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技术方案

本发明专利技术的废热回收系统具备：多个空气冷却器(54)，其从燃气涡轮(10)中的压缩机(11)的压力不同的多个位置抽出空气(A)，并将在各个位置处抽出的空气(A)冷却而生成冷却空气(CA)，该燃气涡轮(10)具有：对空气(A)进行压缩的压缩机(11)、使燃料(F)在压缩后的空气(A)中燃烧而生成燃烧气体(G)的燃烧器(21)、以及利用燃烧气体(G)进行驱动的涡轮(31)；以及废热回收装置(51)，其对来自多个空气冷却器(54)中的至少两个空气冷却器(54)的废热进行回收。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对生成冷却空气时的废热进行回收的废热回收系统、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。本申请基于2014年3月24日申请的日本特愿2014-060606号而主张优先权，并在此援引其内容。
技术介绍
燃气涡轮具有：对空气进行压缩的压缩机、使燃料在被压缩机压缩后的空气中燃烧而生成燃烧气体G的燃烧器、以及利用燃烧气体G进行驱动的涡轮。在该燃气涡轮中，有时将来自压缩机的抽气向静叶等高温部件供给而进行这些高温部件的冷却。在下述的专利文献1中，公开了一种利用空气冷却器将压缩机的中间级抽气冷却之后、向作为高温部件的静叶供给冷却后的抽气的结构。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平7-54669号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在上述专利文献1所记载的技术中，由空气冷却器冷却中间级抽气时的废热未得到利用而仅是释放到外部，目前未实现废热的有效利用。对此，本专利技术提供一种能够有效利用在由从压缩机抽出的空气生成冷却空气时产生的废热、且能够增大热利用效率的废热回收系统、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。解决方案作为本专利技术所涉及的第一方式的废热回收系统具备：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。根据这样的废热回收系统，通过压缩机的抽气，能够减少压缩机的动力，并且能够生成例如用于高温部件的冷却的冷却空气。另外，抽气从压缩机的压力不同的位置进行，因此，能够生成压力、温度不同的冷却空气。因此，能够利用废热回收装置来回收按照空气冷却器而温度不同的废热，能够实现与废热温度相应的废热利用。作为本专利技术所涉及的第二方式的废热回收系统在上述第一方式的废热回收系统的基础上也可以为，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，将由所述至少两个空气冷却器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。这样，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成为温度更高的高温废热，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成为温度更低的低温废热。而且，通过根据热介质的温度而分别独立地回收各个空气冷却器的废热，能够实现废热的有效利用。作为本专利技术所涉及的第三方式的废热回收系统在上述第一方式的废热回收系统的基础上也可以为，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，将由所述至少两个空气冷却器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。这样，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成为温度更高的高温废热，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成为温度更低的低温废热。而且，通过设置废热回收锅炉，并且根据废热回收锅炉中的水的温度来分别独立地回收各个空气冷却器的废热，能够实现废热的有效利用。作为本专利技术所涉及的第四方式的废热回收系统在上述第一方式的废热回收系统的基础上也可以为，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由所述至少两个空气冷却器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，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。这样，通过设置废热回收锅炉，且根据废热回收锅炉中的水的压力来分别独立地回收各个空气冷却器的废热，由此能够实现废热的有效利用。作为本专利技术所涉及的第五方式的废热回收系统在上述第三或者第四方式的废热回收系统的基础上也可以为，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。这样，废热回收系统具备兰金循环。而且，通过将来自空气冷却器的废热与其温度相应地回收到兰金循环的各位置，能够有效地驱动兰金循环，能够从来自空气冷却器的废热获得旋转动力。因此，能够进一步实现废热的有效利用。作为本专利技术所涉及的第六方式的废热回收系统在上述第一方式的废热回收系统的基础上也可以为，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，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。根据废热的温度，与具有对应于各废热的温度的沸点的低沸点介质进行热交换，能够驱动各个低沸点介质兰金循环。因此，能够实现废热的进一步的有效利用。作为本专利技术所涉及的第七方式的废热回收系统在上述第一方式的废热回收系统的基础上也可以为，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，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。根据废热的温度，在与各废热的温度对应的温度的位置处与低沸点介质进行热交换，能够驱动低沸点介质兰金循环。因此，能够实现废热的进一步的有效利用。作为本专利技术所涉及的第八方式的废热回收系统在上述第一方式的废热回收系统的基础上也可以为，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.24 JP 2014-0606061.一种废热回收系统，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：上地英之，椙下秀昭，中本行政，冈雄一，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP