[發(fā)明專利]燃料供給裝置、燃料流量控制裝置及燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280066603.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN104040149A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原田升一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱日立電力系統(tǒng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F02C9/28
• 分類號(hào): F02C9/28;F02C9/32;F02C9/40
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料供給裝置、燃料流量控制裝置及燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

通常，在燃?xì)廨啓C(jī)上主要設(shè)有壓縮機(jī)、燃燒器、渦輪部等。

作為其中的燃燒器，為實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷時(shí)的NOx排放量的降低和低負(fù)荷時(shí)的燃燒穩(wěn)定性，已知有具備多種燃料噴嘴的燃燒器，例如DLN(Dry?Low?NOx)燃燒器等(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

作為上述的燃燒器，已知有具備預(yù)混合燃燒用主噴嘴和擴(kuò)散燃燒用先導(dǎo)噴嘴的燃燒器及此外還具備以NOx排放量的降低為目的的預(yù)混合燃燒用頂帽噴嘴的燃燒器。

在燃?xì)廨啓C(jī)上還設(shè)有向燃燒器供給燃料的燃料系統(tǒng)，該燃料系統(tǒng)以對(duì)上述的主噴嘴、先導(dǎo)噴嘴等各種燃料噴嘴獨(dú)立地供給燃料的方式構(gòu)成。另一方面，在上述的燃料系統(tǒng)配置有調(diào)節(jié)對(duì)主噴嘴等供給的燃料的壓力、流量的各種調(diào)節(jié)閥。

對(duì)于向各種燃料噴嘴供給燃料的各燃料系統(tǒng)，上述的專利文獻(xiàn)1記載有從燃料流動(dòng)的上游側(cè)起依次排列地配置有壓力調(diào)節(jié)閥、流量調(diào)節(jié)閥及主噴嘴等的實(shí)施例。

在此，壓力調(diào)節(jié)閥發(fā)揮將流量調(diào)節(jié)閥壓差，即，流量調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)的燃料的壓力和下游側(cè)之間的燃料的壓力之差保持為恒定的作用，流量調(diào)節(jié)閥對(duì)供給到配置于下游側(cè)的主噴嘴等的燃料的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

流量調(diào)節(jié)閥在壓差恒定的條件下被控制，燃料的流量通過基于流量調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)(Cv值)的運(yùn)算來確定。在專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明的情況下，流量調(diào)節(jié)閥的燃料的流動(dòng)常常成為非節(jié)流流動(dòng)區(qū)。因此，Cv值的運(yùn)算所使用的壓力項(xiàng)被表示為流量調(diào)節(jié)閥的下游側(cè)壓力的函數(shù)。

在此，非節(jié)流流動(dòng)區(qū)是流量調(diào)節(jié)閥的出口(下游側(cè))的燃料壓力Pout和入口(上游側(cè))的燃料壓力Pin滿足下面的關(guān)系的區(qū)域。

Pout＞Pin/2

具體而言，各壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，將設(shè)置于各自的燃料系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)閥的壓差保持為恒定。另一方面，流量調(diào)節(jié)閥在壓差恒定的條件下，基于計(jì)算出的閥開度進(jìn)行控制，所述閥開度從實(shí)測(cè)出的流量調(diào)節(jié)閥下游側(cè)的燃料壓力和溫度、及從外部輸入的應(yīng)向主噴嘴等供給的燃料流量計(jì)算。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007－77867號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

在上述的專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明中，壓力控制閥壓差(即，壓力調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)的燃料壓力和下游側(cè)之間的燃料壓力之差)變得比流量控制閥壓差大。因此，燃料系統(tǒng)整體的響應(yīng)性依賴于壓力控制閥的響應(yīng)性。

壓力控制閥因?yàn)橛锌赡馨l(fā)生波動(dòng)等問題，所以在加快響應(yīng)性上也有極限。因此，存在燃料系統(tǒng)整體的響應(yīng)性的提高受制于壓力控制閥的響應(yīng)性的問題。

另一方面，因?yàn)樵O(shè)有多個(gè)燃料系統(tǒng)，且由于在各燃料系統(tǒng)設(shè)有壓力調(diào)整閥及流量調(diào)節(jié)閥，所以需要的閥數(shù)增多，存在耗去制造成本之類的問題。進(jìn)而，因?yàn)樾枰渲迷S多閥，所以存在難以確保燃料系統(tǒng)的配置空間，且難以實(shí)現(xiàn)小型化的問題。

此外，因?yàn)橥ㄟ^壓力控制閥將流量調(diào)節(jié)閥壓差控制在恒定，所以需要將壓力控制閥上游側(cè)的燃料壓力保持為規(guī)定的較高壓力。在專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，為了實(shí)現(xiàn)它，需要將升壓設(shè)備設(shè)置于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，存在制造成本升高的問題。

本發(fā)明是為解決上述課題而做出的，其目的在于，提供一種燃料供給裝置、燃料流量控制裝置及燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，其能夠?qū)崿F(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)負(fù)荷變動(dòng)的響應(yīng)性的提高，并且使制造變得容易進(jìn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。

用于解決課題的技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。

本發(fā)明第一方式涉及的燃料供給裝置，是控制對(duì)設(shè)置在燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器上的燃料噴嘴供給的燃料流量的燃料供給裝置，其特征在于，設(shè)有：流量調(diào)節(jié)閥，設(shè)置于向所述燃料噴嘴供給燃料的燃料供給系統(tǒng)，對(duì)在該燃料供給系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的燃料的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)；計(jì)算部，至少基于預(yù)定的壓力及供給到所述燃料噴嘴的燃料流量，計(jì)算出與所述燃料噴嘴相對(duì)應(yīng)的流量調(diào)節(jié)閥的必要流量系數(shù)，所述預(yù)定的壓力是作為相對(duì)于所述燃料的流動(dòng)而處于所述流量調(diào)節(jié)閥上游側(cè)的燃料壓力、處于所述流量調(diào)節(jié)閥下游側(cè)的燃料壓力而預(yù)定的壓力；閥控制部，基于所述必要流量系數(shù)，控制與所述燃料噴嘴相對(duì)應(yīng)的流量調(diào)節(jié)閥的閥開度。