[发明专利]催化燃烧空气加热系统

权利要求书

1.一种用于对燃烧器内的工作流体进行预加热的系统，所述系统包括：

a.用于向所述燃烧器提供所述工作流体的压缩机；

b.设置在所述压缩机下游的外壳，其中所述外壳至少部分地限定至少部分地围绕所述燃烧器的高压气室；

c.限定在所述燃烧器内的燃烧室，其中所述燃烧室设置在所述高压气室的下游；以及

d.设置在所述高压气室内且位于所述燃烧室上游的催化燃烧器，其中所述催化燃烧器向所述燃烧室上游的所述工作流体提供热能。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述压缩机包括在所述高压气室上游的排出口，其中所述催化燃烧器设置成靠近所述排出口。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述催化燃烧器至少部分地延伸穿过所述外壳。

4.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括至少部分地围绕所述燃烧室的燃烧衬管，其中所述催化燃烧器至少部分地围绕所述燃烧衬管的一部分。

5.如权利要求4所述的系统，所述系统进一步包括设置在所述催化燃烧器与所述燃烧衬管之间的隔热屏。

6.如权利要求4所述的系统，所述系统进一步包括围绕所述燃烧衬管的导流套筒，以及限定在所述燃烧衬管与所述导流套筒之间的流道，所述流道为所述高压气室与所述燃烧室之间提供流体通道，其中所述催化燃烧器设置在所述流道的上游。

7.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括设置在所述催化燃烧器下游并且在所述燃烧室上游的预混流室。

8.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括与所述催化燃烧器流体连通的外部氧化剂供应装置。

9.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括与所述催化燃烧器流体连通的高压燃料供应装置。

10.一种用于燃气轮机的燃烧器，所述燃烧器包括：

a.燃烧衬管；

b.限定在所述燃烧衬管内的燃烧室；

c.设置在所述燃烧室上游的燃料喷嘴，其中所述燃料喷嘴至少部分地限定预混流室；

d.围绕所述燃烧衬管的外壳；

e.限定在所述外壳内的高压气室，其中所述高压气室位于所述预混流室的上游；以及

f.设置在所述高压气室内且位于所述预混流室的上游的催化燃烧器。

11.如权利要求10所述的燃烧器，其中所述高压气室与压缩机的排出口流体连通，所述催化燃烧器设置成靠近所述排出口。

12.如权利要求10所述的燃烧器，其中所述催化燃烧器至少部分地延伸穿过所述外壳。

13.如权利要求10所述的燃烧器，其中所述催化燃烧器至少部分地围绕所述燃烧衬管的一部分。

14.如权利要求10所述的燃烧器，所述燃烧器进一步包括设置在所述催化燃烧器与所述燃烧衬管之间的隔热屏。

15.如权利要求10所述的燃烧器，所述燃烧器进一步包括围绕所述燃烧衬管的导流套筒，以及限定在所述燃烧衬管与所述导流套筒之间的流道，其中所述催化燃烧器在所述流道上游的位置处至少部分地围绕所述燃烧衬管的一部分。

16.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括与所述催化燃烧器流体连通的外部氧化剂供应装置，其中所述外部氧化剂供应装置包括辅助压缩机。

17.一种燃气轮机，所述燃气轮机包括：

a.用于提供压缩工作流体流的压缩机；

b.设置在所述压缩机下游的燃烧段，所述燃烧段具有限定高压气室的外壳；

c.设置在所述燃烧段下游的涡轮；并且

d.其中所述燃烧段进一步包括：

i.在所述高压气室内延伸的燃烧器，所述燃烧器具有燃烧衬管、限定在所述燃烧衬管内且位于所述高压气室下游的燃烧室，以及设置在所述燃烧室上游的燃料喷嘴；以及

ii.设置在所述高压气室内且位于所述燃烧室的上游的催化燃烧器，其中所述催化燃烧器向所述压缩工作流体流提供热能。

18.如权利要求17所述的燃气轮机，其中所述催化燃烧器与所述外壳构成一个整体。

19.如权利要求17所述的燃气轮机，其中所述催化燃烧器至少部分地围绕所述燃烧衬管的一部分。

20.如权利要求17所述的燃气轮机，所述燃气轮机进一步包括围绕所述燃烧衬管的导流套筒，以及限定在所述燃烧衬管与所述导流套筒之间的流道，其中所述催化燃烧器在所述流道上游的位置处至少部分地围绕所述燃烧衬管的一部分。