可靠的气体‑液体转变的方法和系统技术方案

本文公开方法(200)和系统(100)，用于使燃气涡轮(10)从燃烧气态燃料过渡到液体燃料且在转变回到气态燃料之后将液体燃料吹扫离开其中。方法包括用第一量的动力气体(126a)对积蓄器(106)中的一定量的液体燃料(124a)加压。阀(144)响应于燃气涡轮(10)中的低气态燃料压力而打开，容许所述量的液体燃料流过管道(142)而到达燃气涡轮(10)。一定量的冲洗介质在积蓄器(106)中用第二量的动力气体(126b)加压。阀(144)打开，以容许所述量的冲洗介质(124b)的至少一部分流过管道，以冲洗在燃气涡轮(10)消耗所述量的液体燃料之后保留在管道(142)中的所述量的液体燃料的任何部分。

Method and system for gas liquid transformation of reliable

This disclosure method (200) and system (100) are used to transfer a gas turbine (10) from a combustion gaseous fuel to a liquid fuel and to blow liquid fuel away from it after returning to a gaseous fuel. The method includes pressurizing a certain amount of liquid fuel (124a) in the accumulator (106) with a first amount of power gas (126a). The valve (144) opens in response to a low gaseous fuel pressure in the gas turbine (10), allowing the amount of liquid fuel to flow through the pipe (142) and reach the gas turbine (10). A certain amount of flushing medium is pressurized in a reservoir (106) with a second volume of power gas (126B). Open the valve (144), to allow the amount of washing medium (124b) at least a portion of the flow through the pipe, to wash in a gas turbine (10) after the liquid fuel consumption the amount retained in the pipeline (142) of any part of the amount of liquid fuel in the.

【技术实现步骤摘要】
可靠的气体-液体转变的方法和系统
本主题涉及燃气涡轮。更具体而言，本主题涉及一种方法和系统，其用于使燃气涡轮从燃烧气态燃料过渡到液体燃料和在转变回到气态燃料之后将液体燃料吹扫离开系统。
技术介绍
燃气涡轮在全球用于发电和多个工艺应用。燃气涡轮大体包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。压缩机区段逐渐增加进入燃气涡轮的工作流体的压力且将这个压缩工作流体供应到燃烧区段。压缩工作流体和燃料(例如，天然气)在燃烧区段内混合且在燃烧室内燃烧，以产生高压且高温的燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流入涡轮区段，在这里，它们膨胀而做功。例如，燃烧气体在涡轮区段中的膨胀可使连接到发电机的轴旋转，从而发电。燃烧气体然后通过排气区段离开燃气涡轮。燃气涡轮的一个主要优点在于，能够靠多种燃料运行。例如，燃气涡轮可燃烧重燃料油、石脑油、馏出物、火炬气、合成气、垃圾掩埋气体和天然气。这在世界上的经历多个燃料的正常和季节性短缺或具有足够的多个不同的燃料类型的地区是特别有利的。因此，许多发电站业主运行能够燃烧多个燃料组合的燃气涡轮。例如，一些燃气涡轮燃烧天然气作为主要燃料而柴油或馏出物作为后备燃料。优选地，燃气涡轮能够自动地在燃料类型之间转变。为了有利于自动燃料转变，一些燃气涡轮包括能够紧急实施以有利于燃料变换(例如，从天然气到柴油)，同时保持高百分比的基本功率输出的方法和系统。标准方法快速基于有效地确定将损失或显著减少天然气压力而将燃气涡轮上的负载减小到某个预定值，同时转变到后备燃料供应且逐渐增加。这个过程需要吹扫和预先填充后备系统和通过关闭主要供应阀或气体控制阀(GCV)而减少主要燃料流。传统响应的成功取决于主要燃料压力的衰退速率和排空和灌注后备燃料供应系统的时间。快速启用后备燃料供应系统和过渡到后备燃料供应系统的完全运行给燃气涡轮构件和控制系统带来了压力。在燃气涡轮经历燃料系统、燃烧系统和发电瞬变的同时保持功率输出的需要进一步使得工艺复杂。虽然已知的转变过程大体是成功的，但是可出现系统可靠性问题。在使用柴油作为后备燃料的系统中，在切换回到气态燃料和靠其连续运行达大约5天之后，供应线路中的残余液体燃料硬化成焦炭沉积。这些焦炭沉积可减小总供应线路直径。另外，形成焦炭会阻碍靠弹簧运行的止回阀和三通阀的适当功能，并且可最终阻塞关键燃料系统构件(例如，分配器阀、燃料流止回阀、燃料线路等)。此外，通往燃烧罐的液体燃料线路中形成焦炭可降低成功转变回到液体燃料的可能性。现有技术大体包括试图减轻焦化问题的两个类型系统，但是各个系统具有缺点。液体燃料再循环系统连续使液体燃料再循环回到供应罐，从而阻止燃料停滞在供应线路的一部分中。但是，在分配阀、止回阀和其它构件上游进行再循环。因而，这些构件可仍然遭受焦化。氮吹扫系统使用氮气来吹出供应线路中的残余液体燃料。虽然这些类型系统大体为有效的，但是在靠气态燃料运行之前，它们需要燃气涡轮停机以进行液体燃料系统吹扫，从而影响电站可用性。此外，两个类型的现有技术系统是投资高的，并且可不利地影响运行年中的生产效率。此外，两个系统可在世界上的气态燃料供应为时有时无的或在失败的转变或重启之后没有额外的停机时间来清洁的区域中为无效的。因此，本领域将有用的是一种方法和系统，其用于容许燃气涡轮快速从靠气态燃料运行过渡到液体燃料和在过渡回到气态燃料之后吹扫液体燃料供应线路。
技术实现思路
将在以下描述中阐述本专利技术的各方面和优点，或者根据该描述，本专利技术的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本专利技术来学习本专利技术的各方面和优点。在一个方面，本主题涉及一种系统，用于转变供应到燃气涡轮的燃料类型。系统包括积蓄器，其交替地存储包括一定量的液体燃料和第一量的动力气体的第一组合和包括一定量的冲洗介质和第二量的动力气体的第二组合。第一量的动力气体在所述量的液体燃料上施加压力，而第二量的动力气体在所述量的冲洗介质上施加压力。管道将积蓄器联接到燃气涡轮。动力气体源将第一量的动力气体和第二量的动力气体提供给积蓄器。阀响应于燃气涡轮中的低气态燃料压力而打开，以容许所述量的液体燃料流过管道而到达燃气涡轮。阀也打开，以容许所述量的冲洗介质的至少一部分流过管道，以在整个量的液体燃料被燃气涡轮消耗之后，冲洗保留在管道中的所述量的液体燃料的任何部分。本主题的另一个方面涉及用于转变供应到燃气涡轮的燃料的类型的系统的备选实施例。备选实施例包括第一积蓄器，其用于存储一定量的液体燃料和第一量的动力气体。第一量的动力气体在所述量的液体燃料上施加压力。第一管道将第一积蓄器联接到燃气涡轮。第二积蓄器存储一定量的冲洗介质和第二量的动力气体。第二量的动力气体在所述量的冲洗介质上施加压力。第二管道将第二积蓄器联接到第一管道。动力气体源将第一量的动力气体和第二量的动力气体相应地提供给第一和第二积蓄器。第一阀响应于燃气涡轮中的低气态燃料压力而打开，以容许所述量的液体燃料从第一积蓄器流过第一管道而到达燃气涡轮。第二管道中的第二阀容许所述量的冲洗介质的至少一部分流过第一管道，以在整个量的液体燃料被燃气涡轮消耗之后，冲洗保留在第一管道中的所述量的液体燃料的任何部分。在进一步方面，本主题包括转变供应到燃气涡轮的燃料类型的方法。方法包括在积蓄器中用第一量的动力气体对一定量的液体燃料加压。阀响应于燃气涡轮中的低气态燃料压力而打开，以容许所述量的液体燃料从积蓄器流过管道而到达燃气涡轮。所述量的冲洗介质在积蓄器中用第二量的动力气体加压。阀打开，以容许所述量的冲洗介质的至少一部分流过管道，以在燃气涡轮发动机消耗所述量的液体燃料之后，冲洗保留在管道中的所述量的液体燃料的任何部分。技术方案1.一种燃料转变系统包括：积蓄器，其用于交替地存储一定量的液体燃料和第一量的动力气体的第一组合和一定量的冲洗介质和第二量的动力气体的第二组合；管道，其将所述积蓄器联接到燃气涡轮；动力气体源，其用于将所述第一量的动力气体和所述第二量的动力气体提供给所述积蓄器；以及阀，其响应于所述燃气涡轮中的低气态燃料压力而打开以容许所述量的液体燃料流过所述管道而到达所述燃气涡轮，以及打开以容许所述量的冲洗介质的至少一部分流过所述管道，以在整个量的液体燃料被所述燃气涡轮消耗之后冲洗保留在所述管道中的所述量的液体燃料的任何部分。技术方案2.根据技术方案1所述的燃料转变系统，其特征在于，所述冲洗介质为脱矿质水而所述液体燃料为柴油。技术方案3.根据技术方案1所述的燃料转变系统，其特征在于，所述动力气体源为所述燃气涡轮的压缩机。技术方案4.根据技术方案1所述的燃料转变系统，其特征在于，所述动力气体源为与所述燃气涡轮分开的泵。技术方案5.根据技术方案1所述的燃料转变系统，其特征在于，进一步包括控制器，其响应于所述燃气涡轮中的低气态燃料压力而打开所述阀。技术方案6.根据技术方案5所述的燃料转变系统，其特征在于，所述控制器响应于压力传感器测量的所述积蓄器中的压力而调节动力气体管道阀。技术方案7.根据技术方案5所述的燃料转变系统，其特征在于，所述控制器响应于压力传感器测量的所述积蓄器中的压力而调节所述泵。技术方案8.一种燃料转变系统，包括：第一积蓄器，其用于存储一定量的液体燃料和第一量的动力气体；第一管道，其用于将所述第一积蓄器联接到燃气涡轮；第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料转变系统(100)，包括：积蓄器(106)，其用于交替地存储一定量的液体燃料(124a)和第一量的动力气体(126a)的第一组合和一定量的冲洗介质(124b)和第二量的动力气体(126b)的第二组合；管道(142)，其用于将所述积蓄器(106)联接到燃气涡轮(10)；动力气体源(12,138)，其用于将所述第一量的动力气体(126a)和所述第二量的动力气体(126b)提供给所述积蓄器(106)；以及阀(144)，其响应于所述燃气涡轮(10)中的低气态燃料压力而打开以容许所述量的液体燃料(124a)流过所述管道(142)而到达所述燃气涡轮(10)，以及打开以容许所述量的冲洗介质(124b)的至少一部分流过所述管道(142)，以在整个量的液体燃料(124a)被所述燃气涡轮(10)消耗之后冲洗保留在所述管道(142)中的所述量的液体燃料(124a)的任何部分。

【技术特征摘要】
2015.09.23 US 14/8623741.一种燃料转变系统(100)，包括：积蓄器(106)，其用于交替地存储一定量的液体燃料(124a)和第一量的动力气体(126a)的第一组合和一定量的冲洗介质(124b)和第二量的动力气体(126b)的第二组合；管道(142)，其用于将所述积蓄器(106)联接到燃气涡轮(10)；动力气体源(12,138)，其用于将所述第一量的动力气体(126a)和所述第二量的动力气体(126b)提供给所述积蓄器(106)；以及阀(144)，其响应于所述燃气涡轮(10)中的低气态燃料压力而打开以容许所述量的液体燃料(124a)流过所述管道(142)而到达所述燃气涡轮(10)，以及打开以容许所述量的冲洗介质(124b)的至少一部分流过所述管道(142)，以在整个量的液体燃料(124a)被所述燃气涡轮(10)消耗之后冲洗保留在所述管道(142)中的所述量的液体燃料(124a)的任何部分。2.根据权利要求1所述的燃料转变系统(100)，其特征在于，所述冲洗介质(124b)为脱矿质水而所述液体燃料(124a)为柴油。3.根据权利要求1所述的燃料转变系统(100)，其特征在于，所述动力气体源(12,138)为所述燃气涡轮(10)的压缩机(12)。4.根据权利要求1所述的燃料转变系统(100)，其特征在于，所述动力气体源(12,138)为与所述燃气涡轮(10)分开的泵(138)。5.根据权利要求1所述的燃料转变系统(100)，其特征在于，进一步包括控制器(130)，其响应于所述燃气涡轮(10)中的低气...

【专利技术属性】
技术研发人员：AI西皮奥，DT小特雷罕，S埃卡纳亚克，PR费尔南德斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US