CN103541815B - 用于燃气涡轮发动机喘振控制的方法和布置 - Google Patents

用于燃气涡轮发动机喘振控制的方法和布置 Download PDF

Info

Publication number
CN103541815B
CN103541815B CN201310292509.3A CN201310292509A CN103541815B CN 103541815 B CN103541815 B CN 103541815B CN 201310292509 A CN201310292509 A CN 201310292509A CN 103541815 B CN103541815 B CN 103541815B
Authority
CN
China
Prior art keywords
burner
turbine
compressor
gas
turbine unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310292509.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103541815A (zh
Inventor
A.F.斯图德鲁斯
U.R.斯泰格
R.贾科拜
R.维奇里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ansaldo Energia IP UK Ltd
Original Assignee
Alstom Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of CN103541815A publication Critical patent/CN103541815A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103541815B publication Critical patent/CN103541815B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0292—Stop safety or alarm devices, e.g. stop-and-go control; Disposition of check-valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/232—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/10—Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • F05D2270/101—Compressor surge or stall
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

本发明涉及用于燃气涡轮发动机喘振控制的方法和布置。具体而言，本发明涉及用于燃气涡轮发动机(10)的喘振控制方法。该方法包括提供燃气涡轮发动机(10)，其具有：压缩机(20)；燃烧器(30)，其位于压缩机(20)下游，带有热气通路；涡轮(40)，其位于燃烧器(30)的下游，带有热气通路。该方法还包括：对于潜在的喘振情形，监测燃气涡轮发动机(10)；基于监测控制来自压缩机(20)的吹除流，以用于避免喘振情形的控制目的；以及，将吹除流引导到热气通路中的至少一个，以便绕过燃烧器(30)的至少一部分。

Description

用于燃气涡轮发动机喘振控制的方法和布置
技术领域
本发明涉及用于压缩机喘振(surge)控制的方法和布置，且特定而言涉及燃气涡轮发动机的喘振控制。
背景技术
燃气涡轮发动机，无论它们设计为飞行器发动机或用于工业用途以用于动力产生，通常包括压缩机、燃烧器和涡轮。一种布置的示例在DE 2702440 A1中描述。所描述的燃气涡轮发动机包括第一和第二顺序的燃烧器和位于燃烧器之间的高压涡轮、以及在第二燃烧器后的低压涡轮。由于在燃烧器构件中达到的燃烧温度，在热气通路中通常包括冷却系统。这些冷却系统的特性是，冷却介质通常被至少部分地喷射到热气通路中，从而与燃烧气体混合。
为了高效的操作，常常需要使燃气涡轮在压缩机喘振点附近操作。结果，在诸如负载变化的非稳态瞬态操作期间，尤其是在启动和停机操作期间，存在增加的喘振风险。用于测量压缩机喘振发作情形的方法在本领域中是公知的。这些测量通常用于采取纠正措施以防止喘振发作。
喘振控制的示例在美国专利申请No. US 4,756,152 A中论述。所论述的方法涉及在非稳态操作期间调节自压缩机的抽气(bleed)以防止喘振。然而，通常，该抽气代表系统的能量损失，并因此促成燃气涡轮发动机的整体效率损失。
发明内容
公开了用于燃气涡轮的喘振控制方法，其使得燃气涡轮能够以提高的效率操作，同时积极地防止压缩机喘振。
本发明试图通过独立权利要求的主题解决这个问题。在从属权利要求中给出有利的实施例。
本公开基于以下一般思想：基于监测的喘振情形，将吹除(blow-off)空气从压缩机可控地引导到燃气涡轮发动机的冷却系统。
一方面提供了一种燃气涡轮喘振控制方法。该方法包括提供燃气涡轮发动机，其具有：压缩机；燃烧器，其位于压缩机下游并具有热气通路；以及涡轮，其位于燃烧器的下游，也具有热气通路。燃烧器的热气通路是流通路的部段，其中热燃烧气体在燃烧器内从火焰或化学放热反应到燃烧器出口流动。涡轮的热气通路是用于从涡轮入口到涡轮出口的热气体的流通路，涡轮入口连接至燃烧器出口。该方法还包括：对于潜在的喘振情形，监测燃气涡轮发动机；基于监测，控制来自压缩机的吹除流，以用于避免喘振情形的控制目的；以及，将吹除流引导到热气通路中的至少一个，以便绕过燃烧器的至少一部分。
在该方法的又一方面，吹除流通过调节控制阀在完全流动和无流动的极端之间受控制。
在又一方面，控制是闭环控制，并且监测被用作用于闭环控制的反馈。
在又一方面，控制步骤在燃气涡轮发动机的启动期间执行。
在备选方面，控制步骤在停止燃气涡轮发动机时执行。
在另一备选方面，控制步骤在燃气涡轮发动机的负载变化期间执行。
又一方面包括向涡轮提供冷却系统的步骤，以用于冷却暴露于热气通路的涡轮构件，其中，吹除流被引导到冷却系统中。
在另一方面，该方法还包括向燃气涡轮发动机提供：第一燃烧器，其流体地位于压缩机的下游；以及第二燃烧器，其流体地位于第一燃烧器下游并具有热气通路。对于这个提供的燃气涡轮发动机，控制步骤包括：当第一燃烧器在线(online)且第二燃烧器离线(offline)时，将吹除流的至少一部分引导到热气通路中。
在一方面，该方法还包括下列步骤：在涡轮的下游端向涡轮提供扩散器；基于监测，控制来自压缩机的又一吹除流，以用于避免喘振情形的控制目的；以及将该又一吹除流引导至扩散器。
另一方面提供了一种燃气涡轮发动机，其包括：压缩机；第一燃烧器，其流体地位于压缩机的下游；第一涡轮，其流体地位于第一燃烧器的下游；第二燃烧器，其流体地位于第一燃烧器的下游并具有热气通路；以及第二涡轮，其流体地位于第二燃烧器的下游。此外，燃气涡轮发动机包括吹除管线。吹除管线具有与压缩机流体连通的第一端和与第二燃烧器流体连通的第二端，其中，吹除管线定位且配置成允许从压缩机到热气通路中的旁通吹除流。
又一方面包括位于吹除管线中的控制阀，以用于调节通过吹除管线的气流。
在又一方面，第二燃烧器具有冷却系统，并且吹除管线配置和布置成绕过该冷却系统，以便允许吹除流独立于冷却系统到热气通路中的喷射。
本发明的又一目的在于，克服或至少改善现有技术的缺点和不足，或者提供有用的备选方案。
根据下文结合附图对优选实施例的描述，本发明的其它方面和优点将显而易见，附图以示例的方式示出本发明的示例性实施例。
附图说明
通过示例的方式，下文参照附图更完整地描述本公开的实施例，其中：
图1是燃气涡轮发动机布置的示意图，本发明的示例性方法可应用于该燃气涡轮发动机布置；以及
图2是图1的燃气涡轮发动机的示意图，另外示出了两个燃烧器、两个涡轮布置以及可选的双吹除流。
附图标记：
10 燃气涡轮发动机
20 压缩机
30、30a-b 燃烧器
40、40a-b 涡轮
50、50a-b 吹除管线
52、52a-d 控制阀。
具体实施方式
现在参照附图描述本发明的示例性实施例，其中，相同标号在全文中用来指代相同元件。在以下描述中，为了说明的目的，陈述了许多具体细节以提供本公开的透彻理解。然而，本公开可在没有这些具体细节的情形下实施，并且不限于文中公开的示例性实施例和方法。
图1示出了一般的燃气涡轮发动机10布置，示例性方法可应用于该布置。燃气涡轮发动机10包括压缩机20以用于压缩燃烧空气。燃烧器30流体地连接至压缩机20的下游，来自压缩机20的空气在其中与未示出的燃料混合。来自燃烧器30的热燃烧气体然后膨胀通过涡轮40。由于燃烧器30中达到的高温，已知的这种配置的燃气涡轮发动机10包括冷却系统以用于在燃烧气体流通路(在本说明书中称为热气通路)中的构件。这些冷却系统通常包括喷射冷却空气，其首先穿过内部冷却通道，穿过许多冷却孔到热气通路中，其在那里与燃烧气体混合。在本说明书中，对冷却系统的参考具体指包括喷射冷却介质穿过暴露于热气通路的构件到热气通路中的特征的系统，其中暴露是指与流过热气通路的气体处于直接热接触的情形。
图1还示出吹除管线50，从该吹除管线50提取至少部分压缩的气体(即，在范围从中间级到最后级后的任何地方的第一压缩级之后得到的气体)并引导到未示出的冷却系统中，以便绕过燃烧器30的至少一部分。在此情境下，绕过意味着使大部分工作流体占据的流通路的一部分在其从压缩机20流动通过燃烧器30和涡轮40时环流。作为冷却系统配置的结果，旁通气体经由冷却系统进入发动机10的燃气涡轮40的热气通路并与燃烧气体混合。位于吹除管线50中的控制阀52可用来通过吹除管线50以从无流动至完全流动的任何速率增量地调节吹除流，速率仅由管线的配置以及压缩机20和冷却系统操作压力的相对压力差限制。
可适用于图1的发动机10的燃气涡轮40的示例性喘振控制方法包括对于潜在喘振情形监测燃气涡轮发动机10。在此情境下，监测包括对燃气涡轮发动机10的压缩机20的潜在喘振风险的任何已知的直接和/或间接确定。因此，监测包括监测物理条件，例如流率和成分、压力(包括压缩比)和温度，以及应用算法(如本领域中已知的通过经验或通过实验开发的)来确认潜在的喘振。监测还包括对通过燃气涡轮发动机10的操作者/设计者的经验已知的潜在地导致喘振事件的操作情形的简单识别。这样的操作包括但不限于非稳态操作，例如启动、停机或重大负载/速率变化。
基于所监测的喘振情形，一种示例性喘振方法还包括控制从压缩机20到涡轮冷却系统的吹除流以用于避免喘振情形的控制目的。控制包括改变吹除流率。当应用至图1的发动机10的示例性燃气涡轮40时，吹除流被引导穿过吹除管线50、50a。
通过将吹除流引导到冷却系统中，吹除流被喷射到涡轮40的热气通路中，使得其能够膨胀通过涡轮40。通过使吹除流以此方式膨胀，回收了吹除流的其中一些压力能，从而提高燃气涡轮发动机10的整体效率。在示例性方法中，吹除流被引导到涡轮40的冷却系统中。
在示例性方法中，控制通过位于吹除管线50中的调节控制阀52实现。调节控制阀52不同于开/关阀或打开/关闭阀，由于其在完全流动和无流动的极端之间在增量上可控地和可预见地改变流率的能力。调节控制阀52的优点是，其使得可能限制吹除流的量到防止喘振所需的最低值。这导致与开/关控制相比更平稳的操作并减少能量损失。即使吹除流膨胀通过涡轮40，使压缩气体膨胀通过燃气涡轮40发动机10流通路与经由吹除管线50相比更加高效，且因此，出于效率的原因，可能优选的是降低吹除速率。
在又一示例性方法中，控制是通过闭环控制，其利用调节控制阀52作为控制变量以及监测的喘振情形作为过程变量。这具有以下优点：可能减少吹除流的量，导致所论述的更平稳操作和提高的效率。
在示例性方法中，在可导致压缩机20喘振情形的任何非稳态操作期间使用喘振控制。这样的操作包括但不限于启动、停机和负载变化。
图2示出了燃气涡轮发动机10的示例性实施例的额外特征，本发明的示例性方法可应用至该燃气涡轮发动机10。除了图1中示出的燃气涡轮发动机10的基本构件之外，图2中所示的示例性实施例的燃烧器30还包括第一燃烧器30a和第二燃烧器30b。此外，第二燃烧器30b包括热气通路和用于冷却暴露于热气通路的构件的冷却系统。该冷却系统与在图1所示的涡轮40中使用的类型相同。也就是说，冷却系统喷射冷却介质到热气通路中。示例性实施例的涡轮40还包括第一涡轮40a，其流体地位于第一燃烧器30a和第二燃烧器30b之间，第二燃烧器30b流体地位于第一燃烧器30a的下游。该示例性实施例包括吹除管线50a，其配置成可选地将吹除流引导到第一涡轮40a、第二燃烧器30b和/或第二涡轮40b的冷却系统中。
在图2所示的可应用至任何示例性冷却系统布置的又一示例性实施例中，控制阀52a、52b、52c位于吹除管线50a中，以便允许对引导到每个连接的冷却系统的吹除量的单独控制。这使得可能平衡各种冷却系统的相对负载，同时维持压缩机喘振控制的目标。
在应用至图2中包括的实施例的示例性方法中，当第一燃烧器30a在线且第二燃烧器30离线时，喘振控制至少部分地通过到第二燃烧器冷却系统的受控吹除流实现。在该说明书中，在线的燃烧器30被定义为正进给燃料的燃烧器30，而离线的燃烧器30被定义为不进给燃料的燃烧器30。
又一示例性方法包括额外吹除流的步骤，其通过额外的吹除管线50b实现。在示例性实施例中，该额外的吹除流被引导至燃气涡轮发动机10的涡轮40的扩散器。额外的吹除流使得可能增加吹除流的总量，以便在吹除流不能被单独引导至冷却系统时(由于操作关系)避免潜在的喘振情形。又一示例性方法在额外的吹除管线50b中提供控制阀52d。
虽然已在本文中示出本公开并描述了最实用的示例性方法和实施例，但本领域技术人员将理解，在不脱离其本质特征的情况下，本公开可以以其它特定形式实施。当前公开的实施例和方法因此被视为在所有方面是说明性的而非限制性的。本公开的范围由所附权利要求而非前面的描述指出，并且落在其意义和范围及等同物内的所有变化意图被包含在其中。

Claims (10)

1.一种燃气涡轮发动机喘振控制方法，所述方法包括下列步骤：
提供燃气涡轮发动机(10)，其具有：
压缩机(20)；和
燃烧器(30)，其位于所述压缩机(20)的下游，带有热气通路；
涡轮(40)，其位于所述燃烧器(30)的下游，带有热气通路；
对于潜在的喘振情形，监测所述燃气涡轮发动机(10)；
基于所述监测，控制来自所述压缩机(20)的吹除流，以用于避免所述喘振情形的控制目的；以及
将所述吹除流引导到所述燃烧器和所述涡轮的热气通路中的至少一个，以便绕过所述燃烧器(30)的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吹除流通过所提供的调节控制阀(52)在完全流动和无流动的极端之间受控制。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制是闭环控制，并且所述监测被用作用于控制器的反馈。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制在所述燃气涡轮发动机(10)的启动期间执行。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制步骤在停止所述燃气涡轮发动机(10)时执行。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制步骤在所述燃气涡轮发动机(10)的负载变化期间执行。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括向所述涡轮(40)提供冷却系统的步骤，以用于冷却暴露于所述热气通路的涡轮构件，其中所述吹除流被引导到所述冷却系统中。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述燃气涡轮发动机(10)提供：
第一燃烧器(30a)，其流体地位于所述压缩机(20)的下游；和
第二燃烧器(30b)，其流体地位于所述第一燃烧器(30a)的下游，带有热气通路，以及
当所述第一燃烧器(30a)在线且所述第二燃烧器(30b)离线时，将所述吹除流引导到所述第二燃烧器的热气通路中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下列步骤：
在所述涡轮(40)的下游端，向所述涡轮(40)提供扩散器；
基于所述监测，控制来自所述压缩机(20)的又一吹除流，以用于避免所述喘振情形的目的；以及
将所述又一吹除流引导至所述扩散器。
10.一种燃气涡轮发动机(10)，包括：
压缩机(20)；
第一燃烧器(30a)，其流体地位于所述压缩机(20)的下游；
第一涡轮(40a)，其流体地位于所述第一燃烧器(30a)的下游；
第二燃烧器(30b)，其流体地位于所述第一涡轮(40a)的下游，具有热气通路，
第二涡轮(40b)，其流体地位于所述第二燃烧器(30b)的下游；以及
吹除管线(50a)，带有与所述压缩机流体连通的第一端，其特征在于，所述吹除管线(50a)具有与所述第二燃烧器(30b)流体连通的第二端，其中，所述吹除管线(50a)定位且配置成允许从所述压缩机(20)到所述第二燃烧器的热气通路中的吹除流；并且
所述燃气涡轮发动机(10)还包括控制阀(52)，其位于所述吹除管线(50)中，以用于调节通过所述吹除管线的气流；
其中，所述第二燃烧器(30b)具有冷却系统，并且所述吹除管线(50a)配置和布置成绕过所述冷却系统，以便允许吹除流独立于所述冷却系统到所述热气通路中的喷射。
CN201310292509.3A 2012-07-13 2013-07-12 用于燃气涡轮发动机喘振控制的方法和布置 Active CN103541815B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12176464.1 2012-07-13
EP12176464 2012-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103541815A CN103541815A (zh) 2014-01-29
CN103541815B true CN103541815B (zh) 2016-09-28

Family

ID=48746399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310292509.3A Active CN103541815B (zh) 2012-07-13 2013-07-12 用于燃气涡轮发动机喘振控制的方法和布置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20140013765A1 (zh)
EP (1) EP2685067B1 (zh)
JP (1) JP5868355B2 (zh)
KR (1) KR101577608B1 (zh)
CN (1) CN103541815B (zh)
RU (1) RU2563445C2 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9534541B2 (en) * 2013-10-11 2017-01-03 General Electric Company System and method for improving efficiency of a gas turbine engine
EP2868898A1 (de) * 2013-10-30 2015-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Verbesserter Teillastbetrieb einer Gasturbine mit einstellbarem Bypass-Strömungskanal
CN104295376B (zh) * 2014-08-15 2017-02-01 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种全权限数字电调发动机消喘控制方法
EP3091202B1 (en) * 2015-05-07 2019-04-03 Ansaldo Energia IP UK Limited Method for counteracting draft through an arrangement including a gas turbine during a stop
US11835000B2 (en) * 2015-12-17 2023-12-05 Rtx Corporation Methods and systems for a modulated bleed valve
JP6587350B2 (ja) * 2016-01-22 2019-10-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン冷却系統、これを備えるガスタービン設備、ガスタービン冷却系統の制御方法
US10794281B2 (en) 2016-02-02 2020-10-06 General Electric Company Gas turbine engine having instrumented airflow path components
US20170218854A1 (en) * 2016-02-02 2017-08-03 General Electric Company Controlling a Gas Turbine Engine to Account for Airflow Distortion
US11073090B2 (en) 2016-03-30 2021-07-27 General Electric Company Valved airflow passage assembly for adjusting airflow distortion in gas turbine engine
US10753278B2 (en) 2016-03-30 2020-08-25 General Electric Company Translating inlet for adjusting airflow distortion in gas turbine engine
US10047757B2 (en) 2016-06-22 2018-08-14 General Electric Company Predicting a surge event in a compressor of a turbomachine
JP6639338B2 (ja) * 2016-07-11 2020-02-05 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン及びガスタービンの運転方法
FR3059734A1 (fr) * 2016-12-06 2018-06-08 Airbus Operations Gmbh Procede et dispositif de controle des prelevements sur une turbomachine limitant le risque de pompage par echange d'informations entre un gestionnaire d'energie et un systeme de controle de la turbomachine
FR3061240B1 (fr) * 2016-12-22 2019-05-31 Safran Aircraft Engines Procede ameliore de regulation d'un circuit d'alimentation
CN107061020A (zh) * 2016-12-23 2017-08-18 中国人民解放军海军工程大学 一种燃气轮机低工况的放气再利用系统
US11028773B2 (en) 2018-02-22 2021-06-08 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Compressed gas integrated power and thermal management system
GB201808852D0 (en) * 2018-05-31 2018-07-18 Rolls Royce Plc Gas turbine engine
US11047313B2 (en) * 2018-12-10 2021-06-29 Bell Helicopter Textron Inc. System and method for selectively modulating the flow of bleed air used for high pressure turbine stage cooling in a power turbine engine
CN110610026B (zh) * 2019-08-13 2021-01-05 清华大学 一种航空发动机喘振先兆的在线识别方法
US11859500B2 (en) * 2021-11-05 2024-01-02 General Electric Company Gas turbine engine with a fluid conduit system and a method of operating the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907406A (en) * 1987-06-23 1990-03-13 Hitachi, Ltd. Combined gas turbine plant
CN1138137A (zh) * 1995-03-07 1996-12-18 Abb管理有限公司 驱动发电站设备的方法
GB2373299A (en) * 2001-03-12 2002-09-18 Alstom Power Nv A reheat gas turbine engine for power generation
WO2005095773A1 (de) * 2004-03-30 2005-10-13 Alstom Technology Ltd Gasturbine mit partieller rekuperation sowie verfahren zum betreiben einer gasturbinenanordnung
CN102536467A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 通用电气公司 燃气涡轮发动机和其操作方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4157010A (en) * 1977-06-03 1979-06-05 General Electric Company Gas turbine engine with power modulation capability
SU1059236A1 (ru) * 1982-06-16 1983-12-07 Производственное Объединение Турбостроения "Ленинградский Металлический Завод" Система запуска газотурбинной установки
JPH0621572B2 (ja) * 1984-12-14 1994-03-23 株式会社日立製作所 ガスタービンプラントの起動方法及びガスタービンプラント
US4756152A (en) * 1986-12-08 1988-07-12 United Technologies Corporation Control for bleed modulation during engine deceleration
RU2013613C1 (ru) * 1992-05-15 1994-05-30 Василий Александрович Прянишников Газотурбинная установка
US6098395A (en) * 1996-04-04 2000-08-08 Siemens Westinghouse Power Corporation Closed-loop air cooling system for a turbine engine
US6141951A (en) * 1998-08-18 2000-11-07 United Technologies Corporation Control system for modulating bleed in response to engine usage
JP3677536B2 (ja) * 1999-10-27 2005-08-03 株式会社日立製作所 ガスタービン発電制御装置
US6792762B1 (en) * 1999-11-10 2004-09-21 Hitachi, Ltd. Gas turbine equipment and gas turbine cooling method
US6389793B1 (en) * 2000-04-19 2002-05-21 General Electric Company Combustion turbine cooling media supply system and related method
US6442941B1 (en) * 2000-09-11 2002-09-03 General Electric Company Compressor discharge bleed air circuit in gas turbine plants and related method
JP3842653B2 (ja) * 2002-01-16 2006-11-08 株式会社日立製作所 ガスタービン及びその運転方法
DE102004040183A1 (de) * 2004-03-30 2005-12-15 Alstom Technology Ltd Gasturbine mit partieller Rekueration sowie Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanordnung
JP2007182785A (ja) * 2006-01-05 2007-07-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン及びガスタービンの起動方法並びに複合発電システム
US20090053036A1 (en) * 2007-08-24 2009-02-26 General Electric Company Systems and Methods for Extending Gas Turbine Emissions Compliance
RU2380560C2 (ru) * 2007-11-12 2010-01-27 Закрытое Акционерное общество "Научно-Производственная Фирма "НЕВТУРБОТЕСТ" (ЗАО НПФ "НЕВТУРБОТЕСТ") Способ пуска газотурбинной установки
US8096747B2 (en) * 2008-02-01 2012-01-17 General Electric Company Apparatus and related methods for turbine cooling
JP5039595B2 (ja) * 2008-02-08 2012-10-03 三菱重工業株式会社 ガスタービンおよびガスタービンの運転停止方法
JP5297114B2 (ja) * 2008-08-06 2013-09-25 三菱重工業株式会社 ガスタービン
US8677761B2 (en) * 2009-02-25 2014-03-25 General Electric Company Systems and methods for engine turn down by controlling extraction air flows
CH700796A1 (de) * 2009-04-01 2010-10-15 Alstom Technology Ltd Verfahren zum CO-emissionsarmen Betrieb einer Gasturbine mit sequentieller Verbrennung und Gasturbine mit verbessertem Teillast- Emissionsverhalten.
US20110162386A1 (en) * 2010-01-04 2011-07-07 Shinoj Vakkayil Chandrabose Ejector-OBB Scheme for a Gas Turbine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907406A (en) * 1987-06-23 1990-03-13 Hitachi, Ltd. Combined gas turbine plant
CN1138137A (zh) * 1995-03-07 1996-12-18 Abb管理有限公司 驱动发电站设备的方法
GB2373299A (en) * 2001-03-12 2002-09-18 Alstom Power Nv A reheat gas turbine engine for power generation
WO2005095773A1 (de) * 2004-03-30 2005-10-13 Alstom Technology Ltd Gasturbine mit partieller rekuperation sowie verfahren zum betreiben einer gasturbinenanordnung
CN102536467A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 通用电气公司 燃气涡轮发动机和其操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2685067B1 (en) 2018-09-05
KR101577608B1 (ko) 2015-12-15
KR20140009066A (ko) 2014-01-22
JP2014020373A (ja) 2014-02-03
US20170030268A1 (en) 2017-02-02
EP2685067A1 (en) 2014-01-15
US20140013765A1 (en) 2014-01-16
RU2013130663A (ru) 2015-01-10
RU2563445C2 (ru) 2015-09-20
CN103541815A (zh) 2014-01-29
JP5868355B2 (ja) 2016-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103541815B (zh) 用于燃气涡轮发动机喘振控制的方法和布置
US8539749B1 (en) Systems and apparatus relating to reheat combustion turbine engines with exhaust gas recirculation
EP2650504B1 (en) Method, system and apparatus relating to combustion turbine power plants with exhaust gas recirculation
US20130269310A1 (en) Systems and apparatus relating to reheat combustion turbine engines with exhaust gas recirculation
US20130269361A1 (en) Methods relating to reheat combustion turbine engines with exhaust gas recirculation
US20130269358A1 (en) Methods, systems and apparatus relating to reheat combustion turbine engines with exhaust gas recirculation
EP2738371A2 (en) A system and method for operating a gas turbine in a turndown mode
CN103321750B (zh) 运行联合循环功率装置的方法和执行该方法的装置
US20170058784A1 (en) System and method for maintaining emissions compliance while operating a gas turbine at turndown condition
JP2016176477A (ja) 余剰空気流を生じる圧縮機とそれのための冷却流体注入とを有する発電システム
US9611752B2 (en) Compressor start bleed system for a turbine system and method of controlling a compressor start bleed system
JP6779974B2 (ja) 燃焼器に高反応性燃料を供給するためのシステムおよび方法
US20170167389A1 (en) System and Method for Controlling Gas Turbine Exhaust Energy Via Exhaust Gas Damper and Compressed Gas Supply
EP3256709B1 (en) Operation method for improving partial load efficiency in a gas turbine and gas turbine with improved partial load efficiency
US10151250B2 (en) Method of operating a gas turbine assembly and the gas turbine assembly

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Baden, Switzerland

Applicant after: ALSTOM TECHNOLOGY LTD

Address before: Baden, Switzerland

Applicant before: Alstom Technology Ltd.

COR Change of bibliographic data
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20171123

Address after: London, England

Patentee after: Security energy UK Intellectual Property Ltd

Address before: Baden, Switzerland

Patentee before: ALSTOM TECHNOLOGY LTD

TR01 Transfer of patent right