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CN107849976B - 用于启动发电设备的系统和方法 - Google Patents

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CN107849976B CN201680043493.4A CN201680043493A CN107849976B CN 107849976 B CN107849976 B CN 107849976B CN 201680043493 A CN201680043493 A CN 201680043493A CN 107849976 B CN107849976 B CN 107849976B
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Abstract

本公开涉及主要使用CO2作为工作流体提供发电的系统和方法。特别地，本公开内容提供了用于启动发电系统的特定构造，由此燃烧器可在涡轮机以足以将共轴上的压缩机驱动到以下条件的速度工作之前被点燃：可以足够的流量和流动压力向燃烧器提供再循环CO2流。在一些实施方式中，旁路管可用于提供替代再循环CO2流的其它氧化剂。

Description

用于启动发电设备的系统和方法
技术领域
本申请所公开的主题涉及发电设备。特别地，提供了用于启动发电设备的系统构造和方法。
背景技术
已知有多种系统和方法用于经由燃料燃烧来发电(例如电力)。例如，Allam等人的第8,596,075号美国专利(其公开内容通过引用并入本文)描述了如下的燃烧循环：其中使用CO2作为工作流体，并且可捕获从燃烧产生的所有CO2(例如用于封存或其它用途)。这样的系统特别受益于如下已被认识到的有用性：在回热式热交换器中使用来自热涡轮机排气的热以及添加来自非涡轮机排气的来源的其它热来加热再循环CO2流。
尽管有多种发电系统和方法可表现出期望的特性，但这些系统的操作条件可能不适应特定操作阶段中的某些要求。特别是，发电设备启动时的操作条件可能需要特殊的考虑，其可能不被涵盖在全生产模式下的发电设备的一般操作条件中。因此，需要如下可应用于发电设备的构造：其能够实现有效的启动，并且允许在适当的时间有效地转换到正常操作构造。
发明内容
本公开提供了如下构造：其可应用于发电装置以使得可在原本可能的条件的更广泛组合下进行设备的启动。特别是，本公开使得能够以在原本可行的涡轮机阈值速度以下进行的燃烧器点火来启动发电装置的燃烧循环。
在一些实施方式中，本公开涉及实施燃烧循环的发电设备的启动，其中将CO2用作工作流体，并且其中可捕获在燃烧中形成的CO2。用于在这种条件下发电的系统和方法的例子在以下中提供：Allam等人的第8,596,075号美国专利、Allam等人的第8,776,532号美国专利、Palmer等人的第8,869,889号美国专利、Allam等人的第8,959,887号美国专利和Palmer等人的第8,986,002号美国专利以及Palmer等人的第2012/0067056号、Allam等人的第2012/0237881号、Allam等人的第2013/0104525和Palmer等人的第2013/0118145号美国专利公布，上述文献的公开内容通过引用整体并入本文。工艺步骤和系统组件的任何组合可用于本公开的方法和系统中。
在一些实施方式中，例如，可利用其中使用CO2作为工作流体的关闭循环或部分关闭循环系统来实现发电。在这样的系统中，化石燃料或源自化石燃料的燃料(例如，来源于煤或其它固体碳质燃料的合成气)在燃烧器中与氧化剂(例如氧气)一起完全燃烧以产生氧化物流，所述氧化物流主要为CO2、H2O、过量O2以及一定量的来自燃料或氧化剂中的氧化组分的杂质(诸如，SO2、NOx、Hg和HCl)。氧可与CO2混合。作为非限制性实例，O2/CO2组合流中的O2的摩尔浓度可为约10％至约50％、约15％至约40％或约20％至约30％。含有不可燃灰分的固体化石燃料(诸如煤炭、褐煤或石油焦)可在单级或多级系统中通过部分氧化转化为气态燃料。这样的系统例如可包括部分氧化反应器。或者，例如，这样的系统可包括部分氧化反应器以及灰分和挥发性无机组分去除系统。这样的系统还包括燃料气体与氧在发电系统的燃烧器中的燃烧。预热的再循环CO2流与所形成的燃料气体中的燃烧产物在燃烧器中混合。可使用任何适于在本文中另外描述的条件下操作的燃烧器，并且再循环CO2流可通过任何手段引入燃烧器以通过燃烧进一步加热并且根据需要淬灭，并由此控制排出流的温度。在一些实施方式中，POX反应器和燃烧器中的一个或两个可利用围绕反应或燃烧空间的蒸发冷却壁，并且可将经预热的再循环CO2流穿过壁以冷却壁和淬灭，并由此控制排出流的温度。蒸发流动有利于再循环CO2和热燃烧燃料气流之间的良好混合。然而，也可使用其它类型的燃烧器，并且本公开受限于使用蒸发冷却燃烧器。离开燃烧器的组合的燃烧产物和经预热的再循环CO2处于发电涡轮机入口所需的温度。热涡轮机排气可在节约热交换器(economizing heat exchanger)中冷却，后者继而将高压CO2再循环流预热。
发电系统和方法可在可表征为“正常”或“标准”操作参数的条件的组合组下运行。构成参数组的每个条件(例如，燃烧温度、涡轮机速度、压缩比等)可在其各自的范围内，并且“正常”或“标准”操作参数可相对于处于发电状态的发电系统或方法的操作来定义。
然而，发电设备不能立即从空闲状态转换到完全运行模式。相反，发电设备的组件必须根据特定的算法而被提升到正常的操作参数。例如，在其中涡轮机和压缩机被配置在共轴上的发电系统中，压缩机输出受涡轮机速度所限，并且在压缩机提供足以适当调节燃烧温度的CO2再循环流之前，燃烧不可能开始。相应地，在涡轮机达到某个阈值速度之前，燃烧器点火是不可能的。在一些实施方式中，轴驱动的压缩机可能无法在低于以下轴速度时产生所需的流量和流动压力：所述轴速度低于最终轴速度(即，当涡轮机以其正常发电参数运行时的轴速度)的85％。然而，根据本公开，提供了如下的系统和方法：其中燃烧器点火在涡轮机阈值以下是可行的。
在一些实施方式中，本公开因此提供了一种发电系统。该系统可包括：燃烧器；涡轮机；第一压缩机，其可为与涡轮机共轴的轴驱动的压缩机；氧化剂压缩机，其可为电机驱动的压缩机；排气流管，其配置用于将涡轮机排气流从涡轮机通到第一压缩机；再循环流管，其配置用于将CO2再循环流从第一压缩机通到燃烧器；氧化剂流管，其配置用于将氧化剂流从氧化剂压缩机通到涡轮机；以及旁路管，其配置用于将至少部分氧化剂流从氧化剂流管通到再循环流管。在进一步的实施方式中，所述系统可通过以下陈述中的一个或多个来定义，这些陈述可以任何组合和编号使用。
旁路管可包括阀。
旁路管阀可配置为在第一涡轮机阈值速度以下开启。
旁路管阀可配置为在第二涡轮机阈值速度以上关闭。
发电系统可包括回热式热交换器。
排气流管、再循环流管和氧化剂流管可配置用于将其各自的流通过回热式热交换器。
第一压缩机可为轴驱动的压缩机。
氧化剂压缩机可为电机驱动的压缩机。
涡轮机可包括轴封和空气输入。
发电系统还可包括轴封压缩机，其配置为接收和压缩来自轴封的空气和涡轮机排气的流。
发电系统还可包括与轴封压缩机一起配置的通风孔以及位于轴封压缩机和通风孔之间的通风管。
位于轴封压缩机与通风孔之间的通风管与排气流管成流动配置，并且通风管和排气流管可相对于通风孔配置为用于优先从各自的管流动到通风孔。
在一些实施方式中，本公开可提供用于启动发电设备的方法。例如，该方法可包括以下步骤：将氧化剂流在氧化剂压缩机中加压；将加压的氧化剂从氧化剂压缩机经过氧化剂流管通到燃烧器；在燃烧器中用氧化剂燃烧燃料；在涡轮机中使来自燃烧器的燃烧产物流膨胀；在回热式热交换器中冷却来自涡轮机的涡轮机排气流；从涡轮机排气流去除水以形成CO2再循环流；和在与涡轮机共轴的轴驱动的压缩机中压缩CO2再循环流，以形成压缩的CO2再循环流，后者在再循环流管中通到燃烧器；其中将压缩的CO2再循环流排出，并且将来自电机驱动的压缩机的氧化剂经过再循环流管通到燃烧器，直到涡轮机达到限定的阈值速度。在进一步的实施方式中，所述方法可由以下陈述中的一个或多个定义，其可以任何组合和编号使用。
限定的阈值速度可为正常运行速度的约85％。
进入氧化剂压缩机的氧化剂可为O2和CO2的混合物。
进入氧化剂压缩机的氧化剂可为空气。
涡轮机可包括轴封、空气输入和轴封压缩机，后者配置为接收和压缩来自轴封的空气和涡轮机排气的流。
在一些实施方式中，基本没有压缩的CO2再循环流经过再循环流管被通到燃烧器，直到涡轮达到限定的阈值速度。基本没有具体可表示完全没有或仅有微不足道的量。
通过阅读以下详细描述以及下面简要描述的附图，本公开的这些和其它特征、方面和优点将变得显而易见。本发明包括本文所述的两个、三个、四个或更多个实施方式的任何组合，以及本公开中阐述的任何两个、三个、四个或更多个特征或元素的组合，而不管这些特征或元素是明确地组合在本文的具体实施方式中。本公开旨在从整体上阅读，使得公开的发明的任何可分离的特征或元素在其各个方面和实施方式中的任何一个中应视为可以组合，除非上下文另有明确规定。
附图说明
已经以前面的一般性术语描述了本公开，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中图1示出根据本发明的示例性实施方式的发电系统和方法的流程图，其包括旁路管，所述旁路管配置用于在启动阶段中将压缩的氧化剂通到再循环流管，所述流动配置为一旦达到期望的操作参数就切断。
具体实施方式
现在将在下文中参照其示例性实施方式更全面地描述本主题。这些示例性实施方式被描述为使得本公开将是彻底和完整的，并且将本主题的范围充分地传达给本领域技术人员。实际上，主题可以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了使得本公开将满足适用的法律要求。如在说明书和所附权利要求中所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一(a)”，“一(an)”，“该(the)”包括复数指示物。
本公开涉及提供主要使用CO2作为工作流体的发电的系统和方法。特别地，所述方法使用高压/低压比涡轮机，其将高压再循环CO2流和源于燃料燃烧的燃烧产物的混合物膨胀。任何化石燃料，特别是碳质燃料都可使用。非限制性实例包括天然气、压缩气体、燃料气体(例如，包括H2、CO、CH4、H2S和NH3中的一种或多种)以及类似可燃气体。固体燃料-例如煤、褐煤、石油焦、沥青、生物质等，或者粘性液体燃料也可使用，并且纳入必要的系统元素。例如，可使用部分氧化燃烧器将固体或粘性液体燃料转化成基本不含固体颗粒的燃料气体。所有燃料和燃烧衍生的杂质，诸如硫化合物、NO、NO2、CO2、H2O、Hg等可被分离处理，而基本或完全不排放到大气中。纯氧可在燃烧过程中用作氧化剂。
热涡轮机排气用于部分预热高压再循环CO2流。结合这种加热，可使用附加加热来进一步加热再循环CO2流，所述附加加热可来源于各种来源(例如，来自空气分离单元或来自CO2压缩机的压缩能量)。
根据本公开的发电方法可包括将压缩的加热再循环CO2流通到燃烧器。可如下面进一步描述地形成压缩的加热再循环CO2流。在燃烧器中，燃料可在再循环CO2流的存在下与氧气(例如至少98％或至少99％纯的O2)一起燃烧以产生含CO2流。来自燃烧器的含CO2流可具有约500℃或更高(例如，约500℃至约1700℃)的温度和约150巴(15MPa)或更高(例如,约150巴(15MPa)至约500巴(50MPa))的压力。可将含CO2流通过涡轮机以使含CO2流膨胀，发电，并形成包含CO2的涡轮机排气流。含CO2流可以所需的压力比穿过涡轮机膨胀。
涡轮机排气流可被处理以去除燃烧产物和由燃料燃烧产生的任何净CO2。为此，涡轮机排气流可通过穿过热交换器来冷却。可利用任何适合在本文所述的温度和压力条件下使用的合适的热交换器。在一些实施方式中，热交换器可包括一系列至少两个、至少三个或甚至更多的节能器热交换器。可使用具有至少两段、至少三段(或甚至更多段)的单个热交换器。例如，热交换器可被描述为具有至少三个跨越不同温度范围操作的热交换段。如下所述，从涡轮机排气流中提取的热可用于加热再循环CO2流。
涡轮机排气流可被分成两个或更多部分。第一部分可占涡轮机排气流总质量流量的50％或更多、70％或更多或者90％或更多(但低于100％)。可将全部或部分涡轮机排气流穿过分离器以去除水，并且可进一步处理以去除其它燃烧产物或杂质。所得物流可被描述为主再循环CO2流。主再循环CO2流的一部分可以与氧气结合以形成氧化剂流，后者可在一个或多个级中被压缩至期望的燃烧器输入压力。主再循环CO2流的一部分可被压缩，诸如在级间具有中间冷却的多级压缩机中。优选地，主再循环CO2流(单独或与氧气结合)被压缩至约40巴(4MPa)至约400巴(40MPa)、约80巴(8MPa)至约200巴(20MPa)或约100巴(10MPa)至约150巴(15MPa)。压缩的再循环CO2随后被返回穿过热交换器来加热。使用从涡轮机废气流中提取的热(其可表征为保留在涡轮机排气流中的燃烧热)来加热压缩的再循环CO2流。为实现涡轮机排气流与离开热交换器并进入燃烧器的加热的压缩再循环CO2流之间紧密的温度趋近(close temperature approach)，可添加额外的热(例如，压缩热)。附加加热的使用可有利于将涡轮机排气流与离开热交换器并进入燃烧器的加热的压缩再循环CO2流之间的温差减小到约30℃或更低、约25℃或更低或者约20℃或更低，诸如约2℃至约20℃或约2℃至约10℃。
虽然以上提供的是用于发电系统和方法的各个组件和工艺步骤的正常操作参数的示例，但是必须实施某些条件以便从空闲状态转换到正常操作状态，其中这些条件可能适用到系统的所有组件。图1示出了根据本公开的发电系统和方法的流程图，其中包括旁路管。旁路管提供用于将压缩的氧化剂通到再循环流管，这种旁路流动可经由一个或多个阀控制，使得流动可在启动期间打开并且一旦达到期望的操作参数就切断。当旁路管主动将氧化剂通到再循环管时，可切断来自轴驱动的压缩机的CO2再循环流的流动，使得CO2再循环流不被通入再循环流管。特别地，CO2再循环流可在启动期间被排出，或者可允许该流动围绕轴驱动的压缩机再循环，以允许压缩机从空闲移至其操作范围内的点。启动期间的这种配置是合乎需要的，因为用于压缩CO2再循环流的轴驱动的压缩机不能提供适当调整燃烧器中燃烧温度所需的流量和流动压力，直到由压缩机和涡轮机共享的轴的速度在涡轮机阈值速度或更高下运行。然而，氧化剂压缩机可为电机驱动的压缩机，并且因此可操作以提供用于输入到燃烧器的所需流量和流动压力，即使在轴速度低于涡轮机阈值速度的启动时间中也是如此。可理解的是，在此启动阶段中的燃烧化学将不同于正常发电操作中的燃烧化学。这是因为在燃烧器中使用的氧化剂的百分比大于在CO2再循环流流入燃烧器时所存在的氧化剂的百分比。由于启动阶段的持续时间足够短，所以燃烧化学中的差异不会对整个系统和方法造成不利影响。另外，一旦系统在正常操作参数下运行，这种化学就很快被稀释。
一旦涡轮机工作了足够的持续时间以达到涡轮机阈值速度，旁路管就可被关闭，并且CO2再循环流的流动可开始以经过再循环流管通到燃烧器以正常操作。在一些实施方式中，涡轮机阈值速度可为涡轮机在正常发电模式下操作的速度的约50％或更高。在进一步的实施方式中，涡轮机阈值速度可为涡轮机在正常发电模式下操作的速度的约60％或更高、约70％或更高、约80％或更高、约85％或更高或约90％或更高。
一旦达到涡轮机阈值速度，旁路管就可关闭。例如，管中的阀可为关闭的。当旁路管阀关闭时，CO2再循环流压缩机的流动控制器将使CO2再循环流开始流入并经过再循环流管并到达燃烧器。以这种方式，调节燃烧温度的流动是连续的，即使化学可能随着氧化剂流被CO2再循环流代替而变化。
在附图中所示的示例性实施方式中，天然气(NG)燃料经过阀1和管120通入燃烧器15，在这里其与氧气在CO2的存在下燃烧以形成燃烧产物流，后者在涡轮机20中膨胀以产生涡轮机排气流126。来自空气源22a的空气穿过轴封21以与来自涡轮机的排气合并，在轴封周围逸出，并形成流122，后者变为流123，并在轴封压缩机23中被压缩以形成流124a。在一些情况下，打开阀2，来自空气源22b的空气作为空气流121离开阀2，该空气流与流122混合以形成流123，该流可包含大部分空气。在一些实施方式中，系统可配置为使一个或多个流优先流动经过一个或多个阀。例如，管124a和管126(在离开热交换器30之后)可相对于阀3配置，使得管124a比管126更靠近阀。这允许经过阀3的通风流优先使用来自管124a而不是来自管126的流。可调整构造以根据需要提供期望的流动混合物。因此，由于污染物可被优先送往通风孔(阀3)，因此从空气入口22a或22b进入系统的任何污染物可被最小化。另外，轴封压缩机23的操作也可使空气泄漏以及因此进入系统的污染物最小化。
涡轮机排气流126在热交换器30中被冷却，并且未经过阀3通风的任何部分的流124a可经过流124b与冷却的涡轮机排气流126结合。来自CO2源115的CO2穿过阀4和管127并且在穿过分离器40之前与冷却的涡轮机排气流126结合。来自分离器40的水流125可通过阀6被抽出和/或在泵90中压缩以形成流147，后者在水冷却器101中被冷却以形成被再循环到分离器中的流148。基本纯的CO2作为管128中的再循环流离开分离器40并在主压缩机50中被压缩以形成压缩的CO2再循环流130，后者在水冷却器102中被冷却以形成流131，流131穿过主泵60并在穿过阀13的再循环管133中被导引至燃烧器15中。流130的一部分可穿过阀8和管135以用于经过主压缩机50再流通。来自再循环管133的压缩CO2再循环流的一部分可在阀13上游的管134中抽出并且穿过阀9以再循环穿过水冷却器102。管131中的CO2再循环流可在泵旁路管132中绕过泵60，所述泵旁路管132包括主压缩机50的出口阀12。
来自管128的CO2再循环流的一部分可经过阀7通到管136以与来自氧气源205的经过阀5和管137的氧气结合以形成氧化剂流138。氧化剂流138(O2/CO2混合物)穿过热交换器103以形成流139，后者在氧化剂压缩机70中压缩并在管140排出。来自管140的压缩的氧化剂流的一部分可在穿过阀10的管141中通过用于经过热交换器103再流通。在热交换器103中，氧化剂流138可被加热或冷却。例如，输入201可为冷水流，其作为被加热的输出202离开，使得氧化剂流139相对于流138冷却。或者，输入201可为热水刘，其作为被冷却的输出202离开，使得氧化剂流139相对于流138被加热。管140中的压缩氧化剂穿过水冷却器104以形成穿过O2/CO2泵80和阀16的流142，随后氧化剂穿过氧化剂管144到达用于在其中燃烧燃料的燃烧器15。氧化剂可在穿过氧化剂排气阀17的氧化剂旁路管143中绕过泵80。启动旁路管146将管141和泵旁路管132互连并且包括阀14。
在操作中，在启动期间，主压缩机50的出口阀12关闭(如同管134中的阀9和再循环管133中的阀13一样)。这样，CO2再循环流128不会通过以再循环到燃烧器15。流经阀5和管137的氧(并且与来自管136的再循环CO2混合)在热交换器103中被冷却(或加热)，并在氧化剂压缩机70(其可为电机驱动的压缩机)中压缩。来自管140的压缩的氧化剂(混合的O2/CO2)的一部分在冷却器104中被冷却，并且在泵旁路管143(阀17打开且阀16关闭)中绕过泵80以穿过氧化剂管144到达燃烧器。来自管140的压缩氧化剂的一部分也穿过管141到达启动旁路管146。由于主压缩机的出口阀12关闭，与穿过泵旁路管132的CO2其它方式结合的氧化剂穿过再循环管133到达燃烧器15。以这种方式进行操作，直到涡轮机达到涡轮机阈值，并且用于轴驱动的压缩机50的轴因此以足够的速度工作以便轴驱动的压缩机50提供充足的流量和流动压力下的CO2再循环流。此时旁路管阀14关闭，并且主压缩机的出口阀12打开。氧化剂不再穿过再循环管133并仅穿过氧化剂管144。随着涡轮机以高于阈值速度的速度操作，压缩机50提供所需流量和流动压力的经过再循环管133的CO2再循环流用于输入到燃烧器15。
在一些实施方式中，可利用两个不同的涡轮机阈值速度来提供从启动阶段到正常发电阶段的逐渐转换。第一涡轮机阈值速度可用于触发旁路管阀的关闭(并且因此打开主压缩机排气阀)。关闭和打开阀可能不是立即的。随着涡轮机速度继续增加，可实现第二涡轮机阈值，此时旁路管阀可完全关闭。
以上构造可在一个或多个实施方式中被修改。例如，供应至氧化剂压缩机70的氧气可经由流121处的空气入口而不是经过流137处的氧气供应而被供应到压缩机。在这样的实施方式中，当阀4和5关闭时，轴封压缩机23将有效地用空气填充设备。氧化剂压缩机70将仍然经过流144并经由流133经过旁路向涡轮机供应氧化剂流(在所述实施方式中为空气)。或者，来自经过阀4和流127进入的CO2供应源115的CO2可连接到轴封压缩机23的吸入处。在所述实施方式中，阀4将打开而空气将穿过阀2。设备将用空气和CO2混合物填充，且氧化剂压缩机70仍然控制经过流144和133的流体供应。
本主题所属领域的技术人员享有在前面的描述和相关附图中呈现的教导的益处，将会想到本公开主题的许多修改和其它实施方式。因此，应该理解的是，本公开不限于在此描述的特定实施方式，并且修改和其它实施方式旨在包括于所附权利要求的范围内。虽然在此使用了特定的术语，但是它们仅以一般的和描述性的意义使用，而不是为了限制的目的。

Claims (14)

1.一种发电系统，包括：
燃烧器；
涡轮机，其包括轴封和空气输入；
与涡轮机共轴的第一压缩机；
电机驱动的氧化剂压缩机；
排气流管，其配置用于将涡轮机排气流从涡轮机通到第一压缩机；
再循环流管，其配置用于将CO2再循环流从第一压缩机通到燃烧器；
至少一个阀，其位于第一压缩机和燃烧器之间，所述至少一个阀为可关闭的，使得在所述至少一个阀关闭时，阻止流体从第一压缩机通到燃烧器，并且在所述至少一个阀打开时，将流体从第一压缩机通到燃烧器；
氧化剂流管，其配置用于将氧化剂流从电机驱动的氧化剂压缩机通到燃烧器；
旁路管，其配置用于将至少一部分氧化剂流从氧化剂流管通到再循环流管，使得当位于第一压缩机和燃烧器之间的至少一个阀关闭时，流体通到燃烧器；
轴封压缩机，其配置为接收和压缩来自轴封的空气和涡轮机排气的流；
通风孔，其与轴封压缩机一起配置；和
通风管，其位于轴封压缩机和通风孔之间。
2.根据权利要求1所述的发电系统，其中所述旁路管包括阀。
3.根据权利要求2所述的发电系统，其中所述旁路管阀配置为在第一涡轮机阈值速度以下开启。
4.根据权利要求2所述的发电系统，其中所述旁路管阀配置为在第二涡轮机阈值速度以上关闭。
5.根据权利要求1所述的发电系统，还包括回热式热交换器，其配置在涡轮机和第一压缩机之间。
6.根据权利要求5所述的发电系统，其中所述排气流管、再循环流管和氧化剂流管配置用于将其各自的流通过回热式热交换器。
7.根据权利要求1所述的发电系统，其中所述第一压缩机是轴驱动的压缩机。
8.根据权利要求1所述的发电系统，其中所述位于轴封压缩机与通风孔之间的通风管与排气流管成流动配置，并且其中所述通风管与排气流管相对于通风孔被配置为优先从通风管流动到通风孔。
9.一种用于启动发电设备的方法，所述方法包括：
将氧化剂流在电机驱动的氧化剂压缩机中加压；
将加压的氧化剂从氧化剂压缩机经过氧化剂流管通到燃烧器；
在燃烧器中用氧化剂燃烧燃料；
在涡轮机中将来自燃烧器的燃烧产物流膨胀；
在回热式热交换器中冷却来自涡轮机的涡轮机排气流；
从涡轮机排气流去除水以形成CO2再循环流；和
在由涡轮机驱动的轴驱动的压缩机中压缩CO2再循环流，以形成压缩的CO2再循环流，其配置为在再循环流管中通到燃烧器；
其中所述发电设备在第一构造和第二构造之间可配置，其中，在所述第一构造中，位于轴驱动的压缩机和燃烧器之间的至少一个阀关闭，从而阻止流体从轴驱动的压缩机通到燃烧器，并且经过旁路管到再循环流管的来自氧化剂流管的氧化剂提供了到燃烧器的流体通路，并且在所述第二构造中，位于轴驱动的压缩机和燃烧器之间的至少一个阀打开，使得流体从轴驱动的压缩器通到燃烧器，并且使得来自氧化剂流管的氧化剂不通过旁路管；和
其中当涡轮机在限定阈值速度以下操作时，所述发电设备处于第一构造中，但当涡轮机在所述限定阈值速度或以上操作时，所述发电设备处于第二构造中，其中所述限定阈值速度为涡轮机正常操作速度的50%或以上。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述限定的阈值速度是正常操作速度的85%。
11.根据权利要求9所述的方法，其中进入氧化剂压缩机的氧化剂是O2和CO2的混合物。
12.根据权利要求9所述的方法，其中进入氧化剂压缩机的氧化剂是空气。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述涡轮机包括轴封、空气输入和轴封压缩机，所述轴封压缩机配置为接收并压缩来自轴封的空气和涡轮机排气的流。
14.一种发电系统，包括：
燃烧器；
涡轮机；
与涡轮机共轴的第一压缩机；
电机驱动的氧化剂压缩机；
排气流管，其配置用于将涡轮机排气流从涡轮机通到第一压缩机；
再循环流管，其配置用于将CO2再循环流从第一压缩机通到燃烧器；
至少一个阀，其位于第一压缩机和燃烧器之间，所述至少一个阀为可关闭的，使得在所述至少一个阀关闭时，阻止流体从第一压缩机通到燃烧器，并且在所述至少一个阀打开时，将流体从第一压缩机通到燃烧器；
氧化剂流管，其配置用于将氧化剂流从电机驱动的氧化剂压缩机通到燃烧器；和
旁路管，其配置用于将至少一部分氧化剂流从氧化剂流管通到再循环流管，使得当位于第一压缩机和燃烧器之间的至少一个阀关闭时，流体通入燃烧器。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11686258B2 (en) 2014-11-12 2023-06-27 8 Rivers Capital, Llc Control systems and methods suitable for use with power production systems and methods
US10961920B2 (en) 2018-10-02 2021-03-30 8 Rivers Capital, Llc Control systems and methods suitable for use with power production systems and methods
US10480403B2 (en) 2016-02-22 2019-11-19 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Combustor with adjustable swirler and a combustion system
KR102822241B1 (ko) 2016-02-26 2025-06-19 8 리버스 캐피탈, 엘엘씨 동력 플랜트를 제어하기 위한 시스템들 및 방법들
FR3052684A1 (fr) * 2016-06-16 2017-12-22 L'air Liquide Sa Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Appareil et procede de separation de co2 a basse temperature comprenant une etape de separation par permeation
CA3055401A1 (en) 2017-03-07 2018-09-13 8 Rivers Capital, Llc System and method for operation of a flexible fuel combustor for a gas turbine
EP3438585A3 (fr) * 2017-08-03 2019-04-17 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé de dégivrage d'un appareil de séparation d'air par distillation cryogénique et appareil adapté pour être dégivré par ce procédé
US11572828B2 (en) 2018-07-23 2023-02-07 8 Rivers Capital, Llc Systems and methods for power generation with flameless combustion
US11549433B2 (en) 2019-10-22 2023-01-10 8 Rivers Capital, Llc Control schemes for thermal management of power production systems and methods
WO2022160060A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 Industriasys Corp. Zero emission power generation systems and methods
IT202200014872A1 (it) * 2022-07-15 2024-01-15 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Plant for High-Efficiency Fuel to Mechanical Energy Conversion
US12359613B2 (en) 2023-01-13 2025-07-15 Arbor Energy and Resources Corporation Integrated carbon sequestration and power generation system and methods of use

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102985665A (zh) * 2010-07-02 2013-03-20 埃克森美孚上游研究公司 低排放三循环动力产生系统和方法
JP2013253547A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 Toshiba Corp 軸シール装置及び発電システム
CN104136741A (zh) * 2012-02-29 2014-11-05 阿尔斯通技术有限公司 操作具有排出气体再循环的燃气涡轮动力设备的方法及对应的燃气涡轮动力设备
CN104343537A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 株式会社东芝 燃气轮机设备

Family Cites Families (196)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3376706A (en) 1965-06-28 1968-04-09 Angelino Gianfranco Method for obtaining mechanical energy from a thermal gas cycle with liquid phase compression
US3369361A (en) 1966-03-07 1968-02-20 Gale M. Craig Gas turbine power plant with sub-atmospheric spray-cooled turbine discharge into exhaust compressor
CH476208A (de) 1967-07-27 1969-07-31 Sulzer Ag Gasturbinenanlage mit CO2 als Arbeitsmittel
US3544291A (en) 1968-04-22 1970-12-01 Texaco Inc Coal gasification process
US3736745A (en) 1971-06-09 1973-06-05 H Karig Supercritical thermal power system using combustion gases for working fluid
US3816595A (en) 1971-11-15 1974-06-11 Aqua Chem Inc Method and apparatus for removing nitrogen oxides from a gas stream
US3868817A (en) 1973-12-27 1975-03-04 Texaco Inc Gas turbine process utilizing purified fuel gas
US3971211A (en) 1974-04-02 1976-07-27 Mcdonnell Douglas Corporation Thermodynamic cycles with supercritical CO2 cycle topping
US3976443A (en) 1974-12-18 1976-08-24 Texaco Inc. Synthesis gas from solid carbonaceous fuel
US4132065A (en) 1977-03-28 1979-01-02 Texaco Inc. Production of H2 and co-containing gas stream and power
US4191500A (en) 1977-07-27 1980-03-04 Rockwell International Corporation Dense-phase feeder method
US4154581A (en) 1978-01-12 1979-05-15 Battelle Development Corporation Two-zone fluid bed combustion or gasification process
US4206610A (en) 1978-04-14 1980-06-10 Arthur D. Little, Inc. Method and apparatus for transporting coal as a coal/liquid carbon dioxide slurry
US4193259A (en) 1979-05-24 1980-03-18 Texaco Inc. Process for the generation of power from carbonaceous fuels with minimal atmospheric pollution
US4702747A (en) 1981-03-24 1987-10-27 Carbon Fuels Corporation Coal derived/carbon dioxide fuel slurry and method of manufacture
US4434613A (en) * 1981-09-02 1984-03-06 General Electric Company Closed cycle gas turbine for gaseous production
US4522628A (en) 1981-12-16 1985-06-11 Mobil Oil Corporation Method for removing ash mineral matter of coal with liquid carbon dioxide and water
US4498289A (en) 1982-12-27 1985-02-12 Ian Osgerby Carbon dioxide power cycle
US4602483A (en) 1985-03-08 1986-07-29 Southwestern Public Service Company Coal slurry system
US4765781A (en) 1985-03-08 1988-08-23 Southwestern Public Service Company Coal slurry system
DE3600432A1 (de) 1985-05-21 1987-02-05 Gutehoffnungshuette Man Verfahren zum vergasen eines kohlenstoffhaltigen brennstoffs, insbesondere kohle
US4721420A (en) 1985-09-03 1988-01-26 Arthur D. Little, Inc. Pipeline transportation of coarse coal-liquid carbon dioxide slurry
US4735052A (en) 1985-09-30 1988-04-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas turbine apparatus
US4999995A (en) 1986-08-29 1991-03-19 Enserch International Investments Ltd. Clean electric power generation apparatus
GB2196016B (en) 1986-08-29 1991-05-15 Humphreys & Glasgow Ltd Clean electric power generation process
US4765143A (en) 1987-02-04 1988-08-23 Cbi Research Corporation Power plant using CO2 as a working fluid
US4839030A (en) 1988-05-27 1989-06-13 Hri, Inc. Coal liquefaction process utilizing coal/CO2 slurry feedstream
US4957515A (en) 1988-11-03 1990-09-18 Air Products And Chemicals, Inc. Process for sulfur removal and recovery from fuel gas using physical solvent
JP2664984B2 (ja) 1989-02-28 1997-10-22 三菱重工業株式会社 難燃性低発熱量ガスの燃焼装置
US5247791A (en) 1989-10-25 1993-09-28 Pyong S. Pak Power generation plant and power generation method without emission of carbon dioxide
US5175995A (en) 1989-10-25 1993-01-05 Pyong-Sik Pak Power generation plant and power generation method without emission of carbon dioxide
JP2954972B2 (ja) 1990-04-18 1999-09-27 三菱重工業株式会社 ガス化ガス燃焼ガスタービン発電プラント
US5353721A (en) 1991-07-15 1994-10-11 Manufacturing And Technology Conversion International Pulse combusted acoustic agglomeration apparatus and process
US5421166A (en) 1992-02-18 1995-06-06 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated air separation plant-integrated gasification combined cycle power generator
EP0642611B1 (en) 1992-05-29 1998-07-15 Kvaerner Pulping Ab A process for recovering energy from a combustible gas
US5295350A (en) 1992-06-26 1994-03-22 Texaco Inc. Combined power cycle with liquefied natural gas (LNG) and synthesis or fuel gas
CH686525A5 (de) * 1992-07-02 1996-04-15 Escher Wyss Ag Turbomaschine .
NL9201179A (nl) 1992-07-02 1994-02-01 Tno Werkwijze voor het regeneratief verwijderen van kooldioxide uit gasstromen.
JPH0626362A (ja) 1992-07-09 1994-02-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ｃｏ▲２▼ガスタービンサイクル
SE469668B (sv) 1992-07-13 1993-08-16 Bal Ab Kombinerad foerbraennings- och avgasreningsanlaeggning
US6289666B1 (en) 1992-10-27 2001-09-18 Ginter Vast Corporation High efficiency low pollution hybrid Brayton cycle combustor
US5937652A (en) 1992-11-16 1999-08-17 Abdelmalek; Fawzy T. Process for coal or biomass fuel gasification by carbon dioxide extracted from a boiler flue gas stream
US5415673A (en) 1993-10-15 1995-05-16 Texaco Inc. Energy efficient filtration of syngas cooling and scrubbing water
US5345756A (en) 1993-10-20 1994-09-13 Texaco Inc. Partial oxidation process with production of power
US5417052A (en) 1993-11-05 1995-05-23 Midwest Research Institute Hybrid solar central receiver for combined cycle power plant
JP3454372B2 (ja) 1994-02-04 2003-10-06 石川島播磨重工業株式会社 クローズドサイクルガスタービンの燃焼方法及び装置
DE4407619C1 (de) 1994-03-08 1995-06-08 Entec Recycling Und Industriea Verfahren zur schadstoffarmen Umwandlung fossiler Brennstoffe in technische Arbeit
CA2198252C (en) 1994-08-25 2005-05-10 Rudi Beichel Reduced pollution power generation system and gas generator therefore
DE4435322B4 (de) * 1994-10-01 2005-05-04 Alstom Verfahren und Vorrichtung zur Wellendichtung und zur Kühlung auf der Abgasseite einer axialdurchströmten Gasturbine
GB9425691D0 (en) 1994-12-20 1995-02-22 Boc Group Plc A combustion apparatus
US5595059A (en) 1995-03-02 1997-01-21 Westingthouse Electric Corporation Combined cycle power plant with thermochemical recuperation and flue gas recirculation
US6170264B1 (en) 1997-09-22 2001-01-09 Clean Energy Systems, Inc. Hydrocarbon combustion power generation system with CO2 sequestration
US5724805A (en) 1995-08-21 1998-03-10 University Of Massachusetts-Lowell Power plant with carbon dioxide capture and zero pollutant emissions
US5906806A (en) 1996-10-16 1999-05-25 Clark; Steve L. Reduced emission combustion process with resource conservation and recovery options "ZEROS" zero-emission energy recycling oxidation system
EP0859136A1 (en) 1997-02-17 1998-08-19 N.V. Kema Gas turbine with energy recovering
NO308400B1 (no) 1997-06-06 2000-09-11 Norsk Hydro As Kraftgenereringsprosess omfattende en forbrenningsprosess
DE59811106D1 (de) 1998-02-25 2004-05-06 Alstom Technology Ltd Baden Kraftwerksanlage und Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage mit einem CO2-Prozess
EP0949405B1 (en) 1998-04-07 2006-05-31 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbine plant
EP0953748B1 (de) 1998-04-28 2004-01-28 ALSTOM (Switzerland) Ltd Kraftwerksanlage mit einem CO2-Prozess
US6148602A (en) 1998-08-12 2000-11-21 Norther Research & Engineering Corporation Solid-fueled power generation system with carbon dioxide sequestration and method therefor
JP2000120447A (ja) 1998-10-12 2000-04-25 Toshiba Corp 火力発電プラント
US6064122A (en) * 1998-11-05 2000-05-16 Alliedsignal Power Systems Inc. Microturbine power of generating system including a battery source for supplying startup power
US6199364B1 (en) 1999-01-22 2001-03-13 Alzeta Corporation Burner and process for operating gas turbines with minimal NOx emissions
US6209307B1 (en) 1999-05-05 2001-04-03 Fpl Energy, Inc. Thermodynamic process for generating work using absorption and regeneration
JP2001041007A (ja) * 1999-05-26 2001-02-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン設備
JP2000337107A (ja) 1999-05-27 2000-12-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd クローズドガスタービンプラント
US6202574B1 (en) 1999-07-09 2001-03-20 Abb Alstom Power Inc. Combustion method and apparatus for producing a carbon dioxide end product
JP4094185B2 (ja) 1999-08-24 2008-06-04 三井造船株式会社 冷熱利用発電システム
NL1013804C2 (nl) 1999-12-09 2001-06-12 Wouter Willem Van De Waal Milieuvriendelijke werkwijze voor het opwekken van energie uit aardgas.
US6196000B1 (en) 2000-01-14 2001-03-06 Thermo Energy Power Systems, Llc Power system with enhanced thermodynamic efficiency and pollution control
DE10016079A1 (de) 2000-03-31 2001-10-04 Alstom Power Nv Verfahren zum Entfernen von Kohlendioxid aus dem Abgas einer Gasturbinenanlage sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6637183B2 (en) 2000-05-12 2003-10-28 Clean Energy Systems, Inc. Semi-closed brayton cycle gas turbine power systems
SE518487C2 (sv) 2000-05-31 2002-10-15 Norsk Hydro As Metod att driva en förbränningsanläggning samt en förbränningsanläggning
US6333015B1 (en) 2000-08-08 2001-12-25 Arlin C. Lewis Synthesis gas production and power generation with zero emissions
DE10064270A1 (de) 2000-12-22 2002-07-11 Alstom Switzerland Ltd Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinenanlage sowie eine diesbezügliche Gasturbinenanlage
FR2819584B1 (fr) 2001-01-12 2003-03-07 Air Liquide Procede integre de separation d'air et de generation d'energie et installation pour la mise en oeuvre d'un tel procede
FR2819583B1 (fr) 2001-01-12 2003-03-07 Air Liquide Procede integre de separation d'air et de generation d'energie et installation pour la mise en oeuvre d'un tel procede
US6532743B1 (en) 2001-04-30 2003-03-18 Pratt & Whitney Canada Corp. Ultra low NOx emissions combustion system for gas turbine engines
US20030221409A1 (en) 2002-05-29 2003-12-04 Mcgowan Thomas F. Pollution reduction fuel efficient combustion turbine
DE50207526D1 (de) 2001-10-01 2006-08-24 Alstom Technology Ltd Verfahren und vorrichtung zum anfahren von emissionsfreien gasturbinenkraftwerken
EP1521719A4 (en) 2001-12-03 2008-01-23 Clean Energy Systems Inc CARBON AND SYNGAS FUEL ENERGY GENERATION SYSTEMS WITHOUT ATMOSPHERIC EMISSIONS
JP3814206B2 (ja) 2002-01-31 2006-08-23 三菱重工業株式会社 二酸化炭素回収プロセスの排熱利用方法
US7284362B2 (en) 2002-02-11 2007-10-23 L'Air Liquide, Société Anonyme à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Étude et l'Exploitation des Procedes Georges Claude Integrated air separation and oxygen fired power generation system
US6871502B2 (en) 2002-02-15 2005-03-29 America Air Liquide, Inc. Optimized power generation system comprising an oxygen-fired combustor integrated with an air separation unit
US6532745B1 (en) 2002-04-10 2003-03-18 David L. Neary Partially-open gas turbine cycle providing high thermal efficiencies and ultra-low emissions
NO20023050L (no) 2002-06-21 2003-12-22 Fleischer & Co Fremgangsmåte samt anlegg for utf degree relse av fremgangsmåten
US20040011057A1 (en) 2002-07-16 2004-01-22 Siemens Westinghouse Power Corporation Ultra-low emission power plant
US6820689B2 (en) 2002-07-18 2004-11-23 Production Resources, Inc. Method and apparatus for generating pollution free electrical energy from hydrocarbons
US6802178B2 (en) 2002-09-12 2004-10-12 The Boeing Company Fluid injection and injection method
US6775987B2 (en) 2002-09-12 2004-08-17 The Boeing Company Low-emission, staged-combustion power generation
WO2004027220A1 (en) 2002-09-17 2004-04-01 Foster Wheeler Energy Corporation Advanced hybrid coal gasification cycle utilizing a recycled working fluid
US7303597B2 (en) 2002-10-15 2007-12-04 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Method and apparatus for continuously feeding and pressurizing a solid material into a high pressure system
WO2004042200A1 (en) 2002-11-08 2004-05-21 Alstom Technology Ltd Gas turbine power plant and method of operating the same
US7191587B2 (en) 2002-11-13 2007-03-20 American Air Liquide, Inc. Hybrid oxygen-fired power generation system
US6945029B2 (en) 2002-11-15 2005-09-20 Clean Energy Systems, Inc. Low pollution power generation system with ion transfer membrane air separation
US6898936B1 (en) 2002-12-04 2005-05-31 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Compression stripping of flue gas with energy recovery
US7007474B1 (en) 2002-12-04 2006-03-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Energy recovery during expansion of compressed gas using power plant low-quality heat sources
EP1429000A1 (de) 2002-12-09 2004-06-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Gasturbine mit einer fossilbefeuerten Brennkammer
US6993912B2 (en) 2003-01-23 2006-02-07 Pratt & Whitney Canada Corp. Ultra low Nox emissions combustion system for gas turbine engines
US7021063B2 (en) 2003-03-10 2006-04-04 Clean Energy Systems, Inc. Reheat heat exchanger power generation systems
US7074033B2 (en) 2003-03-22 2006-07-11 David Lloyd Neary Partially-open fired heater cycle providing high thermal efficiencies and ultra-low emissions
US7007486B2 (en) 2003-03-26 2006-03-07 The Boeing Company Apparatus and method for selecting a flow mixture
GB2401403B (en) 2003-05-08 2006-05-31 Rolls Royce Plc Carbon dioxide recirculation
DE10325111A1 (de) * 2003-06-02 2005-01-05 Alstom Technology Ltd Verfahren zur Erzeugung von Energie in einer eine Gasturbine umfassende Energieerzeugungsanlage sowie Energieerzeugungsanlage zur Durchführung des Verfahrens
US7192569B2 (en) 2003-06-30 2007-03-20 Pratt & Whitney Hydrogen generation with efficient byproduct recycle
UA88280C2 (ru) 2003-09-30 2009-10-12 Биэйчпи Биллитон Инновейшн Питивай Лтд Способ выработки электроэнергии с помощью газовой турбины и паровой турбины (варианты) и устройство для него
US7017329B2 (en) 2003-10-10 2006-03-28 United Technologies Corporation Method and apparatus for mixing substances
US7469544B2 (en) 2003-10-10 2008-12-30 Pratt & Whitney Rocketdyne Method and apparatus for injecting a fuel into a combustor assembly
US7124589B2 (en) 2003-12-22 2006-10-24 David Neary Power cogeneration system and apparatus means for improved high thermal efficiencies and ultra-low emissions
DE10360951A1 (de) 2003-12-23 2005-07-28 Alstom Technology Ltd Wärmekraftanlage mit sequentieller Verbrennung und reduziertem CO2-Ausstoß sowie Verfahren zum Betreiben einer derartigen Anlage
US7111463B2 (en) 2004-01-23 2006-09-26 Pratt & Whitney Rocketdyne Inc. Combustion wave ignition for combustors
FR2867463B1 (fr) 2004-03-15 2007-05-11 Commissariat Energie Atomique Alimentation en solide de granulometrie variable d'un dispositif sous pression
US20050241311A1 (en) 2004-04-16 2005-11-03 Pronske Keith L Zero emissions closed rankine cycle power system
WO2005114050A1 (en) 2004-05-19 2005-12-01 Innovative Energy, Inc. Combustion method and apparatus
US7547419B2 (en) 2004-06-16 2009-06-16 United Technologies Corporation Two phase injector for fluidized bed reactor
US7360639B2 (en) 2004-06-16 2008-04-22 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Hot rotary screw pump
DE102004039164A1 (de) 2004-08-11 2006-03-02 Alstom Technology Ltd Verfahren zur Erzeugung von Energie in einer eine Gasturbine umfassenden Energieerzeugungsanlage sowie Energieerzeugungsanlage zur Durchführung des Verfahrens
US7459131B2 (en) 2004-08-16 2008-12-02 United Technologies Corporation Reduced temperature regernerating/calcining apparatus for hydrogen generation
US7402188B2 (en) 2004-08-31 2008-07-22 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Method and apparatus for coal gasifier
JP2006125767A (ja) 2004-10-29 2006-05-18 Tokyo Institute Of Technology 熱交換器
US7736599B2 (en) 2004-11-12 2010-06-15 Applied Materials, Inc. Reactor design to reduce particle deposition during process abatement
EP1657409A1 (en) 2004-11-15 2006-05-17 Elsam A/S A method of and an apparatus for producing electrical power
EP1669572A1 (en) 2004-12-08 2006-06-14 Vrije Universiteit Brussel Process and installation for producing electric power
CA2590394A1 (en) 2004-12-13 2006-06-22 F. Hoffmann-La Roche Ag Single nucleotide polymorphism (snp) associated to type ii diabetes
JP3110114U (ja) 2005-01-31 2005-06-16 旭文 廖 防水型ｌｅｄ発光装置
US7269952B2 (en) 2005-03-02 2007-09-18 General Electric Company Method and apparatus for gas turbine dry low NOx combustor corrected parameter control
US7547423B2 (en) 2005-03-16 2009-06-16 Pratt & Whitney Rocketdyne Compact high efficiency gasifier
CA2603529A1 (en) 2005-04-05 2006-10-12 Sargas As Low co2 thermal powerplant
US7717046B2 (en) 2005-04-29 2010-05-18 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. High pressure dry coal slurry extrusion pump
US8196848B2 (en) 2005-04-29 2012-06-12 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Gasifier injector
NO332159B1 (no) 2006-01-13 2012-07-09 Nebb Technology As Fremgangsmate og anlegg for energieffektiv oppfanging og utskillelse av CO2 fra en gassfase
US7950243B2 (en) 2006-01-16 2011-05-31 Gurin Michael H Carbon dioxide as fuel for power generation and sequestration system
US8075646B2 (en) 2006-02-09 2011-12-13 Siemens Energy, Inc. Advanced ASU and HRSG integration for improved integrated gasification combined cycle efficiency
US7665291B2 (en) 2006-04-04 2010-02-23 General Electric Company Method and system for heat recovery from dirty gaseous fuel in gasification power plants
US7827797B2 (en) 2006-09-05 2010-11-09 General Electric Company Injection assembly for a combustor
US7387197B2 (en) 2006-09-13 2008-06-17 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Linear tractor dry coal extrusion pump
US7722690B2 (en) 2006-09-29 2010-05-25 Kellogg Brown & Root Llc Methods for producing synthesis gas
US7827778B2 (en) * 2006-11-07 2010-11-09 General Electric Company Power plants that utilize gas turbines for power generation and processes for lowering CO2 emissions
US20080115500A1 (en) 2006-11-15 2008-05-22 Scott Macadam Combustion of water borne fuels in an oxy-combustion gas generator
US7966829B2 (en) 2006-12-11 2011-06-28 General Electric Company Method and system for reducing CO2 emissions in a combustion stream
WO2008076947A2 (en) 2006-12-16 2008-06-26 Papile Christopher J Methods and/or systems for removing carbon dioxide and/or generating power
US7740671B2 (en) 2006-12-18 2010-06-22 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Dump cooled gasifier
US7934383B2 (en) 2007-01-04 2011-05-03 Siemens Energy, Inc. Power generation system incorporating multiple Rankine cycles
US7553463B2 (en) 2007-01-05 2009-06-30 Bert Zauderer Technical and economic optimization of combustion, nitrogen oxides, sulfur dioxide, mercury, carbon dioxide, coal ash and slag and coal slurry use in coal fired furnaces/boilers
AT504863B1 (de) 2007-01-15 2012-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und anlage zur erzeugung von elektrischer energie in einem gas- und dampfturbinen (gud) - kraftwerk
US8088196B2 (en) 2007-01-23 2012-01-03 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of carbon dioxide
US7731783B2 (en) 2007-01-24 2010-06-08 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Continuous pressure letdown system
US8771604B2 (en) 2007-02-06 2014-07-08 Aerojet Rocketdyne Of De, Inc. Gasifier liner
US20080190214A1 (en) 2007-02-08 2008-08-14 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Cut-back flow straightener
US7826054B2 (en) 2007-05-04 2010-11-02 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Fuel cell instrumentation system
US7874140B2 (en) 2007-06-08 2011-01-25 Foster Wheeler North America Corp. Method of and power plant for generating power by oxyfuel combustion
US8850789B2 (en) 2007-06-13 2014-10-07 General Electric Company Systems and methods for power generation with exhaust gas recirculation
US8424281B2 (en) * 2007-08-29 2013-04-23 General Electric Company Method and apparatus for facilitating cooling of a steam turbine component
WO2009038777A1 (en) 2007-09-18 2009-03-26 Vast Power Portfolio, Llc Heavy oil recovery with fluid water and carbon dioxide
US20110185701A1 (en) 2007-09-28 2011-08-04 Central Research Institute of Electric Power Indus try Turbine equipment and power generating plant
US20090260585A1 (en) 2008-04-22 2009-10-22 Foster Wheeler Energy Corporation Oxyfuel Combusting Boiler System and a Method of Generating Power By Using the Boiler System
US20090301054A1 (en) 2008-06-04 2009-12-10 Simpson Stanley F Turbine system having exhaust gas recirculation and reheat
US8910684B2 (en) * 2008-07-03 2014-12-16 Bridgestone Corporation Tire innerliner with improved resistance to air permeability
US20100018218A1 (en) 2008-07-25 2010-01-28 Riley Horace E Power plant with emissions recovery
US20100024378A1 (en) 2008-07-30 2010-02-04 John Frederick Ackermann System and method of operating a gas turbine engine with an alternative working fluid
US20100024433A1 (en) 2008-07-30 2010-02-04 John Frederick Ackermann System and method of operating a gas turbine engine with an alternative working fluid
US8806849B2 (en) 2008-07-30 2014-08-19 The University Of Wyoming System and method of operating a power generation system with an alternative working fluid
US20100064656A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-18 Honeywell International Inc. Engines and methods of operating the same
US9068743B2 (en) 2009-02-26 2015-06-30 8 Rivers Capital, LLC & Palmer Labs, LLC Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system
US8596075B2 (en) 2009-02-26 2013-12-03 Palmer Labs, Llc System and method for high efficiency power generation using a carbon dioxide circulating working fluid
US10018115B2 (en) 2009-02-26 2018-07-10 8 Rivers Capital, Llc System and method for high efficiency power generation using a carbon dioxide circulating working fluid
US8986002B2 (en) 2009-02-26 2015-03-24 8 Rivers Capital, Llc Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system
WO2010099452A2 (en) 2009-02-26 2010-09-02 Palmer Labs, Llc Apparatus and method for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system and device
US20100326084A1 (en) 2009-03-04 2010-12-30 Anderson Roger E Methods of oxy-combustion power generation using low heating value fuel
US8631639B2 (en) * 2009-03-30 2014-01-21 General Electric Company System and method of cooling turbine airfoils with sequestered carbon dioxide
WO2010143622A1 (ja) 2009-06-09 2010-12-16 三菱重工業株式会社 太陽熱受熱器
JP2010285965A (ja) 2009-06-15 2010-12-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 太陽熱ガスタービン発電装置
US7973705B2 (en) 2009-07-17 2011-07-05 Garmin Switzerland Gmbh Marine bump map display
US8685120B2 (en) 2009-08-11 2014-04-01 General Electric Company Method and apparatus to produce synthetic gas
AU2011271635B2 (en) 2010-07-02 2015-10-08 Exxonmobil Upstream Research Company Stoichiometric combustion of enriched air with exhaust gas recirculation
US8220248B2 (en) 2010-09-13 2012-07-17 Membrane Technology And Research, Inc Power generation process with partial recycle of carbon dioxide
US8869889B2 (en) 2010-09-21 2014-10-28 Palmer Labs, Llc Method of using carbon dioxide in recovery of formation deposits
US9410481B2 (en) 2010-09-21 2016-08-09 8 Rivers Capital, Llc System and method for high efficiency power generation using a nitrogen gas working fluid
US20120067054A1 (en) 2010-09-21 2012-03-22 Palmer Labs, Llc High efficiency power production methods, assemblies, and systems
US9546814B2 (en) 2011-03-16 2017-01-17 8 Rivers Capital, Llc Cryogenic air separation method and system
TWI564474B (zh) * 2011-03-22 2017-01-01 艾克頌美孚上游研究公司 於渦輪系統中控制化學計量燃燒的整合系統和使用彼之產生動力的方法
TWI563165B (en) * 2011-03-22 2016-12-21 Exxonmobil Upstream Res Co Power generation system and method for generating power
US8334011B1 (en) * 2011-08-15 2012-12-18 General Electric Company Method for regenerating oxide coatings on gas turbine components by addition of oxygen into SEGR system
CN104160130B (zh) 2011-11-02 2017-08-25 八河流资产有限责任公司 发电系统和相应方法
US20130118145A1 (en) 2011-11-11 2013-05-16 8 River Capital, LLC Hybrid fossil fuel and solar heated supercritical carbon dioxide power generating system and method
CN104302743B (zh) 2012-02-11 2016-11-09 帕尔默实验室有限责任公司 具有封闭的循环骤冷的部分氧化反应
US20130269357A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 General Electric Company Method and system for controlling a secondary flow system
US9353682B2 (en) * 2012-04-12 2016-05-31 General Electric Company Methods, systems and apparatus relating to combustion turbine power plants with exhaust gas recirculation
US20130269356A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 General Electric Company Method and system for controlling a stoichiometric egr system on a regenerative reheat system
US8539749B1 (en) * 2012-04-12 2013-09-24 General Electric Company Systems and apparatus relating to reheat combustion turbine engines with exhaust gas recirculation
US20130269355A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 General Electric Company Method and system for controlling an extraction pressure and temperature of a stoichiometric egr system
US9476365B2 (en) * 2012-05-17 2016-10-25 Ford Global Technologies, Llc Coordination of cam timing and blow-through air delivery
CN104428516B (zh) 2012-07-13 2017-08-18 通用电器技术有限公司 具有烟道气再循环的燃气涡轮功率装置及其运行方法
US10041448B2 (en) * 2014-06-17 2018-08-07 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for boost control
TWI657195B (zh) * 2014-07-08 2019-04-21 美商八河資本有限公司 加熱再循環氣體流的方法、生成功率的方法及功率產出系統
US9869247B2 (en) * 2014-12-31 2018-01-16 General Electric Company Systems and methods of estimating a combustion equivalence ratio in a gas turbine with exhaust gas recirculation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102985665A (zh) * 2010-07-02 2013-03-20 埃克森美孚上游研究公司 低排放三循环动力产生系统和方法
CN104136741A (zh) * 2012-02-29 2014-11-05 阿尔斯通技术有限公司 操作具有排出气体再循环的燃气涡轮动力设备的方法及对应的燃气涡轮动力设备
JP2013253547A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 Toshiba Corp 軸シール装置及び発電システム
CN104343537A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 株式会社东芝 燃气轮机设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018522158A (ja) 2018-08-09
JP2021120573A (ja) 2021-08-19
EP3308004A1 (en) 2018-04-18
CA2989618A1 (en) 2016-12-22
ES2898863T3 (es) 2022-03-09
PL3308004T3 (pl) 2022-01-31
WO2016205116A1 (en) 2016-12-22
US10533461B2 (en) 2020-01-14
EP3308004B1 (en) 2021-09-29
MX2017016478A (es) 2018-05-17
JP7149372B2 (ja) 2022-10-06
EA036619B1 (ru) 2020-11-30
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