[发明专利]用于便于组合循环工作流体的改变及其燃烧的方法和系统

说明书

发明背景

本发明大致涉及燃烧系统，更详细地讲，涉及提供用于燃气涡轮 发动机(gas turbine engine)的富氧的流体流及富氮的流体流的方法和 系统。

至少一些已知的工业设施包括这样的燃烧系统，该燃烧系统通过 燃烧带有燃料流的进口空气流以产生废气流来运行。至少一些已知的 燃烧系统包括余热回收蒸汽发生器，该余热回收蒸汽发生器利用从燃 气涡轮发动机放出的废气以产生一定量的蒸汽。蒸汽被引导经过蒸汽 轮机(steam turbine)用于产生能量。已知的燃烧系统还可以包括热交换 器、流量控制阀和发电机。另外，至少一些已知的系统还包括空气压 缩机，该空气压缩机向燃气涡轮发动机提供压缩进口流体流。

至少一些已知的燃气涡轮发动机包括压缩机、燃气涡轮段及限定 于压缩机与燃气涡轮段之间的燃烧室。燃烧室点燃压缩空气流与燃料 流的混合物。通常，提供用于燃烧过程的压缩空气流包括空气的多种 组分(包括氧和氮)。然而，燃烧过程中氮的存在可导致产生包括氮氧 化物(NOx)等在内的有害的排放物(emissions)。为了便于改善燃烧过程 中的排放效率(emission efficiency)，至少一些已知的系统建议使用更 纯的流体流以用于燃烧过程。然而，提供纯化的流体流所需要的附加 的部件增加了整个系统的复杂性，并增加了由系统中的部件导致的损 耗(waste)的量。因此，这种系统的运行和维护费用由于这些部件而增 加，并且系统的总效率可能降低。

发明内容

一方面，提供了组装燃烧系统的方法。该方法包括提供燃气涡轮 发动机，该燃气涡轮发动机包括联接在燃烧室下游处的燃气涡轮段。 该方法还包括将氧源(source of oxygen)联接到燃气涡轮发动机上，以 使得从该源排出的氧流促进燃气涡轮发动机的工作流体中的氮的替 换(displacing)，并促进燃气涡轮发动机中产生的排放物的减少。

另一方面，提供了燃烧系统。该系统包括燃气涡轮发动机和氧源， 氧源与燃气涡轮发动机以流连通的方式相联接且构造成将氧引导至 燃气涡轮发动机中，以便于替换被引导至燃气涡轮发动机的燃烧气体 (combustion gases)中的氮，并便于减少燃气涡轮发动机中所产生的排 放物。

在又一方面，提供了组合循环动力系统(combined cycle power system)。动力系统包括至少一个氧源。动力系统还包括与该至少一个 氧源以流连通的方式相联接的第一燃气涡轮发动机。该燃气涡轮发动 机在该至少一个氧源的下游，并接收从该至少一个源中排出的氧流以 用于燃烧。该氧流便于替换燃气涡轮发动机的工作流体中的氮，并便 于减少在燃气涡轮发动机中产生的排放物。动力系统还包括在燃气涡 轮发动机下游处以流连通的方式被联接的至少一个余热回收蒸汽发 生器。该余热回收蒸汽发生器在蒸汽轮机上游处以流连通的方式被联 接。

附图说明

图1是示例性的燃气涡轮发动机的示意图；而

图2是示例性的组合循环动力系统的示意图，该组合循环动力系 统可连同显示在图1中的燃气涡轮发动机一起使用。

具体实施方式