用于控制与涡轮机相关联的燃料供应的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于控制与涡轮机相关联的燃料供应的系统和方法。本发明专利技术的实施例结合了较慢动作的阀(170)，以对通过压缩机(100)的燃料流进行节流控制。本发明专利技术的实施例设法减少对使涡轮机(160)不需要的压缩燃料再循环的需要。这可提高涡轮机-燃料气体压缩机系统的净动力输出和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及配备有燃料气体压缩机的燃料供应系统；并且更具体而言，涉及用于提高操作性地结合的涡轮机和燃料气体压缩机(在下文中为“单元”)的整体效率的系统和方法。
技术介绍
消耗气体燃料(在下文中为“燃料”)的涡轮机产生有用的功，例如动カ。燃料气体压缩机(在下文中为“压缩机”)将燃料压缩到期望范围，然后燃料被供应给涡轮 机。在単元的运行状况改变吋，需要的燃料量也改变。这可导致压缩机在偏离设计的状况下运行。压缩机具有包括防喘振阀的再循环线路等。这个线路通过使来自压缩机排出ロ的额外的燃料流再循环到压缩机入ロ来使压缩机保持在设计状况内运行。这个功能会提高压缩机所消耗的能量的量，而不增加涡轮机所产生的有用功。因此，単元的整体效率降低。因此，提出了一种用于減少对使额外的燃料再循环的需要的系统和方法。该系统和方法具有降低压缩机在偏离设计的状况下运行时所消耗的能量的量的目标。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例可提供ー种用于控制通过燃料供应系统(155)流到操作性地结合的涡轮机(160)和燃料气体压缩机单元(100)的燃料的系统，该系统可包括压缩机(100)，其包括至少ー个级；与该至少ー个级相关联的再循环线路(125，135)，其中，再循环线路(125，135)配备有防喘振阀(130，140);以及允许燃料通过压缩机(100)而流体地连通的流径(143);以及在流径(143)内的、控制压缩机级的入口(145)处的燃料的状况的节流阀(170);其中，节流阀(170)减少对经由再循环线路(125，135)使额外的燃料再循环通过压缩机(100)的需要；其中，节流阀(170)协助使压缩机(100)在设计状况内运行。节流阀(170)可位于压缩机(100)的第一级(105)的上游且位于流径(143)中。压缩机(100)将典型地将燃料排到涡轮机(160)。压缩机(100)可具有至少两个级(105，110)和连接各个级的级间区域(120)，其中，流径(143)允许燃料通过各个级(105，110)而流体地连通。这里，节流阀(170)可位于级间区域(120)内且位于流径(143)中。本专利技术的一个备选实施例提供了ー种用于控制通过燃料供应系统(155)流到操作性地结合的涡轮机(160)和燃料气体压缩机单元(100)的燃料的方法，该方法可包括以下步骤提供压缩机(10)，压缩机(10)包括至少ー个级；与该至少ー个级相关联的再循环线路(125，135)，其中，再循环线路(125，135)配备有防喘振阀(130，140);以及允许燃料通过压缩机(100)而流体地连通的流径(143);以及调控流径(143)内的节流阀(170)，节流阀(170)控制该至少ー个压缩机级的入口(145)处的燃料的状况；其中，节流阀(170)减小对经由再循环线路(125，135)使额外的燃料再循环通过压缩机(100)的需要；其中，节流阀(170)协助使压缩机(100)在设计状况内运行。该方法可进ー步提供一种来自接收压缩机(100)的燃料的涡轮机(160)。该方法可进ー步包括以下步骤启用节流阀(215);将节流阀控制到期望范围(220,225,235);以及关闭防喘振阀(230)。这里，该方法还包括以下步骤基于运行状况的变化来确定节流阀是否在期望范围内(225)。该方法可操作性地确保节流阀控制回路(loop)速度(220)比其它的保护和压力控制回路更慢。附图说明图I是示出了根据本专利技术的一个实施例的压缩机的示意图。图2是示出了根据本专利技术的一个实施例的、用于控制图I的压缩机的方法的实例的流程图。 部件列表100燃料气体压缩机105 第一级110 第二级115 轴120级间区域125、135再循环线路130、140 防喘振阀143 流径145 入口150 排出 ロ155燃料气体供应160涡轮机170节流阀200 方法具体实施例方式本专利技术具有使用较慢动作的阀来对通过压缩机的燃料流进行节流控制的技术效果。本专利技术的实施例減少对使已被压缩但涡轮机目前不需要的燃料再循环的需要。这可提高単元的净动カ输出和整体效率。优选实施例的以下详细描述參照了附图，附图示出了本专利技术的具体实施例。具有不同结构和操作的其它实施例不偏离本专利技术的范围。在本文中可使用某些术语，仅仅是为了方便读者，并且不应理解为对本专利技术的范围的限制。例如，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“水平”、“竖直”、“上游”、“下游”、“前部”、“后部”等等的词语仅描述图中显示的构造。事实上，本专利技术的实施例的元件或多个元件可以任何方向定向，而且该术语因此应当理解为包含这样的变型，除非另有規定。在本文中公开了详细的实例实施例。但是，本文公开的具体结构和功能细节仅表示描述实例实施例的目的。但是，实例实施例可体现为许多备选形式，而不应理解为限于仅在本文中阐述的实施例。因此，虽然实例实施例能够有各种改良和备选形式，但是它们的实施例在图中是以实例的方式示出的，并且将在本文中进行详细描述。但是，应当理解，不意图将实例实施例限于公开的特定形式，而是相反，实例实施例将覆盖落在实例实施例的范围内的所有改良、等效方案和备选方案。将理解，虽然可在本文中使用用语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些用语的限制。这些用语仅用来使元件彼此区別。例如，第一元件可称为第二元件，而且类似地，第二元件可称为第一元件，而不偏离实例实施例的范围。如本文所用，用语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部組合。本文所用的术语仅是为了描述特定实施例，而不意图限制实例实施例。如本文所 用，単数形式“ー个”、“ー种”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另有说明。将进ー步理解，当在本文中使用时，用语“包括”和/或“包含”规定了存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件，但是不排除存在或増加ー个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组合。本专利技术可应用于各种压缩机。这可包括(但不限干)轴向流类型或离心类型的那些。虽然以下论述涉及图I中示出的压缩机，但是本专利技术的实施例可应用于具有不同构造的压缩机。例如(但不限干)，本专利技术可应用于具有与图I中示出的不同数量的级的压缩机。这些压缩机可用于各种各样的应用中。这可包括对消耗气体燃料的涡轮机(例如(但不限干)重型燃气轮机、航改涡轮等)的燃料输送。现在參照附图，其中各种标号在若干幅图中表示相同元件，图I是示出了根据本专利技术的一个实施例的压缩机100的示意图。在本专利技术的一个实施例中，压缩机100可接收来自燃料气体供应155的燃料。然后燃料被压缩，离开压缩机100，并且被涡轮机160接收。压缩机100的一个实施例可包括第一级105、第二级110 ;以及轴115，第一级105和第二级110在轴115上旋转。级间区域120允许燃料从第ー级105连通到第二级110。再循环线路125、135分别与第一级105和第二级110相关联。各个再循环线路125、135分别包括防喘振阀130、140。通过压缩机100而连通的燃料的流径143可为如下。压缩机100的入口 145接收来自燃料气体供应155的燃料。在被第一级105压缩之后，燃料可流过级间区域120，并且进入第二级110。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.18 US 13/0515091.ー种用于控制通过燃料供应系统(155)流到操作性地结合的涡轮机(160)和燃料气体压缩机単元(100)的燃料的系统，所述系统包括 压缩机(100)，其包括至少ー个级；与所述至少ー个级相关联的再循环线路(125，.135)，其中，所述再循环线路(125，135)配备有防喘振阀(130，140);以及允许燃料通过所述压缩机(100)而流体地连通的流径(143);以及 在所述流径(143)内的、控制所述压缩机级的入口(145)处的燃料的状况的节流阀(170);其中，所述节流阀(170)减少经由所述再循环线路(125，135)使额外的燃料再循环通过所述压缩机(100)的需要；其中，所述节流阀(170)协助使所述压缩机(100)在设计状况内运行。2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述节流阀(170)位于所述压缩机(100)的第一级(105)的上游且位于所述流径(143)中。3.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述压缩机(100)将燃料排到涡轮机(160)。4.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述压缩机(100)包括至少两个级(105，.110)和连接各个级的级间区域(120)，其中，所述流径(143)允许燃料通过各个级(105，.110)而流体地连通。5.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述节流阀(170)位于所述级间区域(120)内且位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·勒文二世，F·T·科德伦，M·J·马里亚尼，E·卡拉卡，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：