地是控制阀门。阀门104的吞吐量和/或打开方向能够被调整。在一个实施例中，系统内产生的所有过量蒸汽可经由阀门104和/或第二喷射器14a、14b供应到涡轮机。
[0033]在一个实施例中，利用中间蒸汽排放(tapping)产生的来自涡轮机22的回流能够被引入到第三喷射器。来自涡轮机的回流或中间蒸汽可包括被引入到第三喷射器的蒸汽或燃烧产物或蒸汽和燃烧产物的混合物。通过利用阀门并将气体(诸如水蒸汽)引入到第三喷射器，可将第三喷射器处的中间蒸汽的压力提升到足够的水平。蒸汽和燃烧产物增大了气体的量并降低了气体的温度。将气体的混合物从第三喷射器例如经由第二喷射器14a、14b和阀门104引入到喷射器12或引入到该系统的某种其他输入阀门。
[0034]图5示出了在根据一实施例的系统中压力与时间的依赖关系。由于燃烧循环使系统内的压力在相当宽的范围内变化，涡轮机22不接收最佳输入，除非以时间依赖方式控制该系统。优选地，以时间依赖方式控制所有输入端101、102、103、104，以最优压力保持输出端113 (至涡轮机)。除了燃料和空气之外没有任何其它时间依赖性输入，该输出端至涡轮机看起来像图5中的曲线200。在燃烧循环开始时，恰在主排出阀门111打开之前，压力快速积累到峰值，这在燃烧产物流过涡轮机时快速地降低了压力。现在如果燃烧室在主排出阀门111打开之后就立即被喷射以液态水和/或水蒸汽，则压力将不会快速下降，因为液态水将蒸发且由于燃烧室的残余热量，蒸汽将变热，因而喷射将减少打开主排出阀门111的影响。以类似的方式，一旦主排出阀门111已关闭，可经由阀门103对喷射器喷洒液态水和/或水蒸汽(即蒸汽)，这提升了喷射器12内的压力，从而提升了至涡轮机的输出压力。以时间依赖方式控制液态水、蒸汽和空气的量，以便防止至涡轮机的输出下降得太多。将至涡轮机的输出保持在高的且相对恒定的水平对系统的效率具有显著影响。涡轮机能够在最佳操作范围内被驱动，大部分时间具有相对恒定的输出，而涡轮机在短脉冲时间内无法最大程度地工作。
[0035]由于水、蒸汽和空气的喷射，至涡轮机的输出可保持在高水平。该高水平在图5中用虚线201示出。在周期t。期间，实线200与虚线201之间的区域202表示喷射的水、蒸汽和空气的量，这将该输出保持在高水平，直到主排出阀门打开。在一个实施例中，喷射器12内的压力总是保持在例如20、30、40或50巴以上。在一个实施例中，基于系统的测定量，来确定喷射的水、蒸汽和空气的量以及它们被喷射的时间点。这些测定量能够例如是温度、压力、湿度、气体成分、阀门的状态或一些其它过程量。所述量能够利用例如传感器来测定。在一个实施例中，基于燃烧循环的阶段，来确定喷射的水、蒸汽和空气的量以及它们被喷射的时间点。通过控制被引入涡轮机22的气体的温度，水、蒸汽的时间依赖喷射还提高了涡轮机22的可靠性。水和蒸汽的喷射降低了被引入涡轮机的气体的平均温度，因此允许在燃烧室中使用更高的压力(因此更高的温度)。
[0036]对本领域普通技术人员而言很显然，随着技术的进步，本发明的概念可以以各种方式实现。本发明及其实施例不局限于上述实例，而是可以在权利要求的范围内变化。
【主权项】
1.一种发电机系统，具有: 涡轮机(22)，与发电机(26)和压缩机(24)连接，用于将供应到所述涡轮机(22)的能量利用所述发电机(26)转换为电能，并用于利用供应到所述涡轮机的能量，利用所述压缩机(24)来压缩空气； 燃烧室(10)，被布置成接收来自所述压缩机(24)的压缩空气以及来自燃料箱(30)的燃料，以引发燃烧过程；以及 输入阀门和输出阀门，与所述燃烧室(10)连接，用于控制所述燃烧过程， 其特征在于，所述系统还包括: 热回收单元(40)，与所述燃烧室(10)热连接，用于将来自所述燃烧室(10)的热量传递至被布置成流经所述涡轮机(22)的蒸汽；以及 喷射器(12)，用于组合来自所述燃烧室(10)的燃烧产物的流和来自所述热回收单元(40)的蒸汽的流，使所述蒸汽过热，其中，所述喷射器(12)将过热蒸汽和燃烧产物引导至所述涡轮机(22)中，使所述涡轮机的转子旋转。
2.根据权利要求1所述的发电机系统，其特征在于，所述系统还包括: 蒸汽罐(34)，用于积聚蒸汽； 热交换器(42)，用于捕获所述蒸汽的热能； 冷凝器(50)，用于将所述蒸汽冷凝成水； 水箱(36)，用于积聚水；以及 用于将水从所述水箱(36)泵送至所述热交换器(42)的装置，使所述水蒸发成被布置成流入所述蒸汽罐(34)内的蒸汽。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的发电机系统，其特征在于，所述燃烧室(10)中的燃烧过程是循环过程。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发电机系统，其特征在于，所述燃烧过程包括压缩阶段和膨胀阶段。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发电机系统，其特征在于，所述燃烧室(10)被布置成以循环方式工作。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发电机系统，其特征在于，所述压缩机(24)是第一螺杆式压缩机，并且所述系统还包括与所述第一螺杆式压缩机串联连接的第二螺杆式压缩机。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发电机系统，其特征在于，所述系统还包括空气罐(32)，用于积聚来自所述压缩机(24)的压缩空气并将所述压缩空气提供至所述燃烧室(1)0
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发电机系统，其特征在于，所述系统中所使用的燃料是下列组中的一种:柴油、汽油、乙醇、天然气、液态天然气、以及氢气和一氧化碳的混合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的发电机系统，其特征在于，所述燃料包含碱回收单元的副产物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的发电机系统，其特征在于，所述系统包括加热装置(40)，用于在将所述压缩空气引入到所述燃烧室(10)中之前预热所述压缩空气。
11.一种产生电能的方法，包括： 向燃烧室（10)输入压缩空气； 向所述燃烧室（10)输入燃料； 向产生动力的涡轮机（22)输出来自所述燃烧室（10)的燃烧产物和压缩空气的流； 利用所述涡轮机（22)产生的动力来操作发电机（26)，以产生电能；以及 利用所述涡轮机（22)产生的动力来操作压缩机（24)，以压缩用于所述燃烧室（10)的空气， 其特征在于，所述方法还包括： 控制与所述燃烧室（10)连接的输入阀门和输出阀门，以在所述燃烧室中运行燃烧过程循环。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 向热回收单元（40)提供蒸汽或水，用于传递来自所述燃烧室（10)的热量，以产生并加热蒸汽；以及 将所述蒸汽经由一个或多个输入阀门（102，103，104，114)提供至涡轮机。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述输入阀门的所述控制是依赖时间的。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述输出阀门的所述控制是依赖时间的。
【专利摘要】本发明的目的是提供一种方法和一种实施该方法的系统，以消除往复式内燃机和燃气轮机在产生电能时的缺点。本发明基于这样的思想：设置位于燃气轮机(22)外部的燃烧室(10)；以及将压缩空气提供给燃烧室(10)，以便在受控和最佳条件下执行燃烧过程。
【IPC分类】F02C3-04, H02K19-16
【公开号】CN104603423
【申请号】CN201380040748
【发明人】蒂莫·艾瑞玛
【申请人】芬诺能源有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年7月29日
【公告号】EP2880272A1, US20150260053, WO2014020236A1