CN103216339A - 燃烧器熄火恢复方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种燃烧器熄火恢复方法和系统，该方法响应于燃烧罐的贫油熄火而控制燃气涡轮机操作。燃气涡轮机包括一对燃烧罐。该方法包括：感测在燃气涡轮机的满负荷操作期间第一燃烧罐熄火，调节每个罐中的燃料喷嘴之间的燃料比率，将更富集的燃料混合物传送到最接近联焰管的燃料喷嘴，产生从第二燃烧罐到第一燃烧罐的联焰，检测涡轮机负荷的恢复，和将燃料比率调节到每个罐中的燃料喷嘴之间的正常平衡燃料分配。
Description
技术领域
本发明一般地涉及用于燃气涡轮机的燃烧系统的控制器。更具体地，本发明涉及一种用于通过执行控制算法使满负荷操作的涡轮机燃烧器重新点火的方法。
背景技术
工业和发电燃气涡轮机具有监测和控制燃气涡轮机的操作的控制系统或控制器。这些控制器管理燃气涡轮机的燃烧系统。燃气涡轮机需要精确的燃烧输送，以在每个局部燃烧区中实现燃料和空气的贫燃料均匀混合(fuel-lean homogenous mixing)，这是以所需要的低排放水平进行操作所必要的。燃气涡轮机必须保持高于贫油熄火限制(leanblowout limit)的操作裕度。需要对局部燃烧进行精细调节控制以保持涡轮机燃烧器中的火焰稳定，而不损害先进涡轮机中的性能。
在当前的燃气涡轮机中，如果一个燃烧器或燃烧罐失去火焰，则排气热电偶识别出熄火的燃烧罐和其他燃烧罐之间的升高温度差，控制系统通过关闭涡轮机而做出反应。这种控制会导致延长中断、和操作时间和收益的损失。在当前的燃气涡轮机控制系统中，某些信号可以用于检测熄火的燃烧罐，这比排气热电偶(thermocouple)信号更快，因为从燃烧罐到排气热电偶的传送延迟时间相对慢的特性、以及热电偶中的后续热传递和温度变化。
当在燃气涡轮机中检测到负荷下降时，在当前的控制系统下，控制系统将更多的燃料传送到该系统中以试图增加负荷。当燃烧罐熄火或者燃烧罐的火焰熄灭时，最靠近联焰(cross-fire)管的燃料喷嘴进行贫燃料操作(operating fuel lean)，并且它们的火焰为弱、并定位在联焰管的更下游处。以这种状态将更多的燃料传送到燃烧罐中会不足以促进联焰进入熄火的燃烧罐中。但是，调节燃料的分配、并使燃料喷嘴中的燃料混合物丰富将促进联焰进入未点燃(unlit)的燃烧罐中。
需要算法使得控制系统可以非常快速地执行燃料调节，以使得发生联焰从而点燃熄火的燃烧罐，同时持续时间足够短以使对燃气涡轮机的操作或排放的影响最小化。
所需要的是一种控制器，该控制器在传送延迟时间内使用更快速的信号(例如负荷)检测熄火的燃烧罐，调节每个燃烧罐中燃烧燃料喷嘴之间的燃料分配并保持直到控制器检测到负荷恢复。
发明内容
在一个实施例中，本发明公开一种响应于燃烧罐的贫油熄火(leanblowout)而控制燃气涡轮机操作的方法。燃气涡轮机包括至少两个燃烧罐，该方法包括如下步骤：感测在燃气涡轮机的满负荷操作期间第一燃烧罐熄火；调节燃料喷嘴之间的燃料比率；使最接近联焰管的燃料喷嘴中的燃料比率(fuel ratio)更富集，其中所述第二燃料喷嘴是最靠近联焰管的燃料喷嘴；产生从第二燃烧罐到第一燃烧罐的联焰；检测涡轮机负荷的恢复；和将燃料比率调节到第一燃烧罐和第二燃烧罐之间的正常平衡燃料分配。
调节所述燃料比率的步骤还包括：应于感测到操作负荷的紊乱，开始重新点火。调节所述燃料比率的步骤还包括由控制器产生命令以调节燃料喷嘴之间的燃料分配。产生联焰的步骤还包括：使来自所述第二燃烧罐的火焰跨越到所述第一燃烧罐以使所述第一燃烧罐重新点火。所述方法还包括等待短暂间隔，并且感测负荷恢复。将燃料分配调节到燃烧燃料喷嘴之间的正常平衡燃料分配的步骤还包括由控制器产生信号以使燃料分配返回到正常平衡的燃料分配。自动地执行每个步骤。
在另一实施例中，本发明公开一种用于燃气涡轮机的控制系统。该控制系统包括压缩机、两个或多个燃烧罐、驱动连接到压缩机的涡轮机、和控制系统。控制系统还包括控制器。控制器经编程以感测在燃气涡轮机的满负荷操作期间熄火的第一燃烧罐；调节燃料喷嘴之间的燃料比率，以将更富集的燃料混合物传送到最靠近联焰管的喷嘴，所述第二燃烧罐与所述第一燃烧罐相邻；产生从第二燃烧罐到第一燃烧罐的联焰；检测涡轮机负荷的恢复；将燃料比率调节到燃料喷嘴之间的正常平衡燃料分配；和响应于感测到操作负荷的不平衡，开始重新点火。
所述控制器还构造成产生命令以调节燃烧燃料喷嘴之间的燃料分配。所述控制器还构造成通过将火焰从所述第二燃烧罐引导跨越到所述第一燃烧罐来产生联焰，以使所述第一燃烧罐重新点火。所述控制器还构造成停止短暂间隔，感测涡轮机参数，并确定发电机负荷是否已经恢复。所述控制器还构造成由所述控制器产生信号以在燃烧罐之间相等地分配燃料。所述涡轮机参数包括在所述涡轮机中预定位置处的温度、压力、和气体流量。所述涡轮机参数表示给定的涡轮机操作条件。所述控制系统还包括燃料控制系统；所述燃料控制系统构造成调节下列至少一项：从燃料供应装置流动到所述第一燃烧罐和所述第二燃烧罐的燃料、初级燃料喷嘴和次级燃料喷嘴之间的燃料流量的分配、和与流入到燃烧室中的次级空气混合的燃料。所述燃料控制系统还构造成选择用于燃烧罐的燃料的类型。所述燃料控制系统构造成产生和实施燃料比率命令，所述燃料比率命令确定流到多个初级燃料喷嘴的燃料的配额和流到多个次级燃料喷嘴的燃料的配额。
在另一实施例中，本发明揭示了一种实现在非瞬时(non-transitory)计算机可读介质上并可由微处理器控制器执行以确定燃气涡轮发动机的燃烧罐的贫油熄火的计算机程序产品或装置。计算机程序产品/装置包括如下指令：感测在燃气涡轮机的满负荷操作期间第一燃烧罐熄火；调节燃料喷嘴之间的燃料比率，以将更富集的燃料混合物传送到与联焰管相邻的至少一个燃料喷嘴，联焰管与第一燃烧罐连通；产生从第二燃烧罐经由联焰管到第一燃烧罐的火焰；检测涡轮机负荷的恢复；和将燃料比率调节到燃料喷嘴之间的正常平衡燃料分配。
所述计算机程序装置还包括如下指令单元：通过将火焰从所述第二燃烧罐引导跨越到所述第一燃烧罐来产生联焰，以使所述第一燃烧罐重新点火。所述计算机程序装置还包括如下指令单元：停止短暂间隔，感测涡轮机参数，并确定在所述第一燃烧罐和所述第二燃烧罐之间分担的负荷是否近似相等。
本发明公开的方法的优点是使以更小的贫油熄火裕度运行的低排放单元更可靠地操作的能力。
本发明公开的方法和系统的另一优点是还通过防止涡轮机械脱机来提高可靠性，这对于例如液化天然气(LNG)列车应用来说非常重要，其中燃气涡轮机需要连续操作以进行LNG生产。
另一优点是具有在由于燃烧罐之间的升高温度差引起的燃气涡轮机跳闸之前，在多个燃料喷嘴之间快速调节燃料流动以使相邻燃烧罐重新点火的能力。
根据下列对优选实施例的更详细描述并结合附图，本发明的其他优点和特征将显而易见，附图通过示例示出本发明的原理。
附图说明
图1示出具有燃料控制系统的燃气涡轮机的示例性实施例的示意图。
图2示出燃烧罐点火恢复系统的实施例的流程图。
图3示出在燃气涡轮机的燃烧罐之间连接的示例性联焰管。
图4示出示例性多燃烧器燃烧罐的部分截面图。
具体实施方式
图1示出燃气涡轮机10，燃气涡轮机10具有压缩机12、一对燃烧器或燃烧罐14和15、涡轮机16和控制系统(控制器)18，涡轮机16驱动连接到压缩机。到压缩机的进口管道20向压缩机供给环境空气，并可能供给注入的水。进口管道可以具有管道、过滤器、滤网和声音吸收装置，这些部件造成流过进口20进入压缩机的进口导叶21中的环境空气的压力损失。涡轮机的排出管道22将来自涡轮机的出口的燃烧气体引导穿过例如排放控制和声音吸收装置。排出管道22可以包括对涡轮机施加反压力的声音吸收材料和排放控制装置。由于增加到管道20和22的部件以及由于阻塞进口管道和排出管道的灰尘和污物，进口压力损失和反压力的量会随着时间改变。涡轮机16可以驱动发电机24，发电机24产生电力。到压缩机的进口损失和涡轮机排出压力损失趋向于随着经过燃气涡轮机的校正流量而变化。此外，进口损失和涡轮机反压力的量会随着经过燃气涡轮机的流率而变化。
通过检测涡轮机、发电机和环境空气的各种条件的多个传感器26可以监测燃气涡轮机的操作。例如，温度传感器26可以监测围绕燃气涡轮机的环境温度、压缩机排出物温度、涡轮机排气温度和经过燃气涡轮机的气流的其他温度测量。压力传感器26可以监测环境压力，和监测在压缩机进口和出口、涡轮机排出物、在经过燃气涡轮机的气流中的其他位置处的静态和动态压力水平。湿度传感器26(例如干湿球温度计)测量压缩机的进口管道中的环境湿度。传感器26还可以包括流量传感器、速度传感器、火焰检测传感器、阀位置传感器、导叶角度传感器、或感测与燃气涡轮机10的操作有关的各种参数的类似物。如本说明书中所使用的，“参数”表示可以用于限定涡轮机的操作条件的项目，例如在涡轮机中的限定位置处的温度、压力和气体流量。这些参数可以用于表示给定的涡轮机操作条件。
燃料控制系统28调节从燃料供应装置流动到燃烧罐14的燃料、调节流动到初级燃料喷嘴和次级燃料喷嘴中的燃料之间的比率、和调节与流入燃烧室中的次级空气混合的燃料。燃料控制器还可以选择用于燃烧罐的燃料的类型。燃料控制系统28可以是单独的单元或者可以是更大的控制器18的部件。燃料控制系统还可以产生并实施燃料比率命令，燃料比率命令确定流到初级燃料喷嘴的燃料的配额、和流到次级燃料喷嘴的燃料的配额。
控制器18例如可以是General Electric公司的SPEEDTRONIC.TM.燃气涡轮机控制系统模型Mark V、Mark Ve、Mark VI或Mark VIe中的一者，例如Rowen，W.I.的由位于Schenectady，N.Y的GEIndustrial & Power Systems发布的“SPEEDTRONIC.TM.Mark V GasTurbine Control System”GE-3658D中所述的控制器。控制器18可以是具有(多个)处理器的计算机系统，处理器执行程序以使用传感器输入和来自人类操作者的指令来控制燃气涡轮机的操作。由控制器18执行的程序可以包括用于调节到燃烧罐14的燃料流动的调度算法(scheduling algorithms)。由控制器产生的命令引起燃气涡轮机上的致动器例如调节燃料供应装置和燃烧罐之间的阀(致动器32)，对流到燃烧罐的燃料的流动、燃料分配和类型进行调节；调节压缩机上的进口导叶21(致动器30)，和激活燃气涡轮机上的其他控制设定。
控制器18部分地基于存储在与控制器关联的计算机存储器中的算法来调节燃气涡轮机。如果在操作中，控制系统通过使用快速检测到的信号(例如兆瓦(megawatts))而检测到操作负荷变化，则控制系统可以调节燃烧罐之间的燃料分配以从点燃的燃烧罐向熄火的燃烧罐进行联焰(cross fire flame)。一旦控制器识别出熄火的燃烧罐具有恢复的火焰，则控制器将燃烧罐之间的燃料分配调节到涡轮机标称操作值。发生重新点火处理的速度是关键。如果燃烧罐不能足够快地重新点火，则控制系统从排气热电偶接收到由于熄火的燃烧罐引起的高温差的指示，并引起燃气涡轮机跳闸(trip)。但是，如果燃烧罐重新点火，则控制系统将感测到热电偶测量恢复到正常分布，忽略在恢复之前由排气热电偶指示的高温差，并且涡轮机将返回到正常操作。如果控制器确定燃烧罐没有重新点火，则控制器将接受高温传播限值(high temperature spread limit)、并使涡轮机跳闸。
参考图2，示出用于在满负荷下控制熄火的燃烧罐的重新点火的方法的示例性实施例。在燃气涡轮机10的满负荷操作期间，在步骤100，燃烧罐14熄火。然后，在步骤102，由控制器18检测到操作负荷的略微下降。在步骤104，控制器18通过开始重新点火步骤而对感测到的操作负荷紊乱(upset)或下降做出反应。然后，在步骤106，控制器18产生命令以调节燃烧罐14和15之间的燃料分配，以将更富集的燃料混合物传送到操作燃烧罐15。在步骤108，将更富集的燃料混合物引入到操作燃烧罐15将产生联焰，联焰引起火焰从操作燃烧罐15经过联焰管11(图3)跨越到熄火的燃烧罐14。然后，在步骤110，在短暂间隔之后，控制系统感测到负荷分担以确定负荷是否再次平衡，从而指示检测到负荷恢复。如果在步骤110中检测到负荷恢复，则控制器18产生信号(步骤112)以将燃料分配调节到燃烧燃料喷嘴14和15之间的正常/标称平衡燃料分配(步骤114)。
联焰管是本领域中众所周知的。然后参考图3，示出示例性联焰管构造。联焰管11在第一燃烧罐14和第二燃烧器15之间延伸，并且被导管17围绕，导管17对压缩机排出空气的流动开放。联焰管11可以包括以可伸缩关系连接的一对逐渐变细的管状部段38和40。在与部段40的可伸缩连接处相邻的部段38中，钻出多个吹扫空气供应孔36。管状部段38和40从联焰管的中间截面中更大的直径逐渐变细到分别在端部42和44处的更小的直径，其中端部连接到燃烧罐14和15。联焰管11的端部处的逐渐变细引起吹扫空气流(purge air flow)加速、并被迫动抵靠管壁，以使得吹扫空气填充管的相对端部的整个横截面。
图4示出示例性燃烧罐14和15。联焰管11定位成在燃料喷嘴33之前穿过燃烧罐14和15的壁。联焰管11可以连接到相邻的燃烧罐14和15。燃烧罐11可以具有多个喷嘴33和/或联焰管11。
如上所述，本发明的范围内的实施例包括程序产品或装置，该程序产品/装置包括机器可读介质单元，机器可读介质单元带有或具有存储于其上的机器可执行指令或数据结构。这种机器可读介质可以是任意可获得的介质单元，其可以由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问。通过示例，这种机器可读介质单元可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁性存储装置或任意其他介质，其可以用于携带或存储机器可执行指令形式的期望的程序代码或数据结构，并且可以由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问。当信息经由网络或另一通信连接(硬接线、无线、或硬接线或无线的组合的)被传送或提供至机器时，机器适当地将该连接视为机器可读媒质。因此，任意这种连接被适当地称作机器可读媒质。以上所述的组合也包括在机器可读媒质的范围内。例如，机器可执行指令包括使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行某一功能或一组功能的指令和数据。
本发明的某些构造的技术效果包括使低排放涡轮机组更可靠地操作、防止涡轮机械脱机、和快速调节多个燃料喷嘴之间的燃料流动以在燃气涡轮机跳闸之前使相邻的燃烧罐重新点火的能力。
应当注意，尽管这里的附图可以显示方法步骤的特定顺序，但是应当理解这些步骤的顺序可以不同于所示出的顺序。此外，可以同时或部分同时地执行两个或多个步骤。这种变化将取决于选择的软件和硬件系统并取决于设计者的选择。应当理解，所有这种变化都在本申请的范围内。类似地，软件实现可以利用具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术完成，以实现各种连接步骤、处理步骤、对比步骤和决定步骤。
尽管参考优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变并且实施例的元件可以被等效形式替换。此外，可以进行很多修改以使具体情况或材料适合于本发明的教导，而不脱离本发明的实质范围。因此，本发明不限于作为执行本发明的预期最佳方式而公开的具体实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施例。
Claims (20)
1.一种响应于燃烧罐的贫油熄火而控制燃气涡轮机操作的方法，其中所述燃气涡轮机包括至少两个燃烧罐，所述方法包括：
感测在所述燃气涡轮机的满负荷操作期间第一燃烧罐熄火；
调节与所述第一燃烧罐相关的第一燃料喷嘴和与第二燃烧罐相关的第二燃料喷嘴之间的燃料比率；
将更富集的燃料混合物传送到所述第二燃料喷嘴，其中所述第二燃料喷嘴是最靠近联焰管的燃料喷嘴；
产生从所述第二燃烧罐经由所述联焰管到所述第一燃烧罐的联焰；
检测涡轮机负荷的恢复；和
将所述燃料比率调节到相应的燃料喷嘴之间的正常平衡燃料分配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述燃料比率的步骤还包括：
响应于感测到操作负荷的紊乱，开始重新点火。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述燃料比率的步骤还包括由控制器产生命令以调节燃料喷嘴之间的燃料分配。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，产生联焰的步骤还包括：
使来自所述第二燃烧罐的火焰跨越到所述第一燃烧罐以使所述第一燃烧罐重新点火。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括等待短暂间隔，并且感测负荷恢复。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将燃料分配调节到燃烧燃料喷嘴之间的正常平衡燃料分配的步骤还包括由控制器产生信号以使燃料分配返回到正常平衡的燃料分配。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，自动地执行每个步骤。
8.一种用于燃气涡轮机的控制系统，所述燃气涡轮机包括：
压缩机、多个燃烧罐、驱动连接到所述压缩机的涡轮机、和控制系统；
所述控制系统还包括控制器，所述控制器构造成：
感测在所述燃气涡轮机的满负荷操作期间第一燃烧罐熄火；
调节与所述第一燃烧罐相关的第一燃料喷嘴和与第二燃烧罐相关的第二燃料喷嘴之间的燃料比率，以将更富集的燃料混合物传送到最靠近联焰管的所述第二燃料喷嘴，所述第二燃烧罐与所述第一燃烧罐相邻，所述联焰管与所述第一燃烧罐连通；
产生从所述第二燃烧罐到所述第一燃烧罐的联焰；
检测涡轮机负荷的恢复；
将所述燃料比率调节到所述第一燃料喷嘴和所述第二燃料喷嘴之间的正常平衡燃料分配；和
响应于感测到操作负荷的不平衡，开始重新点火。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器还构造成产生命令以调节燃烧燃料喷嘴之间的燃料分配。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器还构造成通过将火焰从所述第二燃烧罐引导跨越到所述第一燃烧罐来产生联焰，以使所述第一燃烧罐重新点火。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器还构造成停止短暂间隔，感测涡轮机参数，并确定发电机负荷是否已经恢复。
12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器还构造成由所述控制器产生信号以在燃烧罐之间相等地分配燃料。
13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述涡轮机参数包括在所述涡轮机中预定位置处的温度、压力、和气体流量。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述涡轮机参数表示给定的涡轮机操作条件。
15.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制系统还包括燃料控制系统；所述燃料控制系统构造成调节下列至少一项：从燃料供应装置流动到所述第一燃烧罐和所述第二燃烧罐的燃料、初级燃料喷嘴和次级燃料喷嘴之间的燃料流量的分配、和与流入到燃烧室中的次级空气混合的燃料。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述燃料控制系统还构造成选择用于燃烧罐的燃料的类型。
17.根据权利要求8所述的燃料控制系统，其特征在于，所述燃料控制系统构造成产生和实施燃料比率命令，所述燃料比率命令确定流到多个初级燃料喷嘴的燃料的配额和流到多个次级燃料喷嘴的燃料的配额。
18.一种实现在非瞬时计算机可读介质上并由微处理器控制器可执行以确定燃气涡轮发动机的燃烧罐的贫油熄火的计算机程序装置，所述计算机程序装置包括如下指令单元：
感测在所述燃气涡轮机的满负荷操作期间第一燃烧罐熄火；
调节与所述第一燃烧罐相关的第一燃料喷嘴和与第二燃烧罐相关的第二燃料喷嘴之间的燃料比率，所述第二燃烧罐与所述第一燃烧罐相邻；
将更富集的燃料混合物传送到最靠近联焰管的所述第二燃料喷嘴；
产生从所述第二燃烧罐到所述第一燃烧罐的联焰；
检测涡轮机负荷的恢复；和
将所述燃料比率调节到所述第一燃料喷嘴和所述第二燃料喷嘴之间的正常平衡燃料分配。
19.根据权利要求18所述的计算机程序装置，其特征在于，所述计算机程序装置还包括如下指令单元：通过将火焰从所述第二燃烧罐引导跨越到所述第一燃烧罐来产生联焰，以使所述第一燃烧罐重新点火。
20.根据权利要求18所述的计算机程序装置，其特征在于，所述计算机程序装置还包括如下指令单元：停止短暂间隔，感测涡轮机参数，并确定在所述第一燃烧罐和所述第二燃烧罐之间分担的负荷是否近似相等。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105840318A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-08-10 | 姚军 | 引擎快速重启方法及装置 |
| CN110114567A (zh) * | 2016-11-07 | 2019-08-09 | 通用电气公司 | 用于启动燃气涡轮发动机的系统和方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2762687A1 (en) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for starting a combustion system |
| US9500367B2 (en) | 2013-11-11 | 2016-11-22 | General Electric Company | Combustion casing manifold for high pressure air delivery to a fuel nozzle pilot system |
| US9790834B2 (en) | 2014-03-20 | 2017-10-17 | General Electric Company | Method of monitoring for combustion anomalies in a gas turbomachine and a gas turbomachine including a combustion anomaly detection system |
| US10161635B2 (en) * | 2014-06-13 | 2018-12-25 | Rolls-Royce Corporation | Combustor with spring-loaded crossover tubes |
| US9791351B2 (en) | 2015-02-06 | 2017-10-17 | General Electric Company | Gas turbine combustion profile monitoring |
| JP6590771B2 (ja) * | 2016-08-09 | 2019-10-16 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン燃焼器 |
| US10731568B2 (en) * | 2016-11-23 | 2020-08-04 | General Electric Company | Systems and methods for reducing airflow imbalances in turbines |
| EP3456946A1 (en) | 2017-09-18 | 2019-03-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Controller & method |
| JP6965108B2 (ja) * | 2017-11-08 | 2021-11-10 | 三菱パワー株式会社 | ガスタービン燃焼器 |
| US11519292B2 (en) | 2021-03-24 | 2022-12-06 | General Electric Company | Non-optical flame detector and method for a combustor of a turbine engine |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4249372A (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-10 | General Electric Company | Cross-ignition assembly for combustion apparatus |
| US5404709A (en) * | 1993-09-20 | 1995-04-11 | General Electric Company | Method for supplying fuel to a gas turbine engine |
| US5722230A (en) * | 1995-08-08 | 1998-03-03 | General Electric Co. | Center burner in a multi-burner combustor |
| US6334294B1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-01-01 | General Electric Company | Combustion crossfire tube with integral soft chamber |
| CN1702306A (zh) * | 2004-05-28 | 2005-11-30 | 通用电气公司 | 用来预测和/或避免稀油熄火的方法和装置 |
| CN1743651A (zh) * | 2004-08-31 | 2006-03-08 | 通用电气公司 | 避免燃气涡轮发动机贫燃料熄火的方法和设备 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4625510A (en) * | 1981-04-24 | 1986-12-02 | Bendix Avelex Inc. | Stress limiter apparatus for a gas turbine engine |
| JPH11148370A (ja) * | 1997-11-17 | 1999-06-02 | Hitachi Ltd | ガスタービン |
| US6274945B1 (en) * | 1999-12-13 | 2001-08-14 | Capstone Turbine Corporation | Combustion control method and system |
| US6772583B2 (en) * | 2002-09-11 | 2004-08-10 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Can combustor for a gas turbine engine |
| JP2006515659A (ja) * | 2003-01-17 | 2006-06-01 | カタリティカ エナジー システムズ， インコーポレイテッド | 複数燃焼室触媒ガスタービンエンジンのための動的制御システムおよび方法 |
| US7246002B2 (en) | 2003-11-20 | 2007-07-17 | General Electric Company | Method for controlling fuel splits to gas turbine combustor |
| US7389643B2 (en) | 2005-01-31 | 2008-06-24 | General Electric Company | Inboard radial dump venturi for combustion chamber of a gas turbine |
| US7614238B2 (en) | 2005-11-22 | 2009-11-10 | Honeywell International Inc. | Method for lean blowout protection in turbine engines |
| US7457688B2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-11-25 | General Electric Company | Method and system for detection and transfer to electrical island operation |
| US7802434B2 (en) * | 2006-12-18 | 2010-09-28 | General Electric Company | Systems and processes for reducing NOx emissions |
| US8707704B2 (en) | 2007-05-31 | 2014-04-29 | General Electric Company | Method and apparatus for assembling turbine engines |
| US7997083B2 (en) * | 2007-08-28 | 2011-08-16 | General Electric Company | Method and system for detection of gas turbine combustion blowouts utilizing fuel normalized power response |
| JP4959523B2 (ja) * | 2007-11-29 | 2012-06-27 | 株式会社日立製作所 | 燃焼装置，燃焼装置の改造方法及び燃焼装置の燃料噴射方法 |
| US8997499B2 (en) | 2009-03-04 | 2015-04-07 | Alstom Technology Ltd | Load rejection and recovery using a secondary fuel nozzle |
| US20110083440A1 (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-14 | General Electric Company | High strength crossover manifold and method of joining |
| US20120006032A1 (en) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | General Electric Company | Systems, methods, and apparatus for confirming ignition in a gas turbine |
-
2012
- 2012-01-18 US US13/352,496 patent/US8959925B2/en active Active
-
2013
- 2013-01-16 EP EP13151513.2A patent/EP2617964B1/en active Active
- 2013-01-17 JP JP2013005867A patent/JP6154612B2/ja active Active
- 2013-01-17 RU RU2013102017A patent/RU2614471C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-01-18 CN CN201310027202.0A patent/CN103216339B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4249372A (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-10 | General Electric Company | Cross-ignition assembly for combustion apparatus |
| US5404709A (en) * | 1993-09-20 | 1995-04-11 | General Electric Company | Method for supplying fuel to a gas turbine engine |
| US5722230A (en) * | 1995-08-08 | 1998-03-03 | General Electric Co. | Center burner in a multi-burner combustor |
| US6334294B1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-01-01 | General Electric Company | Combustion crossfire tube with integral soft chamber |
| CN1702306A (zh) * | 2004-05-28 | 2005-11-30 | 通用电气公司 | 用来预测和/或避免稀油熄火的方法和装置 |
| CN1743651A (zh) * | 2004-08-31 | 2006-03-08 | 通用电气公司 | 避免燃气涡轮发动机贫燃料熄火的方法和设备 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105840318A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-08-10 | 姚军 | 引擎快速重启方法及装置 |
| CN110114567A (zh) * | 2016-11-07 | 2019-08-09 | 通用电气公司 | 用于启动燃气涡轮发动机的系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2614471C2 (ru) | 2017-03-28 |
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