[发明专利]用于控制燃气轮机的输出功率的方法及相应的燃气轮机系统

权利要求书

1. 一种用于控制燃气轮机(100)的输出功率的方法，所述方法包括：

从与所述燃气轮机(100)一起使用的压缩机(110)供给经压缩的工作流体，所述压缩机(110)在气流容量方面是超大的；

经一个或更多可变叶片列(140)将气流提供至所述压缩机(110)中；

接收使所述燃气轮机系统(100)在标称模式、受控输出模式或频率补偿模式下操作的请求；

当所述燃气轮机系统(100)在所述标称模式下操作时，按照预定的标称可变叶片列位置计划来控制所述一个或更多可变叶片列(140)的位置；以及

从所述标称可变叶片列位置计划中设置的所述标称位置调节所述一个或更多可变叶片列(140)的位置，以使所述燃气轮机(100)在所述受控输出模式下或者在所述频率补偿模式下操作。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩机(110)在气流容量方面是超大的，使得所述压缩机(110)能够在设计点环境温度下提供增大的空气流率，所述增大的空气流率大于在所述设计点环境温度下的设计点空气流率。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述压缩机(110)在气流容量方面是超大的，使得在约59℉下所述增大的空气流率比在约59℉下的所述设计点空气流率大大约5%至25%。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述燃气轮机(100)在所述受控输出模式下操作时，所述方法包括调节所述一个或更多可变叶片列(140)的位置，以增加或减少进入所述压缩机(110)的气流，从而实现操作员所请求的功率输出。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述燃气轮机(100)在所述受控输出模式下操作时，所述方法包括从所述可变叶片列位置计划中指定的所述标称位置调节所述一个或更多可变叶片列(140)的位置，以提供进入所述压缩机(110)的增加的气流，从而补偿所述压缩机(110)中由于升高的环境温度而损失的气流。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述燃气轮机(100)在所述频率补偿模式下操作时，所述方法包括：

监视所述电网的频率；以及

至少部分基于所述电网的频率来从所述标称可变叶片列计划中指定的标称位置调节所述一个或更多可变叶片列(140)的位置。

7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，从所述标称位置调节所述一个或更多可变叶片列(140)的位置包括：

当所述电网的频率小于第一阈值时，调节所述一个或更多可变叶片列(140)的位置，以提供进入所述压缩机(110)的增加的气流；

当所述电网的频率大于第二阈值时，调节所述一个或更多可变叶片列(140)的位置，以提供进入所述压缩机(110)的减少的气流；以及

当所述电网的频率大于或约等于所述第一阈值且小于或约等于所述第二阈值时，维持所述一个或更多可变叶片列(140)的位置。

8. 一种燃气轮机系统(100)，包括：

在气流容量方面超大的压缩机(110)，其构造成在所述燃气轮机(100)中供给用于在燃烧期间使用的压缩空气；

构造成控制进入所述压缩机(110)的空气流率的一个或更多可变叶片列(140)，所述可变叶片列(140)可在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，所述一个或更多可变叶片列(140)提供进入所述压缩机(110)的最大空气流率，在所述第二位置，所述一个或更多可变叶片列提供进入所述压缩机(110)的减小的空气流率；

控制器(150)，其配置成根据标称可变叶片列位置计划来控制所述一个或更多可变叶片列(140)的位置，所述标称可变叶片列位置计划指定用于所述一个或更多可变叶片列(140)的标称位置，使得所述一个或更多可变叶片列(140)提供进入所述压缩机(110)的标称空气流率，所述标称空气流率小于所述最大空气流率；

其中，所述燃气轮机系统(100)可依据请求在受控输出模式或频率补偿模式下操作，所述控制器(150)配置成从所述标称可变叶片列计划中指定的所述标称位置调节所述一个或更多可变叶片列(140)的位置，以使所述燃气轮机系统在所述受控输出模式下或者在所述频率补偿模式下操作。