[发明专利]用于控制排气再循环系统的方法

说明书

本申请涉及共同转让的2007年10月30日提交的美国专利 申请11/928,038[GE档案号227348]；2007年12月10日提交的美国 专利申请11/953,556[GE档案号229334]；以及2007年12月10提交 的美国专利申请11/953,525[GE档案号228179]。

技术领域

本发明涉及排气再循环系统，且尤其涉及用于控制排气再 循环系统的方法和系统。

背景技术

氧化氮(下文称NOx)和二氧化碳(下文称“CO₂”)和氧化硫 (例如但不限于，SO₂和SO₃(下文称“SOx”))的排放对环境的长期影响 越来越受到关注。可由诸如燃气轮机的涡轮机排出的排放的容许水平 受到严格管制。涡轮机的操作员期望降低排出的NOx、CO₂和SOx 的水平的方法。

排气再循环(EGR)大体涉及通过涡轮机的进气部分使排出 的排气的一部分再循环。然后排气在燃烧之前与进入气流混合。EGR 过程有助于移除和吸收浓缩的CO₂，且还可降低NOx和SOx的排放 水平。

大体上，EGR过程集中了排气流中的CO₂，且降低了排气 流体积，从而使得可在下游过程中更容易地吸收CO₂。然而，存在集 中包含在燃料中的任何硫的类似影响。硫与氧反应，从而在排气流中 产生SOx，SOx在经过再循环之后变得更加浓缩。饱和和冷却的排气 流与环境空气混合，从而在燃气轮机入口内产生入口流体。这里，所 产生的冷凝物脱离出来，其包含硫酸，如果冷凝物被向下游带入压缩 机入口中，其可能会腐蚀压缩机叶片。

大量可冷凝的蒸气存在于排气流中。这些蒸气通常包含各 种成分，例如水、酸、醛、碳氢化合物、氧化硫和氯化合物。在这些 成分未经处理的情况下，如果允许这些成分进入燃气轮机，这些成分 将加速内部构件的腐蚀和积垢。

存在关于目前已知的EGR系统的一些考虑。排气内的杂质 和水分阻止了使用简单的再循环回路来降低诸如SOx排放的排放的 产生。将排气直接引入涡轮机的入口部分会导致涡轮机积垢、腐蚀和 内部涡轮机构件的加速磨损。因此，应当在转向的排气与入口空气混 合之前对其进行处理。

由于前述原因，因此需要用于控制EGR系统的方法。该方 法应当降低来源于SOx排放的液体产物的水平。该方法应当设法将入 口流体的温度保持在冷凝温度以上。

发明内容

根据本发明的实施例，降低在排气流(165)内形成液体产物 的可能性的方法(200)，其中，排气流(165)由涡轮机(100)产生；方法(200) 包括：提供涡轮机(100)，涡轮机(100)包括：用于提高进气(125)的温 度的进气加热(IBH)系统(190)，其中进气(125)包括入口空气(115)和排 气流(165)；其中，IBH系统(190)包括至少一个阀(193)；接收和压缩 来自进气系统的进气(125)的压缩机(105)；提供至少一个排气再循环 (ERG)系统(150)，排气再循环(ERG)系统(150)包括以下装置中的至少 一个：EGR滑道(EGR skid)(175)，以及EGR流控制装置(170)；使用 IBH系统(190)来使进气(125)的温度提高到冷凝温度以上；以及调整 EGR流控制装置(170)，以调节排气流(165)的流率。

附图说明

图1是示出了本发明的实施例的操作环境的示意图。

图2A和2B一起组成图2，是示出了降低来源于SOx排放 的液体产物的水平的方法的流程图。

图3是根据本发明的实施例使用EGR系统来降低来源于 SOx排放的液体产物的水平的示例性系统的框图。 部件列表 涡轮机100 压缩机105 轴110 入口空气115 总排气120 入口流体125 燃烧系统130 燃料135 燃烧气体140 涡轮段145 排气再循环系统(EGR)150 EGR节气阀155 非再循环排气160 排气流165 EGR流控制装置170 EGR滑道(EGR skid)175 混合站180 除雾器185 进气加热系统(IBH)190 阀193 HRSG 195 成分反馈装置197 IBH装置199

具体实施方式