專利名稱：：用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法。
背景技術(shù)：
：眾所周知，雙軸燃?xì)廨啓C(jī)是一種由壓縮機(jī)、一或多個(gè)燃燒室、和有一或多個(gè)臺(tái)階的兩個(gè)渦輪組成的機(jī)械；一個(gè)渦輪通過一個(gè)軸連接壓縮機(jī)，同時(shí)另一個(gè)渦輪通過第二軸連接載荷。從外部環(huán)境獲取的空氣被送入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮。壓縮機(jī)可以設(shè)有適合的通氣閥，也稱為排氣閥，它將一些壓縮空氣排放到大氣中。壓縮空氣經(jīng)過燃燒室外殼的外側(cè)，由此冷卻它們，并隨后到達(dá)具有將空氣和燃料氣體(從外部管道獲得)混合的功能的一組燃燒器，由此為燃燒提供氣體-空氣混合?？諝馀c所述氣體的預(yù)混合可以在隨后的一次燃燒區(qū)域中控制局部溫度，由此限制例如氮的氧化物的污染物形成。燃燒反應(yīng)在所述外殼內(nèi)進(jìn)行，其中所述氣體的溫度由此以及其熱函增加。高溫和高壓下的氣體接著穿過適合的管道到達(dá)渦輪的不同臺(tái)階，其將氣體的熱函轉(zhuǎn)化為用戶可利用的機(jī)械能。公知的是，為了獲得任何指定燃?xì)廨啓C(jī)的最高效率，在第一渦輪入口處的氣體溫度，以下稱為溫度Tfire,必須盡可能的高，然而在渦輪使用期間能夠達(dá)到的最高溫度受到所使用的材料強(qiáng)度限制。同樣公知的是，為了實(shí)現(xiàn)污染物的低排放，燃料-空氣比例(在下文中縮寫為F/A)必須適當(dāng)控制；然而，可容許的F/A值受到燃?xì)廨啓C(jī)中點(diǎn)火損失或燃燒室中產(chǎn)生壓力脈動(dòng)的問題限制。200710149497.3說明書第2/14頁實(shí)際上，需要設(shè)計(jì)一種熱力循環(huán)用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)，其獲得高效率和污染物低排放。然而，燃?xì)廨啓C(jī)的額定熱力循環(huán)在實(shí)際應(yīng)用中受干擾因素改變，例如-環(huán)境條件的變化(壓力、溫度和濕度)；-入口空氣進(jìn)氣管中的壓降變化；-廢氣排放管中壓降的變化；-低壓軸(與用戶相連的)速度變化；如果因?yàn)闆]有對(duì)這些干擾因素進(jìn)行預(yù)定修正，它們可能具有以下影響-在全負(fù)荷的情況下不能獲得第一渦輪入口處的最高溫度Tfire(和隨之產(chǎn)生的渦輪熱力性能降低)；-在全負(fù)荷的情況下超過第一渦輪入口處的最高溫度Tfire,和隨之產(chǎn)生的渦輪維修間隔減??；-不能獲得燃燒室中正確的燃料-空氣比例F/A和隨之產(chǎn)生例如氮的氧化物(在下文中也縮寫為NOx)和一氧化碳的污染物排放量增加，以及出現(xiàn)燃燒室中的危險(xiǎn)壓力脈動(dòng)或燃燒室中的點(diǎn)火損失。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述問題的用于控制Tfire和F/A的方法，具體通過提供一種用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法，其可以實(shí)現(xiàn)高機(jī)械效率和低污染物排放。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法，該方法是可靠的并且是通過易于在機(jī)器控制面板上實(shí)施的簡單方式實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的這些和其它目的是通過提供一種用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法獲得的，即通過第一控制回路提供所述渦輪機(jī)的保護(hù)，所述第一控制回路控制燃料閥的開口以便將所述渦輪機(jī)第一輪入口處的氣體溫度Tfire和燃料-空氣比率F/A保持在指定限度內(nèi)；所述控制以這樣一種方式提供，即，將設(shè)定點(diǎn)排氣溫度TX計(jì)算為加入關(guān)于個(gè)別環(huán)境或工作參數(shù)的修正值的基準(zhǔn)溫度TXbase的總和，所述個(gè)別環(huán)境或工作參數(shù)不同于基準(zhǔn)參數(shù)，其特征在于，存在四個(gè)所述修正值，所述排氣溫度TX通過下列公式表示TX=TXbase+DeltaTX—Dpin+DeltaTX一Dpout+DeltaTX—Hum+DetalTX—PCNLP其中DeltaTX—Dpin是由進(jìn)氣管中壓降相對(duì)于額定值0mm水柱的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值，DeltaTX—Dpout是由排氣管中壓降相對(duì)于額定值0mm水柱的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值，-DeltaTX—Hum是由空氣相對(duì)濕度相對(duì)于額定值60%的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值，-DetalTX_PCNLP是由低壓軸速度相對(duì)于額定值100%的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值。通過以下說明，根據(jù)本發(fā)明用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法的特征和優(yōu)點(diǎn)將更清楚，所述說明借助實(shí)施例提供并且沒有限制性意義，其與附圖結(jié)合，其中圖1示出相對(duì)于機(jī)器已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)條件下Tfire或F/A極限值的工作條件，排氣溫度TX和壓縮率PR之間的相互關(guān)系，換句話說其中低壓輪的速度是100%、進(jìn)氣和排氣管中的壓降是零以及相對(duì)濕度是60%;該曲線示出燃?xì)廨啓C(jī)的最高可允許排氣溫度；圖2示出標(biāo)準(zhǔn)工作條件下最高排氣溫度的兩條曲線第一條曲線21表示由于達(dá)到Tfire極限值的最高排氣溫度曲線；第二條曲線23表示由于達(dá)到F/A極限值的最高排氣溫度曲線；圖3示出由于Tfire極限值引起的最高排氣溫度曲線如何受低壓輪速度的變化而改變；圖4示出由F/A極限值引起的最高排氣溫度曲線如何受低壓輪速度的變化而改變；圖5是由環(huán)境濕度相對(duì)于60%標(biāo)準(zhǔn)值的變化量引起的最高排氣溫度變化之間相互關(guān)系的圖表；圖6是示出最高排氣溫度變化和相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值0mm水柱(縮寫為OmmH20)的入口管中壓降變化之間的相互關(guān)系；圖7示出最高排氣溫度變化和相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值Omm水柱的排氣管中壓降變化之間的相互關(guān)系；圖8示出排氣溫度TX和壓縮比PR和環(huán)境溫度(用作獨(dú)立參數(shù))之間的相互關(guān)系，相對(duì)于機(jī)器已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)條件下F/A額定值的工作條件，換句話說，具有100%的低壓輪速度、進(jìn)氣和排氣管中零壓降和60%的相對(duì)濕度；該曲線表示獲得F/A額定值的預(yù)期排氣溫度；圖9是通過相對(duì)于環(huán)境溫度無量綱化圖8而從圖8導(dǎo)出的；圖10示出相對(duì)不同低壓輪速度的一組無因次化曲線(如圖9中所示)；圖11示出獲得額定F/A必須的排氣溫度變化和相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值60%的環(huán)境濕度變化之間的相互關(guān)系；圖12示出獲得額定F/A必須的排氣溫度變化和相對(duì)于0mm水柱的標(biāo)準(zhǔn)值的進(jìn)氣管中壓降變化之間的相互關(guān)系；，圖13示出獲得額定F/A必須的排氣溫度變化和相對(duì)于0mm水柱的標(biāo)準(zhǔn)值的排氣管壓降變化之間的相互關(guān)系。具體實(shí)施例方式參照附圖，說明用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法?？刂葡到y(tǒng)由兩個(gè)反饋控制回路組成，通過所述反饋控制回路獨(dú)立完成以下動(dòng)作1.第一回路通過限制燃料閥的開口以使Tfire和F/A保持在特定限度內(nèi)從而保護(hù)機(jī)器；2.第二回路通過控制排氣閥的開口控制F/A。我們將從論述用于保護(hù)機(jī)器避免高Tfire或F/A值的控制回路開始。當(dāng)出現(xiàn)以下情況之一時(shí)，遇到全負(fù)荷下的有限工作條件-在燃燒室中達(dá)到最大燃料與空氣比率F/A,換句話說存在燃燒室中氣體的最大溫度增量Trise;-出現(xiàn)最高溫度Tfire。這些極限能用在平面PR-TX上的曲線形式表示，換句話說將排氣溫度TX表示為軸向式壓縮機(jī)壓縮比PR的函數(shù)的曲線當(dāng)達(dá)到該曲線上的條件時(shí)，燃料流量減小，由此所述曲線表示最大可能排氣溫度的曲線。圖1示出在100%負(fù)荷速度下(換句話說是施加載荷的低壓軸速度)以及0mm水柱的進(jìn)氣口和排氣口壓降和60%的相對(duì)濕度，以蘭金度數(shù)表示的最大可能排氣溫度TX的曲線示例圖表，其作為壓縮比PR的函數(shù)。更精確地說，圖1的圖表中的曲線有三個(gè)區(qū)域。對(duì)于低壓縮比PR,由于排氣管材料上的限制，存在最大排氣溫度TX的水平區(qū)域11。隨著壓縮比增大，曲線隨區(qū)域13下降，其中由最大Tfire產(chǎn)生的限制可以適用。曲線延繼至區(qū)域15,其中最大Trise的限制是決定因素，隨著壓縮比PR增大，溫度TX進(jìn)一步下降。圖2示出最大可能排氣溫度TX的兩條曲線，其作為壓縮比PR的函數(shù)。更精確地說，有關(guān)于最高溫度Tfire的曲線21和關(guān)于最大Trise的曲線23。兩條曲線21和23有線性達(dá)到第一近似、具有負(fù)斜率的趨勢(shì)，具體地，兩條曲線在25處交叉。通過對(duì)于各個(gè)壓縮比PR從曲線21和23選擇最小溫度TX,確定實(shí)際溫度TX的控制曲線。由此在低壓縮比PR時(shí)，最大Tfire是決定因素，而從交叉點(diǎn)25向前最大Trise的限制變成決定性的。相對(duì)于最大Tfire的曲線21保護(hù)機(jī)器避免由超額溫度因過熱而引起的損傷，并始終有效。另一方面，取決于最大可能F/A比率和由此if又決于最大Trise的曲線23，可以被改變從而滿足燃燒系統(tǒng)的特定要求。因此使兩條曲線21和23在兩個(gè)分開圖表中也可用是有作用的，由此能建立兩個(gè)不同的基準(zhǔn)點(diǎn)或設(shè)定點(diǎn)用于燃料控制回路的TX控制器。通過從將壓縮比PR輸入曲線21和曲線23而獲得的TX值中選擇最小值，最小值選擇器將選擇排氣溫度TX的適當(dāng)設(shè)定點(diǎn)。最終，各環(huán)境條件和低壓軸上的各載荷特性需要特定溫度控制曲線。為了考慮不同情況，用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法根據(jù)以下公式實(shí)現(xiàn)，以便確保燃?xì)廨啓C(jī)始終處于理想配置TX=TXbase+DeltaTX—DPin+DeltaTX—DPout+DeltaTX_Hum+DetalTX—PCNLP顯然，產(chǎn)生了線性近似，其中-TXbase是在100%的低壓軸轉(zhuǎn)速、0mm水柱的排氣和進(jìn)氣管中壓降和60%相對(duì)濕度時(shí)獲得的最高排氣溫度(參見圖1);這等于圖2的曲線21和23對(duì)于相同的PR形成的TX最小值；-DeltaTX—Dpin是由進(jìn)氣管中壓降相對(duì)于額定值0mm水柱的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值(參見圖6);-DeltaTX—Dpout是由排氣管中壓降相對(duì)于額定值0mm水柱的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值(參見圖7);-DeltaTX_Hum是由空氣相對(duì)濕度相對(duì)于額定值60%的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值(參見圖5);-DetalTX_PCNLP是由低壓軸速度相對(duì)于額定值100%的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值(參見圖5);構(gòu)建該參數(shù)作為TXbase與圖3和4中曲線對(duì)于相同PR形成的TX最小值之間的差值。因此，在上述等式中，排氣溫度TX從基準(zhǔn)溫度TXbase導(dǎo)出，命名為DeltaTX—Dpin、DeltaTX—Dpout、DeltaTX—Hum和'DetalTX一PCNLP的四個(gè)修正值:帔加入所述基準(zhǔn)溫度TXbase。各修正項(xiàng)與不同于基準(zhǔn)參數(shù)的個(gè)別環(huán)境或工作參數(shù)有關(guān)，并通過燃?xì)廨啓C(jī)的計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算。通過對(duì)不同于基準(zhǔn)條件的各條件設(shè)定達(dá)到最大可能溫度Tfire或Trise而產(chǎn)生所述模擬。將通過上述模擬形成的排氣溫度TX與基準(zhǔn)溫度TXbase進(jìn)行比較，以便能夠?qū)⑿拚?xiàng)適當(dāng)估算為差值。因?yàn)槎x了兩條控制曲線21和23，因此提供兩個(gè)溫度TXbase,并且各個(gè)修正項(xiàng)必須被加入二者。我們現(xiàn)在將說明估算DetalTX一PCNLP的方法，換句話說是由低壓渦輪(載荷施加到其上)速度和基準(zhǔn)速度之間的差值產(chǎn)生的排氣溫度校正項(xiàng)。對(duì)于排氣溫度TX的校正值，低壓渦輪速度是最重要的參數(shù)，因?yàn)樗苯幼饔糜诘蛪簻u輪的效率并因此也作用于Tfire。因此，可以考慮這種重要性，為各個(gè)設(shè)想速度生成最高排氣溫度曲線。由此估算當(dāng)前排氣溫度TX的等式變得與上述等式略有不同，換句話說曰疋TX=TXbase(PCNLP)+DeltaTX—DPin+DeltaTXDpout+DeltaTX—Hum其中TXbase(PCNLP)是為低壓渦輪的特定速度構(gòu)建的基準(zhǔn)溫度。顯然，將會(huì)有兩個(gè)TXbase(PCNLP)值這是因?yàn)榇嬖谧罡邷囟萒fire的曲線21和最大可能Trise的曲線23。由此，需要以下公式，因?yàn)榛A(chǔ)曲線與壓縮比PR有關(guān)，因此具有附加修正量TX_maxTfire=TXbase—maxTfire(PCNLP，PR)+DeltaTX—Dpin+DeltaTX—Dpout+DeltaTX—HumTX—maxTrise=TXbas一maxTrise(PCNLP,PR)+DeltaTX—Dpin+DeltaTX—Dpout+DeltaTX—Hum。其中，TXbase—maxTfire(PCNLP，PR)是最高溫度Tfire的數(shù)值，TXbas_maxTrise(PCNLP,PR)是最高可能Trise的數(shù)值。溫度曲線TXbase—maxTfire和TXbas—maxTrise也都能用二維表格的形式給出，因?yàn)橛袃蓚€(gè)獨(dú)立變量，即壓縮比PR和低壓渦輪速度PCNLP。圖3示出最高溫度TX的圖表，所述最高溫度TX作為壓縮比PR的函數(shù)，其可以使達(dá)到最大Tfire。其示出一組曲線27,每一條曲線針對(duì)一特定速度值PCNLP。更精確地，隨著該速度增加，曲線27基本具有逐漸變大的負(fù)斜率，并始終具有隨壓縮比增大而下降的類型。圖4示出最高溫度TX的圖表，所述最高溫度TX作為壓縮比PR的函數(shù)，其可以達(dá)到最大Trise。其示出一組曲線29,每一條曲線針對(duì)一特定速度值PCNLP。更精確地，隨著該速度增加，曲線29基本具有逐漸變大的負(fù)斜率，并始終具有隨壓縮比增大而下降的類型。我們現(xiàn)在將說明估算DeltaTX—Hum項(xiàng)的方法，換句話說是考慮環(huán)境濕度的溫度TX的修正值。實(shí)際上，表征空氣濕度的重要參數(shù)不是相對(duì)濕度(RH),其還取決于溫度和大氣壓，而比濕度(SH)是空氣水含量的絕對(duì)值。此外，根據(jù)當(dāng)前的實(shí)踐，通過假定60%的恒定相對(duì)濕度而構(gòu)建最高排氣溫度TX的曲線。由于這兩個(gè)原因，用于表示空氣中濕量的最合適的參數(shù)看起來是差值DeltaSH,其定義為實(shí)際比濕度和在60%的相對(duì)濕度時(shí)的比濕度(在相同的溫度和大氣壓條件下)之間的差值，參照以下公式DeltaSH=SH—當(dāng)前-SH—60%RH。在圖表上將DeltaTXJHum繪制為DeltaSH的函數(shù)時(shí)，在這兩個(gè)變量之間出現(xiàn)線性關(guān)系。因此，為了在根據(jù)本發(fā)明用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法中完成由空氣濕度產(chǎn)生的修正，必須使用兩種相互關(guān)系，即-如圖5所示，DeltaTX—Hum作為DeltaSH的函數(shù)；-SH—60%RH作為大氣溫度的函數(shù)，其可以通過對(duì)以下值進(jìn)行插值而構(gòu)建，其中溫度以攝式度數(shù)表示<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>圖5示出DeltaTX—Hum和DeltaSH之間的線性關(guān)系，用直線31示出?，F(xiàn)在我們將說明參數(shù)DeltaTX_Dpin,換句話說是由進(jìn)氣管壓降產(chǎn)生的溫度修正值。因?yàn)橐呀?jīng)選擇零值作為進(jìn)氣管中壓降的基準(zhǔn)，換句話說沒有壓降，所以修正值DeltaTX—Dpin能直接表示為所測(cè)量的壓降Dpin的函數(shù)。通過實(shí)施不同模擬，對(duì)于所述模擬確定達(dá)到最大Tfire或最大Trise和壓降不等于零，發(fā)現(xiàn)在Dpin和DeltaTX—Dpin之間存在一種相互關(guān)系。這種相互關(guān)系是線性達(dá)到第一近似的并示于圖6中。更精確地，圖6示出DeltaTX—Dpin和以毫米水柱表示的Dpin之間的線性關(guān)系，它用直線33示出?，F(xiàn)在我們將研究DeltaTX—Dpout,換句話說是由排氣管中壓降產(chǎn)生的溫度修正值。因?yàn)橐呀?jīng)選擇零值作為進(jìn)氣管中壓降的基準(zhǔn)，換句話說沒有壓降，所以修正值DeltaTX—Dpout能直接表示為所測(cè)量的壓降DPout的函數(shù)。通過進(jìn)行已經(jīng)確定達(dá)到最大Tfire或最大Trise和壓降不等于零的不同模擬，發(fā)現(xiàn)在Dpout和DeltaTX一Dpin之間存在一種相互關(guān)系。這種相互關(guān)系是線性達(dá)到第一近似的并示于圖7中。更精確地，圖7示出DeltaTX一Dpout和以毫米水柱表示的Dpout之間的線性關(guān)系，它用直線35示出。第二回路現(xiàn)在我們將說明通過在部分載荷時(shí)控制排氣閥開口而控制F/A(并由此控制Trise)的控制回路。所述閥位于大氣和軸向式壓縮機(jī)的出口之間?？刂苹芈房刂破鞯脑O(shè)定點(diǎn)取自一組TX-PR映射，獲取所述TX-PR映射用于機(jī)器的所有工作條件。對(duì)于各個(gè)環(huán)境條件，存在無限數(shù)量的排氣溫度TX的曲線用于實(shí)現(xiàn)額定F/A(或額定Trise):具體地，如果其他條件保持不變，限定一條用于大氣溫度各值的控制曲線是可能的。圖8示出最高溫度TX的圖表，用于在低壓軸特定速度時(shí)的部分載荷，所述最高溫度TX作為壓縮比PR的函數(shù)。其示出一組曲線37,每一條對(duì)應(yīng)大氣溫度特定值。更精確地，隨著所述溫度增加，曲線37總體取得更高值，同時(shí)始終具有隨壓縮比PR增加而下降的類型。根據(jù)本發(fā)明，使用校正參數(shù)方法，其中前述的所有曲線37減少為單一曲線39,如圖9中所示，由此排除大氣溫度的相關(guān)性。通過以下數(shù)學(xué)變換獲得曲線39:TTX=TX'(15/TCD)X其中-TX是實(shí)際排氣溫度；-15是基準(zhǔn)溫度，其在此情況中用攝式度數(shù)表示；-TCD是壓縮機(jī)的排氣溫度，用與所述常量一致的度量單位表示，因此在此情況中用攝式度數(shù)表示；-X是無量綱指數(shù)，用這樣一種方法計(jì)算它，即，使得用這種方法計(jì)算的TTX值和內(nèi)插曲線39的值之間的平均二次偏差最?。?TTX是通過前述關(guān)系變換的排氣溫度，以下稱為減少的溫度。當(dāng)實(shí)際PR值已知時(shí)，在進(jìn)行上述變換的逆向變換之后，曲線39產(chǎn)生用于F/A的(和由此用于Trise的)控制回路的TX控制器的設(shè)定點(diǎn)。使用曲線39使得無需輸入用于描述圖8的所有曲線37所必須的大量點(diǎn)。即使排除對(duì)大氣溫度的相關(guān)性，用于部分負(fù)載的溫度TX的曲線取決于以下條件-進(jìn)氣管中的壓降；-排氣管中的壓降；-大氣濕度；-載荷特性(例如，通過載荷與速度之間的相互關(guān)系)。采用與上述關(guān)于最高排氣溫度曲線類似的方法，用于燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法使得可以考慮不同于用于部分載荷控制曲線情況的設(shè)計(jì)條件的工作條件。這用下列公式表示TX=TXbase+DeltaTX—Dpin+DeltaTX—Dpout+DeltaTX一RH+DetalTX—PCNLP其中TXbase是通過逆向變換預(yù)先給定的公式得到的，由此TXbase=TTX/((15/TCD)X)。上述等式的各項(xiàng)表示對(duì)考慮前述參數(shù)的基準(zhǔn)溫度曲線的修正值。通過燃?xì)廨啓C(jī)的計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算各修正項(xiàng)。對(duì)于不同于基準(zhǔn)條件和在不同部分載荷下的各個(gè)條件，'通過確定達(dá)到預(yù)期F/A比率(和由此達(dá)到預(yù)期Trise),進(jìn)行所述模擬。將通過前述模擬構(gòu)建的排氣溫度TX與基準(zhǔn)溫度TXbase進(jìn)行比較，以便將修正項(xiàng)適當(dāng)估算為差值。現(xiàn)在我們將說明估算DetalTX—PCNLP項(xiàng)的方法，換句話說是由施加有載荷的低壓渦輪的速度引起的排氣溫度修正值。如上所述，低壓渦輪速度是排氣溫度TX的修正值最重要的參數(shù)，因?yàn)樗苯幼饔糜诘蛪簻u輪的效率并由此也作用于Tfire。為了考慮這種重要性，為各個(gè)設(shè)想溫度生成部分載荷排氣溫度曲線。估算當(dāng)前排氣溫度TX的等式因此變成與前面給出的略有不同，由此TX=TXbase(PCNLP)+DeltaTX—Dpin+DeltaTX—Dpout+DeltaTX_RH其中TXbase(PCNLP)是為低壓渦輪的特定速度構(gòu)建的基準(zhǔn)溫度。圖IO示出換算溫度圖表，換算溫度作為壓縮比PR的函數(shù)。其示出一組曲線41,每一條曲線對(duì)應(yīng)一個(gè)特定速度值PCNLP。為了得到參數(shù)TXbase的真值，指數(shù)X的值必須已知；所述指數(shù)是低壓輪速度的函數(shù)，以下通過示例的方式提出雙軸輪機(jī)的代表值如果PCNLP=105%,X=0.323如果PCNLP=100%,X=0.33225如果PCNLP=90%,X=0.34如果PCNLP=80%,X=0.34425如果PCNLP=70°/。,X=0.351如果PCNLP=60%，X=0,348如果PCNLP=50%,X=0.3505。現(xiàn)在我們將說明估算DeltaTX一RH的方法，換句話說是由環(huán)境濕度產(chǎn)生的溫度修正值。環(huán)境濕度的基準(zhǔn)值是60%。空氣中水含量的當(dāng)前值(比濕度)不是常量，而是取決于大氣溫度。為了估算不同條件下濕度的影響，在本發(fā)明中考慮了以下內(nèi)容-三種環(huán)境溫度(非常冷的天氣、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)條件、非常熱的天氣);-三種相對(duì)濕度等級(jí)(0%、60%、100%);-根據(jù)三次曲線定律的載荷特性。因此，進(jìn)行九種模擬，其確定達(dá)到預(yù)期F/A值并由此達(dá)到預(yù)期Trise值，以便得到基準(zhǔn)水平。然后在圖表中將TX的當(dāng)前水平繪制成PR的函數(shù)。上述圖表和基礎(chǔ)曲線之間的差值產(chǎn)生DeltaTX_RH，由此將其表示為公式DeltaTX—RH=TX-TXbase。在圖ll中，將DeltaTX—RH值繪制為DeltaSH的函數(shù)，其中將DeltaSH定義為比濕度當(dāng)前值SH一當(dāng)前和REN60。/。時(shí)的比濕度SH_60%RH之間的差值，SH一60。/。RH是基準(zhǔn)值。將它表示為公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>圖11示出兩條直線43和45,它們隨DeltaSH增加而上升，其中在DeltaSH小于0之處有效的直線43比在DeltaSH大于0之處有效的直線45具有更大的斜率，兩條直線43和45穿過軸線原點(diǎn)附近的一點(diǎn)。例如，直線43上的點(diǎn)44表示在50。C的環(huán)境溫度和朋=0%時(shí)的各種部分載荷；直線45上的點(diǎn)46表示在5(TC的環(huán)境溫度和RH=100%時(shí)的各種部分載荷。更具體地，圖11示出-對(duì)于預(yù)定的DeltaSH,DeltaTX_RH實(shí)際上獨(dú)立于載荷，并且因此也與壓縮比PR無關(guān)(在50。C和0%的RH時(shí)觀察到3。F的最大偏差)；-DeltaTX一RH與DeltaSH線性成比例，正如直線43和45的兩部分所示。已經(jīng)說明SH—60%RH和環(huán)境溫度之間的關(guān)系?，F(xiàn)在我們將說明參數(shù)DeltaTX—Dpin,換句話說是由進(jìn)氣管中壓降產(chǎn)生的排氣溫度的修正值。因?yàn)檫x擇零值作為進(jìn)氣管中壓降的基準(zhǔn)值，換句話說是沒有壓降，能直接將修正值DeltaTX_Dpin表示為所測(cè)量的壓降Dpin的函數(shù)。為了計(jì)算不同條件下進(jìn)氣管中壓降的影響，在本發(fā)明中考慮以下內(nèi)容-三種環(huán)境溫度(非常冷的天氣、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)條件、非常熱的天氣)；-三種進(jìn)氣管中的壓降(0，100和200毫米水柱)；-根據(jù)三次曲線定律的載荷特性。在部分載荷時(shí)，所考慮的壓降適當(dāng)減小。由此，進(jìn)行九種模擬，其確定達(dá)到預(yù)期F/A值，并因此達(dá)到預(yù)期Trise值，由此得到基準(zhǔn)水平。然后在圖表上將TX的當(dāng)前值繪制為PR的函數(shù)。前述圖表與基礎(chǔ)曲線之間的差值產(chǎn)生DeltaTX_Dpin;由此將它表達(dá)為公式DeltaTX—Dpin=TX-TXbase。在圖12中將DeltaTX_Dpin值繪制為Dpin的函數(shù)。圖12示出隨Dpin增加上升的直線47,Dpin用毫米水柱表示。更具體地，圖12示出-對(duì)于特定的Dpin,DeltaTX_Dpin基本上獨(dú)立于載荷，并由此也基本與壓縮比PR無關(guān)(觀察到2。F的最大偏差)；-DeltaTX—Dpin是與Dpin線性成比例?，F(xiàn)在我們將說明參數(shù)DeltaTX_Dpout,換句話說是由排氣管中壓降產(chǎn)生的溫度修正值。因?yàn)檫x擇零值作為排氣管中壓降的基準(zhǔn)，換句話說是沒有壓降，修正值DeltaTX_Dpout能直接表示為所測(cè)量的壓降Dpout的函數(shù)。為了計(jì)算不同條件下排氣管中壓降的影響，本發(fā)明中考慮以下內(nèi)容-三種環(huán)境溫度(非常冷的天氣、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)條件、非常熱的天氣)；-三種排氣管寧的壓降(0,100和200毫米水柱；；-根據(jù)三次曲線定律的載荷特性。在部分載荷時(shí)，所考慮的壓降適當(dāng)減小。由此進(jìn)行九種模擬，確定達(dá)到預(yù)期F/A值，并因此達(dá)到預(yù)期Trise值，由此得到基準(zhǔn)水平。然后在圖表上將TX的當(dāng)前值繪制成PR的函數(shù)。前述圖表和基礎(chǔ)曲線之間的差值產(chǎn)生DeltaTX—Dpout;由此將它表示為公式DeltaTX一Dpout=TX-TXbase。在圖13中將DeltaTX—Dpout值繪制成Dpout的函數(shù)。圖13示出隨Dpout增大而上升的直線49,Dpout用毫米水柱表示?？傊紤]到上述說明，根據(jù)本發(fā)明用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)的校正參數(shù)控制方法，用于計(jì)算最高排氣溫度TX的相互關(guān)系是TX=TTX(PCNLP,PR)/((15/TCD)X(PCNLP))+DeltaTX—RH(DeltaSH)+DeltaTX—Dpin(Dpin)+DeltaTX_Dpout(Dpout)。根據(jù)本發(fā)明的方法能在具有干氮氧化物(NOx)減少系統(tǒng)(也稱之為干低NOx或DLN系統(tǒng))的雙軸燃?xì)廨啓C(jī)中有利實(shí)施。通過上述說明，根據(jù)本發(fā)明用于雙軸燃?xì)廨啓C(jī)地校正參數(shù)控制方法的特征和優(yōu)勢(shì)已經(jīng)很明顯。尤其應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，將校正參數(shù)引入DLN雙軸渦輪機(jī)的控制使得可以通過簡單的關(guān)系式校正和消除由干擾因素產(chǎn)生的影響，所述關(guān)系式能在現(xiàn)有控制面板中簡便實(shí)施。機(jī)的校正參數(shù)控制方法進(jìn)行改變和變化，而不脫離本發(fā)明；此外，可以采用等效因素或參數(shù)替換所有部分。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求限定。權(quán)利要求1.一種用于雙軸燃?xì)鉁u輪機(jī)的校正參數(shù)控制方法，其特征在于，通過第二控制回路提供在部分載荷時(shí)的所述渦輪機(jī)控制，所述第二控制回路控制通氣閥開口由此將燃燒室中的氣體溫度增量Trise(由此以及燃料-空氣比率F/A)保持在指定限度內(nèi)；通過作為壓縮比PR的函數(shù)的排氣溫度TX的多組映射提供所述控制，獲得所述多組映射用于所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的各種工作條件。2.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，對(duì)大氣溫度的各值限定控制曲線。3.如權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，存在一圖表，其示出關(guān)系曲線(37)與大氣溫度的特定值相關(guān)，隨著所述溫度升高，所述曲線總體具有更高值，并具有隨壓縮比PR減小而下降的類型。4.如權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述曲線(37)減少為單一曲線(39),由此消除與大氣溫度的相關(guān)性。5.如權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述曲線(39)通過以下數(shù)學(xué)變化獲得TTX=TX(15/TCD)X其中-TX是實(shí)際排氣溫度；-15是基準(zhǔn)溫度；-TCD是壓縮機(jī)的排氣溫度，采用與所述常量一致的度量單位表示；-X是無量綱指數(shù)，用這樣一種方法計(jì)算它，即，使得用這種方法計(jì)算的TTX值和內(nèi)插曲線(39)之間的平均二次偏差最??；-TTX是變換的排氣溫度，換句話說是減少的溫度。6.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)實(shí)際PR值已知時(shí)并且在實(shí)施所述變換的逆向變換之后，曲線(39)產(chǎn)生基準(zhǔn)溫度Txbase，根據(jù)它計(jì)算設(shè)定點(diǎn)用于所述第二F/A控制回路的控制器。7.如權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，通過線性近似計(jì)算所述排氣溫度TX,作為加入關(guān)于個(gè)別環(huán)境和工作參數(shù)的修正值的基準(zhǔn)溫度Txbase的總和，所述個(gè)別環(huán)境和工作參數(shù)不同于基準(zhǔn)參數(shù)。8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，存在四個(gè)所述修正值，所述排氣溫度TX用以下公式表示TX=TXbase+DeltaTX—Dpin+DeltaTX—Dpout+DeltaTX—H畫+DetalTX—PCNLP其中Txbase通過逆向轉(zhuǎn)換所述變換得到，由此TXbase=TTX/((15/TCD)X);DeltaTX—Dpin是由進(jìn)氣管中壓降相對(duì)于額定值0mm水柱的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值；DeltaTX一Dpout是由排氣管中壓降相對(duì)于額定值0mm水柱的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值；-DeltaTX—Hum是由空氣相對(duì)濕度相對(duì)于額定值60%的變化量產(chǎn)生的溫度TX的〗務(wù)正值；-DetalTX_PCNLP是由低壓軸速度相對(duì)于額定值100%的變化量產(chǎn)生的溫度TX的修正值。9.如權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，通過燃?xì)鉁u輪機(jī)的計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算各修正項(xiàng)，確定預(yù)定的F/A比率，對(duì)于不同于基準(zhǔn)條件的各種條件和在不同的部分載荷時(shí)，通過將所述模擬與基準(zhǔn)溫度TXbase進(jìn)行比較構(gòu)建所述排氣溫度TX，由此以適當(dāng)方式將所述修正項(xiàng)估算為差值。10.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，在所述最高溫度TX作為壓縮比PR的函數(shù)的圖表中示出一組曲線(41),每一條曲線對(duì)應(yīng)一個(gè)特定速度值PCNLP。11.如權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，用于估算當(dāng)前排氣溫度TX的等式是TX=TXbase(PCNLP)+DeltaTX一DPin+DeltaTX—DPout+DeltaTX_RH度。'<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>12.如權(quán)利要求5和11所述的控制方法，其特征在于，所述指數(shù)X是低壓渦輪速度的函數(shù)。13.如權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，通過內(nèi)插在多個(gè)設(shè)定速度PCNLP下計(jì)算的X值，可以計(jì)算用于中間速度PCNLP的所述指數(shù)X:如果PCNLP=105%,X=0.323如果PCNLP=100%,X=0.33225如果PCNLP=90%,X=0.34如果PCNLP=80%,X=0.34425如果PCNLP=70%，X=0.351如果PCNLP=60%,X=0.348如果PCNLP=50%,X=0.3505。14.如權(quán)利要求8.所述的控制方法，其特征在于，通過考慮以下內(nèi)容計(jì)算所述修正值DeltaTX一RH:-三種環(huán)境溫度(非常冷的天氣、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)條件、非常熱的天氣)；-三種相對(duì)濕度水平(0%、60%、100%);-根據(jù)三次曲線定律的載荷特性。15.如權(quán)利要求14所述的控制方法，其特征在于，進(jìn)行九種模擬，確定預(yù)定的F/A值，以便達(dá)到基準(zhǔn)水平，然后在圖表上將TX的當(dāng)前值繪制成PR的函數(shù)，同時(shí)在所述圖表和基礎(chǔ)曲線之間的差值產(chǎn)生所述DeltaTX_RH，如下式所示DeltaTX—RH=TX-Txbase。16.如權(quán)利要求15所述的控制方法，其特征在于，在圖表上將所述DeltaTX_RH值繪制為比濕度當(dāng)前值SH一當(dāng)前和RH=60%時(shí)的比濕度SH—60%RH之間的差值DeltaSH的函數(shù)，所述SH—60%RH是基準(zhǔn)值，由此DdtaSH=SH—當(dāng)前-SH—60%RH。17.如權(quán)利要求16所述的控制方法，其特征在于，所述圖表示出兩條直線(43和45),它們隨DeltaSH增加而上升，其中在DeltaSH小于0時(shí)有效的第一條直線(43)具有比第二條直線(45)大的斜率，所述第二條直線在DeltaSH大于0時(shí)有效，兩條直線(43和45)穿過軸線原點(diǎn)附近的一點(diǎn)。18.如權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述修正值DeltaTX_Dpin直接表示為所測(cè)量的壓降Dpin的函數(shù)。19.如權(quán)利要求18所述的控制方法，其特征在于，考慮以下內(nèi)容-三種環(huán)境溫度(非常冷的天氣、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)條件、非常熱的天氣)；-進(jìn)氣口中的三種壓降(0、100和200毫米水柱)；-根據(jù)三次曲線定律的載荷特性。20.如權(quán)利要求19所述的控制方法，其特征在于，進(jìn)行九種模擬，確定達(dá)到預(yù)定的F/A值，以便達(dá)到基準(zhǔn)水平，然后在圖表上將TX的當(dāng)前值繪制成PR的函數(shù)，所述圖表和基礎(chǔ)曲線之間的差值產(chǎn)生所述DeltaTX一Dpin，這以下列爿〉式表示DeltaTX—Dpin=TX-TXbase。21.如權(quán)利要求20所述的控制方法，其特征在于，所述DeltaTX一Dpin值與所述Dpin線性相關(guān)(47),所述值隨Dpin增大而增加。22.如權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述修正值DeltaTX_Dpout直接表示為所測(cè)量的壓降Dpout的函數(shù)。23.如權(quán)利要求22所述的控制方法，其特征在于，考慮以下內(nèi)容-三種環(huán)境溫度(非常冷的天氣、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)條件、非常熱的天氣)；—排氣口中的三種壓降(o、100和200毫米水柱)；-根據(jù)三次曲線定律的載荷特性。24.如權(quán)利要求23所述的控制方法，其特征在于，進(jìn)行九種模擬，確定達(dá)到預(yù)定的F/A值，以便達(dá)到基準(zhǔn)水平，然后在圖表上將TX的當(dāng)前值繪制成PR的函數(shù)，所述圖表和基礎(chǔ)曲線之間的差值產(chǎn)生所述DeltaTX一Dpout,.^口下式戶斤示DeltaTX—Dpout=TX-TXbase。25.如權(quán)利要求24所述的控制方法，其特征在于，所述DeltaTX—Dpout的值與所述Dpout線性相關(guān)(47),所述值隨Dpout增大而增加。26.如權(quán)利要求17、21和25所述的控制方法，其特征在于，用于計(jì)算最高排氣溫度TX的相互關(guān)系是TX=TTX(PCNLP,PR)/((15/TCD)X(PCNLP))+DeltaTX—RH(DeltaSH)+DeltaTX—Dpin(Dpin)+DeltaTX—Dpout(Dpout)。27.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述雙軸燃?xì)鉁u輪機(jī)設(shè)有干氮氧化物(NOx)減少系統(tǒng)。全文摘要一種用于雙軸燃?xì)鉁u輪機(jī)的校正參數(shù)控制方法，其特征在于，通過第二控制回路提供在部分載荷時(shí)的所述渦輪機(jī)控制，所述第二控制回路控制通氣閥開口由此將燃燒室中的氣體溫度增量Trise(由此以及燃料-空氣比率F/A)保持在指定限度內(nèi)；通過作為壓縮比PR的函數(shù)的排氣溫度TX的多組映射提供所述控制，獲得所述多組映射用于所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的各種工作條件。文檔編號(hào)F01D21/12GK101187317SQ20071014949公開日2008年5月28日申請(qǐng)日期2003年12月10日優(yōu)先權(quán)日2002年12月17日發(fā)明者亞歷山德羅·拉索,安德烈亞·卡索尼,斯蒂法諾·格羅皮申請(qǐng)人:諾沃·皮戈農(nóng)控股公司