CH698595B1 - System für die Ausführung von Gasturbinensystemeinstellungen. - Google Patents

System für die Ausführung von Gasturbinensystemeinstellungen. Download PDF

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CH698595B1
CH698595B1 CH00591/04A CH5912004A CH698595B1 CH 698595 B1 CH698595 B1 CH 698595B1 CH 00591/04 A CH00591/04 A CH 00591/04A CH 5912004 A CH5912004 A CH 5912004A CH 698595 B1 CH698595 B1 CH 698595B1
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CH
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gas turbine
data
server
operating condition
control system
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CH00591/04A
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John Patrick Mccarthy
Eamon P Gleeson
Andrew Joseph Travaly
William Francis Lopes
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Gen Electric
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Abstract

Ein System (10) für die Ausführung von Gasturbinen-Systemeinstellungen umfasst einen Server (310), der auf einem Computer (32, 25) installiert ist, wobei der Server an einen Gasturbinen-Leitstand (34) gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er einen Betriebszustand einer Gasturbine (20) angebende Daten sendet, und eine Client-Anwendung (304) einschliesslich einer Datenbank, wobei die Client-Anwendung so konfiguriert ist, dass sie die von dem Server gesendeten Gasturbinen-Betriebszustandsdaten empfängt und einem Anwender ermöglicht, die Gasturbinen-Betriebszustandsdaten zu analysieren, um einen angestrebten Gasturbinen-Betriebszustand zu bestimmen, wobei der angestrebte Betriebszustand dem Gasturbinen-Leitsystem übermittelt wird, um das Einstellen wenigstens eines Betriebsparameters des Gasturbinen-Verbrennungssteuerungssystems auf der Grundlage des angestrebten Gasturbinen-Betriebszustands zu erleichtern.

Description


  Allgemeiner Stand der Technik

  

[0001]    Diese Erfindung betrifft allgemein ein auf einem Computernetzwerk basierendes System und insbesondere ein System und ein Verfahren, um Maschinenführern von Gasturbinensystemen bei verschiedenen Problemen Unterstützung zu geben.

  

[0002]    Für Geschäftsunternehmen mit zahlreichen Angestellten weltweit in vielen Geschäftsbereichen ist es eine grosse Herausforderung, für Probleme, die mit Gasturbinen-Verbrennungsdynamiken oder Gasturbinensystemen im Zusammenhang stehen, rechtzeitig Hilfe zu bekommen. Eine Person in einer Organisation ausfindig zu machen, um ein Problem zu lösen, ist mitunter in solchen Geschäftsunternehmen schwierig. Eine weitere Herausforderung betrifft das Erhalten einer Gelegenheit, um das Problem mit einem Fachmann zu besprechen. Zwischen dem Ausfindigmachen des entsprechenden Fachmanns und dem Finden eines beiderseits passenden Zeitpunkts, um das Problem zu diskutieren, tritt normalerweise eine erhebliche Verzögerung auf, die auf einen Austausch von Nachrichten und eine Zeitdifferenz zwischen Telefonanrufen von Fachleuten zurückzuführen ist.

  

[0003]    Beispielsweise, wenn ein Gasturbinen-Maschinenführer sich mit einem Fachmann für Gasturbinensysteme in Verbindung setzen möchte, um ein Problem zu lösen, benutzt er typisch eines der herkömmlichen Verfahren wie etwa Telefonieren, Ausfüllen von Formularen, um das Problem zu identifizieren, Betreiben von Nachforschungen über das Weltweite Netz (World Wide Web) im Internet, oder Sprachspeichersysteme, um das Problem zu identifizieren. Diese Verfahren sind im Allgemeinen schwerfällig, unpersönlich und zeitaufwändig. Sprachspeichersystemen ist nicht nur schwierig zu folgen, sondern es könnte auch sein, dass sie nicht auf die Erfordernisse des Gasturbinen-Maschinenführers eingehen. Insgesamt können die herkömmlichen Verfahren sehr frustrierend sein und nicht unbedingt das Lösen der Probleme des Gasturbinenführers erleichtern.

Kurzdarstellung der Erfindung

  

[0004]    Gemäss der Erfindung wird ein System für die Ausführung von Gasturbinensystemeinstellungen geschaffen. Das System umfasst einen Server, der auf einem Computer installiert ist, wobei der Server an ein Gasturbinen-Leitsystem gekoppelt und für das Senden von Daten, die einen Betriebszustand einer Gasturbine angeben, konfiguriert ist.

   Das System umfasst ausserdem eine Client-Anwendung einschliesslich einer Datenbank, wobei die Client-Anwendung so konfiguriert ist, dass sie die von dem Server gesendeten Gasturbinen-Betriebszustandsdaten empfängt und einem Anwender ermöglicht, die Gasturbinen-Betriebsdaten zu analysieren, um einen angestrebten Gasturbinen-Betriebszustand zu bestimmen, wobei der angestrebte Betriebszustand dem Gasturbinen-Leitsystem übermittelt wird, um das Einstellen wenigstens eines Betriebsparameters des Gasturbinen-Verbrennungssteuerungssystems auf der Grundlage des angestrebten Gasturbinen-Betriebszustands zu erleichtern.

  

[0005]    Unter einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren für die Ausführung von Gasturbinensystemeinstellungen geschaffen. Das Verfahren umfasst das Senden von Daten, die einen Gasturbinen-Betriebszustand angeben, unter Verwendung eines Servers, der auf einem Computer installiert ist, wobei der Server an ein Gasturbinen-Leitsystem gekoppelt ist.

   Ausserdem umfasst das Verfahren das Empfangen der Daten, die den Gasturbinen-Betriebszustand angeben, in einer Client-Anwendung, wobei die Client-Anwendung eine Datenbank einschliesst, das Analysieren der Daten, die den Gasturbinenbetrieb angeben, das Bestimmen eines angestrebten Gasturbinen-Betriebszustands anhand der analysierten Daten und das Übermitteln des angestrebten Betriebszustands an ein Gasturbinen-Leitsystem, um das Einstellen wenigstens eines Betriebsparameters des Gasturbinen-Verbrennungssteuerungssystems auf der Grundlage des angestrebten Gasturbinen-Betriebzustands zu erleichtern.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

  

[0006]    
<tb>Fig. 1<sep>ist eine geschnittene Seitenansicht eines Gasturbinensystems, das eine Gasturbine enthält;


  <tb>Fig. 2<sep>ist eine schematische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Gasturbinensystems;


  <tb>Fig. 3<sep>ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Netzwerkarchitektur, die mit der Verbrennungsdynamiküberwachung (CDM: combustion dynamics monitor (engl.)) und der integrierten Systemüberwachung (OSM: onboard system monitor (engl.)), die in Fig. 2 gezeigt sind, verwendet werden kann;


  <tb>Fig. 4<sep>zeigt ein beispielhaftes Verfahren für die Überwachung der Verbrennungsdynamik eines Gasturbinensystems.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

  

[0007]    Obwohl die Verfahren und Vorrichtungen hier im Zusammenhang mit einer Gasturbine beschrieben sind, die in einer industriellen Umgebung verwendet wird, ist daran gedacht worden, dass das hier beschriebene Verfahren und die hier beschriebene Vorrichtung bei anderen Verbrennungsturbinensystemen einschliesslich, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein, Turbinen, die in einem Luftfahrzeug installiert sind, nützlich sein könnten. Ausserdem sind die Prinzipien und Ansätze, die hier dargelegt sind, auf Gasturbinen anwendbar, die verschiedenste brennbare Kraftstoffe wie etwa, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein, Erdgas, Benzin, Kerosin, Dieselkraftstoff und Flugturbinenkraftstoff verwenden können. Die folgende Beschreibung ist folglich nur als Beispiel und nicht als Einschränkung gegeben.

  

[0008]    Fig. 1 ist eine geschnittene Seitenansicht eines Gasturbinensystems 10, das eine Gasturbine 20 umfasst. Die Gasturbine 20 enthält einen Verdichterabschnitt 22, einen Brennkammerabschnitt 24, der mehrere Brennkammerringrohre 26 enthält, und einen Turbinenabschnitt 28, der über eine (nicht gezeigte) Welle mit dem Verdichterabschnitt 22 gekoppelt ist.

  

[0009]    Im Betrieb wird Umgebungsluft in den Verdichterabschnitt 22 geleitet, wo sie auf einen Druck komprimiert wird, der grösser als der äussere Luftdruck ist. Die komprimierte Luft wird dann in den Brennkammerabschnitt 24 geleitet, wo sie mit einem Kraftstoff zusammengebracht wird, um ein Gas mit einem verhältnismässig hohen Druck und einer hohen Geschwindigkeit zu erzeugen. Der Turbinenabschnitt 28 gewinnt Energie aus dem unter hohen Druck stehenden, schnellen Gas, das aus dem Brennkammerabschnitt 24 ausgestossen wird. Das Verbrennen des Kraftstoffgemischs wird genutzt, um Energie wie beispielsweise Elektroenergie, Wärmeenergie und/oder mechanische Energie zu erzeugen. In einer Ausführungsform erzeugt das Verbrennen des Kraftstoffgemischs elektrische Energie, die in Kilowattstunden (kWh) gemessen wird.

   Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Erzeugung von Elektroenergie beschränkt und umfasst weitere Energieformen wie etwa mechanische Arbeit und Wärme. Das Gasturbinensystem 10 wird typisch über verschiedene Steuerparameter von einem automatisierten und/oder elektronischen Steuersystem (nicht gezeigt) gesteuert, das an dem Gasturbinensystem 10 angebracht ist.

  

[0010]    Fig. 2 ist eine vereinfachte schematische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Gasturbinensystems. Das Gasturbinensystem 10 umfasst ausserdem mehrere Sensoren 30, die an die Gasturbine 20 elektrisch angeschlossen sind. In dem Ausführungsbeispiel ist wenigstens ein Sensor 30 mit jedem Brennkammerringrohr 26 mechanisch gekoppelt. Eine Verbrennungsdynamiküberwachung 32, d.h. ein Datenerfassungssystem, tastet analoge Daten von den Sensoren 30 ab und setzt die analogen Daten für eine weitere Verarbeitung in digitale Signale um. Ein Computer 34 nimmt die abgetasteten und digitalisierten Sensordaten von wenigstens einer Verbrennungsdynamiküberwachung 32 und einer integrierten Systemüberwachung 35 entgegen und führt eine schnelle Datenanalyse aus.

   In dem Ausführungsbeispiel ist der Computer 34 das Gasturbinen-Leitsystem, wobei er so konfiguriert ist, dass er mehrere Signaleingaben von der Gasturbine 20 entgegennimmt. Obwohl nur vier Brennkammerringrohre 26 gezeigt sind, versteht sich, dass die Gasturbine 20 mehr oder weniger als vier Brennkammerringrohre 26 aufweisen kann, beispielsweise weist die Gasturbine 20 in einem Ausführungsbeispiel vierundzwanzig Brennkammerringrohre 26 auf.

  

[0011]    Der Computer 34 nimmt über eine Tastatur 36 Befehle von einem Maschinenführer entgegen. Ein zugeordneter Kontrollbildschirm 38, wie etwa eine Flüssigkristallanzeige (LCD) und ein Röhrenbildschirm, wobei sich jedoch nicht hierauf beschränkt wird, ermöglicht dem Maschinenführer, die von dem Computer 34 entgegengenommenen Daten zu überwachen. Die von dem Maschinenführer gelieferten Befehle und Parameter werden von dem Computer 34 verwendet, um Steuersignale und Informationen für die Verbrennungsdynamiküberwachung 32 und die integrierte Systemüberwachung 35 bereitzustellen.

  

[0012]    In einer Ausführungsform weist der Computer 34 eine Vorrichtung 40, beispielsweise ein Diskettenlaufwerk, ein CD-ROM-Laufwerk, ein DVD-Laufwerk, ein magnetooptisches (MOD-) Plattenlaufwerk oder eine beliebige andere digitale Einrichtung auf, einschliesslich einer Netzwerkverbindungseinrichtung wie etwa einer Ethernet-Einrichtung, um Anweisungen und/oder Daten sowohl von einem computerlesbaren Medium 42 wie etwa einer Magnetdiskette, einer CD-ROM, einer DVD oder von einer anderen digitalen Quelle wie etwa einem Netzwerk oder dem Internet als auch von noch zu entwickelnden digitalen Vorrichtungen zu lesen. In einer weiteren Ausführungsform führt der Computer 34 in einer Firmware gespeicherte Anweisungen aus (nicht gezeigt).

   Der Computer 34 ist so programmiert, dass er die hier beschriebenen Funktionen ausführt, wobei der Ausdruck "Computer", wie er hier verwendet wird, nicht im engeren Sinne auf die integrierten Schaltungen beschränkt ist, die im Allgemeinen als Computer bekannt sind, sondern sich im weiteren Sinne auf Computer, Prozessoren, Mikrosteuerbausteine, Mikrocomputer, programmierbare Steuerlogiken, anwenderspezifische integrierte Schaltungen und andere programmierbare Schaltungen bezieht, wobei diese Ausdrücke hier austauschbar verwendet werden.

   Obwohl die hier dargestellten Verfahren und Vorrichtungen in einer industriellen Umgebung beschrieben sind, wird ausserdem davon ausgegangen, dass die Vorteile der Erfindung nichtindustriellen Systemen erwachsen, wie etwa jenen Systemen, die typisch im Rahmen von Transportmitteln eingesetzt werden, beispielsweise, jedoch nicht hierauf beschränkt, in einem Luftfahrzeug.

  

[0013]    Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Netzwerkarchitektur 300, die mit einer Verbrennungsdynamiküberwachung (CDM) 32 und einer integrierten Systemüberwachung (OSM) 35 (in Fig. 2 gezeigt) verwendet werden kann. Das Netzwerk weist ein Breitbandsegment 302 auf, das für die Übermittlung von Nachrichten mit wenigstens einer Client-Anwendung gekoppelt ist. In dem Ausführungsbeispiel ist das Breitbandsegment 302 ein privates Intranet für die Übermittlung von Gasturbinen-Leitsystem-Einstellinformationen zwischen entfernten Turbinenstandorten und Regelungsingenieuren, die sich am Hauptsitz oder an anderen entfernten Turbinenstandorten aufhalten. In einer alternativen Ausführungsform ist das Breitbandsegment 302 das Internet.

   Eine Teilungs-/Weiterleitungs-Vorrichtung 306, die einen Mikroprozessor enthält, und ein Schmalband-Netzwerksegment 3 08 sind ebenfalls für die Übermittlung von Nachrichten mit dem Breitbandsegment 302 gekoppelt. An das Schmalbandsegment 308 ist ein Server 310 gekoppelt. In dem Ausführungsbeispiel ist das Schmalbandsegment 308 ein abgesetzter Server, und der Server 310 ist eine integrierte Systemüberwachung (OSM) 35 und/oder eine Verbrennungsdynamiküberwachung (CDM) 32.

  

[0014]    Im Betrieb überwachen die integrierte Systemüberwachung 35 und die Verbrennungsdynamiküberwachung 32 die Turbinenbetriebsparameter vor Ort. Um die integrierte Systemüberwachung 35 und die Verbrennungsdynamiküberwachung 32 abzustimmen, wird mit dem Schmalbandsegment 308 von der integrierten Systemüberwachung 35 und der Verbrennungsdynamiküberwachung 32 eine Wählverbindung aufgebaut. In dem Ausführungsbeispiel sind die Clients 304 Überwachungsstationen, die sich von der einzustellenden Turbine entfernt befinden. An einem entfernten Ort kann ein Regelungsingenieur von einem Client 304 aus, der als ein Einstell-Arbeitsplatz konfiguriert ist, den Betrieb der Gasturbine überwachen. Der Regelungsingenieur übermittelt dann Einstellanweisungen an einen Techniker, der sich an der Turbine befindet.

   Die von der integrierten Systemüberwachung 35 und der Verbrennungsdynamiküberwachung 32 empfangenen Daten werden als Datenstrom durch das Schmalbandsegment 308 übertragen. Die Teilungs-/Weiterleitungs-Vorrichtung 306 empfängt den Datenstrom in einem Puffer, teilt den Strom in Datenpakete, die dann durch das Breitbandsegment 302 an eine im Voraus festgelegte Liste von Clients übertragen werden können. In dem Ausführungsbeispiel wird ein User Datagram Protocol (UDP) verwendet, um die Datenpakete zu übertragen. Die Teilungs-/Weiterleitungs-Vorrichtung 306 überwacht ihre Eingangsbuchse im Hinblick auf ankommenden Nachrichtenverkehr, und wenn eine Nachricht von dem Schmalbandsegment 308 eintrifft, wird sie in einen Puffer eingelesen, wo sie gelesen und dann für die Übermittlung an eine Liste von Clients in Paketformat gebracht wird.

   Das Paket wird dann an jede entsprechende Client-Ausgangsbuchse gesendet, wobei, wenn das Ende der Client-Liste erreicht ist, die Teilungs-/Weiterleitungs-Vorrichtung 306 die Liste von Clients neuinitialisiert und auf das Eintreffen eines nächsten Eingangsdatenstroms wartet. In dem Ausführungsbeispiel fügt die Teilungs-/Weiterleitungs-Vorrichtung 306 zu jedem Datenpaket eine Quellen-IP-Adresse hinzu, bevor das Paket durch das Breitbandsegment 302 gesendet wird. Jeder Client 304 kann dann die Quellen-IP-Adresse in jedem Datenpaket lesen und eine Nachricht, die nicht von einer Quelle ist, von der der Client 304 Nachrichten erwartet, verwerfen.

  

[0015]    Fig. 4 ist ein Ablaufplan, der ein beispielhaftes Verfahren 400 für die Ausführung von Gasturbinensystemeinstellungen zeigt. Das Verfahren 400 umfasst das Senden 402 von Daten, die einen Gasturbinen-Betriebszustand angeben, unter Verwendung eines Servers, der auf einem Computer installiert ist, wobei ein Server mit einem Gasturbinen-Leitsystem gekoppelt ist, und das Empfangen 404 derartiger Daten in einer Client-Anwendung, wobei die Client-Anwendung eine Datenbank einschliesst.

   Ausserdem umfasst das Verfahren 400 das Analysieren 406 der Daten, die den Gasturbinenbetrieb angeben, das Bestimmen 408 eines angestrebten Gasturbinen-Betriebszustands anhand der analysierten Daten und das Übermitteln 410 des angestrebten Betriebszustands an ein Gasturbinen-Leitsystem, um das Einstellen wenigstens eines Betriebsparameters der Gasturbinen-Verbrennungssteuerung auf der Grundlage des angestrebten Gasturbinen-Betriebszustands zu erleichtern.

  

[0016]    Im Betrieb werden Betriebsdaten wie etwa die Daten, die den dynamischen Verbrennungsdruck, die Gasturbinen-Ansauglufttemperatur, die Gasturbinen-Auslasstemperatur, die Gasturbinenlast und die Gasturbinenemission angeben, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein, wenigstens von einer Überwachung, der Verbrennungsdynamiküberwachung 32 und/oder der integrierten Systemüberwachung 35, zusammengestellt. Die zusammengestellten Daten werden über das Breitbandsegment 302 und das Schmalband-Netzwerksegment 308 an den Client 304 gesendet. In einer Ausführungsform werden die zusammengestellten Daten unter Verwendung wenigstens einer der Verbindungen über Telefon, über Satellit und/oder über Internet übermittelt.

   Ein Anwender, d.h. ein Fachmann, der sich an einem entfernten Ort befindet, empfängt die Betriebsdaten und analysiert die Daten auf der Grundlage eines angestrebten Gasturbinen-Betriebszustands. Beispielsweise vergleicht der Anwender die empfangenen Daten mit einem bekannten akzeptablen Gasturbinen-Betriebszustand, um zu ermitteln, ob irgendeiner der empfangenen Gasturbinenparameter nicht in den angestrebten Grenzen ist. In dem Ausführungsbeispiel werden die Daten von einem Verbrennungsdynamikfachmann analysiert, der sich bei der Client-Anwendung 304 befindet.

  

[0017]    Der Fachmann bestimmt dann, ob Einstellungen an den Verbrennungssteuerungssystemen angestrebt werden. In einer Ausführungsform werden dann, wenn der Fachmann irgendeinen der Betriebsparameter des Gasturbinensystems 10 einstellen möchte, die angestrebten Änderungen telefonisch an einen Maschinenführer vor Ort übermittelt. In einer weiteren Ausführungsform werden die angestrebten Änderungen dem Gasturbinen-Leitsystem 34 direkt mitgeteilt. Wenn die angestrebten Änderungen einem Maschinenführer mitgeteilt werden, gibt der Maschinenführer die angestrebten Änderungen direkt in das Gasturbinen-Leitsystem 34 ein. Wenn die angestrebten Änderungen dem Gasturbinen-Leitsystem 34 direkt mitgeteilt werden, werden die Eingaben sowohl von dem Gasturbinen-Leitsystem 34 als auch von der Client-Anwendung 304 validiert, bevor sie zu der Gasturbine 20 gesendet werden.

  

[0018]    In einer Ausführungsform werden die Eingaben von einem Maschinenführer validiert, der sich in der Nähe des Gasturbinensystems 10 aufhält, wobei der entfernte Fachmann dem Maschinenführer vor Ort beispielsweise per Telefon die angestrebte Änderung liefert. Der Maschinenführer vor Ort verifiziert die Eingaben verbal, bevor er die angestrebten Änderungen in das Gasturbinen-Leitsystem 34 eingibt. In einer weiteren Ausführungsform werden die Eingaben durch den entfernten Computer validiert, etwa durch die Client-Anwendung 304, wobei sich jedoch nicht auf diese beschränkt wird. In einer Ausführungsform enthält die Client-Anwendung 304 ein Softwarefilter. Der Ausdruck Softwarefilter, wie er hier gebraucht wird, beschreibt Software, die programmiert ist, um auf der Grundlage bekannter Betriebsbedingungen zu verifizieren, ob die Eingabe vernünftig und plausibel ist.

   Falls die in den Client-Server 304 eingegebene angestrebte Änderung nicht in einem zulässigen Fenster ist, wird von der Client-Anwendung 304 und/oder dem Server 310 eine Fehlermeldung erzeugt. Wenn die Änderung zulässig ist, dann werden der aktuelle Wert, ein neuer Wert und eine zu ändernde Eingabe an ein Bestätigungsfenster mit einer "Zustimmen/Löschen"-Auswahl auf dem Client-Server 304 übermittelt. Der entfernte Fachmann oder der Maschinenführer vor Ort kann dann "Zustimmen" oder "Löschen" wählen, um die Änderung zu verifizieren.

  

[0019]    Nachdem die Eingaben validiert worden sind, werden die Steuer-/Einstellsignale von der Client-Anwendung 304 zu dem Gasturbinen-Leitsystem 34 übertragen und ausgeführt, d.h. die Eingaben werden an die Gasturbine 20 gesendet, um wenigstens einen gewünschten Betriebs-Parameter zu ändern. Der Betrieb der Gasturbine 20 in dem neueingestellten Modus wird beobachtet, und das Verfahren wird wiederholt, bis das angestrebte vorteilhafte Betriebsverhalten erzielt ist.

  

[0020]    Diese Anmeldung schafft ein Verfahren für die Ausführung von Verbrennungssystemeinstellungen und -korrekturen von einem entfernten Ort aus mit Echtzeitbetriebsdaten wie etwa Verbrennungsdruckdynamik, Temperaturen, Last, Umgebungs- und Emissionsdaten, wobei sich jedoch nicht auf diese beschränkt wird. Ausserdem wird ein Verfahren zum Ausführen einer Analyse an einem entfernten Ort zwecks Bestimmung der angestrebten Einstellungen geschaffen, um das Verwirklichen einer angestrebten vorteilhaften Wirkung auf das Betriebsverhalten der Verbrennungsturbine zu erleichtern.

  

[0021]    Die oben beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen liefern rentable und zuverlässige Mittel für die Überwachung und Diagnose der Verbrennungsdynamik einer Gasturbine. Genauer gesagt erleichtern die Verfahren das Liefern einer Echtzeitanalyse und das Vornehmen von Einstellungen an Gasturbinen in einer verhältnismässig kurzen Zeit, wodurch sich die Ausfallzeit der Gasturbine verkürzt.

  

[0022]    Weiter oben sind ein beispielhaftes Verfahren und eine beispielhafte Vorrichtung für die Überwachung und Diagnose der Verbrennungsdynamik einer Gasturbine ausführlich beschrieben worden. Die veranschaulichte Vorrichtung ist nicht auf die hier beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt, sondern vielmehr können Komponenten von jeder Ausführungsform unabhängig und separat von anderen hier beschriebenen Komponenten verwendet werden. Beispielsweise können die hier beschriebenen Verfahren auch in Kombination mit verschiedenen anderen Ausrüstungen wie etwa Dieselmaschinen verwendet werden, wobei sich jedoch nicht auf diese beschränkt wird.

  

[0023]    Auch wenn die Erfindung im Hinblick auf verschiedene besondere Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht sich für den Fachmann, dass die Erfindung mit Abänderungen im Rahmen des Erfindungsgedankens und des Geltungsbereichs der Ansprüche umgesetzt werden kann.

Bauteilliste

  

[0024]    
<tb>10<sep>Gasturbinensystem


  <tb>20<sep>Gasturbine


  <tb>22<sep>Verdichterabschnitt


  <tb>24<sep>Brennkammerabschnitt


  <tb>26<sep>Brennkammerringrohre


  <tb>28<sep>Turbinenabschnitt


  <tb>30<sep>Sensoren


  <tb>32<sep>Verbrennungsdynamiküberwachung (CDM)


  <tb>34<sep>Computer


  <tb>35<sep>integrierte Systemüberwachung (OSM)


  <tb>36<sep>Tastatur


  <tb>38<sep>Kontrollbildschirm


  <tb>40<sep>Vorrichtung


  <tb>42<sep>computerlesbares Medium


  <tb>300<sep>Netzwerkarchitektur


  <tb>302<sep>Breitbandsegment


  <tb>304<sep>Client-Anwendung


  <tb>306<sep>Teilungs-/Weiterleitungs-Vorrichtung


  <tb>308<sep>Schmalband-Netzwerksegment


  <tb>310<sep>Server


  <tb>400<sep>Verfahren


  <tb>402<sep>Senden von Daten


  <tb>404<sep>Empfangen der Daten


  <tb>406<sep>Analysieren der Daten


  <tb>408<sep>Bestimmen eines Gasturbinenzustands


  <tb>410<sep>Übermitteln des Gasturbinenzustands

Claims (10)

1. System (10) für die Ausführung von Gasturbinen-Systemeinstellungen, wobei das System umfasst:
einen Server (310), der auf einem Computer (32, 35) installiert ist, wobei der Server an ein Gasturbinen-Leitsystem (34) gekoppelt und für das Senden von Daten, die einen Betriebszustand einer Gasturbine (20) angeben, konfiguriert ist; und
eine Client-Anwendung (304), die auf einer Überwachungsarbeitsstation installiert ist, und die eine Datenbank umfasst, wobei die Client-Anwendung so konfiguriert ist, dass sie
die von dem Server gesendeten Gasturbinen-Betriebszustandsdaten empfängt;
einem Anwender ermöglicht, die Gasturbinen-Betriebszustandsdaten zu analysieren, um einen Gasturbinen-Betriebszustand zu bestimmen, und
Befehle des Anwenders zu empfangen, um wenigstens einen Betriebsparameter eines Verbrennungssteuerungssystems der Gasturbine einzustellen, um die Gasturbine in einem angestrebten Betriebszustand zu betreiben.
2. System (10) nach Anspruch 1, bei dem die Client-Anwendung (304) weiterhin eine Schnittstelle umfasst, um den angestrebten Gasturbinen-Betriebszustand dem Gasturbinen-Leitsystem (34) über eine Bedienungsperson mitzuteilen.
3. System (10) nach Anspruch 1, das weiter mehrere Drucksensoren (30) umfasst und bei dem der Server (310) eine Schnittstelle umfasst, um die von den Drucksensoren (30) empfangenen Daten zu senden, wobei wenigstens einer der Drucksensoren an einem Brennkammerringrohr (26) anbringbar ist.
4. System (10) nach Anspruch 1, bei dem der Server (310) des Weiteren so konfiguriert ist, dass er Daten, die die Gasturbinen-Verbrennungsdynamik angeben, sendet, und die Client-Anwendung (304) des Weiteren so konfiguriert ist, dass sie Daten, die die Gasturbinen-Verbrennungsdynamik angeben, empfängt.
5. System (10) nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Verbindung (306) zwischen dem Server und der Client-Anwendung (304) umfasst, wobei die Verbindungsvorrichtung wenigstens eine Verbindung über Telefon, Internet und/oder Satellit umfasst.
6. System (10) nach Anspruch 5, bei dem die Verbindung (306) eine Datennetzwerk-Teilungs-/Weiterleitungs-Vorrichtung umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie übermittelte Datenpakete von der Verbindung empfängt.
7. System (10) nach Anspruch 6, bei dem die Datennetzwerk-Teilungs-/Weiterleitungs-Vorrichtung (306) umfasst:
eine Netzwerkeingangsbuchse;
einen Puffer, der so konfiguriert ist, dass er Daten von dem Netzwerk über die Netzwerkeingangsbuchse empfängt; und
einen Mikroprozessor, der so programmiert ist, dass er die gepufferten Eingangsdaten liest und Ausgangsdaten an eine im Voraus festgelegte Liste von Clients sendet.
8. System (10) nach Anspruch 1, das weiterhin das Gasturbinen-Leitsystem (34) umfasst, und bei dem das Gasturbinen-Leitsystem (34) des Weiteren so konfiguriert ist, dass es den angestrebten Betriebszustand validiert.
9. System (10) nach Anspruch 1, bei dem, um Daten zu übermitteln, die einen Gasturbinen-Betriebszustand angeben, der Server (310) des Weiteren so konfiguriert ist, dass er Daten sendet, die wenigstens einen der folgenden Parameter angeben: dynamischer Verbrennungsdruck, Gasturbinen-Ansauglufttemperatur, Gasturbinen-Auslasstemperatur, Gasturbinenlast und/oder Gasturbinenemission.
10. System (10) nach Anspruch 1, das weiterhin das Gasturbinen-Leitsystem (34) umfasst, und bei dem das Gasturbinen-Leitsystem (34) wenigstens eine Verbrennungsdynamiküberwachung (32) und/oder eine integrierte Systemüberwachung (35) umfasst.
CH00591/04A 2003-04-04 2004-04-05 System für die Ausführung von Gasturbinensystemeinstellungen. CH698595B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7693147B2 (en) * 2003-04-04 2010-04-06 General Electric Company Method and apparatus for remotely monitoring gas turbine combustion dynamics
US7844385B2 (en) * 2004-01-28 2010-11-30 United Technologies Corporation Microserver engine control card
CN100451311C (zh) * 2007-07-05 2009-01-14 东北大学 一种微型燃气轮机的燃烧控制装置及控制方法
JP4995169B2 (ja) * 2008-09-29 2012-08-08 三菱重工業株式会社 ガスタービン制御方法及び装置
US9354618B2 (en) 2009-05-08 2016-05-31 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of multiple fuel gas turbine combustion systems
US8437941B2 (en) * 2009-05-08 2013-05-07 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
US9267443B2 (en) 2009-05-08 2016-02-23 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
US9671797B2 (en) 2009-05-08 2017-06-06 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Optimization of gas turbine combustion systems low load performance on simple cycle and heat recovery steam generator applications
JP4669061B1 (ja) * 2009-10-19 2011-04-13 川崎重工業株式会社 舶用主機蒸気タービンの運転監視・診断方法
US8919131B2 (en) * 2010-11-09 2014-12-30 General Electric Company System and method for combustion dynamics control by acoustic control/cancellation of fuel flow fluctuation at fuel injection location
US8600642B2 (en) * 2010-12-23 2013-12-03 General Electric Company Hub unit for a high temperature electronic monitoring system
US8668381B2 (en) * 2010-12-23 2014-03-11 General Electric Company High temperature electronic monitoring system
US8161806B1 (en) * 2010-12-23 2012-04-24 General Electric Company Method of monitoring engine performance parameters of a gas turbine engine
US8661881B2 (en) * 2010-12-23 2014-03-04 General Electric Company Hub unit for a high temperature electronic monitoring system
ITMI20111689A1 (it) * 2011-09-19 2013-03-20 Ansaldo Energia Spa Metodo per rilevare malfunzionamenti in una camera di combustione di un impianto a turbina a gas e impianto a turbina a gas
ITCO20120008A1 (it) 2012-03-01 2013-09-02 Nuovo Pignone Srl Metodo e sistema per monitorare la condizione di un gruppo di impianti
US9043263B2 (en) 2012-07-24 2015-05-26 General Electric Company Systems and methods for control reliability operations using TMR
US9218233B2 (en) 2012-07-24 2015-12-22 Paul Venditti Systems and methods for control reliability operations
US9665090B2 (en) 2012-07-24 2017-05-30 General Electric Company Systems and methods for rule-based control system reliability
US9243970B2 (en) 2012-11-30 2016-01-26 Pratt & Whitney Canada Corp. Method and system for integrating gas turbine trim balancing system into electronic engine controls
US9201113B2 (en) 2012-12-17 2015-12-01 General Electric Company Systems and methods for performing redundancy tests on turbine controls
US20140182297A1 (en) * 2013-01-03 2014-07-03 General Electric Company Gas turbine and method of controlling a gas turbine at part-load condition
CN103410618B (zh) * 2013-08-16 2015-09-02 上海明华电力技术工程有限公司 燃气轮机干式低NOx燃烧调整方法
US9880529B2 (en) * 2013-08-28 2018-01-30 James Ward Girardeau, Jr. Recreating machine operation parameters for distribution to one or more remote terminals
US9912733B2 (en) 2014-07-31 2018-03-06 General Electric Company System and method for maintaining the health of a control system
CN105134386B (zh) * 2015-09-02 2017-04-12 哈尔滨工业大学 基于测点加权值的燃气轮机燃烧系统在线监测方法
US20170357223A1 (en) * 2016-06-14 2017-12-14 General Electric Company System and method to enhance turbine monitoring with environmental information
CN109611218B (zh) * 2018-10-29 2020-07-24 华电电力科学研究院有限公司 一种燃机燃烧状态诊断及调整方法
CN110296000A (zh) * 2019-04-30 2019-10-01 哈尔滨工程大学 一种间冷循环燃气轮机稳态工作线规划方法
CN112903301B (zh) * 2019-12-04 2023-09-15 西门子能源国际公司 识别燃气轮机运行状态的方法和装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3750465A (en) * 1971-09-09 1973-08-07 Howell Instruments Engine performance indicator
US4060716A (en) 1975-05-19 1977-11-29 Rockwell International Corporation Method and apparatus for automatic abnormal events monitor in operating plants
DE3112188A1 (de) * 1980-03-31 1982-01-14 Hitachi, Ltd., Tokyo Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung der schwingung einer sich drehenden welle
US6738697B2 (en) * 1995-06-07 2004-05-18 Automotive Technologies International Inc. Telematics system for vehicle diagnostics
US5255208A (en) 1991-08-08 1993-10-19 Aeg Westinghouse Transportation Systems, Inc. On-line processor based diagnostic system
DE4333828C1 (de) * 1993-09-30 1995-03-09 Siemens Ag Einrichtung zur Steuerung der Einschaltung eines Leistungsschalters
US5552711A (en) 1994-11-10 1996-09-03 Deegan; Thierry Turbine engine imminent failure monitor
US5754446A (en) * 1996-08-19 1998-05-19 Voith Hydro, Inc. Method and apparatus for optimizing performance of a kaplan turbine
GB2323197B (en) 1997-03-13 1999-02-10 Intelligent Applic Ltd A monitoring system
US6285932B1 (en) * 1997-05-16 2001-09-04 Snap-On Technologies, Inc. Computerized automotive service system
JP3810615B2 (ja) * 2000-05-18 2006-08-16 三菱重工業株式会社 タービンの遠隔制御方法及びシステム
JP2002004879A (ja) * 2000-06-21 2002-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電プラント統括運転指令システム
US6542856B2 (en) * 2001-06-15 2003-04-01 General Electric Company System and method for monitoring gas turbine plants
US6839613B2 (en) * 2001-07-17 2005-01-04 General Electric Company Remote tuning for gas turbines

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Publication number Publication date
JP2004316649A (ja) 2004-11-11
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CN1621671A (zh) 2005-06-01

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