DE10196104B4

DE10196104B4 - Graphitkörper imprägniert mit einer Leichtmetall-Legierung, Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung

Info

Publication number: DE10196104B4
Application number: DE10196104T
Authority: DE
Inventors: Johnny Rehn; Jan Magnusson; Alf Andersson
Original assignee: TURBEC SpA
Current assignee: Turbec SpA Corporeno Di Cento It
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2021-04-28
Also published as: DE10196104T1; GB2376721A; AU2001252845A1; DE10196104B8; SE0001552L; SE0001552D0; WO2001083965A1; GB0224080D0; GB2376721B; SE522267C2

Abstract

Brennstoffeinspritzsystem, um unter Druck stehendes Brennstoffgas einer Brennstoffkammer (2) einer Gasturbine zuzuführen, mit einer zu der Brennstoffkammer (2) führenden Gaszuführleitung (15), in welcher wenigstens ein Hauptventil (3, 4) angeordnet ist, und mit einem Schaltventil (5), das an seinem stromaufwärts gelegenen Ende hinter dem Hauptventil (3, 4) mit der Zuführleitung (15) und an seinem stromabwärts gelegenen Ende mit einer Leitung (17), die in eine Zündflammen-Kammer (19) innerhalb der Brennkammer (2) führt, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes und ein zweites Hauptventil (3, 4) parallel in der Zuführleitung (15) angeordnet sind und das wenigstens eine Schaltventil (5) an die Zuführleitung (15) hinter dem zweiten Hauptventil (4) angeschlossen ist, dass die beiden Hauptventile (3, 4) elektrisch steuerbare Magnetventile sind, welche mit einer Pulsbreiten-Modulation arbeiten, d. h. den Gasstrom durch Variierung der Länge ihrer Öffnungszeitpulse im Verhältnis zu ihrer Schließzeit steuern, und dass die Hauptventile (3, 4) mit derselben Frequenz geöffnet und geschlossen...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzsystem, um unter Druck stehendes Brennstoffgas einer Brennstoffkammer einer Gasturbine zuzuführen, mit einer zu der Brennstoffkammer führenden Gaszuführleitung, in welcher wenigstens ein Hauptventil angeordnet ist, und mit einem Schaltventil, das an seinem stromaufwärts gelegenen Ende hinter dem Hauptventil mit der Zuführleitung und an seinem stromabwärts gelegenen Ende mit einer Leitung, die in eine Zündflammen-Kammer innerhalb der Brennkammer führt, verbunden ist.
Eine Brennkammer einer Gasturbine kann mit unterschiedlichen Brennstoffen, beispielsweise festen Brennstoffen, die mit einer Vorbehandlung in eine gasförmige Form gebracht worden sind, flüssigen Brennstoffen, die als eine feine Dispersion eingespritzt werden, oder ursprünglich gasförmigen Brennstoffen versorgt werden. Brennstoffe in flüssiger Form oder Gasform sind die am meisten verbreiteten Arten zum Betreiben einer Gasturbine. Unterschiedliche Brennstoffe erfordern unterschiedliche Brennstoffsysteme. Die Probleme mit den meisten von diesen früheren Brennstoffsystemen sind ihr komplizierter Aufbau, ihre Wartung und die damit verbundenen Lohnkosten.
Ein Brennstoffsystem der eingangs genannten Art ist aus der US 5,311,742 A bekannt. Das aus dieser Druckschrift bekannte Brennstoffeinspritzsystem umfasst eine Brennstoffleitung, die mit einer Brennstoffquelle verbunden ist und sich an ihrem stromabwärts gelegenen Endbereich in eine Hauptbrennstoffleitung und in zwei Nebenbrennstoffleitungen verzweigt. Dabei führt die Hauptbrennstoffleitung unmittelbar in die Brennkammer, während die Nebenbrennstoffleitungen zu einer Nebenbrennstoffdüse führen, über welche Brennstoff in eine innerhalb der Brennkammer ausgebildete Zündflammen-Kammer eingespritzt wird. In der Hauptbrennstoffleitung ist ein Hauptventil und in einer der Nebenbrennstoffleitungen ein Nebenventil untergebracht, über welche die Brennstoffstrom gesteuert werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Brennstoffsystem der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass es zuverlässig arbeitet.
Diese Aufgabe ist bei einem Brennstoffeinspritzsystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein erstes und ein zweites Hauptventil parallel in der Zuführleitung angeordnet sind und das wenigstens eine Schaltventil an die Zuführleitung hinter dem zweiten Hauptventil angeschlossen ist, dass die beiden Hauptventile elektrisch steuerbare Magnetventile sind, welche mit einer Pulsbreiten-Modulation arbeiten, d. h. den Gasstrom durch Variierung der Länge ihrer Öffnungszeitpulse im Verhältnis zu ihrer Schließzeit steuern, und dass die Hauptventile mit derselben Frequenz geöffnet und geschlossen werden, aber eine Phasenverschiebung zueinander haben, wenn sie betätigt werden.
Die Aufgaben werden auch durch Verfahren zum Betreiben und Starten einer Gasturbine mittels eines solchen Brennstoffeinspritzsystems gelöst. Das Brennstoffeinspritzsystem umfasst auch wenigstens eine Brennstoffgas-Zündvorrichtung, wenigstens eine Brennstoffgas-Einspritzdüse in der Brennkammer und wenigstens ein Schaltventil und eine Stellklappe in der Gaszuführleitung. Die Verfahren umfassen die Schritte, dass Brennstoffgas in der Brennkammer evakuiert wird. Dann wird die Zündvorrichtung erregt, bevor unter Druck stehendes Brennstoffgas in die Gaszuführleitung geführt wird. Anschließend erfolgt eine Zündung des Brennstoffgases, welches von der Gaszuführleitung durch die Stellklappe zugeführt worden ist, wodurch eine Zündflamme erzeugt wird, und es wird abgewartet, bis die Zündflamme stabil ist. Dann wird das Schaltventil erregt, so dass die Zündflamme zur Erzielung einer vordefinierten Temperatur in der Brennstoffkammer reguliert werden kann, und werden anschließend die Hauptventile des Schaltventils in geregelter Weise geöffnet und geschlossen, wenn die Brennkammer eine geeignete Temperatur hat.
Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und in den Zeichnungen sowie in den beiliegenden Zeichnungen offenbart.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben werden, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
1 ein Flußdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Brennstoffeinspritzsystems gemäß der Erfindung ist,
2 Diagramme eines Temperaturprofils in einer Brennkammer einer Gasturbine und den Brennstoffgas-Massenstrom in die Brennkammer während des Einspritzens des Brennstoffgases gemäß der Erfindung zeigt,
3 ein Diagramm ist, das den Betrieb der Hauptventile in dem Brennstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung zeigt, wenn jedes Ventil 50% der Periodendauer während des Einspritzens von Brennstoffgas geöffnet ist, und
4 ein Diagramm ist, das den Betrieb der Hauptventile in dem Brennstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung zeigt, wenn jedes Ventil 20% der Periodendauer während des Einspritzens von Brennstoffgas offen ist.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Der einfachste Weg einer Steuerung einer Gasturbineneinheit ist die Änderung des Massenstroms des Brennstoffes zu der Gasturbine. Dies kann man durch Regulierung der Einspritzung eines unter Druck stehenden Brennstoffs erreichen, welcher, wenn ein flüssiger Brennstoff verwendet wird, durch eine separate Pumpe, oder, wenn gasförmiger Brennstoff verwendet wird, durch einen separaten Kompressor der Zentrifugal-, Axial-, Schrauben- oder positive Verstellungs-Art unter Druck gesetzt wird, wobei der Kompressor wiederum mit bzw. natürlichen Gas von einer externen Quelle versorgt wird. Dieser Anstieg des Brennstoffgasdruckes vor dem Eintreten des Brennstoffgases in die Brennkammer der Gasturbine ist erforderlich, weil zu häufig ein zu geringer Brennstoffgasdruck von einem externen Zulieferer zur Verfügung gestellt wird.
Das Einspritzen von Brennstoff wird durch Steuerungsmittel, Drossel- und Absperrventile und eine zugehörige Ausrüstung zum Zuführen des geeigneten Massenstroms an Brennstoff in die Brennkammer gesteuert. Der Druck des gasförmigen Brennstoffes, welcher in die Brennkammer eintritt, kann durch verschiedene Computer-Software und Computer-Hardware, mechanische oder elektrische Ventile und/oder andere Steuerungsmittel in Reaktion auf einen gemessenen Druckabfall über bestimmte Teile des Brennstoffsystems für die Gasturbineneinheit, bzw. die Turbine, der Leitungen oder irgendwelche anderen geeigneten Teile der Einheit gesteuert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines Brennstoffeinspritzsystems, wie es in 1 gezeigt ist, wird unter Druck stehendes natürliches Gas als Brennstoffgas verwendet, welches einer Brennkammer 2 einer Gasturbine zugeführt wird, die wiederum nicht weiter dargestellt ist. Das Brennstoffgas wird von einer externen Quelle zu einer Einlasseite 10' eines Brennstoffgas-Kompressors 10 zugeführt, welcher das Brennstoffgas in einer den Fachleuten bekannter Weise unter Druck setzt und das Brennstoffgas mit einem geeigneten höheren Druck der Auslaßseite 10'' zuführt, welche mit einer Gaszufuhrleitung 15 verbunden ist. Ein erstes Absperrventil 11 ist mit seinem stromaufwärtigen Ende mit der Gaszuführleitung 15 und mit seinem stromabwärts gelegenen Ende mit einem Gasfilter 14 verbunden. Das erste Absperrventil 11 wird verwendet, um den Brennstoffgas-Massenstrom zu öffnen und zu schließen. Eine Brennstoffgas-Evakuierungsleitung mit einem Brennstoffgas-Evakuierungsventil 13 ist mit der Gaszuführleitung 15 zwischen dem ersten Absperrventil 11 und dem Gasfilter 14 verbunden, um Leckage- oder Restbrennstoffgas in der Gaszuführleitung 15 während der Zwischenzeiten und Unterbrechungen der Gasturbineneinheit zu evakuieren. Ein zweites Absperrventil 12 ist mit seinem stromaufwärtigen Ende mit dem stromabwärtigen Ende des Gasfilters 14 verbunden. Die Brennstoffgasevakuierung erfolgt als eine Sicherheitsmaßnahme, wenn die Gasturbine durch Unterbrechung des Brennstoffgas-Massenstroms mittels der Absperrventile 11 und 12 angehalten, wird, wobei eine Zeitverzögerung oder ein Fehler beim Schließvorgang Brennstoffgas in der Gaszuführleitung einschließen könnte, welches dann evakuiert werden muß. Es könnte auch ein Funktionsfehler in einem der Absperrventile 11, 12 auftreten, welcher eine Leckage von Brennstoffgas in die Gaszuführleitung 15 erzeugt, die dann auch evakuiert werden muß.
Das Brennstoffeinspritzsystem umfaßt zwei steuerbare Hauptventile 3, 4, die jeweils mit ihrem stromaufwärtigen Ende mit der Gaszuführleitung 15 hinter dem zweiten Absperrventil 12 verbunden sind. Das erste Hauptventil 3 ist mit der Gaszuführleitung 15 hinter dem zweiten Absperrventil 12 verbunden, und das zweite Hauptventil 4 ist mit der Gaszuführleitung 15 hinter dem ersten Hauptventil 3 verbunden. Die beiden Hauptventile 3, 4 sind parallel zu einander angeordnet, wobei ihre stromaufwärtigen Ende an eine Leitung 16, welche in die Brennkammer 2 führt, angeschlossen sind. Die beiden Hauptventile 3, 4 sind elektrisch steuerbare Magnetventile, die mit Pulsbreiten-Modulation arbeiten, das heißt die den Brennstoffgas-Massenstrom durch Veränderung der Länge ihrer Öffnungszeitpulse im Verhältnis zu ihrer Schließzeit steuern. Aufgrund von praktischen und technischen Gründen werden zwei Hauptventile 3, 4 verwendet, aber eine Option besteht darin, nur ein Ventil zu verwenden, wenn dies möglich ist. Ein Druckgeber 6 ist mit der Gaszuführleitung 15 zwischen den stromabwärtigen Enden der beiden Hauptventilen 3, 4 angeschlossen, um den Druck des Brennstoffgases vor dem Eintreten in die Hauptventile 3, 4 zu messen.
Ein Schaltventil 5 ist mit seinem stromaufwärtigen Ende an die Gaszuführleitung 15 hinter dem zweiten Hauptventil 4 angeschlossen, und mit seinem stromabwärtigen Ende mit einer anderen Leitung 17, welche in die Brennkammer 2 führt, verbunden. Das Schaltventil 5 ist auch ein elektrisch steuerbares Magnetventil, welches mit Pulsbreiten-Modulation arbeitet, das heißt den Gasstrom durch Veränderung der Länge seiner Öffnungszeitpulse im Verhältnis zu seiner Schließzeit steuert. Eine Stellklappe 9 ist mit ihrem stromaufwärtigen Ende hinter dem Schaltventil 5 an die Gaszuführleitung 15 angeschlossen, und ihr stromabwärtiges Ende ist wie das Schaltventil 5 mit der selben Leitung 17, die in die Brennkammer 2 führt, verbunden, so daß die Stellklappe 9 parallel zu dem Schaltventil 5 geschaltet ist und einen konstanten Brennstoffgas-Massenstrom durchläßt, um einen kontinuierliche Verbrennung in der Brennkammer zu gewährleisten.
Die Leitung 16 ist mit den stromabwärtigen Enden der beiden Hauptventile 3, 4 verbunden und führt das Brennstoffgas in Brennstoffgas-Einspritzdüsen 8, welche in der Brennkammer 2 der Gasturbine plaziert sind. Diese Düsen 8 sind in einer Ringform um eine Zündflammen-Kammer 19 innerhalb der Brennkammer 2 angeordnet, um eine gleichmäßige Verteilung des eingespritzten Brennstoffgases zu erzeugen und eine effiziente Verbrennung zu geben. Die Leitung 17 ist mit den stromabwärtigen Enden des Schaltventils 5 und der Stellklappe 9 verbunden und führt das Brennstoffgas in eine Lehrlaufdüse 18 in der Mitte der Brennkammer 2 und der Zündflammen-Kammer 19. Die Zündflammen-Kammer 19 umgibt die Lehrlaufdüse 18, um zu gewährleisten, daß eine Zündflamme ohne Störungen stabil wird und gehalten wird.
Nachfolgend wird eine Beschreibung eines Verfahrens erfolgen, um die Brennkammer 2 einer Gasturbine durch Verwendung des Brennstoffeinspritzsystems gemäß der Erfindung, der Einspritzdüsen 8 und einer Zündvorrichtung 7, die innerhalb der Brennkammer 2 angeordnet ist, wobei ihr Ende innerhalb der Zündflammen-Kammer 19 nahe des Auslasses der Lehrlaufdüse 18 liegt, um die Zündflamme zu zünden, zu betreiben. Das Verfahren wird unter Bezugnahme auf die 2 erläutert, in welcher das obere Diagramm schematisch die Temperatur T in der Brennkammer 2 an der y-Achse in Relation zu der Zeit t, die an der x-Achse gezeigt ist, darstellt, das Diagramm in der Mitte schematisch den Brennstoffgas-Massenstrom Q durch das Schaltventil 5 und die Stellklappe 9 an der y-Achse im Verhältnis zu der Zeit t, die an der x-Achse gezeigt ist, zeigt und das untere Diagramm den Brennstoffgas-Massenstrom Q durch die Hauptventile 3, 4 an der y-Achse im Verhältnis zu der Zeit t, die an der x-Achse gezeigt ist, zeigt.
Das Verfahren umfaßt die aufeinander folgenden Schritte, daß zunächst möglicher Restbrennstoff in der Brennkammer 2 durch einen Zug, der durch eine Rotation der Gasturbine bzw. mittels eines elektrischen Generators an dem Turbinenschaft, welcher als Motor verwendet wird, evakuiert wird. Dann wird die Zündvorrichtung 9 eine bestimmte Zeit vor dem Punkt „a” in 2 für etwa 10 Sekunden lang mit Energie versorgt und unter Druck stehendes Brennstoffgas in die Gaszuführleitung 15 etwa 2 Sekunden nachdem die Zündvorrichtung erregt worden ist, geführt. Danach folgt eine Zündung des Brennstoffgases, welches durch die Stellklappe 9, die mit der in die Brennkammer 2 führende Leitung 17 verbunden ist, zugeführt wird, wodurch die Zündflamme an dem Punkt „a” in 2 erzeugt wird, und ein Abwarten, bis die Zündflamme stabil ist, wobei die Brennkammer anfängt warm zu werden, wie es in dem oberen Diagramm von 2 gezeigt ist.
Dann wird das Schaltventil 5 parallel zu der Stellklappe 9 an dem Punkt „b” in dem mittleren Diagramm erregt, so daß die Zündflamme reguliert werden kann, um eine vorgegebene höhere Temperatur in der Brennkammer 2 zu erreichen, und die beiden Haupfventile 3 und 4 werden, wie es in dem unteren Diagramm gezeigt ist, an dem Punkt „c” erregt und das Schaltventil 5 wird an dem Punkt „d” geschlossen, wodurch eine Überlappung des Brennstoffgas-Massenstrom gewährleistet wird, wenn die Brennkammer 2 eine geeignete Temperatur hat. Dieses Verfahren gewährleistet, das der Betrieb der Gasturbine reguliert werden kann, indem der geeignete Massenstrom des Brennstoffgases zugeführt wird. Das Schaltventil 5 kann einfach reguliert werden, indem es vollständig geöffnet oder geschlossen wird, oder kann in Reaktion auf vorübergehende/dynamische Bedingungen in der Gasturbine reguliert werden. Die letztere, bevorzugte Weise zur Regulierung des Schaltventils 5 erfolgt, indem es in Reaktion auf Änderungen beispielsweise der Temperatur in der Gasturbine, der Anzahl von Umdrehungen der Gasturbine, das heißt die Last- und Energie- Anforderungen für die Gasturbine und den Luftstrom durch die Gasturbine reguliert wird. Dies bedeutet, daß das Schaltventil 5 zu-sammen mit den beiden Hauptventilen 3, 4 reguliert wird, anstelle an dem Punkt „d” geschlossen zu werden, wie es oben beschrieben ist.
Eine zusammenfassende Beschreibung eines Verfahrens zum Starten der Gasturbine wird nun unter Verwendung des Brennstoffeinspritzsystems gemäß der Erfindung, den Einspritzdüsen 8 und der Zündvorrichtung 7 angegeben, wobei dieses Verfahren einen zusätzlichen Schritt neben all den Schritten, die in dem oben erwähnten Verfahren beschrieben sind, aufweist. Dieser zusätzliche Schritt wird vor der Evakuierung des Brennstoffgases aus der Brennkammer 2 ausgeführt und betrifft ein Einschalten der Spannungsversorgung für die Absperrventile 11, 12, das Brennstoffgas-Evakuierungsventil 13 und den Gasfilter 14 zur selben Zeit. Dies wird gefolgt durch die chronologischen Schritte, die in dem oben beschriebenen Verfahren zum Betrieb der Brennkammer 2 beschrieben sind.
Die 3 und 4 zeigen den Betrieb der Hauptventile 3 und 4 während der Pulsbreiten-Modulation. Die Öffnungs- und Schließfrequenz ist an der x-Achse und der Öffnungszustand der Ventile ist mit 1 und der geschlossene Zustand mit 0 an der y-Achse gezeigt. Der Übergang zwischen den beiden Zuständen ist aus Klarheitsgründen schematisch ohne die Zeitverzögerung oder Hysterese gezeigt, wenn sich jedes Ventil von dem geschlossenen Zustand in den offenen Zustand und umgekehrt bewegt. Die 3 zeigt den Betrieb der Hauptventile 3 und 4, wenn jedes von ihnen 50% von dem gesamten Arbeitszyklus offen ist. Die Hauptventile 3, 4 werden während des Betriebs mit der selben, konstanten Frequenz, vorzugsweise 25 Hz, geöffnet und geschlossen und haben eine konstante Phasenverschiebung in Relation zueinander, wenn sie sich im Betrieb befinden. Die bevorzugte Phasenverschiebung zwischen ihnen ist 180°, jede andere Phasenverschiebung in dem Intervall 0° bis 360°, welche die Anforderungen erfüllt, könnte auch verwendet werden. Die 4 zeigt den Betrieb der Hauptventile 3, 4 in Relation zueinander, wenn jedes von ihnen nur 20% des gesamten Arbeitszyklus geöffnet ist. Hier ist ersichtlich, daß das erste Hauptventil 3 öffnet und schließt, bevor das zweite Hauptventil 4 geöffnet wird, im Gegensatz zu der 3, in welcher etwa zur gleichen Zeit das erste Hauptventil 3 schließt und das zweite Hauptventil 4 öffnet.
Die beiden Hauptventile 3, 4 und das Schaltventil 5 werden in Relation zu der Last- und Energieanforderung der Gasturbine gesteuert. Diese Steuerung kann in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Parametern wie z. B. der Temperatur in der Brennkammer 2 der Gasturbine und ihrer Anzahl von Umdrehungen erfolgen, wobei diese gemessen werden und Signale erzeugen, welche die Brennstoffgas-Massenstrombedingungen, Last- und/oder Energieanforderungen oder andere Erfordernisse anzeigen.
Weiterhin sollte das Drosseln, das heißt die Drosselfunktion, welche mit der Stellklappe 9 in dieser Ausführungsform ausgeführt wird, erfolgen, indem der Brennstoffgasstrom durch einen Bypass umgangen wird, oder indem eine übliche einstellbare Stellklappe oder eine Stellklappe mit einem feststehendem Drosselbetrag verwendet wird.

Claims

Brennstoffeinspritzsystem, um unter Druck stehendes Brennstoffgas einer Brennstoffkammer (2) einer Gasturbine zuzuführen, mit einer zu der Brennstoffkammer (2) führenden Gaszuführleitung (15), in welcher wenigstens ein Hauptventil (3, 4) angeordnet ist, und mit einem Schaltventil (5), das an seinem stromaufwärts gelegenen Ende hinter dem Hauptventil (3, 4) mit der Zuführleitung (15) und an seinem stromabwärts gelegenen Ende mit einer Leitung (17), die in eine Zündflammen-Kammer (19) innerhalb der Brennkammer (2) führt, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes und ein zweites Hauptventil (3, 4) parallel in der Zuführleitung (15) angeordnet sind und das wenigstens eine Schaltventil (5) an die Zuführleitung (15) hinter dem zweiten Hauptventil (4) angeschlossen ist, dass die beiden Hauptventile (3, 4) elektrisch steuerbare Magnetventile sind, welche mit einer Pulsbreiten-Modulation arbeiten, d. h. den Gasstrom durch Variierung der Länge ihrer Öffnungszeitpulse im Verhältnis zu ihrer Schließzeit steuern, und dass die Hauptventile (3, 4) mit derselben Frequenz geöffnet und geschlossen werden, aber eine Phasenverschiebung zueinander haben, wenn sie betätigt werden.
Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverschiebung für die Hauptventile (3, 4) 180° zueinander beträgt.
Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckgeber (6) zwischen den stromaufwärts gelegenen Enden der beiden Hauptventile (3, 4) an die Zuführleitung (15) angeschlossen ist.
Brennstoffeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellklappe (9) mit ihrem stromaufwärts gelegenen Ende hinter dem Schaltventil (5) an die Zuführleitung (15) angeschlossen ist, und ihr stromabwärts gelegenes Ende mit der Leitung (17) verbunden ist, die in die Zündflammer-Kammer (19) führt, so dass die Stellklappe (9) parallel zu dem Schaltventil (5) angeschlossen ist und einen konstanten Brennstoffgasstrom durchlässt, um eine kontinuierliche Verbrennung in der Brennkammer (2) zu gewährleisten.
Brennstoffeinspritzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hauptventile (3, 4) und das Schaltventil (5) im Verhältnis zu der aktuellen Last für die Gasturbine, das heißt der Temperatur in der Brennkammer (2) und der Gasturbine und ihrer Anzahl von Umdrehungen, gesteuert sind.
Brennstoffeinspritzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffeinspritzsystem auch einen Brennstoffkompressor (10) mit einer Brennstoffgas-Einlassseite (10') und einer Brennstoff-Auslassseite (10''), einen Gasfilter (14) und Verbindungsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Absperrventil (11) mit der Auslassseite (10'') des Brennstoffgases-Kompressors (10) verbunden ist, so dass der Brennstoffgas-Massenstrom unterbrochen werden kann, dass ein Brennstoffgas-Evakuierungsventil (13) zwischen dem ersten Absperrventil (11) und dem Gasfilter (14), der hinter dem ersten Absperrventil (11) mit der Gaszuführleitung (15) verbunden ist, angeschlossen ist, und dass ein zweites Absperrventil (12) mit seinem stromaufwärts gelegenen Ende hinter dem Gasfilter (14) angeschlossen ist und mit seinem stromabwärts gelegenen Ende mit dem stromaufwärts gelegenen Ende des ersten Hauptventils (3) mittels der Gaszuführleitung (15) verbunden ist.
Verfahren zum Betreiben einer Brennkammer (2) einer Gasturbine mittels des Brennstoffeinspritzsystems nach Anspruch 4, wobei das Brennstoffeinspritzsystem auch wenigstens eine Brennstoffgas-Zündvorrichtung (7) und wenigstens eine Brennstoffgas-Einspritzdüse (8) in der Brennkammer (2) aufweist, gekennzeichnet durch die chronologischen Schritte, dass möglicherweise verbliebenes Brennstoffgas in der Brennkammer (2) mittels eines Zuges, der durch eine Rotation der Gasturbine erzeugt wird, evakuiert wird, dass die Zündvorrichtung (7) etwa 10 Sekunden lang erregt wird, dass unter Druck stehendes Brennstoffgas der Gaszuführleitung (15) etwa 2 Sekunden nachdem die Zündvorrichtung (7) erregt worden ist, zugeführt wird, dass das Brennstoffgas, welches von der Gaszuführleitung (15) durch die Stellklappe (9), welche mit der getrennten Leitung (17), die in die Zündflammen-Kammer (19) innerhalb der Brennkammer (2) führt, verbunden ist, gezündet wird, wodurch eine Zündflamme erzeugt wird, und dass abgewartet wird, bis die Zündflamme stabil ist, dass das Schaltventil (5) parallel zu der Stellklappe (9) erregt wird, so dass die Zündflamme reguliert werden kann, um eine vordefinierte Temperatur in der Brennkammer (2) zu erzeugen, und dass die beiden Hauptventile (3, 4) alternativ mit derselben Frequenz geöffnet und geschlossen werden, aber eine Phasenverschiebung zueinander haben, wenn sie betätigt werden, und das Schaltventil (5) reguliert wird, wenn die Brennkammer (2) eine geeignete Temperatur hat, wodurch der Betrieb der Gasturbine reguliert werden kann, indem der geeignete Brennstoffgas zugeführt wird.
Verfahren zum Starten einer Gasturbine mittels des Brennstoffeinspritzsystems nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die chronologischen Schritte, dass die Spannungsversorgung der Absperrventile (11, 12), des Brennstoffgas-Evakuierungsventils (13) und des Gasfilters (14) gleichzeitig eingeschaltet werden, möglicherweise verbliebener Brennstoff in der Brennkammer (2) der Gasturbine mittels eines Zuges, der durch eine Rotation der Gasturbine erzeugt wird, evakuiert wird, die Zündvorrichtung (7) in der Brennkammer (2) etwa 10 Sekunden lang erregt wird, das Brennstoffgas-Evakuierungsventil (13), welches bei Stillständen und Stops der Gasturbine offen ist, geschlossen wird, die Absperrventile (11, 12) vorzugsweise etwa 2 Sekunden nachdem die Zündvorrichtung (7) erregt wird, erregt wird, wodurch ein kleiner Strom an Brennstoffgas durch die Gaszuführleitung (15) in die Stellklappe (9) geführt wird, welche mit der separaten Leitung (17), die in die Brennkammer (2) führt, verbunden ist; wobei die Hauptventile (3, 4) und das Schaltventil (5) geschlossen bleiben, das Brennstoffgas, welches der Brennkammer (2) durch die Stellklappe (9) zugeführt wird, gezündet wird, wodurch eine Zündflamme erzeugt wird, und abgewartet wird, bis die Zündflamme stabil ist, das Schaltventil (5) parallel zu der Stellklappe (9) erregt wird, so dass die Zündflamme reguliert werden kann, um eine vordefinierte Temperatur in der Brennkammer (2) zu erreichen, und die beiden Hauptventile (3, 4) alternativ mit derselben Frequenz geöffnet und geschlossen werden, aber eine Phasenverschiebung zueinander haben, wenn sie betätigt werden, und das Schaltventil (5) reguliert wird, wenn die Verbrennung eine geeignete Temperatur hat, wodurch der Betrieb der Gasturbine reguliert werden kann, indem ein geeigneter Brennstoffstrom zugeführt wird.