[發明專利]用于回收渦輪機輔助系統所產生的廢熱的系統

無效

• 申請號: 200910149171.X
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN101603466A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: R·J·奇拉;M·B·史密斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C6/18
• 分類號: F02C6/18;F01K23/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 朱鐵宏;劉華聯

技術領域

本發明總體上涉及用于提高動力設備的效率的系統；更具體而言但絕非以限制的方式來說，涉及用于利用由動力設備所產生的廢熱來減少由熱回收蒸汽發生器所做的功。

背景技術

通常，動力設備的許多構件和/或系統需要冷卻。這些構件例如可包括但不限于：發生器；潤滑油系統；變壓器；渦輪入口冷卻系統；壓縮機中間冷卻系統等。這些構件和系統除去由無效因素(風阻、軸承、電加熱等)產生的熱。通常，這些冷卻功能直接影響動力設備的性能和效率。

一般而言，這些系統采用可利用空氣冷卻式或水冷式熱交換器的單獨滑道(skid)。例如，但不限于，發生器冷卻水滑道可使用以水作為冷卻介質的熱交換器。潤滑油滑道可利用水冷式熱交換器。壓縮機中間冷卻滑道可利用常溫水。變壓器冷卻滑道可通過使用空氣冷卻式熱交換器來冷卻變壓器。這些獨立的冷卻滑道除去由于冷卻前述的動力設備構件和系統而產生的廢熱。

聯合循環動力設備利用熱回收蒸汽發生器(HRSG)。動力設備使用來自燃氣輪機的排氣加熱HRSG中的水以產生蒸汽。在由蒸汽渦輪或其它工藝使用之后，蒸汽凝結并流到冷凝器。冷凝蒸汽(下稱“冷凝物”等)在冷凝物環路中流到HRSG用于重新加熱的部段。HRSG通常具有節約裝置部段，其在冷凝物閃蒸為蒸汽之前將冷凝物加熱至中間溫度。在HRSG中使用節約裝置降低了動力設備的整體效率。目前，不存在使動力設備的構件成為一體以便將前述的廢熱用來加熱冷凝物并減少節約裝置使用的已知系統。

鑒于上述原因，需要一種收回動力設備輔助系統所排放的廢熱的系統。該系統將使用廢熱來提高在HRSG中流動的冷凝物的溫度。

發明內容

根據本發明的一個實施例，提供了一種用于提高動力設備的效率的系統，其中，該動力設備包括至少一個燃氣輪機(100)以及熱回收蒸汽發生器(HRSG)(165)，該系統包括：至少一個輔助系統，其中該至少一個輔助系統與動力設備的至少一個構件成流體連通，并除去從動力設備的該至少一個構件所接收的廢熱；與HSRG(165)形成一體的冷凝器(175)，其中該冷凝器(175)接收來自HRSG(165)的冷凝物并且包括冷凝物環路(177)，其中該冷凝物環路(177)將一部分冷凝物轉移至該至少一個輔助系統的入口部；以及熱回收環路(230)，其中該熱回收環路(230)利用冷凝物將廢熱從該至少一個輔助系統轉移至HRSG(165)，其中該熱回收環路(230)在返回到HRSG(165)之前提高冷凝物的溫度，這減少了由HRSG(165)所做的功和提高了動力設備的效率。

附圖說明

當參考附圖閱讀以下詳細描述時，本發明的這些和其它的特征、方面和優點將變得更好理解，全部附圖中用相似的標記代表相似的元件。

圖1為示出了現有技術的動力設備輔助系統中用來除去廢熱的獨立冷卻滑道的示意圖。

圖2為示出了根據本發明實施例的用于利用廢熱來加熱HRSG中的冷凝物的系統的示意圖。

零件清單

100?燃氣輪機

105?進氣

110?壓縮機

120?軸

130?燃燒系統

135?燃料

140?燃燒氣體

145?渦輪部段

150?排氣

155?發電機

160?變壓器

165?HRSG

170?蒸汽渦輪

175?冷凝器

177?冷凝物環路

180?壓縮機中間冷卻滑道(CIS)

181?CIS熱管線

183?CIS冷管線

185?潤滑油冷卻滑道(LOCS)

187、189、191?LOCS管線

193?冷卻水滑道(CWS)

195?CWS熱管線

197?CWS冷管線

200?變壓器冷卻滑道(TCS)

201?TCS熱管線

203?TCS冷管線

210?除氣器

212?CIS冷凝物供應管路

214?CIS冷凝物返回管路

216?LOCS冷凝物供應管路

218?LOCS冷凝物返回管路

220?CWS冷凝物供應管路

222?CWS冷凝物返回管路

224?TCS冷凝物供應管路

226?TCS冷凝物返回管路

230?熱回收環路

具體實施方式