包括结合有空分单元的燃氧燃烧器的优化的能源产生系统

摘要

本发明提供了一种新型的能源产生系统，更具体地，是一种能源产生和空气分离相结合的系统，以及一种能源产生和空气分离相结合的方法。该系统和方法的关键组成是针对气体涡轮操作压力设计的燃氧燃烧器(10)。该燃烧器(10)产生进入一个或多个热交换器(20，40)的高温气体流，以产生/加热蒸汽，然后进入一个或多个涡轮(30，50)来产生能源。来自热交换器的蒸汽驱动一个或多个蒸汽涡轮(30，50)以产生能源，排出物驱动一个或多个蒸汽涡轮(30，50)以产生能源，排出的蒸汽被引向燃烧器(10)。为了使循环效率最大化，在该方法中包含了蒸汽排出(34)和再加热。由空分单元(ASU)产生的高压氮流产生了额外的能源。该方法具有获得高循环效率且零排放的能力，同时利用了现有或近期的蒸汽涡轮以及中压燃烧器。

主权项

1.一种能源产生和空气分离相结合的系统，包括：(a)能源产生系统，包括：至少一个设计用于气体涡轮操作压力的燃氧燃烧器；至少一个产生蒸汽的主热交换器；一个或多个用于产生能源的蒸汽涡轮，包括至少一个高压蒸汽涡轮；向燃烧器传送氧和燃料的装置；从燃烧器向主热交换器传送燃烧器气体的装置；向涡轮传送由主热交换器产生的蒸汽的装置；以及向燃烧器传送自涡轮排出的蒸汽的装置；(b)空分系统，包括：至少一个空分单元，该空分单元包括至少一个把空气分离成富氧流和富氮流的装置；至少一个氮气压缩机；至少一个用于压缩的氮气的加热器；至少一个用于产生能源的氮气涡轮；向氮气压缩机传送氮的装置；从压缩机向加热器传送压缩的氮气的装置；从加热器向氮气涡轮传送氮气的装置；(c)燃烧气体能源系统，包括：至少一个用于从加热的燃烧气体产生能源的中压涡轮；用于将燃烧气体从主热交换器传送到所述涡轮的装置；用于从至少一个涡轮抽取燃烧气体的装置；(d)给水再生系统，包括至少一个用于主热交换器的给水加热器和至少一个能够接收从涡轮抽取的燃烧气体以及能够从涡轮去除非燃烧气体的给水加热器；以及用于将蒸汽从高压蒸汽涡轮传送到给水加热器以提供给水加热的装置。