[發(fā)明專利]化學(xué)計量的排氣再循環(huán)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)中氧化劑壓縮的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810116842.1
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN108590856B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·A·亨廷頓;F·F·米特瑞克;L·K·斯塔爾切爾;S·K·達(dá)安卡;D·M·奧戴;S·D·德雷珀;C·M·漢森;T·登曼;J·A·韋斯特
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C3/107
• 分類號: F02C3/107;F02C3/34;F02C7/36
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

1.一種化學(xué)計量的排氣再循環(huán)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)中氧化劑壓縮的系統(tǒng)，其包括：

燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)，其包括：

渦輪燃燒室；

渦輪，其由來自所述渦輪燃燒室的燃燒產(chǎn)物驅(qū)動；和

排氣壓縮機(jī)，其由所述渦輪驅(qū)動，其中所述排氣壓縮機(jī)配置為壓縮和供應(yīng)排氣至所述渦輪燃燒室；

排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，其中所述EGR系統(tǒng)配置為沿著排氣再循環(huán)路徑將所述排氣從所述渦輪再循環(huán)至所述排氣壓縮機(jī)；

主要氧化劑壓縮系統(tǒng)，其配置為供應(yīng)壓縮的氧化劑至所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)，并且所述主要氧化劑壓縮系統(tǒng)包括：

第一氧化劑壓縮機(jī)，其連接至所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸，使得所述第一氧化劑壓縮機(jī)至少部分地由所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)驅(qū)動；和

第二氧化劑壓縮機(jī)，其中所述第一氧化劑壓縮機(jī)和所述第二氧化劑壓縮機(jī)與所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)并行流體連接；

連接至所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸的發(fā)電機(jī)；

連接至所述第二氧化劑壓縮機(jī)的驅(qū)動，其中所述驅(qū)動包括蒸汽渦輪或電動機(jī)；和

連接所述驅(qū)動至所述第二氧化劑壓縮機(jī)的變速箱，其中所述變速箱配置為使得所述第二氧化劑壓縮機(jī)在不同于所述驅(qū)動的操作速度的速度下操作。

2.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一氧化劑壓縮機(jī)和所述第二氧化劑壓縮機(jī)配置為以壓縮的串行配置操作。

3.權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述第一氧化劑壓縮機(jī)是低壓氧化劑壓縮機(jī)和所述第二氧化劑壓縮機(jī)是高壓氧化劑壓縮機(jī)。

4.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中連接至所述第二氧化劑壓縮機(jī)的驅(qū)動包括蒸汽渦輪。

5.權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述EGR系統(tǒng)包括熱回收蒸汽發(fā)生器，其配置為接收水蒸氣以經(jīng)由與所述排氣的熱交換關(guān)系產(chǎn)生蒸汽。

6.權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述熱回收蒸汽發(fā)生器配置為供應(yīng)所述蒸汽至所述蒸汽渦輪，并且其中所述蒸汽渦輪配置為經(jīng)由由蒸汽產(chǎn)生的電力驅(qū)動所述第二氧化劑壓縮機(jī)。

7.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動是電動機(jī)，并且其中所述電動機(jī)由所述發(fā)電機(jī)接收電力以驅(qū)動所述第二氧化劑壓縮機(jī)。

8.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述變速箱包括并行轉(zhuǎn)軸變速箱，所述并行轉(zhuǎn)軸變速箱具有通常彼此并行的輸入和輸出轉(zhuǎn)軸，或其中所述變速箱包括行星式變速箱，所述行星式變速箱具有彼此成一直線的輸入和輸出轉(zhuǎn)軸。

9.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其包括化學(xué)計量的燃燒系統(tǒng)，其具有配置為以0.95到1.05之間的燃料與氧化劑中氧的燃燒當(dāng)量比燃燒燃料/氧化劑混合物的所述渦輪燃燒室。

10.一種化學(xué)計量的排氣再循環(huán)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)中氧化劑壓縮的系統(tǒng)，其包括：

燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)，其包括：

渦輪燃燒室；

渦輪，其由來自所述渦輪燃燒室的燃燒產(chǎn)物驅(qū)動；和

排氣壓縮機(jī)，其由所述渦輪驅(qū)動，其中所述排氣壓縮機(jī)配置為壓縮和供應(yīng)排氣至所述渦輪燃燒室；

排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，其中所述EGR系統(tǒng)配置為沿著排氣再循環(huán)路徑將所述排氣從所述渦輪再循環(huán)至所述排氣壓縮機(jī)；和

主要氧化劑壓縮系統(tǒng)，其配置為供應(yīng)壓縮的氧化劑至所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)，并且所述主要氧化劑壓縮系統(tǒng)包括：

第一氧化劑壓縮機(jī)，其串聯(lián)連接至所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的所述渦輪的轉(zhuǎn)軸，使得所述第一氧化劑壓縮機(jī)至少部分地由所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)驅(qū)動；

第二氧化劑壓縮機(jī)，其在所述第一氧化劑壓縮機(jī)和所述燃?xì)鉁u輪之間串聯(lián)連接至所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的所述渦輪的轉(zhuǎn)軸，使得所述第二氧化劑壓縮機(jī)至少部分地由所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)驅(qū)動，其中所述第一氧化劑壓縮機(jī)和所述第二氧化劑壓縮機(jī)與所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)并行流體連接；和

在所述第一氧化劑壓縮機(jī)和所述第二氧化劑壓縮機(jī)之間連接至所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的所述渦輪的轉(zhuǎn)軸的變速箱，其中所述變速箱配置為使得所述第一氧化劑壓縮機(jī)在不同于所述第二氧化劑壓縮機(jī)的速度下操作。