[发明专利]用于闭环排放物控制的系统和方法

权利要求书

1.一种用于控制与燃气涡轮机燃烧器(104)相关联的燃烧排放物参数的方法，所述方法包括：

提供穿过燃气涡轮机排气管路(110)的光学通路；

使光沿所述光学通路传播；

测量所述燃气涡轮机排气管路(110)内的所述光的排气(108)物种吸收；以及

至少部分地基于测得的所述排气(108)物种吸收来控制所述燃烧参数中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供光学通路包括提供至少一个输入光学端口(116)、输出光学端口(120)以及至少一个光检测器(122)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使光沿所述光学通路传播包括提供一个或多个量子级联激光器光源(114)，以及沿所述光学通路引导来自于所述光源(114)的光。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使光沿所述光学通路传播包括提供用于各个所测量的排气(108)物种的一个或多个量子级联激光器。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使光沿所述光学通路传播包括传播用于测量排气(108)物种吸收的窄带光学辐射。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使光沿所述光学通路传播包括传播处在大约3.5微米至大约24微米之间的波长范围内的光(118)用于测量所述排气(108)物种的中红外吸收。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧参数包括以下中的至少一个：燃料流动速率、燃料流动分布、空气流速率、注水速率、燃烧器平衡，或者空气/燃料比。

8.一种用于控制与燃气涡轮机燃烧器(104)相关联的燃烧排放物参数的系统，所述系统包括：

一个或多个光检测器(122)，其与穿过燃气涡轮机排气管路(110)的光学通路连通；

一个或多个光源(114)，其可操作以使光沿所述光学通路传播至所述一个或多个光检测器(122)；以及

控制装置(124)，其可操作以至少部分地基于来自所述一个或多个光检测器(122)的一个或多个信号(123)来控制所述燃烧排放物参数中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述光学通路包括输出光学端口(120)以及至少一个输入光学端口(116)。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述一个或多个光源(114)包括用于测量排气(108)物种吸收的窄带光学辐射源。

11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述一个或多个光源(114)包括以下中的至少一个：量子级联激光器、垂直空腔激光器、带间级联激光器，或者可调二极管激光器。

12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，至少一个光源(114)提供为用于各个所测量的排气(108)物种。

13.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述一个或多个光源(114)产生处在大约3.5微米至大约24微米之间的波长范围内的光用于测量所述排气(108)物种的中红外吸收。

14.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，来自于所述一个或多个光检测器(122)的所述一个或多个信号(123)至少包括排气(108)物种吸收信号。

15.一种燃气涡轮机(106)，包括：

燃烧器(104)；

排气管路(110)；

穿过所述排气管路(110)的光学通路；

与所述光学通路连通的一个或多个光检测器(122)；以及

可操作以使光沿所述光学通路传播至所述一个或多个光检测器(122)的一个或多个光源(114)。

16.根据权利要求15所述的燃气涡轮机(106)，其特征在于，所述燃气涡轮机(106)还包括至少一个控制装置(124)，所述至少一个控制装置(124)可操作以至少部分地基于来自所述一个或多个光检测器(122)的一个或多个信号(123)来控制一个或多个燃烧排放物参数。

17.根据权利要求16所述的燃气涡轮机，其特征在于，来自于所述一个或多个光检测器(122)的所述一个或多个信号(123)至少包括排气(108)物种吸收信号。