[發明專利]燃氣渦輪發動機組件及其運行方法、電功率系統

有效

• 申請號: 201610913787.X
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN107013330B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: P.R.熱曼;T.L.貝克;T.R.斯蒂恩
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/00
• 分類號: F02C7/00;F02C9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;周心志

1.一種燃氣渦輪發動機組件，包括：

壓縮機，其構造成提高進入的空氣的壓力；

燃燒室，其構造成接收從所述壓縮機流出的加壓空氣，其中燃料噴射到所述加壓空氣流中且點燃，以便提高所述加壓空氣的溫度和能量水平；

渦輪，其操作性地聯接到所述燃燒室，以便接收從所述燃燒室流出的燃燒產物；

發電機，其經由軸聯接到所述渦輪的軸系統；

功率轉換器；

電力消振器，其構造成通過阻止發電機在扭矩作用頻率下具有恒定功率負載而對所述發電機的軸系統的扭矩振蕩消振，所述電力消振器配置成操作直流功率，所述電力消振器集成到所述功率轉換器中；以及

控制器，其構造成對所述發電機提供額外的消振控制。

2.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機組件，其特征在于，所述功率轉換器包括一個或多個電路，所述電力消振器包括電阻器，所述電力消振器集成在所述功率轉換器的電路中的一個中。

3.根據權利要求2所述的燃氣渦輪發動機組件，其特征在于，所述控制器構造成控制所述電阻器，以便阻止所述發電機在扭矩作用頻率下具有恒定功率負載。

4.根據權利要求2所述的燃氣渦輪發動機組件，其特征在于，進一步包括功率總線消振器，其構造成阻止所述發電機在扭矩作用頻率下具有恒定功率負載。

5.根據權利要求4所述的燃氣渦輪發動機組件，其特征在于，所述功率總線消振器包括有源負載、受控制的電阻負載和能量存儲裝置中的至少一個。

6.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機組件，其特征在于，所述控制器構造成控制所述發電機的功率因素，以便通過減小所述功率因素和在所述發電機的繞組和連接纜的內部產生損耗，來對所述發電機提供扭矩消振。

7.一種電功率系統，包括：

第一慣性系統，其經由軸連接到第二慣性系統，所述第二慣性系統具有負消振；

功率轉換器；以及

電力消振器，其構造成通過阻止第一慣性系統在扭矩作用頻率下具有恒定功率負載

而對所述第一和第二慣性系統之間的扭矩振蕩消振，所述電力消振器配置成操作直流功率，所述電力消振器集成到所述功率轉換器中。

8.根據權利要求7所述的電功率系統，其特征在于，進一步包括控制器，其構造成對所述第一和第二慣性系統提供額外的消振控制，其中所述電功率系統包括燃氣渦輪發動機、風力渦輪和蒸汽渦輪中的至少一個。

9.根據權利要求8所述的電功率系統，其特征在于，所述第一慣性系統包括發電機而所述第二慣性系統包括發電機驅動器，所述發電機驅動器包括低壓軸系統、高壓軸系統或轉子葉片中的至少一個。

10.一種運行燃氣渦輪發動機組件的方法，包括：

經由所述燃氣渦輪發動機組件的壓縮機對空氣加壓；

將加壓空氣從所述壓縮機提供給燃燒室；

將燃料噴射到所述燃燒室內的加壓空氣中且點燃所述燃料，以便提高所述加壓空氣的溫度和能量水平；

將燃燒產物從所述燃燒室提供給聯接到發電機的渦輪；

經由對所述發電機構造的電力消振器和由發電機控制器提供的額外的消振控制對所述發電機的軸系統的扭矩振蕩消振，其中所述電力消振器構造成通過阻止發電機在扭矩作用頻率下具有恒定功率負載而對所述發電機的軸系統的扭矩振蕩消振，所述電力消振器配置成操作直流功率；以及

將所述電力消振器集成到所述發電機的功率轉換器中。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述電力消振器包括電阻器，其中所述方法進一步包括：

經由所述控制器控制所述電阻器，以便阻止所述發電機在扭矩作用頻率下為恒定功率負載。