本主題涉及燃氣渦輪。更具體而言，本主題涉及一種方法和系統(tǒng)，其用于使燃氣渦輪從燃燒氣態(tài)燃料過渡到液體燃料和在轉變回到氣態(tài)燃料之后將液體燃料吹掃離開系統(tǒng)。

背景技術：

燃氣渦輪在全球用于發(fā)電和多個工藝應用。燃氣渦輪大體包括壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。壓縮機區(qū)段逐漸增加進入燃氣渦輪的工作流體的壓力且將這個壓縮工作流體供應到燃燒區(qū)段。壓縮工作流體和燃料(例如，天然氣)在燃燒區(qū)段內混合且在燃燒室內燃燒，以產生高壓且高溫的燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段流入渦輪區(qū)段，在這里，它們膨脹而做功。例如，燃燒氣體在渦輪區(qū)段中的膨脹可使連接到發(fā)電機的軸旋轉，從而發(fā)電。燃燒氣體然后通過排氣區(qū)段離開燃氣渦輪。

燃氣渦輪的一個主要優(yōu)點在于，能夠靠多種燃料運行。例如，燃氣渦輪可燃燒重燃料油、石腦油、餾出物、火炬氣、合成氣、垃圾掩埋氣體和天然氣。這在世界上的經(jīng)歷多個燃料的正常和季節(jié)性短缺或具有足夠的多個不同的燃料類型的地區(qū)是特別有利的。因此，許多發(fā)電站業(yè)主運行能夠燃燒多個燃料組合的燃氣渦輪。例如，一些燃氣渦輪燃燒天然氣作為主要燃料而柴油或餾出物作為后備燃料。優(yōu)選地，燃氣渦輪能夠自動地在燃料類型之間轉變。

為了有利于自動燃料轉變，一些燃氣渦輪包括能夠緊急實施以有利于燃料變換(例如，從天然氣到柴油)，同時保持高百分比的基本功率輸出的方法和系統(tǒng)。標準方法快速基于有效地確定將損失或顯著減少天然氣壓力而將燃氣渦輪上的負載減小到某個預定值，同時轉變到后備燃料供應且逐漸增加。這個過程需要吹掃和預先填充后備系統(tǒng)和通過關閉主要供應閥或氣體控制閥(gcv)而減少主要燃料流。

傳統(tǒng)響應的成功取決于主要燃料壓力的衰退速率和排空和灌注后備燃料供應系統(tǒng)的時間?？焖賳⒂煤髠淙剂瞎到y(tǒng)和過渡到后備燃料供應系統(tǒng)的完全運行給燃氣渦輪構件和控制系統(tǒng)帶來了壓力。在燃氣渦輪經(jīng)歷燃料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和發(fā)電瞬變的同時保持功率輸出的需要進一步使得工藝復雜。

雖然已知的轉變過程大體是成功的，但是可出現(xiàn)系統(tǒng)可靠性問題。在使用柴油作為后備燃料的系統(tǒng)中，在切換回到氣態(tài)燃料和靠其連續(xù)運行達大約5天之后，供應線路中的殘余液體燃料硬化成焦炭沉積。這些焦炭沉積可減小總供應線路直徑。另外，形成焦炭會阻礙靠彈簧運行的止回閥和三通閥的適當功能，并且可最終阻塞關鍵燃料系統(tǒng)構件(例如，分配器閥、燃料流止回閥、燃料線路等)。此外，通往燃燒罐的液體燃料線路中形成焦炭可降低成功轉變回到液體燃料的可能性。

現(xiàn)有技術大體包括試圖減輕焦化問題的兩個類型系統(tǒng)，但是各個系統(tǒng)具有缺點。液體燃料再循環(huán)系統(tǒng)連續(xù)使液體燃料再循環(huán)回到供應罐，從而阻止燃料停滯在供應線路的一部分中。但是，在分配閥、止回閥和其它構件上游進行再循環(huán)。因而，這些構件可仍然遭受焦化。氮吹掃系統(tǒng)使用氮氣來吹出供應線路中的殘余液體燃料。雖然這些類型系統(tǒng)大體為有效的，但是在靠氣態(tài)燃料運行之前，它們需要燃氣渦輪停機以進行液體燃料系統(tǒng)吹掃，從而影響電站可用性。此外，兩個類型的現(xiàn)有技術系統(tǒng)是投資高的，并且可不利地影響運行年中的生產效率。此外，兩個系統(tǒng)可在世界上的氣態(tài)燃料供應為時有時無的或在失敗的轉變或重啟之后沒有額外的停機時間來清潔的區(qū)域中為無效的。

因此，本領域將有用的是一種方法和系統(tǒng)，其用于容許燃氣渦輪快速從靠氣態(tài)燃料運行過渡到液體燃料和在過渡回到氣態(tài)燃料之后吹掃液體燃料供應線路。

技術實現(xiàn)要素：

將在以下描述中闡述本發(fā)明的各方面和優(yōu)點，或者根據(jù)該描述，本發(fā)明的各方面和優(yōu)點可為顯而易見的，或者可通過實踐本發(fā)明來學習本發(fā)明的各方面和優(yōu)點。

在一個方面，本主題涉及一種系統(tǒng)，用于轉變供應到燃氣渦輪的燃料類型。系統(tǒng)包括積蓄器，其交替地存儲包括一定量的液體燃料和第一量的動力氣體的第一組合和包括一定量的沖洗介質和第二量的動力氣體的第二組合。第一量的動力氣體在所述量的液體燃料上施加壓力，而第二量的動力氣體在所述量的沖洗介質上施加壓力。管道將積蓄器聯(lián)接到燃氣渦輪。動力氣體源將第一量的動力氣體和第二量的動力氣體提供給積蓄器。閥響應于燃氣渦輪中的低氣態(tài)燃料壓力而打開，以容許所述量的液體燃料流過管道而到達燃氣渦輪。閥也打開，以容許所述量的沖洗介質的至少一部分流過管道，以在整個量的液體燃料被燃氣渦輪消耗之后，沖洗保留在管道中的所述量的液體燃料的任何部分。

本主題的另一個方面涉及用于轉變供應到燃氣渦輪的燃料的類型的系統(tǒng)的備選實施例。備選實施例包括第一積蓄器，其用于存儲一定量的液體燃料和第一量的動力氣體。第一量的動力氣體在所述量的液體燃料上施加壓力。第一管道將第一積蓄器聯(lián)接到燃氣渦輪。第二積蓄器存儲一定量的沖洗介質和第二量的動力氣體。第二量的動力氣體在所述量的沖洗介質上施加壓力。第二管道將第二積蓄器聯(lián)接到第一管道。動力氣體源將第一量的動力氣體和第二量的動力氣體相應地提供給第一和第二積蓄器。第一閥響應于燃氣渦輪中的低氣態(tài)燃料壓力而打開，以容許所述量的液體燃料從第一積蓄器流過第一管道而到達燃氣渦輪。第二管道中的第二閥容許所述量的沖洗介質的至少一部分流過第一管道，以在整個量的液體燃料被燃氣渦輪消耗之后，沖洗保留在第一管道中的所述量的液體燃料的任何部分。

在進一步方面，本主題包括轉變供應到燃氣渦輪的燃料類型的方法。方法包括在積蓄器中用第一量的動力氣體對一定量的液體燃料加壓。閥響應于燃氣渦輪中的低氣態(tài)燃料壓力而打開，以容許所述量的液體燃料從積蓄器流過管道而到達燃氣渦輪。所述量的沖洗介質在積蓄器中用第二量的動力氣體加壓。閥打開，以容許所述量的沖洗介質的至少一部分流過管道，以在燃氣渦輪發(fā)動機消耗所述量的液體燃料之后，沖洗保留在管道中的所述量的液體燃料的任何部分。

技術方案1.一種燃料轉變系統(tǒng)包括：

積蓄器，其用于交替地存儲一定量的液體燃料和第一量的動力氣體的第一組合和一定量的沖洗介質和第二量的動力氣體的第二組合；

管道，其將所述積蓄器聯(lián)接到燃氣渦輪；

動力氣體源，其用于將所述第一量的動力氣體和所述第二量的動力氣體提供給所述積蓄器；以及

閥，其響應于所述燃氣渦輪中的低氣態(tài)燃料壓力而打開以容許所述量的液體燃料流過所述管道而到達所述燃氣渦輪，以及打開以容許所述量的沖洗介質的至少一部分流過所述管道，以在整個量的液體燃料被所述燃氣渦輪消耗之后沖洗保留在所述管道中的所述量的液體燃料的任何部分。

技術方案2.根據(jù)技術方案1所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，所述沖洗介質為脫礦質水而所述液體燃料為柴油。

技術方案3.根據(jù)技術方案1所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，所述動力氣體源為所述燃氣渦輪的壓縮機。

技術方案4.根據(jù)技術方案1所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，所述動力氣體源為與所述燃氣渦輪分開的泵。

技術方案5.根據(jù)技術方案1所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括控制器，其響應于所述燃氣渦輪中的低氣態(tài)燃料壓力而打開所述閥。

技術方案6.根據(jù)技術方案5所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器響應于壓力傳感器測量的所述積蓄器中的壓力而調節(jié)動力氣體管道閥。

技術方案7.根據(jù)技術方案5所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器響應于壓力傳感器測量的所述積蓄器中的壓力而調節(jié)所述泵。

技術方案8.一種燃料轉變系統(tǒng)，包括：

第一積蓄器，其用于存儲一定量的液體燃料和第一量的動力氣體；

第一管道，其用于將所述第一積蓄器聯(lián)接到燃氣渦輪；

第二積蓄器，其用于存儲一定量的沖洗介質和第二量的動力氣體；

第二管道，其用于將所述第二積蓄器聯(lián)接到所述第一管道；

動力氣體源，其用于相應地將所述第一量的動力氣體和所述第二量的動力氣體提供給所述第一積蓄器和所述第二積蓄器；

第一閥，其響應于所述燃氣渦輪中的低氣態(tài)燃料壓力而打開以容許所述量的液體燃料從所述第一積蓄器流過所述第一管道而到達所述燃氣渦輪；以及

在所述第二管道中的第二閥，其容許所述量的沖洗介質的至少一部分流過所述第一管道，以在整個量的液體燃料被所述燃氣渦輪消耗之后沖洗保留在所述第一管道中的所述量的液體燃料的任何部分。

技術方案9.根據(jù)技術方案8所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，所述動力氣體源為所述燃氣渦輪的壓縮機。

技術方案10.根據(jù)技術方案8所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，所述動力氣體源為與所述燃氣渦輪分開的泵。

技術方案11.根據(jù)技術方案8所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括控制器，其響應于所述燃氣渦輪中的低氣態(tài)燃料壓力而打開所述第一閥。

技術方案12.根據(jù)技術方案11所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器響應于第一壓力傳感器測量的所述第一積蓄器中的第一壓力或第二壓力傳感器測量的所述第二積蓄器中的第二壓力而調節(jié)動力氣體管道閥。

技術方案13.根據(jù)技術方案11所述的燃料轉變系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器響應于第一壓力傳感器測量的所述第一積蓄器中的第一壓力或第二壓力傳感器測量的所述第二積蓄器中的第二壓力而調節(jié)所述泵。

技術方案14.一種轉變燃料的方法，包括：

用第一量的動力氣體對積蓄器中的第一量的液體燃料加壓；

響應于燃氣渦輪中的低氣態(tài)燃料壓力而打開閥，以容許所述第一量的液體燃料從所述積蓄器流過管道而到達所述燃氣渦輪；

用第二量的動力氣體對所述積蓄器中的第一量的沖洗介質加壓；以及

打開所述閥，以容許所述量的沖洗介質的至少一部分流過所述管道，以在整個量的液體燃料被所述燃氣渦輪消耗之后沖洗保留在所述管道中的所述量的液體燃料的任何部分。

技術方案15.根據(jù)技術方案14所述的方法，其特征在于，所述量的液體燃料的加壓在第一積蓄器中進行，而所述量的沖洗介質的加壓在第二積蓄器中進行。

技術方案16.根據(jù)技術方案14所述的方法，其特征在于，進一步包括在所述量的沖洗介質流過所述管道以沖洗保留在所述管道中的所述量的液體燃料的任何部分之后，關閉所述閥。

技術方案17.根據(jù)技術方案14所述的方法，其特征在于，進一步包括在關閉所述閥之后，用第三量的動力氣體在所述積蓄器中對第二量的液體燃料加壓。

技術方案18.根據(jù)技術方案14所述的方法，其特征在于，所述沖洗介質為脫礦質水。

技術方案19.根據(jù)技術方案15所述的方法，其特征在于，進一步包括將第二量的液體燃料泵送到所述第一積蓄器中，并且將第二量的沖洗介質泵送到所述第二積蓄器中。

技術方案20.根據(jù)技術方案15所述的方法，其特征在于，進一步包括用第三量的動力氣體在所述第一積蓄器中對第二量的液體燃料加壓，并且用第四量的動力氣體在所述第二積蓄器中對第二量的沖洗介質加壓。

技術方案21.一種燃料轉變系統(tǒng)(100)，包括：

積蓄器(106)，其用于交替地存儲一定量的液體燃料(124a)和第一量的動力氣體(126a)的第一組合和一定量的沖洗介質(124b)和第二量的動力氣體(126b)的第二組合；

管道(142)，其用于將所述積蓄器(106)聯(lián)接到燃氣渦輪(10)；

動力氣體源(12,138)，其用于將所述第一量的動力氣體(126a)和所述第二量的動力氣體(126b)提供給所述積蓄器(106)；以及

閥(144)，其響應于所述燃氣渦輪(10)中的低氣態(tài)燃料壓力而打開以容許所述量的液體燃料(124a)流過所述管道(142)而到達所述燃氣渦輪(10)，以及打開以容許所述量的沖洗介質(124b)的至少一部分流過所述管道(142)，以在整個量的液體燃料(124a)被所述燃氣渦輪(10)消耗之后沖洗保留在所述管道(142)中的所述量的液體燃料(124a)的任何部分。

技術方案22.根據(jù)技術方案21所述的燃料轉變系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述沖洗介質(124b)為脫礦質水而所述液體燃料(124a)為柴油。

技術方案23.根據(jù)技術方案21所述的燃料轉變系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述動力氣體源(12,138)為所述燃氣渦輪(10)的壓縮機(12)。

技術方案24.根據(jù)技術方案21所述的燃料轉變系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述動力氣體源(12,138)為與所述燃氣渦輪(10)分開的泵(138)。

技術方案25.根據(jù)技術方案21所述的燃料轉變系統(tǒng)(100)，其特征在于，進一步包括控制器(130)，其響應于所述燃氣渦輪(10)中的低氣態(tài)燃料壓力而打開所述閥(144)。

技術方案26.根據(jù)技術方案25所述的燃料轉變系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述控制器(130)響應于壓力傳感器(140)測量的所述積蓄器(106)中的壓力而調節(jié)動力氣體管道閥(134)。

技術方案27.根據(jù)技術方案25所述的燃料轉變系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述控制器(130)響應于壓力傳感器(140)測量的所述積蓄器(106)中的壓力而調節(jié)所述泵(138)。

技術方案28.一種轉變燃料(200)的方法，包括：

在積蓄器(106)中用第一量的動力氣體(126a)對第一量的液體燃料(124a)加壓；

響應于燃氣渦輪(10)中的低氣態(tài)燃料壓力而打開閥(144)，以容許所述第一量的液體燃料(124a)從所述積蓄器(106)流過管道(142)而到達所述燃氣渦輪(10)；

在所述積蓄器(106)中用第二量的動力氣體(126b)對第一量的沖洗介質(124b)加壓；以及

打開所述閥(144)，以容許所述量的沖洗介質(124b)的至少一部分流過所述管道(144)，以在整個量的液體燃料(124a)被所述燃氣渦輪(10)消耗之后沖洗保留在所述管道(144)中的所述量的液體燃料(124a)的任何部分。

技術方案29.根據(jù)技術方案28所述的方法(200)，其特征在于，所述量的液體燃料(124a)的加壓在第一積蓄器(106a)中進行，并且所述量的沖洗介質(124b)的加壓在第二積蓄器(106b)中進行。

技術方案30.根據(jù)技術方案28所述的方法(200)，其特征在于，進一步包括在所述量的沖洗介質(124b)流過所述管道(142)以沖洗保留在所述管道(142)中的所述量的液體燃料(124a)的任何部分之后，關閉所述閥(144)。

技術方案31.根據(jù)技術方案28所述的方法(200)，其特征在于，進一步包括在關閉所述閥(144)之后，用第三量的動力氣體在所述積蓄器(106)中對第二量的液體燃料(124a)加壓。

技術方案32.根據(jù)技術方案28所述的方法(200)，其特征在于，所述沖洗介質(124b)為脫礦質水。

技術方案33.根據(jù)技術方案29所述的方法(200)，其特征在于，進一步包括將第二量的液體燃料(124a)泵送到所述第一積蓄器(106a)和將第二量的沖洗介質(124b)泵送到所述第二積蓄器(106b)。

技術方案34.根據(jù)技術方案29所述的方法(200)，其特征在于，進一步包括用第三量的動力氣體在所述第一積蓄器(106a)中對第二量的液體燃料(124a)加壓和用第四量的動力氣體在所述第二積蓄器(106b)中對第二量的沖洗介質(126b)加壓。

在閱讀說明書之后，本領域普通技術人員將理解這種實施例和其它的特征和方面。

附圖說明

在說明書的其余部分中特別闡述本發(fā)明的完整和能夠實施的公開，包括本領域普通技術人員想到的其最佳模式，說明書參照了附圖，其中：

圖1為根據(jù)本文公開的實施例的系統(tǒng)的一個實施例的示意圖，其用于使燃氣渦輪從燃燒氣態(tài)燃料過渡到液體燃料和在轉變回到氣態(tài)燃料之后將液體燃料吹掃離開系統(tǒng)；

圖2為圖1中顯示的系統(tǒng)的另一個示意圖，其進一步示出與系統(tǒng)的多個構件通信的控制器；

圖3為圖1中顯示的系統(tǒng)的備選實施例的示意圖，其示出供應動力氣體的獨立泵；

圖4為圖3中顯示的系統(tǒng)的實施例的另一個示意圖，其進一步示出與系統(tǒng)的多個構件通信的控制器；

圖5為圖1中顯示的系統(tǒng)的進一步備選實施例的示意圖，其示出沖洗介質積蓄器罐和液體燃料積蓄器罐；

圖6為圖5中顯示的系統(tǒng)的實施例的另一個示意圖，其進一步示出與系統(tǒng)的多個構件通信的控制器；以及

圖7為流程圖，其示出根據(jù)本文公開的實施例的方法的示例，所述方法使燃氣渦輪從燃燒氣態(tài)燃料過渡到液體燃料和在轉變回到氣態(tài)燃料之后將液體燃料吹掃離開系統(tǒng)。

參考標號列表：

10燃氣渦輪

12壓縮機

14燃燒器

16渦輪

18軸

20發(fā)電機

22液體燃料歧管

24水噴射歧管

100系統(tǒng)

102液體燃料源

104沖洗介質源

106積蓄器罐

106a液體燃料積蓄器罐

106b沖洗介質積蓄器罐

108液體燃料泵

110液體燃料管道

112沖洗介質泵

114沖洗介質管道

116液體燃料管道閥

118沖洗介質管道閥

120液體燃料管道流量傳感器

122沖洗介質管道流量傳感器

124一定量的液體

124a一定量的液體燃料

124b一定量的沖洗介質

126一定量的動力氣體

126a第一量的動力氣體

126b第二量的動力氣體

128積蓄器罐液位傳感器

128a液體燃料積蓄器罐壓力傳感器

128b沖洗介質積蓄器罐壓力傳感器

130燃料轉變控制器

132動力氣體管道

132a液體燃料積蓄器罐分支

132b沖洗介質積蓄器罐分支

134動力氣體管道閥

136動力氣體管道流量傳感器

138動力氣體泵

140積蓄器罐壓力傳感器

140a液體燃料積蓄器罐壓力傳感器

140b沖洗介質積蓄器罐壓力傳感器

142渦輪管道

144渦輪管道閥

146渦輪管道流量傳感器

148渦輪管道壓力傳感器

150渦輪控制器

152止回閥

154沖洗介質噴射管道

156沖洗介質噴射管道閥

158沖洗介質噴射管道流量傳感器

160沖洗介質噴射管道壓力傳感器

162轉變管道

164三通閥

200方法

202用第一量的動力氣體對積蓄器中的一定量的液體燃料加壓

204響應于手動信號或燃氣渦輪中的低氣態(tài)燃料壓力而打開閥，以容許所述量的液體燃料從積蓄器通過管道到達燃氣渦輪

206用第二量的動力氣體對積蓄器中的一定量的沖洗介質加壓

208打開閥，以容許所述量的沖洗介質的至少一部分流過管道，以沖洗保留在管道中的所述量的液體燃料的任何部分。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的目前的實施例，在附圖中示出實施例的一個或多個示例。詳細描述使用數(shù)字和字母標號來引用圖中的特征。已經(jīng)使用圖和描述中的相同或相似標號引用本發(fā)明的相同或相似部件。如本文所用，用語“第一”、“第二”和“第三”可互換使用，以區(qū)分一個構件與另一個構件，而不意于表示單獨的構件的位置或重要性。用語“上游”和“下游”指的是相對于流體路徑中的流體流的相對方向。例如，“上游”表示流體流出的方向，而“下游”則表示流體流到的方向。

以闡明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的方式提供各個示例。實際上，對本領域技術人員顯而易見的將是，可對本發(fā)明作出各種修改和改變，而不偏離本發(fā)明的范圍或精神。例如，被示為或描述成一個實施例的一部分的特征可用于另一個實施例，以產生又一個實施例。因而，意于的是，本發(fā)明覆蓋落在所附權利要求及其等效方案的范圍內的這樣的修改和改變。

本文公開的本主題涉及一種系統(tǒng)和方法，用于使燃氣渦輪從燃燒氣態(tài)燃料過渡到液體燃料和在轉變回到氣態(tài)燃料之后將液體燃料吹掃離開系統(tǒng)。更具體地，系統(tǒng)和方法在燃氣渦輪使氣態(tài)燃料源過渡到長期液體燃料源時臨時將液體燃料提供給燃氣渦輪。也就是說，系統(tǒng)和方法在長期液體燃料中的一個或多個泵啟動，以提供液體燃料的長期供應時提供一定量的液體燃料，以維持燃氣渦輪。此外，本文提供的系統(tǒng)和方法吹掃液體燃料線路中在使用之后的任何殘余燃料，以防止焦炭沉積形成于其中。

現(xiàn)在參照附圖，其中在所有圖中，相同標號表示相同元件，圖1示例性地示出燃氣渦輪系統(tǒng)10。應當理解，本公開的渦輪系統(tǒng)10不一定是燃氣渦輪系統(tǒng)10，而是相反，可為任何適當?shù)臏u輪系統(tǒng)，諸如蒸汽渦輪系統(tǒng)或其它適當?shù)南到y(tǒng)。燃氣渦輪系統(tǒng)10可包括壓縮機12、燃燒器14和渦輪16。壓縮機12和渦輪16可通過軸18聯(lián)接。軸18可為單個軸或多個軸節(jié)段，軸節(jié)段聯(lián)接在一起而形成軸18。

如本領域大體已知的那樣，壓縮機12壓縮空氣或流過其中的另一種適當?shù)墓ぷ髁黧w。壓縮工作流體流到燃燒器14，在這里其與燃料混合且燃燒，以產生高溫和高壓力的燃燒氣體。燃燒氣體離開燃燒器14且流入渦輪16，渦輪16從燃燒氣體中抽取動能以驅動軸18。例如，軸18的旋轉可驅動壓縮機12，壓縮機12壓縮工作流體。備選或另外，軸18可將渦輪16連接到發(fā)電機20，以發(fā)電。

燃氣渦輪10能夠靠兩種或不同的類型燃料運行。例如，燃氣渦輪10能夠燃燒兩種或更多種以下燃料：重燃料油、石腦油、餾出物、火炬氣、合成氣、垃圾掩埋氣體和天然氣。在一個實施例中，燃氣渦輪10主要靠氣態(tài)燃料(例如，天然氣)運行，但是在氣態(tài)燃料不可用時也能夠燃燒液體燃料(例如，柴油)。在這方面，燃氣渦輪10可包括氣態(tài)燃料歧管(未顯示)和液體燃料歧管22，用于相應地將氣態(tài)燃料和液體燃料供應到燃燒器14。雖然圖1中顯示的實施例使用氣態(tài)燃料作為主要燃料和液體燃料作為輔助燃料，但是主要燃料和輔助燃料可為氣態(tài)或液體。在一些實施例中，燃氣渦輪10可包括水噴射歧管24，用于將水噴射到燃燒器14中，以在其中保持火焰穩(wěn)定性。

圖1還示出系統(tǒng)100的一個實施例，用于使燃氣渦輪10從燃燒氣態(tài)燃料過渡到液體燃料和在轉變回到氣態(tài)燃料之后將殘余液體燃料吹掃離開系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括液體燃料源102和沖洗介質源104，以相應地將液體燃料和沖洗介質(例如，脫礦質水)提供給積蓄器罐106。液體燃料源102和沖洗介質源104優(yōu)選地為罐，但是可為管道線路或任何其它適當?shù)脑础Ｒ后w燃料泵108將液體燃料從液體燃料源102通過液體燃料管道110泵送到積蓄器罐106。類似地，沖洗介質泵112將沖洗介質沖從洗介質源104通過沖洗介質管道114泵送到積蓄器罐106。液體燃料管道閥116控制通過液體燃料管道110的液體燃料流，而沖洗介質管道閥118控制通過沖洗介質管道114的沖洗介質流。液體燃料管道110和沖洗介質管道114可以相應地可選地包括液體燃料管道壓力傳感器120和/或沖洗介質傳感器122。

積蓄器罐106存儲一定量的液體124和對所述量的液體124進行加壓的一定量的動力氣體126(例如，加壓空氣)。如后面更詳細論述，所述量的動力氣體126迫使所述量的液體124離開積蓄器罐106。在示出在圖1中的實施例中，所述量的液體124備選地為液體燃料或沖洗介質。也就是所，所述量的液體124為液體燃料或沖洗介質，這取決于燃料過渡的過程，但是不是同時為兩者。在這方面，在所述量的液體124為液體燃料時，沖洗介質管道閥118保持關閉，并且在所述量的液體124為沖洗介質時，液體燃料管道閥116保持關閉。

積蓄器罐106可包括積蓄器罐液位傳感器128，以測量其中的所述量的液體124的液位或高度。如圖2中示出，積蓄器罐液位傳感器128與燃料轉變控制器130通信。在這方面，燃料轉變控制器130可基于來自積蓄器罐液位傳感器128以及(如果包括的話)液體燃料管道和沖洗介質管道流量傳感器120,122的反饋而調節(jié)液體燃料泵108、沖洗介質泵112、液體燃料管道閥116和沖洗介質管道閥118，以保持所述量的液體124在積蓄器罐106中的適當液位。

系統(tǒng)100包括動力氣體管道132，以將動力氣體供應到積蓄器罐106。動力氣體管道132包括動力氣體管道閥134，以控制通往積蓄器罐106的動力氣體流?？蛇x地，動力氣體管道132可包括動力氣體管道流量傳感器136。在示出在圖1中的實施例中，流過動力氣體管道132的動力氣體可為來自壓縮機12的加壓放氣空氣。如圖3中示出，系統(tǒng)100'的備選實施例可包括獨立動力氣體泵138，以將加壓空氣提供給動力氣體管道132。獨立動力氣體泵136為與燃氣渦輪10分開且不同的構件。

積蓄器罐106可包括積蓄器罐壓力傳感器140(圖1)，用于測量其中的所述量的動力氣體126的壓力。如圖2中示出，積蓄器罐壓力傳感器140與燃料轉變控制器130通信。在這方面，燃料轉變控制器130可基于來自積蓄器罐壓力傳感器140以及(如果包括的話)動力氣體管道流量傳感器136的反饋而調節(jié)動力氣體管道閥134和/或動力氣體泵138，以保持積蓄器罐106中的所述量的動力氣體126的適當壓力。

系統(tǒng)100進一步包括渦輪管道142，用于將所述量的液體124(即，液體燃料或沖洗介質)供應到燃氣渦輪10，且更具體地供應到液體燃料歧管22，以進行其燃燒。渦輪管道142包括渦輪管道閥144，其控制進入渦輪管道142的所述量的液體124的流量。也就是說，渦輪管道閥144在打開時容許所述量的液體124流到液體燃料歧管22，以及在關閉時，阻止所述量的液體124流到液體燃料歧管22。渦輪管道142可以可選地包括渦輪管道流量傳感器146和/或渦輪管道壓力傳感器148。

如圖2中示出，燃料轉變控制器130與渦輪控制器150通信，渦輪控制器150控制燃氣渦輪10。渦輪控制器150尤其監(jiān)測供應到燃氣渦輪10的氣態(tài)燃料的壓力。只要氣態(tài)燃料壓力為足夠的，并且轉變不手動開始，燃料轉變控制器130就使渦輪管道閥144保持關閉。如果燃料轉變手動開始或渦輪控制器150確定氣態(tài)燃料壓力太低或由于損失氣體壓縮而以預定速率退化，則燃料轉變控制器130打開渦輪管道閥144，從而容許所述量的液體124(在液體燃料的情況下)流到液體燃料歧管22。也就是說，燃料源轉變可基于用戶輸入手動進行，或基于燃料壓力自動進行。在示出在圖2和4中的實施例中，燃料轉變控制器130和渦輪控制器150為單獨的控制器。但是，燃料轉變控制器130可結合到渦輪控制器150中。

在進一步備選實施例中，系統(tǒng)100''包括單獨的積蓄器罐，用于液體燃料和沖洗介質。在這方面，液體燃料源102將液體燃料供應到液體燃料積蓄器罐106a，而沖洗介質源104將沖洗介質供應到?jīng)_洗介質積蓄器罐106b。液體燃料管道110和沖洗介質管道114相應地以與系統(tǒng)100,100'中相同的方式將液體燃料和沖洗介質供應到液體燃料和沖洗介質積蓄器罐106a,106b。液體燃料積蓄器罐106a存儲一定量的液體燃料124a和對所述量的液體燃料124a加壓的第一量的動力氣體126a。沖洗介質積蓄器罐106b存儲一定量的沖洗介質124b和對所述量的沖洗介質124b加壓的第二量的動力氣體126b。如后面更詳細論述的那樣，第一和第二量的動力氣體126a,126b相應地迫使所述量的液體燃料124a和所述量的沖洗介質124b離開液體燃料和沖洗介質積蓄器罐106a,106b。

液體燃料和沖洗介質積蓄器罐106a,106b可相應地包括液體燃料積蓄器罐液位傳感器128a和沖洗介質積蓄器罐液位傳感器128b，以相應地測量其中的所述量的液體燃料124a和所述量的沖洗介質124b的液位或高度。如圖6中示出，燃料轉變控制器130可獨立地調節(jié)液體燃料泵108、沖洗介質泵112、液體燃料管道閥116和沖洗介質管道閥118，以便以與系統(tǒng)100,100'中相同的方式保持所述量的液體燃料124a和所述量的沖洗介質124b的適當液位。

系統(tǒng)100''可以與系統(tǒng)100,100'中相同的方式通過動力氣體管道132將動力氣體供應到液體燃料和沖洗介質積蓄器罐106a,106b。動力氣體管道132分成液體燃料積蓄器罐分支132a和沖洗介質積蓄器罐分支132b。在一個實施例中，動力氣體管道閥134在分支132a,132b上游。在這方面，動力氣體同時，以相同流率和在相同壓力下流入液體燃料和沖洗介質積蓄器罐106a,106b。備選地，分支132a,132b可以可選地包括閥(未顯示)，用于獨立地調節(jié)輸送到液體燃料和沖洗介質積蓄器罐106a,106b的動力氣體的時刻、流率或壓力。

液體燃料和沖洗介質積蓄器罐106a,106b可相應地包括液體燃料積蓄器罐壓力傳感器140a和沖洗介質積蓄器罐壓力傳感器140b，以相應地測量其中的第一和第二量的動力氣體126a,126b的壓力。如圖6中示出，燃料轉變控制器130可獨立地調節(jié)動力氣體管道閥134、動力氣體泵138和/或任何其它閥，以便以與系統(tǒng)100,100'中相同的方式保持所述量的動力氣體126積蓄器罐106的適當壓力。

渦輪管道142以與系統(tǒng)100,100'中相同的方式將所述量的液體燃料124a從液體燃料積蓄器罐106a供應到液體燃料歧管22，以進行其燃燒。在示出在圖5中的實施例中，渦輪管道142包括止回閥152，其設置在渦輪管道閥144上游。止回閥152阻止渦輪管道142中的液體以相反方向流回到液體燃料積蓄器罐106a。

系統(tǒng)100''進一步包括沖洗介質噴射管道154，以將所述量的沖洗介質124b供應到燃氣渦輪10，且更具體地供應到水噴射歧管24。沖洗介質噴射管道154包括沖洗介質噴射管道閥156，其控制離開沖洗介質積蓄器罐106b的所述量的沖洗介質124b的流量。沖洗介質噴射管道154可以可選地包括沖洗介質噴射管道流量傳感器158和/或沖洗介質噴射管道壓力傳感器160。

轉變管道162流通地聯(lián)接渦輪管道142和沖洗介質噴射管道154。在這方面，轉變管道162容許所述量的沖洗介質124b的至少一部分流到渦輪管道142中，到達液體燃料歧管22。特別地，轉變管道162在止回閥152下游和在渦輪管道閥144上游連接到渦輪管道142。在這方面，止回閥152阻止沖洗介質流到液體燃料積蓄器罐106a中，并且渦輪管道閥144控制通往液體燃料歧管22的沖洗介質的流量。轉變管道162連接到三通閥164，三通閥164設置在沖洗介質噴射管道154中，在沖洗介質噴射管道閥156下游。三通閥164控制離開沖洗介質積蓄器罐106b的所述量的沖洗介質124b的目的地。更具體地，通過阻擋對轉變管道162的通路，三通閥164將所述量的沖洗介質124b引導到水噴射歧管24。類似地，通過打開對轉變管道162的通路和阻擋對沖洗介質噴射管道154的在三通閥164下游的部分的通路，三通閥164將所述量的沖洗介質124b引導到液體燃料歧管22。如圖6中示出，燃料轉變控制器130可控制三通閥164的運行。

液體燃料管道閥116、沖洗介質管道閥118、動力氣體管道閥134、渦輪管道閥144和沖洗介質噴射管道閥154可為球心閥、閘式閥、蝶形閥、球閥或任何其它類型閥。三通閥164可為以電的方式控制的電磁閥或任何其它類型的三通閥。系統(tǒng)100,100',100''中的閥116,118,134,144,154,164可通過燃料轉變控制器130或渦輪控制器150以電的方式控制。備選地，閥116,118,134,144,154,164可手動控制。

如本文使用，燃料轉變控制器130可包括微處理器、電路或其它編程的邏輯電路的任何組合，并且不限于任何特定硬件架構或結構。本文闡述的系統(tǒng)和方法的實施例可通過以任何適當?shù)姆绞竭m于提供期望功能的一個或多個通用或定制控制器130實現(xiàn)?？刂破?30可適于提供與本主題互補或不相關的額外的功能。例如，一個或多個控制器130可適于通過訪問以計算機可讀形式提供的軟件指令提供描述的功能。當使用軟件時，任何適當?shù)木幊?、腳本或其它類型語言或語言組合可用來實施本文包含的教導。盡管如此，軟件不一定專有地使用，或根本不使用。例如，如本領域普通技術人員將理解的那樣，而不需要額外的詳細論述，本文產生和公開的系統(tǒng)和方法的一些實施例也可通過硬接線邏輯或其它電路實施，包括但不限于專用電路。當然，計算機實施的軟件和硬接線邏輯或其它電路的多個組合也可為適當?shù)摹?/p>

圖7為流程圖，其示出示例性方法(200)，用于使燃氣渦輪10從燃燒氣態(tài)燃料過渡到液體燃料和在轉變回到氣態(tài)燃料之后將液體燃料吹掃離開系統(tǒng)100,100',100''。在步驟(202)中，所述量的動力氣體126,126a對積蓄器罐106(圖1和3)或液體燃料積蓄器罐106a(圖5)中的所述量的液體燃料124a加壓。根據(jù)步驟(202)，液體燃料泵108可將一定量的液體燃料124a從液體燃料源102泵送到積蓄器罐106(圖1和3)或液體燃料積蓄器罐106a(圖5)。積蓄器罐液位傳感器128(圖1和3)或液體燃料積蓄器罐液位傳感器128a(圖5)可提供反饋給燃料轉變控制器130，燃料轉變控制器130如需要的那樣調節(jié)液體燃料泵108，以達到所述量的液體燃料124a的期望液位?？刂破?30也可響應于來自積蓄器罐壓力傳感器140(圖1和3)或液體燃料積蓄器罐壓力傳感器140a(圖5)的反饋而調節(jié)動力氣體管道閥134以及(如果存在的話)動力氣體泵138，以保持積蓄器罐106(圖1和3)或液體燃料積蓄器罐106a(圖5)中的期望壓力。

在步驟(204)中，燃料轉變控制器130響應于轉變燃料源的手動信號或燃氣渦輪10的燃料供應系統(tǒng)中的低氣態(tài)燃料壓力而打開渦輪管道閥144。燃料轉變控制器130與渦輪控制器150通信，渦輪控制器150優(yōu)選地監(jiān)測氣態(tài)燃料壓力。在這方面，積蓄器罐106(圖1和3)或液體燃料積蓄器罐106a(圖5)中由所述量的動力氣體126,126a產生的壓力迫使所述量的液體燃料124a通過渦輪管道142，以最終輸送到液體歧管22。在所述量的液體燃料124a輸送到液體燃料歧管22之后，燃料轉變控制器130關閉渦輪管道閥144。

在示出在圖5中的實施例中，如果沖洗介質積蓄器罐106b根據(jù)步驟(206)被所述量的沖洗介質124b填充，則燃料轉變控制器130可以可選地打開沖洗介質噴射管道閥156，如下面論述的那樣。在這方面，沖洗介質噴射管道閥156容許所述量的沖洗介質124b的一部分流到水噴射歧管24。在沖洗介質(例如，脫礦質水)用于在燃燒器14中穩(wěn)定火焰時，這可為有利的。三通閥164應當定位成阻擋通往轉變管道162的流。在所述量的液體燃料124a輸送到液體燃料歧管22之后，燃料轉變控制器130切換三通閥164的位置，以打開轉變管道162和阻擋沖洗介質噴射管道154的下游部分。

在步驟(206)中，所述量的動力氣體126,126b對積蓄器罐106(圖1和3)或沖洗介質積蓄器罐106b(圖5)中的所述量的沖洗介質124b加壓。根據(jù)步驟(206)，沖洗介質泵112可將所述量的沖洗介質124b從沖洗介質源104泵送到積蓄器罐106(圖1和3)或沖洗介質積蓄器罐106b(圖5)。積蓄器罐液位傳感器128(圖1和3)或沖洗介質積蓄器罐液位傳感器128b(圖5)將反饋提供給燃料轉變控制器130，燃料轉變控制器130可如需要的那樣調節(jié)沖洗介質泵112，以達到所述量的沖洗介質124b的期望液位。控制器130也可響應于來自積蓄器罐壓力傳感器140(圖1和3)或沖洗介質積蓄器罐壓力傳感器140b(圖5)的反饋而調節(jié)動力氣體管道閥134以及(如果存在的話)動力氣體泵138，以保持積蓄器罐106(圖1和3)或沖洗介質積蓄器罐106b(圖5)中的期望壓力。關于系統(tǒng)100''(圖5)，步驟(206)可在步驟(202)之前、期間或之后進行。

在步驟(208)中，在整個量的液體燃料燃燒之后，所述量的沖洗介質124b的至少一部分流過渦輪管道142從而將任何殘余液體燃料沖洗出。特別地，步驟(208)可在燃氣渦輪10切換回到運行主要燃料之后進行。在系統(tǒng)100,100'(圖1和3)中，燃料轉變控制器130打開渦輪管道閥144。在這方面，積蓄器罐106中由所述量的動力氣體126產生的壓力迫使所述量的沖洗介質124b通過渦輪管道142，以最終輸送到液體歧管22。在這方面，任何殘余液體燃料被沖洗出渦輪管道142。在所述量的沖洗介質124b輸送到液體燃料歧管22之后，燃料轉變控制器130關閉渦輪管道閥144。

在系統(tǒng)100''中，燃料轉變控制器130打開沖洗介質噴射管道閥156。沖洗介質積蓄器罐106b中由所述量的動力氣體126b產生的壓力迫使所述量的沖洗介質124b進入沖洗介質噴射管道142。三通閥164將所述量的沖洗介質124b引導到轉變管道162中，轉變管道162將所述量的沖洗介質124b引導到渦輪管道142。在這方面，任何殘余液體燃料被沖洗出渦輪管道142。在所述量的沖洗介質124b輸送到液體燃料歧管22之后，燃料轉變控制器130關閉沖洗介質噴射管道閥156。

在將殘余液體燃料沖洗出渦輪管道142之后，液體燃料泵108可將另一個量的液體燃料124a從液體燃料源102泵送到積蓄器罐106(圖1和3)或液體燃料積蓄器罐106a(圖5)。動力氣體可然后對所述量的液體燃料124a加壓。在系統(tǒng)100''(圖5中)，沖洗介質泵112可將另一個量的沖洗介質124b從沖洗介質源104泵送到?jīng)_洗介質積蓄器罐106b。動力氣體可對所述量的沖洗介質124b加壓。

在這方面，系統(tǒng)100,100',100''和方法(200)容許燃氣渦輪10從氣態(tài)燃料(例如，天然氣)切換到液體燃料(例如，柴油)，而不需要其停機。在這方面，發(fā)電站可用性和容量得到改進。此外，系統(tǒng)100,100',100''和方法(200)將任何殘余液體燃料吹掃出，以阻止焦炭沉淀的形成，從而改進可靠性和減少失敗的燃料轉變。實際上，將液體燃料供應到燃氣渦輪10的閥和其它構件被沖洗。此外，系統(tǒng)100,100',100''和方法(200)可容易地實施在現(xiàn)有燃氣渦輪上。

應當注意，在一些備選實施方式中，步驟中提到的功能可不按照圖中提到的順序進行。例如，連續(xù)顯示的兩個步驟實際上可同時執(zhí)行，或步驟可有時以相反順序執(zhí)行，這取決于所涉及的功能。還要注意步驟圖和/或流程圖的各個步驟和步驟和/或流程圖中的步驟組合可通過執(zhí)行規(guī)定功能或動作的基于專用硬件的系統(tǒng)，或專用硬件和計算機指令的組合執(zhí)行。

本文使用的術語是為了描述僅特定實施例而不意圖限制本公開。如本文使用，單數(shù)形式"一"和"一種"也包括復數(shù)形式，除非上下文清楚地另外指示。將進一步理解，當在本說明書中使用時，用語"包括"和/或"包含"規(guī)定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或構件的存在，但是不排除一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、構件和/或其組合的存在或增加。

雖然本文示出和描述了特定實施例，但是要理解，適于實現(xiàn)相同目的的任何組件可代替顯示的特定實施例，并且本發(fā)明在其它環(huán)境中具有其它應用。本申請意圖覆蓋本發(fā)明的任何調節(jié)或變型。所附權利要求絕不意圖將本發(fā)明的范圍限于本文描述的特定實施例。