EA010401B1 - Способ работы газовой двигательной установки и системы подачи топлива газового двигателя - Google Patents

Способ работы газовой двигательной установки и системы подачи топлива газового двигателя Download PDF

Info

Publication number
EA010401B1
EA010401B1 EA200701794A EA200701794A EA010401B1 EA 010401 B1 EA010401 B1 EA 010401B1 EA 200701794 A EA200701794 A EA 200701794A EA 200701794 A EA200701794 A EA 200701794A EA 010401 B1 EA010401 B1 EA 010401B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fuel
reforming
unit
gas
gas engine
Prior art date
Application number
EA200701794A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200701794A1 (ru
Inventor
Тимо Махланен
Серен Карлссон
Original Assignee
Вяртсиля Финланд Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вяртсиля Финланд Ой filed Critical Вяртсиля Финланд Ой
Publication of EA200701794A1 publication Critical patent/EA200701794A1/ru
Publication of EA010401B1 publication Critical patent/EA010401B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
    • C10G9/36—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F02C7/224—Heating fuel before feeding to the burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0215—Mixtures of gaseous fuels; Natural gas; Biogas; Mine gas; Landfill gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0227—Means to treat or clean gaseous fuels or fuel systems, e.g. removal of tar, cracking, reforming or enriching
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/02—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/16—Other apparatus for heating fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2210/00—Working fluids
    • F05D2210/10—Kind or type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу работы газовой двигательной установки, включающей двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для сжигания газового топлива, и систему подачи топлива двигателя внутреннего сгорания с источником топлива, отличающийся тем, что более тяжелые углеводороды в топливе подвергают крекингу перед подачей топлива в газовый двигатель в установке для риформинга, предусмотренной в системе для подачи топлива газового двигателя.

Description

Изобретение относится к способу работы газовой двигательной установки в соответствии с преамбулой п.1 формулы изобретения. Изобретение также относится к системе подачи топлива газового двигателя в соответствии с преамбулой п.8 формулы изобретения.
Сырьевой природный газ часто является единственным подходящим топливом, доступным для работы генераторов энергии и компрессорных станций в удаленных местах и на морских платформах. Во многих случаях газ содержит недопустимые уровни более тяжелых углеводородов. Использование такого сырьевого газа в поршневых двигателях и в газовых турбинах вызывает проблемы при их работе. Сопротивление детонации газовых топлив часто оценивается метановым числом. В газовых двигателях с высокой степенью сжатия и поэтому с высокой тепловой эффективностью более тяжелые углеводородные компоненты в газовом топливе приводят к понижению метанового числа. Во многих случаях газовые двигатели, работающие непосредственно на доступном газовом топливе, часто могут не обеспечивать желаемой высокой выходной мощности в режиме работы на газе из-за слишком низкого метанового числа газовой смеси. В случае, когда от газовой машины требуется нагрузка, превышающая ее выходную мощность, ограниченную метановым числом, она начинает детонировать и выходную мощность приходиться уменьшать.
Также и в газовых турбинах используемый газ должен задаваться и учитываться на стадии разработки. В случае, когда газовая турбина разработана для работы, например, на метане, использование газа, содержащего более тяжелые углеводороды, связано с проблемами.
Другой проблемой, которая относится к известному уровню техники, особенно в связи с установками для бурения нефтяных скважин, является то, что было бы выгодно использовать некоторые жидкие топлива, которые в настоящее время не представляют собой какой-либо пользы, например газовые конденсаты. Было бы выгодно иметь возможность перевести двигатели внутреннего сгорания, с самого начала предназначенные для работы на газе, также на работу на жидких топливах, таких как газовый конденсат, полученный в процессе бурения нефтяных скважин. Обычно это невозможно без внесения изменений в конструкцию двигателя, что не может делаться каждый раз, когда должно использоваться другое топливо.
Задачей изобретения является обеспечение способа работы газовой двигательной установки, в которой рабочие характеристики двигателя поддерживаются на должном уровне даже при работе на топливе, содержащем более тяжелые углеводороды, и эксплуатировать газовый двигатель, используя жидкое топливо. Задачей изобретения также является обеспечение системы подачи топлива газового двигателя, которая дает высокоэнергетическое топливо с большим метановым числом для газового двигателя простым и легко управляемым образом.
В соответствии с описанием термин «газовый двигатель» обычно означает работающий на газе двигатель внутреннего сгорания. Термин «более тяжелые углеводороды» означает углеводороды, которые тяжелее метана (СН4).
Задачи изобретения в основном достигаются, как раскрыто в независимых пп.1 и 8 приложенной формулы изобретения и более подробно объяснено в зависимых пунктах формулы.
В соответствии с изобретением способ работы газовой двигательной установки, включающей двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для сжигания газообразного топлива, и систему подачи топлива с источником топлива, содержащий, по меньшей мере, этап крекинга более тяжелых углеводородов в установке для риформинга, имеющейся в системе подачи топлива газового двигателя, в топливе перед его подачей в газовый двигатель. Реакции крекинга регулируются так, чтобы более тяжелые углеводороды в топливе крекировались при минимизации крекинга метана. Благодаря этому качество топлива, подаваемого в двигатель, может поддерживаться на подходящем уровне, даже когда топливо первоначально содержит более тяжелые углеводороды. В поршневых двигателях это означает, что выходная мощность, т.е. нагрузка двигателя может поддерживаться на высоком уровне без риска детонаций. Также настоящее изобретение обеспечивает возможность использовать топливо, содержащее более тяжелые углеводороды, например, в газовой турбине, разработанной только для метана, как топлива для нее.
Минимизация крекинга метана может осуществляться так, чтобы количество воды, зависящее от состава топлива, скорости потока и установки для риформинга, было обеспечено в реакциях, а также так, чтобы температура установки для риформинга, определяемая для каждого случая, поддерживалась и в реакторе. На практике крекинг более тяжелых углеводородов главным образом регулируется на основе температурного контроля установки для риформинга. Обычно в установке для риформинга температура поддерживается ниже 450°С.
Также предпочтительно, чтобы топливо перед поступлением в установку для риформинга нагревалось за счет передачи тепла от топлива, выходящего из установки для риформинга. Это повышает энергетическую эффективность процесса.
В соответствии с конкретным вариантом осуществления изобретения источник топлива является жидким топливом, и жидкое топливо испаряется перед подачей в установку для риформинга благодаря теплу, передаваемому ему топливом, выходящим из установки для риформинга. При использовании этого варианта газовый двигатель сможет работать даже на исходном жидком топливе и вполне эффективно.
- 1 010401
Система подачи топлива газового двигателя в соответствии с изобретением включает питающую линию для подачи топлива в газовый двигатель и газовый двигатель, в котором питающая линия снабжается установкой риформинга топлива для крекинга более тяжелых углеводородов в топливе перед подачей последнего в газовый двигатель.
Питающая линия включает первую питающую линию, проходящую от источника топлива к установке для риформинга, и вторую питающую линию, проходящую от установки для риформинга к газовому двигателю, и первая и вторая питающие линии снабжены общим теплообменником, в котором топливо в первой питающей линии нагревается за счет теплопередачи от топлива во второй питающей линии. Предпочтительно, чтобы установка для риформинга топлива содержала прибор для контроля за температурой, посредством которого температура в установке для риформинга могла бы поддерживаться на уровне, обеспечивающем крекинг более тяжелых углеводородов при минимизации крекинга метана.
Реальные рабочие параметры установки для риформинга всегда определяются в соответствии с используемым газом и типом применяемой установки для риформинга.
Ниже изобретение объясняется с использованием примеров и ссылок на приложенные схематичные чертежи, на которых:
фиг. 1 является иллюстрацией варианта, в котором используется система для подачи топлива в соответствии с изобретением в газовую двигательную установку, и фиг. 2 является иллюстрацией другого варианта, в котором используется система подачи топлива в соответствии с изобретением в газовую двигательную установку.
На фиг. 1 схематично показана газовая двигательная установка 1, включающая источник 2 топлива и газовый двигатель 3, а также установку 4 для очистки топлива. Газовым двигателем может быть, например, работающий на газе поршневой двигатель или газовая турбина. Оба типа двигателей внутреннего сгорания применимы в соответствии с изобретением.
Установка 4 для очистки топлива включает фильтрующий элемент 5, предусмотренный в первой питающей линии 12, проходящей от источника топлива 2 к установке 14 для риформинга. Фильтрующий элемент 5 предназначен для отделения частиц и других твердых загрязнений от потока топлива. После фильтрующего элемента 5 в направлении потока топлива расположен вентиль 6 для регулирования давления в первой питающей линии 12. Вентиль 6 для регулирования давления управляет давлением в установке очистки топлива, которое, когда установка очистки топлива соединена с поршневым двигателем, составляет приблизительно 8 бар. Вентиль 6 предпочтительно также снабжен предохранительным отсоединяющим вентилем, встроенным в вентиль для перекрытия вентильного выхода в случае неисправности вентиля 6.
Установка также содержит отсоединяющий вентиль 7 в первой питающей линии и отсоединяющий вентиль 8 во второй питающей линии 13 для отделения установки 4 для очистки топлива от системы в особых случаях, таких как техническое обслуживание и ремонт. Также перед тем, как можно будет начать работу по запуску и обслуживанию, установку 4 следует отключить, что можно сделать вентилем 10 и впуском для инертного газа 9, соединенным здесь с первой питающей линией 12 на участке после перекрывающего вентиля 7. Инертным газом может быть, например, азот. Естественно перед началом работ по обслуживанию и ремонту отсоединяющие вентили 7 и 8 также закрываются. Первая и вторая питающие линии могут быть соединены одна с другой и обходить установку 4 очистки топлива посредством шунтирующего трубопровода 24. Шунтирующий трубопровод также снабжен перекрывающим вентилем 25. Он соединяет первую и вторую питающие линии двигателя/источника топлива со стороны перекрывающих вентилей 7 и 8.
Установка предпочтительно снабжена расходомером 11, например, для обеспечения возможности подгонки необходимого соотношения между углеродом и водяным паром в процессе. Имеется также и другой расходомер 15, размещенный в трубопроводе 17 для рециркуляции. В трубопроводе 17 для рециркуляции размещен также насос 18 высокого давления для инжекции воды в первую питающую линию 12. Трубопровод 17 для рециркуляции соединяет капельный сепаратор 23, предусмотренный во второй питающей линии 13, с первой питающей линией 12 на участке после расходомера 11. Капельный сепаратор расположен во второй питающей линии 13 после теплообменника 19, который соединен с первой и второй питающими линиями 12 и 13.
В случае, когда топливо является газообразным, теплообменник служит для нагревания газа, протекающего по первой питающей линии 12, и для охлаждения газа во второй питающей линии 13. В случае использования установки 4 для очистки и двигателя 3 внутреннего сгорания на исходном жидком топливе теплообменник 19 также испаряет топливо в газообразную форму и нагревает его и одновременно охлаждает газ, выходящий из установки 14 для риформинга на другой стороне от теплообменника 19.
Дополнительно первая питающая линия 12 снабжена дополнительным нагревателем 20, аналогичным электрическому нагревателю, для нагревания газа до необходимой температуры перед подачей его в абсорбер 21 серы, размещенный в первой питающей линии 12. Абсорбер серы может потребоваться в случае содержания серы в топливе больше, чем допускается установкой 14 для риформинга. Здесь абсорбер серы соединен с установкой 14 для риформинга соединительной линией 22. Обычно работа установки для парового риформинга, т.е. установки для риформинга, в которой проводятся реакции углево
- 2 010401 дородов с водой, чувствительна к присутствию серы. Соединительная линия в этом случае также обеспечивается дополнительным нагревателем 28. Следует отметить, что все коммерчески доступные катализаторы, подходящие для установки риформинга, не требуют полного удаления серы из топлива.
Работа установки 4 для очистки описана ниже. Перед запуском установку 4 делают инертной, используя азот, который подается через вход 9 и вентиль 10. Перекрывающие вентили 7 и 8 закрываются и отводной вентиль 27 в отводном трубопроводе открывается. Азот пропускается через систему при открытии вентиля 10. Когда весь кислород удаляется из системы, отводной вентиль 27 закрывается и в системе нагнетается давление, например, так, как это объяснено ниже.
Вентилятор 29 для циркуляции в промежуточном трубопроводе 30, соединяющем первую питающую линию 12 и вторую питающую линию 13, запускается и вентиль 31 открывается. Этот способ применяется для циркуляции азота через электрический нагреватель (нагреватели) 20, 28, установку 4 очистки и установку 14 для риформинга, а также нагрева до рабочих условий. По мере повышения температуры соответственно будет повышаться давление. При достижении рабочих условий запускается насос 18 высокого давления для инжекции воды в поток газообразного азота в соответствии с предварительно запрограммированным отношением У/П (углерод/пар) (управляющее оборудование не показано). Отношение У/П зависит от содержания топлива и скорости его потока и определяется отдельно заранее для каждого случая. По меньшей мере, во время запуска вода может вводиться в установку через впуск для воды (не показан), предусмотренный, например, в соединении с трубопроводом 17 для рециркуляции. Это также зависит от типа используемой установки 14 для риформинга. Когда и абсорбер серы, и установка для риформинга были продуты влажным азотом, система готова к работе. Во время нормальной работы обходной трубопровод 24 закрывается перекрывающим вентилем 25.
Когда установка 4 для очистки топлива нормально работает, жидкое топливо или газ, содержащий тяжелые углеводороды, из источника топлива 2, сначала фильтруется в фильтрующем блоке 5. После этого топливо подается в теплообменник 19, где оно нагревается газом после риформинга. Имеется возможность добавить воду в поток жидкости, если это требуется для получения нужного отношения углерод/пар в установке 14 для риформинга, например, через запасной впуск 32 для воды, управляемый вентилем 33. В случае использования жидкого топлива как источника, оно испаряется в теплообменнике и дополнительно нагревается. Теперь газообразное топливо после теплообменника в первой питающей линии 12 нагревается до около 300°С, являющейся необходимой температурой в установке 21 для удаления серы.
После удаления возможного количества серы из газа он подается в установку 14 для риформинга. В установке 14 управление реакциями осуществляется посредством поддержания в ней подходящей температуры. Для этой цели установка 14 для риформинга снабжена нагревателем 37, который может быть, например, электрическим нагревателем. Работой нагревателя 37 управляют посредством зонда 38 для измерения температуры. Также можно использовать дополнительный нагреватель 28 на основе зонда 38 для измерения температуры, соединенного с установкой 14 для риформинга. Важно, чтобы температура поддерживалась на уровне, который обеспечит только крекинг более тяжелых углеводородов в топливе при минимизации крекинга метана.
Подходящая температура зависит, например, от действительного катализатора, используемого в установке 14 для риформинга, и от состава газа.
После установки 14 для риформинга газ охлаждается и влага конденсируется в теплообменнике 19 со стороны установки 14 ниже по потоку. Капли воды отделяются и рециркулируются на вход потока топлива.
В случае, если установка для риформинга относится к типу, требующему присутствие водорода в реакциях, часть обработанного газа будет рециркулироваться через промежуточный трубопровод 30 и посредством вентилятора 29 для циркуляции обратно в первый питающий трубопровод 12.
На фиг. 2 показан другой вариант осуществления системы для подачи топлива в соответствии с изобретением в газовую двигательную установку. Он в основном такой же, как и вариант, показанный на фиг. 1 с соответствующими цифровыми ссылками, но имеет другой тип установки 14 для риформинга. В этом случае установка для риформинга будет так называемой автотермальной установкой для риформинга (АТУР), управление которой в некоторых случаях имеет преимущества. АТУР установка 14 для риформинга снабжена трубопроводом 34 для ввода воздуха, снабженным управляющим вентилем 35 и соединенным с источником 36 сжатого воздуха. В АТУР можно обеспечить необходимую воду (пары) в реакциях крекинга посредством регулирования вводимого количества воздуха (или О2). При вводе воздуха (или О2) некоторое количество газа будет сжигаться в установке 14 для риформинга для получения тепла и воды (пара).
Изобретение не ограничивается описанными здесь вариантами его осуществления, но в пределах объема приведенной формулы изобретения может быть разработан ряд модификаций. Например, вместо установки для риформинга с использованием водяного пара могут быть использованы другие типы устройств для крекинга. Установка для риформинга может быть выполнена из нескольких отдельных аппаратов, при этом они могут работать различным образом для получения в конце газа с подходящими свойствами.

Claims (10)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ работы газовой двигательной установки (1), включающей двигатель внутреннего сгорания (3), предназначенный для сжигания газообразного топлива, и систему подачи топлива, в котором углеводороды в топливе крекируют перед подачей топлива в газовый двигатель (3) , отличающийся тем, что более тяжелые углеводороды в топливе подвергают крекингу в установке (14) для риформинга, обеспеченной в системе для подачи топлива в двигатель (3) внутреннего сгорания, при минимизации крекинга метана.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что крекингом более тяжелых углеводородов управляют на основе температурного контроля установки (14) для риформинга.
  3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в установке (14) для риформинга температура поддерживается ниже 450°С.
  4. 4. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что топливо перед поступлением в установку (14) для риформинга нагревают посредством передачи тепла от топлива, выходящего из установки (14) для риформинга.
  5. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что источником топлива (2) является жидкое топливо, и тем, что жидкое топливо испаряется перед подачей его в установку (14) для риформинга посредством передачи тепла от топлива, выходящего из установки (14) для риформинга.
  6. 6. Способ по любому одному из пп.1-5, отличающийся тем, что воду, необходимую для реакции крекинга, вводят (32, 33) в топливо перед его поступлением в установку (14) для риформинга.
  7. 7. Способ по любому одному из пп.1-5, отличающийся тем, что воду, необходимую для реакции крекинга, получают в установке (14) для риформинга посредством реакций оксидирования более тяжелых углеводородов.
  8. 8. Система для подачи топлива газового двигателя (3), включающая питающую линию (12, 13) для подачи топлива в газовый двигатель (3), отличающаяся тем, что питающая линия (12, 13) снабжена установкой (14) риформинга топлива для крекинга углеводородов тяжелее метана перед подачей его в газовый двигатель (3).
  9. 9. Система для подачи топлива по п.8, отличающаяся тем, что питающая линия включает первую питающую линию (12), проходящую от источника топлива (2) к установке (14) для риформинга, и вторую питающую линию (13), проходящую от установки (14) для риформинга к газовому двигателю (3), причем первая и вторая питающие линии снабжены общим теплообменником (19), в котором топливо в первой питающей линии (12) нагревается посредством передачи тепла от топлива во второй питающей линии (13).
  10. 10. Система для подачи топлива по п.9, отличающаяся тем, что установка (14) для риформинга топлива снабжена прибором (37, 38) для контроля температуры для поддержания в установке для риформинга подходящей температуры для крекинга более тяжелых углеводородов и минимизации крекинга метана.
EA200701794A 2005-03-24 2006-03-01 Способ работы газовой двигательной установки и системы подачи топлива газового двигателя EA010401B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20055137A FI119118B (fi) 2005-03-24 2005-03-24 Menetelmä kaasumoottorilaitoksen käyttämiseksi ja kaasumoottorin polttoaineen syöttöjärjestelmä
PCT/FI2006/050087 WO2006100342A1 (en) 2005-03-24 2006-03-01 Method of operating a gas engine plant and fuel feeding system of a gas engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200701794A1 EA200701794A1 (ru) 2007-12-28
EA010401B1 true EA010401B1 (ru) 2008-08-29

Family

ID=34385156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200701794A EA010401B1 (ru) 2005-03-24 2006-03-01 Способ работы газовой двигательной установки и системы подачи топлива газового двигателя

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7866161B2 (ru)
EP (1) EP1861610B1 (ru)
KR (1) KR101274286B1 (ru)
CN (1) CN100585160C (ru)
AT (1) ATE418676T1 (ru)
AU (1) AU2006226269B2 (ru)
DE (1) DE602006004432D1 (ru)
EA (1) EA010401B1 (ru)
FI (1) FI119118B (ru)
WO (1) WO2006100342A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2597930C1 (ru) * 2012-10-24 2016-09-20 Дэу Шипбилдинг Энд Марин Инджиниринг Ко., Лтд. Система обработки сжиженного газа для судна

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2385897C1 (ru) * 2008-08-21 2010-04-10 Владимир Сергеевич Арутюнов Способ подготовки попутных и природных газов для использования в поршневых двигателях внутреннего сгорания
RU2443764C1 (ru) * 2010-07-05 2012-02-27 Учреждение Российской Академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН (ИК СО РАН) Способ работы устройства подготовки попутных нефтяных газов для использования в энергоустановках
RU2442819C1 (ru) * 2010-07-05 2012-02-20 Учреждение Российской Академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН (ИК СО РАН) Способ работы устройства для переработки попутных нефтяных газов
GB2523324A (en) * 2014-02-19 2015-08-26 Combined Cycle Enhancements Ltd Improved fuel supply system for a gas turbine
WO2016044509A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 Cummins Inc. Natural gas fuel system for an internal combustion engine
KR20180123065A (ko) 2016-03-01 2018-11-14 오사까 가스 가부시키가이샤 연료 가스 공급 장치 및 연료 가스 공급 방법
RU2660908C2 (ru) * 2016-10-28 2018-07-11 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Способ подготовки попутных нефтяных и природных газов для использования в энергоустановках
DE102016014490A1 (de) 2016-12-06 2018-06-07 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Anpassung der Methanzahl von Gasgemischen
JP6707049B2 (ja) 2017-03-23 2020-06-10 大阪瓦斯株式会社 燃料ガス製造装置の運転方法
CN107143434A (zh) * 2017-06-07 2017-09-08 广西九壹动力科技有限公司 一种gvu装置及控制方法
US10870810B2 (en) 2017-07-20 2020-12-22 Proteum Energy, Llc Method and system for converting associated gas
KR20210000975U (ko) 2019-10-29 2021-05-10 현대중공업 주식회사 세퍼레이터 드레인 라인을 간략화 및 안정화한 연료가스 공급장치
CN111852660A (zh) * 2020-06-16 2020-10-30 华电电力科学研究院有限公司 一种燃气轮机性能加热系统及其运行方法
WO2024008267A1 (en) * 2022-07-04 2024-01-11 Wärtsilä Gas Solutions Norway AS A method of inerting a fuel delivery system in a marine vessel and an inerting system for inerting a fuel delivery system in a marine vessel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB669759A (en) * 1949-04-04 1952-04-09 Michael Steinschlaeger Improvements in or relating to the production of power
US4147142A (en) * 1975-03-14 1979-04-03 Little Allan V Fuel modification system for internal combustion engines
DE3607007A1 (de) * 1986-03-04 1987-09-10 Metz Holger Dr Vorrichtung zur thermischen spaltungsaufbereitung fluessiger brennstoffe fuer brennkraftmaschinen und betriebsverfahren fuer diese
US5775308A (en) * 1994-02-11 1998-07-07 Headley; Ronald George Alfonso Internal combustion engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH573044A5 (ru) * 1974-01-15 1976-02-27 Sulzer Ag
US6098396A (en) * 1998-05-27 2000-08-08 Solar Turbines Inc. Internal combustion engine having a catalytic reactor
JP3724438B2 (ja) * 2002-03-08 2005-12-07 株式会社日立製作所 超臨界水による重質油の処理方法と処理装置及び重質油処理装置を備えた発電システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB669759A (en) * 1949-04-04 1952-04-09 Michael Steinschlaeger Improvements in or relating to the production of power
US4147142A (en) * 1975-03-14 1979-04-03 Little Allan V Fuel modification system for internal combustion engines
DE3607007A1 (de) * 1986-03-04 1987-09-10 Metz Holger Dr Vorrichtung zur thermischen spaltungsaufbereitung fluessiger brennstoffe fuer brennkraftmaschinen und betriebsverfahren fuer diese
US5775308A (en) * 1994-02-11 1998-07-07 Headley; Ronald George Alfonso Internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2597930C1 (ru) * 2012-10-24 2016-09-20 Дэу Шипбилдинг Энд Марин Инджиниринг Ко., Лтд. Система обработки сжиженного газа для судна

Also Published As

Publication number Publication date
KR101274286B1 (ko) 2013-06-13
US7866161B2 (en) 2011-01-11
DE602006004432D1 (de) 2009-02-05
CN100585160C (zh) 2010-01-27
FI20055137A0 (fi) 2005-03-24
AU2006226269B2 (en) 2010-09-23
EP1861610A1 (en) 2007-12-05
CN101146991A (zh) 2008-03-19
FI20055137A (fi) 2005-04-11
US20090314227A1 (en) 2009-12-24
KR20070116010A (ko) 2007-12-06
ATE418676T1 (de) 2009-01-15
EP1861610B1 (en) 2008-12-24
WO2006100342A1 (en) 2006-09-28
AU2006226269A1 (en) 2006-09-28
FI119118B (fi) 2008-07-31
EA200701794A1 (ru) 2007-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA010401B1 (ru) Способ работы газовой двигательной установки и системы подачи топлива газового двигателя
CN101855003B (zh) 用于处理瞬态过程气体的系统和方法
CN101899329B (zh) 用于处理包括不希望的排放气体的流的系统和方法
PL218564B1 (pl) Instalacja zintegrowanego cyklu zgazowania paliwa (IGCC)
DE102011052932A1 (de) Brennstoffvorwärmsystem
US20110277440A1 (en) Synthesis gas-based fuel system, and method for the operation of a synthesis gas-based fuel system
US20230127569A1 (en) Control schemes for thermal management of power production systems and methods
JP2015078640A (ja) メタン改質エンジンシステム
JP5905933B2 (ja) 廃熱回収装置および廃熱回収方法
US7861509B2 (en) Methods and systems for gas turbine syngas warm-up with low emissions
JP4158907B2 (ja) デュアルフューエルエンジンの制御方法
CA2273159C (en) In-line gas pre-heating
JP2007291897A (ja) 重質油改質燃料焚きガスタービン及び重質油改質燃料焚きガスタービンの運転方法
RU2679330C1 (ru) Энергетический комплекс на основе газификации отходов биомассы
CA2267469C (en) A method in supplying combustion air to a combustion chamber, arrangements in said combustion chamber as well as use of oxygen-containing exhaust from a gas turbine
JP2006124442A (ja) 熱回収システムおよび排熱回収ボイラへの給水方法
RU2711260C1 (ru) Парогазовая установка
EP4257820A1 (en) Internal combustion engine with a fuel reformer and exhaust gas recirculation
EA045250B1 (ru) Схемы регулирования для управления тепловыми потоками систем и способов производства энергии
SK50452013U1 (sk) Zariadenie na úpravu a reguláciu plynov pre spaľovacie zariadenie
JP4537301B2 (ja) ディーゼルエンジン設備
JP2005090230A (ja) ガスタービン排ガス利用の加熱炉システム

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG MD TJ TM