JP2017061928A - 気体から液体への信頼できる切り替えのための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスタービンが気体燃料での動作から液体燃料での動作に迅速に移行することを可能にし、気体燃料に再び移行させた後に液体燃料供給ラインをパージする。
【解決手段】方法２００は、第１の駆動ガス１２６ａを用いてアキュムレータ１０６内の液体燃料１２４ａを加圧することを含む。弁１４４は、液体燃料１２４ａが導管１４２を通ってガスタービン１０に流れることを可能にするためにガスタービン１０内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる。フラッシング媒体１２４ｂは、第２の駆動ガス１２６ｂを用いてアキュムレータ１０６内で加圧される。弁１４４は、ガスタービン１０が液体燃料１２４ａを消費した後に導管１４２内に残っている液体燃料１２４ａのすべてを洗い流すためにフラッシング媒体１２４ｂの少なくとも一部が導管１４２を通って流れることを可能にするために開かれる。
【選択図】図１
【解決手段】方法２００は、第１の駆動ガス１２６ａを用いてアキュムレータ１０６内の液体燃料１２４ａを加圧することを含む。弁１４４は、液体燃料１２４ａが導管１４２を通ってガスタービン１０に流れることを可能にするためにガスタービン１０内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる。フラッシング媒体１２４ｂは、第２の駆動ガス１２６ｂを用いてアキュムレータ１０６内で加圧される。弁１４４は、ガスタービン１０が液体燃料１２４ａを消費した後に導管１４２内に残っている液体燃料１２４ａのすべてを洗い流すためにフラッシング媒体１２４ｂの少なくとも一部が導管１４２を通って流れることを可能にするために開かれる。
【選択図】図１
Description
本主題は、ガスタービンに関する。より具体的には、本主題は、気体燃料の燃焼から液体燃料の燃焼にガスタービンを移行させ、気体燃料に再び切り替えた後にシステムから液体燃料をパージするための方法およびシステムに関する。
ガスタービンは、世界的に発電および様々な工程の用途に使用されている。一般に、ガスタービンは、圧縮機セクション、燃焼セクション、タービンセクション、および排気セクションを含む。圧縮機セクションは、ガスタービンに入る作動流体の圧力を徐々に増加させ、この圧縮された作動流体を燃焼セクションに供給する。圧縮された作動流体および燃料（例えば、天然ガス）は、高圧高温の燃焼ガスを発生させるために燃焼セクション内で混合されて、燃焼室で燃焼される。燃焼ガスは、燃焼セクションからタービンセクションに流れ、そこで、仕事を発生させるために膨張される。例えば、タービンセクションにおける燃焼ガスの膨張は、発電機に連結されたシャフトを回転させ、その結果、電気を発生させ得る。次に、燃焼ガスは、排気セクションを通ってガスタービンから出る。
ガスタービンの主な利点の１つは、様々な燃料で動作する能力である。例えば、ガスタービンは、重質燃料油、ナフサ、蒸留物、フレアガス、合成ガス、埋立地ガス、および天然ガスを燃焼させ得る。このことは、様々な燃料の常態的な不足および季節的な不足に悩む世界の地域または豊富な多数の異なる種類の燃料を有する世界の地域において特に好適である。結果として、多くの発電プラントの所有者は、多数の燃料の組み合わせを燃焼させることが可能なガスタービンを稼働させている。例えば、一部のガスタービンは、一次燃料として天然ガスを燃焼させ、補助燃料としてディーゼルまたは蒸留物を燃焼させる。ガスタービンが、燃料の種類を自動的に切り替えることができることが好ましい。
自動燃料切替を容易にするために、一部のガスタービンは、高いパーセンテージのベース出力を維持しながらの、燃料の変更（例えば、天然ガスからディーゼルへの）を容易にするために即座に実施可能な方法およびシステムを含む。標準的な手法は、天然ガスの圧力の損失または大幅な低下があるという妥当な判定に基づいて、補助燃料供給に切り替えて、これを増加させるのと同時にガスタービンへの負荷をある所定の値に迅速に低減する。この工程は、補助システムのパージおよびプレフィルならびに主供給弁またはガス制御弁（ＧＣＶ：ｇａｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｖａｌｖｅ）を閉じることによる一次燃料の流量の低減を必要とする。
従来の反応の成功は、一次燃料圧力の減衰速度ならびに補助燃料供給システムの排出および注入を行う時間に左右される。補助燃料供給システムの急激な作動および二次燃料供給システムの完全動作への急激な移行は、ガスタービンの構成要素および制御システムに負担をかける。ガスタービンが燃料システム、燃焼システム、および発電の移行を経るのと同時に出力を維持する必要性は、工程をさらに複雑にしている。
知られている切替工程は概ね成功しているものであるが、システムの信頼性問題が生じ得る。補助燃料としてディーゼルを使用するシステムにおいて、供給ライン内に残留する液体燃料は、気体燃料に再び切り替えて、約５日間にわたってそれで連続的に動作させた後に硬くなってコークス付着物となる。これらのコークス付着物は、供給ライン全体の直径を縮小し得る。さらに、コークスの形成は、バネ式逆止弁および三方弁の適切な機能を妨げ、さらには、重要な燃料システム構成要素（例えば、分配弁、燃料流逆止弁、燃料ラインなど）を詰まらせる場合がある。さらに、燃焼カン（ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃａｎ）に通じる液体燃料ラインにおけるコークスの形成は、液体燃料に再び切り替える成功確率を低下させ得る。
従来技術は、一般に、コーキング問題を軽減しようする２種類のシステムを含むが、各システムは、欠点を有する。液体燃料再循環システムは、液体燃料を供給タンクに継続的に再循環させ、その結果、供給ラインの一部における燃料の滞留を防止する。しかしながら、再循環は、分配弁、逆止弁、および他の構成要素の上流で行われる。したがって、これらの構成要素は、依然としてコーキングを受け得る。窒素パージシステムは、供給ライン内に残留する液体燃料を吹き飛ばすために窒素ガスを使用する。これらの種類のシステムは、一般に有効ではあるが、気体燃料での動作の前に液体燃料システムのパージのためにガスタービンの停止を必要とし、その結果、プラントの稼働率に影響を及ぼす。さらに、両方の種類の従来技術のシステムは、資本集約的であり、年間稼働（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｙｅａｒ）の全体にわたって生産効率に悪影響を及ぼし得る。さらに、両方のシステムは、気体燃料供給が散発的な世界の地域または切り替えの失敗または再開の後にシステム構成要素を清掃するためにさらなるダウンタイムをとることができない世界の地域では有効ではあり得ない。
したがって、ガスタービンが気体燃料での動作から液体燃料での動作に迅速に移行することを可能にし、気体燃料に再び移行させた後に液体燃料供給ラインをパージするための方法およびシステムは、当該技術分野において有用であろう。
本発明の態様および利点は、以下の記載において説明されており、この説明から明らかになり得、本発明の実施を通して学ばれ得る。
一態様において、本主題は、ガスタービンに供給される燃料の種類を切り替えるためのシステムに関する。本システムは、液体燃料および第１の駆動ガスを含む第１の組み合わせならびにフラッシング媒体（ｆｌｕｓｈｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍ）および第２の駆動ガスを含む第２の組み合わせを二者択一的に蓄えるためのアキュムレータを含む。第１の駆動ガスは、液体燃料に圧力を加え、第２の駆動ガスは、フラッシング媒体に圧力を加える。導管は、アキュムレータとガスタービンとを結合する。駆動ガス源は、第１の駆動ガスおよび第２の駆動ガスをアキュムレータに供給する。弁は、液体燃料が導管を通ってガスタービンに流れることを可能にするためにガスタービン内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる。また、弁は、液体燃料の全部がガスタービンによって消費された後に導管内に残っている液体燃料のすべてを洗い流すためにフラッシング媒体の少なくとも一部が導管を通って流れることを可能にするために開かれる。
本主題の別の態様は、ガスタービンに供給される燃料の種類を切り替えるためのシステムの代替的な実施形態に関する。代替的な実施形態は、液体燃料および第１の駆動ガスを蓄えるための第１のアキュムレータを含む。第１の駆動ガスは、液体燃料に圧力を加える。第１の導管は、第１のアキュムレータとガスタービンとを結合する。第２のアキュムレータは、フラッシング媒体および第２の駆動ガスを蓄える。第２の駆動ガスは、フラッシング媒体に圧力を加える。第２の導管は、第２のアキュムレータと第１の導管とを結合する。駆動ガス源は、第１のアキュムレータおよび第２のアキュムレータにそれぞれ第１の駆動ガスおよび第２の駆動ガスを供給する。第１の弁は、液体燃料が第１の導管を通って第１のアキュムレータからガスタービンに流れることを可能にするためにガスタービン内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる。第２の導管の第２の弁は、液体燃料の全部がガスタービンによって消費された後に第１の導管内に残っている液体燃料のすべてを洗い流すためにフラッシング媒体の少なくとも一部が第１の導管を通って流れることを可能にする。
さらなる態様において、本主題は、ガスタービンに供給される燃料の種類を切り替える方法を含む。本方法は、第１の駆動ガスを用いてアキュムレータ内の液体燃料を加圧することを含む。弁は、液体燃料が導管を通ってアキュムレータからガスタービンに流れることを可能にするためにガスタービン内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる。フラッシング媒体は、第２の駆動ガスを用いてアキュムレータ内で加圧される。弁は、ガスタービンエンジンが液体燃料を消費した後に導管内に残っている液体燃料のすべてを洗い流すためにフラッシング媒体の少なくとも一部が導管を通って流れることを可能にするために開かれる。
当業者は、本明細書を検討することによって上記の実施形態の特徴および態様などをより良く認識するであろう。
本発明の完全かつ有効な開示（当業者にとってのその最良の態様を含む）は、本明細書の残りの部分（添付図面への言及を含む）に、より具体的に記載されている。
次に、本発明の現在の実施形態を詳細に参照するが、その１つ以上の例が、添付図面に示されている。詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために、数字および文字による指示が使用されている。図面および説明における同じまたは同様の指示は、本発明の同じまたは同様の部分を参照するために使用されている。本明細書で使用される場合、「第１の」、「第２の」、および「第３の」という用語は、構成要素を互いに区別するために交換可能に使用され得るものであり、個々の構成要素の位置または重要性を意味するためのものではない。「上流」および「下流」という用語は、流体経路における流体の流れに関する相対方向を意味する。例えば、「上流」は、流体が流れてくる方向を意味し、「下流」は、流体が流れていく方向を意味する。
各例は、本発明の説明のために提供されるものであり、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明に関して修正および変形がなされ得ることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として示されているか、または説明されている特徴は、さらなる実施形態を得るために別の実施形態に使用されてもよい。したがって、本発明は、このような修正例および変形例を、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に入るものとして包含することが意図されている。
本明細書に開示されている本主題は、気体燃料の燃焼から液体燃料の燃焼にガスタービンを移行させ、気体燃料に再び切り替えた後にシステムから液体燃料をパージするためのシステムおよび方法に関する。より詳細には、本システムおよび本方法は、気体燃料源から長期間の液体燃料源へのガスタービンの移行の間に一時的に液体燃料をガスタービンに供給する。すなわち、本システムおよび本方法は、長期間の液体燃料の１つ以上のポンプが液体燃料の長期間の供給を行い始める間、ガスタービンを維持するために液体燃料を供給する。さらに、本明細書で提供される本システムおよび本方法は、コークス付着物が燃料ライン内に形成されることを防止するために液体燃料ライン内に残留する燃料をパージする。
次に図面（そこでは、同一の数字が、複数の図を通して同じ要素を示している）を参照すると、図１は、ガスタービンシステム１０を概略的に示している。本開示のタービンシステム１０は、ガスタービンシステム１０である必要はなく、それどころか任意の適切なタービンシステム（蒸気タービンシステムまたは他の適切なシステムなど）であってもよいことが理解されるべきである。ガスタービンシステム１０は、圧縮機１２、燃焼器１４、およびタービン１６を含んでもよい。圧縮機１２およびタービン１６は、シャフト１８によって結合されてもよい。シャフト１８は、単一のシャフトまたはシャフト１８を形成するように互いに結合された複数のシャフト部分であってもよい。
当該技術分野において一般的に知られているように、圧縮機１２は、そこを通って流れる空気または別の適切な作動流体を圧縮する。圧縮された作動流体は、燃焼器１４に流れ、そこで、高温高圧の燃焼ガスを発生させるために燃料と混合されて、燃焼される。燃焼ガスは、燃焼器１４から出て、タービン１６に流れ、タービン１６は、シャフト１８を駆動するために燃焼ガスから運動エネルギーを取り出す。例えば、シャフト１８の回転は、圧縮機１２を駆動し、これにより、作動流体が圧縮されてもよい。あるいはまたはさらに、シャフト１８は、電気を発生させるためにタービン１６と発電機２０とを連結してもよい。
ガスタービン１０は、２つの種類または異なる種類の燃料で動作することが可能であってもよい。例えば、ガスタービン１０は、以下の燃料、すなわち、重質燃料油、ナフサ、蒸留物、フレアガス、合成ガス、埋立地ガス、および天然ガスの２種類以上を燃焼させることができてもよい。一実施形態において、ガスタービン１０は、主に気体燃料（例えば、天然ガス）で動作するが、気体燃料が入手不可能なときは液体燃料（例えば、ディーゼル）を燃焼させることもできる。これに関連して、ガスタービン１０は、燃焼器１４にそれぞれ気体燃料および液体燃料を供給するための気体燃料マニホールド（図示せず）および液体燃料マニホールド２２を含んでもよい。図１に示されている実施形態は、一次燃料として気体燃料を使用し、二次燃料として液体燃料を使用しているが、一次燃料および二次燃料は、気体または液体のどちらであってもよい。一部の実施形態において、ガスタービン１０は、燃焼器１４内の火炎安定性を維持するために燃焼器１４に水を注入するための水注入マニホールド２４を含んでもよい。
また、図１は、気体燃料の燃焼から液体燃料の燃焼にガスタービン１０を移行させ、気体燃料に再び切り替えた後にシステム１００から残留する液体燃料をパージするためのシステム１００の一実施形態を示している。システム１００は、アキュムレータタンク１０６にそれぞれ液体燃料およびフラッシング媒体（例えば、脱塩水）を供給するための液体燃料源１０２およびフラッシング媒体源１０４を含む。液体燃料源１０２およびフラッシング媒体源１０４は、タンクであることが好ましいが、管路または任意の他の適切な供給源であってもよい。液体燃料ポンプ１０８は、液体燃料導管１１０を介して液体燃料源１０２からアキュムレータタンク１０６に液体燃料を圧送する。同様に、フラッシング媒体ポンプ１１２は、フラッシング媒体導管１１４を介してフラッシング媒体源１０４からアキュムレータタンク１０６にフラッシング媒体を圧送する。液体燃料導管弁１１６は、液体燃料導管１１０を通る液体燃料の流れを制御し、フラッシング媒体導管弁１１８は、フラッシング媒体導管１１４を通るフラッシング媒体の流れを制御する。液体燃料導管１１０およびフラッシング媒体導管１１４は、随意に、それぞれ液体燃料導管流量センサ１２０および／またはフラッシング媒体導管流量センサ１２２を含んでもよい。
アキュムレータタンク１０６は、液体１２４および駆動ガス１２６（例えば、加圧空気）（液体１２４を加圧する）を蓄える。後により詳細に述べられるように、駆動ガス１２６は、アキュムレータタンク１０６から液体１２４を押し出す。図１に示されている実施形態において、液体１２４は、二者択一的に液体燃料またはフラッシング媒体となる。すなわち、液体１２４は、燃料移行の進行に応じて液体燃料またはフラッシング媒体のどちらかであるが、同時に両方とはならない。これに関連して、フラッシング媒体導管弁１１８は、液体１２４が液体燃料のときは閉じられたままであり、液体燃料導管弁１１６は、液体１２４がフラッシング媒体のときは閉じられたままである。
アキュムレータタンク１０６は、その中の液体１２４のレベルまたは高さを測定するためのアキュムレータタンクレベルセンサ１２８を含んでもよい。図２に示されているように、アキュムレータタンクレベルセンサ１２８は、燃料切替コントローラ１３０と通信する。これに関連して、燃料切替コントローラ１３０は、アキュムレータタンクレベルセンサ１２８ならびに（含まれている場合は）液体燃料導管流量センサ１２０およびフラッシング媒体導管流量センサ１２２からのフィードバックに基づいて、アキュムレータタンク１０６内の液体１２４の適切なレベルを維持するために液体燃料ポンプ１０８、フラッシング媒体ポンプ１１２、液体燃料導管弁１１６、およびフラッシング媒体導管弁１１８を調整してもよい。
システム１００は、アキュムレータタンク１０６に駆動ガスを供給するための駆動ガス導管１３２を含む。駆動ガス導管１３２は、アキュムレータタンク１０６への駆動ガスの流れを制御するための駆動ガス導管弁１３４を含む。随意に、駆動ガス導管１３２は、駆動ガス導管流量センサ１３６を含んでもよい。図１に示されている実施形態において、駆動ガス導管１３２を通って流れる駆動ガスは、圧縮機１２からの加圧されたブリード空気であってもよい。図３に示されているように、システム１００’の代替的な実施形態は、駆動ガス導管１３２に加圧空気を供給する独立した駆動ガスポンプ１３８を含んでもよい。独立した駆動ガスポンプ１３８は、ガスタービン１０とは区別される別個の構成要素である。
アキュムレータタンク１０６は、その中の駆動ガス１２６の圧力を測定するためのアキュムレータタンク圧力センサ１４０（図１）を含んでもよい。図２に示されているように、アキュムレータタンク圧力センサ１４０は、燃料切替コントローラ１３０と通信する。これに関連して、燃料切替コントローラ１３０は、アキュムレータタンク圧力センサ１４０および（含まれている場合は）駆動ガス導管流量センサ１３６からのフィードバックに基づいて、アキュムレータタンク１０６内の駆動ガス１２６の適切な圧力を維持するために駆動ガス導管弁１３４および／または駆動ガスポンプ１３８を調整してもよい。
システム１００は、液体１２４（すなわち、液体燃料またはフラッシング媒体）をその燃焼のためにガスタービン１０（より詳細には、液体燃料マニホールド２２）に供給するためのタービン導管１４２をさらに含む。タービン導管１４２は、タービン導管弁１４４を含み、タービン導管弁１４４は、タービン導管１４２への液体１２４の流れを制御する。すなわち、タービン導管弁１４４は、開かれているときは液体１２４が液体燃料マニホールド２２に流れることを可能にし、閉じられているときは液体１２４が液体燃料マニホールド２２に流れることを防止する。タービン導管１４２は、随意に、タービン導管流量センサ１４６および／またはタービン導管圧力センサ１４８を含んでもよい。
図２に示されているように、燃料切替コントローラ１３０は、タービンコントローラ１５０と通信し、タービンコントローラ１５０は、ガスタービン１０を制御する。タービンコントローラ１５０は、とりわけ、ガスタービン１０に供給される気体燃料の圧力を監視する。気体燃料圧力が十分な限り、および、切り替えが手動で開始されない限り、燃料切替コントローラ１３０は、タービン導管弁１４４を閉じたままにする。燃料切替が手動で開始されたか、または、タービンコントローラ１５０が、気体燃料圧力があまりに低いか、もしくはガス圧縮の損失に起因して所定の速度で低下していると判断したら、燃料切替コントローラ１３０は、タービン導管弁１４４を開き、これにより、液体１２４（この事例では液体燃料）が液体燃料マニホールド２２に流れることを可能にする。すなわち、燃料源の切り替えは、ユーザ入力に基づいて手動で行われてもよいし、燃料圧力に基づいて自動的に行われてもよい。図２および図４に示されている実施形態において、燃料切替コントローラ１３０およびタービンコントローラ１５０は、別々のコントローラである。しかしながら、燃料切替コントローラ１３０は、タービンコントローラ１５０に組み込まれてもよい。
さらに代替的な実施形態において、システム１００’’は、液体燃料およびフラッシング媒体のために別々のアキュムレータタンクを含む。これに関連して、液体燃料源１０２は、液体燃料アキュムレータタンク１０６ａに液体燃料を供給し、フラッシング媒体源１０４は、フラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂにフラッシング媒体を供給する。液体燃料導管１１０およびフラッシング媒体導管１１４は、システム１００、１００’と同じ方法で液体燃料アキュムレータタンク１０６ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂにそれぞれ液体燃料およびフラッシング媒体を供給する。液体燃料アキュムレータタンク１０６ａは、液体燃料１２４ａおよび液体燃料１２４ａを加圧する第１の駆動ガス１２６ａを蓄える。フラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂは、フラッシング媒体１２４ｂおよびフラッシング媒体１２４ｂを加圧する第２の駆動ガス１２６ｂを蓄える。後により詳細に述べられるように、第１の駆動ガス１２６ａおよび第２の駆動ガス１２６ｂは、液体燃料アキュムレータタンク１０６ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂからそれぞれ液体燃料１２４ａおよびフラッシング媒体１２４ｂを押し出す。
液体燃料アキュムレータタンク１０６ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂはそれぞれ、その中の液体燃料１２４ａおよびフラッシング媒体１２４ｂのそれぞれのレベルまたは高さを測定するための液体燃料アキュムレータタンクレベルセンサ１２８ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンクレベルセンサ１２８ｂを含んでもよい。図６に示されているように、燃料切替コントローラ１３０は、システム１００、１００’と同じ方法で液体燃料１２４ａおよびフラッシング媒体１２４ｂの適切なレベルを維持するために液体燃料ポンプ１０８、フラッシング媒体ポンプ１１２、液体燃料導管弁１１６、およびフラッシング媒体導管弁１１８を個別に調整してもよい。
システム１００’’は、システム１００、１００’と同じ方法で駆動ガス導管１３２を介して液体燃料アキュムレータタンク１０６ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂに駆動ガスを供給してもよい。駆動ガス導管１３２は、液体燃料アキュムレータタンク枝路１３２ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンク枝路１３２ｂに分かれている。一実施形態において、駆動ガス導管弁１３４は、枝路１３２ａ、１３２ｂの上流にある。これに関連して、駆動ガスは、同じ流量および同じ圧力で液体燃料アキュムレータタンク１０６ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂに同時に流れる。あるいは、枝路１３２ａ、１３２ｂは、随意に、液体燃料アキュムレータタンク１０６ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂに供給される駆動ガスのタイミング、流量、または圧力を個別に調節するための弁（図示せず）を含んでもよい。
液体燃料アキュムレータタンク１０６ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂはそれぞれ、その中の第１の駆動ガス１２６ａおよび第２の駆動ガス１２６ｂのそれぞれの圧力を測定するための液体燃料アキュムレータタンク圧力センサ１４０ａおよびフラッシング媒体アキュムレータタンク圧力センサ１４０ｂを含んでもよい。図６に示されているように、燃料切替コントローラ１３０は、システム１００、１００’と同じ方法でアキュムレータタンク１０６内の駆動ガス１２６の適切な圧力を維持するために駆動ガス導管弁１３４、駆動ガスポンプ１３８、および／または任意の他の弁を個別に調整してもよい。
タービン導管１４２は、システム１００、１００’と同じ方法で液体燃料アキュムレータタンク１０６ａから液体燃料マニホールド２２に液体燃料１２４ａをその燃焼のために供給する。図５に示されている実施形態において、タービン導管１４２は、タービン導管弁１４４の上流に配置された逆止弁１５２を含む。逆止弁１５２は、タービン導管１４２内の液体が液体燃料アキュムレータタンク１０６ａに向かって逆方向に逆流することを防止する。
システム１００’’は、ガスタービン１０（より詳細には、水注入マニホールド２４）にフラッシング媒体１２４ｂを供給するためのフラッシング媒体注入導管１５４をさらに含む。フラッシング媒体注入導管１５４は、フラッシング媒体注入導管弁１５６を含み、フラッシング媒体注入導管弁１５６は、フラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂから出るフラッシング媒体１２４ｂの流れを制御する。フラッシング媒体注入導管１５４は、随意に、フラッシング媒体注入導管流量センサ１５８および／またはフラッシング媒体注入導管圧力センサ１６０を含んでもよい。
切替導管１６２は、タービン導管１４２とフラッシング媒体注入導管１５４とを流体結合している。これに関連して、切替導管１６２は、フラッシング媒体１２４ｂの少なくとも一部がタービン導管１４２および液体燃料マニホールド２２に流れることを可能にする。具体的には、切替導管１６２は、逆止弁１５２の下流かつタービン導管弁１４４の上流でタービン導管１４２に連結されている。これに関連して、逆止弁１５２は、フラッシング媒体が液体燃料アキュムレータタンク１０６ａに流れることを防止し、タービン導管弁１４４は、液体燃料マニホールド２２へのフラッシング媒体の流れを制御する。切替導管１６２は、フラッシング媒体注入導管弁１５６の下流でフラッシング媒体注入導管１５４に配置された三方弁１６４に連結されている。三方弁１６４は、フラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂを出るフラッシング媒体１２４ｂの送り先を制御する。より詳細には、三方弁１６４は、切替導管１６２への連通を遮断することによってフラッシング媒体１２４ｂを水注入マニホールド２４に向かわせる。同様に、三方弁１６４は、切替導管１６２への連通を開放し、三方弁１６４の下流の、フラッシング媒体注入導管１５４の部分への連通を遮断することによってフラッシング媒体１２４ｂを液体燃料マニホールド２２に向かわせる。図６に示されているように、燃料切替コントローラ１３０は、三方弁１６４の動作を制御してもよい。
液体燃料導管弁１１６、フラッシング媒体導管弁１１８、駆動ガス導管弁１３４、タービン導管弁１４４、およびフラッシング媒体注入導管弁１５６は、グローブ弁、ゲート弁、バタフライ弁、ボール弁、または任意の他の種類の弁であってもよい。三方弁１６４は、電気的に制御される電磁弁または任意の他の種類の三方弁であってもよい。システム１００、１００’、１００’’の弁１１６、１１８、１３４、１４４、１５６、１６４は、燃料切替コントローラ１３０またはタービンコントローラ１５０によって電気的に制御されてもよい。あるいは、弁１１６、１１８、１３４、１４４、１５６、１６４は手動で制御されてもよい。
本明細書で使用される場合、燃料切替コントローラ１３０は、マイクロプロセッサ、回路、または他のプログラムされた論理回路の任意の組み合わせを備えてもよく、また、特定のハードウェアアーキテクチャまたはハードウェア構成に限定されない。本明細書で述べられているシステムおよび方法の実施形は、所望の機能を提供するように任意の適切な方法で適合された１つ以上の汎用のまたはカスタマイズされたコントローラ１３０によって実施されてもよい。コントローラ１３０は、本主題を補足するまたは本主題と関係のないさらなる機能を提供するように適合されてもよい。例えば、１つ以上のコントローラ１３０は、コンピュータ可読形式で与えられたソフトウェア命令にアクセスすることによって、説明されている機能を提供するように適合されてもよい。ソフトウェアが使用される場合、任意の適切なプログラミング、スクリプティング、または他の種類の言語もしくは言語の組み合わせが、本明細書に含まれている教示を実施するために使用されてもよい。しかしながら、ソフトウェアのみを使用する必要はないし、ソフトウェアをまったく使用しなくてもよい。例えば、さらなる詳細な解説を必要とせずに当業者によって理解されるように、本明細書で述べられ、開示されているシステムおよび方法の一部の実施形態は、ハードワイヤードロジックまたは他の回路（特定用途向け回路を含むが、これに限定されない）によっても実施され得る。言うまでもなく、コンピュータ実行ソフトウェアおよびハードワイヤードロジックまたは他の回路の様々な組み合わせも同様に適し得る。
図７は、気体燃料の燃焼から液体燃料の燃焼にガスタービン１０を移行させ、気体燃料に再び切り替えた後にシステム１００、１００’、１００’’から液体燃料をパージするための例示的な方法（２００）を示すフローチャートである。ステップ（２０２）において、駆動ガス１２６、１２６ａは、アキュムレータタンク１０６（図１および図３）または液体燃料アキュムレータタンク１０６ａ（図５）内の液体燃料１２４ａを加圧する。ステップ（２０２）によると、液体燃料ポンプ１０８は、液体燃料源１０２からアキュムレータタンク１０６（図１および図３）または液体燃料アキュムレータタンク１０６ａ（図５）に液体燃料１２４ａを圧送してもよい。アキュムレータタンクレベルセンサ１２８（図１および図３）または液体燃料アキュムレータタンクレベルセンサ１２８ａ（図５）は、フィードバックを燃料切替コントローラ１３０に供給し、燃料切替コントローラ１３０は、液体燃料１２４ａの所望のレベルに達するように必要に応じて液体燃料ポンプ１０８を調整してもよい。また、コントローラ１３０は、アキュムレータタンク１０６（図１および図３）または液体燃料アキュムレータタンク１０６ａ（図５）内の所望の圧力を維持するために、アキュムレータタンク圧力センサ１４０（図１および図３）または液体燃料アキュムレータタンク圧力センサ１４０ａ（図５）からのフィードバックに応じて駆動ガス導管弁１３４および（存在する場合は）駆動ガスポンプ１３８を調整してもよい。
ステップ（２０４）において、燃料切替コントローラ１３０は、燃料源を切り替える手動信号またはガスタービン１０の燃料供給システム内の低い気体燃料圧力に応じてタービン導管弁１４４を開く。燃料切替コントローラ１３０は、タービンコントローラ１５０と通信する。また、タービンコントローラ１５０は、気体燃料圧力を監視することが好ましい。これに関連して、駆動ガス１２６、１２６ａによって生じた、アキュムレータタンク１０６（図１および図３）または液体燃料アキュムレータタンク１０６ａ（図５）内の圧力は、液体マニホールド２２への最終的な供給のために液体燃料１２４ａにタービン導管１４２を通過させる。液体燃料マニホールド２２への液体燃料１２４ａの供給後に、燃料切替コントローラ１３０は、タービン導管弁１４４を閉じる。
図５に示されている実施形態では、燃料切替コントローラ１３０は、以下に述べられるステップ（２０６）によると、フラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂがフラッシング媒体１２４ｂで満たされたら、フラッシング媒体注入導管弁１５６を随意に開いてもよい。これに関連して、フラッシング媒体注入導管弁１５６は、フラッシング媒体１２４ｂの一部が水注入マニホールド２４に流れることを可能にする。このことは、フラッシング媒体（例えば、脱塩水）が燃焼器１４内の火炎安定化のために使用される場合に好適であり得る。三方弁１６４は、切替導管１６２への流れを遮断する位置に配置されるべきである。液体燃料マニホールド２２への液体燃料１２４ａの供給後に、燃料切替コントローラ１３０は、切替導管１６２を開放し、フラッシング媒体注入導管１５４の下流部分を遮断するために三方弁１６４の位置を切り替える。
ステップ（２０６）において、駆動ガス１２６、１２６ｂは、アキュムレータタンク１０６（図１および図３）またはフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂ（図５）内のフラッシング媒体１２４ｂを加圧する。ステップ（２０６）によると、フラッシング媒体ポンプ１１２は、フラッシング媒体源１０４からアキュムレータタンク１０６（図１および図３）またはフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂ（図５）にフラッシング媒体１２４ｂを圧送してもよい。アキュムレータタンクレベルセンサ１２８（図１および図３）またはフラッシング媒体アキュムレータタンクレベルセンサ１２８ｂ（図５）は、フィードバックを燃料切替コントローラ１３０に供給し、燃料切替コントローラ１３０は、フラッシング媒体１２４ｂの所望のレベルに達するように必要に応じてフラッシング媒体ポンプ１１２を調整してもよい。また、コントローラ１３０は、アキュムレータタンク１０６（図１および図３）またはフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂ（図５）内の所望の圧力を維持するために、アキュムレータタンク圧力センサ１４０（図１および図３）またはフラッシング媒体アキュムレータタンク圧力センサ１４０ｂ（図５）からのフィードバックに応じて駆動ガス導管弁１３４および（存在する場合は）駆動ガスポンプ１３８を調整してもよい。システム１００’’（図５）に関しては、ステップ（２０６）は、ステップ（２０２）の前、最中、または後に行われてもよい。
ステップ（２０８）において、フラッシング媒体１２４ｂの少なくとも一部は、液体燃料の全量が燃焼された後にタービン導管１４２を通して流され、この結果、そこから残留する液体燃料を洗い流す。具体的には、ステップ（２０８）は、ガスタービン１０が一次燃料で動作するように再び切り替わった後に行われてもよい。システム１００、１００’（図１および図３）では、燃料切替コントローラ１３０は、タービン導管弁１４４を開く。これに関連して、駆動ガス１２６によって生じた、アキュムレータタンク１０６内の圧力は、液体マニホールド２２への最終的な供給のためにフラッシング媒体１２４ｂにタービン導管１４２を通過させる。これに関連して、残留する液体燃料が、タービン導管１４２から洗い流される。液体燃料マニホールド２２へのフラッシング媒体１２４ｂの供給後に、燃料切替コントローラ１３０は、タービン導管弁１４４を閉じる。
システム１００’’では、燃料切替コントローラ１３０は、フラッシング媒体注入導管弁１５６を開く。駆動ガス１２６ｂによって生じた、フラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂ内の圧力は、フラッシング媒体注入導管１４２にフラッシング媒体１２４ｂを押し流す。三方弁１６４は、フラッシング媒体１２４ｂを切替導管１６２に向かわせ、切替導管１６２は、フラッシング媒体１２４ｂをタービン導管１４２に導く。これに関連して、残留する液体燃料が、タービン導管１４２から洗い流される。液体燃料マニホールド２２へのフラッシング媒体１２４ｂの供給後に、燃料切替コントローラ１３０は、フラッシング媒体注入導管弁１５６を閉じる。
タービン導管１４２から残留する液体燃料を洗い流した後に、液体燃料ポンプ１０８は、液体燃料源１０２からアキュムレータタンク１０６（図１および図３）または液体燃料アキュムレータタンク１０６ａ（図５）に別の液体燃料１２４ａを圧送してもよい。次に、駆動ガスは、液体燃料１２４ａを加圧してもよい。システム１００’’（図５）では、フラッシング媒体ポンプ１１２は、フラッシング媒体源１０４からフラッシング媒体アキュムレータタンク１０６ｂに別のフラッシング媒体１２４ｂを圧送してもよい。次に、駆動ガスは、フラッシング媒体１２４ｂを加圧してもよい。
これに関連して、システム１００、１００’、１００’’および方法（２００）は、ガスタービン１０が、その停止を必要とすることなく気体燃料（例えば、天然ガス）から液体燃料（例えば、ディーゼル）に切り替わることを可能にする。これに関連して、発電プラントの稼働率および能力が改善される。さらに、システム１００、１００’、１００’’および方法（２００）は、コークス付着物が形成されることを防止するためにそこから残留する液体燃料をパージし、その結果、信頼性を改善し、燃料切替の失敗を低減する。実際、ガスタービン１０に液体燃料を供給するすべての弁および他の構成要素が洗い流される。さらに、システム１００、１００’、１００’’および方法（２００）は、既存のガスタービンにおいて容易に実施可能である。
一部の代替的な実施態様において、ステップに関して言及されている機能は、図に示されている順序から外れて果たされてもよいことに留意すべきである。例えば、関連する機能に応じて、連続して示されている２つのステップは、実際には同時に実行されてもよいし、あるいは、これらのステップは、場合により逆の順序で実行されてもよい。また、ステップ図および／またはフローチャート図の各ステップならびにステップ図および／またはフローチャート図のステップの組み合わせは、特定の機能もしくは動作を実行する特殊用途のハードウェアベースのシステム、または特殊用途のハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせによって実施されてもよいことに留意されたい。
本明細書で使用されている用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本発明を限定することを意図したものではない。本明細書で使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈上別段の明確な指示がない限り、複数形をも含むことが意図されている。用語「備える」および／または「備えている」は、本明細書で使用される場合、言明されている特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を明確に述べているが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはこれらの群の存在または追加を排除しないことがさらに理解される。
特定の実施形態が、本明細書において示され、説明されているが、同じ目的を達成するために計算される配置が、図示の特定の実施形態の代わりに用いられてもよいことおよび本発明が他の環境において他の用途を有することが認識されるべきである。本出願は、本発明の適合例または変形例を包含することが意図されている。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を本明細書で説明されている特定の実施形態に限定することを意図したものでは決してない。
［実施態様１］
燃料切替システム（１００、１００’）であって、
液体燃料（１２４ａ）および第１の駆動ガス（１２６ａ）の第１の組み合わせならびにフラッシング媒体（１２４ｂ）および第２の駆動ガス（１２６ｂ）の第２の組み合わせを二者択一的に蓄えるアキュムレータ（１０６）と、
前記アキュムレータ（１０６）とガスタービン（１０）とを結合するための導管（１４２）と、
前記第１の駆動ガス（１２６ａ）および前記第２の駆動ガス（１２６ｂ）を前記アキュムレータ（１０６）に供給するための駆動ガス源と、
前記液体燃料（１２４ａ）が前記導管（１４２）を通って前記ガスタービン（１０）に流れることを可能にするために前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる弁（１４４）であって、前記液体燃料（１２４ａ）の全量が前記ガスタービン（１０）によって消費された後に前記導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記フラッシング媒体（１２４ｂ）の少なくとも一部が前記導管（１４２）を通って流れることを可能にするために開かれる弁（１４４）と
を備える燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様２］
前記フラッシング媒体（１２４ｂ）が、脱塩水であり、前記液体燃料（１２４ａ）が、ディーゼルである、実施態様１に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様３］
前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）の圧縮機（１２）である、実施態様１に記載の燃料切替システム（１００）。
［実施態様４］
前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）とは別個のポンプ（１３８）である、実施態様１に記載の燃料切替システム（１００’）。
［実施態様５］
前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて前記弁（１４４）を開くコントローラ（１３０）をさらに備える、実施態様１に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様６］
前記コントローラ（１３０）が、圧力センサ（１４０）によって測定される、前記アキュムレータ（１０６）内の圧力に応じて駆動ガス導管弁（１３４）を調整する、実施態様５に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様７］
前記コントローラ（１３０）が、圧力センサ（１４０）によって測定される、前記アキュムレータ（１０６）内の圧力に応じてポンプを調整する、実施態様５に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様８］
燃料切替システム（１００’’）であって、
液体燃料（１２４ａ）および第１の駆動ガス（１２６ａ）を蓄えるための第１のアキュムレータ（１０６ａ）と、
前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）とガスタービン（１０）とを結合するための第１の導管（１４２）と、
フラッシング媒体（１２４ｂ）および第２の駆動ガス（１２６ｂ）を蓄えるための第２のアキュムレータ（１０６ｂ）と、
前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）と前記第１の導管（１４２）とを結合するための第２の導管と、
前記第１の駆動ガス（１２６ａ）および前記第２の駆動ガス（１２６ｂ）をそれぞれ前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）および前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）に供給するための駆動ガス源と、
前記液体燃料（１２４ａ）が前記第１の導管（１４２）を通って前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）から前記ガスタービン（１０）に流れることを可能にするために前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる第１の弁（１４４）と、
前記液体燃料（１２４ａ）の全量が前記ガスタービン（１０）によって消費された後に前記第１の導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記フラッシング媒体（１２４ｂ）の少なくとも一部が前記第１の導管（１４２）を通って流れることを可能にする、前記第２の導管の第２の弁と
を備える燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様９］
前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）の圧縮機（１２）である、実施態様８に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１０］
前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）とは別個のポンプ（１３８）である、実施態様８に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１１］
前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて前記第１の弁（１４４）を開くコントローラ（１３０）をさらに備える、実施態様８に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１２］
前記コントローラ（１３０）が、第１の圧力センサ（１４０ａ）によって測定される、前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）内の第１の圧力または第２の圧力センサ（１４０ｂ）によって測定される、前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）内の第２の圧力に応じて駆動ガス導管弁（１３４）を調整する、実施態様１１に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１３］
前記コントローラ（１３０）が、第１の圧力センサ（１４０ａ）によって測定される、前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）内の第１の圧力または第２の圧力センサ（１４０ｂ）によって測定される、前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）内の第２の圧力に応じてポンプを調整する、実施態様１１に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１４］
燃料を切り替えるための方法（２００）であって、
第１の駆動ガス（１２６ａ）を用いてアキュムレータ（１０６）内の第１の液体燃料（１２４ａ）を加圧するステップと、
前記第１の液体燃料（１２４ａ）が導管（１４２）を通って前記アキュムレータ（１０６）から前記ガスタービン（１０）に流れることを可能にするためにガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて弁（１４４）を開くステップと、
第２の駆動ガス（１２６ｂ）を用いて前記アキュムレータ（１０６）内の第１のフラッシング媒体（１２４ｂ）を加圧するステップと、
前記液体燃料（１２４ａ）の全量が前記ガスタービン（１０）によって消費された後に前記導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記フラッシング媒体（１２４ｂ）の少なくとも一部が前記導管（１４２）を通って流れることを可能にするために前記弁（１４４）を開くステップと
を含む方法（２００）。
［実施態様１５］
前記液体燃料（１２４ａ）を加圧する前記ステップが、第１のアキュムレータ（１０６ａ）において行われ、前記フラッシング媒体（１２４ｂ）を加圧する前記ステップが、第２のアキュムレータ（１０６ｂ）において行われる、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１６］
前記フラッシング媒体（１２４ｂ）が前記導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記導管（１４２）を通って流れた後に前記弁（１４４）を閉じるステップをさらに含む、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１７］
前記弁（１４４）を閉じる前記ステップの後に前記アキュムレータ（１０６）内で第３の駆動ガス（１２６ａ）を用いて第２の液体燃料（１２４ａ）を加圧するステップをさらに含む、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１８］
前記フラッシング媒体（１２４ｂ）が、脱塩水である、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１９］
前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）に第２の液体燃料（１２４ａ）を圧送するステップおよび前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）に第２のフラッシング媒体（１２４ｂ）を圧送するステップをさらに含む、実施態様１５に記載の方法（２００）。
［実施態様２０］
前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）内で第３の駆動ガス（１２６ａ）を用いて第２の液体燃料（１２４ａ）を加圧するステップおよび前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）内で第４の駆動ガス（１２６ｂ）を用いて第２のフラッシング媒体（１２４ｂ）を加圧するステップをさらに含む、実施態様１５に記載の方法（２００）。
［実施態様１］
燃料切替システム（１００、１００’）であって、
液体燃料（１２４ａ）および第１の駆動ガス（１２６ａ）の第１の組み合わせならびにフラッシング媒体（１２４ｂ）および第２の駆動ガス（１２６ｂ）の第２の組み合わせを二者択一的に蓄えるアキュムレータ（１０６）と、
前記アキュムレータ（１０６）とガスタービン（１０）とを結合するための導管（１４２）と、
前記第１の駆動ガス（１２６ａ）および前記第２の駆動ガス（１２６ｂ）を前記アキュムレータ（１０６）に供給するための駆動ガス源と、
前記液体燃料（１２４ａ）が前記導管（１４２）を通って前記ガスタービン（１０）に流れることを可能にするために前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる弁（１４４）であって、前記液体燃料（１２４ａ）の全量が前記ガスタービン（１０）によって消費された後に前記導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記フラッシング媒体（１２４ｂ）の少なくとも一部が前記導管（１４２）を通って流れることを可能にするために開かれる弁（１４４）と
を備える燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様２］
前記フラッシング媒体（１２４ｂ）が、脱塩水であり、前記液体燃料（１２４ａ）が、ディーゼルである、実施態様１に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様３］
前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）の圧縮機（１２）である、実施態様１に記載の燃料切替システム（１００）。
［実施態様４］
前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）とは別個のポンプ（１３８）である、実施態様１に記載の燃料切替システム（１００’）。
［実施態様５］
前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて前記弁（１４４）を開くコントローラ（１３０）をさらに備える、実施態様１に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様６］
前記コントローラ（１３０）が、圧力センサ（１４０）によって測定される、前記アキュムレータ（１０６）内の圧力に応じて駆動ガス導管弁（１３４）を調整する、実施態様５に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様７］
前記コントローラ（１３０）が、圧力センサ（１４０）によって測定される、前記アキュムレータ（１０６）内の圧力に応じてポンプを調整する、実施態様５に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
［実施態様８］
燃料切替システム（１００’’）であって、
液体燃料（１２４ａ）および第１の駆動ガス（１２６ａ）を蓄えるための第１のアキュムレータ（１０６ａ）と、
前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）とガスタービン（１０）とを結合するための第１の導管（１４２）と、
フラッシング媒体（１２４ｂ）および第２の駆動ガス（１２６ｂ）を蓄えるための第２のアキュムレータ（１０６ｂ）と、
前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）と前記第１の導管（１４２）とを結合するための第２の導管と、
前記第１の駆動ガス（１２６ａ）および前記第２の駆動ガス（１２６ｂ）をそれぞれ前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）および前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）に供給するための駆動ガス源と、
前記液体燃料（１２４ａ）が前記第１の導管（１４２）を通って前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）から前記ガスタービン（１０）に流れることを可能にするために前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる第１の弁（１４４）と、
前記液体燃料（１２４ａ）の全量が前記ガスタービン（１０）によって消費された後に前記第１の導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記フラッシング媒体（１２４ｂ）の少なくとも一部が前記第１の導管（１４２）を通って流れることを可能にする、前記第２の導管の第２の弁と
を備える燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様９］
前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）の圧縮機（１２）である、実施態様８に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１０］
前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）とは別個のポンプ（１３８）である、実施態様８に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１１］
前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて前記第１の弁（１４４）を開くコントローラ（１３０）をさらに備える、実施態様８に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１２］
前記コントローラ（１３０）が、第１の圧力センサ（１４０ａ）によって測定される、前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）内の第１の圧力または第２の圧力センサ（１４０ｂ）によって測定される、前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）内の第２の圧力に応じて駆動ガス導管弁（１３４）を調整する、実施態様１１に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１３］
前記コントローラ（１３０）が、第１の圧力センサ（１４０ａ）によって測定される、前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）内の第１の圧力または第２の圧力センサ（１４０ｂ）によって測定される、前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）内の第２の圧力に応じてポンプを調整する、実施態様１１に記載の燃料切替システム（１００’’）。
［実施態様１４］
燃料を切り替えるための方法（２００）であって、
第１の駆動ガス（１２６ａ）を用いてアキュムレータ（１０６）内の第１の液体燃料（１２４ａ）を加圧するステップと、
前記第１の液体燃料（１２４ａ）が導管（１４２）を通って前記アキュムレータ（１０６）から前記ガスタービン（１０）に流れることを可能にするためにガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて弁（１４４）を開くステップと、
第２の駆動ガス（１２６ｂ）を用いて前記アキュムレータ（１０６）内の第１のフラッシング媒体（１２４ｂ）を加圧するステップと、
前記液体燃料（１２４ａ）の全量が前記ガスタービン（１０）によって消費された後に前記導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記フラッシング媒体（１２４ｂ）の少なくとも一部が前記導管（１４２）を通って流れることを可能にするために前記弁（１４４）を開くステップと
を含む方法（２００）。
［実施態様１５］
前記液体燃料（１２４ａ）を加圧する前記ステップが、第１のアキュムレータ（１０６ａ）において行われ、前記フラッシング媒体（１２４ｂ）を加圧する前記ステップが、第２のアキュムレータ（１０６ｂ）において行われる、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１６］
前記フラッシング媒体（１２４ｂ）が前記導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記導管（１４２）を通って流れた後に前記弁（１４４）を閉じるステップをさらに含む、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１７］
前記弁（１４４）を閉じる前記ステップの後に前記アキュムレータ（１０６）内で第３の駆動ガス（１２６ａ）を用いて第２の液体燃料（１２４ａ）を加圧するステップをさらに含む、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１８］
前記フラッシング媒体（１２４ｂ）が、脱塩水である、実施態様１４に記載の方法（２００）。
［実施態様１９］
前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）に第２の液体燃料（１２４ａ）を圧送するステップおよび前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）に第２のフラッシング媒体（１２４ｂ）を圧送するステップをさらに含む、実施態様１５に記載の方法（２００）。
［実施態様２０］
前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）内で第３の駆動ガス（１２６ａ）を用いて第２の液体燃料（１２４ａ）を加圧するステップおよび前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）内で第４の駆動ガス（１２６ｂ）を用いて第２のフラッシング媒体（１２４ｂ）を加圧するステップをさらに含む、実施態様１５に記載の方法（２００）。
１０ ガスタービン
１２ 圧縮機
１４ 燃焼器
１６ タービン
１８ シャフト
２０ 発電機
２２ 液体燃料マニホールド
２４ 水注入マニホールド
１００ システム
１０２ 液体燃料源
１０４ フラッシング媒体源
１０６ アキュムレータタンク
１０６ａ 液体燃料アキュムレータタンク
１０６ｂ フラッシング媒体アキュムレータタンク
１０８ 液体燃料ポンプ
１１０ 液体燃料導管
１１２ フラッシング媒体ポンプ
１１４ フラッシング媒体導管
１１６ 液体燃料導管弁
１１８ フラッシング媒体導管弁
１２０ 液体燃料導管流量センサ
１２２ フラッシング媒体導管流量センサ
１２４ 液体
１２４ａ 液体燃料
１２４ｂ フラッシング媒体
１２６ 駆動ガス
１２６ａ 第１の駆動ガス
１２６ｂ 第２の駆動ガス
１２８ アキュムレータタンクレベルセンサ
１２８ａ 液体燃料アキュムレータタンク圧力センサ
１２８ｂ フラッシング媒体アキュムレータタンク圧力センサ
１３０ 燃料切替コントローラ
１３２ 駆動ガス導管
１３２ａ 液体燃料アキュムレータタンク枝路
１３２ｂ フラッシング媒体アキュムレータタンク枝路
１３４ 駆動ガス導管弁
１３６ 駆動ガス導管流量センサ
１３８ 駆動ガスポンプ
１４０ アキュムレータタンク圧力センサ
１４０ａ 液体燃料アキュムレータタンク圧力センサ
１４０ｂ フラッシング媒体アキュムレータタンク圧力センサ
１４２ タービン導管
１４４ タービン導管弁
１４６ タービン導管流量センサ
１４８ タービン導管圧力センサ
１５０ タービンコントローラ
１５２ 逆止弁
１５４ フラッシング媒体注入導管
１５６ フラッシング媒体注入導管弁
１５８ フラッシング媒体注入導管流量センサ
１６０ フラッシング媒体注入導管圧力センサ
１６２ 切替導管
１６４ 三方弁
２００ 方法
２０２ 第１の駆動ガスを用いてアキュムレータ内の液体燃料を加圧する
２０４ 液体燃料が導管を通ってアキュムレータからガスタービンに流れることを可能にするために手動信号またはガスタービン内の低い気体燃料圧力に応じて弁を開く
２０６ 第２の駆動ガスを用いてアキュムレータ内のフラッシング媒体を加圧する
２０８ 導管内に残っている液体燃料のすべてを洗い流すためにフラッシング媒体の少なくとも一部が導管を通って流れることを可能にするために弁を開く
１２ 圧縮機
１４ 燃焼器
１６ タービン
１８ シャフト
２０ 発電機
２２ 液体燃料マニホールド
２４ 水注入マニホールド
１００ システム
１０２ 液体燃料源
１０４ フラッシング媒体源
１０６ アキュムレータタンク
１０６ａ 液体燃料アキュムレータタンク
１０６ｂ フラッシング媒体アキュムレータタンク
１０８ 液体燃料ポンプ
１１０ 液体燃料導管
１１２ フラッシング媒体ポンプ
１１４ フラッシング媒体導管
１１６ 液体燃料導管弁
１１８ フラッシング媒体導管弁
１２０ 液体燃料導管流量センサ
１２２ フラッシング媒体導管流量センサ
１２４ 液体
１２４ａ 液体燃料
１２４ｂ フラッシング媒体
１２６ 駆動ガス
１２６ａ 第１の駆動ガス
１２６ｂ 第２の駆動ガス
１２８ アキュムレータタンクレベルセンサ
１２８ａ 液体燃料アキュムレータタンク圧力センサ
１２８ｂ フラッシング媒体アキュムレータタンク圧力センサ
１３０ 燃料切替コントローラ
１３２ 駆動ガス導管
１３２ａ 液体燃料アキュムレータタンク枝路
１３２ｂ フラッシング媒体アキュムレータタンク枝路
１３４ 駆動ガス導管弁
１３６ 駆動ガス導管流量センサ
１３８ 駆動ガスポンプ
１４０ アキュムレータタンク圧力センサ
１４０ａ 液体燃料アキュムレータタンク圧力センサ
１４０ｂ フラッシング媒体アキュムレータタンク圧力センサ
１４２ タービン導管
１４４ タービン導管弁
１４６ タービン導管流量センサ
１４８ タービン導管圧力センサ
１５０ タービンコントローラ
１５２ 逆止弁
１５４ フラッシング媒体注入導管
１５６ フラッシング媒体注入導管弁
１５８ フラッシング媒体注入導管流量センサ
１６０ フラッシング媒体注入導管圧力センサ
１６２ 切替導管
１６４ 三方弁
２００ 方法
２０２ 第１の駆動ガスを用いてアキュムレータ内の液体燃料を加圧する
２０４ 液体燃料が導管を通ってアキュムレータからガスタービンに流れることを可能にするために手動信号またはガスタービン内の低い気体燃料圧力に応じて弁を開く
２０６ 第２の駆動ガスを用いてアキュムレータ内のフラッシング媒体を加圧する
２０８ 導管内に残っている液体燃料のすべてを洗い流すためにフラッシング媒体の少なくとも一部が導管を通って流れることを可能にするために弁を開く
Claims (14)
- 燃料切替システム（１００、１００’）であって、
液体燃料（１２４ａ）および第１の駆動ガス（１２６ａ）の第１の組み合わせならびにフラッシング媒体（１２４ｂ）および第２の駆動ガス（１２６ｂ）の第２の組み合わせを二者択一的に蓄えるアキュムレータ（１０６）と、
前記アキュムレータ（１０６）とガスタービン（１０）とを結合するための導管（１４２）と、
前記第１の駆動ガス（１２６ａ）および前記第２の駆動ガス（１２６ｂ）を前記アキュムレータ（１０６）に供給するための駆動ガス源と、
前記液体燃料（１２４ａ）が前記導管（１４２）を通って前記ガスタービン（１０）に流れることを可能にするために前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて開かれる弁（１４４）であって、前記液体燃料（１２４ａ）の全量が前記ガスタービン（１０）によって消費された後に前記導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記フラッシング媒体（１２４ｂ）の少なくとも一部が前記導管（１４２）を通って流れることを可能にするために開かれる弁（１４４）と
を備える燃料切替システム（１００、１００’）。 - 前記フラッシング媒体（１２４ｂ）が、脱塩水であり、前記液体燃料（１２４ａ）が、ディーゼルである、請求項１に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
- 前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）の圧縮機（１２）である、請求項１に記載の燃料切替システム（１００）。
- 前記駆動ガス源が、前記ガスタービン（１０）とは別個のポンプ（１３８）である、請求項１に記載の燃料切替システム（１００’）。
- 前記ガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて前記弁（１４４）を開くコントローラ（１３０）をさらに備える、請求項１に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
- 前記コントローラ（１３０）が、圧力センサ（１４０）によって測定される、前記アキュムレータ（１０６）内の圧力に応じて駆動ガス導管弁（１３４）を調整する、請求項５に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
- 前記コントローラ（１３０）が、圧力センサ（１４０）によって測定される、前記アキュムレータ（１０６）内の圧力に応じてポンプを調整する、請求項５に記載の燃料切替システム（１００、１００’）。
- 燃料を切り替えるための方法（２００）であって、
第１の駆動ガス（１２６ａ）を用いてアキュムレータ（１０６）内の第１の液体燃料（１２４ａ）を加圧するステップと、
前記第１の液体燃料（１２４ａ）が導管（１４２）を通って前記アキュムレータ（１０６）から前記ガスタービン（１０）に流れることを可能にするためにガスタービン（１０）内の低い気体燃料圧力に応じて弁（１４４）を開くステップと、
第２の駆動ガス（１２６ｂ）を用いて前記アキュムレータ（１０６）内の第１のフラッシング媒体（１２４ｂ）を加圧するステップと、
前記液体燃料（１２４ａ）の全量が前記ガスタービン（１０）によって消費された後に前記導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記フラッシング媒体（１２４ｂ）の少なくとも一部が前記導管（１４２）を通って流れることを可能にするために前記弁（１４４）を開くステップと
を含む方法（２００）。 - 前記液体燃料（１２４ａ）を加圧する前記ステップが、第１のアキュムレータ（１０６ａ）において行われ、前記フラッシング媒体（１２４ｂ）を加圧する前記ステップが、第２のアキュムレータ（１０６ｂ）において行われる、請求項８に記載の方法（２００）。
- 前記フラッシング媒体（１２４ｂ）が前記導管（１４２）内に残っている前記液体燃料（１２４ａ）のすべてを洗い流すために前記導管（１４２）を通って流れた後に前記弁（１４４）を閉じるステップをさらに含む、請求項８に記載の方法（２００）。
- 前記弁（１４４）を閉じる前記ステップの後に前記アキュムレータ（１０６）内で第３の駆動ガス（１２６ａ）を用いて第２の液体燃料（１２４ａ）を加圧するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法（２００）。
- 前記フラッシング媒体（１２４ｂ）が、脱塩水である、請求項８に記載の方法（２００）。
- 前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）に第２の液体燃料（１２４ａ）を圧送するステップおよび前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）に第２のフラッシング媒体（１２４ｂ）を圧送するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法（２００）。
- 前記第１のアキュムレータ（１０６ａ）内で第３の駆動ガス（１２６ａ）を用いて第２の液体燃料（１２４ａ）を加圧するステップおよび前記第２のアキュムレータ（１０６ｂ）内で第４の駆動ガス（１２６ｂ）を用いて第２のフラッシング媒体（１２４ｂ）を加圧するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法（２００）。
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