专利名称：用于操作蒸汽发生设备的方法和系统的制作方法
技术领域：
本文所述的实施例大体而言涉及蒸汽发生设备，且更特定而言涉及用于对蒸汽发 生设备内的蒸汽进行温度调节的方法和系统。
背景技术：
至少某些已知的蒸汽发生设备(诸如组合循环设施)包括至少一个蒸汽发生器。 至少某些已知的蒸汽发生器是热回收蒸汽发生器(HRSG)，其与热源、水源以及多个蒸汽涡 轮构件(诸如高压、中压和低压涡轮)成流动连通地连接(couple)。在操作中，HRSG接收水 和热且煮沸水以产生用于驱动涡轮的高温高压蒸汽，涡轮又驱动诸如发电机和泵的装置。 在蒸汽涡轮跳脱(steam turbine trip)的情况下，驻留于HRSG的部分中的蒸汽的至少一 部分被引导至HRSG的其它部分或诸如蒸汽冷凝装置的其它构件。在这种引导期间，蒸汽可 接触一些构件，这些构件可不设计和/或制造成向这种高温高压蒸汽持续暴露。在这些已知蒸汽发生设备中的至少某些中，对蒸汽进行温度调节以降低与蒸汽的 接触效果。举例而言，通常利用专用温度调节装置来实现这种温度调节，专用温度调节装置 与过大的、使用接头的高压至中压给水泵成流动连通地连接。这种给水泵提供足够的正压 力来克服蒸汽压力，以在基本上整个操作条件范围上实现所希望的温度调节。但是，这种过 大通常包括增加的资本和操作成本。在其它已知蒸汽发生设备中，可利用低压水泵来实现这种温度调节。一般而言，在 这些设备之一中，低压水泵持续操作，且第二低压水泵处于备用状态。一般而言，单个低压 水泵形成足够的输送压力(head pressure)来克服蒸汽压力，以至少部分地实现所希望的 温度调节。但是，由于较低的排放压力，常常必须使用多个这样的低压水泵来产生充分温度 调节的水流动来完全实现所希望的温度调节。因此，一般而言，需要一段时间来在涡轮跳脱 后使第二低压水泵实现充分的泵送量，从而能实现所希望的温度调节。添加冗余低压水泵 增加了与设备安装相关联的资本成本，且增加了在可实现从HRSG引导的高压、高温蒸汽的 所希望温度调节之前的时间延迟。此外，更多低压水泵的持续操作增加了操作成本，诸如辅 助功率使用和与这些器械相关联的维护成本。
发明内容
提供本发明的简要描述以用简化形式介绍概念的选择，这些概念在下文的具体实 施方式中进一步展开描述。该简要描述并不预期识别所要求保护的主旨的关键特点或基本 特点，也不预期用于辅助确定所要求保护的主旨的范畴。在一个方面，提供一种操作蒸汽发生设备的方法。该方法包括通过将蒸汽引导 (channeling)到至少一个喷射器而在水上引起(inducing)原动力(motive force)以形成 蒸汽驱动的冷却流体流。该方法还包括将蒸汽驱动的冷却流体流引导到至少一个温度调节 器。该方法还包括将蒸汽从至少一个蒸汽源引导到该至少一个温度调节器。该方法还包括 将蒸汽驱动的冷却流体流喷射到通过该至少一个温度调节器引导的蒸汽内以便于冷却从该至少一个蒸汽源引导的蒸汽。在另一方面，提供一种温度调节系统。该系统包括至少一个喷射器，其与至少一个 水源和至少一个蒸汽源成流动连通地连接。该至少一个喷射器被配置成从该至少一个蒸汽 源引导蒸汽以在从该至少一个水源引导的水上引起原动力。该系统还包括与该至少一个喷 射器成流动连通地连接的至少一个温度调节器。该至少一个温度调节器被配置成接收被引 导用于该至少一个喷射器的水和从该至少一个蒸汽源引导的蒸汽。在另一方面，提供一种蒸汽发生设备。该设备包括至少一个水源和至少一个蒸汽 源。该设备还包括至少一个喷射器，该至少一个喷射器与该至少一个水源和至少一个蒸汽 源成流动连通地连接。该至少一个喷射器被配置成从该至少一个蒸汽源引导蒸汽以在从该 至少一个水源引导的水上引起原动力。该设备还包括至少一个温度调节器，该至少一个温 度调节器与该至少一个喷射器成流动连通地连接。该至少一个温度调节器被配置成接收被 引导用于该至少一个喷射器的水和从该至少一个蒸汽源引导的蒸汽。
通过结合附图参考下文的具体实施方式
，将更好地理解本文所述的实施例。
图1是示范性蒸汽发生设备的示意方块图2是使用喷射器的示范性温度调节系统的示意方块图，其可用于图1所示的蒸汽发生设备；以及
图3是示出操作图1和图2所示的蒸汽发生设备的示范性方法的流程图。
部件列表
100蒸汽发生设备
102热回收蒸汽发生器(HRSG)
104燃气涡轮排放歧管
106余热排放烟囱
108/Jc -蒸汽元件束(element bundle)
110水_蒸汽分离单元
111第一高压过热器(HPSH-I)
112热废气
113第二高压过热器(HPSH-2)
114冷却的废气
115第一再热过热器(RHSH-I)
117第二再热过热器(RHSH-2)
120蒸汽涡轮系统
122高压(HP)蒸汽涡轮
124HP 进入控制阀(admission control valve)
126中压(IP)蒸汽涡轮
128IP进入控制阀
130低压(LP)蒸汽涡轮
131低压过热器(LPSH)
132LP进入控制阀
140组合冷凝液_给水系统(condensa
142蒸汽冷凝单元
150蒸汽旁路系统
152HP旁路压力控制阀(PCV)
154IP旁路压力控制阀(PCV)
156LP旁路压力控制阀(PCV)
158冷凝液抽取泵(CEP)
160温度调节系统
162HP部分
164IP部分
166LP部分
170过冷的冷凝水
171HP过热主蒸汽的第一部分
172高压(HP)喷射器
173会聚_发散喷嘴
174高压(HP)旁路温度控制阀(TCV)
175蒸汽驱动的冷却水流
176高压控制阀(HPCV)
177HP过热主蒸汽的第二部分
178HP温度调节器
179骤冷的蒸汽
184中压(IP)旁路温度控制阀(TCV)
185冷却水流
187IP过热再热蒸汽
188IP温度调节器
189骤冷蒸汽
194低压(LP)旁路温度控制阀(TCV)
195冷却水流
197LP过热蒸汽
198LP温度调节器
199骤冷的蒸汽
200操作蒸汽发生设备的示范性方法
202引起原动力......
204引导蒸汽驱动的冷却流体流……
206自......引导蒸汽
208将蒸汽驱动的冷却流体流喷射入.
210自......引导HP过热蒸汽
212自......引导HP过热蒸汽
3/9页
6
214 自......引导水216 将骤冷的蒸汽引导至......
具体实施例方式图1是示范性蒸汽发生设备100的示意方块图。在示范性实施例中，蒸汽发生设 备100包括至少一个蒸汽发生器，S卩，热回收蒸汽发生器(HRSG) 102。HRSG 102与燃气涡 轮排放歧管104和余热排放烟囱106成流动连通地连接。而且，在示范性实施例中，HRSG 102包括多个水-蒸汽元件束108和多个水-蒸汽分离单元110。束108和单元110以一 定方位成流动连通地连接，该方位便于在束108内将水(未图示)从过冷条件加热为过热 蒸汽条件，同时在分离单元110内分离水(未图示)与蒸汽(未图示)。束108包括至少一 个高压(HP)过热器，即，第一 HP过热器(HPSH-I) 111，其与第二 HP过热器(HPSH_2)113成 流动连通地连接。束108还包括至少一个中压(IP)过热器，其为与第二 IP或再热过热器 (RHSH-2) 117成流动连通地连接的第一 IP或再热过热器(RHSH-I) 115。束108还包括至少 一个低压(LP)过热器(LPSH) 131。在下文中关于蒸汽发生设备100内的配置和功能更详细 地描述每个过热器111、113、115、117和131。水和蒸汽经由自热气体112的传热而加热到 过热条件，热气体112从燃气涡轮排放歧管104引导穿过HRSG102。烟囱106与HRSG 102 成流动连通地连接从而能经由烟 106排放冷却的废气114。蒸汽发生设备100还包括蒸汽涡轮系统120。在示范性实施例中，系统120包括 高压(HP)蒸汽涡轮122，其经由至少一个HP进入控制阀124连接至HRSG 102或更具体地 HPSH-2 113。而且，在示范性实施例中，蒸汽涡轮系统120包括中压(IP)蒸汽涡轮126， 中压(IP)蒸汽涡轮126经由至少一个IP进入控制阀128连接到HRSG 102或者更具体地 RHSH-2 117。此外，在示范性实施例中，蒸汽涡轮系统120包括低压(LP)蒸汽涡轮130，其 与IP蒸汽涡轮126成流动连通地连接且经由至少一个LP进入控制阀132连接至HRSG 102 内的 LPSH 131。在示范性实施例中，蒸汽发生设备100还包括组合的冷凝液-给水系统140。在示 范性实施例中，系统140包括任意数量的冷凝液增压泵、冷凝液泵、给水增压泵、给水泵、除 气单元、管路、阀门和本领域中已知的任何其它构件(未图示)，其使蒸汽发生设备100如上 文所述起作用。而且，在示范性实施例中，系统140与HRSG 102和与蒸汽冷凝单元142成 流动连通地连接。蒸汽发生设备100还包括蒸汽旁路系统150。在示范性实施例中，蒸汽旁路系统 150包括HP旁路压力控制阀(PCV) 152，HP旁路压力控制阀(PCV) 152与HRSG 102或更具体 地HPSH-2113成流动连通地连接。而且，在示范性实施例中，蒸汽旁路系统150包括IP旁路 PCV 154，IP旁路PCV 154与HRSG 102或更具体地RHSH-2117成流动连通地连接。此外， 在示范性实施例中，蒸汽旁路系统150包括LP旁路PCV156，LP旁路PCV 156与HRSG 102 成流动连通地连接。而且，在示范性实施例中，蒸汽旁路系统150包括至少一个冷凝液抽取 泵(CEP) 158，冷凝液抽取泵(CEP) 158与蒸汽冷凝单元142成流动连通地连接。蒸汽旁路系统150还包括温度调节系统160。在示范性实施例中，温度调节系统 160包括HP部分162，HP部分162与HP PCV 152成流动连通地连接。而且，在示范性实施 例中，温度调节系统160包括IP部分164，IP部分164与IP PCV 154成流动连通地连接。另外，在示范性实施例中，温度调节系统160包括LP部分166，LP部分166与LP PCV 156 成流动连通地连接。每个部分162、164和166与CEP158成流动连通地连接。将在下文中 更详细地描述温度调节系统160和相关联的部分162、164和166。在示范性实施例中，蒸汽发生设备100是组合循环发电设备。或者，蒸汽发生设备 100可为能使温度调节系统160如本文所述起作用的任何设备。而且，在示范性实施例中， 设备100包括至少一个蒸汽发生器，即，HRSG 102。或者，设备100可包括能使温度调节系 统160如本文所述起作用的任何类型的蒸汽发生器。在蒸汽发生设备100操作期间，热废气112从燃气涡轮排放歧管104引导通过 HRSG 102。随着废气112在水-蒸汽元件束108附近流动，热从废气112传到通过束108 流动的水和/或蒸汽。随着从废气112传热，这些废气112在经由烟 106排放之前被冷却。而且，在操作期间，过冷水(未图示)从蒸汽冷凝单元142经由组合冷凝液-给水 系统140引导至HRSG 102。过冷水接收从冷却的废气114的传热且这些过冷水的温度升 高。水温随着其通过连续的水_蒸汽元件束108流动而升高，其中水最终被加热至饱和条 件。随着在饱和水内形成蒸汽，经由分离单元110使蒸汽与水分开，其中水返回到束108用 于随后加热和蒸汽形成，而蒸汽被引导至随后的束108以接收额外传热至过热蒸汽条件。 具体而言，至少部分地过热的蒸汽在引导至HPSH-2 113之前被引导至HPSH-I 111，以形成 高压(HP)过热主蒸汽(未图示)。在示范性实施例中，这种过热HP主蒸汽具有以下热力学 条件，包括(但不限于)使蒸汽发生设备110如本文所述操作的温度和压力。过热HP主蒸汽被引导至HP进入控制阀(ACV) 124用于进入HP蒸汽涡轮122。在 过热HP主蒸汽内的热能被转移为HP蒸汽涡轮122内的旋转动能。过热中压(IP)排放蒸 汽(未图示)从HP蒸汽涡轮122引导至HRSG 102，或更具体而言至RHSH-I 115，用于随后 再热。在示范性实施例中，这种IP排放蒸汽具有以下热力学条件，包括(但不限于)能使 蒸汽发生设备100如本文所述操作的温度和压力。IP排放蒸汽在引导至RHSH-2 117之前引导至RHSH-1 115以形成中压(IP)过热 再热蒸汽(未图示)。在示范性实施例中，这种过热IP再热蒸汽具有以下热力学条件，包括 (但不限于)能使蒸汽发生设备100如本文所述起操作的温度和压力。过热IP再热蒸汽被引导至IP进入控制阀(ACV) 128用于进入IP蒸汽涡轮126。 在过热IP再热蒸汽内的热能被转移为IP蒸汽涡轮126内的旋转动能。过热低压(LP)排 放蒸汽(未图示)从IP蒸汽涡轮126引导至LP涡轮130。此外，自LPSH 131的过热LP 蒸汽经由LP ACV 132引导至LP蒸汽涡轮130。在过热LP蒸汽内的热能被转移为LP蒸汽 涡轮130内的旋转动能。LP排放蒸汽(未图示)从LP蒸汽涡轮130引导至蒸汽冷凝单元 142用于通过本文所述的热力学循环而再循环。在下文中更详细地描述旁路系统150和所 嵌入的温度调节系统160的操作。图2是使用喷射器172的示范性温度调节系统160的示意方块图，其可用于蒸汽 发生设备100。示范性系统160嵌入蒸汽旁路系统150内且包括三个单独部分HP部分162、 IP部分164和LP部分166 (各在图1中示出)。在示范性实施例中，HP部分162包括至少一个高压(HP)喷射器172，其经由第一 阀与冷凝液抽取泵(CEP) 158成流动连通地连接。在示范性实施例中，第一阀是高压(HP)旁路温度控制阀(TCV) 174。喷射器172包括会聚-发散喷嘴173，其能使用HP过热主蒸汽的 至少一部分来在用于蒸汽骤冷的冷却水上引起原动力，如在下文中更详细地描述的那样。 HP部分162还包括第二阀(即，高压控制阀(HPCV)) 176，其使HP喷射器172与第二高压过 热器(HPSH-2) 113成流动连通地连接且其便于控制通过HP部分162的蒸汽流动。第三阀 (即，HP旁路PCV) 152与HP喷射器172和HPCV 176组合工作以在蒸汽发生设备100内提 供压力和温度控制，同时便于减小HRSG 102内蓄热的不必要支出，从而便于随后近期重启 涡轮系统120。HP部分162还包括至少一个HP温度调节器178，其与HP旁路PCV 152、HP 喷射器172、HP蒸汽涡轮122以及第一再热过热器(RHSH-I) 115成流动连通地连接。在示 范性实施例中，HP旁路PCV 152,HP旁路TCV 174以及HPCV 176可自动地操作且可在操作 上彼此同步，如在下文中更详细地描述的那样。在操作期间，在示范性实施例中，仅一个CEP 158连续运行且用于在以下热力学 条件下自蒸汽冷凝单元142引导过冷的冷凝水170，热力学条件包括(但不限于)能使蒸汽 发生设备100如本文所述操作的温度和压力。或者，所有CEP158退出运行直到HP部分162 投入运行，此时，至少一个CEP 158与HP旁路PCV 152、HP旁路TCV 174和HPCV 176在操 作上同步地投入运行。因此，温度调节系统160便于通过减少CEP 158相关的闲置运行量 而减少与蒸汽发生设备100相关联的辅助功率使用。而且，温度调节系统160便于通过减 少对冗余CEP 158的需要和通过减少过量给水泵送量而减少构造蒸汽设备的资本成本。而且，在操作期间，在示范性实施例中，HP ACV 124打开以使蒸汽从HPSH-2 113 流向(未图示)HP蒸汽涡轮122。此外，在操作中，在示范性实施例中，HP旁路PCV 152,HP 旁路TCV 174以及HPCV176各自关闭。因此，至少在最初，基本上无蒸汽流动且无水流动通 过HP喷射器172和/或HP温度调节器178。或者，HPCV 176至少部分地打开以能使HP蒸 汽和冷凝水基本上连续流动通过喷射器172和温度调节器178，从而便于进一步减少辅助 功率使用。另外，在操作中，在蒸汽涡轮系统120跳脱的情况下，其中发生蒸汽涡轮系统120 基本上瞬间退出运行，包括HP蒸汽涡轮122，和HP ACV 124的迅速关闭。因此，发生HPSH-I 111和HPSH-2 113内以及与HPSH-I 111和HPSH-2 113成流动连通地连接的HRSG 102的 其它部分内的过热蒸汽压力累积。此外，结合通过HRSG 102的冷却流体流动的显著减少， 发生增加的压力瞬态。在这些操作期间，可能不减少从燃气涡轮排放歧管104喷射的热废 气112，从而便于升高HRSG 102中的温度瞬态。因此，在操作期间，在示范性实施例中，蒸汽 旁路系统150 (包括嵌入的温度调节系统160)投入运行以便减少HRSG 102内相关联的增 加的压力瞬态。具体而言，HP旁路PCV 152、HP旁路TCV 174和HPCV 176从关闭位置移动 到至少部分打开的位置。更具体而言，在操作中，HP旁路TCV 174打开成足以使得过冷的冷凝水170能在 热力学条件下经由CEP 158从蒸汽冷凝单元142引导至喷射器172，该热力学条件包括(但 不限于)能使蒸汽发生设备100如本文所述操作的温度和压力。而且，HPCV 176充分打 开以使得HP过热主蒸汽的第一部分171能在热力学条件下从HPSH-2 113引导至HP喷射 器172，该热力学条件包括(但不限于)能使蒸汽发生设备100如本文所述操作的温度和压 力。HP旁路PCV 152和HPCV 176彼此操作同步地调制以便于维持HP旁路蒸汽压力和温度 在基本上类似于或低于RHSH-I 115内压力和温度的值。经由HPCV 176引导喷射器172内的蒸汽171扩展到喷射器172内以便于在其中引起文丘里效应，其中蒸汽171的流动速度 增加且引起压降。引起的压降将经由HP旁路TCV 174流动的水170 “抽吸”到喷射器172 内，且蒸汽171的动能的至少一部分转移到水170，从而在水170上引起原动力。蒸汽171 与水170在喷嘴173内混合以形成蒸汽驱动的冷却流体流175，蒸汽驱动的冷却流体流175 在热力学条件下朝向HP温度调节器178引导，该热力学条件包括(但不限于)能使蒸汽发 生设备100如本文所述操作的温度和压力，即，以便于冷却从HPSH-2 113引导的过热蒸汽 171。而且，在操作期间，HP旁路PCV 152充分移位打开以允许在热力学条件下将HP过 热主蒸汽的第二部分177从HPSH-2 113引导至HP温度调节器178，该热力学条件包括(但 不限于)能使蒸汽发生设备100如本文所述操作的温度和压力。温度调节器178经由HP旁 路PCV152接收过热蒸汽177且从HP喷射器172接收蒸汽驱动的冷却流体流175。此外，通 过将蒸汽驱动的冷却流体流175喷射到过热蒸汽177内而使过热蒸汽177骤冷从而形成骤 冷的蒸汽179，骤冷的蒸汽179从HP温度调节器178引导至RHSH-I 115，从而便于从HPSH-2 113引导的过热蒸汽177的冷却。骤冷的蒸汽179也引导通过RHSH-I 115和RHSH-2 117 朝向温度调节系统160的IP部分164，如在下文中更详细地描述的那样。IP部分164，在示范性实施例中，包括至少一个中压(IP)温度调节器188，中压 (IP)温度调节器188经由第一阀(S卩，中压(IP)旁路温度控制阀(TCV)) 184与冷凝液抽取 泵(CEP) 158成流动连通地连接。IP温度调节器188还与IP旁路PCV 154成流动连通地连 接。IP旁路PCV 154便于控制蒸汽发生设备100内的压力和温度，同时减小HRSG 102内蓄 热的不必要的支出，从而便于随后近期重启涡轮系统120。IP温度调节器188也与蒸汽冷 凝单元142成流动连通地连接。在示范性实施例中，IP旁路PCV 154和IP旁路TCV 184各 自可自动地操作且彼此可在操作上同步，如在下文中更详细地讨论的那样。此外，在示范性 实施例中，IP旁路PCV 154和IP旁路TCV 184各自可自动地操作且可与HP旁路PCV 152、 HP旁路TCV 174和HPCV 176在操作上同步。在操作期间，在示范性实施例中，类似于上文对于HP部分162所述的操作，仅一个 CEP 158持续运行以将过冷的冷凝水从蒸汽冷凝单元142引导直到IP旁路TCV 184。或 者，所有CEP158退出运行直到IP部分164投入运行，其中至少一个CEP 158与IP旁路PCV 154和IP旁路TCV 184操作同步地投入运行。而且，在操作期间，在示范性实施例中，IP ACV 128打开以使得蒸汽从RHSH-2 117 流向(未图示)IP蒸汽涡轮126。另外，在操作中，在示范性实施例中，IP旁路PCV 154和 IP旁路TCV 184各自关闭。因此，至少在最初，基本上无蒸汽流动和/或水流动通过IP温 度调节器188。另外，在操作中，在蒸汽涡轮系统120跳脱的情况下，蒸汽涡轮系统100基本上 瞬间退出运行，包括IP蒸汽涡轮126，IP ACV 128的快速关闭。因此发生RHSH-I 115和 RHSH-2 117以及与RHSH-I 115和RHSH-2 117成流动连通地连接的其它部分内的过热蒸汽 压力的累积。此外，自HP部分162的骤冷的蒸汽179也被引导通过RHSH-I 115和RHSH-2 117。结合通过HRSG 102的冷却流体流动(未图示)的显著减少发生增加的压力瞬态。因 此，可不减少从燃气涡轮排放歧管104喷射的热废气112，从而便于HRSG 102中升高的温度 瞬态。在操作中，在示范性实施例中，蒸汽旁路系统150(包括嵌入的温度调节系统160)投入运行以便于减少HRSG 102内相关联的增加的压力瞬态。具体而言，IP旁路PCV 154和 IP旁路TCV 184至少部分地打开。更具体而言，在操作中，IP旁路TCV 184充分打开以使得过冷的冷凝水170的一 部分(即，冷却的流体流185)从蒸汽冷凝单元142经由CEP 158朝向IP温度调节器188 流动。而且，在操作期间，IP旁路PCV 154打开以使得IP过热再热蒸汽187的一部分从 RHSH-I 115引导至IP温度调节器188。温度调节器188经由IP旁路PCV 154接收过热蒸 汽187和从IP旁路TCV 184接收冷却流体流185。通过将冷却流体流185喷射到过热蒸汽 187内而使过热蒸汽187骤冷，从而形成骤冷的蒸汽189，骤冷的蒸汽189从IP温度调节器 188引导至蒸汽冷凝单元142，从而冷却从RHSH-2117引导的过热蒸汽187。在示范性实施例中，LP部分166包括至少一个低压(LP)温度调节器198，低压 (LP)温度调节器198经由第一阀(即，低压(LP)旁路温度控制阀(TCV)) 194与冷凝液抽取 泵(CEP) 158成流动连通地连接。LP温度调节器198还与LP旁路PCV 156成流动连通地连 接。LP旁路PCV 156便于控制蒸汽发生设备100内的压力和温度，同时减少HRSG102内蓄 热的不必要支出，从而便于随后近期重启涡轮系统120。LP温度调节器198还与蒸汽冷凝 单元142成流动连通地连接。在示范性实施例中，LP通路PCV 156和LP旁路TCV 194各 自可自动地操作且可在操作上彼此同步，如下文进一步讨论的那样。此外，在示范性实施例 中，LP旁路PCV 156和LP旁路TCV 194各自可自动地操作且可与HP旁路PCV 152、HP旁 路TCV 174和HPCV 176在操作上同步。而且，在示范性实施例中，LP旁路PCV 156和LP旁 路TCV 194各自可自动地操作且可与IP旁路PCV 154和IP旁路TCV 184在操作上同步。在操作期间，在示范性实施例中，类似于上文对于IP部分164所述的操作，仅一 个CEP 158持续运行以将过冷的冷凝水170从蒸汽冷凝单元142弓丨导至LP旁路TCV 194。 或者，所有CEP 158退出运行直到IP部分166投入运行，其中至少一个CEP 158与LP旁路 PCV156和LP旁路TCV 194操作同步地投入运行。而且，在操作期间，在示范性实施例中，LP ACV 132打开以使得蒸汽从LPSH 131 流向(未图示)LP蒸汽涡轮130。另外，在操作中，在示范性实施例中，LP旁路PCV 156和 LP旁路TCV 194各自关闭。因此，至少在最初，基本上无蒸汽流动和/或水流动通过LP温 度调节器198。另外，在操作中，在蒸汽涡轮系统120跳脱的情况下，蒸汽涡轮系统100基本上瞬 间退出运行，包括LP蒸汽涡轮130，LP ACV 132的快速关闭。因此发生LPSH 131以及与 LPSH 131成流动连通地连接的HRSG 102的其它部分内的过热蒸汽压力的累积。结合通过 HRSG102的冷却流体流动的显著减少发生增加的压力瞬态。因此可不减少从燃气涡轮排放 歧管104喷射的热废气112，从而便于HRSG 102中增加的温度瞬态。在操作中，在示范性实 施例中，蒸汽旁路系统150 (包括嵌入的温度调节系统160)投入运行以便于减小HRSG 102 内相关联的增加的压力瞬态。具体而言，LP旁路PCV 156和LP旁路TCV 194至少部分地 打开。 更具体而言，在操作中，LP旁路TCV 194充分打开以使得过冷的冷凝水170 ( S卩，冷 却流体流195)能从蒸汽冷凝单元142经由CEP 158朝向LP温度调节器198流动。而且， 在操作期间，LP旁路PCV 156打开以使得LP过热蒸汽197的一部分能从LPSH 131引导至 LP温度调节器198。温度调节器198经由LP旁路PCV 156接收过热蒸汽197且从LP旁路TCV 194接收冷却流体流195。通过喷射冷却流体流195而使过热蒸汽197骤冷，从而形成 骤冷的蒸汽199，骤冷的蒸汽199从LP温度调节器198引导至蒸汽冷凝单元142，从而冷却 从LPSH 131引导的过热蒸汽197。图3是示出操作蒸汽发生设备100 (在图1和图2中示出)的示范性方法200的流 程图。在示范性实施例中，通过引导蒸汽171 (在图2中示出)到至少一个喷射器172(在图 2中示出)内而在水170 (在图2中示出)上引起202原动力，从而形成蒸汽驱动的冷却流 体流175 (在图2中示出)。此外，蒸汽驱动的冷却流体流175被引导204到至少一个温度 调节器178(在图2中示出)内。此外，蒸汽177(在图2中示出)从至少一个蒸汽源(即， HPSH-2 113，在图1和图2中示出)引导206到至少一个温度调节器178。方法200还包括 将蒸汽驱动的冷却流体流175喷射208到蒸汽177内，引导通过至少一个温度调节器178， 以便于冷却从至少一个蒸汽源(诸如，HPSH-2 113)引导的蒸汽177。在示范性实施例中，将高压(HP)过热蒸汽171从至少一个HP过热器(即，HPSH-2 113)引导210到至少一个喷射器172。方法200还包括将HP过热蒸汽171从HPSH-2 113 引导212到温度调节器178(在图2中示出)以便于冷却HP蒸汽的第二部分177(在图2 中示出)。水170从至少一个冷凝液抽取泵158和/或至少一个蒸汽冷凝单元142引导214 到至少一个喷射器172。方法200还包括将骤冷的蒸汽179引导216到IP过热器，S卩，RHSH-I 115 (皆在图2中示出)和/或将骤冷的蒸汽189和/或199 (皆在图2中示出)引导至蒸 汽冷凝单元142。在本文中描述了便于操作蒸汽发生设备的方法和系统的示范性实施例。具体而 言，嵌入于蒸汽旁路系统内的温度调节系统(皆在本文中描述)便于在设备内显著瞬态情 况下控制蒸汽发生设备的部分内的压力和温度。这种压力和温度控制减少了引导高压、高 温蒸汽通过一些构件，这些构件可不设计成和/或制造用于向这些高温高压蒸汽持续暴 露。而且，如本文所述的温度调节系统便于通过依靠较低压冷凝液抽取泵来减小高压和/ 或中压锅炉给水泵的大小以克服蒸汽压力来在基本上所有操作条件范围实现所希望的温 度调节。此外，如本文所述的温度调节系统便于通过减少低压水泵的闲置运行来减少与蒸 汽发生设备相关联的辅助功率使用。另外，如本文所述的温度调节系统便于通过减少对冗 余低压水泵的需要而减少构造蒸汽压力发生设备的资本成本。此外，如本文所述的温度调 节系统便于减少过量给水泵送量，从而减小资本和操作成本。而且，如本文所述的温度调节 系统在显著瞬态后引导充分温度调节水流动以使得对从HRSG引导的高压高温蒸汽的所希 望的温度调节能以很少或无时间延迟进行。本文所述的方法和系统并不限于本文所述的具体实施例。举例而言，每个系统的 构件和/或每种方法的步骤可与本文所述的其它构件和/或步骤独立地且单独地使用和/ 或实践。此外，每个构件和/或步骤也可与其它组装包装和方法一起使用和/或实践。虽然关于各种具体实施例描述了本发明，但本领域技术人员应认识到在权利要求 的精神和范畴内可在实践本发明时做出修改。
权利要求
一种温度调节系统(160)，包括至少一个喷射器(172)，其与至少一个水源(142/158)和至少一个蒸汽源(102)成流动连通地连接，所述至少一个喷射器被配置成从所述至少一个蒸汽源引导蒸汽(171)以在从所述至少一个水源引导的水(170)上引起原动力；以及至少一个温度调节器(178)，其与所述至少一个喷射器成流动连通地连接，所述至少一个温度调节器被配置成接收从所述至少一个喷射器引导的水(175)和从所述至少一个蒸汽源引导的蒸汽(177)。
2.根据权利要求1所述的温度调节系统(160)，其特征在于，所述至少一个喷射器 (172)与至少一个高压过热器(113)成流动连通地连接。
3.根据权利要求1所述的温度调节系统(160)，其特征在于，所述至少一个温度调节器 (178)与至少一个高压过热器(113)成流动连通地连接。
4.根据权利要求1所述的温度调节系统(160)，其特征在于还包括以下中的至少一个至少一个第一阀(174)，其在所述至少一个水源(142/158)与所述至少一个喷射器 (172)之间成流动连通地连接；至少一个第二阀(176)，其在所述至少一个蒸汽源(102)与所述至少一个喷射器之间 成流动连通地连接；以及至少一个第三阀(152)，其在所述至少一个蒸汽源与所述至少一个温度调节器(178) 之间成流动连通地连接。
5.根据权利要求4所述的温度调节系统(160)，其特征在于，所述第一阀(174)、所述第 二阀(176)和所述第三阀(152)中的每一个可自动地操作且可彼此在操作上同步。
6.根据权利要求1所述的温度调节系统(160)，其特征在于还包括以下中的至少一个所述温度调节系统的高压部分(162)； 所述温度调节系统的中压部分(164)；以及 所述温度调节系统的低压部分(166)。
7.一种蒸汽发生设备(100)，包括 至少一个水源(142/158)；至少一个蒸汽源(102)；至少一个喷射器(172)，其与所述至少一个水源和至少一个蒸汽源成流动连通地连接， 所述至少一个喷射器被配置成从所述至少一个蒸汽源引导蒸汽(171)以在从所述至少一 个水源引导的水(170)上引起原动力；以及至少一个温度调节器(178)，其与所述至少一个喷射器成流动连通地连接，所述至少一 个温度调节器被配置成接收从所述至少一个喷射器引导的水(175)和从所述至少一个蒸 汽源引导的蒸汽(177)。
8.根据权利要求7所述的蒸汽发生设备(100)，其特征在于，所述至少一个水源 (142/158)包括至少一个冷凝液抽取泵(158)和蒸汽冷凝单元(142)中的至少一个。
9.根据权利要求7所述的蒸汽发生设备(100)，其特征在于，所述至少一个蒸汽源包括 热回收蒸汽发生器(102)。
10.根据权利要求9所述的蒸汽发生设备，其特征在于，所述热回收蒸汽发生器(102) 包括以下中的至少一个至少一个高压过热器(111/113)； 至少一个中压过热器(115/117)；以及 至少一个低压过热器(131)。
全文摘要
本申请涉及一种用于操作蒸汽发生设备的方法和系统。其中，一种温度调节系统(160)包括至少一个喷射器(172)，该至少一个喷射器(172)与至少一个水源(142/158)和至少一个蒸汽源(102)成流动连通地连接。该至少一个喷射器被配置成从至少一个蒸汽源引导蒸汽(171)以在从该至少一个水源引导的水(170)上引起原动力。该温度调节系统还包括至少一个温度调节器(178)，该至少一个温度调节器(178)与至少一个喷射器成流动连通地连接。该至少一个温度调节器被配置成接收从该至少一个喷射器引导的水(175)和从该至少一个蒸汽源引导的蒸汽(177)。
文档编号F22B35/00GK101893229SQ201010167720
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月16日 优先权日2009年4月17日
发明者A·S·森加, K·纳拉亚纳斯瓦米 申请人:通用电气公司