[發明專利]熱交換器和用于燃氣渦輪機的冷卻方法

在審

• 申請號: 201611000076.X
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106837555A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: C.西蒙-德加多;O.J.塔亨伊;S.奧梅斯;L.阿伯蒂;D.杰莫拉
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源瑞士股份公司
• 主分類號: F02C7/18
• 分類號: F02C7/18;F01D25/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 吳超,安文森

1. 一種燃氣渦輪機（10），其包括壓縮機（20）、在所述壓縮機下游的燃燒器（30）、在所述燃燒器下游的渦輪機（40）、熱交換器（70）、第一冷卻流體系統（50）和第二冷卻流體系統（60），

所述第一冷卻流體系統和所述第二冷卻流體系統各自被構造和布置成從所述壓縮機抽取冷卻流體并且使用所述冷卻流體冷卻所述燃氣渦輪機的一部分，所述第一冷卻流體系統和所述第二冷卻流體系統各自從所述壓縮機延伸到所述熱交換器以及從所述熱交換器延伸到待冷卻的所述燃氣渦輪機的部分，并且

其中，所述熱交換器被構造和布置成將熱從所述第二冷卻流體系統中的冷卻流體交換到所述第一冷卻流體系統中的冷卻流體。

2.根據權利要求1所述的燃氣渦輪機（10），其中，所述第一冷卻流體系統（50）和所述第二冷卻流體系統（60）中的至少一個在所述熱交換器（70）的上游被分成兩個部分（52、54、62、64），其中，所述部分中的一個（52、62）被構造和布置成傳遞冷卻流體通過所述熱交換器，且所述部分中的另一個（54、64）被構造和布置成使冷卻流體繞過所述熱交換器。

3.根據權利要求2所述的燃氣渦輪機（10），其中，所述兩個部分（52、54、62、64）在所述熱交換器的下游重新結合。

4.根據權利要求1到3中的任一項所述的燃氣渦輪機（10），其中，所述第一冷卻流體系統（50）和所述第二冷卻流體系統（60）中的至少一個在所述熱交換器（70）的下游被分開。

5.根據權利要求1到4中的任一項所述的燃氣渦輪機（10），其中，所述熱交換器（70）在所述燃氣渦輪機中。

6.一種用于燃氣渦輪機（10）的轉子蓋（100），所述轉子蓋包括熱交換器，

所述熱交換器包括用于第一冷卻流體流動的第一通道（110）和用于第二冷卻流體流動的第二通道（112），且被構造和布置成將熱從所述第二冷卻流體流動傳遞到所述第一冷卻流體流動。

7.根據權利要求1所述的燃氣渦輪機（10），其包括根據權利要求6所述的轉子蓋（100）。

8.一種操作燃氣渦輪機的方法，所述燃氣渦輪機包括：壓縮機（20）、在所述壓縮機下游的燃燒器（30）、在所述燃燒器下游的渦輪機（40）、熱交換器（70）、第一冷卻流體系統（50）和第二冷卻流體系統（60），所述第一冷卻流體系統和所述第二冷卻流體系統各自被構造和布置成從所述壓縮機抽取冷卻流體且使用所述冷卻流體冷卻所述燃氣渦輪機的一部分，所述第一冷卻流體系統和所述第二冷卻流體系統各自從所述壓縮機延伸到所述熱交換器以及從所述熱交換器延伸到待冷卻的所述燃氣渦輪機的部分，并且其中，所述熱交換器被構造和布置成將熱從所述第二冷卻流體系統中的冷卻流體交換到所述第一冷卻流體系統中的冷卻流體，所述方法包括如下步驟：

從所述壓縮機中的第一位置（22）抽取冷卻流體的第一流動，且將所述第一流動的至少部分通過所述第一冷卻流體系統饋送到所述熱交換器，

從所述壓縮機中的第二位置（24）抽取冷卻流體的第二流動，且將所述第二流動的至少部分通過所述第二冷卻流體系統饋送到所述熱交換器，相比所述第一流動，所述第二流動處于更高溫度，

使用所述第一流動冷卻所述熱交換器中的所述第二流動，以及

將所述第一流動和所述第二流動饋送到所述燃氣渦輪機的一個或多個部分。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述第一冷卻流體系統（50）和所述第二冷卻流體系統（60）中的至少一個在所述熱交換器（70）的上游被分成兩個部分（52、54、62、64），且使所述冷卻流體的一部分（52、62）饋送通過所述熱交換器，且使所述冷卻流體的另一部分（54、64）繞過所述熱交換器。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述冷卻流體在所述熱交換器（70）的下游重新結合。

11.根據權利要求9所述的方法，其中，控制在所述兩個部分（52、54、62、64）中的相對冷卻流體流動以控制在所述熱交換器（70）下游的冷卻流體的溫度。