再循环用于燃气涡轮发动机中多个流动路径中的排气的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种方法，其包括：利用涡轮机由燃烧气体生成排气；沿着排气再循环流动路径再循环排气；利用排气处理系统减少沿着排气再循环路径的排气内的湿气；向排气压缩机的第一排气入口提供排气以便压缩；并且从排气再循环路径向与第一排气入口分离的第二排气入口提供排气以便冷却、预热、密封或其任何组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】再循环用于燃气涡轮发动机中多个流动路径中的排气的系 统和方法 相关申请的交叉引用 本申请要求于2012年4月26日提交的题为"SYSTEMANDMETHODFORCOOLING AGASTURBINEWITHANEXHAUSTGASPROVIDEDBYTHEGASTURBINE" 的美国非临时专 利申请 13/456, 575、于 2012 年 11 月 2 日提交的题为"SYSTEMANDMETHODFORDIFFUSION COMBUSTIONINASTOICHIOMETRICEXHAUSTGASRECIRCULATIONGASTURBINESYSTEM"的 美国临时专利申请61/722, 118、于2012年11月2日提交的题为"SYSTEMANDMETHODFOR DIFFUSIONCOMBUSTIONWITHFUEL-DILUENTMIXINGINASTOICHIOMETRICEXHAUSTGAS RECIRCULATIONGASTURBINESYSTEM" 的美国临时专利申请 61/722, 115、于 2012 年 11 月 2 日提交的题为"SYSTEMANDMETHODFORDIFFUSIONCOMBUSTIONWITHOXIDANT-DILUENT MIXINGINASTOICHIOMETRICEXHAUSTGASRECIRCULATIONGASTURBINESYSTEM" 的美 国临时专利申请61/722, 114以及于2012年11月2日提交的题为"SYSTEMANDMETHOD FORLOADCONTROLWITHDIFFUSIONCOMBUSTIONINASTOICHIOMETRICEXHAUSTGAS RECIRCULATIONGASTURBINESYSTEM"的美国临时专利申请61/722, 111的优先权和权益， 上述所有申请通过引用整体合并于此以用于各种目的。
本文公开的主题涉及燃气涡轮发动机。
技术介绍
燃气涡轮发动机的应用领域非常广泛，例如发电、航空器以及各种机械装置。燃气 涡轮发动机通常在燃烧器部燃烧燃料和氧化剂（例如，空气）以生成热燃烧产物，然后该产 物驱动涡涡轮机部中的一个或多个涡涡轮机级。当涡轮机级被热燃烧产物驱动时，所述涡 轮机级将转动动力传递给轴。转动轴进而驱动压缩机部的一个或多个压缩机级以压缩吸入 燃烧器部中的氧化剂，并且还可以驱动发电机以产生电能。 在某些实例中，在燃烧器部内的燃烧器的温度可以处于适合氧化含氮物质和硫基 物质的水平，这些物质可能在热燃烧产物中分别产生氮氧化物（在下文中被称为NOx)以及 硫氧化物（在下文中被称为SOx)。这些氧化副产物通常是不期望的，并能够使得从热燃烧 产物生成的排气不能用于进一步的应用。 此外，因为燃烧的产物具有相对高的温度，所以它们接触的组件会相应地变得被 加热。在某些情况下，这种加热可能造成组件的热膨胀。当这种热膨胀发生在运动部件中 时，运动部件与静态部件之间的间隙会受到影响。
技术实现思路
下面概述在范围上与最初要求保护的主题匹配的某些实施例。这些实施例并不 旨在限制要求保护的专利技术的范围，相反这些实施例仅旨在提供本专利技术的可能形式的简短概 括。事实上，本公开可能包含可与下面阐述的实施例类似或不同的各种形式。 在第一实施例中，一种系统包括燃气涡轮机系统。所述燃气涡轮机系统包括：涡轮 燃烧器；由来自涡轮燃烧器的燃烧产物驱动的涡轮机；以及由涡轮机驱动的排气压缩机。 所述排气压缩机被配置为压缩排气并将其供应给涡轮燃烧器。所述燃气涡轮机系统还包括 排气再循环（EGR)系统。所述EGR系统被配置为沿着从涡轮机到燃气涡轮机系统的第一和 第二排气入口的一个或多个排气再循环路径再循环排气，并且所述排气再循环系统包括至 少在第二排气入口上游的洗涤系统和湿气分离器。所述第一排气入口使排气压缩机吸入排 气以用于排气压缩，并且所述第二排气入口与所述第一排气入口分隔开。 在另一个实施例中，一种方法包括：用涡轮机从燃烧气体生成排气；沿着排气再 循环流动路径再循环排气；用排气处理系统降低沿着排气再循环路径的排气内的湿气；向 排气压缩机的第一排气入口提供排气以用于压缩；以及从排气再循环路径向与第一排气入 口分隔开的第二排气入口提供排气，以用于温度控制、间隙控制、压力控制、密封或其任何 组合。 在进一步实施例中，一种系统包括：控制系统，其具有：集中存储一组或多组指令 的一个或多个有形的非临时性机器可读介质；以及一个或多个处理装置，其被配置为执行 一组或多组指令以：接收指示排气再循环燃气涡轮机（EGRGT)系统的涡轮机、该EGRGT系 统的排气压缩机或该系统的另一组件或其任何组合的参数的反馈；以及作为所述反馈的结 果，调节从排气再循环路径到与用于排气压缩的排气压缩机的排气入口分隔开的第一排气 入口提供的排气流。【附图说明】 当参照附图阅读下列【具体实施方式】时，本专利技术的这些和其他特征、方面和优点将 变得更加容易理解，其中在整个附图中相同的符号表示相同的部件，其中： 图1是具有联结/耦连（couple)到烃类生产系统的基于涡涡轮机的服务系统的 系统实施例的示意图； 图2是图1的系统实施例的示意图，其进一步示出控制系统和组合循环系统； 图3是图1和图2的系统实施例的示意图，其进一步示出燃气涡轮发动机、排气供 给系统和排气处理系统的细节； 图4是用于运行图1-3的系统的过程实施例的流程图； 图5是图1-3的系统的实施例的示意图，其示出再循环的排气可以在图1-3的基 于涡轮机的服务系统中使用的方式的实施例； 图6是图1-3的系统的实施例的示意图，其示出再循环的排气可以在图1-3的基 于涡轮机的服务系统的涡轮机中使用的方式的实施例； 图7是图1-3的系统的实施例的示意图，其示出再循环的排气可以在图1-3的基 于涡轮机的服务系统的排气压缩机中使用的方式的实施例； 图8是图1-3的系统的实施例的示意图，其示出再循环的排气可以在图1-3的基 于涡轮机的服务系统的氧化剂压缩系统中使用的方式的实施例；以及 图9是图1-3的系统的实施例的示意图，其示出再循环的排气可以在图1-3的基 于涡轮机的服务系统的氧化剂压缩系统中使用的方式的实施例。【具体实施方式】 本专利技术的一个或多个具体实施例将在下面描述。为了提供这些实施例的简要描 述，实际实施方式的所有特征可能没有在本说明书中描述。应认识到，在任何此类实际实 施方式的开发中（例如在工程规划或设计项目中），需要做出众多与实施方式相关的决定 以实现指定目标，例如符合在不同实施方式中彼此不同的系统相关约束和/或商业相关约 束。而且，应认识到，这种开发工作可能是复杂和费时的，然而，对受益于本公开的本领域普 通技术人员来说，承担设计、装配和制造仍然是例行工作。 本文公开了详细的示例性实施例。但是，本文公开的特定结构和功能细节仅仅代 表描述示例性实施例的目的。而本专利技术的实施例可以体现为许多替代形式，并且不应仅限 于本文阐述的实施例。 因此，虽然示例性实施例能够具有各种修改和替换形式，但其实施例通过附图中 的示例的方式示出并将在本文详细描述。然而，应当理解的是，本专利技术并不打算将示例性实 施例局限于所公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其包括：燃气涡轮机系统，其包括：涡轮燃烧器；由来自所述涡轮燃烧器的燃烧产物驱动的涡轮机；以及由所述涡轮机驱动的排气压缩机，其中所述排气压缩机被配置为压缩排气并向所述涡轮燃烧器供应所述排气；排气再循环系统即EGR系统，其中所述EGR系统被配置为沿着从所述涡轮机到所述燃气涡轮机系统的第一和第二排气入口的一个或多个排气再循环路径再循环所述排气，并且所述排气再循环系统包括至少在所述第二排气入口上游的洗涤系统和湿气分离器；以及其中所述第一排气入口使所述排气压缩机能够吸入所述排气以便进行排气压缩，并且所述第二排气入口与所述第一排气入口分隔开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·B·科尔维克，R·A·亨廷顿，F·F·米特瑞克，
申请(专利权)人：通用电气公司，埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US