燃料供应系统及控制燃气涡轮发动机中的超速事件的方法技术方案

提供了一种用于在燃气涡轮发动机(12)中使用的燃料供应系统(100)。燃料供应系统(100)包括燃料歧管(102)，以及与燃料歧管(102)流动连通联接并且定位在所述燃料歧管(102)上游的关闭阀(108)。关闭阀(108)构造成在燃气涡轮发动机(12)在超速状态下操作时促动到闭合位置中。系统还包括与燃料歧管(102)流动连通联接的泄压阀(112)，其中泄压阀(112)构造成在关闭阀(108)处于闭合位置时，和在燃料歧管(102)内的压力大于第一预定阈值时，从燃料歧管(102)内释放燃料。

Fuel supply system and method of controlling overspeed events in a gas turbine engine

A fuel supply system (100) for use in a gas turbine engine (12) is provided. The fuel supply system (100) includes a fuel manifold (102), and a shut-off valve (108) that is connected in fluid communication with the fuel manifold (102) and positioned upstream of the fuel manifold (102). A shut-off valve (108) is configured to actuate the gas turbine engine (12) in a closed position when operated in an overspeed state. The system also includes fuel manifold (102) pressure relief valve flow communication connection (112), wherein the pressure relief valve (112) configured to close the valve (108) is in the closed position, and the fuel manifold (102) within the pressure is greater than the first predetermined threshold, from the fuel manifold (102) release fuel.

【技术实现步骤摘要】
燃料供应系统及控制燃气涡轮发动机中的超速事件的方法
本公开大体上涉及发电系统，并且更具体地涉及控制燃气涡轮发动机中的超速事件的系统及方法。
技术介绍
至少一些已知的燃气涡轮发动机包括以串流关系联接在一起的至少一个压缩机、燃烧器和高压涡轮。更具体而言，压缩机和高压涡轮通过轴联接以形成高压转子组件。进入涡轮发动机的空气与燃料混合并且点燃以形成高能气体流。高能气体流流动穿过高压涡轮以可旋转地驱动高压涡轮，使得轴可旋转地驱动压缩机。在从高压涡轮排放之后，气体流在其流动穿过定位在高压涡轮后方的低压涡轮时继续膨胀。低压涡轮包括联接于传动轴和风扇的转子组件。低压涡轮通过传动轴可旋转地驱动风扇。在一些实施例中，从涡轮排放的气体流导送穿过余热回收蒸汽发生器。就此而言，产生热蒸汽，并且蒸汽导送穿过蒸汽涡轮组件用于进一步产生功率。至少一些已知的燃气涡轮发动机可易受由于超速事件而产生的损坏。例如，超速事件可在联接于燃气涡轮发动机的发电机与外部电负载断开时发生。发电机上的负载的突然失去可引起燃气涡轮发动机的速度急剧地增大。至少一些已知的燃气涡轮发动机包括用于在检测到超速事件时使燃气涡轮发动机停机的系统，如切断供应至燃烧器的燃料流的燃料关闭阀。尽管燃料关闭阀在使燃气涡轮发动机停机方面有效，但大体上合乎需要的是进一步减少燃气涡轮发动机在超速状态下操作的时间的量。
技术实现思路
在一方面，提供了一种用于在燃气涡轮发动机中使用的燃料供应系统。燃料供应系统包括燃料歧管，以及与燃料歧管流动连通联接并且定位在所述燃料歧管上游的关闭阀。关闭阀构造成在燃气涡轮发动机在超速状态下操作时促动到闭合位置中。系统还包括与燃料歧管流动连通联接的泄压阀，其中泄压阀构造成在关闭阀处于闭合位置时，和在燃料歧管内的压力大于第一预定阈值时，从燃料歧管内释放燃料。在另一方面，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括燃烧器、构造成将燃料供应至燃烧器的燃料歧管，以及与燃料歧管流动连通联接并且定位在燃料歧管上游的关闭阀。关闭阀构造成在燃气涡轮发动机在超速状态下操作时促动到闭合位置中。系统还包括与燃料歧管流动连通联接的泄压阀，其中泄压阀构造成在关闭阀处于闭合位置时，和在燃料歧管内的压力大于第一预定阈值时，从燃料歧管内释放燃料。在又一方面，提供了一种控制燃气涡轮发动机中的超速事件的方法。该方法包括将燃料流从燃料源供应至燃料歧管，确定燃气涡轮发动机的操作状态，以及在燃气涡轮发动机在超速状态下操作时停止至燃料歧管的燃料流。燃料流由定位在燃料源与燃料歧管之间的关闭阀停止。该方法还包括在关闭阀处于闭合位置时，和在燃料歧管内的压力大于第一预定阈值时，在关闭阀下游释放燃料。技术方案1.一种用于在燃气涡轮发动机中使用的燃料供应系统，所述燃料供应系统包括：燃料歧管；关闭阀，其与所述燃料歧管流动连通联接并且定位在所述燃料歧管上游，其中所述关闭阀构造成在所述燃气涡轮发动机在超速状态下操作时促动到闭合位置中；以及泄压阀，其与所述燃料歧管流动连通联接，其中所述泄压阀构造成在所述关闭阀处于所述闭合位置时，和在所述燃料歧管内的压力大于第一预定阈值时，从所述燃料歧管内释放燃料。技术方案2.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：在所述燃料歧管与所述泄压阀之间延伸的主排放管线；以及并联联接在所述主排放管线与所述泄压阀之间的感测管线。技术方案3.根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述泄压阀包括与所述主排放管线流动连通联接的第一入口，以及与所述感测管线流动连通联接的第二入口。技术方案4.根据技术方案3所述的系统，其特征在于，所述泄压阀构造成在所述第二入口处的压力大于第二预定阈值时促动到开启位置中，以允许所述主排放管线中的燃料流导送穿过所述泄压阀，所述第二入口处的所述压力与所述燃料歧管内的所述压力对应。技术方案5.根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括沿所述感测管线联接的至少一个感测阀，其中所述至少一个感测阀构造成在所述关闭阀处于所述闭合位置时促动到开启位置中，使得所述感测管线中的燃料流朝所述泄压阀导送。技术方案6.根据技术方案5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括沿所述感测管线联接在所述至少一个感测阀与所述泄压阀之间的测试阀。技术方案7.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述泄压阀构造成将所述燃料从所述燃料歧管内释放至大气。技术方案8.一种燃气涡轮发动机，包括：燃烧器；燃料歧管，其构造成将燃料供应至所述燃烧器；关闭阀，其与所述燃料歧管流动连通联接并且定位在所述燃料歧管上游，其中所述关闭阀构造成在所述燃气涡轮发动机在超速状态下操作时促动到闭合位置中，使得所述燃料不再供应至所述燃烧器；以及泄压阀，其与所述燃料歧管流动连通联接，其中所述泄压阀构造成在所述关闭阀处于所述闭合位置时，和在所述燃料歧管内的压力大于第一预定阈值时，从所述燃料歧管内释放燃料。技术方案9.根据技术方案8所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机还包括：在所述燃料歧管与所述泄压阀之间延伸的主排放管线；以及并联联接在所述主排放管线与所述泄压阀之间的感测管线。技术方案10.根据技术方案9所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述泄压阀包括与所述主排放管线流动连通联接的第一入口，以及与所述感测管线流动连通联接的第二入口。技术方案11.根据技术方案10所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述泄压阀构造成在所述第二入口处的压力大于第二预定阈值时促动到开启位置中，以允许所述主排放管线中的燃料流导送穿过所述泄压阀，所述第二入口处的所述压力与所述燃料歧管内的所述压力对应。技术方案12.根据技术方案9所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机还包括沿所述感测管线联接的至少一个感测阀，其中所述至少一个感测阀构造成在所述关闭阀处于所述闭合位置时促动到开启位置中，使得所述感测管线中的燃料流朝所述泄压阀导送。技术方案13.根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述至少一个感测阀包括沿所述感测管线并联联接的第一感测阀和第二感测阀。技术方案14.根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机还包括沿所述感测管线联接在所述至少一个感测阀与所述泄压阀之间的测试阀。技术方案15.根据技术方案8所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述泄压阀构造成将所述燃料从所述燃料歧管内释放至大气。技术方案16.一种控制燃气涡轮发动机中的超速事件的方法，所述方法包括：将燃料流从燃料源供应至燃料歧管；确定所述燃气涡轮发动机的操作状态；在所述燃气涡轮发动机在超速状态下操作时停止至所述燃料歧管的所述燃料流，其中所述燃料流由定位在所述燃料源与所述燃料歧管之间的关闭阀停止；以及在所述关闭阀处于所述闭合位置时，和在所述燃料歧管内的压力大于第一预定阈值时，在所述关闭阀下游释放所述燃料。技术方案17.根据技术方案16所述的方法，其特征在于，释放所述燃料包括：沿主排放管线将所述燃料的第一部分从所述燃料歧管朝泄压阀导送；以及沿感测管线将所述燃料的第二部分从所述燃料歧管朝所述泄压阀导送。技术方案18.根据技术方案17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述泄压阀的第一入口处接收所述燃料的所述第一部分；以及在所述泄压阀的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在燃气涡轮发动机(12)中使用的燃料供应系统(100)，所述燃料供应系统(100)包括：燃料歧管(102)；关闭阀(108)，其与所述燃料歧管(102)流动连通联接并且定位在所述燃料歧管(102)上游，其中所述关闭阀(108)构造成在所述燃气涡轮发动机(12)在超速状态下操作时促动到闭合位置中；以及泄压阀(112)，其与所述燃料歧管(102)流动连通联接，其中所述泄压阀(112)构造成在所述关闭阀(108)处于所述闭合位置时，和在所述燃料歧管(102)内的压力大于第一预定阈值时，从所述燃料歧管(102)内释放燃料。

【技术特征摘要】
2015.11.18 US 14/9450061.一种用于在燃气涡轮发动机(12)中使用的燃料供应系统(100)，所述燃料供应系统(100)包括：燃料歧管(102)；关闭阀(108)，其与所述燃料歧管(102)流动连通联接并且定位在所述燃料歧管(102)上游，其中所述关闭阀(108)构造成在所述燃气涡轮发动机(12)在超速状态下操作时促动到闭合位置中；以及泄压阀(112)，其与所述燃料歧管(102)流动连通联接，其中所述泄压阀(112)构造成在所述关闭阀(108)处于所述闭合位置时，和在所述燃料歧管(102)内的压力大于第一预定阈值时，从所述燃料歧管(102)内释放燃料。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：在所述燃料歧管(102)与所述泄压阀(112)之间延伸的主排放管线(120)；以及并联联接在所述主排放管线(120)与所述泄压阀(112)之间的感测管线(122)。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述泄压阀(112)包括与所述主排放管线(120)流动连通联接的第一入口(114)，以及与所述感测管线(122)流动连通联接的第二入口(116)。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述泄压阀(112)构造成在所述第二入口(116)处的压力大于第二预定阈值时促动到开启位置中，以允许所述主排放管线(120)中的燃料流导送穿过所述泄压阀，所述第二入口(116)处的所述压力与所述燃料歧管(102)内的所述压力对应。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括沿所述感测管线(122)联接的至少一个感测阀(124,126)，其中所述至少一个感测阀(124,126)构造成在所述关闭阀(108)处于所述闭合位置时促动到开启位置中，使得所述感测管线(122)中的燃料流朝所述泄压阀(112)导送。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括沿所述感测管线(122)联接在所述至少一个感测阀(124,126)与所述泄压阀(112)之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ内格罗尼，DA斯奈德，WF西利，KS奥唐奈尔，KJ康格，CG罗曼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US