Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de pulverización en un grupo de turbina de gas.

Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de pulverización de líquido en el tracto de aspiración deuna máquina de combustión interna,

comprendiendo el dispositivo de pulverización de líquido: un sistema deconducciones (5), boquillas de pulverizador a presión (3), al menos una conducción para el líquido a pulverizar, almenos un primer miembro de ajuste (8, 10) para el ajuste de la presión previa de pulverización y/ o del caudal másicode líquido mediante el dispositivo de pulverización; procedimiento que está caracterizado por las etapas: medir elcaudal másico que fluye a través del dispositivo de pulverización de líquido, medir la presión previa de pulverizaciónaguas arriba de la boquilla de pulverizador a presión y, dependiendo de al menos uno de estos valores de medición,actuar sobre el primer miembro de ajuste, predefinir un valor teórico o un intervalo de valores teóricos para la presiónprevia de pulverización, actuar de tal manera sobre el primer miembro de ajuste que la presión previa depulverización se regule hasta el valor teórico o dentro del intervalo de valores teóricos, predefinir un valor teórico oun intervalo de valores teóricos para el caudal másico, exponer una cantidad diferente de boquillas de pulverizador alíquido; y actuar de tal manera sobre la cantidad de las boquillas de pulverizador expuestas a líquido, que el caudalmásico se regule hasta el valor teórico o dentro del intervalo de valores teóricos.

Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de pulverización en un grupo de turbina de gas

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Estado de la técnica

En el estado de la técnica, por ejemplo, por el documento FR 1563749 se conoce bien cómo inyectar a través de boquillas un líquido en el tracto de aspiración de máquinas de combustión interna, tales como, por ejemplo, grupos de turbina de gas. Mediante la evaporación del líquido se enfría el aire de aspiración y se aumenta la potencia. Se puede continuar aumentando el efecto si el caudal másico de líquido inyectado se selecciona tan grande que el aire de aspiración ya no es capaz de absorber el mismo, es decir, se sobresatura con líquido, de tal manera que al menos una parte del líquido se evapora solo durante la compresión. Cuando, por tanto, penetran gotas de líquido en el turbocompresor esencialmente adiabático de un grupo de turbina de gas, entonces resulta a partir de la evaporación en el compresor una intensiva refrigeración interna y el consumo de potencia del compresor disminuye, lo que puede aumentar significativamente la emisión neta de potencia del grupo de turbina de gas.

La importancia de la finura del aerosol en gotas inyectado a través de boquilla se ha dado a conocer también por el documento FR 1563749.

En el documento EP 898645 se describe el uso de boquillas de pulverizador a presión. En el documento WO 9967519 se describe cómo pulverizar agua caliente a presión a la salida de la boquilla mediante ebullición espontánea. En ambos casos, el líquido de pulverización se pulveriza a presión elevada a través de boquillas con cortes transversales de paso comparativamente pequeños. No se ha de excluir una potencial erosión de las boquillas, y esto conduce a un empeoramiento tendencialmente significativo de la calidad del aerosol generado en caso de que no se adopten contramedidas correspondientes.

El documento WO03089777 indica un procedimiento en el que mediante un dispositivo con boquillas de pulverizador a presión se inyecta líquido a través de boquillas en el tracto de aspiración de una máquina de combustión interna. En una conducción de alimentación para las boquillas de pulverizador hay dispuesto un punto de medición a presión, de tal manera que se puede regular la presión previa de pulverización. El caudal másico se ajusta mediante la exposición a diferentes boquillas. Sin embargo, también en este caso se presupone que las curvas características de presión-caudal másico de las boquillas son conocidas e invariables.

Representación de la invención La invención quiere poner remedio a este punto. La invención caracterizada en las reivindicaciones se basa en el objetivo de indicar un procedimiento del tipo que se ha mencionado al principio, que pueda evitar las desventajas del estado de la técnica. Se debe indicar un procedimiento con el que se puedan observar y cuantificar, durante el funcionamiento, efectos de envejecimiento, que se producen en primera línea debido a la erosión de las boquillas. Además, los parámetros del aerosol pulverizado deben mantenerse tanto tiempo como sea posible en los intervalos admisibles mediante medidas adecuadas.

De acuerdo con la invención, este objetivo se resuelve con el uso de la totalidad de las características de la reivindicación 1.

Por tanto, el quid de la invención es medir simultáneamente dentro de un dispositivo de pulverización de líquidos la presión previa de pulverización y el caudal másico y, dependiendo de al menos uno de los valores de medición, actuar sobre un miembro de ajuste para el ajuste de la presión previa de pulverización y/o del caudal másico. De acuerdo con la invención se hace funcionar el primer miembro de ajuste en un circuito de regulación cerrado. Con geometrías y cortes transversales de boquilla predefinidos, el caudal másico es esencialmente proporcional a la raíz cuadrada de la presión previa de pulverización. La presión previa de pulverización también es decisiva para el espectro de tamaños de gotas del aerosol generado. Para la variación independiente de presión del caudal másico se conoce cómo modificar la cantidad de las boquillas expuestas a líquido. El primer miembro de ajuste es preferentemente un accionamiento regulable mediante la velocidad de giro de una bomba o un órgano de regulación variable dispuesto en una conducción que lleva desde una bomba a una boquilla de pulverizador a presión.

El miembro de ajuste se hace funcionar con la presión previa de pulverización como magnitud de regulación. Por tanto, se actúa sobre el miembro de ajuste dependiendo de la presión previa de pulverización medida.

El primer órgano de ajuste sirve para la regulación de la presión previa de pulverización. A este respecto, la cantidad de las boquillas de pulverización expuestas a líquido sirve de magnitud de ajuste de caudal másico. El primer órgano de ajuste se hace funcionar con la presión previa de pulverización como magnitud de regulación en un circuito de regulación cerrado. La cantidad de las boquillas expuestas a líquido se hace funcionar con el caudal másico como magnitud de regulación en un circuito de regulación cerrado.

De acuerdo con una forma de realización alternativa de la invención, el primer órgano de ajuste sirve para la regulación del caudal másico de líquido. A este respecto, la cantidad de las boquillas de pulverización expuestas a líquido sirve de magnitud de ajuste de la presión previa de pulverización. El primer órgano de ajuste se hace funcionar con el caudal másico de líquido como magnitud de regulación en el circuito de regulación cerrado. La cantidad de las boquillas expuestas a líquido se hace funcionar con la presión previa de pulverización como magnitud de regulación en un circuito de regulación cerrado.

Para la exposición de boquillas de pulverizador se abren y cierran selectivamente de forma preferente válvulas de conmutación. A este respecto, mediante respectivamente una válvula de conmutación se controla una boquilla de pulverizador individual o, preferentemente, un grupo de boquillas de pulverizador.

En un perfeccionamiento de la idea de la invención se forma una correlación de presión medida y caudal másico. Esto se compara con una correlación de referencia. Una correlación de referencia se predefine de forma teórica o en el estado nuevo del dispositivo de pulverización se determina la curva característica de presión-caudal másico −o las curvas características para diferentes cantidades de boquillas expuestas. Cuando la correlación medida difiere en más de un valor límite admisible como máximo a establecer en cada caso de la corriente de referencia, esto se valora como medida de un desgaste excesivo de las boquillas de pulverizador. Como acciones pueden emitirse un mensaje de aviso o de alarma y/o la inyección del líquido eventualmente se desactiva. Se puede establecer de forma particularmente sencilla la correlación determinándose la constante de proporcionalidad entre el cuadrado del caudal másico y la presión, representando su divergencia de un valor de referencia una medida del desgaste del dispositivo de pulverización.

En una configuración del procedimiento se inyecta a través de boquillas el líquido aguas arriba del compresor de un grupo de turbina de gas o en el interior del compresor a la corriente de aire de trabajo del grupo de turbina de gas. A este respecto se ajusta el caudal másico en el interior de la regulación de potencia del grupo de turbina de gas y sirve de magnitud de ajuste del circuito de regulación de potencia. Particularmente, el control del grupo de turbina de gas puede predefinir de forma fija un caudal másico, que después se regula de acuerdo con uno de los procedimientos que se han descrito anteriormente.

Breve descripción del dibujo La invención se explica con más detalle a continuación mediante ejemplos de realización ilustrados en el dibujo. Las figuras muestran dos formas de realización de equipos de pulverización que se pueden hacer funcionar de acuerdo con la invención en instalaciones de central eléctrica. Para la comprensión de la invención se han omitido elementos no directamente necesarios. Los ejemplos de realización han de entenderse como meramente instructivos y no deben usarse para una limitación de la invención caracterizada en las reivindicaciones.

Modos de realizar la invención Está descrita una forma de realización de la invención junto con la Figura 1. Un grupo de turbina de gas 1 presenta un compresor 101, una cámara de combustión 102 y una turbina 103. La turbina 103 y el compresor... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de pulverización de líquido en el tracto de aspiración de una máquina de combustión interna, comprendiendo el dispositivo de pulverización de líquido: un sistema de conducciones (5) , boquillas de pulverizador a presión (3) , al menos una conducción para el líquido a pulverizar, al 5 menos un primer miembro de ajuste (8, 10) para el ajuste de la presión previa de pulverización y/o del caudal másico de líquido mediante el dispositivo de pulverización; procedimiento que está caracterizado por las etapas: medir el caudal másico que fluye a través del dispositivo de pulverización de líquido, medir la presión previa de pulverización aguas arriba de la boquilla de pulverizador a presión y, dependiendo de al menos uno de estos valores de medición, actuar sobre el primer miembro de ajuste, predefinir un valor teórico o un intervalo de valores teóricos para la presión previa de pulverización, actuar de tal manera sobre el primer miembro de ajuste que la presión previa de pulverización se regule hasta el valor teórico o dentro del intervalo de valores teóricos, predefinir un valor teórico o un intervalo de valores teóricos para el caudal másico, exponer una cantidad diferente de boquillas de pulverizador a líquido; y actuar de tal manera sobre la cantidad de las boquillas de pulverizador expuestas a líquido, que el caudal másico se regule hasta el valor teórico o dentro del intervalo de valores teóricos.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que para la exposición de boquillas de pulverizador a líquido se abren órganos de bloqueo, particularmente válvulas de conmutación.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por las etapas adicionales:

formar una correlación de presión medida y caudal másico,

comparar la correlación medida con una correlación de referencia; con una divergencia entre la correlación medida y la correlación de referencia, que supera un valor umbral, emitir un mensaje de alarma y/o desconectar la inyección a través de boquillas de líquido.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que se forma una magnitud que relaciona entre sí esencialmente el cuadrado del caudal másico y la presión previa de pulverización.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que la correlación de referencia se predefine dependiendo de la cantidad de las boquillas de pulverizador expuestas a líquido.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el caudal másico de líquido se inyecta a través de boquillas aguas arriba del compresor de un grupo de turbina de gas o dentro del compresor de un grupo de turbina de gas y se ajusta el caudal másico en el interior de la regulación de potencia del

grupo de turbina de gas, siendo el caudal másico la magnitud de ajuste del circuito de regulación.