应用概率控制来调整排气能量排放参数、控制系统和方法技术方案

技术编号:13918481 阅读:124 留言:0更新日期:2016-10-27 17:15
多个实施例包括一种系统,其具有:至少一个计算装置,其构造成通过执行动作来调整一组燃气涡轮(GT)(10),动作包括:基于各个GT(10)的测量到的周围状况,命令该组GT(10)中的各个GT(10)达到基础负载水平;命令该组GT(10)中的各个GT(10)调节相应的排气能量(PL),以匹配标称排气能量(PL)值,并且随后测量各个GT(10)的实际排放值;以及基于相应的测量到的实际排放值和在周围状况下的标称排放值之间的差,调节该组GT(10)中的各个GT(10)的运行状况。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请与下者有关:共同悬而未决的美国专利申请No.(律师案号.276618-1)、美国专利申请No.(律师案号.276701-1)、美国专利申请No.(律师案号.276802-1)、美国专利申请No.(律师案号.276809-1),以及美国专利申请No.(律师案号.276172-1)。本申请进一步与下者有关:共同悬而未决的美国专利申请No.(律师案号.279191-1)、美国专利申请No.(律师案号.279193-1)、美国专利申请No.(律师案号.279193-1)、美国专利申请No.(律师案号.279976-1)、美国专利申请No.(律师案号.279978-1)、美国专利申请No.(律师案号.279981-1)、美国专利申请No.(律师案号.279982-1)、美国专利申请No.(律师案号.279983-1)、美国专利申请No.(律师案号.279984-1)和美国专利申请No.(律师案号.279985-1),它们都在共同提交。
本文公开的主题涉及调整和控制系统。更特别地,本文公开的主题涉及燃气涡轮的调整和控制系统。
技术介绍
至少一些已知燃气涡轮发动机包括控制器,控制器监测和控制它们的运行。已知控制器使用发动机的运行参数来管理燃气涡轮发动机的燃烧系统和燃气涡轮发动机的其它运行方面。至少一些已知控制器接收指示燃气涡轮发动机的当前运行状态的运行参数,通过基于物理的模型或传递函数来限定运行边界,以及对运行边界模型应用运行参数。另外,至少一些已知控制器还对调度算法应用运行参数,确定误差项,以及通过调节一个或多个燃气涡轮发动机控制效应器来控制边界。但是,至少一些运行参数可为不可测量参数,诸如可能对于使用的传感器来测量而言不切实际的参数。这样的参数中的一些包括点火(firing)温度(即,1级涡轮导叶出口温度)、燃烧器出口温度和/或涡轮级1喷嘴入口温度。至少一些已知燃气涡轮发动机控制系统使用测量到的参数来直接控制或监测不可测量的运行参数,诸如压缩机入口压力和温度、压缩机出口压力和温度、涡轮排气压力和温度、燃料流量和温度、周围状况和/或发电机功率。但是,间接参数的值存在不确定性,而且相关联的燃气涡轮发动机可能需要调整,以减少燃烧动态和排放。由于不可测量的参数的不确定性,对包括这样的已知控制系统的燃气涡轮发动机使用设计裕度。使用这样的设计裕度在许多运行状况下可降低燃气涡轮发动机的性能,这是为了保护和适应最坏情况下的运行边界。此外,许多这样的已知控制系统可能无法准确地估计燃气涡轮发动机的点火温度或排气温度,这可导致发动机不那么高效,以及导致具有不止一个燃气涡轮发动机的设施中的机器之间有差异。已经证实,减少工业燃气涡轮的机器之间的点火温度差异是困难的。例如,点火温度随许多不同的变量改变,包括燃气涡轮的构件和它们的组件中的差异。这些差异是因为制造、安装和组装燃气涡轮部件时的必然公差而引起的。另外,用来测量燃气涡轮的运行参数的控制器和传感器在它们的测量值中包含某些不确定量。正是用来感测测量到的运行参数的值和机器构件差异的测量系统的不确定性必定导致燃气涡轮发动机的不可测量的运行参数(诸如点火温度)有差异。这些固有不准确性的组合使得难以在已知的一组周围状况下实现燃气涡轮发动机的设计点火温度,并且导致机器之间的点火温度有差异。
技术实现思路
多个实施例包括一种系统,其具有:至少一个计算装置,其构造成通过执行动作来调整一组燃气涡轮(GT),动作包括:基于各个GT的测量到的周围状况,命令该组GT中的各个GT达到基础负载水平;命令该组GT中的各个GT调节相应的排气能量,以匹配标称排气能量值,并且随后测量各个GT的实际排放值;以及基于相应的测量到的实际排放值和在周围状况下的标称排放值之间的差,调节该组GT中的各个GT的运行状况。第一方面包括一种系统,其具有:至少一个计算装置,其构造成通过执行动作来调整一组燃气涡轮(GT),动作包括:基于各个GT的测量到的周围状况,命令该组GT中的各个GT达到基础负载水平;命令该组GT中的各个GT调节相应的排气能量,以匹配标称排气能量值,并且随后测量各个GT的实际排放值;以及基于相应的测量到的实际排放值和在周围状况下的标称排放值之间的差,调节该组GT中的各个GT的运行状况。第二方面包括一种计算机程序产品,其具有程序代码,当所述程序代码由至少一个计算装置执行,使至少一个计算装置通过执行动作来调整一组燃气涡轮(GT),动作包括:基于各个GT的测量到的周围状况,命令该组GT中的各个GT达到基础负载水平;命令该组GT中的各个GT调节相应的排气能量,以匹配标称排气能量值,并且随后测量各个GT的实际排放值;以及基于相应的测量到的实际排放值和在周围状况下的标称排放值之间的差,调节该组GT中的各个GT的运行状况。第三方面包括一种调整一组燃气涡轮(GT)的计算机实现的方法,使用至少一个计算装置来执行该方法,该方法包括:基于各个GT的测量到的周围状况,命令该组GT中的各个GT达到基础负载水平;命令该组GT中的各个GT调节相应的排气能量,以匹配标称排气能量值,并且随后测量各个GT的实际排放值;以及基于相应的测量到的实际排放值和在周围状况下的标称排放值之间的差,调节该组GT中的各个GT的运行状况。技术方案1. 一种系统,包括:至少一个计算装置,其构造成通过执行动作来调整一组燃气涡轮(GT),所述动作包括:基于各个GT的测量到的周围状况,命令所述组GT中的各个GT达到基础负载水平;命令所述组GT中的各个GT调节相应的排气能量,以匹配标称排气能量值,并且随后测量各个GT的实际排放值;以及基于相应的测量到的实际排放值和在所述周围状况下的标称排放值之间的差,调节所述组GT中的各个GT的运行状况。技术方案2. 根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述基础负载水平与测量到的周围状况的排气能量值和排放值相关联。技术方案3. 根据技术方案1所述的系统,其特征在于,响应于命令所述组GT中的各个GT达到所述基础负载水平,各个GT不实现所述标称排气能量值或所述标称排放值中的至少一个。技术方案4. 根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述至少一个计算装置进一步构造成将各个GT的相应的测量到的实际排放值和所述标称排放值之间的差转换成各个GT的相应的排气能量值和在所述周围状况值下的所述标称排气能量值之间的差。技术方案5. 根据技术方案4所述的系统,其特征在于,对各个GT的运行状况的调节包括对所述组GT中的各个GT的运行状况调节达相应的排气能量值和所述标称排气能量值之间的差的固定份额,使得各个GT的排气能量接近且然后达到相应的标称排气能量值。技术方案6. 根据技术方案5所述的系统,其特征在于,对所述组GT中的各个GT的运行状况调节达相应的排气能量值和所述标称排气能量值之间的差的固定份额会使各个GT对齐在标绘排气能量与排放的图形空间中的垂直于所述各个GT的标称排气能量/标称排放特性的线上。技术方案7. 根据技术方案1所述的系统,其特征在于,命令所述组GT中的各个GT调节相应的排气能量,以匹配所述标称排气能量值会使各个GT的实际排放值移动得较接近所述标称排放值,而不匹配所述标称排放值。技术方案8. 一种计算机程序产品,包括本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种系统,包括:至少一个计算装置,其构造成通过执行动作来调整一组燃气涡轮(GT) (10),所述动作包括:基于各个GT(10)的测量到的周围状况,命令所述组GT(10)中的各个GT(10)达到基础负载水平;命令所述组GT(10)中的各个GT(10)调节相应的排气能量(PL),以匹配标称排气能量(PL)值,并且随后测量各个GT(10)的实际排放值;以及基于相应的测量到的实际排放值和在所述周围状况下的标称排放值之间的差,调节所述组GT(10)中的各个GT(10)的运行状况。

【技术特征摘要】
2015.04.14 US 14/6861361.一种系统,包括:至少一个计算装置,其构造成通过执行动作来调整一组燃气涡轮(GT) (10),所述动作包括:基于各个GT(10)的测量到的周围状况,命令所述组GT(10)中的各个GT(10)达到基础负载水平;命令所述组GT(10)中的各个GT(10)调节相应的排气能量(PL),以匹配标称排气能量(PL)值,并且随后测量各个GT(10)的实际排放值;以及基于相应的测量到的实际排放值和在所述周围状况下的标称排放值之间的差,调节所述组GT(10)中的各个GT(10)的运行状况。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述基础负载水平与测量到的周围状况的排气能量(PL)值和排放值相关联。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,响应于命令所述组GT(10)中的各个GT(10)达到所述基础负载水平,各个GT(10)不实现所述标称排气能量(PL)值或所述标称排放值中的至少一个。4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述至少一个计算装置进一步构造成将各个GT(10)的相应的测量到的实际排放值和所述标称排放值之间的差转换成各个GT(10)的相应的排气能量(PL)值和在所述周围状况值下的所述标称排气能量(PL)值之间的差。5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,对各个GT(10)的运行状况的调节包括对所述组GT(10)中的各个GT(10)的运行状况调节达相应的排气能量(PL)值和所述标称排气能量(PL)值之间的差的固定份额,使得各个GT(10)的排气能量(PL...

【专利技术属性】
技术研发人员:RA摩根LB小戴维斯SA戴HL小乔丹
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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