[發(fā)明專(zhuān)利]預(yù)熱熱回收蒸汽發(fā)生器及相關(guān)聯(lián)的蒸汽管道的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010157350.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101846311A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·胡;K·R·埃斯特拉達(dá);M·J·亞歷山大
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): F22G1/00
• 分類(lèi)號(hào): F22G1/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力裝置，更具體地涉及提供用于預(yù)熱熱回收蒸汽發(fā)生器及相關(guān)蒸汽管道的系統(tǒng)和方法的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力裝置可使用燃?xì)鉁u輪和蒸汽渦輪的結(jié)合來(lái)產(chǎn)生電力。在聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力裝置中，燃?xì)鉁u輪循環(huán)可通過(guò)熱回收蒸汽發(fā)生器(“HRSG”)與蒸汽渦輪循環(huán)可操作地結(jié)合。

在聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力裝置中，燃?xì)鉁u輪循環(huán)可稱(chēng)為“頂循環(huán)”，而蒸汽渦輪循環(huán)可稱(chēng)為“蒸汽底循環(huán)”。由于蒸汽渦輪或底循環(huán)通過(guò)來(lái)自燃?xì)鉁u輪或頂循環(huán)的排氣的熱量驅(qū)動(dòng)，所以在某些情況下HRSG不會(huì)變成完全運(yùn)行，直到燃?xì)鉁u輪或頂循環(huán)已將蒸汽渦輪或底循環(huán)升溫至合適的溫度。

例如，在燃?xì)鉁u輪或頂循環(huán)的起動(dòng)期間，隨著渦輪加速至運(yùn)行速度，從燃?xì)鉁u輪排出的熱氣體的流率較快地增加。此時(shí)，隨著燃?xì)鉁u輪的燃燒溫度升高并被管理在適當(dāng)?shù)乃揭援a(chǎn)生希望的動(dòng)力輸出，排氣的溫度逐漸升高。

雖然來(lái)自燃?xì)鉁u輪的熱排氣在燃?xì)鉁u輪起動(dòng)期間通常流經(jīng)HRSG，但在初始溫度低的HRSG能夠產(chǎn)生充足的壓力和溫度的蒸汽之前要等待相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。在常規(guī)的系統(tǒng)中，燃?xì)鉁u輪或頂循環(huán)保持在較低的負(fù)荷，直到HRSG的溫度升高到HRSG可產(chǎn)生希望的壓力和溫度的蒸汽的水平。通過(guò)將頂循環(huán)保持在低負(fù)荷一段延長(zhǎng)的時(shí)間，傳遞到蒸汽渦輪的蒸汽可被控制在使低溫蒸汽渦輪金屬和構(gòu)件部分上的應(yīng)力降低的溫度和壓力。當(dāng)頂循環(huán)在該加熱階段不保持在低負(fù)荷時(shí)，蒸汽渦輪或底循環(huán)將承受將縮短其工作壽命的應(yīng)力。零件疲勞、殼體和軸扭曲以及HRSG系統(tǒng)的密封件和葉片的物理?yè)p壞只是這些應(yīng)力可導(dǎo)致的損壞的一些實(shí)例。相反，在較低的負(fù)荷運(yùn)行燃?xì)鉁u輪或頂循環(huán)可減小這些應(yīng)力和相應(yīng)的損壞。然而，這樣做會(huì)減少聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的整體動(dòng)力輸出，引起低效率，而且增加排放。

從而，需要用于預(yù)熱HRSG及相關(guān)蒸汽管道的系統(tǒng)和方法。此外，需要用于在多種狀態(tài)條件如冷、溫?zé)岷蜔釛l件下預(yù)熱HRSG及相關(guān)蒸汽管道的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例可解決部分或全部上述需要。本發(fā)明的一些實(shí)施例大致涉及用于預(yù)熱熱回收蒸汽發(fā)生器(“HRSG”)及相關(guān)聯(lián)的蒸汽管道的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的一些其它實(shí)施例涉及用于預(yù)熱過(guò)熱器、再熱器、蒸汽渦輪的多個(gè)級(jí)、和/或高壓蒸發(fā)器和鼓的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可提供一種用于預(yù)熱HRSG的方法。該方法可包括從蒸汽源提供加熱蒸汽。該方法還可包括將加熱蒸汽從蒸汽源引導(dǎo)到過(guò)熱器以加熱過(guò)熱器的至少一部分。另外，該方法可包括將加熱蒸汽的至少一部分從過(guò)熱器引導(dǎo)到至少一個(gè)旁通管道并且將其保持在該旁通管道中直到達(dá)到預(yù)定溫度或壓力。此外，該方法可包括一旦旁通管道達(dá)到預(yù)定溫度或壓力便將加熱蒸汽的至少一部分從旁通管道引導(dǎo)到再熱器以便可加熱再熱器。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可提供一種用于預(yù)熱HRSG的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括用于提供加熱蒸汽的蒸汽源。該系統(tǒng)還可包括連接到蒸汽源和過(guò)熱器的至少一個(gè)蒸汽管道，用于將加熱蒸汽從蒸汽源引導(dǎo)到過(guò)熱器。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括連接到過(guò)熱器和至少一個(gè)旁通管道的至少一個(gè)蒸汽管道，用于將加熱蒸汽的至少一部分從過(guò)熱器引導(dǎo)到該至少一個(gè)旁通管道。該系統(tǒng)還可包括連接到該至少一個(gè)旁通管道的控制器，用于將該至少一個(gè)旁通管道中的加熱蒸汽的至少一部分保持在預(yù)定溫度或壓力。此外，該系統(tǒng)可包括連接到旁通管道和再熱器的至少一個(gè)蒸汽管道，用于將處在預(yù)定溫度或壓力的加熱蒸汽的至少一部分從該至少一個(gè)旁通管道引導(dǎo)到該再熱器。

根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，可提供一種用于預(yù)熱HRSG的方法。該方法可包括從蒸汽源提供加熱蒸汽。該方法還可包括將加熱蒸汽從蒸汽源引導(dǎo)到過(guò)熱器以加熱過(guò)熱器的至少一部分。該方法可進(jìn)一步包括將加熱蒸汽的至少一部分從蒸汽源引導(dǎo)到蒸汽渦輪的高壓段以加熱蒸汽渦輪的高壓段的至少一部分。另外，該方法可包括將加熱蒸汽的至少一部分從過(guò)熱器引導(dǎo)到再熱器，并從再熱器引導(dǎo)到蒸汽渦輪的中壓段。最后，可將加熱蒸汽從蒸汽渦輪的中壓段引導(dǎo)到蒸汽渦輪的低壓段以加熱蒸汽渦輪的低壓段。

根據(jù)以下結(jié)合以下附圖的描述，本發(fā)明的其它實(shí)施例和方面將變得清楚。

附圖說(shuō)明

在已概括描述本發(fā)明的情況下，現(xiàn)將參照附圖，附圖不一定按比例繪制，并且其中：

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)熱回收蒸汽發(fā)生器(“HRSG”)系統(tǒng)。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于預(yù)熱HRSG及相關(guān)蒸汽管道的示例性系統(tǒng)。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于預(yù)熱HRSG及相關(guān)蒸汽管道的示例性方法。

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