[发明专利]用于确定进入燃烧器的燃料成分的方法和系统

说明书

技术领域

[0001]本发明主题涉及燃气轮机。更具体地，本发明主题涉及对进 入用于控制燃气轮机的循环和燃烧模型中的燃料成分信息的识别和整 合。

背景技术

[0002]燃气轮机的性能对供给燃气轮机燃烧系统的燃料成分敏感。 无补偿的燃料成分的变化可导致燃烧不稳定性(动力学特性)、增加的 包含NO_x和CO的排放、贫油熄火和降低的火焰稳定裕度或逆燃。及时 了解变化的燃料成分可有助于通过燃气轮机控制系统来优化燃烧系统。 一种实现补偿变化的燃料成分的方法包括对燃料成分的直接测量，该直 接测量可通过各种技术实现，这些技术中的很多种技术是成本高、响应 慢、或者不适于控制目的。

发明内容

[0003]本发明通过提供一种用于确定进入燃烧器的燃料成分的方 法和系统来解决上述问题。所述方法包括：确定进入燃烧器的燃料的温 度和压力；利用燃料性质和燃料喷嘴有效面积(A_e)计算第一估计的总 燃料流量；以及，利用气动热循环模型分析来计算第二估计的总燃料流 量。将所述第一估计的总燃料流量与所述第二估计的总燃料流量进行比 较，并且由所述第一估计的总燃料流量和所述第二估计的总燃料流量之 间的差值推定燃料的低发热值的变化。

[0004]还公开了一种用于控制燃气轮机的方法和系统，包括：计算 燃料成分对燃气轮机的性能的影响，并且将一个或多个性能参数与一个 或多个参数界限进行比较。根据比较的结果改变燃气轮机的一个或多个 机械控制器。

[0005]结合附图从以下说明可更清楚这些及其它优点和特征。

附图说明

[0006]在说明书所附权利要求中具体指出并清楚地声明了本发明 所涉及的主题。结合附图从以下详细说明可以清楚本发明的上述和其它 目的、特征和优点，在这些附图中：

[0007]图1是用于控制燃气轮机的系统的示意图；和

[0008]图2是燃气轮机的燃烧器的截面图。

[0009]该详细说明通过参考附图用示例阐释了本发明的实施例及 其优点和特征。

部件清单

燃气轮机...............................................................................................10

一定范围的数据.........................................................................................12

循环模型...............................................................................................14

燃料成分...............................................................................................16

循环模型输出............................................................................................18，20

燃料系统模型............................................................................................22

燃料温度................................................................................................24

喷射嘴..................................................................................................26

燃烧器..................................................................................................28