MX2015005293A - Sistemas de complemento de energia de turbina de gas y sistemas de calentamiento y metodos de hacer y usar los mismos. - Google Patents

Abstract

Se describen sistemas de energía eléctrica que incluyen una capacidad generadora de una turbina de gas, en donde la energía eléctrica adicional se genera con el uso de un sistema de combustible separado durante períodos de demanda pico de energía eléctrica.

Description

SISTEMAS DE COMPLEMENTO DE ENERGÍA DE TURBINA DE GAS Y SISTEMAS DE CALENTAMIENTO Y MÉTODOS DE HACER Y USAR LOS MISMOS Cam po de la Invención La invención se relaciona en general, con sistemas de energía eléctrica, que incluyen generar capacidad de una turbina de gas y más específicamente, a un almacenamiento de energía que es útil para proporcionar energía eléctrica adicional durante períodos pico en la demanda de energía eléctrica y para proporcionar sistemas que mantienen la turbina de gas y la turbina de vapor calientes y listas para ponerse en marcha, los cuales reducen el tiempo de arranque.

Antecedentes de la Invención La energía marginal actual se produce principalmente por una turbina de gas, ya sea en configuraciones de ciclo sencillo o ciclo combinado. Como resultado de un perfil de demanda de carga, los sistemas con base de turbina de gas realizan un ciclo ascendente durante períodos de alta demanda y realizan un ciclo descendente o se apagan durante períodos de baja demanda. Estos ciclos típicamente se accionan por un operador de rejilla bajo un programa llamado control de rejilla activa o AGC. Infortunadamente, debido a que las turbinas de gas industriales, que representan la mayoría de la base instalada, fueron diseñados principalmente para la operación de carga de base, cuando están en ciclo, se asocia una grave penalidad con el costo de mantenimiento de esa unidad particular. Por ejemplo, una turbina de gas que está en marcha con una carga de base puede experimentar un mantenimiento normal una vez cada tres años, o 24,000 horas a un costo de 2 a 3 millones de dólares. Puede incurrirse en este mismo costo una vez al año para una planta que es forzada a encenderse y a apagarse cada día.

En la actualidad, las plantas de turbina de gas pueden apagarse aproximadamente al 50% de su capacidad indicada. Llevan a cabo esto al cerrar las aletas guía de entrada del compresor, lo cual reduce el flujo de aire para la turbina de gas, lo cual desciende en flujo de combustible, ya que es conveniente una relación constante de aire de combustible en el proceso de combustión. El mantener una operación segura del compresor y las emisiones típicamente limita el nivel de disminución que se puede alcanzar. El límite operativo inferior seguro del compresor se mejora en las turbinas de gas actuales al introducir aire caliente en la entrada de la turbina de gas, típicamente para una extracción de purga de etapa media desde el compresor. Algunas veces, el aire caliente tambien se introduce en la entrada para evitar el congelamiento. En cualquier caso, cuando esto se lleva a cabo, el trabajo que se realiza con el aire por el compresor se sacrifica en el proceso con el beneficio de tener la capacidad de operar el compresor en forma segura con un menor flujo, lo cual incrementa la capacidad de apagado. Esto también tiene un impacto negativo en la eficiencia del sistema debido a que el trabajo en el aire que se purga se pierde. Además, el sistema de combustión también presenta limitantes para el sistema.

J El sistema de combustión usualmente limita la cantidad que el sistema puede apagarse debido a que se agrega menos combustible, se reduce la temperatura de flama, se incrementa la cantidad de emisiones CO que se produce. La relación entre la temperatura de la flama y las emisiones de CO es exponencial con la temperatura en reducción, en consecuencia, conforme el sistema de turbina de gas se acerca al límite, las emisiones de CO se disparan, de modo que se mantiene un margen saludable con este límite. Esta característica limita todos los sistemas de turbina de gas aproximadamente al 50% de la capacidad de carga, o para una turbina de gas de 100 MW, la energía mínima requerida se puede alcanzar aproximadamente al 50% o al 50 MW. Conforme el flujo de masa de la turbina de gas se desciende, la eficiencia del compresor y de la turbina decae, lo cual incrementa el índice de calor de la máquma. Algunos operadores se enfrentan con esta situación diariamente, y como resultado, conforme la demanda de carga se cae, las plantas de turbina de gas alcanzan su límite operativo inferior y tienen que apagar las máquinas con un costo demasiado alto de mantenimiento.

Otra característica de una turbina de gas típica es que la temperatura ambiental se incrementa, la salida de energía baja proporcionalmente debido al efecto lineal de la densidad reducida conforme la temperatura del aire se incrementa. La salida de energía puede descenderse por más del 10% desde la base durante los días calientes, típicamente cuando se solicitan las turbinas de gas para la entrega de energía.

Otra característica de una turbina típica es que el aire que se comprime y se calienta en la sección del compresor de la turbina de gas se conduce a diferentes porciones de la sección de la turbina de la turbina de gas, en donde se usa para enfriar varios componentes. Este aire típicamente es llamado enfriamiento de turbina y aire de fuga (de aquí en adelante “TCLA”), un término que es bien conocido en la téenica con respecto a las turbinas de gas. Aunque se calienta desde el proceso de compresión, el aire TCLA se encuentra mucho más frío que las temperaturas de la turbina y por tanto, es efectivo para enfriar estos componentes en la turbina corriente abajo del compresor. Típicamente, el 10% al 15% del aire que entra por la entrada del compresor se desvía al combustor y se usa para este proceso. De este modo, el TCLA es una inconveniencia severa para el funcionamiento del sistema de turbina de gas.

Otra característica de las turbinas de gas es que típicamente se toman de 20 a 30 minutos para arrancar debido a las consideraciones de carga térmica y al generador de vapor de recuperación de calor (HRSG) en una planta de ciclo combinado puede tomar una hora o más. Esto es importante ya que las plantas de ciclo combinado se usan con más frecuencia para balancear la energía renovable en forma intermitente, la cual fluctúa mucho en minutos.

Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona varias opciones, dependiendo de las necesidades específicas de la planta, para mejorar el límite superior de la salida de energía de la turbina de gas, lo cual incrementa la capacidad y la capacidad de regulación de un sistema de turbina de gas nuevo o existente.

Un aspecto de la presente invención se relaciona con métodos y sistemas que permiten que los sistemas de turbina de gas proporcionen eficientemente la máxima energía adicional durante períodos de demanda pico ya que se usa un motor de combustible separado para accionar el sistema, lo cual elimina las cargas parásitas altas típicamente asociadas con los sistemas de inyección de aire comprimido.

Otro aspecto de la presente invención se relaciona con un sistema de recirculación de escape que elimina el punto fuente de emisiones del motor de combustible separado.

Otro aspecto de la presente invención se relaciona con mejoras en la eficiencia con el uso del calor de desperdicio asociado con el sistema de recirculación de gas de escape.

Otro aspecto de la presente invención se relaciona con un sistema congelador de entrada de combustible, en donde el calor de desperdicio del motor de combustible separado incrementa la salida de energía de la turbina de vapor, lo cual mantiene o mejora la eficiencia de una planta de ciclo combinado.

Otro aspecto de la presente invención se relaciona con el uso alternado de un sistema de arranque de energía mientras la planta de energía no está en marcha, en donde el aire comprimido es forzado a través de la turbina de gas y el escape del motor de combustible separado se fuerza a través del generador de vapor de recuperación de calor (“HRSG”) para mantener la turbina de gas completa y la turbina de vapor calientes, lo cual reduce el tiempo de arranque.

Otro aspecto de la presente invención se relaciona con el uso alternativo de un sistema de arranque de energía, mientras la planta de energía no está en marcha, en donde el aire comprimido es forzado a través de la turbina de gas y el HRSG para mantener la turbina de gas completa y la turbina de vapor calientes, lo cual reduce el tiempo de arranque.

Otro aspecto de la presente invención se relaciona con un sistema de inyección de aire de arranque de energía que desplaza el aire de enfriamiento normalmente tomado de la etapa media o del pleno de descarga del compresor de la turbina de gas, mientras el escape del motor de combustible separado se usa en el HRSG para producir energía adicional. El aire de enfriamiento suministrado en forma alternativa puede ser similar en temperatura y presión al aire que se desplaza o más frío (lo cual resulta en una reducción de los requerimientos del aire de enfriamiento y en la eficiencia de la turbina de gas mejorada (“GT”)).

Otro aspecto de la presente invención se relaciona con el uso de una boquilla de primera etapa relativamente fría que enfría el aire, lo cual conduce a una reducción en los requerimientos del aire de enfriamiento, lo cual se traduce en una mayor eficiencia.

Otro aspecto de la presente invención se relaciona con un sistema de arranque de energía que suministra aire de enfriamiento relativamente frío y durante períodos cuando la planta de ciclo combinado no está en marcha, suministra el aire comprimido caliente para mantener la sección de turbina caliente, mientras al mismo tiempo usa el escape del motor de combustible separado en un calentador empacado para generar vapor a traves del HRSG y la turbina de vapor para reducir al mínimo el tiempo de arranque de la planta de ciclo combinado completa (“CC”).

Otro aspecto de la presente invención se relaciona con el uso de un motor de combustible separado para accionar el aire comprimido caliente dentro del pleno de descarga de combustión, mientras al mismo tiempo, usa el calor de menor calidad excesivo (es decir, temperatura más baja) disponible del escape del motor de motor separado para pre-calentar el combustible del GT, lo cual mejora la eficiencia del GT.

Una modalidad de la presente invención se relaciona con un sistema que comprende un compresor complementario, por lo menos un compresor, por lo menos un generador eléctrico, por lo menos una turbina (la por lo menos una turbina está conectada con por lo menos un generador y el por lo menos un compresor) y una caja de combustión (que es el múltiple de descarga para el compresor).

Otra ventaja de otra modalidad preferida es la capacidad de incrementar la salida de energía del sistema de turbina de gas rápidamente con el aire caliente comprimido suplementario a ser suministrado por el motor de combustible separado Otra ventaja de la modalidad preferida es la recirculación de cierto o todo el gas de escape del motor de combustible separado, lo cual reduce al mínimo o elimina las emisiones de una segunda fuente de emisiones en la planta de energía.

Otra ventaja de la modalidad preferida es la recirculación de cierto o todo el gas de escape del motor de combustible separado, lo cual reduce al mínimo o elimina el costo asociado con la limpieza de emisiones con el uso del sistema de control de emisión GT existente.

Una ventaja de otra modalidad preferida es la capacidad de incrementar la salida de energía, mientras se mejora la eficiencia del sistema en general.

Otra ventaja de las modalidades de la presente invención es la capacidad de mejorar la salida de energía y la eficiencia de un sistema congelamiento convencional.

Otra ventaja de las modalidades de la presente invención es la capacidad de mantener los componentes de la turbina de gas y de la turbina de vapor calientes mientras la planta se apaga, lo cual reduce el tiempo de arranque requerido.

Otra ventaja de algunas modalidades de la presente invención es la capacidad de mejorar la eficiencia de un sistema de arranque de energía integrado al reducir el calor que se otra forma, se desperdicia, asociado con los circuitos de enfriamiento de aire enfriados del GT.

Otra ventaja de algunas modalidades de la presente invención es la capacidad de suministrar aire de enfriamiento más frío a los componentes de turbina suministrados en forma externa, lo cual resulta en una reducción en la TOLA requerida para el GT y una mejora en la eficiencia del sistema de arranque de energía integrado.

Otra ventaja de algunas modalidades de la presente invención es la capacidad de suministrar aire de enfriamiento más frío a los componentes de turbina suministrados en forma interna por una descarga preferencial o al dirigir el múltiple del aire de enfriamiento, lo cual resulta en una reducción en el TCLA requerido para el GT y una mejora en la eficiencia del sistema de arranque de energía integrado.

Otras ventajas, características y especificaciones de la presente invención, así como de los métodos de operación y las funciones de los elementos relacionados de la estructura y la combinación de partes serán evidentes luego de considerar la siguiente Descripción Detallada y las reivindicaciones anexas con referencia a los dibujos acompañantes, los cuales forman parte de esta especificación.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención que tiene un sistema de carga complementario con un motor de combustible recuperado, con recirculación de gas de escape, accionamiento del compresor complementario en donde cierto o todo el escape del motor recuperado se suministra al GT para otra combustión.

La Figura 2 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención que tiene un sistema de energía complementario con un motor de combustible recuperado, con recirculación de gas de escape y calentamiento de combustible, accionamiento del compresor complementario, en donde cierto o todo el escape del motor recuperado se suministra al GT para otra combustión y el calor de desperdicio de baja calidad se usa también para calentar el combustible GT.

La Figura 3 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención que incorpora un sistema de congelamiento de entrada de aumento de energía complementario que usa un congelador accionado por el motor de combustible separado, en donde el escape del motor de combustible separado está integrado dentro del escape del GT.

La Figura 4 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención con un sistema de calentamiento de generador de vapor de recuperación de calor que usa el escape del motor de combustible, en donde el aire comprimido y el escape del motor de combustible se usan para mantener una planta de ciclo sencillo o combinado calientes mientras la planta no está en marcha.

La Figura 5 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención que incorpora un sistema de arranque rápido con el uso de aire comprimido, en donde la mezcla de aire comprimido y el escape comprimido del motor de combustible se usa para mantener una planta de ciclo sencillo o combinado calientes mientras la planta no está en marcha.

La Figura 6 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención con un complemento de aire de enfriamiento de turbina, en donde el aire de enfriamiento se suministra a un circuito de enfriamiento de alta presión de la turbina de gas por el compresor complementario y el motor de combustible y el escape del motor de combustible se agrega al escape de la turbina de gas.

La Figura 7 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención con un complemento de aire de enfriamiento, enfriado con boquilla de turbina corriente abajo, en donde el aire de enfriamiento frío se suministra por el compresor complementario y el motor de combustible a un circuito de enfriamiento de presión intermedia y el escape del motor de combustible se agrega al escape del GT.

La Figura 8 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención con un primer complemento de aire de enfriamiento enfriado con la boquilla de turbina, en donde el aire de enfriamiento frío se suministra por el compresor complementario y el motor del combustible al primer circuito de enfriamiento de boquilla de la turbina de gas y el escape del motor de combustible se agrega al escape del GT.

La Figura 9 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención que tiene un arranque rápido con inyección de aire y vapor, en donde el aire de enfriamiento frío se suministra por el compresor complementario y el motor de combustible al primer circuito de enfriamiento de boquilla de etapa, el circuito de enfriamiento de alta presión o al circuito de enfriamiento de presión intermedia para el incremento de energía cuando la turbina de gas está en operación y el aire y el vapor comprimidos se usan para mantener la planta caliente cuando la turbina de gas no está en operación.

La Figura 10 es un dibujo esquemático de una modalidad de la presente invención con el calentamiento de combustible, que tiene un sistema de energía complementario con un motor de combustible recuperado que acciona el compresor complementario, en donde cierto o todo el escape del motor de combustible se usa para calentar el combustible de la turbina de gas.

La Figura 1 1 muestra un ciclo de turbina de gas del tipo que se puede aplicar en la presente invención en un diagrama de temperatura-entropía de entalpia-entropía para SW501 FD2 con inyección de 55 Ibs/seg (+5.5%).

La Figura 12 muestra una comparación del trabajo por masa de libra requerido para bombear el aire de las condiciones atmosféricas a una presión elevada para un compresor SW501 FD2 comparado con un proceso del compresor ínter-enfriado.

Descripción Detallada de la Invención Un aspecto de la invención se relaciona con métodos y sistemas que permiten que los sistemas de turbina de gas marchen en forma más eficiente bajo diferentes condiciones o modos de operación. En sistemas tales como los descritos en la Patente de Estados Unidos de América No. 6,305, 158 de Nakhamkin (la patente “158”), existen tres modos básicos de operación definidos, un modo normal, un modo de carga y un modo de inyección de aire, pero está limitado por la necesidad de un generador eléctrico que tenga la capacidad para suministrar energía “excedente a la energía de índice total” que el sistema de turbina de gas puede suministrar. El hecho de que esta patente haya sido expedida por más de 10 años y que no haya aplicaciones conocidas que no eleven rápidamente los costos, es prueba de que no está dirigida a los requerimientos del mercado.

En primer lugar, puede ser muy costoso reemplazar y renovar el generador eléctrico para que pueda suministrar energía “en exceso a la energía de índice total” que el sistema de turbina de gas puede entregar en la actualidad.

Otra desventaja es que este sistema no se puede implementar en una planta de ciclo combinado sin un impacto negativo en el consumo de combustible. La mayoría de las implementaciones descritas usan un recuperador para calentar el aire en una operación de ciclo sencillo, el cual mitiga el incremento en el consumo de combustible, sin embargo, agrega costos y complejidad significativos. La invención propuesta descrita a continuación soluciona las desventajas de costo y de desempeño de los sistemas descritos en la patente ? 58.

Una modalidad de la invención se relaciona con un metodo para operar un sistema de energía de turbina de gas, el cual comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja de combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible, cuya operación es independiente de la rejilla eléctrica; y (c) inyectar el aire presurizado dentro de la caja del combustor.

De conformidad con una modalidad preferida, el escape caliente del motor de combustible separado se usa para pre-calentar el combustible que se suministra dentro del combustor. De preferencia, el motor de combustible incluye un sistema de enfriamiento de chaqueta, y el calor removido del sistema de enfriamiento de chaqueta se usa para pre-calentar el combustible que se alimenta dentro del combustor.

De conformidad con una modalidad preferida, todo o una porción del escape de motor de combustible se desvía para proporcionar la entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor cuando la turbina de gas no está en operación.

De conformidad con otra modalidad preferida, el aire presurizado producido por el proceso de compresión accionado por el motor de combustible se desvía para proporcionar la entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

Otra modalidad de la invención se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas, el cual comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental y una porción de los gases de escape desde un motor de combustible, con el uso de un compresor complementario accionado por el motor de combustible; y (c) inyectar la mezcla de aire presurizado y de escape dentro de la caja del combustor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

De conformidad con una modalidad preferida, el escape caliente del motor de combustible separado se usa para pre-calentar el combustible que se alimenta dentro del combustor. De preferencia, el motor de combustible incluye un sistema de enfriamiento de chaqueta, y el calor removido del sistema de enfriamiento de chaqueta se usa para pre-calentar el combustible que se abastece dentro del combustor.

De conformidad con otra modalidad preferida, todo o una porción del escape del motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

De conformidad con otra modalidad preferida, el aire presurizado producido por el proceso de compresión accionado por el motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor para un generador de vapor de recuperación de calor y/o para la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

Otra modalidad de la invención se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, todos conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental y todos los gases de escape desde el motor de combustible, con el uso de un compresor complementario accionado por el motor de combustible; y (c) inyectar la mezcla de aire presurizado y de escape dentro de la caja del combustor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

De conformidad con una modalidad preferida, el escape caliente del motor de combustible separado se usa para pre-calentar el combustible que se alimenta dentro del combustor. De preferencia, el motor de combustible incluye un sistema de enfriamiento de chaqueta, y el calor removido del sistema de enfriamiento de chaqueta se usa para pre-calentar el combustible que se abastece dentro del combustor.

De conformidad con otra modalidad preferida, todo o una porción del escape del motor de combustible se desvia para proporcionar la entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o a la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

De conformidad con otra modalidad preferida, el aire presurizado producido por el proceso de compresión accionado por el motor de combustible se desvía para proporcionar la entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o a la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

Tambien otra modalidad de la invención se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas, que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja de combustor, un combustor, y una turbina conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar solamente los gases de escape desde el motor de combustible, con el uso de un compresor complementario accionado por el motor de combustible; y (c) inyectar la mezcla de aire presurizado y de escape dentro de la caja del combustor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

De conformidad con una modalidad preferida, el escape caliente del motor de combustible por separado se usa para pre-calentar el combustible que se alimenta dentro del combustor. De preferencia, el motor de combustible incluye un sistema de enfriamiento de chaqueta y el calor removido del sistema de enfriamiento se usa para pre-calentar el combustible que se abastece al combustor.

De conformidad con otra modalidad preferida, todo o una porción del escape del motor de combustible se desvía para proporcionar la entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o una turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

De conformidad con otra modalidad preferida, el aire presurizado producido por el proceso de compresión accionado por el motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o a una turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

Otra modalidad se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del compresor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) enfriar el aire de entrada de la turbina de gas con el uso de un proceso de refrigeración complementario accionado por el motor de combustible; y (c) inyectar el escape desde el motor de combustible separado dentro del escape de la turbina de gas; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

Otra modalidad se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas, el cual comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del compresor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluido entre sí; (b) enfriar el aire de entrada de la turbina de gas con el uso de un proceso de refrigeración complementario accionado por un motor de combustible; y (c) inyectar escape desde del motor de combustible separado dentro del escape de la turbina de gas; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla electrica.

Otra modalidad se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor, y una turbina, conectado en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; y (c) inyectar el aire presurizado dentro de un circuito de aire de enfriamiento del rotor corriente arriba de un enfriador de aire de rotor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

De preferencia, el escape del motor de combustible alternativo se descarga dentro del escape de la turbina.

Otra modalidad se relaciona con un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor, y una turbina conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por el motor de combustible; y (c) inyectar aire presurizado dentro del circuito de aire de enfriamiento del rotor corriente abajo del enfriador de aire del rotor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla electrica.

De preferencia, el escape del motor de combustible alternativo se descarga dentro del escape de la turbina.

Otra modalidad se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; (c) inyectar el aire presurizado dentro del circuito de enfriamiento de presión intermedia; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

De preferencia, el escape del motor de combustible alternativo se descarga dentro del escape de la turbina.

Otra modalidad se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por el motor de combustible; y (c) inyectar el aire presurizado dentro del circuito de enfriamiento de boquilla de primera etapa; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla electrica.

De preferencia, el escape del motor de combustible alternativo se descarga dentro del escape de la turbina.

Otra modalidad se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; (c) inyectar el aire presurizado dentro del circuito de enfriamiento de turbina de gas; y (d) inyectar el vapor que se produce con el uso del calor del motor de combustible alternativo dentro de la turbina. en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

Otra modalidad se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor, y una turbina conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; (c) inyectar el aire presurizado dentro de la turbina cuando el sistema de turbina de gas no está en marcha; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

Otra modalidad se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) inyectar vapor, que se produce con el uso del calor desde el motor de combustible alternativo, dentro del generador de vapor de recuperación de calor mientras el sistema de turbina de gas no está en marcha.

Otra modalidad se relaciona con un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) inyectar el escape de un motor de combustible separado dentro de un generador de vapor de recuperación de calor mientras el sistema de turbina de gas no está en operación.

Otra modalidad de la invención se relaciona con un aparato configurado para llevar a cabo los métodos de conformidad con la invención, que incluyen un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina conectados en comunicación de fluidos entre sí y uno o más componentes adicionales (por ejemplo, un motor de combustible) configurado para llevar a cabo un método de conformidad con la invención.

Los componentes de una modalidad de la presente invención se muestran en la Figura 1 como se usan con un sistema (1 ) de turbina de gas existente. El sistema (1 ) de turbina de gas incluye un compresor (10), un combustor (12), una caja (14) del combustor, una turbina (16) y un generador (18). Un motor (151 ) de combustible, que es un motor de combustión interna recíproco, una turbina de gas o una máquma similar que convierte el combustible en energía a través de la reacción exotérmica, tal como la combustión, se usa para accionar un compresor (1 16) complementario ínter-enfriado, de múltiples etapas, el cual comprime el aire (1 15) ambiental y/o el escape (154) enfriado y descarga el aire/escape (117) comprimido. Como lo podrán apreciar las personas experimentadas en la téenica, conforme el aire/escape del compresor complementario pasa de una etapa del compresor a la siguiente, el aire se ínter-enfría con el uso de un intercambiador de calor, tal como una torre de enfriamiento, para reducir el trabajo requerido para comprimir el aíre en la siguiente etapa del compresor. El hacer esto también incrementa la eficiencia del compresor (1 16) complementario, por lo cual es más eficiente que el compresor (10) del sistema (1 ) de turbina de gas.

Esta modalidad también incluye un recuperador ( 144), que es un intercambiador de calor que recibe el gas (152) de escape desde el motor (151 ) de combustible y el aire/escape (1 17) comprimido desde el compresor (1 16) complementario. Dentro del recuperador (144), el gas (152) de escape caliente se calienta el aire/escape (1 17) comprimido y después sale del recuperador (144) como gas (153) de escape esencialmente más frío. Al mismo tiempo, en el recuperador (144), el aire/escape (1 17) comprimido absorbe el calor del gas (152) de escape y después sale del recuperador (144) como aire/escape ( 1 18) comprimido esencialmente más caliente de lo que entró en el recuperador (144). El aire/escape ( 1 18) comprimido esencialmente más caliente entonces se descarga dentro de la caja (14) de combustión del sistema (1 ) de turbina de gas en donde se convierte en una adición para el flujo de masa a través del combustor (12) y la turbina (16).

El escape (153) de escape caliente descargado desde el recuperador ( 144) entra en la válvula (161 ) que dirige cierto o todo el gas (153) de escape caliente hacia la torre ( 130) de enfriamiento para otro enfriamiento. El gas (154) de escape frío entra por la entrada del compresor ( 1 16) complementario. El aire (1 15) ambiental adicional también se puede añadir en la entrada del compresor ( 1 16) complementario. Cualquiera del gas (153) de escape caliente que no se desvia hacia la torre (130) de enfriamiento por la válvula (161 ) se puede descargar hacia la atmósfera, hasta un sistema de calentamiento de combustible o para el escape (22) GT.

El sistema de recirculación de escape parcial de la presente invención reduce las emisiones del motor de combustible separado, mientras el 100% del sistema de recirculación de escape elimina el motor de combustible separado como una fuente de emisiones. Esto puede ser muy útil por diferentes razones así como para reducir el costo del sistema de limpieza del escape de la turbina de gas existente, lo cual elimina el costo potencial del proyecto.

La gasolina, el diésel, el gas natural o el bio-combustible y motores recíprocos similares son relativamente insensibles a la retro-presión, de modo que el poner el recuperador (144) en el motor (151 ) de combustible no provoca un efecto conmensurable en el desempeño del motor (151 ) de combustible. La Figura 11 muestra un ciclo de turbina de gas en un diagrama de TS u HS (temperatura-entropía de Entalpia-Entropía). Debido a que la temperatura y la entalpia son proporcionales entre sí (Cp), la distancia vertical entre la presión ambiental de 14.7 psi (P10) y el proceso de descarga del compresor (“CDP”) representa el trabajo del compresor requerido para bombear el aire hacia el CDP. La línea ( P 1 1 ) punteada muestra la presión de descarga del compresor, sin inyección, que es 218.1 psi, mientras la línea (P12) punteada muestra la presión de descarga del compresor con inyección, que es 230.5 psi. La temperatura de descarga del compresor incrementa de 770F (P13) sin inyección de aire comprimido, a 794 F (P14), con inyección de aire comprimido debido a la relación de presión de compresión incrementada. Este 24F adicional resulta en 1 % menos que el combustible requerido para calentar el aire a la temperatura de disparo de 2454F, y tambien resulta en un +1.3% de incremento en el trabajo del compresor (comparado con el trabajo del compresor (P15) sin inyección de aire comprimido), o 2.5NW. La elevación de temperatura (y la elevación correspondiente de entalpia) de aproximadamente 750F a la temperatura de entrada de turbina (“TIT”) de 14.7 psi (P10) en el lado derecho representa el trabajo ( P 17 ) de la turbina, que es aproximadamente dos veces el trabajo (P15) del compresor. La temperatura de escape decae con la inyección, debido a una relación de presión expansiva más alta de 987F (P18) a 967 (P19), una disminución de 20F o +.81 % más energía por libra de aire o +4.7MW en el flujo de base.

La Figura 12 muestra la comparación de trabajo por masa de libra requerida para bombear el aire a las condiciones ambientales (14.7 psi) a una presión un poco más alta que CDP (230 psi) para que se pueda descargar en el pleno CDP. Como se puede observar, la curva punteada representa un compresor inter-enfriado de 3 etapa con aproximadamente una relación de presión de 2.45 por etapa (36 psi después de la primera etapa y 92 psi después de la segunda etapa, 230 spi después de la tercera etapa). El trabajo para comprimir 1 Ibm de aire con el uso de un proceso (P20) inter-enfriado es mucho menor que en un compresor no ínter-enfriado, aunque se debe considerar una eficiencia de compresión de etapa similar. En realidad, debido a que la presión del inter-enfriador pierde en cada etapa y el aire en realidad, tiene que ser bombeado a una presión más alta que CDP para inyectar efectivamente el aire dentro del GT, se requiere más trabajo que lo que implica la Figura 12. Sin embargo, en una base por libra, incluso tomando en cuenta estas consideraciones, el compresor ínter-enfriado usa menos energía que el trabajo (P21 ) requerida por el GT para comprimir el aire para el ciclo de turbina.

La Figura 2 muestra la modalidad de la Figura 1 , en donde el calentamiento de combustible se logra con el uso del escape (153) caliente para calentar el combustible en un calentador (201 ) de combustible. Esto también mejora la eficiencia de la planta de energía, conforme el calentamiento de combustible reduce la entrada de combustible BTU requerida para elevar la descarga de aire del compresor (10) a la temperatura de entrada de la turbina, lo cual resulta en una cantidad reducida de combustible (24) que se requiere por el GT.

La Figura 3 utiliza una teenología alternativa, un sistema (402) congelador de entrada para el aumento de energía. El congelamiento de entrada trabaja al proporcionar un refrigerante frío que se usa para enfriar el fluido que circula en el radiador (405). El fluido (403) enfriado entra en el radiador (405) y enfría el aire (20) de entrada de turbina de gas que pasa a través del radiador (405), de modo que el aire (402) frío se descarga dentro de la entrada del GT, lo que provoca que el ciclo del GT sea más eficiente y produzca más energía. El fluido de enfriamiento entonces se descarga (404) desde el radiador (405) más caliente que cuando entró y el sistema (401 ) congelador enfría el fluido de regreso. En forma convencional, estos sistemas son accionados por motores eléctricos, lo cual imparte una gran carga parásita en la planta al mismo tiempo que la planta intenta generar energía adicional, lo cual se traduce en una penalidad en el índice de calor. Cuando se usa un motor de combustible I 27 separado para accionar el congelador, la carga parásita se elimina. Con la popularidad actual y los avances, los motores recíprocos de gas natural eficientes, el escape del motor recíproco puede añadirse a los escapes de la turbina de gas para generar vapor adicional en el HRSG para la turbina de vapor. Cierto o todo el vapor adicional se puede extraer y usar como inyección de vapor para el aumento de energía, cuando sea deseado. Ambas características son mejoras importantes de eficiencia para una planta de ciclo combinado. En plantas de ciclo sencillo, un calentador auxiliar (no mostrado) puede utilizar el escape (352) caliente para producir vapor que se usa para la inyección de vapor dentro del GT, lo cual resulta en un aumento de energ ía.

La Figura 4 muestra una modalidad alternativa de la Figura 1 , en donde la válvula (501 ) se coloca en el escape (152) del motor (151 ) de combustible separado, el cual desvía el escape (502) del motor (151 ) para el HRSG (503) de una planta de ciclo combinado, en donde se usa para pre-calentar o mantener el sistema caliente, lo que permite tiempos más rápidos de arranque. Cuando este sistema se opera, se usa un embrague (504) mecánico o hidráulico para desacoplar la flecha del motor (151 ) de combustible del compresor (1 16), de modo que ya no opera.

La Figura 5 es muy similar a la Figura 4, sin embargo, el embrague para el compresor (1 16) complementario se elimina y el compresor (1 16) proporciona la mezcla (602) de aire/escape comprimido al HRSG (503) y/o la mezcla ( 1 18) de aire/escape comprimido a la turbina de gas a través del recuperador ( 1 14). Esto puede ser conveniente sobre el escape de baja presión, como se muestra en la Figura 4, debido a que la mezcla de aire presurizado/mezcla de escape puede dirigirse más fácilmente para fluir hacia las áreas que el aire de presión relativamente baja/mezcla de escape. Además, el motor (151 ) de combustible separado producirá temperaturas de escape más calientes que pueden ser convenientes para propósitos de calentamiento. Esta configuración puede alterarse de tal forma que el escape de baja presión, pero de muy alta temperatura (no mostrado) se puede usar para pre-calentar las áreas del HRSG (503) y el GT puede utilizar el aire con temperatura más alta, y el aire/escape comprimido de temperatura más baja en áreas del HRSG (503) y la turbina puede utilizar el aire de temperatura más frío.

La Figura 6 es una medida simplificada para inyectar el aire comprimido dentro del sistema (1 ) de turbina de gas debido a que no se requiere calentar el aire (1 17) comprimido debido a que el aire se usa para reemplazar el aire (602) de enfriamiento frío, que normalmente se suministra por la turbina de gas (601 ) y se enfría por el aire o el vapor en el sistema (155) de enfriamiento de aire del rotor. Bajo la operación normal de un motor Siemens Westinghouse 501 F , 501 D% u 501 B6, por ejemplo, aproximadamente 6.5% del aire comprimido por el compresor (10) se purga (601 ) desde el pleno (14) de descarga del compresor, a través de un solo tubo en línea, de aproximadamente 20” de diámetro. El aire (600) purgado es de aproximadamente 200-250 psi y de 650.750F. este aire caliente entra en el sistema (155) de enfriamiento de aire del rotor en donde el aire o el vapor se usan para enfriar el aire (601 ) purgado. El calor se descarga a la atmósfera (603) y se desperdicia cuando se usa aire para enfriar el aire (601 ) purgado. Sin embargo, cuando el vapor se usa como en refrigerante para enfriar el aire (601 ) purgado, el calor se transfiere desde el aire (601 ) purgado al vapor, lo cual incrementa la entalpia del valor, y el vapor entonces se usa en el ciclo de vapor. En ambos casos, existe una mejora en la eficiencia del ciclo de gas GT (1 ) cuando no se descarga calor al inyectar el aire (1 17) presurizado frío corriente arriba (601 ) o corriente abajo (602) del enfriador (155) de aire del rotor, el calor rechazado (603) se reduce al mínimo o se elimina, lo cual mejora la eficiencia del ciclo GT (1 ) mientras al mismo tiempo, incrementa efectivamente el flujo de masa de aire a traves de la sección del combustor (12) y la sección (16) de la turbina. La mayoría de las turbinas de gas tienen purgas (701 ) de compresor de presión intermedia que se usan para enfriar las últimas etapas de la turbina, en donde se requieren presiones reducidas, como se muestra en la Figura 7. También, todas las turbinas de gas alimentan el circuito de enfriamiento de la primera aleta con una presión más alta disponible, que está en la envoltura (14) de descarga del compresor (o caja del combustor), como se muestra en la Figura 8. Dependiendo de la ubicación de inyección, el aire de enfriamiento del rotor, como se muestra en la Figura 1 , el enfriamiento de presión intermedia, como se muestra en la Figura 7 o el primer enfriamiento de aleta, como se muestra en la Figura 8, se requieren diferentes presiones. Estas presiones pueden ser suministradas por la salida el compresor (1 16) complementario ínter-enfriado o de unas etapas tempranas del compresor ( 1 16) complementario inter-enfriado para aplicaciones de más baja presión. En todos los casos, debido a que este tipo de inyección utiliza poca o ninguna recuperación (no mostrada) para calentar el aire, el escape (152) del motor de combustible separado se puede añadir al escape (22) de turbina de gas, como se muestra, para incrementar la energía de escape para una planta de ciclo combinado. Cuando el sistema de arranque de energía de la presente invención se ubica en una planta de ciclo sencillo, el escape (152) caliente se puede utilizar en un calentador (901 ) empacado para generar vapor para la inyección dentro de la turbina de gas (903), como se muestra en la Figura 9. Debido a que los paquetes TurboPHASE (como se nombran en la presente invención) tienen la intención de ser modulares, puede ser conveniente incorporar el calentador (901 ) empacado en por lo menos una de las unidades, de modo que durante los tiempos pico del paquete modular TurboPHASE puede marchar para mantener la turbina de gas caliente con la circulación de aire (1 17) caliente presurizado y mantener la turbina de vapor/HRSG (503) caliente con la circulación de vapor para reducir el requerimiento del tiempo de arranque.

Existen otras mejoras en la eficiencia que se pueden alcanzar al incorporar el calor de baja calidad. Por ejemplo, en la Figura 10, la entrada (24) de combustible de la turbina de gas se puede pre-calentar ( 1023) con calor desde el sistema (1011 y 1012) de enfriamiento de chaqueta del motor de combustible. Al hacer esto, los requerimientos de enfriamiento de la planta se pueden reducir y el combustible de la turbina de gas se puede pre-calentar (1023) antes de entrar en el calentador (201 ) de combustible, lo cual requiere menos entrada de calor para alcanzar la temperatura deseada del combustible, o tener la capacidad para alcanzar una temperatura más alta del combustible. La Figura 10 también muestra una modalidad alternativa en donde el escape (153) del recuperador (144) se usa para añadir calor final dentro del combustible (1024) de la turbina de gas antes de inyectarse dentro del GT. En este caso, el gas (153) de escape del motor (151 ) de combustible alternativo, después de fluir a través del calentador (201 ) de combustible y a ser descargado (1002) está relativamente frío.

Aunque los sistemas, componentes, métodos y dispositivos particulares descritos aquí y descritos con detalle tienen la capacidad de alcanzar los objetivos y ventajas antes mencionados, se debe entender que son las modalidades preferidas en la actualidad de la invención y por tanto son representativas de la material que se contempla por la presente invención, el alcance de la invención abarca otras modalidades que serán evidentes para las personas experimentadas en la téenica, y el alcance de la presente invención está limitado solamente por las reivindicaciones anexas, en donde la referencia a un elemento en la forma singular “uno o más” y no “uno y solamente uno” a menos que se dicte lo contrario.

Se debe apreciar que las modificaciones y variaciones de la invención están cubiertas por las enseñanzas y dentro del alcance de las reivindicaciones anexas sin apartarse del espíritu y el alcance propuesto de la invención.

Claims (34)

REIVINDICACIONES

1 . Un metodo para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible, cuya operación es independiente de la rejilla eléctrica; y (c) inyectar el aire presurizado dentro de la caja del combustor.

2. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre si; (b) presurizar el aire ambiental y una porción de los gases de escape desde el motor de combustible, con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; y (c) inyectar la mezcla de aire presurizado y el escape dentro de la caja del combustor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

3. Un método para operar un sistema de energ ía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental y todos los gases de escape desde un motor de combustible, con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; y (c) inyectar la mezcla de aire presurizado y el escape dentro de la caja del combustor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

4. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar solamente los gases de escape de un motor de combustible, con el uso de un compresor complementario accionado por el motor de combustible; y (c) inyectar la mezcla de aire presurizado y el escape dentro de la caja del combustor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el escape caliente desde el motor de combustible separado se usa para pre calentar el combustible que se abastece dentro del combustor.

6. El método de conformidad con la reivindicación 2, en donde el escape caliente del motor de combustible separado se usa para pre calentar el combustible que se alimenta dentro del combustor.

7. El método de conformidad con la reivindicación 3, en donde el escape caliente desde el motor de combustible separado se usa para pre calentar el combustible que se abastece dentro del combustor.

8. El método de conformidad con la reivindicación 4, en donde el escape caliente desde el motor de combustible separado se usa para pre calentar el combustible que se alimenta dentro del combustor.

9. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre si; (b) enfriar el aire de la entrada de la turbina de gas con el uso de un proceso de refrigeración complementario accionado por el motor de combustible; y (c) inyectar el escape desde el motor de combustible separado dentro del escape de la turbina de gas; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

10. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) enfriar el aire de entrada de la turbina de gas con el uso de un proceso de refrigeración complementario accionado por un motor de combustible; y (c) inyectar el escape desde el motor de combustible separado dentro del escape de la turbina de gas, en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

1 1 . El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde todo o una porción del escape de motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor cuando la turbina de gas no está en operación.

12. El método de conformidad con la reivindicación 2, en donde todo o una porción del escape del motor de combustible se desvia para proporcionar una entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

13. El método de conformidad con la reivindicación 3, en donde todo o una porción del escape del motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor para un generador de vapor de recuperación de calor y/o a la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

14. El método de conformidad con la reivindicación 4, en donde todo o una porción del escape del motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o a la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

15. El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el aire presurizado producido por el proceso de compresión accionado por el motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o a la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

16. El método de conformidad con la reivindicación 2, en donde el aire presurizado producido por el proceso de compresión accionado por el motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o a la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

17. El método de conformidad con la reivindicación 3, en donde el aire presurizado producido por el proceso de compresión accionado por el motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o a la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

18. El método de conformidad con la reivindicación 4, en donde el aire presurizado producido por el proceso de compresión accionado por el motor de combustible se desvía para proporcionar una entrada de calor a un generador de vapor de recuperación de calor y/o a la turbina cuando la turbina de gas no está en operación.

19. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del co bustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; y (c) inyectar el aire presurizado dentro del circuito de aire de enfriamiento del rotor corriente arriba del enfriador de aire del rotor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla electrica.

20. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende; (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; y (c) inyectar el aire presurizado dentro del circuito de aire de enfriamiento del rotor corriente abajo del enfriador de aire del rotor; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica

21 . El método de conformidad con la reivindicación 19, en donde el escape del motor de combustible alternativo se descarga hacia el escape de la turbina.

22. El método de conformidad con la reivindicación 20, en donde el escape del motor de combustible alternativo se descarga sobre el escape de la turbina.

23. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre si; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; (c) inyectar el aire presurizado dentro del circuito de enfriamiento de presión intermedia; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

24. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; y (c) inyectar el aire presurizado dentro del circuito de enfriamiento de boquilla de primera etapa; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

25. El método de conformidad con la reivindicación 23, en donde el escape del motor de combustible alternativo se descarga dentro del escape de la turbina.

26. El metodo de conformidad con la reivindicación 24, en donde el escape del motor de combustible alternativo se descarga dentro del escape de la turbina

27. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; (c) inyectar el aire presurizado dentro del circuito de enfriamiento de la turbina de gas; y (d) inyectar el vapor que se produce con el uso del calor desde el motor de combustible alternativo dentro de la turbina; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

28. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre si; (b) presurizar el aire ambiental con el uso de un compresor complementario accionado por un motor de combustible; (c) inyectar el aire presurizado dentro de la turbina cuando el sistema de turbina de gas no está en marcha; en donde la operación del motor de combustible es independiente de la rejilla eléctrica.

29. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre sí; (b) inyectar vapor, el cual se produce con el uso del calor desde el motor de combustible alternativo, dentro de un generador de vapor de recuperación de calor, mientras el sistema de turbina de gas no está en marcha.

30. Un método para operar un sistema de energía de turbina de gas que comprende: (a) operar un sistema de turbina de gas que comprende un compresor, una caja del combustor, un combustor y una turbina, conectados en comunicación de fluidos entre si; (b) inyectar el escape de un motor de combustible separado dentro de un generador de vapor de recuperación de calor mientras el sistema de turbina de gas no está en marcha.

31 . El método de conformidad con la reivindicación 5, en donde el motor de combustible incluye un sistema de enfriamiento de chaqueta y el calor removido del sistema de enfriamiento de chaqueta se usa para precalentar el combustible que se alimenta dentro del combustible.

32. El método de conformidad con la reivindicación 6, en donde el motor de combustible incluye un sistema de enfriamiento de chaqueta y el calor removido del sistema de enfriamiento de chaqueta se usa para precalentar el combustible que se alimenta dentro del combustible.

33. El método de conformidad con la reivindicación 7, en donde el motor de combustible incluye un sistema de enfriamiento de chaqueta y el calor removido del sistema de enfriamiento de chaqueta se usa para precalentar el combustible que se alimenta dentro del combustible.

34. El método de conformidad con la reivindicación 8, en donde el motor de combustible incluye un sistema de enfriamiento de chaqueta y el calor removido del sistema de enfriamiento de chaqueta se usa para precalentar el combustible que se alimenta dentro del combustible.