[发明专利]燃气涡轮机压缩机水洗系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于联合循环系统或简单循环系统使寄生损失减少的燃气涡轮机压缩机水洗和清洁系统。

背景技术

总体而言，联合循环发电厂使用燃气涡轮机和蒸汽涡轮机的组合来产生电力或者通过其它方式驱动负载。具体而言，燃气涡轮机循环可以通过余热蒸汽发生器(“HRSG”)等操作性地与蒸汽涡轮机循环组合。HRSG是允许通过燃气涡轮机排气的热燃烧气体对用于蒸汽发生过程的给水进行加热的换热器。联合循环装置的主要效能是利用燃气涡轮发动机的通过其它方式“被浪费”的热。具体而言，HRSG的效率涉及燃气涡轮机燃烧气体(“热侧”)与给水和蒸汽(“冷侧”)之间的传热效率。

尽管联合循环系统是高效的，但是总体系统操作中涉及多种类型的寄生损失。例如，来自HRSG的高压水可以用于对通向燃气涡轮发动机的燃料流进行加热，以便改进总体涡轮机性能。然而，该高压水在对燃料进行加热之后直接倾泄至冷凝器，而没有利用其中所有的压力能。

寄生损失的另一个示例是压缩机清洗系统。可以通过功率输出的减少以及热耗率和燃料消耗的同时增加来检测可归因于压缩机积垢污染的燃气涡轮机性能的损失。因此，可以使用在线清洗系统和离线清洗系统。这些清洗系统通常将水滴喷射到压缩机中，以清洁受到污染的压缩机轮叶等。这些水洗系统通常包括软化水箱、清洗剂源、以及定位在水洗滑道上的一个或多个泵等，以便将水流引导至压缩机进口中。尽管这种水洗系统改进总体压缩机效率，但是水洗系统的操作同样具有寄生损失。

因此，存在对所具有的寄生损失有所减少的改进的联合循环系统和/或简单循环系统的期望。例如，可以减少和/或消除与压缩机水洗系统相关的寄生损失，以便改进总体系统效率。同样地，通过其它方式被浪费的热可以用于提供有用功。

发明内容

因此，本发明提供一种用于与燃气涡轮发动机的压缩机一起使用的水洗系统。该水洗系统可以包括与压缩机相连通的多个喷射喷嘴、余热蒸汽发生器、来自余热蒸汽发生器的加热水流、以及分接线路，分接线路与加热水流以及喷射喷嘴相连通，以便将加热水流输送至压缩机。

本发明进一步提供一种操作用于燃气涡轮发动机的压缩机的水洗系统的方法。该方法可以包括以下步骤：使来自余热蒸汽发生器的加热水流转向；使经过转向的加热水流通过性能加热器，以对用于燃气涡轮发动机的燃烧器的燃料流进行加热；以及使经过转向的加热水流流向围绕压缩机的进口定位的多个喷射喷嘴。

本发明进一步提供一种用于与具有压缩机和燃烧器的燃气涡轮发动机一起使用的水洗系统。该水洗系统可以包括与压缩机相连通的多个喷射喷嘴、与燃烧器相连通的水供给部、以及位于水供给部下游的高压泵。水供给部通过高压泵与喷射喷嘴相连通。

当结合若干附图以及所附权利要求阅览下文的详细描述时，对于本领域普通技术人员而言，本申请以及所获得的专利的这些和其它的特征以及改进将变得显而易见。

附图说明

图1是具有燃气涡轮发动机、蒸汽涡轮机、以及余热蒸汽发生器的联合循环系统的示意图。

图2是图1的联合循环系统的示意图，其中示出了燃气涡轮发动机、蒸汽涡轮机、余热蒸汽发生器、以及水洗系统的一部分。

图3是本发明实施例的联合循环系统的示意图，其中示出了燃气涡轮发动机、蒸汽涡轮机、余热蒸汽发生器、以及水洗系统的一部分。

图4是本发明实施例的联合循环系统的备选实施例的示意图。

图5是本发明实施例的简单循环系统的示意图，其中示出了燃气涡轮发动机和水洗系统。

具体实施方式

现在参照附图，其中相似的附图标记在全部若干视图中表示相似元件，图1示出了联合循环系统10的示意图。联合循环系统10可以包括燃气涡轮发动机12。燃气涡轮发动机12可以包括压缩机14。压缩机14对进入的空气流16进行压缩。压缩机14将压缩空气流16输送至燃烧器18。燃烧器18将压缩空气流16与加压燃料流20混合并且点燃混合物，以产生燃烧气体流22。尽管仅示出一个燃烧器18，但是燃气涡轮发动机12可以包括任何数量的燃烧器18。燃烧气体流22接着被输送至涡轮24。燃烧气体流22驱动涡轮24，以便产生机械功。涡轮24中所产生的机械功通过轴26驱动压缩机14以及外部负载28，例如发电机等。燃气涡轮发动机12可以使用天然气、各种类型的合成气、以及其它类型的燃料。燃气涡轮发动机12可以具有不同的构造并且可以使用其它类型的部件。