[发明专利]给水预加热系统旁通

说明书

本发明提供操作用于余热蒸汽发生器(HRSG)的给水预加热系统(10)的方法，给水预加热系统包括水分离单元(22)、蒸发器(16)和附接到FWPH入口管线(18)和FWPH出口管线(20)的给水预加热器(FWPH，14)。所述方法包括：沿着FWPH入口管线(18)将水从冷凝器进给到FWPH(14)，在FWPH(14)中加热水；沿着FWPH出口管线(20)将水从FWPH(14)进给到蒸发器(16)；在蒸发器(16)中使水沸腾，并且将所得的蒸汽和水的混合物进给到水分离单元(22)；监测水分离单元(22)的LP温差(ΔT)；设定LP温差的设定值；当LP温差低于设定值时，将一些水绕过FWPH(14)从FWPH入口管线(18)引导到FWPH出口管线(20)。本发明进一步的特征包括监测LP温差的方法以及执行所述方法的设备。

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发电厂，具体涉及用于燃气涡轮发电厂的给水预加热系统。

背景技术

在传统的联合循环发电厂(CCPP)中，例如从HRSG堆或发电机/润滑冷却能够获得低等级(低温度水平)热，但是没有开发利用。

提高CCPP的效率的一种方法是从CCPP回收废热。例如可以通过降低LP(低压)蒸发器温差并由此整合来自HRSG的更多的低等级热，来回收废热。这将增加LP蒸汽生产，由此增加LP蒸汽涡轮中的电力生产，并且提高CCPP的总体效率。

当前，在设计条件下，使用至少5K的LP蒸发器温差。然而，即使对于设计点下的该LP蒸发器温差，LP蒸发器温差在非设计操作期间可以达到0K，在该点处，在LP给水控制阀中可能出现不期望的泛水和气穴。这在条件不处于CCPP已经设计的条件范围内时(例如在部分载荷期间)尤其存在问题。

现有设计的另一个限制在于，在HRSG入口处需要高给水温度水平的操作条件期间(例如当在燃料气或燃料油操作期间在烟气中存在硫时)，当前的设计完全绕过了给水预加热线圈，而直接将冷给水传送到LP鼓。这导致CCPP中的性能降低。

发明内容

本发明限定在所附的独立权利要求中，现在应当参考这些独立权利要求。从属权利要求中列出了本发明的有利的特征。

根据本发明的第一个方面，提供一种操作用于余热蒸汽发生器(HRSG)的给水预加热系统的方法，所述给水预加热系统包括水分离单元、蒸发器和给水预加热器(FWPH)，所述给水预加热器附接到FWPH入口管线和FWPH出口管线，所述方法包括：沿着所述FWPH入口管线将水从冷凝器进给到所述FWPH，在所述FWPH中加热水；沿着FWPH出口管线将水从所述FWPH进给到所述蒸发器；在所述蒸发器中使水沸腾，并且将所得到的蒸汽和水的混合物进给到所述水分离单元；监测所述水分离单元的LP温差(ΔT)；设定所述LP温差的设定值；当所述LP温差低于所述设定值时，将一些水绕过所述FWPH从所述FWPH入口管线引导到所述FWPH出口管线。该方法提高了发电厂效率和功率输出。当操作参数改变时，例如当载荷水平降低时，LP温差可以保持在适当的水平。此外，在LP给水控制阀中，可以最小化或避免出现泛水。

在一个实施例中，通过监测水分离单元水入口温度和水分离单元蒸汽出口温度，来监测所述LP温差。优选地，利用至少一个电阻式温度检测器(RTD)测量所述水分离单元水入口温度和所述水分离单元蒸汽出口温度中的至少一者。这可以提高测量精度，并且多个RTD还可以提供部件的冗余度，从而即使在一个或多个传感器失效的情况下也能够继续进行操作。

在另一个实施例中，所述设定值小于5K，优选地小于2K，最优选地小于1K。较低的设定值是优选的，原因在于提高了效率。