DE112015002636T5

DE112015002636T5 - Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, Spülvorrichtung zur Ausführung des besagten Verfahrens und Gasturbineninstallation mit selbiger Vorrichtung vorgesehen

Info

Publication number: DE112015002636T5
Application number: DE112015002636.3T
Authority: DE
Inventors: Hisashi Nakahara
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: KR101852288B1; DE112015002636B4; US10378448B2; US20170138268A1; WO2015186611A1; CN106232962B; CN106232962A; JP6175190B2; JPWO2015186611A1; KR20160136428A

Abstract

Ein Wasserzufuhrschritt (S1) zum Zuführen von Wasser zu einem Flüssigkraftstoffkanal einer Düse wird während eines Flüssigkraftstoffzufuhrzustands (Mo) ausgeführt, bei dem der Düse nur flüssiger Kraftstoff zugeführt wird; ein Nach-Umschalt-Wasserspülschritt (S3) zum Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal der Düse wird während eines Gaskraftstoffzufuhrzustands (Mg) ausgeführt, bei dem der Düse nur gasförmiger Kraftstoff zugeführt wird; und ein Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt (S2) zum Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal der Düse wird während eines Kraftstoffumschaltzustands (Mc) ausgeführt, der ein Übergangszustand vom Flüssigkraftstoffzufuhrzustand (Mo) zum flüssigen Kraftstoffzufuhrzustand (Mg) ist. Eine zweite Fließgeschwindigkeit (w2) von Wasser, das im Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt (S2) zugeführt wird, ist niedriger als eine erste Fließgeschwindigkeit (w1) von Wasser, das im Wasserzufuhrschritt (S1) zugeführt wird. Im Nach-Umschalt-Wasserspülschritt (S3) wird Wasser zeitweise mit einer dritten Fließgeschwindigkeit (w3) zugeführt, welche höher als die zweite Fließgeschwindigkeit (w2) ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spülen eines Kraftstoffkanals in einer Brennkammer mit einer Düse, die gezielt flüssigen Kraftstoff und gasförmigen Kraftstoff einspritzt, eine Spülvorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens und eine Gasturbineninstallation, die mit selber Vorrichtung vorgesehen ist. Diese Anmeldung beansprucht Priorität aufgrund der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-114737 , eingereicht in Japan am 3. Juni 2014, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist.
Stand der Technik
Eine Gasturbine ist mit einem Kompressor, der Luft komprimiert, einer Brennkammer, die Kraftstoff in der vom Kompressor komprimierten Luft verbrennt und Verbrennungsgas erzeugt, und einer Turbine vorgesehen, die durch das Verbrennungsgas von der Brennkammer angetrieben wird.
Beispiele der Brennkammer umfassen eine Brennkammer, die mit einer dualen Kraftstoffdüse ausgestattet ist, die gezielt Heizöl, wie Leichtöl, und gasförmigen Kraftstoff, wie Erdgas, einspritzt. Bei dieser Art von Brennkammer mit dualer Kraftstoffdüse, wenn das Heizöl in einem Heizölkanal der Düse verbleibt, kann, nachdem der zu verwendende Kraftstoff vom Heizöl zum gasförmigen Kraftstoff umgeschaltet wurde, ein Verkoken in einer Hochtemperaturumgebung auftreten. Wenn das Verkoken im Heizölkanal auftritt, wird der Heizölkanal enger, wodurch es schwieriger wird, zu bewirken, dass das Heizöl mit einer bestimmten Fließgeschwindigkeit durch den Heizölkanal strömt.
Folglich wird, in einer Technologie, die im nachstehend beschriebenen Patentdokument 1 offenbart wird, nach Abschluss des Umschaltens vom Heizöl zum gasförmigen Kraftstoff, Wasser mehrmals dem Heizölkanal intermittierend zugeführt. Danach wird dem Heizölkanal Luft zugeführt, um das Heizöl, das im Heizölkanal verbleibt, zu entfernen, wodurch das Auftreten des Verkokens des Heizöls im Heizölkanal verhindert wird.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentschrift

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2013-231415 A

Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der im oben beschriebenen Patentdokument 1 offenbarten Technologie, wird dem Heizölkanal Wasser nach dem Abschluss des Umschaltens vom Heizöl zum gasförmigen Kraftstoff zugeführt. In der im oben beschriebenen Patentdokument 1 offenbarten Technologie nimmt die Fließgeschwindigkeit des Heizöls, das durch den Heizölkanal strömt, folglich im Zuge des Umschaltens des Heizöls zum gasförmigen Kraftstoff ab. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Heizöls, das durch den Heizölkanal strömt, abnimmt, besteht hier das Risiko, dass das Verkoken des Heizöls auftreten kann, was ein Problem darstellt.
In Anbetracht des Vorstehenden ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen einer Technologie, die ein Verkoken von flüssigem Kraftstoff verhindert.
Technische Lösung
Als ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung zur Lösung des oben beschriebenen Problems, wird ein Verfahren zum Spülen eines Kraftstoffkanals in einer Brennkammer vorgesehen. Die Brennkammer hat eine Düse, die gezielt flüssigen Kraftstoff und gasförmigen Kraftstoff einspritzt. Die Düse weist einen darin gebildeten Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal auf, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist. Das Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals umfasst: einen Wasserzufuhrschritt für das Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal in einem Flüssigkraftstoffzufuhrzustand, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der flüssige Kraftstoff den Düsen zugeführt wird; einen Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt für das Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal zum Zeitpunkt eines Kraftstoffumschaltzustands, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff der flüssige Kraftstoff, der dem Flüssigkraftstoffkanal der Düsen zugeführt wird, abnimmt, während die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffs zum Gaskraftstoffkanal der Düse beginnt, und der gasförmige Kraftstoff, der dem Gaskraftstoffkanal zugeführt wird, zunimmt; und einen Nach-Umschalt-Wasserspülschritt für das Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal, wenn der Kraftstoffumschaltzustand geendet hat, da kein flüssiger Kraftstoff mehr dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, und vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der gasförmige Kraftstoff den Düsen zugeführt wird. Im Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt wird dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser mit einer zweiten Fließgeschwindigkeit zugeführt, wobei die zweite Fließgeschwindigkeit geringer als die erste Fließgeschwindigkeit ist, die eine Fließgeschwindigkeit des Wassers ist, das dem Flüssigkraftstoffkanal im Wasserzufuhrschritt zugeführt wird. Im Nach-Umschalt-Wasserspülschritt wird dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser mit einer dritten Fließgeschwindigkeit zumindest zeitweise zugeführt, wobei die dritte Fließgeschwindigkeit höher als die zweite Fließgeschwindigkeit ist.
Bei diesem Spülverfahren wird das Wasser dem Flüssigkraftstoffkanal der Düse sogar im Kraftstoffumschaltzustand zugeführt. Folglich kann ein Verkoken des flüssigen Kraftstoffs im Flüssigkraftstoffkanal während des Kraftstoffumschaltzustands unterdrückt werden. Ferner ist es wahrscheinlich, dass die Verbrennung von dem flüssigen Kraftstoff und dem gasförmigen Kraftstoff im Kraftstoffumschaltzustand instabil wird. Folglich wird bei diesem Spülverfahren durch Zuführen von Wasser mit einer geringen Fließgeschwindigkeit, nämlich, Wasser mit der zweiten Fließgeschwindigkeit, zum Flüssigkraftstoffkanal der Düse, die Verbrennungsstabilität im Kraftstoffumschaltzustand sichergestellt und auch das Verkoken im Kraftstoffzustand wird unterdrückt. Ferner wird bei diesem Spülverfahren im Nach-Umschalt-Wasserspülschritt Wasser mit der dritten Fließgeschwindigkeit, die höher als die zweite Fließgeschwindigkeit ist, dem Flüssigkraftstoffkanal zumindest zeitweise zugeführt. Folglich können Reinigungseffekte im Nach-Umschalt-Wasserspülschritt verbessert werden.
Hier kann beim Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals die dritte Fließgeschwindigkeit geringer sein als die erste Fließgeschwindigkeit.
Ferner kann bei allen oben beschriebenen Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt einen Wasseraustauschschritt für das durchgängige Zuführen von Wasser mit der zweiten Fließgeschwindigkeit zum Flüssigkraftstoffkanal vom Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt, und einen Reinigungsschritt zum Zuführen von Wasser mit einer dritten Fließgeschwindigkeit zum Flüssigkraftstoffkanal nach dem Wasseraustauschschritt umfassen.
Bei diesem Spülverfahren wird zu Beginn des Nach-Umschalt-Wasserspülschritts der Wasseraustauschschritt ausgeführt, bei dem eine geringe Fließgeschwindigkeit von Wasser, nämlich Wasser mit der zweiten Fließgeschwindigkeit, dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird. Folglich kann verhindert werden, dass der flüssige Kraftstoff, der sich im Flüssigkraftstoffkanal angesammelt hat, in ein Rohr der Brennkammer, wie ein Flammrohr, in großer Menge spritzt, und auch die Verbrennungsstabilität kann sichergestellt werden. Weiters wird nach dem Wasseraustauschschritt der Reinigungsschritt ausgeführt, bei dem Wasser mit der dritten Fließgeschwindigkeit, die höher als die zweite Fließgeschwindigkeit ist, dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird. Folglich kann eine Entfernung des flüssigen Kraftstoffs, der im Flüssigkraftstoffkanal bleibt, gefördert werden.
Ferner kann bei jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt einen intermittierenden Spülschritt für das intermittierende Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal umfassen.
Beim Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, das den Reinigungsschritt ausführt, kann der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt einen intermittierenden Spülschritt für das intermittierende Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal nach dem Reinigungsschritt umfassen.
Bei jedem der Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, die den intermittierenden Spülschritt ausführen, kann dem Flüssigkraftstoffkanal im intermittierenden Spülschritt Wasser mit der dritten Fließgeschwindigkeit zugeführt werden.
Beim Spülverfahren, das den intermittierenden Wasserspülschritt ausführt, kann Flüssigkeit, die in einer Ecke und dergleichen des Flüssigkraftstoffkanals bleibt, entfernt werden.
Bei jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals kann im Wasserzufuhrschritt bewirkt werden, dass eine Fließgeschwindigkeit von Wasser, das dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, allmählich in Bezug auf einen Zeitpunkt vor Erreichen des Kraftstoffumschaltzustands geringer wird, derart, dass die Fließgeschwindigkeit von Wasser, das dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, zu einem Zeitpunkt die zweite Fließgeschwindigkeit wird, zu dem der Kraftstoffumschaltzustand erreicht wird.
Bei jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, kann ein Luftspülverfahren ausgeführt werden, bei dem Luft dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, nachdem der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt ausgeführt wurde.
Da der Luftspülschritt bei diesem Spülverfahren nach dem Nach-Umschalt-Wasserspülschritt ausgeführt wird, wird verhindert, dass Wasser, das im Flüssigkraftstoffkanal bleibt, bei einer hohen Temperatur in das Rohr der Brennkammer, wie das Flammrohr, in der Form von Wassertröpfchen tropft.
Beim Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, das vom Luftspülschritt ausgeführt wird, kann der Luftspülschritt einen Niederdruck-Spülschritt zum Zuführen von Luft mit einem ersten Druck zum Flüssigkraftstoffkanal und einen Hochdruck-Spülschritt zum Zuführen von Luft mit einem zweiten Druck zum Flüssigkraftstoffkanal nach dem Niederdruck-Spülschritt umfassen, wobei der zweite Druck höher als der erste Druck ist.
Bei diesem Spülverfahren wird zu Beginn des Luftspülschritts der Niederdruck-Spülschritt ausgeführt, bei dem die Niederdruckluft, nämlich die Luft des ersten Drucks, dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird. Folglich kann verhindert werden, dass Wasser, das sich im Flüssigkraftstoffkanal angesammelt hat, in ein Rohr der Brennkammer, wie das Flammrohr, in großer Menge spritzt, und auch die Verbrennungsstabilität kann sichergestellt werden. Weiters wird nach dem Niederdruck-Spülschritt der Hochdruck-Spülschritt ausgeführt, bei dem die Luft mit dem zweiten Druck, der höher als der erste Druck ist, dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird. Folglich kann Wasser, das nach dem Niederdruck-Spülschritt im Flüssigkraftstoffkanal bleibt, effizient in das Rohr der Brennkammer eingespritzt werden.
Bei jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, kann die Brennkammer eine zweite Düse sowie die Düse, die als eine erste Düse dient, umfassen. Die zweite Düse kann einen darin gebildeten Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal aufweisen, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist. Beim Verfahren kann ein Luftspülschritt für das Zuführen von Luft zum Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse aus einem Flüssigkraftstoffzufuhrzustand ausgeführt werden, zu einem Zeitpunkt, bei dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der flüssige Kraftstoff der zweiten Düse, zu dem der flüssige Kraftstoff nicht länger der zweiten Düse zugeführt wird und nur der gasförmige Kraftstoff der zweiten Düse zugeführt wird, und während der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt für die erste Düse ausgeführt wird, zugeführt wird.
Bei diesem Spülverfahren wird, während des Nach-Umschalt-Wasserspülschritts, vor Abschluss des Nach-Umschalt-Wasserspülschritts für die erste Düse, der Luftspülschritt an der zweite Düse ausgeführt. Folglich kann das Verkoken des flüssigen Kraftstoffs im Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse unterdrückt werden.
Beim Spülverfahren für den Kraftstoffkanal, das den Luftspülschritt für die zweite Düse ausführt, kann der Luftspülschritt für die zweite Düse nach Ablauf eines vorher festgelegten Zeitraums ab einem Zeitpunkt, zu dem der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt für die erste Düse beginnt, ausgeführt werden.
Bei jedem der Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, die den Reinigungsschritt ausführen, kann die Brennkammer eine zweite Düse sowie die Düse, die als eine erste Düse dient, umfassen. Die zweite Düse weist einen darin gebildeten Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal auf, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist. Beim Verfahren kann ein Luftspülschritt für das Zuführen von Luft zum Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse aus einem Flüssigkraftstoffzufuhrzustand zu einem Zeitpunkt als Zeitvorgabe, ausgeführt werden, bei dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der flüssige Kraftstoff der zweiten Düse, zu dem der flüssige Kraftstoff nicht länger der zweiten Düse zugeführt wird und nur der gasförmige Kraftstoff der zweiten Düse zugeführt wird, und während der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt in Bezug auf die erste Düse ausgeführt wird, zugeführt wird. Ferner kann beim Verfahren der Luftspülschritt für die zweite Düse zum gleichen Zeitpunkt als Zeitvorgabe gestartet werden, zu dem der Reinigungsschritt für die erste Düse gestartet wird.
Während der Wasseraustauschschritt an der erste Düse ausgeführt wird, ist die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs, der in ein Rohr der Brennkammer, wie das Flammrohr, von der ersten Düse eingespritzt wird, relativ hoch. Wenn der flüssige Kraftstoff auch von der zweiten Düse während des Wasseraustauschschritts eingespritzt wird, wird die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs, der in das Rohr der Brennkammer eingespritzt wird, extrem hoch, und das bewirkt einen Anstieg der Verbrennungsmenge und eine Verschlechterung der Verbrennungsstabilität. Folglich wird in diesem Spülverfahren zum gleichen Zeitpunkt als Zeitvorgabe, zu dem der Wasseraustauschschritt für die erste Düse abgeschlossen wird, mit anderen Worten, zum gleichen Zeitpunkt als Zeitvorgabe, zu dem der Reinigungsschritt für die erste Düse gestartet wird, der Luftspülschritt für die zweite Düse gestartet.
Bei jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, die den Luftspülschritt für die zweite Düse ausführen, kann ferner der Luftspülschritt für die zweite Düse einen Niederdruck-Spülschritt für das Zuführen von Luft mit einem dritten Druck zum Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse, und
einen Hochdruck-Spülschritt für das Zuführen von Luft mit einem vierten Druck zum Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse nach dem Niederdruck-Spülschritt für die zweite Düse umfassen, wobei der vierte Druck höher als der dritte Druck ist.
Bei diesem Spülverfahren wird zu Beginn des Luftspülschritts für die zweite Düse der Niederdruck-Spülschritt ausgeführt, bei dem die Niederdruckluft, nämlich die Luft mit dem dritten Druck, dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird. Folglich kann verhindert werden, dass der flüssige Kraftstoff, der sich im Flüssigkraftstoffkanal angesammelt hat, in das Rohr der Brennkammer, wie das Flammrohr, in großer Menge spritzt, und auch die Verbrennungsstabilität kann sichergestellt werden. Weiters wird nach dem Niederdruck-Spülschritt der Hochdruck-Spülschritt ausgeführt, bei dem die Luft mit dem vierten Druck, der höher als der dritte Druck ist, dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird. Folglich kann der flüssige Kraftstoff, der nach dem Niederdruck-Spülschritt im Flüssigkraftstoffkanal bleibt, effizient entfernt werden.
Ferner kann bei jedem der oben beschriebenen Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals, die den Luftspülschritt für die zweite Düse ausführen, die zweite Düse eine Düse sein, die Kraftstoff, der von der zweiten Düse eingespritzt wird, durch Diffusionsverbrennung verbrennt. Beim Verfahren kann nach einem ersten Luftspülschritt, der der Luftspülschritt in Bezug auf die zweite Düse ist, ein zweiter Luftspülschritt ausgeführt werden, bei dem Luft mit einem geringeren Druck als der Druck der Luft, die dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse im ersten Luftspülschritt zugeführt wird, dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird.
Bei diesem Spülverfahren wird verhindert, dass eine Flamme in den Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zurückströmt.
Als ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung zur Lösung des oben beschriebenen Problems, wird eine Spülvorrichtung für einen Kraftstoffkanal in einer Brennkammer vorgesehen. Die Brennkammer hat eine Düse, die gezielt flüssigen Kraftstoff und gasförmigen Kraftstoff einspritzt. Die Düse weist einen darin gebildeten Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal auf, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist. Die Spülvorrichtung umfasst: eine Wasserleitung, die dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser zuführt; ein Wasserregelventil, das eine Fließgeschwindigkeit des Wassers, das durch die Wasserleitung strömt, regelt; und eine Steuervorrichtung, die einen Öffnungsgrad des Wasserregelventils steuert. Die Steuervorrichtung umfasst eine Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit, die einen Zustand der Kraftstoffzufuhr zur Düse erfasst, und eine Wasserspül-Steuereinheit, die den Öffnungsgrad des Wasserregelventils in Übereinstimmung mit dem Kraftstoffzufuhrzustand, der von der Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit erfasst wurde, steuert. Die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit erfasst einen Flüssigkraftstoffzufuhrzustand, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der flüssige Kraftstoff der Düse zugeführt wird, einen Gaskraftstoffzufuhrzustand, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der gasförmige Kraftstoff der Düse zugeführt wird, und einen Kraftstoffumschaltzustand, der ein Übergangszustand vom Flüssigkraftstoffzufuhrzustand zum Gaskraftstoffzufuhrzustand ist. Die Wasserspül-Steuereinheit weist dem Wasserregelventil einen Vor-Umschalt-Öffnungsgrad an, der bewirkt, dass Wasser mit einer ersten Fließgeschwindigkeit dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit erfasst, dass der Flüssigkraftstoffzufuhrzustand besteht, weist dem Wasserregelventil einen Mittel-Umschalt-Öffnungsgrad an, der bewirkt, dass Wasser mit einer zweiten Fließgeschwindigkeit dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit erfasst, dass der Kraftstoffumschaltzustand besteht, und weist dem Wasserregelventil einen Nach-Umschalt-Öffnungsgrad an, der bewirkt, dass Wasser dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit erfasst, dass der Gaskraftstoffzufuhrzustand erreichtwurde. Die Wasserspül-Steuereinheit bewirkt, dass der Mittel-Umschalt-Öffnungsgrad geringer als der Vor-Umschalt-Öffnungsgrad ist, um zu bewirken, dass die zweite Fließgeschwindigkeit geringer als die erste Fließgeschwindigkeit ist, und bestimmt den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad derart, dass Wasser mit einer dritten Fließgeschwindigkeit, die höher als die zweite Fließgeschwindigkeit ist, zumindest zeitweise dem Flüssigkraftstoffkanal im Gaskraftstoffzufuhrzustand zugeführt wird.
Bei dieser Spülvorrichtung wird das Wasser dem Flüssigkraftstoffkanal der Düse sogar im Kraftstoffumschaltzustand zugeführt. Folglich kann das Verkoken des flüssigen Kraftstoffs im Flüssigkraftstoffkanal im Kraftstoffumschaltzustand unterdrückt werden. Ferner ist es wahrscheinlich, dass die Verbrennung von dem flüssigen Kraftstoff und dem gasförmigen Kraftstoff im Kraftstoffumschaltzustand instabil wird. Folglich wird bei dieser Spülvorrichtung durch Zuführen des Wassers mit der geringen Fließgeschwindigkeit, nämlich, Wasser mit der zweiten Fließgeschwindigkeit, zum Flüssigkraftstoffkanal der Düse die Verbrennungsstabilität im Kraftstoffumschaltzustand sichergestellt und auch das Verkoken im Kraftstoffzustand wird verhindert. Ferner wird in dieser Spülvorrichtung Wasser mit der dritten Fließgeschwindigkeit zumindest zeitweise dem Flüssigkraftstoffkanal im Gaskraftstoffzufuhrzustand zugeführt, wobei die dritte Fließgeschwindigkeit höher als die zweite Fließgeschwindigkeit ist. Folglich können Reinigungseffekte am Flüssigkraftstoffkanal im Gaskraftstoffzufuhrzustand verbessert werden.
In der Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal kann hier die Wasserspül-Steuereinheit den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad derart bestimmen, dass die dritte Fließgeschwindigkeit geringer als die erste Fließgeschwindigkeit wird.
Ferner kann bei jeder der oben beschriebenen Spülvorrichtungen für den Kraftstoffkanal, wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit erfasst, dass der Gaskraftstoffzufuhrzustand erreicht wurde, als der Nach-Umschalt-Öffnungsgrad, die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasserregelventil einen Wasseraustausch-Öffnungsgrad anweisen, der der gleiche Öffnungsgrad des Mittel-Umschalt-Öffnungsgrads ist, derart, dass dem Flüssigkraftstoffkanal aus dem Kraftstoffumschaltzustand durchgängig das Wasser mit der zweiten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird. Nach dem Anweisen des Wasseraustausch-Öffnungsgrads an das Wasserregelventil, kann die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasserregelventil einen Reinigungsöffnungsgrad als den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad anweisen, derart, dass das Wasser mit der dritten Fließgeschwindigkeit dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird.
Ferner kann in jeder der oben beschriebenen Spülvorrichtungen für den Kraftstoffkanal, die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasserregelventil als den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad einen intermittierenden Spülöffnungsgrad anweisen, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser intermittierend zugeführt wird.
In der Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal, die den Reinigungsöffnungsgrad bestimmt, kann die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasserregelventil nach dem Anweisen des Reinigungsöffnungsgrads an das Wasserregelventil einen intermittierenden Spülöffnungsgrad als den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad anweisen, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser intermittierend zugeführt wird.
In jeder der oben beschriebenen Spülvorrichtungen für den Kraftstoffkanal, die den Reinigungsöffnungsgrad bestimmt, kann die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasserregelventil den intermittierenden Spülöffnungsgrad anweisen, der bewirkt, dass eine Fließgeschwindigkeit von Wasser, das dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, die dritte Fließgeschwindigkeit wird.
In jeder der oben beschriebenen Spülvorrichtungen für den Kraftstoffkanal, kann die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit vorab einen Zeitpunkt bestimmen, zu dem der Flüssigkraftstoffzufuhrzustand zum Kraftstoffumschaltzustand umgeschaltet wird. Wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit den Zeitpunkt vorab bestimmt, kann die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasseregelventil den Vor-Umschalt-Öffnungsgrad anweisen, der bewirkt, dass eine Fließgeschwindigkeit von Wasser, das dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, allmählich abnimmt, derart, dass die Fließgeschwindigkeit von Wasser, das dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, zu einem Zeitpunkt zu einer zweiten Fließgeschwindigkeit wird, zu dem der Kraftstoffumschaltzustand erreicht wird.
In jeder der oben beschriebenen Spülvorrichtungen für den Kraftstoffkanal, kann die Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal ferner umfassen: eine Luftleitung, die dem Flüssigkraftstoffkanal Luft zuführt; und ein Luftregelventil, das einen Druck der Luft, die durch die Luftleitung strömt, regelt. Die Steuervorrichtung kann eine Luftspül-Steuereinheit umfassen, die einen Öffnungsgrad des Luftregelventils steuert. Die Wasserspül-Steuereinheit kann, nach Anweisen des Nach-Umschalt-Öffnungsrads an das Wasserregelventil, dem Wasserregelventil anweisen, zu schließen. Wenn der Gaskraftstoffzufuhrzustand besteht und sich das Wasserregelventil in einem geschlossenen Zustand befindet, kann die Luftspül-Steuereinheit dem Luftregelventil einen Luftspül-Öffnungsgrad anweisen, der bewirkt, dass die Luft dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird.
Bei der Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal, die die Luftspül-Steuereinheit umfasst, kann die Luftspül-Steuereinheit dem Luftregelventil einen Niederdruckspül-Öffnungsgrad als den Luftspül-Öffnungsgrad anweisen, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Luft mit einem ersten Druck zugeführt wird. Nach dem Anweisen des Niederdruckspül-Öffnungsgrads kann die Luftspül-Steuereinheit dem Luftregelventil einen Hochdruckspül-Öffnungsgrad als den Luftspül-Öffnungsgrad anweisen, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Luft mit einem zweiten Druck zugeführt wird, wobei der zweite Druck höher als der erste Druck ist.
Bei jeder der oben beschriebenen Spülvorrichtungen für den Kraftstoffkanal, die die Luftspül-Steuereinheit umfassen, kann die Brennkammer eine zweite Düse sowie die Düse, die als eine erste Düse dient, umfassen. Die zweite Düse weist einen darin gebildeten Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal auf, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist. Die Spülvorrichtung kann ferner eine zweite Luftleitung, die dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse Luft zuführt, sowie eine erste Luftleitung, die die Luftleitung ist, die dem Flüssigkraftstoffkanal der ersten Düse Luft zuführt, und ein zweites Luftregelventil umfassen, das einen Druck der Luft, die durch die zweite Luftleitung strömt, regelt. Die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit kann einen Gaskraftstoffzufuhrzustand erfassen, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der gasförmige Kraftstoff der zweiten Düse zugeführt wird. Wenn sowohl die erste Düse als auch die zweite Düse im Gaskraftstoffzufuhrzustand sind und während die Wasserspül-Steuereinheit den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad anweist, kann die Luftspül-Steuereinheit dem zweiten Luftregelventil einen Luftspül-Öffnungsgrad anweisen, der bewirkt, dass die Luft dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird.
In der Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal in der Brennkammer mit der zweiten Düse kann der Luftspül-Öffnungsgrad des zweiten Luftregelventils dem zweiten Luftregelventil nach Ablauf eines vorher festgelegten Zeitraums ab einem Zeitpunkt, zu dem die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasserregelventil den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad anweist, angewiesen werden.
Bei jeder der oben beschriebenen Spülvorrichtungen für den Kraftstoffkanal in der Brennkammer mit der zweiten Düse kann die Luftspül-Steuereinheit dem zweiten Luftregelventil einen Niederdruckspül-Öffnungsgrad als den Luftspül-Öffnungsgrad des zweiten Luftregelventils anweisen, der bewirkt, dass Luft mit einem dritten Druck dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird. Nach dem Anweisen des Niederdruckspül-Öffnungsgrads an das zweite Luftregelventil kann die Luftspül-Steuereinheit dem zweiten Luftregelventil einen Hochdruckspül-Öffnungsgrad als den Luftspül-Öffnungsgrad des zweiten Luftregelventils anweisen, der bewirkt, dass Luft mit einem vierten Druck dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird, wobei der vierte Druck höher als der dritte Druck ist.
Bei jeder der oben beschriebenen Spülvorrichtungen für den Kraftstoffkanal in der Brennkammer mit der zweiten Düse kann die zweite Düse eine Düse sein, die Kraftstoff, der von der zweiten Düse eingespritzt wird, durch Diffusionsverbrennung verbrennt. Nach dem Anweisen an das zweite Regelventil des ersten Luftspül-Öffnungsgrads, der der Luftspül-Öffnungsgrad ist, kann die Luftspül-Steuereinheit einen zweiten Luftspül-Öffnungsgrad anweisen, der unter Verwendung des ersten Luftspül-Öffnungsgrads bewirkt, dass Luft mit einem Druck, der geringer als der Druck der Luft ist, die dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird, dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird.
Als ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung zum Lösen des oben beschriebenen Problems, umfasst eine Gasturbineninstallation Folgendes: eine der oben beschriebenen Spülvorrichtungen für den Kraftstoffkanal; die Brennkammer; und eine Turbine, die durch ein von der Brennkammer erzeugten Verbrennungsgas angetrieben wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Verkoken von flüssigem Kraftstoff verhindern, während eine stabile Verbrennung von Kraftstoff im Zuge des Umschaltens des flüssigen Kraftstoffs zum gasförmigen Kraftstoff sichergestellt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine gesamte seitliche Schnittansicht von Hauptabschnitten einer Gasturbine einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffinjektors der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Erläuterungsansicht, die eine Konfiguration einer Spülvorrichtung der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Betätigungszeit von jedem der Ventile der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung der Ausführungsform
Eine Ausführungsform einer Gasturbineninstallation gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, ist die Gasturbineninstallation der vorliegenden Ausführungsform mit einer Gasturbine 10 vorgesehen. Ein Generator (nicht dargestellt) ist mit dieser Gasturbine 10 verbunden.
Die Gasturbine 10 umfasst einen Kompressor 20, der die Außenluft komprimiert, um Druckluft zu erzeugen, eine Mehrzahl von Brennkammern 40, die Kraftstoff in der Druckluft verbrennen, um Verbrennungsgas zu erzeugen, und eine Turbine 30, die durch das Verbrennungsgas angetrieben wird.
Der Kompressor 20 hat einen Kompressorrotor 21, der um eine Drehachse Ar rotiert, und ein Kompressorgehäuse 25, das den Kompressorrotor 21 abdeckt, während es dem Kompressorrotor 21 das Rotieren ermöglicht. Die Turbine 30 hat einen Turbinenrotor 31, der um die Drehachse Ar rotiert, und ein Turbinengehäuse 35, das den Turbinenrotor 31 abdeckt, während es dem Turbinenrotor 31 das Rotieren ermöglicht. Ein Verbrennungsgaskanal 39, durch den das Verbrennungsgas von der Brennkammer 40 strömt, ist zwischen der Innenumfangsseite des Turbinengehäuses 35 und der Außenumfangsseite des Turbinenrotors 31 gebildet. Der Kompressorrotor 21 und der Turbinenrotor 31 sind auf derselben Drehachse Ar positioniert und miteinander verbunden, um einen Gasturbinenrotor 11 zu bilden. Ein Generatorrotor des oben beschriebenen Generators ist mit dem Gasturbinenrotor 11 verbunden. Das Kompressorgehäuse 25 und das Turbinengehäuse 35 sind miteinander verbunden, um ein Gasturbinengehäuse 15 zu bilden.
Die Mehrzahl von Brennkammern 40 sind Seite-an-Seite in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung Dc mit der Drehachse Ar, die als Mitte dient und an das Turbinengehäuse 35 befestigt sind. Die Brennkammer 40 hat eine Leitung 61, in der Kraftstoff verbrannt wird, und einen Kraftstoffinjektor 41, der Kraftstoff in das Rohr 61 eingespritzt. Das Rohr 61 ist an beiden Seiten offen. Ein Teil des Kraftstoffinjektors 41 wird in einem der offenen Enden des Rohrs 61 eingeführt, und der Verbrennungsgaskanal 39 der Turbine 30 ist mit dem anderen offenen Ende davon verbunden.
Wie in 2 dargestellt, verfügt der Kraftstoffinjektor 41 über einen Zündbrenner 42, der auf einer Brennkammerachse Ac angeordnet ist, über eine Mehrzahl von Hauptbrennern 52, die in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung mit der Brennkammerachse Ac, die als Mitte dient, und über eine Düsenbasis 62, die an das Turbinengehäuse 35 befestigt ist. Beachten Sie, dass der Einfachheit der Erklärung unten, eine Richtung, in der die Brennkammerachse Ac verläuft, als eine Brennkammeraxialrichtung bezeichnet wird. Eine Seite der Brennkammeraxialrichtung wird als eine Spitzenendseite und die andere Seite wird als eine Basisendseite bezeichnet.
Der Zündbrenner 42 hat eine Zünddüse (eine zweite Düse) 43, die in der Brennkammeraxialrichtung länglich ist und ein zylindrisches Zündluftrohr 48, das den Außenumfang der Spitzenendseite der Zünddüse 43 umgibt. Die Spitzenendseite des Zündluftrohrs 48 bildet einen Zündkegel, dessen Durchmesser in Richtung der Spitzenendseite allmählich größer wird. Die Zünddüse 43 ist an die Düsenbasis 62 in einem Zustand befestigt, in dem die Basisendseite der Zünddüse 43 die Düsenbasis 62 durchdringt. Ein Gaskraftstoffkanal 44, durch den gasförmiger Kraftstoff Fgp, wie Erdgas, strömt und der eine Öffnung 45 an einem Spitzenabschnitt der Zünddüse 43 hat, und ein Flüssigkraftstoffkanal 46, durch den flüssiger Kraftstoff Fop, wie Leichtöl, strömt und der eine Öffnung 47 am Spitzenabschnitt der Zünddüse 43 hat, sind in der Zünddüse 43 gebildet. Eine Gaskraftstoff-Aufnahmeleitung 65 in Verbindung mit dem Gaskraftstoffkanal 44 und ein Flüssigkraftstoff-Aufnahmerohr 66 in Verbindung mit dem Flüssigkraftstoffkanal 46 sind mit einem Basisendabschnitt der Zünddüse 43 verbunden. Zündgaskraftstoff-Zweigleitungen 278, die später beschrieben werden, sind mit dem Gaskraftstoff-Aufnahmerohr 65 verbunden, und Zündflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 258, die später beschrieben werden, sind mit der Flüssigkraftstoff-Aufnahmeleitung 66 verbunden.
Der Hauptbrenner 52 hat eine Hauptdüse 53, die in der Brennkammeraxialrichtung länglich ist und ein zylindrisches Hauptluftrohr 58, das den Außenumfang der Hauptdüse 53 umgibt. Das Basisende der Hauptdüse 53 ist mit der Düsenbasis 62 verbunden. Ein Gaskraftstoffkanal 54, durch den gasförmiger Kraftstoff Fgm strömt und der eine Öffnung 55 an einem Spitzenabschnitt der Hauptdüse 53 hat, und ein Flüssigkraftstoffkanal 56, durch den flüssiger Kraftstoff Fom strömt und der eine Öffnung 57 am Spitzenabschnitt der Hauptdüse 53 hat, sind in der Hauptdüse 53 gebildet. Ein Gaskraftstoffkanal 63 in Verbindung mit dem Gaskraftstoffkanal 54 der Hauptdüse 53 und ein Flüssigkraftstoffkanal 64 in Verbindung mit dem Flüssigkraftstoffkanal 56 der Hauptdüse 53 sind in der Düsenbasis 62 gebildet. Ein Gaskraftstoff-Aufnahmerohr 67 in Verbindung mit dem Gaskraftstoffkanal 63, der in der Düsenbasis 62 gebildet wird, und ein Flüssigkraftstoff-Aufnahmerohr 68 in Verbindung mit dem Flüssigkraftstoffkanal 64, der in der Düsenbasis 62 gebildet wird, sind mit der Düsenbasis 62 verbunden. Hauptgaskraftstoff-Zweigleitungen 279, die später beschrieben werden, sind mit dem Gaskraftstoff-Aufnahmerohr 67 verbunden, und Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259, die später beschrieben werden, sind mit dem Flüssigkraftstoff-Aufnahmerohr 68 verbunden.
Die Innenumfangsseite des Zündluftrohrs 48 bildet einen Zündluftkanal 49, durch den Druckluft vom Kompressor 20 strömt. Der flüssige Kraftstoff Fop oder der gasförmige Kraftstoff Fgp, die von der Zünddüse 43 eingespritzt werden, wird in der Druckluft, die durch den Zündluftkanal 49 strömte, verbrannt (durch Diffusionsverbrennung verbrannt), um eine Diffusionsflamme zu bilden.
Die Innenumfangsseite des Hauptluftrohrs 58 bildet einen Hauptluftkanal 59, durch den Druckluft vom Kompressor 20 strömt. Der flüssige Kraftstoff Fom oder der gasförmige Kraftstoff Fgm wird in die Druckluft, die durch den Hauptluftkanal 59 von der Hauptdüse 53, die im Hauptluftkanal 59 angeordnet ist, strömt, eingespritzt. Folglich strömt ein Gasvorgemisch, das ein Gemisch aus der Druckluft und dem flüssigen Kraftstoff Fom oder dem gasförmigen Kraftstoff Fgm ist, in den Hauptluftkanal 59 weiter zur stromabwärtigen Seite als der Spitzenendabschnitt der Hauptdüse 53. Nach dem Ausströmen aus dem Hauptluftkanal 59 wird dieses Gasvorgemisch verbrannt (verbrannt durch Vorgemischverbrennung) und bildet eine vorgemischte Flamme. Die oben beschriebene Diffusionsflamme erfüllt eine Rolle der Stabilisierung dieser vorgemischten Flamme.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die Gasturbineninstallation neben der oben beschriebenen Gasturbine 10 eine Flüssigkraftstoff-Versorgungsvorrichtung 250, die flüssigen Kraftstoff Fo der Mehrzahl von Brennkammern 40 zuführt, eine Gaskraftstoff-Versorgungsvorrichtung 270, die gasförmigen Kraftstoff Fg der Mehrzahl von Brennkammern 40 zuführt, eine Wasserspülvorrichtung 210, die Wasser W dem Flüssigkraftstoffkanal 56 in der Hauptdüse (eine erste Düse) 53 der Brennkammer 40 zuführt, eine Luftspülvorrichtung 230, die Luft A dem Flüssigkraftstoffkanälen 56 und 46 in der Hauptdüse (die erste Düse) 53 und der Zünddüse (die zweite Düse) 43 der Brennkammer 40 zuführt, und eine Steuervorrichtung 100, die die Flüssigkraftstoff-Versorgungsvorrichtung 250, die Gaskraftstoff-Versorgungsvorrichtung 270, die Wasserspülvorrichtung 210 und die Luftspülvorrichtung 230 steuert.
Die Flüssigkraftstoff-Versorgungsvorrichtung 250 hat eine Flüssigkraftstoffleitung 252, die mit einer Flüssigkraftstoff-Versorgungsquelle 251 verbunden ist, eine Zündflüssigkraftstoffleitung 253, eine Hauptflüssigkraftstoffleitung 254, einen Zündflüssigkraftstoffverteiler 256, einen Hauptflüssigkraftstoffverteiler 257, die Mehrzahl von Zündflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 258 und die Mehrzahl von Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259. Sowohl die Zündflüssigkraftstoffleitung 253 wie auch die Hauptflüssigkraftstoffleitung 254 sind Leitungen, die von der Flüssigkraftstoffhauptleitung 252 abzweigen. Der Zündflüssigkraftstoffverteiler 256 ist mit der Zündflüssigkraftstoffleitung 253 verbunden. Jede der Mehrzahl von Zündflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 258 ist für jede der Zünddüsen 43 der Mehrzahl von Brennkammern 40 vorgesehen, und jede ist mit dem Zündflüssigkraftstoffverteiler 256 verbunden. Der Hauptflüssigkraftstoffverteiler 257 ist mit der Hauptflüssigkraftstoffleitung 254 verbunden. Jede der Mehrzahl von Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 ist für jede der Hauptdüsen 53 der Mehrzahl von Brennkammern 40 vorgesehen, und jede ist mit dem Hauptflüssigkraftstoffverteiler 257 verbunden.
In der Flüssigkraftstoffhauptleitung 252 ist ein Flüssigkraftstoff-Hauptventil 262 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fo, der durch die Flüssigkraftstoffhauptleitung 252 strömt, regelt. In der Zündflüssigkraftstoffleitung 253 ist ein Zündflüssigkraftstoffventil 263 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fop, der durch die Zündflüssigkraftstoffleitung 253 strömt, regelt. In jeder der Mehrzahl von Zündflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 258 ist ein Zündflüssigkraftstoffzweigventil 268 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fop, der durch jede der Zündflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 258 strömt, regelt. In der Hauptflüssigkraftstoffleitung 254 ist ein Hauptflüssigkraftstoffventil 264 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom, der durch die Hauptflüssigkraftstoffleitung 254 strömt, regelt. In jeder der Mehrzahl von Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 ist ein Hauptflüssigkraftstoffzweigventil 269 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom, der durch jede der Nebenleitungen des Hauptflüssigkraftstoffs 259 strömt, regelt.
Die Gaskraftstoff-Versorgungsvorrichtung 270 hat eine Gaskraftstoffleitung 272, die mit einer Gaskraftstoff-Versorgungsquelle 271 verbunden ist, eine Zündgaskraftstoffleitung 273, eine Hauptgaskraftstoffleitung 274, einen Zündgaskraftstoffverteiler 276, einen Hauptgaskraftstoffverteiler 277, die Mehrzahl von Zündgaskraftstoff-Zweigleitungen 278 und die Mehrzahl von Hauptgaskraftstoff-Zweigleitungen 279. Sowohl die Zündgaskraftstoffleitung 273 wie auch die Hauptgaskraftstoffleitung 274 sind Leitungen, die von der Gaskraftstoffhauptleitung 272 abzweigen. Der Zündgaskraftstoffverteiler 276 ist mit der Zündgaskraftstoffleitung 273 verbunden. Jede der Mehrzahl von Zündgaskraftstoff-Zweigleitungen 278 ist für jede der Zünddüsen 43 der Mehrzahl von Brennkammern 40 vorgesehen, und jede ist mit dem Zündgaskraftstoffverteiler 276 verbunden. Der Hauptgaskraftstoffverteiler 277 ist mit der Hauptgaskraftstoffleitung 274 verbunden. Jede der Mehrzahl von Hauptgaskraftstoff-Zweigleitungen 279 ist für jede der Hauptdüsen 53 der Mehrzahl von Brennkammern 40 vorgesehen, und jede ist mit dem Hauptgaskraftstoffverteiler 277 verbunden.
In der Gaskraftstoffhauptleitung 272 ist ein Gaskraftstoff-Hauptventil 282 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des gasförmigen Kraftstoffs Fg, der durch die Gaskraftstoffhauptleitung 272 strömt, regelt. In der Zündgaskraftstoffleitung 273 ist ein Zündgaskraftstoffventil 283 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des gasförmigen Kraftstoffs Fgp, der durch die Zündgaskraftstoffleitung 273 strömt, regelt. In jeder der Mehrzahl von Zündgaskraftstoff-Zweigleitungen 278 ist ein Zündgaskraftstoffzweigventil 288 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fgp, der durch jede der Zündgaskraftstoff-Zweigleitungen 278 strömt, regelt. In der Hauptgaskraftstoffleitung 274 ist ein Hauptgaskraftstoffventil 284 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des gasförmigen Kraftstoffs Fgm, der durch die Hauptgaskraftstoffleitung 274 strömt, regelt. In jeder der Mehrzahl von Hauptgaskraftstoff-Zweigleitungen 279 ist ein Hauptgaskraftstoffzweigventil 289 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fgm, der durch jede der Hauptgaskraftstoff-Zweigleitungen 279 strömt, regelt.
Die Wasserspülvorrichtung 210 hat eine Wasserversorgungsquelle 211, eine Wasserhauptleitung 212, einen Wasserverteiler 216 und eine Mehrzahl von Wasserzweigleitungen 218. Die Wasserversorgungsquelle 211 hat eine Pumpe, die Wasser unter Druck setzt und das Wasser der Wasserhauptleitung 212 zuführt. Die Wasserhauptleitung 212 ist mit dieser Wasserversorgungsquelle 211 verbunden. Der Wasserverteiler 216 ist mit der Wasserhauptleitung 212 verbunden. Jede der Mehrzahl von Wasserzweigleitungen 218 ist für jede der Mehrzahl von Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 vorgesehen. Ein Ende der Wasserzweigleitung 218 ist mit der Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitung 259 verbunden, und das andere Ende davon ist mit dem Wasserverteiler 216 verbunden. In der Wasserhauptleitung 212 ist ein Wasserregelventil 213 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit des Wassers W, das durch die Wasserhauptleitung 212 strömt, regelt.
Die Luftspülvorrichtung 230 hat eine Luftversorgungsquelle 231, eine Lufthauptleitung 232, eine Zündluftleitung 233 und eine Hauptluftleitung 234. Die Luftversorgungsquelle 231 hat einen Spül-Kompressor, der Luft unter Druck setzt und die Luft der Lufthauptleitung 232 zuführt. Die Lufthauptleitung 232 ist mit dieser Luftversorgungsquelle 231 verbunden. Sowohl die Zündluftleitung 233 wie auch die Hauptluftleitung 234 sind Leitungen, die von der Lufthauptleitung 232 abzweigen. Die Zündluftleitung 233 ist mit der Zündflüssigkraftstoffleitung 253 verbunden. Die Hauptluftleitung 234 ist mit der Wasserhauptleitung 212 verbunden. In der Lufthauptleitung 232 ist ein Lufthauptventil 237 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit der Luft A, die durch die Lufthauptleitung 232 strömt, regelt. In der Zündluftleitung 233 ist ein Zündluftregelventil 238 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit von Luft Ap, die durch die Zündluftleitung 233 strömt, regelt. In der Hauptluftleitung 234 ist ein Hauptluftregelventil 239 vorgesehen, das die Fließgeschwindigkeit von Luft Am, die durch die Hauptluftleitung 234 strömt, regelt.
Die Steuervorrichtung 100 hat eine Gaskraftstoff-Steuereinheit 101, die den gasförmigen Kraftstoff Fg, der den Brennkammern 40 zugeführt wird, steuert, eine Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102, die den flüssigen Kraftstoff Fo, der den Brennkammern 40 zugeführt wird, steuert, eine Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105, die einen Zustant der Kraftstoffzufuhr zu den Brennkammern 40 erfasst, eine Wasserspül-Steuereinheit 106, die einen Öffnungsgrad des Wasserregelventils 213 in Übereinstimmung mit dem Kraftstoffzufuhrzustand steuert, und eine Luftspül-Steuereinheit 107, die die Öffnungsgrade des Zündluftregelventils 238 und des Hauptluftregelventils 239 in Übereinstimmung mit dem Kraftstoffzufuhrzustand steuert. Beachten Sie, dass diese Steuervorrichtung 100 durch einen Computer konfiguriert wird.
Eine Spülvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist durch die Wasserspülvorrichtung 210, die Luftspülvorrichtung 230 und die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105, die Wasserspül-Steuereinheit 106 und die Luftspül-Steuereinheit 107 der Steuervorrichtung 100 konfiguriert.
Nachstehend werden neben der Beschreibung der Operationen der Steuervorrichtung 100 die Operationen von unterschiedlichen Vorrichtungen und dergleichen, die den Operationen der Steuervorrichtung 100 entsprechen, beschrieben.
Während die Gasturbine 10 betrieben wird, steuern die Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 und die Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102 der Steuervorrichtung 100 die Fließgeschwindigkeiten der Kraftstoffe, die den Brennkammern 40 der Gasturbine 10 zugeführt werden.
Insbesondere berechnet die Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 zuerst eine Gesamtfließgeschwindigkeit des gasförmigen Kraftstoffs Fg in Übereinstimmung mit einem Generatorausgang, der durch einen Leistungsmesser 111 festgestellt wird, und einem Ladebefehl und dergleichen von einer Host-Vorrichtung. Die Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 berechnet ein Fließgeschwindigkeitsverhältnis zwischen dem gasförmigen Kraftstoff Fg, der durch die Zündgaskraftstoffleitung 273 strömt, und dem gasförmigen Kraftstoff Fg, der durch die Hauptgaskraftstoffleitung 274 strömt, wobei beide davon von der Gaskraftstoffhauptleitung 272 abzweigen, in Übereinstimmung mit der Gesamtfließgeschwindigkeit des gasförmigen Kraftstoffs Fg oder einer Einlasstemperatur der Turbine 30 und dergleichen. Ferner berechnet die Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102 eine Gesamtfließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fo in Übereinstimmung mit dem Generatorausgang, der durch den Leistungsmesser 111 festgestellt wird, und dem Ladebefehl und dergleichen von der Host-Vorrichtung. Die Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102 berechnet ein Fließgeschwindigkeitsverhältnis zwischen dem flüssigen Kraftstoff Fo, der durch die Zündflüssigkraftstoffleitung 253 strömt, und dem flüssigen Kraftstoff Fo, der durch die Hauptflüssigkraftstoffleitung 254 strömt, wobei beide davon von der Flüssigkraftstoffhauptleitung 252 abzweigen, in Übereinstimmung mit der Gesamtfließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fo oder der Einlasstemperatur der Turbine 30 und dergleichen.
Die Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 überträgt einen Öffnungsgradbefehl an das Gaskraftstoff-Hauptventil 282, an das Zündgaskraftstoffventil 283 und das Hauptgaskraftstoffventil 284. Nach Erhalt eines Kraftstoffumschaltbefehls der Host-Vorrichtung, die das Verbrennen eines gasförmigen Kraftstoffs mitteilt, überträgt die Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 dem Gaskraftstoff-Hauptventil 282 den Öffnungsgradbefehl in Übereinstimmung mit der Gesamtfließgeschwindigkeit des gasförmigen Kraftstoffs Fg. Ferner überträgt die Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 zu jedem der Gaskraftstoffventile 283 und 284 den Öffnungsgradbefehl in Übereinstimmung mit der Fließgeschwindigkeit von jeder der Gaskraftstoffleitungen 273 und 274, wobei die Fließgeschwindigkeiten durch die Gesamtfließgeschwindigkeit des gasförmigen Kraftstoffs Fg und das oben beschriebene Fließgeschwindigkeitsverhältnis bestimmt wird.
Folglich strömt der gasförmige Kraftstoffs Fg mit einer vorher festgelegte Fließgeschwindigkeit in jede der Zündgaskraftstoffleitung 273 und die Hauptgaskraftstoffleitung 274. Der gasförmige Kraftstoff Fgp, der durch die Zündgaskraftstoffleitung 273 strömte, passiert den Zündgaskraftstoffverteiler 276 und die Zündgaskraftstoff-Zweigleitungen 278, strömt dann in den Gaskraftstoffkanal 44 der Zünddüse 43 von jeder der Brennkammern 40 und wird von den Zünddüsen 43 in die Rohre 61 eingespritzt. Der gasförmige Kraftstoff Fgm, der durch die Hauptgaskraftstoffleitung 274 strömte, passiert den Hauptgaskraftstoffverteiler 277 und die Hauptgaskraftstoff-Zweigleitungen 279, strömt dann in den Gaskraftstoffkanal 54 der Hauptdüse 53 von jeder der Brennkammern 40 und wird von den Hauptdüsen 53 in die Rohre 61 eingespritzt.
In der Zwischenzeit, bei Erhalt des Kraftstoffumschaltbefehls von der Host-Vorrichtung, die das Verbrennen vom gasförmigen Kraftstoff mitteilt, überträgt die Gaskraftstoff-Steuereinheit 102 den Öffnungsgradbefehl, wobei sie einen „Null”-Öffnungsgrad mitteilt, d. h. einen Ventilschließungsbefehl, an das Flüssigkraftstoff-Hauptventil 262, das Zündflüssigkraftstoffventil 263 und das Hauptflüssigkraftstoffventil 264. Daher wird der flüssige Kraftstoff Fo nicht länger von der Zünddüse 43 und der Hauptdüse 53 von jeder der Brennkammern 40 eingespritzt.
Nach Erhalt eines Kraftstoffumschaltbefehls von der Host-Vorrichtung, die das Verbrennen eines flüssigen Kraftstoffs mitteilt, überträgt die Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102 dem Flüssigkraftstoff-Hauptventil 262 den Öffnungsgradbefehl in Übereinstimmung mit der Gesamtfließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fo. Ferner überträgt die Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102 zu jedem der Gaskraftstoffventile 263 und 264 den Öffnungsgradbefehl in Übereinstimmung mit der Fließgeschwindigkeit von jeder der Flüssigkraftstoffleitungen 253 und 254, wobei die Fließgeschwindigkeiten durch die Gesamtfließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fg und das oben beschriebene Fließgeschwindigkeitsverhältnis bestimmt wird. Folglich strömt der flüssige Kraftstoff Fo eine vorher festgelegte Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fo in jede der Zündflüssigkraftstoffleitung 253 und der Hauptflüssigkraftstoffleitung 254. Der gasförmige Kraftstoff Fop, der durch die Zündflüssigkraftstoffleitung 253 strömte, passiert den Zündflüssigkraftstoffverteiler 256 und die Zündflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 258, strömt dann in den Flüssigkraftstoffkanal 46 der Zünddüse 43 von jeder der Brennkammern 40 und von den Zünddüsen 43 in die Rohre 61 eingespritzt. Der flüssige Kraftstoff Fom, der durch die Hauptflüssigkraftstoffleitung 254 strömte, passiert den Hauptflüssigkraftstoffverteiler 257 und die Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259, strömt dann in den Flüssigkraftstoffkanal 56 der Hauptdüse 53 von jeder der Brennkammern 40 und wird von den Hauptdüsen 53 in die Rohre 61 eingespritzt.
In der Zwischenzeit, bei Erhalt des Kraftstoffumschaltbefehls von der Host-Vorrichtung, die das Verbrennen vom flüssigen Kraftstoff mitteilt, überträgt die Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 den Öffnungsgradbefehl, wobei sie den „Null”-Öffnungsgrad mitteilt, d. h. den Ventilschließungsbefehl, an das Gaskraftstoff-Hauptventil 282, das Zündgaskraftstoffventil 283 und das Hauptgaskraftstoffventil 284. Daher wird der gasförmige Kraftstoff Fg nicht länger von der Zünddüse 43 und der Hauptdüse 53 von jeder der Brennkammern 40 eingespritzt.
Die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 erfasst einen Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Mo, in dem, vom gasförmigen Kraftstoff Fg und vom flüssigen Kraftstoff Fo, nur der flüssige Kraftstoff Fo den Hauptdüsen 53 zugeführt wird, einen Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg, in dem nur der gasförmige Kraftstoff Fg den Hauptdüsen 53 zugeführt wird, und einen Kraftstoffumschaltzustand Mc, der ein Übergangszustand vom Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Mo zum Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg ist. Die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 erfasst ferner einen Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Po in dem, vom gasförmigen Kraftstoff Fg und vom flüssigen Kraftstoff Fo, nur der flüssige Kraftstoff Fo den Zünddüsen 43 zugeführt wird, einen Gaskraftstoffzufuhrzustand Pg, in dem nur der gasförmige Kraftstoff Fg den Zünddüsen 43 zugeführt wird, und einen Kraftstoffumschaltzustand Pc, der ein Übergangszustand vom Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Po zum Gaskraftstoffzufuhrzustand Pg ist. Die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 stellt jeden der oben beschriebenen Zustände in Übereinstimmung mit Befehlen und dergleichen fest, die von der Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 101 und der Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102 ausgegeben werden.
Wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 erfasst, dass der Kraftstoffzufuhrzustand der Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Mo ist, weist die Wasserspül-Steuereinheit 106 dem Wasserregelventil 213 einen Vor-Umschalt-Öffnungsgrad an, der bewirkt, dass Wasser W mit einer ersten Fließgeschwindigkeit w1 den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt wird. Daher strömt das Wasser W von der Wasserversorgungsquelle 211 zu den Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 über die Wasserhauptleitung 212, den Wasserverteiler 216 und die Wasserzweigleitungen 218. Das Wasser W, das in die Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 strömte, strömt in den Flüssigkraftstoffkanal 56 der Hauptdüse 53 von jeder der Brennkammern 40 gemeinsam mit dem flüssigen Kraftstoff Fom, der durch die Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 strömt, und wird von den Hauptdüsen 53 in die Rohre 61 eingespritzt.
Im Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Fo diffundiert das Wasser W, welches in die Leitungen 61 von den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 eingespritzt wird, den flüssigen Kraftstoff Fom, der in die Leitungen 61 von den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 gleich wie das Wasser W eingespritzt wird. Ferner trägt das Wasser W zu einer Reduktion einer Metalltemperatur der Rohre 61 und einer Reduktion von thermischem NOx durch Senken einer Temperatur der vorgemischten Flamme, die als Ergebnis der Verbrennung des flüssigen Kraftstoffs Fom, der von den Hauptdüsen 53 eingespritzt wird, gebildet wird. Nachdem ferner das Wasser W in den Verbrennungsgaskanal 39 der Turbine 30 in der Form von Dampf strömt, trägt das Wasser W ebenfalls zu einer Verbesserung der Leistung der Gasturbine bei.
Nun werden unter Bezugnahme auf ein Zeitablaufdiagramm, das in 4 dargestellt wird, Operationen von unterschiedlichen Ventilen im Zuge des Umschaltens von der Verbrennung des flüssigen Kraftstoffs zur Verbrennung des gasförmigen Kraftstoffs beschrieben.
Während der Verbrennung von flüssigem Kraftstoff sind jedes des Hauptflüssigkraftstoffventils 264 und des Zündflüssigkraftstoffventils 263 zu einem Öffnungsgrad geöffnet der mit dem Befehl von der Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102 übereinstimmt. Folglich wird der flüssige Kraftstoff Fo von der Hauptdüse 53 und der Zünddüse 43 von jeder der Brennkammern 40 eingespritzt. Andererseits sind jedes des Hauptgaskraftstoffventils 284 und des Zündgaskraftstoffventils 283 geschlossen. Folglich wird der gasförmige Kraftstoff Fg nicht von der Hauptdüse 53 und der Zünddüse 43 von jeder der Brennkammern 40 eingespritzt. Insbesondere befinden sich sowohl die Hauptdüsen 53 wie auch die Zünddüsen 43 jeweils in den Flüssigkraftstoffzufuhrzuständen Mo und Po.
Zu diesem Zeitpunkt ist, wie oben beschrieben, das Wasserregelventil 213 der Wasserspülvorrichtung 210 mit dem Vor-Umschalt-Öffnungsgrad geöffnet, der bewirkt, dass Wasser W mit der ersten Fließgeschwindigkeit w1 den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt wird (S1: ein Wasserzufuhrschritt). Wenn sich folglich die Hauptdüsen 53 im Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Mo befinden, strömt das Wasser W von der Wasserversorgungsquelle 211 in die Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 über die Wasserhauptleitung 212 und den Wasserverteiler 216. Das Wasser W, das in die Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 strömte, strömt in den Flüssigkraftstoffkanal 56 der Hauptdüsen 53 und wird von den Hauptdüsen 53 in die Rohre 61 eingespritzt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Fließgeschwindigkeit w1 eine Fließgeschwindigkeit mit einem konstanten Verhältnis in Bezug auf die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom, der den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt wird. Wenn sich daher die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom, der den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt wird, als Reaktion auf eine Änderung beim Ladebefehl ändert, ändert sich auch die erste Fließgeschwindigkeit w1 in Übereinstimmung mit dieser Änderung. Beachten Sie, dass während des Wasserzufuhrschritts (S1), die erste Fließgeschwindigkeit w1 eine konstante Fließgeschwindigkeit sein kann.
Wenn der Kraftstoffumschaltbefehl in die Steuervorrichtung 100 von außen (t1) eingegeben wird, beginnt sich das Zündflüssigkraftstoffventil 263 in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102 zu schließen, und gleichzeitig beginnt sich das Zündgaskraftstoffventil 283 in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 zu öffnen. Folglich wird der flüssige Kraftstoff Fop, der von den Zünddüsen 43 eingespritzt wird, weniger, und gleichzeitig beginnt das Einspritzen des gasförmigen Kraftstoffs Fgp von den Zünddüsen 43. Insbesondere der Zustand der Zünddüse 43 von jeder der Brennkammern 40 schaltet sich vom Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Po zum Kraftstoffumschaltzustand Pc um.
Danach (t3), wenn das Zündflüssigkraftstoffventil 263 vollständig geschlossen ist, und das Zündgaskraftstoffventil 283 den Öffnungsgrad in Übereinstimmung mit der Anweisung von der Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 erreicht, wird der flüssige Kraftstoff Fop nicht länger von den Zünddüsen 43 eingespritzt, und gleichzeitig wird der gasförmige Kraftstoffs Fgp von den Zünddüsen 43 in einer vorher festgelegten Fließgeschwindigkeit eingespritzt. Insbesondere der Zustand der Zünddüse 43 von jeder der Brennkammern 40 schaltet sich vom Kraftstoffumschaltzustand Pc zum Gaskraftstoffzufuhrzustand Pg um.
Wenn die Zünddüse 43 von jeder der Brennkammern 40 den Gaskraftstoffzufuhrzustand Pg (t3) erlangt, beginnt sich das Hauptflüssigkraftstoffventil 264 in Übereinstimmung mit der Anweisung von der Flüssigkraftstoff-Steuereinheit 102 zu schließen, und gleichzeitig beginnt sich das Hauptgaskraftstoffventil 284 in Übereinstimmung mit der Anweisung von der Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 zu öffnen. Folglich wird der flüssige Kraftstoff Fom, der von den Hauptdüsen 53 eingespritzt wird, weniger, und gleichzeitig beginnt das Einspritzen des gasförmigen Kraftstoffs Fgm von den Hauptdüsen 53. Insbesondere der Zustand der Hauptdüse 53 von jeder der Brennkammern 40 schaltet sich vom Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Mo zum Kraftstoffumschaltzustand Mc um.
Danach (t4), wenn das Hauptflüssigkraftstoffventil 264 vollständig geschlossen ist, und das Hauptgaskraftstoffventil 284 den Öffnungsgrad in Übereinstimmung mit der Anweisung von der Gaskraftstoff-Steuereinheit 101 erreicht, wird der flüssige Kraftstoff Fom nicht länger von den Hauptdüsen 53 eingespritzt, und gleichzeitig wird der gasförmiger Kraftstoffs Fgm von den Hauptdüsen 53 mit einer vorher festgelegten Fließgeschwindigkeit eingespritzt. Insbesondere der Zustand der Hauptdüse 53 von jeder der Brennkammern 40 schaltet sich vom Kraftstoffumschaltzustand Mc zum Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg um.
Die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 der Steuervorrichtung 100 stellt vorab den Zeitpunkt (t3) fest, zu dem die Hauptdüsen 53 in den Kraftstoffumschaltzustand Mc umgeschaltet werden, und weist dem Wasserregelventil 213 den Vor-Umschalt-Öffnungsgrad an, derart, dass Wasser mit einer zweiten Fließgeschwindigkeit w2 in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 zu einem Zeitpunkt (t3) strömen, zu dem die Hauptdüsen 53 den Kraftstoffumschaltzustand Mc erlangen. Insbesondere ab dem Zeitpunkt (t2), der vor dem Zeitpunkt (t3) ist, zu dem die Hauptdüsen 53 den Kraftstoffumschaltzustand Mc erlangen, beginnt der Vor-Umschalt-Öffnungsgrad sich allmählich vom Öffnungsgrad, der bewirkt, dass Wasser W mit der ersten Fließgeschwindigkeit w1 durch die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 strömt, zum Öffnungsgrad, der bewirkt, dass Wasser W mit der zweiten Fließgeschwindigkeit w2 durch die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 strömt, zu ändern. Die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 erhält vorab Informationen über einen Zeitraum, ab dem die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 den Kraftstoffumschaltbefehl von außen (t1) erhält, bis zu jenem, an dem die Hauptdüsen 53 in den Kraftstoffumschaltzustand Mc umschalten. Unter Verwendung dieser Informationen stellt die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 vorab den Zeitpunkt (t3) fest, zu dem die Hauptdüsen 53 in den Kraftstoffumschaltzustand Mc umschalten.
Wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 erfasst, dass die Hauptdüsen 53 im Kraftstoffzufuhrzustand Mc (t3) sind, weist die Wasserspül-Steuereinheit 106 dem Wasserregelventil 213 einen Mittel-Umschalt-Öffnungsgrad an, der bewirkt, dass das oben beschriebene Wasser mit der zweiten Fließgeschwindigkeit w2 den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt wird (S2: ein Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt). Die zweite Fließgeschwindigkeit w2 ist konstant, während die Hauptdüsen 53 im Kraftstoffumschaltzustand Mc sind. Obwohl, wie oben beschrieben, der oben beschriebene erste Strömungskanal w1 sich abhängig von der Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom ändert, ist die erste Fließgeschwindigkeit w1 in allen Fällen höher als die zweite Fließgeschwindigkeit w2. Mit anderen Worten, die zweite Fließgeschwindigkeit w2 ist geringer als die erste Fließgeschwindigkeit w1.
Wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit 105 erfasst, dass die Hauptdüsen 53 im Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg (t4) sind, weist die Wasserspül-Steuereinheit 106 dem Wasserregelventil 213 einen Nach-Umschalt-Öffnungsgrad an (S3: ein Nach-Umschalt-Wasserspülschritt). Als der Nach-Umschalt-Öffnungsgrad, wird, für einen vorher festgelegten Zeitraum ab dem Zeitpunkt, zu dem erfasst wird, dass die Hauptdüsen 53 im Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg (t4) sind, dem Wasserregelventil 213 ein Wasseraustausch-Öffnungsgrad angewiesen (S4: ein Wasseraustauschschritt), wobei der Wasseraustausch-Öffnungsgrad der gleiche Öffnungsgrad wie der Öffnungsgrad ist, der bewirkt, dass Wasser W mit der zweiten Fließgeschwindigkeit w2 in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 strömt, d. h. derselbe wie der Mittel-Umschalt-Öffnungsgrad. Dann, nach Ablauf des vorher festgelegten Zeitraums (t5), wird als der Nach-Umschalt-Öffnungsgrad ein Reinigungsöffnungsgrad, welcher ein Öffnungsgrad ist, der bewirkt, dass Wasser W mit einer dritten Fließgeschwindigkeit w3 in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 strömt, dem Wasserregelventil 213 für einen vorher festgelegten Zeitraum angewiesen (S5: ein Reinigungsschritt). Die dritte Fließgeschwindigkeit w3 ist während dieses vorher festgelegten Zeitraums konstant. Obwohl, wie oben beschrieben, der oben beschriebene erste Strömungskanal w1 sich abhängig von der Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom ändert, ist die erste Fließgeschwindigkeit w1 in allen Fällen höher als die dritte Fließgeschwindigkeit w3. Die dritte Fließgeschwindigkeit w3 ist ferner höher als die zweite Fließgeschwindigkeit w2. Folglich ist die dritte Fließgeschwindigkeit w3 geringer als die erste Fließgeschwindigkeit w1 und höher als die zweite Fließgeschwindigkeit w2.
Nachdem der Reinigungsöffnungsgrad, der bewirkt, dass Wasser W mit der dritten Fließgeschwindigkeit w3 in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 für den vorher festgelegten Zeitraum strömt, wird dem Wasserregelventil 213 (t8) als der Nach-Umschalt-Öffnungsgrad angewiesen, dem Wasserregelventil 213 wird ein „Null”-Öffnungsgrad angewiesen, und danach (t10) wird dem Wasserregelventil 213 für einen vorher festgelegten Zeitraum als der Nach-Umschalt-Öffnungsgrad der Öffnungsgrad angewiesen, der bewirkt, dass Wasser W mit der dritten Fließgeschwindigkeit w3 in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 strömt. Danach wird dem Wasserregelventil 213 als der Nach-Umschalt-Öffnungsgrad ein intermittierender Spül-Öffnungsgrad, durch den der „Null”-Öffnungsgrad und der Öffnungsgrad, der bewirkt, dass Wasser W mit der dritten Fließgeschwindigkeit w3 in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 strömt, abwechselnd wiederholt werden, angewiesen. Folglich wird Wasser mit einer dritten Fließgeschwindigkeit w3 dem Flüssigkraftstoffkanal 56 der Hauptdüsen 53 intermittierend zugeführt (S6: ein intermittierender Spülschritt).
Damit endet der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt (S3). Wenn der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt (S3) endet, wird dies der Luftspül-Steuereinheit 106 von der Wasserspül-Steuereinheit 107 mitgeteilt. Nach Erhalt der Mitteilung (t13), weist die Luftspül-Steuereinheit 107 dem Hauptluftregelventil 239 einen Luftspül-Öffnungsgrad an, der bewirkt, dass die Luft A in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 strömt (S7: ein Luftspülschritt). Folglich strömt die Luft A von der Luftversorgungsquelle 231 von der Hauptluftleitung 234 in die Wasserhauptleitung 212. Die Luft A, die in die Wasserhauptleitung 212 strömte, strömt in den Flüssigkraftstoffkanal 56 von jeder der Hauptdüsen 53 über den Wasserverteiler 216 und den Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259, und wird von den Hauptdüsen 53 in die Rohre 61 eingespritzt.
Als den Luftspül-Öffnungsgrad wird dem Hauptluftregelventil 239 zunächst ein Niederdruck-Spülöffnungsgrad angewiesen, der bewirkt, dass die Luft A mit einem ersten Druck a1 den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt wird (S8: ein Niederdruck-Spülschritt). Dann, nach Ablauf eines vorher festgelegten Zeitraums (t14), wird dem Hauptluftregelventil 239 als der Luftspül-Öffnungsgrad ein Hochdruck-Spülöffnungsgrad für einen vorher festgelegten Zeitraum angewiesen, der bewirkt, dass die Luft A mit einem zweiten Druck a2 den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt wird, wobei der zweite Druck a2 höher als der erste Druck a1 ist (S9: ein Hochdruck-Spülschritt).
Damit endet das Spülverfahren für die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53.
Nach Ablauf eines vorher festgelegten Zeitraums ab dem Zeitpunkt, zu dem die Zünddüse 43 und die Hauptdüsen 53 jeweils die Gaskraftstoffzufuhrzustände Pg und Mg (t4) erlangen, weist die Luftspül-Steuereinheit 107 dem Zündluftregelventil 238 einen Luftspül-Öffnungsgrad an, der bewirkt, dass die Luft A in die Flüssigkraftstoffkanäle 46 der Zünddüsen 43 strömt (t5). Mit anderen Worten, nach Ablauf des vorher festgelegten Zeitraums ab dem Zeitpunkt, zu dem der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt (S3) für die Hauptdüsen 53 beginnt (t4), weist die Luftspül-Steuereinheit 107 dem Zündluftregelventil 238 einen ersten Luftspül-Öffnungsgrad an (t5). Folglich strömt die Luft A von der Luftversorgungsquelle 231 von der Zündluftleitung 233 in die Zündflüssigkraftstoffleitung 253. Die Luft A, die in die Zündflüssigkraftstoffleitung 253 strömte, strömt in den Flüssigkraftstoffkanal 46 von jeder der Zünddüsen 43 über den Zündflüssigkraftstoffverteiler 256 und den Zündflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 258, und wird von den Zünddüsen 43 in die Rohre 61 eingespritzt (S11: ein erster Luftspülschritt).
Als der erste Luftspül-Öffnungsgrad wird dem Zündluftregelventil 238 zunächst der Niederdruck-Spülöffnungsgrad angewiesen, der bewirkt, dass die Luft A mit einem dritten Druck a3 den Flüssigkraftstoffkanälen 46 der Zünddüsen 43 zugeführt wird (S12: ein Niederdruck-Spülschritt). Dann, nach Ablauf eines vorher festgelegten Zeitraums (t6), wird dem Zündluftregelventil 238 als der erste Luftspül-Öffnungsgrad ein Hochdruck-Spülöffnungsgrad für einen vorher festgelegten Zeitraum angewiesen, der bewirkt, dass die Luft A mit einem vierten Druck a4 den Flüssigkraftstoffkanälen 46 der Zünddüsen 43 zugeführt wird, wobei der vierte Druck a4 höher als der dritte Druck a3 ist (S13: ein Hochdruck-Spülschritt).
Der Zeitpunkt (t5), zu dem die Luft A mit dem dritten Druck a3 dem Flüssigkraftstoffkanälen 46 der Zünddüsen 43 zugeführt wird, entspricht einem Zeitpunkt, zu dem der Reinigungsschritt (S5) für die Hauptdüsen 53 gestartet wird. Ferner endet der Hochdruck-Spülschritt für die Zünddüsen 43 (S13) vor einem Zeitpunkt (t8), zu dem der Reinigungsschritt (S5) für die Hauptdüsen 53 endet (t7). Damit endet der erste Luftspülschritt (S11).
Nach dem Zeitpunkt (t8), zu dem der Reinigungsschritt (S5) für die Hauptdüsen 53 endet, wenn ein Zeitpunkt (t9), der vor einem Zeitpunkt (t10) ist, zu dem die erste Wasserzufuhr im intermittierenden Spülschritt (S6) für die Hauptdüsen 53 beginnt, erreicht wird, weist die Luftspül-Steuereinheit 107 dem Zündluftregelventil 238 einen zweiten Luftspül-Öffnungsgrad an (S14: ein zweiter Luftspülschritt). Nach dem Zeitpunkt (t11), zu dem der intermittierende Spülschritt (S6) für die Hauptdüsen 53 endet, wenn ein Zeitpunkt (t12), der vor einem Zeitpunkt (t13) ist, zu dem der Luftspülschritt (S7) für die Hauptdüsen 53 beginnt, erreicht wird, weist die Luftspül-Steuereinheit 107 dem Zündluftregelventil 238 einen „Null”-Öffnungsgrad an und bewirkt, dass der zweite Luftspülschritt (S14) beendet wird. Der zweite Luftspül-Öffnungsgrad ist während des zweiten Luftspülschritts (S14) konstant und zu jeder Zeit kleiner als der erste Luftspül-Öffnungsgrad. Folglich ist während des zweiten Luftspülschritts (S14) der Druck der Luft, die den Flüssigkraftstoffkanälen 46 der Zünddüsen 43 zugeführt wird, kleiner als der dritte Druck a3 und der vierte Druck a4, die während des ersten Luftspülschritts (S11) angewendet werden.
Wenn ein Zeitpunkt (t16), der nach einem Zeitpunkt (t15) ist, zu dem der Luftspülschritt (S7) für die Hauptdüsen 53 endet, erreicht wird, weist die Luftspül-Steuereinheit 107 dem Zündluftregelventil 238 einmal mehr den zweiten Luftspül-Öffnungsgrad an (S15: ein zweiter Luftspülschritt). Während die Zünddüsen 43 im Gaskraftstoffzufuhrzustand Pg sind, behält das Zündluftregelventil 238 danach den zweiten Luftspül-Öffnungsgrad.
Wie in der vorliegenden Ausführungsform, kann in der Brennkammer 40 mit den Düsen 43 und 53, die den flüssigen Kraftstoff Fo, wie Leichtöl, und den gasförmigen Kraftstoff Fg, wie Erdgas, gezielt einspritzen, ein Verkoken dieses flüssigen Kraftstoffs Fo in einer Hochtemperaturumgebung auftreten, wenn der flüssige Kraftstoff Fo in den Flüssigkraftstoffkanälen 46 und 56 der Düsen 43 und 53 bleibt, nachdem der zu verwendende Kraftstoff vom flüssigen Kraftstoff Fo zum gasförmigen Kraftstoff umgeschaltet wird.
Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Zustand der Hauptdüsen 53 vom Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Mo zum Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg umschaltet, der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt (S3) ausgeführt, derart, um das Innere der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 unter Verwendung von Wasser zu reinigen. Im Reinigungsschritt (S5) des Nach-Umschalt-Wasserspülschritts (S3) wird, zu einem Zeitpunkt des Gaskraftstoffzufuhrzustands Mg, Wasser mit der dritten Fließgeschwindigkeit w3 den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt, derart, dass die Leistung der Reinigung des Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 verbessert wird. Hier ist die dritte Fließgeschwindigkeit w3 eine maximale Fließgeschwindigkeit oder eine Fließgeschwindigkeit nahe an der maximalen Fließgeschwindigkeit in einem Bereich, der die Verbrennungsstabilität des gasförmigen Kraftstoffs Fg auch dann nicht behindert, wenn das Wasser W von den Hauptdüsen 53 eingespritzt wird.
Aber wenn Wasser mit einer hohen Fließgeschwindigkeit den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53, unmittelbar nachdem der Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg erreicht wird, zugeführt wird (t4), spritzt der flüssige Kraftstoff Fom, der im Inneren der Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 und der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 angesammelt wird, von den Hauptdüsen 53 in einer großen Menge heraus. Folglich nimmt plötzlich eine Menge des Kraftstoffs zu, der im Rohr 61 verbrannt wird, und folglich nimmt die Verbrennungsmenge plötzlich zu, was zu einer Verschlechterung der Verbrennungsstabilität führt. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform für einen vorher festgelegten Zeitraum, ab dem Zeitpunkt (t4) unmittelbar nach Erreichen des Gaskraftstoffzufuhrzustandes Mg bis zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Menge von Wasser, die den flüssigen Kraftstoff Fom, der in den Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 und den Flüssigkraftstoffleitungen 56 der Hauptdüsen 53 angesammelt wird, austauschen kann, vollständig zugeführt wurde, Wasser W mit der zweiten Fließgeschwindigkeit w2, die niedriger als die dritte Fließgeschwindigkeit w3 ist, den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt (S4: der Wasseraustauschschritt).
Wenn fast der gesamte flüssige, im Inneren der Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 angesammelte Kraftstoff Fom, und die Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 mit dem Wasser W ausgetauscht wird, wird Wasser mit der dritten Fließgeschwindigkeit, die höherals die zweite Fließgeschwindigkeit ist, den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt, derart, dass die Entfernung einer geringen Menge des flüssigen Kraftstoffs Fom, der nach wie vor darin bleibt, gefördert wird.
Abhängig von der Form des Flüssigkraftstoffkanals 56 der Hauptdüse 53, kann in einigen Fällen auch nach Ausführung des Reinigungsschritts (S5) an den Hauptdüsen 53 der flüssige Kraftstoff Fom im Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 nicht ausreichend entfernt werden. Zum Beispiel, wenn der Flüssigkraftstoffkanal 56 der Hauptdüse 53 einen spitzwinkligen Abschnitt hat, oder wenn es einen Freiraum und dergleichen im Flüssigkraftstoffkanal 56 der Hauptdüse 53 gibt, kann in vielen Fällen auch nach Ausführung des Reinigungsschritts (S5) an den Hauptdüsen 53 der flüssige Kraftstoff Fom im Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 nicht ausreichend entfernt werden. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform nach dem Reinigungsschritt (S5) der intermittierende Spülschritt (S6) ausgeführt, bei dem bewirkt wird, dass Wasser W mit der dritten Fließgeschwindigkeit w3 intermittierend in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 strömt. Indem bewirkt wird, dass das Wasser W intermittierend in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 strömt, während das Wasser nicht in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 strömt, strömt der flüssige Kraftstoff Fom auf diese Weise vom spitzwinkligen Abschnitt, dem Freiraum und dergleichen der Flüssigkraftstoffkanäle 56 heraus. Danach wird dieser flüssige Kraftstoff Fom durch das Wasser, das den Flüssigkraftstoffkanälen 56 zugeführt wird, entfernt.
Zum Beispiel ist in diesem intermittierenden Spülschritt (S6) die Anzahl der Male, für die bewirkt wird, dass das Wasser W intermittierend strömt, ungefähr fünf. Beachten Sie, dass wenn der flüssige Kraftstoff Fom im Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 nicht ausreichend entfernt werden kann, indem bewirkt wird, dass das Wasser W fünf Mal intermittierend strömt, kann beispielsweise bewirkt werden, dass das Wasser W zehn Mal strömt. Wenn der flüssige Kraftstoff Fom im Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 ferner ausreichend entfernt werden kann, indem bewirkt wird, dass das Wasser W weniger als fünf Mal intermittierend strömt, kann beispielsweise bewirkt werden, dass das Wasser W weniger als fünf Mal strömt. Wenn weiters der flüssige Kraftstoff Fom im Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 ausreichend entfernt werden kann, indem der Reinigungsschritt (S5) ausgeführt wird, kann der intermittierende Spülschritt (S6) ausgelassen werden.
Wenn das Wasser W im Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 bleibt, und wenn das Wasser W bei einer hohen Temperatur auf die Rohre 61 in der Form von Wassertröpfchen tropft, können die Rohre 61 beschädigt werden. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform nach dem Nach-Umschalt-Wasserspülschritt (S3), die Luft A den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt, und die Luft A wird in die Rohre 61 gemeinsam mit dem Wasser W von den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 eingespritzt (S7: der Luftspülschritt).
Wenn die Luft A mit einem hohen Druck den Flüssigkraftstoffkanälen 56 zu Beginn des Luftspülschritts (S7) zugeführt wird, spritzt das Wasser W, das im Inneren der Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 und den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 angesammelt wird, von den Hauptdüsen 53 in einer großen Menge heraus. Daher nimmt eine Menge des Wassers W zu, das in die Rohre 61 eingespritzt wird, plötzlich, und folglich wird die Verbrennungsstabilität des gasförmigen Kraftstoffs Fg verschlechtert. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform für den vorher festgelegten Zeitraum, bis eine Menge der Luft A, die das Wasser W austauschen kann, das in den Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 und den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 angesammelt wird, vollständig zugeführt ist, die Luft A mit dem ersten Druck a1, was ein niedriger Druck ist, den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt (S8: der Niederdruck-Spülschritt). Danach wird, um zu bewirken, dass eine geringe Menge des Wassers W, das im Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 bleibt, in die Rohre 61 eingespritzt wird, die Luft A mit dem zweiten Druck a2, der ein hoher Druck ist, den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt (S9: der Hochdruck-Spülschritt).
Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg erreicht wird (t4), der Wasseraustauschschritt (S4) ausgeführt und dann der Reinigungsschritt (S5) ausgeführt. Daher kann die Verbrennungsstabilität des gasförmigen Kraftstoffs Fg sichergestellt werden, und gleichzeitig kann die Leistung der Reinigung in Bezug auf die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 verbessert werden. Nachdem der intermittierende Spülschritt (S7) nach dem Reinigungsschritt (S5) ausgeführt wird, kann ferner die Leistung der Reinigung in Bezug auf die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 in der vorliegenden Ausführungsform weiter verbessert werden.
Im Übrigen, da die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom, der in die Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 strömt, im Kraftstoffumschaltzustand Mc, in dem flüssiger Kraftstoff Fom zum gasförmigen Kraftstoff Fgm umgeschaltet wird, allmählich abnimmt, verringert sich eine Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom, der durch die Flüssigkraftstoffkanäle 56 strömt, allmählich. Insbesondere, wenn der Kraftstoffumschaltzustand Mc beinahe den Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg erlangt hat, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom, der durch die Flüssigkraftstoffkanäle 56 strömt, wesentlich ab. Folglich kann sogar im Kraftstoffumschaltzustand Mc ein Verkoken des flüssigen Kraftstoffs Fom im Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 56 auftreten.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, um das Verkoken des flüssigen Kraftstoffs Fom im Kraftstoffumschaltzustand Mc zu verhindern, sogar im Kraftstoffumschaltzustand Mc das Wasser W den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt (S2: der Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt). Im Kraftstoffumschaltzustand Mc wird die Verbrennung des flüssigen Kraftstoffs Fo und des gasförmigen Kraftstoff Fg leicht instabil. Folglich wird im Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt (S2) Wasser W mit der zweiten Fließgeschwindigkeit w2, die niedriger als die erste Fließgeschwindigkeit w1 im Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Mo und der dritten Fließgeschwindigkeit w3 im Reinigungsschritt (S5) ist, den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 zugeführt.
Folglich kann in der vorliegenden Ausführungsform die Verbrennungsstabilität des flüssigen Kraftstoffs Fo und des gasförmigen Kraftstoffs Fg im Kraftstoffumschaltzustand Mc gesichert werden, und gleichzeitig kann das Verkoken im Kraftstoffumschaltzustand Mc verhindert werden.
Da das Wasser W ferner in der vorliegenden Ausführungsform den Flüssigkraftstoffkanälen 56 der Hauptdüsen 53 sogar im Kraftstoffumschaltzustand Mc zugeführt wird, wurde zu einem Zeitpunkt (t4), zu dem der Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg erreicht wird, der flüssige Kraftstoff Fom im Inneren der Hauptflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 259 und der Flüssigkraftstoffkanäle 56 der Hauptdüsen 53 bereits teilweise mit dem Wasser W ausgetauscht. Folglich kann in der vorliegenden Ausführungsform der Wasseraustauschschritt (S4), der nach Erreichen eines Nach-Gaskraftstoffzufuhrzustand Mg durchgeführt wird, innerhalb eines kurzen Zeitraums abgeschlossen werden.
Beachten Sie, dass obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die Fließgeschwindigkeit des Wassers W, das im Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt (S2) zugeführt wird, wie auch die Fließgeschwindigkeit des Wassers, das im Austauschschritt (S4) zugeführt wird, die zweite Fließgeschwindigkeit w2 sind, diese Fließgeschwindigkeiten nicht dieselbe Fließgeschwindigkeit sein müssen. Allerdings kann unter Verwendung derselben Fließgeschwindigkeit für die Fließgeschwindigkeit des Wassers W, das im Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt (S2) zugeführt wird, und für die Fließgeschwindigkeit des Wassers, das im Austauschschritt (S4) zugeführt wird, die Steuerung des Wasserregelventils 213 vereinfacht werden.
Während der Wasseraustauschschritt (S4) auf den Hauptdüsen 53 ausgeführt wird, ist die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fom, der von den Hauptdüsen 53 in die Rohre 61 eingespritzt wird, relativ hoch. Wenn der flüssige Kraftstoff Fop auch von den Zünddüsen 43 während dieses Wasseraustauschschritts g(S4) eingespritzt wird, wird die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Kraftstoffs Fo, der in die Rohre 61 eingespritzt wird, extrem hoch, und das bewirkt einen Anstieg der Verbrennungsmenge und eine Verschlechterung der Verbrennungsstabilität. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform der erste Luftspülschritt (S11) für die Zünddüsen 43 zum gleichen Zeitpunkt als Zeitvorgabe gestartet, zu dem der Zustand der Zünddüsen 43 vom Flüssigkraftstoffzufuhrzustand Po zum Gaskraftstoffzufuhrzustand Pg umgeschaltet wird und zu dem der Wasseraustauschschritt (S4) für die Hauptdüsen 53 abgeschlossen ist.
Wenn die Luft A mit einem hohen Druck den Flüssigkraftstoffkanälen 46 der Zünddüsen 43 zu Beginn des ersten Luftspülschritts (S11) zugeführt wird, spritzt der flüssige Kraftstoff Fop, der im Inneren der Zündflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 258 und der Flüssigkraftstoffkanäle 46 der Zünddüsen 43 angesammelt wird, von den Zünddüsen 43 in einer großen Menge heraus. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform für den vorher festgelegten Zeitraum, bis die Menge der Luft A, die den flüssigen Kraftstoff Fop austauschen kann, der in den Zündflüssigkraftstoff-Zweigleitungen 258 und den Flüssigkraftstoffkanälen 46 der Zünddüsen 43 angesammelt wird, vollständig zugeführt ist, die Luft A mit dem dritten Druck a3, was ein niedriger Druck ist, den Flüssigkraftstoffkanälen 46 der Zünddüsen 43 zugeführt (S12: der Niederdruck-Spülschritt). Danach wird, um zu bewirken, dass eine geringe Menge des flüssigen Kraftstoffs Fop, der im Inneren der Flüssigkraftstoffkanäle 46 der Zünddüsen 43 bleibt, in die Rohre 61 eingespritzt wird, die Luft A mit dem vierten Druck a4, der ein hoher Druck ist, den Flüssigkraftstoffkanälen 46 der Zünddüsen 43 zugeführt (S13: der Hochdruck-Spülschritt).
In der vorliegenden Ausführungsform werden die oben beschriebenen zweiten Luftspülschritte (S14, S15) nach Abschluss dieses ersten Luftspülschritts (S11) ausgeführt. Die Zünddüsen 43 bewirken, dass der eingespritzte gasförmige Kraftstoff Fgp als Ergebnis einer Diffusionsverbrennung verbrennt. Folglich wird die Diffusionsflamme in der Nähe der Spitze der Zünddüse 43 gebildet. In diesem Zustand, in dem die Diffusionsflamme in der Nähe der Spitze der Zünddüse 43 gebildet wird, kann die Flamme zurück in den Flüssigkraftstoffkanal 46 strömen. Um in der vorliegenden Ausführungsform zu verhindern, dass die Flamme zurückströmt, wird daher die Luft A mit einem geringen Druck den Flüssigkraftstoffkanälen 46 in den zweiten Luftspülschritten (S14, S15) zugeführt. Aber in der vorliegenden Ausführungsform werden, während der Luftspülschritt (S7) an den Hauptdüsen 53 ausgeführt wird, die zweiten Luftspülschritte (S14, S15) an den Zünddüsen 43 nicht ausgeführt. Das ist darauf zurückzuführen, dass die Luftversorgungsquelle 231 der vorliegenden Ausführungsform nicht mit einer ausreichenden Leistungsfähigkeit vorgesehen ist, um sowohl den Luftspülschritt (S7) für die 53 und die zweiten Luftspülschritte (S14, S15) für die Zünddüsen 43 gleichzeitig auszuführen. Mit anderen Worten, wie in der vorliegenden Ausführungsform, kann, indem die Zeitpunkte, zu denen die Luftversorgungsquelle 231 für die Zünddüsen 43 und für die Hauptdüsen 53 verwendet wird, unterschieden werden, die Luftversorgungsquelle 231, die mit einer Mindestkapazität vorgesehen ist, effizient verwendet werden. Wenn die Luftversorgungsquelle 231 andererseits eine mehr als ausreichende Kapazität aufweist, können die zweiten Luftspülschritte (S14, S15) an den Zünddüsen 43 während der Ausführung des Luftspülschritts (S7) an den Hauptdüsen 53 ausgeführt werden. Ferner können der zweite Luftspülschritt bei S14 und der zweite Luftspülschritt bei S15 durchgängig ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben wird in der vorliegenden Ausführungsform, bevor der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt (S3) für die Hauptdüsen 53 abgeschlossen ist, mit anderen Worten, während der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt (S3) an den Hauptdüsen 53 ausgeführt wird, der erste Luftspülschritt (S11) an den Zünddüsen 43 ausgeführt. Folglich kann in der vorliegenden Ausführungsform das Verkoken des flüssigen Kraftstoffs Fop im Inneren des Flüssigkraftstoffkanals 46 der Zünddüse 43 unterdrückt werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine stabile Verbrennung von Kraftstoff im Zuge des Umschaltens von flüssigem Kraftstoff zu gasförmigem Kraftstoff sichergestellt werden und auch das Verkoken des flüssigen Kraftstoffs kann unterdrückt werden.
Bezugszeichenliste

10: Gasturbine
11: Gasturbinenrotor
15: Gasturbinengehäuse
20: Kompressor
21: Kompressorrotor
25: Kompressorgehäuse
30: Turbine
31: Turbinenrotor
35: Turbinengehäuse
40: Brennkammer
41: Kraftstoffinjektor
42: Zündbrenner
43: Zünddüse (zweite Düse)
44: Gaskraftstoffkanal
46: Flüssigkraftstoffkanal
52: Hauptbrenner
53: Hauptdüse (erste Düse oder einfach Düse)
54: Gaskraftstoffkanal
56: Flüssigkraftstoffkanal
61: Rohr
100: Steuervorrichtung
101: Gaskraftstoff-Steuereinheit
102: Flüssigkraftstoff-Steuereinheit
105: Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit
106: Wasserspül-Steuereinheit
107: Luftspül-Steuereinheit
210: Wasserspülvorrichtung
211: Wasserversorgungsquelle
212: Wasserhauptleitung
213: Wasserregelventil
230: Luftspülvorrichtung
231: Luftversorgungsquelle
232: Lufthauptleitung
237: Lufthauptventil
233: Zündluftleitung
234: Hauptluftleitung
238: Zündluftregelventil
239: Hauptluftregelventil
250: Flüssigkraftstoff-Versorgungsvorrichtung
251: Flüssigkraftstoff-Versorgungsquelle
252: Flüssigkraftstoffhauptleitung
253: Zündflüssigkraftstoffleitung
254: Hauptflüssigkraftstoffleitung
262: Flüssigkraftstoff-Hauptventil
263: Zündflüssigkraftstoffventil
264: Hauptflüssigkraftstoffventil
270: Gaskraftstoff-Versorgungsvorrichtung
271: Gaskraftstoff-Versorgungsquelle
272: Gaskraftstoffhauptleitung
273: Zündgaskraftstoffleitung
274: Hauptgaskraftstoffleitung
283: Zündgaskraftstoffventil
284: Hauptgaskraftstoffventil

Claims

Verfahren zum Spülen eines Kraftstoffkanals in einer Brennkammer mit einer Düse, die gezielt flüssigen Kraftstoff und gasförmigen Kraftstoff einspritzt, wobei die Düse einen darin gebildeten Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal aufweist, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, wobei das Verfahren für das Spülen des Kraftstoffkanals Folgendes umfasst: einen Wasserzufuhrschritt zum Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal in einem Flüssigkraftstoffzufuhrzustand, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der flüssige Kraftstoff der Düse zugeführt wird; einen Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt zum Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal zum Zeitpunkt eines Kraftstoffumschaltzustands, in dem gegenüber dem Flüssigkraftstoffzufuhrzustand der flüssige Kraftstoff, der dem Flüssigkraftstoffkanal der Düse zugeführt wird, abnimmt, während das Zuführen des gasförmigen Kraftstoffs zum Gaskraftstoffkanal der Düse beginnt, und der gasförmige Kraftstoff, der dem Gaskraftstoffkanal zugeführt wird, zunimmt; und einen Nach-Umschalt-Wasserspülschritt zum Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal, wenn der Kraftstoffumschaltzustand geendet hat, da der flüssige Kraftstoff dem Flüssigkraftstoffkanal nicht länger zugeführt wird, und vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der gasförmige Kraftstoff den Düsen zugeführt wird; wobei im Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser mit einer zweiten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird, wobei die zweite Fließgeschwindigkeit geringer als die erste Fließgeschwindigkeit ist, die eine Fließgeschwindigkeit des Wassers ist, das dem Flüssigkraftstoffkanal im Wasserzufuhrschritt zugeführt wird, und im Nach-Umschalt-Wasserspülschritt dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser zumindest zeitweise mit einer dritten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird, wobei die dritte Fließgeschwindigkeit höher als die zweite Fließgeschwindigkeit ist.
Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals nach Anspruch 1, wobei die dritte Fließgeschwindigkeit geringer als die erste Fließgeschwindigkeit ist.
Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt folgende Schritte umfasst: einen Wasseraustauschschritt für das durchgängige Zuführen von Wasser mit der zweiten Fließgeschwindigkeit zum Flüssigkraftstoffkanal vom Mittel-Umschalt-Wasserspülschritt, und einen Reinigungsschritt zum Zuführen von Wasser mit einer dritten Fließgeschwindigkeit zum Flüssigkraftstoffkanal nach dem Wasseraustauschschritt.
Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals nach Anspruch 3, wobei der Nach-Umschalt-Wasserspülschritt einen intermittierenden Spülschritt zum intermittierende Zuführen von Wasser zum Flüssigkraftstoffkanal nach dem Reinigungsschritt umfasst, und dem Flüssigkraftstoffkanal im intermittierenden Spülschritt Wasser mit der dritten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird.
Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Wasserzufuhrschritt bewirkt wird, dass eine Fließgeschwindigkeit von Wasser, das dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, vor Erreichen des Kraftstoffumschaltzustands allmählich geringer wird, derart, dass die Fließgeschwindigkeit von Wasser, das dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, zu einem Zeitpunkt die zweite Fließgeschwindigkeit wird, zu dem der Kraftstoffumschaltzustand erreicht wird.
Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Luftspülschritt ausgeführt wird, wobei dem Flüssigkraftstoffkanal nach Abschluss des Nach-Umschalt-Wasserspülschritts Luft zugeführt wird, und der Luftspülschritt einen Niederdruck-Spülschritt zum von Luft mit einem ersten Druck zum Flüssigkraftstoffkanal, und einen Hochdruck-Spülschritt zum Zuführen von Luft mit einem zweiten Druck zum Flüssigkraftstoffkanal nach dem Niederdruck-Spülschritt umfasst, wobei der zweite Druck höher als der erste Druck ist.
Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Brennkammer eine zweite Düse sowie die Düse, die als eine erste Düse dient, umfasst, wobei die zweite Düse einen darin gebildeten Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal aufweist, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und ein Luftspülschritt zum Zuführen von Luft zum Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zu einem Zeitpunkt, zu dem aus einem Flüssigkraftstoffzufuhrzustand, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der flüssige Kraftstoff der zweiten Düse zugeführt wird, der flüssige Kraftstoff nicht länger der zweiten Düse zugeführt wird und nur der gasförmige Kraftstoff der zweiten Düse zugeführt wird, während der Nach-Umschalt-Wasserspülschritts für die erste Düse ausgeführt wird.
Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Brennkammer eine zweite Düse sowie eine Düse, die als die erste Düse dient, umfasst, wobei die zweite Düse einen darin gebildeten Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal aufweist, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, ein Luftspülschritt zum Zuführen von Luft zum Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zu einem Zeitpunkt, zu dem aus einem Flüssigkraftstoffzufuhrzustand, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der flüssige Kraftstoff der zweiten Düse zugeführt wird, der flüssige Kraftstoff nicht länger der zweiten Düse zugeführt wird und nur der gasförmige Kraftstoff der zweiten Düse zugeführt wird, während der Nach-Umschalt-Wasserspülschritts für die erste Düse ausgeführt wird; und der Luftspülschritt für die zweite Düse zum gleichen Zeitpunkt als Zeitvorgabe gestartet wird, zu dem der Reinigungsschritt für die erste Düse gestartet wird.
Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Luftspülschritt für die zweite Düse Folgendes umfasst: einen Niederdruck-Spülschritt zum Zuführen von Luft mit einem dritten Druck zum Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse, und einen Hochdruck-Spülschritt zum Zuführen von Luft mit einem vierten Druck zum Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse nach dem Niederdruck-Spülschritt für die zweite Düse, wobei der vierte Druck höher als der dritte Druck ist.
Verfahren zum Spülen des Kraftstoffkanals nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die zweite Düse eine Düse ist, die Kraftstoff, der von der zweiten Düse eingespritzt wird, durch Diffusionsverbrennung verbrennt, und nach dem ersten Luftspülschritt, das der Luftspülschritt für die zweite Düse ist, ein zweiter Luftspülschritt ausgeführt wird, bei dem Luft mit einem geringeren Druck als der Druck der Luft, die dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse im ersten Luftspülschritt zugeführt wird, dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird.
Spülvorrichtung für einen Kraftstoffkanal in einer Brennkammer mit einer Düse, die gezielt flüssigen Kraftstoff und gasförmigen Kraftstoff einspritzt, wobei die Düse einen darin gebildeten Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal aufweist, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, wobei die Spülvorrichtung Folgendes umfasst: eine Wasserleitung, die dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser zuführt; ein Wasserregelventil, das eine Fließgeschwindigkeit des Wassers, das durch die Wasserleitung strömt, regelt; und eine Steuervorrichtung, die einen Öffnungsgrad des Wasserregelventils steuert; wobei die Steuervorrichtung eine Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit, die einen Zustand der Kraftstoffzufuhr zur Düse erfasst, und eine Wasserspül-Steuereinheit umfasst, die den Öffnungsgrad des Wasserregelventils in Übereinstimmung mit dem Kraftstoffzufuhrzustand, der von der Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit erfasst wurde, steuert, wobei die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit einen Flüssigkraftstoffzufuhrzustand, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der flüssige Kraftstoff der Düse zugeführt wird, einen Gaskraftstoffzufuhrzustand, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der gasförmige Kraftstoff der Düse zugeführt wird, und einen Kraftstoffumschaltzustand erfasst, der ein Übergangszustand vom Flüssigkraftstoffzufuhrzustand zum Gaskraftstoffzufuhrzustand ist, wobei die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasserregelventil einen Vor-Umschalt-Öffnungsgrad anweist, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser mit einer ersten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird, wenn die Kraftstoffzustand-Erkennungseinheit erfasst, dass der Flüssigkraftstoffzufuhrzustand besteht, dem Wasserregelventil einen Mittel-Umschalt-Öffnungsgrad anweist, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser mit einer zweiten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird, wenn die Kraftstoffzustand-Erkennungseinheit erfasst, dass der Kraftstoffumschaltzustand besteht, und dem Wasserregelventil einen Nach-Umschalt-Öffnungsgrad anweist, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser zugeführt wird, wenn die Kraftstoffzustand-Erkennungseinheit erfasst, dass der Gaskraftstoffzufuhrzustand erreicht wurde, und wobei die Wasserspül-Steuereinheit bewirkt, dass der Mittel-Umschalt-Öffnungsgrad geringer als der Vor-Umschalt-Öffnungsgrad ist, um zu bewirken, dass die zweite Fließgeschwindigkeit geringer als die erste Fließgeschwindigkeit ist, und den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad derart bestimmt, dass Wasser der dritten Fließgeschwindigkeit, die höher als die zweite Fließgeschwindigkeit ist, dem Flüssigkraftstoffkanal im Gaskraftstoffzufuhrzustand zumindest zeitweise zugeführt wird.
Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal nach Anspruch 11, wobei die Wasserspül-Steuereinheit den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad derart bestimmt, dass die dritte Fließgeschwindigkeit geringer als die erste Fließgeschwindigkeit wird.
Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal nach Anspruch 11 oder 12, wobei wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit erfasst, dass der Gaskraftstoffzufuhrzustand erreicht wurde, die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasserregelventil als den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad einen Wasseraustausch-Öffnungsgrad anweist, der der gleiche Öffnungsgrad wie der Mittel-Umschalt-Öffnungsgrad ist, derart, dass dem Flüssigkraftstoffkanal aus dem Kraftstoffumschaltzustand durchgängig Wasser mit der zweiten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird, und die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasserregelventil nach dem Anweisen des Wasseraustausch-Öffnungsgrads an das Wasserregelventil einen Reinigungsöffnungsgrad als den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad anweist, derart, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser mit der dritten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird.
Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal nach Anspruch 13, wobei die Wasserspül-Steuereinheit nach dem Anweisen des Reinigungsöffnungsgrads an das Wasserregelventil Steuereinheit dem Wasserregelventil als den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad einen intermittierenden Spülöffnungsgrad anweist, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Wasser intermittierend mit der dritten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird.
Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit vorab einen Zeitpunkt erfasst, zu dem der Flüssigkraftstoffzufuhrzustand in den Kraftstoffumschaltzustand umgeschaltet wird, und wenn die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit den Zeitpunkt vorab erfasst, die Wasserspül-Steuereinheit dem Wasseregelventil den Vor-Umschalt-Öffnungsgrad anweist, der bewirkt, dass eine Fließgeschwindigkeit von Wasser, das dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, allmählich abnimmt, derart, dass die Fließgeschwindigkeit von Wasser, das dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird, zu einem Zeitpunkt zur zweiten Fließgeschwindigkeit wird, zu dem der Kraftstoffumschaltzustand erreicht wird.
Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal nach einem der Ansprüche 11 bis 15, ferner umfassend: eine Luftleitung, die dem Flüssigkraftstoffkanal Luft zuführt; und ein Luftregelventil, das einen Druck der Luft, die durch die Luftleitung strömt, regelt; wobei die Steuervorrichtung eine Luftspül-Steuereinheit umfasst, die einen Öffnungsgrad des Luftregelventils steuert, die Wasserspül-Steuereinheit das Wasserregelventil nach dem Anweisen des Nach-Umschalt-Öffnungsgrads an das Wasserregelventil anweist, zu schließen, und wenn der Gaskraftstoffzufuhrzustand besteht und sich das Wasserregelventil in einem geschlossenen Zustand befindet, die Luftspül-Steuereinheit dem Luftregelventil einen Luftspül-Öffnungsgrad anweist, der bewirkt, dass die Luft dem Flüssigkraftstoffkanal zugeführt wird.
Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal nach Anspruch 16, wobei die Luftspül-Steuereinheit dem Luftregelventil einen Niederdruckspül-Öffnungsgrad als den Luftspül-Öffnungsgrad anweist, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Luft mit einem ersten Druck zugeführt wird, und die Luftspül-Steuereinheit nach dem Anweisen des Niederdruckspül-Öffnungsgrads einen Hochdruckspül-Öffnungsgrad als den Luftspül-Öffnungsgrad anweist, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal Luft mit einem zweiten Druck zugeführt wird, wobei der zweite Druck höher als der erste Druck ist.
Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Brennkammer eine zweite Düse sowie die Düse, die als eine erste Düse dient, umfasst, wobei die zweite Düse einen Flüssigkraftstoffkanal, durch den der flüssige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, und einen Gaskraftstoffkanal aufweist, durch den der gasförmige Kraftstoff strömt und der an einem Spitzenabschnitt der Düse offen ist, die Spülvorrichtung ferner eine zweite Luftleitung, die die Luft dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zuführt, sowie eine erste Luftleitung, die die Luftleitung ist, die die Luft dem Flüssigkraftstoffkanal der ersten Düse zuführt, und ein zweites Luftregelventil umfasst, das einen Druck der Luft, die durch die zweite Luftleitung strömt, regelt, die Kraftstoffzufuhrzustand-Erkennungseinheit einen Gaskraftstoffzufuhrzustand erfasst, in dem vom flüssigen Kraftstoff und vom gasförmigen Kraftstoff nur der gasförmige Kraftstoff der zweiten Düse zugeführt wird, und wenn sowohl die erste Düse als auch die zweite Düse im Gaskraftstoffzufuhrzustand sind und während die Wasserspül-Steuereinheit den Nach-Umschalt-Öffnungsgrad anweist, die Luftspül-Steuereinheit dem zweiten Luftregelventil einen Luftspül-Öffnungsgrad anweist, der bewirkt, dass die Luft dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird.
Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal nach Anspruch 18, wobei die zweite Düse eine Düse ist, die Kraftstoff, der von der zweiten Düse eingespritzt wird, durch Diffusionsverbrennung verbrennt, die Luftspül-Steuereinheit dem zweiten Luftregelventil einen Niederdruck-Spülöffnungsgrad als den Luftspül-Öffnungsgrad des zweiten Luftregelventils anweist, der bewirkt, dass Luft dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse mit einem dritten Druck zugeführt wird, die Luftspül-Steuereinheit nach dem Anweisen des Niederdruckspül-Öffnungsgrads an das zweite Luftregelventil dem zweiten Luftregelventil einen Hochdruckspül-Öffnungsgrad als den Luftspül-Öffnungsgrad des zweiten Luftregelventils anweist, der bewirkt, dass dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse Luft mit einem vierten Druck zugeführt wird, wobei der vierte Druck höher als der dritte Druck ist, und die Luftspül-Steuereinheit nach dem Anweisen des ersten Luftspül-Öffnungsgrads, der der Luftspül-Öffnungsgrad ist, an das zweite Regelventil, einen zweiten Luftspül-Öffnungsgrad anweist, der unter Verwendung des ersten Luftspül-Öffnungsgrads bewirkt, dass Luft mit einem Druck, der geringer als der Druck der Luft ist, die dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird, dem Flüssigkraftstoffkanal der zweiten Düse zugeführt wird.
Gasturbineninstallation, umfassend: die Spülvorrichtung für den Kraftstoffkanal entsprechend einem der Ansprüche 11 bis 19; die Brennkammer; und eine Turbine, die durch von der Brennkammer erzeugtes Verbrennungsgas angetrieben wird.