如控件124、126和128的传感器反馈130。例如，传感器反馈 130可W从传感器获得，所述传感器分布在整个SEGR燃气满轮系统52、机器106、EG处理系统 54、蒸汽满轮104、控类生产系统12中，或分布在整个基于满轮的服务系统14或控类生产系 统12的任何其他组件中。例如，传感器反馈130可W包括溫度反馈、压力反馈、流速反馈、火 焰溫度反馈、燃烧动力学反馈、吸入氧化剂成分反馈、吸入燃料成分反馈、排气成分反馈、机 械力72的输出水平、电力74的输出水平、排气42、60的输出数量、水64的输出数量或质量或 其任何组合。例如，传感器反馈130可W包括排气42、60的成分，W促进在SEGR燃气满轮系统 52中的化学计量燃烧。例如，传感器反馈130可W包括来自沿着氧化剂68的氧化剂供给路径 的一个或多个吸入氧化剂传感器、沿着燃料70的燃料供给路径的一个或多个吸入燃料传感 器W及沿着排气再循环路径110和/或在SEGR燃气满轮系统52内安置的一个或多个排气排 放传感器的反馈。吸入氧化剂传感器、吸入燃料传感器和排气排放传感器可W包括溫度传 感器、压力传感器、流速传感器和成分传感器。排放传感器可W包括用于氮氧化物(例如NOx 传感器）、碳氧化物(例如CO传感器和C〇2传感器）、硫氧化物(例如SOx传感器）、氨(例如出传 感器）、氧(例如化传感器）、未燃烧控类(例如HC传感器)或其他不完全燃烧产物或其任何组 合的传感器。
[0048] 使用运种反馈130,控制系统100可W调节(例如增加、减少或保持)排气66、氧化剂 68和/或燃料70进入SEGR燃气满轮系统52(除了其他操作参数W外）的进气流量，W保持当 量比在合适范围内，例如在大约0.95到大约1.05之间、在大约0.95到大约1.0之间、在大约 1.0到大约1.05之间或大致为1.0。例如，控制系统100可W分析反馈130W监测排气排放(例 如，氮氧化物、碳氧化物如C0和C〇2、硫氧化物、氨气、氧气、未燃烧控和其他不完全燃烧产物 的浓度水平)和/或确定当量比，然后控制一个或多个组件W调节排气排放(例如排气42的 浓度水平)和/或当量比。受控组件可W包括参照附图示出和描述的任何组件，其包括但不 限于：沿着氧化剂68、燃料70和排气66的供给路径的阀口；EG处理系统54中的氧化剂压缩 机、燃料累或其任何组件;SEGR燃气满轮系统52的任何组件或其任何组合。受控组件可W调 节(例如增加、减少或保持)在SEGR燃气满轮系统52内燃烧的氧化剂68、燃料70和排气66的 流速、溫度、压力或百分比（例如当量比）。受控组件还可W包括一个或多个气体处置系统， 例如催化剂单元(例如氧化催化剂单元）、用于催化剂单元的供给源(例如氧化燃料、热量、 电力等）、气体净化和/或分离单元(例如基于溶剂的分离器、吸收器、闪蒸罐等）W及过滤单 元。气体处置系统可W帮助减少沿着排气再循环路径110、排气孔路径(例如排放到大气中） 或至EG供给系统78的抽取路径的各种排气排放。
[0049] 在某些实施例中，控制系统100可W分析反馈130并控制一个或多个组件W保持或 减少排放水平(例如，排气42、60、95的浓度水平）至目标范围，例如每百万份体积(ppmv)小 于大约 10、20、30、40、50、100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、5000或10000份。针 对每种排气排放例如氮氧化物、一氧化碳、硫氧化物、氨气、氧气、未燃烧控类和其他不完全 燃烧产物的浓度水平，运些目标范围可W是相同或不同的。例如，根据当量比，控制系统100 可W将氧化剂(例如氧气）的排气排放(例如浓度水平)选择性地控制在小于大约1〇、20、30、 40、50、60、70、80、90、100、250、500、750或1000口口11^的目标范围内；将一氧化碳(0))的排气 排放选择性地控制在小于大约20、50、100、200、500、1000、2500或5000卵mv的目标范围内； 并且将氮氧化物（NOx)的排气排放选择性地控制在小于大约50、100、200、300、400或 SOOppmv的目标范围内。在W大致化学计量当量比操作的某些实施例中，控制系统100可W 将氧化剂(例如氧气）的排气排放(例如浓度水平)选择性地控制在小于大约10、20、30、40、 50、60、70、80、90或10化911^的目标范围内；并且将一氧化碳(0))的排气排放选择性地控制 在小于大约500、1000、2000、3000、4000或50009911^的目标范围内。在^稀燃料当量比（例如 在大约0.95到1.0之间）操作的某些实施例中，控制系统100可W将氧化剂(例如氧气）的排 气排放(例如浓度水平)选择性地控制在小于大约500、600、700、800、900、1000、1100、1200、 1300、1400或1500ppmv的目标范围内；将一氧化碳(C0)的排气排放选择性地控制在小于大 约10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150或200卵mv的目标范围内；并且将氮氧化物(例如 NOx)的排气排放选择性地控制在小于大约50、100、150、200、250、300、350或40化911^的目标 范围内。前述目标范围仅仅是示例，并不旨在限制所公开实施例的范围。
[0050] 控制系统100还可W被禪连到本地接口 132和远程接口 134。例如，本地接口 132可 W包括现场安置在基于满轮的服务系统14和/或控类生产系统12处的计算机工作站。相反， 远程接口 134可W包括相对于基于满轮的服务系统14和控类生产系统12非现场安置的计算 机工作站，例如通过互联网连接的计算机工作站。运些接口 132和134例如通过传感器反馈 130的一个或多个图形显示、操作参数等等来促进基于满轮的服务系统14的监测和控制。
[0051] 再者，如上所述，控制器118包括各种控件124、126和128, W促进基于满轮的服务 系统14的控制。蒸汽满轮控件124可W接收传感器反馈130并输出有利于蒸汽满轮104操作 的控制命令。例如，蒸汽满轮控件124可W从皿SG 56、机器106，沿着蒸汽62的路径的溫度和 压力传感器、沿着水108的路径的溫度和压力传感器W及指示机械力72和电力74的各种传 感器接收传感器反馈130。同样，SEGR燃气满轮系统控件126可W从沿着SEGR燃气满轮系统 52、机器106、EG处理系统54或其任何组合安置的一个或多个传感器接收传感器反馈130。例 如，传感器反馈130可W从安置在SEGR燃气满轮系统52内部或外部的溫度传感器、压力传感 器、间隙传感器、振动传感器、火焰传感器、燃料成分传感器、排气成分传感器或其任何组合 获得。最终，机器控件128可W从与机械力72和电力74关联的各种传感器W及安置在机器 106内的传感器接收传感器反馈130。运些控件124、126和128中的每个控件使用传感器反馈 130来改善基于满轮的服务系统14的操作。
[0052] 在图示的实施例中，SEGR燃气满轮系统控件126可W执行指令W控制在EG处理系 统54、EG供给系统78、控类生产系统12和/或其他系统84中的排气42、60、95的数量和质量。 例如，SEGR燃气满轮系统控件126可W将排气60中的氧化剂(例如氧气)和/或未燃烧燃料的 水平保持为低于适合用于排气注入EOR系统12的阔值。在某些实施例中，氧化剂(例如氧气） 和/或未燃烧燃料的阔值水平可W是小于排气42、60体积的1%、2%、3%、4%或5%;或者氧 化剂(例如氧气）和/或未燃烧燃料(和其他排气排放）的阔值水平可W是小于排气42、60的 每百万份体积(ppmv)的大约 10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、1000、 2000、3000、4000或5000份。通过进一步实施例，为了实现氧化剂(例如氧气)和/或未燃烧燃 料的运些低水平，SEGR燃气满轮系统控件126可W将SEGR燃气满轮系统52中的燃烧当量比 保持在大约0.95与大约1.05之间。SEGR燃气满轮系统控件126还可W控制EG抽取系统80和 EG处置系统82W将排气42、60、95的溫度、压力、流速和气体成分保持在适合用于排气注入 E0R系统112、管线86、储罐88和碳封存系统90的范围内。如上面所讨论，EG处置系统82可W 被控制W将排气42净化和/或分离成一种或多种气体流95,例如富C〇2稀化流96、中等浓度 C02、N2流97W及稀C〇2富化流98。除了控制排气42、60和95W外，控件124、126和128还可^执 行一个或多个指令W将机械力72保持在合适的功率范围内，或将电力74保持在合适的频率 和功率范围内。
[0053] 图3是系统10的实施例的示意图，其进一步示出用于控类生产系统12和/或其他系 统84的SEGR燃气满轮系统52的细节。在图示的实施例中，SEGR燃气满轮系统52包括禪连到 EG处理系统54的燃气满轮发动机150。图示的燃气满轮发动机150包括排气压缩机部152、燃 烧器部154W及膨胀器部或满轮部156。排气压缩机部152包括一个或多个排气压缩机或压 缩机级158,例如W串联布置安置的1到20级可转动压缩机叶片。同样，燃烧器部154包括一 个或多个燃烧器160,例如围绕SEGR燃气满轮系统52的可转动轴线162圆周分布的1到20个 燃烧器。而且，每个燃烧器160可W包括一个或多个燃料喷嘴164,其被配置为注入排气66、 氧化剂68和/或燃料70。例如，每个燃烧器160的盖端部166可W容纳1、2、3、4、5、6个或更多 燃料喷嘴164,其可W将排气66、氧化剂68和/或燃料70的流或混合物注入到燃烧器160的燃 烧部168 (例如燃烧室）中。
[0054] 燃料喷嘴164可W包括预混燃料喷嘴164(例如，其被配置为预混合氧化剂68和燃 料70W便生成氧化剂/燃料预混火焰)和/或扩散燃料喷嘴164(例如，其被配置为注入氧化 剂68和燃料70的单独流W便生成氧化剂/燃料扩散火焰）的任何组合。预混燃料喷嘴164的 实施例可W包括在氧化剂68和燃料70注入到燃烧器168中并在其中燃烧之前在内部混合在 喷嘴164内的氧化剂68和燃料70的旋流叶片、混合室或其他部件。预混燃料喷嘴164还可W 接收至少某些部分混合的氧化剂68和燃料70。在某些实施例中，每个扩散燃料喷嘴164可W 隔离氧化剂68与燃料70的流动直到注入点，同时也隔离一种或多种稀释剂(例如排气66、蒸 汽、氮气或其他惰性气体)的流动直到注入点。在其他实施例中，每个扩散燃料喷嘴164可W 隔离氧化剂68与燃料70的流动直到注入点，同时在注入点之前部分混合一种或多种稀释剂 (例如排气66、蒸汽、氮气或其他惰性气体)与氧化剂68和/或燃料70。此外，一种或多种稀释 剂(例如排气66、蒸汽、氮气或其他惰性气体)可W在燃烧区处或燃烧区下游被注入燃烧器 中（例如注入到燃烧的热产物中），从而帮助减少燃烧的热产物的溫度并且减少NOx(例如NO 和N02)的排放。不管燃料喷嘴164的类型如何，SEGR燃气满轮系统52都可W被控制W提供氧 化剂68和燃料70的大致化学计量燃烧。
[0055] 在使用扩散燃料喷嘴164的扩散燃烧实施例中，燃料70和氧化剂68通常不在扩散 火焰的上游混合，而是燃料70和氧化剂68直接在火焰表面混合和反应，和/或火焰表面存在 于燃料70与氧化剂68之间的混合位置处。特别地，燃料70和氧化剂68单独靠近火焰表面(或 扩散边界/界面），然后沿着火焰表面(或扩散边界/界面)扩散(例如经由分子扩散和粘性扩 散）W生成扩散火焰。值得注意的是，燃料70和氧化剂68沿着该火焰表面(或扩散边界/界 面)可W处于大致化学计量比，运可W导致沿着运个火焰表面的更大的火焰溫度(例如峰值 火焰溫度）。与稀燃料或富燃料的燃料/氧化剂比相比，该化学计量燃料/氧化剂比通常产生 更大的火焰溫度(例如峰值火焰溫度）。结果，扩散火焰基本上可W比预混火焰更稳定，运是 因为燃料70和氧化剂68的扩散有助于保持沿着火焰表面的化学计量比及更大的溫度）。 虽然更大的火焰溫度也可能导致更大的排气排放例如NOx排放，但所公开的实施例使用一 种或多种稀释剂来帮助控制溫度和排放，同时仍然避免燃料70和氧化剂68的任何预混合。 例如，所公开的实施例可W引入(例如在燃烧点之后和/或扩散火焰的下游)与燃料70和氧 化剂68分开的一种或多种稀释剂，从而帮助降低溫度和减少由扩散火焰产生的排放(例如 NOx排放）。
[0056] 如图所示，在操作时，排气压缩机部152接收并压缩来自EG处理系统54的排气66， 并且将压缩后的排气170输出到燃烧器部154中的每个燃烧器160。在燃料60、氧化剂68和排 气170在每个燃烧器160内燃烧时，附加排气或燃烧产物172(即燃烧气体)被输送到满轮部 156。类似于排气压缩机部152,满轮部156包括一个或多个满轮或满轮级174,其可W包括一 系列可转动满轮叶片。然后运些满轮叶片由在燃烧器部154中生成的燃烧产物172驱动，由 此驱动禪连到机器106的轴176的转动。再者，机器106可W包括禪连到SEGR燃气满轮系统52 的任一端的各种设备，例如禪连到满轮部156的机器106、178和/或禪连到排气压缩机部152 的机器106、180。在某些实施例中，机器106、178、180可W包括一个或多个发电机、用于氧化 剂68的氧化剂压缩机、用于燃料70的燃料累、齿轮箱或禪连到SEGR燃气满轮系统52的附加 驱动器(例如蒸汽满轮104、电动机等）。非限制性示例在下面参照表格1进一步详细讨论。如 图所示，满轮部156输出排气60 W沿着从满轮部156的排气出口 182到进入排气压缩机部152 的排气入口 184的排气再循环路径110再循环。如上面所详细讨论的，沿着排气再循环路径 110,排气60穿过EG处理系统54(例如HRSG 56和/或EGR系统58)。
[0057] 再者，燃烧器部154中的每个燃烧器160接收、混合并且W化学计量燃烧所压缩的 排气170、氧化剂68和燃料70, W产生驱动满轮部156的附加排气或燃烧产物172。在某些实 施例中，氧化剂68被氧化剂压缩系统186例如具有一个或多个氧化剂压缩机(M0C)的主氧化 剂压缩(M0C)系统(例如，主空气压缩(MAC)系统)压缩。氧化剂压缩系统186包括禪连到驱动 器190的氧化剂压缩机188。例如，驱动器190可W包括电动机、燃烧发动机或其任何组合。在 某些实施例中，驱动器190可W是满轮发动机，例如燃气满轮发动机150。因此，氧化剂压缩 系统186可W是机器106的整体部分。换句话说，压缩机188可W被由燃气满轮发动机150的 轴176供给的机械力72直接或间接驱动。在运类实施例中，驱动器190可W被排除在外，运是 因为压缩机188依赖来自满轮发动机150的动力输出。然而，在采用不止一个氧化剂压缩机 的某些实施例中，第一氧化剂压缩机(例如低压(LP)氧化剂压缩机)可W由驱动器190驱动， 而轴176驱动第二氧化剂压缩机(例如高压化P)氧化剂压缩机），或反之亦然。例如，在另一 个实施例中，HP M0C由驱动器190驱动，并且LP氧化剂压缩机由轴176驱动。在图示的实施例 中，氧化剂压缩系统186与机器106是分开的。在运些实施例中的每个实施例中，压缩系统 186压缩氧化剂68并将氧化剂68供应给燃料喷嘴164和燃烧器160。因此，机器106、178、180 中的某些或全部可W被配置为增加压缩系统186(例如压缩机188和/或附加压缩机)的操作 效率。
[005引由元件编号1064、1068、106〔、1060、1066和106尸所指示的机器106的各个组件可^ 沿着轴176的线和/或平行于轴176的线W-个或多个串联布置、并联布置或串联与并联布 置的任何组合安置。例如，机器106、178、180 (例如106A至106F)可W包括下列设备W任何次 序的任何串联和/或并联布置:一个或多个齿轮箱(例如平行轴、行星齿轮箱）、一个或多个 压缩机(例如氧化剂压缩机、增压压缩机如EG增压压缩机）、一个或多个发电单元(例如发电 机）、一个或多个驱动器(例如蒸汽满轮发动机、电机）、热交换单元(例如直接或间接热交换 器）、联轴器(clutch)或其任何组合。所述压缩机可W包括轴向压缩机、径向或离屯、压缩机 或其任何组合，每种压缩机具有一个或多个压缩级。关于热交换器，直接热交换器可W包括 喷淋冷却器(例如喷淋中间冷却器），其将液体喷淋物注入到气流(例如氧化剂流）中W便直 接冷却气流。间接热交换器可W包括将第一流与第二流分开的至少一个壁(例如管壳式换 热器），例如与冷却剂流(例如水、空气、制冷剂或任何其他液态或气态冷却剂)分开的流体 流(例如氧化剂流），其中冷却剂流在与流体流没有任何直接接触的情况下传递来自流体流 的热量。间接热交换器的示例包括中间冷却器热交换器和热回收单元，例如热回收蒸汽发 生器。热交换器还可W包括加热器。如下面进一步详细讨论的，运些机器组件中的每个组件 可W被用在如表格1中阐述的非限制性示例所指示的各种组合中。
[0059] 通常，机器106、178、180可W被配置为通过例如调节系统186中的一个或多个氧化 剂压缩机的操作速度、通过冷却W促进氧化剂68的压缩和/或抽取过剩电力，来增加压缩系 统186的效率。所公开的实施例旨在包括在机器106、178、180中W串联或并联布置的前述组 件的任何和全部排列组合，其中所述组件中的一个、多于一个、全部组件或没有任何组件从 轴176获得动力。如下面所示，表格1示出靠近压缩机和满轮部152、156安置的和/或禪连到 压缩机和满轮部152、156的机器106、178、180的布置的某