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燃?xì)鉁u輪燃燒室控制系統(tǒng)的制作方法_2

文檔序號(hào):9239854閱讀:來源:國知局
氮?dú)猓ɡ?,?)2貧N 2流)的第一組成。第二流 97可具有含有中等濃度水平的二氧化碳和/或氮?dú)猓ɡ?,中等濃?)2、隊(duì)流)的第二組 成。第三流98可具有貧乏二氧化碳和/或富含氮?dú)猓ɡ?,貧CO^N 2流)的第三組成。 每個(gè)流95 (例如,96、97和98)可包括氣體脫水單元、過濾器、氣體壓縮機(jī)或其任意組合以促 進(jìn)流95向目標(biāo)系統(tǒng)的傳輸。在某些實(shí)施方式中,富0)2貧N 2流96可具有按體積計(jì)大于大 約百分之70、75、80、85、90、95、96、97、98或99的0)2純度或濃度水平以及按體積計(jì)小于大 約百分之1、2、3、4、5、10、15、20、25或30的隊(duì)純度或濃度水平。與之相比,貧0)2富1流 98可具有按體積計(jì)小于大約百分之1、2、3、4、5、10、15、20、25或30的0)2純度或濃度水平 以及按體積計(jì)大于大約百分之70、75、80、85、90、95、96、97、98或99的N2純度或濃度水平。 中等濃度C02、隊(duì)流97可具有按體積計(jì)在大約百分之30至70、35至65、40至60、或45至 55之間的CO2純度或濃度水平和/或N 2純度或濃度水平。雖然前述的范圍僅僅是非限制 性的實(shí)例,但富〇)2貧N 2流96和貧CO 2富N 2流98可特別良好地適合于供EOR系統(tǒng)18以及 其他系統(tǒng)84使用。然而,任何這些富含、貧乏或中等濃度0)2流95可以單獨(dú)或者以多種組 合供EOR系統(tǒng)18以及其他系統(tǒng)84使用。例如,EOR系統(tǒng)18和其他系統(tǒng)84(例如,管線86、 儲(chǔ)罐88和碳封存系統(tǒng)90)每個(gè)可接收一個(gè)或多個(gè)富0)2貧N 2流96、一個(gè)或多個(gè)貧CO 2富N 2流98、一個(gè)或多個(gè)中等濃度C02、隊(duì)流97以及一個(gè)或多個(gè)未處理的排氣42流(即,繞過EG 處理系統(tǒng)82)。
[0032] EG提取系統(tǒng)80沿著壓縮機(jī)部分、燃燒室部分和/或渦輪部分在一個(gè)或多個(gè)提取點(diǎn) 76處提取排氣42,以便排氣42可以在合適的溫度和壓力下在EOR系統(tǒng)18和其他系統(tǒng)84 中使用。EG提取系統(tǒng)80和/或EG處理系統(tǒng)82也可以向EG處理系統(tǒng)54或從EG處理系統(tǒng) 54循環(huán)流體流(例如,排氣42)。例如,穿過EG處理系統(tǒng)54的一部分排氣42可以通過EG 提取系統(tǒng)80提取,以在EOR系統(tǒng)18和其他系統(tǒng)84中使用。在某些實(shí)施方式中,EG供應(yīng)系 統(tǒng)78和EG處理系統(tǒng)54可以是彼此獨(dú)立或整體的,并且從而可以使用獨(dú)立的或者共同的子 系統(tǒng)。例如,EG處理系統(tǒng)82可以被EG供應(yīng)系統(tǒng)78和EG處理系統(tǒng)54二者使用。從EG處 理系統(tǒng)54提取的排氣42可經(jīng)歷多級氣體處理,例如EG處理系統(tǒng)54中一個(gè)或多個(gè)級的氣 體處理,接著EG處理系統(tǒng)82中一個(gè)或多個(gè)另外級的氣體處理。
[0033] 由于基本上化學(xué)計(jì)量的燃燒和/或EG處理系統(tǒng)54中的氣體處理,在每個(gè)提取點(diǎn) 76,提取的排氣42可基本上不含氧化劑68和燃料70 (例如,未燃盡的燃料或烴)。而且,取 決于目標(biāo)系統(tǒng),提取的排氣42可在EG供應(yīng)系統(tǒng)78的EG處理系統(tǒng)82經(jīng)歷進(jìn)一步處理,從 而進(jìn)一步減少任何殘留氧化劑68、燃料70或其他不期望的燃燒產(chǎn)物。例如,在EG處理系 統(tǒng)82中處理前或處理后,提取的排氣42可具有按體積計(jì)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(CO)、 硫氧化物(例如,SOx)、氫氣以及其他不完全燃燒的產(chǎn)物。通過進(jìn)一步的實(shí)例,在EG處理系 統(tǒng)82中處理前或者處理后,提取的排氣42可具有按體積計(jì)小于大約每百萬份之10、20、30、 40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000 或 5000 份(ppmv)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,S0X)、氫氣以及其他不完全燃燒的產(chǎn)物。因而,排氣42特別良好地適合于 供EOR系統(tǒng)18使用。
[0034] 渦輪系統(tǒng)52的EGR運(yùn)行具體地能夠在許多位置76處實(shí)現(xiàn)排氣提取。例如,系統(tǒng) 52的壓縮機(jī)部分可用于壓縮無任何氧化劑68的排氣66 (即,僅壓縮排氣66),以便在氧化 劑68和燃料70進(jìn)入之前可從壓縮機(jī)部分和/或燃燒室部分提取基本上不含氧氣的排氣 42。提取點(diǎn)76可位于在相鄰壓縮機(jī)級之間的級間口(interstage port)處,在沿著壓縮機(jī) 排出套管的口處,在燃燒室部分中沿著每個(gè)燃燒室的口處,或其任意組合。在某些實(shí)施方式 中,排氣66可不與氧化劑68和燃料70混合直到其到達(dá)燃燒室部分中每個(gè)燃燒室的首端部 (head end)和/或燃料噴嘴。而且,一個(gè)或多個(gè)流分離器(例如,壁、間隔物、擋板或類似 物)可用于將氧化劑68和燃料70與提取點(diǎn)76隔離。用這些流分離器,提取點(diǎn)76可沿著 燃燒室部分中每個(gè)燃燒室的壁直接布置。
[0035] -旦排氣66、氧化劑68和燃料70流過首端部(例如,穿過燃料噴嘴)到每個(gè)燃 燒室的燃燒部分(例如,燃燒腔)中,SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52被控制以提供排氣66、氧化劑 68和燃料70的基本上化學(xué)計(jì)量的燃燒。例如,系統(tǒng)52可維持大約0. 95至大約1. 05的當(dāng) 量比。因此,在每個(gè)燃燒室中排氣66、氧化劑68和燃料70混合物的燃燒產(chǎn)物基本上不含氧 氣和未燃盡的燃料。因而,燃燒產(chǎn)物(或排氣)可從SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52的渦輪部分提 取,以用作發(fā)送至EOR系統(tǒng)18的排氣42。沿著渦輪部分,提取點(diǎn)76可位于任何渦輪級,例 如在相鄰渦輪級之間的級間口。因而,使用任何前述的提取點(diǎn)76,基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14 可產(chǎn)生、提取并傳輸排氣42至烴生產(chǎn)系統(tǒng)12 (例如,EOR系統(tǒng)18),以用于從地下儲(chǔ)層20生 產(chǎn)油/氣48。
[0036] 圖2是圖1的系統(tǒng)10的實(shí)施方式的圖表,其圖解了連接到基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14 和烴生產(chǎn)系統(tǒng)12的控制系統(tǒng)100。在圖解的實(shí)施方式中,基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14包括聯(lián) 合的循環(huán)系統(tǒng)102,該聯(lián)合的循環(huán)系統(tǒng)102包括作為頂部循環(huán)的SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52、作 為底部循環(huán)的蒸汽渦輪104以及HRSG 56,用于從排氣60回收熱量以產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)蒸汽渦 輪104的蒸汽62。再一次地,SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52接收、混合并化學(xué)計(jì)量地燃燒排氣66、 氧化劑68以及燃料70 (例如,預(yù)混合和/或擴(kuò)散火焰),從而生成排氣60、機(jī)械動(dòng)力72、電 力74和/或水64。例如,SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52可驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)負(fù)載或機(jī)械裝置106, 例如發(fā)電機(jī)、氧化劑壓縮機(jī)(例如,主空氣壓縮機(jī))、齒輪箱、泵、烴生產(chǎn)系統(tǒng)12的裝置或其 任意組合。在一些實(shí)施方式中,機(jī)械裝置106可包括與SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52串聯(lián)的其他 驅(qū)動(dòng)器,例如電動(dòng)機(jī)或蒸汽渦輪(例如,蒸汽渦輪104)。因此,由SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52 (以 及任何另外的驅(qū)動(dòng)器)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置106的輸出可包括機(jī)械動(dòng)力72和電力74。機(jī)械動(dòng) 力72和/或電力74可現(xiàn)場用于為烴生產(chǎn)系統(tǒng)12提供動(dòng)力,電力74可分配到電網(wǎng)或其任 意組合。機(jī)械裝置106的輸出也可包括用于進(jìn)氣到SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52的燃燒部分中的 壓縮的流體,例如壓縮的氧化劑68 (例如,空氣或氧氣)。這些輸出(例如,排氣60、機(jī)械動(dòng) 力72、電力74和/或水64)的每個(gè)可被認(rèn)為是基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14的服務(wù)。
[0037] SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52產(chǎn)生排氣42、60,其可以是基本上不含氧氣的,并且發(fā)送該 排氣42、60到EG處理系統(tǒng)54和/或EG供應(yīng)系統(tǒng)78。EG供應(yīng)系統(tǒng)78可處理并傳輸排氣 42 (例如,流95)至烴生產(chǎn)系統(tǒng)12和/或其他系統(tǒng)84。如以上所討論的,EG處理系統(tǒng)54 可包括HRSG 56和EGR系統(tǒng)58。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,其可用于從排氣60回收或者傳送熱量至水108以產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪104的 蒸汽62。與SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52類似,蒸汽渦輪104可驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)負(fù)載或機(jī)械裝置 106,從而產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力72和電力74。在圖解的實(shí)施方式中,SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52和蒸汽 渦輪104串聯(lián)排列以驅(qū)動(dòng)相同的機(jī)械裝置106。然而,在其他的實(shí)施方式中,SEGR燃?xì)鉁u輪 系統(tǒng)52和蒸汽渦輪104可分開地驅(qū)動(dòng)不同的機(jī)械裝置106以獨(dú)立地產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力72和/ 或電力74。當(dāng)蒸汽渦輪104被來自HRSG 56的蒸汽62驅(qū)動(dòng)時(shí),蒸汽62的溫度和壓力逐漸 減小。因此,蒸汽渦輪104再循環(huán)使用的蒸汽62和/或水108回到HRSG 56,用于通過從 排氣60熱回收產(chǎn)生另外的蒸汽。除了產(chǎn)生蒸汽,HRSG 56、EGR系統(tǒng)58和/或EG處理系統(tǒng) 54的另外部分可產(chǎn)生水64、供烴生產(chǎn)系統(tǒng)12使用的排氣42、和用作輸入到SEGR燃?xì)鉁u輪 系統(tǒng)52的排氣66。例如,水64可以是處理的水64,例如淡化水,用于其他應(yīng)用中。淡化水 在低可用水地區(qū)可以是特別有用的。關(guān)于排氣60, EG處理系統(tǒng)54的實(shí)施方式可配置為再 循環(huán)排氣60穿過EGR系統(tǒng)58,伴隨或不伴隨使排氣60穿過HRSG 56。
[0038] 在圖解的實(shí)施方式中,SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52具有排氣再循環(huán)路徑110,其從系統(tǒng) 52的排氣出口延伸至排氣入口。沿著路徑110,排氣60穿過EG處理系統(tǒng)54,在圖解的實(shí) 施方式中其包括HRSG 56和EGR系統(tǒng)58。EGR系統(tǒng)58可包括沿著路徑110串聯(lián)和/或平 行排列的一個(gè)或多個(gè)管道、閥、鼓風(fēng)機(jī)、氣體處理系統(tǒng)(例如,過濾器、顆粒去除單元、氣體 分離單元、氣體純化單元、熱交換器、熱回收單元例如熱回收蒸汽發(fā)生器、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)。換句話說,EGR系統(tǒng)58可包括沿著在系統(tǒng) 52的排氣出口和排氣入口之間的排氣再循環(huán)路徑110的任意的流動(dòng)控制組件、壓力控制組 件、溫度控制組件、水分控制組件和氣體組成控制組件。因此,在沿著路徑110具有HRSG 56 的實(shí)施方式中,HRSG 56可被認(rèn)為是EGR系統(tǒng)58的組件。然而,在某些實(shí)施方式中,HRSG 56可沿著獨(dú)立于排氣再循環(huán)路徑110的排氣路徑布置。不管HRSG 56沿著單獨(dú)路徑或者 沿著與EGR系統(tǒng)58的共同路徑,HRSG 56和EGR系統(tǒng)58進(jìn)氣該排氣60并且輸出再循環(huán)排 氣66、排氣42--用于供EG供應(yīng)系統(tǒng)78使用(例如,用于烴生產(chǎn)系統(tǒng)12和/或其他系統(tǒng) 84)、或者排氣的另外輸出。再一次地,SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52進(jìn)氣、混合并化學(xué)計(jì)量地燃燒 排氣66、氧化劑68以及燃料70 (例如,預(yù)混合的和/或擴(kuò)散火焰)以產(chǎn)生基本上不含氧氣 并且不含燃料的排氣60,用于分配到EG處理系統(tǒng)54、烴生產(chǎn)系統(tǒng)12或其他系統(tǒng)84。
[0039] 如以上參考圖1所提出的,烴生產(chǎn)系統(tǒng)12可包括多種裝置以促進(jìn)通過油/氣井26 從地下儲(chǔ)層20回收或者生產(chǎn)油/氣48。例如,烴生產(chǎn)系統(tǒng)12可包括具有流體注入系統(tǒng)34 的EOR系統(tǒng)18。在圖解的實(shí)施方式中,流體注入系統(tǒng)34包括排氣注入EOR系統(tǒng)112和蒸汽 注入EOR系統(tǒng)114。雖然流體注入系統(tǒng)34可從各種來源接收流體,但圖解的實(shí)施方式可從 基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14接收排氣42和蒸汽62。由基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14產(chǎn)生的排氣42 和/或蒸汽62也可被發(fā)送至烴生產(chǎn)系統(tǒng)12,以用在其他油/氣系統(tǒng)116中。
[0040] 排氣42和/或蒸汽62的數(shù)量、質(zhì)量和流動(dòng)可由控制系統(tǒng)100控制。控制系統(tǒng)100 可完全專門用于基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14,或者控制系統(tǒng)100也可任選地提供對于烴生產(chǎn)系 統(tǒng)12和/或其他系統(tǒng)84的控制(或者至少提供數(shù)據(jù)以促進(jìn)控制)。在圖解的實(shí)施方式中, 控制系統(tǒng)100包括具有處理器120、存儲(chǔ)器122、蒸汽渦輪控制元件124、SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng) 控制元件126以及機(jī)械裝置控制元件128的控制器118。處理器120可包括單一處理器或 者兩個(gè)或多個(gè)冗余處理器,例如三重冗余處理器用于控制基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14。存儲(chǔ)器 122可包括易失和/或非易失存儲(chǔ)器。例如,存儲(chǔ)器122可包括一個(gè)或多個(gè)硬盤、閃存、只讀 存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或其任意組合??刂圃?24、126和128可包括軟件和/或硬件 控制元件。例如,控制元件124、126和128可包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器122上并且處理器120可 執(zhí)行的多個(gè)指令或代碼??刂圃?24配置為控制蒸汽渦輪104的運(yùn)行,SEGR燃?xì)鉁u輪系 統(tǒng)控制元件126配置為控制系統(tǒng)52,以及機(jī)械裝置控制元件128配置為控制機(jī)械裝置106。 因而,控制器118(例如,控制元件124、126和128)可配置為協(xié)調(diào)基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14 的多種子系統(tǒng)以向烴生產(chǎn)系統(tǒng)12提供排氣42的合適流。
[0041] 在控制系統(tǒng)100的某些實(shí)施方式中,在附圖中所圖解或者本文所描述的每個(gè)元件 (例如,系統(tǒng)、子系統(tǒng)和組件)包括(例如,直接在這種元件內(nèi)、上游或者下游)一個(gè)或多個(gè) 工業(yè)控制部件,例如傳感器和控制設(shè)備,其連同控制器118通過工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)彼此可通信 地連接。例如,與每個(gè)元件相關(guān)聯(lián)的控制設(shè)備可包括專門的設(shè)備控制器(例如,包括處理 器、存儲(chǔ)器和控制指令)、一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器、閥、開關(guān)和工業(yè)控制裝置,該工業(yè)控制裝置能 夠控制基于傳感器反饋130控制來自控制器118的控制信號(hào),控制來自使用者的控制信號(hào) 或其任意組合。因而,本文所述的任意的控制功能可用由控制器118、與每個(gè)元件相關(guān)聯(lián)的 專門設(shè)備控制器或其組合存儲(chǔ)和/或可執(zhí)行的控制指令實(shí)施。
[0042] 為了促進(jìn)這種控制功能,控制系統(tǒng)100包括一個(gè)或多個(gè)傳感器,其遍及系統(tǒng)10分 布,以獲得傳感器反饋130,以用于執(zhí)行多種控制元件,例如,控制元件124、126和128。例 如,傳感器反饋130可以從遍及SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52、機(jī)械裝置106、EG處理系統(tǒng)54、蒸汽 渦輪104、烴生產(chǎn)系統(tǒng)12或者遍及基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14或烴生產(chǎn)系統(tǒng)12的任何其他組 件分布的傳感器獲得。例如,傳感器反饋130可包括溫度反饋、壓力反饋、流動(dòng)速率反饋、火 焰溫度反饋、燃燒動(dòng)力學(xué)反饋、進(jìn)氣氧化劑組成反饋、進(jìn)氣燃料組成反饋、排氣組成反饋、機(jī) 械動(dòng)力72的輸出水平、電力74的輸出水平、排氣42、60的輸出數(shù)量、水64的輸出數(shù)量或質(zhì) 量、或其任意組合。例如,傳感器反饋130可包括排氣42、60的組成以促進(jìn)在SEGR燃?xì)鉁u 輪系統(tǒng)52中的化學(xué)計(jì)量燃燒。例如,傳感器反饋130可包括來自沿著氧化劑68的氧化劑 供應(yīng)路徑的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣氧化劑傳感器、沿著燃料70的燃料供應(yīng)路徑的一個(gè)或多個(gè)進(jìn) 氣燃料傳感器、以及沿著排氣再循環(huán)路徑110和/或在SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52內(nèi)布置的一 個(gè)或多個(gè)排氣排放物傳感器的反饋。進(jìn)氣氧化劑傳感器、進(jìn)氣燃料傳感器以及排氣排放物 傳感器可包括溫度傳感器、壓力傳感器、流動(dòng)速率傳感器以及組成傳感器。排放傳物感器可 包括用于氮氧化物(例如,NOx傳感器)、碳氧化物(例如,CO傳感器和CO 2傳感器)、硫氧 化物(例如,SOx傳感器)、氫氣(例如,H2傳感器)、氧氣(例如,O2傳感器)、未燃盡烴(例 如,HC傳感器)、或者其他不完全燃燒產(chǎn)物、或其任意組合的傳感器。使用該反饋130,控制 系統(tǒng)100可調(diào)節(jié)(例如,增大、減小或者維持)排氣66、氧化劑68和/或燃料70進(jìn)入SEGR 燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52 (以及其他運(yùn)行參數(shù))的進(jìn)氣流動(dòng)以維持當(dāng)量比在合適的范圍內(nèi),例如,在 大約0. 95至大約1. 05之間、在大約0. 95至大約I. 0之間、在大約I. 0至大約1. 05之間、 或者基本上在1. 0。例如,控制系統(tǒng)100可分析反饋130以監(jiān)控排氣排放物(例如,氮氧化 物、碳氧化物例如CO和CO2、硫氧化物、氫氣、氧氣、未燃盡的烴以及其他不完全燃燒產(chǎn)物的 濃度水平)和/或確定當(dāng)量比,并且然后控制一個(gè)或多個(gè)組件以調(diào)節(jié)排氣排放物(例如,排 氣42中的濃度水平)和/或當(dāng)量比。控制的組件可包括參考附圖圖解和描述的任意組件, 其包括但不限于,沿著用于氧化劑68、燃料70和排氣66的供應(yīng)路徑的閥;EG處理系統(tǒng)54 中的氧化劑壓縮機(jī)、燃料泵或任意組件;SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52的任意組件,或其任意組合。 控制的組件可調(diào)節(jié)(例如,增大、減小或者維持)在SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52內(nèi)燃燒的氧化劑 68、燃料70和排氣66的流動(dòng)速率、溫度、壓力或百分比(例如,當(dāng)量比)??刂频慕M件也可 包括一個(gè)或多個(gè)氣體處理系統(tǒng),例如催化劑單元(例如,氧化催化劑單元)、用于催化劑單 元的供應(yīng)品(例如,氧化燃料、熱、電等)、氣體純化和/或分離單元(例如,基于溶劑的分離 器、吸收器、閃蒸罐等)以及過濾單元。氣體處理系統(tǒng)可幫助減少沿著排氣再循環(huán)路徑110、 通氣路徑(例如,排放到大氣中)或至EG供應(yīng)系統(tǒng)78的提取路徑的多種排氣排放物。
[0043] 在某些實(shí)施方式中,控制系統(tǒng)100可分析反饋130并控制一個(gè)或多個(gè)組件以維持 或者減小排放物水平(例如,在排氣42、60、95中的濃度水平)至目標(biāo)范圍,例如按體積計(jì) 小于大約每百萬份之 10、20、30、40、50、100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、5000 或10000份(ppmv)。對于每種排氣排放物,這些目標(biāo)范圍可以是相同或者不同的,例如, 氮氧化物、一氧化碳、硫氧化物、氫氣、氧氣、未燃盡的烴以及其他不完全燃燒產(chǎn)物的濃度水 平。例如,取決于當(dāng)量比,控制系統(tǒng)100可選擇性地控制氧化劑(例如,氧氣)的排氣排 放物(例如,濃度水平)在小于大約 10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、250、500、750 或 1000 ppmv的目標(biāo)范圍內(nèi);一氧化碳(CO)的排氣排放物(例如,濃度水平)在小于大約20、 50、100、200、500、1000、2500或5000??11^的目標(biāo)范圍內(nèi),以及氮氧化物(勵(lì))()的排氣排放 物(例如,濃度水平)在小于大約50、100、200、300、400或50(^11^的目標(biāo)范圍內(nèi)。在用基 本上化學(xué)計(jì)量的當(dāng)量比運(yùn)行的某些實(shí)施方式中,控制系統(tǒng)100可選擇性地控制氧化劑(例 如,氧氣)的排氣排放物(例如,濃度水平)在小于大約10、20、30、40、50、60、70、80、90或 IOOppmv的目標(biāo)范圍內(nèi);以及一氧化碳(CO)的排氣排放物(例如,濃度水平)在小于大約 500、1000、2000、3000、4000或5000??11^的目標(biāo)范圍內(nèi)。在用貧燃料當(dāng)量比(例如,在大約 0. 95至I. 0之間)運(yùn)行的某些實(shí)施方式中,控制系統(tǒng)100可選擇性地控制氧化劑(例如,氧 氣)的排氣排放物(例如,濃度水平)在小于大約500、600、700、800、900、1000、1100、1200、 1300、1400或1500ppmv的目標(biāo)范圍內(nèi);一氧化碳(CO)的排氣排放物(例如,濃度水平)在 小于大約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150或200??11^的目標(biāo)范圍內(nèi),以及氮氧化物 (例如,NOx)的排氣排放物(例如,濃度水平)在小于大約50、100、150、200、250、300、350 或400ppmv的目標(biāo)范圍內(nèi)。前述的目標(biāo)范圍僅僅是實(shí)例,并且不意欲限制公開的實(shí)施方式 的范圍。
[0044] 控制系統(tǒng)100也可連接到本地界面132和遠(yuǎn)程界面134。例如,本地界面132可 包括在基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14和/或烴生產(chǎn)系統(tǒng)12處現(xiàn)場布置的計(jì)算機(jī)工作站。與之相 反,遠(yuǎn)程界面134可包括基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14和烴生產(chǎn)系統(tǒng)12的現(xiàn)場外布置的計(jì)算機(jī) 工作站,例如通過互聯(lián)網(wǎng)連接。這些界面132和134促進(jìn)監(jiān)控并控制基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng) 14,例如通過傳感器反饋130的一個(gè)或多個(gè)圖形顯示、運(yùn)行參數(shù)等等。
[0045] 再一次地,如以上所述,控制器118包括多種控制元件124、126和128以促進(jìn)控制 基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14。蒸汽渦輪控制元件124可接收傳感器反饋130以及輸出控制命令 來促進(jìn)蒸汽渦輪104的運(yùn)行。例如,蒸汽渦輪控制元件124可接收來自HRSG 56、機(jī)械裝置 106、沿著蒸汽62的路徑的溫度和壓力傳感器、沿著水108的路徑的溫度和壓力傳感器以及 指示機(jī)械動(dòng)力72和電力74的多種傳感器的傳感器反饋130。同樣地,SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)控 制元件126可接收來自沿著SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52、機(jī)械裝置106、EG處理系統(tǒng)54、或其任 意組合布置的一個(gè)或多個(gè)傳感器的傳感器反饋130。例如,可從布置在SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng) 52內(nèi)或外部的溫度傳感器、壓力傳感器、間隙傳感器、振動(dòng)傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、燃料組成傳 感器、排氣組成傳感器或其任意組合獲得傳感器反饋130。最后,機(jī)械裝置控制元件128可 接收來自與機(jī)械動(dòng)力72和電力74相關(guān)聯(lián)的多種傳感器以及布置在機(jī)械裝置106內(nèi)的傳感 器的傳感器反饋130。這些控制元件124、126和128的每個(gè)使用傳感器反饋130以改進(jìn)基 于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14的運(yùn)行。
[0046] 在圖解的實(shí)施方式中,SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)控制元件126可執(zhí)行指令以控制EG處 理系統(tǒng)54、EG供應(yīng)系統(tǒng)78、烴生產(chǎn)系統(tǒng)12和/或其他系統(tǒng)84中排氣42、60、95的數(shù)量和 質(zhì)量。例如,SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)控制元件126可維持排氣60中氧化劑(例如,氧氣)和/ 或未燃盡的燃料的水平低于適合于排氣注入EOR系統(tǒng)112使用的閾值。在某些實(shí)施方式 中,閾值水平可以按排氣42、60的體積計(jì)小于百分之1、2、3、4或5的氧化劑(例如,氧氣) 和/或未燃盡的燃料;或者氧化劑(例如,氧氣)和/或未燃盡的燃料(以及其他排氣排放 物)的閾值水平中可以是在排氣42、60中按體積計(jì)小于大約每百萬份之10、20、30、40、50、 60、70、80
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