CH697743B1 - Gasturbinenmotor mit Inline-Gasbrennstoff-Reformierer sowie Verfahren zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffes. - Google Patents

Gasturbinenmotor mit Inline-Gasbrennstoff-Reformierer sowie Verfahren zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffes. Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gasturbinenmotor (10), ausgelegt zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffs gemischter Zusammensetzung, mit einem Inline-Gasbrennstoff-Reformierer, welcher oberstromig von wenigstens einer von einer Vielzahl von Brennkammern (14) angeordnet ist, um eine Fraktion des zu der wenigstens einen der Vielzahl von Brennkammern (14) zugeführten Gasbrennstoffs zu reformieren. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffs gemischter Zusammensetzung, der an eine Vielzahl von Brennkammern (14) eines Gasturbinenmotors (10) zugeführt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: (a) ein Steuerungssystem (18) zum Regeln der Gasbrennstoff-und Kompressorluft-Zufuhr zu jeder Brennkammer (14) vorgesehen wird; und (b) eine Fraktion des zu wenigstens einer der Vielzahl von Brennkammern (14) zugeführten Gasbrennstoffs oberstromig von wenigstens einer der Vielzahl von Brennkammern (14) durch einen Inline-Gasbrennstoff-Reformierer reformiert wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
[0001] Diese Erfindung betrifft allgemein einen Gasturbinenmotor und ein Verfahren zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffes.
[0002] Gasturbinenmotoren schliessen typischerweise einen Kompressorabschnitt, einen Brennerabschnitt, und zumindest einen Turbinenabschnitt ein. Die Kompressorentladeluft wird in die Brennkammer eingeleitet, wo Brennstoff eingespritzt, gemischt und verbrannt wird. Die Verbrennungsgase werden dann zu der Turbine geleitet, welche Energie aus den Verbrennungsgasen entzieht.
[0003] Verbrennungssysteme von Gasturbinenmotoren müssen über einen weiten Bereich von Betriebsbedingungen in Bezug auf Strömung, Druck, Temperatur und Brennstoff-/Luft-Verhältnis arbeiten. Die Steuerung der Brennkammerleistung ist erforderlich, um einen zufriedenstellenden allgemeinen Betrieb des Gasturbinenmotors zu erreichen und aufrecht zu erhalten sowie akzeptable Emissionswerte zu erreichen, wobei das Hauptaugenmerk auf den NOx- und CO-Werten liegt.
[0004] Eine Klasse von Gasturbinen-Brennkammern erzielt niedrige NOx-Emissionswerte, indem sie die magere, vorgemischte Verbrennung einsetzt, bei welcher der Brennstoff und ein Überschuss an Luft, die erforderlich ist, um den gesamten Brennstoff zu verbrennen, vor der Verbrennung gemischt werden, um die thermische NOx-Produktion zu steuern und zu begrenzen. Diese Klasse von Brennkammern, die oft als trockene NOx-Niedrigemissions-Brennkammern oder DLN-Brennkammern (Dry Low NOx, DLN) bezeichnet werden, werden üblicherweise durch als «Dynamik» bezeichnete Druckschwankungen eingeschränkt, was ihre Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Brennstoffe betrifft. Dies liegt in der Veränderung im Druckverhältnis des Einspritzsystems begründet, die sich aus Änderungen im erforderlichen volumetrischen Brennstofffluss ergibt. Diese Einschränkung wird durch den Modifizierten Wobbe-Index ausgedrückt, d.h., das Verbrennungssystem wird eine theoretische Wobbezahl für eine optimale Dynamik haben. Der Modifizierte Wobbe-Index (MWI) ist proportional zu dem unteren Heizwert in Einheiten von J/Nm<3>(BTU/scf) und umgekehrt proportional zu der Quadratwurzel aus dem Produkt der relativen Schwere des Brennstoffs relativ zu Luft und der Brennstofftemperatur in Grad Celsius (Grad Rankine).
[0005] Diesem Problem trat man bisher dadurch entgegen, dass die Änderungen in der Wobbezahl beschränkt wurden bzw. die Brennstofftemperatur eingestellt wurde, um die Wobbezahl eines gegebenen Brennstoffs neu zu zentrieren. Brennstoffverteilungsänderungen an die Brennkammer (z.B. Neuabstimmung) sind ebenfalls möglich, können sich jedoch auch auf die Emissionen auswirken.
[0006] Solche Systeme erfordern oft mehrfache unabhängig gesteuerte Brennstoffeinspritzpunkte oder Brennstoffdüsen in jeder von einer oder mehreren im Wesentlichen paralleler und identischer Brennkammern, um den Gasturbinenbetrieb vom Anfahren bis zur Volllast zu ermöglichen. Darüber hinaus funktionieren solche DLN-Verbrennungssysteme oft nur über einen relativ engen Bereich von Brennstoffeinspritzdüsen-Druckverhältnissen wirklich gut. Das Druckverhältnis ist eine Funktion aus Brennstoffflussrate, Brennstoffdurchgangs-Fliessquerschnittsfläche und Gasturbinen-Zyklusdrücken vor und nach den Brennstoffdüsen. Solche Beschränkungen im Druckverhältnis werden durch Auswahl der korrekten Brennstoffdüsen-Durchgangsquerschnittsflächen und Regelung der Brennstoffflüsse zu den mehreren Brennstoffdüsengruppen gehandhabt. Die korrekten Brennstoffdüsen-Durchgangsquerschnittsflächen basieren auf den tatsächlichen Brennstoffeigenschaften, welche nominell angenommen werden.
[0007] Historisch betrachtet sind die Pipeline-Erdgaszusammensetzung im Allgemeinen und dessen Modifizierter Wobbe-Index im Besonderen nur geringfügigen Schwankungen unterlegen. Die Brennstoffdüsen-Gasquerschnittsflächen sind für einen begrenzten Bereich des Brennstoff-MWI dimensioniert, typischerweise weniger als etwa plus oder minus fünf Prozent des theoretischen Werts, und für eine Gasturbine mit trockenen NOx-Niedrigemissions-Verbrennungssystemen mit mehreren Brennstoffeinspritzpunkten wird das Gasturbinenverbrennungssystem mit Brennstoffverteilungsschemata so eingestellt, dass die Brennstoffverteilungen unter den verschiedenen Einspritzpunkten mit den Betriebsbedingungen der Maschine variieren. Wenn die Brennstoffeigenschaften sich um einen Wert von mehr als plus oder minus zwei Prozent des MWI verändern, ist es bei einigen DLN-Verbrennungssystemen erforderlich, Einstellungen bei den Brennstoffschemata vorzunehmen, während gleichzeitig sowohl die Emissions- als auch die Verbrennungsdynamikwerte überwacht werden. Eine solche Einstellung der Brennstoffschemata wird als «Abstimmung» bezeichnet, ein Verfahren, bei dem Techniker spezielle Ausrüstung aufstellen müssen, und die einen Tag oder mehr zur Fertigstellung benötigt. Darüber hinaus war es bisher notwendig, die Brennstoffverteilungsschemata «neu abzustimmen» und (vor der hierin offenbarten Erfindung) für jede Umstellung der Brennstoffzufuhr zu wiederholen, wenn der an eine bestimmte Gasturbinenanlage zugeführte Brennstoff aus mehr als einer Quelle stammt (mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und sich daraus ergebenden MWI). Darüber hinaus ist aber jede Mischung von zwei oder mehr Brennstoffen gleichbedeutend mit einer weiteren Brennstoffzusammensetzung, und als Ergebnis konnte eine variable Mischung der Brennstoffe, die den MWI-Bereich der Brennkammerausführung übersteigt, vor dieser Erfindung nicht ohne betriebliche Einstellungen an der Gasturbine und/oder der Brennkammer der Gasturbine (z.B. variable Brennstofftemperatur) toleriert werden. Die Effizienz von Gasturbinenmotoren kann durch Einsatz einer verfügbaren Wärmequelle, wie etwa Niedrigenergiedampf oder -wasser, zur Vorerwärmung des in die Brennkammer der Gasturbine eintretenden Brennstoffgases verbessert werden. Bei Gasturbinen, die vorgeheiztes Gas verwenden, kann die Aufladezeit von der Zeit abhängen, die zur Erzeugung von heissem Wasser in dem anfänglich kalten Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator zum Vorheizen des Brennstoffgases auf ein minimal erforderliches Niveau notwendig ist. Bis das Brennstoffgas die erforderliche Temperatur und in der Folge den erforderlichen MWI erreicht, sind bestimmte Brennkammerausführungen nicht in der Lage, im Verbrennungsmodus mit NOx-Niedrigemission zu arbeiten. Wenn der minimal akzeptable Gastemperaturwert verringert werden kann, was der Erhöhung des maximal zulässigen MWI-Werts entspricht, wird der Betrieb der Gasturbine verbessert und die Gesamtemissionen durch verkürzte Aufladezeiten reduziert.
[0008] Ein Betrieb ausserhalb des theoretischen MWI-Bereichs kann bei einigen Ausführungen von DLN-Verbrennungssystemen zu Verbrennungsdynamikwerten (Geräuschbildung durch schwankenden Verbrennungsvorgang) führen, die gross genug sind, um die Wartungsintervalle zu verkürzen oder sogar Schäden an der Anlage und damit erzwungene Stillstände zu verursachen.
[0009] Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine grössere Variation in der Gasbrennstoff-Zusammensetzung, der Temperatur und dem daraus resultierenden MWI zu erlauben, während gleichzeitig innerhalb vorbestimmter Grenzen niedrige Emissions- und Verbrennungsdynamikwerte aufrechterhalten werden.
[0010] Diese Aufgabe wird durch einen Gasturbinenmotor, ausgelegt zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffs gemischter Zusammensetzung, gemäss Anspruch 1 und ein Verfahren hierzu gemäss Anspruch 6 gelöst.
Kurzbeschreibung der Erfindung
[0011] Beispielsweise ist ein Gasturbinenmotor über eine Antriebswelle mit einem elektrischen Generator als Hauptlast der Gasturbine gekoppelt. In diesem schliesst der Gasturbinenmotor eine Vielzahl von Brennkammern ein, die ihrerseits eine Vielzahl von Gasbrennstoffeinspritzdüsen einschliessen, die so ausgebildet sind, um Gasbrennstoff an einer Vielzahl von unterschiedlichen Positionen in jeder Brennkammer in die Brennkammern einzuspritzen, und wobei die verschiedenen Einspritzdüsen von mehr als einem Gasfluss-Steuerventil mit Gasbrennstoff versorgt werden. Der Gasturbinenmotor schliesst ein Steuerungssystem ein, das eine Vielzahl von um den Gasturbinenmotor herum angeordneter Sensoren einschliesst, die so ausgebildet sind, um Fluss, Druck, Temperatur oder andere Parameter zur Ermittlung des Motorbetriebszustandes zu messen, sowie einen Prozessor, der so programmiert ist, um die vorstehend erwähnten Parameter und ein Signal, das den MWI des Gasbrennstoffs anzeigt, zu empfangen. In einer Gasturbine kann die Wobbezahl des Gasbrennstoffs durch partielle Oxidation eines Teils des Gasbrennstoffs durch einen Inline-Gasbrennstoff-Reformierer manipuliert werden. Der Nettoeffekt besteht im «Luftdoping» sowie der Umwandlung eines Teils des Gasbrennstoffs in Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Zusätzlich können Wasserstoff und Kohlenmonoxid wirksam eingesetzt werden, um die Stabilität der Brennkammer für geringere Emissionen/erhöhte Lastreduktion zu erhöhen. Beispielsweise ist ein System eingesetzt, in welchem ein katalytisches Modul in die Gasbrennstoffleitung einer oder mehrerer der Brennkammer-Gasbrennstoffkreise eingefügt ist, um einen geringen Prozentsatz des Gasbrennstoffs zum Teil zu reformieren. Die Änderung der Art sowie die Hinzufügung von Luft und die Wärmefreisetzung sorgen in Kombination dafür, dass die Wobbezahl des Gasbrennstoffs eingestellt wird. Die hierdurch geschaffenen Vorteile schliessen den Betrieb über einen weiten Wobbe-Bereich ein, insofern als «das Luftdoping/die teilweise Reformierung» es dem System ermöglichen, die Wobbezahl trotz Änderungen in der Gasbrennstoffzusammensetzung wieder einzustellen. Zusätzlich ermöglicht die Verfügbarkeit von Wasserstoff durch die teilweise Reformierung eine erhöhte Stabilität/Lastabsenkung, was geringere Emissionen sowie einen die Emissionswerte einhaltenden Betrieb bei niedriger Last erlaubt.
[0012] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasturbinenmotor, ausgelegt zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffs gemischter Zusammensetzung, umfassend einen Kompressor, eine Vielzahl von Brennkammern und eine Turbine, wobei ein ein Brennstoffsteuergerät einschliessendes Steuerungssystem dazu ausgelegt ist, die Gasbrennstoff- und Kompressorluft-Zufuhr zu jeder Brennkammer zu regeln, und wobei ein Inline-Gasbrennstoff-Reformierer oberstromig von wenigstens einer der Vielzahl von Brennkammern angeordnet ist, welcher ausgelegt ist, eine Fraktion des zu der wenigstens einen der Vielzahl von Brennkammern zugeführten Gasbrennstoffs zu reformieren.
[0013] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffs gemischter Zusammensetzung, der an eine Vielzahl von Brennkammern eines Gasturbinenmotors zugeführt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: <tb>(a)<sep>ein Steuerungssystem zum Regeln der Gasbrennstoff- und Kompressorluft-Zufuhr zu jeder Brennkammer vorgesehen wird; und <tb>(b)<sep>eine Fraktion des zu wenigstens einer der Vielzahl von Brennkammern zugeführten Gasbrennstoffs oberstromig der wenigstens einer der Vielzahl von Brennkammern durch einen Inline-Gasbrennstoff-Reformierer reformiert wird.
[0014] Die Erfindung wird nun in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben, welche ein schematisches Diagramm eines Gasturbinenmotors zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
[0015] Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Gasturbinenmotors 10, der einen Kompressor 12, eine Vielzahl von (in diesem Beispiel zwei) Brennkammern 14 und eine über eine Antriebswelle mit dem Kompressor 12 gekoppelte Turbine 16 einschliesst. Der Gasturbinenmotor 10 wird durch eine Kombination aus Benutzerbefehlen und einem Steuerungssystem 18 geregelt. Ein Einlasskanalsystem 20 leitet Umgebungsluft zu den Kompressoreinlass-Leitschaufeln 21, welche durch Modulation mittels des Stellglieds 25 die Luftmenge zu dem Kompressor 12 regelt. Ein Abgassystem 22 leitet Verbrennungsgase von dem Auslass der Turbine 16 durch zum Beispiel Schalldämpfungs-, Wärmerückgewinnungs- und eventuell weitere Emissionssteuerungs-Einrichtungen. Die Turbine 16 kann einen Generator 24, der elektrische Leistung erzeugt, oder einen beliebigen anderen Typ für mechanische Last antreiben.
[0016] Der Betrieb des Gasturbinenmotors 10 kann durch eine Reihe von Sensoren 26 überwacht werden, die verschiedene Zustände des Kompressors 12, der Turbine 16, des Generators 24 und der umliegenden Umgebung erfassen. Zum Beispiel können die Sensoren 26 Umgebungstemperatur, Druck und Feuchtigkeit in der Umgebung des Gasturbinenmotors 10, Kompressorentladedruck und -temperatur, Turbinenabgastemperatur und andere Druck- und Temperaturmessungen innerhalb des Gasturbinenmotors 10 überwachen. Die Sensoren 26 können auch Flusssensoren, Geschwindigkeitssensoren, Flammenwächter, Ventilstellungssensoren, Leitschaufelwinkelgeber und weitere Sensoren umfassen, die verschiedene Parameter in Verbindung mit dem Betrieb des Gasturbinenmotors 10 erfassen. So, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Begriff «Parameter» auf physikalische Eigenschaften, deren Werte zur Definition der Betriebsbedingungen des Gasturbinenmotors 10 verwendet werden können, wie etwa Temperaturen, Drücke und Fluidflüsse an definierten Positionen etc.
[0017] Zusätzlich zu den oben erwähnten Sensoren 26 sind ein oder mehrere Sensoren zur Überwachung oder Messung der Gasbrennstoffeigenschaften vorgesehen, die ausreichend sind, um den Gasbrennstoff-MWI vor oder nach dem unten beschriebenen Inline-Gasbrennstoff-Reformierer zu bestimmen. Die Bestimmung eines Parameters, der repräsentativ für den Gasbrennstoff-MWI für festgelegte Gasbrennstoffeigenschaften ist (wie etwa nur die Gasbrennstofftemperatur), ist ein Grunderfordernis für die Anwendung der vorliegenden Erfindung.
[0018] Ein Brennstoffsteuergerät 28 spricht auf Befehle von dem Steuerungssystem 18 an, um kontinuierlich den Gasbrennstofffluss von einer Gasbrennstoffzufuhr zu den Brennkammern 14 und die Gasbrennstoffverteilung zu mehreren Gasbrennstoffeinspritzdüsen innerhalb (einer jeden) der Brennkammern 14 zu regeln. Das Brennstoffsteuergerät 28 kann durch das Steuerungssystem 18 auch angewiesen werden, den Brennstofftyp oder ein Gemisch aus Brennstoffen für die Brennkammern auszuwählen, wenn mehr als ein Brennstoff verfügbar ist. Durch Modulation der Brennstoffverteilung unter den mehreren Gasbrennstoffgasregelventilen werden die Emissionen und die Dynamik über den Maschinenlastbereich optimiert. Die Modulation der Gasbrennstoffverteilung hängt dabei in erster Linie von einem berechneten Parameter namens Verbrennungs-Referenztemperatur ab, der eine Funktion von Maschinenabgastemperatur, Kompressorentladedruck und weiteren laufend überwachten Maschinenparametern ist.
[0019] Das Steuerungssystem 18 kann ein Computersystem mit einem oder mehreren Prozessoren sein, welches Programme zur Steuerung des Betriebs der Gasturbine unter Verwendung der oben beschriebenen Sensoreingänge und von Anweisungen von menschlichen Bedienern ausführt. Die von dem Steuerungssystem 18 ausgeführten Programme können Schema-Algorithmen zur Regelung des Gasbrennstoffflusses und der Gasbrennstoffverteilungen auf die Brennkammern 14 einschliessen. Insbesondere veranlassen die vom Steuerungssystem 18 erzeugten Befehle die Stellglieder in dem Brennstoffsteuergerät 28, den Fluss und die Gasbrennstoffverteilungen sowie den Brennstofftyp, der zu den Brennkammern 14 fliesst, zu regeln, die Einlass-Leitschaufeln 21 an dem Kompressor 12 einzustellen und andere Steuerungseinstellungen an der Gasturbine vorzunehmen.
[0020] Somit ermöglichen es die Algorithmen dem Steuerungssystem 18, die Brennkammerfeuerungs- und -abgastemperatur innerhalb vorbestimmter Temperaturgrenzen zu halten, und die Turbinenabgas-NOx- und -CO- Emissionen bei Teillast- bis Volllast-Betriebsbedingungen der Gasturbine unter vorbestimmten Grenzen zu halten. Die Brennkammern 14 können ein DLN-Verbrennungssystem sein, und das Steuerungssystem 18 kann programmiert und modifiziert sein, um die Gasbrennstoffverteilungen für das DLN-Verbrennungssystem gemäss den vorbestimmten Gasbrennstoffverteilungsschemata zu steuern, die durch einen nach jedem grösseren Wartungsstillstand der Brennkammer oder der Gasturbine erfolgenden Abstimmungsvorgang modifiziert werden, um die Emissionen und die Verbrennungsdynamik zu optimieren. Die Brennkammer-Gasbrennstoffverteilungen werden auch durch das periodische Abstimmungsverfahren eingestellt, um die Leistungsziele bei gleichzeitiger Einhaltung der Betriebsgrenzen der Gasturbine zu erfüllen. Alle derartigen Steuerungsfunktionen zielen darauf ab, die Betriebsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Gasturbine zu optimieren.
[0021] Das katalytische Modul 32 wird der Gasbrennstoffleitung eines oder mehrerer der Brennkammer-Gasbrennstoffkreise (siehe Fig. 1) hinzugefügt, um einen geringen Prozentanteil des Gasbrennstoffs zum Teil zu reformieren, d.h., zum Teil zu oxidieren, um Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu bilden, welche dann zu der verbleibenden Fraktion aus nicht reformiertem Gasbrennstoff hinzugefügt werden. Die Änderung der Art sowie die Hinzufügung von Luft und die Wärmefreisetzung sorgen in Kombination dafür, dass die Wobbezahl des Gasbrennstoffs eingestellt wird. Darüber hinaus kann der Umfang der Reformierung eingestellt werden, um die Wobbezahl innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten und die Stabilität bei Niedriglast zu erhöhen, oder aber, auf Grund der Auswirkungen von H2 auf die magere, vorgemischte Verbrennung, niedrigere Emissionen zu ermöglichen.
[0022] Das Verfahren und die Vorrichtung, die oben beschrieben wurden, schaffen ein kostengünstiges und zuverlässiges Mittel zur automatischen und kontinuierlichen Modulation der Gasbrennstoffeigenschaften, um eine relativ grosse Variation in der Brennstoffzusammensetzung zu ermöglichen. Insbesondere erleichtern die Verfahren den Betrieb mit einer relativ grossen Variation bei Brennstoffen für Hochleistungs-Verbrennungsgasturbinen, die mit Verbrennungssystemen mit niedrigen NOx-Emissionen ausgerüstet sind. Als Ergebnis erleichtern das Verfahren und die Vorrichtung, die hierin beschrieben wurden, den Betrieb des Gasturbinenmotors 10 auf kostengünstige und zuverlässige Weise.
[0023] Ein technischer Effekt des Verfahrens und der Vorrichtung besteht darin, ein System zu schaffen, das automatisch und kontinuierlich die Gasbrennstoffeigenschaften mittels teilweiser Oxidation einer Fraktion des Hauptbrennstoffflusses moduliert, um eine relativ grosse Variation der Brennstoffzusammensetzung zur Verwendung in dem Gasturbinenmotor 10 zu erlauben.
[0024] Obwohl das Verfahren und die Vorrichtung hierin im Kontext eines in der Erzeugung von elektrischem Strom oder in einem industriellen Umfeld verwendeten Gasturbinenmotors 10 beschrieben wurden, wird in Erwägung gezogen, dass das Verfahren und die Vorrichtung, die hierin beschrieben wurden, auch in anderen Anwendungen von Gasturbinensystemen, die gasbefeuerte Brennkammern verwenden, nutzbringend eingesetzt werden können. Darüber hinaus sind die hierin dargelegten Prinzipien und Lehren auf Gasturbinenmotoren anwendbar, die eine Reihe von brennbaren Gasbrennstoffen verwenden, wie etwa Erdgas, LPG (Flüssiggas, liquefied petroleum gas), LNG (verflüssigtes Erdgas, liquefied natural gas), Restgas aus industriellen Prozessen und andere synthetische Gase, ohne aber auf diese beschränkt zu sein. Die Beschreibung hierin wurde daher rein zur Veranschaulichung dargelegt und ist nicht als Einschränkung zu verstehen.
[0025] Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf verschiedene spezifische Ausführungsformen offenbart wurde, wird der Fachmann erkennen, dass die Erfindung mit verschiedenen Abwandlungen innerhalb des Schutzbereichs der Patentansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (8)

1. Gasturbinenmotor (10), ausgelegt zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffs gemischter Zusammensetzung, umfassend einen Kompressor (12), eine Vielzahl von Brennkammern (14) und eine Turbine (16), wobei ein ein Brennstoffsteuergerät (28) einschliessendes Steuerungssystem (18) dazu ausgelegt ist, die Gasbrennstoff- und Kompressorluft-Zufuhr zu jeder Brennkammer (14) zu regeln, und wobei ein Inline-Gasbrennstoff-Reformierer oberstromig von wenigstens einer der Vielzahl von Brennkammern (14) angeordnet ist, welcher ausgelegt ist, eine Fraktion des zu der wenigstens einen der Vielzahl von Brennkammern (14) zugeführten Gasbrennstoffs zu reformieren.
2. Gasturbinenmotor (10) nach Anspruch 1, wobei der Inline-Gasbrennstoff-Reformierer ein katalytisches Modul (32) umfasst.
3. Gasturbinenmotor (10) nach Anspruch 2, wobei das Steuerungssystem (18) dazu ausgelegt ist, die in dem katalytischen Modul (32) reformierte Fraktion des Gasbrennstoffs derart zu regeln, um die Wobbezahl für den Gasbrennstoff innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten.
4. Gasturbinenmotor (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das katalytische Modul (32) unterstromig von dem Steuerungssystem (18) und dem Brennstoffsteuergerät (28) angeordnet ist.
5. Gasturbinenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dem Gasturbinenmotor (10) zugeführte Gasbrennstoff Gasbrennstoffe mehrerer verschiedener Quellen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen umfasst, wobei der Inline-Gasbrennstoff-Reformierer Mittel zur Oxidation der zu der wenigstens einen der Vielzahl von Brennkammern (14) zugeführten Gasbrennstofffraktion einschliesst, um Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu bilden.
6. Verfahren zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffs gemischter Zusammensetzung, der an eine Vielzahl von Brennkammern (14) eines Gasturbinenmotors (10) zugeführt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: <tb>(a)<sep>ein Steuerungssystem (18) zum Regeln der Gasbrennstoff- und Kompressorluft-Zufuhr zu jeder Brennkammer (14) vorgesehen wird; und <tb>(b)<sep>eine Fraktion des zu wenigstens einer der Vielzahl von Brennkammern (14) zugeführten Gasbrennstoffs oberstromig von wenigstens einer der Vielzahl von Brennkammern (14) durch einen Inline-Gasbrennstoff-Reformierer reformiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner den Schritt umfassend: Bilden von Wasserstoff und Kohlenmonoxid, die der wenigstens einen der Vielzahl von Brennkammern (14) mit einer verbleibenden Fraktion des Gasbrennstoffs zugeführt werden, durch ein in dem Inline-Gasbrennstoff-Reformierer enthaltenes Mittel zur Oxidation der Fraktion des Gasbrennstoffs.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, ferner den Schritt umfassend: Regeln der Fraktion des reformierten Gasbrennstoffs derart, um die Wobbezahl des der wenigstens einen der Vielzahl von Brennkammern (14) zugeführten Gasbrennstoffs innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten.
CH01184/08A 2007-08-01 2008-07-28 Gasturbinenmotor mit Inline-Gasbrennstoff-Reformierer sowie Verfahren zum Regeln der Wobbezahl eines Gasbrennstoffes. CH697743B1 (de)

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