[发明专利]包括太阳能吸收式冷却器的冷凝器冷却系统和方法

说明书

背景技术

本文公开的主题涉及发电厂系统，以及更具体地，涉及发电厂系统中的蒸汽轮机操作。

一些发电厂系统（例如某些核、矿物燃料、太阳能、单循环和联合循环发电厂系统）在它们的设计和操作中采用轮机（例如，蒸汽轮机、燃气轮机等等）。这些系统中的一些轮机连接至冷凝器，该冷凝器在操作期间可经由冷却流体冷却轮机的各部分和/或在轮机之内的流体。通过冷凝器的这一冷却可降低轮机中的排出压力，从而改善轮机和整体发电系统的输出和热耗率。一些冷凝器使冷却流体围绕轮机循环，以将热量从轮机传递到冷却流体。在这些冷凝器中，由于冷却流体的温度相对于轮机的流体和部件的温度降低，所以改善了冷却过程和整体系统效率。一些系统包括连接至冷凝器来供应冷却流体和使冷却流体冷却的冷却塔，从而降低冷却流体的温度以便改善冷却过程。然而，这些冷却塔的使用可导致不一致的冷却流体温度以及冷却流体可用性，这引起蒸汽轮机中的可变排出压力以及因此引起低效率操作。

发明内容

公开了热调节用于轮机的冷凝器冷却流体的系统。在一个实施例中，系统包括：适于连接至轮机的排出部分并且热调节轮机的排出部分的冷凝器；以及可操作地连接至冷凝器并且适于将冷却流体供应至冷凝器的冷却系统，该冷却系统包括适于调整冷却流体的温度的太阳能吸收式冷却器。

本发明第一方面提供一种系统，包括：适于连接至蒸汽轮机的排出部分并且热调节蒸汽轮机的排出部分的冷凝器；以及可操作地连接至冷凝器并且适于供应冷却流体至冷凝器的冷却系统，该冷却系统包括适于调整冷却流体的温度的太阳能吸收式冷却器。

本发明的第二方面提供一种方法，包括：热调节冷却塔中的冷却流体；将冷却流体的流从冷却塔引导到太阳能吸收式冷却器；热调节太阳能吸收式冷却器中冷却流体的流；将冷却流体的流从太阳能吸收式冷却器引导至冷凝器，以热调节蒸汽轮机的排出部分；并且将冷却流体的流从冷凝器引导至冷却塔。

本发明的第三方面提供一种联合循环发电系统，包括：燃气轮机；可操作地连接至燃气轮机的热回收蒸汽发生器（HRSG）；可操作地连接至HRSG的蒸汽轮机；可操作地连接至燃气轮机或蒸汽轮机其中至少一个的至少一个发电机；可操作地连接至蒸汽轮机的冷凝器；以及可操作地连接至冷凝器并且适于将冷却流体供应至冷凝器的冷却系统，该冷却系统包括适于调整冷却流体的温度的太阳能吸收式冷却器。

附图说明

根据结合描绘本发明的多种实施例的附图对本发明的多个方面进行的下列详细描述，本发明的这些和其它特征将更易于理解，其中：

图1示出包括依照本发明的实施例的冷却系统的环境的示意图；

图2示出包括依照本发明的实施例的冷却系统的环境的示意图；

图3示出包括依照本发明的实施例的冷却控制系统的环境的示意图；

图4示出说明依照本发明的实施例的过程的方法流程图；

图5示出依照本发明的方面的多轴联合循环发电厂的部分的示意图；以及

图6示出依照本发明的方面的单轴联合循环发电厂的部分的示意图。

注意的是，本公开的附图可以不一定按比例绘制。附图意于仅仅描绘本公开的典型方面，并且因此不应该认为是限制本公开的范围。在附图中，在附图之间相同的编号代表相同的元件。

具体实施方式

如本文指示的那样，本发明的方面提供配置成热调节到冷凝器的冷却流体的供应以便降低轮机排出压力并且在输出和热耗率方面改善轮机性能的系统。这些系统包括太阳能吸收式冷却器，太阳能吸收式冷却器适于冷却和/或调整供应至冷凝器以冷却轮机的冷却流体的温度。

一些发电系统（包括，例如，蒸汽轮机、燃气轮机、太阳能发电厂、集中太阳能发电厂等等）可包括用于热调节（例如，冷却）工作流体、排出流体或轮机的部件和部分的冷凝器。由冷凝器提供的热调节有助于降低轮机中的排出压力并且因此改善轮机的整体输出和热耗率。典型地，冷凝器连接到一组冷却塔，从冷却塔可抽取冷却流体并使冷却流体围绕轮机或与轮机接触地循环，来消散来自轮机的排出部分的热量。然而，由这些冷却塔供应的冷却流体可具有取决于系统状况、可用性和/或最近的系统需求的变化的温度。热优化的冷却流体的一致供应的这一缺乏可导致轮机排出压力上的变化，以及因此导致轮机和发电系统的低效的操作。