分流系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及一种用于联合循环发电设备中的分流系统。
【背景技术】
[0002]如公知那样，燃气涡轮发动机通过借助于由燃烧压缩的天然气如空气获得的热气体驱动涡轮轴来产生有用功。为了改善功产生的总体效率，蒸汽发电设备与燃气涡轮设备组合布置。在此组件中，流出涡轮的加热气体流过排气导管至余热回收蒸汽发生器(HRSG)。来自气体的热然后用于HRSG中来加热水和产生蒸汽，其继而又用于驱动汽涡轮。
[0003]如上文所述的常规联合循环设备配备有分流器阻尼器，其允许包括燃气涡轮设备和蒸汽发电设备的发电设备以简单循环或联合循环模式操作。出于此目的，旁通阻尼器通常构造成在以单循环模式操作时在闭合或阻挡位置(其中流出燃气涡轮的热排气被引导穿过旁通烟囱部件且弃置于环境中)与以连续循环模式操作的开放位置(其中热排气被允许进入HRSG且用于产生蒸汽)之间移动。
[0004]在当前的设备中，用于燃气涡轮应用的分流器阻尼器系统通常通过定位在分流器系统的入口和出口处的伸缩接头来与燃气涡轮和HRSG分离。此类已知的分流系统在结构上独立于燃气涡轮和蒸汽涡轮发电设备的以自持式钢结构介于其间的两个主要构件。
[0005]此系统包括第一组件，其具有封堵板，封堵板具有铰接到支承结构上且可在竖向阻挡位置与水平开放位置之间移动的上端，在水平开放位置，排气流被引导向HRSG。扩散器构件定位在分流系统的下游，扩散器构件构造成获得最佳热气温度分布的临界流要求，且使HRSG内的热交换的效率最大化。
[0006]然而，此构造需要串联安装若干结构上独立的构件，因此关键性地增大了发电设备安装所需的总体空间。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是通过提供如独立权利要求1大致限定的分流系统来解决上述技术问题。优选实施例在对应的从属权利要求中限定。
[0008]根据仅出于示例性且非限制性目的而在以下详细描述中描述的优选实施例，本解决方案提出了将分流系统结合在HRSG入口导管结构内，其包括在单独构件中以单循环构造使热排气流旁通，或以开放的联合循环构造引导其穿过也用作扩散器的HRSG的功能。
[0009]这重要的技术优点通过提供分流系统来实现，分流系统构造成在联合循环设备中布置在燃气涡轮的下游端下游，且结合在余热回收蒸汽发生器的入口导管结构内，分流系统可在引导热排气流穿过旁通烟囱部件的单循环闭合位置与允许热排气流入余热回收蒸汽发生器的联合循环开放位置之间移动，分流系统还包括构造成沿竖向方向在开放位置与闭合位置之间往复的主封堵板，且其中主封堵板包括沿旁通烟囱部件的侧壁布置的第一部分，以及布置成横穿烟囱部件的区段的第二部分。
[0010]根据本发明的另一个优选方面，封堵板的第二部分相对于水平方向倾斜，以在分流系统处于联合循环开放位置时用作顶壁扩散器来使排气在余热回收蒸汽发生器中流动。
[0011]根据本发明的另一个优选方面，主封堵板包括介入所述第一部分与第二部分之间的支承板。作为优选，主封堵板包括锚定在支承板上的翼形件形的流引导元件。
[0012]根据本发明的另一优选方面，分流系统相应地包括副隔离封堵板，其布置成沿旁通烟囱部件的侧壁邻近主封堵板的第一部分，且构造成在所述开放位置与闭合位置之间往复。作为优选，主封堵板和副封堵板沿旁通烟囱的侧壁与彼此间隔开，以在其间形成空气填充的密封间隙。
[0013]根据本发明的其它方面，主封堵板和副封堵板优选通过两个独立的升降机构沿布置在旁通烟囱部件的侧壁上的轨道移动，升降机构可为机械的(例如，基于配重)或电驱动的。
[0014]通过将根据本发明的分流系统置于燃气涡轮设备下游和HRSG的入口区段处，可获得重要的利益。实际上，有利的是，总体发电设备的占地面积可减少，因为燃气涡轮与HRSG之间的距离通过之前由常规分流器阻尼器占据的自由空间缩短。
[0015]此外，由于HRSG入口导管的区段用作分流器阻尼器的外包层，故经历了重要的材料节省。HRSG结构钢梁将容纳分流器的消声器和烟囱部件，且将仅需要一个伸缩接头。
[0016]用于使封堵板往复的电或机械驱动机构的使用消除了用于常规类型的阻尼器的常规液压驱动机构的火灾风险。
[0017]根据优选实施例的分流系统允许了以各种燃气涡轮操作模式操作的容易性。主封堵板用于在各种发电设备负载情形期间自由操作。
[0018]副封堵板确保了HRSG的热气通路区域中的构造、检查或保持阶段期间在支架板下游工作的人员的最大安全性。
[0019]作为优选，引导主封堵板和副封堵板的驱动机构独立于彼此。尽管常规分流器阻尼器仅以旁通或非旁通模式操作，且仅以燃气涡轮脱机或低负载操作切换模式操作，但根据本发明的分流系统可有利地涵盖以下操作功能:a.常开HRSG模式；b.简单旁通模式；c.安全旁通模式；d.燃气涡轮低负载和满载切换模式；e.用于燃气涡轮满载切换的HRSG预热模式；f.用于最大效率发电设备操作的HRSG10%到90%旁通操作模式。
【附图说明】
[0020]本发明的前述目的和一些所附优点将变得更容易认识到，因为其通过参照连同附图得到的以下详细描述而变得更好理解，在附图中:
图1和2示出了包括燃气涡轮设备、蒸汽发电设备和介于其间的根据本发明的分流系统的联合循环设备的总体视图；
图3-6示出了图1和2中绘出的分流系统的竖向截面；
图7-8示出了根据本发明的分流系统的各种细节；
图9-12示出了在根据本发明的分流系统的单循环或联合循环模式期间的不同使用模式。
【具体实施方式】
[0021]参看图1，大体上示出了联合循环设备10。联合循环设备包括燃气涡轮设备2和与蒸汽发电设备相关联的余热回收蒸汽发生器3(下文中称为HRSG)，余热回收蒸汽发生器3使用来自燃气涡轮的热排气来加热水且产生蒸汽。联合循环设备包括分流系统1，其结合在HRSG的入口导管结构内且在以参考标号4指出的旁通烟囱部件下方。
[0022]更具体而言，接下来参看图2，从排气导管21流出燃气涡轮设备2的热排气被允许进入分流系统I中。分流系统I然后细化气体，且如果需要单循环和/或维护操作则将其引导向上面的旁通烟囱4，或如果需要联合循环则允许其进入HRSG3。出于此目的，分流系统I可在热排气引导穿过旁通烟囱部件4的单循环闭合位置与热排气进入HRSG3的联合循环开放位置之间在内部移动。
[0023]参看图3，示出了分流系统I的竖向截面，其中其内部构件现在可见。具体而言，分流系统I包括适于在开放位置与闭合位置之间沿竖向方向往复的主封堵板5，这将详细地论述。在图3中，主封堵板5布置在联合循环开放位置。主封堵板5包括沿旁通烟囱部件4的侧壁41布置的第一部分51，以及布置成横穿旁通烟囱部件4的第二部分52。作为优选，主封堵板5的第二部分52相对于水平方向倾斜。以此方式，当分流系统处于如图3中所示的开放的联合循环构造时，板5的第二部分52用作顶壁扩散器来使排气在下面朝HRSG (附图中未示出)流动。换言之，有利的是给予第二部分52圆锥形，以获得最佳热气体温度分布的临界流要求，以使气体引导至其的HRSG(附图中未示出)内的热交换的效率最大化。
[0024]参看以下图4，示出了在主封堵板5定位在图3中绘出的联合循环开放位置与单循环闭合位置之间中间时的分流系统的竖向区段。主封堵板5可包括支承板53，其介入第一部分51与第二部分52之间。支承板53可承载翼形件形的元件54，以用于以最高效率引导和导送热流穿过旁通烟囱部件4。
[0025]参看图5，绘出了处于单循环闭合位置的根据本发明的分流系统，其中主封堵板5完全向下降低。这样，流出燃气涡轮(未示出)的热排气完全朝上面的旁通烟囱部件4分流。分流系统包括与主板