RU2615303C2 - Система и способ обнаружения утечки топлива и способ обнаружения утечки текучей среды - Google Patents

Система и способ обнаружения утечки топлива и способ обнаружения утечки текучей среды Download PDF

Info

Publication number
RU2615303C2
RU2615303C2 RU2013115864A RU2013115864A RU2615303C2 RU 2615303 C2 RU2615303 C2 RU 2615303C2 RU 2013115864 A RU2013115864 A RU 2013115864A RU 2013115864 A RU2013115864 A RU 2013115864A RU 2615303 C2 RU2615303 C2 RU 2615303C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
fuel consumption
actual
gas turbine
parameters
Prior art date
Application number
RU2013115864A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013115864A (ru
Inventor
Брайан Уэсли РОМИГ
Деррик САЙМОНС
Дуглас ДИН
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
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 Дженерал Электрик Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of RU2013115864A publication Critical patent/RU2013115864A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2615303C2 publication Critical patent/RU2615303C2/ru

Links

Images

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
    • F02C7/00Features, 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
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • F02C7/232Fuel valves; Draining valves or systems
    • 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
    • F02C7/00Features, 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
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • 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
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/14Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to other specific conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224Diagnosis of the fuel system
    • F02D2041/225Leakage detection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/80Diagnostics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

Описаны системы и способы обнаружения утечек топлива в газотурбинных двигателях. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения предлагается способ обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Способ может включать регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива, определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя и сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива. Кроме того, способ может включать определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Варианты осуществления изобретения относятся в общем к газотурбинным двигателям и, в частности, к системам и способам обнаружения утечек топлива в газотурбинных двигателях.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Когда в газотурбинных двигателях во внутренних коллекторах или каналах имеется утечка, желательно, чтобы такая утечка была быстро обнаружена, и было предпринято действие до воспламенения топливовоздушной смеси. Наиболее опасны такие утечки в таких топливных цепях, как цепи четвертичного или позднего введения обедненного топлива, поскольку в эти топливные цепи топливо вводят выше по потоку от процесса сгорания; однако возможны и другие места утечки, где топливные форсунки стыкуются с другими частями оборудования.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Некоторые или все указанные выше проблемы могут быть решены с помощью вариантов осуществления изобретения. Варианты осуществления изобретения могут включать системы и способы обнаружения утечек топлива в газотурбинных двигателях. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения предлагается способ обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Способ может включать регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива. Способ может также включать определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя. Способ может также включать сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива. Кроме того, способ может также включать определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.
[0004] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предлагается система для обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Система может содержать клапан управления и контроллер. Контроллер может содержать по меньшей мере одно запоминающее устройство, которое хранит исполняемые компьютером команды, и по меньшей мере один процессор, выполненный с возможностью доступа к по меньшей мере одному запоминающему устройству. Упомянутый по меньшей мере один процессор может быть выполнен с возможностью выполнения исполняемых компьютером команд для регулирования клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива; определения фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя; сравнения требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива и определения разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.
[0005] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предлагается способ обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Способ может включать регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива. Способ может также включать определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя. Способ может также включать сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива. Кроме того, способ может включать определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива. На основе, по меньшей мере частично, упомянутой разности способ может включать инициирование по меньшей мере одного корректирующего действия для уменьшения опасности, связанной с утечкой топлива.
[0006] Другие варианты, аспекты и признаки изобретения станут понятными для специалистов из последующего подробного описания, прилагаемых чертежей и формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0007] Далее будет сделана ссылка на прилагаемые чертежи, которые не обязательно выполнены в масштабе.
[0008] Фиг.1 представляет схему газотурбинного двигателя в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
[0009] Фиг.2 представляет структурную схему, подробно иллюстрирующую пример потока данных для обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
[0010] Фиг.3 представляет схему последовательности операций, подробно иллюстрирующую пример способа обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] Варианты осуществления изобретения будут подробно описаны далее со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны некоторые, но не все варианты осуществления изобретения. Системы и способы могут быть выполнены в самых разных формах и не ограничены описанными вариантами осуществления изобретения. Эти варианты представлены для того, чтобы настоящее описание удовлетворяло требованиям законодательства. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам.
[0012] Варианты осуществления изобретения направлены, наряду с прочим, на системы и способы обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. Некоторые варианты осуществления изобретения могут быть направлены на определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.
Например, может регулироваться клапан управления для соответствия требуемому расходу топлива. Далее фактический расход топлива может быть определен на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя. Следует отметить, что посредством регулирования клапана управления регулируют фактический расход топлива и давление на входе в топливный коллектор. Требуемый расход топлива может сравниваться с фактическим расходом топлива, так что может быть определена разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива. Таким образом, разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива может указывать на утечку топлива. Например, обнаружение утечки топлива может быть основано, по меньшей мере частично, на заранее заданном отклонении между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, что указывает на утечку топлива.
[0013] В некоторых примерах на основе, по меньшей мере частично, разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива может быть предпринято по меньшей мере одно корректирующее действие для уменьшения утечки топлива. Упомянутое по меньшей мере одно корректирующее действие может включать изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий эксплуатации или отключение одной или более топливных цепей. Например, топливо может быть перенаправлено к различным цепям и/или полностью отключено.
[0014] В некоторых аспектах изобретения один или более параметров газотурбинного двигателя могут включать один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров. Например, один или более известных параметров могут включать известный состав топлива или известную эффективную площадь топливной цепи. Другие известные параметры могут включать температуру на входе, давление на входе, влажность на входе, состав входящего воздуха, давление топлива и т.д. Один или более расчетных параметров могут включать расчетное давление на выходе или расчетную температуру топлива. Другие расчетные параметры могут включать расчетную температуру топлива на выходе.
[0015] Некоторые варианты осуществления изобретения могут представлять собой техническое решение для обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе. При обнаружении утечки и принятии мер против нее возможность нанесения утечкой вреда резко сокращается и возрастает возможность уменьшения утечки с минимальными затратами. Без обнаружения утечки такие утечки топлива могут нарастать, что, в конечном счете, может создать ситуацию постоянного горения или обратного зажигания, когда топливовоздушная смесь воспламеняется, вызывая горение в зонах камеры сгорания, где горение нежелательно. Такие нежелательные условия могут привести к повреждению оборудования и частей тракта горячего газа. При раннем обнаружении утечек и принятии мер против них место утечки может быть оценено и может быть произведено изменение аппаратного обеспечения, прежде чем возникнет какое-либо повреждение. В результате сбои в работе и простои могут быть сокращены и удешевлены по сравнению с ситуацией, когда аппаратное обеспечение выходит из строя из-за нежелательного горения, вызванного утечкой.
[0016] В некоторых вариантах осуществления изобретения датчики давления могут быть расположены в топливном коллекторе топливной цепи и могут выдавать давление на входе. Исходя из давления на входе, а также давления на выходе, температуры топлива и эффективной площади топливной цепи может быть рассчитан фактический расход топлива. Таким образом, требуемый расход топлива может быть задан системой управления (например, контроллером), так что происходит регулирование клапана управления подачей топлива для достижения требуемого расхода топлива. Давление в топливном коллекторе изменяется при регулировании клапана управления подачей топлива для достижения требуемого расхода топлива. Как указывалось выше, фактический расход топлива может быть получен с помощью обратного расчета на основе знания значения давления в топливном коллекторе и других параметров газотурбинного двигателя. Требуемый расход топлива и расчетный (то есть фактический) расход топлива могут затем сравниваться для определения относительной разности. Разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива может быть использована для определения, произошла ли утечка топлива в топливных цепях. Если обнаруживается утечка, давление в топливном коллекторе будет отклоняться от ожидаемого, в результате чего расчетный расход топлива будет отличаться от прогнозируемого. Таким образом, относительное отклонение между значением, указанным в команде, (то есть требуемым расходом топлива) и расчетным значением (то есть фактическим расходом топлива) увеличится.
[0017] Как уже отмечалось, один или более параметров, необходимых для расчета фактического расхода, не являются параметрами, которые измеряются непосредственно; вместо этого эти параметры могут быть рассчитаны (то есть получены обратным расчетом) исходя из многих других параметров газотурбинного двигателя, которые измеряются. В некоторых примерах изобретения необходимо, чтобы была известна температура топлива, так что нужно учитывать любой рост тепла или любую потерю тепла, а также то, насколько эта температура топлива изменяется при изменении условий.
[0018] Фиг.1 представляет схематический вид газотурбинного двигателя 10 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Как известно, газотурбинный двигатель 10 может содержать компрессор 15. Компрессор 15 сжимает входящий поток воздуха 20 и выдает сжатый поток воздуха 20 в камеру сгорания 25. Камера 25 сгорания может включать один или более топливных коллекторов и одну или более топливных цепей. Камера 25 сгорания смешивает сжатый поток воздуха 20 с подаваемым под давлением потоком топлива 30 и воспламеняет смесь для создания потока газообразных продуктов 35 сгорания. Хотя показана только одна камера 25 сгорания, газотурбинный двигатель 10 может содержать любое число камер 25 сгорания. Поток газообразных продуктов 35 сгорания, в свою очередь, доставляется к турбине 40. Поток газообразных продуктов 35 сгорания приводит в движение турбину 40 так, чтобы производить механическую работу. Механическая работа, произведенная в турбине 40, приводит в движение компрессор 15 посредством вала 45 и внешнюю нагрузку 50, такую как электрический генератор и т.п.
[0019] Газотурбинный двигатель 10 может использовать природный газ, различные виды синтетического газа и/или другие виды топлива. Газотурбинный двигатель 10 может иметь различные конфигурации и может использовать другие типы компонентов. Более того, в настоящем изобретении могут использоваться другие типы газотурбинных двигателей. Многочисленные газотурбинные двигатели, другие типы турбин и другие типы энергетического оборудования могут вместе использоваться в настоящем изобретении.
[0020] Как видно из фиг.1, компрессор 15, камера 25 сгорания, турбина 40 и внешняя нагрузка могут быть связаны с контроллером 55. Таким образом, контроллер 55 может быть выполнен с возможностью управления, регулирования и/или контроля любого числа компонентов газотурбинного двигателя 10. Контроллер 55 может быть также связан с любым количеством датчиков или устройств контроля, связанных с газотурбинным двигателем 10 в целом или его отдельными компонентами. Контроллер 55 может быть выполнен в виде любого подходящего вычислительного устройства, способного реализовать раскрытые признаки изобретения и соответствующие способы, например, не ограничиваясь этим, способы, описанные со ссылкой на фиг.1-3. В качестве примера, не ограничивающего изобретение, подходящие контроллеры 55 могут включать персональные компьютеры (PC), серверы, фермы серверов, центры данных или любое другое устройство, способное хранить и исполнять все описанные признаки или их часть.
[0021] В одном примере конфигурации, показанном на фиг.2, контроллер 55 содержит по меньшей мере одно запоминающее устройство 102 и одно или более обрабатывающих устройств (или процессор (процессоры)) 104. Процессор или процессоры 104 могут быть реализованы при необходимости в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении или их комбинации. Реализации процессора (процессоров) 104 в программном или встроенном программном обеспечении могут включать исполняемые компьютером или машиной команды, записанные на любом подходящем языке программирования, для выполнения различных описанных функций. Более того, процессор или процессоры 104 могут быть связаны с сетью, сервером, компьютером или мобильным устройством.
[0022] Запоминающее устройство 102 может хранить программные команды, загружаемые и исполняемые процессором (процессорами) 104, а также данные, формируемые в процессе исполнения этих программ. В зависимости от конфигурации и типа контроллера 55 запоминающее устройство 102 может быть энергозависимым (таким как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (random access memory, RAM)) и/или энергонезависимым (таким как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) (read-only memory, ROM), флэш-память и т.д.). Вычислитетельное устройство или сервер могут также включать дополнительное съемное запоминающее устройство 106 и/или несъемное запоминающее устройство 108, включая, не ограничиваясь этим, магнитный накопитель, оптические диски и/или накопитель на ленте. Накопители на дисках и связанные с ними машиночитаемые носители могут обеспечить энергонезависимое хранение машиночитаемых команд, структур данных, программных модулей и других данных для вычислительных устройств. В некоторых вариантах осуществления изобретения запоминающее устройство 102 может включать множество различных типов памяти, таких как статическое оперативное запоминающее устройство (static random access memory, SRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство (dynamic random access memory, DRAM) или ПЗУ.
[0023] Запоминающее устройство 102, съемное запоминающее устройство 106 и несъемное запоминающее устройство 108 являются примерами машиночитаемых носителей информации. Например, машиночитаемый носитель может включать энергозависимый и энергонезависимый, съемный и несъемный носители, выполненные любым способом или по любой технологии хранения информации, такой как машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули или другие данные. Запоминающее устройство 102, съемное запоминающее устройство 106 и несъемное запоминающее устройство 108 являются примерами компьютерных носителей данных. Дополнительные типы компьютерных носителей данных, которые могут присутствовать, включают, не ограничиваясь этим, программируемое оперативное запоминающее устройство (programmable random access memory, PRAM), статическое ОЗУ (SRAM), динамическое ОЗУ (DRAM), ОЗУ (RAM), ПЗУ (ROM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ) (electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM), флэш-память или другую технологию памяти, постоянную память на компакт-диске (compact disc read-only memory, CD-ROM), цифровые универсальные диски (digital versatile discs, DVD) или другое оптическое запоминающее устройство, магнитные кассеты, магнитную ленту, накопитель на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства или любой другой носитель, который может быть использован для хранения необходимой информации, и к которому может осуществляться доступ посредством сервера или другого вычислительного устройства. Комбинации любых из вышеуказанных средств также охватываются термином "машиночитаемый носитель".
[0024] Альтернативно, машиночитаемая среда связи может включать машиночитаемые команды, программные модули или другие данные, передаваемые в сигнале данных, таком как несущая волна, или передаваемые иначе.
[0025] Контроллер 55 может также содержать соединение (соединения) 110 связи, которое позволяет контроллеру 55 связываться с хранимой базой данных, другим вычислительным устройством или сервером, пользовательскими терминалами и/или другими устройствами в сети. Контроллер 55 может также содержать устройство или устройства 112 ввода, такие как клавиатура, мышь, перо, устройство речевого ввода, устройство сенсорного ввода и т.д., и устройство или устройства 114 вывода, такие как дисплей, динамики, принтер и т.д.
[0026] Если говорить более подробно о содержании запоминающего устройства 102, то запоминающее устройство 102 может содержать операционную систему и одну или более программ приложений или сервисов для реализации признаков, описанных в настоящем документе, включая модуль 116 утечки. Модуль 116 утечки может быть выполнен с возможностью определения разности между требуемым расходом 120 топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива. Например, контроллер 55 может определять требуемый расход 120 топлива. Клапан 118 управления может регулироваться для соответствия требуемому расходу 120 топлива. Посредством регулирования клапана 118 управления регулируют фактический расход топлива, что приводит к изменению давления 122 в топливном коллекторе.
[0027] После того как определен требуемый расход 120 топлива и соответствующим образом отрегулированы топливный клапан 118, расход 120 топлива и давление 122 в топливном коллекторе, в блоке 124 может быть определен фактический расход 130 топлива. Фактический расход 130 топлива может быть определен в блоке 124 на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор 122 и одного или более параметров 126 газотурбинного двигателя. В некоторых аспектах изобретения один или более параметров 126 газотурбинного двигателя могут включать один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров. Например, один или более известных параметров могут включать известный состав топлива и/или известную эффективную площадь топливной цепи. Используя давление на входе в топливный коллектор 122 и другие известные параметры, могут быть определены один или более расчетных параметров. Один или более расчетных параметров могут включать расчетное давление на выходе и/или расчетную температуру топлива. Может быть использовано любое число алгоритмов для определения расчетного давления на выходе и/или расчетной температуры топлива.
[0028] Далее требуемый расход 120 топлива может сравниваться с фактическим расходом 130 топлива, так что может быть определена 128 разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива. Разность между требуемым расходом 120 топлива и фактическим расходом 130 топлива может указывать на утечку топлива в топливной цепи.
Например, обнаружение утечки топлива может быть основано, по меньшей мере частично, на заранее заданном отклонении фактического расхода 130 топлива от требуемого расхода 120 топлива, что указывает на утечку топлива в топливной цепи.
[0029] Различные команды, способы и технологии, описанные в настоящем документе, могут рассматриваться в общем контексте исполняемых компьютером команд, таких как программные модули, исполняемые одним или более компьютерами или другими устройствами. В общем случае программные модули включают подпрограммы, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.д. для выполнения конкретных задач или реализации конкретных абстрактных типов данных. Эти программные модули и аналогичные структуры могут быть выполнены в виде собственного кода данной машины или могут быть загружены и выполнены, например, в виртуальной машине или другой среде исполнения с компиляцией согласно концепции "точно в нужный момент времени". Как правило, функциональные возможности программных модулей могут быть скомбинированы или распределены по желанию в различных вариантах реализации. Реализация этих модулей и способов может сохраняться на машиночитаемом носителе.
[0030] Система, показанная на фиг.2, приводится только в качестве примера. Возможны многочисленные другие операционные среды, системные архитектуры и конфигурации устройств. Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены конкретной операционной средой, системной архитектурой или конфигурацией устройства.
[0031] На фиг.3 представлен пример схемы последовательности операций способа 300 для реализации других аспектов изобретения для обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе, как обсуждалось выше. В одном примере изобретения пример контроллера 55, показанного на фиг.1 и 2, и/или один или более модулей примера контроллера 55, по отдельности или в комбинации, могут выполнять описанные операции способа 300.
[0032] В этой конкретной реализации способ 300 может начинаться в блоке 302 на фиг.3, в котором способ 300 может включать регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива. Посредством регулирования клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива регулируют фактический расход топлива и давление в топливном коллекторе. Далее, в блоке 304 способ 300 может включать определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя. В некоторых аспектах изобретения один или более параметров газотурбинного двигателя могут включать один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров. Например, один или более известных параметров могут включать известный состав топлива и/или известную эффективную площадь топливной цепи. С использованием давления на входе в топливный коллектор и других известных параметров могут быть определены один или более расчетных параметров. Один или более расчетных параметров могут включать расчетное давление на выходе и/или расчетную температуру топлива. В блоке 306 способ 300 может включать сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива. В блоке 308 способ 300 может включать определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива. Например, в некоторых случаях разность между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива может находиться за пределами заранее заданного отклонения, что указывает на утечку в топливной цепи. Далее, в блоке 310, способ 300 может включать принятие корректирующих действий для снижения опасности, связанной с утечкой топлива. Например, по меньшей мере одно корректирующее действие может включать изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий эксплуатации или отключение одной или более топливных цепей.
[0033] Выше были описаны примеры систем и способов обнаружения утечек топлива в газотурбинных двигателях. Некоторые или все эти системы и способы могут, но не обязательно, быть реализованы, по меньшей мере частично, с помощью архитектур, например, показанных на фиг.1 и 2. Более того, хотя варианты осуществления изобретения были описаны в отношении обнаружения утечек топлива, следует понимать, что любая утечка текучей среды может быть обнаружена посредством систем и способов, описанных выше, включая утечку воздуха, пара, воды, топливовоздушной смеси и т.п.
[0034] Хотя варианты осуществления изобретения были описаны на языке, специфическом для структурных признаков и/или действий способа, следует понимать, что изобретение не ограничено описанными конкретными признаками или действиями. Конкретные признаки и действия приведены в качестве примеров реализации вариантов осуществления изобретения.

Claims (36)

1. Способ обнаружения утечки топлива в газотурбинном двигателе, включающий:
регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива;
определение фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя;
сравнение требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива и
определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.
2. Способ по п.1, также включающий на основе, по меньшей мере частично, упомянутой разности инициирование по меньшей мере одного корректирующего действия.
3. Способ по п.2, в котором по меньшей мере одно корректирующее действие включает по меньшей мере одно из следующего: изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий экслуатации или отключение одной или более топливных цепей.
4. Способ по п.1, в котором посредством регулирования клапана управления регулируют фактический расход топлива и давление на входе в топливный коллектор.
5. Способ по п.1, в котором один или более параметров газотурбинного двигателя включают один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров.
6. Способ по п.5, в котором один или более известных параметров включают известный состав топлива и/или известную эффективную площадь топливной цепи.
7. Способ по п.5, в котором один или более расчетных параметров включают расчетное давление на выходе и/или расчетную температуру топлива.
8. Способ по п.1, в котором определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива основано, по меньшей мере частично, на заранее заданном отклонении.
9. Система для обнаружения утечек топлива в газотурбинном двигателе, содержащая:
клапан управления и контроллер, содержащий:
по меньшей мере одно запоминающее устройство, которое хранит исполняемые компьютером команды;
по меньшей мере один процессор, выполненный с возможностью доступа к по меньшей мере одному запоминающему устройству, при этом упомянутый по меньшей мере один процессор выполнен с возможностью выполнения исполняемых компьютером команд для
регулирования клапана управления для соответствия требуемому расходу топлива;
определения фактического расхода топлива на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в топливный коллектор и одного или более параметров газотурбинного двигателя;
сравнения требуемого расхода топлива с фактическим расходом топлива и
определения разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива, которая указывает на утечку топлива.
10. Система по п.9, в которой упомянутый по меньшей мере один процессор выполнен с возможностью выполнения исполняемых компьютером команд для инициирования по меньшей мере одного корректирующего действия.
11. Система по п.10, в которой корректирующее действие включает по меньшей мере одно из следующего: изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий эксплуатации или отключение одной или более топливных цепей.
12. Система по п.9, в которой посредством регулирования клапана управления регулируются фактический расход топлива и давление на входе в топливный коллектор.
13. Система по п.9, в которой один или более параметров газотурбинного двигателя включают один или более известных параметров и/или один или более расчетных параметров.
14. Система по п.13, в которой один или более известных параметров включают известный состав топлива и/или известную эффективную площадь топливной цепи.
15. Система по п.13, в которой один или более расчетных параметров включают расчетное давление на выходе и/или расчетную температуру топлива.
16. Система по п.9, в которой определение разности между требуемым расходом топлива и фактическим расходом топлива основано, по меньшей мере частично, на заранее заданном отклонении.
17. Способ обнаружения утечки текучей среды в газотурбинном двигателе, включающий:
регулирование клапана управления для соответствия требуемому расходу текучей среды;
определение фактического расхода текучей среды на основе, по меньшей мере частично, давления на входе в коллектор текучей среды и одного или более параметров газотурбинного двигателя;
сравнение требуемого расхода текучей среды с фактическим расходом текучей среды;
определение разности между требуемым расходом текучей среды и фактическим расходом текучей среды, которая указывает на утечку текучей среды, и,
на основе, по меньшей мере частично, упомянутой разности, инициирование по меньшей мере одного корректирующего действия для уменьшения риска, связанного с утечкой текучей среды.
18. Способ по п.17, в котором по меньшей мере одно корректирующее действие включает по меньшей мере одно из следующего: изменение одного или более распределений в топливной цепи, изменение одного или более условий эксплуатации или отключение одной или более топливных цепей.
19. Способ по п.17, в котором текучей средой является воздух.
20. Способ по п.17, в котором посредством регулирования клапана управления регулируют фактический расход текучей среды и давление на входе в коллектор текучей среды.
RU2013115864A 2012-04-11 2013-04-10 Система и способ обнаружения утечки топлива и способ обнаружения утечки текучей среды RU2615303C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/444,375 2012-04-11
US13/444,375 US9140189B2 (en) 2012-04-11 2012-04-11 Systems and methods for detecting fuel leaks in gas turbine engines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013115864A RU2013115864A (ru) 2014-10-20
RU2615303C2 true RU2615303C2 (ru) 2017-04-04

Family

ID=48092719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013115864A RU2615303C2 (ru) 2012-04-11 2013-04-10 Система и способ обнаружения утечки топлива и способ обнаружения утечки текучей среды

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9140189B2 (ru)
EP (1) EP2650491B1 (ru)
JP (1) JP6240396B2 (ru)
CN (1) CN103375272B (ru)
RU (1) RU2615303C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756018C2 (ru) * 2017-06-30 2021-09-24 Нуово Пиньоне Текнолоджи - С.Р.Л Способ и система для безопасного запуска газовой турбины

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2642086A1 (de) * 2012-03-20 2013-09-25 Alstom Technology Ltd Gasturbine mit Brennstoffüberwachung
GB201313140D0 (en) 2013-07-23 2013-09-04 Rolls Royce Engine Control Systems Ltd System for performing staging control of a multi-stage combustor
US9500367B2 (en) 2013-11-11 2016-11-22 General Electric Company Combustion casing manifold for high pressure air delivery to a fuel nozzle pilot system
FR3021350B1 (fr) * 2014-05-20 2016-07-01 Snecma Procede de detection de fuite de fluide dans une turbomachine et systeme de distribution de fluide
US10451509B2 (en) * 2014-06-04 2019-10-22 United Technologies Corporation Method for determining a fault within a flow divider
DE102014119210A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren zur Ermittlung eines Treibstofflecks eines Treibstoffsystems eines wenigstens zwei Triebwerke aufweisenden Flugzeugs
US10240484B2 (en) * 2015-11-06 2019-03-26 General Electric Company Gas accumulation detection and ventilation in a gas turbine enclosure
CN105645343B (zh) * 2016-02-29 2018-06-05 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种双路压力加油自动平衡控制方法
US10196928B2 (en) * 2016-03-02 2019-02-05 General Electric Company Method and system for piping failure detection in a gas turbine bleeding air system
US10260425B2 (en) * 2016-05-05 2019-04-16 United Technologies Corporation Leak detection, isolation and accommodation assembly for gas turbine engines
US10563594B2 (en) * 2016-10-17 2020-02-18 General Electric Company Systems and methods for predicting fuel circuit leaks
CA3079764A1 (en) 2017-10-23 2019-05-02 Bombardier Inc. System and method for detecting a fuel leak in an aircraft
CN110657037B (zh) * 2019-09-29 2021-12-17 潍柴西港新能源动力有限公司 检测天然气发动机供气系统泄漏的方法
US20210285384A1 (en) * 2020-03-16 2021-09-16 Hamilton Sundstrand Corporation High accuracy fuel system
US11519808B2 (en) * 2020-10-30 2022-12-06 General Electric Company Fluid monitoring system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4716719A (en) * 1985-04-17 1988-01-05 Hitachi, Ltd. Method of and apparatus for controlling fuel of gas turbine
RU2240263C1 (ru) * 2003-06-10 2004-11-20 Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" Способ оповещения экипажа об утечке топлива на ла в полете
RU2266529C2 (ru) * 2004-01-29 2005-12-20 Мугинштейн Лев Александрович Способ контроля технического состояния силовой установки транспортного средства
US20060080028A1 (en) * 2004-08-24 2006-04-13 Eduard Moser Method and device for operating a combustion engine
US20090241510A1 (en) * 2006-02-15 2009-10-01 General Electric Company Pressure control method and system to reduce gas turbine fuel supply pressure requirements
RU95150U1 (ru) * 2010-03-04 2010-06-10 Эмиль Беняминович Арзангулян Система учета потребления топлива при автономном топливоснабжении объектов

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS619246Y2 (ru) * 1979-01-08 1986-03-24
JPS59155533A (ja) * 1983-02-25 1984-09-04 Toshiba Corp ガスタ−ビンプラント
JP2631597B2 (ja) * 1992-04-10 1997-07-16 川崎重工業株式会社 ガス燃料の燃焼制御方法
AU730820B2 (en) * 1995-12-26 2001-03-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel supply apparatus for gas turbine and control unit for the same
JPH10110631A (ja) * 1996-10-08 1998-04-28 Hitachi Ltd ガスタービン燃料マニホールドシステム
US6438963B1 (en) * 2000-08-31 2002-08-27 General Electric Company Liquid fuel and water injection purge systems and method for a gas turbine having a three-way purge valve
JP2004232993A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス燃焼装置
DE10351893A1 (de) * 2003-11-06 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4662313B2 (ja) * 2004-03-17 2011-03-30 トヨタ自動車株式会社 ガス漏れ検出装置およびその方法
JP4119908B2 (ja) * 2005-09-14 2008-07-16 三菱重工業株式会社 ガスタービンの燃焼制御装置
US7739004B2 (en) * 2006-11-29 2010-06-15 The Boeing Company Automatic engine fuel flow monitoring and alerting fuel leak detection method
JP5495938B2 (ja) * 2010-05-20 2014-05-21 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃料の制御機構及びガスタービン

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4716719A (en) * 1985-04-17 1988-01-05 Hitachi, Ltd. Method of and apparatus for controlling fuel of gas turbine
RU2240263C1 (ru) * 2003-06-10 2004-11-20 Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" Способ оповещения экипажа об утечке топлива на ла в полете
RU2266529C2 (ru) * 2004-01-29 2005-12-20 Мугинштейн Лев Александрович Способ контроля технического состояния силовой установки транспортного средства
US20060080028A1 (en) * 2004-08-24 2006-04-13 Eduard Moser Method and device for operating a combustion engine
US20090241510A1 (en) * 2006-02-15 2009-10-01 General Electric Company Pressure control method and system to reduce gas turbine fuel supply pressure requirements
RU95150U1 (ru) * 2010-03-04 2010-06-10 Эмиль Беняминович Арзангулян Система учета потребления топлива при автономном топливоснабжении объектов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756018C2 (ru) * 2017-06-30 2021-09-24 Нуово Пиньоне Текнолоджи - С.Р.Л Способ и система для безопасного запуска газовой турбины

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013217376A (ja) 2013-10-24
JP6240396B2 (ja) 2017-11-29
US20130269364A1 (en) 2013-10-17
EP2650491A2 (en) 2013-10-16
EP2650491A3 (en) 2017-10-25
EP2650491B1 (en) 2021-03-10
CN103375272A (zh) 2013-10-30
RU2013115864A (ru) 2014-10-20
CN103375272B (zh) 2016-08-03
US9140189B2 (en) 2015-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2615303C2 (ru) Система и способ обнаружения утечки топлива и способ обнаружения утечки текучей среды
JP5583455B2 (ja) タービン部品にサージ保護を与えるためのシステム及び方法
US10087846B2 (en) Compact aero-thermo model stabilization with compressible flow function transform
RU2678155C1 (ru) Способ прогнозирования помпажа в газовом компрессоре
US20170356344A1 (en) Systems and Methods to Control Combustion Dynamic Frequencies
US20150007574A1 (en) Systems and methods for control of a gas turbine
US20090005951A1 (en) Systems and Methods for Using a Combustion Dynamics Tuning Algorithm with a Multi-Can Combustor
US20100332103A1 (en) NOX Compliant Peak for Gas Turbine
US20140090353A1 (en) Systems and Methods for Determining a Target Exhaust Temperature for a Gas Turbine
US10563594B2 (en) Systems and methods for predicting fuel circuit leaks
KR20170053681A (ko) 건식 저공해 기관을 위한 벌크 화염 온도 조정기
RU2016151378A (ru) Способ и устройство контроля тяги турбореактивного двигателя
US20140137564A1 (en) Mitigation of Hot Corrosion in Steam Injected Gas Turbines
US10883435B2 (en) Method and engine controller for diagnosing waste gate valve malfunction and related power generation system
Wang et al. Model-based acceleration control of turbofan engines with a Hammerstein-Wiener representation
US20170122222A1 (en) System and Method for Determining Fuel Splits for a Gas Turbine
US11261790B2 (en) Systems and methods for controlling liquid flow to a turbine fogging array
JP2013221735A (ja) トランジションピースの輪郭形成のための方法、システム、及び装置
JP2022055337A (ja) 温度に基づいたガスタービンの制御および方法
US9464534B2 (en) Turbine purge flow control system and related method of operation
JP2022044539A (ja) 複数のガスタービンの分割負荷を変化させることによるガスサイクル発電プラント動作のモデル化および制御
DK201570216A1 (en) Internal combustion power machine system and method and control device for operating the same
US8965537B2 (en) Method for ascertaining process values for a process control
JP2012026379A (ja) エンジンのシミュレーション装置及び方法
JP2023044719A (ja) タービン出口マッハ数サロゲートを利用した非モデルベース制御のためのシステムおよび方法