CN102155302A - 用于燃气涡轮发动机中的燃料控制组件的系统和设备 - Google Patents

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CN102155302A CN2011100250395A CN201110025039A CN102155302A CN 102155302 A CN102155302 A CN 102155302A CN 2011100250395 A CN2011100250395 A CN 2011100250395A CN 201110025039 A CN201110025039 A CN 201110025039A CN 102155302 A CN102155302 A CN 102155302A
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V·富蒂亚
J·L·加姆比诺
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Abstract

本发明涉及用于燃气涡轮发动机中的燃料控制组件的系统和设备。提供了一种用于在燃气涡轮发动机(10)中使用的燃料控制组件(28，300)。该燃料控制组件包括构造成以便从脱扣流体系统(102)中选择性地释放流体压力的第一脱扣装置(106)，以及联接到第一脱扣装置上的至少一个气体燃料控制阀(100，302)，该气体燃料控制阀包括第二脱扣装置(115)，以用于在吹扫空气操作期间使气体燃料控制阀运动到安全位置。

Description

用于燃气涡轮发动机中的燃料控制组件的系统和设备
技术领域
本文描述的主题大体涉及用于与燃气涡轮发动机一起使用的燃烧系统，并且更具体而言，涉及用于在燃气涡轮发动机燃烧系统中使用的燃料控制组件。
背景技术
至少一些已知的燃气涡轮发动机包括压缩机区段、燃烧器区段和至少一个涡轮区段。压缩机压缩空气，空气与燃料混合，并且被引导到燃烧器。然后混合物被点燃，产生热的燃烧气体。燃烧气体被引导到涡轮，涡轮从该燃烧气体中提取能量，以对压缩机供以动力，以及产生有用功来对负载(例如发电机)供以动力，或者推动飞行中的航空器。
至少一些已知的燃气涡轮发动机在许多不同的运行条件中运行，并且燃烧器性能有利于发动机在广泛范围的发动机运行条件中运行。控制燃烧器性能可有利于改进整体的燃气涡轮发动机运行。更具体而言，控制燃烧器性能可容许气体燃料组分(例如热值和比重)有更大的变化，同时将NOx排放和燃烧动力学水平保持在预定限值内。配备有干式低NOx(DLN)燃烧系统的燃气涡轮机典型地利用包括多喷嘴式预混合燃烧器的燃料输送系统。DLN燃烧器设计利用稀薄的预混合燃烧来实现低的NOx排放，而无需使用稀释剂，例如水或蒸汽。
稀薄的预混合燃烧包括在燃烧器火焰区的上游预混合燃料和空气，以及在燃料的稀薄可燃性极限附近运行，以使峰值火焰温度和NOx产生量保持较低。为了处理稀薄的预混合燃烧和跨越燃气涡轮机运行范围出现的宽的燃料-空气比范围中固有的稳定性问题，至少一些已知的DLN燃烧器典型地包括多个气体燃料控制阀。燃气涡轮机燃料系统具有单独地受控制的输送回路，以便为各个气体燃料控制阀进行供应。控制系统在涡轮机运行范围上改变通往各个气体燃料控制阀的燃料流(燃料分流)，以保持火焰稳定性、低排放和可接受的燃烧器寿命。燃料分流用来在主动气体燃料控制阀之间划分总燃料流，以实现通往燃烧器的期望的燃料流。
在已知的燃气涡轮发动机的运行期间，通常合乎需要的是选择性地关闭正在运行的气体燃料控制阀。例如，在一些发动机中，多个燃料回路用来在不同的运行阶段期间供应不同的燃料。当选择不同的燃料回路的运行时，通常首先在启动新的回路之前从主动燃料回路中吹扫掉可能存在的任何多余的燃料。这是在吹扫空气操作中实现的，在吹扫空气操作中，从燃料回路中冲掉剩余燃料。在已知的系统中，至少一个气体燃料控制阀在吹扫空气操作期间运动到关闭位置。但是，在已知的系统中，在吹扫空气操作期间，在接收到未预料到的或意外的控制信号之后打开气体燃料控制阀是可行的。在吹扫操作期间打开这种阀可允许燃料通过阀泄漏，这可对燃气涡轮发动机造成损害。更具体而言，泄漏到吹扫空气中的燃料可被点燃，并且潜在地损害燃气涡轮发动机。因此，合乎需要的是具有一种可在吹扫空气操作期间以液压机械的方式关闭单独的气体燃料控制阀的燃料控制系统。
发明内容
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控制组件。该燃料控制组件包括构造成以便从脱扣(trip)流体系统中选择性地释放流体压力的第一脱扣装置。至少一个气体燃料控制阀联接到第一脱扣装置上。该气体燃料控制阀包括第二脱扣装置，以用于在吹扫空气操作期间使气体燃料控制阀运动到安全位置。
在另一方面，提供了一种燃气涡轮发动机系统。该燃气涡轮发动机系统包括至少一个燃烧器，以及联接到燃烧器上且构造成以便调节通往燃烧器的燃料供应的燃料控制组件。该燃料控制组件包括构造成以便从脱扣流体系统中选择性地释放流体压力的第一脱扣装置。至少一个气体燃料控制阀联接到第一脱扣装置上。气体燃料控制阀包括第二脱扣装置，以用于在吹扫空气操作期间使气体燃料控制阀运动到安全位置。
附图说明
图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图。
图2是可与图1所示的燃气涡轮发动机一起使用的示例性燃料控制组件的示意图。
图3是可与图1所示的燃气涡轮发动机一起使用的备选的燃料控制组件的示意图。
部件列表
10燃气涡轮发动机系统
12压缩机
14燃烧器
16涡轮
18控制系统
20入口管道
21入口导叶
22排气管道
24发电机
26压力传感器
28燃料控制组件
100气体燃料控制阀
102脱扣流体系统
104液压流体控制系统
106主电气脱扣装置
108脱扣流体排出导管
112壳体罩
114主脱扣中继筒
115副脱扣中继筒
116气阀
117液压缸
118副电气脱扣装置
120伺服阀
122低压排出线路
124液压流体过滤器组件
126液压运行回路
128液压脱扣回路
130孔
132高容量过滤器
134视觉指示器
136偏置部件
200液压地操作的阀
210气阀端口
212液压流体端口
214排出线路端口
216电动操作的阀
218液压地操作的阀
300燃料控制组件
302气体燃料控制阀
304脱扣中继筒
306副电气脱扣装置
具体实施方式
虽然在本文中在用于工业环境中的燃气涡轮发动机的背景下描述系统和方法，但是构思了本文描述的系统和方法可在其它燃气轮机系统应用中有用，包括但不限于安装在航空器中的涡轮机。另外，本文阐述的原理和教导可应用于用各种各样的(可燃)燃料(例如但不限于天然气、汽油、煤油、柴油燃料和喷气燃料)来运行的燃气涡轮发动机。因此仅以说明的方式而非限制的方式来阐述下文中的描述。一般而言，本文描述的实施例有利于通过实施本文描述的特征来选择性地控制燃气涡轮发动机中的至少一个气体燃料控制阀。
图1是燃气涡轮发动机系统10的简图。在该示例性实施例中，燃气涡轮发动机系统10包括压缩机12、至少一个燃烧器14、以驱动的方式联接到压缩机12上的涡轮16、控制系统或控制器18和燃料控制组件28。燃烧器14联接到压缩机12上，从而使得燃烧器14与压缩机12处于流连通。燃料控制组件28联接到燃烧器14上，并且构造成以便将燃料引导到燃烧器14中。入口管道20将环境空气引导到压缩机12。在一个实施例中，注入的水和/或其它增湿剂也通过入口管道20引导到压缩机12。入口管道20可包括会助长通过入口管道20流入压缩机12的一个或多个入口导叶21中的环境空气的压力损失的多个管道、过滤器、筛和/或吸声装置。
在运行期间，入口管道20将空气引向压缩机12。入口空气被压缩到更高的压力和温度。压缩空气排向燃烧器14，在燃烧器14中，压缩空气与燃料混合，并且被点燃以产生燃烧气体，燃烧气体流到涡轮16，涡轮16驱动压缩机12。产生燃烧气体，并且燃烧气体被引导到涡轮16，在涡轮16中，气流热能转换成机械旋转能。排气离开涡轮16且流过排气管道22。
在该示例性实施例中，排气管道22引导来自涡轮16的燃烧气体通过(例如)排放控制器和/或吸声装置。排气管道22可包括对涡轮16引起背压的吸声材料和/或排放控制装置。由于对管道20、22增加了构件和/或由于灰尘和污垢的积聚分别阻塞入口管道20和/或排气管道22的原因，入口压力损失和背压的量可随着时间而改变。涡轮16可驱动发电机24，发电机24产生电功率。压缩机12的入口损失和涡轮排气压力损失趋向于随通过燃气涡轮发动机系统10的修正流而变化。此外，入口损失和涡轮背压的量可随通过燃气涡轮发动机系统10的流率而改变。
燃气涡轮发动机系统10的运行可由若干个传感器26监测，传感器26探测涡轮16、发电机24和大气环境的各种条件。例如，温度传感器26可监测燃气涡轮发动机系统10周围的环境温度、压缩机排放温度、涡轮排气温度，以及流过燃气涡轮发动机系统10的气流的其它温度测量结果。压力传感器26可监测环境压力，以及在压缩机12处的入口管道20处、在排气管道22处和/或在限定在燃气涡轮发动机系统10内的气流中的其它位置处的静态和动态压力水平。湿度传感器26(例如湿球和干球温度计)测量入口管道20处的环境湿度。传感器26还可包括流量传感器、速度传感器、火焰探测器传感器、阀位置传感器、导叶角传感器和/或感测与燃气涡轮发动机系统10的运行有关的各种参数的其它传感器。如本文所用，用语“参数”指的是其值可用来限定燃气涡轮发动机系统10的运行条件(例如限定位置处的温度、压力和气体流量)的物理属性。
燃料控制组件28联接到燃烧器14上，并且调节从燃料供应流到燃烧器14的燃料，以及控制流入联接在限定在燃烧器14中的燃烧室周围的各种气体燃料控制阀100(在图2中显示)中的燃料之间的分流。燃料控制组件28还可选择供应给燃烧器14的燃料类型。燃料控制组件28还可产生和实施燃料分流命令，该命令确定流到主气体燃料控制阀100的燃料的量和流到副气体燃料控制阀100的燃料的量。
控制系统18可为包括至少一个处理器的计算机系统，处理器执行程序，以使用传感器输入和来自人类操作员的指令来控制燃气涡轮发动机系统10的运行。由控制系统18执行的程序可包括例如用于调节到燃烧器14的燃料流的调度算法。由控制系统18产生的命令促使燃料控制组件28调节气体燃料控制阀100(该气体燃料控制阀100调节供应给燃烧器14的燃料的流量、燃料分流和类型)，以及启动燃气涡轮发动机系统10上的其它控制设定。
在该示例性实施例中，控制系统18部分地基于存储在控制系统18的计算机存储器中的算法来调节燃气涡轮发动机系统10。这种算法使得控制系统18能够将涡轮排气中的NOx和CO排放保持在某些预定义的排放极限内，并且将燃烧器燃烧温度保持在预定义的温度极限内。算法包括关于当前压缩机压力比、环境比湿度、入口压力损失和涡轮排气背压的参数变量的输入。由于算法所使用的输入中的参数的原因，控制系统18适应环境温度和湿度的季节性变化，以及通过燃气涡轮发动机系统10的入口管道20的入口压力损失的改变和排气管道22处的排气背压的改变。关于环境条件的输入参数和入口压力损失以及排气背压使得在控制系统18中执行的NOx、CO和涡轮机燃烧算法能够自动补偿燃气涡轮发动机系统10运行中的季节性变化，以及入口损失的改变和背压的改变。因此，对操作员而言，人工地调节燃气涡轮发动机系统10来解决环境条件的季节性变化以及入口压力损失或涡轮排气背压的改变的需要得以减少。
在该示例性实施例中，燃烧器14可为DLN燃烧系统。控制系统18可编程和修改成以便控制该DLN燃烧系统，以及确定燃料分流。
图2是可与燃气涡轮发动机系统10(在图1中显示)一起使用的示例性燃料控制组件28的示意图。在该示例性实施例中，燃料控制组件28包括脱扣流体系统102、液压流体控制系统104、第一或主电气脱扣装置106以及至少一个气体燃料控制阀100。脱扣流体系统102以预定的正压力将脱扣流体流供应给燃料控制组件28。液压流体控制系统104将液压流体流引导到燃料控制组件28。
主电气脱扣装置106联接到脱扣流体排出导管108上，并且将脱扣流体从脱扣流体系统102引导到脱扣流体排出导管108。控制系统18(在图1中显示)联接到主电气脱扣装置106上，以控制主电气脱扣装置106的操作。在接收到来自控制系统18的信号之后，主电气脱扣装置106操作来通过将脱扣流体从脱扣流体系统102引导到脱扣流体排出导管108来选择性地释放脱扣流体系统102中的流体压力。在一个实施例中，控制系统18将125伏直流(DC)信号传递到主电气脱扣装置106。在一个备选实施例中，控制系统18传递120伏交流(AC)信号、24伏DC信号和使得燃料控制组件28能够如本文描述的那样起作用的任何其它信号电压中的一个。
气体燃料控制阀100包括壳体罩112，壳体罩112包含第一或主脱扣中继筒114、第二或副脱扣中继筒115、气阀116、联接到气阀116上的液压缸117、第二或副电气脱扣装置118、伺服阀120、低压排出线路122和液压流体过滤器组件124。
液压流体控制系统104将液压流体提供给气体燃料控制阀100，以使得气阀116能够操作。液压流体控制系统104包括第一或液压运行回路126和第二或液压脱扣回路128。孔130联接到液压流体控制系统104上且联接在液压运行回路126和液压脱扣回路128之间。孔130操作来在液压运行回路126中保持适当的液压压力，以有利于液压缸117和气阀116的操作。在该示例性实施例中，孔130有利于在液压脱扣回路128中损失了液压流体和/或液压流体压力的情况下，在液压运行回路126中保持正的液压压力。
液压运行回路126将液压流体引导到液压缸117，以操作气阀116。气阀116是液压地促动的，并且可在打开位置和关闭位置之间运动。伺服阀120联接到液压缸117和液压运行回路126上，以调节通往液压缸117的液压流体流。控制系统18联接到伺服阀120上，以控制伺服阀120的操作。在接收到来自控制系统18的信号之后，伺服阀120操作，以通过将液压流体从液压运行回路126引导到气阀116来选择性地释放液压缸117中的液压流体压力。在接收到来自伺服阀120的液压流体流之后，气阀116可选择性地定位在打开位置和关闭位置之间。当伺服阀120将液压流体引导到液压缸117时，液压缸117操作气阀116，以调节通往燃烧器14(在图1中显示)的燃料流。
主脱扣中继筒114联接到液压脱扣回路128和液压运行回路126上。主脱扣中继筒114可在液压脱扣回路128中损失了液压流体压力之后运动。主脱扣中继筒114联接到液压运行回路126上且联接在伺服阀120和液压缸117之间，以控制从伺服阀120到液压缸117的液压流体流动。在感测到液压脱扣回路128中的液压流体压力损失之后，主脱扣中继筒114释放液压运行回路126中的液压系统压力。主脱扣中继筒114进一步联接到低压排出线路122上，从而使得在液压脱扣回路128中损失液压流体压力期间，主脱扣中继筒114引导来自液压运行回路126的液压流体通过低压排出线路122。
主脱扣中继筒114可在第一或非故障安全位置(未显示)和第二或故障安全位置(在图2中显示)之间运动。在非故障安全位置上，主脱扣中继筒114将液压流体流从伺服阀120引导到液压缸117，以使得气阀116能够操作。在故障安全位置上，主脱扣中继筒114防止液压流体流从伺服阀120到达液压缸117，并且将液压流体流从液压缸117引导到低压排出线路122，从而使得防止足够的液压压力被引导到液压缸117和气阀116。在该示例性实施例中，当正的液压压力被从液压脱扣回路128引导到主脱扣中继筒114时，主脱扣中继筒114在非故障安全位置上。在从液压脱扣回路128中损失了液压压力之后，主脱扣中继筒114就从非故障安全位置运动到故障安全位置。
液压脱扣回路128将液压流体引导到副电气脱扣装置118、主脱扣中继筒114和副脱扣中继筒115。副电气脱扣装置118通过液压脱扣回路128联接成与主脱扣中继筒114且与副脱扣中继筒115处于流连通。副电气脱扣装置118构造成以便从液压脱扣回路128中选择性地释放流体压力。低压排出线路122联接到副电气脱扣装置118上，以使得副电气脱扣装置118能够引导来自液压脱扣回路128的液压流体通过低压排出线路122。控制系统18联接到副电气脱扣装置118上以控制副电气脱扣装置118的操作，并且构造成以便将信号传递给副电气脱扣装置118。
副脱扣中继筒115通过液压脱扣回路128联接成与主脱扣中继筒114且与副电气脱扣装置118处于流连通。副脱扣中继筒115通过脱扣流体系统102进一步联接到主电气脱扣装置106上。副脱扣中继筒115构造成以便从液压脱扣回路128中选择性地释放流体压力。低压排出线路122联接到副脱扣中继筒115上，以使得副脱扣中继筒115能够引导来自液压脱扣回路128的液压流体通过低压排出线路122。在该示例性实施例中，副脱扣中继筒115有利于用来自脱扣流体系统102的正的脱扣流体压力在液压脱扣回路128中保持正的液压压力。在脱扣流体系统102中损失了脱扣流体压力之后，副脱扣中继筒115将液压流体流从液压脱扣回路128引导到低压排出线路122，以有利于在液压脱扣回路128中和在主脱扣中继筒114处的液压脱扣回路液压压力的损失。
液压流体控制系统104引导液压流体通过液压流体过滤器组件124，从而使得液压流体适于在伺服阀120和液压缸117中使用。液压流体过滤器组件124包括用于过滤液压流体的高容量过滤器132，以及视觉指示器134。高容量过滤器132有利于从液压流体中去除大的含油的污染物、污垢和碎屑。视觉指示器134指示何时超过了跨过液压流体过滤器组件124的推荐压差，从而应该更换高容量过滤器132。
在该示例性实施例中，气阀116包括偏置部件136，在液压压力损失之后，偏置部件136将气阀116偏置到安全位置。主脱扣中继筒114联接到伺服阀120上，以在液压脱扣回路128中损失液压流体压力期间，防止液压流体从伺服阀120流到气阀116。在该示例性实施例中，气阀116的安全位置是完全关闭的位置。在一个备选实施例中，气阀116的安全位置是完全打开的位置、部分地打开的位置或部分地关闭的位置。
在该示例性实施例中，主脱扣中继筒114包括一个或不止两个位置、液压地操作的阀200、气阀端口210、液压流体端口212和排出线路端口214。阀200可在第一位置和第二位置之间运动。在第一位置上，阀200在液压流体端口212和气阀端口210之间以流连通的方式联接，使得液压运行回路126联接成与液压缸117处于流连通。在第二位置(在图2中显示)上，阀200联接在排出线路端口214和气阀端口210之间，使得液压缸117联接成与低压排出线路122处于流连通。在运行期间，当主脱扣中继筒114接收来自液压脱扣回路128的正的液压流体压力时，阀200运动到第一位置，使得液压流体压力从液压运行回路126被供应到液压缸117。当液压脱扣回路液压流体压力减小时，阀200运动到第二位置，使得液压缸117与液压运行回路126隔开，以及使得在液压缸117和气阀116中液压流体压力减小。当在液压缸117中液压压力减小时，偏置部件136使气阀116运动到安全位置。
在该示例性实施例中，副电气脱扣装置118包括一个或多个电动操作的阀216。阀216可在第一或通电位置和第二或断电位置之间运动。在第一位置上，阀216定位成以便防止来自液压脱扣回路128的液压流体流通过低压排出线路122，以有利于液压脱扣回路128中的正的流体压力。在第二位置(在图2中显示)上，阀216定位成以便引导来自液压脱扣回路128的液压流体流通过低压排出线路122。在运行期间，阀216通常在第一位置上，这使得能够对主脱扣中继筒114提供正的液压脱扣回路流体压力。在接收到来自控制系统18的第一信号之后，阀216运动到第一位置，使得防止液压脱扣回路液压流体被从液压脱扣回路128引导通过低压排出线路122，从而在主脱扣中继筒114处引起正的液压脱扣回路液压流体压力。在来自控制系统18的第一信号丧失之后，阀216从第一位置运动到第二位置，从而使得液压脱扣回路液压流体被从液压脱扣回路128引导通过低压排出线路122，从而导致主脱扣中继筒114处的液压脱扣回路液压流体压力减小。在一个备选实施例中，在接收到来自控制系统18的第二信号之后，阀216从第一位置运动到第二位置。在另一个实施例中，控制系统18构造成以便将125伏DC信号传送给副电气脱扣装置118。
在该示例性实施例中，副脱扣中继筒115包括一个或不止两个位置、液压地操作的阀218。阀218可在第一位置和第二位置之间运动。在第一位置上，阀218定位成使得防止来自液压脱扣回路128的液压流体流被引导通过低压排出线路122，其中，液压脱扣回路128中的正的液压流体压力被供应给主脱扣中继筒114。在第二位置(在图2中显示)上，阀218定位成使得液压脱扣回路128联接成与低压排出线路122处于流连通，其中，当液压流体流被从液压脱扣回路128引导通过低压排出线路122时，会从液压脱扣回路128中释放液压流体压力。脱扣流体系统102联接到副脱扣中继筒115上，以将具有正的流体压力的脱扣流体流提供给副脱扣中继筒115。在运行期间，在从脱扣流体系统102中接收正的脱扣流体压力时，副脱扣中继筒115在第一位置上。在脱扣流体系统102中损失了脱扣流体压力之后，副脱扣中继筒115运动到第二位置。
在燃气涡轮发动机系统10的正常运行期间，可从燃料输送系统(未显示)中将各种各样的燃料供应给燃料控制组件28。燃料控制组件28通过多个气体燃料控制阀100来调节通往燃烧器14的燃料流。当发生燃料类型变化或在燃气涡轮发动机系统10中使用的燃料混合物的变化时，在吹扫操作期间从一个或多个气体燃料控制阀100中去除多余的燃料。这允许从气体燃料控制阀100中去除之前的燃料，从而允许气体燃料控制阀100准备好接收新的燃料混合物。在吹扫操作期间，控制系统18将信号传递给副电气脱扣装置118。在接收到来自控制系统18的信号之后，副电气脱扣装置118从液压脱扣回路128中释放流体压力，并且通过低压排出线路122排出液压流体。当从液压脱扣回路128中释放液压压力时，主脱扣中继筒114从液压运行回路126中释放液压流体压力，并且引导来自液压缸117的液压流体通过低压排出线路122。在液压缸117中损失了流体压力之后，偏置部件136以液压机械的方式使气阀116运动到安全位置。液压缸117中的压力损失确保气阀116不能被操作。因而，从控制系统18传递给伺服阀120的意外的控制信号不会操作气阀116。副电气脱扣装置118操作，以使得气体燃料控制阀100能够独立于其它气体燃料控制阀而安全地关闭，从而使得其它气体燃料控制阀能够在单独的气体燃料控制阀100的吹扫操作期间连续的操作，从而有利于降低在吹扫空气操作期间发生意外的点火事件的可能性。
在燃气涡轮发动机系统10的运行期间，控制系统18监测一些运行参数，例如但不限于温度、排气压力和燃烧排放。因而，控制系统18操作，以便在其中燃气涡轮发动机系统10不在正常的运行参数内运行的时段期间使燃气涡轮发动机系统10停机。在燃气涡轮发动机系统10的停机期间，必要的是确保燃料控制组件28无法操作来将燃料供应给燃烧器14。控制系统18将信号传递给主电气脱扣装置106，然后主电气脱扣装置106操作来从脱扣流体系统102中释放脱扣流体，使得燃料控制组件28的各个气体燃料控制阀100均经受脱扣流体压力损失。在脱扣流体压力的损失之后，各个气体燃料控制阀100中的各个副脱扣中继筒115操作来减小液压脱扣回路128中的液压流体压力。当液压压力从液压脱扣回路128释放出来之后，主脱扣中继筒114就从液压运行回路126中释放液压流体压力，从而导致各个气阀116运动到安全位置，如上所述。此操作使得各个气体燃料控制阀100能够以液压机械的方式同时运动到安全位置。
图3是可与燃气涡轮发动机系统10一起使用的一个备选燃料控制组件300的示意图。图2所示的构件标有图3中的相同的参考标号。在该备选实施例中，燃料控制组件300包括脱扣流体系统102、液压流体控制系统104、主电气脱扣装置106和多个气体燃料控制阀302。气体燃料控制阀302包括脱扣中继筒304、副电气脱扣装置306、气阀116、液压缸117、伺服阀120、低压排出线路122和液压流体过滤器组件124。脱扣中继筒304联接到脱扣流体系统102上，使得脱扣中继筒304可在损失了脱扣流体压力之后运动。脱扣中继筒304还联接到液压流体控制系统104上，以在感测到脱扣流体压力损失之后释放液压系统压力。脱扣中继筒304还联接到低压排出线路122上，使得脱扣中继筒304在损失脱扣流体压力期间引导液压流体通过低压排出线路122。副电气脱扣装置306联接到脱扣中继筒304上，并且构造成以便从脱扣流体系统102中选择性地释放流体压力。低压排出线路122联接到副电气脱扣装置306上，以使得副电气脱扣装置306能够引导脱扣流体通过低压排出线路122。
在该备选实施例中，脱扣中继筒304可在第一位置和第二位置之间运动。在第一位置上，脱扣中继筒304在液压流体控制系统104和液压缸117之间提供流连通。在第二位置(在图3中显示)上，脱扣中继筒304基本防止液压流体流从液压流体控制系统104到达液压缸117，并且引导来自液压缸117的液压流体流通过低压排出线路122。
在该备选实施例中，副电气脱扣装置306可在第一位置和第二位置之间运动。在第一位置上，副电气脱扣装置306在脱扣流体系统102和脱扣中继筒304之间提供流连通，其中，脱扣流体压力被供应给脱扣中继筒304。在第二位置(在图3中显示)上，副电气脱扣装置306基本防止脱扣流体流到达脱扣中继筒304，并且引导来自脱扣中继筒304的脱扣流体流通过低压排出线路122。在运行期间，当副电气脱扣装置306在第一位置上时，通过脱扣流体系统102将正的脱扣流体压力引导到脱扣中继筒304。当副电气脱扣装置306在第二位置上时，脱扣流体被从脱扣中继筒304引导通过低压排出线路122，从而导致脱扣中继筒304处的脱扣流体压力减小。在脱扣压力损失之后，脱扣中继筒304引导来自液压缸117的液压流体通过低压排出线路122，从而防止气阀116操作。
本文描述的燃料控制组件通过有利于降低在吹扫空气操作期间的意外点火事件的可能性来有利于减小对燃气涡轮发动机系统的损害。更具体而言，本文描述的方法和系统有利于减小通往单独的气阀的液压压力，并且以液压机械的方式使气阀运动到安全位置，从而使得从控制系统到伺服阀的意外信号不会在吹扫空气操作期间操作气阀，在吹扫空气操作期间操作气阀否则可引起意外的点火事件。因而，有利于延长燃气涡轮发动机组件的运行寿命，这会导致燃气涡轮发动机系统的潜在的修理和维护成本降低。
上述系统和方法有利于在吹扫空气操作期间，以液压机械的方式单独地使气体燃料控制阀运动到安全位置。因而，本文描述的实施例有利于降低在吹扫空气操作期间发生意外点火事件的可能性。具体而言，以液压机械的方式使气体燃料控制阀运动到安全位置有利于降低意外的控制信号在吹扫空气操作期间操作气体燃料控制阀的可能性。因而，可延长燃气涡轮发动机的性能寿命，因为降低了可能会在燃气涡轮发动机的运行寿命上发生的损害。
以上详细描述了组装用于在燃气涡轮机中使用的燃料控制组件的系统和方法的示例性实施例。系统和方法不限于本文描述的具体实施例，而是相反，系统的构件和/或方法的步骤可独立地以及与本文描述的其它构件和/或步骤分开来使用。例如，系统和方法还可与其它燃烧系统和方法结合起来使用，并且不限于仅利用本文描述的燃气涡轮发动机来实践。相反，示例性实施例可与许多其它燃烧系统应用结合起来实现和使用。
虽然本发明的各实施例的具体特征可能在一些图中显示了而未在其它图中显示，但这仅仅是为了方便起见。根据本发明的原理，图中的任何特征可与任何其它图中的任何特征结合起来参照和/或声明权利。
本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这样的其它实例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这种其它实例意图处于权利要求书的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于在燃气涡轮发动机(10)中使用的燃料控制组件(28，300)，所述燃料控制组件包括：
构造成以便从脱扣流体系统(102)中选择性地释放流体压力的第一脱扣装置(106)；和
联接到所述第一脱扣装置上的至少一个气体燃料控制阀(100，302)，所述气体燃料控制阀包括用于在吹扫空气操作期间使所述气体燃料控制阀运动到安全位置的第二脱扣装置(115)。
2.根据权利要求1所述的燃料控制组件(28，300)，其特征在于，所述燃料控制组件(28，300)进一步包括联接到所述气体燃料控制阀(100，302)上的液压流体控制系统(104)，所述第二脱扣装置(115)构造成以便从所述液压流体控制系统中释放流体压力。
3.根据权利要求2所述的燃料控制组件(28，300)，其特征在于，所述气体燃料控制阀(100，302)进一步包括联接到所述第二脱扣装置(115)上的气阀(116)，在所述液压流体控制系统(104)中损失了流体压力后，所述气阀被偏置到安全位置。
4.根据权利要求3所述的燃料控制组件(28，300)，其特征在于，所述液压流体控制系统(104)包括第一流体回路和第二流体回路，所述气阀(116)联接到所述第一流体回路上，所述第二脱扣装置联接到所述第二流体回路上，以从所述第二流体回路中释放流体压力。
5.根据权利要求4所述的燃料控制组件(28，300)，其特征在于，所述气体燃料控制阀(100，302)进一步包括联接到所述第二脱扣装置(118)上且联接到所述气阀(116)上的第一脱扣中继筒(114)，所述第一脱扣中继筒构造成在所述第二流体回路中损失了流体压力后从所述第一流体回路中释放流体压力，其中，在所述第一流体回路中损失了流体压力后，所述气阀被偏置到安全位置。
6.根据权利要求5所述的燃料控制组件(28，300)，其特征在于，所述气体燃料控制阀(100，302)进一步包括低压排出线路(122)，所述第一脱扣中继筒(114)构造成在所述第二流体回路中损失流体压力期间，引导来自所述第一流体回路的液压流体通过所述低压排出线路。
7.根据权利要求4所述的燃料控制组件(28，300)，其特征在于，所述气体燃料控制阀(100，302)进一步包括低压排出线路(122)，所述第二脱扣装置(118)构造成以便引导来自所述第二流体回路的液压流体通过所述低压排出线路。
8.根据权利要求5所述的燃料控制组件(28，300)，其特征在于，所述气体燃料控制阀(100，302)进一步包括联接到所述第二脱扣装置(118)上且联接到所述第一脱扣中继筒(114)上的第二脱扣中继筒(115)，所述第二脱扣中继筒构造成在所述脱扣流体系统中损失了脱扣流体压力后，从所述第二流体回路中释放流体压力。
9.根据权利要求5所述的燃料控制组件(28，300)，其特征在于，所述气体燃料控制阀(100，302)进一步包括联接到所述气阀(116)上的伺服阀(120)，以用于调节从所述第一流体回路到所述气阀的液压流体的流动，所述第一脱扣中继筒(114)联接到所述伺服阀上，以在从所述第二流体回路中损失流体压力期间，防止液压流体从所述伺服阀流出。
10.根据权利要求1所述的燃料控制组件(28，300)，其特征在于，所述燃料控制组件(28，300)进一步包括联接到所述第二脱扣装置(118)上的控制系统，以用于控制所述第二脱扣装置的操作，所述第二脱扣装置构造成以便响应于从所述控制系统接收的信号来从所述液压流体控制系统(104)中释放流体压力。
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