CN101900033A - 用于改进燃气涡轮性能的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例可提供用于改进燃气涡轮(205)的运转和/或性能的系统和方法。根据一个实施例，可提供用于改进包括一个或多个燃烧器的燃气涡轮(205)的性能的方法(300)。该方法(300)可包括测量(305)燃气涡轮的气体排放温度并且至少部分基于气体排放温度来估计(310)燃气涡轮的热传递率。在估计热传递率之后，该方法可继续为估计瞬时精确的燃烧基准温度并且使用该参数来控制(320)燃气涡轮的一个或多个燃烧器。这样，可改进燃气涡轮的性能以确保可靠和一致的运转。

Description

用于改进燃气涡轮性能的系统和方法
技术领域
本发明涉及燃气涡轮，并且更具体地涉及用于改进燃气涡轮的运转和/或性能的系统和方法。
背景技术
燃气涡轮在高温下运转，特别是燃烧系统排放到涡轮段的入口之处。虽然尚未开发令人满意的仪器来可靠地测量燃烧器排放管道或涡轮入口段中的气体温度，但可利用可被可靠地测量或确定的涡轮参数来估计这些温度。因此，通过利用可测量或可确定的涡轮参数，可采用控制系统来对一个或多个燃烧燃料供给回路进行调度。
可确定、但非直接测量并用来控制燃烧燃料供给回路的一个这样的参数为燃烧基准温度(“CRT”)。CRT与燃烧器的排放处的气体温度有关。CRT可为用于燃烧燃料供给回路的最佳控制的一个重要的控制措施。CRT的精确确定可通过适当的燃料控制确保燃气涡轮的可靠运转，并且可有效地控制涡轮排气中的NOx和CO排放。
由于使用常规系统和方法不能够在正常运转期间可靠地测量CRT，所以燃气涡轮控制系统通常根据从以前测量的稳态数据导出的经验传递函数来估计CRT。该传递函数不考虑瞬态现象，如传输延迟、传感器动态和最重要的涡轮均热，其是指使涡轮达到稳态运转温度所需的能量的量。因此，用于燃气涡轮控制的估计的CRT未精确地反映燃气涡轮的瞬态，例如在加载和卸载期间。在这些瞬时事件期间，计算出的CRT可能与真实CRT截然不同，导致燃气涡轮不可靠的运转以及甚至停机。
因此，需要为了燃气涡轮控制和可靠的运转而精确地确定CRT，并且需要用于改进燃气涡轮性能的系统和方法。
发明内容
本发明的某些实施例可解决部分或全部上述需要。本发明的某些实施例涉及用于改进燃气涡轮的运转和/或性能的系统和方法。根据一个实施例，可提供一种用于改进包括一个或多个燃烧器的燃气涡轮的性能的方法。该方法可从测量燃气涡轮的气体排放温度开始。另外，该方法可继续为至少部分基于气体排放温度估计燃气涡轮的瞬时热传递率。该方法可继续为至少部分基于估计的瞬时热传递率来控制燃气涡轮的一个或多个燃烧器。
根据本发明的另一实施例，可提供一种用于改进包括一个或多个燃烧器的燃气涡轮的性能的系统。系统可包括至少一个用于测量燃气涡轮的气体排放温度的传感器。另外，系统可包括控制器，该控制器可操作而从至少一个传感器接收气体排放温度。此外，该控制器可操作而至少部分基于气体排放温度估计燃气涡轮的瞬时热传递率。此外，该控制器可操作而至少部分基于燃气涡轮的估计的瞬时热传递率控制一个或多个燃烧器。
根据本发明的又一实施例，可提供一种燃气涡轮系统。该燃气涡轮系统可包括至少一个燃气涡轮，该至少一个燃气涡轮包括至少一个压缩机、一个或多个燃烧器、涡轮以及排气口。另外，该燃气涡轮系统可包括至少一个连接至排气口的传感器。再者，该系统可包括控制器，该控制器可操作而从至少一个传感器接收气体排放温度。此外，控制器可操作而至少部分基于气体排放温度估计燃气涡轮的瞬时热传递率。此外，控制器可操作而至少部分基于燃气涡轮的估计的瞬时热传递率来控制一个或多个燃烧器。
根据以下结合以下附图的描述，本发明的其它实施例和方面将变得清楚。
附图说明
在已这样大体描述本发明的情况下，现将参照附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1示出常规的燃气涡轮系统。
图2示出根据本发明的一个实施例的示例性燃气涡轮系统。
图3示出根据本发明的一个实施例的用于改进燃气涡轮的性能的示例性方法。
图4示出根据本发明的另一实施例的用于改进燃气涡轮的性能的示例性方法。
图5示出根据本发明的实施例的用于改进燃气涡轮的性能的示例性系统和方法的性能特征。
标号列表
12压缩机；14进气(入口)；20燃烧器；24燃料；26阀；28涡轮；42排气口；44控制模块；60排气温度传感器；61排气温度；62燃烧基准温度(“CRT”)；63总体气体温度(bulk gas temperature)；64总体涡轮转子温度(bulk turbine rotor temperature)；100燃气涡轮系统；200系统；205燃气涡轮；210燃烧器；215CRT；218涡轮转子构件；220燃气涡轮的排气口(“TExhaust”)；225燃气涡轮内的瞬时热传递特征(“Qdot”)；230总体涡轮气体(“TBG”)；235总体转子构件(“TBR”)；240传感器；245控制器；300方法；305方框；310方框；320方框；325方框；400方法；405方框；406燃烧基准温度(“CRTSS”)；407气体排放温度(“TExhaust”)；410方框；411估计温度(“TBG”)；415方框；416总体转子温度(“TBR”)；420方框；421燃气涡轮(“Qdot”)；422调节常数；425方框；426Qdot’；430方框；431燃烧基准温度偏差(“CRTbias”)；432调节常数(“K2”)；436瞬时燃烧基准温度(“CRTT”)；500性能图表；510图示；520估计；530估计
具体实施方式
现将在下文中参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可采取多种不同的形式实施并且不应当将其解释为局限于在此所述的示例性实施例；相反，提供这些实施例以便本公开将本发明的范围传达给本领域技术人员。相同标号始终指代相同元件。
燃气涡轮发动机是基于布雷顿热力循环做功的吸气式发动机并且可用作功率源来驱动发电设备(例如电站中)，用于推进(例如，用于飞行器、船舶或军事设备如坦克)，或用于其它用途(例如，机械驱动系统)。更具体而言，在燃气涡轮发动机中，可从燃料与空气的燃烧、燃料与氧化剂的燃烧、化学反应和/或与热源的热交换来提取热能。该热能然后被转换为有用功并且能够以推力、轴功率或电力的形式输出。
通过使用致动器控制燃气涡轮发动机的性能或运转。燃气涡轮发动机中的致动器的一些非限制性实例包括燃料计量阀、入口导叶、可变定子叶片、可变几何形状、排出阀、起动阀、间隙控制阀、入口排气加热、可变排气口等。感测的发动机值的一些非限制性实例包括温度、压力、转子速度、致动器位置和/或流量。燃气涡轮所产生的功率的控制通常通过控制进入燃烧器的燃料流量和空气流量而执行。
参照图1，燃烧型燃气涡轮系统100具有气体通路，其包括成串行流关系的进气口(或入口)14、压缩机12、燃烧器20、涡轮28和排气口42。在燃气涡轮系统100中，控制模块44主要负责控制性能和运转。例如，控制模块44包含用于控制经控制阀26供给至燃烧器20的燃料24的量的燃料控制模块50。同时，控制模块44控制处于进气口14的入口叶片，从而控制流至燃烧器20的空气的量。这样，控制模块44可控制进入燃烧器20的燃料流量和空气流量二者。
系统100中各种其它致动器也可通过对控制模块44的致动输入而控制。类似地，各种传感器，比如排放温度传感器60，可提供参数的测定值或感测值，用于监测并由一个或多个控制系统使用。为了获得期望的燃料经济效益，确立并保持期望的功率输出，以及降低燃气涡轮系统100中的排放水平，并且从而保持有效运转，需要确定多个关键涡轮运转参数使得可保持最佳燃料流量、分配和进气流量。此类参数的非限制性实例包括：排放气体温度61，其代表在排气口42处的热燃烧气体的温度；总体气体温度63，其代表涡轮中的总体涡轮气体的质量平均温度；以及总体涡轮转子温度64，其代表涡轮转子构件的温度。
根据本发明的某些实施例的可确定并且可用于燃气涡轮控制的另一涡轮运转参数是燃烧基准温度(“CRT”)62。CRT 62与燃烧器的排放处和涡轮段的入口处的气体温度有关。在某些情形中，CRT 62可用来对燃烧器燃料流量供给回路进行调度并因此用来控制燃料至燃烧器的各个部分的分流。
图2示出根据本发明的一个实施例的用于改进燃气涡轮205的性能的示例性系统200。应当理解的是，虽然文中所述的系统和方法仅引用单个燃气涡轮，但根据本发明的其它实施例，使用多个燃气涡轮的系统也可适于采用文中所述的系统和方法。在系统200中，燃气涡轮205具有串行流气体通路，其可包括进气口、压缩机、燃烧器210、涡轮转子218和气体出口(或排气口)。当空气-燃料混合物在燃气涡轮205中被点燃以产生热燃烧气体并且当这些热燃烧气体中的热能转换为有用功时，在沿该串行流通路的各个点处的空气温度可能不相同。例如，CRT 215，其代表在燃烧器的输出处和涡轮的入口处的气体温度，可比表示为TExhaust220的在燃气涡轮205的排气口处的空气温度高得多。当燃气涡轮205处于稳态时，该温差与转换为有用功的热能的量有关。
但是，当燃气涡轮205处于瞬态时，瞬时CRT 215与TExhaust220之间的这种温差不仅仅代表能量转换。除转换为有用功的热能的量之外，瞬时CRT 215与TExhaust220之间的温差部分是由于在燃气涡轮内的总体排气与涡轮转子构件218之间传递的热能的量。该热传递发生在瞬态下，因为涡轮段中的热排气的温度与涡轮转子构件218的温度不同。结果，在瞬态期间，热量从涡轮中的热排气传递至涡轮转子构件218，或反之亦然，直到在稳态达到平衡点为止。在系统100中，将燃气涡轮内的这种瞬时热传递特征表示为65，而在系统200中，将燃气涡轮段205内的瞬时热传递特征表示为Qdot 225。同样在系统200中，将总体涡轮气体的质量平均温度表示为TBG 230；并且将总体转子构件218的温度表示为TBR235。
系统200还包括传感器240和控制器245，其可适于改进燃气涡轮205的性能。例如，传感器240可适于测量在燃气涡轮205的排气口处的气体温度TExhaust220。传感器240可为可操作以检测、获得或监测气体温度TExhaust220的任何传感器、换能器或探测器。例如，传感器240可为具有随着燃气涡轮205的排气温度变化的电阻的基于热敏电阻的探测器。传感器240可将对应于该电阻的基于温度的信号传送至控制器245并且为此可与控制器245电连通。虽然传感器240被示为系统200中的单个温度传感器，但应该理解的是，这只是示例性实施例。排气温度无需直接测量，但可使用来自燃气涡轮内的其它传感器的输入确定或估计。因此，除一个或多个温度传感器的实施例外，按照本发明的实施例，可使用其它类型的传感器240。
同时，控制器245可适于接收信号，不管它是直接测量还是从其它感测输入导出的估计，该信号对应于来自传感器240的TExhaust220并且使用该信号来改进燃气涡轮205的性能。控制器245可使用硬件、软件或其结合来实现，以执行文中所述的功能。以示例的方式，控制器245可为处理器、ASIC、比较器、微分模块或其它硬件装置。控制器245还可包括软件或其它计算机可执行指令，这些软件或其它计算机可执行指令可储存在存储器中并且可由处理器或其它处理装置执行。
控制器245可与一个或多个用于控制燃气涡轮205的阀或致动器相关联，其中以上关于系统100所述的那些是实例。控制器245可操作以生成用于控制燃气涡轮205内的一个或多个构件的命令信号。控制器245所生成的命令信号可使涡轮上的致动器例如，调节燃料供给与燃烧器之间的阀，这些阀调节流量、燃料分流以及流至燃烧器的燃料类型；调节压缩机上的入口导叶；调节入口排气加热；以及激活燃气涡轮205上的其它控制设置。
为了确定适当的命令信号，控制器240可适于执行图3所示的示例性方法300，其在下面被更全面地描述。控制器245可远离燃气涡轮205和传感器240定位。控制器245也可与燃气涡轮205和传感器240定位在一起或甚至与燃气涡轮205和传感器240结合。使控制器245适于执行下述示例性方法的实施例可包括用软件、硬件、固件或其结合来适配控制器245。应当理解的是，可使用多个控制器245，由此可在一个或多个不同的控制器245上执行文中所述的不同特征。然而，为了简单，控制器245将被称为单个构件，尽管应该理解它可以是涉及不同功能的多于一个的计算机处理器和/或多于一个的软件应用程序。
图3示出本发明的实施例可通过其进行操作的示例性方法300。提供的是流程图，示出用于改进燃气涡轮(如系统200中的燃气涡轮205)的运转和/或性能的示例性方法，其可至少部分通过带有一个或多个控制器(如控制器245)的控制系统来实现。
方法300在方框305开始，其中确定燃气涡轮的气体排放温度。在示例性系统200中，这种确定可通过传感器240进行的直接测量进行并提供给控制器245。除直接测量外，存在用于确定燃气涡轮的气体排放温度的多个其它实施例。例如，可使用任何数量的温度传感器并且将它们的测量进行平均以确定气体排放温度。在其它实施例中，可从其它参数确定气体排放温度，不需要根据气体排放的测量确定。这些实施例在本领域内是公知的。
一旦确定燃气涡轮的气体排放温度，示例性方法300在方框310继续，其中可至少部分基于气体排放温度确定瞬时热传递率，例如系统200中的Qdot 225。存在用于至少部分基于气体排放温度估计燃气涡轮的瞬时热传递率的多个实施例。例如，一个实施例可包括方框315，其中至少部分基于气体排放温度估计燃气涡轮的总体气体温度。在该示例性实施例中，除气体排放温度外，可至少部分基于总体气体温度和总体转子温度估计燃气涡轮的瞬时热传递率。
图4示出用于至少部分基于燃气涡轮的瞬时热传递率来估计瞬时精确的燃烧基准温度的示例性方法400。该瞬时热传递率至少部分基于气体排放温度、总体气体温度和总体转子温度。在方框405，可将测定的燃气涡轮的气体排放温度TExhaust407与稳态燃烧基准温度CRTSS406求和。然后可在方框410平均这两个温度的总和以估计TBG411。CRTSS406可为例如在现场运转期间从所进行的稳态测量导出的基于经验的计算。在备选方案中，可根据本领域内公知的其它方法估计CRTSS406，例如使用可基于经验也可不基于经验的数学建模技术。也可从在系统运转期间记录的其它输入和测量的结合来估计或确定CRTSS406。
TBG 411可代表燃气涡轮排气内存在的热能的估计。TExhaust407和CRTSS406用作确定TBG411的初始参数。存在于涡轮的入口处的CRTSS406可代表在涡轮的入口处的热能；存在于涡轮的输出处的TExhaust407可代表在涡轮段的输出处的热能。通过平均CRTSS406和TExhaust407，可提供燃气涡轮排气内的热能的平均估计。备选地，可存在可用来至少部分基于TExhaust407和CRTSS406估计总体气体温度TBG411的其它方法或传递函数。备选地，可采用其它手段来确定TBG411，其无需使用TExhaust407和CRTSS406中的一个或另一个或二者，而是使用不同的测定或估计的参数，包括使用直接测量方法。
在示例性方法400中，一旦估计燃气涡轮中的总体气体温度，就可确定涡轮转子构件的温度，或总体转子温度TBR416。这种TBR416的估计可使用现场、实验室或实时测量而经验地确定，通过数学建模技术确定，通过这二者的结合确定，或甚至限定为以上一个或多个估计和测量的函数。可限定这种函数是因为燃气涡轮的瞬时热传递率可与涡轮内的总体气体温度和涡轮转子构件的温度有关。更具体而言，当燃气涡轮在瞬时模式下运转时，热量可从涡轮内的总体气体传递至涡轮转子构件，并且反之亦然，取决于哪一者处于更高的瞬时温度。因此，可作为涡轮总体气体温度的函数来估计涡轮转子构件的温度。
在示例性方法400中，作为总体气体温度TBG411的函数来估计TBR416。例如，使用现场测量数据并基于总体气体与涡轮转子构件之间在瞬时运转期间的热传递特性的经验知识，可限定传递函数并将其应用于总体气体温度以估计总体转子温度。该传递函数可以是但不局限于一阶或二阶滞后函数。该传递函数可代表第二调节因数并且可对应于系统热时间常数，该系统热时间常数反映了，例如，涡轮的总体转子金属对不同温度的总体转子气体的热加热或冷却响应。在方框415，将该传递函数应用于TBG411以估计TBR416。可选地，可直接测量涡轮总体转子温度TBR416。
在方框420，可使用总体气体温度TBG411和总体转子温度TBR416估计燃气涡轮的瞬时热传递率Qdot421。由于热量从涡轮内的总体气体传递至涡轮转子构件并且反之亦然，所以可将瞬时热传递率限定为热传递系数的函数。在示例性实施例中，瞬时热传递率被估计为TBG411与TBR416之差乘以调节常数K1 422。调节常数K1 422代表第一调节因数，并且可基于燃气涡轮的热传递率、燃气涡轮的总体涡轮转子金属温度和燃气涡轮的总体气体温度。给定该关系，K1 422可基于现场数据、建模数据或二者，并且可代表燃气涡轮的瞬时热传递率中可存在但在以上测量和计算中未被反映的变化。K1 422可为恒值并储存在存储器中或根据从燃气涡轮的其它性能特征导出的表来确定。例如，K1 422可基于实际热传递率或如使用先进的数字和计算技术确定的模拟热传递率。K1 422也可为通过试验和误差确定的固定常数。在任何情况下，通过确定调节常数K1 422并且将K1 422应用于TBG411和TBR416之差，可估计燃气涡轮的瞬时热传递率Qdot421。这样，燃气涡轮的估计瞬时热传递率将至少部分基于气体排放温度、总体气体温度和总体转子温度，因为后两个参数部分地从气体排放温度TExhaust407确定。
在备选实施例中，可直接测量热传递。在又一备选实施例中，可在需要与上述相同的输入、不同于上述的输入或两者的结合的情况下使用其它传递函数。
再次参照图3，在方框310估计燃气涡轮的瞬时热传递率之后，示例性方法300在方框320继续，至少部分基于估计的瞬时热传递率来控制燃气涡轮的燃烧器以获得期望性能。由于燃气涡轮的性能可根据燃气涡轮的瞬时热传递率变化，所以可通过确定该变化并通过相应补偿而改进燃气涡轮的性能。这种补偿例如可被反映在燃气涡轮的各种致动器和阀的控制中，例如关于系统200和控制器245所述的那些。
可存在用于至少部分基于估计的瞬时热传递率确定如何控制燃烧器以获得期望性能的多个实施例。例如，一个实施例可包括方框325，其中可计算瞬时燃烧基准温度，用于燃气涡轮控制。在方框325，瞬时燃烧基准温度可部分基于之前估计的瞬时热传递率。
再次参照图4，示例性方法400表示用于利用估计的瞬时热传递率计算瞬时燃烧基准温度的一个实施例。在方框425，较大的Qdot421的值或零从取最大值方框425传递至Qdot’426。将该函数应用于Qdot421将仅返回大于零的Qdot421的值；也就是说，Qdot’426将等于Qdot421，除非Qdot421为负数。在示例性实施例中，当估计Qdot421大于零时，它表示燃气涡轮中存在比期望更稀薄的状态。
在示例性实施例中，在方框425的函数可用来仅在燃气涡轮在比期望状态更稀薄的状态下运转的那些瞬态期间确定瞬时燃烧基准温度。当燃气涡轮在比期望状态更稀薄的状态下运转时，燃烧熄灭和涡轮停机的风险增加，可进行补偿以避免这种情况。在其它实施例中，可能希望进行保护以免过量排放，其通常当燃气涡轮在比期望状态更浓的状态下运转时更为严重。在这些实施例中，可绕过方框425，并且Qdot’426和Qdot421将相等，而不管Qdot421的值与零的关系如何。
在备选实施例中，可在方框425使用其它函数以过滤或限制Qdot421使得可消除瞬时偏差。这些函数和过滤器可根据其它参数或测量而不仅是Qdot421来限定。限制参数的实例可包括任何测定参数(例如，排气温度、环境压力)、任何估计的参数(例如，CRTSS)或任何命令信号(例如，燃料流量命令、IGV命令)。方框425也可为根据任何测定或估计的参数改变估计的Qdot421的传递函数。
在方框430，可以热传递率Qdot’426的函数来确定燃烧基准温度偏差CRTBIAS431。CRTBIAS431可代表校正项，其应用于CRTSS406以应对在瞬态期间发生在燃气涡轮内的热传递。在示例性实施例中，可将调节常数K2 432乘以Qdot’426以估计CRTBIAS431。调节常数K2 432可基于现场数据、模拟数据或二者，并且可代表应用于瞬时热传递率的调节，以适当应对CRTSS406中的瞬态。结果，一旦限定这种调节并且将其应用于Qdot’426，就可确定CRTBIAS431。
在这一点上，示例性方法400在方框435结束，其中可将CRTBIAS431加到CRTSS406以估计瞬时燃烧基准温度CRTT436。在其它实施例中，也可使用其它传递函数来将CRTSS406和CRTBIAS431结合以估计瞬时燃烧基准温度CRTT436。
一旦估计了CRTT436，就可使用它来控制燃烧器并且改进燃气涡轮的性能。例如，在图5中，性能图表500示出示例性燃气涡轮系统的三个性能特征，包括执行示例性方法400的燃气涡轮系统如200的性能特征。性能图表500显示了沿y轴的燃烧基准温度，其作为x轴上的燃气涡轮功率输出的函数。用于各种负荷的燃烧基准温度的测定、稳态值在510中示出。在520，示出了当系统快速卸载时常规系统在各种负荷的瞬时燃烧基准温度的估计。在常规系统中，从基于经验的传递函数导出燃烧基准温度的估计。如性能图表500显示，当燃气涡轮的负荷快速下降时，常规系统的燃烧基准温度的估计可从测定、稳态值显著地变化。如上所述，控制系统的燃烧基准温度的估计中的这样宽的变化可导致不可靠的燃气涡轮运转。
然而，在530，示出了示例性系统的采用示例性方法400的瞬时燃烧基准温度估计。与常规系统不一样，示例性系统估计与测定的稳态值接近得多的燃烧基准温度。因此，当用作燃气涡轮的控制系统的一部分时，在给定示例性系统能够更精确地估计瞬态燃烧基准温度的能力时，示例性系统能够提供可靠得多的性能轮廓，其为本发明的至少一个技术效果。另外，由于示例性系统依赖于最小输入数量，所以可采用使用更小计算功率的相对更简单的控制系统。使用相对更简单和更廉价的设计进行更精确的运转的能力是本发明的另一技术效果。
受益于在前述描述和相关附图中提出的教导，这些发明所属领域的技术人员将想到本文所述的发明的许多改型和其它实施例。因此，本领域普通技术人员应该理解的是，本发明可采用多种形式来实施并且不应当局限于上述实施例。因此，应该理解的是，这些发明并不局限于所公开的具体实施例，并且改型和其它实施例应当包括在权利要求的范围内。虽然本文采用了特定术语，但是仅在一般和描述性的意义上使用它们且目的不在于进行限制。

Claims (10)

1.一种用于改进包括一个或多个燃烧器的燃气涡轮(205)的运转和/或性能的系统(200)，所述系统包括：
至少一个传感器(240)，用于确定所述燃气涡轮(205)的气体排放温度(220)；以及
控制器(245)，所述控制器(245)可操作为：
从所述至少一个传感器(240)接收所述气体排放温度(220)；
至少部分基于所述气体排放温度(220)估计所述燃气涡轮的瞬时热传递率(225)；以及
至少部分基于所述燃气涡轮(220)的估计的瞬时热传递率(225)来控制所述一个或多个燃烧器。
2.根据权利要求1所述的系统(200)，其特征在于，为了至少部分基于所述气体排放温度(220)估计所述燃气涡轮(205)的瞬时热传递率(225)，所述控制器(245)进一步操作为：
至少部分基于所述气体排放温度(220)估计所述燃气涡轮(205)的总体气体温度(230)；
估计所述燃气涡轮(205)的总体涡轮转子金属温度(235)；
至少部分基于所述燃气涡轮的热传递率、所述估计的总体涡轮转子金属温度(235)和所述估计的总体气体温度(230)确定第一调节因数；以及
至少部分基于所述估计的总体气体温度(230)、所述估计的总体涡轮转子金属温度(235)以及所述第一调节因数计算所述估计的热传递率(225)。
3.根据权利要求2所述的系统(200)，其特征在于，为了估计总体涡轮转子金属温度(235)，所述控制器(245)进一步操作为：
至少部分基于所述燃气涡轮(205)的总体涡轮转子金属温度(235)和所述燃气涡轮(205)的总体气体温度(230)来确定第二调节因数；以及
至少部分基于所述第二调节因数来估计总体涡轮转子金属温度(235)。
4.根据权利要求2所述的系统(200)，其特征在于，为了估计所述燃气涡轮(205)的总体气体温度(230)，所述控制器(245)进一步操作为：
确定稳态燃烧基准温度；以及
至少部分基于所述气体排放温度(220)和所述稳态燃烧基准温度来估计所述总体气体温度(230)。
5.根据权利要求1所述的系统(200)，其特征在于，为了至少部分基于所述燃气涡轮(205)的所述估计的瞬时热传递率(225)来控制所述一个或多个燃烧器，所述控制器(245)进一步操作为：
至少部分基于所述燃气涡轮(205)的所述估计的瞬时热传递率(225)来计算瞬时燃烧基准温度(215)；以及
至少部分基于所述瞬时燃烧基准温度(215)来调节与所述一个或多个燃烧器相关联的至少一个燃烧特性。
6.根据权利要求5所述的系统(200)，其特征在于，所述系统还包括：
至少一个传感器，可操作来确定所述燃气涡轮的稳态燃烧基准温度；以及
其中，为了至少部分基于所述燃气涡轮(205)的所述估计的瞬时热传递率(225)来计算瞬时燃烧基准温度(215)，所述控制器(245)进一步操作为：
至少部分基于所述估计的热传递率(225)来确定燃烧基准温度偏差；以及
至少部分基于所述燃烧基准温度偏差和所述燃气涡轮的所述稳态燃烧基准温度来计算所述瞬时燃烧基准温度(215)。
7.根据权利要求6所述的系统(200)，其特征在于，为了至少部分基于所述燃烧基准温度偏差来计算所述瞬时燃烧基准温度(215)，所述控制器(245)进一步操作为从所述稳态燃烧基准温度减去所述燃烧基准温度偏差，以计算所述瞬时燃烧基准温度(215)。
8.根据权利要求1所述的系统(200)，其特征在于，为了至少部分基于所述燃气涡轮(205)的所述估计的瞬时热传递率(225)来控制所述一个或多个燃烧器，所述控制器(245)进一步操作为：
当所述估计的瞬时热传递率(225)指示存在稀薄燃烧状态时调节所述一个或多个燃烧器。
9.一种燃气涡轮系统(200)，包括：
至少一个燃气涡轮(205)，包括至少一个压缩机、一个或多个燃烧器、涡轮以及排气口；
连接至所述排气口的至少一个传感器(240)；以及
至少一个控制器(245)，操作为：
从所述传感器(240)接收气体排放温度(220)；
至少部分基于所述气体排放温度(220)来估计所述燃气涡轮(205)的热传递率(225)；以及
至少部分基于所述燃气涡轮(205)的所述估计的瞬时热传递率(215)来控制所述一个或多个燃烧器。
10.根据权利要求9所述的燃气涡轮系统(200)，其特征在于，所述控制器(245)进一步操作为：
当所述估计的瞬时热传递率(225)指示存在稀薄燃烧状态时调节所述一个或多个燃烧器。
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