燃气涡轮控制系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104350257104350257A(43)申请公布日2015.02.11(21)申请号201380030876.4(51)Int.Cl.(22)申请日2013.05.14F02C7/143(2006.01)(30)优先权数据13/523,8572012.06.14US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.12.12(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0408852013.05.14(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/188033EN2013.12.19(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人D.A.琼斯(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军谭祐祥权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称燃气涡轮控制系统及方法(57)摘要本文提供了用于控制燃气涡轮系统的方法及系统。在一个实施例中，方法包括以下步骤：接收涡轮入口空气的至少一个参数，以及基于至少一个参数来确定设置在入口空气冷冻系统下游且联线设置在低压压缩机与高压压缩机之间的中间冷却器处的预计冷凝水平。该方法还包括确定对应于在中间冷却器处大致没有预计冷凝物的涡轮入口空气的期望温度，以及控制入口空气冷冻系统来将涡轮入口空气冷冻至期望温度。CN104350257ACN1043527ACN104350257A权利要求书1/2页1.一种燃气涡轮系统，包括：燃气涡轮，其包括构造成接收入口空气的入口，并且构造成燃烧燃料来生成功率，其中所述燃气涡轮包括：冷冻组件，其构造成降低所述入口空气的温度来产生冷冻空气；低压压缩机，其构造成压缩所述冷冻空气来产生第一压缩空气供应源；中间冷却器，其构造成冷却所述第一压缩空气供应源来产生冷却空气供应源；高压压缩机，其构造成压缩所述冷却空气供应源来产生第二压缩空气供应源，其中所述中间冷却器联线设置在所述低压压缩机与所述高压压缩机之间；以及燃烧器，其构造成在所述第二压缩空气供应源存在的情况下燃烧所述燃料来生成所述功率；以及控制系统，其构造成确定所述中间冷却器处的第一预计冷凝水平，并且控制所述冷冻组件的操作，以产生在对应于从所述第一预计冷凝水平减小的第二预计冷凝水平的温度下的所述冷冻空气。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二预计冷凝水平对应于在所述中间冷却器处大致没有冷凝物。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃气涡轮包括水分分离器，其构造成在所述冷冻空气由所述低压压缩机压缩之前从所述冷冻空气排出水分。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃气涡轮包括过滤器组件，其设置在所述冷冻组件与所述低压压缩机之间，并且构造成从所述冷冻空气除去颗粒。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃气涡轮包括构造成驱动负载的至少一个涡轮。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述负载包括发电机。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括传感器系统，其包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器构造成测量所述入口空气的一个或更多个参数，并且将所述测得参数传送至所述控制系统。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括温度传感器和湿度传感器，并且所述一个或更多个参数包括温度水平和湿度水平。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制系统构造成使用所述测得的温度和湿度水平以及湿度计算图来确定所述第一预计冷凝水平和所述第二预计冷凝水平。10.一种系统，包括：燃气涡轮系统，其包括构造成冷却入口空气的冷冻系统、低压压缩机、高压压缩机，以及联线设置在所述低压压缩机与所述高压压缩机之间并且构造成冷却从所述低压压缩机压缩的空气的中间冷却器；和控制系统，其联接于所述冷冻系统，并且构造成基于所述入口空气的一个或更多个参数来确定所述中间冷却器处的预计冷凝水平，并且控制所述冷冻系统来将所述入口空气的湿度比减小至与所述中间冷却器处的预计冷凝水平减小一致的温度。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制系统构造成将所述入口空气的湿度比减小至与所述中间冷却器处大致没有冷凝物一致的温度。12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统包括传感器系统，其包括一2CN104350257A权利要求书2/2页个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器构造成测量所述入口空气的一个或更多个参数，并且将所述测得的参数传送至所述控制系统。13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括温度传感器和湿度传感器，并且所述入口空气的一个或更多个参数包括温度水平和湿度水平。14.根据权利要求13所述的系