[發明專利]用于加熱用于燃氣輪機的燃料的系統和方法

無效

• 申請號: 201010177108.X
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101881220A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: J·D·霍爾特;R·J·魯奇蓋;B·J·貝里;G·R·史密斯;D·M·托克卡
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/224
• 分類號: F02C7/224
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

本文公開的主題涉及用于燃氣輪機的燃料的加熱。

背景技術

燃氣輪機通常使用燃料和壓縮空氣的混合物進行燃燒。然而，在一些情形中，燃料可處于相對低的溫度，而壓縮空氣可處于相對高的溫度。低燃料溫度可降低性能，降低效率，并增加燃氣輪機的排放。因此，期望在將燃料與壓縮空氣混合之前加熱燃料以改善燃氣輪機的性能、效率以及排放。

發明內容

下面對在范圍方面與原本要求保護的發明相當的某些實施例進行概述。這些實施例不意在限制要求保護的發明的范圍，而是相反，這些實施例僅意在提供本發明的可能形式的簡要概述。實際上，本發明可包括可能類似于或異于下面所論述的實施例的各種形式。

在第一實施例中，一種系統包括燃氣輪機發動機。該燃氣輪機發動機包括構造成接收并壓縮空氣的壓縮機。該燃氣輪機發動機還包括構造成接收來自壓縮機的壓縮空氣的第一流以及燃料的燃燒器，其中，該燃燒器構造成燃燒壓縮空氣和燃料的混合物以產生排氣。該燃氣輪機發動機還包括構造成接收來自燃燒器的排氣并利用排氣使軸旋轉的渦輪。該系統還包括燃料系統，該燃料系統構造成接收來自壓縮機的壓縮空氣的第二流，以利用來自壓縮空氣的第二流的熱量加熱燃料，并且將已加熱燃料輸送至燃燒器。

在第二實施例中，一種系統包括燃料加熱器。該燃料加熱器包括第一熱交換器，該第一熱交換器構造成接收來自壓縮機的壓縮空氣并且將來自該壓縮空氣的熱量傳遞至給水。該燃料加熱器還包括第二熱交換器，該第二熱交換器構造成接收來自第一熱交換器的已加熱給水并且將來自該已加熱給水的熱量傳遞至燃料。

在第三實施例中，一種方法包括使用來自壓縮機的壓縮空氣作為第一熱源在第一熱交換器內加熱給水。該方法還包括使用來自第一熱交換器的已加熱給水作為第二熱源在第二熱交換器內加熱燃料。

附圖說明

當參照附圖閱讀以下詳細描述時，本發明的這些和其它特征、方面以及優點將變得更好理解，在附圖中，相同標號在圖中始終表示相同部件，其中：

圖1是具有燃氣輪機、蒸汽輪機、熱回收蒸汽發生(HRSG)系統以及燃料系統的聯合循環動力發生系統的一個實施例的示意性流程圖；

圖2是圖1的燃氣輪機、進氣系統以及燃料系統的一個實施例的示意性流程圖；

圖3是用于使用來自圖1的燃氣輪機的壓縮機的已加熱空氣作為熱源來加熱圖1的燃料系統中的燃料的方法的一個實施例的流程圖；以及

圖4是在起動期間通過燃料系統的一個實施例的已加熱空氣、燃料以及給水的溫度和質量流率的圖表。

部件列表

10??聯合循環動力發生系統

12??燃氣輪機

14??第一負荷

16??渦輪

18??燃燒器或燃燒室

20??壓縮機

22??蒸汽輪機

24??第二負荷

26??低壓段

28??中壓段

30??高壓段

32??HRSG

34??已加熱排氣

36??冷凝器

38??冷凝泵

40??低壓節約器

42??低壓蒸發器

44??中壓節約器

46??中壓蒸發器

48??高壓節約器

50??高壓蒸發器

52??初級高壓過熱器

54??終極高壓過熱器

56??級間調溫器

58??初級過熱器

60??次級過熱器

62??級間調溫器

64??燃料系統

66??燃料

68??進氣系統

70??環境空氣

72??進氣

74??空氣給水熱交換器

76??給水燃料熱交換器

78??公共軸

80??壓縮空氣

82??熱加壓排氣

84??已加熱空氣

86??閥

88??控制器

90??溫度傳感器

92??給水

94??已加熱給水

96??已冷卻空氣

98??源燃料(source?fuel)

100??已冷卻給水

102??方法

104??方法步驟

106??方法步驟

108??方法步驟

110??方法步驟

112??方法步驟

114??方法步驟

116??方法步驟

118??方法步驟