[发明专利]燃气涡轮装置及其操作方法

权利要求书

1.一种燃气涡轮装置的操作方法，所述方法包括：将压缩空气和蒸汽/甲烷/氢混合物供应至燃气涡轮装置；使蒸汽/甲烷/氢燃烧产物在燃气涡轮中膨胀；通过蒸发或再加热被供应到燃气涡轮装置的蒸汽使其在蒸汽发生器中过热温度降低，其中，新加入的天然气与蒸汽发生器高压蒸汽混合，导致生成基于甲烷的蒸汽/燃气混合物，基于甲烷的蒸汽/燃气混合物被热交换器中的上述燃烧产物流加热，并且经过用于甲烷转化的催化反应器，进一步生产被供应到燃气涡轮装置的蒸汽/甲烷/氢混合物，其特征在于，在热交换处理中，通过补充燃料燃烧，升高在辅助的功率涡轮出口移出的蒸汽/甲烷/氢混合物燃烧产物流的温度，但在被供应到燃烧室之前，蒸汽/甲烷/氢混合物被降低过热温度至200～240℃，同时发生其蒸汽的部分冷凝和冷凝物的生成，所述冷凝物被分离、被蒸发以及在生产基于甲烷的蒸汽/燃气混合物期间被消耗，蒸汽发生器低压蒸汽然后通过辅助功率涡轮。

2.根据权利要求1所述的操作方法，其中，甲烷、天然气或蒸汽/甲烷/氢混合物可以用作在蒸汽/甲烷/氢燃烧产物流中燃烧的补充燃料。

3.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于：在热交换器中的基于甲烷的蒸汽/燃气混合物被加热至600～640℃。

4.一种燃气涡轮装置，其包括用于生产在燃气发生器系中的燃烧室内燃烧掉的蒸汽/甲烷/氢混合物的装置、在热交换器下游且在其加热侧设置的蒸汽发生器，其中，所述燃气发生器系包括空气压缩机、燃烧室、通过热交换器与蒸汽/甲烷/氢混合物生产装置连接的燃气涡轮，所述热交换器在加热侧与用于甲烷转化的催化反应器的入口连接，催化反应器的出口在加热侧与燃气发生器系燃烧室连接，所述蒸汽发生器的蒸汽出口与供给天然气的混合器的入口连接，并且蒸汽发生器入口与蒸汽冷凝物来源连接；其特征在于，所述燃气发生器系包括在燃气涡轮的下游的带有负荷的辅助功率涡轮和蒸汽/甲烷/氢混合物燃烧产物的后燃室，所述后燃室的出口与热交换器的入口连接，而其入口与辅助的功率涡轮连接，所述辅助的功率涡轮的低压蒸汽入口与蒸汽发生器出口连接。

5.根据权利要求4所述的燃气涡轮装置，其特征在于：蒸汽发生器与后燃室和热交换器串联设置。

6.根据权利要求4或5所述的燃气涡轮装置，其特征在于：在催化反应器出口降低过热温度的蒸汽/甲烷/氢混合物是蒸汽冷凝物的另外来源。