[实用新型]燃气轮机燃料控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃气轮机，特别是涉及燃气轮机的燃料控制方式。 

背景技术

燃气轮机的燃料一般是通过多个燃料喷嘴注入燃烧室进行燃烧。在设计时，每个燃料喷嘴都有一个设定的额定流量。这个设定流量是针对发动机最大允许负荷而设计。对于这些燃料喷嘴而言，只有工作在其额定流量才能达到最大设计燃烧效率，并有效控制排放物，例如氮氧化物或者一氧化碳等。但燃气轮机工作时，总会有一些变工况的情况。如出现变工况，例如，工作在部分负荷下，目前通行的做法是通过比例阀对各燃料喷嘴做节流。通过节流后，燃料喷嘴的流量变小，使得通过这些燃料喷嘴注入燃烧室的燃料流量总和与实际负荷相匹配。然而，随着燃料喷嘴的燃料流量降低，其燃烧效率也随之降低。此时，因为燃烧不完全，氮氧化物或一氧化碳等有害排放物也会增加。 

实用新型内容

有鉴于此，本文提出一种能够使燃烧系统的燃烧效率基本上保持其最大设计燃烧效率的燃料控制系统。 

本文提出的燃气轮机燃料控制系统主要包括负载确定单元和燃料控制单元。燃气轮机包括燃烧室以及与燃烧室连通以向燃烧室注入燃料的多个燃料喷嘴。负载确定单元用于确定燃气轮机的负载信息，而燃料控制单元用于接收所确定的负载信息并根据所接收到的负载信息控制燃气轮机的燃料喷嘴选择性地打开或关闭，使得被打开的燃料喷嘴的额定流量的总和与所确定的负载信息相匹配。 

在一个实施例中，所述多个燃料喷嘴可包括一个第一燃料喷嘴和多个第二燃料喷嘴，其中所述第一燃料喷嘴的额定流量与单个第二燃料喷嘴的额定流量 不相等。在一个特定实施例中，所述第一燃料喷嘴的额定流量大于单个第二燃料喷嘴的额定流量。 

在一个实施例中，所述第一燃料喷嘴的额定流量可对应燃气轮机的自持转速。 

在一个实施例中，所述多个第二燃料喷嘴环绕所述第一燃料喷嘴设置。 

在一个实施例中，每个所述燃料喷嘴的额定流量相同。 

在一个实施例中，所述多个燃料喷嘴中的一部分燃料喷嘴设计成被控制同时关闭或打开。在一个特定的实施例中，所述多个燃料喷嘴包括第一圈燃料喷嘴和第二圈燃料喷嘴，每一圈燃料喷嘴包括有多个燃料喷嘴，且每一圈燃料喷嘴的多个燃料喷嘴设计成被控制同时关闭或打开。当然，所述燃料喷嘴也可以包括更多圈的燃料喷嘴。 

在一个实施例中，所述负载确定单元包括负载检测系统，用于检测所述燃气轮机的负载信息。在另一个实施例中，所述负载确定单元包括负载信息输入界面，用于接收操作者的负载信息输入。 

在一个实施例中，所述控制系统包括存储查找表的存储器，所述燃料控制单元通过查询所述查找表来确定打开哪些燃料喷嘴，所述查找表包括各燃料喷嘴的打开和关闭状态与燃气轮机负载的对照关系或各燃料喷嘴的打开和关闭状态与燃气轮机的燃料流量的对照关系。 

综上所述，本文提出的燃料控制方式通过控制各燃料喷嘴选择性地打开或关闭，来实现燃料流量的控制，以匹配不同的燃气轮机的负载。在这种方式下，无论是在高负荷还是低负荷状况下，被打开的每个燃料喷嘴的流量都可以始终工作在其额定流量下，因此每个燃料喷嘴的燃烧效率可以保持在最大燃烧效率，从而使得整个燃烧系统基本上保持在最大燃烧效率。 

附图说明

图1是一种燃气轮机燃料控制系统的示意图。 

图2是一实施例的燃料喷嘴打开和关闭状态与燃料流量的对照表。 

图3是另一个实施例的燃料喷嘴打开和关闭状态与燃料流量的对照表。 

图4是一个实施例的燃料喷嘴分布的示意图。 

图5是图4的燃料喷嘴打开和关闭状态与燃料流量的对照表。 

图6是另一个实施例的燃料喷嘴分布的示意图。 

图7是一种负载信息输入界面的示意图。 

图中： 

100燃料控制系统；102负载确定单元；104燃料控制单元；110输入界面；112控制杆；114控制杆位置；116存储单元。 

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本实用新型不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本实用新型可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本实用新型并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。