背景技術:
1、本公開的領域整體涉及渦輪發(fā)動機組件,并且更具體地,涉及用于防止在氣體燃料中形成冷凝物的方法和系統(tǒng)。
2、燃氣渦輪廣泛地用于各種商業(yè)操作,諸如發(fā)電操作和機械驅動操作。燃氣渦輪通常包括壓縮機、一個或多個燃燒器和一個或多個渦輪。常規(guī)地,壓縮機壓縮工作流體并將所壓縮的工作流體排放到燃燒器。燃料被噴射到所壓縮的工作流體流中并且混合物被點燃以產(chǎn)生具有相對較高的溫度、壓力和速度的燃燒氣體。燃燒氣體離開燃燒器并流至一個或多個渦輪,在渦輪中,燃燒氣體膨脹以產(chǎn)生可以轉換成電能或機械能的功。
3、燃料氣體的冷凝可能會對氣體燃料系統(tǒng)(特別是在燃燒器內(nèi))產(chǎn)生嚴重的不利影響,從而導致硬件損壞和腐蝕。因此,用于燃氣渦輪的常規(guī)燃料供應系統(tǒng)通常具有嚴格的調(diào)節(jié)和/或控制以防止冷凝物的形成,例如,通過在氣體燃料進入燃燒器之前加熱氣體燃料,使得燃料的溫度保持在其露點以上。然而,這種燃料供應系統(tǒng)通常會降低發(fā)電系統(tǒng)的整體效率,因為必須將能量供應至燃料供應系統(tǒng)的一個或多個加熱器。此外,可能難以確定防止冷凝所需的熱能的量,因為多種因素會影響氣體燃料的露點溫度,諸如在發(fā)電和機械驅動的瞬態(tài)階段期間(諸如,在負載變化或啟動期間)壓力的變化、燃料組分的變化和/或氣體燃料流消耗的變化。
4、因此,需要一種系統(tǒng),該系統(tǒng)可以減少氣體燃料中冷凝物的形成,而沒有保持氣體燃料高于露點的常規(guī)方法的上述缺點。
技術實現(xiàn)思路
1、一方面,提供了一種與渦輪一起使用的燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于選擇性地動態(tài)調(diào)節(jié)燃料的工作溫度的加熱器和通信地耦接到該加熱器的控制器。該控制器被配置為確定該燃料的露點溫度以及將該燃料的該工作溫度至少保持在該燃料的所確定的露點溫度。
2、另一方面,提供了一種調(diào)節(jié)燃料的方法。該方法包括確定燃料的露點溫度以及將燃料的工作溫度保持在至少為所確定的露點溫度的溫度。
3、另一方面,提供了一種燃氣渦輪發(fā)動機。該燃氣渦輪發(fā)動機包括燃燒器區(qū)段和用于調(diào)節(jié)燃料的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括控制器,該控制器被配置為確定露點溫度并且將燃料的溫度至少保持在所確定的露點溫度。
1.一種與渦輪一起使用的燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng),所述燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:
2.根據(jù)權利要求1所述的燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng),其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步包括:溫度傳感器,用于檢測所述燃料的工作溫度。
3.根據(jù)權利要求1所述的燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng),其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步包括:流設備,用于控制所述燃料的流參數(shù),其中所述控制器被進一步配置為保持期望量的燃料被供應至所述渦輪的燃燒器區(qū)段。
4.根據(jù)權利要求1所述的燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng),其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步包括:
5.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)節(jié)系統(tǒng),其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步包括:組分傳感器,用于檢測所述燃料的至少一種成分,其中所述控制器被進一步配置為基于所述燃料的所測量的組分確定所述燃料的露點溫度。
6.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)節(jié)系統(tǒng),其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:
7.根據(jù)權利要求1所述的調(diào)節(jié)系統(tǒng),其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步包括:壓力控制設備,用于調(diào)節(jié)所述燃料的工作壓力;和流控制設備,用于調(diào)節(jié)所述燃料的流參數(shù),其中所述流控制設備位于所述壓力控制設備的下游。
8.一種燃氣渦輪發(fā)動機,所述燃氣渦輪發(fā)動機包括:
9.根據(jù)權利要求8所述的燃氣渦輪發(fā)動機,其中所述燃氣渦輪發(fā)動機進一步包括:溫度傳感器,用于檢測所述燃料的工作溫度。
10.根據(jù)權利要求8所述的燃氣渦輪發(fā)動機,其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步包括:流設備,用于控制所述燃料的流參數(shù),其中所述控制器被進一步配置為保持期望量的燃料到達燃燒器區(qū)段。
11.根據(jù)權利要求8所述的燃氣渦輪發(fā)動機,其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步包括:壓力控制設備,用于選擇性地調(diào)節(jié)所述燃料的壓力,其中所述控制器被配置為:
12.根據(jù)權利要求8所述的燃氣渦輪發(fā)動機,其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步包括:組分傳感器,用于檢測所述燃料的至少一種成分,并且其中所述控制器被進一步配置為:
13.根據(jù)權利要求8所述的燃氣渦輪發(fā)動機,其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:
14.根據(jù)權利要求8所述的燃氣渦輪發(fā)動機,其中所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步包括:壓力控制設備,用于調(diào)節(jié)所述燃料的壓力;和流控制設備,用于調(diào)節(jié)所述燃料的流參數(shù),其中所述流控制設備位于所述壓力控制設備的下游。
15.一種調(diào)節(jié)燃料的方法,所述方法包括: