[实用新型]用于涡轮组件的装置

说明书

技术领域

本公开的领域大体涉及涡轮组件，并且更具体地，涉及用于控制燃气涡轮的压缩机进口空气的温度以有利于改进涡轮的功率输出和/或效率的系统和方法。

背景技术

诸如燃气涡轮的旋转机器常常用来为发电机产生功率。例如，燃气涡轮具有工作流体路径，其典型地包括处于连续流关系的空气进口、压缩机、燃烧器、涡轮和气体出口。压缩机和涡轮区段包括至少一排定位在壳体内的沿周向隔开的旋转动叶或叶片。至少一些已知的涡轮发动机用于联合发电设施和发电厂。

一般而言，燃气涡轮在正常操作期间使用进口空气用于燃烧目的。进口空气被抽送经过过滤室，并且朝向压缩机，其中，压缩机排出空气与燃料混合，并且在燃烧器中点燃。因为燃气涡轮是容积恒定的吸气发动机，所以进口空气的许多因素和特征，诸如进口空气的温度、压力和/或湿度，可影响燃气涡轮系统的功率输出和整体效率。例如，当进口空气的温度低时，其密度增大，从而导致较高的质量流率流经燃气涡轮。在这样的操作条件期间，涡轮发动机的功率输出和整体效率提高。

至少一些已知的涡轮组件使用蒸发冷却或使用冷却盘管来降低被向压缩机导引的空气的温度。蒸发冷却通过使水的蒸发来降低空气的温度，并且热在流经冷却盘管的工作流体和进口空气之间传递。但是，蒸发冷却的有效性是周围空气的湿度的函数，而且其有效性在具有高的相对湿度的气候中可显著降低。此外，如果冷却盘管安装在空气过滤器上游，并且进口空气被冷却到低于其露点，则饱和空气与进口空气中的微粒混合。饱和空气和微粒的混合物可堵塞空气过滤器并使燃气涡轮失误，这起因于由被堵塞的过滤器引起的大的压降。

实用新型内容

一方面，提供一种操作涡轮组件的方法。该方法包括在过滤室处接收空气流，过滤室包括第一热交换器。第一热交换器通过下者中的一个来控制空气的温度：选择性地冷却空气以及选择性地加热空气。然后空气从第一热交换器导引到第二热交换器，以有利于冷却空气。

另一方面，提供一种用于涡轮组件的装置。该装置包括第一热交换器和第二热交换器。第一热交换器构造成控制流到涡轮组件中的空气的温度，这是通过在第一热交换器处于第一操作模式时冷却空气，以及通过在第一热交换器处于第二操作模式时加热空气。第二热交换器联接在第一热交换器下游，并且构造成冷却从第一热交换器导引的空气。

又一方面，提供一种燃气涡轮组件。该燃气涡轮组件包括第一过滤室和定位在第一过滤室下游的第二过滤室。第一过滤室包括第一热交换器，其构造成控制导引经过该处的空气的温度，这是通过在第一热交换器处于第一操作模式时冷却空气，以及通过在第一热交换器处于第二操作模式时加热空气。第二过滤室包括构造成冷却从第一热交换器导引的空气的第二热交换器。

附图说明

图1是示例性燃气涡轮功率系统的示意图。

图2是可用于图1中显示的功率系统的示例性过滤系统的示意图。

图3是流经图2中显示的过滤系统的空气的示例性湿度图。

部件列表

100燃气涡轮功率系统

105进口空气

110现有的过滤室

115过滤器

120蒸发冷却器或喷雾器

130过滤室延伸部

135预过滤器

138摆动板

140入口冷却/加热盘管

145旁通窗

148旁通促动器

150天气罩

155漂浮物清除器

160压缩机

165压缩空气

170燃烧器

175热气体

180燃气涡轮

185热排气混合物

188发电机

190旁通系统

195旁通空气

200过滤系统

305路径

310路径

315路径

320路径

325路径

400控制阀

405隔离阀

410激冷水源

415热水源。

具体实施方式