用于产生电能的系统和方法.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CN104603423A(43)申请公布日2015.05.06(21)申请号201380040748.8H02K19/16(2006.01)(22)申请日2013.07.29(30)优先权数据201258212012.07.30FI(85)PCT国际申请进入国家阶段日2015.01.30(86)PCT国际申请的申请数据PCT/FI2013/0507772013.07.29(87)PCT国际申请的公布数据WO2014/020236EN2014.02.06(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(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人吴开磊(51)Int.Cl.F02C3/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称用于产生电能的系统和方法(57)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。CN104603423ACN104603423A权利要求书1/2页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(10)。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。2CN104603423A权利要求书2/2页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