[发明专利]通过使用调峰循环废热回收的联合循环动力增强进行峰值负载管理

说明书

技术领域

本发明大致涉及热量回收系统(heat recovery system)。更具体地说，本发明涉及通过更有效地从来自调峰循环(peaking cycle，有时或称补偿循环)燃气轮机的废气(exhaust gas)中回收热量以用于增强联合循环动力发生系统(combined cycle power generation system)的动力发生能力(power generation capability)的系统和方法。

背景技术

当所要求的来自动力发生系统(例如联合循环动力发生系统)的总动力(total power)变得对主动力发生系统而言过大以致不能有效地被处理(handle)时，例如调峰循环燃气轮机等的峰值加荷系统(peakloading system)可在峰值负载(peak load)阶段期间用作辅助动力源。对在重载运行时间期间的峰值负载的渐增的需求足以增加调峰循环单元的运行效率的重要性。此外，电力工业(power generation industry)的调峰循环部分中的日益增加的竞争已使得这些效率因素成为更重要的设计标准。

典型的利用燃气轮机的调峰循环单元可能简单地将从燃气轮机中放出的热的废气加以排放。但是，这样做时，来自热的废气的能量未被重新捕获。实际上，在这些系统中的许多系统中，热的废气在被排放之前可能需要被冷却。该冷却需求常常会降低总调峰循环效率，因为可能需要能量以用于冷却废气。此外，当废气的温度较高时，许多情况下，用于降低来自热的废气的排放物的过程(process)可能较不可靠且较昂贵。因此，有效地自来自调峰循环燃气轮机的废气中回收热量可改进调峰循环和联合循环动力发生系统两者的总效率，与此同时还提供其它所附带的好处。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于回收来自燃气轮机的废热(exhaust heat)的方法。该方法包括接收来自余热回收蒸汽发生单元(heat recovery steam generation unit)的低压蒸发器的过热蒸汽(superheated steam)。该方法还包括使用燃气轮机的排气通道(exhaustpath)中的低压辅助过热器(superheater)而将来自燃气轮机的废气的热量传递给从低压蒸发器中接收的过热蒸汽。该方法此外包括将过热蒸汽输送给联合循环动力发生系统的蒸汽轮机的低压级(low-pressurestage)。

在另一个实施例中，提供了一种用于回收来自燃气轮机的废热的方法。该方法包括将来自燃气轮机的废气的热量传递给水源(watersource)以生成过热蒸汽。热量的传递在燃气轮机的排气通道内发生。该方法还包括将过热蒸汽输送给用于将所述过热蒸汽用作动力源或热源的过程。

在又一个实施例中，提供了一种用于回收来自燃气轮机的废热的系统。该系统包括可定位(positionable)在燃气轮机的排气通道内的过热器。该过热器构造成接收来自余热回收蒸汽发生单元的过热蒸汽。该过热器还构造成将来自燃气轮机的废气的热量传递给从余热回收蒸汽发生单元中接收的过热蒸汽。该过热器此外构造成将过热蒸汽输送给联合循环动力发生系统的蒸汽轮机。

附图说明

当参照附图(在其中，相似标号在所有附图中代表相似部件)来阅读下面的详细描述时，本发明的这些和其它的特征、方面及优点将变得更好地被理解，其中

图1是可利用当前实施例的调峰循环废热回收(exhaust heatrecovery)系统和方法的示范性联合循环动力发生系统的示意性流程图；

图2是可利用当前实施例的调峰循环废热回收系统和方法的、包含调峰循环燃气轮机的示范性联合循环动力发生系统的示意性流程图。

图3是利用当前实施例的调峰循环废热回收系统和方法的示范性联合循环动力发生系统的示意性流程图；

图4是利用当前实施例的调峰循环废热回收及调温系统和方法的示范性联合循环动力发生系统的示意性流程图；

图5是利用当前实施例的调峰循环废热回收蒸汽发生(peakingcycle steam generation)系统和方法的示范性联合循环动力发生系统的示意性流程图；以及

图6是使用当前实施例以用于回收来自调峰循环燃气轮机排气(peaking cycle gas turbine exhaust)的热量以增强联合循环动力发生的示范性方法的流程图。

具体实施方式