CN103046971A - 用于在控制功率产生系统的操作中使用的系统 - Google Patents

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CN103046971A CN2012103852945A CN201210385294A CN103046971A CN 103046971 A CN103046971 A CN 103046971A CN 2012103852945 A CN2012103852945 A CN 2012103852945A CN 201210385294 A CN201210385294 A CN 201210385294A CN 103046971 A CN103046971 A CN 103046971A
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Abstract

本发明涉及用于在控制功率产生系统的操作中使用的系统。更具体而言,本发明提供了一种控制系统(160)。该控制系统包括至少一个传感器(204),传感器(204)被定位在涡轮发动机(102)内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数。控制器联接到传感器。控制器(214)被构造成接收涡轮发动机的至少一个第二操作参数。此外,控制器被构造成控制到涡轮发动机内的转子组件(132)的流体的流,使得第一操作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。

Description

用于在控制功率产生系统的操作中使用的系统
技术领域
本发明的领域大体上涉及功率产生系统,并且更具体而言,涉及用于在控制功率产生系统的操作中使用的控制系统和方法。
背景技术
至少一些已知的功率产生系统包括具有转子组件的涡轮发动机,例如燃气涡轮发动机。至少一些已知的转子组件包括转子轴、联接到转子轴的至少一个转子盘以及联接到每个转子盘的多个周向间隔的叶片或动叶。每个叶片或动叶包括从平台朝壳体径向向外延伸的翼型件。
在至少一些已知的燃气涡轮发动机的操作期间,压缩机压缩空气,空气与燃料混合并被导引至燃烧器。混合物接着被点燃,产生接着被导引至涡轮的热燃烧气体。涡轮从燃烧气体提取能量用于为压缩机提供功率,并且产生有用功以向诸如发电机的负载提供功率或推进飞行中的飞行器。然而,连续暴露于高温可对这样的构件造成损坏,例如,在构件的表面上引起腐蚀和/或造成构件的与热有关的裂缝。用磨损或损坏的构件连续操作可对其它构件造成额外的损坏和/或可导致涡轮发动机的其它构件的失效。为了维持例如转子组件内的温度水平,压缩机抽气流可被导引贯穿转子组件。然而,这样的流可稀释热涡轮气体,该气体本来将膨胀而产生用于涡轮发动机的更多功。因此,可能不会产生涡轮发动机的额定功率输出。
发明内容
在一个实施例中,提供了一种控制系统。该控制系统包括至少一个传感器,传感器被定位在涡轮发动机内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数。控制器联接到传感器。控制器被构造成接收涡轮发动机的至少一个第二操作参数。此外,控制器被构造成控制到涡轮发动机内的转子组件的流体的流,使得第一操作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。
在另一个实施例中,提供了一种功率产生系统。该功率产生系统包括至少一个流体产生系统。包括转子组件的至少一个涡轮发动机经由至少一个导管联接到流体产生系统。至少一个控制阀联接到导管。至少一个控制系统联接到涡轮发动机和控制阀。控制系统包括至少一个传感器,该传感器被定位在涡轮发动机内且被构造成检测在其中的至少一个第一操作参数。控制器联接到传感器。控制器被构造成接收涡轮发动机的至少一个第二操作参数。此外,控制器被构造成控制到涡轮发动机内的转子组件的流体的流,使得第一操作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。
上述控制器可被构造成控制到转子组件的二氧化碳气体、蒸汽和氮气中的至少一种的流。控制器还可被构造成至少部分地基于涡轮发动机的至少一个操作状态而确定至少一个阈值。控制器还可被构造成比较至少一个第一操作参数和至少一个第二操作参数中的至少一个与至少一个阈值。此外,控制器可通过经由至少一个信号发送至少一个控制参数到至少一个控制阀而控制流体的流。控制器可通过控制流体的流量而控制流体的流。此外,控制器还可通过控制流体的供应压力而控制流体的流。
在又一个实施例中,提供了一种用于控制功率产生系统的操作的方法。涡轮发动机内的至少一个第一操作参数经由传感器被检测。涡轮发动机的至少一个第二操作参数经由控制器被接收。流体的流经由控制器被控制到涡轮发动机内的转子组件,使得涡轮发动机内的第一操作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。其中,经由控制器控制流体的流还包括经由控制器控制二氧化碳气体、蒸汽和氮气中的至少一个的流。该方法还包括至少部分地基于涡轮发动机的至少一个操作状态而确定至少一个阈值。该方法还包括比较至少一个第一操作参数和至少一个第二操作参数中的至少一个与至少一个阈值。此外,经由控制器控制流体的流还包括通过经由至少一个信号发送至少一个控制参数到至少一个控制阀而经由控制器控制流体的流。经由控制器控制流体的流还包括通过控制流体的流量和流体的供应压力中的至少一个而经由控制器控制流体的流。
附图说明
图1是示例性功率产生系统的框图;以及
图2是可与图1所示且沿区域2截取的功率产生系统一起使用的示例性控制系统的框图。
附图标记:
100   功率产生系统
102   燃气涡轮发动机
112   入口段
114   压缩机段
116   燃烧器段
118   涡轮段
120   排气段
122   转子轴
124   燃烧器
126   燃料喷嘴组件
128   负载
130   转子盘组件
132   转子组件
140   流体产生系统
142   蒸汽导管
146   过热器段
148   IP段
150   LP段
152   排放导管
154   控制阀
156   排气导管
160   控制系统
204   传感器
206   传感器
208   传感器
214   控制器
217   传感器接口
230   存储设备
232   处理器
234   系统总线
236   控制接口
249   网络
250   计算设备
251   通信接口
252   处理器
253   通信接口
254   存储设备
256   媒体输出构件
260   输入接口。
具体实施方式
本文所述示例性方法和系统提供了控制系统,其使得能够维护涡轮发动机内的操作参数,例如温度。控制系统包括至少一个传感器,该传感器被定位在涡轮发动机内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数。控制器联接到传感器。控制器被构造成接收涡轮发动机的至少一个第二操作参数。此外,控制器被构造成控制到涡轮发动机内的转子组件的流体的流,使得第一操作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。通过控制被导引至转子组件的流体流,涡轮发动机内的操作参数可维持在阈值以下。例如,温度水平可处于适当水平,使得可以防止对转子组件内的构件的与热有关的损坏,并且热涡轮气体可能不容易被稀释。
图1是示例性功率产生系统100的示意图。更具体而言,在示例性实施例中,系统100为联合循环功率产生系统。虽然示例性实施例示出了联合循环功率产生系统,但本发明不限于联合循环功率产生系统或其它类型的功率产生系统,并且本领域的普通技术人员将会知道,当前发明可结合任何类型的系统使用。
在示例性实施例中,系统100包括至少一个燃气涡轮发动机102。燃气涡轮发动机102包括入口段112、联接到入口段112的压缩机段114、联接到压缩机段114的燃烧器段116、联接到燃烧器段116的涡轮段118以及排气段120。涡轮段118经由转子轴122联接到压缩机段114。
在示例性实施例中,燃烧器段116包括多个燃烧器124。燃料喷嘴组件126联接到每个燃烧器124。涡轮段118联接到压缩机段114且联接到负载128,该负载例如但不限于发电机和/或机械驱动应用。在示例性实施例中,每个压缩机段114和涡轮段118包括至少一个转子盘组件130,其联接到转子轴122以形成转子组件132。
至少一个流体产生系统140经由至少一个蒸汽导管142联接到燃气涡轮发动机102。流体产生系统140还可联接到蒸汽涡轮发动机(未示出)。在示例性实施例中,流体产生系统140为热回收蒸汽发生器(HRSG),其包括高压(HP)过热器段146、再热器/中压(RH/IP)段148和低压(LP)段150。备选地,流体产生系统140可以是产生和/或获得热流体的任何其它类型的系统,例如二氧化碳捕集设施。
在示例性实施例中,HP过热器段146、RH/IP段148和LP段150各自经由蒸汽导管142联接到涡轮段118中的转子组件132。虽然图1中未示出,但HP过热器段146、RH/IP段148和LP段150也可经由蒸汽导管142联接到压缩机段114中的转子组件132。蒸汽导管142被构造成使得能够在每个HP过热器段146、RH/IP段148和LP段150与压缩机段114和/或涡轮段118中的转子组件132之间流动连通。流体产生系统140还经由排放导管152联接到排气段120,排放导管152被构造成使得排气能够从排气段导引至HP过热器段146。每个蒸汽导管142具有定位和联接到其中的至少一个控制阀154。在示例性实施例中,每个控制阀154为节流阀。备选地,每个控制阀154可以是任何其它类型的设备,该设备可限制和/或防止每个蒸汽导管142内的流体流并且使得系统100能够如本文所述工作。
在示例性实施例中,功率产生系统100包括联接到燃气涡轮发动机102的控制系统160。控制系统160被构造成检测或接收燃气涡轮发动机102的多个操作参数。例如,控制系统160被构造成检测燃气涡轮发动机102的至少一个第一操作参数。控制系统160还可接收燃气涡轮发动机102的至少一个第二操作参数。第一和第二操作参数可包括例如温度、温度变化、压力和/或压力变化。备选地,控制系统160可检测燃气涡轮发动机102的任何其它参数,该参数使得系统100能够如本文所述工作。控制系统160还被构造成确定用于燃气涡轮发动机102的各种操作参数的至少一个阈值并且比较例如第一和第二操作参数与相应的阈值。
在示例性实施例中,控制系统160被构造成控制到转子组件132的流体流,使得第一操作参数和/或第二操作参数小于至少一个阈值。例如,在示例性实施例中,控制系统160被构造成控制从每个HP过热器段146、RH/IP段148和LP段150到转子组件132的蒸汽流,使得转子组件内的温度和/或压力分别小于温度阈值和/或压力阈值。备选地,控制系统160可控制诸如二氧化碳和/或氮气的任何其它热流体从流体产生系统140到转子组件132的流,这使得系统100能够如本文所述工作。
控制系统160还联接到每个控制阀154。在示例性实施例中,控制系统160被构造成经由每个阀154的操作控制特征(例如打开或关闭阀154)操作控制阀154,以便于控制导管142内的诸如蒸汽的流体的流。在示例性实施例中,经由包括但不限于接收允许输入、发送允许输出以及发送打开和关闭命令的特征而使控制系统160能够便于控制阀154的调节、操作打开和/或关闭特征。
在操作期间,燃料被导引至燃气涡轮发动机102,并且入口段112朝压缩机段114导引空气,在压缩机段114中,空气被压缩至更高压力和温度,然后朝燃烧器段116排出。压缩空气与燃料混合并点燃,以产生导引向涡轮段118的燃烧气体。更具体而言,在燃烧器124中,诸如天然气和/或燃油的燃料被喷入空气流中,并且燃料-空气混合物被点燃以产生导引向涡轮段118的高温燃烧气体。当燃烧气体将旋转能赋予涡轮段118和转子组件132时,涡轮段118将来自气体流的热能转化为机械旋转能。在示例性实施例中,来自排气段120的排气经由排气导管156被导引至流体产生系统140,在流体产生系统140中产生蒸汽。更具体而言,在示例性实施例中,HP过热器段146产生蒸汽。
如下文更详细说明的,在操作期间,控制系统160使用诸如蒸汽的流体来维持涡轮发动机102内(例如转子组件132内)的操作参数。在示例性实施例中,控制系统160为涡轮发动机102内的各种操作参数确定至少一个阈值。控制系统160还可检测和/或接收涡轮发动机102的各种操作参数。例如,控制系统160可检测来自转子组件132内的至少一个位置的温度值。控制系统160还可从转子组件内接收压力值。根据检测到的转子组件132内的温度和/或压力值是否大于、小于或等于对应的温度阈值和/或压力阈值,控制系统控制从每个HP过热器段146、RH/IP段148和LP段150到转子组件132的诸如蒸汽的流体的流,使得转子组件内的温度和/或压力维持在对应阈值以下。更具体而言,在示例性实施例中,控制系统160调节处于打开或关闭位置的控制阀154以便于控制导管142中的高压蒸汽、中压蒸汽或低压蒸汽到转子组件132的流动。蒸汽可接着被导引通过转子组件132的构件(未示出)之间的各种通道(未示出)。此外,虽然示例性实施例将蒸汽示出为被导引至转子组件132的流体,但诸如二氧化碳气体和氮气的其它流体也可被导引至转子组件132。
通过控制被导引至转子组件132的流体流,涡轮发动机102内的操作参数可维持在阈值以下。例如,通过控制被导引至转子组件132的蒸汽流,其中的温度和/或压力维持在适当水平,使得可以防止对转子组件132内的构件的与热有关的损坏。蒸汽的使用还可防止热涡轮气体被容易地稀释。
图2是沿区域2(图1中示出)截取的控制系统160的示意图。在示例性实施例中,控制系统160包括至少一个传感器或换能器,例如传感器204、206和208,该传感器或换能器各自被定位成紧邻且联接到转子组件132(图1中示出)的各个部分。备选地,传感器204、206和208可联接涡轮发动机102(图1中示出)内的各种其它构件。在示例性实施例中,传感器204、206和208各自检测燃气涡轮发动机102的各种操作参数。更具体而言,在示例性实施例中,传感器204、206和208各自检测传感器204、206和208所联接到的转子组件132的各个相应部分的温度。备选地,传感器204、206、208可各自检测每个传感器204、206和208所联接到的转子组件132的各个相应部分的温度变化、压力和/或压力变化。备选地,传感器204、206和208可检测使控制系统160和/或功率产生系统100(图1中示出)能够如本文所述工作的各种其它操作参数。燃气涡轮发动机102还可包括其它传感器(未示出),这些传感器可将燃气涡轮发动机102的其它操作参数的信号发送到控制系统160。
此外,在示例性实施例中,控制系统160包括联接到每个传感器204、206和208的控制器214。更具体而言,控制器214包括传感器接口217,并且每个传感器204、206和208联接到该接口217。每个传感器204、206和208发送对应于为每个传感器204、206和208所联接到的转子组件132的相应部分检测到的至少一个操作参数的信号。此外,每个传感器204、206和208可例如连续地、定期地发送信号或仅发送一次。还可设想到其它信号定时。此外,每个传感器204、206和208可发送模拟形式或数字形式的信号。燃气涡轮发动机102还包括可将燃气涡轮发动机的操作参数的信号发送到传感器接口217的其它传感器(未示出)。
各种连接可用在传感器接口217与传感器204、206和208之间。这样的连接可包括但不限于:电导体;低电平串行数据连接,例如,推荐标准(RS)232或RS-485;高电平串行数据连接,例如,通用串行总线(USB)或电气和电子工程师协会(IEEE?) 1394;并行数据连接,例如,IEEE? 1284或IEEE? 488;短距离无线通信信道,例如,BLUETOOTH?;和/或专用(例如,功率产生系统100外部不可访问)网络连接,不论有线或无线。IEEE是纽约州纽约市的电气和电子工程师协会的注册商标。BLUETOOTH是华盛顿州柯克兰市的Bluetooth SIG, Inc.的注册商标。
此外,在示例性实施例中,控制器214为包括任何合适的基于处理器或基于微处理器的系统(如计算机系统)的实时控制器,该系统包括微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASICs)、逻辑电路和/或能够执行本文所述功能的任何其它电路或处理器。在一个实施例中,控制器214可以是微处理器,其包括只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM),例如,带有2Mb ROM和64Kb RAM的32位微计算机。如本文所用,术语“实时”是指在输入中的变化影响结果之后在非常短的时间段内出现结果,时间段是可以基于结果的重要性和/或系统处理输入以产生结果的能力而选择的设计参数。
在示例性实施例中,控制器214还包括存储设备230,其存储可执行指令和/或表示和/或指示功率产生系统100的操作条件的一个或更多操作参数。例如,在示例性实施例中,存储设备230可存储由传感器204、206和208检测的温度值。在示例性实施例中,控制器214还包括处理器232,其经由系统总线234联接到存储设备230和传感器接口217。
在示例性实施例中,处理器232被设计成为燃气涡轮发动机102的各种操作参数确定至少一个阈值。例如,处理器可被设计成确定转子组件132内的温度和/或压力阈值。例如,处理器232可通过计算由传感器204、206和208检测到的温度值的平均值来确定温度阈值。温度阈值可根据在传感器检测温度值的涡轮发动机102的操作状态期间的各种时间而变化。处理器232还可至少部分地基于燃气涡轮发动机102(图1中示出)的至少一个操作状态而确定温度阈值,并且阈值可相应地变化。例如,转子组件132可能在涡轮发动机102的启动期间需要较低温度,使得可以减小转子组件132的构件内的内部梯度。因此,可以确定低温度阈值。在涡轮发动机102的稳态下,转子组件可能需要明显更低的温度,以使得能够减少来自转子组件132内的各种流动路径的热量。在这种情况下,也可以确定低温度阈值。在涡轮发动机102的关机期间,可能希望将转子组件132内的温度维持在明显更高的温度值,使得转子组件132可保持较热以使得日后涡轮发动机102的高效启动成为可能。相应地,可确定高温度阈值。处理器232还被设计成比较由传感器204、206和208检测到的操作参数与所确定的温度阈值,以确定检测到的温度值是否大于、小于或等于温度阈值。处理器232还可被设计成接收来自燃气涡轮发动机102内的其它传感器的操作参数,并且比较那些操作参数与所确定的阈值,以确定检测到的温度值是否大于、小于或等于温度阈值。
在一个实施例中,处理器232可包括处理单元,例如但不限于集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)和/或任何其它可编程电路。备选地,处理器232可包括多个处理单元(例如,在多核配置中)。以上示例仅为示例性的,并且因此不意图以任何方式限制术语“处理器”的定义和/或含义。
此外,在示例性实施例中,控制器214包括控制功率产生系统100的操作的控制接口236。在示例性实施例中,控制接口236联接到一个或更多功率产生系统控制设备,例如控制阀154(图1中示出)。在示例性实施例中,控制器214处理由传感器204、206和208接收的(多个)信号以产生一个或更多控制参数。控制接口236还发送控制参数(例如,打开或关闭)到控制阀154。例如,处理器232对信号中的控制参数编码。
各种连接可用在控制接口236和控制阀154之间。这样的连接可包括但不限于:电导体;低电平串行数据连接,例如,推荐标准(RS)232或RS-485;高电平串行数据连接,例如,通用串行总线(USB)或电气和电子工程师协会(IEEE) 1394(a/k/a FIREWIRE);并行数据连接,例如,IEEE 1284或IEEE 488;短距离无线通信信道,例如,BLUETOOTH;和/或专用(例如,功率产生系统100外部不可访问)网络连接,不论有线或无线。
在示例性实施例中,控制系统160还包括经由网络249联接到控制器214的用户计算设备250。更具体而言,用户计算设备250包括联接到包含在控制器214内的通信接口253的通信接口251。用户计算设备250包括用于执行指令的处理器252。在一些实施例中,可执行指令存储在存储设备254中。处理器252可包括一个或更多处理单元(例如,在多核配置中)。存储设备254是允许存储和检索诸如可执行指令和/或其它数据的信息的任何设备。
用户计算设备250还包括用于向用户(未示出)展示信息的至少一个媒体输出构件256。媒体输出构件256是能够向用户传达信息的任何构件。媒体输出构件256可包括但不限于显示设备(例如,液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器或音频输出设备(例如,扬声器或耳机))。
此外,在示例性实施例中,用户计算设备250包括用于接收来自用户的输入的输入接口260。输入接口260可包括例如键盘、指向设备、鼠标、触笔、触控面板(如触摸垫或触摸屏)、陀螺仪、加速计、位置检测器和/或音频输入设备。诸如触摸屏的单个构件可充当媒体输出构件256的输出设备和输入接口260。
在操作期间,燃料被导引至燃气涡轮发动机102,使得来自气体流的热能可被涡轮发动机102转化为机械旋转能。来自排气段120(图1中示出)的排气经由排气导管156(图1中示出)被导引至流体产生系统140(图1中示出),在流体产生系统140中产生蒸汽。
在操作期间,控制系统160使用诸如所产生蒸汽的流体来将操作参数维持在其相应的阈值以下。控制系统160为燃气涡轮发动机102内的构件(例如转子组件132)确定至少一个阈值,例如温度阈值。控制系统160还检测燃气涡轮发动机102内的至少一个实际操作参数。例如,控制系统160可检测来自转子组件132内的至少一个位置的温度值。更具体而言,在示例性实施例中,每个传感器204、206和208为每个传感器204、206和208所联接到的转子组件132的一部分检测温度值。每个传感器204、206和208接着将表示检测到的温度值的信号发送到传感器接口217。燃气涡轮发动机102内的其它传感器也可将表示在燃气涡轮发动机102内检测到的其它操作参数的信号发送到传感器接口217。例如,压力传感器(未示出)可将在转子组件132内检测到的压力值发送到传感器接口217。
传感器接口217将数据发送到存储设备230用于存储。更具体而言,存储设备230存储检测到的操作参数。在示例性实施例中,处理器232接着为燃气涡轮发动机102的各种操作参数确定阈值。例如,在示例性实施例中,处理器232确定至少一个温度阈值和/或一压力值。处理器232可通过计算由传感器204、206和208检测到的温度值的平均值来确定温度阈值。处理器232可通过计算由传感器接口217接收的压力值的平均值来确定压力阈值。处理器232还可至少部分地基于燃气涡轮发动机102的至少一个操作状态来确定阈值。
当温度阈值被确定时,处理器232比较由传感器204、206和208检测到的温度值与温度阈值,以确定检测到的温度值是否大于、小于或等于温度阈值。类似地,处理器232可比较由其它传感器检测到的压力值,以确定检测到的压力值是否大于、小于或等于压力阈值。根据检测到的温度值和/或压力值是否大于、小于或等于阈值,控制系统控制从每个HP过热器段146(图1中示出)、RH/IP段148(图1中示出)和LP段150(图1中示出)到转子组件132的诸如蒸汽的流体的流,使得燃气涡轮发动机102内的温度和/或压力维持在相应的阈值以下。
在示例性实施例中,控制系统调节处于打开、部分打开、部分关闭或关闭位置的控制阀154以便于控制蒸汽的流。在示例性实施例中,处理器232发送信号至控制接口236,使得控制接口236可发送控制参数到至少一个阀154。控制接口236发送表示打开或关闭阀154的功能的信号,使得蒸汽流可被导引至转子组件132。在示例性实施例中,阀154打开或关闭,使得蒸汽在导管142(图2中示出)内的流量变化和/或蒸汽在导管142内的供应压力变化。例如,可控制阀154从打开位置到部分关闭或完全关闭位置,以便显著减小或阻止蒸汽的流量和/或显著减小或阻止在导管142内导引至转子组件132的蒸汽的供应压力。相反,可控制阀154从关闭位置到部分打开或完全打开位置,以显著增加蒸汽的流量和/或显著增加在导管142内导引至转子组件132的蒸汽的供应压力。传感器204、206和208将继续检测转子组件132的一部分的温度值,并且将检测到的温度值发送至控制器214。控制器214将继续基于检测到的温度和/或接收到的其它操作参数来调节到转子组件132的蒸汽的流。
用户还可经由计算设备250来操纵确定的阈值和/或输入不同的阈值和/或操纵控制功能,以使得功率产生系统100能够正确工作。例如,用户可经由媒体输出构件256具有所确定阈值的可视显示。用户可经由输入接口260输入各种功能命令。处理器252接着发送信号至通信接口251。通信接口251经由网络249发送信息至控制器214。通信接口253接收信息并发送信号至处理器232。处理器232可接着产生新阈值和/或发送信号至控制接口236,使得控制接口236可将表示打开或关闭功能的信号发送至阀154。
相比使用涡轮发动机功率产生的已知系统,本文所述实施例提供了使得能够维持涡轮发动机内的诸如温度的操作参数的控制系统。控制系统包括至少一个传感器,该传感器被定位在涡轮发动机内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数。控制器联接到传感器。控制器被构造成接收涡轮发动机的至少一个第二操作参数。此外,控制器被构造成控制到涡轮发动机内的转子组件的流体的流,使得第一操作参数和第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。通过控制被导引至转子组件的流体流,涡轮发动机内的操作参数可维持在阈值以下。例如,温度水平可处于适当水平,使得可以防止对转子组件内的构件的与热有关的损坏,并且热涡轮气体不容易被稀释。
本文所述系统和方法的技术效果包括下列至少一项:(a)经由传感器检测涡轮发动机内的至少一个第一操作参数;(b)经由控制器接收涡轮发动机的至少一个第二操作参数;以及(c)经由控制器控制到涡轮发动机内的转子组件的流体的流,使得涡轮发动机内的至少一个第一操作参数和至少一个第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。
以上详细描述了系统和方法的示例性实施例。系统和方法不限于本文所述的具体实施例,而是,系统的构件和/或方法的步骤可独立地且与本文所述其它构件和/或步骤分开地使用。例如,系统也可结合其它系统和方法使用,并且不限于仅用本文所述系统来实践。而是,示例性实施例可结合许多其它应用来实现和使用。
虽然本发明的各种实施例的具体特征可能在一些附图中示出而未在其它附图中示出,但这仅仅是为了方便起见。根据本发明的原理,附图的任何特征可以结合任何其它附图的任何特征被引用和/或要求保护。
该书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使本领域任何技术人员能够实施本发明,包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何包括在内的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这种其它示例具有与权利要求的字面语言没有差别的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等同结构元件,则这种其它示例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种控制系统(160),包括:
至少一个传感器(204),所述至少一个传感器(204)被定位在涡轮发动机(102)内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数;以及
控制器(214),所述控制器(214)联接到所述至少一个传感器,所述控制器被构造成:
    接收所述涡轮发动机的至少一个第二操作参数;以及
    控制到所述涡轮发动机内的转子组件(132)的流体的流,使得所述至少一个第一操作参数和所述至少一个第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。
2.根据权利要求1所述的控制系统(160),其特征在于,所述控制器(214)被构造成控制到所述转子组件(132)的二氧化碳气体、蒸汽和氮气中的至少一种的流。
3.根据权利要求1所述的控制系统(160),其特征在于,所述控制器(214)还被构造成至少部分地基于所述涡轮发动机(102)的至少一个操作状态而确定所述至少一个阈值。
4.根据权利要求1所述的控制系统(160),其特征在于,所述控制器(214)还被构造成比较所述至少一个第一操作参数和所述至少一个第二操作参数中的至少一个与所述至少一个阈值。
5.根据权利要求1所述的控制系统(160),其特征在于,所述控制器(214)通过经由至少一个信号发送至少一个控制参数到至少一个控制阀(154)而控制所述流体的流。
6.根据权利要求1所述的控制系统(160),其特征在于,所述控制器(214)通过控制所述流体的流量而控制所述流体的流。
7.根据权利要求1所述的控制系统(160),其特征在于,所述控制器(214)通过控制所述流体的供应压力而控制所述流体的流。
8.一种功率产生系统(100),包括:
至少一个流体产生系统(140);
至少一个涡轮发动机(102),所述至少一个涡轮发动机(102)包括转子组件(132)且经由至少一个导管(142)联接到所述至少一个流体产生系统;
至少一个控制阀(154),所述至少一个控制阀(154)联接到所述至少一个导管;以及
至少一个控制系统(160),所述至少一个控制系统(160)联接到所述至少一个涡轮发动机(102)和所述至少一个控制阀,所述至少一个控制系统包括:
    至少一个传感器(204),所述至少一个传感器(204)被定位在所述至少一个涡轮发动机内且被构造成检测其中的至少一个第一操作参数;以及
    控制器(214),所述控制器(214)联接到所述至少一个传感器,所述控制器被构造成:
          接收所述至少一个涡轮发动机的至少一个第二操作参数;以及
          控制到所述转子组件的流体的流,使得所述至少一个第一操作参数和所述至少一个第二操作参数中的至少一个小于至少一个阈值。
9.根据权利要求8所述的功率产生系统(100),其特征在于,所述控制器(214)被构造成控制到所述转子组件(132)的二氧化碳气体、蒸汽和氮气中的至少一种的流。
10.根据权利要求8所述的功率产生系统(100),其特征在于,所述控制器(214)还被构造成至少部分地基于所述至少一个涡轮发动机(102)的至少一个操作状态而确定所述至少一个阈值。
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