專利名稱：用于操作燃燒器的系統和方法
技術領域：
本發明大體上涉及用于操作燃燒器的系統和方法。更具體而言，本發明描述了控制、限制或調整燃燒器的操作水平以便于使用能產生灰的燃料的系統和方法。
背景技術：
燃燒器通常用于點燃燃料以產生具有高溫和高壓的燃燒氣體。例如，用于發電的典型燃氣渦輪包括在前部的軸向壓縮器、圍繞中部的一個或多個燃燒器以及在尾部的渦輪。周圍空氣可供應到壓縮器，且在壓縮器中的旋轉葉片和固定靜葉逐漸地賦予動能給工作流體(空氣)以產生在高能狀態的壓縮工作流體。壓縮工作流體離開壓縮器且通過一個或多個噴嘴流到在每個燃燒器中的燃燒室中，在燃燒室中，壓縮工作流體與燃料混合并點燃以生成具有高溫和高壓的燃燒氣體。燃燒氣體沿著通過渦輪的熱氣體路徑流動，在渦輪中，它們膨脹以做功。例如，燃燒氣體在渦輪中膨脹可使連接到發電機的軸旋轉以發電。·供應給燃燒器的燃料可根據若干因素而不同。例如，燃料成本和可用供應可使得期望向燃燒器供應某些低值石油餾分，諸如很重的原油、重蒸餾物、自大氣或真空蒸餾的蒸餾殘渣、由于油深度轉化所得到的副產物、高循環油和從流體催化裂化單元所得到的漿液。這些低值燃料常常包含污染物和其它雜質，諸如油溶性礬，其在燃燒時產生具有低熔點的腐蝕性很強的副產物。例如，副產物五氧化物V2O5，特別地與諸如鈉或鉀的堿金屬相關聯，對于金屬合金、陶瓷和可為從燃燒器通過渦輪的熱氣體路徑加襯的熱障涂層具有腐蝕性。諸如鈣、鐵、鋁和鎂的氧化物或鹽或鎳化合物的礬抑制劑可添加到燃料或噴射到燃燒器內。這些礬抑制劑與礬化合物起反應以產生大體上呈M3 (VO4)2形式的原礬酸鹽化合物，其中M標識礬抑制劑。例如，在使用鎂作為抑制劑的具體情況下，根據以下反應形成原礬酸鎂M3 (VO4)2
V2O5 + 3Mg0 — M3 (VO4) 2
在存在硫氧化物的情況下，原礬酸鎂部分地分解以根據以下反應產生水溶性硫酸鎂MgSO4和焦礬酸鎂Mg2V2O7
Mg3 (VO4)2 + SO3 — Mg2V2O7 + MgSO4
在表面溫度高于大約1650 °F時，對應于大約2000 T的燃燒器燃燒溫度，水溶性硫酸鎂根據以下反應分解為更高密度且不能溶解的氧化鎂MgO
MgSO4 — MgO + SO3
因此在礬抑制劑與礬化合物之間的反應有效地隔離礬以保護金屬合金、陶瓷和熱障涂層不被腐蝕。但是，原礬酸鹽化合物M3 (VO4) 2和硫酸鎂MgSO4和氧化鎂MgO副產物也作為灰沿著熱氣體路徑沉積。沿著熱氣體路徑的灰沉淀物逐漸地干擾沿著熱氣體路徑的表面的空氣動力和熱性質，從而降低燃氣渦輪的效率和/或功率輸出。可使用各種清潔過程來周期性地移除灰沉淀物以恢復燃氣渦輪的效率和/或功率輸出。例如，可在燃氣渦輪以降低的負荷操作時，通過噴射拋射物，諸如校準大小的堅果殼片通過燃燒器來執行“干燥清潔”過程。燃燒器燒結拋射物以產生略微研磨的、無灰的材料，其沖擊于熱氣體路徑表面上以腐蝕灰沉淀物。備選地或作為補充，可在燃氣渦輪脫機時將水通過渦輪注射來溶解并帶走灰沉淀物以執行“水洗”過程。但是，水洗過程通常要求燃氣渦輪預先停機且冷卻數小時，以減小在渦輪中的熱應力。此外，干燥清潔和水洗過程兩者對于移除更致密且不能溶解的氧化鎂灰方面具有有限的效果，特別是與移除硫酸鎂灰的效果相比。 因此，靠包含油溶性礬的低值燃料來操作的燃燒器通常限制為小于2000 T的燃燒溫度以減少或防止更致密且不能溶解的氧化鎂灰的形成。這種降低的燃燒溫度導致燃氣渦輪的最大功率水平和效率的對應減小。因此，允許燃燒器使用包含油溶性礬的低值燃料操作但不會不當地犧牲效率、功率輸出和/或可用性的改進的用于操作燃燒器的系統和方法將是適用的。
發明內容
本發明的方面和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述中顯而易見，或者可通過實踐本發明而學習。本發明的一個實施例是一種用于操作燃燒器的系統。該系統包括傳感器，其測量與燃燒器相關聯的操作參數且生成反映操作參數的信號。操作參數反映熱氣體路徑中的灰沉淀速率或積聚的灰累積中的至少一個。與傳感器通信的控制器接收反映操作參數的信號，比較反映操作參數的信號與預定限制，以及生成用于操作燃燒器的控制信號。本發明的另一實施例是一種用于操作燃氣渦輪中的燃燒器的系統。該系統包括壓縮器、在壓縮器下游的燃燒器、與燃燒器流體連通的燃料供應和在燃燒器下游的渦輪。信號反映渦輪中灰沉淀速率或積聚的灰累積中的至少一個，并且控制器接收該信號，比較該信號與預定限制，且生成用于操作燃氣渦輪的控制信號。本發明還可包括一種用于操作燃燒器的方法，其包括在第一功率水平操作所述燃燒器，第一功率水平在熱氣體路徑中產生第一溫度，第一溫度小于或等于第一預定溫度；在熱氣體路徑的至少一部分上形成灰層；并且測量與燃燒器相關聯的操作參數，其中操作參數反映熱氣體路徑中的灰沉淀速率或積聚的灰累積中的至少一個。該方法還包括比較操作參數與第一預定限制；以及當所述操作參數超過第一預定限制時，允許燃燒器在第二功率水平操作，第二功率水平在熱氣體路徑中產生第二溫度，第二溫度大于或等于第一預定溫度。在又一實施例中，一種用于操作燃燒器的方法包括使用無礬的燃料來操作燃燒器，在熱氣體路徑的至少一部分上形成灰層；并且測量與燃燒器相關聯的操作參數，其中操作參數反映熱氣體路徑中的灰沉淀速率或積聚的灰累積中的至少一個。該方法還包括匕較操作參數與第一預定限制；以及當操作參數超過第一預定限制時，允許燃燒器使用包含礬的燃料來操作。通過閱讀說明書，本領域技術人員將更好地了解這些實施例的特征和方面以及其它。
在說明書的其余部分中更具體描述了對于本領域技術人員的、包括其最佳模式的全面且能夠實現的公開，包括對附圖的參考，在附圖中
圖I為合并到燃氣渦輪內的本發明的示例性實施例的簡化 圖2為根據本發明的一個實施例的燃燒溫度隨著時間的曲線圖；以及 圖3為圖I所示的渦輪中的翼型件的放大視圖。部件列表 10燃氣渦輪 12壓縮器
14燃燒器 16渦輪
18壓縮器中的旋轉葉片
20壓縮器中的固定靜葉
22燃燒室
24燃料供應
26熱氣體路徑
28固定噴嘴
30旋轉動葉
32軸
40系統
42傳感器
44控制器
46輸入裝置
48第一傳感器
50第二傳感器
52第三傳感器
54第四傳感器
56自傳感器的信號
58輸入信號
60數據庫
62自控制器的控制信號
64翼型件
66第一燃燒溫度
68第一預定溫度
70硫酸鎂灰
72第二燃燒溫度
74氧化鎂灰。
具體實施例方式現詳細地參考本發明的當前實施例，其一個或多個示例在附圖中示出。詳細描述
使用數字和字母標記來表示附圖中的特征。在附圖和描述中相似或類似的標記用于表示本發明的相同或相似的部件。以解釋本發明而不是限制本發明的方式提供每個示例。實際上，對于本領域技術人員顯而易見，在不偏離本發明的范圍或精神的情況下可在本發明中做出各種修改和變型。例如，作為一個實施例的部分示出或描述的特征可用于另一實施例以得到又一實施例。因此，意圖本發明涵蓋屬于所附權利要求及其等效物的范圍內的這些修改和變型。本發明的各種實施例包括用于操作燃燒器的系統和方法。在特定實施例中，控制方案可在初始燃燒溫度操作燃燒器以在熱氣體路徑中或沿著熱氣體路徑產生軟且水溶性的灰涂層。如本文所使用的術語“燃燒溫度”表示燃燒氣體離開燃燒器的溫度。該控制方案可監測反映軟且水溶性灰涂層的厚度的一個或多個操作參數，且當(多個)操作參數指示達到了足夠的厚度時，控制方案可允許使用含油溶性礬的低值燃料和/或在更高燃燒溫度的燃燒器操作，其中的任一個可在先前所沉淀的水溶性灰涂層頂部上產生更致密且不能溶解的灰涂層。控制方案可繼續監測一個或多個操作參數來確定在清潔過程之間的適當間隔以減少這些過程的操作限制和/或用于這些過程的燃燒器的停機同時提高燃燒器的總體效率。盡管出于說明目的，在合并到燃氣渦輪內的燃燒器的背景下大體上描述了本發明的示例性實施例，但是本領域技術人員將容易了解本發明的實施例可應用于任何燃燒器且 并不限于燃氣渦輪燃燒器，除非在權利要求中具體地陳述。圖I提供了例如合并到用于發電的燃氣渦輪10內的本發明的示例性實施例的簡化圖。如圖所示，燃氣渦輪10通常包括在前部的軸向壓縮器12，在壓縮器12下游的一個或多個燃燒器14和在燃燒器14下游的渦輪16。如本文所用的術語“上游”和“下游”指在流體途徑中的構件的相對位置。例如，如果流體從構件A流到構件B，則構件A在構件B的上游。相反，如果構件B從構件A接收流體，則構件B在構件A的下游。周圍空氣可供應到壓縮器12，且在壓縮器12中的旋轉葉片18和固定靜葉20逐漸地賦予動能給工作流體(空氣)以產生在高能狀態的壓縮工作流體。壓縮工作流體離開壓縮器12且流入在每個燃燒器14中的燃燒室22內。與每個燃燒器14流體連通的燃料供應24將燃料供應給每個燃燒室22，且壓縮工作流體與燃料混合并點燃以生成具有高溫和高壓的燃燒氣體。燃燒氣體沿著通過渦輪16的熱氣體路徑26流動，在渦輪16中，它們膨脹以做功。具體而言，燃燒氣體可在熱氣體路徑26中穿過固定噴嘴28和旋轉動葉30的交替級流動以旋轉連接到發電機(未示出)的軸32以發電。如先前所述，供應給燃燒器14的各種燃料可包括污染物和其它雜質，諸如油溶性礬，油溶性礬當燃燒時產生具有低熔點的腐蝕性很強的副產物。因此，諸如鈣、鐵、鋁和鎂的氧化物或鹽或鎳化合物的添加物可添加到燃料或噴射到燃燒器14內以與腐蝕性副產物起反應和/或穩定腐蝕性副產物。盡管在隔離腐蝕性副產物方面是有效的，但是添加物也產生沿著熱氣體路徑26沉積的大量灰。例如，當添加到更純無礬的燃料時，添加物傾向于在較寬范圍的燃燒溫度上產生軟的水溶性灰。但是，當添加到純度較低含礬的燃料時，尤其是在硫氧化物存在的情形下，添加物傾向于在低于約2000 ° 的燃燒溫度下產生軟的水溶性灰且在高于大約2000 °F的燃燒溫度下產生不能溶解的灰。燃燒器14和/或諸如壓縮器12和/或渦輪16的相關聯的構件具有指示或反映熱氣體路徑26中的灰沉淀速率和/或積聚的灰累積的各種操作參數。例如，在燃料中的礬濃度直接影響熱氣體路徑26中灰沉淀和/或積聚的速率，且燃燒器14的燃燒溫度可用于表征主要為硫酸鎂或氧化鎂的灰形成。因此，燃料的礬含量、燃料流動速率、操作時間和/或燃燒器14的燃燒溫度為與燃燒器14相關聯，可指示和/或反映在熱氣體路徑26中的類型、速率和/或積聚的灰累積的操作參數的示例。在熱氣體路徑26中的灰沉淀速率和/或積聚的灰累積逐漸地干擾沿著熱氣體路徑26的表面的空氣動力和熱性質，而這又直接影響燃氣渦輪10、壓縮器12、燃燒器14和/或渦輪16的傳熱特性和/或總空氣動力效率。因此，與燃氣渦輪10、壓縮器12、燃燒器14和/或渦輪16相關聯的各種壓力、溫度、功率水平和/或效率計算提供可指示和/或反映在熱氣體路徑26中的灰沉淀速率和/或積聚的灰累積的備選或額外操作參數。例如，在熱氣體路徑26中的灰的積聚直接影響壓縮器12的壓力比和/或燃氣渦輪10的總效率。作為又一示例，在熱氣體路徑26中的灰積聚通常造成沿著熱氣體路徑26的壓差和/或溫度的對應增加。本領域技術人員可容易意識到先前的示例僅為與燃燒器14相關聯，指示或反映熱氣體路徑26中的灰沉淀速率和/或積聚的灰累積的操作參數中的幾個，且本發明的各種實施例并不限于任何特定的操作參數，除非在權利要求中具體地陳述。如圖I所示，用于操作燃燒器14的系統40可包括一個或多個傳感器42、控制器·44和輸入裝置46。每個傳感器42測量與燃燒器14相關聯，指示或反映在熱氣體路徑26中的灰沉淀速率或積聚的灰累積中的至少一個的操作參數中的一個或多個。傳感器42可包括例如燃料傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器和通常與燃燒器和/或燃氣渦輪操作相關聯的其它傳感器的任何組合。例如，如圖I所示，第一傳感器48可測量壓縮器12入口的溫度或壓力，第二傳感器50可測量燃料含量(content)或流動速率，第三傳感器52可測量燃燒溫度或壓力，和/或第四傳感器54可測量渦輪16排氣處的溫度或壓力。每個傳感器42生成反映被監測的操作參數的一個或多個信號56，而操作參數又指示或反映在熱氣體路徑26和/或渦輪16中的灰沉淀速率和/或積聚的灰累積。控制器44與一個或多個傳感器42通信以接收反映操作參數的信號56。控制器44的技術效果是比較反映操作參數的(多個)信號56與預定限制且生成用于操作燃燒器的控制信號62。如本文所用地，控制器44可包括微處理器、電路和其它編程的邏輯電路的任何組合且并不限于任何特定的硬件架構或配置。本文所陳述的系統和方法的實施例可由一個或多個通用或定制的控制器44來實施，控制器44以任何合適的方式適于提供所期望的功能。控制器44可適于提供補充本主題的功能或與本主題無關的功能的額外功能。例如，一個或多個控制器44可適于通過訪問以計算機可讀形式呈現的軟件指令而提供所描述的功能。當使用軟件時，可使用任何合適的編程、腳本或其它類型的語言或語言的組合來實施本文所包含的教導。但是，軟件無需排他性地使用或者根本無需使用。例如，如本領域技術人員所將理解地，無需額外詳細討論，本文所陳述和公開的方法和系統的一些實施例也可由硬布線邏輯或其它電路，包括(但不限于)專用電路來實施。當然，計算機執行的軟件和硬布線邏輯或其它電路的各種組合也可為合適的。輸入裝置46允許使用者與控制器44通信且可包括用于提供在使用者與控制器44之間的接口的任何結構。例如，輸入裝置46可包括鍵盤、計算機、終端、磁帶驅動和/或用于從使用者接收輸入且生成到控制器44的輸入信號58的任何其它裝置。在特定實施例中，輸入裝置46還可包括與相應的燃燒器和/或燃氣渦輪相關聯的操作參數信息的數據庫60。以此方式，輸入裝置46可存取數據庫60以手動地或自動地創建與熱氣體路徑26中所期望的灰沉淀速率和/或所期望的積聚的灰累積相關聯的一個或多個預定限制。一個或多個預定限制可包括于輸入信號58中，且控制器44可比較反映(多個)操作參數的一個或多個信號56與輸入信號58來生成用于操作燃燒器14的控制信號62。由控制器44生成的控制信號62可包括例如維護安排信息、允許的燃料純度和/或用于燃燒器14和/或燃氣渦輪10的允許的操作水平。例如，在特定實施例中，控制信號可包括允許燃燒器在增加的溫度或功率水平上操作的信號，而在其它特定實施例中，控制信號可包括允許燃燒器使用包含礬的燃料來操作的信號。在使用鎂作為礬抑制劑的本發明的特定實施例中，例如，第一預定限制可反映熱氣體路徑26中水溶性硫酸鎂的所期望的沉淀速率和/或所期望的積聚的累積。在燃燒器
14和/或燃氣渦輪10最初操作時，由控制器44生成的控制信號62可包括用于燃燒器14和/或燃氣渦輪10的所允許的操作水平，其限制燃燒器14的燃燒溫度至低于大約2000 T以促進熱氣體路徑26中水溶性硫酸鎂的沉淀和累積。當信號56超過指示熱氣體路徑26 中水溶性硫酸鎂的所期望的積聚的第一預定限制時，由控制器44所生成的控制信號62可允許燃燒器14的燃燒溫度超過大約2000 °F，從而允許燃燒器14和因此的燃氣渦輪10在更高的功率水平和/或更高的燃燒溫度上操作以提高燃燒器14和/或燃氣渦輪10的總空氣動力效率。在燃燒器14和/或燃氣渦輪10以更高的功率水平和/或高于大約2000 T的燃燒溫度操作時，呈氧化鎂形式的更高密度和不能溶解的灰沉淀并累積在先前積聚的水溶性硫酸鎂的頂部上。第二預定限制可反映熱氣體路徑26中不能溶解的氧化鎂的所期望的沉淀速率和/或所期望的積聚的累積。在不能溶解的氧化鎂灰在熱氣體路徑26中累積時，信號56將最終指示滿足或超過了第二預定限制，且由控制器44生成的控制信號62可再次限制燃燒器14的燃燒溫度到低于大約2000 T以防止熱氣體路徑26中不能溶解的氧化鎂灰的額外沉淀和累積。在本發明的另一特定實施例中，燃燒器14可首先使用帶有補充軟的水溶性灰的產生的一種或多種添加物的更純無礬的燃料來操作。在燃燒器14和/或燃氣渦輪10最初操作時，由控制器44生成的控制信號62可允許燃燒器14跨較寬的燃燒溫度操作但可將燃料約束或限制為無礬的燃料。第一預定限制可再次反映在熱氣體路徑26中水溶性灰的所期望的沉淀速率和/或所期望的積聚的累積。當信號56超過指示熱氣體路徑26中水溶性灰的所期望的積聚的第一預定限制時，由控制器44生成的控制信號62可去除燃料限制，從而允許燃燒器14和因此燃氣渦輪10利用更廉價的燃料以更高的功率水平和/或更高的燃燒溫度操作。如先前所描述地，控制信號62可因此備選地限制或允許各種功率水平、燃燒溫度和/或燃料含量。備選地或作為補充，由控制器44生成的控制信號62可包括維護安排信息，其允許操作者安排清潔過程來移除熱氣體路徑26中硫酸鎂和/或氧化鎂灰的積聚的累積。例如，包括于控制信號62中的維護安排信息可允許操作者安排干燥清潔過程以符合諸如在夜間操作期間通常發生的燃燒器14和/或燃氣渦輪10的即將發生的預期的降低的操作功率水平和/或燃燒溫度。在其它特定實施例中，操作者可使用維護安排信息來在“較低”燃燒溫度與“較高”燃燒溫度之間循環來提高干燥清潔過程的效果。備選地，操作者可安排洗滌過程以符合即將發生的預期運轉中斷。在不能溶解的灰下方的水溶性灰的優先積聚便于在洗滌過程期間移除不能溶解的灰。具體而言，認為在燃氣渦輪10的冷卻期間下面的水溶性灰擾亂了任何不能溶解的灰涂層的晶體結構，從而移除不能溶解的灰涂層中的一些且從而允許水到達并溶解下面的水溶性灰涂層。在燃氣渦輪10的隨后啟動和加熱期間，殘留的水蒸汽進一步擾亂并移除留在熱氣體路徑26中的任何不能溶解的灰涂層。圖2和圖3示出了使用圖I所示的系統40來操作燃燒器14的所期望的效果。具體而言，圖2提供了相對于時間的燃燒溫度的曲線圖，且圖3提供了諸如可合并到圖I所示的渦輪16中的固定噴嘴28內和/或旋轉動葉30內的翼型件64的放大的截面圖。如圖2所示，該系統40提供了用于在第一功率水平下操作燃燒器14的方法，第一功率水平在熱氣體路徑26中產生低于或等于第一預定溫度68的第一溫度66。如先前所述，可選擇第一預定溫度68以促進熱氣體路徑26中水溶性硫酸鎂的沉淀和累積。因此，該系統40在熱氣體路徑26的至少一部分上形成水溶性灰層70，如在圖3所示的翼型 件64中所示。該系統40測量與燃燒器14相關聯的一個或多個操作參數，其反映在熱氣體路徑26中灰沉淀速率或積聚的灰累積中的至少一個。該系統40比較反映操作參數的信號56與第一預定限制，第一預定限制如先前所討論地可反映在熱氣體路徑26中水溶性灰的所期望的沉淀速率和/或所期望的積聚的累積。當信號56滿足或超過第一預定限制時，該系統40可以在第二功率水平上操作該燃燒器，第二功率水平在熱氣體路徑26中產生大于或等于第一預定溫度68的第二溫度72。因此，該系統40在熱氣體路徑26的至少一部分上形成不能溶解的灰層74,再次如在圖3所示的翼型件56中所示。如先前所討論地,該系統40還比較反映操作參數的信號56與第二預定限制，第二預定限制如先前所討論地可反映在熱氣體路徑26中不能溶解的灰的所期望的沉淀速率和/或所期望的積聚的累積。預期本文所述的系統40和方法可提供優于現有技術的若干商業優點而無需設計、購買或安裝任何額外的硬件。具體而言，本文所述的系統40和方法可允許使用包含油溶性礬的低值燃料而不會不當地犧牲燃燒器14或燃氣渦輪10的效率、功率輸出和/或可用性。形成軟的水溶性灰層允許更高的燃燒溫度同時仍允許水洗過程有效地移除在熱氣體路徑26中的任何不能溶解的灰積聚。而增加的燃燒溫度將反過來增加燃燒器14和/或燃氣渦輪10的可用功率輸出和/或總效率，從而得到顯著的經濟益處。本書面描述使用示例來公開本發明，包括最佳模式，并且還使本領域技術人員能夠實踐本發明，包括制造和使用任何裝置或系統并實施任何合并的方法。本發明的專利保護范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員所想到的其它示例。如果其它示例包括與權利要求的字面語言并無不同的結構元件或者如果其它示例包括與權利要求的字面語言并無實質差別的等效結構元件，則這些其它示例預期在權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種用于操作燃燒器(14)的系統(40)，包括 a.傳感器(42)，其測量與所述燃燒器(14)相關聯的操作參數且生成反映所述操作參數的信號(56)，其中，所述操作參數反映熱氣體路徑(26)中的灰沉淀速率或積聚的灰累積中的至少一個； b.控制器(44)，其與所述傳感器(42)通信以接收反映所述操作參數的所述信號(56)，其中，所述控制器(44)比較反映所述操作參數的所述信號(56)與預定限制(68)且生成用于操作所述燃燒器(14)的控制信號(62);以及 c.其中，所述控制信號￠2)包括允許所述燃燒器(14)在增加的溫度下操作的信號或者允許所述燃燒器(14)使用包含礬的燃料來操作的信號中的至少一個。
2.根據權利要求I所述的系統(40)，其特征在于，所述操作參數包括與所述燃燒器(14)相關聯的燃料含量、燃料流動速率、溫度、時間、或效率中的至少一個。
3.根據前述權利要求中的任一項所述的系統(40)，其特征在于，所述操作參數反映在所述熱氣體路徑(26)中可溶性灰的沉淀速率或積聚的累積中的至少一個。
4.根據前述權利要求中的任一項所述的系統(40)，其特征在于，所述操作參數反映在所述熱氣體路徑(26)中不能溶解的灰的沉淀速率或積聚的累積中的至少一個。
5.根據前述權利要求中的任一項所述的系統(40)，其特征在于，所述控制信號(62)包括與所述燃燒器(14)相關聯的維護安排信息、所允許的燃料含量或者所允許的操作水平中的至少一個。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的系統(40)，其特征在于，還包括輸入裝置(46)，其與所述控制器(44)通信，其中，所述輸入裝置(46)生成到所述控制器(44)的輸入信號(58)。
7.根據權利要求6所述的系統(40)，其特征在于，所述控制器(44)基于所述輸入信號(58)來調整所述控制信號(62)。
8.根據權利要求6至7中的任一項所述的系統(40)，其特征在于，所述輸入裝置(46)包括與相應燃燒器(14)相關聯的參數信息的數據庫(60)。
9.一種用于操作燃燒器(14)的方法，包括 a.在第一功率水平下操作所述燃燒器(14)，所述第一功率水平在熱氣體路徑(26)中產生第一溫度，所述第一溫度小于或等于第一預定溫度(68)； b.在所述熱氣體路徑(26)的至少一部分上形成灰層(70，74)； c.測量與所述燃燒器(14)相關聯的操作參數，其中，所述操作參數反映熱氣體路徑(26)中的灰沉淀速率或積聚的灰累積中的至少一個； d.比較所述操作參數與第一預定限制；以及 e.當所述操作參數超過所述第一預定限制時，允許所述燃燒器(14)在第二功率水平下操作，所述第二功率水平在所述熱氣體路徑(26)中產生第二溫度，所述第二溫度大于或等于所述第一預定溫度(68)。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，還包括比較所述操作參數與第二預定限制。
11.根據權利要求9至10中的任一項所述的方法，其特征在于，形成所述灰層(70，74)包括在所述熱氣體路徑(26)的至少一部分上形成可溶性灰層(70)。
12.根據權利要求9至11中的任一項所述的方法，其特征在于，形成所述灰層(70，74)包括在所述熱氣體路徑(26)的至少一部分上形成不能溶解的灰層(74)。
13.根據權利要求9至12中的任一項所述的方法，其特征在于，還包括在所述熱氣體路徑(26)的至少一部分上移除所述灰層(70，74)。
14.根據權利要求9至13中的任一項所述的方法，其特征在于，還包括生成控制信號 62)，所述控制信號(62)包含用于燃燒器(14)的維護安排信息、所允許的燃料含量或者所允許的操作水平中的至少一個。
全文摘要
本發明涉及用于操作燃燒器的系統和方法。一種用于操作燃燒器的系統包括傳感器，其測量與燃燒器相關聯的操作參數且生成反映該操作參數的信號。操作參數反映了灰沉淀速率或積聚的灰累積。控制器接收信號、比較該信號與預定限制，且生成控制信號。一種用于操作燃燒器的方法包括在第一功率水平下操作燃燒器，第一功率水平產生第一溫度，第一溫度小于或等于第一預定溫度；且形成灰層。該方法還包括測量反映灰沉淀速率或積聚的灰累積的操作參數，比較操作參數與限制；以及在第二功率水平下操作燃燒器，第二功率水平產生第二溫度，第二溫度大于或等于第一預定溫度。
文檔編號F02C9/28GK102953832SQ20121029395
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月17日 優先權日2011年8月19日
發明者R.T.撒切爾, G.O.克雷默, A.M.羅德威爾, M.M.謝德 申請人:通用電氣公司