[发明专利]控制涡轮机的部分负荷性能的方法和装置

权利要求书

1.一种涡轮机，其包括：

压缩机，所述压缩机吸入流体并且压缩流体；

燃烧部段，所述燃烧部段燃烧燃料以通过加热来自所述压缩机的流体生成经加热的流体；

涡轮部段，所述涡轮部段将经加热的流体转换为功；以及

旁通回路，所述旁通回路通过接收来自所述压缩机的经压缩的流体生成旁通流，根据所述涡轮机的操作模式选择性地加热所述旁通流，并且将所述旁通流输出到所述涡轮部段。

2.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，当所述涡轮机在部分负荷模式下操作时所述旁通回路加热所述旁通流，并且当所述涡轮机在峰值负荷模式下操作时所述旁通回路不加热所述旁通流。

3.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮机还包括：

排出部段，所述排出部段输出经加热的来自所述涡轮部段的流体，

其中所述旁通回路通过使所述旁通流穿过所述排出部段而加热所述旁通流。

4.根据权利要求3所述的涡轮机，其特征在于，所述旁通回路包括阀以将来自所述压缩机的所述旁通流选择性地输出到所述排出部段和所述涡轮部段中的一个。

5.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，当所述涡轮机在部分负荷模式下操作时所述阀将所述旁通流输出到所述排出部段，并且当所述涡轮机在峰值负荷模式下操作时所述阀将所述旁通流输出到所述涡轮部段。

6.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，所述旁通回路还包括：

第一管路，所述第一管路将来自所述压缩机的所述旁通流输送到所述阀；

第二管路，所述第二管路将来自所述阀的所述旁通流输送到所述涡轮部段；

第三管路，所述第三管路将来自所述阀的所述旁通流输送到所述排出部段；以及

第四管路，所述第四管路将来自所述排出部段的所述旁通流输送到所述涡轮部段。

7.根据权利要求6所述的涡轮机，其特征在于，所述第二管路和所述第四管路彼此连接。

8.根据权利要求3所述的涡轮机，其特征在于，所述排出部段包括热交换器、将来自所述阀的所述旁通流输送到所述热交换器的入口、以及将来自所述热交换器的所述旁通流输送到所述涡轮部段的出口。

9.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮部段包括多个轮叶，所述多个轮叶将经加热的流体引导到叶片的多个环形级，并且

所述旁通回路将所述旁通流输出到所述涡轮部段的所述多个轮叶。

10.一种发电系统，其包括：

涡轮机，所述涡轮机具有吸入并且压缩流体的压缩机、加热来自所述压缩机的流体的燃烧部段、用由所述燃烧部段加热的流体驱动轴的涡轮部段、从所述涡轮部段喷射流体的排出部段、以及旁通回路，所述旁通回路通过接收由所述压缩机压缩的流体的一部分生成旁通流并且将所述旁通流选择性地引导到所述涡轮部段和所述排出部段；以及

涡轮机控制单元，所述涡轮机控制单元确定所述涡轮机的操作模式，并且根据所确定的操作模式控制所述旁通回路，以将所述旁通流输送到所述涡轮部段和所述排出部段中的一个。

11.根据权利要求10所述的发电系统，其特征在于，所述涡轮机控制单元控制所述涡轮机的所述旁通回路以当所述涡轮机在峰值负荷操作模式下操作时将所述旁通流直接输送到所述涡轮部段，并且当所述涡轮机在部分负荷操作模式下操作时将所述旁通流输送到所述排出部段。

12.根据权利要求11所述的发电系统，其特征在于，所述涡轮机控制单元接收输入指令以在预定操作模式下操作所述涡轮机，分析所述输入指令以确定所述涡轮机的操作模式，以及输出控制信号以控制所述燃烧部段中的燃烧的水平、并且当所述涡轮机在峰值负荷操作模式下操作时将所述旁通流直接输送到所述涡轮部段、并且当所述涡轮机在部分负荷操作模式下操作时将所述旁通流输送到所述排出部段。

13.根据权利要求10所述的发电系统，其特征在于，所述涡轮机的旁通回路包括从所述排出部段到所述涡轮部段的管路，以将来自所述排出部段的所述旁通流引导到所述涡轮部段。

14.根据权利要求10所述的发电系统，其特征在于，所述涡轮机的所述排出部段包括热交换器，并且

所述旁通回路将所述旁通流从所述旁通回路输送到所述热交换器并且从所述热交换器输送到所述涡轮部段。