专利名称：联合循环发电设备的制作方法
技术领域：
本发明公开的主题涉及联合循环发电设备，更确切地说，涉及联合循环发电设备的热回收蒸汽发电机(heat recovery steam generator,简写为HRSG)。
背景技术：
在联合循环发电设备中，燃气涡轮发动机通过燃烧燃料和空气的混合物来产生功率并发电。燃烧产生的热能发送到热回收蒸汽发电机(HRSG)，并由该热回收蒸汽发电机将热能转化为蒸汽。然后蒸汽作用于蒸汽涡轮发动机，以在其中产生额外的电カ和电。当联合循环发电设备用于现场吋，经常运行几个时间段，在这几个时间段中对它 们所供应的输电网的电カ需求预期达到最大。这些时间段结束后，发电设备即被关机，关机过程经常需要清扫(Purge)HRSG的残余燃料和空气，以使随后的开机能安全进行。这些清扫事件可通过不燃烧即运行燃气涡轮发动机来进行，以将加热后的空气泵入HRSG。清扫事件和其他类似事件，例如強制冷却和燃气涡轮发动机关机事件，可导致HRSG中发生冷凝，从而可能损害HRSG内的各种部件，并且可能导致潜在的过早损坏。
发明内容
根据本发明的一方面，本发明提供一种联合循环发电设备，所述联合循环发电设备包括燃气涡轮发动机，其通过燃烧燃料和空气的混合物来发电；热回收蒸汽发电机(HRSG)，其置于所述燃气涡轮发动机的下游，以从产生蒸汽的所述燃气涡轮发动机接收热能，所述HRSG包括过热组件和锅筒组件(drum element)；以及蒸汽润轮发动机,其接收所述HRSG中产生的所述蒸汽，且通过所接收的蒸汽发电，所述HRSG进ー步包括阀，其以可操作方式设置，以在所述HRSG中存在形成冷凝物的风险时，将所述过热组件与所述锅筒组件隔离开。进ー步的，所述热回收蒸汽发电机由紧靠所述燃气涡轮发动机的高压部分、远离所述燃气涡轮发动机的低压部分以及置于所述高压部分和所述低压部分之间的中间压カ部分构成。进ー步的，所述高压部分、所述中间压カ部分和所述低压部分中的至少一部分或多部分包括蒸发器组件，其置于所述锅筒组件上游，以向所述锅筒组件供应饱和状态下的流体；以及套管，通过所述套管，所述流体从所述锅筒组件传送到所述过热组件，所述阀以可操作方式沿所述套管设置。进ー步的，所述的联合循环发电设备包括，控制器，其以可操作方式连接到所述阀，以在所述热回收蒸汽发电机中存在形成冷凝物的风险时，打开和关闭所述阀。进ー步的，所述控制器根据排气的条件測量和/或所述锅筒组件和所述过热组件中的条件測量来确定所述风险存在。进ー步的，所述阀在清扫事件期间关闭。进ー步的，所述阀在燃气涡轮发动机強制冷却事件期间关闭。进ー步的，所述阀在燃气涡轮发动机关机事件期间关闭。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种联合循环发电设备，所述联合循环发电设备包括燃气涡轮发动机，其通过燃烧燃料和空气的混合物来发电；热回收蒸汽发电机(HRSG)，其置于所述燃气涡轮发动机的下游，以从产生蒸汽的所述燃气涡轮发动机接收热能，所述HRSG包括过热组件、锅筒组件和阀，所述阀以可操作方式设置，以将所述过热组件与所述锅筒组件隔离开；蒸汽涡轮发动机，其接收所述HRSG中产生的所述蒸汽，且通过所接收的蒸汽发电；以及控制器，其以可操作方式连接到所述阀，以在所述HRSG中存在形成冷凝物的风险时，打开和关闭所述阀。进ー步的，所述热回收蒸汽发电机由紧靠所述燃气涡轮发动机的高压部分、远离所述燃气涡轮发动机的低压部分以及置于所述高压部分和所述低压部分之间的中间压カ部分构成。进ー步的，所述高压部分、所述中间压カ部分和所述低压部分中的至少一部分或多部分包括蒸发器组件，其置于所述锅筒组件上游，以向所述锅筒组件供应饱和状态下的流体；以及套管，通过所述套管，所述流体从所述锅筒组件传送到所述过热组件，所述阀以可操作方式沿所述套管设置。 进ー步的，所述控制器根据排气的条件測量和/或所述锅筒组件和所述过热组件中的条件测量来确定所述风险存在。进ー步的，所述控制器在清扫事件期间关闭所述阀。进ー步的，所述控制器在燃气涡轮发动机強制冷却事件期间关闭所述阀。进ー步的，所述控制器在燃气涡轮发动机关机事件期间关闭所述阀。根据本发明的又一方面，本发明提供一种用于联合循环发电设备的热回收蒸汽发电机，所述热回收蒸汽发电机包括容器，在所述容器中通过燃气涡轮发动机中产生的排气生成要传送到蒸汽涡轮发动机的蒸汽，所述容器由相继置于所述燃气涡轮发动机下游的高压部分、中间压カ部分和低压部分构成，所述高压部分、所述中间压カ部分和所述低压部分中的至少一部分或多部分包括，过热组件，在所述过热组件中流体被过度加热；锅筒组件，其用于容纳饱和状态下的所述流体；套管，通过所述套管，所述流体从所述锅筒组件传送到所述过热组件；以及阀，其以可操作方式沿所述套管安置，以在所述过热组件处存在形成冷凝物的风险时，将所述过热组件与所述锅筒组件隔离开。进ー步的，所述的热回收蒸汽发电机根据排气的条件測量和/或所述锅筒组件和所述过热组件中的条件測量来确定所述风险存在。进ー步的，所述阀在清扫事件期间关闭。进ー步的，所述阀在燃气涡轮发动机強制冷却事件期间关闭。进ー步的，所述阀在燃气涡轮发动机关机事件期间关闭。通过以下说明并结合附图可以更加清楚地了解到这些以及其他优点和特征。
本专利申请文件中的权利要求书详细指出本发明的主題，并明确要求其权利。通过以下说明并结合附图可以清楚地了解本发明的上述及其他特征和优点，其中唯一附图是联合循环发电设备的示意图。
具体实施方式
參考附图以举例方式介绍本发明的各项实施例及优点和特征。
兀件符号列表
权利要求
1.一种联合循环发电设备(10),其包括 燃气涡轮发动机(20)，其通过燃烧燃料和空气的混合物来生成电カ； 热回收蒸汽发电机(40)，其置于所述燃气涡轮发动机(20)下游，以从产生蒸汽的所述燃气涡轮发动机(20)接收热能，所述热回收蒸汽发电机(40)包括过热组件(81)和锅筒组件(82);以及 蒸汽涡轮发动机(30)，其接收所述热回收蒸汽发电机(40)中产生的所述蒸汽，且通过所接收的蒸汽生成电カ； 所述热回收蒸汽发电机(40)进ー步包括阀(80)，其以可操作方式设置，以在所述热回收蒸汽发电机(40)中存在形成冷凝物的风险时将所述过热组件(81)与所述锅筒组件(82)隔离开。
2.根据权利要求I所述的联合循环发电设备(10)，其特征在于所述热回收蒸汽发电机(40)由紧靠所述燃气涡轮发动机(20)的高压部分(42)、远离所述燃气涡轮发动机(20)的低压部分(43)以及置于所述高压部分(42)和所述低压部分(43)之间的中间压カ部分(44)构成。
3.根据权利要求2所述的联合循环发电设备(10)，其特征在于所述高压部分(42)、所述中间压カ部分(44)和所述低压部分(43)中的至少一部分或多部分包括 蒸发器组件(83)，其置于所述锅筒组件(82)上游，以向所述锅筒组件(82)供应饱和状态下的流体；以及 套管(84)，通过所述套管，所述流体从所述锅筒组件(82)传送到所述过热组件(81)，所述阀(80)以可操作方式沿所述套管(84)设置。
4.根据权利要求I所述的联合循环发电设备(10)，其进ー步包括控制器(50)，所述控制器以可操作方式连接到所述阀(80)，以在所述热回收蒸汽发电机(40)中存在形成冷凝物的风险时打开和关闭所述阀(80)。
5.根据权利要求4所述的联合循环发电设备(10)，其特征在于所述控制器(50)根据排气的条件測量和/或所述锅筒组件(82)和所述过热组件(81)中的条件測量来确定所述风险存在。
6.根据权利要求I所述的联合循环发电设备(10)，其特征在于所述阀(80)在清扫事件期间关闭。
7.根据权利要求I所述的联合循环发电设备(10)，其特征在于所述阀(80)在燃气涡轮发动机(20)強制冷却事件期间关闭。
8.根据权利要求I所述的联合循环发电设备(10)，其特征在于所述阀(80)在燃气涡轮发动机(20)关机事件期间关闭。
9.一种联合循环发电设备(10),其包括 燃气涡轮发动机(20)，其通过燃烧燃料和空气的混合物来生成电カ； 热回收蒸汽发电机(40)，其置于所述燃气涡轮发动机(20)下游，以从产生蒸汽的所述燃气涡轮发动机(20)接收热能，所述热回收蒸汽发电机(40)包括过热组件(81)、锅筒组件(82)和阀(80)，所述阀以可操作方式设置，以将所述过热组件(81)与所述锅筒组件(82)隔离开； 蒸汽涡轮发动机(30)，其接收所述热回收蒸汽发电机(40)中产生的所述蒸汽，且通过所接收的蒸汽生成电カ；以及 控制器(50)，其以可操作方式连接到所述阀(80)，以在所述热回收蒸汽发电机(40)中存在形成冷凝物的风险时打开和关闭所述阀(80)。
10.ー种用于联合循环发电设备(10)的热回收蒸汽发电机(40)，其包括 容器(41)，在所述容器中通过燃气涡轮发动机(20)中产生的排气生成要传送到蒸汽涡轮发动机(30)的蒸汽，所述容器(41)由相继置于所述燃气涡轮发动机(20)下游的高压部分(42)、中间压カ部分(44)和低压部分(43)构成，所述高压部分(42)、所述中间压カ部分(44)和所述低压部分(43)中的至少一部分或多部分包括 过热组件(81)，在所述过热组件中流体被过度加热， 锅筒组件(82)，其用于容纳饱和状态下的所述流体， 套管(84)，通过所述套管，所述流体从所述锅筒组件(82)传送到所述过热组件(81)，以及 阀(80)，其以可操作方式沿所述套管(84)设置，以在所述过热组件(81)处存在形成冷凝物的风险时将所述过热组件(81)与所述锅筒组件(82)隔离开。
全文摘要
本发明提供一种联合循环发电设备，所述联合循环发电设备包括燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机通过燃烧燃料和空气的混合物来发电；热回收蒸汽发电机(HRSG)，所述热回收蒸汽发电机置于所述燃气涡轮发动机的下游，以从产生蒸汽的所述燃气涡轮发动机接收热能，所述HRSG包括过热组件和锅筒组件；以及蒸汽涡轮发动机，所述蒸汽涡轮发动机接收所述HRSG中产生的所述蒸汽，且通过所接收的蒸汽发电，所述HRSG进一步包括阀，所述阀以可操作方式设置，以在所述HRSG中存在形成冷凝物的风险时将所述过热组件与所述锅筒组件隔离开。
文档编号F01K11/02GK102733869SQ20121011495
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者G·R·史密斯, J·D·霍尔特 申请人:通用电气公司