(57) 1. Система генерирования мощности, содержащая
встроенную систему регулирования, выполненную с возможностью автоматического управления по меньшей мере одним компонентом системы генерирования мощности и включающую по меньшей мере один блок контроллера, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к измеряемому параметру системы генерирования мощности, и подачи выходного сигнала по меньшей мере на один компонент системы генерирования мощности, подлежащий автоматическому управлению;
турбину;
генератор мощности;
компрессор, установленный ниже по потоку от турбины в сообщении с ней;
насос, установленный ниже по потоку от компрессора в сообщении с ним; и
нагреватель, установленный ниже по потоку от насоса в сообщении с ним и выше по потоку от турбины в сообщении с ней,
причем встроенная система регулирования включает контроллер мощности, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к мощности, вырабатываемой генератором мощности, и обеспечивающий выдачу выходного сигнала для регулирования выхода тепла от нагревателя;
встроенная система регулирования включает контроллер насоса, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к температуре выхлопного потока турбины, и обеспечения подачи выходного сигнала на насос для регулирования расхода потока, выходящего из насоса к нагревателю, и, тем самым, регулирования выхода тепла от нагревателя; и
встроенная система регулирования включает контроллер отношения топливо/окислитель, сконфигурированный с возможностью приема одного или обоих из входного сигнала, относящегося к расходу топлива в нагреватель, и входного сигнала, относящегося к расходу окислителя в нагреватель, и обеспечения выходного сигнала для регулирования выхода тепла от нагревателя.
2. Система по п.1, в которой контроллер мощности сконфигурирован на выполнение одного или обоих из следующих требований:
обеспечение выдачи выходного сигнала на нагреватель для повышения или снижения выработки тепла нагревателем;
обеспечение подачи выходного сигнала на топливный клапан для пропускания большего или меньшего количества топлива в нагреватель.
3. Система по п.1, в которой контроллер отношения топливо/окислитель сконфигурирован на выполнение одного или обоих из следующих требований:
обеспечение подачи выходного сигнала на топливный клапан для пропускания большего или меньшего количества топлива в нагреватель;
обеспечение подачи выходного сигнала на клапан окислителя для пропускания большего или меньшего количества окислителя в нагреватель.
4. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер давления на всасе насоса, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к давлению текучей среды со стороны всаса выше по потоку от насоса, и обеспечения подачи выходного сигнала на клапан перепуска, установленный выше по потоку от насоса.
5. Система по п.4, в которой контроллер давления на всасе насоса сконфигурирован на выполнение одного или обоих из следующих требований:
вызывать перетекание большего или меньшего количества текучей среды обратно в точку, находящуюся выше по потоку от перепускного клапана;
вызывать отвод большего или меньшего количества текучей среды из системы генерирования мощности в точке, находящейся выше по потоку от насоса.
6. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер регулирования давления, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к давлению выхлопного потока турбины, и обеспечения подачи выходного сигнала на клапан отвода текучей среды и возможности вывода текучей среды из выхлопного потока и, опционально, обеспечения подачи выходного сигнала на клапан ввода текучей среды и возможности ввода текучей среды в выхлопной поток.
7. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер водного сепаратора, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к количеству воды в сепараторе системы генерирования мощности, и обеспечения подачи выходного сигнала на клапан отвода воды, так чтобы разрешать или блокировать вывод воды из сепаратора, а также поддерживать количество воды в сепараторе в заданном объеме.
8. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер насоса окислителя, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к одному или обоим из массового расхода топлива и массового расхода окислителя в системе генерирования мощности, и вычисления соотношения массовых расходов топлива и окислителя.
9. Система по п.8, в которой контроллер насоса окислителя сконфигурирован с возможностью обеспечения подачи выходного сигнала на насос окислителя для изменения мощности насоса так, чтобы воздействовать на соотношение массовых расходов топлива и окислителя в системе генерирования мощности.
10. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер давления окислителя, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к давлению в потоке окислителя ниже компрессора окислителя, и обеспечения подачи выходного сигнала на перепускной клапан окислителя, так чтобы вызывать больший или меньший переток окислителя в обход компрессора окислителя.
11. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер давления окислителя, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к давлению в потоке окислителя выше компрессора окислителя, и обеспечения подачи выходного сигнала на клапан рециркуляции текучей среды, так чтобы вызывать введение большего или меньшего количества рециркуляционной текучей среды из системы генерирования мощности в поток окислителя выше компрессора окислителя.
12. Система по п.11, в которой рециркуляционная текучая среда представляет собой поток в основном чистого СО₂.
13. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер разбавления, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к одному или обоим из массового расхода окислителя и массового расхода потока разбавителя окислителя, и вычисления соотношения массовых расходов окислителя и разбавителя окислителя.
14. Система по п.13, в которой контроллер разбавления сконфигурирован с возможностью обеспечения подачи выходного сигнала на входной клапан окислителя для пропуска большего или меньшего количества окислителя в систему генерирования мощности, так чтобы отношение массового расхода окислителя к разбавителю окислителя находилось в заданном диапазоне.
15. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер давления всасывания компрессора, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к давлению всасывания текучей среды выше по потоку от компрессора, и обеспечения подачи выходного сигнала на перепускной клапан, расположенный ниже по потоку от компрессора и вызывающий перепуск большего или меньшего количества текучей среды в точку, находящуюся выше по потоку от компрессора.
16. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер скорости насоса, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к давлению со стороны всаса выше по потоку от насоса, и обеспечения подачи выходного сигнала на насос для увеличения или снижения скорости насоса.
17. Система по п.1, в которой встроенная система регулирования включает контроллер нагрева отводного потока, сконфигурированный с возможностью приема входного сигнала, относящегося к вычисленному требованию по массовому расходу отводного потока от рециркуляционного потока высокого давления в системе генерирования мощности, и обеспечения подачи выходного сигнала на клапан отводного потока для увеличения или уменьшения доли рециркуляционного потока высокого давления, направляемой в отводной поток.
18. Способ автоматического управления системой генерирования мощности, в котором обеспечивается функционирование системы генерирования мощности, содержащей группу компонентов, включающую
турбину;
генератор мощности;
компрессор, установленный ниже по потоку от турбины в сообщении с ней;
насос, установленный ниже по потоку от компрессора в сообщении с ним; и
нагреватель, установленный ниже по потоку от насоса в сообщении с ним и выше по потоку от турбины в сообщении с ней,
причем указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к мощности, вырабатываемой генератором мощности, и обеспечения выходного сигнала для регулирования выхода тепла от нагревателя;
указанное функционирование включает использование контроллера для приема одного или обоих из входного сигнала, относящегося к расходу топлива в нагреватель, и входного сигнала, относящегося к расходу окислителя в нагреватель, и обеспечения выходного сигнала для регулирования выхода тепла от нагревателя; и
указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к температуре выхлопного потока турбины, и обеспечения подачи выходного сигнала на насос для регулирования расхода потока, выходящего из насоса к нагревателю, и, тем самым, регулирования выхода тепла от нагревателя.
19. Способ по п.18, в котором выходной сигнал получают на основе предварительно запрограммированного компьютерного алгоритма управления.
20. Способ по п.18, в котором указанное использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к мощности, вырабатываемой генератором, и обеспечения выходного сигнала для регулирования выхода тепла от нагревателя, включает одну или обе из следующих операций:
обеспечение подачи выходного сигнала на нагреватель для увеличения или снижения выработки тепла нагревателем;
обеспечение подачи выходного сигнала на топливный клапан системы генерирования мощности для пропуска большего или меньшего количества топлива в нагреватель.
21. Способ по п.18, в котором указанное использование контроллера для приема одного или обоих из входного сигнала, относящегося к расходу топлива в нагреватель, и входного сигнала, относящегося к расходу окислителя в нагреватель, и обеспечения выходного сигнала для регулирования выхода тепла от нагревателя включает одну или обе из следующих операций:
обеспечение подачи выходного сигнала на топливный клапан системы генерирования мощности для пропуска большего или меньшего количества топлива в нагреватель;
обеспечение подачи выходного сигнала на клапан окислителя системы генерирования мощности для пропуска большего или меньшего количества окислителя в нагреватель.
22. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к давлению потока текучей среды на всасе выше насоса, и обеспечения подачи выходного сигнала на перепускной клапан, расположенный выше по потоку от насоса.
23. Способ по п.22, в котором выполняются одно или оба из следующих требований:
контроллер вызывает перетекание большего или меньшего количества текучей среды обратно в точку, находящуюся выше по потоку от перепускного клапана;
контроллер вызывает отвод большего или меньшего количества текучей среды из системы генерирования мощности в точке, находящейся выше по потоку от насоса.
24. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к давлению в выхлопном потоке турбины, и обеспечения подачи выходного сигнала на клапан отвода текучей среды и возможности отвода текучей среды из выхлопного потока, а также, опционально, обеспечения подачи выходного сигнала на клапан ввода текучей среды и возможности ввода текучей среды в выхлопной поток.
25. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к количеству воды в сепараторе, введенном в систему генерирования мощности, и обеспечения подачи выходного сигнала на клапан отвода воды, так чтобы разрешать или блокировать вывод воды из сепаратора и поддерживать количество воды в сепараторе в заданном объеме.
26. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к одному или обоим из массового расхода топлива и массового расхода окислителя, вводимым в систему генерирования мощности, и вычисления соотношения массовых расходов топлива и окислителя.
27. Способ по п.26, в котором контроллер обеспечивает подачу выходного сигнала на насос окислителя для изменения мощности насоса так, чтобы воздействовать на соотношение массовых расходов топлива и окислителя в системе генерирования мощности.
28. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к давлению в потоке окислителя ниже от компрессора окислителя, и обеспечения подачи выходного сигнала на перепускной клапан окислителя, так чтобы вызывать перетекание большего или меньшего количества окислителя в обход компрессора.
29. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к давлению в потоке окислителя выше от компрессора окислителя, и обеспечения подачи выходного сигнала на клапан рециркуляции текучей среды, так чтобы вызывать добавление большего или меньшего количества рециркуляционной текучей среды в поток окислителя в точке, находящейся выше по потоку от компрессора окислителя.
30. Способ по п.29, в котором рециркуляционная текучая среда представляет собой поток в основном чистого СО₂.
31. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к одному или обоим из массового расхода окислителя и массового расхода потока разбавителя окислителя, и вычисления соотношения расходов окислителя и разбавителя окислителя.
32. Способ по п.31, в котором контроллер сконфигурирован с возможностью обеспечения подачи выходного сигнала на входной клапан окислителя для пропускания большего или меньшего количества окислителя в систему генерирования мощности, так чтобы отношение массового расхода окислителя к разбавителю окислителя находилось в заданном диапазоне.
33. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к давлению всасывания выше компрессора в потоке текучей среды, и обеспечения подачи выходного сигнала на перепускной клапан, установленный ниже по потоку от компрессора и вызывающий перепуск большего или меньшего количества текучей среды в точку, находящуюся выше по потоку от компрессора.
34. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к давлению со стороны всаса выше по потоку от насоса, и обеспечения подачи выходного сигнала на насос для увеличения или снижения скорости насоса.
35. Способ по п.18, в котором указанное функционирование включает использование контроллера для приема входного сигнала, относящегося к вычисленному требованию по массовому расходу в отводном потоке от рециркуляционного потока высокого давления, и обеспечения подачи выходного сигнала на клапан отводного потока для увеличения или уменьшения доли рециркуляционного потока высокого давления, направляемой в отводной поток.

---