[发明专利]用于氧化剂加热系统的系统和方法

说明书

一种系统，其包括氧化剂压缩机和燃气涡轮发动机。所述燃气涡轮发动机包括具有涡轮燃烧器的燃烧器部，由来自所述涡轮燃烧器的燃烧产物驱动的涡轮，和由所述涡轮驱动的排气压缩机。所述排气压缩机被配置为压缩并输送排气流至所述涡轮燃烧器并且所述氧化剂压缩机被配置为压缩并输送氧化剂流至所述涡轮燃烧器。所述燃气涡轮发动机还包括入口氧化剂加热系统，所述入口氧化剂加热系统被配置为将所述燃烧产物的第一部分、或所述排气流的第二部分、或它们的任意组合中的至少一个输送至所述氧化剂压缩机的入口。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月31日提交的标题为“SYSTEM AND METHOD FOR ANOXIDANT HEATING SYSTEM”的美国临时专利申请61/860,853以及于2014年6月25日提交的标题为“SYSTEM AND METHOD FOR AN OXIDANT HEATING SYSTEM”的美国非临时专利申请14/314,601的优先权和权益，上述所有申请通过引用被整体合并于此以用于各种目的。

技术领域

本公开的主题涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的氧化剂加热系统的系统和方法。

背景技术

燃气涡轮发动机的应用非常广泛，例如发电、航空器以及各种机械装置。燃气涡轮发动机通常在燃烧器部中燃烧燃料和氧化剂(例如，空气)以生成热燃烧产物，然后该产物驱动涡轮部中的一个或多个涡轮级。进而，涡轮部驱动压缩机部的一个或多个压缩机级。此外，在燃烧器部内燃料和氧化剂混合，然后燃烧以产生热燃烧产物。在某些条件下，例如低温条件下，压缩机部可能易受不期望问题的影响，例如结冰和/或喘振。因此，可能期望增加压缩机部的入口温度以减少与低温相关的问题。另外，燃气涡轮发动机一般消耗大量作为氧化剂的空气，并输出相当大量的排气到大气中。换句话说，排气一般作为燃气涡轮操作的副产品被浪费。

发明内容

与原始要求保护的发明范围相称的某些实施例被总结如下。这些实施例不意图限制要求保护的发明的范围，但是这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概括。实际上，本发明可包括可类似于或异于下面阐述的实施例的多种形式。

在第一实施例中，系统包括：氧化剂压缩机和燃气涡轮发动机。所述燃气涡轮发动机包括具有涡轮燃烧器的燃烧器部，由来自所述涡轮燃烧器的燃烧产物驱动的涡轮，和由所述涡轮驱动排气压缩机。所述排气压缩机被配置为压缩并输送排气流至所述涡轮燃烧器并且所述氧化剂压缩机被配置为压缩并输送氧化剂流至所述涡轮燃烧器。燃气涡轮发动机还包括入口氧化剂加热系统，所述入口氧化剂加热系统被配置为输送所述燃烧产物的第一部分、或所述排气流的第二部分、或它们的任意组合中的至少一个至所述氧化剂压缩机的入口。

在第二实施例中，方法包括使用来自涡轮燃烧器的燃烧产物驱动燃气涡轮发动机的涡轮，使用所述涡轮驱动排气压缩机，使用所述排气压缩机压缩并输送排气流至所述涡轮燃烧器，使用氧化剂压缩机压缩并输送氧化剂流至所述涡轮燃烧器，并且将所述燃烧产物的第一部分、或所述排气流的第二部分、或它们的任意组合中的至少一个输送至所述氧化剂压缩机的入口。

在第三实施例中，系统包括设置在非临时性机器可读介质上的指令。所述指令被配置为使用来自涡轮燃烧器的燃烧产物驱动燃气涡轮发动机的涡轮，使用所述涡轮驱动排气压缩机，使用所述排气压缩机压缩并输送排气流至所述涡轮燃烧器，使用氧化剂压缩机压缩并输送氧化剂流至所述涡轮燃烧器，并且输送所述燃烧产物的第一部分、或所述排气流的第二部分、或它们的任意组合中的至少一个至所述氧化剂压缩机的入口。

附图说明

当参照附图阅读下列具体实施方式时，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更加容易理解，其中在整个附图中相同的符号表示相同的部件，其中：

图1是具有耦连到烃类生产系统的基于涡轮的服务系统的系统的实施例的示意图；