气入口 7，使得泄漏流输送到压缩机4的进入空气的主泄漏管道18和副泄漏管道19中。由此泄漏气体流与燃气轮机3的进入空气混合并且进入压缩机4中。在压缩机4中，空气泄漏混合物被压缩并且输送给燃烧室6。在燃烧室6中形成的火燃烧泄漏气体中的工艺气体部分。由此，泄漏气体中的工艺气体部分在燃烧室6中热学地利用，由此有助于燃气轮机3的驱动功率。
[0019]轴密封件监控系统26监视和控制轴密封件12的运行，其中运行条件能够对应于设计运行状态或偏离设计运行状态。此外，燃气轮机3的运行借助燃气轮机监控系统27来监视和控制。燃气轮机监控系统27优选具有气体分析设备，借助所述气体分析设备能够测量空气入口 7处的空气的组分。原则上，不需要气体分析，因为轴密封件监控系统26基于涡轮机负载和轴密封件处的泄漏识别:泄漏是否还是安全的一一如下描述。
[0020]能够考虑的是，主泄漏管道18和副泄漏管道19经由阀22连接到燃油喷雾件20处。由此实现如下选项，即在操作阀22的情况下将主泄漏管道18和副泄漏管道19中的泄漏流不输送给空气入口 7，而是输送给燃油喷雾件22。在燃油喷雾件22中，燃烧泄漏流的工艺气体部分并且将由此形成的燃烧产物排放到大气中。
[0021]例如当由于将工艺气体泄漏导入到空气入口 7中而在压缩机4中会形成可燃混合物时，需要将泄漏气体流引出至燃油喷雾件20。这一定要避免，因为在此存在火从燃烧室6穿过压缩机4穿透的危险。为此，在空气入口 7处设有气体分析设备，借助所述气体分析设备能够测量空气入口 7中和压缩机4中的点燃危险。如果在压缩机-燃气轮机系I运行中由气体分析设备确定:存在不允许高的点燃危险，那么由燃气轮机监控系统27操作阀22，由此代替导入到空气入口 7中，泄漏流引导至燃油喷雾件20。
[0022]能够考虑的是，副泄漏管道19附加地经由作为切换机构的阀25连接到烟道21处，能够通过所述切换机构将副泄漏管道19中的泄漏气体流导出给大气。在烟道21的连接处的下游并且在空气入口 7上游，将另一阀24作为另一切换机构装入到副泄漏管道19中。此外，在燃油喷雾件20到主泄漏管道18中的结合部和空气入口 7之间装入附加的阀23ο
[0023]借助轴密封件监控系统27控制阀22至25，使得主泄漏管道18中的和副泄漏管道19中的泄漏能够以协调于当前存在的运行状态的方式输送给空气入口 7。阀22和23以及阀24和25能够分别构成为三通阀。
[0024]阀24能够构成为破裂盘并且阀25能够构成为隔板。如果主密封件13和副密封件14失效，那么工艺压强冲透到副泄漏管道19上。借助于隔板25防止在烟道21上的压强下降，使得破裂盘24破裂。因此，副泄漏管道19与空气入口连接，由此副泄漏管道19中的泄漏气体流不经由烟道21输送而是输送给空气入口 7以进行热学利用。
[0025]典型地，工艺气体压缩机3的燃料消耗在用作为管道压缩机的情况下针对天然气而言为200kg/MWH天然气。燃料空气比典型地为1:10。轴密封件的工艺气体泄漏速率典型地为5kg至1kg/小时。燃气轮机3的功率典型地为10MW，其中在空气进入流中的工艺气体份额大约为0.05%。典型地，当轴密封件12之一的泄漏速率相对于正常的运行状态为五倍数值时，关断工艺气体压缩机-燃气轮机系I。在该情况下，空气进入流中的工艺气体份额为大约0.5%。出于安全理由，借助气体分析设备监控空气进入流中的工艺气体份额。
[0026]尽管详细地通过优选的实施例详细阐明和描述本发明，但本发明不通过所公开的实例来限制并且能够由本领域技术人员从中推导出其他的变型形式，而没有偏离本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种工艺气体压缩机-燃气轮机系，具有工艺气体压缩机(2)和燃气轮机(3)，所述燃气轮机为了驱动所述工艺气体压缩机(2)而联接在所述工艺气体压缩机的轴上，其中所述工艺气体压缩机(2)构建用于压缩能燃烧的工艺气体并且为了相对于大气密封工艺气体压缩机内部空间而配设有轴密封件(12)，所述轴密封件能够借助密封气体来密封并且具有至少一个泄漏气体管道(18，19)，泄漏气体能够借助所述泄漏气体管道从所述轴密封件(12)导出并且所述泄漏气体管道连接到所述燃气轮机(3)的空气入口(7)上，使得在所述工艺气体压缩机-燃气轮机系(I)运行时，所述泄漏气体连同所述空气入口(7)处的进入空气一起能够导入到所述燃气轮机(3)中。
2.根据权利要求1所述的工艺气体压缩机-燃气轮机系，其中所述轴密封件(12)具有工艺侧的主密封件(13)和大气侧的副密封件(14)，其中所述主密封件(13)和所述副密封件(14)分别具有所述泄漏气体管道(18，19)中的一个。
3.根据权利要求1或2所述的工艺气体压缩机-燃气轮机系，其中用于所述副密封件(13)的所述泄漏气体管道(19)具有大气管道和切换机构(24，25)，所述切换机构构建成，使得在所述轴密封件(12)正常运行时，所述大气管道以引导流体的方式切换到所述副密封件(14)上以将泄漏气体从所述副密封件(14)导出到大气，并且在所述副密封件(14)的密封作用失效时，所述副密封件(19)的所述泄漏管道(19)以引导流体的方式切换以将泄漏气体从所述副密封件(14)导出到所述空气入口(7)。
4.根据权利要求3所述的工艺气体压缩机-燃气轮机系，其中所述切换机构在所述大气管道中具有隔板(25)并且在所述泄漏管道(19)中在所述大气管道到所述泄漏管道(19)的连接部和所述空气入口(7)之间具有破裂盘(24)。
5.根据权利要求3所述的工艺气体压缩机-燃气轮机系，其中所述切换机构是三通阀，所述三通阀设置在所述大气管道到所述泄漏管道(19)的连接部处。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的工艺气体压缩机-燃气轮机系，其中所述轴密封件(12)是气体润滑的旋转机械密封件。
7.根据权利要求6所述的工艺气体压缩机-燃气轮机系，其中所述气体润滑的旋转机械密封件以串联布置的方式构成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的工艺气体压缩机-燃气轮机系，其中所述工艺气体压缩机(2)是管道压缩机。
【专利摘要】本发明涉及一种工艺气体压缩机-燃气轮机系，其具有工艺气体压缩机(2)和燃气轮机(3)，所述燃气轮机为了驱动工艺气体压缩机(2)而联接在所述工艺气体压缩机的轴上，其中工艺气体压缩机(2)构建用于压缩可燃烧的工艺气体并且为了相对于大气密封工艺气体压缩机内部空间而配设有轴密封件(12)，所述轴密封件能够借助密封气体来密封并且具有至少一个泄漏气体管道(18，19)，泄漏气体能够借助所述泄漏气体管道从轴密封件(12)导出并且所述泄漏气体管道连接到燃气轮机(3)的空气入口(7)上，使得在工艺气体压缩机-燃气轮机系(1)运行时能够将泄漏气体连同空气入口(7)处的进入空气一起导入到燃气轮机(3)中。
【IPC分类】F04D29-10, F01D11-06, F01D15-08
【公开号】CN104769227
【申请号】CN201380056221
【发明人】亨克·布勒肯霍斯特
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年9月25日
【公告号】DE102012219520A1, EP2898186A1, WO2014063893A1