用于排放來(lái)自燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣體的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2014年6月11日提交的標(biāo)題為"SYSTEM AND METHOD FOR EXHAUSTING COMBUSTION GASES FROM GAS TURBINE ENGINES" 的美國(guó)非臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng) 14/ 301,979以及于2013年6月28 日提交的標(biāo)題為 "SYSTEM AND METHOD FOR EXHAUSTING COMBUSTION GASES FROM GAS TURBINE ENGINES" 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)61/841,209的優(yōu)先 權(quán)和權(quán)益,上述所有申請(qǐng)通過(guò)引用被整體合并于此以用于各種目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本文公開(kāi)的主題涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),并且更具體地涉及用于排放來(lái)自燃?xì)鉁u輪 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣體的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,例如發(fā)電、航空器以及各種機(jī)械裝置。燃?xì)?渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)通常在燃燒器部燃燒燃料和氧化劑(例如,空氣)以生成熱燃燒產(chǎn)物,然后該產(chǎn) 物驅(qū)動(dòng)渦輪部中的一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)。進(jìn)而渦輪部驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)部的一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)級(jí)。 此外,在燃燒器部?jī)?nèi)燃料和氧化劑混合,然后燃燒以產(chǎn)生熱燃燒產(chǎn)物。來(lái)自渦輪部的熱燃燒 產(chǎn)物的熱能可以被用于產(chǎn)生蒸汽。但是,熱燃燒產(chǎn)物在被用于產(chǎn)生蒸汽之前可以被處理。例 如,催化劑可以被用于處理熱燃燒產(chǎn)物,以減少某些化合物的量。不幸地,熱燃燒產(chǎn)物在與 催化劑接觸之前不充分混合和/或分布可能降低催化劑的性能和/或縮短催化劑的壽命。另 外,燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一般消耗大量空氣作為氧化劑,并輸出相當(dāng)大量的排氣進(jìn)入大氣。換句 話(huà)說(shuō),排氣一般作為燃?xì)鉁u輪操作的副產(chǎn)品被浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 在與原始要求保護(hù)的發(fā)明范圍相稱(chēng)的某些實(shí)施例被總結(jié)如下。這些實(shí)施例不意圖 限制要求保護(hù)的發(fā)明的范圍,但是這些實(shí)施例僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡(jiǎn)要概括。 實(shí)際上,本發(fā)明可包括可類(lèi)似于或異于下面闡述的實(shí)施例的多種形式。
[0006] 在一個(gè)實(shí)施例中,一種系統(tǒng),其包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括燃 燒器部、渦輪部,所述燃燒器部具有被配置以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物的一個(gè)或多個(gè)燃燒器,并且所述 渦輪部在上游端和下游端之間具有一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)。所述一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)被所述燃燒 產(chǎn)物驅(qū)動(dòng)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還包括排氣部,所述排氣部被設(shè)置在所述渦輪部的下游端的下 游。所述排氣部具有被配置為接收作為排氣的所述燃燒產(chǎn)物的排氣通路。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī) 還包括設(shè)置在排氣部?jī)?nèi)的混合裝置,所述混合裝置被配置為將所述排氣分成第一排氣和第 二排氣,并在混合區(qū)域內(nèi)組合第一排氣和第二排氣,以產(chǎn)生混合排氣。
[0007]在第二個(gè)實(shí)施例中,一種系統(tǒng),其包括被配置為安裝在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪部 下游的渦輪排氣部。渦輪排氣部包含被配置為接收來(lái)自所述渦輪部的排氣的排氣通路。該 系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述渦輪排氣部?jī)?nèi)的混合裝置?;旌涎b置被配置為將所述排氣分為第一 排氣和第二排氣,并且組合所述第一排氣和第二排氣以產(chǎn)生混合排氣。
[0008] 在第三個(gè)實(shí)施例中,一種系統(tǒng),其包括配置為安裝到燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪排氣 部?jī)?nèi)的渦輪混合裝置。所述混合裝置包含第一部和第二部,所述第一部被配置為將來(lái)自所 述渦輪排氣部的排氣的內(nèi)部部分傳送到混合區(qū)域,并且所述第二部被配置為將所述排氣的 外部部分傳送到所述混合區(qū)域。所述第二部周向圍繞所述第一部,并且所述混合區(qū)域被配 置為混合所述排氣的內(nèi)部部分和外部部分以產(chǎn)生混合排氣。
[0009] 在第四個(gè)實(shí)施例中,一種方法,其包括在渦輪燃燒器的燃燒部分內(nèi)將燃料與氧化 劑和排氣燃燒以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物,使用來(lái)自所述渦輪燃燒器的燃燒產(chǎn)物驅(qū)動(dòng)渦輪,使來(lái)自渦 輪的燃燒產(chǎn)物膨脹通過(guò)排氣部?jī)?nèi)的排氣通路,使用混合裝置將來(lái)自排氣部的燃燒產(chǎn)物分成 第一排氣和第二排氣,以及使用混合裝置組合第一排氣和第二排氣以產(chǎn)生混合排氣,使得 混合排氣的下游徑向均勻性高于燃燒產(chǎn)物的上游徑向均勻性。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 當(dāng)參照附圖閱讀下列【具體實(shí)施方式】時(shí),本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將 變得更加容易理解,其中在整個(gè)附圖中相同的符號(hào)表示相同的部件,其中:
[0011] 圖1是具有聯(lián)結(jié)/耦連(couple)到烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)的基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)的系統(tǒng)的 實(shí)施例的示意圖;
[0012] 圖2是圖1的系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖,其進(jìn)一步示出控制系統(tǒng)和組合循環(huán)系統(tǒng);
[0013] 圖3是圖1和圖2的系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖,其進(jìn)一步示出燃?xì)獾溳啺l(fā)動(dòng)機(jī)、排氣供給 系統(tǒng)和排氣處理系統(tǒng)的細(xì)節(jié);
[0014] 圖4是用于運(yùn)行圖1-3的系統(tǒng)的過(guò)程實(shí)施例的流程圖;
[0015]圖5是被布置在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)之間的混合裝置實(shí)施 例的不意圖;
[0016]圖6是混合裝置實(shí)施例的原理圖;
[0017]圖7是混合裝置實(shí)施例的軸向橫截面視圖;
[0018] 圖8是混合裝置實(shí)施例徑向透視圖;
[0019] 圖9是混合裝置實(shí)施例第一部的局部透視圖;
[0020] 圖10是具有扇形波瓣(lobe)的混合裝置實(shí)施例的局部透視圖;
[0021] 圖11是具有多個(gè)波瓣的混合裝置實(shí)施例的局部徑向透視圖;
[0022] 圖12是具有成角度波瓣的混合裝置實(shí)施例的局部徑向透視圖;
[0023] 圖13是具有肋狀波瓣的混合裝置實(shí)施例的局部徑向透視圖;
[0024] 圖14是具有鋸齒波瓣的混合裝置實(shí)施例的局部徑向透視圖;
[0025] 圖15是混合裝置實(shí)施例的軸向橫截面示圖,其中所述裝置的第二部的凹形表面朝 向第一部;
[0026] 圖16是混合裝置實(shí)施例的軸向橫截面示圖,其中所述裝置的第二部的凸形表面朝 向第一部;
[0027] 圖17是具有漩渦發(fā)生器的混合裝置實(shí)施例的第二部的局部透視圖;
[0028] 圖18是具有半球形突起的混合裝置實(shí)施例的第二部的局部透視圖;
[0029] 圖19是具有導(dǎo)流葉片的混合裝置實(shí)施例的第二部的局部透視圖;
[0030] 圖20是具有開(kāi)放波瓣的混合裝置實(shí)施例的第二部的局部透視圖;
[0031] 圖21是具有閉合波瓣的混合裝置實(shí)施例的第二部的局部透視圖;
[0032] 圖22是混合裝置和布置在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)之間的排 氣注入系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖;以及
[0033] 圖23是混合裝置和排氣注入系統(tǒng)實(shí)施例的軸向橫截面示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例將在下面描述。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)要描 述,實(shí)際實(shí)施方式的所有特征可能沒(méi)有在本說(shuō)明書(shū)中描述。應(yīng)認(rèn)識(shí)到,在任何此類(lèi)實(shí)際實(shí)施 方式的開(kāi)發(fā)中(例如在工程規(guī)劃或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中),需要做出眾多與實(shí)施方式相關(guān)的決定以實(shí) 現(xiàn)指定目標(biāo),例如符合在不同實(shí)施方式中彼此不同的系統(tǒng)相關(guān)約束和/或商業(yè)相關(guān)約束。而 且,應(yīng)認(rèn)識(shí)到,這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的,然而,對(duì)受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō),承擔(dān)設(shè)計(jì)、裝配和制造仍然是例行工作。
[0035] 本文公開(kāi)了詳細(xì)的示例性實(shí)施例。但是,本文公開(kāi)的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)僅僅代 表描述示例性實(shí)施例的目的。而本發(fā)明的實(shí)施例可以體現(xiàn)為許多替代形式,并且不應(yīng)僅限 于本文闡述的實(shí)施例。
[0036] 因此,雖然示例性實(shí)施例能夠具有各種修改和替換形式,但其實(shí)施例通過(guò)附圖中 的示例的方式示出并將在本文詳細(xì)描述。然而,應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明并不打算將示例性實(shí) 施例局限于所公開(kāi)的特定形式,而是相反,示例性實(shí)施例旨在覆蓋落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的 所有修改、等效和替代實(shí)施例。
[0037] 本文所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述某些實(shí)施例,并不是為了限制示例性實(shí)施例。正如 本文所使用,單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"、"該"也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文中明確指出不同含 意。當(dāng)用于本文時(shí),術(shù)語(yǔ)"包括"和/或"包含"指定存在所陳述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件 和/或組件,但不排除存在和添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或 其群組。
[0038] 雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二、主要、次要等可以在本文中被用于描述各個(gè)元件,但是這些 元件不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分開(kāi)。例如但不限 于,在沒(méi)有偏離示例性實(shí)施例的范圍的情況下,第一元件可以被稱(chēng)為第二元件,以及同樣, 第二元件可以被稱(chēng)為第一元件。正如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)"和/或"包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)列出 項(xiàng)目中的任意一個(gè)、全部及其組合。
[0039] 本文可能使用某些術(shù)語(yǔ),這僅為了方便讀者而不應(yīng)被視為對(duì)本發(fā)明的范圍的限 制。例如,諸如"上面"、"下面"、"左側(cè)"、"右側(cè)"、"前面"、"后面"、"頂部"、"底部"、"水平"、 "垂直"、"上游"、"下游"、"前部"、"后部"等詞組僅描述在附圖中示出的構(gòu)形。事實(shí)上,本發(fā) 明的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)元件可以被取向在任何方向,因此,所述術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)被理解為包含 這類(lèi)變化,除非以其他方式指出不同。
[0040] 如下面所詳細(xì)討論的,所公開(kāi)的實(shí)施例總體涉及帶有排氣再循環(huán)(EGR)的燃?xì)鉁u 輪系統(tǒng),尤其是涉及使用EGR的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的化學(xué)計(jì)量操作。例如,燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)可以被 配置為沿著排氣再循環(huán)路徑再循環(huán)排氣,使燃料和氧化劑與至少某些再循環(huán)排氣一起以化 學(xué)計(jì)量燃燒,以及收集排氣用于各個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)。排氣的再循環(huán)還可以與化學(xué)計(jì)量燃燒一起 幫助增加排氣中的二氧化碳(CO2)濃度水平,然后二氧化碳可以被后處理以分離和純化CO2 和氮?dú)?N2)用于各個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)。燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)還可以采用沿著排氣再循環(huán)路徑的各種排氣 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、氮氧化物以及未燃燒烴類(lèi))的濃度水平,并增加能量回收(例如用熱回收單元)。另外,燃 氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可以被配置為使用擴(kuò)散火焰(例如,使用擴(kuò)散燃料噴嘴)、預(yù)混火焰(例如,使 用預(yù)混燃料噴嘴)或它們的任意組合的一個(gè)或多個(gè)來(lái)燃燒燃料和氧化劑。在某些實(shí)施例中, 擴(kuò)散火焰可以幫助將穩(wěn)定性和操作維持在化學(xué)計(jì)量燃燒的某些限制內(nèi),其進(jìn)而幫助增加 CO2的生成量。例如,當(dāng)與使用預(yù)混火焰運(yùn)行的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)相比,使用擴(kuò)散火焰運(yùn)行的燃 氣渦輪系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)更大量的EGR。進(jìn)而,增加的EGR的量幫助增加 CO2的生成量??赡艿哪?標(biāo)系統(tǒng)包括管線(xiàn)、存儲(chǔ)罐、固碳系統(tǒng)和烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng),諸如強(qiáng)化油回收(EOR)系統(tǒng)。
[0041] 所公開(kāi)的實(shí)施例提供具有聯(lián)結(jié)/耦連(couple)到帶有EGR的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的排 氣部的混合裝置的系統(tǒng)和方法。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括具有配置為產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物的一個(gè) 或多個(gè)燃燒器的燃燒器部。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還可以包括在上游端和下游端之間具有一個(gè)或 多個(gè)渦輪級(jí)的渦輪部。一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)可以由燃燒產(chǎn)物來(lái)驅(qū)動(dòng)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還可以 包括布置在所述渦輪部的下游端下游的排氣部。排氣部可以包括被配置為接收作為排氣的 燃燒產(chǎn)物的排氣通路。此外,燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可包括聯(lián)結(jié)/耦連(couple)到所述排氣部的混 合裝置?;旌涎b置可以將排氣分為第一排氣和第二排氣。另外,該混合裝置可以在混合區(qū)域 中組合第一排氣和第二排氣,以產(chǎn)生混合排氣。在某些實(shí)施例中,進(jìn)入混合裝置的排氣可具 有不均勾分布,諸如不均勾的徑向分布和/或不均勾的周向分布。例如,排氣的內(nèi)部部分可 以具有與排氣的外部部分不同的特性。具體地說(shuō),排氣的內(nèi)部部分的壓力、溫度、流速和/或 成分可以不同于排氣的外部部分。
[0042] 排氣的內(nèi)部部分和外部部分之間的不同特性可以影響排氣部下游的設(shè)備操作和/ 或處理。例如,催化劑可以被布置在排氣部下游,以減少來(lái)自排氣的某些成分的量。催化劑 性能可以受到排氣的內(nèi)部部分和外部部分之間成分的不同的負(fù)面影響。例如,催化劑的某 些部分可以比催化劑的其他部分以更快的速度用完或污染。如下面詳細(xì)描述的,混合裝置 的實(shí)施例可以改善排氣的徑向和/或周向的均勻性。具體而言,混合裝置可以將所述排氣分 為第一排氣和第二排氣,所述第一排氣和第二排氣可對(duì)應(yīng)于上述的排氣的內(nèi)部部分和外部 部分。混合裝置可以在混合區(qū)域中組合第一排氣和第二排氣,以產(chǎn)生混合排氣,其可具有反 映第一排氣和第二排氣兩者的屬性。因此,不是催化劑接收具有不同屬性的第一排氣和第 二排氣,而是混合裝置將具有均勻?qū)傩蕴匦缘幕旌吓艢馓峁┑酱呋瘎?。通過(guò)使用混合裝置 以提供混合排氣到催化劑,催化劑性能可以被改善。另外,在某些實(shí)施例中,該混合裝置可 以具有低壓力降的特性,這可以改善燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣部的壓力恢復(fù)。因此,該混合裝 置的實(shí)施例可以改善燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的整體效率和成本效益。
[0043] 圖1是具有與基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14關(guān)聯(lián)的烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)12的系統(tǒng)10的實(shí)施例的 示意圖。如下面進(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)施例被配置為向烴類(lèi) 生產(chǎn)系統(tǒng)12提供各種服務(wù)例如電力、機(jī)械功和流體(例如排氣)以促進(jìn)油和/或氣的生產(chǎn)或 回收。在圖示的實(shí)施例中,烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)12包括油/氣抽取系統(tǒng)16和強(qiáng)化油回收(EOR)系統(tǒng) 18,二者聯(lián)結(jié)/耦連(couple)到地下儲(chǔ)層20(例如油、氣或烴類(lèi)儲(chǔ)層)。油/氣抽取系統(tǒng)16包括 各種地面設(shè)備22,例如聯(lián)結(jié)到油/氣井26的圣誕樹(shù)或生產(chǎn)樹(shù)24。此外,井26可以包括通過(guò)地 球32中的鉆孔30延伸到地下儲(chǔ)層20的一個(gè)或多個(gè)管件28。樹(shù)24包括一個(gè)或多個(gè)閥門(mén)、扼流 圈、隔離套、防噴器以及各種流量控制裝置,其調(diào)節(jié)壓力并且控制去到和來(lái)自地下儲(chǔ)層20的 流動(dòng)。雖然樹(shù)24通常被用于控制從地下儲(chǔ)層20流出的生產(chǎn)流體(例如油或氣)的流動(dòng),EOR系 統(tǒng)18可以通過(guò)將一種或多種流體注入地下儲(chǔ)層20中來(lái)增加油或氣的生產(chǎn)量。
[0044]因此,EOR系統(tǒng)18可以包括流體注入系統(tǒng)34,該流體注入系統(tǒng)具有通過(guò)地球32中的 孔30延伸到地下儲(chǔ)層20的一個(gè)或多個(gè)管件36。例如,EOR系統(tǒng)18可以將一種或多種流體40例 如氣體、蒸汽、水、化學(xué)物質(zhì)或其任何組合輸送到流體注入系統(tǒng)34中。例如,如下面所進(jìn)一步 詳細(xì)討論的,EOR系統(tǒng)18可以被聯(lián)結(jié)到基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14,使得系統(tǒng)14將排氣42(例如, 基本沒(méi)有氧氣或完全沒(méi)有氧氣)輸送到EOR系統(tǒng)18用作注入流體40。流體注入系統(tǒng)34通過(guò)一 個(gè)或多個(gè)管件36將流體40(例如排氣42)輸送到地下儲(chǔ)層20中,如箭頭44所指示。注入流體 40通過(guò)與油/氣井26的管件28間隔開(kāi)一偏移距離46的管件36進(jìn)入地下儲(chǔ)層20。因此,注入流 體40使布置在地下儲(chǔ)層20中的油/氣48移位,并驅(qū)動(dòng)油/氣48通過(guò)烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)12的一個(gè)或 多個(gè)管件28上升,如箭頭50所指示。如下面所進(jìn)一步詳細(xì)討論的,注入流體40可以包括源自 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)能夠根據(jù)烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)12的需要 在現(xiàn)場(chǎng)生成排氣42。換句話(huà)說(shuō),基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14可以同時(shí)生成供烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)12使 用的一種或多種服務(wù)(例如電力、機(jī)械功、蒸汽、水(例如淡化水)以及排氣(例如基本沒(méi)有氧 氣)),從而降低或消除這類(lèi)服務(wù)對(duì)外部源的依賴(lài)。
[0045]在圖示的實(shí)施例中,基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14包括化學(xué)計(jì)量排氣再循環(huán)(SEGR)燃?xì)?渦輪系統(tǒng)52和排氣(EG)處理系統(tǒng)54。燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52可以被配置為以化學(xué)計(jì)量燃燒運(yùn)行模 式(例如化學(xué)計(jì)量控制模式)和非化學(xué)計(jì)量燃燒運(yùn)行模式(例如非化學(xué)計(jì)量控制模式)如稀 燃料控制模式或富燃料控制模式運(yùn)行。在化學(xué)計(jì)量控制模式中,燃燒通常以燃料和氧化劑 的大致化學(xué)計(jì)量比發(fā)生,從而產(chǎn)生大致化學(xué)計(jì)量燃燒。特別地,化學(xué)計(jì)量燃燒通常包括在燃 燒反應(yīng)中消耗幾乎全部的燃料和氧化劑,使得燃燒產(chǎn)物基本沒(méi)有或完全沒(méi)有未燃燒燃料和 氧化劑?;瘜W(xué)計(jì)量燃燒的一個(gè)量度是當(dāng)量比或phi( Φ ),其是實(shí)際燃料/氧化劑比率相對(duì)于 化學(xué)計(jì)量燃料/氧化劑比率的比率。大于1.0的當(dāng)量比導(dǎo)致燃料和氧化劑的富燃料燃燒,而 小于1.0的當(dāng)量比導(dǎo)致燃料和氧化劑的稀燃料燃燒。相反,1.0的當(dāng)量比導(dǎo)致既不是富燃料 又不是稀燃料的燃燒,從而在燃燒反應(yīng)中基本消耗所有的燃料和氧化劑。在本公開(kāi)實(shí)施例 的背景下,術(shù)語(yǔ)化學(xué)計(jì)量或基本化學(xué)計(jì)量可以指的是大約0.95到大約1.05的當(dāng)量比。然而, 本公開(kāi)的實(shí)施例也可以包括1.0加上或減去0.01、0.02、0.03、0.04、0.05或更多的當(dāng)量比。 再者,在基于渦輪的服務(wù)系統(tǒng)14中的燃料和氧化劑的化學(xué)計(jì)量燃燒可以導(dǎo)致基本沒(méi)有剩下 的未燃燒燃料或氧化劑的燃燒產(chǎn)物或排氣(例如42)。例如,排氣42可以具有小于1 %、2 %、 3%、4%或5 %體積百分比的氧化劑(例如氧氣)、未燃燒燃料或烴類(lèi)(例如HC)、氮氧化物(例 如NOx )、一氧化碳(CO )、硫氧化物(例如SOx )、氫和其他未完全燃燒產(chǎn)物。通過(guò)進(jìn)一步的不例, 排氣 42 可以具有小于大約 10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、1000、 2000、3000、4000或5000每百萬(wàn)份體積(ppmv)的氧化劑(例如氧)、未燃燒燃料或烴類(lèi)(例如 HC )、氮氧化物(例如NOx )、一氧化碳(CO )、硫氧化物(例如SOx )、氫和未完全燃燒的其他產(chǎn) 物。然而,本公開(kāi)實(shí)施例還可以在排氣42中產(chǎn)生其他范圍的殘留燃料、氧化劑和其他排放物 水平。如本文所使用,術(shù)語(yǔ)排放物、排放物水平和排放物目標(biāo)可以指的是某些燃燒產(chǎn)物(例 如NO x、CO、SOx、O2、N2、H2、HC等)的濃度水平,所述燃燒產(chǎn)物可以存在于再循環(huán)氣體流、排出氣 體流(例如排放到大氣中)以及用在各種目標(biāo)系統(tǒng)(例如烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)12)中的氣體流。 [0046]雖然不同實(shí)施例中的SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52和EG處理系統(tǒng)54可以包括各種組件,但 圖示的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)58,二者接 收并處理源自SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52的排氣60 ARSG 56可以包括一個(gè)或多個(gè)熱交換器、冷凝 器和各種熱回收設(shè)備,它們一起用于將熱量從排氣60傳遞至水流,由此產(chǎn)生蒸汽62。蒸汽62 可以被用在一個(gè)或多個(gè)蒸汽渦輪、EOR系統(tǒng)18或烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)12的任何其他部分中。例如, HRSG 56可以生成低壓、中壓和/或高壓蒸汽62,其可以被選擇性應(yīng)用于低壓、中壓和高壓蒸 汽渦輪級(jí)或EOR系統(tǒng)18的不同應(yīng)用中。除了蒸汽62之外,經(jīng)處理的水64例如淡化水也可以由 HRSG 56、EGR系統(tǒng)58和/或EG處理系統(tǒng)54的另一部分或SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52生成。經(jīng)處理的 水64(例如淡化水)在例如內(nèi)陸或沙漠地區(qū)等水短缺區(qū)域可能是特別有用的。經(jīng)處理的水64 可以至少部分由于驅(qū)動(dòng)SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52內(nèi)的燃料燃燒的大體積空氣而生成。雖然蒸汽 62和水64的現(xiàn)場(chǎng)生成在許多應(yīng)用(包括烴類(lèi)生產(chǎn)系統(tǒng)12)中是特別有利的,但排氣42、60的 現(xiàn)場(chǎng)生成對(duì)EOR系統(tǒng)18來(lái)說(shuō)是特別有利的,這是由于所述排氣從SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52獲得 低氧含量、高壓和熱度。因此,HRSG 56、EGR系統(tǒng)58和/或EG處理系統(tǒng)54的另一部分可以將排 氣66輸出或再循環(huán)到SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52中,同時(shí)還將排氣42輸送到EOR系統(tǒng)18以供烴類(lèi) 生產(chǎn)系統(tǒng)12使用。同樣,可以從SEGR燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)52直接抽取排