用于監(jiān)測(cè)具有排氣再循環(huán)的燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年6月28日提交的題為"SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING GAS TURBINE SYSTEMS HAVING EXHAUST GAS RECIRCULATION(用于監(jiān)測(cè)具有排氣再循環(huán)的 燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法)"的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/841,235,以及2014年6月23日 提交的題為 "SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING GAS TURBINE SYSTEMS HAVING EXHAUST GAS RECIRCULATI0N(用于監(jiān)測(cè)具有排氣再循環(huán)的燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方 法)"的美國非臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?4/312,665的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,所有這些專利以其全部內(nèi)容通 過引用被并入本文,用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本文所公開的主題涉及燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng),諸如排氣再循環(huán)(EGR)燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)被用于各種應(yīng)用中,諸如發(fā)電、飛行器和各種機(jī)械裝置。燃?xì)鉁u 輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)一般在燃燒器部分中燃燒燃料與氧化劑(例如,空氣)以生成熱燃燒產(chǎn)物,然后, 該熱燃燒產(chǎn)物驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)部分的一個(gè)或更多個(gè)渦輪機(jī)級(jí)。當(dāng)由熱燃燒產(chǎn)物驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)級(jí) 時(shí),渦輪機(jī)級(jí)生成轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)軸。進(jìn)而,旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)部分的一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)級(jí), 并且還能夠驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生電能。在操作期間,可能期望測(cè)量特定 的氣流的一個(gè)或更多個(gè)屬性以提高燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。更進(jìn)一步地,可能期望提高 測(cè)量數(shù)據(jù)的采集以提高效率,并且減少燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的損失。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 與最初要求保護(hù)的主題的范圍相當(dāng)?shù)哪承?shí)施例在下面予以概述。這些實(shí)施例不 旨在限制所要求保護(hù)的發(fā)明的范圍,相反地這些實(shí)施例僅意在提供本發(fā)明的可能形式的簡(jiǎn) 要概述。事實(shí)上,本公開可以包含可以類似于或不同于下面闡述的實(shí)施例的各種形式。
[0006] 在實(shí)施例中,一種系統(tǒng)包括燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),所述燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)具有燃燒 器部分,所述燃燒器部分帶有被配置為燃燒燃料并且產(chǎn)生排氣的一個(gè)或更多個(gè)燃燒器。所 述系統(tǒng)包括渦輪機(jī)部分,所述渦輪機(jī)部分包括被設(shè)置在所述燃燒器的下游且被配置為由所 述排氣驅(qū)動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)渦輪機(jī)級(jí)。所述系統(tǒng)還包括排氣部分,所述排氣部分被設(shè)置在 所述一個(gè)或更多個(gè)渦輪機(jī)級(jí)的下游,其中所述排氣部分具有被配置為從所述渦輪機(jī)部分接 收所述排氣的排氣通道。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括氣流抽排系統(tǒng),所述氣流抽排系統(tǒng)被耦接到 所述排氣部分并且具有被設(shè)置在所述排氣部分周圍的多個(gè)抽排通道,其中每個(gè)抽排路徑被 配置為從所述排氣通道的下游部分接收排氣的一部分。進(jìn)一步地,所述氣流抽排系統(tǒng)被配 置為經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)返回通道被動(dòng)地將排氣的所述部分傳送到所述排氣通道的上游部 分。
[0007] 在另一個(gè)實(shí)施例中,一種方法包括在燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的燃燒器中燃燒燃料與氧化 劑以生成排氣。所述方法包括用來自所述燃燒器的所述排氣驅(qū)動(dòng)所述燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的渦 輪機(jī),以及通過所述燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的排氣部分中的排氣通道提供來自所述渦輪機(jī)的所述 排氣。所述方法還包括經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)抽排通道從所述排氣通道的下游部分被動(dòng)地抽排 所述排氣的一部分。所述方法還包括使用耦接到所述多個(gè)抽排通道的一個(gè)或更多個(gè)傳感器 在所述排氣的所述部分上執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)測(cè)量。所述方法進(jìn)一步包括經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè) 返回通道,被動(dòng)地將所述排氣的所述部分傳送到所述排氣通道的上游部分。
[0008] 在另一個(gè)實(shí)施例中,一種系統(tǒng)包括通過旋轉(zhuǎn)式機(jī)械的氣流路徑,其中所述氣流路 徑具有高壓下游區(qū)域和低壓上游區(qū)域。所述系統(tǒng)包括抽排通道,所述抽排通道被配置為被 動(dòng)地從所述氣流路徑的所述高壓下游區(qū)域抽排氣流的一部分。所述系統(tǒng)包括傳感器,所述 傳感器被耦接到所述抽排通道并且被配置為測(cè)量穿過所述抽排通道的所述氣流的所述部 分的參數(shù)。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括返回通道,所述返回通道被耦接到所述抽排通道,其中所述 返回通道被配置為被動(dòng)地將所述氣流的所述部分從所述抽排通道傳送到所述氣流路徑的 所述低壓上游區(qū)域。
[0009] 在另一個(gè)實(shí)施例中,一種系統(tǒng)包括多個(gè)抽排通道,所述多個(gè)抽排通道被配置為被 動(dòng)地從氣流路徑的下游區(qū)域抽排氣流的一部分。所述系統(tǒng)包括多個(gè)傳感器,所述多個(gè)傳感 器被分別地耦接到所述多個(gè)抽排通道,其中所述多個(gè)傳感器被配置為測(cè)量穿過所述多個(gè)抽 排通道的所述氣流的所述部分的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)。所述系統(tǒng)還包括歧管,所述歧管被耦 接到所述多個(gè)抽排通道,其中所述歧管被配置為從所述多個(gè)抽排通道接收所述氣流的所述 部分。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括返回通道,所述返回通道被耦接到所述歧管,其中所述返回通道 被配置為被動(dòng)地將所述氣流的所述部分提供給所述氣流路徑的上游區(qū)域。
【附圖說明】
[0010] 當(dāng)參考附圖閱讀以下詳細(xì)的描述時(shí),本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變 得更好理解,其中在全部附圖中相同的符號(hào)代表相同的部件,其中:
[0011] 圖1是具有被耦接到碳?xì)浠衔锷a(chǎn)系統(tǒng)的基于渦輪機(jī)的服務(wù)系統(tǒng)的系統(tǒng)的實(shí)施 例的圖示;
[0012] 圖2是圖1的系統(tǒng)的實(shí)施例的圖示,進(jìn)一步圖示說明控制系統(tǒng)和組合的循環(huán)系統(tǒng);
[0013] 圖3是圖1和圖2的系統(tǒng)的實(shí)施例的圖示,進(jìn)一步圖示說明燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣 供應(yīng)系統(tǒng)和排氣處理系統(tǒng)的細(xì)節(jié);
[0014] 圖4是用于操作圖1至圖3系統(tǒng)的過程的實(shí)施例的流程圖;
[0015] 圖5是圖2的系統(tǒng)的實(shí)施例的圖示,進(jìn)一步圖示說明監(jiān)測(cè)/控制系統(tǒng)和排氣再循環(huán) 系統(tǒng);
[0016] 圖6是沿線6-6截取的圖5的系統(tǒng)的排氣部分的實(shí)施例的橫截面視圖;
[0017]圖7是沿線7-7截取的圖6的系統(tǒng)的排氣抽排通道的實(shí)施例的橫截面視圖;
[0018]圖8是沿線7-7截取的圖6的系統(tǒng)的排氣抽排通道的替代實(shí)施例的橫截面視圖;
[0019] 圖9是具有內(nèi)部返回通道的圖5的系統(tǒng)的排氣部分的實(shí)施例的圖示;以及
[0020] 圖10是具有外部返回通道的圖5的系統(tǒng)的排氣部分的實(shí)施例的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0021]將在下面描述本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)具體實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)明描 述,實(shí)際實(shí)施方式的所有特征不可能都在本說明書中描述。應(yīng)當(dāng)理解,在任何這種實(shí)際實(shí)施 方式的開發(fā)中,如在工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行大量【具體實(shí)施方式】的決定以達(dá)到具體目 標(biāo),諸如符合系統(tǒng)相關(guān)和/或商業(yè)相關(guān)的約束,該約束可以從一個(gè)實(shí)施方式變化到另一實(shí)施 方式。此外,應(yīng)當(dāng)理解,這種努力可以是復(fù)雜的和耗時(shí)的,但對(duì)于那些受益于本公開的普通 技術(shù)人員仍然是設(shè)計(jì)、制作和制造的常規(guī)任務(wù)。
[0022]本文公開了詳細(xì)的示例實(shí)施例。然而,為了描述示例實(shí)施例的目的,本文公開的具 體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)僅是代表性的。然而,本發(fā)明的實(shí)施例可以以許多替換性的形式來實(shí)現(xiàn), 并且不應(yīng)被解釋為僅限于本文闡述的實(shí)施例。
[0023] 因此,雖然示例實(shí)施例能夠有各種修改和替換形式,但其實(shí)施例在圖中以示例的 方式被圖示說明,并且本文將詳細(xì)描述其實(shí)施例。然而,應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明不旨在將示例實(shí) 施例限制于所公開的特定形式,但相反,示例實(shí)施例將覆蓋落在本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有的 修改、等同物和替換。
[0024] 本文使用的術(shù)語僅用于描述特定的實(shí)施例,并且不旨在限制示例實(shí)施例。如本文 所使用的,單數(shù)形式"一/一個(gè)"以及"該/所述"也旨在包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚地指 出。當(dāng)在本文中使用時(shí),術(shù)語"包括"、"包括的"、"包含"和/或"包含的"指定所述特征、整數(shù)、 步驟、操作、要素、和/或部件的存在,但不排除一個(gè)或更多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、要 素、部件和/或其集合的存在或添加。
[0025] 雖然本文可以使用術(shù)語第一、第二、首先、其次等描述各種要素,但這些要素不應(yīng) 受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅被用于區(qū)分一個(gè)要素與另一個(gè)要素。例如但不限制于,在不 脫離示例實(shí)施例的范圍的情況下,第一要素可以被稱為第二要素,并且類似地,第二要素可 以被稱為第一要素。如本文所使用的,術(shù)語"和/或"包括列出的一個(gè)或者更多個(gè)相關(guān)項(xiàng)目中 的任一個(gè)和全部的組合。
[0026] 某些術(shù)語可以在本文中使用僅為了方便讀者,并且不被視為對(duì)本發(fā)明的范圍的限 制。例如,諸如"上"、"下"、"左"、"右"、"前"、"后"、"頂"、"底"、"水平"、"豎直"、"上游"、"下 游"、"前部"、"尾部"等的詞只描述圖中所示的配置。事實(shí)上,本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)要素或 更多個(gè)要素可以以任何方向進(jìn)行取向,并且因此,術(shù)語應(yīng)被理解為涵蓋這些變化,除非另外 規(guī)定。
[0027] 如下面所詳細(xì)討論的,所公開的實(shí)施例一般涉及具有排氣再循環(huán)(EGR)的燃?xì)鉁u 輪機(jī)系統(tǒng),并且特別地,涉及使用EGR按化學(xué)計(jì)量操作燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)。例如,燃?xì)鉁u輪機(jī)系 統(tǒng)可以被配置為沿排氣再循環(huán)路徑使排氣再循環(huán),按化學(xué)計(jì)量燃燒燃料和氧化劑以及再循 環(huán)的排氣中的至少一些,并且捕獲用于在各種目標(biāo)系統(tǒng)中使用的排氣。除了控制燃料和/或 氧化劑的流動(dòng)之外,排氣的再循環(huán)與按化學(xué)計(jì)量的燃燒一起可以幫助增加排氣中CO 2的濃 度水平,然后該排氣能夠被后處理以分離和凈化在各種目標(biāo)系統(tǒng)中使用的CO2和氮?dú)?N 2)。 燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)還可以采用沿排氣再循環(huán)路徑的各種排氣處理(例如,熱回收、催化劑反應(yīng) 等),從而增加 CO2的濃度水平、減少其他排放物(例如,一氧化碳、氮氧化物和未燃盡碳?xì)浠?合物)的濃度水平,并且增加能量回收(例如,用熱回收單元)。
[0028] 事實(shí)上,通過利用根據(jù)本公開的EGR燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的再循環(huán)的排氣可以實(shí)現(xiàn) 很多益處,包括增加各種部件的操作時(shí)間、由于增強(qiáng)的冷卻能力引起的各種部件更廣泛的 操作范圍,等。隨著首先介紹EGR燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的一般部件,接下來是通過在EGR燃?xì)鉁u輪 機(jī)系統(tǒng)內(nèi)可以利用再循環(huán)的排氣的方式的具體示例,下面進(jìn)一步詳細(xì)描述了這樣的實(shí)施 例。
[0029] 如下面詳細(xì)討論的,所公開的實(shí)施例一般涉及燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng),包括具有EGR的燃 氣渦輪機(jī)系統(tǒng),諸如按化學(xué)計(jì)量的排氣再循環(huán)(SEGR)燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)。如上面所闡釋的,可 能期望測(cè)量燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)中特定的氣流的一個(gè)或更多個(gè)屬性(例如,溫度、化學(xué)組成等)。 例如,可能期望確定穿過燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣部分的氣流的化學(xué)組成。因此,本實(shí)施例 包括系統(tǒng)和方法,通過該系統(tǒng)和方法,氣流的小部分(本文被稱為感覺流)可以被動(dòng)地從氣 流進(jìn)行抽排,并且被引導(dǎo)通過很多抽排通道。如下面詳細(xì)討論的,抽排通道中的每一個(gè)可以 包括一個(gè)或更多個(gè)傳感器以分析該感覺流,例如,以確定氣流的化學(xué)組成。通過分析這些感 覺流,控制器可能夠確定SEGR燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的操作的方面。例如,在某些實(shí)施例中,控制 器可以確定排氣流的感覺流富含氧化劑、未燃盡燃料和/或水蒸汽,并且響應(yīng)于修改被采樣 的氣流的組成,可以調(diào)節(jié)SEGR燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的參數(shù),使得它包括大體更少的氧化劑、未燃 盡燃料和/或水蒸汽,從而提供在下面討論的各種下游過程中使用的純凈的排氣。通過進(jìn)一 步的示例,在某些實(shí)施例中,控制器可以確定感覺流的組成,并且可以修改SEGR燃?xì)鉁u輪機(jī) 系統(tǒng)的參數(shù),以保持按化學(xué)計(jì)量的或近似按化學(xué)計(jì)量的燃燒(例如,以如下面所討論的〇. 95 到1.05的目標(biāo)當(dāng)量比)。
[0030] 進(jìn)一步地,本實(shí)施例能夠被動(dòng)抽排感覺流,其中感覺流可以從氣流的下游、較高壓 區(qū)域進(jìn)行抽排,由每個(gè)抽排通道內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)傳感器進(jìn)行分析,并且繼而隨后被重新 引回到氣流的上游、較低壓區(qū)域。因此,雖然可以在下面在燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)以及更特別的 SEGR燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)的背景下討論本方法,但應(yīng)當(dāng)理解,本方法可以在任意數(shù)量的情況下 都是有用的,所述情況包含在壓差下操作或提供壓差的一件儀器(例如,排氣部分、壓縮機(jī) 部分、鼓風(fēng)機(jī)、或任何其他適合的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械)附近的氣流的被動(dòng)采樣。
[0031 ]考慮到上述情況,圖1是具有與基于渦輪機(jī)的服務(wù)系統(tǒng)14相關(guān)聯(lián)的碳?xì)浠衔锷?產(chǎn)系統(tǒng)12的系統(tǒng)10的實(shí)施例的圖示。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的,基于渦輪機(jī)的服務(wù)系統(tǒng)14 的各種實(shí)施例被配置為將各種服務(wù)(諸如電功率、機(jī)械功率和流體(例如,排氣))提供給碳 氫化合物生產(chǎn)系統(tǒng)12,以便于油和/或氣的生產(chǎn)或檢索。在所圖示說明的實(shí)施例中,碳?xì)浠?合物生產(chǎn)系統(tǒng)12包括耦接到地下儲(chǔ)層20(例如,油、氣或碳?xì)浠衔飪?chǔ)層)的油/氣抽排系統(tǒng) 16和增強(qiáng)的油回收(EOR)系統(tǒng)18。油/氣抽排系統(tǒng)16包括耦接到油/氣井26的各種表面儀器 22,諸如采油樹或生產(chǎn)樹24。更進(jìn)一步地,井26可以包括延伸穿過地層32中的鉆孔30到地下 儲(chǔ)層20的一個(gè)或更多個(gè)管件28。樹24包括調(diào)節(jié)壓力并且控制流動(dòng)到地下儲(chǔ)層20以及從地下 儲(chǔ)層20流出的一個(gè)或更多個(gè)閥、扼流圈、隔離套、防噴器和各種流量控制設(shè)備。雖然樹24- 般被用于控制生產(chǎn)流體(例如,油或氣)從地下儲(chǔ)層20流出,但EOR系統(tǒng)18可以通過將一種或 更多種流體注入到地下儲(chǔ)層20來增加油或氣的產(chǎn)量。
[0032]因此,EOR系統(tǒng)18可以包括流體注入系統(tǒng)34,流體注入系統(tǒng)34具有延伸通過地層32 中的孔38到地下儲(chǔ)層20的一個(gè)或更多個(gè)管件36。例如,EOR系統(tǒng)18可以將一種或更多種流體 40(諸如氣體、蒸汽、7K、化學(xué)品或其任何組合)傳送到流體注入系統(tǒng)34中。例如,如下面進(jìn)一 步詳細(xì)討論的,EOR系統(tǒng)18可以被耦接到基于渦輪機(jī)的服務(wù)系統(tǒng)14,使得系統(tǒng)14將排氣42 (例如,基本上或完全沒有氧)傳送到EOR系統(tǒng)18,以作為注入流體40使用。流體注入系統(tǒng)34 通過一個(gè)或更多個(gè)管件36將流體40(例如,排氣42)傳送到地下儲(chǔ)層20中,如由箭頭44所指 示的。注入流體40通過管件36在遠(yuǎn)離油/氣井26的管件28的偏移距離46處進(jìn)入地下儲(chǔ)層20。 因此,注入流體40取代設(shè)置在地下儲(chǔ)層20中的油/氣48,并且通過碳?xì)浠衔锷a(chǎn)系統(tǒng)12的 一個(gè)或更多個(gè)管件28向上驅(qū)動(dòng)油/氣48,如由箭頭50所指示的。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的, 注入流體40可以包括源自基于渦輪機(jī)的服務(wù)系統(tǒng)14的排氣42,基于渦輪機(jī)的服務(wù)系統(tǒng)14能 夠按照碳?xì)浠衔锷a(chǎn)系統(tǒng)12所需在現(xiàn)場(chǎng)生成排氣42。換句話說,基于渦輪機(jī)的系統(tǒng)14可 以同時(shí)生成由碳?xì)浠衔锷a(chǎn)系統(tǒng)12使用的一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)(例如,電功率、機(jī)械功率、 蒸汽、水(例如,脫鹽水)和排氣(例如,基本上沒有氧)),從而減少或消除對(duì)這種服務(wù)的外部 來源的依賴。
[0033]在所圖示說明的實(shí)施例中,基于渦輪機(jī)的服務(wù)系統(tǒng)14包括按化學(xué)計(jì)量的排氣再循 環(huán)(SEGR)燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)52和排氣(EG)處理系統(tǒng)54。燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)52可以被配置為以按 化學(xué)計(jì)量的燃燒操作模式(例如,按化學(xué)計(jì)量的控制模式)和非按化學(xué)計(jì)量的燃燒操作模式 (例如,非按化學(xué)計(jì)量的控制模式)(諸如,貧燃料控制模式或富燃料控制模式)進(jìn)行操作。在 按化學(xué)計(jì)量的控制模式中,一般基本上以燃料和氧化劑的化學(xué)計(jì)量比發(fā)生燃燒,從而導(dǎo)致 基本上按化學(xué)計(jì)量的燃燒。特別地,按化學(xué)計(jì)量的燃燒一般涉及在燃燒反應(yīng)中基本上燃燒 所有的燃料和氧化劑,使得燃燒的產(chǎn)物基本上或全部沒有未燃盡燃料和氧化劑。按化學(xué)計(jì) 量的燃燒的一個(gè)測(cè)量是當(dāng)量比或Φ,其是實(shí)際燃料/氧化劑比相對(duì)于按化學(xué)計(jì)量的燃料/氧 化劑比的比。大于1.0的當(dāng)量比導(dǎo)致燃料和氧化劑的富燃料燃燒,而小于1.0的當(dāng)量比導(dǎo)致 燃料和氧化劑的貧燃料燃燒。相比之下,1.0的當(dāng)量比導(dǎo)致燃燒既不是富燃料燃燒也不是貧 燃料燃燒,從而在燃燒反應(yīng)中基本上消耗所有的燃料和氧化劑。在所公開的實(shí)施例的上下 文中,術(shù)語"按化學(xué)計(jì)量的"或"基本上按化學(xué)計(jì)量的"可以指大約0.95到大約1.05的當(dāng)量 比。然而,所公開的實(shí)施例還可以包括1.0加或減0.01、0.02、0.03、0.04、0.05或更多的當(dāng)量 比。再者,在基于渦輪機(jī)的服務(wù)系統(tǒng)14中的燃料和氧化劑的按化學(xué)計(jì)量的燃燒可以導(dǎo)致燃 燒的產(chǎn)物或排氣(例如,42)基本上不具有未燃盡燃料或殘留的氧化劑。例如,排氣42按體積 計(jì)可以具有小于氧化劑(例如,氧)、未燃盡燃料或碳?xì)浠衔?例如,HC)、氮氧化物(例如, NOx)、一氧化碳(CO)、硫氧化物(例如,SOx)、氫氣和其他未完全燃燒的產(chǎn)物的1 %、2 %、3 %、 4%或5%的體積。通過進(jìn)一步的示例,排氣42按體積計(jì)可以具有小于大約氧化劑(例如, 氧)、未燃盡燃料或碳?xì)浠衔?例如,HC)、氮氧化物(例如,NO x)、一氧化碳(CO)、硫氧化物 (例如,SOx)、氫氣和其他未完全燃燒的產(chǎn)物的百萬分之10、百萬分之20、百萬分之30、百萬 分之40、百萬分之50、百萬分之60、百萬分之70、百萬分之80、百萬分之90、百萬分之100、百 萬分之200、百萬分之300、百萬分之400、百萬分之500、百萬分之1000、百萬分之2000、百萬 分之3000、百萬分之4000或百萬分之5000(ppmv)。然而,所公開的實(shí)施例還可以產(chǎn)生其他范 圍的殘留燃料、氧化劑以及排氣42中的其他排放水平。如本文所使用的,術(shù)語"排放"、"排放 水平"和"排放目標(biāo)"可以指某些燃燒產(chǎn)物(例如,NO x、CO、SOx、O2、N2、H2、HC等)的濃度水平,所 述某些燃燒產(chǎn)物可以存在于再循環(huán)的氣流、排泄的氣流(例如,排出到大氣中)和在各種目 標(biāo)系統(tǒng)(例如,碳?xì)浠衔锷a(chǎn)系統(tǒng)12)中使用的氣流中。
[0034]雖然在不同的實(shí)施例中,SEGR燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)52和EG處理系統(tǒng)54可以包括各種部 件,但所圖示說明的EG處理系統(tǒng)54包括熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)56和排氣再循環(huán)(EGR)系 統(tǒng)58,該HRSG 56和EGR系統(tǒng)58接收和處理源自SEGR燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)52的排氣60ARSG 56可 以包括一個(gè)或更多個(gè)熱交換器、冷凝器和各種熱回收儀器,所述一個(gè)或更多個(gè)熱交換器、冷 凝器和各種熱回收儀器共同起作用以將來自排氣60的熱量傳遞到水流,從而生成蒸汽62。 蒸汽62可以被用于一個(gè)或更多個(gè)蒸汽渦輪機(jī)、EOR系統(tǒng)18或碳?xì)浠衔锷a(chǎn)系統(tǒng)12中的任 何其他部分中。例如,HRSG 56可以生成低壓、中壓和/或高壓蒸汽62,低壓、中壓和/或高壓 蒸汽62可以選擇性地被施加到低、中和高壓蒸汽渦輪機(jī)級(jí),或EOR系統(tǒng)18的不同應(yīng)用。除了 蒸汽62之外,可以由HRSG 56、EGR系統(tǒng)58和/或EG處理系統(tǒng)54的另一個(gè)部分或SEGR燃?xì)鉁u輪 機(jī)系統(tǒng)52生成被處理的水64(諸如,脫鹽水)。被處理的水64(例如,脫鹽水)可以特別地用于 水資源短缺的區(qū)域中,諸如內(nèi)陸或沙漠地區(qū)。