[發(fā)明專利]使用空間反饋和射流聲強(qiáng)制的燃燒控制系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010293516.1
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102022717A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: W·R·西克
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F22B35/00
• 分類號: F22B35/00;F23N1/02;F23N5/18;F23J15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明所公開的主題涉及燃燒系統(tǒng)，并且更具體地涉及鍋爐中改進(jìn)的燃燒和減少的排放。

背景技術(shù)

燃燒在多種系統(tǒng)中使用以產(chǎn)生熱和/或功率。例如，發(fā)動機(jī)包括燃燒室以生成機(jī)械功率，并且鍋爐包括燃燒室以生成蒸汽。在每個系統(tǒng)中，希望獲得最佳燃燒同時最小化廢氣排放。應(yīng)了解，多種燃燒參數(shù)可能會影響燃燒和廢氣排放。不利的是，現(xiàn)有系統(tǒng)并不足以應(yīng)對整個燃燒室中這些燃燒參數(shù)的變化。

發(fā)明內(nèi)容

在下文中總結(jié)與原始要求保護(hù)的本發(fā)明在范圍上一致的某些實施例。這些實施例不預(yù)期限制所要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是這些實施例預(yù)期僅提供本發(fā)明的可能形式的簡要總結(jié)。實際上，本發(fā)明可涵蓋可類似于或不同于下文所述的實施例的多種形式。

在第一實施例中，系統(tǒng)包括：燃燒系統(tǒng)，其具有多個射流；空間監(jiān)視系統(tǒng)，其具有安置于在燃燒系統(tǒng)內(nèi)或下游的空間網(wǎng)格中的多個傳感器；以及控制系統(tǒng)，其構(gòu)造成響應(yīng)于來自空間監(jiān)視系統(tǒng)的傳感器反饋來調(diào)整多個流體射流中的至少一個流體射流的強(qiáng)制頻率(forcingfrequency)。

在第二實施例中，系統(tǒng)包括燃燒控制系統(tǒng)，其響應(yīng)于在燃燒室內(nèi)或下游的空間網(wǎng)格中的多個位置處的至少一個參數(shù)的傳感器反饋，其中燃燒控制系統(tǒng)構(gòu)造成基于傳感器反饋來調(diào)整射流特性，射流特性包括至少一個流體射流的強(qiáng)制頻率或者多個流體射流之中射流參數(shù)的分布。

在第三實施例中，方法包括利用安置于燃燒系統(tǒng)中空間監(jiān)視網(wǎng)格中的多個傳感器中的至少一個來檢測多個參數(shù)中的至少一個。該方法還可包括從多個傳感器中的至少一個接收關(guān)于多個參數(shù)中的至少一個的反饋。該方法還包括響應(yīng)于該反饋來調(diào)整多個流體射流中的至少一個流體射流的強(qiáng)制頻率。

附圖說明

當(dāng)參看附圖來閱讀下文的詳細(xì)描述時，本發(fā)明的這些和其它特點、方面和優(yōu)點將會更好地理解，在所有附圖中，相似的附圖標(biāo)記表示相似部件，其中：

圖1是具有鍋爐的發(fā)電系統(tǒng)的方塊圖，鍋爐帶有空間監(jiān)視系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明實施例的流體射流的聲強(qiáng)制(acoustic?forcing)；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的響應(yīng)于來自空間監(jiān)視系統(tǒng)的反饋對燃料和空氣射流進(jìn)行聲強(qiáng)制的鍋爐的示意圖；

圖3是沿著圖2的線3-3所截取的鍋爐的截面圖，其示出根據(jù)本發(fā)明實施例的空間監(jiān)視系統(tǒng)的傳感器網(wǎng)格和聲強(qiáng)制射流排列；

圖4是根據(jù)本發(fā)明方面的基于來自空間傳感器網(wǎng)格的反饋通過調(diào)整流體射流(例如，聲強(qiáng)制)來控制燃燒和排放的過程的流程圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的利用神經(jīng)學(xué)習(xí)來控制燃燒和排放的過程的流程圖；以及

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的基于來自空間監(jiān)視系統(tǒng)中的傳感器網(wǎng)格的反饋通過對流體射流排列中的每個射流進(jìn)行獨立控制來控制燃燒和排放的過程的流程圖。

元件列表

10發(fā)電系統(tǒng)

12鍋爐系統(tǒng)

14空氣

16燃料

18再燃燃料(reburn?fuel)

20過燃空氣(overfire?air)

22熱水

24蒸汽渦輪

26發(fā)電機(jī)

28空間監(jiān)視網(wǎng)格

29傳感器

30空間監(jiān)視系統(tǒng)

32控制系統(tǒng)

34流量控制器組

36流量控制器

38流量控制器

40流量控制器

42流量控制器

44強(qiáng)制頻率驅(qū)動器組

46強(qiáng)制頻率驅(qū)動器

48強(qiáng)制頻率驅(qū)動器

50強(qiáng)制頻率驅(qū)動器

52強(qiáng)制頻率驅(qū)動器

54空氣射流

54A空氣射流

54B空氣射流

54C空氣射流

54D空氣射流

56燃料射流

56A燃料射流

56B燃料射流

56C燃料射流

56D燃料射流

58再燃燃料射流

60過燃空氣射流

62A流量控制器

62B流量控制器

62C流量控制器

62D流量控制器

64A閥

64B閥

64C閥

64D閥

66閥

68A-X閥

70A聲強(qiáng)制裝置

70B聲強(qiáng)制裝置

70C聲強(qiáng)制裝置

70D聲強(qiáng)制裝置

72A聲強(qiáng)制裝置

72B聲強(qiáng)制裝置

72C聲強(qiáng)制裝置