[发明专利]用于在具有排气再循环的燃气涡轮系统中的氧化剂通道的系统和方法

说明书

技术领域

本申请要求于2015年1月12日提交的题为“SYSTEM AND METHOD FOR AN OXIDANT PASSAGEWAY IN A GAS TURBINE SYSTEM WITH EXHAUST GAS RECIRCULATION”的美国临时专利申请62/102,388的优先权和权益，上述所有申请通过引用整体合并于此以用于各种目的。

背景技术

本文公开的主题涉及燃气涡轮系统，并且更具体地涉及带有排气再循环的燃气涡轮系统。

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，然后该燃烧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，由此，将氧化剂压缩连同燃料进入到燃烧器部中。此外，在燃烧器部内燃料和氧化剂混合，并且然后燃烧以产生热燃烧产物。根据燃烧情况，这些燃烧产物可以包括未燃烧的燃料、剩余的氧化剂和各种排放物(例如，氮氧化物)。另外，燃气涡轮发动机通常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运转的副产品被浪费。

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。

在一个实施例中，提供具有涡轮燃烧器的系统。涡轮燃烧器具有围绕燃烧室设置的燃烧器内衬、流套筒和径向通道。流套筒围绕燃烧器内衬以一定的偏移被设置以限定通道，其中该通道被配置成引导排气流朝向涡轮燃烧器的盖端。径向通道在流套筒与燃烧器内衬之间延伸，并且径向通道被配置为针对涡轮燃烧器的第一操作状况和第二操作状况将通过径向通道的氧化剂流与通过通道的排气流隔离。第一操作状况下的燃烧器内衬与流套筒之间的偏移大于第二操作状况下的燃烧器内衬与流套筒之间的偏移。

在另一实施例中，提供一种系统。该系统包含套管系统，套管系统被配置为安装在燃气涡轮发动机的涡轮燃烧器的燃烧内衬与流套筒之间的通道中。套管系统包括具有氧化剂通道的至少一个套筒，并且所述至少一个套筒被配置成在燃烧内衬与流套筒之间移动以阻止氧化剂通道与通道之间的流体连通。

在另一实施例中，提供一种方法。该方法包含可调整地输送氧化剂通过套管系统中的氧化剂通道，该套管系统被设置在燃气涡轮发动机的涡轮燃烧器的燃烧内衬与流套筒之间的通道中。可调整地输送包括，选择性地移动燃烧内衬与流套筒之间的套管系统的至少一个套筒，同时阻止氧化剂通道与通道之间的流体连通。

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；

图2是图1的系统的实施例的示意图，其进一步示出控制系统和组合循环系统；

图3是图1和图2的系统的实施例的示意图，其进一步示出燃气涡轮发动机、排气供给系统和排气处理系统的细节；

图4是用于操作图1-3的系统的过程的实施例的流程图；

图5是燃气涡轮发动机的燃烧器部分的实施例的示意图，该燃气涡轮发动机带有排气再循环和被设置在流套筒与内衬之间的柔性套管系统；

图6是图5的燃气涡轮发动机的燃烧器部分的实施例的示意图，其示出与一个或更多个混合孔对准的柔性套管系统；

图7是图5的柔性套管系统的实施例的示意图，其中柔性套管系统是弹簧加载的套管系统；并且

图8是图5的柔性套管系统的实施例的示意图，其中柔性套管系统是机械保持的套管系统。

具体实施方式