[發明專利]渦輪增壓集群燃氣輪機系統及其起動方法

在審

• 申請號: 202010085705.3
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111911287A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 高田亮;橫山隆雄;中道憲治;佐藤慎輔
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F02C6/12
• 分類號: F02C6/12;F02C7/14;F02C7/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

本發明提供一種布局自由度高的渦輪增壓集群燃氣輪機系統。具備：至少一個燃燒器，其構成為使燃料燃燒而生成燃燒氣體；輸出渦輪，其構成為由來自至少一個燃燒器的燃燒氣體驅動；多個增壓系統，其構成為供給用于向至少一個燃燒器供給的壓縮空氣；增壓系統分別包括：第一渦輪增壓器，其構成為具有與輸出渦輪的旋轉軸另行構成的旋轉軸，且由來自燃燒器的所述燃燒氣體驅動；第一空氣線路，其用于將由第一渦輪增壓器的壓縮機壓縮的壓縮空氣供給到燃燒器；第一燃燒氣體線路，其用于將來自燃燒器的燃燒氣體供給到第一渦輪增壓器的渦輪。

技術領域

本公開涉及渦輪增壓集群燃氣輪機系統及其起動方法。

背景技術

例如，如專利文獻1所述那樣，現有的燃氣輪機構成為壓縮機和輸出渦輪在同軸上一體地旋轉。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-73782號公報

發明內容

發明所要解決的問題

然而，如果以壓縮機和輸出渦輪在同軸上一體旋轉的方式構成燃氣輪機，則燃氣輪機在軸向上大型化，從而容易產生燃氣輪機的布局上的限制。

鑒于上述情況，本發明的至少一個實施方式的目的在于，提供布局自由度高的渦輪增壓集群燃氣輪機系統及其起動方法。

用于解決問題的技術方案

(1)本發明的至少一個實施方式提供一種渦輪增壓集群燃氣輪機系統，其具備：

至少一個燃燒器，其構成為使燃料燃燒而生成燃燒氣體；

輸出渦輪，其構成為由來自所述至少一個燃燒器的所述燃燒氣體驅動；

多個增壓系統，其構成為供給用于向所述至少一個燃燒器供給的壓縮空氣；

所述增壓系統分別包括：

第一渦輪增壓器，其構成為具有與所述輸出渦輪的旋轉軸另行構成的旋轉軸，且由來自所述燃燒器的所述燃燒氣體驅動；

第一空氣線路，其用于將由所述第一渦輪增壓器的壓縮機壓縮的壓縮空氣供給到所述燃燒器；

第一燃燒氣體線路，其用于將來自所述燃燒器的所述燃燒氣體供給到所述第一渦輪增壓器的渦輪。

根據上述(1)所述的渦輪增壓集群燃氣輪機系統，由于第一渦輪增壓器的旋轉軸與輸出渦輪的旋轉軸分開構成，因此能夠將多個第一渦輪增壓器配置于與輸出渦輪分開的軸上，能夠實現布局自由高的渦輪增壓集群燃氣輪機系統。另外，與構成為壓縮機和輸出渦輪在一個軸上一體地旋轉的現有燃氣輪機相比，能夠在輸出渦輪軸向上將包括輸出渦輪在內的與輸出渦輪一體構成的設備小型化，同時利用多個第一渦輪增壓器獲得輸出渦輪的期望的輸出。另外，通過調節多個第一渦輪增壓器中驅動的第一渦輪增壓器的個數，能夠實現靈活的部分負荷運轉。另外，即使多個增壓系統中的一部分增壓系統由于某種原因而暫時不能使用，也能夠通過其他的增壓系統維持輸出渦輪的運轉，因此，在運轉的穩定性方面能夠實現較高的可靠性。另外，如果使用小型的渦輪增壓器作為多個第一渦輪增壓器，則能夠實現良好的維護性。

(2)在一些實施方式中，在上述(1)所述的渦輪增壓集群燃氣輪機系統中，

所述增壓系統分別包括：

至少一個第二渦輪增壓器，其具有與所述輸出渦輪的旋轉軸及所述第一渦輪增壓器的旋轉軸分別另行構成的旋轉軸；

第二空氣線路，其用于將由所述第二渦輪增壓器的壓縮機壓縮的壓縮空氣供給到所述第一渦輪增壓器的壓縮機；

第二燃燒氣體線路，其用于將從所述第一渦輪增壓器的渦輪排出的所述燃燒氣體供給到所述第二渦輪增壓器的渦輪。