燃?xì)鉁u輪燃燒室控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】燃?xì)鉁u輪燃燒室控制系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年10月29日提交的題目為"GAS TURBINE COMBUSTOR CONTROL SYSTEM"的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?4/066, 551，2012年12月28日提交的題目為"GAS TURBINE COMBUSTOR CONTROL SYSTEM"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?61/747, 194,2012 年 11 月 2 日提交的題目為"SYSTEM AND METHOD FOR DIFFUSION COMBUSTION IN A STOICHIOMETRIC EXHAUST GAS RECIRCULATION GAS TURBINE SYSTEM" 的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?61/722, 118， 2012 年 11 月 2 日提交的題目為 "SYSTEM AND METHOD FOR DIFFUSION COMBUSTION WITH FUEL-DILUENT MIXING IN A STOICHIOMETRIC EXHAUST GAS RECIRCULATION GAS TURBINE SYSTEM"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/722, 115,2012年11月2日提交的題目為"SYSTEM AND METHOD FOR DIFFUSION COMBUSTION WITH OXIDENT-DILUENT MIXING IN A STOICHIOMETRIC EXHAUST GAS RECIRCULATION GAS TURBINE SYSTEM"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/722, 114 以 及2012年 11 月 2 日提交的題目為"SYSTEM AND METHOD FOR LOAD CONTROL WITH DIFFUSION COMBUSTION IN A STOICHIOMETRIC EXHAUST GAS RECIRCULATION GAS TURBINE SYSTEM"的 美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/722, 111的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，所有這些出于所有目的通過(guò)引用以其 整體并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 本文所公開(kāi)的主題涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0004] 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)在各種各樣的應(yīng)用中使用，例如發(fā)電、航空器以及多種機(jī)械裝置。 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)通常在燃燒室部分中燃燒燃料與氧化劑（例如，空氣）以產(chǎn)生熱的燃燒產(chǎn) 物，其然后驅(qū)動(dòng)渦輪部分的一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)（Stage)。依次地，渦輪部分驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)部分 的一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)級(jí)，從而壓縮氧化劑以連同燃料一起進(jìn)氣到燃燒室部分中。再一次地， 燃料和氧化劑在燃燒室部分中混合，并且然后燃燒以產(chǎn)生熱的燃燒產(chǎn)物。通常地，燃燒產(chǎn)物 的性質(zhì)，例如燃燒產(chǎn)物中特定氣體的相對(duì)水平（例如，氮氧化物（NOx)和二氧化碳（CO2))可 被在燃燒過(guò)程中使用的燃料與氧化劑的比率影響。不幸地，某些比率可導(dǎo)致燃燒產(chǎn)物中過(guò) 量水平的氧，其可能是對(duì)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)以及下游組件有害的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 以下總結(jié)了與最初要求保護(hù)主題的范圍相稱的某些實(shí)施方式。這些實(shí)施方式不 意欲限制要求保護(hù)的發(fā)明的范圍，而是這些實(shí)施方式僅意欲提供本發(fā)明可能形式的簡(jiǎn)要概 括。事實(shí)上，本公開(kāi)可包括可與以下闡明的實(shí)施方式類似或者不同的多種形式。
[0006] 在一個(gè)實(shí)施方式中，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)包括：控制器，其具有：共同存儲(chǔ)一組或多組指 令的一個(gè)或多個(gè)有形的、非臨時(shí)性的、機(jī)器可讀的介質(zhì)；和配置為執(zhí)行該一組或多組指令的 一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備以：接收與用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的渦輪燃燒室中燃燒的燃料相關(guān)的燃 料組成信息；接收與用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的渦輪燃燒室中燃燒的氧化劑相關(guān)的氧化劑組成 信息；接收與至渦輪燃燒室的氧化劑流動(dòng)相關(guān)的氧化劑流動(dòng)信息；至少基于燃料組成信息 和氧化劑組成信息確定化學(xué)計(jì)量的燃料-對(duì)-氧化劑比（FORst);產(chǎn)生用于輸入至燃料流動(dòng) 控制系統(tǒng)的控制信號(hào)一一所述燃料流動(dòng)控制系統(tǒng)被配置為基于氧化劑流動(dòng)信息、目標(biāo)當(dāng)量 比以及？01^控制至渦輪燃燒室的燃料流動(dòng)，以能夠在排氣稀釋劑的存在下在目標(biāo)當(dāng)量比 下燃燒。
[0007] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)包括配置為在排氣稀釋劑的存在下在目標(biāo)當(dāng) 量比下燃燒燃料和氧化劑以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物的渦輪燃燒室；配置為在氧化劑流動(dòng)速率下傳輸 氧化劑至渦輪燃燒室的氧化劑路徑；配置為在燃料流動(dòng)速率下傳輸燃料至渦輪燃燒室的燃 料路徑，其中燃料路徑包含配置為響應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)調(diào)節(jié)燃料流動(dòng)速率的燃料流 動(dòng)控制系統(tǒng)；并且控制器可通信地連接至流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中控制器包括：共同存儲(chǔ)一組 或多組指令的一個(gè)或多個(gè)有形的、非臨時(shí)性的、機(jī)器可讀的介質(zhì)；以及配置為執(zhí)行一組或多 組指令以向燃料流動(dòng)控制系統(tǒng)提供一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備，其中一個(gè) 或多個(gè)控制信號(hào)控制至燃燒室的燃料流動(dòng)速率以能夠在渦輪燃燒室中在目標(biāo)當(dāng)量比下燃 燒，其中一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)包含反饋分量和前饋分量。
[0008] 在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，提供共同存儲(chǔ)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備可執(zhí)行的一組或 多組指令的一個(gè)或多個(gè)非臨時(shí)性的、機(jī)器可讀的介質(zhì)以：接收與用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的渦 輪燃燒室中燃燒的燃料相關(guān)的燃料組成信息；接收與用于在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的渦輪燃燒室中 燃燒的氧化劑相關(guān)的氧化劑組成信息；接收與至渦輪燃燒室的氧化劑流動(dòng)相關(guān)的氧化劑流 動(dòng)信息；至少基于燃料組成信息和氧化劑組成信息確定化學(xué)計(jì)量的燃料-對(duì)-氧化劑比 (FORst);使用FORst和目標(biāo)當(dāng)量比確定參考燃料-對(duì)-氧化劑比（FORkef);并且產(chǎn)生用于輸 入至燃料流動(dòng)控制系統(tǒng)的控制信號(hào)一一該燃料流動(dòng)控制系統(tǒng)配置為基于氧化劑流動(dòng)信息 和FORkef控制至渦輪燃燒室的燃料流動(dòng)，以能夠在渦輪燃燒室內(nèi)在再循環(huán)排氣的存在下在 燃料和氧化劑之間的目標(biāo)當(dāng)量比下燃燒。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 當(dāng)參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢(shì)將變得 更好理解，在附圖中相同字符表示相同構(gòu)件，其中：
[0010]圖1是系統(tǒng)的實(shí)施方式的圖表，該系統(tǒng)具有連接到烴生產(chǎn)系統(tǒng)的基于渦輪的服務(wù) 系統(tǒng)；
[0011] 圖2是圖1的系統(tǒng)的實(shí)施方式的圖表，進(jìn)一步圖解了控制系統(tǒng)和聯(lián)合的循環(huán)系 統(tǒng)；
[0012] 圖3是圖1和2的系統(tǒng)的實(shí)施方式的圖表，進(jìn)一步圖解了燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣供 應(yīng)系統(tǒng)和排氣處理系統(tǒng)的細(xì)節(jié)；
[0013] 圖4是用于運(yùn)行圖1-3的系統(tǒng)的過(guò)程的實(shí)施方式的流程圖；
[0014] 圖5是圖1-3的系統(tǒng)的實(shí)施方式的圖表，進(jìn)一步圖解了控制系統(tǒng)、燃料分析系統(tǒng)和 配置為確定涉及系統(tǒng)的過(guò)程流的組成和流動(dòng)信息的各種傳感器的細(xì)節(jié)；
[0015] 圖6是確定用于運(yùn)行圖5的當(dāng)量比控制系統(tǒng)的控制輸入的過(guò)程的實(shí)施方式的流程 圖；
[0016] 圖7是確定用于運(yùn)行圖5的當(dāng)量比控制系統(tǒng)的控制輸入的過(guò)程的實(shí)施方式的流程 圖；
[0017] 圖8是確定用于運(yùn)行圖5的當(dāng)量比控制系統(tǒng)的控制輸入的過(guò)程的實(shí)施方式；以及
[0018]圖9是使用與在圖1-3和5的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的運(yùn)行期間產(chǎn)生的排氣相關(guān)的測(cè)量值 和模擬值的組合確定測(cè)量的當(dāng)量比的過(guò)程的實(shí)施方式。
[0019] 詳細(xì)描述
[0020] 以下將描述本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)具體的實(shí)施方式。為了提供這些實(shí)施方式 的簡(jiǎn)明描述，在說(shuō)明書中可以不描述實(shí)際實(shí)施的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解的是，在任何這 種實(shí)際實(shí)施的開(kāi)發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須做出許多實(shí)施具體的決定 (implementation-specific decision)以達(dá)到開(kāi)發(fā)者的具體目標(biāo)，例如符合系統(tǒng)相關(guān)和商 業(yè)相關(guān)的約束，其可以在不同的實(shí)施之間變化。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，這種開(kāi)發(fā)努力可能是 復(fù)雜的并耗時(shí)的，但是對(duì)于具有此公開(kāi)益處的那些普通技術(shù)仍然將是設(shè)計(jì)、制作和制造的 常規(guī)任務(wù)。
[0021] 當(dāng)引入本發(fā)明各種實(shí)施方式的要素時(shí)，冠詞"一（a) "、"一（an) " "該（the) "和"所 述（said) "意欲表示存在一個(gè)或多個(gè)要素。術(shù)語(yǔ)"包含（comprising) "、"包括（including) " 和"具有（having) "意欲包括并且表示除了所列出的要素還可存在另外的要素。
[0022] 如以下詳細(xì)討論的，公開(kāi)的實(shí)施方式通常涉及帶有排氣再循環(huán)（EGR)的燃?xì)鉁u輪 系統(tǒng)，并且尤其涉及使用EGR的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的化學(xué)計(jì)量的運(yùn)行。例如，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)可 配置為沿著排氣再循環(huán)路徑再循環(huán)排氣，連同至少一些再循環(huán)排氣化學(xué)計(jì)量地燃燒燃料和 氧化劑，并且捕獲排氣以用在多種目標(biāo)系統(tǒng)。另外，在其下進(jìn)行燃料和氧化劑的燃燒的化 學(xué)計(jì)量比可基于前饋和反饋機(jī)制二者控制。在某些實(shí)施方式中，前饋機(jī)制可基于燃料和氧 化劑的組成、燃料和/或氧化劑至燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的當(dāng)前流動(dòng)速率以及期望的化學(xué)計(jì)量的燃 料-對(duì)-空氣比。在一些實(shí)施方式中，反饋機(jī)制可基于再循環(huán)排氣的測(cè)量的組成?？刂葡?統(tǒng)可利用前饋機(jī)制、反饋機(jī)制或其組合以控制至燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的燃料和/或氧化劑流動(dòng)， 以實(shí)現(xiàn)排氣的期望組成，例如實(shí)現(xiàn)排氣中較高水平的二氧化碳（CO2)。
[0023] 除控制燃料和/或氧化劑流動(dòng)之外，排氣的再循環(huán)連同化學(xué)計(jì)量的燃燒可有助于 增加排氣中CO2的濃度水平，其可以然后被后處理以分離并純化CO 2和氮?dú)猓∟ 2)，用于多種 目標(biāo)系統(tǒng)中。燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)也可以沿著排氣再循環(huán)路徑使用各種排氣處理（例如，熱回收、 催化劑反應(yīng)等），從而增加 CO2的濃度水平，減少其他排放物（例如，一氧化碳、氮氧化物、氧 氣以及未燃盡的烴）的濃度水平，并且增加能量回收（例如，用熱回收單元）。
[0024] 圖1是系統(tǒng)10的實(shí)施方式的圖表，該系統(tǒng)10具有與基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14相關(guān) 聯(lián)的烴生產(chǎn)系統(tǒng)12。如以下進(jìn)一步詳細(xì)討論的，基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14的各種實(shí)施方式配 置為提供多種服務(wù)一一例如電力、機(jī)械動(dòng)力以及流體（例如，排氣）一一至烴生產(chǎn)系統(tǒng)12以 促進(jìn)油和/或氣的生產(chǎn)或回收。在圖解的實(shí)施方式中，烴生產(chǎn)系統(tǒng)12包括油/氣提取系統(tǒng) 16和提高采收率法采油（EOR)系統(tǒng)18,其被連接到地下儲(chǔ)層20 (例如，油、氣或烴儲(chǔ)層）。 油/氣提取系統(tǒng)16包括連接到油/氣井26的多種地表裝置22,例如采油樹(shù)（Christmas tree)或生產(chǎn)樹(shù)24。而且，井26可包括延伸穿過(guò)在土地32中的鉆孔30至地下儲(chǔ)層20的 一個(gè)或多個(gè)管28。樹(shù)24包括一個(gè)或多個(gè)閥、節(jié)流器、隔離套、防噴器和各種流動(dòng)控制設(shè)備， 其調(diào)節(jié)壓力，并且控制到地下儲(chǔ)層20以及自地下儲(chǔ)層20的流動(dòng)。雖然樹(shù)24通常用于控制 采出液（例如，油或氣）自地下儲(chǔ)層20流出，但EOR系統(tǒng)18通過(guò)將一種或多種流體注入到 地下儲(chǔ)層20可增加油或氣的生產(chǎn)。
[0025] 因此，EOR系統(tǒng)18可包括流體注入系統(tǒng)34,其具有延伸穿過(guò)土地32中的孔38到 地下儲(chǔ)層20的一個(gè)或多個(gè)管36。例如，EOR系統(tǒng)18可發(fā)送一種或多種流體40--例如氣 體、蒸汽、水、化學(xué)制品或其任意結(jié)合一一到流體注入系統(tǒng)34。例如，如以下進(jìn)一步詳細(xì)討論 的，EOR系統(tǒng)18可連接到基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14,以便系統(tǒng)14發(fā)送排氣42 (例如，基本上 或者完全不含氧氣）至EOR系統(tǒng)18,以用作注入流體40。流體注入系統(tǒng)34發(fā)送流體40 (例 如，排氣42)穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)管36到地下儲(chǔ)層20,如箭頭44所示。注入流體40穿過(guò)在遠(yuǎn) 離油/氣井26的管28的偏移距離46處的管36進(jìn)入地下儲(chǔ)層20。因此，如箭頭50所示， 注入流體40轉(zhuǎn)移位于地下儲(chǔ)層20中的油/氣48并驅(qū)動(dòng)油/氣48向上穿過(guò)烴生產(chǎn)系統(tǒng)12 的一個(gè)或多個(gè)管28。如以下進(jìn)一步詳細(xì)討論的，注入流體40可包括源于基于渦輪的服務(wù) 系統(tǒng)14的排氣42,該基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14能夠現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生烴生產(chǎn)系統(tǒng)12需要的排氣42。 換句話說(shuō)，基于渦輪的系統(tǒng)14可同時(shí)產(chǎn)生一種或多種服務(wù)（例如，電力、機(jī)械動(dòng)力、蒸汽、水 (例如，淡化水）和排氣（例如，基本上不含氧氣））用于由烴生產(chǎn)系統(tǒng)12使用，從而減少或 消除這種服務(wù)對(duì)外部資源的依賴。
[0026] 在圖解的實(shí)施方式中，基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14包括化學(xué)計(jì)量的排氣再循環(huán) (SEGR)燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52和排氣（EG)處理系統(tǒng)54。燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52可配置為以化學(xué)計(jì)量 的燃燒運(yùn)行模式（例如，化學(xué)計(jì)量的控制模式）和非-化學(xué)計(jì)量的燃燒運(yùn)行模式（例如， 非-化學(xué)計(jì)量的控制模式）運(yùn)行，例如貧燃料控制模式或富燃料控制模式。在化學(xué)計(jì)量的 控制模式中，燃燒通常在基本上化學(xué)計(jì)量比的燃料和氧化劑中產(chǎn)生，從而導(dǎo)致基本上化學(xué) 計(jì)量的燃燒。特別地，化學(xué)計(jì)量的燃燒通常包括在燃燒反應(yīng)中消耗基本上所有的燃料和氧 化劑，以便燃燒產(chǎn)物基本上或完全不含有未燃盡的燃料和氧化劑?；瘜W(xué)計(jì)量的燃燒的一個(gè) 量度是當(dāng)量比，或Phi ( Φ )，其是實(shí)際燃料/氧化劑比相對(duì)于化學(xué)計(jì)量的燃料/氧化劑比的 比率。大于1. 0的當(dāng)量比導(dǎo)致燃料和氧化劑的富燃料燃燒，反之小于1. 0的當(dāng)量比導(dǎo)致燃 料和氧化劑的貧燃料燃燒。相反，1. 〇的當(dāng)量比導(dǎo)致即不富燃料也不貧燃料的燃燒，從而在 燃燒反應(yīng)中基本上消耗所有的燃料和氧化劑。在公開(kāi)的實(shí)施方式的上下文中，術(shù)語(yǔ)化學(xué)計(jì) 量或基本上化學(xué)計(jì)量可指大約0. 95至大約1. 05的當(dāng)量比。然而，公開(kāi)的實(shí)施方式也可包 括I. 0加或減0. 01、0. 02、0. 03、0. 04、0. 05或者更多的當(dāng)量比。再一次地，在基于渦輪的 服務(wù)系統(tǒng)14中燃料和氧化劑的化學(xué)計(jì)量的燃燒可導(dǎo)致基本上無(wú)未燃盡的燃料或氧化劑剩 余的燃燒產(chǎn)物或排氣（例如，42)。例如，排氣42可具有按體積小于百分之1、2、3、4或5的 氧化劑（例如，氧氣）、未燃盡的燃料或烴（例如，HCs)、氮氧化物（例如，NOx)、一氧化碳 (C0)、硫氧化物（例如，S0X)、氫氣以及其他不完全燃燒的產(chǎn)物。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)例，排氣42 可具有小于按體積大約每百萬(wàn)份之 10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、 1000、2000、3000、4000或5000份（??11^)的氧化劑（例如，氧氣）、未燃盡的燃料或烴（例 如，HCs)、氮氧化物（例如，NOx)、一氧化碳（CO)、硫氧化物（例如，SOx)、氫氣以及其他不完 全燃燒的產(chǎn)物。然而，公開(kāi)的實(shí)施方式也可在排氣42中產(chǎn)生其他范圍的殘留燃料、氧化劑 以及其他排放水平。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)排放物、排放水平和排放目標(biāo)可指某些燃燒產(chǎn)物 (例如，N0X、C0、S0X、02、N2、H 2、HCs等）的濃度水平，其可以存在于再循環(huán)氣流、排出的氣流 (例如，排放到大氣中）以及用在各種目標(biāo)系統(tǒng)（例如，烴生產(chǎn)系統(tǒng)12)的氣流中。
[0027] 雖然在不同的實(shí)施方式中SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52和EG處理系統(tǒng)54可包括多種組 件，但圖解的EG處理系統(tǒng)54包括熱回收蒸汽發(fā)生器（HRSG) 56和排氣再循環(huán)（EGR)系統(tǒng) 58,其接收并處理源于SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52的排氣60。HRSG 56可包括一個(gè)或多個(gè)熱交 換器、冷凝器以及多種熱回收裝置，其共同起作用以將熱從排氣60傳送至水流，從而產(chǎn)生 蒸汽62。蒸汽62可用在一個(gè)或多個(gè)蒸汽渦輪、EOR系統(tǒng)18或烴生產(chǎn)系統(tǒng)12的任何其他部 分中。例如，HRSG 56可產(chǎn)生低壓、中壓和/或高壓蒸汽62,其可選擇性地應(yīng)用于低壓、中 壓和高壓蒸汽渦輪級(jí)或者EOR系統(tǒng)18的不同應(yīng)用中。除了蒸汽62之外，處理的水64-一 例如淡化水--可通過(guò)HRSG 56、EGR系統(tǒng)58和/或EG處理系統(tǒng)54或SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng) 52的另外部分產(chǎn)生。處理的水64(例如，淡化水）在水缺乏區(qū)域一一例如內(nèi)陸或者沙漠地 區(qū)--可以是特別有用的。處理的水64可以至少部分地由于在SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52中 大體積的驅(qū)動(dòng)燃料燃燒的空氣而產(chǎn)生。雖然蒸汽62和水64的現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生在許多應(yīng)用中（包 括烴生產(chǎn)系統(tǒng)12)可以是有益的，但排氣42、60的現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生對(duì)于EOR系統(tǒng)18可以是特別有 益的，這是由于其低氧含量、高壓以及源自SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52的熱。因此，HRSG 56、EGR 系統(tǒng)58和/或EG處理系統(tǒng)54的另一部分可輸出或者再循環(huán)排氣66到SEGR燃?xì)鉁u輪系 統(tǒng)52中，同時(shí)也發(fā)送排氣42到EOR系統(tǒng)18,供烴生產(chǎn)系統(tǒng)12使用。同樣地，排氣42可直 接從SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52 ( 即，無(wú)需通過(guò)EG處理系統(tǒng)54)提取，以用在烴生產(chǎn)系統(tǒng)12的 EOR系統(tǒng)18中。
[0028] EG處理系統(tǒng)54的EGR系統(tǒng)58處理排氣再循環(huán)。例如，EGR系統(tǒng)58包括一個(gè)或 多個(gè)管道、閥、鼓風(fēng)機(jī)、排氣處理系統(tǒng)（例如，過(guò)濾器、顆粒去除單元、氣體分離單元、氣體純 化單元、熱交換器、熱回收單元、水分去除單元、催化劑單元、化學(xué)制品注入單元或其任意組 合）和控制元件以沿著從SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52的輸出（例如，排出的排氣60)至輸入（例 如，進(jìn)氣的排氣66)的排氣循環(huán)路徑再循環(huán)排氣。在圖解的實(shí)施方式中SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng) 52進(jìn)氣該排氣66到具有一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)部分中，從而壓縮排氣66,以連同氧化 劑68和一種或多種燃料70的進(jìn)氣在燃燒室部分中使用。氧化劑68可包括環(huán)境空氣、純氧 氣、富氧空氣、氧氣減少的空氣、氧氣-氮?dú)饣旌衔锘蛘叽龠M(jìn)燃料70燃燒的任何合適的氧化 劑。燃料70可包括一種或多種氣體燃料、液體燃料或其任意組合。例如，燃料70可包括天 然氣、液化天然氣（LNG)、合成氣、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、石腦油、煤油、柴油燃料、乙醇、甲 醇、生物燃料或其任意組合。
[0029] SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52在燃燒室部分中混合并燃燒排氣66、氧化劑68以及燃料 70,從而產(chǎn)生熱的燃燒氣或排氣60以驅(qū)動(dòng)渦輪部分中的一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)。在某些實(shí)施方 式中，在燃燒室部分中的每個(gè)燃燒室包括一個(gè)或多個(gè)預(yù)混合燃料噴嘴、一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)散燃 料噴嘴或其任意組合。例如，每個(gè)預(yù)混合燃料噴嘴可配置為在燃料噴嘴中內(nèi)部地和/或部 分地在燃料噴嘴上游混合氧化劑68和燃料70,從而將氧化劑-燃料混合物從燃料噴嘴注 入到燃燒區(qū)用于預(yù)混合的燃燒（例如，預(yù)混合的火焰）。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)例，每個(gè)擴(kuò)散燃料 噴嘴可配置為在燃料噴嘴內(nèi)隔離氧化劑68和燃料70的流，從而從燃料噴嘴分別注入氧化 劑68和燃料70到燃燒區(qū)中用于擴(kuò)散燃燒（例如，擴(kuò)散火焰）。特別地，擴(kuò)散燃料噴嘴提供 的擴(kuò)散燃燒延遲氧化劑68和燃料70的混合直到初始燃燒點(diǎn)，即，火焰區(qū)域。在使用擴(kuò)散燃 料噴嘴的實(shí)施方式中，擴(kuò)散火焰可提供增加的火焰穩(wěn)定性，這是因?yàn)閿U(kuò)散火焰通常在氧化 劑68和燃料70的分離的流之間化學(xué)計(jì)量點(diǎn)處（即，當(dāng)氧化劑68和燃料70混合時(shí)）形成。 在某些實(shí)施方式中，一種或多種稀釋劑（例如，排氣60、蒸汽、氮?dú)饣蛘吡硪欢栊詺怏w）可以 在擴(kuò)散燃料噴嘴或者在預(yù)混合燃料噴嘴中與氧化劑68、燃料70或二者預(yù)混合。另外，一種 或多種稀釋劑（例如，排氣60、蒸汽、氮?dú)饣蛘吡硪欢栊詺怏w）可以在每個(gè)燃燒室內(nèi)的燃燒 點(diǎn)處或者從其下游注入到燃燒室。這些稀釋劑的使用可幫助調(diào)節(jié)火焰（例如，預(yù)混合火焰 或者擴(kuò)散火焰），從而幫助減少NOx排放物，例如一氧化氮（NO)和二氧化氮（NO 2)。不管火 焰的類型如何，燃燒產(chǎn)生熱的燃燒氣體或排氣60以驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)。當(dāng)每個(gè)渦輪級(jí) 被排氣60驅(qū)動(dòng)時(shí)，SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力72和/或電力74 (例如，通過(guò)發(fā)電 機(jī)）。系統(tǒng)52也輸出排氣60,并且可進(jìn)一步輸出水64。再一次地，水64可以是處理的水， 例如淡化水，其在現(xiàn)場(chǎng)或現(xiàn)場(chǎng)外的多種應(yīng)用中可以是有用的。
[0030] 排氣提取也通過(guò)SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52使用一個(gè)或多個(gè)提取點(diǎn)76提供。例如，圖 解的實(shí)施方式包括具有排氣（EG)提取系統(tǒng)80和排氣（EG)處理系統(tǒng)82的排氣（EG)供應(yīng) 系統(tǒng)78,其接收來(lái)自提取點(diǎn)76的排氣42、處理排氣42并且然后供應(yīng)或者分配排氣42至各 種目標(biāo)系統(tǒng)。目標(biāo)系統(tǒng)可包括EOR系統(tǒng)18和/或其他系統(tǒng)，例如管線86、儲(chǔ)罐88或碳封 存（sequestration)系統(tǒng)90。EG提取系統(tǒng)80可包括一個(gè)或多個(gè)管道、閥、控制元件和流分 離物，其促進(jìn)排氣42與氧化劑68、燃料70以及其他污染物的隔離，同時(shí)也控制提取的排氣 42的溫度、壓力以及流動(dòng)速率。EG處理系統(tǒng)82可包括一個(gè)或多個(gè)熱交換器（例如，熱回收 單元例如熱回收蒸汽發(fā)生器、冷凝器、冷卻器或加熱器）、催化劑系統(tǒng)（例如，氧化催化劑系 統(tǒng)）、顆粒和/或水去除系統(tǒng)（例如，氣體脫水單元、慣性分離器、聚結(jié)過(guò)濾器、不透水過(guò)濾 器以及其他過(guò)濾器）、化學(xué)制品注入系統(tǒng)、基于溶劑的處理系統(tǒng)（例如，吸收器、閃蒸罐等）、 碳捕獲系統(tǒng)、氣體分離系統(tǒng)、氣體純化系統(tǒng)、和/或一個(gè)基于溶劑的處理系統(tǒng)、排氣壓縮機(jī)、 其任意組合。EG處理系統(tǒng)82的這些子系統(tǒng)能夠控制溫度、壓力、流動(dòng)速率、水分含量（例 如，水去除的量）、顆粒含量（例如，顆粒去除的量）以及氣體組成（例如，〇)2、隊(duì)等的百分 比）。
[0031] 通過(guò)EG處理系統(tǒng)82的一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)處理提取的排氣42,這依賴于目標(biāo)系統(tǒng)。 例如，EG處理系統(tǒng)82可引導(dǎo)全部或部分排氣42穿過(guò)碳捕獲系統(tǒng)、氣體分離系統(tǒng)、氣體純化 系統(tǒng)和/或基于溶劑的處理系統(tǒng)，其被控制以分離和純化含碳?xì)怏w（例如，二氧化碳）92和 /或氮?dú)猓∟2)94以在多種目標(biāo)系統(tǒng)中使用。例如，EG處理系統(tǒng)82的實(shí)施方式可進(jìn)行氣體 分離和純化以生成排氣42的多個(gè)不同流95,例如第一流96、第二流97和第三流98。第一 流96可具有富含二氧化碳和/或貧乏