CN1330856C - 燃气涡轮机联合设备 - Google Patents

Abstract

一种燃气涡轮机联合设备，即使在蒸汽涡轮机起动时和切断负荷时等正常运转时以外的多种运转状态下，也可以稳定地对燃气涡轮机的高温空气进行冷却。将高压废气节热器(39)的入口给水作为通过空气冷却器(24)的高温空气的制冷剂导入到空气冷却器(24)内，与高温空气进行热交换并已高温化的给水被分支到与高压废气节热器(39)的出口给水合流的回路、和与冷却器(32)合流的回路中，在各回路中设有调节流过这些回路的给水的流量的调节阀(44)、(45)。

Description

燃气涡轮机联合设备

技术领域

本发明涉及燃气涡轮机联合设备，该燃气涡轮机联合设备配有带空气冷却器的燃气涡轮机部和带放热回收锅炉的蒸汽涡轮部，更详细地说，涉及改良了采用放热回收锅炉的给水方式的空气冷却器的燃气涡轮机联合设备。

背景技术

众所周知，燃气涡轮机利用空气压缩机压缩空气并送至燃烧器，使所获得的压缩空气在燃烧器中与燃料一起加热燃烧，产生高温高压的气体，通过使该高温高压的气体在涡轮机中膨胀，驱动涡轮机以获得发电机的动力。

在此，从提高燃气涡轮机的效率的观点出发，有必要尽力防止涡轮机中的气体泄漏，为此，可动部(转动叶片)和静止部(从外周侧围住转动叶片的壳体等)之间的间隙被设计得尽可能的小。

另一方面，从提高燃气涡轮机的热效率的观点出发，工作气体温度应采用较高的温度，为了在高温下确保上述间隙，有效地冷却涡轮机中成为高温的部件(以下称为高温部件)并抑制热膨胀成为重要的课题。

因此，在涡轮机中设有空气冷却器，该空气冷却器冷却从空气压缩机中抽出并获得的高温空气，供给高温部件用于冷却。

并且，为了有效利用从燃气涡轮机中排出的排出气体的热量，将该排出气体送至放热回收锅炉，利用放热回收锅炉所获得的蒸汽驱动蒸汽涡轮机，获得另一个发电机的动力，燃气涡轮机联合设备就是这样实际使用的。

该燃气涡轮机联合设备利用冷凝器冷凝通过驱动蒸汽涡轮机而排出的蒸汽，将所获得的水供应给放热回收锅炉，来自燃气涡轮机部的排出气体在放热回收锅炉内顺次经过过热器、蒸发器、废气节热器进行放热，另一方面，从冷凝器供应的水(给水)通过流经废气节热器、蒸发器、过热器并吸收热量，有效地利用从燃气涡轮机部放出的热。

进而，设有冷却水回路，可有效进行热回收，所述冷却水回路，将向放热回收锅炉的给水的一部分作为冷却导入燃气涡轮机部的空气冷却器中的高温空气的制冷剂导入到空气冷却器中，与高温空气进行热交换而温度升高的给水返回到使放热回收锅炉的给水更高温化的行程中。

但是，上述的燃气涡轮机联合设备，由于在蒸汽涡轮机起动时或切断负荷时，通过冷却水回路的二次侧(从空气冷却器返回到放热回收锅炉的一侧)的行程(例如滚筒等)的压力升高，冷却水回路的一次侧(从放热回收锅炉导入空气冷却器的一侧)和二次侧之间的相对压力差变小，结果，流过空气冷却器的给水量减少，对高温空气的冷却不充分。

发明内容

本发明鉴于上述事实，其目的是提供一种燃气涡轮机联合设备，该设备即使在正常运转时以外的蒸汽涡轮机起动时或切断负荷时等多种运转状态下，也可以稳定地冷却燃气涡轮机的高温空气。

为了实现上述目的，如本发明方案1所述的燃气涡轮机联合设备，配有燃气涡轮机部和蒸汽涡轮机部，该燃气涡轮机部具有空气压缩机、燃烧器、燃气涡轮机、和冷却从空气压缩机抽出所获得的高温空气并供给以便用于冷却燃气涡轮机中的高温部件的空气冷却器；上述蒸汽涡轮机部具有利用燃气涡轮机排出的排出气体的放热产生蒸汽的放热回收锅炉，利用蒸汽进行驱动的蒸汽涡轮机、及把蒸汽涡轮机排出的蒸汽冷凝的冷凝器，在具有冷却水回路的燃气涡轮机联合设备中，所述冷却水回路将放热回收锅炉中的给水的一部分导入空气冷却器中并与高温空气进行热交换，将热交换后的给水返回到放热回收锅炉中，在这样的燃气涡轮机联合设备中，配有：将热交换后的给水导入冷凝器的分支回路，调整流过该分支回路的给水量的调节阀。

这里，导入空气冷却器的给可以是放热回收锅炉中任何行程中的给水，由于必须是液相的，所以在蒸发器上游的行程中的给水例如是通过废气节热器之前的给水(废气节热器的入口给水)或通过废气节热器之后但在通过蒸发器之前的给水(废气节热器的出口给水)等。另外，在多个废气节热器配置有多级的情况下，也可以是这些废气节热器之间的给水。

采用这种结构的如方案1所述的燃气涡轮机联合设备，在当蒸汽涡轮机起动时和切断负荷时等冷却水回路的一次侧和二次侧之间的压力差减小的情况下，通过增大设置在经过大致呈真空状态的冷却器的分支回路中的调节阀的开度，导入空气冷却器的给水(冷却水)经过分支回路流入冷凝器，从而可以充分确保流过空气冷凝器的给水量，可防止对高温空气的冷却不充分。另一方面，在蒸汽涡轮机正常运转时，通过缩小调节阀的开度(也可以完全关闭)，导入空气冷却器的给水的多余部分(在完全关闭调节阀的情况下，为全部给水)经过冷却回路的二次侧返回到放热回收锅炉中，而通过返回到比冷却回路的一次侧温度更高的行程中(例如，废气节热阀出口)，可以比现有技术热效率更高地对给水进行循环。

另外，调节阀也可以采用在正常运转时完全关闭、在除上述正常运转之外的切断负荷时完全打开的所谓简单开关装置。

并且，如本发明方案2所述的燃气涡轮机联合设备，其特征在于，在如方案1所述的燃气涡轮机联合设备中，冷却水回路是将放热回收锅炉中高压侧的废气节热器入口给水的一部分导入到空气冷却器中、使热交换后的给水与所述高压侧的废气节热器的出口给水合流并非水的回路。

该燃气涡轮机联合设备是将冷却水回路的一次侧和二次侧具体化的设备，通过使经过空气冷却器并被高温化的给水与比废气节热器的入口给水温度更高的出口给水合流并非水，可以提高***内的热效率。

另外，当放热回收锅炉配有前述多级的废气节热器时，上述废气节热器不限于最上游侧或最下游侧的废气节热器，也可以是多级的中间部的废气节热器，因此，废气节热器的入口给水不限于最上游侧的废气节热器的入口给水，并且，废气节热器的出口给水也不限于最下游侧的废气节热器的出口给水。

并且，如方案3所述的燃气涡轮机联合设备，其特征为，在方案2所述的燃气涡轮机联合设备中，在废气节热器的上游侧设有调节通过所述高压侧的废气节热器的给水量、相对地增、减导入到空气冷却器中的给水量的第二调节阀。

废气节热器的入口给水，多余部分流入该废气节热器，一部分分支并流到冷却水回路的一次侧，而通过缩小或完全关闭第二调节阀，减小流入该废气节热器的给水量，结果，可以相对增加分支到通过空气冷却器的冷却水回路的一次侧中的给水量，提高由该空气冷却器冷却的高温空气的温度控制性，同时，还可以提高设在废气节热器下游的其它调节阀的流量控制性。

并且，如方案4所述的燃气涡轮机联合设备，其特征在于，在方案1至3中任何一项的燃气涡轮机联合设备中，配有将与来自低压侧的废气节热器的出口给水回路的给水相比温度低的给水导入到空气冷却器中的旁通回路、和在低压侧的废气节热器的出口给水回路和旁通回路之间有选择地进行切换的切换阀。

上述方案1至3所述的燃气涡轮机联合设备，虽然借助于确保通过空气冷却器的给水的流量，确保对高温空气的冷却性能，但是，如方案4所述的燃气涡轮机联合设备，进一步通过使导入空气冷却器的给水的温度更为降低，提高了空气冷却器的冷却性能。

即，采用方案4所述的燃气涡轮机联合设备，在当蒸汽涡轮机起动时或切断负荷时冷却水回路的一次侧和二次侧之间的压力差减小的情况下，通过将切换阀切换到旁通回路侧，使冷却水回路一次侧的给水停止，由于从旁通回路将比冷却水回路的一次侧给水温度低的给水导入到空气冷却器中，所以可以进一步提高空气冷却器的冷却性能。

并且，如方案5所述的燃气涡轮机联合设备，其特征在于，在方案4所述的燃气涡轮机联合设备中，放热回收锅炉具有高压侧废气节热器，和设置在该高压侧废气节热器上游侧的低压侧废气节热器，冷却水回路将高压侧废气节热器的入口给水的一部分导入空气冷却器，将热交换后的给水与高压侧的废气节热器的出口给水合流排水，旁通回路将低压侧的废气节热器的入口给水的一部分导入空气冷却器。

即，如方案5所述的燃气涡轮机联合设备，是将冷却水回路的一次侧和二次侧、还有旁通回路具体化的设备，作为比冷却水回路的一次侧的给水、也就是高压侧的废气节热器的入口给水温度低的给水，通过适当采用低压侧的废气节热阀的入口给水，可以从具有多级的废气节热阀的放热回收锅炉中容易地获得更低温度的给水。

并且，如方案6所述的燃气涡轮机联合设备，配有燃气涡轮机部和蒸汽涡轮机部，该燃气涡轮机部具有空气压缩机、燃烧器、燃气涡轮机、和冷却从空气压缩机抽出所获得的高温空气并供给以便用于冷却燃气涡轮机中的高温部件的空气冷却器；上述蒸汽涡轮机部具有利用燃气涡轮机排出的排出气体的放热产生蒸汽的放热回收锅炉、利用蒸汽进行驱动的蒸汽涡轮机、和将蒸汽涡轮机排出的蒸汽冷凝的冷凝器，在具有冷却水回路的燃气涡轮机联合设备中，所述冷却水回路将放热回收锅炉中的给水的一部分通过给水泵升压后导入到空气冷却器中并与高温空气进行热交换，将热交换的给水返回到放热回收锅炉中，在这样的燃气涡轮机联合设备中，配有：在所述蒸汽涡轮机的负荷被遮断、导入到所述空气冷却器的给水量减少了时，切换到将与来自低压侧的废气节热器的出口给水回路的给水相比温度低的给水导入到空气冷却器的旁通回路，在通常运行时，切换到在低压侧的废气节热器的出口给水回路的切换阀，即使导入到所述空气冷却器的给水量减少，也能防止所述空气冷却器对于所述高温空气的冷却性能不充分。

采用这种结构的方案6所述的燃气涡轮机联合设备，在当燃气涡轮机起动时或切断负荷时冷却水回路的一次侧和二次侧之间的压力差减小的情况下，虽然通过空气冷却器的给水量减少，但通过将切换阀切换到旁通回路侧，由于不是从冷却水回路的一次侧而是从旁通回路将比冷却水回路的一次侧温度低的给水供应到空气冷却器中，所以空气冷却器的冷却性能比过去提高了，可以防止高温空气的冷却不充分。另一方面，在蒸汽涡轮机正常运转时，通过将切换阀切换到冷却水回路的一次侧，与过去一样，从冷却水回路的一次侧将给水导入到空气冷却器中，可以根据给水的流量进行适当的冷却。

并且，如本发明的方案7所述的燃气涡轮机联合设备，其特征在于，在方案6所述的燃气涡轮机联合设备中，来自低压侧的废气节热器的出口给水回路的给水是将放热回收锅炉中所述低压侧的废气节热器的出口给水的一部分导入空气冷却器的一侧，旁通回路是将所述低压侧的废气节热器的入口给水的一部分导入到空气冷却器中的回路。

该燃气涡轮机联合设备是将冷却水回路的一次侧和旁通回路具体化的设备，在作用冷却水回路的一次侧采用废气节热器的出口给水的情况下，由于废气节热器的入口给水是比出口给水温度低的给水，所以通过将该入口给水作为旁通回路用的给水，可以从具有废气节热器的放热回收锅炉中容易地获得温度更低的给水。

另外，当放热回收锅炉配有多级的废气节热器时，上述废气节热器不限于最上游侧或最下游侧的废气节热器，也可以是多级的中间部分的废气节热器，因而，废气节热器的出口给水不限于最下游侧的废气节热器的出口给水，并且，废气节热器的入口给水不限于最上游侧的废气节热器的入口给水。

附图说明

图1是表示本发明的燃气涡轮机联合设备的第一实施形式的示意图。

图2是表示本发明的燃气涡轮机联合设备的第二实施形式的示意图。

图3是表示本发明的燃气涡轮机联合设备的第三实施形式的示意图。

图4是表示本发明的燃气涡轮机联合设备的第四实施形式的示意图。

图5是表示本发明的燃气涡轮机联合设备的第五实施形式的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图说明根据本发明的燃气涡轮机的联合设备。另外，本发明不受这些实施形式的限制。

(实施形式1)

图1是表示根据本发明的燃气涡轮机联合设备的第一实施形式的框图。图中所示的燃气涡轮机联合设备10由燃气涡轮机部20和蒸汽涡轮机部30构成。燃气涡轮机部20配有：压缩空气的空气压缩机21，将由空气压缩机21压缩的高温空气和燃料混合加热并燃烧的燃烧器22，利用燃烧器22所获得的燃烧气体旋转驱动的燃气涡轮机23，和冷却从空气压缩机21抽出所获得的高温空气并供应于冷却燃气机23中的高温部材中的空气冷却器24，另一方面，蒸汽涡轮机部30配有：利用燃气涡轮机23排出的排出气体的放热产生蒸汽的放热回收锅炉34，由蒸汽驱动的两个蒸汽涡轮机31a、31b，使从蒸汽涡轮机31a排出的蒸汽冷凝的冷凝器32，和密封冷凝器33。

在此，放热回收锅炉34配有：低压废气节热器35、低压滚筒36、低压蒸发器37、低压过热器38、高压废气节热器39、高压滚筒40、高压蒸发器41、高压过热器42、和对低压废气节热器35的出口给水进行升压并将其作为高压废气节热器39的入口给水的给水泵43，分别将由低压过热器38过热所获得的低压过热蒸汽导入低压侧的蒸汽涡轮机31a中，将由高压过热器42过热所获得的高压过热蒸汽导入高压侧的蒸汽涡轮机31b中。

并且，高压废气节热器39的入口给水，作为通过空气冷却器24的高温空气的制冷剂被导入到空气冷却器24内，与高温空气热交换且温度升高的给水分支到与高压废气节热器39的出口给水合流的回路和与冷凝器32合流的回路中，在各回路中设有调节流过各回路的给水的流量的调节阀44、45，进而，在从高压废气节热器39到高压滚筒40之间的给水回路中设有调节阀46。并且，第一发电机51与燃气涡轮机23连接，第二发电机52与蒸汽涡轮机31a、31b连接。

下面，对作为第一实施形式的燃气涡轮机10的作用进行说明。首先，旋转驱动燃气涡轮机部20的空气压缩机21，通过该空气压缩机21的驱动对供给的空气进行压缩，供应给燃烧器22。将被压缩且变成高温的空气(高温空气)和燃料供应给燃烧器22，使它们的混合气体加热燃烧形成高温高压气体，供应给燃气涡轮机23。燃气涡轮机23被供应的高温高压气体旋转驱动，其驱动力成为第一发电机51的动力。

并且，从空气压缩机21的中途将空气的一部分被抽到空气冷却器24中，由该空气冷却器24冷却，向燃气涡轮机23的转子或翼、壳体等高温部件抽气，对这些高温部件进行冷却。

另一方面，从燃气涡轮机23排出的气体(排出气体)，被导入到蒸汽涡轮机部30的放热回收锅炉34中，利用该排出气体的放热，从密封冷凝器33导入到放热回收锅炉34的给水被过热蒸汽化，该过热蒸汽被供应给各蒸汽涡轮机31a、31b，旋转驱动各蒸汽涡轮机31a、31b，该驱动力成为第二发电机52的动力。

在此，从密封冷凝器33导入放热回收锅炉34的给水被低压废气节热器35加热，分支到低压滚筒36和给水泵43，供应给低压滚筒36的给水借助低压蒸发器37形成饱和蒸汽，借助低压过热器38形成过热蒸汽并供应给低压侧的蒸汽涡轮机31a，旋转驱动低压侧的蒸汽涡轮机31a。

导入给水泵43的给水向高压废气节热器39供水(入口给水)，其一部分被供应给空气冷却器24，用于冷却从空气压缩机21抽出的高温空气。而且，与高温空气进行热交换并变成高温的给水被分支到与高压废气节热器39的出口给水合流的回路和向冷凝器32排水的回路中，而在蒸汽涡轮机31a、31b的正常运转中，设置在与高压冷凝器39的出口给水合流的回路中的调节阀44被打开，由于设置在向冷凝器32排水的回路中的调节阀45被关闭，来自空气冷却器24的给水全部与高压废气节热器39的出口给水合流。这时，高压废气节热器39的出口给水温度和从空气冷却器24排出的给水的温度大致一致，可高效地进行热回收。

高压废气节热器39的出口给水通过打开的调节阀供应给高压滚筒40，借助高压蒸发器41形成饱和蒸汽，借助高压过热器42形成过热蒸汽并供应给高压侧的蒸汽涡轮机31b，旋转驱动高压侧的蒸汽涡轮机31b。旋转驱动高压蒸汽涡轮机31b之后的蒸汽借助冷凝器32重新转变成水，返回密封冷凝器33。

以上是燃气涡轮机联合设备10正常运转的操作，下面，说明在蒸汽涡轮机31a、31b切断负荷时的操作。

在蒸汽涡轮机31a、31b切断负荷时，由于蒸汽涡轮机31a、31b的旋转停止，所以高压滚筒40侧的压力升高，高压废气节热器39的入口侧和出口侧的压力差减小，流过高压废气节热器39的给水流量减小，同时，流过空气冷却器24的给水量也减小。因此，相对空气冷却器24产生的高温空气的冷却性能下降，供应给燃气涡轮机23的高温部件的空气未被充分冷却，燃气涡轮机23由于该高温部件的热膨胀而受到损伤。

在此，在本实施形式的燃气涡轮机联合设备10中，设置在与高压废气节热器39的出口给水合流的回路中的调节阀44将被关闭，设置在向冷凝器32排水的回路中的调节阀45将被打开。通过这样操作两个调节阀44、45，恢复空气冷却器24的入口侧和出口侧的压力差，流过空气冷却器24的给水的流量增加，可确保对高温空气的冷却性能。

即，在关闭调节阀45且打开调节阀44的状态下，空气冷却器24的入口侧和出口侧之间的压力差，由于与高温废气节热器39的入口侧和出口侧之间的压力差一致，在切断负荷时，在高温废气节热器39的入口侧和出口侧之间不能获得充分的压力差，因此，空气冷却器24的入口侧和出口侧之间的压力差也减小，给水流量减少，但是，在调节阀44关闭且设置在通过大致为真空的冷凝器32的回路中的调节阀44打开的状态，由于能将空气冷却器24的出口侧给水吸引到冷凝器32中，与高温废气节热器39的入口侧和出口侧之间的压力差无关，可以充分确保空气冷却器24的入口侧和出口侧之间的压力差，可以确保流过空气冷却器24的给水流量。

另外，在上述的说明中，对蒸汽涡轮机31a、31b的切断负荷时的情况进行了说明，但对于蒸汽涡轮机31a、31b停止时和起动时等正常运转之外的运转状态(非正常运转时)，通过与切断负荷时相同的操作，也可以确保空气冷却器24的冷却性能。

并且，调节阀44、45，不光有完全打开的状态和完全关闭的状态，还可以根据被空气冷却器24冷却的空气温度使其开度连续地变化，对开度进行调节以使空气温度形成所需的温度。

这样，采用本实施形式的燃气涡轮机联合设备10，在正常运转时，通过将经过空气冷却器24并被高温化的给水与高温废气节热器39的出口给水合流排水，以便有效进行热回收，在非正常运转时，可以充分确保流过空气冷却器24的给水量，可以防止高温空气的冷却不充分。

(实施形式2)

图2是表示本发明的燃气涡轮机联合设备的第二实施形式的示意图，相对第一实施形式的燃气涡轮机联合设备10，在高压废气节热器39的入口给水回路中，在向空气冷却器24的分支回路的下游给水回路中，进一步设有调节流过该回路的给水流量的调节阀47。

该实施形式的燃气涡轮机联合设备10，通过调节调节阀47的开度，可以调节流过高压废气节热器39的给水和流过空气冷却器24的给水的相对流量比，通过缩小调节阀47的开度并增大调节阀47的开度，使流过空气冷却器24的给水流量增加，可以提高空气冷却器24对高温空气的冷却性能，另一方面，通过缩小调节阀44的开度并增大调节阀47的开度，使流过空气冷却器24的给水流量减小，可以抑制空气冷却器24对高温空气的冷却性能，因而，可根据调节阀44和47的开度控制由空气冷却器24冷却的高温空气的温度。

另外，在正常运转时，仅通过在从空气冷却器24合流到高压废气节热器39的出口给水中的给水回路中设置调节阀44，也可以调节流过高压废气节热器39的给水和流过空气冷却器24的给水的相对流量比，但是，仅利用该调节阀44，使流过空气冷却器24的给水量相对较高是困难的，而通过连带调节调节阀47的开度，可以任意地调节流过高压废气节热器39的给水量和流过空气冷却器24的给水量的比，因而，特别是可以提高向着使空气冷却器24的冷却性能提高的方向的温度控制性同时，也可以提高调节阀44的流量控制性

(实施形式3)

图3是表示根据本发明的燃气涡轮机的第三实施形式的框图，相对第一实施形式的燃气涡轮机10，代替从空气冷却器24分支到冷凝器32的给水回路，配有从密封冷却器33直接合流到低压废气节热器35的出口给水中并将低压废气节热器35作为旁路的给水回路，同时，在该旁通回路中设置开闭旁通回路的开关阀49，进而，在低压废气节热器35的出口侧给水回路中，旁通回路在合流处的上游位置中设有开关流过该低压废气节热阀35的回路的开关阀48。

在此，当打开开关阀48和开关阀49中的一个时，使另一个关闭，起到以下述方式进行切换的切换结构的作用，即，来自密封冷凝器33的给水仅在低压废气节热器35或旁通回路的任何一个中流动。

即，在正常运转时，打开开关阀48并关闭开关阀49，从密封冷凝器33而来的给水不经过旁通回路，全部通过低压废气节热器35，该低压废气节热器35的出口给水被给水泵43增压并供应给空气冷却器24。

另一方面，在蒸汽涡轮机31a、31b切断负荷时，在由于空气冷却器24的出入口之间的给水压力差变小而使流过空气冷却器24的给水量减小时，通过关闭低压废气节热器35出口侧回路的开关阀48、打开旁通回路的开关阀49，将流入空气冷却器24的给水从低压废气节热器35的出口给水切换为入口给水，从而流入空气冷却器24的给水(低压废气节热器35的入口给水)比正常运转时的给水(低压废气节热器35的出口给水)温度低。因此，即使给水流量减少，也可以防止空气冷却器24对高温空气的冷却性能不充分。

另外，该实施形式中的结构为，通过连带地开和关两个开关阀48、49，使来自密封冷凝器33的给水通过低压废气节热器35，并且使低压废气节热器35作为旁通路径，但是，代替这两个开关阀48、49，也可以在两个给水回路的分支部分或合流部分中设置选择两个给水回路中的一个并从其中通过的单一的切换阀。

并且，也可以将两个开关阀48、49分别改换为开度连续可调的调节阀，根据由空气冷却器24冷却的空气温度分别连续地改变各调节阀的开度，以使空气温度变成所需温度的方式调节开度。

根据本发明的燃气涡轮机联合设备，不限于上述各实施形式，例如可以采用如图4所示，在第一实施形式的燃气涡轮机联合设备10基础上组合入第三实施形式的燃气涡轮机联合设备10的形式，或者，采用如图5所示，在第二实施形式的燃气涡轮机联合设备10基础上组合入第二实施形式的燃气涡轮机联合设备10的形式，分别具有第一实施形式的燃气涡轮机联合设备10和第三实施形式的燃气涡轮机联合设备10的结合效果，或者，第二实施形式的燃气涡轮机联合设备10和第三实施形式的燃气涡轮机联合设备10的结合效果。

如上述说明，根据本发明的燃气涡轮机联合设备(方案1)，在当蒸汽涡轮机起动时和切断负荷时冷却水回路的一次侧和二次侧之间的压力差减小的情况下，借助增大设置在通过大致为真空状态的冷凝器的分支回路中的调节阀的开度，使导向空气冷却器的给水(冷却水)通过分支回路送入冷凝器，从而，可以充分确保流过空气冷却器的给水量，可防止高温空气的冷却不充分。另一方面，在蒸汽涡轮机正常运转时，通过缩小调节阀的开度(也可以完全关闭)，使导向空气冷却器的给水的多余部分(在完全关闭调节阀的情况下，是全部给水)经过冷却回路的二次侧返回到放热回收锅炉，通过返回到比冷却回路的一次侧温度高的行程(例如废气节热器出口)，可以像以前所说的那样热效率良好地使给水循环。

并且，本发明的燃气涡轮机联合设备(方案2)，通过使经过空气冷却器并被高温化的给水与作为比废气节热器的入口给水温度高的出口给水合流排水，可提高***内的热效率。

并且，根据本发明的燃气涡轮机联合设备(方案3)，通过缩小或完全关闭第二调节阀，使流过废气节热器的给水量减少，从而，可相对地增加分支到通过空气冷却器中的冷却水回路的一次侧的吸水量，提高被空气冷却器冷却的高温空气的温度控制性同时，可提高设在废气节热器下游的其它调节阀的流量控制性。

并且，根据本发明的燃气涡轮机联合设备(方案4)，在当蒸汽涡轮机起动时或切断负荷时冷却水回路的一次侧和二次侧之间的压力差减小的情况下，通过将切换阀切换到旁通回路侧，使冷却水回路的一次侧的给水停止，将比冷却水回路的一次侧的给水温度低的给水从旁通回路导入空气冷却器，从而，可进一步提高空气冷却器的冷却性能。

并且，根据本发明的燃气涡轮机联合设备(方案5)，通过采用低压侧废气节热器的入口给水比作为冷却水回路的一次侧的给水的高压侧废气节热器的入口给水温度低的给水，可以容易地从具有多级废气节热器的放热回收锅炉获得更低温度的给水。

并且，根据本发明的燃气涡轮机联合设备(方案6)，在当蒸汽涡轮机起动时或切断负荷时，冷却水回路的一次侧和二次侧之间的压力差减小的情况下，虽然通过空气冷却器的给水量变小，但是，通过将切换阀切换到旁通回路中，不从冷却水回路的一次侧而从旁通回路将比冷却水回路一次侧温度低的给水供应给空气冷却器，从而，比现有技术提高了空气冷却器的冷却性能，可以防止对高温空气的冷却不充分。另一方面，在蒸汽涡轮机正常运转时，通过将切换阀切换到冷却水回路的一次侧，与现有技术一样，从冷却水回路一次侧将给水导入空气冷却器，可根据给水的流量进行适当的冷却。

并且，根据本发明的燃气涡轮机联合设备(方案7)，在作为冷却水回路的一次侧采用废气节热器的出口给水的情况下，由于废气节热器的入口给水比出口给水的温度低，所以通过将入口给水作为旁通回路用的给水，可以容易地从具有废气节热器的放热回收锅炉中获得温度更低的给水。

Claims (7)

1、一种燃气涡轮机联合设备，配有燃气涡轮机部和蒸汽涡轮机部，该燃气涡轮机部具有空气压缩机、燃烧器、燃气涡轮机、和冷却从所述空气压缩机抽出所获得的高温空气并供给以便用于冷却所述燃气涡轮机中的高温部件的空气冷却器；所述蒸汽涡轮机部具有利用所述燃气涡轮机排出的排出气体的放热产生蒸汽的放热回收锅炉、利用蒸汽进行驱动的蒸汽涡轮机、和将所述蒸汽涡轮机排出的蒸汽冷凝的冷凝器，

所述燃气涡轮机联合设备中具有冷却水回路，所述冷却水回路将所述放热回收锅炉中的给水的一部分导入到所述空气冷却器中并与所述高温空气进行热交换，将该热交换后的给水返回给所述放热回收锅炉中，

其特征在于，该燃气涡轮机联合设备配有：将所述热交换后的给水导入所述冷凝器的分支回路，以及调整流过该分支回路的给水量的调节阀。

2、如权利要求1所述的燃气涡轮机联合设备，其特征在于，所述冷却水回路是将所述放热回收锅炉中高压侧的废气节热器入口给水的一部分导入到所述空气冷却器中、使所述热交换后的给水与所述高压侧的废气节热器的出口给水合流并排水的回路。

3、如权利要求2所述的燃气涡轮机联合设备，其特征为，在所述高压侧的废气节热器的上游侧设有调节通过所述高压侧的废气节热器的给水量、相对地增、减导入到所述空气冷却器中的给水量的第二调节阀。

4、如权利要求1至3中任何一项所述的燃气涡轮机联合设备，其特征在于，配有将与来自低压侧的废气节热器的出口给水回路的给水相比温度低的给水导入所述空气冷却器中的旁通回路、和在所述低压侧的废气节热器的出口给水回路和所述旁通回路之间有选择地进行切换的切换阀。

5、如权利要求4所述的燃气涡轮机联合设备，其特征在于，所述放热回收锅炉具有所述高压侧废气节热器、和设置在所述高压侧废气节热器上游侧的低压侧废气节热器，所述冷却水回路将所述高压侧废气节热器的入口给水的一部分导入所述空气冷却器，将所述热交换后的给水与所述高压侧的废气节热器的出口给水合流并排水，所述旁通回路将所述低压侧的废气节热器的入口给水的一部分导入所述空气冷却器。

6、一种燃气涡轮机联合设备，配有燃气涡轮机部和蒸汽涡轮机部，该燃气涡轮机部具有空气压缩机、燃烧器、燃气涡轮机、和冷却从所述空气压缩机抽出所获得的高温空气并供给以便用于冷却所述燃气涡轮机中的高温部件的空气冷却器；所述蒸汽涡轮机部具有利用所述燃气涡轮机排出的排出气体的放热产生蒸汽的放热回收锅炉、利用蒸汽进行驱动的蒸汽涡轮机、和将蒸汽涡轮机排出的蒸汽冷凝的冷凝器，

所述燃气涡轮机联合设备中具有冷却水回路，所述冷却水回路将所述放热回收锅炉中的给水的一部分通过给水泵升压后导入到所述空气冷却器中并与所述高温空气进行热交换，将该热交换的给水返回给所述放热回收锅炉中，

其特征在于，该燃气涡轮机联合设备配有：在所述蒸汽涡轮机的负荷被遮断、导入到所述空气冷却器的给水量减少了时，切换到将与来自低压侧的废气节热器的出口给水回路的给水相比温度低的给水导入到所述空气冷却器中的旁通回路，在通常运行时，切换到所述低压侧的废气节热器的出口给水回路的切换阀，

即使导入到所述空气冷却器的给水量减少，也能防止所述空气冷却器对于所述高温空气的冷却性能不充分。

7、如权利要求6所述的燃气涡轮机联合设备，其特征在于，所述来自低压侧的废气节热器的出口给水回路的给水是将所述放热回收锅炉中所述低压侧的废气节热器的出口给水的一部分导入所述空气冷却器中，所述旁通回路是将所述低压侧的废气节热器的入口给水的一部分导入到所述空气冷却器中的回路。

Images