專利名稱：用于運行電廠的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于運行電廠的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，渦輪機包括壓縮機、燃燒室和渦輪。壓縮機對進氣進行壓縮，從而產(chǎn)生壓縮氣體。燃燒室與壓縮機流體連通，從而接納壓縮氣體。燃燒室經(jīng)形成以設(shè)有供壓縮氣體與燃料混合以形成混合物的第一內(nèi)部，以及供混合物燃燒的第二內(nèi)部。此燃燒產(chǎn)生高溫流體等的流體流。渦輪與燃燒室的出ロ流體連通，從而接納流體流，且所述渦輪經(jīng)配置以從流體流的能量生成機械能。在正常運行期間，燃燒室可在標準溫度下點燃，處于標準溫度時，因燃燒室生成的熱量而對渦輪部件造成的損壞受到限制。然而，在諸如異常電網(wǎng)負載事件等瞬態(tài)事件期間，經(jīng)常需要在高于標準的溫度下點燃燃燒室，在這種情況下，渦輪越來越有可能受到熱損壞。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供ー種用于運行電廠的系統(tǒng)，且所述系統(tǒng)包括:電網(wǎng)，其經(jīng)配置以生成正常負載和異常負載；渦輪機，其經(jīng)配置根據(jù)所述正常負載在標準溫度下點火以及根據(jù)所述異常負載在高于標準的溫度下點火將電カ提供給所述電網(wǎng)；冷卻系統(tǒng)，其設(shè)置成用外部貯存器供應(yīng)的流體來對所述渦輪機的部件進行冷卻；以及控制器，其經(jīng)配置以確定所述電網(wǎng)何時發(fā)生所述異常負載，并以響應(yīng)的方式運行所述冷卻系統(tǒng)。所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體包括惰性和稀有氣體中的ー種或多種；或者，所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體包括液氮、空氣以及稀有或惰性氣體組合中的一者或多者。所述冷卻系統(tǒng)可在以下一個或多個情況期間由所述控制器選擇性地運行:全負載全速渦輪機運行、部分負載渦輪機運行、關(guān)機渦輪機運行、以及瞬態(tài)事件。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種渦輪機，且所述渦輪機包括:壓縮機，用于對進氣進行壓縮以產(chǎn)生壓縮氣體；燃燒室，其接納來自所述壓縮機的所述壓縮氣體，且經(jīng)配置以燃燒所述壓縮氣體以及燃料，從而產(chǎn)生流體流；渦輪，其接納來自所述燃燒室的所述流體流，且經(jīng)配置以從所述流體流的能量生成機械能；以及冷卻系統(tǒng)，其包括:提取回路，用以從所述壓縮機中提取流體；熱單元(thermal unit)，供所述提取流體與外部貯存器供應(yīng)的流體進行熱傳遞或熱連通，以形成冷卻劑；以及注射回路，用以將所述冷卻劑注入所述渦輪中。所述壓縮機包括:出口，其與所述燃燒室流體連通；以及所述出口上游的多個軸向排列級，所述提取回路經(jīng)配置以從所述多個軸向排列級中的ー個或多個級中提取所述提取流體。所述渦輪經(jīng)成形以形成用于所述流體流的路徑，且包括鄰近所述路徑的部件，所述注射回路經(jīng)配置以朝向所述部件中的一個或多個部件注射所述冷卻剤。所述渦輪包括多個軸向排列級，所述注射回路經(jīng)配置以在鄰近所述軸向排列級中的ー個或多個級的位置將所述冷卻劑注入所述渦輪中。所述渦輪機進ー步包括旁通回路，所述旁通回路連接到所述提取回路和所述注射回路，以便繞過所述熱單元。所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體包括惰性和稀有氣體中的ー種或多種；或者，所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體包括液氮、空氣以及稀有或惰性氣體組合中的一者或多者。所述熱單元包括混合室，在所述混合室中，所述提取流體與所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體可混合。所述熱單元還可包括加壓元件，用于對所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體進行加壓。所述冷卻劑包括所述提取流體以及所述外部貯存器供應(yīng)的一定量的所述流體中的至少一者。所述冷卻系統(tǒng)可在以下一個或多個情況期間選擇性地運行:全負載全速運行、部分負載運行、關(guān)機運行、以及瞬態(tài)事件。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供ー種用于運行電廠的方法，且所述方法包括:根據(jù)正常電網(wǎng)負載和異常電網(wǎng)負載分別在標準溫度和高于標準的溫度下點燃渦輪機；確定所述異常電網(wǎng)負載發(fā)生；以及繼續(xù)在高于標準的溫度下點燃所述渦輪機，同時用外部貯存器供應(yīng)的流體對所述渦輪機的部件進行冷卻。所述冷卻的步驟可在以下一個或多個情況期間選擇性性地進行:全負載全速渦輪機運行、部分負載渦輪機運行、關(guān)機渦輪機運行、以及瞬態(tài)事件。通過以下結(jié)合附圖進行的說明可以更加清楚地了解這些和其他優(yōu)點以及特征。


本說明書中的權(quán)利要求書特別指出并明確主張了本發(fā)明。通過以下結(jié)合附圖進行的詳細說明可以清楚地了解本發(fā)明的上述和其他特征以及優(yōu)點，在附圖中:圖1為渦輪機的示意圖；以及圖2為包括圖1的渦輪機的電廠的示意圖。

具體實施方式
通過參考附圖以實例方式介紹本發(fā)明的各實施例以及優(yōu)點和特征。兀件符號列表:
參考標號I部件I參考標號I部件
To mmi20 Wmi
21^22軸向排列級
30燃燒室31第一內(nèi)部
32第二內(nèi)部40
41路徑42部件
43軸向排列級44發(fā)電機
50冷卻系統(tǒng)51提取回路
52熱單兀520混合室
權(quán)利要求
1.一種用于運行電廠的系統(tǒng)，其包括: 電網(wǎng)，其經(jīng)配置以生成正常負載和異常負載； 渦輪機，其經(jīng)配置以根據(jù)所述正常負載在標準溫度下點火以及根據(jù)所述異常負載在高于標準的溫度下點火將電カ提供給所述電網(wǎng)； 冷卻系統(tǒng)，其設(shè)置成用外部貯存器供應(yīng)的流體來對所述渦輪機的部件進行冷卻；以及 控制器，其經(jīng)配置以確定所述電網(wǎng)何時生成所述異常負載，并以響應(yīng)的方式運行所述冷卻系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體包括惰性和稀有氣體中的ー種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體包括液氮、空氣以及稀有或惰性氣體組合中的一者或多者。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述冷卻系統(tǒng)可在以下一個或多個情況期間由所述控制器選擇性地運行:全負載全速渦輪機運行、部分負載渦輪機運行、關(guān)機渦輪機運行、以及瞬態(tài)事件。
5.一種潤輪機,其包括: 壓縮機，其用于對進氣進行壓縮以產(chǎn)生壓縮氣體； 燃燒室，其接納來自所述壓縮機的所述壓縮氣體，且經(jīng)配置以燃燒所述壓縮氣體以及燃料，從而產(chǎn)生流體流； 渦輪，其接納來自所述燃燒室的所述流體流，且經(jīng)配置以從所述流體流的能量生成機械能；以及 冷卻系統(tǒng)，其包括:提取回路，用以從所述壓縮機中提取流體；熱單元，供提取流體與外部貯存器供應(yīng)的流體進行熱傳遞，以形成冷卻劑；以及注射回路，用以將所述冷卻劑注入所述渦輪中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其中所述壓縮機包括: 出ロ，其與所述燃燒室流體連通；以及 所述出口上游的多個軸向排列級， 所述提取回路經(jīng)配置以從所述多個軸向排列級中的一個或多個級中提取所述提取流體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其中所述渦輪經(jīng)成形以形成用于所述流體流的路徑，且包括鄰近所述路徑的部件， 所述注射回路經(jīng)配置以朝向所述部件中的一個或多個部件注射所述冷卻剤。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其中所述渦輪包括多個軸向排列級， 所述注射回路經(jīng)配置以在鄰近所述軸向排列級中的一個或多個級的位置將所述冷卻劑注入所述渦輪中。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其進ー步包括旁通回路，所述旁通回路連接到所述提取回路和所述注射回路，以便繞過所述熱單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其中所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體包括惰性和稀有氣體中的ー種或多種。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其中所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體包括液氮、空氣以及稀有或惰性氣體組合中的一者或多者。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其中所述熱單元包括混合室，在所述混合室中，所述提取流體與所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體可混合。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其中所述熱單元包括加壓元件，用于對所述外部貯存器供應(yīng)的所述流體進行加壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其中所述冷卻劑包括所述提取流體以及所述外部貯存器供應(yīng)的一定量的所述流體中的至少ー者。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機，其中所述冷卻系統(tǒng)可在以下ー個或多個情況期間選擇性地運行:全負載全速運行、部分負載運行、關(guān)機運行、以及瞬態(tài)事件。
16.一種用于運行電廠的方法,其包括: 根據(jù)正常電網(wǎng)負載和異常電網(wǎng)負載，分別在標準溫度和高于標準的溫度下點燃渦輪機； 確定所述異常電網(wǎng)負載的發(fā)生；以及 繼續(xù)在所述高于標準的溫度下點燃所述渦輪機，同時用外部貯存器供應(yīng)的流體對所述渦輪機的部件進行冷卻。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述冷卻可在以下一個或多個情況期間選擇性性地進行:全負載全速渦輪 機運行、部分負載渦輪機運行、關(guān)機渦輪機運行、以及瞬態(tài)事件。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于運行電廠的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括電網(wǎng)，其經(jīng)配置以生成正常負載和異常負載；渦輪機，其經(jīng)配置以根據(jù)所述正常負載在標準溫度下點火以及根據(jù)所述異常負載在高于標準的溫度下點火將電力提供給所述電網(wǎng)；冷卻系統(tǒng)，其設(shè)置成用外部貯存器供應(yīng)的流體來對所述渦輪機的部件進行冷卻；以及控制器，其經(jīng)配置以確定所述電網(wǎng)何時生成所述異常負載，并以響應(yīng)的方式運行所述冷卻系統(tǒng)。
文檔編號F02C3/06GK103089436SQ20121044165
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者J.E.伯德, R.S.羅森 申請人:通用電氣公司