複合発電プラントの給電可能時間演算システム
【課題】給電可能時間の誤差を考慮して、オペレータがガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順を決定することを支援する複合発電プラントの給電可能時間演算システムを提供する。
【解決手段】複合発電プラントの給電可能時間演算システムは、蒸気タービンロータ温度検出手段と、複合発電プラントの標準的な運転開始条件となる数式モデル及び複合発電プラントの過去の運転開始データを含む運転開始条件データベースを記憶する記憶手段と、蒸気タービンロータ温度検出手段から取得した蒸気タービンロータの温度情報に基づいて数式モデルから標準的な給電可能時間を演算すると共に、蒸気タービンロータの温度情報に基づいて運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算する演算手段と、標準的な給電可能時間及び給電可能時間の誤差を表示する表示手段と、を含む。
【解決手段】複合発電プラントの給電可能時間演算システムは、蒸気タービンロータ温度検出手段と、複合発電プラントの標準的な運転開始条件となる数式モデル及び複合発電プラントの過去の運転開始データを含む運転開始条件データベースを記憶する記憶手段と、蒸気タービンロータ温度検出手段から取得した蒸気タービンロータの温度情報に基づいて数式モデルから標準的な給電可能時間を演算すると共に、蒸気タービンロータの温度情報に基づいて運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算する演算手段と、標準的な給電可能時間及び給電可能時間の誤差を表示する表示手段と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料と空気とをガスタービンで燃焼し、発生した燃焼ガスにより発電すると共に、前記ガスタービンから排出された排気ガスを排熱回収ボイラに送って蒸気を生成し、生成された前記蒸気を蒸気タービンに送って発電する複合発電プラントの給電可能時間演算システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複合発電プラントは、ガスタービンを使って発電した後、その排熱を利用して蒸気を生成し、生成された蒸気を蒸気タービンに送って発電機を駆動する。
【０００３】
特許文献１では、ガスタービンエンジン、蒸気タービン、並びにユーザ入力デバイス及び出力デバイスを含むコンピュータ制御システムを備えた複合サイクル発電システムの起動期間を予報する方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０６９３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した複合発電プラントにて、複合発電プラントは、電力需要に応じて起動と停止を繰り返すような運転形態をとることがある。特許文献１に記載の複合サイクル発電システムの起動期間を予報する方法では、コンピュータ制御システムが、所望時間及び現在値に基づいて予報起動時間を生成するアルゴリズムを実行し、複合サイクル発電システムが、予報起動時間にて起動されたときの所望時間に給電可能負荷であるよう予測されるようにする段階と、前記コンピュータシステムが、予報起動時間を出力デバイスに出力する段階と、を含む。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の複合サイクル発電システムの起動期間を予報する方法では、所望時間に対して、いつ複合サイクル発電システムを起動すればよいかを推定する予報起動時間を提示するのみで、状況によっては現時点で予報起動時間を過ぎてしまう
おそれがある。
【０００７】
また、複合発電プラントは、ガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを備え、複合発電プラントが停止している状態から、ガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順により起動モードが異なる。起動モードが異なると、複合発電プラントは、給電可能時間も変化する。また、各起動モードにおける給電可能時間の誤差も考慮して、オペレータは、起動モードを決定する必要がある。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、給電可能時間の誤差を考慮して、オペレータがガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順を決定することを支援する複合発電プラントの給電可能時間演算システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、複合発電プラントの給電可能時間演算システムは、燃料と空気とをガスタービンで燃焼し、発生した燃焼ガスにより発電すると共に、前記ガスタービンから排出された排気ガスを排熱回収ボイラに送って蒸気を生成し、生成された前記蒸気を蒸気タービンに送って発電する複合発電プラントが停止後に起動して、前記複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、前記蒸気タービンの蒸気タービンロータの温度を検出する蒸気タービンロータ温度検出手段と、前記複合発電プラントの標準的な運転開始条件となる数式モデル及び前記複合発電プラントの過去の運転開始データを含む運転開始条件データベースを記憶する記憶手段と、前記蒸気タービンロータ温度検出手段から取得した前記蒸気タービンロータの温度情報に基づいて前記数式モデルから標準的な給電可能時間を演算すると共に、前記蒸気タービンロータの温度情報に基づいて前記運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算する演算手段と、前記演算手段で演算した前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を表示する表示手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
この構成により、給電可能時間の誤差を考慮して、オペレータがガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順を決定することを支援することができる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、前記給電可能時間の誤差は、最短の給電可能時間及び最長の給電可能時間であることが好ましい。
【００１２】
これにより、オペレータは、最長の給電可能時間を考慮して、電力需要に合わせて複合発電プラントの起動を実行することができる。オペレータは、最短の給電可能時間を考慮して複合発電プラントの起動を実行することにより、消費する燃料を抑制することができる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記蒸気タービンの蒸気タービン翼の温度を検出する蒸気タービン翼温度検出手段をさらに含み、前記演算手段は、前記蒸気タービン翼温度検出手段から前記蒸気タービン翼の温度情報を取得し、前記蒸気タービンロータの温度情報及び前記蒸気タービン翼の温度情報に基づいて前記運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算することが好ましい。
【００１４】
この構成により、蒸気タービン翼の温度情報を含めて演算することで、演算する給電可能時間の誤差の精度を高めることができる。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、前記記憶手段は、前記ガスタービン、前記排熱回収ボイラ及び前記蒸気タービンを順次起動していく手順が異なる複数の起動モードを記憶し、前記演算手段は、前記起動モード毎に前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を演算することが好ましい。
【００１６】
この構成により、給電可能時間の誤差を考慮して、起動モードを決定することを支援することができる。
【００１７】
本発明の望ましい態様として、前記表示手段は、前記起動モード毎の前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を一覧できるように表示することが好ましい。
【００１８】
この構成により、オペレータが起動モード同士の比較をすることを支援することができる。その結果、複数の起動モードにおける給電可能時間の誤差を考慮して、オペレータがガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順を決定することを支援することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、給電可能時間の誤差を考慮して、オペレータがガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順を決定することを支援する複合発電プラントの給電可能時間演算システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、複合発電プラントの給電可能時間演算システムを表す概略構成図である。
【図２】図２は、蒸気タービンを説明する説明図である。
【図３】図３は、制御装置を説明する説明図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、起動モードを説明するための説明図である。
【図６】図６は、蒸気タービンロータの冷却曲線を示す説明図である。
【図７】図７は、給電可能時間演算システムの演算を説明する説明図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る複合発電プラントの給電可能時間について表示する表示画面の一例を示す説明図である。
【図９】図９は、実施形態２に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態２に係る給電可能時間演算システムの演算を説明する説明図である。
【図１１】図１１は、実施形態３に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施形態３に係る複合発電プラントの給電可能時間について表示する表示画面の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、複合発電プラントの給電可能時間演算システムを表す概略構成図である。図１に示すように、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、煙突２１と、蒸気タービン２２と、復水器２６と、復水ポンプ２７と、発電機１６及び発電機２４と、制御装置８０とを含む。制御装置８０は、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２２と、を少なくとも制御できるコンピュータシステムである。
【００２３】
ガスタービン１１は、圧縮機１２と燃焼器１３とタービン１４とを含む。ガスタービン１１は、タービン軸１５を介して発電機１６を連結している。発電機１６は、例えばサイリスタモータであって、ガスタービン起動用モータとして機能すると共に、ガスタービン起動後の発電機として機能する。そして、ガスタービン１１における圧縮機１２の入口側には、フィルタ１７を有する吸気管１８が連結される一方、タービン１４の出口側には排気管１９が連結されている。
【００２４】
ガスタービン１１の排気管１９は、排熱回収ボイラ２０を介して煙突２１に連結されている。この排熱回収ボイラ２０は、例えば、高圧ボイラと中圧ボイラと低圧ボイラとを有しており、ガスタービン１１からの排気ガスにより各ボイラでそれぞれ蒸気を発生させることができる。
【００２５】
蒸気タービン２２は、排熱回収ボイラ２０で発生した蒸気が配管２３により供給されることで駆動し、連結された発電機２４を運転することができる。そして、この蒸気タービン２２に供給された蒸気は配管２５により復水器２６に送られて凝縮された後、復水ポンプ２７により排熱回収ボイラ２０に送られるようになっている。
【００２６】
図２は、蒸気タービンを説明する説明図である。図２に示すように、蒸気タービン２２は、蒸気タービンロータ４１と、基礎台４４と、軸受４５とを含む。蒸気タービンロータ４１は、蒸気タービン翼４２を備え、車室４３に挿通されて設置される。基礎台４４は、例えば柱状で、車室４３の前後にコンクリートを打設して形成される。軸受４５は、基礎台４４頂部に台板４６を水平に敷設し、この台板４６上に固定設置されている。また、軸受４５は、蒸気タービンロータ４１を前後から支持している。
【００２７】
複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、蒸気タービンロータ温度検出手段である温度計３１を備え、温度計３１が蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。後述する実施形態２のように、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、蒸気タービン翼温度検出手段である温度計３２を備え、蒸気タービン翼の温度ＴＢを検出することがより好ましい。制御装置８０は、温度計３１及び温度計３２が取得した蒸気タービンロータの温度ＴＡの情報及び蒸気タービン翼の温度ＴＢの情報を取得することができる。
【００２８】
図１に示すように、上述したガスタービン１１では、吸気管１８を通して圧縮機１２に取り込まれた空気が圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。この圧縮空気が燃焼器１３に送られ、圧縮空気に対して所定量の燃料が供給されることで、燃焼器１３は、燃料を燃焼する。そして、燃焼器１３で生成された高温・高圧の燃焼ガスが、タービン１４に送られて複数の静翼及び動翼を通過することでタービン軸１５を駆動回転し、発電機１６を回転駆動して発電を行う。
【００２９】
タービン１４から排出された排気ガスは、排気管１６を通って排熱回収ボイラ２０に送られる。そして、排熱回収ボイラ２０は、高温・高圧の排気ガスにより蒸気を生成する。排熱回収ボイラ２０で生成された蒸気は、配管２３を通って蒸気タービン２２に送られる。この蒸気は、蒸気タービン２２を駆動することで発電機２４を回転駆動して発電を行う。また、蒸気タービン２２に供給された蒸気は、配管２５により復水器２６に送られる。そして、復水器２６は、蒸気を凝縮する。凝縮された水は、復水ポンプ２７により排熱回収ボイラ２０に戻される。
【００３０】
以上説明したように、複合発電プラントは、燃料と空気とをガスタービン１１で燃焼し、発生した燃焼ガスにより発電すると共に、ガスタービン１１から排出された排気ガスを排熱回収ボイラ２０に送って蒸気を生成し、生成された蒸気を蒸気タービン２２に送って発電する。この複合発電プラントは、電力需要に応じて起動と停止を繰り返すような運転形態をとることがある。
【００３１】
制御装置８０は、複合発電プラントが停止後に起動して複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムである。また、制御装置８０は、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である起動モードに従って、複合発電プラントの起動制御を行うことができる。
【００３２】
図３は、制御装置を説明する説明図である。図３に示す制御装置８０は、入力処理回路８１と、入力ポート８２と、処理部９０と、記憶部９４と、出力ポート８３と、出力処理回路８４と、表示装置８５、キーボード等の入力装置８６とを含んでいる。処理部９０は、演算手段であって、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）９１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）９２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）９３とを含んでいる。
【００３３】
処理部９０と、記憶部９４と、入力ポート８２及び出力ポート８３とは、バス８７、バス８８、バス８９を介して接続される。バス８７、バス８８及びバス８９により、処理部９０のＣＰＵ９１は、記憶部９４と、入力ポート８２及び出力ポート８３と相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。
【００３４】
入力ポート８２には、入力処理回路８１が接続されている。入力処理回路８１には、温度計３１または温度計３２からのデータｉｓが接続されている。そして、データｉｓは、入力処理回路８１に備えられるノイズフィルタやＡ／Ｄコンバータ（Analog to Digital Converter）等により、処理部９０が利用できる信号に変換されてから、入力ポート８２を介して処理部９０へ送られる。これにより、処理部９０は、必要な情報を取得することができる。
【００３５】
出力ポート８３には、出力処理回路８４が接続されている。出力処理回路８４には、表示装置８５や、外部出力用の端子が接続されている。出力処理回路８４は、表示装置制御回路、配電盤等の制御信号回路、信号増幅回路等を備えている。出力処理回路８４は、処理部９０が算出した給電可能時間等を、表示手段である表示装置８５に表示させる表示信号として出力したり、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２へ伝達する指示信号ｉｄとして出力したりする。表示装置８５は、表示手段であって、例えば液晶表示パネルやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等を用いることができる。
【００３６】
記憶部９４は、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作手順を含むコンピュータプログラム等が記憶されている。ここで、記憶部９４は、ＲＡＭのような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ハードディスクドライブあるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。ここで、ＲＡＭ９２又は記憶部９４は、記憶手段である。
【００３７】
上記コンピュータプログラムは、処理部９０へすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作手順を実行するものであってもよい。また、この制御装置８０は、コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作手順を実行するものであってもよい。
【００３８】
また、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作手順は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション、あるいはプラント制御用コンピュータ等のコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。また、このプログラムは、ハードディスク等の記録装置、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００３９】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線網を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００４０】
制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に、後述する過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢ及び複合プラントの標準的な運転開始条件である数式モデルを記憶している。また、制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に、後述する、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である複数の起動モードを記憶している。
【００４１】
次に、図１〜図４を用いて、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作について手順を説明する。図４は、本実施形態に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図４に示すように、制御装置８０は、入力手段である入力装置８６を介してオペレータの起動モードの選択を受け付ける（ステップＳ１１）。図５は、起動モードを説明するための説明図である。図５には、複合発電プラントの起動モードとして、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣが例として記載されている。また、図５において、複合発電プラントの出力を縦軸、時間を横軸として、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣにおける複合発電プラントの出力変動が記載されている。
【００４３】
制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に、図５に示すような、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣを記憶している。
【００４４】
起動モードＭＡにおいて、制御装置８０は、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの後、タービン軸１５を駆動回転し、発電機１６を回転駆動して発電を行う。排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン１１からの排気ガスにより蒸気を発生させる。制御装置８０は、起動時点ＳＴＡで蒸気タービン２２を起動する。蒸気タービン２２は、発電機２４を回転駆動して発電を行う。複合発電プラントの出力が外部へ給電可能な給電可能出力Ｑとなった場合、複合発電プラントの起動が完了する。
【００４５】
なお、起動モードＭＡにおいて、給電可能出力Ｑとなった場合、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間をＴｍａｍとする。起動モードＭＡにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍａがある場合、出力曲線ＭＡｍｉｎに沿って起動時点ＧＴＳから最短で給電可能となる最短給電可能時間をＴｍａｓとする。起動モードＭＡにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍａがある場合、出力曲線ＭＡｍａｘに沿って起動時点ＧＴＳから最長で給電可能となる最長給電可能時間をＴｍａｌとする。
【００４６】
起動モードＭＢにおいて、制御装置８０は、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの後、タービン軸１５を駆動回転し、発電機１６を回転駆動して発電を行う。起動モードＭＢでは、排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン１１からの排気ガスにより蒸気を発生させると共に、燃料を燃焼し排熱回収ボイラ２０で生成された蒸気の量を起動モードＭＡよりも多くする。制御装置８０は、起動時点ＳＴＡよりも早い起動時点ＳＴＢで蒸気タービン２２を起動する。蒸気タービン２２は、発電機２４を回転駆動して発電を行う。複合発電プラントの出力が外部へ給電可能な給電可能出力Ｑとなった場合、複合発電プラントの起動が完了する。
【００４７】
なお、起動モードＭＢにおいて、給電可能出力Ｑとなった場合、起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間をＴｍｂｍとする。起動モードＭＢにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍｂがある場合、出力曲線ＭＢｍｉｎに沿って起動時点ＧＴＳから最短で給電可能となる最短給電可能時間をＴｍｂｓとする。起動モードＭＢにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍｂがある場合、出力曲線ＭＢｍａｘに沿って起動時点ＧＴＳから最長で給電可能となる最長給電可能時間をＴｍｂｌとする。
【００４８】
起動モードＭＣにおいて、制御装置８０は、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの後、燃焼器を作動して昇速するときの燃料投入量を起動モードＭＡよりも多くする。タービン軸１５を駆動回転し、発電機１６を回転駆動して発電を行う。起動モードＭＢと同様に、排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン１１からの排気ガスにより蒸気を発生させると共に、燃料を燃焼し排熱回収ボイラ２０で生成された蒸気の量を起動モードＭＡよりも多くする。制御装置８０は、起動時点ＳＴＢよりも早い起動時点ＳＴＣで蒸気タービン２２を起動する。蒸気タービン２２は、発電機２４を回転駆動して発電を行う。複合発電プラントの出力が複合発電プラントの外部へ給電可能な給電可能出力Ｑとなった場合、複合発電プラントの起動が完了する。
【００４９】
なお、起動モードＭＣにおいて、給電可能出力Ｑとなった場合、起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間をＴｍｃｍとする。起動モードＭＣにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍｃがある場合、出力曲線ＭＣｍｉｎに沿って起動時点ＧＴＳから最短で給電可能となる最短給電可能時間をＴｍｃｓとする。起動モードＭＣにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍｃがある場合、出力曲線ＭＣｍａｘに沿って起動時点ＧＴＳから最長で給電可能となる最長給電可能時間をＴｍｃｌとする。
【００５０】
例えば、制御装置８０は、ステップＳ１１においてオペレータが入力装置８６を介して起動モードＭＡを選択した場合、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に記憶する起動モードＭＡの情報をＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。
【００５１】
次に、制御装置８０は、処理をステップＳ１２に進める。図２に示す温度計３１は、蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。そして、制御装置８０は、蒸気タービンロータの温度ＴＡの情報を取得する（ステップＳ１２）。
【００５２】
上述したように、制御装置８０は、図５に示す起動時点ＳＴＡで蒸気タービン２２を起動する。図６は、蒸気タービンロータの冷却曲線を示す説明図である。図６に示すように、複合発電プラント停止により、蒸気タービンロータが冷却されている。また、複合発電プラント停止している冷却期間ＴＳの長さに応じて、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの時点における蒸気タービンロータの温度は変化する。そして、蒸気タービンロータの温度は、冷却曲線Ｘ１に沿って冷却されていくことになる。冷却曲線Ｘ１は季節や気候条件によって冷却曲線Ｘ２または冷却曲線Ｘ３で示すように変動し必ずしも一定とは限らず、図５に示す誤差ΔＴｍａが生じるおそれがある。
【００５３】
また、複合発電プラントは、ガスタービン１１の排熱を利用するため、ガスタービン１１を起動して蒸気タービン２２を起動するまでにタイムラグＴＰを要する。起動時点ＳＴＡが変化すると、図５に示す給電可能出力Ｑとなるまでの給電可能時間に影響を及ぼす。このため、制御装置８０は、起動モードＭＡにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａも考慮して、オペレータが起動モードを決定することを支援する必要がある。
【００５４】
次に、制御装置８０は、ステップＳ１２において取得した蒸気タービンロータの温度ＴＡの情報に基づいて、給電可能時間の演算を処理する（ステップＳ１３）。図７は、給電可能時間演算システムの演算を説明する説明図である。
【００５５】
制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。また、制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から標準的な運転開始条件である数式モデルＦをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。数式モデルＦは、起動モードＭＡにおける標準的な運転開始条件の下で、給電可能時間Ｔを演算する演算式の情報を含む。処理部９０のＣＰＵ９１は、例えば、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を数式モデルＦに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間Ｔｍａｍを演算することができる。
【００５６】
また、制御装置８０は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与える。ここで、過去の運転開始データＤは、季節、気候条件等の変動要素毎に上述した誤差ΔＴｍａを記録した実績データである。このため、処理部９０のＣＰＵ９１は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与え、起動する季節の情報から給電可能時間Ｔとして、図５に示す最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを演算することができる。
【００５７】
または、制御装置８０が複合発電プラントのおかれている気候条件、例えば大気温度、湿度、気圧等の情報を取得する。そして、処理部９０のＣＰＵ９１は、この気候条件における蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを演算することができる。
【００５８】
次に、制御装置８０は、ステップＳ１３において演算した給電可能時間を表示装置８５に表示させる（ステップＳ１４）。図８は、実施形態１に係る複合発電プラントの給電可能時間について表示する表示画面の一例を示す説明図である。図８に示すように、表示装置８５は、起動モードＭＡにおける標準給電可能時間Ｔｍａｍ及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａとして最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示装置８５の表示画面Ｗ１に表示させる。
【００５９】
表示装置８５は、表示画面Ｗ１に、演算根拠の異なる標準給電可能時間Ｔｍａｍ並びに最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示することで、オペレータが演算結果を比較し判断することができる。制御装置８０は、起動モードＭＡにおける標準給電可能時間Ｔｍａｍ及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａを演算し、表示装置８５が表示画面Ｗ１にΔＴｍａを表示してもよい。制御装置８０は、蒸気ロータ温度、例えばＴａ１を表示装置８５の表示画面Ｗ１に表示させてもよい。
【００６０】
制御装置８０は、起動モードＭＡにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａとして最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示装置８５の表示画面Ｗ１に表示させる。これにより、オペレータは、起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行した場合に、標準給電可能時間Ｔｍａｍ、最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを把握することができる。
【００６１】
また、オペレータは、最長給電可能時間Ｔｍａｌを考慮して、電力需要に合わせて複合発電プラントの起動を実行することができる。また、オペレータは、最短給電可能時間Ｔｍａｓを考慮して複合発電プラントの起動を実行することにより、消費する燃料を抑制することができる。このため、制御装置８０は、起動モードにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａを考慮して、オペレータが起動モードを決定することを支援することができる。
【００６２】
次に、制御装置８０は、オペレータが起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行した場合（ステップＳ１５、Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１６に進める。制御装置８０は、起動モードＭＡの情報に従って、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２２と、を少なくとも制御し、複合発電プラントの起動制御を開始する（ステップＳ１６）。
【００６３】
制御装置８０は、オペレータが起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行しない場合（ステップＳ１５、Ｎｏ）、処理をステップＳ１１に戻す。ステップＳ１１において、制御装置８０は、例えばオペレータの起動モードＭＢの選択を受け付ける。以後、制御装置８０は、上述したように処理を進める。
【００６４】
これにより、オペレータは、起動モードＭＢで複合発電プラントの起動を実行した場合に、標準給電可能時間Ｔｍｂｍ、最短給電可能時間Ｔｍｂｓ及び最長給電可能時間Ｔｍｂｌを把握することができる。なお、ステップＳ１１において、制御装置８０は、例えばオペレータの起動モードＭＣの選択を受け付けても同様の処理をすることができる。上述したように、ＲＡＭ９２又は記憶部９４は、図５に示すような、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣを記憶する。そして、処理部９０は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎に標準給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ、Ｔｍｃｍ及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを演算することができる。このため、実施形態１の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを考慮して、オペレータが起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを決定することを支援することができる。
【００６５】
以上説明したように、実施形態１の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、複合発電プラントが停止後に起動して複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、蒸気タービンロータ温度検出手段である温度計３１と、記憶手段であるＲＡＭ９２又は記憶部９４と、演算手段である処理部９０と、表示手段である表示装置８５を含む。そして、温度計３１は、蒸気タービン２２の蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。また、ＲＡＭ９２又は記憶部９４は、複合発電プラントの標準的な運転開始条件となる数式モデルＦ及び複合発電プラントの過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢを記憶する記憶手段とを記憶する。また、処理部９０は、温度計３１から取得した蒸気タービンロータの温度情報ＴＡに基づいて数式モデルＦから標準的な給電可能時間Ｔｍａｍを演算する。また処理部９０は、蒸気タービンロータの温度情報ＴＡに基づいて運転開始条件データベースＢから給電可能時間の誤差ΔＴｍａを演算する。表示装置８５は、処理部９０で演算した標準的な給電可能時間及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａを表示する。
【００６６】
この構成により、給電可能時間の誤差ΔＴｍａを考慮して、オペレータがガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順を決定することを支援することができる。例えば、オペレータは、上述した起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを入力手段である入力装置８６により選択することができる。
【００６７】
（実施形態２）
図９は、実施形態２に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。図１０は、実施形態２に係る給電可能時間演算システムの演算を説明する説明図である。実施形態２に係る給電可能時間演算システム１は、制御装置が蒸気タービンロータ温度ＴＡ及び蒸気タービン翼温度ＴＢを取得する。次の説明においては、実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００６８】
図９に示すように、制御装置８０は、上述したステップＳ１１と同様に、入力装置８６を介してオペレータの起動モードの選択を受け付ける（ステップＳ２１）。制御装置８０は、ステップＳ２１においてオペレータが入力装置８６を介して起動モードＭＡを選択した場合、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に記憶する起動モードＭＡの情報をＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。
【００６９】
次に、制御装置８０は、処理をステップＳ２２に進める。ステップＳ２２において、図２に示す温度計３１は、蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。また、温度計３２は、蒸気タービン翼の温度ＴＢを検出する。制御装置８０は、蒸気タービンロータの温度ＴＡ及び蒸気タービン翼の温度ＴＢの情報を取得する（ステップＳ２２）。
【００７０】
次に、制御装置８０は、ステップＳ２２において取得した蒸気タービンロータの温度ＴＡ及び蒸気タービン翼の温度ＴＢの情報に基づいて、給電可能時間の演算を処理する（ステップＳ２３）。上述した図６に示すように、複合発電プラント停止により、蒸気タービンロータが冷却されている。また、冷却期間ＴＳの長さに応じて、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの時点における蒸気タービンロータの温度が変化する。そして、蒸気タービンロータの温度は冷却曲線Ｘ１に沿って、冷却されていくことになる。
【００７１】
冷却曲線Ｘ１は、蒸気タービン翼の温度ＴＢが高い場合、冷却曲線Ｘ２で示すように、蒸気タービンロータの温度が上振れするおそれがある。また、冷却曲線Ｘ１は、蒸気タービン翼の温度ＴＢが低い場合、冷却曲線Ｘ３で示すように、蒸気タービンロータの温度が下振れするおそれがある。このように、蒸気タービン翼の温度ＴＢの温度は、図５に示す給電可能時間の誤差ΔＴｍａを生じさせるおそれがある。
【００７２】
制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢ、複合発電プラントの標準的な運転開始条件である数式モデルＦをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。処理部９０のＣＰＵ９１は、例えば、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を数式モデルＦに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間Ｔｍａｍを演算することができる。処理部９０のＣＰＵ９１は、蒸気タービンロータ温度ＴＡ及び蒸気タービン翼の温度ＴＢの情報を数式モデルＦに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間Ｔｍａｍを演算してもよい。
【００７３】
また、制御装置８０は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与える。ここで、過去の運転開始データＤは、蒸気タービン翼の温度ＴＢの変動要素毎に上述した誤差ΔＴｍａを記録した実績データである。このため、処理部９０のＣＰＵ９１は、給電可能時間Ｔとして、図５に示す最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを演算することができる。
【００７４】
次に、制御装置８０は、ステップＳ２３において演算した給電可能時間を表示装置８５に表示させる（ステップＳ２４）。図８と同様に、表示装置８５は、起動モードＭＡにおける給電可能時間、つまりＴｍａｍ、最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示装置８５の表示画面Ｗ１に表示する。
【００７５】
これにより、オペレータが、起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行した場合に、標準給電可能時間Ｔｍａｍ、最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを把握することができる。このため、制御装置８０は、起動モードにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａを考慮して、オペレータが起動モードを決定することを支援することができる。
【００７６】
次に、制御装置８０は、オペレータが起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行した場合（ステップＳ２５、Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２６に進める。制御装置８０は、起動モードＭＡの情報に従って、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２２と、を少なくとも制御し、複合発電プラントの起動制御を開始する（ステップＳ２６）。
【００７７】
制御装置８０は、オペレータが起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行しない場合（ステップＳ２５、Ｎｏ）、処理をステップＳ２１に戻す。ステップＳ２１において、制御装置８０は、入力装置８６を介して例えばオペレータの起動モードＭＢの選択を受け付ける。以後、制御装置８０は、上述したように処理を進める。
【００７８】
これにより、オペレータは、起動モードＭＢで複合発電プラントの起動を実行した場合に、標準給電可能時間Ｔｍｂｍ、最短給電可能時間Ｔｍｂｓ及び最長給電可能時間Ｔｍｂｌを把握することができる。なお、ステップＳ２１において、制御装置８０は、例えばオペレータの起動モードＭＣの選択を受け付けても同様の処理をすることができる。
【００７９】
以上説明したように、実施形態２の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、複合発電プラントが停止後に起動して複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、蒸気タービンロータ温度検出手段である温度計３１と、蒸気タービン翼温度検出手段である温度計３２と、記憶手段であるＲＡＭ９２又は記憶部９４と、演算手段である処理部９０と、表示手段である表示装置８５を含む。そして、温度計３２は、蒸気タービン２２の蒸気タービン翼の温度ＴＢを検出する。また、処理部９０は、上述した蒸気タービンロータの温度情報ＴＡに基づいて数式モデルＦから標準的な給電可能時間Ｔｍａｍを演算する。また処理部９０、温度計３２から蒸気タービン翼の温度情報ＴＢを取得し、蒸気タービンロータの温度情報ＴＡ及び蒸気タービン翼の温度情報ＴＢに基づいて運転開始条件データベースＢから給電可能時間の誤差ΔＴｍａを演算する。表示装置８５は、処理部９０で演算した標準的な給電可能時間及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａを表示する。
【００８０】
実施形態２の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、蒸気タービンロータの温度情報ＴＡに基づいて演算した標準的な給電可能時間Ｔｍａｍと、蒸気タービン翼の温度情報ＴＢを含めて演算した給電可能時間の誤差ΔＴｍａを比較することができる。このため、オペレータは、蒸気タービン翼の温度が蒸気タービンロータの温度に与える影響を考慮して、給電可能時間を想定し、複合発電プラントを起動することができる。また、蒸気タービン翼の温度情報ＴＢを含めて演算することで、演算する給電可能時間の誤差ΔＴｍａの精度を高めることができる。
【００８１】
（実施形態３）
図１１は、実施形態３に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。図１２は、実施形態３に係る複合発電プラントの給電可能時間について表示する表示画面の一例を示す説明図である。実施形態３に係る給電可能時間演算システム１は、制御装置８０が可能な起動モード毎の給電可能時間を予め演算し、オペレータに起動モード毎の給電可能時間を一覧として表示して、起動モードの選択を支援する。次の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００８２】
図２に示す温度計３１は、蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。また、制御装置８０は、蒸気タービンロータの温度ＴＡの情報を取得する（ステップＳ３１）。次に、制御装置８０は、ステップＳ３１において取得した蒸気タービンロータの温度ＴＡに基づいて、可能な起動モード毎の給電可能時間の演算を処理する（ステップＳ３２）。
【００８３】
例えば、可能な起動モードには、図５に示す起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣがあり、処理部９０のＣＰＵ９１は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎に、給電可能時間の演算を処理する。
【００８４】
図７に示すように、制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。また、制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から標準的な運転開始条件である数式モデルＦをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。処理部９０のＣＰＵ９１は、例えば、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を数式モデルＦに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間としてＴｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍを演算する。
【００８５】
また、制御装置８０は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与える。処理部９０のＣＰＵ９１は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与え、起動する季節の情報から給電可能時間Ｔとして、図５に示すＴｍａｓ、Ｔｍａｌ、Ｔｍｂｓ、Ｔｍｂｌ、Ｔｍｃｓ及びＴｍｃｌを演算することができる。
【００８６】
または、制御装置８０が複合発電プラントのおかれている気候条件、例えば大気温度、湿度、気圧等の情報を取得する。そして、処理部９０のＣＰＵ９１は、この気候条件における蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示すＴｍａｓ、Ｔｍａｌ、Ｔｍｂｓ、Ｔｍｂｌ、Ｔｍｃｓ及びＴｍｃｌを演算することができる。
【００８７】
上述したように、ＲＡＭ９２又は記憶部９４は、図５に示すような、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣを記憶している。そして、処理部９０は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎に標準給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ、Ｔｍｃｍ及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを演算することができる。
【００８８】
次に、制御装置８０は、ステップＳ３２において演算した給電可能時間を表示装置８５に表示させる（ステップＳ３３）。図１２に示すように、表示装置８５は、起動モードＭＡにおける給電可能時間、標準給電可能時間Ｔｍａｍ、最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示装置８５の表示画面Ｗ２に表示する。また、表示装置８５は、起動モードＭＢにおける給電可能時間、標準給電可能時間Ｔｍｂｍ、最短給電可能時間Ｔｍｂｓ及び最長給電可能時間Ｔｍｂｌを表示装置８５の表示画面Ｗ２に表示する。また、表示装置８５は、起動モードＭＣにおける給電可能時間、標準給電可能時間Ｔｍｃｍ、最短給電可能時間Ｔｍｃｓ及び最長給電可能時間Ｔｍｃｌを表示装置８５の表示画面Ｗ２に表示する。なお、制御装置８０は、蒸気ロータ温度、例えばＴａ１を表示装置８５の表示画面Ｗ２に表示させてもよい。
【００８９】
表示画面Ｗ２において、表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍを一覧できるように表示する。表示画面Ｗ２において、表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の最短給電可能時間Ｔｍａｓ、Ｔｍｂｓ及びＴｍｃｓ並びに最短給電可能時間Ｔｍａｌ、Ｔｍｂｌ及びＴｍｃｌを一覧できるように表示する。または表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ及びΔＴｍｃを一覧できるように表示してもよい。
【００９０】
これにより、オペレータが、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣで複合発電プラントの起動を実行した場合において、最短給電可能時間Ｔｍａｓ、最短給電可能時間Ｔｍｂｓ及び最短給電可能時間Ｔｍｃｓを比較することができる。また、オペレータが、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣで複合発電プラントの起動を実行した場合において、最長給電可能時間Ｔｍａｌ、最長給電可能時間Ｔｍｂｌ及び最長給電可能時間Ｔｍｃｌを比較することができる。このため、制御装置８０は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを考慮して、標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍを比較して、オペレータが起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを決定することを支援することができる。
【００９１】
次に、制御装置８０は、オペレータが選択した起動モード起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを受け付ける（ステップＳ３４）。ステップＳ３４において、制御装置８０は、オペレータが入力装置８６を介して起動モードＭＡを選択した場合、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に記憶する起動モードＭＡの情報をＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。次に、制御装置８０は、起動モードＭＡの情報に従って、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２２と、を少なくとも制御し、複合発電プラントの起動制御を開始する（ステップＳ３５）。
【００９２】
以上説明したように、実施形態３の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、複合発電プラントが停止後に起動して複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、表示装置８５が起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍと、給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを一覧できるように表示する。また、表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍ並びに給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ及びΔＴｍｃを一覧できるように表示する。例えば、表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍ並びに給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ及びΔＴｍｃを同一の表示仮面Ｗ２に表示する。
【００９３】
この構成により、オペレータが起動モード同士の比較をすることを支援することができる。その結果、実施形態３の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを考慮して、オペレータがガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順を決定することを支援することができる。そして、オペレータは、例えば、上述した起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを入力手段である入力装置８６により選択することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１ 給電可能時間演算システム
１１ ガスタービン
１２ 圧縮機
１３ 燃焼器
１４ タービン
１５ タービン軸
１６ 発電機（起動モータ）
２０ 排熱回収ボイラ
２２ 蒸気タービン
２４ 発電機
３１ 温度計
３２ 温度計
４１ 蒸気タービンロータ
４２ 蒸気タービン翼
８５ 表示装置
８６ 入力装置
９０ 処理部
９４ 記憶部
Ｄ 運転開始データ
Ｆ 数式モデル
ＴＡ 蒸気タービンロータ温度
ＴＢ 蒸気タービン翼温度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料と空気とをガスタービンで燃焼し、発生した燃焼ガスにより発電すると共に、前記ガスタービンから排出された排気ガスを排熱回収ボイラに送って蒸気を生成し、生成された前記蒸気を蒸気タービンに送って発電する複合発電プラントの給電可能時間演算システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複合発電プラントは、ガスタービンを使って発電した後、その排熱を利用して蒸気を生成し、生成された蒸気を蒸気タービンに送って発電機を駆動する。
【０００３】
特許文献１では、ガスタービンエンジン、蒸気タービン、並びにユーザ入力デバイス及び出力デバイスを含むコンピュータ制御システムを備えた複合サイクル発電システムの起動期間を予報する方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０６９３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した複合発電プラントにて、複合発電プラントは、電力需要に応じて起動と停止を繰り返すような運転形態をとることがある。特許文献１に記載の複合サイクル発電システムの起動期間を予報する方法では、コンピュータ制御システムが、所望時間及び現在値に基づいて予報起動時間を生成するアルゴリズムを実行し、複合サイクル発電システムが、予報起動時間にて起動されたときの所望時間に給電可能負荷であるよう予測されるようにする段階と、前記コンピュータシステムが、予報起動時間を出力デバイスに出力する段階と、を含む。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の複合サイクル発電システムの起動期間を予報する方法では、所望時間に対して、いつ複合サイクル発電システムを起動すればよいかを推定する予報起動時間を提示するのみで、状況によっては現時点で予報起動時間を過ぎてしまう
おそれがある。
【０００７】
また、複合発電プラントは、ガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを備え、複合発電プラントが停止している状態から、ガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順により起動モードが異なる。起動モードが異なると、複合発電プラントは、給電可能時間も変化する。また、各起動モードにおける給電可能時間の誤差も考慮して、オペレータは、起動モードを決定する必要がある。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、給電可能時間の誤差を考慮して、オペレータがガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順を決定することを支援する複合発電プラントの給電可能時間演算システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、複合発電プラントの給電可能時間演算システムは、燃料と空気とをガスタービンで燃焼し、発生した燃焼ガスにより発電すると共に、前記ガスタービンから排出された排気ガスを排熱回収ボイラに送って蒸気を生成し、生成された前記蒸気を蒸気タービンに送って発電する複合発電プラントが停止後に起動して、前記複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、前記蒸気タービンの蒸気タービンロータの温度を検出する蒸気タービンロータ温度検出手段と、前記複合発電プラントの標準的な運転開始条件となる数式モデル及び前記複合発電プラントの過去の運転開始データを含む運転開始条件データベースを記憶する記憶手段と、前記蒸気タービンロータ温度検出手段から取得した前記蒸気タービンロータの温度情報に基づいて前記数式モデルから標準的な給電可能時間を演算すると共に、前記蒸気タービンロータの温度情報に基づいて前記運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算する演算手段と、前記演算手段で演算した前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を表示する表示手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
この構成により、給電可能時間の誤差を考慮して、オペレータがガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順を決定することを支援することができる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、前記給電可能時間の誤差は、最短の給電可能時間及び最長の給電可能時間であることが好ましい。
【００１２】
これにより、オペレータは、最長の給電可能時間を考慮して、電力需要に合わせて複合発電プラントの起動を実行することができる。オペレータは、最短の給電可能時間を考慮して複合発電プラントの起動を実行することにより、消費する燃料を抑制することができる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記蒸気タービンの蒸気タービン翼の温度を検出する蒸気タービン翼温度検出手段をさらに含み、前記演算手段は、前記蒸気タービン翼温度検出手段から前記蒸気タービン翼の温度情報を取得し、前記蒸気タービンロータの温度情報及び前記蒸気タービン翼の温度情報に基づいて前記運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算することが好ましい。
【００１４】
この構成により、蒸気タービン翼の温度情報を含めて演算することで、演算する給電可能時間の誤差の精度を高めることができる。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、前記記憶手段は、前記ガスタービン、前記排熱回収ボイラ及び前記蒸気タービンを順次起動していく手順が異なる複数の起動モードを記憶し、前記演算手段は、前記起動モード毎に前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を演算することが好ましい。
【００１６】
この構成により、給電可能時間の誤差を考慮して、起動モードを決定することを支援することができる。
【００１７】
本発明の望ましい態様として、前記表示手段は、前記起動モード毎の前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を一覧できるように表示することが好ましい。
【００１８】
この構成により、オペレータが起動モード同士の比較をすることを支援することができる。その結果、複数の起動モードにおける給電可能時間の誤差を考慮して、オペレータがガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順を決定することを支援することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、給電可能時間の誤差を考慮して、オペレータがガスタービン、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンを順次起動していく手順を決定することを支援する複合発電プラントの給電可能時間演算システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、複合発電プラントの給電可能時間演算システムを表す概略構成図である。
【図２】図２は、蒸気タービンを説明する説明図である。
【図３】図３は、制御装置を説明する説明図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、起動モードを説明するための説明図である。
【図６】図６は、蒸気タービンロータの冷却曲線を示す説明図である。
【図７】図７は、給電可能時間演算システムの演算を説明する説明図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る複合発電プラントの給電可能時間について表示する表示画面の一例を示す説明図である。
【図９】図９は、実施形態２に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態２に係る給電可能時間演算システムの演算を説明する説明図である。
【図１１】図１１は、実施形態３に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施形態３に係る複合発電プラントの給電可能時間について表示する表示画面の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、複合発電プラントの給電可能時間演算システムを表す概略構成図である。図１に示すように、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、煙突２１と、蒸気タービン２２と、復水器２６と、復水ポンプ２７と、発電機１６及び発電機２４と、制御装置８０とを含む。制御装置８０は、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２２と、を少なくとも制御できるコンピュータシステムである。
【００２３】
ガスタービン１１は、圧縮機１２と燃焼器１３とタービン１４とを含む。ガスタービン１１は、タービン軸１５を介して発電機１６を連結している。発電機１６は、例えばサイリスタモータであって、ガスタービン起動用モータとして機能すると共に、ガスタービン起動後の発電機として機能する。そして、ガスタービン１１における圧縮機１２の入口側には、フィルタ１７を有する吸気管１８が連結される一方、タービン１４の出口側には排気管１９が連結されている。
【００２４】
ガスタービン１１の排気管１９は、排熱回収ボイラ２０を介して煙突２１に連結されている。この排熱回収ボイラ２０は、例えば、高圧ボイラと中圧ボイラと低圧ボイラとを有しており、ガスタービン１１からの排気ガスにより各ボイラでそれぞれ蒸気を発生させることができる。
【００２５】
蒸気タービン２２は、排熱回収ボイラ２０で発生した蒸気が配管２３により供給されることで駆動し、連結された発電機２４を運転することができる。そして、この蒸気タービン２２に供給された蒸気は配管２５により復水器２６に送られて凝縮された後、復水ポンプ２７により排熱回収ボイラ２０に送られるようになっている。
【００２６】
図２は、蒸気タービンを説明する説明図である。図２に示すように、蒸気タービン２２は、蒸気タービンロータ４１と、基礎台４４と、軸受４５とを含む。蒸気タービンロータ４１は、蒸気タービン翼４２を備え、車室４３に挿通されて設置される。基礎台４４は、例えば柱状で、車室４３の前後にコンクリートを打設して形成される。軸受４５は、基礎台４４頂部に台板４６を水平に敷設し、この台板４６上に固定設置されている。また、軸受４５は、蒸気タービンロータ４１を前後から支持している。
【００２７】
複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、蒸気タービンロータ温度検出手段である温度計３１を備え、温度計３１が蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。後述する実施形態２のように、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、蒸気タービン翼温度検出手段である温度計３２を備え、蒸気タービン翼の温度ＴＢを検出することがより好ましい。制御装置８０は、温度計３１及び温度計３２が取得した蒸気タービンロータの温度ＴＡの情報及び蒸気タービン翼の温度ＴＢの情報を取得することができる。
【００２８】
図１に示すように、上述したガスタービン１１では、吸気管１８を通して圧縮機１２に取り込まれた空気が圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。この圧縮空気が燃焼器１３に送られ、圧縮空気に対して所定量の燃料が供給されることで、燃焼器１３は、燃料を燃焼する。そして、燃焼器１３で生成された高温・高圧の燃焼ガスが、タービン１４に送られて複数の静翼及び動翼を通過することでタービン軸１５を駆動回転し、発電機１６を回転駆動して発電を行う。
【００２９】
タービン１４から排出された排気ガスは、排気管１６を通って排熱回収ボイラ２０に送られる。そして、排熱回収ボイラ２０は、高温・高圧の排気ガスにより蒸気を生成する。排熱回収ボイラ２０で生成された蒸気は、配管２３を通って蒸気タービン２２に送られる。この蒸気は、蒸気タービン２２を駆動することで発電機２４を回転駆動して発電を行う。また、蒸気タービン２２に供給された蒸気は、配管２５により復水器２６に送られる。そして、復水器２６は、蒸気を凝縮する。凝縮された水は、復水ポンプ２７により排熱回収ボイラ２０に戻される。
【００３０】
以上説明したように、複合発電プラントは、燃料と空気とをガスタービン１１で燃焼し、発生した燃焼ガスにより発電すると共に、ガスタービン１１から排出された排気ガスを排熱回収ボイラ２０に送って蒸気を生成し、生成された蒸気を蒸気タービン２２に送って発電する。この複合発電プラントは、電力需要に応じて起動と停止を繰り返すような運転形態をとることがある。
【００３１】
制御装置８０は、複合発電プラントが停止後に起動して複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムである。また、制御装置８０は、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である起動モードに従って、複合発電プラントの起動制御を行うことができる。
【００３２】
図３は、制御装置を説明する説明図である。図３に示す制御装置８０は、入力処理回路８１と、入力ポート８２と、処理部９０と、記憶部９４と、出力ポート８３と、出力処理回路８４と、表示装置８５、キーボード等の入力装置８６とを含んでいる。処理部９０は、演算手段であって、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）９１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）９２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）９３とを含んでいる。
【００３３】
処理部９０と、記憶部９４と、入力ポート８２及び出力ポート８３とは、バス８７、バス８８、バス８９を介して接続される。バス８７、バス８８及びバス８９により、処理部９０のＣＰＵ９１は、記憶部９４と、入力ポート８２及び出力ポート８３と相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。
【００３４】
入力ポート８２には、入力処理回路８１が接続されている。入力処理回路８１には、温度計３１または温度計３２からのデータｉｓが接続されている。そして、データｉｓは、入力処理回路８１に備えられるノイズフィルタやＡ／Ｄコンバータ（Analog to Digital Converter）等により、処理部９０が利用できる信号に変換されてから、入力ポート８２を介して処理部９０へ送られる。これにより、処理部９０は、必要な情報を取得することができる。
【００３５】
出力ポート８３には、出力処理回路８４が接続されている。出力処理回路８４には、表示装置８５や、外部出力用の端子が接続されている。出力処理回路８４は、表示装置制御回路、配電盤等の制御信号回路、信号増幅回路等を備えている。出力処理回路８４は、処理部９０が算出した給電可能時間等を、表示手段である表示装置８５に表示させる表示信号として出力したり、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２へ伝達する指示信号ｉｄとして出力したりする。表示装置８５は、表示手段であって、例えば液晶表示パネルやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等を用いることができる。
【００３６】
記憶部９４は、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作手順を含むコンピュータプログラム等が記憶されている。ここで、記憶部９４は、ＲＡＭのような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ハードディスクドライブあるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。ここで、ＲＡＭ９２又は記憶部９４は、記憶手段である。
【００３７】
上記コンピュータプログラムは、処理部９０へすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作手順を実行するものであってもよい。また、この制御装置８０は、コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作手順を実行するものであってもよい。
【００３８】
また、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作手順は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション、あるいはプラント制御用コンピュータ等のコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。また、このプログラムは、ハードディスク等の記録装置、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００３９】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線網を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００４０】
制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に、後述する過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢ及び複合プラントの標準的な運転開始条件である数式モデルを記憶している。また、制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に、後述する、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である複数の起動モードを記憶している。
【００４１】
次に、図１〜図４を用いて、複合発電プラントの給電可能時間演算システム１の動作について手順を説明する。図４は、本実施形態に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図４に示すように、制御装置８０は、入力手段である入力装置８６を介してオペレータの起動モードの選択を受け付ける（ステップＳ１１）。図５は、起動モードを説明するための説明図である。図５には、複合発電プラントの起動モードとして、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣが例として記載されている。また、図５において、複合発電プラントの出力を縦軸、時間を横軸として、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣにおける複合発電プラントの出力変動が記載されている。
【００４３】
制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に、図５に示すような、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣを記憶している。
【００４４】
起動モードＭＡにおいて、制御装置８０は、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの後、タービン軸１５を駆動回転し、発電機１６を回転駆動して発電を行う。排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン１１からの排気ガスにより蒸気を発生させる。制御装置８０は、起動時点ＳＴＡで蒸気タービン２２を起動する。蒸気タービン２２は、発電機２４を回転駆動して発電を行う。複合発電プラントの出力が外部へ給電可能な給電可能出力Ｑとなった場合、複合発電プラントの起動が完了する。
【００４５】
なお、起動モードＭＡにおいて、給電可能出力Ｑとなった場合、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間をＴｍａｍとする。起動モードＭＡにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍａがある場合、出力曲線ＭＡｍｉｎに沿って起動時点ＧＴＳから最短で給電可能となる最短給電可能時間をＴｍａｓとする。起動モードＭＡにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍａがある場合、出力曲線ＭＡｍａｘに沿って起動時点ＧＴＳから最長で給電可能となる最長給電可能時間をＴｍａｌとする。
【００４６】
起動モードＭＢにおいて、制御装置８０は、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの後、タービン軸１５を駆動回転し、発電機１６を回転駆動して発電を行う。起動モードＭＢでは、排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン１１からの排気ガスにより蒸気を発生させると共に、燃料を燃焼し排熱回収ボイラ２０で生成された蒸気の量を起動モードＭＡよりも多くする。制御装置８０は、起動時点ＳＴＡよりも早い起動時点ＳＴＢで蒸気タービン２２を起動する。蒸気タービン２２は、発電機２４を回転駆動して発電を行う。複合発電プラントの出力が外部へ給電可能な給電可能出力Ｑとなった場合、複合発電プラントの起動が完了する。
【００４７】
なお、起動モードＭＢにおいて、給電可能出力Ｑとなった場合、起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間をＴｍｂｍとする。起動モードＭＢにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍｂがある場合、出力曲線ＭＢｍｉｎに沿って起動時点ＧＴＳから最短で給電可能となる最短給電可能時間をＴｍｂｓとする。起動モードＭＢにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍｂがある場合、出力曲線ＭＢｍａｘに沿って起動時点ＧＴＳから最長で給電可能となる最長給電可能時間をＴｍｂｌとする。
【００４８】
起動モードＭＣにおいて、制御装置８０は、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの後、燃焼器を作動して昇速するときの燃料投入量を起動モードＭＡよりも多くする。タービン軸１５を駆動回転し、発電機１６を回転駆動して発電を行う。起動モードＭＢと同様に、排熱回収ボイラ２０は、ガスタービン１１からの排気ガスにより蒸気を発生させると共に、燃料を燃焼し排熱回収ボイラ２０で生成された蒸気の量を起動モードＭＡよりも多くする。制御装置８０は、起動時点ＳＴＢよりも早い起動時点ＳＴＣで蒸気タービン２２を起動する。蒸気タービン２２は、発電機２４を回転駆動して発電を行う。複合発電プラントの出力が複合発電プラントの外部へ給電可能な給電可能出力Ｑとなった場合、複合発電プラントの起動が完了する。
【００４９】
なお、起動モードＭＣにおいて、給電可能出力Ｑとなった場合、起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間をＴｍｃｍとする。起動モードＭＣにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍｃがある場合、出力曲線ＭＣｍｉｎに沿って起動時点ＧＴＳから最短で給電可能となる最短給電可能時間をＴｍｃｓとする。起動モードＭＣにおいて、給電可能出力Ｑとなる時間に誤差ΔＴｍｃがある場合、出力曲線ＭＣｍａｘに沿って起動時点ＧＴＳから最長で給電可能となる最長給電可能時間をＴｍｃｌとする。
【００５０】
例えば、制御装置８０は、ステップＳ１１においてオペレータが入力装置８６を介して起動モードＭＡを選択した場合、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に記憶する起動モードＭＡの情報をＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。
【００５１】
次に、制御装置８０は、処理をステップＳ１２に進める。図２に示す温度計３１は、蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。そして、制御装置８０は、蒸気タービンロータの温度ＴＡの情報を取得する（ステップＳ１２）。
【００５２】
上述したように、制御装置８０は、図５に示す起動時点ＳＴＡで蒸気タービン２２を起動する。図６は、蒸気タービンロータの冷却曲線を示す説明図である。図６に示すように、複合発電プラント停止により、蒸気タービンロータが冷却されている。また、複合発電プラント停止している冷却期間ＴＳの長さに応じて、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの時点における蒸気タービンロータの温度は変化する。そして、蒸気タービンロータの温度は、冷却曲線Ｘ１に沿って冷却されていくことになる。冷却曲線Ｘ１は季節や気候条件によって冷却曲線Ｘ２または冷却曲線Ｘ３で示すように変動し必ずしも一定とは限らず、図５に示す誤差ΔＴｍａが生じるおそれがある。
【００５３】
また、複合発電プラントは、ガスタービン１１の排熱を利用するため、ガスタービン１１を起動して蒸気タービン２２を起動するまでにタイムラグＴＰを要する。起動時点ＳＴＡが変化すると、図５に示す給電可能出力Ｑとなるまでの給電可能時間に影響を及ぼす。このため、制御装置８０は、起動モードＭＡにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａも考慮して、オペレータが起動モードを決定することを支援する必要がある。
【００５４】
次に、制御装置８０は、ステップＳ１２において取得した蒸気タービンロータの温度ＴＡの情報に基づいて、給電可能時間の演算を処理する（ステップＳ１３）。図７は、給電可能時間演算システムの演算を説明する説明図である。
【００５５】
制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。また、制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から標準的な運転開始条件である数式モデルＦをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。数式モデルＦは、起動モードＭＡにおける標準的な運転開始条件の下で、給電可能時間Ｔを演算する演算式の情報を含む。処理部９０のＣＰＵ９１は、例えば、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を数式モデルＦに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間Ｔｍａｍを演算することができる。
【００５６】
また、制御装置８０は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与える。ここで、過去の運転開始データＤは、季節、気候条件等の変動要素毎に上述した誤差ΔＴｍａを記録した実績データである。このため、処理部９０のＣＰＵ９１は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与え、起動する季節の情報から給電可能時間Ｔとして、図５に示す最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを演算することができる。
【００５７】
または、制御装置８０が複合発電プラントのおかれている気候条件、例えば大気温度、湿度、気圧等の情報を取得する。そして、処理部９０のＣＰＵ９１は、この気候条件における蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを演算することができる。
【００５８】
次に、制御装置８０は、ステップＳ１３において演算した給電可能時間を表示装置８５に表示させる（ステップＳ１４）。図８は、実施形態１に係る複合発電プラントの給電可能時間について表示する表示画面の一例を示す説明図である。図８に示すように、表示装置８５は、起動モードＭＡにおける標準給電可能時間Ｔｍａｍ及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａとして最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示装置８５の表示画面Ｗ１に表示させる。
【００５９】
表示装置８５は、表示画面Ｗ１に、演算根拠の異なる標準給電可能時間Ｔｍａｍ並びに最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示することで、オペレータが演算結果を比較し判断することができる。制御装置８０は、起動モードＭＡにおける標準給電可能時間Ｔｍａｍ及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａを演算し、表示装置８５が表示画面Ｗ１にΔＴｍａを表示してもよい。制御装置８０は、蒸気ロータ温度、例えばＴａ１を表示装置８５の表示画面Ｗ１に表示させてもよい。
【００６０】
制御装置８０は、起動モードＭＡにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａとして最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示装置８５の表示画面Ｗ１に表示させる。これにより、オペレータは、起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行した場合に、標準給電可能時間Ｔｍａｍ、最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを把握することができる。
【００６１】
また、オペレータは、最長給電可能時間Ｔｍａｌを考慮して、電力需要に合わせて複合発電プラントの起動を実行することができる。また、オペレータは、最短給電可能時間Ｔｍａｓを考慮して複合発電プラントの起動を実行することにより、消費する燃料を抑制することができる。このため、制御装置８０は、起動モードにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａを考慮して、オペレータが起動モードを決定することを支援することができる。
【００６２】
次に、制御装置８０は、オペレータが起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行した場合（ステップＳ１５、Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１６に進める。制御装置８０は、起動モードＭＡの情報に従って、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２２と、を少なくとも制御し、複合発電プラントの起動制御を開始する（ステップＳ１６）。
【００６３】
制御装置８０は、オペレータが起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行しない場合（ステップＳ１５、Ｎｏ）、処理をステップＳ１１に戻す。ステップＳ１１において、制御装置８０は、例えばオペレータの起動モードＭＢの選択を受け付ける。以後、制御装置８０は、上述したように処理を進める。
【００６４】
これにより、オペレータは、起動モードＭＢで複合発電プラントの起動を実行した場合に、標準給電可能時間Ｔｍｂｍ、最短給電可能時間Ｔｍｂｓ及び最長給電可能時間Ｔｍｂｌを把握することができる。なお、ステップＳ１１において、制御装置８０は、例えばオペレータの起動モードＭＣの選択を受け付けても同様の処理をすることができる。上述したように、ＲＡＭ９２又は記憶部９４は、図５に示すような、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣを記憶する。そして、処理部９０は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎に標準給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ、Ｔｍｃｍ及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを演算することができる。このため、実施形態１の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを考慮して、オペレータが起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを決定することを支援することができる。
【００６５】
以上説明したように、実施形態１の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、複合発電プラントが停止後に起動して複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、蒸気タービンロータ温度検出手段である温度計３１と、記憶手段であるＲＡＭ９２又は記憶部９４と、演算手段である処理部９０と、表示手段である表示装置８５を含む。そして、温度計３１は、蒸気タービン２２の蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。また、ＲＡＭ９２又は記憶部９４は、複合発電プラントの標準的な運転開始条件となる数式モデルＦ及び複合発電プラントの過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢを記憶する記憶手段とを記憶する。また、処理部９０は、温度計３１から取得した蒸気タービンロータの温度情報ＴＡに基づいて数式モデルＦから標準的な給電可能時間Ｔｍａｍを演算する。また処理部９０は、蒸気タービンロータの温度情報ＴＡに基づいて運転開始条件データベースＢから給電可能時間の誤差ΔＴｍａを演算する。表示装置８５は、処理部９０で演算した標準的な給電可能時間及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａを表示する。
【００６６】
この構成により、給電可能時間の誤差ΔＴｍａを考慮して、オペレータがガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順を決定することを支援することができる。例えば、オペレータは、上述した起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを入力手段である入力装置８６により選択することができる。
【００６７】
（実施形態２）
図９は、実施形態２に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。図１０は、実施形態２に係る給電可能時間演算システムの演算を説明する説明図である。実施形態２に係る給電可能時間演算システム１は、制御装置が蒸気タービンロータ温度ＴＡ及び蒸気タービン翼温度ＴＢを取得する。次の説明においては、実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００６８】
図９に示すように、制御装置８０は、上述したステップＳ１１と同様に、入力装置８６を介してオペレータの起動モードの選択を受け付ける（ステップＳ２１）。制御装置８０は、ステップＳ２１においてオペレータが入力装置８６を介して起動モードＭＡを選択した場合、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に記憶する起動モードＭＡの情報をＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。
【００６９】
次に、制御装置８０は、処理をステップＳ２２に進める。ステップＳ２２において、図２に示す温度計３１は、蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。また、温度計３２は、蒸気タービン翼の温度ＴＢを検出する。制御装置８０は、蒸気タービンロータの温度ＴＡ及び蒸気タービン翼の温度ＴＢの情報を取得する（ステップＳ２２）。
【００７０】
次に、制御装置８０は、ステップＳ２２において取得した蒸気タービンロータの温度ＴＡ及び蒸気タービン翼の温度ＴＢの情報に基づいて、給電可能時間の演算を処理する（ステップＳ２３）。上述した図６に示すように、複合発電プラント停止により、蒸気タービンロータが冷却されている。また、冷却期間ＴＳの長さに応じて、ガスタービン１１を起動した起動時点ＧＴＳの時点における蒸気タービンロータの温度が変化する。そして、蒸気タービンロータの温度は冷却曲線Ｘ１に沿って、冷却されていくことになる。
【００７１】
冷却曲線Ｘ１は、蒸気タービン翼の温度ＴＢが高い場合、冷却曲線Ｘ２で示すように、蒸気タービンロータの温度が上振れするおそれがある。また、冷却曲線Ｘ１は、蒸気タービン翼の温度ＴＢが低い場合、冷却曲線Ｘ３で示すように、蒸気タービンロータの温度が下振れするおそれがある。このように、蒸気タービン翼の温度ＴＢの温度は、図５に示す給電可能時間の誤差ΔＴｍａを生じさせるおそれがある。
【００７２】
制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢ、複合発電プラントの標準的な運転開始条件である数式モデルＦをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。処理部９０のＣＰＵ９１は、例えば、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を数式モデルＦに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間Ｔｍａｍを演算することができる。処理部９０のＣＰＵ９１は、蒸気タービンロータ温度ＴＡ及び蒸気タービン翼の温度ＴＢの情報を数式モデルＦに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間Ｔｍａｍを演算してもよい。
【００７３】
また、制御装置８０は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与える。ここで、過去の運転開始データＤは、蒸気タービン翼の温度ＴＢの変動要素毎に上述した誤差ΔＴｍａを記録した実績データである。このため、処理部９０のＣＰＵ９１は、給電可能時間Ｔとして、図５に示す最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを演算することができる。
【００７４】
次に、制御装置８０は、ステップＳ２３において演算した給電可能時間を表示装置８５に表示させる（ステップＳ２４）。図８と同様に、表示装置８５は、起動モードＭＡにおける給電可能時間、つまりＴｍａｍ、最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示装置８５の表示画面Ｗ１に表示する。
【００７５】
これにより、オペレータが、起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行した場合に、標準給電可能時間Ｔｍａｍ、最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを把握することができる。このため、制御装置８０は、起動モードにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａを考慮して、オペレータが起動モードを決定することを支援することができる。
【００７６】
次に、制御装置８０は、オペレータが起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行した場合（ステップＳ２５、Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２６に進める。制御装置８０は、起動モードＭＡの情報に従って、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２２と、を少なくとも制御し、複合発電プラントの起動制御を開始する（ステップＳ２６）。
【００７７】
制御装置８０は、オペレータが起動モードＭＡで複合発電プラントの起動を実行しない場合（ステップＳ２５、Ｎｏ）、処理をステップＳ２１に戻す。ステップＳ２１において、制御装置８０は、入力装置８６を介して例えばオペレータの起動モードＭＢの選択を受け付ける。以後、制御装置８０は、上述したように処理を進める。
【００７８】
これにより、オペレータは、起動モードＭＢで複合発電プラントの起動を実行した場合に、標準給電可能時間Ｔｍｂｍ、最短給電可能時間Ｔｍｂｓ及び最長給電可能時間Ｔｍｂｌを把握することができる。なお、ステップＳ２１において、制御装置８０は、例えばオペレータの起動モードＭＣの選択を受け付けても同様の処理をすることができる。
【００７９】
以上説明したように、実施形態２の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、複合発電プラントが停止後に起動して複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、蒸気タービンロータ温度検出手段である温度計３１と、蒸気タービン翼温度検出手段である温度計３２と、記憶手段であるＲＡＭ９２又は記憶部９４と、演算手段である処理部９０と、表示手段である表示装置８５を含む。そして、温度計３２は、蒸気タービン２２の蒸気タービン翼の温度ＴＢを検出する。また、処理部９０は、上述した蒸気タービンロータの温度情報ＴＡに基づいて数式モデルＦから標準的な給電可能時間Ｔｍａｍを演算する。また処理部９０、温度計３２から蒸気タービン翼の温度情報ＴＢを取得し、蒸気タービンロータの温度情報ＴＡ及び蒸気タービン翼の温度情報ＴＢに基づいて運転開始条件データベースＢから給電可能時間の誤差ΔＴｍａを演算する。表示装置８５は、処理部９０で演算した標準的な給電可能時間及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａを表示する。
【００８０】
実施形態２の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、蒸気タービンロータの温度情報ＴＡに基づいて演算した標準的な給電可能時間Ｔｍａｍと、蒸気タービン翼の温度情報ＴＢを含めて演算した給電可能時間の誤差ΔＴｍａを比較することができる。このため、オペレータは、蒸気タービン翼の温度が蒸気タービンロータの温度に与える影響を考慮して、給電可能時間を想定し、複合発電プラントを起動することができる。また、蒸気タービン翼の温度情報ＴＢを含めて演算することで、演算する給電可能時間の誤差ΔＴｍａの精度を高めることができる。
【００８１】
（実施形態３）
図１１は、実施形態３に係る複合発電プラントの給電可能時間演算システムの動作手順を示すフローチャートである。図１２は、実施形態３に係る複合発電プラントの給電可能時間について表示する表示画面の一例を示す説明図である。実施形態３に係る給電可能時間演算システム１は、制御装置８０が可能な起動モード毎の給電可能時間を予め演算し、オペレータに起動モード毎の給電可能時間を一覧として表示して、起動モードの選択を支援する。次の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００８２】
図２に示す温度計３１は、蒸気タービンロータの温度ＴＡを検出する。また、制御装置８０は、蒸気タービンロータの温度ＴＡの情報を取得する（ステップＳ３１）。次に、制御装置８０は、ステップＳ３１において取得した蒸気タービンロータの温度ＴＡに基づいて、可能な起動モード毎の給電可能時間の演算を処理する（ステップＳ３２）。
【００８３】
例えば、可能な起動モードには、図５に示す起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣがあり、処理部９０のＣＰＵ９１は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎に、給電可能時間の演算を処理する。
【００８４】
図７に示すように、制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から過去の運転開始データＤを含む運転開始条件データベースＢをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。また、制御装置８０は、ＲＡＭ９２又は記憶部９４から標準的な運転開始条件である数式モデルＦをＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。処理部９０のＣＰＵ９１は、例えば、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を数式モデルＦに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示す起動時点ＧＴＳから標準的に経過する標準給電可能時間としてＴｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍを演算する。
【００８５】
また、制御装置８０は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与える。処理部９０のＣＰＵ９１は、蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与え、起動する季節の情報から給電可能時間Ｔとして、図５に示すＴｍａｓ、Ｔｍａｌ、Ｔｍｂｓ、Ｔｍｂｌ、Ｔｍｃｓ及びＴｍｃｌを演算することができる。
【００８６】
または、制御装置８０が複合発電プラントのおかれている気候条件、例えば大気温度、湿度、気圧等の情報を取得する。そして、処理部９０のＣＰＵ９１は、この気候条件における蒸気タービンロータ温度ＴＡの情報を運転開始条件データベースＢに与え、給電可能時間Ｔとして、図５に示すＴｍａｓ、Ｔｍａｌ、Ｔｍｂｓ、Ｔｍｂｌ、Ｔｍｃｓ及びＴｍｃｌを演算することができる。
【００８７】
上述したように、ＲＡＭ９２又は記憶部９４は、図５に示すような、ガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順である起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣを記憶している。そして、処理部９０は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎に標準給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ、Ｔｍｃｍ及び給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを演算することができる。
【００８８】
次に、制御装置８０は、ステップＳ３２において演算した給電可能時間を表示装置８５に表示させる（ステップＳ３３）。図１２に示すように、表示装置８５は、起動モードＭＡにおける給電可能時間、標準給電可能時間Ｔｍａｍ、最短給電可能時間Ｔｍａｓ及び最長給電可能時間Ｔｍａｌを表示装置８５の表示画面Ｗ２に表示する。また、表示装置８５は、起動モードＭＢにおける給電可能時間、標準給電可能時間Ｔｍｂｍ、最短給電可能時間Ｔｍｂｓ及び最長給電可能時間Ｔｍｂｌを表示装置８５の表示画面Ｗ２に表示する。また、表示装置８５は、起動モードＭＣにおける給電可能時間、標準給電可能時間Ｔｍｃｍ、最短給電可能時間Ｔｍｃｓ及び最長給電可能時間Ｔｍｃｌを表示装置８５の表示画面Ｗ２に表示する。なお、制御装置８０は、蒸気ロータ温度、例えばＴａ１を表示装置８５の表示画面Ｗ２に表示させてもよい。
【００８９】
表示画面Ｗ２において、表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍを一覧できるように表示する。表示画面Ｗ２において、表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の最短給電可能時間Ｔｍａｓ、Ｔｍｂｓ及びＴｍｃｓ並びに最短給電可能時間Ｔｍａｌ、Ｔｍｂｌ及びＴｍｃｌを一覧できるように表示する。または表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ及びΔＴｍｃを一覧できるように表示してもよい。
【００９０】
これにより、オペレータが、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣで複合発電プラントの起動を実行した場合において、最短給電可能時間Ｔｍａｓ、最短給電可能時間Ｔｍｂｓ及び最短給電可能時間Ｔｍｃｓを比較することができる。また、オペレータが、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣで複合発電プラントの起動を実行した場合において、最長給電可能時間Ｔｍａｌ、最長給電可能時間Ｔｍｂｌ及び最長給電可能時間Ｔｍｃｌを比較することができる。このため、制御装置８０は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを考慮して、標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍを比較して、オペレータが起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを決定することを支援することができる。
【００９１】
次に、制御装置８０は、オペレータが選択した起動モード起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを受け付ける（ステップＳ３４）。ステップＳ３４において、制御装置８０は、オペレータが入力装置８６を介して起動モードＭＡを選択した場合、ＲＡＭ９２又は記憶部９４に記憶する起動モードＭＡの情報をＲＡＭ９２のワークエリアに読み込む。次に、制御装置８０は、起動モードＭＡの情報に従って、ガスタービン１１と、排熱回収ボイラ２０と、蒸気タービン２２と、を少なくとも制御し、複合発電プラントの起動制御を開始する（ステップＳ３５）。
【００９２】
以上説明したように、実施形態３の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、複合発電プラントが停止後に起動して複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、表示装置８５が起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍと、給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを一覧できるように表示する。また、表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍ並びに給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ及びΔＴｍｃを一覧できるように表示する。例えば、表示装置８５は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣ毎の標準的な給電可能時間Ｔｍａｍ、Ｔｍｂｍ及びＴｍｃｍ並びに給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ及びΔＴｍｃを同一の表示仮面Ｗ２に表示する。
【００９３】
この構成により、オペレータが起動モード同士の比較をすることを支援することができる。その結果、実施形態３の複合発電プラントの給電可能時間演算システム１は、起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣにおける給電可能時間の誤差ΔＴｍａ、ΔＴｍｂ、ΔＴｍｃを考慮して、オペレータがガスタービン１１、排熱回収ボイラ２０及び蒸気タービン２２を順次起動していく手順を決定することを支援することができる。そして、オペレータは、例えば、上述した起動モードＭＡ、起動モードＭＢ及び起動モードＭＣのいずれか１つを入力手段である入力装置８６により選択することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１ 給電可能時間演算システム
１１ ガスタービン
１２ 圧縮機
１３ 燃焼器
１４ タービン
１５ タービン軸
１６ 発電機（起動モータ）
２０ 排熱回収ボイラ
２２ 蒸気タービン
２４ 発電機
３１ 温度計
３２ 温度計
４１ 蒸気タービンロータ
４２ 蒸気タービン翼
８５ 表示装置
８６ 入力装置
９０ 処理部
９４ 記憶部
Ｄ 運転開始データ
Ｆ 数式モデル
ＴＡ 蒸気タービンロータ温度
ＴＢ 蒸気タービン翼温度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と空気とをガスタービンで燃焼し、発生した燃焼ガスにより発電すると共に、前記ガスタービンから排出された排気ガスを排熱回収ボイラに送って蒸気を生成し、生成された前記蒸気を蒸気タービンに送って発電する複合発電プラントが停止後に起動して、前記複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、
前記蒸気タービンの蒸気タービンロータの温度を検出する蒸気タービンロータ温度検出手段と、
前記複合発電プラントの標準的な運転開始条件となる数式モデル及び前記複合発電プラントの過去の運転開始データを含む運転開始条件データベースを記憶する記憶手段と、
前記蒸気タービンロータ温度検出手段から取得した前記蒸気タービンロータの温度情報に基づいて前記数式モデルから標準的な給電可能時間を演算すると共に、前記蒸気タービンロータの温度情報に基づいて前記運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算する演算手段と、
前記演算手段で演算した前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を表示する表示手段と、
を含むことを特徴とする複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【請求項２】
前記給電可能時間の誤差は、最短の給電可能時間及び最長の給電可能時間である請求項１に記載の複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【請求項３】
前記蒸気タービンの蒸気タービン翼の温度を検出する蒸気タービン翼温度検出手段をさらに含み、
前記演算手段は、前記蒸気タービン翼温度検出手段から前記蒸気タービン翼の温度情報を取得し、前記蒸気タービンロータの温度情報及び前記蒸気タービン翼の温度情報に基づいて前記運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算する請求項１または請求項２に記載の複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記ガスタービン、前記排熱回収ボイラ及び前記蒸気タービンを順次起動していく手順が異なる複数の起動モードを記憶し、
前記演算手段は、前記起動モード毎に前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を演算する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【請求項５】
前記表示手段は、前記起動モード毎の前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を一覧できるように表示する請求項４に記載の複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【請求項１】
燃料と空気とをガスタービンで燃焼し、発生した燃焼ガスにより発電すると共に、前記ガスタービンから排出された排気ガスを排熱回収ボイラに送って蒸気を生成し、生成された前記蒸気を蒸気タービンに送って発電する複合発電プラントが停止後に起動して、前記複合発電プラントの外部に電力を供給するまでの給電可能時間を演算するコンピュータシステムであって、
前記蒸気タービンの蒸気タービンロータの温度を検出する蒸気タービンロータ温度検出手段と、
前記複合発電プラントの標準的な運転開始条件となる数式モデル及び前記複合発電プラントの過去の運転開始データを含む運転開始条件データベースを記憶する記憶手段と、
前記蒸気タービンロータ温度検出手段から取得した前記蒸気タービンロータの温度情報に基づいて前記数式モデルから標準的な給電可能時間を演算すると共に、前記蒸気タービンロータの温度情報に基づいて前記運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算する演算手段と、
前記演算手段で演算した前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を表示する表示手段と、
を含むことを特徴とする複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【請求項２】
前記給電可能時間の誤差は、最短の給電可能時間及び最長の給電可能時間である請求項１に記載の複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【請求項３】
前記蒸気タービンの蒸気タービン翼の温度を検出する蒸気タービン翼温度検出手段をさらに含み、
前記演算手段は、前記蒸気タービン翼温度検出手段から前記蒸気タービン翼の温度情報を取得し、前記蒸気タービンロータの温度情報及び前記蒸気タービン翼の温度情報に基づいて前記運転開始条件データベースから給電可能時間の誤差を演算する請求項１または請求項２に記載の複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記ガスタービン、前記排熱回収ボイラ及び前記蒸気タービンを順次起動していく手順が異なる複数の起動モードを記憶し、
前記演算手段は、前記起動モード毎に前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を演算する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【請求項５】
前記表示手段は、前記起動モード毎の前記標準的な給電可能時間及び前記給電可能時間の誤差を一覧できるように表示する請求項４に記載の複合発電プラントの給電可能時間演算システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０４４１１（Ｐ２０１３−１０４４１１Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０９０６（Ｐ２０１１−２５０９０６）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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