[发明专利]燃气轮机系统

说明书

一种燃气轮机系统，包括：氨源(3)和含氧气体源(1)；被连接以接纳氨、富氢气流(24)和含氧气体的第一燃烧室(2)；被连接以接纳来自所述第一燃烧室的排气流(26)的涡轮机(6)；和被连接以接纳来自所述涡轮机的排气(34)、氨(28)和富氢气流(30)的第二燃烧室(7)。

技术领域

本发明涉及氨的燃烧以释放能量。特别地，本发明涉及通过氨的燃烧而提供燃料的燃气轮机的操作。

背景技术

已知的通过氨的燃烧从氨释放能量的程序需要供应氨、含氧气体和氢。氢的供应和储存是昂贵的并且引起安全问题，而本发明不需要储存氢气。优选的是尽可能高效地运行从氨释放能量的过程，同时能量浪费最少。优选的是不需要外部热源或能量源来操作用于氨的燃烧的过程。

发明内容

因此，本发明提供了一种燃气轮机系统和一种用于从氨提取能量的方法。

具体地，本发明提供了一种燃气轮机系统，包括：氨源和含氧气体源；第一燃烧室，被连接以接纳三种气流：氨、富氢气流和含氧气体；涡轮机，被连接以接纳来自第一燃烧室的排气流；以及第二燃烧室，被连接以接纳三种气流：来自涡轮机的排气、氨和富氢气流。

燃气轮机系统还可包括第一裂化室，该第一裂化室被布置为：接纳来自氨源的氨，以及将富氢气流供应至第一燃烧室。该富氢气流供应氨的燃烧所需要的氢，而不需要提供和存储氢。

燃气轮机系统还可包括第二裂化室，该第二裂化室被布置为接纳来自氨源的氨并将富氢气流供应至第二燃烧室。该富氢气流供应氨的燃烧所需要的氢，而不需要提供和存储氢。

该裂化室或每个裂化室的温度可以由来自第二燃烧室的排气的流量的质量控制来调节。这提供了温度控制，而无需外部加热源。

燃气轮机系统还可包括一个热交换器，该热交换器被布置为接纳来自第二燃烧室的排气。可以提供如下蒸汽轮机，该蒸汽轮机由源自所述热交换器的热来操作。

本发明还提供一种用于氨的燃烧的方法，包括以下步骤：将含氧气体提供至第一燃烧室；将氨提供至第一燃烧室；将富氢气体提供至第一燃烧室；在第一燃烧室中执行第一燃烧；将来自第一燃烧室的排气供应至第二燃烧室；将氨供应至第二燃烧室；将富氢气体供应至第二燃烧室；以及以增加的当量比在第二燃烧室中执行第二燃烧。当量比实际上是化学计量比。

被供应至第一燃烧室的富氢气体可由氨的裂化产生。

被供应至第二燃烧室的富氢气体可由氨的裂化产生。

裂化可在升高的温度下实施，该升高的温度由来自第二燃烧室的排气的流量提供。

该方法还可包括从来自第二燃烧室的排气流去除废热并回收能量的步骤。

本发明还提供一种从氨提取能量的方法，包括执行氨的燃烧，并包括以下步骤：连接用以接纳来自第一燃烧室的排气的涡轮机，并将来自涡轮机的排气提供至第二燃烧室，通过所述涡轮机的气体流动产生机械输出。

附图说明

通过考虑以下仅作为示例给出的具体实施例的描述，本申请的上述和更多目的、特征和优点将变得更加清楚，其中：

图1示意性地图示出了本发明的一个实施例。

图1示出了根据本发明示例性实施例的燃气轮机系统，其包括可选特征。本发明的必要特征在所附的独立权利要求中阐述。

具体实施方式