[發明專利]燃氣渦輪機壓縮機水洗系統

無效

• 申請號: 201310023227.3
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103216471A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: R.薩哈;L.默錢特;V.R.阿卡納
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04D29/70
• 分類號: F04D29/70
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本發明涉及燃氣渦輪發動機，并且更具體地涉及用于聯合循環系統或簡單循環系統使寄生損失減少的燃氣渦輪機壓縮機水洗和清潔系統。

背景技術

總體而言，聯合循環發電廠使用燃氣渦輪機和蒸汽渦輪機的組合來產生電力或者通過其它方式驅動負載。具體而言，燃氣渦輪機循環可以通過余熱蒸汽發生器(“HRSG”)等操作性地與蒸汽渦輪機循環組合。HRSG是允許通過燃氣渦輪機排氣的熱燃燒氣體對用于蒸汽發生過程的給水進行加熱的換熱器。聯合循環裝置的主要效能是利用燃氣渦輪發動機的通過其它方式“被浪費”的熱。具體而言，HRSG的效率涉及燃氣渦輪機燃燒氣體(“熱側”)與給水和蒸汽(“冷側”)之間的傳熱效率。

盡管聯合循環系統是高效的，但是總體系統操作中涉及多種類型的寄生損失。例如，來自HRSG的高壓水可以用于對通向燃氣渦輪發動機的燃料流進行加熱，以便改進總體渦輪機性能。然而，該高壓水在對燃料進行加熱之后直接傾泄至冷凝器，而沒有利用其中所有的壓力能。

寄生損失的另一個示例是壓縮機清洗系統。可以通過功率輸出的減少以及熱耗率和燃料消耗的同時增加來檢測可歸因于壓縮機積垢污染的燃氣渦輪機性能的損失。因此，可以使用在線清洗系統和離線清洗系統。這些清洗系統通常將水滴噴射到壓縮機中，以清潔受到污染的壓縮機輪葉等。這些水洗系統通常包括軟化水箱、清洗劑源、以及定位在水洗滑道上的一個或多個泵等，以便將水流引導至壓縮機進口中。盡管這種水洗系統改進總體壓縮機效率，但是水洗系統的操作同樣具有寄生損失。

因此，存在對所具有的寄生損失有所減少的改進的聯合循環系統和/或簡單循環系統的期望。例如，可以減少和/或消除與壓縮機水洗系統相關的寄生損失，以便改進總體系統效率。同樣地，通過其它方式被浪費的熱可以用于提供有用功。

發明內容

因此，本發明提供一種用于與燃氣渦輪發動機的壓縮機一起使用的水洗系統。該水洗系統可以包括與壓縮機相連通的多個噴射噴嘴、余熱蒸汽發生器、來自余熱蒸汽發生器的加熱水流、以及分接線路，分接線路與加熱水流以及噴射噴嘴相連通，以便將加熱水流輸送至壓縮機。

本發明進一步提供一種操作用于燃氣渦輪發動機的壓縮機的水洗系統的方法。該方法可以包括以下步驟：使來自余熱蒸汽發生器的加熱水流轉向；使經過轉向的加熱水流通過性能加熱器，以對用于燃氣渦輪發動機的燃燒器的燃料流進行加熱；以及使經過轉向的加熱水流流向圍繞壓縮機的進口定位的多個噴射噴嘴。

本發明進一步提供一種用于與具有壓縮機和燃燒器的燃氣渦輪發動機一起使用的水洗系統。該水洗系統可以包括與壓縮機相連通的多個噴射噴嘴、與燃燒器相連通的水供給部、以及位于水供給部下游的高壓泵。水供給部通過高壓泵與噴射噴嘴相連通。

當結合若干附圖以及所附權利要求閱覽下文的詳細描述時，對于本領域普通技術人員而言，本申請以及所獲得的專利的這些和其它的特征以及改進將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是具有燃氣渦輪發動機、蒸汽渦輪機、以及余熱蒸汽發生器的聯合循環系統的示意圖。

圖2是圖1的聯合循環系統的示意圖，其中示出了燃氣渦輪發動機、蒸汽渦輪機、余熱蒸汽發生器、以及水洗系統的一部分。

圖3是本發明實施例的聯合循環系統的示意圖，其中示出了燃氣渦輪發動機、蒸汽渦輪機、余熱蒸汽發生器、以及水洗系統的一部分。

圖4是本發明實施例的聯合循環系統的備選實施例的示意圖。

圖5是本發明實施例的簡單循環系統的示意圖，其中示出了燃氣渦輪發動機和水洗系統。

具體實施方式

現在參照附圖，其中相似的附圖標記在全部若干視圖中表示相似元件，圖1示出了聯合循環系統10的示意圖。聯合循環系統10可以包括燃氣渦輪發動機12。燃氣渦輪發動機12可以包括壓縮機14。壓縮機14對進入的空氣流16進行壓縮。壓縮機14將壓縮空氣流16輸送至燃燒器18。燃燒器18將壓縮空氣流16與加壓燃料流20混合并且點燃混合物，以產生燃燒氣體流22。盡管僅示出一個燃燒器18，但是燃氣渦輪發動機12可以包括任何數量的燃燒器18。燃燒氣體流22接著被輸送至渦輪24。燃燒氣體流22驅動渦輪24，以便產生機械功。渦輪24中所產生的機械功通過軸26驅動壓縮機14以及外部負載28，例如發電機等。燃氣渦輪發動機12可以使用天然氣、各種類型的合成氣、以及其它類型的燃料。燃氣渦輪發動機12可以具有不同的構造并且可以使用其它類型的部件。