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與具有排氣再循環(huán)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的系統(tǒng)和設(shè)備的制造方法與工藝

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與具有排氣再循環(huán)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的系統(tǒng)和設(shè)備的制造方法與工藝

技術(shù)特征:
1.一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,其中所述功率設(shè)施包括可操作地連接到渦輪上的燃燒器,并且其中所述再循環(huán)環(huán)路包括:再循環(huán)壓縮機(jī),位于所述再循環(huán)壓縮機(jī)的下游的所述燃燒器,位于所述燃燒器的下游的所述渦輪,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(jī)的再循環(huán)管道,所述方法包括以下步驟:使所述工作流體的至少一部分再循環(huán)通過所述再循環(huán)環(huán)路;通過控制在氧化劑輸入部供應(yīng)給所述燃燒器的壓縮氧化劑量和在燃料輸入部供應(yīng)給所述燃燒器的燃料量來控制所述功率設(shè)施使得所述燃燒器至少以優(yōu)選的化學(xué)計(jì)量比定期操作,其中所述再循環(huán)環(huán)路構(gòu)造成除在所述燃燒器中發(fā)生的輸入以外在所有位置防止氧化劑和燃料的輸入;以及在所述燃燒器以所述優(yōu)選的化學(xué)計(jì)量比操作的時(shí)間期間從位于所述再循環(huán)環(huán)路上的第一提取點(diǎn)和第二提取點(diǎn)提取所述工作流體;確定在所述第一提取點(diǎn)處的工作流體的特性;確定在所述第二提取點(diǎn)處的工作流體的特性;基于在所述第一和第二提取點(diǎn)處的工作流體的特性,同時(shí)從所述第一提取點(diǎn)和所述第二提取點(diǎn)兩者提取所述工作流體;基于計(jì)劃下游應(yīng)用而確定用于所述工作流體的特性的優(yōu)選值;以及可控制地混合從所述第一提取點(diǎn)和所述第二提取點(diǎn)提取的工作流體,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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:所述第一提取點(diǎn)包括第一可控提取閥,其中所述第一可控提取閥可控制為至少三種設(shè)定:防止提取工作流體的關(guān)閉設(shè)定和允許提取不同水平的工作流體的兩種打開設(shè)定;所述第二提取點(diǎn)包括第二可控提取閥,其中,所述第二可控提取閥可控制為至少三種設(shè)定:防止提取工作流體的關(guān)閉設(shè)定和允許提取不同水平的工作流體的兩種打開設(shè)定;以及同時(shí)從所述第一和第二提取點(diǎn)兩者提取所述工作流體包括控制所述第一和第二可控提取閥的設(shè)定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于:控制供應(yīng)給所述燃燒器的壓縮氧化劑量的步驟包括:在氧化劑壓縮機(jī)中壓縮氧化劑;引導(dǎo)來自所述氧化劑壓縮機(jī)的壓縮氧化劑通過氧化劑管道,所述氧化劑管道包括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)定的可控氧化劑閥;并且操縱所述可控氧化劑閥的設(shè)定;并且控制供應(yīng)給所述燃燒器的燃料量的步驟包括:經(jīng)可控燃料閥將來自燃料供應(yīng)的燃料引導(dǎo)至所述燃燒器,其中,所述可控燃料閥可控制為允許向所述燃燒器輸送不同的燃料量的至少兩種打開設(shè)定;并且操縱所述可控燃料閥的設(shè)定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于: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)管道引導(dǎo)至所述再循環(huán)壓縮機(jī);所述再循環(huán)壓縮機(jī)構(gòu)造成壓縮所述排氣,使得來自所述再循環(huán)壓縮機(jī)的工作流體的輸出流包括壓縮排氣;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(jì)量比定期操作的步驟包括使用構(gòu)造成控制所述可控氧化劑閥和所述可控燃料閥的設(shè)定的計(jì)算機(jī)化控制單元;并且所述優(yōu)選的化學(xué)計(jì)量比包括約為1的化學(xué)計(jì)量比。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述優(yōu)選的化學(xué)計(jì)量比包括介于0.75與1.25之間的化學(xué)計(jì)量比的范圍。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述優(yōu)選的化學(xué)計(jì)量比包括介于0.9與1.1之間的化學(xué)計(jì)量比的范圍。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法還包括確定用于提取的工作流體的計(jì)劃下游應(yīng)用的步驟;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(jì)劃下游應(yīng)用的優(yōu)選值。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,當(dāng)用于所述特性的優(yōu)選值在介于所述第一提取點(diǎn)處的工作流體的特性與所述第二提取點(diǎn)處的工作流體的特性之間的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),從所述第一和第二提取點(diǎn)兩者進(jìn)行提取。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,當(dāng)用于所述特性的優(yōu)選值落入所述第一提取點(diǎn)處的工作流體的特性與所述第二提取點(diǎn)處的工作流體的特性之間時(shí),從所述第一和第二提取點(diǎn)兩者進(jìn)行提取。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,控制混合從所述第一提取點(diǎn)提取的工作流體與從所述第二提取點(diǎn)提取的工作流體混合的步驟,包括使結(jié)合的提取工作流體流包括用于所述特性的優(yōu)選值。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述可控制地混合的步驟包括以下步驟:控制第一可控提取閥的設(shè)定,使得從所述第一提取點(diǎn)提取第一預(yù)定量的工作流體;控制第二可控提取閥的設(shè)定,使得從所述第二提取點(diǎn)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(diǎn)和所述第二提取點(diǎn)處的工作流體的特性,從所述第一提取點(diǎn)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(diǎn)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。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述特性包括壓力和溫度中的至少一個(gè)。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一提取點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)提取的工作流體與從所述第二提取點(diǎn)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(diǎn)處的第一特性的水平與所述第二提取點(diǎn)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(diǎn)和所述第二提取點(diǎn)處的相似的第二特性的水平。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一提取點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)提取的工作流體與從所述第二提取點(diǎn)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(diǎn)的第一特性的水平與在所述第二提取點(diǎn)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(diǎn)的第二特性的水平與在所述第二提取點(diǎn)的第二特性的水平之間的水平。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,所述第一提取點(diǎn)包括在所述再循環(huán)壓縮機(jī)內(nèi)的位置;所述第二提取點(diǎn)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(jī)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。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,所述第一提取點(diǎn)包括在所述再循環(huán)壓縮機(jī)內(nèi)的位置;所述第二提取點(diǎn)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(jī)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。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述第一提取點(diǎn)包括在所述渦輪內(nèi)的位置;所述第二提取點(diǎn)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。18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一提取點(diǎn)包括在所述再循環(huán)壓縮機(jī)內(nèi)的第一位置,選擇所述第一位置是因?yàn)樗龅谝晃恢迷谟糜谒龉β试O(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(diǎn)包括在所述再循環(huán)壓縮機(jī)內(nèi)的第二位置,選擇所述第二位置是因?yàn)樗龅诙恢迷谟糜谒龉β试O(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(shí)從所述第一提取點(diǎn)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(shí)從所述第二提取點(diǎn)提取工作流體。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其特征在于,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。20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一提取點(diǎn)包括在所述渦輪內(nèi)的第一位置,選擇所述第一位置是因?yàn)樗龅谝晃恢迷谟糜谒龉β试O(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(diǎn)包括在所述渦輪內(nèi)的第二位置,選擇所述第二位置是因?yàn)樗龅诙恢迷谟糜谒龉β试O(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(shí)從所述第一提取點(diǎn)提取工作流體,并且當(dāng)所述功率設(shè)施以第二操作模式...
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