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公開番号2025011026
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2024086709
出願日2024-05-28
発明の名称ガスタービンエンジン、及び凝縮物の形成を制御する方法
出願人ゼネラルエレクトリックテクノロジーゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング,General Electric Technology GmbH
代理人個人,弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類F02C 9/28 20060101AFI20250116BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】ガス燃料中の凝縮物の形成を低減できるシステムを提供する。
【解決手段】燃料調整システム200は、燃料の運転温度を選択的に調整する加熱器204と、前記加熱器に通信可能に結合されたコントローラ202とを含む。コントローラ202は、前記燃料の露点温度を決定すること、及び前記燃料の運転温度を、最低でも、決定された前記燃料の露点温度に維持することを実行するように構成される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
タービンと共に使用する燃料調整システムであって、
燃料の運転温度を選択的且つ動的に調整する加熱器と、
前記加熱器に通信可能に結合されたコントローラであって、
前記燃料の露点温度を決定すること、及び
前記燃料の運転温度を、最低でも、決定された前記燃料の露点温度に維持すること
を実行するように構成されたコントローラと
を含む、燃料調整システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記調整システムは、前記燃料の運転温度を検出するための温度センサをさらに含む、請求項１に記載の燃料調整システム。
【請求項３】
前記調整システムは、前記燃料の流量パラメータを制御するための流量装置を更に含み、前記コントローラは、更に、前記タービンの燃焼器部に所望の量の燃料が供給されることを維持するように構成されている、請求項１に記載の燃料調整システム。
【請求項４】
前記調整システムは、さらに、
前記加熱器の下流の前記燃料の運転圧力を選択的に調整する圧力制御装置であって、前記コントローラは、前記燃料の露点温度を低下させ、前記調整システムにおける温度降下を小さくすることができるようにするため、前記燃料の運転圧力を調整するように更に構成されている、請求項１に記載の燃料調整システム。
【請求項５】
前記調整システムは、前記燃料の少なくとも１つの成分を検出するための組成センサをさらに含み、前記コントローラは、前記燃料の測定された組成に基づいて、前記燃料の露点温度を決定するようにさらに構成されている、請求項１に記載の調整システム。
【請求項６】
前記調整システムは、
前記燃料の圧力を検出する圧力センサ、及び
前記燃料の少なくとも１つの成分を検出するための組成センサ
を含み、
前記コントローラは、
測定された前記燃料の圧力と測定された前記燃料の組成に基づいて、前記燃料の露点温度を決定すること、及び
決定された前記燃料の組成に基づいて、前記燃料の低位発熱量を決定すること
を実行するように更に構成されている、請求項１に記載の調整システム。
【請求項７】
前記調整システムは、前記燃料の運転圧力を調整するための圧力制御装置と、前記燃料の流量パラメータを調整するための流量制御装置とをさらに含み、前記流量制御装置は、前記圧力制御装置の下流に位置する、請求項１に記載の調整システム。
【請求項８】
ガスタービンエンジンであって、
燃焼器部と、
燃料を調整するための調整システムと
を含み、
前記調整システムは、
露点温度を決定すること、及び
前記燃料の温度を、最低でも、決定された前記露点温度に維持すること
を実行するように構成されるコントローラを含む、ガスタービンエンジン。
【請求項９】
前記ガスタービンエンジンは、前記燃料の運転温度を検出するための温度センサをさらに含む、請求項８に記載のガスタービンエンジン。
【請求項１０】
前記調整システムは、前記燃料の流量パラメータを制御するための流量装置をさらに含み、前記コントローラは、燃焼器部への所望の量の燃料を維持するように更に構成されている、請求項８に記載のガスタービンエンジン。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、一般にタービンエンジンアセンブリに関し、より詳細には、ガス燃料中の凝縮物の形成を防止するための方法及びシステムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【０００２】
ガスタービンは、様々な商業運転（発電運転及び機械駆動運転など）で広く使用されている。ガスタービンは、一般に、圧縮機、１つ又は複数の燃焼器、及び１つ又は複数のタービンを含んでいる。従来、圧縮機は作動流体を圧縮し、圧縮された作動流体を燃焼器に吐出する。圧縮された作動流体の流れに燃料が注入され、混合物が点火されて、比較的高温、高圧、及び高速の燃焼ガスが生成される。燃焼ガスは燃焼器から出て、１つのタービン又は複数のタービンに流れ、タービン内で燃焼ガスは膨張して仕事を生成し、この仕事は電気的又は機械的な動力に変換される。
【０００３】
燃料ガスの凝縮は、ガス燃料システム（特に、燃焼器内）において深刻な悪影響を及ぼし、ハードウェアの損傷及び侵食をもたらす恐れがある。従って、従来のガスタービン用燃料供給システムは、例えば、燃料の温度を露点よりも高い温度に維持するために、ガス燃料が燃焼器に入る前にガス燃料を加熱することによって、凝縮物の生成を防止するための厳格な調整及び／又は制御を一般に行っている。しかしながら、このような燃料供給システムは、通常、燃料供給システムの１つ又は複数の加熱器にエネルギーを供給しなければならないため、発電システムの全体的な効率を低下させる。さらに、複数の要因がガス燃料の露点温度に影響を与えるため（圧力の変化、燃料組成の変化、及び／又は発電及び機械駆動における過渡相の間（負荷が変化するとき、又は運転が開始されるときなど）のガス燃料流量消費量の変化など）、凝縮を防止するために必要な熱エネルギー量を目標量とすることは困難な場合がある。
【０００４】
従って、ガス燃料を露点よりも高い温度に維持する従来の方法の上述した欠点がなく、ガス燃料中の凝縮物の形成を低減できるシステムが必要である。
【発明の概要】
【０００５】
一態様では、タービンと共に使用する燃料調整システムが提供される。燃料調整システムは、燃料の運転温度を選択的且つ動的に調整する加熱器と、前記加熱器に通信可能に結合されたコントローラとを含んでいる。コントローラは、前記燃料の露点温度を決定すること、及び前記燃料の運転温度を、最低でも、決定された前記燃料の露点温度に維持することを実行するように構成されている。
【０００６】
別の態様では，燃料を調整する方法が提供される。本方法は、前記燃料の露点温度を決定すること、及び燃料の運転温度を、最低でも、決定された露点温度に維持することを含んでいる。
【０００７】
別の態様では、ガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンは、燃焼器部と、燃料を調整するための調整システムとを含む。前記調整システムは、露点温度を決定すること、及び前記燃料の温度を、最低でも、決定された前記露点温度に維持することを実行するように構成されるコントローラを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、図面を参照しながら以下の発明を実施するための形態を読むと、更によく理解される。図面において、同様の文字は、図面全体で同様の構成要素を表している。
例示的な調整システムを含む例示的な発電システムの概略図である。
図１に示す調整システムの概略図である。
図２に示す調整システムとともに使用することができる例示的な制御システムのブロック図である。
ガスタービンエンジンの燃料を調整する例示的な方法のプロセスフローである。
【０００９】
別段の記載がない限り、本明細書で提供される図面は、本開示の実施形態の特徴を例示するためのものである。これらの特徴は、本開示の１つ又は複数の実施形態を含む多種多様なシステムにおいて適用可能であると考えられる。そのため、図面は、本明細書に開示される実施形態の実施に必要で当業者によって知られているすべての従来の特徴を含むことを意味するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の明細書及び特許請求の範囲において、幾つかの用語が参照されるが、これらの用語は以下の意味を有するように定義されるものとする。単数形「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、及び「この（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかに他のことを述べていない限り、複数に言及することも含んでいる。「任意選択の」又は「任意選択で」は、その後に記述される事象又は状況が発生しても発生しなくてもよいこと、及びその記述が、事象が発生する例及び事象が発生しない例を含むことを意味する。さらに、「一実施形態」に対して言及されていることは、列挙された特徴も組み込んだ追加の実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図するものではない。さらに、反対のことが明示的に記載されていない限り、特定の特性を有する１つの要素又は複数の要素を「含む」又は「有する」実施形態は、当該特性を有しない上記の種類の追加の要素を含むことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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