燃气涡轮发动机的涡轮冷却叶片.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107429613A(43)申请公布日2017.12.01(21)申请号201680014544.0(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所(22)申请日2016.01.0811105代理人葛飞(30)优先权数据62/112,2632015.02.05US(51)Int.Cl.14/972,4032015.12.17USF02C7/18(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2017.09.08(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2016/0126172016.01.08(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/126372EN2016.08.11(71)申请人鲍尔法斯有限责任公司地址美国佛罗里达州(72)发明人R.J.克拉夫特S.奥尔巴赫P.A.索比斯基权利要求书3页说明书8页附图9页(54)发明名称燃气涡轮发动机的涡轮冷却叶片(57)摘要本发明公开了一种用于增加燃气涡轮发动机功率、提高燃气涡轮发动机运行灵活性和效率以及减少满足电网不断变化的需求所需的响应时间的新型装置和方法。功率增加和发动机运行的改进包括由于电网变化而提供快速响应的系统和方法。CN107429613ACN107429613A权利要求书1/3页1.一种用于冷却燃气涡轮发动机的部件的系统，包括：辅助压缩空气系统，包括：单独燃料发动机，其产生轴功率和废热；多级内冷压缩机，联接到所述燃料发动机；回热器，用于从所述多级内冷压缩机接收压缩空气并用来自燃料发动机的废热加热压缩空气；以及导管系统，与所述辅助燃料发动机连通，用于将压缩空气引导到多个涡轮机部件。2.根据权利要求1所述的系统，还包括用于调节来自所述辅助系统的压缩空气流的进气阀。3.根据权利要求1所述的系统，其中，来自所述辅助系统的压缩空气的供应专门定向为用于冷却所述多个涡轮机部件。4.根据权利要求3所述的系统，其中，当用供应的压缩空气冷却时，所述多个涡轮机部件具有较低的有效运行温度。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述导管系统包括在所述燃气涡轮发动机内部和外部的流体通道。6.一种用于冷却燃气涡轮发动机的一个或多个部件的系统，包括：压缩机，联接到涡轮机；压缩机排放气室和燃烧部分，与所述压缩机和涡轮机流体连通；以及外部空气压缩过程，其与所述燃气涡轮发动机分离，用于向所述部件供应至少一部分冷却空气，其中来自外部空气压缩过程的冷却空气具有比所述压缩机排放气室中的压缩空气更高的压力。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述外部空气压缩过程利用多级内冷压缩机以将冷却空气的压力提高到所述压缩机排放气室中的空气压力以上。8.根据权利要求6所述的系统，其中，用于所述一个或多个部件的冷却空气是来自所述压缩机排放气室的空气和来自所述外部空气压缩过程的空气的混合物。9.根据权利要求6所述的系统，还包括用于调节从所述压缩机排放气室到所述一个或多个部件的气流的空气控制阀。10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述一个或多个部件是涡轮机部件。11.一种用于冷却燃气涡轮发动机的一个或多个部件的系统，包括：压缩机，联接到涡轮机；压缩机排放气室和燃烧部分，与所述压缩机和涡轮机流体连通；以及外部空气压缩过程，至所述燃气涡轮发动机，用于向所述一个或多个部件供应至少一部分冷却空气，使得来自所述外部空气压缩过程的冷却空气的温度低于在所述压缩机排放气室中的压缩空气。12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述外部空气压缩过程利用多级内冷压缩机来降低所述压缩机排放气室中的空气上方的冷却空气的温度。13.根据权利要求11所述的系统，其中，用于所述一个或多个部件的冷却空气是来自所述压缩机排放气室的空气和来自所述外部空气压缩过程的空气的混合物。14.根据权利要求11所述的系统，还包括用于调节从所述压缩机排放气室到所述部件2CN107429613A权利要求书2/3页的气流的空气控制阀。15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述外部空气压缩过程利用：单独燃料发动机，其产生轴功率和废热；多级内冷压缩机，联接到所述燃料发动机；以及回热器，用于从所述多级内冷压缩机接收压缩空气并用来自燃料发动机的废热将压缩空气加热到比所述压缩机排放气室中的压缩空气更低的温度。16.一种用于冷却燃气涡轮发动机的一个或多个部件的系统，所述燃气涡轮发动机具有联接到涡轮机的压缩机，压缩机排放气室和燃烧部分与所述压缩机和涡轮机流体连通，所述系统包括在所述燃气涡轮发动机外部的空气压缩系统，用于向所述一个或多个部件供应至少一部分冷却空气，使得冷却空气具有比所述压缩机排放气室中的压缩空气更高的压力和更低的温度。17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述外部空气压缩过程利用多级内冷压缩机来提高所述压