CN103383065A - 用于气体燃料的监管输送系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于气体燃料的监管输送系统和方法，具体而言，一种系统包括构造成将气体燃料从气体供应输送到多个燃气涡轮的监管输送系统。该监管输送系统包括：彼此并联布置的第一多个流量计，其中第一多个流量计中的每一个构造成获得流经监管输送系统的气体燃料的流率的一部分的第一测量值；以及与第一多个流量计串联的第二多个流量计，其中第二多个流量计中的每一个构造成获得流经监管输送系统的气体燃料的流率的第二测量值，并且其中，第一和第二多个流量计中的每一个构造成基于操作中的多个燃气涡轮的数量而被阻止或开启接收气体燃料。

Description

用于气体燃料的监管输送系统和方法
技术领域
本文公开的主题涉及流体(例如，气体或液体)从一个实体到另一实体的监管输送(custody transfer)。特定而言，所公开的主题涉及从供应者传送到接受者的燃料(例如，天然气)的测量。
背景技术
各种系统(如燃气涡轮系统)由诸如天然气的燃料提供动力。天然气通常由一个实体(例如，供应者)经由监管输送系统提供给另一实体(例如，接受者)。在这些操作者之间输送的天然气的量可用于确定由接受者消耗的气体量和/或对待由供应者收费的量记账。在这些监管输送系统中希望有高精度水平。遗憾的是，现有的监管输送系统使用可能在低流率下精度较低的大流量计。此外，现有的监管输送系统可能需要在离线(offline)状态(例如，天然气流被切断)下流量计的定期维护和/或校准。这种离线维护和/或校准可能由于天然气流的损耗而昂贵且不方便。
发明内容
以下概括在范围上与原始要求保护的发明相称的某些实施例。这些实施例并非意图限制要求保护的发明的范围，而是，这些实施例仅仅意图提供本发明的可能形式的简要概括。实际上，本发明可涵盖与以下阐述的实施例类似或不同的各种形式。
在一个实施例中，一种系统包括构造成将气体燃料从气体供应输送到多个燃气涡轮的监管输送系统。该监管输送系统包括：彼此并联布置的第一多个流量计，其中第一多个流量计中的每一个构造成获得流经监管输送系统的气体燃料的流率的一部分的第一测量值；以及与第一多个流量计串联的第二多个流量计，其中第二多个流量计中的每一个构造成获得流经监管输送系统的气体燃料的流率的第二测量值，并且其中，第一和第二多个流量计中的每一个构造成基于操作中的多个燃气涡轮的数量而被阻止或开启接收气体燃料。
在第二实施例中，一种系统包括构造成将气体燃料供应到多个燃气涡轮的监管输送系统。该监管输送系统包括构造成使气体燃料流过的第一多个流量计，第一多个流量计中的每一个具有构造成调整通过相应流量计的气体燃料的流量的相应选择阀，其中第一多个流量计彼此并联布置。该监管输送系统还包括构造成使气体燃料流过的第二多个流量计，第二多个流量计中的每一个具有构造成调整通过相应流量计的气体燃料的流量的相应选择阀，其中第二多个流量计彼此并联布置，并且第一和第二多个流量计彼此串联布置。该监管输送系统还包括流量计算机，其构造成成基于操作中的燃气涡轮的数量来操作第一和第二多个流量计的选择阀。
在第三实施例中，一种方法包括：基于操作中的燃气涡轮的数量经由计算机来调整通过监管输送系统的第一多个流量计的气体燃料的流量；以及基于操作中的燃气涡轮的数量经由计算机来调整通过监管输送系统的第二多个流量计的气体燃料的流量，其中，第二多个流量计彼此并联布置，并且第一多个流量计和第二多个流量计彼此串联布置。
根据一方面，一种系统包括监管输送系统，其构造成将气体燃料从气体供应输送到多个燃气涡轮，包括：彼此并联布置的第一多个流量计，其中，第一多个流量计中的每一个构造成获得流经监管输送系统的气体燃料的流率的一部分的第一测量值；以及与第一多个流量计串联的第二多个流量计，其中，第二多个流量计中的每一个构造成获得流经监管输送系统的气体燃料的流率的第二测量值，其中，第一和第二多个流量计中的每一个构造成基于操作中的多个燃气涡轮的数量而被阻止或开启接收气体燃料。
优选地，第一多个流量计和第二多个流量计包括科里奥利流量计、超声流量计、涡轮流量计、文丘里流量计、孔板流量计或它们的组合。
优选地，第一和第二多个流量计中的每一个包括相应的选择阀，其中，每个选择阀构造成基于操作中的多个燃气涡轮的数量而被打开或关闭。
优选地，第一多个流量计中的每一个具有第一最大流率，第二多个流量计中的每一个具有第二最大流率，并且第一多个流量计的第一最大流率的第一总和大致等于第二多个流量计的第二最大流率的第二总和。
优选地，该系统包括用于第一多个流量计中的每一个的第一旁通通路和用于第二多个流量计中的每一个的第二旁通通路，其中，每个第一旁通通路构造成使气体燃料能够在不流经第一多个流量计中的相应流量计的情况下流过，并且每个第二旁通通路构造成使气体燃料能够在不流经第二多个流量计中的相应流量计的情况下流过。
优选地，该系统包括流量计算机，流量计算机构造成：通过将第一多个流量计的第一测量值相加而获得第一相加后的流量测量值；通过将第二多个流量计的第二测量值相加而获得第二相加后的流量测量值；至少部分地基于第一相加后的流量测量值和第二相加后的流量测量值来确定代表经监管输送系统输送的气体燃料的量的监管输送计算。
优选地，流量计算机构造成基于操作中的多个燃气涡轮的数量来操作第一和第二多个流量计中的每一个的相应选择阀，并且每个选择阀构造成阻止或开启气体燃料流经第一和第二多个流量计中的每一个的相应流量计。
优选地，第一多个流量计包括第一小流量计、第二小流量计以及中流量计，其中，第一和第二小流量计各自具有比中流量计的流容量更小的流容量。
优选地，第二多个流量计包括第一大流量计和第二大流量计，并且第一和第二大流量计各自具有比第一多个流量计中的中流量计的流容量更大的流容量。
优选地，第一多个流量计的累计流容量大致小于或等于第二多个流量计的累计流容量。
根据另一方面，一种系统包括监管输送系统，其构造成向多个燃气涡轮供应气体燃料，包括：构造成使气体燃料流过的第一多个流量计，第一多个流量计中的每一个具有构造成调整通过第一多个流量计中的相应流量计的气体燃料的流量的相应的第一选择阀，其中，第一多个流量计彼此并联布置；构造成使气体燃料流过的第二多个流量计，第二多个流量计中的每一个具有构造成调整通过第二多个流量计中的相应流量计的气体燃料的流量的第二相应选择阀，其中，第二多个流量计彼此并联布置，并且第一多个流量计和第二多个流量计彼此串联布置；以及流量计算机，其构造成基于操作中的多个燃气涡轮的数量来操作第一多个流量计中的第一选择阀和第二多个流量计中的第二选择阀。
优选地，第一多个流量计包括第一小流量计、第二小流量计以及中流量计，其中，中流量计具有比第一和第二小流量计中的每一个的流容量更大的流容量。
优选地，第二多个流量计包括第一大流量计和第二大流量计，并且第一和第二大流量计各自具有比第一多个流量计中的中流量计的流容量更大的流容量。
优选地，流量计算机构造成将第一多个流量计的流量测量值相加以产生第一总和、将第二多个流量计的流量测量值相加以产生第二总和、以及将第一总和与第二总和进行比较以检验通过监管输送系统的气体流量。
优选地，监管输送系统包括用于第一多个流量计中的每一个的第一旁通通路和用于第二多个流量计中的每一个的第二旁通通路，其中，每个第一旁通通路构造成使气体燃料能够在不流经第一多个流量计中的相应流量计的情况下流过，并且每个第二旁通通路构造成使气体燃料能够在不流经第二多个流量计中的相应流量计的情况下流过。
优选地，该系统包括多个燃气涡轮。
根据又一方面，一种方法包括：基于操作中的燃气涡轮的数量经由计算机来调整通过监管输送系统的第一多个流量计的气体燃料的流量，其中，第一多个流量计彼此并联布置；基于操作中的燃气涡轮的数量经由计算机来调整通过监管输送系统的第二多个流量计的气体燃料的流量，其中，第二多个流量计彼此并联布置，并且第一多个流量计和第二多个流量计彼此串联布置。
优选地，调整通过第一和第二多个流量计的气体的流量包括操作多个选择阀，其中，多个选择阀中的每一个构造成调整通过第一或第二多个流量计中的相应流量计的气体的流量。
优选地，操作多个选择阀包括响应于操作中的燃气涡轮的数量的变化来打开或关闭多个选择阀中的一个。
优选地，该方法包括：经由计算机将第一多个流量计的流量测量值相加以产生第一总和；经由计算机将第二多个流量计的流量测量值相加以产生第二总和；以及经由计算机比较第一总和与第二总和，以检验由监管输送系统输送的气体燃料的量。
附图说明
当参考附图阅读下文的详细描述时，本发明的这些和其它的特征、方面和优点将变得更好理解，在全部附图中相同的附图标记始终表示相同的零件，其中：
图1是根据实施例的带有监管输送机(transfer skid)的燃气涡轮系统的框图；
图2是绘出较小流量计与较大流量计相比的误差率的曲线图；
图3是根据实施例的带有能够使用并联操作的多个小流量计实现的监管输送机的燃气涡轮系统的示意图；
图4是绘出根据实施例的用于测量和提供监管输送量的方法的流程图；
图5是带有监管输送机的燃气涡轮系统的示意图，该监管输送机具有并联和串联操作的多个流量计，示出了流量计在一个燃气涡轮正在操作时的用法；
图6是带有监管输送机的燃气涡轮系统的示意图，该监管输送机具有并联和串联操作的多个流量计，示出了流量计在两个燃气涡轮正在操作时的用法；
图7是带有监管输送机的燃气涡轮系统的示意图，该监管输送机具有并联和串联操作的多个流量计，示出了流量计在三个燃气涡轮正在操作时的用法；以及
图8是带有监管输送机的燃气涡轮系统的示意图，该监管输送机具有并联和串联操作的多个流量计，示出了流量计在四个或五个燃气涡轮正在操作时的用法。
具体实施方式
下面将描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，在说明书中可能未描述实际实施方案的所有特征。应当理解，在任何此类实际实施方案的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多针对实施方案的决定以实现开发者的具体目标，例如服从系统相关和商业相关的约束，其可能因实施方案而异。此外，应当理解，此类开发努力可能是复杂且耗时的，但对于受益于此公开的普通技术人员而言却将是设计、装配和制造的常规任务。
当介绍本发明的各种实施例的元件时，用词“一”、“一个”、“该”和“所述的”意指存在一个或多个该元件。用语“包含”、“包括”和“具有”意图是包括性的，并且意味着可存在除所列元件之外的另外的元件。
所公开的实施例涉及通过使用包括并联操作的多个流量计的监管输送机来提高天然气从供应者到接受者的监管输送的精度和可操作性。更具体而言，所公开的监管输送机可构造成使天然气流动到一个或多个燃气涡轮。即，可基于在给定时刻操作的燃气涡轮的数量来调节或定制监管输送机的多个流量计的用法。另外，一个或多个另外的流量计可与并联的流量计串联。所公开的实施例可实现在不同气流条件下的天然气流量的更精确测量。此外，当输送机中的流量计离线以用于维护和/或校准时，输送操作可继续而没有操作停机。因此，所公开的实施例提高了天然气流量测量的精度并减少了由于监管输送流量计维护和/或校准所导致的停机时间。
鉴于上述情况，图1是根据实施例的带有监管输送机14的燃气涡轮系统10的框图。涡轮系统10包括燃料储存12(例如，气体储存)、监管输送机14和燃烧系统16。燃烧系统16可以是任何燃烧系统，诸如燃烧驱动的发电机。为了描述的简化，燃烧系统16将被例示为燃气涡轮16，然而，可使用任何燃烧系统16。燃料储存12可包括一个或多个燃料罐、供应管线和/或储存可用于给燃气涡轮16提供动力的燃料(如天然气)的油罐卡车。燃料可以是任何液态或气态燃料。为了描述的简化，下文描述的燃料将被例示为天然气，然而，可使用任何燃料。来自燃料储存12的燃料(例如，天然气)经监管输送机14传送到燃气涡轮16。燃气涡轮16然后消耗天然气，从而导致燃料储存12中天然气水平逐渐耗尽。
监管输送机14可用于确定从气体储存12流动到燃气涡轮16的天然气的量。这种信息可用于评估记账量和/或燃气涡轮16的气体消耗。气体储存12可由天然气供应者拥有，而燃气涡轮由接受者拥有和/或操作。监管输送机14可标记天然气由供应者售卖给接受者的点，从而对天然气进行输送监管。如可理解的，可能非常希望提供精确的测量，使得供应者意识到他们应该将多少天然气记账且接受者意识到他们应该为多少天然气付款。此外，测量值可用于确定燃气涡轮16的消耗量和/或消耗速率。
从气体储存12流来的气体可不时引起低流量状况。在低流量状况下，监管输送机14中的流量计可提供精度较低的测量。在此类状况下，使用较小的流量计可提供比大流量计更精确的测量值。图2是绘出较小流量计与较大流量计相比在各种流率下的误差率的曲线图20。曲线21示出了与大流量计(例如，8英寸喉部)相关联的误差的百分比。曲线22示出了与较小流量计(例如，4英寸喉部)相关联的误差的百分比。如从曲线图20可观察到的，当流率增大时，大流量计和小流量计两者的精度均增加。然而，较小流量计可提供更精确的结果，尤其是在低流量状况下。在一个测试情形中，带有4英寸喉部的流量计在低流率下产生0.5%的近似误差百分比。带有8英寸喉部的流量计在相同的低流率下产生2.0%的近似误差百分比。因此，较大喉部的流量计在低流量条件下提供了明显更高的误差百分比。
为了纠正较大流量计在低流量状况下提供的精度较低的测量，多个较小流量计可并联运行。图3是根据实施例的带有能够使用并联操作的多个小流量计30实现的监管输送机14的燃气涡轮系统10的示意图。如上所述，从气体储存12流来的气体经监管输送机14流到燃气涡轮16。监管输送机14可测量流经监管输送机14的气体的流率、温度和/或压力测量值。例如，监管输送机14可包括压力传感器26和40、温度传感器28和42以及流量计30和32。压力传感器26和40及温度传感器28和42可用于确定气体供应的密度，使得可进行更精确的测量。此外，一些流量计在它们的流量计算中使用压力测量值。为了提高测量精度，压力传感器26和40及温度传感器28和42可在短距离内设置在流量计30和32的正上游或下游。温度、压力和/或流量测量可经由有线和/或无线通信线路46传输到流量计算机44，使得流量计算机可使用该数据来确定经监管输送机14输送的气体的总量。另外，监管输送机14可包括改线(reroute)通道(例如，旁通环路34和36和/或改线通道38)。
多个较小流量计30可并联布置以测量流率，而不是提供一个大流量计以用于入口气流的初始测量。例如，在一些实施例中，较小流量计30的数量可以是2至20个或更多，例如2、3、4、5、6、7、8、9或10个并联的流量计30。较小流量计30可包括大致等于或大于通常用于初始入口气流测量的单个大流量计的容量(capacity)的相加后容量。例如，在某些实施例中，小流量计30中的每一个的容量可以是大流量计的容量的1/N，其中N是小流量计30的数量。此外，在某些实施例中，小流量计30可具有小于大流量计的容量百分比。
在正常操作条件下，入口气体供应可被导引到带有相关联压力传感器26和温度传感器28的多个小流量计30。压力传感器26和温度传感器28中的每一个可传输流经相关联小流量计30的气体的压力和温度测量值。各小流量计30可对流经多个小流量计30的气体并行地进行流量测量。流量测量值、温度测量值和/或压力测量值可经通信线路46传输到流量计算机44。如下文关于图4将更详细描述的，流量计算机44可解析测量值以确定流经监管输送机14的气体的总量。
在经过小流量计30之后，气体可合并且被导引通过大流量计32，其可包括相关联的压力传感器40和/或温度传感器42。大流量计32可提供用于从较小流量计30取得的测量值的验证机制。验证检验(verify)了以前所取得的监管输送测量值的精度。在一些监管输送规定下，可能需要验证机制以便为接受者对所输送的气体记账。来自大流量计32以及相关联的压力传感器40和/或温度传感器42的测量值可传输到流量计算机44，其可解析测量值以验证由较小流量计30提供的测量值。在流经大流量计32之后,气体可被引导到其可被消耗的燃气涡轮16。
流量计30和32可类似或不同。流量计30和32中的每一个可各自具有不同的尺寸、类型、制造商等。例如，流量计30和32可以是科里奥利流量计、超声流量计、涡轮流量计、文丘里流量计、孔板流量计或它们的组合。此外，各流量计30可具有不同的最大流率。然而，各流量计30的最大流率在相加时可等于大流量计32的最大流率。
在某些状况下，可能希望或需要移除监管输送机14中的流量计之一。例如，较小流量计30和/或大流量计32有时可能需要维护和/或校准。例如，由于行业规定，流量计可能每年经受一次校准。这种校准可包括移除流量计并将其运输到可进行校准的实验室。在希望使流量计30或32中的一个离线的状况下，改线通道(例如，旁通环路34和36和/或改线通道38)可用于使气体能够继续流经监管输送机14，即使流量计30或32中的一个离线/被移除。
在图示实施例中，较小流量计30中的每一个包括旁通环路34。此外，大流量计32包括旁通环路36。旁通环路34和36能够通过使气体供应在流量计30和32周围改线而使流量计30和32离线。因此，如果操作者希望使第一流量计30(例如，流量计1)离线，则与流量计1相关联的旁通环路34可被启用以在第一流量计30的上游使气体供应改线。如上所述，某些监管输送规定可能要求验证流量计精度以便为接受者记账。在某些实施例中，大流量计32仍可经由旁通环路36离线，使得燃气涡轮16维持气体供应。然而，在这种情形中，验证流量计可能未启用，且因此在未启用时期的记账可能受到限制。
在一些实施例中，可以在不从系统10移除流量计的情况下实现流量计验证。例如，可通过流量计30中的一个的测量值来验证大流量计32。通过将流量计30中的一个的流量读数与大流量计32进行比较，从而可在不从系统10移除大流量计32的情况下验证流量计32的精度。
如上所述，流量计算机44可基于从监管输送机14提供的测量值来确定监管输送量。图4是绘出根据实施例的用于经由流量计算机44测量和提供监管输送量的方法60的流程图。流量计算机44从并联运行的多个小流量计30接收一组流率(方框62)。另外，流量计算机44接收与多个小流量计30串联的大流量计32的大流率(方框64)。将来自多个小流量计30的流率相加(方框66)。流量计算机将相加后的流率与从大流量计32提供的流率进行比较(方框68)，以确定相加后的流率和从大流量计32提供的流率的精度。
流量计算机可确定相加后的流率与从大流量计32提供的流率之间的差值是否小于最大差异阈(difference threshold)(方框70)。最大差异阈是代表来自小流量计30和大流量计的测量值之间的最大偏差的阈值。如果来自小流量计30的流率的总和与来自大流量计32的流率之间的差值小于最大差异阈，则流量计算机可确定确信的监管输送量和/或记账量(方框71)，因为验证流量计(例如，大流量计32)提供了在小流量计30的偏差阈内的监管输送量。所确定的监管输送量可基于小流量计30的相加后的流量测量值、大流量计32的流量测量值或两者的组合。例如，在一些实施例中，可基于在相加后的流量测量值与大流量测量值之间所取的平均值来确定监管输送量和记账量。在备选实施例中，加权平均值可用于确定监管输送量，使得来自相加后的流量测量值或大测量值的测量值更加可信。此外，流量计算机44可基于确信的监管输送量来确定记账量。流量计算机44然后可循环回到方框62以获得另外的测量值。
当来自小流量计30的相加后的流量测量值与来自大流量计32的流率之间的差值大于或等于最大差异阈(或者小于或等于最小精度阈值)时，可触发警报(方框72)。该警报可通知操作者监管输送机14存在问题，使得可采取纠正措施。例如，警报可提醒操作者相加后的测量值的验证不能检验相加后的测量的精度。不过，流量计算机44可确定不太确信的监管输送量(方框73)。所确定的监管输送量可基于小流量计30的相加后的流量测量值、大流量计32的流量测量值或两者的组合。例如，在一些实施例中，可基于在相加后的流量测量值与大流量测量值之间所取的平均值来确定监管输送量。在备选实施例中，加权平均值可用于确定监管输送量，使得来自相加后的流量测量值或大测量值的测量值更加可信。此外，在一些实施例中，来自小流量计30的相加后的流量测量值和来自大流量计32的流量测量值之中较低的一者可确定不太确信的监管输送量。由于监管输送量无法被验证在最大差异阈以内，因此可使流量计算机44能够限制基于不太确信的监管输送量的记账计算。在一些实施例中，由于记账调整，在恢复验证精度之前可暂停记账。流量计算机44可循环回到方框62以获得另外的流量测量值。
图5至图8是带有具有并联和串联操作的多个流量计100的监管输送机14的燃气涡轮系统10的示意图。更具体而言，图5至图8所示的监管输送机构造成使气体从气体储存流到一个燃气涡轮16或多个(例如，2、3、4、5个或更多)燃气涡轮16。如上文类似描述的，监管输送机14具有监管输送流量计102和验证流量计104。在图示实施例中，监管输送机14具有三个并联操作的监管输送流量计102和两个并联操作的验证流量计104。然而，在监管输送机14的其它实施例中，可使用其它数量的监管输送流量计102和验证流量计104。此外，多个监管输送流量计102和多个验证流量计104累计地串联联接。换言之，从气体储存12流到一个或多个燃气涡轮16的气体首先经过一个或多个监管输送流量计102并随后经过一个或多个验证流量计104。在气体经过流量计100之后，气体可经过监管输送机14的气体出口105并随后传送到一个或多个燃气涡轮16。
如下文详细描述的，所公开的实施例使单个监管输送机14能够向多个(例如，2、3、4、5个或更多)燃气涡轮16提供气体，同时仍维持气体流量测量值的高精度。另外，监管输送机14的所描述设计允许即使当气流发生变化时也对气体流率进行精确的测量。如将理解的，监管输送机14可根据操作中的燃气涡轮16的数量来使不同的气体量以不同的流率流过。例如，流量计算机44可基于在给定时刻操作的燃气涡轮16的数量来操作监管输送机14的各种选择阀106，以调整使用哪些流量计100来使气体流过。此外，本设计允许在不中断燃气涡轮16操作的情况下从监管输送机14移除一个或多个流量计100以用于维护、再校准、更换等。
如上文类似描述的，图5至图8所示的监管输送机14包括可用来确定经过流量计100的气流的密度的压力传感器26和40以及温度传感器28和42。此外，一些流量计100在它们的流量计算中使用压力测量值。为了提高测量精度，压力传感器26和40及温度传感器28和42可在短距离内设置在流量计100(例如，监管输送流量计102和验证流量计104)的正上游或下游。温度、压力和/或流量测量值可经由有线和/或无线通信线路46传输到流量计算机44，使得流量计算机44可使用该数据来确定经监管输送机14输送的气体的总量。另外，监管输送机14的图示实施例可包括改线旁通环路34和36。如上所述，旁通环路34和36使得流量计100能够在不中断燃气涡轮16操作的情况下从监管输送机14被移除以用于维护、再校准、更换等。即，当流量计100中的一个从监管输送机14被移除时，气流可被重新定向成流经其它流量计100，或者气流可经过与被移除的流量计100相关联的相应旁通环路34或26。
如在图示实施例中所示，流量计100(例如，监管输送流量计102和验证流量计104)可具有不同尺寸。这样，可根据在给定时刻操作的燃气涡轮16的数量而使用不同流量计100。例如，在图示实施例中并联布置的三个监管输送流量计102之中，两个监管输送流量计102可以是小流量计108且一个监管输送流量计102可以是中流量计110。在一个实施例中，小流量计108可具有约4英寸的直径，且中流量计110可具有约6英寸的直径。然而，其它实施例可具有不同尺寸的小流量计108和中流量计110。例如，小流量计108和中流量计110的尺寸比可为约1:2、2:3、2:5、3:5等等。
另外，验证流量计104可具有与监管输送流量计102(例如，小流量计108和中流量计110)不同的尺寸。在图示实施例中，验证流量计是大流量计112。例如，在一个实施例中，大流量计112可具有约8英寸的直径。然而，大流量计112的其它实施例可具有其它尺寸。例如，中流量计110和大流量计112的尺寸比可为约1:2、2:3、2:5、3:5等等。如上文类似描述的，小流量计108和中流量计110可具有大致等于、小于或大于大流量计112的相加后容量的相加后容量。
图5是带有具有并联和串联操作的多个流量计100的监管输送机14的燃气涡轮系统10的示意图，示出了流量计100在一个燃气涡轮16正在操作时的用法。具体而言，某些选择阀106关闭以阻止气体流到监管输送机14的某些流量计100，而其它选择阀106打开以允许其它流量计100接收来自燃料储存12的气流。这样，可基于操作中的燃气涡轮16的数量来定制或调节流经监管输送机14的气体的量(例如，气体流率)和所使用的流量计100的数量。因此，可提高流量计100和监管输送机14的气体流率测量精度。
如上所述，当从燃料储存12经监管输送机14传送到燃气涡轮16时，气体首先流经一个或多个监管输送流量计102且随后流经一个或多个验证流量计104。在图示实施例中，与第一小流量计122(例如，监管输送流量计102)相关联的选择阀120位于打开位置。换言之，定位在第一小流量计122的上游且构造成调整通过第一小流量计122的气体的流量的选择阀120打开，由此允许气体流经第一小流量计122。相反，与中流量计110和第二流量计124(例如，监管输送流量计102)相关联的选择阀106位于关闭位置。更具体而言，定位在中流量计110的上游且构造成调整通过中流量计110的气体的流量的选择阀126关闭，由此阻止气体流经中流量计110。类似地，定位在第二小流量计124的上游且构造成调整通过第二流量计124的气体的流量的选择阀128关闭，由此阻止气体流经第二小流量计124。因此，从燃料储存12流来且通过监管输送机14的气体将经第一小流量计122传送到验证流量计104，如箭头130所示，但不流经中流量计110和第二小流量计124。当气体流经第一小流量计122时，第一小流量计122将测量从燃料储存12传送到验证流量计104的气体的流率。
在气流经过第一小流量计122之后，气流将经过第一大流量计132(例如，验证流量计104)。与第一大流量计132相关联的选择阀134设置在第一大流量计132的上游且构造成调整通过第一大流量计132的气流。在图示实施例中，选择阀134位于打开位置，由此允许气体流经第一大流量计132。相反，与第二大流量计138(例如，验证流量计104)相关联的选择阀136位于关闭位置。换言之，定位在第二大流量计138的上游且构造成调整通过第二大流量计138的气流的选择阀136关闭，以阻止气体流经第二大流量计138。因此，从监管输送流量计102(例如，第一小流量计122)流来的气体将经过第一大流量计132，如箭头140所示，但不经过第二大流量计138。当气体流经第一大流量计132时，第一大流量计132将测量从监管输送流量计102传送到燃气涡轮16的气体的流率。在气体流经验证流量计104(例如，第一大流量计132)之后，气体流经气流出口105并流到操作中的燃气涡轮16(例如，一个燃气涡轮16)。如上所述，流量计算机44可将第一小流量计122(例如，监管输送流量计102)和第一大流量计132(例如，验证流量计104)的气体流量测量值进行比较，以检验监管输送机14的气体流量测量的精度。
图6是带有具有并联和串联操作的多个流量计100的监管输送机14的燃气涡轮系统10的示意图，示出了流量计100在两个燃气涡轮16正在操作时的用法。如上文类似描述的，某些选择阀106关闭以阻止气体流到监管输送机14的某些流量计100，而其它选择阀106打开以允许其它流量计100接收来自燃料储存12的气流。这样，可基于操作中的燃气涡轮16的数量来定制或调节流经监管输送机14的气体的量(例如，气体流率)。因此，可提高流量计100和监管输送机14的气体流率测量精度。图5所示的监管输送机14的实施例构造成使用于一个正操作的燃气涡轮16的气体流过，而图6所示的监管输送机14的实施例构造成使用于两个正操作的燃气涡轮16的气体流过。因此，图6所示的监管输送机14构造成使比图5所示的监管输送机14更多的气体流过(即，使气体以更高流率流过)，如下文所述。
如上所述，当从燃料储存12经监管输送机14传送到燃气涡轮16时，气体首先流经一个或多个监管输送流量计102且随后流经一个或多个验证流量计104。在图示实施例中，与第一小流量计122(例如，监管输送流量计102)相关联的选择阀120位于关闭位置，与中流量计110相关联的选择阀126位于打开位置，且与第二小流量计124相关联的选择阀128位于关闭位置。因此，气体将如箭头142所示从燃料储存12流经中流量计110且流到验证流量计104。气体不会流经第一小流量计122和第二小流量计124，因为与第一小流量计122和第二小流量计124相关联的相应选择阀106关闭且因此阻止气体流经小流量计122和124。
在气流经过中流量计110之后，气流将经过第一大流量计132(例如，验证流量计104)。即，选择阀134位于打开位置，由此允许气体流经第一大流量计132。相反，与第二大流量计138(例如，验证流量计104)相关联的选择阀136位于关闭位置，由此阻止气体流经第二大流量计138。因此，从监管输送流量计102(例如，中流量计110)流来的气体将经过第一大流量计132，如箭头140所示，但不经过第二大流量计138。当气体流经第一大流量计132时，第一大流量计132将测量从监管输送流量计102传送到燃气涡轮16的气体的流率。在气体流经验证流量计104(例如，第一大流量计132)之后，气体流经气流出口105并流到操作中的燃气涡轮16(例如，两个燃气涡轮16)。如上所述，流量计算机44可将中流量计110(例如，监管输送流量计102)和第一大流量计132(例如，验证流量计104)的气体流量测量值进行比较，以检验监管输送机14的气体流量测量的精度。
图7是带有具有并联和串联操作的多个流量计100的监管输送机14的燃气涡轮系统10的示意图，示出了流量计100在三个燃气涡轮16正在操作时的用法。如上文类似描述的，某些选择阀106关闭以阻止气体流到监管输送机14的某些流量计100，而其它选择阀106打开以允许其它流量计100接收来自燃料储存12的气流。这样，可基于操作中的燃气涡轮16的数量来定制或调整流经监管输送机14的气体的量(例如，气体流率)。因此，可提高流量计100和监管输送机14的气体流率测量精度。图6所示的监管输送机14的实施例构造成使用于两个正操作的燃气涡轮16的气体流过，而图7所示的监管输送机14的实施例构造成使用于三个正操作的燃气涡轮16的气体流过。因此，图7所示的监管输送机14构造成使比图6所示的监管输送机14更多的气体流过(即，使气体以更高流率流过)，如下文所述。
如上所述，当从燃料储存12经监管输送机14传送到燃气涡轮16时，气体首先流经一个或多个监管输送流量计102且随后流经一个或多个验证流量计104。在图示实施例中，与第一小流量计122(例如，监管输送流量计102)相关联的选择阀120位于打开位置，与中流量计110相关联的选择阀126位于打开位置，且与第二小流量计124相关联的选择阀128位于关闭位置。因此，气体将如箭头160所示从燃料储存12流经第一小流量计122和/或中流量计110且然后流到验证流量计104。气体不会流经第二小流量计124，因为与第二小流量计124相关联的选择阀128关闭且因此阻止气体流经第一小流量计122。
在气流经过第一小流量计122和/或中流量计110之后，气流将经过第一大流量计132(例如，验证流量计104)。即，选择阀134位于打开位置，由此允许气体流经第一大流量计132。相反，与第二大流量计138(例如，验证流量计104)相关联的选择阀136位于关闭位置，由此阻止气体流经第二大流量计138。因此，从监管输送流量计102(例如，第一小流量计122和中流量计110)流来的气体将经过第一大流量计132，如箭头140所示，但不经过第二大流量计138。当气体流经第一大流量计132时，第一大流量计132将测量从监管输送流量计102传送到燃气涡轮16的气体的流率。在气体流经验证流量计104(例如，第一大流量计132)之后，气体流经气流出口105并流到操作中的燃气涡轮16(例如，三个燃气涡轮16)。如上所述，流量计算机44可将第一小流量计122和中流量计110(例如，监管输送流量计102)与第一大流量计132(例如，验证流量计104)的累计气体流量测量值进行比较，以检验监管输送机14的气体流量测量的精度。
图8是带有具有并联和串联操作的多个流量计100的监管输送机14的燃气涡轮系统10的示意图，示出了流量计100在四个或五个燃气涡轮16正在操作时的用法。在图示实施例中，与相应流量计100相关联的所有选择阀106打开，由此允许气体流经流量计100中的每一个。这样，基于操作中的燃气涡轮16的数量来定制或调节流经监管输送机14的气体的量(例如，气体流率)。因此，可提高流量计100和监管输送机14的气体流率测量精度。图7所示的监管输送机14的实施例构造成使用于三个正操作的燃气涡轮16的气体流过，而图8所示的监管输送机14的实施例构造成使用于四个或五个正操作的燃气涡轮16的气体流过。因此，图8所示的监管输送机14构造成使比图7所示的监管输送机14更多的气体流过(即，使气体以更高流率流过)，如下文所述。
如上所述，当从燃料储存12经监管输送机14传送到燃气涡轮16时，气体首先流经一个或多个监管输送流量计102且随后流经一个或多个验证流量计104。如上所述，在图示实施例中，与第一小流量计122(例如，监管输送流量计102)相关联的选择阀120位于打开位置，与中流量计110相关联的选择阀126位于打开位置，且与第二小流量计124相关联的选择阀128位于打开位置。因此，气体将如箭头170所示从燃料储存12流经第一小流量计122、中流量计110和/或第二小流量计124且然后流到验证流量计104。
在气流经过第一小流量计122、中流量计110和/或第二小流量计124之后，气流将经过第一大流量计132和/或第二大流量计138(例如，验证流量计104)。即，选择阀134和135位于打开位置，由此允许气体分别流经第一大流量计132和/或第二大流量计138。因此，从监管输送流量计102(例如，第一小流量计122、中流量计110和第二小流量计124)流来的气体将经过第一大流量计132和/或第二大流量计138，如箭头172所示。当气体流经第一大流量计132和/或第二大流量计138时，第一大流量计132和第二大流量计138将测量从监管输送流量计102传送到燃气涡轮16的气体的流率。在气体流经验证流量计104(例如，第一大流量计132和第二大流量计138)之后，气体流经气流出口105并流到操作中的燃气涡轮16(例如，四个或五个燃气涡轮16)。如上所述，流量计算机44可将第一小流量计122、中流量计110和第二小流量计124(例如，监管输送流量计102)的累计气体流量测量值与第一大流量计132和第二大流量计138(例如，验证流量计104)的累计气体流量测量值进行比较，以检验监管输送机14的气体流量测量的精度。
本发明的技术效果包括能够使对一个或多个燃气涡轮的监管输送量测量更加精确的监管输送机。更具体而言，监管输送机具有多个流量计(例如，监管输送流量计和验证流量计)，它们的用法可定做或定制成根据在给定时刻操作的燃气涡轮的数量来调整通过监管输送机的气流。例如，在低流量状况下(例如，当较少燃气涡轮处于操作时)，较小流量计可提供优于较大流量计的精度。通过提供多个较小流量计，根据使用的较小流量计的数量，不同气体量可流经监管输送机，同时提高流量测量的精度。此外，通过利用多个流量计，可提高冗余度，使得可使一个或多个流量计离线，同时使监管输送机仍能够将气体供应传送到下游构件，诸如燃气涡轮。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言没有差别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质差别的等同结构元件，则这样的其它示例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种系统，包括：
监管输送系统，其构造成将气体燃料从气体供应输送到多个燃气涡轮，包括：
      彼此并联布置的第一多个流量计，其中，所述第一多个流量计中的每一个构造成获得流经所述监管输送系统的气体燃料的流率的一部分的第一测量值；以及
      与所述第一多个流量计串联的第二多个流量计，其中，所述第二多个流量计中的每一个构造成获得流经所述监管输送系统的气体燃料的流率的第二测量值，
      其中，所述第一和第二多个流量计中的每一个构造成基于操作中的所述多个燃气涡轮的数量而被阻止或开启接收所述气体燃料。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一多个流量计和所述第二多个流量计包括科里奥利流量计、超声流量计、涡轮流量计、文丘里流量计、孔板流量计或它们的组合。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一和第二多个流量计中的每一个包括相应的选择阀，其中，每个选择阀构造成基于操作中的所述多个燃气涡轮的数量而被打开或关闭。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一多个流量计中的每一个具有第一最大流率，所述第二多个流量计中的每一个具有第二最大流率，并且所述第一多个流量计的第一最大流率的第一总和大致等于所述第二多个流量计的第二最大流率的第二总和。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于所述第一多个流量计中的每一个的第一旁通通路和用于所述第二多个流量计中的每一个的第二旁通通路，其中，每个第一旁通通路构造成使所述气体燃料能够在不流经所述第一多个流量计中的相应流量计的情况下流过，并且每个第二旁通通路构造成使所述气体燃料能够在不流经所述第二多个流量计中的相应流量计的情况下流过。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括流量计算机，所述流量计算机构造成：
通过将所述第一多个流量计的第一测量值相加而获得第一相加后的流量测量值；
通过将所述第二多个流量计的第二测量值相加而获得第二相加后的流量测量值；
至少部分地基于所述第一相加后的流量测量值和所述第二相加后的流量测量值来确定代表经所述监管输送系统输送的气体燃料的量的监管输送计算。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述流量计算机构造成基于操作中的所述多个燃气涡轮的数量来操作所述第一和第二多个流量计中的每一个的相应选择阀，并且每个选择阀构造成阻止或开启所述气体燃料流经所述第一和第二多个流量计中的每一个的相应流量计。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一多个流量计包括第一小流量计、第二小流量计以及中流量计，其中，所述第一和第二小流量计各自具有比所述中流量计的流容量更小的流容量。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二多个流量计包括第一大流量计和第二大流量计，并且所述第一和第二大流量计各自具有比所述第一多个流量计中的中流量计的流容量更大的流容量。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一多个流量计的累计流容量大致小于或等于所述第二多个流量计的累计流容量。
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