用于燃烧系统的燃料供应之间的转换的系统和方法技术方案

技术编号:7782768 阅读:150 留言:0更新日期:2012-09-21 00:21
本发明专利技术涉及用于燃烧系统的燃料供应之间的转换的系统和方法。一种系统包括涡轮燃料控制器(14)。涡轮燃料控制器(14)包括构造成在第一燃料停止期间控制混合惰性吹扫气体(36)与第一燃料(18)的吹扫序列的吹扫控制逻辑(40),其中,吹扫序列构造成在完全关闭用于第一燃料(18)的燃料阀(26)之前,打开用于惰性吹扫气体(36)的吹扫阀(34,92和94)。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题涉及具有多燃料系统的燃烧系统。
技术介绍
一般而言,燃气轮机发动机燃烧压缩空气和燃料的混合物而产生热的燃烧气体。某些燃气轮机发动机包括使用例如气体燃料和液体燃料两者的多燃料系统,其中,多燃料系统允许从一种燃料转变成另一种燃料。在从一种燃料转变成另一种燃料期间,终止对当前燃料的使用,而且从燃料管道系统中排除当前燃料。使用吹扫系统来进行燃料的排除,吹扫系统采用气体来置换燃料管道系统中的当前燃料。但是,终止使用的当前燃料的某个排序和吹扫系统的使用可导致燃烧产物过热和逆流到燃料管道系统中,从而导致硬件损伤
技术实现思路
下面对在范围方面与原本声明的专利技术相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意图限制声明的专利技术的范围,而是相反,这些实施例仅意图提供本专利技术的可能形式的简要概述。实际上,本专利技术可包括可能类似于或异于下面所论述的实施例的各种形式。根据第一个实施例,一种系统包括涡轮燃料控制器。该涡轮燃料控制器包括构造成在第一燃料停止期间控制混合吹扫气体与第一燃料的吹扫序列的吹扫控制逻辑,其中,吹扫序列构造成在完全关闭用于第一燃料的燃料阀之前,打开用于吹扫气体的吹扫阀。根据第二个实施例,一种系统包括燃料控制器。该燃料控制器包括构造成控制从第一燃料到用于燃烧系统的第二燃料的燃料转换的燃料转换逻辑。燃料控制器还包括构造成在燃料转换期间控制混合吹扫气体与第一燃料的吹扫序列的吹扫控制逻辑,其中,吹扫序列构造成在完全关闭用于第一燃料的燃料阀之前,打开用于吹扫气体的吹扫阀。根据第三个实施例,一种方法包括使燃烧系统从第一燃料转换到第二燃料。该方法还包括在转换期间,混合吹扫气体与第一燃料,其中,混合包括在完全关闭用于第一燃料的燃料阀之前,打开用于吹扫气体的吹扫阀。附图说明当参照附图来阅读以下详细描述时,本专利技术的这些和其它特征、方面与优点将变得更好理解,在附图中,相同符号在所有图中表示相同部件,其中图I是用于燃烧系统的燃料管理系统的一个实施例的示意性框图;图2是用于涡轮系统的燃料管理系统的一个实施例的示意性框图;图3是用于涡轮系统的燃料管理系统的另一个实施例的示意性框图;图4是吹扫序列的一个实施例的图示,其示出了燃料阀和吹扫阀的打开和关闭;图5是在吹扫序列期间的燃料流量的一个实施例的图示;图6是在吹扫序列期间的气体流量的一个实施例的图示;以及图7是用于从燃料线路中吹扫出燃料的工序的一个实施例的流程图。部件列表10燃料管理系统12燃烧系统14燃料控制器16燃料喷射系统18第一燃料20第二燃料 22燃料线路24燃料线路26 阀28 阀30吹扫系统32吹扫气体线路34 阀36吹扫气体38燃料转换控制逻辑40吹扫控制逻辑50涡轮系统52燃料喷嘴54燃料喷嘴58燃烧器60燃料燃烧器62燃料燃烧器64 涡轮66 轴68压缩机70发电机72主燃料线路74主燃料线路76分流器80第一燃料线路82第一燃料线路88吹扫气体线路90吹扫气体线路92吹扫阀94吹扫阀104 图示106 纵轴108 顶部110 底部112 横轴114 曲线116 曲线118 时间120 区域122 区域124 时间 126 区域128关闭位置130 时间132 区域134打开位置144 图示146 纵轴148 横轴150 虚线152 虚线154 曲线155 曲线156参考标号158小峰值160参考标号161 峰值170 图示172 纵轴174 横轴176 虚线177 曲线178 曲线180参考标号182小峰值184参考标号186 区域187 区域196 工序198 框200 框202 框204 框206 框208 框210 框212 框具体实施方式 下面将对本专利技术的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述,可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解,当例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时,必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标,例如符合与系统有关及与商业有关的约束,开发人员的具体目标可根据不同的实现彼此有所改变。此外,应当理解,这种开发工作可能是复杂和耗时的,但尽管如此,对受益于本公开的普通技术人员来说,这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。当介绍本专利技术的各种实施例的元件时,冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的,并且表示除了列出的元件之外,可存在另外的元件本公开涉及用于具有多燃料系统的燃烧系统(例如燃气轮机发动机、内燃机、燃气锅炉或熔炉)的燃料供应之间的转换的系统和方法。在具有多燃料系统的燃烧系统中,一种燃料(例如气体燃料)可为由燃烧系统使用的主燃料源,而另一种燃料(例如液体燃料)可为偶尔使用的辅助或备用燃料源。本公开的实施例提供了一种包括燃料控制器(例如涡轮燃料控制器)的系统,该燃料控制器构造成控制从第一燃料到用于燃烧系统的第二燃料的燃料转换。燃料控制器包括用以在第一燃料(例如气体燃料)和第二燃料(例如液体燃料)之间进行转换的逻辑(例如存储在非暂时性的有形计算机可读介质上的存储指令)。例如,燃料控制器可包括构造成控制从第一燃料到第二燃料的燃料转换的燃料转换逻辑。而且,燃料控制器可包括构造成在第一燃料停止期间控制混合吹扫气体与第一燃料的吹扫序列的吹扫控制逻辑。具体而言,吹扫序列可构造成在完全关闭用于第一燃料的燃料阀之前,打开用于吹扫气体的吹扫阀。这些系统设计成允许同时终止第一燃料供应和吹扫第一燃料供应,以通过减少在第一燃料阀关闭之后添加到燃烧系统中的意外的燃料的量来避免在燃烧系统内有过热,以及通过持续地保持向前流动的状态来避免有燃烧产物逆流到燃料管道系统中。图I是用于燃烧系统12的燃料管理系统10的一个实施例的示意性框图。如下面详细地描述的那样,公开的燃料管理系统10采用燃料控制器14 (例如涡轮燃料控制器)来控制对燃烧系统12 (例如涡轮发动机或燃气锅炉)的燃料供应,具体而言,终止一种燃料供应而转换成另一种燃料供应。燃烧系统12可使用多种燃料(例如液体燃料和/或气体燃料)来供给燃烧系统12。如燃烧系统12中描绘的那样,燃料喷射系统16吸入燃料供应(例如液体燃料和/或气体燃料),混合燃料与空气,并且以适当的比率来将空气-燃料混合物分配到燃烧系统12中,以便有最佳的燃烧、排放、燃料消耗和动力输出。燃料管理系统10通过第一燃料线路22和第二燃料线路24而将第一燃料18和第二燃料20两者的流提供给燃烧系统12。如所示出的那样,各个燃料18和20包括通往燃料喷射系统16的单个燃料线路22和24 ;但是,在其它实施例中,各个燃料18和20可包括通往燃料喷射系统16的多个燃料线路(例如2个至28个)。在某些实施例中,第一燃料18包括气体燃料,而第二燃料20包括液体燃料。在其它实施例中,第一燃料18和第二燃料20可为不同的气体燃料。液体燃料可包括馏出油、轻原油、生物液体燃料和其它液体燃料。气体燃料可包括天然气和/或作为工业过程的副产物而产生的可燃气体(一种或多种),它们可包含或可不包含氢气。这些可燃气体可称为合成气、合成气体、合成天然气、精炼废气、精炼烟道气、高炉气、焦炉煤气或其它可燃气体,并且可包括这些气体。各个燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.07 US 13/0423221.一种系统,包括 涡轮燃料控制器(14),其包括 吹扫控制逻辑(40),其构造成在第一燃料停止期间控制混合吹扫气体(36)与第一燃料(18)的吹扫序列,其中,所述吹扫序列构造成在完全关闭用于所述第一燃料(18)的燃料阀(26)之前,打开用于所述吹扫气体(36)的吹扫阀(34,92,和94)。2.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述吹扫序列构造成在完全关闭所述燃料阀(26)之前,完全打开所述吹扫阀(34,92,和94)。3.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述吹扫序列构造成在开始关闭所述燃料阀(26)之后,开始打开所述吹扫阀(34,92,和94)。4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述吹扫序列构造成在所述燃料阀(26)的关闭等于或大于燃料阀关闭阈值百分比之后,开始打开所述吹扫阀(34,92和94)。5.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述吹扫序列构造成在燃气轮机发动机中火焰熄灭的情况下,增加打开所述吹扫阀(34,92和94)的速率。6.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述系统包括具有所述涡轮燃料控制器(14)的燃气轮机发动机。7.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述涡轮燃料控制器(14)包括构造成控制从所述第一燃料(18)到用于燃气轮机发动机的第二燃料(20)的燃料转换的燃料转换控制逻辑(38)。8.一种系统,包括 燃料控制器(14),其包括 燃料转换控制逻辑(38),其构造成...

【专利技术属性】
技术研发人员:V·R·嫩梅尼M·J·罗兹多尔斯基R·J·基拉
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:

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