[发明专利]用于联合循环动力装置的热交换器

说明书

技术领域

本文中公开的主题涉及联合循环动力装置的领域，并且更具体而言，涉及用于联合循环动力装置的热交换器。

背景技术

在联合循环动力装置(CCPP)中，燃气轮机驱动产生电力的发电机。来自燃气轮机的废热用来在热回收蒸汽发生器(HRSG)中产生蒸汽，该蒸汽又通过蒸汽轮机而用来产生额外的电力。更具体而言，联合循环的特征在于采用不止一个热动力循环的动力产生发动机或装置。诸如燃气轮机的热力发动机仅能够使用它们的燃料所产生的能量的一部分(通常少于50％)。燃烧所产生的任何余热(例如热的废烟气)一般都被浪费。联合两个或更多个“循环”(例如布雷顿循环(燃气)和朗肯循环(蒸汽))会导致有改进的输出效率。

传统上，燃气轮机包括供应典型地呈水的形式的冷却剂的涡轮机系统冷却系统，以降低润滑温度，将冷却剂提供给发电机和其它构件。使用诸如翅扇式冷却器的冷却模块来将携带在冷却剂中的热排到大气。冷却剂在涡轮机和翅扇式冷却器之间的闭环中流动，以捕捉和除去热。

发明内容

根据本发明的一方面，一种联合循环动力装置包括燃气轮机、操作性地连接到燃气轮机上的蒸汽轮机、操作性地连接到燃气轮机和蒸汽轮机上的热回收蒸汽发生器(HRSG)，以及流体地(即以流体连通的方式)连接到燃气轮机上的冷却系统。冷却系统构造成和设置成将冷却剂传送通过燃气轮机以吸收热。冷凝系统流体地连接到蒸汽涡轮和HRSG上。冷凝系统构造成和设置成将来自蒸汽涡轮的蒸汽冷凝物输送到HRSG。热交换部件流体地连接到冷却系统和冷凝系统上。热交换部件构造成和设置成将携带在冷却剂中的热传递给蒸汽冷凝物。

根据本发明的另一方面，一种运行联合循环动力装置的方法包括：通过冷却系统而将冷却剂传送到联合循环动力装置(CCPP)的燃气轮机部分中；将来自燃气轮机的热吸收到冷却剂中；引导冷却剂通过热交换部件；引导蒸汽冷凝物通过流体地连接到CCPP的蒸汽轮机部分上的蒸汽冷凝系统；将蒸汽冷凝物传送通过热交换部件；将携带在冷却剂中的热传递给热交换部件中的蒸汽冷凝物，以形成经加热的蒸汽冷凝物；以及将经加热的蒸汽冷凝物传送给热回收蒸汽发生器(HRSG)。

根据结合附图得到的以下描述，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

在说明书的结论处的权利要求书中特别指出和清楚地要求保护被视为本发明的主题。根据结合附图得到的以下详细描述，本发明的前述和其它特征和优点是显而易见的，其中：

图1是示出了根据一个示例性实施例的联合循环动力装置的示意图；以及

图2是示出了根据该示例性实施例的另一方面的联合循环动力装置的示意图。

详细描述以参照附图的实例的方式阐述了本发明的实施例以及优点和特征。

部件列表：

2  联合循环动力装置(CCPP)

3  涡轮机系统

4  燃气轮机(GT)

6  蒸汽轮机

8  发电机(G)

10 热回收蒸汽发生器(HRSG)

16 压缩机区段

18 涡轮区段

20 压缩机/涡轮轴

22 燃烧器

27 HP蒸汽涡轮区段

28 IP蒸汽涡轮系统

29 LP蒸汽涡轮区段

31 HP-IP轴

32 IP-LP轴

36 HP区段

38 IP区段

40 LP区段蒸发器

41 管道

42 阀

44 脱气器(DA)

46 HP出口端口

47 IP出口端口

50 排气烟囱

60 冷凝系统(C)

63 冷凝器

65 冷却(冷)水系统(CW)

67 LP节热器

68 冷凝物抽取泵

72 管道

80 热交换器

85 冷却系统(水)

87 供应管道

88 返回管道

110 旁路系统

112 控制器

113 传感器

118、119、120 多个阀

123 翅扇式冷却器

125 风扇

130 旁路回路

133 LP再循环泵

135 温度控制模块

具体实施方式