本发明专利技术涉及用于在控制功率产生系统的操作中使用的系统。更具体而言，本发明专利技术提供了一种控制系统(160)。该控制系统包括至少一个传感器(204)，传感器(204)被定位在涡轮发动机(102)内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数。控制器联接到传感器。控制器(214)被构造成接收涡轮发动机的至少一个第二操作参数。此外，控制器被构造成控制到涡轮发动机内的转子组件(132)的流体的流，使得第一操作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。
【技术实现步骤摘要】
用于在控制功率产生系统的操作中使用的系统
本专利技术的领域大体上涉及功率产生系统，并且更具体而言，涉及用于在控制功率 产生系统的操作中使用的控制系统和方法。
技术介绍
至少一些已知的功率产生系统包括具有转子组件的涡轮发动机，例如燃气涡轮发 动机。至少一些已知的转子组件包括转子轴、联接到转子轴的至少一个转子盘以及联接到 每个转子盘的多个周向间隔的叶片或动叶。每个叶片或动叶包括从平台朝壳体径向向外延 伸的翼型件。在至少一些已知的燃气涡轮发动机的操作期间，压缩机压缩空气，空气与燃料混 合并被导引至燃烧器。混合物接着被点燃，产生接着被导引至涡轮的热燃烧气体。涡轮从 燃烧气体提取能量用于为压缩机提供功率，并且产生有用功以向诸如发电机的负载提供功 率或推进飞行中的飞行器。然而，连续暴露于高温可对这样的构件造成损坏，例如，在构件 的表面上引起腐蚀和/或造成构件的与热有关的裂缝。用磨损或损坏的构件连续操作可对 其它构件造成额外的损坏和/或可导致涡轮发动机的其它构件的失效。为了维持例如转子 组件内的温度水平，压缩机抽气流可被导引贯穿转子组件。然而，这样的流可稀释热涡轮气 体，该气体本来将膨胀而产生用于涡轮发动机的更多功。因此，可能不会产生涡轮发动机的 额定功率输出。
技术实现思路
在一个实施例中,提供了一种控制系统。该控制系统包括至少一个传感器，传感器 被定位在涡轮发动机内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数。控制器联接到传感 器。控制器被构造成接收涡轮发动机的至少一个第二操作参数。此外，控制器被构造成控 制到涡轮发动机内的转子组件的流体的流，使得第一操作参数和第二操作参数中的至少一 个小于至少一个阈值。在另一个实施例中，提供了一种功率产生系统。该功率产生系统包括至少一个流 体产生系统。包括转子组件的至少一个涡轮发动机经由至少一个导管联接到流体产生系 统。至少一个控制阀联接到导管。至少一个控制系统联接到涡轮发动机和控制阀。控制系 统包括至少一个传感器，该传感器被定位在涡轮发动机内且被构造成检测在其中的至少一 个第一操作参数。控制器联接到传感器。控制器被构造成接收涡轮发动机的至少一个第二 操作参数。此外，控制器被构造成控制到涡轮发动机内的转子组件的流体的流，使得第一操 作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。上述控制器可被构造成控制到转子组件的二氧化碳气体、蒸汽和氮气中的至少一 种的流。控制器还可被构造成至少部分地基于涡轮发动机的至少一个操作状态而确定至少 一个阈值。控制器还可被构造成比较至少一个第一操作参数和至少一个第二操作参数中的 至少一个与至少一个阈值。此外，控制器可通过经由至少一个信号发送至少一个控制参数到至少一个控制阀而控制流体的流。控制器可通过控制流体的流量而控制流体的流。此外， 控制器还可通过控制流体的供应压力而控制流体的流。在又一个实施例中，提供了一种用于控制功率产生系统的操作的方法。涡轮发动 机内的至少一个第一操作参数经由传感器被检测。涡轮发动机的至少一个第二操作参数经 由控制器被接收。流体的流经由控制器被控制到涡轮发动机内的转子组件，使得涡轮发动 机内的第一操作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。其中，经由控制器 控制流体的流还包括经由控制器控制二氧化碳气体、蒸汽和氮气中的至少一个的流。该方 法还包括至少部分地基于涡轮发动机的至少一个操作状态而确定至少一个阈值。该方法还 包括比较至少一个第一操作参数和至少一个第二操作参数中的至少一个与至少一个阈值。 此外，经由控制器控制流体的流还包括通过经由至少一个信号发送至少一个控制参数到至 少一个控制阀而经由控制器控制流体的流。经由控制器控制流体的流还包括通过控制流体 的流量和流体的供应压力中的至少一个而经由控制器控制流体的流。附图说明图1是示例性功率产生系统的框图；以及图2是可与图1所示且沿区域2截取的功率产生系统一起使用的示例性控制系统的框图。附图标记100功率产生系统102燃气涡轮发动机112入口段114压缩机段116燃烧器段118涡轮段120排气段122转子轴124燃烧器126燃料喷嘴组件128负载130转子盘组件132转子组件140流体产生系统142蒸汽导管146过热器段148IP段150LP段152排放导管154控制阀156排气导管160控制系统204传感器206传感器208传感器214控制器217传感器接口230存储设备232处理器234系统总线236控制接口249网络250计算设备251通信接口252处理器253通信接口254存储设备256媒体输出构件260输入接口。具体实施方式本文所述示例性方法和系统提供了控制系统，其使得能够维护涡轮发动机内的操 作参数，例如温度。控制系统包括至少一个传感器，该传感器被定位在涡轮发动机内且被构 造成检测其中的至少一个第一操作参数。控制器联接到传感器。控制器被构造成接收涡轮 发动机的至少一个第二操作参数。此外，控制器被构造成控制到涡轮发动机内的转子组件 的流体的流，使得第一操作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。通过控 制被导引至转子组件的流体流，涡轮发动机内的操作参数可维持在阈值以下。例如，温度水 平可处于适当水平，使得可以防止对转子组件内的构件的与热有关的损坏，并且热涡轮气 体可能不容易被稀释。图1是示例性功率产生系统100的示意图。更具体而言,在示例性实施例中，系统 100为联合循环功率产生系统。虽然示例性实施例示出了联合循环功率产生系统，但本专利技术 不限于联合循环功率产生系统或其它类型的功率产生系统，并且本领域的普通技术人员将 会知道，当前专利技术可结合任何类型的系统使用。在示例性实施例中，系统100包括至少一个燃气涡轮发动机102。燃气涡轮发动 机102包括入口段112、联接到入口段112的压缩机段114、联接到压缩机段114的燃烧器 段116、联接到燃烧器段116的涡轮段118以及排气段120。涡轮段118经由转子轴122联 接到压缩机段114。在示例性实施例中，燃烧器段116包括多个燃烧器124。燃料喷嘴组件126联接到 每个燃烧器124。涡轮段118联接到压缩机段114且联接到负载128，该负载例如但不限于 发电机和/或机械驱动应用。在示例性实施例中，每个压缩机段114和涡轮段118包括至少一个转子盘组件130，其联接到转子轴122以形成转子组件132。至少一个流体产生系统140经由至少一个蒸汽导管142联接到燃气涡轮发动机 102。流体产生系统140还可联接到蒸汽涡轮发动机(未示出)。在示例性实施例中，流体 产生系统140为热回收蒸汽发生器(HRSG)，其包括高压(HP)过热器段146、再热器/中压 (RH/IP)段148和低压(LP)段150。备选地，流体产生系统140可以是产生和/或获得热 流体的任何其它类型的系统，例如二氧化碳捕集设施。在示例性实施例中，HP过热器段146、RH/IP段148和LP段150各自经由蒸汽导 管142联接到涡轮段118中的转子组件132。虽然图1中未示出，但HP过热器段146、RH/ IP段148和LP段150也可经由蒸汽导管142联接到压缩机段114中的转子组件132。蒸 汽导管142被构造成使得能够在每个HP过热器段146本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制系统(160)，包括：至少一个传感器(204)，所述至少一个传感器(204)被定位在涡轮发动机(102)内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数；以及控制器(214)，所述控制器(214)联接到所述至少一个传感器，所述控制器被构造成：????接收所述涡轮发动机的至少一个第二操作参数；以及????控制到所述涡轮发动机内的转子组件(132)的流体的流，使得所述至少一个第一操作参数和所述至少一个第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。
【技术特征摘要】
2011.10.12 US 13/2717031.一种控制系统(160),包括至少一个传感器(204)，所述至少一个传感器(204)被定位在涡轮发动机(102)内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数；以及控制器(214)，所述控制器(214)联接到所述至少一个传感器，所述控制器被构造成接收所述涡轮发动机的至少一个第二操作参数；以及控制到所述涡轮发动机内的转子组件(132)的流体的流，使得所述至少一个第一操作参数和所述至少一个第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。2.根据权利要求1所述的控制系统(160)，其特征在于，所述控制器(214)被构造成控制到所述转子组件(132)的二氧化碳气体、蒸汽和氮气中的至少一种的流。3.根据权利要求1所述的控制系统(160)，其特征在于，所述控制器(214)还被构造成至少部分地基于所述涡轮发动机(102)的至少一个操作状态而确定所述至少一个阈值。4.根据权利要求1所述的控制系统(160)，其特征在于，所述控制器(214)还被构造成比较所述至少一个第一操作参数和所述至少一个第二操作参数中的至少一个与所述至少一个阈值。5.根据权利要求1所述的控制系统(160)，其特征在于，所述控制器(214)通过经由至少一个信号发送至少一个控制参数到至少一个控制阀(154)而控制所述流体的流。6.根据权利要求1所述的控制系统(160)，其特征在于，所述控制器(214)通过控制所述流体的流量而控制所述流...
【专利技术属性】
技术研发人员：NS雷斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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