[發(fā)明專利]燃料供應系統(tǒng)及控制燃氣渦輪發(fā)動機中的超速事件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611016414.9
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106907245B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: A.J.內(nèi)格羅尼;D.A.斯奈德;W.F.西利;K.S.奧唐奈爾;K.J.康格;C.G.羅曼
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/22
• 分類號: F02C7/22;F02C7/232;F02C9/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;鄧雪萌

提供了一種用于在燃氣渦輪發(fā)動機(12)中使用的燃料供應系統(tǒng)(100)。燃料供應系統(tǒng)(100)包括燃料歧管(102)，以及與燃料歧管(102)流動連通聯(lián)接并且定位在所述燃料歧管(102)上游的關閉閥(108)。關閉閥(108)構造成在燃氣渦輪發(fā)動機(12)在超速狀態(tài)下操作時促動到閉合位置中。系統(tǒng)還包括與燃料歧管(102)流動連通聯(lián)接的泄壓閥(112)，其中泄壓閥(112)構造成在關閉閥(108)處于閉合位置時，和在燃料歧管(102)內(nèi)的壓力大于第一預定閾值時，從燃料歧管(102)內(nèi)釋放燃料。

技術領域

本公開大體上涉及發(fā)電系統(tǒng)，并且更具體地涉及控制燃氣渦輪發(fā)動機中的超速事件的系統(tǒng)及方法。

背景技術

至少一些已知的燃氣渦輪發(fā)動機包括以串流關系聯(lián)接在一起的至少一個壓縮機、燃燒器和高壓渦輪。更具體而言，壓縮機和高壓渦輪通過軸聯(lián)接以形成高壓轉(zhuǎn)子組件。進入渦輪發(fā)動機的空氣與燃料混合并且點燃以形成高能氣體流。高能氣體流流動穿過高壓渦輪以可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動高壓渦輪，使得軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動壓縮機。在從高壓渦輪排放之后，氣體流在其流動穿過定位在高壓渦輪后方的低壓渦輪時繼續(xù)膨脹。低壓渦輪包括聯(lián)接于傳動軸和風扇的轉(zhuǎn)子組件。低壓渦輪通過傳動軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動風扇。在一些實施例中，從渦輪排放的氣體流導送穿過余熱回收蒸汽發(fā)生器。就此而言，產(chǎn)生熱蒸汽，并且蒸汽導送穿過蒸汽渦輪組件用于進一步產(chǎn)生功率。

至少一些已知的燃氣渦輪發(fā)動機可易受由于超速事件而產(chǎn)生的損壞。例如，超速事件可在聯(lián)接于燃氣渦輪發(fā)動機的發(fā)電機與外部電負載斷開時發(fā)生。發(fā)電機上的負載的突然失去可引起燃氣渦輪發(fā)動機的速度急劇地增大。至少一些已知的燃氣渦輪發(fā)動機包括用于在檢測到超速事件時使燃氣渦輪發(fā)動機停機的系統(tǒng)，如切斷供應至燃燒器的燃料流的燃料關閉閥。盡管燃料關閉閥在使燃氣渦輪發(fā)動機停機方面有效，但大體上合乎需要的是進一步減少燃氣渦輪發(fā)動機在超速狀態(tài)下操作的時間的量。

發(fā)明內(nèi)容

在一方面，提供了一種用于在燃氣渦輪發(fā)動機中使用的燃料供應系統(tǒng)。燃料供應系統(tǒng)包括燃料歧管，以及與燃料歧管流動連通聯(lián)接并且定位在所述燃料歧管上游的關閉閥。關閉閥構造成在燃氣渦輪發(fā)動機在超速狀態(tài)下操作時促動到閉合位置中。系統(tǒng)還包括與燃料歧管流動連通聯(lián)接的泄壓閥，其中泄壓閥構造成在關閉閥處于閉合位置時，和在燃料歧管內(nèi)的壓力大于第一預定閾值時，從燃料歧管內(nèi)釋放燃料。

在另一方面，提供了一種燃氣渦輪發(fā)動機。燃氣渦輪發(fā)動機包括燃燒器、構造成將燃料供應至燃燒器的燃料歧管，以及與燃料歧管流動連通聯(lián)接并且定位在燃料歧管上游的關閉閥。關閉閥構造成在燃氣渦輪發(fā)動機在超速狀態(tài)下操作時促動到閉合位置中。系統(tǒng)還包括與燃料歧管流動連通聯(lián)接的泄壓閥，其中泄壓閥構造成在關閉閥處于閉合位置時，和在燃料歧管內(nèi)的壓力大于第一預定閾值時，從燃料歧管內(nèi)釋放燃料。

在又一方面，提供了一種控制燃氣渦輪發(fā)動機中的超速事件的方法。該方法包括將燃料流從燃料源供應至燃料歧管，確定燃氣渦輪發(fā)動機的操作狀態(tài)，以及在燃氣渦輪發(fā)動機在超速狀態(tài)下操作時停止至燃料歧管的燃料流。燃料流由定位在燃料源與燃料歧管之間的關閉閥停止。該方法還包括在關閉閥處于閉合位置時，和在燃料歧管內(nèi)的壓力大于第一預定閾值時，在關閉閥下游釋放燃料。

技術方案1. 一種用于在燃氣渦輪發(fā)動機中使用的燃料供應系統(tǒng)，所述燃料供應系統(tǒng)包括：

燃料歧管；

關閉閥，其與所述燃料歧管流動連通聯(lián)接并且定位在所述燃料歧管上游，其中所述關閉閥構造成在所述燃氣渦輪發(fā)動機在超速狀態(tài)下操作時促動到閉合位置中；以及

泄壓閥，其與所述燃料歧管流動連通聯(lián)接，其中所述泄壓閥構造成在所述關閉閥處于所述閉合位置時，和在所述燃料歧管內(nèi)的壓力大于第一預定閾值時，從所述燃料歧管內(nèi)釋放燃料。

技術方案2. 根據(jù)技術方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

在所述燃料歧管與所述泄壓閥之間延伸的主排放管線；以及