[發(fā)明專利]控制器和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980014904.0
• 申請日: 2019-02-13
• 公開（公告）號: CN111742129A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: V·帕諾維
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子股份公司
• 主分類號: F02C9/28
• 分類號: F02C9/28;F02C9/34;F02C9/50
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇耿輝

描述了一種用于燃?xì)廨啓C(100)的控制器(700)。燃?xì)廨啓C(100)包括壓氣機(101)、燃燒裝置(102)和燃料供應(yīng)裝置(127)，壓氣機(101)被布置為以轉(zhuǎn)動速度n運行，燃料供應(yīng)裝置(127)包括第一燃料供應(yīng)裝置和第二燃料供應(yīng)裝置，其中所述壓氣機(101)被布置為以穩(wěn)定狀態(tài)空氣質(zhì)量流率m_ss向燃燒裝置(102)提供空氣，并且其中燃料供應(yīng)裝置(127)被布置為以燃料質(zhì)量流率m_total向燃燒裝置(102)供應(yīng)燃料。控制器(700)被布置為，響應(yīng)于負(fù)荷L的負(fù)荷變化ΔL，控制燃料供應(yīng)裝置至少部分地基于燃燒裝置質(zhì)量流率m_t，經(jīng)由第一燃料供應(yīng)裝置供應(yīng)燃料質(zhì)量流率m_total的作為燃料質(zhì)量流率m_{fuel pilot}的比例Z。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及用于燃?xì)廨啓C的控制器，并且涉及包括這種控制器的燃?xì)廨啓C以及控制這種燃?xì)廨啓C的方法。

背景技術(shù)

用于燃?xì)廨啓C的常規(guī)控制器實施相對保守的控制方法，使得燃?xì)廨啓C以相對較高的安全裕度運行。這些保守的控制方法對諸如接受負(fù)荷和甩負(fù)荷的瞬態(tài)事件施加了限制，從而只能接受或拒絕相對較小的負(fù)荷。

WO 2015185413 A1描述了一種用于確定燃料分配設(shè)定值的方法，該燃料分配設(shè)定值可用于調(diào)節(jié)燃燒設(shè)備的燃料分配設(shè)定，燃料分配設(shè)定限定了主燃料與引燃燃料之間的關(guān)系。

EP2104802 B1描述了一種方法，在負(fù)荷降低的情況下，該方法控制燃?xì)廨啓C的燃燒裝置中引燃燃料流和主燃料流的燃料分配，該方法的特征在于，燃料需求的變化率被監(jiān)測，并且附加的引燃燃料流被增加，該附加的引燃材料流的量取決于燃料流量需求的變化率。

US 9,822,710 B2描述了一種燃燒設(shè)備控制單元和例如燃?xì)廨啓C的燃燒設(shè)備，該燃燒設(shè)備控制單元和燃燒設(shè)備基于至少一個運行參數(shù)來確定燃燒設(shè)備是否處于預(yù)定的運行級。響應(yīng)于此，在燃燒設(shè)備處于預(yù)定運行級中的情況下，產(chǎn)生控制信號，該控制信號被配置用于在預(yù)定時間內(nèi)將至少兩種不同輸入燃料流的比率設(shè)置為預(yù)定值。

US6,095,793A公開了一種獨特而且有用的動態(tài)控制系統(tǒng)，用于控制用于動態(tài)對象(優(yōu)選為燃?xì)廨啓C發(fā)動機)的催化燃燒系統(tǒng)。動態(tài)控制系統(tǒng)通過產(chǎn)生可接受的燃燒系統(tǒng)瞬態(tài)性能，促進(jìn)了用催化燃燒系統(tǒng)代替常規(guī)的火焰燃燒系統(tǒng)，該催化燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生的污染物少得多。一種控制催化燃燒過程的方法包括步驟：計算引入燃燒裝置中的空氣的質(zhì)量流，監(jiān)測在燃燒裝置內(nèi)要燃燒的燃料的流動，監(jiān)測引入燃燒裝置中的空氣的溫度，基于質(zhì)量流和燃料流計算入口溫度設(shè)定點，并且基于入口溫度設(shè)定點、質(zhì)量流和空氣的溫度來控制預(yù)燃燒器加熱空氣。進(jìn)一步，可以基于環(huán)境空氣溫度和壓力和壓氣機速度來估計質(zhì)量流。該專利還呈現(xiàn)了一種催化燃燒燃?xì)廨啓C系統(tǒng)，該系統(tǒng)的運行由動態(tài)對象控制器控制，該動態(tài)對象控制器生成燃料流量需求信號，以響應(yīng)動態(tài)對象需求來控制要燃燒的燃料的流動。

US5,896,736A公開了一種用于電氣系統(tǒng)中的燃?xì)廨啓C的快速作用控制系統(tǒng)，該快速作用控制系統(tǒng)適于對供應(yīng)到渦輪的燃料和空氣進(jìn)行控制以防止渦輪中的熄火的情況，并且包括：渦輪控制單元，具有空氣供應(yīng)控制器，該空氣供應(yīng)控制器控制與至少一個渦輪狀態(tài)信號相對應(yīng)的多個渦輪入口導(dǎo)流靜葉的位置；甩負(fù)荷模塊，被耦合到空氣供應(yīng)器控制器和渦輪電子負(fù)荷傳感器，以產(chǎn)生與感測到的渦輪電子負(fù)荷下降狀態(tài)相對應(yīng)的瞬態(tài)IGV校正信號。一種操作燃?xì)廨啓C的方法，以使渦輪在失負(fù)荷狀態(tài)期間保持聯(lián)機，該方法包括以下步驟：感測渦輪的失負(fù)荷狀態(tài)；將入口導(dǎo)流靜葉校正信號供應(yīng)到空氣供應(yīng)控制器中，該空氣供應(yīng)控制器被耦合以控制多個渦輪IGV的位置，IGV校正信號獨立于施加到該空氣供應(yīng)控制器的其他渦輪運行狀態(tài)信號；并且響應(yīng)于IGV校正信號，調(diào)整多個IGV的位置，以調(diào)整燃?xì)廨啓C中的渦輪燃料空氣混合物，來防止在失去電負(fù)荷狀態(tài)期間熄火。典型地，方法還包括在校正時間延遲之后去除IGV校正信號的步驟。