[发明专利]多燃料系统

说明书

本发明公开了一种多燃料系统。本发明的多燃料系统，可以独立输送气体燃料、液体燃料和固体燃料，便于单独调节各种燃料的输送流量；另外，还可以输入空气以起到对液体燃料进行辅助雾化的作用，同时与粉末状的固体燃料掺混形成气固混合物，可以有效地提高固体燃料的输送效率；并且，通过电子调节控制器获取燃气轮机实时的技术状态指标参数和外界的控制指令并由此解算出各种燃料的输送量，进而向各个输送管路系统中的计量设备发出燃料量调节指令，确保各个燃料输送管路系统输入至燃气轮机燃烧室中的总燃料量满足燃气轮机的总能量需求，可以随时随地在多种燃料之间切换，且不用停机维护，并且在切换燃料的过程中可以保证连续能源输出。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，特别地，涉及一种多燃料系统。

背景技术

目前的燃气轮机，特别是由航空发动机改进而成的航改燃气轮机，其主要是以单一种燃料为使用介质，这对于多种燃料的使用环境(如：可移动的应急电源系统、旅行营地、战地临时驻点等)，燃气轮机的燃料可能要求就地取材，有什么烧什么；或者由于某些特殊用途的要求(如：某种特定的排放物要求)，须要求多种燃料按指定的比例进行燃烧。由于各种燃料间物相(固体、液体和气体)和热值的差异，使得每种燃料都需要开发研制相应的燃料供给系统。想更换某燃料就要把燃气轮机的整个燃料供给系统统统换掉，由此将带来燃气轮机维护成本的增加和可靠性的降低。为解决该问题，急需设计一款多燃料系统，能够随时随地切换燃料，而不用停机进行拆换维护。

现有的多燃料系统可以独立使用天然气和燃油，以天然气为主，燃油为辅，在燃气轮机低状态可切换，可保证不停机，但是其切换扰动大，且对于燃料品质要求较高，燃料品种的涵盖面狭窄，甚至规定了某个品种的燃油(如：0#柴油)，并且现有的多燃料系统在切换时不可保证连续能源(电能、热能)输出。

发明内容

本发明提供了一种多燃料系统，以解决现有的多燃料系统存在的切换扰动大、切换时不可保证连续能源输出、对燃料品质要求高及燃料品种涵盖面狭窄的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种多燃料系统，用于给燃气轮机提供燃料，包括

气体燃料输送管路系统、液体燃料输送管路系统、固体燃料输送管路系统、空气输送管路系统、多相燃料喷嘴及电子调节控制器，所述气体燃料输送管路系统、液体燃料输送管路系统、固体燃料输送管路系统和空气输送管路系统均与所述多相燃料喷嘴连接，所述气体燃料输送管路系统用于从气体燃料源中抽取气体燃料并输送至多相燃料喷嘴，所述液体燃料输送管路系统用于从液体燃料源中抽取液体燃料并输送至多相燃料喷嘴，所述固体燃料输送管路系统用于从固体燃料源中抽取固体燃料并输送至多相燃料喷嘴，所述多相燃料喷嘴用于与燃气轮机连接以给燃气轮机的燃烧室提供燃料，所述固定燃料被制成粉末状，所述空气输送管路系统还与所述固体燃料输送管路系统连接以使空气与粉末状的固体燃料掺混形成气固混合物；

所述气体燃料输送管路系统、液体燃料输送管路系统、固体燃料输送管路系统和空气输送管路系统均包括一个控制该管路系统输送流量的计量设备，所述计量设备与所述电子调节控制器连接，所述电子调节控制器还用于获取控制指令和燃气轮机的技术状态指标参数并根据获取的控制指令和燃气轮机的技术状态指标参数解算出各种燃料的输送量，进而控制各个管路系统中的计量设备对应地调节其输送的燃料量。

进一步地，在燃气轮机进入工作状态后，所述电子调节控制器获取燃气轮机实时的技术状态指标参数，并基于等转速调节原则和最大排气温度调节原则调整各个输送管路系统输送的燃料量。

进一步地，所述等转速调节原则是指控制燃气轮机按照目标控制转速nL运行的调节规律，所述电子调节控制器根据燃气轮机反馈的当前转速n与目标控制转速nL，通过查取转速n与燃料总能量H的特性曲线中所对应的燃料能量并计算出燃料能量差值ΔH，再根据燃料能量差值ΔH解算出需要调节供给的燃料变化量，最后控制对应燃料路上的计量设备调节燃料流量以增加或减少相应的燃料量。