专利名称：用于对涡轮机的排气进行再循环的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及从涡轮机排放的废气，且尤其涉及用于在使废气再循 环返回到涡轮机内之前减少废气内有害成分的系统。
背景技术：
现在人们越来越关注氧化氮(在下文中称作NOx)和二氧化碳(在 下文中称作"C02")和硫对于环境排放的长期效应。涡轮机(诸如燃气 轮机)可排放的NOx和C02的允许水平是受到严重管制的。涡轮机的 操作者需要减少所排放的NOx和C02水平的方法。
气的一部分，在涡轮机的入口部，所排放废气的一部分与进入的空气 流混合之后进行燃烧。这个过程便于移除和截存(sequestration)所排放 的NOx和浓C027jof,从而减小净排放水平。
当前已知的EGR系统存在一些问题。在废气内的杂质和湿气防 止利用简单的再循环回路来减少C02和NOx。将废气直接引入至涡轮 机入口部将会导致涡轮结垢、腐蚀和内部涡轮机部件的加速磨损。因 此，所分流的废气应在与入口空气4参混之前进行处理。在废气流中存 在大量的可凝结蒸汽。这些蒸汽通常含有很多种成分，诸如水蒸汽、 酸、醛、烃、硫和氯化合物。如果不进行处理就允许进入燃气轮机的 入口，这些成分将加速内部部件的腐蚀和结垢。
由于上述原因，需要一种用于处理再循环废气流以减d、废气流内 有害成分对涡轮机部件的影响的系统。
发明内容
根据本发明的实施例，提供一种用于减少至少一个涡轮机的至少一个排气流内的成分的系统，涡轮机包括入口部和排气部；该系统包 括提供至少一个废气再循环系统(EGR),其包括至少一个洗涤器； 其中，至少一个洗涤器能够从至少一个涡轮机的排气部接收在第一 温度的至少一个排气流；接收包含处于第一水平的成分的至少一个排 气流；将该成分减少到第二水平；以及，允许至少一个排气流在第二 温度退出；且至少一个排气流是从至少一个涡轮机所退出的总排气的 一部分；且至少一个EGR将从至少一个洗涤器退出的至少一个排气 流再循环到入口部。
该系统还可包括安装到排气部下游和洗涤器上游的至少一个余 热回收蒸汽发生器(HRSG);其中，至少一个排气流从至少一个涡轮机 的排气部流到HRSG的入口部，且然后从HRSG的出口部流到至少一 个洗涤器的入口部。
这些成分可能包括下列成分中的至少一种水、酸、醛、烃或它 们的组合。
所退出的至少一个排气流可包括大约10,000 Lb/hr到大约 50,000,000 Lb/hr的流率和大约100华氏度到大约1500华氏度的温度。
该系统可包括至少一个EGR流量调节装置，用于乂人至少一个涡 轮机退出的总排气分流至少一个排气流。
该系统还可包括至少一个下游热交换器；其中，至少一个下游 热交换器从至少一个洗涤器的出口部接收至少一个排气流，且降低至 少一个排气流的温度；至少一个除雾器；该至少一个除雾器连接至少 一个下游热交换器的下游，并且从至少一个排气流移除水；和至少一 个混合站；该至少 一 个混合站连接至少 一 个涡轮机的入口部的上游， 并且使至少一个排气流与入口空气混合，入口空气进入至少一个涡轮 机。
该系统还可包括至少一个注入器，用于将至少一种试剂注入到 至少 一 个洗涤器内用以吸收至少 一 个排气流中的成分的 一 部分；以 及，至少一个湿式静电滤尘器，其中，该至少一个湿式静电滤尘器连接至少一个下游热交换器的下游，并且移除至少 一个排气流中成分的 一部分。
该系统还可包括至少一个上游热交换器；其中，该至少一个上 游热交换器能够接收至少一个排气流；降低至少一个排气流的温度； 以及，允许该至少一个排气流流到至少一个洗涤器的入口部；至少一 个除雾器；该至少一个除雾器连接至少一个洗涤器的下游并且从至少 一个排气流移除水；以及，至少一个混合站；该至少一个混合站连接 至少一个涡4仑才几的入口部的上游，并且^吏至少一个排气流与进入该至 少一个涡轮才几的入口空气混合。
该系统还可包括至少一个上游热交换器；其中，至少一个上游 热交换器能够接收至少一个排气流；降低至少一个排气流的温度； 以及，允许至少一个排气流流到至少一个洗涤器的入口部；至少一个 下游热交换器；该至少一个下游热交换器从至少一个洗涂器的出口部 接收至少一个排气流并且在至少一个除雾器降低至少一个排气流的 温度；该至少一个除雾器连接至少一个下游热交换器的下游，并且从 至少一个排气流移除水；以及，至少一个混合站；该至少一个混合站 连接至少 一个涡轮机的入口部的上游，并且使至少 一个排气流与进入 至少 一个涡4仑机的入口空气混合。
该系统还可包括至少一个注入器，其用于将至少一种试剂注入 到至少一个洗涤器内用于吸收至少一个排气流的成分的一部分；至少 一个上游热交换器；其中，至少一个上游热交换器能够接收至少一 个排气流；降低至少一个排气流的温度；以及，允许至少一个排气流 流到至少一个洗涤器的入口部；至少一个下游热交换器；该至少一个 下游热交换器从至少一个洗涤器的出口部接收至少一个排气流并且 降低至少一个排气流的温度；至少一个湿式静电滤尘器；该至少一个 湿式静电滤尘器连接至少一个下游热交换器的下游并且移除至少一 个排气流中的成分的一部分；至少一个除雾器，该至少一个除雾器连 接至少一个下游热交换器的下游并且从至少一个排气流移除水；以及，至少一个混合站，该至少一个混合站连4姿至少一个涡4仑才几的入口 部的上游，并且使至少 一个排气流与进入至少 一个涡轮机的入口空气 混合。
图1是示出根据本发明的实施例用于使涡轮机的排气再循环的系 统的实例的示意图。
图2是示出根据本发明的第二实施例用于使涡轮机的排气再循环 的系统的实例的示意图。
图3是示出根据本发明的第三实施例用于使涡轮机的排气再循环 的系统的实例的示意图。
图4是示出根据本发明的第四实施例用于使涡轮机的排气再循环 的系统的实例的示意图。
图5是示出根据本发明的第五实施例用于使涡轮机的排气再循 环的系统的实例的示意图。
具体实施例方式
下文优选实施例的详细描述参看附图，附图示出了本发明的具体 实施例。具有不同结构和操作的其它实施例并不背离本发明的范畴。
仅为了读者方便起见使用某些用语且这些用语并不被理解为限 制本发明的范畴。举例说来，诸如"上部"、"下部"、"左"、"右"、 "前部"、"后部"、"顶部"、"底部"、"水平，，、"垂直"、 "上游"、"下游"、"之前"、"之后，，等词语只是描述在附图所 示的配置。实际上，本发明的实施例的该或该等元件可以任何方向定 向且因此除非另外规定，该用语应被理解为涵盖这些变化。
本发明的实施例表现为可使至少一个涡轮机的排气的一部分再 循环的系统的形式，其中至少一个涡轮机的排气的一部分可与入口空 气混合并且再次进入涡轮机而不会影响该单元的可靠性和可用性。一般而言，本发明的实施例的废气再循环系统包括多个元件。元 件的配置和顺序由废气的组成而决定。
一般而言，包括废气再循环过
程的步骤为冷却、洗涤、除雾、高效的颗粒和小滴移除、以及混合。
当利用本发明时，与入口空气掺混的分流气体可被？ 1入到涡轮入口而 不会产生害处。如下文所述的那样，存在可用于实现废气处理的多个 设置。
本发明具有减少NOx、浓C02和有害成分的水平的技术效果， NOx、浓C02和有害成分均在排气(在下文中称作"排气流"等)的一 部分内。它们的水平可从第一水平减小到可由涡轮机的操作者决定的 第二水平。本发明的实施例还可允许移除和截存浓C02排放。
本发明可应用于产生气态流体的多种涡轮机，诸如，但不限于， 重型燃气4仑才几(heavy duty gas turbine)、 ^t改燃气4仑才几(aero-derivative gasturbine)等(在下文中被称作"燃气轮机")。本发明的实施例可应用 于单个燃气轮机或多个燃气轮机。本发明的实施例可应用于以单个循 环或组合循环配置操作的燃气轮机。
如下文所述，本发明的实施例可利用至少一个洗涤器；或至少一 个洗涤器和至少一个下游热交换器；或至少一个洗涤器和至少一个上 游热交换器；或至少一个洗涤器、至少一个下游热交换器/和至少一个 上游热交换器；或其各种组合。此外，前述实施例中的每个实施例或 任一实施例可包括注入器和湿式静电滤尘器，其中，注入器可引入用 于减小排气流内有害成分水平的试剂；湿式静电滤尘器用于移除这些 成分。
本发明的元件，诸如，但不限于，洗涤器和热交换器可由可耐受 废气再循环系统可运作和操作的操作环境的材料制成。
现参看附图，其中，贯穿所有附图，各种标号表示类似的元件，
实例的示意图。图1示出燃气轮机100和废气再循环系统150。
涡轮机(在下文中称作"燃气轮机，，)100包括具有轴杆120的压缩机110。空气在125进入压缩机的入口 ，被压缩机110压缩且之后 排出到燃烧系统130，在燃烧系统130中，燃料135(诸如，但不限于 天然气)燃烧以提供高能量燃烧气体，高能量燃烧气体驱动涡轮145。 在涡轮145中，热气体的能量被转化为功，其中的某些功用于通过轴 杆120来驱动压缩机110,且其余功为适于驱动负载(未图示)的有用 功。
如图1所示出的废气再循环系统150包括至少一个EGR流量调 节装置155和至少一个洗涤器170。
至少一个EGR流量调节装置155可在非再循环排气160与至少 一个排气流165之间分配总的排气流量(在图1中未示出)。至少一个 EGR流量调节装置155的大小和制造材料能够耐受(诸如，但不限于) 大约10000 Lb/hr至大约50000000 Lb/hr的流率和大约100F至大约 1500F的温度的物理性质。
燃气轮机100的操作者可基于至少一个排气流165所需的流率来 决定至少一个EGR流量调节装置155的位置。至少一个排气流165 可在至少一个EGR流量调节装置155的下游流到至少一个洗涤器170 的入口部。
洗涤器系统(在下文中称作"洗涤器，，)通常被认为是空气污染控 制装置，其可从工业排气流移除颗粒和/或其它排放物。洗涂器可使用 "洗涤过程"等，涉及用液体从气体流"洗涤"不想要的污染物。
在本发明的实施例中，至少一个洗涤器no可在接收至少一个排
气流165后执行一些功能。至少一个洗涤器170可将至少一个排气流 165的温度降至大约60华氏度至大约IOO华氏度的范围。至少一个洗 涤器170还可将至少一个排气流165内的多种成分(未图示)从第一水 平移除到第二水平。在本发明的实施例中，至少一个涡轮机的操作者 可决定第二水平的要求。这些成分可包括(例如，但不限于)下列成分 中的至少一种成分水蒸汽、酸、醛、烃或它们的组合。
至少一个洗涤器170可接收且随后排出洗涤器冷却流体172、174;其可为允许降低至少一个排气流165的温度(如所讨论的那样) 所需传热的类型。
至少一个洗涤器170可包括至少一个洗涤器泄料管线176,其可 移除前述成分的部分和浓C02。可凝结管线178可移除至少一个排气 流165中可在洗涤过程中凝结的部分。洗涤器再循环管线180可再循 环至少一个排气流165的一部分以增加洗涤过程的有效性。
在洗涤过程之后，至少一个排气流165可在下游流向压缩才几110。 然后，废气再循环系统150可使入口空气125与至少一个排气流165 混合，之后由压缩机110执行压缩。
在使用中，在燃气轮机100操作时本发明的上述实施例的废气再 循环系统150运作。EGR流量调节装置155可通过定位以允许至少一 个排气流165的所需流率，且非再循环排气160可流经排气烟囱(未图 示)或类似装置或其它装置(诸如，但不限于，余热回收蒸汽发生器(未 图示))。然后，至少一个排气流165可在下游流经至少一个洗涤器170, 如上文所述的那样。在至少一个洗涤器170中，至少一个排气流165 的温度可降低至低于饱和温度。洗涤器冷却流体172、 174的使用和 至少一个排气流165的温度的降低可能会造成至少一个排气流165的 一部分流经洗涤器再循环管线180。其中，至少一个排气流165的可 凝结蒸汽的一部分可经由可凝结管线178移除。之后，至少一个排气 流165可在至少一个洗涤器170的下游流动且流入到压缩才几110内。
在下文所讨论和在图2至图5中所示出的替代实施例修改了至少 一个排气流165的流动路径和废气再循环系统150的配置。每个实施 例的讨论将强调与上文所讨论实施例的不同。另外，图2至图5示出 被构造进行组合循环操作的至少一个燃气轮机100。其中，余热回收 蒸汽发生器(HRSG)200接收燃气轮机100的总排气。如图2至图5所 示，EGR流量调节装置155可连接HRSG 200的下游并且如前面所述 的那样进行运作。
图2是示出根据本发明的第二实施例用于再循环涡轮机的排气的系统的实例的示意图。在本发明的这个第二实施例中，废气再循环系
统150可包括至少一个洗涤器170、至少一个下游热交换器220、 至少一个除雾器230和至少一个混合站240。
在本洗涤器170的这个第二实施例中，至少一个洗涤器170可降 低至少一个排气流165的温度并且也可移除至少一个排气流165内多 种成分(未图示)的一部分，如所描述的那样。
至少一个洗涤器170可包括至少一个洗涤器泄料管线176和至少 一个洗涤器再循环管线180(如所描述的那样)。至少一个洗涤器170 还可包括至少一个洗涤器补充管线210，洗涤器补充管线210可供应 在洗涤过程中所用的流体。
至少一个下游热交换器220可位于至少一个洗涤器170的下游，
其可将至少一个排气流165冷却到合理的温度，使得燃气轮机100的
性能不会受到热入口空气130温度的影响。举例说来，但不限于，至
少一个下游热交换器220可将至少一个排气流165的温度降低到大约
35(略高于冻结温度)华氏度到大约100华氏度的范围。
至少一个下游热交换器220可接收且随后排出下游冷却流体
222、 224,其可为允许降低至少一个排气流165的温度(如所讨-沦的那 样)所需传热量的类型。
至少一个下游热交换器220还可包括至少一个可凝结管线178, 其可移除至少一个排气流165中可能在热交换过程中凝结的部分。
在本发明的这个第二实施例中，至少一个除雾器230可位于至少 一个下游热交换器220下游。至少一个除雾器230可从至少一个排气 流165移除可能从洗涤和热交换过程携带的小水滴。
如所讨论的那样，本发明的实施例可包括至少一个混合站240， 其可位于至少一个下游热交换器220下游。至少一个混合站240可被 认为是将入口空气125与至少一个排气流165混合的装置，且形成进 入压缩才几240的入口 :;危体250。
至少一个混合站240可利用(例如，但不限于)折流板(baffle)、转流器(flow turner)或类似装置来使入口空气125与至少一个排气流165 混合。
如图l所示，本发明的实施例可能不需要至少一个混合站240。 其中，例如，但不限于，入口空气125与至少一个排气流165可在邻 近压缩机110的区域内混合，诸如，但不限于，在靠近滤过部的集气 室中的入口管。
在使用中，在燃气轮机100操作时本发明的第二实施例的废气再 循环系统150运作。EGR流量调节装置155可通过定位以允许至少一 个排气流165的所需流率，如先前所述的那样。然后，至少一个排气 流165可在下游流经至少一个洗涤器170,如上文所述的那^H在至 少一个洗涤器170中，至少一个排气流165的温度可能会降低到低于 饱和温度。洗涤器冷却流体172、 174的使用和至少一个排气流165 温度的降低可能会造成流165的一部分流经洗涤器再循环管线180。 在洗涤器170内所用流体的一部分可能经由洗涤器补充管线210用新 的流体替换。
之后，至少一个排气流165可在至少一个洗涤器170的下游流到 至少一个下游热交换器220，在这里经由可凝结管线178移除至少一 个排气流165的可凝结蒸汽的一部分。之后，至少一个排气流165可 流经至少一个除雾器230并且然后流入到至少一个混合站240内，所 有这些均在上文描述。在至少一个混合站240的下游，入口流体250 可流入到压缩机110内。本发明的这个第二实施例允许至少一个除雾 器230和至少一个混合站240的替代配置。举例说来，但不限于，废 气再循环系统150可,皮构造成使得至少一个混合站240位于至少一个 下游热交换器220直接下游；且因此至少一个除雾器230位于至少一 个混合站240下游。
图3是根据本发明的第三实施例用于使涡轮机的排气再循环的实 例的示意图。本发明的第二实施例与第三实施例之间的关键不同在于 至少一个热交换器位于废气再循环系统150内。如先前所讨论的那样，本发明的第二实施例可包括位于至少一个洗涤器170下游的至少一个
下游热交换器220。然而，在下文要讨论的本发明的第三实施例可包 括位于至少一个洗涤器170上游的上游热交换器300。在本发明的这 个第三实施例中，废气再循环系统150可包括至少一个洗涤器170、 至少一个上游热交换器300、至少一个除雾器230和至少一个混合站 240。
至少一个上游热交换器300可位于至少一个洗涤器170上游，且 可接收从EGR流量调节装置155退出的至少一个排气流165。至少一 个上游热交换器300可将至少一个排气流165冷却到大约60华氏度 到大约IOO华氏度的范围。
至少一个上游交换器300可接收且随后排出上游冷却流体302、 304，其可为允许降低至少一个排气流165的温度(如所讨论的那样) 所需传热量的类型。
至少一个上游热交换器300还可包括至少一个可凝结管线178, 其可移除至少一个排气流165中可能在热交换过程中凝结的部分。
在使用中，在燃气轮机100操作时本发明第三实施例的废气再循 环系统150运作。EGR流量调节装置155可通过定位以允许至少一个 排气流165的所需流率，如先前所描述的那样。然后，至少一个排气 流165可在下游流经至少一个上游热交换器300，在这里可经由可凝 结管线178移除至少一个排气流165的可凝结蒸汽的一部分。
之后，至少一个排气流165可在下游流经至少一个洗涂器170， 如上文所述的那样。之后，至少一个排气流165可在至少一个洗涤器 170的下游流到至少 一个除雾器230，且然后流到至少 一个混合站240， 所有这些均在上文描述。在至少一个混合站240的下游，入口流体250 可流入到压缩机110内。本发明的第三实施例允许至少一个除雾器230 和至少一个混合站240的替代配置。举例说来，但不限于，废气再循 环系统150可被构造成使得至少一个混合站240位于至少一个下游热 交换器220的直接下游；且因此至少一个除雾器230位于至少一个混合站240的下游。
图4是示出根据本发明的第四实施例用于使涡轮机的排气再循环 的系统的实例的示意图。本发明的这个第四实施例的配置可允许通过 位于洗涤器170的上游和下游的多个热交换器来实现的至少一个排气 流165中的排热。这种配置可允许比前述实施例的那些热交换器相对 更少的热交换器。
本发明第四实施例与第二实施例和第三实施例的关4A不同在于 在废气再循环系统150内包括至少一个下游热交换器220和至少一个 上游热交换器300。在本发明的这个第四实施例中，废气再循环系统 150可包括至少一个洗涤器170、至少一个上游热交换器300、至少 一个下游热交换器220、至少一个除雾器230和至少一个混合站240。
本发明的第四实施例可整合至少一个上游热交换器300、至少一 个下游热交换器220和至少一个洗涤器170的操作，以分阶段地从至 少一个排气流165排热并因此降低至少一个排气流165的温度，如下 文所述的那样。
在使用中，在燃气轮机IOO操作时本发明的第四实施例的废气再 循环系统150运作。EGR流量调节装置155可通过定位以允许至少一 个排气流165的所需流率，如在前面所述的那样。然后，至少一个排 气流165可在下游流经至少一个上游热交换器300，其可将至少一个 排气流165的温度降至大约120华氏度到大约150华氏度的范围。之 后，至少一个排气流165可在下游流向至少一个洗涤器170。之后， 至少一个排气流165可在至少一个洗涤器170的下游流经至少一个下 游热交换器220，下游热交换器220可将至少一个排气流165的温度 降至大约60华氏度到大约IOO华氏度的范围。之后，至少一个排气 流165可流经至少一个除雾器230,且然后进入至少一个混合站240 内，所有这些均在上文描述。在至少一个混合站240下游，入口流体 250可流入到压缩才几110内。本发明的第四实施例允许至少一个除雾 器230和至少一个混合站240的替代配置，如上文所述的那样。本发明的第四实施例还可允许从至少 一个排气流165进行排热的 替代分阶段方式。举例说来，但不限于，至少一个上游热交换器300 可将至少一个排气流165的温度降至大约150华氏度到大约350华氏 度的范围；之后，至少一个洗涤器170可将温度降至大约120华氏度 到大约150华氏度；且然后，至少一个下游热交换器220可将温度降 至大约60华氏度到大约100华氏度。
图5是说明根据本发明的第五实施例用于再循环涡轮机的排气的 系统的实例的示意图。本发明的这个第五实施例与第四实施例之间的 关键不同在于包括至少一个注入器500和至少一个湿式静电滤尘器 510。如所讨论的那样，至少一个洗涤器170可在洗涤过程中使用流 体来移除至少一个排气流165内成分的一部分。由于成分的组成，可 需要试剂来辅助移除这些成分。试剂可执行吸收过程来移除这些成 分。试剂可包括(例如，但不限于)氨、基于石灰石的液体试剂、水或 类似物，或其组合。至少一个注入器500可将试剂注入到废气再循环 系统150的至少一个洗涤器170内。
试剂所使用的吸收过程可能形成颗粒物质，应当从至少一个洗涤 器170中移除颗粒物质。至少一个湿式静电滤尘器510可移除颗粒物 质。 一般而言，湿式静电滤尘器510可包括静电荷且利用流体执行洗 涤类似操作，以从至少一个洗涤器170移除颗粒物质。
至少一个注入器500和至少一个湿式静电滤尘器510可添加到前 面实施例中的任一个实施例。如下文所讨^r的那样，当前面所描述的 凝结和洗涤过程并不将至少一个排气流165内的成分减少到第二水平 时，可利用至少一个注入器500和至少一个湿式静电滤尘器510。
在本发明的第五实施例中，如图5所示，废气再循环系统150可 包括至少一个洗涤器170、至少一个注入器500、至少一个上游热 交换器300、至少一个下游热交换器220、至一个湿式静电滤尘器510、 至少一个除雾器230和至少一个混合站240。
在使用中，在燃气轮机IOO操作时本发明的第五实施例的废气再循环系统150运作。EGR流量调节装置155可通过定位以允许至少一 个排气流165的所需流率，如先前所述的那样。至少一个排气流165 可在下游流经至少一个上游热交换器300,其可将至少一个排气流165 的温度降至大约120华氏度到大约150华氏度的范围。之后，至少一 个排气流165可在下游流到至少 一个洗涤器170 ，至少 一个注入器500 可向其内注入至少一种试剂，如所描述的那样。之后，至少一个排气 流165可在至少一个洗涤器170的下游流经至少一个下游热交换器 220，其可将至少一个排气流165的温度降至大约60华氏度到大约100 华氏度的范围。
之后，至少一个排气流165可流经至少一个湿式静电滤尘器510， 然后流经至少一个除雾器230且然后进入至少一个混合站240，所有 这些均在上文描述。在至少一个混合站240下游，入口流体250可流 入到压缩才几110内。
本发明的第五实施例允许至少一个除雾器230和至少一个混合站 240的替代配置，如上文所述的那样。本发明的第五实施例还可允许 从至少一个排气流165进行排热的替代分阶段方式，如描述的那样。
本文所用的用语仅出于描述特定实施例的目的且并不用于限制 本发明。除非在上下文中清楚地表示为其它情况，如本文所用的单数 形式"一"、"一个"、"一种"和"该"、"所述"预期也包括其 复数形式。还应了解的是用语"包括"和/或"包含"当在本说明书中 使用时规定了所陈述特点、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在， 但并不排除一个或多个其它特点、整体、步骤、操作、元件、部件和 /或其群组的存在和添加。
虽然已在本文中示出和描述了具体实施例，但应了解任何蓄意达 成相同目的的设置可能替代所示出的具体实施例且本发明在其它环 境中具有其它应用。本申请预期涵盖本发明的任何适应和变型。下文 的权利要求决不是为了将本发明的范畴限制为本文所述的具体实施 例。
权利要求
1. 一种用于减少至少一个涡轮机(100)的至少一个排气流(165)内的成分的系统，所述至少一个涡轮机(100)包括入口部和排气部；所述系统包括提供至少一个废气再循环(EGR)系统(150)，其包括至少一个洗涤器(170)，其中，所述至少一个洗涤器(170)能够从所述至少一个涡轮机(100)的所述排气部接收在第一温度的至少一个排气流(165)；接收包含处于第一水平的成分的所述至少一个排气流(165)；将所述成分降低到第二水平；以及允许所述至少一个排气流(165)以第二温度退出；并且其中，所述至少一个排气流(165)是从所述至少一个涡轮机(100)所退出的总排气的一部分；并且所述至少一个废气再循环系统(150)将从所述至少一个洗涤器(170)退出的所述至少一个排气流(165)再循环至所述入口部。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括至少一个 余热回收蒸汽发生器(HRSG) (200)，其安装到所述排气部下游和所述 至少一个洗涤器(170)上游；所述至少一个排气流(165)从所述至少一个 涡轮机(100)的所述排气部流到所述余热回收蒸汽发生器(200)的入口 部，且然后从所述余热回收蒸汽发生器(200)的出口部流到所述至少一 个洗涤器(170)的入口部。
3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成分包括下 列成分中的至少一种水、酸、醛、烃或它们的组合。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所退出的所述至 少一个排气流(165)包括大约10,000 Lb/hr到大约50,000,000 Lb/hr的流 率和大约IOO华氏度到大约1500华氏度的温度。
5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括至少一个废气再循环系统流量调节装置(l55)，用于从退出所述至少一个涡轮机 (100)的所述总排气中分流所述至少一个排气流(165)。
6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括至少 一 个下游热交换器(220)，所述至少 一 个下游热交换器(220) 从所述至少一个洗涤器(170)的出口部接收所述至少一个排气流(165) 且降^f氐所述至少一个排气流(165)的温度；至少一个除雾器(230)，所述至少一个除雾器(230)连接所述至少水；以及至少 一个混合站(240)，所述至少 一个混合站(240)连接所述至少 一个涡轮机(100)的所述入口部的上游并且使所述至少一个排气流 (165)与入口空气(125)混合，所述入口空气(125)进入所述至少一个涡 轮机(IOO)。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括 至少一个注入器(500)，用于将至少一种试剂注入到所述至少一个洗涤器(170)内，以便吸收所述至少一个排气流(165)中所述成分的一部 分；以及至少一个湿式静电滤尘器(510),所述至少一个湿式静电滤尘器 (510)连接所述至少一个下游热交换器(220)的下游，并且移除所述至少 一个排气流(165)中所述成分的一部分。
8. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括 至少一个上游热交换器，所述至少一个上游热交换器(300)能够接收所述至少一个排气流(165); 降低所述至少一个排气流(165)的温度；以及 允许所述至少一个排气流(165)流到所述至少一个洗涤器 (170)的入口部；至少一个除雾器(230),所述至少一个除雾器(230)连接所述至少 一个洗涤器(170)的下游，并且从所述至少一个排气流(165)移除水；以及至少一个混合站(240)，所述至少一个混合站(240)连接所述至少 一个涡轮机(100)的所述入口部的上游，并且使所述至少一个排气流 (165)与进入所述至少一个涡轮机(100)的入口空气(125)混合。
9. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括 至少一个上游热交换器，所述至少一个上游热交换器(300)能够接收所述至少一个排气流(165); 降低所述至少一个排气流(165)的温度；以及 允许所述至少一个排气流(165)流到所述至少一个洗涤器 (170)的入口部;至少一个下游热交换器，所述至少一个下游热交换器(220)从所述 至少一个洗涤器(170)的出口部接收所述至少一个排气流(165)并且降 低所述至少一个排气流(165)的温度；至少一个除雾器(230),所述至少一个除雾器(230)连接所述至少 一个下游热交换器(220)的下游，并且从所述至少一个排气流(165)移除 水；以及至少一个混合站(240),所述至少一个混合站(240)连接所述至少 一个涡轮机(100)的入口部上游，并且使所述至少一个排气流(165)与进 入所述至少 一个涡轮机(1 OO)的入口空气(125)混合。
10. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括 至少一个注入器(500)，其用于将至少一种试剂注入到所述至少一个洗涤器(170)内，以便吸收所述至少一个排气流(165)的成分的一部分；至少一个上游热交换器，所述至少一个上游热交换器(300)能够 接收所述至少一个排气流(165); 降低所述至少一个排气流(165)的温度；以及 允许所述至少一个排气流(165)流到所述至少一个洗涤器 (170)的入口部；至少一个下游热交换器，所述至少一个下游热交换器(220)从所述 至少一个洗涤器(170)的出口部接收所述至少一个排气流(165)并且降 低所述至少一个排气流(165)的所述温度；至少一个湿式静电滤尘器(510),所述至少一个湿式静电滤尘器 (510)连接所述至少一个下游热交换器(220)的下游，并且移除所述至少 一个排气流(165)中的所述成分的一部分；至少一个除雾器(230)，所述至少一个除雾器(230)连接所述至少 一个下游热交换器(220)的下游，并且从所述至少一个排气流(165)移除 水；以及至少一个混合站(240)，所述至少一个混合站(240)连接所述至少一 个涡轮机(100)的所述入口部的上游，并且使所述至少一个排气流(165) 与进入所述至少一个涡轮机(100)的入口空气(125)混合。
全文摘要
一种用于减少至少一个涡轮机的至少一个排气流内的成分的系统，该至少一个涡轮机包括入口部和排气部。该系统包括提供至少一个废气再循环系统，其包括至少一个洗涤器。该至少一个洗涤器能够从该至少一个涡轮机的该排气部接收在第一温度的至少一个排气流；接收包含处于第一水平的成分的该至少一个排气流；将该成分降低到第二水平；以及，允许该至少一个排气流以第二温度退出。并且，该至少一个排气流是从该至少一个涡轮机所退出的总排气的一部分。该至少一个废气再循环系统将从该至少一个洗涤器退出的该至少一个排气流再循环至该入口部。该系统在排气进行再循环之前减少该排气内有害成分的水平。
文档编号F02C3/34GK101424216SQ20081009966
公开日2009年5月6日 申请日期2008年6月13日 优先权日2007年10月30日
发明者J·E·罗伯茨, R·J·奇拉, R·W·泰勒 申请人:通用电气公司