[发明专利]化学计量式排气再循环和相关燃烧控制

权利要求书

1.一种用于燃气轮机发动机(13)的燃料控制系统，包括：

主燃料回路(201)；

燃料调节回路(250)；

操作性地连接到所述燃料调节回路(250)的多个燃烧器(12)；

在所述燃气轮机发动机(13)的排气流(15)中的氧气传感器(223)；

在所述燃气轮机发动机(13)的所述排气流(15)中的一氧化碳传感器(225)；以及

反馈控制回路(228)，其操作性地连接到所述燃料调节回路(250)且连接到所述氧气传感器(223)和一氧化碳传感器(225)。

2.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其特征在于，所述燃料调节回路(250)进一步包括多个可调整的控制阀(202至208)，以实现化学计量式排气再循环。

3.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其特征在于，所述多个控制阀(202至208)中的各个连接到所述多个燃烧器(12)中的对应的一个。

4.根据权利要求3所述的燃料控制系统，其特征在于，所述多个控制阀(202至208)中的各个独立地被调整，以控制通往所述多个燃烧器(12)中的对应的一个的燃料流。

5.根据权利要求1所述的燃料控制系统，其特征在于，所述燃料控制系统进一步包括用于从所述燃气轮机的所述排气流(15)中去除氧气(43)和一氧化碳(44)的催化剂(221)。

6.根据权利要求2所述的燃料控制系统，其特征在于，所述调节回路(250)中的所述控制阀(202至208)中的各个以规定顺序操作，以控制通往所述多个燃烧器(12)中的各个的燃料流。

7.一种用于分析和控制来自燃气轮机发动机(13)的排气的组分的方法，包括如下步骤：

将受控的量的燃料和空气(71)供给到所述燃气轮机发动机(13)的燃烧器(12)；

分析所述燃烧器(12)下游的所述排气的氧气含量；

分析所述燃烧器(12)下游的所述排气的一氧化碳含量(44)；

基于所述分析所述氧气(43)和所述一氧化碳(44)的步骤来将燃料控制信号提供给燃料调节回路(250)；以及

控制供给到所述多个燃烧器(12)的燃料和空气(71)的量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括如下步骤，即：在所述分析所述氧气含量(43)和所述一氧化碳含量(44)的步骤之前，去除基本所有残留于所述排气流(15)中的所述氧气(43)和一氧化碳(44)。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将受控的量的燃料和空气(71)供给到所述燃烧器(12)的步骤包括顺次地将反馈控制数据(228)发送给所述燃烧器(12)中的各个，以控制供给到各个燃烧器的燃料的量。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括如下步骤，即：基于用于耗尽存在于供给到所述燃烧器(12)的空气中的所有氧气的化学计量值来确定供给到所述燃气轮机发动机(13)的燃料和空气(71)的量的目标值。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将受控的量的燃料和空气(71)供给到所述燃烧器(12)的步骤基于所述排气中检测到的CO的量(228)而顺次地调整供给到所述燃烧器(12)中的选定一些的燃料的量。

12.一种燃气轮机发动机(13)，包括：

多个燃烧器(12)；

气体压缩机(74)；

涡轮(13)；

主燃料回路(201)；

用于所述多个燃烧器(12)的燃料调节回路(20)；

在所述燃烧器(12)的排气流(15)中的氧气传感器(223)；

在所述燃烧器(12)的所述排气流(15)中的一氧化碳传感器(225)；以及

操作性地连接到所述燃料调节回路(250)且操作性地连接到所述氧气传感器(223)和一氧化碳传感器(225)的反馈控制环路(228)。

13.根据权利要求12所述的燃气轮机发动机(13)，其特征在于，所述燃气轮机发动机(13)进一步包括用于从所述排气中去除一氧化碳(44)的催化剂床(79)。