DE102009003858A1 - Betrieb eines Dualgas-Turbinenbrennstoffsystems - Google Patents

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Michael Joseph Alexander
Rahul Mohan Orlando Joshi
Robert Joseph Iasillo
Jitendra Morankar
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General Electric Co
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Abstract

Die vorliegende Anmeldung ergibt ein Verfahren zum Betreiben eines Dualgas-Brennstoffzufuhrsystems (100), das aufweist: Auswahl einer Verteiler- und Brennstoffstromaufteilung; Festsetzen des Hubs eines Hochenergiegas-Steuerventils (132) auf der Basis der Brennstoffaufteilung; Messen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses an einem Primärverteiler-Düsenauslass (124); Vergleichen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Primärverteilervorgabegrenze; Einstellen des Hubs eines primären Niederenergiegas-Steuerventils (103), um das Druckverhältnis an dem Primärverteiler-Düsenauslass (124) innerhalb der Primärverteiler-Vorgabegrenze zu halten; Messen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses an einem Sekundärverteiler-Düsenauslass (128); Vergleichen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Sekundärverteiler-Vorgabegrenze; und Einstellen des Hubs eines sekundären Niederenergiegas-Steuerventils (134), um das Druckverhältnis an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass (128) innerhalb der Sekundärverteiler-Vorgabegrenze zu halten.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft Gasturbinenbrennstoffsysteme und insbesondere Verfahren zum Betreiben von Gasturbinenbrennstoffsystemen, die in der Lage sind, zwei oder mehrere gasförmige Brennstoffe einem einzelnen Verteiler zuzuführen.
  • HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
  • Moderne Gasturbinen erfordern eine genaue Steuerung des Brennstoffsystems. Beispielsweise muss ein Druckabfall an den Brennstoffdüsen innerhalb eines vorgegebenen Bereiches sorgfältig aufrechterhalten werden, um eine Brennerbeschädigung zu vermeiden. Im Allgemeinen kann es schwierig sein, eine moderne Gasturbine mit einem normalen, energiereichen bzw. Hochenergiebrennstoff (beispielsweise Erdgas) und einem wasserstoffreichen, energiearmen bzw. Niederenergiebrennstoff (z. B. Synthesegas) zu betreiben. Es ist folglich ein „Dualgas”-Turbinenbrennstoffsystem erwünscht, das einen Hochenergiebrennstoff, einen Niederenergiebrennstoff und ein Gemisch aus einem Hoch- und einem Niederenergiebrennstoff sowohl aufnehmen als auch sorgfältig steuern/regeln kann.
  • Die Konstruktion eines derartigen „Dualgas”-Brennstoffsystems kann sich durch die verschiedenen Eigenschaften der Brennstoffe schwieriger gestalten. Ein Betrieb einer Gasturbine mit einem Niederenergiebrennstoff erfordert einen deutlich höheren Volumendurchsatz als ein Betrieb einer Gasturbine mit einem Hochenergiebrennstoff. Außerdem kann ein Niederenergiebrennstoff, der gewöhnlich von einem Vergasungsprozess stammt, oft bei einer hohen Temperatur zugeführt werden. Diese Eigenschaften machen Brennstoffsystembauteile erforderlich, die große Schwankungen sowohl hinsichtlich der Brennstofftemperatur als auch hinsichtlich des Volumendurchsatzes aufnehmen und kontrollieren können. Bedauerlicherweise können diese Bauteile groß, kompliziert und teuer sein. Was erwünscht ist, ist folglich ein Verfahren zum Betreiben eines „Dualgas”-Turbinensystems, das kleinere, standardgemäße, vereinfachte Bauteile verwendet, um Bauteilekosten, Instandhaltungskosten und Stellfläche einzusparen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung ergibt somit ein Verfahren zum Betreiben eines Dualgas-Brennstoffzufuhrsystems. Das Dualgas-Brennstoffzufuhrsystem kann enthalten: (a) ein Niederenergiegas-Zufuhrsystem, das einen Niederenergiegaseinlass, eine Brennstoffstromverzweigung bzw. -aufteilungsenrichtung, einen Niederenergiegas-Primärverteilerauslass und einen Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass aufweist; (b) ein Hochenergiegas-Zufuhrsystem, das einen Hochenergiegaseinlass und einen Hochenergiegas-Primärverteilerauslass aufweist; (c) einen Primärverteiler, der einen Primärverteilerdüsenauslass aufweist; und (d) einen Sekundärverteiler, der einen Sekundärverteilerdüsenauslass aufweist, wobei der Niederenergiegas-Primärverteilerauslass und der Hochenergiegas-Primärverteilerauslass mit dem Primärverteiler gekoppelt sind, während der Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass mit dem Sekundärverteiler gekoppelt ist, wobei das Niederenergiegas-Zufuhrsystem ferner ein primäres Niederenergiegas-Steuer/Regelventil zwischen der Gasverzweigung bzw. -aufteilung und dem Niederenergiegas-Primärverteilerauslass aufweist, das Niederenergiegas-Zufuhrsystem ferner ein sekundäres Niederenergiegas-Steuer/Regelventil zwischen der Verteilerverzweigung bzw. -aufteilung und dem Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass aufweist und das Hochenergiegas-Zufuhrsystem ferner ein Hochenergiegas-Steuer/Regelventil zwischen dem Hochenergiegaseinlass und dem Hochenergiegas-Primärverteilerauslass aufweist. Das Verfahren zum Betreiben des Dualgas-Brennstoffzufuhrsystems kann eine Auswahl einer Brennstoffaufteilung zwischen dem Niederenergiegas-Zufuhrsystem und dem Hochenergiegas-Zufuhrsystem, ein Einstellen des Hubs des Hochenergiegas-Steuer/Regelventils auf der Basis der Brennstoffstromaufteilung, ein Messen des Primärverteilerdüsendruckverhältnisses an dem Primärverteilerdüsenauslass; einen Vergleich des Primärverteilerdüsendruckverhältnisses mit einem Primärverteilervorgabegrenzwert; ein Anpassen des Hubs des primären Niederenergiegas-Steuer/Regelventils, um das Druckverhältnis an dem Primärverteilerdüsenauslass innerhalb der Primärverteilervorgabegrenze zu halten; ein Messen des Sekundärverteilerdüsendruckverhältnisses an dem Sekundärverteilerdüsenauslass, einen Vergleich des Sekundärverteilerdüsendruckverhältnisses mit einer Sekundärverteilervorgabegrenze und ein Anpassen des Hubs des sekundären Niederenergiegas-Steuer/Regelventils enthalten, um das Druckverhältnis an dem Sekundärverteilerdüsenauslass innerhalb der Sekundärverteilervorgabegrenze zu halten.
  • Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung erschließen sich für einen Fachmann bei einer Durchsicht der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Diagramm, das ein Dualgas-Brennstoffsystem mit einem Primärverteiler veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung ergibt ein Dualgas-Brennstoffzufuhrsystem und ein Verfahren zum Betreiben des Systems.
  • I. Dualgas-Brennstoffzufuhrsystem mit Primärverteiler
  • Indem nun auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, zeigt 1 eine Konfiguration eines Dualgas-Brennstoffsystems 100 mit einem Primärverteiler bzw. -sammler. Das System 100 kann dazu verwendet werden, ein Hochenergiegas, ein Niederenergiegas oder ein Gemisch aus dem Hochenergiegas und dem Niederenergiegas einer Turbine zuzuführen. Es ist wichtig, dass das System 100 sowohl einen Hochenergiebrennstoff als auch einen Niederenergiebrennstoff liefern kann, während lediglich dem Hochenergiebrennstoff ermöglicht wird, in einen einzelnen Verteiler einzutreten. Indem der Hochenergiebrennstoff lediglich zu einem Einzelverteiler geliefert wird, kann das System 100 die in den Verteilern gespeicherte Energiemenge reduzieren und dadurch die Gefahr einer Turbinenüberdrehzahl reduzieren.
  • Die Gasbrennstoffe
  • Das System 100 kann ein Hochenergiegas, ein Niederenergiegas oder ein Gemisch aus einem Hochenergiegas und einem Niederenergiegas liefern. Das Hochenergiegas kann einen Energiewert in einem Bereich von etwa 750 bis etwa 2000 BTU/ft3, sogar wünschenswerter von etwa 900 bis etwa 1500 BTU/ft3 und sogar noch wünschenswerter von etwa 1000 bis etwa 1200 BTU/ft3 haben. Das Niederenergiegas kann einen Energiewert in einem Bereich von etwa 75 bis etwa 750 BTU/ft3, noch wünschenswerter von etwa 150 bis 500 BTU/ft3 und sogar noch wünschenswerter von etwa 250 bis etwa 350 BTU/ft3 haben. In einer speziellen Ausführungsform liegt die Differenz der Energiewerte zwischen dem Hochenergie gas und dem Niederenergiegas in einem Bereich von etwa 100 bis etwa 1800 BTU/ft3, noch wünschenswerter von etwa 300 bis etwa 1200 BTU/ft3 und sogar noch wünschenswerter von etwa 600 bis etwa 800 BTU/ft3 liegen.
  • Das Zufuhrsystem
  • Das Primärverteiler-Dualgas-Brennstoffzufuhrsystem 100 kann ein Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102, ein Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104, einen Primärverteiler (bzw. Primärsammler) 106 und einen Sekundärverteiler (bzw. Sekundärsammler) 108 enthalten. Der Sekundärverteiler 108 kann eine Größe haben, die größer ist als die Größe des Primärverteilers 106. Beispielsweise kann der Sekundärverteiler ein größeres Volumen und/oder eine größere Düsengröße im Vergleich zu dem Primärverteiler 106 haben. Die relativ große Abmessung des Sekundärverteilers 108 und die relativ kleine Abmessung des Primärverteilers 106 können der Turbine ermöglichen, in einem weiten Bereich von Lasten entweder mit dem Niederenergiegas oder mit dem Hochenergiegas oder mit einem Gemisch aus dem Hochenergiegas und dem Niederenergiegas zu arbeiten.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann einen Niederenergiegaseinlass 110, eine Gasverzweigung bzw. -aufteilungseinrichtung 112, einen Niederenergiegas-Primärverteilerauslass 114 und einen Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass 116 enthalten. Das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 kann einen Hochenergiegaseinlass 118 und einen Hochenergiegas-Primärverteilerauslass 120 enthalten. Der Primärverteiler 106 kann einen Primärverteilerrohreinlass 122 und einen Primärverteilerdüsenauslass 124 enthalten. Der Sekundärverteiler 108 kann einen Sekundärverteilerrohreinlass 126 und einen Sekundärverteilerdüsenauslass 128 enthalten. Der Niederenergiegas-Primärverteilerauslass 114 und der Hochenergiegas-Primärverteileraus lass 120 können mit dem Primärverteiler 106 verbunden sein. Beispielsweise können der Niederenergiegas-Primärverteilerauslass 114 und der Hochenergiegas-Primärverteilerauslass 120 in den Primärverteilerrohreinlass 122 zusammenführen. Der Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass 116 kann mit dem Sekundärverteiler 108 verbunden sein. Beispielsweise kann der Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass 116 in den Sekundärverteilerrohreinlass 126 übergehen.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann ferner ein primäres Niederenergiegas-Steuer- bzw. -Regelventil 130 zwischen der Gasaufteilung 112 und dem Niederenergiegas-Primärverteilerauslass 114 enthalten. In gleicher Weise kann das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 ebenfalls ein Hochenergiegas-Steuer- bzw. -Regelventil 132 zwischen dem Hochenergiegaseinlass 118 und dem Hochenergiegas-Primärverteilerauslass 120 enthalten. Die Gassteuerventile (bzw. Gasregelventile) 130 und 132 können den Brennstoffdurchsatz zu dem Primärverteiler 106 derart steuern/regeln, dass ein genauer Druckabfall an dem Primärverteilerdüsenauslass 124 aufrechterhalten wird.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann ferner ein sekundäres Niederenergiegas-Steuer- bzw. -Regelventil 134 enthalten. Das sekundäre Niederenergiegas-Steuerventil (bzw. -Regelventil) 134 kann zwischen der Gasverzweigung 112 und dem Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass 116 angeordnet sein. Das sekundäre Niederenergiegas-Steuerventil 134 kann den Brennstoffdurchfluss in dem Sekundärverteiler 108 derart steuern/regeln, dass an dem Sekundärverteilerdüsenauslass 128 ein genauer Druckabfall aufrechterhalten wird. Das sekundäre Niederenergiegas-Steuerventil 134 kann ferner dazu verwendet werden, den Gasdurchfluss durch den Sekundärverteiler 108 zu unterbrechen.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann ferner eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Gassteuer- bzw. -Regelventilen enthalten. Beispielsweise kann das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 ferner ein zweites sekundäres Niederenergiegas-Steuer/Regelventil 136 und ein drittes sekundäres Niederenergiegas-Steuer/Regelventil 138 enthalten. Die Steuer/Regelventile 136 und 138 können zwischen der Gasverzweigung 112 und dem Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass 116 angeordnet sein. Die drei Steuer/Regelventile 134, 136 und 138 können parallel zueinander arbeiten. Die Verwendung mehrerer Gassteuerventile kann jedem Steuerventil ermöglichen, eine kleinere Abmessung zu haben, was wiederum den Einsatz ohne weiteres verfügbarer Gassteuerventile ermöglicht.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann ferner ein Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 zwischen dem Niederenergiegaseinlass 110 und der Gasverzweigung 112 enthalten. In gleicher Weise kann auch das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 ein Hochenergiegas-Absperr-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 zwischen dem Hochenergiegaseinlass 118 und dem Hochenergiegas-Steuer/Regelventil 132 enthalten. Die Stopp/Drehzahlverhältnisventile 140 und 142 können den Durchfluss des Brennstoffes stromaufwärts der Gassteuerventile 130, 132, 134, 136 und 138 steuern, so dass ein konstanter Referenzdruck zwischen den Stopp/Drehzahlverhältnisventilen 140 und 142 und den Gassteuerventilen 130, 132, 134, 136 und 138 aufrechterhalten wird. Durch Aufrechterhaltung der Bereiche konstanten Referenzdrucks unmittelbar stromaufwärts der Gassteuerventile 130, 132, 134, 136 und 138 kann die Durchflussrate durch die Gassteuerventile unter Verwendung lediglich der Positionen (effektiver Querschnitte) der Steuerventile berechnet werden.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann ferner ein Niederenergiegas-Absperrventil 146 zwischen dem Niederenergiegaseinlass 110 und dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 enthalten. In gleicher Weise kann auch das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 ein Hochenergiegas-Absperrventil 148 zwischen dem Hochenergiegaseinlass 118 und dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 enthalten. Die Absperrventile 146 und 148 können dazu verwendet werden, den Gasdurchfluss durch das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 bzw. das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 zu unterbrechen. Wenn beispielsweise die Turbine allein mit einem Hochenergiegas betrieben wird, kann das Niederenergiegas-Absperrventil 146 den Durchfluss von Gas durch das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 absperren, so dass nur ein Hochenergiebrennstoff durch den Primärverteiler 106 strömen wird. Außerdem kann in dem Fall, dass die Turbine allein mit einem Niederenergiegas arbeitet, das Hochenergiegas-Absperrventil 148 den Durchfluss von Gas durch das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 absperren, so dass lediglich ein Niederenergiebrennstoff durch den Primärverteiler 106 und den Sekundärverteiler 108 strömen wird.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann ferner ein primäres Niederenergiegas-Spülsystem zwischen dem Niederenergiegaseinlass 110 und dem primären Niederenergiegas-Steuerventil 130 enthalten. Das primäre Niederenergiegas-Spülsystem kann einen primären Niederenergiegas-Spüleinlass 150, einen ersten primären Niederenergiegas-Spülentlüftungsauslass 152 und einen zweiten primären Niederenergiegas-Spülentlüftungsauslass 154 enthalten. Der primäre Niederenergiegas-Spüleinlass 150 kann zwischen dem primären Niederenergiegas-Steuerventil 130 und dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 angeordnet sein, während der erste primäre Niederenergiegas-Spülauslass 152 zwischen dem primären Niederenergiegas-Steuerventil 130 und dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnis ventil 140 angeordnet sein kann und der zweite primäre Niederenergiegas-Spülauslass 154 zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 und dem Niederenergiegas-Absperrventil 146 angeordnet sein kann. Das primäre Niederenergiegas-Spülsystem kann verwendet werden, um die Gefahr einer Verbrennung zu reduzieren, wenn sich das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 nicht im Einsatz befindet. Beispielsweise können der primäre Niederenergiegas-Spüleinlass 150 und die primären Niederenergiegas-Spülentlüftungsauslässe 152 und 154 einen Inertgasdruckpuffer zwischen dem Niederenergiegas-Absperrventil 146 und dem primären Niederenergiegas-Steuerventil 130 erzeugen, um das Niederenergiegas von dem Primärverteiler 106 zu isolieren.
  • Das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 kann ebenfalls ein Hochenergiegas-Spülsystem zwischen dem Hochenergiegaseinlass 118 und dem Hochenergiegasauslass 120 enthalten. Das Hochenergiegas-Spülsystem kann einen Hochenergiegas-Spüleinlass 156, einen ersten Hochenergiegas-Spülentlüftungsauslass 158 und einen zweiten Hochenergiegas-Spülentlüftungsauslass 160 enthalten. Der Hochenergiegas-Spüleinlass 156 kann zwischen dem Hochenergiegas-Steuerventil 132 und dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 angeordnet sein, während der erste Hochenergiegas-Spülauslass 158 zwischen dem Hochenergiegas-Steuerventil 132 und dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 angeordnet sein kann und der zweite Hochenergiegas-Spülauslass 160 zwischen dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 und dem Hochenergiegas-Absperrventil 148 angeordnet sein kann. Das Hochenergiegas-Spülsystem kann verwendet werden, um die Gefahr einer Verbrennung zu reduzieren, wenn das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 sich nicht im Einsatz befindet. Beispielsweise können der Hochenergiegas-Spüleinlass 156 und die Hochenergiegas-Spülentlüftungsauslässe 158 und 160 die Rohrleitungsan lage stromabwärts des Hochenergiegas-Absperrventils 148 durchblasen bzw. räumen, um Hochenergie- oder Niederenergiegas zu spülen, um die Gefahr einer Verbrennung zu reduzieren.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann ferner ein sekundäres Niederenergiegas-Spülsystem zwischen dem sekundären Niederenergiegas-Steuerventil 134 und dem Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass 116 enthalten. Das sekundäre Niederenergiegas-Spülsystem kann einen sekundären Niederenergiegas-Spüleinlass 164 enthalten. Der sekundäre Niederenergiegas-Spüleinlass 164 kann zwischen dem sekundären Niederenergiegas-Steuerventil 134 und dem Sekundärverteilerdüsenauslass 128 angeordnet sein. Das Sekundärverteilerspülsystem kann dazu verwendet werden, die Gefahr einer Verbrennung zu reduzieren, wenn der Sekundärverteiler 108 nicht eingesetzt wird.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann ferner einen Niederenergiegasfilter 168 zwischen dem Niederenergiegaseinlass 110 und dem Niederenergiegas-Absperrventil 146 enthalten. In gleicher Weise kann auch das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 einen Hochenergiegasfilter 170 zwischen dem Hochenergiegaseinlass 118 und dem Hochenergiegas-Absperrventil 148 enthalten. Die Siebfilter 168 und 170 können Verschmutzungen bzw. Fremdkörper aus dem Brennstoff herausfiltern, um Probleme, wie beispielsweise ein Zusetzen des Primärverteiler-Dualgas-Brennstoffzufuhrsystems 100, zu verhindern.
  • Das Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 kann ferner einen Niederenergiegas-Bypassauslass 172 zwischen dem Niederenergiegaseinlass 110 und dem Niederenergiegas-Absperrventil 146 enthalten. In gleicher Weise kann das Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 auch einen Hochenergiegas-Bypassauslass 174 zwischen dem Hochenergiegaseinlass 118 und dem Hochenergiegas-Absperrventil 148 enthalten. Die Bypassauslässe bzw. Umleitauslässe 172, 174 können ein Gas zu Systemen, wie beispielsweise einem Warmlaufsystem und/oder einem Fackelsystem, führen.
  • Das Dualgas-Brennstoffzufuhrsystem mit Primärverteiler 100 kann auch ein Verdichteraustrittsdrucksystem 176 (hier nachfolgend auch als das „CPD-System” bezeichnet, von „Compressor Discharge Pressure System”) enthalten. Das CPD-System 176 kann einen CPD-Lufteinlass 178 und einen CPD-Luftauslass 180 enthalten. Das CPD-System 176 kann mit dem Sekundärverteiler 108 gekoppelt sein. Beispielsweise kann der CPD-Luftauslass 180 in den Sekundärverteilerrohreinlass 126 übergehen. Das CPD-System 176 kann dazu verwendet werden, den Sekundärverteiler 108 von Gas zu spülen, ein positives Düsendruckverhältnis in dem Sekundärverteiler 108 aufrechtzuerhalten und/oder den Sekundärverteilerdüsenauslass 128 kühl zu halten.
  • Das CPD-System 176 kann ein primäres CPD-Ventil 182 zwischen dem CPD-Lufteinlass 178 und dem CPD-Luftauslass 180 enthalten. Das CPD-System 176 kann ferner ein sekundäres CPD-Ventil 184 zwischen dem CPD-Lufteinlass 178 und dem primären CPD-Ventil 182 enthalten. Die CPD-Ventile 182 und 184 können den Luftdurchfluss zu dem Sekundärverteiler 108 steuern/regeln, so dass ein genauer Druckabfall an dem Sekundärverteilerdüsenauslass 128 aufrechterhalten wird.
  • Das CPD-System 176 kann ferner einen CPD-Gasspüleinlass 186 und einen CPD-Gasspülentlüftungsauslass 188 enthalten. Der CPD-Gasspüleinlass 186 und der CPD-Gasspülauslass 188 können zwischen dem sekundären CPD-Ventil 184 und dem primären CPD-Ventil 182 angeordnet sein. Der CPD-Gasspüleinlass 186 und der CPD-Gasspülauslass 188 können dazu verwendet werden, die Gefahr einer Verbrennung zu reduzieren, wenn das CPD-System 176 nicht eingesetzt wird. Beispielsweise können der CPD-Gasspüleinlass 186 und der CPD-Gasspülauslass 188 einen Inertgas druckpuffer zwischen dem sekundären CPD-Ventil 184 und dem primären CPD-Ventil 182 erzeugen, um das Niederenergiegas von der CPD-Luft zu isolieren.
  • Das Dualgas-Brennstoffzufuhrsystem mit Primärverteiler 100 kann dazu verwendet werden, zwei Gasbrennstoffe zu einer Turbine zu liefern. Ein Niederenergiegas kann zu dem Niederenergiegaseinlass 110 des Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 gespeist werden. Ein erster Teil des Niederenergiegases kann anschließend dem Primärverteilerrohreinlass 122 des Primärverteilers 106 von dem Niederenergiegas-Primärverteilerauslass 114 des Niederenergiegas-Zufuhrsystems 102 aus zugeführt werden, während ein zweiter Teil des Niederenergiegases dem Sekundärverteilerrohreinlass 126 des Sekundärverteilers 108 von dem Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass 116 des Niederenergiegas-Zufuhrsystems 102 aus zugeführt werden kann. Ein Hochenergiegas kann in den Hochenergiegaseinlass 118 des Hochenergiegas-Zufuhrsystems 104 eingespeist werden. Das Hochenergiegas kann anschließend dem Primärverteilerrohreinlass 122 des Primärverteilers 106 von dem Hochenergiegas-Primärverteilerauslass 120 des Hochenergiegas-Zufuhrsystems 104 aus zugeführt werden.
  • Das Hochenergiegas und der erste Anteil des Niederenergiegases können von dem Primärverteilerdüsenauslass 124 des Primärverteilers 106 aus zu der Turbine geleitet werden. Der zweite Anteil des Niederenergiegases kann von dem Sekundärverteilerrohrauslass 128 des Sekundärverteilers 108 aus zu der Turbine geleitet werden.
  • Das Verfahren zum Zuführen der beiden Gasbrennstoffe zu der Turbine kann einen Schritt des Durchleitens des ersten Anteils des Niederenergiegases durch das primäre Niederenergiegas-Steuerventil 130 nach dem Schritt des Zuführens des Nie derenergiegases zu dem Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 und vor dem Schritt des Zuführens des ersten Anteils des Niederenergiegases zu dem Primärverteiler 106 enthalten. Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Durchleitens des zweiten Anteils des Niederenergiegases durch das sekundäre Niederenergiegas-Steuerventil 134, 136 und 138 nach dem Schritt des Zuführens des Niederenergiegases zu dem Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 und vor dem Schritt des Zuführens des zweiten Anteils des Niederenergiegases zu dem Sekundärverteiler 108 enthalten. Außerdem kann das Verfahren einen Schritt des Durchleitens des Niederenergiegases durch das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 nach dem Schritt des Zuführens des Niederenergiegases zu dem Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 und vor den Schritten des Durchleitens des ersten Anteils des Niederenergiegases durch das primäre Niederenergiegas-Steuerventil 130 und des Durchleitens des zweiten Anteils des Niederenergiegases durch das sekundäre Niederenergiegas-Steuerventil 134, 136 und 138 enthalten. Schließlich kann das Verfahren zum Zuführen der beiden Gasbrennstoffe zu der Turbine ein Durchleiten des Niederenergiegases durch das Niederenergiegas-Absperrventil 146 nach dem Schritt des Zuführens des Niederenergiegases zu dem Niederenergiegas-Zufuhrsystem 102 und vor dem Schritt des Durchleitens des Niederenergiegases durch das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 enthalten.
  • Das Verfahren zum Zuführen der beiden Brennstoffe zu der Turbine kann einen Schritt des Durchleitens des Hochenergiegases durch das Hochenergiegas-Steuerventil 132 nach dem Schritt des Zuführens des Hochenergiegases zu dem Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 und vor dem Schritt des Zuführens des Hochenergiegases zu dem Primärverteiler 106 enthalten. Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Durchleitens des Hochenergiegases durch das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnis ventil 142 nach dem Schritt des Zuführens des Hochenergiegases zu dem Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 und vor dem Schritt des Durchleitens des Hochenergiegases durch das Hochenergiegas-Steuerventil 132 enthalten. Schließlich kann das Verfahren zum Zuführen der beiden Gasbrennstoffe zu der Turbine ein Durchleiten des Hochenergiegases durch das Hochenergiegas-Absperrventil 148 nach dem Schritt des Zuführens des Hochenergiegases zu dem Hochenergiegas-Zufuhrsystem 104 und vor dem Schritt des Durchleitens des Hochenergiegases durch das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 enthalten.
  • II. Betrieb des Brennstoffsystems
  • Das vorstehend beschriebene Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystem 100 kann in drei unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden: (1) einem 100%igen Hochenergiegasmodus; (2) einem 100%igen Niederenergiegasmodus und (3) einem Kombinationsfeuermodus.
  • Während des Betriebs des Brennstoffzufuhrsystems kann der Hub der Gassteuerventile auf der Basis einer Regelung bzw. eines geschlossenen Regelkreises eingestellt werden, um das Druckverhältnis an den Verteilerdüsenauslässen innerhalb einer Verteilervorgabegrenze aufrechtzuerhalten. Wenn Brennstoff durch zwei Verteiler strömt, dann kann der Hub der Gassteuerventile eingestellt werden, um an den Verteilerdüsenauslässen gleiche Druckverhältnisse zu erhalten.
  • Der Hub der Gassteuerventile kann ferner auf der Basis einer Steuerung bzw. eines offenen Steuerkreises unter Verwendung der Physik der Strömung durch die Düsen eingestellt werden. Beispielsweise kann die Brennstoffhubreferenz (FSR, Fuel Stroke Reference) als die Summe aus der Primärverteiler-FSR (FSRP) und der Sekundärverteiler-FSR (FSRS) berechnet werden.
  • Die FSRP und die FSRS können zu dem Querschnitt des Primärdüsenkanals bzw. dem Querschnitt des Sekundärdüsenkanals direktproportional sein.
  • Wenn festgestellt wird, dass das Druckverhältnis an dem Verteiler außerhalb der Vorgabegrenze liegt, kann eine gefeuerte Abschaltung ausgelöst werden, um das Brennstoffsystem und die Turbine zu schützen.
  • Hochenergiegasmodus
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem 100%igen Hochenergiegasmodus kann enthalten: Schließen der Niederenergiegas-Steuerventile 130, 134, 136 und 138; Messen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Düsenauslass 124 des Primärverteilers; Vergleichen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einem Primärverteiler-Vorgabegrenzwert; und Anpassen des Hubs des Hochenergiegas-Steuerventils 132, um das Druckverhältnis an dem Primärverteiler-Düsenauslass 124 innerhalb der Primärverteiler-Vorgabegrenze zu halten. Wenn beispielsweise das Düsendruckverhältnis unterhalb der Vorgabegrenze liegt, kann das Hochenergiegas-Steuerventil 132 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Gas durch den Primärverteiler 106 hindurchzuleiten. Außerdem kann in dem Fall, wenn das Düsendruckverhältnis oberhalb der Vorgabegrenze liegt, das Hochenergiegas-Steuerventil 132 auf einen kleineren Hub eingestellt werden, um weniger Gas durch den Primärverteiler 106 zu leiten.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem 100%igen Hochenergiegasmodus kann ferner enthalten: Messen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Düsenauslass 128 des Sekundärverteilers; Vergleichen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhält nisses mit einer Sekundärverteiler-Vorgabegrenze; und Anpassen des Hubs der CPD-Ventile 182 und/oder 184, um das Druckverhältnis an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass 128 innerhalb der Sekundärverteiler-Vorgabegrenze zu halten. Wenn beispielsweise das Düsendruckverhältnis unterhalb der Vorgabegrenze liegt, können die CPD-Ventile 182 und/oder 184 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Luft durch den Sekundärverteiler 108 hindurchzuleiten. In gleicher Weise können in dem Fall, wenn das Düsendruckverhältnis oberhalb der Vorgabegrenze liegt, die CPD-Ventile 182 und/oder 184 auf einen geringeren Hub eingestellt werden, um weniger Luft durch den Sekundärverteiler 108 hindurchzuleiten.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem 100%-Hochenergiegasmodus kann ferner enthalten: Schließen des Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils 140; Messen des Drucks des Hochenergiegases zwischen dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 und dem Hochenergiegas-Steuerventil 132; Vergleichen des Drucks des Hochenergiegases mit einer Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze; und Anpassen des Hubs des Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils 142, um den Druck des Hochenergiegases innerhalb der Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze zu halten. Wenn beispielsweise der Druck des Hochenergiegases unterhalb der Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze liegt, kann das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Hochenergiegas durch das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 hindurchzuleiten. In gleicher Weise kann in dem Fall, wenn der Druck des Hochenergiegases oberhalb der Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze liegt, das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 auf einen kleineren Hub eingestellt werden, um weniger Hochenergiegas durch das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 zu leiten.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem 100%igen Hochenergiegasmodus kann ferner ein Schließen des Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils 140 und des Niederenergiegas-Absperrventils 146 enthalten. Das Verfahren zum Betreiben des Brennstoffsystems kann ferner ein Abfuhren des Niederenergiegases aus dem Zwischenraum zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 146 und dem Niederenergiegas-Absperrventil 140 unter Verwendung des zweiten Niederenergiegas-Spülentlüftungsauslasses 154 enthalten. Das Verfahren zum Betreiben des Brennstoffsystems kann ferner ein Erzeugen eines Inertgasdruckpuffers zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 und den Niederenergiegas-Steuerventilen 130, 134, 136 und 138 unter Verwendung des Niederenergiegas-Spüleinlasses 150 und des ersten Niederenergiegas-Spülentlüftungsauslasses 152 enthalten.
  • Niederenergiegasmodus
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem 100%igen Niederenergiegasmodus kann enthalten: Schließen des Hochenergiegas-Steuerventils 132; Messen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Düsenauslass 124 des Primärverteilers; Vergleichen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Primärverteiler-Vorgabegrenze; und Anpassen des Hubs des primären Niederenergiegas-Steuerventils 130, um das Druckverhältnis an dem Primärverteiler-Düsenauslass 124 innerhalb der Primärverteiler-Vorgabegrenze zu halten. Wenn beispielsweise das Düsendruckverhältnis unterhalb der Vorgabegrenze liegt, kann das primäre Niederergiegas-Steuerventil 130 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Gas durch den Primärverteiler 106 zu leiten. Außerdem kann in dem Fall, wenn das Düsendruckverhält nis oberhalb der Vorgabegrenze liegt, das primäre Niederenergiegas-Steuerventil 130 auf einen geringeren Hub eingestellt werden, um weniger Gas durch den Primärverteiler 106 hindurchzuleiten. Wenn die Düsendruckverhältnisse zwischen den Vorgabegrenzen liegen, arbeitet das Verteilerverzweigungs-Steuerventil 130, um gleiche Düsendruckverhältnisse an jedem Verteiler zu bewirken.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem 100%igen Niederenergiegasmodus kann ferner enthalten: Schließen des CPD-Ventils 182; Messen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Düsenauslass 128 des Sekundärverteilers, Vergleichen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Sekundärverteiler-Vorgabegrenze; und Anpassen des Hubs der sekundären Niederenergiegas-Steuerventile 134, 136 und 138, um das Druckverhältnis an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass 128 innerhalb der Sekundärverteiler-Vorgabegrenze zu halten. Wenn beispielsweise das Düsendruckverhältnis unterhalb der Vorgabegrenze liegt, können die sekundären Niederenergiegas-Steuerventile 134, 136 und 138 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Gas durch den Sekundärverteiler 108 zu leiten. Außerdem können in dem Fall, wenn das Düsendruckverhältnis oberhalb der Vorgabegrenze liegt, die sekundären Niederenergiegas-Steuerventile 134, 136 und 138 auf einen kleineren Hub eingestellt werden, um weniger Gas durch den Sekundärverteiler 108 zu leiten.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem 100%igen Niederenergiegasmodus kann ferner enthalten: Schließen des Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils 142; Messen des Drucks des Niederenergiegases entweder zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 und dem primären Nieder energiegas-Steuerventil 130 oder zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 und dem sekundären Niederenergiegas-Steuerventil 134; Vergleichen des Drucks des Niederenergiegases mit einer Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze; und Anpassen des Hubs des Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils 140, um den Druck des Niederenergiegases innerhalb der Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze zu halten. Wenn beispielsweise der Druck des Niederenergiegases unterhalb der Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze liegt, kann das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Niederenergiegas durch das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 zu leiten. In gleicher Weise kann in dem Fall, wenn der Druck des Niederenergiegases oberhalb des Niederenergiegas-Referenzdruckgrenzwertes liegt, das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 auf einen kleineren Hub eingestellt werden, um weniger Niederenergiegas durch das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 zu leiten.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzufuhrsystems in dem 100%igen Niederenergiegasmodus kann ferner ein Schließen des Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils 142 und des Hochenergiegas-Absperrventils 146 enthalten. Das Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzufuhrsystems kann ferner ein Abführen des Hochenergiegases aus dem Zwischenraum zwischen dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 und dem Hochenergiegas-Absperrventil 146 unter Verwendung des zweiten Hochenergiegas-Spülentlüftungsauslasses 160 enthalten. Das Verfahren zum Betreiben des Brennstoffsystems kann ferner ein Abführen des Hochenergiegases aus dem Zwischenraum zwischen dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 und dem Hochenergiegas-Steuerventil 132 unter Verwendung des ersten Hochenergiegas-Spülentlüftungsauslasses 158 enthalten. Das Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzufuhrsystems kann fer ner ein Spülen des Primärverteilers 106 mit einem Inertgas unter Verwendung des Hochenergiegas-Spüleinlasses 156 enthalten. Das Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzufuhrsystems 100 kann ferner ein Abführen der CPD-Luft aus dem Zwischenraum zwischen dem CPD-Ventil 184 und dem CPD-Ventil 182 unter Verwendung des CPD-Gasspüleinlasses 186 und des CPD-Gasspülentlüftungsauslasses 188 enthalten.
  • Kombinationsfeuermodus
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem Kombinationsfeuermodus kann enthalten: Auswahl einer Brennstoffstromaufteilung zwischen dem Hochenergiegas und dem Niederenergiegas; Einstellen des Hubs des Hochenergiegas-Steuerventils auf der Basis der gewünschten Primärbrennstoffstromaufteilung; Messen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Düsenauslass 124 des Primärverteilers; Vergleichen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Primärverteiler-Vorgabegrenze und einem Ziel (bzw. Sollwert); und Anpassen des Hubs des primären Niederenergiegas-Steuerventils 130, um das Druckverhältnis an dem Primärverteiler-Düsenauslass 124 innerhalb der Primärverteiler-Vorgabegrenze zu halten oder um das Druckverhältnisziel zu erfüllen. Wenn beispielsweise das Düsendruckverhältnis unterhalb der Vorgabegrenze liegt, kann das primäre Niederenergiegas-Steuerventil 130 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Gas durch den Primärverteiler 106 hindurchzuleiten. Außerdem kann in dem Fall, wenn das Druckverhältnis oberhalb der Vorgabegrenze liegt, das primäre Niederenergiegas-Steuerventil 130 auf einen geringeren Hub eingestellt werden, um weniger Gas durch den Primärverteiler 106 zu leiten. Wenn das gemessene Düsendruckverhältnis des Primärverteilers zwischen den Vorgabegrenzen liegt, arbeitet das Steuerventil 130, um gleiche Düsendruckverhältnisse an dem Primär- und dem Sekundär-Verteiler zu bewerkstelligen.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem Kombinationsfeuermodus kann ferner enthalten: Schließen des CPD-Ventils 182; Messen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Düsenauslass 128 des Sekundärverteilers; Vergleichen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Sekundärverteiler-Vorgabegrenze; und Anpassen des Hubs der sekundären Niederenergiegas-Steuerventile 134, 136 und 138, um das Druckverhältnis an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass 128 innerhalb der Sekundärverteiler-Vorgabegrenze zu halten. Wenn beispielsweise das Düsendruckverhältnis unterhalb der Vorgabegrenze liegt, können die sekundären Niederenergiegas-Steuerventile 134, 136 und 138 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Gas durch den Sekundärverteiler 108 zu leiten. Außerdem können in dem Fall, wenn das Düsendruckverhältnis oberhalb der Vorgabegrenze liegt, die sekundären Niederenergiegas-Steuerventile 134, 136 und 138 auf einen geringeren Hub eingestellt werden, um weniger Gas durch den Sekundärverteiler 108 zu leiten. Wenn das gemessene Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnis zwischen den Vorgabegrenzen liegt, arbeitet das Steuerventil 130, um gleiche Düsendruckverhältnisse an dem Primär- und dem Sekundärverteiler zu bewerkstelligen.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem Kombinationsfeuermodus kann ferner enthalten: Messen des Drucks des Hochenergiegases zwischen dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 und dem Hochenergiegas-Steuerventil 132; Vergleichen des Drucks des Hochenergiegases mit einem Hochenergiegas-Referenzdruckgrenzwert; und Anpassen des Hubs des Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils 142, um den Druck des Hochenergiegases in nerhalb der Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze zu halten. Wenn beispielsweise der Druck des Hochenergiegases unterhalb der Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze liegt, kann das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Hochenergiegas durch das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 zu leiten. In gleicher Weise kann, wenn der Druck des Hochenergiegases oberhalb der Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze liegt, das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 auf einen geringeren Hub eingestellt werden, um weniger Hochenergiegas durch das Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 zu leiten.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem Kombinationsfeuermodus kann ferner enthalten: Messen des Drucks des Niederenergiegases entweder zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 und dem primären Niederenergiegas-Steuerventil 130 oder zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 und dem sekundären Niederenergiegas-Steuerventil 134; Vergleichen des Drucks des Niederenergiegases mit einem Niederenergiegas-Referenzdruckgrenzwert; und Anpassen des Hubs des Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils 140, um den Druck des Niederenergiegases innerhalb der Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze zu halten. Wenn beispielsweise der Druck des Niederenergiegases unterhalb der Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze liegt, kann das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 auf einen höheren Hub eingestellt werden, um mehr Niederenergiegas durch das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 zu leiten. In gleicher Weise kann in dem Fall, wenn der Druck des Niederenergiegases oberhalb der Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze liegt, das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 140 auf einen geringeren Hub eingestellt werden, um weniger Nie derenergiegas durch das Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil 142 zu leiten.
  • Das Verfahren zum Betreiben des Primärverteiler-Brennstoffzufuhrsystems 100 in dem Kombinationsfeuermodus kann ferner ein Schließen des CPD-Ventils 182 und 184 enthalten. Das Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzufuhrsystems 100 kann ferner ein Abführen der CPD-Luft aus dem Zwischenraum zwischen dem CPD-Ventil 184 und dem CPD-Ventil 182 unter Verwendung des CPD-Gasspüleinlasses 186 und des CPD-Gasspülentlüftungsauslasses 188 enthalten.
  • Es sollte verstanden werden, dass das Vorstehende lediglich die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung anbetrifft und dass daran zahlreiche Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem allgemeinen Rahmen und Umfang der Erfindung, wie durch die folgenden Ansprüche definiert, sowie deren Äquivalenten abzuweichen.
  • Die vorliegende Anmeldung ergibt ein Verfahren zum Betreiben eines Dualgas-Brennstoffzufuhrsystems 100, das aufweist:
    Auswahl einer Leitungs- und Brennstoffstromaufteilung; Festsetzen des Hubs eines Hochenergiegas-Steuerventils 132 auf der Basis der Brennstoffaufteilung; Messen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses an einem Primärverteiler-Düsenauslass 124; Vergleichen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Primärverteilervorgabegrenze; Einstellen des Hubs eines primären Niederenergiegas-Steuerventils 130, um das Druckverhältnis an dem Primärverteiler-Düsenauslass 124 innerhalb der Primärverteiler-Vorgabegrenze zu halten; Messen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses an einem Sekundärverteiler-Düsenauslass 128; Vergleichen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Sekundärverteiler-Vorgabegrenze; und Einstellen des Hubs eines sekundären Niederener giegas-Steuerventils 134, um das Druckverhältnis an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass 128 innerhalb der Sekundärverteiler-Vorgabegrenze zu halten.
    • 100
    Primärverteiler-Dualgas-Brennstoffsystem
    102
    Niederenergiegas-Zufuhrsystem
    104
    Hochenergiegas-Zufuhrsystem
    106
    Primärverteiler
    108
    Sekundärverteiler
    110
    Niederenergiegaseinlass
    112
    Gasverzweigung, Gasaufteilungseinrichtung
    114
    Niederenergiegas-Primärverteilerauslass
    116
    Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass
    118
    Hochenergiegaseinlass
    120
    Hochenergiegas-Primärverteilerauslass
    122
    Primärverteilerrohreinlass
    124
    Primärverteilerdüsenauslass
    126
    Sekundärverteilerrohreinlass
    128
    Sekundärverteilerdüsenauslass
    130
    Primäres Niederenergiegas-Steuerventil
    132
    Hochenergiegas-Steuerventil
    134
    Sekundäres Niederenergiegas-Steuerventil
    136
    Zweites sekundäres Niederenergiegas-Steuerventil
    138
    Drittes sekundäres Niederenergiegas-Steuerventil
    140
    Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil
    142
    Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil
    146
    Niederenergiegas-Absperrventil
    148
    Hochenergiegas-Absperrventil
    150
    Primärer Niederenergiegas-Spüleinlass
    152
    Erster primärer Niederenergiegas-Spülentlüftungsauslass
    154
    Zweiter primärer Niederenergiegas-Entlüftungsauslass
    156
    Hochenergiegas-Spüleinlass
    158
    Erster Hochenergiegas-Spülentlüftungsauslass
    160
    Zweiter Hochenergiegas-Spülentlüftungsauslass
    164
    Sekundärer Niederenergiegas-Spüleinlass
    168
    Niederenergiegasfilter
    170
    Hochenergiegasfilter
    172
    Niederenergiegas-Bypassauslass
    174
    Hochenergiegas-Bypassauslass
    176
    CPD-System
    178
    CPD-Lufteinlass
    180
    CPD-Luftauslass
    182
    Primäres CPD-Ventil
    184
    Sekundäres CPD-Ventil
    186
    CPD-Gasspüleinlass
    188
    CPD-Gasspulentlüftungsauslass

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzufuhrsystems, das aufweist: (a) ein Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102), das einen Niederenergiegaseinlass (110), eine Brennstoff- und Leitungsströmungsaufteilungseinrichtung (112), einen Niederenergiegas-Primärverteilerauslass (114) und einen Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass (116) aufweist; (b) ein Hochenergiegas-Zufuhrsystem (104), das einen Hochenergiegaseinlass (118) und einen Hochenergiegas-Primärverteilerauslass (120) aufweist; (c) einen Primärverteiler (106), der einen Primärverteiler-Düsenauslass (124) aufweist; und (d) einen Sekundärverteiler (108), der einen Sekundärverteiler-Düsenauslass (128) aufweist, wobei der Niederenergiegas-Primärverteilerauslass (114) und der Hochenergiegas-Primärverteilerauslass (120) mit dem Primärverteiler verbunden sind, wobei der Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass (116) mit dem Sekundärverteiler (108) verbunden ist, wobei das Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102) ferner ein primäres Niederenergiegas-Steuerventil (130) zwischen der Gasaufteilungseinrichtung (112) und dem Niederenergiegas-Primärverteilerauslass (114) aufweist, wobei das Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102) ferner ein sekundäres Niederenergiegas-Steuerventil (134) zwischen der Gasaufteilungseinrichtung (112) und dem Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass (116) aufweist und wobei das Hochenergiegas-Zufuhrsystem (104) ferner ein Hochenergiegas-Steuerventil (132) zwischen dem Hochenergiegaseinlass (118) und dem Hochenergiegas-Primärverteilerauslass (120) aufweist, wobei das Verfahren zum Betreiben aufweist: Auswahl einer Brennstoffströmungsaufteilung zwischen dem Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102) und dem Hochenergiegas-Zufuhrsystem (104); Einstellen des Hubs des Hochenergiegas-Steuerventils (132) auf der Basis der Brennstoffaufteilung; Messen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Primärverteiler-Düsenauslass (124); Vergleichen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Primärverteilervorgabegrenze; Anpassen des Hubs des primären Niederenergiegas-Steuerventils (130), um das Druckverhältnis an dem Primärverteiler-Düsenauslass (124) innerhalb der Primärverteiler-Vorgabegrenze zu halten; Anpassen des Hubs des primären Niederenergiegas-Steuerventils (130), um gleiches Düsendruckverhältnis an dem Primär- und dem Sekundärverteiler-Düsenauslass (124, 128) zu erhalten; Messen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass (128); Vergleichen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Sekundärverteiler-Vorgabegrenze; und Anpassen des Hubs des sekundären Niederenergiegas-Steuerventils 134, um das Druckverhältnis an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass 128 innerhalb der Sekundärverteiler-Vorgabegrenze zu halten.
  2. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzufuhrsystems nach Anspruch 1, wobei das Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102) ferner ein Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (140) zwischen dem Niederenergiegaseinlass (110) und der Leitungsaufteilung (112) aufweist und das Hochenergiegas-Zufuhr system (104) ferner ein Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (142) zwischen dem Hochenergiegaseinlass (118) und dem Hochenergiegas-Steuerventil (132) aufweist, wobei das Verfahren zum Betreiben ferner aufweist: Messen des Drucks des Niederenergiegases zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (140) und dem primären Niederenergiegas-Steuerventil (130); Vergleichen des Drucks des Niederenergiegases mit einer Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze; Anpassen des Hubs des Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils (140), um den Druck des Niederenergiegases innerhalb der Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze zu halten; Messen des Drucks des Hochenergiegases zwischen dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (142) und dem Hochenergiegas-Steuerventil (132); Vergleichen des Drucks des Hochenergiegases mit einer Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze; und Anpassen des Hubs des Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils (142), um den Druck des Hochenergiegases innerhalb der Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze zu halten.
  3. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzufuhrsystems, das aufweist: (a) ein Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102), das einen Niederenergiegaseinlass (110), eine Leitungsaufteilung (112), einen Niederenergiegas-Primärverteilerauslass (114) und einen Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass (116) aufweist; (b) ein Hochenergiegas-Zufuhrsystem (104), das einen Hochenergiegaseinlass (118) und einen Hochenergiegas-Primär verteilerauslass (120) aufweist; (c) einen Primärverteiler (106), der einen Primärverteiler-Düsenauslass (124) aufweist; (d) einen Sekundärverteiler (108), der einen Sekundärverteiler-Düsenauslass (128) aufweist; und (e) ein Verdichteraustrittsdrucksystem (176), das einen Verdichteraustrittsdruckeinlass (178) und einen Verdichteraustrittsdruckauslass (180) aufweist, wobei der Niederenergiegas-Primärverteilerauslass (114) und der Hochenergiegas-Primärverteilerauslass (120) mit dem Primärverteiler (106) gekoppelt sind, der Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass (118) und der Verdichteraustrittsdruckauslass (180) mit dem Sekundärverteiler (108) gekoppelt sind, das Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102) ferner ein primäres Niederenergiegas-Steuerventil (130) zwischen der Gasaufteilung (112) und dem Niederenergiegas-Primärverteilerauslass (114) aufweist, das Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102) ferner ein sekundäres Niederenergiegas-Steuerventil (134) zwischen der Gasaufteilung (112) und dem Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass (116) aufweist, das Hochenergiegas-Zufuhrsystem (104) ferner ein Hochenergiegas-Steuerventil (132) zwischen dem Hochenergiegaseinlass (118) und dem Hochenergiegas-Primärverteilerauslass (120) aufweist und das Verdichteraustrittsdrucksystem (176) ferner ein Verdichteraustrittsdruckventil (182) zwischen dem Verdichteraustrittsdruckeinlass (178) und dem Verdichteraustrittsdruckauslass (180) aufweist, wobei das Verfahren zum Betreiben aufweist: Schließen des primären Niederenergiegas-Steuerventils (130); Messen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Primärverteiler-Düsenauslass (124); Vergleichen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Primärverteiler-Vorgabegrenze; Anpassen des Hubs des Hochenergiegas-Steuerventils (132), um das Druckverhältnis an dem Primärverteiler-Düsenauslass (124) innerhalb der Primärverteiler-Vorgabegrenze zu halten; Schließen des sekundären Niederenergiegas-Steuerventils (134); Messen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass (128); Vergleichen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Sekundärverteiler-Vorgabegrenze; und Anpassen des Hubs des Verdichteraustrittsdruckventils (182), um das Druckverhältnis an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass (128) innerhalb der Sekundärverteiler-Vorgabegrenze zu halten.
  4. Verfahren zum Betreiben nach Anspruch 3, wobei das Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102) ferner ein Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (14) zwischen dem Niederenergiegaseinlass (110) und der Leitungsaufteilung (112) aufweist und das Hochenergiegas-Zufuhrsystem (104) ferner ein Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (142) zischen dem Hochenergiegaseinlass (118) und dem Hochenergiegas-Steuerventil (132) aufweist, wobei das Verfahren zum Betreiben ferner aufweist: Schließen des Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils (140); Messen des Drucks des Hochenergiegases zwischen dem Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (142) und dem Hochenergiegas-Steuerventil (132); Vergleichen des Drucks des Hochenergiegases mit einer Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze; und Anpassen des Hubs des Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils (142), um den Druck des Hochenergiegases innerhalb der Hochenergiegas-Referenzdruckgrenze zu halten.
  5. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzufuhrsystems, das aufweist: (a) ein Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102), das einen Niederenergiegaseinlass (110), eine Leitungsaufteilungseinrichtung (112), einen Niederenergiegas-Primärverteilerauslass (114) und einen Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass (116) aufweist; (b) ein Hochenergiegas-Zufuhrsystem (104), das einen Hochenergiegaseinlass (118) und einen Hochenergiegas-Primärverteilerauslass (120) aufweist; (c) einen Primärverteiler (106), der einen Primärverteiler-Düsenauslass (124) aufweist; und (d) einen Sekundärverteiler (108), der einen Sekundärverteiler-Düsenauslass (128) aufweist, wobei der Niederenergiegas-Primärverteilerauslass (114) und der Hochenergiegas-Primärverteilerauslass (120) mit dem Primärverteiler (106) verbunden sind, der Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass (116) mit dem Sekundärverteiler (108) verbunden ist, das Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102) ferner ein primäres Niederenergiegas-Steuerventil (130) zwischen der Leitungsaufteilungseinrichtung (112) und dem Niederenergiegas-Primärverteilerauslass (114) aufweist, das Niederenergiegas-Zufuhrsystem (102) ferner ein sekundäres Niederenergiegas-Steuerventil (134) zwischen der Leitungsaufteilungseinrichtung (112) und dem Niederenergiegas-Sekundärverteilerauslass (116) aufweist und das Hochenergiegas-Zufuhrsystem (104) ferner ein Hochener giegas-Steuerventil (132) zwischen dem Hochenergiegaseinlass (118) und dem Hochenergiegas-Primärverteilerauslass (120) aufweist, wobei das Verfahren zum Betreiben aufweist: Schließen des Hochenergiegas-Steuerventils (132); Messen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Primärverteiler-Düsenauslass (124); Vergleichen des Primärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Primärverteiler-Vorgabegrenze; Anpassen des Hubs des primären Niederenergiegas-Steuerventils (130), um das Druckverhältnis an dem Primärverteiler-Düsenauslass (124) innerhalb der Primärverteiler-Vorgabegrenze zu halten; Anpassen des Hubs des primären Niederenergiegas-Steuerventils (130), um gleiche Düsendruckverhältnisse an dem Primär- und dem Sekundärverteiler-Düsenauslass (124, 128) zu erhalten; Messen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass (128); Vergleichen des Sekundärverteiler-Düsendruckverhältnisses mit einer Sekundärverteiler-Vorgabegrenze; und Anpassen des Hubs des sekundären Niederenergiegas-Steuerventils (134), um das Druckverhältnis an dem Sekundärverteiler-Düsenauslass (128) innerhalb der Sekundärverteiler-Vorgabegrenze zu halten.
  6. Verfahren zum Betreiben nach Anspruch 5, wobei das Niederenergiegas-Zuführsystem (102) ferner ein Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (140) zwischen dem Niederenergiegaseinlass (110) und der Leitungsaufteilungseinrichtung (112) aufweist und das Hochenergiegas-Zufuhrsystem (104) ferner ein Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (142) zwischen dem Hochenergiegaseinlass (118) und dem Hochenergiegas-Steuerventil (132) aufweist, wobei das Verfahren zum Betreiben ferner aufweist: Schließen des Hochenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils (142); Messen des Drucks des Niederenergiegases entweder zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (140) und dem primären Niederenergiegas-Steuerventil (130) oder zwischen dem Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventil (140) und dem sekundären Niederenergiegas-Steuerventil (134); Vergleichen des Drucks des Niederenergiegases mit einer Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze; und Anpassen des Hubs des Niederenergiegas-Stopp/Drehzahlverhältnisventils (140), um den Druck des Niederenergiegases innerhalb der Niederenergiegas-Referenzdruckgrenze zu halten.
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