[發明專利]用于渦輪發動機的廢氣再循環(EGR)的系統和方法

有效

• 申請號: 200910117938.0
• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN101514657A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: S·阿爾亞貝里;M·J·鮑曼;L·J·切羅內;S·M·霍伊特
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/08
• 分類號: F02C7/08;F02C3/34;F02C6/18;F01K23/06;F02G5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;曹 若

技術領域

本發明的實施例的方面大體上涉及渦輪發動機，尤其涉及用于渦 輪發動機的廢氣再循環(EGR)的使用。

背景技術

燃氣渦輪發動機通常被調整至最優溫度范圍。如果在渦輪發動機 的進口處的周圍溫度偏離最優溫度范圍，則燃氣渦輪發動機和/或聯合 循環可在效率、性能、輸出、應力等方面經歷不希望的變化。因此， 本行業需要在一定條件下將渦輪發動機進口的周圍溫度維持為最優 溫度，以便減小運行變化。

發明內容

本發明的實施例的技術效果可以是減小運行變化和/或對渦輪發 動機和/或聯合循環的影響。

根據本發明的實例性實施例，可存在用于廢氣再循環的方法。該 方法可包括經由進入區段在壓縮機的輸入處接收進入空氣，利用接收 的進入空氣在壓縮機處產生壓縮空氣，和從壓縮機向燃燒器提供壓縮 空氣，其中燃燒器進行涉及壓縮空氣和燃料的燃燒。該方法還可包括 在渦輪構件處接收與燃燒相關的燃燒產物并經由再循環管線將至少 一部分廢氣再循環至進入區段，其中渦輪構件釋放廢氣，再循環廢氣 提高進入空氣的溫度。

根據本發明的另一實例性實施例，可存在用于廢氣再循環的系 統。該系統可包括：壓縮機，該壓縮機經由進入區段接收進入空氣并 利用接收的進入空氣產生壓縮空氣；燃燒器，該燃燒器接收燃料和由 壓縮機產生的壓縮空氣，其中燃燒器進行涉及壓縮空氣和燃料的燃 燒；和渦輪構件，該渦輪構件接收與燃燒相關的燃燒產物，其中渦輪 構件釋放廢氣。該系統還可包括用于將至少一部分廢氣循環至進入區 段的再循環管線，其中再循環的廢氣提高進入空氣的溫度。

根據本發明的又一實例性實施例，可存在用于廢氣再循環的系 統。該系統可包括：壓縮機，該壓縮機經由進入區段接收進入空氣并 利用接收的進入空氣產生壓縮空氣；燃燒器，該燃燒器接收燃料和由 壓縮機產生的壓縮空氣，該燃燒器進行涉及壓縮空氣和燃料的燃燒； 渦輪構件，該渦輪構件接收與燃燒相關的燃燒產物，該渦輪構件釋放 廢氣；和用于將至少一部分廢氣循環至進入區段的裝置，其中再循環 的廢氣提高進入空氣的溫度。

附圖說明

如此已概括地描述了本發明的方面，現在將對不必按比例繪制的 附圖作出參考，其中：

圖1示出根據本發明的實例性實施例、利用廢氣再循環的渦輪系 統的實例。

圖2示出根據本發明的實例性實施例的圖1的渦輪系統的運行。

圖3示出根據本發明的實例性實施例、用于運行燃氣渦輪發動機 的控制模塊，該燃氣渦輪發動機包括用于燃氣渦輪發動機的廢氣再循 環。

圖4和圖5示出根據本發明的實例性實施例、利用廢氣再循環的 渦輪系統的可選實例。

圖6提供根據本發明的實例性實施例、表示周圍溫度變化對燃氣 渦輪輸出(kW)、效率(EFF)和聯合循環(cc)的影響。

部件列表：

100：系統

102：渦輪發動機

103：壓縮機

104：燃燒器

105：轉子或軸

106：渦輪構件

108：發電機

110：閥

111：交換器

112：過濾器

202-212：塊

302：控制模塊

304：促動器

306：傳感器

400：渦輪系統

402：燃氣渦輪發動機

403：壓縮機

404：燃燒器

405：轉子或軸

406：渦輪構件

408：發電機

409：蒸汽渦輪發動機

410：驅動發電機

411：轉子或軸

412：閥

413：冷卻器

414：過濾器

500：渦輪系統

502：燃氣渦輪發動機

503：壓縮機

504：燃燒器

505：轉子或軸

506：渦輪構件

508：熱回收蒸汽發生器

509：蒸汽渦輪發動機

510：發電機