专利名称：用于冲洗燃气轮机的燃料系统的部段的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冲洗燃气轮机的燃烧器的燃料系统的部段的方法。此外，本发明涉及一种燃气轮机的燃烧器的燃料系统，其具有用于将燃料从燃料源输送到燃烧器的
输送管线。
背景技术：
在借助燃油工作的燃气轮机中，燃油或液体燃料必须在工作后从燃烧器和连接在其上的供应管道中清除，以便防止燃油在供应管道的热的表面上碳化。所述碳化会堵塞管线和燃烧器，并且因此使所述装置不再可用。在清除燃油时，即在所谓的冲洗用于输送燃料的输送管线时，不允许其他燃油到达燃烧器的燃烧室中，因为这可导致爆燃和其它损坏。从EP 0 939 220 Al中已知一种方法，在所述方法中，燃气轮机的燃烧器和供应管线被冲洗，以便因此将燃油从所述管线或所述燃烧器中清除。为此，水通过NOx供水装置 (所述NOx供水装置对于燃油/水-乳化操作而言总归是已存在的)的水管被压入燃油管， 并且随后被压入燃烧室中。因此，从燃烧器和管件中排空燃油。在第二步中，NOx供水装置的水被压入燃油管，使得水将在燃油管中的燃油沿燃油供应装置(燃油水注入包)的方向向后压，从那里通过打开的阀被带到排空装置中。在这样的冲洗方法和相关的燃料系统中， 在确定的工作条件下能够导致残渣留在燃油管中。此外，从JP-A-0H94916中已知另一种用于燃气轮机的燃料管系统。为了防止阀的构件由于管线系统的热膨胀所造成的损坏，根据该方法由压缩机提供的空气经由旁通管线引导到燃气轮机的燃气室。在此，在结束在所述燃料管中的管线冲洗时进行压缩空气的供应。此外，从EP 1 944 485 A2中已知一种动力燃料输送泵，所述动力燃料输送泵可通过旋转方向的反向抽吸存在于通向燃烧器的管段中的燃料。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于冲洗燃气轮机的燃烧器的燃料系统的部段的方法以及一种相关的燃料系统，在所述方法及燃料系统中克服了上述缺点，并且特别是在冲洗时在更高的安全性的情况下使得没有其他燃料到达燃烧器的燃烧室中。根据本发明，所述目的借助根据权利要求1的用于冲洗用于液体燃料的燃气轮机的燃烧器的燃料系统的部段的方法和根据权利要求6的燃气轮机的燃烧器的燃料系统得以实现。在从属权利要求中说明根据本发明的解决方案的有利的改进形式。根据本发明，提供一种用于冲洗燃气轮机的燃烧器的燃料系统的部段的方法，其具有下述步骤设置用于将燃料从燃料源输送到燃烧器的输送管线；在所述输送管线上设置第一和第二连接点；在第一连接点上提供液体的介质；以及在第二连接点上产生低压， 以用于将存在于两个连接点之间的部段中的燃料经由第二连接点吸出，其中，燃料的吸出导致在第一连接点上吸入所述介质，以便冲洗该部段。
这样的方法克服了已知的处理方式的实际的问题，所述处理方式不能确保燃油在冲洗时被压入燃烧器中。通过在燃烧器系统中的冲洗压力安全地低于环境压力，并且因此也安全地低于在与燃烧室相关联的燃烧器中充满的压力，克服了所述问题。这可以通过在接近排放系统的输送管线上在第二连接点上产生低压来实现。所述低压将燃料从管段中吸出。同时，在不吸入空气的情况下，燃料将在第一连接点上的介质吸入到输送管线中，直到在其完全排出燃料后，该燃料也在第二连接点上流出。因此，所述部段完全不具有燃料。在冲洗输送管线时，也可以将可能仍存在于燃烧室和第二连接点之间的管段中的燃料吸入排放系统中。在根据本发明的方法的第一有利的改进形式中，在所述输送管线上，第一连接点设置成远离燃烧器，并且第二连接点设置成接近燃烧器。借助该方式，在冲洗时，燃料在输送管线的最长的部段上朝燃烧器的方向输送。因此，沿与燃料流动的方向相同的方向冲洗所述输送管线。这具有的优点是，例如可更干净地冲洗在输送管线中的在结构上存在的接头和连接位置。当然，也可设想沿相反方向冲洗输送管线。在根据本发明的方法的第二有利的改进形式中，在第二连接位置上借助设置在排水管中的吸入泵或清洗泵产生低压。因为在已知的燃料系统中总归存在相应的排水管，所以对于所述改进形式，仅必须在已存在的管线中插入一个泵。这不仅在新安装的设备中具有成本优点，而是也带来的优点是，即便在已存在的燃气轮机中，也可非常简单地和低成本地集成解决方案。在根据本发明的方法的第三有利的改进形式中，在第一连接点上的介质借助容器提供，在所述贮存容器中，介质的压力特别是保持在环境压力上。这样的贮存容器能够以盆或(打开的)罐的形式低成本地构造，并且特别是必须完全不具有压力密封。所述贮存容器应设置在平行于喷水系统的供应管线延伸的管线中，所述供应管线具有设置在其中的喷射泵。然后，贮存容器与所述喷射泵并联。因此，可借助简单的转换阀可选地调节穿过喷射泵(用于喷射介质，特别是水，且用于燃油水乳化操作)的路径或经由贮存容器的(用于在清洗期间不加压地输入介质)路径。在根据本发明的方法的第四有利的改进形式中，基于上述优点，使用水作为介质。 如已述及的，水在燃气轮机中已经存在于在那里的NOx供水装置中，借助于所述供水装置， 在燃气轮机工作时，所述水可计量到燃烧器中，以便减少氧化氮的排放。此外，根据本发明的解决方案提出一种燃气轮机的燃烧器的燃料系统，其具有-用于将燃料从燃料源输送到燃烧器的输送管线；-在所述输送管线上的第一和第二连接点；-用于在第一连接点上提供介质的机构；以及-用于在第二连接点上产生低压且用于将存在于两个连接点之间的部段中的燃料经由第二连接点吸出的机构。在根据本发明的燃料系统的第一有利的改进形式中，在输送管线上，第一连接点设置成远离燃烧器，并且第二连接点设置成接近燃烧器。在根据本发明的燃料系统的第二有利的改进形式中，用于在第二连接点上产生低压的机构构造有设置在排水管中的清洗泵。在根据本发明的燃料系统的第三有利的改进形式中，用于在第一连接点上提供介质的机构构造有贮存容器，在所述贮存容器中介质的压力特别是保持在环境压力上。在根据本发明的燃料系统的第四有利的改进形式中，介质由水形成。此外，在燃料系统中有利的是，在远离燃烧器的连接点上设有具有下述开关位置的多功能调节机构-开关位置1介质的供给与接近燃烧器的连接点连接，燃料的供给与远离燃烧器的连接点连接，关闭所述排水管(正常的燃烧工作)；-开关位置2介质的输送与远离燃烧器的连接点连接，并且接近燃烧器的连接点与排水管(借助低压冲洗)连接；和/或-开关位置3关闭从介质到接近燃烧器的连接点的输送，关闭从介质到远离燃烧器的连接点的输送，将燃料的输送与排水管连接(排出剩余燃料)。有利的是，在正常燃烧工作中，借助多功能阀可在低压的情况下通过接近燃烧器的连接点输入介质。此外，需要时，通过接近燃烧器的连接点可将燃烧器上的喷嘴冲洗到所述燃烧器的燃烧室中。此外，(如上所述)可通过远离燃烧器的连接点不加压地输送介质， 并且将介质吸入排水管装置中。这样的多功能调节机构可制成单元，并且也可被检查。此外，在燃料系统的内部仅借助一个管线束控制，因此总体上是特别低成本的。此外，在燃烧器正常操作期间，它的调节机构相对于外来介质的输入封闭燃料输送管线。因此，根据本发明的解决方案总体上可实现在燃气轮机上的用于燃料的输送管线的简单的、低成本的并且同时特别有效的干净的冲洗。
下面借助所附示意图详细阐述根据本发明的解决方案的实施例。附图中示出根据本发明的燃气轮机的燃料系统的实施例的原理图。
具体实施例方式在图1中示出具有用于将燃料或燃油输送到燃烧器12的输送管线10的燃料系统 (其中，燃烧器12以数量η存在)。在此，燃料借助于具有调节阀16的形式的调节机构输入燃油流量调节器14中，燃油从所述调节阀到达输送管线10中。在输送管线10中接近燃烧器12构成有T形件或连接点18，在所述连接点上介质可经由输入管线20输入所述输送管线10中。所述介质是来自NOx供水装置的配水器22的水，所述配水器具有沿流动方向设置在其上游的调节阀对。在此，在连接点18和燃烧器12 之间的输送管线10中设置有朝向燃烧器12打开的止回阀沈，并且在输入管线20中设置有朝向连接点18打开的止回阀观。在连接点18的沿流动方向的上游，在输送管线10中设置有另一连接点30，在所述连接点上可将来自输入管线20的远离燃烧器的部段的水输入输送管线10中。此外，在所述连接点30上可将水从输入管线20的接近燃烧器的部段排出到排水管或排放管32中。 在此，连接点30构造有多功能调节机构34，所述调节机构为此在两个位置之间转换，但是甚至可以总共占据三个位置。在燃气轮机的这样的燃料系统的正常工作时，多功能调节机构34位于相对于附图最下面的位置上，在所述位置上输入管线20以及输送管线10形成通流，并且以这种方式确保，燃料和水喷射在燃烧器12上。在此，来自NOx供水装置的水借助于沿流动方向设置在调节阀M的下游的喷射泵36通过输入管线20压入燃烧器12中。在关闭燃料系统后，首先，冲洗在燃烧室中位于连接点18和燃烧器12之间的燃料。这通过水经由输入管线20的输送得以实现。为了冲洗燃气轮机的这样的燃料系统的管线，即输送管线10，将多功能调节机构 34接到附图中示出的位置上，在所述位置上，在连接点30上将输入管线的远离燃烧器的部段与输送管线10连接，并且此外形成在输入管线20的接近燃烧器的部段和排水管32之间的连接。在多功能调节机构34的这样的转换后，借助设置在排水管32中的吸入泵或清洗泵38将燃料从排水管32中抽出，并且因此，再抽出存在于输送管线10的接近燃烧器的部段中的燃料。同时，来自输入管线20的接近燃烧器的部段的水被吸入输送管线10的所述部段中。在此，水沿与之前在正常工作中燃料流入所述管线的方向相同的流动方向冲洗所述输送管线10。为了在任何情况下水总是以环境压力再流入输入管线20的远离燃烧器的部段中，并且例如不由喷射泵36压入输送管线10中，并且因此可能甚至压入燃烧器12中，处于环境压力下的贮存容器40与喷射泵36并联。因此，为了冲洗而提供的水在贮存容器40中保持在环境压力下。通过水平测量装置44控制的填充阀42确保了，在容器40中准备好足够量的来自(未详细示出的)具有在那里的输送装置的先前系统的水。然后，为了冲洗过程停止喷射泵36，关闭沿流动方向设置在所述喷射泵的下游的截止阀46，打开通到容器40外的调节阀48，并且开启清洗泵38。接着，水借助比环境压力更低的压力从容器40经由多功能调节机构34流入输送管线10中。 在那里，所述水挤压燃油或燃料，并且到达排水管32中，而燃料或水不会被压入燃烧器12 中。本发明允许沿正常的燃油流动方向完全地冲洗输送管线10。另一优点是，即使在低的或不足的燃烧室压力的情况下也能将燃油从燃油管线中安全地清除。
权利要求
1.一种用于冲洗用于液体燃料的燃气轮机的燃烧器的燃料系统的部段的方法，其具有下述步骤设置用于将燃料从燃料源输送到所述燃烧器(1 的输送管线(10)；在所述输送管线(10)上设置第一和第二连接点(30 ； 18)；在所述第一连接点(30)上提供液体的介质；以及在所述第二连接点(18)上产生低压，以用于将存在于所述两个连接点(30 ；18)之间的部段中的燃料经由所述第二连接点(18)吸出，其特征在于，所述燃料的吸出导致在所述第一连接点(30)上吸入所述介质，以便冲洗所述部段。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在所述输送管线(10)上，所述第一连接点(30)设置成远离燃烧器，并且所述第二连接点(18)设置成接近燃烧器。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，借助设置在排水管(32)中的清洗泵(38)在所述第二连接点(18)上产生所述低压。
4.如权利要求1到3之一所述的方法，其中，在所述第一连接点(30)上的所述介质借助贮存容器GO)提供，在所述贮存容器中，所述介质的所述压力特别是保持在环境压力上。
5.如权利要求1到4之一所述的方法，其中，使用水作为介质。
6.一种燃气轮机的燃烧器的燃料系统，具有用于将燃料从燃料源输送到所述燃烧器(1 的输送管线(10)；在所述输送管线(10)上的第一和第二连接点(30 ； 18)；用于在所述第一连接点(30)上提供介质的机构GO)；和用于在所述第二连接点(18)上产生低压且用于将存在于所述两个连接点(30;18)之间的部段中的燃料经由所述第二连接点(18)吸出的机构(38)。
7.如权利要求6所述的燃料系统，其中，在所述输送管线(10)上，所述第一连接点 (30)设置成远离燃烧器，并且所述第二连接点(18)设置成接近燃烧器。
8.如权利要求6或7所述的燃料系统，其中，用于在所述第二连接点(18)上产生低压的所述机构构造有设置在排水管(32)中的清洗泵(38)。
9.如权利要求6到8之一所述的燃料系统，其中，用于在所述第一连接点(30)上提供介质的所述机构构造有贮存容器(40)，在所述贮存容器中所述介质的压力特别是保持在环境压力上。
10.如权利要求6到9之一所述的燃料系统，其中，所述介质由水形成。
全文摘要
本发明涉及一种燃气轮机的燃烧器的燃料系统以及一种用于冲洗燃气轮机的燃烧器的燃料系统的部段的方法，其具有下述步骤设置用于将液体燃料从燃料源输送到所述燃烧器(12)的输送管线(10)；在所述输送管线(10)上设置第一和第二连接点(30；18)；在所述第一连接点(30)上提供介质；以及在所述第二连接点(18)上产生低压，以用于将存在于所述两个连接点(30；18)之间的部段中的燃料经由所述第二连接点(18)吸出。
文档编号F02C7/232GK102308066SQ201080007262
公开日2012年1月4日 申请日期2010年1月22日 优先权日2009年2月6日
发明者乌尔里希·瓦格纳 申请人:西门子公司