[发明专利]用于实时干低氮氧化物(DLN)和扩散燃烧监视的方法和系统

说明书

技术领域

本描述大体上涉及机械/电气设备操作、监视和诊断，并且更具体地说，涉及用于自动向操作者报告机械的异常行为的系统和方法。

背景技术

燃烧系统是要在燃气涡轮中监视的重要项目。传统的燃烧监视系统使用不考虑机器操作条件的静态阈值，例如燃烧模式和负荷。因而，它们是低效的并且产生假警报或过迟警报。举例来说，在真正排气温度差距问题的情况下当前要花费好几个小时来定位错误的来源。在火焰检测器那侧，仅监视数字信号或监视模拟输出而没有正确统计方法是有问题的并且会导致假警告。

传统的监视系统具有技术缺陷。不准确是最明显的，如通常报告过多假警报或过迟警报所见，而没有考虑到机器操作条件；因此，不提供故障排除或提供很少信息。

发明内容

在一个实施例中，一种用于监视并诊断燃气涡轮的操作上的异常的计算机实施方法，所述方法是使用耦合到用户接口的计算机装置和存储器装置来实施的，所述方法包括：在所述存储器装置中存储多个规则集，所述规则集与所述燃气涡轮的所述操作相关，所述规则集包括表达为实时数据输出相对于实时数据输入的关系表达式的至少一个规则，所述关系表达式特定针对于所述燃气涡轮的排气流的温度差距、所述排气流的旋涡角、所述燃气涡轮的多个火焰检测器的健康、以及所述燃气涡轮从第一操作模式转换到第二较低NO_X操作模式中的至少一者；从与所述燃气涡轮相关联的条件监视系统接收实时和历史数据输入，所述数据输入与参数相关，所述参数影响所述燃气涡轮的所述排气流的所述温度差距、所述排气流的所述旋涡角、所述燃气涡轮的所述多个火焰检测器的所述健康、以及所述燃气涡轮从所述第一操作模式转换到所述第二较低NO_X操作模式中的至少一者；使用所述所接收的数据确定燃料气体线路压力下降；将所述所确定的压力下降与预定阈值范围进行比较；以及如果所述所确定的压力下降满足所述预定阈值范围，则向所述燃气涡轮的操作者推荐在不降低所述燃气涡轮的负荷的情况下使所述燃气涡轮的所述操作模式从所述第一模式转换到所述第二模式。

在另一个实施例中，一种用于包括成流体连通的轴流式压缩器和低压涡轮的燃气涡轮的燃气涡轮监视与诊断系统，所述系统包含实时DLN和扩散燃烧规则集，所述规则集包括实时数据输出相对于所述燃气涡轮的排气流的温度差距、所述排气流的旋涡角、所述燃气涡轮的多个火焰检测器的健康、以及所述燃气涡轮从第一操作模式转换到第二较低NO_X操作模式中的至少一者的关系表达式。

在又一个实施例中，一个或多个非暂时性计算机可读存储媒体具有体现于其上的计算机可执行指令，其中当由至少一个处理器执行时，所述计算机可执行指令致使所述处理器在所述存储器装置中存储多个规则集，所述规则集与燃气涡轮的输出相关，所述规则集包括表达为实时数据输出相对于实时数据输入的关系表达式的至少一个规则，所述关系表达式特定针对于所述燃气涡轮的排气流的温度差距、所述排气流的旋涡角、所述燃气涡轮的多个火焰检测器的健康、以及所述燃气涡轮从第一操作模式转换到第二较低NO_X操作模式中的至少一者；从与所述燃气涡轮相关联的条件监视系统接收实时和历史数据输入，所述数据输入与参数相关，所述参数影响所述燃气涡轮的所述排气流的所述温度差距、所述排气流的所述旋涡角、所述燃气涡轮的所述多个火焰检测器的所述健康、以及所述燃气涡轮从所述第一操作模式转换到所述第二较低NO_X操作模式中的至少一者；从与所述燃气涡轮排气流相关联的一个或多个温度传感器接收多个温度输出；以及使用所述所接收的多个温度输出确定所述燃气涡轮排气流的温度差距。

附图说明

图1到图10展示本说明书中所描述的方法和系统的示范性实施例。

图1是根据本发明的示范性实施例的远程监视与诊断系统的示意性框图。

图2是本地工业工厂监视与诊断系统(例如分布式控制系统(DCS))的网络架构的示范性实施例的框图。

图3是可与图1所示的LMDS一起使用的示范性规则集的框图。

图4是根据本公开的示范性实施例的燃气涡轮引擎的侧视图。

图5是根据本公开的示范性实施例的围绕扩散器大致均匀间隔开的十二个热电偶的布置的示意性表示。

图6是说明燃烧器堵塞与排气温度差距之间的相关性的曲线图。

图7是根据本公开的示范性实施例的可与图4所示的燃气涡轮引擎一起使用的火焰检测器(FD)电路的示意性框图。

图8是火焰检测器电路模拟输出和数字输出的迹线的屏幕截图。