[发明专利]具有混合型低损耗轴承和低密度材料的动力系架构

权利要求书

1.一种动力系架构，其包括：

第一燃气涡轮机，所述第一燃气涡轮机包括压缩机部段、涡轮 机部段以及可操作地耦联到所述压缩机部段和所述涡轮机部段的燃 烧器部段；

第一转子轴，所述第一转子轴延伸通过所述第一燃气涡轮机的 所述压缩机部段和所述涡轮机部段；

第一发电机，所述第一发电机耦联到所述第一转子轴并且由所 述第一燃气涡轮机的所述涡轮机部段驱动；以及

多个轴承，所述多个轴承在所述第一燃气涡轮机的所述压缩机 部段和所述涡轮机部段和所述第一发电机内支撑所述第一转子轴， 其中所述轴承中的至少一个是混合型低损耗轴承；

其中所述压缩机部段、所述涡轮机部段和所述第一发电机均包 括多个旋转部件，所述第一燃气涡轮机的所述压缩机部段、所述第 一燃气涡轮机的所述涡轮机部段和所述第一发电机中的一个中的旋 转部件中的至少一个包括低密度材料。

2.根据权利要求1所述的动力系架构，其特征在于，所述第一燃 气涡轮机包括后端驱动燃气涡轮机或前端驱动燃气涡轮机，并且所 述第一转子轴包括具有压缩机转子轴部分和涡轮机转子轴部分的单 轴装置。

3.根据权利要求1所述的动力系架构，其特征在于，所述第一燃 气涡轮机还包括沿着所述第一转子轴可操作地耦联到所述涡轮机部 段的再加热部段，所述再加热部段具有再加热燃烧器部段和带有多 个旋转部件的再加热涡轮机部段；并且其中所述压缩机部段、所述 涡轮机部段、所述第一发电机和所述再加热涡轮机部段中的旋转部 件中的至少一个包括低密度材料。

4.根据权利要求1或2或3所述的动力系架构，其特征在于，所 述动力系架构还包括具有高压部段和低压部段的蒸汽涡轮机，以及 流体地耦联到所述第一燃气涡轮机和所述蒸汽涡轮机的第一热交换 器；其中所述高压部段和所述低压部段的每一个包括多个旋转部 件；并且其中所述压缩机部段、所述涡轮机部段、所述第一发电 机、所述高压部段和所述蒸汽涡轮机的所述低压部段中的至少一个 中的旋转部件中的至少一个包括低密度材料；所述蒸汽涡轮机包括 多个轴承以在所述高压部段和所述低压部段内支撑蒸汽涡轮机转子 轴部分，其中所述轴承中的至少一个是混合型低损耗轴承；所述动 力系架构还包括负荷耦联元件或离合器，所述负荷耦联元件用于沿 着所述第一转子轴将所述蒸汽涡轮机的蒸汽涡轮机转子轴部分耦联 到所述第一燃气涡轮机，所述离合器在所述第一转子轴上位于所述 蒸汽涡轮机和所述第一燃气涡轮机之间。

5.根据权利要求4所述的动力系架构，其特征在于，所述动力系 架构还包括第二转子轴、第二发电机和蒸汽涡轮机轴承流体橇；其 中所述蒸汽涡轮机在所述第二转子轴上耦联到所述第二发电机并且 所述蒸汽涡轮机轴承流体橇流体地耦联到所述蒸汽涡轮机，所述第 一燃气涡轮机还包括沿着所述第一转子轴可操作地耦联到所述涡轮 机部段的再加热部段，所述再加热部段具有再加热燃烧器部段和具 有多个旋转部件的再加热涡轮机部段；并且其中所述压缩机部段、 所述涡轮机部段、所述第一发电机、所述蒸汽涡轮机的所述高压部 段、所述蒸汽涡轮机的所述低压部段、所述第二发电机和所述再加 热涡轮机部段中的旋转部件中的至少一个包括低密度材料。

6.根据权利要求5所述的动力系架构，其特征在于，所述动力系 架构还包括第三转子轴、第四转子轴、第三发电机、第四发电机、 第二燃气涡轮机、第三燃气涡轮机、第二热交换器和第三热交换 器，所述第二热交换器流体地耦联到所述第二燃气涡轮机和所述蒸 汽涡轮机，所述第三热交换器流体地耦联到所述第三燃气涡轮机和 所述蒸汽涡轮机；其中所述第二燃气涡轮机在所述第三转子轴上耦 联到所述第三发电机；并且其中所述第一燃气涡轮机和所述第二燃 气涡轮机的每一个流体地耦联到独立的燃气涡轮机轴承流体橇；其 中所述第三燃气涡轮机在所述第四转子轴上耦联到所述第四发电 机，并且其中所述第三燃气涡轮机流体地耦联到另一燃气涡轮机轴 承流体橇，所述另一燃气涡轮机轴承流体橇独立于耦联到所述第一 燃气涡轮机和所述第二燃气涡轮机的轴承流体橇。