在燃氣渦輪調節中對功率輸出?排放參數的概率控制制造技術

本發明專利技術涉及在燃氣渦輪調節中對功率輸出?排放參數的概率控制。具體而言，各種實施例包括一種系統，其具有配置成通過執行包括下者的動作來調節一組燃氣渦輪(GT)的至少一個計算裝置：基于該組GT中的各個GT的測得的環境狀況命令各個GT至基本負載水平；命令該組GT中的各個GT調整相應功率輸出來匹配等于相應功率輸出與標稱功率輸出值之間的差的一部分的經換算的功率輸出值，以及在調整相應功率輸出期間測量各個GT的實際排放值；以及基于相應的測得的實際排放值、在環境狀況下的標稱排放值之間的差和排放換算因子來調整該組GT中的各個GT的運行狀況。

Control of the power output probability emission parameters in gas turbine regulation

The invention relates to a control of the power output probability emission parameters in gas turbine regulation. Specifically, various embodiments include a system, which is configured by the execution including things to regulate the movements of a group of gas turbine (GT) at least one computing device based on the environmental conditions: each GT of the group of GT in the measured GT to command each basic level of load command; each GT of the group in the GT between the corresponding adjustment power output, equal to the corresponding power output and the nominal power output value of the poor part of the power conversion output value, and the actual emissions during the adjustment of the corresponding power output of each measurement value of GT; and the running conditions based on the corresponding emissions between the nominal measured value, in actual emissions the environmental conditions of the difference between the values of emission and conversion factor to adjust each GT in the group of GT.

【技術實現步驟摘要】
在燃氣渦輪調節中對功率輸出-排放參數的概率控制相關申請的交叉引用本申請涉及共同未決的美國專利申請No.14/546948(律師案卷No.276618-1)、美國專利申請No.14/546504(律師案卷No.276701-1)、美國專利申請No.14/546512(律師案卷No.276802-1)、美國專利申請No.14/546520(律師案卷No.276809-1)和美國專利申請No.14/546491(律師案卷No.276172-1)。本申請還涉及于與本文同時在2015年12月16日提交的共同未決的美國專利申請No.14/686126(律師案卷No.279191-1)、美國專利申請No.14/686136(律師案卷No.279192-1)、美國專利申請No.14/686145(律師案卷No.279193-1)、美國專利申請No.14/686151(律師案卷No.279976-1)、美國專利申請No.14/686157(律師案卷No.279978-1)、美國專利申請No.14/686164(律師案卷No.279981-1)、美國專利申請No.14/686171(律師案卷No.279982-1)、美國專利申請No.14/686183(律師案卷No.279983-1)、美國專利申請No.14/686193(律師案卷No.279984-1)和美國專利申請No.14/686201(律師案卷No.279985-1)；以及美國專利申請No.14/960930(律師案卷No.283484-1)、美國專利申請No.14/971730(律師案卷No.283752-1)、美國專利申請No.14/971736(律師案卷No.283549-1)、美國專利申請No.14/971740(律師案卷No.283091-1)、美國專利申請No.14/971721(律師案卷No.284087-1)、美國專利申請No.14/971710(律師案卷No.284472-1)和美國專利申請No.14/971680(律師案卷No.285554-1)。
本文公開的主題涉及調節和控制系統。更具體而言，本文公開的主題涉及用于燃氣渦輪的調節和控制系統。
技術介紹
至少一些已知的燃氣渦輪發動機包括監測和控制其運行的控制器。已知的控制器使用發動機的運行參數管理燃氣渦輪發動機的燃燒系統和燃氣渦輪發動機的其它運行方面。至少一些已知的控制器接收指示燃氣渦輪發動機的當前運行狀態的運行參數，通過基于物理的模型或傳遞函數限定運行邊界，且將運行參數應用于運行邊界模型。另外，至少一些已知的控制器還將運行參數應用于調度算法，確定誤差項，以及通過調整一個或多個燃氣渦輪發動機控制效應器來控制邊界。然而，至少一些運行參數可為不可測量的參數，諸如，對于使用傳感器測量來說不實際的參數。此類參數中的一些包括點火溫度(即，1級渦輪導葉出口溫度)、燃燒器出口溫度和/或渦輪1級噴嘴入口溫度。至少一些已知的燃氣渦輪發動機控制系統使用測得的參數(諸如壓縮機入口壓力和溫度、壓縮機出口壓力和溫度、渦輪排氣壓力和溫度、燃料流量和溫度、環境狀況和/或發電機功率)來間接地控制或監測不可測量的運行參數。然而，間接參數中的值中存在不確定性，且相關聯的燃氣渦輪發動機可能需要調節，以減小燃燒動態性和排放。由于不可測量的參數的不確定性，故設計裕度用于包括此類已知控制系統的燃氣渦輪發動機。使用此類設計裕度可降低一些運行狀況下的燃氣渦輪發動機的性能，以圖避免和適應最壞情況的運行邊界。另外，許多此類已知的控制系統可能不準確地估計燃氣渦輪發動機的點火溫度或排氣溫度，這可導致發動機不太高效和在帶有一個以上的燃氣渦輪發動機的設施中導致不同機器之間的差異。減小工業燃氣渦輪的不同機器之間的點火溫度差異證明是很困難的。例如，點火溫度為許多不同變量的函數，包括燃氣渦輪的構件及其組件的差異。這些差異歸因于燃氣渦輪部分的制造、安裝和組裝中的所需公差。另外，用于測量燃氣渦輪的運行參數的控制器和傳感器在其測量結果中包含一定量的不確定性。其為用于感測測得的運行參數的值和必然導致燃氣渦輪發動機的不可測量的運行參數(諸如點火溫度)的差異的機器構件差異的測量系統中的不確定性。這些固有的不準確性的組合使得難以在已知的一組環境狀況下實現燃氣渦輪發動機的設計點火溫度，且導致不同機器之間的點火溫度差異。
技術實現思路
各種實施例包括一種系統，其具有配置成通過執行包括下者的動作來調節一組燃氣渦輪(GT)的至少一個計算裝置：基于該組GT中的各個GT的測得的環境狀況命令各個GT至基本負載水平；命令該組GT中的各個GT調整相應功率輸出來匹配等于相應功率輸出與標稱功率輸出值之間的差的一部分的經換算(scaled)的功率輸出值，以及在調整相應功率輸出期間測量各個GT的實際排放值；基于相應的測得的實際排放值、在環境狀況下的標稱排放值之間的差和排放換算因子來調整該組GT中的各個GT的運行狀況；基于調整的運行狀況更新該組GT中的各個GT的預存在的排放模型；在該組GT中的各個GT上運轉一組運行狀況，且隨后測量各個GT的更新的參數，更新的參數包括更新的排放值；以及基于更新的排放值與更新的預存在的排放模型之間的差改進更新的預存在的排放模型。第一方面包括一種系統，其具有配置成通過執行包括下者的動作來調節一組燃氣渦輪(GT)的至少一個計算裝置：基于該組GT中的各個GT的測得的環境狀況命令各個GT至基本負載水平；命令該組GT中的各個GT調整相應功率輸出來匹配等于相應功率輸出與標稱功率輸出值之間的差的一部分的經換算的功率輸出值，以及在調整相應功率輸出期間測量各個GT的實際排放值；基于相應的測得的實際排放值、在環境狀況下的標稱排放值之間的差和排放換算因子來調整該組GT中的各個GT的運行狀況；基于調整的運行狀況更新該組GT中的各個GT的預存在的排放模型；在該組GT中的各個GT上運轉一組運行狀況，且隨后測量各個GT的更新的參數，更新的參數包括更新的排放值；以及基于更新的排放值與更新的預存在的排放模型之間的差改進更新的預存在的排放模型。第二方面包括一種具有程序代碼的計算機程序產品，其在由至少一個計算裝置執行時引起至少一個計算裝置通過執行包括下者的動作來調節一組燃氣渦輪(GT)：基于該組GT中的各個GT的測得的環境狀況命令各個GT至基本負載水平；命令該組GT中的各個GT調整相應功率輸出來匹配等于相應功率輸出與標稱功率輸出值之間的差的一部分的經換算的功率輸出值，以及在調整相應功率輸出期間測量各個GT的實際排放值；基于相應的測得的實際排放值、在環境狀況下的標稱排放值之間的差和排放換算因子來調整該組GT中的各個GT的運行狀況；基于調整的運行狀況更新該組GT中的各個GT的預存在的排放模型；在該組GT中的各個GT上運轉一組運行狀況，且隨后測量各個GT的更新的參數，更新的參數包括更新的排放值；以及基于更新的排放值與更新的預存在的排放模型之間的差改進更新的預存在的排放模型。第三方面包括一種使用至少一個計算裝置執行的調節一組燃氣渦輪(GT)的計算機實施的方法，該方法包括：基于該組GT中的各個GT的測得的環境狀況命令各個GT至基本負載水平；命令該組GT中的各個GT調整相應功率輸出來匹配等于相應功率輸出與標稱本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種系統(802)，包括：至少一個計算裝置(814)，其配置成通過執行包括下者的動作來調節一組燃氣渦輪(GT)(10)：基于所述組GT(10)中的各個GT(10)的測得的環境狀況命令各個GT(10)至基本負載水平；命令所述組GT(10)中的各個GT(10)調整相應功率輸出來匹配等于所述相應功率輸出與標稱功率輸出值之間的差的一部分的經換算的功率輸出值，且在調整所述相應功率輸出期間測量各個GT(10)的實際排放值；以及基于相應的測得的實際排放值、在所述環境狀況下的標稱排放值之間的差和排放換算因子來調整所述組GT(10)中的各個GT(10)的運行狀況。

【技術特征摘要】
2015.12.16 US 14/9716901.一種系統(802)，包括：至少一個計算裝置(814)，其配置成通過執行包括下者的動作來調節一組燃氣渦輪(GT)(10)：基于所述組GT(10)中的各個GT(10)的測得的環境狀況命令各個GT(10)至基本負載水平；命令所述組GT(10)中的各個GT(10)調整相應功率輸出來匹配等于所述相應功率輸出與標稱功率輸出值之間的差的一部分的經換算的功率輸出值，且在調整所述相應功率輸出期間測量各個GT(10)的實際排放值；以及基于相應的測得的實際排放值、在所述環境狀況下的標稱排放值之間的差和排放換算因子來調整所述組GT(10)中的各個GT(10)的運行狀況。2.根據權利要求1所述的系統(802)，其特征在于，所述基本負載水平與針對所述測得的環境狀況的功率輸出值和排放值相關聯，且其中，使用功率換算因子導出所述經換算的功率輸出值。3.根據權利要求1所述的系統(802)，其特征在于，響應于命令所述組GT(10)中的各個GT(10)至基本負載水平，各個GT(10)并未達到所述標稱功率輸出值或所述標稱排放值中的至少一者。4.根據權利要求1所述的系統(802)，其特征在于，所述至少一個計算裝置(814)進一步配置成將各個GT(10)的相應的測得的實際排放值與所述標稱排放值之間的差轉換成各個GT(10)的相應功率輸出值與在所述環境狀況下的標稱功率輸出值之間的差。5.根據權利要求4所述的系統(802)，其特征在于，調整各個GT(10)的運行狀況包括將所述組GT(10)中的各個GT(10)的運行狀況調整所述相應功率輸出值與所述標稱功率輸出值之間的差的固定部分，使得各個GT(10)的功率輸出接近且...

【專利技術屬性】
技術研發人員：LB小戴維斯，SA戴，TA希利，RK賈伊文，HL小喬丹，RA摩根，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：美國,US