[发明专利]燃气涡轮发电设备中的改进的进口组件

说明书

技术领域

本公开涉及燃气涡轮发电设备，并且更特定地，涉及具有烟道气再循环的燃气涡轮发电设备中的进口布置。

背景技术

在排气的再循环中，大量排气与整体排气分离，并且通常在冷却和净化之后，再次输送到压缩机。排气成分与新鲜的周围空气的成分有很大不同。在常规的烟道气再循环中，燃气涡轮构造的再循环排气流与来自周围的新鲜的周围空气混合，并且这个混合物随后输送到压缩机。

为了使燃气涡轮发动机有效地工作，可能需要恰当地混合烟道气与新鲜的周围空气。为了能够进行恰当的混合，常规地，可使用带送风机的混合器。但是，由于送风机昂贵且要求发电设备中有额外的空间，而且使用送风机会进一步损害发电设备的功率和效率；所以需要这样的系统，它能够以经济且有效的方式加强烟道气和新鲜的周围空气的混合，而不需要这样的送风机或混合器。

发明内容

本公开描述一种加强了燃气涡轮发电设备中的再循环烟道气和新鲜的周围空气的混合的改进的进口布置，将在下面的简明概述中介绍该进口布置，以提供对本公开的一方面或多方面的基本理解，本公开旨在克服所论述的缺点，但旨在包括它的所有优点，以及提供一些额外的优点。此概述不是本公开的广泛综述。此概述不旨在标识本公开的关键或重要要素，也不旨在描绘本公开的范围。相反，此概述的唯一目的是以简明的方式介绍本公开的一些概念、其方面和优点，作为下文介绍的更详细的描述的序言。

本公开的目标是描述一种用以加强燃气涡轮发电设备中的再循环烟道气和新鲜的周围空气的混合的进口布置。本公开的另一个目标是描述一种进口布置，它以适用且经济的方式有效地混合燃气涡轮发电设备中的再循环烟道气和新鲜的周围空气。根据以下详细描述和权利要求，本公开的各种其它目标和特征将是显而易见的。

一方面，上面提到的目标和其它目标可由用于燃气涡轮发电设备中的压缩机的进口布置实现。进口布置包括至少通路，通路具有伸长部分以及在伸长部分的端部处的圆形部分。圆形部分可布置成在压缩机入口周围接近压缩机。通路可至少沿周向和沿径向跨过整个伸长部分以及至少部分地跨过圆形部分进行划分，以构造多个烟道气入口节段和多个空气入口节段。多个烟道气入口节段中的各个均适于将烟道气流传送通过其中。另外，多个空气入口节段中的各个均适于将新鲜空气流传送通过其中。来自各个相应的多个烟道气入口节段和空气入口节段的烟道气流和新鲜空气流在圆形部分周围且后方的区域“P”处会聚，以掺合到用于通过压缩机入口而传送到压缩机中的目标质量流中。

在本公开的一个实施例中，节段可适于部分地构造成跨过圆形部分，使得圆形部分中的节段向上延伸到部分，离开具体部分。

在本公开的一个实施例中，会聚喷嘴可适于设置成与圆形部分配合，或多或少在该部分中。会聚喷嘴可设置成使其对接面(conversing face)面向压缩机入口。

在一个实施例中，喷嘴入口与用于将烟道气馈送到压缩机入口的会聚喷嘴的喷嘴出口的面积比不同于喷嘴入口与用于将新鲜空气流馈送到压缩机入口的会聚喷嘴的喷嘴出口的面积比。因而馈送烟道气的喷嘴上的压力比不同于馈送新鲜空气流的喷嘴上的压力比。对于喷嘴出口处(即，在压缩机入口处)的平常压力以及新鲜空气的给定的周围压力，用于烟道气的喷嘴的入口处(即，在烟道气再循环线路中)的压力，可通过选择不同的面积比来调节，并且可使该压力降低到足以克服包括烟道气处理和烟道气冷却器的烟道气再循环线路的压力损失的水平。备选地或者结合起来，面积比可用来适应喷嘴出口处的流速。

在本公开的一个实施例中，区域“P”是从圆形部分的部分向上延伸到压缩机入口的区域。

在本公开的一个实施例中，通路可划分成使一个空气入口节段和一个烟道气入口节段的相邻节段构造成彼此交错。

在本公开的一个实施例中，通路的圆形部分划分成面向压缩机入口的至少两个同心环形开口。各个环形开口进一步沿周向方向划分成至少两个节段。产生的相邻节段构造成使一个空气入口节段和一个烟道气入口节段的相邻节段沿周向方向彼此交错，以及使一个空气入口节段和一个烟道气入口节段的相邻节段沿径向方向(即，从内部环形开口到外部环形开口)彼此交错。

在本公开的一个实施例中，在伸长部分的端部处的多个空气入口节段中的各个可适于连接到管子上，以接收新鲜空气。类似地，在伸长部分的端部处的多个烟道气入口节段中的各个可适于连接到管子上，以接收烟道气。

在本公开的一个实施例中，进口布置可包括至少一个紊流器，紊流器构造成接近圆形部分以加强穿过其中的紊流。