專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)排放的污染氣體濃度的估測(cè)與控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種估測(cè)與控制燃?xì)廨啓C(jī)排放的污染氣體濃度的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及一種用于監(jiān)控燃?xì)廨啓C(jī)排放的排放物的方法和系統(tǒng)，而不需使用對(duì)這些排放物進(jìn)行持續(xù)分析的分析器。
背景技術(shù)：
眾所周知，燃?xì)廨啓C(jī)包括壓縮機(jī)和一級(jí)或多級(jí)的汽輪機(jī)，其中這些部件通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸互相連接，并且燃燒室位于所述壓縮機(jī)和汽輪機(jī)之間。
空氣從外部環(huán)境供給于壓縮機(jī)，從而給后者加壓。
通過(guò)相應(yīng)的管道，壓縮空氣到達(dá)燃燒室中，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)由加壓網(wǎng)絡(luò)提供的噴射器將所需的燃油導(dǎo)入以產(chǎn)生燃燒，燃燒的目的是提高溫度并增加燃?xì)庵械臒犰省?br> 通過(guò)相應(yīng)的管道，高溫、高壓的氣體到達(dá)汽輪機(jī)的不同級(jí)中，各級(jí)將燃?xì)庵械臒犰兽D(zhuǎn)換為用戶可以使用的機(jī)械能。
已知類型的監(jiān)控系統(tǒng)使用串聯(lián)分析器對(duì)在汽輪機(jī)中燃燒的氣體的排放物進(jìn)行控制。
申請(qǐng)人觀察到，這些氣體排放物的分析器需要頻繁進(jìn)行校準(zhǔn)干預(yù)，例如通過(guò)樣本氣缸執(zhí)行。概括來(lái)說(shuō)，在所有情況下，有必要對(duì)分析器的結(jié)果與實(shí)際測(cè)量的排放物的兼容性進(jìn)行周期性檢測(cè)，從而保持模型與機(jī)器的最近狀態(tài)相一致(長(zhǎng)期消耗)。

發(fā)明內(nèi)容
申請(qǐng)人創(chuàng)造了一種估測(cè)和控制燃?xì)廨啓C(jī)排放時(shí)的污染氣體濃度的系統(tǒng)，其中，通過(guò)分析汽輪機(jī)的控制面板并計(jì)算面板檢測(cè)到的數(shù)值，可以推斷汽輪機(jī)的排放物情況(例如，氧氣、氧化氮、一氧化碳)。因此，所創(chuàng)造的系統(tǒng)不需要使用串聯(lián)的排放物分析器，排放物的情況可以通過(guò)分析由機(jī)器的操作面板檢測(cè)出的常規(guī)值而進(jìn)行預(yù)測(cè)。
本發(fā)明的一方面內(nèi)容涉及一種估測(cè)并控制燃?xì)廨啓C(jī)排放的污染氣體的濃度的方法，包括下列步驟接收對(duì)應(yīng)于與汽輪機(jī)操作狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)的多個(gè)信號(hào)；處理該數(shù)據(jù)；以及在所述數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，評(píng)估從該汽輪機(jī)進(jìn)入到大氣中的排放物的情況本發(fā)明的另一方面內(nèi)容涉及一種估測(cè)并控制燃?xì)廨啓C(jī)排放的污染氣體的濃度的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括用于獲取與汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)的獲取部件，所述數(shù)據(jù)通過(guò)汽輪機(jī)的控制面板進(jìn)行檢測(cè)；以及本地處理部件，該部件處理與所述獲取部件有關(guān)的數(shù)據(jù)并使所述數(shù)據(jù)可被訪問(wèn)，從而在所述數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上對(duì)從所述汽輪機(jī)進(jìn)入到大氣中的排放物進(jìn)行評(píng)估。


下文將參照附圖并結(jié)合非限制性實(shí)例，更清楚地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明所述的系統(tǒng)和方法的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，其中圖1示出可以應(yīng)用的根據(jù)本發(fā)明所述的監(jiān)控系統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)的示意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明所述的用于估測(cè)和控制燃?xì)廨啓C(jī)排放的污染氣體濃度的系統(tǒng)的框圖；圖3a-c是表示使用根據(jù)本發(fā)明所述的系統(tǒng)的汽輪機(jī)的排放物情況的圖表，以及通過(guò)排放物的串聯(lián)分析器本身檢測(cè)出的排放物的圖表。
具體實(shí)施例方式
參照上述附圖，具有雙軸的燃?xì)廨啓C(jī)1包括壓縮機(jī)11，該壓縮機(jī)由第一軸12帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，壓縮通過(guò)過(guò)濾器14吸入的空氣，并將空氣傳輸至燃燒室15，燃油通過(guò)調(diào)節(jié)閥16注入該燃燒室。燃燒氣體沿汽輪機(jī)7的方向擴(kuò)散，該汽輪機(jī)使用鍵安裝于所述第一軸12上，從而提供所述壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然后，燃燒氣體在動(dòng)力汽輪機(jī)18中擴(kuò)散并通過(guò)排氣口10排向大氣。圖中也示出用于測(cè)量排放物溫度的傳感器15。
汽輪機(jī)的運(yùn)行通過(guò)控制面板2進(jìn)行控制，該面板接收在汽輪機(jī)中測(cè)量的值，例如軸的旋轉(zhuǎn)速度、排放物的溫度以及汽輪機(jī)運(yùn)行的環(huán)境溫度等等。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)進(jìn)行監(jiān)控，在這些測(cè)量值的基礎(chǔ)上進(jìn)行估測(cè)和預(yù)測(cè)性計(jì)算，就可以對(duì)排氣口10處的汽輪機(jī)的排放物情況進(jìn)行評(píng)估(氧氣、氧化氮、一氧化碳)。
根據(jù)本發(fā)明所述的估測(cè)并控制燃?xì)廨啓C(jī)排放的污染氣體的濃度的系統(tǒng)，包括用于從控制面板2中獲取數(shù)據(jù)的部件3，該部件3包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以及本地處理部件4，該部件4處理與所述獲取部件有關(guān)的數(shù)據(jù)并使所述數(shù)據(jù)可被訪問(wèn)，例如通過(guò)相應(yīng)的顯示器。
此外，該系統(tǒng)也可以包括通過(guò)常規(guī)通信線相連的遠(yuǎn)端處理部件5，例如LAN線或者Internet連接，從而可以訪問(wèn)所處理的數(shù)據(jù)，而不需要接近燃?xì)廨啓C(jī)。例如，該遠(yuǎn)端部件可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使用常規(guī)的Internet訪問(wèn)程序(Internet瀏覽器)訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)。
所述獲取部件的內(nèi)部包括計(jì)算器，該計(jì)算器對(duì)所測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行處理操作并將它們存儲(chǔ)到歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，該數(shù)據(jù)庫(kù)記錄了所有的已被執(zhí)行的處理操作。
該系統(tǒng)按如下方式運(yùn)行。
由控制面板測(cè)量的值可以是例如來(lái)自壓縮器的氣體在排氣口的溫度、來(lái)自動(dòng)力汽輪機(jī)的氣體在排氣口的溫度、傳送到壓縮器中的壓力、外界溫度、環(huán)境的相對(duì)濕度、燃?xì)獾姆肿恿?、燃?xì)獾膲嚎s率、傳送的燃料質(zhì)量、傳送的燃燒空氣、汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度等等。
與汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)并由控制面板測(cè)量的數(shù)據(jù)可以通過(guò)該計(jì)算器進(jìn)行處理，除了用于改善測(cè)量值的一些參數(shù)和常數(shù)，這些參數(shù)本身將與所測(cè)量的數(shù)據(jù)相聯(lián)系。
有利的是，所述計(jì)算器也可以對(duì)存儲(chǔ)于記錄汽輪機(jī)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，例如通過(guò)計(jì)算平均值或者根據(jù)平均值計(jì)算二次輻散。
申請(qǐng)人已經(jīng)進(jìn)行了分析上述數(shù)據(jù)的測(cè)試，測(cè)試表明，對(duì)排氣物情況計(jì)算所得的值基本上與通過(guò)串聯(lián)分析器計(jì)算的值相似。圖3a-c中的圖表尤其分別示出氧化氮(圖3a)、氧氣(圖3b)以及一氧化碳(圖3c)的排放物情況。
權(quán)利要求
1.一種估測(cè)并控制燃?xì)廨啓C(jī)排放的污染氣體的濃度的方法，包括下列步驟接收對(duì)應(yīng)于與汽輪機(jī)操作狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)的多個(gè)信號(hào)；處理該數(shù)據(jù)；以及在所述數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，評(píng)估從該汽輪機(jī)進(jìn)入到大氣中的排放物的情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)所處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)從而創(chuàng)建來(lái)自汽輪機(jī)的排放物的歷史文件的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，處理該數(shù)據(jù)的步驟包括使該數(shù)據(jù)與改善參數(shù)相聯(lián)系的步驟。
4.一種估測(cè)并控制燃?xì)廨啓C(jī)排放的污染氣體的濃度的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括用于獲取與汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)的獲取部件(3)，所述數(shù)據(jù)通過(guò)汽輪機(jī)的控制面板(2)的檢測(cè)而得到；以及本地處理部件(4)，該部件處理與所述獲取部件有關(guān)的數(shù)據(jù)并使所述數(shù)據(jù)可被訪問(wèn)，從而在所述數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上對(duì)由所述汽輪機(jī)進(jìn)入到大氣中的排放物進(jìn)行評(píng)估。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述本地處理部件包括用于存儲(chǔ)所處理的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括通過(guò)通信線連接于所述本地處理部件的遠(yuǎn)端處理部件(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述通信線使用Internet線路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述遠(yuǎn)端部件可以通過(guò)Internet訪問(wèn)程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述本地處理部件包括進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的計(jì)算器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算器對(duì)存儲(chǔ)于記錄汽輪機(jī)操作的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。
全文摘要
一種估測(cè)并控制燃?xì)廨啓C(jī)排放的污染氣體的濃度的系統(tǒng)包括用于獲取與汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)的部件(3)，所述數(shù)據(jù)通過(guò)汽輪機(jī)的控制面板(2)進(jìn)行檢測(cè)。該系統(tǒng)也包括本地處理部件(4)，該部件處理與所述獲取部件有關(guān)的數(shù)據(jù)并使所述數(shù)據(jù)可被所述獲取部件訪問(wèn)。
文檔編號(hào)F02C9/00GK1726339SQ200380105751
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月23日
發(fā)明者詹尼·莫奇, 勞拉·卡西, 盧西亞諾·邦查尼, 詹尼·塞克徹里尼, 倫納多·羅西 申請(qǐng)人:諾沃·皮戈農(nóng)控股公司