功率生成系统排气冷却技术方案

根据实施例的涡轮机系统包括：包括压缩机构件、燃烧器构件以及涡轮构件的燃气涡轮系统；用于接收由燃气涡轮系统产生的排气气体流的混合区域；用于将流体喷射到混合区域中以降低排气气体流的温度的流体喷射系统；以及用于处理降低温度的排气气体流的排气处理系统。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请涉及共同未决的US申请号：GE卷号280685-1，申请序列号14/753,066、280687-1，申请序列号14/753,072、280688-1，申请序列号14/753,073、280692-1，申请序列号14/753,074、280707-1,申请序列号14/753,077、280714-1，申请序列号14/753,080、280730-1，申请序列号14/753,085、280731-1，申请序列号14/753,088、280815-1，申请序列号14/753,093、281003-1，申请序列号14/753,102、281004-1，申请序列号14/753,107、281005-1,申请序列号14/753,097，以及281007-1，申请序列号14/753,105，所有都在2015年6月29日提交。
本公开大体涉及功率生成系统，并且更具体而言，涉及用于冷却功率生成系统的排气气体的系统和方法。
技术介绍
来自功率生成系统(例如简单循环燃气涡轮功率生成系统)的排气气体通常必须满足对于释放到大气中的排气气体的成分的苛刻的规章要求。典型地在燃气涡轮功率生成系统的排气气体中找到且经受管制的成分中的一种是氮氧化物(即，NOX)，其包括例如一氧化氮和二氧化氮。为了将NOX从排气气体流移除，通常使用技术(如选择性催化还原(SCR))。在SCR过程中，氨(NH3)等与NOX反应，并且产生氮(N2)和水(H2O)。SCR过程的效力部分地取决于处理的排气气体的温度。来自燃气涡轮功率生成系统的排气气体的温度通常高于大约1100°F。然而，SCR催化器需要在小于大约900°F下操作，以在合理催化器寿命内维持效力。在该程度上，来自简单循环燃气涡轮功率生成系统的排气气体典型地在SCR之前冷却。大型外部鼓风机系统用于通过将冷却气体(如周围空气)与排气气体混合而将燃气涡轮功率生成系统的排气气体温度降低到900°F以下。因为由外部鼓风机系统的故障引起的催化器损坏的可能性，所以典型地使用冗余的外部鼓风机系统。这些外部鼓风机系统包括许多构件(如鼓风机、马达、过滤器、空气入口结构和大型管道)，其为昂贵、庞大的，并且增加燃气涡轮功率生成系统的操作成本。此外，外部鼓风机系统和燃气涡轮功率生成系统的操作不是固有联接的，因此增加由燃气涡轮操作的各种模式期间的过高温度引起的SCR催化器损坏的可能性。为了防止由过高温度(例如，如果(多个)外部鼓风机系统故障或者不可充分地冷却排气气体)引起的SCR催化器损坏，燃气涡轮可需要关闭，直到可纠正温度问题。
技术实现思路
本公开的第一方面提供一种涡轮机系统，其包括：包括压缩机构件、燃烧器构件以及涡轮构件的燃气涡轮系统；用于接收由燃气涡轮系统产生的排气气体流的混合区域；用于将流体喷射到混合区域中以降低排气气体流的温度的流体喷射系统；以及用于处理降低温度的排气气体流的排气处理系统。本公开的第二方面提供一种功率生成系统，其包括：包括压缩机构件、燃烧器构件以及涡轮构件的燃气涡轮系统；用于接收由燃气涡轮系统产生的排气气体流的混合区域；用于将雾化流体喷射到混合区域中以降低排气气体流的温度的流体喷射系统；以及用于处理降低温度的排气气体流的排气处理系统，其中，排气处理系统包括一氧化碳(CO)移除系统和选择性催化还原(SCR)系统。本公开的第三方面提供一种功率生成系统，其包括：包括压缩机构件、燃烧器构件以及涡轮构件的燃气涡轮系统；由涡轮构件驱动的轴；联接于轴用于生成电的发电机；用于接收由燃气涡轮系统产生的排气气体流的混合区域；用于将雾化流体喷射到混合区域中以降低排气气体流的温度的流体喷射系统；以及用于处理降低温度的排气气体流的排气处理系统，其中，排气处理系统包括一氧化碳(CO)移除系统和选择性催化还原(SCR)系统。技术方案1.一种涡轮机系统，包括：燃气涡轮系统，其包括压缩机构件、燃烧器构件以及涡轮构件；混合区域，其用于接收由所述燃气涡轮系统产生的排气气体流；流体喷射系统，其用于将雾化流体喷射到所述混合区域中以降低所述排气气体流的温度；以及排气处理系统，其用于处理降低温度的排气气体流。技术方案2.根据技术方案1所述的功率生成系统，其特征在于，所述雾化流体包括水。技术方案3.根据技术方案1所述的功率生成系统，其特征在于，所述排气处理系统包括一氧化碳(CO)移除系统和选择性催化还原(SCR)系统。技术方案4.根据技术方案3所述的功率生成系统，其特征在于，所述混合区域设置在所述排气处理系统的上游。技术方案5.根据技术方案3所述的功率生成系统，其特征在于，所述混合区域设置在所述(CO)移除系统和所述选择性催化还原(SCR)系统之间和/或在所述涡轮构件的下游端部附近。技术方案6.根据技术方案5所述的功率生成系统，其特征在于，所述雾化流体包括水和氨溶液。技术方案7.根据技术方案1所述的功率生成系统，其特征在于，来自所述排气处理系统的排放物通过烟囱释放，并且其中，所述流体喷射系统和所述排气处理系统设置在所述烟囱内。技术方案8.根据技术方案8所述的功率生成系统，其特征在于，所述排气处理系统包括一氧化碳(CO)移除系统和选择性催化还原(SCR)系统中的至少一个，其中，所述混合区域在所述烟囱中设置在所述CO移除系统和所述SCR系统之间，并且其中，所述雾化流体包括水和氨溶液。技术方案9.一种功率生成系统，包括：燃气涡轮系统，其包括压缩机构件、燃烧器构件以及涡轮构件；混合区域，其用于接收由所述燃气涡轮系统产生的排气气体流；流体喷射系统，其用于将雾化流体喷射到所述混合区域中以降低所述排气气体流的温度；以及排气处理系统，其用于处理降低温度的排气气体流，其中，所述排气处理系统包括一氧化碳(CO)移除系统和选择性催化还原(SCR)系统。技术方案10.根据技术方案9所述的功率生成系统，其特征在于，所述雾化流体包括水。技术方案11.根据技术方案9所述的功率生成系统，其特征在于，所述混合区域设置在所述排气处理系统的上游。技术方案12.根据技术方案9所述的功率生成系统，其特征在于，所述混合区域设置在所述(CO)移除系统和所述选择性催化还原(SCR)系统之间和/或在所述涡轮构件的下游端部附近。技术方案13.根据技术方案12所述的功率生成系统，其特征在于，所述雾化流体包括水和氨溶液。技术方案14.根据技术方案9所述的功率生成系统，其特征在于，来自所述排气处理系统的排放物通过烟囱释放，并且其中，所述流体喷射系统和所述排气处理系统设置在所述烟囱内。技术方案15.根据技术方案14所述的功率生成系统，其特征在于，所述混合区域在所述烟囱中设置在所述CO移除系统和所述SCR系统之间，并且其中，所述雾化流体包括水和氨溶液。技术方案16.一种功率生成系统，包括：燃气涡轮系统，其包括压缩机构件、燃烧器构件以及涡轮构件；由所述涡轮构件驱动的轴；发电机，其联接于所述轴用于生成电；混合区域，其用于接收由所述燃气涡轮系统产生的排气气体流；流体喷射系统，其用于将雾化流体喷射到所述混合区域中以降低所述排气气体流的温度；以及排气处理系统，其用于处理降低温度的排气气体流，其中，所述排气处理系统包括一氧化碳(CO)移除系统和选择性催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机系统，包括：燃气涡轮系统，其包括压缩机构件、燃烧器构件以及涡轮构件；混合区域，其用于接收由所述燃气涡轮系统产生的排气气体流；流体喷射系统，其用于将雾化流体喷射到所述混合区域中以降低所述排气气体流的温度；以及排气处理系统，其用于处理降低温度的排气气体流。

【技术特征摘要】
2015.06.29 US 14/7530641.一种涡轮机系统，包括：燃气涡轮系统，其包括压缩机构件、燃烧器构件以及涡轮构件；混合区域，其用于接收由所述燃气涡轮系统产生的排气气体流；流体喷射系统，其用于将雾化流体喷射到所述混合区域中以降低所述排气气体流的温度；以及排气处理系统，其用于处理降低温度的排气气体流。2.根据权利要求1所述的功率生成系统，其特征在于，所述雾化流体包括水。3.根据权利要求1所述的功率生成系统，其特征在于，所述排气处理系统包括一氧化碳(CO)移除系统和选择性催化还原(SCR)系统。4.根据权利要求3所述的功率生成系统，其特征在于，所述混合区域设置在所述排气处理系统的上游。5.根据权利要求3所述的功率生成系统，其特征在于，所述混合区域设置在所述(CO)移除系统和所述选择性催化还原(SCR)系统之间和/或在所述涡轮构件的下游端部附近。6.根据权利要求5所述的功率生成系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：LB小戴维斯，GO克雷默，PP库尔卡尼，张华，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US