[发明专利]确定燃烧器出口温度的方法及控制燃气涡轮机的方法

权利要求书

1. 确定从燃气涡轮机（10）的燃烧器（24）排出的气体的出口温度的方法，所述方法包括：

· 确定正传送到所述燃烧器的燃料的质量流量和温度；

· 确定正传送到所述燃烧器的空气的质量流量和温度；

· 确定正传送到所述燃烧器的所述燃料和所述空气的燃烧混合物的比热容的温度依赖性；以及

· 基于所确定的所述燃料的质量流量和温度、所确定的所述空气的质量流量和温度、以及所确定的所述燃烧混合物的比热容的温度依赖性，来确定从所述燃烧器排出的所述燃烧混合物的出口温度。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述燃烧混合物的比热容的温度依赖性包括近似得到所述比热容，具体是通过温度的一个多项式来近似得到所述比热容。

3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述出口温度包括建立迭代方程和将所述迭代方程应用于至少一预定的开始出口温度。

4. 根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述出口温度进一步包括限定阈值并且迭代地应用所述迭代方程，以重复地从上一出口温度获得随后的出口温度，其中，如果所述随后的出口温度和所述上一出口温度之间的差小于所述阈值时，停止迭代地应用所述迭代方程，其中，所获得的随后的出口温度被确定为所述出口温度。

5. 根据前述权利要求之一所述的方法，其中，确定传送到所述燃烧器的所述燃料的质量流量和温度包括：

· 确定控制将所述燃料传送到所述燃烧器的阀门的状态；和/或

· 测量所述燃料的温度。

6. 根据前述权利要求之一所述的方法，其中，确定所述空气的温度包括：

· 测量传送到所述燃烧器的所述空气的温度。

7. 根据前述权利要求之一所述的方法，其中，确定所述空气的质量流量包括：

· 确定所述燃烧混合物的质量流量；

· 确定传送到所述燃烧器的所述燃料的质量流量；以及

· 基于所确定的所述燃烧混合物的质量流量和所确定的所述燃料的质量流量，确定所述空气的质量流量。

8. 根据权利要求7所述的方法，其中，确定所述燃烧混合物的质量流量包括：

· 在将空气传送到所述燃烧器的压缩机出口处测量空气压力；

· 基于所测量的温度值计算所述燃烧混合物的近似温度；以及

· 基于所测量的压力和所计算的所述燃烧混合物的温度，确定所述燃烧混合物的质量流量。

9. 控制燃气涡轮机的方法，所述方法包括：

· 确定从所述燃气涡轮机的燃烧器排出的气体的燃烧器出口温度，特别是根据权利要求1至8之一所述的方法来确定从所述燃气涡轮机的燃烧器排出的气体的燃烧器出口温度；

· 将从所述燃烧器排出的所述气体导引到所述燃气涡轮机的涡轮机段；

· 基于所确定的燃烧器出口温度控制所述燃气涡轮机。

10. 根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

· 如果所确定的燃烧器出口温度和预定阈值温度（T_lim）之间的第一差大于零，则将所述第一差对时间间隔求积分，

其中，基于经积分的第一差的值来控制所述燃气涡轮机。

11. 根据权利要求9或10所述的方法，进一步包括：

· 用具有冷却流体温度的冷却流体来冷却所述涡轮机段；以及

· 所确定的燃烧器出口温度与所述冷却流体温度加上差阈值（ΔT_lim）的和之间的差为第二差（ΔT），在所述第二差大于零的情况下，将所述第二差对时间间隔求积分，

其中，基于经积分的第二差的值控制所述燃气涡轮机。

12. 根据权利要求10或11所述的方法，进一步包括：

· 如果经积分的第一差的值大于第一阈值和/或经积分的第二差的值大于第二阈值，则减少传送到燃烧器的所述燃料和/或所述空气或者关闭发动机。

13. 根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

· 当所述经积分的第一差的值小于或等于所述第一阈值和/或所述经积分的第二差的值小于或等于所述第二阈值时，保持向所述燃烧器传送所述燃料和/或传送所述空气，

其中，所确定的燃烧器出口温度大于所述预定阈值温度。