[发明专利]用于监测具有排气再循环的燃气涡轮机系统的系统和方法

权利要求书

1.一种燃气涡轮机系统，其包括：

燃气涡轮机发动机，所述燃气涡轮机发动机包括：

燃烧器部分，所述燃烧器部分具有被配置为燃烧燃料且产生排气的一个或更多个燃烧器；

涡轮机部分，所述涡轮机部分包括被设置在所述燃烧器的下游且被配置为由所述排气驱动的一个或更多个涡轮机级；

排气部分，所述排气部分被设置在所述一个或更多个涡轮机级的下游，其中所述排气部分包括被配置为从所述涡轮机部分接收所述排气的排气通道；和

气流抽排系统，所述气流抽排系统被耦接到所述排气部分并且包括被设置在所述排气部分周围的多个抽排通道，其中每个抽排通道被配置为从所述排气通道的下游部分接收所述排气的一部分，其中所述气流抽排系统被配置为经由一个或更多个返回通道被动地将所述排气的所述一部分传送到所述排气通道的上游部分，并且其中所述气流抽排系统包括环形歧管，所述环形歧管被布置在所述排气部分周围并且被耦接到所述多个抽排通道中的每个，并且其中所述环形歧管、所述多个抽排通道和所述一个或更多个返回通道被配置为允许冷凝物积聚并且从所述气流抽排系统中的低点被泄出。

2.根据权利要求1所述的燃气涡轮机系统，其中所述多个抽排通道中的每个包括一个或更多个传感器。

3.根据权利要求2所述的燃气涡轮机系统，其中所述一个或更多个传感器包括氧传感器、一氧化碳传感器、氮氧化物传感器即NOx传感器、水蒸汽传感器、氢传感器、未燃尽燃料传感器，或其组合。

4.根据权利要求2所述的燃气涡轮机系统，其中所述一个或更多个传感器包括λ传感器。

5.根据权利要求2所述的燃气涡轮机系统，其中所述一个或更多个传感器包括通用排气氧传感器，即UEGO传感器。

6.根据权利要求2所述的燃气涡轮机系统，包括耦接到所述一个或更多个传感器的控制器，其中所述控制器被配置为至少部分地基于所述一个或更多个传感器的相应输出控制所述燃气涡轮机发动机的操作。

7.根据权利要求1所述的燃气涡轮机系统，其中所述一个或更多个返回通道包括被设置在所述排气部分的一部分内的一个或更多个内部返回通道。

8.根据权利要求1所述的燃气涡轮机系统，包括：

压缩机部分，所述压缩机部分被配置为压缩所述排气且将所述排气传送到所述燃烧器部分；和

排气再循环回路，所述排气再循环回路被耦接到所述排气部分并且被耦接到所述压缩机部分，其中所述排气再循环回路被配置为从所述排气部分接收所述排气并且将所述排气提供给所述压缩机部分。

9.一种用于燃气涡轮机系统的方法，其包括：

在燃气涡轮机系统的燃烧器中燃烧燃料与氧化剂以生成排气；

用来自所述燃烧器的所述排气驱动所述燃气涡轮机系统的涡轮机；

通过所述燃气涡轮机系统的排气部分中的排气通道，提供来自所述涡轮机的所述排气；

经由一个或更多个抽排通道，从所述排气通道的下游部分被动地抽排所述排气的一部分；

使用被耦接到所述一个或更多个抽排通道的一个或更多个传感器，对所述排气的所述一部分执行一个或更多个测量；以及

经由一个或更多个返回通道，被动地将所述排气的所述一部分传送到所述排气通道的上游部分，其中被动地抽排所述排气的所述一部分包括打开与所述一个或更多个抽排通道中的每个相关联的一个或更多个阀，以允许所述排气的所述一部分穿过所述一个或更多个抽排通道。

10.根据权利要求9所述的用于燃气涡轮机系统的方法，包括基于所述一个或更多个测量确定所述排气的所述一部分的一个或更多个属性。