[发明专利]燃料加热系统

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及燃料加热系统，且更具体地，涉及燃气涡轮发动机的启动期间加热燃料。

背景技术

燃气涡轮发动机燃烧燃料和空气的混合物以产生热的燃烧气体，其驱动涡轮叶片的一个或更多级的旋转。该旋转又被用来驱动负载，例如发电机。在启动期间，期望快速将燃气涡轮发动机带至其排出排放物符合相关规章的负载水平。燃气涡轮机越快到达此所谓的“遵照排放”负载水平，有害的排放物的总量越小。加载的速率取决于燃气涡轮机的燃烧器的稳定运行，这主要由燃料温度控制。在现代燃气涡轮机中，在正常基础负载运行期间气态燃料被加热以改善热效率。此加热典型地通过从热回收蒸气发生器(HRSG)提取的热给水实现。不幸的是，在足够长的停机时间之后在设备启动期间，HRSG不能提供对于气态燃料加热至稳定燃烧器运行所要求的水平所需的热水。

发明内容

以下概述了在范围上与最初要求保护的发明相称的某些实施例。这些实施例不意图限制所要求保护的发明的范围，相反这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。事实上，本发明可包括可与以下详述的实施例相似或相异的多种形式。

在第一实施例中，一种系统包括构造成在设备的运行期间存储来自第一设备部件的第一加热的水的隔热水槽，以及包括热交换器的燃料加热器。热交换器配置成在设备的启动期间从第一加热的水向用于燃气涡轮发动机的燃料传递热量。

在第二实施例中，一种装置包括配置成燃烧燃料的燃烧系统，配置成用该燃烧系统运行期间产生的热量加热第一流体的第一部件，以及构造成存储处于加热状态的该第一流体的隔热槽。该装置还包括带有热交换器的燃料加热器，该热交换器配置成在燃烧系统的启动期间从存储在隔热槽中的第一流体向燃料传递热量。

在第三实施例中，一种系统包括燃料加热控制器，其配置成使得在燃烧系统的启动期间第一加热流体的第一流能够从隔热储槽通过燃料加热器的热交换器。燃料加热控制器配置成使得在燃烧系统的启动之后第二加热流体的第二流能够通过燃料加热器的热交换器。

附图说明

当参考附图阅读以下具体实施方式时，本发明的这些和其它特征、方面以及优点将变得更好理解，其中贯穿附图，相似的标号代表相似的部件，其中：

图1是结合了启动期间用于加热燃料的系统的整体气化联合循环(IGCC)发电设备的一个实施例的示意图；

图2是启动期间用于加热燃料的系统的一个实施例的示意图；

图3是启动期间用于加热燃料的系统的一个实施例的示意图；

图4是启动期间用于加热燃料的系统的一个实施例的示意图；以及

图5是启动期间用于加热燃料的系统的一个实施例的示意图。

零部件列表

100  联合循环系统

101  燃料加热系统

102  燃料源

104  给料制备单元

106  气化器

108  熔渣

110  气体净化器

111  硫

112  硫处理器

113  盐

114  水处理单元

116  碳捕获系统

118  燃气涡轮发动机

120  燃烧器

122  ASU(空气分离单元)

123  补充空气压缩机

124  DGAN压缩机

128  冷却塔

130  涡轮

131  驱动轴

132  压缩机

134  负载

136  蒸汽涡轮发动机

138  HRSG系统

140  第二负载

142  冷凝器

144  燃料加热器

146  加热的设备水

148  水槽

150  加热的设备水

152  水加热器

160  水加热系统

162  燃烧系统

164  设备部件

166  热交换器

168  燃料加热器

170  燃料

172  回水管

174  隔热水槽

176  设备部件

180  控制器

182  阀门

184  阀门

186  阀门