專利名稱：用于起動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種起動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)的方法以及一種起動(dòng)和停止 控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖4是示出傳統(tǒng)的用于燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)和停止控制設(shè)備的視圖， 并且圖5是示出要由該起動(dòng)和停止控制設(shè)備執(zhí)行的起動(dòng)序列的視圖。如在圖4中所示，燃?xì)廨啓C(jī)1包括同燃燒器3 —起的燃?xì)廨啓C(jī)本 體2、壓縮機(jī)4、排氣導(dǎo)管5、轉(zhuǎn)速計(jì)13、起動(dòng)和停止控制設(shè)備14等。 壓縮機(jī)4的旋轉(zhuǎn)軸6被聯(lián)接到燃?xì)廨啓C(jī)本體2的未示意的旋轉(zhuǎn)軸，并 且壓縮機(jī)4壓縮通過與燃?xì)廨啓C(jī)本體2 —起旋轉(zhuǎn)而被吸入的外部空氣(空氣)。通過與從壓縮機(jī)4供應(yīng)的壓縮空氣一起地燃燒燃料氣體， 燃燒器3產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)本體2的燃燒氣體，并且向燃?xì)廨啓C(jī) 本體2供應(yīng)這種燃燒氣體。在流動(dòng)通過燃?xì)廨啓C(jī)本體2之后的燃燒氣 體通過設(shè)于燃?xì)廨啓C(jī)本體2的后部中(在其下游側(cè)上)的排氣導(dǎo)管5 而被排出。利用未示意的廢熱回收蒸汽發(fā)生器(HRGS)對(duì)這種被排出 的燃燒氣體進(jìn)行廢熱回收，并且然后將其從未示意的排氣管排放到大 氣中。轉(zhuǎn)速計(jì)13測(cè)量燃?xì)廨啓C(jī)本體2的轉(zhuǎn)數(shù)并且向起動(dòng)和停止控制設(shè)備 14輸出這種測(cè)得轉(zhuǎn)數(shù)的信號(hào)。同時(shí)，發(fā)電機(jī)7的旋轉(zhuǎn)軸8也被連接到 壓縮機(jī)4的旋轉(zhuǎn)軸6。因此，發(fā)電機(jī)7與燃?xì)廨啓C(jī)本體2—起地旋轉(zhuǎn)， 并且由此發(fā)電。燃料氣體管道9的頂端側(cè)(下游側(cè))被連接到燃燒器3并且燃料氣體截流閥10被設(shè)于這個(gè)燃料氣體管道9的中部中。同時(shí)，氮?dú)夤艿?11的頂端側(cè)(下游側(cè))被連接到燃料氣體管道9并且氮?dú)饨亓鏖y12被 設(shè)于這個(gè)氮?dú)夤艿?1的中部中。氮?dú)夤艿繳的基端側(cè)(上游側(cè))被連接到未示意的氮?dú)夤?yīng)設(shè)備。而且，燃料氣體管道9的基端側(cè)(上游側(cè))被連接到鐵工廠中的未示意的鼓風(fēng)爐，并且當(dāng)燃料氣體截流闊10被打開時(shí)，從鼓風(fēng)爐排出的鼓風(fēng)爐氣體通過燃料氣體管道9而被供 應(yīng)到燃燒器3。即，鼓風(fēng)爐氣體在所示意實(shí)例的燃?xì)廨啓C(jī)1中被用作燃 料氣體。而且，這種鼓風(fēng)爐氣體含有一氧化碳作為主要成分。據(jù)此，當(dāng)燃 氣輪機(jī)1被停止以進(jìn)行周期性檢查等時(shí)，有必要清除在燃?xì)廨啓C(jī)本體2 等中余留的未燃燒的燃料氣體(鼓風(fēng)爐氣體)。而且，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)1 被起動(dòng)時(shí)，如果未燃燒的燃料氣體(鼓風(fēng)爐氣體)余留在排氣導(dǎo)管5 等中，則存在以下風(fēng)險(xiǎn)，即燃料氣體被燃燒氣體加熱并且在排氣導(dǎo)管5 等的內(nèi)部燃燒。據(jù)此，在開始向燃燒器3供應(yīng)燃料氣體并且執(zhí)行點(diǎn)火 之前，有必要清除燃料氣體。因此，起動(dòng)和停止控制設(shè)備14執(zhí)行下面 的燃?xì)廨啓C(jī)停止控制和燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)控制。<燃?xì)廨啓C(jī)停止控制>雖然略去示意(見圖2)，在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，燃料氣體截流閥 IO被關(guān)閉，然后氮?dú)饨亓鏖y12僅被打開一預(yù)定的時(shí)段。結(jié)果，在燃料 氣體管道9、燃燒器3、燃?xì)廨啓C(jī)本體2和排氣導(dǎo)管5中余留的未燃燒 的燃料氣體被通過氮?dú)夤艿?1從氮?dú)夤?yīng)設(shè)備供應(yīng)的氮?dú)馔瞥觥?lt;燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)控制>在另一方面，在起動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)本體2利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 裝置(未示出)例如輔助馬達(dá)被加速，直至達(dá)到用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N(例 如600rpm)，如在圖5中所示，并且被保持在用于點(diǎn)火的這個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)N 下。此時(shí)，因?yàn)閴嚎s機(jī)4還隨著燃?xì)廨啓C(jī)本體2旋轉(zhuǎn)，所以被這個(gè)壓 縮機(jī)4壓縮的空氣將流動(dòng)到燃燒器3、燃?xì)廨啓C(jī)本體2和排氣導(dǎo)管5中。據(jù)此，當(dāng)基于來自轉(zhuǎn)速計(jì)13的這個(gè)測(cè)得轉(zhuǎn)數(shù)的信號(hào)，起動(dòng)和停止 控制設(shè)備14在時(shí)刻Tl判斷被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)的燃?xì)廨啓C(jī)本體2的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N時(shí)，從此時(shí)起保持燃料氣體截流閥 IO的關(guān)閉狀態(tài)，直至經(jīng)過預(yù)定的時(shí)段AT (直至?xí)r刻T2的時(shí)段)。結(jié) 果，當(dāng)未燃燒的燃料氣體余留在燃?xì)廨啓C(jī)1的內(nèi)部(例如排氣導(dǎo)管5) 時(shí)，余留的燃料氣體被來自壓縮機(jī)4的壓縮空氣推出，該壓縮機(jī)4與 燃?xì)廨啓C(jī)本體2—起地以用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N旋轉(zhuǎn)。即，執(zhí)行排氣導(dǎo)管 凈化。這里，利用在起動(dòng)和停止控制設(shè)備14中包括的計(jì)時(shí)器，對(duì)是否 已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)段AT進(jìn)行判斷。此后，當(dāng)在時(shí)刻T2判斷已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)段AT時(shí)，起動(dòng)和停止控 制設(shè)備14通過打開燃料氣體截流閥10而向燃燒器3供應(yīng)燃料氣體并 且利用火花塞執(zhí)行點(diǎn)火。據(jù)此，此后燃?xì)廨啓C(jī)本體2被由燃燒器3產(chǎn) 生的燃燒氣體旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)，并且被加速，直至達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)(例如 3600卬m)。這里，下面是描述對(duì)未燃燒的燃料進(jìn)行清除的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)。 專利文獻(xiàn)1: JP-A59-18240發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題上述傳統(tǒng)的起動(dòng)和停止控制設(shè)備14僅在起動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)執(zhí)行排氣 導(dǎo)管凈化。據(jù)此，雖然能夠清除在壓縮空氣在此處流動(dòng)的一個(gè)部分例 如排氣導(dǎo)管5中余留的未燃燒的燃料氣體，但是不能夠清除在燃料氣 體截流閥10和燃燒器3之間的燃料氣體管道9中余留的氮?dú)?。而且，在燃料氣體管道9中余留有氮?dú)獾臓顟B(tài)中，為了通過經(jīng)由 打開燃料氣體截流閥10向燃燒器3供應(yīng)燃料氣體從而執(zhí)行點(diǎn)火，存在由于燃料氣體的比例極低而導(dǎo)致的點(diǎn)火失敗的情形。具體地，當(dāng)?shù)涂防餁怏w例如鼓風(fēng)爐氣體被用作燃料氣體時(shí)，有必要通過擴(kuò)大燃料氣體管道9的直徑以增加鼓風(fēng)爐氣體流率而獲得預(yù)定的卡路里數(shù)量。據(jù)此，在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，在燃料氣體管道9中余留的氮?dú)鈹?shù)量也增加。因此，存在由于燃料氣體的極低比例而導(dǎo)致點(diǎn)火不成功的很多情形。
據(jù)此，鑒于上述情況，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種起動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)的方法和一種起動(dòng)和停止控制設(shè)備，它們能夠解決由于在燃料氣體管道中余留的凈化氣體(氮?dú)?而在通常地點(diǎn)燃燃燒氣體時(shí)的失敗問題，并且由此穩(wěn)定地點(diǎn)燃燃料氣體。
解決問題的手段
為了解決該問題，第一發(fā)明的一種起動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)的方法是這樣一種起動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)的方法，該燃?xì)廨啓C(jī)包括燃?xì)廨啓C(jī)本體；排氣導(dǎo)管，該排氣導(dǎo)管設(shè)置在所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的下游側(cè)上；燃燒器，該燃燒器用于通過與壓縮空氣一起燃燒燃料氣體，來產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的燃燒氣體；燃料氣體管道，該燃料氣體管道連接到所述燃燒器；燃料氣體截流閥，該燃料氣體截流閥設(shè)置在所述燃料氣體管道上；凈化氣體管道，該凈化氣體管道連接到該燃料氣體截流閥和所述燃燒器之間的所述燃料氣體管道；凈化氣體截流閥，該凈化氣體截流闊設(shè)置在所述凈化氣體管道上；以及壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)用于通過與所述燃?xì)廨啓C(jī)本體一起旋轉(zhuǎn)，來向所述燃燒器供應(yīng)所述壓縮空氣，
所述方法的特征在于包括
在停止所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，通過在關(guān)閉所述燃料氣體截流閥之后打開所述凈化氣體截流閥預(yù)定時(shí)段，來通過凈化氣體推出在所述燃料氣體管道、所述燃燒器、所述燃?xì)廨啓C(jī)本體和所述排氣導(dǎo)管中余留的所述燃燒氣體；
在起動(dòng)所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，在順序地執(zhí)行以下步驟之后，隨著再次打開所述燃料氣體截流閥而向所述燃燒器供應(yīng)所述燃料氣體，以便點(diǎn)燃所述燃料氣體
第一排氣導(dǎo)管凈化，用于通過來自所述壓縮機(jī)的所述壓縮空氣推出在所述排氣導(dǎo)管中余留的所述燃料氣體，直至在被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置加速的所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到用于點(diǎn)火的預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)之后經(jīng)過第一預(yù)定時(shí)段，
燃料氣體管道凈化，用于通過在經(jīng)過所述第一預(yù)定時(shí)段之后打開所述燃料氣體截流閥第二預(yù)定時(shí)段，來通過所述燃料氣體推出在停止所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)在所述燃料氣體截流閥和所述燃燒器之間的所述燃料氣體管道中余留的所述凈化氣體，以及
第二排氣導(dǎo)管凈化，用于在經(jīng)過所述第二預(yù)定時(shí)段之后在第三預(yù)定時(shí)段內(nèi)，通過來自所述壓縮機(jī)的所述壓縮空氣推出在所述燃料氣體管道凈化之后在所述排氣導(dǎo)管中余留的所述燃料氣體。
同時(shí)，第二發(fā)明的一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)和停止控制設(shè)備是這樣一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)和停止控制設(shè)備，該燃?xì)廨啓C(jī)包括燃?xì)廨啓C(jī)本體；排氣導(dǎo)管，該排氣導(dǎo)管設(shè)置在所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的下游側(cè)
上；燃燒器，該燃燒器用于通過與壓縮空氣一起燃燒燃料氣體，來產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的燃燒氣體；燃料氣體管道，該燃料氣體管道連接到所述燃燒器；燃料氣體截流閥，該燃料氣體截流閥設(shè)置在所述燃料氣體管道上；凈化氣體管道，該凈化氣體管道連接到該燃料氣體截流閥和所述燃燒器之間的所述燃料氣體管道；凈化氣體截流
閥，該凈化氣體截流閥設(shè)置在所述凈化氣體管道上；以及壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)用于通過與所述燃?xì)廨啓C(jī)本體一起旋轉(zhuǎn)，來向所述燃燒器供應(yīng)所述壓縮空氣，
所述起動(dòng)和停止控制設(shè)備的特征在于
在停止所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，通過在關(guān)閉所述燃料氣體截流閥之后打開所述凈化氣體截流閥預(yù)定時(shí)段，來利用凈化氣體推出在所述燃料氣體管道、所述燃燒器、所述燃?xì)廨啓C(jī)本體和所述排氣導(dǎo)管中余留的所述燃燒氣體；以及
在起動(dòng)所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，在順序地執(zhí)行以下步驟之后，通過再次打開所述燃料氣體截流閥，所述燃料氣體被供應(yīng)到所述燃燒器并且被點(diǎn)燃
第一排氣導(dǎo)管凈化，用于通過來自所述壓縮機(jī)的所述壓縮空氣推出在所述排氣導(dǎo)管中余留的燃料氣體，直至在被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置加速的所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到用于點(diǎn)火的預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)之后經(jīng)過第一預(yù)定時(shí)段，
燃料氣體管道凈化，用于通過在經(jīng)過所述第一預(yù)定時(shí)段之后打開所述燃料氣體截流閥第二預(yù)定時(shí)段，來通過所述燃料氣體推出在停止所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)在所述燃料氣體截流閥和所述燃燒器之間的所述燃料氣體管道中余留的所述凈化氣體，以及
第二排氣導(dǎo)管凈化，用于在經(jīng)過所述第二預(yù)定時(shí)段之后在第三預(yù)定時(shí)段內(nèi)，通過來自所述壓縮機(jī)的所述壓縮空氣推出在所述燃料氣體管道凈化之后在所述排氣導(dǎo)管中余留的所述燃料氣體。
本發(fā)明的效果
根據(jù)第一發(fā)明的起動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)的方法或者第二發(fā)明的用于燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)和停止控制設(shè)備，在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)執(zhí)行燃料氣體管道凈化，以利用燃料氣體推出在燃料氣體截流閥和燃燒器之間的燃料氣體管道中余留的凈化氣體，并且因此能夠解決由于在燃料氣體管道中余留的凈化氣體(氮?dú)?而導(dǎo)致在通常地點(diǎn)燃燃燒氣體時(shí)的傳統(tǒng)的失敗問題并且由此穩(wěn)定地點(diǎn)燃燃料氣體。
而且，除了用于在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)利用來自壓縮機(jī)的壓縮空氣推出在排氣導(dǎo)管中余留的燃料氣體的第一排氣導(dǎo)管凈化，還執(zhí)行第二排氣導(dǎo)管凈化，用于在燃料氣體管道凈化時(shí)利用來自壓縮機(jī)的壓縮空氣推出在排氣導(dǎo)管中余留的燃料氣體。據(jù)此，即使當(dāng)在燃料氣體管道凈化時(shí)燃料氣體在燃?xì)廨啓C(jī)本體和排氣導(dǎo)管中流動(dòng)和余留時(shí)，也能夠防止燃料氣體在排氣導(dǎo)管等的內(nèi)部燃燒。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)和停止控制設(shè)備的視圖2是示出由該起動(dòng)和停止控制設(shè)備執(zhí)行的停止序列的視圖；圖3是示出由該起動(dòng)和停止控制設(shè)備執(zhí)行的起動(dòng)序列的視圖的；圖4是示出用于燃?xì)廨啓C(jī)的傳統(tǒng)的起動(dòng)和停止控制設(shè)備的視圖；圖5是示出由該起動(dòng)和停止控制設(shè)備執(zhí)行的起動(dòng)序列的視圖。
符號(hào)說明21燃?xì)廨啓C(jī)
22燃?xì)廨啓C(jī)本體
23燃燒器
24壓縮機(jī)
25排氣導(dǎo)管
26旋轉(zhuǎn)軸
27發(fā)電機(jī)
28旋轉(zhuǎn)軸
29燃料氣體管道
30燃料氣體截流閥
31氮?dú)夤艿?br> 32氮?dú)饨亓鏖y
33轉(zhuǎn)速計(jì)
34起動(dòng)和停止控制設(shè)備
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將基于附圖在下面詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、用于燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)和停止控
制設(shè)備的視圖，圖2是示出由該起動(dòng)和停止控制設(shè)備執(zhí)行的停止序列的視圖，并且圖3是示出由該起動(dòng)和停止控制設(shè)備執(zhí)行的起動(dòng)序列的視圖。如在圖1中所示，如類似于現(xiàn)有技術(shù)那樣，燃?xì)廨啓C(jī)21包括同燃
燒器23 —起的燃?xì)廨啓C(jī)本體22、壓縮機(jī)24、排氣導(dǎo)管25、轉(zhuǎn)速計(jì)33、起動(dòng)和停止控制設(shè)備34等。壓縮機(jī)24的旋轉(zhuǎn)軸26被聯(lián)接到燃?xì)廨啓C(jī)本體22的未示意的旋轉(zhuǎn)軸并且壓縮機(jī)24壓縮通過與燃?xì)廨啓C(jī)本體22一起地旋轉(zhuǎn)而吸入的外部空氣(空氣)。通過與從壓縮機(jī)24供應(yīng)的壓縮空氣一起地燃燒燃料氣體，燃燒器23產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)本體22的燃燒氣體，并且向燃?xì)廨啓C(jī)本體22供應(yīng)這種燃燒氣體。在流動(dòng)通過燃?xì)廨啓C(jī)本體22之后，通過設(shè)于燃?xì)廨啓C(jī)本體22的后部中(在其下游側(cè)上)的排氣導(dǎo)管25排出燃燒氣體。利用未示意的廢熱回收蒸汽發(fā)生器(HRGS)對(duì)這種被排出的燃燒氣體進(jìn)行廢熱回收，并且然后將其從未示意的排氣管排放到大氣中。
而且，雖然略去示意，但是如類似于現(xiàn)有技術(shù)那樣，燃?xì)廨啓C(jī)2還配備有用于在對(duì)燃料氣體點(diǎn)火之前加速燃?xì)廨啓C(jī)本體22的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置可以例如是輔助馬達(dá)、發(fā)電機(jī)27或者蒸汽渦輪機(jī)。當(dāng)使用輔助馬達(dá)作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，利用該輔助馬達(dá)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)本體22，該輔助馬達(dá)具有被可拆離地與燃?xì)廨啓C(jī)本體22的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)軸。當(dāng)使用發(fā)電機(jī)27作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，通過使得發(fā)電機(jī)27用作馬達(dá)而旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)本體22。當(dāng)蒸汽渦輪機(jī)被用作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，通過使用由輔助鍋爐等產(chǎn)生的輔助蒸汽旋轉(zhuǎn)蒸汽渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)本體22，該蒸汽渦輪具有與燃?xì)廨啓C(jī)本體22的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)軸。
轉(zhuǎn)速計(jì)33測(cè)量燃?xì)廨啓C(jī)本體22的轉(zhuǎn)數(shù)并且向起動(dòng)和停止控制設(shè)備34輸出這個(gè)測(cè)得的轉(zhuǎn)數(shù)的信號(hào)。同時(shí)，發(fā)電機(jī)27的旋轉(zhuǎn)軸28也被連接到壓縮機(jī)24的旋轉(zhuǎn)軸26。因此，發(fā)電機(jī)27與燃?xì)廨啓C(jī)本體22 —起地旋轉(zhuǎn)并且發(fā)電。
燃料氣體管道29的頂端側(cè)(下游側(cè))被連接到燃燒器23并且燃料氣體截流閥30被設(shè)于這個(gè)燃料氣體管道29的中部中。同時(shí)，氮?dú)?br> 管道31的頂端側(cè)(下游側(cè))被連接到燃料氣體管道29 (在燃料氣體截 流閥30和燃燒器23之間)并且氮?dú)饨亓鏖y32被設(shè)于這個(gè)氮?dú)夤艿?1 的中部中。氮?dú)夤艿?1的基端側(cè)(上游側(cè))被連接到未示意的氮?dú)夤?應(yīng)設(shè)備。而且，燃料氣體管道29的基端側(cè)(上游側(cè))被連接到鐵工廠 中的未示意的鼓風(fēng)爐，并且當(dāng)燃料氣體截流閥30被打開時(shí)，從鼓風(fēng)爐 排出的鼓風(fēng)爐氣體通過燃料氣體管道29而被供應(yīng)到燃燒器23。 g卩，在 所示意實(shí)例的燃?xì)廨啓C(jī)21中，鼓風(fēng)爐氣體被用作燃料氣體。
而且，這種鼓風(fēng)爐氣體含有一氧化碳作為主要成分。據(jù)此，當(dāng)燃 氣輪機(jī)21被停止以進(jìn)行周期性檢査等時(shí)，有必要從燃?xì)廨啓C(jī)本體22 等清除未燃燒的燃料氣體(鼓風(fēng)爐氣體)。特別地，如果在停止燃?xì)?輪機(jī)時(shí)，在燃?xì)廨啓C(jī)21中(例如燃燒器23)余留燃料氣體的狀態(tài)中執(zhí) 行打開操作而不利用氮?dú)馇宄嗔魵怏w，則存在操作員吸入有害燃料 氣體的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，有必要建立一種狀態(tài)，以允 許操作員通過利用氮?dú)馇宄嗔舻娜剂蠚怏w而執(zhí)行打開操作。同時(shí)， 在起動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，還有必要利用壓縮空氣清除余留的燃料氣體。關(guān) 于其中在起動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)在燃?xì)廨啓C(jī)21中存在余留的燃料氣體的情 形，可以設(shè)想一種情形，其中在前面的起動(dòng)對(duì)話中，燃料氣體點(diǎn)火是 不成功的(如果燃料氣體被引入但是未被點(diǎn)燃，則被引入的燃料氣體 余留在燃?xì)廨啓C(jī)21內(nèi)部)。在這種狀態(tài)中，如果燃料氣體被引入燃燒 器23中并且被點(diǎn)燃，并且由此高溫燃燒氣體流動(dòng)，則存在在燃?xì)廨啓C(jī) 21內(nèi)部的余留燃料氣體自燃的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在起動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，還有 必要開始向燃燒器23供應(yīng)燃料氣體，然后在利用壓縮空氣清除很可能 在燃?xì)廨啓C(jī)21內(nèi)部(例如，在排氣導(dǎo)管25中)余留的燃料氣體之后 執(zhí)行點(diǎn)火。進(jìn)而，還有必要清除在燃料氣體管道29中余留的氮?dú)鈴亩?實(shí)現(xiàn)燃料氣體的穩(wěn)定點(diǎn)火。因此，起動(dòng)和停止設(shè)備34執(zhí)行下面的燃?xì)?輪機(jī)停止控制和燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)控制。
<燃?xì)廨啓C(jī)停止控制>如在圖2中所示，在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，燃料氣體截流閥30例如在
時(shí)刻T11被關(guān)閉。結(jié)果，向燃燒器23的燃燒氣體(鼓風(fēng)爐氣體)供應(yīng) 被切斷并且燃?xì)廨啓C(jī)21被停止。g卩，如在所示意的實(shí)例中所示，燃?xì)?輪機(jī)本體22的旋轉(zhuǎn)減速。此后，當(dāng)在時(shí)刻T12判斷出已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí) 段AT1時(shí)，氮?dú)饨亓鏖y32從此時(shí)被打開，直至經(jīng)過預(yù)定時(shí)段AT2(直 至?xí)r刻T3的時(shí)段)。結(jié)果，在燃料氣體管道29、燃燒器23、燃?xì)廨?機(jī)本體22和排氣導(dǎo)管25中余留的未燃燒的燃料氣體被通過氮?dú)夤艿?33從氮?dú)夤?yīng)設(shè)備供應(yīng)的氮?dú)馔瞥?與氮?dú)庖黄鸬亓鞒?。
<燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)控制>
在另一方面，在起動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)本體22被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝 置加速，直至達(dá)到用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N，如在圖3中所示，并且被保持 在這個(gè)用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N下。此時(shí)，因?yàn)閴嚎s機(jī)24也隨著燃?xì)廨啓C(jī)本 體22旋轉(zhuǎn)，所以被這個(gè)壓縮機(jī)24壓縮的空氣將流入燃燒器23、燃?xì)?輪機(jī)本體22和排氣導(dǎo)管25中。
據(jù)此，當(dāng)起動(dòng)和停止控制設(shè)備34基于來自轉(zhuǎn)速計(jì)33的這個(gè)測(cè)得 轉(zhuǎn)數(shù)的信號(hào)在時(shí)刻T21判斷出被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)的燃?xì)廨啓C(jī) 本體22的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N時(shí)，燃料氣體截流閥30的關(guān)閉 狀態(tài)從此時(shí)起被保持一時(shí)段(直至達(dá)到時(shí)刻T22的時(shí)段)，直至經(jīng)過 第一預(yù)定時(shí)段ATll (例如10分鐘)。
結(jié)果，當(dāng)在燃?xì)廨啓C(jī)21的內(nèi)部(例如，在排氣導(dǎo)管25中)余留 未燃燒的燃料氣體時(shí)，余留的燃料氣體被來自壓縮機(jī)24的壓縮空氣推 出(與壓縮空氣一起地流出)，該壓縮機(jī)24與燃?xì)廨啓C(jī)本體22 —起 地以用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N旋轉(zhuǎn)。即，執(zhí)行第一排氣導(dǎo)管凈化。當(dāng)然，如 果未燃燒的燃料氣體余留在燃燒器23、燃?xì)廨啓C(jī)本體22等中，則其中 的燃料氣體也將被壓縮空氣推出(與壓縮空氣一起地流出)。
這里，用于判斷燃?xì)廨啓C(jī)本體22的轉(zhuǎn)數(shù)是否達(dá)到用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N的裝置不限于基于這種來自轉(zhuǎn)速計(jì)33的測(cè)得轉(zhuǎn)數(shù)的信號(hào)的裝置，并 且還能夠應(yīng)用其它的判斷裝置。例如，在響應(yīng)于給定的加速指令信號(hào)
(關(guān)于轉(zhuǎn)數(shù)的指令數(shù)值)加速燃?xì)廨啓C(jī)本體22的情形中，當(dāng)這種加速 指令數(shù)值(關(guān)于轉(zhuǎn)數(shù)的指令數(shù)值)達(dá)到用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N時(shí)，也能夠 判斷燃?xì)廨啓C(jī)本體22的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N。
下面，當(dāng)在時(shí)刻T22判斷出已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)段AT11時(shí)，燃料氣 體截流閥30從此時(shí)起被打開一時(shí)段(直至?xí)r刻T23的時(shí)段)，直至經(jīng) 過第二預(yù)定時(shí)段AT12 (例如10秒)。結(jié)果，在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)在燃 料氣體截流閥30和燃燒器23之間的燃料氣體管道29中余留的氮?dú)獗?從鼓風(fēng)爐供應(yīng)的燃料氣體(鼓風(fēng)爐氣體)推出(與燃料氣體一起地流 出)。即，執(zhí)行燃料氣體管道凈化。
同時(shí)，在這種燃料氣體管道凈化中，還存在燃料氣體流入燃?xì)廨?機(jī)本體22和排氣導(dǎo)管25中的可能性。據(jù)此，燃料氣體供應(yīng)并非在燃 料氣體管道凈化之后即刻地開始。相反，過一會(huì)兒后才開始燃料氣體 清除。
特別地，當(dāng)在時(shí)刻T23判斷出已經(jīng)經(jīng)過第二預(yù)定時(shí)段AT12時(shí)， 燃料氣體截流閥30的關(guān)閉狀態(tài)從此時(shí)起被保持一時(shí)段(直至?xí)r刻T24 的時(shí)段)，直至經(jīng)過第三預(yù)定時(shí)段AT13 (例如IO分鐘)。結(jié)果，在 燃料氣體管道凈化時(shí)，在排氣導(dǎo)管25等中余留的燃料氣體被來自壓縮 機(jī)24的壓縮空氣推出(與壓縮空氣一起地流出)，該壓縮機(jī)24與燃 氣輪機(jī)本體22—起地以用于點(diǎn)火的轉(zhuǎn)數(shù)N旋轉(zhuǎn)。即，執(zhí)行第二排氣導(dǎo) 管凈化。當(dāng)然，如果被吹送的燃料氣體余留在燃燒器23、燃?xì)廨啓C(jī)本 體22等中，則其中的燃料氣體也將被壓縮空氣推出(與壓縮空氣一起 地流出)。
此后，當(dāng)起動(dòng)和停止控制設(shè)備34在時(shí)刻T24判斷已經(jīng)經(jīng)過第三預(yù) 定時(shí)段AT13時(shí)，通過再次打開曾在時(shí)刻T23被關(guān)閉的燃料氣體截流閥30而將燃料氣體供應(yīng)到燃燒器23，并且然后利用火花塞將其點(diǎn)燃。
因此，從此時(shí)起，燃?xì)廨啓C(jī)本體22被由燃燒器23產(chǎn)生的燃燒氣體旋 轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)，并且被加速，直至達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)(例如3600rpm)。這里， 利用在起動(dòng)和停止控制設(shè)備34中包括的計(jì)時(shí)器對(duì)是否已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時(shí) 段厶T1、 AT2、 ATll、 AT12和AT13中的每一個(gè)進(jìn)行判斷。同時(shí)， 在起動(dòng)和操作燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，氮?dú)饨亓鏖y32總是保持在關(guān)閉狀態(tài)中。
如上所述，這個(gè)實(shí)施例的起動(dòng)和停止控制設(shè)備34的特征在于，通 過以下步驟執(zhí)行控制在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，通過在關(guān)閉燃料氣體截流 閥30之后僅在一段預(yù)定時(shí)段AT2內(nèi)打開氮?dú)饨亓鏖y32而利用氮?dú)馔?出在燃料氣體管道29、燃燒器23、燃?xì)廨啓C(jī)本體22和排氣導(dǎo)管25中 余留的燃燒氣體；并且，在起動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，順序地執(zhí)行第一排氣 導(dǎo)管凈化，用于利用來自壓縮機(jī)24的壓縮空氣推出在排氣導(dǎo)管25等 中余留的燃料氣體，直至在被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置加速的燃?xì)廨啓C(jī)本體22的 轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到用于點(diǎn)火的預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)N之后經(jīng)過第一預(yù)定時(shí)段；燃料氣體管 道凈化，用于在經(jīng)過第一預(yù)定時(shí)段ATll之后通過打開燃料氣體截流閥 30—第二預(yù)定時(shí)段AT12，而利用燃料氣體在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)推出在燃 料氣體截流閥30和燃燒器23之間的燃料氣體管道29中余留的氮?dú)猓?以及第二排氣導(dǎo)管凈化，用于在經(jīng)過第二預(yù)定時(shí)段AT12之后，在第三 預(yù)定時(shí)段AT13內(nèi)，利用來自壓縮機(jī)24的壓縮空氣推出在排氣導(dǎo)管25 等中余留的燃料氣體并且然后通過再次打開燃料氣體截流閥30而向燃 燒器23供應(yīng)燃料氣體以執(zhí)行點(diǎn)火。據(jù)此，實(shí)現(xiàn)了下面的操作和效果。
特別地，這個(gè)實(shí)施例的起動(dòng)和停止控制設(shè)備34在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí) 執(zhí)行燃料氣體管道凈化，用于推出在燃料氣體截流閥30和燃燒器23 之間的燃料氣體管道29中余留的氮?dú)狻Ｒ虼?，能夠解決由于如在現(xiàn)有
技術(shù)中觀察到的余留在燃料氣體管道中的氮?dú)庖鸬摹⒃谕ǔ５攸c(diǎn)燃 燃料氣體時(shí)的失敗問題，并且由此穩(wěn)定地點(diǎn)燃燃料氣體。
而且，除了用于利用來自壓縮機(jī)24的壓縮空氣在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)推出在排氣導(dǎo)管25等中余留的燃料氣體的第一排氣導(dǎo)管凈化，還執(zhí)行 第二排氣導(dǎo)管凈化，用于利用來自壓縮機(jī)24的壓縮空氣在燃料氣體管
道凈化時(shí)推出在排氣導(dǎo)管25等中余留的燃料氣體。據(jù)此，如果在燃料 氣體管道凈化時(shí)燃料氣體在燃?xì)廨啓C(jī)本體22或者排氣導(dǎo)管25中流動(dòng) 和余留，則還能夠防止燃料氣體在排氣導(dǎo)管25等的內(nèi)部燃燒。
這里，已經(jīng)在上面描述了使用鼓風(fēng)爐氣體作為燃料氣體的情形。 然而，燃料氣體不限于鼓風(fēng)爐氣體。本發(fā)明能夠被應(yīng)用于使用燃料氣 體(例如鐵工廠中的轉(zhuǎn)爐氣體)的燃?xì)廨啓C(jī)，在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，該 燃?xì)廨啓C(jī)要求利用凈化氣體(氮?dú)?清除余留的燃料氣體。
同時(shí)，可以通過基于排氣導(dǎo)管25、燃料氣體管道29等的容積、氣 體流率等關(guān)于清除余留燃料氣體或者余留氮?dú)獾臅r(shí)間執(zhí)行計(jì)算或者測(cè) 試而適當(dāng)?shù)卮_定預(yù)定時(shí)段ATll、 AT12、 AT13等中的每一個(gè)。
工業(yè)適用性
本發(fā)明涉及一種起動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)的方法和一種起動(dòng)和停止控 制設(shè)備，該設(shè)備對(duì)于使用燃料氣體例如鼓風(fēng)爐氣體的燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用 而言是有用的，在停止燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，該燃?xì)廨啓C(jī)要求利用凈化氣體(氮 氣)清除余留的燃料氣體。
權(quán)利要求
1. 一種起動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)的方法，所述燃?xì)廨啓C(jī)包括燃?xì)廨啓C(jī)本體；排氣導(dǎo)管，該排氣導(dǎo)管設(shè)置在所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的下游側(cè)上；燃燒器，該燃燒器用于通過與壓縮空氣一起燃燒燃料氣體，來產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的燃燒氣體；燃料氣體管道，該燃料氣體管道連接到所述燃燒器；燃料氣體截流閥，該燃料氣體截流閥設(shè)置在所述燃料氣體管道上；凈化氣體管道，該凈化氣體管道連接到該燃料氣體截流閥和所述燃燒器之間的所述燃料氣體管道；凈化氣體截流閥，該凈化氣體截流閥設(shè)置在所述凈化氣體管道上；以及壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)用于通過與所述燃?xì)廨啓C(jī)本體一起旋轉(zhuǎn)，來向所述燃燒器供應(yīng)所述壓縮空氣，所述方法的特征在于包括在停止所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，通過在關(guān)閉所述燃料氣體截流閥之后打開所述凈化氣體截流閥預(yù)定時(shí)段，來通過凈化氣體推出在所述燃料氣體管道、所述燃燒器、所述燃?xì)廨啓C(jī)本體和所述排氣導(dǎo)管中余留的所述燃燒氣體；在起動(dòng)所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，在順序地執(zhí)行以下步驟之后，隨著再次打開所述燃料氣體截流閥而向所述燃燒器供應(yīng)所述燃料氣體，以便點(diǎn)燃所述燃料氣體第一排氣導(dǎo)管凈化，用于通過來自所述壓縮機(jī)的所述壓縮空氣推出在所述排氣導(dǎo)管中余留的所述燃料氣體，直至在被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置加速的所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到用于點(diǎn)火的預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)之后經(jīng)過第一預(yù)定時(shí)段，燃料氣體管道凈化，用于通過在經(jīng)過所述第一預(yù)定時(shí)段之后打開所述燃料氣體截流閥第二預(yù)定時(shí)段，來通過所述燃料氣體推出在停止所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)在所述燃料氣體截流閥和所述燃燒器之間的所述燃料氣體管道中余留的所述凈化氣體，以及第二排氣導(dǎo)管凈化，用于在經(jīng)過所述第二預(yù)定時(shí)段之后在第三預(yù)定時(shí)段內(nèi)，通過來自所述壓縮機(jī)的所述壓縮空氣推出在所述燃料氣體管道凈化之后在所述排氣導(dǎo)管中余留的所述燃料氣體。
2. —種用于燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)和停止控制設(shè)備，所述燃?xì)廨啓C(jī)包括: 燃?xì)廨啓C(jī)本體；排氣導(dǎo)管，該排氣導(dǎo)管設(shè)置在所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的下 游側(cè)上；燃燒器，該燃燒器用于通過與壓縮空氣一起燃燒燃料氣體， 來產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的燃燒氣體；燃料氣體管道，該燃 料氣體管道連接到所述燃燒器；燃料氣體截流閥，該燃料氣體截流閥 設(shè)置在所述燃料氣體管道上；凈化氣體管道，該凈化氣體管道連接到 該燃料氣體截流閥和所述燃燒器之間的所述燃料氣體管道；凈化氣體 截流閥，該凈化氣體截流閥設(shè)置在所述凈化氣體管道上；以及壓縮機(jī)， 該壓縮機(jī)用于通過與所述燃?xì)廨啓C(jī)本體一起旋轉(zhuǎn)，來向所述燃燒器供 應(yīng)所述壓縮空氣，所述起動(dòng)和停止控制設(shè)備的特征在于在停止所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，通過在關(guān)閉所述燃料氣體截流閥之后打 開所述凈化氣體截流閥預(yù)定時(shí)段，來利用凈化氣體推出在所述燃料氣 體管道、所述燃燒器、所述燃?xì)廨啓C(jī)本體和所述排氣導(dǎo)管中余留的所 述燃燒氣體；以及在起動(dòng)所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，在順序地執(zhí)行以下步驟之后，通過再次打 開所述燃料氣體截流閥所述燃料氣體被供應(yīng)到所述燃燒器并且被點(diǎn)燃第一排氣導(dǎo)管凈化，用于通過來自所述壓縮機(jī)的所述壓縮空氣推 出在所述排氣導(dǎo)管中余留的燃料氣體，直至在被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置加速的 所述燃?xì)廨啓C(jī)本體的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到用于點(diǎn)火的預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)之后經(jīng)過第一預(yù)定 時(shí)段，燃料氣體管道凈化，用于通過在經(jīng)過所述第一預(yù)定時(shí)段之后打開 所述燃料氣體截流閥第二預(yù)定時(shí)段，來通過所述燃料氣體推出在停止 所述燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)在所述燃料氣體截流閥和所述燃燒器之間的所述燃料 氣體管道中余留的所述凈化氣體，以及第二排氣導(dǎo)管凈化，用于在經(jīng)過所述第二預(yù)定時(shí)段之后在第三預(yù) 定時(shí)段內(nèi)，通過來自所述壓縮機(jī)的所述壓縮空氣推出在所述燃料氣體 管道凈化之后在所述排氣導(dǎo)管中余留的所述燃料氣體。
全文摘要
一種起動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)的方法和設(shè)備，其能通過排除由于在燃料氣體管道中余留的凈化氣體(氮?dú)?導(dǎo)致的燃料氣體沒有正常點(diǎn)燃的不便，來穩(wěn)定點(diǎn)燃燃料氣體。為起動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，起動(dòng)/停止控制設(shè)備順序執(zhí)行以下凈化第一排氣導(dǎo)管凈化，用于利用來自壓縮機(jī)的壓縮空氣推出在排氣導(dǎo)管中余留的燃料氣體；燃料氣體管道凈化，用于打開燃料氣體截流閥，并通過燃料氣體推出當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)停止時(shí)在燃料氣體截流閥和燃燒器之間的燃料氣體管道中余留的氮?dú)猓缓偷诙艢鈱?dǎo)管凈化，用于通過來自壓縮機(jī)的壓縮空氣推出在燃料氣體管道凈化期間在排氣導(dǎo)管中余留的燃料氣體。此后，起動(dòng)/停止控制設(shè)備再次打開燃料氣體截流閥并控制使得燃料氣體供應(yīng)到燃燒器并被點(diǎn)燃。
文檔編號(hào)F02C7/26GK101523031SQ20078003617
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者橋本安弘, 田中聰史, 田邊浩史 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社