发明名称 气体涡轮机自动控制氮氧化物(NOx)之装置与方法
摘要 气体涡轮机发电装置系将冷却剂注入燃烧器中以降低天然气燃料及/或油燃烧所产生之氮氧化物之量。有一控制系统控制着冷却剂注入燃烧器之量以降低NOx排放量,同时改进涡轮机循环效率并避免冷却剂过量注入导致火焰意外熄灭之可能性。使用PID控制器来提供控制系统中之百分比错误偏移,藉以使冷却剂之注入随着涡轮机负载以提高涡轮机效率之方式而调整。
申请公布号 TW258778 申请公布日期 1995.10.01
申请号 TW082106949 申请日期 1993.08.27
申请人 西屋电器公司 发明人 艾奇姆.阿隆.芃.西伦;威廉.劳伦斯.麦克卡蒂
分类号 F01N3/10 主分类号 F01N3/10
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1. 一种具有至少一个气体涡轮机(100)而该至少一个涡轮机(100)具有至少一个燃烧器(110)之气体涡轮机发电装置,该发电装置更有用以控制冷却剂注入该至少一个燃烧器100 之量及测量冷却剂流量之系统,该气体涡轮发电装置具有以下特征:用以测量该至少一个气体涡轮机(100) 所产生之NOx排放量之感应装置,用以产生代表NOx排放量设定点与该测得NOx排放量间误差百分率之第一信号之第一控制器装置,用以产生代表调整冷却剂流量设定点与该测得冷却剂流量间误差百分率之第二信号之第二控制器装置,该第二控制器装置将针对该第一信号反应而调整该冷却剂流量设定点,以及用以将该冷却剂流量注入该燃烧器之注入装置,该注入装置将针对该第二信号反应。2.根据申请专利范围第1 项之气体涡轮机发电装置,此装置更具有一个排放烟囱(120) ,该发电装置有两个气体涡轮机(100) ,该两个气体涡轮机连接至该排放烟囱(120) ,该感应装置可操作地装设于该排放烟囱内。3.根据申请专利范围第1 项之气体涡轮机发电装置,其中该第一控制器装置为PID (线性积分及导数)控制器(126) 。4. 根据申请专利范围第3 项之气体涡轮机发电装置,其中该PID 控制器(126) 产生介于约—100%与约+100%间之误差百分率。5. 根据申请专利范围第1 项之气体涡轮机发电装置,其中该第二控制器装置为PID 控制器(126) 。6. 根据申请专利范围第5 项之气体涡轮机发电装置,其中该PID控制器(126) 产生介于约—100%与约+100%间之误差百分率。7. 一种具有至少一个气体涡轮机(100) 而各该气体涡轮机具有至少一个燃烧器(110) 之气体涡轮机发电装置,其用以控制冷却剂流量注入各该燃烧器(100) 之方法,其特征为—产生代表NOx 排放量设定点与所测得该发电装置所产生之NOx排放量间误差百分率之第一信号,根据该第一信号调整预定冷却剂流量设定点并自其产生代表该信号之一参数,测量冷却剂流量,产生代表该参数与所测得冷却剂流量间误差百分率之第二信号,以及根据该第二信号控制该冷却剂流量。8. 根据申请专利范围第7 项之方法,其中该第一信号系由PID 控制器(126) 所产生。9. 根据申请专利范围第8 项之方法,其中该PID 控制器产生介于约—100%至约+100%之误差百分率。10. 根据申请专利范围第7 项之方法,其中该预定冷却剂流量设定点系藉以该冷却剂流量设定点乘以该第一信号并产生代表该积之第三信号以及将该第三信号加至该冷却剂流量设定点而调整。11. 根据申请专利范围第7 项之方法,其中该预定冷却剂流量之调整限于该冷却剂流量设定点之预定百分比变化。12. 根据申请专利范围第11项之方法,其中该百分比变化为该冷却剂流量设定点之10%。13. 根据申请专利范围第7 项之方法,其中该第二信号系由PID 控制器(126) 所产生。14. 根据申请专利范围第13项之方法,其中该PID 控制器(126)产生介于约—100%至+100%之误差百分率。图示简单说明:图1 显示代表先前技艺控制系统误差调整之标准负载对流量曲线。图2 显示依照本发明配置操作之发电装置所用之工业气体涡轮机之正面图。图3 显示并入本发明系统中之结构之俯视平面示意图。图4 显示本发明方法用于操作图3 所示结构之流程图。图5 显示实行本发明方法之流程图。图6 显示代表本发明误差调整之标准负载对流量之曲线。图7 显示根据本发明所作控制参变数之图表。图8 显示代表本发明误差调整之另一标准负载对流量之曲
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