用于操作燃气涡轮机的灵活燃料燃烧室的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110573799A(43)申请公布日2019.12.13(21)申请号201880027515.7(74)专利代理机构北京世峰知识产权代理有限公司1(22)申请日2018.01.121713代理人康健王思琪(30)优先权数据62/467,9242017.03.07US(51)Int.Cl.F23N1/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F23N1/02(2006.01)2019.10.25F23D14/32(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F23L7/00(2006.01)PCT/IB2018/0502172018.01.12F23N3/00(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据F02C9/28(2006.01)WO2018/162994EN2018.09.13F02C9/40(2006.01)F02C3/20(2006.01)(71)申请人八河流资产有限责任公司F02C3/30(2006.01)地址美国北卡罗来纳州F23N5/24(2006.01)(72)发明人吕锡嘉J·E·费特威德P·M·麦高第权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称用于操作燃气涡轮机的灵活燃料燃烧室的系统和方法(57)摘要本公开涉及用于控制发电厂的一个或多个方面的系统和方法。更具体地，本公开涉及使用不同燃料化学性质的发电厂和发电方法。可以控制不同燃料混合物的燃烧，使得已定义的一组燃烧特性在一系列不同燃料化学性质中基本上恒定。CN110573799ACN110573799A权利要求书1/2页1.一种用于在发电过程中正规化燃烧的方法，所述方法包括以下步骤：向燃烧室提供可变燃料，所述可变燃料具有在所述发电过程的操作期间变化的成分；用氧化剂在所述燃烧室中燃烧所述可变燃料，以提供燃烧室排出流；使所述燃烧室排出流穿过涡轮以发电；以及执行至少一个控制功能，使得离开所述燃烧室的所述燃烧室排出流的温度和质量流中的一个或两个随着所述可变燃料的所述成分在所述发电过程的操作期间变化而变化不大于10％。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述可变燃料是合成气，并且其中，所述合成气中的一氧化碳与氢气的比在所述发电过程的操作期间变化。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述可变燃料是甲烷、一氧化碳以及氢气的混合物，并且所述甲烷、一氧化碳以及氢气之间的比在所述发电过程的操作期间变化。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，所述氧化剂是氧气和稀释剂的混合物。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述氧化剂包括大约5质量％至大约50质量％氧气，所述氧化剂的剩余部分为所述稀释剂。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述氧化剂包括大约15质量％至大约30质量％氧气，所述氧化剂的剩余部分为所述稀释剂。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个控制功能包括随着所述可变燃料的所述成分在所述发电过程的操作期间变化而改变所述氧化剂中的所述氧气与所述稀释剂的比。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中，所述至少一个控制功能包括随着所述可变燃料的所述成分在所述发电过程的操作期间变化而改变被输入到所述燃烧室的所述氧化剂的温度、被输入到所述燃烧室的所述可变燃料的温度、被输入到所述燃烧室的所述氧化剂的流量以及被输入到所述燃烧室的所述可变燃料的流量中的一个或多个。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其中，被提供给所述燃烧室的所述可变燃料与具有基本上恒定成分的正规化燃料混合。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述正规化燃料是天然气或基本上纯的甲烷。11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述至少一个控制功能包括改变所述正规化燃料与在所述燃烧室中燃烧的所述可变燃料的比。12.根据权利要求1至11中任意一项所述的方法，其中，被提供给所述燃烧室的所述可变燃料与稀释剂混合。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述稀释剂是二氧化碳。14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述至少一个控制功能包括改变所述稀释剂与在所述燃烧室中燃烧的所述可变燃料的比。15.根据权利要求1至14中任意一项所述的方法，其中，所述燃烧室配置有燃烧区域和稀释区域，其中，所述燃烧区域在所述稀释区域的上游，并且所述稀释区域在所述燃烧区域的下游，并且其中稀释剂在所述稀释区域中注入到所述燃烧室中。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述燃烧区域的长度与所述稀释区域的长度的比为大约0.25至1.0。2CN110573799A权利要求书2/2页17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述至少一个控制功能包括：将在所述稀释区域中注入到所述燃烧室中的所述稀释剂的质量流量控制为大于被提供给所述燃烧