废热回收系统、具备该废热回收系统的燃气涡轮成套设备、废热回收方法、以及废热回收系统的追设方法与流程

文档序号:11888609阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种废热回收系统,其中,

所述废热回收系统具备:

多个空气冷却器,其从燃气涡轮中的压缩机的压力不同的多个位置抽出空气,并将在各个位置处抽出的所述空气冷却而生成冷却空气,所述燃气涡轮具有:对所述空气进行压缩的所述压缩机、使燃料在压缩后的空气中燃烧而生成燃烧气体的燃烧器、以及利用燃烧气体而进行驱动的涡轮;以及

废热回收装置,其对来自所述多个空气冷却器中的至少两个空气冷却器的废热进行回收。

2.根据权利要求1所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置将来自所述至少两个空气冷却器的所述废热中的、来自所述空气的压力更高的位置处的所述空气冷却器的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到温度更高的热介质中,

所述废热回收装置将在所述至少两个空气冷却器中回收到的所述废热中的、来自所述空气的压力更低的位置处的所述空气冷却器的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到温度更低的热介质中。

3.根据权利要求1所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置具有利用来自所述涡轮的废气来加热水的废热回收锅炉,

所述废热回收装置将来自所述至少两个空气冷却器的所述废热中的、来自所述空气的压力更高的位置处的所述空气冷却器的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到所述废热回收锅炉中的所述水的温度更高的部位,

所述废热回收装置将在所述至少两个空气冷却器中回收到的所述废热中的、来自所述空气的压力更低的位置处的所述空气冷却器的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到所述废热回收锅炉中的所述水的温度更低的部位。

4.根据权利要求1所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置具有利用来自所述涡轮的废气来加热水的废热回收锅炉,

所述废热回收装置将在所述至少两个空气冷却器中回收到的所述废热中的、来自所述空气的压力更高的位置处的所述空气冷却器的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到所述废热回收锅炉中的所述水的压力更高的部位,

所述废热回收装置将在所述多个空气冷却器中回收到的所述废热中的、来自所述空气的压力更低的位置处的所述空气冷却器的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到所述废热回收锅炉中的所述水的压力更低的部位。

5.根据权利要求3或4所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置除了具有所述废热回收锅炉之外还具有蒸汽涡轮,该蒸汽涡轮将由该废热回收锅炉加热后的所述水作为工作介质而进行驱动。

6.根据权利要求1所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置具有多个低沸点介质兰金循环,该多个低沸点介质兰金循环利用回收到的所述废热,分别使沸点不同的低沸点介质反复冷凝和蒸发而进行循环,

所述废热回收装置将来自所述至少两个空气冷却器的所述废热中的、来自所述空气的压力更高的位置处的所述空气冷却器的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到所述低沸点介质的沸点更高的所述低沸点介质兰金循环,

所述废热回收装置将来自所述至少两个空气冷却器的所述废热中的、来自所述空气的压力更低的位置处的所述空气冷却器的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到所述低沸点介质的沸点更低的所述低沸点介质兰金循环。

7.根据权利要求1所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置具有一个低沸点介质兰金循环,该一个低沸点介质兰金循环利用回收到的所述废热,使低沸点介质反复冷凝和蒸发而进行循环,

所述低沸点介质兰金循环将来自所述至少两个空气冷却器的所述废热中的、来自所述空气的压力更高的位置处的所述空气冷却器的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到所述低沸点介质的温度更高的位置,

所述低沸点介质兰金循环将来自所述至少两个空气冷却器的所述废热中的、来自所述空气的压力更低的位置处的所述空气冷却器的废热回收到所述低沸点介质的温度更低的位置。

8.根据权利要求1所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置具有:

低沸点介质兰金循环,其利用回收到的所述废热,使沸点不同的低沸点介质反复冷凝和蒸发而进行循环;以及

兰金循环,其具备废热回收锅炉和蒸汽涡轮,该废热回收锅炉利用来自所述涡轮的废气来加热水,该蒸汽涡轮将由该废热回收锅炉加热后的水作为工作介质而进行驱动,

所述废热回收装置将来自所述至少两个空气冷却器的所述废热中的、来自所述空气的压力更高的位置处的所述空气冷却器的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到所述兰金循环,

所述废热回收装置将来自所述至少两个空气冷却器的所述废热中的、来自所述空气的压力更低的位置处的所述空气冷却器的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到所述低沸点介质兰金循环。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置具有:

所述低沸点介质兰金循环,其具有蒸发器,该蒸发器利用热介质来回收来自所述空气冷却器的废热,由此利用该废热使低沸点介质蒸发;

回收线,其能够供在所述空气冷却器中回收到所述废热的所述热介质朝向所述蒸发器流通;

返送线,其与所述回收线连通,且能够供向所述蒸发器传递所述废热后的所述热介质朝向所述空气冷却器流通;以及

泵,其使所述热介质通过所述回收线与所述返送线而在所述空气冷却器与所述蒸发器之间循环。

10.根据权利要求9所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置具有:

旁通线,其使所述回收线与所述返送线不经由所述空气冷却器以及所述蒸发器而连通,且能够供所述热介质流通;以及

流量调整阀,其调整在所述旁通线中流通的所述热介质的流量。

11.根据权利要求10所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置具有进行所述流量调整阀的调整的控制装置,以使得由所述空气冷却器生成的所述冷却空气的温度恒定。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置具有利用来自所述涡轮的废气来加热水的废热回收锅炉,作为所述热介质而使用所述废热回收锅炉中的所述水。

13.根据权利要求2至12中任一项所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置将来自所述至少两个空气冷却器中的一部分或者所有的该空气冷却器的废热混合而作为混合废热,并且,将该混合废热以及未混合的废热中的温度更高的废热作为高温废热、将温度更低的废热作为低温废热而进行回收。

14.根据权利要求13所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置使热介顾在所述至少两个空气冷却器中的一部分或者所有的该空气冷却器中并联地流通,由此生成所述混合废热。

15.根据权利要求13所述的废热回收系统,其中,

所述至少两个空气冷却器中的一部分或者所有的该空气冷却器中,能够回收温度更高的废热的该空气冷却器配置为高温侧空气冷却器,

所述至少两个空气冷却器中的一部分或者所有的该空气冷却器中,能够回收温度更低的废热的该空气冷却器配置为低温侧空气冷却器,

所述废热回收装置通过使热介质从所述低温侧空气冷却器朝向所述高温侧空气冷却器串联地流通,由此生成所述混合废热。

16.根据权利要求13所述的废热回收系统,其中,

所述废热回收装置通过使热介质在所述至少两个空气冷却器中的一部分或者所有的该空气冷却器中并联地流通来生成所述混合废热,并且,当使所述热介质并联地流通的所述至少两个空气冷却器中的一部分或者所有的该空气冷却器构成并联空气冷却器组时,通过使所述热介质在该并联空气冷却器组、以及所述至少两个空气冷却器中的该并联空气冷却器组以外的该空气冷却器中串联地流通,由此生成所述混合废热。

17.一种燃气涡轮成套设备,其中,

所述燃气涡轮成套设备具备:

权利要求1至16中任一项所述的废热回收系统;以及

燃气涡轮,其具有:对空气进行压缩的压缩机、使燃料在压缩后的空气中燃烧而生成燃烧气体的燃烧器、以及利用燃烧气体而进行驱动的涡轮。

18.一种废热回收方法,其中,

所述废热回收方法包括:

抽气工序,在该抽气工序中,从燃气涡轮中的压缩机的压力不同的多个位置抽出空气,所述燃气涡轮具有:对所述空气进行压缩的所述压缩机、使燃料在压缩后的空气中燃烧而生成燃烧气体的燃烧器、以及利用燃烧气体而进行驱动的涡轮;

冷却工序,在该冷却工序中,将在各个位置处抽出的所述空气分别冷却而生成用于冷却高温部件的冷却空气;以及

废热回收工序,在该废热回收工序中,对生成与各个抽气位置对应的所述冷却空气中的、至少两个位置处的该冷却空气时的废热进行回收。

19.根据权利要求18所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更高的位置处的所述空气后的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到温度更高的热介质中,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更低的位置处的所述空气后的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到温度更低的热介质中。

20.根据权利要求18所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更高的位置处的所述空气后的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到利用来自所述涡轮的废气来加热水的废热回收锅炉中的水的温度更高的部位,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更低的位置处的所述空气后的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到所述废热回收锅炉中的所述水的温度更低的部位。

21.根据权利要求18所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更高的位置处的所述空气后的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到废热回收锅炉中的水的压力更高的部位,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更低的位置处的所述空气后的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到所述废热回收锅炉中的水的压力更低的部位。

22.根据权利要求18所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

将所述废热回收到多个低沸点介质兰金循环,该多个低沸点介质兰金循环分别使沸点不同的低沸点介质反复冷凝和蒸发而进行循环,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更高的位置处的所述空气后的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到低沸点介质的沸点更高的所述低沸点介质兰金循环,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更低的位置处的所述空气后的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到低沸点介质的沸点更低的所述低沸点介质兰金循环。

23.根据权利要求18所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

将所述废热回收到一个低沸点介质兰金循环,该一个低沸点介质兰金循环分别使沸点不同的低沸点介质反复冷凝和蒸发而进行循环,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更高的位置处的所述空气后的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到所述低沸点介质兰金循环中的所述低沸点介质的温度更高的位置,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更低的位置处的所述空气后的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到所述低沸点介质兰金循环中的所述低沸点介质的温度更低的位置。

24.根据权利要求18所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更高的位置处的所述空气后的废热作为高温废热,并将该高温废热回收到兰金循环,该兰金循环具备废热回收锅炉和蒸汽涡轮,该废热回收锅炉利用来自涡轮的废气来加热水,该蒸汽涡轮将由该废热回收锅炉加热后的水作为工作介质而进行驱动,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的、冷却来自压力更低的位置处的所述空气后的废热作为低温废热,并将该低温废热回收到使低沸点介质反复冷凝和蒸发而进行循环的低沸点介质兰金循环。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,利用与所述低沸点介质不同的热介质来将所述废热回收到所述低沸点介质兰金循环。

26.根据权利要求25所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,调整所述热介质的流通量,并调整所述废热的回收量,以使得所述冷却空气的温度恒定。

27.根据权利要求18至26中任一项所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的一部分或者所有的废热混合而作为混合废热,并且,将所述混合废热以及未混合的废热中的温度更高的废热作为高温废热、将温度更低的废热作为低温废热而进行回收。

28.根据权利要求27所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

将冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的一部分或者所有的废热并联地回收,并生成所述混合废热。

29.根据权利要求27所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

冷却在所述至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的一部分或者所有的废热中,依次串联地对温度更低的废热到温度更高的废热进行回收,并生成所述混合废热。

30.根据权利要求27所述的废热回收方法,其中,

在所述废热回收工序中,

将冷却在至少两个位置处抽出的所述空气而得到的所述废热中的一部分或者所有的废热并联地回收,在将这些并联回收的废热设为并联废热组时,将该并联废热组与该并联废热组以外的废热串联地回收,并生成所述混合废热。

31.一种废热回收系统的追设方法,其中,

在所述废热回收系统的追设方法中,将权利要求1至16中任一项所述的废热回收系统追设于所述燃气涡轮。

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