Интеллектуальный способ управления с прогнозирующей способностью контроля выбросов - RU2016118591A
Код документа: RU2016118591A
Формула
1. Система сгорания газотурбинного двигателя, причем система (100) сгорания содержит
камеру (101) сгорания, в которую впрыскиваются и воспламеняются запальное топливо (102) и основное топливо (103), причем выхлопной газ (104), производимый сгоревшим запальным топливом (102) и сгоревшим основным топливом (103), выпускается из камеры (101) сгорания,
блок (105) управления топливом, который делит топливо (106) на запальное топливо (102) и основное топливо (103) с учетом регулируемого соотношения запального топлива/основного топлива,
датчик (107) температуры для генерации сигнала температуры, указывающего температуру выхлопного газа (104) в месте внутри камеры (101) сгорания или дальше по потоку после камеры (101) сгорания,
блок (109) определения топлива для определения сигнала топлива, указывающего состав топлива (106),
датчик (110) массового расхода для генерации сигнала массового расхода, указывающего массовый расход (111) воздуха, входящего в камеру (101) сгорания, и
блок (112) управления, который соединен
с блоком (105) управления топливом для регулировки соотношения запального топлива/основного топлива,
с датчиком (107) температуры для приема сигнала температуры,
с блоком (109) определения топлива для приема определенного сигнала топлива (106) и
с датчиком (110) массового расхода для приема определенного сигнала массового расхода,
причем блок (112) управления выполнен с возможностью определения прогнозируемой концентрации загрязняющих веществ выхлопного газа (104) на основании сигнала температуры, сигнала топлива, сигнала массового расхода и соотношения запального топлива/основного топлива.
2. Система сгорания по п. 1,
в которой блок (112) управления дополнительно выполнен с возможностью сравнения прогнозируемой концентрации загрязняющих веществ с заданным пороговым значением,
причем блок (112) управления дополнительно выполнен с возможностью регулировки параметра управления двигателем, если прогнозируемая концентрация загрязняющих веществ превышает заданное пороговое значение.
3. Система сгорания по п. 1 или 2,
в которой блок (109) определения топлива содержит газовый хроматограф для измерения состава топлива (106).
4. Система сгорания по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащая
датчик (113) давления для измерения сигнала давления, указывающего изменение давления внутри камеры (101) сгорания,
причем блок (112) управления дополнительно соединен с датчиком (113) давления для приема сигнала давления,
причем блок (112) управления выполнен с возможностью определения прогнозируемой концентрации загрязняющих веществ дополнительно на основании сигнала температуры, сигнала топлива, сигнала массового расхода, запального топлива/основного топлива и сигнала давления.
5. Система сгорания по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащая
дополнительный датчик (115) температуры для генерации дополнительного сигнала температуры, указывающего температуру материала, в частности, металла, в наиболее горячей области в месте внутри камеры (101) сгорания,
причем блок (112) управления выполнен с возможностью определения прогнозируемой концентрации загрязняющих веществ выхлопного газа (104) дополнительно на основании дополнительного сигнала температуры.
6. Система сгорания по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащая
блок (114) хранения данных, соединенный с блоком (112) управления,
причем блок (114) хранения данных содержит данные о характеристиках двигателя, указывающие отношение между нагрузкой газотурбинного двигателя и соотношением запального топлива/основного топлива,
причем блок (112) управления выполнен с возможностью регулировки соотношения разделения запального топлива/основного топлива с учетом прогнозируемой концентрации загрязняющих веществ и заданного порогового значения нагрузки.
7. Система сгорания по п. 6,
в которой блок (112) управления соединен с блоком (108) измерения нагрузки для измерения сигнала нагрузки, указывающего нагрузку газотурбинного двигателя,
причем блок (112) управления выполнен с возможностью использования сигнала нагрузки для определения заданного порогового значения нагрузки.
8. Способ прогнозирования концентрации загрязняющих веществ системы (100) сгорания для газотурбинного двигателя, причем способ содержит этапы, на которых
делят топливо (106) на запальное топливо (102) и основное топливо (103) блоком (105) управления топливом с учетом регулируемого соотношения запального топлива/основного топлива,
причем запальное топливо (102) и основное топливо (103) впрыскиваются и воспламеняются внутри камеры (101) сгорания системы (100) сгорания,
причем выхлопной газ (104) производится сгоревшим запальным топливом (102) и сгоревшим основным топливом (103) и выпускается из камеры (101) сгорания,
генерируют сигнал температуры датчиком (107) температуры, указывающий температуру выхлопного газа (104) в месте внутри камеры (101) сгорания или дальше по потоку после камеры (101) сгорания,
генерируют сигнал массового расхода датчиком (110) массового расхода, указывающий массовый расход (111) воздуха, входящего в камеру (101) сгорания,
определяют сигнал топлива, указывающий состав топлива (106), блоком (109) определения топлива, и
определяют прогнозируемую концентрацию загрязняющих веществ выхлопного газа (104) блоком (112) управления на основании сигнала температуры, сигнала топлива, сигнала массового расхода и соотношения разделения запального топлива/основного топлива.
9. Программный элемент для прогнозирования концентрации загрязняющих веществ системы сгорания для газотурбинного двигателя, причем программный элемент при исполнении процессором данных выполнен с возможностью исполнения способа по п. 8.
