專利名稱：非對(duì)稱聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及聯(lián)合循環(huán)電廠相關(guān)技術(shù)，確切地說(shuō)，涉及具有兩個(gè)不同燃?xì)鉁u輪機(jī)的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
聯(lián)合循環(huán)電廠結(jié)合使用燃?xì)鉁u輪機(jī)和蒸汽渦輪機(jī)來(lái)產(chǎn)生電力。電廠的布置可使燃?xì)鉁u輪機(jī)通過(guò)熱回收蒸汽發(fā)生器(“HRSG”)以熱的方式連接到蒸汽渦輪機(jī)。HRSG利用來(lái)自燃?xì)鉁u輪機(jī)的排氣的熱量來(lái)產(chǎn)生蒸汽，以在蒸汽渦輪機(jī)中膨脹。聯(lián)合循環(huán)布置的主要效用是利用燃?xì)鉁u輪機(jī)排氣在其他方面浪費(fèi)的熱量。
一些聯(lián)合循環(huán)電廠使用多個(gè)燃?xì)鉁u輪機(jī)。每個(gè)燃?xì)鉁u輪機(jī)可以熱的方式連接到同一 HRSG，或者每個(gè)燃?xì)鉁u輪機(jī)可以熱的方式連接到不同HRSG。此類聯(lián)合循環(huán)電廠可能無(wú)法將廢能最高效地傳送到蒸汽渦輪機(jī)。因此，需要一種能提高效率的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)，其包括第一發(fā)動(dòng)機(jī)、第二發(fā)動(dòng)機(jī)、第一熱回收蒸汽發(fā)生器、第二熱回收蒸汽發(fā)生器，以及蒸汽渦輪機(jī)。與所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)相比，所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)率相對(duì)較高，但效率相對(duì)較低。所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)生成第一排氣，且所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)生成第二排氣。所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器將從所述第一排氣提取的過(guò)剩能量傳送到第一水流，從而形成第一蒸汽流。所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器將從所述第二排氣提取的過(guò)剩能量傳送到第二水流，從而形成第二蒸汽流。所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器進(jìn)一步將從所述第二排氣提取的過(guò)剩能量傳送到所述第一蒸汽流和所述第二蒸汽流，從而形成過(guò)熱蒸汽流。所述蒸汽渦輪機(jī)接收來(lái)自所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器的所述過(guò)熱蒸汽流。所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)是航改式燃?xì)鉁u輪機(jī)，且所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)是工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)；或者，所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，且所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)是工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)?；蛘撸龅谝话l(fā)動(dòng)機(jī)是第一燃?xì)鉂?rùn)輪機(jī)；所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)是第二燃?xì)鉂?rùn)輪機(jī)，所述第一燃?xì)鉂?rùn)輪機(jī)的壓力比高于所述第二燃?xì)鉁u輪機(jī)。所述第二排氣的溫度高于所述第一排氣。所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器包括第一蒸發(fā)器；且所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器包括第二蒸發(fā)器；以及過(guò)熱器，所述過(guò)熱器與所述第一蒸發(fā)器和所述第二蒸發(fā)器流體連通。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)，其包括第一燃?xì)鉁u輪機(jī)，其生成第一排氣流；第二燃?xì)鉁u輪機(jī)，其生成第二排氣流，與所述第一燃?xì)鉁u輪機(jī)相比，所述第二燃?xì)鉁u輪機(jī)的生產(chǎn)率較高、但效率較低；第一蒸發(fā)器，其通過(guò)第一水流和所述第一排氣流產(chǎn)生第一蒸汽流；第二蒸發(fā)器，其通過(guò)第二水流和所述第二排氣流產(chǎn)生第二蒸汽流；過(guò)熱器，其通過(guò)所述第一蒸汽流和所述第二蒸汽流以及所述第二排氣流產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽流；以及蒸汽渦輪機(jī)，其接收來(lái)自所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器的所述過(guò)熱蒸汽流。所述第一燃?xì)鉁u輪機(jī)是航改式燃?xì)鉁u輪機(jī)，第二燃?xì)鉁u輪機(jī)是工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)。所述第一燃?xì)鉁u輪機(jī)的壓力比高于所述第二燃?xì)鉁u輪機(jī)。所述第二排氣流的溫度高于所述第一排氣流。本發(fā)明進(jìn)一歩提供一種聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)，其包括第一熱回收蒸汽發(fā)生器；第ニ熱回收蒸汽發(fā)生器；航改式燃?xì)鉁u輪機(jī)，其使第一排氣流進(jìn)入所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器中；エ業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)，其使第二排氣流進(jìn)入所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器中；蒸汽管，其使所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器與所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器流體連通，從而使來(lái)自所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器的蒸汽可被提供給所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器；以及蒸汽渦輪機(jī)，其接收來(lái)自所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器的過(guò)熱蒸汽。所述航改式燃?xì)鉁u輪機(jī)的壓カ比高于所述エ業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)。所述第二排氣流的溫度高于所述第一排氣流。所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器不包括過(guò)熱器。所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器包括在穩(wěn)態(tài)操作期間被繞過(guò)的過(guò)熱器。所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器包括第一蒸發(fā)器；且所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器包括第二蒸發(fā)器和過(guò)熱器；所述蒸汽管使所述第一蒸發(fā)器與所述過(guò)熱器流體連通。 所述第一蒸發(fā)器將熱量從所述第一排氣流傳送到第一水流，從而生成第一蒸汽流；所述第二蒸發(fā)器將熱量從所述第二排氣流傳送到第二水流，從而生成第二蒸汽流；所述過(guò)熱器將熱量從所述第二排氣流傳送到所述第一蒸汽流和所述第二蒸汽流，從而產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽流。所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器包括第一蒸發(fā)器和第一過(guò)熱器；且所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器包括第二蒸發(fā)器和第二過(guò)熱器；所述蒸汽管使所述第一蒸發(fā)器與所述第一過(guò)熱器和所述第二過(guò)熱器流體連通；所述蒸汽管與閥連接，在穩(wěn)態(tài)操作期間操作所述閥可使蒸汽繞過(guò)所述第一過(guò)熱器進(jìn)入所述第二過(guò)熱器中。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員在仔細(xì)查看以下附圖和具體說(shuō)明后，將明了或開(kāi)始明了本說(shuō)明書(shū)所掲示的聯(lián)合循環(huán)電廠的其他系統(tǒng)、裝置、方法、特征和優(yōu)勢(shì)。所有此類額外系統(tǒng)、裝置、方法、特征和優(yōu)勢(shì)意圖包含于本說(shuō)明書(shū)之內(nèi)，且意圖受所附權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)。


參考以下附圖將更深入地了解本發(fā)明。在所有附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)指代相應(yīng)部分，且附圖中的部件無(wú)需按比例繪制。圖I是非對(duì)稱聯(lián)合循環(huán)電廠的實(shí)施例的示意圖。圖2是圖示用于例如圖I所示電廠的非対稱聯(lián)合循環(huán)電廠的熱回收蒸汽發(fā)生器的實(shí)施例的示意圖。圖3是圖示用于例如圖I所示電廠的非対稱聯(lián)合循環(huán)電廠的溫度和熵(entropy)之間的關(guān)系的實(shí)例圖。兀件符號(hào)列表
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100),其包括 第一發(fā)動(dòng)機(jī)(102),其生成第一排氣； 第二發(fā)動(dòng)機(jī)(104)，其生成第二排氣，與所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)(102)相比，所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)(104)的生產(chǎn)率較高、但效率較低； 第一熱回收蒸汽發(fā)生器(112)，其將過(guò)剩能量從所述第一排氣傳送到第一水流，從而產(chǎn)生第一蒸汽流； 第二熱回收蒸汽發(fā)生器(114)，其將過(guò)剩能量從所述第二排氣傳送到第二水流，從而產(chǎn)生第二蒸汽流，所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器(114)進(jìn)一步將過(guò)剩能量從所述第二排氣傳送到所述第一蒸汽流和所述第二蒸汽流，從而產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽流；以及 蒸汽渦輪機(jī)(110)，其接收來(lái)自所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器(114)的所述過(guò)熱蒸汽流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)(102)是航改式燃?xì)鉁u輪機(jī)(106)，且所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)(104)是工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)(108)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)(102)是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，且所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)(104)是工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)(108)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100)，其特征在于， 所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)(102)是第一燃?xì)鉂?rùn)輪機(jī)； 所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)(104)是第二燃?xì)鉁u輪機(jī)，所述第一燃?xì)鉁u輪機(jī)的壓力比高于所述第二燃?xì)鉁u輪機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述第二排氣的溫度高于所述第一排氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100)，其特征在于， 所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器(112)包括第一蒸發(fā)器(116);且 所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器(114)包括 第二蒸發(fā)器(120);以及 過(guò)熱器(122)，所述過(guò)熱器(122)與所述第一蒸發(fā)器(116)和所述第二蒸發(fā)器(120)流體連通。
7.—種聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100),其包括 第一燃?xì)鉂?rùn)輪機(jī)(102),其生成第一排氣流； 第二燃?xì)鉁u輪機(jī)(104)，其生成第二排氣流，與所述第一燃?xì)鉁u輪機(jī)(102)相比，所述第二燃?xì)鉁u輪機(jī)(104)的生產(chǎn)率較高、但效率較低； 第一蒸發(fā)器(I 16)，其通過(guò)第一水流和所述第一排氣流產(chǎn)生第一蒸汽流； 第二蒸發(fā)器(120)，其通過(guò)第二水流和所述第二排氣流產(chǎn)生第二蒸汽流； 過(guò)熱器(122)，其通過(guò)所述第一蒸汽流和所述第二蒸汽流以及所述第二排氣流產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽流；以及 蒸汽渦輪機(jī)(I 10)，其接收來(lái)自所述過(guò)熱器(122)的所述過(guò)熱蒸汽流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述第一燃?xì)鉁u輪機(jī)是航改式燃?xì)鉁u輪機(jī)(106)，且所述第二燃?xì)鉁u輪機(jī)是工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)(108)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述第一燃?xì)鉁u輪機(jī)的壓力比高于所述第二燃?xì)鉁u輪機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述第二排氣流的溫度高于所述第一排氣流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非對(duì)稱聯(lián)合循環(huán)電廠系統(tǒng)，其包括第一發(fā)動(dòng)機(jī)、第二發(fā)動(dòng)機(jī)、第一熱回收蒸汽發(fā)生器、第二熱回收蒸汽發(fā)生器，以及蒸汽渦輪機(jī)。與所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)相比，所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)率相對(duì)較高，但效率相對(duì)較低。所述第一發(fā)動(dòng)機(jī)生成第一排氣，且所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)生成第二排氣。所述第一熱回收蒸汽發(fā)生器將過(guò)剩能量從所述第一排氣傳送到第一水流以形成第一蒸汽流。所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器將過(guò)剩能量從所述第二排氣傳送到第二水流以形成第二蒸汽流。所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器進(jìn)一步將過(guò)剩能量從所述第二排氣傳送到所述第一和第二蒸汽流，從而形成過(guò)熱蒸汽流。所述蒸汽渦輪機(jī)接收來(lái)自所述第二熱回收蒸汽發(fā)生器的所述過(guò)熱蒸汽流。
文檔編號(hào)F01K15/00GK102828831SQ20121019711
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者S.C.吉倫 申請(qǐng)人:通用電氣公司