[发明专利]用于使用太阳能加热系统来加热给水的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在蒸汽轮机的运行期间被锅炉消耗的给水；并且更具体而言，涉及结合太阳能加热系统来加热给水的系统和方法。

背景技术

结合了蒸汽轮机的动力设备典型地集成有冷凝器和锅炉。冷凝器接收蒸汽轮机排出的低能蒸汽或蒸汽-水混合物。在接收低能蒸汽之后，冷凝器从蒸汽中抽取热量，蒸汽冷凝而形成给水。锅炉接收和加热给水，直到转换成蒸汽为止，蒸汽被传送到蒸汽轮机，并且重复这个闭环过程。一些锅炉，例如(但不限于)热回收蒸汽发生器(HRSG)，用来自燃气轮机的排气的能量来加热给水。其它的锅炉通过从蒸汽轮机抽取的蒸汽来加热给水。用以加热给水的这两种方法均减少了动力设备的输出。

太阳能是可再生能源，它的应用和使用越来越多。太阳能的使用在涡轮机暴露于足够量的阳光的区域中可为有利的。使用太阳能的一些好处包括(但不限于)：提高涡轮机的输出和效率，以及减少涡轮机排放。太阳能系统的效率根据使用的太阳能技术的类型而不同。这种不同可使得对涡轮机现场增加太阳能技术在成本方面非常高昂。如果太阳能系统可构造成以便加热给水，则通常用于给水加热的蒸汽将可用来产生功率。

出于前述原因，需要一种降低与加热由锅炉所消耗的给水相关联的寄生负荷的系统。该系统应当结合相对高效的太阳能技术来提高给水的温度。

发明内容

根据本发明的一个实施例，(提供了)一种用于提高给水的温度的系统，该系统包括：构造成用于将蒸汽转换成机械能的蒸汽轮机；与蒸汽轮机集成的冷凝器，其中，冷凝器构造成用于将从蒸汽轮机排出的蒸汽转换成给水；以及构造成用于加热给水的太阳能加热系统，其中，太阳能加热系统接收从冷凝器排出的给水；其中，太阳能加热系统将给水从第一温度加热到第二温度。

根据本发明的一个备选实施例，(提供了)一种构造成用于升高给水的温度的动力设备，该动力设备包括：构造成用于将蒸汽转换成机械能的蒸汽轮机；与蒸汽轮机集成的冷凝器，其中，冷凝器构造成用于将从蒸汽轮机排出的蒸汽转换成给水；构造成用于加热给水的太阳能加热系统，其中，太阳能加热系统接收从冷凝器排出的给水；其中，太阳能加热系统将给水从第一温度加热到第二温度；以及构造成用于将给水转换成蒸汽的锅炉，其中，锅炉接收被太阳能加热系统排出的、在第二温度处的给水，以及其中，锅炉将蒸汽排到蒸汽轮机；其中，太阳能加热系统减少了由锅炉在将给水加热到允许给水转换成蒸汽的温度时所做的功的量；从而提高了动力设备的整体效率。

根据本发明的另一个备选实施例，(提供了)一种升高给水的温度的方法，该方法包括：提供蒸汽轮机，其中，蒸汽轮机构造成用于将蒸汽转换成机械能；提供与蒸汽轮机集成的冷凝器，其中，冷凝器构造成用于将从蒸汽轮机排出的蒸汽冷凝成给水；提供构造成用于加热给水的太阳能加热系统，其中，太阳能加热系统接收从冷凝器排出的给水；以及操作太阳能加热系统来将给水从第一温度加热到第二温度。

附图说明

图1是示出了本发明的一个实施例可在其中运行的环境的示意图。

图2是示出了根据本发明的一个实施例的太阳能加热系统的一个实例的示意图。

图3是示出了根据本发明的一个备选实施例的太阳能加热系统的一个实例的示意图。

部件列表：

100燃气轮机

105压缩机

110燃烧系统

115涡轮区段

120排气

125发电机

135 HRSG

140烟囱

145蒸汽

150蒸汽轮机

155发电机

160冷凝器

165给水

170泵

175太阳能加热系统

200抛物线型槽系统

205线性抛物线型反射器

210接收器

300太阳能塔架系统

305跟踪反射器

310接收器

315塔架

具体实施方式

优选实施例的以下详细描述参照了附图，附图示出了本发明的具体实施例。具有不同的结构和操作的其它实施例并不脱离本发明的范围。

本文公开了详细的示例性实施例。但是，出于描述示例性实施例的目的，本文公开的具体结构和功能性细节仅是代表性的。但是，示例性实施例可实施为许多备选形式，并且不应当被看作仅限于本文阐述的实施例。