CN1308708A - 带补充压缩空气的燃气轮机的运行 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种方法,保证在升高的外界温度和/或低空气密度条件下使燃气轮机(12)可在最大功率状态下运行。该方法包括:一种燃气轮机模式,在该模式中空气仅由燃气轮机压缩机(14)供应;一种压缩空气扩张模式,在该模式中附加的空气由空气存储器(28)供应;以及一种空气存储器加载模式,在该模式中,来自加载压缩机(32)的空气被输到空气存储器(28)。替代的一种方法是,取消空气存储器(28)而使加载压缩机(32)的尺寸适于供应全部的补充空气流体。

Description

带补充压缩空气的燃气轮机的运行
本发明涉及燃气轮机发电站，更具体地是涉及燃气轮机发电站的运行方法，以便恢复当燃气轮机装置在高外界温度或低空气密度条件下运行时可能产生的功率损失和/或应用补充空气流体的方法生产出比传统燃气轮机装置生产的电力更多的电力。
燃气轮机发电站是被选用于用电峰期供电的电站。对于压倒多数的电力用户(美国的和国外的)其电力消费高峰期是在夏季期间，这一时期由于高的外界温度，正是燃气轮机的电力生产处于其最低谷时期。电力生产降低的简单解释是：高外界温度与输入空气密度较低有关，它使通过燃气轮机装置的物质流体减少，带来电力生产相应的减少。图1a、1b、1c分别表示了传统的通用电力体系7EA燃气轮机装置12分别运行在三种外界温度：华氏59°(图1a)、华氏0°(图1b)、华氏90°(图1c)时简化的热量与物质平衡情况。燃气轮机12包含压缩机14、膨胀式气轮机16及向膨胀式气轮机16供应热的燃烧成品燃气的燃烧室18。膨胀式气轮机16被联接用来驱动压缩机14及发电机20，发电机20与电力网17相联接。
图1a-1c用实例说明了传统的通用电力燃气轮机装置，其额定功率84.5MW(兆瓦)，在ISO条件下(华氏59°，相对温度60％)，当外界温度为华氏0°时，将产出的最大功率约为102.5MW；在华氏90°时，功率将减至大约76.4MW。在高外界温度期间燃气轮机装置造成的巨大功率损失需要公用事业公司购买附加的峰期电量以满足夏天峰值需求。在高外界温度时运行的联合循环发电站的功率损失近似于该条件下燃气轮机装置的功率损失。
有一些在高外界温度期间部分地恢复燃气轮机/联合循环发电站的功率损失的方便方法：蒸发冷却及各种燃气轮机入口空气冷却器(机械式的或吸收式的)。这些方法只能部分地恢复燃气轮机功率而同时显著地增加了资金成本，成本增加不能永远作为限制在高外界温度期间运行的正当理由。
因此，需要开发一种能使燃气轮机装置在最大功率条件下运行而不用顾及外界温度的方法。
类似的功率损失问题存在于燃气轮机装置安装在高海拔处的情况下。这些应用方面的问题与较低的空气密度及燃气轮机功率的相应损失有关。目前没有办法恢复与高海拔处应用有关的功率损失。
因此，需要发展一种方法，它将使燃气轮机装置即使运行在高海拔处还能维持最大功率。
本发明的目的是要满足上述提到的各种需求。根据本发明的原理，这些目的可通过一种方法来实现，该方法通过由一个空气存储器提供馈送空气的办法可保证燃气轮机发电系统在升高的外界温度下和/或在低空气密度时和/或在超过传统燃气轮机装置的功率的条件下运行于允许的最大功率状态下。该方法包括提供至少一种燃气轮机装置，该装置包含：压缩机、工作时与该压缩机相联的膨胀式气轮机、与该膨胀式气轮机联接的发电机；向该膨胀式气轮机供气的燃烧室；流通通道结构，该通道结构使压缩机的出口与燃烧室的入口流体上相联通；压缩空气存储器；向空气存储器加载的加载压缩机；使加载压缩机的出口与空气存储器的入口流体上联通的加载结构；使空气存储器的出口与燃烧室的入口流体上联通的联接结构；以及与该联接结构及该加载结构相联的阀结构，以便分别地控制通过该联接结构及加载结构的流体。
控制上述阀结构以便允许选择以下运行模式中的一种：(1)燃气轮机运行模式，其中来自压缩机的被压缩空气流动通过流通通道结构至向膨胀式气轮机供气的燃烧室，使膨胀式气轮机驱动发电机；(2)压缩空气扩张运行模式，其中除了压缩空气穿过流通通道结构流至燃烧室外，来自空气存储器的压缩空气被供输通过联接结构供给燃烧室，这增加了供给膨胀式气轮机的压缩空气及燃气的物质流体，并由于向膨胀式气轮机供应了附加的压缩空气而可使发电机增加发电量；以及(3)空气存储器加载运行模式，其中来自加载压缩机的压缩空气流动通过加载结构以向空气存储器加载。
根据本发明的一个方面，来自空气存储器的压缩空气被导向饱和器，该压缩空气和热水在该饱和器内混合。在被注入燃烧室的上游之前，饱和的和已预热的压缩空气被送至换热器进一步加热。
根据本发明的另一个方面，压缩空气存储器被取消，而补充压缩机结构的尺寸定得可向燃烧室提供全部的补充空气流，以便可以连续地运行及增加发电量而不受空气存储器尺寸的限制。
在下列详细说明及附加权利要求书的过程中，本发明的上述及其它目的会变得明显起来。
在参考附图时能最好地理解本发明，在附图中图示了解释用的实施例，相同部分的标号是相同的。
附图的简要说明
图1a是传统的GE7EA燃气轮机运行在华氏59°时的示意图；
图1b是传统的GE7EA燃气轮机运行在华氏0°时的示意图；
图1c是传统的GE7EA燃气轮机运行在华氏90°时的示意图；
图2是根据本发明的原理提供的燃气轮机发电系统的实施例图；
图3是本发明的燃气轮机发电系统的另一实施例图；
图4还是本发明的燃气轮机发电系统的另一个实施例图，该系统具有底部蒸汽循环；
图5是可应用于图2及3中说明的实施例的运行参数的示意图，其中燃气轮机装置以空气扩张运行模式运行于外界温度华氏90°条件下；
图6是本发明的燃气轮机发电系统的另一实施例，包含了对补充空气流体进行加温；
图7是可应用于图6中说明的实施例的运行参数的示意图，其中燃气轮机装置以空气扩张运行模式运行于外界温度华氏90°的条件下；
图8是本发明的燃气轮机发电系统的另一实施例，该实施例取消了压缩空气存储器，但含有补充空气流体的加湿；以及
图9是可应用于图8中说明的实施例的运行参数示意图，其中燃气轮机装置以空气扩张运行模式运行于外界温度华氏90°的条件下。
本发明的详细说明
参考图2，它图示了根据本发明的原理提供的燃气轮机发电系统，通常以标号10来指明。应该理解到对于本发明系统10在高外界温度条件下与在高海拔条件下运行，在物理学上和机械学上是一样的。因此，此处所有的说明将只描述在高外界温度下应用时的方法及其效率。再有，应明白本发明同等地应用于联合循环电站，其中燃气轮机是主要的组成部分。
参考图2，用图说明了燃气轮机发电系统10的一个实施例，该实施例包含了传统的燃气轮机装置12，该装置12可以是，例如GE7EA燃气轮机装置。该燃气轮机装置12包括传动装置及燃烧室18，该传动装置含有压缩机14及膨胀式气轮机16，而燃烧室18向膨胀式气轮机16供应热的燃烧用成品燃气。膨胀式气轮机16与压缩机14联接以驱动它。气轮机16还和发电机20联接。该发电机20与电力网17相联接。在燃气轮机运行模式中，空气在压缩机14中被压缩并流经流通通道结构21，压缩空气被送至燃烧室18，这之后热的燃烧用成品燃气在膨胀式气轮机16中膨胀以产生动力。
根据本发明，设置了燃气轮机装置12，以便把存储的压缩空气预先地注入燃烧室18的入口，该燃烧室向膨胀式气轮机16供气。如果要提供的功率超过了燃气轮机装置12产生的功率，就要提高发电机的容量，其机制将在下面更全面的解释。
在图2中说明的实施例中，设置了附加的压缩空气压缩存储及补偿系统(CACSRS)并且包含有经过管子状的加载结构34向压缩空气存储器28供应压缩空气的压缩机系32。在图示的实施例中，该压缩机系32分别地包括第一及第二压缩机36及38，它们由电机40驱动。中间冷却器42配置在第一压缩机36与第二压缩机38之间。另外，后冷却器44配置在第二压缩机38的出口与压缩空气存储器28的入口之间。阀46配置在第二压缩机38的出口与后冷却器44的入口之间。阀48配置在后冷却器的出口与压缩空气存储器28的入口之间。阀46及48构成第一阀系统。
压缩空气存储器28的出口经联接结构50与燃烧室18的入口流体上接通。在图示的实施例中，换热器52设置在空气存储器28的出口与燃烧室18的入口之间。阀54设置在换热器52的出口与燃烧室18的入口之间并且阀55设置在联接结构50之内，该联接结构50位于空气存储器28的出口与换热器52的入口之间。阀54及55构成第二阀系统。另外，任选的阀56设置在加载结构34与联接结构50之间的接合点的下流处并通向空气存储器28。可以理解的是，如果不设置换热器52，那就不需要阀54。同样地，如果不设置后冷却器44，就不需要阀46。
电机40与电力网17相联，这样在非用电高峰期间，电机40就可驱动压缩机系32以便向空气存储器28加载。
压缩空气存储器可以是地下的地质构造物，诸如盐矿圆拱、盐矿床、砂石含水层或由坚硬的岩石构成。要不然，空气存储器28也可是人造的压力容器，它可设置在地面上。
本发明的方法包含燃气轮机装置12及附加的压缩空气加载存储及补偿系统，可提供给以下三种运行模式：
(1)压缩空气存储系统加载运行模式，具有通过压缩机系32的流通通道、后冷却器44、向压缩空气存储器28加载的加载结构34；其中在加载结构34中的阀46及48是开启的而联接结构50中的阀54及55是关闭的；而使用非用电高峰期的电力网17能量的电机驱动压缩机系32把外界空气压缩至指定压力而压入空气存储器28内。
(2)空气扩张运行模式，其中传统的燃气轮机装置12的运行集成了：来自空气存储器28的压缩空气流体；来自空气存储器28的空气，它在换热器52中被预热并被注入燃烧室18的上游；而且其中来自空气存储器28的压缩空气穿过联接结构50，经过换热器52至燃烧室18的上游点；在此运行期间，加载结构34中的阀46及48是关闭的而联接结构50中的阀54及55是开启的并控制来自空气存储器28的附加气流；此种运行模式的电力生产显著地超过燃气轮机装置12的，因由膨胀式气轮机16产生的功率源自总气流的膨胀，总气流是被压缩机14压缩的气流与来自压缩空气存储器28的附加气流之和；压缩机14的入口导向轮叶可被关闭以减少压缩机14的电力消耗而增加由发电机20产生的输向电力网17的电力；以及
(3)传统的燃气轮机运行模式，其中CACSRS被从燃气轮机装置12中撤除，并且加载结构34中的阀46及48以及联接结构50中的阀54及55被关闭，使得压缩空气从压缩机14穿过流通通道结构21流至向膨胀式气轮机16供气的燃烧室18。
虽然在此处实施例中显示的只是一台燃气轮机装置12，应理解的是可以设置许多台燃气轮机装置并与通用的空气存储器相联接，以提供所希望的扩张的气流并因之而获得所希望的电力输出。
图3是本发明的第二实施例的图解示意图并含有燃气轮机装置12。如上所述，采取措施预先地向燃烧室18的上游注入存储的压缩空气并且采取措施向压缩机14的下游抽取压缩空气，以便在中间冷却器58中进一步冷却和在增压压缩机60中进一步压缩。还有，如果需要，发电机的容量可以进一步提高。
本方法还设置有CACSRS，它具有用于驱动加载增压压缩机的电机40，压缩机60由中间冷却器58供气。后冷却器44设置在增压压缩机60的下游，而阀46及48分别被设置在后冷却器之前及之后，并且是设置在加载结构34之中。于是，提供了从压缩机14的出口经过中间冷却器58的流通通道，它配置在汇合结构62之中，通至增压压缩机60的入口，经过后冷却器44至压缩空气存储器28。另外，压缩空气可从压缩机14的出口流出经流通通道结构21流至燃烧室18的入口。压缩空气存储器经联接结构50流体上与燃烧室18的上游点沟通。在汇合结构62中的阀64，与流通通道结构21中的阀66、在加载结构34中的阀44及46、及在联接结构50中的阀54及55一起，有选择地控制流过流通通道结构21、联接结构50、加载结构34及汇合结构62的气流。
如同在第一实施例中的情形，燃气轮机装置12及CACSRS被集成在一起以提供三种运行模式：
(1)压缩空气存储系统加载运行模式，其中流通通道存在于：从压缩机14起，经过含有中间冷却器58的汇合结构62，至增压压缩机60，经过含有后冷却器44的加载结构34，至压缩空气存储器28；一股约占名义流量5-10％的膨胀式气轮机冷却气流自压缩空气存储器28流经联接结构50至换热器52并经未点火的燃烧室18流至膨胀气轮机16并流出排气管；加载结构34中的阀46及48是开启的，联接结构50中的阀54及55是部分打开的以使冷却气流经未点火的燃烧室18流至膨胀式气轮机16；汇合结构62中的阀64是开启的而阀66被关闭；由非用电高峰时的电力网17供电的燃气轮机发电机20驱动燃气轮机轴并且增压压缩机60被电机40所驱动，电机40也是由非用电高峰时的电力网17供电的；
(2)空气扩张运行模式，其中传统的燃气轮机的运行汇合了来自空气存储器28的附加压缩空气流，该气流在换热器52中被预热并被注入燃烧室18的上游；于是来自空气存储器28的压缩空气流过联接结构50，穿过换热器52至燃烧室18的上游点；加载结构34中的阀46及48是关闭的；联接结构50中的阀55及54是开启的并对来自空气存储器28的附加空气流进行控制；在汇合结构62中的阀64是关闭的而阀66是开启的；这种运行模式导致其电力生产显著地超过燃气轮机装置12的，因为由膨胀式气轮机16产生的功率源自总气流的膨胀，总气流是被压缩机14压缩的气流与来自压缩空气存储器28的附加气流之和；压缩机14的入口导向轮叶可被关闭以减少压缩机14的功率消耗，以便增加发电机20产生的输向电力网17的电力；
(3)传统的燃气轮机运行模式，其中从燃气轮机装置12中取消了CACSRS，在加载结构34中的阀46及48及在联接结构50中的阀55及54是关闭的以及汇合结构62中的阀64是关闭的而在流通通道结构中的阀66是开启的，以使压缩空气从压缩机14流过流通通道结构至向膨胀式气轮机16供气的燃烧室18。
图4是本发明的第三实施例的示意说明图，并且含有带燃气轮机装置12的联合循环发电站；装置12具有传统的地下蒸汽循环部件；热回收蒸汽发电机68；(蒸)汽轮机70，与汽轮机70联接的发电机71，冷凝器72，空气分离器74及泵76。燃气轮机装置需要采取措施预先向燃烧室18的上游注入存储的压缩空气，并从压缩机14的下游抽取压缩空气，以进一步在增压压缩机60中冷却和压缩。还有，如果需要，发电机20的容量可以提高。
本发明方法还提供附加的CACSRS，它含有驱动增压压缩机60的电机，压缩机60由中间冷却器58供气，后冷却器44、汇合结构62使从压缩机16的出口经中间冷却器58至增压压缩机入口及经过流通通道结构21至燃烧室18入口之间能够沟通。加载结构34使增压压缩机60的出口与压缩空气存储器28的入口之间得以沟通。联接结构50使压缩空气存储器28与燃烧室18的上游点之间得以沟通。阀46及48设置在加载结构34之中，阀55设置在联接结构50之中，而且阀64设置在汇合结构62之中，而阀66设置在流通通道结构21之中，以便有选择地控制流过加载结构34、联接结构50和汇合结构62及流通通道结构21的气流。
燃气轮机装置12与蒸汽地下循环及附加的CACSRS相结合，通常以78来标示，以提供三种运行模式：
(1)压缩空气存储器加载运行模式，其中气流通过压缩机14，穿过含有中间冷却器58的汇合结构62至增压压缩机60，经过含有后冷却器44的加载结构34至压缩空气存储器28；约为名义气流量的5-10％的气轮机冷却气流从压缩空气存储器28流过联接结构50，并经未点火的燃烧室18，至膨胀式气轮机16而后至排气管；在加载结构34中的阀46及48是开启的，在联接结构50中的阀50是部分开启的，以提供冷却气流并经未点火的燃烧室18至膨胀式气轮机；在汇合结构62中的阀64是开启的而阀66是关闭的；由非供电高峰时的电力网17供电的燃气轮机发电机20驱动燃气轮机轴，而增压压缩机60被也由非供电高峰时的电力网17供电的电动机40所驱劝；
(2)空气扩张运行模式，其中传统的燃气轮机运行汇合了来自空气存储器28的附加压缩空气气流，该气流被注入燃烧室18的上游；在该处，来自空气存储器28的压缩空气流过联接结构50至燃烧室18的上游点；在加载结构34中的阀46及48是关闭的，在联接结构50中的阀55是开启的并控制来自空气存储器28的附加气流；在汇合结构62中的阀64是关闭的而阀66是开启的；另外，设置了传统的闭环蒸汽/冷凝流通通道，在热回收蒸汽发生器68中产生的蒸汽发生膨胀并通过蒸汽轮机70，蒸汽轮机70产生输向电力网17的电力，而后通过冷凝器72、分离器74、给水泵76返回到热回收蒸汽发电机68；这种运行模式导致燃气轮机装置的电力生产显著地超过不用附加空气流的传统的燃气轮机装置的，因为由膨胀式气轮机16生产的功率源自总气流的膨胀，该总气流是压缩机14所压缩的气流与来自压缩空气存储器28的附加气流之和；还有，由于热回收蒸汽发电机68从膨胀式气轮机16排出口回收热量，产生了附加的蒸汽流，所以底下环路78的蒸汽轮机就产生了附加的电力；压缩机14的入口导向轮叶可被关闭以减少压缩机14的功率消耗而增加由发电机20发出的输向电力网17的电力；以及
(3)传统的燃气轮机运行模式，其中从燃气轮机装置12中取消了CACSRS，加载结构34中的阀46及48，联接结构50中的阀55及54是关闭的，而流通通道结构21中的阀66是开启的以使来自压缩机14的压缩空气流过流通通道结构至向膨胀式气轮机16供气的燃烧室18。
本发明方法的实际应用示于图5，这是具有可应用于根据本发明的第一及第二示例说明的实施例的运行参数的示意图，其中GE体系7EA燃气轮机装置12以空气扩张模式并在外界温度华氏90°条件下运行。图5图示说明当空气在外界温度上升到华氏90°时的扩张期间，168磅/秒的附加压缩空气流从压缩空气存储器28获得补充并注入燃烧室18的上游以使燃气轮机18的电力输出从在同样的外界温度华氏90°下(见图1c)的传统燃气轮机装置运行的76.4MW(兆瓦)增加至129.2MW。补充的空气量受设计的制约条件数量的限制。对于GE体系7EA燃气轮机装置，其制约条件是当燃气轮机装置运行在华氏0°(见图1b)时，可达到的最大膨胀式气轮机的功率是228MW。
表1a表示的是传统的GE体系7EA燃气轮机装置运行的性能特性，该燃气轮机装置具有空气扩张-可应用于本发明的第一及第二示例说明的实施例。表1a显示在外界温度高于华氏0°的整个范围内，空气扩张导致的功率增加量：在外界温度华氏90°时为52.8MW，而华氏59°时为32.8MW。在空气扩张概念方面的特性参数中，热率表示燃料消耗量，每仟瓦小时英热量单位——BTU/KWh，及压缩空气存储器补充的消耗量，仟瓦时——KWh。电力生产成本(COE)的计算：COE＝(热率，BTU/KWh)×(燃料成本，$/BTU)+(非高峰期空气补充用能量，KWh)×(非高峰期能量成本，$/BTU)/在空气扩张运行模式下生产的总KWh数。
                                               表1a
体系7EA CT-简单循环总功率，MW热率(LHV及天燃气燃料)，Btu/kWh                           外界温度
    0   59     70     90
102.510,110 85.410,42 82.410,520 76.410,630
基于体系7EA的扩张输出总功率，MW总功率增加量，MW热率(LHV及天燃气燃料)，Btu/kWh w/o带换热器时的热率扩张运行时间，小时压缩及存储压缩能，MH存储方式容积，Million Cu.Ft(百万立方英尺)洞穴内的压力增量，Psi(磅/时2) 102.50.010,110N/AN/A 118.032.69,6108,6809.8 122.239.89,5108,3408.5 129.252.89,1408,0106.0
210盐矿圆拱5.385150
表1b说明的是本发明的第三示例说明实施例的性能特性，即基于GE体系7EA的传统联合循环发电站，以及该站在空气扩张模式下的运行。其结果和第一及第二示例说明实施例相似。
                                          表1b
体系7EACT-联合循环总功率，MW(兆瓦)热率(LHV及天燃气燃料)                       外界温度
    0     59     70     90
155.66,810 134.16,800 130.76,900 123.46,970
基于体系7EA联合的扩张输出总功率，MW(兆瓦)总功率增加量，MW(兆瓦)热率(LHV及天燃气燃料)扩张运行的时间，(小时)压缩及存储压缩能，MH存储方式容积，Million Cu.Ft(百万立方英尺)在洞穴内的压力增量，Psi(磅/时2) 155.60.06,810N/A 168.434.36,7309.8 172.541.96,7408.5 178.955.66,6006.0
210盐矿圆拱5.385150
带有空气扩张的燃气轮机系统的换算成本如下：
·压缩空气存储成本；
·用存储器补充的压缩机系成本；
·组成整个系统时的管道互联、阀及控制部分的成本。
压缩空气存储器的尺寸应(做得)足以存储大量的空气以在升高的外界温度及在最大输出功率条件下能支持指定小时数的空气扩张运行。所存储的压缩空气的压力应足以使附加的大量空气能注入燃烧室的上游。对于如图5及表1a及1b所示的实施例，当空气存储器的尺寸(造得)可供在华氏90°时及在最大输出功率129.2MW条件下连续运行6个小时，对于盐矿圆拱合适的压缩空气存储器尺寸需要540万立方英尺(深度为1000英尺及其最大与最小压力的差为150磅/吋2)，其成本约为500万美元。工程和成本评估表明：提供一台带空气扩张的GE体系7EA燃气轮机装置在上述条件下的总成本约为880万美元，在外界温度为华氏90°、附加功率为52.8MW下(见表1a)或变换为比率成本约是160美元/仟瓦。这相比起来优于类似的(50兆瓦)容量的燃气轮机装置的比率成本300美元/千瓦。相似地换算到联合循环发电站(见表1b)其成本为150美元/仟瓦。这与联合循环发电站的约500美元/仟瓦相比甚至更有吸引力。
根据本发明的其它方面，图2的实施例已作了修改，而其修改的系统示于图6。在图2及6中相同的标号标明相同的部件。于是，图6的实施例含有具商业价值的饱和器80，饱和器80构成具有内填充物的塔，用于改善经联接结构50进入饱和器80的压缩空气的混合状况。水加热器82经入口管线85及出口管线87与饱和器80相联。水加热器82最好是典型的壳形或筒形结构。水泵83通过管道84向饱和器80提供制成的水，水泵81设置在入口管线85之间使水循环通过水加热器82。
来自空气存储器28的压缩空气被引导经联接结构50至饱和器80，在饱和器80中，压缩空气与在水加热器82中加热的热水混合。压缩空气在饱和器80中达到饱和并被预热，而后在注入燃烧室18的上游之前被送至换热器52中进一步加热。对于气轮机16的相同的最大功率及容积气流量，所需补充的压缩空气流量取决于给定的外界温度。对于图6的实施例，该补充空气流的加湿显著地减少了要被压缩机系32所压缩及存储在压缩空气存储器28中的压缩空气的量。图7表示图6的实施例中的热与物质流体的平衡情况，并显示在外界空气温度为华氏90°及湿度为60％的气流离开饱和器80时，从空气存储器28出去的补充压缩空气流是35磅/秒。对于同样的净功率输出，从不加湿的图2实施例的100磅/秒，这个减小量相当于70％(注：图5表示的是图2的实施例中的热与物质流体的平衡状况，其总功率是129.2MW)。于是，压缩空气存储器的成本降低到约70％，而压缩机系32及换热器52的成本也能显著减少。饱和器80、水加热器82和泵81及83的成本增加是存储容积减小所节约成本的很小部分。图7表示热率为9012英热量单位/仟瓦时，它和图5的实施例(不带加湿)的相似。由于事实上图7的实施例的补充空气流与图2的实施例的相比减少到70％，在图7的实施例中，为存储器补充所需的能源也减少到70％。这对于系统来说就降低了电力成本(燃料及非高峰能源成本)。工程和成本评估工作证实：图6的系统(约170美元/仟瓦)的比率资金成本(美元/仟瓦增加量)比图2的系统的减少到约40％。
本发明还有的其它实施例示于图8。这一实施例和图6的相似而且相同的标号标注的是相同部件。图8的实施例与图6的实施例的区别在于：在图8的实施例中，压缩空气存储器被取消，压缩机系32形式的补充压缩机结构的尺寸适于提供全部补充空气流(例如约35磅/秒)。应该指出，图2及6的压缩机系的尺寸能造得适合于比全部补充空气流量小的气流量，并根据高峰电力生产小时与非高峰电力生产小时的比例把尺寸定得适于向存储器加载。
图8的系统的热与物质的平衡示于图9中。对于增加发出的高峰电力，由具有压缩机的压缩机系32连续地提供补充空气流，排出的气流在饱和器80中达到饱和，饱和器80中有水加热器82中产生的热水。在注入燃烧器18的上游之前，饱和的和已预热的空气进一步在换热器52中被加热。
图8的系统的主要优点在于：当要提供增加的功率时，它可以连续的运行。在以实际的高峰时间来确定压缩空气存储器的尺寸方面没有什么强制性的限制。空气存储器尺寸可被过多的资金成本或场地局限所制约。同样，图8的系统在运行及维护方面是简单的。
如图9所示，图8的系统的性能特性与图7所示的相似。例如，两个实施例具有与燃料及非高峰期能量相关的相同运行成本。人们期望图8的系统由于没装空气存储器而具有较低的运行及维护成本。工程和成本评估工作显示图8的系统具有的比率资金成本大约与图6的系统的相同(较大流量压缩机系的成本增加量大约等于取消空气存储器节约的成本)。
于是我们看到本发明的目的已完全地和有效地达到。但是，应该理解，前述的及优先的各实施例，为说明本发明的结构及功能原理，以及说明实现优先实施例的方法，在不偏离这种原理情况下已有了变化。因此，本发明包括所有的包容于下列权利要求的精神内的各种变型。

Claims (51)

1、一种燃气轮机电力发电系统及其派生物的运行方法，包括：
提供了至少一台燃气轮机装置，该装置包含压缩机，运行时与所述压缩机相联的膨胀式气轮机，与所述膨胀式气轮机相联接的发电机；向所述膨胀式气轮机供气的燃烧室；使所述压缩机的出口与所述燃烧室的入口在流体上接通的流通通道结构；压缩空气存储器；用于向所述空气存储器加载的加载压缩机；使所述加载压缩机的出口与所述空气存储器的入口在流体上接通的加载结构；使所述空气存储器的出口与所述燃烧室的入口流体上接通的联接结构；以及与所述联接结构及所述加载结构相联接的阀结构，该阀结构用于分别地控制流过所述联接结构及所述加载结构的气流，
控制所述阀结构以便在下列运行模式中选择一种：
燃气轮机运行模式，其中来自所述压缩机的被压缩空气流过所述流通通道结构至向所述膨胀式气轮机供气的所述燃烧室，使所述膨胀式气轮机驱动所述发电机；
压缩空气扩张运行模式，除了压缩空气流过所述流通通道结构流至所述燃烧室外，其中来自所述空气存储器的压缩空气还被供输经过所述联接结构流至所述燃烧室，这增加了流向所述膨胀式气轮机的压缩空气及燃气的物质流体；以及
空气存储器加载运行模式，其中来自所述加载压缩机的压缩空气流经所述加载结构以便对所述空气存储器加载。
2、根据权利要求1所述方法，其中当流向所述膨胀式气轮机的压缩空气及燃气的物质流体被减少到使所述膨胀式气轮机不在允许的最大功率水平上运行时，所述扩张运行模式就可实现。
3、根据权利要求2所述方法，其中在提高的外界温度的时间内，供应所述附加压缩空气。
4、根据权利要求2所述方法，其中当空气密度太低时，为使所述膨胀式气轮机运行在允许的最大功率状态下，供应所述附加压缩空气。
5、根据权利要求1所述方法，其中所述加载压缩机含有增压压缩机，该增压压缩机具有与所述燃气轮机装置的所述压缩机的出口相联接的入口，并且由电机驱动所述增压压缩机。
6、根据权利要求5所述方法，在所述燃气轮机装置的所述压缩机的出口与所述增压压缩机入口之间进一步含有中间冷却器。
7、根据权利要求1所述方法，其中所述加载压缩机至少包含第一及第二压缩机，在所述第一压缩机的出口与所述第二压缩机的入口之间设置有中间冷却器，从所述第一压缩机的入口吸纳外界空气，所述第二压缩机的出口经所述加载结构与所述空气存储器相联接，在所述第二压缩机的出口与所述空气存储器的入口之间设置有后冷却器，并且由电机驱动所述第一及第二压缩机。
8、根据权利要求1所述方法，进一步含有蒸汽轮机，与所述蒸汽轮机相联接的发电机，以及热回收蒸汽发电机；所述热回收蒸汽发电机的入口与所述膨胀式气轮机的出口沟通，所述热回收蒸汽发电机的出口与所述蒸汽轮机的入口沟通。
9、根据权利要求1所述方法，其中所述空气存储器是地下地质构造物或人造压力容器。
10、根据权利要求1所述方法，其中所述燃气轮机系统的发电机具有的发电容量超过以所述燃气轮机运行模式运行的所述燃气轮机系统所发出的电量，这样在以所述空气扩张运行模式运行期间，由于附加压缩空气被提供给所述燃气轮机装置的所述膨胀式气轮机，所述发电机可提供所述超出的电量。
11、一种提供燃气轮机派生发电站的方法，该发电站结合有压缩空气存储器，所述发电站包含燃气轮机装置，该燃气轮机装置具有：至少一台压缩机；至少一台膨胀式气轮机，运行时该膨胀式气轮机与至少一台压缩机及与至少一个燃烧室相联，该燃烧室向所述至少一台膨胀式气轮机供气；以及至少一台发电机，该发电机与所述至少一台膨胀式气轮机相联接。所述至少一台压缩机经流通通道结构与所述至少一个燃烧室的入口沟通；
该方法包括：
将压缩空气导入所述至少一个燃烧室的上游，该燃烧室向所述至少一个膨胀式气轮机供气；
从所述至少一个压缩机的排出处抽取压缩空气；
提高发电机的容量；
提供压缩空气的压缩存储及补充系统，该系统包括：
至少一台增压压缩机；
至少一台电机用于驱动增压压缩机；
至少一个为增压压缩机供气的中间冷却器；
位于所述增压压缩机下流的后冷却器；以及
位于所述后冷却器下游的压缩空气存储器；
提供下列结构措施来集成所述燃气轮机装置及所述存储及补充系统以构成通过所述发电站的各种流通通道：
经中间冷却器使所述燃气轮机装置的出口至所述增压压缩机的入口之间沟通的汇合结构；
联接所述增压压缩机的出口与所述后冷却器入口及联接所述后冷却器的出口与所述压缩空气存储器的加载结构；
使所述空气存储器的出口与燃烧室的入口之间沟通的联接结构；以及
装设阀门以便有选择地控制流过所述加载结构、所述联接结构、所述汇合结构及所述流通通道结构的气流；
以上集成确保了三种运行模式的选择性措施：
a)燃气轮机运行模式，b)空气扩张运行模式，通过把补充空气流从所述压缩空气存储器引至所述至少一个向所述至少一台膨胀式气轮机供气的燃烧室，来提供比所述燃气轮机运行模式发出的功率更高的功率，以及c)空气存储器加载运行模式，其中利用所述至少一台压缩机及所述至少一台增压压缩机对所述空气存储器进行压缩空气加载。
12、根据权利要求11所述方法，其中所述安装阀门包括：用于控制经过所述加载结构的空气流的第一阀系统；用于控制在所述压缩空气存储器及所述燃烧室之间的联接结构之中的空气流的第二阀系统；在所述汇合结构中的阀及在所述流通通道结构中的阀；以便从所述至少一个压缩机的出口处引导压缩空气。
13、根据权利要求12所述方法，进一步含有位于所述压缩空气存储器与所述燃烧室之间的所述联接结构之中的换热器。
14、根据权利要求13所述方法，其中运行于所述燃气轮机运行模式期间，所述第一及第二阀系统是关闭的，在所述汇合结构中的所述阀是关闭的，而在所述流通通道结构中的所述阀是开启的，以便从所述至少一台压缩机通过所述流通通道以及至所述至少一个燃烧室的入口构成流通通道，该燃烧室向所述膨胀式气轮机供气。
15、根据权利要求13所述方法，其中运行于所述空气扩张运行模式期间，所述第一阀系统是关闭的，所述第二阀系统是开启的，在所述汇合结构中的所述阀是关闭的，而在所述流通通道结构中的所述阀是开启的，以便构成燃气及空气流通通道，在该流通通道中，存储于所述空气存储器中的压缩空气流过所述换热器并与来自所述至少一台压缩机出口的空气混合并流至所述至少一个燃烧室，该燃烧室向所述至少一个膨胀式气轮机供应燃品；如此使所述至少一台膨胀式气轮机产生允许的最大功率，于是通过所述至少一台发电机增加发出输向电力网的电力。
16、根据权利要求15所述方法，其中所述至少一台压缩机的入口导向轮叶是关闭的以减少所述至少一台压缩机的功率消耗，以增加由所述至少一台发电机发出的输向电力网的电力。
17、根据权利要求13所述方法，其中运行于所述空气存储器加载运行模式期间，所述第一阀系统是开启的，所述第二阀系统是部分地开启的，在所述汇合结构中的阀是开启的，而在所述流通通道结构中的所述阀是关闭的，以便构成空气及燃气流通通道，在该流通通道中来自所述至少一台压缩机的压缩空气沿所述汇合结构流动，通过所述中间冷却器并在所述增压压缩机中进一步被压缩，然后压缩空气流向所述后冷却器并流向所述压缩空气存储器；该方法进一步提供小部分冷却空气流，该小部分冷却空气流来自所述空气存储器，经所述联接结构穿过所述第二阀系统的部分开启的阀，穿过所述换热器至所述至少一个向所述至少一台膨胀式气轮机供气的燃烧室以向所述至少一台膨胀式气轮机供应足够的冷却空气，而所述至少一台发电机与电力网相联并由它供电，而所述至少一台压缩机及至少一台膨胀式气轮机由所述发电机驱动，而所述增压压缩机由所述电机驱动，而所述电机由电力网供电。
18、根据权利要求12所述方法，进一步含有装在底下的蒸汽系统；该系统包含热回收蒸汽发电机，该发电机运行时与所述至少一台膨胀气轮机的排气口相联。
19、一种提供燃气轮机派生发电站的方法，该发电站含有燃气轮机装置；该燃气轮机装置具有：至少一台压缩机，至少一台膨胀式气轮机，该膨胀式气轮机运行时与所述至少一台压缩机并与至少一个燃烧室相联，该燃烧室向所述至少一台膨胀式气轮机供气；而且该发电机与所述至少一台膨胀式气轮机相联，
该方法包括：
将压缩空气导向所述至少一个燃烧室的上游，该燃烧室向所述至少一台膨胀式气轮机供气；
提高发电机的容量；
提供附加的压缩及压缩空气存储系统，该系统包括：
压缩机结构；
用于驱动所述压缩机结构的电机；
位于所述压缩机结构下游的后冷却器；
位于所述后冷却器下游的压缩空气存储器；
将所述燃气轮机装置与所述压缩及压缩空气存储系统集成以构成各种流通通道是通过下列系统来做到的：
在所述压缩机结构的出口与所述后冷却器入口之间以及从所述后冷却器的出口至所述压缩空气存储器进行沟通的加载结构；
使所述空气存储器的出口和所述至少一个燃烧室的入口之间沟通的联接结构；
安装阀以便有选择地控制经过所述加载结构及联接结构的气流；
以上集成保证了三种运行模式的选择措施：a)燃气轮机运行模式；b)空气扩张运行模式，通过把来自所述压缩空气存储器的补充压缩空气流导至所述至少一个向所述至少一台膨胀式气轮机供气的燃烧室，使以上所述运行模式提供的电力比所述燃气轮机运行模式提供的更多；以及c)空气存储器加载运行模式，其中利用所述压缩机结构对所述空气存储器施加压缩空气加载。
20、根据权利要求19所述方法，其中所述安装阀门包括：用于控制经过所述加载结构中的空气流的第一阀系统，以及用于控制在所述联接结构中的空气流的第二阀系统，该联接结构位于所述压缩空气存储器与所述燃烧室之间。
21、根据权利要求20所述方法，进一步包括位于所述联接结构中的换热器，该联接结构位于所述压缩空气存储器与所述燃烧室之间。
22、根据权利要求21所述方法，其中运行于所述燃气轮机运行模式期间，所述第一及第二阀系统是关闭的，以便从所述至少一台压缩机经过所述流通通道结构至所述燃烧室构成流通通道。
23、根据权利要求21所述方法，其中运行于所述空气扩张运行模式期间，所述第一阀系统是关闭的而所述第二阀系统是开启的，以便构成燃气及空气流通通道，在该流通通道内，存储于所述空气存储器内的压缩空气流过所述联接结构并流至所述换热器并与来自所述至少一台压缩机的出口的空气混合并流至向所述至少一台膨胀式气轮机供应燃品的所述燃烧室，这样使所述至少一台膨胀式气轮机产生允许的最大功率，于是增加了由所述发电机发出的输向电力网的电力。
24、根据权利要求23所述方法，其中所述至少一台压缩机的入口导向轮叶是关闭的以便减少所述至少一台压缩机的功率消耗并增加由发电机发出的输向电力网的电力。
25、根据权利要求21所述方法，其中运行于所述空气加载运行模式期间，所述第一阀系统是开启的，所述第二阀系统是关闭的，而驱动压缩机结构的所述电机与电力网相联并由该电力网供电，以便构成空气流通通道，在该流通通道中所述压缩机结构压缩大气中空气，该空气沿所述加载结构流动并经过所述后冷却器并进入所述空气存储器。
26、一种燃气轮机发电系统及其派生结构的运行方法包括：
提供的至少一台燃气轮机装置包含：压缩机；与所述压缩机运行时相联的膨胀式气轮机；与所述膨胀式气轮机及所述压缩机中的一个联接的发电机；向所述膨胀式气轮机供气的燃烧室；把所述压缩机的出口与所述燃烧室的入口流体上接通的流通通道结构；压缩空气存储器；用于向所述空气存储器加载的加载压缩机结构；把所述加载压缩机结构的出口与所述空气存储器的入口流体上接通的加载结构；把所述空气存储器的出口与饱和器的入口流体上接通的联接结构；用于加热导至所述饱和器的水的水加热器；用于容纳已预热的及饱和的压缩空气的换热器；所述换热器的出口与所述燃烧室在流体上相沟通；以及与所述联接结构及所述加载结构相联接的阀结构，以便分别地控制流过所述联接结构及所述加载结构的流体；
通过控制所述阀结构以便选择下列运行模式中的一种：
燃气轮机运行模式，其中来自所述压缩机的被压缩空气流过所述流通通道结构至所述向所述膨胀式气轮机供气的燃烧室，这样由所述膨胀式气轮机驱动所述发电机；
压缩空气扩张运行模式，其中来自所述空气存储器的补充压缩空气被供输流过所述联接结构，除压缩空气通过所述流通通道结构至所述燃烧室之外，并在所述饱和器内达到饱和及被预热并进一步在所述换热器中被加热而后导至所述燃烧室，这就增加了流至所述膨胀式气轮机的压缩空气及燃气的物质流体；以及
空气存储器加载运行模式，其中来自所述加载压缩机结构的压缩空气流过所述加载结构至所述空气存储器。
27、根据权利要求26所述方法，其中所述扩张运行模式，在下列运行条件下实现：当流向所述膨胀式气轮机的压缩空气及燃气的物质流体被减少到所述膨胀式气轮机不运行在允许的最大功率水平时。
28、根据权利要求27所述方法，其中所述补充压缩空气在外界温度的升高期间内进行供应。
29、根据权利要求27所述方法，其中所述补充压缩空气在空气密度太低至使所述膨胀式气轮机不能运行在允许的最大功率状态下进行供应。
30、根据权利要求26所述方法，其中所述加载压缩机结构含有压缩机系及驱动所述压缩机系的电机。
31、根据权利要求30所述方法，其中所述压缩机系至少包含第一及第二压缩机，中间冷却器设置在所述第一压缩机的出口与所述第二压缩机的入口之间，所述第一压缩机的入口吸纳外界空气，所述第二压缩机的出口经所述加载结构与所述空气存储器联接，后冷却器设置在所述第二压缩机的出口与所述空气存储器的入口之间，而电机驱动所述第一及第二压缩机。
32、根据权利要求26所述方法，其中所述空气存储器是地下的地质构造物或人造的压力容器。
33、根据权利要求26所述方法，其中所述燃气轮机系统的所述发电机具有的发电量超过当所述燃气轮机系运行于所述燃气轮机运行模式时的发电量，所以在运行于所述空气扩张运行模式期间，由于向所述燃气轮机装置的所述膨胀式气轮机供应附加的压缩空气，所述发电机能提供所述超出的电量。
34、根据权利要求26所述方法，其中设置了第一水泵用于向所述饱和器供水，并设置了第二水泵使水在所述水加热器与所述饱和器之间循环。
35、一种提供燃气轮机派生发电站的方法，该发电站结合有压缩空气存储器并含有燃气轮机装置及至少一台发电机，该燃气轮机装置具有：至少一台压缩机、运行时与所述至少一台压缩机及与至少一个燃烧室相联的至少一台膨胀式气轮机；该燃烧室向所述至少一台膨胀式气轮机供气；该发电机与所述至少一台膨胀式气轮及所述至少一台压缩机中的一个相联；所述至少一台压缩机经流通通道结构与所述至少一个燃烧室的入口沟通，
该方法包括：
提高发电机的容量；
提供压缩空气存储及回收系统，该系统包含：
压缩机结构：
用于驱动该压缩机结构的至少一台电机；
与该压缩机结构相联的至少一个中间冷却器；
位于所述压缩机结构下游的后冷却器；
位于所述后冷却器下游的压缩空气存储器；
与所述空气存储器的出口沟通的饱和器；
与所述饱和器沟通的水加热器，以向所述饱和器供应热水以对引向所述饱和器的压缩空气进行加湿和预热；以及
与所述饱和器的出口沟通的换热器，以把所述饱和器输出的压缩空气进一步进行预热、加湿；
通过采取以下措施把所述燃气轮机装置及所述存储及回收系统集成起来以构成各种通过该发电站的各种流通通道，提供的这些措施是：
使所述压缩机结构的出口与所述后冷却器的入口之间以及从所述后冷却器至所述压缩空气存储器之间形成沟通的加载结构，
使所述空气存储器的出口与所述饱和器的入口之间沟通以及使所述换热器的出口与所述至少一个燃烧室的入口之间沟通的联接结构，
安装阀门以便有选择地控制流过所述加载结构及所述联接结构的流体，
该集成保证三种运行模式的选择措施：a)燃气轮机运行模式，b)空气扩张运行模式，通过把来自所述压缩空气存储器的补充压缩空气流导至所述饱和器、所述换热器而后导向所述至少一个向所述至少一个膨胀式气轮机供气的燃烧室，来使以上运行模式提供的功率比所述燃气轮机运行模式所提供的高，以及c)空气存储器加载运行模式，其中所述空气存储器由所述压缩机结构向它进行压缩空气加载。
36、根据权利要求35所述方法，其中所述安装阀门包括：第一阀系统，用于控制流过所述加载结构的流体；以及所述第二阀系统，用于控制在所述联接结构中的空气流体，该联接结构位于所述压缩空气存储器与所述饱和器之间。
37、根据权利要求36所述方法，其中运行于所述燃气轮机运行模式期间，所述第一及第二阀系统是关闭的以便构成从所述至少一台压缩机经所述流通通道结构至所述至少一个燃烧室的流通通道，该燃烧室向所述膨胀式气轮机供气。
38、根据权利要求36所述方法，其中运行于所述空气扩张运行模式期间，所述第一阀系统是关闭的而所述第二阀系统是开启的，以便构成燃气及空气的流通通道，在该通道中存储于所述空气存储器中的压缩空气流经所述的联接结构并流至所述饱和器而后流至所述换热器并与来自所述至少一台压缩机的出口的空气混合并流向所述至少一个向所述至少一台膨胀式气轮机提供燃品的燃烧室，使得所述至少一台膨胀式气轮机产生允许的最大功率，于是增加由所述发电机发出的并输向电力网的电力。
39、根据权利要求36所述方法，其中运行于所述空气加载运行模式期间，所述第一阀系统是开启的，所述第二阀系统是关闭的，而驱动压缩机系的电机与电力网相联并由电力网供电，以构成空气流通通道，在该通道处所述压缩机结构对大气中的空气进行压缩，该空气沿所述加载结构流动并经过所述后冷却器并进入所述空气存储器。
40、一种燃气轮机发电系统及派生物的运行方法包括：
提供至少一台燃气轮机装置，该装置包含：压缩机，运行时与所述压缩机相联的膨胀式气轮机，与所述膨胀式气轮机相联接的发电机；向所述膨胀式气轮机供气的燃烧室；把所述压缩机的出口与所述燃烧室的入口流体上接通的流通通道结构；补充的压缩机结构；把所述补充压缩机结构的出口与饱和器的入口流体上接通的联接结构，用于加热导至所述饱和器的水的水加热器，用于容纳已预热和饱和的压缩空气的换热器，所述换热器的出口与所述燃烧室是沟通的；以及与所述联接结构相联的阀结构以控制流过所述联接结构的流体，
控制所述阀结构以便从下列运行模式中选择一种：
燃气轮机运行模式，其中来自所述压缩机的被压缩空气流过所述流通通道结构至向所述膨胀式气轮机供气的所述燃烧室，所以所述膨胀式气轮机驱动所述发电机，以及
压缩空气扩张运行模式，其中除压缩空气通过所述流通通道结构至所述燃烧室外，来自所述补充压缩机结构的补充压缩空气被供输通过所述联接结构并在所述饱和器中达到饱和及被预热并在所述换热器中被进一步加热而后被导至所述燃烧室，这增加了流至所述膨胀式气轮机的压缩空气及燃气的物质流体。
41、根据权利要求40所述方法，其中当流至所述膨胀式气轮机的压缩空气及燃气的物质流体被减少至使所述膨胀式气轮机不运行在允许的最大功率水平时，在此运行期间，实施所述扩张运行模式。
42、根据权利要求41所述方法，其中所述补充的压缩空气在外界温度升高期间内进行供输。
43、根据权利要求41所述方法，其中当空气密度太低至使所述膨胀式气轮机不能运行于允许的最大功率状况下进行所述补充压缩空气供输。
44、根据权利要求40所述方法，其中所述补充压缩机结构含有压缩机系，而电机驱动所述压缩机系。
45、根据权利要求44所述方法，其中所述压缩机系包括至少第一及第二压缩机，中间冷却器设置在所述第一压缩机的出口与所述第二压缩机的入口之间，所述第一压缩机的入口吸纳外界空气，所述第二压缩机的出口经所述联接结构与所述饱和器相联，后冷却器设置在所述联接结构中，该联接结构位于所述第二压缩机的出口与所述饱和器的入口之间。
46、根据权利要求40所述方法，其中所述燃气轮机系统的所述发电机具有发电量超过所述燃气轮机系统运行于所述燃气轮机运行模式时发出的电量，这样在所述空气扩张运行模式期间，由于补充压缩空气被供输至所述燃气轮机装置的所述膨胀式气轮机，所述发电机可发出所述超过的电量。
47、根据权利要求40所述方法，其中设置了第一水泵用于向所述饱和器供水，并且设置了第二水泵用于使所述水加热器与所述饱和器之间的水进行循环。
48、一种提供燃气轮机派生发电站的方法集成了补充压缩空气系统，所述发电站包含燃气轮机装置，该燃气轮机装置具有：至少一台压缩机，在运行时与所述至少一台压缩机及与至少一个向所述至少一台膨胀式气轮机供气的燃烧室相联的至少一台膨胀式气轮机，以及与所述至少一台膨胀式气轮机及与所述至少一台压缩机相联的至少一台发电机，所述至少一台压缩机经流通通道结构与所述至少一个燃烧室相沟通，
该方法包括：
提高该发电机的容量；
提供补充压缩空气系统，它含有：
压缩机结构，其尺寸适于提供一定量的补充空气流；
至少一台电机，用于驱动该压缩机结构；
至少一个中间冷却器，它与该压缩机结构相联；
位于所述压缩机结构下游的后冷却器；
位于所述后冷却器下游的饱和器；
水加热器，它与所述饱和器沟通以向所述饱和器提供热水来预热导向所述饱和器的压缩空气；以及
换热器，它与所述饱和器的出口沟通以进一步加热从所述饱和器排出的已预热的饱和的压缩空气，
通过提供以下结构来集成所述燃气轮机装置及所述补充压缩空气系统：
使所述后冷却器的出口与所述饱和器的入口之间沟通及使所述换热器的出口与所述至少一个燃烧室的入口之间沟通的联接结构，以及安装阀门以控制流过所述联接结构的流体，
该集成保证以下两种运行模式的选择措施：a)燃气轮机运行模式，以及b)空气扩张运行模式，通过把来自所述补充压缩机结构的补充压缩空气流导至所述饱和器及导至所述换热器而后导至向所述至少一台膨胀式气轮机供气的至少一个燃烧室，来使该运行模式提供的发电量高于由所述燃气轮机运行模式提供的发电量。
49、根据权利要求48所述方法，其中运行于所述燃气轮机运行模式期间，所述阀是关闭的，以便构成从所述至少一台压缩机经过所述流通通道结构至所述至少一个燃烧室的流通通道。
50、根据权利要求48所述方法，其中运行于所述空气扩张运行模式期间，所述阀是开启的以构成燃气及空气流通通道，在该通道内来自所述补充压缩机结构的补充压缩空气流过所述联接结构并流至饱和器而后流至所述换热器并和来自所述至少一台压缩机的出口的空气混合并流向所述至少一个向所述至少一台膨胀式气轮机提供燃品的燃烧室，这样使所述至少一台膨胀式气轮机产生出允许的最大功率，于是增加了由所述发电机产生的输向电力网的电力。
51、根据权利要求48的所述方法，其中所述一定量的补充空气流大约是35磅/秒。
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CA (1) CA2335558C (zh)
DE (1) DE69936303T2 (zh)
ES (1) ES2286884T3 (zh)
HK (1) HK1038390A1 (zh)
WO (1) WO2000001934A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011054169A1 (zh) * 2009-11-09 2011-05-12 中国科学院工程热物理研究所 超临界空气储能系统
CN102292533A (zh) * 2009-01-26 2011-12-21 米歇尔·纳哈姆京 在底循环式膨胀机中使用增湿的空气的caes电站
CN102330603A (zh) * 2010-06-17 2012-01-25 气体产品与化学公司 用于周期性冷却、存储和加热大气气体的方法和系统
CN103821575A (zh) * 2014-03-11 2014-05-28 华北电力大学 一种可增容增益的深度调峰发电装置
US8978380B2 (en) 2010-08-10 2015-03-17 Dresser-Rand Company Adiabatic compressed air energy storage process
CN104595022A (zh) * 2015-01-05 2015-05-06 杨昌岳 一种内燃转子发动机
CN106460664A (zh) * 2014-04-08 2017-02-22 鲍尔法斯有限责任公司 使用补充空气系统的燃气涡轮机效率和调节速度改进
CN107407203A (zh) * 2015-03-06 2017-11-28 能源技术研究所 混合燃烧轮机发电系统

Families Citing this family (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6608395B1 (en) * 2000-03-28 2003-08-19 Kinder Morgan, Inc. Hybrid combined cycle power generation facility
US6389793B1 (en) 2000-04-19 2002-05-21 General Electric Company Combustion turbine cooling media supply system and related method
US6526758B2 (en) 2000-05-12 2003-03-04 General Electric Company Method and apparatus for power augmentation for gas turbine power cycles
US6474069B1 (en) 2000-10-18 2002-11-05 General Electric Company Gas turbine having combined cycle power augmentation
US6530224B1 (en) 2001-03-28 2003-03-11 General Electric Company Gas turbine compressor inlet pressurization system and method for power augmentation
US6499303B1 (en) 2001-04-18 2002-12-31 General Electric Company Method and system for gas turbine power augmentation
US6860068B2 (en) * 2001-06-26 2005-03-01 John J. Halloran Potential energy storage system
US8478625B2 (en) * 2001-08-17 2013-07-02 Alstom Technology Ltd Method for operating a gas storage power plant
DE10236326A1 (de) * 2001-08-17 2003-03-06 Alstom Switzerland Ltd Gasspeicherkraftanlage
US6588212B1 (en) 2001-09-05 2003-07-08 Texaco Inc. Combustion turbine fuel inlet temperature management for maximum power outlet
US6619042B2 (en) * 2001-10-01 2003-09-16 Holtec International, Inc. Deaeration of makeup water in a steam surface condenser
US6745569B2 (en) 2002-01-11 2004-06-08 Alstom Technology Ltd Power generation plant with compressed air energy system
US7127895B2 (en) * 2003-02-05 2006-10-31 Active Power, Inc. Systems and methods for providing backup energy to a load
US8671686B2 (en) * 2003-02-05 2014-03-18 Active Power, Inc. Systems and methods for providing backup energy to a load
US20040226299A1 (en) * 2003-05-12 2004-11-18 Drnevich Raymond Francis Method of reducing NOX emissions of a gas turbine
NZ547411A (en) * 2003-10-27 2008-03-28 Paul Lieberman Storing energy via compressed air when energy cost is low and using stored compressed air to generate energy when energy cost is high
US7441410B2 (en) * 2003-10-31 2008-10-28 Hitachi, Ltd. Gas turbine and manufacturing process of gas turbine
DE10358233A1 (de) * 2003-12-12 2005-07-28 Alstom Technology Ltd Luftspeicherkraftanlage
DE102004007482B4 (de) * 2004-02-13 2010-06-24 Alstom Technology Ltd. Kraftwerksanlage
LV13216B (en) * 2004-05-08 2005-02-20 Egils Spalte Air pumped storage power station (gaes)
DE102004028531A1 (de) * 2004-06-11 2006-01-05 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage, und Kraftwerksanlage
US20060059937A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Perkins David E Systems and methods for providing cooling in compressed air storage power supply systems
US20060059936A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Radke Robert E Systems and methods for providing cooling in compressed air storage power supply systems
US7314059B2 (en) * 2004-09-17 2008-01-01 Active Power, Inc. Systems and methods for controlling pressure of fluids
US8333330B2 (en) * 2004-09-17 2012-12-18 Active Power, Inc. Systems and methods for controlling temperature and pressure of fluids
US7137257B2 (en) * 2004-10-06 2006-11-21 Praxair Technology, Inc. Gas turbine power augmentation method
US20070199536A1 (en) * 2005-08-18 2007-08-30 Doohovskoy Alexander P Methods and systems employing intersecting vane machines
US7961835B2 (en) 2005-08-26 2011-06-14 Keller Michael F Hybrid integrated energy production process
US7274111B2 (en) * 2005-12-09 2007-09-25 General Electric Company Methods and apparatus for electric power grid frequency stabilization
US8584464B2 (en) * 2005-12-20 2013-11-19 General Electric Company Gas turbine engine assembly and method of assembling same
US20070151234A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 Lampkin Charles B Iii Electricity produced by sustained air pressure
US7918091B1 (en) 2006-09-20 2011-04-05 Active Power, Inc. Systems and methods for controlling humidity
US7425807B1 (en) 2006-11-29 2008-09-16 Active Power, Inc. Transient energy systems and methods for use of the same
US7400052B1 (en) 2006-11-29 2008-07-15 Active Power, Inc. Transient energy systems and methods for use of the same
US7642664B1 (en) 2006-11-29 2010-01-05 Active Power, Inc. Transient energy systems and methods for use of the same
US7750518B1 (en) 2006-11-29 2010-07-06 Active Power, Inc. Transient energy systems and methods for use of the same
US7389644B1 (en) 2007-01-19 2008-06-24 Michael Nakhamkin Power augmentation of combustion turbines by injection of cold air upstream of compressor
US8011189B2 (en) * 2007-01-25 2011-09-06 Michael Nakhamkin Retrofit of simple cycle gas turbine for compressed air energy storage application having expander for additional power generation
US8261552B2 (en) * 2007-01-25 2012-09-11 Dresser Rand Company Advanced adiabatic compressed air energy storage system
US20080178601A1 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Michael Nakhamkin Power augmentation of combustion turbines with compressed air energy storage and additional expander with airflow extraction and injection thereof upstream of combustors
US7614237B2 (en) * 2007-01-25 2009-11-10 Michael Nakhamkin CAES system with synchronous reserve power requirements
US7640643B2 (en) * 2007-01-25 2010-01-05 Michael Nakhamkin Conversion of combined cycle power plant to compressed air energy storage power plant
US20090051167A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 General Electric Company Combustion turbine cooling media supply method
US20090158738A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Tailai Hu Methods and apparatus for starting up combined cycle power system
CH698282B1 (de) * 2007-12-20 2013-11-29 Gen Electric Kombikraftwerkssystem.
US8096747B2 (en) * 2008-02-01 2012-01-17 General Electric Company Apparatus and related methods for turbine cooling
US8302403B2 (en) * 2008-06-09 2012-11-06 Acudyne Incorporated Compressor-less micro gas turbine power generating system
US8205451B2 (en) * 2008-08-05 2012-06-26 General Electric Company System and assemblies for pre-heating fuel in a combined cycle power plant
US20100031933A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-11 Prakash Narayan System and assemblies for hot water extraction to pre-heat fuel in a combined cycle power plant
US8186142B2 (en) * 2008-08-05 2012-05-29 General Electric Company Systems and method for controlling stack temperature
US8833079B2 (en) * 2008-09-18 2014-09-16 Douglas W. P. Smith Method and apparatus for generating electricity
US20130255259A1 (en) * 2008-10-24 2013-10-03 Invista North America S.A R.L. Power recovery for use in start-up or re-start of a pure terephthalic acid production process
JP2012515296A (ja) 2009-01-15 2012-07-05 サルガス アーエス 流動床燃焼の改良
US8181460B2 (en) * 2009-02-20 2012-05-22 e Nova, Inc. Thermoacoustic driven compressor
JP5023101B2 (ja) * 2009-04-22 2012-09-12 株式会社日立製作所 高湿分利用ガスタービンシステム
IL199803A (en) 2009-07-12 2012-07-31 Lv Technologies Ltd Method and system for enhancing engine performance
US20110016864A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Electric Power Research Institute, Inc. Energy storage system
EP2284375A1 (en) * 2009-08-13 2011-02-16 Siemens Aktiengesellschaft Enhanced gas turbine power output during under-frequency operation
US8863492B2 (en) * 2010-01-19 2014-10-21 Siemens Energy, Inc. Combined cycle power plant with split compressor
US20110308276A1 (en) * 2010-06-17 2011-12-22 Air Products And Chemicals, Inc. Method and system for periodic cooling, storing, and heating with multiple regenerators
DE102010055124A1 (de) * 2010-12-18 2012-06-21 Volkswagen Ag Energieversorgungseinrichtung
US9194246B2 (en) 2011-09-23 2015-11-24 General Electric Company Steam turbine LP casing cylindrical struts between stages
EP2581584A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-17 Alstom Technology Ltd Compressed air energy storage system and method for operating this system
DE102011088872A1 (de) * 2011-12-16 2013-06-20 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine
CN104302893B (zh) * 2012-01-30 2017-04-05 鲍尔法斯有限责任公司 燃气轮机储能器和能量补充系统及制造和使用它们的方法
KR20140142737A (ko) 2012-04-02 2014-12-12 파워페이즈 엘엘씨 가스 터빈 엔진을 위한 압축 공기 분사 시스템 방법 및 장치
US9890707B2 (en) 2012-04-02 2018-02-13 Powerphase Llc Gas turbine efficiency and regulation speed improvements using supplementary air system continuous and storage systems and methods of using the same
US9803548B2 (en) 2012-04-02 2017-10-31 Powerphase Llc Gas turbine efficiency and regulation speed improvements using supplementary air system continuous and storage systems and methods of using the same
US9388737B2 (en) 2012-10-04 2016-07-12 Powerphase Llc Aero boost—gas turbine energy supplementing systems and efficient inlet cooling and heating, and methods of making and using the same
WO2014055717A1 (en) 2012-10-04 2014-04-10 Kraft Robert J Aero boost - gas turbine energy supplementing systems and efficient inlet cooling and heating, and methods of making and using the same
US10480418B2 (en) * 2012-10-26 2019-11-19 Powerphase Llc Gas turbine energy supplementing systems and heating systems, and methods of making and using the same
WO2014066276A2 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 Kraft Robert J Gas turbine energy supplementing systems and heating systems, and methods of making and using the same
US9938895B2 (en) 2012-11-20 2018-04-10 Dresser-Rand Company Dual reheat topping cycle for improved energy efficiency for compressed air energy storage plants with high air storage pressure
JP6071687B2 (ja) * 2013-03-26 2017-02-01 月島機械株式会社 加圧流動炉設備
US8984893B2 (en) 2013-04-10 2015-03-24 General Electric Company System and method for augmenting gas turbine power output
KR102256476B1 (ko) * 2013-07-04 2021-05-27 한화에어로스페이스 주식회사 가스 터빈 시스템
US10079564B2 (en) 2014-01-27 2018-09-18 General Electric Company System and method for a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system
US10215060B2 (en) 2014-11-06 2019-02-26 Powerphase Llc Gas turbine efficiency and power augmentation improvements utilizing heated compressed air
US10526966B2 (en) * 2014-11-06 2020-01-07 Powerphase Llc Gas turbine efficiency and power augmentation improvements utilizing heated compressed air and steam injection
US9777630B2 (en) * 2014-11-06 2017-10-03 Powerphase Llc Gas turbine fast regulation and power augmentation using stored air
GB2532281A (en) * 2014-11-17 2016-05-18 Demetair Systems A waste heat recovery system combined with compressed air energy storage
US9863284B2 (en) 2015-03-19 2018-01-09 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and cooling fluid injection therefor
US9828887B2 (en) 2015-03-19 2017-11-28 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and turbo-expander to increase turbine exhaust gas mass flow
US20160273394A1 (en) * 2015-03-19 2016-09-22 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and eductor augmentation
US9822670B2 (en) 2015-03-19 2017-11-21 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and turbo-expander for cooling inlet air
US20160273398A1 (en) * 2015-03-19 2016-09-22 General Electric Company Power generation system having compressor creating excess air flow and storage vessel for augmenting excess air flow
RU2747654C2 (ru) * 2015-05-11 2021-05-11 Дефкон Инджиниринг Герхард Шобер Газовая турбина и способ ее эксплуатации
WO2016204893A1 (en) 2015-06-16 2016-12-22 Conlon William M Cryogenic liquid energy storage
US9822705B2 (en) 2015-07-13 2017-11-21 General Elecric Company Power augmentation system for a gas turbine
US10267231B2 (en) 2015-08-06 2019-04-23 General Electric Company Systems and methods for augmenting gas turbine power output with a pressurized air tank and/or an external compressor
FI128013B (en) * 2015-11-18 2019-07-31 Finno Energy Oy SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCTION OF POWER
US11242799B2 (en) * 2016-12-09 2022-02-08 Powerphase International, Llc Air logic control for auxiliary air injection system
IT201700008681A1 (it) * 2017-01-26 2018-07-26 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Sistema di turbina a gas
US10774746B2 (en) * 2017-07-10 2020-09-15 Dresser-Rand Company Systems and methods for cooling components of a gas turbine
KR102053840B1 (ko) * 2018-10-10 2019-12-09 한국에어로(주) 스마트그리드 환경에서의 마이크로 caes 기반 비상발전시스템 및 그 가동방법
US11492964B2 (en) 2020-11-25 2022-11-08 Michael F. Keller Integrated supercritical CO2/multiple thermal cycles
US11694876B2 (en) 2021-12-08 2023-07-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for delivering a plurality of waveform signals during plasma processing

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH76249A (de) * 1914-03-27 1914-11-16 Conrad Kohler Gasturbinenanlage, bei welcher die Abwärme der heißen Verbrennungsgase zum Betriebe einer Dampfturbine ausgenützt wird
US2619796A (en) * 1945-12-13 1952-12-02 English Electric Co Ltd Gas turbine plant having a dynamic compressor for normal and high load operation and a positive displacement compressor for low load operation
US2535488A (en) * 1946-04-25 1950-12-26 Hartford Nat Bank & Trust Co Device comprising a gas turbine
US3151250A (en) * 1962-12-26 1964-09-29 Gen Electric Spinning reserve peaking gas turbine
CH516735A (fr) * 1970-06-10 1971-12-15 Alsthom Cgee Dispositif de production d'énergie mécanique par détente d'un gaz comprimé
US4441028A (en) * 1977-06-16 1984-04-03 Lundberg Robert M Apparatus and method for multiplying the output of a generating unit
US4753068A (en) * 1987-01-15 1988-06-28 El Masri Maher A Gas turbine cycle incorporating simultaneous, parallel, dual-mode heat recovery
AU7196091A (en) * 1990-02-27 1991-08-29 Turbine Developments Aktiengesellschaft A gas turbine
US5363624A (en) * 1991-04-12 1994-11-15 Cotterco, Inc. Roofing and siding system
AU659170B2 (en) * 1991-06-17 1995-05-11 Electric Power Research Institute, Inc. Power plant utilizing compressed air energy storage and saturation
DE4210541A1 (de) * 1992-03-31 1993-10-07 Asea Brown Boveri Verfahren zum Betrieb einer Gasturbogruppe
US5680752A (en) 1992-08-28 1997-10-28 Abb Carbon Ab Gas turbine plant with additional compressor
SE500150C2 (sv) * 1992-08-28 1994-04-25 Abb Carbon Ab Sätt och anordning för att tillföra tillskottsluft till en brännkammare vid en gasturbinanläggning
US5495709A (en) * 1994-08-05 1996-03-05 Abb Management Ag Air reservoir turbine
US5513488A (en) * 1994-12-19 1996-05-07 Foster Wheeler Development Corporation Power process utilizing humidified combusted air to gas turbine
US5906094A (en) * 1997-04-30 1999-05-25 Siemens Westinghouse Power Corporation Partial oxidation power plants and methods thereof
US5778675A (en) * 1997-06-20 1998-07-14 Electric Power Research Institute, Inc. Method of power generation and load management with hybrid mode of operation of a combustion turbine derivative power plant

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102292533A (zh) * 2009-01-26 2011-12-21 米歇尔·纳哈姆京 在底循环式膨胀机中使用增湿的空气的caes电站
WO2011054169A1 (zh) * 2009-11-09 2011-05-12 中国科学院工程热物理研究所 超临界空气储能系统
EP2500565A4 (en) * 2009-11-09 2013-05-22 Inst Eng Thermophysics Cas SUPERCRITICAL AIR ENERGY STORAGE SYSTEM
CN102052256B (zh) * 2009-11-09 2013-12-18 中国科学院工程热物理研究所 超临界空气储能系统
US9217423B2 (en) 2009-11-09 2015-12-22 Institute Of Engineering Thermophysics, Chinese Academy Of Sciences Energy storage system using supercritical air
CN102330603A (zh) * 2010-06-17 2012-01-25 气体产品与化学公司 用于周期性冷却、存储和加热大气气体的方法和系统
US8978380B2 (en) 2010-08-10 2015-03-17 Dresser-Rand Company Adiabatic compressed air energy storage process
CN103821575A (zh) * 2014-03-11 2014-05-28 华北电力大学 一种可增容增益的深度调峰发电装置
CN106460664A (zh) * 2014-04-08 2017-02-22 鲍尔法斯有限责任公司 使用补充空气系统的燃气涡轮机效率和调节速度改进
CN104595022A (zh) * 2015-01-05 2015-05-06 杨昌岳 一种内燃转子发动机
CN107407203A (zh) * 2015-03-06 2017-11-28 能源技术研究所 混合燃烧轮机发电系统

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