[发明专利]用于操作燃气涡轮发动机的方法和设备

说明书

技术领域

本发明大体涉及燃气涡轮和用于操作燃气涡轮的方法。

背景技术

燃气涡轮发动机广泛用于产生用于许多应用的功率。常规燃气涡轮发动机包括压缩机、燃烧器和涡轮。在典型燃气涡轮发动机中，压缩机为燃烧器提供压缩空气。进入燃烧器的空气与燃料混合并且燃烧。热的燃烧气体从燃烧器排出，并且流经涡轮的叶片，以便使连接于叶片的涡轮的轴旋转。旋转轴的机械能中的一些驱动压缩机和/或其他机械系统。

现代燃气涡轮燃烧器中的温度可超过两千度华氏温度。因此，暴露于燃烧器内的这些温度的机械构件可在燃气涡轮的操作期间经历相当大的热应力，因此显著地缩短燃烧器的机械使用期限。另外，当燃气涡轮在进入压缩机的空气的周围温度高于某些水平的环境中操作时，核心发动机温度可上升到不可接受的高水平，因此影响发动机效率并且可能地缩短燃气涡轮构件的使用期限。

各种方法存在用于降低燃气涡轮内的温度。例如，用于控制燃气涡轮的燃烧器内的温度的一种方法涉及使空气穿过压缩机入口处的冷冻器进入压缩机，由此减小压缩空气在它进入压缩机时的温度。然而，以该方式提供给燃烧器的压缩空气温度可不提供燃烧器内的机械构件的充分冷却。另外，该方法不允许将冷却的压缩空气引导到燃烧器内的单独构件或区域。因此，改进的燃气涡轮和用于操作燃气涡轮的方法将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点在下面在下列描述中被提出，或者可从描述是明显的，或者可通过本发明的实践学习。

本发明的一个实施例为一种燃气涡轮，其大体包括压缩机，其中，压缩机包括入口并且生产压缩工作流体。燃烧器位于压缩机下游，并且传热系统位于压缩机下游和燃烧器上游，其中，传热系统从压缩机接收压缩工作流体。第一流体联接件位于传热系统与燃烧器之间，其中，第一流体联接件从传热系统接收压缩工作流体。调节器与入口流体连通，并且第二流体联接件位于传热系统与调节器之间，其中，第二流体联接件从传热系统接收冷却介质。

本发明的第二实施例为一种燃气涡轮，其大体包括压缩机，其中，压缩机包括入口并且生产压缩工作流体。燃烧器位于压缩机下游，并且装置用于将冷却的压缩工作流体供应到燃烧器，并且将冷却介质供应到压缩机的入口。

本发明的实施例还可包括一种用于操作燃气涡轮的方法，其包括：使压缩工作流体从压缩机流到传热系统、将热能从压缩工作流体传递到传热系统、使压缩工作流体从传热系统流到燃烧器，和使冷却介质从传热系统流到压缩机的入口。

本领域技术人员在审阅说明书之后将更好地理解这种实施例和其他实施例的特征和方面。

附图说明

本发明的完整且能够实现的公开（包括对本领域技术人员而言的其最佳模式）在说明书的其余部分被更特别地提出，包括参考附图，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的示例性燃气涡轮的方块图；并且

图2是如图1所示的示例性燃烧器的截面图。

部件列表

10燃气涡轮

12压缩机

14燃烧器

16涡轮

18工作流体

20压缩机入口

22压缩工作流体

24冷却的压缩工作流体

30传热系统

32换热器

34流体联接件

36调节器

50吸收式冷冻器

52发生器

54冷凝器

56蒸发器

58吸收器

60供给管线

62膨胀阀

64流体泵

66旁通阀

70冷凝物存储器

72过滤器

80端盖

82燃料喷嘴

84过渡件

86燃烧衬套

88端盖

90外壳

94热气体路径

96第一燃烧区域

98第二燃烧区域

100流量调节器

102预混合区域

104室

106燃料供应管道

108套管。

具体实施方式