联合循环发电设备（２）包括燃气涡轮机系统（４），该燃气涡轮机系统（４）包括压缩机（１７）和从处于第一温度的气体取出功的燃气涡轮机（９）。联合循环发电设备（２）还包括蒸汽涡轮机系统（６），该蒸汽涡轮机系统（６）包括至少一个从处于第二温度的气体取出功的蒸汽涡轮机（４０，５０，６４）。联合循环发电设备（２）还包括具有流体通过地连接到燃气涡轮机（９）的主外壳（９４）的热回收蒸汽锅炉（９０）。热回收蒸汽锅炉（９０）包括在主外壳（９４）内延伸且与处于第一温度的气体流动传递的多个热管（１１０，１１５）。多个热管（１１０，１１５）还与处于第二温度的气体流动传递。多个热管（１１０，１１５）从处于第一温度的气体吸收热并且将热传递到处于第二温度的气体中以形成处于第三温度的气体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的示范实施例涉及联合循环发电设备(combined cycle power plant)的领域，并且更加具体地，涉及用于联合循环发电设备 的热回收蒸汽锅炉。
技术介绍
常规的联合循环发电设备使用操作联接于蒸汽涡轮机系统的燃 气涡轮机系统。该燃气涡轮机系统包括联接于燃气涡轮机的压缩机。 该蒸汽涡轮机系统包括操作联接于中压(IP )涡轮机部分的高压(HP ) 涡轮机部分，中压(IP)涡轮机部分依次联接于低压(LP)涡轮机。 通常，该HP、 IP和LP涡轮机用于驱动发电机。在典型的联合循环发 电设备中，来自燃气涡轮机的排出气体被传送到热回收蒸汽锅炉 (HRSG)。对于高性能联合循环发电设备该HRSG包括与三个蒸汽 涡4仑:机气压例如HP 、 IP和LP对应的三个不同气压的加热器。该HRSG 还接收来自从HP蒸汽涡轮机传送的HP蒸汽涡轮机排气的低能量蒸 汽。为了提高的效率，该低能量蒸汽用于再加热不同气压加热器中的 蒸汽。然后再加热的蒸汽被传送回以向蒸汽涡轮机的较低气压级提供 动力。常规的HRSG系统使用水和/或蒸汽流动通过其的翅片管(finned pipe)。翅片管暴露于来自燃气涡轮机的热排出气体。流动越过翅片 管的热排出气体升高水/蒸汽的温度以形成高能量蒸汽。高能量蒸汽用 于向蒸汽涡轮机提供动力以提高联合循环发电设备的效率。水和/或蒸 汽流动通过翅片管产生显著的压降。压降引起设计约束，其影响再加 热的蒸汽可以:陂引回进入蒸汽涡4仑机的多少。
技术实现思路
根据本专利技术的一个示范实施例，联合循环发电设备包括燃气涡轮 机系统，其包括压缩机和从处于第 一温度的气体取出功的燃气涡轮 机。联合循环发电设备还包括蒸汽涡轮机系统，其包括至少一个从处 于第二温度的气体取出功的蒸汽涡轮机。联合循环发电设备还包括具 有流体通过地连接到燃气涡轮机的主外壳的热回收蒸汽锅炉。热回收 蒸汽锅炉包括多个热管，其的至少 一部分在主外壳内延伸且与处于第 一温度的气体流动传递。多个热管还与处于第二温度的气体流动传 递。利用这个设置，多个热管从处于第一温度的气体吸收热并且将热 传递到处于第二温度的气体中以形成处于第三温度的气体。根据本专利技术的另 一个示范实施例，处理在联合循环发电设备中的气体的方法包括传送来自燃气涡轮机的处于第 一温度的气体进入热 回收蒸汽锅炉。处于第一温度的气体流动越过设置在热回收蒸汽锅炉 内的多个热管的第一端部分。多个热管从处于第一温度的气体吸收 热。热从多个热管的第一端部分流向该多个热管的第二端部分。处于 第二温度的气体越过多个热管的第二端部分。热从多个热管的第二端 部分传递到处于第二温度的气体中以形成处于第三温度的气体。根据本专利技术的再另 一个示范实施例，热回收蒸汽锅炉包括主外壳 和多个热管，其的至少一部分在主外壳内延伸。多个热管从处于第一 温度的气体吸收热并且将热传递到处于第二温度的气体中以形成处 于第三温度的气体。附图说明图1是根据本专利技术的示范实施例构建的包括热回收蒸汽锅炉的联 合循环发电设备的示意图。部件列表2 联合循环发电设备 78 轴6页4燃气涡辆4几系统90热回收蒸汽锅炉(HRSG)6蒸汽涡轮机系统94主外壳9涡轮机97入口12入口部分(9)100出口14出口部分(9)106热室17压缩机>110第一多个热管19轴115第二多个热管22入口部分(17)119第一端部分24出口部分(17)122第二端部分27燃烧器129第一再加热构件30进入空气133主体40高压涡轮机部分136入口构件42轴137蒸汽管道45入口部分(40)138出口构件47出口部分(40)140内部腔50中压涡轮机部分15'4第一端部分54轴156第二端部分56入口部分(50)160第二再加热构件58出口部分(50)164风扇64低压涡轮机部分167入口构件66轴169出口构件68入口部分171内部腔70出口部分178蒸汽管道75发电机具体实施方式参考图1，根据本专利技术的示范实施例构建的联合循环发电设备在2处大体上显示。发电设备2包括操作连接到蒸汽涡轮机系统6的燃的，燃气涡轮机系统4包括具有入口部分12 和出口部分14的燃气涡轮机9。燃气涡轮机9通过轴19操作连接到 压缩机17。压缩机17包括入口部分22和出口部分24。燃气涡轮机 系统4还包括燃烧器27。利用这个设置，进入压缩机17的入口部分 22的进入空气30被压缩，与在燃烧器27中的燃料混合并且被点燃以 形成高压、高温气流。高温、高压气流被传送到燃气涡轮机9。燃气 涡轮机9从高温、高压气流中取出功以产生转动能。高温气体以处于 笫一温度的排出气体的形式从燃气涡轮机9的出口部分14传送。如在图1中进一步示出的，蒸汽涡轮机系统6包括通过轴42操 作联接于压缩机17的高压(HP)涡轮机部分40。 HP涡轮机部分40 包括入口或高压级部分45和出口或低压级部分47。 HP涡4仑机部分 40还通过轴54操作联:接于中压(IP )涡轮机部分50。以与上文说明 的类似的方式，IP涡轮机部分50包括入口部分56和出口部分58。在 出口部分58的蒸汽处于比在入口部分56的蒸汽更低的气压。同样以 与上文说明的类似的方式，IP涡轮机部分50还通过轴66操作连接到 低压(LP)涡轮机部分64。 LP涡轮机部分64包括入口部分68和出 口部分70。在出口部分70的蒸汽处于比在入口部分68的蒸汽更^(氐的 气压。在示出的示范实施例中，LP涡轮机部分66通过轴78操作联接 于发电机75。蒸汽涡轮机系统6使用蒸汽作为工作流体以驱动发电机 75。还根据示出的示范实施例，发电设备2包括流体通过地连接到燃 气涡轮机9的热回收蒸汽锅炉(HRSG)90。 HRSG90包括具有通过 热室106通向出口 IOO的入口 97的主外壳94。 HRSG90还包括第一 多个热管IIO和第二多个热管115。在这点上应该理解术语热管 应该解释为指密封的管。真空泵用于从密封管的内部排除所有流体 (气体和液体两者)，在其之后这些管填充有一小部分体积百分比的 工作流体或冷却剂例如，但不限于，水、乙醇、丙酮、钠或水银等。 部分真空接近或低于工作流体的蒸汽压使得流体中的一些将处于液相而流体中的一些将处于气相。能够吸收流体的芯(没有示出)位于 密封管内。热能通过蒸发芯中的流体而传递到热管。热管的其他例子 包括不具有内部工作流体的密封管。相反，这样的热管包括具有非常高热导率的Qu材料。Qu材料典型地以在热管的内表面上提供的涂层的形式。在任何情况下，该第一多个热管110中的每个包括延伸穿过热室 106到从主外壳94延伸出的第二端部分122的第一端部分119。更加 具体地，每个第二.端部分122从主外壳94延伸进入第一再加热构件 129。第一再加热构件129包括具有入口构件136的主体133,该入口 构件136通过蒸汽管道137流体通过地连接到HP涡轮机部分40的高 压部分45。入口构件136接收例如处于第二温度的蒸汽的气体。处于 第二温度的蒸汽被传送通过内部腔140到出口构件141。如下文将更 详尽论述的，处于第二温度的气体流动越过第一多个热管110，吸收 热并且作为处于第三温度的气体离开出口构件141。根据本专利技术的一 个方面，气体作为再加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种联合循环发电设备，包括： 包括压缩机和燃气涡轮机的燃气涡轮机系统，所述燃气涡轮机从处于第一温度的气体取出功； 包括至少一个蒸汽涡轮机的蒸汽涡轮机系统，所述至少一个蒸汽涡轮机从处于第二温度的气体取出功；以及 热回收蒸汽锅炉，具有流体通过地连接到所述燃气涡轮机的主外壳，所述热回收蒸汽锅炉包括多个热管，所述多个热管的至少一部分在所述主外壳内延伸且与所述处于第一温度的气体流动传递，所述多个热管还与所述处于第二温度的气体流动传递，其中所述多个热管从所述处于第一温度的气体吸收热并且将所述热传递到所述处于第二温度的气体中以形成处于第三温度的气体。
【技术特征摘要】
US 2008-7-29 12/1817781.一种联合循环发电设备，包括包括压缩机和燃气涡轮机的燃气涡轮机系统，所述燃气涡轮机从处于第一温度的气体取出功；包括至少一个蒸汽涡轮机的蒸汽涡轮机系统，所述至少一个蒸汽涡轮机从处于第二温度的气体取出功；以及热回收蒸汽锅炉，具有流体通过地连接到所述燃气涡轮机的主外壳，所述热回收蒸汽锅炉包括多个热管，所述多个热管的至少一部分在所述主外壳内延伸且与所述处于第一温度的气体流动传递，所述多个热管还与所述处于第二温度的气体流动传递，其中所述多个热管从所述处于第一温度的气体吸收热并且将所述热传递到所述处于第二温度的气体中以形成处于第三温度的气体。2. 如权利要求1所述的联合循环发电设备，其中所述多个热管 中的每个包括延伸进入所述热回收蒸汽锅炉的所述主外壳的第 一端 部分和从所述热回收蒸汽锅炉的所述主外壳延伸出的第二端部分。3. 如权利要求2所述的联合循环发电设备，还包括至少一个 包括限定内部腔的主体的再加热构件，所述多个热管中的每个的所述 第二端部分延伸进入所述内部腔，所述处于第三温度的气体在所述至少 一个再加热构件中形成。4. 如权利要求3所述的联合循环发电设备，其中所述至少一个 再加热构件包括在所述至少一个蒸汽涡轮机的第一压力级处连接的 入口构件和连接到所述至少一个蒸汽涡轮机的第二压力级的出口构 件，所述处于第三温度的气体被传送到所述至少一个蒸汽涡轮机的所 述第二压力级。5. 如权利要求4所述的联合循环发电设备，其中所述至少一个 蒸汽涡轮机是高压涡轮机，所述第二压力级处于比所述第一压力级...
【专利技术属性】
技术研发人员：张华，J拉纳辛哈，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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