[发明专利]用于预热余热回收蒸汽发生器的系统及方法

说明书

技术领域

本发明的实施例大体上涉及发电，并且更具体地涉及用于预热余热回收蒸汽发生器的系统及方法。

背景技术

余热回收蒸汽发生器("HRSG")是从含热介质(诸如，经由燃料燃烧产生的烟道气体，或含有可回收的热能的任何其它气体和/或等离子)回收热能的装置。许多HRSG通过使一个或更多个构件，通常是加压/压力部分(诸如，蒸发器和/或过热器)暴露于含热介质来从含热介质回收热。在此HRSG中，蒸发器通过从含热介质吸收/回收热能中的一些来生成蒸汽。过热器然后通过从含热介质吸收/回收更多热能来干燥生成的蒸汽。干燥的蒸汽通常然后分送至蒸汽消耗装置，例如，用于生成电能的蒸汽供能的涡轮。

称为联合循环发电设备的许多发电设备通常使用HRSG来从主发生器产生的烟道气体回收热能。回收的热能然后用于对涡轮供能，涡轮继而又对副发生器供能。此联合循环发电设备通常具有两个操作模式，简单循环和联合循环。在简单循环模式期间，HRSG"脱机"且未生成蒸汽，且由主发生器生成的烟道气体通常经由旁通排气管围绕HRSG转移，使得加压部分并未暴露于烟道气体。在联合循环模式期间，HRSG"联机"，即，烟道气体被引导到HRSG中来生成蒸汽，且加压部分暴露于烟道气体。

然而，在此发电设备中，通常的情况在于，HRSG的加压部分，且特别是蒸发器和过热器，在从简单循环模式过渡到联合循环模式期间，由于加压部分与烟道气体之间的温差而经历热应力。此热应力通常缩短加压部分的服役寿命，尤其是具有厚壁的加压部分。由加压部分经历的热应力通常在联合循环发电设备从简单循环模式过渡到联合循环模式期间最大，且特别地，在HRSG已经在延长时间段内脱机且加压部分已冷却到环境温度时。

因此，为了减小在从简单循环模式过渡到联合循环模式期间的热应力，一些联合循环发电设备通过将烟道气体逐渐地引入HRSG来使加压部分调温。然而，将烟道气体逐渐地引入HRSG中延迟此联合循环发电设备达到全部操作能力。此外，引入的烟道气体通常具有远高于加压部分的温度，因此将烟道气体逐渐地引入HRSG中仍可引起加压部分中的热应力。

鉴于上文，所需的是一种用于预热余热回收蒸汽发生器的系统和方法。

发明内容

在实施例中，提供了一种用于预热余热回收蒸汽发生器的系统。该系统包括罐和换热器。罐容纳传递介质。换热器设置在由燃烧室产生的烟道气体的流动路径中，且流体地连接到罐上，使得传递介质流过换热器且由烟道气体加热。传递介质预热余热回收蒸汽发生器的一个或更多个构件。

在另一个实施例中，提供了一种用于预热余热回收蒸汽发生器的方法。该方法包括将传递介质容纳在设置于余热回收蒸汽发生器中的罐中。该方法还包括经由设置在由燃烧室产生的烟道气体的流动路径中的换热器加热传递介质，换热器流体地连接到罐上，使得传递介质流过换热器。该方法还包括经由传递介质预热余热回收蒸汽发生器的一个或更多个构件。

在又一个实施例中，提供了一种用于预热联合循环发电设备的余热回收蒸汽发生器的系统。该系统包括蒸发器汽包(evaporator drum)和换热器。蒸发器汽包设置在余热回收蒸汽发生器中且容纳汽包水(drum water)。余热回收蒸汽发生器构造成在联合循环发电设备处于联合循环模式中时从由联合循环发电设备的主发生器产生的烟道气体回收热能。换热器设置在联合循环发电设备的旁通排气管中，且流体地连接到蒸发器汽包上。在联合循环发电设备处于简单循环模式时，汽包水流过换热器，旁通排气管允许烟道气体绕过余热回收蒸汽发生器，且加热流过换热器的汽包水，且余热回收蒸汽发生器的一个或更多个压力部分在当联合循环发电设备处于联合循环模式时一个或更多个压力部分暴露于烟道气体之前经由汽包水预热。

实施方案1. 一种用于预热余热回收蒸汽发生器的系统，所述系统包括：

容纳传递介质的罐；

换热器，其设置在由燃烧室产生的烟道气体的流动路径中，所述换热器流体地连接到所述罐上，使得所述传递介质流过所述换热器且由所述烟道气体加热；以及

其中，所述传递介质预热所述余热回收蒸汽发生器的一个或更多个构件。

实施方案2. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述传递介质经由自然对流和强制对流中的至少一者在所述罐与所述换热器之间流动。

实施方案3. 根据实施方案1所述的系统，其特征在于，所述罐为蒸发器汽包，且所述传递介质为汽包水。