[發明專利]用于控制燃氣渦輪的方法

有效

• 申請號: 201510628778.1
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105386877B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: F·古伊特;T·溫德;H·辛恩;M·克里曼恩
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源英國知識產權有限公司
• 主分類號: F02C9/40
• 分類號: F02C9/40;F02C9/16;F02C9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 林毅斌;林森

1.用于控制具有至少一個燃燒室階段的燃氣渦輪的方法，所述方法以燃料反應性測量作為主要操作原理，以快速測定燃氣渦輪的回火和熄火的安全操作范圍，所述方法包括：通過對具有n1種燃料組分的燃料氣體的n-1種物化性質的聯合測量，推導燃料氣體組成，并由此推斷燃料的反應性，其中所述物化性質的聯合測量用于根據燃料氣體的n-1種物化性質推演得到一種組分的濃度，或用于在已知燃料氣體組成的情況下確定所述燃料氣體中不同燃料類型的比例；并且至少部分基于進入燃燒室的燃料氣體的經測定的物化性質，調節燃氣渦輪的至少一個操作參數；其特征在于：除通常的常規燃料氣體測量之外，進行所述物化性質的聯合測量，以安全模式運行所述燃氣渦輪，直到準確的燃料氣體組成被具有較短響應時間但較高精確度的常規測量設備所確認。

2.根據權利要求1的方法，其特征在于：進行所述物化性質的聯合測量，以替代通常的常規燃料氣體測量。

3.根據權利要求1的方法，其特征在于：所述燃氣渦輪的調節包括由于熱氣溫度的降低導致的降低額定值(de-rating)和/或分段(staging)。

4.根據權利要求1的方法，其特征在于：所述燃氣渦輪為具有第一和第二燃燒室的連續燃燒類型，且所述燃氣渦輪的調節包括所述第一和所述第二燃燒室之間的功率平衡。

5.根據權利要求1的方法，其特征在于：若單個燃料類型的組成為已知，且預期接近恒定，則在混合所述不同燃料類型之后測量燃料氣體的一種性質。

6.根據權利要求1-5中任一項的方法，其特征在于：作為物化性質，測量所述燃料氣體的密度，以檢測燃料氣體組成的變化。

7.根據權利要求6的方法，其特征在于：C2+含量和/或H₂的含量得自所述密度測量。

8.根據權利要求1-5中任一項的方法，其特征在于：作為物化性質，測量熱導率，以檢測燃料氣體組成的變化。

9.根據權利要求1-5中任一項的方法，其特征在于：作于物化性質，測量低熱值(LHV)作為熱輸入，以檢測燃料氣體組成的變化。

10.根據權利要求1-5中任一項的方法，其特征在于：使用科里奧利測量儀、紅外(IR)分析器、氣相色譜儀(GC)、拉曼光譜裝置和/或高解析二極管激光器實施所述物化性質的聯合測量。

11.根據權利要求1-5中任一項的方法，其特征在于：所述方法進一步包括測定所述燃料氣體中CH₄、CO、C₂H₆、N₂和/或CO₂的含量。

12.根據權利要求1-5中任一項的方法，其特征在于：所述操作參數由所述燃料氣體的組分形成。

13.根據權利要求12的方法，其特征在于：所述燃料氣體的組分根據它們對燃燒反應性(reactivity of the flame)的影響進行加權。

14.根據權利要求1-5中任一項的方法，其特征在于：至少部分基于所測定的燃料氣體密度來調節所述燃氣渦輪的至少一個操作參數，所述調節包括：測定所述燃料氣體密度的變化幅度，當所述變化幅度大于預定閾值時，將所述燃氣渦輪的操作參數設定為一組預定操作參數。

15.根據權利要求1-5中任一項的方法，其特征在于：至少部分基于所述燃料氣體的測定密度來調節所述燃氣渦輪的至少一個操作參數，所述調節包括：基于所述測定的燃料氣體的密度調節所述燃氣渦輪的渦輪進口溫度(TIT)，或工作流體的質量流量，或所述燃料氣體的質量流量，以在優化和安全的條件下操作所述燃氣渦輪。