[发明专利]再循环用于燃气涡轮发动机中多个流动路径中的排气的系统和方法

权利要求书

1.一种用于再循环排气的系统，其包括：

燃气涡轮机系统，其包括：

涡轮燃烧器；

由来自所述涡轮燃烧器的燃烧产物驱动的涡轮机；

由所述涡轮机驱动的排气压缩机，其中所述排气压缩机被配置为压缩包含在体积上5％或更少的氧化剂的排气并向所述涡轮燃烧器供应所述排气；

氧化剂压缩机，其被配置为压缩氧化剂以产生经压缩的氧化剂并向所述涡轮燃烧器供应所述经压缩的氧化剂；以及

排气再循环系统即EGR系统，其中所述EGR系统被配置为沿着从所述涡轮机到所述燃气涡轮机系统的第一排气入口和第二排气入口的一个或多个排气再循环路径再循环所述排气，并且所述排气再循环系统包括至少在所述第二排气入口上游的洗涤系统和湿气分离器；

其中所述第一排气入口使所述排气压缩机能够吸入所述排气以便进行排气压缩，并且所述第二排气入口与所述第一排气入口分隔开。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二排气入口被安置为使得所述排气能够从所述一个或多个排气再循环路径中的至少一个路径进入冷却通道、密封通道、加热通道、吹扫通道或其任何组合中。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二排气入口被安置为使得所述排气能够从所述一个或多个排气再循环路径中的所述至少一个路径进入在所述涡轮机的涡轮机内壳与涡轮机外壳之间形成的涡轮机气室中，从而使得能够冷却所述涡轮机内壳、所述涡轮机外壳、所述涡轮机的一个或多个涡轮机级或其任何组合。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二排气入口被安置为使得所述排气能够从所述一个或多个排气再循环路径中的所述至少一个路径进入布置在涡轮机叶轮内部、涡轮机叶片或其组合内的通道中，从而使得能够冷却所述涡轮机叶轮、所述涡轮机叶片或其组合。

5.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二排气入口被安置为使得所述排气能够从所述一个或多个排气再循环路径中的所述至少一个路径进入所述燃气涡轮机系统的中跨轴承组合件、所述燃气涡轮机系统的涡轮机轴承组合件、所述燃气涡轮机系统的压缩机轴承组合件或其任何组合中，从而使得能够对所述中跨轴承组合件、所述涡轮机轴承组合件、所述压缩机轴承组合件或其组合进行冷却、吹扫、密封或其任何组合。

6.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二排气入口被安置为使得所述排气能够从所述一个或多个排气再循环路径中的所述至少一个路径进入在所述排气压缩机的压缩机内壳与压缩机外壳之间形成的压缩机气室中，以便控制所述排气压缩机的一个或多个压缩机级的温度。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二排气入口被安置在所述涡轮机的涡轮机级之间。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二排气入口被安置在所述排气压缩机的压缩机级之间。

9.根据权利要求1所述的系统，其包括氧化剂压缩系统，所述氧化剂压缩系统具有所述氧化剂压缩机，其中所述氧化剂压缩系统包括一个或多个机器组件，并且其中所述第二排气入口被联结到所述一个或多个机器组件中的至少一个组件。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二排气入口被安置为使得所述排气能够进入在所述氧化剂压缩机的氧化剂压缩机内壳与氧化剂压缩机外壳之间形成的氧化剂压缩机气室中，从而使得能够控制所述氧化剂压缩机的一个或多个压缩机级的温度。

11.根据权利要求9所述的系统，其中所述氧化剂压缩系统包括被配置为使所述氧化剂压缩机能够以与所述燃气涡轮机系统不同的运行速度运行的齿轮箱，其中所述第二排气入口被安置在所述齿轮箱处。

12.根据权利要求1所述的系统，其包括由所述燃气涡轮机系统驱动的发电机，所述发电机被配置为生成电力，其中所述发电机包括所述第二排气入口。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述EGR系统包括：

具有所述洗涤系统和所述湿气分离器的排气处理系统；以及

流动控制系统，其沿着在所述第二排气入口与所述排气处理系统之间的所述一个或多个排气再循环路径中的至少一个路径安置，其中所述流动控制系统包括排气流量分配头，所述排气流量分配头被配置为使所述排气能够从所述第一排气入口沿着独立路径流向所述第二排气入口。