[发明专利]与燃气涡轮发动机中的燃料输送相关的方法和系统

权利要求书

1.一种用于燃气涡轮发动机(10)的燃料输送系统，包括：

燃料管线(50)，其具有位于到燃料源的第一连接与到燃气涡轮发动机(10)的燃烧器(13)的第二连接之间的燃料压缩机(39)，其中，所述燃料管线(50)还包括在所述燃料压缩机(39)下游的平行分支：包括后冷却器(51)的冷分支(55)；和旁通所述后冷却器(51)的热分支(60)；

快速热值仪(83)，其构造成测量来自所述燃料源的燃料的热值，并传送与所述测量相关的热值数据；

用于控制引导通过所述冷分支(55)的燃料量和引导通过所述热分支(60)的燃料量的装置；以及

燃料混合接点(64)，所述冷分支(55)与所述热分支(60)在所述燃料混合接点处会聚；

其中，所述燃料混合接点(64)接近燃烧器气体控制阀(66)。

2.根据权利要求1所述的燃料输送系统，其特征在于，所述燃烧器气体控制阀(66)包括正好位于到所述燃烧器(13)的入口上游的燃料阀；以及

其中，所述燃料混合接点(64)位于如下位置：a)足够靠近所述燃烧器气体控制阀(66)，使得通过用于控制引导通过所述冷分支(55)的燃料量和引导通过所述热分支(60)的燃料量的所述装置的变化引起所述燃烧器气体控制阀(66)处的燃料温度的及时变化；和b)足够远离所述燃烧器气体控制阀(66)，使得燃料在到达所述燃烧器气体控制阀(66)之前混合至大致均匀的温度。

3.根据权利要求1所述的燃料输送系统，其特征在于，还包括构造成测量燃料温度并传送与燃料温度测量相关的燃料温度数据的多个温度测量装置(85)，所述温度测量装置(85)沿所述燃料管线(50)设置，以至少测量：包括在由所述燃料压缩机(39)压缩之后的燃料温度的压缩燃料温度；包括在由所述后冷却器(51)冷却之后的燃料温度的冷却燃料温度；和包括在所述燃料混合接点(64)下游的燃料温度的混合燃料温度；

其中：

用于控制的所述装置包括构造成控制沿所述燃料管线(50)设置的一个或多个阀的操作的控制单元(82)；

所述控制单元(82)构造成接收来自所述温度测量装置(85)的燃料温度数据和来自所述快速热值仪(83)的热值数据；以及

给定从所述温度测量装置(85)接收的燃料温度数据和从所述快速热值仪(83)接收的热值数据，所述控制单元(82)构造成计算目标温度范围，并控制所述一个或多个阀，使得将燃料的期望部分引导通过所述冷分支(55)，和将燃料的期望部分引导通过所述热分支(60)，以便在所述燃料混合接点(64)下游的混合燃料温度达到所述目标温度范围。

4.根据权利要求3所述的燃料输送系统，其特征在于，

燃料的所述目标温度范围包括如下温度范围，即在所述温度范围处，给定测得的燃料的热值，燃料包括用于所述燃气涡轮发动机(10)的目标修正沃泊指数范围；

所述后冷却器(51)包括空气到气体热交换器和液体到气体热交换器中的一个；

所述快速热值仪(83)构造成及时测量燃料的热值，并传送与所述测量相关的热值数据；以及

所述一个或多个阀包括下列之一：a)位于所述热分支(60)上的双通热燃料控制阀(78)和位于所述冷分支(55)上的双通冷燃料控制阀(79)；以及b)位于所述燃料混合接点(64)处的三通阀(80)。

5.根据权利要求3所述的燃料输送系统，其特征在于，所述控制单元(82)构造成使得：

如果给定所述目标温度范围，需要所述混合燃料温度的升高，则控制单元(82)控制所述一个或多个阀，以增加燃料的引导通过所述燃料管线(50)的热分支(60)的部分；以及

如果给定所述目标温度范围，需要所述混合燃料温度的降低，则控制单元(82)控制所述一个或多个阀，以增加燃料的引导通过所述燃料管线(50)的冷分支(55)的部分。

6.根据权利要求2所述的燃料输送系统，其特征在于，所述快速热值仪(83)包括在短于开始测试过程的大约30秒之内提供热值测试结果的装置；并且其中，所述燃料输送系统构造成定期测试燃料，所述定期短于大约30秒；以及

其中，所述燃料混合接点(64)设置成使得所述燃料管线(50)在所述燃料混合接点(64)与所述燃烧器气体控制阀(66)之间的长度在大约6与10米之间。