[发明专利]用于联合循环系统的蒸汽喷射组件

说明书

技术领域

本发明涉及联合循环系统，更确切而言，涉及此类系统中的蒸汽的产生以及喷射。

背景技术

由于燃气涡轮机系统在多数情况下进行基本负荷发电，因此电力负荷需求量预计会产生较大波动，结果在非高峰时段，多数燃气涡轮机电厂被迫在部分负荷条件下运行。部分负荷操作所带来的问题在于，燃气涡轮机极限负荷比的增加通常会导致较高的氮氧化物排放，以及因负荷减少而造成的涡轮机燃料效率的降低。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种用于联合循环系统的蒸汽喷射组件包括热回收系统，所述热回收系统具有经配置以产生供给蒸汽的至少一个过热器。所述蒸汽喷射组件还包括燃气涡轮机系统，所述燃气涡轮机系统具有入口和压缩机，其中所述入口接收供给空气和所述供给蒸汽，以将二者混合并将混合物喷射到所述压缩机中。

根据本发明的另一个方面，一种用于联合循环系统的蒸汽喷射组件包括燃气涡轮机系统，所述燃气涡轮机系统具有压缩机、燃烧室以及涡轮机。所述蒸汽喷射组件还包括热回收系统，所述热回收系统经配置以接收并处理来自所述燃气涡轮机系统的废热。所述蒸汽喷射组件进一步包括至少一个过热器，所述至少一个过热器设置在热回收系统内，并且经配置以产生供给蒸汽。所述蒸汽喷射组件又包括至少一个阀门，所述至少一个阀门可操作地连接到所述至少一个过热器，以控制所述供给蒸汽的流速和温度。所述蒸汽喷射组件还包括入口，所述入口设置在紧邻所述压缩机的位置，并且经配置以接收供给空气和供给蒸汽，从而将供给空气和供给蒸汽喷射到所述压缩机中。

根据本发明的又一个方面，一种用于联合循环系统的蒸汽喷射组件包括燃气涡轮机系统，所述燃气涡轮机系统具有压缩机、燃烧室以及涡轮机。所述蒸汽喷射组件还包括热回收系统，所述热回收系统经配置以产生蒸汽并将供给蒸汽分配到所述热回收系统之外。所述蒸汽喷射组件进一步包括入口组件，所述入口组件设置在紧邻所述压缩机的位置，其中所述入口组件接收并混合供给空气与供给蒸汽，然后混合喷射到压缩机中。

通过以下结合附图进行的说明可以更加清楚地了解这些和其他优点以及特征。

附图说明

本专利申请文件中的权利要求书特别指出并明确主张了本发明。通过以下结合附图进行的详细说明可以清楚地了解本发明的上述和其他特征以及优点，在附图中：

图1为具有涡轮机系统和热回收系统的联合循环系统的示意图；

图2为热回收系统的示意图；

图3为涡轮机系统的入口喷嘴的前视图；以及

图4为涡轮机系统的入口喷嘴的后视图。

具体实施方式参考附图并通过实例来介绍本发明的各实施例以及优点和特征。

具体实施方式

参看图1，图中所示为联合循环系统10的示意图。所述联合循环系统包括标记为11的燃气涡轮机系统。燃气涡轮机系统11包括用于压缩空气的压缩机12以及能够接收燃料的燃烧室组件14。燃料与压缩空气点燃后形成用于驱动涡轮机16的高温高压燃烧产物或气流。涡轮机16包括多个旋转组件或级(未图示)，所述旋转组件或级通过压缩机/涡轮机轴杆18(有时也称作转子)以可操作的方式连接到压缩机12。

在操作过程中，空气流入压缩机12中并被压缩成高压气体。所述高压气体被供给燃烧室组件14并与过程气体(process gas)和/或合成气体(合成气)等燃料混合。燃料/空气(或称可燃混合物)点燃后形成高压高温燃烧气流，该气流的温度约为摄氏538度(538℃)至1593℃(华氏1000度(1000°F)至2900°F)。或者，燃烧室组件14所燃烧的燃料可包括(但不限于)天然气和/或燃料油。不管是哪一种情况，燃烧室组件14均会将燃烧气流导入涡轮机16，涡轮机16会将热能转化为机械旋转能，所述机械旋转能能够驱动发电机20等电源。