[发明专利]用于运行联合循环动力设备的方法及系统

权利要求书

1.一种燃气涡轮发动机动力系统，包括：

燃气涡轮发动机系统，其包括通过第一轴联接到发电机上的燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括压缩机、燃烧室，以及传动地联接到所述压缩机和所述发电机上的涡轮；

流动连通地与变速增压器的入口相联接的来自于所述压缩机的流出空气源；

流动连通地与所述变速增压器的出口相联接的空气分离单元，所述变速增压器通过第二轴联接到变速驱动马达上，其中，所述变速增压器通向所述空气分离单元，所述变速驱动马达传动地联接到所述变速增压器上，所述增压器还构造成使用所述变速马达控制所述变速增压器的转速，以将压缩空气流以大致恒定的压力输送到所述空气分离单元；以及

变速驱动装置，其在启动所述燃气涡轮发动机驱动型发电机系统期间可联接到所述发电机上，而在未启动所述燃气涡轮发动机驱动型发电机系统时可联接到所述变速驱动马达上。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变速驱动装置包括电力变频器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变速驱动装置包括负载换流逆变器(LCI)和静止启动装备(SSE)中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变速增压器包括构造成用以调整穿过所述变速增压器的流量的一排或多排可变导叶。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变速增压器包括轴向增压器和离心增压器中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括构造成用以将压缩空气流以大致恒定的压力输送到空气分离单元上的压缩空气供送系统，所述压缩空气供送系统包括来自于所述压缩机的流出空气源，中间冷却器，以及串联流动连通地联接的变速增压器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变速驱动装置包括负载换流逆变器。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变速驱动马达包括同步马达。

9.一种运行发动机驱动型发电机系统的方法，所述系统包括构造成用以将压缩空气流供送至空气分离单元的压缩机，所述方法包括：

将变速驱动装置的输出电性联接到发动机驱动型发电机上；

使用所述变速驱动装置将所述发动机驱动型发电机驱动到预定转速来启动所述发动机；

当所述发动机已启动至一定负载时从所述发动机驱动型发电机切换所述变速驱动装置的输出，以便使用所述变速驱动装置来控制所述负载的启动和变速运行，其中当所述发动机已启动至一定负载时从所述发动机驱动型发电机切换所述变速驱动装置的输出包括切换所述变速驱动装置的输出至传动地联接到变速增压器上的同步马达；以及

使用所述变速增压器来保持匹配需求的压缩空气流在大致恒定的压力下通向空气分离单元，所述空气分离单元与所述压缩机成流动连通地联接，其中，所述变速增压器通向所述空气分离单元。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述变速驱动装置包括负载换流逆变器。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，使用所述变速驱动装置来启动所述发动机包括通过驱动所述发动机驱动型发电机作为同步马达来启动所述发动机。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，启动所述发动机包括使用负载换流逆变器来启动所述发动机。

13.一种一体式气化联合循环(IGCC)动力系统，包括：

燃气涡轮发动机驱动型发电机系统，其包括压缩机以及传动地联接到燃气涡轮机上的发电机；

流动连通地联接在所述压缩机与空气分离单元之间的变速增压器，所述变速增压器构造成用以从所述压缩机接收处于可变流量和压力的压缩气流，以及用以产生流量使用一个或多个可变导叶而匹配需求且压力大致恒定的压缩气流以供送至所述空气分离单元，所述变速增压器传动地联接到变速驱动马达上；以及

变速驱动装置，其在启动所述燃气涡轮发动机驱动型发电机系统期间可联接到所述发电机上，而在未启动所述燃气涡轮发动机驱动型发电机系统时可联接到所述变速驱动马达上，其中，所述变速增压器通向所述空气分离单元。