[发明专利]利用气象资料预测燃气轮机排放的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮机排放；并且更特别地涉及用于利用气象资料自动预测燃气轮机排放的方法和系统。

背景技术

诸如燃气轮机的涡轮机的排放通常是各种运行参数和现场天气条件(温度、压力和湿度)的函数。因此，准确地预测燃气轮机排放是有挑战性的，因为运行参数的变化引起导致排放变化的诸如压缩机排气压力(compressor discharge pressure)、压缩机排气温度(compressor discharge temperature)、烧成温度和输出(负荷)的变化。诸如温度、大气压力和湿度等等的现场环境条件也影响排放。例如，NOx排放通常通过增加湿度和环境温度来减少。相对低水平的NOx排放可导致燃气轮机在燃烧系统的贫油熄火(LBO，lean-blowout)边界附近运行，这可导致跳闸(trip)。为了避免跳闸，燃气轮机操作者通常通过“调整(tuning)”燃烧系统来改变运行设置。

在主要升级之后通常调整燃气轮机；季节性地周期性调整燃气轮机；当有潜在的或实际的排放问题时，调整燃气轮机；或者当燃烧动力学超过界限时，调整燃气轮机。

目前公知的系统有一些问题。目前公知的系统不可以实时地准确预测燃气轮机的排放。目前公知的系统不可以提供定量方法来利用气象资料预测排放，并且因此考虑到对燃气轮机的主动调整，以避免LBO相关的跳闸。目前公知的系统不可以规定为了用在排放信用交易系统(emission credit trading system)上而自动预测燃气轮机的可允许的排放裕量，等等。

由于上述原因，存在对用于自动预测燃气轮机的未来排放的方法和系统的需要。该方法应当利用气象资料。该方法应当提供预测未来排放的定量方法，从而考虑到对燃气轮机的主动调整，以避免LBO相关的跳闸。该方法也应当考虑到与排放信用交易系统的集成，等等。

发明内容

根据本发明的实施例，利用气象资料150确定燃气轮机110排放的方法包括：提供至少一个排放预测系统140，其中所述至少一个排放预测系统140预测至少一个燃气轮机110的所产生的排放水平；接收与所述至少一个燃气轮机110相对应的多个运行数据130，210；接收多个气象资料150，230；并且基于所述多个气象资料150生成排放输出通知(notification)，240；该通知包括所产生的排放水平。

该方法还包括：基于包括所产生的排放水平的通知来确定对至少一个燃气轮机110的燃烧调整是否是所希望的，250；并且当对至少一个燃气轮机110的燃烧调整是所希望的时候，产生燃烧调整请求，260。

接收多个气象资料150的步骤进一步包括：接收至少一个气象条件，310；确定是否预测至少一个附加的气象条件，325、330；并发送多个气象资料150，340。这里，确定是否预测至少一个气象条件的步骤包括利用至少一个气象预测模型，330。

至少一个排放预测系统140进一步包括排放指标(emissionallowance)方法400，该排放指标方法400包括：接收所产生的排放水平，410；确定排放信用，410、420、430；并生成排放信用的通知，440。

确定排放指标的步骤包括接收过去的排放数据，420。

多个运行数据130包括以下数据中的至少一个：燃烧动力学数据；排放数据；至少一个控制阀位置数据；压缩机温度排气数据和压缩机压力排气数据。

提供至少一个排放预测系统140的步骤进一步包括将排放预测系统140与至少一个监测和诊断系统集成。

提供至少一个排放预测系统140的步骤进一步包括将排放预测系统140与至少一个排放交易系统400集成。

根据本发明的替换实施例，用于利用气象资料150确定燃气轮机110排放的系统包括：至少一个排放预测系统140；用于接收与至少一个燃气轮机110相对应的多个运行数据130的装置；用于接收多个气象资料150的装置和用于基于多个气象资料150生成排放输出通知的装置。

附图说明

图1是示出本发明的实施例运行的环境的示意图。

图2是示出根据本发明的实施例的预测燃气轮机排放的方法的例子的流程图。

图3是示出根据本发明的实施例的确定气象资料的方法的例子的流程图。

图4是示出根据本发明的实施例的确定排放指标的方法的例子的流程图。

图5是根据本发明的实施例的用于预测燃气轮机排放的示例性系统的框图。

具体实施方式