[發明專利]用于聯合循環發電廠的進氣加熱系統

在審

• 申請號: 201910988263.0
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN111102076A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 布拉德利·亞倫·基珀爾;道格拉斯·弗蘭克·比迪;迪安·馬修·埃里克森
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/08
• 分類號: F02C7/08;F02C6/18;F01K11/02;F01K23/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李嘯;張金金

本發明題為“用于聯合循環發電廠的進氣加熱系統”。公開了用于聯合循環發電廠(10)的進氣加熱系統(100)和包括進氣加熱系統(100)的聯合循環發電廠(10)。該進氣加熱系統(100)可以包括部分地定位在燃氣渦輪系統的入口殼體(26)內的多個加熱盤管組件(102)和與該加熱盤管中的每一個流體連通的通風閥(110)。該進氣加熱系統(100)可也包括：供應管線(112)，其與該加熱盤管流體連通以將水提供至該加熱盤管；以及熱水管線(122)，其與該供應管線(112)和定位在該聯合循環發電廠(10)的冷凝器(58)下游的部件流體連通。該熱水管線(122)可以從該聯合循環發電廠(10)向該供應管線(112)提供熱水。另外，該進氣加熱系統(100)可以包括與該加熱盤管和該冷凝器(58)流體連通的排水管線(138)。

背景技術

本公開整體涉及聯合循環發電廠，并且更具體地涉及用于聯合循環發電廠的進氣加熱系統。

功率系統通常包括各種不同的渦輪機和/或系統，用于產生操作負載和/或功率輸出。用于產生操作負載的兩種常規功率系統包括燃氣渦輪系統和聯合循環發電廠，聯合循環發電廠通常包括燃氣渦輪系統。常規的聯合循環發電廠采用可操作地耦接到一個或多個蒸汽渦輪系統的一個或多個燃氣渦輪系統。燃氣渦輪系統和蒸汽渦輪系統通常耦接到和/或包括外部部件，諸如發電機，用于產生負載或功率輸出。在典型的聯合循環發電廠中，來自燃氣渦輪的廢氣被傳送到熱回收蒸汽發生器(HRSG)，該熱回收蒸汽發生器可以用于再熱蒸汽和向蒸汽渦輪系統提供蒸汽，以提高系統和/或發電廠的效率。在HRSG下游，廢氣通過煙囪釋放到大氣中。

無論是包括在聯合循環發電廠中還是作為獨立系統，燃氣渦輪系統通常都利用系統內的環境空氣來產生操作負載。環境空氣經由定位在燃氣渦輪系統的壓縮機上游的空氣入口殼體被引入系統。當燃氣渦輪系統在寒冷天氣環境中操作時，燃氣渦輪系統使用的環境空氣可以處于在基本負載需求或操作下提高燃氣渦輪系統的操作效率和/或功率輸出的溫度。然而，燃氣渦輪系統常常在部分負載需求下操作。為了滿足部分負載需求，燃氣渦輪系統的入口導向靜葉可以(部分地)關閉，以減少吸入燃氣渦輪系統的進氣的量。然而，通過減少進氣量，燃氣渦輪系統的壓縮機的操作效率降低。反過來，燃氣渦輪系統需要額外的燃料來滿足期望的部分負載需求和/或提供期望的輸出。

其他常規燃氣渦輪系統可以包括空氣-流體熱交換器系統，以滿足部分負載需求。這些常規的熱交換器系統可以與燃氣渦輪系統的空氣入口殼體流體連通，并且通常是獨立于燃氣渦輪系統和/或聯合循環發電廠的部件的獨立的系統和/或部件的集合。常規的熱交換器系統包括直接定位在入口殼體內的熱交換器部件(例如盤管、管道或翅片)。環境空氣可以接觸和/或流過熱交換器部件，并且可以在環境空氣進入燃氣渦輪系統的壓縮機之前經歷熱交換過程(例如，加溫)。通過在進氣進入燃氣渦輪系統的壓縮機之前加溫進氣，入口導向靜葉可以保持完全打開。因此，壓縮機的操作效率可能不會降低，并且燃氣渦輪系統可以滿足具有降低的燃料要求的部分負載需求。

加溫進氣和/或在入口殼體內包括熱交換器系統可也降低或消除包括在入口殼體內的內部部件(例如過濾器)結冰的風險。也就是說，獨立于滿足燃氣渦輪系統的部分負載需求和/或提高部分負載效率，熱交換器系統可也用作在寒冷天氣環境中操作的燃氣渦輪系統的過濾器和/或入口殼體的防結冰劑。