CN114837823B - 一种基于双燃料控制系统的燃气轮机启动逻辑方法 - Google Patents
一种基于双燃料控制系统的燃气轮机启动逻辑方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的目的在于提供一种基于双燃料控制系统的燃气轮机启动逻辑方法,可保证燃气轮机在燃烧不同燃料时,均可以完成燃气轮机的启动过程的目的。应用本发明的燃气轮机可采用液体燃料或气体燃料实现燃气轮机的启动,在启动过程中可依据燃料与空气的当量比实时调节供应燃料量;采用液体燃料在启动时,依据燃烧室压力变化情况向喷嘴雾化空气路供入辅助雾化空气,改善点火性能、雾化效果及燃烧效率;基于燃料吹扫系统,依据机组燃烧燃料的状态,利用燃烧室环腔引气对另一种燃料路进行吹扫,防止燃料路高温积碳;采用不同燃料机组启动失败后,本发明均有相应的处置逻辑,防止产生次生风险。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种燃气轮机控制方法,具体地说是双燃料燃气轮机控制方法。
背景技术
在开采原油的过程中,常伴有大量的石油伴生气产出,这种伴生气具有易燃易爆不易储存和输运的特点,出于安全考虑自开采之初就会被直接燃用处理,造成了严重能源浪费。双燃料燃气轮机就是一种可以有效解决该问题的动力设备,不仅能够为原油开发提供动力,而且可以采用石油伴生气为气体燃料进行工作,在不停机的情况下,实现原液体燃料与石油伴生气之间的无扰动在线切换,提高了燃气轮机对燃料的适应性,有效利用了石油伴生气,解决了原油开发过程中不同状态下的多种燃料需求。
发明内容
本发明的目的在于提供可保证双燃料燃气轮机在燃烧不同燃料时,均可以完成燃气轮机的启动过程,并且在启动失败时具备故障处置预案,保证了双燃料燃气轮机可靠运行的一种基于双燃料控制系统的燃气轮机启动逻辑方法。
本发明的目的是这样实现的:
本发明一种基于双燃料控制系统的燃气轮机启动逻辑方法,其特征是:采用如下双燃料控制系统:包括压气机、燃烧室、涡轮、喷嘴环管系统、液体燃料系统、气体燃料系统、液体燃料吹扫系统、气体燃料吹扫系统、辅助雾化空气系统,涡轮与压气机同轴,压气机通过喷嘴环管系统连接燃烧室,燃烧室连接涡轮,所述液体燃料系统包括液体燃料源以及与其相连的液体燃料路,所述气体燃料系统包括气体燃料源以及与相连的气体燃料路,气体燃料路分别支出气体燃料第1支路、气体燃料第2支路,所述液体燃料吹扫系统包括液体燃料吹扫路、雾化空气吹扫路,所述气体燃料吹扫系统包括气体燃料第1支路吹扫路、气体燃料第2支路吹扫路,所述辅助雾化空气系统包括辅助雾化空气路,液体燃料路与液体燃料吹扫路相连并连接喷嘴环管系统的液体燃料环管,辅助雾化空气路与雾化空气吹扫路相连并连接喷嘴环管系统的辅助雾化空气环管,气体燃料第1支路与气体燃料第1支路吹扫之路相连并连接喷嘴环管系统的气体燃料1路,气体燃料第2支路与气体燃料第2支路吹扫之路相连并连接喷嘴环管系统的气体燃料2路,燃烧室的引气连通液体燃料吹扫系统、气体燃料吹扫系统;
所述液体燃料路上设置泵、液体燃料过滤器、液体燃料调节阀、液体燃料切断阀、液体燃料流量传感器、液体燃料泄放阀、液体燃料止回阀;所述气体燃料路上设置气体燃料切断阀、气体燃料过滤器、气体燃料排空阀、水浴加热器;所述气体燃料第一支路上设置气体燃料第一支路调节阀、气体燃料第一支路切断阀、气体燃料第一支路流量传感器、气体燃料第一支路止回阀;所述气体燃料第二支路上设置气体燃料第二支路调节阀、气体燃料第二支路切断阀、气体燃料第二支路流量传感器、气体燃料第二支路止回阀;所述液体燃料吹扫路上设置液体燃料吹扫路调节阀、液体燃料吹扫路流量传感器、液体燃料吹扫路止回阀;所述雾化空气吹扫路上设置雾化空气吹扫路调节阀、雾化空气吹扫路流量传感器、雾化空气吹扫路止回阀;所述气体燃料第1支路吹扫路上设置气体燃料第1支路吹扫路调节阀、气体燃料第1支路吹扫路流量传感器、气体燃料第1支路吹扫路止回阀;所述气体燃料第2支路吹扫路上设置气体燃料第2支路吹扫路调节阀、气体燃料第2支路吹扫路流量传感器、气体燃料第2支路吹扫路止回阀;
所述辅助雾化空气路上设置辅助雾化空气节流孔板、辅助雾化空气切断阀、辅助雾化空气流量传感器、辅助雾化空气止回阀;
当使用液体燃料工作时:通过泵将液体燃料源中的液体燃料增压,经过滤器过滤除杂,经过液体燃料调节阀和液体燃料切断阀,在液体燃料流量传感器计量的条件下经过液体燃料止回阀输运液体燃料至液体燃料环管,经支管供入至喷嘴,在此过程中液体燃料泄放阀保持关闭状态,随后液体燃料经过喷嘴进入至燃烧空间与压缩空气混合燃烧,在此过程中,气体燃料吹扫系统处于通流打开状态,来自燃烧室环腔的高压气经过气体燃料第1支路止回阀和气体燃料第2支路止回阀输运至气体燃料1路环管和气体燃料2路环管,经支管供入至喷嘴的第1气体燃料路和第2气体燃料路,对气体燃料通道进行吹扫冷却,并防止喷嘴工作时高温燃气倒灌;辅助雾化空气系统处于通流打开状态,利用压缩空气源中的部分气体,经过辅助雾化空气节流孔板调整流量,在辅助雾化空气路切断阀完全打开的状态下,经过辅助雾化空气路流量计和辅助雾化空气路止回阀输运至辅助雾化空气环管,经支管供入至喷嘴的雾化空气通道并从雾化空气喷口旋转射流而出,对液体燃料雾化锥液膜进行旋转剪切辅助液滴破碎,解决燃气轮机点火工况运行时液体燃料雾化质量不佳的问题。
本发明还可以包括:
1、当使用液体燃料机组启动失败时,气体燃料吹扫系统和辅助雾化空气系统停止供应吹扫气体和辅助雾化空气,气体燃料第1支路调节阀和气体燃料第2支路调节阀、辅助雾化空气路切断阀关闭;液体燃料系统停止供应液体燃料,泵、液体燃料调节阀和液体燃料切断阀关闭,液体燃料泄放阀打开,泄放掉液体燃料流路中的残余液体燃料,一之后调整为关闭,液体燃料系统恢复为备用状态;液体燃料泄放阀关闭后,液体燃料吹扫系统中的液体燃料吹扫路和压缩空气路投入工作,压缩空气源的部分气体,经过液体燃料吹扫路流量传感器和液体燃料吹扫路止回阀输运液体燃料至液体燃料环管,经支管供入至喷嘴,吹扫喷嘴液体燃料通路内的残余液体燃料,防止喷嘴高温积碳。
2、当使用气体燃料工作时:气体燃料系统处于工作状态,气体燃料源中的气体燃料经过完全打开的气体燃料切断阀、气体燃料过滤器过滤除杂,再经过水浴加热器加热升温后进入气体燃料流路第1支路,此时气体燃料流路第2支路的气体燃料流路第2支路调节阀和气体燃料流路第2支路切断阀均保持完全关闭状态,经过气体燃料流路第1支路调节阀和完全打开的气体燃料流路第1支路切断阀,在气体燃料流路第1支路流量传感器计量的条件下经过气体燃料流路第1支路止回阀输运气体燃料至气体燃料1路环管,经支管供入至喷嘴,在此过程中气体燃料排空阀保持关闭状态。随后气体燃料经过喷嘴燃料小孔并喷出,与空气混合后进入燃烧空间进行预混燃烧,在此过程中,气体燃料吹扫系统的气体燃料流路第2支路吹扫路处于通流打开状态,来自燃烧室环腔的高压气经过雾化空气吹扫路止回阀输运至气体燃料2路环管,经支管供入至喷嘴的第2气体燃料路,液体燃料吹扫系统处于通流打开状态,来自燃烧室环腔的高压气分别经过液体燃料吹扫路止回阀和雾化空气吹扫路输运至液体燃料至液体燃料环管和辅助雾化空气环管,经支管供入至喷嘴的液体燃料路和雾化空气路,燃烧室环腔引气对喷嘴三个通道进行进行吹扫冷却,并防止喷嘴工作时高温燃气倒灌。
3、当使用气体燃料机组启动失败时,液体燃料吹扫系统和气体燃料吹扫系统停止供应吹扫气体,液体燃料吹扫路调节阀、雾化空气吹扫路调节阀和气体燃料第2支路吹扫路关闭;气体燃料系统停止供应气体燃料,气体燃料切断阀关闭,气体燃料排空阀打开,排空气体燃料管路内剩余燃料,之后调整为关闭,气体燃料系统恢复为备用状态。
本发明的优势在于:本发明在启动过程中可依据燃料与空气的当量比实时调节供应燃料量;采用液体燃料在启动时,依据燃烧室压力变化情况向喷嘴雾化空气路供入辅助雾化空气,改善点火性能、雾化效果及燃烧效率;基于燃料吹扫系统,依据机组燃烧燃料的状态,利用燃烧室环腔引气对另一种燃料路进行吹扫,防止燃料路高温积碳;采用不同燃料机组启动失败后,本发明均有相应的处置逻辑,防止产生次生风险,因此本发明具有重要应用价值。
附图说明
图1为本发明采用的双燃料燃气轮机的结构示意图;
图2为喷嘴环管系统与燃烧室连接的示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
结合图1-2,本发明的目的是通过如下方式实现的:
(1)双燃料控制系统:主要包括液体燃料系统A、气体燃料系统B、液体燃料吹扫系统C、气体燃料吹扫系统D、辅助雾化空气系统E、喷嘴环管系统F六大部分。
(2)燃气轮机启动逻辑包括以下内容:
1)双燃料控制系统接到启动指令。
2)燃烧液体燃料时,液体燃料系统A投入工作,气体燃料系统B不工作,液体燃料吹扫系统C不工作,气体燃料吹扫系统D投入工作,辅助雾化空气系统E投入工作,此时液体燃料通过液体燃料系统A进入喷嘴环管系统F的液体燃料环管,然后进入双燃料喷嘴的液体燃料路;燃烧室环腔引气通过气体燃料吹扫系统D进入喷嘴环管系统F的气体燃料1路环管2-1H和气体燃料2路环管3-1H,然后进入双燃料喷嘴的第1气体燃料路和第2气体燃料路;雾化空气通过辅助雾化空气系统E进入喷嘴环管系统F的辅助雾化空气环管4-1H,然后进入双燃料喷嘴的雾化空气路。
燃气轮机启动成功,双燃料控制系统切换至工况运行模式,机组进入稳定工况运行;燃气轮机启动失败,液体燃料系统A、气体燃料吹扫系统D和辅助雾化空气系统E停止工作,切断液体燃料和吹扫气体的供应,泄放掉液体燃料流路中的剩余燃料;液体燃料吹扫系统C投入工作,吹扫气体进入喷嘴环管系统F的液体燃料环管1-9H,然后进入双燃料喷嘴的液体燃料路,吹扫液体燃料路残余燃料,在规定时间内完成残余燃料吹扫工作,液体燃料吹扫系统C停止工作。
3)燃烧气体燃料时,液体燃料系统A不工作,气体燃料系统B投入工作,液体燃料吹扫系统C投入工作,气体燃料吹扫系统D投入工作,辅助雾化空气系统E不工作,此时气体燃料通过气体燃料系统B进入喷嘴环管系统F的气体燃料1路环管2-1H,然后进入双燃料喷嘴的第1气体燃料路;燃烧室环腔引气通过液体燃料吹扫系统C进入喷嘴环管系统F的液体燃料环管1-9H和辅助雾化空气环管4-1H,然后进入双燃料喷嘴的液体燃料路和雾化空气路;燃烧室环腔引气通过气路吹扫系统D进入喷嘴环管系统F的气体燃料2路环管3-1H,然后进入双燃料喷嘴的第2气体燃料路。
燃气轮机启动成功,双燃料控制系统切换至工况运行模式,机组进入稳定工况运行;燃气轮机启动失败,气体燃料系统B、液体燃料吹扫系统C和气体燃料吹扫系统D停止工作,切断气体燃料和吹扫气体的供应,排空气体燃料流路内剩余燃料。
(3)液体燃料供应及空气辅助雾化方面:燃烧液体燃料时,辅助雾化空气系统E投入工作,进行液体燃料辅助雾化;辅助雾化空气系统E上装有流量调节装置,工作时依据燃烧室压力变化调节辅助雾化空气压力和流量,防止由于辅助雾化空气压力过高或过低导致液体燃料雾化效果变差,造成液体燃料燃烧不完全,从而导致机组发生热悬挂现象(热悬挂一般指燃气轮机在启动过程中,无论如何增加燃料,都不能使机组转速正常上升的现象)。
(4)气体态燃料调节方面:燃烧气体燃料时,使用燃烧室引气对液体燃料路进行吹扫,从启动到稳定工况时,只有第1气体燃料路工作,且将燃料量关联为燃气轮机高压转速的函数,并通过当量比实时控制供应第1气体燃料路燃料量,以保证燃烧的稳定性,从而防止启动过程中燃烧室熄火。
本发明具体流程:
如图1所示,燃气轮机主体由压气机7、燃烧室8、涡轮9构成,通过带动发电机10发电构成燃气轮机发电机组。燃烧室8头部位置安装有便于燃料分配工作的环管,如局部放大图G中的喷嘴环管系统F,具体包括液体燃料环管1-9H、辅助雾化空气环管4-1H、气体燃料1路环管2-1H和气体燃料2路环管3-1H,分别通过支管与喷嘴11的相应的接口相连接(G视图)。液体燃料系统A通过液体燃料流路A0与液体燃料环管1-9H相连,连接点位于环管下半环;气体燃料系统B通过气体燃料流路B0分为气体燃料流路第1支路B0-1和气体燃料流路第2支路B0-2分别与气体燃料1路环管2-1H和气体燃料2路环管3-1H相连,两个支路共用气体燃料源B1、水浴加热器B2、过滤器B3、切断阀B5和排空阀B7,同时单独设计有调节阀、切断阀、流量计和止回阀;辅助雾化空气系统E通过辅助雾化空气流路E0连接于辅助雾化空气环管4-1H,主要辅助液体燃料进行液滴破碎,强化燃烧提高效率;液体燃料吹扫系统C分为三个流路,即液体燃料吹扫路C0-1、雾化空气吹扫路C0-2和压缩空气路C0-3,其中C0-1和C0-2分别连接于液体燃料流路A0和辅助雾化空气流路E0中止回阀A8、E8的下游,对非工作状态下得液体燃料路环管及喷嘴内部通道进行清洁吹扫防止积碳,和辅助雾化,C0-3则作为C0-1两个吹扫气源之一的压缩空气气源流路;气体燃料吹扫系统D分为两个流路,即气体燃料流路第1支路吹扫路D0-1和气体燃料流路第2支路吹扫路D0-2,对非工作状态的气体燃料环管及喷嘴内部通道进行清洁吹扫,同时防止回火及自燃。此外,液体燃料系统A和气体燃料系统B有独立的介质源,即液体燃料源A1、气体燃料源B1,压缩空气源E1作为液体燃料吹扫系统C的其中一个吹扫气源和辅助雾化空气系统E的辅助雾化气源,燃烧室8的环腔8A高压气作为液体燃料吹扫系统C的另一个吹扫气源和气体燃料吹扫系统D的吹扫气源,通过燃烧室引气流路CD0供应至吹扫系统C和D。5个系统均采用独立模块化设计,可单独成撬便于运输安装,特别适用于如海上平台等空间有限的场所。
(1)当使用液体燃料工作时:通过泵A2将液体燃料源A1中的液体燃料增压,经过滤器A3过滤除杂,经过合适开度的调节阀A4和完全打开的切断阀A5,在流量传感器A6计量的条件下经过止回阀A8输运液体燃料至环管1-9H,经支管供入至喷嘴11,在此过程中泄放阀A7保持关闭状态,随后液体燃料经过喷嘴进入至燃烧空间与压缩空气混合燃烧。在此过程中,气体燃料吹扫系统D处于通流打开状态,来自燃烧室环腔8A的高压气经过止回阀D8-1和D8-2输运至气体燃料1路环管2-1H和气体燃料2路环管3-1H,经支管供入至喷嘴11的第1气体燃料路和第2气体燃料路,对气体燃料通道进行吹扫冷却,并防止喷嘴工作时高温燃气倒灌;辅助雾化空气系统E处于通流打开状态,利用压缩空气源E1中的部分气体,经过流量调节装置E2调整至合适的流量,在切断阀E5完全打开的状态下,经过流量计E6和止回阀E8输运至辅助雾化空气环管4-1H,经支管供入至喷嘴11的雾化空气通道并从雾化空气喷口旋转射流而出,对液体燃料雾化锥液膜进行旋转剪切辅助液滴破碎,达到良好雾化效果,解决燃气轮机点火工况运行时液体燃料雾化质量不佳的问题。伴随着压气机转速逐渐升高,燃气轮机进入稳定工况运行,机组启动成功,双燃料控制系统由启动逻辑控制模式转入工况运行模式。
吹扫路D0-1和D0-2包含控制流量大小的调节阀D4-1和D4-2,以及对实际吹扫流量进行计量的流量传感器D6-1和D6-2。
(2)当使用液体燃料机组启动失败时,气体燃料吹扫系统D和辅助雾化空气系统E停止供应吹扫气体和辅助雾化空气,调节阀D4-1和D4-2、切断阀E5关闭;液体燃料系统A停止供应液体燃料,泵A2、调节阀A4和切断阀A5关闭,泄放阀A7打开,泄放掉液体燃料流路中的残余液体燃料,一定时间后调整为关闭,液体燃料系统A恢复为备用状态;泄放阀A7关闭后,液体燃料吹扫系统C中的液体燃料吹扫路和压缩空气路投入工作,压缩空气源E1的部分气体,经过完全打开的切断阀C5、流量传感器C6-1和止回阀C8-1输运液体燃料至环管1-9H,经支管供入至喷嘴11,吹扫喷嘴液体燃料通路内的残余液体燃料,防止喷嘴高温积碳。
(3)当使用气体燃料工作时:气体燃料系统B处于工作状态,气体燃料源B1中的气体燃料经过完全打开的切断阀B5、过滤器B3过滤除杂,再经过水浴加热器B2加热升温后进入气体燃料流路第1支路B0-1,此时气体燃料流路第2支路的调节阀B4-2和切断阀B5-2均保持完全关闭状态,经过合适开度的调节阀B4-1和完全打开的切断阀B5-1,在流量传感器B6-1计量的条件下经过止回阀B8-1输运气体燃料至气体燃料1路环管2-1H,经支管供入至喷嘴11,在此过程中排空阀B7保持关闭状态。随后气体燃料经过喷嘴燃料小孔并喷出,与空气混合后进入燃烧空间进行预混燃烧,有效降低污染物排放。在此过程中,气体燃料吹扫系统D的气体燃料流路第2支路吹扫路D0-2处于通流打开状态,来自燃烧室环腔8A的高压气经过止回阀D8-2输运至气体燃料2路环管3-1H,经支管供入至喷嘴11的第2气体燃料路。类似地,液体燃料吹扫系统C处于通流打开状态,来自燃烧室环腔8A的高压气分别经过止回阀C8-1和C8-2输运至液体燃料至环管1-9H和辅助雾化空气环管4-1H,经支管供入至喷嘴11的液体燃料路和雾化空气路。燃烧室环腔8A引气对喷嘴11三个通道进行进行吹扫冷却,并防止喷嘴工作时高温燃气倒灌。伴随着压气机转速逐渐升高,燃气轮机进入稳定工况运行,机组启动成功,双燃料控制系统由启动逻辑控制模式转入工况运行模式。
吹扫路C0-1和C0-2包含控制流量大小的调节阀C4-1和C4-2,以及对实际吹扫流量进行计量的流量传感器C6-1和C6-2。
(4)当使用气体燃料机组启动失败时,液体燃料吹扫系统C和气体燃料吹扫系统D停止供应吹扫气体,调节阀C4-1、C4-2和D4-2关闭;气体燃料系统B停止供应气体燃料,切断阀B5关闭,排空阀B7打开,排空气体燃料管路内剩余燃料,一定时间后调整为关闭,气体燃料系统B恢复为备用状态。
Claims (3)
1.一种基于双燃料控制系统的燃气轮机启动逻辑方法,其特征是:采用如下双燃料控制系统:包括压气机、燃烧室、涡轮、喷嘴环管系统、液体燃料系统、气体燃料系统、液体燃料吹扫系统、气体燃料吹扫系统、辅助雾化空气系统,涡轮与压气机同轴,压气机通过喷嘴环管系统连接燃烧室,燃烧室连接涡轮,所述液体燃料系统包括液体燃料源以及与其相连的液体燃料路,所述气体燃料系统包括气体燃料源以及与相连的气体燃料路,气体燃料路分别支出气体燃料第1支路、气体燃料第2支路,所述液体燃料吹扫系统包括液体燃料吹扫路、雾化空气吹扫路,所述气体燃料吹扫系统包括气体燃料第1支路吹扫路、气体燃料第2支路吹扫路,所述辅助雾化空气系统包括辅助雾化空气路,液体燃料路与液体燃料吹扫路相连并连接喷嘴环管系统的液体燃料环管,辅助雾化空气路与雾化空气吹扫路相连并连接喷嘴环管系统的辅助雾化空气环管,气体燃料第1支路与气体燃料第1支路吹扫之路相连并连接喷嘴环管系统的气体燃料1路,气体燃料第2支路与气体燃料第2支路吹扫之路相连并连接喷嘴环管系统的气体燃料2路,燃烧室的引气连通液体燃料吹扫系统、气体燃料吹扫系统;
所述液体燃料路上设置泵、液体燃料过滤器、液体燃料调节阀、液体燃料切断阀、液体燃料流量传感器、液体燃料泄放阀、液体燃料止回阀;所述气体燃料路上设置气体燃料切断阀、气体燃料过滤器、气体燃料排空阀、水浴加热器;所述气体燃料第1支路上设置气体燃料第1支路调节阀、气体燃料第1支路切断阀、气体燃料第1支路流量传感器、气体燃料第1支路止回阀;所述气体燃料第2支路上设置气体燃料第2支路调节阀、气体燃料第2支路切断阀、气体燃料第2支路流量传感器、气体燃料第2支路止回阀;所述液体燃料吹扫路上设置液体燃料吹扫路调节阀、液体燃料吹扫路流量传感器、液体燃料吹扫路止回阀;所述雾化空气吹扫路上设置雾化空气吹扫路调节阀、雾化空气吹扫路流量传感器、雾化空气吹扫路止回阀;所述气体燃料第1支路吹扫路上设置气体燃料第1支路吹扫路调节阀、气体燃料第1支路吹扫路流量传感器、气体燃料第1支路吹扫路止回阀;所述气体燃料第2支路吹扫路上设置气体燃料第2支路吹扫路调节阀、气体燃料第2支路吹扫路流量传感器、气体燃料第2支路吹扫路止回阀;
所述辅助雾化空气路上设置辅助雾化空气节流孔板、辅助雾化空气切断阀、辅助雾化空气流量传感器、辅助雾化空气止回阀;
当使用液体燃料工作时:通过泵将液体燃料源中的液体燃料增压,经过滤器过滤除杂,经过液体燃料调节阀和液体燃料切断阀,在液体燃料流量传感器计量的条件下经过液体燃料止回阀输运液体燃料至液体燃料环管,经支管供入至喷嘴,在此过程中液体燃料泄放阀保持关闭状态,随后液体燃料经过喷嘴进入至燃烧空间与压缩空气混合燃烧,在此过程中,气体燃料吹扫系统处于通流打开状态,来自燃烧室环腔的高压气经过气体燃料第1支路止回阀和气体燃料第2支路止回阀输运至气体燃料1路环管和气体燃料2路环管,经支管供入至喷嘴的第1气体燃料路和第2气体燃料路,对气体燃料通道进行吹扫冷却,并防止喷嘴工作时高温燃气倒灌;辅助雾化空气系统处于通流打开状态,利用压缩空气源中的部分气体,经过辅助雾化空气节流孔板调整流量,在辅助雾化空气路切断阀完全打开的状态下,经过辅助雾化空气路流量计和辅助雾化空气路止回阀输运至辅助雾化空气环管,经支管供入至喷嘴的雾化空气通道并从雾化空气喷口旋转射流而出,对液体燃料雾化锥液膜进行旋转剪切辅助液滴破碎,解决燃气轮机点火工况运行时液体燃料雾化质量不佳的问题;
当使用气体燃料工作时:气体燃料系统处于工作状态,气体燃料源中的气体燃料经过完全打开的气体燃料切断阀、气体燃料过滤器过滤除杂,再经过水浴加热器加热升温后进入气体燃料流路第1支路,此时气体燃料流路第2支路的气体燃料流路第2支路调节阀和气体燃料流路第2支路切断阀均保持完全关闭状态,经过气体燃料流路第1支路调节阀和完全打开的气体燃料流路第1支路切断阀,在气体燃料流路第1支路流量传感器计量的条件下经过气体燃料流路第1支路止回阀输运气体燃料至气体燃料1路环管,经支管供入至喷嘴,在此过程中气体燃料排空阀保持关闭状态;随后气体燃料经过喷嘴燃料小孔并喷出,与空气混合后进入燃烧空间进行预混燃烧,在此过程中,气体燃料吹扫系统的气体燃料流路第2支路吹扫路处于通流打开状态,来自燃烧室环腔的高压气经过雾化空气吹扫路止回阀输运至气体燃料2路环管,经支管供入至喷嘴的第2气体燃料路,液体燃料吹扫系统处于通流打开状态,来自燃烧室环腔的高压气分别经过液体燃料吹扫路止回阀和雾化空气吹扫路输运至液体燃料至液体燃料环管和辅助雾化空气环管,经支管供入至喷嘴的液体燃料路和雾化空气路,燃烧室环腔引气对喷嘴三个通道进行进行吹扫冷却,并防止喷嘴工作时高温燃气倒灌。
2.根据权利要求1所述的一种基于双燃料控制系统的燃气轮机启动逻辑方法,其特征是:当使用液体燃料机组启动失败时,气体燃料吹扫系统和辅助雾化空气系统停止供应吹扫气体和辅助雾化空气,气体燃料第1支路调节阀和气体燃料第2支路调节阀、辅助雾化空气路切断阀关闭;液体燃料系统停止供应液体燃料,泵、液体燃料调节阀和液体燃料切断阀关闭,液体燃料泄放阀打开,泄放掉液体燃料流路中的残余液体燃料,一之后调整为关闭,液体燃料系统恢复为备用状态;液体燃料泄放阀关闭后,液体燃料吹扫系统中的液体燃料吹扫路和压缩空气路投入工作,压缩空气源的部分气体,经过液体燃料吹扫路流量传感器和液体燃料吹扫路止回阀输运液体燃料至液体燃料环管,经支管供入至喷嘴,吹扫喷嘴液体燃料通路内的残余液体燃料,防止喷嘴高温积碳。
3.根据权利要求1所述的一种基于双燃料控制系统的燃气轮机启动逻辑方法,其特征是:当使用气体燃料机组启动失败时,液体燃料吹扫系统和气体燃料吹扫系统停止供应吹扫气体,液体燃料吹扫路调节阀、雾化空气吹扫路调节阀和气体燃料第2支路吹扫路关闭;气体燃料系统停止供应气体燃料,气体燃料切断阀关闭,气体燃料排空阀打开,排空气体燃料管路内剩余燃料,之后调整为关闭,气体燃料系统恢复为备用状态。
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---|---|
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR963819A (zh) * | 1947-02-24 | 1950-07-21 | ||
US4031404A (en) * | 1974-08-08 | 1977-06-21 | Westinghouse Electric Corporation | Combined cycle electric power plant and a heat recovery steam generator having improved temperature control of the steam generated |
US6145318A (en) * | 1998-10-22 | 2000-11-14 | General Electric Co. | Dual orifice bypass system for dual-fuel gas turbine |
EP1184623A2 (en) * | 2000-08-31 | 2002-03-06 | General Electric Company | Liquid fuel and water injection purge system and method for a gas turbine |
JP2005146963A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Hitachi Ltd | ガスタービン燃焼器及びガスタービン燃焼器の燃料供給方法 |
CA2508418A1 (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-04 | General Electric Company | Methods and apparatus for low emission gas turbine energy generation |
CN102563704A (zh) * | 2011-01-03 | 2012-07-11 | 通用电气公司 | 吹扫系统、包括吹扫系统的系统以及吹扫方法 |
WO2013164966A1 (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン燃焼器のパージ方法及びパージ装置 |
CN106232962A (zh) * | 2014-06-03 | 2016-12-14 | 三菱日立电力系统株式会社 | 燃料流路的吹扫方法、执行该方法的吹扫装置、具备该装置的燃气涡轮机设备 |
CN107975427A (zh) * | 2016-10-25 | 2018-05-01 | 通用电气公司 | 涡轮发动机的燃料供应系统及其组装方法 |
CN108443912A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-24 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种自吸式空气辅助雾化双燃料喷嘴 |
CN112727604A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 大连欧谱纳透平动力科技有限公司 | 用于燃气轮机的液体/气体双燃料供应系统 |
CN112879160A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-01 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 用于涡轮压裂车组的吹扫系统、吹扫方法和涡轮压裂车组 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6609380B2 (en) * | 2001-12-28 | 2003-08-26 | General Electric Company | Liquid fuel nozzle apparatus with passive protective purge |
US7770400B2 (en) * | 2006-12-26 | 2010-08-10 | General Electric Company | Non-linear fuel transfers for gas turbines |
US20090165435A1 (en) * | 2008-01-02 | 2009-07-02 | Michal Koranek | Dual fuel can combustor with automatic liquid fuel purge |
US9303562B2 (en) * | 2013-01-15 | 2016-04-05 | General Electric Company | Methods and systems for operating gas turbine engines |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210436178.5A patent/CN114837823B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR963819A (zh) * | 1947-02-24 | 1950-07-21 | ||
US4031404A (en) * | 1974-08-08 | 1977-06-21 | Westinghouse Electric Corporation | Combined cycle electric power plant and a heat recovery steam generator having improved temperature control of the steam generated |
US6145318A (en) * | 1998-10-22 | 2000-11-14 | General Electric Co. | Dual orifice bypass system for dual-fuel gas turbine |
EP1184623A2 (en) * | 2000-08-31 | 2002-03-06 | General Electric Company | Liquid fuel and water injection purge system and method for a gas turbine |
JP2005146963A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Hitachi Ltd | ガスタービン燃焼器及びガスタービン燃焼器の燃料供給方法 |
CA2508418A1 (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-04 | General Electric Company | Methods and apparatus for low emission gas turbine energy generation |
CN102563704A (zh) * | 2011-01-03 | 2012-07-11 | 通用电气公司 | 吹扫系统、包括吹扫系统的系统以及吹扫方法 |
WO2013164966A1 (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン燃焼器のパージ方法及びパージ装置 |
CN106232962A (zh) * | 2014-06-03 | 2016-12-14 | 三菱日立电力系统株式会社 | 燃料流路的吹扫方法、执行该方法的吹扫装置、具备该装置的燃气涡轮机设备 |
CN107975427A (zh) * | 2016-10-25 | 2018-05-01 | 通用电气公司 | 涡轮发动机的燃料供应系统及其组装方法 |
CN108443912A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-24 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种自吸式空气辅助雾化双燃料喷嘴 |
CN112727604A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 大连欧谱纳透平动力科技有限公司 | 用于燃气轮机的液体/气体双燃料供应系统 |
CN112879160A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-01 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 用于涡轮压裂车组的吹扫系统、吹扫方法和涡轮压裂车组 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
9FA双燃料燃气轮机燃料和吹扫系统分析;蔡志杰;;发电设备(第02期);108-112 * |
PG9351FA双燃料燃机的燃烧系统及燃料切换运行介绍;李朋;秦红丰;;东北电力技术(第11期);第31-33页 * |
新型注空气循环燃气轮机技术进展及性能研究;郝吉才;林枫;何彬;;热能动力工程(第06期);第559-564页 * |
船舶电力系统燃气轮机组双机并联运行建模与仿真;谢嘉令;施伟锋;卓金宝;;船电技术(第11期);第42-46页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114837823A (zh) | 2022-08-02 |
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