[发明专利]燃气轮发动机控制方法及装置

权利要求书

1.一种控制燃气轮机系统的方法，这种燃气轮机具有：

一个燃烧室，

一个通往燃烧室的可控燃料供应系统及一通往燃烧室的可控燃烧空气供应系统，所述燃料供应系统和燃烧空气供应系统用于向燃烧室提供可燃的燃料空气混合物；

一个可由来自燃烧室的废气驱动的透平，所述透平传动地连接于负载如发电机或类似装置，

一个传动地连接于所述透平的压缩机，所述压缩机构成燃烧空气供应系统的一部分，以及

可控的压缩机入口导向叶片，其用于控制向压缩机提供的空气量，

所述方法包括按照燃气轮机上的负载是否正在增加或减少而以不同的变化控制速率来控制所述燃料供应系统和燃烧空气供应系统。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于该方法包括：

连续地监测透平废气的温度从而检测由透平驱动的负载变化并发出相应于透平废气温度的信号T_TA，

连续地产生相应于预定的需要的透平废气温度的信号，以及

比较信号T_TA和T_TD，在第一和第二控制方式中选择一个，以便按照T_TA和T_TD的值控制燃料空气混合物。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述第一控制方式是废气温度控制方式，其中，压缩机入口导向叶片保持在一设定的位置上，只是通过改变燃料供应将废气温度向着所述需要的温度T_TD修正。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述第二控制方式是入口叶片控制方式，其中，通过控制压缩机入口导向叶片将废气温度向着所述需要的温度T_TD修正。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：对于系统的额定负载操作，保持所述废气温度控制方式，在系统的额定负载操作中，透平废气温度高于所述需要的温度T_TD减去一个预定最小值，而且在负载减小状态期间，当所述透平废气温度下降得低于所述需要的温度T_TD减去预定最小值时，转换成所述入口导向叶片控制。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：在所述废气温度控制方式中，燃料供应以相应于1℃/秒的透平废气温度修正速率的变化速率被控制。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：在所述入口导向叶片控制方式中，压缩机入口导向叶片以相应于0.1℃/秒的透平废气温度修正速率的速率被控制。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述最小额定值是1℃。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：在所述废气温度控制方式中，对燃料供应的控制只是响应于与所述需要的温度T_TD有5℃的偏差才开始。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：在所述入口导向叶片控制方式中，借助导向叶片对空气供应的控制响应于与所述需要的温度T_TD有1℃的偏差时开始。

11.一种控制燃气轮机系统的方法，这种燃气轮机系统具有：

一个燃烧室，

一个通向燃烧室的可控燃料供应系统和一个通向燃烧室的可控燃烧空气供应系统，所述燃料供应系统和燃烧空气供应系统用于向燃烧室提供可燃烧的燃料空气混合物，

一个可由来自燃烧室的废气驱动的透平，所述透平传动地连接于负载如发电机或类似装置，

一个传动地连接于所述透平的压缩机，所述压缩机构成所述燃烧空气供应系统的一部分，以及

可控的压缩机入口导向叶片，其用于控制向压缩机提供的空气量，

所述方法包括：

操纵所述系统以恒定的压缩机和透平转速驱动发电机，

连续地产生一个相应于需要的透平废气温度的第一电信号，

连续地产生一个相应于实际测出的透平废气温度的第二电信号，

连续地比较所述第一和第二电信号，以便产生一个代表所述需要的和实际测出的温度之间的差的温差电信号，以及

利用所述温差电信号选择第一和第二控制方式之一，以便按照所述第一和第二电信号的有关值控制燃烧室中的燃料空气混合物。