CN1325770C - 组合式燃气和蒸汽轮机设备中用于预热燃料的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在组合式燃气和蒸汽轮机设备中预热燃料的装置，该装置具有至少一个用于加热、蒸发和过热给水的蒸汽发生器(5，6，7)，该发生器具有一个给水预热级(15，16，43，51)、一个蒸发器(8，9，10)和一个过热器(11，12，13)，其中至少一部分被加热的给水可以用于在一个燃料预热器中预热燃料，该预热器可以通过一根给水输入管道(35，36，37，56，58，60，73)被馈予具有一给定温度的给水，预热燃料之后被冷却的给水通过一根给水排出管道(57，59，61，74)被排出，为了使该燃料预热装置能够适用于不同的燃气轮机设备，并且以其加热功率迅速而经济地适配于给定的燃料预热需求，在按照需要可逐个接通的一些燃料预热级(48，49，50)中对燃料进行预热，该燃料可以先后通过这些燃料预热级。

Description

组合式燃气和蒸汽轮机设备中用于预热燃料的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在组合式燃气和蒸汽轮机设备中预热燃料的装置，该装置具有至少一个用于加热、蒸发和过热给水的蒸汽发生器，该发生器具有一个给水预热器或冷凝水预热器、一个蒸发器和一个过热器，其中，至少一部分被加热的给水可以用于预热燃料，并且可以通过一根给水输入管道向该燃料预热器提供具有一给定温度的给水，预热燃料之后被冷却的给水借助一根给水排出管道排出。
背景技术
如在欧洲专利申请EP0931911A中所公开的那样，为了提供驱动蒸汽轮机的蒸汽，给水被加热、蒸发并在高压下过热。这一点通常在多个蒸汽发生器级中、即在一个低压蒸汽发生器级、一个中压蒸汽发生器级和一个高压蒸汽发生器级中实现。蒸汽发生器级由一个给水预热器或冷凝水预热器、一个连接到各汽包的蒸发器和一个连接到汽包蒸汽区的过热器所组成。在该给水预热器或冷凝水预热器中由一个给水泵输送来的给水在进入一个配属于各压力级的汽包之前被加热到沸点并且部分地被蒸发。在所述蒸发器中则产生饱和蒸汽。所述过热器用于将热量传递给饱和蒸汽同时又不会导致饱和蒸汽压力的升高，该饱和蒸汽随后被引导到具有不同蒸汽压力的各蒸汽轮机部分(低压、中压和高压汽轮机部分)。在一个组合式燃气和蒸汽轮机设备中，蒸汽发生器级的热量由燃气轮机的高温废气来提供。在中压蒸汽发生器级中，附加地将由高压汽轮机部分中取得的排出蒸汽与过热的中压蒸汽混合并在一个中间过热器中再一次加热，以便接着输送到中压汽轮机部分。作为将其输送到相应的蒸汽轮机部分的替代方案，也可以选择将该蒸汽引导到一个蒸汽轮机冷凝器中，从那里开始通过利用一个冷凝水泵将位于冷凝器中的冷凝水再泵回冷凝水预热器来接通水/蒸汽循环。在一个组合式燃气和蒸汽轮机设备中，为了产生用于燃气轮机的燃气或用于产生用于蒸汽轮机蒸汽发生器的附加热量而燃烧一种燃料，例如天然气。为了形成有效燃烧事先要对燃料进行加热。燃料预热借助一个燃料预热器来实现。为此例如将中压给水预热器后面的已加热的一部分中压给水在进入中压汽包之前分支出，然后使之在热交换器的热交换过程中从燃料一旁流过并在冷凝水泵与冷凝水预热器之间重新引导到水/蒸汽循环中。在此燃料的温度高达200℃度。也可以选择在中压给水进入中压给水预热器之前就将其分支出，在这样的情况下燃料温度约为140-160℃。
上述方案的缺点是，燃料预热器必须有一个高的压力设计，由此会使燃料预热器相对于温度变化相当敏感并且在加工和维修上的费用较高。此外，即便在现代化的燃气轮机中，燃料本身的预热也几乎很少达到200℃，因为对于较高温度的预热会产生例如所谓的“燃烧室噪音”问题，因此目前几乎不能装设这种昂贵的预热系统。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是提供一种上述类型的燃料预热装置，该装置可以用在不同的燃气轮机设备上，并且其加热功率可迅速和经济地与一预定的燃料预热需求适配。
上述技术问题由此来解决，燃料预热可在按照需要可逐个接通的燃料预热级中实现，燃料可以依次传导通过它们。
通过这样一种装置在设计和实施时能够实现具有重复效应的高标准化率。通过由各单个的按照需要可使用的燃料预热级来构成燃料预热器，按照燃料预热级的布置和数量及其与蒸汽发生器的连接，能够分级地形成不同的温度范围。因此可以实现一个模块化结构，使该装置可以用于不同的燃气和蒸汽轮机设备或者可以通过简单的变型进行适配(模块效应)。
如果燃料预热在第一级(例如通过冷凝水再循环)中实现，则当给水预热器由两部分构成并且这两部分对于排气是并联的同时该燃料预热级又连接在两个部分之间时，可实现用于燃料预热的给水量的全部利用，在此，给水输入管道从给水预热器第一部分的一个出口通向燃料预热级而给水排出管道从燃料预热级通向给水预热器第二部分的进口。在这种装置中，全部给水量首先通流给水预热器的一部分，并被加热然后流过燃料预热级，在燃料预热级中给水完全或部分地释放出事先获得的热量。接着被冷却的给水流过给水预热器的第二部分，在其中给水被再次加热。由此不会产生由于给水分支时可能产生的节流所带来的损失。只需要较小的泵功率而且可比较有利地不必附加使给水循环。因此相应提高燃料预热级的效率。
当一个燃料预热级配备有一个冷凝水预热器或一个中压给水预热器或一个高压给水预热器时，在燃料预热时可按照需要调节到所期望的燃料温度。因此，能够无需附加措施地同时利用这些给水预热级不同的压力范围和温度范围来预热燃料。尤其是可以视不同的加热需求来将各给水预热级相互连接起来。
如果具有三个燃料预热级，则对于充分利用蒸汽发生器中给水能量是特别有利的，其中第一燃料预热级与一冷凝水预热器相配置，第二燃料预热级与中压给水预热器配置而第三燃料预热级与高压给水预热器配置。由此可以小心地将燃料在各预热级中加热到非常高的温度。同时仅需要一个与各压力和温度相适配的燃料预热级设计。因此对于较低压力级能够实现较低费用的设计，由此不会对安全可靠性形成限制并可以节省费用。
如果一个燃料预热级的给水输入管道连接在冷凝水预热器后面的给水泵上而燃料预热级的给水排出管道通到冷凝水预热器的前面，则基于给水泵所施加的压力而无需附加的冷凝水回流泵。
如果一个燃料预热级的给水输入管道连接在一个给水预热器后面而该燃料预热级的给水排出管道通到该给水泵的前面，则无需节流到例如约4-5巴(1巴＝1×105帕斯卡)的低压力水平。
如果一个燃料预热级的给水输入管道连接在中压汽包与中压给水预热器之间并且该燃料预热级的给水排出管道通到低压汽包，则蒸发将很少。
如果第一和/或第二和/或第三燃料预热级分别连接到冷凝水预热器的两个部分之间和/或中压给水预热器的两个部分之间和/或高压给水预热器的两个部分之间，则可比较有利地不必有附加的给水循环。
如果一根混合管道从冷凝水泵和一个关闭阀之间开始通到燃料预热级的给水入口，则能够保证以更微小的温度梯度实现更缓慢的起动。所混入的更冷的给水量可以连续地予以调节，由此控制温度。
如果一根混合管道与燃料预热级的一个中压给水输入口连接，并且该混合管道开始于给水泵与中压给水预热器之间，则可以在中压燃料预热器中实现可调节的起动。
此外，本发明的目标是改善在组合式燃气和蒸汽轮机设备中用于燃料预热的方法，在该方法中，在至少一个蒸汽发生器中的给水在一个给水预热器或冷凝水预热器中被加热，在一个蒸发器中蒸发并在一个过热器中过热，其中至少一部分被加热的给水用于在一个燃料预热器中预热燃料，可以通过一根给水输入管道向该燃料预热器提供具有一给定温度的给水，并且该预热燃料之后被冷却的给水通过各给水排出管道排出。
因此本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种在组合式燃气和蒸汽轮机设备中预热燃料的方法，该方法可以用于不同的燃气轮机并且借助该方法燃料预热器的加热功率可以迅速而经济地满足一个预定的燃料预热需求。
上述技术问题由此来解决，即，预热燃料在按照需要可逐个接通的燃料预热级中实现，燃料可以依次通过这些燃料预热级。通过分级加热燃料能够灵活且接近最佳地将燃料预热温度调整到满足机组需求，同时这种加热是经济的，因为不是所有所采用的部件都必须同时满足所有的压力和温度要求，而只需那些当时局部起主导作用的部件满足相关的要求。
如果给水首先流过给水预热器的一部分，接着通向燃料预热级，并随后流过给水预热器的第二部分，同时这两个部分对于排气又是并联的，则给水首先直接被加热到所需的温度并随后可以利用全部被加热的给水量来加热燃料。然后该被冷却的给水在给水预热器的第二部分中又重新被加热。因此不会出现由于节流造成的压力损失或由于漫长的绕流可能造成的热损失。
如果由来自冷凝水预热器的给水流过第一燃料预热级，由来自中压给水预热器的给水流过第二燃料预热器，由来自高压给水预热器的给水流过第三燃料预热器，则可以特别有利地充分利用给水的各温度和压力状态并且各燃料预热级可分别只针对一个预热级的需求来调整，由此可以节省费用(模块化结构)。
附图说明
下面借助附图所示实施方式对本发明予以详细说明，附图中：
图1为一台燃气和蒸汽轮机设备的简图；
图2示出一个燃料预热级；
图3a示出两个燃料预热级；
图3b为水/蒸汽分离装置的细节图；
图3c也示出了两个燃料预热级，但其中的管道布设方案是图3a所示的替代方案；
图4也示出两个燃料预热级；
图5示出三个燃料预热级。
具体实施方式
图1以简图示出一个燃气和蒸汽轮机设备。蒸汽轮机组1由三个透平级2，3，4构成，即一个低压蒸汽级2、一个中压蒸汽级3和一个高压蒸汽级4。通过三个蒸汽发生器5，6，7、即一个低压蒸汽发生器5，一个中压蒸汽发生器6和一个高压蒸汽发生器7为透平级2，3，4分别提供蒸汽。
蒸汽发生器5，6，7原则上有类似构造。这些蒸汽发生器5，6，7分别由一个蒸发器8，9，10、一个过热器11，12，13、一个冷凝预热器42或一个给水预热器15，16和一个汽包17，18，19，以及一个热源20所组成，在汽包中收集给水冷凝水和给水蒸汽，在图示情况下该热源20由一个燃气轮机21的排气来供热。
给水首先在一个冷凝预热器42中预热。然后一部分给水被分出并通过一根低压给水管道35输送到一个低压汽包17。该给水的另一部分由一给水泵通过一中压给水管道36输送到中压汽包18并通过一高压给水管道37输送到高压汽包19。从汽包17，18，19开始由给水首先在低压蒸发器8、中压蒸发器9和高压蒸发器10中产生饱和蒸汽。该饱和蒸汽然后被连接到低压蒸汽发生器5中的低压过热器11，在该过热器中饱和蒸汽被加热到所期望的过热温度。从低压过热器11开始一根低压透平输送管道25将该蒸汽输送到低压透平级2或者在旁通运行时通过一根低压蒸汽旁通管道40输送到一个透平冷凝器23，在该冷凝器中蒸汽再次被冷凝并借助一冷凝水泵41输送到冷凝预热器42。在中压蒸汽发生器6中给水首先在中压给水预热器15中预热，接着在中压蒸发器9中产生饱和蒸汽，然后将该饱和蒸汽输送到中压过热器12。该过热的蒸汽接着被馈入高压透平排出管道28，该管道输送由高压透平部件4排出的蒸汽，该蒸汽与中压蒸汽一起在中压中间过热器22中继续过热并接着通过一根中压透平输入管道26输送到蒸汽轮机1的中压蒸汽级3。也可以选择将中压蒸汽通过一中压蒸汽旁通管道39输送到透平冷凝器23。输送到高压蒸汽发生器7的给水首先在高压给水预热器16中加热然后在另一个高压给水预热器43中加热。在高压蒸发器10中产生的饱和蒸汽在高压过热器13的两个级中过热并通过一根高压透平输入管道27输送到蒸汽轮机1的高压蒸汽级4。也可选择通过高压蒸汽旁通管道29来导引蒸汽，它将高压透平输入管道27与高压透平排出管道28连接起来。从所有的汽包17，18，19可以将汽包水通过低压汽包排出管道32、中压汽包排出管道33或高压汽包排出管道34排到一个公共水箱38。此外该过热的中压蒸汽和过热的高压蒸汽可以分别在安设在中压透平输入管道26或高压透平输入管道27内的中压蒸汽过热冷却器30或高压过热冷却器31(喷射冷却器)里面通过输入从给水泵后面取出的给水进行冷却。此外在大多数管道中装设有电动阀或电动节门，由此能够控制蒸汽流和给水流。
为了产生驱动燃气轮机21的燃气需要燃烧一种燃料，例如天然气或燃油。如图1所示，在现有技术中为了预热燃料使用来自中压蒸汽发生器6的被加热给水。该给水在中压给水预热器15中预热后被输送到一个燃料预热器44。在该燃料预热器44中根据热交换原理通过对流将热能从给水传递到燃料。接着这些在冷凝水预热器42之前被冷却的给水再馈入给水循环中。给水通过加热燃料被冷却到60-80℃，而燃料则被加热到200℃。但这种高度预热不能总是被充分利用，因为高温预热燃料在燃气轮机21的燃烧室中燃烧时可能会产生例如所谓的“燃烧室噪音”问题。
图2示出按照本发明的一个燃料预热级48。所述由冷凝水预热器42加热的给水通过一根由高压给水泵抽取出低压给水的低压给水输入管道58，输送到燃料预热级48。当该燃料在燃料预热级48的热交换器中加热之后，给水通过位于冷凝水预热器42前面的一根低压给水排出管道59被排出。在低压给水输入管道58中配有带电子伺服驱动器的阀63，以便能够截止或调整给水的流动。为了防止过压干扰设有一过压阀45。为了以微小的温度梯度缓慢地起动设有一根混合管道46。该混合管道46开始于冷凝水预热器42之前并且还开始于通过预热燃料被冷却的给水的输入位置65之前。该混合管道46在燃料预热级48的前面终结并具有一个可调节的阀门64。此外规定整个燃料预热级48与低压给水输入管道58、低压给水排出管道59和混合管道46一起作为在后配备系统，以便在需要时能够使用。与低压给水输入管道58、低压给水排出管道59和燃料预热级48并联延伸的一根给水并联管道66从给水泵24延伸到冷凝水预热器42前面。在这个给水并联管道66中除了另一阀门68以外还设置有一个节流隔板47，借助于这个节流隔板将较高的(旁通燃料预热器的)给水压力降低到冷凝水系统的水平。
图3a示出具有两个燃料预热级48，49的一个燃气和蒸汽轮机设备的局部线路连接图。该低压燃料预热级48如图2所示那样连接。在该燃料预热级48中被加热的燃料接着被输送到第二燃料预热级即中压预热级49。它通过一根中压给水管道56被馈予给水，该给水在中压给水预热器15，51的后面取出。在此该中压给水预热器15，51由两个并联的部分15和51构成。通过在第二中压给水预热器51的前面输入从第一中压给水预热器15前面取出的较冷给水，防止在第二中压给水预热器51中产生蒸发。这一点尤其在流量较小时会变得很重要，例如当中压燃料预热级49不运行的时候。在中压汽包18与中压给水管道56的附件之间具有一个节流隔板54。这个装置的目的是避免在中压预热器51中由于形成蒸汽时的滞压(Druckanstau)而产生蒸发。此外存在一个汽泡分离器71，其工作方式在图3b的细节图中详细示出。为了缓慢地起动，在燃料预热级49的前面，可通过一个三通阀68使较冷的给水通过在中压给水预热器15前面接入的一根输入管道69。燃料预热级49后面的被冷却后的给水通过一中压给水排出管道57排出，该管道通向给水泵24。这个第二燃料预热级49的给水排出管道57则连接在冷凝水预热器42与一个低压汽包17之间。这根中压给水排出管道57具有一个用于超压保险的过压阀53。压力必须仅仅设计到冷凝水预热压力上，例如25-30巴。如果不希望预热燃料，燃料预热级48，49的给水管道就可以按照需要借助多个阀门70截止。
图3b示出汽泡分离器71的细节图。蒸发例如可以由此产生，即，例如当给水因其温度或压力下降太过剧烈地过饱和有蒸汽时。通过该汽泡分离器71使得由中压给水预热器51流来的给水流变慢并使可能存在的汽泡垂直向上升起，然后从那里一起被拖带到中压汽包18。无汽泡的给水则收集到下面的汽泡分离器部件72里面并在这里通过中压给水管道56排放到燃料预热级49中。
图3c示出具有两个燃料预热级48，49的燃气和蒸汽轮机设备的局部线路连接图。第一燃料预热级48和图3a中所示出的预热级48相对应。第二燃料预热级49的中压给水排出管道61/62则通向低压汽包17。另一混合管道78与一根中压给水输入管道56连接到第二燃料预热级49的另一入口79，其中，该另一混合管道78开始于给水泵24与中压给水预热器15之间。由此使蒸发问题更少，因为给水还相当热。
图4示出具有两个燃料预热级48，49的燃气和蒸汽轮机设备局部的线路连接图。该中压给水预热级由两个部分15，51构成，它们对于排气是并联连接的。燃料预热级49连接在中压给水预热器的两个部分15，51之间，其中，给水输入管道73从给水预热器第一部分15的出口通向燃料预热级49而给水排出管道74则从燃料预热级49通向给水预热器第二部分51的一个入口。与燃料预热级49相并联地设有一旁通管道75，一旦不要给水流过燃料预热级49的时候，即可通过该管道75导引给水。
图5示出具有三个燃料预热级48，49，50的一台燃气和蒸汽轮机设备的局部线路连接图。来自中压给水预热器15前面区域内的给水输入第一燃料预热级48中。第二燃料预热级49连接在中压给水预热器的两个部分15和51之间而第三燃料预热级50连接在高压给水预热器的两个部分16和43之间。在此，燃料在第一燃料预热级48中被加热到约130-150℃。在第二燃料预热级49中则被加热到200-220℃而在第三燃料预热级50则被加热到约300℃。该燃料预热器可以分别通过给水管道80，81，82桥接并因此可以在需要的时候被旁通。

Claims (11)

1.一种用于在组合式燃气和蒸汽轮机设备中预热燃料的装置，该装置具有至少一个蒸汽发生器(5，6，7)，该发生器具有一个给水预热器(15，16，43，51)、一个蒸发器(8，9，10)和一个过热器(11，12，13)，该装置还具有一些按照需要可逐个接通的、串联设置的燃料预热级(48，49，50)，其中，至少一部分被加热的给水借助一根给水输入管道(35，36，37，56，58，60，73)被输送到这些燃料预热级(48，49，50)中并且借助一根给水排出管道(57，59，61，74)从这些燃料预热级(48，49，50)中排出，其特征在于，所述装置包括三个燃料预热级(48，49，50)，其中，借助所述给水输入管道(35，36，37，56，58，60，73)将第一燃料预热级(48)与一个冷凝水预热器(42)连接，将第二燃料预热级(49)与一个中压给水预热器(15，51)连接而将第三燃料预热级(50)与一个高压给水预热器(16，43)连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中压给水预热器由两部分(15，51)构成，它们对于排气是并联的，并且第二燃料预热级(49)连接在这两部分(15，51)之间，其中，所述给水输入管道(73)的一端与给水预热器第一部分(15)的出口相连，另一端则与第二燃料预热级(49)连接，而所述给水排出管道(74)的一端则与第二燃料预热级(49)相连，其另一端则和给水预热级第二部分(51)的进口连接。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一燃料预热级(48)的给水输入管道(58)连接在冷凝水预热器(42)后面的一个给水泵(24)上，而这个第一燃料预热级(48)的给水排出管道(59)则通到冷凝水预热器(42)的前面。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二燃料预热级(49)的给水输入管道(56)连接在中压给水预热器(15，51)后面，而这个第二燃料预热级(49)的给水排出管道(57)则通到所述给水泵(24)的前面。
5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二燃料预热级(49)的给水输入管道(56)连接在一个中压汽包(18)与中压给水预热器(15，51)之间，而这个第二燃料预热级(49)的给水排出管道(57)则与一个低压汽包(17)连接。
6.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二燃料预热级(49)的给水输入管道(56)连接在一个中压汽包(18)与中压给水预热器(15，51)之间，而这个第二燃料预热级(49)的给水排出管道(57)则连接在冷凝水预热器(42)与一个低压汽包(17)之间。
7.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述冷凝水预热器(42)和/或中压给水预热器(15，51)和/或高压给水预热器(16，43)由两部分构成，并且第一燃料预热级(48)连接到冷凝水预热器(42)的两部分之间和/或第二燃料预热级(49)连接到中压给水预热器(49)的两部分之间和/或第三燃料预热级(50)连接到高压给水预热器(16，43)的两部分(16，43)之间。
8.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括一个冷凝水泵(41)与一个关闭阀(76)，一根混合管道(46)连接在该冷凝水泵(41)与该关闭阀(76)之间并通到第一燃料预热级(48)的给水入口(77)。
9.如权利要求3所述的装置，其特征在于，另一混合管道(78)与一根中压给水输入管道(56)连接到第二燃料预热级(49)的另一入口(79)，其中，该另一混合管道(78)开始于给水泵(24)与中压给水预热器(15)之间。
10.一种用于在组合式燃气和蒸汽轮机设备中借助于权利要求1至9中任一项所述的装置来预热燃料的方法，其中，在至少一个蒸汽发生器(5，6，7)中的给水在一个给水预热器(15，16，43，51)或冷凝水预热器(42)中加热，在一个蒸发器(8，9，10)中蒸发并在一个过热器(11，12，13)中过热，其中，至少一部分被加热的给水用于在一个燃料预热器中预热燃料，该预热器通过一根给水输入管道(35，36，37，56，58，60，73)被馈予具有一给定温度的给水，而预热燃料之后被冷却的给水通过一根给水排出管道(57，59，61，74)排出，其特征在于，所述对燃料的预热在按照需要可逐个接通的一些燃料预热级(48，49，50)中实现，其中燃料可以先后通过这些燃料预热级，并且来自一个冷凝水预热器(42)的给水流过第一燃料预热级(48)，来自一个中压给水预热器(15，51)的给水流过第二燃料预热级(49)，而来自一个高压给水预热器(16，43)的给水流过第三燃料预热级(50)。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述给水首先通过中压给水预热器的第一部分(15)，接着通过一根给水输入管道(73)流向第二燃料预热级(49)，然后通过一根给水排出管道(74)流向中压给水预热器的第二部分(51)，其中，所述中压给水预热器的两个部分(15，51)对于排气是并联的。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3702267B2 (ja) * 2002-11-13 2005-10-05 三菱重工業株式会社 一軸形コンバインドサイクルプラント
US20070017207A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 General Electric Company Combined Cycle Power Plant
US7487642B2 (en) * 2005-11-01 2009-02-10 General Electric Comapny Methods and apparatus for operating gas turbine engines
EP1806533A1 (de) * 2006-01-05 2007-07-11 Siemens Aktiengesellschaft Wasserdampfkreislauf einer Kraftwerksanlage
US7849692B2 (en) * 2006-07-31 2010-12-14 Caterpillar Inc Segmented heat exchanger
EP1898056A1 (fr) * 2006-09-05 2008-03-12 Cockerill Maintenance & Ingenierie S.A. Dispositif d'extraction de chaleur du condensat préchauffé du cycle à vapeur d'un cycle combiné
US7905082B2 (en) * 2007-01-30 2011-03-15 General Electric Company Method and system for increasing Modified Wobbe Index control range
US8220268B2 (en) * 2007-11-28 2012-07-17 Caterpillar Inc. Turbine engine having fuel-cooled air intercooling
US20090158738A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Tailai Hu Methods and apparatus for starting up combined cycle power system
US8186142B2 (en) * 2008-08-05 2012-05-29 General Electric Company Systems and method for controlling stack temperature
US8205451B2 (en) * 2008-08-05 2012-06-26 General Electric Company System and assemblies for pre-heating fuel in a combined cycle power plant
US20100031933A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-11 Prakash Narayan System and assemblies for hot water extraction to pre-heat fuel in a combined cycle power plant
US8117821B2 (en) * 2009-02-11 2012-02-21 General Electric Company Optimization of low-BTU fuel-fired combined-cycle power plant by performance heating
US8240149B2 (en) * 2009-05-06 2012-08-14 General Electric Company Organic rankine cycle system and method
US8528335B2 (en) * 2010-02-02 2013-09-10 General Electric Company Fuel heater system including hot and warm water sources
US8881530B2 (en) * 2010-09-02 2014-11-11 General Electric Company Fuel heating system for startup of a combustion system
EP2426337A1 (de) * 2010-09-03 2012-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung zur Brennstoffvorwärmung sowie Verfahren zur Brennstoffvorwärmung
US20130074508A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 John Edward Sholes Fuel Heating in Combined Cycle Turbomachinery
CN103842649A (zh) * 2011-12-27 2014-06-04 川崎重工业株式会社 太阳能热发电设备
US9086019B2 (en) 2012-07-02 2015-07-21 United Technologies Corporation Turbomachine thermal energy exchange
US20140041359A1 (en) * 2012-08-13 2014-02-13 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Rapid startup heat recovery steam generator
JP6116306B2 (ja) * 2013-03-25 2017-04-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン用燃料の予熱装置、これを備えているガスタービンプラント、及びガスタービン用燃料の予熱方法
EP2824293A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-14 Alstom Technology Ltd Power plant with integrated fuel gas preheating
US10100680B2 (en) 2013-09-19 2018-10-16 Siemens Aktiengesellschaft Combined cycle gas turbine plant comprising a waste heat steam generator and fuel preheating step
CN103644032B (zh) * 2013-12-18 2016-02-03 山东电力工程咨询院有限公司 燃机电厂余热锅炉中压给水梯级利用加热天然气系统
US20150192037A1 (en) * 2014-01-06 2015-07-09 James H. Sharp Combined cycle plant fuel preheating arrangement
US20150300261A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 General Electric Company Fuel heating system for use with a combined cycle gas turbine
JP6498433B2 (ja) * 2014-12-19 2019-04-10 三菱重工業株式会社 排熱回収システム及びこれを備えた船舶ならびに排熱回収方法
JP6550659B2 (ja) 2015-07-24 2019-07-31 三菱日立パワーシステムズ株式会社 給水方法、この方法を実行する給水系統、給水系統を備える蒸気発生設備
US10900418B2 (en) * 2017-09-28 2021-01-26 General Electric Company Fuel preheating system for a combustion turbine engine
US11085336B2 (en) * 2018-12-21 2021-08-10 General Electric Company Method for operating a combined cycle power plant and corresponding combined cycle power plant
KR102445324B1 (ko) * 2021-03-30 2022-09-19 두산에너빌리티 주식회사 복합 발전 시스템 및 복합 발전 시스템의 구동 방법
US11719156B2 (en) 2021-03-30 2023-08-08 Doosan Enerbility Co., Ltd. Combined power generation system with feedwater fuel preheating arrangement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099374A (en) * 1976-04-15 1978-07-11 Westinghouse Electric Corp. Gasifier-combined cycle plant
US4793141A (en) * 1986-11-14 1988-12-27 Hitachi, Ltd. Gland sealing steam supply system for steam turbines
US4932204A (en) * 1989-04-03 1990-06-12 Westinghouse Electric Corp. Efficiency combined cycle power plant
EP0588392A1 (en) * 1992-07-13 1994-03-23 N.V. Kema Steam and gas turbine power plant using moistened natural gas
WO1995000747A1 (de) * 1993-06-24 1995-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben einer gas- und dampfturbinenanlage sowie danach arbeitende gud-anlage
EP0931911A2 (en) * 1998-01-19 1999-07-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Combined cycle power plant

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2693080A (en) * 1950-09-13 1954-11-02 Turbex Corp Differential gas turbine
US3688505A (en) * 1969-10-13 1972-09-05 Gen Motors Corp Ducted fan engine
GB1309721A (en) * 1971-01-08 1973-03-14 Secr Defence Fan
US3861139A (en) * 1973-02-12 1975-01-21 Gen Electric Turbofan engine having counterrotating compressor and turbine elements and unique fan disposition
US3853432A (en) * 1973-08-29 1974-12-10 Avco Corp Differential gas turbine engine
US4344336A (en) * 1979-07-23 1982-08-17 Ford Motor Company Differential traction drive with extreme overall torque ratios for use in a gas turbine engine driveline
US4251987A (en) * 1979-08-22 1981-02-24 General Electric Company Differential geared engine
US4423794A (en) * 1981-03-12 1984-01-03 The Garrett Corporation Flywheel assisted electro-mechanical drive system
US4514991A (en) * 1983-10-17 1985-05-07 Carrier Corporation Variable speed drive motor system with inverter control
US4964315A (en) * 1984-10-03 1990-10-23 General Electric Company Transmission having dual counterrotating output shafts
EP0281841B1 (de) * 1987-03-07 1990-11-14 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von 5-Amino-4,6-dihalogenpyridinen
GB9313905D0 (en) * 1993-07-06 1993-08-25 Rolls Royce Plc Shaft power transfer in gas turbine engines
US5947845A (en) * 1997-04-15 1999-09-07 Canelas; Carlos Combination ball and shoes
US6158210A (en) * 1998-12-03 2000-12-12 General Electric Company Gear driven booster
US6269626B1 (en) * 2000-03-31 2001-08-07 Duk M. Kim Regenerative fuel heating system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099374A (en) * 1976-04-15 1978-07-11 Westinghouse Electric Corp. Gasifier-combined cycle plant
US4793141A (en) * 1986-11-14 1988-12-27 Hitachi, Ltd. Gland sealing steam supply system for steam turbines
US4932204A (en) * 1989-04-03 1990-06-12 Westinghouse Electric Corp. Efficiency combined cycle power plant
EP0588392A1 (en) * 1992-07-13 1994-03-23 N.V. Kema Steam and gas turbine power plant using moistened natural gas
WO1995000747A1 (de) * 1993-06-24 1995-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben einer gas- und dampfturbinenanlage sowie danach arbeitende gud-anlage
EP0931911A2 (en) * 1998-01-19 1999-07-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Combined cycle power plant

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