[发明专利]用于管理涡轮排气温度的系统和方法

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及燃气轮机，并且更具体而言，涉及用于管理涡轮排气的方法和系统。

背景技术

燃气轮机通常结合辅助系统如利用来自该燃气轮机的排气的热回收蒸汽发生器(HRSG)一起使用。HRSG系统例如用于发电。HRSG系统联接到燃气轮机的排气组件上且从该排气组件供送热排气，热排气用来产生转而驱动蒸汽轮机的蒸汽。

在燃气轮机的启动期间，相关联的HRSG的各种构件如过热器和再热器经受快速升温。这种升温可能对HRSG中的管造成结构损坏。消除这种快速升温的技术包括减慢燃气轮机启动时间和使用用于管内流体的温控器，这可能损害涡轮的输出效率。因此，需要用于在不损害效率的情况下管理燃气轮机排气温度的改进的系统和方法。

发明内容

根据本发明的示例性实施例所构建的用于排气的热管理的系统，包括：喷嘴，其构造成与涡轮机的排气成流体连通地布置；与喷嘴成流体连通的混合导管；至少一个副(secondary)进口，其布置成围绕喷嘴的周边且在混合导管的外部和混合导管的内部之间延伸；可变喷嘴机构，其构造成可在以下两个位置之间移动，即i)第一位置，在此该机构构造成用以闭合上述至少一个副进口，以及ii)第二位置，在此该机构构造成用以开启上述至少一个副进口并调节喷嘴的选定直径；以及促动器，其构造成用以在第一位置和第二位置之间移动可变喷嘴机构。

本发明的其它示例性实施例包括控制排气的温度的方法。该方法包括：将排气气流从涡轮机引向排气组件，该排气组件包括喷嘴、与喷嘴成流体连通的混合导管以及布置成围绕喷嘴的周边且在混合导管外部和混合导管内部之间延伸的至少一个副进口；在以下两个位置之间移动可变喷嘴机构，即i)第一位置，在此该机构构造成用以闭合上述至少一个副进口，以及ii)第二位置，在此该机构构造成用以开启上述至少一个副进口以允许外部气体进入混合导管中并调节喷嘴的选定直径。

另外的特征和优点通过本发明的示例性实施例的技术来实现。本发明的其它实施例和方面在文中详细地进行了描述且视作为要求得到保护的本发明的一部分。为了更好地理解本发明及其优点和特征，请参看说明书和附图。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的燃气轮机组件的侧视图；以及

图2是排气系统的示例性实施例的侧透视图；

图3是图2的排气系统的一部分的侧视图；

图4是图2的排气系统的一部分的侧截面图；

图5是图2的排气系统的可旋转部件的正视图；以及

图6是提供了控制排气的热管理温度的示例性方法的流程图。

零件清单

10    组件

12    转子

14    压缩机

16    动力涡轮

18    燃烧室

20            发电机

22            排气

24            热回收蒸汽发生器(HRSG)

25            排气系统

26            喷嘴

28            混合管道

30            过渡管道

32            排气管(stack)

34            HRSG管束

36            副进口

38            环境空气

40            中心轴线

42            部分

44            混合管

46            扩散器

46            可变喷嘴机构

48            旋转部件

50            相关联的周边部件

52            促动器

49            喷嘴开口

60            方法

61、62、63    步骤

具体实施方式