【技术实现步骤摘要】
本说明书所公开的主题涉及燃气涡轮发动机燃烧系统,并且更特别地,涉及用于燃料重整(fuel reforming)以增强燃烧系统的可操作性的方法和装置。
技术介绍
一种类型的燃气涡轮机燃烧器通过利用贫预混燃料燃烧过程实现低NOx排放水平,其中燃料和燃烧所有燃料所需的过量空气在燃烧之前混合以控制并且限制热NOx产生。常常被称为干低NOx (DLN)燃烧器的该类型的燃烧器不断地被重新设计从而以更高的效率工作,同时产生更少的有害空气污染排放。通常通过增加燃烧室中的总气体温度而实现具有DLN燃烧器的燃气涡轮机的更高效率。然而,典型地通过降低燃烧室中的最大气体温度而减小热NOx排放。导致更热燃烧室的更高效率的需要在某种程度上与低排放DLN燃气涡轮机燃烧系统的管理要求矛盾。另外,如果燃烧室中的燃料-空气混合物过贫并且燃烧温度过冷,则会发生一氧化碳(CO)和未燃烃(UHC)的过量排放。CO和UHC排放由不完全燃料燃烧产生。反应区中的温度应当足够高以支持完全燃烧或者在实现平衡之前将熄灭化学燃烧反应。同时温度应当足够低以防止过量NOx形成。用于改善该折衷的一种方法是通过将氢或其它非甲 ...
【技术保护点】
一种燃气涡轮发动机系统,其包括:压缩器、燃烧器和涡轮机;燃料系统,所述燃料系统包括被配置成将来自燃料源的燃料提供给所述燃烧器的一个或多个燃料回路;与所述一个或多个燃料回路流体连通的非催化燃料重整器,其中所述非催化燃料重整器被配置成按照预定比率接收来自氧化剂流的氧化剂和所述一个或多个燃料回路中的燃料的份额,并且重整燃料的所述份额以产生部分氧化燃料;次级燃料供应,所述次级燃料供应将次级燃料流加入来自所述非催化燃料重整器的部分氧化燃料;水供应,所述水供应将蒸汽流加入来自所述非催化燃料重整器的部分氧化燃料;在所述非催化重整器的下游部分中的非催化反应通道,所述非催化反应通道被配置成接 ...
【技术特征摘要】
2011.09.23 US 13/242,5881.一种燃气润轮发动机系统,其包括:压缩器、燃烧器和涡轮机;燃料系统,所述燃料系统包括被配置成将来自燃料源的燃料提供给所述燃烧器的一个或多个燃料回路;与所述一个或多个燃料回路流体连通的非催化燃料重整器,其中所述非催化燃料重整器被配置成按照预定比率接收来自氧化剂流的氧化剂和所述一个或多个燃料回路中的燃料的份额,并且重整燃料的所述份额以产生部分氧化燃料;次级燃料供应,所述次级燃料供应将次级燃料流加入来自所述非催化燃料重整器的部分氧化燃料;水供应,所述水供应将蒸汽流加入来自所述非催化燃料重整器的部分氧化燃料;在所述非催化重整器的下游部分中的非催化反应通道,所述非催化反应通道被配置成接收所述次级燃料流、所述蒸汽流和所述部分氧化燃料的混合物;以及控制系统,所述控制系统被配置成调节至所述非催化燃料重整器的燃料流、至所述非催化燃料重整器的氧化剂流、所述次级燃料流和所述蒸汽流中的至少一个。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述非催化燃料重整器还包括旁路管路,所述旁路管路具有入口和出口并且被配置成将燃料的所述份额转移到所述非催化燃料重整器。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括至少一个阀,所述至少一个阀被配置成控制燃料流动通过所述旁路管路。4.根据权利要求1所 述的系统,其特征在于,所述水供应是蒸汽供应。5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制系统被配置成调节所述次级燃料流和所述蒸汽流中的至少一个以控制进入所述燃烧器的燃料的氢和一氧化碳中的至少一种的量。6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,部分氧化燃料、蒸汽和次级燃料的组合经由水-气体转移反应产生重整产物。7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述重整产物包括氢、二氧化碳和一氧化碳。8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述燃烧器是干低NOx燃烧器和贫、预混燃烧器中的至少一种。9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述氧化剂包括氧、空气、富氧空气或包括前述的至少一种的组合。10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述非催化燃料重整器还包括氧化剂入口,所述氧化剂入口被配置成将氧化剂输送到所述非催化燃料重整器,其中所述氧化剂入口与所述压缩器流体连通。11.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述燃料包括甲烷并且所述预定比率是大约2.3:1的富燃料氧-甲烷质量比。12.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述燃料包括甲烷并且所述预定比率是...
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