CN106460673B - 涡轮燃料排泄及吹扫系统 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例涉及对燃料歧管进行排泄的系统和方法，其中，燃料排泄及吹扫系统包括燃料歧管和从燃料歧管延伸的排泄管线。排泄管线构造成流动来自燃料歧管的液体‑气体混合物。燃料排泄及吹扫系统还包括沿着排泄管线配置的排泄阀、在排泄阀的上游从排泄管线延伸的通气管线、沿着通气管线配置的通气阀、和在排泄阀的下游沿着排泄管线布置的排泄收集器。排泄收集器构造成将液体‑气体混合物分离成液体流和气体流。
Description
技术领域
本文中公开的主题涉及燃气涡轮发动机，且更具体而言，涉及用于对燃烧涡轮发动机歧管进行排泄和吹扫的系统和方法。
背景技术
本部分意在向读者介绍可能与本公开的在下面说明并且/或者要求保护的各种方面相关的领域的各种方面。相信本论述在对读者提供背景信息方面是有用的，以有助于本公开的各种方面的更好的理解。因此，应理解的是，这些声明应在这个意义上且不作为对现有技术的承认来阅读。
燃气涡轮发动机大体上包括压缩机、燃烧器、和涡轮。压缩机压缩来自空气吸入口的空气，且随后将压缩空气引导至燃烧器。在燃烧器中，从压缩机接收的压缩空气与燃料混合且燃烧，以形成燃烧气体。燃烧气体被引导到涡轮中。在涡轮中，燃烧气体行进跨过涡轮的涡轮叶片，从而驱动涡轮叶片和涡轮叶片所附接的轴旋转。轴的旋转可进一步驱动联接于轴的负载，诸如发电机。有时，燃气涡轮系统可经历维修和/或维护程序，且因此可停机以用于此种程序。因此，期望改进燃气涡轮系统的方面，以改善系统在此种停机状态下的可维修性。
发明内容
在下面总结了在范围上与原始要求保护的发明相当的某些实施例。这些实施例不意图限制要求保护的发明的范围，相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要总结。事实上，本发明可包括可与在下面提出的实施例相似或不同的多种形式。
在第一实施例中，系统包括燃气涡轮发动机的涡轮燃料排泄及吹扫系统。燃料排泄及吹扫系统还包括燃料歧管和从燃料歧管延伸的排泄管线。排泄管线构造成流动来自燃料歧管的液体-气体混合物。燃料排泄及吹扫系统还包括沿着排泄管线配置的排泄阀、在排泄阀的上游从排泄管线延伸的通气管线、沿着通气管线配置的通气阀、和在排泄阀的下游沿着排泄管线布置的排泄收集器。排泄收集器构造成将液体-气体混合物分离成液体流和气体流。
在第二实施例中，系统包括从燃气涡轮发动机的燃料歧管延伸的排泄管线。排泄管线构造成流动来自燃料歧管的液体-气体混合物。系统还包括沿着排泄管线配置的排泄阀、在排泄阀的上游从排泄管线延伸的通气管线、沿着通气管线配置的通气阀、和在排泄阀的下游沿着排泄管线布置的排泄收集器。排泄收集器构造成将液体-气体混合物分离成液体流和气体流。系统还包括控制器。控制器构造成调整排泄阀和通气阀的操作。
在第三实施例中，系统包括沿着排泄管线布置的排泄收集器。排泄收集器在排泄阀的下游。排泄收集器设计成将液体-气体混合物分离成液体流和气体流。系统还包括控制器，该控制器联接于排泄阀和通气阀。控制器设计成基于来自一个或更多个传感器的反馈来调整排泄阀和通气阀的操作。该一个或更多个传感器测量系统的操作参数。
附图说明
当参照附图阅读下列详细描述时，本发明的这些和其他特征、方面以及优点将变得更好理解，其中，遍及附图，类似的字符代表类似的部分，在附图中：
图1是根据本公开的实施例的燃气涡轮系统的框图；
图2是根据本公开的实施例的燃气涡轮系统的燃料排泄及吹扫系统的框图；
图3是根据本公开的实施例的燃气涡轮系统的燃料排泄及吹扫系统的框图；
图4是根据本公开的实施例的燃料排泄系统的排泄收集器的截面侧视图；
图5是根据本公开的实施例的燃料排泄系统的排泄收集器的截面侧视图；
图6是根据本公开的实施例的燃料排泄系统的排泄收集器的截面侧视图；且
图7是根据本公开的实施例的用于使用燃料排泄系统对燃料歧管进行排泄的方法的流程图。
具体实施方式
下面将描述本发明的一个或更多个具体实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可不在说明书中描述实际实现方式的所有特征。应当理解的是，在任何此种实际实现方式的开发中，如在任何工程或设计项目中一样，必须进行许多实现方式特定的决定以实现开发者的具体目标，诸如遵守与系统相关和与商业相关的约束，它们可从一个实现方式到另一个而不同。而且，应当理解的是，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但尽管如此，对于享有本公开益处的本领域技术人员而言将只是设计、制造、和加工的例行任务。
当介绍本发明的各种实施例的要素时，冠词“一”、“一个”、“该”、和“所述”意图指存在一个或更多个要素。用语“包括”、“包含”、和“具有”意图为包含性的，且意思是可存在除所列出的要素之外的附加要素。
本公开的实施例提供用于燃气涡轮发动机的燃料排泄及吹扫系统(例如，燃料排泄系统)。燃料排泄及吹扫系统在燃料切换、停机、维护、和/或维修程序期间可为特别有用的。具体而言，燃料排泄及吹扫系统(例如通过利用基于处理器的控制器的控制)构造成实现燃料(例如，液体燃料、气体燃料、液体-气体燃料混合物)从燃气涡轮发动机的燃料歧管的排泄和吹扫以及吹扫空气从排泄燃料的分离。在一些实施例中，吹扫空气可为热的(例如，在压缩期间在压缩机中被加热)。例如，燃料排泄及吹扫系统可包括排泄收集器(draintrap)(例如，排泄收集器(drainage trap))，以将混合的空气/燃料流(例如，液体-气体混合物)分离成空气流(例如，气体流)和液体燃料流(例如，液体流)，从而在将液体燃料流发送至储存罐之前从液体燃料流移除热空气流。换言之，空气流(例如，来自压缩机排放口的吹扫空气、来自穿过燃料喷嘴的回流的吹扫空气、来自空气瓶的吹扫空气等)可被朝燃料歧管引导且有助于燃料从燃料歧管的排泄。在空气流进入燃料歧管之后，其可与燃料形成混合空气/燃料流，且混合的空气/燃料流可在液体燃料排泄系统内被朝排泄收集器引导。在排泄收集器中，混合的空气/燃料流可被分离成空气流和液体燃料流。此后，空气流可被再循环穿过燃料排泄及吹扫系统，而液体燃料流被朝储存罐引导。通过从热吹扫空气分离液体燃料，燃料排泄系统可减少或者消除用于在将燃料引导回储存部之前冷却从燃料歧管排泄的燃料的热交换器的使用。因此，下面描述的燃料排泄及吹扫系统可具有比包括热交换器的系统小的占地面积。此外，燃料排泄及吹扫系统可具有降低的复杂度，从而减少与燃料排泄系统的操作相关的成本、维护、和修理。
图1是燃气涡轮系统10的实施例的框图。如在下面详细地说明的，所公开的燃气涡轮系统10可包括一个或更多个燃料排泄及吹扫系统12(例如，燃料排泄系统)。燃气涡轮系统10可使用液体或气体燃料，诸如天然气和/或富氢合成气，以驱动燃气涡轮系统10。如所描绘的，燃烧器14通过歧管18从燃料供应源16接收燃料。歧管18可包括一个或更多个燃料输入和通往燃料出口的多个通路，使得歧管18可在多个燃烧器和/或燃料喷嘴之间分配燃料。此后，燃烧器14将燃料与空气混合，以用于在燃烧器14内燃烧。燃烧器14可包括一个或更多个燃料喷射喷嘴，以实现燃料与空气的混合。
在操作期间，空气/燃料混合物在燃烧器14内的室中燃烧，从而形成热加压排气气体。燃烧器14引导排气气体穿过涡轮20朝向排气出口22。在排气气体行进通过涡轮20时，气体迫使涡轮叶片使轴24沿燃气涡轮系统10的轴线旋转。如所例示的，轴24可连接于燃气涡轮系统10的各种构件，包括压缩机26。压缩机26还包括联接于轴24的叶片。在轴24旋转时，压缩机26内的叶片也旋转，从而压缩从空气吸入口28穿过压缩机26的空气，且将空气引导到燃烧器14中。轴24还可连接于负载30，负载30可为车辆或静止负载，例如，诸如发电厂中的发电机或飞机上的螺旋桨。负载30可包括能够通过燃气涡轮系统10的旋转输出供能的任何适合的装置。而且，在一些实施例中，负载30可位于燃气涡轮系统10的涡轮20侧。
如上面提到的，燃气涡轮系统10包括燃料排泄及吹扫系统12。如在下面详细地描述的，燃料排泄及吹扫系统12(例如通过利用基于处理器的控制器的控制)构造成朝储存罐引导液体燃料流。更具体而言，燃料排泄及吹扫系统12可接收来自歧管18的混合的空气/燃料流。混合的空气/燃料流可为被朝歧管18引导的来自压缩机26的热吹扫空气(例如因压缩机26中的压缩引起的加热的吹扫空气)与在停机或燃料切换事件(在不同液体燃料、气体燃料、气体和液体燃料、或它们的任何组合之间的切换)中剩余在歧管18中的燃料混合的结果。即，当压缩机在全速下或减速时(例如，当燃烧器14中的燃烧已停止发生但涡轮20仍因动量/储存的能量而旋转时)，热吹扫空气可被从压缩机26朝歧管18引导。此后，混合的空气/燃料流可被朝排泄收集器引导，在此，空气流可与燃料流分离。结果，从液体燃料流移除热空气流，从而在液体燃料流进入储存罐之前降低液体燃料流的温度。以此方式，可减少或消除液体燃料流的额外冷却。
图2是燃料排泄及吹扫系统12的框图。如图所示，燃料排泄及吹扫系统12在出口36处流体地联接于歧管18。以此方式，燃料排泄及吹扫系统12在停机、燃料切换事件、或例行吹扫期间从歧管18接收流体(例如，液体燃料、气体燃料、燃料混合物、吹扫空气、空气/燃料混合物等)。例如，可用来自压缩机26的空气吹扫歧管18。即，来自压缩机26的热空气流可在歧管18中与液体燃料流混合。如之前提到的，来自压缩机26的空气可比歧管18中的液体燃料热。然而，在其他实施例中，燃料排泄及吹扫系统12可仅接收空气流或仅接收液体燃料流。在例示的实施例中，混合的空气/燃料流被朝排泄管线38引导。此外，燃料排泄及吹扫系统12还包括通气管线40。例如，排泄管线38和通气管线40可为由金属管(例如碳钢、不锈钢等)、塑料管(例如PVC)、或它们的组合形成的导管。在一些实施例中，燃料排泄及吹扫系统12的构件可符合工业规范(例如ASME、API等)。而且，排泄管线38和通气管线40可相对于歧管18位于较低的高度或位置，以导致流体由于重力而排泄通过燃料排泄及吹扫系统12。在某些实施例中，阀(例如，隔断阀)可布置在出口36处。
排泄管线38可包括排泄阀42(例如，由控制器56控制)以调整通过排泄管线38的流体流。例如，在关闭位置中，排泄阀42可基本上隔断通过排泄管线38的流体流。然而，在打开或部分打开的位置，排泄阀42可将流体从歧管18引导穿过排泄管线38。在一个实施例中，排泄阀42可为电磁阀。然而，各种类型的促动器可附接于多种阀且与本公开一起使用。例如，排泄阀42可为具有机械或电气促动器的球阀。排泄阀42可由多种材料形成，包括金属、聚合物、或不同材料的组合。例如，排泄阀42可具有带有不锈钢装饰和聚合物填密件的碳钢主体。
在例示的实施例中，排泄收集器44在排泄阀42的下游布置在排泄管线38中。如上所述，排泄收集器44在混合的空气/燃料流行进通过排泄阀42之后接收混合的空气/燃料流。排泄收集器44可将混合的空气/燃料流分离成液体燃料流和空气流。如上面提到的，排泄收集器44可为可将混合的流体流分离成成分流的任何类型的分离器。例如，排泄收集器44可为“浮球”类型的分离器。即，排泄收集器44可具有在内部室中的阻挡出口端口的球。当排泄收集器44中没有液体或有少量液体时，球可阻挡或限制出口端口。备选地，当在排泄收集器44中累积特定量的液体且球被举(例如，“浮”)离出口端口时，球可以不阻挡或限制出口。换言之，球将浮在累积的液体液面的顶上且使出口端口暴露。以此方式，液体燃料可通过出口端口从排泄收集器44排泄。此外，空气流看被通过通气口引导离开排泄收集器44。排泄收集器44可由多种成分构成，包括金属、聚合物等。
如上所述，排泄收集器44可包括通气口。再循环管线44可流体地联接于排泄收集器44的通气口。再循环管线46可将来自排泄收集器44的空气流引导回排泄管线38中。例如，在例示的实施例中，再循环管线46构造成将空气流引导到排泄管线38中的在排泄收集器44上游且在排泄阀42下游的点。因此，空气流可重进入排泄管线38且随后重进入排泄收集器44。
如在下面详细地描述的，燃料排泄及吹扫系统12还可包括各种仪表构件，以有助于燃料排泄及吹扫系统12的管理和操作。例如，液面开关48可沿排泄管线38布置。液面开关48可监控排泄管线38中的流体液面。液面开关48可联接于并且/或者并入液面传感器中。例如，液面开关48可与浮动液面传感器一起使用。然而，在其他实施例中，可利用不同的液面传感器，诸如超声、电容等。液面开关48可接收来自遍及燃气涡轮发动机10位于许多部位处的液面传感器的信号。例如，液面传感器可集成到布置在排泄收集器44上游的液面开关48中，如在所例示的实施例中描绘的，且额外的液面传感器可监控歧管18中的液面。而且，多于一个液面开关48可并入燃料排泄及吹扫系统12中。如将在下面详细地说明的，液面开关48可并入控制系统54中，控制系统54基于来自液面开关48的反馈来改变排泄程序。
为了进一步管理燃料排泄及吹扫系统12的操作，还可包括额外的仪表。例如，温度传感器50可布置在排泄收集器44的下游。温度传感器50可监控离开排泄收集器44的液体燃料流的温度。在一些实施例中，温度传感器50可为插入排泄管线38中的热电偶。然而，还可使用可检测流动管线的温度的其他传感器。类似于液面开关48，温度传感器50也可并入控制系统54中，如在下面描述的那样。
如之前提到的，燃料排泄及吹扫系统12还包括通气管线40。在所描绘的实施例中，通气管线40中的通气阀52处于关闭位置。因此，基本上没有通过通气管线40的流。然而，在另一实施例中，通气阀52可处于打开位置，且排泄阀42可处于关闭位置(例如，图3)。当液体燃料存在于歧管18或排泄管线38中时，通气阀52可处于关闭位置(例如，通气阀52的第一位置)而排泄阀52处于打开位置(排泄阀42的第一位置)。然而，一旦对歧管18或排泄管线38被排泄和/或吹扫，则排泄阀42可移动至关闭位置(例如，排泄阀42的第二位置)，且通气阀52可移动至打开位置(例如，通气阀52的第二位置)。当通气阀52处于打开位置时，空气流(例如，来自压缩机26的吹扫空气)可被沿着通气管线40朝大气通气口引导。然而，在其他实施例中，通气管线40可朝容纳器皿引导空气流或将其引导至另一处理单元(例如，仪表空气系统)。类似于排泄阀42，通气阀52可为由多种材料构成的电磁阀。而且可使用其他类型的促动器(例如，机械的、电气的等)。
如之前提到的，仪表可用于使用控制系统54管理燃料排泄及吹扫系统12。控制系统54可以操作地连接(例如，电气地、气动地等)于排泄阀42、液面开关48、温度传感器50、通气阀52、和/或未示出的其他仪表。即，控制系统54可调整与燃料排泄系统12(例如，排泄阀42、通气阀52等)相关的仪表的操作。而且，控制系统54还可构造成发送并且/或者接收指示工艺信息的信号(例如，电脉冲、计算机可读代码等)。信号还可发送至控制室或直接发送至操作者(未画出)。而且，控制系统54可从不是燃料排泄及吹扫系统12的一部分的其他仪表接收工艺信息。例如，控制系统54可接收指示燃气涡轮系统10已停机的信号。
控制系统54包括控制器56、处理器58、和非瞬时性机器可读存储器60。存储器60(例如，ROM、闪速存储器、硬驱动器等)可具有编码的处理指令。例如，存储器60可具有用于某些工艺条件(诸如排泄管线38中的液体燃料流的温度)的储存阈值。控制器56可发送控制信号至排泄阀42和/或通气阀52，以实现在打开和关闭位置之间的移动。例如，在排泄阀42为电磁阀的实施例中，控制器56可发送呈电脉冲形式的控制信号至排泄阀42。电脉冲可对排泄阀42内的线圈赋能，从而导致柱塞移动到打开位置(例如，允许通过排泄阀42的流的位置)。而且，控制系统54还可从液面开关48和/或温度传感器50接收指示排泄管线38的特性的信号。例如，温度传感器50可发送指示排泄管线38中的液体燃料流的测量温度的温度信号至控制系统54。处理器58可利用储存在存储器60中的代码来将测量温度与阈值温度比较。如果测量温度高于阈值温度，则控制器56可对操作者发送排泄管线38中的温度高于阈值温度的警报信号。备选地，当测量温度超过阈值温度时，控制器可发送控制信号至排泄阀42从而导致排泄阀42如上所述地关闭。因此，控制系统54可使用一个或更多个传感器(例如，温度传感器50、液面开关48)来监控燃料排泄系统12内的工艺参数，且基于由一个或更多个传感器测量的参数来中继警报信号或者更改排泄程序(例如，调整排泄阀42和/或通气阀52的操作)。
在图2中示出的实施例中，排泄阀42处于打开位置且通气阀52处于关闭位置。因此，混合的空气/燃料流将从歧管18流到排泄管线38且穿过排泄阀42。如以上提到的，歧管18可由来自压缩机26的热空气吹扫。在离开排泄阀42之后，混合的空气/燃料流将进入排泄收集器44。在排泄收集器44中，用于吹扫歧管18的空气流和液体燃料流将被分离成单独的流。在下面更详细地描述排泄收集器44的操作。以在下面描述的方式，空气流将通过再循环管线46再循环至排泄管线38，而液体燃料流离开排泄收集器44且继续到储存罐62。通过从液体燃料流分离空气流，液体燃料流可以不与当其被引导至储存罐62时一样热。结果，可使用更少的冷却以使液体燃料流变为大致环境温度。换言之，热空气流的移除可足以在不行进通过补充冷却单元(例如，热交换器)的情况下不提高和/或降低液体燃料流的温度。
在液体燃料被排泄之后，歧管18可被吹扫和通气。为了对歧管18进行通气，通气阀52可打开且排泄阀42可关闭。例如，图3是通气阀52处于打开位置的燃料排泄及吹扫系统12的实施例。在基本上所有的液体燃料被排泄至储存罐62之后，通气阀52移动至打开位置。即，当歧管18由来自压缩机26的空气流吹扫时，通气阀52最初处于关闭位置。当混合的空气/燃料流流到排泄管线38、继续穿过排泄阀42、在排泄收集器44中分离时，且最终当液体燃料流进入储存罐62时，通气阀52保持处于关闭位置。然而，在液体燃料流离开歧管18且在储存罐62中之后，通过关闭排泄阀42将从压缩机26流过歧管18的剩余的空气流重新引导至通气管线40。此后，空气流被引导直到通气阀52，通气阀52可在排泄阀42关闭之后移动至打开位置。
通气阀52可响应工艺条件而移动至打开位置。例如，液面开关48可检测排泄管线38或歧管18中的低液体液面，且对控制系统54发送指示低液面(例如，测量的液体液面)的液面信号。基于从液面开关48接收的信号，控制系统54可发送控制信号以关闭排泄阀42和打开通气阀52。例如，处理器58可接收被发送至控制系统54的液面信号，且使用储存在存储器60上的编码的处理指令来确定液体液面低于液面阈值。然后，控制器56可发送控制信号至排泄阀42和/或通气阀52。排泄阀42可移动至关闭位置，而通气阀52移动至打开位置。因此，空气流可流过通气管线40且流到大气通气口。
在另一实施例中，温度传感器50可在排泄收集器44的下游测量排泄管线38中的液体燃料流的温度。温度传感器50可对控制系统54发送指示测量温度的温度信号。处理器58可接收温度信号且将其与储存在存储器60上的阈值温度阀比较。处理器58可确定测量温度高于阈值温度。因此，控制器56可发送控制信号至排泄阀42和/或通气阀52，以将排泄阀42移动至关闭位置并且/或者将通气阀52移动至打开位置。即，控制器56可发送控制信号，以将来自排泄管线38的流重新引导至通气管线40。结果，具有高于阈值的温度的液体燃料流不会继续朝储存罐62流动。
如以上描述的，控制系统54可用于在停机、燃料切换事件、或例行吹扫期间调整排泄阀42和通气阀52的操作。例如，在启动或稳态模式期间，控制系统54可发送信号至排泄阀42和/或通气阀52以保持处于关闭位置或移动至关闭位置。接着，控制系统54可进入排泄模式，其中控制系统54发送控制信号至排泄阀42以移动至打开位置。然后，控制系统54可基于来自一个或更多个传感器的信号(例如，温度传感器50、液面开关48等)进入通气模式，其中，控制系统54可发送控制信号至排泄阀42以移动至关闭位置，且可发送控制信号至通气阀54以移动至打开位置。接着，控制系统54可发送控制信号至通气阀52以在停机模式期间移动至关闭系统。控制系统54的模式可符合燃气涡轮系统10的程序(例如，涡轮启动模式、涡轮稳态模式、涡轮停机模式等)。例如，当燃气涡轮系统10开始涡轮停机模式时，控制系统54可进入排泄模式。
如上面提到的，排泄收集器44可分离混合的空气/燃料流。图4-6是排泄收集器44的实施例的截面侧视图，其示出混合的空气/燃料流的分离。在图4所示的实施例中，球68配置在排泄收集器44的主体70内。排泄收集器44的主体70具有比球68的体积大的内部体积72。即，内部体积72足够大以容纳球68、混合的空气/燃料流、和液体液面。球68可当在排泄收集器44中有很少或没有流体时阻止或基本上阻挡穿过通往收集器出口76的端口74的流。换言之，在在内部体积72中不存在液体液面的情况下，球68阻挡或限制收集器出口76。如上面描述的，在混合的空气/燃料流78进入排泄收集器44时，混合的空气/燃料流78将分离成空气流80和液体燃料流82。液体燃料流82可累积在内部体积72中。即，液体燃料流82可由于端口74的堵塞而“落到”混合的空气/燃料流78外且累积在内部体积72内。空气流80通过再循环出口86离开排泄收集器44。如图4所示，在液体燃料流82累积在排泄收集器44中时，球68开始浮在液体的顶上。然而，在所描绘的实施例中，未累积足够的液体液面以将球68完全地举离端口74。
转至图5，球68在所例示的实施例中浮在液体液面84上。球68可设计成具有比液体燃料流82小的密度。如图所示，液体液面84足够高，以将球68举离端口74。当球68不再阻挡或限制端口74时，液体燃料流82朝储存罐62自由地流出收集器出口76。而且，空气流80可继续通过再循环出口86离开排泄收集器44。接着图6，内部体积72中的液体液面84已下降。即，液体燃料流82通过端口74流出排泄收集器44。结果，球68返回至阻挡或限制端口74的位置。在一些情况下，一定量的液体燃料流82可剩余在端口74与收集器出口76之间的空间中。剩余量的液体燃料流82可利用栓塞88从端口74与收集器出口76之间的空间排泄。
图7是用于对燃气涡轮系统10的歧管18和/或各种燃料管线进行排泄的方法90的实施例的流程图。排泄阀42可在步骤92处打开(例如，利用控制系统54)以允许混合的空气/燃料流82通过排泄管线38从歧管18排泄。排泄阀42可为电磁阀，该电磁阀当其从控制器56接收控制信号时移动至打开位置。接着，歧管18可在步骤94处由来自压缩机26的空气流80吹扫。在空气流80进入歧管18时，其可与液体燃料流82混合。接着，混合的空气/燃料流可在步骤96处进入排泄收集器44且分离成空气流80和液体燃料流82。然后，在步骤98处，液体燃料流82被引导至储存罐62。接着，在步骤100处，利用控制器56，排泄阀42可关闭且通气阀52可打开，以将剩余的空气流80重新引导至通气管线40。
如上面详细地论述的，所公开的实施例包括用于燃气涡轮系统10的燃料排泄及吹扫系统12。具体而言，燃料排泄系统12包括排泄收集器44，排泄收集器44构造成将混合的空气/燃料流78分离成空气流80和液体燃料流82且将液体燃料流82引导至储存罐62。以此方式，液体燃料流82当其进入储存罐62时可处于比如果空气流80未被移除的情况下本应该具有的温度低的温度而不需要额外的冷却。例如，空气流80从压缩机26进入歧管18且与液体燃料流82混合，从而形成混合的空气/燃料流78。混合的空气/燃料流78可被通过排泄管线38朝排泄收集器44引导。排泄收集器44可将混合的空气/燃料流78分离成空气流80(例如，气体流)和液体燃料流82(例如，液体流)，从而在将液体燃料流82引导至储存罐62之前从液体燃料流82移除热空气流80。此后，空气流80可被引导至通气管线40且被通气至大气。
本书面说明使用示例以公开本发明，包括最佳实施方式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造并且使用任何设备或系统并且实行任何合并的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包含本领域技术人员想到的其他示例。如果这种其他示例具有不与权利要求的文字语言不同的结构元件，或如果它们包括与权利要求的文字语言无显著差别的等同结构元件，则它们意图在权利要求的范围内。
Claims (19)
1.一种用于燃气涡轮发动机的系统，其包括：
燃气涡轮发动机的涡轮燃料排泄及吹扫系统，其包括：
燃料歧管；
排泄管线，其从所述燃料歧管延伸且构造成流动来自所述燃料歧管的液体-气体混合物；
排泄阀，其沿着所述排泄管线配置；
通气管线，其在所述排泄阀的上游从所述排泄管线延伸；
通气阀，其沿着所述通气管线配置；和
排泄收集器，其在所述排泄阀的下游沿着所述排泄管线布置，其中，所述排泄收集器构造成将所述液体-气体混合物分离成液体流和气体流；并且其中，所述涡轮燃料排泄及吹扫系统包括再循环回路，其构造成使所述气体流在所述排泄阀的下游再循环至所述排泄管线，并且所述再循环回路构造成使用压缩机来提供再循环压力。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轮燃料排泄及吹扫系统构造成将所述液体流排泄到储存罐。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述排泄收集器包括主体，所述主体具有内部体积和配置在所述内部体积内的球，其中，所述球具有比所述液体流小的密度。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轮燃料排泄及吹扫系统包括控制器，所述控制器联接于所述排泄阀和所述通气阀，其中，所述控制器构造成调整所述排泄阀的第一位置和所述通气阀的第二位置。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成基于来自一个或更多个传感器的反馈来调整所述排泄阀和/或所述通气阀的操作，所述一个或更多个传感器构造成测量所述涡轮燃料排泄系统的操作参数。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括液面传感器，其构造成测量所述排泄管线中的流体液面。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括温度传感器，其构造成测量所述液体流的温度。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通气管线构造成将空气流引导至大气通气口。
9.一种用于燃料排泄及吹扫的系统，其包括：
排泄管线，其从燃气涡轮发动机的燃料歧管延伸且构造成流动来自所述燃料歧管的液体-气体混合物；
排泄阀，其沿着所述排泄管线配置；
通气管线，其在所述排泄阀的上游从所述排泄管线延伸；
通气阀，其沿着所述通气管线配置；
排泄收集器，其在所述排泄阀的下游沿着所述排泄管线布置，其中，所述排泄收集器构造成将所述液体-气体混合物分离成液体流和气体流；
控制器，其构造成调整所述排泄阀和所述通气阀的操作；和
再循环回路，其构造成使所述气体流在所述排泄阀的下游再循环至所述排泄管线，并且所述再循环回路构造成使用压缩机来提供再循环压力。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成基于来自一个或更多个传感器的反馈来调整所述排泄阀和所述通气阀的操作。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括构造成测量所述排泄管线中的流体液面的液面传感器、构造成测量所述液体流的温度的温度传感器，或二者。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述排泄收集器包括主体，所述主体具有内部体积和配置在所述内部体积内的球，其中，所述球具有比所述液体流小的密度。
13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，包括储存罐，其流体地联接于所述排泄收集器且构造成接收所述液体流。
14.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，包括再循环管线，其构造成使所述气体流在所述排泄阀的下游再循环至所述排泄管线。
15.一种用于排泄及吹扫的系统，其包括：
排泄收集器，其在排泄阀的下游沿着排泄管线布置，其中，所述排泄收集器构造成将液体-气体混合物分离成液体流和气体流；
控制器，其联接于所述排泄阀和通气阀，其中，所述控制器构造成基于来自一个或更多个传感器的反馈来调整所述排泄阀和所述通气阀的操作，所述一个或更多个传感器构造成测量所述系统的操作参数；和
再循环回路，其构造成使所述气体流在所述排泄阀的下游再循环至所述排泄管线，并且所述再循环回路构造成使用压缩机来提供再循环压力。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个传感器包括构造成测量所述排泄管线中的流体液面的液面传感器、构造成测量所述液体流的温度的温度传感器，或二者。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成基于所述液体流的测量温度、所述排泄管线中的所述液体的测量液面、或二者来调整所述排泄阀的位置。
18.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述排泄收集器包括再循环回路，其构造成使所述气体流在所述排泄阀的下游再循环至所述排泄管线。
19.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，包括：
燃气涡轮发动机；
燃料歧管，其联接于所述燃气涡轮发动机；
所述排泄管线，其从所述燃气涡轮发动机的燃料歧管延伸且构造成流动来自所述燃料歧管的液体-气体混合物；
所述排泄阀，其沿着所述排泄管线配置；
通气管线，其在所述排泄阀的上游从所述排泄管线延伸；
所述通气阀，其沿着所述通气管线配置；和
储存罐，其布置在所述排泄收集器的下游，其中，所述储存罐构造成接收来自所述排泄收集器的液体流。
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