专利名称：用于启动涡轮机械的方法
技术领域：
此申请涉及2008年12月10日提交的共同转让的美国专利申请12/331824 (GE案 卷号:230465-2)。本发明一般地涉及涡轮机械的运行，且更特别地，涉及减少与涡轮机械的启动时 间相关的变化的方法。
背景技术：
“快速启动”可被认为是一种运行模式，其要求在操作者开始该涡轮机械的启动后 的一定时间内涡轮机械输出负载，能够进行遵从排放规定的运行。变动的能量需求是确定 涡轮机械何时运行的一个主要因素。涡轮机械通常是空转的，直至足够的需求要求运行。当 需求要求运行时，涡轮机械在输出期望的能量(电力、机械扭矩、蒸汽等)前执行启动过程。一些已知的涡轮机械(例如，但不限于燃气涡轮机)的启动过程典型地包括在不 同的运行速度下发生的多种模式。这些模式包括但不限于净化、点火、预热、以及加速至运 行速度。启动时间的范围从启动开始延伸至燃气涡轮机到达运行速度时。在启动过程期间，有两个可用的扭矩源来使燃气涡轮机的转子加速。在点火过程 期间释放的能量，以及经由并从启动装置向转子施加的转矩。点火过程期间释放的能量被 转化成机械扭矩，其驱动转子。然而，在较低的速度下，此扭矩不足以将转子驱动至运行速 度，导致对燃气涡轮机的负扭矩，即阻力。在较高的速度下，由点火过程促成的机械扭矩提 供非常大的扭矩输入。此处，当转子的速度接近运行速度时，燃气涡轮机变成自持运转的， 不再需要来自启动装置的扭矩。典型地，在启动时间上会有很大的变动。这些变动典型地由运行参数的变化引起， 这会要求对燃料行程基准值(FSR)等进行调整，以便将燃气涡轮机加速至运行速度。此处， 由于启动装置按固定的时间表运行，FSR被调整。本质上，此固定的时间表在较低的转子速 度下提供较高的扭矩。此扭矩随转子速度增加而降低。当前的启动过程有若干问题。在一些应用中，启动时间上的变动会是不可接受的。 此处，由于启动时间上的变动，燃气涡轮机不能满足运行要求。因此，对于启动燃气涡轮机的改善的方法存在需求。该方法可减少与将燃气涡轮 机加速至运行速度相关的启动时间上的变动。该方法应该应用于以如下模式中的一种运行 的燃气涡轮机正常模式，快速启动模式，或类似模式。此方法还应该提供更加一致而可重 复的启动时间。
发明内容
在本发明的一个实施例中，公开了一种在动力装置机器100的启动过程期间主动 控制启动系统巧5的方法500，该方法500包括确定对于参数505的目标范围510，其中该 参数505与动力装置机器100的运行相关；确定该参数505的测量值160 ；确定参数差525， 527，其中该参数差527是目标范围和测量值之间的差值；以及调整基于该参数差527的启动系统155的运行时间表515 ；其中该方法500调整基于该参数差527的启动系统155的 输出；并且其中该输出533促成启动过程期间该动力装置机器100的加速。
在本发明的一个备选实施例中，公开了一种在燃气涡轮机100的启动过程期间主 动控制负载换相逆变器(LCI) 155的方法500，该方法500包括确定对于参数505的目标范 围510，513，其中该参数505与燃气涡轮机100的运行相关；确定该参数505的测量值160 ； 确定参数差525，其中该参数差525是目标范围513和测量值160之间的差值；以及调整基 于该参数差525的LCI 155的运行时间表515 ；其中该方法500在燃气涡轮机100的启动 过程期间连续地调整基于该参数差525的LCI 155的输出；并且其中该输出促成该燃气涡 轮机100的加速。
图1是启动涡轮机械的一种已知方法在其中运行的环境的示意性图示。
图2是图示根据图1的已知启动方法的加速曲线的图表。
图3是图示根据图1的已知启动方法的温度曲线的图表。
图4是本发明的一个实施例可在其中运行的环境的示意性图示。
图5是根据本发明的一个实施例，图示用来启动涡轮机械的方法的算法的过程流程图。
图6是根据本发明的一个实施例，图示根据图5的方法的加速曲线的图表。
图7是根据本发明的一个实施例，图示根据图5的方法的温度曲线的图表。
部件列表
100涡轮机械
110压缩机部分
115入口导叶(IGV)
120燃烧系统
125燃料供应系统
127燃料管路
130涡轮部分
140转子
145负载
150控制系统
155启动系统
160测量参数
200图表
300图表
500方块图
505输入参数
510参数目标时间表块
513参数目标
515启动装置公称时间表块
517启动装置命令520启动装置调整块523启动装置调整命令525汇合点527误差信号530汇合点533启动装置请求600 图表700 图表
具体实施例方式本发明具有减少与动力装置机器的启动时间相关的变动的技术效果。本发明的实 施例可以以减少启动时间上的变动为目标而主动地控制动力装置机器的启动系统。本发明 的实施例可应用于以各种模式运行的动力装置机器，例如但不限于正常模式，快速启动模 式，或类似模式。如所讨论的，“快速启动”可被认为是动力装置机器的一种运行模式。此模式通常 要求动力装置机器在该动力装置机器启动开始后一定时间内输出负载，同时以服从排放规 定而运行。如本文所用，用语“快速启动，，意在包括本发明范围内的所有此类模式及其等价 物。本发明的一个实施例提供一种启动动力装置机器的方法，例如但不限于，设置成 以快速启动模式运行的燃气涡轮机。该燃气涡轮机可包括但不限于，重型燃气涡轮机、航改 燃气涡轮机等。尽管本方法的实施例关于燃气涡轮机而描述，但本发明的应用不限于燃气 涡轮机。本发明的实施例可应用于其它工业机械，其可在一部分启动过程期间需要启动系 统。本文公开了详细的示例实施例。然而，本文所公开的具体结构和功能细节仅仅是 代表性的，出于描述示例实施例的目的。然而，示例实施例可以以许多替换形式实施，并且 应该被解释为仅限于本文所陈述的实施例。因此，尽管示例实施例能够有各种变型和备选形式，但其实施例通过图中的示例 进行图示，并且将在本文详细描述。然而，应该理解的是，并没有意图将示例实施例限于所 公开的特定形式，而是相反，示例实施例要覆盖落入示例实施例范围内所有的变型、等价物 及备选形式。将会理解的是，尽管在本文中用语第一、第二等用来描述各种元件，但这些元件不 应被这些用语限制。这些用语仅用于将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一元件可 被称为第二元件，并且相似地，第二元件可被称为第一元件，而不背离示例实施例的范围。 如本文所用，用语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何及全部组合。本文所用的用语仅用来描述特定的实施例，并且不意图为示例实施例的限制。如 本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指 出。还将理解的是用语“包括”、“包括了”、“包含”、“包含了”当用在本文中时，规定了所陈 述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件、和/或它们的组的存在或附加。还应该注意的是在一些备选实施方式中，所记录的功能/动作可能不以图中所记 录的顺序发生。例如，两个连续的附图可大体上同时执行或者有时以相反的顺序执行，取决 于涉及的功能性/操作。现在参考附图，此处各种数字贯穿若干视图代表相似的部件。图1是启动涡轮机 械的一种已知方法在其中运行的环境的示意性图示。在图1中，呈涡轮发动机形式的涡轮 机械100包括压缩机部分Iio ；燃烧系统120 ；燃料供应系统125 ；涡轮部分130 ；转子140 ； 以及涡轮机控制系统150。燃烧系统120可从燃料系统125的燃料管路127接收燃料。燃 料系统125的实施例可包括多个燃料管路127。此处，多个燃料管路可包括以下管路中的至 少其中一个气体燃料管路；液体燃料管路；或IGCC管路，其构造成用于输送混合的或合成 的气体燃料。本发明的实施例可应用于具有燃料系统125的燃气涡轮机100，燃料系统125 包括单一的或多个燃料管路127。通常，压缩机部分110包括多个入口导叶(IGV) 115和多个旋转叶片，以及构造成 压缩吸入的空气的静止的翼片，由图1中的大箭头图示。在燃烧系统120内，压缩的空气与 燃料混合、点火，并产生工作流体。工作流体通常从燃烧系统120向下游行进至涡轮部分130。涡轮部分130包括多 个旋转和静止的部件(均未图示)。这些部件可位于转子140周围，并起作用来将工作流体 转换成机械扭矩，该机械扭矩可用来驱动压缩机部分110以及经由转子140与燃气涡轮机 100 一体结合的负载145。操作上，启动燃气涡轮机100的已知方法涉及如下步骤。诸如但不限于负载换相 逆变器(LCI)的启动装置155将燃气涡轮机100加速至预先限定的净化速度。启动装置155 典型地按固定且预先限定的时间表运行。保持净化速度直至完成预先限定的定时器。此定 时器用来确保足够的气流通过排放系统(未示出)，之后净化过程完成。在完成净化之后，启动装置155使燃气涡轮机100减速至预先限定的点火速度。在 此点火速度下，燃烧系统120的阀和燃料回路127在开环燃料流原理的控制下被调节至用 于点火燃料流的预先限定的位置。在点火和预先限定的预热定时器期满后，启动装置1 和控制系统150协同将燃气涡轮机100加速至主运行速度，例如但不限于FSNL。启动装置 155的固定时间表不是运行参数的变化的原因，运行参数例如但不限于性能、入口状况以及 其他的运行变量。此处，可要求控制系统150通过调整燃气涡轮机100的FSR来补偿，导致 启动时间和温度上的变化，该温度例如但不限于涡轮机械的点火温度或排放温度。图2是图示根据图1的已知启动方法的加速曲线的图表。图2图示了转子的速度 (以百分比计)对启动时间(以秒计)。此处，100%速度指燃气涡轮机100已经达到主运 行速度。图2还图示了在相同燃气涡轮机100的多个启动期间可能发生的变化。此处，速 度的变化显示了运行参数方面的变化对燃气涡轮机100的启动过程的影响。启动1可被认 为是期望的或公称启动。启动2可被认为是快速启动，因为可能是由于燃气涡轮机100的 过烧(over-firing)，整个时间显著地少于公称时间。启动3可被认为是慢速启动，因为可 能是由于燃气涡轮机100的欠烧(imder-firing)，整个时间比公称时间多很多。如所讨论 的，燃气涡轮机100的过烧或欠烧可能由运行参数的变化引起。图3是图示根据图1的已知启动方法的温度曲线的图表。图3图示了燃气涡轮机
7100的温度对启动时间(以秒计)。此温度可例如但不限于为点火温度、普遍基准温度、排放 温度等。等温线代表出于物理和/或热力学原因可允许燃气涡轮机100达到的最大温度。 图3还图示了在相同燃气涡轮机100的多个启动期间可能发生的变化。此处，温度的变化 显示了运行参数方面的变化对燃气涡轮机100的启动过程的影响。启动1可被认为是期望 的或公称启动。启动2可被认为是过烧启动，因为温度比启动1高得多，启动1被认为是燃 气涡轮机100的公称启动。启动3可被认为是欠烧启动，因为温度比启动1低得多，可能是 由于燃气涡轮机100的欠烧。如将会理解的，本发明可实施为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可呈 完全硬件实施例的形式、完全软件实施例的形式(包括固件、驻留软件、微代码等)或结合 软件和硬件方面的实施例的形式，在本文中均通称为“线路”、“模块”或“系统”。此外，本 发明可呈计算机可使用存储介质上的计算机程序产品的形式，该存储介质具有包含在该介 质中的计算机可使用的程序代码。如本文所用，用语“软件”或“固件”是可互换的，并且包 括存储在存储器中用于由处理器执行的任何计算机程序，存储器包括RAM存储器、ROM存储 器、EPROM存储器、EEPROM存储器以及非易失性RAM(NVRAM)存储器。以上存储器类型仅为 示例性的，并且因而不限制为用于存储计算机程序可使用的存储器的类型。可利用任何合适的计算机可读取介质。计算机可使用或计算机可读取介质可为例 如但不限于，电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。计算机可 读取介质的更具体的示例(非穷尽性列表)将包括以下介质具有一根或多根导线的电气 连接，可移动计算机碟片、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦写可编程 只读存储器(EPR0M或Flash存储器)、光纤、可移动只读光盘存储器(CD-ROM)、光学存储设 备、诸如那些支持互联网或内联网的传送介质、或磁性存储设备。注意计算机可使用或计算 机可读取介质甚至可以是纸或程序可打印在其上的另一种合适的介质，因为程序可以例如 经由对纸或其它介质的光学扫描而电子地获取，然后编译、解释或者如果需要的话另外以 合适的方式处理，并然后存储在计算机存储器中。在本文件的环境中，计算机可使用或计算 机可读取介质可为任何介质，其可包含、存储、通讯、传播或输送由指令执行系统、装置或设 备使用或与其联系的程序。如本文所用，用语“处理器”指中央处理单元、微处理器、微控制器、精简指令集电 路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路以及能够执行本文所述功能的任何其他电路或 处理器。用于执行本发明的操作的计算机程序代码可用诸如Java7，Smalltalk或C++等面 向对象编程语言书写。然而，用于执行本发明的操作的计算机程序代码也可用传统的程序 式编程语言书写，例如“C”编程语言或类似的语言。程序代码可完全在用户的计算机上执 行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立软件包、部分地在用户的计算机上且部分地在 远程计算机上执行或完全在远程计算机上执行。在后一种情况下，远程计算机可通过局域 网(LAN)或广域网(WAN)连接至用户的计算机，或者该连接可连到外部计算机上(例如，使 用互联网服务供应商通过互联网)。以上参照根据本发明的示例性实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的 流程图示和/或方块图描述了本发明。将会理解的是流程图示和/或方块图中的每个块，以 及流程图示和/或方块图中的块的组合可通过计算机程序指令实施。这些计算机程序指令可提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机械， 使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令形成用于实施流程图和/ 或方块图的一个或多个块中指定的功能/动作的工具。这些计算机程序指令还可存储在计算机可读取存储器中。这些指令可指导计算机 或其它可编程数据处理装置来以特定的方式起作用。这使得存储在计算机可读取存储器中 的指令产生包括指令工具的制品，该指令工具实施流程图和/或方块图的一个或多个块中 指定的功能/动作。计算机程序指令还可加载到计算机或其它可编程数据处理装置上。这 些指令可导致在计算机或其它可编程装置上执行一系列操作性步骤，以产生计算机实施的 过程。此处，在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实施在流程图和/或方块 图的块中指定的功能/动作的步骤。再次参考附图，图4是本发明的一个实施例可在其中运行的环境的示意性图示。 关于图1讨论的燃气涡轮机100的大部分部件在图2中是相同的。图4的讨论集中在应用 于燃气涡轮机100的本发明的一个实施例上。本发明的一个实施例可提供更改的控制系统 150。本发明的实施例采用闭环控制原理，其贯穿启动过程主动控制燃气涡轮机100的 启动装置155。控制系统150可配有算法，该算法将本发明的方法的一个实施例应用于燃气 涡轮机100。此处，本发明提供用于调整启动装置155的公称运行时间表的方法，该启动装 置155可呈负载换相逆变器(LCI) 155的形式。方法的实施例可调整部分地基于与燃气涡 轮机100相关的运行参数160的公称运行时间表。如以下所讨论的，运行参数可包括但不 限于转子速度、期望的启动时间等。此处，控制系统150可接收关于与燃气涡轮机100相 关的运行参数160的数据。运行参数160通常包括在启动期间可直接或间接影响燃气涡轮机100的参数。这 些运行参数160可包括但不限于排放温度、点火温度、燃烧基准温度、环境状况、转子速 度、转子加速度以及燃气涡轮机100的物理特性。环境状况可包括但不限于温度、湿度以 及大气压力。燃气涡轮机100的物理特性或特征可包括但不限于燃烧器部分110的结垢、 入口系统(未图示)的清洁程度、燃料系统125的部件的精度/调校、燃烧系统120或IGV 115。本发明的实施例的闭环控制原理主动地确定运行参数的目标值(或范围)与运行 参数的测量或实时值之间的差异。此差异被用来调整LCI 155的公称运行时间表。此原理可提供许多好处，例如但不限于，减小或消除欠烧或过烧的发生。这还会减 少燃气涡轮机100的整体启动时间。此外，通过在启动过程中主动控制LCI 155，燃气涡轮 机100可执行近乎最优且可重复的启动过程。另外的好处可减少热瞬变以及延长部件寿 命。以下关于图5更详细地讨论由控制系统150采用的本发明方法的一个实施例。图5是根据本发明的一个实施例，图示主动控制系统的方法500的算法的过程流 程图。与方法500配套的控制系统可提供图形化用户界面(GUI)，允许操作者浏览以下 所讨论的步骤。本发明的一个实施例可实时地确定对于LCI 155的公称运行时间表所需的 调整。如以下所讨论的，在步骤510和515中使用的算法可包括多维度查询表、基于物理的 模型等的形式。这会允许精确确定多个参数对启动过程的影响。
本质上，方法500的一个实施例可调整LCI 155的运行以便满足期望的参数。该 参数可具有例如但不限于时间、速度或温度的形式。如果该参数是时间，则操作者可期望燃 气涡轮机100的启动在特定时间内完成。此处，方法500可确定LCI 155的公称运行时间 表应该怎样调整以在该特定时间内完成启动过程。在块510中，方法500可采用参数目标时间表块来确定参数的目标值。此处，查询 表可包括独立的变量，参数H和参数V。参数H，V可包括速度、时间等的形式。块510可接 收输入参数505。接下来，块510可确定基于参数H，V以及进入查询表的其它输入的参数 目标513。以下非限制性示例提供了在使用中块510可以怎样起作用的实际示例。如以下所 述，以下非限制性示例可用在方法500的其它要件的讨论中。操作者可能期望燃气涡轮机 100的启动过程在特定的时间内完成。此处，输入参数505是时间。参数H也可变为时间， 而参数V可为转子速度。到块510的其它输入可为环境状况以及压缩机部分110的结垢。 如所图示的，块510的输出参数目标513可为将转子140在期望时间内加速至FSNL所需的 转子加速度。在方法500的块525中，汇合点可确定参数目标513和测量参数160的值之间的 差异。在接收测量参数160之后，相加点可作为误差信号527输出产生的差异等。尽管在 图5中汇合点525图示为加法器块，但本发明并不限于在块525中使用加法器作为汇合点。 方法500的其它实施例可结合其它工具，例如但不限于比例器、倍增器等，用于确定参数目 标513和测量参数160之间的差异。继续与块510相关的非限制性示例，参数目标513可为转子加速率的目标值。测量 参数160可为转子加速率的当前值。误差信号527因而可代表值513和160之间的差异。测量参数160可源自燃气涡轮机100的运行数据。此运行数据可被认为是用户可 选择为输入参数505的其它参数。该运行数据可涉及压缩机部分110吸入的空气的物理 性质，压缩机部分110的物理特性，燃料的物理性质，以及燃料供应系统125的物理特性，还 有燃气涡轮机110的当前运行参数。空气的物理性质可包括但不限于温度、压力、湿度以 及其它周围状况。压缩机110的物理特性可提供关于压缩机的清洁度以及结垢的数据。这 些物理特性可包括但不限于流率、压力、压差等。燃料的物理性质可包括但不限于燃料的热 值、比重、温度、沃泊指数等。燃料供应系统125的物理特性可涉及燃料供应系统125的部件 的精度。此数据可包括但不限于阀基准和反馈之间的差异、压力、流率等。燃气涡轮机100 的当前运行参数可包括但不限于涡轮机械的速度和加速度。在块520中，方法500可采用启动装置调整块。块520可具有查询表、基于物理的 模型等的形式，以确定对于燃气涡轮机100要满足目标参数必须的所需调整。如所图示的， 查询表等可接收输入参数505和误差信号527。此处，输入参数505可为块520内的参数 H。接下来，块520可产生基于误差信号527和输入参数505的启动装置调整命令523。该 命令523可被认为是可对LCI 155的公称运行时间表做出的调整。继续与前述块相关的非限制性示例，误差信号527可代表对转子加速度的调整， 该调整对于转子140可在特定的时间内达到FSNL是需要的。块520可将误差信号(该误 差信号基于加速率)转变成基于LCI运行时间表的值。在块515中，方法500可采用LCI公称时间表来确定用于LCI的当前命令。此处，查询表可包括独立的变量，启动装置转矩和参数H。参数H可包括速度、时间等的形式。块 515可接收输入参数505。接下来，块515可确定基于扭矩、参数H，以及进入查询表的其它 输入的启动装置命令目标517。继续与前述块相关的非限制示例，启动装置命令目标517可代表基于期望启动时 间的扭矩命令的公称值。块515可将输入参数505(其在此处为启动时间)转变成基于启 动装置命令517的扭矩。此处，启动装置命令可基于公称LCI运行时间表。在步骤530中，方法500可以以允许满足输入参数505的要求的方式确定对于加 速燃气涡轮机100所需的启动装置请求533。此处，汇合点530或类似位置可使用在步骤 520中产生的启动装置调整命令523来调整在步骤515中产生的启动装置命令517。这在 本质上会有实时调整启动装置155的公称运行时间表的效果。尽管在图5中汇合点530图示为比例器块，但本发明并不限于在块530中使用比 例器作为汇合点。方法500的其它实施例可结合其它工具，例如但不限于比例器、倍增器 等，用于组合要件517和523的值。继续与前述块相关的非限制示例，启动装置请求533可代表发送给LCI 155并基 于期望启动时间的扭矩命令。此处，启动装置请求533可被认为是对公称LCI运行时间表 的调整。启动装置请求533用来减少之前描述的误差信号527。图6是根据本发明的一个实施例，图示根据图5的方法500的加速曲线的图表。 图6图示了以百分比计的转子的速度对以秒计的启动时间。此处，100%速度指燃气涡轮机 100已经达到公称或主运行速度。与图2相比，图6图示了在相同燃气涡轮机100的多个启 动期间可能发生的变化方面的显著减少。此处，启动1、2和3大致随相同的趋势，在曲率上 有一些差异。此外，图6图示了启动1、2和3的启动完成时间可具有近乎相同的持续时间。 本发明的实施例可显著地减少燃气涡轮机100的过烧和/或欠烧。图7是根据本发明的一个实施例，图示根据图5的方法500的温度曲线的图表。图 7图示了燃气涡轮机100的温度对以秒计的启动时间。此温度可例如但不限于为点火温度、 普遍基准温度、排放温度等。此处等温线代表出于物理和/或热力学原因可允许燃气涡轮 机100达到的最大温度。与图3相比，图7图示了在相同燃气涡轮机100的多个启动期间 可能发生的变化方面的显著减少。此处，图3中图示的启动时间期间发生的温度上的变化 被大幅减少。如所讨论的，本发明的实施例可显著地减少燃气涡轮机100的过烧和/或欠烧。如所讨论的，本发明的实施例可大幅减少启动涡轮机械所需的时间。本发明的实 施例可显著地减少启动时间上的变化，因为启动装置155按照闭环原理，结合对由燃气涡 轮机100提供的扭矩的实时确定而运行。如本领域技术人员将会理解的，以上与若干实施例相关描述的许多不同的特征和 构造可进一步选择性地应用以形成本发明的其它可能实施例。那些本领域技术人员将进一 步理解本发明的所有可能迭代都没有详细提供或讨论，虽然所有的组合以及可能的实施例 都包括在所附权利要求书中，或者另外意在为本申请的一部分。此外，由以上对本申请的若 干示例性实施例的描述，本领域技术人员将会认识到改善、改变和改型。属于本领域内的此 类改善、改变和改型也意在由所附权利要求覆盖。此外，还应该明显的是前述仅涉及本申请 所描述的实施例，并可在此处做出许多改变和改型，而不脱离由所附权利要求书及其等价物所限定的本申请的精神和范围。
权利要求
1.一种在动力装置机器(100)的启动过程期间主动控制启动系统(155)的方法 (500)，所述方法(500)包括确定对于参数(505)的目标范围(510)，其中所述参数(505)与动力装置机器(100)的 运行相关；确定所述参数(505)的测量值(160)；确定参数差(525，527)，其中所述参数差(527)是所述目标范围与所述测量值之间的 差值；以及调整基于所述参数差(527)的启动系统(155)的运行时间表(515)； 其中所述方法(500)调整基于所述参数差(527)的所述启动系统(15 的输出(533)； 并且其中所述输出(53 促成启动过程期间所述动力装置机器(100)的加速。
2.根据权利要求1所述的方法(500)，其特征在于，所述动力装置机器(100)包括涡轮 机械(100)，所述涡轮机械(100)包括转子(140)。
3.根据权利要求2所述的方法(500)，其特征在于，所述启动系统(155)包括负载换相 逆变器(155)。
4.根据权利要求3所述的方法(500)，其特征在于，所述参数(50 包括以下参数中 的至少一个排放温度，点火温度，周围状况，转子速度，转子加速度，时间，或所述涡轮机械 (100)的物理参数。
5.根据权利要求4所述的方法(500)，其特征在于，确定对于参数(505)的目标范围 (510)的所述步骤包括如下步骤选择与所述动力装置机器(100)的所述运行相关的第一参数； 选择与所述动力装置机器(100)的所述运行相关的第二参数； 利用算法(520)，其中所述算法(520)包括查询表，所述查询表接收关于第一参数的实 时数据以确定所述第二参数的值；其中所述第二参数的所述值包括所述参数(505)的所述目标值。
6.根据权利要求5所述的方法(500)，其特征在于，所述方法还包括执行步骤以确定启 动装置调整命令(523)，其中所述步骤包括接收关于所述参数(505)的所述目标值的数据； 接收关于所述参数(505)的所述测量值的数据； 产生包括所述目标值和所述测量值之间的差异的误差信号(527)；以及 利用启动装置调整块(520)来产生基于所述误差信号(527)的启动装置调整命令 (523)。
7.根据权利要求6所述的方法(500)，其特征在于，所述方法还包括执行步骤以确定启 动装置请求(533)，其中所述步骤包括接收所述启动装置调整(523)；接收基于所述启动装置(155)的公称时间表的启动装置命令(517)；以及 利用汇合点(530)来结合所述启动装置调整(523)与所述启动装置命令(517)；这产 生启动装置请求(533)；其中所述启动装置请求(53 调整基于所述误差信号(527)的所述公称时间表(515)。
8.一种在燃气涡轮机(100)的启动过程期间主动控制负载换相逆变器(15 的方法(500)，所述方法(500)包括确定对于参数(505)的目标范围(510，513)，其中所述参数(505)与燃气涡轮机(100) 的运行相关；确定所述参数(505)的测量值(160)；确定参数差(525)，其中所述参数差(52 是所述目标范围(51 与所述测量值之间 (160)的差值；以及调整基于所述参数差(525)的负载换相逆变器(155)的运行时间表(515)； 其中所述方法(500)在所述燃气涡轮机(100)的启动过程期间连续地调整基于所述参 数差(525)的所述负载换相逆变器(155)的输出；并且其中所述输出促成所述燃气涡轮机 (100)的加速。
9.根据权利要求8所述的方法(500)，其特征在于，确定对于参数(505)的目标值 (510,513)的所述步骤包括如下步骤选择与所述燃气涡轮机(100)的所述运行相关的第一参数； 选择与所述燃气涡轮机(100)的所述运行相关的第二参数；利用算法(520)确定所述第二参数的值，其中所述算法包括查询表，所述查询表接收 关于第一参数的实时数据；其中所述第二参数的所述值是所述算法的输出；并且其中所述第二参数的所述值包括 所述参数(505)的所述目标值。
10.根据权利要求9所述的方法(500)，其特征在于，所述第一参数和所述第二参数包 括以下参数中的至少一个运行时间，或转子速度。
全文摘要
本发明涉及用于启动涡轮机械的方法，具体而言，本发明的实施例采用闭环控制原理，其贯穿启动过程主动控制动力装置机器(100)的启动装置(155)。此处，本发明可提供用于调整启动装置(155)的公称运行时间表(515)的方法，该启动装置(155)可呈负载换相逆变器(LCI)(155)的形式。方法(500)的实施例可调整部分地基于与燃气涡轮机(100)相关的运行参数(505)的公称运行时间表。运行参数(505)可包括但不限于转子速度、期望的启动时间等。此处，控制系统(150)可接收关于与燃气涡轮机(100)相关的运行参数(505)的数据。
文档编号F02C9/00GK102128087SQ20101062002
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者D·A·斯奈德, E·A·波斯特, J·C·马特斯, S·B·夏策尔, W·F·西利 申请人:通用电气公司