RU2503840C2 - Способ и система регулирования подачи топлива при запуске газотурбинной установки - Google Patents

Способ и система регулирования подачи топлива при запуске газотурбинной установки Download PDF

Info

Publication number
RU2503840C2
RU2503840C2 RU2011123150/06A RU2011123150A RU2503840C2 RU 2503840 C2 RU2503840 C2 RU 2503840C2 RU 2011123150/06 A RU2011123150/06 A RU 2011123150/06A RU 2011123150 A RU2011123150 A RU 2011123150A RU 2503840 C2 RU2503840 C2 RU 2503840C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
installation
fuel
control
fuel supply
controlling
Prior art date
Application number
RU2011123150/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011123150A (ru
Inventor
Андре М. АДЖАМИ
Кеннет В. УИНСТОН
Сяолань ХУ
Original Assignee
Хамильтон Сандстранд Корпорейшн
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 Хамильтон Сандстранд Корпорейшн filed Critical Хамильтон Сандстранд Корпорейшн
Publication of RU2011123150A publication Critical patent/RU2011123150A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2503840C2 publication Critical patent/RU2503840C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • 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
    • F02C9/263—Control of fuel supply by means of fuel metering valves
    • 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
    • F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor 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
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/50—Application for auxiliary power units (APU's)
    • 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
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/85—Starting
    • 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
    • F05D2270/301—Pressure
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

Изобретение относится к энергетике. Способ управления расходом топлива при запуске газотурбинной установки включает управление подачей топлива к указанной установке путем управления давлением подаваемого топлива и модулирования подачи топлива к установке, если температура выхлопных газов установки приближается к заданной температуре выхлопных газов, чтобы понизить температуру выхлопных газов установки до уровня ниже заданной температуры выхлопных газов. Также представлена система регулирования подачи топлива при запуске газотурбинной установки. Изобретение позволяет достигнуть надежности запуска на больших высотах и при более низких предельных температурах. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники
Изобретение относится к управлению подачей топлива к газотурбинной установке.
Уровень техники
Важным фактором при управлении подачей топлива к газотурбинной установке является понимание характеристик камеры сгорания в составе установки и параметров подачи топлива, а также окружающих условий (таких как температура и давление), в которых работает установка. Параметры подачи топлива могут существенно влиять на надежность запуска газотурбинной установки, такой, например, как вспомогательная силовая установка (ВСУ), особенно на предельных высотах и при предельных температурах окружающей среды.
Чтобы обеспечить выход на заданную кривую ускорения при запуске, может потребоваться управление (регулирование) подачей топлива к газотурбинной установке в пределах между заданными максимальным и минимальным расходами топлива. Соответствующие заданные пределы определяются с учетом характеристик и расположения топливных форсунок и параметров, при которых происходит срыв пламени в камере сгорания.
При этом обычная практика состоит в регулировании подачи топлива, основываясь на сигнале от датчика скорости, таким образом, чтобы обеспечить в установке заданное ускорение.
Раскрытие изобретения
Согласно изобретению способ управления подачей топлива при запуске газотурбинной установки включает управление подачей топлива к установке путем управления давлением подаваемого топлива и модулирование подачи топлива к установке, если температура выхлопных газов установки приближается к заданной температуре выхлопных газов, чтобы понизить температуру выхлопных газов установки до уровня ниже заданной температуры выхлопных газов.
При этом система управления подачей топлива для осуществления управления топливом при запуске газотурбинной установки согласно изобретению содержит: топливопровод к установке; топливный насос; топливную форсунку; датчик, детектирующий давление, под которым топливо подается к топливной форсунке; и контроллер, снабженный инструкциями по управлению подачей топлива к установке путем реагирования на поступающий от датчика давления топлива сигнал, характеризующий давление топлива, и модулирования подачи топлива к установке, если температура выхлопных газов установки превышает заданную температуру выхлопных газов, чтобы понизить температуру выхлопных газов установки до уровня ниже заданной температуры выхлопных газов.
Регулирование подачи топлива, основываясь на давлении топлива, позволяет обеспечить стабильный и воспроизводимый поток топлива, подаваемый к газотурбинной установке во время ее запуска. При этом способ согласно изобретению обеспечивает повышение точности регулирования подачи топлива при низкой скорости установки, когда нестабильность режима горения в камере сгорания представляет серьезную проблему, и удерживает температуру выхлопных газов в требуемых пределах. За счет этого достигается надежность запуска на больших высотах и при более низких предельных температурах.
Эти и другие преимущества изобретения станут более понятными при рассмотрении нижеследующего описания совместно с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлена блок-схема газотурбинной установки и контроллера подачи топлива, используемого при осуществлении ее запуска.
На фиг.2 представлен график, иллюстрирующий запуск газотурбинной установки по фиг.1.
На фиг.3 иллюстрируется способ управления запуском газотурбинной установки.
Осуществление изобретения
Представленная на фиг.1 система 5 управления подачей топлива содержит контроллер 10, который может быть определен также, как модуль управления подачей топлива на малых угловых скоростях (низких оборотах). Контроллер выдает команды топливному насосу 90, который подает соответствующие количества топлива в установку 15, такую как ВСУ самолета (не изображен). Хотя контроллер 10 может использоваться совместно с ВСУ, он пригоден и для газотурбинных установок других типов.
Контроллер 10 использует известный корректирующий коэффициент 20, зависящий от температуры (пропорциональный квадратному корню из отношения температур, далее именуемый корректирующим 6-коэффициентом) и известный корректирующий коэффициент 25, зависящий от давления окружающей среды (далее именуемый корректирующим Д-коэффициентом), а также справочную таблицу 40 высот. Контроллер 10 получает информацию отдатчика 30 скорости (числа оборотов) установки, датчика 35 давления топлива, такого как преобразователь давления, датчика 43 давления воздуха на входе, датчика 50 температуры выхлопных газов (ТВГ) и поступающие с входа 55 данные о последних командах по управлению подачей топлива (далее - "топливные команды"). Датчик 50 ТВГ отслеживает температуру выхлопных газов установки 15. Вход 55 обеспечивает данные о последних топливных командах, выданных контроллером 10. Для этого используются один или более запоминающих компонентов, в которые записываются сведения о каждой последующей команде. Поисковая таблица 40 содержит ассоциированные с каждой высотой параметры, которые выбираются, для определения границ рабочего диапазона подачи, по результатам расчета высоты по данным, поступающим от датчика 43 давления воздуха на входе. Как это известно специалистам, контроллер 10 содержит комплекты инструкций, позволяющих реализовать ограничения, которые будут описаны далее. Контроллер 10 может быть построен с применением одного или более микроконтроллеров, микропроцессоров и/или других контуров, способных выполнять комплекты команд, записанных в одном или более запоминающих компонентах. Должно быть понятно, что рассматриваемые в описании и представленные на чертежах компоненты контроллера 10 (в частности модули, связанные с выработкой топливных команд при низких скоростях установки 15) могут соответствовать лишь части полной функциональности, реализованной в контроллере 10.
Контроллер 10 содержит также имеющие соответствующие комплекты инструкций модуль 60 верхнего предела подачи топлива, модуль 65 нижнего предела подачи топлива, модуль 70 пропорционального интегрального управления (ПИУ) ТВГ, который сравнивает отклонение фактических данных от рабочей точки и определяет корректирующий коэффициент на основе скорости изменений, отрезающий модуль 75, модуль 80 ПИУ давлением топлива и триггерный модуль 85.
Как будет описано далее, триггерный модуль 85 определяет, который из указанных модулей 70 и 80 управляет топливным насосом 90. Контроллер 10 может сначала выдавать топливные команды, используя модуль 80 ПИУ давлением топлива, вплоть до момента, когда выходной сигнал модуля 70 ПИУ ТВГ станет меньше выходного сигнала модуля 80 ПИУ давлением топлива. В этот момент триггерный модуль 85 переключит управление на модуль 70 ПИУ ТВГ, так что дальнейшее управление будет производиться этим модулем. Триггерный модуль 85 передаст управление от модуля 70 ПИУ ТВГ или модуля 80 ПИУ давлением топлива отдельному контроллеру/модулю (не изображен), если скорость установки по данным от датчика 30 скорости превысит заданную пороговую скорость (определяемую в процентах от номинальной скорости, % N, см. фиг.2). Отрезающий модуль 75 принимает сигналы от модуля 70 ПИУ ТВГ, модуля 60 верхнего предела подачи топлива и модуля 65 нижнего предела подачи топлива. Если расход топлива, по данным модуля 60 верхнего предела подачи топлива, равен или имеет тенденцию к превышению верхнего предела, отрезающий модуль 75 отрезает сигнал, поступающий от модуля 70 ПИУ ТВГ, чтобы предотвратить выдачу команды на превышение верхнего предела подачи топлива. Аналогично, если расход топлива, по данным модуля 65 нижнего предела подачи топлива, равен или имеет тенденцию стать меньше нижнего предела, отрезающий модуль 75 отрезает сигнал от модуля 70 ПИУ ТВГ, чтобы предотвратить расход топлива, меньший нижнего предела подачи топлива.
На вход модуля 60 верхнего предела подачи топлива поступают корректирующий θ-коэффициент 20, корректирующий Δ-коэффициент 25, сигнал датчика 30 скорости установки и данные поисковой таблицы 40. Модуль 60 верхнего предела подачи топлива настраивает допустимый для установки максимальный расход топлива, чтобы минимизировать вероятность того, что установка 15 при текущих значениях высоты и скорости и с учетом корректирующих коэффициентов 20 и 25 будет получать слишком много топлива. Избыток топлива может привести к тому, что топливная смесь, получаемая установкой 15, станет слишком богатой или в установке 15 будет иметь место срыв пламени. Кроме того, если установка 15 получает топливо на уровне выше верхнего предела подачи топлива, она может оказаться не в состоянии выдерживать тепло, выделяемое при сгорании избытка топлива, что приведет к повреждению ее компонентов.
Аналогично, на вход модуля 65 нижнего предела подачи топлива поступают корректирующий θ-коэффициент 20, корректирующий Δ-коэффициент 25, сигнал датчика 30 скорости установки и данные поисковой таблицы 40. Модуль 65 нижнего предела подачи топлива настраивает допустимый для установки минимальный расход топлива, чтобы минимизировать вероятность того, что установка 15 при текущих значениях высоты и скорости и с учетом корректирующих коэффициентов 20 и 25 будет получать слишком мало топлива. Недостаток топлива может сделать топливную смесь слишком обедненной, что также может привести к срыву пламени в установке.
На вход модуля 70 ПИУ ТВГ поступают сигналы от датчика 30 скорости установки, датчика 50 ТВГ и датчика 43 давления воздуха на входе, а также данные поисковой таблицы 40 и данные о последних топливных командах с входа 55. Датчик 43 давления воздуха на входе позволяет данному модулю определять по поисковой таблице 40, в которой приводятся значения скорости установки и давления воздуха на входе, соответствующие оптимальные параметры управления и обеспечивать тем самым стабильное управление ТВГ. Данный модуль используется только тогда, когда модуль 80 ПИУ давлением топлива заставляет ТВГ приблизиться к заданной для ПИУ ТВГ контрольной точке, соответствующей определенной температуре.
На вход модуля 80 ПИУ давлением топлива поступают сигналы от датчика 30 скорости установки и датчика 35 давления топлива, а также данные поисковой таблицы 40. Управление топливными форсунками со стороны данного модуля осуществляется путем модуляции давления топлива, подаваемого к установке 15, через триггерный модуль 85 и топливный насос 90, который подает топливо F в установку 15 по топливопроводу 95 через топливные форсунки 45. Вместо топливных форсунок могут использоваться и другие средства впрыска топлива.
На фиг.2 представлен график 100, иллюстрирующий пример последовательности операций при запуске установки 15 по фиг.1 с использованием контроллера 10 согласно принципам изобретения. По оси Y на графике 100 отложены как относительные значения скорости установки (в % N), так и давление топлива в барах. Кривая 105 соответствует скорости установки, измеряемой датчиком 30 скорости (см. фиг.1). Кривая 110 отображает временную зависимость давления топлива, подаваемого в установку через топливные форсунки 45 (см. фиг.1) и измеряемого датчиком 35 давления топлива (см. фиг.1). Кривая 115 отображает временную зависимость ТВГ, измеряемую датчиком 50 ТВГ (см. фиг.1), в процессе ускорения установки 15.
В примере, представленном на фиг.2, в течение около 10-15 с после зажигания скорость вращения в установке 15 является низкой. Как видно из сопоставления кривых 110 и 105, давление топлива на форсунке 45 является очень низким до тех пор, пока скорость не достигнет порогового значения. Как отклик на достижение этого значения, давление топлива быстро возрастает до выхода на управляемый уровень, обеспечивающий стабильный режим горения топлива. Поскольку установка 15 запускается при температуре окружающей среды на большой высоте (соответствующей в этом примере около 12,8 км), начальная ТВГ может быть очень низкой, например около -20°C. После возрастания давления топлива до уровня, обеспечивающего стационарный режим, ТВГ и скорость установки быстро увеличиваются, и ТВГ начинает приближаться к своему контролируемому пределу. В одном варианте этот предел задает контрольную точку ТВГ около 704°C. В этой точке триггерный модуль 85 (см. фиг.1) распознает, что модуль 70 ПИУ ТВГ требует обеспечить меньшую подачу топлива, чем модуль 80 ПИУ давлением топлива и поэтому отбирает управление от модуля 80 ПИУ давлением топлива и передает его модулю 70 ПИУ ТВГ. После этого указанный модуль 70 модулирует поток топлива, подаваемый к топливным форсункам 45 установки таким образом, чтобы поддерживать ТВГ вблизи контролируемого предела (это соответствует участку 120 кривых 110 и 115 на фиг.2). Если модуль 70 ПИУ ТВГ определяет, что давление топлива, подаваемого к установке 15, слишком велико, он модулирует это давление (см. фиг.2) до достижения допустимого значения ТВГ. Если ТВГ снижается лишком быстро (как на отрезках участка 120) модуль 70 ПИУ ТВГ модулирует давление топлива таким образом, чтобы допустимое снижение давления сопровождалось допустимым снижением ТВГ (как на участке 125, см. фиг.2).
В качестве отклика на достижение установкой скорости, соответствующей примерно 30-35% номинальной скорости N вращения, управление может быть передано другим модулям (не изображены) контроллера 10 или отдельному контроллеру скорости (не изображен) и осуществляться далее известным способом
На фиг.3 приведена блок-схема, поясняющая способ 130 управления подачей топлива посредством контроллера 10 по фиг.1. При запуске установки 15 модуль 80 ПИУ давлением топлива (МПИУДТ) управляет подачей топлива к установке 15 под давлением, определяемым заданным высотным режимом и скоростью установки (шаг 135). Модуль 80 ПИУ давлением топлива осуществляет управление, пока скорость установки не приблизится, достигнет или превысит пороговую скорость, составляющую в данном примере около 30-35% заданной максимальной скорости установки. Если триггерный модуль 85 определит (шаг 140), что скорость установки приближается к пороговой скорости, равна ей или превосходит ее, контроллер 10 передаст управление отдельному контроллеру или модулю управления (не изображен), что соответствует выходу из данного способа (шаг 145). Если же скорость установки меньше пороговой скорости, а детектированная ТВГ не приближается к контролируемому пределу, модуль 80 ПИУ давлением топлива сохраняет управление подачей топлива к установке 15 (шаги 140, 150, 135). Если будет установлено, что скорость установки меньше пороговой скорости, а команда по расходу топлива от модуля 70 ПИУ ТВГ соответствует меньшему расходу, чем задаваемый модулем 80 ПИУ давлением топлива (шаг 150), триггерный модуль 85 передает управление от модуля 80 ПИУ давлением топлива модулю 70 ПИУ ТВГ (шаг 155). Управление подачей топлива остается за модулем 70 ПИУ ТВГ (МПИУТВГ) до тех пор, пока не будет определено, что скорость установки превышает пороговую скорость (шаг 160), после чего управление передается отдельному контроллеру или модулю управления (не изображен), т.е. способ 130 завершается (шаг 145).
Поскольку запуск турбинных установок должен производиться в экстремальных условиях, управление подачей топлива является критичным для обеспечения требований в отношении запуска установки. Например, ведется разработка самолета, газотурбинные установки которого должны обеспечивать возможности подачи электроэнергии и/или запуска главного двигателя как на земле, так и в полете. Условия полета, которым должна удовлетворять такая установка, являются экстремальными в части обеспечения надежного режима сгорания во время запуска газовой турбины ВСУ, в частности холодного запуска на больших высотах.
Классический способ управления установкой состоит в регулировании расхода топлива, основываясь на сигналах датчика скорости, который задает подачу топлива к установке таким образом, чтобы обеспечить желательное ускорение. Этот способ регулирования подачи топлива учитывает переменные, которые могли бы повлиять на успешность запуска установки, такие как эффективность камеры сгорания, нестабильность топливного модуля/насоса и влияние изменений вязкости топлива на различных высотах. Однако по мере роста высоты и снижения температуры заданные пределы для топливных команд и пределы в отношении срыва пламени в камере сгорания становятся все более узкими, и это может сделать классический способ регулировки подачи топлива недостаточно точным.
Как было описано выше, в процессе подачи топлива к установке 15 осуществляется прецизионный контроль давления топлива, чтобы поддерживать стабильный режим горения в камере сгорания во время запуска. В тех случаях, когда управление давлением топлива приводит к достижению заданных пределов температуры выхлопных газов, предложенный новый способ управления подачей топлива предусматривает осуществление управлением ТВГ, в результате чего расход топлива будет уменьшен в соответствии с известной зависимостью для ТВГ.
Хотя в проиллюстрированном примере рассмотрены различные признаки, для реализации преимуществ изобретения необязательно наличие всей их совокупности. Другими словами, устройство, выполненное согласно варианту изобретения, может не содержать всех признаков или всех частей, схематично показанных на чертежах. Кроме того, некоторые признаки одного варианта могут быть скомбинированы с некоторыми признаками других вариантов.
Представленное описание имеет иллюстративный, а не ограничивающий характер. Специалистам будут очевидны вариации и модификации представленного примера, в том числе не выходящие за границы изобретения, которые могут быть определены только в результате анализа прилагаемой формулы.

Claims (15)

1. Способ управления подачей топлива при запуске газотурбинной установки, включающий:
управление подачей топлива к указанной установке путем управления давлением подаваемого топлива,
сравнение первого управляющего сигнала для управления подачей топлива к установке путем управления давлением топлива, подаваемого к установке, со вторым управляющим сигналом для управления подачей топлива к установке путем управления температурой выхлопных газов установки, и
модулирование подачи топлива к установке, если температура выхлопных газов установки приближается к контролируемому пределу температуры выхлопных газов, чтобы поддерживать температуру выхлопных газов установки ниже контролируемого предела температуры выхлопных газов.
2. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что управление подачей топлива к установке включает управление подачей топлива к топливной форсунке.
3. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает:
определение рабочего параметра установки и
передачу управления подачей топлива к установке от указанного способа,
если превышен рабочий параметр установки.
4. Способ управления по п.3, отличающийся тем, что указанный рабочий параметр установки является ее скоростью.
5. Способ управления по п.4, отличающийся тем, что указанная скорость установки составляет 30-35% от ее номинальной скорости.
6. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает: передачу управления подачей топлива от управления подачей топлива к установке путем управления давлением топлива, подаваемого к установке, управлению подачей топлива к установке управлением температурой выхлопных газов установки, если первый управляющий сигнал превышает второй управляющий сигнал.
7. Способ управления по п.6, отличающийся тем, что дополнительно включает передачу управления подачей топлива к установке от указанного способа управления подачей топлива, если превышен рабочий параметр установки.
8. Способ управления по п.7, отличающийся тем, что указанным рабочим параметром установки является ее скорость.
9. Способ управления по п.8, отличающийся тем, что указанная скорость установки составляет 30-35% от ее номинальной скорости.
10. Система управления подачей топлива для осуществления управления топливом при запуске газотурбинной установки, содержащая:
топливопровод к установке; топливный насос; топливную форсунку;
датчик, детектирующий давление, под которым топливо подается к топливной форсунке, и
контроллер, снабженный инструкциями по управлению подачей топлива к установке путем реагирования на поступающий от датчика давления топлива сигнал, характеризующий давление топлива, и модулирования подачи топлива к установке, если температура выхлопных газов установки превышает контролируемый предел температуры выхлопных газов, чтобы поддерживать температуру выхлопных газов установки ниже контролируемого предела температуры выхлопных газов, причем контроллер дополнительно содержит первый модуль, формирующий первый выходной сигнал для управления подачей топлива к установке путем управления давлением топлива, подаваемого к установке, и второй модуль, формирующий второй выходной сигнал для управления подачей топлива к установке путем управления температурой выхлопных газов установки.
11. Система управления по п.10, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно снабжен комплектом инструкций для реагирования на рабочий параметр установки путем передачи управления подачей топлива от указанного контроллера.
12. Система управления по п.11, отличающаяся тем, что указанный рабочий параметр установки является ее скоростью.
13. Система управления по п.12, отличающаяся тем, что указанная скорость установки составляет 30-35% от ее номинальной скорости.
14. Система управления по п.10, отличающаяся тем, что первый модуль осуществляет управление подачей топлива к установке, если первый выходной сигнал меньше второго выходного сигнала, а второй модуль осуществляет управление подачей топлива к установке, если первый выходной сигнал больше второго выходного сигнала.
15. Система управления по п.14, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью передачи управления подачей топлива к установке от указанного контроллера, если превышен рабочий параметр установки.
RU2011123150/06A 2010-06-11 2011-06-09 Способ и система регулирования подачи топлива при запуске газотурбинной установки RU2503840C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/813,627 US8915088B2 (en) 2010-06-11 2010-06-11 Fuel control method for starting a gas turbine engine
US12/813,627 2010-06-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011123150A RU2011123150A (ru) 2012-12-20
RU2503840C2 true RU2503840C2 (ru) 2014-01-10

Family

ID=45047470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011123150/06A RU2503840C2 (ru) 2010-06-11 2011-06-09 Способ и система регулирования подачи топлива при запуске газотурбинной установки

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8915088B2 (ru)
CN (1) CN102330607B (ru)
FR (1) FR2961259B1 (ru)
RU (1) RU2503840C2 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9206775B2 (en) 2012-02-01 2015-12-08 United Technologies Corporation Fuel preheating using electric pump
CN102852647B (zh) * 2012-09-28 2014-06-25 中国科学院自动化研究所 一种小型涡喷发动机控制方法
US9879609B1 (en) * 2013-03-14 2018-01-30 Tucson Embedded Systems, Inc. Multi-compatible digital engine controller
US8919129B2 (en) 2013-03-28 2014-12-30 Solar Turbines Inc. Low flow correction for gas turbine engine fuel valve characteristics
CN103644033B (zh) * 2013-11-28 2016-06-22 江西洪都航空工业集团有限责任公司 温控系统控制发动机富油状态地面起动的方法
KR102268594B1 (ko) * 2015-03-18 2021-06-23 한화에어로스페이스 주식회사 연료 분사 시스템 및 그 제어 방법
US20190078517A1 (en) * 2017-09-11 2019-03-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Method and system for directing fuel flow to an engine
US11300054B2 (en) 2018-11-08 2022-04-12 Pratt & Whitney Canada Corp. Fuel flow control system and method for engine start
FR3093769B1 (fr) * 2019-03-15 2021-04-02 Safran Aircraft Engines Procédé de régulation de la température des gaz d’échappement d’une turbomachine
US11643981B2 (en) * 2021-08-30 2023-05-09 Pratt & Whitney Canada Corp. System and method for controlling fuel flow to an aircraft engine during start
CN115030824B (zh) * 2022-08-11 2022-11-22 成都凯天电子股份有限公司 一种直升机全飞行剖面下自适应供油系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4910956A (en) * 1988-04-28 1990-03-27 United Technologies Corporation Gas turbine overtemperature protection
US6357219B1 (en) * 1998-12-11 2002-03-19 Alliedsignal Inc. Turbine engine fuel control system
RU2237815C2 (ru) * 2002-06-07 2004-10-10 Морев Валерий Григорьевич Способ получения полезной энергии в комбинированном цикле (его варианты) и устройство для его осуществления
RU2243383C2 (ru) * 1996-12-03 2004-12-27 Эллиотт Энерджи Системс, Инк. Генерирующая электричество система с кольцевой камерой сгорания
US6836086B1 (en) * 2002-03-08 2004-12-28 Hamilton Sundstrand Corporation Controlled starting system for a gas turbine engine
RU2361102C2 (ru) * 2003-09-12 2009-07-10 Мес Интернешнл, Инк. Многокаскадная турбогенераторная система и способ ее управления

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3764814A (en) 1972-03-27 1973-10-09 United Aircraft Corp Control for auxiliary power unit
US4019315A (en) 1973-06-20 1977-04-26 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine power plant control apparatus including a temperature reset starting control system and an ignition pressure control system
US4350008A (en) * 1979-12-26 1982-09-21 United Technologies Corporation Method of starting turbine engines
US4456830A (en) 1982-04-22 1984-06-26 Lockheed Corporation AC Motor-starting for aircraft engines using APU free turbine driven generators
US4748804A (en) * 1986-12-08 1988-06-07 United Technologies Corporation Inlet total temperature synthesis for gas turbine engines
US5042246A (en) * 1989-11-06 1991-08-27 General Electric Company Control system for single shaft combined cycle gas and steam turbine unit
US5101619A (en) * 1990-02-20 1992-04-07 United Technologies Corporation Method for correcting a hot start condition
US5722228A (en) 1994-07-25 1998-03-03 Sundstrand Corporation Starting system for a gas turbine engine
US5818192A (en) 1995-08-04 1998-10-06 The Boeing Company Starting of synchronous machine without rotor position of speed measurement
US6142418A (en) 1998-05-12 2000-11-07 Hamilton Sundstrand Corporation Multi-path secondary power system for an aircraft
US6405522B1 (en) * 1999-12-01 2002-06-18 Capstone Turbine Corporation System and method for modular control of a multi-fuel low emissions turbogenerator
US6735951B2 (en) 2002-01-04 2004-05-18 Hamilton Sundstrand Corporation Turbocharged auxiliary power unit with controlled high speed spool
US6829899B2 (en) 2002-01-25 2004-12-14 Honeywell International Inc. Jet fuel and air system for starting auxiliary power unit
US6777822B1 (en) 2003-04-01 2004-08-17 Hamilton Sundstrand Corporation Control system for an auxiliary power unit
US7188465B2 (en) * 2003-11-10 2007-03-13 General Electric Company Method and apparatus for actuating fuel trim valves in a gas turbine
US7168254B2 (en) * 2004-02-17 2007-01-30 Honeywell International Inc. Control logic for fuel controls on APUs
FR2882095B1 (fr) * 2005-02-17 2011-05-06 Hispano Suiza Sa Alimentation en carburant d'un moteur d'aeronef
US7451122B2 (en) * 2006-03-29 2008-11-11 Honeywell International Inc. Empirical design of experiments using neural network models

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4910956A (en) * 1988-04-28 1990-03-27 United Technologies Corporation Gas turbine overtemperature protection
RU2243383C2 (ru) * 1996-12-03 2004-12-27 Эллиотт Энерджи Системс, Инк. Генерирующая электричество система с кольцевой камерой сгорания
US6357219B1 (en) * 1998-12-11 2002-03-19 Alliedsignal Inc. Turbine engine fuel control system
US6836086B1 (en) * 2002-03-08 2004-12-28 Hamilton Sundstrand Corporation Controlled starting system for a gas turbine engine
RU2237815C2 (ru) * 2002-06-07 2004-10-10 Морев Валерий Григорьевич Способ получения полезной энергии в комбинированном цикле (его варианты) и устройство для его осуществления
RU2361102C2 (ru) * 2003-09-12 2009-07-10 Мес Интернешнл, Инк. Многокаскадная турбогенераторная система и способ ее управления

Also Published As

Publication number Publication date
FR2961259A1 (fr) 2011-12-16
US20110302927A1 (en) 2011-12-15
CN102330607A (zh) 2012-01-25
CN102330607B (zh) 2015-01-28
US8915088B2 (en) 2014-12-23
RU2011123150A (ru) 2012-12-20
FR2961259B1 (fr) 2016-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2503840C2 (ru) Способ и система регулирования подачи топлива при запуске газотурбинной установки
RU2467192C1 (ru) Способ запуска газотурбинного двигателя
US5212943A (en) Reduced thermal stress turbine starting strategy
US8356484B2 (en) Hybrid Wobbe control during rapid response startup
RU2646521C2 (ru) Способ и система запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата
US9228501B2 (en) Bleed valve override schedule on off-load transients
US10094292B2 (en) Method of acceleration control during APU starting
RU2584393C2 (ru) Способ оптимизации регулирования силовой установки со свободной турбиной для летательного аппарата и регулирующий привод для его осуществления
CN106795814B (zh) 用于启动燃气涡轮的设备和方法，调节燃气涡轮转速的方法，和相关的燃气涡轮与涡轮发动机
JP2013124668A (ja) 蒸気タービンを暖機するためのシステム及び方法
CN110486173B (zh) 一种用于航空发动机热起动供油的修正方法及装置
CN111441869A (zh) 一种微型燃气轮机启动方法及系统
US10094290B2 (en) Two-shaft gas turbine
EP3994349B1 (fr) Turbogénérateur avec système de régulation simplifié pour aéronef
US11359546B2 (en) System and method for controlling engine speed with bowed rotor mitigation
EP4141238A1 (en) System and method for controlling fuel flow to an aircraft engine during start
CN212563463U (zh) 一种微型燃气轮机启动系统
US11760500B2 (en) Systems and methods for filling a fuel manifold of a gas turbine engine
EP3396135B1 (en) Control apparatus and method of gas turbine system
CN109441645B (zh) 一种起动辅助动力装置apu的燃油流量控制方法
US11236676B2 (en) Humid air turbine
RU2482024C2 (ru) Способ управления силовой установкой вертолета
EP3225817B1 (en) Variable flow fuel gas compressor of a gas turbine
RU2786965C1 (ru) Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания
RU2491437C2 (ru) Способ управления запуском газотурбинного двигателя

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200610