吸入条件及びターボ機械運転データにおいて必要な排気温度設定値と比較することができる。一般的に、制御曲線は、排気温度設定値を変更することができる調整係数を適用することによって調整することができる。本発明の実施形態では、ＧＵＩは、排気温度設定値を調整しなければならない場合及び／又は該排気温度設定値を調整した場合には、ユーザに対して通知を行うことができる。

ステップ４４０において、本方法４００は、受信した吸入条件及びターボ機械運転データについての適切な調整係数を選択することができる。本発明の実施形態は、吸入組成における範囲をカバーするための複数の調整係数を提供することができる。複数の調整係数は、特定のＥＧＲ分率のための調整係数を含むことができる。それに限定されないが、例えば調整係数Ｘは、５％のＥＧＲ分率をカバーすることができ、また調整係数Ｙは、１０％のＥＧＲ分率をカバーすることができる。複数の調整係数は、調整係数の表などに記憶させることができる。

さらに、ステップ４５０において、本方法４００は、ステップ４４０において選択した特定の調整係数を調整係数の表から得ることができる。調整係数の表は、局所的に記憶させることができ、或いはそれに限定されないが、例えばＥＧＲ制御システム、タービン制御システム、サイト制御システム又はその組合せの少なくとも１つ内に記憶させることができる。

ステップ４６０において、本方法４００は、制御曲線に対して調整係数を適用することができる。本発明の実施形態では、ＧＵＩは、調整係数を置換えた場合には、ユーザに対して通知を行うことができる。

図５は、本発明の実施形態による、ターボ機械の運転を調整するための例示的なシステム５００のブロック図である。本方法２００、方法３００及び方法４００の要素は、本システム５００として具現化しかつ本システム５００によって実行することができる。本システム５００は、１以上のユーザ又は顧客通信装置５０２或いは同様のシステム又は装置（図５には、その２つを示している）を含むことができる。各通信装置５０２は、それに限定されないが、例えば電子メッセージを送信及び受信することができるコンピュータシステム、パーソバルデジタルアシスタント、携帯電話又は同様の装置とすることができる。

通信装置５０２は、システムメモリ５０４又はローカルファイルシステムを含むことができる。システムメモリ５０４は、それに限定されないが、例えばリードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。ＲＯＭは、基本入／出力システム（ＢＩＯＳ）を含むことができる。ＢＩＯＳは、通信装置５０２の要素又は構成部品間で情報を伝達するのに役立つ基本ルーチンを含むことができる。システムメモリ５０４は、通信装置５０２の動作を全体的に制御するオペレーティングシステム５０６を含むことができる。システムメモリ５０４はまた、ブラウザ５０８又はウェブブラウザを含むことができる。システムメモリ５０４はまた、それぞれ図２、図３及び図４における本方法２００、方法３００及び方法４００の要素と同様のものにするか又は該要素を含むことができる、ターボ機械の運転を調整するためのデータ構造５１０又はコンピュータ実行可能コードを含むことができる。

システムメモリ５０４はさらに、図２、図３及び図４における本方法２００、方法３００及び方法４００と共に使用してターボ機械の運転を調整するようにすることができるテンプレートキャッシュメモリ５１２を含むことができる。

通信装置５０２はまた、該通信装置５０２のその他の構成部品の動作を制御するプロセッサ又は処理装置５１４を含むことができる。オペレーティングシステム５０６、ブラウザ５０８及びデータ構造５１０は、処理装置５１４上で動作可能とすることができる。処理装置５１４は、システムバス５１６によって通信装置５０２のメモリシステム５０４及びその他の構成部品に結合することができる。

通信装置５０２はまた、複数の入力装置（Ｉ／Ｏ）、出力装置又は組合せ入／出力装置５１８を含むことができる。各入／出力装置５１８は、入／出力インタフェース（図５には図示せず）によってシステムバス５１６に結合することができる。入力及び出力装置又は組合せＩ／Ｏ装置５１８により、ユーザは通信装置５０２を動作させかつ該通信装置５０２とインタフェースすることが可能になり、またブラウザ５０８及びデータ構造５１０の動作を制御して、ターボ機械の運転を調整するソフトウェアにアクセスし、該ソフトウェアを動作させかつ制御することが可能になる。Ｉ／Ｏ装置は、本明細書に記載した動作を行わせるキーボード及びコンピュータポインティング装置などを含むことができる。

Ｉ／Ｏ装置５１８はまた、それに限定されないが、例えばディスクドライブ、光学、機械、磁気或いは赤外線入／出力装置、モデムなどを含むことができる。Ｉ／Ｏ装置５１８を使用して記憶媒体５２０にアクセスすることができる。媒体５２０は、通信装置５０２のようなシステムによって又は該通信装置５０２と関連させて使用するためのコンピュータ読取り可能又はコンピュータ実行可能命令を含み、記憶し、通信し、或いは移送することができる。

通信装置５０２はまた、ディスプレイ又はモニタ５２２のような他の装置を含むか又は該他の装置に接続することができる。モニタ５２２により、ユーザは通信装置５０２とインタフェースするのを可能にすることができる。

通信装置５０２はまた、ハードドライブ５２４を含むことができる。ハードドライブ５２４は、ハードドライブインタフェース（図５には図示せず）によってシステムバス５１６に結合することができる。ハードドライブ５２４はまた、ローカルファイルシステム又はシステムメモリ５０４の一部を形成することができる。プログラム、ソフトウェア及びデータは、通信装置５０２を動作させるためにシステムメモリ５０４及びハードドライブ５２４間で伝達しかつ交換することができる。

通信装置５０２は、少なくとも１つのユニットコントローラ５２６と通信することができ、かつネットワーク５２８を介して他のサーバ又は通信装置５０２と同様の他の通信装置にアクセスすることができる。システムバス５１６は、ネットワークインタフェース５３０によってネットワーク５２８に結合することができる。ネットワークインタフェース５３０は、ネットワーク５２８と結合するためのモデム、イーサネット（商標）カード、ルータ、ゲートウェイなどとすることができる。結合は、有線又は無線接続とすることができる。ネットワーク５２８は、インターネット、プライベートネットワーク、イントラネットなどとすることができる。

少なくとも１つのユニットコントローラ５２６もまた、ファイルシステム、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び同様のものを有することができるシステムメモリ５３２を含むことができる。システムメモリ５３２は、通信装置５０２におけるオペレーティングシステム５０６と同様のオペレーティングシステム５３４を含むことができる。システムメモリ５３２もまた、ターボ機械の運転を調整するためのデータ構造５３６を含むことができる。データ構造５３６は、ターボ機械の運転を調整するようになった、本方法２００、方法３００及び方法４００に関して説明したものと同様の動作を含むことができる。サーバシステムメモリ５３２はまた、他のファイル５３８、アプリケーション、モジュール及び同様のものを含むことができる。

少なくとも１つのユニットコントローラ５２６はまた、該少なくとも１つのユニットコントローラ５２６における他の装置の動作を制御するプロセッサ５４２又は処理装置を含むことができる。少なくとも１つのユニットコントローラ５２６もまた、Ｉ／Ｏ装置５４４を含むことができる。Ｉ／Ｏ装置５４４は、通信装置５０２のＩ／Ｏ装置５１８と同様のものとすることができる。少なくとも１つのユニットコントローラ５２６はさらに、Ｉ／Ｏ装置５４４と共に該少なくとも１つのユニットコントローラ５２６に対してインタフェースを行う、モニタなどのような他の装置５４６を含むことができる。少なくとも１つのユニットコントローラ５２６もまた、ハードディスクドライブ５４８を含むことができる。システムバス５５０は、少なくとも１つのユニットコントローラ５２６の異なる構成部品に接続することができる。ネットワークインタフェース５５２は、システムバス５５０を介して少なくとも１つのユニットコントローラ５２６をネットワーク５２８に結合することができる。

これら図におけるフローチャート及びステップ図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法及びコンピュータプログラム製品の可能性がある実施のアーキテクチャ、機能及び動作を示している。この点に関して、フローチャート又はステップ図における各ステップは、１つ又は複数の特定の論理機能を実行するための１以上の実行可能な命令を含むモジュール、セグメント或いはコード部分を表わすことができる。また、幾つかの別の実施形態では、ステップに記載した機能は、図に記載した順序とは異なる順序で実施することができることにも留意されたい。例えば、実際には、連続して示す２つのステップは、実質的に同時に実行することができ、或いはこれらのステップは、含まれる機能に応じて、逆の順序で実行することができる場合もある。ステップ図及び／又はフローチャート図の各ステップ並びにステップ図及び／又はフローチャート図におけるステップの組合せは、特定の機能又は作用を行う専用ハードウェアベースシステム、或いは専用ハードウェア及びコンピュータ命令の組合せによって実行することができることに留意されたい。

本明細書で使用する用語は、専ら特定の実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合に、数詞のない表現は、文脈がそうでないことを明示していない限り、複数の形態も同様に含むことを意図している。さらに、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び／又は「有する」という用語は、そこに述べた形状部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１以上の他の形状部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことが分かるであろう。

本明細書では特定の実施形態を図示しかつ説明してきたが、図示した特定の実施形態は、同一の目的を達成するために考えられるあらゆる構成と置き換えることができること、また本発明は他の環境におけるその他の用途も有することを理解されたい。本出願は、本発明のあらゆる改造及び変形を保護することを意図している。提出した特許請求の範囲は、本発明の技術的範囲を本明細書に記載した特定の実施形態に限定することを決して意図するものではない。

その中で本発明の実施形態が作動する環境を示す概略図。 本発明の第１の実施形態による、ターボ機械の運転を調整する方法の実施例を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態による、ターボ機械の運転を調整する方法の実施例を示すフローチャート。 本発明の第３の実施形態による、ターボ機械の運転を調整する方法の実施例を示すフローチャート。 本発明の実施形態による、ターボ機械の運転を調整するための例示的なシステムのブロック図。

符号の説明

１００ サイト
１０５ ターボ機械
１０７ ＥＧＲシステム
１１０ 吸入セクション
１１５ 混合ステーション
１２０ 吸入調整装置
１２５ バイパス調整装置
１３０ バイパス排気筒
１３５ ＥＧＲ流れ調整装置
１４０ 下流温度調整装置
１４５ 成分低減システム
１５０ 上流温度調整装置
１５５ 熱回収蒸気発生装置（ＨＲＳＧ）
１６０ 排気ガス調整装置
１６５ 排気筒
１７０ 排気ストリーム
１７５ ＥＧＲフィードバック装置
１７７ 第２のＥＧＲフィードバック装置

Claims (10)

1. 排気ストリーム（１７０）を生成しかつ吸入セクション（１１０）を含むターボ機械（１０５）の運転を調整する方法であって、
   少なくとも１つの排気ガス再循環（ＥＧＲ）流れ調整装置（１３５）及び少なくとも１つの流量制御装置を含みかつ前記排気ストリーム（１７０）を前記ターボ機械（１０５）の吸入セクション（１１０）に再循環させる少なくとも１つの排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム（１０７）を設けるステップと、
   少なくとも１つの成分を含む吸入流体の組成を求めるステップ（２１０）と、
   前記吸入流体の組成に基づいて前記ターボ機械（１０５）の排気温度設定値を調整するステップ（２５０）と、を含む、
   方法。
2. 圧縮機圧力比及び排気温度を含むターボ機械運転データを受けるステップ（２２０）をさらに含む、請求項１記載の方法。
3. 前記ターボ機械運転データを受けるステップが、制御曲線のライブラリ（２４０）から少なくとも１つの置換え制御曲線を選択するステップ（２３０）を含む、請求項２記載の方法。
4. 前記吸入組成及びターボ機械運転データを利用して、前記置換え制御曲線を選択するステップ（２３０）をさらに含む、請求項２記載の方法。
5. 第１の置換え制御曲線と第２の置換え制御曲線との間を補間して前記排気温度設定値を決定するステップ（２５０）をさらに含む、請求項４記載の方法。
6. 置換え排気温度設定値を決定する（３４０）ターボ機械運転モデルをさらに含む、請求項２記載の方法。
7. 前記置換え排気温度設定値を適用するステップ（３５０）をさらに含む、請求項６記載の方法
8. 制御曲線を再検討するステップ（４３０）と、
   調整係数の表から少なくとも１つの調整係数を選択するステップ（４４０）と、
   をさらに含む、請求項２記載の方法。
9. 前記少なくとも１つの調整係数を選択した時に、前記吸入組成及びターボ機械運転データを再検討するステップ（４１０、４２０）をさらに含む、請求項８記載の方法
10. 前記排気温度設定値を変更する前記調整係数を前記制御曲線に適用するステップ（４６０）をさらに含む、請求項９記載の方法。

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