[发明专利]用于增强功率产生设施的系统和方法

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及功率产生设施的经济增强和长期维护排定。

背景技术

传统上，功率产生设施或其内的单元运行，以便满足直接目标，例如关于功率和排放规章的市场需求。这些功率产生设施可包括(例如)能够从各种烃类给料(例如煤)中相对清洁和高效地产生能量的整体气化联合循环(IGCC)发电装置(power plant)。IGCC技术可通过氧气和蒸汽在气化器中的反应来将烃类给料转化成一氧化碳(CO)和氢气(H₂)的气体混合物，即合成气。可对这些气体进行清洁、处理，且可在传统的联合循环发电装置中将其用作燃料。例如，合成气可供给到IGCC发电装置的燃气轮机的燃烧器中，并且被点燃以对燃气轮机发动机供以动力，以用于发电。也就是说，燃气轮机发动机可燃烧燃料和空气的混合物而产生热的燃烧气体，热的燃烧气体继而驱动一个或多个涡轮来发电。其它类型的功率产生设施可包括燃煤式或天然气发电装置。

例如功率产生设施中的燃气轮机的运行可典型地通过知道部件寿命的预期消耗而受到限制。基于部件寿命的这个预期消耗，操作员可作出关于是否在给定时间生产功率或者停止功率生产以对例如燃气轮机发动机的一个或多个部分进行排定的维护的决定。然而，这些排定的维护时期可导致功率产生设施在峰值功率产生时节期间的不合需要的停机。因此，存在对于主动地排定功率产生设施的部分的维护的需求，以避免在有利的功率产生时期期间停机。

发明内容

下面对与原始声明的发明的范围相当的某些实施例进行了概述。这些实施例不意图限制声明的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供对本发明的可行形式的简要概述。实际上，本发明可包括可类似于或不同于下面阐述的实施例的各种各样的形式。

在第一个实施例中，一种发电装置控制包括预测性控制单元，预测性控制单元包括：存储器，其配置成存储指示功率产生单元的部件寿命的至少一个寿命模型和配置成模拟功率产生单元的运行的增强器；以及控制器，其配置成访问增强器和该至少一个寿命模型，以在增强器的运行期间基于该至少一个寿命模型的使用来产生指示功率产生单元的运行状况的至少一个设定点。

在第二个实施例中，一种功率产生系统包括功率产生单元；预测性控制单元，其包括存储器和控制器，存储器存储增强器，该增强器配置成基于指示功率产生单元的部件寿命的至少一个寿命模型和与影响功率产生单元的运行的预测的状况有关的至少一个预报来模拟功率产生单元的运行，控制器配置成通过增强器产生指示功率产生单元的运行状况的至少一个设定点；以及调整单元，其联接到功率产生单元上，其中，该调整单元配置成接收来自控制器的至少一个设定点以及基于该至少一个设定点来调节功率产生单元的运行状况。

在第三个实施例中，一种用于增强功率产生系统的运行的方法包括在预测性控制单元处接收预报，通过控制器访问预测性控制单元中的实时的寿命模型或接近实时的寿命模型，以及通过控制器访问增强器，增强器配置成模拟功率产生系统中的功率产生单元的运行，以基于预报和实时的或接近实时的寿命模型来产生功率产生系统的增强。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相似标号在所有图中表示相似部件，其中：

图1是根据本技术的一个实施例的用于功率产生设施的健康管理系统的示意性简图；

图2是根据本技术的一个实施例的、结合了功率产生单元的图1的健康管理系统的运行的流程图；

图3是根据本技术的一个实施例的、示出了图1的功率产生单元的预测的部件寿命退化的曲线图；

图4是根据本技术的一个实施例的、示出了一定时间段上的影响产生功率的能力的环境状况的第一曲线图；

图5是根据本技术的一个实施例的、示出了多个时间段上的预计燃料成本的第二曲线图；

图6是根据本技术的一个实施例的、示出了多个时间段上的产生的能量的总价的变化的曲线图；以及

图7是根据本技术的一个实施例的、示出了在多种状况下运行时在功率产生设施中的多个部件的维护因数的曲线图。

部件列表：

10 功率产生设施

12 预测性控制单元

14 调整单元

16 功率产生单元

18 功率输出

20 预报

22 功率需求

24 运行状况

26 控制器

28 存储装置

30 增强器