MX2013009833A - Sistemas y metodos para controlar la combustion estequiometrica en sistemas de turbina de baja emision. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan sistemas, métodos y aparato para controlar la alimentación de oxidante en sistemas de turbina de baja emisión para mantener las condiciones de combustión estequiométricas o sustancialmente estequiométricas. En una o más modalidades, tal control se logra al desviar una porción del gas de escape recirculante y al combinarla con la alimentación de oxidante para mantener un nivel de oxígeno constante en la corriente de oxidante-escape combinada alimentada a la cámara de combustión.

Description

SISTEMAS Y MÉTODOS PARA CONTROLAR LA COMBUSTIÓN ESTEQUIOMÉTRICA EN SISTEMAS DE TURBINA DE BAJA EMISIÓN CAMPO DE LA DESCRIPCIÓN Las modalidades de la descripción se relacionan a la generación de potencia de baja emisión. Más particularmente, las modalidades de la descripción se relacionan a métodos y aparato para controlar el suministro de oxidante a la cámara de combustión de un sistema de turbina de baja emisión para lograr y mantener condiciones de combustión estequiométricas o sustancialmente estequiométricas .

ANTECEDENTES DE LA DESCRIPCIÓN Esta sección se propone para introducir varios aspectos de la técnica, que se pueden asociar con modalidades ejemplares de la presente descripción. Esta discusión se cree que ayuda a proporcionar una estructura para facilitar un mejor entendimiento de los aspectos particulares de la presente descripción. Por consiguiente, se debe entender que esta sección debe ser leída en esta perspectiva, y no necesariamente como admisiones de la técnica previa.

Muchos países productores de petróleo están experimentando fuerte crecimiento nacional en la demanda de potencia y tienen un interés en la recuperación de petróleo aumentada (EOR) para mejorar la recuperación de petróleo de sus depósitos. Dos técnicas de EOR comunes incluyen la inyección de nitrógeno (N2) para el mantenimiento de la presión del depósito y la inyección de dióxido de carbono (C02) para la inundación miscible para EOR. Hay un problema global que considera las emisiones de gas de invernadero (GHG) . Este problema combinado con la implementación de políticas de intercambio en muchos países hace la reducción de emisiones de CO2 una prioridad para estos y otros países así como las compañías que operan los sistemas de producción de hidrocarburo en los mismos.

Algunos procedimientos para disminuir las emisiones de C02 incluyen la des-carbonización del combustible o la captura de post-combustión utilizando solventes, tales como aminas. Sin embargo, ambas de estas soluciones son costosas y reducen la eficiencia de generación de potencia, dando por resultado menor producción de potencia, demanda de combustible incrementada y costo incrementado de la electricidad para cumplir con la demanda de potencia nacional. En particular, la presencia de oxígeno, componentes de SOx, y de NOx hace el uso de la absorción con solvente de amina muy problemática. Otro procedimiento es una turbina de gas de oxicombustible en un ciclo combinado (por ejemplo, donde el calor de escape del ciclo Brayton de turbina de gas se captura para hacer vapor y producir potencia adicional en un ciclo Rankine) . Sin embargo, no hay turbinas de gas comercialmente disponibles que puedan operar en tal ciclo y la potencia requerida para producir oxigeno de alta pureza significantemente reduce la eficiencia global del proceso.

Por otra parte, con el problema creciente acerca del cambio de clima global y el impacto de las emisiones de dióxido de carbono, se ha puesto énfasis en minimizar las emisiones de dióxido de carbono de las plantas de potencia. Las plantas de potencia de ciclo combinado de turbina de gas son eficientes y tienen un menor costo comparado con las tecnologías de generación de potencia nucleares o con carbón mineral. La captura del dióxido de carbono del escape de una planta de potencia de ciclo combinado de turbina de gas es muy costosa por las siguientes razones: (a) la baja concentración de dióxido de carbono en la chimenea de escape, (b) el volumen grande de gas que necesita ser tratado, (c) la baja presión de la corriente de escape, y la gran cantidad de oxígeno que está presente en la corriente de escape. Todos estos factores dan por resultado un alto costo de la captura de dióxido de carbono de las plantas de ciclo combinado.

Por consiguiente, hay todavía una necesidad sustancial por un proceso de generación de potencia de alta eficiencia, de baja emisión y de fabricación de captura de C02.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA DIVULGACIÓN En las plantas de potencia de ciclo combinado descritas en la presente, los gases de escape de las turbinas de gas de baja emisión, que se ventilan en una planta de ciclo combinado de gas natural (NGCC) típica, en cambio se enfrían y se reciclan a la entrada del compresor principal de turbina de gas. Los gases de escape reciclados, antes que el aire fresco comprimido en exceso, se utilizan para enfriar los productos de la combustión hacia abajo de las limitaciones de material en el expansor. El presente aparato, sistemas y métodos permiten a las turbinas de baja emisión mantener un régimen de combustión preferido, por ejemplo, combustión estequiométrica, sobre un gran intervalo de condiciones ambientales. Al combinar la combustión estequiométrica con el reciclado de gas de escape, la concentración de CO2 en los gases de recirculación se incrementa mientras que se minimiza la presencia de 02 en exceso, ambos de los cuales hacen la recuperación de C02 más fácil. En una o más modalidades, los sistemas de turbina de baja emisión descritos en la presente emplean aire como el oxidante .

La presente invención se dirige a sistemas, métodos y aparato para controlar la alimentación de oxidante en sistemas de turbina de baja emisión para mantener condiciones de combustión estequiométricas o sustancialmente estequiométricas . En una o más modalidades, tal control se logra a través de métodos o sistemas que aseguran el suministro de un gasto de flujo de masa consistente de oxidante a la cámara de combustión. Ejemplos incluyen, pero no están limitados a, varias configuraciones para adicionar gas de escape reciclado a la alimentación de oxidante para mantener un contenido de oxigeno deseado en la alimentación de oxidante. Estas configuraciones opcionalmente pueden incluir uno o más de otros métodos de control tales como controladores de relación o modificación de la temperatura de la alimentación además de adicionar el gas de escape reciclado a la alimentación de oxidante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Lo . anterior y otras ventajas de la presente descripción pueden llegar a ser evidentes en la revisión de la siguiente descripción detallada y los dibujos de ejemplos no limitantes de modalidades en los cuales: La FIG. 1 representa un sistema integrado para la generación de potencia de baja emisión y la recuperación de CO2 aumentada.

La FIG. 2 representa un sistema integrado para la generación de potencia de baja emisión y la recuperación de CO2 aumentada en la cual una porción del gas de escape reciclado se desvia de la corriente reciclada entre el soplador de reciclado y la unidad de enfriamiento y se adiciona a la alimentación del compresor de entrada.

La FIG. 3 representa un sistema integrado para la generación de potencia de baja emisión y la recuperación de C02 aumentada en el cual una porción del gas de escape reciclado se desvia del compresor principal y se adiciona al compresor de entrada en una ubicación de inter-etapa.

•La FIG. 4 representa un sistema integrado para la generación de potencia de baja emisión y la recuperación de C02 aumentada en el cual una porción del gas de escape reciclado se desvia de la corriente reciclada entre el soplador de reciclado y la unidad de enfriamiento y se adiciona a la alimentación de oxidante comprimida. El sistema incluye un controlador de relación opcional en las alimentaciones de oxidante y de combustible.

La FIG. 5 representa un sistema integrado para la generación de potencia de baja emisión y la recuperación de C02 aumentada similar en configuración a la FIG. 3, en el cual la alimentación de oxidante se enfria antes de entrar al compresor de entrada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA En la siguiente sección de descripción detallada, las modalidades especificas de la presente descripción se describen en conexión con modalidades preferidas. Sin embargo, al grado que la siguiente descripción es especifica a una modalidad particular o un uso particular de la presente descripción, este se propone para ser para propósitos ejemplares únicamente y simplemente proporciona una descripción de las modalidades ejemplares. Por consiguiente, la descripción no se limita a las modalidades especificas descritas enseguida, sino más bien, incluye todas las alternativas, modificaciones y equivalentes que caen dentro del espíritu verdadero y alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Varios términos como se utilizan en la presente se definen enseguida.- Al grado que un término utilizado en una reivindicación no se define enseguida, se le debe de dar la definición más amplia por las personas en la técnica pertinente que han dado a ese término como es reflejado en por lo menos una publicación impresa o patente expedida.

Como se utiliza en la presente, el término "gas natural" se refiere a un gas multi-componente obtenido de un pozo de petróleo crudo (gas asociado) o de una formación que lleva gas subterráneo (gas no asociado) . La composición y presión del gas natural pueden variar significativamente. Una corriente de gas natural típica contiene metano (CH4) como un componente mayor, es decir, mayor que 50% en mol de la corriente de gas natural es metano. La corriente de gas natural también puede contener etano (C2H6) , hidrocarburos de más alto peso molecular (por ejemplo, hidrocarburos de C3-C20) / uno o más gases ácidos (por ejemplo, sulfuro de hidrógeno), o cualquier combinación de los mismos. El gas natural también puede contener cantidades menores de contaminantes tales como agua, nitrógeno, sulfuro de hierro, cera, petróleo crudo o cualquier combinación de los mismos.

Como se utiliza en la presente, el término "combustión estequiométrica" se refiere a una reacción de combustión que tiene un volumen de reactivos que comprenden un combustible y un oxidante y un volumen de productos formados al quemar los reactivos donde el volumen completo de los reactivos se utiliza para formar los productos. Como se utiliza en la presente, el término combustión "sustancíalmente estequiométrica" se refiere a una reacción de combustión que tiene una relación de equivalencia que varía de aproximadamente 0.9:1 a aproximadamente 1.1:1, o más de preferencia de aproximadamente 0.95:1 a aproximadamente 1.05:1. El uso del término "estequiométrico" en la presente se propone para abarcar condiciones tanto estequiométricas como sustancíalmente estequiométricas a menos que se indique de otra manera.

Como se utiliza en la presente, el término "corriente" se refiere a un volumen de fluidos, aunque el uso del término corriente típicamente significa un volumen en movimiento de fluidos (por ejemplo, que tiene una velocidad o gasto de flujo de masa) . El término "corriente", sin embargo, no requiere una velocidad, gasto de flujo de masa o un tipo particular de conducto para encerrar la corriente.

Las modalidades de los sistemas y procesos actualmente descritos se pueden utilizar para producir potencia eléctrica de ultra baja emisión y CO2 para la recuperación de petróleo aumentada (EOR) o aplicaciones de secuestración. De acuerdo con modalidades descritas en la presente, una mezcla de aire y combustible se puede quemar estequiométricamente y mezclar simultáneamente con una corriente de gas de escape reciclado. La corriente de gas de escape reciclado, que incluye generalmente, productos de combustión tal como C02, se puede utilizar como un diluyente para controlar o de otra manera moderar la temperatura de la combustión estequiométrica y el gas de chimenea que entra al expansor subsecuente.

La combustión en condiciones casi estequiométricas (o combustión "ligeramente rica") puede comprobarse ventajosa con el fin de eliminar el costo de remoción de oxigeno en exceso. Al enfriar el gas de chimenea y al condensar el agua fuera de la corriente, se puede producir una corriente de C02 de contenido relativamente alto. Mientras que una porción del gas de escape reciclado se puede utilizar para la moderación de temperatura en un ciclo Brayton cerrado, la corriente de purga restante se puede utilizar para aplicaciones de EOR y potencia eléctrica se puede producir con poco o nada de S0X, N0X o C02 que son emitidos a la atmósfera. Por ejemplo, la corriente de purga se puede tratar en un separador de C02 adaptado para descargar un gas rico en nitrógeno que se puede expandir subsecuentemente en un expansor de gas para generar potencia mecánica adicional. El resultado de los sistemas descritos en la presente es la producción de potencia y la fabricación o captura de C02 adicional en un nivel más económicamente eficiente. Con el fin de evitar desviaciones de las condiciones estequiométricas, sin embargo, la cantidad de oxidante suministrada al combustor debe ser estrechamente controlada. La presente invención proporciona sistemas y métodos para lograr tal control.

En una o más modalidades, la presente invención se dirige a sistemas integrados que comprenden un compresor de entrada, un sistema de turbina de gas y un sistema de recirculación de gas de escape. El sistema de turbina de gas comprende una cámara de combustión configurada para quemar uno o más oxidantes y uno o más combustibles en la presencia de una corriente reciclada comprimida. El compresor de entrada comprime el uno .o más oxidantes y dirige una corriente de oxidante comprimida a la cámara de combustión. La cámara de combustión dirige una primera corriente de descarga a un expansor para generar una corriente de escape gaseosa y por lo menos parcialmente impulsar un compresor principal, y el compresor principal comprime la corriente de escape gaseosa y de esta manera genera la corriente reciclada comprimida. En una o más modalidades de la invención, una porción del gas de escape se desvia del sistema de reciclado de gas de escape y se combina con el uno o más oxidantes para formar una corriente de oxidante-escape combinada que se dirige a la cámara de combustión. La cantidad de gas de escape desviada se puede variar de modo que las condiciones de reacción estequiométricas o sustancialmente estequiométricas se mantienen en la cámara de combustión.

El gas de escape desviado se puede tomar de cualquier punto en el sistema de reciclado de gas de escape, y se puede combinar con uno o más oxidantes en cualquier punto antes de que los oxidantes entren a la cámara de combustión. Por ejemplo, en una o más modalidades, la porción del gas de escape desviado del sistema de reciclado de gas de escape se combina con el uno o más oxidantes corriente arriba del compresor de entrada. Alternativamente, la porción del gas de escape desviada del sistema de reciclado de gas de escape se puede combinar con los oxidantes comprimidos corriente abajo del compresor de entrada pero antes de que los oxidantes comprimidos entren a la cámara de combustión.

En una o más modalidades, la porción del gas de escape desviada del sistema de reciclado de gas de escape se puede extraer del compresor principal e inyectar en el compresor de entrada. Cada uno del compresor principal y el compresor de entrada puede tener una o más etapas. En ciertas modalidades, el compresor principal tiene dos o más etapas y el gas de escape desviado se retira del compresor principal en una ubicación de inter-etapas (es decir, entre las ? etapas) . En las mismas u otras modalidades, el compresor de entrada tiene dos o más etapas y el gas de escape desviado se inyecta en el compresor de entrada en una ubicación de inter-etapa .

En algunas modalidades, el sistema de recirculación de gas de escape puede comprender por lo menos una unidad de enfriamiento configurado para recibir y enfriar la corriente de escape gaseosa y por lo menos un soplador configurado para recibir e incrementar la presión de la corriente de escape gaseosa antes de dirigir un gas reciclado enfriado al compresor principal. En tales modalidades, la porción del gas de escape desviada del sistema de reciclado de gas de escape se puede desviar de la corriente de escape gaseosa que entra al soplador, o de la corriente de escape gaseosa que fluye en el soplador a la unidad de enfriamiento, o de la corriente de escape gaseosa que sale de la unidad de enfriamiento, y se puede combinar con el uno o más oxidantes en cualquier punto antes de que los oxidantes entren en la cámara de combustión.

En una o más modalidades, los sistemas integrados opcionalmente además puede comprender uno o más controladores configurados para ajusfar el flujo de la corriente de oxidante-escape combinada y el uno o más combustibles en la cámara de1 combustión para mantener una relación de flujo seleccionada y por lo tanto una relación fija de oxidante a combustible. El uno o más controladores pueden ser cualquier tipo de controlador adecuado para ajustar las corrientes de entrada a la cámara de combustión, tal como, por ejemplo, un controlador de relación. En una o más modalidades, el controlador de relación se puede configurar para recibir mediciones de uno o más medidores de flujo instalados en una o más de las corrientes de entrada a la cámara de combustión y, en base a las mediciones recibidas de los medidores de flujo, abrir o cerrar uno o más válvulas para cambiar el flujo de una o más de las corrientes de entrada por consiguiente. De esta manera, el uno o más controladores proporcionan un nivel adicional de control más allá de aquel proporcionado al combinar una porción del gas de escape con la alimentación de oxidante. El uno o más controladores también se pueden utilizar solo, como el único método para controlar la alimentación de oxidante para mantener la combustión estequiométrica o sustancialmente estequiométrica .

En una o más modalidades, el sistema integrado además puede comprender uno o más dispositivos de enfriamiento configurados para enfriar el uno o más oxidantes (o la corriente de oxidante-escape combinada en casos en donde la porción desviada de gas de escape se combina con. el oxidante corriente arriba del compresor de entrada) antes de la introducción al compresor de entrada. Por ejemplo, el oxidante se puede enfriar a una temperatura que es por lo menos aproximadamente -15°C (5°F) , o por lo menos aproximadamente -12°C (10°F) , o por lo menos aproximadamente -9°C (15°F), o por lo menos aproximadamente -6.6°C (20°F) , o por lo menos aproximadamente -3.8°C (25°F), o por lo menos aproximadamente -1.1°C (30°F), o por lo menos aproximadamente 1.6°C (35°F), o por lo menos aproximadamente 4.4°C (40°F) menor que la temperatura del aire ambiental. En las mismas u otras modalidades, la diferencia de temperatura entre el oxidante que entra al dispositivo de enfriamiento y el oxidante que sale del dispositivo de enfriamiento es por lo menos aproximadamente -15°C (5°F). , o por lo menos aproximadamente -12°C (10°F), o por lo menos aproximadamente -9°C (15°F), o por lo menos aproximadamente -6.6°C (20°F) , o por lo menos aproximadamente -3.8°C (25°F) , o por lo menos aproximadamente -1.1°C (30°F), o por lo menos aproximadamente 1.6°C (35°F), o por lo menos aproximadamente 4.4°C (40°F) . En una o más modalidades, el dispositivo de enfriamiento puede ser uno o más intercambiadores de calor, unidades de refrigeración mecánica, enfriadores de contacto directo, enfriadores compensadores o dispositivos similares y combinaciones de los mismos. Adicionalmente, el dispositivo de enfriamiento puede emplear cualquier fluido de enfriamiento conocido adecuado para tales aplicaciones, tal como agua enfriada o agua de mar, o refrigerantes tales como, por ejemplo, hidrocarburos no halogenados, fluorocarbonos , hidrofluorocarbonos, clorofluorocarbonos, hidrocloro-fluorocarbonos, amoniaco anhidro, propano, dióxido de carbono, propileno y los similares. En ciertas modalidades, el sistema además puede comprender un separador configurado para recibir el oxidante enfriado del dispositivo de enfriamiento y remover cualquiera de las gotitas de agua de la corriente de oxidante antes de la introducción al compresor de entrada. El separador puede ser cualquier dispositivo adecuado para el uso propuesto, tal como por ejemplo un empaque de paletas, almohadilla de malla u otro dispositivo desnebulizante .

En una o más modalidades, la presente invención también proporciona métodos para generar potencia. Los métodos comprenden comprimir uno o más oxidantes en un compresor de entrada para formar un oxidante comprimido; quemar el oxidante comprimido y por lo menos un combustible en una cámara de combustión en la presencia de un gas de escape reciclado comprimido y bajo condiciones estequiométricas o sustancialmente estequiométrica, para de esta manera generar una corriente de descarga; expandir la corriente de descarga en un expansor para por lo menos parcialmente impulsar un compresor principal y generar una corriente de escape gaseosa; dirigir la corriente de escape gaseosa a un sistema de recirculación de gas de escape; y desviar una porción del gas de escape del sistema de reciclado de gas de escape y combinar la porción desviada del gas de escape con el uno o más oxidantes para formar una corriente de oxidante-escape combinada que se dirige a la cámara de combustión. El gas de escape desviado se puede tomar de cualquier punto en el sistema de reciclado de gas de escape, y se puede combinar con el uno o más oxidantes en cualquier punto antes de que los oxidantes entren a la cámara de combustión. El compresor principal comprime la corriente de escape gaseosa y de esta manera genera la corriente reciclada comprimida. En algunos métodos de la presente invención, el sistema de recirculación de gas de escape puede comprender por lo menos una unidad de enfriamiento y por lo menos un soplador, tal que la corriente de escape gaseosa se enfria en por lo menos una unidad de enfriamiento y la presión de la corriente de escape gaseosa se incrementa en el por lo menos un soplador, para de esta manera generar un gas reciclado refrigerado dirigido al compresor principal.

En una o más modalidades, los métodos de la invención además pueden comprender ajusfar el flujo de la corriente de oxidante-escape combinada y el uno o más combustibles en la cámara de combustión para mantener una relación fija de oxidante a combustible. El flujo se puede controlar por la vía de un controlador de relación o dispositivo similar. En las mismas u otras modalidades, los métodos de la invención además pueden comprender el enfriamiento del uno o más oxidantes antes de la introducción al compresor de entrada y opcionalmente remover las gotitas de agua de la corriente de oxidante enfriada antes de la introducción al compresor de entrada.

Al desviar y combinar una porción del gas de escape reciclado con la alimentación de oxidante en los sistemas y métodos descritos en la presente, más control preciso se puede ejercer sobre la cantidad de oxidante alimentado a la cámara de combustión. Específicamente, la densidad de masa de la alimentación de oxidante se deja flotar en base a las condiciones de temperatura y presión ambientales, pero la cantidad de oxígeno por píe cúbico en la alimentación de oxidante-escape combinada se mantiene a un nivel constante al variar la cantidad de gas reciclado proporcionado a la alimentación de oxidante. Cuando se requiere más oxígeno, la cantidad de gas reciclado mezclado con la alimentación de oxidante se reduce, y cuando se requiere menos oxígeno, la cantidad de gas reciclado mezclado con la alimentación de oxidante se incrementa. De esta manera, los cambios en el nivel de oxígeno de la alimentación de oxidante causados por los cambios de temperatura, cambios de presión, calidad del aire, la humedad y los similares se pueden ajustar y las condiciones de combustión estequiométricas se puede mantener sin considerar las variaciones en otra parte en sistema o en el ambiente exterior.

Con referencia ahora a las figuras, varias modalidades de la presente invención se pueden entender mejor con referencia a un caso base, mostrado en la FIG. 1. La FIG. 1 ilustra un sistema de generación de potencia 100 configurado para proporcionar un proceso de captura de C02 de post-combustión mejorado. En por lo menos una modalidad, el sistema de generación de potencia 100 puede incluir un sistema de turbina de gas 102 que se puede caracterizar como un ciclo Brayton cerrado. En una modalidad, el sistema de turbina de gas 102 puede tener un primer o compresor principal 104 acoplado a un expansor 106 a través de un árbol común 108 u otro acoplamiento mecánico, eléctrico u otro acoplamiento de potencia, para de esta manera permitir que una porción de la energía mecánica generada por el expansor 106 impulse el compresor 104. El expansor 106 puede generar potencia para otros usos también, tal como para accionar a un segundo o compresor de entrada 118. El sistema de turbina de gas 102 puede ser una turbina de gas estándar, donde el compresor principal 104 y el expansor 106 forman los extremos del compresor y expansor, respectivamente, de la turbina de gas estándar. En otras- modalidades, sin embargo, el compresor principal 104 y el expansor 106 pueden ser componentes individualizados en un sistema 102.

El sistema de turbina de gas 102 también puede incluir una cámara de combustión 110 configurada para quemar una corriente de combustible 112 mezclada con un oxidante comprimido 114. En una o más modalidades, la corriente de combustible 112 puede incluir cualquier gas o liquido de hidrocarburo adecuado, tal como gas natural, metano, nafta, butano, propano, sin gas, diesel, queroseno, combustible de aviación, combustible derivado del carbón mineral, bio-combustible, material de alimentación de hidrocarburo oxigenado o combinaciones de los mismos. El oxidante comprimido 114 se puede derivar de un segundo o compresor de entrada 118 fluye acoplado a la cámara de combustión 110 y adaptado para comprimir un oxidante de alimentación 120. Mientras que la discusión en la presente asume que el oxidante de alimentación 120 es aire ambiental, el oxidante puede comprender cualquier gas adecuado que contiene oxigeno, tal como aire, aire rico en oxigeno o combinaciones de los mismos.

Como será descrito en más detalle enseguida, la cámara de combustión 110 también puede recibir una corriente reciclada comprimida 144, que incluye un gas de chimenea que tiene principalmente C02 y componentes de nitrógeno. La corriente reciclada comprimida 144 se puede derivar del compresor principal 104 y adaptar para ayudar a facilitar la combustión del oxidante comprimido 114 y el combustible 112, y también incrementar la concentración de C02 en el fluido de trabajo. Una corriente de descarga 116 dirigida a la entrada del expansor 106 se puede generar como un producto de combustión de la corriente de combustible 112 y el oxidante comprimido 114, en la presencia de la corriente reciclada comprimida 144. En por lo menos una modalidad, la corriente de combustible 112 puede ser principalmente gas natural, para de esta manera generar una descarga 116 que incluye porciones volumétricas de agua vaporizada, C02, nitrógeno, óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx) . En algunas modalidades, una porción pequeña del combustible no quemado 112 u otros compuestos también se. puede presentar en la descarga 116 debido a las limitaciones de equilibrio de combustión. Como la corriente de descarga 116 se expande a través del expansor 106 esta genera potencia mecánica para impulsar el compresor principal 104, u otras instalaciones, y también produce una corriente de escape gaseosa 122 que tiene un contenido de C02 aumentado.

El sistema de generación de potencia 100 también puede incluir un sistema de recirculación de gas de escape (EGR) 124. Mientras que el sistema EGR 124 ilustrados án las figuras incorpora varios aparatos, las configuraciones ilustradas son representativas solamente y cualquier sistema que recircula el gas de escape 122 nuevamente al compresor principal para realizar los objetivos establecidos en la presente pueden ser utilizados. En una o más modalidades, el sistema de EGR 124 puede incluir un generador de vapor - de recuperación de calor (HRSG) 126, o un dispositivo similar.

La corriente de escape gaseosa 122 se puede enviar al HRSG 126 con el fin de generar una corriente de vapor 130 y un gas de escape enfriado 132. La corriente 130 opcionalmente se puede enviar a una turbina de gas de vapor (no mostrado) para generar potencia eléctrica adicional. En tales configuraciones, la combinación del HRSG 126 y la turbina de gas de vapor se pueden caracterizar como un ciclo Rankine cerrado. En combinación con el sistema de la turbina de gas 102, 126 y la turbina de gas de vapor pueden formar parte de una planta de generación de potencia de ciclo combinado, tal como una planta de ciclo combinado de gas natural (NGCC) .

En una o más modalidades, el gas de escape enfriado 132 que sale del HRSG 126 se puede enviar a por lo menos una unidad de enfriamiento 134 configurada para reducir la temperatura del gas de escape enfriado 132 y genera una corriente de gas reciclada enfriada 140. En una o más modalidades, la unidad de enfriamiento 134 se considera en la presente que es un enfriador de contacto directo (DCC) , pero puede ser cualquier dispositivo, de enfriamiento adecuado, tal como un refrigerador de contacto directo, enfriador compensador, una unidad de refrigeración mecánica, o combinaciones de los mismos. La unidad de enfriamiento 134 también se puede configurar para remover una porción de agua condensada por la vía de una corriente descendente de agua (no mostrada) . En una o más modalidades, la corriente de gas de escape enfriado 132 se puede dirigir a un soplador o compresor de refuerzo 142 fluidamente acoplado a la unidad de enfriamiento 134. En tales modalidades, la corriente de gas de escape comprimido 136 sale en el soplador 142 y se dirige a la unidad de enfriamiento 134.

El soplador 142 se puede configurar para incrementar la presión de la corriente de gas de escape enfriado 132 antes de que se introduzca en el compresor principal 104. En una o más modalidades, el soplador 142 incrementa la densidad total de la corriente de gas de escape enfriado 132, para de esta manera dirigir un gasto de flujo de masa incrementada para el mismo flujo volumétrico al compresor principal 104. Debido a que el compresor principal 104 es típicamente limitado en el flujo de volumen, la dirección de más flujo de masa a través del compresor principal 104 puede dar por resultado una presión de descarga más alta del compresor principal 104, para de esta manera traducirse en una relación de presión más alta a través del expansor 106. Una relación de presión más alta generada a través del expansor 106 puede permitir temperaturas de entrada más altas y, por lo tanto, un incremento en la potencia y eficiencia del expansor 106. Esto se probar ventajoso puesto que la descarga rica en C02 116 generalmente mantiene una capacidad calorífica específica más alta. Por consiguiente la unidad de enfriamiento 134 y el soplador 142, cuando se incorporan, cada uno se puede adaptar para optimizar o mejorar la operación del sistema de turbina de gas 102.

El compresor principal 104 se puede configurar para comprimir la corriente de gas reciclada enfriada 140 recibida del sistema EGR 124 a una presión nominalmente arriba de la presión de la cámara de combustión 110, para de esta manera generar la corriente reciclada comprimida 144. En por lo menos una modalidad, una corriente de purga 146 puede ser lanzada de la corriente reciclada comprimida 144 y subsecuentemente tratada en un separador de C02 u otro aparato (no mostrado) para captura C02. El C02 separado se puede utilizar para ventas, utilizar en otro proceso que requiere dióxido de carbono y/o comprimir o inyectar en un depósito terrestre para la recuperación de petróleo aumentada (EOR) , secuestración u otro propósito.

El sistema EGR 124 como es descrito en la presente se puede implementar para lograr una concentración más alta de C02 en el fluido de trabajo del sistema de generación de potencia 100, para de esta manera permitir la separación de C02 más efectiva para la secuestración subsecuente, mantenimiento de presión o aplicaciones de EOR. Por ejemplo, las modalidades descritas en la presente pueden incrementar efectivamente la concentración de C02 en la corriente de escape de gas de chimenea a aproximadamente 10% en peso o más alto. Para realizar esto, la cámara de combustión 110 se adapta para quemar estequiométricamente la mezcla entrante de combustible 112 y el oxidante comprimido 114. Con el fin de moderar la temperatura de la combustión estequiométrica para cumplir los requerimientos de temperatura de entrada del expansor 106 y el enfriamiento del componente, una porción del gas de escape derivado de la corriente reciclada comprimido 144 se puede inyectar en la cámara de combustión 110 como diluyente. Asi, las modalidades de la descripción pueden eliminar esencialmente cualquier oxigeno en exceso del fluido de trabajo mientras que se incrementa de manera simultánea su composición de C02. Como tal, la corriente de escape gaseosa 122 puede tener menos que aproximadamente 3.0% en volumen de oxigeno, o menor que aproximadamente 1.0% en volumen de oxigeno, o menor que aproximadamente 0.1% en volumen de oxigeno, o aún menor que aproximadamente 0.001% en volumen de oxigeno.

En algunas modalidades no representadas en la presente, el vapor de alta presión también se puede emplear como diluyente en la cámara de combustión, ya sea en lugar de o además del gas de escape reciclado. En tales modalidades, la adición de vapor reduciría los requerimientos de potencia y tamaño en el sistema EGR (o eliminaría el sistema EGR conjuntamente) , pero requeriría la adición de un circuito de reciclado de agua.

Adicionalmente, en modalidades adicionales no representadas en la presente, la alimentación de oxidante comprimida a la cámara de combustión puede comprender argón. Por ejemplo, el oxidante puede comprender de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5.0% en volumen de argón, de aproximadamente 1.0 a aproximadamente 4.5% en volumen de argón, o de aproximadamente 2.0 a aproximadamente 4.0% en volumen de argón, o de aproximadamente 2.5 a aproximadamente 3.5% en volumen de argón, o aproximadamente 3.0% en volumen de argón. Como será apreciado por aquellos expertos en la técnica, la incorporación de argón en la alimentación de oxidante comprimida pueda requerir la adición de un intercambiador cruzado o dispositivo similar entre el compresor principal y la cámara de combustión configurado para remover el CO2 en exceso de la corriente reciclada y regresar el argón a la cámara de combustión en la temperatura apropiada para la combustión.

Las FIGs. 2 hasta 5 ilustran modificaciones al sistema de referencia 100 representada en la FIG. 1 que se proponen para permitir el control más preciso sobre la cantidad de alimentación de oxidante a la cámara de combustión 110 al adicionar una cantidad variante de gas de escape reciclado a la alimentación de oxidante para ajustar los cambios- en el nivel de oxigeno de la alimentación de oxidante causado por los cambios de temperatura, cambios de presión, calidad del aire, humedad y los similares. El control incrementado sobre la alimentación de oxidante permite el mantenimiento constante de las condiciones de combustión estequiométricas sin considerar las variaciones en otra parte en el sistema o en el ambiente exterior. En una o más modalidades de la invención que incluyen pero no limitadas aquellas representadas en las FIGs. 2 hasta 5, la cantidad de oxigeno requerida en la alimentación a la cámara de combustión, y por lo tanto la cantidad de gas reciclado combinado con la alimentación de oxidante, se puede determinar al emplear sensores (no mostrado) para medir las propiedades deseadas tales como los niveles de oxigeno, dióxido de carbono e hidrocarburos no quemados en el gas de escape que sale del expansor. En. base a tales mediciones, se puede utilizar una válvula de dosificación (también no mostrada) para controlar la mezcla de gas de escape y alimentación de oxidante para asegurar las proporciones apropiadas en la alimentación de oxidante-escape combinada.

Con referencia ahora a la FIG. 2, se representa una configuración alternativa del sistema de generación de potencia 100 de la FIG. 1, incorporada y descrito como sistema 200. Como tal, la FIG. 2 se puede entender mejor con referencia a la FIG. 1. En el sistema 200 de la FIG. 2, una porción del gas de escape circulante se desvia y se combina con la alimentación de oxidante 120 que entra al compresor de entrada 118 de modo que la cantidad de oxigeno en la alimentación al compresor de entrada (y por lo tanto la cámara de combustión 110) se puede mantener a un nivel consistente sin considerar los cambios en la composición de la alimentación de oxidante 120. Como se muestra en la FIG. 2, una porción de la corriente de gas de escape comprimida 136 se desvia por la via de la corriente 210 y se adiciona a la alimentación de oxidante 120 para formar una alimentación de oxidante-escape combinada 212. La densidad de masa de la alimentación de oxidante se permite flotar en base a las condiciones de temperatura y condiciones ambientales, pero la cantidad de oxigeno por pie cúbico en la alimentación de oxidante-escape combinada 212 se mantiene a un nivel constante al variar la cantidad de gas reciclado proporcionado a la alimentación por la via de corriente 210. Cuando se requiere más oxigeno, la cantidad de gas reciclado mezclado con la alimentación de oxidante se reduce, y cuando se requiere menos oxigeno, la cantidad de gas reciclado mezclado con la alimentación de oxidante se incrementa. De esta manera, no solamente se mantienen las condiciones estequiométricas en el combustor, si no el servicio requerido del compresor principal 104 también se puede reducir, para de esta manera incrementada adicionalmente y la eficiencia del sistema 200. La alimentación de oxidante-escape combinado 212 se dirige al compresor de entrada 118 y se comprime para formar la corriente de oxidante-escape comprimida 214. En la salida del compresor de entrada 118, la corriente de oxidante-escape comprimida 214 se alimenta a la cámara de combustión 110 y el resto del sistema 200 opera en el mismo aspecto como el sistema 100 de la FIG. 1 descrito previamente .

Con referencia ahora a la FIG. 3, se representa una configuración alternativa del sistema de generación de potencia 100 de la FIG. 1, incorporado y descrito como sistema 300, en el cual el gas de escape reciclado se utiliza para mantener un nivel constante de oxigeno en la alimentación al combustor de una manera similar a aquella descrita en lo anterior con respecto a la FIG. 2. Como tal, la FIG. 3 se puede entender mejor con referencia a las FIGs . 1 y 2. En el sistema 300 de la FIG. 3, una porción del gas de escape reciclado enfriado se retira del compresor principal 104 por la vía de la corriente 310 y se inyecta al compresor de entrada 118 en una ubicación de inter-etapa. La corriente de oxidante-escape comprimida 214 luego sale del compresor de entrada y se dirige a la cámara de combustión 110, y el resto del sistema 300 opera en el mismo aspecto como el sistema 100 de la FIG. 1, descrito previamente. Como en el sistema 200 de la FIG. 2, la densidad de masa de la alimentación de oxidante se permite flotar en base a las condiciones de temperatura y presión ambientales, pero la cantidad de oxigeno por pie cúbico en la alimentación de oxidante-escape comprimida 214 se mantiene a un nivel constante al variar la cantidad de gas reciclado proporcionado a la alimentación por la via de la corriente 310.

Con referencia ahora a la FIG. 4, se representa una configuración alternativa del sistema de generación de potencia 100 de la FIG. 1, incorporado y descrito como sistema 400, en el cual el gas de escape reciclado se utiliza para mantener un nivel constante de oxigeno en la alimentación al combustor de una manera similar a aquella descrita en lo anterior con respecto a la FIG. 2. Como tal, la FIG. 4 se puede' entender mejor con referencia a las FIGs. 1 y 2. En el sistema 400 de la FIG. 4, una porción de la corriente de gas de escape comprimida 136 se desvia por la via de la corriente 410 y se adiciona al oxidante comprimido 114 que sale del compresor de entrada 118 para formar la corriente de oxidante-escape comprimido 214. La corriente de oxidante-escape comprimida 214 se dirige a la cámara de combustión 110, y el resto del sistema 400 opera en el mismo aspecto como el sistema 100 de la FIG. 1, descrito previamente. Como en el sistema 200 de la FIG. 2, la densidad de masa de la alimentación de oxidante se permite flotar en base a las condiciones de temperatura y presión ambientales, pero la cantidad de oxigeno por pie cúbico en la alimentación de oxidante-escape comprimida 214 se mantiene a un nivel constante al variar la cantidad de gas reciclado proporcionado a la alimentación por la vía de la corriente 410.

La FIG. 4 también" representa un nivel adicional, opcional de control, proporcionado por un controlador de relación 412. El controlador de relación 412 ajusta el flujo de una o ambas de la alimentación de combustible 112 y la alimentación de oxidante-escape comprimida 214 para mantener una relación consistente de combustible a oxidante que entra en la cámara de combustión 110 en todas las veces. Medidores de flujo 416 se instalan en la alimentación de combustible y las corrientes de alimentación de oxidante-escape. Las mediciones proporcionadas por los medidores de flujo 416 se comunican con el controlador de relación 412, que luego automáticamente ajusta las válvulas 414 para incrementar o disminuir el flujo en una o ambas de las alimentaciones de combustible 112 y de oxidante-escape 214. De esta manera, el controlador de relación 412 proporciona un segundo método de control en tiempo real dinámico además del primer nivel de control proporcionado al combinar el gas de escape reciclado con la alimentación de oxidante.

Será evidente para aquellos expertos en la técnica que uno o más controladores de relación se pueden utilizar como es descrito en lo anterior, sin considerar la configuración del circuito de reciclado de gas de escape o la ubicación donde una porción del gas de escape se adiciona a la alimentación de oxidante. Adicionalmente , uno o más controladores de relación se pueden utilizar como un único método de control estequiométrico, sin también adicionar una porción del gas de escape a la alimentación de oxidante. Cualquiera de tales configuraciones o modificaciones se contemplan en la presente y se consideran que están dentro del alcance de la invención.

Con referencia ahora a la FIG. 5, se representa una configuración alterna del sistema de configuración de potencia 100 de la FIG. 1, incorporado y descrito como sistema 500, en el cual el gas de escape reciclado se utiliza para mantener un nivel constante de oxigeno en la alimentación . al combustor de una manera similar a aquella descrita en lo anterior con respecto a la FIG. 3. Como tal, la FIG. 5 se puede entender mejor con referencia a las FIGs. 1 y 3. En el sistema 500 de la FIG. 5, una porción de gas de escape reciclado enfriado se retira del compresor principal 104 por la via de la corriente 310 y se inyecta al compresor de entrada 118 en una ubicación de inter-etapa como en el sistema 300 de la FIG. 3.

La FIG. 5 también representa un nivel adicional, opcional de control proporcionado al enfriar el oxidante de alimentación 120 antes de que el oxidante se alimente al compresor de entrada 118. La masa de oxidante que sale del compresor de entrada 118 se determina grandemente por- la densidad de la alimentación de oxidante que entra al compresor de entrada 118. Con una geometría de entrada fija, el compresor de entrada 118 generalmente extrae un volumen fijo de gas. Al controla la temperatura de la alimentación de oxidante 120, su densidad se puede controlar, que a su vez significa que en un volumen constante el gasto de flujo de masa de la alimentación de oxidante también se controla. Cuando el gasto de flujo de masa de la alimentación de oxidante 120 a la cámara de combustión 110 es constante, las condiciones estequiométricas se pueden mantener más fácilmente. Como se muestra en la FIG. 5, la alimentación de • oxidante 120 se enfría en un intercambiador de calor 510 corriente arriba del compresor de entrada 118. El enfriamiento de la alimentación de oxidante 120 se realiza mediante un refrigerante, proporcionado en la corriente 514. Mientras que un intercambiador de calor que emplea un refrigerante se representa en la presente, cualquier tipo de dispositivo de enfriamiento se puede emplear para enfriar el oxidante a la temperatura deseada. Por ejemplo, otros métodos de enfriamiento incluyen uno o más intercambiadores de calor utilizando agua enfriada o agua de mar como el fluido de enfriamiento, unidades de refrigeración mecánica, enfriadores de contacto directo, enfriadores compensadores, y combinaciones de los mismos. Adicionalmente, cualquier refrigerante conocido adecuado para el uso o propósito se puede emplear, tal como, por ejemplo hidrocarbonos no halogenados, fluorocarbonos, hidrofluorocarbonos, clorofluorocarbonos, hidroclorofluorocarbonos , amoniaco anhidro, propano, dióxido de carbono, propileno y los similares. Además, aunque un intercambiador de calor 510 se representa en la FIG. 5, dos o más intercambiadores de calor u otros dispositivos de enfriamiento se pueden emplear (no mostrado), particularmente en conjunción con compresores de multi-etapa. En tales modalidades, puede ser deseable incorporar uno o más dispositivos de enfriamiento entre cada etapa del compresor.

En una o más modalidades de la presente invención, la alimentación de oxidante enfriada 120 que sale del intercambiador de calor 510 opcionalmente se puede dirigir a un separador 512 para remover cualquiera de las gotitas de agua condensadas que pueden ser arrastradas en el mismo. El separador 512 puede ser cualquier dispositivo adecuado, para la remoción de gotitas de agua, tal como por ejemplo, un empaque de paletas, almohadilla de malla u otro dispositivo de desnebulizante . Del separador 512, la corriente de alimentación de oxidante 120 se dirige al compresor de entrada 118, y el resto del sistema 500 opera en el mismo aspecto como el sistema 300 de la FIG. 3 descrito previamente. Será evidente para aquellos expertos en la técnica que uno o más intercambiadores de calor u otros dispositivos de enfriamiento se pueden utilizar, con o sin separadores acompañantes y sin considerar la configuración del circuito de reciclado de gas de escape o la ubicación en donde una porción del gas de escape se adiciona a la alimentación de oxidante. Cualquiera de tales configuraciones o modificaciones se contemplan en la presente y se consideran que están dentro del alcance de la invención.

Mientras que la presente descripción puede ser susceptible a varias modificaciones y formas alternativas, las modalidades ejemplares discutidas en lo anterior se han mostrado solamente a manera de ejemplo. Cualquiera de las características o configuraciones de cualquier modalidad descrita, en la presente se pueden combinar con cualquier otra modalidad o con múltiples de otras modalidades (al grado factible) y todas de tales combinaciones se proponen para estar dentro del alcance de la presente invención. Adicionalmente, se debe entender que la descripción no se propone para ser limitada a las modalidades particulares descritas en la presente. En realidad, la presente descripción incluye todas las alternativas, modificaciones y equivalentes que caen dentro del espíritu verdadero y alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (29)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema integrado, caracterizado porque comprende : un sistema de turbina de gas que comprende una cámara de combustión configurada para quemar uno o más oxidantes y uno o más combustibles en la presencia de una corriente reciclada comprimida, en donde la cámara de combustión dirige una primera corriente de descarga a un expansor para generar una corriente de escape gaseosa y por lo menos parcialmente impulsar un compresor principal; un compresor de entrada configurado para comprimir el uno o más oxidantes y dirigir los oxidantes comprimidos a la cámara de combustión; y un sistema de recirculación de gas de escape, en donde el compresor principal comprime la corriente de escape gaseosa y de esta manera genera la corriente reciclada comprimida; en donde una porción del gas de escape se desvia del sistema de recirculación de gas de escape y se combina con el uno o más oxidantes para formar una corriente de oxidante-escape combinada que se dirige a la cámara de combustión; y en donde las condiciones de reacción en la cámara de combustión son estequiométricas o sustancialmente estequiométricas.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la porción del gas de escape desviada del sistema de recirculación del gas de escape se combina con el uno o más oxidantes corriente arriba del compresor de entrada.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la porción del gas de escape desviada del sistema de recirculación del gas de escape se combina con los oxidantes comprimidos corriente abajo del compresor de entrada antes de que los oxidantes comprimidos entren a la cámara de combustión.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la porción del gas de escape desviada del sistema de recirculación del gas de escape se extrae del compresor principal y se inyecta en el compresor de entrada.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el compresor principal comprende dos o más etapas y el gas de escape se extrae del compresor principal entre las etapas.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el compresor de entrada comprende dos o más etapas y el gas de escape se inyecta en el compresor de entrada entre las etapas.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de recirculación de gas de escape comprende por lo menos una unidad de enfriamiento configurada para recibir y enfriar la corriente de escape gaseosa y por lo menos un soplador configurado para recibir e incrementar la presión de la corriente de escape gaseosa antes de dirigir un gas reciclado enfriado al compresor principal .

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la porción del gas de escape desviada del sistema de recirculación de gas de escape se desvia de la corriente de escape gaseosa que fluye del soplador a la unidad de enfriamiento.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende uno o más controladores de relación configurados para ajustar el flujo de la corriente de oxidante-escape combinada y el uno o más combustibles en la cámara de combustión para mantener una relación fija de oxidante a combustible.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende uno o más dispositivos de enfriamiento configurados para enfriar el uno o más oxidantes antes de la introducción al compresor de entrada.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende un separador configurado para recibir el oxidante enfriado del dispositivo de enfriamiento y remover las gotitas de agua de la corriente de oxidante antes de la introducción al compresor de entrada.

12. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo de enfriamiento es un intercambiador de calor que usa un refrigerante como un fluido de enfriamiento.

13. Un método para generar potencia, caracterizado porque comprende: comprimir uno o más oxidantes en un compresor de entrada para formar un oxidante comprimido; quemar el oxidante comprimido y por lo menos un combustible en una cámara de combustión en la presencia de un gas de escape reciclado comprimido, para de esta manera generar una corriente de descarga; expandir la corriente de descarga en un expansor para por lo menos parcialmente impulsar un compresor principal y generar una corriente de escape gaseosa; dirigir la corriente de escape gaseosa a un sistema de recirculación de gas de escape, en donde el compresor principal comprime la corriente de escape gaseosa y de esta manera genera la corriente reciclada comprimida; y desviar una porción del gas de escape del sistema de recirculación de gas de escape y combinar la porción desviada de gas de escape con el uno o más oxidantes para formar una corriente de oxidante-escape combinada que se dirige a la cámara de combustión; en donde las condiciones de reacción en la cámara de combustión son estequiométricas o sustancialmente estequiométricas .

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la porción del gas de escape desviada del sistema de recirculación de gas de escape se combina con el uno o más oxidantes corriente arriba del compresor de entrada.

15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la porción del gas de escape desviada del sistema de recirculación de gas de escape se combina con los oxidantes comprimidos corriente abajo del compresor de entrada antes de que los oxidantes comprimidos entren a la cámara de combustión.

16. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la porción del gas de escape desviada del sistema de recirculación del gas de escape se extrae del compresor principal y se inyecta en el compresor de entrada.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el compresor principal comprende dos o más etapas y el gas de escape . se extrae en el compresor principal entre las etapas.

18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el compresor de entrada comprende dos o más etapas y el gas de escape se inyecta en el compresor de entrada entre las etapas.

19. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el sistema de recirculación de gas de escape comprende por lo menos una unidad de enfriamiento y por lo menos un soplador, tal. que la corriente de escape gaseosa se enfria en la ' por lo menos una unidad de enfriamiento y la presión de la corriente de escape gaseosa se incrementa en el por lo menos un soplador, para de esta manera generar un gas reciclado enfriado dirigido al compresor principal.

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la porción del gas de escape desviada del sistema de recirculación de gas de escape se desvia de la corriente de. escape gaseosa que fluye del soplador a la unidad de enfriamiento.

21. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende ajustar el flujo de la corriente de oxidante-escape combinada y el uno o más combustibles en la cámara de combustión para mantener una relación fija de oxidante a combustible.

22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el flujo de la corriente de oxidante-escape y el uno o más combustibles se . ajustan mediante un controlador de relación.

23. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende enfriar el uno o más oxidantes antes de la introducción al compresor de entrada .

24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque además comprende remover las gotitas de agua de la corriente de oxidante enfriada antes de la introducción al compresor de entrada.

25. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el uno o más oxidantes se enfrian con un intercambiador de calor utilizando un refrigerante como un fluido de enfriamiento.

26. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente reciclada enfriada incluye un refrigerante de vapor, que suplementa o reemplaza la corriente de escape gaseosa.

27. El sistema de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque además comprende un circuito de reciclado de agua para proporcionar el refrigerante de vapor.

28. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende adicionar un refrigerante de vapor a la corriente reciclada comprimida para suplementar o reemplazar la corriente de escape gaseosa.

29. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque además comprende un circuito reciclado de agua para proporcionar el refrigerante vapor .