[发明专利]燃气轮机低排放双燃料系统及其控制方法

说明书

本发明的目的在于提供燃气轮机低排放双燃料系统及其控制方法，包括液体燃料系统、气体燃料系统、液体燃料吹扫系统、气体燃料吹扫系统、辅助雾化空气系统、喷嘴环管系统，液体燃料系统与液体燃料吹扫路共同与液体燃料环管相连，辅助雾化空气系统与雾化空气吹扫路共同与雾化空气环管相连，气体燃料第1支路与气体燃料第1支路吹扫路共同与气体燃料1路环管相连，气体燃料第2支路与气体燃料第2支路吹扫路共同与气体燃料2路环管相连。本发明工作可靠稳定，空间利用率高，分解检修方便，能为燃气轮机供应液体或气体燃料并合理调节，气体燃料可两路供应保证低排放分级燃烧技术实现，还可在不停机的情况下，实现气/液燃料的在线平稳切换。

技术领域

本发明涉及的是一种燃气轮机，具体地说是燃气轮机的双燃料系统以及控制方法。

背景技术

当前在全球碳达峰和碳中和目标的国际减排背景下，燃气轮机作为能源动力行业核心动力装置，正朝着低排放方向高速发展，而基于气体燃料如目前广泛使用的天然气和受到愈加广泛关注的氢气等的干式低排放燃烧技术由于其系统简单、排放效果好已逐步成为主流低排放控制技术手段之一。干式低排放燃烧技术的经典实施方法就是分级燃烧方法，将空气和燃料都分散到多个喷射级上进行工作，降低核心燃烧区工作温度，实现低排放，而实现这一过程中的燃料分级就需要与之相匹配的多级燃料供应调节系统，保证各级燃料按时按需分配调节。另一方面，从目前已实际应用的燃气轮机情况看，采用非低排放方式工作的燃气轮机数量众多，尤其是使用液体燃料如目前广泛使用的柴油和煤油等工作的更是不在少数，如海上平台和船舶动力方面应用的燃气轮机。然而所有新技术的发展都不可能一蹴而就，在现有非低排放方式工作的燃气轮机基础上进行低排放改进实施，逐步替代，发展升级，最终实现低排放，远比全部废除现有装备替换新装备新技术更贴合实际，更经济。这种情况下就迫切需求与现有技术和新技术都能衔接的过渡技术，既能承接现有技术状态，保证现有燃气轮机技术运行稳定，经济上可承受，又能保证在需要的时候进行低排放技术实施落实，燃料系统便是过渡技术中的重要环节之一。

综合以上两方面，要求既能保证现有液体燃料有效工作，又能保证在需要的时候进行气体燃料低排放工作模式的逐步投入运行，这就迫切需求与这种状态相匹配的燃气轮机低排放双燃料系统。本发明正是为了满足上述需求而开发，可根据实际使用要求，为燃气轮机供应液体燃料或气体燃料并进行燃料调节工作，其中气体燃料可实现两路供应保证低排放分级燃烧技术实现，还可在不停机的情况下，实现气/液燃料的在线平稳切换，设备配置简单，自适应性强，工作可靠稳定，空间利用率高，分解检修方便，在燃气轮机发电领域海上固定平台、浮动平台和陆地发电等、压缩机驱动领域、船舶动力行业均具有广泛重要的推广应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供为燃气轮机供应液体燃料或气体燃料并进行燃料调节工作，还可在不停机的情况下，实现气/液燃料的在线平稳切换的燃气轮机低排放双燃料系统及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明燃气轮机低排放双燃料系统，其特征是：包括压气机、燃烧室、涡轮、喷嘴环管系统、液体燃料系统、气体燃料系统、液体燃料吹扫系统、气体燃料吹扫系统、辅助雾化空气系统，涡轮与压气机同轴，压气机通过喷嘴环管系统连接燃烧室，燃烧室连接涡轮，所述液体燃料系统包括液体燃料源以及与其相连的液体燃料路，所述气体燃料系统包括气体燃料源以及与相连的气体燃料路，气体燃料路分别支出气体燃料第1支路、气体燃料第2支路，所述液体燃料吹扫系统包括液体燃料吹扫路、雾化空气吹扫路，所述气体燃料吹扫系统包括气体燃料第1支路吹扫路、气体燃料第2支路吹扫路，所述辅助雾化空气系统包括辅助雾化空气路，液体燃料路与液体燃料吹扫路相连并连接喷嘴环管系统的液体燃料环管，辅助雾化空气路与雾化空气吹扫路相连并连接喷嘴环管系统的辅助雾化空气环管，气体燃料第1支路与气体燃料第1支路吹扫之路相连并连接喷嘴环管系统的气体燃料1路，气体燃料第2支路与气体燃料第2支路吹扫之路相连并连接喷嘴环管系统的气体燃料2路，燃烧室的引气连通液体燃料吹扫系统、气体燃料吹扫系统。

本发明还可以包括：