DE102009044588A1 - Verfahren zur Steuerung eines Abgasrückführungssystems - Google Patents

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Abstract

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nimmt die Form eines Verfahrens (200) und eines Systems an, die die Menge von SOx-Emissionen verringern können, indem ein Anteil des Abgases wenigstens einer Turbomaschine (100) zurückgeführt wird; wobei der Anteil des Abgases mit der Einlassluft (115) vor dem Wiedereintritt in die Turbomaschine (100) vermischt werden kann. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Einlassabzweigwärmesystem (190) enthalten, um die Wahrscheinlichkeit einer Erzeugung von Flüssigprodukten aus den SOx-Emissionen zu verringern. Hier kann ein Verfahren (200) eine Temperatur des Einlassfluids (125) über eine Kondensationstemperatur halten.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Anmeldung ist mit der gleichzeitig übereigneten U. S. Patentanmeldung 11/928,038 [ GE Dokument 227348 ], eingereicht am 30. Oktober 2007; U. S. Patentanmeldung 11/953,556 [ GE Dokument 229334 ], eingereicht am 10. Dezember 2007; und U. S. Patentanmeldung 11/953,525 [ GE Dokument 228179 ], eingereicht 10. Dezember 2007 verwandt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasrückführungssystem und insbesondere ein Verfahren und ein System zur Steuerung eines Abgasrückführungssystems.
  • Es gibt zunehmende Bedenken bezüglich der Langzeiteffekte von Emissionen von Stickstoffoxiden (hierin nachstehend NOx) und Kohlendioxid (hierin nachstehend ”CO2”) und Schwefeloxiden, wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, SO2 und SO3 (hierin nachstehend ”SOx”) auf die Umwelt. Die zulässigen Emissionswerte, die von einer Turbomaschine, wie z. B. einer Gasturbine, emittiert werden dürfen, sind stark reglementiert. Betreiber von Turbomaschinen wünschen sich Verfahren zur Reduzierung der emittierten Werte von NOx, CO2 und SOx.
  • Abgasrückführung (EGR – Exhaust Gas Recirculation) beinhaltet im Wesentlichen die Rückführung eines Teils des emittierten Abgases durch einen Einlassabschnitt der Turbomaschine. Das Abgas wird dann mit dem ankommenden Luftstrom vor der Verbrennung vermischt. Der EGR-Prozess ermöglicht die Entfernung und Abscheidung von konzentriertem CO2 und kann auch die NOx- und SOx-Emissionswerte verringern.
  • Im Wesentlichen konzentriert der EGR-Prozess CO2 in dem Abgasstrom und verringert das Abgasstromvolumen so, dass CO2 leichter in einem nachgeschalteten Prozess abgeschieden werden kann. Jedoch liegt ein ähnlicher Einfluss auf die Konzentration des gesamten in dem Brennstoff enthaltenen Schwefels vor. Schwefel reagiert mit Sauerstoff unter Erzeugung von SOx in dem Abgasstrom, welches nach der Rückführung konzentrierter wird. Der gesättigte und gekühlte Abgasstrom wird dann mit Umgebungsluft unter Erzeugung eines Einlassfluids im Inneren des Gasturbineneinlasses gemischt. Hier fällt ein erzeugtes Kondensat aus, das Schwefelsäure enthält, welche die Verdichterlaufschaufeln korrodieren kann, wenn sie stromabwärts in den Verdichtereinlass transportiert wird.
  • Erhebliche Mengen an kondensierbaren Dämpfen liegen in dem Abgasstrom vor. Diese Dämpfe enthalten üblicherweise eine Vielfalt von Bestandteilen wie z. B. Wasser, Säuren, Aldehyden, Kohlenwasserstoffen, Schwefeloxiden und Chlorverbindungen. Im unbehandelten Zustand beschleunigen diese Bestandteile die Korrosion und Verschmutzung der Innenkomponenten, wenn sie in die Gasturbine eintreten dürfen.
  • Es gibt einige Bedenken bezüglich der derzeit bekannten EGR-Systeme. Verunreinigungen und Feuchtigkeit in dem Abgas verhindern die Anwendung einer einfachen Rückführungsschleife zur Verringerung der Erzeugung von Emissionen, wie z. B. von SOx Emissionen. Turbinenverschmutzung, Korrosion und beschleunigter Verschleiß der internen Turbomaschinenkomponenten würden sich aus der direkten Einführung des Abgases in einem Einlassabschnitt der Turbomaschine ergeben. Demzufolge sollte das umgeleitete Abgas vor der Vermischung mit der Einlassluft behandelt werden.
  • Aus den vorgenannten Gründen besteht ein Bedarf nach einem Verfahren zur Steuerung eines EGR-Systems. Das Verfahren sollte die Menge der aus den SOx-Emissionen stammenden Flüssigprodukte verringern. Das Verfahren sollte versuchen, eine Temperatur des Einlassfluids über einen Kondensationstemperatur zu halten.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren (200) zum Verringern einer Wahrscheinlichkeit einer Flüssigproduktbildung in einem Abgasstrom (165) bereitgestellt, wobei der Abgasstrom (165) durch eine Turbomaschine (100) erzeugt wird und das Verfahren (200) die Schritte aufweist: Bereitstellen einer Turbomaschine (100), die aufweist: ein Einlassabzweigwärme-(IBH – Inlet Bleed Heat)-System (190) zum Erhöhen einer Temperatur eines Einlassfluids (125), wobei das Einlassfluid (125) aus einer Einlassluft (115) und einen Abgasstrom (165) besteht und das IBH-System (190) wenigstens ein Ventil (193) aufweist; und einen Verdichter (105), welcher ein Einlassfluid (125) aus einem Einlasssystem empfängt und verdichtet; Bereitstellen wenigstens eines Abgasrückführungs-(EGR)-Systems (150), welches wenigstens eines aufweist von: einer EGR-Baugruppe (175) und einer EGR-Stromsteuervorrichtung (170); Nutzen des IBH-Systems (190), um eine Temperatur des Einlassfluids (125) über eine Kondensationstemperatur zu erhöhen; und Modulieren der EGR-Stromsteuervorrichtung (170), um eine Strömungsrate des Abgasstroms (165) zu steuern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung der Umgebung, in welcher eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet.
  • 2A und 2B, zusammengenommen 2, ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verringern der Menge der aus den SOx-Emissionen stammenden flüssigen Produkte darstellt.
  • 3 ist eine Blockdarstellung eines exemplarischen Systems unter Nutzung eines EGR-Systems, um die Menge der aus den SOx-Emissionen stammenden flüssigen Produkte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verringern.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die nachstehende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, welche spezifische Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen. Weitere Ausführungsformen mit unterschiedlichen Strukturen und Operationen weichen nicht von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ab.
  • Eine bestimmte Terminologie wird hierin nur zur Vereinfachung für den Leser verwendet und ist nicht als eine Einschränkung bezüglich des Schutzumfangs der Erfindung anzusehen. Beispielsweise beschreiben Worte wie z. B. ”oberer”, ”unterer”, ”links”, ”rechts”, ”vorderer” ”hinterer”, ”oben” ”unten”, ”horizontal”, ”vertikal”, ”stromaufwärts”, ”stromabwärts”, ”vorne”, ”hinten” und dergleichen lediglich die in den Figuren dargestellte Konfiguration. Tatsächlich können das Element oder Elemente einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in jeder beliebigen Richtung ausgerichtet sein und die Terminologie sollte sich daher als solche Varianten mit umfassend verstehen, sofern es nicht anderweitig spezifiziert wird.
  • Die vorliegende Erfindung hat die technische Auswirkung einer Steuerung eines Systems zum Verringern der Konzentrationen von SOx, NOx, konzentriertem CO2 und weiteren schädlichen Bestandteilen, welche sich alle in einem Anteil des Abgases (hierin nachstehend als ”Abgasstrom” oder dergleichen bezeichnet) befinden können. Der Anteil des Abgases kann dann mit der Einlassluft vor dem Wiedereintritt in die Turbomaschine vermischt werden, ohne die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Einheit zu beeinträchtigen. Ein Einlassfluid kann als das Gemisch des rückgeführten Abgasstroms und der Einlassluft betrachtet werden. Das EGR-System kann arbeiten, während sich die Turbomaschine in einem Betriebsmodus wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, einer Sekundenreserve, Teillast, Grundlast oder Kombinationen davon befindet.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nimmt die Form eines Systems an, das die technische Auswirkung der Verringerung der Menge der aus den SOx-Emissionen stammenden flüssigen Produkte hat. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, das versucht, eine Temperatur des Einlassfluids über einer Kondensationstemperatur zu halten.
  • Die vorliegende Erfindung kann auf eine Vielfalt von Turbomaschinen angewendet werden, die ein gasförmiges Fluid erzeugen, wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, eine Hochleistungsgasturbine; eine von einer Flugzeugturbine abgeleitete Gasturbine; oder dergleichen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann entweder nur auf eine Gasturbine oder mehrere Turbomaschinen angewendet werden. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auf eine Turboma schine angewendet werden, die in einer Einfachzyklus- oder Kombinationszykluskonfiguration arbeitet.
  • Im Wesentlichen weist das Abgasrückführungssystem einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mehrere Elemente auf. Die Konfiguration und Anordnungsfolge der Elemente kann durch die Zusammensetzung des Abgases und des Typs des verwendeten Kühlfluids vorgegeben sein. Im Wesentlichen sind die den Abgasrückführungsprozess ausbildenden Schritte: Umlenkung, Bestandteilreduzierung und Vermischung.
  • In den Figuren, in welchen die verschiedenen Bezugszeichen gleiche Elemente durchgängig durch die mehreren Ansichten bezeichnen, ist 1 eine schematische Darstellung der Umgebung, in welcher eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet. 1 stellt eine Anlage, wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, eine Energieerzeugungsanlage mit einer Turbomaschine 100, einem EGR-System 150 und einem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator (HRSG) 195 dar. Alternativ kann die vorliegende Erfindung in eine Anlage ohne den HRSG 195 integriert sein.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die EGR-Baugruppe 175 ein Fluid verwenden, das umfassen kann: Süßwasser, Meerwasser oder Kombinationen davon, um den Abgasstrom 165 zu kühlen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann Meerwasser und Süßwasser vor der Einführung in die wenigstens eine EGR-Baugruppe mit dem Ziel vermischen, den Einfluss der Fluideigenschaften der EGR-Baugruppe auf das Betriebsverhalten des EGR-Systems 150 zu minimieren. Das vermischte Fluid kann den Einfluss von Schwankungen in der Meerwasserzusammensetzung minimieren.
  • Die Elemente der vorliegenden Erfindung können aus irgendwelchen Materialien hergestellt werden, welche der Betriebsumgebung widerstehen können, unter welchen das Abgasrückführungssystem funktionieren und arbeiten kann.
  • Wie nachstehend beschrieben, kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wenigstens eine EGR-Baugruppe 175 und eine EGR-Stromsteuervorrichtung 170 verwenden, um einen Anteil des Abgases zurückzuführen. Die EGR-Baugruppe 175 kann die Form wenigstens eines Wärmetauschers annehmen.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Einlassabzweigwärme-(IBH)-System 190 einer Turbomaschine 100 mit einem EGR-System 150 beinhalten. Das IBH-System 190 kann in der vorliegenden Erfindung genutzt werden, um die Temperatur des Einlassfluids 125 über einer Kondensationstemperatur zu halten. Dieses kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass SOx zu einer Schwefelsäure in dem Einlass der Turbomaschine 100 kondensiert, was zu einer Korrosion der Komponenten eines Verdichters 105 der Turbomaschine 100 führen kann.
  • Die Turbomaschine 100 weist einen Verdichter 105 mit einer Welle 110 auf. Im Wesentlichen tritt das Einlassfluid 125 in den Verdichter 105 ein, wird verdichtet und dann an ein Verbrennungssystem 130 ausgegeben, in welchem ein Brennstoff 135 wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, Erdgas verbrannt wird, um Hochenergie-Verbrennungsgase 140 zu erzeugen, welche den Turbinenabschnitt 145 antreiben. In dem Turbinenabschnitt 145 wird die Energie der heißen Gase in Arbeit umgewandelt, wovon ein Teil dazu genutzt wird, um den Verdichter 105 über die Welle 110 anzutreiben, während der Rest als Nutzarbeit zum Antreiben einer (nicht dargestellten) Last verfügbar ist. Das gesamte Abgas 120 kann den Turbinenabschnitt 145 verlassen und in einen HRSG 195 eintreten.
  • Gemäß Darstellung in 1 kann die Turbomaschine 100 ein IBH-System 190 aufweisen. Im Wesentlichen entnimmt ein IBH-System 190 einen Teil der verdichteten Luft in dem Verdichter 105. Dieses kann für einige wenige Betriebszwecke erfolgen. Während des Hochfahrens einiger Turbomaschinen 100 kann ein Teil der verdichteten Luft entnommen werden, um einen Strömungsabriss des Verdichters oder Pumpen des Verdichters zu verhindern. Hier kann das IBH-System 190 zum Entfernen eines Teils der verdichteten Luft zum Verringern der Wahrscheinlichkeit dieser Ereignisse genutzt werden.
  • Das IBH-System 190 kann auch dazu genutzt werden, eine Eisbildung auf Komponenten des Verdichters 105 zu verhindern. Hier wird die verdichtete Luft, die aus dem Verdichter 105 entnommen wird, zurückgeführt, um die anströmende Einlassluft 115 über eine Temperatur zu erwärmen, die zur Vereisung der Komponenten des Verdichters 105 führen kann.
  • Eine Ausführungsform des IBH-Systems 190 kann wenigstens ein Ventil 193 und wenigstens eine IBH-Vorrichtung 199 aufweisen. Das wenigstens eine Ventil 193 dient zur Steuerung des Stroms des verdichteten Fluids, das aus dem Verdichter 105 entnommen wird. Die wenigstens eine IBH-Vorrichtung 199 kann wenigstens einen Messwert liefern von: einer Feuchtkugeltemperatur, Trockenkugeltemperatur, spezifischen Feuchtigkeit, relativen Feuchtigkeit oder Kombinationen davon. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die IBH-Vorrichtung 199 in einem Einlassabschnitt der Turbomaschine 100 angeordnet sein.
  • Das EGR-System 150 weist mehrere Elemente auf. Die Konfiguration und Ablauffolge dieser Elemente kann durch die Zusammensetzung des Abgasstroms 165 und den Typ des von den Kom ponenten des EGR-Systems 150 verwendeten Kühlfluids vorgegeben sein. Ferner können alternative Ausführungsformen des EGR-Systems 150 zusätzliche oder weniger Komponenten als die nachstehend beschriebenen Komponenten enthalten. Daher können verschiedene Anordnungen und/oder Konfigurationen, welche sich von 1 unterscheiden, in eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung integriert sein.
  • Wie in 1 dargestellt, kann eine Ausführungsform des EGR-Systems 150 aufweisen: einen EGR-Schieber 155, eine EGR-Stromsteuervorrichtung 170, eine EGR-Baugruppe 175, eine Mischstation 180, einen Tropfenabscheider 185 und wenigstens eine Bestandteil-Rückführungsvorrichtung 197.
  • Im Einsatz kann eine Ausführungsform des EGR-Systems 150 der vorliegenden Erfindung arbeiten, während die Turbomaschine 100 einen Abgasstrom 165 erzeugt. Der EGR-Schieber 155 kann so positioniert sein, dass er die gewünschte Strömungsrate des Abgasstroms 165 ermöglicht, und das nicht zurückgeführte Abgas 160 kann durch einen (nicht dargestellten) Abgaskamin oder dergleichen strömen. Der Abgasstrom 165 kann dann stromabwärts durch die EGR-Stromsteuervorrichtung 170 strömen, welche die Form eines Gebläses, Lüfters oder dergleichen annehmen kann.
  • Anschließend kann der Abgasstrom 165 zu der EGR-Baugruppe 175 strömen. Hier kann der Abgasstrom 165 von einer ersten Temperatur auf eine niedrigere zweite Temperatur abgekühlt werden. Die zweite Temperatur kann eine Verringerung eines Teils der SOx-Emissionen ermöglichen. Der Abgasstrom 165 kann dann zu einer Mischstation 180 strömen, wo der Abgasstrom 165 mit der Einlassluft 115 unter Ausbildung des Einlassfluids 125 vermischt werden kann. Während des Mischprozesses kann die Temperatur des Abgasstroms 165 verringert werden, um eine Kondensation zu ermöglichen. Anschließend kann das Einlassfluid 125 durch einen Tröpfchenabscheider 185 strömen, welcher die Kondensattröpfchen in dem Einlassfluid 125 verringern kann.
  • Anschließend kann das Einlassfluid 125 durch einen (nicht dargestellten) Einlassabschnitt der Turbomaschine 100 strömen. Hier kann das IBH-System 190 die Temperatur des Einlassfluids 125 über einen Temperaturbereich anheben, der eine Kondensation des Einlassfluids 125 in den Komponenten des Verdichters 105 verhindert.
  • Während des Betriebs des EGR-Systems 150 kann ein Steuersystem Betriebsdaten aufnehmen. Dieses kann die Daten einer Menge von wenigstens einem Bestandteil in dem Einlassfluid 125 aus wenigstens einer Bestandteil-Rückführungsvorrichtung 197 enthalten. Diese können Feuchtkugeltemperaturdaten, Trockenkugeltemperaturdaten, Daten der spezifischen Feuchtigkeit, Daten der relativen Feuchtigkeit beinhalten, welche aus wenigstens einer IBH-Vorrichtung 199 wie beschrieben empfangen werden können. Die Betriebsdaten können dazu genutzt werden, den Betrieb der Turbomaschine 100 und/oder des EGR-Systems 150 zu steuern.
  • Wie es nachvollziehbar ist, kann die vorliegende Erfindung als ein Verfahren, System oder Computerprogrammprodukt verkörpert sein. Demzufolge kann die vorliegende Erfindung die Form einer vollständigen Hardwareausführungsform, einer vollständigen Softwareausführungsform (einschließlich Firmware, residenter Software, Mikrocode, usw.) oder einer Ausführungsform unter Kombination von Software- und Hardwareaspekten, welche alle im Wesentlichen hierin als ein ”Schaltkreis”, ”Modul” oder ”System” bezeichnet werden, annehmen. Ferner kann die vorliegende Erfindung die Form eines Computerprogrammproduktes auf einem computernutzbaren Speichermedium mit einem computernutz baren Programmcode, der in einem Medium verkörpert ist, annehmen.
  • Jedes geeignete computerlesbare Medium kann genutzt werden. Das computernutzbare oder computerlesbare Medium kann beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot-, oder Halbleiter-System, -Vorrichtung, -Gerät oder Weiterleitungsmedium sein. Spezifischere Beispiele (einer nicht umfassenden Liste) des computerlesbaren Mediums würde Folgendes enthalten: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Arbeitsspeicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine optische Glasfaser, einen tragbaren Compact Disc Nur-Lese-Speicherplatte (CD-ROM), ein optisches Speichergerät, ein Übertragungsmedium, wie z. B. solche, die das Internet oder ein Intranet unterstützen, oder eine magnetische Speichervorrichtung. Man beachte, dass das computernutzbare oder computerlesbare Medium sogar Papier oder ein anderes geeignetes Medium sein kann, auf welchem das Programm gedruckt ist, da das Programm elektronisch beispielsweise über optisches Abtasten des Papiers oder eines anderen Mediums erfasst, dann kompiliert, interpretiert oder anderweitig in einer geeigneten Weise, falls erforderlich, verarbeitet und dann in einem Computerspeicher gespeichert werden kann. In dem Zusammenhang dieses Dokumentes kann ein computernutzbares oder computerlesbares Medium jedes Medium sein, das das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit dem Instruktionsausführungssystem, der Vorrichtung oder Gerät enthalten, speichern, übertragen, verbreiten oder transportieren kann
  • Der Computerprogrammcode zur Ausführung von Operationen der vorliegenden Erfindung kann in einer objektorientierten Programmierungssprache wie z. B. Java7, Smalltalk oder C++ oder dergleichen geschrieben sein. Jedoch kann der Computerprogrammcode für die Ausführung von Operationen der vorliegenden Erfindung auch in herkömmlichen prozeduralen Programmiersprachen, wie z. B. der Programmiersprache ”C” oder einer ähnlichen Sprache geschrieben sein. Der Programmcode kann vollständig auf dem Benutzercomputer, teilweise auf dem Benutzercomputer als ein eigenständiges Softwarepaket, teilweise auf dem Benutzercomputer und teilweise auf einem entfernt aufgestellten Computer oder vollständig auf dem entfernt aufgestellten Benutzer ausgeführt werden. In dem letzteren Szenario kann der entfernt aufgestellte Computer mit dem Benutzercomputer über ein lokales Netzwerk (LAN) oder ein Weitverkehrsnetzwerk (WAN) verbunden sein, oder die Verbindung kann zu einem externen Computer beispielsweise über das Internet unter Einsatz eines Internet Service Providers hergestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdarstellungen von Verfahren, Vorrichtungen (Systeme) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es dürfte sich verstehen, dass jeder Block von den Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdarstellungen, und Kombinationen von Blöcken in den Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdarstellungen mittels Computerprogramminstruktionen implementiert werden können. Diese Computerprogramminstruktionen können an einen Prozessor eines Standard-Computers, Spezial-Computers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung geliefert werden, um eine Maschine dergestalt zu erzeugen, dass die Instruktionen, welche über den Prozessor des Computers oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, Mittel zur Implementation der Funktionen/Aktionen erzeugt, die in dem Flussdiagramm und/oder Darstellungsblock oder Blöcken spezifiziert sind.
  • Diese Computerprogramminstruktionen können auch in einem computerlesbaren Speicher gespeichert sein, der einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung anweisen kann, in einer speziellen Weise zu funktionieren, sodass die in den computerlesbaren Speicher gespeicherten Instruktionen einen Herstellungsgegenstand mit Instruktionsmitteln enthalten, welche die in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder Blöcken spezifizierten Funktionen/Aktionen implementieren. Die Computerprogramminstruktionen können auch auf einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung geladen werden, um die Ausführung einer Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung zu bewirken, um einen Computer-implementierten Prozess dergestalt zu erzeugen, dass die auf dem Computer oder anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführten Instruktionen Schritte für die Implementierung der in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm oder den Blöcken spezifizierten Funktionen/Aktionen bereitstellen.
  • Die vorliegende Erfindung kann ein Steuersystem oder dergleichen beinhalten, das die technische Auswirkung einer Verringerung der Menge der von den SOx-Emissionen stammenden flüssigen Produkte hat. Das Steuersystem kann Daten bezüglich der Konzentration des wenigstens einen Bestandteils aus der wenigstens einen Bestandteil-Rückmeldungsvorrichtung 197 enthalten. Das Steuersystem kann auch Daten bezüglich der Feuchtkugeltemperatur, Trockenkugeltemperatur, spezifischen Feuchtigkeit, relativen Feuchtigkeit oder dergleichen aus der wenigstens einen IBH-Vorrichtung 199 erhalten. Teilweise auf der Basis der empfangenen Daten kann das Steuersystem den Betrieb des EGR-Systems 150 und/oder des IBH-Systems 190 anpassen.
  • Das Steuersystem einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann dafür konfiguriert sein, automatisch und/oder kontinuierlich die Turbomaschine 100 zu überwachen, um zu ermitteln, ob das EGR-System 150 arbeiten sollte. Alternativ kann das Steuersystem so konfiguriert sein, dass es eine Benutzeraktion zum Starten des Betriebs des EGR-Systems 150 erfordert. Eine Ausführungsform des Steuersystems der vorliegenden Erfindung kann als ein eigenständiges System funktionieren. Alternativ kann das Steuersystem als ein Modul oder dergleichen in ein umfassenderes System wie z. B. ein Turbinensteuerungs- oder Anlagensteuerungssystem integriert sein.
  • 2A und 2B, zusammengenommen 2, sind ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verringern der Menge der aus den SOx-Emissionen stammenden flüssigen Produkte darstellt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das EGR-System 150 in eine graphische Benutzerschnittstelle (GUI) oder dergleichen integriert sein. Die GUI kann der Bedienungsperson ermöglichen, durch das nachstehend beschriebene Verfahren 200 zu navigieren. Die GUI kann auch wenigstens eine Meldung bezüglich des Status des EGR-Systems 150 erzeugen.
  • Im Schritt 205 des Verfahrens 200 erzeugt die Turbomaschine 100 ein Abgas. Abhängig entweder von dem Typ und/oder der Betriebsweise der Turbomaschine 100 kann das erzeugte Abgas eine Strömungsrate von beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, von etwa 4540 kg/h (10.000 Lb/hr) bis etwa 22.700.000 kg/h (500.000.000 Lb/hr) und eine Temperatur von etwa 38°C (100°F) bis etwa 816°C (1500°F) haben.
  • Im Schritt 210 kann das Verfahren 200 ermitteln, ob wenigstens eine Initialisierungsvoraussetzung erfüllt ist. Ein Verfahren der vorliegenden Erfindung kann erfordern, dass wenigstens eine Initialisierungsvoraussetzung erfüllt ist, bevor das EGR-System 150 damit beginnt, den Abgasstrom 165 zu verarbeiten. Die Initialisierungsvoraussetzung kann im Wesentlichen als eine Voraussetzung betrachtet werden, die bestätigt, dass die Turbomaschine 100 und das EGR-System 150 für die Verarbeitung des Abgasstroms 165 bereit sind. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Benutzer diese wenigstens eine Initialisierungsvoraussetzung definieren.
  • Die wenigstens eine Initialisierungsvoraussetzung kann wenigstens eine beinhalten von: Vorheizstatus des EGR-Systems 150; Betriebsbereitschaft der Komponenten des EGR-Systems 150; Status wenigstens eines Fehlerzustands des EGR-Systems 150; und Kombinationen davon. Wenn die wenigstens eine Initialisierungsvoraussetzung erfüllt ist, kann dann das Verfahren 200 zu dem Schritt 215 übergehen; andernfalls kann das Verfahren 200 zu dem Schritt 205 zurückkehren, bis die wenigstens eine Initialisierungsvoraussetzung erfüllt ist.
  • Im Schritt 215 kann das Verfahren 200 eine Meldung an den Benutzer liefern, dass das EGR-System 150 initialisiert und für die Verarbeitung des Abgasstroms 165 bereit ist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die GUI die Meldung als ein Aufklappfenster, Alarm oder mittels ähnlicher Verfahren erzeugen.
  • Hier kann das Verfahren 200 auf wenigstens zwei parallelen Pfaden fortfahren. Gemäß Darstellung in 2 kann das Verfahren 200, wenn die Initialisierungsvoraussetzung erfüllt ist, gleichzeitig zu dem Schritt 215 und zum Schritt 255 übergehen.
  • Im Schritt 220 kann das Verfahren wenigstens eine Strömungssteuervorrichtung modulieren. Eine Strömungssteuervorrichtung kann als eine Komponente des EGR-Systems 150 betrach tet werden, die es ermöglicht, den Abgasstrom 165 durch bestimmte Teile des EGR-Systems 150 strömen zu lassen. Die wenigstens eine Strömungssteuervorrichtung kann die Form des EGR-Schiebers 155 oder dergleichen haben.
  • Der EGR-Schieber 155 kann einen Anteil des von der Turbomaschine 100 erzeugten gesamten Abgases 120 zu dem EGR-System 150 umleiten, wo der umgeleitete Anteil zu dem Abgasstrom 165 wird. Beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, kann der EGR-Schieber 155 offen sein, um zu ermöglichen, dass eine Umleitung von bis zu 45% des gesamten Abgases 120 der Abgasstrom 165 für das EGR-System 150 wird.
  • In dem Schritt 225, in welchem das Verfahren 200 die Strömungsrate des Abgasstroms 165 in dem EGR-System 150 anpassen kann, kann das Verfahren 200 wenigstens eine (nicht dargestellte) EGR-Steuervorrichtung nutzen, um eine Strömungsrate des Abgasstroms 165 anzupassen. Der EGR-Schieber 155 kann bis zu etwa 45 Prozent des gesamten Abgases 120 dem Abgasstrom 165 zuteilen. Der Wirkungsgrad des EGR-Systems 150 kann verbessert werden, wenn die Strömungsrate des Abgasstroms 165 erhöht wird. Die wenigstens eine EGR-Steuervorrichtung kann dem Abgasstrom 165 ermöglichen, den Druckabfall des EGR-Systems 150 zu überwinden, was es ermöglicht, dass der wenigstens eine Abgasstrom 165 durch das gesamte EGR-System 150 strömt. Die wenigstens eine EGR-Steuervorrichtung kann die Form eines Gebläses, eines Lüfters oder einer ähnlichen Vorrichtung haben, die in der Lage ist, die Strömungsrate des Abgasstroms 165 zu erhöhen.
  • In das Steuersystem können mehrere Druckmessgeber oder dergleichen integriert sein. Die Messgeber können für das gesamte System 150 verteilt sein und können den Druckabfall in dem EGR-System 150 ermitteln. Das Steuersystem kann die Daten bezüglich des Druckabfalls empfangen. Das Steuersystem kann dann die Drehzahl der EGR-Steuervorrichtung anpassen, um den Druckabfall nach Bedarf zu überwinden.
  • Im Schritt 230 kann das Verfahren die Abgasbestandteile analysieren, um die Wahrscheinlichkeit zu ermitteln, dass SO Bestandteile kondensieren und flüssige Produkte ausbilden.
  • Im Schritt 235 kann das Verfahren 200 ermitteln, ob die vorstehend erwähnten Bestandteile innerhalb eines zulässigen Bereiches liegen. Die vorliegende Erfindung kann eine Vielzahl von Sensoren, Thermoelementen und anderen ähnlichen Vorrichtungen nutzen, um die Konzentration der in dem Abgasstrom 165 verbleibenden Bestandteile zu ermitteln. Wenn die Abgasbestandteile innerhalb des Bereichs liegen, kann dann das Verfahren 200 zu dem Schritt 240 übergehen; andernfalls kann das Verfahren 200 zum Schritt 235 zurückkehren.
  • Im Schritt 240 kann das Verfahren 200 wenigstens eine Strömungssteuervorrichtung modulieren, um einen Wiedereintritt des Abgasstroms 165 in die Turbomaschine 100 zu ermöglichen. Nachdem das Verfahren 200 ermittelt hat, dass Bestandteile innerhalb des zulässigen Bereichs liegen, können die vorstehend erwähnten Strömungssteuervorrichtungen nach Bedarf moduliert werden.
  • Im Schritt 245 kann das Verfahren 200 einen Abbruch des Betriebs des EGR-Systems 150 zulassen. Gemäß Darstellung in 2 kann der Betrieb des EGR-Systems 150 abgebrochen werden, nachdem das EGR-System 150 im Schritt 215 initialisiert wurde. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einem Nutzer ermöglichen, den Betrieb des EGR-Systems 150 manuell abzubrechen. Alternativ kann das Verfahren 200 in ein System integriert sein, das den automatischen Betriebsabbruch des EGR-Systems 150 ermöglicht. Wenn der Betrieb des EGR-Systems 150 abgebrochen wird, kann dann das Verfahren 200 zu dem Schritt 205 zurückkehren, während andererseits das Verfahren 200 zu dem nächsten Schritt übergeht.
  • Im Schritt 250 kann das Verfahren 200 ermitteln, ob wenigstens eine Betriebsvoraussetzung während des Betriebs des EGR-Systems 150 eingehalten wird. Der Schritt 250 kann den Betrieb des EGR-Systems 150 kontinuierlich überwachen.
  • Die Betriebsvoraussetzung kann wenigstens eine enthalten von: einem EGR-Anteil; einem Konzentrationsbereich von wenigstens einem Bestandteil; dass die EGR-Baugruppe 175 in einem Betriebsbereich arbeitet; einem Status von wenigstens einem Fehlerzustand des EGR-Systems 150; einem Verbrennungsdynamik-Abstand; einem Verdichterströmungsabriss und/oder Pumpabstand; und Kombinationen davon.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die GUI einem Benutzer melden, wenn die Betriebsvoraussetzung nicht eingehalten wird. In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren 200 automatisch zum Schritt 205 zurückkehren, wenn die Betriebsvoraussetzung nicht eingehalten wird.
  • Die EGR-Baugruppe 175 kann die Temperatur des Abgasstroms 165 etwa auf eine Sättigungstemperatur verringern. Dieses kann es der Turbomaschine 100 ermöglichen, die stabile Gasturbinenausgangsleistung durch Erhöhen des Einlassmassenstroms zu erhalten. Eine Kühlung des Abgasstroms 165 führt typischerweise zu einem höheren Massenstrom des Abgases pro in den Verdichter 105 eintretender Volumeneinheit. Die Kühlung des Abgasstroms 165 kann dazu führen, dass die Turbomaschine 100 eine höhere Ausgangsleistung erzeugt und keine Leistungsverringerung er fährt, wie sie bei einer höheren mittleren Einlasstemperatur des Einlassfluids auftreten kann.
  • Der Kühlprozess kann auch die Abscheidung und Beseitigung von einigen der konzentrierten SOx-Bestandteile in dem Abgasstrom 165 ermöglichen. Die EGR-Baugruppe 175 kann die Temperatur des Abgasstroms 165 auf einen Bereich von etwa 1,67°C (35°F) bis etwa 38°C (100°F) verringern.
  • Das Verfahren 200 kann zusätzliche Komponenten nutzen, um Partikel und/oder andere Bestandteile aus dem Abgasstrom 165 zu entfernen. Die zusätzlichen Komponenten können auch die Temperatur des Abgasstroms 165 verringern, um die Entfernung der Partikel durch Kondensation des Abgasstroms 165 während des vorstehend erwähnten Kühlprozesses zu ermöglichen. Die zusätzlichen Komponenten können wenigstens eines von der Mischstation 180 und den Tröpfchenabscheider 185 beinhalten, welche vorstehend beschrieben wurden.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das IBH-System 190 in Verbindung mit dem EGR-System 150 verwenden, um die SOx Konzentration in einen gewünschten Bereich zu bringen. Wie vorstehend beschrieben, kann die EGR-Baugruppe 175 einen Teil der SOx Bestandteile entfernen. Dann kann das IBH-System 190 die Ausbildung einer Schwefelsäure verhindern, welche sich in dem Verdichter 105 bilden kann, wenn das SOx enthaltende Einlassfluid 125 kondensiert.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eine Vorrichtung nutzen, um die Feuchtkugel- und Trockenkugeltemperaturen zu ermitteln. Diese Temperaturen können dazu genutzt werden, um den Betrieb des IBH-Systems 190 zu steuern. Hier kann das Ventil 193 des IBH-Systems 190 eingestellt werden, um ausreichend Wärme bereitzustellen, um die Temperatur des Einlassfluids 125 über einer Kondensationstemperatur zu halten. Ein Beispiel dieses Prozesses ist in den Schritten 255–295 von 2B beschrieben.
  • Im Schritt 255 kann das Verfahren 200 ermitteln, ob die relative Feuchtigkeit, die Feuchtkugeltemperatur oder dergleichen über einem ersten Grenzwert liegen. Hier kann das Verfahren 200 Daten bezüglich der Umgebungsbedingungen erfassen. Diese Daten können die Feuchtkugeltemperatur, die Trockenkugeltemperatur oder dergleichen beinhalten. Das Steuersystem kann versuchen, einen Grenzwert über der Kondensationstemperatur des Einlassfluids 125 aufrechtzuerhalten. Beispielsweise kann, jedoch nicht darauf beschränkt, der erste Grenzwert angenähert 2,78°C (5°F) oder höher über einer Taupunkttemperatur liegen. Wenn die Umgebungstemperatur nicht über dem ersten Grenzwert liegt, kann dann das Verfahren 200 zu dem Schritt 265 übergehen; andernfalls kann das Verfahren 200 zu dem Schritt 285 übergehen.
  • Im Schritt 260 kann das Verfahren 200 ermitteln, ob ein IBH-System 190 (wie beschrieben) mit dem Ventil 193 bei einer minimalen Position arbeitet. Hier kann das Verfahren 200 ermitteln, dass eine zu große IBH-Strömung erzeugt wird. Wenn das IBH-System 190 arbeitet, kann das Verfahren 200 zum Schritt 265 übergehen; andernfalls kann das Verfahren 200 zum Schritt 270 übergehen.
  • Im Schritt 265 kann das Verfahren 200 die Strömungsrate des IBH-Systems 190 verringern. Hier kann das Steuersystem das Ventil 193 in Richtung zu einer geschlossenen Position bringen.
  • Im Schritt 270 kann das Verfahren 200 ermitteln, ob die Umgebungstemperatur innerhalb eines zweiten Grenzwertes liegt.
  • Hier kann das Verfahren 200 ermitteln, ob ein ausreichender Abstand zwischen den Umgebungstemperaturen und dem Taupunkt liegt, um ein weiteres Schließen des Ventils 193 zuzulassen. Der zweite Grenzabstand kann als ein minimaler Bereich betrachtet werden, der einen zulässigen Abstand über der Taupunkttemperatur der Umgebung einhält. Beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, kann der zweite Abstand angenähert 8,34°C (15°F) oder höher über der Taupunkttemperatur liegen. Wenn die Umgebungstemperatur innerhalb des zweiten Abstandes liegt, kann dann das Verfahren 200 zu dem Schritt 275 übergehen; andernfalls kann das Verfahren 200 zu dem Schritt 280 übergehen.
  • Im Schritt 275 kann das Verfahren 200 den IBH-Betrieb abschalten. Dieses kann den Gesamtwirkungsgrad der Turbomaschine 100 erhöhen, indem die aus dem Verdichter 105 entzogene Menge verdichteter Luft verringert wird.
  • Im Schritt 280 kann das Verfahren 200 dem IBH-System 190 ermöglichen, den momentanen Betrieb beizubehalten. Dieses kann der Versuch einer Sicherstellung sein, dass das Einlassfluid 125 bei einer Temperatur über dem Taupunkt arbeitet, die die Wahrscheinlichkeit einer Kondensatausbildung in dem Verdichter 105 minimiert.
  • Bezüglich des Schrittes 285 kann das Verfahren 200 im Schritt 255 ermittelt haben, dass die Umgebungstemperaturen nicht über einem ersten Grenzwert liegen. Im Schritt 285 kann das Verfahren 200 ermitteln, ob das IBH-System 190 arbeitet. Das Steuersystem kann einen Rückmeldung bezüglich des Betriebszustandes des IBH-Systems 190 empfangen. Wenn das IBH-System 190 arbeitet, kann das Verfahren 200 zu dem Schritt 290 übergehen; andernfalls kann das Verfahren 200 zu dem Schritt 295 übergehen.
  • Im Schritt 290 kann das Verfahren 200 die IBH-Strömungsrate erhöhen. Hier kann das Steuersystem die Öffnung des Ventils 193 vergrößern.
  • Im Schritt 295 kann das Verfahren 200 den Betrieb des IBH-Systems 190 initiieren. Hier kann das Steuersystem die Öffnung des Ventils 193 auf die minimale Position für den IBH-Betrieb vergrößern.
  • 3 ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Systems 300 zur Nutzung eines EGR-Systems, um die Menge der von den SOx Emissionen stammenden Flüssigprodukte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verringern. Die Elemente des Verfahrens 200 können in dem System 300 verkörpert sein und durch dieses durchgeführt werden. Das System 300 kann eine oder mehrere Benutzer- oder Client-Kommunikationsvorrichtungen 302 oder ähnliche Systeme oder Vorrichtungen (zwei sind in 3 dargestellt) enthalten. Jede Kommunikationsvorrichtung 302 kann beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, ein Computersystem, ein persönlicher digitaler Assistent, ein Mobiltelefon oder eine ähnliche Vorrichtung sein, die in der Lage ist, eine elektronische Meldung zu senden und zu empfangen.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 302 kann einen Systemspeicher 304 oder ein lokales Dateisystem enthalten. Der Systemspeicher 304 kann beispielsweise, ist jedoch nicht darauf beschränkt, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und einen Arbeitsspeicher (RAM) enthalten. Der ROM kann ein Basis-Eingabe/Ausgabe-System (BIOS) enthalten. Das BIOS kann Basisroutinen enthalten, die dazu beitragen, Information zwischen Elementen oder Komponenten der Kommunikationsvorrichtung 302 zu übertragen. Der Systemspeicher 304 kann ein Betriebssystem 306 zum Steuern der Gesamtoperation der Kommunikationsvorrichtung 302 enthal ten. Der Systemspeicher 304 kann auch einen Browser 308 oder Web-Browser enthalten. Der Systemspeicher 304 kann auch Datenstrukturen 310 oder einen durch Computer ausführbaren Code zur Nutzung eines EGR-Systems 150 enthalten, das ähnlich sein kann oder Elemente des Verfahrens 200 in 2 enthält.
  • Der Systemspeicher 302 kann ferner einen Schablonen-Cache-Speicher 312 enthalten, welcher in Verbindung mit dem Verfahren 200 in 2 zur Nutzung eines EGR-Systems 150 verwendet werden kann. Die Kommunikationsvorrichtung 302 kann auch einen Prozessor oder eine Verarbeitungseinheit 314 zum Steuern von Operationen der anderen Komponenten der Kommunikationsvorrichtung 302 enthalten. Das Betriebssystem 306, der Browser 308 und die Datenstrukturen 310 können auf der Verarbeitungseinheit 314 ausführbar sein. Die Verarbeitungseinheit 314 kann mit dem Speichersystem 304 und anderen Komponenten der Kommunikationsvorrichtung 302 durch einen Systembus 316 verbunden sein.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 302 kann auch mehrere Eingabevorrichtungen (I/O), Ausgabevorrichtungen oder Kombinations-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen 318 enthalten. Jede Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 318 kann mit dem Systembus 316 über eine (in 3 nicht dargestellte) Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle gekoppelt sein. Die Eingabe- und Ausgabevorrichtungen oder Kombinations-E/A-Vorrichtungen 318 ermöglichen einem Benutzer, mit der Kommunikationsvorrichtung 302 zu arbeiten und Verbindung aufzunehmen und den Betrieb des Browsers 308 und der Datenstrukturen 310 für einen Zugriff, Betrieb und Steuerung der Software zur Nutzung eines EGR-Systems 150. zu steuern. Die E/A-Vorrichtungen 318 können eine Tastatur, eine Computerzeigevorrichtung oder dergleichen zum Durchführen der hierin diskutierten Operationen enthalten.
  • Die E/A-Vorrichtungen 318 können beispielsweise auch, sind jedoch nicht darauf beschränkt, Festplattenlaufwerke, optische, mechanische, magnetische oder Infrarot-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen, Modems oder dergleichen enthalten. Die E/A-Vorrichtungen 318 können dazu genutzt werden, um auf ein Speichermedium 320 zuzugreifen. Das Medium 320 kann computerlesbare oder computerausführbare Instruktionen oder andere Information zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem System, wie z. B. den Kommunikationsvorrichtungen 302 enthalten, speichern, kommunizieren oder transportieren.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 302 kann auch andere Vorrichtungen, wie z. B. eine Anzeigevorrichtung oder einen Monitor 322, enthalten oder damit verbunden sein. Der Monitor 322 kann dem Benutzer ermöglichen, mit der Kommunikationsvorrichtung 302 in Verbindung zu treten.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 302 kann auch ein Festplattenlaufwerk 324 enthalten. Das Festplattenlaufwerk 324 kann mit dem Systembus 316 über eine (in 3 nicht dargestellte) Festplattenschnittstelle verbunden sein. Das Festplattenlaufwerk 324 kann auch einen Teil des lokalen Dateisystems oder Systemspeichers 304 bilden. Programme, Software und Daten können zwischen dem Systemspeicher 304 und dem Festplattenlaufwerk 324 für den Betrieb der Kommunikationsvorrichtung 302 übertragen und ausgetauscht werden.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 302 kann mit wenigstens einer Steuereinheit 326 kommunizieren und kann auf weitere Server oder andere Kommunikationsvorrichtungen ähnlich der Kommunikationsvorrichtung 302 über ein Netzwerk 328 zugreifen. Der Systembus 316 kann mit dem Netzwerk 328 über eine Netzwerkschnittstelle 330 verbunden sein. Die Netzwerkschnittstelle 330 kann ein Modem, eine Ethernet-Karte, ein Router, Gateway oder dergleichen zur Kopplung mit dem Netzwerk 328 sein. Die Kopplung kann eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung sein. Das Netzwerk 328 kann das Internet, ein privates Netzwerk, ein Intranet oder dergleichen sein.
  • Die wenigstens eine Steuereinheit 326 kann einen Systemspeicher 332 enthalten, der ein Dateisystem, ROM, RAM und dergleichen enthalten kann. Der Systemspeicher 332 kann ein Betriebssystem 334 ähnlich dem Betriebssystem 306 in den Kommunikationsvorrichtungen 302 enthalten. Der Systemspeicher 332 kann auch Datenstrukturen 336 zur Nutzung durch ein EGR-System 150 enthalten. Die Datenstrukturen 336 können ähnliche Operationen wie die vorstehenden unter Bezugnahme auf das Verfahren 200 beschriebenen zur Nutzung eines EGR-Systems 150 enthalten. Der Systemspeicher 332 des Servers kann auch weitere Dateien 338, Anwendungen, Module und dergleichen enthalten.
  • Die wenigstens eine Speichereinheit 326 kann auch einen Prozessor 342 oder eine Verarbeitungseinheit zum Steuern des Betriebs anderer Vorrichtungen in der wenigstens einen Steuereinheit 326 enthalten. Die wenigstens eine Steuereinheit 326 kann auch eine E/A-Vorrichtung 344 enthalten. Die E/A-Vorrichtungen 344 können ähnlich zu den E/A-Vorrichtungen 318 der Kommunikationsvorrichtungen 302 sein. Die wenigstens eine Steuereinheit 326 kann ferner weitere Vorrichtungen 346 wie z. B. einen Monitor oder dergleichen enthalten, um eine Schnittstelle zusammen mit den E/A-Vorrichtungen 344 zu der wenigstens einen Steuereinheit 326 bereitzustellen. Die wenigstens eine Steuereinheit 326 kann auch ein Festplattenlaufwerk 348 enthalten. Ein Systembus 350 kann die unterschiedlichen Komponenten der wenigstens einen Steuereinheit 326 verbinden. Eine Netzwerkschnittstelle 352 kann die wenigstens eine Steuereinheit 326 mit dem Netzwerk 328 über den Systembus 350 verbinden.
  • Die Flussdiagramme und Schrittdiagramme in den Figuren veranschaulichen den Aufbau, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementationen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Diesbezüglich kann jeder Schritt in dem Flussdiagramm oder den Schrittdiagrammen ein Modul, ein Segment, oder einen Teil des Codes repräsentieren, welcher eine oder mehrere ausführbare Instruktionen aufweist, um die spezifizierte(n) logische(n) Funktion(en) zu implementieren. Es sollte auch angemerkt werden, dass in einigen alternativen Implementationen die in dem Schritt angegebenen Funktionen in einer anderen Reihenfolge als der in den Figuren angegebenen auftreten können. Beispielsweise können zwei nacheinander dargestellte Schritte tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Schritte können manchmal in umgekehrter Reihenfolge abhängig von der beteiligten Funktionalität ausgeführt werden. Es sei auch angemerkt, dass jeder Schritt von den Schrittdiagrammen und/oder der Flussdiagrammdarstellung und Kombination von Schritten in den Schrittdiagrammen und/oder der Flussdiagrammdarstellung durch spezielle Hardware-basierende Systeme, welche die vorbestimmten Funktionen oder Abläufe durchführen, oder durch Kombinationen von spezieller Hardware und Computerinstruktionen implementiert werden können.
  • Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zweck der Beschreibung spezieller Ausführungsformen und soll nicht die Erfindung einschränken. So wie hierin verwendet, sollen die Singularformen ”einer, eine, eines” und ”der, die, das” auch die Pluralformen mit einschließen, soweit der Kontext nicht deutlich anderes anzeigt. Es dürfte sich ferner verstehen, dass die Begriffe ”weist auf” und/oder ”aufweisend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorliegen festge stellter Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorliegen oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
  • Obwohl spezifische Ausführungsformen hierin dargestellt und beschrieben wurden, dürfte es nachvollziehbar sein, dass jede Anordnung, die dafür ausgelegt ist, denselben Zweck zu erreichen, die dargestellten spezifischen Ausführungsformen ersetzen kann, und dass die Erfindung weitere Anwendungen in weiteren Ausführungsformen hat. Diese Anmeldung ist dafür gedacht, alle Anpassungen oder Varianten der vorliegenden Erfindung mit abzudecken. Die nachstehenden Ansprüche sollen in keiner Weise den Schutzumfang der Erfindung auf die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränken.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nimmt die Form eines Verfahrens 200 und eines Systems an, die die Menge von SOx Emissionen verringern können, indem ein Anteil des Abgases wenigstens einer Turbomaschine 100 zurückgeführt wird; wobei der Anteil des Abgases mit der Einlassluft 115 vor dem Wiedereintritt in die Turbomaschine 100 vermischt werden kann. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Einlassabzweigwärmesystem 190 enthalten, um die Wahrscheinlichkeit einer Erzeugung von Flüssigprodukten aus den SOx Emissionen zu verringern. Hier kann ein Verfahren 200 eine Temperatur des Einlassfluids 125 über einer Kondensationstemperatur halten.
    • 100
    Turbomaschine
    105
    Verdichter
    110
    Welle
    115
    Einlassluft
    120
    Gesamtes Abgas
    125
    Einlassfluid
    130
    Verbrennungssystem
    135
    Brennstoff
    140
    Verbrennungsgase
    145
    Turbinenabschnitt
    150
    Abgasrückführungssystem (EGR)
    155
    EGR-Schieber
    160
    Nicht zurückgeführtes Abgas
    165
    Abgasstrom
    170
    EGR-Stromsteuervorrichtung
    175
    EGR-Baugruppe
    180
    Mischstation
    185
    Tröpfchenabscheider
    190
    Einlassabzweigwärmesystem (IBH)
    193
    Ventil
    195
    HRSG
    197
    Bestandteil-Rückmeldevorrichtung
    199
    IBH-Vorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - GE 227348 [0001]
    • - GE 229334 [0001]
    • - GE 228179 [0001]

Claims (10)

  1. Verfahren (200) zum Verringern einer Wahrscheinlichkeit einer Flüssigproduktbildung in einem Abgasstrom (165), wobei der Abgasstrom (165) durch eine Turbomaschine (100) erzeugt wird und das Verfahren (200) die Schritte aufweist: Bereitstellen einer Turbomaschine (100), die aufweist: ein Einlassabzweigwärme-(IBH)-System (190) zum Erhöhen einer Temperatur eines Einlassfluids (125), wobei das Einlassfluid (125) aus einer Einlassluft (115) und einen Abgasstrom (165) besteht, und das IBH-System (190) wenigstens ein Ventil (193) aufweist; einen Verdichter (105), welcher ein Einlassfluid (125) aus einem Einlasssystem empfängt und verdichtet; Bereitstellen wenigstens eines Abgasrückführungs-(EGR)-Systems (150), das wenigstens eines aufweist von: einer EGR-Baugruppe (175) und einer EGR-Stromsteuervorrichtung (170); Nutzen des IBH-Systems (190), um eine Temperatur des Einlassfluids (125) über eine Kondensationstemperatur zu erhöhen; und Modulieren der EGR-Stromsteuervorrichtung (170), um eine Strömungsrate des Abgasstroms (165) anzupassen.
  2. Verfahren (200) nach Anspruch 1, das ferner den Schritt der Ermittlung aufweist, ob wenigstens eine Umgebungstemperatur innerhalb einer ersten Grenze liegt.
  3. Verfahren (200) nach Anspruch 2, wobei die wenigstens eine Umgebungstemperatur wenigstens eine aufweist von: einer Trockenkugeltemperatur, einer Feuchtkugeltemperatur oder Kombinationen davon.
  4. Verfahren (200) nach Anspruch 2, wobei, wenn die wenigstens eine Umgebungstemperatur über der ersten Grenze liegt, dann ermittelt wird, ob das IBH-System (190) arbeitet.
  5. Verfahren (200) nach Anspruch 4, das ferner den Schritt der Verringerung einer IBH-Strömungsrate aufweist, wenn das IBH-System (190) arbeitet.
  6. Verfahren (200) nach Anspruch 4, das ferner den Schritt der Ermittlung aufweist, ob die wenigstens eine Umgebungstemperatur innerhalb einer zweiten Grenze liegt.
  7. Verfahren (200) nach Anspruch 6, das ferner den Schritt der Abschaltung des IBH-Systems (190) aufweist, wenn die wenigstens eine Umgebungstemperatur innerhalb der zweiten Grenze liegt.
  8. Verfahren (200) nach Anspruch 6, das ferner den Schritt der Zulassung des IBH-Betriebs aufweist, wenn die wenigstens eine Umgebungstemperatur über einer zweiten Grenze liegt.
  9. Verfahren (200) nach Anspruch 7, das ferner den Schritt der Erhöhung einer IBH-Strömungsrate aufweist, wenn das IBH-System (190) arbeitet.
  10. Verfahren (200) nach Anspruch 7, das ferner den Schritt der Initiierung des Betriebs des IBH-Systems (190) aufweist.
DE102009044588A 2008-11-21 2009-11-18 Verfahren zur Steuerung eines Abgasrückführungssystems Withdrawn DE102009044588A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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