×
13.01.2017
217.015.8b5d

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТОПЛИВА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002604152
Дата охранного документа
10.12.2016
Аннотация: Изобретение относится к энергетике. Способ передачи топлива включает подачу воды к по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура. Также способ включает подачу масла к указанной по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура. Дополнительно способ включает подачу жидкого топлива к указанной по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура, причем подачу воды к указанной по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура осуществляют перед подачей масла к указанной по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура и подачей жидкого топлива к указанной по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура. Изобретение позволяет повысить эффективность сжигания топлива. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Объект раскрытого здесь изобретения относится в целом к турбинным двигателям и, более конкретно, представляет способ передачи топлива для турбинных систем, работающих на жидком топливе.

В больших газовых турбинах система сгорания обычно содержит несколько камер, расположенных по окружности, причем горючее поступает в каждую камеру сгорания. Для обеспечения качественного сгорания горючее часто впрыскивают через форсунку при помощи воздушного распыления. Если воздух для распыления не используется, роль распылителя выполняет сама форсунка. В этом случае эффективность сгорания зависит от перепада давления в распылителе форсунки. Для обеспечения высокого перепада давления в распылителе форсунки система сгорания обычно включает два разных топливных контура, таких как, например, управляющий и главный, так как диапазон потоков подаваемого топлива от пуска до базовой нагрузки довольно велик. Для жидкотопливных систем сгорания с двухканальными форсунками желательно поддерживать высокий перепад давления в распылителе для каждой форсунки в системе сгорания. Часто выполнение этого требования может стать трудной задачей, когда в системе происходит передача масла от управляющего контура к главному контуру. Во время передачи некоторые из форсунок главного контура не имеют перепада давления из-за гравитационного напора, препятствующего движению топлива.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному аспекту изобретения способ передачи топлива включает подачу воды к по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура. Также способ включает подачу масла к этой по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура. Дополнительно способ включает подачу жидкого топлива к этой по меньшей мере одной форсунке главного контура; при этом подача воды к по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура происходит раньше, чем подача масла к этой по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура и подача жидкого топлива к этой по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура.

Согласно другому аспекту изобретения способ передачи топлива включает обеспечение системы сгорания управляющим топливным контуром и главным топливным контуром, причем каждый из управляющего топливного контура и главного топливного контура содержит по меньшей мере одну форсунку. Также способ включает подачу масла к указанной по меньшей мере одной форсунке управляющего топливного контура. Дополнительно способ включает подачу воды к указанной по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура. При этом также дополнительно способ предусматривает пуск главного топливного контура, плавное увеличение потока главного топливного контура до фиксированного положения и плавное снижение потока управляющего топливного контура до фиксированного положения в течение примерно от 10 с до примерно 40 с.

Согласно еще одному аспекту изобретения способ передачи топлива включает предварительное заполнение маслом коллектора управляющего контура и коллектора главного контура. Также способ включает подачу масла на множество форсунок управляющего топливного контура и плавное увеличение подачи масла регулирующим клапаном управляющего контура в диапазоне от примерно 80% до примерно 90% хода клапана. Дополнительно способ включает подачу воды на множество форсунок главного топливного контура. Способ также дополнительно включает подачу масла на множество форсунок главного топливного контура и плавное снижение потока управляющего топливного контура. Способ также включает подачу воды к форсункам управляющего топливного контура и работу в условиях базовой нагрузки.

Эти и другие преимущества и особенности станут более очевидными из последующего описания во взаимосвязи с чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предмет, рассматриваемый как изобретение, подробно показан и отдельно заявлен в формуле изобретения. Изложенные выше и другие признаки и преимущества изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания, рассматриваемого во взаимосвязи с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 - схема потоков для газотурбинной системы на жидком топливе на первой стадии пуска;

фиг.2 - схема потоков для газотурбинной системы на жидком топливе на второй стадии пуска;

фиг.3 - схема потоков для газотурбинной системы на жидком топливе на третьей стадии пуска;

фиг.4 - схема потоков для газотурбинной системы на жидком топливе на четвертой стадии пуска;

фиг.5 - схема потоков для газотурбинной системы на жидком топливе на пятой стадии пуска;

фиг.6 - схема потоков для газотурбинной системы на жидком топливе на шестой стадии пуска;

фиг.7 иллюстрирует различные стадии пуска для газотурбинной системы на жидком топливе; и

фиг.8 представляет алгоритм, иллюстрирующий способ при работе газотурбинной системы на жидком топливе.

Подробное описание поясняет воплощения изобретения с преимуществами и особенностями при помощи примера со ссылкой на чертежи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1 схематически иллюстрирует движение потоков в испытательной установке для газотурбинной системы 10. При этом газотурбинная система 10 содержит жидкотопливную систему 12, пригодную для передачи различных жидкостей, таких как масло, вода, азот, натуральный газ и/или эмульсия. Это чисто образцовые текучие среды, для работы с которыми предназначена жидкотопливная система 12, и потенциально в жидкотопливной системе 12 можно применять другие текучие среды.

Жидкотопливная система 12 включает источник 14 масла, содержащий бак 16 для масла, эффективно соединенный с блоком 18 масляного насоса. Блок 18 масляного насоса включает масляный фильтр 20 и масляный центробежный насос 22. Источник 14 масла включает множество маслопроводов 24, которые эффективно соединяют источник 14 масла с управляющим топливным контуром 26 и с главным топливным контуром 28, причем каждый из множества маслопроводов 24 содержит различные клапаны и измерители потока для мониторинга и регулирования потока в маслопроводах 24. Жидкотопливная система 12 также содержит источник 30 воды, содержащий бак 32 для воды, эффективно соединенный с блоком 34 насоса для воды. Блок 34 насоса для воды включает фильтр 36 для воды и центробежный насос 38 для воды. Вода, поступающая от источника 30 воды, обычно представляет собой деминерализованную воду, но можно использовать и воду других типов. Источник 30 воды включает по меньшей мере один трубопровод 40 воды, который эффективно соединяет источник 30 воды с управляющим топливным контуром 26 и/или с главным топливным контуром 28, причем указанный по меньшей мере один трубопровод 40 воды содержит различные клапаны, измерители потока и другие возможные компоненты для мониторинга и регулирования потока в этом по меньшей мере одном трубопроводе 40 воды.

Управляющий топливный контур 26 содержит по меньшей мере один управляющий коллектор (не показан на чертеже), по меньшей мере один регулирующий клапан 44 масла управляющего топливного контура, по меньшей мере один регулирующий клапан 46 воды управляющего контура и по меньшей мере одну форсунку 47, через которую можно передавать сжигаемое топливо. Аналогично, главный топливный контур 28 содержит по меньшей мере один главный коллектор (не показан на чертеже), по меньшей мере один регулирующий клапан 50 масла главного топливного контура, по меньшей мере один регулирующий клапан 52 воды главного контура и по меньшей мере одну форсунку 49, через которую можно передавать сжигаемое топливо. Конструкция смесителя 48 позволяет подавать в бак камеры сгорания (не показан на чертеже) смесь, содержащую горючее топливо.

Согласно фиг.1 в одном аспекте изобретения предложен способ работы жидкотопливной системы 12 газотурбинной системы 10. В частности, способ запуска жидкотопливной системы заключается в том, что сначала производят пуск различных насосов, включая масляный центробежный насос 22 и центробежный насос 38 для воды, а также слив любого вида воды из главного коллектора. Затем каждый из главного и управляющего коллекторов предварительно наполняют маслом.

Как показано на фиг.2, по меньшей мере в одну, но обычно во множество форсунок 47, соединенных с управляющим топливным контуром 26, начинает поступать масло из потока при фиксированном положении клапана, чтобы обеспечить поджиг потока.

В соответствии с фиг.3 поток масла через регулирующий клапан 44 масла управляющего топливного контура 26 можно затем переключить на режим управления потоком и плавно увеличивать подачу масла в диапазоне от примерно 80% до примерно 90% хода клапана.

В соответствии с фиг.4 регулирующий клапан 52 воды главного контура можно открыть, с тем чтобы пустить поток воды по меньшей мере к одной, но обычно к множеству форсунок 49 главного топливного контура 28. Подача воды в эту по меньшей мере одну форсунку 49 может продолжаться от примерно пяти (5) до примерно десяти (10) секунд. Подача воды по меньшей мере в одну форсунку 49 главного топливного контура 28 предотвращает нежелательные эффекты, связанные с начальной подачей масла в форсунку 49, такие как, например, образование наслоений кокса.

В соответствии с фиг.5, после того как на форсунку 49 главного топливного контура 28 подана вода, по главному топливному контуру 28 можно пустить поток масла, таким образом обеспечив подачу топлива в форсунку 49 главного топливного контура 28. Регулирующий клапан 50 масла главного топливного контура устанавливают в фиксированное положение, а регулирующий клапан 44 масла управляющего контура плавно закрывают до фиксированного положения за ограниченный период времени примерно от 10 секунд до примерно 40 секунд в зависимости от системных показателей.

В соответствии с фиг.6 регулирующий клапан 50 масла главного топливного контура, регулирующий клапан 44 масла управляющего топливного контура и регулирующий клапан 52 воды главного контура включены для управления потоком, и их плавно открывают до тех пор, пока система не войдет в режим, когда нагрузка составит от примерно 50% до примерно 60%; однако обычно нагрузка должна составлять 60%. Когда такой режим нагрузки достигнут, при открывании клапана 46 воды управляющего контура вода поступит в управляющий топливный контур 26. Потоки топлива и воды продолжают постепенно увеличивать до полной нагрузки с желательным соотношением вода/масло в приблизительном диапазоне от примерно 0,9 до примерно 1,4. Затем система работает в режиме базовой нагрузки.

В соответствии с фиг.8 способ передачи топлива описан с применением изображенного на чертеже алгоритма, при этом сам способ в целом обозначен позицией 60. Конкретно, последовательность действий при запуске включает слив воды из главного коллектора для воды (операция 62) и пуск масляного центробежного насоса и центробежного насоса для воды (операция 64). Управляющий коллектор управляющего топливного контура и главный коллектор главного топливного контура предварительно наполняют маслом (операция 66), поток которого задан фиксированным положением регулирующего клапана масла управляющего топливного контура. После поджига регулирующий клапан масла управляющего топливного контура переключают из фиксированного положения на работу в режиме управления потоком в течение переходного процесса плавного увеличения подачи масла управляющего топливного контура (операция 68). Переходный процесс 68 плавного увеличения подачи масла продолжают в режиме управления потоком до достижения регулирующим клапаном масла управляющего контура положения примерно от 80% до примерно 90% хода клапана. В этот момент открывают главный клапан воды, начиная подачу потока воды к по меньшей мере одной форсунке главного топливного контура (операция 70). Подачу воды в эту по меньшей мере одну форсунку продолжают от примерно пяти (5) до примерно десяти (10) секунд. После обеспечения подачи воды в эту по меньшей мере одну форсунку в главный топливный контур поступает масло (операция 72). Регулирующий клапан масла главного контура ставят в фиксированное положение, а регулирующий клапан масла управляющего контура переводят в режим постепенного уменьшения потока до фиксированного положения в течение периода времени от примерно 10 секунд до примерно 40 секунд, и за это время регулирующий клапан масла управляющего контура достигает положения от примерно 20% до примерно 35% хода клапана. Регулирующий клапан масла главного контура, регулирующий клапан масла управляющего контура и регулирующий клапан воды главного контура переключают в режим управления потоком и плавно открывают, пока режим нагрузки системы не составит от примерно 50% до примерно 60% (от максимума), что может соответствовать скорости потока главного топливного контура от примерно 14 фунтов в секунду (6,35 кг/с) до примерно 35 фунтов в секунду (15,9 кг/с). Вода затем проходит в управляющий топливный контур (операция 74) при открывании клапана воды управляющего контура. Поступление топлива и воды продолжают плавно увеличивать до вхождения в режим полной нагрузки (операция 76) с желательным соотношением вода/масло от примерно 0,9 до примерно 1,4. Далее система работает в режиме базовой нагрузки.

Преимуществом является то, что в способе согласно изобретению имеется двойной контур и двухступенчатая конструкция, без применения воздушного распыления, вместо чего в качестве распылителей использованы форсунки. При этом в отношении форсунок приняты меры для исключения образования наслоений кокса, препятствующего эффективной передаче топлива, что способствует более эффективному сгоранию.

Хотя способ описан в виде последовательности операций, допустимо, если нужно, изменять порядок и содержание операций в зависимости от конкретного применения работы жидкотопливной системы 12 газотурбинной системы 10.

Несмотря на то что изобретение было подробно описано только для ограниченного числа воплощений, следует ясно понимать, что изобретение не ограничено такими раскрытыми воплощениями. Напротив, изобретение можно модифицировать и включать любое количество вариантов, изменений, замен или эквивалентных выполнений, до сих пор не описанных, но соответствующих замыслу и объему изобретения. Кроме того, хотя описаны различные воплощения изобретения, следует понимать, что объекты изобретения могут включать только некоторые из описанных воплощений. Соответственно, изобретение не следует рассматривать как ограниченное вышеприведенным описанием, но оно ограничено только объемом защиты прилагаемой формулы изобретения.


СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТОПЛИВА
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТОПЛИВА
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТОПЛИВА
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТОПЛИВА
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТОПЛИВА
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТОПЛИВА
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТОПЛИВА
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ТОПЛИВА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 353 items.
20.12.2015
№216.013.9a47

Подземное нагревательное устройство

Группа изобретений относится к способам и устройствам для нагрева углеводородов в подземном коллекторе. Способ нагревания подземной зоны включает создание полости для размещения подземного нагревательного устройства. При этом указанное подземное нагревательное устройство включает: корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571120
Дата охранного документа: 20.12.2015
10.01.2016
№216.013.9f7e

Уплотнительное устройство (варианты) и ротационная установка

Группа изобретений относится к уплотнительным устройствам, предназначенным для использования между первым компонентом и вторым компонентом ротационной установки. Уплотнительное устройство содержит первый уплотнительный сегмент, имеющий первый конец с первой наклонной поверхностью, и второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572467
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a141

Гибкий инструмент (варианты), способ (варианты) и система (варианты) для электрохимической обработки

Изобретения относятся к электрохимической обработке и могут быть использованы для полирования, чистовой обработки заготовки или придания ей формы с помощью электрохимической обработки. Предложены гибкие электрохимические инструменты, содержащие катоды, которые выполнены с возможностью упругой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572923
Дата охранного документа: 20.01.2016
27.01.2016
№216.014.bc8b

Система и способ получения заменителя природного газа

Изобретение относится к системе, включающей: систему получения заменителя природного газа (ЗПГ), включающую: газификатор для производства синтез-газа, радиационный охладитель синтез-газа (РОС) для охлаждения синтез-газа посредством передачи тепла от синтез-газа текучей среде в пути потока, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573837
Дата охранного документа: 27.01.2016
27.01.2016
№216.014.bd28

Способ преобразования углерода, крекинг углеводородов и устройство для крекинга углеводородов

Изобретение относится к способу преобразования углерода в оксид углерода. Данный способ включает приведение углерода в контакт с паром в присутствии материала со структурой типа карнегиита, имеющего формулу (NaO)Na[AlSiO], где 0<х≤1. Предлагаемый способ позволяет эффективно снизить количество...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573833
Дата охранного документа: 27.01.2016
27.01.2016
№216.014.bd6c

Паротурбинная система (варианты) и способ работы паротурбинной системы

Изобретение относится к паротурбинной системе, в которой во время работы в режиме самоуплотнения ограничивают сброс избыточного пара утечки в коллектор парового уплотнения и направляют его в поток рабочего пара, тем самым увеличивая производительность и коэффициент полезного действия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573728
Дата охранного документа: 27.01.2016
10.02.2016
№216.014.c48a

Неподвижная сопловая лопатка паровой турбины и диафрагма паровой турбины

Неподвижная сопловая лопатка паровой турбины содержит аэродинамическую часть, а также внутреннюю и наружную боковые стенки, каждая из которых выполнена за одно целое с одной из сторон аэродинамической части. Каждая боковая стенка, внутренняя и наружная, имеет сторону нагнетания с дугообразной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574106
Дата охранного документа: 10.02.2016
20.03.2016
№216.014.c62f

Многоступенчатая паровая турбина, охлаждающий контур для многоступенчатой паровой турбины и осевая вставка для охлаждающего контура первых ступеней паровой турбины

Изобретение относится к энергетике. Охлаждающий контур для многоступенчатой паровой турбины, содержащей барабанный ротор с лопатками, установленными в тангенциальных охватывающих пазах пазового замка для по меньшей мере одной ступени, содержащий внешний источник охлаждающего пара, барабанный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578016
Дата охранного документа: 20.03.2016
27.03.2016
№216.014.c87f

Теплоутилизационная система (варианты) и способ продувки остаточных выхлопных газов из теплоутилизационной системы

Изобретение относится к энергетике. Теплоутилизационная система содержит клапанную систему, выполненную с возможностью переключения между положением рекуперации сбросного тепла, при котором обеспечивается направление входящего выхлопного газа через внутреннее пространство выхлопной секции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578549
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.04.2016
№216.015.2c1e

Система контроля генератора и способ пассивного контроля генератора

Изобретение относится к способам и системам для пассивного контроля коллекторного узла генератора. Один из способов (300) включает прием (302) вычислительным устройством сигналов от трансформатора тока, установленного вокруг возбуждающего кабеля, который соединен с коллекторным узлом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579150
Дата охранного документа: 10.04.2016
Showing 101-110 of 295 items.
10.10.2015
№216.013.80b5

Буровой блок и роторно-управляемый инструмент

Группа изобретений относится к области направленного бурения. Буровой блок, предназначенный для использования с роторно-управляемым инструментом (100) и содержащий наружный корпус (102), вращающийся вал (104), проходящий в указанном наружном корпусе, муфту привода, присоединенную к указанному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564546
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.10.2015
№216.013.8372

Сверхзвуковой компрессорный ротор и сверхзвуковая компрессорная установка

Сверхзвуковой компрессорный ротор содержит роторный диск (48), имеющий верхнюю по потоку поверхность (60), нижнюю по потоку поверхность (62) и радиально наружную поверхность (58), которая имеет входную поверхность (148), выходную поверхность (150) и переходную поверхность (152). Ротор также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565253
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.84fd

Способ и устройство для сжатия кислого газа

В настоящем изобретении предложено устройство двигатель-компрессор и способы, пригодные для обработки кислого газа. Устройство двигатель-компрессор включает первый компрессор; емкость высокого давления; теплообменник, соединенный с емкостью высокого давления; и электродвигатель, заключенный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565648
Дата охранного документа: 20.10.2015
27.11.2015
№216.013.9395

Щеточное уплотнение

Изобретение относится к щеточному уплотнению для использования в ротационной машине. Щеточное уплотнение содержит сегменты, каждый из которых содержит дугообразный защитный элемент, дугообразную опорную пластину, окружная протяженность которой, по существу, равна окружной протяженности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569400
Дата охранного документа: 27.11.2015
10.12.2015
№216.013.96e3

Система, содержащая паровую турбину низкого давления (варианты), и система комбинированного цикла

Изобретение относится к установке для отвода части тепла, выделяемого из паровой турбины низкого давления в парогенератор через подогреватель питательной воды, и энергетической газотурбинной установке комбинированного цикла. Установка содержит паровую турбину низкого давления, конденсатор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570247
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9a47

Подземное нагревательное устройство

Группа изобретений относится к способам и устройствам для нагрева углеводородов в подземном коллекторе. Способ нагревания подземной зоны включает создание полости для размещения подземного нагревательного устройства. При этом указанное подземное нагревательное устройство включает: корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571120
Дата охранного документа: 20.12.2015
10.01.2016
№216.013.9f7e

Уплотнительное устройство (варианты) и ротационная установка

Группа изобретений относится к уплотнительным устройствам, предназначенным для использования между первым компонентом и вторым компонентом ротационной установки. Уплотнительное устройство содержит первый уплотнительный сегмент, имеющий первый конец с первой наклонной поверхностью, и второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572467
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a141

Гибкий инструмент (варианты), способ (варианты) и система (варианты) для электрохимической обработки

Изобретения относятся к электрохимической обработке и могут быть использованы для полирования, чистовой обработки заготовки или придания ей формы с помощью электрохимической обработки. Предложены гибкие электрохимические инструменты, содержащие катоды, которые выполнены с возможностью упругой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572923
Дата охранного документа: 20.01.2016
27.01.2016
№216.014.bc8b

Система и способ получения заменителя природного газа

Изобретение относится к системе, включающей: систему получения заменителя природного газа (ЗПГ), включающую: газификатор для производства синтез-газа, радиационный охладитель синтез-газа (РОС) для охлаждения синтез-газа посредством передачи тепла от синтез-газа текучей среде в пути потока, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573837
Дата охранного документа: 27.01.2016
27.01.2016
№216.014.bd28

Способ преобразования углерода, крекинг углеводородов и устройство для крекинга углеводородов

Изобретение относится к способу преобразования углерода в оксид углерода. Данный способ включает приведение углерода в контакт с паром в присутствии материала со структурой типа карнегиита, имеющего формулу (NaO)Na[AlSiO], где 0<х≤1. Предлагаемый способ позволяет эффективно снизить количество...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573833
Дата охранного документа: 27.01.2016
+ добавить свой РИД