[发明专利]具有排气再循环的燃气涡轮机组

说明书

技术领域

本公开涉及废热锅炉和排气再循环。

背景技术

从US 2009/0284013 A1中了解到燃气涡轮机组，它包括燃气涡轮装置、废热锅炉和排气再循环管道。燃气涡轮装置具有用于空气的压缩机、用于再循环的排气的压缩机、喷燃器和燃气涡轮。废热锅炉包括连接到燃气涡轮装置的涡轮排气口上的锅炉入口侧、连接到排气烟囱上的第一锅炉出口，以及第二锅炉出口。排气再循环管道此刻将第二锅炉出口连接到燃气涡轮装置的压缩机入口上。在已知的燃气涡轮机组的情况下，再循环的排气在单独的压缩机中压缩。另外，呈三通催化装置的形式的排气后处理装置在已知的燃气涡轮机组中布置在废热锅炉上游。

从WO 2008/155242 A1中了解到具有排气再循环的另一个燃气涡轮机组，其中，排气再循环管道将分流器连接到压缩机入口上。在这种情况下，分流器布置在废热锅炉下游，并且使得能够可控制整个排气流对通到排气烟囱的部分流以及借助于排气再循环管道而再循环到压缩机的部分流的分配比例。

发明内容

本公开解决了详细说明在引言中提到的类型的燃气涡轮机组的改进的实施例或至少备选实施例的问题，该问题特别地得到解决，因为其能够以较成本有效的方式实现和/或具有改进的污染物排放值。

本公开基于使用废热锅炉组件的一般思想，废热锅炉组件具有至少部分地彼此分开的两个锅炉排气路径，其中，第一锅炉排气路径从锅炉入口侧通到第一锅炉出口，而第二锅炉排气路径则从锅炉入口侧通到第二锅炉出口。因此，意于用于排气烟囱的排气遵从第一锅炉排气路径，而意于用于排气再循环管道的排气则遵从第二锅炉排气路径。通过在同一废热锅炉组件内部提供彼此分开的锅炉排气路径，例如可行的是明确地设计第一锅炉排气路径的贯穿流阻，使得实际上借助于第二锅炉排气路径来自动地调节期望排气再循环速率，而不必用额外的措施来推进待再循环的排气。例如，第一锅炉排气路径的流可经过的横截面可为比第二锅炉排气路径的流可经过的横截面更小的设计，使得建立期望排气再循环速率。

例如，根据有利实施例可允许锅炉隔断件布置在废热锅炉组件中，并且使两个锅炉排气路径彼此分开。在相应的废热锅炉中可特别容易地实现这种锅炉隔断件。另外，锅炉隔断件可承担额外的任务，诸如用于废热锅炉的额外构件的支承功能。例如，锅炉隔断件可用来紧固热交换器组件的管或管子。

根据另一个有利实施例，锅炉入口侧可具有公共锅炉入口，公共锅炉主路径从公共锅炉入口延伸，在离锅炉入口侧一定距离处，公共锅炉主路径在锅炉分支点处分成两个锅炉排气路径。换句话说，两个单独的锅炉排气路径不延伸通过整个废热锅炉组件，而是仅延伸通过废热锅炉组件的通到两个锅炉出口的一个区段。因此，尤其可在废热锅炉组件的内部实现将整个排气流按比例分配到两个锅炉排气路径。例如因此可产生在空气动力学方面有利的流状况。

根据有利发展，控制元件能布置前面提到的锅炉分支点处，借助于此，可控制排气流通往两个锅炉排气路径的分配比例。借助于这种控制元件，因此可在燃气涡轮机组的运行期间调节排气再循环速率，例如为了使排气再循环速率适应相应的燃气涡轮装置的变化的运行状况。控制元件定位在废热锅炉组件中在这种情况下是特别有利的，因为在废热锅炉组件内部提供较大的流横截面，因此出现流速较低。因此，对这种控制元件起作用的流动力也相应地减小。这简化了足够稳定的控制元件的实现。

在另一个有利实施例中，锅炉入口侧可具有第一锅炉入口和第二锅炉出口，其中，第一锅炉排气路径然后从第一锅炉入口通到第一锅炉出口，而第二锅炉排气路径则与第一锅炉排气路径分开来从第二锅炉入口通到第二锅炉出口。换句话说，两个锅炉排气路径在废热锅炉组件中分开来从锅炉入口侧延伸到锅炉出口侧，使得它们将彼此分开的两个锅炉入口连接到彼此分开的两个锅炉出口上。

另外或备选地，可便利地提供扩散器，其布置在锅炉入口侧上，而且它的特征在于它具有沿流向增大的流可经过的横截面。因此在扩散器中，流可经过的横截面增大，而流速则同时降低。因此扩散器布置在废热锅炉组件和涡轮排气口之间。