專利名稱：燃?xì)廨啺l(fā)動(dòng)機(jī)控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)廨啺l(fā)動(dòng)機(jī)控制方法及裝置。更具體來說，本發(fā)明涉及一種用于控制送入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的燃料空氣混合物的系統(tǒng)。
在大功率燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中，如發(fā)電中使用的燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中，燃?xì)廨啓C(jī)以比較恒定的透平轉(zhuǎn)速工作以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組。由于電力需求的變化，燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)載在一天中是變化的。為了得到最大的效率及最小的NOx化合物的排放量，在整個(gè)工作范圍需要保持向燃室提供具有最佳燃料空氣混合比的燃料空氣混合物。
美國專利第4,529,887號公開了一種本發(fā)明試圖加以改進(jìn)的那種燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)。
在上述普通的燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中，燃料流動(dòng)速率是通過按照燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)載變化而改變壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片的方式加以控制的。在燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)載減小期間，燃料流動(dòng)速率減小，壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片的開度受控而關(guān)閉以減少供氣。但是，由于壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片的閉合滯后于燃料流供應(yīng)的減少，使得向燃燒室提供的混合物的燃料空氣混合比中供氣量過大，因而在上述系統(tǒng)中就會出現(xiàn)問題，尤其是在負(fù)載減小的情況下。向燃燒室提供的燃料空氣混合比的這種失衡會導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定，從而影響燃?xì)廨啓C(jī)的排放物和效率。
另外，對于現(xiàn)有技術(shù)來說，在氣溫低的條件下，例如在冬季，由于空氣密度大，有效空氣流動(dòng)速率會下降。因此，特別是在低氣溫條件下，在負(fù)載減小期間，由于壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片滯后閉合，會造成更多過剩的空氣與燃料相混合。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種控制燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的方法和裝置，其具有高的可靠性，同時(shí)在負(fù)載減小時(shí)可改善燃燒的穩(wěn)定性。本發(fā)明的另一個(gè)目的是，在外界溫度條件變化時(shí)，例如與夏季相比，在冬季的工作中，能夠獲得最佳的燃燒穩(wěn)定性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明可提供的控制方法和系統(tǒng)包括在負(fù)載減小到比燃?xì)廨啓C(jī)預(yù)定的負(fù)載范圍低時(shí)的不同的操作控制方法。在具體的推薦實(shí)施例中，在額定負(fù)載工作期間，入口導(dǎo)向葉片處于完全打開狀態(tài)，燃料空氣混合物只是通過調(diào)節(jié)作為測出的燃?xì)廨啓C(jī)排出廢氣的溫度變化的函數(shù)的燃料流動(dòng)速率而加以控制的。在額定負(fù)載工作范圍期間，燃料供應(yīng)的調(diào)節(jié)是響應(yīng)于燃?xì)廨啓C(jī)廢氣溫度與所需要的透平廢氣溫度的較大偏差(例如5℃)作出的，燃油流動(dòng)速率的調(diào)節(jié)是以較快的速率作出的，在推薦實(shí)施例中該速率相應(yīng)于1℃/秒的燃?xì)廨啓C(jī)廢氣溫度修正率。這就是所謂的“廢氣溫度控制”工作方式，下文中簡稱EGT控制。在負(fù)載減小的工作期間，當(dāng)透平廢氣溫度下降得低于預(yù)定的需要溫度減去一預(yù)定值時(shí)，控制從EGT控制轉(zhuǎn)換成“壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片控制”(以下簡稱IGV控制)，導(dǎo)向葉片開度變化是以不同的變化速率及響應(yīng)于比EGT控制低的，與所需要的透平廢氣溫度的偏差而開始和施行的。本發(fā)明的系統(tǒng)在負(fù)載浮動(dòng)時(shí)，特別是在負(fù)載下降時(shí)，可很好地保證適當(dāng)?shù)娜剂峡諝饣旌媳?，因?yàn)镮GV控制可以比現(xiàn)有技術(shù)更精確、更及時(shí)地減少燃燒空氣的供應(yīng)。
從對照以下附圖的詳細(xì)說明中可更清楚地理解本發(fā)明的其它目的，優(yōu)點(diǎn)和新穎特征。


圖1是使用本發(fā)明的控制系統(tǒng)和控制方法來控制的那種燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的示意剖視圖；圖2所示曲線圖表示作為燃?xì)廨啓C(jī)工作條件的函數(shù)的，通過圖1所示燃?xì)廨啓C(jī)的壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片提供的最大空氣百分比；圖3所示曲線圖表示作為壓縮機(jī)壓力的函數(shù)的透平廢氣溫度，描述使用按照本發(fā)明推薦實(shí)施例的控制系統(tǒng)和控制方法的工作情況；圖4所示過程控制圖表示按照本發(fā)明的推薦實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)控制過程；以及圖5所示框圖表示執(zhí)行圖4所示燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的控制過程。
現(xiàn)參閱圖1，圖1表示燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的示意剖視圖，該系統(tǒng)具有采用預(yù)先混合室的兩級燃燒式的低NOx燃燒室。壓縮空氣2從一示意畫出的壓縮機(jī)3流至燃燒室3，在燃燒室中空氣與燃料混合成為燃?xì)?，燃?xì)饬魅氩Ⅱ?qū)動(dòng)透平部分5，透平部分5與壓縮機(jī)1一起示意地畫出。入口導(dǎo)向葉片50在壓縮機(jī)入口處調(diào)節(jié)提供的空氣流動(dòng)速率。透平部分5驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)G。在使用中，透平以基本恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)G向系統(tǒng)施加變化的負(fù)載。
CP表示壓縮機(jī)1的出口壓力(Kg/cm2計(jì)示壓力)，TTA(℃)表示透平部分5的實(shí)際排出的廢氣的溫度。當(dāng)下面討論按照本發(fā)明的系統(tǒng)的工作時(shí)將提到上述參數(shù)CP和TTA。
CT表示燃燒室溫度。由于溫度CT極高，在燃?xì)廨啓C(jī)工作狀態(tài)時(shí)超過1000℃(例如，在額定滿負(fù)載工作時(shí)為1295°至1300℃)，因而很難直接監(jiān)測。因此，在本發(fā)明的推薦實(shí)施例中檢測的是透平廢氣溫度TTA，并將其用作控制溫度。
燃燒室3包括第一級燃燒部分6和第二級燃燒部分7。燃料F送至三條燃料管線8.1，8.2和9。由管線8.1輸送的燃料用于燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)工作。燃料管線8.2通入第一級燃燒部分6，燃料管線9通入第二級燃燒部分7。第二級燃燒部分7是預(yù)先混合型的，其中，(由壓縮機(jī)1提供的)燃燒空氣10和來自燃料噴嘴11的燃料在預(yù)先混合部分12中混合。為控制燃燒空氣10的流動(dòng)速率設(shè)有空氣的調(diào)節(jié)器13，以便獲得預(yù)定的燃料空氣混合比。
上述燃?xì)廨啓C(jī)和燃油供送系統(tǒng)基本是公知的。因此這里不再贅述。來自管線8.1的燃料用于燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)，通過管線8.2送至第一燃燒部分6的燃料和通過管線9送至第二燃燒部分和預(yù)先混合室的燃料為正常的燃?xì)廨啓C(jī)操作提供燃料。
通過壓縮機(jī)1和可控的入口導(dǎo)向葉片50的空氣供應(yīng)，在燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的負(fù)載操作范圍上的情況如圖2所示。現(xiàn)參閱圖2，點(diǎn)A表示壓縮機(jī)/燃?xì)廨啓C(jī)組1，5達(dá)到100％的透平工作轉(zhuǎn)速。如圖2所示，在啟動(dòng)時(shí)入口導(dǎo)向葉片初始時(shí)調(diào)節(jié)至完全打開位置的30％，然后當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)達(dá)到其額定轉(zhuǎn)速時(shí)逐漸增至50％。圖2中的C段表示在負(fù)載減小狀態(tài)時(shí)入口導(dǎo)向葉片的控制(所謂IGV控制)(下文將詳述)。圖2中的B段表示在額定負(fù)載狀態(tài)的操作，此時(shí)入口導(dǎo)向葉片處于其完全打開位置，由于負(fù)載的變化(及因而產(chǎn)生的透，平廢氣溫度TTA的變化)而對燃?xì)廨啓C(jī)的控制只借助燃料供應(yīng)的變化進(jìn)行。應(yīng)注意的是，圖2中B段和C段為下面對燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)的描述提供了基礎(chǔ)，本發(fā)明是針對一般操作范圍的，并不局限于推薦實(shí)施例中的特定范圍。
圖3所示曲線圖表示圖1系統(tǒng)的作為透平廢氣溫度TTA的函數(shù)的壓縮機(jī)出口壓力CP，示意地表示EGT控制和IGV控制的不同控制曲線。
圖4所示為按照本發(fā)明的控制流程圖。框101表示燃?xì)廨啓C(jī)處于相應(yīng)于圖2中B段和C段的工作范圍，從其開始，框102表示實(shí)際透平廢氣溫度TTA與透平廢氣的需要的設(shè)定溫度TTD之間的比較。如果TTA比TTD—1℃大，如框103所示，那么，系統(tǒng)即以正常額定負(fù)載操作方式框104所示那樣工作，也就是說，在“廢氣溫度控制”即EGT控制(框105)下工作，其中，只控制燃料供應(yīng)，而入口導(dǎo)向葉片完全打開?？?06表示這種EGT控制是以1℃/秒的溫度修正率完成的，并且被TTA與TTD的5℃偏差觸發(fā)。換言之，實(shí)際廢氣溫度TTA比TTD大5℃，那么，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換至EGT控制方式，調(diào)節(jié)將對燃料供應(yīng)以預(yù)定的控制速率進(jìn)行，在5秒的時(shí)間內(nèi)，溫度TTA每秒變化1℃，也就是說在5秒時(shí)間內(nèi)溫度TTA變化5℃。線107表示過程是連續(xù)的，溫度TTA將被連續(xù)地監(jiān)測。
現(xiàn)參閱框102，如TTA小于TTD—1℃(框108)，指示框109所示的負(fù)載減小的狀態(tài)，那么系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至框110所示的入口導(dǎo)向葉片(IGV)控制方式。在IGV控制期間，通過控制入口導(dǎo)向葉片50來控制空氣供應(yīng)?？?11表示在操作的IGV控制下的控制程度和速率，其中，調(diào)節(jié)導(dǎo)向葉片從而以0.1℃/秒的溫度修正速率調(diào)節(jié)(減少)空氣供應(yīng)，控制是被TTA相對于TTD的1℃負(fù)變化而觸發(fā)的。這就是說，當(dāng)溫度比TTD低1℃時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至IGV控制，導(dǎo)向葉片以0.1℃/秒的速率被調(diào)節(jié)，因而在5秒的過程中應(yīng)完成半度的溫度調(diào)節(jié)。線112表示控制過程是連續(xù)的，溫度受到連續(xù)監(jiān)測，從一種操作方式向另一種操作方式的轉(zhuǎn)換，是在實(shí)際測出的溫度與預(yù)定的需要溫度進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，如框102所示。
由于這種系統(tǒng)在負(fù)載減小期間提供了更精細(xì)的溫度修正調(diào)節(jié)，與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，燃料空氣混合比可更精確地保持在需要的范圍內(nèi)。
圖5表示執(zhí)行圖4流程圖所示本發(fā)明控制過程的電話框圖。電信號51代表溫度TTA，電信號52代表溫度TTA，上述兩信號送至比較器53，以便對這兩個(gè)溫度進(jìn)行比較。比較器53測定的溫差作為輸出信號57送至最終加法器56和一比較器55。假定系統(tǒng)正在EGT控制方式下工作，當(dāng)送至比較器55的信號57指示TTA小于TTD—1℃時(shí)，指示1℃溫度修正設(shè)定的元件58輸送一信號，該1℃溫度修正設(shè)定直接送至鎖存元件59，也通過5秒延遲定時(shí)器58A間接送至鎖存元件59。然后，元件59向速率限制器60發(fā)送一信號，速率限制器60又向最終加法器56輸出一個(gè)0.1℃/秒或1℃/秒的信號。然后，加法器56發(fā)出一控制信號，(ⅰ)以相應(yīng)于0.1℃/秒的溫度修正速率控制入口導(dǎo)向葉片(IGV控制)，或者(ⅱ)以相應(yīng)于1℃/秒的溫度修正速率控制燃料供給(EGT控制)。
由于透平廢氣溫度是連續(xù)監(jiān)測的，因而無論何時(shí)溫度比較器53測定出變換條件，系統(tǒng)都可自動(dòng)工作以便在兩種操作方式之間轉(zhuǎn)換。例如，如果TTA超出TTD5℃或更多，則比較器55將發(fā)出相應(yīng)的信號以啟動(dòng)元件58，元件58又直接向鎖存元件59發(fā)出相應(yīng)信號，而且借助5秒延遲定時(shí)器58A間接發(fā)出相應(yīng)信號，因而觸發(fā)速率限制器的轉(zhuǎn)換，向最終加法器56發(fā)出信號以實(shí)施利用廢氣溫度的控制(EGT控制)，其中，只改變?nèi)剂瞎?yīng)而入口導(dǎo)向葉片完全打開，所述變化以相應(yīng)于1.0℃/秒的速度實(shí)施，直至達(dá)到TTD。進(jìn)一步的燃?xì)廨啓C(jī)廢氣溫度變化將觸發(fā)控制方式(EGT或IGV)的變化。
本發(fā)明人的分析表明，本發(fā)明的控制系統(tǒng)在負(fù)載減小的操作期間基本改善了燃料空氣的混合。上述分析表明在修正方向上燃料空氣混合比的修正大約為4％，從而在負(fù)載減小的操作期間改善了系統(tǒng)的操作。在低溫(冬季)條件下，空氣密度具有進(jìn)一步惡化現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)的傾向，以致在負(fù)載減小的操作期間不能足夠精確地修正空氣氣流量，因而本發(fā)明的上述改善對適應(yīng)低溫(冬季)條件具有特殊意義。
有了本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，可改善燃燒穩(wěn)定性，維持穩(wěn)定的燃燒，同時(shí)在全年都保持低的NOx排放。
雖然已對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是顯然這是對本發(fā)明的舉例描述而并不是限定。
權(quán)利要求
1.一種控制燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的方法，這種燃?xì)廨啓C(jī)具有一個(gè)燃燒室，一個(gè)通往燃燒室的可控燃料供應(yīng)系統(tǒng)及一通往燃燒室的可控燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)，所述燃料供應(yīng)系統(tǒng)和燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)用于向燃燒室提供可燃的燃料空氣混合物；一個(gè)可由來自燃燒室的廢氣驅(qū)動(dòng)的透平，所述透平傳動(dòng)地連接于負(fù)載如發(fā)電機(jī)或類似裝置，一個(gè)傳動(dòng)地連接于所述透平的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)構(gòu)成燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)的一部分，以及可控的壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片，其用于控制向壓縮機(jī)提供的空氣量，所述方法包括按照燃?xì)廨啓C(jī)上的負(fù)載是否正在增加或減少而以不同的變化控制速率來控制所述燃料供應(yīng)系統(tǒng)和燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法包括連續(xù)地監(jiān)測透平廢氣的溫度從而檢測由透平驅(qū)動(dòng)的負(fù)載變化并發(fā)出相應(yīng)于透平廢氣溫度的信號TTA，連續(xù)地產(chǎn)生相應(yīng)于預(yù)定的需要的透平廢氣溫度的信號，以及比較信號TTA和TTD，在第一和第二控制方式中選擇一個(gè)，以便按照TTA和TTD的值控制燃料空氣混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述第一控制方式是廢氣溫度控制方式，其中，壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片保持在一設(shè)定的位置上，只是通過改變?nèi)剂瞎?yīng)將廢氣溫度向著所述需要的溫度TTD修正。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述第二控制方式是入口葉片控制方式，其中，通過控制壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片將廢氣溫度向著所述需要的溫度TTD修正。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于對于系統(tǒng)的額定負(fù)載操作，保持所述廢氣溫度控制方式，在系統(tǒng)的額定負(fù)載操作中，透平廢氣溫度高于所述需要的溫度TTD減去一個(gè)預(yù)定最小值，而且在負(fù)載減小狀態(tài)期間，當(dāng)所述透平廢氣溫度下降得低于所述需要的溫度TTD減去預(yù)定最小值時(shí)，轉(zhuǎn)換成所述入口導(dǎo)向葉片控制。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在所述廢氣溫度控制方式中，燃料供應(yīng)以相應(yīng)于1℃/秒的透平廢氣溫度修正速率的變化速率被控制。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在所述入口導(dǎo)向葉片控制方式中，壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片以相應(yīng)于0.1℃/秒的透平廢氣溫度修正速率的速率被控制。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述最小額定值是1℃。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在所述廢氣溫度控制方式中，對燃料供應(yīng)的控制只是響應(yīng)于與所述需要的溫度TTD有5℃的偏差才開始。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于在所述入口導(dǎo)向葉片控制方式中，借助導(dǎo)向葉片對空氣供應(yīng)的控制響應(yīng)于與所述需要的溫度TTD有1℃的偏差時(shí)開始。
11.一種控制燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的方法，這種燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)具有一個(gè)燃燒室，一個(gè)通向燃燒室的可控燃料供應(yīng)系統(tǒng)和一個(gè)通向燃燒室的可控燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)，所述燃料供應(yīng)系統(tǒng)和燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)用于向燃燒室提供可燃燒的燃料空氣混合物，一個(gè)可由來自燃燒室的廢氣驅(qū)動(dòng)的透平，所述透平傳動(dòng)地連接于負(fù)載如發(fā)電機(jī)或類似裝置，一個(gè)傳動(dòng)地連接于所述透平的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)構(gòu)成所述燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)的一部分，以及可控的壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片，其用于控制向壓縮機(jī)提供的空氣量，所述方法包括操縱所述系統(tǒng)以恒定的壓縮機(jī)和透平轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，連續(xù)地產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)于需要的透平廢氣溫度的第一電信號，連續(xù)地產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)于實(shí)際測出的透平廢氣溫度的第二電信號，連續(xù)地比較所述第一和第二電信號，以便產(chǎn)生一個(gè)代表所述需要的和實(shí)際測出的溫度之間的差的溫差電信號，以及利用所述溫差電信號選擇第一和第二控制方式之一，以便按照所述第一和第二電信號的有關(guān)值控制燃燒室中的燃料空氣混合物。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述第一控制方式是廢氣溫度控制方式，其中，壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片保持在一個(gè)設(shè)定的位置上，只是通過改變?nèi)剂瞎?yīng)而向著需要的溫度TTD修正廢氣溫度。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述第二控制方式是入口導(dǎo)向葉片控制方式，其中，通過控制壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片向著所述需要的溫度修正廢氣溫度。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于對于系統(tǒng)的額定負(fù)載工作維持所述廢氣溫度控制，在系統(tǒng)的額定負(fù)載工作中廢氣溫度高于需要的溫度TTD減去一個(gè)預(yù)定的最小值，而且在負(fù)載減小狀態(tài)期間，當(dāng)所述透平廢氣溫度下降得低于所述需要的溫度TTD減去所述預(yù)定的最小值時(shí)即轉(zhuǎn)換成所述入口導(dǎo)向葉片控制。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于在所述廢氣溫度控制方式中，燃料供應(yīng)以相應(yīng)于1℃/秒的廢氣溫度修正速率的速率被控制。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于在所述入口導(dǎo)向葉片控制方式中，壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片以相當(dāng)于0.1℃/秒的透平廢氣溫度修正速率的速率被控制。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述預(yù)定的最小值是1℃。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于在所述廢氣溫度控制方式中，燃料供應(yīng)的控制只是響應(yīng)于與所述需要的溫度TTD有5℃的偏差才開始。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于在所述入口導(dǎo)向葉片控制方式中，借助所述入口導(dǎo)向葉片對空氣供應(yīng)的控制響應(yīng)于與所述需要的溫度TTD有1℃的偏差開始。
20.一種控制燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)具有一個(gè)燃燒室，一個(gè)通往燃燒室的可控燃料供應(yīng)系統(tǒng)和一個(gè)通往燃燒室的可控燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)，所述燃料供應(yīng)系統(tǒng)和燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)用于向燃燒室提供可燃的燃料空氣混合物，一個(gè)由來自燃燒室的廢氣驅(qū)動(dòng)的透平，所述透平傳動(dòng)地連接于負(fù)載如發(fā)電機(jī)或類似裝置，一個(gè)傳動(dòng)地連接于所述透平的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)構(gòu)成燃燒空氣供應(yīng)系統(tǒng)的一部分，以及可控的壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片，其用于控制向壓縮機(jī)提供的空氣量，所述控制系統(tǒng)包括速度控制裝置，其用于以恒定的透平和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速來操縱系統(tǒng)以便驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，第一電信號產(chǎn)生裝置，其用于連續(xù)地產(chǎn)生相應(yīng)于需要的透平溫度的第一電信號，第二電信號產(chǎn)生裝置，其用于連續(xù)地產(chǎn)生相應(yīng)于實(shí)際測出的透平廢氣溫度的第二電信號，比較裝置，其用于連續(xù)比較所述第一和第二電信號以便產(chǎn)生一個(gè)代表所述需要的和實(shí)際測出的溫度之間的差的溫差電信號，以及利用所述溫差電信號選擇第一和第二控制方式之一的裝置，從而按照所述第一和第二電信號的有關(guān)值控制在所述燃燒室中的燃料空氣混合物。
21.如權(quán)利要求20所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一控制方式是廢氣溫度控制方式，其中，壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片保持在一個(gè)設(shè)定的位置上，只是通過改變?nèi)剂瞎?yīng)而向著所述需要的溫度TTD修正廢氣溫度。
22.如權(quán)利要求21所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二控制方式是入口導(dǎo)向葉片控制方式，其中，通過控制壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片而向著所述需要的溫度TTD修正廢氣溫度。
23.如權(quán)利要求22所述的控制系統(tǒng)，其特征在于對于系統(tǒng)的額定負(fù)載操作保持所述廢氣溫度控制方式，在所述系統(tǒng)的額定負(fù)載操作中透平廢氣溫度高于所述需要的溫度TTD減去一個(gè)預(yù)定的最小值，而且在負(fù)載減小狀態(tài)期間，當(dāng)所述透平廢氣溫度下降得低于所述需要的溫度TTD減去所述預(yù)定的最小值時(shí)，轉(zhuǎn)換成所述入口導(dǎo)向葉片控制。
全文摘要
在負(fù)載減小狀態(tài)期間使燃料空氣混合物最佳化的燃?xì)鈾C(jī)控制方法和裝置，在發(fā)電用大功率燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中，使透平以較恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。透平負(fù)載因電力需求而在全天中變化。正常負(fù)載條件下，改變?nèi)剂瞎?yīng)以控制混合氣，壓縮機(jī)入口導(dǎo)向葉片保持基本不變的打開位置。為適應(yīng)負(fù)載減小條件，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成入口導(dǎo)向葉片控制方式，以比正常負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)更精確的溫度修正靈敏度控制入口導(dǎo)向葉片，以保證改善燃料空氣混合物，提高效率并降低NO
文檔編號F02C9/50GK1115375SQ94119908
公開日1996年1月24日 申請日期1994年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月28日
發(fā)明者山田太郎, 佐藤勛, 廣瀨文之, 鷹羽稔, 志村明, 高橋正衛(wèi), 池田啟 申請人:株式會社日立制作所