[发明专利]用以检测和测量管道燃料泄漏的方法与系统

说明书

技术领域

本发明的一个或多个方面涉及用于连续和/或周期性地测量燃料管道以检测泄漏的方法与系统。该方法和系统对于检测涡轮的燃烧器中的延迟贫喷射装置(late lean injection arrangement)中的泄漏也是有用的。

背景技术

燃料管道泄漏可导致火灾、爆炸和环境污染。此外，随着燃料价格的提高以及烃来源的减少，燃料管道泄漏监测已变得更加重要。另外，对于燃气涡轮应用，在柔性燃料方面具有日益增长的兴趣，即，使用范围广的燃料。柔性燃料需要更宽的温度范围以满足输送和燃烧要求。然而，更宽的温度范围通常导致较高的热应力水平，并因而增加泄漏的可能性。

某些处理泄漏的常规方法提出通过建立密封的壳体蒸发确定(SHED)装置来测试烃泄漏。参见例如美国专利7,043,963。其它常规方法提出在可能的泄漏源的特别狭窄的位置周围使用紧密的封套。参见例如美国专利5,343,191、4,206,402、4,981,652、5,753,185、5,377,528和5,594,162。例如，图9和图10显示了这样一种情形。如图所示，燃料在燃料管道1的内部中被传送，燃料管道1被隔热材料2(例如围毯)紧密地包封。可通过传感器3检测局部泄漏。这种传感器的一个示例是电容式接近开关(proximity capacity switch)，其通过检测由泄漏燃料造成的介电常数的变化而检测泄漏。

遗憾的是，常规方法未能解决检测相对较长的燃料管道中的泄漏的问题。常规方法也未能解决检测用于带有延迟贫喷射(LLI)管道的燃气涡轮的管道构件中的泄漏问题。

发明内容

本发明的一个非限制性方面涉及一种用于检测燃料输送装置中的泄漏的系统。该系统可包括燃料管道、密封罩、多个采样阀、气体检测器和控制器，密封罩沿着燃料管道的至少一个长度部分包围燃料管道，从而在燃料管道的外表面以及密封罩的内表面之间限定通道，该多个采样阀分布在沿着密封罩的长度方向上，从而使得采样阀的入口流体地连接至通道，气体检测器流体地连接至采样阀的出口，并设置为用以分析由该多个采样阀中的一个或多个采样阀所采样的气体，并且控制器设置为用以基于来自气体检测器的信号而判断是否存在燃料泄漏。

本发明的另一非限制性的方面涉及一种用于检测燃料输送装置中的泄漏的系统。该系统可包括燃烧器、封套、多个LLI燃料管道、多个局部LLI采样阀、气体检测器和控制器，燃料和空气混合物在燃烧器中燃烧，封套沿着燃烧器的至少一部分包围燃烧器从而限定稀释室，在稀释室中设有来自压缩机的压缩空气，该多个LLI燃料管道流体地连接至燃烧器，并设置为用以输送待喷射到燃烧器中的燃料，该多个局部LLI采样阀的入口各自流体地连接至稀释室的一部分，该部分基本共同定位在相应的LLI燃料管道与燃烧器流体连接的地方，气体检测器流体地连接至采样阀的出口，并设置为用以分析由其中一个或多个采样阀所采样的气体，并且控制器设置为用以基于来自气体检测器的信号而判断是否存在燃料泄漏。

现在将结合下面标识的图更详细地描述本发明。

附图说明

通过对下面结合附图的示例性实施例的详细说明将更好地理解本发明的这些与其它特征，其中：

图1显示了根据本发明的非限制性方面的用于检测管道泄漏的燃料管道装置的一个实施例；

图2显示了图1的燃料管道实施例的示例性轴视图；

图3显示了根据本发明的非限制性方面的用于检测管道泄漏的系统的一个实施例；

图4显示了根据本发明的非限制性方面的用于检测管道泄漏的燃料管道装置的一个更详细的实施例；

图5显示了根据本发明的非限制性方面的用于检测管道泄漏的燃料管道装置的另一实施例；

图6显示了根据本发明的非限制性方面的用于检测延迟贫喷射装置中的泄漏的装置；

图7显示了图6的延迟贫喷射装置的示例性轴视图；

图8显示了图6的延迟贫喷射装置的另一示例性轴视图；以及

图9和图10显示了用于检测管道泄漏的常规燃料管道装置。

项目列表

燃料管道        110

密封罩          120

间隔物          130

通道            135

气体检测器      140，680

控制器          150，690

系统            300，600

采样阀          310，320