СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАБОТЫ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ НА ОСНОВЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫХЛОПНОГО ГАЗА И ГАЗОВАЯ ТУРБИНА

1. Способ управления рабочей точкой газовой турбины, содержащей компрессор, камеру сгорания и по меньшей мере турбину, включающий:
определение падения давления выхлопного газа на выходе турбины;
измерение давления на выходе компрессора;
определение коэффициента давления турбины на основе падения давления выхлопного газа и давления на выходе компрессора;
вычисление эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне (primary mode) в режим горения в первичной и вторичной зонах (lean-lean mode) как функции от коэффициента давления турбины, при этом пороговая кривая перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах содержит точки, в которых работа газовой турбины изменяется между режимом горения в первичной зоне и режимом горения в первичной и вторичной зонах;
определение в первый момент времени, когда температура выхлопного газа, соответствующая рабочей точке, выше температуры выхлопного газа на эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах для одного и того же коэффициента давления турбины, и
изменение, через заранее заданный интервал времени после первого момента времени, параметра распределения топлива с первого значения на второе значение, если температура выхлопного газа, соответствующая рабочей точке, остается выше температуры выхлопного газа на эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах,
при этом режим горения в первичной зоне определяется как обеспечивающий подачу более половины топлива в первичные горелки и подачу оставшегося топлива или отсутствие подачи топлива во вторичную горелку камеры сгорания, а также воспламенение поданного топлива в первичной зоне камеры сгорания, причем первичная зона расположена рядом с вторичной зоной,
а режим горения в первичной и вторичной зонах определяется как обеспечивающий подачу топлива как в первичные горелки, так и во вторичную горелку и горение поданного топлива в первичной зоне и вторичной зоне,
при этом параметр распределения топлива характеризует первое количество топлива в процентах от общего количества топлива, которое получает первичная горелка, и второе количество топлива в процентах от общего количества топлива, которое получают вторичные горелки.
2. Способ по п.1, в котором второе значение параметра распределения топлива меньше, чем первое значение, при этом первое значение характеризует режим горения в первичной зоне, а второе значение характеризует режим горения в первичной и вторичной зонах с предварительным заполнением, являющийся частью режима горения в первичной и вторичной зонах.
3. Способ по п.1 или 2, также включающий
изменение в заранее заданный второй момент времени второго значения параметра распределения топлива на третье значение, которое характеризует временный режим горения в первичной и вторичной зонах, являющийся частью режима горения в первичной и вторичной зонах.
4. Способ по п.3, также включающий
изменение в заранее заданный третий момент времени третьего значения параметра распределения топлива на четвертое значение, которое характеризует режим горения в первичной и вторичной зонах с устойчивым состоянием, являющийся частью режима горения в первичной и вторичной зонах.
5. Способ по п.3, в котором третье значение параметра распределения топлива меньше второго значения, а четвертое значение находится между вторым значением и третьим значением.
6. Способ по п.1 или 2, также включающий
вычисление, до начала работы газовой турбины, длительных временных интервалов для режима горения в первичной и вторичной зонах с предварительным заполнением и временного режима горения в первичной и вторичной зонах, в то время как режим горения в первичной и вторичной зонах с устойчивым состоянием не имеет заранее вычисленного длительного временного интервала.
7. Способ по п.4, также включающий:
определение в пятый момент времени, что температура выхлопного газа, соответствующая рабочей точке, меньше разницы между (i) температурой выхлопного газа на эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах и (ii) заранее заданного значения температуры выхлопного газа, при этом оба значения берут для одного и того же коэффициента давления турбины, и
изменение параметра распределения топлива с четвертого значения на первое значение.
8. Способ по п.4, также включающий
прерывание временного режима горения в первичной и вторичной зонах и режима горения в первичной и вторичной зонах с устойчивым состоянием в любой момент времени, когда температура выхлопного газа, соответствующая рабочей точке, меньше разницы между (i) температурой выхлопного газа на эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах и (ii) заранее заданным значением температуры выхлопного газа, при этом оба значения берут для одного и того же коэффициента давления турбины.
9. Способ по п.1 или 2, в котором шаг вычисления эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах включает использование параметра, указывающего на характеристику топлива, для определения эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах, при этом в качестве параметра выступает одно из следующего: низшая теплота сгорания топлива, уровень NOx топлива, отношение верхнего предела воспламеняемости топлива к нижнему или их комбинация.
10. Контроллер для управления рабочей точкой газовой турбины, содержащей компрессор, камеру сгорания и по меньшей мере турбину, который содержит:
датчик давления, выполненный с возможностью измерения давления на выходе компрессора, и
процессор, соединенный с датчиком давления и выполненный с возможностью
определения падения давления выхлопного газа на выходе турбины,
определения коэффициента давления турбины на основе падения давления выхлопного газа и давления на выходе компрессора,
вычисления эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах как функции от коэффициента давления турбины, при этом эталонная пороговая кривая перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах содержит точки, в которых работа газовой турбины изменяется между режимом горения в первичной зоне и режимом горения в первичной и вторичной зонах,
определения в первый момент времени, когда температура выхлопного газа, соответствующая рабочей точке, выше температуры выхлопного газа на эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах для одного и того же коэффициента давления турбины, и
изменения, через заранее заданный интервал времени после первого момента времени, параметра распределения топлива с первого значения на второе значение, если температура выхлопного газа, соответствующая рабочей точке, остается выше температуры выхлопного газа на эталонной пороговой кривой перехода из режима горения в первичной зоне в режим горения в первичной и вторичной зонах,
при этом режим горения в первичной зоне определяется как обеспечивающий подачу более половины топлива в первичные горелки и подачу оставшегося топлива или отсутствие подачи топлива во вторичную горелку, а также воспламенение поданного топлива в первичной зоне камеры сгорания, причем первичная зона расположена рядом с вторичной зоной,
а режим горения в первичной и вторичной зонах определяется как обеспечивающий подачу топлива как в первичные горелки, так и во вторичную горелку и горение поданного топлива как в первичной зоне, так и во вторичной зоне, при этом
параметр распределения топлива характеризует первое количество топлива в процентах от общего количества топлива, получаемое первичной горелкой, и второе количество топлива в процентах от общего количества топлива, получаемое вторичными горелками.