[發明專利]聯合循環動力裝置

有效

• 申請號: 201210124199.X
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102733870A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: D·L·羅杰斯;R·J·基拉;R·F·霍斯金;J·E·梅斯特羅尼;V·R·嫩梅尼
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01K23/10
• 分類號: F01K23/10;F22G5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;譚祐祥

技術領域

本文中公開的主題涉及聯合循環動力裝置。

背景技術

聯合循環動力裝置由若干件主要設備構成。這些設備包括燃氣渦輪機(一個或多個)、蒸汽渦輪機以及熱回收蒸汽發生器(HRSG)。燃氣渦輪機產生動力和排出能量。燃氣渦輪機排出能量被HRSG捕獲并被用于將水轉變成蒸汽，該蒸汽然后在蒸汽渦輪機中膨脹而產生額外的動力。

在聯合循環裝置的起動運轉期間，燃氣渦輪機(一個或多個)將排出能量供給至HRSG，以產生蒸汽，但是通往HRSG的燃氣渦輪機排出能量的變化速率對HRSG構件造成了熱應力。這些應力能夠導致影響HRSG的壽命的損傷。

因此，快速起動聯合循環動力裝置的首要限制是HRSG經歷的每一次起動的額外的壽命消耗。實際上，雖然有更快地起動動力裝置的財政上的利益，但是對HRSG壽命消耗的影響使得客戶謹防有助于聯合循環裝置更快地起動的技術。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了聯合循環動力裝置，且該聯合循環動力裝置包括產生動力的燃氣渦輪發動機、從由于在燃氣渦輪發動機中產生動力而產生的高能流體產生蒸汽的熱回收蒸汽發生器(HRSG)、從在HRSG中產生的蒸汽產生動力的蒸汽渦輪發動機以及至少在起動和/或部分載荷運轉期間控制HRSG和/或蒸汽渦輪發動機的構件的熱載荷的熱載荷降低系統，該熱載荷降低系統包括噴射器組件，通過該噴射器組件，壓縮機排出空氣和從HRSG除去的夾帶(entrained)流體或夾帶罐空氣的混合物能夠注入HRSG中，并且/或者用于處理蒸汽渦輪發動機的上游的過熱器。

根據本發明的另一方面，用于產生動力的燃氣渦輪發動機包括：壓縮機，以壓縮將與燃料混合并被燃燒的進氣；熱回收蒸汽發生器(HRSG)，以從由于在燃氣渦輪發動機中產生動力而產生的高能流體產生蒸汽；以及噴射器組件，包括第一體和第二體，第一體具有與從HRSG除去的流體或罐空氣流體連通的第一開口和與HRSG的內部流體連通的第二開口，第二體能夠從壓縮機接收被接收流體，并且被支撐在第一體內，使得被接收流體能夠向著并穿過第二開口而排出至第一體中，以由此夾帶從HRSG除去的流體或罐空氣，以便作為夾帶流體或夾帶罐空氣從第一開口向著并穿過第二開口而流動。

根據本發明的另一方面，提供了聯合循環動力裝置，且該聯合循環動力裝置包括蒸汽源、設置在蒸汽源的下游的蒸汽渦輪發動機、導管、可操作地沿著導管設置以使其中的蒸汽過熱的最初及最終過熱器、可操作地置于最初及最終過熱器之間以冷卻過熱的蒸汽的減溫器以及噴射器組件，通過導管，蒸汽可以從蒸汽源傳輸至蒸汽渦輪發動機，通過噴射器組件，壓縮機排出空氣和從蒸汽源除去的夾帶流體或夾帶罐空氣的混合物處理最初及最終過熱器中的至少一個。

根據本發明的又一方面，提供了聯合循環動力裝置，且該聯合循環動力裝置包括用于從燃氣渦輪機出口產生排出輸出的燃氣渦輪機、設置在燃氣渦輪機出口的下游而能夠接收排出流的熱回收蒸汽發生器(HRSG)以及冷卻劑注入器，該冷卻劑注入器在燃氣渦輪機出口的下游設置在HRSG的內部中，以將冷卻劑注入至排出流中，以由此冷卻HRSG內部中的排出流并使其改變方向。

根據下面結合了附圖做出的描述，這些和其他的優點及特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

在說明書的結論部分處的權利要求書中特別地指出并清楚地要求了被視為本發明的主題。根據下面結合了附圖做出的詳細描述，本發明的前述及其他的特征和優點是顯而易見的，在附圖中：

圖1是聯合循環動力裝置的示意說明；

圖2是圖1的聯合循環動力裝置的構件的側視剖面圖；

圖3是噴射器組件的放大圖；

圖4是根據實施例的噴射器組件的放大圖；

圖5是蒸汽渦輪發動機和與其相關聯的構件的放大示意圖；以及

圖6是冷卻劑注入器的示意圖。

詳細的描述以示例的方式參照附圖解釋了本發明的實施例，以及優點和特征。

部件列表：

10??動力裝置

20??燃氣渦輪發動機

21??壓縮機

22??燃燒器陣列

23??渦輪區段

231?出口

24??入口抽汽加熱系統(inlet?bleed?heat?system)

241?控制閥

242?閥

30??HRSG

31??HRSG內部

32??高壓管

33??中壓管

34??低壓管

40??蒸汽渦輪發動機