[发明专利]功率设备和操作方法

权利要求书

1.一种功率设备系统，包括：

至少一个主空气压缩机(12)，所述至少一个主空气压缩机(12)用于将环境空气压缩成压缩的环境气体流(26)；和

至少一个燃气涡轮组件，所述至少一个燃气涡轮组件包括：

涡轮燃烧器(32)，所述涡轮燃烧器(32)流体连接到所述至少一个主空气压缩机(12)，用于将所述压缩的环境气体流(26)的至少第一部分与再循环低氧含量气体流(50)的至少第一部分和燃料流(28)混合以形成可燃混合物，并且用于燃烧所述可燃混合物和形成所述再循环低氧含量气体流(50)；

涡轮(34)，所述涡轮(34)连接到所述涡轮燃烧器(32)和涡轮轴(22)，并且被布置成由来自所述涡轮燃烧器(32)的再循环低氧含量气体流(50)驱动；

涡轮压缩机(30)，所述涡轮压缩机(30)流体连接到所述涡轮燃烧器(32)，并且连接到所述涡轮轴(22)和被布置成由所述涡轮轴(22)驱动；

再循环回路(52)，所述再循环回路(52)用于将所述再循环低氧含量气体流(50)从所述涡轮(34)再循环到所述涡轮压缩机(30)；以及

集成入口抽气热管道(44)，所述集成入口抽气热管道(44)将所述至少一个燃气涡轮组件流体连接到所述至少一个主空气压缩机(12)的输入，用于将所述再循环低氧含量气体流(50)的至少第二部分从所述至少一个燃气涡轮组件输送到所述至少一个主空气压缩机(12)的输入。

2.根据权利要求1所述的功率设备系统，其特征在于，所述集成入口抽气热管道(44)将所述再循环回路(52)中的至少一个点流体连接到所述至少一个主空气压缩机(12)的输入。

3.根据权利要求1所述的功率设备系统，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮组件还包括在所述再循环回路(52)中的热回收蒸汽发生器(36)，所述热回收蒸汽发生器(36)被构造成接纳来自所述涡轮(34)的再循环低氧含量气体流(50)用于使用蒸汽涡轮和蒸汽发生器发电。

4.根据权利要求1所述的功率设备系统，其特征在于，所述至少一个燃气涡轮组件还包括第二流体通道(31)，所述第二流体通道(31)将所述再循环低氧含量气体流(50)的至少第三部分作为第二流从所述涡轮压缩机(30)输送到所述涡轮(34)，并且所述第二流在冷却和密封所述涡轮(34)之后被进一步输送到所述再循环回路(52)。

5.根据权利要求1所述的功率设备系统，其特征在于，所述功率设备被构造用于基本上化学计量的燃烧。

6.一种用于操作功率设备的方法，包括：

用至少一个主空气压缩机(12)压缩环境空气以形成压缩的环境气体流(26)；

将所述压缩的环境气体流(26)的至少第一部分输送到至少一个燃气涡轮组件；

将所述压缩的环境气体流(26)的至少第一部分与再循环低氧含量气体流(50)的至少第一部分和燃料流(28)混合以形成可燃混合物，并且在涡轮燃烧器(32)中燃烧所述可燃混合物以产生所述再循环低氧含量气体流(50)；

使用所述再循环低氧含量气体流(50)驱动涡轮(34)；

驱动流体连接到所述涡轮燃烧器(32)的涡轮压缩机(30)；

使用再循环回路(52)将所述再循环低氧含量气体流(50)从所述涡轮(34)再循环到所述涡轮压缩机(32)；以及

经由集成入口抽气热管道(44)将所述再循环低氧含量气体流(50)的至少第二部分从所述至少一个燃气涡轮组件抽到所述至少一个主空气压缩机(12)的输入处，所述集成入口抽气热管道(44)将所述至少一个燃气涡轮组件流体连接到所述至少一个主空气压缩机(12)的输入。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述集成入口抽气热管道(44)将所述再循环回路(52)中的至少一点流体连接到所述至少一个主空气压缩机(12)的输入。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括使所述再循环低氧含量气体流(50)通过热回收蒸汽发生器(36)，所述热回收蒸汽发生器(36)位于所述再循环回路(52)中且被构造成使用蒸汽涡轮和蒸汽发生器发电。