[发明专利]具有单型低损耗轴承和低密度材料的动力系体系

权利要求书

1.一种动力系体系，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，所述多个轴承支撑所述第一转子轴并且在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处进行支撑，其中所述多个轴承中的每一个均包括支撑所述第一转子轴的单型低损耗轴承；并且

其中所述第一燃气涡轮机的所述压缩机部段和所述第一燃气涡轮机的所述涡轮机部段包括多个旋转叶片，所述第一燃气涡轮机的所述压缩机部段、和所述第一燃气涡轮机的所述涡轮机部段中的一个中的旋转叶片中的至少一个包括低密度材料；以及

其中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每一个包括低密度材料；

其中所述低密度材料为具有小于0.200 lbm/in³的密度的材料；

所述单型低损耗轴承包括具有很低粘度的单工作流体，所述很低粘度为小于水的粘度。

2.根据权利要求1所述的动力系体系，其特征在于，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所述的动力系体系，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。

4.根据权利要求1所述的动力系体系，其特征在于，其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叶片；并且其中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、所述蒸汽涡轮机的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叶片中的至少一个包括低密度材料。

5.根据权利要求4所述的动力系体系，其特征在于，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，其中支撑蒸汽涡轮机转子轴部分的所述轴承中的至少一个是单型低损耗轴承。

6.根据权利要求4所述的动力系体系，其特征在于，其还包括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的负荷耦联元件。

7.根据权利要求4所述的动力系体系，其特征在于，其还包括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的离合器。

8.根据权利要求1所述的动力系体系，其特征在于，所述低密度材料包括聚合物玻璃复合材料PGC或金属基复合材料MMC，所述聚合物玻璃复合材料和金属基复合材料均具有小于0.200lbm/in³的密度。

9.根据权利要求4所述的动力系体系，其特征在于，其还包括第二转子轴、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。

10.根据权利要求1所述的动力系体系，其特征在于，所述单型低损耗轴承包括惰性气体轴承、空气轴承或者蒸汽轴承，所述单型低损耗轴承包括具有压缩空气、压缩蒸汽或惰性气体形式的单一主轴承流体，以及与所述单一主轴承流体协同的滚柱副轴承。

11.根据权利要求9所述的动力系体系，其特征在于，其还包括第三转子轴、第三发电机和第二燃气涡轮机；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。