專利名稱：用于冷卻燃?xì)鉁u輪構(gòu)件的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題涉及燃?xì)鉁u輪(gas turbine)，且更特定而言涉及燃?xì)鉁u輪中的冷卻機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
整合氣化組合循環(huán)(IGCC)系統(tǒng)越來(lái)越多地用于動(dòng)力生產(chǎn)。IGCC使用氣化過(guò)程自諸如煤、重石油殘?jiān)?、生物質(zhì)等等的燃料源產(chǎn)生合成氣體(合成氣)。合成氣在燃?xì)鉁u輪中用作燃料來(lái)產(chǎn)生電流。IGCC系統(tǒng)可有利地用于通過(guò)諸如預(yù)燃碳捕獲的機(jī)制來(lái)降低二氧化碳 (CO2)排放。IGCC動(dòng)力設(shè)施采用預(yù)燃系統(tǒng)用于(X)2捕獲。目前，自IGCC設(shè)施的(X)2捕獲不利于這種設(shè)施的性能，特別是在生產(chǎn)輸出和效率方面。此外，通過(guò)從渦輪的壓縮機(jī)提取空氣的常規(guī)方法來(lái)冷卻燃?xì)鉁u輪的固定構(gòu)件和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件降低了渦輪效率，例如通過(guò)降低布雷登循環(huán)效率(Brayton cycle efficiency) 0由于諸如下列因素而表現(xiàn)出這種效率損失由于不可補(bǔ)充的流動(dòng)(non-chargeable flow)稀釋燃燒器出口溫度導(dǎo)致焚燒溫度降低，由于壓縮空氣繞過(guò)渦輪上游級(jí)所致的做功減少，以及，由于在主要?dú)怏w路徑中冷卻劑流混合的稀釋效果所致的潛在做功減少和相關(guān)聯(lián)的空氣動(dòng)力效率損失。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種用于冷卻渦輪的構(gòu)件的系統(tǒng)包括至少一個(gè)輸入 (input)，其與二氧化碳?xì)怏w源流體連通，二氧化碳?xì)怏w從由氣化單元自烴燃料所產(chǎn)生的合成氣體移除；以及，至少一個(gè)第一管道，其與至少一個(gè)輸入流體連通且被配置成將來(lái)自二氧化碳?xì)怏w源的二氧化碳?xì)怏w一部分轉(zhuǎn)移(divert)到渦輪的至少一個(gè)構(gòu)件，渦輪被配置成燃燒該合成氣體。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于動(dòng)力生產(chǎn)的系統(tǒng)包括氣化單元，其被配置成從輸入燃料產(chǎn)生原料合成氣體；酸氣移除設(shè)施，其與氣化單元流體連通，該酸氣移除設(shè)施被配置成從原料合成氣體移除酸氣且產(chǎn)生潔凈的合成氣體，該酸氣包括二氧化碳?xì)怏w；燃?xì)鉁u輪，其被配置成燃燒潔凈的合成氣；以及，冷卻單元，其與酸氣移除裝置流體連通且被配置成將二氧化碳?xì)怏w的至少一部分轉(zhuǎn)移到燃?xì)鉁u輪的至少一個(gè)構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種用于冷卻渦輪的構(gòu)件的方法包括從由氣化過(guò)程所產(chǎn)生的合成氣體提取二氧化碳；使二氧化碳?xì)怏w前移(advance)到所述儲(chǔ)存系統(tǒng)；以及，將二氧化碳?xì)怏w的一部分轉(zhuǎn)移到渦輪以冷卻該渦輪的至少一個(gè)構(gòu)件。通過(guò)下文的描述，結(jié)合附圖理解，這些和其它優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將變得更顯然。


被認(rèn)為是本發(fā)明的主題在所附的權(quán)利要求中特別地指出且明確地主張。通過(guò)結(jié)合附圖來(lái)理解下文的詳細(xì)的描述，本發(fā)明的前述和其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將顯然，其中圖1是示范性燃?xì)鉁u輪的截面圖2是具有(X)2捕獲的示范性整合氣化組合循環(huán)(IGCC)動(dòng)力設(shè)施的方塊圖 圖3是用于圖2的IGCC動(dòng)力設(shè)施的示范性燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)的圖示； 圖4是用于圖2的IGCC動(dòng)力設(shè)施的示范性燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)的圖示；以及圖5是冷卻燃?xì)鉁u輪的示范性方法。
詳細(xì)描述參看附圖以舉例說(shuō)明的方式解釋本發(fā)明的實(shí)施例，以及優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)(
部件列表
10組件
12轉(zhuǎn)子
14壓縮機(jī)
16動(dòng)力渦輪
18燃燒腔室
20發(fā)電機(jī)
22廢氣
24旋轉(zhuǎn)構(gòu)件
26固定構(gòu)件
30動(dòng)力生產(chǎn)設(shè)施
32氣化&洗滌單元(Scrubbing Unit)
34變換反應(yīng)器(Shift Reactor)
36低溫氣體冷卻(LTGC)系統(tǒng)
38再循環(huán)/壓縮系統(tǒng)
40尾氣處理單元(TGTU)
42酸氣移除(AGR)
44CO2富集系統(tǒng)
46壓縮和/或儲(chǔ)存單元
48飽和與加熱系統(tǒng)
50動(dòng)力塊(Power Block)
52空氣分離單元(ASU)
54,60 冷卻系統(tǒng)
62管道
64燃?xì)鉁u輪
66控制器
67H2S再吸收器
68閃蒸罐
69氣體管道
70閥
72動(dòng)力渦輪級(jí)
74燃料管線熱交換器
76稀釋劑管線熱交換器
7880，8284868890929410010110210310具體實(shí)施例方式提供了用于改進(jìn)渦輪系統(tǒng)的輸出和效率的系統(tǒng)和方法，渦輪系統(tǒng)利用氣化來(lái)供應(yīng)渦輪燃燒燃料。示范性渦輪系統(tǒng)包括整合氣化組合循環(huán)(IGCC)動(dòng)力生產(chǎn)系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，該系統(tǒng)和方法結(jié)合IGCC或其它渦輪系統(tǒng)利用，這些其它渦輪系統(tǒng)合并用于二氧化碳 (CO2)捕獲的預(yù)燃系統(tǒng)。示范性系統(tǒng)和方法包括使用由動(dòng)力生產(chǎn)和/或CO2移除系統(tǒng)所捕獲的CO2來(lái)冷卻渦輪。示范性系統(tǒng)和方法利用捕獲的(X)2用作冷卻介質(zhì)來(lái)以閉合回路冷卻機(jī)制冷卻諸如燃?xì)鉁u輪的渦輪的固定構(gòu)件和/或旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。在一實(shí)施例中，系統(tǒng)和方法包括利用可自合成氣體清潔系統(tǒng)、CO2移除系統(tǒng)和/或諸如IGCC設(shè)施的動(dòng)力設(shè)施中得到的合成氣體清潔溶劑或其它流體。能使溶劑從由氣化所產(chǎn)生的渦輪燃料捕獲C02，CO2由本文所述的系統(tǒng)和方法用于渦輪冷卻。參看圖1，根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例構(gòu)造的燃?xì)鉁u輪組件大體上以10示出。組件10包括附連到壓縮機(jī)14的轉(zhuǎn)子12和動(dòng)力渦輪16。燃燒腔室18與壓縮機(jī)14和動(dòng)力渦輪16流體連通，且用于點(diǎn)燃燃料與空氣的混合物來(lái)使動(dòng)力渦輪16和轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)。而轉(zhuǎn)子 12的旋轉(zhuǎn)例如向發(fā)電機(jī)20提供動(dòng)力。廢氣22從動(dòng)力渦輪16排出。在一實(shí)施例中，廢氣 22的至少一部分被引導(dǎo)至熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)，熱回收蒸汽發(fā)生器從熱廢氣22回收熱且產(chǎn)生可用于(例如)動(dòng)力生產(chǎn)系統(tǒng)中的蒸汽渦輪的蒸汽。渦輪包括在渦輪組件10的操作期間向高溫暴露的各種內(nèi)部構(gòu)件。這些構(gòu)件包括轉(zhuǎn)子軸桿和繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子盤。示范性構(gòu)件還包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件M，諸如槳葉或輪葉，其可移除地附連到每個(gè)轉(zhuǎn)子盤的外圍。其它構(gòu)件包括固定構(gòu)件26，諸如定子葉片或噴嘴。在一實(shí)施例中，參看圖2，示出IGCC動(dòng)力生產(chǎn)設(shè)施30。諸如煤或其它烴燃料，石油殘?jiān)蜕镔|(zhì)的一種或多種燃料被進(jìn)給到氣化和洗滌單元32，在氣化和洗滌單元32中，燃料經(jīng)歷還原反應(yīng)且產(chǎn)生合成氣體(“合成氣”)，為主要是一氧化碳(CO)和氫氣的混合物。 原料合成氣可經(jīng)由例如輻射合成氣冷卻器和/或低溫氣體冷卻(LTGC)系統(tǒng)36而冷卻。在一實(shí)施例中，燃燒腔室18或者其它合適設(shè)備用于富氧燃燒循環(huán)(oxyfuel cycle)。富氧燃燒循環(huán)通常包括燃料與純氧氣(而不是空氣)的燃燒。在一實(shí)施例中，富
燃燒腔室熱交換器
再生式熱交換器系統(tǒng)
捕獲、回收&隔離系統(tǒng)(Sequestration System) 捕獲模塊
壓縮和與隔離單元壓縮系統(tǒng)低溫?zé)峤粨Q系統(tǒng)方法
第一階段第二階段第三階段第四階段氧燃燒包括用諸如燃?xì)鉁u輪排氣的燃燒氣體(即，主要由0)2與吐0組成的煙氣)稀釋的富集氧氣的氣體混合物。在一實(shí)施例，使氣體前移到兩級(jí)變換反應(yīng)器34中，在兩級(jí)變換反應(yīng)器34中水蒸氣用于將CO轉(zhuǎn)變成二氧化碳(CO2)。在這個(gè)階段，合成氣僅為原料合成氣，其包括酸氣，酸氣包括各種污染物，諸如CO2和硫化氫(Hj)。在氣化過(guò)程中也產(chǎn)生各種其它氣體，且在合成氣中存在諸如氮?dú)?、一氧化碳等。然后，酸氣移?AGR)設(shè)施42接收原料合成氣。AGR設(shè)施42處理原料合成氣以從原料合成氣移除吐一(H2S可被發(fā)送到尾氣處理單元(TGTU) 40)和C02。AGR設(shè)施42包括(例如)吸收器，其中溶劑吸收來(lái)自原料合成氣的H2S和(X)2以產(chǎn)生“脫硫的(sweetened) ”或潔凈合成氣。合適溶劑的實(shí)例是klexol (聯(lián)合碳化物公司(Union CarbideCorporation)), 但可使用能從氣體混合物移除酸氣的任何溶劑。除了基于溶劑的過(guò)程之外，AGR設(shè)施42可使用任何合適的過(guò)程來(lái)使合成氣脫硫。這些脫硫過(guò)程的實(shí)例包括選擇性氣體移除過(guò)程，諸如利用CO2和H2S選擇性膜，溫暖除硫技術(shù)(warm sulphur removal technologies)和其它技術(shù)。在一實(shí)施例中，在清潔了合成氣之后，溶劑包括的濃度，且可被稱作“富” 溶劑。富溶劑被饋送到一個(gè)或多個(gè)再生器(包括例如汽提器和鍋爐)，其中與(X)2從溶劑汽提，導(dǎo)致“貧”溶劑。貧溶劑可再循環(huán)用于隨后的酸氣移除操作。在一實(shí)施例中，使移除的CO2前移通過(guò)(例如)整合CO2富集系統(tǒng)44且被發(fā)送到壓縮和/或儲(chǔ)存單元46用于(X)2捕獲和/或提高油回收。在一實(shí)施例中，(X)2的一部分經(jīng)由再循環(huán)/壓縮系統(tǒng)38轉(zhuǎn)移且往回導(dǎo)向至氣化單元32。此外，TGTU 40可用于從原料合成氣移除硫。然后，使?jié)崈舻暮铣蓺馇耙仆ㄟ^(guò)各個(gè)飽和與加熱系統(tǒng)48且被饋送到組合循環(huán)動(dòng)力塊50用于動(dòng)力生產(chǎn)。動(dòng)力塊50包括諸如燃?xì)鉁u輪組件10的燃?xì)鉁u輪且也可包括蒸汽渦輪用于從燃?xì)鉁u輪廢氣產(chǎn)生能量。在一實(shí)施例中，IGCC設(shè)施30包括空氣分離單元(ASU) 52?？諝饪蓮娜?xì)鉁u輪壓縮機(jī)轉(zhuǎn)移且被饋送到ASU 52。ASU 52從空氣分離氧氣，氧氣可被饋送到氣化單元32，且也產(chǎn)生氮?dú)猓獨(dú)饪杀晦D(zhuǎn)移回到渦輪用于冷卻。在一實(shí)施例中，從CO2移除系統(tǒng)提取在合適壓力的CO2的一部分且將其轉(zhuǎn)移到動(dòng)力塊50用于以閉合回路系統(tǒng)冷卻燃?xì)鉁u輪固定或旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，在閉合回路中回收CO2所吸的熱。CO2經(jīng)由任何合適的冷卻系統(tǒng)M轉(zhuǎn)移到燃?xì)鉁u輪。在一實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)M、組合循環(huán)動(dòng)力塊50和/或IGCC動(dòng)力生產(chǎn)設(shè)施30包括一個(gè)或多個(gè)熱交換器以從(X)2再生熱能，由于CO2施加于燃?xì)鉁u輪而加熱C02。熱交換可被配置成加熱諸如下列的成分進(jìn)入燃?xì)鉁u輪的燃料和/或稀釋劑流，蒸汽渦輪以及諸如鍋爐流體的任何其它所需的流體。在(X)2被施加到燃?xì)鉁u輪和/或蒸汽渦輪和任何額外構(gòu)件之后，其隨后可被發(fā)送到壓縮和/或儲(chǔ)存系統(tǒng) 46，其中(X)2被壓縮至選定壓力，諸如2000psig (大約140巴)，供應(yīng)液態(tài)(X)2用于提高油回收(EOR)應(yīng)用的典型壓力。參看圖3，冷卻系統(tǒng)60的一實(shí)施例合并于利用CO2移除和/或捕獲的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)內(nèi)。冷卻系統(tǒng)60包括一個(gè)或多個(gè)管道62或其它機(jī)構(gòu)用于將(X)2供應(yīng)到燃?xì)鉁u輪64的各種構(gòu)件。在一實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)60還包括燃?xì)鉁u輪冷卻(X)2控制器66，其包括適合于控制冷卻系統(tǒng)60的操作以及接收、處理、顯示和/或傳輸關(guān)于冷卻系統(tǒng)60的信息的處理器、 存儲(chǔ)器、傳輸裝置和/或顯示器。在一實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)60在操作上與燃?xì)鉁u輪64和AGR設(shè)施42的一部分連通。AGR裝置42包括一個(gè)或多個(gè)閃蒸罐68，閃蒸罐68從富溶劑分離C02。氣體管道69被配置成將分離的(X)2從閃蒸罐68導(dǎo)送到所需位置，諸如壓縮和/或儲(chǔ)存單元46。在一實(shí)施例中，來(lái)自H2S再吸收器67的(X)2流體被導(dǎo)送到燃?xì)鉁u輪冷卻(X)2控制器66。冷卻系統(tǒng)管道62與相應(yīng)氣體管道69流體連通以將分離的CO2的一部分轉(zhuǎn)移到冷卻系統(tǒng)60內(nèi)。(X)2到冷卻系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)可受到控制器66的控制。在一實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)60包括閥70，閥70 用于控制(X)2從氣體管道69通過(guò)冷卻系統(tǒng)60且到燃?xì)鉁u輪64內(nèi)的流動(dòng)。閥70可經(jīng)由例如控制器66選擇性地操作。在一實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)60是閉合回路系統(tǒng)。舉例而言，如圖3所示，CO2氣體從冷卻系統(tǒng)60流入到選定渦輪級(jí)，諸如動(dòng)力渦輪級(jí)72，且被導(dǎo)向至選定移動(dòng)和/或固定構(gòu)件。 CO2從構(gòu)件吸熱，且熱的(X)2可通過(guò)燃料管線熱交換器74和稀釋劑管線熱交換器76饋送以加熱被饋送到渦輪的燃燒腔室78的燃料和稀釋劑。(X)2繼續(xù)到至少一個(gè)額外熱交換器80 以加熱在蒸汽發(fā)生中所用的廢氣且微調(diào)(trim)冷卻，之后其返回到氣體管道68和/或CO2 儲(chǔ)存系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)。參看圖4，示出冷卻系統(tǒng)60的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)60被配置成與間接冷卻單元(ICU)連通。I⑶限定渦輪構(gòu)件的閉合回路冷卻。來(lái)自I⑶的CO2流體被導(dǎo)送到熱交換器(例如，空氣-流體熱交換器、流體-燃料熱交換器、散熱器、再生式熱交換器)且其返回到CO2壓縮和隔離單元(sequestration unit) 90。在此實(shí)施例中，來(lái)自I⑶的(X)2流體被饋送到熱交換器82，熱交換器82被配置成從泄放的(X)2向諸如燃料、稀釋劑、壓縮機(jī)排放空氣和/或鍋爐給水(BFW)這樣的流體傳熱。 另外，在(X)2通過(guò)再生式熱交換器系統(tǒng)84進(jìn)入ICU時(shí)熱傳回到C02。(X)2流體也可通過(guò)任選的低溫?zé)峤粨Q系統(tǒng)94 (例如微調(diào)冷卻器、蒸汽熱交換器的其它區(qū)域等)冷卻，低溫?zé)峤粨Q系統(tǒng)94還冷卻(X)2以便于壓縮、液化和/或隔離。最后，冷卻的CO2被轉(zhuǎn)移到壓縮和隔離單元 90。在一實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)60與(X)2捕獲、回收和隔離系統(tǒng)86流體連通。(X)2捕獲單元包括多個(gè)捕獲模塊88。示范性捕獲模塊包括閃蒸罐68，富溶劑通過(guò)閃蒸罐68傳遞。 捕獲模塊88可包括與(X)2壓縮與隔離單元90流體連通的高壓(HP)、中壓(MP)和/或低壓 (LP)模塊 88。在使用中，來(lái)自捕獲模塊88的(X)2的一部分可通過(guò)任選的氣體壓縮系統(tǒng)92通過(guò)再生式熱交換器84轉(zhuǎn)移到渦輪構(gòu)件的選定ICU。圖5示出冷卻渦輪的構(gòu)件的方法100。方法100包括一個(gè)或多個(gè)階段101-104。盡管結(jié)合IGCC動(dòng)力設(shè)施30和冷卻系統(tǒng)60描述了方法100，但方法100可用于能冷卻如本文所述冷卻渦輪組件的任何系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，方法100包括以所述次序來(lái)執(zhí)行所有階段 101-104。但是，可省略某些階段，可添加階段，或者改變階段的次序。在第一階段101，燃料流入到氣化系統(tǒng)，諸如氣化和洗滌單元32，且產(chǎn)生原料合成氣。原料合成氣由諸如AGR設(shè)施42的合適清潔氣體清潔或脫硫以從原料合成氣移除酸氣。在第二階段102，從原料合成氣和/或從清潔原料合成氣的副產(chǎn)物移除CO2氣體。舉例而言，通過(guò)閃蒸罐68或者其它(X)2提取機(jī)構(gòu)從用于清潔原料合成氣的溶劑移除(X)2氣體。使(X)2氣體前移到(X)2捕獲和/或儲(chǔ)存系統(tǒng)，諸如壓縮和/或儲(chǔ)存單元46。在第三階段103，CO2氣體的一部分被轉(zhuǎn)移到冷卻系統(tǒng)，諸如冷卻系統(tǒng)60，其將(X)2 氣體部分施加到諸如燃?xì)鉁u輪的渦輪的選定構(gòu)件。示范性構(gòu)件包括旋轉(zhuǎn)槳葉或輪葉和固定構(gòu)件，諸如定子葉片。在第四階段104，由渦輪構(gòu)件加熱的CO2氣體部分被回收熱能/再生且然后返回到 CO2捕獲和/或儲(chǔ)存系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，熱的CO2氣體部分被冷卻且熱能被轉(zhuǎn)移到燃料、 稀釋劑和/或動(dòng)力生產(chǎn)系統(tǒng)的其它構(gòu)件，之后使(X)2氣體部分返回到CO2捕獲和/或儲(chǔ)存系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，CO2氣體部分通過(guò)諸如再生式熱交換器84這樣的合適熱交換機(jī)構(gòu)將來(lái)自(X)2氣體部分的熱能傳遞到間接冷卻單元。盡管本文所述的系統(tǒng)和方法結(jié)合燃?xì)鉁u輪而提供，但可使用任何其它合適類型的渦輪。舉例而言，本文所述的系統(tǒng)和方法可用于蒸汽渦輪或者包括氣體發(fā)生和蒸汽發(fā)生的渦輪。本文所述的系統(tǒng)和方法可結(jié)合各種渦輪動(dòng)力生產(chǎn)系統(tǒng)中的任何系統(tǒng)使用，且并不限于本文所述的具體動(dòng)力生產(chǎn)系統(tǒng)。此外，本文所述的系統(tǒng)和方法可作為各種其它冷卻系統(tǒng)的替代或補(bǔ)充使用。這些冷卻系統(tǒng)的實(shí)例包括閉合回路系統(tǒng)，其使用冷卻介質(zhì)用于熱氣體路徑構(gòu)件，諸如蒸汽、氮?dú)夂鸵簯B(tài)(例如，水)冷卻劑。本文所述的裝置、系統(tǒng)和方法提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的許多優(yōu)點(diǎn)。裝置、系統(tǒng)和方法提供用于提高渦輪的效率和性能的技術(shù)效果。舉例而言，基于對(duì)示范性系統(tǒng)的分析，諸如本文所述的系統(tǒng)和方法可例如通過(guò)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)踐的基線情形改進(jìn)凈輸出14. 5% 和改進(jìn)效率0. 52個(gè)點(diǎn)而改進(jìn)輸出和效率。雖然僅關(guān)于有限的幾個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)易于了解本發(fā)明并不限于這些公開的實(shí)施例。而是，可修改本發(fā)明以合并之前未描述的任意多個(gè)變型、更改、替代或等效布置，但這些仍與本發(fā)明的精神和范圍相符。此外，雖然描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)了解本發(fā)明的方面可僅包括所描述實(shí)施例中的一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)視作受前文的描述限制，而是僅受所附權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種用于冷卻渦輪(16，64)的構(gòu)件的系統(tǒng)，包括至少一個(gè)輸入，其與二氧化碳?xì)怏w源流體連通，二氧化碳?xì)怏w從由氣化單元(3 自燃料所產(chǎn)生的合成氣體移除；以及至少一個(gè)第一管道(62，69)，其與所述至少一個(gè)輸入流體連通且被配置成將來(lái)自所述二氧化碳?xì)怏w源的二氧化碳?xì)怏w的一部分轉(zhuǎn)移到所述渦輪(16)的至少一個(gè)構(gòu)件，所述渦輪被配置成燃燒該合成氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述二氧化碳?xì)怏w源來(lái)自酸氣移除設(shè)施 (42)，所述酸氣移除設(shè)施0 與所述氣化單元(3 流體連通，所述酸氣移除設(shè)施G2)被配置成從所述合成氣體移除酸氣，所述酸氣包括二氧化碳?xì)怏w。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述酸氣移除設(shè)施02)被配置成將溶劑施加到所述合成氣體，所述溶劑被配置成從所述合成氣體提取酸氣且在其中保持所述酸氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述二氧化碳?xì)怏w源包括下列中的至少一種氣化單元(32)、富氧燃燒循環(huán)和閃蒸罐(68)，所述閃蒸罐(68)被配置成從所述溶劑移除所述二氧化碳?xì)怏w。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括第二管道(62，69)，所述第二管道 (62，69)被配置成在所述部分轉(zhuǎn)移到所述至少一個(gè)構(gòu)件之后接收所述二氧化碳?xì)怏w的部分，所述第二管道(62，69)與至少一個(gè)二氧化碳儲(chǔ)存單元流體連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括至少一個(gè)熱交換器(74，76)，所述至少一個(gè)熱交換器(74，76)與所述第二管道(62，69)流體連通且被配置成將熱能從所述二氧化碳?xì)怏w的部分的傳到包括所述渦輪(16，64)的動(dòng)力生產(chǎn)系統(tǒng)(30)的至少一個(gè)構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力生產(chǎn)系統(tǒng)(30)的至少一個(gè)構(gòu)件包括下列構(gòu)件中的至少一種間接渦輪冷卻單元、閉合回路、渦輪燃料、渦輪稀釋劑和蒸汽渦輪。
8.一種用于動(dòng)力生產(chǎn)的系統(tǒng)，包括氣化單元(32)，其被配置成從輸入燃料產(chǎn)生原料合成氣體；酸氣移除設(shè)施(42)，其與所述氣化單元(3 流體連通，所述酸氣移除設(shè)施0 被配置成從所述原料合成氣體移除酸氣且產(chǎn)生潔凈的合成氣體，所述酸氣包括二氧化碳?xì)怏w；燃?xì)鉁u輪(16)，其被配置成燃燒所述潔凈的合成氣體；以及冷卻單元，其與所述酸氣移除設(shè)施(4 流體連通且被配置成將所述二氧化碳?xì)怏w的至少一部分轉(zhuǎn)移到燃?xì)鉁u輪(16，64)的至少一個(gè)構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括二氧化碳儲(chǔ)存單元，所述二氧化碳儲(chǔ)存單元與所述酸氣移除裝置0 流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括管道(62，69)，所述管道(62，69) 與所述至少一個(gè)構(gòu)件和所述儲(chǔ)存單元G6)流體連通，所述管道(62，69)被配置成在所述二氧化碳?xì)怏w的部分轉(zhuǎn)移到所述至少一個(gè)構(gòu)件之后使所述二氧化碳?xì)怏w的部分前移到所述儲(chǔ)存單元G6)。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及用于冷卻燃?xì)鉁u輪構(gòu)件的系統(tǒng)和方法。其中，一種用于冷卻渦輪(16，64)的構(gòu)件的系統(tǒng)包括至少一個(gè)輸入，其與二氧化碳?xì)怏w源流體連通，二氧化碳?xì)怏w從由氣化單元(32)自烴燃料所產(chǎn)生的合成氣體移除；以及，至少一個(gè)第一管道(62，69)，其與至少一個(gè)輸入流體連通且被配置成將來(lái)自二氧化碳?xì)怏w源的一部分轉(zhuǎn)移到渦輪(16)的至少一個(gè)構(gòu)件，渦輪(16)被配置成燃燒該合成氣體。
文檔編號(hào)F02C7/18GK102200057SQ201110080230
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者A·K·阿南德, M·馬亨德拉, V·穆泰亞 申請(qǐng)人:通用電氣公司