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    HIGH EFFICIENCY COMPACT GAS TURBINE ENGINE
    1.
    发明申请
    HIGH EFFICIENCY COMPACT GAS TURBINE ENGINE 审中-公开
    高效气体涡轮发动机

    公开(公告)号：US20120324903A1

    公开(公告)日：2012-12-27

    申请号：US13534909

    申请日：2012-06-27

    申请人： David William Dewis ,  James B. Kesseli ,  James S. Nash ,  John D. Watson ,  Thomas Wolf

    发明人： David William Dewis ,  James B. Kesseli ,  James S. Nash ,  John D. Watson ,  Thomas Wolf

    IPC分类号： F02C6/00

    CPC分类号： F02C7/143 ,  F01D15/02 ,  F02C6/003 ,  F02C6/18 ,  F02C6/20 ,  F02C7/08 ,  F05D2230/52 ,  F05D2300/222 ,  Y02T50/675

    摘要： This disclosure relates to a highly efficient gas turbine engine architecture utilizing multiple stages of intercooling and reheat, ceramic technology, turbocharger technology and high pressure combustion. The approach includes utilizing a conventional dry low NOx combustor for the main combustor and thermal reactors for the reheat apparatuses. In a first configuration, there are three separate turbo-compressor spools and a free power turbine spool. In a second configuration, there are three separate turbo-compressor spools but no free power spool. In a third configuration, all the compressors and turbines are on a single shaft. Each of these configurations can include two stages of intercooling, two stages of reheat and a recuperator to preheat the working fluid before it enters the main combustor.

    摘要翻译： 本公开涉及一种利用多级中冷和再热，陶瓷技术，涡轮增压器技术和高压燃烧的高效燃气轮机发动机结构。 该方法包括利用用于主燃烧器的常规干式低NOx燃烧器和用于再热装置的热反应器。 在第一种配置中，有三个独立的涡轮压缩机阀芯和一个自由动力的涡轮阀芯。 在第二种配置中，有三个独立的涡轮压缩机阀芯，但没有自由动力阀芯。 在第三种构造中，所有压缩机和涡轮机都在单个轴上。 这些构造中的每一个可以包括两个阶段的中间冷却，两个阶段的再加热，以及在工作流体进入主燃烧器之前预热工作流体的换热器。

    MULTI-SPOOL INTERCOOLED RECUPERATED GAS TURBINE
    3.
    发明申请
    MULTI-SPOOL INTERCOOLED RECUPERATED GAS TURBINE 审中-公开
    多功能混合气体回收气体涡轮机

    公开(公告)号：US20120000204A1

    公开(公告)日：2012-01-05

    申请号：US13175564

    申请日：2011-07-01

    申请人： James B. Kesseli ,  James S. Nash ,  John D. Watson ,  Thomas L. Wolf

    发明人： James B. Kesseli ,  James S. Nash ,  John D. Watson ,  Thomas L. Wolf

    IPC分类号： F02C7/26 ,  F02C6/00 ,  F02C6/14 ,  F02C3/107

    CPC分类号： F02C3/107 ,  F02C3/04 ,  F02C6/14 ,  F02C6/20 ,  F02C7/10 ,  F02C7/268

    摘要： A method and apparatus are disclosed for a multi-spool gas turbine power plant which utilizes motor/generator devices on two or more spools for starting the gas turbine and for power extraction after starting. Methods are disclosed for controlling engine responsiveness under changing load and/or ambient air conditions; providing a momentary power boost when required; providing some engine braking when needed; providing over-speed protection for the free power turbine when load is rapidly lowered or disconnected; charging an energy storage system; and restoring the compressors and/or turbines toward their operating lines when surge or choking limits are approached.

    摘要翻译： 公开了一种用于多线轴燃气轮机发电厂的方法和装置，其利用两个或更多个线轴上的电动机/发电机装置来启动燃气轮机并且在启动之后进行功率提取。 公开了用于在变化的负载和/或环境空气条件下控制发动机响应性的方法; 在需要时提供瞬间功率提升; 在需要时提供一些发动机制动; 当负载迅速降低或断开时，为自由动力涡轮提供超速保护; 充电储能系统; 并且当接近喘振或阻塞极限时，将压缩机和/或涡轮机恢复到其操作线路。

    MULTI-SPOOL INTERCOOLED RECUPERATED GAS TURBINE
    7.
    发明申请
    MULTI-SPOOL INTERCOOLED RECUPERATED GAS TURBINE 审中-公开
    多功能混合气体回收气体涡轮机

    公开(公告)号：US20130139519A1

    公开(公告)日：2013-06-06

    申请号：US13536667

    申请日：2012-06-28

    申请人： James Kesseli ,  James S. Nash ,  John D. Watson ,  Thomas Wolf

    发明人： James Kesseli ,  James S. Nash ,  John D. Watson ,  Thomas Wolf

    IPC分类号： F02C9/26

    CPC分类号： F02C9/26 ,  F02C1/02 ,  F02C3/045 ,  F02C7/08 ,  F02C7/27 ,  F02C7/275 ,  F02C7/277

    摘要： A method and apparatus are disclosed for a multi-spool gas turbine engine with a variable area turbine nozzle and a motor/alternator device on the highest pressure turbo-compressor spool for starting the gas turbine and power extraction during engine operation. During power down of the engine, the variable area turbine nozzle may be used in conjunction with power extraction to maintain a near constant combustor outlet temperature while controlling turbine inlet temperatures on the turbines downstream of the highest pressure turbine and controlling spool speed on the highest pressure turbine.

    摘要翻译： 公开了一种用于具有可变面积的涡轮喷嘴和用于在发动机运行期间启动燃气轮机和功率提取的最高压力涡轮压缩机线轴上的电动机/交流发电机的多线轴燃气涡轮发动机的方法和装置。 在发动机停电期间，可变区域涡轮喷嘴可以与功率提取结合使用以保持接近恒定的燃烧器出口温度，同时控制最高压力涡轮机下游的涡轮机上的涡轮入口温度并且控制最高压力下的阀芯速度 涡轮。

    UTILIZING HEAT DISCARDED FROM A GAS TURBINE ENGINE
    8.
    发明申请
    UTILIZING HEAT DISCARDED FROM A GAS TURBINE ENGINE 审中-公开
    使用从燃气涡轮发动机抛出的热量

    公开(公告)号：US20120096869A1

    公开(公告)日：2012-04-26

    申请号：US13281702

    申请日：2011-10-26

    申请人： James B. Kesseli ,  William Vandervalk ,  John D. Watson

    发明人： James B. Kesseli ,  William Vandervalk ,  John D. Watson

    IPC分类号： F02C3/20 ,  F02C7/10

    CPC分类号： F02C7/10 ,  F02C3/20 ,  F02C7/143 ,  F02C7/224 ,  Y02E50/12 ,  Y02T50/675

    摘要： Various embodiments are disclosed to utilize various fuels, including liquid natural gas fuels, to improve engine efficiency in gas turbine engines. In one configuration, a fuel is heated by a heat exchanger utilizing waste exhaust heat of a gas turbine engine. In another configuration, LNG fuel is heated using a pre-cooler for the inlet air stream of a gas turbine engine. In another configuration, fuel is injected into the pressurized air, downstream of the air-to-air intercooler. In yet another configuration, fuel is pumped through the engine's intercooler or a secondary heat exchanger exchanging heat with the compressed air stream between the low-pressure compressor and high-pressure compressor. In another configuration, the fuel is first heated by the intercooler and then further heated by a heat exchanger utilizing waste exhaust heat of the gas turbine engine.

    摘要翻译： 公开了各种实施例以利用包括液体天然气燃料的各种燃料来提高燃气涡轮发动机的发动机效率。 在一种构造中，利用燃气涡轮发动机废气的热交换器对燃料进行加热。 在另一种配置中，使用用于燃气涡轮发动机的入口空气流的预冷器来加热LNG燃料。 在另一种构造中，将燃料喷射到空气 - 空气中间冷却器的下游的加压空气中。 在另一种构造中，燃料被泵送通过发动机的中间冷却器或二次热交换器与低压压缩机和高压压缩机之间的压缩空气流交换热量。 在另一种构造中，燃料首先被中间冷却器加热，然后通过利用燃气涡轮发动机废气排放的热交换器进一步加热。

    GAS TURBINE ENGINE WITH EXHAUST RANKINE CYCLE
    9.
    发明申请
    GAS TURBINE ENGINE WITH EXHAUST RANKINE CYCLE 审中-公开
    具有排气排气循环的气体涡轮发动机

    公开(公告)号：US20120042656A1

    公开(公告)日：2012-02-23

    申请号：US13215026

    申请日：2011-08-22

    申请人： Frank Wegner Donnelly ,  David William Dewis ,  John D. Watson

    发明人： Frank Wegner Donnelly ,  David William Dewis ,  John D. Watson

    IPC分类号： F02C7/10

    CPC分类号： F02C6/18 ,  F01K17/06 ,  F01K23/10 ,  Y02T50/671

    摘要： A closed-loop organic Rankine cycle apparatus to extract waste heat from the exhaust gas from a gas turbine engine is disclosed wherein the closed loop includes at least one additional heat exchanger. An additional heat exchanger for heating fuel may be in one of three locations relative to the ORC turbine and condensing heat exchanger. One location is a preferred location for adding heat to all fuels (liquid, gaseous and/or cryogenic). Another location is a practical location for adding heat to very cold or cryogenic fuels such as CNG or LNG. The closed-loop organic Rankine cycle apparatus, besides extracting waste heat from the exhaust gases, may also include an additional heat exchanger to recover heat from a compressor on a gas turbine engine prior to entering an intercooler on a gas turbine engine.In another embodiment, the exhaust stream can be directed, in selected proportions, to a closed organic Rankine cycle, a heat exchanger for pre-heating fuel or directly out an exhaust stack.

    摘要翻译： 公开了一种用于从来自燃气涡轮发动机的排气中提取废热的闭环有机朗肯循环设备，其中闭环包括至少一个额外的热交换器。 用于加热燃料的附加热交换器可以在相对于ORC涡轮机和冷凝热交换器的三个位置之一中。 一个位置是用于向所有燃料（液体，气体和/或低温）加热的优选位置。 另一个位置是为非常冷或低温燃料（如CNG或LNG）增加热量的实际位置。 闭环有机朗肯循环设备除了从废气中提取废热之外，还可以包括另外的热交换器，以在进入燃气涡轮发动机之间的中间冷却器之前从燃气涡轮发动机上的压缩机回收热量。 在另一个实施例中，废气流可以以选定的比例被引导到封闭的有机朗肯循环，用于预热燃料或直接排出排气叠层的热交换器。