(57)【要約】【課題】遅延希薄噴射（ＬＬＩ）配管を備えたガスタービンの配管構成要素の漏出を検出すること。【解決手段】記載の方法及びシステムは、燃料の漏出を検出するために燃料パイプの連続的及び／又は周期的測定を利用する。一般に、配管（１１０）は、気密格納カバー（１２０）で密閉されて、通路（１３５）が配管（１１０）と格納カバー（１２０）との間に形成されるようになる。測定は、公知の炭化水素及び他の可燃性ガスの工業用分析器及び漏出検出器（１５０）を用いて行うことができる。通路内の圧力低下は、分析器のポンプ流量と協働して通路（１３５）への空気入口流量を制御することにより補償することができる。ガスサンプルの温度及び運動は、入口空気を加熱することにより制御することができる。本システム（３００）は、漏出源を位置特定するための制御バルブを含むことができる。記載の方法及びシステム（６００）は、タービンの燃焼器用の遅延希薄噴射システムにおける燃料漏出を分析及び制御するのに用いることができる。【選択図】      図１
2012052531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給構成における漏出を検出するシステム（３００）であって、
燃料パイプ（１１０）と、
前記燃料パイプ（１１０）の少なくとも長さ部分に沿って前記燃料パイプ（１１０）を囲み、前記燃料パイプ（１１０）の外側表面との間に通路（１３５）を画成する内側表面を含む格納カバー（１２０）と、
前記格納カバー（１２０）に沿って長さ方向に分配され、前記通路（１３５）に入口が流体接続された複数のサンプリングバルブ（３１０、３２０）と、
前記サンプリングバルブ（３１０、３２０）の出口に流体接続され、前記複数のサンプリングバルブ（３１０、３２０）の１以上によってガスサンプルを分析するように構成されたガス検出器（１４０）と、
前記ガス検出器（１４０）からの信号に基づいて燃料漏出が存在するか否かを判定するように構成されたコントローラ（１５０）と
を備えるシステム（３００）。
【請求項２】
前記燃料パイプ（１１０）の長さ部分に沿って前記燃料パイプ（１１０）の外側表面上に分配される複数のスペーサ（１３０）を更に備え、前記格納カバー（１２０）が前記燃料パイプ（１１０）の長さ部分に沿って前記複数のスペーサ（１３０）上に配置されて前記通路（１３５）を画成する、請求項１記載のシステム（３００）。
【請求項３】
前記サンプリングバルブ（３１０、３２０）の作動が、前記コントローラ（１５０）によって個別に制御可能である、請求項１記載のシステム（３００）。
【請求項４】
前記燃料パイプ（１１０）が、１以上のパイプカプラ（３３０、３４０）を通って互いに接合される複数のパイプセクションを含み、前記少なくとも１つのサンプリングバルブ（３１０）の入口が、対応するパイプカプラ（３３０、３４０）に対して実質的に同一場所に位置付けられた前記通路（１３５）の一部に流体接続される、請求項１記載のシステム（３００）。
【請求項５】
前記通路（１３５）内のガスが、１つの長さ方向で流れるようにされる、請求項１記載のシステム（３００）。
【請求項６】
前記通路（１３５）の少なくとも一部内でガスを加熱するように構成されたヒータ（５１０）を更に備え、前記ヒータ（５１０）が前記コントローラ（１５０）によって制御可能である、請求項１記載のシステム（３００）。
【請求項７】
遅延希薄噴射（ＬＬＩ）ガスタービン構成における漏出を検出するシステム（６００）であって、
燃料及び空気混合気が燃焼する燃焼器（６１０）と、
前記燃焼器（６１０）の少なくとも一部に沿って前記燃焼器（６１０）を囲み、圧縮機からの加圧空気が希釈用に提供される希釈チャンバ（６３５）を画成する筐体（６２０）と、
前記燃焼器（６１０）に流体接続され、前記燃焼器（６１０）に燃料を噴射するように構成された複数のＬＬＩ燃料パイプ（６４０）と、
対応する前記ＬＬＩ燃料パイプ（６４０）が前記燃焼器（６１０）を流体接続する場所で実質的に同一場所に位置付けられる前記希釈チャンバ（６３５）の一部に各入口が流体接続される複数のローカルＬＬＩサンプリングバルブ（６５５）と、
前記サンプリングバルブ（６５５）の出口に流体接続され、前記サンプリングバルブ（６５５）の１以上によってガス試料を分析するように構成されたガス検出器（６８０）と、
前記ガス検出器（６８０）からの信号に基づいて燃料漏出が存在するか否かを判定するように構成されたコントローラ（６９０）と
を備えるシステム（６００）。
【請求項８】
前記ローカルＬＬＩサンプリングバルブ（６５５）の作動が、前記コントローラ（６９０）によって個別に制御可能である、請求項７記載のシステム（６００）。
【請求項９】
前記希釈チャンバ（６３５）に入口が流体接続され且つ前記ガス検出器（６８０）に出口が流体接続された少なくとも１つのグローバルＬＬＩサンプリングバルブ（６５５）を更に備え、前記グローバルＬＬＩサンプリングバルブ（６５５）の作動が、前記コントローラ（６９０）によって制御可能である、請求項８記載のシステム（６００）。
【請求項１０】
前記希釈チャンバ（６３５）との前記グローバルＬＬＩサンプリングバルブ（６５５）の流体接続が、前記希釈チャンバ（６３５）との前記ローカルＬＬＩサンプリングバルブ（６５５）の流体接続よりも前記複数のＬＬＩ燃料パイプ（６４０）から離れている、請求項９記載のシステム（６００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の１以上の態様は、漏出を検出するために燃料パイプを連続的及び／又は周期的に測定する方法及びシステムに関する。本方法及びシステムはまた、タービンの燃焼における遅延希薄噴射構成の漏出を検出するのに有用である。
【背景技術】
【０００２】
燃料配管漏出は、火災、爆発及び環境汚染に繋がる可能性がある。燃料価格の高騰並びに炭化水素資源の減少と共に、燃料配管漏出の監視が益々重要になっている。加えて、ガスタービン用途においてフレキシブル燃料すなわち広範囲の燃料を用いることへの関心が高まっている。フレキシブル燃料は、搬送及び燃焼要件に適合するために幅広い温度範囲を必要とする。しかしながら、広い温度範囲は通常、より高い熱応力レベルをもたらし、従って、漏出の可能性が高くなる。
【０００３】
漏出に対処する幾つかの従来手法は、密閉容器蒸発ガス測定（sealed housing evaporative determination （ＳＨＥＤ））装置を構築することにより炭化水素漏出の試験を提案している。例えば、米国特許第７０４３９６３号を参照されたい。他の従来方法は、可能性のある漏出発生源の特定の狭い場所の周りで緊密な筐体を用いる方法を提案している。例えば、米国特許第５３４３１９１号、同第４２０６４０２号、同第４９８１６５２号、同第５７５３１８５号、同第５３７７５２８号及び同第５５９４１６２号を参照されたい。例えば、図９及び１０はこのようなケースを例示している。上記のように、燃料は、ラグなどの絶縁材料２により緊密に密閉された燃料パイプ１の内部で運ばれる。局所的な漏出は、センサ３により検出することができる。このようなセンサの１つの実施例は、容量式近接スイッチであり、漏出している燃料により生じる誘電定数の変化を検出することによって漏出を検出する。
【０００４】
残念ながら、従来の方法は、比較的長い燃料配管の漏出検出に関する問題に対処することができない。従来方法はまた、遅延希薄噴射（ＬＬＩ）配管を備えたガスタービンの配管構成要素の漏出を検出することに対処することができない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の非限定的な態様は、燃料供給構成における漏出を検出するシステムに関する。本システムは、燃料パイプと、燃料パイプの少なくとも長さ部分に沿って燃料パイプを囲み、燃料パイプの外側表面との間に通路を画成する内側表面を含む格納カバーと、格納カバーに沿って長さ方向に分配され、通路に入口が流体接続されるようになる複数のサンプリングバルブと、サンプリングバルブの出口に流体接続され、複数のサンプリングバルブの１以上によってガスサンプルを分析するように構成されたガス検出器と、ガス検出器からの信号に基づいて燃料漏出が存在するか否かを判定するように構成されたコントローラと、を含むことができる。
【０００６】
本発明の別の非限定的な態様は、燃料供給構成における漏出を検出するシステムに関する。本システムは、燃料及び空気混合気が燃焼する燃焼器と、燃焼器の少なくとも一部に沿って燃焼器を囲み、圧縮機からの加圧空気が希釈用に提供される希釈チャンバを画成する筐体と、燃焼器に流体接続され、燃焼器に燃料を噴射するように構成された複数のＬＬＩ燃料パイプと、対応するＬＬＩ燃料パイプが燃焼器を流体接続する場所で実質的に同一場所に位置付けられる希釈チャンバの一部に各入口が流体接続される複数のローカルＬＬＩサンプリングバルブと、サンプリングバルブの出口に流体接続され、サンプリングバルブの１以上によってガス試料を分析するように構成されたガス検出器と、ガス検出器からの信号に基づいて燃料漏出が存在するか否かを判定するように構成されたコントローラと、を含むことができる。
【０００７】
ここで、本発明を以下に示す図面に関連してより詳細に説明する。
【０００８】
本発明のこれら及び他の特徴は、添付図面を参照しながら本発明の例示的な実施形態の以下の詳細な説明によってより理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の非限定的な態様による、配管漏出を検出するための燃料パイプ設定の１つの実施形態の図。
【図２】図１の燃料パイプの実施形態の例示的な軸方向の図。
【図３】本発明の非限定的な態様による配管漏出を検出するためのシステムの１つの実施形態の図。
【図４】本発明の非限定的な態様による配管漏出を検出するための燃料パイプ設定のより詳細な実施形態の図。
【図５】本発明の非限定的な態様による配管漏出を検出するための燃料パイプ設定の別の実施形態の図。
【図６】本発明の非限定的な態様による遅延希薄噴射構成における漏出を検出するためのシステムの１つの実施形態の図。
【図７】図６の遅延希薄噴射構成の例示的な軸方向の図。
【図８】図６の遅延希薄噴射構成の別の例示的な軸方向の図。
【図９】配管漏出を検出するための従来の燃料パイプ設定の図。
【図１０】配管漏出を検出するための従来の燃料パイプ設定の図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
燃料配管漏出を測定及び検出する新規の方法及びシステムが記載される。記載される方法及びシステムは、燃料パイプの連続的及び／又は周期的測定を利用して、液体及び／又はガス状の炭化水素、水素及び炭素酸化物のような燃料の漏出を検出する。一般に、燃料配管は、気密格納構造で密閉され、通路が燃料配管及び／又は格納構造により形成されるようになる。測定は、公知の炭化水素及び他の可燃性ガス工業用分析器及び漏出検出器を用いて行うことができる。通路内の圧力低下は、通路への空気入口流量を分析器のポンプ流量と協働して制御することにより補償することができる。ガスサンプルの温度及び運動は、入口空気を加熱することにより制御することができる。システムは、漏出源を位置特定するための制御バルブを含むことができる。
【００１１】
図１は、本発明の非限定的な態様による、燃料配管漏出を検出するための燃料パイプ設定の１つの実施形態を示しており、図２は、同じ燃料パイプの実施形態の例示的な軸方向の図を示す。図１では、燃料パイプ設定の短い長さ部分だけが説明の目的で図示されている。実際には、燃料パイプ１１０は長尺とすることができる。
【００１２】
図示の燃料パイプ設定において、燃料は、燃料パイプ１１０の内部で運ばれる。図９及び１０に示す従来の燃料パイプ設定とは異なり、燃料パイプ１１０は、絶縁材料により緊密に密閉されてはいない。むしろ、複数のスペーサ１３０が燃料パイプ１１０の少なくとも長さ部分に沿って燃料パイプ１１０の外側表面上に分配されている。スペーサ１３０は、燃料パイプ１１０の長さ全体に沿って分配されるのが好ましい。複数のスペーサ１３０の上に格納カバー１２０が配置されている。格納カバー１２０は、燃料パイプ１１０の長さ部分に沿って燃料パイプ１１０を囲み、燃料パイプ１１０の外側表面と、格納カバー１２０の内側表面との間に通路１３５を画成する。格納カバー１２０は、燃料パイプ１１０から通路１３５に漏出するあらゆる燃料が実質的に通路１３５内に閉じ込められるように十分に気密がある。このようにして、通路１３５における漏出燃料の希釈は最小限にされ、その結果、漏出検出の可能性が高くなる。
【００１３】
スペーサ１３０のサイズ及び／又は形状に対して特に制限はない。唯一の要件は、格納カバー１２０がスペーサ１３０上に配置されたときに通路１３５が画成されるように十分な強度及び堅固さがあることである。図２で分かるように、スペーサ１３０は、通路１３５内でガスが流れることができるようにすべきである。スペーサ１３０の１つの主な目的は、燃料パイプ１１０と格納カバー１２０との間に通路１３５を画成することができるように、格納カバー１２０を支持することである。その意味で、スペーサ１３０は、通路１３５を画成することができる限りは厳密には必要ではない。一例として、格納カバー１２０自体が、必要とされる構造的支持を提供してもよい。
【００１４】
通路１３５のこの部分内でのパイプ１１０からの燃料漏出は、ガス検出器１４０とコントローラ１５０との組み合わせによって検出することができる。非限定的な態様において、ガス検出器１４０は、通路１３５内を流れるガスを分析し、コントローラ１５０に信号を送信する。ガス検出器１４０の実施例には、ガス分析器（例えば、ＨＣガス分析器）、分光計及び爆発下限界（ＬＥＬ）センサが含まれる。コントローラ１５０は、ガス検出器１４０からの信号に基づいて燃料漏出が存在するか否かを判定する。
【００１５】
図３は、本発明の非限定的な態様による、配管漏出を検出するためのシステム３００の１つの実施形態を示す。システム３００は、図１及び２の燃料パイプ設定を含む。簡単にするために、燃料パイプ１１０及び通路１３５だけが明示されている。しかしながら、当業者であれば、システム３００はまた、例えば、格納カバー１２０及び場合によっては通路１３５を画成するスペーサ１３０のような必要な手段を含む点は理解されるであろう。加えて、燃料パイプ１１０は、図３では直線状に示されている。しかしながら、当業者であれば、燃料パイプ１１０は、通路１３５と共に多数の方向に曲がることができる点は理解されるであろう。図３に関する説明は、燃料パイプ１１０が複数の曲がり部を含むシステムに完全に適用可能である。
【００１６】
燃料パイプ１１０自体は、液体又はガス状燃料を運ぶことができる点は理解されたい。燃料の非網羅的な一覧には、炭化水素、水素及び炭素酸化物が挙げられる。但し、本発明の非限定的な態様において、燃料パイプ１１０から通路１３５に燃料が漏出している場合は、通路１３５においてガス形態の燃料が検出される。
【００１７】
上記のように、システム３００は、通路１３５に沿って長手方向に分配された複数のサンプリングバルブ３１０、３２０を含む。サンプリングバルブ３１０、３２０の入口は、通路１３５に流体接続されている。図４は、燃料パイプ設定のより詳細な図を示している。上記のように、通路１３５とサンプリングバルブ３１０、３２０との間の流体接続は、サンプリングパイプ４１０を介して提供することができる。また、通路１３５と空気供給バルブ３５０との間の流体接続は、空気供給パイプ４２０を通じて提供することができる。システム３００はまた、サンプリングバルブ３１０、３２０の出口に流体接続されたガス検出器１４０を含み、サンプリングバルブ３１０、３２０によりガスサンプルを分析し、更に図１に関して上記で説明したようにコントローラ１５０に適切な信号を送信する。
【００１８】
再度図３を参照すると、通路１３５内のガスは、１つの長さ方向ですなわち左から右に流れるよう促進されていると仮定する。従って、通路１３５の左及び右端部はそれぞれ上流側端部及び下流側端部である。例えば、一部又は全てのサンプリングバルブ３１０、３２０は、入口から出口へのガスをアクティブに移動させるポンプを含むことができる。別の実施例として、１以上のポンプ（図示せず）を別個に設けることもできる。
【００１９】
通路１３５内のガスの流れを好ましい方向にするために、通路１３５に出口が流体接続された空気供給バルブ３５０を設けることができる。１つの空気供給バルブ３５０だけが図３に示されているが、これは限定ではない。複数の空気供給バルブ３５０を通路１３５の長さに沿って分配することができる。実際に、通路１３５の長さが長い場合、複数の空気供給バルブ３５０が好ましい場合がある。好ましくは、少なくとも１つの空気供給バルブ３５０は、全てのサンプリングバルブ３１０、３２０の上流側の通路１３５に流体接続される。これを達成する１つの手法は、実質的に通路１３５の上流側にて少なくとも１つの空気供給バルブ３５０を流体接続することである。
【００２０】
図３において、１つのサンプリングバルブ３２０は、他の全てのサンプリングバルブ３１０の下流側にある。サンプリングバルブ３２０は、グローバルサンプリングバルブ３２０と呼ぶことができ、各サンプリングバルブ３１０は、ローカルサンプリングバルブ３１０と呼ぶことができる。好ましくは、グローバルサンプリングバルブ３２０は、実質的にその下流側端部において通路１３５に流体接続される。この構成では、グローバルサンプリングバルブ３２０を通過するガスをサンプリングすることによって、燃料パイプ１１０の長さ部分全体に沿ったどこかの燃料漏出を検出することが可能である。燃料漏出が検出されると、漏出位置は、個々のローカルサンプリングバルブ３１０を通るガスをサンプリングすることによって位置特定することができる。
【００２１】
燃料パイプ１１０は、ほとんどの場合、パイプカプラ（図示せず）を通じて互いに接続された複数のパイプセクションを接続することによって形成される場合が多い。溶接、フランジ、コネクタ（例えば、Ｔ形、クロス、３方、４方）及び接続具（９０°エルボ、４５°エルボ）のように、パイプセクションを互いに接続できる多くの方法がある。図３において、パイプ溶接３３０及びフランジ３４０がパイプカプラの実施例として例示されている。
【００２２】
各パイプカブラ３３０、３４０において、パイプカブラ３３０、３４０に実質的に同一場所に位置付けられる通路１３５の一部にその入口が流体接続された対応するローカルサンプリングバルブ３１０がある点に留意されたい。この理由は、漏出がこれらのカップリング点において発生する可能性が高いためである。好ましくは、ローカルサンプリングバルブ３１０の入口は、パイプカプラ３３０、３４０の直ぐ下流側の通路に流体接続される。
【００２３】
勿論、各パイプカプラ３３０、３４０が対応するローカルサンプリングバルブ３１０を有する必要はない。例えば、複数のパイプカプラ３３０、３４０は、互いに比較的近接して位置付けることができる。この場合、近接して位置付けられたパイプカプラ３３０、３４０の最後の直ぐ下流側に１つのローカルサンプリングバルブ３１０を同一場所に位置付けることで十分とすることができる。
【００２４】
逆に、各ローカルサンプリングバルブ３１０が対応するパイプカプラ３３０、３４０を有することも必要ではない。すなわち、複数のローカルサンプリングバルブ３１０は、特定のパイプセクション（図示せず）に沿って分配させ、燃料漏出位置をより微細な程度まで位置特定できるようにすることができる。例えば、比較的長いパイプセクションを地中に埋めることができる。パイプセクション内の漏出を位置特定できる場合、補修のため漏出発生源にアクセスする掘削作業を最小限にすることができる。
【００２５】
好ましくは、サンプリングバルブ３１０、３２０の作動は、コントローラ１５０によって制御可能である。サンプリングバルブ３１０、３２０は、個別に制御してもよい。また、空気供給バルブ３５０の作動は、コントローラ１５０によって個々に制御可能であるのが好ましい。
【００２６】
燃料漏出を検出する１つの例示的な方法において、コントローラ１５０は、ガス検出器１４０と共に、グローバルガスサンプリングバルブ３２０を通るガスをサンプリングすることにより連続的又は周期的に通路１３５内のガスを監視することができる。燃料漏出が検出された場合、漏出の位置は、ローカルサンプリングバルブ３１０を適切に作動させることによって位置特定することができる。別の方法は、全てのガスサンプリングバルブ３１０、３２０を作動させることによりグローバルにガスを監視することである。漏出が検出されると、サンプリングバルブ３１０、３２０を一度に１つ又は複数閉鎖することによって、漏出を位置特定することができる。勿論、これらの方法の組み合わせも実施可能である。この方法に関係なく漏出が適切に位置特定されるのを確保するために、コントローラ１５０は、空気供給バルブ３５０及び何れかのポンプを作動させることにより、通路１３５内で適切なガス流方向を維持することができる。
【００２７】
図５は、本発明の非限定的な態様による、燃料配管漏出を検出するための燃料パイプ設定の別の実施形態を示す。この実施形態は、図１１の基本的実施形態よりも更に信頼性のある検出を可能にする。図５の実施形態はまた、燃料パイプ１１０、格納カバー１２０、スペーサ１３０、ガス検出器１４０及び圧力ゲージ５２０を含む。図５の実施形態は更に、ヒーター５１０及び圧力ゲージ５２０を含む。ヒーター５２０に対する熱は、熱エネルギー源５３０により提供することができる。
【００２８】
コントローラ１５０は、圧力ゲージ５２０を介してガス圧力を監視し、サンプリングバルブ３１０、３２０、空気供給バルブ３５０及び／又はこれに応じた何らかの強制ポンプを作動させることによって、通路１３５を所望のガス圧力に維持することができる。コントローラ１５０はまた、例えば、熱エネルギー供給源５３０により供給されるエネルギー量を制御することによるなど、ヒーター５１０を作動させることにより通路１３５を所望の温度に維持することができる。例えば、何らかの漏出燃料の凝縮の発生が十分にできないように、通路１３５内の温度が十分高いことが望ましい。好ましくは、格納カバー１２０は、ヒーター５１０により消費されるエネルギー量が最小になるように十分な断熱を持つべきである。
【００２９】
図５において、ヒーター５１０は、格納カバー１２０の内側表面上に位置付けられる。しかしながら、これは必要条件ではない。存在する場合、ヒーター５１０が通路１３５を加熱するよう位置付けられるだけで十分である。例えば、ヒーター５１０は、燃料パイプ１１０（図示せず）の外側表面上に位置付けることができる。実際には、スペーサ１３０自体がヒーターとして２つの機能を果たすことができる。更に、ヒーター５１０の形状は、通路１３５内のガス流が阻害されない限りは限定されない。
【００３０】
ガスタービンシステムにおいて、ガスタービンの効率を高め、環境エミッションを低減するために遅延希薄噴射（ＬＬＩ）が使用される。ガスタービンの効率は、燃料の燃焼温度を高くすることによって向上させることができる。しかしながら、高温での燃料燃焼の１つの欠点は、ＮＯｘ汚染物質の形成が増大する可能性があることである。これは、燃焼器の様々なゾーン内の火炎を制御すること及び高温での反応物質の残留時間を短縮することによって相殺することができる。
【００３１】
一般に、ＬＬＩシステムは、燃焼器内に少なくとも２つの燃料供給段を含む。燃焼器のヘッド端部において、燃料が供給され点火されて燃焼器内の火炎を維持する。燃焼器の更に下流側で且つタービンの前のＬＬＩ段では、より多くの燃料が噴射される。この段では、温度が極めて高い可能性がある。例えば、出口温度は、２５００°Ｆほどの高温とすることができる。しかしながら、燃料は極めて遅い段で噴射されるので、残留時間が短縮され、その結果、ＮＯｚ形成量が減少する。
【００３２】
残念なことに、ＬＬＩシステムに同伴する応力（すなわち熱及び圧力）もこれに対応して増大する。これらの応力は、場合によっては燃料漏出を危険なものにすることがある。増大した温度及び圧力に起因して、これに対応して何らかの燃料漏出による爆発のリスクが大きくなる。従って、ＬＬＩシステムにおける燃料漏出を検出できることが特に有利になる。
【００３３】
図６は、本発明の非限定的な態様による、遅延希薄噴射構成における漏出を検出するシステム６００を示している。図６に示す構成は、完全なガスタービン組立体の部分図に過ぎない。ヘッド端部、燃料混合ノズル、圧縮機及びその他のような部品は、明確にするために省略されている。
【００３４】
システム６００は、燃料及び空気混合気が燃焼する燃焼器６１０を含む。図６に示される燃焼器６１０の一部内では、火炎、排気ガス、空気及び燃料の組み合わせが存在することができる。燃焼器６１０の内部は、燃焼器移行部品６３０により形成される。筐体６２０は、その少なくとも一部に沿って燃焼器６１０を囲み、圧縮機からの加圧空気が提供される希釈チャンバ６３５を画成する。
【００３５】
燃焼器６１０への遅延希薄噴射の燃料は、燃焼器６１０に流体接続された複数のＬＬＩ燃料パイプ６４０により供給される。ＬＬＩ燃料パイプ６４０に噴射される燃料の量は、ＬＬＩ燃料パイプ６４０に流体接続された複数のＬＬＩ燃料バルブ６４５を作動させることにより制御することができる。
【００３６】
システム６００は、その入口が希釈チャンバ６３５に流体接続される複数のローカルＬＬＩサンプリングバルブ６５５を含む。好ましくは、各サンプリングバルブ６５５の入口は、実質的に同一場所に位置付けられた希釈チャンバ６３５の一部に流体接続され、ここで対応するＬＬＩ燃料パイプ６４０が燃焼器６１０と流体接続する。希釈チャンバ６３５との流体接続は、複数の対応するローカルＬＬＩサンプリングパイプにより提供することができる。上記のように、ローカルＬＬＩサンプリングパイプ６５０は、ＬＬＩ燃料パイプ６４０が燃焼器移行部品６３０を作動させる場所の付近に配置される開放端部を含むことができる。ローカルＬＬＩサンプリングバルブ６５５の出口は、ガス検出器６８０に流体接続される。
【００３７】
ガス検出器６８０は、ガス検出器１４０と類似した機能を実施することができる。ガス検出器６８０は、ガス分析器、分光計、ＬＥＬセンサ、又はこれらの何れかの組み合わせとすることができる。爆発のリスクは特に脅威であるので、ガス検出器６８０が少なくともＬＥＬセンサを含むのが好ましい。ガス検出器６８０は、その入力部で受け取ったガスを分析してコントローラ６９０に対して信号を出力し、次いで、コントローラ６９０は、ガス検出器６８０からの信号に基づいて燃料漏出が存在するか否かを分析する。ローカルサンプリングバルブ６６５の作動は、コントローラ６９０によって個別に制御可能であるのが好ましい。
【００３８】
システム６００はまた、グローバルＬＬＩサンプリングバルブ６６５を含むことができる。グローバルＬＬＩサンプリングバルブ６６５の入口及び出口は、希釈チャンバ６３５及びガス検出器６８０にそれぞれ流体接続される。グローバルＬＬＩサンプリングバルブ６６５と希釈チャンバ６３５との間の流体接続は、グローバルＬＬＩサンプリングパイプ６６０を介して提供することができる。好ましくは、グローバルＬＬＩサンプリングパイプ６６０は、希釈チャンバ６３５とのグローバルＬＬＩサンプリングバルブ６６５の流体接続が、希釈チャンバ６３５とのローカルＬＬＩサンプリングバルブ６５５の流体接続よりも複数のＬＬＩ燃料パイプ６４０からより離れるように位置付けられる。また、グローバルＬＬＩサンプリングバルブ６６５の作動がコントローラ６９０によって制御可能であることが好ましい。単一のグローバルＬＬＩサンプリングバルブ６６５が図６に図示されているが、これは限定ではない。すなわち、希釈チャンバ６３５と流体接続された複数のグローバルＬＬＩサンプリングバルブ６６５が存在することができる。
【００３９】
任意選択的に、システム６００は、サンプル調整バルブ６７５を含み、その出口がガス検出器６８０に流体接続され、その作動がコントローラ６９０により制御可能である。サンプル調整バルブ６７５によって、コントローラ６９０は、測定を可能な限り正確にするように希釈チャンバ６３５内の状態を維持することができる。サンプル調整プロセスは、湿度の制御、圧力、温度及びサンプルの流量の調整、並びに幾つかの特定のガス分析器により必要とする可能性がある較正ガスの付加を含むことができる。
【００４０】
図７は、図６の遅延希薄噴射構成の軸方向の図を示す。詳細には、これは、ＬＬＩ燃料パイプ６４０の例示的な分配を示す軸方向図である。この実施例において、４つのＬＬＩ燃料パイプ６４０が燃料の遅延希薄噴射のために燃焼器６１０の周りに分配されている。勿論、ＬＬＩ燃料パイプ６４０の数はこれに限定されず、分配もまたこれに限定されるものではない。
【００４１】
図８は、図６の遅延希薄噴射構成の別の軸方向図を示す。この図において、ローカルＬＬＩサンプリングパイプ６５０が図示されている。これらのローカルＬＬＩアンプリングパイプ６５０の分配は、図７のＬＬＩ燃料パイプ６４０の分配に相当する点に留意されたい。図８の図はまた、グローバルサンプリングパイプ６６０の例示的な位置を示している。この場合も同様に、ローカルＬＬＩサンプリングパイプ６５０及びグローバルＬＬＩサンプリングパイプ６６０の数及び分配はこれに限定されない。
【００４２】
このような構成では、遅延希薄噴射ガスタービン構成において燃料漏出を検出する方法は以下の通りとすることができる。コントローラ６９０は、ガス検出器６８０と共に、グローバルＬＬＩガスサンプリングバルブ６６０を通過するガスをサンプリングすることにより、連続的又は周期的に希釈チャンバ６３５内のガスを監視することができる。燃料漏出が検出された場合、漏出している特定のＬＬＩ燃料パイプ６４０は、必要に応じてローカルＬＬＩサンプリングバルブ６５５を作動させることによって特定することができる。別の方法において、全てのローカルＬＬＩサンプリングバルブ６５５は、監視のため開放することができる。漏出が検出されると、漏出に関与する特定の燃料パイプ６４０は、ローカルＬＬＩサンプリングバルブのサブセットを閉鎖して監視することによって検出することができる。
【００４３】
本発明の記載の実施形態には複数の利点がある。例えば、比較的長い燃料配管における燃料漏出を検出することができる。また、単一の検出器を用いて燃料漏出を検出し、漏出位置を位置特定することができる。加えて、遅延希薄噴射配管における燃料漏出を検出することができる。
【００４４】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００４５】
１１０  燃料パイプ
１２０  格納カバー
１３０  スペーサ
１３５  通路
１４０、６８０  ガス検出器
１５０、６９０  コントローラ
３００、６００  システム
３１０、３２０  サンプリングバルブ
３３０、３４０  パイプカプラ
３５０  空気供給バルブ
５１０  ヒーター
５２０  圧力ゲージ
６１０  燃焼器
６２０  筐体
６３５  希釈チャンバ
６４０  ＬＬＩ燃料パイプ
６５５  ローカルＬＬＩサンプリングバルブ
６６５  グローバルＬＬＩサンプリングバルブ
６７５  サンプル調整バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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