CN105683529A - 燃气涡轮入口空气调节盘管系统 - Google Patents

燃气涡轮入口空气调节盘管系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105683529A
CN105683529A CN201380080742.3A CN201380080742A CN105683529A CN 105683529 A CN105683529 A CN 105683529A CN 201380080742 A CN201380080742 A CN 201380080742A CN 105683529 A CN105683529 A CN 105683529A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coil pipe
group
artificial atmosphere
multiple artificial
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380080742.3A
Other languages
English (en)
Inventor
章建民
B.A.基佩尔
郝永江
D.S.拜尔德
张华�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN105683529A publication Critical patent/CN105683529A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/14Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
    • F02C7/141Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid
    • F02C7/143Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid before or between the compressor stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/057Control or regulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/32Application in turbines in gas turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

一种系统包括燃气涡轮系统(10),其包括进气系统(32),进气系统包括壳体(31)、第一组多个空气调节盘管(54)、相对于第一组多个空气调节盘管(54)在下游的第二组多个空气调节盘管(52),以及在第一组多个空气调节盘管与第二组多个空气调节盘管中的各个空气调节盘管之间延伸的挡板(56),其中挡板(56)构造成在关闭位置引导空气流穿过第一组多个空气调节盘管或第二组多个空气调节盘管,且挡板(56)构造成在打开位置允许空气流绕过第一组多个盘管和第二组多个盘管。

Description

燃气涡轮入口空气调节盘管系统
技术领域
本文公开的主题涉及燃气涡轮系统,并且更具体地涉及用于燃气涡轮压缩机的空气调节盘管系统。
背景技术
燃气涡轮系统大体上包括压缩机、燃烧器和涡轮。压缩机压缩来自进气口的空气,且随后将压缩空气引导至燃烧器。在压缩机中,从压缩机接收到的压缩空气与燃料混合且燃烧以产生燃烧气体。燃烧气体被引导到涡轮中。在涡轮中,燃烧气体穿过涡轮的涡轮叶片,从而驱动涡轮叶片和涡轮叶片附接到其上的轴旋转。轴的旋转可进一步驱动联接到轴的负载,诸如发电机,供应至进气口的空气的温度可影响燃气涡轮系统的性能。例如,高温降低空气密度,从而减小进入压缩机的空气的质量流率,这降低燃气涡轮系统的效率和输出。
发明内容
在范围上与原来提出的发明相当的某些实施例在下文中概述。这些实施例不意在限制提出的发明的范围,相反,这些实施例仅意在提供本发明的可能形式的简要概括。实际上,本发明可包含可与下文所述实施例相似或不同的多种形式。
在第一实施例中,一种系统包括燃气涡轮系统,其包括进气系统,进气系统包括壳体、第一组多个空气调节盘管、相对于第一组多个在下游的第二组多个空气调节盘管,以及在第一组多个空气调节盘管与第二组多个空气调节盘管中的各个空气调节盘管之间延伸的挡板,其中挡板构造成在关闭位置引导空气流穿过第一组多个空气调节盘管或第二组多个空气调节盘管,且挡板构造成在打开位置允许空气流绕过第一组多个盘管和第二组多个盘管。
在第二实施例中,一种系统包括进气系统,其包括第一轴向位置处的第一组多个空气调节盘管、定位在第一组的下游的第二轴向位置处的第二组多个空气调节盘管,以及在第一组多个空气调节盘管与第二组多个空气调节盘管之间延伸的挡板,其中挡板构造成在打开位置允许空气流绕过第一组多个空气调节盘管和第二组多个空气调节盘管。
在第三实施例中,一种燃气涡轮系统包括压缩机、进气系统,进气系统包括第一轴向位置处的第一组多个空气调节盘管、定位在第一组的下游的第二轴向位置处的第二组多个空气调节盘管,以及在第一组多个空气调节盘管与第二组多个空气调节盘管之间延伸的挡板,其中挡板构造成在打开位置允许空气流绕过第一组多个空气调节盘管和第二组多个空气调节盘管。
附图说明
在参照附图阅读以下详细描述时,本发明的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解,附图中相似的标号表示附图各处相似的部分,在附图中:
图1为燃气涡轮系统的实施例的示意性框图;
图2为可包括在图1的燃气涡轮系统中的空气调节盘管系统的实施例的示意图;
图3为具有关闭挡板的空气调节盘管系统的实施例的示意性截面图;
图4为具有打开挡板的空气调节盘管系统的实施例的示意性截面图;
图5为具有关闭挡板的空气调节盘管系统的实施例的透视图;
图6为具有打开挡板的空气调节盘管系统的实施例的透视图;
图7为空气调节盘管系统布置的实施例的透视图;
图8为空气调节盘管系统布置的实施例的透视图;以及
图9为空气调节盘管系统布置的实施例的透视图。
具体实施方式
下面将描述本发明的一个或多个特定实施例。在致力于提供这些实施例的简明描述中,可不在说明书中描述实际实现方式的所有特征。应当认识到,在任何这样的实际实现方式的开发中,如在任何工程或设计项目中那样,必须作出许多实现方式特定的决定来达到开发者的例如符合系统相关及商业相关的约束的特定目的,其可从一个实现方式变化到另一个实现方式。此外,应当认识到,这样的开发努力可能是复杂和耗时的,但对那些具有本公开内容的益处的普通技术人员来说,这种开发工作将不过是设计、生产和制造的例行任务。
当介绍本发明的各种实施例的元件时,冠词"一个"、"一种"、"该"和"所述"意在表示存在一个或多个元件。用语"包括"、"包含"和"具有"意在为包含性的,且意思是可存在除所列元件之外的额外元件。
公开的实施例包括用于允许入口氧化剂穿过和/或绕过燃气涡轮系统中的空气调节盘管的系统和方法。空气调节盘管可包括冷却盘管、加热盘管或任何其它调节器盘管。在以下论述中,空气调节盘管描述为冷却盘管来作为一个非限制性示例,但应当认识到可使用任何空气调节盘管。此外,当提到冷却空气时,将理解的是,冷却用作一种类型的空气调节的一个非限制性示例。同样,氧化剂可包括空气、氧、富氧空气、少氧空气或它们的任何组合。在以下论述中,氧化剂描述为空气来作为一个非限制性示例,但意在覆盖所有氧化剂。如下文所述,公开的实施例可包括可动的成组挡板,其可打开或关闭以允许入口空气绕过或穿过空气入口系统的冷却盘管。以此方式,可能不需要在从冷却模式变为非冷却模式时(且反之亦然)将冷却盘管移入和移出进气系统。如下文详细论述,在某些实施例中,系统可具有至少两组冷却盘管,其中多个挡板在其间延伸。挡板可打开以允许空气绕过冷却盘管(例如,在非冷却模式中),且挡板可关闭以引导空气穿过冷却盘管(例如,在冷却模式中)。在非冷却模式中时,诸如在较冷的季节(例如,冬季)期间,可能期望减小由冷却盘管引起的对进入压缩机的空气流的阻力,这可直接地影响涡轮效率。在某些实施例中,越过燃气涡轮入口系统的压降可在大约1到10英寸的水柱(大约2.54到大约25.4厘米的水)之间。这可包括越过入口冷却系统的压降,这从大约0.25英寸的水柱变到大约2.0英寸的水柱(大约0.64厘米到大约5.08厘米的水)。取决于冷却盘管的尺寸,该压降的值可影响燃气涡轮性能和效率。因此,经由可动挡板绕过冷却盘管可允许比没有空气绕过的水平更低的压降,从而改善燃气涡轮系统的效率且降低操作成本。
冷却盘管系统可包括第一组多个冷却盘管和第二组多个冷却盘管。例如,第二组多个冷却盘管可相对于第一组多个冷却盘管位于下游,其中一个或多个挡板在第一组多个冷却盘管和第二组多个冷却盘管中的各个冷却盘管之间延伸。当挡板关闭时,挡板可引导空气流穿过第一组多个冷却盘管或第二组多个冷却盘管,从而允许空气流的冷却。作为备选,挡板可打开,以允许空气穿过盘管或绕过它们。该旁通空气导致比没有空气绕过冷却盘管的水平更低的压降。
现在转到附图,图1示出了燃气涡轮系统10的实施例的框图。该图包括压缩机12、涡轮燃烧器14和涡轮16。涡轮燃烧器14包括燃料喷嘴18,其将液体燃料和/或气体燃料(诸如天然气或合成气)输送到涡轮燃烧器14中。如图所示,各个涡轮燃烧器14均可具有多个燃料喷嘴18。更具体而言,涡轮燃烧器14可分别包括具有主燃料喷嘴20的主燃料喷射系统,以及具有副燃料喷嘴22的副燃料喷射系统。
涡轮燃烧器14点燃且燃烧空气-燃料混合物,以产生热加压燃烧气体24(例如,排气),其随后引导到涡轮16中。涡轮叶片联接到轴26,轴26也联接到贯穿涡轮系统10的若干其它构件。当燃烧气体24穿过涡轮16中的涡轮叶片时,涡轮16被驱动着旋转,这引起轴26旋转。最后,燃烧气体24经由排气口28离开涡轮系统10。此外,轴26可联接到负载30,负载24经由轴26的旋转供能。例如,负载30可为可经由涡轮系统10的旋转输出生成功率的任何合适装置,诸如发电设备或外部机械负载。例如,负载30可包括发电机、飞机的推进器等。
在燃气涡轮系统10的实施例中,包括压缩机叶片作为压缩机12的构件。如上文所述,压缩机12内的叶片联接到轴26,且将在轴26由涡轮16驱动着旋转时旋转。压缩机12内的叶片的旋转引起来自进气口32的空气的压缩,从而产生加压空气33。在某些热环境中,进气口32可包括致冷入口空气(图2中详细所述)的系统,以便增大其密度,从而增大加压空气33的质量流率。加压空气33然后给送到燃烧器14的燃料喷嘴18中。燃料喷嘴18混合加压空气33和燃料以产生适合的混合物比率以用于燃烧(例如,引起燃料更完全焚烧的燃烧),以免浪费燃料或引起过多排放。
图2为更详细示出进气系统32和压缩机12的实施例的简图。如图所示,进气系统壳体31包围进气系统32,其包括漂浮物清除器34、致冷器盘管系统50、空气过滤器36和具有传感器42的控制器40。空气流38流入空气入口37处的进气系统32且穿过空气过滤器36。尽管在该实施例中空气过滤器36设置在致冷器盘管系统50上游,但将理解的是,在某些应用中,可能期望将空气过滤器36置于致冷器盘管系统下游。空气过滤器36可总体上构造成限制灰尘、碎屑和其它颗粒进入燃气涡轮发动机10。空气流38然后从空气过滤器36向下游流至致冷器盘管系统50。致冷器盘管系统50冷却空气,这增大其密度且因此其质量流率。由于系统10可由其体积流率能力限制,故增大空气38的质量流率可提高燃气涡轮系统10的效率和功率输出。一旦致冷,则空气流38可穿过漂浮物清除器34。漂浮物清除器34可构造成减少从空气流38冷凝出且从致冷器盘管系统50带出的水的量。漂浮物清除器34可将漂浮物率保持在期望范围内,例如,循环流率的大约0.001%到0.005%之间。为此,漂浮物清除器34可通过提供空气流38的多个方向变化同时阻止水滴的逸出来起作用。在某些实施例中,诸如在使用非冷凝的致冷器盘管系统时或在致冷器盘管系统50由加热盘管系统替换时,漂浮物清除器可为可选的和/或可除去。在穿过漂浮物清除器34之后,空气流38在大体上与空气入口37相对的点44处离开进气系统32。空气流38然后行进至压缩机12,且继续至燃烧器14。
如将认识到的那样,控制器40可基于来自进气系统32的各个传感器42的反馈调节进气系统32,且更具体而言,调节致冷器盘管系统50。控制器可包括触动器或驱动器以移动挡板56(例如,电动马达或驱动器、气动促动器、液压促动器等)。例如,进气系统32可包括传感器42,其测量空气流38的温度、压力、流率或其它操作参数。这些传感器42可在进气系统32中位于致冷器盘管系统50的上游和/或下游,使得可比较来自两个或多个位置的测量结果且可调整致冷器盘管系统50的操作为适当的。例如,致冷器盘管系统50(例如,传感器48)上游的传感器42可测量第一温度,且将其与在致冷器盘管系统50(例如,由传感器48)下游测得的第二温度相比较。使用这些温度,控制器40可通过控制冷却剂流和温度来监测和控制致冷器盘管系统50的冷却效果。如果上游环境温度处于或不处于某一范围内,则控制器40可发送信号43来将致冷器盘管系统50从冷却模式切换至非冷却模式,或反之亦然。
图3为致冷器盘管系统50的实施例的简图。所示实施例包括两组多个冷却器盘管53。具体而言,下游的多个冷却盘管(例如,致冷器盘管、蒸发器盘管)52和上游的多个冷却盘管54位于致冷器盘管系统壳体55内。下游的多个冷却盘管52可沿空气流58的方向相对于上游的多个冷却盘管54交错。冷却盘管53(例如,盘管52和54)也可称为致冷器盘管、蒸发器盘管或空气调节盘管。在该实施例中,下游的多个冷却盘管52包括三个冷却盘管53,且上游的多个冷却盘管54包括两个冷却盘管53,但它们可分别包括任何适合数目的盘管53。挡板56在第一组多个冷却盘管52与第二组多个冷却盘管54中的各个冷却盘管之间延伸。挡板56可关闭,如图3中所示,以将所有入口空气流58引导穿过冷却盘管53,或可打开以允许空气流58绕过盘管53,如图4中所示和下文所述的那样。
在所示的实施例中,控制器40构造成基于来自各个传感器42(图2中所示)的测量结果调节挡板56的操作,传感器42可包括冷却盘管53的上游侧70上的温度传感器62和压力传感器64,以及冷却盘管53的下游侧72上的温度传感器66和压力传感器68。控制器40还可包括流率传感器、相对湿度传感器等,其可用于调节挡板56的操作。这些各个传感器42可发送信号43至控制器40或从控制器40接收信号43。在某些实施例中,至少部分地基于来自这些传感器42的信息,控制器40可构造成使挡板56从打开位置旋转、转动、枢转、弯曲、折叠或以其它方式移动到关闭位置,或反之亦然,以便改善压缩机12的效率。例如,控制器40可计算从上游侧70到下游侧72的温度下降。如果温度下降在一定的确认(例如,阈)值下,则控制器40可将致冷器盘管系统50变为非冷却模式。即,控制器40可打开挡板56,以便减小越过冷却盘管53的压降。作为备选,控制器40可显示或以其它方式传达信息至操作者,其可手动地管理或调整挡板56。挡板56可定位成完全打开、完全关闭或在其间的任何适合的位置。该灵活性提高了操作灵活性,且可导致对环境条件和燃气涡轮系统10的需要的更好响应。此外,可动挡板56允许致冷器盘管系统50容易地从冷却切换至非冷却模式,且反之亦然,而不会牺牲由较大压降引起的效率,或不需要可能耗时或劳动繁重的设备变化。
作为备选,如图4的简图中所示,图3中所示的致冷器盘管系统50的实施例内的挡板56可为打开的。在打开时,挡板56允许空气流58穿过上游的多个冷却盘管54、下游的多个冷却盘管52,或穿过之前由挡板56阻挡的流动通路60。这些额外的流动通路60可减小由冷却盘管53引起的压降,因为它们允许更多的空气从上游侧70流至致冷器盘管系统50的下游侧72,同时冷却盘管52和54保持就位。空气旁通挡板56的使用通过提供额外的流动通路60使空气入口系统阻力最大限度减小,额外的流动通路60穿过上游的多个冷却盘管54与下游的多个冷却盘管52之间。此外,空气流58甚至在冷却盘管系统50处于非冷却模式时继续穿透冷却盘管53。如将认识到的那样,由流动通路60提供的额外流动区域可减小从上游侧70到下游侧72的压降,从而在致冷器盘管系统50处于非冷却模式时提高压缩机12的效率。在某些实施例中,挡板56可经由一个或多个铰链、柔性或可折叠的材料或允许一个或多个挡板56在阻挡旁通流动通路60的位置与打开旁通流动通路60的位置之间旋转、转动、枢转、弯曲、折叠或以其它方式移动的任何其它附接机构来附接到冷却盘管、致冷器盘管壳体55或致冷器盘管系统50内的一些其它设备。
如图3中所示,图4的致冷器盘管系统50可包括控制器40,其具有上游温度传感器62、上游压力传感器64、下游温度传感器66和下游压力传感器68。如上文详细所述,控制器40可计算越过冷却盘管53(例如,从上游侧70到下游侧72)的温度或压力下降。基于来自各个传感器的信号43,控制器40可构造成自动地改变挡板56的位置,或可将该信息传达至操作者,其可手动地或使用控制器40来管理挡板56。
图5为致冷器盘管系统50的局部实施例的透视图。在所示实施例中,上游的多个冷却盘管54包括一个冷却盘管53,且下游的多个冷却盘管53包含两个冷却盘管53。如之前论述的实施例中那样,入口空气流58从上游侧70行进至下游侧72。上游冷却盘管54与下游冷却盘管52之间的挡板56示为在引导空气流58穿过冷却盘管53以从上游侧70到下游侧72的位置。即,当挡板56处于关闭位置时,将入口空气流58引导为穿透冷却盘管53以便从上游侧70行进至下游侧72,从而实现空气流与冷却盘管53中的冷却剂之间的对流传热。
如图3和图4中所示,挡板56的移动可手动地或由控制器40调节。控制器40可构造成基于来自控制器40的信号43,基于来自各个传感器42(图3中所示)的测量来调节挡板56的操作,传感器42可包括用来测量冷却盘管53的上游70和下游72的温度、压力、流率、相对湿度等的传感器。至少部分地基于来自这些传感器42的信息,控制器40可构造成打开或关闭上游的多个冷却盘管54与下游的多个冷却盘管52之间的挡板56以改善燃气涡轮系统10的效率。例如,控制器40可计算从致冷器盘管系统50的上游侧70到下游侧72的温度下降以确认或监测冷却盘管53的性能。如果温度下降在一定范围(例如,阈值)内,控制器40可改变挡板56的位置,或其可显示或以其它方式传达该信息至操作者,操作者可手动地或使用控制器40来管理挡板。
为了便于挡板56的打开或关闭,各个挡板可沿边缘配备铰链,这可允许挡板56在冷却模式中阻挡旁通流动通路60,且移动至在非冷却模式打开流动通路60的位置。例如,第一挡板76可利用铰链79、多个铰链或一些其它灵活或可动的附接方法沿边缘78附接到致冷器盘管53、致冷器盘管壳体55或致冷器盘管系统50内的一些其它设备上,从而允许挡板76在打开位置与关闭位置之间移动。虚线74示出了第一挡板76可如何沿边缘78旋转以将挡板76移动到打开位置,这将允许空气流58穿过旁通流动通路60以从上游侧70流至下游侧72。在系统处于非冷却模式时打开第一挡板76可降低越过冷却盘管53的压降。如上文所述,这可提高效率,从而改善燃气涡轮系统10的可操作性。
图6为图5中所示的下游的多个冷却盘管52和上游的多个冷却盘管54以及挡板56的部分实施例的透视图。具体而言,在所示实施例中,挡板56示为处于打开位置。换言之,挡板56定位成使得空气流58可穿过上游的多个冷却盘管54和下游的多个冷却盘管52,且空气流58也可流过旁通流动通路60以从上游侧70行进至下游侧72。当挡板56定位成使得旁通流动通路60打开时(例如,当系统50处于非冷却模式时),空气流58可流过通路60,绕过上游的多个冷却盘管54和下游的多个冷却盘管52。当致冷器盘管系统50处于非冷却模式时,空气流58可继续穿过冷却盘管53,以便最大限度增加从上游侧70到下游侧72的入口空气流。
如图3-图5中所示,挡板56可手动地控制或由控制器40控制。控制器40可构造成基于来自各个传感器42(图2中所示)的信号43来调节挡板56的操作,传感器42可测量冷却盘管53的上游70和下游72的温度、压力、流率、相对湿度或其它操作参数。至少部分地基于来自这些传感器的信息,控制器40可构造成打开或关闭上游的多个冷却盘管54与下游的多个冷却盘管52之间的挡板56以优化压缩机效率。例如,控制器40可计算从致冷器盘管系统50的上游侧70到下游侧72的温度下降。如果温度下降在一定范围内,控制器40可改变挡板56的位置,或其可显示或以其它方式传达该信息至操作者,操作者可手动地调整挡板56。
图7为致冷器盘管系统50的实施例的透视图,示出了上游的多个冷却盘管54和下游的多个冷却盘管52的一种布置。然而,出于清楚的目的,在所示实施例中并未示出挡板56。上游的多个冷却盘管54和下游的多个冷却盘管52布置成交错或交替的水平排(例如,通过上游和下游)。上游的多个冷却盘管54包括两排74,分别具有四个冷却盘管53。下游的多个冷却盘管52包括三排76,分别具有四个冷却盘管53。排74和76布置成使得上游排74从冷却排管53的布置的顶部到底部隔开各个下游排76。空气流58通过穿过上游的多个冷却盘管54和下游的多个冷却盘管52或从其间经过(例如,当挡板56打开时)从上游侧70行进至下游侧72。尽管该构造包括两个上游排74和三个下游排76,但可在存在额外或更少的其中任一者。各个排74或76均可包含如图所示的四个冷却盘管53,或另一适合的数目,诸如三个或五个。此外,上游排74的数目可不同于或等于下游排76的数目,且各排内的冷却盘管53的数目可在上游排74到下游排76之间不同或相等。冷却盘管52以及排74和76的数目可通过实施特定参数来确定,诸如冷却盘管53的尺寸、致冷器盘管系统壳体55的尺寸、期望的空气流的量或其它参数。
图8示出了致冷器盘管系统50的布置的另一个实施例,其中上游的多个冷却盘管54和下游的多个冷却盘管52以交替方式垂直地布置。即,上游冷却盘管54和下游冷却盘管52布置成交错的列。上游的多个冷却盘管54包括两列78,分别包含五个冷却盘管53。同样,下游的多个冷却盘管52包括两列80,分别具有五个盘管53。列78和80以交替或交错方式布置,其中各个上游列78通过下游列80与下一上游列78隔开。各个列78或80可包含任何数目的冷却盘管53,诸如四个、六个或一些其它适合的数目。此外,列78和80的数目不限于四个,且在某些实施例中,上游列78的数目可不等于下游列80的数目。例如,可存在三个上游列78和两个下游列80。如图7中所示,冷却盘管53以及列78和80的数目可通过实施特定参数来确定,诸如冷却盘管53的尺寸、致冷器盘管系统壳体55的尺寸、期望的空气流的量或其它参数。
图9示出了致冷器盘管系统50的布置的实施例,其中上游的多个冷却盘管54围绕下游的多个冷却盘管52的外围布置。在所示实施例中,上游的多个冷却盘管54包括围绕下游的多个盘管52的外围布置的十四个冷却盘管53。换言之,上游的多个冷却盘管54包绕下游的多个冷却盘管52。在所示实施例中,下游的多个冷却盘管52包括六个冷却盘管53,其布置成两个冷却盘管53宽和三个冷却盘管53高的框形形式。各组多个的冷却盘管53的数目可根据系统要求或偏好和限制改变,诸如冷却盘管53的尺寸、致冷器盘管系统壳体55的尺寸或期望的空气流的量。如之前的图中所述,入口空气流58从上游侧70流至下游侧72。在冷却模式中,挡板56可构造成阻挡上游的多个冷却盘管54与下游的多个冷却盘管52之间的流动通路60,从而引导入口空气流58穿过冷却盘管53以便冷却空气流58。此外,挡板56可打开以允许空气流58通过流过流动通路60来绕过冷却盘管,从而降低压降,同时也减少冷却。
公开的实施例包括用于使用多个可动挡板来允许入口空气穿过和/或绕过燃气涡轮系统中的空气调节盘管的系统和方法。以此方式,空气调节盘管可能不需要在从冷却模式变为非冷却模式时(且反之亦然)移入和移出进气系统。挡板可打开以允许空气绕过空气调节盘管(例如,在非冷却模式中),且挡板可关闭以引导空气穿过空气调节盘管(例如,在冷却模式中)。当处于非冷却模式时,空气调节盘管可将阻力加至进入压缩机的空气流,引起入口系统中的压降,其可直接地影响涡轮效率。取决于燃气涡轮的尺寸,压降的值可影响燃气涡轮和影响涡轮效率。因此,经由可动或可除去的挡板绕过空气调节盘管相比没有空气绕过的水平可允许较低的压降,从而改善燃气涡轮系统的效率且降低操作成本。
该书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使本领域技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构要素,则意在使这些其它示例处于权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种燃气涡轮系统,包括:
进气系统,包括:
壳体;
第一组多个空气调节盘管;
第二组多个空气调节盘管,其中所述第二组多个空气调节盘管相对于所述第一组多个空气调节盘管在下游;以及
在所述第一组多个空气调节盘管与所述第二组多个空气调节盘管中的各个空气调节盘管之间延伸的挡板,其中所述挡板构造成在关闭位置引导空气流穿过所述第一组多个空气调节盘管或所述第二组多个空气调节盘管,且所述挡板构造成在打开位置允许所述空气流绕过所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管。
2.根据权利要求1所述的燃气涡轮系统,其特征在于,第一空气调节盘管和第二空气调节盘管构造成改变所述空气流的温度以生成调节的空气流,且所述进气系统构造成将所述调节的空气流供应至所述燃气涡轮系统的压缩机。
3.根据权利要求1所述的燃气涡轮系统,其特征在于,所述挡板构造成从所述关闭位置移动到所述打开位置,且从所述打开位置移动到所述关闭位置。
4.根据权利要求3所述的燃气涡轮系统,其特征在于,所述燃气涡轮系统包括构造成促动所述挡板的移动的控制器。
5.根据权利要求4所述的燃气涡轮系统,其特征在于,所述控制器构造成基于来自所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管上游的第一温度传感器、所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管下游的第二温度传感器、所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管上游的第一压力传感器、所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管下游的第二压力传感器或它们的任何组合的反馈来促动所述挡板的移动。
6.根据权利要求1所述的燃气涡轮系统,其特征在于,所述进气系统包括设置在所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管下游的漂浮物清除器。
7.根据权利要求1所述的燃气涡轮系统,其特征在于,所述燃气涡轮系统包括联接到所述进气系统的燃气涡轮发动机。
8.一种系统,包括:
进气系统,包括:
定位在壳体内的第一轴向位置处的第一组多个空气调节盘管;
定位在所述壳体内的第二轴向位置处的第二组多个空气调节盘管,其中所述第二轴向位置在所述第一轴向位置的下游;以及
在所述第一组多个空气调节盘管与所述第二组多个空气调节盘管之间延伸的第一挡板,其中所述第一挡板构造成在关闭位置引导空气流穿过所述第一组多个空气调节盘管或所述第二组多个空气调节盘管,且所述第一挡板构造成在打开位置允许空气流绕过所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述进气系统包括定位在所述壳体内的第一轴向位置处的第三组多个空气调节盘管,以及在所述第二组多个空气调节盘管与所述第三组多个空气调节盘管之间延伸的第二挡板,其中所述第二挡板构造成在关闭位置引导所述空气流穿过所述多个空气调节盘管,且所述第二挡板构造成在打开位置允许所述空气流绕过所述多个空气调节盘管。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述系统包括定位在所述壳体内的第二轴向位置处的第四组多个空气调节盘管,以及在所述第三组多个空气调节盘管与所述第四组多个空气调节盘管之间延伸的第三挡板,其中所述第三挡板构造成在关闭位置引导所述空气流穿过所述多个空气调节盘管,且所述第三挡板构造成在打开位置允许所述空气流绕过所述多个空气调节盘管。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述系统包括定位在所述壳体内的第一轴向位置处的第五组多个空气调节盘管,以及在所述第四组多个空气调节盘管与所述第五组多个空气调节盘管之间延伸的第四挡板,其中所述第四挡板构造成在关闭位置引导所述空气流穿过所述多个空气调节盘管,且所述第四挡板构造成在打开位置允许所述空气流绕过所述多个空气调节盘管。
12.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述第一组多个空气调节盘管水平地布置,且所述第二组多个空气调节盘管水平地布置。
13.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述第一组多个空气调节盘管垂直地布置,且所述第二组多个空气调节盘管垂直地布置。
14.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述第二组多个空气调节盘管围绕所述第一组多个空气调节盘管的外围布置。
15.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述进气系统包括壳体和过滤器,所述过滤器构造成过滤供应至燃气涡轮系统的压缩机的空气流。
16.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述系统包括控制器,其中所述控制器构造成基于来自所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管上游的第一温度传感器、所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管下游的第二温度传感器、所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管上游的第一压力传感器,所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管下游的第二压力传感器或它们的任何组合的信息来调节所述第一挡板的操作。
17.一种燃气涡轮系统,包括:
压缩机;
进气系统,其构造成将调节的空气流供应至所述压缩机,所述进气系统包括:
壳体;
构造成过滤空气流的空气过滤器;
定位在壳体内的第一轴向位置处的第一组多个空气调节盘管,其中所述第一组多个空气调节盘管构造成调节所述空气流以生成所述调节的空气流;
定位在所述壳体内的第二轴向位置处的第二组多个空气调节盘管,其中所述第二轴向位置在所述第一轴向位置下游,且所述第二组多个空气调节盘管构造成调节所述空气流以生成所述调节的空气流;以及
在所述第一组多个空气调节盘管与所述第二组多个空气调节盘管之间延伸的第一挡板,其中所述第一挡板构造成在关闭位置引导空气流穿过所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管,且所述第一挡板构造成在打开位置允许所述空气流绕过所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管。
18.根据权利要求17所述的燃气涡轮系统,其特征在于,所述第一组多个空气调节盘管水平地布置,且所述第二组多个空气调节盘管水平地布置。
19.根据权利要求17所述的燃气涡轮系统,其特征在于,所述第一挡板构造成从所述打开位置滚转到所述关闭位置,且从所述关闭位置滚转到所述打开位置。
20.根据权利要求17所述的燃气涡轮系统,其特征在于,控制器构造成基于来自所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管上游的第一温度传感器、所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管下游的第二温度传感器、所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管上游的第一压力传感器,所述第一组多个空气调节盘管和所述第二组多个空气调节盘管下游的第二压力传感器或它们的任何组合的信息来调节所述第一挡板的操作。
CN201380080742.3A 2013-11-05 2013-11-05 燃气涡轮入口空气调节盘管系统 Pending CN105683529A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2013/086545 WO2015066837A1 (en) 2013-11-05 2013-11-05 Gas turbine inlet air conditioning coil system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105683529A true CN105683529A (zh) 2016-06-15

Family

ID=53040755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380080742.3A Pending CN105683529A (zh) 2013-11-05 2013-11-05 燃气涡轮入口空气调节盘管系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160237902A1 (zh)
JP (1) JP2016537549A (zh)
CN (1) CN105683529A (zh)
DE (1) DE112013007573T5 (zh)
WO (1) WO2015066837A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108252808A (zh) * 2017-12-21 2018-07-06 江苏海事职业技术学院 一种船舶燃气轮机用空气预过滤装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10247096B2 (en) * 2017-02-22 2019-04-02 S&T Mfg. Co. Modular gas turbine inlet cooling systems
US10900377B2 (en) * 2018-04-23 2021-01-26 Honeywell International Inc. System and method for monitoring for sand plugging in gas turbine engines
DE102021201627A1 (de) * 2020-08-05 2022-02-10 MTU Aero Engines AG Wärmekraftmaschine mit Dampfzufuhrvorrichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070294984A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 General Electric Company Air Bypass System for Gas turbine Inlet
US20110083419A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Siddharth Upadhyay Systems and methods for bypassing an inlet air treatment filter
EP2314883A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-27 Alstom Technology Ltd Device for feeding air to a compressor of a gas turbine
CN102465761A (zh) * 2010-11-10 2012-05-23 通用电气公司 旁通涡轮机进气口
JP2012102685A (ja) * 2010-11-11 2012-05-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷却ユニット
CN102953829A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 通用电气公司 可变温度式冷却器盘管

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6098729U (ja) * 1983-12-12 1985-07-05 株式会社東芝 ガスタ−ビンの吸気フイルタ
JPH0730337U (ja) * 1993-10-27 1995-06-06 三井造船株式会社 ガスタービン用吸気ダクト
US7963095B2 (en) * 2006-06-21 2011-06-21 General Electric Company Inlet air conditioning system
JP4773929B2 (ja) * 2006-11-21 2011-09-14 三菱重工業株式会社 ガスタービンの吸気加熱制御装置
US8161760B2 (en) * 2006-12-28 2012-04-24 Whirlpool Corporation Utilities grid for distributed refrigeration system
US20110173947A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-21 General Electric Company System and method for gas turbine power augmentation
JP5422456B2 (ja) * 2010-03-24 2014-02-19 三菱重工業株式会社 吸気システム、これを備えたガスタービンおよびこれを備えた発電プラント
US20110232313A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 General Electric Company Chiller Condensate System
US20130011244A1 (en) * 2010-07-29 2013-01-10 General Electric Company Reconfigurable heat transfer system for gas turbine inlet
US8894356B2 (en) * 2011-08-23 2014-11-25 General Electric Company Retractable gas turbine inlet coils

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070294984A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 General Electric Company Air Bypass System for Gas turbine Inlet
US20110083419A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Siddharth Upadhyay Systems and methods for bypassing an inlet air treatment filter
CN102042087A (zh) * 2009-10-09 2011-05-04 通用电气公司 用于绕过进口空气处理过滤器的系统和方法
EP2314883A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-27 Alstom Technology Ltd Device for feeding air to a compressor of a gas turbine
CN102465761A (zh) * 2010-11-10 2012-05-23 通用电气公司 旁通涡轮机进气口
JP2012102685A (ja) * 2010-11-11 2012-05-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷却ユニット
CN102953829A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 通用电气公司 可变温度式冷却器盘管

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108252808A (zh) * 2017-12-21 2018-07-06 江苏海事职业技术学院 一种船舶燃气轮机用空气预过滤装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015066837A1 (en) 2015-05-14
US20160237902A1 (en) 2016-08-18
JP2016537549A (ja) 2016-12-01
DE112013007573T5 (de) 2016-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101218427B (zh) 顺序控制阀
US8015793B2 (en) Fuel heating via exhaust gas extraction
CN101725440B (zh) 用于egr系统的进口系统
EP2803845B1 (en) Heat exchange arrangement
CN102959205B (zh) 置入涡轮发动机排气装置内的热交换结构
CN101629642B (zh) 具有流体控制阀的涡轮机和具有泄放孔的旋流器
CN105683529A (zh) 燃气涡轮入口空气调节盘管系统
CN104364497B (zh) 涡轮引擎中的流体回路
US9470145B2 (en) System and method for heating fuel in a combined cycle gas turbine
US6327980B1 (en) Locomotive engine inlet air apparatus and method of controlling inlet air temperature
JP2015517083A5 (zh)
JPH06504602A (ja) ガスタービン流体用熱交換装置
CN106461216A (zh) 控制燃气涡轮发动机的系统和方法
JP6378477B2 (ja) 燃焼器燃料を加熱するシステム及び方法
CN103527303A (zh) 具有冷却流动模式的动力传动系冷却系统
EP2872757B1 (en) Gas turbine power plant with flue gas recirculation
RU2015140614A (ru) Способ эксплуатации дроссельной обводной турбины, двигатель внутреннего сгорания и способ его эксплуатации
CN105909386A (zh) 用于飞行器系统的空气管理的方法及系统
DE102005062186A1 (de) Vorrichtung zur Abgaskühlung
EP3392484B1 (en) System and method for regulating flow in turbomachines
US9759133B2 (en) Turbofan with variable bypass flow
CN103375266B (zh) 燃气涡轮机及其进气系统和控制进气系统的进气压降的方法
US11965456B2 (en) Fluidic turbo heater system
US20210131676A1 (en) Fluidic turbo heater system
GB2399396A (en) Bypass valve for a recuperator

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20180713