[發明專利]燃氣渦輪負荷控制系統

在審

• 申請號: 201380074024.5
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN105121810A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: K·D·明托;J·C·撒切爾;B·A·里滕豪斯;A·沃瑞
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚上游研究公司
• 主分類號: F02C3/34
• 分類號: F02C3/34;F02C9/52;F02C9/54
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;董志勇

1.燃氣渦輪系統，其包括：

渦輪燃燒室，其配置為在由排氣生成的排氣稀釋劑的存在下燃燒壓縮的氧化劑和燃料以產生燃燒產物；

氧化劑供應路徑，其流體連接至所述渦輪燃燒室并配置為使所述壓縮的氧化劑在氧化劑流速下流動至所述渦輪燃燒室；

渦輪，其配置為從所述燃燒產物提取功以產生所述排氣，其中當從所述燃燒產物提取所述功時，所述渦輪引起所述燃氣渦輪系統的軸旋轉；

發電機，其配置為響應于通過所述軸的旋轉生成電力；和

控制器，其包括：

一個或多個有形的、永久的機器可讀介質，其共同地存儲一組或多組指令；和

一個或多個加工裝置，其配置為執行所述一組或多組指令以：

接收指示所述發電機的目標負荷的數據；和

通過調節作為主要負荷控制參數的沿著所述氧化劑流動路徑的所述氧化劑流速響應于所述目標負荷執行負荷控制，其中調節所述氧化劑流速調節所述渦輪燃燒室內的燃燒以改變所述軸的旋轉速度。

2.權利要求1所述的燃氣渦輪系統，其包括配置為沿著所述氧化劑供應路徑生成所述壓縮的氧化劑的主氧化劑壓縮機，其中所述氧化劑供應路徑從所述主氧化劑壓縮機延伸至所述渦輪燃燒室，所述主氧化劑壓縮機包括主氧化劑壓縮機入口導向葉片，其配置為調節接收用于壓縮的氧化劑的量以生成所述壓縮的氧化劑，并且其中所述一個或多個加工裝置配置為執行所述一組或多組指令以調節所述入口導向葉片的位置來調節所述氧化劑流速。

3.權利要求2所述的燃氣渦輪系統，其包括沿著所述主氧化劑壓縮機和所述渦輪燃燒室之間的所述氧化劑供應路徑布置的增壓氧化劑壓縮機，其中所述增壓氧化劑壓縮機被增壓氧化劑壓縮機驅動器驅動，并且所述增壓氧化劑壓縮機配置為升高沿著所述氧化劑供應路徑的所述壓縮的氧化劑的壓力，并且其中所述一個或多個加工裝置配置為執行所述一組或多組指令以調節所述增壓氧化劑壓縮機驅動器的速度來調節所述氧化劑流速。

4.權利要求2所述的燃氣渦輪系統，其包括沿著所述主氧化劑壓縮機和所述渦輪燃燒室之間的所述氧化劑供應路徑布置的增壓氧化劑壓縮機，其中所述增壓氧化劑壓縮機包括增壓氧化劑壓縮機入口導向葉片，其配置為調節被所述增壓氧化劑壓縮機接收和壓縮的壓縮的氧化劑的量，并且其中所述一個或多個加工裝置配置為執行所述一組或多組指令以調節所述增壓氧化劑壓縮機入口導向葉片的位置來調節所述氧化劑流速。

5.權利要求1所述的燃氣渦輪系統，其包括流體連接至所述渦輪燃燒室并配置為使所述燃料在燃料流速下流動至所述渦輪燃燒室的燃料供應路徑，其中所述一個或多個加工裝置配置為響應于所述負荷控制執行所述一組或多組指令以調節所述燃料流速，在所述負荷控制中所述氧化劑流速被調節。

6.權利要求5所述的燃氣渦輪系統，其中所述一個或多個加工裝置配置為執行所述一組或多組指令以在執行所述負荷控制后執行當量比控件，并且所述當量比控件響應于所述氧化劑流速中的調節而調節所述燃料流速，以調節所述渦輪燃燒室中所述燃料和所述氧化劑的當量比至目標當量比。

7.權利要求6所述的燃氣渦輪系統，其中所述目標當量比在0.95和1.05之間。

8.權利要求6所述的燃氣渦輪系統，其中所述當量比控件調節沿著所述燃料供應路徑布置的一個或多個燃料流動控制閥以調節所述燃料流速。

9.權利要求6所述的燃氣渦輪系統，其包括排氣再循環(EGR)系統，其中所述EGR系統配置為沿著從所述渦輪延伸至排氣壓縮機的排氣循環環路再循環所述排氣，所述排氣壓縮機配置為供應所述排氣稀釋劑至所述渦輪燃燒室，并且其中所述一個或多個加工裝置配置為執行所述一組或多組指令以在執行所述當量比控件后執行排氣循環環路壓力控件，并且所述排氣循環環路壓力控件配置為控制所述排氣循環環路內所述排氣的壓力。

10.權利要求9所述的燃氣渦輪系統，其中響應于至少氧化劑流速測量和所述排氣的目標壓力執行所述排氣循環環路壓力控件。