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用于将生物柴油注入燃气涡轮燃烧器中的系统和方法

阅读:650发布:2020-05-08

专利汇可以提供用于将生物柴油注入燃气涡轮燃烧器中的系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且某些 实施例 可包括系统和方法,该系统和方法包括与第一燃气 涡轮 关联的第一单元 控制器 和与第二燃气涡轮关联的第二单元控制器。第一单元 人机界面 联接于第一单元控制器并能够操作以对第一单元控制器提供第一掺合信息。另外,第二单元人机界面联接于第二单元控制器并能够操作以对第二单元控制器提供第二掺合信息。联接于第一单元控制器和第二单元控制器的分配面板能够操作以在第一单元控制器和第二单元控制器之间传输多个公共滑道的控制。该控制的传输可通过转换容纳在分配面板中的多个 中继器 而发生。多个公共滑道能够操作以对多个注入滑道提供 生物 燃料 。该多个公共滑道可包括由第一燃气涡轮和第二燃气涡轮共用的加热滑道、过滤滑道、和 泵 送滑道。,下面是用于将生物柴油注入燃气涡轮燃烧器中的系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种用于将生物燃料注入燃气涡轮系统(240)中的系统(200),包括:
第一单元控制器(320a),其与第一燃气涡轮(250a)关联;
第二单元控制器(320b),其联接于所述第一单元控制器(320a),与第二燃气涡轮(250b)关联;
第一单元人机界面(310a),其联接于所述第一单元控制器(320a),其中,所述第一单元人机界面(310a)能够操作以对所述第一单元控制器(320a)提供第一掺合信息;
第二单元人机界面(310b),其联接于所述第二单元控制器(320b),其中,所述第二单元人机界面(310b)能够操作以对所述第二单元控制器(320b)提供第二掺合信息;和分配面板(340),其联接于所述第一单元控制器(320a)和所述第二单元控制器(320b),其中,所述分配面板(340)能够操作以在所述第一单元控制器(320a)和所述第二单元控制器(320b)之间传输多个公共滑道(115)的控制;
其中,所述多个公共滑道(115)能够操作以对与所述第一燃气涡轮(250a)和所述第二燃气涡轮(250b)关联的多个注入滑道(150)提供生物燃料
2.根据权利要求1所述的系统,其中,当所述第一燃气涡轮(250a)和第二燃气涡轮(250b)正操作时,所述生物燃料注入系统(220)能够操作以将控制从所述第一单元控制器(320a)传输至所述第二单元控制器(320b)。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一单元控制器(320a)和所述第二单元控制器(320b)与彼此同时地运行,使得所述第二单元控制器(320b)维持与所述第一单元控制器(320a)相同的状态。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,除了被发出至滑道(140)上的与所述第二单元控制器(320b)关联的泵(226)的那些命令之外,从所述第二单元控制器(320b)到所述公共滑道(115)的命令不被所述生物燃料注入系统(220)执行。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,所述第一单元控制器(320a)和所述第二单元控制器(320b)通过通信数据协议(330)而联接,所述通信数据协议(330)提供将所述第二单元控制器(320b)维持为处于与所述第一单元控制器(320a)相同的状态中的信号
6.一种用于将生物燃料注入燃气涡轮生物燃料系统(200)中的方法,包括:
接收与第一燃气涡轮(250a)关联的第一掺合信息;
接收与第二燃气涡轮(250b)关联的第二掺合信息;
对多个公共滑道(115)提供命令,以对所述第一燃气涡轮(250a)提供生物燃料的第一掺合物和对所述第二燃气涡轮(250b)提供生物燃料的第二掺合物,其中,该命令是通过第一单元控制器(320a)提供的;
用通过所述第一单元控制器(320a)发出的所述命令来更新第二单元控制器(320b);
将所述多个公共滑道(115)的控制从所述第一单元控制器(320a)传输到所述第二单元控制器(320b);和
对所述第一燃气涡轮(250a)提供所述第一掺合物同时对所述第二燃气涡轮(250b)提供所述第二掺合物。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述生物燃料系统(200)还包括当所述第一燃气涡轮(250a)和所述第二燃气涡轮(250b)正操作时,将控制从所述第一单元控制器(320a)传输至所述第二单元控制器(320b)。
8.根据权利要求6所述的方法,还包括将所述第二单元控制器(320b)维持为处于与所述第一单元控制器(320a)相同的状态。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,除了发送至泵滑道(140)上的与所述第二单元控制器(320b)关联的泵(226)的那些命令之外,从所述第二单元控制器(320b)至所述公共滑道(115)的命令不被生物燃料注入系统执行。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述第一单元控制器(320a)和所述第二单元控制器(320b)通过通信数据协议(330)而联接,所述通信数据协议(330)提供将所述第二单元控制器(320b)维持为处于与所述第一单元控制器(320a)相同的状态中的信号。

说明书全文

用于将生物柴油注入燃气涡轮燃烧器中的系统和方法

技术领域

[0001] 本公开大体上涉及燃气涡轮,并具体而言,涉及用于将生物柴油注入燃气涡轮燃烧器中的系统和方法。

背景技术

[0002] 燃气涡轮焚烧燃料(通常是天然气或馏分油),以在涡轮中产生旋转运动。然而,因上涨的油价和对由化石的燃料使用引起的可能的环境影响的担忧增加,在发电中使用生物燃料以作为燃料方面的关注已显著提高。
[0003] 现有的双液体燃料设计依靠混合室或储存罐以进行生物燃料和馏分的掺合。这些设计通常需要用于各单元的单独的混合室。即使修改系统以对多个单元进行供给,掺合比在所有单元中将是一样的。另外,因为所需时间与混合室或储存罐的体积成比例,改变掺合比将是缓慢的。此外,这些设计通常不具有用馏分清洗生物燃料管线的构造。直到并包括混合室的在下游的管线中的停滞的生物燃料可在低温下凝胶化,且该体积可为显著的。发明内容
[0004] 上述需要中的一些或全部可通过本公开的某些实施例来解决。根据示范实施例,公开了用于将生物燃料注入燃气涡轮系统中的系统。该系统可包括与第一燃气涡轮关联的第一单元控制器和与第二燃气涡轮关联的第二单元控制器。第一单元人机界面联接于第一单元控制器并能够操作以对第一单元控制器提供第一掺合信息。另外,第二单元人机界面联接于第二单元控制器耦合并能够操作以对第二单元控制器提供第二掺合信息。联接于第一单元控制器和第二单元控制器的分配面板(splitter panel)能够操作以在第一单元控制器和第二单元控制器之间传输多个公共滑道(common skid)的控制。该控制的传输可通过转换容纳在分配面板中的多个中继器而发生。多个公共滑道能够操作以对多个注入滑道提供生物燃料。该多个公共滑道可包括由第一燃气涡轮和第二燃气涡轮共用的加热滑道、过滤滑道、和泵送滑道。
[0005] 根据本公开的又一个实施例,公开了用于将生物燃料注入燃气涡轮系统中的方法。该方法可包括接收与第一燃气涡轮关联的第一掺合信息和接收与第二燃气涡轮关联的第二掺合信息。该方法还可对多个公共滑道提供命令,以对第一燃气涡轮提供生物燃料的第一掺合物和对第二燃气涡轮提供生物燃料的第二掺合物,其中,该命令是通过控制控制面板提供的。该方法也可利用通过控制控制面板发出的命令来更新非控制面板。这允许从控制控制面板到非控制控制面板传输该多个公共滑道的控制。该方法也可对第一燃气涡轮提供第一掺合物同时对第二燃气涡轮提供第二掺合物。
[0006] 技术方案1. 一种用于将生物燃料注入燃气涡轮系统中的系统,包括:
[0007] 第一单元控制器,其与第一燃气涡轮关联;
[0008] 第二单元控制器,其联接于所述第一单元控制器,与第二燃气涡轮关联;
[0009] 第一单元人机界面,其联接于所述第一单元控制器,其中,所述第一单元人机界面能够操作以对所述第一单元控制器提供第一掺合信息;
[0010] 第二单元人机界面,其联接于所述第二单元控制器,其中,所述第二单元人机界面能够操作以对所述第二单元控制器提供第二掺合信息;和
[0011] 分配面板,其联接于所述第一单元控制器和所述第二单元控制器,其中,所述分配面板能够操作以在所述第一单元控制器和所述第二单元控制器之间传输多个公共滑道的控制;
[0012] 其中,所述多个公共滑道能够操作以对与所述第一燃气涡轮和所述第二燃气涡轮关联的多个注入滑道提供生物燃料。
[0013] 技术方案2. 根据技术方案1所述的系统,其中,所述多个公共滑道包括由所述第一燃气涡轮和所述第二燃气涡轮共用的加热滑道、过滤滑道、和泵送滑道。
[0014] 技术方案3. 根据技术方案1所述的系统,其中,控制的传输包括转换容纳在所述分配面板中的多个中继器。
[0015] 技术方案4. 根据技术方案1所述的系统,其中,当对所述多个注入滑道提供生物燃料时,所述第一燃气涡轮或所述第二燃气涡轮中的至少一个监测操作参数。
[0016] 技术方案5. 根据技术方案4所述的系统,其中,致命的参数故障导致所述生物燃料注入系统的自动停机,而不干扰所述燃气涡轮系统的依靠液体燃料操作的常规操作。
[0017] 技术方案6. 根据技术方案1所述的系统,其中,当所述第一燃气涡轮和第二燃气涡轮正操作时,所述生物燃料注入系统能够操作以将控制从第一控制面板传输至第二控制面板。
[0018] 技术方案7. 根据技术方案6所述的系统,其中,在所述第一燃气涡轮的起动或停机期间,所述第一控制面板被切换至所述第二控制面板。
[0019] 技术方案8. 根据技术方案1所述的系统,其中,第一控制面板和第二控制面板与彼此同时地运行,使得非控制面板维持与控制面板相同的状态。
[0020] 技术方案9. 根据技术方案8所述的系统,其中,除了被发出至泵滑道上的与非控制面板关联的泵的那些命令之外,从非控制面板到所述公共滑道的命令不被所述生物燃料注入系统执行。
[0021] 技术方案10. 根据技术方案9所述的系统,其中,所述第一控制面板和所述第二控制面板通过通信数据协议而联接,所述通信数据协议提供将非控制面板维持为处于与控制面板相同的状态中的信号
[0022] 技术方案11. 一种用于将生物燃料注入燃气涡轮系统中的方法,包括:
[0023] 接收与第一燃气涡轮关联的第一掺合信息;
[0024] 接收与第二燃气涡轮关联的第二掺合信息;
[0025] 对多个公共滑道提供命令,以对所述第一燃气涡轮提供生物燃料的第一掺合物和对所述第二燃气涡轮提供生物燃料的第二掺合物,其中,该命令是通过控制控制面板提供的;
[0026] 用通过控制控制面板发出的命令来更新非控制面板;
[0027] 将所述多个公共滑道的控制从控制控制面板传输到非控制控制面板;和[0028] 对所述第一燃气涡轮提供所述第一掺合物同时对所述第二燃气涡轮提供所述第二掺合物。
[0029] 技术方案12. 根据技术方案11所述的方法,其中,所述多个公共滑道包括由所述第一燃气涡轮和所述第二燃气涡轮共用的加热滑道、过滤滑道、和泵送滑道。
[0030] 技术方案13. 根据技术方案11所述的方法,其中,传输控制包括转换容纳在所述分配面板中的多个中继器。
[0031] 技术方案14. 根据技术方案11所述的方法,还包括在将生物燃料注入所述燃气涡轮系统期间监测操作参数。
[0032] 技术方案15. 根据技术方案14所述的方法,其中,操作参数的故障导致所述生物燃料注入系统的自动停机,而不干扰所述燃气涡轮系统的依靠液体燃料操作的常规操作。
[0033] 技术方案16. 根据技术方案11所述的方法,其中,所述生物燃料系统还包括当所述第一燃气涡轮和所述第二燃气涡轮正操作时,将控制从所述第一控制面板传输至所述第二控制面板。
[0034] 技术方案17. 根据技术方案16所述的方法,还包括在所述第一燃气涡轮和所述第二燃气涡轮的起动或停机期间,将控制切换至非控制面板。
[0035] 技术方案18. 根据技术方案11所述的方法,还包括将非控制面板维持为处于与控制面板相同的状态。
[0036] 技术方案19. 根据技术方案18所述的方法,其中,除了发送至泵滑道上的与非控制面板关联的泵的那些命令之外,从非控制面板至所述公共滑道的命令不被所述生物燃料注入系统执行。
[0037] 技术方案20. 根据技术方案19所述的方法,其中第一控制面板和第二控制面板通过通信数据协议而联接,所述通信数据协议提供将非控制面板维持为处于与控制面板相同的状态中的信号。
[0038] 本公开的其他实施例、特征和方面在本文中得到详细的描述,并被认为是要求保护的公开的一部分。可参照以下详细描述、附图、和权利要求来理解其他实施例、特征、和方面。

附图说明

[0039] 现将参考附图,附图不一定是按照比例绘制的,且其中:
[0040] 图1是根据本公开的某些实施例的用于将生物柴油注入燃气涡轮燃烧器中的示范系统架构的示意框图
[0041] 图2是根据本公开的某些实施例的示范详细生物燃料系统的示意框图。
[0042] 图3是根据本公开的某些实施例的用于生物燃料注入系统的正常操作的示范信号路径的示意框图。
[0043] 图4是根据本公开的某些实施例的示范分配面板的示意图示。
[0044] 现将在下面参照附图来更充分地描述这些实现方式,在附图中示出各种实现方式和/或方面。然而,各种方面可以以很多不同的形式实现,且不应被认为受本文中阐述的实现方式的限制。贯穿附图,类似的标号指示类似的元件。
[0045] 部件列表
[0046] 图1
[0047] 100 生物燃料系统布局
[0048] 110 生物燃料罐区
[0049] 115 公共滑倒
[0050] 120 加热滑道
[0051] 130 过滤滑道
[0052] 140 泵送滑道
[0053] 150a 单元1注入滑道
[0054] 150b 单元2注入滑道
[0055] 160 馏分运送滑道
[0056] 图2
[0057] 200 系统
[0058] 110 生物燃料罐区
[0059] 220 生物燃料注入系统
[0060] 222 生物柴油加热器
[0061] 224 双自清洁金属过滤器
[0062] 226 正排量
[0063] 228a 三通控制单元1
[0064] 228b 三通控制阀单元2
[0065] 229a 流量计单元1
[0066] 229b 流量计单元2
[0067] 240 燃气涡轮系统
[0068] 242 装载/卸载站
[0069] 246a 合成筒形过滤器单元1
[0070] 246b 合成筒形过滤器单元2
[0071] 246a 螺旋泵单元1
[0072] 246b 螺旋泵单元2
[0073] 250a 涡轮单元1
[0074] 250b 涡轮单元2
[0075] 图3
[0076] 300 正常信号路径操作
[0077] 310a 单元1HMI
[0078] 310b 单元2HMI
[0079] 320a 单元1控制器
[0080] 320b 单元2控制器
[0081] 330 EGD
[0082] 340 分配面板
[0083] 120 加热滑道
[0084] 130 加热滑道
[0085] 140 泵送滑道
[0086] 150a 单元1注入滑道
[0087] 150b 单元2注入滑道
[0088] 图4
[0089] 400 分配面板操作
[0090] 410a-n 公共滑道装置传感器
[0091] 420a-n 分配面板中继器。

具体实施方式

[0092] 现将在后面参照附图更充分地描述本公开的示范实施例,在附图中,示出一些但并非全部的实施例。实际上,本公开可以许多不同的形式体现,且不应解释为被限于本文中阐述的实施例,相反,提供这些实施例以便本公开将满足适用的法律要求。
[0093] 图1描绘示范生物燃料注入架构100,其可允许燃气涡轮焚烧直到B20生物燃料掺合比的生物柴油-馏分混合物。该系统架构100可包括加热滑道120、自清洁过滤滑道130、泵送滑道140、和注入滑道150a,150b。加热滑道120、自清洁滑道130、和泵送滑道140(也称为公共滑道115)可在两个燃气涡轮之间共用。
[0094] 生物燃料不与馏分预混合,因此其可在进入加热滑道120之前作为B100储存在罐110中。生物燃料布局100可具有加热滑道120,以防止生物燃料在使用期间凝胶化。各燃气涡轮可具有结合到它们的液体燃料滑道中的其各自对应的生物燃料注入滑道150a、150b。
注入滑道150a、150b通过观测馏分流速来调节生物燃料的流量,以满足所需的掺合比。与在混合室中掺合燃料相反,注入生物燃料以形成掺合物在某些情况下可消除对混合罐的需要,从而引起显著的经济节省,并可形成更有竞争的产品。
[0095] 当不使用时,生物燃料系统200可进入相对长期的停机模式。在燃气涡轮起动和停机期间,通常不注入生物燃料。在主动停机期间,生物燃料系统200可经由馏分运送滑道160仅利用馏分来操作。依靠纯馏分运行可从系统清除生物燃料,并可避免在停机后留下可在管道中凝胶化的停滞的生物燃料。该清洗过程可通过焚烧剩余的生物燃料来从管道中除去生物燃料。本公开的某些实施例的至少一种技术效果为消除在清洗期间浪费燃料的需要。
[0096] 如图1中所示,该新的布置允许在线地注入生物柴油的任何想要的掺合物(诸如B10或B20),而不使用混合罐。该布置具有在单个或多个燃气涡轮输送单元中改变个别生物燃料注入速率的灵活性。作为预掺合燃料的代替,用户利用馏分来焚烧不同的掺合比(B5、B10、B15、B20)。该生物燃料架构100通过生物燃料使用速率来提供大得多的灵活性。
[0097] 现转向图2,描绘了示范详细生物燃料系统200。所描绘的生物燃料系统200可同时对两个燃气涡轮250a、250b或对任一个提供生物燃料。本领域技术人员将认识到,现有的系统200可用于三个或更多个单元。生物燃料注入系统220可在该特定单元的液体燃料滑道上的合成筒形过滤器246前结合到现存的燃气涡轮系统240中。生物燃料不与馏分预混合,并可在生物柴油加热器222前作为B100储存在罐110中。馏分可储存在其单独的罐区244中。卸载站242可提供去往馏分罐区244和B100罐110的简单通路。
[0098] 生物燃料B100可被卸载到生物燃料罐110中。在离开生物燃料罐110之后,生物燃料流进生物柴油加热器222中,通过双自自清洁金属过滤器224,并在进入注入滑道150之前通过正排量泵226。生物燃料注入量可在注入滑道150a、150b中通过三通控制阀228a、228b来调节并通过流量计229a、229b来计量。受调节的生物燃料可流入螺旋泵248a、248b的吸入侧中。螺旋泵248a、248b可提供馏分和生物燃料的必要混合。本公开的某些实施例的至少一个技术效果为生物燃料注入速率可被实时地改变,以改变进入燃气涡轮系统240中的掺合物。
[0099] 当不使用时,生物燃料注入系统220可置于停机模式。在此模式中,生物燃料注入系统220可被利用馏分填充,以避免留下的停滞生物燃料在管道中凝胶化。馏分可在生物燃料加热滑道120上的生物燃料加热器222前进入生物注入系统220。该过程可清扫公共的生物燃料注入滑道。在停机过程期间,生物燃料/馏分混合物可在其正被馏分取代的同时焚烧尽。至少一个单元应能够操作,以用于发生该过程。另外,生物燃料注入系统可通过排泄系统来清洗。随时间变化,滑道中生物燃料的浓度可降低,并可变得可忽略。本公开的某些实施例的至少一个技术效果为消除在清洗期间浪费燃料的需要。
[0100] 图3描绘了用于生物燃料注入系统220的正常操作的示范信号路径300。可设计控制软件以允许用户在液体燃料操作时注入直到B20。该软件可不断地监测操作参数,以确保在注入生物燃料之前及注入生物燃料时,满足一些或全部的安全限制。在一些情况下,任何致命的组件故障可导致生物燃料系统的自动停机,而不干扰依靠液体燃料的常规燃气涡轮操作。
[0101] 该软件也可允许两个控制面板320a、320b(单元1和单元2)控制在两个燃气涡轮250a、250b之间共用的公共滑道115(加热滑道120、过滤滑道130、和泵送滑道140)。在任何时候,控制公共滑道115的涡轮面板320可切换至另一单元。本公开的某些实施例的至少一个技术效果为使生物燃料操作在该另一单元的起动或停机期间能够继续。
[0102] 在生物燃料注入系统220起动期间,所有的手动阀应当关闭。泵滑道140上的全部三个泵应停止且生物燃料注入停止阀应当关闭。一旦满足再循环许可,生物燃料注入系统220可使用图2中所示的再循环管线进入再循环模式。再循环模式许可列表可包括,包括两个手动馏分阀关闭、手动生物燃料阀打开、没有生物燃料定、旁通阀处于完全再循环中、注入停止阀关闭、和泵吸力高于最小压力。在该模式中,泵#3可运行,以使生物燃料馏分混合物再循环。此时,生物燃料系统可进入能量节省模式或注入模式。如果满足注入许可,则该单元可开始在生物燃料系统200中注入生物燃料。
[0103] 注入许可可包括以下的信号:一个单元正高于设定的兆瓦特限制地生产、生物燃料处于恰当的温度、没有生物燃料锁定、一个单元依靠全部的液体燃料、三个泵中的两个无故障、执行了强制再循环、和注入阀228和流量计229是操作的。当选择注入时,可能在旁路阀开始打开之前发生泵226交换过程。
[0104] 停机过程可能需要至少一个燃气涡轮250能够注入生物燃料。当处于再循环模式时,可通过点击在位于注入HMI屏幕310中的“停机”按钮来启动“清洗模式”。这可能切断泵,并等待两个手动馏分阀中的至少一个显示打开以及关闭手动生物燃料阀。在停机过程期间,生物燃料/馏分混合物可在其正被馏分代替时焚烧尽。随时间变化,滑道中生物燃料的浓度应降低。在注入生物燃料/馏分混合物设定的时段(例如30分钟)之后,软件可自动地关闭一切以用于“长期停机”。
[0105] 可将分配面板340并入生物燃料注入系统220中,以允许涡轮控制面板320a、320b控制公共滑道115并能够传输该控制。这可允许两个控制器320a、320b并行地操作来控制公共滑道115以用于冗余,且可在单元操作时传输公共滑道115的控制。硬件可配置成以便可添加或移除不同的滑道120、130、140以适应不同的燃料需求。因此,可在软件中为各滑道形成模化部分。
[0106] 在一个实施例中,可在生物柴油程序下形成直到七个任务。最先的两个任务“PushButtons”和“IODefExch”可形成以用于处理信号。“PushButtons”任务可经由HMI 310接收屏幕命令,并将它们转换成内部软件信号。“IODefExch”的目的可为确定软件设定是否将通过分配面板340或EGD 330接收其硬件信号。剩下的五个任务可与滑道的生物燃料操作相关。任务“CmdStatus”可包含用于依靠生物燃料的总体操作和保护的逻辑。这可包括确定哪个生物燃料模式是起作用的。最后四个任务可包含滑道平逻辑。单元2中的软件可从单元1复制。
[0107] 为了在两个TCP 320a、320b之间无缝地传输公共滑道115的控制,两个控制器320中的生物燃料软件应并行地运行。当单元1控制器320a处于公共滑道115的控制时,分配面板340可将所有的硬件IO引导到TCP #1 320a。单元2控制器320b可从EGD 330接收所有的IO点。当从单元1 HMI 310a屏幕对公共生物燃料滑道115发送命令时,单元1控制器320a可直接接收它并处理该命令。同样的命令可通过EGD 330发送至单元2控制器320b并且其可执行相同的任务,但硬件命令可包含于该控制器320b中,然而,单元2控制器320b可接收来自公共滑道115的反馈,以防止生成警报。例如,如果单元1控制器320a发出打开阀的命令,则单元2控制器320b可发出相同的命令,但由于单元1处于控制,则分配面板340可能从单元1控制器320a发送命令。保护逻辑可能需要该信号失落,这指示阀未关闭。该信号可通过分配面板340被发送回TCP #1 320a,以防止生成故障阀警报。对于单元2而言也是如此,但是因为分配面板340将所有的硬件IO引导到单元1,所以信号可从单元1通过EGD 330由单元2接收。
[0108] 在“CmdStatus”中利用的硬件IO信号中的一些或全部可具有附于原始信号名称的_SEL。这样做是以便无论“CmdStatus”的复制品是在单元1还是单元2中,其都同样地操作。例如,在单元1处于控制中期间,“IODefExch”可将实际的硬件信号从分配面板340馈送成_SEL信号。在单元2上,“IODefExch”可将EGD 330硬件信号馈送成_SEL信号。这样做,故无论哪个单元处于控制,“CmdStatus”将同样地操作,且该任务可在两个控制器之间保持相同。
[0109] 因为两个软件组并行地运行,故有时存在它们变得不同步的险。该问题可通过确保两个控制器320具有相同的生物燃料软件版本和控制常量而得到缓解。为了额外的保护,两个控制器320都能够检测同步性。如果未检测到同步性,则该软件可阻止公共滑道115控制的传输。为了使两个软件设定重新同步,可使生物燃料注入系统220进入再循环模式。操作者然后将点击HMI 310的生物燃料注入屏幕上的“锁定”。这可将模式中的一些或全部复位回原始状态。
[0110] 根据默认,单元1可被指定主控制器320a,且单元2可为备用控制器320b。生物燃料软件可设计为使得如果检测到网络或控制器故障,则生物燃料注入系统220可进入锁定模式。所担心的是在EGD 330网络故障期间,两个控制器320不能与彼此通信。因此,它们不知道另一个单元是否正向分配面板340发送远程接触器命令。如果站点在网络故障后决定仍依靠生物燃料操作,则操作者可能必须使用分配面板340上的旋转开关,以强制公共滑道115仅与单元1或2通信。软件可从分配面板340反馈来自动地检测它们是否处于公共滑道
115的控制中。然后操作者可用HMI 310的生物燃料屏幕上的“主复位”按钮来清除锁定,并然后可依靠选择的单元注入生物燃料。
[0111] 如果在一个单元上有计划停工且站点欲利用另一个单元不间断地依靠生物燃料操作,则操作者可能必须对正操作的单元强制公共滑道115的控制。这可通过使用分配面板340上的旋转开关来进行。例如,如果单元1具有快要发生的计划停工,则操作者可通过朝“单元2”旋转旋钮来利用分配面板340上的开关。这可防止单元2在TCP #1关闭时锁定。该开关可优先于软件确定哪个是主控制器。如果分配面板340上的旋转开关被保持为单元1处于控制中,则即使检测到网络故障,该软件也可持续处于单元1控制中。在某些情况下,除非操作者知道单元1还是2控制器将停止以用于维护,否则不建议使用该开关。在正常生物燃料操作期间,该开关可留在“关”位置中。
[0112] 生物燃料加热器120可通过本地SCR面板410来控制。当测量生物燃料流量高于大约40GPM且生物燃料入口热电偶小于约大75℉时可打开加热器222。该入口热电偶可监测从储存罐流入加热器滑道中的B100的温度。如果生物燃料入口热电偶大于大约75℉ 30分钟,且在HMI屏幕上选择了能量节省模式,那么加热器和泵可关闭。然后这些信号可从SCR面板410传输至分配面板340以及其他装置。
[0113] 为了开始注入生物燃料,生物燃料加热器出口热电偶可大于大约70℉。离开加热器的B100生物燃料的温度可通过该热电偶来测量。如果相同热电偶的温度测量值高于大约100℉,那么可发出高警报(high alarm)。可对小于大约60℉的温度进行同样的操作。如果温度高于大约125℉,那么可发出高高警报(high high alarm)。
[0114] 从控制观点来看,除了两个反洗螺线管阀之外,生物燃料过滤滑道130可与液体燃料过滤滑道150相同。过滤滑道可容纳两个自清洁过滤器(SCF),以允许在一个过滤器上反洗同时在另一个上操作,以减少停止时间。当跨过过滤器室的差压大于大约5 psid大约5秒时,可启动过滤器传输过程。然后控制器可对SCF均衡螺线管阀发送打开的命令信号。一旦所测量的压力小于大约5 psid,则可对SCF输送阀施力,以使输送阀移动至空闲的过滤器。一旦完成,可则发送信号以关闭阀。此时可打开反洗旋螺线管阀和/或排泄螺线管阀以反洗空闲的过滤器。在大约5分钟后,反洗阀可关闭且过滤系统此时准备用于另一个过滤器传输。
[0115] 在生物燃料注入期间,对每个燃气涡轮,在泵送滑道130上可能只需要一个泵。当单元1正注入生物燃料时,可打开生物燃料泵1。当单元2正注入生物燃料,可打开生物燃料泵2。在某些情况下,第三个泵可仅用于“再循环模式”并作为备用泵。当检测到泵故障时,可发送警报。这可使该泵锁定直到问题得到解决,且操作者点击HMI 310的生物燃料注入屏上的“复位”。
[0116] 在使生物燃料系统开始再循环模式之前,进口压力应指示生物燃料泵滑道130进口压力大于大约0 psi。在操作期间,如果进口压力下降至低于大约0 psi,那么将发出警报。如果其下降至低于约-5 psi大约5秒,那么可发出生物燃料系统锁定,以保护泵226。如果出口压力变为高于大约220 psig大约5秒,那么可发出锁定。如果出口压力变为高于大约210 psig大约5秒,则可发送高压警报。如果出口压力下降至低于35 psig大约5秒,则可发送低出口压力警报。
[0117] 所需的生物燃料注入量可基于利用馏分流动速率的容积计算。馏分流动速率可测量。最大值可选自两个测量值,然后乘以大约4.36,以从馏分脉冲速率百分数转化成以GPM(加仑每分钟)计的馏分流动速率。然后将该值乘以掺合比,以计算用于生物燃料注入所需的容积流动速率。为了调节生物燃料流量,具有流量计229,该流量计229可计算来自注入滑道150的实际生物燃料流量。当生物燃料系统在注入时,可命令停止阀打开。如果生物燃料流量大于B20大约5秒,则生物燃料系统可进入“再循环模式”。这可防止对燃烧硬件产生损伤。
[0118] 生物燃料加热器屏幕可显示两个滑道(加热滑道120和过滤滑道130)的状态。该屏幕不可对操作者提供用于生物燃料系统的命令,但可允许操作者知道哪个手动阀是打开的,和加热器是正在操作还是在待机。过滤滑道130可显示各螺线管阀和输送阀的状态。各轮廓框的左下可具有写着“TG11处于控制中”的绿色框。这是指示哪个单元处于公共滑道115的控制中的状态框。如果与另一控制器并行地运行的生物燃料软件变得不同步,则左下的状态框可变成红色。
[0119] 用于生物燃料注入系统220的命令可位于注入滑道150上。该屏幕可包括泵送滑道140和注入滑道150的显示。各泵226的状态和压力测量值可示于屏幕的左侧。注入侧可显示旁路阀、停止阀、和流量计的状态。开始和停止命令可与掺合比选择一起从该屏幕发送。一旦所有的“生物燃料再循环开始许可”是绿色的,则可通过点击开始按钮来起动生物燃料注入系统220。然后操作者可能必须等待再循环完成,例如等待大约2分钟。一旦完成,则一旦所有的“生物燃料注入开始许可”是绿色的,操作者就可在接近屏幕的顶侧附近选择适合的掺合比。传送按钮可将公共滑道115的控制传输至另一个单元。在某些情况下,这仅可当生物燃料系统不是正在注入生物燃料时完成,且生物燃料软件应与另一个单元同步。
[0120] 图4是示范分配面板340的示意性图示。该设备340将IO信号输送至处于生物燃料注入系统220的控制中的无论哪个单元。分配面板340可包括用于分立的装置和命令的中继器组420a-n。如果来自TCP-1 320a的远程接触器被赋能,则这些中继器可将信号转发至单元1。这些硬件构件被复制以用于单元2。可使用分配面板340上的本地旋转开关以强制分配面板340成为单元1处于控制中或单元2处于控制中。对于来自任一单元的远程控制,可将开关留在中间位置,这允许从任一单元对远程接触器赋能。可能存在用于模拟信号的包括在分配面板340中的DC电源。这可允许热电偶、压力变送器、差压变送器连接于两个控制面板320,而非像离散信号一样在两个控制面板之间转换。
[0121] 加热滑道120、过滤滑道130、和泵送滑道140内的装置传感器410a-n中的一些或全部可连线于分配面板340。这可包括加热器和螺线管命令。为了冗余,对于泵#1和泵#2的生物燃料泵使能命令可通过分配面板340而连线。泵#1可从MCC-1接收功率且泵#2将从MCC-2接收功率。泵#3是公共泵,其可利用来自分配面板340的泵命令从客户MCC接收功率。因此,泵#3可由单元1或单元2控制。注入滑道可直接连线于它们各自对应的涡轮控制面板320。泵达状态反馈可以以相同的方式连线。
[0122] 对于从公共滑道115连线于分配面板340的每一个装置,可存在通向单元1和单元2的两个输出。如果单元1处于公共滑道115的控制中,那么分配面板340内的中继器可将所有信号转发至单元1。除了信号反向地流通外,该互连布局对于命令而言是一样的。两个单元可具有发送生物燃料加热器使能命令的能力,但是分配面板340可能仅监听控制中的单元。
[0123] 示于该详细描述中的示范系统和架构仅是作为实例提供的。许多其他操作环境、系统架构和设备构造是可能的。另外,操作可以以任何顺序执行或省略。因此,本公开的实施例不应被解释为限于任何特定操作环境、系统架构、或装置构造。
[0124] 本书面说明使用示例以公开本发明,包括最佳实施方式,且还使任何本领域技术人员能够实践本发明,包括制造且使用任何设备或系统并且执行任何合并的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定,并且可包含其他本领域人员想到的示例。如果这种其他示例包括不与权利要求的文字语言不同的结构元件,或如果它们包括与权利要求的文字语言无显著差别的等同结构元件,则这种其他示例意图在权利要求的范围内。
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