用于操作燃气涡轮发动机单元的方法与流程

文档序号:12286010阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于操作燃气涡轮发动机单元(10)的方法,所述燃气涡轮发动机单元包括至少具有压气机部(14)和涡轮机部(16)的燃气涡轮发动机(12,12a,12b,12c),其中所述压气机部(14)和所述涡轮机部(16)能通过工作流体(18,20)来操作,并且所述燃气涡轮发动机单元进一步包括用于氧气提取处理的单元(22),其中所述方法包括如下步骤:

-将来自所述压气机部(14)的压气机(24)的富氧工作流体(18)的总量排出至所述用于氧气提取处理的单元(22);和

-通过氧气提取处理从所述富氧工作流体(18)中提取O2

2.根据权利要求1所述的方法,

其中所述燃气涡轮发动机(12,12a,12b,12c)进一步包括具有至少一个燃烧室(28,28a,28b,28c)的燃烧部(26,26a,26b,26c),并且其中所述方法进一步包括如下步骤:

-向所述燃烧部(26,26a,26b,26c)的至少一个燃烧室(28,28a,28b,28c)馈送从所述氧气提取处理产生的贫氧工作流体(20);和/或

-使从所述氧气提取处理产生的贫氧工作流体(20)在所述燃烧部(26,26a,26b,26c)的所述至少一个燃烧室(28,28a,28b,28c)中燃烧。

3.根据权利要求1或2所述的方法,

其中所述方法进一步包括如下步骤:

-使所燃烧的贫氧工作流体(20)膨胀通过所述涡轮机部(16)的涡轮机(30)、特别是用于产生电。

4.根据任一前述权利要求所述的方法,

其中,所述方法进一步包括如下步骤:

-在旁通所述至少一个燃烧室(28,28a,28b,28c)时通过所述富氧工作流体(18)或所述贫氧工作流体(20)将所述燃烧部(26,26a,26b,26c)的所述至少一个燃烧室(28,28a,28b,28c)的至少一个壁(32,46)冷却;和

-在旁通所述至少一个燃烧室(28,28a,28b,28c)时将所述富氧工作流体(18)或所述贫氧工作流体(20)加热。

5.一种燃气涡轮发动机单元(10),包括:至少具有压气机部(14)和涡轮机部(16)的燃气涡轮发动机(12,12a,12b,12c),其中所述压气机部(14)和所述涡轮机部(16)能通过工作流体(18,20)和至少一个旁路(34)来操作,并且所述燃气涡轮发动机单元进一步包括用于氧气提取处理的单元(22),其中所述至少一个旁路(34)以将来自所述压气机部(14)的压气机(24)的富氧工作流体(18)的总量排出至所述用于氧气提取处理的单元(22)的方式来实施,并且其中所述用于氧气提取处理的单元(22)以从所述富氧工作流体(18)中提取O2的方式来实施。

6.根据权利要求5所述的燃气涡轮发动机单元,其中所述至少一个旁路(34)从所述燃气涡轮发动机(12,12a,12b,12c)的压气机部(14)的至少一个出口(36)延伸至所述燃烧部(26,26a,26b,26c)的至少一个出口(38)和/或其中所述燃烧部(26,26a,26b,26c)的至少一个出口(38)将所述燃烧部(26,26a,26b,26c)连接至所述用于氧气提取处理的单元(22)。

7.根据权利要求5或6所述的燃气涡轮发动机单元,其特征在于至少一个返回通道(40)从所述用于氧气提取处理的单元(22)延伸至所述燃烧部(26,26a,26b,26c)的所述至少一个燃烧室(28,28a,28b,28c)的至少一个入口(42)。

8.根据权利要求5和7中的任一项所述的燃气涡轮发动机单元,其中所述燃烧部(26,26a,26b,26c)包括将所述至少一个旁路(34)与所述至少一个返回通道(40)彼此分开的至少一个密封构件(44)。

9.根据权利要求5至8中的任一项所述的燃气涡轮发动机单元,其中所述至少一个燃烧室(28b,28c)包括外壁(46)、内壁(32)和布置在所述外壁(46)与所述内壁(32)之间的通道(48),和/或其中所述富氧工作流体(18)在从所述用于氧气提取处理的单元(22)进入所述燃烧部(26b)之后沿着所述通道(48)行进,或者贫氧工作流体(20)在通过所述燃烧部(26c)的至少一个出口(38)离开所述燃烧部(26c)之前沿着所述通道(48)行进。

10.根据权利要求5至9中的任一项所述的燃气涡轮发动机单元,其中所述燃烧部(26,26a,26b,26c)包括壳体(50)和/或其中所述壳体(50)设置有至少一个入口(52)和至少一个出口(38)以将所述燃烧部(26,26a,26b,26c)与所述用于氧气提取处理的单元(22)连接。

11.根据权利要求5至10中的任一项所述的燃气涡轮发动机单元,其中所述燃烧部(26b,26c)是在所述燃气涡轮发动机(12b,12c)的至少所述压气机部(14)与所述涡轮机部(16)之间轴向布置的直列燃烧部(26b,26c)。

12.根据权利要求5至10中的任一项所述的燃气涡轮发动机单元,其中所述燃烧部(26,26a)包括至少一个单顶安装的筒式燃烧装置(54,54a),尤其是基本上垂直于所述燃气涡轮发动机(12,12a)的轴线(56)布置。

13.根据权利要求14所述的燃气涡轮发动机单元,其中所述燃烧部(26,26a)和/或所述单顶安装的筒式燃烧装置(54,54a)包括第一腔(58)和至少一个第二腔(60),其中所述第一腔(58)是所述燃烧室(28,28a)并且所述至少一个第二腔(60)在全部环绕所述第一腔(58)的外轮廓(64)的至少一个方向(62)上延伸以建立用于排出所述富氧工作流体(18)的所述至少一个旁路(34)。

14.根据权利要求5至13中的任一项所述的燃气涡轮发动机单元,其中所述燃烧部(26,26a,26b,26c)包括被选择用于贫氧工作流体(20)的燃烧的至少一个燃烧器(66)和/或其中所述燃烧部(26,26a,26b,26c)包括具有在20毫秒(ms)与200ms之间的驻留时间的燃烧装置容积(68)。

15.根据权利要求5至14中的任一项所述的燃气涡轮发动机单元,其中所述用于氧气提取处理的单元(22)包括至少一个离子传输膜(70)以执行所述氧气提取处理。

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