具有自诊断能力的智能液体燃料系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于预测液体燃料系统的性能的系统，包括处理器和可通信地联接到处理器的存储器。其中，存储器存储指令，该指令在由处理器执行时执行操作。操作包括在至少一个时间为与液体燃料系统的至少一个燃烧器相关联的喷嘴或阀门的至少一个物理参数建立基线参数。操作也包括在燃气涡轮发动机的操作期间从一个或多个传感器获取与液体燃料系统相关联的一个或多个操作参数。操作还包括使用燃料分流器的操作模型来至少基于基线参数和所述一个或多个操作参数输出与液体燃料系统相关联的动作。

Intelligent liquid fuel system with self diagnostic ability

The present invention discloses a system for predicting the performance of a liquid fuel system, including a processor and a memory that is communicable to the processor. In this, the memory storage instruction, which executes the operation when the processor is executed. The operation includes establishing at least one physical parameter at least one time for a nozzle or valve associated with at least one burner of the liquid fuel system, and establishing a baseline parameter. Operation also includes one or more operation parameters associated with liquid fuel system from one or more sensors during operation of gas turbine engine. The operation also includes using the operation model of the fuel diverter to output the action related to the liquid fuel system at least based on the baseline parameters and the one or more operation parameters.

【技术实现步骤摘要】
具有自诊断能力的智能液体燃料系统
本专利技术一般涉及功率发生系统。特别地，本专利技术涉及用于液体燃料系统的操作模型。
技术介绍
双燃料燃烧系统可燃烧气体燃料和液体燃料两者。通常，双燃料涡轮系统使用气体燃料操作，并且当气体燃料不可用时液体燃料被用作备用燃料。在以气体燃料操作期间，液体燃料系统不操作，但可以保持充满馏出的液体燃料的停滞体积。在这些情况下，腐蚀和/或颗粒积聚物可沿着液体燃料系统的表面(例如，在分流器、燃料喷嘴、阀门等中)形成，这可以导致分流器的侵蚀/腐蚀、阀门堵塞、喷嘴堵塞等。这些情况可能不引人注目并导致燃烧燃料系统的生产率和可靠性降低。虽然可以安装传感器来监测液体燃料系统的某些参数，但操作者难以估计液体燃料系统的真实情况以规划功率发生操作。因此，可能需要与功率发生系统集成的液体燃料系统的预测和自诊断模型。
技术实现思路
在范围方面与初始要求保护的主题相一致的某些实施例总结如下。这些实施例不意图限制要求保护的实施例的范围，相反，这些实施例意图仅提供本主题的可能形式的简短总结。实际上，本专利技术所要求保护的实施例可以涵盖可以类似于或不同于下文所述实施例的各种形式。在本专利技术的第一实施例中，一种用于预测液体燃料系统的性能的系统包括处理器和可通信地联接到处理器的存储器，其中，存储器存储指令，该指令在由处理器执行时执行操作。操作包括在至少一个时间为与液体燃料系统的至少一个燃烧器相关联的喷嘴或阀门的至少一个物理参数建立基线参数。操作也包括在燃气涡轮发动机的操作期间从一个或多个传感器获取与液体燃料系统相关联的一个或多个操作参数。操作还包括使用燃料分流器的操作模型来至少基于基线参数和所述一个或多个操作参数输出与液体燃料系统相关联的动作。其中，所述动作包括所述液体燃料系统的性能的预测、所述液体燃料系统的部件的维护建议、控制动作以调整所述液体燃料系统的至少一个部件的操作。其中，所述至少一个时间与所述液体燃料系统的调试相关联；或者，所述至少一个时间可与所述液体燃料系统的计划维护相关联。其中，在由所述处理器执行时执行操作的所述指令包括至少基于历史数据生成所述燃料分流器的所述操作模型；所述历史数据包括燃料分流器的加速能力、燃料流量、燃料分流器压力、所述燃料分流器上游和下游的温度、或带负载操作小时数、吹扫持续时间、或它们的组合。其中，在由所述处理器执行时执行操作的所述指令包括附加地基于操作者输入、使用基于物理的模型的流体流动模拟、燃料组成、或横跨油过滤器的差压、或它们的组合来生成所述燃料分流器的所述操作模型。其中，所述一个或多个操作参数包括燃料分流器的加速能力、燃料流量、燃料分流器压力、所述燃料分流器上游和下游的温度、排气分散度数据、或带负载操作小时数、吹扫持续时间、或它们的组合。在由所述处理器执行时执行操作的所述指令包括基于所述一个或多个操作参数来更新所述燃料分流器的所述操作模型。其中，在由所述处理器执行时执行操作的所述指令包括在将燃料流量与排气分散度相关过程中使用所述燃料分流器的所述操作模型。其中，在由所述处理器执行时执行操作的所述指令包括在将所述至少一个物理参数中的偏差与所述一个或多个操作参数相关过程中使用所述燃料分流器的所述操作模型。在本专利技术的第二实施例中，一种用于预测液体燃料系统的性能的系统包括：燃气涡轮发动机，其包括多个燃烧器和相关联的燃料喷嘴；燃料分流器，其被构造成调节到相关联的燃料喷嘴的燃料流；处理器；以及存储器，其可通信地联接到所述处理器。存储器存储指令，该指令在由处理器执行时执行包括下列的操作：在至少一个时间为与液体燃料系统的所述多个燃烧器中的每个燃烧器相关联的相应的喷嘴或相应的阀门的至少一个物理参数建立基线参数。操作也包括在燃气涡轮发动机的操作期间从一个或多个传感器获取与液体燃料系统相关联的一个或多个操作参数。操作还包括使用燃料分流器的操作模型来至少基于基线参数和所述一个或多个操作参数输出与液体燃料系统相关联的动作。其中，所述至少一个物理参数包括所述相应的喷嘴的喷嘴流量数值、和/或所述相应的阀门的流动系数Cv。其中，在由所述处理器执行时执行操作的所述指令包括在将所述至少一个物理参数中的偏差与所述一个或多个操作参数相关过程中使用所述燃料分流器的所述操作模型。其中，所述至少一个时间与所述液体燃料系统的调试或所述液体燃料系统的计划维护相关联。其中，在由所述处理器执行时执行操作的所述指令包括基于所述一个或多个操作参数来更新所述燃料分流器的所述操作模型。在本专利技术的第三实施例中，一种非暂态计算机可读介质具有存储在其上的计算机可执行代码。该代码包括指令，该指令用于在至少一个时间为与液体燃料系统的至少一个燃烧器相关联的喷嘴或阀门的至少一个物理参数建立基线参数。代码也包括在燃气涡轮发动机的操作期间从一个或多个传感器获取与液体燃料系统相关联的一个或多个操作参数。代码还包括使用燃料分流器的操作模型来至少基于基线参数和所述一个或多个操作参数输出与液体燃料系统相关联的动作。附图说明当参考附图阅读下面的具体实施方式时，本专利技术所公开的技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有图中类似的标记表示类似的部件，在附图中：图1是根据一个实施例的涡轮系统的示意图；图2是框图，示出了根据本专利技术的一个实施例的智能液体燃料系统，该系统用于预测涡轮系统的液体燃料系统的总体健康度；图3是流程图，示出了根据本专利技术的一个实施例的用于开发操作模型的方法；以及图4是流程图，示出了根据本专利技术的一个实施例的用于使用操作模型的方法。具体实施方式下面将描述本专利技术所公开的实施例中的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简要说明，可能无法在本说明书中描述实际实施方案的所有特征。应当理解，任意工程或设计项目中的任何这种实际实施方案的开发、大量的针对实施方案的决定都必须实现开发者的具体目标，例如遵守可能在各个实施方案中变化的与系统有关和与商业有关的约束。此外，应当理解，这样的改进可能是复杂且耗时的，但对于受益于本专利技术的有益效果的本领域普通技术人员来说，这些都是设计、制造和生产中的常规任务。在介绍本专利技术所公开的实施例的各种实施例的元素时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表示这些元素中的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在包括端值并且意味着可能有除了所列元素之外的额外的元素。如下所述，模型(例如，燃料分流器的操作模型)可以开发用于对用于功率发生系统的液体燃料系统的总体健康度(overallhealth)做出诊断，并且进行成功的液体燃料启动的概率预测(probabilityprediction)。该模型可以随时间推移被更新和训练以做出更准确的诊断和预测。用于液体燃料系统的模型可以连接到服务平台(例如，云计算服务、分布式控制系统等)以周期性地生成诊断/性能预测报告、维护建议、以及操作调整。模型可以基于在功率发生系统操作期间所收集的参数/状况来开发和更新，包括但不限于燃料组成、燃料洁净度、操作持续时间、以及液体燃料系统和功率发生系统的各种操作数据(燃料流量(流率)、燃料泵压力、温度、功率输出、压缩质量流量(流率)等)。此外，可以在各种参数之间建立相关性函数(correlationfunctions)。例如，可以为燃料流量/流率和排气扩散温度建本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于预测液体燃料系统的性能的系统，包括：处理器；存储器，其可通信地联接到所述处理器，其中，所述存储器存储指令，所述指令在由所述处理器执行时执行包括下列各项的操作：在至少一个时间为与所述液体燃料系统的至少一个燃烧器相关联的喷嘴或阀门的至少一个物理参数建立基线参数；在燃气涡轮发动机的操作期间从一个或多个传感器获取与所述液体燃料系统相关联的一个或多个操作参数；以及使用燃料分流器的操作模型至少基于所述基线参数和所述一个或多个操作参数来输出与所述液体燃料系统相关联的动作。

【技术特征摘要】
2016.09.20 US 15/2706121.一种用于预测液体燃料系统的性能的系统，包括：处理器；存储器，其可通信地联接到所述处理器，其中，所述存储器存储指令，所述指令在由所述处理器执行时执行包括下列各项的操作：在至少一个时间为与所述液体燃料系统的至少一个燃烧器相关联的喷嘴或阀门的至少一个物理参数建立基线参数；在燃气涡轮发动机的操作期间从一个或多个传感器获取与所述液体燃料系统相关联的一个或多个操作参数；以及使用燃料分流器的操作模型至少基于所述基线参数和所述一个或多个操作参数来输出与所述液体燃料系统相关联的动作。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述动作包括所述液体燃料系统的性能的预测、所述液体燃料系统的部件的维护建议、和/或控制动作以调整所述液体燃料系统的至少一个部件的操作。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个时间与所述液体燃料系统的调试相关联，或所述至少一个时间与所述液体燃料系统的计划维护相关联。4.根据权利要求1所述的系统，其中，在由所述处理器执行时执行操作的所述指令包括至少基于历史数据生成所述燃料分流器的所述操作模型；且其中，所述历史数据包括燃料分流器的加速能力、燃料流量、燃料分流器压力、所述燃料分流器上游和下游的温度、或带负载操作小时数、吹扫持续时间、或它们的组合。5.根据权利要求1所述的系统，其中，在由所述处理器执行时执行操作的所述指令包括附加地基于操作者输入、使用基于物理的模型的流体流动模拟、燃料组成、或横跨油过滤器的差压、或它们的组合来生成所述燃料分流器的所述操作模型。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个操作参数包括燃料分流器的加速能力、燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，M小卡德纳斯，D特雷汉，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US