[發明專利]預測燃燒燃料系統的物理參數的系統及方法

有效

• 申請號: 201710055885.9
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN107630755B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 張華
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C9/28
• 分類號: F02C9/28;F02C9/40;F02C9/46;F02C3/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

本發明涉及預測燃燒燃料系統的物理參數的系統及方法。在本公開的一個實施例中，一種用于預測燃燒燃料系統(100)的物理參數的方法(300)包括引起至少一個燃燒器中的水噴射。水噴射與至少一個時間相關聯且在氣體燃料操作期間或液體燃料操作之后執行。方法(300)包括測量與水噴射相關聯的排氣擴散數據以及允許排氣擴散數據關聯與燃料系統(100)的噴嘴(12)或閥相關聯的至少一個物理參數。方法(300)還包括將排氣擴散數據、至少一個物理參數和至少一個時間儲存至數據庫。方法(300)還將儲存的歷史數據從數據庫提供至分析模型。分析模型操作成至少部分地基于儲存的歷史數據預測與未來時間相關聯的至少一個未來物理參數。

技術領域

本公開內容涉及渦輪機的領域，并且更具體地涉及預測燃燒燃料系統的物理參數的系統及方法。

背景技術

燃燒燃料系統燃燒氣態燃料(例如，天然氣)。一些燃燒燃料系統可燃燒氣態燃料和液體燃料，諸如柴油。通常，雙燃料燃燒系統使用氣態燃料操作，而液體燃料在氣態燃料不可用時(例如由于氣態燃料至燃燒燃料系統的輸送相關的問題)用作備用燃料。

燃燒燃料系統的燃燒室可構造成接收氣態燃料和液體燃料兩者。使用液體燃料可導致由于侵蝕/腐蝕引起的副產物或材料損失，這可使得用于在燃燒室中輸送燃料的流動通路變差，且結果降低了燃燒燃料系統的生產率和可靠性。

發明內容

本公開內容涉及預測燃燒燃料系統的物理參數的系統及方法。本公開內容的某些實施例可便于檢測關于燃燒燃料系統的燃料噴嘴和混合閥的故障。根據本公開內容的一個實施例，一種預測燃料系統的物理參數的方法包括引起至少一個燃燒器中的水噴射。水噴射可與至少一個時間相關聯。該方法可包括測量與水噴射相關聯的排氣溫度擴散數據，以及使排氣擴散數據關聯與燃料系統的噴嘴或閥相關聯的至少一個物理參數。該方法還可包括將排氣擴散數據、至少一個物理參數和至少一個時間儲存至數據庫。歷史數據可從數據庫提供至分析模型。分析模型可操作成至少部分地基于儲存的歷史數據預測與未來時間相關聯的至少一個未來物理參數。該方法可預測燃料系統的生產率的變化。此外，該方法可至少部分地基于預測發出對于燃料系統的維護建議。燃料系統的操作調整可至少部分地基于預測來執行。

在本公開內容的一些實施例中，至少一次水噴射在燃料系統試運轉時執行。在本公開內容的某些實施例中，水噴射可經由燃料系統的至少一個引導噴嘴的至少一個引導閥執行。在本公開內容的一些實施例中，水噴射經由燃料系統的至少一個主閥或至少一個主噴嘴執行。

在本公開內容的一些實施例中，物理參數包括燃料系統的至少一個噴嘴的流率和燃料系統的至少一個閥的截面面積。

在本公開內容的一些實施例中，水噴射在以氣體燃料操作時執行。在某些實施例中，水噴射在液體燃料操作之后執行。

在本公開內容的一些實施例中，分析模型可操作成提供對于燃氣渦輪操作、點火溫度、燃料流率的變化或燃料系統的調整的水清洗持續時間的指導或許可。

在本公開內容的某些實施例中，排氣擴散數據利用設置在與燃燒器相關聯的排氣系統附近的一組熱電偶來測量。

根據本公開內容的另一個實施例，提供了一種用于預測燃燒燃料系統的物理參數的系統。該系統可包括燃燒器。該系統還可包括通信地聯接至存儲器的處理器，其中存儲器儲存指令，該指令在由處理單元執行時，執行某些操作。這些操作可包括：引起至少一個燃燒器中的至少一次水噴射，該至少一次水噴射與至少一個時間相關聯；測量與該至少一次水噴射相關聯的至少一個排氣擴散數據；使至少一個排氣擴散數據關聯與液體燃料系統的噴嘴或閥中的至少一者相關聯的至少一個物理參數；將該至少一個排氣擴散數據、該至少一個物理參數和該至少一個時間儲存至數據庫；以及將儲存的數據從數據庫提供至分析模型，其中分析模型可操作成至少部分地基于儲存的數據預測與未來時間相關聯的至少一個未來物理參數。

技術方案1. 一種預測燃料系統的性能的方法，所述方法包括：