達/發電機221可切換成馬達模式并將來自電功率網G的電功率轉換成機械功率，使得能夠在內軸215上獲得，以與由功率渦輪207生成的機械功率結合，以驅動負載226。
[0060]在該實施例中，啟動器作用不由電動馬達/發電機221提供，而是由設在核心203上的啟動器馬達231提供。在必須啟動燃氣渦輪201時，啟動器馬達231驅動外軸213旋轉，使得核心203可啟動。一旦高壓渦輪211已點燃，那么由此生成的燃燒氣體輸送至功率渦輪207，來啟動燃氣渦輪201的低壓區段，即，低壓壓縮機205和低壓燃氣渦輪207。
[0061]雖然在本文中描述的主題的公開的實施例已經在附圖中顯示，并且結合數個示范實施例具體且詳細地在上面完全描述，但是本領域技術人員將明白的是，許多修改、改變和省略是可能的，而不本質上脫離在本文中提出的新穎教導、原理和構思，和在所附權利要求中敘述的主題的優點。因而，公開的創新的適當范圍應當僅由所附權利要求的最廣泛的釋義確定，以便涵蓋所有此種修改、改變和省略。此外，任何過程或方法步驟的順序或次序可根據備選實施例而改變或重新排序。
【主權項】
1.一種用于驅動負載的驅動系統，包括: 燃氣渦輪，其構造且布置成用于驅動所述負載，所述燃氣渦輪具有熱端和冷端； 負載聯接件，其將所述燃氣渦輪連接至所述負載，布置在所述燃氣渦輪的所述熱端和冷端中的一者處； 電動馬達/發電機，其布置在所述燃氣渦輪的所述熱端和冷端中的另一者處，所述電動馬達/發電機電氣地連接至電功率網并且機械地連接至所述負載聯接件； 其中，所述電動馬達/發電機適于作用為發電機，以用于將來自所述燃氣渦輪的過量的機械功率轉換成電功率并且將所述電功率傳輸至所述電功率網，并且作用為馬達以用于對所述負載補充驅動功率。2.根據權利要求1所述的驅動系統，其特征在于，所述負載包括至少一個壓縮機。3.根據權利要求1或2所述的驅動系統，其特征在于，所述電動馬達/發電機布置在所述燃氣渦輪的冷端處，并且所述負載聯接件布置在所述燃氣渦輪的熱端處。4.根據權利要求1至3中的任一項所述的驅動系統，其特征在于，還包括在所述電動馬達/發電機與所述燃氣渦輪之間的機械熔斷器。5.根據權利要求1至4中的任一項所述的驅動系統，其特征在于，還包括在所述電動馬達/發電機與所述燃氣渦輪之間的離合器。6.根據權利要求1至5中的任一項所述的驅動系統，其特征在于，所述電動馬達/發電機永久地連接至所述燃氣渦輪的冷端或熱端。7.根據權利要求1至6中的任一項所述的驅動系統，其特征在于，所述電動馬達/發電機還適于作用為啟動器，來啟動所述燃氣渦輪和所述負載。8.根據權利要求1至7中的任一項所述的驅動系統，其特征在于，所述燃氣渦輪是單軸燃氣渦輪。9.根據權利要求1至7中的任一項所述的驅動系統，其特征在于，所述燃氣渦輪是雙軸燃氣渦輪，包括:核心，其由高壓壓縮機和通過第一軸連接的高壓渦輪組成；啟動器，其用于啟動所述核心；低壓壓縮機；低壓渦輪；其中，所述低壓渦輪和所述低壓壓縮機通過第二軸連接，所述第二軸從所述燃氣渦輪的熱端延伸至冷端；并且其中，負載在所述燃氣渦輪的所述熱端和冷端中的一者處機械地連接至所述第二軸，并且所述電動馬達/發電機在所述燃氣渦輪的所述熱端和冷端中的另一者處機械地連接在所述第二軸處。10.根據權利要求1至9中的任一項所述的驅動系統，其特征在于，還包括連接在所述電動馬達/發電機和所述電功率網之間的頻率轉換器，所述頻率轉換器構造且受控為用于調節從所述電功率網到所述電動馬達/發電機和從所述電動馬達/發電機到所述電功率網的電頻率。11.一種啟動由燃氣渦輪和負載組成的系統的方法，所述方法包括: 提供具有熱端和冷端的燃氣渦輪； 將負載聯接至所述熱端和冷端中的一者； 將電動馬達/發電機聯接至所述熱端和冷端中的另一者； 將所述電動馬達/發電機切換成馬達模式； 電氣地驅動所述電動馬達/發電機并且在所述電動馬達/發電機中將電功率轉換成機械功率，且使用所述機械功率以用于啟動所述燃氣渦輪和所述負載，機械功率通過所述燃氣渦輪從所述電動馬達/發電機傳送至所述負載。12.—種操作由燃氣渦輪和由所述燃氣渦輪驅動的負載組成的燃氣渦輪系統的方法，所述方法包括: 提供具有熱端和冷端的燃氣渦輪； 將負載聯接至所述熱端和冷端中的一者； 將電動馬達/發電機聯接至所述熱端和冷端中的另一者，并且將所述電動馬達/發電機機械地聯接至所述負載； 借助于所述燃氣渦輪來生成機械功率； 利用由所述燃氣渦輪生成的機械功率來驅動所述負載； 當由所述燃氣渦輪生成的機械功率超出驅動所述負載所要求的機械功率時: 以發電機模式操作所述電動馬達/發電機； 將過量的機械功率從所述燃氣渦輪傳送至所述電動馬達/發電機； 和在所述電動馬達/發電機中將所述過量的機械功率轉換成電功率。13.一種操作由燃氣渦輪和由所述燃氣渦輪驅動的負載組成的燃氣渦輪系統的方法，所述方法包括: 提供具有熱端和冷端的燃氣渦輪； 將負載聯接至所述熱端和冷端中的一者； 將電動馬達/發電機聯接至所述熱端和冷端中的另一者，并且將所述電動馬達/發電機機械地聯接至所述負載； 借助于所述燃氣渦輪來生成機械功率； 利用由所述燃氣渦輪生成的機械功率來驅動所述負載； 當由所述燃氣渦輪生成的機械功率小于驅動所述負載所要求的功率時: 以馬達模式操作所述電動馬達/發電機； 電氣地驅動所述電動馬達/發電機； 在所述電動馬達/發電機中將電功率轉換成補充機械功率； 通過所述燃氣渦輪將所述補充機械功率從所述電動馬達/發電機傳送至所述負載；利用由所述燃氣渦輪生成的結合功率和由所述電動馬達/發電機生成的補充機械功率來驅動所述負載。14.根據權利要求11至13中的任一項所述的方法，其特征在于，包括以下步驟: 將所述電動馬達/發電機聯接至所述燃氣渦輪的冷端；和 將所述負載聯接至所述燃氣渦輪的熱端。15.根據權利要求11至14中的任一項所述的方法，其特征在于，所述負載包括至少一個壓縮機。
【專利摘要】描述了一種用于驅動至少一個壓縮機的驅動系統。該系統包括燃氣渦輪(101)，其構造且布置成用于驅動壓縮機(103)。燃氣渦輪具有熱端(101H)和冷端(101C)。用于將所述燃氣渦輪(101)連接到所述壓縮機(103)的負載聯接件(105)布置在燃氣渦輪(101)的熱端(101H)處。電動馬達/發電機(111)布置在燃氣渦輪的冷端(101C)處。電動馬達/發電機(111)電連接至電功率網(G)，并且適于作用為發電機，以用于將來自燃氣渦輪(101)的過量的機械功率轉換成電功率，并且將電功率傳輸至電功率網(G)，并且作用為馬達以用于對壓縮機(103)補充驅動功率。
【IPC分類】F02C7/275, F01D15/10, F01D15/08
【公開號】CN104956036
【申請號】CN201380058601
【發明人】M.斯卡波尼, A.佩拉戈蒂, P.比安基, L.納爾迪, G.米拉尼, C.安托尼尼, G.德爾安娜, P.巴塔利, M.利布拉施, A.拉扎里, D.阿戈斯蒂尼
【申請人】諾沃皮尼奧內股份有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2013年11月7日
【公告號】CA2890292A1, EP2917504A1, US20150285089, WO2014072433A1