專(zhuān)利名稱(chēng)：具有集成有機(jī)蘭金循環(huán)裝置的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中公開(kāi)的主題涉及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備，并且更具體地涉及具有集成有機(jī)蘭金 (Rankine)循環(huán)裝置的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備(CCPP)中，燃?xì)鉁u輪驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)電力的發(fā)電機(jī)。來(lái)自燃?xì)鉁u輪 的廢熱用于在熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)中產(chǎn)生蒸汽，熱回收蒸汽發(fā)生器反過(guò)來(lái)用于經(jīng)由 蒸汽渦輪產(chǎn)生附加電力。更具體地，聯(lián)合循環(huán)的特征是產(chǎn)生功率的發(fā)動(dòng)機(jī)或設(shè)備采用多于 一個(gè)熱力循環(huán)。諸如燃?xì)鉁u輪的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅能夠使用它們的燃料產(chǎn)生的能量的一部分 (通常少于50%)。來(lái)自燃燒的任何剩余熱量(例如熱排煙)通常被浪費(fèi)。聯(lián)合諸如布雷 頓(Brayton)循環(huán)(燃?xì)?和蘭金循環(huán)(蒸汽)的兩個(gè)或更多個(gè)“循環(huán)”獲得改進(jìn)的輸出 效率。有機(jī)蘭金循環(huán)(ORC)與傳統(tǒng)蒸汽渦輪的循環(huán)相似，除了驅(qū)動(dòng)渦輪的流體。ORC采 用高分子質(zhì)量有機(jī)流體代替蒸汽。ORC中使用的一些化學(xué)品是氟利昂、丁烷、丙烷、氨以及 許多新的環(huán)保的致冷劑。選擇的工作流體允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)者開(kāi)發(fā)低溫?zé)嵩匆栽诠β瘦敵龅膶?范圍中(從每單位幾kW直到3MW電功率)生產(chǎn)電力。因此，ORC廣泛使用在地?zé)釤岜孟到y(tǒng) 中。在典型ORC中，有機(jī)工作流體通過(guò)在蒸發(fā)器(ORC-EVA)中熱源的應(yīng)用被蒸發(fā)。有機(jī)流 體蒸氣在渦輪(ORC-TUR)中膨脹并且然后使用冷凝器(ORC-CON)中的水流冷凝(替代地， 環(huán)境空氣可用于冷卻)。冷凝的流體被泵回至蒸發(fā)器因此閉合熱力循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備包括具有壓縮機(jī)部分和渦輪部 分的燃?xì)鉁u輪機(jī)、操作地聯(lián)接到燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪部分的熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)和流 體地聯(lián)接到HRSG的有機(jī)蘭金循環(huán)(ORC)裝置。ORC裝置包括經(jīng)過(guò)操作地聯(lián)接到渦輪的閉環(huán) 系統(tǒng)的有機(jī)流體。來(lái)自HRSG的加熱的流體提升流經(jīng)閉環(huán)系統(tǒng)的有機(jī)流體的溫度。來(lái)自有 機(jī)流體的熱能在渦輪中轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。根據(jù)示例性實(shí)施例的另一個(gè)方面，操作聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備的方法包括操作包含壓 縮機(jī)部分和渦輪部分的燃?xì)鉁u輪機(jī)、將來(lái)自渦輪部分的熱氣傳輸通過(guò)熱回收蒸汽發(fā)生器 (HRSG)、將來(lái)自熱氣的熱量傳遞到經(jīng)過(guò)HRSG的流體以形成加熱的流體、將加熱的流體傳輸 到具有閉環(huán)有機(jī)流體系統(tǒng)的有機(jī)蘭金循環(huán)(ORC)裝置、將來(lái)自加熱的流體的熱量傳遞到流 經(jīng)ORC裝置中的閉環(huán)有機(jī)流體系統(tǒng)的有機(jī)流體以形成具有熱力能量的加熱的有機(jī)蒸氣以 及將在加熱的有機(jī)蒸氣中的熱力能量轉(zhuǎn)化成在操作地聯(lián)接到閉環(huán)系統(tǒng)的渦輪中的機(jī)械能。從以下結(jié)合附圖的描述中，這些和其它優(yōu)點(diǎn)與特征將變得更加顯而易見(jiàn)。


視為本發(fā)明的本主題在說(shuō)明書(shū)的結(jié)尾處的權(quán)利要求中被特別地指出并且被清楚地要求。本發(fā)明的前述和其它特征與優(yōu)點(diǎn)從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中是顯而易見(jiàn)的，在 附圖中圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括集成有機(jī)蘭金循環(huán)裝置的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備的 示意圖；圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的另一個(gè)方面的包括集成有機(jī)蘭金循環(huán)裝置的聯(lián)合循 環(huán)發(fā)電設(shè)備的示意圖；以及圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例的又一個(gè)方面的包括集成有機(jī)蘭金循環(huán)裝置的聯(lián)合循 環(huán)發(fā)電設(shè)備的示意圖。詳細(xì)的描述通過(guò)示例參考附圖解釋本發(fā)明的實(shí)施例連同優(yōu)點(diǎn)和特征。部件列表
2聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備
4燃?xì)鉁u輪機(jī)
6熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)
10壓縮機(jī)部分
12渦輪部分
14燃燒器部分
19高壓部分(HP)
20中壓部分(IP)
21低壓部分(LP)
22低壓汽包(drum)
23節(jié)約器(LP) (economizer)
25供給水泵
26第一節(jié)約器部分
28第二節(jié)約器部分
33第二接合點(diǎn)
40有機(jī)蘭金循環(huán)裝置
45第一流體系統(tǒng)
48第二閉環(huán)流體系統(tǒng)
58供應(yīng)導(dǎo)管
60蒸發(fā)器
62返回導(dǎo)管
65泵
74泵
76導(dǎo)管
79渦輪
80導(dǎo)管
83冷凝器
84導(dǎo)管
86導(dǎo)管
90冷卻流體回路
10聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備
104燃?xì)鉁u輪機(jī)
106HRSG
110壓縮機(jī)部分
112渦輪部分
114燃燒器部分
119高壓(HP)部分
120中壓(IP)部分
121低壓(LP)部分
122低壓汽包
123低壓節(jié)約器
125供給水泵
126第一節(jié)約器部分
128第二節(jié)約器部分
131接合點(diǎn)
133第二接合點(diǎn)
135中壓節(jié)約器
140有機(jī)蘭金循環(huán)(ORC)
145第一流體系統(tǒng)
148第二閉環(huán)流體系統(tǒng)
158供應(yīng)導(dǎo)管
159出口(135)
160蒸發(fā)器
162返回導(dǎo)管
165泵
174泵
176導(dǎo)管
179渦輪
183冷凝器
184導(dǎo)管
186導(dǎo)管
190冷卻流體回路
202聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備
204燃?xì)鉁u輪機(jī)
206熱回收蒸汽發(fā)生器
210壓縮機(jī)部分
212渦輪部分
214燃燒器部分0081]219高壓(HP)部分0082]220中壓(IP)部分0083]222中壓汽包0084]223節(jié)約器(JP)0085]225供給水泵0086]226第一節(jié)約器部分0087]228第二節(jié)約器部分0088]230第三節(jié)約器部分0089]231第一接合點(diǎn)0090]233第二接合點(diǎn)0091]235第三接合點(diǎn)0092]240有機(jī)蘭金循環(huán)(ORC)0093]245第一流體系統(tǒng)0094]248第二閉環(huán)流體系統(tǒng)0095]258供應(yīng)導(dǎo)管0096]260蒸發(fā)器0097]262返回導(dǎo)管0098]265泵0099]274泵0100]276導(dǎo)管0101]279渦輪0102]280導(dǎo)管0103]283冷凝器0104]284導(dǎo)管0105]286導(dǎo)管0106]290冷卻流體回路0107]294燃料增濕系統(tǒng)0108]296導(dǎo)管0109]297導(dǎo)管
具體實(shí)施例方式
參考圖1，根據(jù)示例性實(shí)施例構(gòu)造的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備總體地在2處示出。發(fā)電設(shè) 備2包括操作地連接到熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) 6的燃?xì)鉁u輪機(jī)4。燃?xì)鉁u輪機(jī)4包括經(jīng) 由燃燒器部分14連接到渦輪部分12的壓縮機(jī)部分10。HRSG 6包括高壓(HP)部分19、中 間(IP)部分20和具有低壓汽包22的低壓(LP)部分21。HRSG 6還示出包括操作地連接 到LP部分21的節(jié)約器23。節(jié)約器23流體地連接到供應(yīng)加熱的流體到HRSG 6的供給泵 26。根據(jù)示例性實(shí)施例，節(jié)約器23包括經(jīng)由第一接合點(diǎn)31流體地連接到第二節(jié)約器部分 觀(guān)的第一節(jié)約器部分26。第二節(jié)約器部分觀(guān)經(jīng)由第二接合點(diǎn)33連接到低壓汽包22。另 外根據(jù)示出的示例性實(shí)施例，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備2包括有機(jī)蘭金循環(huán)(ORC)裝置40。
根據(jù)示例性實(shí)施例，有機(jī)蘭金循環(huán)裝置40包括第一流體系統(tǒng)45，其布置成與第二 閉環(huán)流體系統(tǒng)48處于熱交換關(guān)系。第一流體系統(tǒng)45包括供應(yīng)導(dǎo)管58，其操作地連接在第 二接合點(diǎn)33和與第二流體系統(tǒng)48集成的蒸發(fā)器60之間。返回導(dǎo)管62從蒸發(fā)器60經(jīng)過(guò) 泵65，返回到第一接合點(diǎn)31。如以下將更加全面地討論的，經(jīng)過(guò)第一流體系統(tǒng)45的流體與 經(jīng)過(guò)第二流體系統(tǒng)48的有機(jī)流體處于熱交換關(guān)系。另外根據(jù)示出的實(shí)施例，第二流體系統(tǒng)48包括經(jīng)由導(dǎo)管76流體地連接到蒸發(fā)器 60的泵74。蒸發(fā)器60反過(guò)來(lái)經(jīng)由導(dǎo)管80連接到渦輪79。渦輪79經(jīng)由導(dǎo)管84連接到冷 凝器83。冷凝器83經(jīng)由導(dǎo)管86連接到泵74因此閉合第二流體系統(tǒng)48。冷凝器83包括 聯(lián)接到冷卻裝置(未示出)的冷卻流體回路90。當(dāng)然應(yīng)理解的是，冷卻裝置的具體類(lèi)型可 以變更并且可包括水冷卻冷凝器、空氣冷卻冷凝器等等。更具體地，泵74加壓流經(jīng)第二流 體系統(tǒng)48的有機(jī)流體。加壓的流體經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器60并且與經(jīng)過(guò)第一流體系統(tǒng)45的流體交 換熱量。加熱的有機(jī)流體經(jīng)過(guò)導(dǎo)管80到渦輪79。功從渦輪79中的加熱的流體提取并且轉(zhuǎn) 化成例如機(jī)械能，其用于操作諸如發(fā)電機(jī)、水泵、油泵、空氣壓縮機(jī)等等(未示出)的機(jī)械裝 置。加熱的有機(jī)流體然后經(jīng)由導(dǎo)管84傳到冷凝器83。在這一點(diǎn)上，來(lái)自冷卻塔的冷卻流體 與有機(jī)流體交換熱量?，F(xiàn)在處于更低溫度的有機(jī)流體返回到泵74以重新開(kāi)始熱交換循環(huán)。 在這一點(diǎn)上，應(yīng)理解的是，示例性實(shí)施例中各種接合點(diǎn)的位置可根據(jù)示例性實(shí)施例變更。例 如，第一接合點(diǎn)31定位在節(jié)約器沈的出口溫度大致類(lèi)似于流經(jīng)導(dǎo)管62的流體的溫度的位 置?，F(xiàn)在將參考圖2描述根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例構(gòu)造的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè) 備102。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備102包括操作地連接到HRSG106的燃?xì)鉁u輪機(jī)104。燃?xì)鉁u輪 機(jī)104包括經(jīng)由燃燒器部分114操作地連接到渦輪部分112的壓縮機(jī)部分110。HRSG 106 包括HP部分119、IP部分120和具有低壓汽包122的LP部分121。低壓部分121還示出 包括流體地聯(lián)接到供給泵125的節(jié)約器123，供給泵125輸送加熱的流體到LP部分121。 節(jié)約器123包括經(jīng)由第一接合點(diǎn)131流體地連接到第二節(jié)約器部分1 的第一節(jié)約器部分 126。第二節(jié)約器部分1 經(jīng)由第二接合點(diǎn)133連接到低壓汽包122。此外，HRSG 106包括 流體地連接到第二接合點(diǎn)133的IP節(jié)約器135。根據(jù)示出的示例性實(shí)施例，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電 設(shè)備102包括操作地聯(lián)接到HRSG 106的有機(jī)蘭金循環(huán)裝置140。有機(jī)蘭金循環(huán)裝置140包括與第二閉環(huán)流體系統(tǒng)148處于熱交換關(guān)系的第一流體 系統(tǒng)145。供應(yīng)導(dǎo)管158在IP節(jié)約器135的出口 159和與第二流體系統(tǒng)148集成的蒸發(fā) 器160之間延伸。返回導(dǎo)管162從蒸發(fā)器160延伸到泵165，然后到第一接合點(diǎn)131。以類(lèi) 似于以上描述的方式，攜帶在經(jīng)過(guò)第一流體系統(tǒng)145的流體內(nèi)的熱量與流經(jīng)第二流體系統(tǒng) 148的有機(jī)流體在蒸發(fā)器160處進(jìn)行交換。第二流體系統(tǒng)148包括經(jīng)由導(dǎo)管176流體地連接到蒸發(fā)器160的泵174。蒸發(fā)器 160還經(jīng)由導(dǎo)管180流體地連接到渦輪179。渦輪179經(jīng)由導(dǎo)管184流體地連接到冷凝器 183。冷凝器183然后經(jīng)由導(dǎo)管186流體地連接到泵174因此閉合第二流體系統(tǒng)148。冷 凝器183還聯(lián)接到冷卻流體回路190，其以類(lèi)似于以上描述的方式連接到冷卻裝置(未示 出)。當(dāng)然應(yīng)理解的是，冷卻裝置的具體類(lèi)型可以變更并且可包括水冷卻冷凝器、空氣冷卻 冷凝器等等。更具體地，泵174加壓流經(jīng)第二流體系統(tǒng)148的有機(jī)流體。加壓的流體經(jīng)過(guò) 蒸發(fā)器160并且與經(jīng)過(guò)第一流體系統(tǒng)145的流體交換熱量。加熱的有機(jī)流體經(jīng)過(guò)導(dǎo)管180到渦輪179。功從渦輪179中的加熱的流體提取并且轉(zhuǎn)化成例如機(jī)械能，其用于操作諸如發(fā) 電機(jī)、水泵、油泵、空氣壓縮機(jī)等等(未示出)的機(jī)械裝置。加熱的有機(jī)流體然后經(jīng)由導(dǎo)管 184傳到冷凝器183。在這一點(diǎn)上，來(lái)自冷卻塔的冷卻流體與有機(jī)流體交換熱量?，F(xiàn)在處于 更低溫度的有機(jī)流體返回到泵174以重新開(kāi)始熱交換循環(huán)。在這一點(diǎn)上，應(yīng)理解的是，示例 性實(shí)施例中各種接合點(diǎn)的位置可根據(jù)示例性實(shí)施例變更。也就是說(shuō)，第一接合點(diǎn)131可直 接鄰近節(jié)約器126的進(jìn)口、鄰近節(jié)約器128的出口或在中間的任何地方定位?，F(xiàn)在將參考圖3描述根據(jù)又一個(gè)示例性實(shí)施例構(gòu)造的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備202。聯(lián) 合循環(huán)發(fā)電設(shè)備102包括操作地連接到HRSG 206的燃?xì)鉁u輪機(jī)204。燃?xì)鉁u輪機(jī)204包括 經(jīng)由燃燒器部分214操作地連接到渦輪部分212的壓縮機(jī)部分210。HRSG 206包括HP部 分219和具有IP壓力汽包222的IP部分220。HRSG 206還示出包括流體地聯(lián)接到供給泵 225的節(jié)約器223，供給泵225輸送加熱的流體到IP部分220。節(jié)約器223包括第一節(jié)約器 部分226、第二節(jié)約器部分2 和第三節(jié)約器部分230。第一節(jié)約器部分2 經(jīng)由第一接合 點(diǎn)231連接到第二節(jié)約器部分228，同時(shí)第二節(jié)約器部分2 經(jīng)由第二接合點(diǎn)233連接到 第三節(jié)約器部分230。第三接合點(diǎn)235連接第三節(jié)約器部分230與IP汽包222。以類(lèi)似于 以上描述的方式，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備202包括流體地聯(lián)接到HRSG 206的有機(jī)蘭金循環(huán)裝置 240。有機(jī)蘭金循環(huán)裝置240包括與第二閉環(huán)流體系統(tǒng)248處于熱交換關(guān)系的第一流體 系統(tǒng)對(duì)5。供應(yīng)導(dǎo)管258從第二接合點(diǎn)233延伸到與第二流體系統(tǒng)248集成的蒸發(fā)器沈0。 返回導(dǎo)管262從泵265引導(dǎo)回到第一接合點(diǎn)231。利用這種布置，攜帶在經(jīng)過(guò)第一流體系統(tǒng) 145的流體內(nèi)的熱量與流經(jīng)第二流體系統(tǒng)M8的有機(jī)流體以以下將更加全面地描述的方式 進(jìn)行交換。第二流體系統(tǒng)248包括經(jīng)由導(dǎo)管276流體地連接到蒸發(fā)器沈0的泵274。蒸發(fā)器 260反過(guò)來(lái)經(jīng)由導(dǎo)管280流體地連接到渦輪279。渦輪279經(jīng)由導(dǎo)管284連接到冷凝器觀(guān)3。 冷凝器283經(jīng)由導(dǎo)管286流體地連接到泵274因此閉合第二流體系統(tǒng)M8。冷凝器283與 冷卻流體回路290處于熱交換關(guān)系，冷卻流體回路四0以類(lèi)似于以上描述的方式連接到冷 卻裝置(未示出)。當(dāng)然應(yīng)理解的是，冷卻裝置的具體類(lèi)型可以變更并且可包括水冷卻冷 凝器、空氣冷卻冷凝器等等。另外根據(jù)示例性實(shí)施例，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備102包括操作地連 接到HRSG 206的燃料增濕系統(tǒng)四4。更具體地，燃料增濕系統(tǒng)294包括聯(lián)接到第三接合點(diǎn) 235的第一導(dǎo)管296和聯(lián)接到第一接合點(diǎn)231的第二導(dǎo)管四7。利用這種布置，泵174加壓流經(jīng)第二流體系統(tǒng)148的有機(jī)流體。加壓的流體經(jīng)過(guò) 蒸發(fā)器160并且與經(jīng)過(guò)第一流體系統(tǒng)145的流體交換熱量。加熱的有機(jī)流體經(jīng)過(guò)導(dǎo)管180 到渦輪179。功從渦輪179中的加熱的流體提取并且轉(zhuǎn)化成例如機(jī)械能，其用于操作諸如發(fā) 電機(jī)、水泵、油泵、空氣壓縮機(jī)等等(未示出)的機(jī)械裝置。加熱的有機(jī)流體然后經(jīng)由導(dǎo)管 184傳到冷凝器183。在這一點(diǎn)上，來(lái)自冷卻塔的冷卻流體與有機(jī)流體交換熱量。現(xiàn)在處于 更低溫度的有機(jī)流體返回到泵174以重新開(kāi)始熱交換循環(huán)。燃料增濕系統(tǒng)四4以本領(lǐng)域中 已知的方式使到燃?xì)鉁u輪機(jī)204的干式燃料供應(yīng)飽和。在這一點(diǎn)上，應(yīng)理解的是，圖3中示出的各種連接點(diǎn)的位置可根據(jù)示例性實(shí)施例 變更。例如，第一接合點(diǎn)231的位置可變更。也就是說(shuō)，導(dǎo)管262也可連接到節(jié)約器226的 進(jìn)口。類(lèi)似地，導(dǎo)管297可聯(lián)接到節(jié)約器2 的進(jìn)口或接合點(diǎn)233。同樣地，第二接合點(diǎn)233的位置可變更。也就是說(shuō)，第二接合點(diǎn)可直接鄰近節(jié)約器228的進(jìn)口、鄰近節(jié)約器230的出 口或在其間的任何地方定位。并且，第三接合點(diǎn)235的位置可變更。也就是說(shuō)，導(dǎo)管296可 從第二接合點(diǎn)233延伸并且導(dǎo)管297可聯(lián)接到節(jié)約器2 或第二接合點(diǎn)233。還應(yīng)理解的 是，示例性實(shí)施例可在各種類(lèi)型的ORC裝置中實(shí)施并且不應(yīng)限制于任何特殊ORC構(gòu)造或本 文中示出的和描述的示例性O(shè)RC構(gòu)造。利用這種布置，示例性實(shí)施例提高與低溫系統(tǒng)(諸如地?zé)釕?yīng)用中采用的那些低溫 系統(tǒng))相關(guān)的能量提取效率。也就是說(shuō)，與更低效率蒸汽系統(tǒng)相反，示例性實(shí)施例采用有機(jī) 蘭金循環(huán)裝置以提高與轉(zhuǎn)化從例如地?zé)釤峤粨Q系統(tǒng)中產(chǎn)生的流經(jīng)低壓節(jié)約器的熱能相關(guān) 的效率來(lái)為諸如發(fā)電機(jī)的其它系統(tǒng)提供動(dòng)力。有機(jī)蘭金裝置典型地具有提升的渦輪效率， 由于低周向速度實(shí)現(xiàn)在渦輪上的低機(jī)械應(yīng)力；提供渦輪的低的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)輸出因此允許諸 如發(fā)電機(jī)的相關(guān)構(gòu)件的直接驅(qū)動(dòng)而不需要諸如減速驅(qū)動(dòng)器的附加昂貴構(gòu)件；并且實(shí)現(xiàn)低維 護(hù)成本。也就是說(shuō)，在有機(jī)蘭金循環(huán)中濕氣的缺乏提高渦輪葉片壽命。在沒(méi)有濕氣的情況 下，渦輪葉片傾向于不磨損或示出與蒸汽系統(tǒng)相關(guān)的腐蝕特征。盡管本發(fā)明連同僅僅有限數(shù)目的實(shí)施例詳細(xì)地進(jìn)行了描述，但是應(yīng)容易地理解的 是，本發(fā)明不限制于這種公開(kāi)的實(shí)施例。而相反，本發(fā)明可改變以包括之前沒(méi)有描述的、但 是與本發(fā)明的精神和范圍相稱(chēng)的任何數(shù)目的變更、更替、替代或等同布置。此外，盡管描述 了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但是將理解的是，本發(fā)明的方面可包括描述的實(shí)施例中的僅僅一 些。因此，本發(fā)明將不被視為由前述描述限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備0)，包括燃?xì)鉁u輪機(jī)G)，其包括壓縮機(jī)部分(10)和渦輪部分(12)；熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) (6)，其操作地聯(lián)接到所述燃?xì)鉁u輪機(jī)( 的渦輪部分(12)；和有機(jī)蘭金循環(huán)(ORC)裝置(40，140，240)，其流體地聯(lián)接到所述熱回收蒸汽發(fā)生器 (12)，所述ORC裝置(40,140,240)包括經(jīng)過(guò)操作地聯(lián)接到渦輪(79,179,279)的閉環(huán)系 統(tǒng)08，148二48)的有機(jī)流體，其中，來(lái)自所述HRSG(6)的加熱的流體提升經(jīng)過(guò)所述閉環(huán)系 統(tǒng)08,148, 的所述有機(jī)流體的溫度，來(lái)自所述有機(jī)流體的熱能轉(zhuǎn)化為所述渦輪(79， 179，279)中的機(jī)械能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備O)，其特征在于，所述HRSG(12)包括至 少一個(gè)節(jié)約器(23，12，223)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備O)，其特征在于，所述至少一個(gè)節(jié)約器 (23,123,223)包括至少一個(gè)低壓節(jié)約器，所述ORC裝置00，140，對(duì)0)流體地聯(lián)接到所述至 少一個(gè)低壓節(jié)約器(23，123，223)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備O)，其特征在于，所述HRSG(6，106，206) 包括流體地連接到所述至少一個(gè)低壓節(jié)約器03，123，22；3)的低壓汽包(22，122)，所述ORC 裝置00，140二40)流體地連接到所述低壓節(jié)約器和所述低壓汽包02,12 中的每一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備O)，其特征在于，所述至少一個(gè)低壓節(jié) 約器(23,123,223)包括第一低壓節(jié)約器(23,123,223)和第二低壓節(jié)約器(26,128,228), 所述ORC裝置00，140，M0)流體地連接在所述第一和第二低壓節(jié)約器03，123，22 (26, 128，228)與所述低壓汽包(22，122)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備O)，其特征在于，所述至少一個(gè)節(jié)約器 (123)包括低壓節(jié)約器(12 和中壓節(jié)約器(135)，所述ORC(HO)流體地連接在所述低壓 節(jié)約器(133)與所述中壓節(jié)約器(135)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備O)，其特征在于，所述至少一個(gè)節(jié)約器包 括至少一個(gè)中壓節(jié)約器(135，223)，所述ORC (140，240)裝置流體地聯(lián)接到所述至少一個(gè)中 壓節(jié)約器(135，223)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)中壓節(jié)約器 (223)包括第一中壓節(jié)約器023)、第二中壓節(jié)約器(225)和第三中壓節(jié)約器Q30)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備O)，其特征在于，所述ORC裝置(MO)流 體地聯(lián)接在所述第一中壓節(jié)約器023)的出口與所述第三中壓節(jié)約器0 )的出口之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備，其特征在于，還包括流體地聯(lián)接到所 述ORC裝置Q40)的燃料增濕系統(tǒng)(FMS) (294)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有集成有機(jī)蘭金循環(huán)裝置的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備(2)包括具有壓縮機(jī)部分(10)和渦輪部分(12)的燃?xì)鉁u輪機(jī)(4)、操作地聯(lián)接到燃?xì)鉁u輪機(jī)(2)的渦輪部分(12)的熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)(6)和流體地聯(lián)接到HRSG的有機(jī)蘭金循環(huán)(ORC)裝置(40，140，240)。ORC裝置(40，140，240)包括經(jīng)過(guò)操作地聯(lián)接到渦輪(79，179，279)的閉環(huán)系統(tǒng)(48，148，248)的有機(jī)流體。來(lái)自HRSG(6)的加熱的流體提升流經(jīng)閉環(huán)系統(tǒng)(48，148，248)的有機(jī)流體的溫度。來(lái)自有機(jī)流體的熱能轉(zhuǎn)化為渦輪(79，179，279)中的機(jī)械能。
文檔編號(hào)F01K23/10GK102080599SQ201010564989
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者D·F·蘭克呂爾, J·拉納辛赫 申請(qǐng)人:通用電氣公司