[發明專利]燃氣輪機燃料控制系統

有效

• 申請號: 201210249176.1
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102748137A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 王志強
• 申請（專利權）人: 深圳智慧能源技術有限公司
• 主分類號: F02C9/56
• 分類號: F02C9/56
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 張明

技術領域

本發明涉及一種燃氣輪機，特別是涉及燃氣輪機的燃料控制方式。

背景技術

燃氣輪機的燃料一般是通過多個燃料噴嘴注入燃燒室進行燃燒。在設計時，每個燃料噴嘴都有一個設定的額定流量。這個設定流量是針對發動機最大允許負荷而設計。對于這些燃料噴嘴而言，只有工作在其額定流量才能達到最大設計燃燒效率，并有效控制排放物，例如氮氧化物或者一氧化碳等。但燃氣輪機工作時，總會有一些變工況的情況。如出現變工況，例如，工作在部分負荷下，目前通行的做法是通過比例閥對各燃料噴嘴做節流。通過節流后，燃料噴嘴的流量變小，使得通過這些燃料噴嘴注入燃燒室的燃料流量總和與實際負荷相匹配。然而，隨著燃料噴嘴的燃料流量降低，其燃燒效率也隨之降低。此時，因為燃燒不完全，氮氧化物或一氧化碳等有害排放物也會增加。

發明內容

有鑒于此，本文提出一種能夠使燃燒系統的燃燒效率基本上保持其最大設計燃燒效率的燃料控制系統。

本文提出的燃氣輪機燃料控制系統主要包括負載確定單元和燃料控制單元。負載確定單元用于確定燃氣輪機的負載信息，而燃料控制單元用于接收所確定的負載信息并根據所接收到的負載信息控制燃氣輪機的燃料噴嘴選擇性地打開或關閉，使得被打開的燃料噴嘴的額定流量的總和與所確定的負載信息相匹配。

在一個實施例中，所述多個燃料噴嘴可包括一個第一燃料噴嘴和多個第二燃料噴嘴，其中所述第一燃料噴嘴的額定流量與單個第二燃料噴嘴的額定流量不相等。在一個特定實施例中，所述第一燃料噴嘴的額定流量大于單個第二燃料噴嘴的額定流量。

在一個實施例中，所述第一燃料噴嘴的額定流量可對應燃氣輪機的自持轉速。

在一個實施例中，所述多個第二燃料噴嘴環繞所述第一燃料噴嘴設置。

在一個實施例中，每個所述燃料噴嘴的額定流量相同。

在一個實施例中，所述多個燃料噴嘴中的一部分燃料噴嘴設計成被控制同時關閉或打開。在一個特定的實施例中，所述多個燃料噴嘴包括第一圈燃料噴嘴和第二圈燃料噴嘴，每一圈燃料噴嘴包括有多個燃料噴嘴，且每一圈燃料噴嘴的多個燃料噴嘴設計成被控制同時關閉或打開。當然，所述燃料噴嘴也可以包括更多圈的燃料噴嘴。

在一個實施例中，所述負載確定單元包括負載檢測系統，用于檢測所述燃氣輪機的負載信息。在另一個實施例中，所述負載確定單元包括負載信息輸入界面，用于接收操作者的負載信息輸入。

在一個實施例中，所述控制系統包括存儲查找表的存儲器，所述燃料控制單元通過查詢所述查找表來確定打開哪些燃料噴嘴，所述查找表包括各燃料噴嘴的打開和關閉狀態與燃氣輪機負載的對照關系或各燃料噴嘴的打開和關閉狀態與燃氣輪機的燃料流量的對照關系。

綜上所述，本文提出的燃料控制方式通過控制各燃料噴嘴選擇性地打開或關閉，來實現燃料流量的控制，以匹配不同的燃氣輪機的負載。在這種方式下，無論是在高負荷還是低負荷狀況下，被打開的每個燃料噴嘴的流量都可以始終工作在其額定流量下，因此每個燃料噴嘴的燃燒效率可以保持在最大燃燒效率，從而使得整個燃燒系統基本上保持在最大燃燒效率。

附圖說明

圖1是一種燃氣輪機燃料控制系統的示意圖。

圖2是一實施例的燃料噴嘴打開和關閉狀態與燃料流量的對照表。

圖3是另一個實施例的燃料噴嘴打開和關閉狀態與燃料流量的對照表。

圖4是一個實施例的燃料噴嘴分布的示意圖。

圖5是圖4的燃料噴嘴打開和關閉狀態與燃料流量的對照表。

圖6是另一個實施例的燃料噴嘴分布的示意圖。

圖7是一種負載信息輸入界面的示意圖。

圖中：

100燃料控制系統；102負載確定單元；104燃料控制單元；110輸入界面；112控制桿；114控制桿位置；116存儲單元。

具體實施方式

在詳細描述實施例之前，應該理解的是，本發明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細結構或元件排布。本發明可為其它方式實現的實施例。而且，應當理解，本文所使用的措辭及術語僅僅用作描述用途，不應作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項、其等同物及其它附加事項。特別是，當描述“一個某元件”時，本發明并不限定該元件的數量為一個，也可以包括多個。