[发明专利]有独立促动的入口导叶和/或定子叶片的压缩系统的控制

说明书

技术领域

本公开大体涉及对具有独立促动的入口导向叶片和/或定子叶片的压缩系统的控制，并且更具体而言，涉及用于控制具有这样的叶片的燃气轮机的方法和设备。

背景技术

现代燃气轮机压缩系统必须在广泛的一组状况中运行，包括不定的流量、速度、压力比和环境状况，同时处理多个常常相冲突的要求，例如效率和可操作性。对燃气轮机压缩系统的控制典型地局限于一个自由度，这会限制控制系统可权衡诸如效率和可操作性的竞争性目标的程度。与传统的一个自由度的压缩系统相比，具有较多自由度的系统(例如两个自由度的压缩系统)将提供改进对诸如效率和可操作性的竞争性要求的控制的机会。例如，两个自由度的燃气轮机系统可具有增强的减速(turndown)能力，与典型的系统相比具有优越的工作效率，改进联机压缩机水洗系统的功效，以及/或者在广泛范围的动力装置操作中有改进的压缩机稳定性，包括启动和停机过渡过程与热天的温度直减速率。

发明内容

本文公开的本发明的实施例包括一种压缩系统，该压缩系统包括压缩机，压缩机具有设置在压缩机的入口端处的至少一个可调的入口导向叶片(IGV)，以及在该至少一个IGV的下游设置在压缩机的入口端处的至少一个可变的定子叶片(VSV)。该至少一个VSV能够独立于该至少一个IGV而被调节，并且该至少一个IGV能够独立于该至少一个VSV而被调节。压缩控制系统包括控制器，该控制器包括IGV控制单元和VSV控制单元。至少第一装置构造成与压缩控制系统通讯，以及对压缩控制系统至少提供第一压缩机属性值。类似地，至少第二装置构造成与压缩控制系统通讯，以及对压缩控制系统至少提供第二压缩机属性值。IGV控制单元响应于第一装置和第二装置中的至少一个而产生IGV位置基准命令，并且VSV控制单元响应于第一装置和第二装置中的至少一个而产生VSV位置基准命令。导向叶片定位系统构造成与控制器通讯，以至少响应于IGV位置基准命令而产生IGV位置命令，以及至少响应于VSV位置基准命令而产生VSV位置命令。

另一个实施例是一种压缩系统控制方法，压缩系统包括压缩机、导向叶片定位系统、响应于导向叶片定位系统的至少一个可调的入口导向叶片(IGV)，以及响应于导向叶片定位系统的至少一个可变的定子叶片(VSV)。该方法提供构造成至少与第一装置通讯以及从该第一装置中至少接收第一压缩机属性值的IGV控制单元。至少响应于第一压缩机属性值而利用IGV控制单元产生IGV位置基准命令，并且该命令被发送到导向叶片定位系统。该方法提供构造成至少与第二装置通讯以及从该第二装置通讯中至少接收第二压缩机属性值的VSV控制单元。至少响应于第二压缩机属性值而利用VSV控制单元产生VSV位置基准命令，并且该命令被发送到导向叶片定位系统。

另一个实施例具有用于控制压缩系统的计算机产品，压缩系统包括至少一个压缩机、至少一个可调的入口导向叶片(IGV)、至少一个可变的定子叶片(VSV)和至少一个导向叶片定位系统。导向叶片定位系统包括构造成改变该至少一个IGV的相应的位置的至少一个IGV定位系统和构造成改变该至少一个VSV的相应的位置的至少一个VSV定位系统。计算机产品包括这样的指令，其呈存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行程序代码的形式，并且包括程序代码以用于使用IGV控制单元来至少响应于构造成提供第一压缩机属性值的第一装置而产生IGV基准命令。还包括程序代码以用于使用VSV控制单元来至少响应于构造成提供第二压缩机属性值的第二装置而产生VSV基准命令。包括另外的程序代码以用于响应于IGV基准命令而产生IGV位置命令，以及将IGV位置命令发送到该至少一个IGV定位系统。用于响应于VSV基准命令而产生VSV位置命令以及将VSV位置命令发送到该至少一个VSV定位系统的程序代码也是计算机产品的一部分。

本发明的其它方面提供了方法、系统、程序产品，以及使用和产生以上各个的方法，它们包括和/或实现本文描述的动作中的一些或全部。本发明的说明性方面设计成解决本文描述的问题中的一个或多个和/或未论述的一个或多个其它问题。

附图说明

根据结合附图而得到的本发明的各方面的以下详细描述，将更容易地理解本公开的这些和其它特征，附图描绘了本发明的各方面的。

图1显示了根据本文公开的本发明的实施例的压缩系统及其控制的示意图。

图2显示了类似于图1中显示的压缩系统的、具有较多与压缩控制系统有关的细节的压缩系统的示意图。

图3-6显示了根据实施例的控制器(例如在图1和2中看到的控制器)的变型的示意图。

图7显示了根据实施例的压缩控制系统的示意图。