CN108026839A - 用于向燃烧器提供高反应性燃料的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本文中公开了一种用于将高反应性燃料提供至燃气涡轮的燃烧器的系统及相关方法。系统包括与燃料供应流体连通的燃料供应系统。燃料供应系统包括多个燃料回路。各个燃料回路将燃料独立地供给至对应的燃料分配歧管。系统还包括蒸汽喷射系统。蒸汽喷射系统包括至少一个流控制阀，其与燃料回路中的至少一个处于流体连通。流控制阀在对应燃料回路的燃料操作以及非燃料操作两者期间在过热蒸汽源与燃料回路之间提供流体连通。
Description
相关申请的交叉引用
本申请请求享有提交日期为2015年7月23日的美国临时专利申请序列第62/195918号的权益，其通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
本发明涉及供应至燃气涡轮的气体燃料，且更具体而言，涉及利用蒸汽喷射系统来调制气体燃料的性质且/或吹扫燃料分配歧管的系统和方法。
背景技术
燃气涡轮大体上包括入口区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段，以及排放区段。入口区段清洁和调节工作流体(例如，空气)，且将工作流体供应至压缩机区段。压缩机区段逐渐地增大工作流体的压力，且将压缩的工作流体供应至燃烧区段。压缩的工作流体和燃料(如天然气)在燃烧区段内混合且在燃烧室中焚烧，以生成具有高温和高压的燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送到涡轮区段中，在那里它们膨胀，以产生功。例如，涡轮区段中的燃烧气体的膨胀可使轴旋转。轴可连接于发生器，以产生电。
由于天然气需求的持续激增，管线天然气的供应有时变得无法满足天然气燃料的需求。因此，燃气涡轮操作者不断地寻找合适的备选燃料，以在其燃气涡轮内代替天然气焚烧，直到天然气供应恢复。潜在的备选燃料的一个示例为已知高反应性燃料(HRF)的乙烷。随着水力压裂作为抽取天然气的手段的引入，乙烷大量过剩遍及世界成为现实。
如可预期的那样，在燃气涡轮燃烧器中、特别是在基于天然气燃料的各种燃料性质(即，燃料密度、反应性以及沃泊指数)在狭窄的操作条件范围内高度调谐的燃烧器中，存在使如乙烷或其他HRF的一种燃料替代另一种燃料相关联的各种技术挑战。
如乙烷的高反应性燃料(HRF)典型地比天然气具有较高的热值(HHV)和沃泊数(在下面描述)。HRF可利用惰性物质(如氮)稀释，以减小沃泊数(对管线天然气的沃泊数而言)。然而，该过程增加了成本，且可因此降低使用HRF作为替代燃料的竞争力。
进入的气体的沃泊数(WN)和供应至涡轮的气体的更改的沃泊指数(MWI)为特别重要的燃料性质。WN被限定为：
其中：
HHV为气体燃料的较高热值；且SG为气体燃料或气体燃料和蒸汽混合物相对于空气的比重。WN用作互换性指数，以容许各种热值的气体燃料在不改变硬件的情况下在相同的燃烧系统中利用。温度不包括在针对WN的该方程式中，因为气体典型地在近似地面温度下输送，而全年的变化很小。
MWI限定为：
其中：
LHV为气体燃料或气体燃料和蒸汽混合物的较低热值，且Tg为气体燃料或气体燃料和蒸汽混合物的温度(按华氏度)。MWI比WN更准确地测量在给定的压力比下通过燃料喷嘴输送的能量。MWI与WN之间的该区别在气体燃料在输送至燃气涡轮之前加热时变得非常重要。
在天然气燃料与高反应性燃料(如乙烷)之间切换时导致的气体性质的变化的突然增大显著地影响燃烧系统的可操作性。由于调谐燃烧系统来解决该变化将为不切实际的，所以可导致超出燃烧器的能力的操作，从而导致燃烧动力的增加以及排出达标之外的操作。
因此，存在对用于减小备选HRF(如乙烷)的HHV的系统和方法的需要。系统和方法应当容许在宽范围内对MWI的调整，而不需要对气体燃料的显著温度调整。系统和方法应当提供稀释剂，以用于减小LHV和所得的MWI。系统和方法应当不需要额外的燃料分离器和燃料过热器。系统和方法不应当在与现有的燃料输送系统相比时，显著地增加每单位能量的输送气体的成本。系统应当提供从燃料系统吹扫天然气或HRF。
发明内容
本发明的方面和优点在下面在以下描述中阐述，或可从描述而为明显的，或可通过本发明的实践而学习到。
本发明的一个实施例为一种用于调制高反应性燃料的更改的沃泊指数的系统。系统包括燃气涡轮，其具有燃烧器、在燃烧器下游的涡轮、气体燃料供应、在气体燃料供应与燃烧器之间流体联接的第一燃料分配歧管，以及在气体燃料供应与燃烧器之间流体联接的第二燃料分配歧管。系统还包括热回收蒸汽发生器，其设置在涡轮下游。热回收蒸汽发生器经由第一流控制阀将蒸汽流提供至第一燃料分配歧管，且经由第二流控制阀将蒸汽流提供至第二燃料分配歧管。
本发明的另一实施例为一种用于将高反应性气体燃料提供至燃烧器的方法。方法包括，将来自热回收蒸汽发生器的蒸汽喷射到第一燃料分配歧管中，该第一燃料分配歧管在气体燃料供应下游以及燃烧器上游流体地联接。方法还包括，将蒸汽在第一燃料分配歧管内与来自气体燃料供应的高反应性气体燃料混合，以形成第一蒸汽和气体燃料混合物，以及将第一蒸汽和气体燃料混合物从第一燃料分配歧管喷射到燃烧器的第一预混合燃料回路中。
本领域普通技术人员将在审阅说明书时更好地认识到此类实施例及其他实施例的特征和方面。
附图说明
包括针对本领域技术人员的其最佳模式的本发明的完整且充分的公开在包括对附图的参照的说明书的其余部分中更具体地阐述，在附图中：
图1为本发明范围内的示例性燃气涡轮的功能框图；
图2为根据本发明的实施例的示出利用蒸汽喷射来调制MWI且从燃烧器吹扫高反应性燃料的系统的示例的示意图；
图3为根据本发明的实施例的示出利用蒸汽喷射来调制高反应性燃料的MWI且从燃烧器吹扫高反应性燃料的方法的示例的流程图；以及
图4为根据本发明的实施例的示出利用蒸汽喷射来调制高反应性燃料的MWI的方法的示例的流程图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用了数字和字母标号来表示附图中的特征。附图和描述中相似或类似的标号用于表示本发明的相似或类似的部分。如本文中使用的那样，用语"第一"、"第二"和"第三"可以可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示独立构件的位置或重要性。用语"上游"和"下游"是指相对于流体通道中的流体流的相对方向。例如，"上游"是指流体流自的方向，且"下游"是指流体流至的方向。
各个示例经由阐释本发明来提供，而不限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，可在本发明中进行改型和变型，而不脱离其范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的部分的特征可用于另一个实施例上以产生又一个实施例。因此，意图是，本发明覆盖归入所附权利要求和它们的等同物的范围内的此类改型和变型。
本发明的实施例采取可将从热回收蒸汽发生器(HRSG)、联合循环功率站的蒸汽涡轮、或其他源抽取的过热蒸汽在燃烧系统上游喷射到气体燃料中，以调制燃料的更改的沃泊指数(MWI)的应用和过程的形式。本发明的实施例可利用单个热交换器、多个热交换器来应用，或可不包括任何热交换器。本发明的实施例可采取使用来自蒸汽喷射系统的蒸汽来吹扫燃烧系统的各种燃料分配歧管的系统和方法的形式。
本发明的实施例具有相对于供应的气体燃料的MWI来扩大燃烧器可操作性限制的范围的技术效果。如以下描述的那样，蒸汽喷射的点可在燃料供应下游以及在将燃料供给至燃烧器的燃料分配歧管上游。蒸汽喷射点可在与燃料供应热连通的一个或多个热交换器下游。
本发明可在气体燃料进入燃烧系统之前将相对少量的过热蒸汽喷射到气体燃料供应线中。蒸汽/气体比可范围从大约1：100到大约30：100；这可确保过热蒸汽不在气体燃料线中冷凝。
本发明的实施例可用于控制可需要气体燃料的各种工业构件的MWI。本发明可应用于例如但不限于重型燃气涡轮、航改式燃气涡轮或锅炉。优选实施例的以下详细描述参照了示出本发明的特定实施例的附图。具有不同结构和操作的其他实施例不脱离本发明的范围。
现在参照图，其中相同的数字遍及图指示相同的元件，图1提供了包括燃气涡轮10的示例性功率站场所的功能框图，燃气涡轮10可包含本发明的各种实施例。如示出的那样，燃气涡轮10大体上包括入口区段12，入口区段12可包括一系列过滤器、冷却盘管、湿气分离器和/或其他装置，以净化和以其他方式调节进入燃气涡轮10的空气14或其他工作流体。空气14流至压缩机区段，在那里压缩机16逐渐将动能赋予空气14，以产生压缩空气18。
压缩空气18与来自燃料供应系统22的燃料20(如天然气)混合，以在一个或多个燃烧器24内形成可燃混合物。焚烧可燃混合物，以产生具有高温、高压以及高速的燃烧气体26。燃烧气体26流过涡轮区段的涡轮28，以产生功。例如，涡轮28可连接于轴30，以使涡轮28的旋转驱动压缩机16，以产生压缩空气18。备选地或此外，轴30可将涡轮28连接于发生器32，以用于产生电。来自涡轮28的排放气体34流过排放区段36，其将涡轮28连接于涡轮28下游的排放烟囱38。排放区段36可包括例如热回收蒸汽发生器(HRSG)40，以用于在释放至环境之前清洁且从排放气体34抽取额外的热量。例如，HRSG 40可包括与排放气体热连通的各种热交换器，其生成过热蒸汽。过热蒸汽可然后传送至功率站场所处的各种构件，如至一个或多个蒸汽涡轮(未示出)。
如图1中示出的那样，燃料供应系统可包括各种燃料分配歧管或环42(a),42(b) &42(c)，它们各自适于接收来自燃料供应系统22的燃料，以及将燃料分配至限定在各个燃烧器24内的各种燃料回路(未示出)。对定位在燃烧器内的一个或多个燃料喷嘴而言，各种燃料回路可允许更大的燃料控制灵活性。例如，燃料分配歧管42(a)可将燃料20的一部分提供至燃烧器内的第一预混合回路或PM1，同时燃料分配歧管42(b)和42(c)可将燃料分别提供至第二预混合歧管和第三预混合歧管，或PM2和PM3。
图2为根据本发明的实施例的示出利用蒸汽喷射来调制气体燃料的MWI的系统100的示例的示意图。如示出的那样，系统100可与图1中示出的功率站集成。在特定实施例中，系统100包括燃料供应系统22、与燃料供应系统22流体连通的在一个或多个燃料分配歧管42(a-c)上游的至少一个蒸汽喷射系统102，以及电子连接于燃料供应系统22和蒸汽喷射系统102且/或与它们电子连通的控制器104。
如图2中示出的那样，燃料供应系统22流体地连接于至少一个燃料供应或源44。燃料源44可包括一个或多个存储罐和/或管线(未示出)。燃料源44可将一种或多种气态燃料提供至燃料供应系统22。例如，燃料源44可将如由箭头46示意性指示的主燃料(如天然气(NG))和/或如由箭头48示意性指示的高反应性燃料(HRF)(如乙烷)提供至燃料供应系统22。可提供一个或多个控制或停止阀50(a)和50(b)，以控制对应的燃料46,48从燃料源44至燃料供应系统22的流。阀50(a)和50(b)可与控制器104电子连通且/或由控制器104电子控制。
燃料供应系统22包括一个或多个流控制或停止阀52(a-c)，以用于控制至燃料供应系统22的对应燃料回路54(a-c)的流。各个燃料回路54(a-c)包括一个或多个流体导管、管和/或联接件，其在阀52(a-c)与对应的燃料分配歧管42(a-c)之间提供流路。尽管示出了三个流控制或停止阀，但系统可包括任何数量的流控制或停止阀，且不限于三个。阀52(a),52(b)和52(c)可与控制器104电子连通且/或由控制器104电子控制。在特定实施例中，燃料供应系统22可包括一个或多个热交换器56，其设置在燃料供应44下游以及燃料分配歧管42(a-c)上游。
热交换器56可与热源(如HRSG 40)、蒸汽涡轮和/或锅炉(其将热传递介质提供至热交换器56)热连通。在特定实施例中，热交换器56可适于从流过燃气涡轮10的排放区段36的排放气体34接收热能。至少一个热交换器54可设置在阀52(a-c)上游。在特定实施例中，一个或多个热交换器54可设置在阀52(a-c)下游。额外的热交换器可如在第一热交换器仅适用于预热HRF 48时需要。额外的热交换器可与热交换器54串联或相似地连接。
蒸汽喷射系统102可经由各种流体联接件(如管)、流体导管和/或各种阀流体地联接于燃料供应系统22和燃料分配歧管42(a-c)，它们限定蒸汽喷射系统102的蒸汽源106(如但不限于HRSG 40)与一个或多个燃料分配歧管42(a-c)之间的各种流体流路。在各种实施例中，蒸汽喷射系统102可包括至少一个停止和/或流控制阀108，其设置在蒸汽源104下游以及对应的燃料分配歧管42(a-c)上游。在一个实施例中，如图2中示出的那样，蒸汽喷射系统包括至少三个停止和/或流控制阀108(a-c)。
在特定实施例中，阀108(a),108(b)和108(c)分别设置在阀52(a),52(b)和/或52(c)下游。阀108(a),108(b)和/或108(c)可与控制器104电子连通且/或由控制器104电子控制。阀108(a-c)可为能够在与蒸汽喷射系统102相关联的操作条件下起作用的类型。阀108(a-c)可在允许用于精确流控制的线性范围内操作。阀108(a-c)可允许将从蒸汽源106流的过热蒸汽(如由箭头110示意性地指示)的流率限制在例如但不限于通过蒸汽喷射系统102的最大流率的5-10％之间。在特定实施例中，如图1中示出的那样，一个或多个吹扫阀或排泄口58(a-c)可设置在阀108(a),108(b)和108(c)下游和/或燃料分配歧管42(a-c)下游。
控制器104可构造成自动地或连续地监测从气体供应商供应至功率站场所的进入的HRF 48的MWI。作为备选，控制器104可构造成需要用户动作来启动蒸汽喷射系统102的操作。本发明的控制器104的实施例可作用为独立系统。作为备选，控制器104可集成为更广泛系统(如涡轮控制系统或站控制系统)内的模块等。
在燃气涡轮10的操作期间，在主燃料(如天然气)变得不可用时，焚烧如乙烷或其他高反应性燃料的HRF可变成必要的和/或合乎需要的。因此，可有必要调整或更改HRF的各种性质(如HRF的更改的沃泊数或更改的沃泊指数)，以便防止潜在的排出达标问题或其他潜在的热或机械问题。
在操作中，HRF 48提供至燃料供应系统22。HRF 48可然后流过热交换器54。来自热传递介质(如来自燃气涡轮10的排放气体34)的热能流过热交换器56且传递至HRF 48，由此升高HRF温度。燃料温度的升高可提高功率站场所的整体性能。HRF 48的温度可升高至例如但不限于大约350至大约500华氏度之间的范围。温度升高量可由于例如但不限于燃气涡轮的类型(框架大小等)和构造(燃烧系统类型)而变化。
HRF 48可然后流到热交换器56下游，在那里HRF 48可分配至阀52(a-c)。至少部分地基于燃气涡轮10的当前操作条件，控制器104可完全地或至少部分地在开启位置与闭合位置之间促动阀52(a-c)中的一个或多个，由此利用HRF 48填充或关掉对应的燃料分配歧管42(a-c)。控制器104可完全地或至少部分地在开启位置与闭合位置之间促动阀108(a),108(b)和/或108(c)中的一个或多个，由此允许过热蒸汽110的流在对应的燃料分配歧管42(a-c)上游喷射到HRF 48的流中且与其混合。蒸汽喷射系统102主要用于供应过热蒸汽110，以用于调制HRF 48的MWI(如以下论述的那样)。
在一个实施例中，阀52(a-c)中的一个或多个可闭合，因此关闭至其的燃料流，且对应的阀108(a-c)可开启，由此使用过热蒸汽，以从对应燃料分配歧管42(a-c)吹扫HRF48。
本发明在下面参照根据本发明的实施例的方法、设备(系统)以及计算机程序产品的流程图和/或框图来描述。将理解的是，流程图和/或框图中的各个框、以及流程图和/或框图中的框的组合可由计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可提供给公用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器，以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器运行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的手段。
这些计算机程序指令还可存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可指导计算机或其他可编程数据处理设备来以特定的方式起作用，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实施在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令手段的制品。计算机程序指令也可加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以使在计算机或其他可编程设备上待执行的一系列操作步骤产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程设备上运行的指令提供用于实施在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的步骤。
图3为根据本发明的实施例的示出通过利用蒸汽喷射系统102来调制高反应性燃料(HRF)(如乙烷等)的更改的沃泊指数(MWI)的方法200的示例的流程图。在步骤202处，方法200包括将来自蒸汽源106的过热蒸汽110引入到其对应燃料分配歧管42(a-c)上游的至少一个燃料回路53(a-c)中。
在步骤204处，方法200包括利用HRF 48填充对应的燃料回路53(a-c)，且将HRF 48与其中的过热蒸汽110混合。在步骤206处，方法200包括将到燃料回路54(a-c)中的过热蒸汽110的流率至少部分地基于循环条件和/或燃料成分来调整。在步骤208处，方法200包括停止HRF 48的流，且在步骤210处，方法200包括经由过热蒸汽110来吹扫HRF 48的对应燃料分配歧管42(a-c)。例如，过热蒸汽可传送穿过燃料分配歧管42(a-c)且从燃气涡轮排放。
图4为根据本发明的实施例的示出通过利用蒸汽喷射系统102来调制高反应性燃料(HRF)(如乙烷等)的MWI的方法300的示例的流程图。方法300可并入到方法200中，如先前呈现的那样。在步骤302处，方法300可监测HRF 48的MWI。如论述的那样，HRF 48的MWI可随着功率站场所接收具有变化性质的HRF 48而波动。如论述的那样，MWI限定为：
变量可限定为：LHV为气体燃料或气体燃料和蒸汽混合物的较低热值；SG为气体燃料或气体燃料和蒸汽混合物相对于空气的比重；且Tg为气体燃料或气体燃料和蒸汽混合物的温度(按华氏度)。
方法300可从控制器104接收关于针对MWI的方程式内的变量的数据，且然后利用之前提及的方程式来确定MWI。在304处，方法300可确定在步骤302中确定的MWI值是否在期望的操作范围之外。本发明可允许用户为MWI设定期望的范围和可接受的死区。这可例如但不限于在燃烧器24包括可按来自OEM燃料喷嘴的MWI的不同范围操作的替代喷嘴的情况下为有用的。此处，本发明可允许用户改变MWI操作范围。在本发明的备选实施例中，燃烧器24的原始设备制造商(OEM)可要求MWI范围由OEM来固定和设定。如果方法300确定MWI在期望的范围和可接受的死区之外，则方法300可前进至步骤306，否则方法300可回到步骤302。
在步骤306处，方法300可确定蒸汽喷射系统102许可是否满足。本发明的实施例可允许用户构造至少一个蒸汽喷射许可。至少一个蒸汽喷射许可可包括以下许可中的一个：燃气涡轮10关于气体燃料操作；气体燃料温度在大约350到大约500华氏度之间；燃气涡轮10关于温度控制操作；蒸汽温度和压力在功率站场所指定的范围内操作；过热蒸汽预热了蒸汽路径；维持超过饱和蒸汽温度的大约50华氏度的过热温度；蒸汽喷射系统102的流率限制于最大气体燃料流率的30％。如果满足蒸汽喷射许可，则方法300可前进至步骤308；否则方法300可回到步骤302。
在308处，方法300可使得蒸汽喷射系统102能够操作。本发明的实施例可提示用户使得蒸汽喷射系统102能够操作。在本发明的备选实施例中，方法300可在蒸汽喷射许可在步骤306中满足之后为自启用的。如果蒸汽喷射系统102被启用，则方法300可前进至步骤310；否则方法300可回到步骤302。
在步骤310中，方法300可开始操作蒸汽喷射系统102。用户可预先构造方法300，以在满足步骤308之后自动启动。如果例如蒸汽喷射系统102的操作为远程进行的，则用户可期望该选项。作为备选，方法300可预先构造成需要用户动作来启动蒸汽喷射系统102。用户动作可为但不限于在其中可控制蒸汽喷射系统102的显示器上选择“蒸汽喷射系统启动”按钮等。
在312处，方法300可确定MWI值是否低于期望的操作范围和死区。方法300可确定由于蒸汽喷射系统102的操作被启动而对HRF 48的MWI的影响。在312处，方法300可确定新的MWI，以用于与期望的MWI范围比较，如先前在步骤304中描述的那样。在步骤312中，方法300还可确定MWI是否高于期望的范围和死区。如果方法300确定MWI仍高于期望的范围，则方法300可前进至步骤314，否则方法300可前进至步骤316。
在314处，方法300可增大蒸汽喷射系统102的流率，以减小MWI。用户可增大流控制阀108(a-c)的行程，以增大蒸汽喷射系统102的流率。在本发明的备选实施例中，控制系统可自动增大流控制阀108(a-c)的行程。在方法300的步骤314中增大蒸汽喷射系统102的流率之后，方法300可回到步骤302。
在步骤316处，方法300可减小蒸汽喷射系统102的流率，以增大MWI。此处，用户可按需要调整流控制阀108(a-c)的行程，以减小蒸汽喷射系统102的流率。在本发明的备选实施例中，控制器104可自动调整流控制阀108(a-c)的行程，以减小MWI。在方法300的步骤316中减小蒸汽喷射系统102的流率之后，方法300可回到步骤302。
本文中提供的系统和方法相对于用于向燃烧器提供高反应性燃料的现有燃料供应系统提供了若干益处。例如，系统实现对以燃料质量的25％至100％的量存在的高反应性燃料(如乙烷)的焚烧，而没有火焰稳定的风险。此外或备选地，在与以前的MNQC系统相比时，该系统使引入的蒸汽量减少到1/4至1/3。因此，操作成本和环境影响也降低了。例如，蒸汽与乙烷的比可在使用100％乙烷时从1.2:1降低至0.32:1。此外或备选地，控制器104可构造成基于循环条件(包括环境条件)和燃料成分来调整蒸汽含量。在低负载和/或寒冷的时候，可需要较少的蒸汽或无蒸汽。此外或备选地，回路级掺杂允许不同量的蒸汽引入到各个燃料回路中，如燃料分开指示的那样。此外或备选地，该系统的吹扫特征比传统的惰性物质(N2)吹扫(其需要增压压缩机和单独的N2源)更容易使用。在一些情况下，N2可经由空气分离单元获得。因此，利用本发明，消除了用于ASU和增压压缩机的资本支出。
应当注意的是，在一些备选实施方式中，在步骤中提到的功能可不按照附图中提到的顺序发生。例如，相继示出的两个步骤实际上可大致上同时运行，或步骤可有时以相反的顺序运行，这取决于涉及的功能。还将注意的是，步骤图和/或流程图图示的各个步骤以及步骤图和/或流程图图示中的步骤的组合，可由基于专用硬件的系统(其执行特定功能或动作)或专用硬件和计算机指令的组合来实施。
本文中使用的用语仅出于描述特定实施例的目的，且不旨在限制本发明。如本文中使用的那样，单数形式"一个"、"一种"和"该"旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还将理解的是，用语"包括"和/或"包括了"在用于本说明书中时表示叙述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组。
尽管特定实施例在本文中示出和描述，但应当认识到的是，被计算来实现相同目的的任何布置可替代示出的特定实施例，且本发明在其他环境中具有其他应用。本申请旨在覆盖本发明的任何改编和变型。以下权利要求决不旨在将本发明的范围限制于本文中描述的特定实施例。
Claims (20)
1. 一种用于调制高反应性燃料的更改的沃泊指数的系统，包括：
燃气涡轮，其具有燃烧器、在所述燃烧器下游的涡轮、气体燃料供应、在所述气体燃料供应与所述燃烧器之间流体联接的第一燃料分配歧管，以及在所述气体燃料供应与所述燃烧器之间流体联接的第二燃料分配歧管；以及
热回收蒸汽发生器，其设置在所述涡轮下游，其中所述热回收蒸汽发生器经由第一流控制阀将蒸汽流提供至所述第一燃料分配歧管，且经由第二流控制阀将蒸汽流提供至所述第二燃料分配歧管。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一流控制阀在所述气体燃料供应下游以及所述第一燃料分配歧管上游的位置处流体地联接于所述第一燃料分配歧管。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二流控制阀在所述气体燃料供应下游以及所述第二燃料分配歧管上游的位置处流体地联接于所述第二燃料分配歧管。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一燃料分配歧管和所述第一流控制阀流体地联接于所述燃烧器的第一预混合燃料回路。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二燃料分配歧管和所述第二流控制阀流体地联接于所述燃烧器的第二预混合燃料回路。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括定位在所述气体燃料供应与所述第一燃料分配歧管之间的热交换器，其中所述热交换器与从所述气体燃料供应流至所述第一燃料分配歧管的高反应性燃料热连通。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括定位在所述气体燃料供应与所述第二燃料分配歧管之间的热交换器，其中所述热交换器与从所述气体燃料供应流至所述第二燃料分配歧管的高反应性燃料热连通。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括在所述气体燃料供应与所述燃烧器之间流体地联接的第三燃料分配歧管以及定位在所述气体燃料供应下游的第三流控制阀，其中所述热回收蒸汽发生器经由第三流控制阀将蒸汽流提供至所述第三燃料分配歧管。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第三流控制阀在所述气体燃料供应下游以及所述第三燃料分配歧管上游的位置处流体地联接于所述第三燃料分配歧管。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第三燃料分配歧管和所述第三流控制阀流体地联接于所述燃烧器的第三预混合燃料回路。
11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括定位在所述气体燃料供应与所述第三燃料分配歧管之间的热交换器，其中所述热交换器与从所述气体燃料供应流至所述第三燃料分配歧管的高反应性燃料热连通。
12.一种用于将高反应性气体燃料提供至燃烧器的方法，包括：
将来自热回收蒸汽发生器的蒸汽喷射到第一燃料分配歧管中，其中所述第一燃料分配歧管在气体燃料供应下游以及所述燃烧器上游流体地联接；
将所述蒸汽在所述第一燃料分配歧管内与来自所述气体燃料供应的高反应性气体燃料混合，以形成第一蒸汽和气体燃料混合物；以及
将所述第一蒸汽和气体燃料混合物从所述第一燃料分配歧管喷射到所述燃烧器的第一预混合燃料回路中。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，将到所述第一燃料分配歧管中的蒸汽的流率经由第一流控制阀来调整。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，到所述第一燃料分配歧管中的蒸汽的流率基于燃气涡轮循环条件、燃料成分以及所述高反应性气体燃料的更改的沃泊指数中的至少一个来调整。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，关掉所述高反应性气体燃料的流且利用所述蒸汽来吹扫所述第一燃料分配歧管和所述第一预混合燃料回路中的至少一个。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，将来自所述热回收蒸汽发生器的蒸汽喷射到第二燃料分配歧管中，其中所述第二燃料分配歧管在所述气体燃料供应下游以及所述燃烧器上游流体地联接，将所述蒸汽在所述第二燃料分配歧管内与来自所述气体燃料供应的高反应性气体燃料混合，以形成第二蒸汽和气体燃料混合物，以及将所述第二蒸汽和气体燃料混合物从所述第二燃料分配歧管喷射到所述燃烧器的第二预混合燃料回路中。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，将到所述第二燃料分配歧管中的蒸汽的流率经由第二流控制阀来调整。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将到所述第二燃料分配歧管中的蒸汽的流率基于燃气涡轮循环条件、燃料成分以及所述高反应性气体燃料的更改的沃泊指数中的至少一个来调整。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，关掉所述高反应性气体燃料的流且利用所述蒸汽来吹扫所述第二燃料分配歧管和所述第二预混合燃料回路中的至少一个。
20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，将来自所述热回收蒸汽发生器的蒸汽喷射到第三燃料分配歧管中，其中所述第三燃料分配歧管在所述气体燃料供应下游以及所述燃烧器上游流体地联接，将所述蒸汽在所述第三燃料分配歧管内与来自所述气体燃料供应的高反应性气体燃料混合，以形成第三蒸汽和气体燃料混合物，以及将所述第三蒸汽和气体燃料混合物从所述第三燃料分配歧管喷射到所述燃烧器的第三预混合燃料回路中。
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| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20231228 Address after: Swiss Baden Patentee after: GENERAL ELECTRIC CO. LTD. Address before: New York State, USA Patentee before: General Electric Co. |