[实用新型]集成温度调节和雾化空气系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及提高联合循环涡轮机系统中的功率输出，更具体地涉及通过与底循环结合来利用雾化空气热量放出以提高联合循环的功率输出。 

背景技术

在通常的联合循环系统中，燃气涡轮机燃烧燃料/空气混合物，该混合物膨胀以转动涡轮机并驱动发电机以产生电力。燃烧的热气体排出到热回收蒸汽发生器，其中以锅炉的方式将水转变成蒸汽。如此产生的蒸汽驱动蒸汽涡轮机，蒸汽涡轮机通常包括高压、中压和低压涡轮机，其中，额外的功被提取以驱动另一载荷，例如用于产生额外电力的第二发电机。在某些构造中，燃气涡轮机和蒸汽涡轮机驱动共同发电机，在其他构造中，燃气涡轮机和蒸汽涡轮机驱动不同的发电机。 

液体燃料机器使用一部分压缩机排出空气以进行雾化。压缩机排出空气(CPD)被冷却，水分分离并被供应至雾化空气(AA)压缩机。来自AA压缩机的高压空气用于对液体燃料进行雾化以供有效燃烧。CPD空气通过将热量排出给热交换器中的闭路冷却水而被冷却。期望更有效地使用这种排出的热量。 

实用新型内容

在示例性实施例中，本实用新型的一种温度调节系统和雾化空气系统经集成，以用于包括燃气涡轮机和蒸汽涡轮机的联合循环涡轮机。雾化空气系统接收压缩机排出空气以进行燃料雾化。雾化空气系统包括用于冷却压缩机排出空气的雾化空气冷却器。热回收蒸汽发生器接收来自燃气涡轮机的废气、并且产生蒸汽以经由温度调节系统输入到蒸汽涡轮机，温度调节系统控制蒸汽的温度。给水回路从热回收蒸汽发生器取得给水，并且以热交换关系与雾化空气冷却器连通以加热给水。给水回路将被加热给水传送至热回收蒸汽发生器的温度调节系统。 

在另一示例性实施例中，本实用新型的一种用于在热回收蒸汽发生器中通过雾化空气系统进行温度调节的给水回路包括：给水抽出管线，该给水抽出管线传送来自热回收蒸汽发生器的给水；给水进入管线，该给水进入管线与给水抽出管线串联、并且将给水传送至雾化空气系统的雾化空气冷却器；热交换管线，该热交换管线与给水进入管线串联并且设置成与雾化空气冷却器成热交换关系；和温度调节管线，该温度调节管线与热交换管线串联、并且将来自热交换管线的加热给水传送至热回收蒸汽发生器中的温度调节入口。 

在另一示例性实施例中，本实用新型的一种使用用于联合循环涡轮机的集成温度调节和雾化空气系统对蒸汽进行温度调节的方法包括如下步骤：在雾化空气系统中接收压缩机排出空气以进行燃料雾化，雾化空气系统包括用于冷却压缩机排出空气的雾化空气冷却器；在热回收蒸汽发生器中接收来自燃气涡轮机的排出物、并且产生蒸汽以输入到蒸汽涡轮机；从热回收蒸汽发生器取得给水并且通过以热交换关系与雾化空气冷却器连通来加热给水；将被加热给水传送至热回收蒸汽发生器的温度调节系统；并且通过温度调节系统控制蒸汽的温度。 

附图说明

图1是第一实施例的集成的温度调节和雾化空气系统和给水回路的示意图；和 

图2是第二实施例的集成的温度调节和雾化空气系统和给水回路的示意图。 

具体实施方式

图1示出包括燃气涡轮机10和蒸汽涡轮机12的联合循环涡轮机中的集成的温度调节和雾化空气系统。通常的液体燃料机器使用来自燃气涡轮机的一部分压缩机排出空气以进行雾化。在雾化空气系统14中，一部分压缩机排出空气16被引导至雾化空气冷却器18。在常规雾化空气系统中，雾化空气冷却器18通过与冷却塔等的热交换关系来冷却排出空气。水分通过水气分离器20与冷却空气分离开，并且在被引导至雾化空气压缩机24之前被过滤器22过滤。冷却干燥且经过滤的空气用于在燃气涡轮机燃料喷嘴26中雾化液体燃料。 

来自燃气涡轮机10的燃烧的热气体排出到热回收蒸汽发生器（HRSG）121，其中水被转化成蒸汽，该蒸汽驱动蒸汽涡轮机12。HRSG121通常包括低压部分、中压部分和高压部分，它们分别包括蒸发器和/或过热器，如低压蒸发器122、中压蒸发器123、重热过热器124、高压过热器125等。如图1所示，通过高压过热器125的蒸汽驱动蒸汽涡轮机，并且通过冷凝器127被排出。通常通过将水喷雾注射到一般位于最终过热器通道上游的蒸汽温度调节器131内，来控制（和冷却）离开HRSG的过热蒸汽。