[发明专利]用于与联合循环燃气涡轮一起使用的燃料加热系统

说明书

技术领域

本公开大体涉及联合循环功率生成系统，并且更具体地，涉及用于在联合循环燃气涡轮中加热燃料的系统。

背景技术

至少一些已知的功率生成系统包括多级热回收蒸汽发生器(HRSG)，其使用燃烧废气来从各连续级生成逐渐更低等级的蒸汽。去往HRSG的废气入口处的相对高等级的热能够在HRSG的高压级或区段中生成相对高压的蒸汽。在热在高压级中从废气移除后，将废气引导至中压级，在此，相对较冷的废气能够生成相对较低压力的或中压的蒸汽。然后将废气引导至HRSG的低压级来生成低压蒸汽。

至少一些已知的功率生成系统也直接地或间接地使用废气，来有助于预热燃料，以用于在联合循环燃气涡轮中使用，以用于增强热效率。废气的温度可作为燃气涡轮的操作条件和/或沿着多级HRSG的废气的位置的函数来变化。同样地，可能难以在预定的温度范围内调节燃料温度。

发明内容

在一方面中，提供一种用于与联合循环燃气涡轮一起使用的燃料加热系统，联合循环燃气涡轮包括涡轮出口，涡轮出口构造为朝热回收蒸汽发生器引导废气的流。系统包括：换热器，其构造为将燃料的流引导穿过其；和多个热传递装置，其各自包括与废气的流热连通的蒸发器部分和选择性地热暴露于燃料的流的冷凝器部分。多个热传递装置中的各个构造为传导来自废气的不同等级的热，来调节燃料的温度。

在另一方面中，提供一种联合循环功率生成系统。该系统包括：燃气涡轮，其包括涡轮出口；热回收蒸汽发生器，其构造为接收从涡轮出口放出的废气的流；和燃料加热系统。燃料加热系统包括：换热器，其构造为将燃料的流引导穿过其；和多个热传递装置，其各自包括与废气的流热连通的蒸发器部分和选择性地热暴露于燃料的流的冷凝器部分。多个热传递装置中的各个构造为传导来自废气的不同等级的热，来调节燃料的温度。

在又一方面中，提供一种装配燃料加热组件的方法，该燃料加热组件用于在联合循环功率生成系统中使用，联合循环功率生成系统包括：燃气涡轮；和热回收蒸汽发生器，其构造为接收从燃气涡轮放出的废气的流。该方法包括：提供换热器，其构造为将燃料的流引导穿过其；和使多个热传递装置联接成在热回收蒸汽发生器和换热器之间热连通。该联接包括：将多个热传递装置中的第一端部联接成与废气的流热连通；和使多个热传递装置的第二端部联接成与燃料的流热连通。第一端部限定多个热传递装置的蒸发部分，而第二端部限定多个热传递装置的构造为选择性地热暴露于燃料的流的冷凝器部分。多个热传递装置中的各个构造为传导来自废气的不同等级的热，来调节燃料的温度。

附图说明

图1是示范联合循环功率生成系统的示意图；

图2是处于第一操作模式的示范燃料加热系统的示意图，该燃料加热系统可与图1所示的联合循环功率生成系统一起使用。

图3是处于第二操作模式的图2所示的燃料加热系统的示意图。

图4是备选燃料加热系统的示意图，该燃料加热系统可与图1所示的联合循环功率生成系统一起使用。

附图标记

100功率生成系统

102燃气涡轮发动机组件

104压缩机

106燃烧器

108涡轮

110发电机

112废气

114HRSG

116HP区段

118IP区段

120LP区段

122燃料加热系统

124燃料

126燃料供应源

128预热燃料

130换热器

132热传递装置

133外部热源

134第一端部

136蒸发器部分

138第二端部

140冷凝器部分

142第一热传递装置

144第二热传递装置

146第三热传递装置

148第一操作模式

150第二操作模式

152内部腔

154NCG

156燃料加热系统

158第一热交换器子组件

160第二热交换器子组件

162阀系统

164第一换热器

166第二换热器

168第一阀

170第二阀

172旁通管道

174第三阀。

具体实施方式