現(xiàn) 的不同類型的動(dòng)力系。盡管每個(gè)架構(gòu)可WW不同于圖1的配置的方式操作，但是它們是類 似的，在于圖2-19中的實(shí)施例可W具有至少一個(gè)低密度旋轉(zhuǎn)部件（例如，壓縮機(jī)105和滿 輪機(jī)115的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)葉片130和135)。類似地，運(yùn)些實(shí)施例可W使用用于軸承140的至少 一個(gè)混合型低損耗軸承。如上所述，旋轉(zhuǎn)部件130和135中的一些或全部可W具有低密度 材料。特別地參考?jí)嚎s機(jī)或滿輪機(jī)部段中的葉片，低密度材料的旋轉(zhuǎn)部件可W按級(jí)與高密 度材料的旋轉(zhuǎn)部件散布。類似地，軸承140中的一些或全部可W是混合型低損耗軸承。W 該方式，低損耗混合類型的軸承可W與其它類型的軸承散布，如油軸承W及甚至單型低損 耗軸承。
[0098] 此外，在發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力系中使用低密度旋轉(zhuǎn)部件和混合型低損耗軸承不意味著 被限制到圖1-19中所示的例子。而是，運(yùn)些例子僅僅是低密度旋轉(zhuǎn)部件和混合型低損耗軸 承的使用可W在發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力系中實(shí)現(xiàn)的一些可能架構(gòu)的舉例說(shuō)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員 將領(lǐng)會(huì)本文中所示的例子的可能配置有許多變型。各實(shí)施例的范圍和內(nèi)容意味著涵蓋那些 可能的變型，W及可W在使用燃?xì)鉂M輪機(jī)的發(fā)電機(jī)組中實(shí)現(xiàn)的其它可能的動(dòng)力系配置。
[0099] 另外，具有它們的相應(yīng)發(fā)電機(jī)裝置的各種架構(gòu)的W下描述設(shè)及能夠W各種速度 (W每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)或RPMs測(cè)量）驅(qū)動(dòng)從而W期望頻率輸出操作的發(fā)電機(jī)。滿輪機(jī)部段W 3600RPMS直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)W便W60化操作不是必要的，但是運(yùn)樣的速度和輸出對(duì)于許多 應(yīng)用可能是期望的。例如，多軸裝置和/或扭矩改變機(jī)構(gòu)（如圖19中）可W被使用W獲得 期望的發(fā)電機(jī)輸出。本發(fā)明的各實(shí)施例不意味著被限制到任何特定類型的發(fā)電機(jī)，并且因 此可應(yīng)用于多種多樣的發(fā)電機(jī)，包括但不限于W3600RPMS的速度旋轉(zhuǎn)W便W60Hz操作的 雙極發(fā)電機(jī)；W1800RPMS的速度旋轉(zhuǎn)W便W60化操作的四極發(fā)電機(jī)；W3000RPMS的速度 旋轉(zhuǎn)W便W50Hz操作的雙極發(fā)電機(jī)；和W1500RPMS的速度旋轉(zhuǎn)W便W50Hz操作的四極發(fā) 電機(jī)。對(duì)于產(chǎn)生小于50MW的功率輸出的動(dòng)力系架構(gòu)，其它速度和頻率輸出可能是期望的和 合適的。 陽(yáng)100] 圖2示出包括后端驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉂M輪機(jī)12、發(fā)電機(jī)120和軸承流體橋150的簡(jiǎn)單循環(huán) 動(dòng)力系架構(gòu)200。在動(dòng)力系架構(gòu)200中，燃?xì)鉂M輪機(jī)12布置成使得發(fā)電機(jī)120經(jīng)由負(fù)荷禪 聯(lián)裝置104禪聯(lián)到燃?xì)鉂M輪機(jī)的滿輪機(jī)部段115,因此產(chǎn)生"后端驅(qū)動(dòng)（rear-end化ive)" 燃?xì)鉂M輪機(jī)12。 陽(yáng)101] 與圖1中所示的架構(gòu)100 -樣，動(dòng)力系架構(gòu)200包括與軸承流體橋150流體連通 的至少一個(gè)混合型低損耗軸承140。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)部件（如壓縮機(jī)葉 片130或滿輪機(jī)葉片135)由低密度材料制造。由于動(dòng)力系架構(gòu)200的單獨(dú)的部件與動(dòng)力 系架構(gòu)100中的相同，因此參考圖1的先前論述，并且在運(yùn)里不重復(fù)每個(gè)元件的論述。 陽(yáng)102] 圖3是具有帶有再加熱部段205的前端驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉂M輪機(jī)14的動(dòng)力系架構(gòu)300的 示意圖。如圖3中所示，再加熱部段205包括在第一燃燒器部段110和第一滿輪機(jī)部段115 的下游的第二燃燒器部段210和第二滿輪機(jī)部段215 (也相應(yīng)地稱為再加熱燃燒器和再加 熱滿輪機(jī)）。動(dòng)力系架構(gòu)300包括與軸承流體橋150流體連通的至少一個(gè)混合型低損耗軸 承140 (如上所述）。 陽(yáng)103] 在該實(shí)施例中，滿輪機(jī)部段115和滿輪機(jī)部段215兩者可W具有旋轉(zhuǎn)部件（如相 應(yīng)的葉片135、220)，所述旋轉(zhuǎn)部件包括具有低密度材料的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)部件。在一個(gè)實(shí)施 例中，滿輪機(jī)級(jí)中的一個(gè)、一些或全部中的全部或一些旋轉(zhuǎn)葉片135和/或220可W包括低 密度材料。在另一實(shí)施例中，壓縮機(jī)部段105中的旋轉(zhuǎn)部件130可W包括低密度材料。在 另一實(shí)施例中，壓縮機(jī)部段105和滿輪機(jī)部段115中的至少一個(gè)可W包括低密度材料的旋 轉(zhuǎn)部件130、135,而再加熱滿輪機(jī)部段215的旋轉(zhuǎn)部件220可W具有不同類型的材料（例 如，高密度材料）。如果需要，壓縮機(jī)部段105、滿輪機(jī)部段115和再加熱滿輪機(jī)215的每一 個(gè)可W包括低密度材料的旋轉(zhuǎn)部件（例如旋轉(zhuǎn)葉片）130、135、220的一個(gè)或多個(gè)級(jí)。作為 本文中所述的旋轉(zhuǎn)葉片130、135、220的附加或替代，包括發(fā)電機(jī)120中的旋轉(zhuǎn)部件的其它 低密封材料旋轉(zhuǎn)部件可W被使用。
[0104] 圖4是包括前端驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉂M輪機(jī)10、多級(jí)蒸汽滿輪機(jī)40、發(fā)電機(jī)120和軸承流體 橋150的單軸蒸汽滿輪機(jī)和發(fā)電機(jī)（STAG)動(dòng)力系架構(gòu)400的示意圖。第一負(fù)荷禪聯(lián)裝置 104定位在燃?xì)鉂M輪機(jī)10和發(fā)電機(jī)120之間。蒸汽滿輪機(jī)40包括高壓（H巧部段402、中 壓（I巧部段404和低壓（L巧部段406。替代地，蒸汽滿輪機(jī)40可W包括高壓部段402和 低（或較低）壓部段406。因此，本公開(kāi)不限于蒸汽滿輪機(jī)40的特定布置。第二負(fù)荷禪聯(lián) 裝置106將蒸汽滿輪機(jī)40連接到發(fā)電機(jī)120,由此完成聯(lián)合軸125?；旌闲偷蛽p耗軸承140 可W用于支撐動(dòng)力系的部段中的任何一個(gè)或全部，混合型低損耗軸承140流體地連接到軸 承流體橋150。
[01化]在圖4中也顯示熱交換器，如熱回收蒸汽發(fā)生器（或"皿SG")50。皿SG50將水（W) 轉(zhuǎn)化成蒸汽，所述蒸汽供應(yīng)到蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402,如虛線所示。蒸汽的流動(dòng)路徑 由虛線箭頭指示，蒸汽從高壓部段402順序地轉(zhuǎn)移到中壓部段404到達(dá)低壓部段406 (或者 在雙級(jí)蒸汽滿輪機(jī)的情況下，從高壓部段到低壓部段）。來(lái)自燃?xì)鉂M輪機(jī)10的滿輪機(jī)部段 115的廢氣（"EG")的一部分的能量用于在皿SG中產(chǎn)生蒸汽。 陽(yáng)106] 低密度材料可W用于燃?xì)鉂M輪機(jī)10的壓縮機(jī)部段105、燃?xì)鉂M輪機(jī)10的滿輪機(jī)部 段115、蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402、蒸汽滿輪機(jī)40的中壓部段404、蒸汽滿輪機(jī)40的 低壓部段406和發(fā)電機(jī)120中的至少一個(gè)的旋轉(zhuǎn)部件。低密度材料的使用（例如，在葉片 130、135中）減小正在旋轉(zhuǎn)的一個(gè)級(jí)、多個(gè)級(jí)或部件的重量，因此便于低損耗軸承140用于 動(dòng)力系架構(gòu)400的相應(yīng)部段。 陽(yáng)107] 圖5示出作為圖4中所示的動(dòng)力系架構(gòu)400的變型的動(dòng)力系架構(gòu)500。在圖5中， 單軸蒸汽滿輪機(jī)和發(fā)電機(jī)（STAG)帶有前端驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉂M輪機(jī)10、發(fā)電機(jī)120、離合器108、多 級(jí)蒸汽滿輪機(jī)40、熱交換器50和軸承流體橋150。在該架構(gòu)500中，發(fā)電機(jī)120經(jīng)由負(fù)荷 禪聯(lián)裝置104禪聯(lián)到燃?xì)鉂M輪機(jī)10的前端（即，壓縮機(jī)部段105)并且經(jīng)由離合器108進(jìn) 一步禪聯(lián)到蒸汽滿輪機(jī)40。從熱交換器50供應(yīng)的蒸汽被引導(dǎo)到蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段 402,蒸汽隨后路由通過(guò)中壓部段404 (當(dāng)存在時(shí)）和低壓部段406 (如虛線箭頭所示）。 [0108] 低密度材料可W用于燃?xì)鉂M輪機(jī)10的壓縮機(jī)部段105 (例如，在葉片130中）、燃 氣滿輪機(jī)10的滿輪機(jī)部段115 (例如，在葉片135中）、蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402、蒸 汽滿輪機(jī)40的中壓部段404、蒸汽滿輪機(jī)40的低壓部段406和發(fā)電機(jī)120中的至少一個(gè)的 旋轉(zhuǎn)部件?；旌闲偷蛽p耗軸承140可W用于支撐包括由低密度材料制造的旋轉(zhuǎn)部件的動(dòng)力 系架構(gòu)500的那些部段。混合型低損耗軸承140流體地連接到軸承流體橋150,如先前所 述。 陽(yáng)109]圖6示出作為圖4中所示的動(dòng)力系架構(gòu)400的另一替代布置的動(dòng)力系架構(gòu)600。 在圖6中，單軸蒸汽滿輪機(jī)和發(fā)電機(jī)（STAG)帶有后端驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉂M輪機(jī)12、發(fā)電機(jī)120、多級(jí) 蒸汽滿輪機(jī)40、熱交換器50和軸承流體橋150。在該架構(gòu)600中，發(fā)電機(jī)120經(jīng)由第一負(fù) 荷禪聯(lián)裝置104禪聯(lián)到燃?xì)鉂M輪機(jī)12的后端（即，滿輪機(jī)部段115)并且經(jīng)由第二負(fù)荷禪 聯(lián)裝置106進(jìn)一步禪聯(lián)到蒸汽滿輪機(jī)40。從熱交換器50供應(yīng)的蒸汽被引導(dǎo)到蒸汽滿輪機(jī) 40的高壓部段402,蒸汽隨后路由通過(guò)中壓部段404 (當(dāng)存在時(shí)）和低壓部段406 (如虛線 箭頭所示）。
[0110] 低密度材料可W用于燃?xì)鉂M輪機(jī)12的壓縮機(jī)部段105(例如，在葉片130中）、燃 氣滿輪機(jī)12的滿輪機(jī)部段115 (例如，在葉片135中）、蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402、蒸 汽滿輪機(jī)40的中壓部段404、蒸汽滿輪機(jī)40的低壓部段406和發(fā)電機(jī)120中的至少一個(gè)的 旋轉(zhuǎn)部件?；旌闲偷蛽p耗軸承140可W用于支撐包括由低密度材料制造的旋轉(zhuǎn)部件的動(dòng)力 系架構(gòu)600的那些部段?；旌闲偷蛽p耗軸承140流體地連接到軸承流體橋150,如先前所 述。 陽(yáng)111] 圖7示出作為圖4中所示的動(dòng)力系架構(gòu)的又一替代布置的動(dòng)力系架構(gòu)700。在圖7 中，單軸蒸汽滿輪機(jī)和發(fā)電機(jī)（STAG)帶有具有再加熱部段205的前端驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉂M輪機(jī)14、 發(fā)電機(jī)120、多級(jí)蒸汽滿輪機(jī)40、熱交換器50和軸承流體橋150。在該布置中，發(fā)電機(jī)120 經(jīng)由第一負(fù)荷禪聯(lián)裝置104禪聯(lián)到燃?xì)鉂M輪機(jī)14的前端（即，壓縮機(jī)部段105)并且經(jīng)由 第二負(fù)荷禪聯(lián)裝置106進(jìn)一步禪聯(lián)到蒸汽滿輪機(jī)40。從熱交換器50供應(yīng)的蒸汽被引導(dǎo)到 蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402,蒸汽隨后路由通過(guò)中壓部段404 (當(dāng)存在時(shí)）和低壓部段 406 (如虛線箭頭所示）。
[0112] 低密度材料可W用于燃?xì)鉂M輪機(jī)14的壓縮機(jī)部段105(例如，在葉片130中）、燃 氣滿輪機(jī)14的滿輪機(jī)部段115 (例如，在葉片135中）、燃?xì)鉂M輪機(jī)14的再加熱滿輪機(jī)部段 215 (例如，在葉片220中）、蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402、蒸汽滿輪機(jī)40的中壓部段404、 蒸汽滿輪機(jī)40的低壓部段406和發(fā)電機(jī)120中的至少一個(gè)的旋轉(zhuǎn)部件。混合型低損耗軸 承140可W用于支撐包括由低密度材料制造的旋轉(zhuǎn)部件的動(dòng)力系架構(gòu)700的那些部段?；?合型低損耗軸承140流體地連接到軸承流體橋150,如先前所述。
[0113] 圖8是二對(duì)一（2:1)組合循環(huán)動(dòng)力系架構(gòu)800的示意圖，所述動(dòng)力系架構(gòu)包括兩 個(gè)前端驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉂M輪機(jī)10 (均具有其自身的發(fā)電機(jī)120、熱交換器50和軸承流體橋150)和 具有其自身的發(fā)電機(jī)120和軸承流體橋150的一個(gè)多級(jí)蒸汽滿輪機(jī)40。如圖所示，燃?xì)鉂M 輪機(jī)10可W彼此平行地定向，但是運(yùn)樣的配置不是必需的。
[0114] 在該架構(gòu)800中，每個(gè)燃?xì)鉂M輪機(jī)10作用于其自身的軸125并且經(jīng)由第一負(fù)荷禪 聯(lián)裝置104禪聯(lián)到發(fā)電機(jī)120。在燃?xì)鉂M輪機(jī)10之一或兩者中，低密度材料可W用作壓縮 機(jī)部段105 (例如，在葉片130中）或滿輪機(jī)部段115 (例如，在葉片135中）或其它區(qū)域 (例如，在發(fā)電機(jī)120中，如交叉影線所示）中的旋轉(zhuǎn)部件。支撐發(fā)電機(jī)120和燃?xì)鉂M輪機(jī) 10的各部段的軸承140可W是混合型低損耗軸承，如本文中所述。軸承140流體地連接到 軸承流體橋150。
[0115] 來(lái)自每個(gè)燃?xì)鉂M輪機(jī)10的滿輪機(jī)部段115的廢氣產(chǎn)物被引導(dǎo)到相應(yīng)的熱交換器 50 (例如，HRSG)，所述熱交換器產(chǎn)生用于蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402的蒸汽。蒸汽隨后 路由通過(guò)蒸汽滿輪機(jī)40的中壓部段404 (當(dāng)存在時(shí)）和低壓部段406 (如虛線箭頭所示）。 蒸汽滿輪機(jī)40經(jīng)由軸126禪聯(lián)到相應(yīng)的發(fā)電機(jī)120。負(fù)荷禪聯(lián)裝置106可W包括在蒸汽滿 輪機(jī)40和發(fā)電機(jī)120之間。
[0116] 低密度材料可W用作蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402、蒸汽滿輪機(jī)40的中壓部段 404、蒸汽滿輪機(jī)40的低壓部段406或其它區(qū)域（例如，在與蒸汽滿輪機(jī)40關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī) 120中）中的旋轉(zhuǎn)部件。支撐發(fā)電機(jī)120和蒸汽滿輪機(jī)40的各部段的軸承140可W是混合 型低損耗軸承，如本文中所述。軸承140流體地連接到與蒸汽滿輪機(jī)40關(guān)聯(lián)的軸承流體橋 150。
[0117] 圖9是二對(duì)一（2:1)組合循環(huán)動(dòng)力系架構(gòu)900的示意圖，所述動(dòng)力系架構(gòu)包括兩 個(gè)后端驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉂M輪機(jī)12 (均具有其自身的發(fā)電機(jī)120、熱交換器50和軸承流體橋150)和 具有其自身的發(fā)電機(jī)120和軸承流體橋150的一個(gè)多級(jí)蒸汽滿輪機(jī)40。如圖所示，燃?xì)鉂M 輪機(jī)12可W彼此平行地定向，但是運(yùn)樣的配置不是必需的。
[0118] 在該架構(gòu)900中，每個(gè)燃?xì)鉂M輪機(jī)12作用于其自身的軸125并且經(jīng)由第一負(fù)荷禪 聯(lián)裝置104禪聯(lián)到發(fā)電機(jī)120。在燃?xì)鉂M輪機(jī)12之一或兩者中，低密度材料可W用作壓縮 機(jī)部段105 (例如，在葉片130中）或滿輪機(jī)部段115 (例如，在葉片135中）或其它區(qū)域 (例如，在發(fā)電機(jī)120中，如交叉影線所示）中的旋轉(zhuǎn)部件。支撐發(fā)電機(jī)120和燃?xì)鉂M輪機(jī) 10的各部段的軸承140可W是混合型低損耗軸承，如本文中所述。軸承140流體地連接到 軸承流體橋150。
[0119] 來(lái)自每個(gè)燃?xì)鉂M輪機(jī)12的滿輪機(jī)部段115的廢氣產(chǎn)物被引導(dǎo)到相應(yīng)的熱交換器 50 (例如，HRSG)，所述熱交換器產(chǎn)生用于蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402的蒸汽。蒸汽隨后 路由通過(guò)蒸汽滿輪機(jī)40的中壓部段404 (當(dāng)存在時(shí)）和低壓部段406 (如虛線箭頭所示）。 蒸汽滿輪機(jī)40經(jīng)由軸126禪聯(lián)到相應(yīng)的發(fā)電機(jī)120。負(fù)荷禪聯(lián)裝置106可W包括在蒸汽滿 輪機(jī)40和發(fā)電機(jī)120之間。
[0120] 低密度材料可W用作蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402、蒸汽滿輪機(jī)40的中壓部段 404、蒸汽滿輪機(jī)40的低壓部段406或其它區(qū)域（例如，在與蒸汽滿輪機(jī)40關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī) 120中）中的旋轉(zhuǎn)部件。支撐發(fā)電機(jī)120和蒸汽滿輪機(jī)40的各部段的軸承140可W是混合 型低損耗軸承，如本文中所述。軸承140流體地連接到與蒸汽滿輪機(jī)40關(guān)聯(lián)的軸承流體橋 150。 陽(yáng)121] 圖10是S對(duì)一（3:1)組合循環(huán)動(dòng)力系架構(gòu)1000的簡(jiǎn)化示意圖，所述動(dòng)力系架構(gòu) 包括=個(gè)后端驅(qū)動(dòng)燃?xì)鉂M輪機(jī)12(均具有其自身的發(fā)電機(jī)120、熱交換器50和軸承流體橋 150)和具有其自身的發(fā)電機(jī)120和軸承流體橋150的一個(gè)多級(jí)蒸汽滿輪機(jī)40。如上所述， 低密度材料可W在至少一個(gè)燃?xì)鉂M輪機(jī)12的壓縮機(jī)部段105、至少一個(gè)燃?xì)鉂M輪機(jī)12的滿 輪機(jī)部段115、至少一個(gè)燃?xì)鉂M輪機(jī)12的發(fā)電機(jī)部段120、蒸汽滿輪機(jī)40的高壓部段402、 蒸汽滿輪機(jī)40的中壓部段404、蒸汽滿輪機(jī)40的低壓部段406和與蒸汽滿輪機(jī)40關(guān)聯(lián)的 發(fā)電機(jī)120中的至少一個(gè)的旋轉(zhuǎn)部件中使用。有利地，由于本文中所述的原因，在它們的旋 轉(zhuǎn)部件中的一些或全部中包括低密度材料的動(dòng)力系架構(gòu)1000的那些部段由混合