CN103726932B - 用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统 - Google Patents

用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统 Download PDF

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Abstract

一种用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统包括位于涡轮出口下游的燃料热交换器,并且该燃料热交换器具有排气入口、排气出口、燃料入口和燃料出口。第一排气气室具有位于涡轮出口与热交换器之间的第一排气入口连接部和位于排气入口上游的第一排气出口连接部。第二排气气室具有位于热交换器的至少一部分下游的第二排气入口连接部和位于排气入口上游的第二排气出口连接部。

Description

用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统
技术领域
本发明总体上涉及用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统。
背景技术
燃气涡轮广泛用于工业和商业运营中。典型的燃气涡轮包括入口区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。入口区段清洁并调节工作流体(例如,空气)并将工作流体供应至压缩机区段。压缩机区段升高工作流体的压力并将压缩工作流体供应至燃烧区段。燃烧区段将燃料与压缩工作流体混合,并点燃该混合物以产生具有高温和高压的燃烧气体。供应至燃烧区段的燃料可以是液体燃料、气态燃料或液体和气态燃料的组合。燃烧气体流至涡轮区段,在此它们膨胀而做功。例如,燃烧气体在涡轮区段中的膨胀可使连接到发电机的轴旋转而产生电力。
作为排气离开涡轮区段的燃烧气体通常具有可在排出至环境之前被提取以进一步提高燃气涡轮的总效率的大量余热。在联合循环燃气涡轮中,排气区段可包括热回收蒸汽发生器或其它热交换器,以从排气提取另外的热能,从而产生可继而用于产生动力的蒸汽。此外,流经排气区段的排气可转向至燃料热交换器以加热供应至燃烧区段的燃料,从而提高燃烧效率并减少不希望的氮氧化物(NOx)排放。
排气的温度可根据联合循环燃气涡轮的各种操作状态而变化。例如,在燃气涡轮的初始起动期间,排气的温度可能不会足够高以将热供应至燃料热交换器和热回收蒸汽发生器两者。备选地,在正常燃气涡轮操作期间,热回收蒸汽发生器可能需要隔离以免暴露于排气,例如,以支持对热回收蒸汽发生器进行安排或非计划的维护或修理。因此,用于在宽范围的操作状态上使用排气加热燃料的系统和方法将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点在以下说明中阐述,或可从说明变得显而易见,或可通过实施本发明来获知。
本发明的一个实施例是一种用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统,该联合循环燃气涡轮具有涡轮出口和位于涡轮出口下游的热交换器。该系统包括位于涡轮出口下游的燃料热交换器,并且该燃料热交换器具有排气入口、排气出口、燃料入口和燃料出口。第一排气气室具有位于涡轮出口与热交换器之间的第一排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第一排气出口连接部。第二排气气室具有位于热交换器的至少一部分下游的第二排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第二排气出口连接部。
本发明的另一实施例是一种用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统,该联合循环燃气涡轮具有涡轮出口和位于涡轮出口下游的热交换器。该系统包括位于涡轮出口下游的燃料热交换器,并且该燃料热交换器具有排气入口和排气出口。该系统还包括用于控制通往热交换器的排气流的装置。第二排气气室具有位于热交换器的至少一部分下游的第二排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第二排气出口连接部。
在又一实施例中,一种用于加热燃气涡轮中的燃料的系统包括压缩机、位于压缩机下游的燃烧器、位于燃烧器下游的涡轮和位于涡轮下游的热交换器。燃料热交换器位于涡轮下游并具有排气入口和排气出口。第一排气气室具有位于涡轮与热交换器之间的第一排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第一排气出口连接部。第二排气气室具有位于热交换器的至少一部分下游的第二排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第二排气出口连接部。
根据本发明的一方面,提供了一种用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统,联合循环燃气涡轮具有涡轮出口和位于涡轮出口下游的热交换器,该系统包括:a.位于涡轮出口下游的燃料热交换器,其中燃料热交换器具有排气入口、排气出口、燃料入口和燃料出口;b.第一排气气室,其具有位于涡轮出口与热交换器之间的第一排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第一排气出口连接部;以及c.第二排气气室,其具有位于热交换器的至少一部分下游的第二排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第二排气出口连接部。
优选地,该系统还包括用于控制通过第一和第二排气气室的排气流的装置。
优选地,该系统还包括用于控制通往热交换器的排气流的装置。
优选地,该系统还包括排气再循环气室,其具有位于排气出口下游的再循环入口连接部、以及位于排气入口上游的再循环出口连接部。
优选地,该系统还包括用于控制从排气出口到排气再循环气室内的再循环排气流的装置。
优选地,第一排气出口连接部、第二排气出口连接部和再循环出口连接部在混合气室处与混合气室中的栅板相交。
优选地,该系统还包括第三排气气室,其提供排气出口与热交换器的至少一部分下游之间的流体连通。
优选地,该系统还包括燃料旁通气室,其具有位于通向燃料热交换器的燃料入口上游的燃料旁通入口、以及位于来自燃料热交换器的燃料出口下游的燃料旁通出口。
优选地,该系统还包括用于控制进入燃料旁通气室内的旁通燃料流的装置。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统,联合循环燃气涡轮具有涡轮出口和位于涡轮出口下游的热交换器,该系统包括:a.位于涡轮出口下游的燃料热交换器,其中燃料热交换器具有排气入口和排气出口;b.用于控制通往热交换器的排气流的装置;以及c.第二排气气室,其具有位于热交换器的至少一部分下游的第二排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第二排气出口连接部。
优选地,该系统还包括第一排气气室,其具有位于热交换器上游的第一排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第一排气出口连接部。
优选地,该系统还包括用于控制通过第一和第二排气气室的排气流的装置。
优选地,第一排气出口连接部和第二排气出口连接部在混合气室处与混合气室中的栅板相交。
优选地,该系统还包括排气再循环气室,其具有位于排气出口下游的再循环入口连接部、以及位于排气入口上游的再循环出口连接部。
优选地,该系统还包括用于控制从排气出口到排气再循环气室内的再循环排气流的装置。
优选地,该系统还包括第三排气气室,其提供排气出口与热交换器的至少一部分下游之间的流体连通。
根据本发明的又一方面,提供了一种用于加热燃气涡轮中的燃料的系统,包括:a.压缩机;b.位于压缩机下游的燃烧器;c.位于燃烧器下游的涡轮;d.位于涡轮下游的热交换器;e.位于涡轮下游的燃料热交换器,其中燃料热交换器具有排气入口和排气出口;f.第一排气气室,其具有位于涡轮与热交换器之间的第一排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第一排气出口连接部;以及g.第二排气气室,其具有位于热交换器的至少一部分下游的第二排气入口连接部、以及位于排气入口上游的第二排气出口连接部。
优选地,该系统还包括用于控制通过第一和第二排气气室的排气流的装置。
优选地,该系统还包括用于控制通往热交换器的排气流的装置。
优选地,该系统还包括排气再循环气室,其具有位于排气出口下游的再循环入口连接部、以及位于排气入口上游的再循环出口连接部。
通过阅读本说明书,本领域普通技术人员将更好地理解此类实施例的特征和方面及其它。
附图说明
在说明书的剩余部分中,包括对附图的参考,更特定地阐述了本发明的完整且能够实现的公开内容,包括其对本领域技术人员而言的最佳模式,在附图中:
图1是根据本发明的实施例的用于在起动期间加热燃料的系统的框图;以及
图2是在正常操作期间的图1中所示的系统的框图。
附图标记:
10 系统
12 燃气涡轮
14 入口区段
16 工作流体
18 压缩机
20 压缩工作流体
22 燃烧器
24 燃料
26 燃烧气体
28 涡轮
30 轴
32 发电机
34 排气
36 涡轮出口
38 排气器
40 再生热交换器
42 高压蒸汽发生器
44 中压蒸汽发生器
46 低压蒸汽发生器
50 燃料热交换器
52 排气入口
54 排气出口
56 燃料入口
58 燃料出口
60 鼓风机
62 燃料供应系统
70 第一排气气室
72 第一排气入口连接部
74 第一排气出口连接部
80 第二排气气室
82 第二排气入口连接部
84 第二排气出口连接部
90 第三排气气室
92 第三排气入口连接部
94 第三排气出口连接部
96 排气流
98 供应阀
100 排气再循环气室
102 再循环入口连接部
104 再循环出口连接部
106 再循环排气流
108 混合气室
110 再循环节流阀
112 回流阀
114 栅板(baffle)
116 挡板(damper)
120 燃料旁通气室
122 燃料旁通入口
124 燃料旁通出口
126 旁通燃料流
128 三向阀
130 温度传感器
132 沃泊指数传感器
134 信号
136 控制器
138 控制信号。
具体实施方式
现在将详细提及本发明的实施例,其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。已在附图和描述中使用同样或类似的标号来指代本发明的同样或类似的部分。如文中所用,用语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用来区分一个构件与另一构件,且并未意在表示各个构件的位置或重要性。此外,用语“上游”和“下游”指的是构件在流体路径中的相对位置。例如,如果流体从构件A流向构件B,则构件A在构件B的上游。相反,如果构件B从构件A接收流体流,则构件B在构件A的下游。
以本发明的说明而非本发明的限制的方式来提供每个示例。事实上,对本领域技术人员而言将显而易见的是,可在本发明中做出修改和变型而不脱离本发明的范围或精神。例如,作为一个实施例的一部分所示出或描述的特征可用于另一实施例上以产生再一实施例。因此,本发明意图覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
本发明的各种实施例包括用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统和方法。该联合循环燃气涡轮大体包括带有涡轮出口的燃气涡轮和位于涡轮出口下游的热交换器。该系统和方法大体包括位于涡轮出口下游的燃料热交换器以及将排气供应至燃料热交换器的连接在热交换器的上游和/或下游的一个或多个排气气室。在特定实施例中,该系统和方法还可包括排气再循环气室、混合气室和/或用于控制排气经排气气室和/或经排气再循环气室流至热交换器的装置。尽管本发明的特定实施例可大体在燃气涡轮的上下文中描述和示出,但本领域的普通技术人员根据本文的教导将容易地理解的是,本发明的实施例可与其它涡轮机联用,并且本发明并不限于燃气涡轮,除非在权利要求中具体叙述。
图1和图2提供了在不同操作模式期间根据本发明的一个实施例的用于加热联合循环燃气涡轮12中的燃料的系统10的功能框图。如图所示,燃气涡轮12大体包括入口区段14,其可包括一系列过滤器、冷却盘管、水分分离器和/或其它装置,以净化和以其它方式调节进入燃气涡轮12的工作流体(例如,空气)16。工作流体16流至压缩机18,并且压缩机18将动能逐渐赋予工作流体16以产生处于高能状态的压缩工作流体20。压缩工作流体20流至一个或多个燃烧器22,在此,它在燃烧以产生具有高温和高压的燃烧气体26之前与燃料24混合。燃烧气体26流经涡轮28而做功。例如,轴30可将涡轮28连接到压缩机18,使得涡轮28的操作驱动压缩机18产生压缩工作流体20。备选地或另外,轴30可将涡轮28连接到发电机32以产生电力。
来自涡轮28的排气34流经涡轮出口36,该涡轮出口36可将涡轮28连接到位于涡轮28下游的一个或多个排气器38。排气器38可包括例如位于涡轮出口36下游的热回收蒸汽发生器或其它热交换器40,以用于在释放至环境之前从排气34提取另外的热。如图1和图2中所示,热交换器40可包括串联或分级布置的多个蒸汽发生器,以从排气34逐渐提取热。例如,热交换器40可包括高压蒸汽发生器42,接着是中压蒸汽发生器44和低压蒸汽发生器46。高压蒸汽发生器42可有规律地暴露于1,100华氏度或更高的排气34温度,而流过低压蒸汽发生器46的排气34可能已冷却至480华氏度或更低。
供应至燃烧器22的燃料24可包括本领域普通技术人员公知的任何可用燃料。可能的燃料24可包括例如高炉煤气、焦炉煤气、天然气、甲烷、气化的液化天然气(LNG)、氢气、合成气、丁烷、丙烷、烯烃、柴油、石油馏分和它们的组合。一般而言,在燃烧前加热液体燃料增强了与压缩工作流体20的混合并允许较稀薄燃料-空气混合物的更完全燃烧。
如图1和图2中所示,系统10可包括位于涡轮出口36下游的燃料热交换器50,其接收从涡轮出口36流出的排气34的至少一部分以在燃烧前将来自排气的热传递至燃料24。燃料热交换器50大体包括排气入口52、排气出口54、燃料入口56和燃料出口58。系统10中的鼓风机60可扩大排气34跨燃料热交换器50的压差,使得排气34可从排气入口52经燃料热交换器50流至排气出口54。在特定实施例中,鼓风机60可具有可变的速度,以调节排气34跨燃料热交换器50的流率和/或压差。来自燃料供应系统62的燃料24可类似地从燃料入口56经燃料热交换器50流至燃料出口58。这样,燃料热交换器50可将来自排气34的余热传递至燃料24,以将燃料24加热至期望温度。
系统10还包括一个或多个排气气室,其在涡轮出口36下游的各个点连接,以使排气34的一部分转向通过燃料热交换器50并回到排气器38。例如,系统10可包括第一排气气室70,其具有在涡轮出口36与热交换器40之间的第一排气入口连接部72和位于排气入口52上游的第一排气出口连接部74。系统10还可包括第二排气气室80,其具有位于热交换器40的至少一部分下游的第二排气入口连接部82和位于排气入口52上游的第二排气出口连接部84。最后,系统10可包括第三排气气室90,其具有位于排气出口54下游的第三排气入口连接部92和位于热交换器40的至少一部分下游的第三排气出口连接部94,以提供在排气出口54与排气器38之间的流体连通。
系统10还可包括用于控制通过第一气室70和第二气室80的排气流96的各种装置。装置的功能是控制或调整经第一气室70和/或第二气室80转向至燃料热交换器50的排气96的量。与执行该功能相关联的结构可包括本领域中已知用于交替地容许或防止流体流动的一个或多个球形阀、闸阀、蝶阀、球阀、挡板或其它可变孔口的任意组合。例如,在图1和图2所示的特定实施例中,用于控制通过第一气室70和第二气室80的排气流96的结构可以是位于每个气室70、80中的供应阀98,以控制或调整从排气器38转向的排气96的量。在其它特定实施例中,供应阀98可在功能上组合成三向阀,其带有来自每个气室70、80的分开输入和通向燃料热交换器50的单个输出。该三向阀可包括本领域中已知用于将来自两个流动路径的流体流组合为一个流动路径的球形阀、闸阀、蝶阀、球阀、挡板或其它可变孔口的组合。
进入燃料热交换器50的燃料24的温度可高于、低于或等于环境温度。相比之下,流经第二排气气室80的排气96的温度可超过480华氏度,并且流经第一排气气室70的排气96的温度可为1,100华氏度或更高。排气96与燃料24之间的该大温差可在燃料热交换器50中形成不希望的热应力。如图1和图2中所示,系统10可包括呈排气再循环气室100形式的调温器,以降低进入排气入口52的排气96的温度。排气再循环气室100可包括位于排气出口54下游的再循环入口连接部102和位于排气入口52上游的再循环出口连接部104。具体而言,再循环入口连接部102可与位于第三排气出口连接部94上游的第三排气气室90相交,并且再循环出口连接部104可在排气入口52与第一和/或第二排气入口连接部72、82之间与第一和/或第二排气气室70、80相交。
如图1和图2中所示,系统10还可包括用于控制在再循环出口连接部104从排气出口54到排气再循环气室100和混合气室108内的再循环排气流106的装置。用于控制从排气出口54到排气再循环气室100内的再循环排气流106的装置的功能是控制或调整从排气出口54流来并进入排气再循环气室100的排气流96的量。与执行该功能相关联的结构可包括用于调整系统中的流体流的本领域普通技术人员公知的一个或多个控制阀、节流阀、挡板和/或传感器的任意组合。例如,在图1和图2所示的特定实施例中,用于执行该功能的结构是排气再循环气室100中的节流阀110。节流阀110可以是本领域中已知用于控制流体流的球形阀、闸阀、蝶阀、球阀、挡板或其它可变孔口。备选地或另外,第三排气气室90中的回流阀112可协助控制或调整通过排气再循环气室100的再循环排气流106的量。在又一些实施例中,节流阀110和回流阀112可在功能上组合成三向阀,其带有来自排气出口54的单个输入和进入排气再循环气室100或第三排气出口连接部94中的分开输出。该三向阀可包括本领域中已知用于将来自一个流动路径的流体流分割或分配到两个流动路径中的球形阀、闸阀、蝶阀、球阀、挡板或其它可变孔口的组合。
混合气室108可以是腔室、罐或者在其中和/或在混合气室108下游带有一个或多个栅板114的其它合适容积,以增强流经第一和/或第二排气气室70、80的相对较热排气96与流经排气再循环气室100的相对较冷再循环排气流106之间的混合。这样,排气再循环气室100和/或混合气室108的组合可在排气96到达燃料热交换器50的排气入口52之前对排气96进行调温,以减小跨燃料热交换器50的热应力。此外,排气再循环气室100和/或混合气室108还可将排气96温度保持在与气态燃料相关联的自动点燃温度以下且在与液体燃料相关联的焦化温度以下。
在特定实施例中,系统10还可包括用于控制排气34流至热交换器40的装置,以支持燃气涡轮12的不同操作状态。用于控制排气34流至热交换器40的装置的功能是交替地防止或容许或在一些情形中调整跨热交换器40的排气34流。与执行该功能相关联的结构可包括用于调整系统中的流体流的本领域普通技术人员公知的一个或多个控制阀、节流阀、挡板和/或传感器的任意组合。例如,在图1和图2所示的特定实施例中,用于执行该功能的结构是排气器38中的挡板116。挡板116可在热交换器40的上游或下游定位在排气器38中,以根据燃气涡轮12的特定操作模式而防止或容许排气34流过热交换器40。如图1中所示,例如,挡板116可定位在第一位置,以防止排气34流过热交换器40。该第一位置可例如在对热交换器40进行维护或修理期间或者在燃气涡轮12的起动期间当排气34温度不够高以支持热交换器40操作时使用。如图2中所示,挡板116可定位在第二位置,以容许排气34流过热交换器40,从而从排气34提取另外的热并提高联合循环燃气涡轮12的总效率。
参照图1和2的左下侧,燃料24从燃料供应系统62流经燃料热交换器50的燃料入口56和燃料出口58,以从流经燃料热交换器50的排气96提取余热。燃料24的类型、对于气体燃料而言其相关的沃泊指数和/或对于液体燃料而言其粘度是可用于为燃料24确定期望温度以增强燃烧的因素。如图1和图2中所示,燃料旁通气室120允许燃料24的一部分绕开燃料热交换器50以实现燃料24的期望温度。燃料旁通气室120可包括位于通向燃料热交换器50的燃料入口56上游的燃料旁通入口122、以及位于来自燃料热交换器50的燃料出口58下游的燃料旁通出口124。
系统10还可包括用于控制进入燃料旁通气室120中的旁通燃料流126的装置。该装置的功能是控制或调整进入燃料旁通气室120的旁通燃料流126的量。用于控制进入燃料旁通气室120中的旁通燃料流126的结构可包括用于调整系统中的流体流的本领域普通技术人员公知的一个或多个控制阀、节流阀和/或传感器的任意组合。例如,在图1和图2所示的特定实施例中,用于控制进入燃料旁通气室120中的旁通燃料流126的结构是燃料旁通入口122处的三向阀128。该三向阀128可包括本领域中已知用于将来自一个流动路径的流体流分割或分配到两个流动路径中的球形阀、闸阀、蝶阀、球阀或其它可变孔口的组合。在备选实施例中,用于控制进入燃料旁通气室120中的旁通燃料流126的结构可包括位于燃料旁通气室120中、燃料入口56上游和/或燃料出口58下游的分开节流阀。
可手动或远程地操作各种供应阀98、再循环节流阀110、回流阀112、三向阀128和/或鼓风机60速度。例如,一个或多个温度传感器130、沃泊指数计132、热量计、粘度计和/或其它传感器可提供反映系统10中各个位置处的排气96温度和燃料24特性的信号134。控制器136可接收信号134并产生一个或多个控制信号138,以远程控制各种排气阀98、110、128、三向阀128的位置和/或鼓风机60速度,从而为燃料24实现期望的温度和/或沃泊指数。控制器136的技术效果是,将反映排气96温度和燃料24特性的信号134与预定条件(例如,燃料温度、排气流量等)进行比较并产生控制信号138以用于操作各种阀98、110、112、128和鼓风机60速度。如文中所用,控制器136可包括微处理器、电路或其它编程逻辑电路的任意组合,且不局限于任何特定硬件架构或构型。本文中阐述的系统和方法的实施例可通过适于以任何适当方式提供期望功能的一个或多个通用或定制的控制器136来实施。控制器136可适于提供与本主题互补或与不相关的附加功能。例如,一个或多个控制器136可适于通过存取以计算机可读形式表现的软件指令而提供所述的功能。当使用软件时,可使用任何适当的程序、脚本或其它类型的语言或语言的组合来实施本文包含的教导。然而,不需要排他地使用软件,或根本不需要使用软件。例如,如本领域普通技术人员在不需要另外详细论述的情况下将会理解的,本文中阐述和公开的系统和方法的一些实施例也可通过硬连线逻辑或其它电路实施,包括但不限于专用电路。当然,计算机执行的软件和硬连线逻辑或其它电路的各种组合也可以是合适的。
图1和图2中所示的实施例还可提供一种用于加热燃烧器燃料24的方法,该方法通过从排气34回收余热而提高效率。该方法可包括例如使排气34流经涡轮出口36或排气器38并使排气96的至少一部分转向通过第一和/或第二排气气室70、80到涡轮出口36下游的燃料热交换器50。在特定实施例中,该方法还可包括控制通过第一和第二排气气室70、80的排气流96和/或控制通往热交换器40的排气流34。
该方法还可包括使排气96的一部分流经排气再循环气室100以及控制或调整进入排气再循环气室100内的再循环排气流106以对到达燃料热交换器50的排气96进行调温。备选地或另外,该方法可包括使排气96在再循环出口连接部104处与混合气室108中的再循环排气流106混合。此外,该方法可包括使燃料126的一部分旁通通过燃料旁通气室120和围绕热交换器50。
该书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括与权利要求的文字语言没有差别的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的文字语言无实质性差别的等同结构元件,则认为此类其它示例在权利要求的范围内。

Claims (19)

1.一种用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统,所述联合循环燃气涡轮具有涡轮出口和位于所述涡轮出口下游且与其连通的热回收蒸汽发生器,所述系统包括:
a.位于所述涡轮出口下游的燃料热交换器,其中所述燃料热交换器具有排气入口、排气出口、燃料入口和燃料出口;
b.第一排气气室,其与所述涡轮出口连通且具有位于所述涡轮出口与所述热回收蒸汽发生器之间的第一排气入口连接部、以及位于所述排气入口上游的第一排气出口连接部;
c.第二排气气室,其与所述热回收蒸汽发生器连通且具有位于所述热回收蒸汽发生器的至少一部分下游的第二排气入口连接部、以及位于所述排气入口上游的第二排气出口连接部;以及
d.混合气室,其与所述第一排气气室、第二排气气室和燃料热交换器流体连通;
其中,排气流的第一部分被从所述涡轮出口经由所述第一排气气室直接引导到所述混合气室,所述排气流的第二部分被从所述热回收蒸汽发生器经由所述第二排气气室直接引导到所述混合气室,所述排气流的第一部分和所述排气流的第二部分在所述混合气室中形成混合排气流且被直接引导到所述燃料热交换器;以及
其中,离开所述燃料热交换器的所述混合排气流中的至少一部分直接流入所述混合气室。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括用于控制通过所述第一排气气室和第二排气气室的排气流的装置。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括用于控制通往所述热回收蒸汽发生器的排气流的装置。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括排气再循环气室,其具有位于所述排气出口下游的再循环入口连接部、以及位于所述排气入口上游的再循环出口连接部。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统还包括用于控制从所述排气出口到所述排气再循环气室内的再循环排气流的装置。
6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述第一排气出口连接部、所述第二排气出口连接部和所述再循环出口连接部在所述混合气室处与所述混合气室中的栅板相交。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括第三排气气室,其提供所述排气出口与所述热回收蒸汽发生器的至少一部分下游之间的流体连通。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括燃料旁通气室,其具有位于通向所述燃料热交换器的所述燃料入口上游的燃料旁通入口、以及位于来自所述燃料热交换器的所述燃料出口下游的燃料旁通出口。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述系统还包括用于控制进入所述燃料旁通气室内的旁通燃料流的装置。
10.一种用于加热联合循环燃气涡轮中的燃料的系统,所述联合循环燃气涡轮具有燃烧器、涡轮出口和位于所述涡轮出口下游且与其连通的热回收蒸汽发生器,所述系统包括:
a.位于所述涡轮出口下游的燃料热交换器,其中所述燃料热交换器具有排气入口和排气出口:
b.用于控制通往所述热回收蒸汽发生器的排气流的装置;
c.第一排气气室,其与所述涡轮出口连通且具有位于所述热回收蒸汽发生器上游的第一排气入口连接部、以及位于所述排气入口上游的第一排气出口连接部;以及
d.第二排气气室,其与所述热回收蒸汽发生器连通且具有位于所述热回收蒸汽发生器的至少一部分下游的第二排气入口连接部、以及位于所述排气入口上游的第二排气出口连接部;
e.混合气室,其与所述第一排气气室、第二排气气室和燃料热交换器流体连通;
其中,所述排气流的第一部分被从所述涡轮出口经由所述第一排气气室直接引导到所述混合气室,所述排气流的第二部分被从所述热回收蒸汽发生器经由所述第二排气气室直接引导到所述混合气室,所述排气流的第一部分和所述排气流的第二部分在所述混合气室中形成混合排气流且被直接引导到所述燃料热交换器;以及
其中,离开所述燃料热交换器的所述混合排气流中的至少一部分直接流入所述混合气室。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述系统还包括用于控制通过所述第一排气气室和第二排气气室的排气流的装置。
12.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述第一排气出口连接部和所述第二排气出口连接部在混合气室处与所述混合气室中的栅板相交。
13.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述系统还包括排气再循环气室,其具有位于所述排气出口下游的再循环入口连接部、以及位于所述排气入口上游的再循环出口连接部。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述系统还包括用于控制从所述排气出口到所述排气再循环气室内的再循环排气流的装置。
15.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述系统还包括第三排气气室,其提供所述排气出口与所述热回收蒸汽发生器的至少一部分下游之间的流体连通。
16.一种用于加热燃气涡轮中的燃料的系统,包括:
a.压缩机;
b.位于所述压缩机下游的燃烧器;
c.位于所述燃烧器下游的涡轮,所述涡轮具有涡轮出口,其中排气流从所述涡轮出口离开;
d.位于所述涡轮下游的热回收蒸汽发生器;
e.位于所述涡轮下游的燃料热交换器,其中所述燃料热交换器具有排气入口和排气出口;
f.第一排气气室,其与所述涡轮出口连通且具有位于所述涡轮与所述热回收蒸汽发生器之间的第一排气入口连接部、以及位于所述排气入口上游的第一排气出口连接部;以及
g.第二排气气室,其与所述热回收蒸汽发生器连通且具有位于所述热回收蒸汽发生器的至少一部分下游的第二排气入口连接部、以及位于所述排气入口上游的第二排气出口连接部;
h.混合气室,其与所述第一排气气室、第二排气气室和燃料热交换器流体连通;
其中,所述排气流的第一部分被从所述涡轮出口经由所述第一排气气室直接引导到所述混合气室,所述排气流的第二部分被从所述热回收蒸汽发生器经由所述第二排气气室直接引导到所述混合气室,所述排气流的第一部分和所述排气流的第二部分在所述混合气室中形成混合排气流且被直接引导到所述燃料热交换器;以及
其中,离开所述燃料热交换器的所述混合排气流中的至少一部分直接流入所述混合气室。
17.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述系统还包括用于控制通过所述第一排气气室和第二排气气室的排气流的装置。
18.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述系统还包括用于控制通往所述热回收蒸汽发生器的排气流的装置。
19.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述系统还包括排气再循环气室,其具有位于所述排气出口下游的再循环入口连接部、以及位于所述排气入口上游的再循环出口连接部。
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