本發(fā)明涉及狀態(tài)判定裝置、運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置、燃?xì)鉁u輪以及狀態(tài)判定方法。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪具有壓縮機(jī)、燃燒器以及渦輪。燃?xì)鉁u輪通過利用壓縮機(jī)對從空氣取入口取入的空氣進(jìn)行壓縮而生成高溫/高壓的壓縮空氣，在燃燒器中向壓縮空氣供給燃料而使其燃燒從而獲得高溫/高壓的燃燒氣體(工作流體)，利用該燃燒氣體來驅(qū)動渦輪。燃?xì)鉁u輪在旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)有發(fā)電機(jī)，通過使所連結(jié)的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行發(fā)電。驅(qū)動渦輪后的燃燒氣體從渦輪的排氣側(cè)作為廢氣排出。

用于控制燃?xì)鉁u輪的運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置一邊對壓縮機(jī)、燃燒器、渦輪的狀態(tài)進(jìn)行檢測一邊基于檢測的結(jié)果、運(yùn)轉(zhuǎn)的指令值來調(diào)整向壓縮機(jī)取入的空氣量以及燃料的供給量等，從而控制燃?xì)鉁u輪的運(yùn)轉(zhuǎn)。在專利文獻(xiàn)1中記載有一種燃?xì)鉁u輪控制裝置，該燃?xì)鉁u輪控制裝置具有：多個燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度檢測器，它們呈環(huán)狀地配設(shè)于燃?xì)鉁u輪的入口高溫部，用于檢測燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度；多個燃?xì)鉁u輪排氣溫度檢測器，它們呈環(huán)狀地配設(shè)于燃?xì)鉁u輪的排氣部，用于檢測燃?xì)鉁u輪排氣溫度；第一判定單元，其判定多個燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度檢測器所檢測的溫度的燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度偏差是否為容許值以上；第二判定單元，其針對檢測到溫度的最大值或最小值的相應(yīng)燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度檢測器，基于與該燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度檢測器相鄰的燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度檢測器的溫度來推定該燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度檢測器的推定溫度，并判定該燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度檢測器的推定溫度與檢測溫度是否為規(guī)定值以上；以及檢測單元，當(dāng)?shù)谝慌卸▎卧约暗诙卸▎卧呐卸l件均成立時，將檢測到最大值或最小值的相應(yīng)燃?xì)鉁u輪入口氣體溫度檢測器作為故障進(jìn)行檢測。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平4-81527號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，燃?xì)鉁u輪使用各部分的檢測結(jié)果來控制運(yùn)轉(zhuǎn)。這里，作為燃?xì)鉁u輪在運(yùn)轉(zhuǎn)的控制中使用的參數(shù)，有時使用與燃?xì)鉁u輪連接的發(fā)電機(jī)的輸出來代替使用難以進(jìn)行檢測的機(jī)械輸出。然而，當(dāng)使用發(fā)電機(jī)的輸出進(jìn)行控制時，存在燃?xì)鉁u輪變得不穩(wěn)定的情況。

因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種判定燃?xì)鉁u輪的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以使得燃?xì)鉁u輪能夠更加穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)判定裝置、運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置、燃?xì)鉁u輪以及狀態(tài)判定方法。

用于解決課題的方案

為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種狀態(tài)判定裝置，其是判定與發(fā)電機(jī)連接的燃?xì)鉁u輪的狀態(tài)的狀態(tài)判定裝置，該燃?xì)鉁u輪具有：對吸入的空氣進(jìn)行壓縮而生成壓縮空氣的壓縮機(jī)；供給燃料的燃料供給裝置；使從所述壓縮機(jī)供給的壓縮空氣與從所述燃料供給裝置供給的燃料混合并燃燒而生成燃燒氣體的燃燒器；以及在生成的所述燃燒氣體的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的渦輪，所述狀態(tài)判定裝置的特征在于，具有：指令值檢測部，其檢測與所述燃?xì)鉁u輪的輸出相關(guān)的指令值的差分；輸出檢測部，其檢測所述發(fā)電機(jī)的輸出的差分；以及判定部，其在所述指令值的差分與所述輸出的差分之差為閾值以上的情況下，判定為所述燃?xì)鉁u輪的運(yùn)轉(zhuǎn)脫離規(guī)定的關(guān)系。

另外，優(yōu)選的是，所述指令值是從所述燃料供給裝置向所述燃燒器供給的燃料的燃料流量指令值。

另外，優(yōu)選的是，所述指令值檢測部對檢測到的指令值與前一個檢測到的指令值的差分進(jìn)行檢測，所述輸出檢測部對檢測到的輸出與前一個檢測到的輸出的差分進(jìn)行檢測。

為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，具有上述任一方案所記載的狀態(tài)判定裝置；以及控制裝置，其基于所述指令值及所述發(fā)電機(jī)的輸出，控制所述燃?xì)鉁u輪。

另外，優(yōu)選的是，所述控制裝置在由所述狀態(tài)判定裝置判定為所述燃?xì)鉁u輪的運(yùn)轉(zhuǎn)脫離規(guī)定的關(guān)系的情況下，將檢測到的所述發(fā)電機(jī)的輸出的值變更為變動小的值。

另外，優(yōu)選的是，所述控制裝置在由所述狀態(tài)判定裝置判定為所述燃?xì)鉁u輪的運(yùn)轉(zhuǎn)脫離規(guī)定的關(guān)系的情況下，對所述發(fā)電機(jī)的輸出的值使用前次的值。

另外，優(yōu)選的是，所述控制裝置在由所述狀態(tài)判定裝置判定為所述燃?xì)鉁u輪的運(yùn)轉(zhuǎn)脫離規(guī)定的關(guān)系的情況下，將基于所述發(fā)電機(jī)的輸出的值而計算出的值變更為變動小的值。

為了解決上述課題，本發(fā)明的特征在于，具備：壓縮機(jī)，其對吸入的空氣進(jìn)行壓縮而生成壓縮空氣；燃料供給裝置，其供給燃料；燃燒器，其使從所述壓縮機(jī)供給的壓縮空氣與從所述燃料供給裝置供給的燃料混合并燃燒而生成燃燒氣體；渦輪，其在生成的所述燃燒氣體的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；以及上述任一方案所記載的運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置。

為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種狀態(tài)判定方法，其判定與發(fā)電機(jī)連接的燃?xì)鉁u輪的狀態(tài)，該燃?xì)鉁u輪具有：對吸入的空氣進(jìn)行壓縮而生成壓縮空氣的壓縮機(jī)；供給燃料的燃料供給裝置；使從所述壓縮機(jī)供給的壓縮空氣與從所述燃料供給裝置供給的燃料混合并燃燒而生成燃燒氣體的燃燒器；以及在生成的所述燃燒氣體的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的渦輪，所述狀態(tài)判定方法的特征在于，具有如下步驟：對與所述燃?xì)鉁u輪的輸出相關(guān)的指令值的差分進(jìn)行檢測的步驟；對所述發(fā)電機(jī)的輸出的差分進(jìn)行檢測的步驟；以及在所述指令值的差分與所述輸出的差分之差為閾值以上的情況下，判定為所述燃?xì)鉁u輪的運(yùn)轉(zhuǎn)脫離規(guī)定的關(guān)系的步驟。

附圖說明

圖1是表示本實(shí)施方式的燃?xì)鉁u輪的示意圖。

圖2是示出狀態(tài)判定裝置的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3是示出狀態(tài)判定裝置的處理動作的一例的流程圖。

圖4是示出渦輪入口溫度計算部的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖5是示出渦輪入口溫度計算部的處理動作的一例的流程圖。

圖6是示出渦輪入口溫度計算部的處理動作的一例的流程圖。

圖7是示出另一例的渦輪入口溫度計算部的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。需要說明的是，并不通過該實(shí)施方式來限定本發(fā)明。另外，下述實(shí)施方式中的構(gòu)成要素包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠且容易置換的構(gòu)成要素、或者實(shí)質(zhì)上相同的構(gòu)成要素。此外，以下記載的構(gòu)成要素能夠適當(dāng)進(jìn)行組合，另外，在具有多個實(shí)施方式的情況下，也能夠組合各實(shí)施方式。

圖1是表示本實(shí)施方式的燃?xì)鉁u輪的示意圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的燃?xì)鉁u輪1具有壓縮機(jī)11、燃燒器12、渦輪13、燃料供給裝置14、控制裝置16以及轉(zhuǎn)子18。轉(zhuǎn)子18貫穿壓縮機(jī)11、燃燒器12以及渦輪13的中心部而配置。燃?xì)鉁u輪1的壓縮機(jī)11與渦輪13通過轉(zhuǎn)子18以能夠一體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。該燃?xì)鉁u輪1由控制裝置(運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置)16控制。另外，在燃?xì)鉁u輪1上連結(jié)有發(fā)電機(jī)15。發(fā)電機(jī)15的旋轉(zhuǎn)部與轉(zhuǎn)子18以能夠一體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)，發(fā)電機(jī)15通過與轉(zhuǎn)子18一體地旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。

壓縮機(jī)11對從空氣取入口取入的空氣a進(jìn)行壓縮而生成壓縮空氣a1。在該壓縮機(jī)11配設(shè)有對從空氣取入口取入的空氣a的吸氣量進(jìn)行調(diào)整的入口引導(dǎo)葉片(igv：inletguidevane)22。通過調(diào)整入口引導(dǎo)葉片22的開度來調(diào)整空氣a的吸氣量。具體而言，入口引導(dǎo)葉片22具有多個葉片主體22a和用于變更多個葉片主體22a的葉片角度的igv工作部22b，利用igv工作部22b來調(diào)整葉片主體22a的葉片角度，由此調(diào)整入口引導(dǎo)葉片22的開度而調(diào)整空氣a的吸氣量。當(dāng)入口引導(dǎo)葉片22的開度變大時，空氣a的吸氣量增多，壓縮機(jī)11的壓力比增加。另一方面，通過使入口引導(dǎo)葉片22的開度變小，空氣a的吸氣量減少，壓縮機(jī)11的壓力比降低。

燃燒器12向被壓縮機(jī)11壓縮后的壓縮空氣a1供給燃料f，使壓縮空氣a1與燃料f混合并燃燒，由此生成燃燒氣體。渦輪13在由燃燒器12生成的燃燒氣體的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)子18的軸向的兩端部被未圖示的軸承部支承為旋轉(zhuǎn)自如，轉(zhuǎn)子18設(shè)置為以軸心為中心而旋轉(zhuǎn)自如。而且，在轉(zhuǎn)子18的壓縮機(jī)11側(cè)的端部(位置配置未特別限定)連結(jié)有發(fā)電機(jī)15的驅(qū)動軸。發(fā)電機(jī)15與渦輪13設(shè)置在同軸上，能夠通過渦輪13旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行發(fā)電。

因此，從壓縮機(jī)11的空氣取入口取入的空氣a經(jīng)由入口引導(dǎo)葉片22并通過壓縮機(jī)11的內(nèi)部被壓縮，由此成為高溫/高壓的壓縮空氣a1。從燃燒器12向該壓縮空氣a1供給燃料f，使壓縮空氣a1與燃料f混合并燃燒，由此生成高溫/高壓的燃燒氣體。然后，由燃燒器12生成的高溫/高壓的燃燒氣體通過渦輪13的內(nèi)部而使渦輪13工作(旋轉(zhuǎn))，由此對轉(zhuǎn)子18進(jìn)行驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動與該轉(zhuǎn)子18連結(jié)的發(fā)電機(jī)15。由此，與轉(zhuǎn)子18連結(jié)的發(fā)電機(jī)15通過被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而進(jìn)行發(fā)電。另一方面，驅(qū)動了渦輪13后的燃燒氣體作為廢氣釋放到大氣中。

在該燃?xì)鉁u輪1設(shè)置有機(jī)室壓力計51、吸氣狀態(tài)檢測器52、葉片通過溫度計53以及廢氣溫度計54。機(jī)室壓力計51設(shè)置于供壓縮空氣a1從壓縮機(jī)11朝向燃燒器12流通的管線中，具體而言，機(jī)室壓力計51設(shè)置于燃燒器12的機(jī)室內(nèi)部，用于計測壓縮空氣a1的壓力(機(jī)室壓力)。吸氣狀態(tài)檢測器52具有：對向壓縮機(jī)11取入的空氣a的吸氣溫度進(jìn)行計測的吸氣溫度計52a；以及檢測吸氣壓力的吸氣壓力計52b。葉片通過溫度計53設(shè)置于供從渦輪13排出的廢氣流通的管線中，用于對通過了在渦輪13的廢氣的流動方向的下游側(cè)設(shè)置的最終級的葉片的廢氣的溫度進(jìn)行計測。廢氣溫度計54設(shè)置于葉片通過溫度計53的下游側(cè)，用于計測廢氣的溫度。此外，燃?xì)鉁u輪1獲取用于檢測燃?xì)鉁u輪1的負(fù)荷的發(fā)電機(jī)15的輸出的信息。發(fā)電機(jī)15的輸出能夠由設(shè)置于發(fā)電機(jī)15的輸出計進(jìn)行計測。而且，由機(jī)室壓力計51、吸氣狀態(tài)檢測器52、葉片通過溫度計53以及廢氣溫度計54計測到的信號被輸入到控制裝置16。

控制裝置16基于輸出要求、燃料流量指令值等與輸出對應(yīng)的指令值、機(jī)室壓力計51、吸氣狀態(tài)檢測器52、葉片通過溫度計53以及廢氣溫度計54等的計測結(jié)果、發(fā)電機(jī)15的輸出的計測結(jié)果等中的至少一個，控制入口引導(dǎo)葉片22以及燃料調(diào)整閥35等，從而控制燃?xì)鉁u輪1的運(yùn)轉(zhuǎn)。

控制裝置16具有狀態(tài)判定裝置62、渦輪入口溫度計算部64以及動作控制部66。需要說明的是，控制裝置16除了渦輪入口溫度計算部64以外，還具備基于機(jī)室壓力計51、吸氣狀態(tài)檢測器52、葉片通過溫度計53以及廢氣溫度計54等的計測結(jié)果、指令值來推定狀態(tài)量的計算部。

圖2是示出狀態(tài)判定裝置的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。狀態(tài)判定裝置62判定燃?xì)鉁u輪的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。具體而言，狀態(tài)判定裝置62判定燃料流量的指令值與發(fā)電機(jī)15的輸出之間的關(guān)系是滿足規(guī)定的關(guān)系還是脫離規(guī)定的關(guān)系。狀態(tài)判定裝置62具有指令值檢測部102、輸出檢測部104以及判定部106。

指令值檢測部102對燃料流量指令信號進(jìn)行處理，并檢測燃料流量指令信號的變化。燃料流量指令信號是對向燃燒器12供給的燃料的流量進(jìn)行指示的信號。指令值檢測部102具有一次滯后過濾器112和減法器114。一次滯后過濾器112與減法器114并聯(lián)地配置，且被輸入燃料流量指令信號。一次滯后過濾器(lag)112將當(dāng)前的燃料流量指令信號的前一個燃料流量指令信號輸出。一次滯后過濾器112向減法器114輸出前一個燃料流量指令信號。減法器114對燃料流量指令信號與從一次滯后過濾器112輸出的前一個燃料流量指令信號的差分進(jìn)行計算。減法器114將計算出的燃料流量指令信號的差分向判定部106輸出。

指令值檢測部102僅配置有一個一次滯后過濾器112，但也可以以串聯(lián)相連的方式配置多個一次滯后過濾器112。通過增加一次滯后過濾器112的個數(shù)，能夠?qū)⒁鄿p的對象的燃料流量指令信號設(shè)為更靠前的燃料流量指令信號。本實(shí)施方式的指令值檢測部102使用燃料流量指令信號，但只要是燃?xì)鉁u輪1的輸出的指令值即可，也可以使用燃?xì)鉁u輪1的輸出要求信號來代替燃料流量指令信號。指令值檢測部102只要能夠檢測指令值的變化率(％/sec)即可，對差分的抽出對象及變化率的抽出對象未特別限定。

輸出檢測部104對發(fā)電機(jī)輸出(發(fā)電機(jī)的輸出的檢測值)進(jìn)行處理，并檢測發(fā)電機(jī)輸出的變化。發(fā)電機(jī)輸出是由發(fā)電機(jī)15輸出的電力的值。輸出檢測部104具有一次滯后過濾器122和減法器124。一次滯后過濾器122與減法器124并聯(lián)配置，且被輸入發(fā)電機(jī)輸出。一次滯后過濾器(lag)122輸出當(dāng)前的發(fā)電機(jī)輸出的前一個發(fā)電機(jī)輸出。即，一次滯后過濾器122向減法器124輸出前一個發(fā)電機(jī)輸出。減法器124計算發(fā)電機(jī)輸出與從一次滯后過濾器122輸出的前一個發(fā)電機(jī)輸出的差分。減法器124將計算出的發(fā)電機(jī)輸出的差分向判定部106輸出。輸出檢測部104只要能夠檢測輸出的變化率(％/sec)即可，對差分的抽出對象及變化率的抽出對象未特別限定。

判定部106基于由指令值檢測部102檢測到的差分x1與由輸出檢測部104檢測到的差分x2，判定燃?xì)鉁u輪1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否滿足規(guī)定的關(guān)系，具體而言，判定燃料流量的指令值與發(fā)電機(jī)15的輸出的關(guān)系是滿足規(guī)定的關(guān)系還是脫離規(guī)定的關(guān)系。規(guī)定的關(guān)系是指，能夠看作燃料流量與輸出成比例的關(guān)系。判定部106具有比較部132和信號輸出部136。比較部132對由指令值檢測部102檢測到的差分x1與由輸出檢測部104檢測到的差分x2進(jìn)行比較。本實(shí)施方式的比較部132在對差分x2乘以系數(shù)并使信號的比例尺與差分x1一致的基礎(chǔ)上檢測差分，并判定差分是否大于閾值ε。具體而言，比較部132比較是否為|x1-a＊x2|＞ε。比較部132在為|x1-a＊x2|＞ε的情況下，判定為燃料流量的指令值與發(fā)電機(jī)15的輸出之間的關(guān)系脫離規(guī)定的關(guān)系，在為|x1-a＊x2|≤ε的情況下，判定為燃料流量的指令值與發(fā)電機(jī)15的輸出之間的關(guān)系滿足規(guī)定的關(guān)系。

信號輸出部136基于比較部132的結(jié)果來輸出信號。信號輸出部136在由比較部132判定為脫離關(guān)系的情況下，輸出表示脫離關(guān)系的信號，在由比較部132判定為滿足關(guān)系的情況下，輸出表示滿足關(guān)系的信號。

接著使用圖3來說明狀態(tài)判定裝置62的處理動作的流程。圖3是示出狀態(tài)判定裝置的處理動作的一例的流程圖。狀態(tài)判定裝置62通過指令值檢測部102來檢測燃料流量指令值的差分(步驟s12)，通過輸出檢測部104來檢測發(fā)電機(jī)15的輸出的差分(步驟s14)。需要說明的是，步驟s12與步驟s14的處理也可以并列地進(jìn)行，還可以以相反的順序進(jìn)行。狀態(tài)判定裝置62檢測相同時刻的燃料流量指令值的差分與輸出的差分。

狀態(tài)判定裝置62在檢測到差分之后，通過比較部132來判定是否為|(燃料流量指令值的差分)-(發(fā)電機(jī)輸出的差分)|＞ε，即|x1-a＊x2|＞ε(步驟s16)。狀態(tài)判定裝置62在判定為|(燃料流量指令值的差分)-(發(fā)電機(jī)輸出的差分)|＞ε(步驟s16中為是)的情況下，從信號輸出部136輸出表示脫離關(guān)系的信號(步驟s18)。狀態(tài)判定裝置62在判定為|(燃料流量指令值的差分)-(發(fā)電機(jī)輸出的差分)|≤ε(步驟s16中為否)的情況下，從信號輸出部136輸出表示維持關(guān)系的信號(步驟s20)。

需要說明的是，狀態(tài)判定裝置62也可以不輸出表示脫離關(guān)系的信號和表示維持關(guān)系的信號這兩方的信號，而僅輸出任一方的信號。在該情況下，在信號未被輸出時，可以看作是另一方的狀態(tài)。

圖4是示出渦輪入口溫度計算部的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。渦輪入口溫度計算部64推定難以計測的渦輪入口溫度。渦輪入口溫度計算部64基于由發(fā)電機(jī)15檢測到的輸出(燃?xì)鉁u輪(gt)發(fā)電機(jī)輸出)、由igv工作部22b檢測到的表示入口引導(dǎo)葉片22的開度的igv信號、由吸氣溫度計52a檢測到的壓縮機(jī)入口溫度以及由吸氣壓力計52b檢測到的壓縮機(jī)入口壓力，來計算渦輪入口溫度的推定值。

渦輪入口溫度計算部64具有渦輪入口溫度運(yùn)算部140、渦輪入口溫度相當(dāng)信號輸出部142、過濾器144、信號切換器146、信號產(chǎn)生器148以及信號產(chǎn)生器149。

渦輪入口溫度運(yùn)算部140被輸入由發(fā)電機(jī)15檢測到的輸出(燃?xì)鉁u輪(gt)發(fā)電機(jī)輸出)、由igv工作部22b檢測到的表示入口引導(dǎo)葉片22的開度的igv信號、由吸氣溫度計52a檢測到的壓縮機(jī)入口溫度以及由吸氣壓力計52b檢測到的壓縮機(jī)入口壓力。渦輪入口溫度運(yùn)算部140基于所輸入的值進(jìn)行運(yùn)算，計算渦輪入口溫度的推定值。

渦輪入口溫度相當(dāng)信號輸出部142將與由渦輪入口溫度運(yùn)算部140計算出的渦輪入口溫度相當(dāng)?shù)男盘栂蚴褂脺u輪入口溫度進(jìn)行控制的各部分輸出。

過濾器144配置在gt發(fā)電機(jī)輸出向渦輪入口溫度運(yùn)算部140輸入的路徑上。過濾器144是能夠變更時間常數(shù)的過濾器，通過變更時間常數(shù)，從而使由發(fā)電機(jī)15檢測且向渦輪入口溫度運(yùn)算部140輸入的信號的變動產(chǎn)生延遲。過濾器144基于經(jīng)由信號切換器146輸入的信號來切換過濾器的時間常數(shù)。

信號切換器146與信號產(chǎn)生器148、149連接，且基于從狀態(tài)判定裝置62輸入的信號，來切換是使由信號產(chǎn)生器148產(chǎn)生的信號向過濾器144輸入還是使由信號產(chǎn)生器149產(chǎn)生的信號向過濾器144輸入。信號產(chǎn)生器148、149分別產(chǎn)生不同的信號。信號切換部146在接收到表示維持關(guān)系的信號的情況下，將信號產(chǎn)生器148的信號輸出至過濾器144。信號切換部146在接收到表示脫離關(guān)系的信號的情況下，將信號產(chǎn)生器149的信號輸出至過濾器144。過濾器144在被輸入信號產(chǎn)生器148的信號的情況下，應(yīng)用第一時間常數(shù)(通常時的時間常數(shù))，在被輸入信號產(chǎn)生器149的信號的情況下，應(yīng)用時間常數(shù)比第一時間常數(shù)大的第二時間常數(shù)。

圖5是示出渦輪入口溫度計算部的處理動作的一例的流程圖。圖5示出過濾器的選擇處理。渦輪入口溫度計算部64判定是否由狀態(tài)判定裝置62判定為脫離關(guān)系(步驟s30)。渦輪入口溫度計算部64在由狀態(tài)判定裝置62判定為未脫離關(guān)系(步驟s30中為否)的情況下，使用通常時的時間常數(shù)(步驟s32)。渦輪入口溫度計算部64在由狀態(tài)判定裝置62判定為脫離關(guān)系(步驟s30中為是)的情況下，使用值比通常時的值大的時間常數(shù)(步驟s34)。

渦輪入口溫度計算部64如以上那樣通過基于狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果來切換過濾器144的時間常數(shù)，從而在脫離關(guān)系的狀態(tài)下，使比由發(fā)電機(jī)15檢測到的輸出的值變動小的值向渦輪入口溫度運(yùn)算部140輸入。

動作控制部66基于從狀態(tài)判定裝置62和渦輪入口溫度計算部64輸出的信息、各種計測設(shè)備的計測結(jié)果、指令值，控制燃?xì)鉁u輪1的各部分的動作。例如，動作控制部66執(zhí)行對使入口引導(dǎo)葉片22工作的igv工作部22b進(jìn)行控制的igv控制，來調(diào)整向壓縮機(jī)11取入的空氣量(吸氣量)。動作控制部66通過控制igv工作部22b來變更入口引導(dǎo)葉片22的開度(以下稱為igv開度)，從而調(diào)整向壓縮機(jī)11取入的空氣a的吸氣量。具體而言，動作控制部66在全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時將igv開度控制為額定開度。額定開度是燃?xì)鉁u輪輸出成為額定輸出時的開度。另外，動作控制部66對在朝向燃燒器12供給燃料f的燃料供給線34中設(shè)置的燃料調(diào)整閥35進(jìn)行控制，并執(zhí)行對燃料f的供給量進(jìn)行調(diào)整的燃料控制。動作控制部66通過控制燃料調(diào)整閥35來調(diào)整向壓縮空氣a1供給(噴射)的燃料f的供給量。

本實(shí)施方式如以上那樣能夠通過狀態(tài)判定裝置62來判定燃?xì)鉁u輪1是以滿足規(guī)定的關(guān)系的方式運(yùn)轉(zhuǎn)還是脫離規(guī)定的狀態(tài)。即，狀態(tài)判定裝置62通過對gt發(fā)電機(jī)輸出的變化率(％/sec)與作為燃?xì)鉁u輪1的機(jī)械輸出的變化率的代表的燃料流量指令(cso)信號的變化率(％/sec)之差進(jìn)行比較，能夠判定發(fā)電機(jī)15的輸出是否受到發(fā)電機(jī)15所連接的系統(tǒng)的轉(zhuǎn)數(shù)的影響。即，基于在燃料流量指令值的變化率與gt發(fā)電機(jī)輸出的變化率之間成立的正比例關(guān)系，通過是否脫離了該關(guān)系而能夠檢測gt發(fā)電機(jī)是否受到系統(tǒng)轉(zhuǎn)數(shù)的變化而發(fā)生變動。由此，狀態(tài)判定裝置62能夠適當(dāng)?shù)貦z測是否受到發(fā)電機(jī)15所連接的系統(tǒng)的轉(zhuǎn)數(shù)的影響。狀態(tài)判定裝置62在使用燃料流量的情況下，優(yōu)選檢測燃料的卡路里，基于卡路里來進(jìn)行修正。

另外，本實(shí)施方式的控制裝置16基于狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果，調(diào)整向渦輪入口溫度計算部64輸入的燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出，具體而言，在脫離關(guān)系的情況下，使燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出成為比實(shí)際值變動少的值，由此能夠使燃?xì)鉁u輪穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。

在上述實(shí)施方式中，在由狀態(tài)判定裝置62判定為脫離關(guān)系的情況下，對時間常數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出成為比實(shí)際值變動少的值，但并不局限于此，能夠減小燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出的變動即可。例如也可以為，在由狀態(tài)判定裝置62判定為脫離關(guān)系的情況下，將判定為維持關(guān)系時的值(將要脫離前的值、前次值)設(shè)為燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出。

渦輪入口溫度計算部64也可以根據(jù)燃?xì)鉁u輪的狀態(tài)來切換是否使用狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果。圖6是示出渦輪入口溫度計算部的處理動作的一例的流程圖。渦輪入口溫度計算部64判定是否為穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟s40)。穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是指，在維持額定條件、規(guī)定的輸出的狀態(tài)下使燃?xì)鉁u輪1運(yùn)轉(zhuǎn)一定期間以上的狀態(tài)。渦輪入口溫度計算部64在判定為是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟s40中為是)的情況下，基于狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果來執(zhí)行控制(步驟s42)。即，執(zhí)行上述的圖5的處理。渦輪入口溫度計算部64在判定為不是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟s40中為否)的情況下，以不使用狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果的方式執(zhí)行控制(步驟s44)。

渦輪入口溫度計算部64在不是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下不使用狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果，因此，在起動時、基于指令值使輸出變動的期間等的運(yùn)轉(zhuǎn)時，能夠以高響應(yīng)性進(jìn)行控制。

另外，在上述實(shí)施方式中，基于狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果調(diào)整了gt發(fā)電機(jī)輸出，但不局限于此。渦輪入口溫度計算部64也可以基于狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果來調(diào)整根據(jù)gt發(fā)電機(jī)輸出而計算出的結(jié)果、在本實(shí)施方式中為渦輪入口溫度的計算值。

圖7是示出另一例的渦輪入口溫度計算部的概要結(jié)構(gòu)的示意圖。圖7所示的渦輪入口溫度計算部64a具有渦輪入口溫度運(yùn)算部140、渦輪入口溫度相當(dāng)信號輸出部142、過濾器144、過濾器150、信號切換器152、信號產(chǎn)生器156以及信號產(chǎn)生器154。

渦輪入口溫度運(yùn)算部140被輸入由發(fā)電機(jī)15檢測到的輸出(燃?xì)鉁u輪(gt)發(fā)電機(jī)輸出)、由igv工作部22b檢測到的表示入口引導(dǎo)葉片22的開度的igv信號、由吸氣溫度計52a檢測到的壓縮機(jī)入口溫度以及由吸氣壓力計52b檢測到的壓縮機(jī)入口壓力。渦輪入口溫度運(yùn)算部140基于所輸入的值進(jìn)行運(yùn)算，計算渦輪入口溫度的推定值。

渦輪入口溫度相當(dāng)信號輸出部142將與由渦輪入口溫度運(yùn)算部140計算出的渦輪入口溫度相當(dāng)?shù)男盘栂蚴褂脺u輪入口溫度進(jìn)行控制的各部分輸出。

過濾器144配置在gt發(fā)電機(jī)輸出向渦輪入口溫度運(yùn)算部140輸入的路徑上。過濾器144是設(shè)定有時間常數(shù)的過濾器，使由發(fā)電機(jī)15檢測且向渦輪入口溫度運(yùn)算部140輸入的信號的變動產(chǎn)生延遲。需要說明的是，也可以調(diào)整過濾器144的時間常數(shù)而不使延遲產(chǎn)生。

過濾器150配置在渦輪入口溫度運(yùn)算部140與渦輪入口溫度相當(dāng)信號輸出部142之間。過濾器150是能夠變更時間常數(shù)的過濾器，通過變更時間常數(shù)，使從渦輪入口溫度運(yùn)算部140向渦輪入口溫度相當(dāng)信號輸出部142輸入的信號的變動產(chǎn)生延遲。過濾器150基于經(jīng)由信號切換器152輸入的信號來切換過濾器150的時間常數(shù)。

信號切換器152與信號產(chǎn)生器156、154連接，基于從狀態(tài)判定裝置62輸入的信號，來切換是使由信號產(chǎn)生器156產(chǎn)生的信號向過濾器150輸入，還是使由信號產(chǎn)生器154產(chǎn)生的信號向過濾器150輸入。信號產(chǎn)生器156、154分別產(chǎn)生不同的信號。信號切換部152在接收到表示維持關(guān)系的信號的情況下，將信號產(chǎn)生器156的信號輸出至過濾器150。信號切換部152在接收到表示脫離關(guān)系的信號的情況下，將信號產(chǎn)生器154的信號輸出至過濾器150。過濾器150在被輸入信號產(chǎn)生器156的信號的情況下，應(yīng)用第一時間常數(shù)(通常時的時間常數(shù))，在被輸入信號產(chǎn)生器154的信號的情況下，應(yīng)用時間常數(shù)比第一時間常數(shù)大的第二時間常數(shù)。需要說明的是，第一時間常數(shù)也可以為使信號直接通過的時間常數(shù)。

渦輪入口溫度計算部64a基于狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果來調(diào)整渦輪入口溫度運(yùn)算部140的運(yùn)算結(jié)果，由此減小在脫離關(guān)系的情況下計算出的值的變動，使燃?xì)鉁u輪1的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。這樣，代替調(diào)整燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出而減小基于燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出計算出的值的變動，由此也能夠得到同樣的效果。

另外，在上述實(shí)施方式中，作為使用燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出的設(shè)備而對渦輪入口溫度計算部64的情況進(jìn)行了說明，但使用燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出的其他設(shè)備也同樣地基于狀態(tài)判定裝置62的結(jié)果，在脫離關(guān)系的情況下進(jìn)行將燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出的變動降低的修正、或者將使用燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)輸出計算出的值的變動降低的修正，由此能夠得到同樣的效果。

附圖標(biāo)記說明

1燃?xì)鉁u輪；

11壓縮機(jī)；

12燃燒器；

13渦輪；

14燃料供給裝置；

15發(fā)電機(jī)；

16控制裝置(運(yùn)轉(zhuǎn)控制裝置)；

18轉(zhuǎn)子；

22入口引導(dǎo)葉片；

22a葉片主體；

22bigv工作部；

34燃料供給管線；

35燃料調(diào)整閥；

51機(jī)室壓力計；

52吸氣狀態(tài)檢測器；

52a吸氣溫度計；

52b吸氣壓力計；

53葉片通過溫度計；

54廢氣溫度計；

62狀態(tài)判定裝置；

64、64a渦輪入口溫度計算部；

66動作控制部；

102指令值檢測部；

104輸出檢測部；

106判定部；

112一次滯后過濾器；

114減法器；

122一次滯后過濾器；

124減法器；

132比較部；

136信號輸出部；

140渦輪入口溫度運(yùn)算部；

142渦輪入口溫度相當(dāng)信號輸出部；

144過濾器；

146信號切換器；

148信號產(chǎn)生器；

149信號產(chǎn)生器；

150過濾器；

152信號切換器；

154信號產(chǎn)生器；

156信號產(chǎn)生器。