TW201923213A - 用於複循環發電廠之額外供電 - Google Patents

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Abstract

一種發電廠系統可包括：一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率、用以產生一第一排氣流；一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動；一第一熱回收蒸汽產生器，其用以接收該第一排氣流且產生一第一蒸汽流；一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率、用以產生一第二排氣流；一第二發電機，其由該第二燃氣渦輪機驅動；一廢氣調節裝置，其用以降低該第二排氣流之溫度；及一蒸汽渦輪機，其驅動一蒸汽發電機以接收該第一蒸汽流。在來自該蒸汽發電機及該第一發電機之輸出之一總和小於來自一電網之一電需求時，在峰值負載條件下可選擇性地操作該第二燃氣渦輪機以利用該第二發電機來產生電。

Description

用於複循環發電廠之額外供電
本發明一般而言係關於發電廠，諸如複循環發電廠。更特定而言，本發明係關於用於給複循環發電廠提供額外電力以用於備用操作、尖峰操作及其他操作之系統及方法。
複循環發電廠可採用一燃氣渦輪機系統及一蒸汽渦輪機系統來產生電力。通常，使用燃氣渦輪機系統之輸出來判定蒸汽系統之容量。另外，複循環發電廠可以雙燃料能力(諸如，液體燃料及天然氣)進行操作以提供操作靈活性及應急回應。通常，正常操作為天然氣，其中液體燃料經保留以在天然氣不可用時用於(通常應急)狀況。
電網系統經營者及政府機構能夠在各種各樣之可用發電廠當中選擇特定發電廠來操作以滿足任何時間點之電網需求。出於環境及其他原因，通常優先考量更高效之單元，該等單元通常與較新之發電廠相關聯。此通常稱為「調度」。
為增加發電廠運行時間或者調度及產生更經濟且更高效發電能力，電廠所有者通常用更新更高效之型號(諸如，用先進燃氣渦輪機引擎(AGTE))來替換較陳舊之燃氣渦輪機引擎(GTE)及伴隨之熱回收蒸汽產生器(HRSG)。舉例而言，先進燃氣渦輪機引擎可在更高溫度水平下操作以將燃料更高效地轉化為用於操作發電機之機械動力。此可因較低之燃料消耗而提供減少之排放及經濟效益。用更新之AGTE及經適當定大小之HRSG來替換一或多個較陳舊之GTE及HRSG的設施升級可稱為動力改良。此通常導致較陳舊之GTE及HRSG被廢棄、被出售以供在其他地方使用或者被再生為原始材料。
頒予Uram之美國專利第4,222,229號、頒予Briesch等人之美國專利第8,061,002號、頒予Kameno等人之美國公開案第2016/0341076號及頒予Jonker等人之國際公開案第WO 2012/040790號中闡述複循環發電廠之實例。
本發明人已認識到，除其他之外，待解決之一問題可包含在維持低安裝成本之同時增大一現有複循環發電廠之效率。蒸汽渦輪機的動力改良涉及用新的燃氣渦輪機引擎(GTE)及熱回收蒸汽產生器(HRSG)來替換現有蒸汽產生裝備以匹配現有蒸汽渦輪機能力。此可產生購買及安裝新裝備之高成本且不得不處理掉舊裝備。此外，若較陳舊之型號為雙燃料的以提供操作靈活性，則新替換單元以一額外成本及複雜性通常經結構設計為雙燃料型號。
本發明人已認識到，通常，一單個更新更大容量之AGTE單元(諸如一J類GTE)具有足以替換一個以上較陳舊之更低容量單元(諸如F類GTE)之能力、容量或輸出。另外，本發明人已認識到在必須關閉較大容量單元以進行維修或修理之時間期間因用一單個較大容量單元替換多個較小容量單元造成之發電容量之一可能損失。
本發明標的物可幫助提供對此等及其他問題之一解決方案，諸如藉由提供超功率概念，其中可將具有優於先前安裝之單元的增大之功率、改良之排放率及熱率益處之一AGTE及一HRSG添加至一發電廠，同時保留來自已安裝且運行之GTE及HRSG之備用容量值。本發明人已認識到，代替替換現有蒸汽產生單元(例如，GTE及HRSG)，可保留彼等蒸汽產生單元以便在先進類別GTE因維護或非計畫停電而不可用之時間內提供容量備用且增加電廠可用性。
本發明標的物可幫助提供對此等及其他問題之一解決方案，諸如藉由提供尖峰概念，其中可將具有優於先前安裝之單元的增大之功率及熱率益處之一AGTE及一HRSG添加至一發電廠，同時使用已安裝且運行之GTE來使用額外剩餘蒸汽渦輪機(ST)容量。本發明人已將藉由整合一新AGTE與現有ST且以此等新穎方式繼續利用現有GTE而對一現有複循環發電廠進行動力改良之此概念稱為「超功率」。
本發明人已認識到，由於先進類別燃氣渦輪機之輸出幾乎加倍且效率得以增大，同時使廢氣溫度保持處於1100℉ (~593℃)至1200℉ (~649℃)之範圍內，因此可高效地重新利用F類GTE之蒸汽循環來將淨電廠效率自55%範圍提升至超過61%。
在一實例中，一種操作一發電廠之方法可包括：操作一更高效率或更高輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一發電機來產生電力；使用一熱回收蒸汽產生器利用該更高效率燃氣渦輪機引擎之廢氣來產生蒸汽；利用來自該熱回收蒸汽產生器之蒸汽來驅動一蒸汽渦輪機，其中該蒸汽渦輪機具有大於由該更高效率燃氣渦輪機引擎驅動之該熱回收蒸汽產生器所產生之一蒸汽輸出之一容量；由該蒸汽渦輪機驅動一蒸汽發電機；回應於來自該蒸汽發電機及該發電機之輸出之一總和小於來自一電網之一電需求，選擇性地操作一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎以驅動一或多個發電機來產生電力，該等更低效率燃氣渦輪機引擎之效率小於該更高效率燃氣渦輪機引擎之效率；及使用一或多個經改造熱回收蒸汽產生器來調節該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣。
在另一實例中，一種發電廠系統可包括：一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率，該第一燃氣渦輪機經結構設計以產生一第一廢氣流；一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動；一第一熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第一廢氣流且產生一第一蒸汽流；一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率，該第二燃氣渦輪機經結構設計以產生一第二廢氣流；一第二發電機，其由該第二燃氣渦輪機驅動；一廢氣調節裝置，其經結構設計以降低該第二廢氣流之溫度；一蒸汽渦輪機，其驅動一蒸汽發電機，該蒸汽渦輪機經結構設計以接收該第一蒸汽流；及一控制器，其包括一處理器及一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在由該處理器執行時致使該處理器執行用於操作該發電廠系統之一操作，該等指令包括：回應於來自該蒸汽發電機及該第一發電機之輸出之一總和小於來自一電網之一電需求，在峰值負載條件下操作該第二燃氣渦輪機以利用該第二發電機來產生電。
在又一實例中，一種升級一發電廠(其包含位於一第一設施處之一第一燃氣渦輪機、一第一熱回收蒸汽產生器及一蒸汽渦輪機)之方法可包括：在該第一設施處安裝一第二燃氣渦輪機，該第二燃氣渦輪機具有大於該第一燃氣渦輪機之效率之一效率；在該第一設施處安裝一第二熱回收蒸汽產生器以接收來自該第二燃氣渦輪機之廢氣；將該第二熱回收蒸汽產生器耦合至該蒸汽渦輪機；及改造該第一熱回收蒸汽產生器以調節來自該第一燃氣渦輪機之廢氣。
此概述意欲提供對本專利申請案之標的物之一概述。其並不意欲提供對本發明之一排他性或窮盡性闡釋。包含詳細說明以提供關於本專利申請案之進一步資訊。
圖1係複循環發電廠10之一示意圖，該複循環發電廠包含第一燃氣渦輪機引擎(GTE) 12A、第一發電機14A、第一熱回收蒸汽產生器(HRSG) 16A、第二燃氣渦輪機引擎12B、第二發電機14B、第二熱回收蒸汽產生器16B、蒸汽系統18及冷凝器20。第一GTE 12A可包含壓縮機22A、燃燒器24A及渦輪機26A。第二GTE 12B可包含壓縮機22B、燃燒器24B及渦輪機26B。蒸汽系統18可包含第一級渦輪機28、第二級渦輪機30、第三級渦輪機32及發電機34。
GTE 12A及GTE 12B中之每一者可經結構設計以藉由以下方式而操作：在壓縮機22A及22B中壓縮空氣；在燃燒器24A及24B中混合經壓縮空氣與燃料以產生高能量氣體；及然後在渦輪機26A及26B中使高能量氣體膨脹以產生旋轉軸動力。渦輪機26A及26B之旋轉可使一軸旋轉以傳播壓縮機22A及22B之旋轉及其中之空氣壓縮以維持燃燒程序。彼相同旋轉軸動力可用於使發電機軸36A及36B轉動以分別提供至發電機14A及14B之輸入。因此，燃燒器24A及24B中之燃料之燃燒在發電機14A及14B處被轉化為電。
藉由渦輪機26A及26B而膨脹之氣體可分別傳遞至HRSG 16A及16B中以(舉例而言)產生用於操作蒸汽系統18之蒸汽。HRSG 16A可包含管道燃燒器38A、過熱器40A、蒸發器42A、節熱器44A及選擇性催化還原(SCR)系統46A。HRSG 16B可包含管道燃燒器38B、過熱器40B、蒸發器42B、節熱器44B及選擇性催化還原(SCR)系統46B。HRSG 16A及16B可包含其他組件，諸如CO催化劑系統以及高壓及低壓蒸發器及節熱器。來自渦輪機26A及26B之廢氣可通過HRSG 16A及16B之各種組件以產生蒸汽且最終致使渦輪機28-32旋轉以(舉例而言)產生軸48之旋轉以用於提供至發電機34之輸入。冷凝器20可收集來自蒸汽系統18之蒸汽且將自冷凝器20冷凝之水返回至HRSG 16A及16B以傳播蒸汽產生程序。蒸汽系統18及冷凝器20可以一習用方式操作。因此，自燃燒器24A及24B之廢氣產生之熱可在發電機34處轉化為電。
因此，燃氣渦輪機引擎12A及12B可經結構設計以燃燒燃料來產生廢氣而使軸36A及36B旋轉以便產生電，其中廢氣進一步用於對HRSG 16A及16B內之水及蒸汽進行加熱以用於進一步電產生，之後分別在排氣煙囪50A及50B處被排出至大氣。
增大發電廠10之效率及減少發電廠10所產生之排放物可藉由利用相對更新之燃氣渦輪機引擎系統(諸如J類AGTE)來替換燃氣渦輪機引擎12A及12B而達成，該等相對更新之燃氣渦輪機引擎系統(舉例而言)在將燃料轉化為旋轉能量時更高效，藉此需要更少燃料且產生更少排放物。通常，替換GTE 12A及12B中之每一者會導致HRSG 16A及16B被替換，此乃因HRSG 16A及16B之容量經定大小為GTE 12A及12B之容量。因此，若亦替換蒸汽系統18及冷凝器20，則將發電廠10升級可涉及替換發電廠10之大部分或全部。
在本發明中，可將更新更高效裝備添加至發電廠10以供與蒸汽系統18及冷凝器20一起使用，該更新更高效裝備可在正常操作期間代替GTE 12A及12B以及HRSG 16A及16B而起作用。GTE 12A及12B以及HRSG 16A及16B可使用適當隔離閥門而耦合至更新更高效裝備以供用作備用或超功率系統且減少對新裝備之安裝之操作影響。此外，GTE 12A及12B以及HRSG 16A及16B可在安裝新裝備之大部分構造及安裝件時繼續操作。參考圖2論述此一結構。在其他結構中，GTE 12A及12B以及HRSG 16A及16B可經結構設計用於尖峰操作，諸如參考圖3-7所論述。在額外結構中，在GTE 12A及12B以及HRSG 16A及16B正常操作時，更新更高效裝備可經結構設計以在尖峰操作期間操作，諸如參考圖8所論述。在本發明之其他實例中，可利用更高輸出燃氣渦輪機引擎(無論是否更新)來替換或補充更低輸出燃氣渦輪機引擎。同樣地，更高效燃氣渦輪機引擎不一定比不太高效燃氣渦輪機引擎新。
圖2係經結構設計用於超功率操作的本發明之複循環發電廠60之一示意圖，該複循環發電廠利用圖1之發電廠10作為一舊型系統來與經升級燃氣渦輪機引擎62及熱回收蒸汽產生器64一起操作。燃氣渦輪機引擎(GTE) 62可包括壓縮機64、燃燒器66及渦輪機68。GTE 62可經由軸72而耦合至發電機70。圖1之發電廠10之組件係相同的，其中為清楚起見在圖2中省略了某些編號。
HRSG 64可經由出口管線74A及74B而耦合至蒸汽系統18且經由入口管線74C而耦合至冷凝器20。HRSG 16A可經由出口管線74D及74E而耦合至蒸汽系統18且經由入口管線74F而耦合至冷凝器20。HRSG 16B可經由出口管線74G及74H而耦合至蒸汽系統18且經由入口管線74I而耦合至冷凝器20。
HRSG 64可經由閥76A、76B及76C流體耦合至蒸汽系統18及冷凝器20以及與蒸汽系統18及冷凝器20解耦。HRSG 16A可經由閥76D、76E及76F流體耦合至蒸汽系統18及冷凝器20以及與蒸汽系統18及冷凝器20解耦。HRSG 16B可經由閥76G、76H及76F流體耦合至蒸汽系統18及冷凝器20以及與蒸汽系統18及冷凝器20解耦。
HRSG 64可包括管道燃燒器78、過熱器80、蒸發器82、節熱器84及選擇性催化還原(SCR)系統86。HRSG 64可經結構設計以產生蒸汽流及與蒸汽系統18及冷凝器20相容之流動條件。因此，GTE 62及HRSG 64之構造可節省一新蒸汽系統及冷凝器之資金投入及構造。在一例示性實施例中，如下文更詳細論述，蒸汽系統18及冷凝器20能夠利用比GTE 62可容納之排氣多之蒸汽來操作，使得蒸汽系統18及冷凝器20未充分利用。如參考圖3及圖4所闡述，蒸汽系統18及冷凝器20之此過剩容量可藉由改造HRSG 16A及16B而重新捕獲。
如上文所闡述，預期，GTE 62可比GTE 12A及12B相對更高效。在實施例中，GTE 12A及12B可包括較陳舊之F類裝備，如此項技術中所已知，而GTE 62可包括更新之AGTE裝備，諸如J類裝備。在一實例中，GTE 62以及GTE 12A及12B可以近似相同排氣溫度操作，此可促進與蒸汽系統18及冷凝器20之操作。
通常，現有發電廠具有經定大小以容納自現有GTE之廢氣產生之蒸汽之一蒸汽系統。蒸汽系統18及冷凝器20可經結構設計(例如，經定大小)用於利用GTE 12A及12B之峰值輸出而操作。因此，在一實例中，GTE 12A及12B可各自提供150兆瓦(MW)之電力，而蒸汽系統18在以一2X1結構與GTE 12A及12B一起操作時可提供175 MW之電力。GTE 62單獨可產生350 MW，而蒸汽系統18在以一1X1結構單獨與GTE 62一起操作時可提供136 MW之電力。因此，相對於蒸汽系統18與GTE 12A及12B之操作，GTE 62仍可提供11 MW之一淨增益，而無需投資一全新蒸汽系統及冷凝器。然而，蒸汽系統18有39 MW未被充分利用。儘管本申請案已闡述為自一2X1結構改變為一1X1結構設計，但可做出其他改變，舉例而言，諸如自3X1或4X1結構下調至1X1或2X1結構。
在一第一操作模式中，發電廠60可經結構設計以與閒置或呈一待用模式(例如，未操作，而且亦未關閉或封存，使得利用適當起始程序可容易地起動操作)之GTE 12A及12B一起操作，使得GTE 62與蒸汽系統18一起操作，諸如藉由關閉閥74D-74H及打開閥74A-74C。第一操作模式將延長GTE 12A及12B之操作壽命，且為GTE 62提供幾乎無限之備用冗餘。
如所闡述，在此一模式中蒸汽系統18將未充分利用。然而，如參考圖3及4所論述，發電廠10可經改造以將額外蒸汽引入至蒸汽系統18中以利用蒸汽系統18之未被使用之39 MW過剩容量，諸如針對尖峰模式下之操作。
在一第二操作模式中，可打開閥74D-74H，且可關閉閥74A-74C，使得HRSG 16A及16B連接至蒸汽系統18，且HRSG 64脫離與蒸汽系統18之連通。第二操作模式可在GTE 62離線(諸如，進行維護)時使用。此外，在其中GTE 12A及12B具雙燃料能力(諸如，利用天然氣及液體燃料)之實施例中，此在引入一(僅)加氣體燃料之GTE 62之情況下將允許發電廠60維持雙燃料能力。此將減小GTE 62之複雜性及成本。雙燃料能力通常僅在某些情況(諸如，不可獲得天然氣時之應急情況)中使用，且因此，若針對此等有限應急操作，GTE 12A及12B可提供液體燃料操作能力，則將不需要GTE 62之雙燃料能力。在各種條件下，僅GTE 12A及12B中之一者可以第二操作模式操作。
在另一操作模式中，可打開閥76A-76H全部以允許操作GTE 62以及GTE 12A及12B。此可在其中總體容量之值大於效率及/或冗餘之情況下考量。然而，為防止GTE 12A、12B及62全部操作可能壓垮蒸汽系統18及位於其中之排放控制單元，諸如SCR系統46A、46B及86，應採取適合預防措施，諸如在部分負載下操作一或多個GTE以使蒸汽壓力、溫度及流量維持處於蒸汽系統18之操作限制內，或給冷凝器添加一旁路。另外，可應用一蒸汽渦輪機升級來增大蒸汽渦輪機之一入口面積以容納更高流速。
在其他實施例中，GTE 62之廢氣可在HRSG 16A與16B之間分流，且可省略HRSG 64。
舊型複循環發電廠10之重新使用可准許發電廠60在各種條件下持續操作。舉例而言，發電廠60可因增大之效率而保持以一高調度操作且為GTE 62之計畫及非計畫停電提供備用。其他益處可包含藉由維持現有底循環(蒸汽渦輪機)裝備而減小資金成本。此外，針對大部分先進類別GT/HRSG構造，發電廠10可持續發電，但可適當停工以用於電、蒸汽、水及燃料互連。若現有電廠(例如，發電廠10)經結構設計用於雙燃料操作，則GTE 62可在繼續使用現有單元(例如，GTE 12A及12B)之情況下供應或構造為一單燃料單元以用於應急操作。現有單元(例如，GTE 12A及12B)之維護成本可藉由安裝低成本棕色部件或接近壽命末期之部件而最小化，此乃因相對於GTE 62，GTE 12A及12B之操作時長將極低。另外，在構造GTE 62及HRSG 64時，蒸汽渦輪機流動路徑(例如，管線74A-74I)可藉助安裝GTE 62及HRSG 64而升級以進一步改良循環效率。舉例而言，可改造蒸汽渦輪機入口閥及/或固定及旋轉組件以增大蒸汽渦輪機之流動面積且防止蒸汽供應壓力因至渦輪機之增大之流量而增大。此類升級可幫助避免更大資金支出來升級蒸汽循環內之電廠組件(HRSG、蒸汽管路、蒸汽渦輪機外殼等)。
如所提及，HRSG 16A及16B可經改造用於尖峰操作以重新捕獲現有蒸汽系統18及冷凝器20之損失容量，而非保持處於其現有狀態以用於備用或超功率目的。
圖3係圖2之複循環發電廠60之一示意圖，其中舊型發電廠系統10經改造用於尖峰功率操作。特定而言，HRSG 16A及16B可經改造用於GTE 12A及12B之尖峰操作，而非如最初經結構設計用於備用或超功率發電。HRSG 16A及16B之改造可包含移除或調適內部組件(諸如管道燃燒器38A、過熱器40A、蒸發器42A、節熱器44A、SCR系統46A及任何其他組件(諸如，熱交換器))，使得(舉例而言)可使用HRSG 16A及16B之主要設施或殼體，諸如用於引導來自GTE 12A及12B之廢氣之一管道。在某些結構中，經改造HRSG 16A及16B可包含將新組件添加至主殼體或設施。舉例而言，圖3展示HRSG 16A及16B將被改造，使得管道燃燒器38A及38B、過熱器40A及40B、蒸發器42A及42B以及節熱器44A及44B被移除，而SCR系統46A及46B被保留。
一般而言，對GTE 12A及12B以及HRSG 16A及16B之尖峰操作之考量可包含安裝一貫流式蒸汽產生器(圖4)、一稀釋風扇(圖5)、使用高溫選擇性催化還原(HTSCR)系統(圖6)之NOx控制或者超低之氮之氧化物(NOx) (ULN)燃燒器(圖7)。另外，用於GTE 12A及12B之一起動馬達可被升級至快速起動能力(SFC)以支援10分鐘起動能力，且GTE 12A及12B內之引擎空隙可經調整用於快速起動。此等改造可促進使用蒸汽系統18及冷凝器20之全容量。在各種實例中，HRSG可經改造以包含廢氣調節裝置，諸如，可降低廢氣之溫度以與排放控制單元相容之貫流式蒸汽產生器、具有不同溫度限制之排放控制單元、稀釋風扇、排氣煙囪及諸如此類，圖4至圖7中闡述其中之某些。另外，圖4-7被闡述為猶如每一現有或先前安裝之HRSG以相同方式被改造一樣。然而，在各種實例中，可以不同方式改造一單個發電廠之現有或先前安裝之HRSGS。舉例而言，HRSG 16A可以參考圖4-7所闡述之方式中之一者來改造，而HRSG 16B可以參考圖4-7所闡述之方式中之一不同方式來改造。
圖4係一經改造舊型系統之一第一實施例之一示意圖，其中熱回收蒸汽產生器16A已改裝為具有貫流式蒸汽產生器系統110，且已移除內部組件，不包含一選擇性催化還原系統46A。貫流式蒸汽產生器系統110可包括泵112、入口管線114、熱交換區段116及出口管線118。圖4展示HRSG 16A且相對於HRSG 16A而闡述，然而，HRSG 16B可以一類似方式重新結構設計。
GTE 12A可經結構設計以在尖峰條件下操作，使得發電機14A可在電網系統需要最多輸入時提供電力。可調節或處理GTE 12A之廢氣E以防止排放物不受控制地排出至大氣中。在實例中，HRSG 16A之現有組件可用於調節或處理廢氣E。舉例而言，HRSG 16A之主殼體102可用作一排氣管道。廢氣E可自主殼體102流動至現有煙囪50A且然後被排出至大氣。可移除HRSG 16A之大部分內部組件以(舉例而言)減小廢氣E之流動損失。另外，可循環使用或重新使用此等組件。舉例而言，可移除管道燃燒器38A、過熱器40A、蒸發器42A及節熱器44A及任何其他組件，諸如熱交換器。然而，SCR系統46A可保持安裝在殼體102內以處理廢氣E。
圖4之HRSG 16A可經結構設計成與操作以處理廢氣E之SCR系統46A一起操作以利用貫流式蒸汽產生器系統110來減少排放，該貫流式蒸汽產生器系統經結構設計以降低廢氣E之溫度以允許SCR系統46A之有效使用。可移除原始HRSG 16A之其他組件，諸如管道燃燒器38A、過熱器40A、蒸發器42A及節熱器44A。然而，在各種實施例中，來自過熱器40A、蒸發器42A或節熱器44A之管可經調適用於熱交換區段116。廢氣E可藉由與熱交換區段116相互作用而同時冷卻且用於自由泵112提供之水產生蒸汽以增加蒸汽系統18 (圖3)之輸出。因此，泵112可耦合至水之一來源，諸如，冷凝器20或另一來源。水可透過入口管線114泵送至熱交換區段116。水可處於比廢氣E之溫度低之一溫度。熱交換區段116可定位於HRSG 16A之主殼體102內以與廢氣E相互作用。熱交換區段116可包括任何適合熱交換器，諸如一管或翅與板系統。在額外實施例中，熱交換區段116可包括原始HRSG 16A之一現有部分，該現有部分經重新結構設計且經改換用途以操作為一貫流式蒸汽產生器熱交換區段。一旦水或蒸汽在熱交換區段116中被加熱，水或蒸汽便可被繞送至出口管線118且被引導至蒸汽系統18。由貫流式蒸汽產生器系統110提供之蒸汽可用於補充由HRSG 64 (圖3)產生之蒸汽以便利用蒸汽系統18之全容量。貫流式蒸汽產生器系統110消除一鍋爐鼓及大量水之熱質量(及慣性)。因此，在不存在此熱質量(以及在開始產生蒸汽及將水位控制在操作限制內之起動序列期間所需之時間)之情況下，貫流式蒸汽產生器系統110可用於支援發電廠60之迅速起動操作。
圖5係一經改造舊型系統之一第二實施例之一示意圖，其中一熱回收蒸汽產生器16A已改裝為具有稀釋風扇系統90，且已移除內部組件，不包含一選擇性催化還原系統46A。稀釋風扇系統90可包含馬達92、軸94、風扇96、殼體98及管道100。圖5展示HRSG 16A且相對於HRSG 16A而闡述，然而，HRSG 16B可以一類似方式重新結構設計。
GTE 12A可經結構設計以在尖峰條件下操作，使得發電機14A可在電網系統需要最多輸入時提供電力。可調節或處理GTE 12A之廢氣E以防止排放物不受控制地排出至大氣中。在實例中，HRSG 16A之現有組件可用於調節或處理廢氣E。舉例而言，HRSG 16A之主殼體102可用作一排氣管道。廢氣E可自主殼體102流動至現有煙囪50A且然後被排出至大氣。可移除HRSG 16A之大部分內部組件以(舉例而言)減小廢氣E之流動損失。另外，可循環使用或重新使用此等組件。舉例而言，可移除管道燃燒器38A、過熱器40A、蒸發器42A及節熱器44A及任何其他組件，諸如熱交換器。然而，SCR系統46A可保持安裝在殼體102內以處理廢氣E。
稀釋風扇系統90可裝設至主殼體102或以其他方式耦合至HRSG 16A以將廢氣E急速冷卻。殼體98可圍繞風扇96而定位且可支撐軸94及馬達92。馬達92可經操作以使軸94及風扇96旋轉。風扇96可包括任何適合形狀之風扇葉片或翼形以使空氣移動穿過稀釋風扇系統90。藉由風扇96之操作而吸入至殼體98中之空氣可透過殼體98而抽入且被抽出至管道100中以使空氣進入至HRSG 16A之主殼體102中。
稀釋風扇系統90可用以藉由引入稀釋空氣而降低廢氣E之溫度，該稀釋空氣可使廢氣E之溫度下降至用於SCR系統46A之有效操作之一水平。在一實例中，稀釋風扇系統90可將廢氣E冷卻至約600℉ (~316℃)以用於SCR系統46A之適當操作。在圖5之實施例中，不存在與蒸汽系統18之搭接或互連，且廢氣E可被稀釋、被冷卻、被SCR系統46A處理且被送出煙囪50A。
圖6係一經改造舊型系統之一第三實施例之一示意圖，其中熱回收蒸汽產生器16A已改裝為具有稀釋風扇系統90，且已移除內部組件，並用高溫選擇性催化還原(HTSCR)系統120來替換內部組件。在此等結構中，HTSCR入口溫度應低於約900℉ (~482℃)以限制其中含有之催化劑組分之過熱。稀釋風扇系統90可包括馬達92、軸94、風扇96、殼體98及管道100。圖6展示HRSG 16A且相對於HRSG 16A而闡述，然而，HRSG 16B可以一類似方式重新結構設計。
HRSG 16A及稀釋風扇系統90可如參考圖5所闡述而結構設計。然而，在圖6之實施例中，SCR系統46B被HTSCR系統120替換。HTSCR系統120可經結構設計而以高於SCR系統46B之溫度之溫度操作。在一實例中，HTSCR系統120可以約900℉ (~482℃)之溫度操作以執行減排功能。因此，若排氣溫度接近或超過此一溫度限制，則可使用稀釋風扇系統90來將廢氣E之溫度降低至與HTSCR系統120相容之溫度。在各種實施例中，具有HTSCR系統120之HRSG 16A之操作可消除對稀釋風扇系統90之需要。如同圖5之實施例，可不存在與蒸汽系統18 (圖3)之搭接或互連，且廢氣E可被HTSCR系統120處理且被送出煙囪50A。
圖7係一經改造舊型系統之一第四實施例之一示意圖，其中已移除熱回收蒸汽產生器16A，煙囪50A除外，或用新排氣煙囪130來替換熱回收蒸汽產生器16A。排氣煙囪130可經結構設計以接收來自GTE 12A之廢氣E。另外，燃燒器24A可用一超低NOx (ULN)燃燒器132替換。圖7展示HRSG 16A且相對於HRSG 16A而闡述，然而，HRSG 16B可以一類似方式重新結構設計。ULN燃燒器132可操作以在GTE 12A正產生廢氣E時減少廢氣E之排放。因此，GTE 12A可在先前准許之排放水平內操作為一簡單循環引擎而不需要對廢氣E進行任何進一步調節或處理(諸如利用SCR系統46A或HTSCR系統120)，使得廢氣E可被直接送出排氣煙囪130。
在其他實施例中，一ULN燃燒器可連同圖4之HRSG 16A一起併入至GTE 12A中，且可移除SCR系統46A，以便促進與蒸汽系統18之操作。
圖8係本發明之複循環發電廠140之一示意圖，該複循環發電廠利用圖1之習用發電廠10作為一舊型系統來連同經結構設計與一旁路煙囪142一起用於尖峰操作之經升級燃氣渦輪機引擎62及熱回收蒸汽產生器64一起操作。發電廠140可以一類似方式操作為圖2之發電廠60，惟具有旁路煙囪142所提供之額外功能性。圖2之發電廠60之組件係相同的，其中為清楚起見在圖8中省略了某些編號。另外，省略了管線74C、74F及74I以及閥76C及76F，但可包含管線74C、74F及74I以及閥76C及76F。
發電廠140可經結構設計以在複循環中與蒸汽系統18一起運行GTE 62或者GTE 12A及12B。舉例而言，在效率可優先於容量之操作週期內，GTE 62可在複循環中運行，從而產生一未充分利用之蒸汽系統18，如上文所闡述。然而，在峰值功率週期期間，當容量可優先於效率時，GTE 12A及12B可在複循環中運行以充分利用蒸汽系統18之容量，而GTE 62可在簡單循環中利用旁路煙囪142而運行，且遵循高於GTE 12A及12B所產生之複循環容量之電網需求。此外，在GTE 62之維護停電期間，GTE 12A及12B可另外在複循環中操作以使發電廠140保持操作。另外，對於未達標區域，或出於增加之操作時長考量，在HRSG 64中可使用一高溫選擇性催化還原系統(諸如HTSCR系統120)，及/或可將ULN燃燒器132添加至GTE 62。
發電廠140可經結構設計以將來自GTE 62之廢氣流引導出煙囪142，同時抑制廢氣流動至HRSG 64中。因此，旁路煙囪142可包含管道、風門、百葉窗、致動器及諸如此類，如此項技術中已知，以控制GTE 62與HRSG 64之間的流動。發電廠140可在HRSG 16A、16B與64之間另外包含閥及管路以允許進行噴灑以便幫助加熱一非運行單元之HRSG。
圖9係圖解說明用於操作本申請案之發電廠60及140之控制器150之組件之一示意圖。控制器150可包含電路152、電源供應器154、記憶體156、處理器158、輸入裝置160、輸出裝置162及通信介面164。控制器150可與GTE 12A及12B、GTE 62、HRSG 16A及16B以及HRSG 64通信。控制器150可經結構設計以協調GTE 12A、12B及62以及HRSG 16A、16B及64與蒸汽系統18及冷凝器20之操作。
GTE 12A、12B及GTE 62可各自包含一引擎控制器以控制每一燃氣渦輪機引擎之操作。舉例而言，引擎控制器可經結構設計以控制燃燒器24A、24B及66A之燃燒程序，此可更改燃氣渦輪機之功率輸出以影響軸36A、36B及72之速度以及廢氣E至HRSG 16A、16B及64之流動。為此，引擎控制器可經結構設計以操作用於GTE 12A、12B及62之一或多個燃料注入器、可變葉片及廢氣閥。控制器150及引擎控制器亦可包含促進接收及發出電子指令、儲存指令、資料及資訊、與其他裝置通信、顯示裝置、輸入裝置、輸出裝置及諸如此類之各種電腦系統組件。
類似地，HRSG 16A、16B及64可包含由控制器150操作之一控制器或者可直接由控制器150操作以(舉例而言)操作各種組件，諸如貫流式蒸汽產生器系統110、稀釋風扇系統90、旁路煙囪142及諸如此類。
電路152可包括允許記憶體156、處理器158、輸入裝置160、輸出裝置162及通信介面164一起操作之任何適合電腦架構，諸如微處理器、晶片及諸如此類。電源供應器154可包括用於給控制器150提供電力之任何適合方法，諸如AC或DC電源供應器。記憶體156可包括任何適合記憶體裝置，諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體、磁性記憶體及光學記憶體。輸入裝置160可包括用於將一使用者輸入或其他輸入提供至電路152或記憶體156的一鍵盤、滑鼠、指針、觸控螢幕及其他適合裝置。輸出裝置162可包括一顯示器監視器、一觀看螢幕、一觸控螢幕、一印表機、一投影機、一音訊揚聲器及諸如此類。通信介面164可包括用於允許電路152接收來自其他計算裝置之資訊及將資訊傳輸至其他計算裝置之裝置，諸如一數據機、一路由器、一I/O介面、一匯流排、一區域網路、一廣域網路、網際網路及諸如此類。
電路152可與一記憶體裝置(諸如，記憶體156)通信，亦即：自一記憶體裝置(諸如，記憶體156)讀取及寫入至一記憶體裝置(諸如，記憶體156)。記憶體156可包含用於實施發電廠60及140之操作之各種電腦可讀指令。因此，記憶體156可包含用於監視一電網上之需求及供應至一電網之電力之指令以及用於操作GTE 12A、12B及62以及HRSG 16A、16B及64之指令。電路152可連接至各種感測器以執行此等功能。記憶體156亦可包含可輔助控制器150將指令提供至用於GTE 12A、12B及62以及HRSG 16A、16B及64之控制器之資訊。舉例而言，記憶體156可包含GTE 12A、12B及62以及HRSG 16A、16B及64之類型、大小(容量)、年限、維護歷史、位置。因此，電路152可自記憶體156讀取用於決定操作閥76A-76H之時間及控制可基於(舉例而言)來自電力網經營者或政府機構之調度指令而操作GTE 12A、12B及62、HRSG 16A、16B及64、貫流式蒸汽產生器系統110、稀釋風扇系統90及諸如此類中之每一者之時間的指令。
本申請案中所論述之系統及方法在恢復先前安裝或舊型之發電廠裝備(諸如，燃氣渦輪機引擎及熱回收蒸汽產生器)之值時可係有用的。代替簡單地移除此類裝備而用更新更高效裝備進行替換，可將此類裝備整合至一更大系統中以供與更新更高效裝備一起使用。在一實施例中，先前安裝或舊型之裝備及更新更高效裝備可經結構設計而與一先前安裝或舊型之蒸汽系統交替使用。因此，先前安裝之舊型裝備可保留以用於應急或替代燃料情況。在另一實施例中，更新更高效裝備可安裝有一熱回收蒸汽產生器旁路煙囪，以促進在簡單循環中更新更高效裝備之操作或者在複循環中先前安裝或舊型之裝備與先前安裝或舊型之蒸汽系統一起操作時之尖峰操作。在另一實施例中，先前安裝或舊型之裝備可經結構設計而操作為尖峰機器以補充更新更高效裝備之輸出。因此，先前安裝之舊型裝備可經改造以提供簡單循環、貫流式蒸汽循環或排放受控制之操作以便補充更新更高效裝備之輸出，且在某些實施例中，為先前安裝或舊型之蒸汽系統提供額外蒸汽輸出。
雖然本發明之實施例已闡述為將一J類AGTE併入至利用一或多個舊型F類GTE之一發電廠中，但將瞭解，本發明之範疇不限於此，且亦可應用於具有更大容量及/或效率之一GTE之任何添加，舉例而言，諸如，將一F類GTE併入至利用一或多個舊型E類GTE之一發電廠中。
各種說明及實例
實例1可包含或使用諸如操作一發電廠之一方法之標的物，該方法可包括：操作一更高效率或更高輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一發電機來產生電力；使用一熱回收蒸汽產生器利用該更高效率燃氣渦輪機引擎之廢氣來產生蒸汽；利用來自該熱回收蒸汽產生器之蒸汽來驅動一蒸汽渦輪機，其中該蒸汽渦輪機具有大於由該更高效率燃氣渦輪機引擎驅動之該熱回收蒸汽產生器所產生之一蒸汽輸出之一容量；由該蒸汽渦輪機驅動一蒸汽發電機；回應於來自該蒸汽發電機及該發電機之輸出之一總和小於來自一電網之一電需求，選擇性地操作一或多個更低效率或功率燃氣渦輪機引擎以驅動一或多個發電機來產生電力，該等更低效率燃氣渦輪機引擎之效率小於該更高效率燃氣渦輪機之效率；及使用一或多個經改造熱回收蒸汽產生器來調節該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣。
實例2可包含實例1之標的物或可視情況與實例1之標的物組合，以視情況包含可包括一先前安裝之熱回收蒸汽產生器殼體之一或多個經改造熱回收蒸汽產生器，至少某些先前安裝之組件自該先前安裝之熱回收蒸汽產生器殼體移除。
實例3可包含實例1或2中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例1或2中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：利用該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣來產生蒸汽；及另外利用由該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎驅動之該一或多個熱回收蒸汽產生器所產生之蒸汽來驅動該蒸汽渦輪機。
實例4可包含實例1至3中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例1至3中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：藉由操作定位於該先前安裝之熱回收蒸汽產生器殼體內之一貫流式蒸汽產生器，利用該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣來產生蒸汽。
實例5可包含實例1至4中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例1至4中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：藉由操作一稀釋風扇以將進入該一或多個經改造熱回收蒸汽產生器內之一減排系統之廢氣急速冷卻，使用一或多個經改造熱回收蒸汽產生器來調節該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣。
實例6可包含實例1至5中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例1至5中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含一減排系統，該減排系統可包括該一或多個經改造熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之減排系統。
實例7可包含實例1至6中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例1至6中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含一減排系統，該減排系統可包括一高溫選擇性催化還原系統。
實例8可包含實例1至7中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例1至7中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：藉由繞送該廢氣通過該一或多個經改造熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之煙囪，使用一或多個經改造熱回收蒸汽產生器來調節該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣。
實例9可包含實例1至8中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例1至8中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：將該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎改造為包含一超低NOx燃燒器。
實例10可包含或使用諸如一發電廠系統之標的物，該發電廠系統可包括：一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率或功率、經結構設計以產生一第一廢氣流；一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動；一第一熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第一廢氣流且產生一第一蒸汽流；一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率或功率，該第二燃氣渦輪機經結構設計以產生一第二廢氣流；一第二發電機，其由該第二燃氣渦輪機驅動；一廢氣調節裝置，其經結構設計以降低該第二廢氣流之溫度；一蒸汽渦輪機，其驅動一蒸汽發電機，該蒸汽渦輪機經結構設計以接收該第一蒸汽流；及一控制器，其包括一處理器及一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在由該處理器執行時致使該處理器執行用於操作該發電廠系統之一操作，該等指令包括：回應於來自該蒸汽發電機及該第一發電機之輸出之一總和小於來自一電網之一電需求，在峰值負載條件下操作該第二燃氣渦輪機以利用該第二發電機來產生電。
實例11可包含實例10之標的物或可視情況與實例10之標的物組合，以視情況包含可經結構設計以結合該第二燃氣渦輪機一起操作之一經改造熱回收蒸汽產生器，該經改造熱回收蒸汽產生器包含該廢氣調節裝置。
實例12可包含實例10或11中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例10或11中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含一經改造熱回收蒸汽產生器，該經改造熱回收蒸汽產生器包括一先前安裝之熱回收蒸汽產生器之一殼體。
實例13可包含實例10至12中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例10至12中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含一廢氣調節裝置，該廢氣調節裝置可包括一蒸汽產生器。
實例14可包含實例10至13中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例10至13中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含一蒸汽產生器，該蒸汽產生器可包括安裝於該先前安裝之熱回收蒸汽產生器之該殼體內之一貫流式蒸汽產生器環路，該貫流式蒸汽產生器環路產生一第二蒸汽流，且該蒸汽渦輪機接收該第一蒸汽流及該第二蒸汽流。
實例15可包含實例10至14中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例10至14中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含一廢氣調節裝置，該廢氣調節裝置可包括經結構設計以將該先前安裝之熱回收蒸汽產生器之該殼體內之廢氣急速冷卻之一稀釋風扇。
實例16可包含實例10至15中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例10至15中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含該先前安裝之熱回收蒸汽產生器之一殼體，該殼體包含該經改造熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之減排系統。
實例17可包含實例10至16中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例10至16中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含先前安裝之熱回收蒸汽產生器之一殼體，該殼體包含一高溫選擇性催化還原系統。
實例18可包含實例10至17中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例10至17中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含一廢氣調節裝置，該廢氣調節裝置包括該經改造熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之煙囪。
實例19可包含實例10至18中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例10至18中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含一第二燃氣渦輪機，該第二燃氣渦輪機經改造為包含一超低NOx燃燒器。
實例20可包含或使用諸如升級一發電廠之一方法之標的物，該發電廠包含位於一設施處之一第一燃氣渦輪機、一第一熱回收蒸汽產生器及一蒸汽渦輪機，其中該方法可包括：在該設施處安裝一第二燃氣渦輪機，該第二燃氣渦輪機具有大於該第一燃氣渦輪機之效率之一效率或功率；在該設施處安裝一第二熱回收蒸汽產生器以接收來自該第二燃氣渦輪機之廢氣；將該第二熱回收蒸汽產生器耦合至該蒸汽渦輪機；及改造該第一熱回收蒸汽產生器以調節來自該第一燃氣渦輪機之廢氣。
實例21可包含實例20之標的物或可視情況與實例20之標的物組合，以視情況包含：包括將該經改造第一熱回收蒸汽產生器耦合至該蒸汽渦輪機。
實例22可包含實例20或21中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例20或21中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：藉由移除該第一熱回收蒸汽產生器之蒸汽產生組件而改造該第一熱回收蒸汽產生器。
實例23可包含實例20至22中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例20至22中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：藉由將該第一熱回收蒸汽產生器與該蒸汽渦輪機解耦而改造該第一熱回收蒸汽產生器。
實例24可包含實例20至23中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例20至23中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：改造該第一熱回收蒸汽產生器包括留下該第一熱回收蒸汽產生器之經安裝之一減排系統。
實例25可包含實例20至24中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例20至24中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：藉由在該第一熱回收蒸汽產生器中安裝一高溫選擇性催化還原系統而改造該第一熱回收蒸汽產生器，該高溫選擇性催化還原系統能夠在比該第一熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之選擇性催化還原系統可有效地減少排放之溫度更高之一溫度下有效地減少廢氣之排放。
實例26可包含實例20至25中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例20至25中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：藉由在該第一熱回收蒸汽產生器中安裝一貫流式蒸汽產生器而改造該第一熱回收蒸汽產生器。
實例27可包含實例20至26中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例20至26中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：藉由在該第一熱回收蒸汽產生器上安裝一稀釋風扇而改造該第一熱回收蒸汽產生器。
實例28可包含實例20至27中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例20至27中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：藉由移除該第一熱回收蒸汽產生器之組件而留下一煙囪而改造該第一熱回收蒸汽產生器。
實例29可包含實例20至28中之一者或其任何組合之標的物或可視情況與實例20至28中之一者或其任何組合之標的物組合，以視情況包含：在該第一燃氣渦輪機中安裝一超低NOx燃燒器，該超低NOx燃燒器經結構設計以產生比該第一燃氣渦輪機之一先前安裝之燃燒器更低之排放。
實例30可包含或使用諸如操作一發電廠之一方法之標的物，該方法可包括：操作一更高效率或更高輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一發電機來產生電力；使用一熱回收蒸汽產生器利用該更高效率燃氣渦輪機之廢氣來產生蒸汽；利用來自該熱回收蒸汽產生器之蒸汽來驅動一蒸汽渦輪機，其中該蒸汽渦輪機具有大於由該更高效率燃氣渦輪機驅動之該熱回收蒸汽產生器所產生之一蒸汽輸出之一容量；操作一或多個更低效率或輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一或多個發電機來產生電力；使用一或多個熱回收蒸汽產生器利用該一或多個更低效率燃氣渦輪機之廢氣來產生蒸汽；利用來自該一或多個熱回收蒸汽產生器之蒸汽來驅動該蒸汽渦輪機，其中該蒸汽渦輪機具有近似等於由該一或多個更低效率燃氣渦輪機驅動之該一或多個熱回收蒸汽產生器所產生之一蒸汽輸出之一容量，且由該一或多個更低效率燃氣渦輪機驅動之該一或多個熱回收蒸汽產生器所產生之該蒸汽輸出大於由該更高效率燃氣渦輪機驅動之該熱回收蒸汽產生器所產生之該蒸汽輸出；交替地操作該更高效率燃氣渦輪機與該一或多個更低效率燃氣渦輪機以驅動該蒸汽渦輪機。
實例31可包含或使用諸如一發電廠系統之標的物，該發電廠系統可包括：一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率或輸出、經結構設計以產生一第一廢氣流；一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動；一第一熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第一廢氣流且產生一第一蒸汽流；一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率或輸出，該第二燃氣渦輪機經結構設計以產生一第二廢氣流；一第二發電機，其由該第二燃氣渦輪機驅動；一第二熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第二廢氣流且產生一第二蒸汽流；一蒸汽渦輪機，其經結構設計以接收該第一蒸汽流及該第二蒸汽流；閥門，其控制該第一蒸汽流及該第二蒸汽流自該第一熱回收蒸汽產生器及該第二熱回收蒸汽產生器至該蒸汽渦輪機之流動；及一控制器，其包括一處理器及一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在由該處理器執行時致使該處理器執行用於操作該發電廠系統之一操作，該等指令包括：操作該閥門以交替地允許該第一蒸汽流或該第二蒸汽流到達該蒸汽渦輪機，此取決於該第一燃氣渦輪機或該第二燃氣渦輪機之操作。
實例32可包含或使用諸如操作一發電廠之一方法之標的物，該方法可包括：操作一更高效率或更高輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一發電機來產生電力；使用一熱回收蒸汽產生器利用該更高效率燃氣渦輪機之廢氣來產生蒸汽；利用來自該熱回收蒸汽產生器之蒸汽來驅動一蒸汽渦輪機，其中該蒸汽渦輪機具有大於由該更高效率燃氣渦輪機驅動之該熱回收蒸汽產生器所產生之一蒸汽輸出之一容量；選擇性地操作一或多個更低效率或更低輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一或多個發電機來產生電力；使用一或多個熱回收蒸汽產生器利用該一或多個更低效率燃氣渦輪機之廢氣來產生蒸汽；及另外利用來自由該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎驅動之該一或多個熱回收蒸汽產生器之蒸汽來驅動該蒸汽渦輪機。
實例33可包含或使用諸如一發電廠系統之標的物，該發電廠系統可包括：一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率或輸出，該第一燃氣渦輪機經結構設計以產生一第一廢氣流；一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動；一第一熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第一廢氣流且產生一第一蒸汽流；一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率或輸出，該第二燃氣渦輪機經結構設計以產生一第二廢氣流；一第二發電機，其由該第二燃氣渦輪機驅動；一廢氣調節裝置，其經結構設計以降低該第二廢氣流之溫度；一蒸汽渦輪機，其經結構設計以接收該第一蒸汽流；及一控制器，其包括一處理器及一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在由該處理器執行時致使該處理器執行用於操作該發電廠系統之一操作，該等指令包括：在峰值負載條件下選擇性地操作該第二燃氣渦輪機以利用該第二發電機來產生電。
實例34可包含實例33之標的物或可視情況與實例33之標的物組合，以視情況包含該廢氣調節裝置，該廢氣調節裝置包括安裝於一第二熱回收蒸汽產生器之一外殼內之一貫流式蒸汽產生器環路，該貫流式蒸汽產生器環路產生一第二蒸汽流，且該蒸汽渦輪機接收該第一蒸汽流及該第二蒸汽流。
實例35可包含或使用諸如操作一發電廠之一方法之標的物，該方法可包括：操作一更高效率或更高輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一發電機來產生電力；使用一熱回收蒸汽產生器利用該更高效率燃氣渦輪機之廢氣來產生蒸汽；利用自該熱回收蒸汽產生器產生之蒸汽來驅動一蒸汽渦輪機，其中該蒸汽渦輪機具有大於由該更高效率燃氣渦輪機驅動之該熱回收蒸汽產生器所產生之一蒸汽輸出之一容量；操作一或多個更低效率或更低輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一或多個發電機來產生電力；及使用一或多個經改造熱回收蒸汽產生器來冷卻該一或多個更低效率燃氣渦輪機之廢氣，該經改造熱回收蒸汽產生器包含以下一選擇性催化還原減排單元及一稀釋風扇中之一或多者。
實例36可包含實例35之標的物或可視情況與實例35之標的物組合，以視情況包含已移除熱交換設備之該等經改造熱回收蒸汽產生器。
實例37可包含或使用諸如一發電廠系統之標的物，該發電廠系統可包括：一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率或輸出、經結構設計以產生一第一廢氣流；一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動；一第一熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第一廢氣流且產生一第一蒸汽流；一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率或輸出；該第二燃氣渦輪機經結構設計以產生一第二廢氣流；一第二發電機，其該第二燃氣渦輪機驅動；一選擇性催化還原減排單元，其經結構設計以接收該第二廢氣流；一蒸汽渦輪機，其經結構設計以接收該第一蒸汽流；及一控制器包括一處理器及一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在由該處理器執行時致使該處理器執行用於操作該發電廠系統之一操作，該等指令包括：在峰值負載條件下選擇性地操作該第二燃氣渦輪機以利用該第二發電機來產生電。
實例38可包含或使用諸如操作一發電廠之一方法之標的物，該方法可包括：操作一更高效率或更高輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一發電機來產生電力；使用一熱回收蒸汽產生器利用該更高效率燃氣渦輪機之廢氣來產生蒸汽；利用來自該熱回收蒸汽產生器之蒸汽來驅動一蒸汽渦輪機，其中該蒸汽渦輪機具有大於由該更高效率燃氣渦輪機驅動之該熱回收蒸汽產生器之一蒸汽輸出之一容量；操作一或多個更低效率或輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一或多個發電機來產生電力；使用一或多個經改造熱回收蒸汽產生器利用該一或多個更低效率燃氣渦輪機之廢氣來產生蒸汽；及將來自該一或多個經改造熱回收蒸汽產生器之蒸汽提供至該蒸汽渦輪機以使該熱回收蒸汽產生器之該輸出與該蒸汽渦輪機之該容量之間的一間隙閉合。
實例39可包含或使用諸如一發電廠系統之標的物，該發電廠系統可包括：一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率或輸出、經結構設計以產生一第一廢氣流；一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動；一第一熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第一廢氣流且產生一第一蒸汽流；一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率或輸出，該第二燃氣渦輪機經結構設計以產生一第二廢氣流；一第二發電機，其由該第二燃氣渦輪機驅動；一貫流式蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第二廢氣流且產生一第二蒸汽流；一蒸汽渦輪機，其經結構設計以接收該第一蒸汽流及該第二蒸汽流；及一控制器，其包括一處理器及一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在由該處理器執行時致使該處理器執行用於操作該發電廠系統之一操作，該等指令包括：在峰值負載條件下選擇性地操作該第二燃氣渦輪機以利用該第二發電機來產生電且增大該蒸汽渦輪機之輸出。
實例40可包含實例39之標的物或可視情況與實例39之標的物組合，以視情況包含進一步包括將該第二燃氣渦輪機之操作排序在該第一燃氣渦輪機之前的指令。
實例41可包含實例39或40之標的物或可視情況與實例39或40之標的物組合，以視情況包含該第二燃氣渦輪機之排序操作經結構設計以將該蒸汽渦輪機之一溫度增大至操作就緒之一狀態。
實例42可包含或使用諸如操作一發電廠之一方法之標的物，該方法可包括：操作一更高效率或更高輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一發電機來產生電力；使用一熱回收蒸汽產生器利用該更高效率燃氣渦輪機之廢氣來產生蒸汽；利用來自該熱回收蒸汽產生器之蒸汽來驅動一蒸汽渦輪機，其中該蒸汽產生器具有大於來自由該更高效率燃氣渦輪機驅動之該熱回收蒸汽產生器之一蒸汽輸出之一容量；及選擇性地操作一或多個更低效率或更低輸出燃氣渦輪機引擎以驅動一或多個發電機來產生電力，該更低效率燃氣渦輪機包含一超低NOx燃燒器。
實例43可包含或使用諸如一發電廠系統之標的物，該發電廠系統可包括：一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率或第一輸出、經結構設計以產生一第一廢氣流；一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動；一第一熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第一廢氣流且產生一第一蒸汽流；一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率或第二輸出，該第二燃氣渦輪機經結構設計以產生一第二廢氣流，該第二燃氣渦輪機包括一超低NOx燃燒器；一第二發電機，其由該第二燃氣渦輪機驅動；一蒸汽渦輪機，其耦合至一蒸汽發電機，該蒸汽渦輪機經結構設計以接收該第一蒸汽流；及一控制器，其包括一處理器及一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在由該處理器執行時致使該處理器執行用於操作該發電廠系統之一操作，該等指令包括：在大於該第一發電機及該蒸汽發電機之輸出之一總和之峰值負載條件下選擇性地操作該第二燃氣渦輪機以利用該第二發電機來產生電。
實例44可包含或使用諸如升級一發電廠之一方法之標的物，該發電廠包含位於一設施處之一第一燃氣渦輪機、一第一熱回收蒸汽產生器及一蒸汽渦輪機，其中該方法可包括：在該設施處安裝一第二燃氣渦輪機，該第二燃氣渦輪機具有大於該第一燃氣渦輪機之效率之一效率；在該設施處安裝一第二熱回收蒸汽產生器以接收來自該第二燃氣渦輪機之廢氣；將該第二熱回收蒸汽產生器耦合至該蒸汽渦輪機；及安裝閥門以交替地控制蒸汽自該第一熱回收蒸汽產生器及該第二熱回收蒸汽產生器至該蒸汽渦輪機之流動。
實例45可包含或使用諸如升級一發電廠之一方法之標的物，該發電廠包含位於一設施處之一第一燃氣渦輪機、一第一熱回收蒸汽產生器及一蒸汽渦輪機，其中該方法可包括：在該設施處安裝一第二燃氣渦輪機，該第二燃氣渦輪機具有大於該第一燃氣渦輪機之效率之一效率；在該設施處安裝一第二熱回收蒸汽產生器以接收來自該第二燃氣渦輪機之廢氣；將該第二熱回收蒸汽產生器耦合至該蒸汽渦輪機；及改造該第一熱回收蒸汽產生器以調節來自該第一燃氣渦輪機之廢氣。
實例46可包含實例45之標的物或可視情況與實例45之標的物組合，以視情況包含：將該經改造第一熱回收蒸汽產生器耦合至該蒸汽渦輪機。
實例47可包含實例45或46之標的物或可視情況與實例45或46之標的物組合，以視情況包含：將該經改造第一熱回收蒸汽產生器與該蒸汽渦輪機解耦。
此等非限制性實例中之每一者可獨立存在，或可以各種排列或組合方式與其他實例中之一或多者組合。
以上詳細說明包含對形成該詳細說明之一部分之附圖之參考。該等圖式以圖解方式展示其中可實踐本發明之具體實施例。此等實施例在本文中亦稱為「實例」。除了所展示或所闡述之彼等元素之外，此等實例還可包含若干元素。然而，本發明人亦預期其中僅提供所展示或所闡述之彼等元素之實例。此外，本發明人亦預期使用關於一特定實例(或者其一或多項態樣)或關於本文中所展示或所闡述之其他實例(或者其一或多項態樣)所展示或所闡述之彼等元素之任何組合或排列的實例(或者其一或多項態樣)。
若此文件與任何以引用方式併入之文件之間的使用不一致，則以此文件之使用為准。
在此文件中，如在專利文件中常見，使用術語「一(a或an)」來包含一個或一個以上，此獨立於「至少一個」或「一或多個」之任何其他例項或使用。在此文件中，除非另有指示，否則使用術語「或」來指示非排他性，或使得「A或B」包含「A但非B」、「B但非A」及「A及B」。在此文件中，術語「包含(including)」及「其中(in which)」用作各別術語「包括(comprising)」及「其中(wherein)」之通俗英語等效形式。同樣，在隨附申請專利範圍中，術語「包含(including)」及「包括(comprising)」為開放式的，亦即，包含除列於一請求項中之此一術語之後的彼等要素以外之要素之一系統、裝置、物品、組合物、調配物或程序仍視為歸屬於彼請求項之範疇內。此外，在隨附申請專利範圍中，術語「第一」、「第二」及「第三」等僅用作標記，且並不意欲對其對象施加數字要求。
本文中所闡述之方法實例可係至少部分地機器或電腦實施的。某些實例可包含利用指令編碼之一電腦可讀媒體或機器可讀媒體，該等指令可操作以組態一電子裝置以執行如以上實例中所闡述之方法。此等方法之一實施方案可包含碼，諸如微碼、組合語言碼、一較高階語言碼或諸如此類。此碼可包含用於執行各種方法之電腦可讀指令。該碼可形成電腦程式產品之部分。此外，在一實例中，諸如在執行期間或在其他時間，該碼可有形地儲存於一或多個揮發性、非暫時性或非揮發性有形電腦可讀媒體上。此等有形電腦可讀媒體之實例可包含但不限於硬磁碟、可抽換式磁碟、可抽換式光碟(例如，壓縮碟片及數位視訊磁碟)、磁卡、記憶體卡或記憶體條、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)及諸如此類。
上文說明意欲為說明性而非限制性。舉例而言，上文所闡述之實例(或者其一或多項態樣)可以彼此組合方式使用。諸如，熟習此項技術者可在審閱以上說明後旋即使用其他實施例。提供本摘要以符合37 C.F.R. §1.72(b)，從而允許讀者快速確定本技術揭示內容之本質。基於以下理解提交摘要：其並非將用於解釋或限制申請專利範圍之範疇或含義。此外，在以上實施方式中，各種特徵可分群在一起以簡化本發明。此不應解釋為意指一未主張之所揭示特徵對任一請求項為必要的。而是，發明性標的物可在於少於一特定所揭示實施例之所有特徵。因此，特此將隨附申請專利範圍作為實例或實施例併入至實施方式中，其中每一請求項獨立地作為一單獨實施例，且預期，此等實施例可以各種組合或排列方式彼此組合。本發明之範疇應參考隨附申請專利範圍連同此等申請專利範圍在其內受保護之等效內容之全部範疇來判定。
10‧‧‧複循環發電廠/發電廠/舊型複循環發電廠/舊型發電廠系統/習用發電廠
12A‧‧‧第一燃氣渦輪機引擎/燃氣渦輪機引擎
12B‧‧‧第二燃氣渦輪機引擎/燃氣渦輪機引擎
14A‧‧‧第一發電機/發電機
14B‧‧‧第二發電機/發電機
16A‧‧‧第一熱回收蒸汽產生器/熱回收蒸汽產生器/經改造熱回收蒸汽產生器/原始熱回收蒸汽產生器
16B‧‧‧第二熱回收蒸汽產生器/熱回收蒸汽產生器/經改造熱回收蒸汽產生器
18‧‧‧蒸汽系統/未充分利用之蒸汽系統
20‧‧‧冷凝器
22A‧‧‧壓縮機
22B‧‧‧壓縮機
24A‧‧‧燃燒器
24B‧‧‧燃燒器
26A‧‧‧渦輪機
26B‧‧‧渦輪機
28‧‧‧第一級渦輪機/渦輪機
30‧‧‧第二級渦輪機/渦輪機
32‧‧‧第三級渦輪機/渦輪機
34‧‧‧發電機
36A‧‧‧發電機軸/軸
36B‧‧‧發電機軸/軸
38A‧‧‧管道燃燒器
38B‧‧‧管道燃燒器
40A‧‧‧過熱器
40B‧‧‧過熱器
42A‧‧‧蒸發器
42B‧‧‧蒸發器
44A‧‧‧節熱器
44B‧‧‧節熱器
46A‧‧‧選擇性催化還原系統
46B‧‧‧選擇性催化還原系統
48‧‧‧軸
50A‧‧‧排氣煙囪/現有煙囪/煙囪
50B‧‧‧排氣煙囪
60‧‧‧複循環發電廠/發電廠
62‧‧‧經升級燃氣渦輪機引擎/燃氣渦輪機引擎/(僅)加氣體燃料之燃氣渦輪機引擎
64‧‧‧熱回收蒸汽產生器/壓縮機
66‧‧‧燃燒器
70‧‧‧發電機
72‧‧‧軸
74A‧‧‧出口管線/閥/管線
74B‧‧‧出口管線/閥/管線
74C‧‧‧入口管線/閥/管線
74D‧‧‧出口管線/閥/管線
74E‧‧‧出口管線/閥/管線
74F‧‧‧入口管線/閥/管線
74G‧‧‧出口管線/閥/管線
74H‧‧‧出口管線/閥/管線
74I‧‧‧入口管線/管線
76A‧‧‧閥
76B‧‧‧閥
76C‧‧‧閥
76D‧‧‧閥
76E‧‧‧閥
76F‧‧‧閥
76G‧‧‧閥
76H‧‧‧閥
78‧‧‧管道燃燒器
80‧‧‧過熱器
82‧‧‧蒸發器
84‧‧‧節熱器
86‧‧‧選擇性催化還原系統
90‧‧‧稀釋風扇系統
92‧‧‧馬達
94‧‧‧軸
96‧‧‧風扇
98‧‧‧殼體
100‧‧‧管道
102‧‧‧主殼體/殼體
110‧‧‧貫流式蒸汽產生器系統
112‧‧‧泵
114‧‧‧入口管線
116‧‧‧熱交換區段
118‧‧‧出口管線
120‧‧‧高溫選擇性催化還原系統
130‧‧‧新排氣煙囪/排氣煙囪
132‧‧‧超低NOx燃燒器
140‧‧‧複循環發電廠/發電廠
142‧‧‧旁路煙囪/煙囪
150‧‧‧控制器
152‧‧‧電路
154‧‧‧電源供應器
156‧‧‧記憶體
158‧‧‧處理器
160‧‧‧輸入裝置
162‧‧‧輸出裝置
164‧‧‧通信介面
E‧‧‧廢氣
圖1係包含一對燃氣渦輪機引擎、一對熱回收蒸汽產生器及一蒸汽渦輪機之一習用複循環發電廠之一示意圖。
圖2係經結構設計用於超功率操作的本發明之一複循環發電廠之一示意圖，該複循環發電廠利用圖1之習用發電廠作為一舊型系統來與一經升級燃氣渦輪機引擎及熱回收蒸汽產生器一起操作。
圖3係用於超功率的圖2之複循環發電廠之一示意圖，其中舊型系統經改造用於尖峰功率操作。
圖4係用於超功率之一經改造舊型系統之一第一實施例之一示意圖，其中一熱回收蒸汽產生器已改裝為具有一貫流式蒸汽產生器，且已移除內部組件，不包含一選擇性催化還原單元。
圖5係用於超功率之一經改造舊型系統之一第二實施例之一示意圖，其中一熱回收蒸汽產生器已改裝為具有一稀釋風扇，且已移除內部組件，不包含一選擇性催化還原單元。
圖6係用於超功率之一經改造舊型系統之一第三實施例之一示意圖，其中一熱回收蒸汽產生器已改裝為具有一稀釋風扇，且已移除內部組件並用一高溫選擇性催化還原單元來替換內部組件。
圖7係用於超功率之一經改造舊型系統之一第四實施例之一示意圖，其中已移除一熱回收蒸汽產生器，一排氣煙囪除外，或用一排氣煙囪來替換一熱回收蒸汽產生器。
圖8係用於超功率的本發明之一複循環發電廠之一示意圖，該複循環發電廠利用圖1之習用發電廠作為一舊型系統來連同經結構設計與一旁路煙囪一起用於尖峰操作之一經升級燃氣渦輪機引擎及熱回收蒸汽產生器一起操作。
圖9係圖解說明用於操作本發明之複循環發電廠之一控制器之組件之一示意圖。
在圖式(其未必按比例繪製)中，相似編號可在不同視圖中闡述類似組件。具有不同字母後綴之相似編號可表示類似組件之不同例項。圖式通常以實例方式而非限制方式圖解說明本文件中所論述之各種實施例。

Claims (31)

  1. 一種操作一發電廠之方法，該方法包括： 操作一更高效率燃氣渦輪機引擎以驅動一發電機來產生電力； 使用一熱回收蒸汽產生器利用該更高效率燃氣渦輪機引擎之廢氣來產生蒸汽； 利用來自該熱回收蒸汽產生器之蒸汽來驅動一蒸汽渦輪機，其中該蒸汽渦輪機具有大於由該更高效率燃氣渦輪機引擎驅動之該熱回收蒸汽產生器所產生之一蒸汽輸出之一容量； 由該蒸汽渦輪機驅動一蒸汽發電機； 回應於來自該蒸汽發電機及該發電機之輸出之一總和小於來自一電網之一電需求，選擇性地操作一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎以驅動一或多個發電機來產生電力，該等更低效率燃氣渦輪機引擎之效率小於該更高效率燃氣渦輪機引擎之效率；及 使用一或多個經改造熱回收蒸汽產生器來調節該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣。
  2. 如請求項1之方法，其中該一或多個經改造熱回收蒸汽產生器包括一先前安裝之熱回收蒸汽產生器殼體，至少某些先前安裝之組件自該先前安裝之熱回收蒸汽產生器殼體移除。
  3. 如請求項2之方法，其進一步包括： 利用該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣來產生蒸汽；及 另外利用自由該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎驅動之該一或多個熱回收蒸汽產生器所產生之蒸汽來驅動該蒸汽渦輪機。
  4. 如請求項3之方法，其中利用該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣來產生蒸汽包括：操作定位於該先前安裝之熱回收蒸汽產生器殼體內之一貫流式蒸汽產生器。
  5. 如請求項2之方法，其中使用一或多個經改造熱回收蒸汽產生器來調節該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣包括：操作一稀釋風扇以將進入該一或多個經改造熱回收蒸汽產生器內之一減排系統之廢氣急速冷卻。
  6. 如請求項5之方法，其中該減排系統包括該一或多個經改造熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之減排系統。
  7. 如請求項5之方法，其中該減排系統包括一高溫選擇性催化還原系統。
  8. 如請求項2之方法，其中使用一或多個經改造熱回收蒸汽產生器來調節該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎之廢氣包括：繞送該廢氣通過該一或多個經改造熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之煙囪。
  9. 如請求項8之方法，其進一步包括：將該一或多個更低效率燃氣渦輪機引擎改造為包含一超低NOx燃燒器。
  10. 一種發電廠系統，其包括： 一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率、經結構設計以產生一第一廢氣流； 一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動； 一第一熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第一廢氣流且產生一第一蒸汽流； 一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率，該第二燃氣渦輪機經結構設計以產生一第二廢氣流； 一第二發電機，其由該第二燃氣渦輪機驅動； 一廢氣調節裝置，其經結構設計以降低該第二廢氣流之溫度； 一蒸汽渦輪機，其驅動一蒸汽發電機，該蒸汽渦輪機經結構設計以接收該第一蒸汽流；及 一控制器，其包括： 一處理器；及 一電腦可讀儲存媒體，其上儲存有指令，該等指令在由該處理器執行時致使該處理器執行用於操作該發電廠系統之一操作，該等指令包括： 回應於來自該蒸汽發電機及該第一發電機之輸出之一總和小於來自一電網之一電需求，在峰值負載條件下操作該第二燃氣渦輪機以利用該第二發電機來產生電。
  11. 如請求項10之發電廠系統，其進一步包括經結構設計以結合該第二燃氣渦輪機一起操作之一經改造熱回收蒸汽產生器，該經改造熱回收蒸汽產生器包含該廢氣調節裝置。
  12. 如請求項11之發電廠系統，其中該經改造熱回收蒸汽產生器包括一先前安裝之熱回收蒸汽產生器之一殼體。
  13. 如請求項12之發電廠系統，其中該廢氣調節裝置包括一蒸汽產生器。
  14. 如請求項13之發電廠系統，其中： 該蒸汽產生器包括安裝於該先前安裝之熱回收蒸汽產生器之該殼體內之一貫流式蒸汽產生器環路； 該貫流式蒸汽產生器環路產生一第二蒸汽流；且 該蒸汽渦輪機接收該第一蒸汽流及該第二蒸汽流。
  15. 如請求項12之發電廠系統，其中該廢氣調節裝置包括經結構設計以將該先前安裝之熱回收蒸汽產生器之該殼體內之廢氣急速冷卻之一稀釋風扇。
  16. 如請求項15之發電廠系統，其中該先前安裝之熱回收蒸汽產生器之該殼體包含該經改造熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之減排系統。
  17. 如請求項15之發電廠系統，其中該先前安裝之熱回收蒸汽產生器之該殼體包含一高溫選擇性催化還原系統。
  18. 如請求項12之發電廠系統，其中該廢氣調節裝置包括該經改造熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之煙囪。
  19. 如請求項18之發電廠系統，該第二燃氣渦輪機經改造為包含一超低NOx燃燒器。
  20. 一種升級一發電廠之方法，該發電廠包含位於一設施處之一第一燃氣渦輪機、一第一熱回收蒸汽產生器及一蒸汽渦輪機，該方法包括： 在該設施處安裝一第二燃氣渦輪機，該第二燃氣渦輪機具有大於該第一燃氣渦輪機之效率之一效率； 在該設施處安裝一第二熱回收蒸汽產生器以接收來自該第二燃氣渦輪機之廢氣； 將該第二熱回收蒸汽產生器耦合至該蒸汽渦輪機；及 改造該第一熱回收蒸汽產生器以調節來自該第一燃氣渦輪機之廢氣。
  21. 如請求項20之方法，其進一步包括將該經改造第一熱回收蒸汽產生器耦合至該蒸汽渦輪機。
  22. 如請求項20之方法，其中改造該第一熱回收蒸汽產生器包括：移除該第一熱回收蒸汽產生器之蒸汽產生組件。
  23. 如請求項22之方法，其中改造該第一熱回收蒸汽產生器包括：將該第一熱回收蒸汽產生器與該蒸汽渦輪機解耦。
  24. 如請求項22之方法，其中改造該第一熱回收蒸汽產生器包括：留下該第一熱回收蒸汽產生器之經安裝之一減排系統。
  25. 如請求項22之方法，其中改造該第一熱回收蒸汽產生器包括：在該第一熱回收蒸汽產生器中安裝一高溫選擇性催化還原系統，該高溫選擇性催化還原系統能夠在比該第一熱回收蒸汽產生器之一先前安裝之選擇性催化還原系統可有效地減少排放之溫度更高之一溫度下有效地減少廢氣之排放。
  26. 如請求項22之方法，其中改造該第一熱回收蒸汽產生器包括：在該第一熱回收蒸汽產生器中安裝一貫流式蒸汽產生器。
  27. 如請求項22之方法，其中改造該第一熱回收蒸汽產生器包括：在該第一熱回收蒸汽產生器上安裝一稀釋風扇。
  28. 如請求項23之方法，其中改造該第一熱回收蒸汽產生器包括：移除該第一熱回收蒸汽產生器之組件而留下一煙囪。
  29. 如請求項28之方法，其進一步包括在該第一燃氣渦輪機中安裝一超低NOx燃燒器，該超低NOx燃燒器經結構設計以產生比該第一燃氣渦輪機之一先前安裝之燃燒器更低之排放。
  30. 一種發電廠系統，其包括： 一第一燃氣渦輪機，其具有一第一效率或輸出，該第一燃氣渦輪機經結構設計以產生一第一廢氣流； 一第一發電機，其由該第一燃氣渦輪機驅動； 一第一熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第一廢氣流且產生一第一蒸汽流； 一旁路煙囪，其安置於該第一燃氣渦輪機與該第一熱回收蒸汽產生器之間； 一第二燃氣渦輪機，其具有小於該第一效率之一第二效率或輸出，該第二燃氣渦輪機經結構設計以產生一第二廢氣流； 一第二發電機，其由該第二燃氣渦輪機驅動； 一第二熱回收蒸汽產生器，其經結構設計以接收該第二廢氣流且產生一第二蒸汽流；及 一蒸汽渦輪機，其經結構設計以接收該第一蒸汽流及該第二蒸汽流。
  31. 如請求項30之發電廠系統，其進一步包括： 一控制器，其包括一處理器及一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在由該處理器執行時致使該處理器執行用於操作該發電廠系統之一操作，該等指令包括： 在正常操作條件下操作該第一燃氣渦輪機、該第一熱回收蒸汽產生器及該蒸汽渦輪機；及 在峰值負載條件下在該旁路煙囪打開之情況下選擇性地操作第二燃氣渦輪機、該第二熱回收蒸汽產生器及該蒸汽渦輪機以及該第一燃氣渦輪機。
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