JP6265318B2 - クリアランスコントロールシステム、クリアランスコントロール方法、制御装置、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、クリアランスコントロールシステム、クリアランスコントロール方法、制御装置、プログラム及び記録媒体に関する。特に本発明は、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を冷却又は加熱することによって制御するクリアランスコントロールシステム、クリアランスコントロール方法、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を冷却又は加熱することによって制御するために、静止側の部品の冷却量又は加熱量を調整するための調整装置を制御する制御装置、当該制御装置としてコンピュータを機能させるプログラム、並びに当該プログラムを記録した記録媒体に関する。

ガスタービンには、燃焼器に蒸気冷却技術を採用しているものがある。このようなガスタービンにおいては、この冷却蒸気を積極的に活用しタービン翼環の蒸気通路にも蒸気を流すことにより、タービン部のクリアランス制御が可能となる。

このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

例えば、特許文献１には、タービンロータブレード先端とシュラウドとのアクティブクリアランス制御を可能にするよう構成された内側及び外側タービンシェルを有するガスタービンエンジンが記載されている。より具体的に説明すると、このガスタービンエンジンは、タービンロータシュラウドをタービンロータブレードに隣接して保持するよう構成されたタービンシェルを備える。また、このガスタービンエンジンは、タービンシェルと熱的に連通した第１の端部、及びシェルの外向きに延びる第２の端部を有するヒートパイプを備える。また、このガスタービンエンジンは、ヒートパイプの第２の端部と熱的に連通し、ヒートパイプの第２の端部と熱エネルギーを交換するよう構成可能な熱媒体を有する加熱／冷却システムを備える。そして、加熱／冷却システムは、ヒートパイプの第２の端部から熱エネルギーを除去して、タービンシェルから熱エネルギーを除去する。または、加熱／冷却システムは、ヒートパイプの第２の端部に熱エネルギーを付加し、タービンシェルに熱エネルギーを付加する。このようにして、このガスタービンエンジンによっては、タービンロータブレード先端とシュラウドとのアクティブクリアランス制御を可能にする。

特開２０１１−０９４６１５号公報

特許文献１に記載されているような、既知のタービンにおいては、動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を冷却又は加熱することによって制御するにあたり、静止側の部品を冷却又は加熱するための媒体を、一定の流量にて循環させている。

そのため、このような既知のタービンにおいては、タービンの出力の大きさによっては、静止側の部品の冷却が間に合わずに、動翼の先端と静止側の部品とが接触してしまう虞がある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を冷却することによって大きくするクリアランスコントロールシステムであって、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置と、静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置と、調整装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部と、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、調整装置の制御量を算出する制御量算出部と、制御量算出部が算出した制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御部とを有する。本発明の第２の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を加熱することによって大きくするクリアランスコントロールシステムであって、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置と、静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置と、調整装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部と、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、調整装置の制御量を算出する制御量算出部と、制御量算出部が算出した制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御部とを有する。

制御量算出部は、回転機械が急速負荷上昇の状態に遷移する場合に、調整装置の制御量を算出してよい。

制御量算出部は、静止側の部品の温度が所定の温度となるように、静止側の部品の温度の計測値に更に基づいて、調整装置の制御量を算出してよい。

静止側の部品は、回転機械のケーシングにＵ字状部品の開口端が固定されて成り、回転機械には、ケーシングとＵ字状部品との間に形成された空間に気体を排出するためのパイプが設けられ、パイプを介して空間に低温の気体を排出して静止側の部品を冷却することにより、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を制御してよい。静止側の部品は、回転機械のケーシングに貫通孔が形成されて成り、回転機械には、貫通孔に気体を排出するためのパイプが設けられており、パイプを介して貫通孔に高温の気体を排出して静止側の部品を加熱することにより、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を制御してよい。

本発明の第３の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を冷却することによって大きくするクリアランスコントロール方法であって、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出段階と、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出段階において算出された変化率との組み合わせに応じて、静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置の制御量を算出する制御量算出段階と、制御量算出段階において算出された制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御段階とを含む。本発明の第４の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を加熱することによって大きくするクリアランスコントロール方法であって、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出段階と、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出段階において算出された変化率との組み合わせに応じて、静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置の制御量を算出する制御量算出段階と、制御量算出段階において算出された制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御段階とを含む。

本発明の第５の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を冷却することによって大きくするために、静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置を制御する制御装置であって、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部と、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、調整装置の制御量を算出する制御量算出部と、制御量算出部が算出した制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御部とを備える。本発明の第６の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を加熱することによって大きくするために、静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置を制御する制御装置であって、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部と、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、調整装置の制御量を算出する制御量算出部と、制御量算出部が算出した制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御部とを備える。

本発明の第７の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を冷却することによって大きくするために、静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるプログラムであって、コンピュータを、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、調整装置の制御量を算出する制御量算出部、制御量算出部が算出した制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御部として機能させる。本発明の第８の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を加熱することによって大きくするために、静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるプログラムであって、コンピュータを、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、調整装置の制御量を算出する制御量算出部、制御量算出部が算出した制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御部として機能させる。

本発明の第９の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を冷却することによって大きくするために、静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータを、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の冷却量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、調整装置の制御量を算出する制御量算出部、制御量算出部が算出した制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御部として機能させるプログラムを記録した。本発明の第１０の形態によると、回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、静止側の部品を加熱することによって大きくするために、静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータを、回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部、回転機械の出力が増加するにつれて静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、且つ、検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど静止側の部品の加熱量が大きくなり間隙が大きくなるように、回転機械の出力と相関する状態量と変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、調整装置の制御量を算出する制御量算出部、制御量算出部が算出した制御量に基づいて、調整装置を制御する調整装置制御部として機能させるプログラムを記録した。

なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

以上の説明から明らかなように、この発明によっては、回転機械の出力の大きさに応じて、動翼の先端と静止側の部品との間隙を、適度な間隔に保持することができる。

第１の実施形態に係るクリアランスコントロールシステム１００の利用環境の一例を示す図である。 動翼Ｒの先端付近の構造の一例を示す図である。 動翼Ｒの先端付近の構造の一例を示す図である。 制御装置１１０のブロック構成の一例を示す図である。 制御装置１１０の動作フローの一例を示す図である。 第２の実施形態に係るクリアランスコントロールシステム２００の利用環境の一例を示す図である。 制御装置２１０のブロック構成の一例を示す図である。 制御装置２１０の動作フローの一例を示す図である。 第３の実施形態に係る制御装置３１０のブロック構成の一例を示す図である。 制御装置３１０の動作フローの一例を示す図である。 第４の実施形態に係る制御装置４１０のブロック構成の一例を示す図である。 制御装置４１０の動作フローの一例を示す図である。 本実施形態に係る制御装置を構成するコンピュータ８００のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、第１の実施形態に係るクリアランスコントロールシステム１００の利用環境の一例を示す。図２及び図３は、動翼Ｒの先端付近の構造の一例を示す。クリアランスコントロールシステム１００は、タービンＴの動翼Ｒの先端と、ケーシングＳに設けられた部品Ｍとの間隙Ｃ１を、部品Ｍを冷却することによって制御するシステムである。また、クリアランスコントロールシステム１００は、タービンＴの動翼Ｒの先端と、ケーシングＳとの間隙Ｃ２を、ケーシングＳを加熱することによって制御するシステムである。ここで、タービンＴは、ガスタービンＧの構成要素であって、作動流体の膨張によって動力を発生させる回転機械である。なおまた、タービンＴは、この発明における「回転機械」の一例であってよい。また、部品Ｍ及びケーシングＳは、この発明における「静止側の部品」の一例であってよい。

クリアランスコントロールシステム１００は、制御装置１１０及びメカニカルブースターポンプ１３０を備える。なおまた、メカニカルブースターポンプ１３０は、この発明における「調整装置」の一例であってよい。

メカニカルブースターポンプ１３０は、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量を調整するための装置である。例えば、メカニカルブースターポンプ１３０は、長円形の金属製ケーシング中で、繭型のローターを互いに９０度の角度で高速で回転させるタイプのポンプである。そして、メカニカルブースターポンプ１３０の吸気口側には、パイプＰ１を介して熱源設備Ｈが接続される。ここで、熱源設備Ｈは、低温又は高温の気体を排出する設備である。また、メカニカルブースターポンプ１３０の排気口側には、パイプＰ２が接続される。そして、熱源設備Ｈから排出されて、メカニカルブースターポンプ１３０の吸気口から入った気体は、メカニカルブースターポンプ１３０のケーシングとローター間の空間に閉じ込められ、ローターの回転で排気口側に排出される。

動翼Ｒの先端付近の構造が図２に示すような構造の場合、ケーシングＳには、Ｕ字状の部品Ｍの開口端が固定されている。そして、パイプＰ２は、部品ＭとケーシングＳとの間に形成された空間Ｉへ気体が排出されるように接続されている。この例の場合、熱源設備Ｈは、低温の気体を排出する。そのため、部品Ｍは、部品ＭとケーシングＳとの間に形成された空間Ｉが冷却されることにより、ケーシングＳ側に収縮する。その結果、動翼Ｒの先端と部品Ｍとの間隙Ｃ１は、大きくなる。

一方、動翼Ｒの先端付近の構造が図３に示すような構造の場合、パイプＰ２は、ケーシングＳの表面へ気体が排出されるように接続されている。この例の場合、熱源設備Ｈは、高温の気体を排出する。ケーシングＳは、加熱されることにより、外側へ膨張する。その結果、動翼Ｒの先端とケーシングＳとの間隙Ｃ２は、大きくなる。

制御装置１１０は、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する装置である。制御装置１１０は、調速機ＳＧと通信接続されている。ここで、調速機ＳＧは、タービンＴの回転速度を検出して制御系の要素の作動位置を決め、作動させる装置である。また、制御装置１１０は、メカニカルブースターポンプ１３０と電気的に接続されている。そして、制御装置１１０は、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、調速機ＳＧによって検出されたタービンＴの回転速度に応じて、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する。なおまた、タービンＴの回転速度は、この発明における「回転機械の出力と相関する状態量」の一例であってよい。

なおまた、本実施形態においては、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、クリアランスコントロールシステム１００が一の制御装置１１０及びメカニカルブースターポンプ１３０を備える構成について説明する。しかしながら、クリアランスコントロールシステム１００は、複数の制御装置１１０及びメカニカルブースターポンプ１３０を備えてよい。

図４は、制御装置１１０のブロック構成の一例を示す。制御装置１１０は、回転速度データ受信部１１１、制御量算出部１１２及び調整装置制御部１１３を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能及び動作を詳述する。

回転速度データ受信部１１１は、タービンＴの回転速度を示すデータを、調速機ＳＧから受信する。

制御量算出部１１２は、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、タービンＴの回転速度に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。なおまた、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度は、この発明における「調整装置の制御量」の一例であってよい。

調整装置制御部１１３は、制御量算出部１１２が算出したメカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する。

図５は、制御装置１１０の動作フローの一例を示す。この動作フローの説明においては、タービンＴの回転速度に応じて、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する処理について詳述する。なおまた、この動作フローの説明においては、図１から図４を共に参照する。

ガスタービンＧが運転状態にあるとき、調速機ＳＧは、タービンＴの回転速度を検出する。そして、調速機ＳＧは、その回転速度を示すデータを、制御装置１１０へ送信する。例えば、調速機ＳＧは、所定時間置きに、制御装置１１０へデータを送信する。

制御装置１１０の回転速度データ受信部１１１は、調速機ＳＧから送信されたデータを受信する度に（Ｓ１０１）、そのデータを、制御量算出部１１２へ送る。

制御装置１１０の制御量算出部１１２は、回転速度データ受信部１１１から送られたデータを受け取ると、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、回転速度データ受信部１１１から受け取ったデータによって示されるタービンＴの回転速度に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する（Ｓ１０２）。例えば、図２に示す部品Ｍの冷却量や、図３に示すケーシングＳの加熱量の適正値は、タービンＴの回転速度に応じて、図２に示す部品Ｍを冷却したり、図３に示すケーシングＳを加熱したりするときの熱源設備Ｈからの気体の流量を変えてみて、動翼Ｒの先端と部品Ｍとの間隙Ｃ１や、動翼Ｒの先端とケーシングＳとの間隙Ｃ２が適度な間隔となるような値を、試験的に求めておく。そして、制御量算出部１１２は、そのような図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量を適正値とすべく、熱源設備Ｈからの気体の流量が調整されるような、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。例えば、制御量算出部１１２は、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出するにあたり、タービンＴの回転速度と、その回転速度に対する熱源設備Ｈからの気体の流量の適正値と、その流量とするためのメカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度との関係を定義する所定の関数に基づいて算出する。また、例えば、制御量算出部１１２は、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出するにあたり、タービンＴの回転速度と、その回転速度に対する熱源設備Ｈからの気体の流量の適正値と、その流量とするためのメカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度との関係が定義されたデータベースを参照して算出する。そして、制御量算出部１１２は、そのローターの回転速度を示すデータを、調整装置制御部１１３へ送る。

制御装置１１０の調整装置制御部１１３は、制御量算出部１１２から送られたデータを受け取ると、そのデータによって示される回転速度となるように、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する（Ｓ１０３）。

以上、説明したように、クリアランスコントロールシステム１００は、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量を調整するためのメカニカルブースターポンプ１３０を備える。また、クリアランスコントロールシステム１００は、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する制御装置１１０を備える。そして、制御装置は、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、タービンＴの回転速度に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。そして、制御装置１１０は、そのローターの回転速度となるように、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する。

このようにして、第１の実施形態によっては、タービンＴの出力の大きさに応じて、動翼Ｒの先端と図２に示す部品Ｍとの間隙Ｃ１、又は動翼Ｒの先端と図３に示すケーシングＳとの間隙Ｃ２を、適度な間隔に保持することができる。

図６は、第２の実施形態に係るクリアランスコントロールシステム２００の利用環境の一例を示す。クリアランスコントロールシステム２００は、制御装置２１０及びメカニカルブースターポンプ１３０を備える。

なおまた、クリアランスコントロールシステム１００及びクリアランスコントロールシステム２００の構成要素のうち、同じ符号を付している同名の構成要素は、同様の機能及び動作を示す。

制御装置２１０は、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する装置である。制御装置２１０は、調速機ＳＧ及び調節装置ＧＳと通信接続されている。ここで、調節装置ＧＳは、ガスタービンＧの回転速度、温度、圧力、出力等の重要な特性を制御する装置である。また、制御装置２１０は、メカニカルブースターポンプ１３０と電気的に接続されている。そして、制御装置２１０は、調節装置ＧＳによってタービンＴが急速起動する場合に、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、調速機ＳＧによって検出されたタービンＴの回転速度に応じて、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する。ここで、急速起動は、通常よりも短い時間で、起動、負荷投入又は負荷上昇を行う起動手順である。なおまた、急速起動は、この発明における「急速負荷上昇の状態に遷移」の一例であってよい。

図７は、制御装置２１０のブロック構成の一例を示す。制御装置２１０は、回転速度データ受信部１１１、通知データ受信部２１４、制御量算出部２１２及び調整装置制御部１１３を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能及び動作を詳述する。

なおまた、制御装置１１０及び制御装置２１０の構成要素のうち、同じ符号を付している同名の構成要素は、同様の機能及び動作を示す。

通知データ受信部２１４は、タービンＴが急速起動したことを通知するデータを、調節装置ＧＳから受信する。

制御量算出部２１２は、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、タービンＴの回転速度に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。例えば、制御量算出部２１２は、タービンＴが急速起動する場合に、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。

図８は、制御装置２１０の動作フローの一例を示す。この動作フローの説明においては、タービンＴが急速起動するときの処理について詳述する。なおまた、この動作フローの説明においては、図１から図７を共に参照する。また、制御装置１１０及び制御装置２１０の動作段階のうち、同じ符号を付している同名の動作段階は、同様の動作を示す。

ガスタービンＧが運転状態にあるとき、調速機ＳＧは、第１の実施形態と同様に、タービンＴの回転速度を検出する。そして、調速機ＳＧは、その回転速度を示すデータを、制御装置２１０へ送信する。例えば、調速機ＳＧは、所定時間置きに、制御装置２１０へデータを送信する。

制御装置２１０の回転速度データ受信部１１１は、調速機ＳＧから送信されたデータを受信する度に（Ｓ１０１）、そのデータを、制御量算出部２１２へ送る。

一方、調節装置ＧＳは、タービンＴを急速起動させると、その旨を通知するデータを、制御装置２１０へ送信する。

制御装置２１０の通知データ受信部２１４は、調節装置ＧＳから送信されたデータを受信すると（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、そのデータを、制御量算出部２１２へ送る。ここで、通知データ受信部２１４は、調節装置ＧＳからデータを受信しない場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、何ら処理を行わない。

制御装置２１０の制御量算出部２１２は、回転速度データ受信部１１１から送られたデータを受け取る。そして、制御量算出部２１２は、通知データ受信部２１４から送られたデータを受け取ると、第１の実施形態と同様に、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、回転速度データ受信部１１１から受け取ったデータによって示されるタービンＴの回転速度に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する（Ｓ２０２）。そして、制御量算出部２１２は、そのローターの回転速度を示すデータを、調整装置制御部１１３へ送る。

制御装置２１０の調整装置制御部１１３は、制御量算出部２１２から送られたデータを受け取ると、そのデータによって示される回転速度となるように、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する（Ｓ１０３）。

以上、説明したように、制御装置２１０は、タービンＴが急速起動する場合に、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。

このようにして、第２の実施形態によっては、タービンＴが急速起動するような場合にのみ、タービンＴの出力の大きさに応じて、動翼Ｒの先端と図２に示す部品Ｍとの間隙Ｃ１、又は動翼Ｒの先端と図３に示すケーシングＳとの間隙Ｃ２を、適度な間隔に保持すべく稼働し、通常運転時には、このような対応をとらないことにより、消費エネルギーを最小限に留めることができる。

図９は、第３の実施形態に係る制御装置３１０のブロック構成の一例を示す。制御装置３１０は、回転速度データ受信部１１１、変化率算出部３１５、制御量算出部３１２及び調整装置制御部１１３を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能及び動作を詳述する。

なおまた、制御装置１１０及び制御装置３１０の構成要素のうち、同じ符号を付している同名の構成要素は、同様の機能及び動作を示す。

変化率算出部３１５は、タービンＴの回転速度の変化率を算出する。

制御量算出部３１２は、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、タービンＴの回転速度に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。例えば、制御量算出部３１２は、タービンＴの回転速度の変化率が大きいほど、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、変化率算出部３１５が算出した変化率に更に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。

図１０は、制御装置３１０の動作フローの一例を示す。この動作フローの説明においては、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する処理について詳述する。なおまた、この動作フローの説明においては、図１から図９を共に参照する。また、制御装置１１０及び制御装置３１０の動作段階のうち、同じ符号を付している同名の動作段階は、同様の動作を示す。

ガスタービンＧが運転状態にあるとき、調速機ＳＧは、第１の実施形態と同様に、タービンＴの回転速度を検出する。そして、調速機ＳＧは、その回転速度を示すデータを、制御装置３１０へ送信する。例えば、調速機ＳＧは、所定時間置きに、制御装置３１０へデータを送信する。

制御装置３１０の回転速度データ受信部１１１は、調速機ＳＧから送信されたデータを受信する度に（Ｓ１０１）、そのデータを、変化率算出部３１５及び制御量算出部３１２へ送る。

制御装置３１０の変化率算出部３１５は、回転速度データ受信部１１１から送られたデータを、逐次受け取る。そして、変化率算出部３１５は、例えば、最新のデータによって示されるタービンＴの回転速度と、その前に受け取ったデータによって示されるタービンＴの回転速度とに基づいて、タービンＴの回転速度の変化率を算出する（Ｓ３０５）。そして、変化率算出部３１５は、その変化率を示すデータを、制御量算出部３１２へ送る。

制御装置３１０の制御量算出部３１２は、回転速度データ受信部１１１から送られたデータを受け取る。そして、制御量算出部３１２は、変化率算出部３１５から送られたデータを受け取ると、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、また、タービンＴの回転速度の変化率が大きいほど、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、回転速度データ受信部１１１から受け取ったデータによって示されるタービンＴの回転速度と、変化率算出部３１５から受け取ったデータによって示されるタービンＴの回転速度の変化率とに基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する（Ｓ３０２）。例えば、図２に示す部品Ｍの冷却量や、図３に示すケーシングＳの加熱量の適正値は、タービンＴの回転速度と、タービンＴの回転速度の変化率に応じて、図２に示す部品Ｍを冷却したり、図３に示すケーシングＳを加熱したりするときの熱源設備Ｈからの気体の流量を変えてみて、動翼Ｒの先端と部品Ｍとの間隙Ｃ１や、動翼Ｒの先端とケーシングＳとの間隙Ｃ２が適度な間隔となるような値を、試験的に求めておく。そして、制御量算出部３１２は、そのような図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量を適正値とすべく、熱源設備Ｈからの気体の流量が調整されるような、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。例えば、制御量算出部３１２は、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出するにあたり、タービンＴの回転速度と、タービンＴの回転速度の変化率と、その回転速度及び変化率に対する熱源設備Ｈからの気体の流量の適正値と、その流量とするためのメカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度との関係を定義する所定の関数に基づいて算出する。また、例えば、制御量算出部３１２は、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出するにあたり、タービンＴの回転速度と、タービンＴの回転速度の変化率と、その回転速度及び変化率に対する熱源設備Ｈからの気体の流量の適正値と、その流量とするためのメカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度との関係が定義されたデータベースを参照して算出する。そして、制御量算出部３１２は、そのローターの回転速度を示すデータを、調整装置制御部１１３へ送る。

制御装置３１０の調整装置制御部１１３は、制御量算出部３１２から送られたデータを受け取ると、そのデータによって示される回転速度となるように、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する（Ｓ１０３）。

以上、説明したように、制御装置３１０は、タービンＴの回転速度の変化率を算出する。そして、制御装置３１０は、タービンＴの回転速度の変化率が大きいほど、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、算出した変化率に更に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。

このようにして、第３の実施形態によっては、例えば、タービンＴの回転速度の変化率が大きく、図２に示す動翼Ｒと部品Ｍとの間隙Ｃ１、又は図３に示す動翼ＲとケーシングＳとの間隙Ｃ２が急速に小さくなってしまうような場合でも、その変化に遅れることなく対応することができる。

なおまた、この発明における「回転機械の出力と相関する状態量の変化率」は、吸入空気の温度、ガス温度、金属温度、燃料流量等の変化率であってもよい。

図１１は、第４の実施形態に係る制御装置４１０のブロック構成の一例を示す。制御装置４１０は、回転速度データ受信部１１１、温度データ受信部４１６、制御量算出部４１２及び調整装置制御部１１３を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能及び動作を詳述する。

なおまた、制御装置１１０、制御装置２１０及び制御装置４１０の構成要素のうち、同じ符号を付している同名の構成要素は、同様の機能及び動作を示す。

温度データ受信部４１６は、図２に示す部品Ｍの温度、又は図３に示すケーシングＳの温度を示すデータを、調節装置ＧＳから受信する。

制御量算出部４１２は、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、タービンＴの回転速度に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。例えば、制御量算出部４１２は、図２に示す部品Ｍの温度、又は図３に示すケーシングＳの温度が所定の温度となるように、図２に示す部品Ｍの温度の計測値、又は図３に示すケーシングＳの温度の計測値に更に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。

図１２は、制御装置４１０の動作フローの一例を示す。この動作フローの説明においては、図２に示す部品Ｍの温度、又は図３に示すケーシングＳの温度が所定の温度となるように、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する処理について詳述する。なおまた、この動作フローの説明においては、図１から図１１を共に参照する。また、制御装置１１０及び制御装置４１０の動作段階のうち、同じ符号を付している同名の動作段階は、同様の動作を示す。

ガスタービンＧが運転状態にあるとき、調速機ＳＧは、第１の実施形態と同様に、タービンＴの回転速度を検出する。そして、調速機ＳＧは、その回転速度を示すデータを、制御装置４１０へ送信する。例えば、調速機ＳＧは、所定時間置きに、制御装置４１０へデータを送信する。

制御装置４１０の回転速度データ受信部１１１は、調速機ＳＧから送信されたデータを受信する度に（Ｓ１０１）、そのデータを、制御量算出部２１２へ送る。

一方、調節装置ＧＳは、タービンＴを起動させると、図２に示す部品Ｍの温度、又は図３に示すケーシングＳの温度を計測する。そして、調節装置ＧＳは、その温度を示すデータを、制御装置４１０へ送信する。例えば、調節装置ＧＳは、所定時間置きに、制御装置４１０へデータを送信する。

制御装置２１０の温度データ受信部４１６は、調節装置ＧＳから送信されたデータを受信する度に（Ｓ４０６）、そのデータを、制御量算出部４１２へ送る。

制御装置４１０の制御量算出部４１２は、回転速度データ受信部１１１から送られたデータを受け取る。そして、制御量算出部４１２は、温度データ受信部４１６から送られたデータを受け取ると、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるようにして、図２に示す部品Ｍの温度、又は図３に示すケーシングＳの温度が所定の温度となるように、回転速度データ受信部１１１から受け取ったデータによって示されるタービンＴの回転速度と、温度データ受信部４１６から受け取ったデータによって示される温度の計測値に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する（Ｓ４０２）。例えば、図２に示す部品Ｍの冷却量や、図３に示すケーシングＳの加熱量の適正値は、タービンＴの回転速度に応じて、図２に示す部品Ｍを冷却したり、図３に示すケーシングＳを加熱したりするときの熱源設備Ｈからの気体の流量を変えてみて、動翼Ｒの先端と部品Ｍとの間隙Ｃ１や、動翼Ｒの先端とケーシングＳとの間隙Ｃ２が適度な間隔となるような値を、試験的に求めておく。そして、制御量算出部４１２は、そのような図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量を適正値とすべく、熱源設備Ｈからの気体の流量が調整されるような、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。例えば、制御量算出部４１２は、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出するにあたり、タービンＴの回転速度と、図２に示す部品Ｍの現在の温度、又は図３に示すケーシングＳの現在の温度と、その温度である場合に、その回転速度に対する熱源設備Ｈからの気体の流量の適正値と、その流量とするためのメカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度との関係を定義する所定の関数に基づいて算出する。また、例えば、制御量算出部４１２は、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出するにあたり、タービンＴの回転速度と、図２に示す部品Ｍの温度の計測値、又は図３に示すケーシングＳの温度の計測値と、その温度である場合に、その回転速度に対する熱源設備Ｈからの気体の流量の適正値と、その流量とするためのメカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度との関係が定義されたデータベースを参照して算出する。そして、制御量算出部４１２は、そのローターの回転速度を示すデータを、調整装置制御部１１３へ送る。

制御装置４１０の調整装置制御部１１３は、制御量算出部４１２から送られたデータを受け取ると、そのデータによって示される回転速度となるように、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する（Ｓ１０３）。

以上、説明したように、制御装置４１０は、図２に示す部品Ｍの温度、又は図３に示すケーシングＳの温度が所定の温度となるように、図２に示す部品Ｍの温度の計測値、又は図３に示すケーシングＳの温度の計測値に更に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する。

このようにして、第４の実施形態によっては、図２に示す部品Ｍの温度、又は図３に示すケーシングＳの温度を、より精確に、所望の温度に近付けることができる。

図１３は、本実施形態に係る制御装置を構成するコンピュータ８００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ８００は、ホストコントローラ８０１により相互に接続されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８０３、グラフィックコントローラ８０４及びディスプレイ８０５を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ８０６により相互に接続される通信インターフェース８０７、ハードディスクドライブ８０８及びＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブ８０９を有する入出力部と、入出力コントローラ８０６に接続されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８１０、フレキシブルディスクドライブ８１１及び入出力チップ８１２を有するレガシー入出力部とを備える。

ホストコントローラ８０１は、ＲＡＭ８０３と、高い転送レートでＲＡＭ８０３をアクセスするＣＰＵ８０２及びグラフィックコントローラ８０４とを接続する。ＣＰＵ８０２は、ＲＯＭ８１０及びＲＡＭ８０３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィックコントローラ８０４は、ＣＰＵ８０２等がＲＡＭ８０３内に設けたフレームバッファ上に生成する画像データを取得し、ディスプレイ８０５上に表示させる。これに代えて、グラフィックコントローラ８０４は、ＣＰＵ８０２等が生成する画像データを格納するフレームバッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ８０６は、ホストコントローラ８０１と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェース８０７、ハードディスクドライブ８０８及びＣＤ−ＲＯＭドライブ８０９を接続する。ハードディスクドライブ８０８は、コンピュータ８００内のＣＰＵ８０２が使用するプログラム及びデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ８０９は、ＣＤ−ＲＯＭ８９２からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８に提供する。

また、入出力コントローラ８０６には、ＲＯＭ８１０と、フレキシブルディスクドライブ８１１及び入出力チップ８１２の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ８１０は、コンピュータ８００が起動時に実行するブートプログラム、及び／又はコンピュータ８００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスクドライブ８１１は、フレキシブルディスク８９３からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８に提供する。入出力チップ８１２は、フレキシブルディスクドライブ８１１を入出力コントローラ８０６へと接続すると共に、例えばパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ８０６へと接続する。

ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク８９３、ＣＤ−ＲＯＭ８９２又はＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ８０３を介してコンピュータ８００内のハードディスクドライブ８０８にインストールされ、ＣＰＵ８０２において実行される。

コンピュータ８００にインストールされ、コンピュータ８００を制御装置として機能させるプログラムは、コンピュータ８００を、ステップＳ１０２において、タービンＴの出力が増加するにつれて、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、タービンＴの回転速度に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する制御量算出部と、制御量算出部が算出したメカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度に基づいて、ステップＳ１０３において、メカニカルブースターポンプ１３０を制御する調整装置制御部として機能させる。

更に、当該プログラムは、コンピュータ８００を、タービンＴが急速起動する場合に、ステップＳ２０２において、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する制御量算出部として機能させてもよい。

更に、当該プログラムは、コンピュータ８００を、ステップＳ３０５において、タービンＴの回転速度の変化率を算出する変化率算出部と、タービンＴの回転速度の変化率が大きいほど、図２に示す部品Ｍの冷却量、又は図３に示すケーシングＳの加熱量が大きくなるように、変化率算出部が算出した変化率に更に基づいて、ステップＳ３０２において、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する制御量算出部として機能させてもよい。

更に、当該プログラムは、コンピュータ８００を、ステップＳ４０２において、図２に示す部品Ｍの温度、又は図３に示すケーシングＳの温度が所定の温度となるように、図２に示す部品Ｍの温度の計測値、又は図３に示すケーシングＳの温度の計測値に更に基づいて、メカニカルブースターポンプ１３０のローターの回転速度を算出する制御量算出部として機能させてもよい。

これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ８００に読み込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である回転速度データ受信部、通知データ受信部、変化率算出部、温度データ受信部、制御量算出部及び調整装置制御部として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ８００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の制御装置が構築される。

一例として、コンピュータ８００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ８０２は、ＲＡＭ８０３上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェース８０７に対して通信処理を指示する。通信インターフェース８０７は、ＣＰＵ８０２の制御を受けて、ＲＡＭ８０３、ハードディスクドライブ８０８、フレキシブルディスク８９３又はＣＤ−ＲＯＭ８９２等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェース８０７は、ダイレクトメモリアクセス方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ８０２が転送元の記憶装置又は通信インターフェース８０７からデータを読み出し、転送先の通信インターフェース８０７又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。

また、ＣＰＵ８０２は、ハードディスクドライブ８０８、ＣＤ−ＲＯＭ８９２、フレキシブルディスク８９３等の外部記憶装置に格納されたファイル又はデータベース等の中から、全部又は必要な部分をダイレクトメモリアクセス転送等によりＲＡＭ８０３へと読み込ませ、ＲＡＭ８０３上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ８０２は、処理を終えたデータを、ダイレクトメモリアクセス転送等により外部記憶装置へと書き戻す。

このような処理において、ＲＡＭ８０３は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ８０３及び外部記憶装置等をメモリ、記憶部又は記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なおまた、ＣＰＵ８０２は、ＲＡＭ８０３の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ８０３の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ８０３、メモリ及び／又は記憶装置に含まれるものとする。

また、ＣＰＵ８０２は、ＲＡＭ８０３から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索、置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ８０３へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ８０２は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数又は定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下又は等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合、又は不成立であった場合に、異なる命令列へと分岐し、又はサブルーチンを呼び出す。

また、ＣＰＵ８０２は、記憶装置内のファイル又はデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ８０２は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。

以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク８９３、ＣＤ−ＲＯＭ８９２の他に、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）又はＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）等の光学記録媒体、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶媒体を記録媒体として使用して、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ８００に提供してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書及び図面中において示したシステム、方法、装置、プログラム及び記録媒体における動作、手順、ステップ及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現し得ることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００ クリアランスコントロールシステム
１１０ 制御装置
１１１ 回転速度データ受信部
１１２ 制御量算出部
１１３ 調整装置制御部
１３０ メカニカルブースターポンプ
２００ クリアランスコントロールシステム
２１０ 制御装置
２１２ 制御量算出部
２１４ 通知データ受信部
３１０ 制御装置
３１２ 制御量算出部
３１５ 変化率算出部
４１０ 制御装置
４１２ 制御量算出部
４１６ 温度データ受信部
８００ コンピュータ
８０１ ホストコントローラ
８０２ ＣＰＵ
８０３ ＲＡＭ
８０４ グラフィックコントローラ
８０５ ディスプレイ
８０６ 入出力コントローラ
８０７ 通信インターフェース
８０８ ハードディスクドライブ
８０９ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
８１０ ＲＯＭ
８１１ フレキシブルディスクドライブ
８１２ 入出力チップ
８９２ ＣＤ−ＲＯＭ
８９３ フレキシブルディスク
Ｃ１ 間隙
Ｃ２ 間隙
Ｇ ガスタービン
ＧＳ 調節装置
Ｈ 熱源設備
Ｉ 空間
Ｍ 部品
Ｐ１ パイプ
Ｐ２ パイプ
Ｒ 動翼
Ｓ ケーシング
ＳＧ 調速機
Ｔ タービン

Claims (14)

1. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を冷却することによって大きくするクリアランスコントロールシステムであって、
   前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置と、
   前記静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置と、
   前記調整装置を制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部と、
   前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、前記調整装置の制御量を算出する制御量算出部と、
   前記制御量算出部が算出した制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御部と
   を有するクリアランスコントロールシステム。
2. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を加熱することによって大きくするクリアランスコントロールシステムであって、
   前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置と、
   前記静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置と、
   前記調整装置を制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部と、
   前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、前記調整装置の制御量を算出する制御量算出部と、
   前記制御量算出部が算出した制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御部と
   を有するクリアランスコントロールシステム。
3. 前記制御量算出部は、前記回転機械が急速負荷上昇の状態に遷移する場合に、前記調整装置の制御量を算出する
   請求項１又は２に記載のクリアランスコントロールシステム。
4. 前記制御量算出部は、前記静止側の部品の温度が所定の温度となるように、前記静止側の部品の温度の計測値に更に基づいて、前記調整装置の制御量を算出する
   請求項１から３のいずれか一項に記載のクリアランスコントロールシステム。
5. 前記静止側の部品は、前記回転機械のケーシングにＵ字状部品の開口端が固定されて成り、
   前記回転機械には、前記ケーシングと前記Ｕ字状部品との間に形成された空間に気体を排出するためのパイプが設けられ、
   前記パイプを介して前記空間に低温の気体を排出して前記静止側の部品を冷却することにより、前記回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を大きくする
   ことを特徴とする請求項１に記載のクリアランスコントロールシステム。
6. 前記静止側の部品は、前記回転機械のケーシングに貫通孔が形成されて成り、
   前記回転機械には、前記貫通孔に気体を排出するためのパイプが設けられており、
   前記パイプを介して前記貫通孔に高温の気体を排出して前記静止側の部品を加熱することにより、前記回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を大きくする
   ことを特徴とする請求項２に記載のクリアランスコントロールシステム。
7. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を冷却することによって大きくするクリアランスコントロール方法であって、
   前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出段階と、
   前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出段階において算出された変化率との組み合わせに応じて、前記静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置の制御量を算出する制御量算出段階と、
   前記制御量算出段階において算出された制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御段階と
   を含むクリアランスコントロール方法。
8. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を加熱することによって大きくするクリアランスコントロール方法であって、
   前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出段階と、
   前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出段階において算出された変化率との組み合わせに応じて、前記静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置の制御量を算出する制御量算出段階と、
   前記制御量算出段階において算出された制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御段階と
   を含むクリアランスコントロール方法。
9. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を冷却することによって大きくするために、前記静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置を制御する制御装置であって、
   前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部と、
   前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、前記調整装置の制御量を算出する制御量算出部と、
   前記制御量算出部が算出した制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御部と
   を備える制御装置。
10. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を加熱することによって大きくするために、前記静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置を制御する制御装置であって、
    前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部と、
    前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、前記調整装置の制御量を算出する制御量算出部と、
    前記制御量算出部が算出した制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御部と
    を備える制御装置。
11. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を冷却することによって大きくするために、前記静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部、
    前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、前記調整装置の制御量を算出する制御量算出部、
    前記制御量算出部が算出した制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御部
    として機能させるプログラム。
12. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を加熱することによって大きくするために、前記静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部、
    前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、前記調整装置の制御量を算出する制御量算出部、
    前記制御量算出部が算出した制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御部
    として機能させるプログラム。
13. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を冷却することによって大きくするために、前記静止側の部品の冷却量を調整するための調整装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるプログラムを記録した記録媒体であって、
    前記コンピュータを、
    前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部、
    前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の冷却量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、前記調整装置の制御量を算出する制御量算出部、
    前記制御量算出部が算出した制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御部
    として機能させるプログラムを記録した記録媒体。
14. 回転機械の動翼の先端と静止側の部品との間隙を、前記静止側の部品を加熱することによって大きくするために、前記静止側の部品の加熱量を調整するための調整装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるプログラムを記録した記録媒体であって、
    前記コンピュータを、
    前記回転機械の出力と相関する状態量を検出する検出装置によって検出された状態量の変化率を算出する変化率算出部、
    前記回転機械の出力が増加するにつれて前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、且つ、前記検出装置によって検出された状態量の変化率が大きいほど前記静止側の部品の加熱量が大きくなり前記間隙が大きくなるように、前記回転機械の出力と相関する状態量と前記変化率算出部が算出した変化率との組み合わせに応じて、前記調整装置の制御量を算出する制御量算出部、
    前記制御量算出部が算出した制御量に基づいて、前記調整装置を制御する調整装置制御部
    として機能させるプログラムを記録した記録媒体。

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