JP7821293B2 - 吸気加熱システム、吸気加熱システムの運転方法、および、ガスタービンシステム - Google Patents

Description

本開示は、吸気加熱システム、吸気加熱システムの運転方法、および、ガスタービンシステムに関する。
本願は、２０２２年８月１０日に日本国特許庁に出願された特願２０２２－１２７６２３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、ガスタービンの圧縮機に供給される外部空気を加熱する吸気加熱システムが知られている。例えば特許文献１に開示されるガスタービンの加熱ユニットは、圧縮空気を熱源として外部空気を加熱するように構成される。加熱ユニットは、圧縮機から排出される圧縮空気の一部を吸気ダクトに返送するための返送ラインを含む。返送ラインを流れる圧縮空気が吸気ダクトを流れる外部空気と混ざることで外部空気は加熱される。

特開２０００－０９７０４６号公報

ガスタービン入口温度が高いほどガスタービンの運転効率は向上する一方で、ガスタービンの破損を回避するためには、このタービン入口温度がガスタービンの仕様で定められる許容上限値以下になるよう制御を実行する必要がある。しかしながら、このような制約のもとでガスタービンの運転効率を向上させるための具体的構成は、特許文献１には開示されていない。

本開示の目的は、ガスタービンの運転効率を向上した吸気加熱システム、吸気加熱システムの運転方法、および、ガスタービンシステムを提供することである。

本開示の少なくとも一実施形態に係る吸気加熱システムは、
ガスタービンの圧縮機に送られる外部空気を加熱するように構成される吸気加熱システムであって、
前記圧縮機から排出される圧縮空気とは異なる熱源を利用して前記外部空気を加熱するように構成される吸気加熱ユニットと、
前記ガスタービンのタービン入口温度と相関を有する相関パラメータ、又は、前記タービン入口温度の推定値に基づいて、前記吸気加熱ユニットを制御するように構成される制御装置と、
を備える。

本開示の少なくとも一実施形態に係る吸気加熱システムの運転方法は、
ガスタービンの圧縮機に送られる外部空気を加熱するように構成される吸気加熱システムの運転方法であって、
前記吸気加熱システムは、前記圧縮機から排出される圧縮空気とは異なる熱源を利用して前記外部空気を加熱するように構成される吸気加熱ユニットを含み、
前記ガスタービンのタービン入口温度と相関を有する相関パラメータ、又は、前記タービン入口温度の推定値に基づいて、前記吸気加熱ユニットを制御する制御ステップを備える。

本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンシステムは、
前記吸気加熱システムと、
前記ガスタービンと、
を備える。

本開示によれば、ガスタービンの運転効率を向上した吸気加熱システム、吸気加熱システムの運転方法、および、ガスタービンシステムを提供できる。

一実施形態に係るガスタービンシステムの概略図である。 一実施形態に係る第２加熱ユニットの加熱動作の負荷区間を示す概略的なグラフである。 一実施形態に係る第１加熱ユニットの加熱動作の負荷区間を示す概略的なグラフである。 一実施形態に係る第２加熱ユニットを示す概略図である。 一実施形態に係るタービンの運転線を示す概略的なグラフである。 第１実施形態に係る制御装置の構成を示す概略図である。 一実施形態に係る吸気加熱制御部の構成を示す概略図である。 ガスタービン負荷、実排気温度、および、吸気温度の経時的な変化を示す概略的なグラフである。 ガスタービン負荷、実排気温度、および、吸気温度の経時的な変化を示す別の概略的なグラフである。 第１実施形態に係る吸気加熱システム制御処理を示すフローチャートである。 一実施形態に係る吸気加熱制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る制御装置の構成を示す概略図である。 第２実施形態に係る吸気加熱システム制御処理を示すフローチャートである。 一実施形態に係るガスタービンの詳細を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

＜ガスタービンシステム１の概要＞
図１は、本開示の一実施形態に係るガスタービンシステム１の概略図である。ガスタービンシステム１を構成するガスタービン３は、圧縮機７と、圧縮機７によって生成された圧縮空気と燃料との混合燃料を発生させる燃焼器８と、燃焼器８から排出される燃焼ガスによって駆動するタービン３０とを備える。圧縮機７は起動装置４によって回転を開始するように構成される。燃焼器８に供給される燃料は、一例としてガス燃料であるが、液体燃料であってもよい。本例のタービン３０は、燃焼器８から排出される燃焼ガスを動力源として、発電機６を駆動するように構成されている。タービン３０から排出される排ガスは排気ダクト３９を流れる。

圧縮機７は吸気流路９と連通している。吸気流路９を流れる外部空気が圧縮機７に送られて、圧縮空気は生成される。本開示のガスタービンシステム１は、吸気流路９を流れる外部空気を加熱するように構成される吸気加熱システム５を備え、吸気加熱システム５は第１加熱ユニット１０と第２加熱ユニット２０を含む。第１加熱ユニット１０は圧縮機７から排出される圧縮空気を熱源にして外部空気を加熱するように構成される。より具体的には第１加熱ユニット１０は、圧縮機７から排出される圧縮空気の一部を吸気流路９に返送するための返送流路１５と、返送流路１５に設けられる第１流量調整バルブ１２とを含む。返送流路１５から吸気流路９に返送される圧縮空気が外部空気と混ざることにより、外部空気は加熱される。第１流量調整バルブ１２の開度調整を通じて返送流路１５を流れる圧縮空気の流量が制御されることで、第１加熱ユニット１０の加熱量は制御される。

同図で例示される吸気流路９は、吸入室９０、及び、吸入室９０と圧縮機７に連通する吸気ダクト９５を含んでおり、返送流路１５は、吸入室９０に収容された吐出管９９に連通している。返送流路１５から吐出管９９に流入する圧縮空気は、吐出管９９に設けられたノズルから吸入室９０内に噴射される。本例の吐出管９９は、吸入室９０に収容される吸気フィルタ９４と、吸入室９０の出口９３との間に配置されている。

第２加熱ユニット２０は、圧縮機７とは異なる熱源を利用して外部空気を加熱するように構成されるヒータ２４を含む。ヒータ２４の熱源は、タービン３０から排出される排ガスから回収された熱であってもよいし（詳細は後述）、電力の供給によって発熱する発熱体から得られた熱であってもよい。図１で例示されるヒータ２４は、吸入室９０に収容されており、より具体的には、吸気フィルタ９４と吸入室９０の入口９２との間に配置されている。なお、ヒータ２４は吸気フィルタ９４と出口９３との間に配置されていてもよい。

第２加熱ユニット２０（吸気加熱ユニット）の加熱制御は、吸気加熱システム５の構成要素である制御装置８０によって実行される。本開示では、ガスタービン３のタービン入口温度と相関する相関パラメータ、又は、タービン入口温度の推定値に基づいて、制御装置８０は第２加熱ユニット２０を制御する。より詳細には、タービン入口温度がガスタービン３の仕様によって定められる許容上限値以下になるよう、制御装置８０は上記の相関パラメータ又は上記の推定値に基づいて、第２加熱ユニット２０を制御する。第２加熱ユニット２０の加熱量が増大すれば、圧縮機７に送られる外部空気の温度は上がる。従って、圧縮機７の吸気温度は上がる。他方で、第２加熱ユニット２０の加熱量が減少すれば、圧縮機７の吸気温度は下がる。相関パラメータに基づいた第２加熱ユニット２０の制御は、第１実施形態に係る制御装置８０Ａ（８０）が実行し、推定値に基づいた第２加熱ユニット２０の制御は第２の実施形態に係る制御装置８０Ｂ（８０）が実行する。制御装置８０Ａ、８０Ｂ（８０）の詳細は後述する。制御装置８０Ａ，８０Ｂの詳細は後述する。なお、タービン入口温度の許容上限閾値は、運転中のガスタービン３が耐熱性を発揮することが保証されるタービン入口温度の上限値である。タービン入口温度が許容上限閾値を超えると、ガスタービン３の破損が生じ得る。

ガスタービン３の破損を回避するためには、タービン入口温度がガスタービン３の仕様で定められる許容上限値以下になるよう制御を実行する必要があるが、タービン入口温度は直接的に計測し続けることが困難なパラメータである。この点、上記構成によれば、タービン入口温度と相関を有する相関パラメータ又はタービン入口温度の推定値に基づいて制御装置８０が吸気加熱システム５を制御する。従って、タービン入口温度が許容上限値以下になる条件のもと、吸気加熱システム５はタービン入口温度を可能な限り高く設定でき、ガスタービン３の運転効率は向上する。さらに、圧縮空気とは異なる熱源を利用して第２加熱ユニット２０が外部空気を加熱するので、外部空気の加熱熱源の全てを圧縮機７から排出される圧縮空気で賄う場合に比べ、タービン３０に流入する燃焼ガスの流量が低下するのを抑制でき、ガスタービン３の運転効率は向上する。以上より、ガスタービン３の運転効率を向上した吸気加熱システム５が実現される。
なお、吸気加熱システム５は第１加熱ユニット１０を備えなくてもよい。この場合であっても、制御装置８０が相関パラメータ又は推定値に基づいて第２加熱ユニット２０を制御することで、上記利点は得られる。

＜第２加熱ユニット２０の加熱動作区間＞
図２は、一実施形態に係る第２加熱ユニット２０の加熱動作の区間を示す概略的なグラフである。グラフの横軸はガスタービン負荷を示す（図３も同様である）。同図で例示されるように、第２加熱ユニット２０は、ガスタービン負荷が第１規定負荷（符号Ｇ１）以上となる高負荷区間において、加熱動作を実行する。より詳細には、ガスタービン負荷が高負荷区間であると判定された場合において、制御装置８０が、加熱動作を実行するための制御信号を第２加熱ユニット２０に送る。第１規定負荷（符号Ｇ１）はガスタービンシステム１の定格負荷よりも低い負荷であり、例えば定格負荷に対して３０％以上かつ６０％未満の任意のガスタービン負荷である。

既述の相関パラメータまたは既述の推定値に基づいた第２加熱ユニット２０の制御は、高負荷区間の少なくとも一部において実行されればよい。同図の例では、当該制御の実行区間が高負荷区間の一部に限定される。より詳細には、ガスタービン負荷が、第１規定負荷（符号Ｇ１）よりも大きな高規定負荷（符号Ｇ３）以上、かつ、高負荷区間における最大のガスタービン負荷である上限規定負荷（符号Ｕ）以下である区間において、相関パラメータまたは推定値に基づいた第２加熱ユニット２０の制御（フィードバック制御）が実行される。他方で、ガスタービン負荷が第１規定負荷（符号Ｇ１）以上かつ高規定負荷未満である区間において、第２加熱ユニット２０の加熱量は、相関パラメータまたは推定値に関わらず一定に維持される制御が実行される（つまり、第２加熱ユニット２０のフィードバック制御は実行されない）。同グラフの「ＦＢ」はフィードバック制御の実行区間を示し、「ＮＯＴ ＦＢ」はフィードバック制御が実行されない区間を示す。第１加熱ユニット１０のフィードバック制御はＰ制御、ＰＩ制御、またはＰＩＤ制御のいずれであってもよいが、本例ではＰＩ制御が採用される。第２加熱ユニット２０のフィードバック制御の詳細は後述する。

なお、本開示の一実施形態に係るガスタービンシステム１の運転は、常に部分負荷運転である。即ち、高負荷区間における上限規定負荷（符号Ｕ）はガスタービンシステム１の定格負荷よりも低く、また、上限規定負荷よりも高い負荷区間での運転は実行されない。上限規定負荷は、例えば定格負荷の９５％以上かつ１００％未満のガスタービン負荷である。なお他の実施形態に係る第２加熱ユニット２０の制御は、ガスタービン負荷が高負荷区間よりも低い区間においても実行されてよい。当該区間における第２加熱ユニット２０の加熱量は、相関パラメータまたは推定値に関わらず一定に維持されてもよい。

＜第１加熱ユニット１０の加熱動作区間＞
図３は、一実施形態に係る第１加熱ユニット１０の加熱動作の区間を示す概略的なグラフである。第１加熱ユニット１０は、高負荷区間よりも低い負荷区間（即ち、ガスタービン負荷が第１規定負荷（符号Ｇ１）よりも低い負荷区間）において、返送流路１５（図１参照）を流れる圧縮空気を熱源にして外部空気を加熱するように構成される。同グラフで示される第１加熱ユニット１０の作動区間での加熱量は、一定であるとは限らない。例えば、排ガスの温度に応じて、第１加熱ユニット１０の加熱量はフィードバック制御されてもよいし、ガスタービン負荷に関わらず低負荷区間の加熱量は一定であってもよい。第１加熱ユニット１０のフィードバック制御では、第１流量調整バルブ１２の開度が制御される。なお、他の実施形態に係る第１加熱ユニット１０の加熱動作区間は、第２加熱ユニット２０の加熱動作区間と重なってもよい。この場合、第１加熱ユニット１０のフィードバック制御区間と、第２加熱ユニット２０のフィードバック制御区間は重ならないことが好ましい。例えば、第１加熱ユニット１０のフィードバック制御が実行されている間、第２加熱ユニット２０の加熱量は一定に維持される制御が実行される。これにより、制御装置８０による制御を簡易にすることができる。第１加熱ユニット１０のフィードバック制御はＰ制御、ＰＩ制御、またはＰＩＤ制御のいずれであってもよいが、本例ではＰＩ制御が採用される。

＜第２加熱ユニット２０の詳細＞
図４は、本開示の一実施形態に係る第２加熱ユニット２０を示す概略図である。同図で例示される第２加熱ユニット２０の熱源は、タービン３０（図１参照）から排出される排ガスである。排ガスの有する熱源は、ガスタービンシステム１の構成要素である排熱回収ボイラ１９によって回収されて、第２加熱ユニット２０の熱源として利用される。排熱回収ボイラ１９は、排気ダクト３９から供給される排ガスを熱源として、ボイラ給水から加熱媒体を生成するように構成される。加熱媒体は、温水または蒸気（過熱蒸気）である。例えば、排熱回収ボイラ１９に流入して比較的間もない高温の排ガスがボイラ給水を加熱することで過熱蒸気が生成される。この過熱蒸気は、例えば蒸気タービンといったガスタービンシステム１を構成する他の機器に供給されてもよい。他方で、排熱回収ボイラ１９において出口近傍を流れる低温の排ガスがボイラ給水を加熱することで、温水が生成される（この温水が排熱回収ボイラ１９内をさらに流れて、高温の排ガスとの熱交換により過熱蒸気に変化してもよい。）。

第２加熱ユニット２０の説明を続ける。一実施形態に係る第２加熱ユニット２０は、排熱回収ボイラ１９によって生成された加熱媒体を吸気流路９の吸入室９０に導くための加熱媒体流路２９と、加熱媒体流路２９に設けられた第２流量調整バルブ２２と、吸気流路９内に配置されたヒータ２４である配管部２５とを備える。既述の通り、第２加熱ユニット２０は制御装置８０によって制御される。本例では、制御装置８０から第２流量調整バルブ２２に送られる制御信号に応じて第２流量調整バルブ２２が開放されると、加熱媒体が排熱回収ボイラ１９から加熱媒体流路２９を経由して配管部２５に供給される。また、第２流量調整バルブ２２の開度が制御されることで、配管部２５を流れる加熱媒体の流量が制御される。これにより、第２加熱ユニット２０による外部空気に対しての加熱量は制御される。なお、図４で例示される加熱媒体流路２９を流れる加熱媒体は温水であり、温水は、排熱回収ボイラ１９に流入する前のボイラ給水よりも高い温度を有する。

図２を用いて既述した通り、第２加熱ユニット２０のフィードバック制御は一例として、ガスタービン負荷が高規定負荷（符号Ｇ３）以上かつ上限規定負荷（符号Ｕ）の負荷区間において実行される。第２加熱ユニット２０の熱源として加熱媒体流路２９を流れる加熱媒体が利用される実施形態においては、第２流量調整バルブ２２の開度がフィードバック制御される。他方で、ガスタービン負荷が第１規定負荷（符号Ｇ１）以上かつ高規定負荷（符号Ｇ３）未満の負荷区間において、フィードバック制御は実行されず、第２流量調整バルブ２２の開度は一定に維持される。

第２加熱ユニット２０が加熱媒体流路２９を含む構成によれば、圧縮空気とは異なる熱源として排熱回収ボイラ１９で生成される加熱媒体が採用されることで、ガスタービンシステム１において生成される熱を無駄なく利用でき、ガスタービンシステム１の運転効率を向上できる。
第２加熱ユニット２０が配管部２５を含む構成によれば、配管部２５を流れる加熱媒体と吸気流路９を流れる外部空気との熱交換によって、第２加熱ユニット２０は外部空気を加熱できる。
制御装置８０が第２流量調整バルブ２２を制御する構成によれば、制御装置８０がガスタービン３のタービン入口温度と相関を有する相関パラメータ（又はタービン入口温度の推定値）に基づいて、第２加熱ユニット２０の第２流量調整バルブ２２の開度を制御する。これにより、第２加熱ユニット２０は、外部空気に対する加熱量を制御することができる。
加熱媒体流路２９が温水を加熱媒体として吸気流路９に導く構成によれば、ボイラ給水の加熱によって生じる蒸気よりも排熱される傾向の高い温水が加熱媒体として採用されることで、ガスタービンシステム１の運転効率を向上できる。

＜第１実施形態に係る制御装置８０Ａ（８０）＞
図５、図６を参照し、第１実施形態に係る制御装置８０Ａ（８０）を説明する。制御装置８０Ａは、第１加熱ユニット１０と第２加熱ユニット２０をそれぞれ制御する。制御装置８０Ａによる第２加熱ユニット２０の制御には、タービン入口温度と相関を有する相関パラメータに基づいたフィードバック制御が含まれる。フィードバック制御は、図２で示される高負荷区間（より詳細には第１規定負荷（符号Ｇ１）以上かつ上限規定負荷以下の負荷区間）において実行される。相関パラメータは一例として、ガスタービン３のタービン出口側における排気温度（以下、単に排気温度という場合がある）と、ガスタービン３のタービン膨張比と相関を有する第１パラメータとを含む。

図５を参照して第１実施形態に係る制御の概要を説明する。図５は、本開示の一実施形態に係る第１パラメータと排気温度との関係を示すグラフである。第１実施形態に係る第２加熱ユニット２０の加熱制御では、排気温度と第１パラメータとの関係性を示す１本の運転線（図５の実線Ｌｓ）が参照される。運転線は一般にタービン入口温度に対応して設定可能であり、実線Ｌｓで示される運転線は、タービン入口温度の目標値に対応して設定されている（以下、実線Ｌｓの運転線を基準線Ｌｓともいう）。換言すると、タービン入口温度の目標値が実現されるための排気温度と第１パラメータとの関係性を基準線Ｌｓが示すと了解される。そして第１実施形態では、タービン入口温度が許容上限値以下となる条件下で第２加熱ユニット２０の制御を実行するために、基準線Ｌｓが少なくとも参照される（許容上限閾値は上述の目標値よりも高いタービン入口温度である。）。

基準線Ｌｓの参照によってタービン入口温度を許容上限閾値以下にする制御が可能となる原理は、以下の通りである。計測を通じて得られる第１パラメータと排気温度（以下、実第１パラメータと実排気温度という）は、図５のグラフ上で運転点として描画可能であり、この運転点はガスタービン３の実際の運転状態を示す。運転点が基準線Ｌｓよりも下側にあれば、当該運転状態におけるガスタービン３の入口温度は目標値よりも低いと判定できる。反対に、運転点が上側にあれば入口温度が目標値よりも高いと判定できる。従って、基準線Ｌｓを参照しながら第２加熱ユニット２０の加熱量を制御すれば、圧縮機７の吸気温度を、タービン入口温度が許容上限閾値を超えるのを回避するための温度にできる。第１実施形態では、一例として、計測により求まる運転点が基準線Ｌｓ上に位置するよう第２加熱ユニット２０の制御が実行される。これにより、タービン入口温度は目標値と実質的に一致することができる。

図５で例示される運転線は、基準線Ｌｓの他に、目標値より低い所定のタービン入口温度に対応して設定された運転線（実線Ｌｄ）、および、タービン入口温度の許容上限閾値に対応して設定された運転線（実線Ｌｕ）を含む。実線Ｌｄで示す運転線（以下、低運転線Ｌｄともいう）と、実線Ｌｕで示す運転線（以下、温調線Ｌｕともいう）が、第２加熱ユニット２０の制御において参照されることは必須ではない。しかしながら、例えば温調線Ｌｕが参照されることにより、以下に示す追加的な利点が得られる。そもそも、タービン入口温度を決めるパラメータは、第２加熱ユニット２０の加熱量の他にもある。例えば、燃焼器８に供給される燃料の供給量、および、燃焼器８に供給される空気の温度などが当該パラメータに含まれる。従って、第２加熱ユニット２０の加熱量を制御しても、温調線Ｌｕまで運転点がシフトすることはあり得る。この点、第２加熱ユニット２０の制御において温調線Ｌｕが参照されれば、運転点が温調線Ｌｕ上に位置する（あるいは運転点が温調線Ｌｕ上に位置することが見込まれる）場合には、例えば燃焼器８への燃料の供給量を制御し、運転点が温調線Ｌｕよりも上側にシフトすることが回避される。つまり、タービン入口温度が許容上限閾値を超えるのをより確実に回避できる。

なお、タービン入口温度の目標値が高い程、圧縮機７から燃焼器８に流入する圧縮空気の温度が上がるので、ガスタービン３の効率は向上する。従って、図５で示される基準線Ｌｓと温調線Ｌｕとの縦軸方向の距離は小さい方が好ましい。本開示では一例として、タービン入口温度の目標値と許容上限閾値との差異は、５度以下であり、より好ましくは１度以下である。

図６を参照し、第１実施形態に係る制御装置８０Ａ（８０）の構成を詳説する。図６は制御装置８０Ａの構成を示す概略図である。制御装置８０Ａは、基準線取得部８１、排気温度取得部８３、第１パラメータ取得部８５、及び、吸気加熱制御部８７Ａ（８７）を含む。基準線取得部８１は、基準線Ｌｓ（より詳細には基準線Ｌｓを示すデータ）を取得するように構成される。基準線Ｌｓを示すデータは、どのようなデータであってもよいが、一例として関数式またはデータテーブルである。

排気温度取得部８３は、ガスタービン３の運転中における排気温度の計測値である実排気温度を、排気温度センサ１０２の計測結果に基づき取得するように構成される。排気温度センサ１０２は、排気温度を計測するように構成されており、一例として排気ダクト３９（図１参照）を流れる排ガスの温度を計測する。第１パラメータ取得部８５は、ガスタービン３の運転中における第１パラメータの計測値である実第１パラメータを、第１センサ１０１の計測結果に基づき取得するように構成される。第１センサ１０１は、第１パラメータを計測するように構成された少なくとも１つのセンサである。

吸気加熱制御部８７Ａは、実排気温度と実第１パラメータとから決定される運転点が、基準線Ｌｓと一致するように第２加熱ユニット２０を制御するように構成される。例えば図５で示されるように、運転点が点Ｐ２のように基準線Ｌｓよりも上側にある場合には、実排気温度は、基準線Ｌｓにおいて実第１パラメータと対応付けられた排気温度を上回る。この場合、吸気加熱制御部８７Ａは、第２加熱ユニット２０の加熱量を低減するフィードバック制御を実行する。より詳細な一例として、基準線Ｌｓにおける排気温度と実排気温度との偏差に基づいて第２流量調整バルブ２２の開度を低減する。これにより、圧縮機７の吸気温度が下がり、実排気温度が下がる。結果、点Ｐ２にある運転点は基準線Ｌｓ側にシフトする。運転点が例えば点Ｐ３のように基準線Ｌｓよりも下側にある場合には、上記とは逆の制御が実行される。

上記構成によれば、タービン入口温度の目標値に対応して設定された基準線Ｌｓに実排気温度が一致するよう第２加熱ユニット２０が制御される。これにより、タービン入口温度が許容上限値以下となる条件のもとで、ガスタービン３は運転される。そして、基準線Ｌｓによって示される排気温度が高くなるほど、ガスタービン３の運転効率を高めることができる。よって、ガスタービン３の運転効率を向上した吸気加熱システム５が実現される。

本開示の必須の構成要素ではないが、図６で例示される制御装置８０Ａは、温調線Ｌｕ（より詳細には温調線Ｌｕを示すデータ）を取得するための温調線取得部８９をさらに含む。温調線Ｌｕを示すデータは、どのようなデータであってもよいが、一例として関数式またはデータテーブルである。取得される温調線Ｌｕは、ガスタービン３の供給される燃料量を制御する際に用いられる。より具体的には、計測を通じて特定される運転点が点Ｐ２（図５参照）のように温調線Ｌｕ上に位置する（あるいは位置することが見込まれる）のであれば、供給される燃料の量は低減される。当該制御は、制御装置８０Ａによって実行されてもよいし、制御装置８０Ａとは異なるコントローラよって実行されてもよい。

本開示の一実施形態に係る基準線Ｌｓにおける排気温度は、ガスタービン３の燃焼器８に供給される燃料量の制御に用いられる温調線Ｌｕにおける排気温度よりも低い。上記構成によれば、基準線Ｌｓにおける排気温度が、温調線Ｌｕにおける排気温度よりも低いことで、第２加熱ユニット２０の加熱制御の実行時において、タービン入口温度が許容上限値を超えるのをより確実に抑制できる。また、基準線Ｌｓにおける排気温度が、温調線Ｌｕにおける排気温度に近いほど、燃焼器８に流入する圧縮空気の温度を上げることができるので、ガスタービン３の運転効率を向上できる。

本開示の一実施形態に係る第１パラメータは、圧縮機７の圧力比である。第１センサ１０１は、圧縮機７の入口側圧力を計測する入口圧力センサと、圧縮機７の出口側圧力を計測する出口圧力センサとを含む。入口圧力センサは、吸気流路９の吸気ダクト９５（図１参照）に設けられ、出口圧力センサは、圧縮機７と燃焼器８との間に設けられる。圧縮機７の圧力比が大きい程、タービン膨張比は大きくなるため、圧力比はタービン膨張比と相関を有する。上記構成によれば、圧縮機７の圧力比は、圧力センサの計測値に基づき定まるため、ガスタービン３の状態を正確に反映したパラメータとみなせる。この圧力比がタービン膨張比と相関する第１パラメータとして利用されるので、タービン入口温度が許容上限値を超えるのをより確実に回避しつつ、ガスタービン３の運転効率を向上できる。

図７を参照し、吸気加熱制御部８７Ａの構成を詳説する。吸気加熱制御部８７Ａは、目標温度取得部１８１、および、フィードバック制御部１８２を有する。目標温度取得部１８１は、基準線Ｌｓと実第１パラメータとに基づいて設定される排気温度である目標排気温度を取得するように構成される。基準線取得部８１によって取得された基準線Ｌｓを示すデータにおいて実第１パラメータに対応付けられる排気温度が特定されることで、目標排気温度は取得される。より詳細な一例として、基準線Ｌｓを示すデータとしての関数式に実第１パラメータが代入されることにより、関数式から目標排気温度が得られる。フィードバック制御部１８２は、実排気温度と目標排気温度との偏差に基づき第２加熱ユニット２０（より詳細には第２流量調整バルブ２２）をフィードバック制御するように構成される。当該フィードバック制御が実行されることで、第２加熱ユニット２０は、実排気温度と目標排気温度との偏差に応じて外部空気に対する加熱量を変更する。フィードバック制御部１８２による制御は、ガスタービン負荷が高規定負荷以上かつ上限規定負荷以下の負荷区間（図２参照）で実行される。フィードバック制御部１８２の更なる構成の詳細は後述する。

本開示の必須の構成要素ではないが、吸気加熱制御部８７Ａは一定制御部１８３をさらに有してもよい。一定制御部１８３は、第２加熱ユニット２０の第２流量調整バルブ２２の開度を相関パラメータに関わらず一定に維持するように構成される。一定制御部１８３による制御は、ガスタービン負荷が第１規定負荷（符号Ｇ１）以上かつ高規定負荷未満となる負荷区間（図２参照）で実行される。なお他の実施形態に係る吸気加熱制御部８７Ａは、一定制御部１８３を有さなくてもよく、この場合、フィードバック制御部１８２によるフィードバック制御は、高負荷区間に亘って実行されてもよい。

図６に戻り、制御装置８０Ａの構成の説明を続ける。本開示の必須の構成要素ではないが、制御装置８０Ａは、低運転線取得部８４、および、第１加熱制御部８８Ａ（８８）をさらに含む。低運転線取得部８４は、低運転線Ｌｄ（より詳細には低運転線Ｌｄを示すデータ）を取得するように構成される。低運転線Ｌｄを示すデータは、どのようなデータであってもよいが、一例として関数式またはデータテーブルである。第１加熱制御部８８Ａは、低運転線Ｌｄを示すデータ、実第１パラメータ、および、実排気温度に基づいて、実排気温度と実第１パラメータとから決定される運転点が低運転線Ｌｄと一致するように第１加熱ユニット１０をフィードバック制御する。より詳細には、低運転線Ｌｄにおいて実第１パラメータと対応付けられる排気温度と実排気温度との偏差に応じて、第１加熱制御部８８Ａは第１流量調整バルブ１２の開度をフィードバック制御する。これにより、実際のタービン入口温度が低運転線Ｌｄに対応するタービン入口温度となる条件のもと、第１加熱ユニット１０の加熱量は制御される。なお、第１加熱ユニット１０のフィードバック制御において目標値として設定される排気温度（即ち低運転線Ｌｄによって示される排気温度）は、第２加熱ユニット２０のフィードバック制御において目標値と設定される排気温度（即ち基準線Ｌｓによって示される排気温度）よりも低い。また、第１加熱制御部８８Ａによる第１加熱ユニット１０の制御は、ガスタービン負荷が第１規定負荷（符号Ｇ１）未満となる負荷区間において実行される（図３参照）。

上記構成によれば、高負荷区間においては、圧縮空気を熱源とした外部空気の加熱が実行されず、圧縮空気以外を熱源とした外部空気の加熱が実行される。これにより、高負荷区間においてタービン３０に供給される燃焼ガスの流量が減るのを抑制でき、ガスタービン３の運転効率を向上できる。

本開示の必須の構成要素ではないが、制御装置８０Ａは負荷取得部８２をさらに含む。負荷取得部８２は、負荷センサ１０９の検出結果を取得することで、運転中のガスタービン３のガスタービン負荷を取得するように構成される。負荷センサ１０９は一例として、タービン３０の回転数を検出するための回転数センサである。負荷取得部８２によって取得されたガスタービン負荷が、吸気加熱制御部８７Ａおよび第１加熱制御部８８Ａに入力されることで、ガスタービン負荷に応じて吸気加熱制御部８７または第１加熱制御部８８Ａのいずれかが選択に制御を実行する。

図８Ａ、図８Ｂはそれぞれ、第１実施形態に係る制御装置８０Ａが、第１加熱ユニット１０と第２加熱ユニット２０を制御する間における、ガスタービン負荷、排気温度、および、吸気温度の経時的な変化を例示するグラフである。同図の上段グラフで示されるＧ１，Ｇ３，Ｕは、図２で示したものと同様である。また、本例では上限規定負荷（Ｕ）が目標とされるガスタービン負荷である。そして、同図の中段グラフで示すＴｓは基準線Ｌｓによって規定される目標排気温度である。またＴｕは排気温度の許容上限閾値であり、排気温度の許容上限値は温調線Ｌｕによって規定される。さらに、図８Ａ、図８Ｂにおいて点Ｑ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐｓはそれぞれ、図５の点Ｑ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐｓで示すガスタービン３の運転状態を示す。

図５、図８Ａで示されるように、運転点が点Ｑに位置するとき、ガスタービン負荷が上限規定負荷に到達していないので、燃焼器８（図１参照）に供給される燃料の量が増大する。ガスタービン負荷の増大に伴い、図５のグラフにおいて運転点は点Ｑよりも右側にシフトする。このとき、第１加熱制御部８８Ａは、運転点が低運転線Ｌｄ上に位置するよう第１加熱ユニット１０をフィードバック制御する。具体的には、燃料の量の増大により実排気温度が上昇するにつれて、第１加熱制御部８８Ａは第１流量調整バルブ１２の開度を小さくする。結果、運転点は低運転線Ｌｄに沿って点Ｑから点Ｐ１までシフトする（図８Ａのｔ＝ｔ０）。なお、運転点が点Ｐ１に向けてシフトする間の排気温度の目標値は、低運転線Ｌｄによって規定される排気温度である。

ガスタービン負荷が第１規定負荷（符号Ｇ１）に到達すると、第１加熱制御部８８Ａから第１流量調整バルブ１２に送られる制御信号によって第１流量調整バルブ１２は返送流路１５を閉止し、第１加熱ユニット１０の加熱制御は終わる。その後、吸気加熱制御部８７Ａによる第２加熱ユニット２０の制御が開始される。具体的には、一定制御部１８３が第２流量調整バルブ２２の開度を一定に維持する制御を実行する。燃焼器８への燃料供給量は減らないので、ガスタービン負荷は第１規定負荷（符号Ｇ１）からさらに増大し、運転点は図５のグラフにおいて点Ｐ１よりも右側へシフトする。

その後、ガスタービン負荷が高規定負荷（Ｇ３）に到達すると（図８Ａのｔ＝ｔ１）、一定制御部１８３による制御は終了し、吸気加熱制御部８７Ａが第２流量調整バルブ２２をフィードバック制御する。ｔ＝ｔ１の時点で実排気温度が基準線Ｌｓの目標排気温度（Ｔｓ）を超えているのであれば、吸気加熱制御部８７Ａは第２流量調整バルブ２２の開度を低減し、吸気温度の上昇は抑えられる。一方でガスタービン負荷は上限規定負荷に到達しておらず上昇を続け、実排気温度も上がり続ける。実排気温度が排気温度の許容上限閾値に到達すると（ｔ＝ｔ２）、燃焼器８への燃料の供給量が低減し、実排気温度が上限排気温度を超えることはない。実排気温度が一定に維持される間（ｔ２≦ｔ≦ｔ３）、フィードバック制御部１８２は、実排気温度としての上限排気温度と目標排気温度との偏差分、第２流量調整バルブ２２の開度を低減するため、圧縮機７の吸気温度がさらに下がる。燃焼器８に流入する圧縮空気の流量（質量流量）が増大するので、ガスタービン負荷は引き続き増大して上限規定負荷に到達し（ｔ＝ｔ３）、運転点は点Ｐ２に到達する。その後、ガスタービン負荷は増大することなく、フィードバック制御部１８２の制御によって実排気温度は上限排気温度から目標排気温度まで下がり（図８Ａのｔ＝ｔ４）、運転点は点Ｐ３から点Ｐｓに到達する。

また、図５、図８Ｂで示されるように、運転点が点Ｐ１から基準線Ｌｓ（図８Ｂ参照）よりも下側の点Ｐ３にある状態で、ガスタービン負荷が上限規定負荷に到達した場合（図８Ｂのｔ＝ｔ４）、燃焼器８への燃料の供給量は低減して、ガスタービン負荷は上限規定負荷に維持される。一方、実排気温度が基準線Ｌｓの目標排気温度（Ｔｓ）を下回っているので、吸気加熱制御部８７Ａは、第２流量調整バルブ２２の開度を増大させるフィードバック制御を実行する。実排気温度と吸気温度はいずれも増大し、やがて実排気温度は目標排気温度に到達して、運転点は点Ｐ３から点Ｐｓに到達する。

図７に戻り、吸気加熱制御部８７Ａの構成の詳説を続ける。本開示の必須の構成要素ではないが、フィードバック制御部１８２は、実排気温度と目標排気温度との偏差が小さくなる程、フィードバック制御のゲイン係数を小さくするように構成されるゲイン係数設定部２８１を有する。例えば上記の偏差が小さくなるほど、第２流量調整バルブ２２の開度調整量は小さくなる。上記構成によれば、実排気温度と目標排気温度との偏差を早期に小さくできると共に、実排気温度が目標排気温度に対してオーバシュートするのを抑制できる。

また、ゲイン係数設定部２８１は、偏差が０を含む規定範囲に収まる場合において、ゲイン係数を０に設定するように構成されてもよい。規定範囲は、図５の例では領域Ｒに該当する。運転点が領域Ｒ内に位置するのであれば、偏差は規定範囲に含まれる。このとき、ゲイン係数は０に設定されるため、フィードバック制御は一時的に実行されなくなり、第２流量調整バルブ２２の開度は、直前のフィードバック制御において設定された開度に維持される。規定範囲は一例として基準線Ｌｓによって示される目標排気温度よりも規定温度分低い領域である。規定温度は０度よりも大きく１０度よりも小さい。上記構成によれば、フィードバック制御が実行されない不感帯が設定されるので、吸気加熱制御部８７によって実行される制御を簡易化できる。

＜第１実施形態に係る吸気加熱システム５の運転方法＞
図９は第１実施形態に係る吸気加熱システム５を制御するための吸気加熱システム制御処理を示すフローチャートであり、吸気加熱システム５の運転方法の一例を示す。当該制御処理は一例として制御装置８０Ａ（８０）によって実行される。例えば制御装置８０Ａ（８０）は、コンピュータによって構成されており、プロセッサ、メモリ、及び外部通信インタフェースを備える。プロセッサは、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、又はこれらの組み合わせなどである。他の実施形態に係るプロセッサは、ＰＬＤ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはＭＣＵ等の集積回路により実現されてもよい。メモリは、各種データを一時的または非一時的に記憶するように構成され、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、またはフラッシュメモリの少なくとも１つによって実現される。メモリにロードされたプログラムの命令にしたがって、制御装置８０Ａ（８０）のプロセッサ（以下、制御装置８０のプロセッサを単に「プロセッサ」という場合がある）は、吸気加熱システム制御処理を実行する。当該制御処理の実行中、プロセッサは、第１流量調整バルブ１２と第２流量調整バルブ２２に制御信号を送信する。以下の説明では、ステップを「Ｓ」と略記する場合がある。

はじめに、基準線Ｌｓ、低運転線Ｌｄ、および、温調線Ｌｕを含む運転線を示すデータが取得される（Ｓ１１）。例えば、これらの運転線を示すデータを記憶するメモリをプロセッサが参照することで、運転線を示すデータは取得される。Ｓ１１を実行するプロセッサは、既述の基準線取得部８１、低運転線取得部８４、および、温調線取得部８９に相当する。

次いで、プロセッサは、排気温度センサ１０２の検出結果に基づき実排気温度を取得し、且つ、第１センサ１０１の検出結果に基づき実第１パラメータを取得する（Ｓ１３）。Ｓ１３を実行するプロセッサは、既述の排気温度取得部８３および第１パラメータ取得部８５に相当する。

次いで、プロセッサは、燃焼器８への燃料供給を制御する（Ｓ１４）。例えば、Ｓ１１で取得した温調線Ｌｕを示すデータにおいて、Ｓ１３で取得した実第１パラメータと対応付けられている排気温度の許容上限値が取得される。そして、Ｓ１３で取得された実排気温度が許容上限閾値よりも小さく、且つ、現在のガスタービン負荷が目標値である上限規定負荷に到達していなければ、プロセッサは燃料の供給量を増大させる（Ｓ１４）。他方で、実排気温度が許容上限値と一致する場合（あるいは実排気温度が許容上限閾値と一致することが見込まれる場合）には、プロセッサは燃焼器８の燃料供給量を低減させる（Ｓ１４）。これにより実排気温度が許容上限閾値を上回ることが回避される。なお、現在のガスタービン負荷は、負荷センサ１０９の検出結果に基づき特定可能であり、ガスタービン負荷を取得するプロセッサは既述の負荷取得部８２に相当する。

次いで、プロセッサは、現在のガスタービン負荷が高負荷区間よりも小さいかを判定する（Ｓ１５）。例えばプロセッサは、既述の方法によって現在のガスタービン負荷を取得する（この処理を実行するプロセッサは既述の負荷取得部８２に相当する）。そして、プロセッサは、取得したガスタービン負荷と、第１規定負荷（符号Ｇ１）とを比較することによって、ガスタービン負荷が高負荷区間よりも小さいかを判定する。

ガスタービン負荷が高負荷区間よりも小さいと判定された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、プロセッサは、第２流量調整バルブ２２が加熱媒体流路２９を閉止するための制御信号を第２流量調整バルブ２２に送り（Ｓ１７）、第１加熱ユニット１０を制御する（Ｓ１９）。Ｓ１７を実行するプロセッサは、既述の吸気加熱制御部８７Ａに該当する。また、Ｓ１７の実行前から第２流量調整バルブ２２が閉じている場合には、Ｓ１７はスキップされて、Ｓ１９が実行される。第１加熱ユニット１０の制御方法は既述の通りであり、Ｓ１９を実行するプロセッサが既述の第１加熱制御部８８Ａに相当する。

その後、現在のガスタービン負荷が上限規定負荷に到達したか否かが判定される（Ｓ２１）。現在のガスタービン負荷の取得方法はＳ１５と同様である。ガスタービン負荷が上限規定負荷に到達していないと判定された場合（Ｓ２１：ＮＯ）、プロセッサは処理をＳ１４に戻す。Ｓ１４～Ｓ２１が順に繰り返される過程で、ガスタービン負荷は第１規定負荷（符号Ｇ１）以上になる（Ｓ１５：ＮＯ）。

プロセッサは、第１流量調整バルブ１２が返送流路１５を閉止するための制御信号を第１流量調整バルブ１２に送り（Ｓ２３）、現在のガスタービン負荷が高規定負荷未満であるか判定される（Ｓ２５）。Ｓ２３を実行するプロセッサは既述の第１加熱制御部８８Ａに相当する。また、Ｓ２５における現在のガスタービン負荷の取得方法はＳ１５と同様である。なお、Ｓ２３の実行前から第１流量調整バルブ１２が閉じている場合には、Ｓ２３はスキップされて、Ｓ２５が実行される。

現在のガスタービン負荷が高規定負荷未満であると判定された場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、プロセッサは、第２流量調整バルブ２２の開度を一定にするため一定制御処理を実行する（Ｓ２７）。Ｓ２７を実行するプロセッサが既述の一定制御部１８３に相当する。Ｓ２７の実行後、プロセッサは処理をＳ２１に移行する。Ｓ２１，Ｓ１５，Ｓ２３～Ｓ２７が繰り返される間に、ガスタービン負荷は高規定負荷以上になる（Ｓ２５：ＮＯ）。この場合、プロセッサは、第２加熱ユニット２０を相関パラメータに基づき制御する吸気加熱制御処理を実行する（Ｓ２９）。Ｓ２９は第２加熱ユニット２０を制御するための制御ステップであり、Ｓ２９を実行するプロセッサは既述の吸気加熱制御部８７Ａに相当する。Ｓ２９の実行後、プロセッサは処理をＳ２１に移行する。Ｓ２９を繰り返し実行する間に、ガスタービン負荷は上限規定負荷に到達し（Ｓ２１：ＹＥＳ）、プロセッサは吸気加熱システム制御処理を終了する。

図１０を参照し、本開示の一実施形態に係る吸気加熱制御処理の詳細を説明する。プロセッサは、Ｓ１１で取得された基準線Ｌｓを示すデータと、Ｓ１３で取得された実第１パラメータとに基づいて目標排気温度を取得する（Ｓ５１）。より具体的には、基準線Ｌｓを示すデータにおいて実第１パラメータと対応付けられる目標排気温度が特定されることで、目標排気温度は取得される。その後、プロセッサは第２加熱ユニット２０の第２流量調整バルブ２２のフィードバック制御を実行する（Ｓ５２）。Ｓ５２を実行するプロセッサは既述のフィードバック制御部１８２に相当する。Ｓ５２は、Ｓ５３、Ｓ５５、Ｓ５７、およびＳ５９を含む。詳細は以下の通りである。

プロセッサは、Ｓ５１で取得された目標排気温度と、Ｓ１３で取得された実排気温度との偏差が規定範囲に含まれるか判定される（Ｓ５３）。偏差が規定範囲に含まれないと判定されると（Ｓ５３：ＮＯ）、プロセッサは、フィードバック制御のゲイン係数を偏差に応じて設定する（Ｓ５５）。ゲイン係数の設定方法は既述の通りである。次いでプロセッサは、Ｓ５３で取得された偏差とＳ５５で設定されたゲイン係数とに基づいた開度にするための制御信号を第２流量調整バルブ２２に送る（Ｓ５７）。他方で、偏差が規定範囲に含まれると判定された場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、プロセッサはゲイン係数を０に設定する（Ｓ５９）。Ｓ５５とＳ５９を実行するプロセッサは既述のゲイン係数設定部２８１に相当する。Ｓ５７またはＳ５９の実行後、プロセッサは吸気加熱制御処理を終了して、図９で示されるステップに処理を戻す。

＜第２実施形態に係る制御装置８０Ｂ（８０）＞
図１１を参照し、第２実施形態に係る制御装置８０Ｂ（８０）を説明する。制御装置８０Ｂは、第１加熱ユニット１０と第２加熱ユニット２０をそれぞれ制御する。制御装置８０Ｂによる第２加熱ユニット２０の制御には、ガスタービン３のタービン入口温度度の推定値に基づいたフィードバック制御が含まれる。当該フィードバック制御は、高負荷区間（図２参照）で実行されるのであればどの区間で実行されてもよいし、あるいは、第１実施形態と同様の負荷区間に限定されてもよい。

制御装置８０Ｂは、パラメータ取得部１２１、および、推定タービン入口温度取得部１２３を備える。パラメータ取得部１２１は、燃焼器８に供給される燃料の流量、燃料の単位重さ当たりの発熱量、燃焼器８に供給される空気の流量、供給空気の温度を取得するように構成される。燃料の流量は燃料流量センサ１０３の計測結果に基づき取得され、空気の流量は空気流量センサ１０４の計測結果に基づき取得され、供給空気の温度は空気温度センサ１０５の計測結果に基づき取得される。また、燃料の単位重さ当たりの発熱量は、例えば、供給されている燃料の情報を示す燃料情報に基づき取得される。燃料情報は、例えばガスタービンシステム１の熱量計センサの検出結果に応じて定まる情報である。

推定タービン入口温度取得部１２３は、パラメータ取得部１２１によって取得された燃料の流量、燃料の発熱量、供給空気の流量、および、供給空気の温度に基づき、燃焼器８の熱エネルギ収支に関する物理モデル式を用いて、タービン入口温度の推定値を取得する。上記の物理モデル式は、ガスタービン３の燃焼器８に流入する熱エネルギと、燃焼器８から流出する熱エネルギとが等しいことを示す非定常モデルに関する式である。当該モデルにおいては、燃焼器８に流入する熱エネルギは、パラメータ取得部１２１によって取得される上記のパラメータによって表現可能である。また、燃焼器８に流出する熱エネルギは、タービン３０の入口における熱エネルギによって表現可能であり、従って、タービン入口温度によって表現可能である。即ち、推定タービン入口温度取得部１２３は、パラメータ取得部１２１によって取得されるパラメータと、物理モデル式とに基づいて、タービン入口温度の推定値を取得可能である。なお、タービン入口温度の推定値を求めるための物理モデル式は、例えば特開２０２１－１６７５９３号公報に例示される。

制御装置８０Ｂは、吸気加熱制御部８７Ｂ（８７）をさらに含む。吸気加熱制御部８７Ｂは、推定タービン入口温度取得部１２３によって取得されたタービン入口温度の推定値が、タービン入口温度の目標値である目標タービン入口温度に一致するように第２加熱ユニット２０を制御する。目標タービン入口温度は、タービン入口温度の許容上限閾値に対して規定温度だけ低い温度であり、規定温度は例えば５度以下の温度であり、より好ましくは１度以下の温度である。本例の吸気加熱制御部８７Ｂは、目標タービン入口温度とタービン入口温度の推定値との偏差に基づいて、第２流量調整バルブ２２の開度をフィードバック制御する。

本開示の必須の構成要素ではないが、制御装置８０Ｂは第１加熱制御部８８Ｂ（８８）をさらに含む。第１加熱制御部８８Ｂは、推定タービン入口温度取得部１２３によって取得されたタービン入口温度の推定値に基づいて、第１加熱ユニット１０の第１流量調整バルブ１２をフィードバック制御するように構成される。当該フィードバック制御において目標として設定されるタービン入口温度は、上記の目標タービン入口温度であってもよいし、目標タービン入口温度よりも低い温度であってもよい。

本開示の必須の構成要素ではないが、制御装置８０Ｂは負荷取得部８２を含む。この負荷取得部８２は、制御装置８０Ａの負荷取得部８２と同じである。負荷取得部８２によって取得されるガスタービン負荷に応じて、吸気加熱制御部８７Ｂと第１加熱制御部８８Ｂのいずれかが選択的に制御を実行してもよい。

上記構成によれば、タービン入口温度の推定値が、許容上限値に対して規定温度だけ低い目標タービン入口温度に一致するよう、第２加熱ユニット２０が制御される。これにより、タービン入口温度が許容上限値以下となる条件のもとで、ガスタービン３は運転される。そして、タービン入口温度が高くなるほど、ガスタービン３の運転効率を高めることができる。よって、ガスタービン３の運転効率を向上した吸気加熱システム５が実現される。

＜第２実施形態に係る吸気加熱システム５の運転方法＞
図１２は第２実施形態に係る吸気加熱システム５を制御するための吸気加熱システム制御処理を示すフローチャートであり、吸気加熱システム５の運転方法の一例を示す。当該制御処理は一例として制御装置８０Ｂによって実行される。図１２では、図９と同じステップに、同じステップ番号が付与されている。第２実施形態における吸気加熱ユニット制御処理は、第１実施形態として説明したＳ１１、Ｓ１３、Ｓ１９（図１１参照）に代えて、それぞれ、Ｓ３１、Ｓ３３、Ｓ１９Ａを含む。また、第２実施形態に吸気加熱システム制御処理は、第１実施形態として説明したＳ２５～Ｓ２９（図１１参照）に代えて、Ｓ２９Ａを含む。以下の説明では、第１実施形態と重複するステップの説明の一部または全部を省略する。

はじめに、プロセッサは、燃焼器８に供給される燃料の流量、燃料の単位重さあたりの発熱量、燃焼器８に供給される供給空気の流量、供給空気の温度を取得する（Ｓ３１）。各種パラメータの取得方法は既述の通りであり、Ｓ３１を実行するプロセッサは既述のパラメータ取得部１２１に相当する。

次いで、プロセッサは、Ｓ３１で取得されたパラメータに基づき、タービン入口温度の推定値を取得する（Ｓ３３）。タービン入口温度の推定値の取得方法は既述の通りであり、Ｓ３３を実行するプロセッサは、既述の推定タービン入口温度取得部１２３に相当する。

次いでプロセッサは、既述のＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１７を実行し、第１加熱ユニット１０を制御する（Ｓ１９Ａ）。Ｓ１９Ａでは、推定タービン入口温度取得部１２３によって取得されたタービン入口温度の推定値に基づいて、第１加熱ユニット１０の第１流量調整バルブ１２をフィードバック制御する。当該制御の方法は既述の通りであり、Ｓ１９Ａを実行するプロセッサは、既述の第１加熱制御部８８Ｂに相当する。

プロセッサは、Ｓ２１、Ｓ１４、Ｓ１５などを実行したのち、Ｓ２３を実行して、吸気加熱制御処理を実行する（Ｓ２９Ａ）。Ｓ２９Ａは第２加熱ユニット２０を制御するための制御ステップである。Ｓ２９Ａでは、Ｓ３３で取得されたタービン入口温度の推定値が、目標タービン入口温度に一致するように第２加熱ユニット２０の第２流量調整バルブ２２をフィードバック制御する。Ｓ２９Ａを実行するプロセッサは既述の吸気加熱制御部８７Ｂに相当する。その後、プロセッサはＳ２１などを実行して、本制御処理を終了する。

＜ガスタービン３の詳細＞
図１３は、本開示の一実施形態に係るガスタービン３の詳細を示す概略図である。同図のガスタービン３は２軸式ガスタービンである。より詳細には、ガスタービン３は、圧縮機７と、圧縮機７の回転軸に連結される第１軸３１を有する高圧タービン３３と、第１軸３１とは異なる第２軸３２を有する低圧タービン３４とを含む。高圧タービン３３は圧縮機７と一体的に回転する。また、低圧タービン３４は、高圧タービン３３から排ガスが供給されるように構成されており、この排ガスを動力源として回転するように構成される。低圧タービン３４から排出される排ガスは排気ダクト３９へ流れる。

圧縮機７の入口にはインレットガイドベーンが設けられており、インレットガイドベーンの開度が調整されることで、圧縮機７の吸気量は制御される。２軸式ガスタービンでは、圧縮機７のインレットガイドベーンの開度制御は、高圧タービン３３の出力と圧縮機７の動力とが均衡を保つために実行される。従って、例えばガスタービン３の燃焼器８に供給する燃料量の低下などに伴って、タービン入口温度が低下した場合において、タービン入口温度が上昇するようインレットガイドベーンの開度を絞る制御を実行することは困難である。この点、上記構成によれば、高負荷区間において第２加熱ユニット２０が圧縮空気とは異なる熱源を利用して外部空気を加熱することで、タービン入口温度を上昇させる。圧縮機７から排出される圧縮空気が熱源として利用されることが抑制されるので、タービン３０に流入する燃焼ガスの流量が低下するのを抑制することもできる。以上より、２軸式ガスタービンにおける運転効率を向上できる。

＜まとめ＞
上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

１）本開示の少なくとも一実施形態に係る吸気加熱システム（５）は、
ガスタービン（３）の圧縮機（７）に送られる外部空気を加熱するように構成される吸気加熱システム（５）であって、
前記圧縮機（７）から排出される圧縮空気とは異なる熱源を利用して前記外部空気を加熱するように構成される吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）と、
前記ガスタービン（３）のタービン入口温度と相関を有する相関パラメータ、又は、前記タービン入口温度の推定値に基づいて、前記吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）を制御するように構成される制御装置（８０）と、
を備える。

ガスタービン（３）の破損を回避するためには、タービン入口温度がガスタービン（３）の仕様で定められる許容上限値以下になるよう制御を実行する必要があるが、タービン入口温度は直接的に計測し続けることが困難なパラメータである。この点、上記１）の構成によれば、タービン入口温度と相関を有する相関パラメータ又はタービン入口温度の推定値に基づいて制御装置（８０）が吸気加熱システム（５）を制御する。従って、タービン入口温度が許容上限値以下になる条件のもと、吸気加熱システム（５）はタービン入口温度を可能な限り高く設定でき、ガスタービン（３）の運転効率は向上する。さらに、吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）が圧縮空気とは異なる熱源を利用して外部空気を加熱するので、外部空気の加熱熱源の全てを圧縮機（７）から排出される圧縮空気で賄う場合に比べ、タービン（３０）に流入する燃焼ガスの流量が低下するのを抑制でき、ガスタービン（３）の運転効率は向上する。以上より、ガスタービン（３）の運転効率を向上した吸気加熱システム（５）が実現される。

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記相関パラメータは、前記ガスタービン（３）のタービン出口側における排気温度、及び、前記ガスタービン（３）のタービン膨張比と相関を有する第１パラメータを含み、
前記制御装置（８０）は、
前記排気温度と前記第１パラメータとの関係性を示す基準線（Ｌｓ）であって、前記タービン入口温度の目標値に対応して設定された基準線（Ｌｓ）を取得するための基準線取得部（８１）と、
前記ガスタービン（３）の運転中における前記排気温度の計測値である実排気温度を取得するための排気温度取得部（８３）と、
前記ガスタービン（３）の運転中における前記第１パラメータの計測値である実第１パラメータを取得するための第１パラメータ取得部（８５）と、
前記実排気温度と前記実第１パラメータとから決定される運転点が前記基準線（Ｌｓ）と一致するように前記吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）を制御するための吸気加熱制御部（８７）と、を含む。

上記２）の構成によれば、タービン入口温度の目標値に対応して設定された基準線（Ｌｓ）に実排気温度が一致するよう吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）が制御される。これにより、タービン入口温度が許容上限値以下となる条件のもとで、ガスタービン（３）は運転される。そして、基準線データによって示される排気温度が高くなるほど、ガスタービン（３）の運転効率を高めることができる。よって、ガスタービン（３）の運転効率を向上した吸気加熱システム（５）が実現される。

３）幾つかの実施形態では、上記２）に記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記吸気加熱制御部（８７）は、
前記基準線（Ｌｓ）と前記実第１パラメータとに基づいて設定される目標排気温度を取得するための目標温度取得部（１８１）と、
前記実排気温度と前記目標排気温度との偏差に基づき、前記吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）をフィードバック制御するように構成されるフィードバック制御部（１８２）と、
を有する。

上記３）の構成によれば、実排気温度が変動する場合であっても、該実排気温度と目標排気温度との偏差を時間の経過にしたがって確実に小さくできる。

４）幾つかの実施形態では、上記３）に記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記フィードバック制御部（１８２）は、前記偏差が小さくなるほど、フィードバック制御のゲイン係数を小さくするように構成されるゲイン係数設定部（２８１）を有する。

上記４）の構成によれば、実排気温度と目標排気温度との偏差を早期に小さくできると共に、実排気温度が目標排気温度に対してオーバシュートするのを抑制できる。

５）幾つかの実施形態では、上記４）に記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記ゲイン係数設定部（２８１）は、前記偏差が０を含む規定範囲に収まる場合において、前記ゲイン係数を０に設定するように構成される。

上記５）の構成によれば、フィードバック制御が実行されない不感帯が設定されるので、吸気加熱制御部（８７）によって実行される制御を簡易化できる。

６）幾つかの実施形態では、上記３）から５）のいずれかに記載の吸気加熱システム（５）は、
前記圧縮機（７）から排出される前記圧縮空気の一部を、前記圧縮空気と連通する吸気流路（９）に返送するための返送流路（１５）を含む第１加熱ユニット（１０）であって、ガスタービン（３）負荷が第１規定負荷（Ｇ１）よりも低い負荷区間において、前記返送流路（１５）を流れる前記圧縮空気を熱源に前記外部空気を加熱するように構成される第１加熱ユニット（１０）をさらに備え、
前記フィードバック制御部（１８２）は、前記ガスタービン（３）負荷が前記第１規定負荷（Ｇ１）以上となる高負荷区間において、前記吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）をフィードバック制御するように構成される。

上記６）の構成によれば、高負荷区間においては、圧縮空気を熱源とした外部空気の加熱が実行されず、圧縮空気以外を熱源とした外部空気の加熱が実行される。これにより、高負荷区間においてタービン（３０）に供給される燃焼ガスの流量が減るのを抑制でき、ガスタービン（３）の運転効率を向上できる。

７）幾つかの実施形態では、上記２）から６）のいずれかに記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記制御装置（８０）は、
前記排気温度と前記第１パラメータとの関係性を示す温調線（Ｌｕ）であって、前記ガスタービン（３）に供給される燃料の量を制御する際に用いられる、前記タービン入口温度の許容上限値に対応して設定された温調線（Ｌｕ）を取得するための温調線取得部（８９）をさらに含み、
前記基準線（Ｌｓ）における前記排気温度は、前記ガスタービン（３）に供給される燃料量の制御に用いられる温調線（Ｌｕ）における前記排気温度よりも低い。

上記７）の構成によれば、基準線（Ｌｓ）における排気温度が、温調線（Ｌｕ）における排気温度よりも低いことで、吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）の加熱制御の実行時において、タービン入口温度が許容上限値を超えるのをより確実に抑制できる。また、基準線（Ｌｓ）における排気温度が、温調線（Ｌｕ）における排気温度に近いほど、燃焼器（８）に流入する圧縮空気の温度を上げることができるので、ガスタービン（３）の運転効率を向上できる。

８）幾つかの実施形態では、上記２）から７）のいずれかに記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記第１パラメータは、前記圧縮機（７）の圧力比である。

上記８）の構成によれば、圧縮機（７）の圧縮比は、圧力センサの計測値に基づき定まるため、ガスタービン（３）の状態を正確に反映したパラメータとみなせる。この圧縮比がタービン膨張比と相関する第１パラメータとして利用されるので、タービン入口温度が許容上限値を超えるのをより確実に回避しつつ、ガスタービン（３）の運転効率を向上できる。

９）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記制御装置（８０）は、
前記ガスタービン（３）の燃焼器（８）に供給される燃料の流量、前記燃料の単位重さあたりの発熱量、前記燃焼器（８）に供給される供給空気の流量、前記供給空気の温度を取得するためのパラメータ取得部（１２１）と、
前記ガスタービン（３）の前記燃焼器（８）の熱エネルギ収支に関する物理モデル式を用いて、取得した前記燃料の前記流量、取得した前記燃料の前記発熱量、取得した前記供給空気の前記流量、および、取得した前記供給空気の温度に基づき、前記タービン入口温度の前記推定値を取得するための推定タービン入口温度取得部（１２３）と、
取得した前記推定値が、前記タービン入口温度の許容上限値に対して規定温度だけ低い目標タービン入口温度に一致するように前記吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）を制御するための吸気加熱制御部（８７）と、
を含む。

上記９）の構成によれば、タービン入口温度の推定値が、許容上限値に対して規定温度だけ低い目標タービン入口温度に一致するよう、吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）が制御される。これにより、タービン入口温度が許容上限値以下となる条件のもとで、ガスタービン（３）は運転される。そして、タービン入口温度が高くなるほど、ガスタービン（３）の運転効率を高めることができる。よって、ガスタービン（３）の運転効率を向上した吸気加熱システム（５）が実現される。

１０）幾つかの実施形態では、上記１）から９）のいずれかに記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）は、
前記ガスタービン（３）からの燃焼ガスが供給されるための排熱回収ボイラ（１９）がボイラ給水を加熱することで生成される加熱媒体を、前記圧縮機（７）と連通する吸気流路（９）に導くための加熱媒体流路（２９）を含む。

上記１０）の構成によれば、圧縮機（７）空気とは異なる熱源として排熱回収ボイラ（１９）で生成される加熱媒体が採用されることで、ガスタービンシステム（１）で生成される熱を無駄なく利用でき、ガスタービンシステム（１）の運転効率を向上できる。

１１）幾つかの実施形態では、上記１０）に記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）は、
前記吸気流路（９）の内側に配置される配管部（２５）であって、前記加熱媒体流路（２９）から前記加熱媒体が供給されるように構成される配管部（２５）をさらに含む。

上記１１）の構成によれば、配管部（２５）を流れる加熱媒体と吸気流路（９）を流れる外部空気との熱交換によって、吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）は外部空気を加熱できる。

１２）幾つかの実施形態では、上記１０）または１２）に記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）は、
前記加熱媒体流路（２９）に設けられた流量調整バルブ（第２流量調整バルブ２２）をさらに含み、
前記制御装置（８０）は、前記流量調整バルブ（第２流量調整バルブ２２）を制御するように構成される。

上記１２）の構成によれば、制御装置（８０）がガスタービン（３）のタービン入口温度と相関を有する相関パラメータ、又は、タービン入口温度の推定値に基づいて、吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）の流量調整バルブ（第２流量調整バルブ２２）の開度を制御する。これにより、吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）は、外部空気に対する加熱量を制御することができる。

１３）幾つかの実施形態では、上記１０）から１２）のいずれかに記載の吸気加熱システム（５）であって、
前記加熱媒体流路（２９）は、前記排熱回収ボイラ（１９）において生成される温水を前記加熱媒体として前記吸気流路（９）に導くように構成される。

上記１３）の構成によれば、ボイラ給水の加熱によって生じる蒸気よりも排熱される傾向の高い温水が加熱媒体として採用されることで、ガスタービンシステム（１）の運転効率を向上できる。

１４）本開示の少なくとも一実施形態に係る吸気加熱システム（５）の運転方法は、
ガスタービン（３）の圧縮機（７）に送られる外部空気を加熱するように構成される吸気加熱システム（５）の運転方法であって、
前記吸気加熱システム（５）は、前記圧縮機（７）から排出される圧縮空気とは異なる熱源を利用して前記外部空気を加熱するように構成される吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）を含み、
前記ガスタービン（３）のタービン入口温度と相関を有する相関パラメータ、又は、前記タービン入口温度の推定値に基づいて、前記吸気加熱ユニット（第２加熱ユニット２０）を制御する制御ステップ（Ｓ２９、Ｓ２９Ａ）を備える。

上記１４）の構成によれば、上記１）と同様の理由によって、ガスタービン（３）の運転効率を向上した吸気加熱システム（５）の運転方法が実現される。

１５）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンシステム（１）は、
上記１）乃至１３）の何れかに記載の吸気加熱システム（５）と、
前記ガスタービン（３）と、
を備える。

上記１５）の構成によれば、上記１）と同様の理由により、ガスタービン（３）の運転効率を向上したガスタービンシステム（１）が実現される。

１６）幾つかの実施形態では、上記１５）に記載のガスタービンシステム（１）であって、
前記ガスタービン（３）は、
前記圧縮機（７）と、
前記圧縮機（７）の回転軸に連結される第１軸（３１）を有する高圧タービン（３３）と、
前記第１軸（３１）とは異なる第２軸（３２）を有し、前記高圧タービン（３３）から燃焼ガスが供給されるように構成される低圧タービン（３４）と、
を含む２軸式ガスタービンである。

２軸式ガスタービンでは、圧縮機（７）のインレットガイドベーンの開度制御は、高圧タービン（３３）の出力と圧縮機（７）動力とが均衡を保つために実行される。従って、例えばガスタービン（３）の燃焼器（８）に供給する燃料量の低下などに伴って、タービン入口温度が低下した場合において、タービン入口温度が上昇するようインレットガイドベーンの開度を絞る制御を実行することは困難である。この点、上記１６）の構成によれば、圧縮空気とは異なる熱源を利用して外部空気を加熱することで、タービン入口温度を上昇させることができる。また、圧縮機（７）から排出される圧縮空気が熱源として利用されることが抑制されるので、タービンに流入する燃焼ガスの流量が低下するのを抑制することもできる。以上より、２軸式ガスタービンにおける運転効率を向上できる。

１ ：ガスタービンシステム
３ ：ガスタービン
５ ：吸気加熱システム
７ ：圧縮機
８ ：燃焼器
９ ：吸気流路
１０ ：第１加熱ユニット
１５ ：返送流路
１９ ：排熱回収ボイラ
２５ ：配管部
２９ ：加熱媒体流路
３０ ：タービン
３１ ：第１軸
３２ ：第２軸
３３ ：高圧タービン
３４ ：低圧タービン
８０ ：制御装置
８１ ：基準線取得部
８３ ：排気温度取得部
８５ ：第１パラメータ取得部
８７ ：吸気加熱制御部
８９ ：温調線取得部
９２ ：入口
９３ ：出口
１２１ ：パラメータ取得部
１２３ ：推定タービン入口温度取得部
１８１ ：目標温度取得部
１８２ ：フィードバック制御部
２８１ ：ゲイン係数設定部
Ｌｄ ：低運転線
Ｌｓ ：基準線
Ｌｕ ：温調線

Claims (19)

1. ガスタービンの圧縮機に送られる外部空気を加熱するように構成される吸気加熱システムであって、
   前記圧縮機から排出される圧縮空気とは異なる熱源を利用して前記外部空気を加熱するように構成される吸気加熱ユニットと、
   前記ガスタービンに設けられたセンサの計測結果から得られたタービン入口温度と相関を有する相関パラメータ、又は、前記タービン入口温度の推定値に基づいて、前記吸気加熱ユニットによる吸気加熱量を制御することで前記タービン入口温度が目標値になるように構成される制御装置と、
   を備える吸気加熱システム。
2. 前記相関パラメータは、前記ガスタービンのタービン出口側における排気温度、及び、前記ガスタービンのタービン膨張比と相関を有する第１パラメータを含み、
   前記制御装置は、
   前記排気温度と前記第１パラメータとの関係性を示す基準線であって、前記タービン入口温度の目標値に対応して設定された基準線を取得するための基準線取得部と、
   前記ガスタービンの運転中における前記排気温度の計測値である実排気温度を取得するための排気温度取得部と、
   前記ガスタービンの運転中における前記第１パラメータの計測値である実第１パラメータを取得するための第１パラメータ取得部と、
   前記実排気温度と前記実第１パラメータとから決定される運転点が前記基準線と一致するように前記吸気加熱ユニットを制御するための吸気加熱制御部と、を含む、
   請求項１に記載の吸気加熱システム。
3. 前記吸気加熱制御部は、
   前記基準線と前記実第１パラメータとに基づいて設定される目標排気温度を取得するための目標温度取得部と、
   前記実排気温度と前記目標排気温度との偏差に基づき、前記吸気加熱ユニットをフィードバック制御するように構成されるフィードバック制御部と、
   を有する請求項２に記載の吸気加熱システム。
4. 前記フィードバック制御部は、前記偏差が小さくなるほど、フィードバック制御のゲイン係数を小さくするように構成されるゲイン係数設定部を有する、
   請求項３に記載の吸気加熱システム。
5. 前記ゲイン係数設定部は、前記偏差が０を含む規定範囲に収まる場合において、前記ゲイン係数を０に設定するように構成される、
   請求項４に記載の吸気加熱システム。
6. 前記圧縮機から排出される前記圧縮空気の一部を、前記圧縮空気と連通する吸気流路に返送するための返送流路を含む第１加熱ユニットであって、ガスタービン負荷が第１規定負荷よりも低い負荷区間において、前記返送流路を流れる前記圧縮空気を熱源に前記外部空気を加熱するように構成される第１加熱ユニットをさらに備え、
   前記フィードバック制御部は、前記ガスタービン負荷が前記第１規定負荷以上となる高負荷区間において、前記吸気加熱ユニットをフィードバック制御するように構成される、
   請求項３乃至５の何れか１項に記載の吸気加熱システム。
7. 前記制御装置は、
   前記排気温度と前記第１パラメータとの関係性を示す温調線であって、前記ガスタービンに供給される燃料の量を制御する際に用いられる、前記タービン入口温度の許容上限値に対応して設定された温調線を取得するための温調線取得部をさらに含み、
   前記基準線における前記排気温度は、前記ガスタービンに供給される燃料量の制御に用いられる温調線における前記排気温度よりも低い、
   請求項２乃至５の何れか１項に記載の吸気加熱システム。
8. 前記第１パラメータは、前記圧縮機の圧力比である、
   請求項２乃至５の何れか１項に記載の吸気加熱システム。
9. 前記制御装置は、
   前記ガスタービンの燃焼器に供給される燃料の流量、前記燃料の単位重さあたりの発熱量、前記燃焼器に供給される供給空気の流量、前記供給空気の温度を取得するためのパラメータ取得部と、
   前記ガスタービンの前記燃焼器の熱エネルギ収支に関する物理モデル式を用いて、取得した前記燃料の前記流量、取得した前記燃料の前記発熱量、取得した前記供給空気の前記流量、および、取得した前記供給空気の温度に基づき、前記タービン入口温度の前記推定値を取得するための推定タービン入口温度取得部と、
   取得した前記推定値が、前記タービン入口温度の許容上限値に対して規定温度だけ低い目標タービン入口温度に一致するように前記吸気加熱ユニットを制御するための吸気加熱制御部と、
   を含む
   請求項１に記載の吸気加熱システム。
10. 前記吸気加熱ユニットは、
    前記ガスタービンからの燃焼ガスが供給されるための排熱回収ボイラがボイラ給水を加熱することで生成される加熱媒体を、前記圧縮機と連通する吸気流路に導くための加熱媒体流路を含む、
    請求項１に記載の吸気加熱システム。
11. 前記吸気加熱ユニットは、
    前記吸気流路の内側に配置される配管部であって、前記加熱媒体流路から前記加熱媒体が供給されるように構成される配管部をさらに含む、
    請求項１０に記載の吸気加熱システム。
12. 前記吸気加熱ユニットは、
    前記加熱媒体流路に設けられた流量調整バルブをさらに含み、
    前記制御装置は、前記流量調整バルブを制御するように構成される、
    請求項１０または１１に記載の吸気加熱システム。
13. 前記加熱媒体流路は、前記排熱回収ボイラにおいて生成される温水を前記加熱媒体として前記吸気流路に導くように構成される、
    請求項１０または１１に記載の吸気加熱システム。
14. ガスタービンの圧縮機に送られる外部空気を加熱するように構成される吸気加熱システムの運転方法であって、
    前記吸気加熱システムは、前記圧縮機から排出される圧縮空気とは異なる熱源を利用して前記外部空気を加熱するように構成される吸気加熱ユニットを含み、
    前記ガスタービンに設けられたセンサの計測結果から得られたタービン入口温度と相関を有する相関パラメータ、又は、前記タービン入口温度の推定値に基づいて、前記吸気加熱ユニットによる吸気加熱量を制御することで前記タービン入口温度が目標値になるようにする制御ステップを備える、
    吸気加熱システムの運転方法。
15. 請求項１に記載の吸気加熱システムと、
    前記ガスタービンと、
    を備えるガスタービンシステム。
16. 前記ガスタービンは、
    前記圧縮機と、
    前記圧縮機の回転軸に連結される第１軸を有する高圧タービンと、
    前記第１軸とは異なる第２軸を有し、前記高圧タービンから燃焼ガスが供給されるように構成される低圧タービンと、
    を含む２軸式ガスタービンである、
    請求項１５に記載のガスタービンシステム。
17. ガスタービンの圧縮機に送られる外部空気を加熱するように構成される吸気加熱システムであって、
    前記圧縮機から排出される圧縮空気とは異なる熱源を利用して前記外部空気を加熱するように構成される吸気加熱ユニットと、
    前記ガスタービンのタービン入口温度と相関を有する相関パラメータ、又は、前記タービン入口温度の推定値に基づいて、前記吸気加熱ユニットを制御するように構成される制御装置と、
    を備え、
    前記相関パラメータは、前記ガスタービンのタービン出口側における排気温度、及び、前記ガスタービンのタービン膨張比と相関を有する第１パラメータを含み、
    前記制御装置は、
    前記排気温度と前記第１パラメータとの関係性を示す基準線であって、前記タービン入口温度の目標値に対応して設定された基準線を取得するための基準線取得部と、
    前記ガスタービンの運転中における前記排気温度の計測値である実排気温度を取得するための排気温度取得部と、
    前記ガスタービンの運転中における前記第１パラメータの計測値である実第１パラメータを取得するための第１パラメータ取得部と、
    前記実排気温度と前記実第１パラメータとから決定される運転点が前記基準線と一致するように前記吸気加熱ユニットを制御するための吸気加熱制御部と、を含む、
    吸気加熱システム。
18. 請求項１７に記載の吸気加熱システムと、
    前記ガスタービンと、
    を備えるガスタービンシステム。
19. 前記ガスタービンは、
    前記圧縮機と、
    前記圧縮機の回転軸に連結される第１軸を有する高圧タービンと、
    前記第１軸とは異なる第２軸を有し、前記高圧タービンから燃焼ガスが供給されるように構成される低圧タービンと、
    を含む２軸式ガスタービンである、
    請求項１８に記載のガスタービンシステム。