TWI654369B - 在化學計量廢氣再循環氣渦輪系統中用於氧化劑壓縮之系統 - Google Patents

Abstract

一種系統，包括具有渦輪燃燒器的氣渦輪系統、由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動的渦輪、及由該渦輪驅動之廢氣壓縮機。該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮及供應至該渦輪燃燒器。該氣渦輪系統也具有廢氣再循環(EGR)系統。該EGR系統係經配置以將該廢氣沿著廢氣再循環路徑從該渦輪再循環至該廢氣壓縮機。該系統另外包括具有一或多個氧化劑壓縮機的主氧化劑壓縮系統。該一或多個氧化劑壓縮機係與該廢氣壓縮機分離，且該一或多個氧化劑壓縮機係經配置以供應被該渦輪燃燒器利用於產生燃燒產物之所有壓縮的氧化劑。

Description

在化學計量廢氣再循環氣渦輪系統中用於氧化劑壓縮之系統

在本文中所揭示之標的係有關氣渦輪引擎。

氣渦輪引擎被用在各種廣泛的應用(諸如發電、飛機以及各種機械)中。氣渦輪引擎通常在燃燒器段中燃燒燃料與氧化劑(例如，空氣)，以產生熱燃燒產物，其然後驅動渦輪段的一或多個渦輪級。進而，渦輪段驅動壓縮機段的一個或多個壓縮機級，從而將氧化劑壓縮以隨著燃料吸進燃燒器段。同樣，燃料和氧化劑在燃燒器段中混合，然後燃燒以產生熱燃燒產物。氣渦輪引擎通常包括壓縮氧化劑連同一或多個稀釋劑氣體之壓縮機。不幸地，以此方式控制氧化劑和稀釋劑氣體進入燃燒器段的通量會影響各種廢氣排放和動力需求。再者，氣渦輪引擎通常消耗大量的空氣作為氧化劑，並將大量的廢氣排入大氣。換句話說，廢氣通常以氣渦輪操作之副產物而浪費 掉。

某些在範圍上與初始主張之發明相當的具體實例總結如下。這些具體實例不意圖限制所要主張發明之範圍，而是這些具體實例僅意圖提供本發明之可能形式的簡要概述。事實上，本發明可包括各種可能類似於或不同於下述具體實例的形式。

在第一具體實例中，一種系統包括氣渦輪系統，其包括：渦輪燃燒器；由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動的渦輪；及由該渦輪驅動的廢氣壓縮機，其中該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮和供應至該渦輪燃燒器；及廢氣再循環(EGR)系統，其中該EGR系統係經配置以將該廢氣從該渦輪沿著廢氣再循環路徑再循環至該廢氣壓縮機。該系統也包括主氧化劑壓縮系統，其係經配置以將壓縮的氧化劑供應至該氣渦輪系統，且該主氧化劑壓縮系統包括：第一氧化劑壓縮機；及第一齒輪箱，其係經配置以使該第一氧化劑壓縮機能夠以不同於該氣渦輪系統之第一操作速率的第一速率操作。

在第二具體實例中，一種系統包括氣渦輪系統，其具有：渦輪燃燒器；由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動的渦輪；及由該渦輪驅動的廢氣壓縮機，其中該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮和供應至該渦輪燃燒器。該氣渦輪系統也包括廢氣再循環(EGR)系統，其中該 EGR系統係經配置以將該廢氣從該渦輪沿著廢氣再循環路徑再循環至該廢氣壓縮機。該系統也包括主氧化劑壓縮系統，其係經配置以將壓縮的氧化劑供應至該氣渦輪系統，且該主氧化劑壓縮系統具有第一氧化劑壓縮機；及第二氧化劑壓縮機，其中該第一和第二氧化劑壓縮機係由該氣渦輪系統驅動。

在第三具體實例中，一種系統，包括氣渦輪系統，其具有：渦輪燃燒器；由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動的渦輪；及由該渦輪驅動的廢氣壓縮機，其中該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮和供應至該渦輪燃燒器；及廢氣再循環(EGR)系統，其中該EGR系統係經配置以將該廢氣從該渦輪沿著廢氣再循環路徑再循環至該廢氣壓縮機。該系統也包括主氧化劑壓縮系統，其係經配置以將壓縮的氧化劑供應至該氣渦輪系統，且該主氧化劑壓縮系統包含一或多個氧化劑壓縮機；耦接至該氣渦輪系統之熱回收蒸汽產生器(HRSG)，其中該HRSG係經配置以藉由將熱從該廢氣轉移至給水來產生蒸汽，且該EGR系統之廢氣再循環路徑延伸通過該HRSG；及蒸汽渦輪，其係沿著該氣渦輪系統的軸線設置且至少部分由來自該HRSG的蒸汽驅動，其中該蒸汽渦輪係經配置以將作為至少一部分該給水之冷凝液送回至該HRSG。

在第四具體實例中，一種方法系統包括：氣渦輪系統，其具有：渦輪燃燒器；由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動的渦輪；及由該渦輪驅動的廢氣壓縮機，其 中該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮和供應至該渦輪燃燒器；及廢氣再循環(EGR)系統，其中該EGR系統係經配置以將該廢氣從該渦輪沿著廢氣再循環路徑再循環至該廢氣壓縮機。該系統也包括主氧化劑壓縮系統，其包含一或多個氧化劑壓縮機，其中該一或多個氧化劑壓縮機係與廢氣壓縮機分離，且該一或多個氧化劑壓縮機係經配置以供應被該渦輪燃燒器利用於產生燃燒產物之所有壓縮的氧化劑。

10‧‧‧系統

12‧‧‧烴產生系統

14‧‧‧以渦輪為主之服務系統

16‧‧‧油/氣體抽出系統

18‧‧‧提高油回收(EOR)系統

20‧‧‧地下儲存器

22‧‧‧地面設備

24‧‧‧生產樹

26‧‧‧油/氣體井

28‧‧‧管件

30‧‧‧孔

32‧‧‧土

34‧‧‧流體注入系統

36‧‧‧管件

38‧‧‧孔

40‧‧‧流體

42‧‧‧廢氣

44‧‧‧箭頭

46‧‧‧偏移距離

48‧‧‧油/氣體

50‧‧‧箭頭

52‧‧‧氣渦輪系統

54‧‧‧廢氣(EG)處理系統

56‧‧‧熱回收蒸汽產生器(HRSG)

58‧‧‧廢氣再循環(EGR)系統

60‧‧‧廢氣

62‧‧‧蒸汽

64‧‧‧處理過的水

66‧‧‧廢氣

68‧‧‧氧化劑

70‧‧‧燃料

72‧‧‧機械動力

74‧‧‧電力

76‧‧‧抽出點

78‧‧‧廢氣(EG)供應系統

80‧‧‧廢氣(EG)抽出系統

82‧‧‧廢氣(EG)處理系統

84‧‧‧其他系統

86‧‧‧管線

88‧‧‧儲存槽

90‧‧‧碳固存系統

92‧‧‧二氧化碳

94‧‧‧氮

95‧‧‧流

96‧‧‧第一流(富CO₂、貧N₂流)

97‧‧‧第二流(中間濃度CO₂、N₂流)

98‧‧‧第三流(貧CO₂、富N₂流)

100‧‧‧控制系統

102‧‧‧組合循環系統

104‧‧‧蒸汽渦輪

106‧‧‧機器

108‧‧‧水

110‧‧‧廢氣再循環路徑

112‧‧‧廢氣注入EOR系統

114‧‧‧蒸汽注入EOR系統

116‧‧‧其他油/氣體系統

118‧‧‧控制器

120‧‧‧處理器

122‧‧‧記憶體

124‧‧‧蒸汽渦輪控制

126‧‧‧SEGR氣渦輪系統控制

128‧‧‧機器控制

130‧‧‧感測器反饋

132‧‧‧近距介面

134‧‧‧遠程介面

150‧‧‧氣渦輪引擎

152‧‧‧壓縮機段

154‧‧‧燃燒器段

156‧‧‧渦輪段

158‧‧‧壓縮機級

160‧‧‧燃燒器

162‧‧‧旋轉軸

164‧‧‧燃料噴嘴

166‧‧‧頭端部分

168‧‧‧燃燒部分

170‧‧‧壓縮廢氣

172‧‧‧燃燒氣體

174‧‧‧渦輪級

176‧‧‧軸

178‧‧‧機器

180‧‧‧機器

182‧‧‧廢氣出口

184‧‧‧廢氣入口

186‧‧‧氧化劑壓縮系統

188‧‧‧壓縮機

190‧‧‧驅動器

192‧‧‧廢氣(EG)處理組件

194‧‧‧EG處理組件

196‧‧‧EG處理組件

198‧‧‧EG處理組件

200‧‧‧EG處理組件

202‧‧‧EG處理組件

204‧‧‧EG處理組件

206‧‧‧EG處理組件

208‧‧‧EG處理組件

210‧‧‧EG處理組件

212‧‧‧管線

214‧‧‧熱交換器

216‧‧‧管線

220‧‧‧操作方法

222‧‧‧方塊

224‧‧‧方塊

226‧‧‧方塊

228‧‧‧方塊

230‧‧‧方塊

232‧‧‧方塊

234‧‧‧方塊

236‧‧‧方塊

238‧‧‧方塊

240‧‧‧方塊

242‧‧‧方塊

244‧‧‧方塊

246‧‧‧方塊

300‧‧‧主氧化劑壓縮機

302‧‧‧產生器

304‧‧‧壓縮氧化劑

306‧‧‧軸線

308‧‧‧輸入軸

310‧‧‧輸出軸

312‧‧‧輸入軸

314‧‧‧輸出軸

320‧‧‧齒輪箱

322‧‧‧輸入軸

324‧‧‧輸出軸

330‧‧‧低壓(LP)MOC

332‧‧‧高壓(HP)MOC

334‧‧‧LP壓縮氧化劑

336‧‧‧輸入

339‧‧‧輸入

338‧‧‧輸出

340‧‧‧軸流LPMOC

342‧‧‧離心HPMOC

344‧‧‧輸出

370‧‧‧第一氧化劑壓縮機

372‧‧‧第二氧化劑壓縮機

374‧‧‧第一壓縮氧化劑流

376‧‧‧第二壓縮氧化劑流

378‧‧‧路徑

390‧‧‧另外驅動器

392‧‧‧第一齒輪箱

394‧‧‧軸

395‧‧‧輸出軸

396‧‧‧第二齒輪箱

398‧‧‧輸出軸

399‧‧‧輸入軸

400‧‧‧噴霧中間冷卻器

402‧‧‧流動路徑

404‧‧‧去礦質或精製水

420‧‧‧冷卻器

422‧‧‧冷卻水

440‧‧‧蒸汽產生器

442‧‧‧給水加熱器

444‧‧‧給水供應及飽和蒸汽返回

446‧‧‧給水供應和返回

460‧‧‧蒸汽渦輪

462‧‧‧輸入軸

464‧‧‧輸出軸

480‧‧‧離合器

當參照附圖(在整個圖式中類似的字母表示類似的零件)閱讀以下的詳細說明時，本發明的這些和其他特徵、觀點和優點將變得更好理解，其中：圖1為具有耦接到烴產生系統的以渦輪為主之服務系統的系統之具體實例的圖示；圖2為圖1的系統之具體實例的圖示，其進一步說明控制系統和組合循環系統；圖3為圖1和2的系統之具體實例的圖示，其進一步說明氣渦輪引擎、廢氣供應系統、和廢氣處理系統的細節；圖4為操作圖1-3的系統之方法的具體實例之流程圖；圖5為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有經由發電機而由SEGR GT 系統間接驅動的主氧化劑壓縮機；圖6為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有由SEGR GT系統直接驅動之主氧化劑壓縮機，且該主氧化劑壓縮機驅動發電機；圖7為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有經由發電機和齒輪箱而由SEGR GT系統間接驅動之主氧化劑壓縮機；圖8為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有經由發電機而由SEGR GT系統驅動之分成低壓和高壓壓縮機的氧化劑壓縮；圖9為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有經由發電機而由SEGR GT系統驅動之分成低壓和高壓壓縮機的氧化劑壓縮，該低壓壓縮機為軸流壓縮機和該高壓壓縮機為離心壓縮機；圖10為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有由SEGR GT系統驅動之分成低壓和高壓壓縮機的氧化劑壓縮，該低壓壓縮機係由SEGR GT系統直接驅動和該高壓壓縮機係經由低壓壓縮機、產生器、和齒輪箱驅動；圖11為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有由SEGR GT系統驅動之分成低壓和高壓壓縮機的氧化劑壓縮，該低壓壓縮機係經由發電機而由SEGR GT系統驅動和該高壓壓縮機係經由低壓壓縮機和齒輪箱驅動； 圖12為類似於圖11的具體實例之圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該高壓壓縮機為離心壓縮機；圖13為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有藉由並聯操作且經由發電機和齒輪箱由SEGR GT系統串聯驅動之主氧化劑壓縮機進行的氧化劑壓縮；圖14為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有藉由並聯操作之主氧化劑壓縮機進行的氧化劑壓縮，且一壓縮機係經由發電機和齒輪箱而由SEGR GT系統驅動，和其他氧化劑壓縮機係由另外的驅動器和另外的齒輪箱驅動；圖15為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有藉由以壓縮的串聯配置操作之低和高壓壓縮機進行的氧化劑壓縮，且該低壓壓縮機係經由發電機而由SEGR GT系統驅動，及該低壓壓縮機係經由齒輪箱而由另外的驅動器驅動；圖16為類似於圖15的具體實例之圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，且該高壓壓縮機為離心壓縮機；圖17為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有藉由以壓縮的串聯配置操作之低和高壓壓縮機進行的氧化劑壓縮，且該高壓壓縮機係經由發電機和齒輪箱而由SEGR GT系統驅動，及該低壓 壓縮機係經由另外的齒輪箱而由另外的驅動器驅動；圖18為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有由SEGR GT系統驅動之分成低壓和高壓壓縮機的氧化劑壓縮，該低壓壓縮機係經由發電機而由SEGR GT系統驅動和該高壓壓縮機係經由低壓壓縮機和齒輪箱驅動，且噴霧中間冷卻器係沿著在低和高壓壓縮機之間的低壓壓縮的氧化劑流路徑定位；圖19為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有由SEGR GT系統驅動之分成低壓和高壓壓縮機的氧化劑壓縮，該低壓壓縮機係經由發電機而由SEGR GT系統驅動和該高壓壓縮機係經由低壓壓縮機和齒輪箱驅動，且冷卻器係沿著在低和高壓壓縮機之間的低壓壓縮的氧化劑流路徑定位；圖20為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有由SEGR GT系統驅動之分成低壓和高壓壓縮機的氧化劑壓縮，該低壓壓縮機係經由發電機而由SEGR GT系統驅動和該高壓壓縮機係經由低壓壓縮機和齒輪箱驅動，且蒸汽產生器和給水加熱器係沿著在低和高壓壓縮機之間的低壓壓縮的氧化劑流路徑定位；圖21為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有經由蒸汽渦輪和發電機而由SEGR GT系統驅動之主氧化劑壓縮機；圖22為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的 圖示，該氧化劑壓縮系統具有經由發電機和蒸汽渦輪而由SEGR GT系統驅動之主氧化劑壓縮機；圖23為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有部分經由發電機而由SEGR GT系統驅動之主氧化劑壓縮機，且該主氧化劑壓縮機亦部分蒸汽渦輪驅動；圖24為圖3的氧化劑壓縮系統之具體實例的圖示，該氧化劑壓縮系統具有部分經由發電機而由SEGR GT系統驅動之主氧化劑壓縮機，和該主氧化劑壓縮機亦經由離合器由蒸汽渦輪部分驅動。

一或多個本發明的特定具體實例將描述於下。為了提供此等具體實例之簡要說明，實際實施的所有特徵可不在說明書中描述。應理解：在任何該等實際實施的開發中，如在任何工程或設計項目中，必須進行許多實施-具體決定以實現開發者的特定目的，諸如符合與系統相關和商業相關的限制，其可從一個實施變化到另一個。此外，應理解：該類開發努力可能是複雜且耗時的，但對於具有本揭示的利益之熟習該項技術者而言，仍然是設計、製造和生產的例行任務。

當介紹本發明各種具體實例的元件時，冠詞“一(a、an)”、和“該(the、said)”意欲表示存在一或多個元件。術語“包含”、“包括”和“具有”意欲為包括性並 且表示可以有除所列元件之外的其它元件。

如下文所詳細討論的，該等所揭示之具體實例通常係有關具有廢氣再循環(EGR)之氣渦輪系統，且特別是使用EGR之氣渦輪系統的化學計量操作。例如，該氣渦輪系統可經配置以沿著廢氣再循環路徑再循環廢氣，化學計量地燃燒燃料和氧化劑連同至少一些的再循環廢氣，和捕獲用於各種目標系統之廢氣。廢氣之再循環連同化學計量燃燒可幫助增加二氧化碳(CO₂)在廢氣中的濃度水平，其然後可經後處理以分離和純化CO₂和氮(N₂)而用於各種目標系統。氣渦輪系統也可沿著該廢氣再循環路徑使用各種廢氣處理(例如，熱回收、觸媒反應、等等)，從而增加CO₂的濃度水平、減少其他排放(例如，一氧化碳、氮氧化物、和未燃燒的烴類)之濃度水平，和增加能量回收(例如，用熱回收單元)。

再者，氣渦輪引擎可經配置以將分離主氧化劑壓縮系統利用於氧化劑壓縮，而非或除了將氣渦輪之壓縮機利用於該壓縮。分離主氧化劑壓縮系統之使用可以所要的流率、溫度、壓力、等等可控制且可靠地產生氧化劑，其進而幫助提高燃燒的效率和以渦輪為主之系統的各種組件之操作。以渦輪為主之系統進而可可靠且可控制地產生具有進一步使用於下游方法之各種所要的參數(例如，組成、流率、壓力、溫度)之廢氣。可能目標系統包括管線、儲存槽、碳固存系統、和烴產生系統，諸如增進油料回收(EOR)系統。

圖1為具有與以渦輪為主之服務系統14有關的烴產生系統12的系統10之具體實例的圖示。如下述所進一步詳細討論者，各種以渦輪為主之服務系統14之具體實例係經配置以將各種服務(諸如電力、機械動力、和流體(例如，廢氣))提供至該烴產生系統12而促進油料及/或氣體之生產或擷取。在所說明之具體實例中，該烴產生系統12包括油料/氣體抽出系統16和增進油料回收(EOR)系統18，彼等係耦接到地下儲存器20(例如，油、氣體、或烴貯槽)。該油料/氣體抽出系統16包括耦接到油料/氣體井26之各種地面設備22，諸如耶誕樹或生產樹24。再者，該井26可包括一或多個延伸通過土32中的鑽孔30至地下儲存器20之管件28。該樹24包括一或多個閥、抗流器、隔離套管、防噴器和各種流量控制裝置，彼等調節壓力和控制至和來自該地下儲存器20之流量。而該樹24通常用於控制出自該地下儲存器20的生產流體(例如，油料或氣體)之流量，該EOR系統18可藉由將一或多個流體注入地下儲存器20來增加油料或氣體之產生。

因此，該EOR系統18可包括流體注入系統34，其具有一或多個延伸通過土32中的孔38至地下儲存器20之管件36。例如，該EOR系統18可將一或多個流體40(諸如氣體、蒸汽、水、化學品、或其任何組合)發送進入該流體注入系統34。例如，如下述所進一步詳細討論者，該EOR系統18可耦接到以渦輪為主之服務系 統14，使得該系統14將廢氣42(例如，實質上或完全沒有氧)發送至EOR系統18供用作注入流體40。該流體注入系統34將流體40(例如，廢氣42)發送通過一或多個管件36進入地下儲存器20，如箭頭44所示。該注入流體40通過於距離該油料/氣體井26之管件28的偏移距離46的管件36進入地下儲存器20。因此，該注入流體40替換設置在地下儲存器20中之油料/氣體48，並驅動該油料/氣體48向上通過一或多個烴產生系統12之管件28，如箭頭50所示。如下述所進一步詳細討論者，該注入流體40可包括源自該以渦輪為主之服務系統14的廢氣42，該以渦輪為主之服務系統14能夠根據烴產生系統12之需要現場產生廢氣42。換句話說，該以渦輪為主之系統14可同時產生一或多個以供烴產生系統12使用之服務(例如，電力、機械動力、蒸汽、水(例如，脫鹽水)、和廢氣(例如，實質上無氧))，從而減少或消除對該類服務的外部來源之依賴。

在所說明之具體實例中，該以渦輪為主之服務系統14包括化學計量廢氣再循環(SEGR)氣渦輪系統52和廢氣(EG)處理系統54。氣渦輪系統52可經配置而以操作之化學計量燃燒模式(例如，化學計量控制模式)和操作之非化學計量燃燒模式(例如，非化學計量控制模式)，諸如貧燃料控制模式或富燃料控制模式來操作。在化學計量控制模式中，燃燒通常以燃料和氧化劑之實質上化學計量比發生，從而導致實質上化學計量燃燒。 特別地，化學計量燃燒通常包括在燃燒反應中消耗實質上所有的燃料和氧化劑，使得燃燒產物實質上或完全沒有未燃燒燃料和氧化劑。化學計量燃燒之一測量為當量比，或斐(phi)(Φ)，其為實際燃料/氧化劑比相對於化學計量燃料/氧化劑比之比。大於1.0之當量比導致燃料和氧化劑之富燃料燃燒，而小於1.0之當量比導致燃料和氧化劑之貧燃料燃燒。相比之下，1.0之當量比導致不是富燃料也不是貧燃料之燃燒，從而在燃燒反應中實質上消耗所有的燃料和氧化劑。在該等所揭示之具體實例的情況下，術語化學計量或實質上化學計量可指約0.95至約1.05之當量比。然而，該等所揭示之具體實例也可包括1.0加或減0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、或以上之當量比。同樣，在以渦輪為主之服務系統14中的燃料和氧化劑之化學計量燃燒可導致實質上沒有未燃燒燃料或氧化劑殘留的燃燒產物或廢氣。例如，該廢氣42可具有小於1、2、3、4、或5體積百分比之氧化劑(例如，氧)、未燃燒燃料或烴類(例如，HCs)、氮氧化物(例如，NO_X)、一氧化碳(CO)、硫氧化物(例如，SO_X)、氫、和其他不完全燃燒之產物。藉由進一步的實例，該廢氣42可具有小於約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、或5000體積百萬分之一(ppmv)的氧化劑(例如，氧)、未燃燒燃料或烴類(例如，HCs)、氮氧化物(例如，NO_X)、一氧化碳(CO)、硫氧化物(例如，SO_X)、氫、和其他不 完全燃燒之產物。然而，該等所揭示之具體實例也可在廢氣42中產生其他範圍之殘餘燃料、氧化劑、和其他排放水平。如使用於本文中，術語排放、排放水平、和排放目標可指某些燃燒產物(例如，NO_X、CO、SO_X、O₂、N₂、H₂、HCs、等等)之濃度水平，其可存在於再循環氣體流、排放氣體流(例如，排放到大氣中)、和各種目標系統(例如，烴產生系統12)中所使用之氣體流中。

雖然在不同具體實例中該SEGR氣渦輪系統52和該EG處理系統54可包括各種組件，但所說明之EG處理系統54包括熱回收蒸汽產生器(HRSG)56和廢氣再循環(EGR)系統58，其可接收和處理源自該SEGR氣渦輪系統52之廢氣60。該HRSG 56可包括一或多個熱交換器、冷凝器、和各種熱回收設備，彼等共同運作以將熱從該廢氣60轉移到水流，從而產生蒸汽62。該蒸汽62可使用於一或多個蒸汽渦輪、EOR系統18、或任何烴產生系統12的其他部分中。例如，該HRSG 56可產生低壓、中壓、及/或高壓蒸汽62，其可經選擇而施用於低、中、和高壓蒸汽渦輪級，或EOR系統18之不同應用。除了該蒸汽62之外，處理過的水64(諸如脫鹽水)可被HRSG 56、EGR系統58、及/或另一部分的EG處理系統54或SEGR氣渦輪系統52產生。該處理過的水64(例如，脫鹽水)特別可用於缺水區域，諸如內陸或沙漠地區。由於大量的空氣驅動SEGR氣渦輪系統52內之燃料的燃燒，所以至少部分可產生該處理過的水64。而在許 多應用(包括烴產生系統12)中，蒸汽62和水64之現場產生可能是有利的，廢氣42、60之現場產生可特別有利於EOR系統18，由於其低氧含量、高壓、和得自該SEGR氣渦輪系統52之熱。因此，HRSG 56、EGR系統58、及/或另一部分的EG處理系統54可將廢氣66輸出或再循環至SEGR氣渦輪系統52中，同時也將廢氣42發送至EOR系統18供烴產生系統12使用。同樣地，該廢氣42可直接從該SEGR氣渦輪系統52抽出(即，不通過EG處理系統54)供用於烴產生系統12之EOR系統18。

廢氣再循環係由EG處理系統54之EGR系統58操控。例如，該EGR系統58包括一或多個導管、閥、鼓風機、廢氣處理系統(例如，過濾器、除粒單元、氣體分離單元、氣體純化單元、熱交換器、熱回收單元、除濕單元、觸媒單元、化學品注入單元、或其任何組合)，且控制以將廢氣沿著廢氣再循環路徑從SEGR氣渦輪系統52之輸出(例如，排放廢氣60)再循環至輸入(例如，入口廢氣66)。在所說明之具體實例中，該SEGR氣渦輪系統52將廢氣66吸進具有一或多個壓縮機的壓縮機段，從而隨著氧化劑68和一或多個燃料70之吸入將廢氣66壓縮而使用於燃燒器段中。氧化劑68可包括周圍空氣、純氧、富氧空氣、減氧空氣、氧-氮混合物、或促進燃料70的燃燒之任何適當氧化劑。燃料70可包括一或多種氣體燃料、液體燃料、或其任何組合。例如，燃料70可包括天然氣、液化天然氣(LNG)、合成氣、甲烷、乙烷、丙 烷、丁烷、石油腦、煤油、柴油、乙醇、甲醇、生物燃料、或其任何組合。

SEGR氣渦輪系統52在燃燒器段中混合和燃燒廢氣66、氧化劑68和燃料70，從而產生熱燃燒氣體或廢氣60以驅動一或多個在渦輪段中之渦輪級。在某些具體實例中，在燃燒器段中之各燃燒器包括一或多個預混燃料噴嘴、一或多個擴散燃料噴嘴、或其任何組合。例如，各預混燃料噴嘴可經配置以在燃料噴嘴中內部地及/或該燃料噴嘴之上游部分地混合氧化劑68和燃料70，從而將氧化劑-燃料混合物從該燃料噴嘴注入用於預混燃燒之燃燒區(例如，預混火焰)。藉由進一步的實例，各擴散燃料噴嘴可經配置以隔離在燃料噴嘴內的氧化劑68和燃料70之流，從而將氧化劑68和燃料70分開地從該燃料噴嘴注入用於擴散燃燒之燃燒區(例如，擴散火焰)。特別地，由擴散燃料噴嘴提供之擴散燃燒延遲氧化劑68和燃料70的混合直到初始燃燒的點，即，火焰區。在使用擴散燃料噴嘴之具體實例中，擴散火焰可提供增加之火焰穩定性，因為擴散火焰通常在氧化劑68和燃料70的分開流之間的化學計量點(即，當氧化劑68和燃料70被混合時)形成。在某些具體實例中，一或多個稀釋劑(例如，廢氣60、蒸汽、氮、或另一惰性氣體)可與氧化劑68、燃料70、或二者在擴散燃料噴嘴或預混燃料噴嘴中預混。此外，一或多個稀釋劑(例如，廢氣60、蒸汽、氮、或其它惰性氣體)可於各燃燒器內之燃燒點或下游注 入燃燒器中。此等稀釋劑之使用可幫助使火焰(例如，預混火焰或擴散火焰)緩和，從而幫助減少NO_X排放，諸如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)。無論火焰之類型，燃燒產生熱燃燒氣體或廢氣60而驅動一或多個渦輪級。當各渦輪級係由廢氣60驅動時，SEGR氣渦輪系統52產生機械動力72及/或電力74(例如，經由發電機)。系統52也輸出廢氣60，且可進一步輸出水64。同樣，水64可為處理過的水，諸如脫鹽水，其可現場或異地使用於各種應用。

廢氣抽出也由使用一或多個抽出點76之SEGR氣渦輪系統52提供。例如，所說明之具體實例包括具有廢氣(EG)抽出系統80和廢氣(EG)處理系統82的廢氣(EG)供應系統78，其接收來自抽出點76的廢氣42，處理廢氣42，和然後將廢氣42供應或分配至各種目標系統。目標系統可包括EOR系統18及/或其他系統，諸如管線86、儲存槽88、或碳固存系統90。EG抽出系統80可包括一或多個導管、閥、控制、和流分離，其促進廢氣42與氧化劑68、燃料70、和其他污染物之隔離，同時也控制經抽出之廢氣42的溫度、壓力、和流率。EG處理系統82可包括一或多個熱交換器(例如，熱回收單元諸如熱回收蒸汽產生器、冷凝器、冷卻器、或加熱器)、觸媒系統(例如，氧化觸媒系統)、除粒及/或除水系統(例如，氣體脫水單元、慣性分離器、聯合過濾器、不透水性過濾器、和其他過濾器)、化學品注入系 統、以溶劑為主之處理系統(例如，吸收器、快閃槽、等等)、碳捕集系統、氣體分離系統、氣體純化系統、及/或以溶劑為主之處理系統、廢氣壓縮機、其任何組合。此等EG處理系統82之次系統能夠控溫度、壓力、流率、水分含量(例如，除水之量)、微粒含量(例如，除粒之量)、和氣體組成(例如，CO₂、N₂、等等的百分比)。

視目標系統而定，經抽出之廢氣42係藉由EG處理系統82之一或多個次系統處理。例如，EG處理系統82可將全部或部分的廢氣42導向通過碳捕集系統、氣體分離系統、氣體純化系統、及/或以溶劑為主之處理系統，其經控制以分離和純化用於各種目標系統之含碳氣體(例如，二氧化碳)92及/或氮(N₂)94。例如，EG處理系統82之具體實例可進行氣體分離和純化以產生多個不同的廢氣42之流95(諸如第一流96、第二流97、和第三流98)。第一流96可具有富二氧化碳及/或貧氮之第一組成(例如，富CO₂貧N₂流)。第二流97可具有中間濃度水平的二氧化碳及/或氮之第二組成(例如，中間濃度CO₂、N₂流)。第三流98可具有貧二氧化碳及/或富氮之第三組成(例如，貧CO₂富N₂流)。各流95(例如，96、97、和98)可包括氣體脫水單元、過濾器、氣體壓縮機、或其任何組合，以促進流95遞送至目標系統。在某些具體實例中，該富CO₂貧N₂流96可具有大於約70、75、80、85、90、95、96、97、98、或99體積百分比的CO₂純度或濃度水平，和小於約1、2、3、4、5、 10、15、20、25、或30體積百分比的N₂純度或濃度水平。相比之下，貧CO₂富N₂流98可具有小於約1、2、3、4、5、10、15、20、25、或30體積百分比的CO₂純度或濃度水平，和大於約70、75、80、85、90、95、96、97、98、或99體積百分比的N₂純度或濃度水平。中間濃度CO₂、N₂流97可具有介於約30至70、35至65、40至60、或45至55體積百分比之間的CO₂純度或濃度水平及/或N₂純度或濃度水平。雖然前述範圍只是非限制例，但富CO₂貧N₂流96和貧CO₂富N₂流98可特別適合於與EOR系統18和其他系統84一起使用。然而，任何此等富、貧、或中間濃度CO₂流95可單獨或以與EOR系統18和其他系統84之各種組合使用。例如，EOR系統18和其他系統84(例如，管線86、儲存槽88、和碳固存系統90)各可接收一或多個富CO₂貧N₂流96、一或多個貧CO₂富N₂流98、一或多個中間濃度CO₂、N₂流97、和一或多個未經處理的廢氣42流(即，繞過EG處理系統82)。

EG抽出系統80沿著該壓縮機段、燃燒器段、及/或渦輪段於一或多個抽出點76抽出廢氣42，使得廢氣42可於適當溫度和壓力下使用於EOR系統18和其他系統84。EG抽出系統80及/或EG處理系統82也可循環流體流(例如，廢氣42)至和從該EG處理系統54。例如，通過EG處理系統54的一部分廢氣42可藉由EG抽出系統80抽出而使用於EOR系統18和其他系統84。在某些 具體實例中，該EG供應系統78和EG處理系統54可獨立或彼此整合，且因此可使用獨立或共用次系統。例如，EG處理系統82可被EG供應系統78和EG處理系統54二者使用。從該EG處理系統54抽出之廢氣42可進行多級的氣體處理，諸如在EG處理系統54中的一或多個氣體處理之級，接著在EG處理系統82中的一或多個氣體處理之另外級。

在各抽出點76，由於在EG處理系統54中的實質上化學計量燃燒及/或氣體處理，經抽出之廢氣42可為實質上無氧化劑68和燃料70(例如，未燃燒之燃料或烴)。再者，視目標系統而定，經抽出之廢氣42在EG供應系統78之EG處理系統82中進行進一步處理，從而進一步減少任何殘餘氧化劑68、燃料70、或其他不要的燃燒產物。例如，在EG處理系統82中處理之前或之後，經抽出之廢氣42可具有小於1、2、3、4、或5體積百分比的氧化劑(例如，氧)、未燃燒燃料或烴類(例如，HCs)、氮氧化物(例如，NO_X)、一氧化碳(CO)、硫氧化物(例如，SO_X)、氫、和其他不完全燃燒之產物。藉由進一步的實例，在EG處理系統82中處理之前或之後，經抽出之廢氣42可具有小於約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、或5000體積百萬分之一(ppmv)的氧化劑(例如，氧)、未燃燒燃料或烴類(例如，HCs)、氮氧化物(例如，NO_X)、一氧化碳 (CO)、硫氧化物(例如，SO_X)、氫、和其他不完全燃燒之產物。因此，廢氣42特別適合與EOR系統18一起使用。

渦輪系統52之EGR操作特別允許在許多位置76的廢氣抽出。例如，系統52之壓縮機段可用以壓縮廢氣66而沒有任何氧化劑68(即，僅廢氣66之壓縮)，使得實質上無氧廢氣42可在氧化劑68和燃料70的入口之前從該壓縮機段及/或燃燒器段抽出。抽出點76可位於相鄰壓縮機級在之間的級間口、於沿著該壓縮機排放護罩之口、於沿著在燃燒器段中的各燃燒器之口、或其任何組合。在某些具體實例中，該廢氣66可不與氧化劑68和燃料70混合直到其到達在燃燒器段中的各燃燒器之頭端部分及/或燃料噴嘴。再者，一或多個流分離器(例如，壁、分隔器、檔板、或類似者)可用以隔離來自抽出點76之氧化劑68和燃料70。使用此等流分離器，抽出點76可直接沿著燃燒器段中的各燃燒器之壁設置。

一旦廢氣66、氧化劑68、和燃料70流過頭端部分(例如，通過燃料噴嘴)進入各燃燒器之燃燒部分(例如，燃燒室)，SEGR氣渦輪系統52係經控制以提供廢氣66、氧化劑68、和燃料70之實質上化學計量燃燒。例如，系統52可保持約0.95至約1.05之當量比。結果，廢氣66、氧化劑68、和燃料70的混合物在各燃燒器中之燃燒產物實質上無氧和未燃燒燃料。因此，燃燒產物(或廢氣)可從SEGR氣渦輪系統52之渦輪段抽出以供用作 發送至EOR系統18之廢氣42。沿著該渦輪段，抽出點76可位於任何渦輪級，諸如在相鄰渦輪級之間的級間口。因此，使用任何之前述抽出點76，以渦輪為主之服務系統14可產生、抽出、和遞送廢氣42至烴產生系統12(例如，EOR系統18)供用於從地下儲存器20產生油料/氣體48。

圖2為圖1的系統10之具體實例的圖示，其說明耦接到以渦輪為主之服務系統14和烴產生系統12之控制系統100。在所說明之具體實例中，以渦輪為主之服務系統14包括組合循環系統102，其包括作為頂循環之SEGR氣渦輪系統52、作為底循環之蒸汽渦輪104、和用以從廢氣60回收熱以產生用於驅動蒸汽渦輪104之蒸汽62的HRSG 56。同樣，SEGR氣渦輪系統52接收、混合和化學計量地燃燒廢氣66、氧化劑68、和燃料70(例如，預混及/或擴散火焰)，從而產生廢氣60、機械動力72、電力74、及/或水64。例如，SEGR氣渦輪系統52可驅動一或多個負載或機器106，諸如發電機、氧化劑壓縮機(例如，主空氣壓縮機)、齒輪箱、泵、烴產生系統12之設備、或其任何組合。在一些具體實例中，機器106可包括與SEGR氣渦輪系統52串聯之其他驅動器，諸如電動馬達或蒸汽渦輪(例如，蒸汽渦輪104)。因此，由SEGR氣渦輪系統52(和任何另外的驅動器)驅動之機器106的輸出可包括機械動力72和電力74。機械動力72及/或電力74可現場用於供電烴產生系統12，電力74可分 配到電力網、或其任何組合。機器106之輸出也可包括用於引入SEGR氣渦輪系統52之燃燒段的壓縮流體，諸如壓縮的氧化劑68(例如，空氣或氧)。此等輸出(例如，廢氣60、機械動力72、電力74、及/或水64)各可認為是以渦輪為主之服務系統14的服務。

SEGR氣渦輪系統52產生廢氣42、60，其可為實質上無氧，並將此廢氣42、60發送至EG處理系統54及/或EG供應系統78。EG供應系統78可處理和遞送廢氣42(例如，流95)至烴產生系統12及/或其他系統84。如上文所討論的，EG處理系統54可包括HRSG 56和EGR系統58。HRSG 56可包括一或多個熱交換器、冷凝器、和各種熱回收設備，其可用以從廢氣60回收或轉移熱到水108以產生用於驅動蒸汽渦輪104之蒸汽62。類似於SEGR氣渦輪系統52，蒸汽渦輪104可驅動一或多個負載或機器106，從而產生機械動力72和電力74。在所說明之具體實例中，SEGR氣渦輪系統52和蒸汽渦輪104係串聯排列以驅動相同的機器106。然而，在其他具體實例中，SEGR氣渦輪系統52和蒸汽渦輪104可分開地驅動不同機器106以獨立地產生機械動力72及/或電力74。當蒸汽渦輪104由來自HRSG 56蒸汽62驅動時，蒸汽62之溫度和壓力逐漸減少。因此，蒸汽渦輪104將用過的蒸汽62及/或水108再循環回到HRSG 56而經由從廢氣60之熱回收用於另外的蒸汽產生。除了蒸汽產生，HRSG 56、EGR系統58、及/或另一部分的EG處理系統 54可產生水64、與烴產生系統12一起使用之廢氣42，和用作輸入SEGR氣渦輪系統52之廢氣66。例如，水64可為供其它應用使用之處理過的水64，諸如脫鹽水。脫鹽水特別可用於低水可利用率之區。關於廢氣60，EG處理系統54之具體實例可經配置以將廢氣60再循環通過EGR系統58有或沒有將廢氣60通過HRSG 56。

在所說明之具體實例中，SEGR氣渦輪系統52具有廢氣再循環路徑110，其從系統52之廢氣出口延伸至廢氣入口。沿著該路徑110，廢氣60通過EG處理系統54，其在所說明之具體實例中包括HRSG 56和EGR系統58。該EGR系統58可包括一或多個沿著該路徑110串聯及/或並聯排列之導管、閥、鼓風機、氣體處理系統(例如，過濾器、除粒單元、氣體分離單元、氣體純化單元、熱交換器、熱回收單元諸如熱回收蒸汽產生器、除濕單元、觸媒單元、化學品注入單元、或其任何組合)。換句話說，EGR系統58可包括沿著系統52的廢氣出口和廢氣入口之間的廢氣再循環路徑110的任何流量控制組件、壓力控制組件、溫度控制組件、水分控制組件、和氣體組成控制組件。因此，在沿著路徑110具有HRSG 56之具體實例中，HRSG 56可被認為是EGR系統58之組件。然而，在某些具體實例中，該HRSG 56可沿著與廢氣再循環路徑110無關之排放路徑設置。無論HRSG 56是否沿著與EGR系統58之分開路徑或共用路徑，HRSG 56和EGR系統58吸入廢氣60和輸出再循環廢氣66、廢氣42 而供與EG供應系統78(例如，用於烴產生系統12及/或其他系統84)，或廢氣之另一輸出一起使用。同樣，SEGR氣渦輪系統52吸入、混合、和化學計量地燃燒廢氣66、氧化劑68、和燃料70(例如，預混及/或擴散火焰)以產生用於分配至EG處理系統54、烴產生系統12、或其他系統84之實質上無氧和無燃料廢氣60。

如上參照圖1所述，烴產生系統12可包括各種促進透過油料/氣體井26從地下儲存器20回收或產生油料/氣體48的設備。例如，烴產生系統12可包括具有流體注入系統34的EOR系統18。在所說明之具體實例中，該流體注入系統34包括廢氣注入EOR系統112和蒸汽注入EOR系統114。雖然流體注入系統34可接收來自各種來源的流體，但所說明之具體實例可接收來自以渦輪為主之服務系統14的廢氣42和蒸汽62。以渦輪為主之服務系統14所產生之廢氣42及/或蒸汽62也可發送至烴產生系統12供使用於其他油料/氣體系統116中。

廢氣42及/或蒸汽62之量、質、和流動可由控制系統100控制。控制系統100可完全用於以渦輪為主之服務系統14，或控制系統100也可隨意地提供用於烴產生系統12及/或其他系統84之控制(或至少一些數據以促進控制)。在所說明之具體實例中，該控制系統100包括具有處理器120、記憶體122、蒸汽渦輪控制124、SEGR氣渦輪系統控制126、和機器控制128的控制器118。處理器120可包括單一處理器或二或多個冗餘 (redundant)處理器，諸如用於控制以渦輪為主之服務系統14的三冗餘處理器。記憶體122可包括揮發性及/或非揮發性記憶體。例如，記憶體122可包括一或多個硬碟、快閃記憶體、唯讀記憶體、隨機存取記憶體、或其任何組合。控制124、126、和128可包括軟體及/或硬體控制。例如，控制124、126、和128可包括各種儲存於記憶體122和由處理器120執行之指令或代碼。控制124係經配置以控制蒸汽渦輪104之操作，SEGR氣渦輪系統控制126係經配置以控制系統52，和機器控制128係經配置以控制機器106。因此，控制器118(例如，控制124、126、和128)可經配置以整合以渦輪為主之服務系統14的各種次系統而將適當廢氣42流提供至烴產生系統12。

在某些控制系統100之具體實例中，圖示中所說明或本文中所述之各元件(例如，系統、次系統、和組件)包括(例如，直接在該元件之內、上游、或下游)一或多個經由工業控制網路以及控制器118彼此通信耦接之工業控制部件(feature)，諸如感測器和控制裝置。例如，與各元件相關聯的控制裝置可包括專用裝置控制器(例如，包括處理器、記憶體、和控制指令)、一個或多個引動器、閥、開關和工業控制設備，其能夠根據感測器反饋130、來自該控制器118之控制信號、來自使用者之控制信號、或其任何組合進行控制。因此，任何本文中所述的控制功能性可用所儲存及/或可由控制器118、與各元件相關聯的專用裝置控制器、或其組合執行的控制指令來 實現。

為了促進該控制功能性，控制系統100包括一或多分佈在整個系統10之感測器，以獲得用於執行各種控制(例如，控制124、126、和128)的感測器反饋130。例如，感測器反饋130可從分佈在整個SEGR氣渦輪系統52、機器106、EG處理系統54、蒸汽渦輪104、烴產生系統12、或任何在整個以渦輪為主之服務系統14或烴產生系統12中的其他組件之感測器獲得。例如，感測器反饋130可包括溫度反饋、壓力反饋、流率反饋、火焰溫度反饋、燃燒動力學反饋、入口氧化劑組成反饋、入口燃料組成反饋、排放組成反饋、機械動力72之輸出水平、電力74之輸出水平、廢氣42、60之輸出量、水64之輸出量或質、或其任何組合。例如，感測器反饋130可包括廢氣42、60之組成以促進在SEGR氣渦輪系統52中之化學計量燃燒。例如，感測器反饋130可包括來自一或多個沿著氧化劑68的氧化劑供應路徑之入口氧化劑感測器、一或多個沿著燃料70的燃料供應路徑之入口燃料感測器、和一或多個沿著該廢氣再循環路徑110設置及/或在SEGR氣渦輪系統52內之廢氣排放感測器的反饋。入口氧化劑感測器、入口燃料感測器、和廢氣排放感測器可包括溫度感測器、壓力感測器、流率感測器、和組成感測器。排放感測器可包括用於氮氧化物(例如，NO_X感測器)、碳氧化物(例如，CO感測器和CO₂感測器)、硫氧化物(例如，SO_X感測器)、氫(例如，H₂感測器)、 氧(例如，O₂感測器)、未燃燒的烴類(例如，HC感測器)、或其他不完全燃燒之產物、或其任何組合之感測器。

使用此反饋130，控制系統100可調整(例如，增加、減少、或保持)廢氣66、氧化劑68、及/或燃料70進入SEGR氣渦輪系統52之入口流量(其他操作參數之中)以將當量比保持在適當範圍內，例如，介於約0.95至約1.05之間，介於約0.95至約1.0之間，介於約1.0至約1.05之間，或實質上於1.0。例如，控制系統100可分析反饋130以監控廢氣排放(例如，氮氧化物、碳氧化物諸如CO和CO₂、硫氧化物、氫、氧、未燃燒的烴類、和其他不完全燃燒的產物之濃度水平)及/或判定當量比，和然後控制一或多個組件以調整廢氣排放(例如，在廢氣42中之濃度水平)及/或當量比。控制組件可包括任何參照圖示所說明和所述之組件，包括但不限於沿著用於氧化劑68、燃料70、和廢氣66之供應路徑的閥；氧化劑壓縮機、燃料泵、或EG處理系統54中之任何組件；SEGR氣渦輪系統52之任何組件、或其任何組合。控制組件可調整(例如，增加、減少、或保持)在SEGR氣渦輪系統52內燃燒之氧化劑68、燃料70、和廢氣66的流率、溫度、壓力、或百分比(例如，當量比)。控制組件也可包括一或多種氣體處理系統，諸如觸媒單元(例如，氧化觸媒單元)、用於觸媒單元之供應(例如，氧化燃料、熱、電、等等)、氣體純化及/或分離單元(例如， 以溶劑為主之分離器、吸收器、快閃槽、等等)、和過濾單元。氣體處理系統可幫助減少各種沿著該廢氣再循環路徑110、排放路徑(例如，排放到大氣中)、或至EG供應系統78之抽出路徑的廢氣排放。

在某些具體實例中，該控制系統100可分析反饋130和控制一或多個組件以保持或減少排放水平(例如，廢氣42、60、95中之濃度水平)至目標範圍，諸如小於約10、20、30、40、50、100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、5000、或10000體積百萬分之一(ppmv)。此等目標範圍對於各廢氣排放(例如，氮氧化物、一氧化碳、硫氧化物、氫、氧、未燃燒的烴類和其他不完全燃燒之產物的濃度水平)可為相同或不同。例如，視當量比而定，控制系統100可選擇性地控制氧化劑(例如，氧)在小於約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、250、500、750、或1000ppmv之目標範圍內；一氧化碳(CO)在小於約20、50、100、200、500、1000、2500、或5000ppmv之目標範圍內；及氮氧化物(NO_X)在小於約50、100、200、300、400、或500ppmv之目標範圍內的廢氣排放(例如，濃度水平)。在某些用實質上化學計量當量比操作之具體實例中，控制系統100可選擇性地控制氧化劑(例如，氧)在小於約10、20、30、40、50、60、70、80、90、或100ppmv之目標範圍內；及一氧化碳(CO)在小於約500、1000、2000、3000、4000、或5000ppmv之目標範圍內的 廢氣排放(例如，濃度水平)。在某些用貧燃料當量比(例如，介於約0.95至1.0之間)操作之具體實例中，控制系統100可選擇性地控制氧化劑(例如，氧)在小於約500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、或1500ppmv之目標範圍內；一氧化碳(CO)在小於約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、或200ppmv之目標範圍內；及氮氧化物(例如，NO_X)在小於約50、100、150、200、250、300、350、或400ppmv之目標範圍內的廢氣排放(例如，濃度水平)。前述目標範圍僅是例子，且不打算限制該等所揭示之具體實例的範圍。

控制系統100也可耦接到近距介面132和遠程介面134。例如，近距介面132可包括現場設置於以渦輪為主之服務系統14及/或烴產生系統12之電腦工作站。相比之下，遠程介面134可包括異地設置於以渦輪為主之服務系統14和烴產生系統12之電腦工作站，諸如透過網際網路連接。此等介面132和134促進以渦輪為主之服務系統14的監測和控制，諸如透過一個或多個的感測器反饋130、操作參數、等等的圖形顯示器。

同樣，如上所述，控制器118包括各種控制124、126、和128以促進以渦輪為主之服務系統14的控制。蒸汽渦輪控制124可接收感測器反饋130和輸出控制指令以促進蒸汽渦輪104之操作。例如，蒸汽渦輪控制124可接收來自HRSG 56、機器106、沿著蒸汽62之路徑 的溫度和壓力感測器、沿著水108之路徑的溫度和壓力感測器、及各種機械動力72和電力74之感測器指示的感測器反饋130。同樣地，SEGR氣渦輪系統控制126可接收來自一或多個沿著該SEGR氣渦輪系統52、機器106、EG處理系統54、或其任何組合設置之感測器的感測器反饋130。例如，感測器反饋130可得自設置在SEGR氣渦輪系統52內或外部之溫度感測器、壓力感測器、間隙感測器、振動感測器、火焰感測器、燃料組成感測器、廢氣組成感測器、或其任何組合。最後，機器控制128可接收來自與機械動力72和電力74有關之各種感測器，以及配置在機器106內的感測器之感測器反饋130。此等控制124、126、和128各使用感測器反饋130以改良以渦輪為主之服務系統14的操作。

在所說明之具體實例中，SEGR氣渦輪系統控制126可執行指令以控制EG處理系統54、EG供應系統78、烴產生系統12、及/或其他系統84中之廢氣42、60、95的量和質。例如，SEGR氣渦輪系統控制126可將廢氣60中的氧化劑(例如，氧)及/或未燃燒燃料之水平保持低於適合與廢氣注入EOR系統112一起使用之閾值。在某些具體實例中，該閾值水平可為小於1、2、3、4、或5百分比的氧化劑(例如，氧)及/或未燃燒燃料，以廢氣42、60的體積計；或氧化劑(例如，氧)及/或未燃燒燃料(和其他廢氣排放)在廢氣42、60中之閾值水平可小於約10、20、30、40、50、60、70、80、90、 100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、或5000體積百萬分之一(ppmv)。藉由進一步的實例，為了達到氧化劑(例如，氧)及/或未燃燒燃料之此等低水平，SEGR氣渦輪系統控制126可將用於在SEGR氣渦輪系統52中的燃燒之當量比保持介於約0.95和約1.05之間。SEGR氣渦輪系統控制126也可控制EG抽出系統80和EG處理系統82以將廢氣42、60、95之溫度、壓力、流率、和氣體組成保持在用於廢氣注入EOR系統112、管線86、儲存槽88、和碳固存系統90之適當範圍內。如上文所討論的，EG處理系統82可經控制以將廢氣42純化及/或分離成一或多種氣體流95，諸如富CO₂貧N₂流96、中間濃度CO₂、N₂流97、和貧CO₂富N₂流98。除了用於廢氣42、60、和95之控制外，控制124、126、和128可執行一或多個指令以將機械動力72保持在適當動力範圍內，或將電力74保持在適當頻率和動力範圍內。

圖3為系統10之具體實例的圖示，其進一步說明與烴產生系統12及/或其他系統84一起使用之氣渦輪引擎52的細節。在所說明之具體實例中，SEGR氣渦輪系統52包括耦接到EG處理系統54之氣渦輪引擎150。所說明之氣渦輪引擎150包括壓縮機段152、燃燒器段154、和膨脹器段或渦輪段156。壓縮機段152包括一或多個廢氣壓縮機或壓縮機級158，諸如1至20個的以串聯排列設置之旋轉壓縮機葉片的級。同樣地，燃燒器段154包括一或多個燃燒器160，諸如1至20個環繞地分布 在SEGR氣渦輪系統52之旋轉軸162周圍的燃燒器160。再者，各燃燒器160可包括一或多個經配置以注入廢氣66、氧化劑68、及/或燃料70之燃料噴嘴164。例如，各燃燒器160之頭端部分166可容納1、2、3、4、5、6、或更多個燃料噴嘴164，其可將廢氣66、氧化劑68、及/或燃料70之流或混合物注入燃燒器160之燃燒部分168(例如，燃燒室)。

燃料噴嘴164可包括預混燃料噴嘴164(例如，經配置以預混用於產生氧化劑/燃料預混火焰之氧化劑68和燃料70)及/或擴散燃料噴嘴164(例如，經配置以注入用於產生氧化劑/燃料擴散火焰之氧化劑68和燃料70的分開流)之任何組合。預混燃料噴嘴164之具體實例可包括渦旋葉片、混合室、或其他用以在注入燃燒室168中和燃燒之前於噴嘴164中內部混合氧化劑68和燃料70的部件(feature)。預混燃料噴嘴164也可接收至少一些部分混合之氧化劑68和燃料70。在某些具體實例中，各擴散燃料噴嘴164可隔離氧化劑68和燃料70之流直到注入點，同時也隔離一或多個稀釋劑(例如，廢氣66、蒸汽、氮、或另一惰性氣體)之流直到注入點。在其他具體實例中，各擴散燃料噴嘴164可隔離氧化劑68和燃料70之流直到注入之點，同時在注入點之前部分地混合一或多個稀釋劑(例如，廢氣66、蒸汽、氮、或另一惰性氣體)與氧化劑68及/或燃料70。此外，一或多個稀釋劑(例如，廢氣66、蒸汽、氮、或另一惰性氣體)可 在該燃燒區或下游注入燃燒器(例如，注入燃燒之熱產物)，從而幫助減少燃燒的熱產物之溫度和減少NO_X(例如，NO和NO₂)之排放。不論燃料噴嘴164之類型，可控制SEGR氣渦輪系統52以提供氧化劑68和燃料70之實質上化學計量燃燒。

在使用擴散燃料噴嘴164之擴散燃燒具體實例中，燃料70和氧化劑68通常不在擴散火焰之上游混合，而是燃料70和氧化劑68直接在火焰表面混合和反應及/或火焰表面存在於燃料70和氧化劑68之間混合的位置。特別地，燃料70和氧化劑68分開地接近火焰表面(或擴散邊界/界面)，且然後沿著該火焰表面(或擴散邊界/界面)擴散(例如，經由分子和黏性擴散)以產生擴散火焰。值得注意的是：燃料70和氧化劑68可沿著此火焰表面(或擴散邊界/界面)於實質上化學計量比，其可沿著此火焰表面產生更大的火焰溫度(例如，最高火焰溫度)。如相較於貧燃料或富燃料之燃料/氧化劑比，化學計量燃料/氧化劑比通常產生更大的火焰溫度(例如，最高火焰溫度)。結果，擴散火焰可比預混火焰實質上更穩定，因為燃料70和氧化劑68之擴散有助於沿著該火焰表面保持化學計量比(和更大的溫度)。雖然更大的火焰溫度也會導致更大的廢氣排放，諸如NO_X排放，但該等所揭示之具體實例使用一或多個稀釋劑來幫助控制溫度和排放同時仍避免燃料70和氧化劑68之任何預混。例如，該等所揭示之具體實例可引入一或多個與燃料70和氧化 劑68分開之稀釋劑(例如，在燃燒點之後及/或擴散火焰之下游)，從而幫助減少溫度和減少擴散火焰所產生之排放(例如，NO_X排放)。

在操作中，如圖所示，壓縮機段152接收和壓縮來自EG處理系統54之廢氣66，和將壓縮廢氣170輸出至燃燒器段154中之各燃燒器160。一旦在各燃燒器160內燃燒燃料60、氧化劑68、和廢氣170，另外的燃燒之廢氣或產物172(即，燃燒氣體)被發送進入渦輪段156。類似於壓縮機段152，渦輪段156包括一或多個渦輪或渦輪級174，其可包括一系列的旋轉渦輪葉片。此等渦輪葉片然後由在燃燒器段154中產生的燃燒產物172驅動，從而驅動耦接到機器106之軸176的旋轉。同樣，機器106可包括各種的耦接到SEGR氣渦輪系統52任何一端的設備，諸如耦接到渦輪段156之機器106、178及/或耦接到壓縮機段152之機器106、180。在某些具體實例中，該機器106、178、180可包括一或多個發電機、用於氧化劑68之氧化劑壓縮機、用於燃料70之燃料泵、齒輪箱、或耦接到SEGR氣渦輪系統52之另外的驅動器(例如蒸汽渦輪104、電動馬達、等等)。參考表1進一步詳細討論非限制例於下。如圖所示，渦輪段156將廢氣60輸出以沿著該廢氣再循環路徑110而從渦輪段156之廢氣出口182再循環至廢氣入口184進入壓縮機段152。如上文所詳細討論的，沿著該廢氣再循環路徑110，廢氣60通過EG處理系統54(例如，HRSG 56及/或EGR系統 58)。

同樣，燃燒器段154中的各燃燒器160接收、混合、和化學計量地燃燒壓縮廢氣170、氧化劑68、和燃料70以產生另外的燃燒之廢氣或產物172以驅動渦輪段156。在某些具體實例中，該氧化劑68係以具有一或多個氧化劑壓縮機(MOCs)的氧化劑壓縮系統186(諸如主氧化劑壓縮(MOC)系統(例如主空氣壓縮(MAC)系統)壓縮。氧化劑壓縮系統186包括耦接到驅動器190之氧化劑壓縮機188。例如，驅動190可包括電動馬達、燃燒引擎、或其任何組合。在某些具體實例中，該驅動器190可為渦輪引擎，諸如氣渦輪引擎150。因此，氧化劑壓縮系統186可為機器106的整體部分。換句話說，壓縮機188可直接或間接地以由氣渦輪引擎150的軸176所提供的機械動力72驅動。在該類具體實例中，驅動器190可以被排除，因為壓縮機188依賴於來自渦輪發動機150之動力輸出。然而，在某些使用一個以上的氧化劑壓縮機之具體實例中，第一氧化劑壓縮機(例如，低壓(LP)氧化劑壓縮機)可由驅動器190驅動，而軸176驅動第二氧化劑壓縮機(例如，高壓(HP)氧化劑壓縮機)，或反之亦然。例如，在另一具體實例中，HP MOC係由驅動器190驅動及LP氧化劑壓縮機係由軸176驅動。在所說明之具體實例中，氧化劑壓縮系統186係與機器106分離。在此等具體實例各個中，壓縮系統186將氧化劑68壓縮供應至燃料噴嘴164和燃燒器160。因此， 一些或所有的機器106、178、180可經配置以增加壓縮系統186(例如，壓縮機188及/或額外壓縮機)之操作效率。

機器106之各種組件，以元件編號106A、106B、106C、106D、106E、和106F表示，可以一或多個串聯排列、並聯排列、或串聯和並聯排列之任何組合沿著軸176之線及/或平行於軸176之線設置。例如，機器106、178、180(例如，106A至106F)可包括下列之以任何順序的任何串聯和/或並聯排列：一或多個齒輪箱(例如，平行軸、周轉齒輪箱)、一或多個壓縮機(例如，氧化劑壓縮機、升壓壓縮機諸如EG升壓壓縮機)、一或多個發電單元(例如，發電機)、一或多個驅動(例如，蒸汽渦輪引擎、電動馬達)、熱交換單元(例如，直接或間接熱交換器)、離合器、或其任何組合。壓縮機可包括軸向壓縮機、徑向或離心壓縮機、或其任何組合，各具有一或多個壓縮級。關於熱交換器，直接熱交換器可包括噴霧冷卻器(例如，噴霧中間冷卻器)，其將液體噴霧注入氣體流(例如，氧化劑流)而用於氣體流的直接冷卻。間接熱交換器可包括至少一個分離第一和第二流(諸如流體流，例如，氧化劑流)與冷卻劑流(例如，水、空氣、冷凍劑、或任何其他液體或氣體冷卻劑)之壁(例如，殼和管熱交換器)，其中該冷卻劑從流體流轉移熱而沒有任何的直接接觸。間接熱交換器的例子包括中間冷卻器熱交換器和熱回收單元，諸如熱回收蒸汽產生器。熱交 換器也可包括加熱器。如下述所進一步詳細討論者，此等機器組件各可以如表1中所述的非限制例所指示之各種組合使用。

通常，機器106、178、180可經配置以藉由(例如)調節系統186中之一或多個氧化劑壓縮機的操作速率來增加壓縮系統186之效率，透過冷卻及/或過剩動力之抽出促進氧化劑68之壓縮。該等所揭示之具體實例意在包括前述機器106、178、180中之組件串聯和並聯排列的任何和所有排列組合，其中組件之一、或一個以上、全部或沒有從軸176獲得動力。如下所示，表1描述一些鄰近及/或耦接至壓縮機和渦輪段152、156設置之機器106、178、180的排列之非限制例。

如表1中所示，冷卻單元表示為CLR，離合器表示為CLU，驅動係以DRV表示，齒輪箱表示為GBX，產生器係以GEN表示，加熱單元係以HTR表示， 主氧化劑壓縮機單元係以MOC表示，且低壓和高壓變體係分別表示為LP MOC和HP MOC，及蒸汽產生器單元表示為STGN。雖然表1說明順序朝向壓縮機段152或渦輪單元156的機器106、178、180，但表1也意欲涵蓋機械106、178、180的反向順序。在表1中，任何包括二或多個組件之方格意欲涵蓋組件之並聯排列。表1不意欲排除任何未說明之機器106、178、180排列。此等機器106、178、180的組件可使能夠反饋控制送至氣渦輪引擎150的氧化劑68之溫度、壓力、流速和氣體組成。如下述所進一步詳細討論者，氧化劑68和燃料70可在特別選定的位置提供至氣渦輪引擎150，以促進壓縮廢氣170的隔離和抽出而沒有任何降解廢氣170的品質之氧化劑68或燃料70。

如圖3中所示，EG供應系統78係設置在氣渦輪引擎150和目標系統(例如，烴產生系統12和其他系統84)之間。特別地，EG供應系統78(例如，EG抽出系統(EGES)80))可沿著該壓縮機段152、燃燒器段154、及/或渦輪段156於一或多個抽出點76耦接到氣渦輪引擎150。例如，抽出點76可位於相鄰壓縮機級之間，諸如在壓縮機級之間的2、3、4、5、6、7、8、9、或10個級間抽出點76。此等級間抽出點76各提供不同溫度和壓力的經抽出之廢氣42。類似地，抽出點76可位於相鄰渦輪級之間，諸如在渦輪級之間的2、3、4、5、6、7、8、9、或10個級間抽出點76。此等級間抽出點76 各提供不同溫度和壓力的經抽出之廢氣42。藉由進一步的實例，抽出點76可位於遍及燃燒器段154之眾多位置，其可提供不同溫度、壓力、流率、和氣體組成。此等抽出點76各可包括EG抽出導管、一或多個閥、感測器、和控制，其可用以選擇性控制經抽出之廢氣42至EG供應系統78的流。

經抽出之廢氣42(其由EG供應系統78分配)具有適合於目標系統(例如，烴產生系統12和其他系統84)之控制組成。例如，於各個此等抽出點76，廢氣170可與氧化劑68和燃料70之注入點(或流)實質上隔離。換句話說，EG供給系統78可專門設計用來從氣渦輪引擎150中抽出廢氣170，沒有任何添加的氧化劑68或燃料70。再者，鑑於各燃燒器160中之化學計量燃燒，經抽出之廢氣42可實質上無氧和燃料。EG供應系統78可將經抽出之廢氣42直接或間接發送至用於各種方法(諸如增進油料回收、碳固存、儲存)中之烴產生系統12及/或其他系統84，或輸送到異地位置。然而，在某些具體實例中，EG供應系統78包括用於在與目標系統一起使用之前，進一步處理廢氣42之EG處理系統(EGTS)82。例如，EG處理系統82可將廢氣42純化及/或分離成一或多個流95，諸如富CO₂貧N₂流96、中間濃度CO₂、N₂流97、和貧CO₂富N₂流98。此等處理過的廢氣流95可個別地，或以與烴生產系統12和其他系統84(例如，管線86、儲存槽88、和碳固存系統90)之任何組合使 用。

類似於在EG供應系統78進行之廢氣處理，EG處理系統54可包括多個廢氣(EG)處理組件192，諸如以組件編號194、196、198、200、202、204、206、208、和210表示者。此等EG處理組件192(例如，194至210)可以一或多個串聯排列、並聯排列、或串聯和並聯排列之任何組合沿著該廢氣再循環路徑110設置。例如，EG處理組件192(例如，194至210)可包括下列之以任何順序的任何串聯和/或並聯排列：一或多個熱交換器(例如，熱回收單元諸如熱回收蒸汽產生器、冷凝器、冷卻器、或加熱器)、觸媒系統(例如，氧化觸媒系統)、除粒及/或除水系統(例如，慣性分離器、聯合過濾器、不透水性過濾器、和其他過濾器)、化學品注入系統、以溶劑為主之處理系統(例如，吸收器、快閃槽、等等)、碳捕集系統、氣體分離系統、氣體純化系統、及/或以溶劑為主之處理系統、或其任何組合。在某些具體實例中，該觸媒系統可包括氧化觸媒、一氧化碳還原觸媒、氮氧化物還原觸媒、氧化鋁、氧化鋯、氧化矽、氧化鈦、氧化鉑、氧化鈀、氧化鈷、或混合金屬氧化物、或其組合。該等所揭示之具體實例意在包括前述組件192串聯和並聯排列的任何和所有排列組合。如下所示，表2描述一些組件192沿著該廢氣再循環路徑110排列之非限制例。

如表2中所示，觸媒單元係以CU表示，氧化觸媒單元係以OCU表示，升壓鼓風機係以BB表示，熱交換器係以HX表示，熱回收單元係以HRU表示，熱回收蒸汽產生器係以HRSG表示，冷凝器係以COND表示，蒸汽渦輪係以ST表示，除粒單元係以PRU表示，除濕單元係以MRU表示，過濾器係以FIL表示，聯合過濾器係 以CFIL表示，不透水性過濾器係以表示WFIL，慣性分離器係以INER表示，和稀釋劑供應系統(例如，蒸汽、氮、或其他惰性氣體)係以表示DIL。雖然表2以從渦輪段156之廢氣出口182向壓縮機段152之廢氣入口184的順序說明組件192，但表2也意欲涵蓋所示組件192的反向順序。在表2中，任何包括二或多個組件之方格意欲涵蓋與組件之整合單元、組件之並聯排列、或其任何組合。再者，在表2範圍內，HRU、HRSG、和COND為HE之例子；HRSG為HRU之例子；COND、WFIL、和CFIL為WRU之例子；INER、FIL、WFIL、和CFIL為PRU之例子；及WFIL和CFIL為FIL之例子。同樣，表2不意欲排除任何未說明之組件192的排列。在某些具體實例中，所說明之組件192(例如，194至210)可以部分或完全整合於HRSG56、EGR系統58、或其任何組合中。此等EG處理組件192可使能夠反饋控制溫度、壓力、流速和氣體組成，同時也從廢氣60中除去水分和微粒。再者，處理過的廢氣60可於一或多個抽出點76抽出而用於EG供應系統78及/或再循環至壓縮機段152之廢氣入口184。

當處理過的再循環廢氣66通過壓縮機段152，SEGR氣渦輪系統52可沿著一或多個管線212(例如，排氣導管或旁路導管)排出一部分的壓縮廢氣。各管線212可將廢氣發送進入一或多個熱交換器214(例如，冷卻單元)，從而冷卻用於再循環回到SEGR氣渦輪系統 52之廢氣。例如，在通過熱交換器214之後，一部分的冷卻廢氣可沿著用於渦輪護罩、渦輪罩、軸承、和其他組件之冷卻及/或密封的管線212發送至渦輪段156。在該類具體實例中，SEGR氣渦輪系統52不會為了冷卻及/或密封目的而將任何氧化劑68(或其他可能的污染物)發送通過渦輪段156，且因此任何洩漏的冷卻廢氣不會污染流過和驅動渦輪段156之渦輪級的燃燒之熱產物(例如，工作廢氣)。藉由進一步的實例，在通過熱交換器214之後，一部分的冷卻廢氣可沿著管線216(例如，回程導管)發送至壓縮機段152之上游壓縮機級，從而改良以壓縮機段152壓縮之效率。在該類具體實例中，熱交換器214可配置成用於壓縮機段152之級間冷卻單元。以此方式，冷卻廢氣幫助增加SEGR氣渦輪系統52之操作效率，而同時幫助保持廢氣之純度(例如，實質上無氧化劑和燃料)。

圖4為圖1-3中所示的系統10之操作方法220的具體實例之流程圖。在某些具體實例中，方法220可為電腦執行方法，其存取一或多個儲存在記憶體122中之指令並在圖2中所示的控制器118之處理器120上執行指令。例如，方法220中的各步驟可包括可由參考圖2所述的控制系統100之控制器118執行的指令。

方法220可以啟動圖1-3之SEGR氣渦輪系統52的啟動模式開始，如以方塊222所指示。例如，啟動模式可包括逐步提升SEGR氣渦輪系統52以將熱梯度、 振動、和間隙(例如，在旋轉和固止部件之間)保持在可接受的閾值內。例如，在啟動模式222期間，方法220可開始將壓縮的氧化劑68供應至燃燒器段154之燃燒器160和燃料噴嘴164，如以224方塊所指示。在某些具體實例中，壓縮的氧化劑可包括壓縮空氣、氧、富氧空氣、減氧空氣、氧-氮混合物、或其任何組合。例如，氧化劑68可以圖3中所示之氧化劑壓縮系統186壓縮。方法220也可在啟動模式222期間開始將燃料供應至燃燒器160和燃料噴嘴164，如以方塊226所指示。在啟動模式222期間，方法220也可開始將廢氣(可用時)供應至燃燒器160和燃料噴嘴164，如以方塊228所指示。例如，燃料噴嘴164可產生一或多個擴散火焰、預混火焰、或擴散和預混火焰之組合。在啟動模式222期間，正由氣渦輪引擎156所產生之廢氣60在量及/或質方面可不足或不穩定。因此，在啟動模式期間，方法220可從一或多個儲存單元(例如，儲存槽88)、管線86、其他SEGR氣渦輪系統52、或其他廢氣來源供應廢氣66。

方法220然後可在燃燒器160中燃燒壓縮的氧化劑、燃料、和廢氣之混合物以產生熱燃燒氣體172，如以方塊所指示230。特別地，方法220可由圖2之控制系統100控制以促進混合物在燃燒器段154之燃燒器160中的化學計量燃燒(例如，化學計量擴散燃燒、預混燃燒、或二者)。然而，在啟動模式222期間，可能特別難以保持混合物之化學計量燃燒(且因此低水平之氧化劑和 未燃燒燃料可存在於熱燃燒氣體172中)。結果，如下述所進一步詳細討論者，在啟動模式222中，熱燃燒氣體172可具有比在穩態模式期間之更大量的殘餘氧化劑68及/或燃料70。為此原因，方法220可在啟動模式期間執行一或多個控制指令以減少或消除熱燃燒氣體172中之殘餘氧化劑68及/或燃料70。

方法220然後用熱燃燒氣體172驅動渦輪段156，如方塊232所指示。例如，熱燃燒氣體172可驅動一或多個設置在渦輪段156內之渦輪級174。渦輪段156之下游，方法220可處理來自最後渦輪級174之廢氣60，如以方塊234所指示。例如，廢氣處理234可包括過濾、任何殘餘氧化劑68及/或燃料70之觸媒反應、化學處理、用HRSG 56之熱回收、等等。方法220也可將至少一些廢氣60再循環回到SEGR氣渦輪系統52之壓縮機段152，如以方塊236所指示。例如，廢氣再循環236可包括經過具有如圖1-3中所示之EG處理系統54的廢氣再循環路徑110之通道。

進而，再循環廢氣66可在壓縮機段152中被壓縮，如以方塊238所指示。例如，SEGR氣渦輪系統52可在一或多個壓縮機段152之壓縮機級158中相繼地壓縮再循環廢氣66。隨後，壓縮廢氣170可提供至該燃燒器160和燃料噴嘴164，如以方塊228所指示。步驟230、232、234、236、和238可再重複，直到方法220最終轉變至穩態模式，如以方塊240所指示。轉變240後，該方 法220可繼續進行步驟224至238，但也可以開始經由EG供給系統78抽出廢氣42，如以方塊242所指示。例如，廢氣42可沿著該壓縮機段152、燃燒器段154、和渦輪段156從一或多個抽出點76抽出，如圖3中所指示。進而，方法220可將經抽出之廢氣42從該EG供應系統78供應至烴產生系統12，如以方塊244所指示。烴產生系統12然後可將廢氣42注入土32中以增進油料回收，如以方塊246所指示。例如，經抽出之廢氣42可被圖1-3中所示之EOR系統18的廢氣注入EOR系統112使用。

如上述參考圖1-4所詳細討論者，SEGR氣渦輪系統52利用供燃燒之燃料70和壓縮的氧化劑68的組合以產生廢氣42。同樣，將由SEGR氣渦輪系統52所產生之廢氣42提供至EG處理系統54和EG供應系統78之一或二者以再循環回到SEGR氣渦輪系統52或烴產生系統12(圖1)。也如上述關於圖3所討論者，氧化劑壓縮系統186係流體地耦接至該SEGR氣渦輪引擎150，並提供用於燃燒的壓縮形式之氧化劑68。氧化劑壓縮系統186之特定配置可對SEGR氣渦輪系統52的整體循環效率有直接影響。事實上，上述表1中所討論的機器106之組件的任何一者或組合可用以提高氧化劑壓縮系統186之操作的效率，進而提高壓縮、燃燒和廢氣產生之整個方法的效率。以非限例的方式，氧化劑壓縮系統186可包括拒絕在壓縮期間所產生之熱、從由SEGR氣渦輪引擎150產生的剩餘能量產生電力、及抽出電及/或機械能之形式的動力 用於驅動可串聯或並聯操作之單元的部件(feature)。圖5-23提供若干針對提高氧化壓縮系統186之操作的效率之具體實例。

應注意的是：為了清楚起見已經省略該以渦輪為主之服務系統14的某些部件(feature)，包括具有SEGR GT系統控制126和機器控制128的控制系統100。因此，應注意的是：以下討論的所有具體實例可由控制系統100部分或完全地控制，且該控制系統100使用得自設置在下述氧化劑壓縮系統186的組件之任何一者或者組合上的感測器之感測器反饋130。事實上，該感測器反饋130能够同步操作機器106以致提高各機器組件之效率，且因此，提高至少氧化劑壓縮系統186之效率。

現在移到圖5，氧化劑壓縮系統186之一具體實例係說明為包括主氧化劑壓縮機(MOC)300，其之特定配置係進一步詳細討論於下。該MOC 300係耦接至產生器302(例如，雙端產生器)，其係由該SEGR GT系統52直接驅動。在操作期間，該主氧化劑壓縮機300接收氧化劑68，且係由該產生器302驅動來壓縮該氧化劑68以產生壓縮的氧化劑304。同時，由SEGR GT系統52驅動之產生器302產生電力74。該電力74可以多種方式使用。例如，該電力74可提供至電力網，或被與產生器302並聯操作的機器106之另外組件利用。

特別地，該產生器302和MOC 300係沿著該SEGR GT系統52之軸線設置，其也可稱為SEGR GT系 統52的“列車”。在所說明之具體實例中，該產生器302具有從SEGR GT系統52之軸176得到動力之輸入軸308，及將輸入動力提供至用於於特定流率、壓力、和溫度的氧化劑壓縮之MOC 300的輸出軸310。即，產生器302的輸出軸310為或係耦接至MOC 300之輸入軸312。事實上，雖然以下所討論之某些具體實例係描述為具有“耦接至”或“機械耦接至”輸入軸之輸出軸，為了便於描述，此也意在表示其中某些組件之輸出軸為另一組件之輸入軸的具體實例(即，輸入軸和輸出軸可為相同組件或不同組件)。因此，在所說明之具體實例中，雖然產生器302的輸出軸310現描述為耦接至MOC 300之輸入軸312，但此也意指其中產生器302之輸出軸310和MOC 300之輸入軸312為相同之配置。換句話說，輸出軸310和輸入軸312可為相同組件、或可為不同組件。

此外，雖然MOC 300在圖5之具體實例中說明為軸流壓縮機，但MOC 300可具有任何能夠以所要操作狀態(例如，壓力、溫度)產生壓縮的氧化劑304的適當壓縮機配置。通常，MOC 300，和下述詳細討論之任何壓縮機，可包括一或多排的旋轉及/或固定葉系以形成壓縮級，其可為軸向及/或徑向。在一些具體實例中，MOC 300可另外或替代地包括一或多個徑向壓縮機級，諸如離心葉輪。例如，MOC 300可包括一系列的軸流級接著一系列的徑向流級。該類配置可稱為axi-徑向或軸向-徑向壓縮機。在又一具體實例中，MOC 300可只包括徑向級。在 該一具體實例中，MOC 300可為離心壓縮機。因此，MOC 300，雖然說明為放置在單一壓縮機護罩之單一單元，但實際上可包括放置在一、二、三或多個壓縮機護罩中的一、二、三或多個級，有或沒有設置在冷卻級之間的冷卻部件(feature)。應注意的是：MOC 300，當於軸流配置，可使能够以高排放溫度和以較高效率產生壓縮的氧化劑304而沒有使用級間冷卻。因此，在一具體實例中，MOC 300不包括級間冷卻。

也應注意的是：在圖5中所示之具體實例中，產生器302的輸出軸310可被設計來遞送MOC 300所使用之全動力以產生在所需條件下之壓縮的氧化劑304。軸310因此可具有相對較大的直徑，當相較於具有類似電容的典型發電機時。以非限例的方式，產生器302之軸310的直徑可為介於SEGR GT系統52的軸176的直徑之約40%和120%之間，諸如在約60%和100%之間、或在約80%和90%之間。

現在移到圖6，說明氧化劑壓縮系統186之另一具體實例。在圖6中，MOC 300係直接由SEGR GT系統52驅動。特別地，圖6中之MOC 300為雙端壓縮機，其中SEGR GT系統52將輸入動力提供至MOC 300，及MOC 300將輸入動力提供至產生器302。換句話說，在圖6中所示之配置中，相較於圖5中之配置，MOC 300和產生器302的各個位置為反向相。因此，MOC 300之輸出軸31係機械耦接至產生器302之輸入軸308。

該類配置可為理想的，在於產生器302不驅動MOC 300，其使更多元化的產生器(即不一定具有超大軸者)能夠被利用。事實上，產生器302可為單端或雙端產生器，即由MOC 300驅動而產生電力74。在其中產生器302為雙端產生器之具體實例中，產生器302可進而驅動氧化劑壓縮系統186及/或以渦輪為主之服務系統的一或多個另外部件(feature)，諸如各種泵、升壓壓縮機、或類似者。

同樣，MOC 300可為軸流壓縮機、離心壓縮機、或其組合。換句話說，MOC 300可只包括軸流級，只包括徑向流級、或軸向和徑向級的組合。此外，應注意的是：在圖5和6中所示之配置中，因為軸176直接驅動MOC 300(或直接驅動部件(feature)，其進而直接驅動MOC 300)，MOC 300可經配置以使其操作速率實質上與氣渦輪引擎150之壓縮機段152和渦輪段156的操作速率相同。該類配置，雖然高效率，但可能不提供操作的靈活性。再者，可能難以實現以典型氣渦輪引擎操作速率操作之軸流壓縮機。事實上，由於燒燃期間除了壓縮的氧化劑304之外，至少部分利用廢氣作為稀釋劑，所以只有一部分的MOC300的流量可利用於SEGR GT系統52的操作。因此，可能需要提供當相較於SEGR GT系統時使該MOC300能够以某些轉速操作之部件(feature)。例如，可能需要以不同於SEGR GT系統52之第一操作速率(例如，軸176的第一速率)的第一操作速率操作MOC 300。

氧化劑壓縮系統186之一該具體實例係出示於於圖7中。特別地，氧化劑壓縮系統186包括齒輪箱320，當相較於SEGR GT系統52，其使MOC 300能够以不同速率操作。特別地，產生器302直接驅動齒輪箱320，及SEGR GT系統52直接驅動產生器302。齒輪箱320可為以其設計速度驅動MOC 300之增速或減速齒輪箱。因此，MOC 300可設計或選擇以便將所要量(例如，流率和壓力)的壓縮的氧化劑304提供至SEGR GT系統52而以相較於SEGR GT系統52之壓縮機段152為不同的速率操作。例如，在一具體實例中，MOC 300可為規模類似於SEGR GT系統52之壓縮機段152的壓縮機(其可為軸流壓縮機)的軸流壓縮機。然而，在其他具體實例中，MOC 300可小於或大於SEGR GT系統52之壓縮機。

作為其中MOC 300和SEGR GT系統52以不同速率操作的例子，在其中MOC 300之流率為壓縮機段152之壓縮機的設計流率之40%的配置中，MOC 300之操作速率可為SEGR GT系統52之操作速率的約1.6倍。事實上，以舉例的方式，齒輪箱320可使MOC 300能够以高於SEGR GT系統52之速率至少1%(諸如介於10%和200%之間、介於20%和150%之間、介於30%和100%之間、或介於40%和75%之間)的速率操作。反之，在其齒輪箱320為減速齒輪箱之具體實例中，齒輪箱320，以舉例的方式，可使MOC 300能够以低於SEGR GT系統52之速率至少1%(諸如介於10%和90%之間、介於20%和 80%之間、介於30%和70%之間、或介於40%和60%之間)的速率操作。

根據本具體實例，齒輪箱320可具有任何適當配置。例如，在一具體實例中，齒輪箱320可為並聯軸齒輪箱，其中齒輪箱320之輸入軸322不與齒輪箱320之輸出軸324成一直線，而通常是平行。在另一具體實例中，齒輪箱320可為周轉齒輪箱或其他增速或減速齒輪箱，其中齒輪箱320之輸入軸322係與齒輪箱320之輸出軸324成一直線，在某些具體實例中，係沿著軸線306。再者，目前考慮其他齒輪箱排列。例如，考慮其中惰輪增加軸分離之齒輪箱排列，及/或目前也考慮具有多個驅動其他設備或能够使用另外驅動器(諸如另外渦輪引擎)之輸出及/或輸入軸的齒輪箱之具體實例。

如上所述，MOC 300可包括一或多個放置在單一或多個壓縮機護罩內之壓縮級。圖8出示氧化劑壓縮機系統186之具體實例，其中壓縮級係以多個放置在分離護罩之級提供。特別地，所示之氧化劑壓縮系統186包括低壓(LP)MOC 330和高壓(HP)MOC 332。LP MOC 330接收氧化劑68(例如，於LP MOC 330之入口)和將氧化劑68壓縮至第一壓力-產生和隨後排放(例如，從LP MOC 330之出口)LP壓縮的氧化劑334。HP MOC 332接收(例如，於HP MOC 332之入口)和壓縮LP壓縮的氧化劑334以產被SEGR GT系統52使用之壓縮的氧化劑304。

在所說明之具體實例中，HP MOC 332係由產生器302(其為雙端)驅動以壓縮低壓壓縮的氧化劑334。產生器302，進而，係由SEGR GT系統52直接驅動。HP MOC 332也為雙端。因此，至HP MOC 332之輸入336(例如，輸入軸)為產生器302的輸出軸310，及HP MOC 332之輸出338(例如，輸出軸)為LP MOC 330之輸入339(例如，輸入軸)。即，HP MOC 332係以機械方式耦接至供機械動力之產生器302的輸出軸310並進而提供動力給LP MOC 330，其係以機械方式耦接至HP MOC 332之輸出軸338。

LP MOC 330可產生壓力介於壓縮的氧化劑304之壓力的10%和90%之間的低壓壓縮的氧化劑334。例如，低壓壓縮的氧化劑334可為介於壓縮的氧化劑304之壓力的20%和80%之間、30%和70%、或介於40%和60%之間。同樣，HP MOC 332然後將低壓壓縮的氧化劑334壓縮至使用於SEGR GT系統52中作為壓縮的氧化劑304之所需壓力、流量、和溫度。

應注意的是：產生器302的放置僅僅是例子。事實上，產生器302可沿著SEGR GT列車置在多個位置。例如，產生器302通常可沿著在LP MOC 330和HP MOC 332之間的軸線306放置。在該一具體實例中，產生器302之輸入軸308可為HP MOC 332之輸出，及產生器302的輸出軸310可為至LP MOC 330之輸入。或者，產生器302可放置在如上述所討論的列車之終端。因 此，根據本具體實例，圖8之產生器302、LP MOC 330、和HP MOC 332全部可以與SEGR GT系統52實質上相同之操作速率操作。

如上述關於圖5-7之MOC 300所討論者，LP MOC 330和HP MOC 332可為各具有放置在單一護罩或多護罩內之一或多個壓縮級的軸流壓縮機。事實上，任何數目的級可使用於LP MOC 330和HP MOC 332中，有或沒有用於級間冷卻之冷卻部件(feature)。再者，LP MOC 330和HP MOC 332可獨立地為軸流壓縮機、離心壓縮機、或包括軸向壓縮級和徑向壓縮級的組合壓縮部件(feature)。因此，LP MOC 330和HP MOC 332可為axi-徑向或軸向-徑向壓縮機。再者，在一具體實例中，LP MOC 330、HP MOC 332、和產生器302可設置在單一護罩內。

現在移到圖9，描述氧化劑壓縮系統186之具體實例，其中主氧化劑壓縮係分成軸流LP MOC 340和離心HP MOC 342。如圖所示，軸流LP MOC 340係由產生器302驅動，其進而直接由SEGR GT系統52驅動。類似地，離心HP MOC 342係由軸流LP MOC 340(其為雙端)直接驅動。因此，軸流LP MOC 340係以機械方式耦接至產生器302的輸出軸310，及離心HP MOC 342係以機械方式耦接至軸流LP MOC 340之輸出344(例如，輸出軸)。

在操作期間，軸流LP MOC 340接收氧化劑 68和產生低壓壓縮的氧化劑334，其被提供至離心HP MOC 342以提供分級壓縮(例如，串聯壓縮)。離心HP MOC 342然後從低壓壓縮的氧化劑334產生壓縮的氧化劑304。軸流LP MOC 340及/或離心HP MOC 342可放置在一或多個護罩中，且可包括一或多個壓縮級。例如，軸流LP MOC 340可包括一或多個氧化劑壓縮級，使得氧化劑68係沿著一系列的軸向壓縮級壓縮直到氧化劑達到適合於提供至離心HP MOC342的所要壓力。如上述關於圖8LP之MOC 330所示，LP MOC 340可產生壓力介於壓縮的氧化劑304之壓力的10%和90%之間的低壓壓縮的氧化劑334。例如，低壓壓縮的氧化劑334可介於壓縮的氧化劑304之壓力的20%和80%之間、30%和70%、或在40%和60%之間。同樣地，離心HP MOC 342可以一系列的徑向壓縮級逐漸地壓縮低壓壓縮的氧化劑334直到氧化劑被壓縮至適合於提供至SEGR GT系統52的壓力。

在類似於上述關於圖8所討論的方式中，圖9之產生器302可沿著GT列車放置在各種位置上。例如，產生器302，可改為放置在離心HP MOC 342和軸流LP MOC 340之間，而非被定位在軸流LP MOC 340和SEGR GT系統52之間。因此，至產生器302之輸入可為軸流LP MOC 340之輸出軸344，及產生器302的輸出軸310可為用於離心HP MOC 342之輸入。此外，產生器302可位於GT列車的終端。在該一具體實例中，離心HP MOC 342可為雙端，使得離心HP MOC 342之輸入為軸流LP MOC 340之輸出，及離心HP MOC 342之輸出為用於產生器302之輸入。

如圖10中所描述，本揭示也提供其中增速或減速齒輪箱320係設置在以串聯操作的LP MOC 330和HP MOC 332之間(例如，分級壓縮)的具體實例。因此，HP MOC 332和LP MOC 330可以相同或不同操作速率操作。例如，如圖所示，LP MOC 330可以實質上與SEGR GT系統52相同的操作速率操作。然而，HP MOC 332，其係經由齒輪箱320由LP MOC 330驅動，可以當相較於LP MOC 330且伴隨SEGR GT系統52為較快或較慢之操作速率操作。例如，HP MOC 332可以介於SEGR GT系統52之操作速率的10%和200%之間的速率操作。更具體來說，HP MOC 332可以介於SEGR GT系統52之操作速率的約20%和180%、40%和160%、60%和140%、80%和120%之間的速率操作。

在其中以相較於SEGR GT系統52為較低的操作速率操作之HP MOC 332的具體實例中，HP MOC 332可以介於SEGR GT系統52之操作速率的約10%和90%(20%和80%、30%和70%、或40%和60%)之間的速率操作。反之，在其中以相較於SEGR GT系統52為較高的操作速率操作之HP MOC 332的具體實例中，HP MOC 332可以大於SEGR GT系統52之操作速率至少約10%的速率操作。更具體來說，HP MOC 332可以大於SEGR GT系統52的介於約20%和200%之間、大於50% 和150%、或大於約100%的速率操作。

在類似於上述關於圖5-10所討論的具體實例之方式中，應注意的是：產生器302可沿著SEGR列車放置於各種位置。例如。移至圖11，產生器302係顯示為定位在軸流LP MOC 330和SEGR GT系統52之間。因此，產生器302係由SEGR GT系統52直接驅動，且直接驅動軸流LP MOC 330。換句話說，相較於圖10之配置，產生器302和LP MOC 330的各個位置為反向。此外，如圖所示，軸流HP MOC 332係經由增速或減速齒輪箱320而由軸流LP MOC 330驅動。同樣，齒輪箱320可為任何增速或減速齒輪箱，諸如平行軸齒輪箱或周轉齒輪箱。

如上述關於圖10所討論者，本揭示也提供包括離心和軸流壓縮機的組合之具體實例。因此，在一具體實例中，圖10和11之HP MOC 332可被替換為離心HP MOC 342。參考圖12，離心HP MOC 342係經由齒輪箱320而由軸流LP MOC 330驅動。此外，如上述所討論者，軸流LP MOC 330係經由產生器302而由SEGR GT系統52直接驅動。如上述所詳細討論者，在另一替代配置中，軸流LP MOC 330和產生器302可以反轉，使得產生器302位於沿著在離心HP MOC 342和軸流LP MOC 330之間的列車。再者，應注意的是：本揭示也考慮使用二或多個離心氧化劑壓縮機。因此，在該等具體實例中，軸流LP MOC 330可被替換為一或多個離心LP MOC。

雖然一些前述具體實例係關於其中主氧化劑 壓縮機係以串聯配置排列的氧化劑壓縮系統186之配置，但本揭示也提供其中氧化劑壓縮機係並聯操作(例如，並聯壓縮)之具體實例。現在移到圖13，提供具有經配置以並聯操作的第一和第二氧化劑壓縮機370、372之氧化劑壓縮機系統186的具體實例。在所說明之具體實例中，第一和第二MOC370、372各自接收氧化劑68的個別流入。如應理解的：第一MOC370產生壓縮的氧化劑的第一流374和第二MOC 372產生壓縮的氧化劑的第二流376。第一和第二壓縮的氧化劑流374、376沿路徑378結合以將壓縮的氧化劑304流至SEGR GT系統52。

如上述關於MOC 300所述者，第一和第二MOC可具有任何適當配置，包括全-軸流壓縮、axi-徑向或軸向-徑向壓縮、或全-徑向壓縮。再者，第一和第二MOC可為實質上相同尺寸，或可為不同。即，第一和第二壓縮的氧化劑流可於相同壓力和流率、或彼等各自的壓力及/或流率可為不同。以非限例的方式，第一和第二MOC可獨立地產生介於總壓縮的氧化劑304的10%和90%之間，且剩餘由至少其餘MOC產生。例如，第一MOC 370可產生總壓縮的氧化劑304之約40%，而第二MOC 372可產生其餘-約60%，或反之亦然。

該操作靈活性可藉由使用齒輪箱320而提供，但在某些實施例中，齒輪箱320可不存在。在某些具體實例中，也可使用一或多個另外齒輪箱。例如，另外齒輪箱可定位在第一和第二MOC370、372之間以使MOC 各能够以獨立於其它的速率操作。因此，在一些具體實例中，第一和第二MOC370、372可以當彼此相較時為相同或不同之速率操作，和可以當相較於SEGR GT列車52為相同或不同之速率獨立地操作。再者，第一和第二MOC370、372可設置在分離護罩內，如圖所示、或可設置在相同壓縮機護罩內，取決於所利用之特定配置(例如，另外部件(feature)是否定位在彼等之間)。

例如，在其中第一和第二MOC370、372在低於SEGR GT系統52的速率操作之具體實例中，彼等的操作速率可為介於SEGR GT系統52之操作速率的10%和90%之間。再者，在其中第一和第二MOC370、372在高於SEGR GT系統52之速率操作之具體實例中，彼等的速率可比SEGR GT系統52之操作速率大至少10%、至少20%、至少50%、至少100%、或至少150%。

本揭示也提供其中齒輪箱320不存在的氧化劑壓縮系統186之具體實例。因此，在該一具體實例中，第一和第二主氧化劑壓縮機370、372可以實質上與SEGR GT系統52相同之速率操作。因此，第一和第二MOC370、372係可經由產生器302而由SEGR GT系統52直接驅動。在其他具體實例中，產生器302可沿著在第一和第二MOC 370、372之間的GT列車放置，使得第二MOC 372係由SEGR GT系統52直接驅動。因此，第二MOC 372可經由產生器302直接驅動第一MOC 370。此外，如關於上述具體實例所討論者，產生器302可定位於 SEGR GT列車之終端。在該一具體實例中，第一MOC 370可為雙端，使得第一MOC 370之輸出提供用於產生器302之輸入動力。

雖然上述所討論的具體實例通常包括其中氧化劑壓縮機從SEGR GT系統52)獲得其大部分或所有的動力之配置，但本揭示也提供其中一或多個氧化劑壓縮機係由另外驅動器(諸如蒸汽渦輪或電動馬達)驅動之具體實例。討論該等關於圖14-17之具體實例。現參考圖14，氧化劑壓縮系統186之具體實例係說明為具有與SEGR GT系統52之列車分離的第一MOC 370。換句話說，第一MOC 370沒有沿著軸線306定位。

特別地，第一MOC 370係由另外驅動器390(其可為蒸汽渦輪、電動馬達、或任何其他適合的原動機)驅動。如圖所示，第一MOC 370係經由第一齒輪箱392(可為任何增速或減速齒輪箱)由另外驅動器390驅動。事實上，第一齒輪箱392可為平行軸或周轉齒輪箱。因此，第一MOC 370通常從另外驅動器390之軸394取得其動力。特別地，另外驅動器390之軸394將輸入動力提供至第一齒輪箱392。第一齒輪箱392進而經由輸出軸395(其可與另外驅動器390之軸394成一直線或可實質上與軸394平行)將輸入動力提供至第一MOC 370。

同樣，第一MOC 370和第二MOC 372並聯操作(例如，並聯壓縮)以提供第一和第二流374、376，其相結合以產生導向SEGR GT系統52之壓縮的氧化劑 304。雖然第一MOC 370係與SEGR GT列車分離，但第二MOC 372係說明為從SEGR GT系統52取得其能量。特別地，第二MOC 372係描述為經由產生器302和第二齒輪箱396而由SEGR GT系統52驅動。第二齒輪箱396接收來自產生器302的輸出軸310之輸入動力，且進而經由其軸398將輸出動力提供至第二MOC 372。同樣，第二齒輪箱396可為平行軸或周轉齒輪箱，使得其輸出軸398實質上與其輸入軸399(例如，產生器302的輸出軸310)平行，或與其輸入軸399成一直線。因此，第二MOC 372可在操作期間以相較於SEGR GT系統52為不同的速率驅動，而仍產生所要量的壓縮的氧化劑304。

在一些具體實例中，第一和第二MOC370、372可以實質上相同速率操作、或以不同速率操作。事實上，第一和第二MOC370、372可以高於或低於SEGR GT系統52之速率獨立地操作。以非限例的方式，在其中第一和第二MOC370、372以高於SEGR GT系統之速率獨立地操作的具體實例中，彼等可以快至少約10%，諸如介於10%和200%之間、50%和150%、或快約100%獨立地操作。反之，在其中第一和第二MOC 370、372以比SEGR GT系統慢的速率獨立地操作之具體實例中，彼等以慢至少約10%，諸如介於10%和90%，20%和80%，30%和70%，或40%和60%之間獨立地操作。

再者，應注意的是：第一MOC 370與SEGR GT列車分離可使當SEGR GT系統52在線上時，另外驅 動器390能够提供動力給第一MOC 370。例如，在啟動步驟期間，SEGR GT系統52不一定產生足夠的動力來運行第二MOC 372。然而，因為第一MOC 370係由另外驅動器390驅動，所以第一MOC 370能够產生足夠量的壓縮的氧化劑304以使在啟動步驟期間能够燃燒(例如，化學計量燃燒)。

在又一具體實例中，第一和第二齒輪箱392、396可不存在。因此，在該等具體實例中，第一MOC 370可由另外驅動器390直接驅動，及第二MOC 372可透過產生器302由SEGR GT系統52直接驅動。然而，應注意的是：當相較於典型齒輪箱時，第一齒輪箱392和第二齒輪箱396可具有較小的尺寸。此部分是因為各齒輪箱392、396只是驅動一個MOC而非二個。再者，可減小SEGR GT系統52的起動負荷，因為另外驅動器390可產生用於第一MOC370而不是用於第一和第二MOCS370、372之起始負荷。

如上所述，在一些具體實例中，另外驅動器390可為蒸汽渦輪。蒸汽渦輪通常從任何在系統內產生之蒸汽(諸如由EG處理系統54的HRSG 56所產生之蒸汽62)的來源取得其動力。例如，HRSG 56可產生於第一壓力(例如，高或中壓蒸汽)之蒸汽62，和功可以蒸汽渦輪從蒸汽62抽出以產生具有第二壓力的蒸汽，其低於第一(例如，中或低壓蒸汽)。在某些具體實例中，蒸汽渦輪機可從蒸汽62抽出足夠的功，以便產生水64。以此方 式，可提高壓縮系統186的效率，在於該蒸汽渦輪(即，另外驅動器390)和HRSG 56各可產生用於其他的進料流。

類似地，在其中另外驅動器390為電動馬達之具體實例中，電動馬達可從任何電力來源取得其動力。然而，為了提高氧化劑壓縮系統186之效率，電動馬達所使用之電力可為沿著SEGR GT列車設置的產生器302產生之電力74。

再者，應注意的是：第一MOC 370和第二MOC 372，雖然說明為軸流壓縮機，但可為任何適當壓縮機。例如，第一MOC 370、第二MOC 372、或其組合，可為軸流壓縮機、離心壓縮機、或壓縮機具有任何數目的具有軸向及/或徑向流組件之適當級。

雖然提供於二或多個氧化劑壓縮機並聯操作之情況下的上述關於圖14所討論的具體實例，也應注意：其中至少一個操作上與SEGR GT列車分離之氧化劑壓縮機可流體地串聯耦接至另一耦接至該SEGR GT列車之氧化劑壓縮機的具體實例。換句話說，目前考慮其中至少一個以串聯配置操作且由另外驅動器390驅動之氧化劑壓縮機的具體實例。例如，如在圖15(其描述氧化劑壓縮機系統186之具體實例)中所示，HP MOC 332係經由第一齒輪箱392由另外驅動器390驅動。也如圖所示，LP MOC 330係透過產生器302直接由SEGR GT系統52驅動。換句話說，第一壓縮級或第一組壓縮級係由SEGR GT系統52驅動，而第二壓縮級或壓縮級之組

以一類似於上述關於圖14所討論的方式，圖15之第一齒輪箱392可存在於一些具體實例中且不存在於其他中。因此，HP MOC 332係可由另外驅動器390直接驅動，或可透過第一齒輪箱392間接驅動。此外，第一齒輪箱392使HP MOC 332能够以當相較於另外驅動器390為較高或較低之速率操作。

在其中另外驅動器390為蒸汽渦輪之具體實例中，蒸汽可為由HRSG 56產生之蒸汽62，改良整體循環效率。或者，在其中另外驅動器390為電動馬達之具體實例中，電動馬達可從產生器302(其產生電力74)接收其動力。因此，在當該耦接存在時之具體實例中，HP MOC 332可被認為是與SEGR GT系統52以驅動方式分離。

如同上述所討論的具體實例，LP MOC 330和雙端產生器302的相對位置可相反。因此，LP MOC 330可由SEGR GT系統52直接驅動，且其輸出可為產生器302之輸入。在該一具體實例中，應理解的是：發生器302可不為雙端且可僅接收輸入。然而，目前也考慮：該等其中發電機302從LP MOC330接收其輸入動力，產生器302可驅動另一件裝置(諸如，例如，泵、壓縮機升壓、或類似的機器部件(feature))的具體實例。

圖16描述氧化劑壓縮機系統186之另一具體實例，其中軸流HP MOC 332被替換為離心HP MOC 342。因此，離心HP MOC 342從LP MOC 330接收LP壓縮的氧化劑334，及壓縮LP壓縮的氧化劑334以產生壓縮的氧化劑304(例如，經由分級或串聯壓縮)。應注意的是：任何壓縮配置可與氧化劑壓縮系統186之氧化劑壓縮機之任一者一起使用。因此，雖然圖16中所說明之具體實例利用一個軸流壓縮機和一個離心壓縮機，但可利用放置在一或多個壓縮機護罩之任何數目的軸流及/或離心壓縮機。事實上，離心HP MOC 342可包括一或多個壓縮級，其中一些、無或所有的級為徑向或軸向。同樣地，LP MOC 330，雖然說明為軸流壓縮機，但可包括放置在一或多個壓縮機護罩中之一或多個壓縮級，其中一些、無或所有的級為徑向或軸向。

如同前述配置，應該注意的是：設置在離心HP MOC 342和另外驅動器390之間的第一齒輪箱392可存在或可不存在。根據上述討論將可理解：第一齒輪箱392使離心HP MOC 342能够以不同於另外驅動器390之操作速度進行操作。也如上述所討論者，LP MOC330和發電機302的位置可相反，使得LP MOC330係由SEGR GT系統52直接驅動，且進而驅動產生器302。再者，另外齒輪箱(例如，第二齒輪箱396)可沿著在LP MOC 330和SEGR GT軸176之間的SEGR GT列車來定位，以便使LP MOC 300能够以相較於SEGR GT系統52為不同的速率操作。

目前也考慮其中LP MOC 330和HP MOC 332 之位置為反向的具體實例。圖17出示一個氧化劑壓縮186之該具體實例，其中HP MOC 332通常係沿著SEGR GT列車設置，和LP MOC 330係與其分離。特別地，HP MOC 332係經由產生器302和透過第二齒輪箱396由SEGR GT系統52驅動。同樣，第二齒輪箱396使HP MOC 332能够以當相較於SEGR GT系統52時為不同的速率操作。

如圖所示，HP MOC 332從由產生LP MOC 330之LP壓縮的氧化劑334的入口流產生壓縮的氧化劑304。LP MOC 330通常係沿著另外驅動器390之列車設置，如上所述，其可為蒸汽渦輪、電動馬達、或類似的驅動器。具體來說，LP MOC 330透過第一齒輪箱392從另外驅動器390之軸394取得其動力。第一齒輪箱392使LP MOC 330能够以與另外驅動器390相同或不同的操作速率操作。

應注意的是：也考慮其中齒輪箱392、396之一或二者不存在之具體實例。因此，HP MOC 332可經由產生器302而由SEGR GT系統52直接驅動，及LP MOC 330可由另外驅動器390直接驅動。再者，目前也考慮其中HP MOC 332和產生器302的位置被切換之具體實例。在該等具體實例中，產生器302可為單一或雙端。在該等其中產生器302為雙端之具體實例中，氧化劑壓縮系統186之另外部件(feature)可由產生器302驅動。

在上述所討論的其中多個壓縮機係串聯操作 之具體實例(諸如其中從LP MOC排放之氧化劑係遞送通過HP MOC之入口的具體實例)中，一或多個冷卻單元也可提供在其間。換句話說，在其中提供LP MOC和HP MOC的串聯排列之具體實例中，該一具體實例也可包括一或多個沿著LP壓縮的氧化劑334之流動路徑設置在HP MOC和LP MOC之間的冷卻單元。

具有該類冷卻單元的氧化劑壓縮系統186之一具體實例係描述在圖18中。特別地，在圖18中所描述之具體實例中，氧化劑壓縮系統186包括以串聯排列操作(例如，分級或串聯壓縮)之LP MOC 330和HP MOC 332，其中MOC330、332二者係沿著SEGR GT系統52之列車設置(即，從SEGR GT系統52獲得其所有或大部分的動力)。LP MOC 330係透過產生器302而由SEGR GT系統52直接驅動。另一方面，HP MOC 332係透過齒輪箱320而由LP MOC 330驅動，使得HP MOC 332能夠以相較於LP MOC 330或SEGR GT系統52為不同的速率操作。

除了此等部件(feature)之外，氧化劑壓縮系統186還包括沿著從LP MOC300的出口延伸到HP MOC332的入口的LP壓縮的氧化劑334之流動路徑402設置的噴霧中間冷卻器400。雖然可利用任何合適的冷卻流體，但在所說明之具體實例中，噴霧中間冷卻器400利用去礦質或精製水404來冷卻LP壓縮的氧化劑334。去礦質或精製水404通常是實質上無礦物質、微粒或對各種 操作組件(例如，導管、泵、壓縮機葉系及/或外殼)產生負作用的其它材料。以非限例的方式，水可通過生物、化學、或物理過濾、或其任何組合，以產生產生精製或去礦質水。

特別地，噴霧中間冷卻器400藉由將去礦質或精製水404之噴霧注入流334而利用濕度冷卻來冷卻LP壓縮的氧化劑334。去礦質或精製水404蒸發，其藉由減少其過熱或露點邊際來降低LP壓縮機氧化劑流334的溫度。雖然可利用任何能夠從事此類型的冷卻之流體，但需要將水去礦質或精製以避免的流動路徑402的管道內的結垢或其他沉積物堆積。需要該類冷卻方法在於可減少或減輕跨越從LP MOC330到HP MOC 332之導管的壓力降。此外，該類冷卻方法也可免除昂貴的熱交換設備之需要。

如上述所詳細討論者，單一護罩可放置一或多個的壓縮級。例如，在圖18中所描述之具體實例中，LP MOC 330和HP MOC 332可放置在單一壓縮機護罩中。在該等具體實例中，本揭示也考慮使用一或多個設置在其間之冷卻部件(feature)。因此，在一些具體實例中，噴霧中間冷卻器400也許設置在放置LP MOC 330和HP MOC 332的單一護罩之上、內、或分開。例如，中間冷卻器400可部分或完全定位於放置LP和HP MOC330、332之護罩內，且可經配置以在壓縮級之間冷卻壓縮的氧化劑。

現轉至圖19，提供氧化劑壓縮系統186之具體實例，其中冷卻器420沿著LP壓縮的氧化劑334之流動路徑402提供冷卻。特別地，冷卻器420可為在LP MOC 330和HP MOC 332之間提供級間冷卻的中間冷卻器(例如，熱交換器)。如上述所詳細討論者，冷卻器420可設置在一或多個放置LP MOC 330和HP MOC 332之護罩上、內或分開。

冷卻器420，其可為中間冷卻器，利用冷卻水422或另一冷卻介質諸如周圍空氣透過熱交換來冷卻LP壓縮的氧化劑334。因此，冷卻器420可為拒絕熱流向冷卻水422或周圍環境中之熱交換器。為了使該冷卻能够進行，冷卻器420可為任何適當類型之熱交換器。以非限例的方式，熱交換器可為殼和管熱交換器、空氣散熱片為主之熱交換器、或任何類似配置。在一具體實例中，可希望使用該類配置以避免直接使水與LP壓縮的氧化劑334接觸，其可利用如上述關於圖18所討論的精製或去礦質水。

在另一具體實例中，一個以上的單元可用以冷卻LP壓縮的氧化劑334。例如，如圖20中所描述，蒸汽產生器440及/或給水加熱器442可沿著LP壓縮的氧化劑334之流動路徑402設置以使提供氧化劑在遞送至HP MOC 332之前的冷卻。蒸汽產生器440利用給水供應(諸如鍋爐給水)，和送回被另一機器組件(諸如蒸汽渦輪)利用之飽和蒸汽。換句話說，蒸汽產生器440利用給水供 應及飽和蒸汽送回444。在一具體實例中，由蒸汽產生器440產生之飽和蒸汽送回可被用以驅動一或多個氧化劑壓縮機之蒸汽渦輪利用。

另一方面，給水加熱器442利用給水供應(諸如鍋爐給水)和送回加熱之水，從而利用給水供應和送回446。此加熱之水可用作用於蒸汽產生器440及/或用於EG處理系統54的HRSG之進料。

在一具體實例中，LP MOC 330以使蒸汽產生器440能够產生中壓力飽和蒸汽的方式產生LP壓縮的氧化劑334。中壓力飽和蒸汽可具有至少約300psig(諸如介於350psig和500psig之間、介於375psig和450psig之間、或約400psig)之壓力。LP壓縮的氧化劑334，在通過蒸汽產生器440之後，然後可使用於在給水加熱器442中之加熱高壓鍋爐給水。在一些具體實例中，LP壓縮的氧化劑334可具有足以在蒸汽產生器440產生所要壓力水平之飽和蒸汽的壓力，而然後被給水加熱器442冷卻，使得藉由HP MOC 332的壓縮的氧化劑304之輸出為至少等於、或低於HP MOC 332之最大輸出溫度。

除了或代替上述所討論之具體實例，其他驅動器(例如，蒸汽渦輪)可沿著SEGR GT系統52之列車提供。該類配置可期望在以渦輪為主之服務系統14的操作期間產生另外動力(諸如電力)。例如，由蒸汽渦輪所產生之電力或機器動力可被氧化劑壓縮系統186之某些組件利用，諸如被上述關於圖14-17所討論的電動馬達390 利用。討論該等關於圖21-24之具體實例。

現在移到圖21，類似於圖5中所示之配置的具體實例係描述為包括沿著SEGR GT系統52之軸176的線306設置之主氧化劑壓縮機300、產生器302、及蒸汽渦輪460。在所說明之具體實例中，蒸汽渦輪460為雙端，且其輸入軸462係以機械方式耦接至SEGR GT系統52之軸176和其輸出軸464係以機械方式耦接至產生器302。因此，蒸汽渦輪460和SEGR GT系統52串聯地將動力到提供至產生器302。產生器302進而將輸入動力提供至主氧化劑壓縮機300，其壓縮氧化劑68以產生壓縮的氧化劑304。

雖然所說明之具體實例將上述討論的各機器組件(MOC 300、產生器302、蒸汽渦輪460)描述為直接驅動，但目前也考慮其中利用一或多個齒輪箱之具體實例。例如，齒輪箱可定位在SEGR GT系統52和蒸汽渦輪460之間、在蒸汽渦輪460和產生器302之間、或在產生器302和MOC 300之間、或其任何組合。因此，蒸汽渦輪460、產生器302、或MOC 300之任何一者或組合可以小於SEGR GT系統52之速率至少10%(諸如SEGR GT系統52之速率的介於約10%和90%、20%和80%、30%和70%、或40%和60%之間)的速率驅動。反之，蒸汽渦輪460、產生器302、或MOC 300之任何一者或組合可以大於SEGR GT系統52之速率至少10%(諸如介於約10%和200%、20%和175%、30%和150%、或40%和125%之 間)的速率驅動。

在所說明之具體實例中，蒸汽渦輪460係描述為包括表示為“A”之輸入和表示為“B”之輸出。輸入A可為由以渦輪為主之服務系統14的一或多個部件(feature)所產生之蒸汽。以非限例的方式，輸入A可為由EG處理系統54的HRSG 56所產生之蒸汽62。類似地，輸出B可為由從輸入蒸汽移除功所產生之冷凝液，且冷凝液可提供至任何利用給水之部件。以非限例的方式，輸出水或冷凝液B可提供作為至HRSG 56之輸入流，例如，作為用於蒸汽產生之水源。在其他具體實例中，冷凝液可用作工作或其他冷卻流體，例如用於上述冷卻單元之任何一者或組合。

再者，雖然MOC 300係描述為具有軸流配置的單一單元，但MOC 300可分成任何數目的級諸如如上所述之LP MOC和HP MOC，和彼等級可為軸向級、徑向級、或任何壓縮級之適當組合。再者，壓縮機也許放置在一或多個壓縮機護罩中，且可與任何如上所述之冷卻部件(feature)、另外驅動器部件(feature)、齒輪箱、泵、升壓壓縮機、等等組合使用，以提高氧化劑壓縮系統186之操作效率。

所示部件(feature)的相對定位並不限定於21圖中所示的具體配置。而是，在一些具體實例中，機器組件的相對定位可為反向或以其他方式重新排列。例如，產生器302和蒸汽渦輪460的各個位置可為反向，如 圖22中所描述。在圖22中，蒸汽渦輪460和SEGR GT系統52二者將動力直接提供至產生器302。特別地，蒸汽渦輪460之輸入軸462係以機械方式耦接至產生器302的輸出軸310。蒸汽渦輪460和SEGR GT系統52也以串聯方式將動力提供至MOC 300。具體來說，蒸汽渦輪460之輸出軸464係以機械方式耦接至MOC 300之輸入軸312。如上所述，蒸汽渦輪460可利用由任何蒸汽產生部件(features)(諸如HRSG 56)產生之輸入蒸汽且可從其產生冷凝液B，其可回到蒸汽產生零件(例如，HRSG 56)。

除了反轉產生器302和蒸汽渦輪460的各個位置，蒸汽渦輪460可沿著SEGR GT系統52之列車定位於任何點。例如，如23圖中所示，蒸汽渦輪460可位於列車之終端使得其將動力輸入至MOC 300之輸出軸314。換句話說，MOC 300之輸出軸314係以機械方式耦接至蒸汽產生器460之輸入軸462。因此，如圖所示，產生器302驅動MOC 300，及SEGR GT系統52直接驅動產生器302。因此，SEGR GT系統52和蒸汽渦輪460二者皆將動力提供給MOC 300，雖然在相對端。

在某些情況下，諸如在啟動期間，由SEGR GT系統52之蒸汽產生可能不利於蒸汽渦輪460的操作(例如，可能不足以驅動蒸汽渦輪460)。因此，在一些具體實例中，蒸汽渦輪460在操作期間可為與SEGR GT系統52分離。例如，如圖24中所示，蒸汽渦輪460之輸 入軸462可耦接至離合器480，其進而耦接至SEGR GT系統52之列車。因此，在其中由SEGR GT系統52(或其他蒸汽產生組件)產生的蒸汽62之量不足以驅動蒸汽渦輪460的情況下，離合器480的作用可將蒸汽渦輪與列車分離。

附加說明

本發明具體實例提供一種壓縮用於廢氣再循環氣渦輪引擎的氧化劑(例如，周圍空氣、富氧空氣、貧氧空氣、實質上純氧)之系統與方法。應該指出：上述特徵的任何一者或組合可以任何合適的組合利用。事實上，該等組合的所有排列是目前所考慮。舉例來說，提供以下各項作為本揭示的進一步說明：

具體實例1.一種系統，其具有氣渦輪系統，其包括渦輪燃燒器；由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動的渦輪；及由該渦輪驅動的廢氣壓縮機，其中該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮和供應至該渦輪燃燒器；及廢氣再循環(EGR)系統，其中該EGR系統係經配置以將該廢氣從該渦輪沿著廢氣再循環路徑再循環至該廢氣壓縮機。該系統也包括主氧化劑壓縮系統，其係經配置以將壓縮的氧化劑供應至該氣渦輪系統，且該主氧化劑壓縮系統包含：第一氧化劑壓縮機；及第一齒輪箱，其係經配置以使該第一氧化劑壓縮機能夠以不同於該氣渦輪系統之第一操作速率的第一速率操作。

具體實例2.具體實例1之系統，其中該第一齒輪箱包括具有通常彼此平行之輸入軸和輸出軸的平行軸齒輪箱，該輸入軸係與該氣渦輪系統的軸線成一直線，且該輸出軸係以驅動方式耦接至該第一氧化劑壓縮機。

具體實例3.具體實例1之系統，其中該第一齒輪箱包含具有彼此及氣渦輪系統的軸線成一直線之輸入軸和輸出軸的周轉齒輪箱，且該輸出軸係以驅動方式耦接至該第一氧化劑壓縮機。

具體實例4.任何前述具體實例之系統，其中該主氧化劑壓縮系統至少部分以該氣渦輪系統驅動，且該主氧化劑壓縮系統包含多個包括該第一氧化劑壓縮機和第二氧化劑壓縮機之壓縮級。

具體實例5.任何前述具體實例之系統，其中該第一氧化劑壓縮機係透過該第一齒輪箱由該氣渦輪系統驅動。

具體實例6.任何前述具體實例之系統，其包含：耦接至氣渦輪系統之軸的發電機，其中該第一氧化劑壓縮機係經由該第一齒輪箱耦接至該發電機；耦接至該第二氧化劑壓縮機之驅動器，其中該驅動器包含蒸汽渦輪或電動馬達；及耦接該第二氧化劑壓縮機和該驅動器的第二齒輪箱，其中該第二齒輪箱係經配置以使該第二氧化劑壓縮機能夠以不同於該驅動器之第二操作速率的第二速率操作。

具體實例7.具體實例4之系統，其中該第二 氧化劑壓縮機係由該氣渦輪系統直接驅動。

具體實例8.具體實例4或7之系統，其中該第二氧化劑壓縮機係沿著該氣渦輪系統的軸線設置且耦接至發電機之輸入軸，且該第一氧化劑壓縮機係經由該第一齒輪箱耦接至該發電機之輸出軸。

具體實例9.具體實例4、7、或8之系統，其具有沿著該氣渦輪系統的軸線設置的發電機，其中該第二氧化劑壓縮機係耦接至該發電機並耦接至該第一齒輪箱之輸入軸，且該第一氧化劑壓縮機係經由該第一齒輪箱耦接至該第二氧化劑壓縮機。

具體實例10.具體實例4、7、8、或9之系統，其具有在該第一和第二氧化劑壓縮機之間沿著氧化劑流動路徑設置之級間冷卻系統。

具體實例11.具體實例10之系統，其中該級間冷卻系統包括經配置以沿著該氧化劑流動路徑輸出噴霧之噴霧系統。

具體實例12.具體實例10或11之系統，其中該級間冷卻系統包括沿著該氧化劑流動路徑設置之熱交換器，且該熱交換器包含經配置以循環冷卻劑以沿著該氧化劑流動路徑吸熱之冷卻劑路徑。

具體實例13.具體實例10、11、或12之系統，其中該級間冷卻系統包含蒸汽產生器、給水加熱器、或其組合，其經配置以藉由將熱轉移至給水供應而沿著該氧化劑流動路徑冷卻壓縮的氧化劑，其中該蒸汽產生器係 經配置以產生供具有耦接至發電機之蒸汽渦輪的蒸汽渦輪產生器之蒸汽，且該給水加熱器係經配置以預熱該最後供應至熱回收蒸汽產生器(HRSG)之給水供應。

具體實例14.任何前述具體實例之系統，其具有耦接至該第一氧化劑壓縮機之驅動器，其中該驅動器包括耦接至該第一齒輪箱之輸入軸的蒸汽渦輪或電動馬達。

具體實例15.具體實例4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、或14之系統，其中該第一或第二氧化劑壓縮機中之至少一者包含多個壓縮級。

具體實例16.具體實例4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、或15之系統，其中該第一或第二氧化劑壓縮機中之至少一者包含一或多個軸流壓縮機、一或多個離心壓縮機、或其組合。

具體實例17.具體實例1、2、或3之系統，其中該主氧化劑壓縮系統包括第二氧化劑壓縮機，該第一和第二氧化劑壓縮機係並聯地流體耦接至該氣渦輪系統，且該第二氧化劑壓縮機係經由該第一氧化劑壓縮機耦接至該第一齒輪箱。

具體實例18.具體實例1、2、或3之系統，其具有：耦接至該氣渦輪系統之軸的發電機；及耦接至該第一氧化劑壓縮機的驅動器，其中該驅動器包括蒸汽渦輪或電動馬達，且該驅動器係耦接至第一齒輪箱之輸入軸；且其中該主氧化劑壓縮系統具有經由第二齒輪箱耦接至該 發電機之第二氧化劑壓縮機，且該第一和第二氧化劑壓縮機係並聯地流體耦接至該氣渦輪系統。

具體實例19.任何前述具體實例之系統，其包括具有該渦輪燃燒器的化學計量燃燒系統，該渦輪燃燒器係經配置以在1.0加或減0.01、0.02、0.03、0.04、或0.05之燃料對氧化劑中氧的燃燒當量比燃燒燃料/氧化劑混合物。

具體實例20.任何前述具體實例之系統，其包括耦接至該氣渦輪系統之熱回收蒸汽產生器(HRSG)，其中該HRSG係經配置以藉由將熱從該廢氣轉移至給水來產生蒸汽。

具體實例21.具體實例20之系統，其中該HRSG係流體地耦接至蒸汽渦輪產生器，該蒸汽渦輪產生器具有耦接至發電機之蒸汽渦輪，該蒸汽渦輪係經配置以經由該第一齒輪箱驅動該第一氧化劑壓縮機、以驅動該主氧化劑壓縮系統的第二氧化劑壓縮機、或其任何組合。

具體實例22.具體實例20或21之系統，其中該EGR系統係經配置以按從該渦輪、通過該HRSG及回到該廢氣壓縮機之路線發送廢氣，其中該EGR系統包括：經配置以促使該廢氣朝向該廢氣壓縮機之鼓風機；經配置以冷卻該廢氣之冷卻器；及經配置以從該廢氣中除去水分之除濕單元。

具體實例23.具體實例20、21、或22之系統，其中該HRSG包括經配置以減少該廢氣中氧的濃度之 觸媒。

具體實例24.任何前述具體實例之系統，其包括耦接到該氣渦輪系統之廢氣抽出系統，其中該廢氣抽出系統係經配置以從該氣渦輪系統除去一部分的廢氣。

具體實例25.具體實例24之系統，其包括流體地耦接至該廢氣抽出系統之烴產生系統，其中該廢氣抽出系統係經配置以利用該部分之廢氣作為供增進油料回收之加壓流體。

具體實例26.具體實例24之系統，其中該廢氣抽出系統包含經配置以減少在氧該部分之廢氣中的濃度之觸媒。

具體實例27.任何前述具體實例之系統，其中該主氧化劑壓縮系統係經配置以供應該壓縮的氧化劑作為大氣空氣、具有介於約21體積%和80體積%氧之間的富氧空氣、具有介於約1體積%和21體積%氧之間的貧氧空氣、或包含大於80體積%氧的實質上純氧。

具體實例28.一種包括氣渦輪系統之系統，其具有：渦輪燃燒器；由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動的渦輪；及由該渦輪驅動的廢氣壓縮機，其中該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮和供應至該渦輪燃燒器。該氣渦輪系統也包括廢氣再循環(EGR)系統，其中該EGR系統係經配置以將該廢氣從該渦輪沿著廢氣再循環路徑再循環至該廢氣壓縮機。該系統也包括主氧化劑壓縮系統，其係經配置以將壓縮的氧化劑供應至該氣渦輪系統，且該 主氧化劑壓縮系統具有第一氧化劑壓縮機；及第二氧化劑壓縮機，其中該第一和第二氧化劑壓縮機係由該氣渦輪系統驅動。

具體實例29.具體實例28之系統，其中該第二氧化劑壓縮機之氧化劑出口係流體地耦接至該第一氧化劑壓縮機之氧化劑入口。

具體實例30.具體實例28或29之系統，其中該第一和第二氧化劑壓縮機係經由以驅動方式耦接至該氣渦輪系統之軸的發電機而由該氣渦輪系統驅動，其中該第二氧化劑壓縮機係以驅動方式耦接至該發電機之輸出軸。

具體實例31.具體實例28、29、或30之系統，其中該第一氧化劑壓縮機包含離心壓縮機且該第二氧化劑壓縮機包含軸流壓縮機。

具體實例32.具體實例28、29、30、或31之系統，其包含耦接該第一和第二氧化劑壓縮機之第一齒輪箱，其中該第二氧化劑壓縮機係以驅動方式耦接至該第一齒輪箱之輸入軸且該第一氧化劑壓縮機係以驅動方式耦接至該第一齒輪箱之輸出軸。

具體實例33.具體實例28或29之系統，其中該第一氧化劑壓縮機係經由發電機由該氣渦輪系統驅動，其中該第二氧化劑壓縮機係以驅動方式耦接至該發電機之輸入軸，而該第一氧化劑壓縮機係以驅動方式耦接至該發電機之輸出軸。

具體實例34.具體實例28、29、30、31、32、或33之系統，其包括在該第一和第二氧化劑壓縮機之間沿著氧化劑流動路徑設置之級間冷卻系統。

具體實例35.具體實例34之系統，其中該級間冷卻系統包括經配置以沿著該氧化劑流動路徑輸出噴霧之噴霧系統。

具體實例36.具體實例34或35之系統，其中該級間冷卻系統包含沿著該氧化劑流動路徑設置之熱交換器，且該熱交換器包含經配置以循環冷卻劑以沿著該氧化劑流動路徑吸熱之冷卻劑路徑。

具體實例37.具體實例34、35、或36之系統，其中該級間冷卻系統包含蒸汽產生器、給水加熱器、或其組合，其經配置以藉由將熱轉移至給水供應而沿著該氧化劑流動路徑冷卻壓縮的氧化劑，其中該蒸汽產生器係經配置以產生供具有耦接至發電機之蒸汽渦輪的蒸汽渦輪產生器之蒸汽，且該給水加熱器係經配置以預熱該最終供應至熱回收蒸汽產生器(HRSG)之給水供應。

具體實例38.具體實例28、30、31、32、33、34、35、36、或37之系統，其中該主氧化劑壓縮系統包括第一齒輪箱，此第一齒輪箱係經配置以使該第一氧化劑壓縮機能够以不同於該氣渦輪系統之第一操作速率的第一速率操作，該第一和第二氧化劑壓縮機係並聯地流體耦接至該氣渦輪系統，且該第二氧化劑壓縮機係經由該第一氧化劑壓縮機耦接至該第一齒輪箱。

具體實例39.具體實例28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、或38之系統，其包括具有該渦輪燃燒器的化學計量燃燒系統，該渦輪燃燒器係經配置以在1.0加或減0.01、0.02、0.03、0.04、或0.05之燃料對氧化劑中氧的燃燒當量比燃燒燃料/氧化劑混合物。

具體實例40.具體實例28、29、30、31、32、33、34、35、36、或38之系統，其包括耦接至該氣渦輪系統之熱回收蒸汽產生器(HRSG)，其中該HRSG係經配置以藉由將熱從該廢氣轉移至給水來產生蒸汽。

具體實例41.具體實例40之系統，其中該HRSG係流體地耦接至蒸汽渦輪產生器，該蒸汽渦輪產生器具有耦接至發電機之蒸汽渦輪，該蒸汽渦輪係經配置以經由該第一齒輪箱驅動該第一氧化劑壓縮機、以驅動該主氧化劑壓縮系統的第二氧化劑壓縮機、或其任何組合。

具體實例42.具體實例38、40、或41之系統，其中該EGR系統係經配置以按從該渦輪、通過該HRSG及回到該廢氣壓縮機之路線發送廢氣，其中該EGR系統包含：經配置以促使該廢氣朝向該廢氣壓縮機之鼓風機；經配置以冷卻該廢氣之冷卻器；及經配置以從該廢氣除去水分之除濕單元。

具體實例43.具體實例38、40、41、或42之系統，其中該HRSG包含經配置以減少該廢氣中氧的濃度之觸媒。

具體實例44.具體實例28、29、30、31、 32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、或43之系統，其包括耦接到該氣渦輪系統之廢氣抽出系統，其中該廢氣抽出系統係經配置以從該氣渦輪系統除去一部分的廢氣。

具體實例45.具體實例44之系統，其包括流體地耦接至該廢氣抽出系統之烴產生系統，其中該廢氣抽出系統係經配置以利用該部分之廢氣作為供增進油料回收之加壓流體。

具體實例46.具體實例44或45之系統，其中該廢氣抽出系統包含經配置以減少該部分之廢氣中氧的濃度之觸媒。

具體實例47.具體實例28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、或47之系統，其中該主氧化劑壓縮系統係經配置以供應該壓縮的氧化劑作為大氣空氣、具有介於約21體積%和80體積%氧之間的富氧空氣、具有介於約1體積%和21體積%氧之間的貧氧空氣、或包含大於80體積%氧的實質上純氧。

具體實例48.一種系統，其包括：氣渦輪系統，其具有：渦輪燃燒器；由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動的渦輪；及由該渦輪驅動的廢氣壓縮機，其中該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮和供應至該渦輪燃燒器；及廢氣再循環(EGR)系統，其中該EGR系統係經配置以將該廢氣從該渦輪沿著廢氣再循環路徑再循環至該廢氣 壓縮機。該系統也包括主氧化劑壓縮系統，其係經配置以將壓縮的氧化劑供應至該氣渦輪系統，且該主氧化劑壓縮系統包含一或多個氧化劑壓縮機；耦接至該氣渦輪系統之熱回收蒸汽產生器(HRSG)，其中該HRSG係經配置以藉由將熱從該廢氣轉移至給水來產生蒸汽，且該EGR系統之廢氣再循環路徑延伸通過該HRSG；及蒸汽渦輪，其係沿著該氣渦輪系統的軸線設置且至少部分由來自該HRSG的蒸汽驅動，其中該蒸汽渦輪係經配置以將作為至少一部分該給水之冷凝液送回至該HRSG。

具體實例49.具體實例48之系統，其中該主氧化劑壓縮系統之該一或多個氧化劑壓縮機中的至少一個氧化劑壓縮機係沿著該氣渦輪系統之軸線設置。

具體實例50.具體實例48或49之系統，其中該蒸汽渦輪係沿著在該主氧化劑壓縮系統和該氣渦輪系統之間的軸線設置。

具體實例51.具體實例49或50之系統，其具有設置在該蒸汽渦輪和該主氧化劑壓縮系統之該至少一個氧化劑壓縮機之間的發電機。

具體實例52.具體實例48、49、50、或51之系統，其具有設置在該蒸汽渦輪和氣渦輪系統之間的發電機，其中該氣渦輪系統係以機械方式耦接至該發電機之輸入軸及該蒸汽渦輪係以機械方式耦接至該發電機之輸出軸。

具體實例53.具體實例48、49、50、51、或 52之系統，其中該主氧化劑壓縮系統係由該氣渦輪系統驅動，且該主氧化劑壓縮系統係沿著該蒸汽渦輪和該氣渦輪系統之間的軸線放置。

具體實例54.具體實例49、50、51、52、或53之系統，其包括設置在該主氧化劑壓縮系統之該至少一個壓縮機和該蒸汽渦輪之間的離合器，其中該離合器當嚙合時使該蒸汽渦輪能够以與該氣渦輪系統相同之速率操作，而當不嚙合時與該氣渦輪系統分開操作。

具體實例55.具體實例48、49、50、51、52、53、或54之系統，其中該主氧化劑壓縮系統包含多個於壓縮之串聯排列的壓縮機。

具體實例56.具體實例48、49、50、51、52、53、或54之系統，其中該主氧化劑壓縮系統包含多個於壓縮之並聯排列的壓縮機。

具體實例57.具體實例48、49、50、51、52、53、54、55、或56之系統，其中該主氧化劑壓縮系統包含至少一個以驅動方式耦接至減速或增速齒輪箱之氧化劑壓縮機，該減速或增速齒輪箱使至少一個氧化劑壓縮機能够以不同於該氣渦輪系統之操作速率的速率操作。

具體實例58.具體實例48、49、50、51、52、53、54、55、56或57之系統，其中該HRSG包含經配置以減少該廢氣中氧的濃度之觸媒。

具體實例59.具體實例48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、或58之系統，其包括耦接到 該氣渦輪系統之廢氣抽出系統，其中該廢氣抽出系統係經配置以從該氣渦輪系統除去一部分的廢氣。

具體實例60.具體實例59之系統，其包括流體地耦接至該廢氣抽出系統之烴產生系統，其中該廢氣抽出系統係經配置以利用該部分之廢氣作為供增進油料回收之加壓流體。

具體實例61.具體實例59或60之系統，其中該廢氣抽出系統包含經配置以減少該部分之廢氣中氧的濃度之觸媒。

具體實例62.具體實例48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、或61之系統，其中該主氧化劑壓縮系統係經配置以供應該壓縮的氧化劑作為大氣空氣、具有介於約21體積%和80體積%氧之間的富氧空氣、具有介於約1體積%和21體積%氧之間的貧氧空氣、或包含大於80體積%氧的實質上純氧。

具體實例63.一種系統，其包括：氣渦輪系統，其具有：渦輪燃燒器；由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動的渦輪；及由該渦輪驅動的廢氣壓縮機，其中該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮和供應至該渦輪燃燒器；及廢氣再循環(EGR)系統，其中該EGR系統係經配置以將該廢氣從該渦輪沿著廢氣再循環路徑再循環至該廢氣壓縮機。該系統也包括包含一或多個氧化劑壓縮機的主氧化劑壓縮系統，其中該一或多個氧化劑壓縮機係與該廢氣壓縮機分離，且該一或多個氧化劑壓縮機係經配置以供應 被該渦輪燃燒器利用於產生燃燒產物之所有壓縮的氧化劑。

具體實例64.任何前述具體實例之系統，其中該燃燒產物實質上沒有未燃燒燃料或氧化劑殘餘。

具體實例65.任何前述具體實例之系統，其中該燃燒產物具有小於約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、或5000體積百萬分之一(ppmv)的氧化劑、未燃燒燃料、氮氧化物(例如，NO_X)、一氧化碳(CO)、硫氧化物(例如，SO_X)、氫、和其他不完全燃燒之產物。

本書面說明使用實例來揭示本發明，包括最佳模式，且亦使任何熟習該項技術者能夠實施本發明，包括製造和使用任何裝置或系統及執行任何結合的方法。本發明的專利範圍由申請專利範圍界定，且可包括對於熟習此項技術者而言會發生的其他實例。若該等其他實例具有無異於申請專利範圍之字面語言的結構要件，或若其包括與申請專利範圍之字面語言無實質差異的等效結構要件，則其意欲在申請專利範圍之範疇內。

Claims (5)

1. 一種在化學計量廢氣再循環氣渦輪系統中用於氧化劑壓縮之系統，其包含：氣渦輪系統，其包含：渦輪燃燒器；渦輪，其係由來自該渦輪燃燒器之燃燒產物驅動；廢氣壓縮機，其係由該渦輪驅動，其中該廢氣壓縮機係經配置以將廢氣壓縮及提供至該渦輪燃燒器；及廢氣再循環(EGR)系統，其中該EGR系統係經配置以將該廢氣從該渦輪沿著廢氣再循環路徑再循環至該廢氣壓縮機；主氧化劑壓縮系統，其係經配置以將壓縮的氧化劑供應至該氣渦輪系統，且該主氧化劑壓縮系統包含：第一氧化劑壓縮機；及第一齒輪箱，其係經配置以使該第一氧化劑壓縮機能夠以不同於該氣渦輪系統之第一操作速率的第一速率操作；其中該主氧化劑壓縮系統至少部分以該氣渦輪系統驅動，且該主氧化劑壓縮系統包含多個包括該第一氧化劑壓縮機和第二氧化劑壓縮機之壓縮級，其中該第一氧化劑壓縮機係透過該第一齒輪箱由該氣渦輪系統驅動；發電機，其係耦接至該氣渦輪系統之軸，其中該第一氧化劑壓縮機係經由該第一齒輪箱耦接至該發電機；驅動器，其係耦接至該第二氧化劑壓縮機，其中該驅 動器包含蒸汽渦輪或電動馬達；及第二齒輪箱，其係耦接該第二氧化劑壓縮機和該驅動器，其中該第二齒輪箱係經配置以使該第二氧化劑壓縮機能夠以不同於該驅動器之第二操作速率的第二速率操作。
2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一齒輪箱包含具有大體上彼此平行之輸入軸和輸出軸的平行軸齒輪箱，該輸入軸係與該氣渦輪系統的軸線成一直線，且該輸出軸係以驅動方式耦接至該第一氧化劑壓縮機，或其中該第一齒輪箱包含具有彼此之間及與該氣渦輪系統的軸線成一直線之輸入軸和輸出軸的周轉齒輪箱，且該輸出軸係以驅動方式耦接至該第一氧化劑壓縮機。
3. 如申請專利範圍第1項之系統，其包含：具有該渦輪燃燒器的化學計量燃燒系統，該渦輪燃燒器係經配置以在約0.95和1.05之間的燃料對氧化劑中氧的燃燒當量比燃燒燃料/氧化劑混合物；及耦接至該氣渦輪系統之熱回收蒸汽產生器(HRSG)，其中該HRSG係經配置以藉由將熱從該廢氣轉移至給水來產生蒸汽；其中該HRSG係流體地耦接至蒸汽渦輪產生器，該蒸汽渦輪產生器包含該蒸汽渦輪，該蒸汽渦輪係經配置以經由該第二齒輪箱驅動該第二氧化劑壓縮機。
4. 如申請專利範圍第3項之系統，其中該EGR系統係經配置以按從該渦輪、通過該HRSG及回到該廢氣壓縮 機之路線發送廢氣，且其中該EGR系統包含：經配置以促使該廢氣朝向該廢氣壓縮機之鼓風機；經配置以冷卻該廢氣之冷卻器；及經配置以從該廢氣中除去水分之除濕單元。
5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該主氧化劑壓縮系統係經配置以供應該壓縮的氧化劑作為大氣空氣、具有介於約21體積%和80體積%氧之間的富氧空氣、具有介於約1體積%和21體積%氧之間的貧氧空氣、或包含大於80體積%氧的實質上純氧。