CN1726339A - 燃气轮机排放的污染气体浓度的估测与控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种估测并控制燃气轮机排放的污染气体的浓度的系统包括用于获取与汽轮机的运行状态有关的数据的部件(3)，所述数据通过汽轮机的控制面板(2)进行检测。该系统也包括本地处理部件(4)，该部件处理与所述获取部件有关的数据并使所述数据可被所述获取部件访问。

Description

燃气轮机排放的污染气体浓度的估测与控制系统
技术领域
本发明涉及一种估测与控制燃气轮机排放的污染气体浓度的方法和系统。本发明尤其涉及一种用于监控燃气轮机排放的排放物的方法和系统，而不需使用对这些排放物进行持续分析的分析器。
背景技术
众所周知，燃气轮机包括压缩机和一级或多级的汽轮机，其中这些部件通过旋转轴互相连接，并且燃烧室位于所述压缩机和汽轮机之间。
空气从外部环境供给于压缩机，从而给后者加压。
通过相应的管道，压缩空气到达燃烧室中，并通过一个或多个由加压网络提供的喷射器将所需的燃油导入以产生燃烧，燃烧的目的是提高温度并增加燃气中的热焓。
通过相应的管道，高温、高压的气体到达汽轮机的不同级中，各级将燃气中的热焓转换为用户可以使用的机械能。
已知类型的监控系统使用串联分析器对在汽轮机中燃烧的气体的排放物进行控制。
申请人观察到，这些气体排放物的分析器需要频繁进行校准干预，例如通过样本气缸执行。概括来说，在所有情况下，有必要对分析器的结果与实际测量的排放物的兼容性进行周期性检测，从而保持模型与机器的最近状态相一致(长期消耗)。
发明内容
申请人创造了一种估测和控制燃气轮机排放时的污染气体浓度的系统，其中，通过分析汽轮机的控制面板并计算面板检测到的数值，可以推断汽轮机的排放物情况(例如，氧气、氧化氮、一氧化碳)。因此，所创造的系统不需要使用串联的排放物分析器，排放物的情况可以通过分析由机器的操作面板检测出的常规值而进行预测。
本发明的一方面内容涉及一种估测并控制燃气轮机排放的污染气体的浓度的方法，包括下列步骤：
接收对应于与汽轮机操作状态有关的数据的多个信号；
处理该数据；以及
在所述数据处理的基础上，评估从该汽轮机进入到大气中的排放物的情况
本发明的另一方面内容涉及一种估测并控制燃气轮机排放的污染气体的浓度的系统，其特征在于，该系统包括：
用于获取与汽轮机运行状态相关的数据的获取部件，所述数据通过汽轮机的控制面板进行检测；以及
本地处理部件，该部件处理与所述获取部件有关的数据并使所述数据可被访问，从而在所述数据处理的基础上对从所述汽轮机进入到大气中的排放物进行评估。
附图说明
下文将参照附图并结合非限制性实例，更清楚地说明根据本发明所述的系统和方法的特点和优势，其中：
图1示出可以应用的根据本发明所述的监控系统的燃气轮机的示意图；
图2示出根据本发明所述的用于估测和控制燃气轮机排放的污染气体浓度的系统的框图；
图3a-c是表示使用根据本发明所述的系统的汽轮机的排放物情况的图表，以及通过排放物的串联分析器本身检测出的排放物的图表。
具体实施方式
参照上述附图，具有双轴的燃气轮机1包括压缩机11，该压缩机由第一轴12带动旋转，压缩通过过滤器14吸入的空气，并将空气传输至燃烧室15，燃油通过调节阀16注入该燃烧室。燃烧气体沿汽轮机7的方向扩散，该汽轮机使用键安装于所述第一轴12上，从而提供所述压缩机的旋转运动。然后，燃烧气体在动力汽轮机18中扩散并通过排气口10排向大气。图中也示出用于测量排放物温度的传感器15。
汽轮机的运行通过控制面板2进行控制，该面板接收在汽轮机中测量的值，例如轴的旋转速度、排放物的温度以及汽轮机运行的环境温度等等。
根据本发明，通过进行监控，在这些测量值的基础上进行估测和预测性计算，就可以对排气口10处的汽轮机的排放物情况进行评估(氧气、氧化氮、一氧化碳)。
根据本发明所述的估测并控制燃气轮机排放的污染气体的浓度的系统，包括用于从控制面板2中获取数据的部件3，该部件3包括存储数据的数据库，以及本地处理部件4，该部件4处理与所述获取部件有关的数据并使所述数据可被访问，例如通过相应的显示器。
此外，该系统也可以包括通过常规通信线相连的远端处理部件5，例如LAN线或者Internet连接，从而可以访问所处理的数据，而不需要接近燃气轮机。例如，该远端部件可以通过网络使用常规的Internet访问程序(Internet浏览器)访问所述数据。
所述获取部件的内部包括计算器，该计算器对所测量的数值进行处理操作并将它们存储到历史数据库中，该数据库记录了所有的已被执行的处理操作。
该系统按如下方式运行。
由控制面板测量的值可以是例如来自压缩器的气体在排气口的温度、来自动力汽轮机的气体在排气口的温度、传送到压缩器中的压力、外界温度、环境的相对湿度、燃气的分子量、燃气的压缩率、传送的燃料质量、传送的燃烧空气、汽轮机的旋转速度等等。
与汽轮机的运行状态相关并由控制面板测量的数据可以通过该计算器进行处理，除了用于改善测量值的一些参数和常数，这些参数本身将与所测量的数据相联系。
有利的是，所述计算器也可以对存储于记录汽轮机运行的历史数据库中的数据进行统计计算，例如通过计算平均值或者根据平均值计算二次辐散。
申请人已经进行了分析上述数据的测试，测试表明，对排气物情况计算所得的值基本上与通过串联分析器计算的值相似。图3a-c中的图表尤其分别示出氧化氮(图3a)、氧气(图3b)以及一氧化碳(图3c)的排放物情况。

Claims (10)

1、一种估测并控制燃气轮机排放的污染气体的浓度的方法，包括下列步骤：
接收对应于与汽轮机操作状态有关的数据的多个信号；
处理该数据；以及
在所述数据处理的基础上，评估从该汽轮机进入到大气中的排放物的情况。
2、根据权利要求1所述的方法，还包括对所处理的数据进行存储从而创建来自汽轮机的排放物的历史文件的步骤。
3、根据权利要求1所述的方法，其中，处理该数据的步骤包括使该数据与改善参数相联系的步骤。
4、一种估测并控制燃气轮机排放的污染气体的浓度的系统，其特征在于，该系统包括：
用于获取与汽轮机的运行状态相关的数据的获取部件(3)，所述数据通过汽轮机的控制面板(2)的检测而得到；以及
本地处理部件(4)，该部件处理与所述获取部件有关的数据并使所述数据可被访问，从而在所述数据处理的基础上对由所述汽轮机进入到大气中的排放物进行评估。
5、根据权利要求4所述的系统，其中，所述本地处理部件包括用于存储所处理的数据的数据库。
6、根据权利要求4所述的系统，还包括通过通信线连接于所述本地处理部件的远端处理部件(5)。
7、根据权利要求6所述的系统，其中，所述通信线使用Internet线路。
8、根据权利要求7所述的系统，其中，所述远端部件可以通过Internet访问程序访问数据。
9、根据权利要求4所述的系统，其中，所述本地处理部件包括进行数据处理的计算器。
10、根据权利要求9所述的系统，其中，所述计算器对存储于记录汽轮机操作的历史数据库中的数据进行统计计算。
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