[發明專利]用于運行聯合循環動力設備的方法及系統

有效

• 申請號: 200910159217.6
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN101639011A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: P·余
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C3/04;F02C7/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 朱鐵宏;劉華聯

1.一種燃氣渦輪發動機動力系統，包括：

燃氣渦輪發動機系統，其包括通過第一軸聯接到發電機上的燃氣渦輪發動機，所述燃氣渦輪發動機包括壓縮機、燃燒室，以及傳動地聯接到所述壓縮機和所述發電機上的渦輪；

流動連通地與變速增壓器的入口相聯接的來自于所述壓縮機的流出空氣源；

流動連通地與所述變速增壓器的出口相聯接的空氣分離單元，所述變速增壓器通過第二軸聯接到變速驅動馬達上，其中，所述變速增壓器通向所述空氣分離單元，所述變速驅動馬達傳動地聯接到所述變速增壓器上，所述增壓器還構造成使用所述變速馬達控制所述變速增壓器的轉速，以將壓縮空氣流以大致恒定的壓力輸送到所述空氣分離單元；以及

變速驅動裝置，其在啟動所述燃氣渦輪發動機驅動型發電機系統期間可聯接到所述發電機上，而在未啟動所述燃氣渦輪發動機驅動型發電機系統時可聯接到所述變速驅動馬達上。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述變速驅動裝置包括電力變頻器。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述變速驅動裝置包括負載換流逆變器(LCI)和靜止啟動裝備(SSE)中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述變速增壓器包括構造成用以調整穿過所述變速增壓器的流量的一排或多排可變導葉。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述變速增壓器包括軸向增壓器和離心增壓器中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括構造成用以將壓縮空氣流以大致恒定的壓力輸送到空氣分離單元上的壓縮空氣供送系統，所述壓縮空氣供送系統包括來自于所述壓縮機的流出空氣源，中間冷卻器，以及串聯流動連通地聯接的變速增壓器。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述變速驅動裝置包括負載換流逆變器。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述變速驅動馬達包括同步馬達。

9.一種運行發動機驅動型發電機系統的方法，所述系統包括構造成用以將壓縮空氣流供送至空氣分離單元的壓縮機，所述方法包括：

將變速驅動裝置的輸出電性聯接到發動機驅動型發電機上；

使用所述變速驅動裝置將所述發動機驅動型發電機驅動到預定轉速來啟動所述發動機；

當所述發動機已啟動至一定負載時從所述發動機驅動型發電機切換所述變速驅動裝置的輸出，以便使用所述變速驅動裝置來控制所述負載的啟動和變速運行，其中當所述發動機已啟動至一定負載時從所述發動機驅動型發電機切換所述變速驅動裝置的輸出包括切換所述變速驅動裝置的輸出至傳動地聯接到變速增壓器上的同步馬達；以及

使用所述變速增壓器來保持匹配需求的壓縮空氣流在大致恒定的壓力下通向空氣分離單元，所述空氣分離單元與所述壓縮機成流動連通地聯接，其中，所述變速增壓器通向所述空氣分離單元。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述變速驅動裝置包括負載換流逆變器。

11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，使用所述變速驅動裝置來啟動所述發動機包括通過驅動所述發動機驅動型發電機作為同步馬達來啟動所述發動機。

12.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，啟動所述發動機包括使用負載換流逆變器來啟動所述發動機。

13.一種一體式氣化聯合循環(IGCC)動力系統，包括：

燃氣渦輪發動機驅動型發電機系統，其包括壓縮機以及傳動地聯接到燃氣渦輪機上的發電機；

流動連通地聯接在所述壓縮機與空氣分離單元之間的變速增壓器，所述變速增壓器構造成用以從所述壓縮機接收處于可變流量和壓力的壓縮氣流，以及用以產生流量使用一個或多個可變導葉而匹配需求且壓力大致恒定的壓縮氣流以供送至所述空氣分離單元，所述變速增壓器傳動地聯接到變速驅動馬達上；以及

變速驅動裝置，其在啟動所述燃氣渦輪發動機驅動型發電機系統期間可聯接到所述發電機上，而在未啟動所述燃氣渦輪發動機驅動型發電機系統時可聯接到所述變速驅動馬達上，其中，所述變速增壓器通向所述空氣分離單元。