CN104806359A - 启动时燃气涡轮的控制方法及其控制装置 - Google Patents

启动时燃气涡轮的控制方法及其控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种燃气涡轮的启动时燃气涡轮控制方法，其能够使燃气涡轮的旋转速度上升至标准启动速度，其包括：测量燃气涡轮旋转数的步骤；根据燃气涡轮旋转数，决定目标加速率的步骤；测量目前加速率的步骤；根据目前加速率和目标加速率的差异，决定燃料流量的步骤；以及，根据决定的流量，调节燃料流量的步骤，并且因此燃料流量可以在规定的最大燃料流量及最小燃料流量之间进行决定。在此，调节燃料流量的步骤之后，还可以包括监控排气温度的步骤。

Description

启动时燃气涡轮的控制方法及其控制装置
技术领域
本发明涉及一种启动时燃气涡轮(gas turbine)的控制方法及其控制装置，其将燃气涡轮的启动运行达到最佳控制状态。
背景技术
燃气涡轮普遍使用于发电机等，燃气涡轮燃烧燃料气体，从而利用产生的燃烧气体使涡涡轮旋转，从而产生动力。
燃气涡轮发电机产生用于供给负荷装置的电力。不仅如此，燃气涡轮发电机的废热作为供暖或者温水的热源，容易回收，因此也就是所谓的符合热电联产系统(Co-generation System)的发电装置。
采用燃气涡轮发电机的热电联产系统，不仅适用于大型发电厂，而且还可能适用于家庭等利用的小型发电机。采用燃气涡轮发电机的热电联产系统，因其电力或者废热有许多不必要的时间段，因此可能需要停止燃气涡轮发电机的启动。
燃气涡轮，作为燃气涡轮发电机的原动机，停止时(冷间时)和发电时之间，其内部温度存在很大不同，各部的温度上升率并不固定。因此，从启动到普遍开始发电的时间(即，启动时间)太短的情况下，由于施加在各部的急剧的热应力，具有使燃气涡轮的寿命缩短的缺点。此外，启动时间太长的情况下，具有无法迅速回应紧急命令的缺点。因此，根据运行状况的不同，要求能够稳定地启动燃气涡轮发电机的最佳的启动控制系统。
(先行技术文献)
(专利文献)韩国公开专利公报10-2007-0102877号
发明内容
本发明提供一种启动时燃气涡轮的控制方法，其能够使启动时的燃气涡轮旋转数达到期望的水平。
更具体地，本发明与启动时影响燃气涡轮启动时间的大气压力及大气温度等运行条件无关，不会产生悬挂(hang)或者喘振(surge)一样的不稳定现象，能够稳定地将燃气涡轮旋转数达到目标水平。
此外，本发明提供一种启动时燃气涡轮的控制方法，其在启动时能够将内部温度迅速达到目标水平。
此外，本发明提供一种启动时燃气涡轮的控制方法，其能够应付启动时燃气涡轮的过热或者熄火。
根据本发明的一个侧面，将燃气涡轮的旋转速度上升至标准启动速度的燃气涡轮的启动时燃气涡轮的控制方法，其包括：测量燃气涡轮旋转数的步骤；根据燃气涡轮旋转数来决定目标加速率的步骤；测量目前加速率的步骤；根据目前加速率和目标加速率的差异来决定燃料流量的步骤；以及通过决定的流量来调节燃料流量的步骤。燃料流量可以在规定的最大燃料流量及最小燃料流量之间决定。
在此，调节燃料流量的步骤之后，可进一步包括监控排气温度的步骤。
在此，在决定目标加速率的步骤中，可以参照一个轴是燃气涡轮旋转数，另一个轴是目标加速率的图表或表格形态的数据，从而决定目标加速率。
在此，在决定燃料流量的步骤中，从目标加速率中减去目前加速率的值和决定的燃料流量，可以n次(n：正实数)方程式形态进行比例。
在此，监控排气温度的步骤包括：测量燃气涡轮的排气温度的步骤；若测量的排气温度未超过规定的上限警告值，则终止监控，并向燃气涡轮旋转数测量步骤回归的步骤；若测量的排气温度超过规定的上限警告值，而未超过规定的上限危险值，则以维持向燃气涡轮供给的燃料流量的状态，并向测量排气温度的步骤回归的步骤；以及若测量的排气温度超过规定的上限警告值，则紧急停止燃气涡轮的步骤。
在此，监控排气温度的步骤包括：测量燃气涡轮的排气温度的步骤；以及若测量的排气温度未达到规定的下限危险值，则紧急停止燃气涡轮的步骤。
在此，监控排气温度的步骤包括：计算决定的燃料流量所预期的排气的预期温度的步骤；测量燃气涡轮的排气温度的步骤；以及计算的预期温度和测量的排气温度的差异，若超过规定的标准值，则紧急停止燃气涡轮，若未超过，则向燃汽涡轮旋转数测量步骤回归的步骤。
在此，计算预期温度的步骤中，参照一个轴是燃料流量，另一个轴是排气的预期温度的曲线或表格形态的数据，从而决定预期温度。
根据本发明的另一个侧面的启动时燃气涡轮的控制装置，其包括：旋转感知部，其用于测量燃气涡轮的旋转数；储存部，其储存适用于启动时燃气涡轮的目标加速率数据；燃料流量调节部，其用于调节供给燃气涡轮的燃料的流量；排气温度测量部，其用于测量燃气涡轮的排气的温度；以及控制部，其从启动中目标加速率数据和测量的燃气涡轮的旋转数，决定向燃气涡轮供给的燃料流量，从而以决定的流量来调节燃料流量，并根据启动中监控的排气的温度来紧急停止燃气涡轮。
在此，控制部从目标加速率数据，决定目前时间点的目标加速率，并从累计测量的燃汽涡轮旋转数，计算出目前加速率，并根据目前加速率和目标加速率的差异来决定燃料流量，从而通过所决定的燃料流量来调节燃料流量。
在此，目标加速率数据为一个轴是燃气涡轮旋转数，另一个轴是目标加速率的图表或表格形态的数据。
在此，控制部若测量的排气温度超过规定的上限警告值，而未超过规定的上限危险值，则维持向燃气涡轮供给的燃料流量；若测量的排气温度超过规定的上限危险值，则可以紧急停止燃气涡轮。
在此，控制部若测量的排气温度未达到规定的下限危险值，则可以紧急停止燃气涡轮。
在此，储存部可以储存预期温度数据，预期温度数据为一个轴是燃料流量，另一个轴是排气预期温度的曲线或表格形态。
在此，控制部在预期温度数据中，计算决定的燃料流量所预期的排气的预期温度，若计算的预期温度和测量的排气温度的差异，超过规定的标准值，则可以紧急停止燃气涡轮。
如果实施根据所述构成的启动时燃气涡轮的控制方法，则优点在于，可以使燃气涡轮的启动时燃气涡轮旋转数及/或者内部温度达到期望的水平。
更具体地，与影响燃气涡轮启动时间的大气压力及大气温度等运行条件无关，不会产生悬挂(hang)或者喘振(surge)一样的不稳定现象，能够稳定的启动燃气涡轮。因此，优点在于，不仅可以确保高启动信赖度，还可以保障燃气涡轮设计寿命。
此外，本发明的启动时燃气涡轮的控制方法的优点在于，可以应付燃气涡轮的启动时燃气涡轮的过热或者熄火问题。
附图说明
图1是表示根据本发明的一个实施例的启动时燃气涡轮的控制方法的流程图。
图2是表示图1的排气温度监控步骤S200的一个实施例的流程图。
图3是表示图1的排气温度监控步骤S200的另一个实施例的流程图。
图4是表示图1的排气温度监控步骤S200的又另一个实施例的流程图。
图5是表示根据本发明的一个实施例的燃气涡轮的启动控制系统的框图。
图6是表示图5的燃气涡轮的控制装置的控制部200中，仅实行比例-积分-微分(PID)控制的过程。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。
下述说明中的启动，可意味着处于停止状态时启动燃气涡轮后，直到燃气涡轮的转数、温度等变量具有稳定的值为止，加速燃气涡轮的过程。
图1是表示根据本发明的一个实施例的启动时燃气涡轮的控制方法的流程图。
如图1所示，根据本发明的一个实施例的启动时燃气涡轮的控制方法，作为将燃气涡轮的旋转速度上升至标准启动速度的燃气涡轮控制方法，其可包括：测量燃气涡轮旋转数的步骤S110；根据燃气涡轮旋转数，决定目标加速率的步骤S120；计算目前加速率的步骤S140；根据目前加速率和目标加速率的差异，决定燃料流量的步骤S160；以及利用决定的流量供给燃料的步骤S180。
此外，S180步骤之后，还包括监控排气温度,从而根据温度，实行必要措施的步骤S200。
在S110步骤中，燃气涡轮的旋转数是指设定的单位时间内的燃气涡轮旋转数(例：每分钟旋转数，每秒钟旋转数)。测量燃气涡轮旋转数的步骤S110中，将在燃气涡轮的叶片轴上设置的速度传感器的感知值，以单位时间计算的方式，可测量燃气涡轮旋转数。
燃气涡轮在初始启动中(即，启动时)，直至达到燃气涡轮目标旋转数，会尽可能迅速运作燃气涡轮，其理由是为了有效启动燃气涡轮。
在决定目标加速率的步骤S120中，可以根据在S110步骤中测量的燃气涡轮旋转数，决定目标加速率。为此，S120步骤中，参照根据经验或者实验得出的燃气涡轮旋转数的目标加速率数据，从而可决定目标加速率。为此，燃气涡轮控制系统可具备储存加速率数据的储存装置。加速率数据根据燃气涡轮的燃气涡轮规格(设计特性)，从而进行不同地设定并储存。数据的形态可能一个轴是燃气涡轮旋转数，而另一个轴是目标加速率的图表或者表格的形态。
测量目前加速率的步骤S140中，以在S110步骤中测量的燃汽涡轮旋转数为基础，可以计算目前加速率。燃气涡轮加速率是指单位时间内的燃汽涡轮旋转数，因此可以通过在S110步骤中测量的单位时间内的燃汽涡轮旋转数来计算目前的加速率。
决定燃料流量的步骤S160中，燃料流量可以在预先设定的最大燃料流量及最小燃料流量之间决定。更详细地，燃气涡轮启动时，为了避免悬挂(hang)及喘振(surge)，限制燃料的最小及最大量。同时，对燃料流量进行比例-积分-微分(PID，ProportionIntegration Differentiation)控制，以便使燃气涡轮依从规定的目标加速率。此外，优选地，燃气涡轮的启动控制系统形成闭合回路(closed loop),以便与燃气涡轮的运行条件没有太大关联性并能够确保启动稳定性。
比例-积分-微分(PID)控制是反馈控制(feedback control)的一种，其根据控制变量和标准输入值之间的误差，使系统输出的电压维持在标准电压，其对比例(proport ional)控制、比例积分(proport ional-integral)控制、比例微分(proportional-derivative)控制进行组合。
在本发明中，当目前加速率小于目标加速率，并且目前加速率能够按比例增加的情况下，控制为(比例控制)目前加速率越大，燃料流量也增加。当目前加速率大于目标加速率，并且目前加速率不能按比例增加时，适用比例积分或者比例微分控制来设定燃料流量。
换句话说，决定燃料流量的步骤S160中，首先，比较S120步骤中决定的目标加速率和S140步骤中计算的目前加速率。通常，目前加速率小于目标加速率，因此根据从目标加速率中减去目前加速率的值来决定燃料流量。此时，随着目前加速率的增大而增加燃料流量也无妨，因此根据燃气涡轮加速率的增加而可以增加燃料流量。例如，从目标加速率中去掉目前加速率的值和决定的燃料流量可以以n次(n：正实数)方程式形态进行比例。
如果目前加速率大于目标加速率，则可以将燃料流量决定为相比目前加速率小于目标加速率时较低的值。此情况可以根据从目前加速率中减去目标加速率的值是否大于预先设置的标准值来确认。
如果目前加速率显著大于目标加速率，从而从目前加速率中减去目标加速率的值与预先设定的标准值有明显差异，则判断为非正常的情况，从而可以紧急停止燃气涡轮。
燃料供给步骤S180中，燃料涡轮控制系统调节燃料流量阀门(valve)等，从而以S160步骤中决定流量供给燃料。
监控排气温度的步骤S200中，设置在燃气涡轮的排气口处的温度传感器可以接收输入值。S200步骤中，从输入的温度值，可以判断燃气涡轮的正常、非正常与否，从而可以实行必要的措施。
图2是表示图1的排气温度监控步骤S200的一个实施例的流程图，是在实行图1的燃料流量调节步骤S180后实行的过程。
图示的实施例中，图1的监控排气温度的步骤S200可包括：测量燃气涡轮的排气温度的步骤S220；若测量的排气温度未超过预先设定的上限警告值，则终止监控并回归至图1的测量燃气涡轮旋转数步骤S110的步骤S250；若测量的排气温度超过预先设定的上限警告值，且未超过预先设定的上限危险值S260，则维持供给至燃气涡轮的燃料流量S280，并向S220步骤回归的步骤；以及若测量的排气温度超过预先设定的上限危险值，则将燃气涡轮进行紧急停止的步骤。
燃气涡轮控制系统预先储存有S250步骤及S260步骤中所利用的上限警告值及上限危险值。上限警告值，是为了保护燃气涡轮，变化燃气涡轮控制的燃气涡轮旋转数。上限危险值是应立即停止燃气涡轮的燃气涡轮旋转数。
若测量的排气温度超过上限警告值，且未超过上限危险值S260，则维持向燃气涡轮供给的燃料流量S280。随后，在向S220步骤回归的步骤中，可以将涡轮过热的警告信息，以视觉及/或者听觉方法输出给责任人或操作人。
附图的S280步骤中，说明了供给燃气涡轮的燃料流量不变，并维持之前时间点上所决定的燃气涡轮流量。但是，为了更加稳定地驱动燃气涡轮，也可以适用比例-积分-微分(PID)控制，从而可降低燃料流量。
紧急停止的过程，可能类似于普通的燃气涡轮运行中的紧急停止过程，必要时，可将紧急停止信息通过视觉及/或者听觉方法向责任人或运行人输出。
为了燃气涡轮启动中保护燃气涡轮，图示的过程适用了排气温度限制(Over-EGT)方法。换句话说，若达到S250步骤中的上限警告值(alarm limit)，则直到降到其以下为止，不增加燃料流量并维持的同时进行监控。在不增加燃料流量的状态下，排气温度持续上升，若未超过S260步骤中的上限危险值(trip limit)，则紧急停止(ESD)燃气涡轮。图3是表示图1的排气温度监控步骤S200的另一个实施例的流程图，其是实行图1的燃料流量调节步骤S180之后实行的过程。
在图示的实施例中，图1的排气温度监控步骤S200包括：测量燃气涡轮的排气温度的步骤S420；若测量的排气温度未达到预先设定的下限危险值，则紧急停止燃气涡轮的步骤S430；若测量的排气温度未超过预先设定的上限警告值，则终止监控，并向图1的测量燃气涡轮旋转数的步骤S110回归的步骤S450；若测量的排气温度超过上限警告值，且未超过预先设定的危险值S460，则维持向燃气涡轮供给的燃料流量S480，并向S420回归的步骤；以及若测量的排气温度超过上限警告值，则紧急停止燃气涡轮的步骤。
有关上限警告值及上限危险值的监控及采取措施的过程与图2的情况类似，因此省略重复的说明。
燃气涡轮控制系统，预先储存S430步骤中所利用的下限危险值。
为了启动中保护燃气涡轮，下限危险值用于适用熄火保护(Flame-out)逻辑。下限危险值可以是预先设定的标准温度，也可能是与之前时间点上测量的温度的比较值。若是后者，下限危险值可能是之前时间点上测量的温度值，或者可能是在所述值上减去一定的(10摄氏度左右)值的温度值。所述为熄火的情况，其反映排气温度无法实现增加，或者反而降低的情况。
图3的流程图中，若测量的排气温度在下限危险值和上限警告值之间，则回归图1测量燃汽涡轮旋转数的步骤S110。若测量的排气温度未达到下限危险值或者超过上限危险值，则紧急停止燃气涡轮。若测量的排气温度在上限危险值和上限警告值之间，则以维持燃料流量的状态，回归至S420步骤。
所述的实施例中，在燃气涡轮紧急停止的状况下或者维持燃气流量的状况下，信息可以通过视觉及/或者听觉方法，向责任人及/或者运行人输出。
图4是表示图1的排气温度监控步骤S200的又另一个实施例的流程图，其是实行图1的调节燃料流量步骤S180之后，实行的过程。
图示的实施例中，图1的排气温度监控步骤S200包括：计算在S160步骤中所决定，并在S180步骤中供给的燃料流量中预期排气的预期温度的步骤S610；测量燃气涡轮的排气温度的步骤S620；以及，计算的预期温度和测量的排气温度的差异若超过预先设定的标准值，则紧急停止燃气涡轮S630，若未超过则向图1测量燃汽涡轮旋转数的步骤回归的步骤S110。
虽然没有图示，但是与图2及图3的情况相类似的，对上限警告值及上限危险值进行监控及采取措施的过程也可以在S630步骤之后额外实行。
S630步骤中的紧急停止是为了启动中保护燃气涡轮而适用的熄火(flame-out)保护逻辑。燃气涡轮控制系统确认S160步骤中决定的燃料流量是否达到了所预期的排气温度，当温度未达到时，进行熄火判断，从而可以紧急停止燃气涡轮。S610步骤中的预期温度，可以参照一个轴是燃料流量，另一个轴是排气的预期温度的曲线(图表)或者表格形态的数据来进行决定。
标准值在测量的排气温度虽未达到期待温度，但具有微小的差异时，不进行紧急停止，而用于继续维持燃气涡轮启动。如果，曲线或者表格已经反映出微小的差异时，标准值可以设置为接近0。
燃气涡轮控制装置，预先存储有S630步骤中利用的标准值及/或者S610步骤中利用的标准曲线(表格)。
所述的实施例中，燃气涡轮紧急停止的状况下，可以通过视觉及/或者听觉方法向责任人及/或者运行人输出此信息。
图5是表示根据本发明的一个实施例的燃气涡轮的控制装置。
图示的燃气涡轮的控制装置100包括：旋转感知部，其测量燃气涡轮20的旋转数；储存部160，其储存启动时燃气涡轮适用的目标加速率数据；燃料流量调节部，其调节供给燃气涡轮20的燃料流量；排气温度测量部，其测量燃气涡轮20的排气温度；以及，控制部200。控制部200从启动中目标加速率数据和测量的燃气涡轮旋转数，决定供给至燃气涡轮20的燃料流量，从而以决定的流量供给燃料。此外，控制部200根据启动中监控的排气温度，紧急停止燃气涡轮。
旋转感知部可以通过旋转感知传感器输入端实现，旋转感知传感器输入端从燃气涡轮20的燃气涡轮轴等所设置的旋转感知传感器接收传感信号。排气温度测量部可以通过温度传感器输入端实现，温度传感器输入端从燃气涡轮20的排气口侧所设置的温度感知传感器接收传感信号。如图所示，旋转感知传感器输入端及温度传感其输入端，可以通过传感器输入端140统一实现(方便起见，图中仅示出了统一实现的传感器输入端140)。
控制部200为了通过燃气涡轮调节需要供给的燃料流量，可以通过燃气涡轮控制信号输出端120的操作进行控制。控制信号输出端120控制阀门，阀门设置在燃气涡轮20和燃料供给装置10之间。
储存部160可能是安装在控制装置100内部的易失性及/或者非易失性的存储器，或者可能是控制装置100外部的数据库(Database)装置。
控制部200可包括，根据本发明的实施例的实行启动时燃气涡轮的控制方法的一个处理器(processor)或者多个处理器(processor)。
例如，控制部200在目标加速率数据上决定目前时间点的目标加速率，在累计测量的燃气涡轮旋转数中，可以计算出目前加速率。此后，控制部200通过目前加速率和目标加速率的差异，决定燃料流量，从而根据决定的流量调节燃料流量。据此，目标加速率数据作为一个轴是燃气涡轮旋转数，另一个轴是目标加速率的图表或表格形态的数据，也可储存在储存部160。
此外，控制部200若测量的排气温度超过预先设定的上限警告值，而未超过预先设定的上限危险值，则维持向燃气涡轮供给的燃料流量。若测量的排气温度超过上限危险值，则可紧急停止燃气涡轮。
此外，控制部200若测量的排气温度未达到预先设定的下限危险值，则可紧急停止燃气涡轮。
控制部200在预先设定的预期温度数据中，可以计算出在决定的燃料流量中预期排气的预期温度。计算的预期温度和测量的排气温度的差异，若超过预先设定的标准值，则控制部200可以紧急停止燃气涡轮。为此，储存部160中可以储存有预期温度数据，预期温度数据是一个轴是燃料流量，另一个轴是排气的预期温度的曲线或表格形态。
图6示出的部分表示在图5的燃气涡轮的控制装置的控制部200中，仅实行比例-积分-微分(PID)控制的过程。
如图6所示，为了将比例-积分-微分(PID)控制适用于燃料流量控制，为了首先计算燃气涡轮加速率的上限或者下限，反映有预先设定的燃气涡轮的目标加速率设定值(dNtarget)、燃气涡轮的最大加速率设定值(dNmax)、燃气涡轮的最小加速率设定值(dNmin)。根据设定值，决定在燃气涡轮和燃料供给装置之间所设置的阀门的打开率限定值。阀门的打开率限定值可根据预先储存的燃气涡轮加速率的阀门的打开变化率设定值(ROCset)而决定。
因此，如果计算出燃气涡轮加速率的上限或下限及阀门的打开率限定值，则可以计算出实际加速率(dNactual,n)和目标加速率(dNtarget)的误差(En)，并利用计算出的值(En)进行比例-积分-微分(PID)控制。
换句话说，根据不同的变化的目前燃气涡轮加速率，将计算出的误差值(En,En-1,En-1)、比例常数(KG)、积分时间(Ti)、微分时间(Td)反映在燃料流量中，从而计算出燃气涡轮加速率控制值的增量(dCV)。如燃气涡轮加速率控制值的增量(dCV)一样，计算出目前时间反映在燃气涡轮加速率控制上的控制值(CVn)，并根据燃气涡轮加速率控制值(CVn)来控制阀门的打开。
根据如下所述，可以计算出燃气涡轮控制值的增量(dCV)及目前时间的燃气涡轮加速率控制值(CVn)。
【数学式1】
dCV＝Kp(En-En-1)+Ki*En+Kd((En-En-1)-(En-1-En-2))
    ＝KG[(En-En-1)+ScanRate/Ti*En+Td/ScanRate((En-En-1)-(En-1-En-2))]
【数学式2】
CVn＝Cvn-1+dCV
(时间tn(current scan)上的燃气涡轮加速率控制值(控制燃料阀门的打开程度))
各变量的定义如下：
dNtarget:燃气涡轮目标加速率设定值
dNmax:燃气涡轮最大加速率设定值
dNmin:燃气涡轮最小加速率设定值
ROCset:燃料流量调节阀门(fuel control valve)打开变化率(Rate of Change)设定值
dNactual,n:目前(时间tn)的燃气涡轮实际加速率
En＝(dNtarget-dNactual/tn):根据时间tn(current scan)上的目标加速率和目前加速率之间的差异产生的误差
En-1＝(dNtarget-dNactual,/tn-1):根据时间tn-1(previous scan)上的目标加速率和目前加速率之间的差异产生的误差
En-1＝(dNtarget-dNactual,/tn-2):根据时间tn-2(2steps previous scan)上的目标加速率和目前加速率之间的差异产生的误差
KG:比例增益(Proportional gain)(＝Kp)
Ti:积分时间(Integral time)
Td:微分时间(Derivative time)
Ki:积分增益(Integral gain)(＝KG*ScanRate/Ti)
Kd:微分增益(Differential gain)(＝KG*Td/ScanRate)
ScanRate＝扫描速率控制算法(scan rate of control algorithm)
dP＝控制算法的比例部分(Proportional portion of control algorithm),
dI＝控制算法的积分部分(Integral portion of control algorithm),
dD＝控制算法的衍生部分(Derivative portion of control algorithm)
燃料流量在最大燃料流量及最小燃料流量之间决定，最大燃料流量及最小燃料流量通过燃料流量上限设定部220及下限设定部240来设定。最大燃料流量及最小燃料流量是固定值，或者具有根据目标加速率，或者目前加速率来决定的数值。
图中体现的是后者的情况，图示的燃料流量上限设定部220及下限设定部240包括：加速率上/下限设定部220，其根据目标加速率或者目前加速率，决定最大加速率及最小加速率；以及燃料流量设定/控制部240，其根据决定的最大加速率及最小加速率，决定最大燃料流量及最小燃料流量，从而进行控制。
另外，燃气涡轮的最大加速率和最小加速率可以是根据目标加速率或者目前加速率决定的值。为此，记载有各目标加速率(或者目前加速率)和与此分配相当的最大加速率及最小加速率的最大/最小加速率数据，可储存在储存部160，从而进行利用。
图示的控制部200的部分方框可具备：用于减法运算的加法器260，其用于求得规定的加速率和实际加速率的差异；以及加法器246，其用于求得反映误差的燃气涡轮加速率控制值的增量(dCV)。
据此，加法器246中计算出的燃气涡轮加速率控制值的增量(dCV)，如下述数学式1及数学式2所示。
【数学式1】
dCV＝Kp(En-En-1)+Ki*En+Kd((En-En-1)-(En-1-En-2))
    ＝KG[(En-En-1)+ScanRate/Ti*En+Td/ScanRate((En-En-1)-(En-1-En-2))]
【数学式2】
CVn＝Cvn-1+dCV
(时间tn(current scan)上的燃气涡轮加速率控制值(控制燃料阀门的打开程度))
所述实施例应注意是用于说明，而并不是用于限制的。此外，应理解为，若为本发明技术领域的具有一般知识的人员，在本发明的技术思想的范围内，可进行多样的实施例。
标号说明
10：燃料供给装置
20：燃气涡轮
120：控制信号输出端
140：传感器输入端
160：储存部
100：燃气涡轮的控制装置
200：控制部

Claims (20)

1.一种启动时燃气涡轮的控制方法，其为燃气涡轮的控制方法，其包括：
测量燃气涡轮旋转数的步骤；
根据所述燃汽涡轮旋转数，决定所述燃气涡轮的目标加速率的步骤；
计算所述燃气涡轮的目前加速率的步骤；
根据所述燃气涡轮的目前加速率和目标加速率的差异，决定向所述燃气涡轮供给的燃料流量的步骤；以及
根据所述决定的燃料流量来供给燃料的步骤，并且，在预先储存的最大燃料流量和最小燃料流量之间决定所述燃料流量。
2.根据权利要求1所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其在所述供给燃料的步骤之后，进一步包括监控排气温度的步骤。
3.根据权利要求1所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其在所述决定目标加速率的步骤中，从一个轴是燃气涡轮旋转数，另一个轴是目标加速率的图表或表格形态的数据，决定目标加速率。
4.根据权利要求1所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其在所述决定燃料流量的步骤中，决定燃料流量时，适用PID控制。
5.根据权利要求4所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其在所述决定燃料流量的步骤中，若所述目前加速率小于所述目标加速率，则增加所述燃料流量。
6.根据权利要求5所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其在所述决定燃料流量的步骤中，从所述目标加速率中减去目前加速率的值和所述决定的燃料流量，以n次(n：正实数)方程式的形态进行比例。
7.根据权利要求4所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其在所述决定燃料流量的步骤中，若所述目前加速率大于所述目标加速率，则减少所述燃料流量。
8.根据权利要求2所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其监控所述排气温度的步骤包括：
测量所述燃气涡轮的排气温度的步骤；
若所述测量的排气温度未超过预先设定的上限警告值，则终止监控，并向所述燃气涡轮旋转数测量步骤回归的步骤；
若所述测量的排气温度超过所述上限警告值，而未超过预先设定的上限危险值，则以维持向所述燃气涡轮供给的燃料流量的状态，向测量所述排气温度的步骤回归的步骤；以及
若所述测量的排气温度超过所述上限危险值，则紧急停止所述燃气涡轮的步骤。
9.根据权利要求8所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其监控所述排气温度的步骤包括：
测量所述燃气涡轮的排气温度的步骤；以及
若所述测量的排气温度未达到预先设定的下限危险值，则紧急停止所述燃气涡轮的步骤。
10.根据权利要求2所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其监控所述排气温度的步骤包括：
计算所述决定的燃料流量所预期的排气的预期温度的步骤；
测量所述燃气涡轮的排气温度的步骤；以及
所述计算的预期温度和所述测量的排气温度的差异，若超过预先设定的标准值，则紧急停止燃气涡轮，若未超过，则向所述燃气涡轮旋转数测量步骤回归的步骤。
11.根据权利要求10所述的启动时燃气涡轮的控制方法，其在计算所述预期温度的步骤中，从一个轴是燃料流量，另一个轴是排气的预期温度的曲线或表格形态的数据，决定所述预期温度。
12.一种燃气涡轮的控制装置，其包括；
旋转传感部，其用于测量燃气涡轮的旋转数；
储存部，其储存适用于启动时燃气涡轮的目标加速率数据；
燃料流量调节部，其调节供给至所述燃气涡轮的燃料流量；
排气温度测量部，其测量所述燃气涡轮的排气温度；以及
控制部，其从启动中所述目标加速率数据和所述测量的燃气涡轮旋转数，决定向所述燃气涡轮供给的燃料流量，从而以决定的流量供给燃料，并根据启动中监控的所述排气的温度，决定是否紧急停止燃气涡轮。
13.根据权利要求12所述的燃气涡轮的控制装置，其特征在于：
所述控制部从所述目标加速率数据，决定目前时间点的目标加速率，并计算出根据所述燃汽涡轮旋转数的目前加速率，并且所述燃料流量根据所述目前加速率和目标加速率的差异来决定。
14.根据权利要求12所述的燃气涡轮的控制装置，其特征在于：
所述目标加速率数据为一个轴是燃气涡轮旋转数，另一个轴是目标加速率的图表或表格形态的数据。
15.根据权利要求12所述的燃气涡轮的控制装置，其特征在于：
所述控制部若所述测量的排气温度超过预先储存的上限警告值，而未超过预先储存的上限危险值，则维持向所述燃气涡轮供给的燃料流量，
若所述测量的排气温度超过预先储存的上限危险值，则紧急停止所述燃气涡轮。
16.根据权利要求12所述的燃气涡轮的控制装置，其所述控制部若所述测量的排气温度未达到预先储存的下限危险值，则紧急停止所述燃气涡轮。
17.根据权利要求12所述的燃气涡轮的控制装置，其所述储存部储存一个轴是燃料流量，另一个轴是排气的预期温度的曲线或表格形态的预期温度数据。
18.根据权利要求17所述的燃气涡轮的控制装置，其所述控制部在所述预期温度数据中，计算所述决定的燃料流量所预期的排气的预期温度，若所述计算的预期温度和所述测量的排气温度的差异超过预先储存的标准值，则紧急停止燃气涡轮。
19.根据权利要求13所述的燃气涡轮的控制装置，其所述控制部在决定燃料流量时，适用PID控制。
20.根据权利要求19所述的燃气涡轮的控制装置，其所述控制部若所述目前加速率小于目标加速率，则增加所述燃料流量，若所述目前加速率大于所述目标加速率，则减少所述燃料流量。
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