KR20220012817A - 이중 사이클 발전소를 위한 배기 제어 댐퍼 시스템 - Google Patents
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Abstract
발전소(100)를 위한 배기 제어 댐퍼 시스템(140)은 가스 터빈(GT) 시스템(108)으로부터 열 회수 시스템(112)으로의 배기 유동 경로 내에 유체연통 가능하게 결합되도록 구성되는 프레임(142)을 포함한다. 댐퍼 시스템(140)은, 프레임(142) 내에 있고 배기 유동 경로를 집합적으로 덮는 루버형 댐퍼들(150)의 적어도 2개의 세트를 포함한다. 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트는 완전 개방 위치, 완전 폐쇄 위치 및 부분 개방 위치 중 하나에 집합적으로 각도방향으로 위치가능한 복수의 블레이드(152)를 포함한다. 공기 삽입 시스템(160)이 프레임(142)에 결합되고, 열 회수 시스템(112)으로 들어가는 배기 온도를 제어하기 위해 공기유동을 배기 유동 경로 내로 삽입하도록 구성된다. 루버형 댐퍼들(150)의 세트는 열 회수 시스템(150)으로의 배기 유동 분배 및 질량 유동을 제어하도록 조절될 수 있다.
Description
본 발명은, 대체적으로, 이중 사이클 발전소(dual cycle power plant)에 관한 것으로, 더 상세하게는, 루버형 댐퍼(louvered damper)들의 세트, 및 열 회수 시스템을 위한 가스 터빈 배기 파라미터를 제어하기 위한 공기 삽입 시스템(air insertion system)을 포함하는 댐퍼 시스템에 관한 것이다.
기술분야
이중 사이클 발전소는 다른 목적을 위해 사용될 수 있는 초과 열을 생성하는 발전 시스템을 포함한다. 예를 들어, 열병합 발전소(cogeneration plant)는 전력, 및 다른 목적을 위해 사용될 수 있는 초과 열을 생성한다. 유사하게, 복합 사이클 발전소(combined cycle power plant, CCPP)는 가스 터빈(gas turbine, GT) 시스템을 포함하는데, 이는 전력, 및 역시 전력을 생성하는 증기 터빈(steam turbine, ST) 시스템을 위한 증기를 생성하는 데 사용될 수 있는 초과 열을 생성한다. CCPP의 단순 사이클 작동에서, GT 시스템은 전력을 발생시키도록 단독으로 작동되고, 그로부터의 배기물은 바이패스 배기 스택을 통해 전환기 또는 바이패스 댐퍼를 거쳐 지향된다. 바이패스 배기 스택은 배기 가스를 그가 대기로 빠져나가기 전에 처리하는 임의의 다양한 환경 배기 처리 시스템을 포함할 수 있다. CCPP의 복합 사이클 작동에서, GT 시스템으로부터의 고온 배기물은, 그가 대기로 배기되기 전에, ST 시스템을 위한 증기를 생성하기 위해, 바이패스 댐퍼에 의해 열 회수 시스템, 예컨대 열 회수 증기 발생기로 지향된다. 복합 사이클에서, GT 시스템 및 ST 시스템 둘 모두는 전력을 발생시킨다.
ST 시스템 시동은, 이상적으로는, 시스템에 대한 손상을 방지하기 위해 시스템의 온도를 점진적으로 증가시키는 것을 포함한다. ST 시스템 온도는, 특히, 열 회수 시스템에 의해 생성되고 ST 시스템에 적용되는 증기의 양을 제어하는 것을 통해 증가된다. GT 시스템 배기물을 배기 스택으로부터 열 회수 시스템으로 방향전환시키기 위해 사용되는 바이패스 댐퍼는 단일 또는 이중 블레이드 폐쇄구 또는 플랩 밸브(flap valve)를 포함할 수 있다. 블레이드(들)는 단부 피벗점을 중심으로 선회하여 개방 또는 폐쇄되거나, 활주하여 개방/폐쇄된다(후자는 길로틴 댐퍼(guillotine damper)로 지칭될 수 있음). 바이패스 댐퍼는, 전형적으로, 개방 또는 폐쇄 위치에 있도록 설계된다.
작동 시에, GT 시스템은 고온 배기물을 생성하고, ST 시스템이 시작할 준비가 되어 있을 때, 바이패스 댐퍼가 개방되어서, 열 회수 시스템을 고온 배기물에 노출시켜 ST 시스템을 위한 증기를 생성한다. 이러한 양자택일(all-or-nothing) 접근법은 ST 시스템의 점진적이고 제어된 시동을 어렵게 만들고, 열 회수 시스템의 상류에 있는 구성요소 및 열 회수 시스템 내에 있는 구성요소를 급속 가열 동안 잠재적으로 극심한 열 응력에 노출시킨다. 이러한 극심한 응력은 이들 구성요소의 사용가능한 수명을 감소시킬 수 있다.
이들 문제를 해결하기 위해, 하나의 접근법에서, GT 시스템의 출력을 제어함으로써 배기 온도 제어가 제공되지만, 이러한 접근법은, 불리하게도, 플랜트 출력 및 전력 가용성을 감소시킬 수 있다. 다른 접근법에서, 바이패스 댐퍼는, 여러 태양들 중에서 특히, 바이패스 댐퍼를 부분 개방 위치, 예컨대 10%, 20% 등에 위치시킴으로써 열 회수 시스템으로의 배기물의 질량 유동을 제어하려고 시도하기 위해 사용된다. 이러한 방법 및 구조는 다수의 단점을 야기한다. 특히, 블레이드 바이패스 댐퍼는 배기 유동의 충분한 제어를 제공하지 못하는데, 그 이유는 그가 실제로 개방 또는 폐쇄 위치 중 어느 하나만이 가능할 수 있는 1개 또는 2개 이하의 블레이드를 포함하기 때문이다. 임의의 부분 개방 위치에서, 1개 또는 2개의 블레이드는 빠른 시작 또는 사이클링 작동 동안 유리한, GT 시스템에서의 배압의 인가를 충분히 제어하지 못한다. 게다가, 폐쇄 설정과 개방 설정 사이에서, 현재의 바이패스 댐퍼는, 여러 문제들 중에서 특히, 배기물에서의 역류 또는 난류를 야기하여, 열 회수 시스템에서의 불균일한 열 전달을 초래할 수 있다. 따라서, 현재의 바이패스 댐퍼에 의해 야기되는 열 회수 시스템의 가열 속도를 제어할 수 없는 것은, 예컨대 시동 동안, ST 시스템의 온도를 제어하는 데 어려운 문제를 일으킨다.
현재의 바이패스 댐퍼의 다른 단점은 열 회수 시스템으로 들어가는 배기물에 대한 최소 질량 유동 제어이다. 더 양호한 질량 유동 제어의 결여는, 또한, 열 회수 시스템의 가열 및 그가 발생시키는 증기의 부피를 제어하는 데 어려움을 야기할 수 있다.
본 발명의 일 태양은, 복합 사이클 발전소를 위한 배기 제어 댐퍼 시스템으로서, 가스 터빈(GT) 시스템으로부터 열 회수 시스템으로의 배기 유동 경로 내에 유체연통 가능하게 결합되도록 구성되는 프레임; 프레임 내에 있고 배기 유동 경로를 집합적으로 덮는 루버형 댐퍼들의 적어도 2개의 세트 - 루버형 댐퍼들의 각각의 세트는 완전 개방 위치, 완전 폐쇄 위치, 및 부분 개방 위치 중 하나에 집합적으로 각도방향으로 위치가능한(angularly positionable) 복수의 블레이드를 포함함 -; 및 프레임에 작동식으로 결합되고 공기유동을 배기 유동 경로 내로 삽입하도록 구성되는 공기 삽입 시스템을 포함하는, 댐퍼 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 태양은, 발전소로서, 가스 터빈(GT) 시스템; 증기 터빈(ST) 시스템; GT 시스템 및 ST 시스템에 작동식으로 결합되는 열 회수 증기 발생기; 및 배기 제어 댐퍼 시스템을 포함하고, 배기 제어 댐퍼 시스템은: GT 시스템으로부터 열 회수 증기 발생기로의 배기 유동 경로 내에 유체연통 가능하게 결합되도록 구성되는 프레임; 프레임 내에 있고 배기 유동 경로를 집합적으로 덮는 루버형 댐퍼들의 적어도 2개의 세트 - 루버형 댐퍼들의 각각의 세트는 완전 개방 위치, 완전 폐쇄 위치, 및 부분 개방 위치 중 하나에 집합적으로 각도방향으로 위치가능한 복수의 블레이드를 포함함 -; 및 프레임에 작동식으로 결합되고 공기유동을 배기 유동 경로 내로 삽입하도록 구성되는 공기 삽입 시스템을 포함하는, 발전소를 제공한다.
본 발명의 예시적인 태양은 본 명세서에 설명되는 문제 및/또는 논의되지 않은 다른 문제를 해결하기 위해 설계된다.
본 발명의 이들 및 다른 특징부는 본 발명의 다양한 실시예를 도시하는 첨부 도면과 함께 취해진 본 발명의 다양한 태양들의 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템을 포함하는 예시적인 발전소의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템의 단부도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템의 루버형 댐퍼들의 세트의 확대 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 바이패스 댐퍼를 대체하는 배기 제어 댐퍼 시스템을 포함하는 예시적인 발전소의 개략도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템의 루버형 댐퍼들의 2개의 세트의 확대 사시도를 도시한다.
본 발명의 도면이 반드시 축척대로 그려진 것은 아님에 유의한다. 도면은 본 발명의 전형적인 태양만을 도시하도록 의도되고, 따라서 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 도면에서, 동일한 도면 부호는 도면들 사이의 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템을 포함하는 예시적인 발전소의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템의 단부도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템의 루버형 댐퍼들의 세트의 확대 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 바이패스 댐퍼를 대체하는 배기 제어 댐퍼 시스템을 포함하는 예시적인 발전소의 개략도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 배기 제어 댐퍼 시스템의 루버형 댐퍼들의 2개의 세트의 확대 사시도를 도시한다.
본 발명의 도면이 반드시 축척대로 그려진 것은 아님에 유의한다. 도면은 본 발명의 전형적인 태양만을 도시하도록 의도되고, 따라서 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 도면에서, 동일한 도면 부호는 도면들 사이의 동일한 요소를 나타낸다.
초기 사항으로서, 본 발명의 요지를 명확하게 설명하기 위해, 발전소 내의 관련 기계 구성요소를 언급하고 설명할 때 소정 용어를 선택하는 것이 필요할 것이다. 가능한 최대로, 통상의 산업 용어가 사용될 것이고 용어의 허용된 의미와 일치하는 방식으로 채용될 것이다. 달리 언급되지 않는 한, 그러한 용어에는 본 출원의 문맥 및 첨부된 청구범위의 범주와 일치하는 넓은 해석이 주어져야 한다. 당업자는 종종 특정 구성요소가 몇몇 상이한 또는 중복되는 용어를 사용하여 지칭될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 단일 부품인 것으로 본 명세서에 설명될 수 있는 것은 다른 문맥에서 다수의 구성요소들로 이루어진 것으로 포함할 수 있고 참조될 수 있다. 대안적으로, 다수의 구성요소를 포함하는 것으로 본 명세서에 설명될 수 있는 것은 다른 곳에서는 단일 부품으로 지칭될 수 있다.
더욱이, 몇몇 설명 용어가 본 명세서에서 규칙적으로 사용될 수 있고, 이 섹션의 시작 시 이들 용어를 정의하는 것이 도움이 될 것이다. 달리 언급되지 않는 한, 이러한 용어 및 이들의 정의는 하기와 같다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "하류" 및 "상류"는 가스 터빈으로부터의 배기물과 같은 유체의 유동, 또는, 예를 들어, 댐퍼 시스템으로부터 열 교환기를 향한 배기물의 유동에 대한 방향을 나타내는 용어이다. 용어 "하류"는 유체의 유동의 방향에 대응하고, 용어 "상류"는 그 유동에 반대되는 방향(즉, 그 유동이 시작되는 방향)을 지칭한다. 어떠한 추가의 한정 없는 용어 "전방" 및 "후방"은 방향을 지칭하는데, 이때 "전방"은 엔진의 전방 또는 압축기 단부를 지칭하고, "후방"은 터보기계의 후방 섹션을 지칭한다.
중심축에 대해 상이한 반경방향 위치들에 배치되는 부품들을 기술하는 것이 종종 요구된다. 용어 "반경방향"은 축에 수직인 이동 또는 위치를 지칭한다. 예를 들어, 제1 구성요소가 제2 구성요소보다 축에 더 가깝게 존재하는 경우, 제1 구성요소가 제2 구성요소의 "반경방향 내향" 또는 "내측"에 있다고 본 명세서에서 언급될 것이다. 반면에, 제1 구성요소가 제2 구성요소보다 축으로부터 더 멀리 존재하는 경우, 제1 구성요소가 제2 구성요소의 "반경방향 외향" 또는 "외측"에 있다고 본 명세서에서 언급될 수 있다. 용어 "축방향"은 축에 평행한 이동 또는 위치를 지칭한다. 마지막으로, 용어 "원주방향"은 축을 중심으로 하는 이동 또는 위치를 지칭한다. 그러한 용어가 터빈의 중심축에 관하여 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
더욱이, 몇몇 설명 용어들이 이하에서 설명되는 바와 같이 본 명세서에서 규칙적으로 사용될 수 있다. 용어 "제1", "제2", 및 "제3"은 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 상호교환가능하게 사용될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 중요성을 나타내려는 의도는 아니다.
본 명세서에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 문맥상 명백히 달리 지시하지 않는 한 복수의 형태를 또한 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에 사용될 때, 용어 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 특징부, 정수(integer), 단계, 동작, 요소, 및/또는 구성요소의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징부, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소, 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다는 것을 추가로 이해할 것이다. "선택적인" 또는 "선택적으로"는, 후속하여 설명되는 사건 또는 상황이 발생할 수 있거나 발생하지 않을 수 있거나, 또는 후속하여 설명되는 구성요소 또는 요소가 존재할 수 있거나 존재하지 않을 수 있고, 설명은 사건이 발생하거나 구성요소가 존재하는 경우와 그가 발생하지 않거나 존재하지 않는 경우를 포함한다는 것을 의미한다.
요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 "상에" 있는, 그에 "맞물리는", 그에 "연결되는", 또는 그에 "결합되는" 것으로 언급될 때, 그것은 직접적으로 다른 요소 또는 층 상에 있을 수 있거나, 그에 맞물릴 수 있거나, 그에 연결될 수 있거나, 그에 결합될 수 있거나, 또는 개재되는 요소 또는 층이 존재할 수 있다. 대조적으로, 요소가 다른 요소 또는 층 "상에 직접" 있는, 그"에 직접 맞물리는", 그"에 직접 연결되는", 또는 그"에 직접 결합되는" 것으로 언급될 때, 개재되는 요소 또는 층이 존재하지 않을 수 있다. 요소들 사이의 관계를 설명하기 위해 사용되는 다른 단어는 유사한 형태(예를 들어, "사이에" 대 "사이에 직접적으로", "인접한" 대 "직접 인접한", 등)로 해석되어야 한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은, 연관된 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목의 임의의 그리고 모든 조합을 포함한다.
본 발명의 실시예는 열병합 발전소 또는 복합 사이클 발전소(CCPP)와 같은 발전소를 위한 배기 제어 댐퍼 시스템을 제공한다. 댐퍼 시스템은 가스 터빈(GT) 시스템으로부터 열 회수 시스템으로의 배기 유동 경로 내에 유체연통 가능하게 결합되도록 구성되는 프레임을 포함한다. 댐퍼 시스템은 배기 유동 경로를 집합적으로 덮는 루버형 댐퍼들의 적어도 2개의 세트를 프레임 내에 포함한다. 루버형 댐퍼들의 각각의 세트는 완전 개방 위치, 완전 폐쇄 위치, 및 부분 개방 위치 중 하나에 집합적으로 각도방향으로 위치가능한 복수의 블레이드를 포함한다. 루버형 댐퍼들의 세트는 열 회수 증기 발생기와 같은 열 회수 시스템으로의 가스 유동 분배를 제어하도록 조절될 수 있다. 댐퍼 시스템은, 또한, 루버형 댐퍼들의 상이한 세트의 위치를 제어함으로써 열 회수 시스템으로의 배기물의 개선된 질량 유동 제어를 제공한다. 댐퍼 시스템은 종래의 바이패스 시스템에 추가될 수 있거나, 또는 개장 설정에서 종래의 바이패스 시스템을 대체할 수 있다.
공기 삽입 시스템이 프레임에 작동식으로 결합되고, 공기유동을 배기 유동 경로 내로 삽입하도록 구성된다. 공기 삽입 시스템은 열 회수 시스템으로 들어가는 배기 온도를 제어하기 위해 공기를 열 회수 시스템으로의 배기 유동과 혼합할 수 있다. 공기 삽입 시스템은 구성요소에 대한 열 응력의 감소를 허용하고, GT 시스템의 효율을 저하시키지 않고서 ST 시스템의 제어된 온도 시동을 제공한다. 따라서, GT 시스템은 단순 사이클 모드에서 시작될 수 있으며, 그 후에 열 회수 시스템은, 열 회수 시스템 및 ST 시스템 요건(점진적으로 더 높은 온도, 더 낮은 열 응력 등)에 따라, 제어된 가스 온도 및 질량 유동으로 시작될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소(100)를 예시한다. 발전소(100)는 가스 터빈(GT) 시스템(102) 및 증기 터빈(ST) 시스템(134)을 포함할 수 있다. GT 시스템(102)은 압축기(104), 연소기(106), 및 가스 터빈(108)을 포함할 수 있다. 발전소(100)는, 또한, 바이패스 스택(110) 및 열 회수 시스템(112)을 포함할 수 있다. 단일 구성요소가 도 1에 예시되어 있지만, 본 발명의 실시예는 그렇게 제한되지 않으며, 직렬 및/또는 병렬로 연결되는 복수의 압축기, 연소기, 터빈, 바이패스 스택, 및/또는 열 회수 시스템을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, GT 시스템(102)은 미국 사우스캐롤라이나주 그린빌 소재의 General Electric Company로부터 구매가능한 7HA.03 엔진이다. 본 발명은 임의의 하나의 특정 GT 시스템으로 제한되지 않으며, 예를 들어 General Electric Company의 다른 HA, F, B, LM, GT, TM 및 E 등급 엔진 모델, 및 다른 회사의 엔진 모델을 포함하는 다른 엔진과 관련하여 이식될 수 있다.
가스 터빈(108)은 하나 이상의 샤프트(116)를 통해 압축기(104) 및/또는 발전기(114)에 결합될 수 있다. 작동 동안, 압축기(104)는 입구 필터(118)를 통해 공기를 수용할 수 있고, 공기를 압축할 수 있으며, 압축된 공기를 연소기(106)에 공급할 수 있다. 연소기(106)에서, 천연 가스와 같은 연료가 도입되고 연소되어 고온 연소 가스를 발생시킬 수 있다. 연소 가스는 연소 가스의 팽창으로 인해 회전식으로 구동되는 가스 터빈(108)으로 배출될 수 있다. 가스 터빈(108)의 회전은, 샤프트(116)를 통해 발전기(114)를 회전시켜 전력을 발생시키는 데 사용될 수 있다.
가스 터빈(108)은 배기 덕트(120)를 통해 배기 바이패스 스택(110) 및 열 회수 시스템(112)에 결합될 수 있다. 배기 덕트(120)는 가스 터빈(108)으로부터 고온 배기 가스를 수용하기 위해 가스 터빈(108)의 배기 출구에 결합되는 입구를 포함할 수 있다. 배기 덕트(120)는 배기 바이패스 스택(110)에 결합되는 제1 출구, 및 열 회수 시스템(112)에 결합되는 제2 출구를 포함할 수 있다. 배기 바이패스 스택(110)은 고온 배기 가스를 수용할 수 있고, 그를, 예컨대 임의의 현재 알려져 있거나 추후에 개발되는 세정 시스템을 통해, 발전소(100) 외측으로 지향시킬 수 있다.
열 회수 시스템(112)은 고온 배기 가스(이하, "배기물")를 수용할 수 있고, 배기물로부터 열을 회수할 수 있으며, 물을 가열할 수 있고, 증기를 생성할 수 있다. 열 회수 시스템은, 적절한 경우, 열 회수 증기 발생기(heat recovery steam generator, HRSG)로도 지칭될 수 있다. 열 회수 시스템(112)은 증기를 발생시키기 위한 보일러(122)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 열 회수 시스템(112)은 보일러(122) 내에 보충 발화 덕트 버너(124)를 포함할 수 있다. 증기는 증기로 인해 회전하도록 구성되는 ST 시스템(134)으로 지향될 수 있다. ST 시스템(134)의 증기 터빈(126)의 회전은 샤프트(130)를 통해 발전기(128)를 회전시켜 추가의 전력을 발생시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 열 회수 시스템(112)으로부터의 증기는 다른 응용(예컨대, 난방 또는 담수화)에 사용될 수 있다.
도 1에 예시된 바와 같이, 배기 덕트(120)는 배기 덕트(120) 내측에 바이패스 댐퍼(132)를 포함할 수 있다. 바이패스 댐퍼(132)는 독립적인 팽창가능한 이중 스킨 블레이드(double skin blade)를 갖는 샌드위치형 플랩일 수 있다. 블레이드는 토글 레버 시스템에 의해 작동될 수 있고, 유압 제어부에 의해 동력을 공급받을 수 있다. 바이패스 댐퍼(132), 및 바이패스 댐퍼(132)를 위한 구동 구성요소는 배기 가스 환경을 견딜 수 있는 재료로부터 제조될 수 있다. 바이패스 댐퍼(132)는 배기물의 유동을 배기 바이패스 스택(110) 또는 열 회수 시스템(112)으로 지향시키도록 제어될 수 있다. 바이패스 댐퍼(132)는 배기 바이패스 스택(110) 또는 열 회수 시스템(112)으로의 배기 가스의 유동을 완전히 차단하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(136)가 열 회수 시스템(112)으로의 배기물의 유동을 차단하기 위해 바이패스 댐퍼(132)의 위치를 제1 위치(수직)에 있도록 제어할 수 있다. 제어기(136)는 배기 바이패스 스택(110)으로의 배기물의 유동을 차단하기 위해 바이패스 댐퍼(132)의 위치를 제2 위치(수평)에 있도록 제어할 수 있다.
평평한 유형의 바이패스 댐퍼(132)가 도 1에 예시되어 있지만, 본 발명의 실시예는 그렇게 제한되지 않으며, 다른 유형의 댐퍼가 배기 바이패스 스택(110) 및/또는 열 회수 시스템(112)으로의 배기물의 유동을 정지시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 이중 평면 댐퍼(bi-plane damper)가 배기 덕트(120)의 출구 및/또는 배기 바이패스 스택(110) 및/또는 열 회수 시스템(112)으로의 입구에 설치될 수 있다. 다른 실시예에서, 길로틴 댐퍼 또는 블랭킹 플레이트(blanking plate)가 배기물의 유동을 제어하는 데 사용될 수 있다.
발전소(100)는 발전소의 작동을 모니터링하기 위한 하나 이상의 센서(138)를 포함할 수 있다. 센서(138)는 온도, 수분, 유동 속도, 및/또는 배기 조성을 모니터링할 수 있다. 발전소(100)의 제어기(136)는, 센서(138)로부터 데이터를 수신하고 그 데이터를 분석하여, 발전소의 작동 상태를 결정하고, 센서(138)로부터의 수신된 데이터에 기초하여 발전소에 대한 제어를 생성할 수 있다.
발전소(100)는 배기물이 열 회수 시스템(112)에 도입되기 전에 배기물에 대한 추가의 제어를 제공하기 위해 배기 제어 댐퍼 시스템(140)(이하, "댐퍼 시스템(140)")을 추가로 포함할 수 있다. 도 2는 배기 덕트(120)에 유체연통 가능하게 결합된 댐퍼 시스템(140)의 사시도를 도시하고, 도 3은 그의 단부도를 도시하며, 도 4는 그의 확대 사시도를 도시한다.
댐퍼 시스템(140)은 GT 시스템(108)(도 1)으로부터 열 회수 시스템(112)으로의 배기 유동 경로 내에 유체연통 가능하게 결합되도록 구성되는 프레임(142)을 포함한다. 배기 유동 경로는 임의의 현재 알려져 있거나 추후에 개발되는 덕트 또는 밀폐 경로를 포함할 수 있다. 바이패스 댐퍼(132)(도 1)와 열 회수 시스템(112) 사이에서 배기물의 유동을 지향시키도록 구성될 수 있는 프레임(142)은 댐퍼 시스템(140)의 일부분들을 수용한다. 프레임(142)은 바이패스 댐퍼(132)에 인접하게 그리고 그의 하류에 위치될 수 있다. 프레임(142)은 배기 덕트(120) 내에 또는 열 회수 시스템(112) 내에 포함될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(142)은 배기 덕트(120)의 최외부 부분을 제공할 수 있는데, 즉 그는 배기 덕트(120)의 일부로서 삽입되거나, 또는 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 배기 덕트(120)의 일부분 내에 장착될 수 있는데, 예컨대 지지부(148)에 의해 배기 덕트(120) 내에서 이격될 수 있다. 어느 경우든, 프레임(142)은 그가 위치되는 위치와 동일하거나 유사한 형상 및 치수의 덕트를 생성하도록 구성되는 임의의 수의 플레이트 부재(144)를 포함할 수 있다. 도 2에서, 예를 들어, 하나의 플레이트 부재(144)는 프레임(142)의 저부 및 상부 각각을 생성하고, 3개의 플레이트 부재(144)는 프레임(142)의 측부들 각각을 생성한다. 프레임(142)은 배기 환경을 견딜 수 있는 임의의 재료로 제조될 수 있다.
프레임(142)은 새로운 발전소(100)에 결합될 수 있거나, 기존의 발전소(100)에 개장될 수 있다. 이를 위해, 프레임(142)은 프레임의 크기의 조정을 허용하도록 구성되는 조정 부재(들)(146)를 가질 수 있다. 조정 부재(들)(146)는 프레임(142)이 상이한 크기의 배기 덕트(120) 및/또는 열 회수 시스템(112)을 수용하기 위해 상이한 크기를 갖도록 허용하기 위한 임의의 현재 알려져 있거나 추후에 개발되는 구조물을 포함할 수 있다. 하나의 비제한적인 예에서, 조정 부재(146)는 다양한 상이한 길이의 플레이트 부재로부터의 선택을 포함할 수 있다.
댐퍼 시스템(140)은, 또한, 배기 유동 경로를 집합적으로 덮는 루버형 댐퍼들(150)의 적어도 2개의 세트를 프레임(142) 내에 포함한다. 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트는 완전 개방 위치(도 2에서 외부 2개에 도시됨), 완전 폐쇄 위치(도 3에서 외부 2개에 도시됨), 및 부분 개방 위치(도 2에서 중간 2개에 도시됨) 중 하나에 집합적으로 각도방향으로 위치가능한 복수의 블레이드 또는 베인(152)을 포함한다. 부분 개방 위치는 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이의 블레이드(152)의 임의의 각도 위치, 예컨대 25%, 50%, 75% 등을 포함할 수 있다. 루버형 댐퍼들(150)의 세트는 동일한 설정을 가질 수 있거나, 상이한 설정을 가질 수 있다. 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트는 루버형 댐퍼들(150)의 다른 세트(들)와는 독립적으로 각각의 복수의 블레이드(152)의 각도 위치를 조정하도록 구성되는 위치 변동기(position transmission)(154)를 포함할 수 있다. 위치 변동기(154)는, 각도 위치를 변화시키기 위해 각각의 베인에 피벗식으로 결합되고 선형으로 이동가능한 긴 부재와 같은 그러나 이에 제한되지 않는, 복수의 블레이드(152)의 각도 위치를 동시에 변화시키기 위한 임의의 현재 알려져 있거나 추후에 개발되는 메커니즘을 포함할 수 있다.
루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트는, 또한, 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트를 완전 개방 위치, 완전 폐쇄 위치, 및 부분 개방 위치 중 하나에 위치시키기 위해 위치 변동기(154)의 작동을 제어하도록 구성되는 액추에이터(156)를 포함할 수 있다. 제어기(136)는, 특히, 프레임(142)을 통한 배기물의 질량 유동을 제어하도록 각각의 액추에이터(156)를 제어할 수 있다. 액추에이터(들)(156)는 위치 변동기(154)를 이동시킬 수 있는 임의의 적절한 동력식 액추에이터, 예컨대 전기, 유압, 공압 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(들)(156)는, 블레이드(152)의 각도 위치를 변화시키기 위해 위치 변동기(154)에 피벗식으로 결합되고 그를 수직으로 선형으로 이동시킬 수 있는 회전 액추에이터(도 4에 도시됨)일 수 있거나, 또는 그들은, 블레이드(152)의 각도 위치를 변화시키기 위해 위치 변동기(154)에 결합되고 그를 수직으로 선형으로 이동시키는 선형 액추에이터일 수 있다. 위치 변동기(154)의 유형에 따라 다른 다양한 액추에이터가 또한 채용될 수 있다.
루버형 댐퍼들(150)의 4개의 세트가 도 2 내지 도 4 각각에 도시되어 있지만, 임의의 수의 세트가 채용될 수 있다. 예를 들어, 루버형 댐퍼들(150)의 적어도 2개 또는 적어도 3개의 세트가 채용될 수 있다. 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트의 복수의 블레이드(152)는 배기물에 대한 원하는 질량 유동 제어를 제공할 수 있는 임의의 수를 포함한다. 즉, 블레이드(152)는 단지 개방/폐쇄 통로 이상을 제공하기에 충분한 수를 갖고; 그들은 열 회수 시스템(112)으로의 배기물의 질량 유동 및 GT 시스템(102)에 대한 배압을 제어할 수 있는 제어된 유동 제한을 제공한다. 하나의 비제한적인 예에서, 복수의 블레이드(152)는 적어도 10개의 수직으로 이격된 댐퍼 블레이드를 포함하지만, 원하는 유동 제한을 제공하기에 충분한 임의의 수가 가능하다.
도시된 예에서, 블레이드(152)는 수직으로 이격되고, 수평축을 중심으로 회전한다. 블레이드(152)가, 또한, 수평으로 이격되고 수직축을 중심으로, 즉 프레임(142)의 측부 상에 있는 액추에이터(156)를 이용하여 회전할 수 있다는 것이 쉽게 이해된다. 예를 들어 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트는 프레임(142)의 섹션(158)에 의해 분리될 수 있지만, 이는 모든 경우에 반드시 필요하지는 않다(도 3 참조).
댐퍼 시스템(140)은, 또한, 프레임(142)에 작동식으로 결합되고 공기유동을 배기 유동 경로 내로 삽입하도록 구성되는 공기 삽입 시스템(160)(도 2 및 도 3)을 포함한다. 공기 삽입 시스템(160)은 출력부를 갖는 공기 펌프(162), 및 공기 펌프(162)의 출력부를 배기 유동 경로와 유체 연통하는 프레임(142) 내의 적어도 하나의 개구(166)에 유체연통 가능하게 결합시키는 도관(164)을 포함할 수 있다. 도관(164)은, 발전소(100) 내의 환경을 견딜 수 있고 공기유동을 원하는 위치로 지향시킬 수 있는 임의의 형태의 배관을 포함할 수 있다. 도 2는 하나의 개구(166)를 도시하고, 도 3, 도 4 및 도 6은 프레임(142)의 적어도 일부분, 예컨대 일 측부를 따라 이격된 복수의 개구(166)를 도시한다. 개구의 특정 배열이 예시되었지만, 임의의 수의 개구(166)가 프레임(142) 주위에 임의의 배열로 제공될 수 있다. 각각의 개구(166)는 공기 펌프(162)로부터 배기 유동 경로 내로 공기유동을 삽입하도록 구성된다.
도 2에서, 공기 펌프(162)는 프레임(142) 옆에 배치되고, 도 3, 도 4 및 도 6에서, 공기 펌프(들)(162)는 프레임(142) 상에 장착된다. 임의의 수의 공기 펌프(162)가 사용될 수 있다. 도 2 및 도 3은 하나의 공기 펌프(162)를 도시하고, 도 4 및 도 6은 한 쌍의 공기 펌프(162)를 도시한다. 공기는 발전소(100) 주위의 대기로부터 또는 압축기(104)(도 1)로부터 취해질 수 있다. 일 실시예에서, 센서(138)는 배기 유동(가스)의 온도를 측정한다. 온도에 기초하여, 제어기(136)는, 프레임(142) 내의 그리고/또는 그의 하류의 배기 유동의 나머지와 혼합될 때, 열 회수 시스템(112)에 대한 원하는 배기 온도를 생성하는 일정량의 공기를 전달하도록 공기 펌프(162)를 제어할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 발전소(110)는, 또한, 열 회수 시스템(112)으로부터 공기 또는 공기/가스 혼합물을 격리시키기 위한 격리기(170)를 포함할 수 있다. 격리기(170)는 열 회수 시스템(112)으로부터 바이패스 댐퍼(132) 및 댐퍼 시스템(140)을 격리시키도록 구성되는 길로틴 댐퍼 또는 블랭킹 플레이트일 수 있다. 격리기(170)는 댐퍼 시스템(140)(도시됨) 또는 바이패스 댐퍼(132)에 인접하게 위치될 수 있다. 격리기(170)는 배기 덕트(120) 내에 또는 열 회수 시스템(112) 내에 포함될 수 있다. 격리기(170)는 전환기 바이패스 댐퍼(132) 및/또는 댐퍼 시스템(140)과 함께 공급되는 볼트결합된 플레이트일 수 있고, 발전소(100)가 단순 사이클로 작동하도록 허용하기 위해 열 회수 시스템(112)을 작동시키기 전에 제 위치에 유지될 수 있다. 일 실시예에서, 격리기(170)는 단열을 제공하지 않을 수 있다.
작동 동안, 발전소(100)는 가스 터빈(108)의 작동으로부터만 에너지를 발생시키기 위해 단순 사이클로 또는 가스 터빈(108) 및 열 회수 시스템(112)의 작동으로부터 에너지를 발생시키기 위해 복합 사이클로 작동하도록 제어될 수 있다. 단순 사이클에서, 바이패스 댐퍼(132)는 열 회수 시스템(112)으로의 배기물의 유동을 차단하기 위해 제1 위치(수직)에 있도록 제어될 수 있다. 단순 사이클에서, 가스 터빈(108)으로부터의 배기물은 배기 덕트(120)를 통해 배기 바이패스 스택(110)으로 유동할 수 있다.
복합 사이클에서, 바이패스 댐퍼(132)는 배기 바이패스 스택(110)으로의 배기물의 유동을 차단하기 위해 제2 위치(수평)에 있도록 제어될 수 있다. 복합 사이클에서, 가스 터빈(108)으로부터의 배기물은 배기 덕트(120)를 통해 댐퍼 시스템(140)으로 그리고 궁극적으로 열 회수 시스템(112)으로 유동하여, 배기 가스로부터 추가의 에너지를 회수할 수 있다. 댐퍼 시스템(140) 제어기(136)는 프레임(142)의 하류의 배기 유동 온도; 프레임(142)의 하류의 배기 질량 유량; 및 프레임(142)의 상류의, 즉 GT 시스템(108)에 대한 배압 중 적어도 하나를 제어하기 위해 루버형 댐퍼들(150)의 세트의 위치 및 공기 삽입 시스템(160)의 작동을 제어하도록 구성된다. 제어기(136)는 발전소(100) 제어 시스템의 일부 또는 별개의 제어기일 수 있다.
발전소(100)를 시동할 때, 발전소는 단순 사이클 또는 복합 사이클로 설정될 수 있다. 단순 사이클에서의 시동을 위해, 바이패스 댐퍼(132)는 제1 위치(수직)로 설정되어, 열 회수 시스템(112)으로의 배기물의 유동을 차단하고 생성된 배기물이 배기 바이패스 스택(110)으로 유동하도록 허용할 수 있다. 가스 터빈(108)의 시동 후에, 배기물은 배기 덕트(120) 내로 도입되고, 모든 배기물은 배기 바이패스 스택(110)을 통해 발전소(100) 외측으로 유동한다. 사전결정된 조건(예컨대, 사전결정된 기간, 온도, 배기 가스의 조성)이 만족된 후에, 바이패스 댐퍼(132)는 제2 위치(수평)로 전이되도록 제어되어, 배기물이 열 회수 시스템(112)으로 유동하도록 허용하고 배기물이 배기 바이패스 스택(110)으로 유동하는 것을 차단할 수 있다.
제1 위치로부터 제2 위치로의 전이 동안, 배기물의 일부분은 열 회수 시스템(112)으로 유동할 수 있고, 배기물의 일부분은 배기 바이패스 스택(100)으로 유동할 수 있다. 전이의 속도를 제어함으로써, 열 회수 시스템(112) 내로 도입되는 배기물의 양은 급격한 온도 변화로 인한 열 회수 시스템(112)의 구성요소에 대한 응력을 감소시키기 위해 바이패스 댐퍼(132)에 의해 제한된 방식으로 제어될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 댐퍼 시스템(140)은, 전이 동안 그리고 전이 후에, 열 회수 시스템(112)의 구성요소에 대한 응력을 감소시키기 위해 배기 유동의 추가의 제어를 제공하도록 작동될 수 있다. 따라서, 댐퍼 시스템(140)은 바이패스 댐퍼(132)의 미세 조정 제어의 결여에 의해 초래되는, 발전소(100)의 열 회수 시스템(112)에 대한 위험을 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 댐퍼 시스템(140)은 배기 덕트(120) 내의 과압(over-pressure) 또는 과소압(under-pressure)으로부터 보호할 수 있다. 댐퍼 시스템(140)은, 또한, 난류를 제거하고 열 회수 시스템(112)으로의 배기물의 질량 유동을 더 양호하게 제어할 수 있다. 공기 삽입 시스템(160)은 배기 온도의 제어를 허용하여, 열 회수 시스템(112) 또는 상류 구성요소에 대한 열 응력으로부터의 추가의 보호를 제공한다. 댐퍼 시스템(140)은, 또한, 예컨대 배기 덕트(120) 내의 과압의 가능성을 감소시키기 위해, 바이패스 댐퍼(132) 및 열 회수 시스템(112)의 스택 댐퍼(172)로 제어될 수 있다.
도 5에 도시된 다른 실시예에서, 댐퍼 시스템(140)은, 아마도 격리기(170)와 함께, 바이패스 댐퍼(132)를 대체하여, 그에 따라 바이패스 댐퍼(132)에 의해 제공되는 임의의 단점을 제거할 수 있다. 도 6에 도시된 다른 실시예에서, 루버형 댐퍼들(150)의 2개의 세트만이 사용된다.
본 발명의 실시예는 열 회수 시스템(112)에 대한 추가의 배기 제어를 제공할 수 있는 배기 제어 댐퍼 시스템(140)을 제공한다. 댐퍼 시스템(140)은 바이패스 댐퍼(132), 심지어 다수의 게이트를 사용하는 바이패스 댐퍼(132)보다 GT 시스템(102)에서 더 양호한 배압 제어를 제공할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 빠른 시작 또는 사이클링 작동 동안 GT 시스템(102)에서 배압을 덜 제공한다. 따라서, 시스템은 열 회수 시스템(112)에 대한 임의의 잠재적인 열 응력을 감소시키면서 GT 시스템(102)의 빠른 시동을 허용한다. 댐퍼 시스템(140)은, 또한, 부분 개방 시에 난류 또는 유동 반전을 일으킬 수 있는 단일 블레이드 바이패스 댐퍼보다 더 신뢰할 수 있다. 댐퍼 시스템(140)은 열 회수 시스템(112)으로의 배기 질량 유동의 개선된 제어를 추가로 제공하여, ST 시스템(134) 시동의 더 많은 제어를 제공한다. 댐퍼 시스템(150)은 가요성이고, 조정가능하며, 임의의 구성 또는 발전소 프레임워크에 새로운 구축물로서 또는 개장물로서 설치하기 쉽다.
발명의 상세한 설명 및 청구범위 전체에 걸쳐 본 명세서에 사용되는 바와 같은 근사화 표현은 그가 관련된 기본적인 기능의 변화를 초래하지 않고서 허용가능하게 변할 수 있는 임의의 정량적 표현을 수정하는 데 적용될 수 있다. 따라서, "약", "대략" 및 "실질적으로"와 같은 용어 또는 용어들에 의해 수식된 값은 명시된 정확한 값으로 제한되지 않는다. 적어도 일부 경우에, 근사화 표현은 값을 측정하기 위한 기기의 정밀도에 상응할 수 있다. 여기에서 그리고 본 명세서 및 청구범위 전체에 걸쳐, 범위 제한은 조합되고/되거나 상호교환될 수 있고; 그러한 범위는 식별되고, 문맥 또는 언어가 달리 나타내지 않는 한 본 명세서에 포함된 모든 하위 범위를 포함한다. 일정 범위의 특정 값에 적용되는 바와 같은 "대략"은 둘 모두의 끝 값에 적용되고, 달리 값을 측정하는 기구의 정밀도에 의존하지 않는 한, 언급된 값(들)의 +/- 10%를 나타낼 수 있다.
이하의 청구범위에서의 모든 수단 또는 단계 플러스 기능 요소의 대응하는 구조, 재료, 작용, 및 등가물은, 구체적으로 청구되는 바와 같은 다른 청구된 요소와 조합하여 기능을 수행하기 위한 임의의 구조, 재료, 또는 작용을 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 설명은, 예시 및 설명의 목적을 위해 제시되었지만, 개시된 형태로 본 발명을 총망라하거나 그로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 많은 변형 및 수정이, 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백할 것이다. 실시예는, 본 발명의 원리 및 실제 적용을 가장 잘 설명하기 위해, 그리고 다른 당업자들이 예상되는 특정 용도에 적합하게 되는 것과 같은 다양한 변형을 갖는 다양한 실시예에 대해 본 발명을 이해하는 것을 가능하게 하기 위해, 선택되고 설명되었다.
Claims (15)
- 복합 사이클 발전소(100)를 위한 배기 제어 댐퍼 시스템(140)으로서,
가스 터빈(108)(gas turbine, GT) 시스템으로부터 열 회수 시스템(112)으로의 배기 유동 경로 내에 유체연통 가능하게 결합되도록 구성되는 프레임(142);
상기 프레임(142) 내에 있고 상기 배기 유동 경로를 집합적으로 덮는 루버형 댐퍼(louvered damper)들(150)의 적어도 2개의 세트 - 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트는 완전 개방 위치, 완전 폐쇄 위치 및 부분 개방 위치 중 하나에 집합적으로 각도방향으로 위치가능한(angularly positionable) 복수의 블레이드(152)를 포함함 -; 및
상기 프레임(142)에 작동식으로 결합되고, 공기유동을 상기 배기 유동 경로 내로 삽입하도록 구성되는 공기 삽입 시스템(air insertion system)(160)을 포함하는, 댐퍼 시스템(140). - 제1항에 있어서, 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트는:
각각의 복수의 블레이드(152)의 각도 위치를 조정하도록 구성되는 위치 변동기(position transmission)(154); 및
상기 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트를 상기 완전 개방 위치, 상기 완전 폐쇄 위치, 및 상기 부분 개방 위치 중 하나에 위치시키기 위해 상기 위치 변동기(154)의 작동을 제어하도록 구성되는 액추에이터(156)를 포함하는, 댐퍼 시스템(140). - 제1항에 있어서, 공기 삽입 시스템(160)은:
출력부를 갖는 공기 펌프(162); 및
상기 공기 펌프(162)의 출력부를 상기 배기 유동 경로와 유체 연통하는 상기 프레임(142) 내의 적어도 하나의 개구(166)에 유체연통 가능하게 결합시키는 도관(164) - 상기 적어도 하나의 개구(166)는 상기 공기 펌프(162)로부터 상기 배기 유동 경로 내로 공기유동을 삽입하도록 구성됨 - 을 포함하는, 댐퍼 시스템(140). - 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 개구(166)는 상기 프레임(142)의 적어도 일부분을 따라 이격되는 복수의 개구(166)를 포함하는, 댐퍼 시스템(140).
- 제3항에 있어서, 상기 공기 펌프(162)는 한 쌍의 공기 펌프(162)를 포함하는, 댐퍼 시스템(140).
- 제1항에 있어서, 상기 루버형 댐퍼들(150)의 적어도 2개의 세트는 루버형 댐퍼들(150)의 적어도 3개의 세트를 포함하는, 댐퍼 시스템(140).
- 제1항에 있어서, 상기 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트의 상기 복수의 블레이드(152)는 적어도 10개의 수직으로 이격된 댐퍼 블레이드(152)를 포함하는, 댐퍼 시스템(140).
- 제1항에 있어서, 상기 프레임(142)의 하류의 배기 유동 온도; 상기 프레임(142)의 하류의 배기 질량 유량; 및 상기 프레임(142)의 상류의 배압 중 적어도 하나를 제어하기 위해 상기 루버형 댐퍼들(150)의 적어도 2개의 세트의 위치 및 상기 공기 삽입 시스템(160)의 작동을 제어하도록 구성되는 제어기(136)를 추가로 포함하는, 댐퍼 시스템(140).
- 제1항에 있어서, 상기 프레임(142)은 상기 프레임(142)의 크기의 조정을 허용하도록 구성되는 조정 부재(146)를 갖는, 댐퍼 시스템(140).
- 제1항에 있어서, 상기 프레임(142)은 배기 덕트(120)의 일부분 내에 장착되는, 댐퍼 시스템(140).
- 발전소(100)로서,
가스 터빈(108)(GT) 시스템;
증기 터빈(126)(steam turbine, ST) 시스템;
상기 GT 시스템(102) 및 상기 ST 시스템(104)에 작동식으로 결합되는 열 회수 증기 발생기(112); 및
배기 제어 댐퍼 시스템(140)을 포함하고, 상기 배기 제어 댐퍼 시스템은:
가스 터빈(108)(GT) 시스템으로부터 열 회수 시스템(112)으로의 배기 유동 경로 내에 유체연통 가능하게 결합되도록 구성되는 프레임(142);
상기 프레임(142) 내에 있고 상기 배기 유동 경로를 집합적으로 덮는 루버형 댐퍼들(150)의 적어도 2개의 세트 - 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트는 완전 개방 위치, 완전 폐쇄 위치 및 부분 개방 위치 중 하나에 집합적으로 각도방향으로 위치가능한 복수의 블레이드(152)를 포함함 -; 및
상기 프레임(142)에 작동식으로 결합되고, 공기유동을 상기 배기 유동 경로 내로 삽입하도록 구성되는 공기 삽입 시스템(160)을 포함하는, 발전소(100). - 제11항에 있어서, 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트는:
각각의 복수의 블레이드(152)의 각도 위치를 조정하도록 구성되는 위치 변동기(154); 및
상기 루버형 댐퍼들(150)의 각각의 세트를 상기 완전 개방 위치, 상기 완전 폐쇄 위치, 및 상기 부분 개방 위치 중 하나에 위치시키기 위해 상기 위치 변동기(154)의 작동을 제어하도록 구성되는 액추에이터(156)를 포함하는, 발전소(100). - 제11항에 있어서, 공기 삽입 시스템(160)은:
출력부를 갖는 공기 펌프(162); 및
상기 공기 펌프(162)의 출력부를 상기 배기 유동 경로와 유체 연통하는 상기 프레임(142) 내의 적어도 하나의 개구(166)에 유체연통 가능하게 결합시키는 도관(164) - 상기 적어도 하나의 개구(166)는 상기 공기 펌프(162)로부터 상기 배기 유동 경로 내로 공기유동을 삽입하도록 구성됨 - 을 포함하는, 발전소(100). - 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 개구(166)는 상기 프레임(142)의 적어도 일부분을 따라 이격되는 복수의 개구(166)를 포함하는, 발전소(100).
- 제13항에 있어서, 상기 공기 펌프(162)는 한 쌍의 공기 펌프(162)를 포함하는, 발전소(100).
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