[发明专利]用于联合循环发电厂的进气加热系统

说明书

本发明题为“用于联合循环发电厂的进气加热系统”。公开了用于联合循环发电厂(10)的进气加热系统(100)和包括进气加热系统(100)的联合循环发电厂(10)。该进气加热系统(100)可以包括部分地定位在燃气涡轮系统的入口壳体(26)内的多个加热盘管组件(102)和与该加热盘管中的每一个流体连通的通风阀(110)。该进气加热系统(100)可也包括：供应管线(112)，其与该加热盘管流体连通以将水提供至该加热盘管；以及热水管线(122)，其与该供应管线(112)和定位在该联合循环发电厂(10)的冷凝器(58)下游的部件流体连通。该热水管线(122)可以从该联合循环发电厂(10)向该供应管线(112)提供热水。另外，该进气加热系统(100)可以包括与该加热盘管和该冷凝器(58)流体连通的排水管线(138)。

背景技术

本公开整体涉及联合循环发电厂，并且更具体地涉及用于联合循环发电厂的进气加热系统。

功率系统通常包括各种不同的涡轮机和/或系统，用于产生操作负载和/或功率输出。用于产生操作负载的两种常规功率系统包括燃气涡轮系统和联合循环发电厂，联合循环发电厂通常包括燃气涡轮系统。常规的联合循环发电厂采用可操作地耦接到一个或多个蒸汽涡轮系统的一个或多个燃气涡轮系统。燃气涡轮系统和蒸汽涡轮系统通常耦接到和/或包括外部部件，诸如发电机，用于产生负载或功率输出。在典型的联合循环发电厂中，来自燃气涡轮的废气被传送到热回收蒸汽发生器(HRSG)，该热回收蒸汽发生器可以用于再热蒸汽和向蒸汽涡轮系统提供蒸汽，以提高系统和/或发电厂的效率。在HRSG下游，废气通过烟囱释放到大气中。

无论是包括在联合循环发电厂中还是作为独立系统，燃气涡轮系统通常都利用系统内的环境空气来产生操作负载。环境空气经由定位在燃气涡轮系统的压缩机上游的空气入口壳体被引入系统。当燃气涡轮系统在寒冷天气环境中操作时，燃气涡轮系统使用的环境空气可以处于在基本负载需求或操作下提高燃气涡轮系统的操作效率和/或功率输出的温度。然而，燃气涡轮系统常常在部分负载需求下操作。为了满足部分负载需求，燃气涡轮系统的入口导向静叶可以(部分地)关闭，以减少吸入燃气涡轮系统的进气的量。然而，通过减少进气量，燃气涡轮系统的压缩机的操作效率降低。反过来，燃气涡轮系统需要额外的燃料来满足期望的部分负载需求和/或提供期望的输出。

其他常规燃气涡轮系统可以包括空气-流体热交换器系统，以满足部分负载需求。这些常规的热交换器系统可以与燃气涡轮系统的空气入口壳体流体连通，并且通常是独立于燃气涡轮系统和/或联合循环发电厂的部件的独立的系统和/或部件的集合。常规的热交换器系统包括直接定位在入口壳体内的热交换器部件(例如盘管、管道或翅片)。环境空气可以接触和/或流过热交换器部件，并且可以在环境空气进入燃气涡轮系统的压缩机之前经历热交换过程(例如，加温)。通过在进气进入燃气涡轮系统的压缩机之前加温进气，入口导向静叶可以保持完全打开。因此，压缩机的操作效率可能不会降低，并且燃气涡轮系统可以满足具有降低的燃料要求的部分负载需求。

加温进气和/或在入口壳体内包括热交换器系统可也降低或消除包括在入口壳体内的内部部件(例如过滤器)结冰的风险。也就是说，独立于满足燃气涡轮系统的部分负载需求和/或提高部分负载效率，热交换器系统可也用作在寒冷天气环境中操作的燃气涡轮系统的过滤器和/或入口壳体的防结冰剂。