[发明专利]用于涡轮发动机的废气再循环(EGR)的系统和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例的方面大体上涉及涡轮发动机，尤其涉及用于涡 轮发动机的废气再循环(EGR)的使用。

背景技术

燃气涡轮发动机通常被调整至最优温度范围。如果在涡轮发动机 的进口处的周围温度偏离最优温度范围，则燃气涡轮发动机和/或联合 循环可在效率、性能、输出、应力等方面经历不希望的变化。因此， 本行业需要在一定条件下将涡轮发动机进口的周围温度维持为最优 温度，以便减小运行变化。

发明内容

本发明的实施例的技术效果可以是减小运行变化和/或对涡轮发 动机和/或联合循环的影响。

根据本发明的实例性实施例，可存在用于废气再循环的方法。该 方法可包括经由进入区段在压缩机的输入处接收进入空气，利用接收 的进入空气在压缩机处产生压缩空气，和从压缩机向燃烧器提供压缩 空气，其中燃烧器进行涉及压缩空气和燃料的燃烧。该方法还可包括 在涡轮构件处接收与燃烧相关的燃烧产物并经由再循环管线将至少 一部分废气再循环至进入区段，其中涡轮构件释放废气，再循环废气 提高进入空气的温度。

根据本发明的另一实例性实施例，可存在用于废气再循环的系 统。该系统可包括：压缩机，该压缩机经由进入区段接收进入空气并 利用接收的进入空气产生压缩空气；燃烧器，该燃烧器接收燃料和由 压缩机产生的压缩空气，其中燃烧器进行涉及压缩空气和燃料的燃 烧；和涡轮构件，该涡轮构件接收与燃烧相关的燃烧产物，其中涡轮 构件释放废气。该系统还可包括用于将至少一部分废气循环至进入区 段的再循环管线，其中再循环的废气提高进入空气的温度。

根据本发明的又一实例性实施例，可存在用于废气再循环的系 统。该系统可包括：压缩机，该压缩机经由进入区段接收进入空气并 利用接收的进入空气产生压缩空气；燃烧器，该燃烧器接收燃料和由 压缩机产生的压缩空气，该燃烧器进行涉及压缩空气和燃料的燃烧； 涡轮构件，该涡轮构件接收与燃烧相关的燃烧产物，该涡轮构件释放 废气；和用于将至少一部分废气循环至进入区段的装置，其中再循环 的废气提高进入空气的温度。

附图说明

如此已概括地描述了本发明的方面，现在将对不必按比例绘制的 附图作出参考，其中：

图1示出根据本发明的实例性实施例、利用废气再循环的涡轮系 统的实例。

图2示出根据本发明的实例性实施例的图1的涡轮系统的运行。

图3示出根据本发明的实例性实施例、用于运行燃气涡轮发动机 的控制模块，该燃气涡轮发动机包括用于燃气涡轮发动机的废气再循 环。

图4和图5示出根据本发明的实例性实施例、利用废气再循环的 涡轮系统的可选实例。

图6提供根据本发明的实例性实施例、表示周围温度变化对燃气 涡轮输出(kW)、效率(EFF)和联合循环(cc)的影响。

部件列表：

100：系统

102：涡轮发动机

103：压缩机

104：燃烧器

105：转子或轴

106：涡轮构件

108：发电机

110：阀

111：交换器

112：过滤器

202-212：块

302：控制模块

304：促动器

306：传感器

400：涡轮系统

402：燃气涡轮发动机

403：压缩机

404：燃烧器

405：转子或轴

406：涡轮构件

408：发电机

409：蒸汽涡轮发动机

410：驱动发电机

411：转子或轴

412：阀

413：冷却器

414：过滤器

500：涡轮系统

502：燃气涡轮发动机

503：压缩机

504：燃烧器

505：转子或轴

506：涡轮构件

508：热回收蒸汽发生器

509：蒸汽涡轮发动机

510：发电机