[發明專利]用燃氣加熱器的水排放來減小給水泵尺寸的蒸汽調溫裝置

無效

• 申請號: 200910205632.0
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101713339A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: K·納拉亞納斯瓦米;P·納拉楊
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/224
• 分類號: F02C7/224;F01K23/10;F01K11/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;劉華聯

技術領域

本發明一般地涉及蒸汽調溫。更具體地，本發明涉及在蒸汽渦輪機跳脫(trip)期間從蒸汽渦輪機旁通過的蒸汽的調溫。

背景技術

在聯合循環動力裝置中，可將來自燃氣渦輪機的熱排氣輸送給用于產生蒸汽的余熱蒸汽發生(HRSG)系統，蒸汽可用于蒸汽渦輪機中。HRSG系統可以產生非常高溫的蒸汽。具體地，HRSG系統可以包括過熱器和再熱器，其使得由蒸汽渦輪機使用的蒸汽過熱。在蒸汽渦輪機跳脫期間，蒸汽可以旁通過蒸汽渦輪機。在這種情況下，由于蒸汽可僅在過熱器和再熱器之間循環，因而如果不受控制，則蒸汽溫度甚至可能變得更大。

如果來自過熱器和再熱器的蒸汽達到足夠高的溫度，則可能不利地影響蒸汽渦輪機以及HRSG下游的其他設備。例如，蒸汽管道和蒸汽渦輪機中的高循環性熱應力最終可能導致縮短的生命周期。已經設計了傳統的控制系統來幫助監視和控制HRSG系統內的蒸汽溫度。但是，這些傳統的控制系統通常涉及使用調溫系統，該調溫系統利用來自專用水源的水作為冷卻介質。使用專用水源和管道可導致水罐和水泵設備過大，從而導致設備和整個HRSG系統增大的基底面(footprint)。

發明內容

在一個實施例中，提供了一種冷卻在蒸汽渦輪機跳脫期間從蒸汽渦輪機旁通過的蒸汽的方法。該方法包括：將水從鍋爐給水泵的中壓級輸送到節約器。該方法還包括用該節約器加熱水。該方法又包括將該水從該節約器輸送到燃氣加熱器。另外，該方法包括通過該燃氣加熱器將熱量從該水傳遞給燃氣，從而加熱該燃氣并冷卻該水。該方法又包括將該水從燃氣加熱器輸送至旁路調溫器。該方法還包括通過該旁路調溫器將來自從蒸汽渦輪機旁通過的蒸汽的熱量傳遞給來自燃氣加熱器的水，從而冷卻該蒸汽。

在另一實施例中，提供了一種冷卻蒸汽的方法。該方法包括：將水從燃氣加熱器輸送至旁路調溫器。該方法還包括用該旁路調溫器和來自該燃氣加熱器的水來冷卻蒸汽。

在又一實施例中，提供了一種蒸汽調溫系統。該蒸汽調溫系統包括燃氣加熱器，該燃氣加熱器配置成用加熱過的給水加熱燃氣，并在燃氣加熱過程中使用后排放水。該蒸汽調溫系統還包括旁路調溫器，該旁路調溫器配置成用從燃氣加熱器排放的水冷卻蒸汽，其中該蒸汽在該蒸汽渦輪機跳脫期間已經從蒸汽渦輪機旁通過。

附圖說明

當參考附圖閱讀下面的具體實施方式時，本發明的這些和其他的特征、方面以及益處將變得更好理解，其中貫穿這些附圖，相似的標記表示相似的部分，其中：

圖1是可利用公開實施例的蒸汽調溫系統和方法的一個示范性的聯合循環動力發生系統的示意性流程圖；

圖2是可利用公開實施例的蒸汽調溫系統和方法的一個示范性的聯合循環動力發生系統的更詳細的示意性流程圖；

圖3是可利用公開實施例的蒸汽調溫系統和方法的一個示范性的聯合循環動力發生系統的另一詳細的示意性流程圖；以及

圖4是利用公開實施例用于對旁通過蒸汽渦輪機的蒸汽進行調溫的一種示范性方法的流程圖。

具體實施方式

下面將描述本發明的一個或者多個具體實施例。為了提供這些實施例的簡要描述，在本說明書中可能不描述一個實際實施方式的所有特征。應當理解的是：在任何這類實際實施方式的開發中，如在任何工程或者設計項目中，為了實現研發人員的特定目標(諸如符合系統相關和商業相關的限制)，必須做出許多實施方式特定的決定，這些決定可以從一個實施方式到另一個實施方式而變化。而且，應當理解的是：盡管這種研發努力可能是復雜而耗時的，但是對于那些享有本發明益處的本領域技術人員而言，這種研發努力仍然是設計、制備以及制造的日常任務。

在介紹本發明的各種實施例的元件時，用詞“一”、“一個”、“該”以及“所述”意在表示有一個或者多個元件。用語“包括”、“包含”以及“具有”意在為包含性的并表示可能存在所列出元件之外的另外的元件。操作參數的任何示例并不排除公開實施例的其他參數。

在公開的實施例中，提供了用于對在蒸汽渦輪機跳脫期間從蒸汽渦輪機旁通過的蒸汽進行冷卻的調溫系統和方法。該系統可被配置成將從燃氣加熱器排放的水輸送到旁路調溫器，在此處可以用從燃氣加熱器排放的水來冷卻旁路蒸汽。在由燃氣加熱器使用之前，用于加熱燃氣的水可以由節約器加熱。可通過鍋爐給水泵的中壓級將水輸送至節約器。在公開的實施例中，還可以用鍋爐給水泵的中壓級來將水供應給再熱器的調溫器，在已經將水從旁路調溫器輸送到再熱器后，其可以被用來進一步冷卻蒸汽。另外，鍋爐給水泵的中壓級可以直接將水輸送至旁路調溫器作為補充水源。