與具有排氣再循環(huán)的燃氣渦輪發(fā)動機相關(guān)的系統(tǒng)和設(shè)備相關(guān)申請的交叉引用本申請與隨此同時提交的2012年4月12日提交的美國申請?zhí)?3/444956、2012年4月12日提交的美國申請?zhí)?3/444927、2012年4月12日提交的美國申請?zhí)?3/444906、2012年4月12日提交的美國申請?zhí)?3/444918、2012年4月12日提交的美國申請?zhí)?3/444929、2012年4月12日提交的美國申請?zhí)?3/444948、2012年4月12日提交的美國申請?zhí)?3/444986和2012年4月12日提交的美國申請?zhí)?3/445008相關(guān)，這些申請通過引用全文并入本申請并構(gòu)成本申請的一部分。技術(shù)領(lǐng)域本申請大體上涉及燃氣渦輪發(fā)動機和與其有關(guān)的系統(tǒng)。更具體而言，但不以限制的方式，本申請涉及用于實現(xiàn)在化學(xué)計量點的操作并在具有排氣再循環(huán)的各類燃氣渦輪系統(tǒng)內(nèi)提取具有期望特性的工作流體的方法、系統(tǒng)和/或設(shè)備。

背景技術(shù)：
氧化劑-燃料比是內(nèi)燃發(fā)動機中存在的氧化劑(通常為空氣)與燃料的質(zhì)量比。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，如果提供僅足夠的氧化劑以完全燃燒所有燃料，則實現(xiàn)1的化學(xué)計量比(其在文中可稱為“在化學(xué)計量點操作”或“化學(xué)計量點操作”)。在燃氣渦輪系統(tǒng)中，將理解，由于若干原因而可能希望在化學(xué)計量點燃燒，包括降低排放水平以及性能調(diào)整原因。此外，根據(jù)定義，化學(xué)計量點操作可用于提供基本無氧氣和未消耗燃料的排氣(在包括排氣再循環(huán)的系統(tǒng)的情形中，其可大體稱為“工作流體”)。更具體而言，當(dāng)在化學(xué)計量點操作時，流經(jīng)再循環(huán)回路或環(huán)路的某些區(qū)段的工作流體可由顯著高水平的二氧化碳和氮氣組成，其在被供給到空氣分離單元中時可產(chǎn)生這些氣體的基本純凈流。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，以此方式產(chǎn)生二氧化碳和氮氣的氣流具有經(jīng)濟價值。例如，二氧化碳的隔離由于與該氣體的排放相關(guān)的當(dāng)前環(huán)境擔(dān)憂而具有潛在價值。此外，二氧化碳和氮氣的純凈氣流在許多工業(yè)應(yīng)用中有用。此外，可將二氧化碳噴射到地下以用于增強油回收。因此，提供可憑其實現(xiàn)化學(xué)計量點操作的高效方法的新穎功率設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)型和/或控制方法將是有用和有價值的。如果新穎的系統(tǒng)和方法提供了有效途徑，通過該有效途徑使用再熱和排氣再循環(huán)的現(xiàn)有功率設(shè)施可經(jīng)由相對較小、成本經(jīng)濟的改造而實現(xiàn)改善的操作，則這將是尤其真實的。給定在下文提供的對若干示例性實施例的描述，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的其它優(yōu)點對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將變得顯而易見。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本申請因此描述了一種控制包括工作流體和再循環(huán)環(huán)路的功率設(shè)施的方法，其中該功率設(shè)施包括可操作地連接到渦輪上的燃燒器，該方法包括以下步驟：使工作流體的至少一部分再循環(huán)通過再循環(huán)環(huán)路；控制功率設(shè)施使得燃燒器至少以優(yōu)選的化學(xué)計量比定期操作；以及在燃燒器以優(yōu)選的化學(xué)計量比操作的時間期間從位于再循環(huán)環(huán)路上的第一提取點和第二提取點中的至少一個提取工作流體。本申請還描述了一種構(gòu)造成包括工作流體繞其再循環(huán)的再循環(huán)環(huán)路的功率設(shè)施，該再循環(huán)環(huán)路包括構(gòu)造成從相鄰的上游構(gòu)件接收工作流體的輸出流并向相鄰的下游構(gòu)件提供工作流體的輸入流的多個構(gòu)件，其中該再循環(huán)環(huán)路包括：再循環(huán)壓縮機；位于再循環(huán)壓縮機的下游的燃燒器；位于燃燒器的下游的渦輪；以及構(gòu)造成將來自渦輪的工作流體的輸出流引導(dǎo)至再循環(huán)壓縮機的再循環(huán)管道。該功率設(shè)施可包括：用于從再循環(huán)環(huán)路上的第一提取點提取工作流體的第一提取裝置；用于從再循環(huán)環(huán)路上的第二提取點提取工作流體的第二提取裝置；用于控制功率設(shè)施使得燃燒室至少以優(yōu)選的化學(xué)計量比定期操作的裝置；以及用于在燃燒器以優(yōu)選的化學(xué)計量比操作的時間期間從第一提取裝置和第二提取裝置中的至少一個提取工作流體的裝置。在一方面，選擇性地僅從所述第一提取點、僅從所述第二提取點或從所述第一和第二提取點兩者提取所述工作流體包括以下步驟：當(dāng)在所述第一提取點處的工作流體的特性在相對于用于所述特性的優(yōu)選值的預(yù)定范圍內(nèi)時，僅從所述第一提取點進行提?。划?dāng)所述第二提取點處的工作流體的特性落入相對于用于所述特性的優(yōu)選值的預(yù)定范圍內(nèi)時，僅從所述第二提取點進行提?。划?dāng)用于所述特性的優(yōu)選值在介于所述第一提取點處的工作流體的特性與所述第二提取點處的工作流體的特性之間的預(yù)定范圍內(nèi)時，從所述第一和第二提取點兩者進行提取。在一方面，選擇性地僅從所述第一提取點、僅從所述第二提取點或從所述第一和第二提取點兩者進行提取包括以下步驟：當(dāng)所述第一提取點處的工作流體的特性大致等于用于所述特性的優(yōu)選值時，僅從所述第一提取點進行提?。划?dāng)所述第二提取點處的工作流體的特性大致等于用于所述特性的優(yōu)選值時，僅從所述第二提取點進行提??；當(dāng)用于所述特性的優(yōu)選值落入所述第一提取點處的工作流體的特性與所述第二提取點處的工作流體的特性之間時，從所述第一和第二提取點兩者進行提取。在一方面，所述方法還包括可控制地使從所述第一提取點提取的工作流體與從所述第二提取點提取的工作流體混合，使得結(jié)合的提取工作流體流包括用于所述特性的優(yōu)選值的步驟。在一方面，所述可控制地混合的步驟包括以下步驟：控制所述第一可控提取閥的設(shè)定，使得從所述第一提取點提取第一預(yù)定量的工作流體；控制所述第二可控提取閥的設(shè)定，使得從所述第二提取點提取第二預(yù)定量的工作流體；以及使所述第一預(yù)定量的工作流體在結(jié)合匯合部與所述第二預(yù)定量的工作流體結(jié)合使得形成結(jié)合的提取工作流體流；其中，給定所述第一提取點和所述第二提取點處的工作流體的特性，從所述第一提取點提取的所述第一預(yù)定量的工作流體和從所述第二提取點提取的第二預(yù)定量的工作流體包括一定量的工作流體，其一旦混合便產(chǎn)生具有用于所述特性的優(yōu)選值的結(jié)合的提取工作流體流。在一方面，所述特性包括壓力和溫度中的至少一個。在一方面，所述第一提取點包括在所述再循環(huán)環(huán)路內(nèi)的預(yù)定第一位置；所述第二提取點包括在所述再循環(huán)環(huán)路內(nèi)的預(yù)定第二位置；將在所述再循環(huán)環(huán)路內(nèi)的第一位置和在所述再循環(huán)環(huán)路內(nèi)的第二位置選擇成使得在預(yù)期的操作狀態(tài)下，各處的工作流體包括彼此不相似的第一特性和相似的第二特性；方法還包括以下步驟：使從所述第一提取點提取的工作流體與從所述第二提取點提取的工作流體混合，使得所述結(jié)合的提取工作流體流包括：得到的在期望水平的第一特性，所述期望水平是在所述第一提取點處的第一特性的水平與所述第二提取點處的第一特性的水平之間的水平；以及得到的第二特性，其大致等于所述第一提取點和所述第二提取點處的相似的第二特性的水平。在一方面，所述第一提取點包括在所述再循環(huán)環(huán)路內(nèi)的預(yù)定第一位置；所述第二提取點包括在所述再循環(huán)環(huán)路內(nèi)的預(yù)定第二位置；將在所述再循環(huán)環(huán)路內(nèi)的第一位置和在所述再循環(huán)環(huán)路內(nèi)的第二位置選擇成使得在預(yù)期的操作狀態(tài)下，各處的工作流體包括彼此不相似的第一特性和不相似的第二特性；方法還包括以下步驟：使從所述第一提取點提取的工作流體與從所述第二提取點提取的工作流體混合，使得所述結(jié)合的提取工作流體流包括：得到的處于期望水平的第一特性，所述期望水平是在所述第一提取點的第一特性的水平與在所述第二提取點的第一特性的水平之間的水平；以及得到的處于期望水平的第二特性，所述期望水平是在所述第一提取點的第二特性的水平與在所述第二提取點的第二特性的水平之間的水平。在一方面，所述第一提取點包括在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的位置；所述第二提取點包括在所述渦輪內(nèi)的位置；并且將在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的位置和在所述渦輪內(nèi)的位置選擇成使得所述不相似的第一特性是溫度且所述相似的第二特性是壓力。在一方面，所述第一提取點包括在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的位置；所述第二提取點包括在所述再循環(huán)管道內(nèi)的位置；將在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的位置和在所述再循環(huán)管道內(nèi)的位置選擇成使得所述不相似的第一特性是壓力且所述相似的第二特性是溫度。在一方面，所述第一提取點包括在所述渦輪內(nèi)的位置；所述第二提取點包括在所述再循環(huán)管道內(nèi)的位置；將在所述渦輪內(nèi)的位置和在所述再循環(huán)管道內(nèi)的位置選擇成使得所述不相似的第一特性是壓力且所述不相似的第二特性是溫度。在一方面，所述第一提取點包括在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的第一位置，選擇所述第一位置是因為所述第一位置在用于所述功率設(shè)施的第一操作模式期間與用于所述工作流體的期望壓力或溫度水平一致；并且所述第二提取點包括在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的第二位置，選擇所述第二位置是因為所述第二位置在用于所述功率設(shè)施的第二操作模式期間與用于所述工作流體的期望壓力或溫度水平一致；方法還包括以下步驟：當(dāng)所述功率設(shè)施以所述第一操作模式操作時從所述第一提取點提取工作流體，并且當(dāng)所述功率設(shè)施以第二操作模式操作時從所述第二提取點提取工作流體。在一方面，所述第一操作模式包括基本負(fù)載操作模式且所述第二操作模式包括減弱操作模式。在一方面，所述第一提取點包括在所述渦輪內(nèi)的第一位置，選擇所述第一位置是因為所述第一位置在用于所述功率設(shè)施的第一操作模式期間與用于所述工作流體的期望壓力或溫度水平一致；并且所述第二提取點包括在所述渦輪內(nèi)的第二位置，選擇所述第二位置是因為所述第二位置在用于所述功率設(shè)施的第二操作模式期間與所述期望壓力或溫度水平一致；方法還包括以下步驟：當(dāng)所述功率設(shè)施以所述第一操作模式操作時從所述第一提取點提取工作流體，并且當(dāng)所述功率設(shè)施以第二操作模式操作時從所述第二提取點提取工作流體。在一方面，所述第一操作模式包括基本負(fù)載操作模式且所述第二操作模式包括減弱操作模式。在一方面，所述方法還包括以下步驟：從所述第一提取點和所述第二提取點中的至少一個提取所述工作流體和將從其提取的所述工作流體泄放至大氣。在一方面，一種功率設(shè)施，所述功率設(shè)施構(gòu)造成包括工作流體圍繞其再循環(huán)的再循環(huán)環(huán)路，所述再循環(huán)環(huán)路包括構(gòu)造成從相鄰的上游構(gòu)件接受工作流體的輸出流并向相鄰的下游構(gòu)件提供工作流體的輸入流的多個構(gòu)件，其中，所述再循環(huán)環(huán)路包括：再循環(huán)壓縮機；位于所述再循環(huán)壓縮機的下游的燃燒器；位于所述燃燒器的下游的渦輪；以及構(gòu)造成將來自所述渦輪的工作流體的輸出流引導(dǎo)至所述再循環(huán)壓縮機的再循環(huán)管道，所述功率設(shè)施包括：用于從所述再循環(huán)環(huán)路上的第一提取點提取所述工作流體的第一提取裝置；用于從所述再循環(huán)環(huán)路上的第二提取點提取所述工作流體的第二提取裝置；用于控制所述功率設(shè)施使得所述燃燒器至少以優(yōu)選的化學(xué)計量比定期操作的裝置；以及用于在所述燃燒器以所述優(yōu)選的化學(xué)計量比操作的時間期間從所述第一提取裝置和所述第二提取裝置中的至少一個提取工作流體的裝置。在一方面，用于控制所述功率設(shè)施使得所述燃燒器至少以所述優(yōu)選的化學(xué)計量比定期操作的所述裝置包括用于控制供應(yīng)給所述燃燒器的壓縮氧化劑量的裝置和用于控制供應(yīng)給所述燃燒器的燃料量的裝置；用于提取所述工作流體的第一提取裝置包括位于所述第一提取點的第一可控提取閥，并且其中，所述第一可控提取閥可控制為至少兩種設(shè)定：防止提取工作流體的關(guān)閉設(shè)定和允許提取工作流體的打開設(shè)定；并且用于提取所述工作流體的第二提取裝置包括位于所述第二提取點的第二可控提取閥，并且其中，所述第二可控提取閥可控制為至少兩種設(shè)定：防止提取工作流體的關(guān)閉設(shè)定和允許提取工作流體的打開設(shè)定。在一方面，用于控制供應(yīng)給所述燃燒器的壓縮氧化劑量的裝置包括氧化劑壓縮機、構(gòu)造成將來自所述氧化劑壓縮機的壓縮氧化劑引導(dǎo)至所述燃燒器的氧化劑管道、以及配置在所述氧化劑管道上的可控氧化劑閥，所述可控氧化劑閥可控制為允許向所述燃燒器輸送不同的壓縮氧化劑量的至少兩種打開設(shè)定；并且用于控制供應(yīng)給所述燃燒器的燃料量的裝置包括燃燒器燃料供應(yīng)，所述燃燒器燃料供應(yīng)包括可控燃料閥，所述可控燃料閥可控制為允許向所述燃燒器輸送不同燃料量的至少兩種打開設(shè)定。在一方面，來自所述渦輪的工作流體的輸出流包括排氣，所述排氣經(jīng)由所述再循環(huán)管道被引導(dǎo)至所述再循環(huán)壓縮機；所述再循環(huán)壓縮機構(gòu)造成壓縮所述排氣，使得來自所述再循環(huán)壓縮機的工作流體的輸出流包括壓縮排氣；用于控制所述功率設(shè)施使得所述燃燒器至少以所述優(yōu)選的化學(xué)計量比定期操作的所述裝置包括計算機化控制單元，所述計算機化控制單元構(gòu)造成控制所述可控氧化劑閥和所述可控燃料閥的設(shè)定，以及用于確定所述燃燒器在其下操作的當(dāng)前化學(xué)計量比和所述當(dāng)前化學(xué)計量比是否等于所述優(yōu)選的化學(xué)計量比的裝置；其中，所述優(yōu)選的化學(xué)計量比包括約為1的化學(xué)計量比。在一方面，所述優(yōu)選的化學(xué)計量比包括在0.75與1.25之間的化學(xué)計量比。在一方面，所述優(yōu)選的化學(xué)計量比包括在0.9與1.1之間的化學(xué)計量比。在一方面，用于確定所述燃燒器在其下操作的當(dāng)前化學(xué)計量比的所述裝置包括：用于測量供應(yīng)給所述燃燒器的壓縮氧化劑量的裝置和用于測量供應(yīng)給所述燃燒器的燃料量的裝置；并且所述計算機化控制單元構(gòu)造成基于測得的供應(yīng)給各燃燒器的壓縮氧化劑量和測得的供應(yīng)給各燃燒器的燃料量來計算所述燃燒器在其下操作的化學(xué)計量比。在一方面，用于確定所述燃燒器在其下操作的當(dāng)前化學(xué)計量比的裝置包括用于測試從所述燃燒器排出的工作流體的裝置，所述測試裝置包括用于檢測過量氧化劑的傳感器和用于檢測未消耗的燃料的傳感器中的至少一個；并且所述測試位置包括在所述再循環(huán)環(huán)路上的位置范圍內(nèi)的位置，所述位置范圍是在所述渦輪的入口與沿下游方向位于所述燃燒器的入口后方處之間限定的。在一方面，所述計算機化控制單元構(gòu)造成基于所述燃燒器中的當(dāng)前化學(xué)計量比是否被確定為等于所述優(yōu)選的化學(xué)計量比而選擇性地從所述第一提取點和所述第二提取點中的至少一個提取工作流體。在一方面，所述再循環(huán)管道構(gòu)造成收集來自所述渦輪的一部分排氣并且將所述一部分排氣引導(dǎo)至所述再循環(huán)壓縮機的進口；所述再循環(huán)管道還包括熱回收蒸汽發(fā)生器，所述熱回收蒸汽發(fā)生器包括鍋爐，所述熱回收蒸汽發(fā)生器構(gòu)造成使得來自所述渦輪的排氣包括用于所述鍋爐的熱源；所述再循環(huán)管道包括位于其上的冷卻裝置和鼓風(fēng)機中的至少一個，所述冷卻裝置構(gòu)造成從流經(jīng)所述再循環(huán)管道的排氣可控制地去除一定熱量，使得在所述再循環(huán)壓縮機的進口處實現(xiàn)更理想的溫度，并且所述鼓風(fēng)機構(gòu)造成使流經(jīng)所述再循環(huán)管道的排氣可控制地循環(huán)，使得在所述再循環(huán)壓縮機的進口處實現(xiàn)更理想的壓力。在一方面，所述功率設(shè)施還包括：用于確定所述第一提取點處的工作流體的特性的裝置；以及用于確定所述第二提取點處的工作流體的特性的裝置；其中，所述計算機化控制單元構(gòu)造成基于所述第一和第二提取點處的工作流體的特性而選擇性地僅從所述第一提取點、僅從所述第二提取點或從所述第一和第二提取點兩者提取所述工作流體。在一方面，用于確定所述第一提取點和所述第二提取點處的工作流體的特性的裝置包括壓力傳感器和溫度傳感器中的至少一個；并且所述計算機化控制單元構(gòu)造成經(jīng)由控制所述第一和第二可控提取閥的設(shè)定而選擇性地僅從所述第一提取點、僅從所述第二提取點或從所述第一和第二提取點兩者提取所述工作流體。在一方面，所述計算機化控制單元構(gòu)造成確定用于工作流體的特性的優(yōu)選值；并且所述計算機化控制單元構(gòu)造成基于所述第一和第二提取點處的工作流體的所述特性和用于所述提取的工作流體的特性的優(yōu)選值而選擇性地僅從所述第一提取點、僅從所述第二提取點或從所述第一和第二提取點兩者進行提取。在一方面，所述計算機化控制單元構(gòu)造成確定用于所述提取的工作流體的計劃下游應(yīng)用；其中，用于所述工作流體的特性的優(yōu)選值基于給定所述計劃下游應(yīng)用的優(yōu)選值。在一方面，所述第一提取點包括在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的位置；所述第二提取點包括在所述渦輪內(nèi)的位置；并且所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的位置和所述渦輪內(nèi)的位置被選擇成具有不相似的溫度特性和相似的壓力特性。在一方面，所述第一提取點包括在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的位置；所述第二提取點包括在所述再循環(huán)管道內(nèi)的位置；在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的位置和在所述再循環(huán)管道內(nèi)的位置被選擇成具有相似的溫度特性和不相似的壓力特性。在一方面，所述第一提取點包括在所述渦輪內(nèi)的位置；所述第二提取點包括在所述再循環(huán)管道內(nèi)的位置；在所述渦輪內(nèi)的位置和在所述再循環(huán)管道內(nèi)的位置被選擇成具有不相似的壓力特性和不相似的溫度特性。在一方面，所述第一提取點包括在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的第一位置，選擇所述第一位置以在用于所述功率設(shè)施的第一操作模式期間提供用于所述工作流體的期望壓力或溫度水平；并且所述第二提取點包括在所述再循環(huán)壓縮機內(nèi)的第二位置，選擇所述第二位置以在用于所述功率設(shè)施的第二操作模式期間提供用于所述工作流體的期望壓力或溫度水平；當(dāng)所述功率設(shè)施以所述第一操作模式操作時從所述第一提取點提取工作流體，并且當(dāng)所述功率設(shè)施以第二操作模式操作時從所述第二提取點提取工作流體。在一方面，所述第一操作模式包括基本負(fù)載操作模式且所述第二操作模式包括減弱操作模式。在一方面，所述第一提取點包括在所述渦輪內(nèi)的第一位置，選擇所述第一位置以在用于所述功率設(shè)施的第一操作模式期間提供用于所述工作流體的期望壓力或溫度水平；并且所述第二提取點包括在所述渦輪內(nèi)的第二位置，選擇所述第二位置以在用于所述功率設(shè)施的第二操作模式期間提供所述期望壓力或溫度水平；所述計算機化控制單元構(gòu)造成當(dāng)所述功率設(shè)施以所述第一操作模式操作時從所述第一提取點提取工作流體，并且當(dāng)所述功率設(shè)施以第二操作模式操作時從所述第二提取點提取工作流體。在一方面，所述第一操作模式包括基本負(fù)載操作模式且所述第二操作模式包括減弱操作模式。本申請的這些和其它特征將在回顧下文結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例進行的詳細描述和所附權(quán)利要求后變得顯而易見。附圖說明圖1是示出采用排氣再循環(huán)和再熱燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的示例性構(gòu)型的示意圖；圖2是示出采用排氣再循環(huán)和再熱燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖；圖3是示出采用排氣再循環(huán)和再熱燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖；圖4是示出采用排氣再循環(huán)和再熱燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖；圖5是示出采用排氣再循環(huán)和再熱燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖；圖6是示出采用排氣再循環(huán)和再熱燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖；圖7是示出與采用排氣再循環(huán)和再熱燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施相關(guān)的示例性操作方法的流程圖；圖8是示出采用排氣再循環(huán)和再熱燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖；圖9是示出采用排氣再循環(huán)和再熱燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖；圖10是示出采用排氣再循環(huán)和單個燃燒系統(tǒng)的備選功率設(shè)施的構(gòu)型的示意圖；圖11是示出采用排氣再循環(huán)和單個燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖；圖12是示出采用排氣再循環(huán)和單個燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖；以及圖13是示出采用排氣再循環(huán)和單個燃燒系統(tǒng)的功率設(shè)施的備選構(gòu)型的示意圖。部件列表8指定開始位置9功率設(shè)施10再循環(huán)環(huán)路11氧化劑壓縮機12再循環(huán)壓縮機14軸16增壓壓縮機18發(fā)電機20燃料供應(yīng)22上游燃燒器24下游燃燒器30高壓渦輪32低壓渦輪39熱回收蒸汽發(fā)生器40再循環(huán)管道41再循環(huán)通風(fēng)孔44冷卻器46鼓風(fēng)機51提取點52第一氧化劑管道54氧化劑閥(用于第一氧化劑管道52)56排氣閥58上游燃燒器燃料閥59下游燃燒器燃料閥61提取氣體閥62提取氣體供應(yīng)63渦輪旁通管道64用于檢測過量氧化劑的傳感器65控制單元67第二氧化劑管道68氧化劑閥(用于第二氧化劑管道67)70傳感器75第一提取點76第二提取點78上游燃燒器燃料供應(yīng)79下游燃燒器燃料供應(yīng)81第一氧化劑提取位置83第二氧化劑提取位置86結(jié)合點。具體實施方式現(xiàn)在參照附圖，其中在全部若干視圖中各種標(biāo)號表示相似部件，圖1至圖13提供了根據(jù)本申請的構(gòu)型的示例性功率設(shè)施的示意圖。如下文將更詳細介紹的，這些功率設(shè)施包括給定排氣的再循環(huán)而實現(xiàn)性能優(yōu)點的新穎系統(tǒng)架構(gòu)和構(gòu)型和/或控制方法。除非另外闡明，否則如文中所用的術(shù)語“功率設(shè)施”并不意圖為排它性的，而是可指文中所述、圖中所示或要求保護的任何構(gòu)型。此類系統(tǒng)可包括兩個單獨的渦輪、排氣再循環(huán)、兩個燃燒系統(tǒng)和/或熱回收蒸汽發(fā)生器。如圖1中所示，功率設(shè)施9包括再循環(huán)環(huán)路10，其包括工作流體的再循環(huán)流。在本發(fā)明的某些實施例中，如圖1中所示，再循環(huán)環(huán)路10是來自渦輪的排氣憑其循環(huán)從而形成工作流體的再循環(huán)流的裝置。將理解，再循環(huán)環(huán)路10構(gòu)造成使得：位于其上的各構(gòu)件構(gòu)造成從相鄰上游構(gòu)件接受工作流體的輸出流并向相鄰下游構(gòu)件提供工作流體的輸入流。注意，將參照環(huán)路10上的指定“開始位置8”描述再循環(huán)環(huán)路10的若干構(gòu)件。將理解，開始位置8是任意的，并且系統(tǒng)的功能可以以另一方式或參照另一開始位置描述而無實質(zhì)影響。如圖所示，開始位置8位于軸向式壓縮機12的進氣口。如所構(gòu)造的，軸向式壓縮機12從渦輪接受再循環(huán)排氣流；因此，軸向式壓縮機12在文中稱為“再循環(huán)壓縮機12”。沿下游方向移動，再循環(huán)環(huán)路10包括與高壓渦輪30相關(guān)聯(lián)的上游燃燒器22和與低壓渦輪32相關(guān)聯(lián)的下游燃燒器24。將理解，用于描述這些構(gòu)件的術(shù)語目的是描述性的，使得功率設(shè)施9的高效描述是可能的。雖然術(shù)語并非意在過度限制，但將理解，“上游”和“下游”指定一般是指給定指定的開始位置8而工作流體流經(jīng)再循環(huán)環(huán)路10的方向。此外，“高壓”和“低壓”指定是指給定各渦輪在再循環(huán)環(huán)路10上的位置而各渦輪30、32中相對于其它渦輪的操作壓力水平。在低壓渦輪32的下游，再循環(huán)管道40將排氣導(dǎo)引至再循環(huán)壓縮機12的進氣口，該再循環(huán)壓縮機12由此使排氣從渦輪(或至少其一部分)再循環(huán)。若干其它構(gòu)件可位于再循環(huán)管道40上。將理解，這些構(gòu)件可用于以期望方式(即，以期望溫度、壓力、濕度等)將排氣輸送至再循環(huán)壓縮機12。如圖所示，在各種實施例中，在再循環(huán)管道40上可包括熱回收蒸汽發(fā)生器39、冷卻器44和鼓風(fēng)機46。此外，再循環(huán)環(huán)路10可包括再循環(huán)通風(fēng)孔41，其提供將一定量的排氣可控地從再循環(huán)管道40排出使得實現(xiàn)期望的流平衡的途徑。例如，將理解，在穩(wěn)態(tài)狀況下，一定量的排氣必須經(jīng)再循環(huán)通風(fēng)孔41排出，該排氣量與分別經(jīng)由氧化劑壓縮機11和燃料供應(yīng)20進入再循環(huán)環(huán)路10的壓縮氧化劑和燃料的量大致相等。將理解，在噴射到再循環(huán)環(huán)路10中的氧化劑/燃料與從再循環(huán)環(huán)路10排出的排氣之間實現(xiàn)期望平衡可經(jīng)由記錄進入環(huán)路10的壓縮氧化劑和燃料的量和離開的排氣的量的傳感器及再循環(huán)環(huán)路10內(nèi)的溫度傳感器、閥傳感器、壓力傳感器以及其它常規(guī)裝置和系統(tǒng)來完成。功率設(shè)施9可包括氧化劑壓縮機11，與再循環(huán)壓縮機12不同，其未完全集成在再循環(huán)環(huán)路10中。如下所述，氧化劑壓縮機11可為軸向式壓縮機，其構(gòu)造成在再循環(huán)環(huán)路10內(nèi)的一個或多個位置處噴射壓縮空氣或其它氧化劑。在大多數(shù)應(yīng)用中，氧化劑壓縮機11將構(gòu)造成壓縮空氣。將理解，在其它實施例中，氧化劑壓縮機11可構(gòu)造成供應(yīng)可被加壓并噴射到燃燒系統(tǒng)中的任何類型的氧化劑。例如，氧化劑壓縮機11可包括摻有氧氣的空氣供應(yīng)。另一方面，再循環(huán)壓縮機12構(gòu)造成壓縮來自渦輪30、32的再循環(huán)排氣。在必要時，可提供增壓壓縮機16，以在氧化劑壓縮機11的排出物噴射到再循環(huán)環(huán)路10中之前增大該排出物的壓力，使得實現(xiàn)優(yōu)選的噴射壓力。這樣，壓縮氧化劑可被有效地輸送至一個或多個燃燒器。氧化劑壓縮機11和再循環(huán)壓縮機12可通過驅(qū)動兩者的單個或公共軸14機械地聯(lián)接。在公共軸14上還可包括發(fā)電機18，而高壓渦輪30和低壓渦輪32驅(qū)動公共軸14和附接至其的負(fù)載。將理解，本發(fā)明可用于具有與圖中所示的示例性公共軸構(gòu)型14不同的軸構(gòu)型的系統(tǒng)中。例如，可使用多個軸，每個軸可包括渦輪中的一個和負(fù)載元件中的一個或多個(即，壓縮機11、12中的一個或發(fā)電機18)。這種構(gòu)型可包括同心軸或其它。在示例性實施例中，功率設(shè)施9的燃燒系統(tǒng)如圖所示包括上游燃燒器22和其下游的下游燃燒器24。將理解，如以下更詳細說明的，上游燃燒器22和下游燃燒器24可包括任何類型的常規(guī)燃燒器、燃燒系統(tǒng)和/或再熱燃燒器，并且所選術(shù)語僅指在再循環(huán)環(huán)路10上的相對定位(給定指定起動位置8和流動方向)。通常，如圖1中所示和以下更詳細說明的，上游燃燒器22通過將燃料在單管(can)式燃燒器或其它類型的常規(guī)燃燒器中燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體噴射到再循環(huán)環(huán)路10中而操作。備選地，某些燃燒系統(tǒng)通過直接的燃料噴射而操作。在噴射后，所噴射的燃料在再循環(huán)環(huán)路10內(nèi)燃燒。這些方法中的任一種一般增加工作流體的溫度和動能，并且燃燒器類型中的任一種可用作上游燃燒器22或下游燃燒器24。燃料供應(yīng)20可向上游燃燒器22和下游燃燒器24供應(yīng)諸如天然氣的燃料。更具體而言，上游燃燒器22可構(gòu)造成接受來自氧化劑壓縮機11的壓縮氧化劑流和來自燃料供應(yīng)20的燃料。在該操作模式中，上游燃燒器22可包括一個或多個單管或燃燒室，燃料和氧化劑一起傳入其內(nèi)、混合并點燃，使得形成加壓燃燒氣體的高能流。上游燃燒器22然后可將燃燒氣體引導(dǎo)至高壓渦輪30中，此處氣體膨脹并提取功。下游燃燒器24可構(gòu)造成在高壓渦輪30下游的點處向工作流體添加能量/熱量。如圖1的實施例中所示，下游燃燒器24可剛好位于低壓渦輪32的上游。如上所述，下游燃燒器24之所以這樣稱呼是因為它在上游燃燒器22下游的點處向工作流體流添加熱量/能量。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，可使用雙燃燒或再熱系統(tǒng)(例如上述的那些)來實現(xiàn)某些操作優(yōu)點。這些優(yōu)點尤其包括：1)燃料靈活性；2)改善的排放；3)較低的總點火溫度；4)較少的冷卻和密封要求；5)較長的部件壽命；以及6)由于較低的點火溫度而使用較廉價的材料。因此，改善如本發(fā)明所提供的包括再熱系統(tǒng)的功率設(shè)施的操作拓寬了再熱系統(tǒng)的潛在用途和這些系統(tǒng)通常提供的優(yōu)點的實現(xiàn)。如上所述，功率設(shè)施9還包括再循環(huán)管道40。再循環(huán)管道40大體形成來自渦輪的排氣憑其再循環(huán)的流動路徑，由此完成再循環(huán)環(huán)路10。更具體而言，再循環(huán)管道40在終止于再循環(huán)壓縮機12的進氣口處的路徑上引導(dǎo)來自低壓渦輪32的排氣。將理解，再循環(huán)管道40可使排氣沿如圖1中所示包括熱回收蒸汽發(fā)生器39、冷卻器44和鼓風(fēng)機46的途徑循環(huán)通過若干構(gòu)件(注意，為了避免不必要的復(fù)雜性，熱回收蒸汽發(fā)生器39已在圖1中以簡化形式表示)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，本發(fā)明的熱回收蒸汽發(fā)生器39可包括任何類型的系統(tǒng)，其中來自一個或多個燃氣渦輪的燃燒排氣被用作蒸汽渦輪的鍋爐用的熱源。在熱回收蒸汽發(fā)生器39的下游，冷卻器44可定位成使得流經(jīng)再循環(huán)管道40的氣體流經(jīng)它。冷卻器44可包括足以用于此功能的直接接觸冷卻器或其它常規(guī)換熱器，并且可通過從排氣提取更多熱量而使得排氣以期望或優(yōu)選溫度進入再循環(huán)壓縮機12來操作。冷卻器44還可提供再循環(huán)氣體內(nèi)的濕度水平憑其被控制為優(yōu)選水平的裝置。即，冷卻器44可通過冷卻流而從該流提取水，這由此在氣體在進入冷卻器前被加熱至流的溫度后降低了再循環(huán)氣體的濕度水平。如圖1中所示，鼓風(fēng)機46可位于冷卻器44的下游；然而，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，該次序可顛倒。鼓風(fēng)機46可具有常規(guī)設(shè)計。鼓風(fēng)機46可用于更高效地使排氣循環(huán)通過再循環(huán)管道40，使得氣體以期望方式輸送至再循環(huán)壓縮機12的進氣口。功率設(shè)施9可包括若干類型的管道、管件、閥、傳感器和憑其控制和維持功率設(shè)施9的操作的其它系統(tǒng)。將理解，文中所述的所有閥可被控制為影響行進通過管道的流體的量的各種設(shè)定。如已描述的，再循環(huán)管道40使來自渦輪30、32的排氣再循環(huán)到再循環(huán)壓縮機12的進氣口，由此為工作流體提供再循環(huán)流動路徑。此外，如圖1中所示，可提供第一氧化劑管道52，其將來自氧化劑壓縮機11的壓縮氧化劑引導(dǎo)至上游燃燒器22。第一氧化劑管道52可包括控制通過該管道的氧化劑的流的氧化劑閥54。第一氧化劑管道52還可包括增壓壓縮機16，其如以下更詳細所述可用于增大該管道內(nèi)壓縮氧化劑的壓力。第一氧化劑管道52還可包括通風(fēng)閥56。通風(fēng)閥56提供移動通過第一氧化劑管道52的壓縮氧化劑的一部分憑其被排出至大氣的裝置。如圖1中所示，本發(fā)明的某些實施例通過將來自氧化劑壓縮機11的壓縮氧化劑的流提供給上游燃燒器22但不提供給下游燃燒器24來操作。在其它實施例中，例如在圖2至圖5所示的實施例中，本發(fā)明通過將來自氧化劑壓縮機11的壓縮氧化劑的流提供給上游燃燒器22和下游燃燒器24來操作。在另外的其它實施例中，本發(fā)明通過將來自氧化劑壓縮機11的壓縮氧化劑的流提供給下游燃燒器22但不提供給上游燃燒器24來操作。當(dāng)?shù)谝谎趸瘎┕艿?2上的氧化劑閥54完全關(guān)閉(即，被設(shè)定成使得不允許來自氧化劑壓縮機11的流通過其)時，這種類型的系統(tǒng)例如表示在圖2和圖4中。燃料供應(yīng)20可包括向上游燃燒器22和/或下游燃燒器24提供燃料的兩個供應(yīng)管道。如圖所示，燃料閥58控制被輸送至上游燃燒器22的燃料的量，而另一燃料閥59控制被輸送至下游燃燒器24的燃料的量。將理解，雖然圖中未示出，但輸送至上游燃燒器22和下游燃燒器24的燃料類型不必相同，并且，給定某一系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，不同燃料類型的使用可能是有利的。此外，如以下更詳細討論的，燃料閥58和燃料閥59可被控制成使得燃料被輸送至兩個燃燒器22、24中的僅僅一個。更具體而言，在某些實施例中，燃料閥58可被完全關(guān)閉，使得燃料不被輸送至上游燃燒器22。在這種情況下，如以下更詳細討論的，兩個燃燒器22、24均可依靠輸送至下游燃燒器24的燃料來操作。類似地，在某些實施例中，燃料閥59可完全關(guān)閉，使得燃料不被輸送至下游燃燒器22。在這種情況下，如以下更詳細討論的，兩個燃燒器22、24均可依靠輸送至上游燃燒器22的燃料來操作。將理解，文中描述為利用完全關(guān)閉的閥來操作的系統(tǒng)意圖涵蓋其中截止閥位于其上的管道完全被省略的系統(tǒng)構(gòu)型。提取點51包括從工作流體提取氣體的點。在優(yōu)選實施例中，提取點51位于再循環(huán)環(huán)路10上，使得可有效地提取二氧化碳(CO2)和/或氮氣(N2)。給定某些操作和系統(tǒng)控制模式，本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)允許這種提取發(fā)生在如圖1中所示位于高壓渦輪30和上游燃燒器22兩者的上游的位置。更具體而言，如圖所示，提取點51可位于剛好在上游燃燒器22中的燃燒反應(yīng)的上游的位置。提取點51可包括憑其將工作流體內(nèi)的一部分氣體分流到管道中并由此從再循環(huán)環(huán)路10移除的常規(guī)提取裝置?？商峁┨崛怏w閥61，以控制被提取的工作流體的量。在提取氣體閥61的下游，該管道可將提取氣體供應(yīng)62輸送至一個或多個下游構(gòu)件(未示出)。在優(yōu)選實施例中，提取氣體供應(yīng)62可被引導(dǎo)至通過常規(guī)裝置使二氧化碳與氮氣分離的分離系統(tǒng)(未示出)。如上所述，在分離后，這些氣體可用于許多類型的工業(yè)應(yīng)用，諸如例如在食品和飲料行業(yè)中的應(yīng)用。從連接到提取點51上的管道分支，還可包括渦輪旁通管道63，其提供繞開各渦輪30、32的通道。提供渦輪旁通管道63用于起動情形，并且由于其不會實質(zhì)性地影響本發(fā)明的功能而將不進一步討論。在其它實施例中，提取點51可位于圖1的再循環(huán)環(huán)路10內(nèi)的不同位置。如以下更詳細所述(特別是關(guān)于圖5和圖6)，本文提供的架構(gòu)和控制方法教導(dǎo)了可憑其使燃燒器22、24中的一個在化學(xué)計量點或優(yōu)選化學(xué)計量比處或它們附近操作的有效且起作用的裝置。即，功率設(shè)施9內(nèi)的燃料和氧化劑供應(yīng)可采用這樣的方式來控制：一旦氧化劑和燃料已在燃燒器22、24中的一個內(nèi)充分混合、點燃并燃燒，便產(chǎn)生不存在或基本不存在氧化劑和未消耗燃料的排氣。在此狀態(tài)下，排氣由高含量二氧化碳和氮氣組成，其可被經(jīng)濟地提取以用于其它應(yīng)用中。如上所述，“在化學(xué)計量點操作”或“化學(xué)計量點操作”是指在化學(xué)計量點處、其附近或其左右可接受或期望的范圍內(nèi)的操作。將理解，“化學(xué)計量點”也可指1的化學(xué)計量比，因為據(jù)說它包括1∶1的燃料與氧化劑比例。還將理解，將大于1的比例描述為包含過量氧化劑，而將小于1的比例描述為包含過量燃料。將理解，根據(jù)具體功率設(shè)施的限制、提取的工作流體的期望特性以及其它標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)計量點操作可指在化學(xué)計量點或換言之1的化學(xué)計量比左右的范圍內(nèi)的化學(xué)計量操作。因此，在某些實施例中，“化學(xué)計量點操作”可指在被限定在0.75與1.25之間的化學(xué)計量比的范圍內(nèi)的操作。在更優(yōu)選的實施例中，“化學(xué)計量點操作”可指在被限定在0.9與1.1之間的化學(xué)計量比的范圍內(nèi)的操作。在其它更加優(yōu)選的實施例中，“化學(xué)計量點操作”可指基本在或很接近1的化學(xué)計量比的操作。最后，在其它優(yōu)選實施例中，“化學(xué)計量點操作”可指在被限定在大約1.0與1.1之間的化學(xué)計量比的范圍內(nèi)的操作。將理解，如果燃燒器22、24中的一個在化學(xué)計量點(即，1的化學(xué)計量比或者在上述預(yù)定范圍或另一期望范圍之一內(nèi))操作，則燃燒器下游的排氣基本不存在未消耗燃料和氧氣，并基本由可被經(jīng)濟地提取的二氧化碳和氮氣(和/或一些其它期望氣態(tài)特性)組成。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提取點51通?？晌挥谠傺h(huán)環(huán)路10上的任何點，既在1)在化學(xué)計量點操作的任一燃燒器22、24的下游又在2)另一燃燒器22、24的上游。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，如文中所用的“另一燃燒器的上游”是指燃燒器內(nèi)氧化劑和/或燃料實際進入再循環(huán)環(huán)路51的點的上游，且因此，“另一燃燒器的上游”可包括可被解釋為在“另一燃燒器”內(nèi)但也在氧化劑和/或燃料噴射到工作流體流中的位置的上游的區(qū)域，例如燃燒器頭端內(nèi)的某些區(qū)域。在如圖1的構(gòu)型中，假設(shè)下游燃燒器24的燃料輸入被控制為在(或基本在)化學(xué)計量點產(chǎn)生燃燒，提取點51可位于被限定在下游燃燒器24與沿下游方向位于上游燃燒器22后方處(proceeding)之間的范圍內(nèi)的任何點。在一個優(yōu)選實施例中，如圖1中所示，提取點可在再循環(huán)壓縮機12的排出口處位于該范圍內(nèi)。將理解，該位置提供高度加壓的提取氣體，其在某些下游應(yīng)用中可能有利。功率設(shè)施9還可包括測量操作參數(shù)、設(shè)定以及系統(tǒng)的構(gòu)件和各種管道內(nèi)的狀況的一個或多個傳感器70。一個這種傳感器可以是用于檢測過量氧化劑的傳感器64，諸如例如常規(guī)氧傳感器。用于檢測過量氧化劑的傳感器64可剛好位于提取點51的上游，并且可以以預(yù)定間隔測量流經(jīng)再循環(huán)環(huán)路10的排氣或工作流體的氧含量。這樣定位的用于檢測過量氧化劑的傳感器64也可定位成測試工作流體的氧化劑含量，這可提供與在用于檢測過量氧化劑的傳感器64的直接上游的燃燒器內(nèi)的化學(xué)計量比和/或工作流體的提取是否會產(chǎn)生適當(dāng)?shù)夭淮嬖谘趸瘎┖臀聪娜剂系臍怏w供應(yīng)有關(guān)的信息。將理解，用于檢測過量氧化劑的傳感器64可位于再循環(huán)環(huán)路10上被限定在提取點51與位于沿上游方向所遇到第一燃燒器22、24后方處之間的范圍內(nèi)。將理解，給定提取點51的定位，在上游方向上遇到的第一燃燒器22、24是被控制在優(yōu)選化學(xué)計量比的燃燒器22、24。這樣，用于檢測過量氧化劑的傳感器64可用于確定當(dāng)前希望從再循環(huán)環(huán)路10提取氣體的程度。如以下更詳細所述，該系統(tǒng)可包括測量可與系統(tǒng)的任何構(gòu)件有關(guān)的過程變量的基質(zhì)(host)的其它傳感器70。因此，附圖示出位于功率設(shè)施9周圍的示例性位置的多個傳感器70。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，常規(guī)系統(tǒng)通常包括除了剛剛在若干圖中示出的那些的許多傳感器，并且此外，那些其它傳感器可位于系統(tǒng)內(nèi)不同于剛剛指出的那些的位置。將理解，這些傳感器70可將它們的讀數(shù)電子地傳達給控制單元65和/或按照控制單元65傳達給它們的指令來工作?？膳c用于檢測過量氧化劑的傳感器64一起或可互換使用的一個這種傳感器70是檢測排氣中有無未消耗燃料的傳感器。與用于檢測過量氧化劑的傳感器64結(jié)合，未消耗燃料傳感器70可提供可從其確定上游燃燒器22、24中的化學(xué)計量比的測量值以及當(dāng)前提取工作流體的合適度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可使用其它傳感器來收集與燃燒器內(nèi)發(fā)生的燃燒的化學(xué)計量特性有關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，可使用CO傳感器和濕度傳感器。功率設(shè)施9還可包括根據(jù)文中所述的某些實施例工作的控制單元65。將理解，控制單元65可包括電子或計算機實現(xiàn)的裝置，其從傳感器和其它來源取得與設(shè)施操作參數(shù)、設(shè)定和狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)，并且按照算法、儲存數(shù)據(jù)、操作人員偏好等來控制功率設(shè)施9的各種機械和電氣系統(tǒng)的設(shè)定，使得實現(xiàn)期望的操作模式。例如，控制單元65可控制功率設(shè)施9，使得在燃燒器22、24之一中實現(xiàn)化學(xué)計量操作或在優(yōu)選化學(xué)計量比下的操作。將理解，該控制機制可通過平衡噴射到上游或下游燃燒器22、24中的燃料和氧化劑以及考慮在再循環(huán)工作流體內(nèi)行進的來自兩個燃燒器22、24中的另一個的任何過量氧化劑或未消耗燃料來實現(xiàn)該目標(biāo)。一旦實現(xiàn)化學(xué)計量操作，控制單元65就可控制提取氣體閥61，使得提取以期望速率進行，并且持續(xù)期望的時間或者直到改變的狀態(tài)不再適合提取?？砂凑諒目刂茊卧?5接收的可經(jīng)由有線或無線通信連接發(fā)送的電信號來控制管理工作流體的流、氣體提取、燃料消耗等的上述各種閥的設(shè)定。在使用中，根據(jù)示例性實施例的功率設(shè)施9可如下操作。氧化劑壓縮機11內(nèi)的葉片的旋轉(zhuǎn)壓縮經(jīng)由第一氧化劑管道52供應(yīng)給上游燃燒器22的氧化劑。在到達上游燃燒器22前，在一些實施例中可提供增壓壓縮機16。增壓壓縮機16可用于將由氧化劑壓縮機11供應(yīng)的氧化劑的壓力升高到對于噴射到上游燃燒器22中而言足夠或優(yōu)選的水平。這樣，壓縮氧化劑的流可在上游燃燒器22內(nèi)與從再循環(huán)壓縮機12供應(yīng)給燃燒器的壓縮排氣的流結(jié)合。將理解，成功地使兩股這樣的流在上游燃燒器22內(nèi)結(jié)合可采用若干方式完成，并且根據(jù)流如何導(dǎo)入上游燃燒器22內(nèi)，各流的合適壓力水平可變化。本發(fā)明教導(dǎo)了可憑其控制壓力水平使得流可以以合適方式合并同時避免可避免的空氣動力學(xué)損失、回流和其它可能的性能問題的方法和系統(tǒng)構(gòu)型。因此，上游燃燒器22可構(gòu)造成將來自氧化劑壓縮機11的壓縮氧化劑流與來自再循環(huán)壓縮機12的壓縮排氣流合并并燃燒其中的燃料，從而產(chǎn)生高能、加壓的燃燒氣流。燃燒氣流然后被引導(dǎo)至高壓渦輪30內(nèi)的旋轉(zhuǎn)葉片的級上，這誘發(fā)繞軸14的旋轉(zhuǎn)。這樣，燃燒氣體的能量變換為旋轉(zhuǎn)軸14的機械能。如上所述，軸14可將高壓渦輪30聯(lián)接到氧化劑壓縮機11，使得軸14的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動氧化劑壓縮機11。軸14還可將高壓渦輪30聯(lián)接到再循環(huán)壓縮機12，使得軸14的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動再循環(huán)壓縮機12。軸14還可將高壓渦輪30聯(lián)接到發(fā)電機18，使得其也驅(qū)動發(fā)電機18。將理解，發(fā)電機18將旋轉(zhuǎn)軸的機械能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)然，可由高壓渦輪30驅(qū)動其它類型的負(fù)載。工作流體(即來自高壓渦輪30的排氣)然后被引導(dǎo)至低壓渦輪32。在到達低壓渦輪32之前，下游燃燒器24向流經(jīng)再循環(huán)環(huán)路10的工作流體添加熱量/能量，如上所述。在圖1的實施例中，下游燃燒器24構(gòu)造成燃燒來自高壓渦輪30的排氣內(nèi)的燃料。在備選實施例中，如在圖2至圖6中所示和下文更詳細討論的，下游燃燒器24可構(gòu)造成將來自氧化劑壓縮機的壓縮氧化劑流與來自高壓渦輪30的排氣流合并并燃燒其中的燃料，從而產(chǎn)生高能、加壓的燃燒氣流。工作流體然后被引導(dǎo)至低壓渦輪32內(nèi)的旋轉(zhuǎn)葉片的級上，這誘發(fā)繞軸14的旋轉(zhuǎn)，由此將燃燒氣體的能量變換為旋轉(zhuǎn)軸14的機械能。與高壓渦輪30一樣，軸14可將低壓渦輪32聯(lián)接到氧化劑壓縮機11、再循環(huán)壓縮機12和/或發(fā)電機18。在某些實施例中，高壓渦輪30和低壓渦輪32可先后驅(qū)動這些負(fù)載。在其它實施例中，可使用同心軸，使得高壓渦輪30驅(qū)動同心軸中的一個上的負(fù)載的一部分，而低壓渦輪32驅(qū)動其它同心軸上的剩余負(fù)載。另外，在其它系統(tǒng)構(gòu)型中，高壓渦輪30和低壓渦輪32可驅(qū)動單獨的非同心軸(未示出)。從低壓渦輪32起，再循環(huán)管道40可形成完成本發(fā)明的再循環(huán)環(huán)路10的流動路徑。該流動路徑最終將來自渦輪30、32的排氣輸送至再循環(huán)壓縮機12的進氣口。作為該再循環(huán)管道40的一部分，排氣可由熱回收蒸汽發(fā)生器39使用。即，排氣可提供用于驅(qū)動蒸汽渦輪的鍋爐的熱源，該蒸汽渦輪接收來自熱回收蒸汽發(fā)生器39的蒸汽。在其下游，排氣可由冷卻器44進一步冷卻以及行進通過鼓風(fēng)機46。冷卻器44可用于降低排氣的溫度，使得它們在期望的溫度范圍內(nèi)輸送至再循環(huán)壓縮機12的進氣口。鼓風(fēng)機46可幫助使排氣循環(huán)通過再循環(huán)環(huán)路10。將理解，熱回收蒸汽發(fā)生器39、冷卻器44和鼓風(fēng)機46可包括常規(guī)構(gòu)件并按照常規(guī)方法操作。關(guān)于控制單元65的操作，將理解，其可包括電子或計算機實現(xiàn)的裝置，該裝置取得與設(shè)施操作參數(shù)和狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)算法、儲存數(shù)據(jù)、操作人員偏好等來控制功率設(shè)施9的各種機械和電氣系統(tǒng)的設(shè)定，使得實現(xiàn)期望操作模式，例如，實現(xiàn)在或基本在化學(xué)計量點處操作?？刂茊卧?5可包括指明功率設(shè)施9的機械和電氣系統(tǒng)應(yīng)如何操作的控制邏輯。更具體而言，并且根據(jù)本申請的某些實施例，控制單元65通常包括編程邏輯，其指明應(yīng)該如何監(jiān)測某些操作參數(shù)/儲存數(shù)據(jù)/操作人員偏好/等，以及給定來自監(jiān)測數(shù)據(jù)的某些輸入應(yīng)該如何操作諸如如上所述的功率設(shè)施9的各種機械和電氣系統(tǒng)。控制單元65可響應(yīng)于控制邏輯的命令而自動控制各種系統(tǒng)和裝置的操作，并且在某些情形中，可在采取動作前要求操作人員輸入。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，這種系統(tǒng)可包括監(jiān)測有關(guān)操作參數(shù)的多個傳感器、裝置和儀器，以上討論了其中一些。這些硬件裝置可向控制單元65傳輸數(shù)據(jù)和信息，以及由控制單元65控制和操縱。即，按照常規(guī)裝置和方法，控制單元65可從功率設(shè)施9的系統(tǒng)接收和/或獲取數(shù)據(jù)，處理該數(shù)據(jù)，查詢儲存的數(shù)據(jù)，與功率設(shè)施9的操作人員通信，和/或按照一組指令或邏輯流程圖來控制系統(tǒng)的各種機械和電氣設(shè)備，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解的，該組指令或邏輯流程圖可構(gòu)成由控制單元65操作的軟件程序的一部分，且其可包括與本發(fā)明的實施例有關(guān)的方面。簡言之，控制單元65可控制功率設(shè)施9的操作，使得其在化學(xué)計量點操作，并且在這樣操作的同時，提取基本不存在氧氣和未消耗燃料的燃燒排氣的供應(yīng)。以下關(guān)于圖7的討論涉及用于使文中所述的系統(tǒng)在化學(xué)計量點操作和期望排氣的提取的根據(jù)本發(fā)明的邏輯流程圖。將理解，這些邏輯流程圖可由控制單元用于此類目的。圖2至圖6提供了包括備選系統(tǒng)構(gòu)型的本發(fā)明的實施例。將理解，這些構(gòu)型呈現(xiàn)了用于將來自氧化劑壓縮機11的氧化劑噴射到再循環(huán)環(huán)路10中、向燃燒系統(tǒng)輸送燃料和可提取排氣的方式的備選策略。這些備選方案中的每一個提供了特定優(yōu)點，包括可實現(xiàn)并維持化學(xué)計量操作的方式。將理解，這些備選方案是示例性的，并且并不意圖提供可落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有可能的系統(tǒng)構(gòu)型的詳盡描述。此外，雖然圖2至圖6示出了燃料和氧化劑兩者均被輸送至上游燃燒器22和下游燃燒器24中的每一個，但將理解，以下描述的某些實施例可用于氧化劑被輸送至上游燃燒器22和下游燃燒器24中的僅一個的系統(tǒng)和/或燃料被輸送至上游燃燒器22和下游燃燒器24中的僅一個的系統(tǒng)中。任何這些系統(tǒng)的示例可經(jīng)由對將氧化劑和燃料輸送至燃燒器22、24的各種閥54、58、59、68的控制而構(gòu)成。圖2至圖4提供了包括第二氧化劑管道67和氧化劑閥68的實施例，其可一起用于向下游燃燒器24供應(yīng)受控的壓縮氧化劑量(其與第一氧化劑管道52相似源自氧化劑壓縮機11)。如在圖2和圖3中所示，第二氧化劑管道67可從第一氧化劑管道52分支，這意味著用于各氧化劑管道的壓縮氧化劑從來自氧化劑壓縮機11的相同供應(yīng)點抽吸。在圖2中，發(fā)生分支使得第二氧化劑管道與第一氧化劑管道52的連接發(fā)生在第一氧化劑管道52的氧化劑閥54和增壓壓縮機16的上游。在這種情況下，第二氧化劑管道67由此繞開增壓壓縮機16。這可用于在第一氧化劑管道52內(nèi)形成不同壓力水平的流，該第一氧化劑管道52將由于增壓壓縮機16而具有高于第二氧化劑管道67內(nèi)的壓力。由于第一氧化劑管道52向在再循環(huán)環(huán)路10上位于第二氧化劑管道67上游的點提供壓縮氧化劑，因而該構(gòu)型允許可憑其將各氧化劑管道中的壓力控制為適合在不同位置噴射的壓力水平的有效裝置。在圖3中，分支發(fā)生在第一氧化劑管道52的氧化劑閥54的下游。更具體而言，第二氧化劑管道52的分支發(fā)生在第一氧化劑管道52的氧化劑閥54(其可位于增壓壓縮機16的下游，如圖所示)與燃燒器22之間。如圖4中所示，第二氧化劑管道67也可獨立于第一氧化劑管道52。如圖所示，在此情形中，第二氧化劑管道67可從氧化劑壓縮機11內(nèi)的提取點延伸。用于第二氧化劑管道的提取點可位于第一氧化劑管道52引出其壓縮氧化劑流的位置上游的其中一個級上，其例如可位于壓縮機排出殼體中。更具體而言，該提取點可構(gòu)造成在氧化劑壓縮機11內(nèi)的中間級處滲出壓縮氧化劑。通過第一氧化劑管道52從壓縮機排出殼體或其附近抽吸，該布置引起通過第一氧化劑管道52的壓縮氧化劑流的比在第二氧化劑管道67中的更高壓力。還將理解，該構(gòu)型允許第一氧化劑管道52和第二氧化劑管道67具有不同的壓力水平而不需包括增壓壓縮機16。與前面一樣，壓差可能有用，因為壓縮氧化劑的壓力可與其在再循環(huán)環(huán)路10上所使用的位置的壓力匹配。圖5和圖6提供了給定兩個燃燒器22、24均從氧化劑壓縮機11接收壓縮氧化劑供應(yīng)的事實而用于定位提取...