專利名稱：壓縮設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓縮設備，如特別用于燃氣液化所使用的那樣。
背景技術：
已知的是，或者使用燃氣輪機或者蒸汽輪機，例如用來為驅(qū)動增壓機或壓縮機的電工作機或電動機產(chǎn)生電流。現(xiàn)有技術水平的缺點是，設
備的總效率受單個過程的能力的限制。燃氣輪機的效率約為40%,蒸汽輪機的效率約為45%,而電工作機(例如電動機)的效率約為98%。對于電工作機或電動機來說，當然還要考慮它們需要的電流必須由燃氣過程(燃氣輪機)、蒸汽過程(蒸汽輪機)或通過這兩個過程的組合來產(chǎn)生。利用現(xiàn)有技術，電流產(chǎn)生的效率可至多達到60%。此外，還需要復雜的轉(zhuǎn)換技術，用來把產(chǎn)生的電流傳輸?shù)诫姽ぷ鳈C或電動機上。此外，在通過變頻器把電能從一個頻率范圍轉(zhuǎn)化成另一個頻率范圍的系統(tǒng)中的傳輸損失同樣也是不可忽略的。傳輸損失例如可達約5%。
電工作才幾或電動才幾例如對壓縮才幾進^亍驅(qū)動，其例如用作為燃氣液化裝置的壓縮機。這種燃氣液化裝置例如已知為LNG設備(LiquifiedNatural Gas (液態(tài)天然氣))。天然氣在此冷卻至約-160。C。天然氣在此是液態(tài)的，且(體積更小)更容易運輸(通常在特制的運輸裝置中)。壓縮機在此的任務是，對驅(qū)動介質(zhì)、通常是驅(qū)動氣體進行壓縮，其在后面膨脹時可吸收熱量。此熱量在LNG設備的所謂"冷箱"中從天然氣中抽走，天然氣就是以這種方式來冷卻。驅(qū)動介質(zhì)或驅(qū)動氣體在循環(huán)中總是一再地;故壓縮和被膨脹。 '
壓縮機通常由上述的電動機來驅(qū)動，因此會產(chǎn)生巨大的(傳輸)損失，因為為電動機產(chǎn)生的電流要么由燃氣過程產(chǎn)生，要么由蒸汽過程產(chǎn)生，而且因為電動才幾必須對壓縮才幾進4亍驅(qū)動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，用簡單的方法這樣來改進前面所述類型的壓縮設備，即提高效率，同時減少有害的氣體排放。按本發(fā)明，此目的通過具有權利要求1特征的壓縮設備得以實現(xiàn)。 有利的是，分別單獨地使用燃氣輪機和蒸汽輪機，用來分別直接對 至少一個壓縮機進行驅(qū)動，也就是說，沒有在中間連接電工作機或電動 機。這提高了效率，因為能量傳輸是既從燃氣輪機、也從蒸汽輪機以直 接的路徑達到所述分別配屬的至少一個壓縮機中，因此就可以避免轉(zhuǎn)換 損失，所述轉(zhuǎn)換損失例如在產(chǎn)生電流和借助電工作機或電動機來驅(qū)動壓 縮機時會出現(xiàn)。因此還同時減少了有害氣體的排放，例如C02的排放， 這特別在排放許可的交易和獲得方面是有利的。因為誰的排放越少，誰 就只需獲得越少的排放許可。
如果燃氣輪機的廢氣還能用來給蒸汽生產(chǎn)裝置、優(yōu)選是廢熱鍋爐提 供熱量，其再次會為蒸汽輪機產(chǎn)生必需的蒸汽，則這是更加有利的。就 此而言，在本發(fā)明的意義中符合目的的是，燃氣輪機和蒸汽輪機相互組
合成燃氣和蒸汽過程(GuD過程)。當然可以多個燃氣輪機與一個廢熱 鍋爐相連，其中每個燃氣輪機還以符合目的的方式分別直接地對至少一 個壓縮機進行驅(qū)動。蒸汽輪機可具有高壓部分、中壓部分和/或低壓部分， 其中蒸汽輪機優(yōu)選設置有所有上面所述的三個壓力部分。蒸汽從廢熱鍋 爐中出來，示例性地首先到達高壓部分中，從那里進入到中壓部分中， 緊接著進入到低壓部分中，在低壓部分后面設置有所述至少一個壓縮 機。當然，壓縮機在低壓部分后面的布置并不限定在此布置中。壓縮機 例如也可能設置在部分渦輪機之間或設置在高壓側(cè)上。
為了進一步提高效率，在本發(fā)明的意義中有利的是，所述至少一個 燃氣輪機和/或蒸汽輪機分別配有多個壓縮機，這些壓縮機與所述至少一 個壓縮機串聯(lián)或與之并聯(lián)。
可考慮的是，在所述至少一個壓縮機后面連接著發(fā)電機或電工作 機或電動機，例如用來驅(qū)動其它機器。
在本發(fā)明的意義中有利的是，所述至少一個附屬于燃氣輪機的壓縮 機與該燃氣輪機具有一個共同的軸，因此可進一步提高效率。當然也可
給各個組件設置兩條分開的軸部件，它們用合適的機構彼此相連。當然， 即使有多個壓縮機串聯(lián)，也可以設置一個共同的軸。所述至少一個附屬 于蒸汽輪機的壓縮機與該蒸汽輪機當然也可以具有一個共同的軸，其中 當然如上面所述的一樣，分開的軸部件也是可能的。
各個直接由燃氣輪機或蒸汽輪機驅(qū)動的壓縮機可例如作為燃氣液化裝置、例如LNG設備的壓縮機來使用。


在從屬權利要求和下面的附圖描述中公開了本發(fā)明的其它有利構造。
圖1 壓縮設備的原理視圖。
具體實施例方式
圖l示出了壓縮設備l，其具有至少一個燃氣輪機2和一個蒸汽輪 機3。在所示的實施例中，示例性地設置了三個燃氣輪機2。
燃氣輪機2的廢氣給構造成廢熱鍋爐的蒸汽產(chǎn)生裝置4提供熱量。 在蒸汽產(chǎn)生裝置4中產(chǎn)生的蒸汽導入到蒸汽輪機3中，并對它進行驅(qū)動。
所示的燃氣輪機2配有起動器-輔助電機-發(fā)電機(SHMG) 10。此 起動器-輔助電機-發(fā)電機(SHMG) ]0既可當作輔助電機(輔助電動機) 使用，也可當作發(fā)電機來用。在本發(fā)明的意義中這樣來理解起動器，即 電機一類似于汽車發(fā)動機——具有起動機，作用是將燃氣輪機帶到 一定 的轉(zhuǎn)速，從而燃氣輪機能單獨地對軸系進行驅(qū)動。
在圖1中示出的示例性的壓縮設備1中，燃氣過程(燃氣輪機2) 和蒸汽過程(蒸汽輪機3 )組合成燃氣和蒸汽過程(GuD過程)。
按所示實施例，蒸汽輪機3具有高壓部分6、中壓部分7和低壓部分8。
所述至少 一個燃氣輪機2和蒸汽輪機3都分別配有至少 一個壓縮機 9。各個壓縮機9分別都直接與所述至少一個燃氣輪機2和蒸汽輪機3 相連，其中所述至少一個附屬于蒸汽輪機3的壓縮機9設置在蒸汽輪機 3的低壓部分8的后面。分別附屬于所述至少一個燃氣輪機2和蒸汽輪 機3的壓縮機9分別由燃氣輪機2和蒸汽輪機3直接驅(qū)動，而沒有中間 連接電工作機或電動機，其中燃氣輪機當然配有起動器-輔助電機-發(fā)電 機(SHMG) 10。
在圖l的實施例中未示出的是，在一個或多個壓縮機9的后面可連 有電工作機或電動機和/或發(fā)電機。當然，壓縮機9在軸系上的定位并不 限于已公開的位置，而是可以變化的。
可能的是，所述至少一個附屬于燃氣輪機2的壓縮機9與所述至少
5一個燃氣輪機2具有一個共同的軸(線11 )。此外，所述至少一個附屬
于蒸汽輪機3或其低壓部分8的壓縮機9與蒸汽輪機3或其低壓部分8 具有一個共同的軸12。
各個壓縮機9可例如對驅(qū)動介質(zhì)或驅(qū)動氣體進行壓縮，因此驅(qū)動介 質(zhì)可在隨后的膨脹中吸收熱量。例如可考慮的是，燃氣液化裝置的在各 個壓縮機9中被壓縮的驅(qū)動介質(zhì)，例如導入到LNG設備(液態(tài)天然氣) 中，用來對天然氣進行冷卻。
權利要求
1.壓縮設備，特別用于燃氣液化，具有至少一個包括有燃氣輪機壓縮機的燃氣輪機(2)，還具有蒸汽輪機(3)，其中附屬于燃氣輪機(2)的蒸汽產(chǎn)生裝置(4)利用燃氣輪機(2)的廢氣被驅(qū)動，從而在蒸汽產(chǎn)生裝置(4)中產(chǎn)生的蒸汽對蒸汽輪機(3)進行驅(qū)動，其中給燃氣輪機(2)和蒸汽輪機(3)的組合配有至少一個附加的壓縮機(9)用來對過程介質(zhì)進行壓縮，上述壓縮機直接與燃氣輪機(2)和/或蒸汽輪機(3)相連，從而所述配屬的壓縮機(9)能夠分別直接由燃氣輪機(2)和/或蒸汽輪機(3)來驅(qū)動。
2. 按權利要求1所述的壓縮設備，其特征在于，燃氣輪機(2)和 蒸汽輪機(3)都分別配有至少一個附加的壓縮機(9),上述壓縮機分 別直接與燃氣輪機(2)和蒸汽輪機(3)相連，從而所述各個配屬的壓 縮機(9)能夠分別直接由燃氣輪機(2)和蒸汽輪機(3)來驅(qū)動。
3. 按權利要求1或2所述的壓縮設備，其特征在于，燃氣輪機(2 ) 和/或蒸汽輪機(3)分別配有多個壓縮機(9),上述壓縮機能夠直接由 相應渦輪機(2; 3)來驅(qū)動。
4. 按權利要求l、 2或3所述的壓縮設備，其特征在于，在所述至 少一個壓縮機(9)后接有電工作機和/或發(fā)電機。
5. 按上述權利要求中任一項所述的壓縮設備，其特征在于，所述至 少一個附屬于燃氣輪機(2)的壓縮機(9)與該燃氣輪機(2)具有一 個共同的軸。
6. 按上述權利要求中任一項所述的壓縮設備，其特征在于，所述至 少一個附屬于蒸汽輪機(3)的壓縮機(9)與該蒸汽輪機(3)具有一 個共同的軸，
7. 按上述權利要求中任一項所述的壓縮設備，其特征在于，蒸汽產(chǎn) 生裝置(4)構造成廢熱鍋爐。
8. 按上述權利要求中任一項所述的壓縮設備，其特征在于，所述燃 氣輪機(2)和蒸汽輪機(3)的分別附屬的至少一個壓縮機(9)能夠 用作為燃氣液化裝置的壓縮機(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓縮設備，具有至少一個包括有燃氣輪機壓縮機的燃氣輪機(2)，還具有蒸汽輪機(3)，其中附屬于燃氣輪機(2)的蒸汽產(chǎn)生裝置(4)利用燃氣輪機(2)的廢氣被驅(qū)動，從而在蒸汽產(chǎn)生裝置(4)中產(chǎn)生的蒸汽對蒸汽輪機(3)進行驅(qū)動，其中給燃氣輪機(2)和蒸汽輪機(3)的組合配有至少一個附加的壓縮機(9)用來對過程介質(zhì)進行壓縮，上述壓縮機直接與燃氣輪機(2)和/或蒸汽輪機(3)相連，從而所述配屬的壓縮機(9)能夠分別直接由燃氣輪機(2)和/或蒸汽輪機(3)來驅(qū)動。
文檔編號F01K13/00GK101517202SQ200780034140
公開日2009年8月26日 申請日期2007年9月11日 優(yōu)先權日2006年9月15日
發(fā)明者H·-G·科爾謝德, K·彼得斯 申請人:西門子公司