CN115217558A - 气体涡轮热回收***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气体涡轮***(100),该气体涡轮***包括气体涡轮(12)和水回路(102)。水回路(102)包括供给管线(104),该供给管线将低压节省器(40)流体联接到低压水供给源(118)。连接管线(106)将低压蒸发器(42)流体联接到低压节省器(40)。旁通供给管线(108)在连接管线(106)与热交换器之间延伸。旁通回流管线(112)从热交换器延伸并且包括第一回流支路(114)和第二回流支路(116)。第一回流支路(114)延伸到供给管线(104)。第二回流支路(116)延伸到连接管线(106)。至少一个第一分流阀(120)设置在旁通回流管线(112)上。至少一个第一分流阀(120)可操作以朝向供给管线(104)和连接管线(106)中的一者或两者引导水流。
Description
技术领域
本公开整体涉及一种气体涡轮热回收***和方法。具体地,本公开涉及一种气体涡轮***,该气体涡轮***包括水回路,该水回路限定了平行布置的两个流动回路。
背景技术
气体涡轮电厂诸如联合循环电厂(CCPP)通常包括气体涡轮,该气体涡轮具有压缩机区段、燃烧器区段、涡轮区段、设置在该涡轮下游的热回收蒸汽发生器(HRSG)和与HRSG流体连通的至少一个蒸汽涡轮。在操作期间,空气经由进气***进入压缩机,并且随着空气朝向压缩机排放或扩散套管引导而逐渐压缩,该压缩机排放或扩散套管至少部分地围绕燃烧器。压缩空气的至少一部分与燃料混合并且在限定于燃烧器内的燃烧室内燃烧,从而产生高温和高压燃烧气体。
燃烧气体沿着热气体路径从燃烧器引导通过涡轮,在该涡轮中,燃烧气体随着在静止叶片和联接到转子轴的可旋转涡轮叶片的交替阶段上流动而逐渐膨胀。动能从燃烧气体传递到涡轮叶片,从而导致转子轴旋转。转子轴的旋转能可以经由发电机转换为电能。燃烧气体作为废气离开涡轮,并且废气进入HRSG。将来自废气的热能传递到流经HRSG的一个或多个热交换器的水,从而产生过热蒸汽。然后,将过热蒸汽引导到蒸汽涡轮中,该蒸汽涡轮可以用于产生额外的电力,从而增强整体电厂效率。
气体涡轮通常包括在操作期间需要加热的一个或多个***或部件。通常,这通过利用来自HRSG的水或蒸汽的一部分与设置在需要加热的气体涡轮的***或部件上的热交换器的结合来实现。然而,用于利用加热气体涡轮部件的HRSG蒸汽或水的已知***和方法通常降低了整体CCPP效率。因此,在本领域中期望的是,用于利用加热气体涡轮的一个或多个***或部件的HRSG蒸汽或水的经改善的***和方法。
发明内容
根据本公开的气体涡轮***和方法的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述,或者可从描述中显而易见,或者可通过该技术的实践来学习。
根据另一个实施方案,提供了一种用于操作气体涡轮***的方法。该气体涡轮***包括气体涡轮和与气体涡轮热连通的水回路。该气体涡轮具有进气区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。该排气区段被构造成从涡轮区段接收废气流。该方法包括经由供给管线将水流接收到低压节省器的步骤。该低压节省器至少部分地设置在气体涡轮***的排气区段内。该方法进一步包括经由连接管线将水流的第一部分从低压节省器输送到低压蒸发器的步骤。该低压蒸发器相对于废气流至少部分地设置在低压节省器上游的排气区段内。该方法进一步包括经由旁通供给管线将水流的第二部分输送到与气体涡轮的一种或多种流体热连通的热交换器的步骤。该方法进一步包括经由旁通回流管线将水流的第二部分递送到第一分流阀。该方法进一步包括经由第一分流阀将水流的第二部分引导到旁通回流管线的第一回流支路和旁通回流管线的第二回流支路中的一者或两者。第一回流支路在第一分流阀与供给管线之间延伸。第二回流支路在第一分流阀与连接管线之间延伸。
根据另一个实施方案,提供了一种气体涡轮***。该气体涡轮***包括气体涡轮,该气体涡轮具有进气区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。该排气区段被构造成从涡轮区段接收废气流。该低压节省器至少部分地设置在排气区段内。该低压蒸发器相对于废气流至少部分地设置在低压节省器上游的排气区段内。该水回路至少部分地经由低压节省器和低压蒸发器与气体涡轮热连通。该水回路包括供给管线,该供给管线将低压节省器流体联接到低压水供给源。该水回路经由供给管线从低压水供给源接收水流。连接管线将低压蒸发器流体联接到低压节省器。旁通供给管线在连接管线与热交换器之间延伸。热交换器被定位成与气体涡轮的一种或多种流体热连通。旁通回流管线从热交换器延伸并且包括第一回流支路和第二回流支路。第一回流支路延伸到供给管线。第二回流支路延伸到连接管线。该至少一个第一分流阀设置在旁通回流管线上。该至少一个第一分流阀可操作以朝向供给管线和连接管线中的一者或两者引导水流。
根据本公开的又一实施方案,提供了一种联合循环电厂(CCPP)。该CCPP包括气体涡轮、至少一个蒸汽涡轮和热回收蒸汽发生器(HRSG),该HRSG将气体涡轮和至少一个蒸汽涡轮热联接。该气体涡轮具有进气区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。该排气区段被构造成从涡轮区段接收废气流。HRSG包括低压节省器,该低压节省器设置在排气区段内。HRSG进一步包括低压蒸发器,该低压蒸发器相对于废气流设置在低压节省器上游的排气区段内。该水回路至少部分地经由低压节省器和低压蒸发器与气体涡轮热连通。该水回路包括供给管线,该供给管线将低压节省器流体联接到低压水供给源。该水回路经由供给管线从低压水供给源接收水流。连接管线将低压蒸发器流体联接到低压节省器。旁通供给管线在连接管线与热交换器之间延伸。热交换器被定位成与气体涡轮的一种或多种流体热连通。旁通回流管线从热交换器延伸并且包括第一回流支路和第二回流支路。第一回流支路延伸到供给管线。第二回流支路延伸到连接管线。该至少一个第一分流阀设置在旁通回流管线上。该至少一个第一分流阀可操作以朝向供给管线和连接管线中的一者或两者引导水流。
参照以下描述和所附权利要求,本气体涡轮***和方法的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的实施方案,并与描述一起用于解释本技术的原理。
附图说明
本说明书中参考附图阐述了涉及本领域的普通技术人员的本气体涡轮***和方法的完整且能够实现的公开,包括制造和使用本***和方法的最佳模式,其中:
图1是根据本公开的实施方案的联合循环电厂(CCPP)的示意图;
图2示出了根据本公开的实施方案的气体涡轮***的示意图;
图3示出了根据本公开的实施方案的气体涡轮***的示意图;
图4示出了根据本公开的实施方案的气体涡轮***的示意图;
图5示出了根据本公开的实施方案的气体涡轮***的示意图;并且
图6示出了根据本公开的实施方案的操作气体涡轮***的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考本气体涡轮***和方法的实施方案,其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本发明技术的方式提供的,而不是对本技术的限制。事实上,对于本领域的技术人员显而易见的是,在不脱离受权利要求书保护的本发明技术的范围或实质的情况下,可以在本发明技术中进行修改和变化。例如,作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施方案,以产生又一个实施方案。因此,本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变化。
具体实施方式使用数字和字母名称指代附图中的特征结构。附图和说明书中的相似或类似的名称已经用于指代本发明的相似或类似的部件。如本文所用,术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用,以将一个部件与另一个部件区分开来,并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
如本文所用,术语“上游”(或“向上”)和“下游”(或“向下”)是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如,“上游”是指流体从其流动的方向,并且“下游”是指流体向其流动的方向。术语“径向”是指基本垂直于特定部件的轴向中心线的相对方向,术语“轴向地”是指与特定部件的轴向中心线基本平行和/或同轴对准的相对方向,并且术语“周向地”是指围绕特定部件的轴向中心线延伸的相对方向。表示近似的术语,诸如“大致”、“基本上”“约”或“大约”包括比规定值大或小百分之十以内的值。当在角度或方向的上下文中使用时,此类术语包括在大于或小于所述角度或方向的十度内。例如,“大体竖直”包括沿任何方向(例如,顺时针或逆时针)在竖直的十度内的方向。
如本文所用,术语“管线”可以指用于携带流体的软管、管道或管。术语“流体”可以是气体或液体。术语“流体连通”意味着流体能够在指定区域之间进行连接。
词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何具体实施不一定被理解为比其他具体实施优选或有利。另外,除非另外特别说明,否则本文描述的所有实施方案应被认为是示例性的。
图1是联合循环发电***或联合循环电厂(CCPP)10的实施方案的示意性流程图。CCPP 10可以包括用于驱动第一负载14的气体涡轮12。例如,第一负载14可以是用于产生电力的发电机15(如图2至图5所示)。气体涡轮12可以包括涡轮区段16、燃烧区段18和压缩机区段20。涡轮区段16和压缩机区段可以通过一个或多个轴21进行连接。
在操作期间,工作流体(诸如空气)流动进入逐渐压缩空气的压缩机区段20中,从而将加压的空气提供到燃烧区段18。该加压空气与燃料混合并在每个燃烧器内燃烧以产生燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段18经过热气体路径流入涡轮区段16,在该涡轮区段中,能量(动能和/或热能)从燃烧气体传递到转子叶片,从而导致一个或多个轴21旋转。然后,机械旋转能可以用于为压缩机区段20供电和/或发电。然后,离开涡轮区段16的加热的废气34可以经由排气区段从气体涡轮12排出。
CCPP 10还可以包括用于驱动第二负载24的蒸汽涡轮22。第二负载24还可以是用于产生电力的发电机。然而,第一负载和第二负载14、24都可以是能够由气体涡轮12和蒸汽涡轮22驱动的其他类型的负载。另外,尽管气体涡轮12和蒸汽涡轮22可以驱动(如所例示的实施方案中示出的)单独的负载14和24,但气体涡轮12和蒸汽涡轮22也可以串联使用以经由单个轴驱动单个负载。在所例示的实施方案中,蒸汽涡轮22可以包括一个低压段26(LPST)、一个中压段28(IP ST)和一个高压段30(HP ST)。然而,蒸汽涡轮22以及气体涡轮12的特定构造可以是特定实现的,并且可以包括区段的任何组合。
CCPP 10还可以包括多级HRSG或HRSG 32。所例示实施方案中的HRSG 32的部件是对HRSG 32的简化描绘,并且不旨在是限制性的。相反,所例示的HRSG 32被示出以表达此类HRSG***的一般操作。来自气体涡轮12的加热的废气34可以传送到HRSG 32中并用于加热蒸汽,该蒸汽用于给蒸汽涡轮22提供动力。来自蒸汽涡轮22的低压段26的废气可以被引导至冷凝器36中。继而,来自冷凝器36的冷凝物可在冷凝泵38的辅助下被引导到HRSG 32的低压段中。
然后,冷凝物可以流经低压节省器40(LPECON),该LPECON是被构造成用气体加热给水的设备,其可以用于加热冷凝物。可以将冷凝物从低压节省器40经由LP锅筒43或朝向泵39引导到低压蒸发器42(LPEVAP)中。泵39可以操作以在不同压力下将冷凝物从LPEVAP42朝向中压节省器44(IPECON)或高压节省器48(HPECON)中的任一个或两者引导。来自低压蒸发器42的蒸汽可以返回到蒸汽涡轮22的低压段26。同样,可以将冷凝物从中压节省器44引导到中压蒸发器46(IPEVAP)中。此外,来自中压节省器44的水和/或蒸汽可以发送到一个或多个燃料热交换器,其中蒸汽可用于加热燃气以在气体涡轮12的燃烧区段18中使用。来自中压蒸发器46的蒸汽可以发送到蒸汽涡轮22的中压段28。再次,由于所说明的实施方案仅说明可以采用本实施方案的独特方面的HRSG***的一般操作,因此节省器、蒸发器和蒸汽涡轮22之间的连接可以在具体实施中变化。
最后,来自高压节省器48的冷凝物可以被引导到高压蒸发器50(HPEVAP)中。离开高压蒸发器50的蒸汽可以被引导到初级高压过热器52和精加工高压过热器54中,其中蒸汽被过热加热并最终发送到蒸汽涡轮22的高压段30。继而,来自蒸汽涡轮22的高压段30的排气可以被引导到蒸汽涡轮22的中压段28中,并且来自蒸汽涡轮22的中压段28的排气可以被引导到蒸汽涡轮22的低压段26中。
级间减温器56可以位于初级高压过热器52与精加工高压过热器54之间。级间减温器56可以允许更稳健地控制来自精加工高压过热器54的蒸汽的排气温度。具体地,级间减温器56可以被构造成每当离开精加工高压过热器54的蒸汽的排气温度超过预定值时通过将冷却器给水喷雾注入精加工高压过热器54上游的过热蒸汽中来控制离开精加工高压过热器54的蒸汽的温度。
此外,来自蒸汽涡轮22的高压段30的排气可以被引导到初级再加热器58和二级再加热器60中,其中该排气可以在被引导到蒸汽涡轮22的中压段28中之前重新加热。初级再加热器58和二级再加热器60也可以与级间减温器62相关联,以用于控制来自再加热器的排气蒸汽温度。具体地,级间减温器62可以被构造成每当离开二级再加热器60的蒸汽的排气温度超过预定值时通过将冷却器给水喷雾注入二级再加热器60上游的过热蒸汽中来控制离开二级再加热器60的蒸汽的温度。
在联合循环***诸如CCPP 10中,热排气可以从气体涡轮12流动并经过HRSG 32并且可以用于产生高压、高温蒸汽以及高温水。然后由HRSG 32产生的蒸汽可以经过蒸汽涡轮22以用于发电。另外,所产生的蒸汽还可以供应到可以使用过热蒸汽的任何其他过程。
气体涡轮12产生循环通常被称为“至顶循环”,而蒸汽涡轮22产生循环通常被称为“及底循环”。通过结合如图1所示的这两个循环,联合循环电厂10可能导致两个循环更大的效率。具体地,可以捕获来自至顶循环的废热并用于产生用于及底循环的蒸汽。
CCPP 10有利地通过使用HRSG 32从加热的废气34中重获热量。如图1所示,气体涡轮12和HRSG 32的部件可以分成离散功能单元。换句话说,气体涡轮12可以产生加热的废气34并将加热的废气34朝向HRSG 32引导,该HRSG可以主要负责通过产生过热蒸汽来从加热的废气34重获热量。继而,过热蒸汽可以由蒸汽涡轮22用作电源。加热的废气34可通过一系列管道***传递到HRSG 32,该管道***可以基于CCPP 10的特定设计而改变。
图2至图4各自示出了根据本公开的实施方案的气体涡轮***100的示意图,该气体涡轮***可以是独立***,或者可以并入上述CCPP 10中。如图所示,气体涡轮***100包括气体涡轮12。气体涡轮12可以以串行流顺序包括进气区段11、压缩机区段20、燃烧区段18、涡轮区段16和排气区段13。在许多实施方案中,排气区段13可以是从涡轮区段接收废气34并且排出废气(例如,到大气)的排气管道和/或排气管。
在操作气体涡轮12期间,工作流体诸如空气200流经进气区段11并进入逐渐压缩空气200的压缩机区段20中,从而将加压空气提供到燃烧区段18的燃烧器。加压空气与燃料混合并在每个燃烧器内燃烧以产生燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段18经过热气体路径流入涡轮区段16,在该涡轮区段中,能量(动能和/或热能)从燃烧气体传递到转子叶片,从而导致轴旋转。然后,机械旋转能可以用于为压缩机区段20供电和/或发电(例如,使用发电机15)。然后,离开涡轮区段16的燃烧气体可以是经由排气区段13从气体涡轮12排出的废气34。
在示例性实施方案中,气体涡轮***100可以包括低压节省器(LPECON)40,该LPECON至少部分地设置在排气区段13内,使得LPECON 40直接暴露于废气34。贯穿本公开,LPECON 40也可以称为“给水预热器”或“给水加热器”。气体涡轮***100可以进一步包括低压蒸发器(LPEVAP)42,该LPEVAP相对于通过排气区段13的燃烧气体34流至少部分地设置在低压节省器40上游的排气区段13内。LPECON 40和LPEVAP 42都可以至少部分地用作热交换器,使得它们通过LPECON 40和LPEVAP 42提供废气34与工作流体(诸如水、CO2、氟里昂或其他合适的工作流体)之间的热连通。例如,低温水从低压水供给源118流入LPECON 40,这增加了水温,从而产生高温水。然后,较高温度的水经由LP锅筒43流入LPEVAP 42中。来自废气的热量被传递到高温给水,从而产生LP蒸汽45(其可以用于如图1所示的LP蒸汽涡轮中)。
气体涡轮***100可以进一步包括水回路102,可以将LPECON 40和LPEVAP 42两者流体连接到该水回路。在示例性实施方案中,水回路102可以至少部分地经由LPECON 40和LPEVAP 42与气体涡轮12热连通。如图2所示,水回路102可以进一步包括供给管线104、连接管线106、旁通供给管线108、热交换器110、旁通回流管线112、旁通回流管线112的第一回流支路114以及旁通回流管线112的第二回流支路116、旁通回流管线112的桥接管线126和旁通回流管线的连接部分128。
LPECON 40可以包括各自被设置成在再循环管线134上流体连通的节省器阀130和节省器泵132。再循环管线134可以从LPECON 40的紧邻下游延伸到LPECON 40的紧邻上游。因此,当节省器阀130打开并且节省器泵130正在运行时,水回路102内的水的至少一部分可以通过LPECON 40再循环,直到其达到期望的温度。替代地,节省器阀130可以关闭并且节省器泵132可以阻断,从而防止任何水经过循环管线134。
供给管线104可以将LPECON 40流体联接到低压冷凝器118。低压冷凝器118可以从一个或多个蒸汽涡轮(诸如低压蒸汽涡轮26)的出口收集和冷凝蒸汽。在许多实施方案中,供给管线104可在低压冷凝器118和低压节省器40之间延伸,以便向水回路102提供水流。供给管线104可以完全在排气区段13外部,使得供给管线104无论怎样都不暴露于废气34。
在其他实施方案中,气体涡轮***100被结合到CCPP中(诸如图1的CCPP 10),低压冷凝器118可以是蒸汽冷凝器(诸如蒸汽冷凝器36),其流体联接到低压蒸汽涡轮的出口。同样,供给泵119可以是冷凝泵(诸如冷凝泵38)。在此类实施方案中,蒸汽冷凝器36可以从低压蒸汽涡轮26的出口接收蒸汽流,并且可以从蒸汽中去除热量,以便产生经由供给管线104供应到水回路102的液体水流。
连接管线106可以在低压节省器40与低压蒸发器42之间流体地延伸,使得连接管线将LPECON 40流体联接到LPEVAP 42。具体地,连接管线106可以在低压节省器40与LPEVAP42的LP锅筒43之间延伸。在各种实施方案中,旁通供给管线108可以在连接管线106与热交换器110之间延伸。在一些实施方案中,旁通供给管线108可以完全在排气区段13外部,使得旁通供给管线108无论如何都不暴露于废气34。在操作中,旁通供给管线108可以将水(或其他冷却液)的一部分从连接管线106引导到热交换器110。在各种实施方式中,LPECON 40与LPEVAP 42之间的水(即,连接管线106内的水)可以有利地处于液态(低于水的饱和点)并且可以处于适合在热交换器110内使用的温度。
在许多实施方案中,气体涡轮***100可以进一步包括设置在连接管线106上的锅筒水位控制阀107。锅筒水位控制阀107可以用于保持LP锅筒43内的水位。
水回路102的旁通供给管线108可以在连接管线106与热交换器110之间延伸,并且可以与连接管线106和热交换器110两者流体连通。例如,旁通供给管线108可以直接从连接管线(从锅筒水位控制阀107的上游)延伸到热交换器110。以此方式,旁通供给管线108可操作以提供水流,该水流已经由LPECON 40(但低于饱和温度)加热到热交换器110。
在各种实施方案中,旁通回流管线112可以在热交换器110、连接管线106、供给管线104和旁通供给管线108之间延伸,并且与该热交换器、连接管线、供给管线流体连通。例如,旁通回流管线112可以从热交换器110延伸,并且可以包括第一回流支路114、第二回流支路116、桥接管线126和连接部分128。旁通回流管线112的第一回流支路114可以延伸到供给管线104,旁通回流管线112的第二回流支路116可以延伸到连接管线106,桥接管线126可以延伸到旁通供给管线108,并且连接部分128可以在分流阀120与分流阀124之间延伸。
在许多实施方案中,至少一个第一分流阀120、至少一个第二分流阀124和控制环路泵122可以沿着旁通回流管线112设置并且可以各自与旁通回流管线112流体连通。例如,控制环路泵122可以在第一分流阀120和第二分流阀124两者上游的旁通回流管线112上以流体连通安装。如下文更详细地论述,至少一个第一分流阀120可操作以朝向供给管线104(经由第一回流支路114)和/或连接管线106(经由第二回流支路116)中的一者或两者引导水流。至少一个第二分流阀124可操作以朝向旁通供给管线108(经由桥接管线126)和/或至少一个第一分流阀120(经由连接部分128)中一者或两者引导水流。
在示例性实施方案中,诸如图2和图3中所示的那些,至少一个第一分流阀120可以是第一多路径分流阀(诸如第一三通阀),并且至少一个第二分流阀124可以是第二多路径分流阀(诸如第二三通阀)。在此类实施方案中,旁通回流管线112的连接部分128可以在第二分流阀124与第一分流阀120之间直接延伸。
如图2和图3所示,旁通回流管线112的第一回流支路114可以从第一分流阀120直接延伸到连接管线106。具体地,第一回流支路114可以流体联接到连接管线106,该连接管线位于LPEVAP 42、锅筒水位控制阀107和旁通供给管线108的上游但位于LPECON 40的下游。单独地,第二回流支路116可以从第一分流阀120直接延伸到供给管线104。具体地,第二回流支路116可以流体联接到供给管线104,该供给管线位于水供给源的下游和LPECON 40的上游。以此方式,第一分流阀120可以经由单独延伸的支路114、116选择性地将水引导到LPECON 40的上游或下游。有利的是,第一分流阀120和支路114、116提供用于选择性地使已由热交换器110利用的水返回LPECON 40的上游和/或下游而不需要大量管道的装置。
在许多实施方案中,第一分流阀120可以沿着旁通回流管线112设置在旁通回流管线分成支路114、116的位置处,使得第一分流阀120形成连接部分128、第一支路114和第二支路116之间的流体接头。例如,旁通回流管线112的支路114、116可以各自从第一分流阀120直接延伸。例如,旁通回流管线112的第一回流支路114可以在第一分流阀120与供给管线104之间延伸,以选择性地供应或引导LPECON 40上游的水。单独地,第二回流支路116可以在第一分流阀120与连接管线106之间延伸,以选择性地供应或引导LPECON 40下游的水。在一些实施方案中,第二回流支路116可以完全在排气区段13外部,使得第二回流支路116无论如何都不暴露于废气34。
类似地,第二分流阀124可以沿着旁通回流管线112设置在旁通回流管线112分成桥接管线126和连接部分128的位置处。以此方式,第二分流阀124可以形成连接部分128与桥接管线126之间的流体接头。例如,旁通回流管线112的桥接管线126和连接部分128可以各自从第二分流阀124直接延伸。例如,桥接管线126可以在第二分流阀124与旁通供给管线108之间延伸,以选择性地供应水或或将水引导回旁通供给管线108中。单独地,旁通回流管线112的连接部分128可以在第二分流阀124与第一分流阀120之间延伸,以选择性地朝向第一分流阀120供应或引导水。
操作水回路102通常可以由处理设备或控制器300来控制。控制器300可以操作水回路102的各种部件,以便满足设置在水回路102上的一个或多个热交换器的期望的热传递负载。在示例性实施方案中,控制器300与阀(例如,至少一个第一分流阀120和至少一个第二分流阀124)中的每一者可操作地联接(例如,以电连通或无线连通)。因此,控制器300可以基于来自控制器300的信号302选择性地致动和操作阀。例如,阀中的每一个阀可以由控制器300在打开位置与闭合位置之间选择性地致动。具体地,可以选择性地打开阀中的一个阀以允许流体流过其附接的相应管线或管道。类似地,泵122和132中的每一者可以由控制器300选择性地操作。例如,控制器300可以是可操作的以选择性地启用和禁用泵122和132,从而控制流体在***100内的传递。
第一分流阀120可以是能够(例如,由控制器300)在第一位置与第二位置之间致动的。第一分流阀120的第一位置可以将水流的全部从旁通回流管线112的连接部分128朝向第一回流支路114输送或引导。第一分流阀120的第二位置可以将水流的全部从旁通回流管线112的连接部分128朝向第二回流支路116输送或引导。类似地,第二分流阀124可以是能够在第一位置与第二位置之间致动的。第二分流阀124的第一位置可以将水流的全部从旁通回流管线112朝向旁通供给管线108输送或引导。第二分流阀124的第二位置可以将水流的全部从旁通回流管线112朝向至少一个第一分流阀121输送或引导。另外,第一分流阀120可以是可操作的以将水以不同的量引导到两个支路114、116中。例如,第一分流阀120可以是可操作的以同时将水引导到第一回流支路114中和到第二回流支路116中。具体地,水可以通过第一分流阀120在支路114与支路116之间分流,以百分比50/50,诸如40/60,诸如30/70,诸如20/80,诸如10/90或任何其他比率的百分比分流。另外,第一分流阀120可以是可操作的以将水的全部引导到支路114、116中的一者中,使得100%的水进入支路114、116中的一者,并且0%的水进入支路114、116中的另一者。
同样,第二分流阀124可以是可操作的以将水以不同的量引导到桥接管线126和连接部分128两者中。例如,第二分流阀124可以是可操作的以同时将水引导到桥接管线126中和到连接部分128中。具体地说,水可以通过第二分流阀124在连接部分128与桥接管线126之间分流,以百分比50/50,诸如40/60,诸如30/70,诸如20/80,诸如10/90或任何其他比率的百分比分流。另外,第二分流阀124可以是可操作的以将水的全部引导到连接部分128或桥接管线126中的一者中。
在许多实施方案中,如图所示,热交换器110可以是设置在气体涡轮的进气区段11中的加热线圈。加热线圈提供进入进气区段11的空气200与通过加热线圈的水流之间的热连通。例如,加热线圈可以被构造成接收环境空气并将热量传递到空气,从而形成加热的气流210进入压缩机18中。具体地,加热线圈可以被构造成提供工作流体(例如,水)与由进气区段11接收的空气200之间的热连通。
替代地或另外地,如图3所示,气体涡轮***100可以进一步包括热交换器111,该热交换器设置成与旁通供给管线108热连通。热交换器111可以是示例性实施方案中的燃料热交换器。燃料热交换器可以是可操作的以在燃料进入气体涡轮12的燃烧区段18之前,将来自旁通供给管线108内的水的热能添加到经过燃料管线109的燃料。
一个或多个传感器304、306可以紧邻热交换器110、111中的一个或两个热交换器设置。一个或多个传感器304、306可以与控制器300电连通,使得一个或多个传感器304可操作以将感测到的数据传送到控制器300。具体地,一个或多个传感器304可以是热电偶(或其他合适的温度测量传感器),该热电偶可操作以感测气体涡轮流体(诸如进入空气)的温度数据并将温度数据传送到控制器300。传感器304可以设置在气体涡轮12的进气区段11内并且可以是可操作的以感测空气的温度。传感器306(图3)可以设置在燃料管线109内并且可以是可操作的以感测燃料的温度。
在本发明的一个或多个示例性实施方案中,如果确定(例如,经由控制器300和一个或多个传感器304、306)在操作期间在热交换器110、111中的任一个处需要额外的热能,则第一分流阀120可以经由第二回流支路116选择性地将水引导到LPECON 40的上游,使得水随后将通过流经LPECON 40来获得额外的热能。替代地,如果确定(例如,经由控制器300和一个或多个传感器304、306)在操作期间在热交换器110、111处不需要额外的热能,则第二分流阀124可以经由桥接管线126选择性地将水从旁通回流管线112引导回旁通供给管线108,从而防止来自连接管线106的任何热源(热水供给源)将热输送到热交换器110和111。
在其他实施方案中,诸如图4中所示出的,代替图2和图3中所示的多路径分流阀,至少一个第一分流阀120可以是两个第一分流阀150,该两个第一分流阀可以彼此机械地联接使得两个第一分流阀能够被一起致动(例如,利用控制器300)以控制通过其中的水流。例如,两个阀150、150之间的机械、电气、液压或气动连杆确保它们协同工作(例如,一个关闭的同时另一个打开)。同样,在其他实施方案中,如图4所示,至少一个第二分流阀124可以是两个第二分流阀152,该两个第二分流阀可以彼此机械地联接使得两个第二分流阀能够被一起致动,以控制通过其中的水流。例如,两个阀152、152之间的机械、电气、液压或气动连杆确保它们协同工作(例如,一个关闭的同时另一个打开)。
另外或替代地,在另外的实施方案中,诸如图5中所示出的,***100可以包括冻结保护***400。在此类实施方案中,热交换器110(和/或热交换器111)可以与水回路102流体隔离,但是经由热交换器402与水回路102热连通。例如,气体涡轮***100可以进一步包括回路402,可以通过操作泵406使原动流体(诸如水、C02、氟里昂、水/乙二醇或其他合适的原动流体)通过该回路循环。热交换器402可以提供回路402与水回路102之间的热连通,同时保持回路102、402彼此流体隔离。通过以这种方式操作气体涡轮***100,有利地减少了水在回路102内冻结的风险。
本文所述的气体涡轮***100可以有利地限定彼此平行布置的两个流动回路而不利用不必要的管道。例如,第一流动回路170可以由连接管线106、旁通供给管线108、热交换器110、在热交换器110与第一分流阀120之间延伸的旁通回流管线112的一部分以及旁通回流管线112的第一回流支路114共同限定。以此方式,第一流动回路170可以从连接管线106接收水流,并且可以使水流返回LPECON 40的上游。
类似地,第二流动回路180可以由连接管线106、旁通供给管线108、热交换器110、在热交换器110与第一分流阀120之间延伸的旁通回流管线112的一部分、旁通回流管线112的第二回流支路116和供给管线106共同限定。以这种方式,第二流动回路180可以从连接管线106接收水流并且可以使水流返回LPECON 40的下游。因此,根据***要求,第一分流阀120可以有利地经由支路114、116使已经由一个或多个热交换器利用的水返回LPECON 40的上游和/或下游。例如,如果气体涡轮***100在一个或多个热交换器处需要更多热量,则第一分流阀120可以将较大部分水引导到LPECON 40的上游(以便增加热能)。相反,如果气体涡轮***100在一个或多个热交换器处需要较少热量,则第一分流阀120可以将较大部分的水引导到LPECON 40下游。
在示例性实施方案中,***100可以进入“0%热负荷”模式。在此类具体实施中,第二分流阀124可以完全关闭连接部分128并且完全打开桥接管线126,该桥接管线可以产生流动环路140(例如,通过操作泵122)。流动环路140可以由旁通供给管线108、热交换器110、旁通回流管线112和桥接管线126共同限定。通过以这种方式操作第二分流阀124,流动环路140可以与热源(例如,LPECON 40)热隔离,并且流动环路140内的工作流体(例如,水)的温度可以与空气200的温度快速均衡。
在另外的示例性实施方案中,***100可以进入“100%热负荷”模式。在此类实施方式中,第二分流阀124可以完全打开连接部分128并且完全关闭桥接管线126。通过以这种方式操作第二分流阀124,最大流量可以通过热源(例如,LPECON 40)再循环,从而向热交换器110、111提供最大量的热量。
应当理解,通过根据操作要求致动分流阀120、124,分流阀120、124为***100提供了增加的操作灵活性(例如,在0%热负荷与100%热负荷之间的全操作灵活性)。
现在参考图6,操作气体涡轮***(诸如上文所描述的气体涡轮***100)的方法500的流程图,其中虚线框指示方法500的任选步骤。气体涡轮***100包括气体涡轮12和与气体涡轮12热连通的水回路102。气体涡轮12具有进气区段11、压缩机区段20、燃烧区段18、涡轮区段16和排气区段13。排气区段13可以被构造成从涡轮区段16接收废气流34。
如图所示,方法500可以包括经由供给管线104将水流接收到低压节省器40的初始步骤502。低压节省器40可以至少部分地设置在气体涡轮***100的排气区段13内。以此方式,低压节省器40可以用作热交换器,该热交换器提供废气34与水流之间的热连通。
方法500可以进一步包括经由连接管线106将水流的第一部分从低压节省器40输送到低压蒸发器42的步骤504。低压蒸发器42可以相对于废气流34至少部分地设置在低压节省器40上游的排气区段13中。低压蒸发器42可以经由LP锅筒43接收离开低压节省器40的高温水流并且可以从高温水产生低压蒸汽45。低压蒸汽45可以用于一个或多个蒸汽涡轮(如图1所示)。
方法500可以进一步包括经由旁通供给管线108将水流的第二部分输送到与气体涡轮12的一种或多种流体热连通的热交换器110、111的步骤506。例如,热交换器110、111可以是设置在气体涡轮12的进气区段11中的加热线圈和/或设置在旁通供给管线上的燃料热交换器中的一者。如果热交换器是加热线圈,则热交换器可以提供旁通供给管线内的水与进入气体涡轮12的进气区段11的空气之间的热连通。如果热交换器是燃料热交换器,则热交换器可以提供旁通供给管线内的水与进入燃烧区段18之前的燃料之间的热连通。替代地或另外地,气体涡轮***100可以包括加热线圈和燃料热交换器两者。
方法500可以进一步包括经由旁通回流管线112将水流的第二部分递送到第一分流阀120的步骤508。在一些实施方案中,第一分流阀120可以是第一分流阀120(图2和图3)。在其他实施方案中,第一分流阀120可以是两个第一分流阀150(图4),该两个第一分流阀彼此机械地联接使得两个第一分流阀可以(例如,由控制器300)被一起致动。
方法500可以进一步包括经由第一分流阀120将水流的第二部分引导到旁通回流管线112的第一回流支路114和旁通回流管线112的第二回流支路116中的一者或两者的步骤510。第一回流支路114可以在第一分流阀120与供给管线104之间延伸。第二回流支路116可以在第一分流阀120与连接管线106之间延伸。
在任选的实施方案中,方法500可以进一步包括经由至少一个第二分流阀124将水流的第二部分引导到桥接管线126和至少一个第一分流阀120中的一者或两者的任选步骤512。桥接管线可以在至少一个第二分流阀124与旁通供给管线108之间延伸。在一些实施方案中,第二分流阀124可以是一个第二分流阀124(图2和图3)。在其他实施方案中,第二分流阀124可以是两个第二分流阀152(图4),该两个第二分流阀彼此机械联接使得两个第二分流阀可以(例如,由控制器300)被一起致动。
在一些实施方案中,方法500可以进一步包括保持通过流动环路140的恒定流速或恒定温度中的一者的可选步骤514,该流动环路由旁通供给管线108、热交换器110、旁通回流管线112和桥接管线126共同定义。如果保持恒定流速,则控制环路泵122可以设定恒定速度,并且可以通过致动分流阀120、124来改变流动环路140内的水温。替代地,如果保持恒定温度,则可以通过改变控制环路泵122的速度来改变流动环路140内的流速。
在一些实施方案中,该方法可以包括经由一个或多个传感器304、306感测指示气体涡轮的一种或多种流体的温度的数据。例如,传感器304、306可以被构造成测量向其热传递后的流体的温度。具体地,设置在进气区段11中的传感器304可以被构造成测量空气的温度,并且设置在燃料管线109上的传感器304可以被构造成测量燃料的温度。以此方式,传感器304、306可以将数据传送到控制器300,该控制器可以确定是否需要对流体中的任一个加热,并且控制器300可以相应地致动分流阀120、124。
例如,该方法还可以包括至少部分地基于来自传感器304、306的所感测到的数据来确定气体涡轮12的一种或多种流体的温度在预定范围之外。例如,进气区段内的空气的温度太冷/热,或者燃料的温度太冷/热。作为响应,控制器300可以致动第一分流阀120和第二分流阀以响应于确定气体涡轮的一种或多种流体的温度在预定范围之外而修改水的第二部分的水温。
本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何设备或***以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质差异的等同结构元件,则这些其他示例意图在权利要求的范围内。
本发明的其他方面由以下条款的主题提供:
一种操作气体涡轮***的方法,该气体涡轮***包括气体涡轮和与该气体涡轮热连通的水回路,该气体涡轮具有进气区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段,该排气区段被构造成从该涡轮区段接收废气流,该方法包括:经由供给管线将水流接收到低压节省器,该低压节省器至少部分地设置在该气体涡轮***的该排气区段内;经由连接管线将该水流的第一部分从该低压节省器输送到低压蒸发器,该低压蒸发器相对于该废气流至少部分地设置在该低压节省器上游的该排气区段内;经由旁通供给管线将该水流的第二部分输送到与该气体涡轮的一种或多种流体热连通的热交换器;经由旁通回流管线将该水流的该第二部分递送到至少一个第一分流阀;以及经由该至少一个第一分流阀将该水流的该第二部分引导到该旁通回流管线的第一回流支路和该旁通回流管线的第二回流支路中的一者或两者,该第一回流支路在该至少一个第一分流阀与该供给管线之间延伸,该第二回流支路在该至少一个第一分流阀与该连接管线之间延伸。
根据这些条款中的一项或多项所述的方法,该方法进一步包括经由至少一个第二分流阀将该水流的该第二部分引导到桥接管线和该至少一个第一分流阀中的一者或两者,该桥接管线在该第二分流阀与该旁通供给管线之间延伸。
根据这些条款中的一项或多项所述的方法,该方法进一步包括保持通过流动环路的恒定流速或恒定温度中的一者,该流动环路由该旁通供给管线、该热交换器、该旁通回流管线和该桥接管线共同限定。
根据这些条款中的一项或多项所述的方法,该方法进一步包括经由一个或多个传感器感测指示该气体涡轮的该一种或多种流体的温度的数据。
根据这些条款中的一项或多项所述的方法,该方法进一步包括至少部分地基于所感测到的数据来确定该气体涡轮的该一种或多种流体的该温度在预定范围之外。
根据这些条款中的一项或多项所述的方法,该方法进一步包括致动该至少一个第一分流阀和该至少一个第二分流阀以响应于确定该气体涡轮的该一种或多种流体的该温度在该预定范围之外而修改该水流的该第二部分的水温。
根据这些条款中的一项或多项所述的方法,其中该引导步骤进一步包括经由该至少一个第一分流阀将该水流的该第二部分分流为第一回流和第二回流;经由该第一回流支路将该第一回流递送到该供给管线;以及经由该第二回流支路将该第二回流递送到该连接管线。
根据这些条款中的一项或多项所述的方法,其中该至少一个第一分流阀是多路径分流阀,并且其中该方法进一步包括在第一位置与第二位置之间致动该多路径分流阀,其中该多路径分流阀的该第一位置将该水流的该第二部分的全部从该旁通回流管线输送到该第一回流支路,并且其中该多路分流阀的该第二位置将该水流的该第二部分的全部从该旁通回流管线输送到该第二回流支路。
根据这些条款中的一项或多项所述的方法,其中该至少一个第一分流阀是两个第一分流阀,该两个第一分流阀彼此机械地联接使得该两个第一分流阀被一起致动。
一种气体涡轮***,该气体涡轮***包括气体涡轮,该气体涡轮具有进气区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段,该排气区段被构造成从该涡轮区段接收废气流;低压节省器,该低压节省器至少部分地设置在该排气区段内;低压蒸发器,该低压蒸发器相对于该废气流至少部分地设置在该低压节省器上游的该排气区段内;和水回路,该水回路至少部分地经由该低压节省器和该低压蒸发器与该气体涡轮热连通,该水回路包括供给管线,该供给管线将该低压节省器流体联接到低压水供给源,其中该水回路经由该供给管线从该低压水供给源接收水流;连接管线,该连接管线将该低压蒸发器流体联接到该低压节省器;旁通供给管线,该旁通供给管线在该连接管线与热交换器之间延伸,该热交换器与该气体涡轮的一种或多种流体热连通;旁通回流管线,该旁通回流管线从该热交换器延伸并且包括第一回流支路和第二回流支路,该第一回流支路延伸到该供给管线,该第二回流支路延伸到该连接管线;和至少一个第一分流阀,该至少一个第一分流阀设置在该旁通回流管线上,该至少一个第一分流阀可操作以朝向该供给管线和该连接管线中的一者或两者引导该水流。
根据这些条款中的一项或多项所述的气体涡轮***,其中该至少一个第一分流阀是能够在第一位置与第二位置之间致动的第一多路径分流阀,其中该第一多路径分流阀的该第一位置将该水流的全部从该旁通回流管线输送到该第一回流支路,并且其中该第一多路径分流阀的该第二位置将该水流的全部从该旁通回流管线输送到该第二回流支路。
根据这些条款中的一项或多项所述的气体涡轮***,其中该热交换器是设置在该进气区段中的加热线圈和燃料热交换器中的一者。
根据这些条款中的一项或多项所述的气体涡轮***,其中该热交换器是设置在该气体涡轮的该进气区段中的加热线圈,并且其中该气体涡轮***进一步包括设置在该旁通供给管线上的燃料热交换器。
根据这些条款中的一项或多项所述的气体涡轮***,该气体涡轮***进一步包括至少一个第二分流阀,该至少一个第二分流阀相对于通过该旁通回流管线的该水流设置在该至少一个第一分流阀上游的该旁通回流管线上。
根据这些条款中的一项或多项所述的气体涡轮***,其中该至少一个第二分流阀是能够在第一位置与第二位置之间致动的第二多路径分流阀,其中该多路分流阀的该第一位置将该水流的全部从该旁通回流管线输送到该旁通供给管线,并且其中该多路分流阀的该第二位置将该水流的全部从该旁通回流管线输送到该至少一个第一分流阀。
根据这些条款中的一项或多项所述的气体涡轮***,其中该水供给源进一步包括蒸汽冷凝器和冷凝器泵,该蒸汽冷凝器可操作以使来自一个或多个蒸汽源的蒸汽冷凝为水。
根据这些条款中的一项或多项所述的气体涡轮***,该气体涡轮***进一步包括锅筒水位控制阀,该锅筒水位控制阀设置在该连接管线上。
一种联合循环电厂(CCPP),该CCPP包括气体涡轮、至少一个蒸汽涡轮和热回收蒸汽发生器(HRSG),该HRSG将该气体涡轮和该至少一个蒸汽涡轮热联接,该气体涡轮具有进气区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段,该排气区段被构造成从该涡轮区段接收废气流,该HRSG包括低压节省器,该低压节省器设置在该排气区段内;低压蒸发器,该低压蒸发器相对于该废气流设置在该低压节省器上游的该排气区段内;和水回路,该水回路至少部分地经由该低压节省器和该低压蒸发器与该气体涡轮热连通,该水回路包括供给管线,该供给管线将该低压节省器流体联接到低压水供给源,其中该水回路经由该供给管线从该低压水供给源接收水流;连接管线,该连接管线将该低压蒸发器流体联接到该低压节省器;旁通供给管线,该旁通供给管线在该连接管线与热交换器之间延伸,该热交换器与该气体涡轮的一种或多种流体热连通;旁通回流管线,该旁通回流管线从该热交换器延伸并且包括第一回流支路和第二回流支路,该第一回流支路延伸到该供给管线,该第二回流支路延伸到该连接管线;和至少一个第一分流阀,该至少一个第一分流阀设置在该旁通回流管线上,该至少一个第一分流阀可操作以朝向该供给管线和该连接管线中的一者或两者引导该水流。
根据这些条款中的一项或多项所述的CCPP,其中该至少一个第一分流阀是能够在第一位置和第二位置之间致动的第一多路径分流阀,其中该第一多路径分流阀的该第一位置将该水流的全部从该旁通回流管线输送到该第一回流支路,并且其中该第一多路径分流阀的该第二位置将该水流的全部从该旁通回流管线输送到该第二回流支路。
这些条款中的一个或多个的CCPP,其中热交换器是设置在进气区段中的加热线圈和燃料热交换器中的至少一者。
Claims (15)
1.一种气体涡轮***(100),所述气体涡轮***包括:
气体涡轮(12),所述气体涡轮具有进气区段(11)、压缩机区段(20)、燃烧区段(18)、涡轮区段(16)和排气区段(13),所述排气区段(13)被构造成从所述涡轮区段(16)接收废气流(34);
低压节省器(40),所述低压节省器至少部分地设置在所述排气区段(13)内;
低压蒸发器(42),所述低压蒸发器相对于所述废气流(34)至少部分地设置在所述低压节省器(40)上游的所述排气区段(13)内;和
水回路(102),所述水回路至少部分地经由所述低压节省器(40)和所述低压蒸发器(42)与所述气体涡轮(12)热连通,所述水回路(102)包括:
供给管线(104),所述供给管线将所述低压节省器(40)流体联接到低压水供给源(118),其中所述水回路(102)经由所述供给管线(104)从所述低压水供给源(118)接收水流;
连接管线(106),所述连接管线将所述低压蒸发器(42)流体联接到所述低压节省器(40);
旁通供给管线(108),所述旁通供给管线在所述连接管线(106)与热交换器之间延伸,所述热交换器与所述气体涡轮(12)的一种或多种流体热连通;
旁通回流管线(112),所述旁通回流管线从所述热交换器延伸并且包括第一回流支路(114)和第二回流支路(116),所述第一回流支路(114)延伸到所述供给管线(104),所述第二回流支路(116)延伸到所述连接管线(106);和
至少一个第一分流阀(120),所述至少一个第一分流阀设置在所述旁通回流管线(112)上,所述至少一个第一分流阀(120)可操作以朝向所述供给管线(104)和所述连接管线(106)中的一者或两者引导所述水流。
2.根据权利要求1所述的气体涡轮***(100),其中所述至少一个第一分流阀(120)是能够在第一位置与第二位置之间致动的第一多路径分流阀,其中所述第一多路径分流阀的所述第一位置将所述水流的全部从所述旁通回流管线(112)输送到所述第一回流支路(114),并且其中所述第一多路径分流阀的所述第二位置将所述水流的全部从所述旁通回流管线(112)输送到所述第二回流支路(116)。
3.根据权利要求1或2所述的气体涡轮***(100),其中所述热交换器是设置在所述进气区段(11)中的加热线圈和燃料热交换器中的一者。
4.根据权利要求3所述的气体涡轮***(100),其中所述热交换器是设置在所述气体涡轮(12)的所述进气区段(11)中的加热线圈,并且其中所述气体涡轮***(100)进一步包括设置在所述旁通供给管线(108)上的燃料热交换器。
5.根据权利要求1、2或3所述的气体涡轮***(100),所述气体涡轮***进一步包括至少一个第二分流阀(124),所述至少一个第二分流阀相对于通过所述旁通回流管线(112)的所述水流设置在所述至少一个第一分流阀(120)上游的所述旁通回流管线(112)上。
6.根据权利要求5所述气体涡轮***(100),其中所述至少一个第二分流阀(124)是能够在第一位置与第二位置之间致动的第二多路径分流阀,其中所述多路分流阀的所述第一位置将所述水流的全部从所述旁通回流管线(112)输送到所述旁通供给管线(108),并且其中所述多路分流阀的所述第二位置将所述水流的全部从所述旁通回流管线(112)输送到所述至少一个第一分流阀(120)。
7.根据权利要求1所述的气体涡轮***(100),其中所述水供给源进一步包括蒸汽冷凝器(36)和冷凝器泵,所述蒸汽冷凝器(36)可操作以使来自一个或多个蒸汽源的蒸汽冷凝为水。
8.根据权利要求1所述的气体涡轮***(100),所述气体涡轮***进一步包括锅筒水位控制阀(107),所述锅筒水位控制阀设置在所述连接管线(106)上。
9.一种操作气体涡轮***(100)的方法,所述气体涡轮***(100)包括气体涡轮(12)和与所述气体涡轮(12)热连通的水回路(102),所述气体涡轮(12)具有进气区段(11)、压缩机区段(20)、燃烧区段(18)、涡轮区段(16)和排气区段(13),所述排气区段(13)被构造成从所述涡轮区段(16)接收废气流(34),所述方法包括:
经由供给管线(104)将水流接收到低压节省器(40),所述低压节省器(40)至少部分地设置在所述气体涡轮***(100)的所述排气区段(13)内;
经由连接管线(106)将所述水流的第一部分从所述低压节省器(40)输送到低压蒸发器(42),所述低压蒸发器(42)相对于所述废气流(34)至少部分地设置在所述低压节省器(40)上游的所述排气区段(13)内;
经由旁通供给管线(108)将所述水流的第二部分输送到与所述气体涡轮(12)的一种或多种流体热连通的热交换器;
经由旁通回流管线(112)将所述水流的所述第二部分递送到至少一个第一分流阀(120);以及
经由所述至少一个第一分流阀(120)将所述水流的所述第二部分引导到所述旁通回流管线(112)的第一回流支路(114)和所述旁通回流管线(112)的第二回流支路(116)中的一者或两者,所述第一回流支路(114)在所述至少一个第一分流阀(120)与所述供给管线(104)之间延伸,所述第二回流支路(116)在所述至少一个第一分流阀(120)与所述连接管线(106)之间延伸。
10.根据权利要求9所述的方法,所述方法进一步包括:
经由至少一个第二分流阀(124)将所述水流的所述第二部分引导到桥接管线(126)和所述至少一个第一分流阀(120)中的一者或两者,所述桥接管线(126)在所述第二分流阀(124)与所述旁通供给管线(108)之间延伸。
11.根据权利要求10所述的方法,所述方法进一步包括:
保持通过流动环路(140)的恒定流速或恒定温度中的一者,所述流动环路由所述旁通供给管线(108)、所述热交换器、所述旁通回流管线(112)和所述桥接管线(126)共同限定。
12.根据权利要求9、10或11所述的方法,所述方法进一步包括:
经由一个或多个传感器(304,306)感测指示所述气体涡轮(12)的所述一种或多种流体的温度的数据。
13.根据权利要求12所述的方法,所述方法进一步包括:
至少部分地基于所感测到的数据来确定所述气体涡轮(12)的所述一种或多种流体的所述温度在预定范围之外。
14.根据权利要求13所述的方法,所述方法进一步包括:
致动所述至少一个第一分流阀(120)和所述至少一个第二分流阀(124)以响应于确定所述气体涡轮(12)的所述一种或多种流体的所述温度在所述预定范围之外而修改所述水流的所述第二部分的水温。
15.根据权利要求9所述的方法,其中所述引导步骤进一步包括:
经由所述至少一个第一分流阀(120)将所述水流的所述第二部分分流为第一回流和第二回流;
经由所述第一回流支路(114)将所述第一回流递送到所述供给管线(104);以及
经由所述第二回流支路(116)将所述第二回流递送到所述连接管线(106)。
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