用于生成电能的系统和方法.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CN106661955A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201580025680.5(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通(22)申请日2015.05.20合伙)11371代理人李丙林曹桓(30)优先权数据201454582014.05.21FI(51)Int.Cl.F01D15/10(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F01K21/04(2006.01)2016.11.18F02C5/12(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F02C6/16(2006.01)PCT/FI2015/0503462015.05.20F02C7/10(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据F02C7/143(2006.01)WO2015/177409EN2015.11.26F02C9/18(2006.01)(71)申请人芬诺能源有限公司地址芬兰拉赫蒂(72)发明人蒂莫·艾瑞玛海基·J·萨米能权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称用于生成电能的系统和方法(57)摘要本发明的目的在于提供一种方法和一种用于实施该方法的系统，以减少电能生产中往复式燃烧发动机和燃气涡轮机的缺点。本发明基于下述理念：将燃烧室(10)布置在涡轮机(22)外面，并从串联连接的压缩机向该燃烧室提供压缩空气，以便执行用高压蒸汽脉冲补偿的燃烧过程。燃烧室(10)布置成从串联连接的压缩机(24)的每个压缩级接收压缩空气，以便逐渐增加燃烧室(10)中压缩空气的量。CN106661955ACN106661955A权利要求书1/2页1.一种发电机系统，具有：涡轮机(22)，所述涡轮机与发电机(26)和一个或多个压缩机(24)连接，以通过所述发电机(26)将馈送至所述涡轮机(22)的能量转换为电能，并用一个或多个压缩机(24)压缩空气，燃烧室(10)，所述燃烧室布置成从所述一个或多个压缩机(24)接收压缩空气，并从燃料箱(30)接收燃料，用以开始燃烧过程并将燃烧产物输出至所述涡轮机(22)中以转动所述涡轮机的转子，以及功能地连接至所述燃烧室(10)以用于控制所述燃烧过程的输入阀，所述燃烧过程是包括压缩阶段和膨胀阶段的循环过程，用于向所述燃烧室(10)提供所述压缩空气的一个或多个可控输入阀，以及用于控制该一个或多个输入阀的控制单元，其特征在于，所述一个或多个可控输入阀布置成控制周期性燃烧过程，以匹配特定气体振荡的频率使得这些振荡相互增强。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：热交换器(42)，所述热交换器与从所述涡轮机(22)中排出的燃烧产物热交互，用于将热量从排出的燃烧产物转移至蒸汽，用于向所述涡轮机(22)提供蒸汽的一个或多个输入阀(102、103、104、114)，以及控制单元，所述控制单元用于控制所述一个或多个输入阀(102、103、104)，以生成到所述涡轮机(22)中的依赖于时间的蒸汽注入。3.根据权利要求2所述的发电机系统，其特征在于，所述系统还包括：用于积聚蒸汽的蒸汽箱(34)，用于将所述蒸汽冷凝成水的冷凝器(50)，用于积聚所述水的水箱(36)，以及用于将所述水从所述水箱(36)泵送至用于将所述水汽化为蒸汽的所述热交换器(42)的装置，所述蒸汽布置成流入所述蒸汽箱(34)。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，所述燃烧室(10)布置成以循环形式工作。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，所述功能地连接至所述燃烧室(10)以用于控制所述燃烧过程的输入阀固定至相对于所述燃烧室的壁的法线倾斜的位置，使得气体的输入产生供至所述燃烧室的受控气体旋涡。6.根据权利要求5所述的发电机系统，其特征在于，所述系统包括多个功能地连接至所述燃烧室(10)以用于控制所述燃烧过程的输入阀，其中，该多个输入阀固定至相对于所述燃烧室的壁的法线倾斜的位置，使得通过所述多个阀的气体输入产生供至所述燃烧室的受控气体旋涡。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，所述系统还包括用于积聚来自一个或多个压缩机(24)的压缩空气、并用于向所述燃烧室(10)提供所述压缩空气的空气箱(32)。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，所述系统中使用的所述燃料为下述组中的一种：柴油、汽油、乙醇、天然气、液化天然气以及氢和一氧化碳的混合物。2CN106661955A权利要求书2/2页9.根据权利要求7所述的发电机系统，其特征在于，所述系统包括用于积聚来自串联连接的压缩机(24)的每个压缩级的压缩空气、并用于向所述燃烧室(10)提供处于各种压力的压缩空气的空气箱(32