[發明專利]渦輪發動機組件及其操作方法

有效

• 申請號: 201610866399.0
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN106884685B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: D.穆霍帕亞伊;P.南達戈帕爾;J.阿代卡拉薩米
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D9/06
• 分類號: F01D9/06;F01D25/12;F01K17/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;肖日松

1.一種渦輪發動機組件，包括：

壓縮機；

空氣導管，其聯接成與所述壓縮機流動連通，所述空氣導管構造成將來自所述壓縮機的放出空氣流導送穿過其；以及

流體供應系統，其聯接成與所述空氣導管流動連通，其中所述流體供應系統包括：

控制閥，其與所述空氣導管流動連通；

水管線，其聯接成與所述控制閥上游流動連通并且構造成朝所述控制閥導送水流；

蒸汽管線，其聯接成與所述控制閥上游流動連通并且構造成朝所述控制閥導送蒸汽流；以及

控制器，其聯接于所述控制閥，所述控制器能夠操作成在所述控制閥下游選擇性地導送所述水流和所述蒸汽流作為朝所述空氣導管的流體流，以(i)在所述渦輪發動機組件的穩態操作狀態期間減小所述空氣導管中的所述放出空氣流的溫度，并(ii)在所述渦輪發動機組件的瞬變操作狀態期間增大所述空氣導管中的所述放出空氣流的溫度。

2.根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述流體供應系統包括聯接成與所述水管線上游流動連通的水源和聯接成與所述蒸汽管線上游流動連通的蒸汽源。

3.根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述流體供應系統包括在所述控制閥上游聯接成與所述水管線連接的換熱裝置，所述換熱裝置構造成預熱所述水流。

4.根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述控制器能夠選擇性地操作成在所述渦輪發動機組件處于所述穩態操作狀態時朝所述空氣導管導送具有(i)低于預定閾值的溫度的所述流體流，并且在所述渦輪發動機組件處于所述瞬變操作狀態時朝所述空氣導管導送具有(ii)大于所述預定閾值的溫度的所述流體流。

5.根據權利要求4所述的組件，其特征在于，所述控制器能夠選擇性地操作成在所述渦輪發動機組件在大于預定負載百分比閾值下操作時朝所述空氣導管導送具有(i)低于所述預定閾值的溫度的所述流體流，并且在所述渦輪發動機組件在低于所述預定負載百分比閾值下操作時朝所述空氣導管導送具有(ii)大于所述預定閾值的溫度的所述流體流。

6.根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述流體供應系統包括至少一個噴嘴，其構造成將所述流體流噴射到所述空氣導管中，使得所述流體流和所述放出空氣流在所述空氣導管內混合。

7.根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述流體供應系統包括構造成將所述流體流排放到所述空氣導管的外表面上的至少一個噴嘴。

8.根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述組件還包括定位在所述壓縮機下游的渦輪，所述渦輪包括構造成接收從所述空氣導管排放的所述放出空氣流的至少一個熱氣體路徑構件。

9.一種用于在修改包括壓縮機的渦輪發動機組件中的壓縮機放出空氣的溫度時使用的系統，所述系統包括：

空氣導管，其聯接成與所述壓縮機流動連通，所述空氣導管構造成將來自所述壓縮機的所述壓縮機放出空氣導送穿過其；以及

流體供應系統，其聯接成與所述空氣導管流動連通，其中所述流體供應系統包括：

控制閥，其與所述空氣導管流動連通；

水管線，其聯接成與所述控制閥上游流動連通并且構造成朝所述控制閥導送水流；

蒸汽管線，其聯接成與所述控制閥上游流動連通并且構造成朝所述控制閥導送蒸汽流；以及

控制器，其聯接于所述控制閥，所述控制器能夠操作成在所述控制閥下游選擇性地導送所述水流和所述蒸汽流作為朝所述空氣導管的流體流，以(i)在所述渦輪發動機組件的穩態操作狀態期間減小所述空氣導管中的所述壓縮機放出空氣的溫度，并(ii)在所述渦輪發動機組件的瞬變操作狀態期間增大所述空氣導管中的所述壓縮機放出空氣的溫度。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述流體供應系統包括聯接成與所述水管線上游流動連通的水源和聯接成與所述蒸汽管線上游流動連通的蒸汽源。