CZ20021090A3 - Přívodní tlakovací systém a způsob zvýąení výkonu - Google Patents
Přívodní tlakovací systém a způsob zvýąení výkonu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20021090A3 CZ20021090A3 CZ20021090A CZ20021090A CZ20021090A3 CZ 20021090 A3 CZ20021090 A3 CZ 20021090A3 CZ 20021090 A CZ20021090 A CZ 20021090A CZ 20021090 A CZ20021090 A CZ 20021090A CZ 20021090 A3 CZ20021090 A3 CZ 20021090A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- gas turbine
- fan
- compressor
- air
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 109
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 30
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 2
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 claims 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract 2
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 230000010512 thermal transition Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/16—Control of working fluid flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
- F02C3/10—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with another turbine driving an output shaft but not driving the compressor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
Předložený vynález se týká systému a způsobu zvýšení výkonu a zejména zvýšení velikosti proudění vzduchu do plynové turbíny.
Dosavadní stav techniky
V současné době je k dispozici velké množství způsobů zvyšovaní výkonu při výrobě elektrické energie, která je založena na použití plynové turbíny, nicméně tyto způsoby jsou omezeny vlastnostmi spalovacího reakčního stupně. Přesněji řečeno, uvedená omezení se týkají zvýšení rychlosti spalování v používaném rozsahu pracovních teplot nebo se týkají přívodu odpovídajícího množství vodních par, plynů, vody nebo jiných médií do plynového traktu. Zvýšení velikosti proudění vzduchu do plynové turbíny vede ke zvýšení spotřeby paliva, přičemž teplota spalování zůstává konstantní. Zvýšení míry proudění vzduchu má také za následek zvýšení velikosti injektážního proudění páry, vody, plynů nebo jiných médií do plynového traktu, protože je udržována konstantní velikost injektážního proudění vzhledem k proudění vzduchu. Teoretické strojní meze zvýšení přívodního proudění vzduchu u plynové turbíny jsou dány výkonovou hustotou konstrukčního uspořádání hřídele plynové turbíny, tlakovými mezemi pouzdra plynové turbíny a konstrukčními charakteristikami zařízení, které je poháněno »· φ · ·· * φ * φ
·. * · • 9 ··* '· 9 » % plynovou turbínou.
Zvýšení výkonu pomocí natlakování přívodní části je nejvýhodnější pro špičkové provozy při vysokých teplotách pracovního prostředí, ve kterých je velikost síly hřídele plynové turbíny podstatně nižší než její možná dosažitelná hodnota. V souladu s výše uvedenými skutečnostmi jsou způsoby zvýšení výkonu běžně aplikovány na generátory s plynovou turbínou, které se vyznačují buď špičkovými zátěžovými charakteristikami nebo charakteristikami proměnné zátěže nebo charakteristikami provozu s periodickým připojováním a odpojováním zátěže. Za těchto provozních podmínek je dosaženo rychlé reakce elektrického výstupu generátoru turbínou nebo velikosti síly jeho hřídele startovacího cyklu a také rychlého přizpůsobení se výkonu na zátěž rozvodného výkonového systému. Obecně lze říci, že u zařízení, která jsou v současné době používána, je pouze možné provádět korekce velikosti výstupního výkonu pomocí snížení velikosti přívodního proudění vzduchu do plynové turbíny. Toho je možné dosáhnout pomocí snížení velikostí rozměrů přívodní části zařízení. V důsledku této skutečnosti však plynová turbína musí snížit teplotu spalování, aby se přizpůsobila zátěži a efektivita jejího provozu se tak sníží v závislosti na velikosti poklesu teploty spalování.
plynovou průběhu
Podstata vynálezu
V souladu s jedním příkladem provedení předloženého vynálezu je velikost proudění vzduchu do plynové turbíny ♦,Ι *' .
·» ·· t · '· · • ♦ _ · • · · *· ·» ···· 4 »* · • 4 > * ·
Φ, 4i 4 4
4 4 • 4 · · »'
44 » 4 4 4 zvyšována pomocí tlakovacího ventilátoru s proměnnou rychlostí, přičemž uvedený tlakovací ventilátor s proměnnou rychlostí je umístěn v přívodní části plynové turbíny, díky čemuž může být zvýšena velikost síly hřídele plynové turbíny. Výfukové teplo uvedené plynové turbíny je s výhodou odváděno a přeměňováno na energii páry, která je potom použita pro pohon tlakovací ventilátoru s proměnnou rychlostí.
Vlastnosti tlakovacího ventilátoru s proměnnou rychlostí umožní plynové turbíně zachovat maximální uvažovanou teplotu spalování, přičemž je současně možné přizpůsobovat elektrický výkon v závislosti na měnící se rychlosti tlakovacího ventilátoru. Použití nastavitelných lopatek ventilátoru nebo nastavitelných vrtulí ventilátoru může přispět k dalšímu zvětšení rozsahu provozu při maximální teplotě spalování. V porovnání s generátorovými zařízeními s plynovou turbínu, která jsou v současné době používána a u kterých je pouze možné provádět korekce daného výstupu pomocí snížení přívodního proudění vzduchu do plynové turbíny, mají výše uvedené skutečnosti podstatný význam pro aplikace, jenž se vyznačují provozem s proměnnou zátěží.
Navíc velikost změny výkonového výstupu tlakovacího ventilátoru s pohonem s proměnnou rychlostí není při provozu dána tepelným napětím, kontrolu výkonového výstupu provádí omezovač. Budiž opět řečeno, že výše uvedeného výsledku je dosaženo pomocí udržení konstantní teploty spalování a zamezení tepelných přechodů do horké části plynového traktu. Výkonový výstup plynové turbíny se může měnit v závislosti na velikosti zrychlování a zpomalování tlakovacího ventilátoru. Tlakovací
9 9. 9 9 · 4 9 9 99 9999 99 999 99 9999 ventilátor může zrychlovat méně než 10 vteřin nebo může zpomalovat mezi jalovou rychlosti a plnou rychlostí. V průběhu nouzového startovacího cyklu může výstup generátoru s plynovou turbínou vystačit s rychlým nástupem a výkonovým výstupem tlakovacího ventilátoru.
Jak již bylo řečeno, předložený vynález je zabudován do přívodního tlakovacího systému, který slouží ke zvýšení výkonu, generovaného systémem s plynovou turbínou, jenž obsahuje kompresor, spalovací systém pro zahřívání stlačeného vzduchu a turbínu pro přeměnu energie horkých spalovacích plynů pro účely pohonu kompresoru a obstarávání zátěže, přičemž uvedený systém se vyznačuje tím, že obsahuje tepelný výměník pro odpařování a / nebo přehřívání pracovního kapalného média za využití horkých výfukových plynů, přicházejících z plynové turbíny; tlakovací ventilátor, který je provozně spojen s kompresorem pro zvýšení dodávek vzduchu do kompresoru, a zařízení pro přeměnu energie přehřátého pracovního kapalného média na pohyb hřídele pro pohon tlakovacího ventilátoru. U jednoho příkladu provedení předloženého vynálezu pohání pára turbíny tlakovací ventilátor.
U výhodného příkladu provedení předloženého vynálezu je tlakovací ventilátor tlakovacím ventilátorem s proměnnou rychlostí a / nebo u tohoto příkladu provedení předloženého vynálezu může tlakovací ventilátor obsahovat nastavitelné lopatky.
V souladu s jinou vlastností předloženého vynálezu je do konstrukčního uspořádání zařízení zahrnut prvek pro chlazení
4· »· • 4/4 *, · *· • 4 4 • 4 '·
4444 ww ···>
« 4 · ·'·' 9' · 9 9· 4 · >9)
4' 4 » 4 4' 4 « ♦ ♦ · é . · .
4' 44· ·· »··♦ po proudu od tlakovacího kompresoru.
proudění vzduchu, který se nachází ventilátoru a proti proudu od vstupu
Předložený vynález dále zahrnuje způsob zvýšení výkonu, generovaného systémem s plynovou turbínou, který obsahuje kompresor, spalovací systém a turbínu pro přeměnu energie horkých plynů ze spalovacího systému pro účely pohonu kompresoru a obstarávání zátěže, přičemž uvedený způsob se vyznačuje tím, že obsahuje dodávání pracovního kapalného média do tepelného výměníku, který přijímá horké výfukové plyny z turbíny za účelem odpařování a / nebo přehřívání pracovního kapalného média; přeměnu energie uvedeného přehřátého pracovního kapalného média na mechanický pohyb hřídele; pohon tlakovacího ventilátoru mechanickým pohybem hřídele pro vytvoření proudění vzduchu a nasměrování proudění vzduchu do
| kompresoru, čímž se | dosáhne | zvýšení proudění vzduchu do | ||
| přívodní části plynové | turbíny | pro | zvýšení | výkonové hustoty v |
| plynové turbíně, díky | čemuž | se | dosáhne | silnějšího pohybu |
| hřídele. | ||||
| U jednoho příkladu | provedení | způsobu | podle předloženého |
vynálezu je proud vzduchu ochlazován ještě před tím, než je přiveden do kompresoru.
U výhodného příkladu provedení předloženého vynálezu navíc výše uvedený způsob dále zahrnuje proměnnou rychlost ventilátoru pro docílení změn velikosti síly a pohybu hřídele plynové turbíny, přičemž je udržována jmenovitá teplota spalování plynové turbíny.
Výše uvedené i jiné charakteristiky a prvky předloženého ·· toto toto totototo Ρ·9 . ♦ *’ • toto to tox to. > » to to toto to to to;-' *,»-·· to' to to to to to. ·, to1 to ·- toí to to to to' to to · to to «.toto • to ···· ·· .·«· ·» to···.
vynálezu je možné nalézt v následujícím podrobnějším popise upřednostňovaných příkladů provedení předloženého vynálezu, ze kterého vyplývá jejich celková podstata a vlastnosti, přičemž uvedený detailnější popis upřednostňovaných příkladů provedení předloženého vynálezu využívá doprovodných obrázků.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 schematickým způsobem zobrazuje generátor s plynovou turbínou a primární prvky ukázkového tlakovacího systému podle vynálezu.
Obr. 2 schematickým způsobem zobrazuje generátor s plynovou turbínou a tlakovací systém podle jiného příkladu provedení předloženého vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Předložený vynález je uzpůsoben pro použití v zařízeních pro generování elektrické energie s nepřetržitým, přerušovaným a špičkovým provozem, která používají technologii plynové turbíny spolu se zařízením pro zvýšení špičkové provozní efektivity a zlepšení charakteristik reakce výkonového výstupu na zatěžování. Konkrétněji řečeno, předložený vynález navrhuje systém a způsob odvádění výfukového tepla plynové turbíny, přičemž tato energie je převedena na energii pracovního kapalného média pro účely hřídelového pohonu proměnného
V* » W WW’· WWW» --w -• · H · ·!». ·» «!>» * • · · * »)·'·» '· · . *
0. 0 · ·> *' 0 0< »· 0/ 9, ·
0 0 · 0- 0 0 0 0 .000 0 00;. »00 ·»> 00 » 0 tlakovacího ventilátoru pro dosažení možnosti tlakování přívodní části plynové turbíny, přičemž konstrukční uspořádání celého systému je schopné zajistit samostatný provoz konstrukčního uspořádání zařízení plynové turbíny.
Obr. 1 zobrazuje přívodní tlakovací systém 10, který představuje předložený vynález a který je spojený se systémem 12 s plynovou turbínou. Za účelem lepší přehlednosti je na uvedeném obrázku vyznačena hranice 14, která se nachází mezi generátorem s plynovou turbínou a primárními prvky tlakovacího systému. Tato hranice představuje řízení objemových poměrů v systému. Jejími třemi importními proudy do 'systému je atmosférický vzduch ( neoznačeno ), výfukové teplo 16 plynové turbíny a pracovní kapalné médium 18, jakým je například zásobovací voda. Chlazený vzduch 20, který je přiváděn tlakovacím ventilátorem, výfukové teplo 22, opouštějící parní generátor, a větší počet proudů do různých parních prvků 24 Ň naopak představují exportní proudy systému. U zobrazeného ;
příkladu provedení předloženého vynálezu je vzduch vyznačen j pomocí jednoduché spojité čáry, voda je vyznačena pomocí přerušované čáry a pára je vyznačena pomocí čerchované čáry.
Palivo nebo importní proud 26 pomocné páry je zobrazen jako volitelný prvek, který umožňuje přívod energie do prvku pro odvod tepla a který slouží ke zajišťování startu turbíny a / nebo k vytváření dodatečné páry, jak bude podrobněji vysvětleno v níže uvedeném popise.
Na obr. 1 je obecně zobrazen běžný jednoduchý okruh systému 12 s plynovou turbínou. (J zobrazeného příkladu provedení předloženého vynálezu je do osového proudového kompresoru 30
w. ·» 9· ···· ·· ♦·' • ě. a · ·' · ·* í · * • · · · <!♦♦* *· v ;·· • ·· φ ·' · ··· ··.> >··· «'ti ·«· ···· přiváděn vzduch 28 . V uvedeném osovém proudovém kompresoru 30 vytvořený stlačený vzduch 32 je přiveden do spalovacího systému 34, do kterého je vstřikováno palivo 36 a ve kterém probíhá samotné spalování. V průběhu procesu spalování vzniklé horké plyny 38 opustí spalovací systém 34 a vstoupí do turbíny 40. V turbínové části je pak energie horkých plynů přeměněna na práci. Tato přeměna je provedena ve dvou fázích. Horké plyny nejprve expandují a část tepelné energie je v tryskové části turbíny přeměněna na kinetickou energii. Poté je v pohonné části turbíny část kinetické energie převedena na rotaci rotačních prvků a tímto způsobem přeměněna na práci, například na rotaci hřídele 42. Část práce, která je vykonávána turbínou, je použita pro pohon kompresoru 30, přičemž zbytek je k dispozici například elektrickému generátoru nebo mechanické zátěži 44. Horké výfukové plyny 16 opustí turbínu a jsou přivedeny do prvku 46 pro odvod tepla. Konstrukční uspořádání prvku pro odvod tepla může mít v podstatě podobu libovolného prvku z velkého počtu tepelných výměníkových systémů, které jsou v současné době známy a mezi které je možné zahrnout například bojler pro výfukové teplo nebo jiný běžný prvek pro odvod tepla páry ( obvykle označováno zkratkou HRSG anglického spojení Heat recovery steam generátor ).
Výfukové teplo 16 plynové turbíny je přivedeno do natlakovaného pracovního kapalného média v prvku pro odvod tepla. U zobrazeného příkladu provedení předloženého vynálezu je zásobovací voda 48 z nádrže 18 pracovního kapalného média / zásobovací vody tlakována například pomocí pumpy 50 a vypařuje se a přehřívá se v prvku 46 pro odvod tepla nad saturační teplotou, v důsledku čehož se vytváří velmi kvalitní pára.
• 9
9 • « >'» .99 9 99 • »* · * »'« • · 9 9 ·
9 9 9 9 · 9 9 9
9999 »♦ ♦** ** 9999
Přehřátá pára 52 proudí do hlavního řídícího ventilu 54, který se chová jako řídící prvek rychlosti systému 56 tlakovacího ventilátoru. Do transportní cesty zásobovací páry mohou být zabudovány ještě dodatečné prvky, které tak mohou představovat konstrukční součásti parního systému. Například modifikátor 58 teploty páry pro úpravu velikosti teploty je běžně používaný prvek, který udržuje teplotu páry v rozsahu, jenž zaručuje dodržení materiálové bezpečnosti a materiálových norem. Proces modifikace . teploty páry je realizován pomocí přimíchávání proudu páry s nižší entalpií nebo vody do hlavního proudu páry. V této souvislosti by mělo být řečeno, že neexistují omezení na přimíchávání proudu páry s vysokou entalpií nebo vody do hlavního proudu páry za účelem dosažení dodatečného přehřátí.
Páru je také možné transportovat přes interní parní prvek / prvky 60 tak, aby ke snížení entalpie páry došlo před vstupem do řídícího prvku 54, který řídí rychlost tlakovacího ventilátoru. Hlavní proud páry může expandovat například parní turbínou za účelem generování elektrické energie a poté může být odveden, aby mohl být použit pro potřeby tlakovacího ventilátoru, jak bude podrobněji vysvětleno v následujícím popise. Přebytečné množství páry může být odvedeno do externího parního prvku 24 nebo může být odvedeno turbínového bočního systému 62. Možnost odvedení přebytečného množství použitelné páry, tedy páry, která není potřeba pro pohonnou turbínu tlakovacího ventilátoru, je důležitá vlastnost pro stabilitu systému, který řídí přívodní tlakování.
Řídící prvek 54 představuje primární kontrolní mechanizmus
9.
systému, který je v souladu se zobrazeným příkladem provedení předloženého vynálezu. Uvedený řídící prvek 54 je zařízeni, které může zvětšovat nebo zmenšovat hodnotu rychlosti tlakovacího ventilátoru za účelem dosažení cílového pracovního bodu rychlosti ventilátoru. Pro konstantní rychlost ventilátoru je pracovní bod neměnný. Řídící systém porovnává změřený signál rychlosti ventilátoru s pevným pracovním bodem rychlosti ventilátoru. Řídící ventil pak svým působením vykompenzuje odchylku mezi naměřenou rychlostí a rychlostí, která je dána požadovaným pracovním bodem. Úprava rychlosti tlakovacího ventilátoru je prováděna v závislosti na výkonovém výstupu systému s plynovou turbínou a / nebo v závislosti na rychlostních požadavcích hřídele plynové turbíny. Je samozřejmě možné použít i jiné řídící vstupy plynové turbíny, nicméně výkonový výstup a rychlosti hřídele představuj i primární řídící parametry. Pokud se například zvyšuje cílový pracovní bod výkonového výstupu plynové turbíny, bude řídící prvek plynové turbíny požadovat změny pracovního bodu rychlosti tlakovacího ventilátoru.
Jak již bylo řečeno ve výše uvedeném popise, u výhodného příkladu provedení předloženého vynálezu pára expanduje pohonem 64 parní turbíny, přičemž uvedená expanze páry nastává po průchodu řídícím prvkem 54 rychlosti tlakovacího ventilátoru. Tlakovací ventilátor může pro pohonné zařízení parní turbíny využívat libovolný praktický tlak páry. Pára expanduje a přeměňuje svou energii na mechanický pohyb hřídele, která u zobrazeného příkladu provedení předloženého vynálezu přímo pohání tlakovací ventilátor 66 ( pomocí hřídele 68 ). Pára 70, která vychází z pohonného zařízení turbíny, může být vrácena φφ • φ φ • · ·· ···· • φ • «·* φφ Φφ * φ φ φ • · *
Φ· φφφφ zpět do atmosféry, přivedena zpět do okruhu plynové turbíny, exportována do parního prvku nebo Zkondenzována a přivedena zpět do prvku pro odvod tepla páry. V této souvislosti je potřeba říci, že je možné použít jiné alternativní pohonné zařízení tlakovacího ventilátoru, aniž by se přitom porušila podstata předloženého vynálezu, přičemž uvedeným alternativním pohonným zařízením tlakovacího ventilátoru může být například parní rotační motorové pohonné zařízení nebo pohonné zařízení s elektrickým motorem s proměnnou rychlostí. Je také potřeba říci, že pro přenos odvedeného tepla do parní turbíny nebo jiného pohonného zařízení ventilátoru může být použito jiné alternativní parní / vodní pracovní médium.
Atmosférický vzduch je do tlakovacího ventilátoru přiváděn pomocí přívodního potrubí, které umožní, aby proud vzduchu byl odveden do přívodní části plynové turbíny, jak je naznačeno pomocí vztahové značky s číslem 72. Přívodní část obvykle obsahuje zařízení pro provedení vstupního zpracování, jakým je filtrace, odhlučnění a / nebo odstranění částic ledu ( nezobrazeno ). Velikost proudu vzduchu, který vstupuje do tlakovacího ventilátoru, závisí na tlaku a teplotě přívodní části plynové turbíny, geometrii přívodní části kompresoru, tlakovému poměru kompresoru, teplotě spalování, geometrii pevných částí turbíny a na ztrátách výfukových prvků. Tlakovací ventilátor dodává přiváděný vzduch s tlakem, který je větší než atmosférický tlak, v důsledku čehož stále vhání více a více vzduchu do přívodní části plynové turbíny. Výkonová hustota v plynové turbíně proto stoupá a vyvolává tak silnější pohyb hřídele. Zvýšení přívodního tlaku se změní v závislosti na rychlosti ventilátoru. Možnost měnit rychlost ventilátoru φ
·· • · ·· «·«· ·· φφφφ • · * • · φφφ φ φ · φφ φφφ • φ φφ φ φ φ φ • · · φφφ •φ ·φ·φ zajistí možnost změny pohybu a pohonné síly hřídele, přičemž je současně dodržena jmenovitá teplota spalování plynové turbíny. Pro danou a neměnnou teplotu spalování plynové turbíny je tedy rozsah provozní velikosti síly hřídele plynové turbíny zvyšován pomocí tlakovacího ventilátoru s proměnnou rychlostí. Nicméně v tuto chvíli je potřeba říci, že navrhovaný tlakovací ventilátor netvoří integrální součást systému a představuje pouze pomocný prvek, který může být odděleně vypnut, aniž by přitom byl narušen provoz plynové turbíny.
Teplota vzduchu, který vystupuje z tlakovacího ventilátoru, se zvýší v reakci na proces zvyšovaní přívodního tlaku. Uvedené zvýšení teploty sníží velikost proudění vzduchu do přívodní části plynové turbíny. V souladu s výše uvedenými skutečnostmi je do jedné části konstrukčního uspořádání přívodního tlakovacího systému s výhodou zabudováno integrální zařízení 74 pro chlazení vzduchu, přičemž toto konstrukční opatření je provedeno za účelem dosažení maximálního přívodního tlakování a proudění vzduchu do plynové turbíny. Chlazení ventilátorem dodávaného vzduchu může být realizováno pomocí jednoho nebo pomocí většího počtu různých způsobů.
Jako příklady výhodných způsobů chlazení přiváděného vzduchu, které je možné použít ve výše uvedeném systému a na které se však předložený vynález neomezuje, lze uvést přívodní mlžné zařízení, ochlazování, jenž je založené na procesu odpařování, elektrická chladící zařízení ( mrazící okruh ) , vodní chladící systémy s uzavřeným nebo otevřeným okruhem nebo kombinace různých chladících způsobů v případě hybridních chladících aplikací. Vhodné vstupní klimatizační způsoby • · chlazení vzduchu, přiváděného ventilátorem, které byly vyjmenovány ve výše uvedeném popise, jsou obecně dobře známy z dosavadního stavu techniky. V současné době je upřednostňována realizace chladícího systému pomocí vstupního mlžného zařízení, které chladí vzduch pomocí přimíchávání vodní tříště přímo do vzduchu, který je přiváděn tlakovacím ventilátorem.
Jiná možná realizace konstrukčního uspořádání chladícího zařízení je schematickým způsobem zobrazena u příkladu provedení předloženého vynálezu podle obr. 2. Konkrétněji řečeno, přívodní tlakovací systém 110, který je zobrazen na obr. 2, obsahuje na hřídeli 168 tlakovacího ventilátoru chladící kompresor 176 a využívá běžný chladící okruh, který zahrnuje kondenzátor 178, expanzní ventil 180 a chladící odpalovací zařízení 174 pro chlazení vzduchu 172 z tlakovacího ventilátoru 166, které se nachází směrem proti proudu od kompresoru 130. U zobrazeného příkladu provedení předloženého vynálezu je proudový chladící systém vyznačen krátkou přerušovanou čárou 182. Zbývající konstrukční prvky systému, který je zobrazen na obr. 2, obecně odpovídají konstrukčním prvkům systému, který je zobrazen na obr. 1, a proto jsou označeny i odpovídajícími vztahovými značkami, jejichž číselná hodnota je však zvýšena o hodnotu 100. Jelikož zobrazené konstrukční prvky se shodují s odpovídajícími konstrukčními prvky příkladu provedení předloženého vynálezu podle obr. 1, který byl popsán ve výše uvedeném popise, bude v popise systému podle obr. 2 vynechán popis uvedených shodných konstrukčních součástí.
Jiným sekundárním vylepšením předloženého vynálezu může být skutečnost, že tlakovací ventilátor může sloužit jako startovací zařízení pro urychlování hřídele plynové turbíny pro dosažení zapalovací rychlosti, díky čemuž se urychlovacímu okruhu umožní pracovat do té doby, dokud plynová turbína nedosáhne soběstačného provozu. U tohoto příkladu provedení předloženého vynálezu je potřeba použít dodatečný přísun energie do systému pro odvod tepla nebo z externího parního prvku, schematicky označeného vztahovou značkou s číslem 26. Použití systému 56, 156 tlakovacího ventilátoru, sloužícího jako startovací zařízení, může snížit náklady na výrobu potřebných konstrukčních součástí a to zejména v případě systémů, které se vyznačují špatnými startovacími charakteristikami. Uvedené prvky mohou snížit celkový startovací čas a mohou snížit náklady na start plynové turbíny. Snížení provozních startovacích nákladů může nastat tehdy, pokud je možné startovat pomocí místního paliva namísto startu, u kterého je využívána startovací energie, jenž byla získána z elektrického rozvodného systému. V této souvislosti je potřeba říci, že je výhodné, že tlakovací ventilátor nemusí spolupracovat při startu plynové turbíny, ledaže by byl použit jako startovací zařízení pro urychlování plynové turbíny do té doby, než by plynová turbína nedosáhla soběstačného provozního stavu.
Tlakovací ventilátor 66, 166 může být realizován pomocí různých konstrukčních uspořádání, například může být vytvořen jako osový, radiální, smíšený nebo příčný proudový rotor nebo může být vytvořen do podoby turbovrtule, turboventilátoru nebo pohonného ventilátoru s nastavitelnými nebo pevnými lopatkami. Tlakovací ventilátor může být navíc použit v konstrukčních uspořádáních hřídele plynové turbíny, která je buď leteckého nebo průmyslového charakteru. Tlakovací ventilátor může být použit společně s částečným nebo úplným ( maximálním ) prvkem pro odvod tepla páry a může být zaintegrován do jednoduchého okruhu, kombinovaného okruhu nebo do kombinovaného tepelného a výkonového systému.
Ikdyž je u ukázkového příkladu provedení předloženého vynálezu systém a způsob podle předloženého vynálezu použit u generátorů s plynovou turbínou, v souladu s výše uvedenými skutečnostmi je možné říci, že systém a způsob podle předloženého vynálezu může být použit s podobnými výsledky na pohyb a sílu hřídele plynové turbíny také u průmyslových pohonných aplikací nebo u aplikací pohonu plynových turbín, například v plynovodných kompresních systémech nebo v námořních pohonných systémech lodí.
Pomocí vytvoření tlakovacího ventilátoru, který představuje předložený vynález, je možné zvýšit pohyb hřídele při vysokých teplotách provozního prostředí a / nebo v podmínkách prostředí s vyšší nadmořskou výškou. Pomocí předloženého vynálezu je také možné zlepšit efektivitu plynové turbíny v jednoduchém okruhu. Podobným způsobem je možné zlepšit špičkovou efektivitu kombinovaného okruhu se základní zátěží v systému s kombinovaným okruhem, který pracuje společně se systémem se špičkovým provozem s jednoduchým okruhem.
Předložený vynález byl popsán na základě těch příkladů provedení předloženého vynálezu, které jsou v současné době považovány za nejpraktičtější a nejvýhodnější příklady provedení předloženého vynálezu. Nicméně v této souvislosti je potřeba říci, že vynález se neomezuje pouze na uvedené příklady provedení předloženého vynálezu, ale že naopak pokrývá různé jejich modifikace a ekvivalentní konstrukční uspořádání, které svou povahou odpovídají rámci a duchu následujících patentových nároků.
Claims (18)
1. Přívodní tlakovací systém /10, 100/ pro zvýšení výkonu, generovaného systémem /12, 112/ s plynovou turbínou, který obsahuje kompresor /30, 130/ pro stlačování vzduchu pro výrobu stlačeného vzduchu /32, 132/, spalovací systém /34, 134/ pro zahřívání uvedeného stlačeného vzduchu /32, 132/ a vytváření horkých plynů /38, 138/ a turbínu /40, 140/ pro příjem uvedených horkých plynů /38, 138/ a pro přeměnu jejich energie na práci pro pohon uvedeného kompresoru /30, 130/, pro dodávky k zátěži /44, 144/ a- pro produkci horkých výfukových plynů /16, 116/, vyznačující se tím, že obsahuje:
- nádrž /18, 118/ pracovního kapalného média;
- tepelný výměník /46, 146/ pro příjem horkých výfukových plynů z uvedené plynové turbíny /40, 140/ pro alespoň jeden s procesů, zahrnujících odpařování a přehřívání pracovního kapalného média z uvedené nádrže kapalného média, pro vytvoření přehřátého pracovního kapalného média /52, 152/;
- tlakovací ventilátor /66/, který je provozně spojen s uvedeným kompresorem /30, 130/ pro zvýšení dodávek vzduchu do uvedeného kompresoru /30, 130/;
zařízení /64, 164/ pro přeměnu energie uvedeného přehřátého pracovního kapalného média /52, 152/ na pohyb • ·*·
0<ř hřídele pro pohon uvedeného tlakovacího ventilátoru /66, 166/.
2. Systém pro zvýšení výkonu podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedený tlakovací ventilátor /66 ,166/ je tlakovací
vzduchu, které se nachází po proudu od uvedeného tlakovacího ventilátoru /66, 166/ a proti proudu od uvedeného kompresoru /30, 130/.
5. Systém pro zvýšení výkonu podle nároku 4 vyznačující se tím, že uvedené zařízení pro chlazení vzduchu obsahuje chladící okruh, který obsahuje kompresor /176/, kondenzátor /178/ a chladící odpařovací zařízení /174/, chladící uvedený vzduch.
6. Systém pro zvýšení výkonu podle nároku 5 vyznačující se tím, že uvedený chladící kompresor /176/ je připevněn ke společné hřídeli /168/ uvedeného tlakovacího ventilátoru /166/ a je s ní souosý pro zajištění svého pohonu uvedeným zařízením /164/ pro pohon uvedeného ventilátoru.
4 4
7. Systém pro zvýšení výkonu podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedené zařízení pro pohon uvedeného ventilátoru obsahuje pohon /64/ parní turbíny s proměnnou rychlostí pro příjem přehřátého pracovního kapalného média /52/, vytvářeného v uvedeném tepelném výměníku /46/.
8. Systém pro zvýšení výkonu podle nároku 7 vyznačující se tím, že obsahuje řídící prvek /54, 154/ rychlosti parní turbíny pro kontrolu vstupu pracovního kapalného média do uvedeného pohonu /64, 164/ parní turbíny s proměnnou rychlostí.
9. Systém pro zvýšení výkonu podle nároku 1 vyznačující se tím, že obsahuje zařízení /74, 174/ pro chlazení proudu vzduchu z uvedeného tlakovacího ventilátoru /66, 166/.
10. Systém pro zvýšení výkonu podle nároku 1 vyznačující se tím, že obsahuje chladící odpařovací zařízení /174/ pro chlazení proudu vzduchu /172/ z uvedeného tlakovacího ventilátoru /166/.
11. Systém s plynovou turbínou v kombinaci se zařízení pro tlakování přívodní části plynové turbíny vyznačující se tím, že obsahuje:
- kompresor /30, 130/ pro stlačování vzduchu pro výrobu stlačeného vzduchu /32, 132/;
spalovací systém /34, 134/ pro zahřívání uvedeného stlačeného vzduchu /32, 132/ a vytváření horkých plynů ·» φφ ·· φ • » · ·* Φ · φ • φ Φ φ Φ φ • · · φ φ ·· »··· φφ · /38, 138/;
- plynovou turbínu /40, 140/ pro příjem uvedených horkých plynů /38, 138/ a pro přeměnu jejich energie na práci pro pohon uvedeného kompresoru /30, 130/, pro dodávky k zátěži /44, 144/ a pro produkci horkých výfukových plynů /16, 116/;
- nádrž /18, 118/ pracovního kapalného média;
- tepelný výměník /46, 146/ pro příjem horkých výfukových plynů z uvedené plynové turbíny pro alespoň jeden s procesů, zahrnujících odpařování a přehřívání pracovního kapalného média z uvedené nádrže kapalného média, pro vytvoření přehřátého pracovního kapalného média /52, 152/;
- tlakovací ventilátor /66, 166/, který je provozně spojen s uvedeným kompresorem /30, 130/ pro zvýšení dodávek vzduchu do uvedeného kompresoru;
zařízení /64, 164/ pro přeměnu energie uvedeného přehřátého pracovního kapalného média /52, 152/ na pohyb hřídele pro pohon uvedeného tlakovacího ventilátoru /66, 166/ zařízení /74, 174/ pro chlazení proudu vzduchu z uvedeného tlakovacího ventilátoru.
$ • i' ·· toto’ ·>·· • to to to · toto to to to to to to to· toto · · to to · to to to toto to • to to to to to toto · to · • to to · to to
12. Kombinace podle nároku 11 vyznačující se tím, že uvedené zařízení pro pohon uvedeného ventilátoru obsahuje pohon /64, 164/ parní turbíny s proměnnou rychlostí pro příjem přehřátého pracovního kapalného média /74, 174/, vytvářeného uvedeným tepelným výměníkem /46, 146/.
13. Kombinace podle nároku 12 vyznačující se tím, že obsahuje řídící prvek /54, 154/ rychlosti parní turbíny pro kontrolu přísunu páry do uvedeného pohonu parní turbíny s proměnnou rychlostí.
14. Způsob zvýšení výkonu, vytvářeného systémem s plynovou turbínou, který obsahuje kompresor /30, 130/ pro stlačování vzduchu pro výrobu stlačeného vzduchu /32, 132/, spalovací systém /34, 134/ pro zahřívání uvedeného stlačeného vzduchu a vytváření horkých plynů a turbínu /40, 140/ pro příjem uvedených horkých plynů a pro přeměnu jejich energie na práci pro pohon uvedeného kompresoru /30, 130/, pro dodávky k zátěži /44, 144/ a pro produkci horkých výfukových plynů /16, 116/, vyznačující se tím, že obsahuje:
- dodávání /50, 150/ pracovního kapalného média /48, 148/ do tepelného výměníku /46, 146/, který přijímá uvedené horké výfukové plyny /16, 116/ pro alespoň jeden z procesů, zahrnující odpařování a přehřívání uvedeného pracovního kapalného média;
vytvoření přehřátého zařízení pro přeměnu energie pracovního kapalného média /52, uvedeného
152/ na i
mechanický pohyb hřídele;
pohánění tlakovacího ventilátoru /66, 166/ uvedeným mechanickým pohybem hřídele pro generování proud vzduchu /72, 172/;
nasměrování uvedeného proudu vzduchu do uvedeného kompresoru /30, 130/ pro současné zvýšení proudění vzduchu do přívodní části plynové turbíny pro zvýšení výkonové hustoty v uvedené plynové turbíně pro dosažení většího pohybu hřídele.
15. Způsob podle nároku 14 vyznačující se tím, že zahrnuje proměnnou rychlost ventilátoru pro změny velikosti síly hřídele plynové turbíny při zachování jmenovité teploty spalování plynové turbíny.
16. Způsob podle nároku 14 vyznačující se tím, že obsahuje chlazení /74, 174/ proudu vzduchu před uvedenou fází nasměrování do uvedeného kompresoru.
17. Způsob podle nároku 16 vyznačující se tím, že uvedené chlazení obsahuje použití alespoň jednoho prvku ze skupiny, která zahrnuje přívodní mlžné zařízení, ochlazovací zařízení, založené na procesu odpařování, mrazící okruh s elektrickým chladičem a vodní systémy s uzavřeným nebo otevřeným okruhem.
18. Způsob podle nároku 16 vyznačující se tím, že proud vzduchu /72/ je chlazen přimícháním vodní tříště přímo do
90 4· 9·»-Φ .4» φ '·· - Φ *> Φ···« ·> »1 *· *
0 9 0 ·0 0 ·'·♦ * · ';· •I · · · · 9 0 9 0 0 9
9 0 · 0 0 _ 0 ·« · ·* ·♦·· · *. ·9· ·· ···· přiváděného natlakovaného vzduchu.
19. Způsob podle nároku 16 vyznačující se tím, že obsahuje použití chladícího odpařovacího zařízení /174/ pro chlazení uvedeného vzduchu /172/.
20. Způsob podle nároku 14 vyznačující se tím, že uvedené zařízení pro přeměnu energie páry na práci hřídele obsahuje pohon /64, 164/ parní turbíny s proměnnou rychlostí a parní turbína je umístěna na společné hřídeli /68, 168/ k uvedenému ventilátoru /66, 166/ pro jeho pohon.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/819,882 US6530224B1 (en) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | Gas turbine compressor inlet pressurization system and method for power augmentation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20021090A3 true CZ20021090A3 (cs) | 2003-01-15 |
Family
ID=25229326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20021090A CZ20021090A3 (cs) | 2001-03-28 | 2002-03-27 | Přívodní tlakovací systém a způsob zvýąení výkonu |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6530224B1 (cs) |
| EP (1) | EP1245805A3 (cs) |
| JP (1) | JP2002349286A (cs) |
| KR (1) | KR20020077098A (cs) |
| CZ (1) | CZ20021090A3 (cs) |
Families Citing this family (87)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6880343B2 (en) * | 2001-12-06 | 2005-04-19 | William L. Kopko | Supercharged gas turbine with improved control |
| US20030182944A1 (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-02 | Hoffman John S. | Highly supercharged gas-turbine generating system |
| US7310950B2 (en) * | 2002-09-13 | 2007-12-25 | Siemens Power Generation, Inc. | Inlet airflow cooling control for a power generating system |
| US7121078B2 (en) * | 2003-01-28 | 2006-10-17 | General Electric Company | Methods and apparatus for operating gas turbine engines |
| US6935831B2 (en) * | 2003-10-31 | 2005-08-30 | General Electric Company | Methods and apparatus for operating gas turbine engines |
| WO2005119029A1 (en) * | 2004-05-19 | 2005-12-15 | Fluor Technologies Corporation | Triple cycle power plant |
| US7111462B2 (en) * | 2004-07-21 | 2006-09-26 | Steward-Davis International, Inc. | Onboard supplemental power system at varying high altitudes |
| US7089744B2 (en) * | 2004-07-21 | 2006-08-15 | Steward Davis International, Inc. | Onboard supplemental power system at varying high altitudes |
| US7185495B2 (en) | 2004-09-07 | 2007-03-06 | General Electric Company | System and method for improving thermal efficiency of dry low emissions combustor assemblies |
| US8584464B2 (en) * | 2005-12-20 | 2013-11-19 | General Electric Company | Gas turbine engine assembly and method of assembling same |
| US8047809B2 (en) | 2007-04-30 | 2011-11-01 | General Electric Company | Modular air compression apparatus with separate platform arrangement |
| US20090051167A1 (en) * | 2007-08-22 | 2009-02-26 | General Electric Company | Combustion turbine cooling media supply method |
| US20090249794A1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-08 | General Electric Company | Systems and Methods for Augmenting Power Output of a Turbine During a Transient Event |
| US20100005775A1 (en) * | 2008-05-28 | 2010-01-14 | John Kipping | Combined cycle powered railway locomotive |
| US9121609B2 (en) | 2008-10-14 | 2015-09-01 | General Electric Company | Method and apparatus for introducing diluent flow into a combustor |
| US20100089022A1 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-15 | General Electric Company | Method and apparatus of fuel nozzle diluent introduction |
| US8567199B2 (en) * | 2008-10-14 | 2013-10-29 | General Electric Company | Method and apparatus of introducing diluent flow into a combustor |
| US20100089020A1 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-15 | General Electric Company | Metering of diluent flow in combustor |
| US9014791B2 (en) * | 2009-04-17 | 2015-04-21 | Echogen Power Systems, Llc | System and method for managing thermal issues in gas turbine engines |
| US20110056219A1 (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-10 | Industrial Idea Partners, Inc. | Utilization of Exhaust of Low Pressure Condensing Steam Turbine as Heat Input to Silica Gel-Water Working Pair Adsorption Chiller |
| US8616005B1 (en) | 2009-09-09 | 2013-12-31 | Dennis James Cousino, Sr. | Method and apparatus for boosting gas turbine engine performance |
| US20110179766A1 (en) * | 2009-10-27 | 2011-07-28 | Fly Steam, LLC | Heat recovery system |
| JP5448873B2 (ja) * | 2010-01-21 | 2014-03-19 | 三菱重工業株式会社 | エンジン排気エネルギー回収装置、これを備える船舶、これを備える発電プラント、エンジン排気エネルギー回収装置の制御装置およびエンジン排気エネルギー回収装置の制御方法 |
| KR101925423B1 (ko) * | 2010-10-11 | 2019-02-27 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 내연기관의 배기가스 터보차저 |
| DE102010055124A1 (de) * | 2010-12-18 | 2012-06-21 | Volkswagen Ag | Energieversorgungseinrichtung |
| ITFI20120046A1 (it) * | 2012-03-08 | 2013-09-09 | Nuovo Pignone Srl | "device and method for gas turbine unlocking" |
| US9239007B2 (en) * | 2012-05-31 | 2016-01-19 | General Electric Company | Gas turbine compressor inlet pressurization having a torque converter system |
| US9140184B2 (en) | 2012-05-31 | 2015-09-22 | General Electric Company | Supercharged combined cycle system with air flow bypass to HRSG and fan |
| US20130318941A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | General Electric Company | Supercharged Combined Cycle System With Air Flow Bypass |
| US9771864B2 (en) * | 2012-05-31 | 2017-09-26 | General Electric Company | Gas turbine compressor inlet pressurization and flow control system |
| JP6291245B2 (ja) * | 2012-12-20 | 2018-03-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Ｈｒｓｇおよびファンへの空気流バイパスを備えた過給結合サイクルシステム |
| US9567913B2 (en) * | 2013-01-28 | 2017-02-14 | General Electric Company | Systems and methods to extend gas turbine hot gas path parts with supercharged air flow bypass |
| EP2964911B1 (en) | 2013-03-04 | 2022-02-23 | Echogen Power Systems LLC | Heat engine systems with high net power supercritical carbon dioxide circuits |
| US8984893B2 (en) | 2013-04-10 | 2015-03-24 | General Electric Company | System and method for augmenting gas turbine power output |
| US9470150B2 (en) | 2013-04-30 | 2016-10-18 | General Electric Company | Gas turbine power augmentation system |
| US9492780B2 (en) | 2014-01-16 | 2016-11-15 | Bha Altair, Llc | Gas turbine inlet gas phase contaminant removal |
| US9273610B2 (en) * | 2014-05-20 | 2016-03-01 | Solar Turbines Incorporated | Starter/generator combination with all variable frequency drives |
| US10502136B2 (en) | 2014-10-06 | 2019-12-10 | Bha Altair, Llc | Filtration system for use in a gas turbine engine assembly and method of assembling thereof |
| WO2016073252A1 (en) | 2014-11-03 | 2016-05-12 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system |
| US20170204786A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | General Electric Company | System and method for injecting tempering air for hot scr catalyst |
| US10221725B2 (en) * | 2016-04-19 | 2019-03-05 | Phillip Reed Martineau | Strain augmented thermodynamic power cycle |
| RU2650232C1 (ru) * | 2017-01-23 | 2018-04-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Теплофикационная парогазовая установка |
| US11624326B2 (en) | 2017-05-21 | 2023-04-11 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods and systems for supplying fuel to gas turbine engines |
| CA3065101A1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | Echogen Power Systems Llc | Systems and methods for controlling the pressure of a working fluid at an inlet of a pressurization device of a heat engine system |
| JP6894778B2 (ja) * | 2017-06-26 | 2021-06-30 | 株式会社Ｉｈｉ原動機 | 過給式エンジンの吸気冷却装置 |
| US11187112B2 (en) | 2018-06-27 | 2021-11-30 | Echogen Power Systems Llc | Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system |
| US11560845B2 (en) | 2019-05-15 | 2023-01-24 | Bj Energy Solutions, Llc | Mobile gas turbine inlet air conditioning system and associated methods |
| US10989180B2 (en) | 2019-09-13 | 2021-04-27 | Bj Energy Solutions, Llc | Power sources and transmission networks for auxiliary equipment onboard hydraulic fracturing units and associated methods |
| US11015536B2 (en) | 2019-09-13 | 2021-05-25 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods and systems for supplying fuel to gas turbine engines |
| CA3191280A1 (en) | 2019-09-13 | 2021-03-13 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods and systems for supplying fuel to gas turbine engines |
| CA3092859A1 (en) | 2019-09-13 | 2021-03-13 | Bj Energy Solutions, Llc | Fuel, communications, and power connection systems and related methods |
| US11015594B2 (en) | 2019-09-13 | 2021-05-25 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and method for use of single mass flywheel alongside torsional vibration damper assembly for single acting reciprocating pump |
| US11555756B2 (en) | 2019-09-13 | 2023-01-17 | Bj Energy Solutions, Llc | Fuel, communications, and power connection systems and related methods |
| US12065968B2 (en) | 2019-09-13 | 2024-08-20 | BJ Energy Solutions, Inc. | Systems and methods for hydraulic fracturing |
| CA3092863C (en) | 2019-09-13 | 2023-07-18 | Bj Energy Solutions, Llc | Fuel, communications, and power connection systems and related methods |
| US10895202B1 (en) | 2019-09-13 | 2021-01-19 | Bj Energy Solutions, Llc | Direct drive unit removal system and associated methods |
| CA3092865C (en) | 2019-09-13 | 2023-07-04 | Bj Energy Solutions, Llc | Power sources and transmission networks for auxiliary equipment onboard hydraulic fracturing units and associated methods |
| US10961914B1 (en) | 2019-09-13 | 2021-03-30 | BJ Energy Solutions, LLC Houston | Turbine engine exhaust duct system and methods for noise dampening and attenuation |
| US12338772B2 (en) | 2019-09-13 | 2025-06-24 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems, assemblies, and methods to enhance intake air flow to a gas turbine engine of a hydraulic fracturing unit |
| US11002189B2 (en) | 2019-09-13 | 2021-05-11 | Bj Energy Solutions, Llc | Mobile gas turbine inlet air conditioning system and associated methods |
| US10815764B1 (en) | 2019-09-13 | 2020-10-27 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods and systems for operating a fleet of pumps |
| US11435120B2 (en) | 2020-05-05 | 2022-09-06 | Echogen Power Systems (Delaware), Inc. | Split expansion heat pump cycle |
| US11708829B2 (en) | 2020-05-12 | 2023-07-25 | Bj Energy Solutions, Llc | Cover for fluid systems and related methods |
| US10968837B1 (en) | 2020-05-14 | 2021-04-06 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods utilizing turbine compressor discharge for hydrostatic manifold purge |
| US11428165B2 (en) | 2020-05-15 | 2022-08-30 | Bj Energy Solutions, Llc | Onboard heater of auxiliary systems using exhaust gases and associated methods |
| US11208880B2 (en) | 2020-05-28 | 2021-12-28 | Bj Energy Solutions, Llc | Bi-fuel reciprocating engine to power direct drive turbine fracturing pumps onboard auxiliary systems and related methods |
| US11109508B1 (en) | 2020-06-05 | 2021-08-31 | Bj Energy Solutions, Llc | Enclosure assembly for enhanced cooling of direct drive unit and related methods |
| US11208953B1 (en) | 2020-06-05 | 2021-12-28 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to enhance intake air flow to a gas turbine engine of a hydraulic fracturing unit |
| US10961908B1 (en) | 2020-06-05 | 2021-03-30 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to enhance intake air flow to a gas turbine engine of a hydraulic fracturing unit |
| US10954770B1 (en) | 2020-06-09 | 2021-03-23 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods for exchanging fracturing components of a hydraulic fracturing unit |
| US11022526B1 (en) | 2020-06-09 | 2021-06-01 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods for monitoring a condition of a fracturing component section of a hydraulic fracturing unit |
| US11066915B1 (en) | 2020-06-09 | 2021-07-20 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods for detection and mitigation of well screen out |
| US11111768B1 (en) | 2020-06-09 | 2021-09-07 | Bj Energy Solutions, Llc | Drive equipment and methods for mobile fracturing transportation platforms |
| US11933153B2 (en) | 2020-06-22 | 2024-03-19 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to operate hydraulic fracturing units using automatic flow rate and/or pressure control |
| US11939853B2 (en) | 2020-06-22 | 2024-03-26 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods providing a configurable staged rate increase function to operate hydraulic fracturing units |
| US11125066B1 (en) | 2020-06-22 | 2021-09-21 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to operate a dual-shaft gas turbine engine for hydraulic fracturing |
| US11028677B1 (en) | 2020-06-22 | 2021-06-08 | Bj Energy Solutions, Llc | Stage profiles for operations of hydraulic systems and associated methods |
| US11473413B2 (en) | 2020-06-23 | 2022-10-18 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to autonomously operate hydraulic fracturing units |
| US11466680B2 (en) | 2020-06-23 | 2022-10-11 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods of utilization of a hydraulic fracturing unit profile to operate hydraulic fracturing units |
| US11220895B1 (en) | 2020-06-24 | 2022-01-11 | Bj Energy Solutions, Llc | Automated diagnostics of electronic instrumentation in a system for fracturing a well and associated methods |
| US11149533B1 (en) | 2020-06-24 | 2021-10-19 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems to monitor, detect, and/or intervene relative to cavitation and pulsation events during a hydraulic fracturing operation |
| US11193361B1 (en) | 2020-07-17 | 2021-12-07 | Bj Energy Solutions, Llc | Methods, systems, and devices to enhance fracturing fluid delivery to subsurface formations during high-pressure fracturing operations |
| US11629638B2 (en) | 2020-12-09 | 2023-04-18 | Supercritical Storage Company, Inc. | Three reservoir electric thermal energy storage system |
| US11639654B2 (en) | 2021-05-24 | 2023-05-02 | Bj Energy Solutions, Llc | Hydraulic fracturing pumps to enhance flow of fracturing fluid into wellheads and related methods |
| US12378864B2 (en) | 2021-10-25 | 2025-08-05 | Bj Energy Solutions, Llc | Systems and methods to reduce acoustic resonance or disrupt standing wave formation in a fluid manifold of a high-pressure fracturing system |
| US12516855B2 (en) | 2022-10-27 | 2026-01-06 | Supercritical Storage Company, Inc. | High-temperature, dual rail heat pump cycle for high performance at high-temperature lift and range |
| AU2024289421A1 (en) | 2023-02-07 | 2025-09-11 | Supercritical Storage Company, Inc. | Waste heat integration into pumped thermal energy storage |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2584232A (en) | 1946-09-04 | 1952-02-05 | Rateau Soc | Gas turbine power plant, including means to treat combustion products between successive stages of expansion |
| NL75236C (cs) * | 1950-03-13 | |||
| US3394265A (en) | 1965-12-15 | 1968-07-23 | Gen Electric | Spinning reserve with inlet throttling and compressor recirculation |
| GB1168081A (en) | 1966-02-18 | 1969-10-22 | Ass Elect Ind | Improvements relating to Gas Turbine Plants |
| US3796045A (en) * | 1971-07-15 | 1974-03-12 | Turbo Dev Inc | Method and apparatus for increasing power output and/or thermal efficiency of a gas turbine power plant |
| US3747336A (en) | 1972-03-29 | 1973-07-24 | Gen Electric | Steam injection system for a gas turbine |
| US4731990A (en) | 1985-07-30 | 1988-03-22 | Michael Munk | Internal combustion engine system and method with reduced noxious emissions |
| JPS63208624A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-08-30 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスタ−ビンの出力制御装置 |
| US5353585A (en) | 1992-03-03 | 1994-10-11 | Michael Munk | Controlled fog injection for internal combustion system |
| US5680752A (en) | 1992-08-28 | 1997-10-28 | Abb Carbon Ab | Gas turbine plant with additional compressor |
| US5622044A (en) * | 1992-11-09 | 1997-04-22 | Ormat Industries Ltd. | Apparatus for augmenting power produced from gas turbines |
| US6332321B1 (en) * | 1992-11-09 | 2001-12-25 | Ormat Industries Ltd. | Apparatus for augmenting power produced from gas turbines |
| US6119445A (en) | 1993-07-22 | 2000-09-19 | Ormat Industries Ltd. | Method of and apparatus for augmenting power produced from gas turbines |
| US5537813A (en) | 1992-12-08 | 1996-07-23 | Carolina Power & Light Company | Gas turbine inlet air combined pressure boost and cooling method and apparatus |
| SE9300500D0 (sv) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Nycomb Synergetics Ab | New power process |
| US5675188A (en) | 1993-07-23 | 1997-10-07 | Hitachi, Ltd. | Adjustable speed gas turbine power generation apparatus and its operation method independent of ambient temperature |
| JPH08151933A (ja) | 1994-09-28 | 1996-06-11 | Toshiba Corp | ガスタービン吸気冷却装置 |
| US5513488A (en) | 1994-12-19 | 1996-05-07 | Foster Wheeler Development Corporation | Power process utilizing humidified combusted air to gas turbine |
| US5669217A (en) | 1995-09-25 | 1997-09-23 | Anderson; J. Hilbert | Method and apparatus for intercooling gas turbines |
| US5778675A (en) | 1997-06-20 | 1998-07-14 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method of power generation and load management with hybrid mode of operation of a combustion turbine derivative power plant |
| US6003298A (en) | 1997-10-22 | 1999-12-21 | General Electric Company | Steam driven variable speed booster compressor for gas turbine |
| US6038849A (en) | 1998-07-07 | 2000-03-21 | Michael Nakhamkin | Method of operating a combustion turbine power plant using supplemental compressed air |
| US5934063A (en) | 1998-07-07 | 1999-08-10 | Nakhamkin; Michael | Method of operating a combustion turbine power plant having compressed air storage |
| US6308512B1 (en) * | 1999-06-10 | 2001-10-30 | Enhanced Turbine Output Holding, Llc | Supercharging system for gas turbines |
| US6408609B1 (en) * | 2000-06-09 | 2002-06-25 | Chicago Bridge & Iron Company | Method and apparatus for enhancing power output and efficiency of combustion turbines |
-
2001
- 2001-03-28 US US09/819,882 patent/US6530224B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-03-25 EP EP02252125A patent/EP1245805A3/en not_active Withdrawn
- 2002-03-26 KR KR1020020016312A patent/KR20020077098A/ko not_active Withdrawn
- 2002-03-27 CZ CZ20021090A patent/CZ20021090A3/cs unknown
- 2002-03-28 JP JP2002090119A patent/JP2002349286A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020077098A (ko) | 2002-10-11 |
| EP1245805A3 (en) | 2005-09-21 |
| US6530224B1 (en) | 2003-03-11 |
| JP2002349286A (ja) | 2002-12-04 |
| EP1245805A2 (en) | 2002-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20021090A3 (cs) | Přívodní tlakovací systém a způsob zvýąení výkonu | |
| US6615585B2 (en) | Intake-air cooling type gas turbine power equipment and combined power plant using same | |
| US6389793B1 (en) | Combustion turbine cooling media supply system and related method | |
| US6003298A (en) | Steam driven variable speed booster compressor for gas turbine | |
| JP6276520B2 (ja) | ガスタービン圧縮機入口加圧及び流れ制御システム | |
| US9410478B2 (en) | Intercooled gas turbine with closed combined power cycle | |
| EP3572329A1 (en) | Aircraft environmental control system | |
| US20230323814A1 (en) | Hydrogen turbine power assisted condensation | |
| US6735953B1 (en) | Turbomachine-driven environmental control system | |
| US20060254280A1 (en) | Combined cycle power plant using compressor air extraction | |
| JP7608139B2 (ja) | ターボチャージャ付きガスタービンエンジンを動作させるためのシステムおよび方法 | |
| US11970970B2 (en) | Adjustable primary and supplemental power units | |
| EP1144826A1 (en) | Apparatus and method to increase turbine power | |
| CN106064673B (zh) | 循环期间将机舱排放空气与放出空气混合的环境控制系统 | |
| US20130205783A1 (en) | Steam turbine | |
| JP6749772B2 (ja) | 過剰空気流を生成する圧縮機及び入口空気を冷却するためのターボ膨張器を有する発電システム | |
| US20240360788A1 (en) | Partial exhaust condensation with cryogenic assisted bottoming cycle | |
| US12529333B2 (en) | Partial exhaust condensation with cryogenic assisted bottoming cycle | |
| CN107849945A (zh) | 由orc废热回收单元驱动的压缩机和控制方法 | |
| CN103620167A (zh) | 废热利用设备 | |
| WO2020095955A1 (ja) | ガスタービンシステム | |
| EP4678888A2 (en) | Partial exhaust condensation with cryogenic assisted bottoming cycle | |
| CN112154262A (zh) | 具有膨胀机的扩展的燃气轮机工艺 | |
| RU2087734C1 (ru) | Газотурбинная установка | |
| JPH04269308A (ja) | 蒸気タービン・ガスタービン複合プラント |