CN105909328B - 以废热加热蒸汽系统的补给工作流体的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种系统，其包括发动机和联接于发动机的换热器。发动机包括发动机流体，以及构造成压缩气体的压缩机区段、构造成使润滑剂循环的润滑剂路径或构造成使冷却剂循环的冷却剂路径中的至少一个。发动机流体包括气体、润滑剂和冷却剂中的至少一种，并且发动机流体为来源于发动机的一个或更多个操作的热源。换热器构造成从发动机接收发动机流体，并且在发动机流体与工作流体之间交换热，以产生加热的工作流体和冷却的发动机流体，并且换热器构造成将加热的工作流体输出至蒸汽系统。

Description

以废热加热蒸汽系统的补给工作流体的系统及方法
技术领域
本文中公开的主题涉及蒸汽系统，并且更具体地涉及用于蒸汽发生和余热回收的系统及方法。
背景技术
蒸汽系统可包括蒸汽发生单元以生成蒸汽，其可用于多种装备如蒸汽涡轮中，或用于设备过程使用，或两者。蒸汽发生单元可使用来自多种源的水，其中一些是来自蒸汽循环外的补给水。令人遗憾的是，粗补给水可包括各种腐蚀物质和/或溶解气体，其可影响蒸汽系统的寿命和性能。补给水还可在相对低温度(例如，环境温度)下，从而需要显著量热来便于清除(ridding)溶解气体的水。此类热典型地从自蒸汽涡轮抽取的蒸汽供应，或者从设备过程使用转移。
发动机如燃气涡轮发动机可生成相当大量的废热。例如，燃气涡轮发动机可在排出气体、润滑剂、冷却剂和/或压缩气体如压缩氧化剂(例如，空气)中生成废热。令人遗憾的是，与这些流体相关联的热的大部分被浪费(例如，排放到大气中)，从而降低了燃气涡轮发动机的效率。
发明内容
在下面概括在范围上与最初要求权利的本发明相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求权利的本发明的范围，而是相反地，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概括。实际上，本发明可包含可与在下面提出的实施例相似或不同的各种形式。
在第一实施例中，提供了一种系统。系统包括发动机和联接于发动机的换热器。发动机包括构造成压缩气体的压缩机区段、构造成使润滑剂循环的润滑剂路径，或构造成使冷却剂循环的冷却剂路径中的至少一个。发动机流体包括气体、润滑剂或冷却剂中的至少一种。发动机流体为来源于发动机的一个或更多个操作的热源。换热器构造成从发动机接收发动机流体，并且在发动机流体与工作流体之间交换热，以产生加热的工作流体和冷却的发动机流体，并且换热器构造成将加热的工作流体输出至蒸汽系统。
在第二实施例中，提供了一种蒸汽系统的除气器。除气器构造成接收从联接于发动机的压缩机区段、润滑剂路径或冷却剂路径中的至少一个的换热器输出的加热的工作流体。除气器构造成从加热的工作流体除去一种或更多种腐蚀物质和/或溶解气体，以在蒸汽系统中的蒸汽发生之前产生除气的加热工作流体。
在第三实施例中，提供了一种方法。该方法包括使工作流体流过换热器。该方法还包括在工作流体与来自发动机的压缩机区段、润滑剂路径或冷却剂路径中的至少一个的发动机流体之间交换热，以生成加热的工作流体和冷却的发动机流体。该方法还包括将加热的工作流体从换热器输出至蒸汽系统，并且利用加热的工作流体的至少一部分经由蒸汽系统产生蒸汽供应。
在第一方面，技术方案1. 一种系统，包括：
发动机，其包括发动机流体，以及构造成压缩气体的压缩机区段、构造成使润滑剂循环的润滑剂路径，或构造成使冷却剂循环的冷却剂路径中的至少一个，其中所述发动机流体包括所述气体、所述润滑剂或所述冷却剂中的至少一种，并且其中所述发动机流体为来源于所述发动机的一个或更多个操作的热源；以及
联接于所述发动机的换热器，其中所述换热器构造成接收来自所述发动机的所述发动机流体，并且在所述发动机流体与工作流体之间交换热，以产生加热的工作流体和冷却的发动机流体，并且所述换热器构造成将所述加热的工作流体输出至蒸汽系统。
技术方案2. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统包括所述蒸汽系统，其构造成接收来自所述换热器的所述加热的工作流体来作为工作流体的补给水供应源，以替换所述蒸汽系统的过程内的工作流体损失。
技术方案3. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述发动机包括构造成压缩所述气体的至少一个压缩机区段，并且所述发动机流体包括所述气体。
技术方案4. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述发动机包括构造成使润滑剂循环的润滑剂路径，并且所述发动机流体包括所述润滑剂，和/或构造成使冷却剂循环的冷却剂路径，并且所述发动机流体包括所述冷却剂。
技术方案5. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述工作流体包括替换补给水，并且所述加热的工作流体包括加热的替换补给水。
技术方案6. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统包括控制器，其构造成调节一个或更多个阀的操作以控制所述工作流体或所述加热的工作流体穿过所述换热器的流，或者构造成调节一个或更多个阀的操作以控制从所述换热器输出至所述蒸汽系统的所述加热的工作流体的流。
技术方案7. 一种系统，包括：
蒸汽系统的除气器，其中所述除气器构造成接收从联接于发动机的压缩机区段、润滑剂路径或冷却剂路径中的至少一个的换热器输出的加热的工作流体，其中所述除气器构造成从所述加热的工作流体除去一种或更多种腐蚀物质和/或溶解气体，以在所述蒸汽系统中的蒸汽发生之前产生除气的加热工作流体。
技术方案8. 根据技术方案7所述的系统，其特征在于，所述系统包括联接于所述除气器的所述换热器。
技术方案9. 根据技术方案7所述的系统，其特征在于，所述系统包括控制器，其构造成控制所述加热的工作流体的流和温度，以便于所述除气器中的所述加热的工作流体的除气。
技术方案10. 根据技术方案7所述的系统，其特征在于，所述系统包括：
构造成接收来自所述除气器的所述除气的加热工作流体的锅炉，其中所述锅炉基于所述除气的加热工作流体与来自所述发动机的排出气体之间的换热来生成蒸汽；以及
联接于所述锅炉的蒸汽涡轮，其中所述蒸汽涡轮构造成以所述蒸汽驱动负载。
技术方案11. 根据技术方案7所述的系统，其特征在于，所述系统包括所述发动机，其中所述发动机包括具有所述换热器的燃气涡轮发动机，所述换热器联接于所述燃气涡轮发动机的第一压缩机区段和第二压缩机区段，并且所述换热器构造成在所述第一压缩机区段与所述第二压缩机区段之间冷却压缩气体。
技术方案12. 一种方法，包括：
使工作流体流过换热器；
在所述工作流体与来自发动机的压缩机区段、润滑剂路径或冷却剂路径中的至少一个的发动机流体之间交换热，以生成加热的工作流体和冷却的发动机流体；
将所述加热的工作流体从所述换热器输出至蒸汽系统；以及
利用所述加热的工作流体的至少一部分经由所述蒸汽系统产生蒸汽供应。
技术方案13. 根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
使所述加热的工作流体从所述换热器流至所述蒸汽系统的除气器；
除去所述加热的工作流体的一种或更多种腐蚀成分和/或溶解气体，以产生除气的加热工作流体；以及
将所述除气的加热工作流体发送至构造成至少部分地基于所述除气的加热工作流体产生蒸汽的锅炉。
技术方案14. 根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于来自联接于所述发动机、所述换热器或所述蒸汽系统的一个或更多个传感器的传感器反馈，经由控制器调节从所述换热器输出至所述蒸汽系统的所述加热的工作流体的流速。
技术方案15. 根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述方法包括利用联接于所述发动机、所述换热器或所述蒸汽系统的一个或更多个流动控制装置，经由控制器调整从所述换热器输出至所述蒸汽系统的所述加热的工作流体的流速。
在第二方面，技术方案1. 一种系统，包括：
发动机，其包括发动机流体，以及构造成压缩气体的压缩机区段、构造成使润滑剂循环的润滑剂路径，或构造成使冷却剂循环的冷却剂路径中的至少一个，其中所述发动机流体包括所述气体、所述润滑剂或所述冷却剂中的至少一种，并且其中所述发动机流体为来源于所述发动机的一个或更多个操作的热源；以及
联接于所述发动机的换热器，其中所述换热器构造成接收来自所述发动机的所述发动机流体，并且在所述发动机流体与工作流体之间交换热，以产生加热的工作流体和冷却的发动机流体，并且所述换热器构造成将所述加热的工作流体输出至蒸汽系统。
技术方案2. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统包括所述蒸汽系统，其构造成接收来自所述换热器的所述加热的工作流体来作为工作流体的补给水供应源，以替换所述蒸汽系统的过程内的工作流体损失。
技术方案3. 根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述蒸汽系统包括除气器，其构造成从所述换热器接收所述加热的工作流体和从所述加热的工作流体除去一种或更多种腐蚀物质和/或溶解气体中的至少一种来产生除气的加热工作流体。
技术方案4. 根据技术方案3所述的系统，其特征在于，所述蒸汽系统包括：
构造成接收来自所述除气器的所述除气的加热工作流体来生成蒸汽的锅炉；以及
联接于所述锅炉的蒸汽涡轮，其中所述蒸汽涡轮构造成至少使用所述蒸汽来驱动负载。
技术方案5. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述发动机包括燃气涡轮发动机。
技术方案6. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述发动机包括构造成压缩所述气体的至少一个压缩机区段，并且所述发动机流体包括所述气体。
技术方案7. 根据技术方案6所述的系统，其特征在于，所述气体包括氧化剂。
技术方案8. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述发动机包括构造成使润滑剂循环的润滑剂路径，并且所述发动机流体包括所述润滑剂。
技术方案9. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述发动机包括构造成使冷却剂循环的冷却剂路径，并且所述发动机流体包括所述冷却剂。
技术方案10. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述工作流体包括替换补给水，并且所述加热的工作流体包括加热的替换补给水。
技术方案11. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统包括控制器，其构造成调节一个或更多个阀的操作以控制所述工作流体或所述加热的工作流体穿过所述换热器的流。
技术方案12. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统包括控制器，其构造成调节一个或更多个阀的操作以控制从所述换热器输出至所述蒸汽系统的所述加热的工作流体的流。
技术方案13. 一种系统，包括：
蒸汽系统的除气器，其中所述除气器构造成接收从联接于发动机的压缩机区段、润滑剂路径或冷却剂路径中的至少一个的换热器输出的加热的工作流体，其中所述除气器构造成从所述加热的工作流体除去一种或更多种腐蚀物质和/或溶解气体，以在所述蒸汽系统中的蒸汽发生之前产生除气的加热工作流体。
技术方案14. 根据技术方案13所述的系统，其特征在于，所述系统包括联接于所述除气器的所述换热器。
技术方案15. 根据技术方案13所述的系统，其特征在于，所述系统包括控制器，其构造成控制所述加热的工作流体的流和温度，以便于所述除气器中的所述加热的工作流体的除气。
技术方案16. 根据技术方案13所述的系统，其特征在于，所述系统包括：
构造成接收来自所述除气器的所述除气的加热工作流体的锅炉，其中所述锅炉基于所述除气的加热工作流体与来自所述发动机的排出气体之间的换热来生成蒸汽；以及
联接于所述锅炉的蒸汽涡轮，其中所述蒸汽涡轮构造成以所述蒸汽驱动负载。
技术方案17. 根据技术方案13所述的系统，其特征在于，所述系统包括所述发动机，其中所述发动机包括具有所述换热器的燃气涡轮发动机，所述换热器联接于所述燃气涡轮发动机的第一压缩机区段和第二压缩机区段，并且所述换热器构造成在所述第一压缩机区段与所述第二压缩机区段之间冷却压缩气体。
技术方案18. 一种方法，包括：
使工作流体流过换热器；
在所述工作流体与来自发动机的压缩机区段、润滑剂路径或冷却剂路径中的至少一个的发动机流体之间交换热，以生成加热的工作流体和冷却的发动机流体；
将所述加热的工作流体从所述换热器输出至蒸汽系统；以及
利用所述加热的工作流体的至少一部分经由所述蒸汽系统产生蒸汽供应。
技术方案19. 根据技术方案18所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
使所述加热的工作流体从所述换热器流至所述蒸汽系统的除气器；
除去所述加热的工作流体的一种或更多种腐蚀成分和/或溶解气体，以产生除气的加热工作流体；以及
将所述除气的加热工作流体发送至构造成至少部分地基于所述除气的加热工作流体产生蒸汽的锅炉。
技术方案20. 根据技术方案18所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于来自联接于所述发动机、所述换热器或所述蒸汽系统的一个或更多个传感器的传感器反馈，经由控制器调节从所述换热器输出至所述蒸汽系统的所述加热的工作流体的流速。
技术方案21. 根据技术方案18所述的方法，其特征在于，所述方法包括利用联接于所述发动机、所述换热器或所述蒸汽系统的一个或更多个流动控制装置，经由控制器调整从所述换热器输出至所述蒸汽系统的所述加热的工作流体的流速。
附图说明
当参照附图阅读下列详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其它的特征、方面和优点，其中，同样的标记在所有附图中表示同样的部件，其中：
图1为示意性框图，其示出了根据本公开的实施例的具有蒸汽循环系统、发动机和构造成利用工作流体供应的中间冷却器的联合循环系统；
图2为示意性框图，其示出了根据本公开的实施例的图1的发动机和中间冷却器的实施例；
图3为示意性框图，其示出了根据本公开的实施例的图1的蒸汽循环系统的实施例；以及
图4为示意性框图，其示出了根据本公开的实施例的将加热的工作流体输出到图1的蒸汽循环系统中的中间冷却器的实施例。
具体实施方式
将在下面描述本申请的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简明描述，可不在说明书中描述实际实施的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定实施决定以实现开发者的特定目的，诸如符合系统相关且商业相关的约束，这可从一个实施变化到另一个实施。此外，应当认识到，这种开发努力可为复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的技术人员而言，仍将是设计、制作和制造的日常工作。
当介绍本申请的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”意图表示存在元件中的一个或更多个。用语“包括”、“包含”和“具有”意图是包含的，并且表示可存在除了列出的元件之外的附加元件。
本公开针对联合循环系统，其具有蒸汽循环系统、发动机和用于各种发动机流体(例如，压缩气体、冷却剂或润滑剂)的发动机换热器(例如，中间冷却器)。具体而言，本公开包括与换热器(例如，中间冷却器)集成的发动机，其中中间冷却器的工作流体以由发动机生成的废热(例如，一种或更多种发动机流体)加热。此外，加热的工作流体由换热器(例如，中间冷却器)提供至蒸汽循环系统，并且由蒸汽循环系统利用以便于除气和蒸汽发生。本公开的实施例在燃气涡轮发动机及其中间冷却器的背景下论述，但应当注意的是，在根据本公开的其它实施例中，具有伴随的中间冷却器的不同类型的发动机可与蒸汽循环系统集成。
公开的实施例可使用一个或更多个发动机换热器(例如，中间冷却器)来传递热用于冷却一种或更多种发动机流体(例如，压缩机气体、冷却剂或润滑剂)，同时加热一种或更多种工作流体(例如，供给水)。尽管以下论述主要聚焦于作为示例性废热源的发动机的压缩气体(例如，压缩氧化剂)和压缩机区段，但如上文提到和在下面进一步详细论述的，其它废热源也通过本公开构想出。本公开的本实施例包括燃气涡轮发动机，其包括构造成压缩氧化剂(例如，空气)用于在燃气涡轮发动机的燃烧器(例如，燃烧室)中使用的压缩机。压缩的氧化剂可由于压缩机中的机械压缩而加热。然而，涡轮发动机的效率大体上通过在最终输送至燃烧器用于燃烧之前输送至压缩过程的后续级之前，将压缩的氧化剂冷却至可控制的温度来提高。因此，中间冷却器可用作换热器用于压缩的氧化剂。压缩的氧化剂可发送到中间冷却器中，其中，工作流体(例如，水、补给水、冷却剂等)通过中间冷却器中的盘管或管发送，并且可从压缩的氧化剂抽取热。冷却的压缩氧化剂在可受控制的温度下输送回至压缩机(例如，压缩机的后续级)，并且在其输送至涡轮发动机的燃烧器时进一步压缩和加热，并且加热的工作流体可从中间冷却器发送至蒸汽循环系统，其中，加热的工作流体用于产生蒸汽。因此，从压缩的氧化剂抽取的热再循环用于在蒸汽循环系统中使用，替代排至热沉和以其它方式浪费，即，废热。此外，公开的实施例还可使用来自其它发动机流体，如，发动机润滑剂和/或发动机冷却剂的废热。因此，从发动机再收回且用于蒸汽循环中以加热作为补给水添加至蒸汽系统的工作流体的废热替换了典型地用于加热蒸汽系统内的水的来自蒸汽循环的蒸汽。
现在转到附图，图1为框图，其示出了联合循环系统1的实施例，联合循环系统1包括发动机2、中间冷却器3(例如，换热器)、蒸汽循环系统4和控制器5(例如，电子或基于处理器的控制器)。发动机2可为生成热流体的任何类型的发动机，该热流体可冷却来改进发动机2的效率。例如，发动机2可为燃气涡轮发动机、内燃机或任何类型的热机。燃气涡轮发动机2可包括一个或更多个压缩机或压缩机级、一个或更多个燃烧器或燃烧器级，以及一个或更多个涡轮或涡轮级。例如，燃气涡轮发动机2可为工业燃气涡轮发动机或航改燃气涡轮发动机。内燃机2可包括往复式发动机，其可包括在相应缸内往复的一个或更多个活塞(例如，缸中的1到24个活塞)。发动机2还可联接于负载，如，发电站或工业设施中的发电机。
在所示实施例中，发动机2可联接于中间冷却器3(例如，换热器)，以提高发动机2的效率。例如，中间冷却器3可构造成通过将热从热流体传递至从工作流体供应源6发送的工作流体8来冷却发动机2的热流体(例如，气体、液体或两者)。热流体可包括压缩气体(例如，压缩的氧化剂，如，空气、氧、富氧空气或少氧空气)、润滑剂(例如，油)、冷却剂流体或它们的任何组合。在某些实施例中，压缩气体可包括排出气体再循环(EGR)气体。然而，在一些实施例中，热流体包括或排除排出气体，如，通过发动机2的排气区段输出的排出气体和/或EGR气体。工作流体可包括液体、气体或它们的组合。例如，工作流体8可包括水、水化学制品混合物、淡水、来自工业设备如发电站中的各种源的处理水，或它们的任何组合。
中间冷却器3可为间接换热器，如，管壳式换热器、板壳式换热器，或实现紧密接近工作流体8的流的热流体的流，从而在热流体与工作流体8之间交换热的流体导管或通路的任何布置。例如，在某些实施例中，具有较高温度的热流体可从发动机2引导到中间冷却器3的外壳中。此外，发送至中间冷却器3的外壳的热流体可与引导到中间冷却器3的较冷的内管中的工作流体8交换热。以该方式，热流体可被冷却并且再发送到发动机2中，同时工作流体8被加热并且从中间冷却器3输出。在某些实施例中，加热的工作流体9可从中间冷却器3发送至加热的工作流体补给供应源7。
工作流体供应源6和7可包括用于流动控制、流动分布和流体处理的多种构件。工作流体供应源6可包括储存罐、导管、淡水源(例如，湖或河流)、设备构件(例如，提供过程流体的发电站中的装备)、泵、阀、分配歧管、流体处理系统(例如，过滤器、固体液体分离器、气体液体分离器和/或化学吸收器)，或它们的任何组合。同样地，加热的工作流体补给供应源7可包括储存罐、导管、泵、阀、分送歧管、流体处理系统(例如，过滤器、固体液体分离器、气体液体分离器和/或化学吸收器)，或它们的任何组合。
在某些实施例中，加热的工作流体补给供应源7可将加热的工作流体9(例如，加热的水)发送至蒸汽循环系统4，其中，加热的工作流体9由蒸汽循环系统4使用来产生蒸汽。因此，从发动机2内的热流体抽取的热再循环用于在蒸汽循环系统4中使用，替代排至热沉和以其它方式浪费，即，废热。在蒸汽循环系统4中，加热的工作流体9(例如，加热的水)可有助于减少某些过程和/或装备的热需求，如，构造成在用于蒸汽循环系统4中之前从加热的工作流体9除去氧和其它溶解气体的一个或更多个除气器。例如，在无公开实施例的情况下，在由一个或更多个除气器除气之前或期间，可需要热源(例如，非废热如活蒸汽)来预热水，从而降低了蒸汽循环系统4的效率。公开的实施例使用来自发动机2的废热(例如，来自除排出气体之外的加热流体的废热)，以有助于预热工作流体9(例如，加热的水)，从而以其它方式使用废热来提高蒸汽循环系统4的效率。
因此，在某些实施例中，发送至中间冷却器3的工作流体供应源6可包括适合于在蒸汽产生过程期间在蒸汽循环系统4中使用的流体的类型。例如，蒸汽循环系统4可补偿自然发生在具有补给水的蒸汽循环系统4内的水损失。在某些情形中，补给水提供至蒸汽循环系统4来作为替换水，其与供给水组合来继续蒸汽循环系统4的蒸汽产生过程。在无公开实施例的情况下，补给水可在大致环境温度下发送至蒸汽循环系统4，并且蒸汽循环系统4可在其在蒸汽产生过程内使用之前预热(例如，以非废热源，如蒸汽)和/或预先调节补给水。例如，在无公开实施例的情况下，蒸汽循环系统4可消耗由系统4产生的蒸汽的一部分，以在其在蒸汽产生过程内利用之前加热补给水。然而，利用由蒸汽循环系统4产生的蒸汽(和/或蒸汽循环系统4内的其它热)可降低蒸汽循环系统4的总体效率。实际上，根据当前公开的实施例，可有益的是向蒸汽循环系统4提供补给水的外部源，其预热至期望的温度，从而通过减少对利用由蒸汽循环系统4产生的蒸汽来加热补给水的需要而改进蒸汽循环系统4的效率。因此，本公开的实施例包括将补给水供应源(例如，工作流体供应源6)发送至中间冷却器3，并且以从发动机2内的热流体抽取的废热来加热补给水。此外，本公开的实施例包括将加热的补给水(例如，加热的工作流体9)输出至蒸汽循环系统4，其中加热的补给水与供给水组合，并且接着由蒸汽循环系统4利用来产生蒸汽。
在某些实施例中，联合循环系统1包括控制器5，其构造成调节和监测联合循环系统1的操作。具体而言，控制器5可构造成监测和控制从工作流体供应源6流到中间冷却器3中的工作流体8的一个或更多个参数(例如，流速和/或温度)、流出中间冷却器3和流到蒸汽循环系统4中的加热工作流体9的一个或更多个参数(例如，流速和/或温度)、发动机2的工作流体8与热流体之间的在中间冷却器3内的换热的特征、蒸汽循环系统4的操作(例如，水和蒸汽的温度、流速和压力)、发动机2的操作等。例如，控制器5可基于一个或更多个阈值(如，用于各种过程和装备(例如，除气器)的流速、温度、压力或任何组合的上阈值和下阈值)监测和控制供应至蒸汽循环系统4的加热工作流体9(例如，加热水)的流速和温度。以该方式，控制器5可构造成调节提供至蒸汽循环系统4的加热工作流体9的各种特征，从而调节蒸汽循环系统4的蒸汽产生过程。同样地，控制器5可构造成通过调节这些流体到中间冷却器3中的流速来调节发动机2的热流体与工作流体8之间的换热量。
因此，如图1中示意性所示，系统1包括分布在系统各处且联接于控制器5的各种流动控制装置(例如，调节阀、孔口板等)和传感器58(例如，流动传感器、温度传感器、压力传感器等)。例如，系统1可包括联接于工作流体供应源6、设置在工作流体供应源6中、设置在其上游或设置在其下游的一个或更多个传感器58和阀、工作流体8的流动路径(例如，导管)、中间冷却器3、发动机2与中间冷却器3之间的流动路径(例如，导管)、中间冷却器3与加热工作流体补给供应源7之间的流动路径(例如，导管)、加热工作流体补给供应源7、蒸汽循环系统4、加热工作流体补给供应源7与蒸汽循环系统4之间的流动路径(例如，导管)、从加热工作流体补给供应源7到工作流体供应源6的返回路径(例如，导管)、从加热的工作流体补给供应源7通向系统1外的另一目的地的输出路径(例如，导管)，或它们的任何组合。
例如，控制器5可监测各种传感器反馈，并且控制阀来将某一流速和温度的加热工作流体9提供至蒸汽循环系统4，同时还使加热工作流体9的一部分再循环回到工作流体供应源6中，并且/或者将加热的工作流体的一部分排放至另一目的地。再循环和/或排放的加热工作流体9可有助于调节由蒸汽循环系统4使用的加热工作流体9的温度和流速。在某些实施例中，各个所示构件可代表所示构件中的1,2,3,4,5,6,7,8,9,10个或更多个，例如，发动机2、中间冷却器3、蒸汽循环系统4、工作流体供应源6、加热工作流体补给供应源7或它们的任何组合。此外，在某些实施例中，所示构件中的各个可与其它所示构件中的一个或更多个一起服务或起作用。例如，发动机2、中间冷却器3、工作流体供应源6和加热工作流体补给供应源7可由控制器5控制，以将加热工作流体9提供至1,2,3,4,5个或更多蒸汽循环系统4。另外通过实例，多个发动机2、多个中间冷却器3、多个工作流体供应源6和/或多个加热的工作流体供应源7可由控制器5控制来将加热的工作流体9提供至蒸汽循环系统4。在一些实施例中，系统1可包括具有相同或不同工作流体如水、润滑剂如油、冷却液体或它们的任何组合的多个系列的工作流体供应源6、中间冷却器3以及加热工作流体补给供应源7。尽管公开实施例可包括任何数量和构造的所示构件，但出于以下论述中的简单的目的，可仅提到一种工作流体(例如，水)和/或仅一组所示构件。
图2为框图，其示出了图1的发动机2和中间冷却器3的实施例。具体而言，在所示实施例中，发动机2包括联接于中间冷却器3的燃气涡轮发动机10。然而，应当注意的是，在其它实施例中，发动机2可为与伴随的中间冷却器3集成的任何特定类型的发动机(例如，燃烧发动机、内燃机或其它热机)。
在所示实施例中，燃气涡轮发动机10包括具有多个压缩机级(例如，第一压缩机或压缩机第一级14和第二压缩机或压缩机第二级15)的压缩机区段、具有一个或更多个燃烧器16(例如，燃烧室)的燃烧器区段，以及具有多个涡轮级(例如，第一涡轮或涡轮第一级17和第二涡轮或涡轮第二级18)的涡轮区段。所示燃气涡轮发动机10还联接于负载20(例如，从动装置)，如，工业设施或发电站中的发电机或机械装置。各个燃烧器16包括一个或更多个燃料喷嘴22，其将燃料24(例如，气态或液体燃料)如天然气、合成气或石油馏分发送到燃烧器16中。在某些实施例中，燃气涡轮发动机10可包括多个燃烧器16(如，1到10个或更多)，各个具有一个或更多个燃料喷嘴22(例如，1到6个或更多)。
在所示实施例中，燃烧器16燃烧来自燃料喷嘴22的燃料与来自压缩机区段(例如，压缩机级14,15)的压缩氧化剂23(例如，空气、氧、富氧空气，或少氧空气)，并且将热加压燃烧气体25(例如，燃烧产物)发送至涡轮区段(例如，涡轮级17,18)。涡轮第二级18联接于第一轴26，并且涡轮第一级17联接于第二轴27，其中，第二轴27在所示实施例中被燃烧器16隐藏。第一轴26还联接于压缩机第一级14，并且第二轴27还联接于压缩机第二级15。在燃烧气体25(例如，燃烧产物)穿过涡轮的第一级17和第二级18中的涡轮叶片时，涡轮级17,18被驱动而旋转，这分别引起轴27,26旋转，其中，如上文所述，轴27,26联接于压缩机区段(例如，压缩机级15,14)。因此，涡轮叶片从燃烧气体25抽取功，使得涡轮级17,18分别经由轴27,26分别驱动压缩机级15,14。
此外，燃烧气体25作为排出气体离开涡轮第二级18，并且进入到第三涡轮或涡轮级28中，驱动第三涡轮28的涡轮叶片。第三涡轮28经由第三轴29联接于负载20。因此，第三涡轮28从排出气体抽取功，以驱动负载20，并且排出气体经由排出气体出口30离开发动机10。在某些实施例中，锅炉40可构造成从排出气体出口30接收排出气体，并且供应有供给水来生成蒸汽，其可发送至各种过程或功率系统(框41)。负载20(例如，从动装置)可为可经由燃气涡轮发动机10的旋转输出生成功率的任何适合的装置，如，发电设备或外部机械负载。例如，负载20可包括发电机、过程气体的压缩机等。
在燃气涡轮发动机10的实施例中，压缩叶片包括为压缩机级14,15的构件。压缩机级14,15内的叶片联接于轴27,26，使得压缩机叶片将在轴27,26由涡轮级17,18驱动而旋转时旋转，如上文所述。压缩机级14,15内的叶片的旋转引起进入压缩机级14,15的氧化剂23(例如，空气)的压缩，从而生成压缩的氧化剂32(例如，空气)。由于压缩机级14,15中的氧化剂23(例如，空气)的机械压缩，故压缩的氧化剂32(例如，空气)大体上升高温度(例如，相对热)。例如，离开压缩机第一级14的压缩的氧化剂32(例如，空气)大体上由于压缩机第一级14中的机械压缩的功而加热。然而，燃气涡轮发动机10的效率通过输送冷却的压缩氧化剂34(例如，空气)来在随后的压缩机级(例如，压缩机第二级15)中进一步压缩而提高，其中，输送至压缩机第二级15的冷却的压缩氧化剂34(例如，空气)将在输送至燃烧器16之前再次压缩和加热。
因此，在某些实施例中，压缩氧化剂32(例如，空气)可从压缩机第一级14发送到燃气涡轮发动机10的中间冷却器3的壳37(例如，冷却室或冷却通路)中。此外，工作流体8(例如，补给水)可从工作流体补给供应源7发送到中间冷却器3的(多个)内管38(例如，盘管、冷却室或冷却通路)中。例如，工作流体8可冷却到低于环境温度和/或在环境温度下(例如，大约在10℃到25℃之间)，并且通过(多根)内管38发送。在某些实施例中，工作流体8可为可由蒸汽循环系统4利用的任何类型的流体如补给水。压缩的氧化剂32(例如，空气)可在较高温度下(例如，大约在50℃到300℃之间)。热在中间冷却器3的壳37内的压缩氧化剂32(例如，空气)与(多根)内管38内的工作流体8之间交换。在某些实施例中，泄漏阻挡特征(例如，密封件、垫圈、紧固件等)可在(多根)内管38与壳37之间设置在中间冷却器3内，以阻挡(多根)内管38与壳37之间的流体流。(多根)内管38和/或壳37还可构造成在某些情形中膨胀和收缩，以在较高温流体与较低温流体之间适当地接收和交换热。
以该方式，工作流体8从压缩氧化剂32(例如，空气)抽取热，以生成冷却的压缩氧化剂34(例如，空气)和加热的工作流体9。加热的工作流体9可在大约80℃到500℃之间的温度下。在某些实施例中，加热的工作流体9可在大约80℃到500℃，90℃到400℃，100℃到300℃，或150℃到200℃之间的温度下。此外，在某些实施例中，加热的工作流体9可大于70℃，80℃, 90℃, 100℃, 110℃, 120℃, 130℃, 140℃, 150℃, 160℃, 170℃, 180℃,190℃, 200℃, 225℃, 250℃, 300 ℃, 400℃ 或500℃。冷却的压缩氧化剂34(例如，空气)可在大约20℃到300℃、30℃到90℃、40℃到80℃或50℃到70℃之间的温度下。冷却的压缩氧化剂34接着可在受控温度下输送至压缩机第二级15，用于在发送至燃烧器16之前附加压缩和加热，并且加热的工作流体9在比工作流体8进入中间冷却器3时的工作流体8高的温度下离开中间冷却器3。在某些实施例中，加热的工作流体9可从中间冷却器3抽取，并且发送至加热的工作流体补给供应源7，以便控制返回至下一压缩级15的压缩氧化剂34的出口温度。在无公开实施例的情况下，加热工作流体9可将热沉积在热沉中，使得加热的工作流体9可在期望(例如，较低)温度下输送回至中间冷却器3。然而，将有利的是通过将加热的工作流体9输出至燃气涡轮发动机10外的一些其它系统或构件来再循环由工作流体8从压缩氧化剂32(例如，空气)抽取的热，其中热可用于执行一些其它任务或功能。例如，在某些实施例中，加热的工作流体9可输出至蒸汽循环系统4，其中，加热的工作流体9可用于蒸汽产生，如关于图3和4进一步描述的。具体而言，输出至蒸汽循环系统4的加热的工作流体9可为加热的补给水，其可由蒸汽循环系统4用作预热替换供给水源用于蒸汽产生过程，如关于图3和4进一步描述的。
在某些实施例中，控制器5可构造成监测和控制中间冷却器3、工作流体供应源6和工作流体8、加热的工作流体补给供应源7和加热的工作流体9，以及发动机2的各种特征，如关于图4进一步描述的。具体而言，在某些实施例中，控制器5可控制一个或更多个阀来调节从工作流体供应源6穿过中间冷却器3的工作流体8的流速和驻留时间，同时还控制一个或更多个阀来调节穿过中间冷却器3的氧化剂(例如，32,34)的流速和驻留时间。通过控制中间冷却器3中的流速和驻留时间，控制器5可控制热传递以提供氧化剂(例如，32,34)的温度的适当降低，以及工作流体(例如，9)的温度的适当升高。同样地，控制器5可控制一个或更多个阀来调节从中间冷却器3发送至加热工作流体补给供应源7和/或蒸汽循环系统4的加热工作流体9的流速，如通过控制再循环至工作流体供应源6和/或排放至另一目的地的加热工作流体9的部分。以该方式，控制器5可构造成调节由中间冷却器3生成的加热工作流体9的产生(例如，流速和温度)，以及流至蒸汽循环系统4、工作流体供应源6和另一目的地的加热工作流体9的分配(例如，分流或比例)。在某些实施例中，控制器5还可构造成监测工作流体供应源6和/或加热工作流体补给供应源7，以保持来自中间冷却器3的加热工作流体9的动态和/或连续流。在某些实施例中，控制器5可调节和监测从中间冷却器3输出的加热工作流体9的各种特征(例如，温度、压力、流速等)，并且可控制到中间冷却器3中的各种流，以调整或保持换热的特定期望特征，如关于图4进一步描述的。
图3为示意性框图，其示出了根据本公开的实施例的图1的蒸汽循环系统4的实施例。具体而言，蒸汽循环系统4可构造成生成蒸汽，以驱动蒸汽涡轮系统43和/或将蒸汽供应输送至各种过程41。在所示实施例中，加热的工作流体补给供应源7(例如，以来自发动机2的废热加热)可在蒸汽产生过程期间由蒸汽循环系统4利用。具体而言，在所示实施例中，加热的工作流体补给供应源7可为补给水的预热源，其添加至供给水以由蒸汽循环系统4利用来替换在蒸汽循环系统4期间自然发生的水损失。具体而言，应当注意的是，加热的工作流体补给供应源7可在由蒸汽循环系统4利用的升高温度(例如，适用于某些构件(例如，除气器加热器44))下提供至蒸汽循环系统4，而不需要使用非废热进一步加热，如，由蒸汽循环系统4生成且从涡轮抽取的抽取蒸汽55，基于此其可不再产生另外的功率。以该方式，蒸汽循环系统4可减少以其它方式由蒸汽循环系统4消耗，以将工作流体9和/或冷凝物51(例如，共同加热的工作流体或供给水53)预热到适合温度的抽取蒸汽55的量，从而在蒸汽产生期间改进蒸汽循环系统4的效率。
在某些实施例中，蒸汽循环系统4可包括锅炉40(例如，蒸汽发生锅炉)，其产生和输出蒸汽42到蒸汽涡轮系统43中，蒸汽涡轮系统43具有高压蒸汽涡轮区段46(例如，HP蒸汽涡轮46)和/或低压蒸汽涡轮区段48(例如，LP蒸汽涡轮48)。蒸汽涡轮系统43还包括中压蒸汽涡轮区段(例如，MP蒸汽涡轮)。在某些实施例中，由锅炉40输出的蒸汽42可为高压高温蒸汽，其进入蒸汽涡轮系统43的HP蒸汽涡轮46。蒸汽涡轮系统43可利用蒸汽42来驱动负载50。负载50可为用于生成电功率的发电机。应当注意的是，尽管燃气涡轮发动机10和蒸汽涡轮系统43可分别驱动单独的负载20,50。在某些实施例中，燃气涡轮发动机10和蒸汽涡轮系统43可串联利用来经由单个轴驱动单个负载。
此外，在某些实施例中，在蒸汽涡轮系统43的操作期间，蒸汽涡轮系统43可生成排气49，其可包括低压蒸汽和/或冷凝水。例如，来自LP蒸汽涡轮48的排气49可引导到冷凝器52中。冷凝器52可利用冷却塔或其它类型的热沉来交换从冷凝器52输出的加热水用于冷却的水，这还有助于冷凝过程。在某些实施例中，来自冷凝器52的冷凝物51可继而引导到锅炉40中。在所示的实施例中，来自冷凝器52的冷凝物51在输送到锅炉40中之前经由热井泵54发送到除气器加热器44中。除气器加热器44可包括托盘型除气器、喷雾型除气器或它们的组合。例如，除气器加热器44可包括封壳，其具有一个或更多个喷头(例如，喷雾集管)、以垂直地堆叠的布置设置的多个托盘，或它们的组合。除气器加热器44可包括使用蒸汽53的蒸汽区段，以及使用来自加热工作流体补给供应源7的加热工作流体9的加热流体区段。来自蒸汽53和/或加热工作流体9的热便于将冷凝物51和/或加热工作流体9加热至饱和温度，从而有助于剥除流体51,9中的溶解气体。溶解气体接着可通过除气器加热器44的封壳中的出口离开。除气器加热器44将处理的冷凝物51和/或加热的工作流体9发送至储槽45，其构造成储存处理的加热工作流体9(例如，加热工作流体53、加热供给水53)的供应。
除气器加热器44可构造成从加热工作流体9和冷凝物51除去各种腐蚀化合物和/或溶解气体(例如，氧、二氧化碳等)，以生成接着发送至锅炉40的处理的加热工作流体53(例如，清洁或除气的供给水)。实际上，可有益的是，除去这些腐蚀化合物和/或溶解气体，以使加热的工作流体53(例如，供给水)不引起锅炉40(例如，蒸汽发生锅炉40)内的腐蚀损坏或磨损。具体而言，加热工作流体9可在适合于加热工作流体9和冷凝物51的除气的温度下发送至除气器加热器44。如上文提到的，在所示实施例中，加热工作流体9可为补给水，其经由外部源(例如，联接于发动机2的中间冷却器3)预热。加热的工作流体9可加热至高于冷凝物51的温度的升高温度，使得加热的工作流体9可便于至冷凝物51的热传递。例如，加热工作流体9可有助于将冷凝物51加热至饱和温度，从而有助于剥除除气器45中的流体51,9的溶解气体。在某些实施例中，由加热的工作流体9提供的热可部分地、显著地或完全地替换作为用于加热冷凝物51以便于除气器45中的除气的热源的抽取蒸汽55的使用。例如，加热工作流体9可替换用于除气器45中的蒸汽55的至少百分之50,60,70,80,90,95或100。在某些实施例中，加热工作流体9可在大约80℃到500℃之间的温度下，使得蒸汽循环系统4不需要在冷凝物51(和加热工作流体9)发送至除气器加热器44之前从环境温度加热(或预热)冷凝物51(和加热工作流体9)。例如，加热工作流体9的温度可至少等于或大于大约70, 80,90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 300, 400或500℃。控制器5可调节进入和穿过除气器加热器44的加热工作流体9的温度和流速，使得对来自冷凝器52的冷凝物51和来自加热工作流体补给供应源7的加热工作流体9除气需要最少热或不需要附加热。在某些实施例中，加热工作流体53(例如，包括加热的工作流体9和/或冷凝物51的除气的工作流体)可经由供给泵56发送至锅炉40。如上文提到的，锅炉40可构造用于蒸汽发生。
在某些实施例中，控制器5可构造成监测和控制蒸汽循环系统4的各种特征、产生的蒸汽的量，和/或加热的工作流体补给供应源7，如关于图4进一步描述的。具体而言，在某些实施例中，控制器5可构造成动态地监测和/或调节蒸汽循环系统4需要的加热工作流体9的量，并且将适合量的加热工作流体9发送到除气器加热器44中。在某些实施例中，控制器5可构造成基于来自一个或更多个传感器58(例如，流动传感器、温度传感器、水位传感器等)的传感器反馈将加热工作流体9发送到蒸汽循环系统4中，一个或更多个传感器58提供关于蒸汽循环系统4中的供给水(例如，加热工作流体9)的需求的信息。传感器58可设置在蒸汽循环系统4内的任何位置，如，沿流动路径和/或在蒸汽循环系统4的构件(例如，除气器加热器44)内。
图4为示出图1的联合循环系统1的实施例的示意性框图。具体而言，在所示实施例中，中间冷却器3构造成通过将热从发动机2的热压缩空气(例如，热流体)传递至补给水60来加热补给水60的供应。此外，在所示实施例中，加热的补给水62可从中间冷却器3发送并且发送到图1的蒸汽循环系统中，其中加热的补给水62可添加至蒸汽循环内的其它水流如冷凝物51，以用于蒸汽产生。实际上，如上文提到的，可有益的是，向蒸汽循环系统4提供预热至期望温度的加热补给水62的外部源。例如，在所示实施例中，加热的补给水62在适合于除气的温度下(例如，在大约80℃到500℃或更高之间的升高温度下)从中间冷却器3发送至除气器加热器44。因此，可不需要蒸汽循环系统4来在加热的补给水62和/或冷凝物51发送至除气器加热器44之前将加热的补给水62和/或冷凝物51从大约环境温度(例如，大约在10℃到25℃之间)加热(或预热)。以该方式，中间冷却器3可构造成利用来自发动机2的废热来将加热的补给水62提供至蒸汽循环系统4，从而通过减少对利用由蒸汽循环系统4产生的抽取蒸汽55来预热由系统利用的补给水的需要而改进蒸汽循环系统4的效率。
在某些实施例中，控制器5可构造成调节和/或监测联合循环系统1的需要和/或操作。具体而言，控制器5可构造成监测补给水60到中间冷却器3中的流(例如，流速)、加热补给水62离开中间冷却器3和进入蒸汽循环系统4的流(例如，流速)、补给水60与发动机2的热流体之间的在中间冷却器3内的换热的特征、从燃气涡轮发动机10发送至中间冷却器3的压缩氧化剂32(例如，空气)的量、补给水60和/或加热补给水62的温度等。以该方式，控制器5可构造成调节提供至蒸汽循环系统4的加热补给水62的各种特征，从而调节蒸汽循环系统4的蒸汽产生过程。例如，在某些实施例中，控制器5可构造成动态地监测和/或调节蒸汽循环系统4需要的加热补给水62的量，并且将适合量的加热补给水62发送到除气器加热器44中。应当注意的是，各种流动控制装置64(例如，阀、孔口板等)和/或传感器58(例如，流动传感器、温度传感器等)可设置在系统1内，并且由控制器5利用来调节中间冷却器3以及发送到蒸汽循环系统4中的加热补给水62的量。
在某些实施例中，基于来自设置在系统1内的一个或更多个传感器58的传感器反馈，控制器可构造成动态地调整(例如，控制)补给水60、中间冷却器3和/或加热补给水62的一个或更多个操作参数。例如，在某些实施例中，控制器5可构造成开启或闭合一个或更多个流动控制装置64(例如，可调整的阀)，以调整补给水60穿过中间冷却器3的流速。调整穿过中间冷却器3的补给水60的流速可调整补给水60的温度并且/或者调整发送至除气器加热器44的加热补给水62的量。在某些实施例中，控制器5可构造成基于从除气器加热器44发送至锅炉40的补给水的流速和/或蒸汽的产生速率，开启或闭合一个或更多个流动控制装置64来调整加热补给水62到除气器加热器44中的流速。实际上，如果从中间冷却器3输出的加热补给水62的量大于除气器加热器44中的加热补给水62的需求，则控制器5可开启或闭合设置在中间冷却器3与除气器加热器44之间的一个或更多个流动控制装置64，以将加热补给水62发送至补给水60的供应源。以该方式，控制器5可基于系统1内的补给水60和/或加热补给水62的需求动态地控制和/或调节补给水60和/或加热补给水62的流(例如，流速)。应当注意的是，控制器5可构造成调节和/或监测蒸汽循环系统4和燃气涡轮发动机10两者，以便控制和调整补给水60、中间冷却器3和/或加热补给水62的操作参数(例如，流速、温度等)。
在某些实施例中，控制器5可包括用以调节和/或监测联合循环系统1的需求和/或操作的各种构件。例如，控制器5可包括处理器66和存储器68。如所绘，处理器66和/或其它数据处理电路可以可操作地联接于存储器68，以取回和执行指令用于监测和控制系统10。例如，这些指令可编码在储存在存储器68中的程序或软件(存储器68可为有形的非暂时性计算机可读介质的实例)中，并且可由处理器66存取和执行以允许执行当前公开的技术。存储器68可为大容量储存装置、闪速存储器装置、可除去的存储器，或任何其它非暂时性计算机可读介质。此外和/或作为备选，指令可储存在附加的适合制品中，该附加的适合制品包括至少一个有形的非暂时性计算机可读介质，其以类似于如上文所述的存储器68的方式至少共同地储存这些指令或例行程序。
本发明的技术效果包括联合循环系统1，其包括蒸汽循环系统4、发动机2(例如，燃气涡轮发动机10)，以及联接于发动机2的中间冷却器3。具体而言，中间冷却器3可用作换热器，其将来自发动机2的热流体(例如，压缩空气、润滑剂如油、冷却剂或具有废热的其它流体)的热传递至工作流体9(例如，补给水)。加热工作流体9可发送至蒸汽循环系统4，并且可在蒸汽产生过程期间利用，替代排至热沉和以其它方式浪费，即，废热。具体而言，在某些实施例中，工作流体9可为补给水60，其由蒸汽循环系统4用作用于供给水和/或发生在蒸汽循环系统4内的蒸汽损失的预热替换水。以该方式，蒸汽循环系统4可减少以其它方式由蒸汽循环系统4消耗以将补给水预热至适当温度的蒸汽55的量，从而改进蒸汽产生期间的蒸汽循环系统4的总效率。此外，在某些实施例中，联合循环系统1包括控制器5，其构造成经由一个或更多个传感器58或流动控制装置64监测和/或控制工作流体9(例如，补给水60)和/或加热工作流体9(例如，加热的补给水62)的各种操作参数(例如，流速、温度等)。例如，在某些实施例中，控制器5可构造成动态地监测和/或调节蒸汽循环系统4需要的加热补给水62的量，并且将适合量的加热补给水62发送到除气器加热器44中。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域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并且执行任何并入的方法)。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实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (17)

1.一种蒸汽系统，包括：
燃烧发动机，其包括发动机流体，以及构造成压缩气体的压缩机区段、构造成使润滑剂循环的润滑剂路径，或构造成使冷却剂循环的冷却剂路径中的至少一个，其中所述发动机流体包括所述气体、所述润滑剂或所述冷却剂中的至少一种，并且其中所述发动机流体为来源于所述燃烧发动机的一个或更多个操作的热源；以及
联接于所述燃烧发动机的换热器，其中所述换热器构造成接收来自所述燃烧发动机的沿发动机流体路径的所述燃烧发动机流体，并且在所述发动机流体与沿工作流体路径的工作流体之间交换热，以产生加热的工作流体和冷却的发动机流体，所述系统构造成将由所述换热器产生的所述加热的工作流体分流成蒸汽系统的除气器上游的第一和第二流动路径，其中所述第一流动路径构造成将所述加热的工作流体的第一部分引导至所述除气器和所述蒸汽系统，所述第二流动路径构造成使所述加热的工作流体的第二部分返回至穿过所述换热器的所述工作流体路径，且其中所述蒸汽系统构造成接收来自所述换热器的所述加热的工作流体作为工作流体的补给水供应源，以替换所述蒸汽系统的过程内的工作流体损失，
控制器，其构造成同时且基于传感器反馈选择性地调节所述加热的工作流体的第一部分的第一流和所述加热的工作流体的第二部分的第二流，其中所述第一流替换涡轮抽取蒸汽的至少80%以促进所述除气器中的除气。
2.根据权利要求1所述的蒸汽系统，其特征在于，所述除气器构造成接收来自所述换热器的所述加热的工作流体的第一部分，且从所述加热的工作流体的第一部分中除去一种或更多种腐蚀物质和/或溶解气体，以产生除气的且加热的工作流体。
3.根据权利要求2所述的蒸汽系统，其特征在于，所述蒸汽系统包括：
锅炉，其构造成接收来自所述除气器的除气的且加热的工作流体以生成蒸汽；以及
联接至所述锅炉的蒸汽涡轮，其中所述蒸汽涡轮构造成以至少所述蒸汽驱动负载。
4.根据权利要求1所述的蒸汽系统，其特征在于，所述燃烧发动机包括燃气涡轮发动机。
5.根据权利要求1所述的蒸汽系统，其特征在于，所述燃烧发动机包括构造成压缩所述气体的所述压缩机区段，且所述发动机流体包括所述气体。
6.根据权利要求5所述的蒸汽系统，其特征在于，所述气体包括氧化剂。
7.根据权利要求1所述的蒸汽系统，其特征在于，所述燃烧发动机包括构造成使所述润滑剂循环的所述润滑剂路径，且所述发动机流体包括所述润滑剂。
8.根据权利要求1所述的蒸汽系统，其特征在于，所述燃烧发动机包括构造成使所述冷却剂循环的所述冷却剂路径，且所述发动机流体包括所述冷却剂。
9.根据权利要求1所述的蒸汽系统，其特征在于，所述系统构造成将除气的且加热的工作流体全部引导至所述蒸汽系统的锅炉。
10.根据权利要求1所述的蒸汽系统，其特征在于，所述控制器构造成将所述加热工作流体的温度调节至至少90℃。
11.一种蒸汽系统，包括：
蒸汽系统的除气器，其中所述除气器构造成接收从联接于燃烧发动机的压缩机区段、润滑剂路径或冷却剂路径中的至少一个的换热器输出的加热的工作流体，其中所述除气器构造成从所述加热的工作流体除去一种或更多种腐蚀物质和/或溶解气体，以在所述蒸汽系统中的蒸汽发生之前产生除气的且加热的工作流体，其中所述系统构造成将由除气器生成的除气的且加热的工作流体全部引导至所述蒸汽系统的锅炉，且其中从所述换热器接收的加热的工作流体是工作流体的补给水供应源，以替换所述蒸汽系统的过程内的工作流体损失，其中所述除气器构造成接收所述加热的工作流体；
其中，所述蒸汽系统构造成将由所述换热器产生的所述加热的工作流体分流成所述蒸汽系统的除气器上游的第一和第二流动路径，其中所述第一流动路径构造成将所述加热的工作流体的第一部分引导至所述除气器和所述蒸汽系统，且所述第二流动路径构造成使所述加热的工作流体的第二部分返回至穿过所述换热器的工作流体路径；以及
控制器，其构造成同时且基于传感器反馈选择性地调节所述加热的工作流体的第一部分的第一流和所述加热的工作流体的第二部分的第二流，其中所述第一流替换涡轮抽取蒸汽的至少80%以促进所述除气器中的除气。
12.根据权利要求11所述的蒸汽系统，其特征在于，所述蒸汽系统包括联接于所述除气器的所述换热器。
13.根据权利要求11所述的蒸汽系统，其特征在于，所述蒸汽系统包括：
所述锅炉，其构造成接收来自所述除气器的所有的除气的且加热的工作流体，其中所述锅炉基于所述除气的且加热的工作流体与来自所述燃烧发动机的排出气体之间的换热来生成蒸汽；以及
联接于所述锅炉的蒸汽涡轮，其中所述蒸汽涡轮构造成以所述蒸汽驱动负载。
14.根据权利要求11所述的蒸汽系统，其特征在于，所述蒸汽系统包括所述燃烧发动机，其中所述燃烧发动机包括具有所述换热器的燃气涡轮发动机，所述换热器联接于所述燃气涡轮发动机的第一压缩机区段和第二压缩机区段，并且所述换热器构造成在所述第一压缩机区段与所述第二压缩机区段之间冷却压缩气体。
15.一种蒸汽发生和余热回收方法，包括：
使工作流体沿工作流体路径流动穿过换热器；
在所述工作流体与来自燃烧发动机的压缩机区段、润滑剂路径或冷却剂路径中的至少一个的发动机流体之间交换热，以生成加热的工作流体和冷却的发动机流体；
将由所述换热器产生的所述加热的工作流体分流成蒸汽系统的除气器上游的第一和第二流动路径，其中所述第一流动路径将所述加热的工作流体的第一部分引导至所述除气器和所述蒸汽系统，且所述第二流动路径使所述加热的工作流体的第二部分返回至穿过所述换热器的所述工作流体路径，其中所述蒸汽系统构造成接收来自所述换热器的所述加热的工作流体作为工作流体的补给水供应源，以替换所述蒸汽系统的过程内的工作流体损失；以及
通过控制器，利用一个或更多个流动控制装置同时且基于传感器反馈调节所述加热的工作流体的第一部分的第一流和所述加热的工作流体的第二部分的第二流，所述第一流沿着从所述换热器至所述蒸汽系统的所述第一流动路径，所述第二流沿着返回至所述工作流体路径的所述第二流动路径，其中所述传感器反馈接收自联接于所述燃烧发动机、所述换热器、一个或更多个流体流动路径、或者所述蒸汽系统的一个或更多个传感器，其中所述一个或更多个流动控制装置联接于所述燃烧发动机、所述换热器、一个或更多个流体流动路径、或者所述蒸汽系统，且其中所述第一流替换涡轮抽取蒸汽的至少80%以促进所述除气器中的除气，
利用所述加热的工作流体的至少一部分经由所述蒸汽系统产生蒸汽供应。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
使所述加热的工作流体的所述第一部分从所述换热器沿所述第一流动路径流至所述蒸汽系统的除气器；
除去所述加热的工作流体的所述第一部分中的一种或更多种腐蚀成分和/或溶解气体，以产生除气的且加热的工作流体；以及
将所述除气的且加热的工作流体发送至构造成至少部分地基于所述除气的且加热的工作流体产生蒸汽的锅炉。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法将所述加热的工作流体的温度调节至至少90℃。
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