RU2012134070A - Способ работы газотурбинного двигателя и газотурбинная установка для осуществления указанного способа - Google Patents

Способ работы газотурбинного двигателя и газотурбинная установка для осуществления указанного способа Download PDF

Info

Publication number
RU2012134070A
RU2012134070A RU2012134070/06A RU2012134070A RU2012134070A RU 2012134070 A RU2012134070 A RU 2012134070A RU 2012134070/06 A RU2012134070/06 A RU 2012134070/06A RU 2012134070 A RU2012134070 A RU 2012134070A RU 2012134070 A RU2012134070 A RU 2012134070A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
gas turbine
composition
gas
group
Prior art date
Application number
RU2012134070/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2557819C2 (ru
Inventor
Норберт Вальтер ЭМБЕРГЕР
Панкадж БАЛАДЖ
Михаэль КЕНИОН
Франк КЕПЛЕР
Тобиас Кристиан АМСЛЕР
Мэнбинь ЧЖАН
Златко ПАВЛИЦ
Original Assignee
Альстом Текнолоджи Лтд
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 Альстом Текнолоджи Лтд filed Critical Альстом Текнолоджи Лтд
Publication of RU2012134070A publication Critical patent/RU2012134070A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2557819C2 publication Critical patent/RU2557819C2/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • F02C9/40Control of fuel supply specially adapted to the use of a special fuel or a plurality of fuels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • F02C9/28Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • F02C9/32Control of fuel supply characterised by throttling of fuel
    • F02C9/34Joint control of separate flows to main and auxiliary burners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/48Control of fuel supply conjointly with another control of the plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00013Reducing thermo-acoustic vibrations by active means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Abstract

1. Способ работы газотурбинного двигателя (11), содержащего компрессор (12), турбину (14) и камеру сгорания (13) с группой (15a) пусковых горелок, группой (15b) горелок предварительного смешения, работающих на обогащенной топливовоздушной смеси, и группой (15c) горелок предварительного смешения, работающих на обедненной топливовоздушной смеси, в условиях изменения состава подаваемого газового топлива (16), включающий стадиинепрерывного измерения в реальном времени состава газового топлива (16),регулирования работы указанного газотурбинного двигателя (11) и сжигание топлива в указанных горелках (15a-c) с использованием результатов указанных измерений состава газового топлива в реальном времени.2. Способ по п.1, отличающийся тем, чтораспределение топлива между группой (15a) пусковых горелок, группой (15b) горелок предварительного смешения, работающих на обогащенной топливовоздушной смеси, и группой (15c) горелок предварительного смешения, работающих на обедненной топливовоздушной смеси, оптимизируют в зависимости от измеренного фактического состава газового топлива.3. Способ по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что указанное регулирование процесса сжигания топлива в зависимости от состава комбинируют с регулированием процесса сжигания топлива в зависимости от пульсаций.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что низшую теплотворную способность (LHV) и молекулярный вес (M) газового топлива (16) изменяют в режиме реального времени в соответствии с новыми условиями для повышения стабильности регулирования двигателя во время переходного режима работы.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что состав газового топлива измеряют с помощью быстро

Claims (14)

1. Способ работы газотурбинного двигателя (11), содержащего компрессор (12), турбину (14) и камеру сгорания (13) с группой (15a) пусковых горелок, группой (15b) горелок предварительного смешения, работающих на обогащенной топливовоздушной смеси, и группой (15c) горелок предварительного смешения, работающих на обедненной топливовоздушной смеси, в условиях изменения состава подаваемого газового топлива (16), включающий стадии
непрерывного измерения в реальном времени состава газового топлива (16),
регулирования работы указанного газотурбинного двигателя (11) и сжигание топлива в указанных горелках (15a-c) с использованием результатов указанных измерений состава газового топлива в реальном времени.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
распределение топлива между группой (15a) пусковых горелок, группой (15b) горелок предварительного смешения, работающих на обогащенной топливовоздушной смеси, и группой (15c) горелок предварительного смешения, работающих на обедненной топливовоздушной смеси, оптимизируют в зависимости от измеренного фактического состава газового топлива.
3. Способ по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что указанное регулирование процесса сжигания топлива в зависимости от состава комбинируют с регулированием процесса сжигания топлива в зависимости от пульсаций.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что низшую теплотворную способность (LHV) и молекулярный вес (MR) газового топлива (16) изменяют в режиме реального времени в соответствии с новыми условиями для повышения стабильности регулирования двигателя во время переходного режима работы.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что состав газового топлива измеряют с помощью быстродействующих ИК-газоанализаторов (FIRGAs).
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеряют общую концентрацию углеводородов с двумя или более атомами углерода (C2+) и используют ее в качестве входного сигнала для регулирования газотурбинного двигателя.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что дополнительно в качестве входного сигнала для регулирования газотурбинного двигателя используют концентрации CH4, C2H6, C3H8 и CO2.
8. Способ по п.3, отличающийся тем, что комбинируют регулирование с обратной связью, исходя из результатов измерения пульсаций в камере сгорания, с регулированием без обратной связи на основе фактического состава газового топлива.
9. Способ по п.4, отличающийся тем, что низшую теплотворную способность (LHV) и молекулярный вес (MR) газового топлива (16) оценивают по измерениям в режиме реального времени концентраций CH4, C2H6, C3H8 и CO2.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что выше по потоку от камеры сгорания (13) размещено устройство (23) для смешения топлива.
11. Газотурбинная установка (10) для осуществления способа по одному из пп.1-10, содержащая компрессор (12), турбину (14) и камеру сгорания (13) с группой (15a) пусковых форсунок, группой (15b) горелок предварительного смешения, работающих на обогащенной топливовоздушной смеси, и группой (15c) горелок предварительного смешения, работающих на обедненной топливовоздушной смеси, при этом указанные группы (15a-c) горелок снабжаются газообразным топливом (16) под контролем системы (18) регулирования газотурбинного двигателя, отличающаяся тем, что обеспечены средства (17) анализа состава газового топлива (16), а также тем, что выход указанного средства (17) анализа соединен с указанной системой (18) регулирования газотурбинного двигателя посредством входной линии (20) анализатора состава.
12. Газотурбинная установка по п.11, отличающаяся тем, что обеспечен регулирующий клапан (V1, V2, V3) для каждой из указанных групп (15a-c) горелок, при этом указанные регулирующие клапаны (V1, V2, V3) регулируют посредством линии (21) передачи команд с помощью указанной системы (18) регулирования газотурбинного двигателя.
13. Газотурбинная установка по п.11 или 12, отличающаяся тем, что система (19) фильтрации и непрерывного контроля пульсации при сжигании топлива непрерывно контролирует указанную камеру (13) сгорания и соединена с указанной системой (18) регулирования газотурбинного двигателя посредством выходной линии (22) системы непрерывного контроля.
14. Газотурбинная установка по п.11, отличающаяся тем, что выше по потоку от камеры сгорания (13) размещено устройство (23) для смешения топлива.
RU2012134070/06A 2011-08-09 2012-08-08 Способ работы газотурбинного двигателя и газотурбинная установка для осуществления указанного способа RU2557819C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01313/11 2011-08-09
CH13132011 2011-08-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012134070A true RU2012134070A (ru) 2014-02-20
RU2557819C2 RU2557819C2 (ru) 2015-07-27

Family

ID=46582633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012134070/06A RU2557819C2 (ru) 2011-08-09 2012-08-08 Способ работы газотурбинного двигателя и газотурбинная установка для осуществления указанного способа

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9920696B2 (ru)
EP (1) EP2557297B1 (ru)
CN (1) CN102953821B (ru)
RU (1) RU2557819C2 (ru)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2767699B1 (en) * 2013-02-19 2018-04-18 Ansaldo Energia IP UK Limited Gas turbine with fuel composition control and method
EP2770182B1 (en) 2013-02-25 2015-10-14 Alstom Technology Ltd Method for adjusting a natural gas temperature for a fuel supply line of a gas turbine engine and gas turbine
EP2993401B1 (en) * 2014-09-02 2017-12-06 Ansaldo Energia IP UK Limited Method for controlling a gas turbine
US20160068777A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 General Electric Company Gas turbine fuel blending using inferred fuel compositions
US9771874B2 (en) 2014-11-18 2017-09-26 General Electric Company Power output and fuel flow based probabilistic control in gas turbine tuning, related control systems, computer program products and methods
US9771877B2 (en) 2014-11-18 2017-09-26 General Electric Company Power output and fuel flow based probabilistic control in part load gas turbine tuning, related control systems, computer program products and methods
US9803561B2 (en) 2014-11-18 2017-10-31 General Electric Company Power output and emissions based degraded gas turbine tuning and control systems, computer program products and related methods
US9771876B2 (en) 2014-11-18 2017-09-26 General Electric Compnay Application of probabilistic control in gas turbine tuning with measurement error, related control systems, computer program products and methods
US9784183B2 (en) 2014-11-18 2017-10-10 General Electric Company Power outlet, emissions, fuel flow and water flow based probabilistic control in liquid-fueled gas turbine tuning, related control systems, computer program products and methods
US9771875B2 (en) 2014-11-18 2017-09-26 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning, related control systems, computer program products and methods
US9909507B2 (en) 2015-01-27 2018-03-06 General Electric Company Control system for can-to-can variation in combustor system and related method
US9611791B2 (en) 2015-04-14 2017-04-04 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for fuel flow-power output parameters, related control systems, computer program products and methods
US9599030B2 (en) 2015-04-14 2017-03-21 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for exhaust energy-fuel flow parameters, related control systems, computer program products and methods
US9599031B2 (en) 2015-04-14 2017-03-21 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters, related control systems, computer program products and methods
US9599024B2 (en) 2015-04-14 2017-03-21 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for exhaust energy-emissions parameters, related control systems, computer program products and methods
US9599032B2 (en) 2015-04-14 2017-03-21 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for emissions-fuel flow parameters, related control systems, computer program products and methods
US9599026B2 (en) 2015-04-14 2017-03-21 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for exhaust energy-power output parameters, related control systems, computer program products and methods
US9599033B2 (en) 2015-04-14 2017-03-21 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for fuel flow-exhaust energy parameters, related control systems, computer program products and methods
US9599025B2 (en) 2015-04-14 2017-03-21 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for power output-exhaust energy parameters, related control systems, computer program products and methods
US9599027B2 (en) 2015-04-14 2017-03-21 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for emissions-exhaust energy parameters, related control systems, computer program products and methods
US9599029B2 (en) 2015-04-14 2017-03-21 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for fuel flow-emissions parameters, related control systems, computer program products and methods
US9856796B2 (en) 2015-12-07 2018-01-02 General Electric Company Application of probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters with scaling factor, related control systems, computer program products and methods
US9797315B2 (en) 2015-12-16 2017-10-24 General Electric Company Probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters, related control systems, computer program products and methods
US9879613B2 (en) 2015-12-16 2018-01-30 General Electric Company Application of combined probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters with scaling factor, related control systems, computer program products and methods
US9879615B2 (en) 2015-12-16 2018-01-30 General Electric Company Machine-specific probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters, related control systems, computer program products and methods
US9856797B2 (en) 2015-12-16 2018-01-02 General Electric Company Application of combined probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters with scaling factor, related control systems, computer program products and methods
US9879614B2 (en) 2015-12-16 2018-01-30 General Electric Company Machine-specific combined probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters with scaling factor, related control systems, computer program products and methods
US9790865B2 (en) 2015-12-16 2017-10-17 General Electric Company Modelling probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters, related control systems, computer program products and methods
US9882454B2 (en) 2015-12-16 2018-01-30 General Electric Company Application of combined probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters with scaling factor, related control systems, computer program products and methods
US9879612B2 (en) 2015-12-16 2018-01-30 General Electric Company Combined probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters with scaling factor, related control systems, computer program products and methods
WO2017204779A1 (en) * 2016-05-23 2017-11-30 Siemens Energy, Inc. Gas turbine having fuel gas monitoring system
DE102019204422A1 (de) * 2019-03-29 2020-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Vorhersage einer Verbrennungsdynamik einer Gasturbine
US11174792B2 (en) 2019-05-21 2021-11-16 General Electric Company System and method for high frequency acoustic dampers with baffles
US11156164B2 (en) 2019-05-21 2021-10-26 General Electric Company System and method for high frequency accoustic dampers with caps
CN110925793A (zh) * 2019-12-27 2020-03-27 广州智光节能有限公司 一种多气源燃气轮机的燃料热值控制装置及控制方法
CN111734537B (zh) * 2020-06-12 2021-04-06 上海尚实能源科技有限公司 燃油控制系统及控制方法
CN115686082B (zh) * 2022-10-11 2024-05-07 中国航发燃气轮机有限公司 用于燃气轮机的非稳定热值可燃气体智能配气系统

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU240391A1 (ru) 1963-09-09 1983-01-30 Kuznetsov N D Головка кольцевой камеры сгорани ГТД
US4201923A (en) * 1974-08-08 1980-05-06 Westinghouse Electric Corp. Combined cycle electric power plant and a gas turbine having improved megawatt load control
RU2146769C1 (ru) 1998-11-23 2000-03-20 Кубанский государственный технологический университет Газотурбинная установка
US6813875B2 (en) * 2000-01-07 2004-11-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control system for gas-turbine engine
DE10059701A1 (de) 2000-12-01 2002-06-06 Alstom Switzerland Ltd Sonde zur Messung von Druckschwingungen
US6694743B2 (en) 2001-07-23 2004-02-24 Ramgen Power Systems, Inc. Rotary ramjet engine with flameholder extending to running clearance at engine casing interior wall
WO2003036167A1 (de) * 2001-10-19 2003-05-01 Alstom Technology Ltd Brenner für synthesegas
EP1472447B2 (de) 2002-01-25 2018-04-25 Ansaldo Energia IP UK Limited Verfahren zum betrieb einer gasturbogruppe
DE10308384A1 (de) 2003-02-27 2004-09-09 Alstom Technology Ltd Betriebsverfahren für eine Gasturbine
EP1524423A1 (de) * 2003-10-13 2005-04-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichung zum Ausgleichen von Schwankungen der Brennstoffzusammensetzung in einer Gasturbinenanlage
DE102004015187A1 (de) 2004-03-29 2005-10-20 Alstom Technology Ltd Baden Brennkammer für eine Gasturbine und zugehöriges Betriebsverfahren
RU2249152C1 (ru) 2004-04-14 2005-03-27 Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" Установка для сжигания газообразного топлива в каталитическом водогрейном котле с кипящим слоем
DE102004036911A1 (de) 2004-07-29 2006-03-23 Alstom Technology Ltd Betriebsverfahren für eine Feuerungsanlage
US7690204B2 (en) * 2005-10-12 2010-04-06 Praxair Technology, Inc. Method of maintaining a fuel Wobbe index in an IGCC installation
EP1971804B1 (de) 2006-01-11 2017-01-04 General Electric Technology GmbH Verfahren zum betreiben einer feuerungsanlage
US7854110B2 (en) * 2006-11-16 2010-12-21 Siemens Energy, Inc. Integrated fuel gas characterization system
US7653497B2 (en) 2007-05-15 2010-01-26 Spectrasensors, Inc. Energy flow measurement in gas pipelines
US20100205976A1 (en) * 2008-08-26 2010-08-19 Pratyush Nag Integrated fuel gas characterization system
US8437941B2 (en) * 2009-05-08 2013-05-07 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
US20120036863A1 (en) * 2010-08-13 2012-02-16 Joseph Kirzhner Method, apparatus and system for delivery of wide range of turbine fuels for combustion
US20120102967A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 General Electric Company Method and system for preventing combustion instabilities during transient operations

Also Published As

Publication number Publication date
US9920696B2 (en) 2018-03-20
EP2557297B1 (en) 2015-11-04
CN102953821B (zh) 2017-11-07
RU2557819C2 (ru) 2015-07-27
US20130036744A1 (en) 2013-02-14
CN102953821A (zh) 2013-03-06
EP2557297A1 (en) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012134070A (ru) Способ работы газотурбинного двигателя и газотурбинная установка для осуществления указанного способа
US9719682B2 (en) Methods and systems for controlling the products of combustion
US6715295B2 (en) Gas turbine pilot burner water injection and method of operation
US9170023B2 (en) Operation of a gas turbine
RU2566621C2 (ru) Способ работы газовой турбины с последовательным сгоранием и газовая турбина для осуществления указанного способа
RU2749287C1 (ru) Способ управления газовой турбиной и считываемый компьютером носитель хранения для выполнения такого способа
RU2014119193A (ru) Газовая турбина с питанием обедненным топливом
US11852082B2 (en) Systems and methods for controlling a fuel blend for a gas turbine
RU77649U1 (ru) Устройство получения газовоздушной смеси единой теплоты сгорания
RU2506446C1 (ru) Способ эксплуатации газовых двигателей с низкокалорийным газом, содержащим ch4, и смесительное устройство для осуществления способа
RU2737489C1 (ru) Контроллер для газовой турбины, газовая турбина, способ управления газовой турбиной и машиночитаемый носитель данных
RU2516773C2 (ru) Газотурбинный двигатель
RU2540029C1 (ru) Способ корректируемой подачи горючего биогаза в газодизеле энергетической установки
RU2596901C1 (ru) Способ снижения выбросов вредных веществ в газотурбинном двигателе
NO20063387L (no) Forbrenningssystem for lavt forurensningsutslipp
RU2287066C1 (ru) Способ подачи пара в камеру сгорания парогазотурбинной установки
Leicher et al. Development of a Burner System for Use of Low Calorific Fuel Gases in Micro Gas Turbines
Khalil et al. Fuel flexible distributed combustion for gas turbine engines

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170426