用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，公開(kāi)了一種系統(tǒng)，其包括：燃料供應(yīng)系統(tǒng)，包括構(gòu)造成壓縮用于由燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)使用的燃料的輔助燃料氣體壓縮機(jī)；膨脹器，構(gòu)造成通過(guò)使來(lái)自燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑膨脹而產(chǎn)生功率；以及馬達(dá)/發(fā)電機(jī)，構(gòu)造成以馬達(dá)模式和發(fā)電機(jī)模式工作，其中，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以馬達(dá)模式利用輔助燃料氣體壓縮機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)燃料壓縮，并且，當(dāng)膨脹器使用來(lái)自燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)時(shí)，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)模式產(chǎn)生功率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文公開(kāi)的主題涉及用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]例如在功率設(shè)備中的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)通常燃燒一種或更多種燃料以驅(qū)動(dòng)渦輪。機(jī)械功率可用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或各種其它負(fù)載。遺憾的是，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)可能出于維護(hù)、修理或者其它原因而偶爾停機(jī)和/或起動(dòng)。在起動(dòng)和/或停機(jī)期間，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)可能無(wú)法使用諸如高壓燃料的某些資源。例如，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)可能由于各種約束而在起動(dòng)期間使用液體燃料，并且在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模式期間僅在起動(dòng)之后使用合成氣燃料。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]以下概括在范圍上與原始要求保護(hù)的發(fā)明相稱(chēng)的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例并不意圖限制要求保護(hù)的發(fā)明的范圍，而是，這些實(shí)施例僅僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡(jiǎn)要概括。實(shí)際上，本發(fā)明可涵蓋與以下闡述的實(shí)施例類(lèi)似或不同的各種形式。
[0005]在第一實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其包括:輔助燃料氣體壓縮機(jī)，構(gòu)造成壓縮用于由燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)使用的燃料；膨脹器，構(gòu)造成通過(guò)使來(lái)自燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑膨脹而產(chǎn)生功率；以及馬達(dá)/發(fā)電機(jī)，構(gòu)造成以馬達(dá)模式和發(fā)電機(jī)模式工作，其中，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以馬達(dá)模式利用輔助燃料氣體壓縮機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)燃料壓縮，并且，當(dāng)膨脹器使用來(lái)自燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)時(shí)，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)模式產(chǎn)生功率。
[0006]在第二實(shí)施例中，一種設(shè)備包括燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其包括:燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器，構(gòu)造成以壓縮機(jī)模式和膨脹器模式操作，其中，該燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器以壓縮機(jī)模式壓縮燃料，并且該燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器使用來(lái)自燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑以膨脹器模式產(chǎn)生功率；以及馬達(dá)/發(fā)電機(jī)，構(gòu)造成以馬達(dá)模式和發(fā)電機(jī)模式工作，其中，該馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以馬達(dá)模式利用燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器來(lái)驅(qū)動(dòng)燃料壓縮，并且，當(dāng)燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器使用來(lái)自燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)時(shí)，該馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)模式產(chǎn)生功率。
[0007]在第三實(shí)施例中，一種方法包括:起始燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的起動(dòng)模式；針對(duì)起動(dòng)模式以馬達(dá)模式啟動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；使用由馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以馬達(dá)模式驅(qū)動(dòng)的輔助燃料氣體壓縮機(jī)來(lái)壓縮用于起動(dòng)模式的燃料；使燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)模式；在穩(wěn)態(tài)模式期間，利用燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)主燃料氣體壓縮機(jī)，以壓縮用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)中使用的燃料；分離輔助燃料氣體壓縮機(jī)；以及，在分離輔助燃料氣體壓縮機(jī)之后，使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)從馬達(dá)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式。
[0008]在第四實(shí)施例中，一種方法包括:起始燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的起動(dòng)模式；針對(duì)起動(dòng)模式以馬達(dá)模式啟動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；使用燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器以壓縮機(jī)模式壓縮用于起動(dòng)模式的燃料；使燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)模式；在穩(wěn)態(tài)模式期間，利用燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)主燃料氣體壓縮機(jī)，以壓縮用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)中使用的燃料；停止利用燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器來(lái)壓縮燃料；以及利用吹掃氣體從燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器吹掃燃料?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其它的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在全部附圖中相同的符號(hào)代表相同的部分，其中:
[0010]圖1是帶有燃料供應(yīng)系統(tǒng)的功率設(shè)備的實(shí)施例的示意圖；
[0011]圖2是帶有燃料供應(yīng)系統(tǒng)的功率設(shè)備的實(shí)施例的示意圖；
[0012]圖3是使用燃料供應(yīng)系統(tǒng)的示例性方法的流程圖；以及
[0013]圖4是使用燃料供應(yīng)系統(tǒng)的示例性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將描述本發(fā)明的一個(gè)或更多具體實(shí)施例。在提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)明描述的努力中，在說(shuō)明書(shū)中可能未描述實(shí)際實(shí)施方案的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解，在任何此類(lèi)實(shí)際實(shí)施方案的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須做出許多針對(duì)實(shí)施方案的決定以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的具體目標(biāo)，例如服從系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的約束，其可能因?qū)嵤┓桨付?。此外，?yīng)當(dāng)了解，此類(lèi)開(kāi)發(fā)努力可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但對(duì)受益于本公開(kāi)的普通技術(shù)人員而言卻將是設(shè)計(jì)、裝配和制備的常規(guī)任務(wù)。
[0015]當(dāng)介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，用詞“一 ”、“ 一個(gè)”、“該”和“所述”意指存在一個(gè)或更多該元件。用語(yǔ)“包含”、“包括”和“具有”意圖是包括性的并且意指可存在除了所列元件之外的另外的元件。
[0016]本公開(kāi)大體致力于用于提高功率設(shè)備的效率的系統(tǒng)和方法。更具體而言，所公開(kāi)的實(shí)施例公開(kāi)了一種燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其能夠在起動(dòng)期間壓縮燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)用的燃料，并且在穩(wěn)態(tài)操作期間從燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)所產(chǎn)生的過(guò)量壓縮氧化劑發(fā)電。在某些實(shí)施例中，燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括馬達(dá)/發(fā)電機(jī)、輔助燃料氣體壓縮機(jī)和膨脹器。馬達(dá)/發(fā)電機(jī)能夠以?xún)煞N模式工作:第一模式，用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的起動(dòng)期間利用燃料氣體壓縮機(jī)壓縮燃料氣體；以及第二發(fā)電機(jī)模式，使用來(lái)自燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的過(guò)量壓縮氧化劑由膨脹器發(fā)電。在另一實(shí)施例中，燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括以?xún)煞N模式工作的燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器:壓縮機(jī)模式，能夠在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的起動(dòng)期間壓縮燃料氣體；以及膨脹器模式，能夠使用過(guò)量壓縮氧化劑來(lái)發(fā)電。在壓縮機(jī)模式中，燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器由馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的馬達(dá)模式驅(qū)動(dòng)以壓縮燃料，而在膨脹器模式中，燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器使壓縮氧化劑膨脹，以產(chǎn)生用于以發(fā)電機(jī)模式驅(qū)動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率。
[0017]圖1是帶有燃料供應(yīng)系統(tǒng)12的功率設(shè)備10的實(shí)施例的示意圖。燃料供應(yīng)系統(tǒng)12構(gòu)造成壓縮氣態(tài)燃料(例如，合成氣、天然氣、甲烷或者其它氣體燃料)以啟動(dòng)和運(yùn)行功率設(shè)備10，以及使用由功率設(shè)備10產(chǎn)生的過(guò)量壓縮氧化劑(例如，空氣、氧氣、氧增濃空氣、氧減少空氣，或者由它們的組合)來(lái)發(fā)電。例如，功率設(shè)備10包括燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14，其可產(chǎn)生過(guò)量壓縮氧化劑。燃料供應(yīng)系統(tǒng)12使得功率設(shè)備10能夠使用過(guò)量壓縮氧化劑來(lái)發(fā)電，從而提高功率設(shè)備10的效率。
[0018]如圖所示,功率設(shè)備10包括燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14。渦輪系統(tǒng)14使用諸如天然氣和/或富氫合成氣體的壓縮氣體燃料來(lái)運(yùn)行燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14。如圖所示，多個(gè)燃料噴嘴16吸入燃料供應(yīng)18，使燃料與氧化劑混合，并且將氧化劑-燃料混合物分配到燃燒器20中。氧化劑-燃料混合物在燃燒器20內(nèi)的腔室中燃燒，由此形成熱加壓排氣。燃燒器20引導(dǎo)排氣通過(guò)渦輪22并進(jìn)入熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) 24中。當(dāng)排氣穿過(guò)渦輪22時(shí)，氣體迫使一個(gè)或更多渦輪葉片使軸26沿燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。如圖所示，軸26可連接到渦輪系統(tǒng)10的各種構(gòu)件，包括氧化劑壓縮機(jī)28。氧化劑壓縮機(jī)28包括可聯(lián)接到軸26的葉片。當(dāng)軸26旋轉(zhuǎn)時(shí)，氧化劑壓縮機(jī)28內(nèi)的葉片也旋轉(zhuǎn)，由此壓縮來(lái)自氧化劑吸入部32的氧化劑30通過(guò)氧化劑壓縮機(jī)28并進(jìn)入燃料噴嘴16和/或燃燒器20中。軸26還可連接到負(fù)載34(例如，發(fā)電機(jī))和燃料氣體壓縮機(jī)36。如將會(huì)理解的，負(fù)載34可包括能夠通過(guò)渦輪系統(tǒng)14的旋轉(zhuǎn)輸出提供功率的任何合適裝置。
[0019]在操作中，氧化劑30通過(guò)氧化劑吸入部32進(jìn)入燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14，并且可在氧化劑壓縮機(jī)28中被加壓。壓縮氧化劑然后與燃料混合以在燃燒器20內(nèi)燃燒。例如，燃料噴嘴16可以以用于最佳燃燒、排放、燃料消耗和功率輸出的合適比率將氧化劑-燃料混合物噴射到燃燒器20中。氧化劑-燃料混合物的燃燒產(chǎn)生熱加壓排氣，其然后驅(qū)動(dòng)渦輪22內(nèi)的渦輪葉片的一個(gè)或更多級(jí)以使軸26旋轉(zhuǎn),該軸26繼而使氧化劑壓縮機(jī)28、負(fù)載34和燃料氣體壓縮機(jī)36旋轉(zhuǎn)。
[0020]燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14從燃料供應(yīng)系統(tǒng)12接收用于燃燒的壓縮燃料18。更具體而言，燃料供應(yīng)系統(tǒng)12提供用于燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的起動(dòng)模式和穩(wěn)態(tài)模式兩者的壓縮燃料。如圖所示，燃料供應(yīng)系統(tǒng)12包括燃料氣體壓縮機(jī)36 (例如，主燃料氣體壓縮機(jī))、燃料氣體壓縮機(jī)38 (例如,輔助燃料氣體壓縮機(jī))、膨脹器40、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42 (例如，電動(dòng)馬達(dá)或電動(dòng)發(fā)電機(jī))、燃料源44以及控制器46?？刂破?6包括處理器48和存儲(chǔ)器50，存儲(chǔ)器50存儲(chǔ)可由處理器48執(zhí)行的指令。在起動(dòng)模式期間，控制器46執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器50中的、以馬達(dá)模式啟動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42的指令。如以下將更詳細(xì)介紹的，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42能夠以用于驅(qū)動(dòng)燃料壓縮的馬達(dá)模式和用于發(fā)電(例如，利用來(lái)自氧化劑壓縮機(jī)28的過(guò)量壓縮氧化劑)的發(fā)電機(jī)模式操作。同樣，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42的馬達(dá)模式包括使用電力來(lái)為作為馬達(dá)的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42提供功率，以提供機(jī)械功率。馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42的發(fā)電機(jī)模式包括使用機(jī)械功率來(lái)驅(qū)動(dòng)作為發(fā)電機(jī)的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42以輸出電力。當(dāng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42以馬達(dá)模式操作時(shí)，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42驅(qū)動(dòng)軸52，軸52驅(qū)動(dòng)輔助燃料氣體壓縮機(jī)38。在一些實(shí)施例中，燃料供應(yīng)系統(tǒng)12可包括離合器(clutch) 54?？刂破?6可接合和分離離合器54，以分別相對(duì)于膨脹器40和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42連接和斷開(kāi)燃料氣體壓縮機(jī)38。實(shí)際上，控制器46可接合和分離離合器54，以在不同操作模式(例如，穩(wěn)態(tài)模式和起動(dòng)模式)期間啟用和停用燃料氣體壓縮機(jī)。在某些實(shí)施例中，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42可位于燃料氣體壓縮機(jī)38和膨脹器40之間并且用相應(yīng)的離合器54聯(lián)接到這兩者。在仍然其它實(shí)施例中，燃料供應(yīng)系統(tǒng)12可以不包括離合器54。在啟動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42并且接合將由馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42驅(qū)動(dòng)的離合器54之后，控制器46可執(zhí)行打開(kāi)閥56的指令。如圖所示，閥56控制從燃料源44到燃料氣體壓縮機(jī)38中的燃料的流。一旦控制器46打開(kāi)閥56，燃料便從燃料源44流入輔助燃料氣體壓縮機(jī)38中，在此燃料被壓縮以在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14中(例如，在燃料噴嘴16中)使用。輔助燃料氣體壓縮機(jī)38可擴(kuò)張(flare)和/或再循環(huán)燃料氣體，直至燃料氣體的壓力達(dá)到用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14中使用的期望壓力。燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14然后燃燒來(lái)自輔助燃料氣體壓縮機(jī)38的壓縮燃料而開(kāi)始操作(例如，在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的起動(dòng)模式期間)。
[0021]在利用來(lái)自輔助燃料氣體壓縮機(jī)38的壓縮燃料起動(dòng)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14之后，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)操作。在一些實(shí)施例中，控制器46可從使用燃料氣體壓縮機(jī)38的起動(dòng)模式逐漸轉(zhuǎn)變到使用燃料氣體壓縮機(jī)36來(lái)向燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的燃料噴嘴16供應(yīng)燃料的穩(wěn)態(tài)模式，由此使得能夠在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的起動(dòng)和穩(wěn)態(tài)期間使用氣體燃料(例如，相同或不同)。在轉(zhuǎn)變期間，燃料氣體壓縮機(jī)36可擴(kuò)張和/或再循環(huán)燃料氣體，直至燃料氣體的壓力達(dá)到用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14中使用的期望壓力。如上所述，一旦燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14開(kāi)始操作，排氣便穿過(guò)渦輪22，從而迫使渦輪葉片的一個(gè)或更多級(jí)使軸26旋轉(zhuǎn)。軸26的旋轉(zhuǎn)引發(fā)主燃料氣體壓縮機(jī)36的操作。在穩(wěn)態(tài)操作期間，主燃料氣體壓縮機(jī)36可用于壓縮燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14用的燃料。更具體而言，控制器46執(zhí)行打開(kāi)閥58的指令，從而使得燃料能夠從燃料源44行進(jìn)到主燃料氣體壓縮機(jī)36中。主燃料氣體壓縮機(jī)36然后使用軸26的旋轉(zhuǎn)能來(lái)壓縮用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14中使用的燃料。主燃料氣體壓縮機(jī)36向燃料噴嘴16輸出壓縮燃料以用于在燃燒器20中燃燒，從而維持燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的穩(wěn)態(tài)操作。
[0022]一旦燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)模式(例如，使用主燃料氣體壓縮機(jī)36來(lái)提供壓縮燃料)，控制器46便執(zhí)行關(guān)閉閥56、分離離合器54并且切斷馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42的馬達(dá)模式的指令。結(jié)果，控制器46停止輔助燃料氣體壓縮機(jī)38的燃料壓縮，并且使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式。同樣，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42的馬達(dá)模式包括使用電力來(lái)為作為馬達(dá)的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42提供功率，以提供機(jī)械功率。馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42的發(fā)電機(jī)模式包括使用機(jī)械功率來(lái)驅(qū)動(dòng)作為發(fā)電機(jī)的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42以輸出電力。如上所述，在穩(wěn)態(tài)操作期間，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的氧化劑壓縮機(jī)28可產(chǎn)生過(guò)量壓縮氧化劑。燃料供應(yīng)系統(tǒng)12使用該過(guò)量壓縮氧化劑來(lái)驅(qū)動(dòng)膨脹器40，并且繼而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42 (例如，作為發(fā)電機(jī))以發(fā)電，從而提高功率設(shè)備10的總效率?？刂破?6通過(guò)打開(kāi)壓縮氧化劑閥60而開(kāi)始從燃料氣體壓縮到發(fā)電的轉(zhuǎn)變。當(dāng)閥60打開(kāi)時(shí)，過(guò)量壓縮氧化劑從氧化劑壓縮機(jī)28行進(jìn)到膨脹器40。膨脹器40(例如，渦輪)可包括聯(lián)接到軸52的一個(gè)或更多渦輪葉片。在操作期間，壓縮氧化劑進(jìn)入膨脹器40，從而引發(fā)葉片和軸52的旋轉(zhuǎn)。在使用來(lái)自壓縮氧化劑的能量之后，膨脹器40將氧化劑排放到排氣部62，或者在一些實(shí)施例中排放到熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)?，F(xiàn)在以發(fā)電機(jī)模式操作的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)52使用軸52的旋轉(zhuǎn)能來(lái)為功率設(shè)備10或電網(wǎng)發(fā)電。因此，燃料供應(yīng)系統(tǒng)12通過(guò)減少燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的能量浪費(fèi)而提高了功率設(shè)備10的總效率。
[0023]圖2是帶有燃料供應(yīng)系統(tǒng)80的功率設(shè)備10的實(shí)施例的示意圖。燃料供應(yīng)系統(tǒng)80構(gòu)造成壓縮燃料(例如，合成氣、天然氣等)以便啟動(dòng)和運(yùn)行功率設(shè)備10，以及使用由功率設(shè)備10產(chǎn)生的過(guò)量壓縮氧化劑來(lái)發(fā)電。如上所述，功率設(shè)備10包括燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14，其可產(chǎn)生過(guò)量壓縮氧化劑。燃料供應(yīng)系統(tǒng)80使得功率設(shè)備10能夠使用過(guò)量壓縮氧化劑來(lái)發(fā)電，從而提高功率設(shè)備10的效率。
[0024]渦輪系統(tǒng)14使用諸如天然氣和/或富氫合成氣體的壓縮氣體燃料來(lái)運(yùn)行燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14。如上所述，多個(gè)燃料噴嘴16吸入燃料供應(yīng)18，使燃料與氧化劑混合，并且將氧化劑-燃料混合物分配到燃燒器20中。氧化劑-燃料混合物在燃燒器20內(nèi)的腔室中燃燒，由此形成熱加壓排氣。燃燒器20引導(dǎo)排氣通過(guò)渦輪22并進(jìn)入熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) 24中。當(dāng)排氣穿過(guò)渦輪22時(shí)，氣體迫使一個(gè)或更多渦輪葉片使軸26沿燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。如圖所示，軸26可連接到渦輪系統(tǒng)10的各種構(gòu)件，包括氧化劑壓縮機(jī)28。氧化劑壓縮機(jī)28包括可聯(lián)接到軸26的葉片。當(dāng)軸26旋轉(zhuǎn)時(shí)，氧化劑壓縮機(jī)28內(nèi)的葉片也旋轉(zhuǎn)，由此壓縮來(lái)自氧化劑吸入部32的氧化劑30通過(guò)氧化劑壓縮機(jī)28并進(jìn)入燃料噴嘴16和/或燃燒器20中。軸26還可連接到負(fù)載34 (例如，發(fā)電機(jī))和燃料氣體壓縮機(jī)36。如將會(huì)理解的，負(fù)載34可包括能夠通過(guò)渦輪系統(tǒng)14的旋轉(zhuǎn)輸出來(lái)提供功率的任何合適裝置。
[0025]燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14從燃料供應(yīng)系統(tǒng)80接收用于燃燒的壓縮燃料18。更具體而言，燃料供應(yīng)系統(tǒng)80提供用于燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的起動(dòng)模式和穩(wěn)態(tài)模式兩者的壓縮燃料。如圖所示，燃料供應(yīng)系統(tǒng)80包括燃料氣體壓縮機(jī)82 (例如，主燃料氣體壓縮機(jī))、燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84 (例如，輔助燃料氣體壓縮機(jī)或氧化劑壓縮機(jī))、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86 (例如，電動(dòng)馬達(dá)或電動(dòng)發(fā)電機(jī))、燃料源88、控制器90以及惰性氣體源92?？刂破?0包括處理器94和存儲(chǔ)器96，存儲(chǔ)器96帶有可由處理器94執(zhí)行的指令。在起動(dòng)模式期間，控制器90執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器96中的指令，以便以馬達(dá)模式啟動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42(例如，以使用電力產(chǎn)生機(jī)械功率)。如以下將更詳細(xì)介紹的，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86和燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84能夠以?xún)煞N模式操作。具體而言，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86能夠以馬達(dá)模式操作，其以壓縮模式驅(qū)動(dòng)燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84 (例如，壓縮燃料氣體)，并且，當(dāng)燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84以膨脹器模式操作(例如，使壓縮氧化劑膨脹以產(chǎn)生機(jī)械功率)時(shí)，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86可以以發(fā)電機(jī)模式操作(例如，發(fā)電)。當(dāng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86以馬達(dá)模式操作時(shí)，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86驅(qū)動(dòng)軸96，軸96繼而以壓縮模式驅(qū)動(dòng)燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84。在經(jīng)由馬達(dá)模式啟動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86之后，控制器90可執(zhí)行打開(kāi)閥100的指令。如圖所示，閥100控制從燃料源88到燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84中的燃料的流。一旦控制器90打開(kāi)閥100，燃料便從燃料源88流入燃料氣體壓縮機(jī)84(例如，以壓縮模式操作)中，在此燃料被壓縮以用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的燃料噴嘴16中使用。燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84可擴(kuò)張和/或再循環(huán)燃料氣體，直至燃料氣體的壓力達(dá)到用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14中使用的期望壓力。燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14然后燃燒來(lái)自輔助燃料氣體壓縮機(jī)84的壓縮燃料而開(kāi)始操作。
[0026]在利用來(lái)自燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84的壓縮燃料啟動(dòng)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14之后，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)操作。在轉(zhuǎn)變期間，燃料氣體壓縮機(jī)82可擴(kuò)張和/或再循環(huán)燃料氣體，直至燃料氣體的壓力達(dá)到用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14中使用的期望壓力。如上所述，一旦燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14開(kāi)始操作,排氣便穿過(guò)渦輪22，從而迫使一個(gè)或更多渦輪葉片使軸26旋轉(zhuǎn)。軸26的旋轉(zhuǎn)引發(fā)主燃料氣體壓縮機(jī)82的操作。在穩(wěn)態(tài)操作期間，主燃料氣體壓縮機(jī)82壓縮燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14用的燃料。更具體而言，控制器90執(zhí)行打開(kāi)閥102的指令，從而使得燃料能夠從燃料源88行進(jìn)到主燃料氣體壓縮機(jī)82中。主燃料氣體壓縮機(jī)82然后使用軸26的旋轉(zhuǎn)能來(lái)壓縮用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14中使用的燃料。主燃料氣體壓縮機(jī)82向燃料噴嘴16輸出壓縮燃料以用于在燃燒器20中燃燒，從而維持燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的穩(wěn)態(tài)操作。
[0027]—旦燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)模式(例如，使用主燃料氣體壓縮機(jī)82來(lái)提供壓縮燃料)，控制器90便執(zhí)行關(guān)閉閥100并切斷馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86的馬達(dá)模式的指令。結(jié)果，控制器90停止燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84的燃料壓縮，并且使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式。如上所述，在穩(wěn)態(tài)操作期間，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的氧化劑壓縮機(jī)28可產(chǎn)生過(guò)量壓縮氧化劑。燃料供應(yīng)系統(tǒng)80使用過(guò)量壓縮氧化劑來(lái)發(fā)電，從而提高功率設(shè)備10的總效率?？刂破?0通過(guò)打開(kāi)閥104將惰性氣體(例如，氮?dú)?、氬氣?從惰性氣體源92釋放到燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84中而開(kāi)始?jí)嚎s機(jī)/膨脹器84從燃料氣體壓縮到發(fā)電的轉(zhuǎn)變。當(dāng)惰性氣體流動(dòng)通過(guò)燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84時(shí)，惰性氣體將燃料氣體排出燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84進(jìn)入排氣部106中或在一些實(shí)施例中到HRSG。在從壓縮機(jī)/膨脹器84除去燃料氣體之后，控制器90執(zhí)行打開(kāi)閥108以將過(guò)量壓縮氧化劑從氧化劑壓縮機(jī)28導(dǎo)引到燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84中的指令。當(dāng)壓縮氧化劑進(jìn)入燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84時(shí)，燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84轉(zhuǎn)變?yōu)榕蛎浧髂Ｊ?。在膨脹器模式中，燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84在壓縮氧化劑膨脹時(shí)由壓縮氧化劑驅(qū)動(dòng)，并且驅(qū)動(dòng)聯(lián)接到軸84的葉片。更具體而言，當(dāng)壓縮氧化劑穿過(guò)燃料氣體壓縮機(jī)/渦輪84時(shí)，氧化劑引發(fā)聯(lián)接到軸98上的渦輪葉片的一個(gè)或更多級(jí)的旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生機(jī)械功率。在使用來(lái)自壓縮氧化劑的能量驅(qū)動(dòng)軸98之后，氧化劑排放到排氣部106中或在一些實(shí)施例中到HRSG。現(xiàn)在以發(fā)電機(jī)模式操作的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86使用軸98的旋轉(zhuǎn)能來(lái)為功率設(shè)備10或電網(wǎng)發(fā)電。因此，燃料供應(yīng)系統(tǒng)80通過(guò)減少燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的能量浪費(fèi)而提高了功率設(shè)備10的總效率。
[0028]圖3是使用燃料供應(yīng)系統(tǒng)12的示例性方法120的流程圖。方法120始于起始燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的起動(dòng)模式(方框122)。在起動(dòng)模式中，控制器46以馬達(dá)模式啟動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42(方框124)。當(dāng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42以馬達(dá)模式操作時(shí)，控制器46可通過(guò)接合離合器54來(lái)接合輔助燃料氣體壓縮機(jī)38，從而使得燃料氣體壓縮機(jī)38能夠利用來(lái)自馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42的功率(例如，傳輸通過(guò)軸52的機(jī)械功率)來(lái)壓縮燃料(例如，氣體燃料)(方框126)。壓縮燃料然后在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14中與氧化劑結(jié)合而產(chǎn)生氧化劑-燃料混合物。氧化劑-燃料混合物被供應(yīng)給燃燒器20，在此，混合物燃燒，從而產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物(例如，排氣)(方框128)。排氣驅(qū)動(dòng)渦輪22，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)氧化劑壓縮機(jī)28的機(jī)械功率(方框130)。一旦燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14開(kāi)始操作，方法120便使燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14從起動(dòng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)模式(方框132)。在穩(wěn)態(tài)模式中，渦輪22利用主燃料氣體壓縮機(jī)36驅(qū)動(dòng)燃料氣體壓縮(方框134)。當(dāng)主燃料氣體壓縮機(jī)36將壓縮燃料供應(yīng)給燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14時(shí)，控制器46執(zhí)行分離輔助燃料氣體壓縮機(jī)38的指令(方框136)。燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14然后在燃燒器20中供應(yīng)、混合并燃燒壓縮燃料氣體(例如，由主燃料氣體壓縮機(jī)36產(chǎn)生的)和氧化劑，從而產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物(例如，排氣)(方框138)。排氣驅(qū)動(dòng)渦輪22，從而使得渦輪22能夠驅(qū)動(dòng)氧化劑壓縮機(jī)28 (方框140)。在主燃料氣體壓縮機(jī)36供應(yīng)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14用的壓縮燃料的情況下，控制器46執(zhí)行使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42從馬達(dá)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式的指令(方框142)。在將馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42切換到發(fā)電機(jī)模式之后，控制器46執(zhí)行使得過(guò)量壓縮氧化劑能夠離開(kāi)氧化劑壓縮機(jī)28且進(jìn)入膨脹器40的指令(方框144)。當(dāng)過(guò)量壓縮氧化劑流動(dòng)通過(guò)膨脹器40時(shí)，壓縮氧化劑驅(qū)動(dòng)膨脹器40 (例如，驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子)，由此利用軸52產(chǎn)生機(jī)械能(方框146)。軸52然后利用來(lái)自膨脹器40的功率來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42(例如，在發(fā)電機(jī)模式中作為電動(dòng)發(fā)電機(jī)操作)(方框148)。由馬達(dá)/發(fā)電機(jī)42產(chǎn)生的電功率然后可輸出以便由功率設(shè)備10使用，或者輸出到電網(wǎng)，從而提高發(fā)電設(shè)備10的效率(方框150)。
[0029]圖4是使用燃料供應(yīng)系統(tǒng)80的示例性方法160的流程圖。方法160始于起始燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14的起動(dòng)模式(方框162)。在起動(dòng)模式中，控制器90以馬達(dá)模式啟動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86 (方框164)。當(dāng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86以馬達(dá)模式操作時(shí)，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86接合燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84，從而使燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84以壓縮機(jī)模式操作(例如，壓縮燃料氣體)(方框166)。壓縮燃料在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14中與氧化劑結(jié)合而產(chǎn)生氧化劑-燃料混合物。氧化劑-燃料混合物被供應(yīng)給燃燒器20，在此，混合物燃燒，從而產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物(例如，排氣)(方框168)。排氣驅(qū)動(dòng)渦輪22，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)氧化劑壓縮機(jī)28的機(jī)械功率(方框170)。一旦燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14開(kāi)始操作，方法160便使燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14從起動(dòng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)模式(方框172)。在穩(wěn)態(tài)模式中，渦輪22利用主燃料氣體壓縮機(jī)82來(lái)驅(qū)動(dòng)燃料氣體壓縮(方框174)。當(dāng)主燃料氣體壓縮機(jī)82將壓縮燃料供應(yīng)給燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14時(shí)，控制器90執(zhí)行停止燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84的壓縮機(jī)模式的指令(方框176)。燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14然后在燃燒器20中供應(yīng)、混合并燃燒壓縮燃料氣體(例如，由主燃料氣體壓縮機(jī)82產(chǎn)生的)和氧化劑，從而產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物(例如，排氣)(方框178)。排氣驅(qū)動(dòng)渦輪22，從而使得渦輪22能夠驅(qū)動(dòng)氧化劑壓縮機(jī)28 (方框180)。在主燃料氣體壓縮機(jī)82供應(yīng)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)14用的壓縮燃料的情況下，控制器90執(zhí)行使燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84從壓縮機(jī)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榕蛎浧髂Ｊ降闹噶?方框182)。更具體而言，控制器90執(zhí)行利用吹掃氣體(例如，惰性氣體)吹掃燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84的指令(方框184)。例如，惰性氣體可包括氮?dú)?、氬氣等。在將馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86切換到發(fā)電機(jī)模式并且將燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84吹掃掉燃料氣體之后，控制器90執(zhí)行使得過(guò)量壓縮氧化劑能夠離開(kāi)氧化劑壓縮機(jī)28且進(jìn)入燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84的指令(方框186)。當(dāng)過(guò)量壓縮氧化劑流動(dòng)通過(guò)燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84時(shí)，壓縮氧化劑驅(qū)動(dòng)以膨脹器模式操作的燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84，從而利用軸98產(chǎn)生機(jī)械能(方框188)。軸98然后利用來(lái)自燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器84的功率以發(fā)電機(jī)模式驅(qū)動(dòng)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)85 (方框190)。由馬達(dá)/發(fā)電機(jī)86產(chǎn)生的電功率然后可輸出以便由功率設(shè)備10使用，或者輸出到電網(wǎng)，從而提高發(fā)電設(shè)備10的效率(方框 192)。
[0030]本發(fā)明的技術(shù)效果包括通過(guò)使用由氧化劑壓縮機(jī)產(chǎn)生的過(guò)量壓縮氧化劑來(lái)提高功率設(shè)備的效率的能力。更具體而言，所公開(kāi)的實(shí)施例公開(kāi)了一種燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其能夠在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)起動(dòng)期間壓縮燃料氣體，且然后在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)操作期間使用燃料供應(yīng)系統(tǒng)來(lái)利用過(guò)量壓縮氧化劑提供電力。
[0031]該書(shū)面描述使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何所并入的方法。本發(fā)明的可專(zhuān)利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果此類(lèi)其它示例具有與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言沒(méi)有差別的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則認(rèn)為此類(lèi)其它示例在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，包括: 燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其包括: 輔助燃料氣體壓縮機(jī)，其構(gòu)造成壓縮用于由燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)使用的燃料； 膨脹器，其構(gòu)造成通過(guò)使來(lái)自所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑膨脹而產(chǎn)生功率；以及 馬達(dá)/發(fā)電機(jī)，其構(gòu)造成以馬達(dá)模式和發(fā)電機(jī)模式工作，其中，所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以所述馬達(dá)模式利用所述輔助燃料氣體壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)燃料壓縮，并且，當(dāng)所述膨脹器使用來(lái)自所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑來(lái)驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)時(shí)，所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以所述發(fā)電機(jī)模式產(chǎn)生功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，包括燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器，所述燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器具有所述輔助燃料氣體壓縮機(jī)和所述膨脹器兩者作為單個(gè)雙用途單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器，所述控制器構(gòu)造成在所述馬達(dá)模式與所述發(fā)電機(jī)模式之間改變所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，包括離合器，所述離合器構(gòu)造成使所述輔助燃料氣體壓縮機(jī)與所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)接合和分離，其中，所述控制器通過(guò)接合和分離所述離合器來(lái)控制所述輔助燃料氣體壓縮機(jī)的操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器構(gòu)造成控制氧化劑從所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)到所述膨脹器的釋放。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用 于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，包括主燃料氣體壓縮機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器構(gòu)造成使得所述輔助燃料氣體壓縮機(jī)能夠在所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的起動(dòng)模式期間操作，并且所述控制器構(gòu)造成使得能夠在所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模式期間實(shí)現(xiàn)從所述輔助燃料氣體壓縮機(jī)到所述主燃料氣體壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)變。
8.一種用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，包括: 燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其包括: 燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器，其構(gòu)造成以壓縮機(jī)模式和膨脹器模式操作，其中，所述燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器以所述壓縮機(jī)模式壓縮燃料，并且，所述燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器使用來(lái)自燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑以所述膨脹器模式產(chǎn)生功率；以及 馬達(dá)/發(fā)電機(jī)，其構(gòu)造成以馬達(dá)模式和發(fā)電機(jī)模式工作，其中，所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以所述馬達(dá)模式利用所述燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器驅(qū)動(dòng)燃料壓縮，并且，當(dāng)所述燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器使用來(lái)自所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的氧化劑來(lái)驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)時(shí)，所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以所述發(fā)電機(jī)模式產(chǎn)生功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器，所述控制器構(gòu)造成在所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的起動(dòng)模式期間以所述壓縮機(jī)模式操作所述燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器，并且所述控制器構(gòu)造成在所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模式期間以所述膨脹器模式操作所述燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器構(gòu)造成在所述起動(dòng)模式期間以所述馬達(dá)模式操作所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)，并且所述控制器構(gòu)造成在所述穩(wěn)態(tài)模式期間以所述發(fā)電機(jī)模式操作所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，包括主燃料氣體壓縮機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，在所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模式下，所述控制器構(gòu)造成控制利用所述主燃料氣體壓縮機(jī)向所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)供應(yīng)燃料。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，在所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模式下，所述控制器構(gòu)造成控制從所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)向以所述膨脹器模式操作的所述燃料氣體壓縮機(jī)/膨脹器供應(yīng)氧化劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于操作功率設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于，包括所述燃?xì)鉁u輪系統(tǒng) 。
【文檔編號(hào)】F02C7/22GK203420787SQ201320091797
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月28日
【發(fā)明者】張華 , 武文杰, 郝永江 申請(qǐng)人:通用電氣公司