[發明專利]用于從重質燃油中去除雜質的系統和方法

在審

• 申請號: 201310397759.3
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103670848A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: A.I.西皮奧;P.R.費爾南德斯;S.埃卡納亞克
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02M37/22
• 分類號: F02M37/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本申請以及所獲得的專利總體涉及燃氣渦輪發動機及其燃料系統，并且更具體地涉及用于通過減輕對燃氣渦輪機熱氣路徑部件的后燃影響來降低由于燃燒重質燃油而產生的金屬雜質（例如釩等）的影響的系統和方法。

背景技術

重型燃氣渦輪機可以通過天然氣、輕質原油、重質燃油、殘余燃油以及其它類型的低等級可燃液體燃料進行操作。（各種單獨或組合的燃料都將在本申請中被稱為重質燃油）。這種低等級燃料可能成本相對較低，但是這種燃料可能含有不期望的污染物（例如釩和其它類型的金屬）。在燃燒期間，釩發生反應從而形成不期望的腐蝕性化合物，例如氧化釩（V₂O₅）。這些釩化合物可能對燃氣渦輪發動機中的熱氣體路徑部件具有腐蝕作用。具體而言，釩化合物可能在渦輪噴嘴和斗葉（buckets）上形成硬質腐蝕性沉積物，從而降低熱氣體路徑的部件壽命以及總體性能和可靠性。

可以向燃料流增加鎂基化合物，以便減輕釩的腐蝕作用。鎂可以與釩形成相對較低熔點的合金。可以更容易地從渦輪噴嘴、斗葉、以及其它的熱氣體路徑部件的表面去除這些鎂合金。然而，已知的用于向燃油流增加鎂的方法可能造成燃料流中保護性鎂的非均勻混合物。這樣一來，并非所有的熱氣體路徑部件都可以充分或一致地受到保護。此外，燃油流中的鎂結塊（slugging）可能中斷整個燃料輸送系統的操作。

因此，期望改進的系統和方法以用于提供經過雜質去除處理以便在燃氣渦輪發動機中燃燒的重質燃油等。這種改進的系統和方法可以更好地向重質燃油流輸送鎂，以便減少熱氣體路徑部件腐蝕，并且因此改進部件壽命以及提高總體燃氣渦輪機性能和可靠性。

發明內容

因此，本申請以及所獲得的專利提供一種用于燃氣渦輪發動機的燃料輸送系統，所述燃料輸送系統用于與重質燃油流一起使用。所述燃料輸送系統可以包括與燃氣渦輪發動機連通的一條或多條燃料線路以及定位在所述一條或多條燃料線路上游的鎂混合系統。所述鎂混合系統可以包括：鎂流和載體流體流；載體混合室，所述載體混合室用于混合所述鎂流與所述載體流體流，以形成混合載體流；以及重質燃油混合室，所述重質燃油混合室用于混合所述重質燃油流與所述混合載體流。

其中，所述一條或多條燃料線路包括分流器。

其中，所述分流器包括與所述一條或多條燃料線路連通的一根或多根歧管。

其中，所述鎂混合系統包括鎂容器和鎂泵。

其中，所述鎂混合系統包括載體容器和載體泵。

其中，所述載體流體包括柴油燃料。

其中，所述柴油燃料包括4號油與2號油的共混物。

其中，所述載體混合室包括與所述鎂流連通的一個或多個成角度逆流噴嘴。

其中，所述重質燃油混合室包括與所述混合載體流連通的一個或多個成角度逆流噴嘴。

其中，所述重質燃油流和所述混合載體流混合以形成均勻流。

其中，所述燃料輸送系統還包括位于所述鎂混合系統上游的主燃料泵。

其中，所述燃料輸送系統還包括位于鎂混合系統上游的清潔燃料容器。

其中，所述燃料輸送系統還包括位于鎂混合系統上游的旋流器。

其中，所述燃料輸送系統還包括位于鎂混合系統上游的原燃料容器。

本申請以及所獲得的專利還提供一種向燃氣渦輪機提供重質燃油流的方法。所述方法可以包括以下步驟：將鎂流與載體流體流混合，以形成混合載體流；將所述重質燃油流泵送至混合室；在所述混合室中將所述重質燃油流與所述混合載體流混合，以形成均勻流；以及使所述均勻流流向燃氣渦輪機。

本申請以及所獲得的專利還提供一種用于燃氣渦輪發動機的鎂混合系統，所述鎂混合系統與重質燃油流一起使用。所述鎂混合系統可以包括：鎂流；載體流體流；載體混合室，所述載體混合室用于混合所述鎂流與所述載體流體流，以形成混合載體流；以及重質燃油混合室，所述重質燃油混合室用于將所述重質燃油流與所述混合載體流混合。

其中，所述鎂混合系統包括鎂容器和鎂泵。

其中，所述鎂混合系統包括載體容器和載體泵。

其中，所述載體流體包括柴油燃料。

其中，所述載體混合室包括與所述鎂流連通的一個或多個成角度逆流噴嘴。

在結合若干附圖以及所附權利要求閱覽下文的詳細描述之后，對于本領域普通技術人員而言，本申請以及所獲得的專利的這些和其它的特征和改進將變得顯而易見。

附圖說明