[發明專利]渦輪壓縮機機列和使其運行的方法及具有該渦輪壓縮機機列的天然氣液化設備

有效

• 申請號: 200980151350.5
• 申請日: 2009-12-01
• 公開（公告）號: CN102257246A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: H-G·克爾沙伊德;K·彼得斯
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01K23/06
• 分類號: F01K23/06;F02C6/18;F25J1/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;楊國治

1.渦輪壓縮機機列，具有渦輪壓縮機單元(2，3，9)并且為了驅動該渦輪壓縮機單元(2，3，9)具有驅動機組(4，5，6，8，10)，該驅動機組具有燃氣輪機(4)及發電機(5)和蒸汽渦輪(6)，其中蒸汽渦輪(6)與發電機(5)一起借助于離合器裝置(7)能夠耦聯到所述渦輪壓縮機單元(2，3，9)及燃氣輪機(4)上，該離合器裝置具有解脫離合器和離合器激勵器，借助于該離合器激勵器使得解脫離合器能夠從脫離狀態進入到激活狀態中，其中在燃氣輪機(4)和蒸汽渦輪(6)的同步轉速的情況下所述解脫離合器被接入，而當解脫離合器被接入時在蒸汽渦輪(6)和發電機(5)之轉速提高的情況下該解脫離合器被脫離，因此發電機(5)能夠被蒸汽渦輪(6)以比渦輪壓縮機單元(2，3，9)由燃氣輪機(4)驅動的轉速更高的轉速進行驅動。

2.按權利要求1所述的渦輪壓縮機機列，其中，

渦輪壓縮機單元(2，3，9)具有低壓渦輪壓縮機(2)和高壓渦輪壓縮機(3)，該低壓渦輪壓縮機和高壓渦輪壓縮機被一個接一個地地連接并被設置為單軸壓縮機，該低壓渦輪壓縮機和高壓渦輪壓縮機以它們的軸利用第二離合器(9)相互耦聯。

3.按權利要求2所述的渦輪壓縮機機列，其中，

燃氣輪機(4)以軸構造方式地進行設置，并以它的壓縮機軸借助于第一離合器(8)與低壓渦輪壓縮機(2)的軸進行耦聯。

4.按權利要求1至3之一所述的渦輪壓縮機機列，其中，發電機(5)和蒸汽渦輪(6)利用它們的軸借助于第三離合器(10)相耦聯。

5.天然氣液化設備，具有第一制冷回路機列(12)、第二制冷回路機列(13)和第三制冷回路機列(14)，其中第二制冷回路機列(13)和第三制冷回路機列(14)分別由按照權利要求1至4之一的渦輪壓縮機機列(1)所構成。

6.按權利要求5所述的天然氣液化設備

設置蒸汽總線(19)和蒸汽發生器(18)，借助于該蒸汽發生器能夠向蒸汽總線(19)中提供新鮮蒸汽(20)，其中借助于蒸汽總線(19)的新鮮蒸汽能夠使第一制冷回路機列(12)的蒸汽渦輪(17)、第二制冷回路機列(13)的蒸汽渦輪(6)和第三制冷回路機列(14)的蒸汽渦輪(6)得以驅動(21，22，23)。

7.按權利要求6所述的天然氣液化設備，其中，

第二制冷回路機列(13)之燃氣輪機(4)的熱學的廢氣功率(24)和第三制冷回路機列(14)之燃氣輪機(4)的熱學的廢氣功率(25)能夠輸送給蒸汽總線(19)。

8.按權利要求5至7之一所述的天然氣液化設備，其中，

天然氣液化設備(11)具有其上連接有電負載(27)的電網(26)，其中第二制冷回路機列(13)之發電機(5)的電功率(28)和第三制冷回路機列(14)之發電機(5)的電功率(29)能夠供給到該電網(26)中。

9.用于使權利要求1至4之一所述的渦輪壓縮機機列運行的方法，具有如下步驟：

-制備該渦輪壓縮機機列(1)，其中使渦輪壓縮機機列(1)處在靜止狀態中并且由離合器激勵器使解脫離合器保持在脫離狀態中；

-在考慮對于蒸汽渦輪(6)出于強度原因所必需的臨界點的前提下，使蒸汽渦輪(6)加速運行，直至蒸汽渦輪(6)達到它的運行溫度和渦輪壓縮機機列(1)的運行轉速；

-使蒸汽渦輪(6)減速運行至靜止狀態；

-操作該離合器激勵器，以便使所述解脫離合器從脫離狀態進入到激活狀態中并因此接合，從而使蒸汽渦輪(6)、發電機(5)、渦輪壓縮機單元(2，3，9)和燃氣輪機(4)耦聯在一起；

-使燃氣輪機(4)與蒸汽渦輪(6)一起加速運行，直至渦輪壓縮機單元(2，3，9)達到它的運行轉速。

10.按權利要求9所述的方法，具有下述步驟：

-提高蒸汽渦輪(6)的轉速，因此所述解脫離合器脫離，并且使發電機(5)由蒸汽渦輪(6)以比渦輪壓縮機單元(2，3，9)由燃氣輪機(4)驅動的轉速更高的轉速所驅動。

11.按權利要求10所述的方法，其中，

渦輪壓縮機單元(2，3，9)和燃氣輪機(4)的轉速處在3000轉每分鐘，以及蒸汽渦輪(6)和發電機(5)的轉速處在3600轉每分鐘，因此用發電機(5)能夠向60Hz的電網(26)同步地提供電功率。

12.按權利要求9所述的方法，具有下述步驟：

-使渦輪壓縮機機列(1)運行在如此的運行轉速上：其中蒸汽渦輪(6)、發電機(5)、渦輪壓縮機單元(2，3，9)和燃氣輪機(4)耦聯在一起，并且發電機(5)與渦輪壓縮機單元(2，3，9)一起被蒸汽渦輪(6)和燃氣輪機(4)所驅動。