專利名稱：用于在瞬態(tài)事件期間增大渦輪機的功率輸出的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例大致涉及渦輪機，且更具體地涉及用于在瞬態(tài)事件期間增大渦輪機的功率輸出的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
在渦輪機的操作期間，可能發(fā)生希望在相對瞬態(tài)的時間段內(nèi)增大渦輪機的功率輸 出的情況。例如，渦輪機供應功率給電網(wǎng)，而在電力需求超出電網(wǎng)的供應時，電網(wǎng)頻率可能 降低或下降至約50赫茲或約60赫茲的目標頻率以下。對基于渦輪機的功率設備而言，渦 輪機的功率容量典型地隨頻率降低而降低。因此，為使電網(wǎng)在頻率顯著降低期間具有穩(wěn)定 性，可能需要至少暫時地增大渦輪機的輸出。作為另一舉例，對在功率島(p0wer island)模式(例如單個渦輪機用作為用于設 備或其它負載的功率源)中操作的渦輪機而言，可能希望基于瞬態(tài)負載事件暫時地增大渦 輪機的輸出。例如，當將新的負載增加到功率島上時，在抵達穩(wěn)態(tài)操作之前的一段時間內(nèi)最 初啟動可能抽取(draw)相對大量的功率。該瞬態(tài)功率抽取可能導致超出渦輪機容量的負 載。作為再一舉例，抽取相對大量的功率的瞬態(tài)情況可能存在于各種機械驅(qū)動應用中，諸如 液態(tài)天然氣(LNG)泵、其它泵或其它工業(yè)設備。這些瞬態(tài)情況也可能導致超出渦輪機容量 的增大的負載。如果負載超出渦輪機容量，那么渦輪機內(nèi)的頻率將會降低，由此導致功率輸 出下降。因而，希望在這些瞬態(tài)情況期間暫時地增大渦輪機的功率輸出。用于增大諸如燃氣輪機的渦輪機輸出的傳統(tǒng)技術增加渦輪機的壓縮機質(zhì)量流量 或通過增加渦輪機的燃料流量而使渦輪機過度燃燒(overfire)。然而，壓縮機質(zhì)量流量的 增加可能受到渦輪機的操作限制的限制，渦輪機的操作限制為諸如壓縮機喘振邊界。渦輪 機的燃料流量的增加可能受到零件壽命和維修考慮的限制。增加渦輪機的燃料流量可能導 致渦輪機的操作超出正常操作溫度，導致渦輪構件的退化。因此，需要用于在瞬態(tài)事件期間增大渦輪機的功率輸出的系統(tǒng)和方法。另外，需要 用于在瞬態(tài)事件期間增大渦輪機的功率輸出而不要求渦輪機以高于正常操作溫度燃燒的 系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，公開了一種用于增大渦輪機的功率輸出的方法?？商?供冷卻物質(zhì)，冷卻物質(zhì)的至少一部分可被引導至渦輪機的壓縮機入口以一段時間，以便增 大渦輪機的功率輸出。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，公開了一種用于增大渦輪機的功率輸出的系統(tǒng)。該系 統(tǒng)可包括冷卻物質(zhì)供應、至少一個管道、至少一個閥和一個或多個控制器。至少一個管道可 以可操作地將冷卻物質(zhì)的至少一部分從冷卻物質(zhì)供應引導至渦輪機的壓縮機入口。至少一 個閥可被選擇性地促動，以控制將冷卻物質(zhì)的至少一部分引導通過至少一個管道。一個或 多個控制器可以可操作地接收與渦輪機的操作關聯(lián)的數(shù)據(jù)，并至少部分地基于所接收的數(shù) 據(jù)選擇性地促動至少一個閥。根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，公開了一種方法用于增大渦輪機至負載的功率輸出。 可提供冷卻物質(zhì)。可識別負載將抽取多于預先確定的量的功率的事件。至少部分地基于所 識別的事件，將冷卻物質(zhì)的至少一部分引導至渦輪機的壓縮機入口，以增大渦輪機的功率 輸出。對本領域技術人員而言，從以下詳細描述、附圖和權利要求，本發(fā)明的其它實施 例、方面和特征將變得清楚。


以上已經(jīng)概括地描述了本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖，附圖并不一定按比例繪制，且其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實施例的結(jié)合壓縮機入口冷卻布置的示范性燃 氣輪機設備的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實施例的在可利用的島模式下操作的示范性渦 輪機的框圖。圖3為圖示根據(jù)本發(fā)明的說明性的實施例的用于增大渦輪機的功率輸出的一個 示范性方法的流程圖。標號列表10渦輪機設備12壓縮機14燃燒器16渦輪構件18轉(zhuǎn)子 軸20入口氣室22壓縮機入口 24存儲容器26管道28歧管30噴嘴32閥34氣室入口 40 控制單元42處理器44存儲裝置461/0接口 48網(wǎng)絡接口 50事件數(shù)據(jù)52操作系統(tǒng)54流控 制應用程序56網(wǎng)絡60外部系統(tǒng)和/或裝置200渦輪機系統(tǒng)205渦輪機210發(fā)電機215負 載300方法305框310框315框
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明的說明性實施例，附圖中顯示了本發(fā)明一些 但非所有實施例。當然，本發(fā)明可以多種不同形式具體化，而不應當解釋為受限于本文闡述 的實施例；確切地說，提供這些實施例是為了使本公開滿足實用性法律要求。相同標號始終 指示相同元件。對于本公開的目的，術語“功率島”可指單個渦輪機給一個或多個負載提供功率的 系統(tǒng)。如在本發(fā)明的各種實施例中所需，渦輪機可給任何數(shù)量的負載提供功率，例如功率設 備、電網(wǎng)、發(fā)電機、小鎮(zhèn)等。對于本公開的目的，術語“機械驅(qū)動應用”可指從諸如渦輪機的功率源接收功率并 將功率轉(zhuǎn)化成機械功的任何裝置、系統(tǒng)、裝置的組合和/或系統(tǒng)的組合。機械驅(qū)動應用的舉 例包括但不限于液態(tài)天然氣(LNG)泵、其它泵和其它工業(yè)設備。公開了一種用于增大諸如燃氣輪機的渦輪機的功率輸出的系統(tǒng)和方法?？商峁├缫夯諝獾睦鋮s物質(zhì)的供應。為增大渦輪機的功率輸出，供應的冷卻物質(zhì)的至少一部分 可引導至渦輪機的壓縮機入口。例如，為增大渦輪機的功率輸出，可將液化空氣引導至和/ 或使液化空氣在渦輪機的壓縮機入口膨脹。將液化空氣引導至渦輪機的壓縮機入口可有利 于在提供液化空氣的時間段內(nèi)增大渦輪機的功率輸出。在本發(fā)明的某些實施例中，這種時 間段可對應預先確定的事件，例如，與渦輪機的負載關聯(lián)的瞬態(tài)事件。從這方面考慮，可在 對應于該事件的預先確定的時間段內(nèi)將液化空氣引導至壓縮機入口。本發(fā)明的各種實施例的技術效果為通過將冷卻物質(zhì)提供給渦輪機的壓縮機入口 來增大渦輪機的功率輸出。在本發(fā)明的示范性實施例中，可在預先確定的時間段內(nèi)使液化 空氣在渦輪機的壓縮機入口處膨脹，以便響應增大的功率輸出要求，該增大的功率輸出要 求源于渦輪機供應的負載中發(fā)生的瞬態(tài)事件 。參照圖1，其圖示了根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實施例的結(jié)合壓縮機入口冷卻布置 的示范性渦輪機設備10的示意圖。在圖1中顯示的渦輪機設備10可包括適當?shù)臏u輪機，諸 如燃氣輪機。燃氣輪機可包括壓縮機12、燃燒器14和渦輪構件16。對于本公開的目的，渦 輪構件16可稱為渦輪16。壓縮機12可為給燃燒器14供應空氣的多級壓縮機，燃燒器14 給燃氣渦輪構件16供應熱燃燒氣體。與壓縮機12類似，燃氣渦輪構件16可為本發(fā)明的各 種實施例中所需的多級構件。如圖所示，壓縮機12和渦輪16可在公共轉(zhuǎn)子軸18上操作， 公共轉(zhuǎn)子軸18也可連接在渦輪16下游的發(fā)電機(未顯示)上。其它渦輪機布置和/或其 它類型渦輪機也可被結(jié)合、利用和/或與本發(fā)明的各種實施例關聯(lián)。在本發(fā)明的各種實施例中，可提供冷卻物質(zhì)。適當?shù)睦鋮s物質(zhì)的舉例為液化空氣。 液化空氣是通過壓縮和除熱而冷卻至相對低的溫度的空氣。它具有約870kg/m3的密度，其 可依空氣的元素組分而變化。冷卻物質(zhì)可有利于將諸如冷卻空氣的冷卻氣體提供至壓縮機 12的入口 22。提供冷卻空氣作為壓縮機12的入口空氣可增大渦輪機設備10的功率輸出。根據(jù)本發(fā)明的示范性而非限制性實施例，可利用入口系統(tǒng)20將冷卻的入口空氣 供應給壓縮機12的入口 22。例如，通向壓縮機12的基本上開放端部的入口氣室20可布置 成將冷卻的入口空氣供應給壓縮機入口 22?？蓪⒁夯諝馓峁┙o入口氣室20，并使其在入 口氣室22內(nèi)膨脹。隨著液化空氣膨脹，液化空氣的至少一部分可轉(zhuǎn)化成相對冷的空氣，該 相對冷的空氣可被提供給壓縮機入口 22。繼續(xù)參照圖1，可提供至少一個存儲容器24，以通過一個或多個相應的管道26將 液化空氣供應至入口系統(tǒng)20。在本發(fā)明的某些實施例中，噴射歧管28可從一個或多個管道 26接收液化空氣，并通過結(jié)合于噴射歧管28內(nèi)的一個或多個噴嘴30將液化空氣提供至入 口氣室。如在本發(fā)明的各種實施例中所需，液化空氣噴射可通過歧管28和噴嘴30上游的 管道24上的一個或多個控制閥32進行控制?？蛇x擇性地促動一個或多個控制閥32，以允 許液化空氣流過一個或多個管道26?？墒謩雍?或通過任何數(shù)量的適當?shù)目刂茊卧獊砜刂?一個或多個控制閥32的促動，適當?shù)目刂茊卧鐬橄旅鎸⒃敿氂懻摰目刂茊卧?0。歧管28和相關的噴嘴30的放置可如本發(fā)明的各種實施例中所需而在氣室20內(nèi) 變化。例如，通過將噴嘴定位成更靠近氣室入口 34，隨著空氣流向壓縮機入口 22，可實現(xiàn)相 對更均勻的溫度，但是可能導致沿路徑的一些不希望的溫度升高。通過將歧管28和相關的 噴嘴30放置成更靠近壓縮機入口 22，可實現(xiàn)相對較冷但較不均勻的溫度。因而，氣室28和 噴嘴30的具體的放置可如本發(fā)明的各種實施例中所需而變化。
繼續(xù)參照圖1，可在本發(fā)明的某些實施例中提供控制單元40，以控制一個或多個 控制閥32的促動?？刂茊卧?0可為能夠給一個或多個閥32提供有利于閥32的促動的電 信號的適當?shù)奶幚砥黩?qū)動裝置。適當?shù)目刂茊卧呐e例包括但不限于應用專用電路、微控 制器、微型計算機、個人計算機、服務器等。控制單元40可包括有利于執(zhí)行計算機可讀指令 來控制控制單元40的操作的任何數(shù)量的處理器42。通過執(zhí)行與確定何時促動一個或多個 控制閥32相關的計算機可讀指令，控制單元40可形成控制給渦輪壓縮機12的入口 22供 應冷卻物質(zhì)的專用計算機。
除一個或多個處理器42外，控制單元40可包括一個或多個存儲裝置44、一個或 多個輸入/輸出(“I/O”)接口 46和一個或多個網(wǎng)絡接口 48。一個或多個存儲裝置44可 為任何適當?shù)拇鎯ρb置，例如高速緩存、只讀存儲裝置、隨機存取存儲裝置、磁存儲裝置等。 一個或多個存儲裝置44可存儲控制單元40所利用的數(shù)據(jù)、可執(zhí)行指令和/或各種程序模 塊，例如，事件數(shù)據(jù)50、操作系統(tǒng)52和/或流控制應用程序54。事件數(shù)據(jù)50可包括與渦輪 機設備10的操作關聯(lián)的存儲數(shù)據(jù)、與通過渦輪機設備10提供功率的負載關聯(lián)的存儲數(shù)據(jù) 和/或與一個或多個有計劃的事件關聯(lián)的數(shù)據(jù)。與渦輪機設備10關聯(lián)的數(shù)據(jù)的舉例包括 與渦輪16的功率輸出關聯(lián)的測量數(shù)據(jù)、與渦輪16的功率信號輸出的頻率關聯(lián)的數(shù)據(jù)、壓縮 機12的空氣入口溫度和/或與渦輪機設備10的操作關聯(lián)的其它數(shù)據(jù)。與通過渦輪機設備 10提供功率的負載關聯(lián)的數(shù)據(jù)的舉例包括與提供給負載的信號的頻率關聯(lián)的測量數(shù)據(jù)和 /或與由負載抽取的功率的量關聯(lián)的數(shù)據(jù)。有計劃的事件的舉例包括有計劃的瞬態(tài)事件，在 有計劃的瞬態(tài)事件中由負載抽取的功率可大于預先確定的功率量或目標功率量，諸如機械 驅(qū)動應用的最初啟動或電網(wǎng)在頂峰時間期間的功率抽取。在本發(fā)明的某些實施例中，控制單元40可包括任何數(shù)量的軟件應用程序，該軟件 應用程序可被執(zhí)行以有利于控制單元40的操作。軟件應用程序可包括由一個或多個處理 器42執(zhí)行的計算機可讀指令。計算機可讀指令的執(zhí)行可形成有利于一個或多個控制閥32 的選擇性促動的專用計算機。作為軟件應用程序的舉例，控制單元40可包括控制控制單元 52的總體操作并有利于其它軟件應用程序的執(zhí)行的操作系統(tǒng)(“OS”)52?？刂茊卧?0還 可包括可操作來控制一個或多個控制閥32的促動的流控制應用程序54。流控制應用程序 54可接收各種數(shù)據(jù)，諸如與渦輪機設備10的操作關聯(lián)的數(shù)據(jù)、與負載關聯(lián)的數(shù)據(jù)和/或與 一個或多個有計劃的事件關聯(lián)的數(shù)據(jù)，流控制應用程序54可引導所接收的數(shù)據(jù)在本發(fā)明 的各種實施例中所需的一個或多個存儲裝置44中的存儲。流控制應用程序54可處理至少 一部分數(shù)據(jù)，以識別或確定應當增大渦輪16的功率輸出的事件或情況，例如，負載抽取多 于預先確定的功率量的瞬態(tài)事件。流控制應用程序54可選擇性地促動一個或多個閥32或 控制一個或多個閥32的促動，以便在識別或確定的事件期間將冷卻物質(zhì)供應給壓縮機22 的入口系統(tǒng)20。在一些情況下，事件的識別可包括應當增大渦輪16的功率輸出的預期的或 預料的事件的識別。從這方面考慮，可在整個事件過程中增大渦輪16的功率輸出。一個或多個I/O接口 46可有利于控制單元40和一個或多個輸入/輸出裝置和/ 或一個或多個用戶接口裝置之間的通信，輸入/輸出裝置例如是通用串行總線端口、串行 端口、磁盤驅(qū)動器、⑶-ROM驅(qū)動器，用戶接口裝置例如是有利于用戶與控制單元40交互的 顯示器、鍵盤、小鍵盤、鼠標、控制面板、觸摸屏顯示器、麥克風等?？衫靡粋€或多個I/O接 口以便從很多不同的輸入裝置接收或收集事件數(shù)據(jù)和/或用戶指令。所接收的數(shù)據(jù)可由流控制應用程序40如本發(fā)明的各種實施例所需的方式進行處理和/或被存儲在一個或多個存儲裝置44中。一個或多個網(wǎng)絡接口 48可有利于將控制單元40連接至一個或多個適當?shù)木W(wǎng)絡 56，例如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、任何有線網(wǎng)絡、任何無線網(wǎng)絡等。從這方面考慮，控制單元 40可通過一個或多個網(wǎng)絡56從一個或多個外部裝置、網(wǎng)絡構件和/或系統(tǒng)接收測量數(shù)據(jù)、 其它事件數(shù)據(jù)和/或指令。例如，控制單元40可通過一個或多個網(wǎng)絡56從任何數(shù)量的適 當?shù)膫鞲衅?8或其它測量裝置接收與渦輪機設備10和/或由渦輪機設備10提供功率的 負載關聯(lián)的測量數(shù)據(jù)。傳感器58可包括如本發(fā)明的各種實施例中所需的任何適當?shù)膫鞲?器。作為另一舉例，控制單元40可通過一個或多個適當?shù)木W(wǎng)絡56從如本發(fā)明的各種實施 例中所需的一個或多個外部系統(tǒng)和/或裝置60接收事件數(shù)據(jù)和/或指令。以上描述的入口布置可通過將液化空氣噴射進入壓縮機12的入口系統(tǒng)而降低進 入壓縮機12的環(huán)境空氣的溫度來允許短期的輸出功率增大。在溫度降低的同時液態(tài)空氣 的流量增大，會至少暫時地將燃氣渦輪16的功率輸出增大到否則將要求渦輪16在超出其 正常操作溫度下燃燒的水平。在某些實施例中，渦輪機的功率輸出可增大到超出渦輪機的 正常容量?？刂品桨缚苫诟鞣N頻率水平下的功率輸出要求或具體壓縮機入口溫度的維持。 它可能還有利于通過一個或多個閥32將液化空氣的供應控制到在預先確定的頻率水平維 持所需輸出所需的最小量，亦即，在間歇或經(jīng)調(diào)整的基礎上，以更長補充間隔來保存昂貴的 液化空氣。在某些實施例中，控制方案可能還有利于維持渦輪機系統(tǒng)內(nèi)的系統(tǒng)頻率。隨著由 渦輪機供應的負載抽取更多功率，控制方案可通過一個或多個閥32控制液化空氣的供應， 以便增大渦輪機的功率輸出和維持渦輪機系統(tǒng)內(nèi)的期望的頻率。在某些實施例中，渦輪機 的功率輸出可增大到超出正常渦輪機容量。另外，在某些實施例中，可根據(jù)需要手動控制一個或多個閥32的促動，以有利于 將冷卻物質(zhì)供應給渦輪機的壓縮機入口 22。從這方面考慮，可手動控制渦輪機的輸出的增 大。應當理解，如本文中描述，通過附加壓縮機質(zhì)量流量實現(xiàn)的功率增大可改善壓縮 機喘振邊界和渦輪機設備10內(nèi)的零件壽命?？膳c本發(fā)明的各種實施例聯(lián)合地利用很多不同渦輪機和渦輪類型。例如，在某些 實施例中，渦輪機可為提供功率給電網(wǎng)的若干渦輪機中的一個。在這種布置中，將液化空氣 引導至壓縮機22的入口系統(tǒng)20可至少部分地基于電網(wǎng)內(nèi)的頻率水平。在本發(fā)明的其它實 施例中，渦輪機可為在功率島模式下操作的單個渦輪機。換言之，渦輪機可為用于負載的單 獨功率源，負載可以為諸如連接在渦輪機上的功率設備或電網(wǎng)。在本發(fā)明的其它實施例中， 可利用渦輪機給一個或多個機械驅(qū)動應用和/或機械驅(qū)動裝置供應功率。在該類型的布置 中，渦輪機可能對連接的負載的功率要求相對地更加敏感。例如，在與負載關聯(lián)的某些瞬態(tài) 事件期間，諸如機械驅(qū)動應用的最初啟動，可暫時地增大負載抽取的功率。通過在對應于瞬 態(tài)事件的一段時間內(nèi)給入口系統(tǒng)20提供液化空氣，渦輪機的功率輸出可被增大以響應瞬 態(tài)事件。圖2為根據(jù)本發(fā)明的各種示范性實施例利用的在島模式下操作的示范性渦輪機系統(tǒng)200的框圖。渦輪機系統(tǒng)200可包括渦輪機205、發(fā)電機210和負載215。渦輪機205 可為可操作來給發(fā)電機210供應功率的任何適當?shù)臏u輪機，例如燃氣輪機。在本發(fā)明的各 種實施例中，渦輪機205可以是單獨的渦輪機。發(fā)電機210可以可操作地從渦輪機205接 收機械能，并將機械能轉(zhuǎn)化成可供應給電負載的電能。負載215可包括由渦輪機205和發(fā)電機210提供功率的任何數(shù)量的裝置。負載的 舉例包括但不限于工廠、工業(yè)設備、小鎮(zhèn)的電網(wǎng)等。在功率島應用中，因各種瞬態(tài)事件而引 起的負載抽取的功率的波動對渦輪機的功率輸出的影響可能比多個渦輪機給負載提供功 率的情況更大。因而，通過監(jiān)視負載215和/或渦輪機205以識別瞬態(tài)事件，以及在瞬態(tài)事 件期間給渦輪機205的壓縮機入口提供冷卻物質(zhì)以增大渦輪機205的功率輸出，可在系統(tǒng) 200中實現(xiàn)更大的穩(wěn)定性。與圖1所示系統(tǒng)類似的系統(tǒng)可有利于給渦輪機205的壓縮機入 口供應諸如液化空氣的冷卻物質(zhì)。除在功率島模式下的操作外，可利用諸如圖2所示的 渦輪機205的渦輪機來為一 個或多個機械驅(qū)動裝置、機械驅(qū)動應用和/或其它工業(yè)設備供應功率。在這種情況下，可利 用渦輪機的機械能直接給機械應用供應功率。換言之，無需利用與機械驅(qū)動裝置和/或機 械驅(qū)動應用相關聯(lián)的發(fā)電機。與在功率島模式下操作的渦輪機類似，可通過本發(fā)明的各種 實施例增大給一個或多個機械驅(qū)動裝置或應用供應功率的渦輪機的功率輸出。圖3為圖示根據(jù)本發(fā)明的說明性的實施例的用于增大渦輪機的功率輸出的一個 示范性方法300的流程圖。該方法可從框305開始。在框305可提供渦輪機。另外，在框 310，可提供例如液化空氣的冷卻物質(zhì)的供應。在本發(fā)明的某些實施例中，冷卻物質(zhì)可存儲 在一個或多個存儲容器中。在框315，可將冷卻物質(zhì)的至少一部分的供應引導至渦輪機的壓縮機入口。例如， 可將液化空氣膨脹和與環(huán)境空氣混合，以形成可由渦輪機的壓縮機引入和利用的相對冷的 空氣。在某些實施例中，液化空氣可在適當?shù)娜肟谙到y(tǒng)中膨脹，例如圖1所示入口系統(tǒng)20。 作為給渦輪機的壓縮機提供相對冷的空氣的結(jié)果，可至少暫時地增大渦輪機的功率輸出。在本發(fā)明的某些實施例中，將冷卻物質(zhì)引導至壓縮機入口或入口系統(tǒng)可至少部分 地基于事件的識別，諸如瞬態(tài)事件，在瞬態(tài)事件中，負載抽取或?qū)⒊槿《嘤陬A先確定的量的 功率。例如，如果負載為機械驅(qū)動應用，那么機械驅(qū)動應用的啟動可能抽取比在機械驅(qū)動應 用的穩(wěn)態(tài)操作期間抽取的功率量多的功率量。啟動事件的識別可有利于將冷卻物質(zhì)引導至 壓縮機入口，以補償抽取的更多的功率量。從這方面考慮，可在功率系統(tǒng)中維持更大的穩(wěn)定 性。方法300可在隨后的框315結(jié)束。盡管已經(jīng)結(jié)合目前被認為最實用和最優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行了描述，但應當 理解本發(fā)明不限于公開的實施例，相反，本發(fā)明意圖覆蓋屬于權利要求范圍內(nèi)的各種修改 和等效布置。該書面說明書利用實例公開了包括最佳方式的本發(fā)明，并使本領域技術人員能夠 實施本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任何相關方法。本發(fā)明的可授予專利 的范圍由權利要求限定，并可包括本領域技術人員可想到的其它實例。如果這些其它實例 具有與權利要求的字面意義并無不同的結(jié)構元件，或者這些其它實例包括與權利要求的字 面意義無本質(zhì)差別的等效結(jié)構元件，那么這些其它實例屬于權利要求的范圍。
權利要求
用于增大燃氣輪機(10)的功率輸出的方法，所述方法包括提供冷卻物質(zhì)；將所述冷卻物質(zhì)的至少一部分引導至所述燃氣輪機(10)的壓縮機入口(22)以一段時間。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，提供冷卻物質(zhì)包括提供液化空氣。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述冷卻物質(zhì)的至少一部分引導至壓 縮機入口(22)包括使所述冷卻物質(zhì)的所述至少一部分在氣室(20)中膨脹。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃氣輪機(10)包括給電網(wǎng)供應功率 的燃氣輪機(10)，且其中，將所述冷卻物質(zhì)的至少一部分引導至所述燃氣輪機(10)的壓縮機入口(22)以 一段時間包括當電網(wǎng)頻率降至預先確定的目標頻率以下時將所述冷卻物質(zhì)的至少一部分 引導至壓縮機入口(22)。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，將所述冷卻物質(zhì)的至少一部分引導至所 述渦輪機(10)的壓縮機入口(22)有利于將功率輸出維持在一個或多個預先確定的頻率水 平。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃氣輪機(10)包括給負載(215)供 應功率的單個燃氣輪機(205)。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，將所述冷卻物質(zhì)的至少一部分引導至所 述渦輪機(10)的壓縮機入口(22)以一段時間包括當所述負載(215)抽取多于預先確定的 量的功率時將所述冷卻物質(zhì)的至少一部分引導至所述壓縮機入口(22)。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述負載(215)包括機械驅(qū)動應用。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括提供至少一個控制閥(32)，所述控制閥(32)被選擇性地促動以控制將所述冷卻物質(zhì) 的至少一部分引導到所述壓縮機入口(22)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于在瞬態(tài)事件期間增大渦輪機的功率輸出的系統(tǒng)和方法?？商峁├鋮s物質(zhì)，冷卻物質(zhì)的至少一部分可被引導至渦輪機的壓縮機入口以預定的時間，以便增大渦輪機的功率輸出。
文檔編號F02C7/143GK101865036SQ20101011326
公開日2010年10月20日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權日2009年1月22日
發(fā)明者D·A·斯奈德, K·W·威爾克斯, R·S·羅森, S·V·漢努拉 申請人:通用電氣公司