[发明专利]用于通过管-管燃料温度调节来减少燃气涡轮机的整体温度变化的系统和方法

权利要求书

1.一种燃气涡轮机（10），其包括：

多个燃烧室（14）；

用于每个所述燃烧室的至少一个燃料喷嘴（16、18、20）；

用于每个所述燃烧室中的每个所述燃料喷嘴的至少一个燃料管线（34、36、38）；

用于每个燃料管线的至少一个热交换器（28、30、32），所述热交换器构造成对到达每个燃料喷嘴的燃料流的温度和量进行调节；和

控制器（50），所述控制器（50）构造成对每个所述热交换器进行控制，以减少所述燃烧室之间的温度变化。

2.根据权利要求1所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述燃气涡轮机还包括多个歧管（22、24、26），多个燃料管线从每个所述歧管延伸到每个所述燃烧室中的所述燃料喷嘴。

3.根据权利要求2所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述多个歧管中的至少一个歧管构造成向每个所述燃烧室的至少一个燃料喷嘴提供净化气体。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述燃气涡轮机还包括多个传感器（40、52、53、54），所述传感器用于测量来自所述多个燃烧室的排出气体的状况。

5.根据权利要求4所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述多个传感器包括多个温度传感器（40），所述温度传感器构造成在涡轮机的排气出口的不同区域处检测温度，并且所述控制器（50）将检测的排气温度与到达各个燃烧室的燃料流相关联，并控制所述热交换器以修正排出气体温度的分布。

6.根据权利要求5所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述控制器控制每个所述热交换器，以使得每个所述燃烧室与由所述多个传感器检测的平均温度的温度变化为约百分之一或更小。

7.根据权利要求4至6中任一权利要求所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述多个传感器包括用于每个所述燃烧室的至少一个动态压力传感器（52），所述控制器将动态压力振荡与到达各个燃料室的燃料流相关联，所述控制器控制所述热交换器，以减小各个燃烧室的冷调与涡轮机的平均冷调的偏差。

8.根据权利要求7所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述控制器构造成按照从最大到最小的顺序对冷调偏差进行调节。

9.根据权利要求4至8中任一权利要求所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述多个传感器包括用于每个所述燃烧室的至少一个排放传感器，所述排放传感器用于对涡轮机的排气出口的不同区域处的排放水平进行检测，所述控制器将所述排放水平与到达各个燃烧室的燃料流相关联，并控制所述热交换器以对排放水平的分布进行修正。

10.根据权利要求9所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述控制器控制所述热交换器，以减小每个所述燃烧室与平均排放水平的排放水平变化。

11.根据权利要求5至10中任一权利要求所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述多个传感器包括CO传感器、未燃烧碳氢化合物传感器、和/或NOx传感器。

12.一种控制到达燃气涡轮机的各个燃烧室的燃料流的方法，所述方法包括：

对所述燃气涡轮机的多个排出区域处的排出气体温度和/或排放水平进行测量，所述排放水平包括CO、未燃烧碳氢化合物、和/或NOx的排放水平；

将测量的排放气体温度和/或排放水平中的一者与到达各个燃烧室的燃料流相关联；和

对到达每个单独燃烧室的燃料流的温度和量进行调节，以减小每个所述燃烧室与平均温度水平和/或平均排放水平的温度水平变化和/或排放水平变化。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，到达各个燃烧室的燃料流的温度经调节，以使得每个所述燃烧室与平均温度的温度变化为百分之一或更小。

14.一种控制到达燃气涡轮机的各个燃烧室的燃料流的方法，所述方法包括：

确定每个所述燃烧室的冷调；

将每个所述燃烧室的冷调与到达每个所述燃烧室的燃料流相关联；和

调节到达每个所述燃烧室的燃料流的温度和量，以减小每个所述燃烧室与所述燃气涡轮机的平均冷调的冷调偏差。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括按照从最大至最小的顺序调节所述冷调偏差。