CN107035535A - 用于NOx测量和涡轮控制的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
提供了用于NOx测量和涡轮控制的系统和方法。根据本公开的一个实施例，一种用于NOx测量和涡轮控制的方法(900)可包括从安装在涡轮(105)的气体流路(110)中的至少一个电化学NOx传感器(120)接收(905)信号。至少部分地基于接收的信号，可确定(910)与涡轮(105)中或来自涡轮(105)的气流相关联的NOx排放值。至少部分地基于确定的NOx排放值，可确定(915)用于涡轮(105)的控制动作。该方法还包括促进(920)用于涡轮(105)的控制动作。
Description
技术领域
本公开涉及涡轮，且更具体而言涉及用于NOx测量和涡轮控制的系统和方法。
背景技术
在涡轮的操作期间，可监测氮氧化物(NOx)形式的涡轮排放。来自涡轮的NOx排放可为涡轮的各种构件的效率和健康的指示物。NOx的精确测量可例如指示由燃烧器中罐-罐变化导致的涡轮低效率。此外，精确的NOx测量可用于控制涡轮及其排放。
常规NOx监测系统可使用气体分析器，且主要用于闭环排放控制。气体分析器及其它NOx监测系统通常取决于气体采样，且不提供涡轮及其排放的实时控制。此外，常规气体分析器和其它NOx监测系统可能不提供燃烧器罐水平的NOx测量，这种水平的NOx测量可用于解决燃烧器罐-罐变化以及其它事件，诸如，例如燃烧器中的贫油熄火(LBO)事件。
发明内容
本公开的实施例大体上涉及用于NOx测量和涡轮控制的系统和方法。根据本公开的一个示例性实施例，一种用于NOx测量和涡轮控制的方法可包括从安装在涡轮的气体流路中的至少一个电化学NOx传感器接收信号。至少部分地基于接收的信号，可确定与涡轮中或来自涡轮的气流相关联的NOx排放值。至少部分地基于确定的NOx排放值，可确定用于涡轮的控制动作。该方法还包括促进用于涡轮的控制动作。
根据本公开的另一个示例性实施例，一种用于NOx测量和涡轮控制的系统可包括控制器。该系统还可包括带有指令的存储器，该指令可通过计算机执行以用于执行操作，操作可包括：从安装在涡轮的气体流路中的电化学传感器阵列接收信号；至少部分地基于该信号，确定用于涡轮的气体流路的NOx排放值；至少部分地基于确定的NOx排放值，确定用于涡轮的控制动作；和促进用于涡轮的控制动作。
根据本公开的另一个示例性实施例，一种用于NOx测量和涡轮控制的系统可包括涡轮构件和控制器。该系统还可包括带有指令的存储器，该指令可通过计算机执行以用于执行操作，操作可包括：从安装在涡轮的气体流路构件中的涡轮构件附近的至少一个电化学NOx传感器传送信号；至少部分地基于该信号，确定用于涡轮构件或涡轮的NOx排放值；至少部分地基于确定的NOx排放值，确定用于涡轮构件或涡轮的控制动作；和促进该控制动作。
技术方案1.一种方法，包括：
从安装在涡轮的气体流路中的至少一个电化学NOx传感器接收信号；
至少部分地基于接收的信号，确定与所述涡轮中或来自所述涡轮的气流相关联的NOx排放值；
至少部分地基于确定的NOx排放值，确定用于所述涡轮的控制动作；和
促进所述控制动作。
技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中，所述方法还包括：
确定与所述涡轮中或来自所述涡轮的气流相关联的多个NOx排放值；和
测量所述多个NOx排放值中的空间变化，且至少部分地基于测得的变化，识别一个或多个燃烧异常。
技术方案3.根据技术方案1所述的方法，其中，确定与所述涡轮中或来自所述涡轮的气流相关联的NOx排放值包括：
使所述信号与所述NOx排放值相关。
技术方案4.根据技术方案1所述的方法，其中，确定用于所述涡轮的控制动作包括执行概率分析或确定性分析以确定适当的控制动作。
技术方案5.根据技术方案1所述的方法，其中，所述至少一个电化学NOx传感器包括符合所述涡轮相关联的气体流路构件的几何形状的壳体。
技术方案6.根据技术方案1所述的方法，其中，所述至少一个电化学NOx传感器包括以下的至少一者：电位计式传感器、混合电位式传感器、安培式传感器或阻抗式传感器。
技术方案7.根据技术方案1所述的方法，其中，所述涡轮的气体流路包括以下的至少一者：燃烧器罐、涡轮定子、排气支柱或排气扩散器。
技术方案8.一种系统，包括：
控制器；和
存储器，其包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令可操作成：
从安装在涡轮的气体流路中的电化学传感器阵列接收信号；
至少部分地基于所述信号，确定用于所述涡轮的气体流路的NOx排放值；
至少部分地基于所述NOx排放值，确定用于所述涡轮的控制动作；且
促进用于所述涡轮的控制动作。
技术方案9.根据技术方案8所述的系统，其中，所述电化学传感器阵列包括带有符合所述涡轮中的气体流路构件的几何形状的壳体的至少一个NOx传感器。
技术方案10.根据技术方案8所述的系统，其中，所述计算机可执行指令还可操作成：
确定与所述涡轮中或来自所述涡轮的气流相关联的多个NOx排放值；且
测量所述多个NOx排放值中的空间变化，且至少部分地基于测得的变化，识别一个或多个燃烧异常。
技术方案11.根据技术方案8所述的系统，其中，可操作成确定NOx排放值的所述计算机可执行指令包括可操作成使所述信号与所述NOx排放值相关的计算机可执行指令。
技术方案12.根据技术方案8所述的系统，其中，用以确定所述控制动作的所述计算机可执行指令包括可操作成执行概率分析或确定性分析的计算机可执行指令。
技术方案13.根据技术方案8所述的系统，其中，所述电化学传感器阵列包括电位计式传感器、混合电位式传感器、安培式传感器或阻抗式传感器中的至少一者。
技术方案14.根据技术方案8所述的系统，其中，所述涡轮的气体流路包括以下的至少一者：燃烧器罐、涡轮定子、排气支柱或排气扩散器。
技术方案15.一种系统，包括：
涡轮构件；
控制器；和
存储器，其包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令可操作成：
从安装在涡轮的气体流路中的所述涡轮构件附近的至少一个电化学NOx传感器传送信号；
至少部分地基于所述信号确定用于所述涡轮构件或所述涡轮的NOx排放值；
至少部分地基于确定的NOx排放值，确定用于所述涡轮构件或所述涡轮的控制动作；且
促进所述控制动作。
技术方案16.根据技术方案15所述的系统，其中，所述至少一个电化学NOx符合所述涡轮构件的几何形状。
技术方案17.根据技术方案15所述的系统，其中，所述计算机可执行指令还可操作成：
确定与所述涡轮中或来自所述涡轮的气流相关联的多个NOx排放值；且
测量所述多个NOx排放值中的空间变化，且至少部分地基于测得的变化来识别一个或多个燃烧异常。
技术方案18.根据技术方案15所述的系统，其中，可操作成确定所述控制动作的所述计算机可执行指令包括可操作成执行概率分析或执行确定性分析的计算机可执行指令。
技术方案19.根据技术方案15所述的系统，其中，所述至少一个电化学NOx传感器包括电位计式传感器、混合电位式传感器、安培式传感器或阻抗式传感器中的至少一者。
技术方案20.根据技术方案15所述的系统，其中，所述气体流路构件包括燃烧器罐、涡轮定子、排气支柱或排气扩散器中的至少一者。
本公开的其它实施例和方面从结合以下附图的以下描述将变得显而易见。
附图说明
大体上已经这样描述了本公开，现在将对附图进行参照，附图不一定按比例绘制，且其中：
图1示出了根据本公开的某些实施例的用于NOx测量和涡轮控制的示例性系统环境。
图2A和图2B示出了根据本公开的某些实施例的示例性系统环境。
图3示出了根据本公开的某些实施例的相对于气体流路安装的示例性电化学NOx传感器。
图4A和图4B示出了根据本公开的某些实施例的用于电化学NOx传感器的示例性架构和壳体构造。
图5A和图5B示出了根据本公开的某些实施例的用于气体流路中的示例性电化学NOx传感器的示例性传送选项。
图6示出了根据本公开的某些实施例的气体流路中的示例性气体流路构件以及电化学NOx传感器的示例性位置和构造。
图7示出了根据本公开的某些实施例的涡轮的排气扩散器中的电化学NOx传感器的示例性构造。
图8示出了根据本公开的某些实施例的构造成用于NOx测量和涡轮控制的示例性计算机系统。
图9示出了根据本公开的某些实施例的用于NOx测量和涡轮控制的方法的示例性流程图。
零件清单
100 系统环境
105 涡轮
106 构件
110 气体流路
120 电化学NOx传感器
130 传送器
140 通信接口
150 接收器
160 计算机
170 控制系统
200 示例性系统环境
210 DeNOx模块堆
220 排气
230 NOx信号
240 DeNOx功率源
250 NOx设定点
260 区段
310 气体流路壁
320 气流
420 感测电极
430 电解质
440 对电极
450 冷侧
460 参比电极
470 Vsc
480 Esr
510 电动势(EMF)
520 阻抗(Z)
525 RFID标签
610 燃烧器罐
620 S1定子
630 S2/S3定子
640 排气支柱盖
650 排气扩散器
710 排气扩散器
720 传感器阵列
730 传感器阵列的组
740 传感器阵列的组
750 传感器阵列的组
760 传感器阵列的组
770 传感器阵列的组
805 处理器
810 通信连接
815 输入装置
820 输出装置
825 存储器
826 操作系统
827 NOx相关算法
830 可移动存储
835 非可移动存储
900 程序
905 框
910 框
915 框
920 框。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更加完整地描述本公开，附图中示出了本公开的示例性实施例。然而，此公开可体现为许多不同的形式，且不应当认为限于本文阐述的示例性实施例；相反，这些在本文中也称为“示例”的示例性实施例被足够详细地描述以允许本领域技术人员实施本主题。在不脱离请求保护的主题的范围的情况下，可组合示例性实施例，可利用其它实施例，或者可进行结构、逻辑或电气变化。相似的标记始终表示相似的要素。
大体上，本文描述的系统和方法的某些实施例涉及NOx测量和涡轮控制。在一些示例性实施方式中，可实现某些技术效果和/或解决方案，其中NOx测量可用于识别各种涡轮操作及相关联的涡轮构件中的低效率。一旦识别某些低效率，涡轮控制系统就可调节各种涡轮操作参数以降低和/或最大限度地减少该低效率，从而改进涡轮性能。在其它示例性实施例中，NOx测量可用在闭环DeNOx系统中以在排气释放到大气之前降低涡轮排放水平。
现在参照图1，框图示出了用于实施根据示例性实施例的用于NOx测量和涡轮控制的某些系统和方法的示例性系统环境100。系统环境100可包括涡轮105，其可例如为燃气涡轮。涡轮105可包括一个或多个涡轮构件106和气体流路110。该一个或多个涡轮构件可包括但不限于：燃烧器罐、涡轮定子、排气支柱或排气扩散器。根据本公开的实施例的系统100还可包括至少一个电化学NOx传感器120、传送器130、通信接口140、接收器150、计算机160和控制系统170。
如图1中所示，至少一个电化学NOx传感器120可安装至涡轮105的气体流路110中的至少一个构件106。该至少一个电化学NOx传感器120可包括电位计式传感器、混合电位式传感器、安培式传感器或阻抗式传感器。电位计式传感器可响应于NOx浓度产生电压。示例性电位计式传感器可使用可传导待检测的种类的离子的电解质，诸如，例如β-氧化铝、氧化镓或氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)。混合电位式传感器可基于非平衡电极反应。示例性混合电位式传感器可使用电极，诸如，例如WO3、NiO、ZnO、Cr2O3、V2O5或掺铟氧化锡(ITO)。安培式传感器可基于由施加的电势引起的电极反应操作，且可测量所得的电流。示例性安培式传感器可使用电解质，诸如，例如掺杂镓酸镧、YSZ或NASICON。阻抗式传感器可通过测量由跨过一组电极施加的振荡电压所产生的电流来操作。示例性阻抗式传感器可使用电极，诸如，例如ZnCr2O4或LaFeO3。
在任何情况下，该至少一个电化学NOx传感器120可与传送器130通信。在某些实施例中，传送器130可为带有压电基底的表面声波(SAW)类型。在另一个实施例中，传送器130可为包括印制传感器的直写类型，其中电介质安装在气体流路110中的至少一个构件106的基底上。在某些实施例中，传送器130和电化学NOx传感器120可为整体传感器-传送器类型的单个实体。
传送器130可从该至少一个电化学NOx传感器120接收信号，且将对应的信号传送至相关联的接收器150。传送器130可经由通信接口140通信地联接至接收器150，通信接口140可为一种或多种通信网络(诸如，例如以太网接口、通用串行总线(USB)接口或无线接口)中的任何一种。在某些实施例中，接收器150可通过硬线或电缆(诸如，例如接口电缆)联接至传送器130。在其它实施例中，接收器150可通过无线接口(诸如，例如射频(RF)信号接口、无源无线技术等)联接至传送器130。
计算机160可为具有一个或多个处理器的计算机系统，处理器可执行计算机可执行指令以控制电化学NOx传感器120、传送器130和/或接收器150的操作。计算机160还可提供输入、收集传递函数输出且从任何数量的操作员和/或人员传送指令。
计算机160还可包括用于使接收器150处接收的信号与NOx值相关的软件和硬件。计算机160还可将NOx值提供至控制系统170，控制系统170可从NOx值执行各种控制动作以减少排放、改变燃烧器燃烧率等。在一些实施例中，接收器150可为计算机160的部分。在一些其它实施例中，计算机160可基于NOx值确定待执行的控制动作。在其它情况下，计算机160可为通信地联接至接收器150的独立实体。在其它实施例中，计算机160和控制系统170可为单个实体。
根据本公开的实施例，用于NOx测量和涡轮控制的系统可包括控制器，例如图1中指示的控制系统170。计算机160可包括存储器，存储器可包含能够从安装在涡轮105的气体流路110中的一个或多个构件106上的电化学NOx传感器120阵列接收信号的计算机可执行指令。至少部分地基于该信号，可确定NOx排放值。确定的NOx排放值可为涡轮或涡轮构件106的排放值。至少部分地基于NOx排放值，可确定用于涡轮105的控制动作。此外，用于涡轮110的确定的控制动作可通过控制系统170执行或另外实施。计算机160可利用任何数量的软件和/或硬件来使从至少一个电化学NOx传感器接收的信号与NOx排放值相关。使用此信息，计算机160和控制系统170可确定将由涡轮105执行的适当的控制动作，诸如，例如调节燃烧器的燃料-空气比以达到较低NOx值。
控制动作的确定可包括执行确定性分析或概率分析中的一者。例如，在确定性分析中，测得的气体流路110的NOx排放值(NOx1)和涡轮105的兆瓦特功率(MW1)可与由涡轮性能工具预测的NOx排放值(NOx2)和涡轮105的兆瓦特功率(MW2)相比较。控制动作可基于涡轮功率MW1与MW2之间的差以及NOx排放值NOx1与NOx2之间的差来确定。
在另一个实施例中，可使用概率分析来确定控制动作。在概率分析中，例如，可指示涡轮105在用于该类型的涡轮的特定设计点以及特定环境条件下操作。对于涡轮105的此状态，可确定NOx排放值(NOx1)和涡轮的功率(MW1)。可基于相同类型的涡轮105在相同环境条件下操作的实际功率(MW1)与概率功率(MW2)之间的功率差来调节涡轮105的操作条件。概率功率(MW2)可通过对从若干相同类型的涡轮在相同环境条件下收集的操作和理论功率数据执行概率分布分析来确定。涡轮105可调节成概率功率(MW2)以确定第二NOx排放值(NOx2)。涡轮105的操作条件可基于相同类型的涡轮在相同环境条件下操作的第二NOx排放值(NOx2)与概率NOx排放值(NOx3)之间的差进一步调节。概率NOx排放值(NOx3)可通过对从若干相同类型的涡轮在相同环境条件下收集的操作和理论NOx数据执行概率分布分析来确定。基于NOx3值与NOx2值之间的差，可得到新功率(MW3)。基于NOx3与NOx2之间的差以及进一步MW2与MW3之间的差，可确定调节因数的大小，调节因数可然后输入到控制系统170中以促进用于涡轮105的控制动作。
现在参照图2A，根据本公开的实施例，为了实施用于NOx测量和涡轮控制的某些系统和方法，示例性系统环境200可包括DeNOx模块堆210、电化学NOx传感器120、控制系统170和DeNOx功率源240。如图所示，由涡轮产生且通过DeNOx模块堆210的排气220可仍包含可由电化学NOx传感器120测量的一定量的NOx。电化学NOx传感器120可将NOx信号230提供至控制系统170，NOx信号230可促进排气220中NOx排放的闭环控制。DeNOx模块堆210可控制排气220中的NOx排放量。例如，DeNOx模块堆可提供氨喷射以控制排气220中的NOx排放量。DeNOx功率源240可向DeNOx模块堆和电化学NOx传感器120提供功率。在NOx排放的闭环控制中，控制系统170可将NOx设定点250与来自电化学NOx传感器120的NOx信号230比较。基于NOx设定点250与NOx信号230之间的差，控制系统170可指示DeNOx功率源240激活DeNOx模块堆以控制排气220中的NOx排放量。
现在参照图2B，示出了电化学NOx传感器120的示例性截面视图，其中电化学NOx传感器120可配置在一个或多个区段260中。该一个或多个区段260可对应于一个或多个单独和/或成组的电化学NOx传感器120。该一个或多个区段260可便于对NOx浓度沿排气220的流路绘图。NOx浓度的绘图可继而允许识别涡轮中的低效率和异常。
现在注意图3，其示出了相对于根据本公开的实施例的涡轮中的气体流路110安装的示例性电化学NOx传感器120。例如，电化学NOx传感器120可安装至气体流路110内或附近的涡轮构件(诸如图1中的106)。电化学NOx传感器120的NOx感测部分可定位在气体流路110的气流320中，且相关联的传送器130可安装在气流320外的相对侧上，诸如涡轮构件106的相对侧或气体流路壁310的相对侧上。在任何情况下，电化学NOx传感器120可与气流320直接接触，且相关联的传送器130可定位得远离气流320或在气流320外以最大限度地减少对任何相对高的气流温度的暴露。
现在参照图4A，根据本公开的实施例描述了用于电化学NOx传感器120的架构。示出的电化学NOx传感器120可包括气流320中的感测电极420、相对较冷侧450上的对电极440和参比电极460，以及感测电极420与对电极440之间的电解质430。VSC 470可指示感测电极420与对电极440之间测得的电势差，且ESR 480可指示感测电极420与参比电极460之间测得的电势差。基于电信号与气体种类浓度的比例关系，电势差VSC 470和ESR 480可与NOx测量相关。
再次参照图4A，电化学NOx传感器120可位于符合涡轮构件106的几何形状的壳体中。同时图4A指示了用于相对弯曲的几何形状的涡轮构件的电化学NOx传感器120的弯曲壳体，图4B指示带有相对平坦的几何形状的涡轮构件106的电化学NOx传感器120。
取决于涡轮构件106的形状和/或气体流路110或气流320的构造，关于本公开的其它实施例可存在用于电化学NOx传感器120的其它符合的壳体几何形状。
现在注意图5A和图5B，其示出了根据本公开的各种实施例的用于通信接口(诸如图1的140)的不同选项。图5A示出了气流320中的电化学NOx传感器120，其中电动势(EMF)510基于前面部分中描述的电势差。EMF 510可使用有线接口电缆传送出气体流路110，且该信号可在气体流路110外预先放大。在另一个实施例中，EMF 510可使用适当的高温电子器件在气体流路110内放大，且然后使用有线接口电缆传送出气体流路110。
图5B示出了气流320中以无线构造的电化学NOx传感器120，其中阻抗(Z)520可基于上述电势差确定。阻抗(Z)520可以两种不同构造无线地传送。在一个示例性实施例中，阻抗(Z)520可传送以调制传送器130，其可包括射频(RF)集总谐振器或表面声波(SAW)传感器或另外可将无线信号发送至接收器150的器件。在另一个实施例中，阻抗(Z)520可调制射频识别(RFID)标签525，其可联接至用于与接收器150无线通信的射频(RF)天线/传送器。
现在参照图6，根据本公开的某些实施例，关于用于一个或多个电化学NOx传感器的示例性安装位置示出了示例性涡轮的截面。如指出的那样，电化学NOx传感器(诸如120)可沿气体流路110安装在不同位置，诸如在燃烧器罐610、1级定子620、2级或3级定子630、排气支柱盖640和/或排气扩散器650中。根据本公开的其它实施例，涡轮中用于安装一个或多个电化学NOx传感器的其它适当位置是可能的。
现在参照图7，在本公开的另一个示例性实施例中，一个或多个电化学NOx传感器120可以成组的传感器径向阵列安装在涡轮(诸如105)的排气扩散器710中。在此实施例中，电化学NOx传感器720的相应阵列或组可安装在排气扩散器710中，其中每个电化学NOx传感器120可从排气扩散器710的中心向外以相对直的线沿径向间隔开。其它组的阵列730、740、750、760、770可定位得遍布排气扩散器710。取决于排气扩散器710的形状和/或气体流路或气流的构造，任何数量的成组的电化学NOx传感器120可配置在根据本公开的其它实施例的排气扩散器710中。如图7中所示，电化学NOx传感器120的配置可便于NOx浓度在多个径向和周向位置处的空间绘图。这种空间绘图可继而允许测量相对热的气体的涡流图案且识别燃烧异常。因此，在某些实施例中，可从电化学NOx传感器120确定与涡轮中或来自涡轮的气流相关联的一个或多个NOx排放值。可测量NOx排放值中的一个或多个空间变化，且至少部分地基于测得的一个或多个空间变化，可识别一个或多个燃烧异常。
现在注意图8，其示出了构造成用于实施根据本公开的某些实施例的用于NOx测量和涡轮控制的某些系统和方法的示例性计算机系统160。该计算机系统可包括处理器805以用于执行与实施根据本公开的某些实施例的用于NOx测量和涡轮控制的某些系统和方法相关联的某些操作方面。处理器805能够与存储器825通信。处理器805可使用合适的硬件、软件、固件或其组合来实施和操作。软件或固件实施方式可包括以任何适当的编程语言编写的计算机可执行或机器可执行指令以执行描述的各种功能。在一个实施例中，与功能块语言相关联的指令可存储在存储器825中且由处理器805执行。
存储器825可用于存储可由处理器805加载且执行的程序指令，以及存储这些程序的执行期间产生的数据。取决于计算机系统160的构造和类型，存储器825可为易失性(诸如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性(诸如只读存储器(ROM)、闪存等)。在一些实施例中，存储器装置还可包括另外的可移动存储830和/或非可移动存储835，包括但不限于磁存储、光盘和/或磁带存储。磁盘驱动器及其相关联的计算机可读介质可提供计算机可读指令、数据结构、程序模块以及用于该装置的其它数据的非易失性存储。在一些实施方式中，存储器825可包括多种不同类型的存储器，诸如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或ROM。
存储器825、可移动存储830和非可移动存储835都是计算机可读存储介质的示例。例如，计算机可读存储介质可包括以用于信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的存储的任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移动和非可移动介质。可存在其它类型的计算机存储介质，包括但不限于可编程随机存取存储器(PRAM)、SRAM、DRAM、RAM、ROM、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其它存储技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字化通用光盘(DVD)或其它光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储装置，或者可用于存储期望的信息且可通过该装置存取的任何其它介质。上面的任一者的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
计算机系统160还可包括可允许控制装置(未示出)与能够和计算机系统160通信的装置或设备通信的一个或多个通信连接810。通信连接810可包括通信接口140。控制装置可包括控制系统170。连接也可经由各种数据通信通道或端口(诸如USB或COM端口)来建立以接收将控制装置连接至网络上的各种其它装置的电缆。在一个实施例中，控制装置可包括允许控制装置与网络上的其它装置通信的以太网驱动器。根据各种实施例，通信连接810可经由网络上的有线和/或无线连接来建立。
计算机系统160还可包括一个或多个输入装置815，诸如键盘、鼠标、笔、语音输入装置、手势输入装置和/或触摸输入装置。其还可包括一个或多个输出装置820，诸如显示器、打印机和/或扬声器。
然而，在其它实施例中，计算机可读通信介质可包括计算机可读指令、程序模块，或在数据信号(诸如载波或其它传送)内传送的其它数据。然而，如本文所使用，计算机可读存储介质不包括计算机可读通信介质。
转向存储器825的内容，存储器825可包括但不限于，操作系统(OS)826和用于实施本文所公开的特征和方面的一个或多个应用程序或服务。这种应用或服务可包括NOx相关算法827以用于执行用于涡轮105及其构件的NOx测量和控制的系统和方法。在一个实施例中，NOx相关算法827可由提供在可构造控制块语言中且存储在非易失性存储中的软件来实施。当由处理器805执行时，NOx相关算法827可实施与本公开中所描述的计算机系统160相关联的各种功能和特征。图9示出了根据本公开的至少一个实施例的用于NOx测量和涡轮控制的方法的示例性流程图900。流程图900展示了可由图1、图2和/或图8中所示的各种功能块的交互执行的一系列操作。更具体而言，流程图900包括框905，其展示了从安装在涡轮105的气体流路110中的至少一个电化学NOx传感器120接收信号的操作。在框910中，至少部分地基于从该至少一个电化学NOx传感器120接收的信号，可确定与涡轮105中或来自涡轮105的气流相关联的NOx排放值。在框915中，至少部分地基于确定的NOx排放值，可确定用于涡轮105的控制动作。在框920中，该控制动作可通过控制系统170来促进。在某些实施例中，方法可包括确定与涡轮中或来自涡轮的气流相关联的多个NOx排放值；测量该多个NOx排放值的空间变化，且至少部分地基于测得的变化来识别一个或多个燃烧异常。
本文参照根据本公开的示例性实施例的系统、方法和计算机程序产品的框图。将理解的是，框图的至少一些框以及框图中的框的组合可分别至少部分地由计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可加载到通用计算机、专用计算机、基于专用硬件的计算机或其它可编程数据处理设备上以产生机器，使得在计算机或其它可编程数据处理设备上执行的指令产生用于实施论述的框图的至少一些框以及框图中的框的组合的功能的器件。
这些计算机程序指令还可存储在可指示计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式起作用的计算机可读存储器中，使得存储在计算机可读存储中的指令产生包括实施一个或多个框中规定的功能的指令器件的制品。计算机程序指令还可加载到计算机或其它可编程数据处理设备上，以导致将要在计算机或其它可编程设备上执行的一系列操作要素产生计算机可执行程序，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实施该一个或多个框中规定的功能的要素。
本文描述的系统的一个或多个构件以及方法的一个或多个要素可通过在计算机的操作系统上运行的应用程序来实施。它们也可通过其它计算机系统构造来实践，包括手持装置、多处理器系统、基于微处理器的或可编程消费电子产品、迷你计算机、大型计算机等。
为本文描述的方法和系统的构件的应用程序可包括实施某些抽象数据类型且执行某些任务或动作的例程、程序、构件、数据结构等。在分布式计算环境中，应用程序(以整体或局部)可位于局部存储器或其它存储中。此外或备选地，应用程序(以整体或局部)可位于远程存储器或存储中以允许由通过通信网络链接的远程处理装置执行任务的情况。
将想到这些描述所属的本文阐述的示例性描述的许多修改和其它实施例，这些修改和其它实施例具有前面描述及相关联的附图中展示的教导的益处。因此，应了解的是，本公开可体现为多种形式且不应当限于上述示例性实施例。因此，将理解的是，本公开不限于公开的特定实施例，且修改及其它实施例意在包括在所附权利要求的范围内。尽管本文使用了特定用语，但它们仅以一般和描述性的理解来使用且不用于限制性目的。
Claims (10)
1.一种系统(100)，包括：
涡轮构件(106)；
控制器(170)；和
存储器(825)，其包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令可操作成：
从安装在涡轮(105)的气体流路(110)中的所述涡轮构件(106)附近的至少一个电化学NOx传感器(120)传送信号，其中所述至少一个电化学NOx传感器(120)符合所述涡轮构件(106)的几何形状；
至少部分地基于所述信号确定用于所述涡轮构件(106)或所述涡轮(105)的NOx排放值；
至少部分地基于确定的NOx排放值，确定用于所述涡轮构件(106)或所述涡轮(105)的控制动作；且
促进所述控制动作。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算机可执行指令还可操作成：
确定与所述涡轮(105)中或来自所述涡轮(105)的气流相关联的多个NOx排放值；且
测量所述多个NOx排放值中的空间变化，且至少部分地基于测得的变化，识别一个或多个燃烧异常。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，可操作成确定所述控制动作的所述计算机可执行指令包括可操作成执行概率分析或执行确定性分析的计算机可执行指令。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个电化学NOx传感器(120)包括电位计式传感器、混合电位式传感器、安培式传感器或阻抗式传感器中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体流路(110)构件包括燃烧器罐、涡轮定子、排气支柱或排气扩散器中的至少一者。
6.一种方法(900)，包括：
从安装在涡轮(105)的气体流路(110)中的至少一个电化学NOx传感器(120)接收(905)信号，其中所述至少一个电化学NOx传感器(120)包括符合所述涡轮(105)相关联的气体流路(110)构件的几何形状的壳体；
至少部分地基于接收的信号，确定(910)与所述涡轮(105)中或来自所述涡轮(105)的气流相关联的NOx排放值；
至少部分地基于确定的NOx排放值，确定(915)用于所述涡轮(105)的控制动作；和
促进(920)所述控制动作。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定与所述涡轮(105)中或来自所述涡轮(105)的气流相关联的多个NOx排放值；和
测量所述多个NOx排放值中的空间变化，且至少部分地基于测得的变化，识别一个或多个燃烧异常。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定与所述涡轮(105)中或来自所述涡轮(105)的气流相关联的NOx排放值包括：
使所述信号与所述NOx排放值相关。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定用于所述涡轮(105)的控制动作包括执行概率分析或确定性分析以确定适当的控制动作。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个电化学NOx传感器(120)包括以下的至少一者：电位计式传感器、混合电位式传感器、安培式传感器或阻抗式传感器。
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| GR01 | Patent grant | ||
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