專利名稱：降低燃?xì)廨啓C(jī)燃料供給壓力需求值的壓力控制方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及降低燃?xì)廨啓C(jī)燃料供給壓力需求值的壓力控制方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為燃料提供克服由于過濾器、閥門、管道和燃料噴嘴造成的壓力損失的動(dòng)力，并使其在所有可能的操作條件下進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室，需要一個(gè)最低氣體燃料供給壓力。
現(xiàn)有的氣體燃料控制系統(tǒng)無論環(huán)境條件如何，都基于從全速無負(fù)荷(FSNL)到基本負(fù)荷的固定氣體燃料供給壓力需求值(稱為P2壓力需求值)。該固定需求值是基于最壞條件最冷天的基本負(fù)荷，也就是在特定地點(diǎn)的最冷環(huán)境設(shè)計(jì)溫度。如果氣體燃料供給壓力小于控制系統(tǒng)的壓力需求值，燃?xì)廨啓C(jī)就不能啟動(dòng)。在運(yùn)行過程中，如果氣體燃料供給壓力下降至低于控制系統(tǒng)需求值20psi，控制系統(tǒng)啟動(dòng)快速減負(fù)荷(runback)至一預(yù)定的低負(fù)荷操作模式從而需要操作員動(dòng)作。
如果源氣體供給壓力預(yù)計(jì)低于固定的燃?xì)廨啓C(jī)供給需求值，就需要昂貴的氣體燃料壓縮機(jī)以確保燃?xì)廨啓C(jī)的可運(yùn)行性。然而，這是一種非常昂貴的解決方案，需要花費(fèi)電廠所有者數(shù)百萬美元的初始投資并耗費(fèi)高額的輔助電力負(fù)擔(dān)。實(shí)際上，即使實(shí)際壓力需求值可能低得多時(shí)，氣體壓縮機(jī)也將氣體燃料壓縮至寒冷環(huán)境條件下的供給壓力需求值，從而浪費(fèi)了數(shù)百千瓦的能量。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種方法和控制系統(tǒng)以允許燃?xì)廨啓C(jī)在比最壞條件規(guī)定的壓力低的供給壓力下啟動(dòng)并運(yùn)行，同時(shí)增加可運(yùn)行窗口，降低或大致消除對(duì)昂貴的氣體燃料壓縮機(jī)的需求。
因此，本發(fā)明可以實(shí)施為確定在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器中用于從壓力控制閥向多個(gè)燃料噴嘴的氣體控制閥供給燃料的燃料壓力參考值的方法，包括確定燃料噴嘴上游處的第一所需燃料壓力；基于所述第一所需燃料壓力確定氣體控制閥上游處的最低可允許壓力需求值；和基于所述最低可允許壓力需求值確定用于壓力控制閥的控制的燃料壓力參考值。
本發(fā)明也可以實(shí)施為一種具有多個(gè)燃料噴嘴和用于控制到所述燃料噴嘴的燃料供給壓力的壓力控制系統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器，包括限定出氣體燃料從上游燃料入口流至所述燃料噴嘴的路徑的燃料管，包括主燃料管和向所述燃料噴嘴分布燃料的分布燃料管；燃料流量控制閥，用于控制從所述分布燃料管向所述燃料噴嘴流動(dòng)的燃料流量；和置于所述主燃料管內(nèi)，在所述燃料流量控制閥上游處的壓力控制閥，其中該控制系統(tǒng)可操作地接合到所述壓力控制閥和所述燃料流量控制閥以控制所述壓力控制閥下游處的壓力和流過所述燃料流量控制閥的流量，所述控制系統(tǒng)基于壓縮機(jī)排氣壓力選擇性地設(shè)定用于控制壓力控制閥的燃料壓力參考值。


本發(fā)明的這些和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將通過仔細(xì)研究下述更詳細(xì)的有關(guān)本發(fā)明目前優(yōu)選實(shí)施例的描述并結(jié)合附圖而更充分地理解和領(lǐng)會(huì)，其中圖1是示意性地示出基本負(fù)荷下氣體燃料供給壓力需求值與環(huán)境溫度關(guān)系的圖表；圖2是示意性地示出依據(jù)相關(guān)技術(shù)基于TNR的P2壓力需求值的圖表；圖3示意性地示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例采用調(diào)整的壓力控制而增加的可運(yùn)行窗口；圖4是實(shí)施本發(fā)明的壓力控制系統(tǒng)的簡圖；圖5是示意性地示出按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的最低可允許的壓力需求值的偏差圖表；和圖6是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的P2壓力參考值的選擇的示意性說明。
具體實(shí)施例方式
如上所述，現(xiàn)有的氣體燃料控制系統(tǒng)是基于由最壞條件確定的固定的氣體燃料供給壓力需求值。然而，實(shí)際的燃?xì)廨啓C(jī)供給壓力需求值是環(huán)境狀況和燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)壓縮比的函數(shù)。因而，隨著環(huán)境溫度從確定該固定需求值的場(chǎng)所最低值增加，預(yù)設(shè)的固定需求值和實(shí)際燃?xì)廨啓C(jī)的需求值之間的差值不斷增加(圖1)。
本發(fā)明致力于改變這種方式，為此，允許氣體燃料供給壓力需求值作為環(huán)境狀況的函數(shù)而跟蹤變化，而不遵循實(shí)施常規(guī)氣體燃料控制基理的常規(guī)固定最壞情況下的需求值。實(shí)施本發(fā)明的跟蹤或調(diào)整的壓力控制將允許使燃?xì)廨啓C(jī)能在比按照常規(guī)控制方法所允許的更低的氣體燃料供給壓力下啟動(dòng)并運(yùn)行。因此，如上所述，本發(fā)明提供一種壓力控制方法和系統(tǒng)，其允許氣體燃料供給壓力需求值(低于其燃?xì)廨啓C(jī)不能起動(dòng))作為例如環(huán)境溫度、環(huán)境壓力和燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷的函數(shù)來確定。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，壓力控制系統(tǒng)部分基于壓縮機(jī)排氣壓力來確定燃料供給壓力需求值，所述壓縮機(jī)排氣壓力體現(xiàn)了環(huán)境溫度、環(huán)境壓力和燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷。供給壓力需求值對(duì)所有可能的運(yùn)行模式進(jìn)行計(jì)算，并繪制作為壓縮機(jī)排氣壓力的函數(shù)(例如參見將在下面討論的圖3、5和6中的示意性說明)。
圖3中，虛線表示目前的供給壓力需求值，其在任何燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷下都是固定值。實(shí)線表示按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的壓力需求值。在這些供給壓力需求值之間的陰影部分用現(xiàn)有的控制基理不能運(yùn)行，但采用本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)整的壓力控制就變得可以運(yùn)行?？梢岳斫?，寒冷的環(huán)境中基本負(fù)荷壓力需求值是圖表中右上角的點(diǎn)，在該點(diǎn)水平的虛線和代表調(diào)整的壓力需求值控制的實(shí)線相交。如果在基本負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)供給壓力下降到該需求值之下，該控制系統(tǒng)沿著實(shí)線壓力需求值線減載燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷。
跟蹤或調(diào)整的壓力控制的一種方案已在位于威爾士(Wales)的Baglan Bay的9H型框架燃?xì)廨啓C(jī)上實(shí)現(xiàn)。然而，那個(gè)跟蹤壓力控制方案只是當(dāng)燃料供給壓力(P2壓力)降至低于一預(yù)定點(diǎn)時(shí)阻止氣體控制閥變成非節(jié)流的一種保護(hù)性措施，氣體控制閥非節(jié)流將導(dǎo)致燃料流動(dòng)失控。因此，在Baglan Bay，跟蹤壓力控制不是一個(gè)正常的操作模式并且只在出故障的情況下才被啟用。另外，所需的最低燃料供給壓力是轉(zhuǎn)速-負(fù)載參考值(稱為TNR)的函數(shù)(圖2)。
轉(zhuǎn)速-負(fù)載參考值(TNR)是燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷的很好的指示值，但它并沒有考慮所有影響燃料壓力需求值計(jì)算的燃?xì)廨啓C(jī)參數(shù)。本發(fā)明提出一種改用壓縮機(jī)排氣壓力(CPD)來控制燃料壓力的更有效的方式。采用TNR的缺點(diǎn)包括(1)P2壓力參考值對(duì)電網(wǎng)頻率變化沒有響應(yīng)，(2)基于TNR的控制假定一個(gè)特定的加載路徑并因此不得不為環(huán)境狀況而偏離，和(3)TNR增加了控制次序的復(fù)雜性，在部分負(fù)荷下需要采用環(huán)境溫度傳感器或?yàn)槿肟诜艢饧訜?IBH)偏離的CTIM。采用CPD的優(yōu)點(diǎn)包括(1)CPD更能代表燃料供給壓力必須克服的壓力降，因此是一個(gè)更好的控制參數(shù)，和(2)CPD無需偏離環(huán)境溫度。
參照?qǐng)D4，示意性地示出了包括在燃?xì)廨啓C(jī)中的燃料壓力控制系統(tǒng)具有多個(gè)限定出燃料從上游入口處到燃料噴嘴的流動(dòng)路徑的管道，包括主燃料管12和通向噴嘴的分布管14、16、18、20。作為示例，進(jìn)一步說明了四個(gè)燃料歧管用于引導(dǎo)燃料至各自的多個(gè)燃料噴嘴22、24、26、28，為了便于說明，對(duì)每個(gè)燃料歧管只說明其中的一個(gè)?？刂葡到y(tǒng)，用10來表示，提供燃料流量控制信號(hào)以控制氣體流量控制閥30、32、34、36各自的開度，該控制閥與用于流量控制的各個(gè)分布管相關(guān)聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)進(jìn)一步提供了壓力控制信號(hào)以通過控制截流/速比閥38來控制管12中的壓力，和一個(gè)壓力傳感器40被連接到閥38的出口側(cè)用于向控制系統(tǒng)反饋。
如圖4中所標(biāo)注的，P1壓力是過濾器42下游處以及輔助截流閥44和截流/速比閥38上游處的壓力，而P2壓力是截流/速比閥38下游處的壓力，也即提供給氣體控制閥30、32、34、36的壓力。因此，閥38調(diào)整燃料壓力至一預(yù)定的壓力P2。(最初)在P2壓力的燃料于是流經(jīng)管12進(jìn)入各自的氣體流量控制閥30、32、34、36中，這些氣體流量控制閥調(diào)整燃料量至一預(yù)定流量且燃料按該預(yù)定流量通過分布管被提供給各自的燃料歧管，并進(jìn)入每個(gè)噴嘴從而在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器中燃燒。這樣，截流/速比閥38的開度基于控制系統(tǒng)提供的壓力控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。相似地，控制閥的開度基于控制系統(tǒng)提供的流量控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在此引用的燃料壓力參考值，P2參考值，P2供給需求值和類似的技術(shù)術(shù)語都是具有相同含義的術(shù)語。術(shù)語“參考值”是一個(gè)通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)控制術(shù)語，其描述了用于閉環(huán)控制的設(shè)定點(diǎn)。從而，P2參考值是截流/速比閥38(SRV)的設(shè)定點(diǎn)，該閥用于基于給定控制曲線來控制燃料氣壓力。換句話說，P2參考值是從控制器對(duì)SRV的需求值。現(xiàn)有系統(tǒng)具有固定的P2燃料壓力參考值，而本發(fā)明跟蹤或調(diào)整的壓力控制引入了變化的P2參考值，這也是在此公開的重點(diǎn)。
參考圖6，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，P2參考值是三個(gè)控制曲線的中間值最低可允許的壓力需求值(節(jié)流壓力需求值)、可得到的供給壓力和基本負(fù)荷需求值。最低壓力需求值曲線是為維持節(jié)流氣體控制閥30、32、34、36所需的最低氣體燃料中間壓力(P2)，以下參照?qǐng)D5詳細(xì)說明。供給壓力曲線是截流/速比閥38(SRV)上游處的測(cè)量壓力P1與經(jīng)過SRV的固定壓降之差?；矩?fù)荷壓力需求值是圖3所示的現(xiàn)有壓力與同一圖表中的環(huán)境偏差的最小者?；矩?fù)荷需求值本質(zhì)上是基本負(fù)荷運(yùn)行下所需的氣體燃料壓力需求值，其將跟隨壓縮機(jī)入口溫度(CTIM)增加或減小。
因?yàn)槌洵h(huán)境天氣基本負(fù)荷外，在其他任何條件下P2壓力參考值將很有可能降低，因而P2修正因子已經(jīng)應(yīng)用到用于開環(huán)控制閥位置控制的“氣體控制閥”比例增益。比例增益偏差有助于修正新的跟蹤或調(diào)整P2參考值的總?cè)剂闲枨笾?。這就避免了會(huì)導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)能量輸出減少的總?cè)剂狭髁康臏p少。該修正因子是初始P2參考值和調(diào)整的P2參考值的比率 啟動(dòng)許可已經(jīng)修改成當(dāng)供給壓力等于或高于在旋轉(zhuǎn)備用運(yùn)行所需的壓力時(shí)允許啟動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，如果操作者在供給壓力低于預(yù)混模式所需的壓力時(shí)按下主控制啟動(dòng)按紐，就會(huì)在HMI顯示屏上跳出一個(gè)對(duì)話框，例如“氣體燃料壓力對(duì)于預(yù)混操作太低。繼續(xù)啟動(dòng)？”這種特征使得操作者可以在了解存在降低的供給壓力條件情況下決定是否啟動(dòng)裝置。
這種保護(hù)性動(dòng)作已被修改為包括在高于最低所需P2的閾值時(shí)禁止負(fù)荷升高，這將允許裝置只能加載至可用壓力極限點(diǎn)。按照?qǐng)D6，如果燃?xì)廨啓C(jī)在該點(diǎn)被允許增加負(fù)荷，那么供給壓力最低需求值將增加。當(dāng)任何氣體控制閥30、32、34、36或SRV38達(dá)到最大可允許的位置時(shí)，該裝置將自動(dòng)減少能量輸出。這種自動(dòng)減載是用來保護(hù)燃?xì)廨啓C(jī)不會(huì)在非節(jié)流的閥工況下運(yùn)行，這種運(yùn)行由于在開環(huán)氣體控制閥分布控制中引入的誤差可能形成燃燒器不穩(wěn)定或高動(dòng)態(tài)導(dǎo)致的設(shè)備損壞。如果供給壓力超過最大衰變率，燃?xì)廨啓C(jī)將自動(dòng)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)備用；由此，燃?xì)廨啓C(jī)不能以足夠快以致超過壓力衰減的速度減載。另外，作為一個(gè)選擇還可以采用自動(dòng)轉(zhuǎn)換至第二燃料來取代燃?xì)廨啓C(jī)跳閘。這種轉(zhuǎn)換在供給壓力小于f1的水平部分時(shí)發(fā)生(參考圖6)。
計(jì)算式燃料壓力＝f(CPD、燃料流量、燃料溫度、噴嘴面積Ae)，其中CPD＝壓縮機(jī)排氣壓力，噴嘴面積Ae＝噴嘴有效面積(“修正的”物理面積，依賴于壓力、流速和上游及下游的溫度)。該修正的面積采用稱作“排放系數(shù)”(Cd)的乘法因子。
燃料噴嘴上游的燃料壓力(P4)由下式給出對(duì)于非節(jié)流的噴嘴壓力比率P4=Pcc[1+1+4(MAePcc)2RT(k-1)2gk2](kk-1)]]>和對(duì)于節(jié)流的噴嘴壓力比率P4=MAegkRT(2k+1)(k+1)(k-1)]]>其中M＝燃料流量，lb/secP∝＝CPD-燃燒器壓降g＝重力加速度，ft/sec2k＝比熱比，Cp/CvR＝通用氣體常數(shù)，lbf.ft/lbm.RT＝燃料溫度，蘭氏(Rankine)度通過孔口、噴嘴或閥門的流量是上游和下游壓力狀況的函數(shù)。這些壓力的比率決定出流量的大小。當(dāng)該比率高于稱為“臨界壓力比率”的固定值時(shí)，閥門(或孔口或噴嘴)被視為節(jié)流。在該壓力比率之上的任何點(diǎn)，通過閥門的質(zhì)量流量是固定的。典型的氣體燃料噴嘴被設(shè)計(jì)為在低于該臨界壓力比率時(shí)進(jìn)行操作。氣體燃料噴嘴的臨界壓力比率(CPR)是其k(Cp/Cv比率)的函數(shù)，且典型的CPR是1.78。因此對(duì)于通常的操作，燃料噴嘴總是在非節(jié)流狀態(tài)操作而氣體控制閥總是在節(jié)流狀態(tài)操作。然而，近來燃燒系統(tǒng)沿每個(gè)回路具有更大的燃料分流變化，且節(jié)流噴嘴壓力比率已在具有非常高的燃料分流和相對(duì)小尺寸的噴嘴的幾個(gè)例子中被觀察到。為在我們的燃料系統(tǒng)中計(jì)算P4，可采用一種迭代的方法來計(jì)算流量和噴嘴壓力比率(NPR)。在該方法中，我們基于在先前的迭代中計(jì)算出的NPR來選擇P4計(jì)算式。
最低可允許需求值的燃料氣體供給壓力f1和f2可按下式計(jì)算燃料供給壓力(fx)＝P4+管路壓降+氣體控制閥壓降其中的“管路壓降”是由從氣體控制閥向燃料噴嘴輸送燃料的管路中的曲線和彎折而產(chǎn)生。這種壓降被假定為固定值即便它是根據(jù)周圍狀況而輕微的變化。該固定值是基于以往的工程經(jīng)驗(yàn)來確定。
該“氣體控制閥壓降”也假定為固定的壓降。這個(gè)數(shù)值是來自閥門生產(chǎn)廠商的乘法因子。
按上式計(jì)算出的最低可允許需求值的燃料供給壓力需求值fx的一個(gè)例子由圖5示出。波峰和波谷代表燃燒系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換。曲線f1和f2構(gòu)成最低可允許的壓力需求值，允許足夠的壓力越過波峰但忽略了波谷。因此，由圖3和圖6示出的f1/f2曲線的平臺(tái)段是以圖5中最大中間壓力的峰值為基礎(chǔ)。
因此，和常規(guī)的控制基理和上面提到的Baglan Bay的壓力控制相反，按照本發(fā)明的實(shí)施例，氣體控制閥上游的燃料壓力參考值(P2參考值或P2供給需求值)現(xiàn)在是環(huán)境溫度的函數(shù)，從而在較暖日子里能夠采用較低的壓力需求值。
本發(fā)明的主要的優(yōu)點(diǎn)是能夠在降低的氣體燃料供給壓力下啟動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)并運(yùn)行燃?xì)廨啓C(jī)，降低的氣體燃料供給壓力是基于實(shí)際的客觀需求而不是基于固定的最壞情況下的需求值。調(diào)整的壓力控制策略在供給壓力降至供給壓力需求值以下時(shí)盡量降低燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)荷，而一旦供給壓力恢復(fù)將允許燃?xì)廨啓C(jī)加載。
另外，降低的供給壓力需求值作為壓縮機(jī)排氣壓力的函數(shù)將很可能在夏季當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)允許電廠的氣體壓縮機(jī)關(guān)閉。在多數(shù)情況下，將不再需要?dú)怏w壓縮機(jī)。
盡管本發(fā)明用目前被認(rèn)為是最實(shí)用和最優(yōu)選的實(shí)施例被描述，可以理解的是本發(fā)明并不局限于該公開的實(shí)施例，而是相反的，本發(fā)明覆蓋包括在附加權(quán)利要求的范圍和意旨中的各種修改和等同裝置。
部件表燃料壓力控制系統(tǒng)10主燃料管12分布管14、16、18、20燃料噴嘴22、24、26、28氣體流量控制閥30、32、34、36截流/速比閥38壓力傳感器40過濾器42輔助截流閥44。
權(quán)利要求
1.一種確定在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器中用于從壓力控制閥供給到多個(gè)燃料噴嘴的氣體控制閥的燃料壓力參考值的方法，包括確定燃料噴嘴上游處的第一所需燃料壓力；基于所述第一所需燃料壓力確定氣體控制閥上游處的最低可允許壓力需求值；和基于所述最低可允許壓力需求值確定用于壓力控制閥的控制的燃料壓力參考值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述最低可允許壓力需求值是維持所述氣體控制閥的節(jié)流運(yùn)行的最低可允許燃料壓力。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該燃料壓力參考值基于所述最低可允許壓力需求值、可得到的供給壓力和基本負(fù)荷燃料壓力需求值來確定。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述基本負(fù)荷壓力需求值是基于寒冷環(huán)境天氣基本負(fù)荷壓力需求值。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中最低可允許壓力需求值基于所述第一所需燃料壓力、氣體控制閥和燃料噴嘴之間的管路壓降和氣體控制閥壓降來確定。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一所需燃料壓力基于壓縮機(jī)排氣壓力可選擇地確定。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一所需燃料壓力P4由下式確定對(duì)于非節(jié)流的噴嘴壓力比率P4=Pcc[1+1+4(MAePee)2RT(k-1)2gk2](kk-1)]]>和對(duì)于節(jié)流的噴嘴壓力比率P4=MAegkRT(2k+1)(k+1)(k-1)]]>其中M＝燃料流量，1b/secPcc＝CPD-燃燒器壓降A(chǔ)e＝噴嘴有效面積g＝重力加速度，ft/sec2k＝比熱比，Cp/CvR＝通用氣體常數(shù)，1bf.ft/1bm.RT＝燃料溫度，蘭氏度。
8.一種具有多個(gè)燃料噴嘴(22、24、26、28)和用于控制到所述燃料噴嘴的燃料供給壓力的壓力控制系統(tǒng)(10)的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器，包括限定出氣體燃料從上游燃料入口流至所述燃料噴嘴的路徑的燃料管，包括主燃料管(12)和到所述燃料噴嘴(22、24、26、28)的分布燃料管(14、16、18、20)燃料流量控制閥，用于控制所述分布燃料管(14、16、18、20)中到所述燃料噴嘴(22、24、26、28)的燃料流量；和置于所述主燃料管(12)內(nèi)，在所述燃料流量控制閥(30、32、34、36)上游處的壓力控制閥(38)，其中該控制系統(tǒng)(10)可操作地接合到所述壓力控制閥(38)和所述燃料流量控制閥(30、32、34、36)以控制所述壓力控制閥下游處的壓力和流過所述燃料流量控制閥的流量，所述控制系統(tǒng)基于壓縮機(jī)排氣壓力選擇性地設(shè)定用于控制壓力控制閥的燃料壓力參考值。
9.如權(quán)利要求8所述的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器，其中所述控制系統(tǒng)(10)基于維持所述氣體控制閥(30、32、34、36)節(jié)流運(yùn)行的最低所需燃料壓力選擇性地設(shè)定用于控制壓力控制閥(38)的燃料壓力參考值。
10.如權(quán)利要求9所述的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器，其中所述控制系統(tǒng)基于所述最低壓力需求值選擇性地設(shè)定燃料壓力參考值，其中所述最低壓力需求值基于燃料噴嘴上游處的第一所需燃料壓力P4來確定，且其中控制系統(tǒng)按下式計(jì)算所述第一所需燃料壓力P4對(duì)于非節(jié)流的噴嘴壓力比率P4=Pcc[1+1+4(MAePcc)2RT(k-1)2gk2](kk-1)]]>和對(duì)于節(jié)流的噴嘴壓力比率P4=MAegkRT(2k+1)(k+1)(k-1)]]>其中M＝燃料流量，1b/secPcc＝CPD-燃燒器壓降A(chǔ)e＝噴嘴有效面積g＝重力加速度，ft/sec2k＝比熱比，Cp/CvR＝通用氣體常數(shù)，1bf.ft/1bm.RT＝燃料溫度，蘭氏度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于降低燃?xì)廨啓C(jī)氣體燃料供給壓力需求值的系統(tǒng)和方法，這將增加可運(yùn)行范圍并降低燃?xì)廨啓C(jī)跳閘可能性。按照該方法，允許燃?xì)廨啓C(jī)在供給壓力作為環(huán)境狀況和燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)壓縮比的函數(shù)的情況下啟動(dòng)并運(yùn)行。這增加了可運(yùn)行范圍，并降低或取消了對(duì)氣體燃料壓縮機(jī)的需求。
文檔編號(hào)F02C9/26GK101021182SQ20071008793
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者B·加拉赫爾, R·P·S·埃盧里帕蒂, J·C·塔徹爾, P·蔡爾德斯, B·E·斯維特 申請(qǐng)人:通用電氣公司