CN207647618U - 改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统及机器可读介质 - Google Patents

改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统及机器可读介质 Download PDF

Info

Publication number
CN207647618U
CN207647618U CN201721073298.4U CN201721073298U CN207647618U CN 207647618 U CN207647618 U CN 207647618U CN 201721073298 U CN201721073298 U CN 201721073298U CN 207647618 U CN207647618 U CN 207647618U
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas turbine
entrance
deflation
turbine
stream
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
CN201721073298.4U
Other languages
English (en)
Inventor
D.A.斯奈德
L.B.小戴维斯
R.S.罗森
M.J.亚历山大
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.)
General Electric Co PLC
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Application granted granted Critical
Publication of CN207647618U publication Critical patent/CN207647618U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • 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
    • F02C9/48—Control of fuel supply conjointly with another control of the plant
    • F02C9/50—Control of fuel supply conjointly with another control of the plant with control of working fluid flow
    • F02C9/52—Control of fuel supply conjointly with another control of the plant with control of working fluid flow by bleeding or by-passing the working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/003—Arrangements for testing or measuring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/10—Heating, e.g. warming-up before starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/003—Arrangements for measuring or testing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
    • 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
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat 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
    • 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
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41835—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by programme execution
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0623—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the set value given to the control element
    • 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
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • 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
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/70—Application in combination with
    • F05D2220/72—Application in combination with a steam turbine
    • 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
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/303—Temperature
    • 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
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/304—Spool rotational speed
    • 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
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/306—Mass flow
    • 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
    • F05D2270/50—Control logic embodiments
    • F05D2270/54—Control logic embodiments by electronic means, e.g. electronic tubes, transistors or IC's within an electronic circuit
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34315—Power supply turning on or shutting off
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本实用新型涉及改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统及机器可读介质。一种系统包括发电系统的控制器(36)，其包括储存指令的存储器(38)和执行指令的处理器(42)。指令促使控制器(36)控制发电系统以在燃气轮机(12)的减速期间将入口放气热流提供至燃气轮机(12)。该指令还促使控制器(36)接收第一温度、燃气轮机(12)的转速、以及入口放气热流速。此外，该指令促使控制器(36)至少基于第一温度、转速、以及入口放气热流速来计算排气流速。而且，该指令促使控制器(36)控制发电系统以在足以在燃气轮机(12)的减退期间达到吹扫体积的燃气轮机(12)的正常操作速度的一部分下使燃料源与燃气轮机(12)隔离。

Description

改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统及机器可读介质
技术领域
本公开内容大体上涉及发电系统。具体而言，本公开内容涉及改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统及方法。
背景技术
通常用于联合循环发电站的燃气涡轮发电机可基于对联合循环发电站运营的地区的电力需求而停机和启动。此需求可基于不可控的外部因素不断波动。一旦燃气涡轮发电机停机，则燃气涡轮发电机必须在燃气涡轮发电机重启之前经历一系列吹扫步骤。一系列吹扫步骤可为耗时的，且在电力需求快速上升时，一系列吹扫步骤在接收到需求提高的指示后可阻止燃气涡轮发电机供应附加的电力。
发明内容
在范围上与原来提出的主题相当的某些实施例在下文中概述。这些实施例不旨在限制提出的主题的范围，而相反，这些实施例仅旨在提供提出的主题的可能形式的简要概括。实际上，提出的主题可包含可与下文所述实施例相似或不同的多种形式。
在第一实施例中，一种系统包括燃气轮机和余热回收蒸汽发生器(HRSG)系统的控制器。该控制器包括储存指令来执行燃气轮机和HRSG系统的操作的存储器和执行指令的处理器。指令在由处理器执行时促使控制器控制燃气轮机和HRSG系统以在燃气轮机的减速期间将入口放气热流从燃气轮机和HRSG系统的入口放气加热系统提供至燃气轮机的排气仓室。此外，该指令促使控制器接收代表燃气轮机的压缩机区段的入口处的第一温度的第一输入信号、代表燃气轮机的转速的第二输入信号、以及代表提供至燃气轮机的排气仓室的入口放气热流速的第三输入信号。另外，该指令促使控制器至少基于第一输入信号、第二输入信号、以及第三输入信号来计算燃气轮机和HRSG系统的排气流速。此外，该指令促使控制器基于排气流速控制燃气轮机和HRSG系统以在足以在穿过燃气轮机和HRSG系统的空气流的减退期间达到吹扫体积的燃气轮机的正常操作速度的一部分下使燃料源与燃气轮机隔离。
在第二实施例中，一种方法包括使用控制器来控制入口放气加热系统以将入口放气热流提供至余热回收蒸汽发生器(HRSG)系统的燃气轮机的排气。该方法还包括使用控制器来从第一传感器接收燃气轮机和HRSG系统的第一温度的第一测量结果。第一温度的测量结果至少包括燃气轮机的入口处的温度。此外，该方法包括使用控制器来从第二传感器接收燃气轮机的转速的第二测量结果，以及从第三传感器接收自燃气轮机和HRSG系统的入口放气加热系统至排气的入口放气热流速的第三测量结果。另外，该方法包括使用控制器来至少基于第一温度、燃气轮机的转速、以及入口放气热流速来计算燃气轮机和HRSG系统的排气体积流速。此外，该方法包括使用控制器来获得至少基于燃气轮机和HRSG系统的HRSG的容积的燃气轮机和HRSG系统的吹扫体积。此外，该方法包括使用控制器来基于排气体积流速控制燃气轮机和HRSG系统以在足以在穿过燃气轮机和HRSG系统的空气流的减退期间达到吹扫体积的燃气轮机的正常操作速度的一部分下使燃料源与燃气轮机隔离。
在第三实施例中，一种有形的非暂时性机器可读介质包括机器可读指令来经由第一传感器接收发电系统的第一温度的测量结果，其中第一温度的测量结果至少包括发电系统的燃气轮机的入口处的温度。此外，机器可读介质包括机器可读指令来经由第二传感器接收发电系统的燃气轮机的转速的测量结果。第二参数包括燃气轮机的转速。另外，机器可读介质包括机器可读指令来经由第三传感器接收在发电系统的停机模式期间从发电系统的入口放气加热系统至排气的入口放气热流速的测量结果。此外，机器可读介质包括机器可读指令来至少基于第一温度、燃气轮机的转速、以及入口放气热流速来计算发电系统的排气流速。此外，机器可读介质包括机器可读指令来至少基于排气流速来控制发电系统以在足以在穿过发电系统的空气流的减退期间达到吹扫体积的发电系统的正常操作速度的一部分下使燃料源与燃气轮机隔离。
实施方案1. 一种系统，包括：
燃气轮机和余热回收蒸汽发生器(HRSG)系统的控制器，包括：
储存指令来执行所述燃气轮机和HRSG系统的操作的存储器；以及
配置成执行所述指令的处理器，其中所述指令在由所述处理器执行时促使所述控制器：
控制所述燃气轮机和HRSG系统以在所述燃气轮机的减速期间将入口放气热流从所述燃气轮机和HRSG系统的入口放气加热系统提供至燃气轮机的排气仓室；
接收代表所述燃气轮机的压缩机区段的入口处的第一温度的第一输入信号、代表所述燃气轮机的转速的第二输入信号、以及代表提供至所述燃气轮机的所述排气仓室的入口放气热流速的第三输入信号；
至少基于所述第一输入信号、所述第二输入信号、以及所述第三输入信号来计算所述燃气轮机和HRSG系统的排气流速；以及
基于所述排气流速控制所述燃气轮机和HRSG系统以在足以在穿过所述燃气轮机和HRSG系统的空气流的减退期间达到预定吹扫体积的所述燃气轮机的正常操作速度的一部分下使燃料源与所述燃气轮机隔离。
实施方案2. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，包括：
提供所述第一输入信号的第一温度传感器，
提供所述第二输入信号的转速传感器；以及
提供所述第三输入信号的流体流传感器。
实施方案3. 根据实施方案2所述的系统，其特征在于，所述第一温度传感器定位在所述压缩机区段的所述入口处，以及所述流体流传感器定位在将所述入口放气加热系统联接至所述排气仓室的流体流管线中。
实施方案4. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述指令在执行时促使所述控制器至少接收代表所述燃气轮机和HRSG系统的所述燃气轮机的所述排气仓室或HRSG的排气器处的第二温度的第四输入信号，并且除所述第一输入信号、所述第二输入信号、以及所述第三输入信号之外，所述排气流速还至少基于所述第四输入信号。
实施方案5. 根据实施方案4所述的系统，其特征在于，包括提供所述第四输入信号的第二温度传感器，其中所述第二温度传感器定位在所述燃气轮机的所述排气仓室或所述HRSG的所述排气器处。
实施方案6. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述预定吹扫体积至少基于所述燃气轮机和HRSG系统的HRSG的容积。
实施方案7. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述指令在执行时促使所述控制器控制所述燃气轮机和HRSG系统，以在所述入口放气热流提供至所述燃气轮机的所述排气仓室，且所述燃气轮机达到足以在所述燃气轮机在大于所述燃气轮机的最小吹扫流要求的转速下操作的同时实现所述吹扫体积的所述燃气轮机的正常操作速度的一部分时将所述燃料源与所述燃气轮机隔离。
实施方案8. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述入口放气热流沿着入口放气热管线行进，且所述入口放气热管线包括构造成将所述入口放气热流联接至所述压缩机区段的所述入口的第一入口放气热阀和构造成将所述入口放气热流联接至所述燃气轮机的所述排气仓室的第二入口放气热阀。
实施方案9. 根据实施方案8所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成在接收到所述燃气轮机和HRSG系统的停机通知后闭合所述第一入口放气热阀和开启所述第二入口放气热阀。
实施方案10. 一种方法，包括：
使用控制器来：
控制入口放气加热系统以将入口放气热流提供至余热回收蒸汽发生器(HRSG)系统的燃气轮机的排气；
从第一传感器接收燃气轮机和HRSG系统的第一温度的第一测量结果，其中所述第一温度的测量结果至少包括所述燃气轮机和HRSG系统的燃气轮机的入口处的温度；
从第二传感器接收所述燃气轮机的转速的第二测量结果；
从第三传感器接收自所述燃气轮机和HRSG系统的入口放气加热系统至所述排气的入口放气热流速的第三测量结果；
至少基于所述第一温度、所述燃气轮机的转速、以及所述入口放气热流速来计算所述燃气轮机和HRSG系统的排气体积流速；
获得至少基于所述燃气轮机和HRSG系统的HRSG的容积的所述燃气轮机和HRSG系统的吹扫体积；以及
基于所述排气体积流速控制所述燃气轮机和HRSG系统以在足以在穿过所述燃气轮机和HRSG系统的空气流的减退期间达到所述吹扫体积的所述燃气轮机的正常操作速度的一部分下使燃料源与所述燃气轮机隔离。
实施方案11. 根据实施方案10所述的方法，其特征在于，所述第一传感器包括定位在所述燃气轮机的压缩机区段的入口处的温度传感器，以及所述第二传感器包括所述燃气轮机的转速传感器。
实施方案12. 根据实施方案10所述的方法，其特征在于，包括使用所述控制器来经由第四传感器接收所述燃气轮机和HRSG系统的第二温度的第四测量结果，其中所述第四传感器包括定位在所述燃气轮机的排气或所述HRSG的排气器处的温度传感器，以及计算所述燃气轮机和HRSG系统的排气体积流速至少基于所述第二温度。
实施方案13. 根据实施方案10所述的方法，其特征在于，包括使用所述控制器以至少部分地基于涉及在使所述燃料源与所述燃气轮机隔离后所述燃气轮机达到最小吹扫速度所花费的时间量的历史数据来确定所述燃料源与所述燃气轮机隔离下的正常操作速度的部分。
实施方案14. 根据实施方案10所述的方法，其特征在于，控制所述燃气轮机和HRSG系统来在所述燃气轮机的正常操作速度的一部分下使所述燃料源与所述燃气轮机隔离是至少部分地基于在所述入口放气热流提供至所述燃气轮机的所述排气且所述燃料源与所述燃气轮机隔离之后的所述燃气轮机的转速的减速率。
实施方案15. 一种有形的非暂时性机器可读介质，包括机器可读指令来：
经由第一传感器接收发电系统的第一温度的测量结果，其中所述第一温度的测量结果至少包括所述发电系统的燃气轮机的入口处的温度；
经由第二传感器接收所述发电系统的所述燃气轮机的转速的测量结果，其中第二参数包括所述燃气轮机的转速；
经由第三传感器接收在所述发电系统的停机模式期间从所述发电系统的入口放气加热系统至排气的入口放气热流速的测量结果；
至少基于所述第一温度、所述燃气轮机的转速、以及所述入口放气热流速来计算所述发电系统的排气流速；以及
至少基于所述排气流速来控制所述发电系统以在足以在穿过所述发电系统的空气流的减退期间达到吹扫体积的所述发电系统的正常操作速度的一部分下使燃料源与所述燃气轮机隔离。
实施方案16. 根据实施方案15所述的机器可读介质，其特征在于，所述吹扫体积是至少基于包括余热回收蒸汽发生器的所述发电系统的限定部分的容积。
实施方案17. 根据实施方案15所述的机器可读介质，其特征在于，所述发电系统包括所述燃气轮机、余热回收蒸汽发生器、以及入口放气加热系统。
实施方案18. 根据实施方案15所述的机器可读介质，其特征在于，包括机器可读指令以至少部分地基于涉及在使所述燃料源与所述燃气轮机隔离后所述燃气轮机达到最小吹扫速度所花费的时间量的历史数据来确定所述燃料源与所述燃气轮机隔离下的正常操作速度的部分。
实施方案19. 根据实施方案15所述的机器可读介质，其特征在于，所述吹扫体积在所述发电系统保持在大于所述发电系统的最小吹扫速度的速度下操作时实现。
实施方案20. 根据实施方案15所述的机器可读介质，其特征在于，包括机器可读指令来经由第四传感器测量所述发电系统的第二温度，其中所述第四传感器包括定位在所述发电系统的所述燃气轮机的排气或余热回收蒸汽发生器的排气器处的第二温度传感器，以及其中计算所述发电系统的排气体积流至少基于所述第二温度。
附图说明
在参照附图阅读以下详细描述时，当前公开的主题的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的标号表示附图各处相似的部分，在附图中：
图1为按照本文所述的实施例的用于在联合循环发电站中发电的燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的框图；
图2为按照本文所述的实施例的用于在燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的停机期间吹扫燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的方法的流程图；
图3为按照本文所述的实施例的用于在燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的停机期间吹扫燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的另一个方法的流程图；
图4为按照本公开内容的实施例的用于确定燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的停机期间的燃气轮机的隔离速度的方法的流程图；
图5为按照本文所述的实施例的用于在联合循环发电站中发电的具有入口放气加热阀的燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的框图；
图6为按照本文所述的实施例的用于通过控制入口放气加热阀来吹扫燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的方法的流程图；
图7为按照本文所述的实施例的用于在联合循环发电站中发电的燃气轮机、余热回收蒸汽发生器和汽轮机的框图；
图8为按照本文所述的实施例的用于通过控制汽轮机的蒸汽阀来在停机期间吹扫燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的方法的流程图；
图9为按照本文所述的实施例的用于在联合循环发电站中发电的具有流体流贡献构件的燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的框图；以及
图10为按照本文所述的实施例的用于通过控制流体流贡献构件来增加穿过燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的流体流来在停机期间吹扫燃气轮机和余热回收蒸汽发生器的方法的流程图。
图解
10 系统
12 燃气轮机
14 余热回收蒸汽发生器
16 燃料系统
18a-d 燃料管线
20 压缩机区段
22 燃烧区段
24 涡轮区段
26 入口导向导叶
28 入口
30a-c HRSG压力区段
32 HRSG出口管
34 排气器
36 控制单元
38 存储器
40 程序集
42 处理器
44 传感器组
68 吹扫气体供应源
74 方法
75 步骤
76 步骤
77 步骤
78 步骤
79 步骤
80 步骤
81 步骤
82 步骤
83 步骤
84 步骤
85 方法
86 步骤
87 步骤
88 步骤
89 方法
91 入口放气加热系统
92 流体流管线
93 步骤
94 入口放气阀
95 步骤
96 流体流管线
97 步骤
98 抽气阀
99 排气仓室
100 流体流管线
110 方法
112 步骤
114 步骤
116 步骤
118 步骤
120 步骤
122 步骤
128 汽轮机系统
130 蒸汽输送管线
132 汽轮机
134 蒸汽输送管线
136 冷凝器
138 水输送管线
140 蒸汽阀
142 冷却和密封空气系统
150 方法
152 步骤
154 步骤
156 步骤
158 步骤
160 步骤
162 风机
164 水洗系统
170 方法
172 步骤
174 步骤
176 步骤
178 步骤。
具体实施方式
下文将描述当前公开的系统和技术的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可在说明书中不描述实际实施方式的所有特征。应当认识到的是，在任何此类实际实施方式的开发中，如任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实施方式特有的决定来实现开发者的特定目标，诸如符合系统相关和业务相关的约束，这可从一个实施方式到另一个不同。此外，应当认识到的是，此开发工作可能是复杂且耗时的，但对于受益于本公开内容的普通技术人员仍是设计、制造和生产的例行任务。
当介绍本公开内容的各种实施例的元件时，词语"一"、"一种"、"该"和"所述"旨在意指存在一个或更多个元件。用语"包括"、"包含"和"具有"旨在为包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的附加元件。
本公开内容大体上针对用于管理燃气涡轮发电机的吹扫流的系统和方法。例如，一种系统可包括燃气涡轮发电机，其可在停机时段之后重启之前经历吹扫过程。为了有助于缩短用于使燃气涡轮发电机回到联机的时间，本公开内容描述了用于在停机操作期间将吹扫流提供至燃气涡轮发电机的系统及方法。因此，停机操作期间提供的吹扫流可限制或除去燃气涡轮发电机的启动操作期间达到"吹扫完成"状态之前使用的吹扫流的量。
图1为包括燃气轮机12和余热回收蒸汽发生器(HRSG)14的系统10(例如，发电系统)的框图，系统10通常用于在联合循环发电站中发电。系统10包括燃气轮机12、余热回收蒸汽发生器(HRSG)14和燃料系统16。燃料系统16大体上将燃料提供至燃气轮机12来用于燃烧。具体而言，燃料系统16可包括管路构造，其包括一个或更多个压力腔，该压力腔连同多个阀来以受控方式将燃料供应至燃气轮机12。如图1中所示，四个燃料管线18a,18b,18c和18d将燃料从燃料系统16提供至燃气轮机12。可认识到的是，尽管绘出了四个燃料管线18a-18d，但更多或更少的燃料管线18也可提供燃料至燃气轮机12。
示例性燃气轮机12可包括压缩机区段20、燃烧区段22和涡轮区段24。压缩机区段20可包括一系列压缩机级，且各个压缩机级均可包括旋转来压缩空气的多个压缩机叶片。压缩机区段20大体上在至压缩机区段20的入口处接收环境空气，在压缩机级处压缩空气，且将压缩机区段20的出口处的压缩的空气提供至燃烧区段24。压缩机区段20的入口处的入口导向导叶26可调整(例如，开启和闭合)来调节穿过压缩机区段20的空气流。
在燃烧区段22中，来自燃料系统16的燃料与来自压缩机区段20的压缩的空气混合。空气/燃料混合物然后使用点火装置(诸如火花塞)点燃来产生工作气体。工作气体被引导穿过涡轮区段24。涡轮区段24可包括一系列级布置，各个级均具有称为轮叶的旋转叶片。旋转轮叶由公共旋转轴支承。离开燃烧区段22的工作气体膨胀穿过一系列级来引起轮叶且因此旋转轴的旋转。一方面，涡轮区段24的旋转轴可连接到压缩机区段20中的压缩叶片上，使得旋转轴的旋转驱动压缩机区段20中的空气压缩。旋转轴还延伸超过涡轮区段24直至发电机(未示出)，在该处，旋转轴的旋转运动转换成电力。同时，来自涡轮区段24的排出的工作气体被朝HRSG 14引导。
HRSG 14接收来自燃气轮机12的排气，且使用排气作为热源来驱动一个或更多个汽轮机。HRSG 14可包括入口28、高压过热器(未示出)和一个或更多个HRSG压力区段30a,30b和30c，其可操作成分别生成高压、中压和/或低压下的蒸汽。来自HRSG 14的排出气体经由HRSG出口管32发送至排气器34。
燃气轮机12和燃料系统16可联接到控制单元36(例如，控制器)上。控制单元36可为计算机系统，其可包括存储器38、将指令储存在其中以用于根据本文所述的方法使发电机停机的程序集40，以及(多个)处理器42(例如，(多个)微处理器)，其可执行程序集40来使用传感器输入和来自操作人员的指令控制系统10的操作。此外，处理器42可包括多个微处理器、一个或更多个"通用"微处理器、一个或更多个专用微处理器、和/或一个或更多个专用集成电路(ASICS)或它们的一些组合。
例如，处理器42可包括一个或更多个简化指令集(RISC)处理器。控制单元36可联接到存储器38上，存储器38可储存信息，诸如，控制软件、查找表、配置数据等。在一些实施例中，处理器42和/或存储器38可在控制单元36外。存储器38可包括有形的、非暂时性机器可读的介质，诸如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))和/或非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM))。存储器38可储存多种信息，且可用于各种目的。例如，存储器38可储存机器可读和/或处理器可执行的指令40(例如，固件或软件)以用于处理器执行，诸如用于控制系统10的指令。(多个)储存装置(例如，非易失性储存器)可包括只读存储器(ROM)、闪速存储器、硬盘驱动器，或任何其它适合的光学、磁性或固态储存介质，或它们的组合。(多个)储存装置可储存数据(例如，位置数据、识别数据等)、指令(例如，软件或固件)，以及任何其它适合的数据。在一些实施例中，控制单元36可生成命令来调整燃烧区段22的阀，其调节燃料流、调整入口导向导叶26、保持涡轮区段24的排气中的排放(例如，NOx和CO排放)、计划燃气轮机12(例如，设置期望的排气温度或燃烧器燃料分流)，以及触动燃气轮机12上的其它控制设置。控制单元36可控制燃料系统16处的阀配置，且监测各种参数，诸如燃料系统16处的压力、燃气轮机12中的气体水平，等。
此外，一组传感器44可沿系统10的流动路径设置。传感器44可通过测量例如传感器44的位置处的空气和/或系统10构件的温度来监测系统10的操作。在一些实施例中，传感器44中的一个或更多个可探测燃气轮机12的一个或更多个构件(例如，发电机26、进气口20等)和/或周围环境的各种可观察到的状态。在一些实施例中，多个冗余传感器可用于测量相同的测量状态。例如，多个冗余温度传感器44可监测系统10周围的环境温度、压缩机排放温度、涡轮排出气体温度，以及穿过系统10的气流的其它温度测量结果。例如，温度传感器44可位于压缩机区段20的入口处，沿燃气轮机12的排气区域，且/或在HRSG 14的排气器34处。类似地，多个冗余压力传感器44可监测环境压力，以及压缩机区段20、排气器34和/或穿过系统10的气流中的其它位置处的静态和动态压力水平。多个冗余传感器(未示出)还可包括流动传感器、速度传感器、火焰探测器传感器、阀位置传感器、导向导叶角传感器、湿度传感器等，它们感测关于系统10的操作的各种参数。温度传感器44、压力传感器44和任何其它冗余传感器可所有都通信地联接到控制单元36上。
如本文所使用的，"参数"是指可测量和/或可估计的特性，其可用于限定燃气轮机10的操作状态，诸如系统10中的限定位置处的温度、压力、气流等。一些参数被测量，即，感测和直接获知。其它参数由模型估计，且是间接获知的。测量和估计的参数可用于代表给定的涡轮操作状态。
本公开内容提供了以一种方式使系统10停机，使得处于稳态来在自停机的缩短时间量内重启(例如，"吹扫完成"状态)的方法。"吹扫完成"状态是可燃烧气体基本稀释和/或从系统10除去且系统10处于燃气轮机12的启动的期望状态的总体指示。"吹扫完成"状态还可涉及消除与燃气轮机12、排气器34和下游设备中的剩余燃料、将燃料系统16置于特定启动配置、完成燃料系统16的泄漏测试、将燃料系统16固定在待机状态，以及监测建立期望状态之后的状态相关联的风险。
鉴于前文，图2为用于在系统10停机期间吹扫系统10的方法74。可认识到的是，方法74的框不必为连续步骤，且某些框可同时地或按不同顺序执行。如上文所述，当系统10可在停机完成后处于"吹扫完成"状态时，在系统停机期间接收吹扫限度(purge credit)可允许系统10的较快重启。在框75处，为了在系统10的停机期间完成吹扫，控制单元36可确定达到吹扫限度的吹扫体积。吹扫体积可为系统10的静态值，且吹扫体积可基于HRSG 14的容积。例如，在一些实施例中，达到吹扫限度的吹扫体积可为燃气轮机12在高于最小吹扫速度操作的同时循环穿过系统10的空气流的五个体积交换(volume exchange)。体积交换可限定为循环穿过系统10的空气流体积，其等同于HRSG 14的容积。
随后，在框76处，控制单元36可接收停机通知。停机通知可为联接到系统10上的电网中的降低的电力需求的结果。此外，停机通知还可为人工停机通知或可期望系统10的停机的任何其它刺激的结果。
此外，在框77处，燃料可与燃气轮机12隔离。在使燃料与燃气轮机12隔离时，燃烧火焰可熄灭，且系统10可提供穿过系统的减退空气流。减退空气流可表示由于熄灭燃烧火焰之后的压缩机区段22的压缩机叶片和/或涡轮区段24的轮叶的剩余(即，未供能)旋转引起的流过系统10的空气。
此外，可认识到的是，使燃料与燃气轮机12隔离可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之40(或另一百分比)下发生，以满足期望的吹扫流体积。燃气轮机12的正常操作速度可限定为燃气轮机12在标准发电操作期间操作下的燃气轮机12的操作速度。然而，还可认识到的是，取决于排气温度和/或达到吹扫限度的体积大小，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大于大约百分之40或小于大约百分之40下隔离。在某些实施例中，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30到100、百分之30到百分之65、百分之65到百分之100，以及其中所有子范围下隔离。例如，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30、百分之35、百分之45、百分之50、百分之55、百分之60、百分之65、百分之70、百分之75、百分之80、百分之85、百分之90、百分之95或百分之100下隔离，且仍取决于停机请求下的排气温度和吹扫体积大小达到期望的吹扫。
此外，控制单元36可确定燃料隔离下的燃气轮机12的操作速度(即，隔离速度)。例如，如果排气温度在特定停机操作期间相对低，则更多入口空气流和时间可用于达到期望的吹扫体积。因此，控制单元36在确定期望的吹扫体积后，可指示系统10在高于标称隔离速度下使燃料与燃气轮机12隔离。作为备选，如果排气温度在特定停机操作期间相对高，则较少入口空气流和时间可用于达到期望的吹扫体积。在此情形中，控制单元36可指示系统10来在低于标称隔离速度下隔离燃料。换言之，特定停机操作期间的排气温度越高，则隔离燃料时所需的隔离速度越低。以此方式，控制单元36能够解决停机操作期间的燃气轮机12的各种速度，以满足吹扫操作的期望的吹扫体积。在某些实施例中，如下文更详细所述，控制单元36可至少部分地使用历史数据(例如，用于满足吹扫限度参数的历史裕度)，以确定隔离速度。
在框78处，测量燃气轮机12的入口温度、排气温度和转速。测量入口温度和排气温度使控制单元36能够基于流过系统10的气体的升高温度准确地解决吹扫体积。例如，系统10的停机期间，排气温度与入口温度之间的温差指出较热的排气温度将导致在燃气轮机12的压缩机区段20的入口或燃气轮机12的任何其它入口位置处最初提供的空气膨胀。因此，随着空气在入口温度下膨胀，较少压缩机入口流用于完成吹扫要求。即，较少压缩机入口流用于生成足以满足空气的吹扫限度体积的流。框78中测量的值在停机操作期间连续地监测，以保持经过系统10的吹扫流的准确测量。
随后，在框79处，吹扫流速可基于排气和入口温度测量结果和燃气轮机12的转速的测量结果来计算。如上文所述，排气与入口空气流之间的温度的关系可提供关于入口空气流沿燃气轮机12的空气流路径行进时入口空气流膨胀的量的指示。因此，除燃气轮机12的转速外，燃气轮机12的入口和/或排气处的温度可允许计算系统10的准确吹扫流速。
为了达到充分吹扫来重启系统10，空气流的某些数目的体积交换(例如，4、5等)可循环穿过系统，同时燃气轮机12的轮叶和/或压缩机区段20的叶片提供大于标准操作期间燃气轮机12的流速的一定百分比(例如，百分之八或另一百分比)的速率下的流速。在一些实施例中，百分比流速可在标准操作期间，基于燃气轮机12的性质更大或更小。即，达到充分吹扫的吹扫体积可限定为循环穿过系统的空气流的一定数目的体积交换。体积交换的数目可通过要求，由原设备管理者或工业代码确定，代码参考燃气轮机的气体路径中的设备的限定体积的一定数目的交换或速率。空气流的体积可为空气流过的HRSG 14的限定容积。基于入口空气流的膨胀，较少入口空气流可用于达到穿过系统的空气流的一定数目的体积交换。因此，控制单元36可计算实现排气流来满足期望的吹扫限度值的入口空气流的量。作为备选，排气流可通过控制单元36基于入口处、涡轮区段24的排气处和/或沿穿过HRSG 14的流动路径的温度传感器44来计算。该计算可基于系统10的排气处的空气流提供了达到期望吹扫时固定燃料之后的时间点的指示。即，控制单元36可基于系统10的入口和排气温度、燃气轮机12的轮叶和/或压缩机区段20的叶片的速度，以及HRSG 20的容积来确定用于达到期望的吹扫体积的时间量。
举例来说，比较环境温度下的排气空气流的质量流(例如，系统启动期间的吹扫)和300到400摄氏度下的排气的质量流(例如，系统停机期间的吹扫)中，体积可在提高的温度值下提高大约百分之30到40。即，系统10在停机下达到期望吹扫可比系统10在启动期间达到期望吹扫花费少大约百分之30到40的时间。因此，在停机下建立吹扫时，系统10可比系统10在启动下建立吹扫时快得多地回到联机。
鉴于此，在框80处，累积的吹扫体积可整体结合。即，控制单元36可跟踪已从系统10累积的吹扫流的体积。例如，每次执行框80时，控制单元36可基于当前入口温度、排气温度和/或燃气轮机12的转速来更新累积吹扫体积。因此，控制单元36可保持跟踪何时满足吹扫体积。
在判断框81处，控制单元36可进行吹扫体积是否已由系统10满足的确定。如果已满足吹扫体积，则在框82处，控制单元36可指出已建立了吹扫。通过指示已建立吹扫，在系统10重启时，控制单元36可不指示系统10执行另一吹扫操作。
如果在判断框81处未满足吹扫体积，则在判断框83处，控制单元可确定吹扫流速是否大于最小吹扫流要求。如果吹扫流速大于最小吹扫流要求，则方法74回到框78，且回路可继续，直到在判断框81处满足吹扫体积，或者在判断框83处吹扫流速小于最小吹扫流要求。当在判断框83处吹扫流速小于最小吹扫流要求时，控制单元36可指示吹扫在框84处未建立。因此，当系统10重启时，系统10可由控制单元36指示来经历部分吹扫操作，以达到其余吹扫体积来建立吹扫，或控制单元36可在经历整个吹扫操作之后重启系统10。
图3为用于在系统10的停机期间吹扫系统10的方法89的备选实施例。方法89类似于方法74，除了如果在判断框81处未满足吹扫体积而会发生的之外。如果方法89中的判断框81处未满足吹扫体积，则在框93处，控制单元36可使用启动系统(例如，静态启动系统，诸如负载换相逆变器(LCI)、电动机启动组、柴油发动机启动组等)，以将燃气涡轮发动机12保持处于或高于最小吹扫流速(同时方法89回到框78以便回路可继续)，直到在判断框81满足吹扫体积。
如上文所述，在一些实施例中，在框78处，控制单元36可基于用于满足吹扫限度参数的历史裕度来控制燃料何时与燃气轮机12隔离。因此，图4为用于确定燃料何时与燃气轮机12隔离的方法85。在框86处，历史数据可储存在控制单元36的存储器38中。历史数据可涉及由燃气轮机12在各种条件下(例如，入口温度、排气温度和隔离速度)达到燃气轮机12的最小吹扫流要求所取得的所需体积的累积体积和/或裕度的历史量。
使用历史数据，在框87处，控制单元36可确定(例如，主动了解)燃气轮机12的隔离速度，在该速度下，燃气轮机12可在燃气轮机12达到最小吹扫流要求之前实现吹扫。即，控制单元36可结合燃气轮机12的当前操作参数(例如，入口温度、排气温度和转速)来使用储存在存储器38中的历史数据，以确定燃料与燃气轮机12隔离下的燃气轮机12的隔离速度。此确定可允许在确保实现吹扫中的更大精度，因为燃料隔离所处的速度可为根据历史将燃气轮机12保持高于最小吹扫流要求长到足以实现吹扫的速度。在某些实施例中，控制单元36可储存确定的隔离速度(例如，在存储器38中)。储存的隔离速度可用于随后的吹扫操作。在一些实施例中，储存的隔离速度可由控制单元36改变和/或更新。应当注意的是，除吹扫体积外，其它因素也可影响隔离速度。具体而言，隔离速度可在不同燃气轮机之间改变。
在判断框88处，控制单元36可将确定的隔离速度与最大速度(例如，由硬件极限确定)相比较。如果确定的隔离速度不大于或等于最大速度，则在框95处，控制单元36可指示燃料系统16在框87处确定的速度下隔离燃料。如果确定的隔离速度小于最大速度，则在框97处，控制单元36可使用启动系统(例如，静态启动系统，诸如负载换相逆变器(LCI)、电动机启动组、柴油发动机启动组等)，以将燃气涡轮发动机12保持处于或高于最小吹扫流速度。
由于控制单元36考虑温度来确定期望的吹扫体积，故穿过系统的空气流最小化，且减小系统10的设备上的热应力。此外，基于传感器的空气流计算可提供更一致的途径来吹扫系统10。例如，替代在各个吹扫操作期间将环境空气温度输入的一定数目的体积(例如，五个体积)吹扫到系统10中，控制单元36考虑了加热环境空气的膨胀气体体积来确定穿过系统10的实际空气流。因此，各个吹扫操作吹扫更准确地匹配期望吹扫气体的排气体积，以实现吹扫。
图5为包括燃气轮机12和余热回收蒸汽发生器(HRSG)14的系统10(例如，发电系统)的框图，系统10大体上用于在联合循环发电站中发电。系统10包括燃气轮机12、余热回收蒸汽发生器(HRSG)14和燃料系统16。大体上，图5的系统10在停机操作的吹扫过程期间以类似于图1中所述的系统10的方式操作，其中改变在于燃气轮机12的入口放气加热系统91。
例如，燃气轮机12的入口放气加热系统91可减轻压缩机区段20中的压力，且提高提供至压缩机区段20的入口的流体的温度。通过减轻压力且提高温度，入口放气加热系统91可保护压缩机区段20免于失速。入口放气加热系统91可通过流体流管线92从压缩机区段20放出加热的压缩机排气。大体上，流体流管线92可联接到入口放气加热阀94上，阀94将加热的压缩机排气通过流体流管线96提供至压缩机区段20的入口。入口放气加热阀94可由控制单元36控制，以增加或减小从压缩机区段20到压缩机区段20的入口的加热的压缩机排气。
此外，抽气阀98可联接到流体流管线92上，以通过流体流管线100将加热的压缩机排气提供至涡轮区段24的排气仓室99。在吹扫操作期间，附加入口放气加热阀98可至少部分地打开，以将加热的压缩机排气的至少一部分提供至燃气轮机12的排气仓室99。通过将加热的压缩机排气施加至排气仓室99，除从压缩机区段20的入口提供的至HRSG 14的减退吹扫流之外，还提供附加吹扫体积流。例如，加热的压缩机排气降低压缩机操作线，增加压缩机入口流，且因此进入HRSG 14的总流。附加的吹扫体积流可由控制单元36经由体积累积指令或模型来确定。附加的吹扫体积流的确定可基于排气抽气冲程、测量的流和/或压缩机压力比的变化。由于压缩机速度线形状，故该操作将可在低速下有用。除增大总流外，其将降低系统10达到最小流动下的速度，进一步增加总累积流。由于系统10可包括用于吹扫操作的最小流动要求，故从入口放气加热系统14到排气仓室99的加热的压缩机排气的加入可提供系统10的吹扫流的充分增大，以实现系统10的停机操作期间空气的期望吹扫限度体积。
此外，可认识到，阀94和98可通常在系统10的停机操作期间闭合。因此，在停机操作期间，可限定为吹扫流速下的压缩机压力比的压缩机区段20的操作线可大体上大于打开阀94和98中的一个或两个时的。提高的操作线可导致压缩机区段20内增大压力，这可提供足够的阻力来将停机操作期间的压缩机叶片的速度减慢至低于提供适合的吹扫流速的速度的水平。因此，通过打开阀94和98中的一个或两个，停机操作期间的压缩机叶片的速度可不与阀94和98闭合时一样快地降低。此外，当开启阀98时，压缩机区段20的操作线可减小(降低压缩机压力)，且从压缩机区段20提供至排气仓室99的加热的压缩机排气可提供吹扫流速的增大(增大总流，同时产生较小阻力和较慢减速)，以允许在较短时间量内达到期望的吹扫限度体积。此外，由于将加热的压缩机排气引导至排气仓室99减小压缩机区段20的操作线且增大提供至排气仓室99的吹扫流体积，故系统10可减少启动系统(例如，静止启动系统，诸如负载换相逆变器(LCI)、电动机启动组、柴油发动机启动组，等)的时间量，以将燃气涡轮发动机12保持处于或高于最小吹扫流速度。此外，在一些实施例中，系统10可在吹扫操作期间完全消除启动系统的使用。就系统10而言，启动系统可在启动燃气轮机12后提供动力至系统10，或在燃气轮机12停机时保持燃气轮机12高于最小吹扫流速。
现在转到图6，示出了在停机期间使用入口放气加热系统91吹扫该系统10的方法110的流程图。可认识到的是，方法110的框未必是连续步骤，且某些框可同时地或按不同顺序执行。如上文所述，在系统10停机期间接收吹扫限度可允许系统10的较快重启，因为系统10可在停机完成后处于"吹扫完成"状态。为了在系统10停机期间完成吹扫，在框112处，控制单元36可接收停机通知。停机通知可为联接到系统10上的电网中的功率需求降低的结果。此外，停机通知也可为人工停机通知或期望系统10的停机的任何其它刺激的结果。
随后，在框114处，控制单元36可指示入口放气加热阀94和/或98来开启或保持开启。通过控制阀94和/或98来开启或保持开启，加热的压缩机排气可输送至压缩机区段20的入口和/或燃气轮机12的排气仓室99。具体而言，在框116处，控制单元36可控制至排气仓室99的加热的压缩机排气，以降低燃气轮机12的操作线，且由于压缩机区段20中的增大的压力而增大总吹扫流。此外，使加热的压缩机排气回到排气仓室99可提供附加的吹扫体积来有助于满足期望的吹扫体积限度。可认识到的是，在一些实施例中，在吹扫操作期间阀94可保持闭合，同时阀98开启。
在框118处，燃料可与燃气轮机12隔离。在某些实施例中，可隔离系统的其它构件。在使燃料与燃气轮机12隔离中，燃烧火焰可熄灭，且除由入口放气加热系统91的阀98提供的加热的压缩机排气外，系统10可提供穿过系统的减退空气流。减退空气流可表示由于熄灭燃烧火焰之后涡轮区段24的轮叶和/或压缩机区段22的压缩机叶片的剩余(即，未供能)旋转引起的流过系统10的空气。
此外，可认识到的是，使燃料与燃气轮机12隔离可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之40(或另一百分比)下发生，以满足期望的吹扫流动体积。在某些实施例中，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30到100、百分之30到百分之65、百分之65到百分之100，以及其中所有子范围下隔离。例如，燃料可在燃气涡轮发动机12的正常操作速度的大约百分之30、百分之35、百分之45、百分之50、百分之55、百分之60、百分之65、百分之70、百分之75、百分之80、百分之85、百分之90、百分之95或百分之100下隔离。燃气轮机12的正常操作速度可限定为燃气轮机12在标准发电操作期间操作下的燃气轮机12的操作速度。然而，还可认识到的是，取决于排气的温度、实现吹扫的体积的大小、和/或由加热的压缩机排气提供的吹扫流，燃料可在大于标称隔离速度或小于标称隔离速度下隔离。在某些实施例中，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30到100、百分之30到百分之65、百分之65到百分之100，以及其中所有子范围下隔离。例如，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30、百分之35、百分之45、百分之50、百分之55、百分之60、百分之65、百分之70、百分之75、百分之80、百分之85、百分之90、百分之95或百分之100下隔离。例如，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的一定百分比下隔离，且仍取决于停机请求下的排气温度和吹扫体积的大小来实现期望的吹扫。
此外，控制单元36可确定燃料隔离下的燃气轮机12的操作速度。例如，如果排气温度在特定停机操作期间相对低，则更多入口空气流和时间可用于达到期望的吹扫体积。因此，控制单元36在确定期望的吹扫体积后，可指示系统10在如上文所述的隔离速度下使燃料与燃气轮机12隔离。作为备选，如果排气温度在特定停机操作期间相对高，则较少入口空气流和时间可用于达到期望的吹扫体积。在此情形中，控制单元36可指示系统10在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30下隔离燃料。以此方式，控制单元36能够解决停机操作期间的燃气轮机12的各种速度，以满足吹扫操作的期望的吹扫体积。
在系统10减退时，在框120处，增加的吹扫体积施加至系统10，直到达到确定的吹扫限度体积。即，阀98可保持开启，直到确定的吹扫限度体积由系统10实现。因此，压缩机叶片的速度可将速度保持高于最小吹扫流速度达充足的时间量以满足吹扫限度体积。
随后，在达到吹扫限度体积后，在框122处，入口放气加热阀94和/或98可闭合或可保持闭合。通过闭合阀94和98，压缩机区段20的操作线可提高，这可导致压缩机区段20的压缩机叶片的速度快速减小。因此，系统10可在满足期望的吹扫限度体积之后快速停机。
图7为包括燃气轮机12和余热回收蒸汽发生器(HRSG)14的系统10(例如，发电系统)的框图，系统10大体上用于在联合循环发电站中发电。系统10包括燃气轮机12、余热回收蒸汽发生器(HRSG)14、燃料系统16和汽轮机系统128。大体上，图7的系统10可在停机操作的吹扫过程期间以类似于图1中所述的系统10的方式操作，其中改变在于操作汽轮机系统128来在系统10减退期间增大吹扫体积流。此外，系统10可包括HRSG 14上的系统，或可在隔离中涉及的备用燃料系统。
具体而言，汽轮机系统128可通过蒸汽输送管线130从HRSG 14接收蒸汽。蒸汽可在汽轮机系统128的汽轮机132上提供推进力来生成动力。蒸汽可通过附加的蒸汽输送管线134从汽轮机132行进至冷凝器136。在冷凝器136中，蒸汽可冷却且冷凝成水，且通过水输送管线138输送回HRSG 14。
可认识到的是，在一些实施例中，汽轮机132和燃气轮机12两者可为单轴发电机系统的一部分。即，汽轮机132和燃气轮机12两者从发电机系统的同一轴发电。此外，减小汽轮机132的冷凝器的背压可减小轴上的汽轮机阻力。通过在包括汽轮机132的系统10的停机操作期间减小汽轮机132的冷凝器的背压，可减慢系统10的减退期间的吹扫流的减速。例如，通过限制由汽轮机132提供在轴上的阻力，系统10将花费较长时间量来减速至最小吹扫流速。因此，系统10可实现期望的吹扫流限度，而不必利用启动系统将系统10保持在最小吹扫流速下。此外，在一些实施例中，系统10可通过减小汽轮机132的冷凝器的背压来实现期望的吹扫流限度，以减小启动系统将系统10保持在最小吹扫流速下期间的时间量。汽轮机132的冷凝器的背压经由管理(经由控制单元36)汽轮机132的构件(例如，蒸汽阀140、冷却和密封空气系统142，等)。
现在转到图8，示出了停机期间使用汽轮机系统128吹扫系统10的方法150的流程图。可认识到的是，方法150的框未必是连续步骤，而是可同时地或以任何顺序执行。如上文所述，系统10的停机期间吹扫可允许系统10较快重启，因为系统10可在停机完成后处于吹扫状态。为了在系统10停机期间完成吹扫，在框152处，控制单元36可接收停机通知。停机通知可为联接到系统10上的电网中的功率需求降低的结果。此外，停机通知也可为人工停机通知或期望系统10的停机的任何其它刺激的结果。
随后，在框154处，控制单元36可指示汽轮机132的蒸汽阀140处于停机吹扫位置。此外或作为备选，控制单元36可指示冷却和密封空气系统142开至最大流动能力。通过控制蒸汽阀140和/或冷却和密封空气系统142打开或保持打开，可减轻汽轮机132的冷凝器的背压。通过减轻冷凝器的背压，由冷凝器的背压引起的汽轮机132的轴上的阻力可减小。此外，在单轴系统(例如，其中燃气轮机12和汽轮机132驱动联接到发电机上的同一轴)中，减小轴上的阻力可在停机操作期间减慢系统10的吹扫流的减速。
在框156处，燃料可与燃气轮机12隔离。在使燃料与燃气轮机12隔离时，燃烧火焰可熄灭，且系统10可提供穿过系统10的减退空气流。减退空气流可表示由于在火焰熄灭之后涡轮区段24的轮叶、压缩机区段22的压缩机叶片、和/或汽轮机132的轮叶和压缩机叶片的剩余(即，未供能)旋转引起的穿过系统10的空气。
此外，可认识到的是，使燃料与燃气轮机12可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之40(或另一百分比)下发生，以满足期望的吹扫流动体积。燃气轮机12的正常操作速度可限定为燃气轮机12在标准发电操作期间操作下的燃气轮机12的操作速度。然而，还可认识到的是，取决于排气的温度，实现吹扫的体积大小和/或系统10的吹扫流的减速，燃料可在大于标称隔离速度或小于标称隔离速度下隔离。在某些实施例中，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30到100、百分之30到百分之65、百分之65到百分之100，以及其中所有子范围下隔离。例如，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30、百分之35、百分之45、百分之50、百分之55、百分之60、百分之65、百分之70、百分之75、百分之80、百分之85、百分之90、百分之95或百分之100下隔离，且仍取决于停机请求下的排气温度、吹扫体积的大小和系统10的吹扫流的减速来实现期望的吹扫。
此外，控制单元36可确定燃料隔离下的燃气轮机12的操作速度。例如，如果排气温度在特定停机操作期间相对低，则更多入口空气流和时间可用于达到期望的吹扫体积。因此，控制单元36在确定期望的吹扫体积后，可指示系统10在燃气轮机12的正常操作速度的一定百分比下使燃料与燃气轮机12隔离。作为备选，如果排气温度在特定停机操作期间相对高，则较少入口空气流和时间可用于达到期望的吹扫体积。在此情形中，控制单元36可指示系统10在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30下隔离燃料。以此方式，控制单元36能够解决停机操作期间的燃气轮机12的各种速度，以满足吹扫操作的期望的吹扫体积。
当系统10朝最小吹扫流速减退时，在框158处，增大的总体积施加到系统10，直到达到确定的吹扫限度体积。即，蒸汽阀140和/或冷却和密封空气系统142可保持完全开启，直到确定的吹扫限度体积由系统10实现。具体而言，打开蒸汽阀140和/或冷却和密封空气系统减慢该系的减速，导致了达到最小吹扫流之前的更大总体积。因此，压缩机区段20的压缩机叶片的速度可将速度保持高于最小吹扫流速度达充足的时间量以满足吹扫限度体积。
随后，在达到吹扫限度体积后，在框160处，蒸汽阀140和/或冷却和密封空气系统142可闭合或可保持闭合。通过闭合蒸汽阀140与冷却和密封空气系统142，轴上的阻力可增大，这可导致压缩机区段20的压缩机叶片的速度的快速减小。因此，系统10可在满足期望的吹扫限度体积之后快速停机。
图9为包括燃气轮机12和余热回收蒸汽发生器(HRSG)14的系统10(例如，发电系统)的框图，系统10大体上用于在联合循环发电站中发电。系统10包括燃气轮机12、余热回收蒸汽发生器(HRSG)14、燃料系统16、风机162和水洗系统164。大体上，图9的系统10可在停机操作的吹扫过程期间以类似于图1中所述的系统10的方式操作，其中改变在于燃气轮机12和/或燃料系统16的操作以在系统10减退期间增大吹扫体积流。
具体而言，系统10可使用各种空气源(例如，风机162)增大穿过系统10的吹扫流，以增大燃气轮机12的入口压力。例如，风机162可在涡轮区段24的后部处提供增大的空气流。增大的空气流可在系统10减退期间以一种方式提供增大的吹扫空气流至系统10，使得在减少的时间量内实现期望的吹扫流限度。以此方式，系统10可在系统10减速至最小吹扫流速之前达到期望的吹扫流限度。此外，风机162可为可将增大的空气流提供至涡轮区段24的后部的任何风扇或空气供应系统。此外，在一些实施例中，风机162可为燃气轮机12的排气框架风机。在此实施例中，风机162可在不加入任何附加构件的情况下并入系统10中。
此外，使用水洗系统164也可增大穿过系统10的吹扫流。大体上，水洗系统164可用于通过将水喷洒到压缩机区段20的入口中同时压缩机区段20在降低速度下运行来清洁压缩机区段20的压缩机叶片。由于压缩机区段20在高温下操作，故喷入压缩机区段20中的水可汽化，且作为水蒸气流出压缩机区段20。因此，在压缩机区段20的入口处的空气流并未改变时，汽化的水引起的增大体积被提供至排气仓室99。当燃气轮机12的燃料固定时(例如，燃气轮机12的正常操作速度的大约80%到90%)，水洗系统164可大体上开始将水供应至压缩机区段20的入口，且当燃气轮机12达到超过其则水将停止汽化的最小速度时，水洗系统164可停止将水提供至压缩机区段20的入口。因此，当燃气轮机12达到燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之40、50或60时，控制单元36可指示水洗系统164停止水洗操作。当系统10停机时，由水汽化提供的增大的体积可在吹扫过程期间使用来解决期望的吹扫流限度的部分。因此，系统10可在系统10减速至最小吹扫流速之前达到期望的吹扫流限度。
此外，在一些实施例中，燃料系统16也可用于增大穿过系统10的吹扫流。大体上，燃料系统16可提供熄灭燃烧火焰的操作。例如，燃料系统16可通过闭合一个或更多个阀(例如，气体控制阀、停止阀，等)来使燃料源与燃气轮机12隔离。此外，燃料系统16可从至燃气轮机12的替代气体供应来提供稀释剂(即，替代气体)，以在燃烧火焰熄灭之后进一步稀释燃气轮机12中的任何剩余燃料。可认识到的是，当燃料系统16的阀处于特定配置时，来自替代气体供应源的稀释剂可向系统10提供附加的吹扫流。附加吹扫流可允许系统10在系统10减速至最小吹扫流速之前达到期望的吹扫流限度。
尽管来自风机162的吹扫空气、来自水洗系统164的增大体积、和/或来自燃料系统16的替代气体供应的增加的吹扫流的加入可允许系统10在系统10减速至最小吹扫流速之前达到期望的吹扫流限度，但这些附加的吹扫流也可限制启动系统应用于系统来达到期望的吹扫流限度的时间量。例如，通过增加燃气轮机12减速至最小吹扫流速所花费的时间内的吹扫流体积，在此时间内吹扫更多总体积。因此，当燃气轮机12减速至最小吹扫流之前未达到期望的吹扫流限度时，启动系统可在少量时间内使用以完成吹扫操作。
现在转到图10，示出了在停机期间使用附加吹扫空气流来吹扫系统10的方法170的流程图。可认识到的是，方法170的框未必是连续步骤，且某些框可同时地或按不同顺序执行。如上文所述，当系统10可在停机完成后处于"吹扫完成"状态时，在系统停机期间接收吹扫限度可允许系统10的较快重启。为了在系统10的停机期间完成吹扫，在框172处，控制单元36可接收停机通知。停机通知可为联接到系统10上的电网中的功率需求降低的结果。此外，停机通知也可为人工停机通知或期望系统10的停机的任何其它刺激的结果。
随后，在框174处，控制单元36可指示燃料与燃气轮机12隔离。在使燃料与燃气轮机12隔离时，燃烧火焰可熄灭，且系统10可提供穿过系统10的减退空气流。减退空气流可表示由于在燃烧火焰熄灭之后涡轮区段24的轮叶、压缩机区段22的压缩机叶片、和/或汽轮机132的轮叶和压缩机叶片的剩余(即，未供能)旋转引起的流过系统10的空气。
此外，可认识到的是，使燃料与燃气轮机12隔离可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之40(或其它百分比)下发生，以满足期望的吹扫流动体积。燃气轮机12的正常操作速度可限定为燃气轮机12在标准发电操作期间操作下的燃气轮机12的操作速度。然而，还可认识到的是，取决于排气的温度，实现吹扫的体积大小和/或系统10的吹扫流的减速，燃料可在大于标称隔离速度或小于标称隔离速度下隔离。在某些实施例中，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30到100、百分之30到百分之65、百分之65到百分之100，以及其中所有子范围下隔离。例如，燃料可在燃气轮机12的正常操作速度的大约百分之30、百分之35、百分之45、百分之50、百分之55、百分之60、百分之65、百分之70、百分之75、百分之80、百分之85、百分之90、百分之95或百分之100下隔离，且仍取决于停机请求下的排气温度、吹扫体积的大小和系统10的吹扫流的减速来实现期望的吹扫。
此外，控制单元36可确定燃料隔离下的燃气轮机12的操作速度。例如，如果排气温度在特定停机操作期间相对低，则更多入口空气流和时间可用于达到期望的吹扫体积。因此，控制单元36在确定期望的吹扫体积后，可指示系统10在大于标称隔离速度下使燃料与燃气轮机12隔离。作为备选，如果排气温度在特定停机操作期间相对高，则较少入口空气流和时间可用于达到期望的吹扫体积。在此情形中，控制单元36可指示系统10来在低于标称隔离速度下隔离燃料。以此方式，控制单元36能够解决停机操作期间的燃气轮机12的各种速度，以满足吹扫操作的期望的吹扫体积。
随后，在框176处，控制单元36可指示系统将附加吹扫流提供至燃气轮机12。例如，控制单元36可指示风机162将增加的空气流提供至压缩机区段20的入口。此外或作为备选，控制单元36可指示水洗系统164开始水洗操作，其如上文在图9的论述中所述，在水在燃气轮机12中变为水蒸气时增大吹扫流。此外，控制单元36可指示替换气体供应源68通过储存在替换气体供应源68内的稀释剂来提供附加吹扫流。风机162、水洗系统164和替换气体供应源68中的每一个可单独或与彼此组合来提供附加吹扫流至燃气轮机。风机162、水洗系统164和替换气体供应源68可共同限定为附加的吹扫流源。控制单元36可指示附加的吹扫流源保持活动，直到达到确定的吹扫流限度。
此外，在一些实施例中，附加的吹扫流源可保持活动，直到系统10达到最小吹扫流速。在此时，系统10可触动启动系统来保持系统10处于或高于最小吹扫流速。通过将附加的吹扫流源保持在活动状态，减少了启动系统活动的时间量。以此方式，花费了较少能量来完成吹扫过程，且吹扫过程可在较短时间量中完成。
在达到期望的吹扫流限度之后，在框178处，附加的吹扫流源可从系统10除去。此外，在这里，施加至系统10的任何其它吹扫流增加应用也可除去，以使系统10能够快速停机。在系统10的停机之后，系统10可处于"吹扫完成"状态，而在启动后没有任何附加的吹扫。
可认识到的是，方法80,110,150和170可所有都单独或与彼此成各种组合使用，以在系统10的停机期间达到系统10的期望吹扫值。应当注意的是，HRSG系统可结合简单循环或联合循环系统使用。此外，系统10可包括排气处理系统(例如，选择性催化还原系统、风道焚烧器、分流器缓冲器等)。
本书面描述使用了实例来公开本公开内容的本主题(包括最佳模式)，且还使本领域的任何技术人员能够实施公开的主题，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。公开主题的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则期望此类其它实例在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统，包括：
燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统的控制器(36)，包括：
储存指令来执行所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统的操作的存储器(38)；以及
配置成执行所述指令的处理器(42)，其中所述指令在由所述处理器(42)执行时促使所述控制器(36)：
控制所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统以在所述燃气轮机(12)的减速期间将入口放气热流从所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统的入口放气加热系统(91)提供至燃气轮机(12)的排气仓室(99)；
接收代表所述燃气轮机(12)的压缩机区段(20)的入口处的第一温度的第一输入信号、代表所述燃气轮机(12)的转速的第二输入信号、以及代表提供至所述燃气轮机(12)的所述排气仓室(99)的入口放气热流速的第三输入信号；
至少基于所述第一输入信号、所述第二输入信号、以及所述第三输入信号来计算所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统的排气流速；以及
基于所述排气流速控制所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统以在足以在穿过所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统的空气流的减退期间达到预定吹扫体积的所述燃气轮机(12)的正常操作速度的一部分下使燃料源与所述燃气轮机(12)隔离。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：
提供所述第一输入信号的第一温度传感器，
提供所述第二输入信号的转速传感器；以及
提供所述第三输入信号的流体流传感器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一温度传感器定位在所述压缩机区段(20)的所述入口处，以及所述流体流传感器定位在将所述入口放气加热系统(91)联接至所述排气仓室(99)的流体流管线中。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指令在执行时促使所述控制器(36)至少接收代表所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统的所述燃气轮机(12)的所述排气仓室(99)或余热回收蒸汽发生器(14)的排气器(34)处的第二温度的第四输入信号，并且除所述第一输入信号、所述第二输入信号、以及所述第三输入信号之外，所述排气流速还至少基于所述第四输入信号。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，包括提供所述第四输入信号的第二温度传感器，其中所述第二温度传感器定位在所述燃气轮机(12)的所述排气仓室(99)或所述余热回收蒸汽发生器(14)的所述排气器(34)处。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预定吹扫体积至少基于所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统的余热回收蒸汽发生器(14)的容积。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指令在执行时促使所述控制器(36)控制所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统，以在所述入口放气热流提供至所述燃气轮机(12)的所述排气仓室(99)，且所述燃气轮机(12)达到足以在所述燃气轮机(12)在大于所述燃气轮机(12)的最小吹扫流要求的转速下操作的同时实现所述吹扫体积的所述燃气轮机(12)的正常操作速度的一部分时将所述燃料源与所述燃气轮机(12)隔离。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述入口放气热流沿着入口放气热管线行进，且所述入口放气热管线包括构造成将所述入口放气热流联接至所述压缩机区段(20)的所述入口的第一入口放气热阀和构造成将所述入口放气热流联接至所述燃气轮机(12)的所述排气仓室(99)的第二入口放气热阀。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器(36)构造成在接收到所述燃气轮机和余热回收蒸汽发生器系统的停机通知后闭合所述第一入口放气热阀和开启所述第二入口放气热阀。
10.一种有形的非暂时性机器可读介质，包括机器可读指令来：
经由第一传感器(44)接收发电系统的第一温度的测量结果，其中所述第一温度的测量结果至少包括所述发电系统的燃气轮机(12)的入口处的温度；
经由第二传感器(44)接收所述发电系统的所述燃气轮机(12)的转速的测量结果，其中第二参数包括所述燃气轮机(12)的转速；
经由第三传感器(44)接收在所述发电系统的停机模式期间从所述发电系统的入口放气加热系统(91)至排气的入口放气热流速的测量结果；
至少基于所述第一温度、所述燃气轮机(12)的转速、以及所述入口放气热流速来计算所述发电系统的排气流速；以及
至少基于所述排气流速来控制所述发电系统以在足以在穿过所述发电系统的空气流的减退期间达到吹扫体积的所述发电系统的正常操作速度的一部分下使燃料源与所述燃气轮机(12)隔离。
CN201721073298.4U 2016-08-25 2017-08-25 改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统及机器可读介质 Active CN207647618U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/247153 2016-08-25
US15/247,153 US10082091B2 (en) 2016-08-25 2016-08-25 Systems and methods to improve shut-down purge flow in a gas turbine system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN207647618U true CN207647618U (zh) 2018-07-24

Family

ID=60676257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721073298.4U Active CN207647618U (zh) 2016-08-25 2017-08-25 改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统及机器可读介质

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10082091B2 (zh)
JP (1) JP3214981U (zh)
CN (1) CN207647618U (zh)
DE (1) DE202017104978U1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112304108A (zh) * 2020-09-18 2021-02-02 华电电力科学研究院有限公司 一种燃机清吹压缩空气热量利用系统及方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11305885B2 (en) 2019-01-10 2022-04-19 Honeywell International Inc. Auxiliary power unit adaptive cooldown cycle system and method
IT202100021071A1 (it) * 2021-08-04 2023-02-04 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Improved Method for Estimating and Setting Exhaust Purge Time in a Combustion System and Combustion System Thereof.

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5819539A (en) 1996-12-30 1998-10-13 Combustion Engineering, Inc. Detecting and purging combustible gases from heat recovery steam generator cavities
DE59808158D1 (de) 1998-05-28 2003-06-05 Alstom Switzerland Ltd Verfahren zum Betrieb von Gasturbinen und Kombikraftwerken
US6442941B1 (en) * 2000-09-11 2002-09-03 General Electric Company Compressor discharge bleed air circuit in gas turbine plants and related method
US6925804B2 (en) * 2003-09-29 2005-08-09 Detroit Diesel Corporation Method for responding to sensor failures on EGR/VGT engines
EP1630356A1 (de) * 2004-08-25 2006-03-01 Siemens Aktiengesellschaft Flüssigkeitseinspritzung in einer Gasturbine während einer Abkühlphase
US7861532B2 (en) 2007-06-26 2011-01-04 General Electric Company System and methods for heat recovery steam generators hot purging
US20090145104A1 (en) 2007-12-10 2009-06-11 General Electric Company Combined cycle power plant with reserves capability
US20120240591A1 (en) * 2007-12-10 2012-09-27 General Electric Company Method for shutting down a generator to prepare the generator for restart
US20090205310A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 General Electric Company Power generation system having an exhaust gas attemperating device and system for controlling a temperature of exhaust gases
EP2248999A1 (en) * 2008-12-24 2010-11-10 Alstom Technology Ltd Power plant with CO2 capture
US8266909B2 (en) * 2009-04-09 2012-09-18 Siemens Energy, Inc. Air vent in main steam duct of steam turbine
US8726625B2 (en) 2011-04-12 2014-05-20 General Electric Company Combined cycle power plant
CN102192660B (zh) * 2011-04-29 2012-08-22 山西省电力公司电力科学研究院 一种汽轮机排汽用的蒸发式冷凝器散热模件
US9297316B2 (en) * 2011-11-23 2016-03-29 General Electric Company Method and apparatus for optimizing the operation of a turbine system under flexible loads
US8844295B2 (en) * 2012-01-03 2014-09-30 General Electric Company Method for meeting a purge flow requirement for a power plant and a power plant having a purge control system
JP2013253602A (ja) 2012-06-06 2013-12-19 General Electric Co <Ge> 再起動のために発電機を準備するように発電機をシャットダウンするための方法
US10208677B2 (en) * 2012-12-31 2019-02-19 General Electric Company Gas turbine load control system
US8820078B1 (en) 2013-08-06 2014-09-02 Thomas Edward Duffy Heat recovery steam generator and method for fast starting combined cycles
US20150159561A1 (en) 2013-12-05 2015-06-11 General Electric Company Method of controlling purge flow in a gas turbomachine and a turbomachine control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112304108A (zh) * 2020-09-18 2021-02-02 华电电力科学研究院有限公司 一种燃机清吹压缩空气热量利用系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10082091B2 (en) 2018-09-25
US20180058339A1 (en) 2018-03-01
JP3214981U (ja) 2018-02-22
DE202017104978U1 (de) 2017-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9080765B2 (en) Systems and methods for heat recovery steam generation optimization
CN207647618U (zh) 改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统及机器可读介质
CN207701224U (zh) 改善燃气轮机系统中的停机吹扫流的系统及机器可读介质
EP2604826B1 (en) System and Method for Warming up a Steam Turbine
US10082089B2 (en) Systems and methods to improve shut-down purge flow in a gas turbine system
US9382848B2 (en) System and method for start-up of a combined cycle power plant
EP2570877A1 (en) System and method for simulating gas turbine operation
JP5265252B2 (ja) 熱回収蒸気発生器のホットパージ用のシステム及び方法
TWI617734B (zh) 設備控制裝置及設備啟動方法
JP2010242751A (ja) 圧縮機抽気冷却を制御するシステム及び方法
US20140137564A1 (en) Mitigation of Hot Corrosion in Steam Injected Gas Turbines
CN110030090A (zh) 燃气轮机热电联产系统及其运行切换方法
US10082090B2 (en) Systems and methods to improve shut-down purge flow in a gas turbine system
KR102321849B1 (ko) 보다 높은 플랜트 효율을 위한 시스템 및 방법
US20170122222A1 (en) System and Method for Determining Fuel Splits for a Gas Turbine
EP3379054B1 (en) Systems and methods for controlling bleed heat of a gasturbine inlet filter
JP2013144948A (ja) コンバインドサイクル発電プラント及びその制御方法
CN204165066U (zh) 排烟处理装置
KR102063381B1 (ko) 과열 저감기 정비 시기 예측 방법 및 시스템
JP2014145357A (ja) ノズル過冷却のために湿り空気を用いてガスタービン出力及び高温気体経路構成要素寿命を改善するためのシステム
JPH04246244A (ja) 加圧流動床コンバインドプラントとその部分負荷運転制御方法及びその制御装置
JP2017180396A (ja) タービン翼の脱水素処理方法
JPH02123201A (ja) 蒸気タービンの真空破壊装置
JP2018025113A (ja) タービン制御装置、タービン制御方法、および抽気蒸気タービン

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240108

Address after: Swiss Baden

Patentee after: GENERAL ELECTRIC CO. LTD.

Address before: New York State, USA

Patentee before: General Electric Co.