[发明专利]在化学计量的排气再循环燃气轮机系统中用扩散燃烧控制负载的系统和方法

权利要求书

1.一种系统，其包括：

包括第一扩散燃料喷嘴的涡轮燃烧室，其中所述第一扩散燃料喷嘴被配置为产生扩散火焰；

由来自所述涡轮燃烧室中的所述扩散火焰的燃烧产物驱动的涡轮；

排气压缩机，其中所述排气压缩机被配置为压缩排气并沿着排气再循环通路将排气从所述涡轮输送至所述涡轮燃烧室；和

控制系统，其配置为以化学计量的控制模式和非化学计量的控制模式控制至少一种氧化剂和至少一种燃料至所述涡轮燃烧室的流速，其中所述化学计量的控制模式被配置用于改变所述流速并提供基本化学计量比的所述至少一种燃料与所述至少一种氧化剂，而所述非化学计量的控制模式被配置用于改变所述流速并提供非化学计量比的所述至少一种燃料与所述至少一种氧化剂。

2.权利要求1所述的系统，其中所述化学计量的控制模式被配置为提供具有大约1.0的当量比的所述基本化学计量比。

3.权利要求1所述的系统，其中所述化学计量的控制模式被配置为提供具有大约0.95和大约1.05之间的当量比的所述基本化学计量比。

4.权利要求1所述的系统，其中所述非化学计量的控制模式被配置为提供具有小于大约0.95或大于大约1.05的当量比的所述非化学计量比。

5.权利要求1所述的系统，其中所述控制系统被配置为将所述流速从第一组流速改变为第二组流速并在所述化学计量的控制模式和所述非化学计量的控制模式之间转换。

6.权利要求5所述的系统，其中所述第二组流速小于所述第一组流速。

7.权利要求5所述的系统，其中所述第二组流速大于所述第一组流速。

8.权利要求1所述的系统，其中所述化学计量的控制模式中的所述控制系统被配置为在维持所述基本化学计量比的同时，将所述流速从第一组流速改变为第二组流速。

9.权利要求8所述的系统，其中所述第二组流速小于所述第一组流速。

10.权利要求8所述的系统，其中所述第二组流速大于所述第一组流速。

11.权利要求8所述的系统，其中所述化学计量的控制模式中的所述控制系统被配置为通过分别将所述流速从所述第一组流速改变为所述第二组流速，将所述涡轮的功率输出从第一功率输出改变为第二功率输出。

12.权利要求11所述的系统，其中所述第二组流速小于所述第一组流速，并且所述第二功率输出小于所述第一功率输出。

13.权利要求11所述的系统，其中所述第二组流速大于所述第一组流速，并且所述第二功率输出大于所述第一功率输出。

14.权利要求11所述的系统，其中所述化学计量的控制模式中的所述控制系统被配置为在将所述流速从所述第一组流速改变为所述第二组流速的同时，将所述排气中的排放物维持在一个或多个目标排放范围内。

15.权利要求14所述的系统，其中所述排放物包括一氧化碳、氧气、氮氧化物、硫氧化物、未燃烧的烃类、氢气或其任意组合。

16.权利要求14所述的系统，其中所述一个或多个目标排放范围包括按体积计小于大约百万分之(ppmv)50的氧气范围和/或小于大约5000ppmv的一氧化碳范围。

17.权利要求14所述的系统，其中所述一个或多个目标排放范围包括按体积计小于大约百万分之(ppmv)10的氧气范围和/或小于大约1000ppmv的一氧化碳范围。

18.权利要求1所述的系统，其中所述化学计量的控制模式中的所述控制系统被配置为在维持所述基本化学计量比的同时，在多组流速中逐步地改变所述流速。

19.权利要求18所述的系统，其中所述多组流速包括至少三组流速。

20.权利要求18所述的系统，其中所述多组流速包括至少四组流速。

21.权利要求18所述的系统，其中所述化学计量的控制模式中的所述控制系统被配置为维持所述基本化学计量比，同时：

在所述多组流速中逐步地减小所述流速；

在多组功率输出中逐步地减小所述涡轮的功率输出；和

将所述排气中的排放物维持在一个或多个目标排放范围内。