[發(fā)明專利]聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210114951.2
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102733869A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設計）人: J·D·霍爾特;G·R·史密斯
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01K23/10
• 分類號: F01K23/10;F01K11/02;F02C6/00;F02C9/00
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開的主題涉及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備，更確切地說，涉及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備的熱回收蒸汽發(fā)電機(heat?recovery?steam?generator，簡寫為HRSG)。

背景技術(shù)

在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備中，燃氣渦輪發(fā)動機通過燃燒燃料和空氣的混合物來產(chǎn)生功率并發(fā)電。燃燒產(chǎn)生的熱能發(fā)送到熱回收蒸汽發(fā)電機(HRSG)，并由該熱回收蒸汽發(fā)電機將熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽。然后蒸汽作用于蒸汽渦輪發(fā)動機，以在其中產(chǎn)生額外的電力和電。

當聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備用于現(xiàn)場時，經(jīng)常運行幾個時間段，在這幾個時間段中對它們所供應的輸電網(wǎng)的電力需求預期達到最大。這些時間段結(jié)束后，發(fā)電設備即被關(guān)機，關(guān)機過程經(jīng)常需要清掃(purge)HRSG的殘余燃料和空氣，以使隨后的開機能安全進行。這些清掃事件可通過不燃燒即運行燃氣渦輪發(fā)動機來進行，以將加熱后的空氣泵入HRSG。清掃事件和其他類似事件，例如強制冷卻和燃氣渦輪發(fā)動機關(guān)機事件，可導致HRSG中發(fā)生冷凝，從而可能損害HRSG內(nèi)的各種部件，并且可能導致潛在的過早損壞。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備，所述聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備包括燃氣渦輪發(fā)動機，其通過燃燒燃料和空氣的混合物來發(fā)電；熱回收蒸汽發(fā)電機(HRSG)，其置于所述燃氣渦輪發(fā)動機的下游，以從產(chǎn)生蒸汽的所述燃氣渦輪發(fā)動機接收熱能，所述HRSG包括過熱組件和鍋筒組件(drum?element)；以及蒸汽渦輪發(fā)動機，其接收所述HRSG中產(chǎn)生的所述蒸汽，且通過所接收的蒸汽發(fā)電，所述HRSG進一步包括閥，其以可操作方式設置，以在所述HRSG中存在形成冷凝物的風險時，將所述過熱組件與所述鍋筒組件隔離開。

進一步的，所述熱回收蒸汽發(fā)電機由緊靠所述燃氣渦輪發(fā)動機的高壓部分、遠離所述燃氣渦輪發(fā)動機的低壓部分以及置于所述高壓部分和所述低壓部分之間的中間壓力部分構(gòu)成。

進一步的，所述高壓部分、所述中間壓力部分和所述低壓部分中的至少一部分或多部分包括：蒸發(fā)器組件，其置于所述鍋筒組件上游，以向所述鍋筒組件供應飽和狀態(tài)下的流體；以及套管，通過所述套管，所述流體從所述鍋筒組件傳送到所述過熱組件，所述閥以可操作方式沿所述套管設置。

進一步的，所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備包括，控制器，其以可操作方式連接到所述閥，以在所述熱回收蒸汽發(fā)電機中存在形成冷凝物的風險時，打開和關(guān)閉所述閥。

進一步的，所述控制器根據(jù)排氣的條件測量和/或所述鍋筒組件和所述過熱組件中的條件測量來確定所述風險存在。進一步的，所述閥在清掃事件期間關(guān)閉。

進一步的，所述閥在燃氣渦輪發(fā)動機強制冷卻事件期間關(guān)閉。

進一步的，所述閥在燃氣渦輪發(fā)動機關(guān)機事件期間關(guān)閉。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備，所述聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設備包括燃氣渦輪發(fā)動機，其通過燃燒燃料和空氣的混合物來發(fā)電；熱回收蒸汽發(fā)電機(HRSG)，其置于所述燃氣渦輪發(fā)動機的下游，以從產(chǎn)生蒸汽的所述燃氣渦輪發(fā)動機接收熱能，所述HRSG包括過熱組件、鍋筒組件和閥，所述閥以可操作方式設置，以將所述過熱組件與所述鍋筒組件隔離開；蒸汽渦輪發(fā)動機，其接收所述HRSG中產(chǎn)生的所述蒸汽，且通過所接收的蒸汽發(fā)電；以及控制器，其以可操作方式連接到所述閥，以在所述HRSG中存在形成冷凝物的風險時，打開和關(guān)閉所述閥。

進一步的，所述熱回收蒸汽發(fā)電機由緊靠所述燃氣渦輪發(fā)動機的高壓部分、遠離所述燃氣渦輪發(fā)動機的低壓部分以及置于所述高壓部分和所述低壓部分之間的中間壓力部分構(gòu)成。

進一步的，所述高壓部分、所述中間壓力部分和所述低壓部分中的至少一部分或多部分包括：蒸發(fā)器組件，其置于所述鍋筒組件上游，以向所述鍋筒組件供應飽和狀態(tài)下的流體；以及套管，通過所述套管，所述流體從所述鍋筒組件傳送到所述過熱組件，所述閥以可操作方式沿所述套管設置。

進一步的，所述控制器根據(jù)排氣的條件測量和/或所述鍋筒組件和所述過熱組件中的條件測量來確定所述風險存在。

進一步的，所述控制器在清掃事件期間關(guān)閉所述閥。

進一步的，所述控制器在燃氣渦輪發(fā)動機強制冷卻事件期間關(guān)閉所述閥。

進一步的，所述控制器在燃氣渦輪發(fā)動機關(guān)機事件期間關(guān)閉所述閥。