-
Gasturbinen
werden allgemein als Kraftquellen verwendet, um Stromerzeugungsanlagen
(so wie in einem elektrischen Kraftwerk) anzutreiben oder zur Schuberzeugung
(d. h. für
Luftfahrzeuge, Marinefahrzeuge oder Militärausrüstungen, so wie Panzer). Eine
Gasturbine vom Verbrennungstyp hat einen Gas-Weg, der typischerweise
in serieller Beziehung zueinander eine Luftansaugöffnung (oder
Einlassöffnung),
einen Verdichter, eine Brennkammer, eine Turbine und einen Gasauslass
(oder Ausströmdüse) aufweist.
Eine Steuerung reguliert den Betrieb der Turbine. Die Steuerung
beinhaltet einen Prozessor zur Generierung von Steuersignalen in
Antwort auf die Vielzahl der Betriebszustände der Turbine. Die Steuerung
des von der Gasturbine erzeugten Antriebs wird typischerweise durch
die Steuerung des Brennstoffflusses und des Luftflusses in die Brennkammer
ausgeübt.
Ein solches System ist in der
US 5,303,542 gezeigt.
-
Moderne
Gasturbinenantriebe setzen ein gas-gefeuertes („mageres") vorgemischtes Verbrennungssystem ein,
bekannt als Dry-Low-Emissions (DLE)-Verbrennungssystem. Die DLE-Verbrennungssysteme
sind dazu entwickelt, um die Emissionen von Stickoxiden (NOx) und
Kohlenstoffmonoxide (CO), nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen
(UHC), Partikeln und anderen Luftverunreinigungen auf Gehalte zu
reduzieren, die weit unterhalb derjenigen älterer Verbrennungssysteme
liegen. Die DLE-Verbrennungssysteme nutzen Brennkammern mit einem zweifachen
oder dreifachen Dom-Aufbau, mit Stufung des Brennstoffflusses und
des Luftflusses, um einen magervorgemischten Betrieb vom Anspringen bis
zum Antrieb mit voller Kraft zu erreichen. Diese Technologie erlaubt
dem Anwender den Betrieb über breite
Belastungseinstellungen mit verminderter Emission von Luftverschmutzungen,
und zusätzlich die
Erfüllung
aller anderen Konstruktions-Anforderungen,
eingeschlossen eine hohe Verbrennungseffizienz und eine niedriges
Niveau von Verbrennungsdynamik.
-
Das
Brennkammer-Mapping ist der Prozess zur Messung von Betriebsgrenzen
für einen
individuellen Gasturbinenantrieb und die Übersetzung dieser Daten in
Steuerschemata zur Nutzung durch die Steuerung dieses Antriebs.
Dieser Prozess ist für
jeden Antrieb erforderlich, weil die Variabilität von Maschine zu Maschine
(oder noch korrekter von System zu System) im Hinblick auf die maximalen/minimalen 'Betriebsgrenzen und
die Ring-Flammtemperatur-Steuerung größer sein kann als das zulässige Betriebsfenster.
Es ist für
jeden Antrieb erforderlich, dass bei Inbetriebnahme ein Mapping
erfolgt und die Variabilität
kompensiert wird. Aufgrund des Driftens oder von Verschiebungen
der Grenzen mit der Zeit oder aufgrund wesentlicher Wartung (z.
B. Ersatz einer Brennkammer) sind manchmal ein zusätzliches Mapping
und nachfolgende Angleichungen des Steuerungssystems während der
Nutzungsdauer eines Antriebs erforderlich.
-
Das
Brennkammer-Mapping ist ein manueller, iterativer Prozess, der die
akkurate Beobachtung von vielen Antriebsparametern und die manuelle
Erfassung der beobachteten Parameter erfordert. Diese Beobachtungen
müssen
für viele
Brenner-Modi und Kombinationen von Luftabzweig-Einstellungen gemacht
werden. Im Ergebnis ist das Brennkamer-Mapping ein ermüdender und
zeitaufwendiger Prozess mit der Möglichkeit menschlicher Fehler.
Zusätzlich
sind spezielle Unterrichts- und Praxisübungen erforderlich, um sich
dafür zu
qualifizieren, Kennfelder einen besonderen Antrieb richtig aufzunehmen.
Dieses Training vergrößert die
Geld- und Zeitkosten des Brennkammer-Mapping-Prozesses.
-
Die
oben beschriebenen Nachteile und Unzulänglichkeiten des Standes der
Technik werden durch ein Verfahren zum Mapping einer Brennkammer
in einem Gasturbinenantrieb überwunden
oder gemindert. Das Verfahren weist auf: Festlegung eines ersten
Brenner-Doms der in dem Gasturbinenantrieb für einen ersten Brenner-Betriebsmodus
angeglichen werden soll; Angleichung der Ring-Flammtemperatur bei
dem ersten Brenner-Dom in dem Gasturbinenantrieb, um eine Höchst-Ring-Flammtemperatur-Grenze
für den
ersten Brenner-Dom festzulegen; Aufzeichnung einer Vielzahl von
Parametern in einem Datenspeicher von einer Vielzahl von Sensoren,
die mit dem Gasturbinenantrieb verbunden sind, der bei der Höchst-Ring-Flammtemperatur-Grenze arbeitet;
Angleichung der Ring-Flammtemperatur
bei dem ersten Brenner-Dom in dem Gasturbinenantrieb, um für den ersten
Brenner-Dom eine Mindest-Ring-Flammtemperatur-Grenze
festzulegen; Aufzeichnung einer Vielzahl von Parametern in einem
Datenspeicher von einer Vielzahl von Sensoren, die mit dem Gasturbinenantrieb
verbunden sind, der bei der Mindest-Ring-Flammtemperatur-Grenze arbeitet;
Subtraktion der geringsten aufgezeichneten Ring-Flammtemperatur
bei der Mindest-Ring-Flammtemperatur-Grenze von der der aufgezeichneten maximalen
größten Ring-Flammtemperatur bei
der Höchst-Ring-Flammtemperatur-Grenze,
um eine Größe des Temperaturfenster
zu bestimmen; Berechnung einer Nominal-Ring-Flamm-Temperatur ausgehend
von den aufgezeichneten Mindest- und Höchst-Ring-Flammtemperaturen,
falls die Temperaturfenster-Größe größer ist
als die vorbestimmte Mindest-Fenstergröße; Angleichung der Ring-Flammtemperatur
in dem ersten Brenner-Dom an die Nomial-Ring-Flamm-Temperatur; und Aufzeichnung einer
Vielzahl von Para metern in einem Datenspeicher von einer Vielzahl
von Sensoren, die mit dem Gasturbinenantrieb verbunden sind, der
bei der Nomial-Ring-Flamm-Temperatur arbeiten.
-
Die
Erfindung wird nun detaillierter beschrieben mit Hilfe von Beispielen
und mit Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen:
-
1 ist
eine Querschnittsansicht einer DLE-Brennkammer;
-
2 ist
eine grafische Wiedergabe der Stadien einer Vormischerabfolge, welche
fünf Betriebsmodi
einer Brennkammer zeigt;
-
3 ist
ein Ablaufplan, der eine Methode zum automatischen Mapping einer
Brennkammer in einem Gasturbinen-Antriebs-System
veranschaulicht;
-
4 ist
ein Ablaufplan, der eine Bestimmungsprozedur veranschaulicht, falls
die Brennkammer-Gesamt-Flammtemperatur
eine Anpassung erfordert, zur Anwendung im Block 1.6 der 3;
-
5 ist
ein Ablaufplan, der eine Prozedur zur Angleichung der Brennkammer-Gesamt-Flammtemperatur,
so wie in Block 1.7 der 3 angewendet,
veranschaulicht;
-
6 ist,
ein Ablaufplan, der eine Prozedur, so wie sie in Block 1.8 der 3 implementiert
wird, zur Bestimmung welcher der Dome anzugleichen ist, veranschaulicht;
-
7 ist
ein Ablaufplan, der eine Prozedur zur Bestimmung, der maximalen
Ring-Temperaturgrenze für
einen gegebenen Betriebsmodus und ein Luftabzweig-Niveau veranschaulicht,
so wie sie in Block 1.9 der 3 angewendet
wird;
-
8 ist
ein Ablaufplan für
eine Prozedur zur Bestimmung der Mindest-n Ring-Temperaturgrenze für einen
gegebenen Betriebsmodus und Luftabzweig-Level, so wie sie in Block 1.11 der 3 angewendet
wird;
-
9 ist
ein Ablaufplan, der eine Prozedur zur Festlegung der nominalen Ring-Flammtemperatur
veranschaulicht, sobald die neuen maximalen und minimalen Temperaturen
feststehen, so wie sie in Block 1.18 der 3 angewendet
wird;
-
10 ist
ein Ablaufplan, der eine Prozedur zur Bestimmung einer akustischen
Grenze veranschaulicht, so wie sie in Block 5.9 der 7 oder
in Block 6.9 der 8 verwendet
werden kann;
-
11 ist
ein Ablaufplan, der die Prozedur zur Bestimmung einer Blowout-Grenze,
so wie sie in Block 5.1 der 7 oder in
Block 6.10 der 8 angewendet werden kann, veranschaulicht;
und
-
12 ist
ein Ablaufplan, der die Prozedur zur Bestimmung der nächsten Mapping-Bedingung, so
wie in Block 1.22 der 3 angewendet,
veranschaulicht.
-
1 zeigt
einen Querschnitt einer DLE-Brennkammer-Vorrichtung, allgemein bezeichnet als 10,
zusammen mit ei ner Steuerung 11 und einer Mapping-Vorrichtung 13.
Die Brennkammer-Vorrichtung 10 hat drei radial angeordnete
Dome (Ringe) 12, 14, 16, um eine parallele
Abstufung der drei Dome 12, 14, 16 zu
erlauben. Die Luft tritt in die Brennkammer 10 über den
Verwirbler 18 in die Brennkammer ein, wo sie dann eine
Vielzahl von Vormischern 20, 22, 24 im
inneren, mittleren und äußeren Dom 12, 14, 16 passiert
und zu den inneren und äußeren Leitblechen 26, 28 fließt. Der
Luftfluss in der Brennkammer wird kontrolliert durch ein Verdichter-Luftabzweig-System
(nicht gezeigt). Die mittleren und äußeren Dome 14, 16 können jeweils
aus 30 Vormischern 22, 24 bestehen, während der
innere Dom 12 davon 15 aufweisen kann. Verdichteter Brennstoff
von einem Brennstoff-Beschickungssystem 29 tritt in die
Brennkammer an den Öffnungen 30, 32, 34 in
die Brennkammer ein und wird durch die Löcher in jedem Vormischer 20, 22, 24,
wo sich die Luft und der Brennstoff zur Verbrennung mischen, eingespritzt.
Nachdem die Luft-/Brennstoffmischung verbrannt ist, treten die Hochdruck-Verbrennungsgase über die
Turbinendüse 36 aus.
-
Die
Steuerung 11 stellt Steuersignale für das Brennstoff-Beschickungssystem 29 zur
Steuerung der Vormischer 12, 14 und 16 innerhalb
eines jeden Domes 12, 14, 16 bereit.
Die Vormischer 12, 14 und 16 werden für verschiedene
Brenner-Betriebszustände,
so wie die Zündung,
den Leerlauf und wechselnde Belastungsstufen an- und ausgeschaltet.
Zum Beispiel wird die Brennkammer-Vorrichtung 10 auf Leerlauf
gebracht, indem die Vormischer 22 im mittleren Dom 14 mit
Brennstoff beschickt werden. Wenn die Belastung zunimmt, werden
die Vormischer 20 im inneren Dom 12 ebenfalls
mit Brennstoff beschickt. Bei einer weiteren Zunahme der Belastung
wird der äußere Dom 16 entzündet, während der
innere Dom 12 ausgeschaltet wird. Für die höchsten Belastungen werden die
Vormischer 20, 22, 24 in allen Domen 12, 14, 16 mit
Brennstoff beschickt.
-
2 ist
eine grafische Darstellung der Vormischer-Stufungsabfolge, allgemein bezeichnet
als 50, welche die fünf
Betriebsarten 52, 54, 56, 58, 60 einer
Brennkammer zeigt. In der Betriebsart 52 erhalten nur die
Vormischer im mittleren Dom Brennstoff. In der Betriebsart 54 werden
die Vormischer im mittleren Dom und einige Vormischer im inneren
Dom mit Brennstoff beschickt. In der Betriebsart 56 werden die
Vormischer in den mittleren und inneren Domen betrieben. In der
Betriebsart 58 werden die Vormischer in den mittleren und äußeren Domen
betrieben und in der Betriebsart 60 werden alle Vormischer
mit Brennstoff beschickt. Eine präzise Steuerung der Ring-Flammtemperatur
wird durch die Luftregulation und den Brennstofffluss zu den Brennkammer-Domen
erreicht. Wie zu sehen ist, wird der Brennkammer-Betrieb in jeder
Betriebsart 52, 54, 58, 60 durch die
Betriebsgrenzen eingeschränkt.
Die Betriebsgrenzen beinhalten eine zugängliche Luftabzweig-Modulation
(gezeigt durch Null-Luftabzweigung und maximal zulässige Luftabzweig-Linien 62, 64),
die mit der zur Verfügung
stehenden Steuerung des Luftflusses der Brennkammer korrelieren.
Diese Betriebsgrenzen beinhalten auch maximale und minimale Ring-Flammtemperatur-Grenzen 66, 68 für jede Betriebsart 52, 54, 56, 58, 60,
die durch einen niedrigen Blowout, niedrige Einsatz-/Dom-Metalltemperaturen,
dynamische (akustische) Verbrennungsdrücke und Emissionsgrenzen erreicht
werden. Die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Temperaturgrenzen 66, 68 für jeden
Modus ist das Temperatur-„Fenster", in welchem die
Brennkammer betrieben werden muss, wenn sie in diesem Modus ist.
-
Die
maximalen und minimalen Ring-Flammtemperaturen 66, 68 der
Brennkammer entsprechen den Betriebsmodi 52, 54, 56, 58, 60 und
anderen Betriebsdaten, die als Steuerungs-Ablaufpläne (Steuerlisten, Ablaufplan) 80 in
einer Speichereinrichtung 82 für die Verwendung durch die
Steuerung 11 der Brennkammer gespeichert sind. Während des
Betriebs der Brennkammer 10, überwacht und korrigiert die
Steuerung 11 den Brennstofffluss und -verteilung und den
aufgenommenen Luftstrom (über
die Verdichter-Luftabzweigung unter Verwendung dieser vorprogrammierten
Steuerungs-Ablaufpläne 80.
Die Steuerungs-Ablaufpläne 80 sind
so konfiguriert, dass sichergestellt ist, dass die Steuerung den
Antrieb von seinen Betriebsgrenzen wegsteuert. Die Speichereinrichtung 82 ist
irgendeine Form eines permanenten Speichers, so wie ein EPROM (löschbarer,
programmierbarer Read-Only-Memory) Chip, ein Plattenlaufwerk oder ähnliches.
-
Die
Mapping-Vorrichtung 13 bestimmt die entsprechenden Steuerungs-Ablaufpläne 80 für die Brennkammer 10 durch
die Ausführung
eines Mapping-Prozesses von der Brennkammer-Vorrichtung 10. Die Mapping-Vorrichtung 13 kann
so angeordnet werden, dass sie Datensignale vom Druck, der Temperatur,
den akustischen (Sensoren) und den Emissions-Sensoren 84, 92 innerhalb
der Brennkammer-Vorrichtung 10 empfängt. In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Sensoren 84–92 bereits zuvor
vorhandene Sensoren, die typischerweise der Steuerung 11 Datensignale
bereitstellen. Die Sensoren 84–92 und die Steuerung 11 sind
kommerziell erhältlich
z. B. in den DLE-Brennkammertypen der General Electric Corporation.
Die Funktionen der verschiedenen Sensoren im Hinblick auf diese
Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
-
Die
Mapping-Vorrichtung 13 ist ein Computer oder ein gewöhnlicher
Schaltkreis, der in der Lage ist, Daten und Anweisungen anzunehmen
und die Anweisungen zur Verarbeitung der Daten auszuführen. Die
Mapping-Vorrichtung 13 nimmt Daten auf, sorgt für eine grafische
Benutzerschnittstelle und lädt
die Steuerungs-Ablaufpläne
in die Speichereinrichtung 82. Die Mapping-Vorrichtung 13 überträgt und empfängt Daten
an und von dem Steuerungssystem 11. Die Mapping-Vorrichtung 13 kann
ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, ein Minicomputer, ein optischer
Computer, ein Speicherplatten-Computer, ein komplexer Instruktions-Set-Computer,
ein ASIC (Application Specific Integrated Circuit), ein verkleinerter Instruktions-Set-Computer,
ein analoger Computer, ein digitaler Computer, ein molekularer Computer,
ein Quantencomputer, ein zellulärer
Computer, ein supraleitender Computer, ein Supercomputer, ein Festkörper-Computer,
ein Einzelschaltkreis-Speicherplatten-Computer, ein gepufferter
Computer, ein Computer-Netzwerk, ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer,
ein wissenschaftlicher Computer, ein wissenschaftlicher Rechner
oder ein Hybrid irgendeiner der Vorgenannten sein.
-
Während des
Vorgangs des Brennkammer-Mappings zeichnet die Mapping-Vorrichtung 13 jeden
Brennermodus bei verschiedenen Luftabzweig-Einstellungen auf, um
die Steuerungs-Ablaufpläne 80 zu
erzeugen, welche sicherstellen, dass die dynamischen (akustischen)
Verbrennungsdrücke und
Emissionsgrenzen, die im richtigen Bereich liegen, und dass die
Ring-Flammtemperaturen für
den adäquaten
Abstand zu den anderen Betriebsgrenzen, wie den Magerausstoß und die
Einsatz-/Dom-Metalltemperaturen sorgen. Im Allgemeinen beinhaltet
die Methode des Brennkammer-Mappings zuerst die Stabilisierung des
Antriebs bei einer Luftabzweig-Einstellung in einem bestimmten Brennermodus.
Danach wird die Brennkammer-Gesamt-Flammtemperatur angeglichen,
um die akustischen und die Emissionsanforderungen zu erfüllen. Die
individuelle oder die Ring-Dom-Flammtemperatur wird dann angeglichen,
um die Grenzen für
die maximalen und minimalen Ring-Flammtemperatur-Grenzen
festzulegen. Bei beiden, den maximalen und minimalen Ring-Flammtemperaturen
werden die Emissionsgehalte und die akustischen Drücke geprüft, um zu
sehen, dass diese innerhalb der Spezifikationsgrenzen liegen. Wenn
sie es nicht tun, wird die Gesamt-Flammtemperatur angeglichen und
der gesamte Prozess wird für
die anderen erforderlichen Dome für diese Luftabzweig-Einstellung
und diesen Brennermodus wiederholt. Wenn die Emissionsgehalte und
die akustischen Drücke
innerhalb der Spezifikationsgrenzen liegen, dann wird die Antriebskraft erhöht auf einen
anderen Modus und eine andere Luftabzweig-Einstellungskombination,
und der Prozess wird erneut wiederholt. Während jeder dieser Schritte
werden die Daten des Mappings aufgezeichnet. Nachdem die Daten aufgezeichnet
sind, werden die Datenverwendet, um die entsprechende Steueraufstellung 80 für die Steuerung 11 zu
bestimmen.
-
Die 3–12 sind
Ablaufpläne,
die ein Verfahren veranschaulichen, das allgemein mit 100 bezeichnet,
zum Mapping einer Brennkammer eines Gasturbinenantriebs-Systems. Das Verfahren 100 kann
als Software, Firmware oder durch gewöhnliche Schaltkreise in die
Mapping-Vorrichtung 11 programmiert werden. Als Software
kann das Verfahren 100 in jeder Sprache kodiert werden.
Eingeschlossen, ohne darauf begrenzt zu sein, die Assempler-Sprache,
VHDL (Verilog Hardware Description Language), VHSIC HDL (Very High
Speed IC Hardware Description Language) Fortran (Formelübersetzung),
C, C++, Visual C++, Java, ALGOL (Algorithmische Sprache), BASIC
(beginners all-purpose symbolic instruction code), Visual BASIC,
ActiveX, HTML (HyperText Markup Language) und jede Kombination oder
Ableitung von mindestens einer der Vorgenannten. Zusätzlich kann
ein Betreiber eine bestehende Software-Applikation nutzen so wie
ein Spreadsheet oder eine Datenbank und verschiedene Zellen mit den
in den Algorithmen spezifizierten Variablen korrelieren. Weiterhin
kann die Software unabhängig von
einer anderen Software oder abhängig
von einer anderen Software sein, so wie in Form von integrierter
Software.
-
Bezug
nehmend auf die 2 und 3 beginnt
das Verfahren 100 im Block 1.1, wo auf die Nachschlagtabelle
in Speicher 82 durch die Mapping-Vorrichtung 13 zugegriffen
wird, um die Parameter und Zähler
für einen
besonderen Brennermodus, eine Antriebsstufe oder einen Antriebstyp
zu initialisieren. Das Verfahren 100 setzt sich dann im
Block 1.2 fort, wo die Instrumente und anfänglichen
Bedingungen der im Betrieb befindlichen Brennkammer überprüft werden,
um zu sehen, dass die Brennvorrichtung 10 nicht unzureichend
funktioniert. Die durchgeführten
Instrumentenüberprüfungen können die Überprüfung des
Drucks, der Temperatur, der akustischen und Emissions-Sensoren 84–92 beinhalten,
welche die Antriebstemperatur, und Drucksensoren, die Brennstofffluss-Sensoren,
die Brennstofftemperatur und die spezifische Brennstoffdichte einschließen können. Wenn
diese Sensoren falsch ablesen oder die durch die Sensoren bereitgestellten Werte
außerhalb
des für
den richtigen Betrieb des Gasturbinenantriebs vorbestimmten Bereichs
liegen, wird ein Alarm ausgelöst
(Block 1.25) und der Nutzer wird veranlasst, Korrekturschritte
zu unternehmen, bevor das Mapping wieder aufgenommen wird (Block 1.26).
Die anfänglich
zu überprüfenden Bedingungen schließen das
Luftab zweig-Niveau, das Emissionsniveau, die akustischen Werte,
die Ring-Flammtemperaturen, die Dom-Temperaturen und das Blowout-Potenzial
ein. Wenn diese Werte außerhalb
des für
einen ordnungsgemäßen Betrieb
der Gasturbine vorbestimmten Bereichs liegen, wird der Anwender
zu Korrekturschritten veranlasst, die zu unternehmen sind, bevor
das Mapping wieder aufgenommen werden kann.
-
Wenn
die anfänglichen
Bedingungen und Instrumente keine Alarmbedingungen in Block 1.2 anzeigen,
dann setzt sich das Verfahren 100 im Block 1.3 fort.
In Block 1.3 wird bestimmt, ob die vorbestimmten Emissionseingaben
verwendet werden oder nicht. Falls vorbestimmte (on-line) Emissionen verfügbar sind,
werden Emissionsdaten von einem kontinuierlichen Emissionsüberwacher
direkt an die Standardschnittstelle übertragen. Falls automatisch erfasste
Emissionsgehalte nicht verwendet werden, wird der Nutzer veranlasst,
die Emissionswerte in Block 1.4 einzugeben.
-
Ausgehend
von Block 1.3 oder Block 1.4 setzt sich das Verfahren 100 in
Block 1.5 fort, wo die Emissionsgehalte der Brennkammer 10 entweder
die vorbestimmten Emissionsgehalten aus Block 1.3 oder
auf die vom Nutzer eingegebenen Werte aus Block 1.4 hin
stabilisiert werden. So wie hier angewendet haben sich die Emissionsgehalte
stabilisiert, wenn die Emissionsgehalte über eine vorbestimmte Zeitdauer
stabile Werte erreicht haben. Das Verfahren setzt sich dann in Block 1.6 fort,
wo eine Brennkammer-Gesamt-Flammtemperatur (Tgesamt)-Prozedur
eingeleitet wird. Die Gesamt-Temperatur-Prozedur
prüft die
Emissionsgehalte, und die Hochdruck-Turbinen (HPT)-Auslasstemperaturen
und die Brennkammer-Ring-Flammtemperaturen bei verschiedenen Sensoren 90 und 86,
um zu bestimmen, ob sie innerhalb der für die Brennkammer vorbestimmten
Konstruktions-Grenzen liegen. Falls diese Parameter nicht innerhalb
der Grenzen liegen, stellt die Mapping-Vorrichtung 13 ein
Signal an die Steuerung 11 bereit, welche die Steuerung 11 anweist,
die Gesamt-Temperatur soweit erforderlich zu erhöhen oder zu senken. Die Gesamt-Temperatur-Prozedur begrenzt
auch die Zahl der Gesamt-Temperatur-Angleichungen auf eine vorbestimmte
Zahl von Iterationen (d. h. zweimal). Die Gesamt-Temperatur-Prozedur
wird hierin nachfolgend detaillierter beschrieben. Falls die Gesamt-Temperatur
Angleichung erfordert, wird die Gesamt-Temperatur unter Anwendung
der Gesamt-Temperatur-Angleichungsprozedur in Block 1.7 angeglichen
und das Verfahren geht zurück
nach Block 1.6. Falls die Gesamt-Temperatur keine Angleichung
erfordert, wird das Verfahren in Block 1.8 fortgesetzt.
-
Im
Block 1.8 wird der anzugleichende Dom 12, 14 oder 16 in
Block 1.1 unter Verwendung einer Prozedur bestimmt, die
den Dom basierend auf dem Betriebsmodus und dem Typ der Brennkammer-Vorrichtung 10 selektiert.
Eine Prozedur zur Selektion des anzugleichenden Doms wird hierin
detaillierter beschrieben. Nachdem der Dom 12, 14 oder 16 selektiert
wurde, setzt sich das Verfahren 100 in Block 1.9 fort,
wo die maximale Ring-Flammtemperatur-Grenze für den vorgegebenen Brennermodus und
Antriebskraft bestimmt wird. Die maximale Ring-Flammtemperatur-Grenze
wird bestimmt durch eine Höchst-Temperaturgrenzen-Prozedur,
welche eine Zunahme der Temperatur der Brennkammerflamme veranlasst
und die Daten von den Sensoren 84–92 analysiert, um
Veränderungen
im dynamischen Druck, den Blowout-Indikatoren, der Ring-Flammtemperatur-Grenzen
und den durch diese Zunahme verursachten Emissionsgrenzen nachzuweisen.
Die Prozedur bestimmt dann basierend auf den Daten von verschiedenen
Sensoren, ob die maximale Ring-Flammtemperatur-Grenze erreicht worden
ist. Die Verwendung vieler Parameter, um die Ring-Flammtemperatur-Grenze
zu bestimmen, sorgt für
eine verlässlichere
und wiederholbarere Grenzwertermittlung. Die Höchst-Temperaturgrenzen-Prozedur wird hier
nachfolgend detaillierter beschrieben.
-
Nachdem
die maximale Ring-Flammtemperatur-Grenze in Block 1.9 bestimmt
ist, werden die Parameter (d. h. die Einlesedaten der Sensoren 84–92)
für diese
Grenze in einer Speichereinrichtung 82 im Block 1.10 gespeichert.
Das Verfahren 100 setzt sich dann im Block 1.11 fort,
wo die Mindest- Ring-Flammtemperatur-Grenze unter Verwendung der
Mindest-Temperaturgrenzen-Prozedur bestimmt wird. Die Mindest-Temperaturgrenzen-Prozedur
veranlasst ein Absenken der Ring-Flammtemperatur in dem betreffenden
Dom und analysiert die Daten von den Sensoren 84–92,
um die Veränderungen
im dynamischen Druck, den zu bestimmenden Blowout-Indikatoren, den
Ring-Flammtemperatur-Grenzen und den Emissionen, falls die Mindest-Ring-Flammtemperatur-Grenze
erreicht wurde. Wiederum sorgt die Verwendung vieler Parameter zur
Bestimmung der Ring-Flammtemperatur-Grenze für eine verlässlichere und wiederholbarere
Grenzwertermittlung. Die Mindest-Ring-Flammtemperatur-Grenzen-Prozedur wird
nachfolgend detaillierter beschrieben.
-
Nachdem
die Mindest-Ring-Flammtemperatur-Grenze bestimmt worden ist, werden
die Parameter (d. h. die Einlesedaten der Sensoren 84–92)
für diese
Grenze in eine Speichereinrichtung 82 in Block 1.12 gespeichert.
Das Verfahren 100 setzt sich dann in Block 1.13 fort,
wo die Mindest-Ring-Flammtemperatur,
die in Block 1.11 bestimmt wird, von der maximalen Ring-Flammtemperatur,
die in Block 1.19 be stimmt wird, subtrahiert wird, um die
Größe des Temperaturfensters
zu bestimmen. Im Block 1.14 wird die in Block 1.13 berechnete
Größe des Temperaturfensters
mit einer vorbestimmten Mindest-Fenstergröße (d. h. 23,9°C (75°F)), die
von der Speichereinrichtung 82 abgefragt wird, verglichen.
Falls die Größe des Temperaturfensters
geringer ist als die vorbestimmte minimale Fenstergröße, setzt
sich das Verfahren 100 in Block 1.15 fort, wo
die NOx-Gehalte und die Brennkammer-Austrittstemperaturen, die in
den Blöcken 1.10 und 1.12 aufgenommen
wurden, mit vorbestimmten Schwellen-Grenzwerten, die von der Speichereinrichtung 82 abgefragt
werden, verglichen werden. Falls die NOx-Gehalte oder die Brennkammer-Austrittstemperaturen
oberhalb ihrer Schwellenwertgrenze liegen, veranlasst ein Alarm
den Nutzer in einem Block 1.17, dass die Größe des Temperaturfensters
zu klein ist für
die NOx-Beschränkung.
Ausgehend von Block 1.17 setzt sich das Verfahren in Block 1.23 fort,
wo alle internen Markierungen zurückgesetzt werden, und dann
in Block 1.24, wo das Verfahren 100 beendet wird.
Falls die NOx-Gehalte und
die Brennkammern-Auslass-Drücke
unterhalb ihrer vorbestimmten Schwellenwertgrenzen in Block 1.15 liegen,
setzt sich das Verfahren in Block 1.16 fort, wo alle internen
Markierungen zurückgesetzt werden
und dann in Block 2.6, wo die Gesamt-Temperatur erhöht werden
wird.
-
Mit
der erneuten Rückkehr
zu Block 1.14, falls das in Block 1.13 berechnete
Temperaturfenster größer ist
als die vorbestimmten Schwellenwertgrenzen (d. h. 23,9°C (75°F)), wird
das Verfahren in Block 1.18 fortgesetzt, wo die nominale
Ring-Flammtemperatur berechnet wird, ausgehend von den Mindest- und
Höchst-Ring-Flammtemperaturen,
die in Block 1.9 und 1.11 bestimmt wurden. Zusätzlich weist
die Mapping-Vorrichtung 13 die
Steuerung 11 an, die Ring-Flammtempe ratur der sich im Betrieb
befindlichen Brennkammern 12, 14 oder 16 auf
diese Nominal-Temperatur zu setzten. Die Prozedur zur Bestimmung
der nominalen Ring-Flammtemperatur wird nachfolgend detaillierter
beschrieben.
-
Nachdem
die nominale Ring-Flammtemperatur in Block 1.8 bestimmt
wird, setzt sich das Verfahren in Block 1.19 fort, wo die
Daten von den Sensoren 84–92 aufgenommen werden
für den
Betrieb der Brennkammer 10 bei der nominalen Ring-Flammtemperatur aufgenommen
werden. Das Verfahren 100 setzt sich dann im Block 1.20 fort,
wo die NOx-Gehalte und die Hochdruck-Turbinen-Auslass-Temperatur,
erfasst in Block 1.19, mit den vorbestimmten Schwellenwertgrenzen
verglichen werden. Falls die NOx-Gehalte und die Hochdruck-Turbinen-Auslasstemperatur
oberhalb ihrer vorbestimmten Schwellenwertgrenzen in Block 1.20 liegen,
dann setzt sich das Verfahren 100 in Block 1.20 fort,
wo alle internen Markierungen zurückgesetzt werden, und dann
in Block 2.9, wo die Gesamt-Temperatur abgesenkt werden
wird. Falls im Block 1.20 die NOx-Gehalte und die Brennkammer-Auslasstemperatur,
aufgenommen in Block 1.19, unterhalb ihrer vorbestimmten
Schwellenwert-Grenzen liegen, wird das Verfahren 100 in
Block 1.22 fortgesetzt, wo die nächsten Mapping-Bedingungen
(Brennermodus, Antriebsstärke)
analysiert werden.
-
4 ist
ein Ablaufplan, der eine Prozedur, so wie in Block 1.6 der 3 angewendet,
allgemein bezeichnet als 150, veranschaulicht, um zu bestimmen,
ob die Gesamt-Temperatur
eine Angleichung erfordert. Die Prozedur 150 beginnt in
Block 2.1, wo die eingelesenen Daten der Kohlenmonoxid (CO)-Emissionsgehalte
der Brennkammer verglichen werden mit einer vorbestimmten Schwellenwertgrenze,
die aus einer Speichereinrichtung 82 abgerufen wird. Falls
die CO- Einlesedaten
unterhalb der vorbestimmten Schwellenwertgrenze sind, wird die Prozedur 150 in
Block 2.1 fortgesetzt, wo die NOx-Emissionsgehalte verglichen
werden mit einer vorbestimmten NOx-Untergrenze, die aus einer Speichereinrichtung 82 abgerufen
wird. Falls die NOx-Emissionsgehalte oberhalb der unteren NOx-Grenze
liegen, wird die Prozedur 150 in Block 2.3 fortgesetzt,
wo die NOx-Emissionsgehalte mit einer vorbestimmten, von einer Speichereinrichtung 82 abgerufenen, NOx-Obergrenze
verglichen wird.
-
Falls
die NOx-Emissionsgehalte unter der NOx-Obergrenze liegen, wird die
Prozedur 150 in Block 2.4 fortgesetzt, wo die
Hochdruck-Turbinen-Auslasstemperatur des Sensors 87 verglichen wird
mit einer vorbestimmten Schwellenwertgrenze, die aus einer Speichereinrichtung 82 abgerufen
wird. Falls die Hochdruck-Turbinen-Auslasstemperatur unter einer
vorbestimmten Schwellenwertgrenze liegt, wird die Prozedur in Block 2.5 fortgesetzt,
wo die Ring-Flammtemperatur des Sensors 86 verglichen wird
mit der oberen Schwellenwertgrenze, die aus einer Speichereinrichtung 82 abgerufen
wird. Falls die Flammtemperatur unter dieser oberen Schwellenwertgrenze
liegt, wird die Prozedur 150 abgeschlossen und das Verfahren 100 setzt
sich in Block 1.8 von 1 fort.
-
Mit
erneuter Bezugnahme auf die Blöcke 2.1 und 2.2;
falls das CO oberhalb der oberen Schwellenwertgrenze ist, oder das
NOx oberhalb seiner unteren Schwellenwertgrenze liegt, wird die
Prozedur 150 in Block 2.6 fortgesetzt, wo ein
Zähler
mit 1 inkrementiert wird. Nachdem der Zähler inkrementiert wurde, setzt
sich die Prozedur in Block 2.7, wo der Zähler mit einer
vorbestimmten maximalen Iterationszahl (d. h. 2) verglichen wird.
Falls der Zähler
geringer ist als oder gleich der maximalen Iterationszahl ist, weist
die Mapping-Vorrichtung 13 die Steuerung 11 der
Brennkammer an, die Gesamt-Temperatur in Block 2.12 zu erhöhen und
das Verfahren 100 setzt sich in Block 1.7 fort,
wo die Gesamt-Temperatur
angeglichen wird. Falls der Zähler
größer ist
als die maximale Iterationszahl, setzt sich die Prozedur 150 in
Block 2.8 fort, wo ein Alarm den Anwender darauf hinweist, dass
die Gesamt-Temperatur die maximale Grenze des Anpassungsbereichs
erreicht hat. Der Anwender startet dann das Verfahren 100 im
Block 1.1 von 3 erneut.
-
Erneut
Bezug nehmend auf die Blöcke 2.3, 2.4 und 2.5;
falls die NOx-Gehalte, die Hochdruck-Turbinen-Auslasstemperatur
oder die Ring-Flammtemperatur oberhalb der maximalen Schwellenwertgrenzen
liegen, wird ein zweiter Zähler im
Block 2.9 inkrementiert. Nachdem der zweite Zähler inkrementiert
ist, setzt sich die Prozedur 150 im Block 2.10 fort,
wo der zweite Zähler
verglichen wird mit einer vorbestimmten maximalen Iterationszahl
(d. h. 2). Falls der zweite Zähler
geringer ist als oder gleich der maximalen Iterationszahl ist, weist
die Mapping-Vorrichtung 13 die Verbrennungssteuerung 11 an,
die Gesamt-Temperatur in Block 2.13 abzusenken und das
Verfahren 100 setzt sich in Block 1.7 fort, wo
die Gesamt-Temperatur angeglichen wird. Falls der zweite Zähler größer ist
als die maximale Iterationszahl, wird die Prozedur 150 in
Block 2.11 fortgesetzt, wo ein Alarm den Nutzer darauf
hinweist, dass die Gesamt-Temperatur
die Untergrenze des anzugleichenden Bereichs erreicht hat. Der Nutzer startet
dann das Verfahren 100 in Block 1.1 von 3 erneut.
-
5 ist
ein Ablaufplan, der die Prozedur, allgemein mit 200 bezeichnet,
zur Anpassung der Gesamt-Tempe ratur, so wie in Block 1.7 der 3 angewendet,
veranschaulicht. Nach dem Beginn fragt die Prozedur 200 in
Block 3.1 ab, ob die Gesamt-Temperatur zu erhöhen oder
zu erniedrigen ist, so wie es in den Blöcken 2.12 und 2.13 der
Prozedur 150 (4) bestimmt ist. Entweder nach
Block 3.2 oder 3.3 setzt sich die Prozedur 150 in
Block 3.4 fort, wo die Mapping-Vorrichtung 13 die
Steuerung 11 anweist, entweder die Gesamt-Temperatur durch
eine vorbestimmte Anzahl von Graden entweder zu inkrementieren oder
zu dekrementieren. Von Block 3.4 aus setzt sich die Prozedur
in Block 3.5 fort, wo die Prozedur 200 durch eine
vorbestimmte Zeitdauer (d. h. 5 Sekunden) verzögert wird, um der Brennkammer 10 Zeit
zu gewähren,
um sich an den im Block 3.4 gemachten Temperaturwechsel
anzupassen. Nachdem die Brennkammer-Vorrichtung 10 angeglichen
wurde, setzt sich die Prozedur 200 im Block 3.6 fort,
wo bestimmt wird, ob die Logik zur Vermeidung von Schall und Blowout
in der Steuerung 11 in Antwort im Block 3.4 gemachten
Temperaturwechsel aktiviert worden ist.
-
Die
Logik zur Vermeidung von Schall und Blowout in der Steuerung 11 überwacht
die dynamischen Drücke
innerhalb der Brennkammer 10 kontinuierlich. Falls die überwachten
dynamischen Drücke
die gesetzten Grenzen überschreiten,
leitet Logik zur Vermeidung von Schall und Blowout Maßnahmen zur Änderung
der Ring-Flammtemperaturen ein, um die dynamischen Drücke zu reduzieren.
Die Logik zur Vermeidung von Schall und Blowout innerhalb der Steuerung 11 kann
durch den Vergleich der für
die Betriebsbedingungen gemessenen und berechneten Brennstoffflüsse auch
beginnende magere Blowouts nachweisen. Die Aktivierung der Logik
zur Vermeidung von Schall und Blowout zeigt an, dass die Ring-Flammtemperatur
die Brennkammer dazu veranlasst hat, nahe an der Betriebs grenze
zu arbeiten. Die Prozedur 200 kann deshalb die Logik zur
Vermeidung von Schall und Blowout nutzen, um die Schranken für die Ring-Flammtemperatur
zu etablieren, wenn die Gesamt-Temperatur festgesetzt wird. In den
von General Electric kommerziell erhältlichen Antrieben ist die
Logik zur Vermeidung von Schall und Blowout als die „Acoustics
and Blowout Avoidance Logic" (ABAL)
bekannt.
-
Erneute
Bezugnahme auf Block 3.6; falls die Logik zur Vermeidung
von Schall und Blowout aktiviert ist, zeigt dies an, dass der letzte
Temperaturwechsel die Gesamt-Flammtemperatur veranlasst hat, die
Betriebsgrenzen zu erreichen, die Daten von den Sensoren 84–92 für die letzte
Temperaturangleichung werden dann in der Speichereinrichtung 82 als Parameter
für die
Gesamt-Temperaturgrenze gespeichert. Von Block 3.7 aus
setzt sich die Prozedur 200 in Block 3.8 fort,
wo ein Alarm den Anwender darauf hinweist, dass die Gesamt-Temperaturgrenze
nachgewiesen wurde, und in Block 3.9, wo die internen Markierungen
zurückgesetzt
werden. Von Block 3.9 aus wird das Verfahren 100 beendet
und das Brennkammer-Mapping eingestellt.
-
Mit
erneutem Bezug auf Block 3.6; falls bestimmt wird, dass
die Logik zur Vermeidung von Schall und Blowout in der Steuerung 11 (d.
h. ABAL) nicht aktiviert ist, wird der Anwender veranlasst, das Luftabzweig-Niveau
zu überprüfen und,
falls erforderlich, im Block 3.11 die Antriebskraft anzupassen. Von
Block 3.11 aus setzt sich die Prozedur 200 in Block 3.12 fort,
wo die Emissionsgehalte der Gasturbine stabilisiert werden nachdem
sich die Emissionen stabilisiert haben, das Verfahren 100 setzt
sich mit Schritt 1.6 fort, wo bestimmt wird, ob die Gesamt-Temperatur
eine Anpassung erfordert oder nicht.
-
6 ist
ein Ablaufplan, der die allgemein als 250 angezeigte Prozedur,
zur Bestimmung des anzugleichenden Doms, so wie in Block 1.8 des
Verfahrens 100 implementiert, veranschaulicht. Nach dem
Starten der Prozedur 250 wird durch die Mapping-Vorrichtung 13 in
Block 4.1 eine Nachschlagetabelle verwendet, um die entsprechenden
Dom(e), die auf der Basis des gegenwärtigen Brennermodus und Antriebstyp
anzugleichen sind, zu bestimmen. In der Nachschlagetabelle von 6,
repräsentiert
der Ring (Dom) B den einzigen sich im Betrieb befindlichen Dom während des
Leerlaufs des Antriebs und des Doms, der zur Festlegung der Gesamt-Temperatur
verwendet wird. Typischerweise ist der Ring B im mittleren Dom 14.
Ring C repräsentiert
den Dom, der bei mittlerer Belastung im Betrieb ist. Typischerweise ist
Ring C der innere Dom 12. Ring A repräsentiert den Dom, der bei den
höchsten
Betriebsbelastungen in Betrieb ist. Typischerweise ist Ring A der äußere Dom 16.
So reichen die in der Nachschlagetabelle von Block 4.1 gezeigten
Brennermodi vom Leerlauf (Modus B) bis zum Antrieb auf volle Kraft
(Modus A, B, C). Die Prozedur 250 stellt sicher, dass die
Kennfelder aller bei einem besonderen Betriebsmodus sich in Benutzung
befindlichen Dome die Brenner in der richtigen Reihenfolge aufgezeichnet
werden werden.
-
In
Block 4.1 werden die Werte in der Nachlagetabelle verwendet,
um die Markierungen in der Speichereinrichtung 82 zu setzen.
Sobald diese Markierungen gesetzt sind, setzt sich die Prozedur 250 in Block 4.2 fort,
wo bestimmt wird, ob die Markierung des C-Rings auf „zutreffend" gesetzt wird oder
nicht. Falls im Block 4.2 die C-Ring-Markierung unzutreffend
gesetzt ist, wird die Prozedur 250 in Block 4.4 fortgesetzt,
wo bestimmt wird, ob die Markierung für den ABC-Modus und BC+2A-Modus
als auf zutreffend bestimmt wurden. Falls im Block 4.4 die
Markierung für
entweder den ABC- oder den BC+2A-Modus als zutreffend gesetzt wurden,
setzt sich die Prozedur 250 in Block 4.5 fort.
In Block 4.5 setzt sich die Prozedur 100 aus 1 in
Block 1.9 fort, wo die maximale Ring-Flammtemperatur-Grenze
für den
A-Ring bestimmt wird. Nachdem die maximale Temperaturgrenze für den A-Ring
bestimmt ist, setzt sich die Prozedur 250 in Block 4.6 fort,
wo die A-Ring-Flammtemperatur in der sich im Betrieb befindlichen
Brennkammer durch eine vorbestimmte Zahl von Graden unterhalb ihrer
maximalen Temperaturgrenze (d. h. 10°C (50°F)) reduziert wird. Von Block 4.6 aus
setzt sich die Prozedur 250 in Block 4.7 fort,
wo die C-Ring-Markierung
auf als zutreffend gesetzt wird und dann in Block 1.9 des
Verfahrens 100, wo das Mapping des C-Rings ausgeführt wird.
-
Zurückkommend
auf Block 4.2; falls die C-Ring-Markierung auf als zutreffend
gesetzt ist, setzt sich die Prozedur in Block 4.3 fort,
wo die A-Ring-Markierung auf zutreffend gesetzt ist und dann in
Block 1.9 des Verfahrens 100, wo das Mapping für den A-Ring
beginnt. Zurückkommend
auf Block 4.4; falls die Markierung für entweder die ABC- oder BC+2A-Modi
auf nicht zutreffend gesetzt sind, endet die Prozedur 250 und
das Verfahren 100 setzt sich in Block 1.9 fort,
wo das Mapping des Rings in der Reihenfolge ausgeführt wird,
die in der Nachschlagetabelle von Block 4.1 angezeigt ist.
-
7 ist
ein Ablaufplan für
eine Prozedur, allgemein als 300 angezeigt, um die maximale Ring-Temperaturgrenze
für einen
gegebenen Betriebsmodus und ein Luftabzweig-Niveau, so wie in Block 1.9 von
Verfahren 100 verwen det, festzulegen. Nach dem Start werden
die Emissionen in Block 5.1 stabilisiert. Nachdem die Emissionen
stabilisiert worden sind, wird eine Anzahl von Parametern unter
Verwendung der Sensoren 84–92 innerhalb der
Brennkammer 10 aufgezeichnet und ein Durchschnitt für jeden
Parameter wird in Block 5.2 bestimmt. Zum Beispiel könnte der
Durchschnitt für
jeden Parameter von den Aufzeichnungen der Sensoren, die über ein 5-Sekunden-Intervall
aufgenommen wurden, bestimmt werden. Die Vielzahl der Betriebsparameter kann
die Ring-Flammtemperatur, verschiedene Emissionsgehalte (d. h. NOx
und CO), das Luftabzweigniveau und das dynamische Druckniveau beinhalten.
-
Nachdem
der Durchschnitt eines jeden Parameters in Block 5.2 bestimmt
wurde, weist die Mapping-Vorrichtung 13 die Verbrennungssteuerung 11 an,
die Ring-Flammtemperaturen in dem Dom (Ring), dessen Kennfelder
aufgenommen wurden, um eine in Block 5.3 vorbestimmte Zahl
von Graden zu erhöhen.
Zum Beispiel kann die A-Ring Ring-Flammtemperatur um 11,11°C (20°F) erhöht werden,
während die
C-Ring Ring-Flammtemperatur
um 22,22°C (40°F) erhöht werden
kann. Nachdem die Ring-Flammtemperaturen in Block 5.3 inkrementiert wurden,
wird die Prozedur 300 um eine vorbestimmte Zeitdauer (d.
h. 5 Sekunden) im Block 5.4 verzögert, um die Aufzeichnungen
der Brennkammer-Sensoren zu stabilisieren. Die Prozedur setzt sich
dann in Block 5.5 fort, wo bestimmt wird, ob die Logik
zur Vermeidung von Schall und Blowout (d. h. ABAL) in der Steuerung 11 in
Reaktion auf den in Block 5.3 gemachten Zuwachs der Ring-Flammtemperatur
aktiviert wurde oder nicht. Falls die Logik zur Vermeidung von Blowout
aktiviert worden war, dann wird die letzte Angleichung an die Ring-Flammtemperatur
(d. h. an die in Block 5.3 gemachten Zuwächse der Ring-Flammtemperatur)
in Block 5.6 negiert, und der Ring-Flammtemperatur wird
erlaubt, auf die Temperatur vor Block 5.3 zurückzukehren.
Den Emissionen wird dann erlaubt, sich in Block 5.7 zu
stabilisieren und die Prozedur 300 setzt sich in Block 1.10 des Verfahrens 100 fort,
wo die aktuellen Parameter (die in Block 5.2 kalkulierten
Durchschnittwerte) in einer Speichereinrichtung 82 als
maximale Temperaturwerte gespeichert sind und eine MAX ACOUSCIC oder
eine MAX BLOWOUT-Markierung wird als zutreffend gesetzt, abhängig davon,
welcher Grenzwert in der Logik zur Vermeidung von Schall und Blowout erreicht
worden ist.
-
Erneut
Bezug nehmend auf Block 5.5; falls die Logik zur Vermeidung
von Schall und Blowout nicht aktiviert wurde, setzt sich die Prozedur 300 in Block 5.8 fort,
wo unter Verwendung der gleichen Vielzahl der in Block 5.2 verwendeten
Sensoren, eine Anzahl von Parametern aufgenommen wird und die Durchschnitte
dieser Parameter bestimmt werden. Zum Beispiel könnte der Durchschnitt eines
jeden Parameters durch die über
einen 5-Sekunden-Intervall aufgenommenen Sensor-Ablesedaten bestimmt werden.
Die Durchschnittswerte werden dann verglichen mit den akustischen
Grenzwert-Niveaus
(Block 5.9) und den Blowout-Grenzwert-Niveaus (Block 5.10).
Falls die Durchschnittswerte entweder die Blowout- oder die akustischen
Grenzwerte übersteigen, setzt
sich die Prozedur in Block 1.10 des Verfahrens fort, wo
die aktuellen Parameter (die Durchschnittsparameter aus Block 5.8)
in einer Speichereinrichtung 82 als maximale Temperaturwerte
gespeichert werden und eine MAX AKUSTIK oder MAX BLOWOUT-Markierung
als zutreffend gesetzt wird, abhängig
davon, welche Grenze in Block 5.9 oder 5.10 erreicht
wurde.
-
Falls
in Block 5.9 und 5.10 die Durchschnittswerte sowohl
geringer sind als die akustischen Grenzwerte als auch die Blowout-Grenzwerte,
wird die Prozedur in Block 5.11 fortgesetzt. In Block 5.11 wird
bestimmt, ob die Gesamt-Zunahme
der Ring-Flammtemperatur in Block 5.3 geringer ist als der
vorbestimmte Wert (d. h. 60°C
(140°F)),
der von der Speichereinrichtung 82 abgerufen wurde. Die
Zunahme der Ring-Flammtemperatur wird bestimmt durch Subtraktion
des durchschnittlichen Ring-Flammtemperatur-Wertes, bestimmt in
Block 5.2 aus dem in Block 5.8 bestimmten durchschnittlichen
Ring-Flammtemperatur-Wert. Falls die Zunahme der Ring-Flammtemperatur geringer
ist als die vorbestimmte Temperaturdifferenz, kehrt die Prozedur 300 zu
Block 5.3 zurück,
wo die Ring-Flammtemperatur um den vorbestimmten Betrag wieder erhöht wird.
Falls die Gesamtzunahme der Ring-Flammtemperatur
größer oder
der vorbestimmten Temperaturdifferenz gleich ist, setzt sich die
Prozedur in Block 5.12 fort. In Block 5.12 werden
die Emissionswerte stabilisiert, nachdem die Prozedur 300 endet
und sich das Verfahren 100 in Block 1.10 fortsetzt,
wo die aktuellen Parameter für
die maximale Temperaturgrenze (die in Block 5.8 berechneten
Durchschnittswerte) in einer Speichereinrichtung 82 aufzeichnet werden
und eine MAX-BEREICH-Markierung als zutreffend gesetzt wird.
-
8 ist
ein Ablaufplan für
eine Prozedur, allgemein als 350 bezeichnet, um die Mindest-Ring-Temperaturgrenze
für einen
gegebenen Betriebsmodus und ein Luftabzweig-Niveau, so wie in Block 1.11 des
Verfahrens verwendet, zu bestimmen. Die Mindest-Temperaturgrenze
wird auf eine Weise bestimmt, die der zur Bestimmung der Höchst-Temperaturgrenze
in 7 ähnlich
ist. Nach dem Start werden die Emissionen in Block 6.1 stabilisiert.
Nachdem die Emissionen stabilisiert wurden, wird eine Zahl von Systemparametern
der Steuerung aufgezeichnet und von jedem Parameter von Block 6.2 ein
Durchschnitt bestimmt. Beispielsweise kann jeder Durchschnitt aus
abgelesenen Parameter-Werten,
die über
ein 5-Sekunden-Intervall aufgenommen wurden, bestimmt werden. Die
Vielzahl der Steuerungs-Systemparameter kann die Ring-Flammtemperatur
und verschiedene Emissionsniveaus (d. h. NOx und CO), Luftabzweig-Niveaus
und dynamische Druckniveaus einschließen.
-
Nachdem
der Durchschnitt von jedem Parameter in Block 6.2 bestimmt
wurde, wird die Ring-Flammtemperatur für den Dom, für den das Mapping
durchgeführt
wird, durch eine vorbestimmte Zahl von Graden in Block 6.3 dekrementiert.
Zum Beispiel kann ein A-Ring um 11,11°C (20°F) gesenkt werden, während ein
C-Ring um 22,22°C
(40°F) gesenkt
werden kann. Nachdem die Ring-Flammtemperatur in Block 6.3 dekrementiert
wurde, wird die Prozedur 350 um eine vorbestimmte Zeitdauer
(d. h. 5 Sekunden) in Block 6.4 verzögert, um den Steuerungs-Systemparametern
zu erlauben, sich zu stabilisieren. Die Prozedur 350 setzt
sich dann in Block 6.5 fort, wo bestimmt wird, ob die Logik
zur Vermeidung von Schall und Blowout (d. h. ABAL) in der Steuerung 11 in
Reaktion auf die in Block 6.3 gemachten Absenkung der Ring-Flammtemperatur
aktiviert worden ist. Falls die Logik zur Vermeidung von Schall
und Blowout aktiviert wurde, dann werden die letzten Angleichungen
an die Ring-Flammtemperaturen (d. h. die in Block 6.3 gemachten
Absenkungen der Ring-Flammtemperaturen) in Block 6.6 negiert und
der Ring-Flammtemperatur wird erlaubt, auf die vorherige Temperatur
in Block 6.3 zurückzukehren. Den
Emissionen wird dann erlaubt, sich in Block 6.7 zu stabilisieren
und die Prozedur 350 setzt sich in Block 1.12 des
Verfahrens 100 fort, wo die aktuellen Pa rameter (die in
Block 6.2 berechneten Durchschnittswerte) in einer Speichereinrichtung 82 als Mindest-Temperatur-Werte gespeichert
werden und es wird eine MIN AKUSTIK- oder MIN BLOWOUT-Markierung
auf zutreffend gesetzt, abhängig davon,
welche Grenze in der Logik zur Vermeidung von Schall und Blowout
erreicht wurde.
-
Erneut
Bezug nehmend auf Punkt 6.5; falls die Logik zur Vermeidung
von Schall und Blowout nicht aktiviert worden ist, wird die Prozedur 350 in Block 6.8 fortgesetzt,
wo eine Zahl von Parametern unter Verwendung der gleichen Vielfalt
von Sensoren 84–92,
so wie in Block 6.2 verwendet, aufgezeichnet wird, und
die Durchschnitte dieser Parameter werden bestimmt. Zum Beispiel
könnte
von den über
ein 5-Sekunden-Intervall
aufgenommenen Einlesedaten der Sensoren jeder Durchschnitt bestimmt
werden. Die Durchschnittswerte werden dann verglichen mit den vorbestimmten
akustischen Grenzwert-Niveaus (Block 6.9) und den vorbestimmten
Grenzwert-Niveaus des Blowouts (Block 6.10), die von der
Speichereinrichtung 82 abgefragt werden. Falls die Durchschnittswerte
entweder die Blowout oder die akustischen Grenzen überschreiten,
setzt sich die Prozedur in Block 1.12 des Verfahrens 100 fort,
wo die aktuellen Parameter (die durchschnittlichen Parameter von
Block 6.8) in der Speichereinrichtung 82 als Mindest-Temperaturwerte
gespeichert werden und eine MIN-AKUSTIK- oder MIN-BLOWOUT-Markierung auf zutreffend
gesetzt wird, abhängig
davon, welcher Grenzwert in Block 6.9 oder 6.10 erreicht wurde.
-
Falls
in den Blöcken 6.9 und 6.10 die
Durchschnittswerte geringer sind als die beiden vorbestimmten akustischen-
und die Blowout-Grenzwerte, setzt sich die Prozedur 350 in
Block 6.11 fort. In Block 6.11 wird bestimmt,
ob die Abnahme in den Ring-Flammtemperaturen in Antwort auf die
Abnahme der in Block 6.3 gemachten Abnahme der Ring-Flammtemperatur größer ist
als die vorbestimmte Temperaturdifferenz (d. h. –60°C (–140°F)), abgefragt aus der Speichereinrichtung 82,
oder nicht. Die Abnahme der Ring-Flammtemperatur
wird durch die Subtraktion des in Block 6.2 bestimmten
durchschnittlichen Ring-Flammtemperatur-Wertes von dem in Block 6.8 bestimmten
durchschnittlichen Ring-Flammtemperatur-Wert
bestimmt. Falls die Abnahme in der Ring-Flammtemperatur geringer
ist als die vorbestimmte Temperaturdifferenz, kehrt die Prozedur 350 zu
Block 6.3 zurück,
wo die Ring-Flammtemperatur erneut abgesenkt wird.
-
Falls
die Gesamtabnahme der Ring-Flammtemperatur größer ist oder gleich ist wie
die vorbestimmte Temperaturdifferenz, wird die Prozedur in Block 6.12
fortgesetzt. In Block 6.12 werden die Emissionswerte stabilisiert,
nachdem die Prozedur 350 endet und sich das Verfahren 100 sich
in Block 1.12 fortsetzt, wo die aktuellen Parameter für die Mindest-Temperaturgrenze
(die Durchschnittswerte wurden in Block 6.8 berechnet)
aufgezeichnet werden und eine MIN RANGE-Markierung auf zutreffend gesetzt wird.
-
9 ist
ein Ablaufplan, der die allgemein mit 400 bezeichnete Prozedur
zur Festlegung der nominalen Ring-Flammtemperatur darstellt nachdem die
Höchst-
und Mindest-Temperaturgrenzen
bestimmt wurden, so wie in Block 1.18 des Verfahrens 100 angewendet.
In Block 7.1 wird zuerst bestimmt, ob die MAX AKUSTIK-Markierung
in der Höchst-Temperatur-Grenzwert-Prozedur 300 von 7 auf
zutreffend gesetzt wurde. Falls die MAX-AKUSTIK-Markierung auf zutreffend
gesetzt wurde, wird die nominale Ring-Flammtemperatur in Block 7.2 durch
die Subtraktion der vorbestimmten Temperatur (d. h. 10°C (50°F)) von der
in Block 1.10 nach Ver fahren 100 aufgezeichneten
Höchst-Temperaturgrenze
berechnet. Falls die MAX-AKUSTIK-Markierung nicht auf zutreffend
gesetzt wurde, setzt sich die Prozedur in Block 7.3 fort,
wo bestimmt wird, ob die MIN-AKUSTIK-Markierung in der Mindest-Temperatur-Grenzwert-Prozedur 350 von 8 auf
zutreffend gesetzt wurde. Falls die MIN-AKUSTIK-Markierung auf zutreffend
gesetzt wurde, wird die nominale Ring-Flammtemperatur in Block 7.4 berechnet,
indem die vorbestimmte Temperatur (d. h. 10°C (50°F)) zu der in Block 1.12 des
Verfahrens 100 aufgezeichneten Mindest-Temperaturgrenze
hinzuaddiert wird. Falls der C-Ring Gegenstand des aktuellen Mappings
ist, so wie durch die in Verfahren 250 von 6 in
Block 7.5 gesetzten Markierungen vorbestimmt, dann wird
dem Nutzer ein Alarm präsentiert,
um die C-Ring-Polaritäts-Angleichung
in Block 7.6 festzusetzen.
-
Falls
in Block 7.3 die MIN AKUSTIK-Markierung nicht auf zutreffend
gesetzt wurde, setzt sich die Prozedur 400 in Block 7.7 fort,
wo die nominale Ring-Flammtemperatur als Durchschnitt der maximalen
und minimalen in den Blöcken 1.10 bzw. 1.12 nach
Verfahren 100 aufgezeichneten Ring-Flammtemperaturen berechnet wird. Nach
den Blöcken 7.2, 7.5, 7.6 oder 7.7 wird
die Prozedur 400 in Block 7.8 fortgesetzt, wo
die Emissionen stabilisiert werden und dann in Block 1.19 des
Verfahrens 100, wo die maximale in den Blöcken 7.2, 7.4 oder 7.6 berechnete
Höchst-Ring-Flammtemperatur in
der Speichereinrichtung 82 aufgezeichnet wird.
-
10 ist
ein Ablaufplan für
eine Prozedur, allgemein ausgewiesen mit 450, zur Bestimmung
einer akustischen Grenze, so wie sie in Block 5.9 in der Höchst-Temperaturgrenzen-Prozedur 300 von 7 oder
in Block 6.9 in der Mindest-Temperaturgrenzen-Prozedur 350 von 8 verwendet
wird. Nach dem Starten wird in Block 8.1 bestimmt, ob die
Logik zur Vermeidung von Schall und Blowout (d. h. ABAL) in der
Steuerung 11 aktiviert worden ist oder nicht. Falls die
ABAL nicht aktiviert worden ist, setzt sich die Prozedur 450 in
Block 8.3 fort, wo bestimmt wird, ob die Ring-Flammtemperatur
oberhalb der vorbestimmten Schwellenwertgrenze, abgefragt aus der Speichereinrichtung 82,
liegt oder nicht. Die Ring-Flammtemperatur wird von dem in Block 5.8 der Prozedur 300 oder
Block 6.8 der Prozedur 350 berechneten Durchschnittswert
genommen. Falls die Ring-Flammtemperatur
oberhalb der vorbestimmten Schwellenwertgrenze liegt, dann ist eine
akustische Grenze gefunden worden (Block 8.4) und die Prozedur 450 setzt
sich in Block 8.5 fort, wo die Emissionen stabilisiert
werden und dann in Block 1.10 oder Block 1.12 des
Verfahrens 100, wo die in Block 5.8 der Prozedur 300 oder
Block 6.8 der Prozedur 350 berechneten Durchschnittswerte
in einer Speichereinrichtung 82 als die akustischen Grenzwert-Bedingungen aufgezeichnet
werden.
-
Falls
die Grenzwert-Temperatur in Block 8.3 geringer ist als
die vorbestimmte Schwellenwertgrenze oder dieser gleich ist, dann
setzt sich die Prozedur 450 in Block 8.7 fort.
In Block 8.7 wird der dynamische Druck am Ausgang der Brennkammer
mit einem vorbestimmten Wert verglichen. Falls der dynamische Druck
geringer ist als der in Block 8.7 verwendete vorbestimmte
Wert, dann ist keine Grenze gefunden worden (Block 8.8)
und die Höchst-
oder Minumum-Temperatur-Grenzwert-Prozedur 300, 350 setzt
sich in Block 5.11 oder 6.11 fort.
-
Falls
in Block 8.7 der dynamische Druck am Ausgang der Brennkammer
geringer ist als der vorbestimmte Wert oder diesem gleich ist, dann
setzt sich die Prozedur 450 in Block 8.9 fort.
Falls in Block 8.9 das Inkrement oder Dekrement der Ring-Flammtemperatur
von entweder Block 5.3 der Höchst-Temperatur-Grenzwert-Prozedur 300 oder
von Block 6.3 der Mindest-Temperatur-Grenzwert Prozedur 350 größer sind
als eine vorbestimmte Zahl von Graden (d. h. 9,35°C (15°F)), dann
setzt sich die Prozedur 450 in Block 8.10 fort.
In Block 8.10 wird das Inkrement/Dekrement der Ring-Flammtemperatur reduziert/erhöht durch
eine vorbestimmte Zahl von Graden, die geringer als/größer als
die vorbestimmte Zahl von Graden in Block 8.9 (d. h. +/– 5,55°C (10°F)) ist.
Entweder von Block 8.9 oder 8.10 aus setzt sich die
Prozedur 450 in Block 8.9 fort, wo die in Block 5.4 und 6.4 angewandte
Aushaltezeit der Prozedur verzögert
wird, um den Brennkammerparametern zu erlauben, sich für eine längere Zeit
einzupendeln. Falls die Prozedur 450 Block 8.11 erreicht,
ist keine Grenze gefunden worden (Block 8.8) und die Prozedur 300 oder 350 setzt
sich in Block 5.3 oder 6.3 fort.
-
Falls
in Block 8.1 die ABAL aktiviert worden ist, wird die Ring-Flammtemperatur
in Block 8.2 um einen vorbestimmten Betrag reduziert, und
der ABAL wird gelöscht.
Falls die ABAL in Block 8.6 erneut aktiviert wird, wird
die Ring-Flammtemperatur
in Block 8.2 weiter um einen vorbestimmten Betrag reduziert. Die
Schleife zwischen den Blöcken 8.2 und 8.6 wird fortgesetzt,
bis die ABAL in Block 8.6 inaktiv bleibt, was anzeigt,
dass ein akustischer Grenzwert gefunden worden ist (Block 8.4).
Von Block 8.4 aus setzt sich die Prozedur 450 in
Block 8.5 fort, wo die Emissionen sta bilisiert werden und
dann in Block 1.10 oder Block 1.12 des Verfahrens 100.
-
11 ist
ein Ablaufplan, der die Prozedur 500 zur Bestimmung einer
Blowout-Grenze, so wie sie in Block 5.10 der Prozedur 300 oder
in Block 6.10 der Prozedur 350 verwendet werden
kann, veranschaulicht. Die Prozedur 500 beginnt in 9.1,
wo bestimmt wird, ob die Differenz zwischen dem Antriebs- Luftabzweig-Niveau
vor der Angleichung, aufgezeichnet in Block 1.2, und dem
aktuellen Luftabzweig-Niveau
größer ist
als ein vorbestimmter Betrag oder nicht. Dieser vorbestimmte Betrag
kann ein Prozentsatz des anfänglich
in Block 1.2 aufgezeichneten Luftabzweig-Niveaus sein.
Falls die Differenz geringer ist als der vorbestimmte Betrag oder
diesem gleich ist, dann wird bestimmt, ob der Unterschied zwischen
den aktuellen Blowout-Parametern und den anfänglichen Blowout-Parametern
größer ist
als ein vorbestimmter Betrag oder nicht. Die Blowout-Parameter zeigen
jene Menge des Überschusses
im Brennstofffluss an, welche den für einen gegebenen Modus vorhergesagten
Fluss übersteigt.
Die Blowout-Parameter werden durch Anwendung irgendeines der bekannten
Verfahren zur Modelierung der Wärmebelastung
bestimmt. Der aktuelle Blowout-Parameter wird bestimmt durch die
Eingabe der Antriebsgeschwindigkeit, des Betriebsdrucks und der während des
Tests des Antriebs herrschenden Temperaturen in das Modell der Wärmebelastung.
Der anfängliche
Blowout-Parameter wird bestimmt durch die Eingabe der Antriebsgeschwindigkeit,
der Betriebsdrücke
und der zuvor in Block 1.2 aufgezeichneten Temperaturen
in das Modell der Wärmebelastung.
Falls in einem der Blöcke 9.1 oder 9.2 die
Unterschiede größer sind
als ihre entsprechend vorbestimmten Beträge, setzt sich die Prozedur 500 in Block 9.5 fort.
In Block 9.5 wird die Ring-Flammtemperatur um ei nen vorbestimmten
Betrag abgesenkt (falls die Höchst-Ring-Flammtemperatur-Grenze nach
dem Verfahren 100 in Block 1.9 bestimmt wird) oder
die Ring-Flammtemperatur wird um einen vorbestimmten Betrag erhöht (falls
die Mindest- Ring-Flammtemperatur-Grenze
nach dem Verfahren 100 in Block 1.11 bestimmt
wird). Ein Alarm, der anzeigt, dass ein Blowout nachgewiesen wurde,
wird in Block 9.6 aktiviert, alle Markierungen werden in
Block 9.7 zurückgesetzt
und das Verfahren 100 endet in Block 9.8.
-
Falls
in den Blöcken 9.1 und 9.2 die
Unterschiede geringer sind als die entsprechenden vorbestimmten
Beträge
oder diesen gleich sind, setzt sich die Prozedur 500 in
Block 9.3 fort, wo das Inkrement der Gesamt-Ring-Flammtemperatur
mit einer vorbestimmten Emissionstesttemperaturveränderung
verglichen wird. Falls das Inkrement (oder Dekrement) der Gesamt-Ring-Flammtemperatur
geringer ist als der Emissions-Check-Temperaturwechsel, dann wird keine
Blowout-Grenze nachgewiesen
und die Höchst-
oder Mindest-Temperatur-Grenzwert-Prozedur 300, 350 setzt
sich in Block 5.11 oder 6.11 fort.
-
Falls
in Block 9.3 das Inkrement (oder Dekrement) der Ring-Flammtemperatur
größer ist
als der Emissions-Check-Temperaturwechsel,
dann setzt sich die Prozedur 500 in Block 9.9 fort,
wo den Emissionen erlaubt wird, sich zu stabilisieren und in Block 9.10,
wo die Einlesedaten der CO- und NOx-Emissionsgehalte der Brennkammer
mit den vorbestimmten, aus der Speichereinrichtung 82 abgerufenen Grenzen
verglichen werden. Diese vorbestimmten Grenzen können die maximalen Emissions-Grenzen für den Aufbau
des Antriebs sein. Falls die CO- oder NOx-Einlesedaten oberhalb
ihrer vorbestimmten Grenzen liegen, dann ist ein Blowout- Grenzwert nachgewiesen
worden (Block 9.11) und das Verfahren 100 setzt
sich in Block 1.10 oder Block 1.12 fort, wo die
in Block 5.8 der Prozedur 300 oder in Block 6.8 der
Prozedur 350 berechneten Durchschnittswerte in einer Speichereinrichtung 82 als
die Blowout-Grenzbedingungen aufgezeichnet werden.
-
Falls
in Block 9.10 die CO- oder NOx-Einlesedaten geringer sind
als ihre vorbestimmten Grenzen oder diesen gleich sind, dann wird
die Prozedur 500 in Block 9.12 fortgesetzt, wo
die aktuellen CO-Einlesedaten mit den anfänglichen CO-Einlesedaten aus
Block 1.2 des Verfahrens 100 verglichen werden.
Falls die aktuelle CO-Messung geringer ist als die anfängliche
Messung, wird die Prozedur 500 in Block 9.13 fortgesetzt.
In Block 9.13 wird die Emissionstesttemperaturveränderung
(verwendet in Block 9.3) entweder auf eine vorbestimmte
Temperatur zurückgesetzt,
die höher
ist als die zuvor in Block 9.3 benutzte (d. h. sie wird
um 50° Farenheit
zurückgesetzt)
oder auf den für
diesen Antrieb maximal zulässigen
Temperaturwechsel zurückgesetzt,
je nach dem was geringer ist. Falls keine Blowout-Grenze nachgewiesen
wurde (Block 9.14), setzt sich die Höchst- oder Mindest-Temperatur-Grenzwert-Prozedur 300, 350 in
Block 5.11 oder 6.11 fort.
-
Falls
in Block 9.12 der aktuelle CO-Messwert größer ist
als der ursprüngliche
CO-Messwert aus Block 1.2 nach dem Verfahren 100 oder
gleich ist, dann wird die Prozedur 500 in Block 9.15 fortgesetzt. In
Block 9.15 wird eine der maximalen CO-Grenze (zuvor in
Block 9.10 verwendet) entsprechende Flammtemperatur unter
Anwendung einer Extrapolation der bereits erhaltenen Daten projiziert.
In Block 9.16 wird die kleinere der projizierten Flammtemperatur
aus Block 9.15 und der maximal für den Antrieb zulässige Temperaturwechsel
als Temperatur-Inkrement in Block 5.3 des Verfahrens 300 oder
Block 6.3 des Verfahrens 350 verwendet.
-
Die
Prozedur 500 wird dann in Block 9.17 fortgesetzt,
wo die aktuelle CO-Messung mit einem vorbestimmten Wert, der kleiner
ist als der im Block 9.10 verwendete Wert, verglichen wird.
Falls in Block 9.17 die aktuelle CO-Messung geringer ist
als der vorbestimmte Wert oder diesem gleich ist, dann ist keine
Blowout-Grenze nachgewiesen worden (Block 9.4), und die
Höchst-
oder Mindest-Temperatur-Grenzwert-Prozedur 300, 350 setzt
sich in Block 5.11 oder 6.11 fort. Falls in Block 9.17 die
aktuelle CO-Messung größer ist
als der vorbestimmte Wert, dann wird die Prozedur 500 in
Block 9.18 fortgesetzt, wo das Temperatur-Inkrement in
Block 5.3 oder Block 6.3 um die Hälfte verringert
wird. Ist erneut keine Blowout-Grenze nachgewiesen worden (Block 9.4)
setzt sich die Maximal- oder Minimal-Temperatur-Grenzwert-Prozedur 300, 350 in
Block 5.11 oder 6.11 fort. 12 ist
ein Ablaufplan für
eine allgemein als 550 bezeichnete Prozedur, die in Block 1.22 des
Verfahrens 100 verwendet wird, um die folgenden Mapping-Bedingungen
festzulegen. Die Prozedur 550, zusammen mit der Prozedur 250 aus 6,
erlaubt es dem Mapping-Verfahren 100 aus 1,
automatisch eine Zahl von Brennermodi zu selektieren und Kennfelder
aufzunehmen. Nach dem Starten setzt sich die Prozedur 550 in
Block 10.1 fort, wo bestimmt wird, ob der aktuelle Brennermodus
den Betrieb aller Dome (d. h. aller Dome A, B und C oder aller Dome B
und C und ein Teil der Dome A) erforderlich ist oder nicht. Dies
wird ausgehend von den in Block 4.1 des Verfahrens 250 gesetzten
Markierungen bestimmt. Falls nicht alle Dome erforderlich sind,
wird die Prozedur 550 in Block 10.2 fortgesetzt,
wo alle Markierungen zurückgesetzt
werden und dann in Block 10.3, wo der Nutzer veranlasst,
zum nächsten
Mapping-Punkt (d. h. Modus/Luftabzweig-Kombination) zu gehen.
-
Falls
in Block 10.1 bestimmt wird, dass der aktuelle Brennermodus
nicht den Betrieb aller Dome erfordert, dann fährt die Prozedur 550 in
Block 10.4 fort. In Block 10.4 wird bestimmt,
ob die A-Ring-Markierung in Block 4.1 des Verfahrens 250 auf
zutreffend gesetzt wurde. Falls die A-Ring-Markierung nicht auf zutreffend
gesetzt wurde, dann setzt sich das Verfahren 100 in Block 1.8 fort,
wo der A-Ring angeglichen
wird. Falls in Block 10.4 der A-Ring auf zutreffend gesetzt
wurde, setzt sich die Prozedur 500 in Block 10.5 und 10.6 fort.
In den Blöcken 10.5 und 10.6 werden
alle Markierungen zurückgesetzt
und der Nutzer wird veranlasst, zum nächsten Mapping-Punkt zu gehen.
-
Die
hierin beschriebene Brennkammer-Mapping-Methode reduziert die früher erforderliche
Zeit zur Abbildung der Brennkammer in einem Gasturbinenantrieb und
verringert durch die Automatisierung des Mapping-Prozesses die Gelegenheit
für menschliche
Fehler wesentlich. Zusätzlich
sind für
den Anwender spezielle Unterrichts-Übungen oder Praxis-Übungen nicht mehr erforderlich,
um sich als Anwender dafür
zu qualifizieren, einen besonderen Antrieb richtig abzubilden. Der
Anwender startet einfach das Mapping-Programm und prüft die Ausgabe.
Im Ergebnis werden die Geld- und Zeitkosten des Personaltrainings
für den
Prozess des Brennkammer-Mappings stark reduziert.
-
Das
für das
Mapping hierin beschriebene Verfahren verbessert die Qualität des Mapping-Prozesses.
Die Methode erlaubt die gleichzeitige Anwendung von allen bekannten
Mit teln, um die Blowout-Grenzen (CO/UHC-Emissionen, das Schließen der
Luftabzweigung, den Wechsel der Blowout-Parameter) nachzuweisen, und vergrößert so
die Exaktheit der Grenzwertbestimmung. Zusätzlich prüft das Verfahren die Emissionsparameter
und die Fehlerdiagnose der Instrumente, um den Anwender auf mögliche Fehlfunktionen
der Instrumente aufmerksam zu machen.
-
Das
Verfahren und die hierin beschriebenen Prozeduren können zur
Durchführung
jener Verfahren in Form von computerimplementierten Prozessen und
Vorrichtungen ausgeführt
sein. Die vorliegende Erfindung kann auch in Form eines Computerprogramm-Codes
ausgeführt
sein, der die Anweisungen auf einem gegenständlichen Medium, so wie Floppy-Disketten,
CD-ROMs, Festplatten, oder irgendein anderes computerlesbares Speichereinrichtung,
wobei, wenn der Computerprogramm-Code
auf einen Computer geladen wird und von diesem ausgeführt wird,
der Computer eine Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung wird. Die
vorliegende Erfindung kann auch in Form eines Computerprogramm-Codes
ausgeführt
sein, z. B. falls auf einem Speichereinrichtung gespeichert, auf
einen Computer geladen und/oder von diesem ausgeführt, oder
auf ein Übertragungsmedium übertragen
werden, so wie über
eine elektrische Verdrahtung oder Verkabelung, durch optische Fasern
oder über
elektromagnetische Strahlung, wobei der Computer eine Vorrichtung
zur Ausführung der
Erfindung wird, wenn das Computerprogramm auf dem Computer geladen
wird oder von diesem ausgeführt
wird. Die Computerprogramm-Code-Segmente
konfigurieren den Mikroprozessor, um spezifische logische Schaltkreise
zu machen, wenn diese auf einem Mikroprozessor für allgemeine Zwecke implementiert
werden.