[发明专利]功率装置和运行方法

摘要

本发明涉及功率装置和运行方法。至少一个主要空气压缩机制造压缩环境气体流。以大于或基本等于作为再循环气体流的至少第一部分而从各个涡轮压缩机输送到各个涡轮燃烧器的输出压力的压力，将压缩环境气体流输送到主涡轮燃烧器和从涡轮燃烧器两者。将燃料流输送到各个涡轮燃烧器，并且形成和燃烧可燃混合物，从而形成再循环气体流。产生主涡轮功率和从涡轮功率，并且它们各自基本等于至少旋转各个涡轮压缩机所需要的功率。通过再循环环路来使再循环气体流的至少一部分再循环，来自涡轮压缩机的输出的至少一部分绕过燃烧器，并且各个再循环气体流的过剩部分被排放。

主权项

一种用于以恒速无负荷的方式运行功率装置(10)的方法，包括：利用至少一个主要空气压缩机(12)来压缩环境空气，以制造压缩环境气体流(26)；以大于或基本等于作为具有主再循环气体流率的主再循环气体流(50)的至少第一部分而从主涡轮压缩机(30)输送到所述主涡轮燃烧器(32)的输出压力的压力，将具有第一压缩环境气体流率的所述压缩环境气体流(26)的至少第一部分从所述至少一个主要空气压缩机(12)输送到主涡轮燃烧器(32)；以大于或基本等于作为具有至少一个从再循环气体流率的从再循环气体流(90)的至少第一部分而从至少一个从涡轮压缩机(70)输送到所述至少一个从涡轮燃烧器(72)的输出压力的压力，将具有至少一个第二压缩环境气体流率的所述压缩环境气体流(66)的至少第二部分从所述至少一个主要空气压缩机(12)输送到至少一个从涡轮燃烧器(72)；以主燃料流率将主燃料流(28)输送到所述主涡轮燃烧器(32)，其中，所述主燃料流率、所述第一压缩环境气体流率和所述主再循环气体流率足以维持燃烧；以至少一个从燃料流率将至少一个从燃料流(68)输送到所述至少一个从涡轮燃烧器(72)，其中，所述至少一个从燃料流率、所述至少一个第二压缩环境气体流率和所述至少一个从再循环气体流率足以维持燃烧；在所述主涡轮燃烧器(32)中混合所述压缩环境气体流(26)的所述至少第一部分与主再循环气体流(50)的所述至少第一部分以及所述主燃料流(28)，以形成主可燃混合物；在所述至少一个从涡轮燃烧器(72)中混合所述压缩环境气体流(66)的所述至少第二部分与所述至少一个从再循环气体流(90)的所述至少第一部分以及所述至少一个从燃料流(68)，以形成至少一个从可燃混合物；在所述主涡轮燃烧器(32)中燃烧所述主可燃混合物以形成所述主再循环气体流(50)；在所述至少一个从涡轮燃烧器(72)中燃烧所述至少一个从可燃混合物以形成所述至少一个从再循环气体流(90)；使用所述主再循环气体流(50)来驱动连接到所述主涡轮燃烧器(32)上的主涡轮(34)，使得所述主涡轮(34)和主涡轮压缩机(30)旋转，并且产生基本等于至少旋转所述涡轮压缩机(30)所需要的功率的主涡轮功率；使用所述至少一个从再循环气体流(90)来驱动连接到所述至少一个从涡轮燃烧器(72)上的至少一个从涡轮(74)，使得所述至少一个从涡轮(74)和至少一个从涡轮压缩机(70)旋转，并且产生基本等于旋转所述至少一个从涡轮压缩机(70)所需要的功率的至少一个从涡轮功率；通过主再循环环路(52)来使所述主再循环气体流(50)的至少一部分再循环，其中，所述主再循环气体流(50)的所述至少一部分从所述主涡轮(34)再循环到所述主涡轮压缩机(30)；通过从再循环环路(92)来使所述至少一个从再循环气体流(90)的至少一部分再循环，其中，所述至少一个从再循环气体流(90)的所述至少一部分从所述至少一个从涡轮(74)再循环到所述至少一个从涡轮压缩机(70)；使主涡轮压缩机排气(44)的至少一部分作为具有主旁通流率的主旁通流而绕过所述主涡轮燃烧器(32)，并且调节所述主旁通流率；使至少一个从涡轮压缩机排气(84)的至少一部分作为具有至少一个从旁通流率的至少一个从旁通流而绕过所述至少一个从涡轮燃烧器(72)，并且调节所述至少一个从旁通流率；以及在所述主涡轮压缩机(30)的输出和所述主涡轮压缩机(30)的输入之间排放所述主再循环气体流(50)的过剩部分，或在所述至少一个从涡轮压缩机(70)的输出和所述至少一个从涡轮压缩机(70)的输入之间排放所述至少一个从再循环气体流(90)的过剩部分，或进行两者。