[发明专利]用于冷却燃气涡轮进口空气的系统

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及用于冷却燃气涡轮进口空气的系统和方法。

背景技术

燃气涡轮发动机燃烧燃料与空气的混合物以驱动一个或多个涡轮级。应了解，燃气涡轮发动机通常将环境空气引入到压缩机内，压缩机压缩空气至合适压力用于在燃烧器中最佳地燃烧燃料。令人遗憾的是，由于地理位置、季节等原因，环境空气的温度和湿度可能显著不同。空气中的湿气可能不利于燃气涡轮发动机的构件。例如，湿气可增加燃气涡轮压缩机中的腐蚀和结冰。此外，环境空气的温度可降低燃气涡轮发动机的性能。因此，控制到燃气涡轮发动机内的空气的温度和湿度可大大地改进燃气涡轮发动机的性能和寿命。

发明内容

在下文中总结了在范围上与原始要求保护的本发明相应的某些实施例。这些实施例并不预期限制所要求保护的本发明的范围，相反这些实施例预期仅仅提供本发明的可能形式的简要总结。实际上，本发明可涵盖可类似于或不同于下文所陈述的实施例的多种形式。

在第一实施例中，系统包括涡轮空气品质装置，其包括液体干燥剂(liquid desiccant)路径和安置于液体干燥剂路径中的多孔介质，液体干燥剂路径构造成循环液体干燥剂通过导向至涡轮进口的气流，其中多孔介质构造成传递气流与液体干燥剂直接接触。

在第二实施例中，系统包括空气冷却器，其包括空气路径；热交换器，其构造成冷却液体干燥剂；和激冷器(chiller)，其构造成接收液体干燥剂并且使液体干燥剂流动成与空气路径直接接触，其中液体干燥剂构造成冷却空气路径中的空气并从空气移除水分。

在第三实施例中，系统包括介质激冷器，其包括空气路径；液体干燥剂路径；和安置于介质激冷器中、空气路径和液体干燥剂路径中的多孔介质，其中多孔介质构造成能使空气路径中的空气与液体干燥剂路径中的液体干燥剂直接接触。

附图说明

当参看附图来阅读下文的具体描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将会变得更好理解，在所有附图中，相似附图标记表示相似部件，在附图中：

图1是根据实施例的带有空气冷却单元的整体煤气化联合循环(IGCC)发电厂的实施例的示意方块图；

图2是根据实施例的如图1所示的空气冷却单元和燃气涡轮发动机的方块图；

图3是根据实施例的如图2所示的空气冷却单元的激冷器的图解；以及

图4是根据实施例的如图1所示的空气冷却单元的操作的图示。

元件列表

100整体煤气化联合循环(IGCC)系统

102燃料源

104进料制备单元

106气化器

108炉渣

110气体清洁单元

111硫

112硫处理器

113盐

114水处理单元

116气体处理器

117残余气体组分

118燃气涡轮发动机

120燃烧器

122空气分离单元

123空气压缩机

124稀释气态氮气(DGAN)压缩机

130涡轮

131驱动轴

132压缩机

133空气冷却单元

134负载

136蒸汽涡轮发动机

138热回收蒸汽发生(HRSG)系统

140负载

142冷凝器

143联合循环发动机

144路径

146介质激冷器

148路径

150介质

152过滤器

154贮槽

156泵

158管线

160旁通阀

162管线

164管线

166再生单元

168热交换器

170热流

172方向箭头

174热交换器

176歧管

178喷射单元

180芯部

182接触器表面

184环境空气

186导叶通路

188贮槽

190管线

192管线

194冷却器

196歧管

198喷射单元

199内部

200方向线

202分段

204分段

206分段

208管线

210管线

212喷射端口

213进口侧

214汇集区域

216管线

218方向箭头

220除雾器