专利名称：用于涡轮机械的热回收系统和操作热回收蒸汽系统的方法
技术领域：
本发明的示例性实施例涉及涡轮机械(turbomachine )领域，更 具体地，涉及用于涡轮机械的热回收系统。
背景技术：
在燃气和蒸汽涡轮机联合系统中，存在热动力需求以废弃大量低 级热量。例如，在典型的具有三个压力再加热回收蒸汽锅炉(HRSG) 的燃气和蒸汽涡轮联合循环的发电设备中，大约33%的热在发电设备 的蒸汽冷凝器处废弃。这所除去的热表示发电设备的整个效率损失。
当前存在使用直接从蒸汽涡轮机废弃的热以给制冷系统供能的 发电设备。制冷系统被用来冷却用于压缩机的进入空气，或在发电设 备中用作相关结构和罩的冷却源。所需的蒸汽直接取自蒸汽涡轮机并 通过蒸汽吸收制冷系统。通过这种方式，虹吸蒸汽降低了蒸汽涡轮才几 的整个效率。
发明内容
才艮据本发明的示例性实施例，热回收系统包括废弃热源和操作连 接到该热源的制冷系统。制冷系统能够从废热源抽取废弃热以便形成 冷却介质。
根据本发明的另 一 个示例性实施例，操作热回收系统的方法包 括 -使热交换介质通过与涡轮机械操作相连的废热源；从废弃热源抽 取热到热交换介质中；引导热交换介质直达至制冷系统；以及从热交 换介质抽取热以产生冷却介质。
才艮据本发明的另 一个示例性实施例，涡4仑机械热回收系统包括操作联接到涡轮机械的废热源、以及操作连接到废热源的制冷系统。该 制冷系统能够抽取从热源废弃的热以形成冷却介质。
图1是根据本发明示例性实施例的热回收系统的示意图，该热回 收系统包括操作联接到涡轮机械的制冷系统。
部件列表:
2涡轮机械系统28冷却塔
6蒸汽锅炉33吸收器
8蒸汽涡轮机35泵
10废热源冷凝器38蒸发器
14热回收系统42冷凝器
18热交换器45膨胀阀
22制冷系统48流体回路
23蒸汽吸收纟几械装置(VAM)54冷却塔
具体实施例方式
首先参考图1， 一般以2来表示根据本发明示例性实施例构建的 涡轮机械系统。在示出的示例性实施例中，涡摔&机械系统2是基于 Rankin循环的系统，并包括操作连接到蒸汽涡轮机8的蒸汽锅炉 (steam generator) 6。进一步如图1所示，蒸汽涡轮机8包括关联的 废热源，例如经热交换器18操作联接到热回收系统14的冷凝器10。 当然应该了解的是，蒸汽涡轮机8包括多个附加废热源，例如但不限 于，发电电动机(generator motor)，以及来自热回收蒸汽锅炉的排气。 如下文更完全地讨论，热回收系统14采取制冷系统或蒸汽吸收机械 装置22的形式。蒸汽吸收机械装置22将从冷凝器10废弃的热转化 为使用的冷却介质，根据本发明的一个方面，以对外部冷却装置，比 如冷却塔28提供冷却。另一步根据示出的示例性实施例，蒸汽吸收机械装置22包括流
体通过式连接到热交换器18的吸收器33、以及泵35和蒸发器38。 蒸发器38经由膨胀阀45流体通过式连接到冷凝器42。依次地，冷凝 器42流体通过式连接到废热源或冷凝器10以形成流体回路48。由于 这种布置，从冷凝器10废弃的废热传递给通过流体回路48到冷凝器 42的流体。制冷介质，例如氨或类似物，通过冷凝器42以便从经过 流体回路48的流体中抽取热以形成冷却介质。冷却介质经由膨胀阀 45导入蒸发器38。流经越过蒸发器38的周围空气形成了传递到冷却 塔28的冷却空气流。在这点上，冷却介质在通过热交换器18后再通 过吸收器33,以收回任何剩余热。流体回到废热源或冷凝器10以便 开始再一次循环。照这样一来，与蒸汽涡轮机8操作相关的废热用来 产生冷却介质。然后冷却介质用来为冷却塔提供冷却。废热的利用在 相关发电系统所产生的有效功率上增加大约1.0兆瓦特。输出的增长 表示发电设备的效率大约增长了 0.1%。
在这点上应该明白的是，热交换系统可根据本发明变化。那就是 说，仅仅冷凝器10所废弃的热一部分需要传送到热回收系统14。那 就是说，在废热源10内产生的额外热可以废弃到环境空气或冷却塔 28中的冷却水中。同样，应该注意到的是，除了为冷却塔28提供冷 却之外，冷却介质可用来产生用作压缩^/L输入的冷却效应，或为相关 结构4是供制冷。
一般地，书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，也使 本领域技术人员能够包括制造和使用任何设备或系统和执行任何引 入的方法来实施本发明。本发明的专利范围通过权利要求限定，且可 包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这种其它示例具有没有不
同于权利要求字面语言的结构元件，或者它们具有与权利要求字面语 言没有实质性不同的等价结构元件，它们在本发明示例性实施例的范 围内。
权利要求
1.一种热回收系统，包括废热源；以及操作连接到废热源的制冷系统，该制冷系统能够抽取从该热源废弃的热以便形成冷却介质。
2. 如权利要求1所述的热回收系统，其特征在于，废热源是蒸 汽冷凝器。
3. 如权利要求1所述的热回收系统，其特征在于，制冷系统是 蒸汽吸收系统。
4. 如权利要求1所述的热回收系统，进一步包括4喿作连接到 制冷系统的冷却塔。
5. 如权利要求1所述的热回收系统，进一步包括流体通过式 连接到该热源和制冷系统之间的热交换器。
6. 如权利要求1所述的热回收系统，其特征在于，热回收系统 操作连接到蒸汽涡轮机。
7. —种操作热回收系统的方法，包括 使热交换介质通过与涡轮机械操作相连的废热源； 从废热源抽取热到该热交换介质中； 引导热交换介质直达至制冷系统；以及/人热交换介质抽取热以产生冷却介质。
8. 如权利要求7所述的方法，进一步包括将与冷却介质热交 换传递的流体传到冷却塔，该冷却介质降低该流体的温度。
9. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，使热交换介质通过 废热源包括使热交换介质通过蒸汽冷凝器。
10. —种涡轮机械热回收系统，其包括如外又利要求1所述的热回 收系统。
全文摘要
本发明公开了用于涡轮机械的热回收系统和操作热回收蒸汽系统的方法。一种热回收系统，包括废热源和操作连接到废热源的制冷系统。该制冷系统能够抽取从废热源废弃的热以便形成冷却介质。
文档编号F01K17/04GK101638999SQ20091015923
公开日2010年2月3日 申请日期2009年7月30日 优先权日2008年7月31日
发明者A·K·沙马, P·N·戈文丹, S·V·钱德拉波斯 申请人:通用电气公司