功率装置和用于改进的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及功率装置和用于改进的方法。一种功率装置(1)包括第一燃气涡轮发动机(2)、第二燃气涡轮发动机(3)、烟道气管道(4)、用于处理来自第二燃气涡轮发动机(3)的烟道气的CO2捕集系统(5)，以及排气系统(6)。此外，其包括下者的至少一个：在第一燃气涡轮发动机(2)和排气系统(6)之间的直接连接件(9)以及用于在线调节通过其中的烟道气流的闸阀(10)；在第一燃气涡轮发动机(2)和CO2捕集系统(5)之间的直接连接件(13)以及用于调节通过其中的烟道气流的闸阀(14)；用于第二燃气涡轮发动机(3)的含鲜氧流体供应(17)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率装置以及用于改进功率装置的方法。特别地，在下文中对具有呈串行布置的燃气涡轮发动机的功率装置进行了参照。
技术介绍
EP1827656公开了一种具有呈串行布置的两个燃气涡轮发动机和CO2捕集系统的功率装置。特别地，对第一发动机馈送新鲜空气和燃料，并且其烟道气与燃料一起被馈送到第二发动机中。对第二发动机馈送来自第一发动机的烟道气和燃料；来自第二发动机的烟道气然后被馈送到CO2捕集系统。该配置允许被供应给CO2捕集系统的烟道气中的CO2浓度增加，并因此使得CO2捕集系统以及其运行更便宜。尽管如此，在所描述的功率装置的运行期间，负荷调节可能是麻烦的。负荷调节可能引起来自第一发动机的烟道气的成分改变，或引起在第二发动机内循环的热气的需求改变(在第二发动机内循环的热气对应于从第一发动机排出的烟道气)。当上述情况中的一种或两者发生时，在第一发动机和/或第二发动机的燃烧室中的燃烧可能会在非最佳状况下进行。
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面包括提供一种，通过该方法，功率装置的调节是非常灵活的。有利地，功率装置负荷的调节是非常灵活的。通过提供根据所附的权利要求的功率装置以及方法获得根据本专利技术的这方面和另外的方面。附图说明根据附图中以非限制性示例的方式所示出的功率装置和方法的优选的但非排它性的实施例的描述，本专利技术的进一步的特征和优点将更加显而易见，其中图1为本专利技术的一个实施例中的功率装置的示意图；图2至图6示出了功率装置的不同的实施例；图7至10示意性地示出了改进方法的步骤；以及图11示出了布置的实施例。部件列表I 功率装置2 第一燃气涡轮发动机3第二燃气涡轮发动机4烟道气管道5CO2捕集系统5a5的第一单元5b5的第二单元6排气系统9直接连接件10闸阀·13直接连接件14闸阀17含鲜氧流体供应21冷却器22冷却器23冷却器25质量流控制元件26热回收蒸汽发生器28蒸汽涡轮30冷却器31热回收蒸汽发生器32模块33模块34冷凝器35、35a和35b 内部再循环管线36出口37入口38连接件42附加烟道气烟道43附加CO2捕集系统44附加排气系统46直接连接件47闸阀50直接连接件51闸阀53含鲜氧流体供应的供应具体实施例方式功率装置I包括(彼此连接的)第一燃气涡轮发动机2 (标记53表示含鲜氧流体供应)和第二燃气涡轮发动机3。在第一发动机2和第二发动机3之间提供有烟道气管道4;该烟道气管道4用于至少部分地将来自第一发动机2的烟道气发送到第二发动机3。典型地，烟道气被发送到第二发动机的入口(通常，入口在燃气涡轮发动机的压缩机处)。装置I还具有CO2捕集系统5和排气系统6 (诸如烟囱)；C02捕集系统5布置成以便处理从第二燃气涡轮发动机3排出的烟道气。装置I具有在第一发动机2和排气系统6之间的直接连接件9 ;该连接件9设有用于在线调节从第一发动机2到排气系统6的烟道气流的闸阀10。除了直接连接件9之外或作为直接连接件9的备选方案，装置I可具有在第一发动机2和CO2捕集系统5之间的直接连接件13 ;而且，该连接件13具有用于调节从第一发动机2到CO2捕集系统5的烟道气流的闸阀14。优选地将闸阀14布置成以便进行在线调节。装置I还可具有在第一发动机2和第二发动机3之间的用于第二发动机3的含鲜氧流体(例如来自环境中的新鲜空气)供应17。在第一发动机2和CO2捕集系统5之间的直接连接件13从烟道气管道4分支。为了冷却来自第一发动机2的烟道气，可提供一个或多个冷却器。在这方面，可将冷却器21在连接件13上游设置烟道气管道4上；该冷却器21可冷却被引导到CO2捕集系统5和第二发动机3的烟道气。在连接件13上还可提供冷却器22 ;当未提供冷却器21时，冷却器22可冷却被引导到CO2捕集系统5的烟道气，或者当提供了冷却器21时，冷却器22可提供附加的冷却。可在连接件13的下游和第二发动机3的上游将冷却器23设置烟道气管道4上；当未提供冷却器21时，该冷却器23可以冷却被引导到第二发动机3的烟道气，或当提供了冷却器21时，该冷却器23可提供附加的冷却。优选地，可调节含鲜氧流体供应17 ;由于这个原因，可提供用于调节(例如在线调节)通过其中的流的质量流控制元件25，诸如闸阀或阀等。为了提高输出功率和效率，在第一发动机2和第二发动机3之间，装置I具有连接到蒸汽涡轮28(典型地带有处于高压、中压和低压的模块)上的热回收蒸汽发生器27，以便限定带有燃气涡轮发动机2的联合循环单元。在第二发动机3和CO2捕集系统5之间提供有冷却器30。此外，在第二发动机3的下游和CO2捕集系统5的上游还提供有热回收蒸汽发生器31。热回收蒸汽发生器31连接到蒸汽涡轮上，蒸汽涡轮具有以不同的压力工作的模块(即高压模块或高压和中压模块32，以及低压模块33)。带有模块32、33的蒸汽涡轮还限定了带有燃气涡轮发动机3的联合循环单元。例如，来自模块33的排气蒸汽被供应给冷凝器34，且所得到的冷凝物然后被泵送回蒸汽发生器31。高压模块32(但在其它的示例中，作为模块32的替代或补充，还有模块33)连接到CO2捕集系统5上(以便供应用于其运行的蒸汽)。在运行期间，可备选地或同时将蒸汽从高压模块32供应给低压模块33和/或CO2捕集系统5。燃气涡轮发动机2和/或3可具有用于使烟道气从它们的出口 36再循环到它们的入口 37的内部再循环管线35。在一个可能的实施例中，第一燃气涡轮发动机2和第二燃气涡轮发动机3两者均具有内部再循环管线35，并且在内部再循环管线35之间提供有连接件38。此外，CO2捕集系统5可包括串行连接的第一单元5a和第二单元5b。在这种情况下，第一单元5a连接到第二燃气涡轮发动机3上，并且第二单元5b连接到第一单元5a上。装置I可具有用于至少部分地将来自第二发动机3的烟道气发送到第一发动机2的附加烟道气管道42。在这种情况下，以尾-头-尾-头的闭合布置来构造两个联合循环单元，作为半闭合循环。此外，装置I还可包括连接到附加排气系统44的附加CO2捕集系统43，该附加CO2捕集系统43用于处理来自第一发动机2的烟道气。优选地，装置I还包括在第二发动机3和附加排气系统44之间的直接连接件46，以及用于在线调节从第二发动机3到附加排气系统44的烟道气流的闸阀47。除了连接件46之外或作为连接件46的备选方案，装置I可包括在第二发动机3和附加CO2捕集系统43之间的直接连接件50，以及用于调节(优选地，调节为在线调节)从第二发动机3到附加CO2捕集系统43的烟道气流的闸阀51。除了连接件46和50之外或作为连接件46和50的备选方案，装置I可包括在第一发动机2和第二发动机3之间的、用于第一发动机2的含鲜氧流体(诸如新鲜空气)供应53。在下文中详细描述装置I的一些实施例。实施例1 (图1)在该实施例中，装置I具有第一燃气涡轮发动机2和带有蒸汽涡轮28的热回收蒸汽发生器27。只提供了一个CO2捕集系统5 (带有烟 6)。提供有两个冷却器22、23(无论如何可提供用虚线示出的冷却器21)。第二燃气涡轮发动机3具有新鲜空气供应17，并且第二燃气涡轮发动机3的烟道气经由热回收蒸汽发生器31和冷却器30供应给CO2捕集系统5。在第一发动机2和第二发动机3之间提供有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率装置(1)，包括彼此连接的下者：第一燃气涡轮发动机(2)；第二燃气涡轮发动机(3)；用于至少部分地将来自所述第一燃气涡轮发动机(2)的烟道气供应给所述第二燃气涡轮发动机(3)的烟道气管道(4)；用于处理来自所述第二燃气涡轮发动机(3)的烟道气的CO2捕集系统(5)；排气系统(6)；其特征在于，包括下者中的至少一个：在所述第一燃气涡轮发动机(2)和所述排气系统(6)之间的直接连接件(9)，以及用于在线调节从所述第一燃气涡轮发动机(2)到所述排气系统(6)的烟道气流的闸阀(10)；和/或在所述第一燃气涡轮发动机(2)和所述CO2捕集系统(5)之间的直接连接件(13)，以及用于调节从所述第一燃气涡轮发动机(2)到所述CO2捕集系统(5)的烟道气流的闸阀(14)；和/或在所述第一燃气涡轮发动机(2)和所述第二燃气涡轮发动机(3)之间的、用于所述第二燃气涡轮发动机(3)的含鲜氧流体供应(17)。

【技术特征摘要】
2011.10.17 EP 11185447.71.一种功率装置(I)，包括彼此连接的下者 第一燃气润轮发动机(2); 第二燃气涡轮发动机(3)； 用于至少部分地将来自所述第一燃气涡轮发动机(2)的烟道气供应给所述第二燃气涡轮发动机(3)的烟道气管道(4)； 用于处理来自所述第二燃气涡轮发动机(3)的烟道气的CO2捕集系统(5)； 排气系统(6)； 其特征在于，包括下者中的至少一个 在所述第一燃气涡轮发动机⑵和所述排气系统(6)之间的直接连接件(9)，以及用于在线调节从所述第一燃气涡轮发动机(2)到所述排气系统￠)的烟道气流的闸阀(10);和/或 在所述第一燃气涡轮发动机(2)和所述CO2捕集系统(5)之间的直接连接件(13)，以及用于调节从所述第一燃气涡轮发动机(2)到所述CO2捕集系统(5)的烟道气流的闸阀(14)；和/或 在所述第一燃气涡轮发动机(2)和所述第二燃气涡轮发动机(3)之间的、用于所述第二燃气涡轮发动机(3)的含鲜氧流体供应(17)。2.根据权利要求1所述的功率装置(I)，其特征在于，在所述第一燃气涡轮发动机(2)和所述CO2捕集系统(5)之间的所述直接连接件(13)从所述烟道气管道(4)分支。3.根据权利要求1所述的功率装置(I)，其特征在于，所述含鲜氧流体供应(17)设有用于在线调节通过其中的流的质量流控制元件(25)。4.根据权利要求1所述的功率装置(I)，其特征在于，在所述第一燃气涡轮发动机(2)和所述第二燃气涡轮发动机(3)之间提供有热回收蒸汽发生器(27)。5.根据权利要求1所述的功率装置(I)，其特征在于，在所述第二燃气涡轮发动机(3)下游和所述CO2捕集系统(5)上游提供有连接到一个或多个蒸汽涡轮模块(32、33)上的热回收蒸汽发生器(31)。6.根据权利要求1所述的功率装置(I)，其特征在于，所述第一燃气涡轮发动机(2)和/或所述第二燃气涡轮发动机(3)具有用于使烟道气从它们的出口(36)再循环到它们的入口(37)的内部再循环管线(35)。7.根据权利要求6所述的功率装置(I)，其特征在于，所述第一燃气涡轮发动机(2)和所述第二燃气涡轮发动机(3)两者均具有所述内部再循环管线(35)，并且其中，在所述内部再循环管线(35)之间提供有连接件(38)。8.根据权利要求1所述的功率装置(I)，其特征在于，所述CO2捕集系统(5)包括串行连接的第一单元和第二单元(5a、5b),其中，所述第一单元(5a)连接到所述第二燃气润轮发动机(3)上，并且所述第二单元(5b)连接到所述第一单元(5a)上。9.根据权利要求1所述的功率装置(I)，其特征在于，还包括用于至少部分地将来自所述第二燃气涡轮发动机(3)的烟道气供应给所述第一燃气涡轮发动机(2)的附加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪涛，A·扎戈斯基，J·霍夫曼，F·德劳克斯，C·鲁希蒂，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：