[发明专利]包括二氧化碳收集系统的联合循环动力装置

说明书

技术领域

本文中公开的主题涉及联合循环动力装置，并且更具体而言，涉及包括二氧化碳收集系统的联合循环动力装置。

背景技术

在联合循环动力装置(CCPP)中，燃气涡轮机驱动产生电力的发电机。来自燃气涡轮机的废热用来在热回收蒸汽发生器(HRSG)中产生蒸汽，蒸汽又通过蒸汽涡轮机来用于产生额外的电力。更具体而言，联合循环的特征在于采用不止一个热动力循环的动力产生发动机或装置。诸如燃气涡轮机的热发动机仅能够使用它们的燃料所产生的能量的一部分(通常少于50％)。燃烧产生的任何剩余的热(例如热的排烟)一般被浪费。联合两个或更多个“循环”(例如布雷敦循环(气体)和朗肯循环(蒸汽))会产生改进的输出效率。

发明内容

根据本发明的一方面，一种联合循环动力装置包括包含压缩机入口和压缩机出口的压缩机区段，以及操作性地连接到压缩机区段上的涡轮区段。涡轮区段包括涡轮入口和涡轮出口。热回收蒸汽发生器(HRSG)流体地连接到涡轮出口上。燃烧器包括首端和燃烧器排出口。首端流体地连接到压缩机出口上，而燃烧器排出口流体地连接到涡轮入口上。二氧化碳收集系统流体地连接到压缩机出口和燃烧器的首端中的至少一个上。二氧化碳收集系统构造成和设置成从传送自压缩机出口和燃烧器的首端中的该至少一个的基本无氧气的流体流中抽取包含二氧化碳的第一流体和第二流体。

根据本发明的另一方面，一种运行联合循环动力装置的方法包括：将流体流传送通过压缩机区段以形成压缩流体流，将来自压缩机出口的压缩流体流引导到燃烧器的首端，将形成于燃烧器中的燃烧气体引导到涡轮区段的入口，将来自涡轮区段的出口的排气排到热回收蒸汽发生器，将来自压缩机出口和燃烧器的首端中的一个的压缩流体流的基本无氧气的部分传送到二氧化碳收集系统，以及从压缩空气流的基本无氧气的部分中抽取包含二氧化碳的第一流体以及第二流体。

根据本发明的又一方面，一种涡轮机系统包括具有压缩机入口和压缩机出口的压缩机区段，以及操作性地连接到压缩机区段上的涡轮区段。涡轮区段包括涡轮入口和涡轮出口。燃烧器包括首端和燃烧器排出口。首端流体地连接到压缩机出口上，而燃烧器排出口流体地连接到涡轮入口上。二氧化碳收集系统流体地连接到压缩机出口和燃烧器的首端中的至少一个上，二氧化碳收集系统构造成和设置成从传送自压缩机出口和燃烧器的首端中的该至少一个的基本无氧气的流体流中抽取包含二氧化碳的第一流体和第二流体。

根据结合附图得到的以下描述，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

在说明书的结论处的权利要求中特别地指出和清楚地要求保护看作本发明的主题。根据结合附图获得的以下详细描述，本发明的前述和其它特征和优点是显而易见的，其中：

图1是示出了根据一个示例性实施例的包括二氧化碳收集系统的联合循环动力装置的方框图；以及

图2是示出了根据该示例性实施例的一方面的包括二氧化碳收集系统的联合循环动力装置的方框图。

以参照附图的实例的方式，详细描述阐述了本发明的实施例，以及优点和特征。

部件列表：

2联合循环动力装置

4燃气涡轮机系统

6蒸汽涡轮机系统

10热回收蒸汽发生器(HRSG)

12发电机

20压缩机区段

21压缩机入口

22压缩机出口

28涡轮区段

29涡轮入口

30涡轮出口

32、60、62轴

34、35燃烧器

37、38首端(34)(35)

40、41燃烧器排出口(34)(35)

45排气再循环系统(EGR)

54第一蒸汽压缩机区段

55第二蒸汽压缩机区段

57蒸汽涡轮区段

70、120碳收集/分离系统

74热交换部件

80、83、84、85、125压缩部件

90节流阀/控制阀

94喷出阀/涡轮旁通阀

129冷却器

133再生器

137膨胀部件

具体实施方式