[发明专利]热回收蒸汽发生器以及将其连接到联合循环发电厂的方法

说明书

背景技术

发电工业中的联合循环发电厂使用一个或多个燃气涡轮机以及一个或多个蒸汽涡轮机来驱动一个或多个发电机发电。燃气涡轮机的排气用作热源以产生驱动一个或多个蒸汽涡轮机的蒸汽。一个或多个热回收蒸汽发生器从燃气涡轮机的排气中提取热能，并且产生用于蒸汽涡轮机的蒸汽。

典型热回收蒸汽发生器包括用于接收燃气涡轮机的排气的入口，以及在从排气中提取热能之后排出接收自燃气涡轮机的气体的出口。位于入口与出口之间的是流路，在流路中，定位有多个热交换器装置。热交换器装置在燃气涡轮机的排气从入口流到出口时，从该排气中提取热量。

热回收蒸汽发生器内的多个热交换器装置在入口与出口之间的流路内以特定方式或顺序进行组装。通常，热交换器装置包括低压蒸发器、中压蒸发器和高压蒸发器。热回收蒸汽发生器还可以包括一个或多个节热器，该节热器在水被输送到其中一个蒸发器内之前对水进行预热。此外，热回收蒸汽发生器可以包括一个或多个过热器，该过热器进一步加热其中一个蒸发器产生的蒸汽。最后，出于多种目的，还可以沿流路在多个位置处包括多种额外的热交换组件。

尽管为了产生蒸汽以驱动一个或多个蒸汽涡轮机，热回收蒸汽发生器会从燃气涡轮机的排气中有效地提取热能，但是多种热交换组件布置以及连接到联合循环发电厂的其他组件的方式并未使联合循环发电厂达到最大可能的总效率。

发明内容

第一方面，本发明实施在用于联合循环发电厂的热回收蒸汽发生器中。所述热回收蒸汽发生器包括：入口，其接收燃气涡轮机的排气；出口，其排出在所述入口处接收的气体；以及多个热交换器单元，其沿从所述入口延伸到所述出口的排气流路进行定位。所述热交换器单元包括高压蒸发器和中压蒸发器。另外，第一中压过热器沿所述入口与所述出口之间的所述流路定位于所述高压蒸发器下游，所述第一中压过热器接收从所述中压蒸发器输出的蒸汽。所述热回收蒸汽发生器还包括定位于所述高压蒸发器上游的第二中压过热器，其中所述第二中压过热器从所述第一中压过热器接收蒸汽。此外，第一再热器定位于所述高压蒸发器上游，所述第一再热器从高压蒸汽涡轮机接收排出蒸汽。最后，所述热回收蒸汽发生器还包括定位于所述第一再热器上游的第二再热器，其中所述第二再热器从所述第一再热器接收蒸汽。

第二方面，本发明实施在一种将热回收蒸汽发生器的组件连接到联合循环发电厂的组件的方法。所述热回收蒸汽发生器包括：入口，其接收燃气涡轮机的排气；出口，其排出在所述入口处接收的气体；以及多个热交换器单元，其沿从所述入口延伸到所述出口的排气流路进行定位。所述热交换器单元包括高压蒸发器和中压蒸发器。第一中压过热器定位于所述高压蒸发器下游，并且所述第一中压过热器接收从所述中压蒸发器输出的蒸汽。第二中压过热器定位于所述高压蒸发器上游，并且所述第二中压过热器从所述第一中压过热器接收蒸汽。第一再热器定位于所述高压蒸发器上游，并且第二再热器定位于所述第一再热器上游。所述第二再热器从所述第一再热器接收蒸汽。所述方法包括：将所述热回收蒸汽发生器的所述入口连接到燃气涡轮机的出口；将高压蒸汽涡轮机的出口连接到所述第一再热器的入口；以及将所述第二再热器的出口和所述第二中压过热器的出口连接到中压蒸汽涡轮机的至少一个入口。

附图说明

图1是图示了连接到联合循环电厂的组件的典型现有技术热回收蒸汽发生器的图解；

图2是图示了实施本发明的、连接到联合循环发电厂的组件的第一热回收蒸汽发生器的图解；

图3是图示了实施本发明的、连接到联合循环发电厂的组件的第二热回收蒸汽发生器的图解；

图4是图示了实施本发明的、连接到联合循环发电厂的组件的第三热回收蒸汽发生器的图解；

图5是图示了实施本发明的、连接到联合循环发电厂的组件的第四热回收蒸汽发生器的图解；以及

图6是图示了实施本发明的、连接到联合循环发电厂的组件的第五热回收蒸汽发生器的图解。

具体实施方式

图1描绘了连接到联合循环发电厂的组件的典型现有技术热回收蒸汽发生器100。如图所示，燃气涡轮机20包括压缩机部分22、燃烧室部分24以及涡轮部分26。来自涡轮部分26的所有排气或其中一部分被输送到热回收蒸汽发生器100的入口101。