專利名稱：燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備和氣體渦輪系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具體控制將高爐氣體用作燃?xì)獾娜紵到y(tǒng)中的燃?xì)獾臍怏w卡路里的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備；并且本發(fā)明還涉及一種供應(yīng)其氣體卡路里利用根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備具體控制的燃?xì)獾臍怏w渦輪系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，高爐氣體作為從鋼鐵廠的高爐排出的副產(chǎn)品氣體，包含大量一氧化碳(CO)，而使用高爐氣體作為主燃料的氣體渦輪發(fā)電系統(tǒng)已被開發(fā)了出來。在這種氣體渦輪發(fā)電系統(tǒng)中，根據(jù)高爐的工作狀況，產(chǎn)生的高爐氣體的氣體卡路里波動很大。結(jié)果，由于高爐氣體的氣體卡路里的波動，使用高爐氣體作為主燃料的氣體渦輪的發(fā)電輸出會變化。尤其是當(dāng)高爐氣體的氣體卡路里波動很大時，存在導(dǎo)致不穩(wěn)定燃燒或失火的情況。
因此，為了穩(wěn)定氣體渦輪發(fā)電系統(tǒng)的工作，一種測量供應(yīng)到氣體渦輪發(fā)電系統(tǒng)的燃?xì)獾臍怏w卡路里，并對將被點燃的氣體的量進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)以具體控制氣體卡路里的方法得到應(yīng)用，或一種調(diào)節(jié)將被點燃的氣體的量以便具體控制氣體渦輪的發(fā)電輸出的方法得到應(yīng)用。此外，作為一種具體控制混合高爐氣體(BFG)和焦?fàn)t煤氣(COG)的混合氣體的氣體卡路里的燃燒控制方法，用于具體控制氣體卡路里的燃燒控制方法被建議用于焦?fàn)t，當(dāng)其波動在具體控制混合氣體的流量的混合氣體速量控制系統(tǒng)中穩(wěn)定時，該方法估計COG流量，并利用估計的COG流量，具體控制混合氣體的氣體卡路里。(參見日本專利申請公開第H7-19453號)此外，本發(fā)明的申請人還提出了一種用于控制從氣體渦輪系統(tǒng)中的氣體混合器供應(yīng)的燃?xì)獾臍怏w卡路里的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，所述氣體渦輪系統(tǒng)配置有混合BFG和COG的氣體混合器并通過使用在氣體混合器中混合的燃?xì)膺M(jìn)行工作。(參見日本專利申請公開2004-190632)上文描述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備配置有測量被供應(yīng)到氣體渦輪的燃?xì)獾臍怏w卡路里的氣體熱量計。然后，根據(jù)氣體熱量計的測量結(jié)果，在氣體混合器中混合的燃?xì)獾臍怏w卡路里被估計，以便執(zhí)行具體控制被供應(yīng)到氣體渦輪的燃?xì)獾臍怏w卡路里的反饋控制。此外，氣體熱量計被安裝以測量被供應(yīng)到氣體混合器的BFG的氣體卡路里。然后，根據(jù)氣體熱量計的測量結(jié)果，BFG的氣體卡路里的波動被預(yù)先檢測，從而執(zhí)行抑制當(dāng)燃?xì)鈴臍怏w混合器供應(yīng)到氣體渦輪時的某一流逝時刻的負(fù)面影響的控制。
然而，目前，雖然存在已開發(fā)出的諸如COREX處理和FINEX處理的新煉鐵過程，但是使用諸如COREX處理、FINEX處理等的新的煉鐵處理，在新型熔爐中產(chǎn)生的副產(chǎn)品氣體(CFGCorex爐氣)具有顯著的波動速度和大的卡路里波動帶。因此，在具體控制氣體卡路里的傳統(tǒng)燃燒控制方法中，其響應(yīng)降低，這導(dǎo)致在使用新型高爐的副產(chǎn)品氣體的燃燒系統(tǒng)中存在不穩(wěn)定燃燒或失火。
此外，通過配置有作為專利申請公開2004-190632中描述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備的前饋控制功能，可以處理諸如意外擾動等的快速變化。然而，在來自新型熔爐的作為副產(chǎn)品氣體的CFG被混入的情況中，CFG的氣體卡路里的波動很快。因此，即使使用傳統(tǒng)的前饋控制，燃?xì)獾臍怏w卡路里波動的值也無法得到充分的控制。此外，由于氣體熱量計的響應(yīng)較差且其延時較大，很難響應(yīng)新型高爐中產(chǎn)生的副產(chǎn)品氣體的快速波動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，所述燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備通過控制具有較大卡路里波動的燃?xì)獾目防锊▌?，以便具體控制燃?xì)獾臍怏w卡路里，并提供一種具有上述這種燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備的氣體渦輪系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備配置有混合第一燃?xì)夂偷诙細(xì)獾牡谝粴怏w混合器；測量正在第一氣體混合器中混合的混合燃?xì)獾臍怏w卡路里的第一氣體熱量計；反饋控制部件，所述反饋控制部件基于第一氣體熱量計的測量結(jié)果，設(shè)置第一和第二燃?xì)獾牧髁康谋嚷?，以具體控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里或控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里恒定；和儲氣罐，所述儲氣罐為第一燃?xì)馓峁┎煌訒r，并將具有不同延時的第一燃?xì)饣旌虾凸?yīng)到第一氣體混合器。
此外，根據(jù)本發(fā)明的氣體渦輪系統(tǒng)配置有壓縮燃?xì)獾臍怏w壓縮機；壓縮空氣的空氣壓縮機；燃燒器，所述燃燒器被提供自氣體壓縮機的燃?xì)夂妥钥諝鈮嚎s機的空氣，并通過燃燒燃?xì)夂涂諝饩迫紵龤怏w；由來自燃燒器的燃燒氣體旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動的氣體渦輪；和上述氣體卡路里控制設(shè)備；其中來自燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備的混合燃?xì)庥米魅細(xì)猓还?yīng)到氣體壓縮機。
根據(jù)本發(fā)明，通過配置混合具有不同延時的燃?xì)獾膬夤?，燃?xì)獾臍怏w卡路里的波動率能夠變得適度，從而穩(wěn)定了根據(jù)氣體熱量計的測量值的反饋控制。結(jié)果，在具體控制通過將從儲氣罐供應(yīng)的燃?xì)馀c另一種燃?xì)饣旌系玫降幕旌先細(xì)獾臍怏w卡路里中，混合燃?xì)獾臍怏w卡路里的波動能夠變得很小。此外，通過在被供應(yīng)到儲氣罐前混合燃?xì)庖淮?，并通過使用前饋控制功能控制將被混合的燃?xì)獾臍怏w卡路里，可以減小最終需要的混合燃?xì)獾臍怏w卡路里中的波動率中包含的高頻成份。此外，通過使用在從儲氣罐排放的燃?xì)獾臍怏w卡路里執(zhí)行前饋控制，也可以減小最終需要的混合燃?xì)獾臍怏w卡路里中的波動率中包含的高頻成份。如上所述，由于混合燃?xì)獾臍怏w卡路里的波動率能夠被抑制和穩(wěn)定，因此當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的氣體卡路里控制設(shè)備被用于氣體渦輪系統(tǒng)中時，能夠取得穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的氣體渦輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是顯示儲氣罐的第一構(gòu)造實例的示意框圖。
圖3是顯示儲氣罐的第二構(gòu)造實例的示意框圖。
圖4是顯示儲氣罐的第三構(gòu)造實例的示意框圖。
圖5是顯示儲氣罐的第四構(gòu)造實例的示意框圖。
圖6是顯示儲氣罐的第五構(gòu)造實例的示意框圖。
圖7是顯示儲氣罐的第六構(gòu)造實例的示意框圖。
圖8是顯示儲氣罐的第七構(gòu)造實例的示意框圖。
圖9是顯示儲氣罐的第八構(gòu)造實例的示意框圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的氣體渦輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的氣體渦輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖，以下將描述本發(fā)明的第一實施例。圖1是顯示根據(jù)第一實施例的氣體渦輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖1中所示的氣體渦輪系統(tǒng)包括供應(yīng)從諸如COREX爐、FINEX爐等的新型熔爐(未顯示)排放的CFG的CFG進(jìn)氣管1a；供應(yīng)從高爐排放的BFG的BFG進(jìn)氣管1b；抑制從CFG進(jìn)氣管1a供應(yīng)的CFG的波動率的儲氣罐2；將從儲氣罐2排放的CFG與從BFG進(jìn)氣管1b供應(yīng)的BFG進(jìn)行混合的氣體混合器3；和收集在氣體混合器3中被混合的CFG和BFG的混合氣體中的灰塵等的電除塵器(EP)4。
在如上所述的氣體渦輪系統(tǒng)中，當(dāng)從CFG進(jìn)氣管1a被導(dǎo)入的CFG被供應(yīng)到儲氣罐2時，在儲氣罐2中提供延時的CFG與不具有延時的CFG混合，從而機械地抑制CFG的時間波動。具體地，通過使儲氣罐2被機械構(gòu)造以采用到被供應(yīng)到儲氣罐2的CFG被從儲氣罐2排放前的時間改變的方式，抑制了CFG的時間波動。
然后，當(dāng)從儲氣罐2被排放的CFG被供應(yīng)到氣體混合器3時，CFG以相同方式與供應(yīng)到氣體混合器3的BFG混合，產(chǎn)生用作燃?xì)獾幕旌蠚怏w。當(dāng)混合氣體被供應(yīng)到EP4時，高壓直流電流被在放電電極和灰塵收集電極之間充電，而在其內(nèi)部發(fā)生電暈放電，這導(dǎo)致包含在混合氣體中的灰塵充有負(fù)離子，從而收集灰塵和清潔混合氣體。
此外，上述的氣體渦輪系統(tǒng)包括氣體壓縮機5，所述氣體壓縮機5用于壓縮在EP4中被清潔的混合氣體；空氣壓縮機6，所述空氣壓縮機6用于壓縮從外部供應(yīng)的空氣；燃燒器7，所述燃燒器7被提供分別由氣體壓縮機5和空氣壓縮機6壓縮的混合氣體和空氣，而執(zhí)行燃燒；氣體渦輪8，所述氣體渦輪8被供應(yīng)通過在燃燒器7中燃燒取得的燃燒氣體以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；和發(fā)電機9，所述發(fā)電機9用于將氣體渦輪8的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換為電能。
如上所述被構(gòu)造，氣體壓縮機5、空氣壓縮機6、氣體渦輪8和發(fā)電機9被同心地構(gòu)造，而利用氣體渦輪8的旋轉(zhuǎn)，空氣壓縮機6和發(fā)電機9旋轉(zhuǎn)。此時，當(dāng)用作燃?xì)獾膩碜訣P4的混合氣體被提供到氣體壓縮機時，利用氣體壓縮機5，混合氣體被壓縮成高溫、高壓氣體，以被供給燃燒器7。此外，通過使外部空氣供應(yīng)到空氣壓縮機6，外部空氣以同樣的方式被壓縮成高溫、高壓空氣，以被供給燃燒器7。
然后，在燃燒器7中，通過使從氣體壓縮機5供應(yīng)的混合氣體與從空氣壓縮機6供應(yīng)的空氣燃燒，生成燃燒氣體，而燃燒氣體被供給氣體渦輪8。通過利用來自燃燒器7的燃燒氣體旋轉(zhuǎn)氣體渦輪8，氣體壓縮機5、空氣壓縮機6和發(fā)電機9旋轉(zhuǎn)；混合氣體和空氣在氣體壓縮機5和空氣壓縮機6中被壓縮；而旋轉(zhuǎn)發(fā)電機9產(chǎn)生電力。
此外，氣體渦輪系統(tǒng)配置有測量來自EP4的混合氣體的氣體卡路里的氣體熱量計10a；BFG流量控制閥11，所述BFG流量控制閥11被安裝到BFG進(jìn)氣管1b，并設(shè)置被供應(yīng)到氣體混合器3的BFG的流量；和氣體卡路里控制部件12，所述氣體卡路里控制部件12根據(jù)由氣體熱量計10a測量的混合氣體的氣體卡路里，設(shè)置BFG流量控制閥11的開啟量。
如上所述構(gòu)造，當(dāng)來自EP4的混合氣體的氣體卡路里利用氣體熱量表10a測量時，被測量的混合氣體的氣體卡路里被供應(yīng)到氣體卡路里控制部件12。然后，首先，在氣體卡路里控制部件12中，利用氣體熱量計10a測量的混合氣體的氣體卡路里與規(guī)定為目標(biāo)值的氣體卡路里比較。接下來，根據(jù)測定的混合氣體的氣體卡路里與規(guī)定為目標(biāo)值的氣體卡路里的偏差，確定將從BFG進(jìn)氣管1b供應(yīng)到氣體混合器3的BFG的流量。隨后，根據(jù)確定的BFG流量，通過調(diào)節(jié)BFG流量控制閥11的開啟量，從EP4排放的混合氣體的氣體卡路里被調(diào)節(jié)為規(guī)定的目標(biāo)值。
具體而言，在卡路里控制部件12中，利用氣體熱量計10a測量的混合氣體的氣體卡路里，反饋控制被執(zhí)行用于控制BFG流量。當(dāng)執(zhí)行如上所述的反饋控制時，PI控制可通過將積分成份和微分成份加到利用氣體熱量計10a測量的混合氣體的氣體卡路里與作為目標(biāo)值規(guī)定的氣體卡路里的偏差上執(zhí)行。此外，在包括當(dāng)前實施例的每個下述實施例中，使用具有能夠以一分鐘幾秒鐘響應(yīng)的高響應(yīng)氣體熱量計。
上文中描述的氣體渦輪系統(tǒng)中的儲氣罐2的結(jié)構(gòu)將在下面進(jìn)行描述。圖2到圖9是顯示儲氣罐2的每個構(gòu)造實例的示意示圖。
1.第一構(gòu)造實例儲氣罐2的第一種構(gòu)造將參照圖2進(jìn)行描述。圖2中所示的儲氣罐配置有混合從CFG進(jìn)氣管1a供應(yīng)并提供時間延遲的CFG的圓柱形罐殼20；被連接到CFG進(jìn)氣管1a的CFG進(jìn)氣端口21；被連接到CFG進(jìn)氣端口21并配置有多個噴嘴孔23的用于延時的CFG管道22；排放在罐殼20中混合的CFG的多個CFG出氣端口24；和連接多個CFG出氣端口24并被連接到至氣體混合器3的管道的CFG排放管道25。此外，在圖2中，在罐殼20內(nèi)部構(gòu)造的部分利用虛線顯示。
該儲氣罐2具有設(shè)置到罐殼20的側(cè)表面上的一個端面附近的CFG進(jìn)氣端口21；而同時，CFG出氣端口24被設(shè)置到與CFG進(jìn)氣端口21被設(shè)置在罐殼20的側(cè)表面處的位置相對的位置。此時，多個CFG出氣端口24在兩個端面之間等距間隔地被設(shè)置到罐殼20的側(cè)表面。此外，用于延時的CFG管道22被構(gòu)造以便被連接到CFG進(jìn)氣端口21，并向設(shè)置到與CFG進(jìn)氣端口21遠(yuǎn)離的位置的CFG出氣端口24延伸。另外，用于延時的CFG管道22具有多個噴嘴孔23，該噴嘴孔23形成在其外圓周表面上，以便流經(jīng)用于延時的CFG管道22的一部分CFG從該管道系統(tǒng)泄露。
當(dāng)儲氣罐2被如上所述構(gòu)造時，在用于延時的CFG管道22中，從CFG進(jìn)氣端口21側(cè)的噴嘴孔23到CFG出氣端口24的距離不同于在CFG出氣端口24側(cè)的噴嘴孔23到CFG出氣端口24的距離。此外，用于延時的CFG管道22被形成以便到達(dá)CFG出氣端口24的附近，而噴嘴孔23被設(shè)置到與連接到CFG進(jìn)氣端口21的邊緣部分相對的邊緣部分。此外，每個CFG出氣端口24具有不同的到CFG進(jìn)氣端口21的距離。
此時，當(dāng)從CFG進(jìn)氣端口21引導(dǎo)的CFG正流經(jīng)用于延時的CFG管道22時，其一部分分別經(jīng)噴嘴孔23泄露。然后，從每個噴嘴孔23泄露的CFG分別流向CFG出氣端口24。在這里，由于從每個噴嘴孔23分別流到每個CFG出氣端口24的CFG的距離不同，因此不同時間被引到CFG進(jìn)氣端口21的CFG同時到達(dá)CFG出氣端口24。具體地，通過使一部分CFG從用于延時的CFG管道22的每個噴嘴孔23泄露，從CFG進(jìn)氣端口21被引入的一部分CFG能夠到達(dá)CFG出氣端口24，而從CFG進(jìn)氣端口21引入的一部分CFG被延時。
結(jié)果，在CFG出氣端口24處，不同時間從CFG進(jìn)氣端口21被引入的CFG被混合并被排放到CFG排放管道25。此外，由于每個CFG出氣端口24被設(shè)置到與距離CFG進(jìn)氣端口21的位置相對不同的位置，因此通過從每個CFG出氣端口24分別被排放到CFG排放管道25而將被混合的每一CFG將變成不同時間被引導(dǎo)到CFG進(jìn)氣端口21的CFG。結(jié)果，利用CFG排放管道25延遲的CFG在CFG排放管道25中被進(jìn)一步混合。
通過如上所述混合在不同時間被引導(dǎo)到CFG進(jìn)氣端口21的CFG，具有不同氣體卡路里的CFG被混合。因此，與從CFG進(jìn)氣管道1a供應(yīng)的CFG氣體卡路里的波動率相比，經(jīng)儲氣罐2的CFG排氣管道25被供應(yīng)到氣體混合器3的CFG具有緩和的氣體卡路里的波動率。結(jié)果，通過在氣體混合器3中將具有緩和的氣體卡路里的波動率的CFG與BFG混合取得的混合氣體的氣體卡路里的波動率也能夠得到抑制。
2.第二構(gòu)造實例儲氣罐2的第二種構(gòu)造實例將參照圖3描述。在圖3中的結(jié)構(gòu)中，與圖2中的結(jié)構(gòu)相同的部分將具有相同的標(biāo)號，其詳細(xì)描述將省略。圖3中所示的儲氣罐2配置有罐殼20；CFG進(jìn)氣端口21；被連接到CFG進(jìn)氣端口21并配置有多個噴嘴孔23的用于延時的CFG管道30；排放在罐殼20中混合的CFG的CFG出氣端口31；和被插入CFG出氣端口31并被連接到至氣體混合器3的管道的CFG排放管道32。在圖3中，罐殼20的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)用實線顯示，而重疊的罐殼20內(nèi)部的每個部件用虛線顯示。
當(dāng)儲氣罐2被如上所述構(gòu)造時，用于延時的CFG管道30配置有主管30a，該主管30a被形成以便分別沿罐殼20的側(cè)表面與上端面和下端面中的每一個之間的邊緣線，并配置有多個分支管30b，所述分支管30b從主管30a突出并被形成以便從罐殼30的一個端面向另一個端面，與罐殼20的側(cè)表面平行。此外，主管30a和分支管30b的每個側(cè)表面和每個邊緣部分設(shè)置了多個噴口23；而使流經(jīng)主管30a和分支管30b的一部分CPG泄露到罐殼20的內(nèi)部中。
同時，主管30a配置有區(qū)段，所述區(qū)段被形成以便被連接到設(shè)置到罐殼20的側(cè)表面的上端面?zhèn)鹊腃FG進(jìn)氣端口21，并沿罐殼20的側(cè)表面與上端表面之間的邊界線，大約罐殼20的上端表面的一個外部圓周；和區(qū)段，所述區(qū)段被形成以便沿罐殼20的側(cè)表面和下端表面之間的邊緣界，大約罐殼20的上端表面和下端表面的每個的一個外部圓周；和連接區(qū)段的區(qū)段，所述區(qū)段被形成以便分別沿罐殼20的上端表面和下端表面的外圓周的每個。此外，多個分支管30b被形成在主管30a的每個區(qū)段中，該區(qū)段形成以便分別沿沿罐殼20的上端表面和下端表面的外部圓周。
此外，CFG出氣端口31被設(shè)置在罐殼20的上端表面的中央；而CFG排放管道32經(jīng)CFG出氣端口31被插入罐殼20的中央部分中。具體地，用于延時的CFG管道30的分支管30b被安裝以便將排放管道32用作中心，圍繞排放管道32的外部圓周，而被形成以便在用于延時的CFG管道30的主管30a中沿罐殼20的上端表面的外圓周而形成的區(qū)段被形成以便圍繞CFG出氣端口31。
由于通過使用于延時的CFG管道30如上述構(gòu)造，流經(jīng)用于延時的CFG管道30的CFG經(jīng)任意噴嘴孔23泄露到罐殼20中并流入CFG排放管道32的內(nèi)部，因此能夠在罐殼20內(nèi)部形成CFG從CFG進(jìn)氣端口20流到CFG出氣端口31的多條通路。然后，由于CFG排放管道32的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜而噴嘴孔23被設(shè)置到CFG排放管道32中的各種位置，因此從CFG進(jìn)氣端口21流到CFG出氣端口31的CFG的多個通路的距離能夠具有多種長度。結(jié)果，不同時間從CFG進(jìn)氣端口21被供應(yīng)到儲氣罐2的CFG流CFG排放管道32，而不同時間被供應(yīng)到儲氣罐2的CFG被混合，從而抑制了CFG的氣體卡路里的波動率。
3.第三構(gòu)造實例儲氣罐2的第三種構(gòu)造實例將參照圖4描述。在圖4中的結(jié)構(gòu)中，與圖2中的結(jié)構(gòu)相同的部分將具有相同的標(biāo)號，其詳細(xì)描述將省略。圖4中所示的儲氣罐2配置有罐殼20；CFG進(jìn)氣端口21；CFG出氣端口24；CFG排放管道25；和錐形內(nèi)部圓筒40，所述錐形內(nèi)部圓筒40被連接到CFG進(jìn)氣端口21被插入的CFG進(jìn)氣管1a，且具有多個噴嘴孔23。在圖4中，在罐殼20內(nèi)部構(gòu)造的部分以虛線顯示。
當(dāng)儲氣罐2被如上所述構(gòu)造時，內(nèi)部圓筒40被形成以便從罐殼20的上端表面和側(cè)表面之間的邊界線向罐殼20的中心漸縮。然后，通過使內(nèi)部圓筒40的上端表面用作罐殼20的上端表面，并將內(nèi)部圓筒40的下端邊緣形成在鄰近圓筒20的下端表面的位置，罐殼20內(nèi)部的空間被分成兩個區(qū)域內(nèi)部圓筒40的內(nèi)部和外部。此外，內(nèi)部圓筒40的下端被置于自由狀態(tài)。然后，多個噴嘴孔23形成在內(nèi)部圓筒40的側(cè)表面上，而同時，經(jīng)CFG進(jìn)氣端口21插入的CFG進(jìn)氣管1a被連接以便沿內(nèi)部圓筒40的側(cè)表面。此外，CFG出氣端口24被設(shè)置到罐殼20的側(cè)表面的上端表面，而同時，CFG排放管道25被連接到CFG出氣端口24。
由于安裝有內(nèi)部圓筒40，從CFG進(jìn)氣管1a被導(dǎo)入內(nèi)部圓筒40的內(nèi)部區(qū)域中的CFG沿內(nèi)部圓筒40的側(cè)表面流動，在內(nèi)部圓筒40的內(nèi)部區(qū)域中，由CFG產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)流，而在流到內(nèi)部圓筒40的下端后，CFG從內(nèi)部圓筒40的下端流出到內(nèi)部圓筒40的外部區(qū)域。此時，經(jīng)在內(nèi)部圓筒40的側(cè)表面上形成的多個噴嘴孔23，沿內(nèi)部圓筒40的側(cè)表面流動的一部分CFG泄露到內(nèi)部圓筒40的外部區(qū)域。因此，在內(nèi)部圓筒40的外部區(qū)域中，從噴嘴孔23泄露的CFG與從內(nèi)部圓筒40的下端流出的CFG混合后，混合CFG經(jīng)CFG出氣端口24排放到CFG排放管道25。
通過使如上所述的這種內(nèi)部圓筒40在罐殼20內(nèi)部構(gòu)造，在不同時間從CFG進(jìn)氣端20被供應(yīng)到儲氣罐2的CFG流到CFG排放管道25，而不同時間被供應(yīng)到儲氣罐2的CFG被混合，從而抑制了CFG的氣體卡路里的波動率。
4.第四構(gòu)造實例儲氣罐2的第四種構(gòu)造實例將參照圖5描述。在圖5中的結(jié)構(gòu)中，與圖2中的結(jié)構(gòu)相同的部分將具有相同的標(biāo)號，其詳細(xì)描述將省略。圖5中所示的儲氣罐2配置有罐殼20；CFG進(jìn)氣端口21；CFG出氣端口24；CFG排放管道25；混合通過擴散被引入罐殼20的CFG的多個風(fēng)扇50；和多個分別旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇50的電機51。在圖5中，在罐殼20內(nèi)部構(gòu)造的部分以虛線顯示。
當(dāng)儲氣罐2被如上所述構(gòu)造時，CFG進(jìn)氣端口21被設(shè)置在罐殼20的側(cè)表面的一個端表面(圖5中的上端表面)附近；而同時，CFG出氣端口24被設(shè)置在罐殼20的側(cè)表面的另一端表面(圖5中的下端表面)附近，與CFG進(jìn)氣端口21被設(shè)置在罐殼20的側(cè)表面上的位置相對。然后，風(fēng)扇50被設(shè)置到罐殼20內(nèi)部的罐殼20的兩個端表面；而此時，被連接到每個風(fēng)扇50的軸的電機51被安裝在罐殼20外部的罐殼20的兩個端表面。
通過安裝如上所述的這種風(fēng)扇50和電機51，利用電機51旋轉(zhuǎn)的多個風(fēng)扇50，經(jīng)CFG進(jìn)氣端口21從CFG進(jìn)氣管1a供應(yīng)到罐殼20內(nèi)部的CFG被擴散。結(jié)果，通過使在儲氣罐20內(nèi)部充分?jǐn)U散的CFG混合，經(jīng)CFG出氣端口24在不同時間從CFG進(jìn)氣端口21被供應(yīng)到儲氣罐2的CFG流入CFG排放管道25，而在不同時間被供應(yīng)到儲氣罐2的CFG被混合，從而抑制了CFG的氣體卡路里的波動率。
5.第五構(gòu)造實例儲氣罐2的第五種構(gòu)造實施例將參照圖6描述。在圖6中的結(jié)構(gòu)中，與圖2中的結(jié)構(gòu)相同的部分將具有相同的標(biāo)號，其詳細(xì)描述將省略。圖6中所示的儲氣罐2配置有罐殼20；CFG進(jìn)氣端口21；CFG出氣端口24；CFG排放管道25；和安裝到從CFG進(jìn)氣端口21被插入罐殼20的內(nèi)部的CFG進(jìn)氣管1a的邊緣的噴嘴60。在圖6中，在罐殼20內(nèi)部構(gòu)造的部分以虛線顯示。
當(dāng)儲氣罐2被如上所述構(gòu)造時，CFG進(jìn)氣端口21和CFG出氣端口24被設(shè)置到罐殼20的側(cè)表面的下端表面，以便經(jīng)罐殼20的下端表面的中央彼此相對并大致在相同的水平處。此外，被安裝到CFG進(jìn)氣管1a的邊緣的噴嘴60具有相對于罐殼20的下端表面的預(yù)定仰角(例如，45度)，而從噴嘴60與CFG進(jìn)氣管1a的連接部到其邊緣的長度是噴嘴60的直徑的常數(shù)倍(例如，約3倍)。
然后，噴嘴60被安裝以便朝向連接罐殼20的上端表面和下端表面的中央的中央軸。通過安裝如上所述的噴嘴60，當(dāng)從CFG進(jìn)氣管1a引導(dǎo)的CFG從噴嘴60的邊緣被供應(yīng)到罐殼20的內(nèi)部時，從CFG進(jìn)氣管1a引導(dǎo)的CFG被從罐殼20的下端表面排放到上端表面。同時，由于CFG出氣端口不在噴嘴60的邊緣的延伸長線上，因此從噴嘴60到CFG出氣端24的通路變得較長。
因此，在當(dāng)前的構(gòu)造實例中，當(dāng)從CFG進(jìn)氣管1a引導(dǎo)的CFG從噴嘴60被排放到罐殼20的內(nèi)部時，它花費時間到達(dá)設(shè)置在罐殼20的下端表面的CFG出氣端口24，這導(dǎo)致延時。此外，此時，沿由從噴嘴60排放的CFG導(dǎo)致的噴射流、殘留在罐殼20內(nèi)部的周圍的CFG被吸入，從而混合了不同時間被供應(yīng)到罐殼20的內(nèi)部的CFG。結(jié)果，在當(dāng)前構(gòu)造實例中，在不同時間被供應(yīng)到儲氣罐2的CFG被混合，從而抑制了CFG的氣體卡路里的波動率。
6.第六構(gòu)造實例儲氣罐2的第六種構(gòu)造實例將參照圖7描述。在圖7中的結(jié)構(gòu)中，與圖6中的結(jié)構(gòu)相同的部分將具有相同的標(biāo)號，其詳細(xì)描述將省略。圖7中所示的儲氣罐2配置有罐殼20；CFG進(jìn)氣端口21；CFG出氣端口24；CFG排放管道25；噴嘴60；和被安裝以覆蓋CFG出氣端24的阻塞板70。在圖7中，在罐殼20內(nèi)部構(gòu)造的部分以虛線顯示。
當(dāng)儲氣罐2被如上所述構(gòu)造時，不同于第五構(gòu)造實例，CFG出氣端口24被設(shè)置在罐殼20的下端表面的中央。此外，被安裝以便覆蓋CFG出氣端口24的上側(cè)的阻塞板70被設(shè)置在比罐殼20的下端表面略高的位置處，使阻塞板70與CFG出氣端口24存在空間。此外，與第五構(gòu)造實例相同，噴嘴60被構(gòu)造以便朝向罐殼20的中央軸，具有預(yù)定仰角，并具有是其直徑恒定倍數(shù)的長度。
因此，在當(dāng)前構(gòu)造實例中，首先，當(dāng)從CFG進(jìn)氣管1a引導(dǎo)的CFG從噴嘴60的邊緣被供應(yīng)到罐殼20的內(nèi)部時，CFG從罐殼20的下端表面向上端表面排放，而沿由從噴嘴60排放的CFG導(dǎo)致的噴射流、殘留在罐殼20的內(nèi)部的周圍的CFG被吸入。此外，通過使阻塞板安裝在CFG出氣端口24的頂部上方，從CFG出氣端口24排放的CFG需要圍繞阻塞板70，這阻止了CFG構(gòu)成滯留在罐殼20的內(nèi)部的空間，并且進(jìn)一步混合了CFG。
7.第七構(gòu)造實例儲氣罐2的第七種構(gòu)造實例將參照圖8描述。在圖8中的結(jié)構(gòu)中，與圖7中的結(jié)構(gòu)相同的部分將具有相同的標(biāo)號，其詳細(xì)描述將省略。圖8中所示的儲氣罐2配置有罐殼20；CFG出氣端口24；CFG排放管道25；被設(shè)置到罐殼20的側(cè)表面上彼此間隔的位置的兩個CFG進(jìn)氣端口21a和21b；和分別被設(shè)置到從CFG進(jìn)氣端口21a和21b被插入的CFG進(jìn)氣管1a的邊緣的噴嘴60a和60b。在圖8中，圖8(a)是從儲氣罐2的頂部觀看的平面橫斷面視圖；而圖8(b)顯示了儲氣罐2的正視圖。
其中，如圖8(a)所示，CFG進(jìn)氣端口21a和21b之間的位置關(guān)系為例如罐殼20的下端表面的中央落在CFG進(jìn)氣端口21a和21b彼此連接的直線上。具體地，CFG進(jìn)氣端口21a和21b被設(shè)置以便相對罐殼20的側(cè)表面的圓周方向等距間隔。此外，在圖8(a)中，分叉點80被設(shè)置到從CFG進(jìn)氣管1a的分叉點80分別到CFG進(jìn)氣端口21a和21b的距離相同的位置。然而，分叉點80可以被設(shè)置到從CFG進(jìn)氣管1a的分叉點80分別到CFG進(jìn)氣端口21a和21b的距離不同的位置。此外，如圖8(b)所示，CFG進(jìn)氣端口21a和21b被設(shè)置到罐殼20的側(cè)表面的下端表面，而同時，CFG出氣端口24以與第六構(gòu)造實例相同的方式設(shè)置到罐殼20的下端表面的中央。
在與第五和第六構(gòu)造實例不同的當(dāng)前構(gòu)造實例中，噴嘴60a和60b的方向沿罐殼20的側(cè)表面的圓周方向面對，而同時，噴嘴60a和60b相對罐殼20的側(cè)表面的圓周方向面對相同方向(在圖8(a)的實例中為逆時針方向)。此外，如圖8(b)所示，分別相對于罐殼20的下端表面的每個噴嘴60a和60b的仰角小于第五和第六構(gòu)造實例的仰角(例如，13度)。此外，與第五和第六構(gòu)造實例相同，噴嘴60a和60b的長度可以是噴嘴60a和60b的直徑的常數(shù)倍數(shù)(例如，三倍)。通過使噴嘴60a和60b被如上所述構(gòu)造，當(dāng)從CFG進(jìn)氣管1a供應(yīng)的CFG從噴嘴60a和60b被噴向罐殼20的上端表面時，具有沿罐殼20的側(cè)表面的圓周方向旋轉(zhuǎn)CFG的旋轉(zhuǎn)力(在圖8(a)的實例中為反時針旋轉(zhuǎn)力)，以便殘留在罐殼20內(nèi)部的周圍的CFG將被吸入和混合，隨后被從罐殼20的下端表面的中央的CFG出氣端口24被排放到外部。
8.第八構(gòu)造實例儲氣罐2的第八種構(gòu)造實例將參照圖9描述。在圖9中的結(jié)構(gòu)中，與圖8中的結(jié)構(gòu)相同的部分將具有相同的標(biāo)號，其詳細(xì)描述將省略。圖9中所示的儲氣罐2配置有罐殼20；CFG進(jìn)氣端口21a和21b；噴嘴60a和60b；在罐殼20的側(cè)表面上，被設(shè)置彼此離開的位置的兩個CFG出氣端口24a和24b；被連接到CFG出氣端口24a和24b的CFG排放管道25；和被安裝以便阻塞從CFG進(jìn)氣端口21a和21b流到CFG出氣管24a和24b的CFG的流動的阻塞板90a和90b。此外，在圖9中，圖9(a)是從其頂部觀看的儲氣罐2的平面橫斷面視圖；而圖9(b)顯示了儲氣罐2的正面橫斷面圖。
其中，如圖9(a)所示，CFG進(jìn)氣端口21a和21b之間的位置關(guān)系為例如罐殼20的下端表面的中央以與第七構(gòu)造實例相同的方式落在進(jìn)氣端口21a和21b彼此連接的直線上。具體地，CFG進(jìn)氣端口21a和21b被設(shè)置以便相對罐殼20的側(cè)表面的圓周方向等距地間隔。此外，如圖9(a)所示，在與第七實例不同的當(dāng)前構(gòu)造實例中，CFG進(jìn)氣管1a具有分叉點80，所述分叉點80被設(shè)置到從分叉點80分別到CFG進(jìn)氣端口21a和21b的距離不同的位置。此外，CFG進(jìn)氣管1a的分叉點80可被設(shè)置到從分叉點80分別到CFG進(jìn)氣端口21a和21b的距離相同的位置。
此外，如圖9(a)所示，CFG出氣端口24a和24b之間的位置關(guān)系為例如罐殼20的下端表面的中央落在CFG出氣端口24a和24b彼此連接的直線上。具體地，CFG出氣端口24a和24b被放置以便相對罐殼20的側(cè)表面的圓周方向等距地間隔。此外，在圖9(a)中，分叉點91被設(shè)置到從CFG排放管25的分叉點91分別到CFG出氣端口24a和24b的距離不同的位置。然而，分叉點91可被設(shè)置到從分叉點91分別到CFG出氣端口24a和24b的距離相同的位置。
此外，當(dāng)CFG進(jìn)氣端口21a和21b和CFG出氣端口24a和24b被如上所述提供時，CFG出氣端口24b被安裝在CFG進(jìn)氣端口21a的附近，而同時，CFG出氣端口24a被安裝在CFG進(jìn)氣端口21b的附近。具體地，以CFG進(jìn)氣端口21a、CFG出氣端口24b、CFG進(jìn)氣端口21b和CFG出氣端口24a的順序，CFG進(jìn)氣端口21a和21b和CFG出氣端口24a和24b相對罐殼20的側(cè)表面的圓周方向交替地設(shè)置。
此外，被安裝到插入CFG進(jìn)氣端口21a的CFG進(jìn)氣管1a的邊緣的噴嘴60a的方向被設(shè)置以沿罐殼20的側(cè)表面的圓周方向面對CFG出氣端口24a；而同時，被安裝到插入CFG進(jìn)氣端口21b的CFG進(jìn)氣管1a的邊緣的噴嘴60b的方向被設(shè)置以沿罐殼20的側(cè)表面的圓周方向面對CFG出氣端口24b。具體地，在圖9(a)的實例中，以CFG進(jìn)氣端口21a、CFG出氣端口24b、CFG進(jìn)氣端口21b和CFG出氣端口24a的順序，CFG進(jìn)氣端口21a和21b和CFG出氣端口24a和24b被順時針設(shè)置，而同時，噴嘴60a和60b面對該方向以便逆時針注入CFG。
此外，如圖9(b)所示，與第七構(gòu)造實例相同，噴嘴60a和60b具有相對于罐殼20的下端表面的仰角，該仰角小于第五和第六構(gòu)造實例的仰角。此外，以與第五和第六構(gòu)造實例相同的方式，噴嘴60a和60b的長度可以是噴嘴60a和60b的直徑的常數(shù)倍數(shù)(例如，三倍)。此外，如圖9(b)所示，CFG進(jìn)氣端口21a和21b和CFG出氣端口24a和24b被設(shè)置到罐殼20的側(cè)表面的下端表面，而同時，CFG進(jìn)氣端口21a和21b被設(shè)置以便在CFG出氣端口24a和24b之上。
然后，沿從CFG進(jìn)氣端口21a到CFG出氣端口24a的罐殼20的側(cè)表面的圓周方向的路徑具有在CFG出氣端口24a附近被安裝到罐殼20的下端表面的阻塞板90a；而沿從CFG進(jìn)氣端口21b到CFG出氣端口24b的罐殼20的側(cè)表面的圓周方向的路徑具有在CFG出氣端口24b附近被安裝到罐殼20的下端表面的阻塞板90b。此外，阻塞板90a和90b自罐殼20的下端表面的高度約為罐殼20的高度的一半。此外，阻塞板90a和90b自罐殼20的下端表面的高度為例如流入CFG出氣端口24a和24b的CFG流被阻塞，而阻塞板90a和90b的高度越高，CFG的混合率增加得越高。
通過具有如上所述的構(gòu)造，當(dāng)從CFG進(jìn)氣管1a供應(yīng)的CFG從噴嘴60a和60b被噴向罐殼20的上端表面時，提供了沿罐殼20的側(cè)表面的圓周方向旋轉(zhuǎn)CFG的旋轉(zhuǎn)力(在圖8(a)的實例中為反時針旋轉(zhuǎn)力)，以便殘留在罐殼20內(nèi)部的周圍的CFG將被吸入和混合。然后，被混合的CFG流向和流入CFG出氣端口24a和24b，繞過阻塞板90a和90b，從而進(jìn)一步提高混合比率。
此外，在第四構(gòu)造實例中被安裝到儲氣罐2的風(fēng)扇50和電機51可被設(shè)置到具有安裝在罐殼20內(nèi)部的用于延時的CFG管道22和30的第一和第二構(gòu)造實例中的儲氣罐2；具有安裝在罐殼20內(nèi)部的內(nèi)部圓筒40的第三構(gòu)造實例中的儲氣罐2；和具有安裝到其上的噴嘴60、60a和60b的第五到第八構(gòu)造實例中的儲氣罐2。此外，在第二到第四構(gòu)造實例中，如在第一構(gòu)造實例中，多個CFG出氣端口24和31被設(shè)置，而每個CFG出氣端口24和31可由CFG排放管道25和32連接。
此外，在第五和第六構(gòu)造實例中，與第七或第八構(gòu)造實例中的相同，CFG進(jìn)氣管1a可分岔，而同時，多個CFG進(jìn)氣端口21可沿罐殼20的圓周方向設(shè)置到罐殼20的側(cè)表面。然后，將被插入多個CFG進(jìn)氣端口21的CFG進(jìn)氣管1a的每個邊緣配置有面向罐殼20的中央軸的噴嘴60。
此外，在第七或第八構(gòu)造實例中，不僅兩個CFG進(jìn)氣端口21a和21b而且超過兩個的多個CFG進(jìn)氣端口21可被設(shè)置，以沿罐殼20的側(cè)表面的圓筒方向等距間隔。然后，被插入多個CFG進(jìn)氣端口21的CFG進(jìn)氣管1a的每個邊緣配置有沿罐殼20的側(cè)表面的圓周方向面向該方向的噴嘴60。此外，在第八構(gòu)造實例中，多個CFG進(jìn)氣端口21和CFG出氣端口24可被設(shè)置，以便分別沿罐殼20的側(cè)表面的圓筒方向等距間隔。此時，CFG進(jìn)氣端口21和CFG出氣端口24沿罐殼20的側(cè)表面的圓周方向交替地設(shè)置；而同時，阻塞板被設(shè)置以便阻塞沿從CFG進(jìn)氣端口到CFG出氣端口的沿罐殼20的側(cè)表面的圓周方向的通路。
此外，在第五構(gòu)造實例中，當(dāng)CFG進(jìn)氣端口21和CFG出氣端口24具有大致相同的高度，而同時，CFG出氣端口24未被設(shè)置在噴嘴60的方向的延長線上時，CFG進(jìn)氣端口和CFG出氣端口24可被設(shè)置在罐殼20的側(cè)表面的下端表面以外的位置處。此外，在第一到第八構(gòu)造實例中，通過在罐殼20內(nèi)部形成多個CFG的通路，被供應(yīng)到儲氣罐2的內(nèi)部的CFG被攪動。然而，通路可形成在罐殼20外部，用于使被供應(yīng)到罐殼20的內(nèi)部的一部分CFG被鼓風(fēng)機和相類似物暫時排放到外部后，返回到罐殼20。此時，通過罐殼20外部的通路的CFG和保持在罐殼20內(nèi)部的CFG混合，導(dǎo)致CFG攪動。
第二實施例本發(fā)明的第二種實施例將參照附圖進(jìn)行描述。圖10是顯示根據(jù)當(dāng)前實施例的氣體渦輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。在圖10中所示的結(jié)構(gòu)中，與圖1中的結(jié)構(gòu)相同的部分將具有相同的標(biāo)號，其詳細(xì)描述將省略。此外，如根據(jù)第一實施例的第一到第八構(gòu)造實例(參見圖2到圖9)中所示構(gòu)造的儲氣罐將用于根據(jù)當(dāng)前實施例的氣體渦輪系統(tǒng)中的儲氣罐，而其詳細(xì)說明將被忽略。
圖10中的氣體渦輪系統(tǒng)是根據(jù)第一實施例(參見圖1)的氣體渦輪系統(tǒng)，其增加了測量在儲氣罐2中提供延時效果后，被排放的CFG的氣體卡路里的氣體熱量計10b；并代替氣體卡路里控制部件12，配置有根據(jù)氣體熱量計10a和10b的測量結(jié)果，設(shè)置BFG流量控制閥11的開啟量的氣體卡路里控制部件12a。
具有如上所述的結(jié)構(gòu)，與第一實施例相同，在氣體卡路里控制部件12a中，根據(jù)利用氣體熱量表10a測量的來自EP4的混合氣體的氣體卡路里與混合氣體的目標(biāo)氣體卡路里的偏差，執(zhí)行反饋控制。當(dāng)根據(jù)利用氣體熱量表10a測量的混合氣體的氣體卡路里，控制BFG流量的反饋控制被執(zhí)行時，根據(jù)從儲氣罐2排放并利用氣體熱量表10b測量的CFG的氣體卡路里，同時執(zhí)行前饋控制。
在利用氣體熱量控制部件12a的前饋控制中，當(dāng)利用氣體熱量表10b測量自儲氣罐2排放的CFG的氣體卡路里時，基于根據(jù)CFG的氣體流量估計的CFG從氣體熱量計10b到達(dá)氣體混合器3的時間和利用氣體熱量計10b測量的CFG氣體卡路里，提前確定被供應(yīng)到氣體混合器3的CFG的氣體卡路里。然后，在根據(jù)氣體熱量表10b的測量值的前饋控制進(jìn)行估計的當(dāng)前時刻，基于被供應(yīng)到氣體混合器3的CFG的氣體卡路里，校正根據(jù)氣體熱量計10a的測量值的反饋控制確定的BFG流量控制閥11的開啟量。
如上所述，與第一實施例相同，第一利用儲氣罐2的機械結(jié)構(gòu)，根據(jù)當(dāng)前實施例的氣體渦輪系統(tǒng)減小了被供應(yīng)到氣體壓縮機5的混合氣體的氣體卡路里的波動成份的頻率和幅度，并能夠根據(jù)氣體熱量計10a的測量值，利用反饋控制進(jìn)一步抑制混合氣體的氣體卡路里的低頻的幅度。因此，通過增加根據(jù)氣體熱量計10b的測量值的前饋控制，此外還能夠抑制重疊混合的氣體卡路里的低頻的高頻的幅度。
第三實施例本發(fā)明的第三種實施例將參照附圖進(jìn)行描述。圖11是根據(jù)當(dāng)前實施例的氣體渦輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。在圖11中的結(jié)構(gòu)中，與圖10中的結(jié)構(gòu)相同的部分將具有相同的標(biāo)號，其詳細(xì)描述將省略。此外，如根據(jù)第一實施例的第一到第八構(gòu)造實例(參見圖2到圖9)中所示構(gòu)造的儲氣罐將用于根據(jù)第二實施例的氣體渦輪系統(tǒng)中的儲氣罐，而其詳細(xì)說明將被忽略。
圖11中的氣體渦輪系統(tǒng)是根據(jù)第二實施例(參見圖10)的氣體渦輪系統(tǒng)，其增加了測量在被供應(yīng)到儲氣罐2前，經(jīng)過CFG進(jìn)氣管1a的CFG的氣體卡路里的氣體熱量計10c；將經(jīng)過CFG進(jìn)氣管1a的CFG與自BFG進(jìn)氣管1b的部分BFG混合的氣體混合器3a；和設(shè)置被供應(yīng)到氣體混合器3a的BFG的流量的BFG流量控制閥11a；并且代替氣體卡路里控制部件12a，還配置有氣體卡路里控制部件12b，所述氣體卡路里控制部件12b根據(jù)氣體熱量計10a和10b的測量結(jié)果設(shè)置BFG流量控制閥11的開啟量，并根據(jù)氣體熱量計10c的測量結(jié)果設(shè)置BFG流量控制閥11a的開啟量。
具有如上所述的結(jié)構(gòu)，在氣體卡路里控制部件12b中，與本發(fā)明的第二實施例相同，根據(jù)利用氣體熱量表10a測量的自EP4的混合氣體的氣體卡路里，執(zhí)行反饋控制；并且同時，根據(jù)利用氣體熱量表10b測量的從儲氣罐2排放的CFG的氣體卡路里，執(zhí)行前饋控制。根據(jù)利用氣體熱量計10a測量的CFG的氣體卡路里執(zhí)行的反饋控制和根據(jù)利用氣體熱量計10b測量的CFG的氣體卡路里的前饋控制，以與利用第二實施例的氣體卡路里控制部件12a執(zhí)行的反饋控制與前饋控制的相同方式執(zhí)行，從而控制BFG控制閥11的開啟量，以控制被供應(yīng)到氣體混合計3的BFG的流量。
此外，在氣體卡路里控制部件12b中，除通過使用氣體熱量計10a和10b控制BFG控制閥11的開啟量的行為外，根據(jù)利用氣體熱量計10c測量的經(jīng)過CFG進(jìn)氣管1a的CFG的氣體卡路里，執(zhí)行前饋控制以控制BFG控制閥11a的開啟量。具體地，首先氣體熱量計10c測量在從CFG進(jìn)氣管1a被供應(yīng)氣體混合器3a前的CFG的氣體卡路里。然后，根據(jù)從CFG的氣體流量估計的CFG從氣體熱量計10c到達(dá)氣體混合器3a的時間，和利用氣體熱量計10c測量的CFG的氣體卡路里，提前確定被供應(yīng)到氣體混合器3a的CFG的氣體卡路里。
如上所述，根據(jù)利用氣體熱量計10c的測量值，在由前饋控制進(jìn)行估計時的時刻，被供應(yīng)到氣體混合器3a的CFG的氣體卡路里被承認(rèn)。結(jié)果，根據(jù)在估計的當(dāng)前時刻被供應(yīng)到氣體混合器3a的CFG的氣體卡路里，確定BFC流量控制閥11a的開啟量，以便具體控制氣體混合器3a中與BFG混合的混合氣體的氣體卡路里，并確定BFG到氣體混合器3a的流量。然后，在儲氣罐2通過延時混合后，在氣體混合器3a中通過混合CFG和BFG取得的混合氣體在氣體混合器3中與BFG再次混合。
如上所述，在根據(jù)當(dāng)前實施例的氣體渦輪系統(tǒng)中，與第二實施例相同，首先儲氣罐2減小了被供應(yīng)到氣體壓縮機5的混合氣體的氣體卡路里的波動成份的頻率和幅度，并且同時，通過根據(jù)氣體熱量計10a和10b的測量值控制性能，能夠抑制混合氣體的氣體卡路里的低頻和高頻的幅度。此外，基于利用被安裝在氣體混合器3之前階段的用于氣體混合器3a的氣體熱量計10c的測量結(jié)果，通過執(zhí)行前饋控制，被供應(yīng)到氣體混合器3的混合氣體的氣體卡路里的波動率被減輕，從而進(jìn)一步抑制了重疊被供應(yīng)氣體壓縮機5的混合氣體的氣體卡路里的低頻的高頻的幅度。
此外，在每個前述實施例中，用作燃?xì)獾幕旌蠚怏w通過混合CFG和BFG生成。然而，混合氣體可以通過將BFG與COG混合生成，以用作燃?xì)狻４藭r，COG的流量根據(jù)混合氣體和BFG的氣體卡路里確定。此外，在每個上述實施例中，儲氣罐2可以被安裝到BFG供應(yīng)通路，而在第二和第三實施例的每個中，前饋控制可以分別根據(jù)BFG和COG的氣體卡路里執(zhí)行。
在上述描述中，根據(jù)本發(fā)明的氣體卡路里控制設(shè)備用于氣體渦輪系統(tǒng)。然而，本發(fā)明不僅可以用于氣體渦輪系統(tǒng)，而且也可用于高爐氣體被供應(yīng)作燃?xì)獾腻仩t。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，包括混合第一燃?xì)夂偷诙細(xì)獾牡谝粴怏w混合器；測量通過在第一氣體混合器中混合取得的混合燃?xì)獾臍怏w卡路里的第一氣體熱量計；反饋控制部件，所述反饋控制部件基于第一氣體熱量計的測量結(jié)果，設(shè)置第一和第二燃?xì)獾牧髁勘龋跃唧w控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里或控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里恒定或特定；和儲氣罐，所述儲氣罐為第一燃?xì)馓峁┎煌訒r，并將提供有不同延時的第一燃?xì)饣旌虾凸?yīng)到第一氣體混合器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，還包括通過混合第三燃?xì)夂偷诙細(xì)馍傻谝蝗細(xì)獾牡诙怏w混合器；測量被供應(yīng)到第二氣體混合器的第三燃?xì)獾臍怏w卡路里的第二氣體熱量計；第一前饋控制部件，所述第一前饋控制部件根據(jù)利用第二氣體熱量計測量的第三燃?xì)獾臍怏w卡路里，估計當(dāng)前時刻被供應(yīng)到氣體混合器的第一燃?xì)獾臍怏w卡路里，并設(shè)置第二和第三燃?xì)獾牧髁勘纫跃唧w控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里或控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里恒定或特定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，還包括測量從儲氣罐供應(yīng)到第一氣體混合器的第一燃?xì)獾臍怏w卡路里的第三氣體熱量計；和第二前饋控制部件，所述第二前饋控制部件根據(jù)利用第三氣體熱量計測量的第一燃?xì)獾臍怏w卡路里，估計當(dāng)前時刻被供應(yīng)到氣體混合器的第一燃?xì)獾臍怏w卡路里，并設(shè)置第一和第二燃?xì)獾牧髁勘纫跃唧w控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里或控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里恒定或特定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，還包括測量從儲氣罐供應(yīng)到第一氣體混合器的第一燃?xì)獾臍怏w卡路里的第三氣體熱量計；和第二前饋控制部件，所述第二前饋控制部件根據(jù)利用第三氣體熱量計測量的第一燃?xì)獾臍怏w卡路里，估計當(dāng)前時刻被供應(yīng)到氣體混合器的第一燃?xì)獾臍怏w卡路里，并設(shè)置第一和第二燃?xì)獾牧髁勘纫跃唧w控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里或控制混合燃?xì)獾臍怏w卡路里恒定或特定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中，所述儲氣罐包括混合被供應(yīng)的第一燃?xì)獾墓逇?；用于延時的管道，所述管道從罐殼的外部被插入到罐殼的內(nèi)部，使第一燃?xì)饬鹘?jīng)其內(nèi)部，并具有形成在其外圓周上的多個噴嘴孔；和排氣管，所述排氣管被安裝到不包括用于延時的管道安裝在罐殼中的部分的部分，而將在罐殼內(nèi)部混合的第一燃?xì)庖龑?dǎo)到罐殼的外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中所述儲氣罐具有用于延時的管道，所述管道包括沿罐殼的內(nèi)壁形成的主管；和從主管形成的多個分支管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中所述儲氣罐具有形成為圓筒的罐殼；具有主管，所述主管被形成以沿罐殼的上端表面與側(cè)表面之間的邊界線和罐殼的下端表面與側(cè)表面之間的邊界線；并連接沿罐殼的上端表面與側(cè)表面之間的邊界線和罐殼的下端表面與側(cè)表面的邊界線的部分；具有被形成以與罐殼的外圓周表面平行的多個分支管；和具有被插入罐殼的內(nèi)部的排氣管；和具有被設(shè)置在罐殼的端面的中央的出氣端口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中，所述儲氣罐包括混合被供應(yīng)的第一燃?xì)獾膱A筒罐殼；引導(dǎo)第一燃?xì)獾倪M(jìn)氣管；內(nèi)部圓筒，所述內(nèi)部圓筒被連接到罐殼的一個端面，將罐殼的內(nèi)部分成兩個區(qū)域，并具有連接設(shè)置到其內(nèi)部圓周的兩個區(qū)域的噴嘴孔；和將在罐殼的內(nèi)部混合的第一燃?xì)庖龑?dǎo)到罐殼的外部的排氣管道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中內(nèi)部圓筒的內(nèi)部圓周表面向罐殼的另一端面附近漸縮。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中，所述儲氣罐包括混合被供應(yīng)的第一燃?xì)獾墓逇?；被插入罐殼中并引?dǎo)第一燃?xì)獾倪M(jìn)氣管；被設(shè)置到進(jìn)氣管的邊緣的噴嘴；將在罐殼的內(nèi)部混合的第一燃?xì)庖龑?dǎo)到罐殼的外部的排氣管道；和排氣管道與罐殼連接處的出氣端口；其中噴嘴的方向朝向為遠(yuǎn)離出氣端口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中噴嘴的方向朝向罐殼的中央軸。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中噴嘴的方向朝向為沿罐殼的側(cè)表面的圓周方向。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中噴嘴和出氣端口被設(shè)置到罐殼的下端面；和噴嘴具有相對于罐殼的下端表面的仰角，而將第一燃?xì)庾⑷氲焦逇さ纳隙吮砻妗?br> 14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中噴嘴的方向朝向罐殼的中央軸。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中噴嘴的方向朝向為沿罐殼的側(cè)表面的圓周方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中阻塞流入出氣端口的第一燃?xì)獾牧鲃拥淖枞灞话惭b在出氣端口附近。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中進(jìn)氣管從罐殼的多個位置被插入，并配置有多個噴嘴。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中設(shè)置了多個出氣端口。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中儲氣罐配置有擴散罐殼內(nèi)部的第一燃?xì)獾亩鄠€風(fēng)扇。
20.一種燃?xì)廨啓C系統(tǒng)，包括壓縮燃?xì)獾臍怏w壓縮機；壓縮空氣的空氣壓縮機；燃燒器，所述燃燒器通過使來自氣體壓縮機的燃?xì)夂妥钥諝鈮嚎s機的空氣被提供和燃燒精制燃燒氣體；由來自燃燒器的燃燒氣體旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動的氣體渦輪；和根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備，其中來自燃?xì)饪防锟刂圃O(shè)備的混合燃?xì)庾鳛槿細(xì)獗还?yīng)到氣體壓縮機。
全文摘要
當(dāng)CFG被供應(yīng)到儲氣罐(2)時，通過為CFG提供不同延時并將它們混合，CFG的氣體卡路里的波動率得到抑制。當(dāng)CFG在儲氣罐(3)中與BFG混合時，根據(jù)混合氣體的氣體卡路里，BFG的氣體流速由反饋控制控制，從而控制混合氣體的氣體卡路里一定。
文檔編號F02C6/00GK1828029SQ20061000678
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者平本康治, 村瀨拓也, 高田智成, 川根浩, 園田隆 申請人:三菱重工業(yè)株式會社