專利名稱：燃燒器熄火恢復(fù)方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于燃?xì)鉁u輪機的燃燒系統(tǒng)的控制器。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于通過執(zhí)行控制算法使?jié)M負(fù)荷操作的渦輪機燃燒器重新點火的方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)和發(fā)電燃?xì)鉁u輪機具有監(jiān)測和控制燃?xì)鉁u輪機的操作的控制系統(tǒng)或控制器。這些控制器管理燃?xì)鉁u輪機的燃燒系統(tǒng)。燃?xì)鉁u輪機需要精確的燃燒輸送，以在每個局部燃燒區(qū)中實現(xiàn)燃料和空氣的貧燃料均勻混合(fuel-lean homogenous mixing),這是以所需要的低排放水平進(jìn)行操作所必要的。燃?xì)鉁u輪機必須保持高于貧油熄火限制(leanblowout limit)的操作裕度。需要對局部燃燒進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)控制以保持渦輪機燃燒器中的火焰穩(wěn)定，而不損害先進(jìn)渦輪機中的性能。在當(dāng)前的燃?xì)鉁u輪機中，如果一個燃燒器或燃燒罐失去火焰，則排氣熱電偶識別出熄火的燃燒罐和其他燃燒罐之間的升高溫度差，控制系統(tǒng)通過關(guān)閉渦輪機而做出反應(yīng)。這種控制會導(dǎo)致延長中斷、和操作時間和收益的損失。在當(dāng)前的燃?xì)鉁u輪機控制系統(tǒng)中，某些信號可以用于檢測熄火的燃燒罐，這比排氣熱電偶(thermocouple)信號更快，因為從燃燒罐到排氣熱電偶的傳送延遲時間相對慢的特性、以及熱電偶中的后續(xù)熱傳遞和溫度變化。當(dāng)在燃?xì)鉁u輪機中檢測到負(fù)荷下降時，在當(dāng)前的控制系統(tǒng)下，控制系統(tǒng)將更多的燃料傳送到該系統(tǒng)中以試圖增加負(fù)荷。當(dāng)燃燒罐熄火或者燃燒罐的火焰熄滅時，最靠近聯(lián)焰(cross-fire)管的燃料噴嘴進(jìn)行貧燃料操作(operating fuel lean),并且它們的火焰為弱、并定位在聯(lián)焰管的更下游處。以這種狀態(tài)將更多的燃料傳送到燃燒罐中會不足以促進(jìn)聯(lián)焰進(jìn)入熄火的燃燒罐中。但是，調(diào)節(jié)燃料的分配、并使燃料噴嘴中的燃料混合物豐富將促進(jìn)聯(lián)焰進(jìn)入未點燃(unlit)的燃燒罐中。需要算法使得控制系統(tǒng)可以非?？焖俚貓?zhí)行燃料調(diào)節(jié)，以使得發(fā)生聯(lián)焰從而點燃熄火的燃燒罐，同時持續(xù)時間足夠短以使對燃?xì)鉁u輪機的操作或排放的影響最小化。所需要的是一種控制器，該控制器在傳送延遲時間內(nèi)使用更快速的信號(例如負(fù)荷)檢測熄火的燃燒罐，調(diào)節(jié)每個燃燒罐中燃燒燃料噴嘴之間的燃料分配并保持直到控制器檢測到負(fù)荷恢復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，本發(fā)明公開一種響應(yīng)于燃燒罐的貧油熄火(lean blowout)而控制燃?xì)鉁u輪機操作的方法。燃?xì)鉁u輪機包括至少兩個燃燒罐，該方法包括如下步驟:感測在燃?xì)鉁u輪機的滿負(fù)荷操作期間第一燃燒罐熄火；調(diào)節(jié)燃料噴嘴之間的燃料比率；使最接近聯(lián)焰管的燃料噴嘴中的燃料比率(fuel ratio)更富集，其中所述第二燃料噴嘴是最靠近聯(lián)焰管的燃料噴嘴；產(chǎn)生從第二燃燒罐到第一燃燒罐的聯(lián)焰；檢測渦輪機負(fù)荷的恢復(fù)；和將燃料比率調(diào)節(jié)到第一燃燒罐和第二燃燒罐之間的正常平衡燃料分配。
調(diào)節(jié)所述燃料比率的步驟還包括:應(yīng)于感測到操作負(fù)荷的紊亂，開始重新點火。調(diào)節(jié)所述燃料比率的步驟還包括由控制器產(chǎn)生命令以調(diào)節(jié)燃料噴嘴之間的燃料分配。產(chǎn)生聯(lián)焰的步驟還包括:使來自所述第二燃燒罐的火焰跨越到所述第一燃燒罐以使所述第一燃燒罐重新點火。所述方法還包括等待短暫間隔，并且感測負(fù)荷恢復(fù)。將燃料分配調(diào)節(jié)到燃燒燃料噴嘴之間的正常平衡燃料分配的步驟還包括由控制器產(chǎn)生信號以使燃料分配返回到正常平衡的燃料分配。自動地執(zhí)行每個步驟。在另一實施例中，本發(fā)明公開一種用于燃?xì)鉁u輪機的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括壓縮機、兩個或多個燃燒罐、驅(qū)動連接到壓縮機的渦輪機、和控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)還包括控制器?？刂破鹘?jīng)編程以感測在燃?xì)鉁u輪機的滿負(fù)荷操作期間熄火的第一燃燒罐；調(diào)節(jié)燃料噴嘴之間的燃料比率，以將更富集的燃料混合物傳送到最靠近聯(lián)焰管的噴嘴，所述第二燃燒罐與所述第一燃燒罐相鄰；產(chǎn)生從第二燃燒罐到第一燃燒罐的聯(lián)焰；檢測渦輪機負(fù)荷的恢復(fù)；將燃料比率調(diào)節(jié)到燃料噴嘴之間的正常平衡燃料分配；和響應(yīng)于感測到操作負(fù)荷的不平衡，開始重新點火。所述控制器還構(gòu)造成產(chǎn)生命令以調(diào)節(jié)燃燒燃料噴嘴之間的燃料分配。所述控制器還構(gòu)造成通過將火焰從所述第二燃燒罐引導(dǎo)跨越到所述第一燃燒罐來產(chǎn)生聯(lián)焰，以使所述第一燃燒罐重新點火。所述控制器還構(gòu)造成停止短暫間隔，感測渦輪機參數(shù)，并確定發(fā)電機負(fù)荷是否已經(jīng)恢復(fù)。所述控制器還構(gòu)造成由所述控制器產(chǎn)生信號以在燃燒罐之間相等地分配燃料。所述渦輪機參數(shù)包括在所述渦輪機中預(yù)定位置處的溫度、壓力、和氣體流量。所述渦輪機參數(shù)表示給定的渦輪機操作條件。所述控制系統(tǒng)還包括燃料控制系統(tǒng)；所述燃料控制系統(tǒng)構(gòu)造成調(diào)節(jié)下列至少一項:從燃料供應(yīng)裝置流動到所述第一燃燒罐和所述第二燃燒罐的燃料、初級燃料噴嘴和次級燃料噴嘴之間的燃料流量的分配、和與流入到燃燒室中的次級空氣混合的燃料。所述燃料控制系統(tǒng)還構(gòu)造成選擇用于燃燒罐的燃料的類型。所述燃料控制系統(tǒng)構(gòu)造成產(chǎn)生和實施燃料比率命令，所述燃料比率命令確定流到多個初級燃料噴嘴的燃料的配額和流到多個次級燃料噴嘴的燃料的配額。在另一實施例中，本發(fā)明揭示了一種實現(xiàn)在非瞬時(non-transitory)計算機可讀介質(zhì)上并可由微處理器控制器執(zhí)行以確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃燒罐的貧油熄火的計算機程序產(chǎn)品或裝置。計算機程序產(chǎn)品/裝置包括如下指令:感測在燃?xì)鉁u輪機的滿負(fù)荷操作期間第一燃燒罐熄火；調(diào)節(jié)燃料噴嘴之間的燃料比率，以將更富集的燃料混合物傳送到與聯(lián)焰管相鄰的至少一個燃料噴嘴，聯(lián)焰管與第一燃燒罐連通；產(chǎn)生從第二燃燒罐經(jīng)由聯(lián)焰管到第一燃燒罐的火焰；檢測渦輪機負(fù)荷的恢復(fù)；和將燃料比率調(diào)節(jié)到燃料噴嘴之間的正常平衡燃料分配。所述計算機程序裝置還包括如下指令單元:通過將火焰從所述第二燃燒罐引導(dǎo)跨越到所述第一燃燒罐來產(chǎn)生聯(lián)焰，以使所述第一燃燒罐重新點火。所述計算機程序裝置還包括如下指令單元:停止短暫間隔，感測渦輪機參數(shù)，并確定在所述第一燃燒罐和所述第二燃燒罐之間分擔(dān)的負(fù)荷是否近似相等。本發(fā)明公開的方法的優(yōu)點是使以更小的貧油熄火裕度運行的低排放單元更可靠地操作的能力。本發(fā)明公開的方法和系統(tǒng)的另一優(yōu)點是還通過防止渦輪機械脫機來提高可靠性，這對于例如液化天然氣(LNG)列車應(yīng)用來說非常重要，其中燃?xì)鉁u輪機需要連續(xù)操作以進(jìn)行LNG生產(chǎn)。另一優(yōu)點是具有在由于燃燒罐之間的升高溫度差引起的燃?xì)鉁u輪機跳閘之前，在多個燃料噴嘴之間快速調(diào)節(jié)燃料流動以使相鄰燃燒罐重新點火的能力。根據(jù)下列對優(yōu)選實施例的更詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征將顯而易見，附圖通過示例示出本發(fā)明的原理。


圖1示出具有燃料控制系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪機的示例性實施例的示意圖。圖2示出燃燒罐點火恢復(fù)系統(tǒng)的實施例的流程圖。圖3示出在燃?xì)鉁u輪機的燃燒罐之間連接的示例性聯(lián)焰管。圖4示出示例性多燃燒器燃燒罐的部分截面圖。
具體實施例方式圖1示出燃?xì)鉁u輪機10，燃?xì)鉁u輪機10具有壓縮機12、一對燃燒器或燃燒罐14和15、渦輪機16和控制系統(tǒng)(控制器)18，渦輪機16驅(qū)動連接到壓縮機。到壓縮機的進(jìn)口管道20向壓縮機供給環(huán)境空氣，并可能供給注入的水。進(jìn)口管道可以具有管道、過濾器、濾網(wǎng)和聲音吸收裝置，這些部件造成流過進(jìn)口 20進(jìn)入壓縮機的進(jìn)口導(dǎo)葉21中的環(huán)境空氣的壓力損失。渦輪機的排出管道22將來自渦輪機的出口的燃燒氣體引導(dǎo)穿過例如排放控制和聲音吸收裝置。排出管道22可以包括對渦輪機施加反壓力的聲音吸收材料和排放控制裝置。由于增加到管道20和22的部件以及由于阻塞進(jìn)口管道和排出管道的灰塵和污物，進(jìn)口壓力損失和反壓力的量會隨著時間改變。渦輪機16可以驅(qū)動發(fā)電機24，發(fā)電機24產(chǎn)生電力。到壓縮機的進(jìn)口損失和渦輪機排出壓力損失趨向于隨著經(jīng)過燃?xì)鉁u輪機的校正流量而變化。此外，進(jìn)口損失和渦輪機反壓力的量會隨著經(jīng)過燃?xì)鉁u輪機的流率而變化。通過檢測渦輪機、發(fā)電機和環(huán)境空氣的各種條件的多個傳感器26可以監(jiān)測燃?xì)鉁u輪機的操作。例如，溫度傳感器26可以監(jiān)測圍繞燃?xì)鉁u輪機的環(huán)境溫度、壓縮機排出物溫度、渦輪機排氣溫度和經(jīng)過燃?xì)鉁u輪機的氣流的其他溫度測量。壓力傳感器26可以監(jiān)測環(huán)境壓力，和監(jiān)測在壓縮機進(jìn)口和出口、渦輪機排出物、在經(jīng)過燃?xì)鉁u輪機的氣流中的其他位置處的靜態(tài)和動態(tài)壓力水平。濕度傳感器26 (例如干濕球溫度計)測量壓縮機的進(jìn)口管道中的環(huán)境濕度。傳感器26還可以包括流量傳感器、速度傳感器、火焰檢測傳感器、閥位置傳感器、導(dǎo)葉角度傳感器、或感測與燃?xì)鉁u輪機10的操作有關(guān)的各種參數(shù)的類似物。如本說明書中所使用的，“參數(shù)”表示可以用于限定渦輪機的操作條件的項目，例如在渦輪機中的限定位置處的溫度、壓力和氣體流量。這些參數(shù)可以用于表示給定的渦輪機操作條件。燃料控制系統(tǒng)28調(diào)節(jié)從燃料供應(yīng)裝置流動到燃燒罐14的燃料、調(diào)節(jié)流動到初級燃料噴嘴和次級燃料噴嘴中的燃料之間的比率、和調(diào)節(jié)與流入燃燒室中的次級空氣混合的燃料。燃料控制器還可以選擇用于燃燒罐的燃料的類型。燃料控制系統(tǒng)28可以是單獨的單元或者可以是更大的控制器18的部件。燃料控制系統(tǒng)還可以產(chǎn)生并實施燃料比率命令，燃料比率命令確定流到初級燃料噴嘴的燃料的配額、和流到次級燃料噴嘴的燃料的配額?？刂破?8例如可以是General Electric公司的SPEEDTR0NIC.TM.燃?xì)鉁u輪機控制系統(tǒng)模型Mark V、Mark Ve、Mark VI或Mark VIe中的一者，例如Rowen, W.1.的由位于Schenectady, N.Y 的 GE Industrial & Power Systems 發(fā)布的 “SPEEDTRONIC.TM.Mark VGas Turbine Control System”GE_3658D中所述的控制器。控制器18可以是具有(多個)處理器的計算機系統(tǒng)，處理器執(zhí)行程序以使用傳感器輸入和來自人類操作者的指令來控制燃?xì)鉁u輪機的操作。由控制器18執(zhí)行的程序可以包括用于調(diào)節(jié)到燃燒罐14的燃料流動的調(diào)度算法(scheduling algorithms)。由控制器產(chǎn)生的命令引起燃?xì)鉂欇啓C上的致動器例如調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)裝置和燃燒罐之間的閥(致動器32)，對流到燃燒罐的燃料的流動、燃料分配和類型進(jìn)行調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)壓縮機上的進(jìn)口導(dǎo)葉21 (致動器30)，和激活燃?xì)鉁u輪機上的其他控制設(shè)定?？刂破?8部分地基于存儲在與控制器關(guān)聯(lián)的計算機存儲器中的算法來調(diào)節(jié)燃?xì)鉁u輪機。如果在操作中，控制系統(tǒng)通過使用快速檢測到的信號(例如兆瓦(megawatts))而檢測到操作負(fù)荷變化，則控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)燃燒罐之間的燃料分配以從點燃的燃燒罐向熄火的燃燒罐進(jìn)行聯(lián)焰(cross fire flame)。一旦控制器識別出熄火的燃燒罐具有恢復(fù)的火焰，則控制器將燃燒罐之間的燃料分配調(diào)節(jié)到渦輪機標(biāo)稱操作值。發(fā)生重新點火處理的速度是關(guān)鍵。如果燃燒罐不能足夠快地重新點火，則控制系統(tǒng)從排氣熱電偶接收到由于熄火的燃燒罐引起的高溫差的指示，并引起燃?xì)鉁u輪機跳閘(trip)。但是，如果燃燒罐重新點火，則控制系統(tǒng)將感測到熱電偶測量恢復(fù)到正常分布，忽略在恢復(fù)之前由排氣熱電偶指示的高溫差，并且渦輪機將返回到正常操作。如果控制器確定燃燒罐沒有重新點火，則控制器將接受高溫傳播限值(high temperature spread limit)、并使?jié)欇啓C跳閘。參考圖2，示出用于在滿負(fù)荷下控制熄火的燃燒罐的重新點火的方法的示例性實施例。在燃?xì)鉁u輪機10的滿負(fù)荷操作期間，在步驟100，燃燒罐14熄火。然后，在步驟102，由控制器18檢測到操作負(fù)荷的略微下降。在步驟104，控制器18通過開始重新點火步驟而對感測到的操作負(fù)荷紊亂(upset)或下降做出反應(yīng)。然后，在步驟106，控制器18產(chǎn)生命令以調(diào)節(jié)燃燒罐14和15之間的燃料分配，以將更富集的燃料混合物傳送到操作燃燒罐
15。在步驟108，將更富集的燃料混合物引入到操作燃燒罐15將產(chǎn)生聯(lián)焰，聯(lián)焰引起火焰從操作燃燒罐15經(jīng)過聯(lián)焰管11 (圖3)跨越到熄火的燃燒罐14。然后，在步驟110，在短暫間隔之后，控制系統(tǒng)感測到負(fù)荷分擔(dān)以確定負(fù)荷是否再次平衡，從而指示檢測到負(fù)荷恢復(fù)。如果在步驟110中檢測到負(fù)荷恢復(fù)，則控制器18產(chǎn)生信號(步驟112)以將燃料分配調(diào)節(jié)到燃燒燃料噴嘴14和15之間的正常/標(biāo)稱平衡燃料分配(步驟114)。聯(lián)焰管是本領(lǐng)域中眾所周知的。然后參考圖3，示出示例性聯(lián)焰管構(gòu)造。聯(lián)焰管11在第一燃燒罐14和第二燃燒器15之間延伸，并且被導(dǎo)管17圍繞，導(dǎo)管17對壓縮機排出空氣的流動開放。聯(lián)焰管11可以包括以可伸縮關(guān)系連接的一對逐漸變細(xì)的管狀部段38和40。在與部段40的可伸縮連接處相鄰的部段38中，鉆出多個吹掃空氣供應(yīng)孔36。管狀部段38和40從聯(lián)焰管的中間截面中更大的直徑逐漸變細(xì)到分別在端部42和44處的更小的直徑，其中端部連接到燃燒罐14和15。聯(lián)焰管11的端部處的逐漸變細(xì)引起吹掃空氣流(purge air flow)加速、并被迫動抵靠管壁，以使得吹掃空氣填充管的相對端部的整個橫截面。圖4示出示例性燃燒罐14和15。聯(lián)焰管11定位成在燃料噴嘴33之前穿過燃燒罐14和15的壁。聯(lián)焰管11可以連接到相鄰的燃燒罐14和15。燃燒罐11可以具有多個噴嘴33和/或聯(lián)焰管11。
如上所述，本發(fā)明的范圍內(nèi)的實施例包括程序產(chǎn)品或裝置，該程序產(chǎn)品/裝置包括機器可讀介質(zhì)單元，機器可讀介質(zhì)單元帶有或具有存儲于其上的機器可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這種機器可讀介質(zhì)可以是任意可獲得的介質(zhì)單元，其可以由通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C或具有處理器的其他機器訪問。通過示例，這種機器可讀介質(zhì)單元可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其他磁性存儲裝置或任意其他介質(zhì)，其可以用于攜帶或存儲機器可執(zhí)行指令形式的期望的程序代碼或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且可以由通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C或具有處理器的其他機器訪問。當(dāng)信息經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或另一通信連接(硬接線、無線、或硬接線或無線的組合的)被傳送或提供至機器時，機器適當(dāng)?shù)貙⒃撨B接視為機器可讀媒質(zhì)。因此，任意這種連接被適當(dāng)?shù)胤Q作機器可讀媒質(zhì)。以上所述的組合也包括在機器可讀媒質(zhì)的范圍內(nèi)。例如，機器可執(zhí)行指令包括使通用計算機、專用計算機或?qū)Ｓ锰幚頇C器執(zhí)行某一功能或一組功能的指令和數(shù)據(jù)。本發(fā)明的某些構(gòu)造的技術(shù)效果包括使低排放渦輪機組更可靠地操作、防止渦輪機械脫機、和快速調(diào)節(jié)多個燃料噴嘴之間的燃料流動以在燃?xì)鉁u輪機跳閘之前使相鄰的燃燒罐重新點火的能力。應(yīng)當(dāng)注意，盡管這里的附圖可以顯示方法步驟的特定順序，但是應(yīng)當(dāng)理解這些步驟的順序可以不同于所示出的順序。此外，可以同時或部分同時地執(zhí)行兩個或多個步驟。這種變化將取決于選擇的軟件和硬件系統(tǒng)并取決于設(shè)計者的選擇。應(yīng)當(dāng)理解，所有這種變化都在本申請的范圍內(nèi)。類似地，軟件實現(xiàn)可以利用具有基于規(guī)則的邏輯和其他邏輯的標(biāo)準(zhǔn)編程技術(shù)完成，以實現(xiàn)各種連接步驟、處理步驟、對比步驟和決定步驟。盡管參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變并且實施例的元件可以被等效形式替換。此外，可以進(jìn)行很多修改以使具體情況或材料適合于本發(fā)明的教導(dǎo)，而不脫離本發(fā)明的實質(zhì)范圍。因此，本發(fā)明不限于作為執(zhí)行本發(fā)明的預(yù)期最佳方式而公開的具體實施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
1.一種響應(yīng)于燃燒罐的貧油熄火而控制燃?xì)鉁u輪機操作的方法，其中所述燃?xì)鉁u輪機包括至少兩個燃燒罐，所述方法包括: 感測在所述燃?xì)鉁u輪機的滿負(fù)荷操作期間第一燃燒罐熄火； 調(diào)節(jié)與所述第一燃燒罐相關(guān)的第一燃料噴嘴和與第二燃燒罐相關(guān)的第二燃料噴嘴之間的燃料比率； 將更富集的燃料混合物傳送到所述第二燃料噴嘴，其中所述第二燃料噴嘴是最靠近聯(lián)焰管的燃料噴嘴； 產(chǎn)生從所述第二燃燒罐經(jīng)由所述聯(lián)焰管到所述第一燃燒罐的聯(lián)焰； 檢測潤輪機負(fù)荷的恢復(fù)；和 將所述燃料比率調(diào)節(jié)到相應(yīng)的燃料噴嘴之間的正常平衡燃料分配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述燃料比率的步驟還包括: 響應(yīng)于感測到操作負(fù)荷的紊亂，開始重新點火。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述燃料比率的步驟還包括由控制器產(chǎn)生命令以調(diào)節(jié)燃料噴嘴之間的燃料分配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生聯(lián)焰的步驟還包括: 使來自所述第二燃燒罐的火焰跨越到所述第一燃燒罐以使所述第一燃燒罐重新點火。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括等待短暫間隔，并且感測負(fù)荷恢復(fù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將燃料分配調(diào)節(jié)到燃燒燃料噴嘴之間的正常平衡燃料分配的步驟還包括由控制器產(chǎn)生信號以使燃料分配返回到正常平衡的燃料分配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，自動地執(zhí)行每個步驟。
8.一種用于燃?xì)鉁u輪機的控制系統(tǒng)，所述燃?xì)鉁u輪機包括: 壓縮機、多個燃燒罐、驅(qū)動連接到所述壓縮機的渦輪機、和控制系統(tǒng)； 所述控制系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器構(gòu)造成: 感測在所述燃?xì)鉁u輪機的滿負(fù)荷操作期間第一燃燒罐熄火； 調(diào)節(jié)與所述第一燃燒罐相關(guān)的第一燃料噴嘴和與第二燃燒罐相關(guān)的第二燃料噴嘴之間的燃料比率，以將更富集的燃料混合物傳送到最靠近聯(lián)焰管的所述第二燃料噴嘴，所述第二燃燒罐與所述第一燃燒罐相鄰，所述聯(lián)焰管與所述第一燃燒罐連通； 產(chǎn)生從所述第二燃燒罐到所述第一燃燒罐的聯(lián)焰； 檢測渦輪機負(fù)荷的恢復(fù)； 將所述燃料比率調(diào)節(jié)到所述第一燃料噴嘴和所述第二燃料噴嘴之間的正常平衡燃料分配；和 響應(yīng)于感測到操作負(fù)荷的不平衡，開始重新點火。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還構(gòu)造成產(chǎn)生命令以調(diào)節(jié)燃燒燃料噴嘴之間的燃料分配。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還構(gòu)造成通過將火焰從所述第二燃燒罐引導(dǎo)跨越到所述第一燃燒罐來產(chǎn)生聯(lián)焰，以使所述第一燃燒罐重新點火。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還構(gòu)造成停止短暫間隔，感測渦輪機參數(shù)，并確定發(fā)電機負(fù)荷是否已經(jīng)恢復(fù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還構(gòu)造成由所述控制器產(chǎn)生信號以在燃燒罐之間相等地分配燃料。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪機參數(shù)包括在所述渦輪機中預(yù)定位置處的溫度、壓力、和氣體流量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪機參數(shù)表示給定的渦輪機操作條件。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括燃料控制系統(tǒng)；所述燃料控制系統(tǒng)構(gòu)造成調(diào)節(jié)下列至少一項:從燃料供應(yīng)裝置流動到所述第一燃燒罐和所述第二燃燒罐的燃料、初級燃料噴嘴和次級燃料噴嘴之間的燃料流量的分配、和與流入到燃燒室中的次級空氣混合的燃料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料控制系統(tǒng)還構(gòu)造成選擇用于燃燒罐的燃料的類 型。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料控制系統(tǒng)構(gòu)造成產(chǎn)生和實施燃料比率命令，所述燃料比率命令確定流到多個初級燃料噴嘴的燃料的配額和流到多個次級燃料噴嘴的燃料的配額。
18.一種實現(xiàn)在非瞬時計算機可讀介質(zhì)上并由微處理器控制器可執(zhí)行以確定燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃燒罐的貧油熄火的計算機程序裝置，所述計算機程序裝置包括如下指令單元: 感測在所述燃?xì)鉁u輪機的滿負(fù)荷操作期間第一燃燒罐熄火； 調(diào)節(jié)與所述第一燃燒罐相關(guān)的第一燃料噴嘴和與第二燃燒罐相關(guān)的第二燃料噴嘴之間的燃料比率，所述第二燃燒罐與所述第一燃燒罐相鄰； 將更富集的燃料混合物傳送到最靠近聯(lián)焰管的所述第二燃料噴嘴； 產(chǎn)生從所述第二燃燒罐到所述第一燃燒罐的聯(lián)焰； 檢測潤輪機負(fù)荷的恢復(fù)；和 將所述燃料比率調(diào)節(jié)到所述第一燃料噴嘴和所述第二燃料噴嘴之間的正常平衡燃料分配。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的計算機程序裝置，其特征在于，所述計算機程序裝置還包括如下指令單元:通過將火焰從所述第二燃燒罐引導(dǎo)跨越到所述第一燃燒罐來產(chǎn)生聯(lián)焰，以使所述第一燃燒罐重新點火。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的計算機程序裝置，其特征在于，所述計算機程序裝置還包括如下指令單元:停止短暫間隔，感測渦輪機參數(shù)，并確定在所述第一燃燒罐和所述第二燃燒罐之間分擔(dān)的負(fù)荷是否近似相等。
全文摘要
本發(fā)明公開一種燃燒器熄火恢復(fù)方法和系統(tǒng)，該方法響應(yīng)于燃燒罐的貧油熄火而控制燃?xì)鉁u輪機操作。燃?xì)鉁u輪機包括一對燃燒罐。該方法包括感測在燃?xì)鉁u輪機的滿負(fù)荷操作期間第一燃燒罐熄火，調(diào)節(jié)每個罐中的燃料噴嘴之間的燃料比率，將更富集的燃料混合物傳送到最接近聯(lián)焰管的燃料噴嘴，產(chǎn)生從第二燃燒罐到第一燃燒罐的聯(lián)焰，檢測渦輪機負(fù)荷的恢復(fù)，和將燃料比率調(diào)節(jié)到每個罐中的燃料噴嘴之間的正常平衡燃料分配。
文檔編號F02C9/28GK103216339SQ20131002720
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者B.W.羅米格, D.W.西蒙斯, V.納拉 申請人:通用電氣公司