[发明专利]调节和控制超临界液化石油气燃料流以在燃气涡轮中操作的方法

说明书

本发明公开了一种燃料调节和控制系统(20)，该燃料调节和控制系统提供了由超临界液化石油气(LPG)提供燃料的燃气涡轮(300)的动态控制和稳态操作。该燃料调节和控制系统(20)包括用于LPG燃料的存储器；燃料输送子系统(100)，该燃料输送子系统将存储器连接到涡轮机械；和控制系统(20)。燃气涡轮(300)包括燃气涡轮核心控制件(206)，该燃气涡轮核心控制件向控制系统(20)提供燃气涡轮(300)的至少一种操作数据。燃料输送子系统(100)包括用于感测燃料输送子系统(100)中的LPG燃料的至少一种属性的至少一个传感器，其中该至少一个传感器将关于LPG燃料的至少一种属性的数据提供给控制系统(20)。该控制系统(20)分析关于LPG燃料的至少一个属性的数据和燃气涡轮(300)的至少一种操作数据，以用于在动态和稳态条件下动态控制到燃气涡轮(300)的LPG燃料。

背景技术

本公开整体涉及燃料调节和控制系统。更具体地讲，本公开涉及燃料调节系统、燃料控制系统和在超临界相中用液化石油气(LPG)燃料操作燃气涡轮的方法。

发明内容

本公开的第一方面提供了一种燃料调节和控制系统，该燃料调节和控制系统提供被提供有液化石油气(LPG)的燃气涡轮的动态控制和稳态操作。该燃料调节和控制系统包括用于LPG燃料的存储器；燃料输送子系统，该燃料输送子系统将储存器连接到燃气涡轮；以及控制系统。该燃气涡轮包括燃气涡轮核心控制件，该燃气涡轮核心控制件向控制系统提供燃气涡轮的至少一种操作数据。燃料输送子系统包括用于感测燃料输送子系统中LPG燃料的至少一种属性的至少一个传感器，其中该至少一个传感器将关于LPG燃料的至少一种属性的数据提供给控制系统。控制系统分析关于LPG燃料的至少一个属性的数据和燃气涡轮的至少一种操作数据，以用于在动态和稳态条件下控制到该燃气涡轮的LPG燃料流。

本公开的第二方面提供液化石油气(LPG)燃料调节和输送方法。该方法包括在燃料输送子系统中将液体LPG燃料从储罐泵送到燃气涡轮；将该液体LPG燃料从液体LPG燃料转换成超临界LPG燃料；感测燃料输送子系统中的LPG燃料的至少一种属性，该感测向控制系统提供关于LPG燃料的至少一种属性的数据；以及由控制系统响应于燃气涡轮的燃料流需求来控制液体LPG燃料从液体LPG燃料到超临界LPG燃料的转换，以用于被提供有超临界LPG燃料的燃气涡轮的动态控制和稳态操作。

本公开的第三方面提供了燃料调节和控制系统，用于被提供有液化石油气(LPG)的燃气涡轮的动态控制和稳态操作。燃料调节和控制系统设有用于LPG燃料的存储器；以及燃料输送子系统，该燃料输送子系统将存储器连接到燃气涡轮，其中燃料输送系统包括汽化器/热交换器。该汽化器/热交换器具有施加到其上的热量以加热从燃料输送子系统输送到其中的液体LPG燃料从而将液体LPG燃料转换成超临界LPG燃料，其中施加到其上的热量基于燃气涡轮的LPG燃料需求的函数。提供了一种包括可编程逻辑控制器(PLC)的控制系统。该燃料输送子系统还包括液体燃料计量阀(LFMV)，PLC与该LFMV连接使得PLC能够向LFMV提供操作指令以控制LPG燃料沿燃料输送子系统的流动。燃气涡轮包括燃气涡轮核心控制件，该燃气涡轮核心控制件向控制系统提供燃气涡轮的至少一种操作数据。燃料输送子系统包括用于感测燃料输送子系统中LPG燃料的至少一种属性的至少一个传感器，该至少一个传感器将LPG燃料的至少一种属性的数据提供给控制系统。控制系统分析LPG燃料的至少一种属性的数据和燃气涡轮的至少一种操作数据，以用于在动态和稳态条件下动态控制到燃气涡轮的LPG燃料流。用于感测燃料输送子系统中的LPG燃料的至少一种属性的至少一个传感器包括多个压力传感器、多个温度传感器和LPG燃料属性仪器，诸如具有色谱能力的气相色谱仪和/或气体量热仪，包括但不限于沃泊(Wobbe)指数计。此外，燃料输送子系统包括串联的低压泵和高压泵，被串联的低压泵和高压泵增加燃料输送子系统中LPG燃料的压力。燃料输送子系统包括连接到至少高压泵的电动马达变速设备，诸如变频驱动(VFD)或开关磁阻(SR)马达。PLC与VFD/SR连接使得PLC能够向VFD/SR提供操作指令以控制至少高压泵的操作。

本公开的示例性方面被设计成解决本文描述的问题和/或未讨论的其他问题。

附图说明