燃气轮机的可变流量压缩机制造技术

一种用于控制燃气轮机系统的燃料气体压缩机的系统和介质，其压缩气态燃料以用于在高压燃烧器中的消耗。此外，压缩机配置成至少部分地基于燃气轮机系统的负载需求产生用于燃烧器的排放压力。

Variable flow compressor for gas turbine

A system and a medium for controlling a fuel gas compressor for a gas turbine system, which compresses gaseous fuel for use in a high-pressure combustor. In addition, the compressor is configured to generate discharge pressure for the combustor at least in part based on the load demand of the gas turbine system.

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机的可变流量压缩机
本文所公开的主题涉及涡轮机械，诸如具有一个或更多个可压缩燃料流体流的燃气轮机发动机。更具体地，本公开涉及供应燃气轮机发动机的燃料气体压缩机操作。
技术介绍
燃气轮机在其压缩机中压缩环境空气，混合压缩的气体与可燃燃料，并且在涡轮中使点燃的混合物膨胀，以便产生机械功。燃气轮机动力设备使用将被压缩的燃料，从而其可混合在高压压缩机排放中。螺杆式压缩机可用于将气态燃料推动到单个或更多个燃气轮机中。随着燃气轮机的负载增大，其压力比增大，且其也消耗更多的燃料流。然而，对涡轮进行供给的燃料气体压缩机典型地以恒定的排放压力操作。
技术实现思路
以下概述了在范围方面与本公开相称的某些实施例。这些实施例并不意图限制本公开的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供本公开的可行形式的简要概述。事实上，本专利技术可包括可类似于或者不同于下文所阐述的实施例的多种多样的形式。在第一实施例中，一种燃气轮机系统包括配置成焚烧燃料与空气混合物的燃烧器。燃气轮机系统还包括燃料气体压缩机，其配置成压缩燃料以用于燃料与空气混合物。压缩机配置成至少部分地基于燃气轮机系统的负载需求产生用于燃烧器的排放压力。在第二实施例中，一种燃气轮机系统包括配置成焚烧燃料和空气混合物的燃烧器，以及配置成压缩燃料以用于燃料和空气混合物的燃料气体压缩机。燃气轮机系统还包括控制器，其包括配置成控制压缩机的处理器和储存指令的存储器。指令配置成促使处理器至少部分地基于燃气轮机系统的负载需求改变来自燃料气体压缩机的排放压力，以及将排放压力限制到最小阈值以上的值。在第三实施例中，一种存储指令的非暂态的计算机可读介质，指令在被执行时配置成促使处理器接收燃气轮机系统的负载需求的指示，该非暂态的计算机可读介质至少部分地基于该指示设定燃气轮机系统的压缩机的排放压力，并且将排放压力限制到高于跨过燃料气体压缩机的足以使润滑剂流过压缩机的压差的值。实施方案1.一种燃气轮机系统，包括：配置成焚烧燃料和空气混合物的燃烧器；以及配置成压缩燃料的燃料气体压缩机，其中所述压缩机配置成至少部分地基于所述燃气轮机系统的负载需求产生用于所述燃烧器的排放压力。实施方案2.根据实施方案1所述的燃气轮机系统，其特征在于，燃料气体压缩机排放压力具有独立于所述负载需求的最小阈值。实施方案3.根据实施方案2所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述最小阈值对应于跨过所述燃料气体压缩机的足以使润滑剂流过所述压缩机的压差。实施方案4.根据实施方案3所述的燃气轮机系统，其特征在于，油流动到所述燃料气体压缩机的螺杆，所述压缩机的轴承，所述压缩机的密封件，所述压缩机的滑阀促动器，或其组合。实施方案5.根据实施方案1所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述燃料气体压缩机包括螺杆式压缩机，其包括：配置成拉入用于压缩的燃料气体的吸入端口；配置成使压缩机排放返回至所述吸入端口的再循环阀；以及配置成控制所述燃料气体压缩机的排量容积的滑阀。实施方案6.根据实施方案5所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述再循环阀配置成对所述燃料气体压缩机的排放压力进行相对快的减小。实施方案7.根据实施方案6所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述滑阀配置成调节所述排量容积，而所述再循环阀在已经进行所述相对快的减小之后至少部分地关闭。实施方案8.根据实施方案6所述的燃气轮机系统，其特征在于，进入燃气轮机燃烧器的燃料和空气混合物包括环境空气和气体燃料。实施方案9.一种燃气轮机系统，包括：配置成焚烧燃料与空气混合物的燃烧器；配置成压缩气体燃料的燃料气体压缩机；以及控制器，其包括：配置成控制所述燃料气体压缩机的处理器；以及储存指令的存储器，所述指令促使所述处理器：至少部分地基于所述燃气轮机系统的负载需求来改变来自所述燃料气体压缩机的排放压力；以及将所述排放压力限制至高于最小阈值的值。实施方案10.根据实施方案9所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述最小阈值对应于跨过所述压缩机的足以使润滑剂流过所述压缩机的压差。实施方案11.根据实施方案10所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述压缩机包括螺杆式压缩机，其包括：配置成使压缩机排放返回到所述螺杆式压缩机的吸入端口的再循环阀；以及配置成控制所述燃料气体压缩机的排量容积的滑阀。实施方案12.根据实施方案11所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述指令配置成促使所述处理器在所述燃气轮机系统起动时将所述滑阀设置成初始值。实施方案13.根据实施方案12所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述初始值包括经由所述滑阀可选择的最小排量容积。实施方案14.根据实施方案12所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述指令配置成促使所述处理器：确定在开始起动之后所述压缩机的排放压力是否高于调节阈值；以及当所述排放压力已超出所述调节阈值时，使用所述滑阀增加燃料气体压缩机排量容积。实施方案15.根据实施方案14所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述指令配置成促使所述处理器：确定所述排放压力的设定点是否已经由所述压缩机达到，其中所述设定点至少部分地基于所述燃气轮机系统的负载需求；以及当已经达到所述设定点时，使用所述滑阀降低所述燃料气体压缩机的排量容积，且至少部分地关闭所述再循环阀。实施方案16.一种储存指令的非暂态的计算机可读存储器，所述指令在被执行时配置成促使处理器：接收燃气轮机系统的负载需求的指示；至少部分地基于所述指示来设定所述燃气轮机系统的压缩机的排放压力；以及将所述排放压力限制到高于跨过所述压缩机的足以使润滑剂流过所述燃料气体压缩机的压差的值。实施方案17.根据实施方案16所述的非暂态的计算机可读介质，其特征在于，所述指令配置成促使所述处理器：接收排放压力将增加的指示；通过如下方式朝向目标压力增加排放压力：至少部分地关闭所述压缩机的再循环阀，以减小从所述压缩机的吸入端口返回的压缩机-排放的燃料的量；以及至少部分地打开滑阀，以增加所述压缩机的排量容积。实施方案18.根据实施方案17所述的非暂态的计算机可读介质，其特征在于，所述指令配置成促使所述处理器：确定所述排放压力是否已经达到所述目标压力；以及通过调节所述再循环阀和滑阀来使所述排放压力在所述目标压力附近水平。实施方案19.根据实施方案17所述的非暂态的计算机可读介质，其特征在于，所述目标压力至少部分地基于所述负载需求的所述指示。实施方案20.根据实施方案16所述的非暂态的计算机可读介质，其特征在于，所述指令配置成促使所述处理器：接收所述排放压力将要降低的指示；通过如下方式朝目标压力降低排放压力：至少部分地打开所述压缩机的再循环阀，以增加返回至所述压缩机的吸入端口的压缩机-排放的燃料的量；以及至少部分地关闭滑阀，以降低所述燃料气体压缩机的排量容积。附图说明在参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，所有图中相似的标号表示相似的部件，在附图中：图1是显示了按照本实施例的燃气轮机的示意图；图2显示了示出相对于图1的燃气轮机的燃气轮机需求的排放压力的图表的实施例；图3是按照当前实施例的用于操作图1的燃气轮机的过程的流程图；图4是按照当前实施例的用于起动图1的燃气轮机的过程的流程图；图5是图4的起动的实施例的图表视图，显示了图1的燃气轮机的燃料气体压缩机供应的压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气轮机系统，包括：配置成焚烧燃料和空气混合物的燃烧器；以及配置成压缩燃料的燃料气体压缩机，其中所述压缩机配置成至少部分地基于所述燃气轮机系统的负载需求产生用于所述燃烧器的排放压力。

【技术特征摘要】
2016.03.30 US 15/0860511.一种燃气轮机系统，包括：配置成焚烧燃料和空气混合物的燃烧器；以及配置成压缩燃料的燃料气体压缩机，其中所述压缩机配置成至少部分地基于所述燃气轮机系统的负载需求产生用于所述燃烧器的排放压力。2.根据权利要求1所述的燃气轮机系统，其特征在于，燃料气体压缩机排放压力具有独立于所述负载需求的最小阈值。3.根据权利要求2所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述最小阈值对应于跨过所述燃料气体压缩机的足以使润滑剂流过所述压缩机的压差。4.根据权利要求3所述的燃气轮机系统，其特征在于，油流动到所述燃料气体压缩机的螺杆，所述压缩机的轴承，所述压缩机的密封件，所述压缩机的滑阀促动器，或其组合。5.根据权利要求1所述的燃气轮机系统，其特征在于，所述燃料气体压缩机包括螺杆式压缩机，其包括：配置成拉入用于压缩的燃料气体的吸入端口；配置成使压缩机排放返回至所述吸入端口的再循环阀；以及配...

【专利技术属性】
技术研发人员：GF弗雷，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US