以廢熱加熱蒸汽系統(tǒng)的補(bǔ)給工作流體的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】提供了一種系統(tǒng)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)和聯(lián)接于發(fā)動(dòng)機(jī)的換熱器。發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)流體，以及構(gòu)造成壓縮氣體的壓縮機(jī)區(qū)段、構(gòu)造成使?jié)櫥瑒┭h(huán)的潤(rùn)滑劑路徑或構(gòu)造成使冷卻劑循環(huán)的冷卻劑路徑中的至少一個(gè)。發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括氣體、潤(rùn)滑劑和冷卻劑中的至少一種，并且發(fā)動(dòng)機(jī)流體為來源于發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)操作的熱源。換熱器構(gòu)造成從發(fā)動(dòng)機(jī)接收發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)流體與工作流體之間交換熱，以產(chǎn)生加熱的工作流體和冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且換熱器構(gòu)造成將加熱的工作流體輸出至蒸汽系統(tǒng)。
【專利說明】
以廢熱加熱蒸汽系統(tǒng)的補(bǔ)給工作流體的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本文中公開的主題涉及蒸汽系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于蒸汽發(fā)生和余熱回收的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽系統(tǒng)可包括蒸汽發(fā)生單元以生成蒸汽，其可用于多種裝備如蒸汽渦輪中，或用于設(shè)備過程使用，或兩者。蒸汽發(fā)生單元可使用來自多種源的水，其中一些是來自蒸汽循環(huán)外的補(bǔ)給水。令人遺憾的是，粗補(bǔ)給水可包括各種腐蝕物質(zhì)和/或溶解氣體，其可影響蒸汽系統(tǒng)的壽命和性能。補(bǔ)給水還可在相對(duì)低溫度(例如，環(huán)境溫度)下，從而需要顯著量熱來便于清除(ridding)溶解氣體的水。此類熱典型地從自蒸汽渦輪抽取的蒸汽供應(yīng)，或者從設(shè)備過程使用轉(zhuǎn)移。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可生成相當(dāng)大量的廢熱。例如，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可在排出氣體、潤(rùn)滑劑、冷卻劑和/或壓縮氣體如壓縮氧化劑(例如，空氣)中生成廢熱。令人遺憾的是，與這些流體相關(guān)聯(lián)的熱的大部分被浪費(fèi)(例如，排放到大氣中)，從而降低了燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在下面概括在范圍上與最初要求權(quán)利的本發(fā)明相稱的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例不意圖限制要求權(quán)利的本發(fā)明的范圍，而是相反地，這些實(shí)施例僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡(jiǎn)要概括。實(shí)際上，本發(fā)明可包含可與在下面提出的實(shí)施例相似或不同的各種形式。
[0005]在第一實(shí)施例中，提供了一種系統(tǒng)。系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)和聯(lián)接于發(fā)動(dòng)機(jī)的換熱器。發(fā)動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成壓縮氣體的壓縮機(jī)區(qū)段、構(gòu)造成使?jié)櫥瑒┭h(huán)的潤(rùn)滑劑路徑，或構(gòu)造成使冷卻劑循環(huán)的冷卻劑路徑中的至少一個(gè)。發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括氣體、潤(rùn)滑劑或冷卻劑中的至少一種。發(fā)動(dòng)機(jī)流體為來源于發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)操作的熱源。換熱器構(gòu)造成從發(fā)動(dòng)機(jī)接收發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)流體與工作流體之間交換熱，以產(chǎn)生加熱的工作流體和冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且換熱器構(gòu)造成將加熱的工作流體輸出至蒸汽系統(tǒng)。
[0006]在第二實(shí)施例中，提供了一種蒸汽系統(tǒng)的除氣器。除氣器構(gòu)造成接收從聯(lián)接于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段、潤(rùn)滑劑路徑或冷卻劑路徑中的至少一個(gè)的換熱器輸出的加熱的工作流體。除氣器構(gòu)造成從加熱的工作流體除去一種或更多種腐蝕物質(zhì)和/或溶解氣體，以在蒸汽系統(tǒng)中的蒸汽發(fā)生之前產(chǎn)生除氣的加熱工作流體。
[0007]在第三實(shí)施例中，提供了一種方法。該方法包括使工作流體流過換熱器。該方法還包括在工作流體與來自發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段、潤(rùn)滑劑路徑或冷卻劑路徑中的至少一個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)流體之間交換熱，以生成加熱的工作流體和冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)流體。該方法還包括將加熱的工作流體從換熱器輸出至蒸汽系統(tǒng)，并且利用加熱的工作流體的至少一部分經(jīng)由蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生蒸汽供應(yīng)。
[0008]在第一方面，技術(shù)方案1.一種系統(tǒng)，包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)流體，以及構(gòu)造成壓縮氣體的壓縮機(jī)區(qū)段、構(gòu)造成使?jié)櫥瑒┭h(huán)的潤(rùn)滑劑路徑，或構(gòu)造成使冷卻劑循環(huán)的冷卻劑路徑中的至少一個(gè)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述氣體、所述潤(rùn)滑劑或所述冷卻劑中的至少一種，并且其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體為來源于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)操作的熱源；以及
聯(lián)接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的換熱器，其中所述換熱器構(gòu)造成接收來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且在所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體與工作流體之間交換熱，以產(chǎn)生加熱的工作流體和冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且所述換熱器構(gòu)造成將所述加熱的工作流體輸出至蒸汽系統(tǒng)。
[0009]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括所述蒸汽系統(tǒng)，其構(gòu)造成接收來自所述換熱器的所述加熱的工作流體來作為工作流體的補(bǔ)給水供應(yīng)源，以替換所述蒸汽系統(tǒng)的過程內(nèi)的工作流體損失。
[0010]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成壓縮所述氣體的至少一個(gè)壓縮機(jī)區(qū)段，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述氣體。
[0011]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成使?jié)櫥瑒┭h(huán)的潤(rùn)滑劑路徑，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述潤(rùn)滑劑，和/或構(gòu)造成使冷卻劑循環(huán)的冷卻劑路徑，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述冷卻劑。
[0012]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工作流體包括替換補(bǔ)給水，并且所述加熱的工作流體包括加熱的替換補(bǔ)給水。
[0013]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括控制器，其構(gòu)造成調(diào)節(jié)一個(gè)或更多個(gè)閥的操作以控制所述工作流體或所述加熱的工作流體穿過所述換熱器的流，或者構(gòu)造成調(diào)節(jié)一個(gè)或更多個(gè)閥的操作以控制從所述換熱器輸出至所述蒸汽系統(tǒng)的所述加熱的工作流體的流。
[0014]技術(shù)方案7.—種系統(tǒng)，包括:
蒸汽系統(tǒng)的除氣器，其中所述除氣器構(gòu)造成接收從聯(lián)接于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段、潤(rùn)滑劑路徑或冷卻劑路徑中的至少一個(gè)的換熱器輸出的加熱的工作流體，其中所述除氣器構(gòu)造成從所述加熱的工作流體除去一種或更多種腐蝕物質(zhì)和/或溶解氣體，以在所述蒸汽系統(tǒng)中的蒸汽發(fā)生之前產(chǎn)生除氣的加熱工作流體。
[0015]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括聯(lián)接于所述除氣器的所述換熱器。
[0016]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括控制器，其構(gòu)造成控制所述加熱的工作流體的流和溫度，以便于所述除氣器中的所述加熱的工作流體的除氣。
[0017]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:
構(gòu)造成接收來自所述除氣器的所述除氣的加熱工作流體的鍋爐，其中所述鍋爐基于所述除氣的加熱工作流體與來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排出氣體之間的換熱來生成蒸汽；以及聯(lián)接于所述鍋爐的蒸汽渦輪，其中所述蒸汽渦輪構(gòu)造成以所述蒸汽驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
[0018]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有所述換熱器的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，所述換熱器聯(lián)接于所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一壓縮機(jī)區(qū)段和第二壓縮機(jī)區(qū)段，并且所述換熱器構(gòu)造成在所述第一壓縮機(jī)區(qū)段與所述第二壓縮機(jī)區(qū)段之間冷卻壓縮氣體。
[0019]技術(shù)方案12.—種方法，包括:
使工作流體流過換熱器；
在所述工作流體與來自發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段、潤(rùn)滑劑路徑或冷卻劑路徑中的至少一個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)流體之間交換熱，以生成加熱的工作流體和冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)流體；
將所述加熱的工作流體從所述換熱器輸出至蒸汽系統(tǒng)；以及利用所述加熱的工作流體的至少一部分經(jīng)由所述蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生蒸汽供應(yīng)。
[0020]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其特征在于，所述方法包括:
使所述加熱的工作流體從所述換熱器流至所述蒸汽系統(tǒng)的除氣器；
除去所述加熱的工作流體的一種或更多種腐蝕成分和/或溶解氣體，以產(chǎn)生除氣的加熱工作流體；以及
將所述除氣的加熱工作流體發(fā)送至構(gòu)造成至少部分地基于所述除氣的加熱工作流體產(chǎn)生蒸汽的鍋爐。
[0021 ]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于來自聯(lián)接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述換熱器或所述蒸汽系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)傳感器的傳感器反饋，經(jīng)由控制器調(diào)節(jié)從所述換熱器輸出至所述蒸汽系統(tǒng)的所述加熱的工作流體的流速。
[0022]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其特征在于，所述方法包括利用聯(lián)接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述換熱器或所述蒸汽系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)流動(dòng)控制裝置，經(jīng)由控制器調(diào)整從所述換熱器輸出至所述蒸汽系統(tǒng)的所述加熱的工作流體的流速。
[0023]在第二方面，技術(shù)方案1.一種系統(tǒng)，包括:
發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)流體，以及構(gòu)造成壓縮氣體的壓縮機(jī)區(qū)段、構(gòu)造成使?jié)櫥瑒┭h(huán)的潤(rùn)滑劑路徑，或構(gòu)造成使冷卻劑循環(huán)的冷卻劑路徑中的至少一個(gè)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述氣體、所述潤(rùn)滑劑或所述冷卻劑中的至少一種，并且其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體為來源于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)操作的熱源；以及
聯(lián)接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的換熱器，其中所述換熱器構(gòu)造成接收來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且在所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體與工作流體之間交換熱，以產(chǎn)生加熱的工作流體和冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且所述換熱器構(gòu)造成將所述加熱的工作流體輸出至蒸汽系統(tǒng)。
[0024]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括所述蒸汽系統(tǒng)，其構(gòu)造成接收來自所述換熱器的所述加熱的工作流體來作為工作流體的補(bǔ)給水供應(yīng)源，以替換所述蒸汽系統(tǒng)的過程內(nèi)的工作流體損失。
[0025]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽系統(tǒng)包括除氣器，其構(gòu)造成從所述換熱器接收所述加熱的工作流體和從所述加熱的工作流體除去一種或更多種腐蝕物質(zhì)和/或溶解氣體中的至少一種來產(chǎn)生除氣的加熱工作流體。
[0026]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽系統(tǒng)包括:
構(gòu)造成接收來自所述除氣器的所述除氣的加熱工作流體來生成蒸汽的鍋爐；以及聯(lián)接于所述鍋爐的蒸汽渦輪，其中所述蒸汽渦輪構(gòu)造成至少使用所述蒸汽來驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
[0027]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0028]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成壓縮所述氣體的至少一個(gè)壓縮機(jī)區(qū)段，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述氣體。
[0029]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體包括氧化劑。
[0030]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成使?jié)櫥瑒┭h(huán)的潤(rùn)滑劑路徑，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述潤(rùn)滑劑。
[0031]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成使冷卻劑循環(huán)的冷卻劑路徑，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述冷卻劑。
[0032]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工作流體包括替換補(bǔ)給水，并且所述加熱的工作流體包括加熱的替換補(bǔ)給水。
[0033]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括控制器，其構(gòu)造成調(diào)節(jié)一個(gè)或更多個(gè)閥的操作以控制所述工作流體或所述加熱的工作流體穿過所述換熱器的流。
[0034]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括控制器，其構(gòu)造成調(diào)節(jié)一個(gè)或更多個(gè)閥的操作以控制從所述換熱器輸出至所述蒸汽系統(tǒng)的所述加熱的工作流體的流。
[0035]技術(shù)方案13.—種系統(tǒng)，包括:
蒸汽系統(tǒng)的除氣器，其中所述除氣器構(gòu)造成接收從聯(lián)接于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段、潤(rùn)滑劑路徑或冷卻劑路徑中的至少一個(gè)的換熱器輸出的加熱的工作流體，其中所述除氣器構(gòu)造成從所述加熱的工作流體除去一種或更多種腐蝕物質(zhì)和/或溶解氣體，以在所述蒸汽系統(tǒng)中的蒸汽發(fā)生之前產(chǎn)生除氣的加熱工作流體。
[0036]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括聯(lián)接于所述除氣器的所述換熱器。
[0037]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括控制器，其構(gòu)造成控制所述加熱的工作流體的流和溫度，以便于所述除氣器中的所述加熱的工作流體的除氣。
[0038]技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:
構(gòu)造成接收來自所述除氣器的所述除氣的加熱工作流體的鍋爐，其中所述鍋爐基于所述除氣的加熱工作流體與來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排出氣體之間的換熱來生成蒸汽；以及聯(lián)接于所述鍋爐的蒸汽渦輪，其中所述蒸汽渦輪構(gòu)造成以所述蒸汽驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
[0039]技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有所述換熱器的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，所述換熱器聯(lián)接于所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一壓縮機(jī)區(qū)段和第二壓縮機(jī)區(qū)段，并且所述換熱器構(gòu)造成在所述第一壓縮機(jī)區(qū)段與所述第二壓縮機(jī)區(qū)段之間冷卻壓縮氣體。
[0040]技術(shù)方案18.—種方法，包括:
使工作流體流過換熱器；
在所述工作流體與來自發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段、潤(rùn)滑劑路徑或冷卻劑路徑中的至少一個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)流體之間交換熱，以生成加熱的工作流體和冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)流體；
將所述加熱的工作流體從所述換熱器輸出至蒸汽系統(tǒng)；以及利用所述加熱的工作流體的至少一部分經(jīng)由所述蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生蒸汽供應(yīng)。
[0041]技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案18所述的方法，其特征在于，所述方法包括: 使所述加熱的工作流體從所述換熱器流至所述蒸汽系統(tǒng)的除氣器；
除去所述加熱的工作流體的一種或更多種腐蝕成分和/或溶解氣體，以產(chǎn)生除氣的加熱工作流體；以及
將所述除氣的加熱工作流體發(fā)送至構(gòu)造成至少部分地基于所述除氣的加熱工作流體產(chǎn)生蒸汽的鍋爐。
[0042]技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案18所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于來自聯(lián)接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述換熱器或所述蒸汽系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)傳感器的傳感器反饋，經(jīng)由控制器調(diào)節(jié)從所述換熱器輸出至所述蒸汽系統(tǒng)的所述加熱的工作流體的流速。
[0043]技術(shù)方案21.根據(jù)技術(shù)方案18所述的方法，其特征在于，所述方法包括利用聯(lián)接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述換熱器或所述蒸汽系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)流動(dòng)控制裝置，經(jīng)由控制器調(diào)整從所述換熱器輸出至所述蒸汽系統(tǒng)的所述加熱的工作流體的流速。
【附圖說明】
[0044]當(dāng)參照附圖閱讀下列詳細(xì)描述時(shí)，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，其中，同樣的標(biāo)記在所有附圖中表示同樣的部件，其中:
圖1為示意性框圖，其示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的具有蒸汽循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)和構(gòu)造成利用工作流體供應(yīng)的中間冷卻器的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)；
圖2為示意性框圖，其示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)和中間冷卻器的實(shí)施例；
圖3為示意性框圖，其示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的圖1的蒸汽循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)施例；以及
圖4為示意性框圖，其示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的將加熱的工作流體輸出到圖1的蒸汽循環(huán)系統(tǒng)中的中間冷卻器的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0045]將在下面描述本申請(qǐng)的一個(gè)或更多個(gè)特定實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)明描述，可不在說明書中描述實(shí)際實(shí)施的所有特征。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在任何這種實(shí)際實(shí)施的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須作出許多特定實(shí)施決定以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目的，諸如符合系統(tǒng)相關(guān)且商業(yè)相關(guān)的約束，這可從一個(gè)實(shí)施變化到另一個(gè)實(shí)施。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)至IJ，這種開發(fā)努力可為復(fù)雜且耗時(shí)的，但是對(duì)于受益于本公開的技術(shù)人員而言，仍將是設(shè)計(jì)、制作和制造的日常工作。
[0046]當(dāng)介紹本申請(qǐng)的各種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”意圖表示存在元件中的一個(gè)或更多個(gè)。用語“包括”、“包含”和“具有”意圖是包含的，并且表示可存在除了列出的元件之外的附加元件。
[0047]本公開針對(duì)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其具有蒸汽循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)和用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)流體(例如，壓縮氣體、冷卻劑或潤(rùn)滑劑)的發(fā)動(dòng)機(jī)換熱器(例如，中間冷卻器)。具體而言，本公開包括與換熱器(例如，中間冷卻器)集成的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中中間冷卻器的工作流體以由發(fā)動(dòng)機(jī)生成的廢熱(例如，一種或更多種發(fā)動(dòng)機(jī)流體)加熱。此外，加熱的工作流體由換熱器(例如，中間冷卻器)提供至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)，并且由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)利用以便于除氣和蒸汽發(fā)生。本公開的實(shí)施例在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)及其中間冷卻器的背景下論述，但應(yīng)當(dāng)注意的是，在根據(jù)本公開的其它實(shí)施例中，具有伴隨的中間冷卻器的不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)可與蒸汽循環(huán)系統(tǒng)集成。
[0048]公開的實(shí)施例可使用一個(gè)或更多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)換熱器(例如，中間冷卻器)來傳遞熱用于冷卻一種或更多種發(fā)動(dòng)機(jī)流體(例如，壓縮機(jī)氣體、冷卻劑或潤(rùn)滑劑)，同時(shí)加熱一種或更多種工作流體(例如，供給水)。盡管以下論述主要聚焦于作為示例性廢熱源的發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮氣體(例如，壓縮氧化劑)和壓縮機(jī)區(qū)段，但如上文提到和在下面進(jìn)一步詳細(xì)論述的，其它廢熱源也通過本公開構(gòu)想出。本公開的本實(shí)施例包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括構(gòu)造成壓縮氧化劑(例如，空氣)用于在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器(例如，燃燒室)中使用的壓縮機(jī)。壓縮的氧化劑可由于壓縮機(jī)中的機(jī)械壓縮而加熱。然而，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的效率大體上通過在最終輸送至燃燒器用于燃燒之前輸送至壓縮過程的后續(xù)級(jí)之前，將壓縮的氧化劑冷卻至可控制的溫度來提高。因此，中間冷卻器可用作換熱器用于壓縮的氧化劑。壓縮的氧化劑可發(fā)送到中間冷卻器中，其中，工作流體(例如，水、補(bǔ)給水、冷卻劑等)通過中間冷卻器中的盤管或管發(fā)送，并且可從壓縮的氧化劑抽取熱。冷卻的壓縮氧化劑在可受控制的溫度下輸送回至壓縮機(jī)(例如，壓縮機(jī)的后續(xù)級(jí))，并且在其輸送至渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器時(shí)進(jìn)一步壓縮和加熱，并且加熱的工作流體可從中間冷卻器發(fā)送至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)，其中，加熱的工作流體用于產(chǎn)生蒸汽。因此，從壓縮的氧化劑抽取的熱再循環(huán)用于在蒸汽循環(huán)系統(tǒng)中使用，替代排至熱沉和以其它方式浪費(fèi)，即，廢熱。此外，公開的實(shí)施例還可使用來自其它發(fā)動(dòng)機(jī)流體，如，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑和/或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的廢熱。因此，從發(fā)動(dòng)機(jī)再收回且用于蒸汽循環(huán)中以加熱作為補(bǔ)給水添加至蒸汽系統(tǒng)的工作流體的廢熱替換了典型地用于加熱蒸汽系統(tǒng)內(nèi)的水的來自蒸汽循環(huán)的蒸汽。
[0049]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1為框圖，其示出了聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)I的實(shí)施例，聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)I包括發(fā)動(dòng)機(jī)2、中間冷卻器3(例如，換熱器)、蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4和控制器5(例如，電子或基于處理器的控制器)。發(fā)動(dòng)機(jī)2可為生成熱流體的任何類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，該熱流體可冷卻來改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)2的效率。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)2可為燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或任何類型的熱機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)2可包括一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)、一個(gè)或更多個(gè)燃燒器或燃燒器級(jí)，以及一個(gè)或更多個(gè)渦輪或渦輪級(jí)。例如，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)2可為工業(yè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)或航改燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)2可包括往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，其可包括在相應(yīng)缸內(nèi)往復(fù)的一個(gè)或更多個(gè)活塞(例如，缸中的I到24個(gè)活塞)。發(fā)動(dòng)機(jī)2還可聯(lián)接于負(fù)載，如，發(fā)電站或工業(yè)設(shè)施中的發(fā)電機(jī)。
[0050]在所示實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)2可聯(lián)接于中間冷卻器3(例如，換熱器)，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)2的效率。例如，中間冷卻器3可構(gòu)造成通過將熱從熱流體傳遞至從工作流體供應(yīng)源6發(fā)送的工作流體8來冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)2的熱流體(例如，氣體、液體或兩者)。熱流體可包括壓縮氣體(例如，壓縮的氧化劑，如，空氣、氧、富氧空氣或少氧空氣)、潤(rùn)滑劑(例如，油)、冷卻劑流體或它們的任何組合。在某些實(shí)施例中，壓縮氣體可包括排出氣體再循環(huán)(EGR)氣體。然而，在一些實(shí)施例中，熱流體包括或排除排出氣體，如，通過發(fā)動(dòng)機(jī)2的排氣區(qū)段輸出的排出氣體和/或EGR氣體。工作流體可包括液體、氣體或它們的組合。例如，工作流體8可包括水、水化學(xué)制品混合物、淡水、來自工業(yè)設(shè)備如發(fā)電站中的各種源的處理水，或它們的任何組合。
[0051 ]中間冷卻器3可為間接換熱器，如，管殼式換熱器、板殼式換熱器，或?qū)崿F(xiàn)緊密接近工作流體8的流的熱流體的流，從而在熱流體與工作流體8之間交換熱的流體導(dǎo)管或通路的任何布置。例如，在某些實(shí)施例中，具有較高溫度的熱流體可從發(fā)動(dòng)機(jī)2引導(dǎo)到中間冷卻器3的外殼中。此外，發(fā)送至中間冷卻器3的外殼的熱流體可與引導(dǎo)到中間冷卻器3的較冷的內(nèi)管中的工作流體8交換熱。以該方式，熱流體可被冷卻并且再發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)2中，同時(shí)工作流體8被加熱并且從中間冷卻器3輸出。在某些實(shí)施例中，加熱的工作流體9可從中間冷卻器3發(fā)送至加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7。
[0052]工作流體供應(yīng)源6和7可包括用于流動(dòng)控制、流動(dòng)分布和流體處理的多種構(gòu)件。工作流體供應(yīng)源6可包括儲(chǔ)存罐、導(dǎo)管、淡水源(例如，湖或河流)、設(shè)備構(gòu)件(例如，提供過程流體的發(fā)電站中的裝備)、栗、閥、分配歧管、流體處理系統(tǒng)(例如，過濾器、固體液體分離器、氣體液體分離器和/或化學(xué)吸收器)，或它們的任何組合。同樣地，加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7可包括儲(chǔ)存罐、導(dǎo)管、栗、閥、分送歧管、流體處理系統(tǒng)(例如，過濾器、固體液體分離器、氣體液體分離器和/或化學(xué)吸收器)，或它們的任何組合。
[0053]在某些實(shí)施例中，加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7可將加熱的工作流體9(例如，加熱的水)發(fā)送至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4，其中，加熱的工作流體9由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4使用來產(chǎn)生蒸汽。因此，從發(fā)動(dòng)機(jī)2內(nèi)的熱流體抽取的熱再循環(huán)用于在蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4中使用，替代排至熱沉和以其它方式浪費(fèi)，即，廢熱。在蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4中，加熱的工作流體9(例如，加熱的水)可有助于減少某些過程和/或裝備的熱需求，如，構(gòu)造成在用于蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4中之前從加熱的工作流體9除去氧和其它溶解氣體的一個(gè)或更多個(gè)除氣器。例如，在無公開實(shí)施例的情況下，在由一個(gè)或更多個(gè)除氣器除氣之前或期間，可需要熱源(例如，非廢熱如活蒸汽)來預(yù)熱水，從而降低了蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的效率。公開的實(shí)施例使用來自發(fā)動(dòng)機(jī)2的廢熱(例如，來自除排出氣體之外的加熱流體的廢熱)，以有助于預(yù)熱工作流體9(例如，加熱的水)，從而以其它方式使用廢熱來提高蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的效率。
[0054]因此，在某些實(shí)施例中，發(fā)送至中間冷卻器3的工作流體供應(yīng)源6可包括適合于在蒸汽產(chǎn)生過程期間在蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4中使用的流體的類型。例如，蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4可補(bǔ)償自然發(fā)生在具有補(bǔ)給水的蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4內(nèi)的水損失。在某些情形中，補(bǔ)給水提供至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4來作為替換水，其與供給水組合來繼續(xù)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的蒸汽產(chǎn)生過程。在無公開實(shí)施例的情況下，補(bǔ)給水可在大致環(huán)境溫度下發(fā)送至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4，并且蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4可在其在蒸汽產(chǎn)生過程內(nèi)使用之前預(yù)熱(例如，以非廢熱源，如蒸汽)和/或預(yù)先調(diào)節(jié)補(bǔ)給水。例如，在無公開實(shí)施例的情況下，蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4可消耗由系統(tǒng)4產(chǎn)生的蒸汽的一部分，以在其在蒸汽產(chǎn)生過程內(nèi)利用之前加熱補(bǔ)給水。然而，利用由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4產(chǎn)生的蒸汽(和/或蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4內(nèi)的其它熱)可降低蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的總體效率。實(shí)際上，根據(jù)當(dāng)前公開的實(shí)施例，可有益的是向蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4提供補(bǔ)給水的外部源，其預(yù)熱至期望的溫度，從而通過減少對(duì)利用由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4產(chǎn)生的蒸汽來加熱補(bǔ)給水的需要而改進(jìn)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的效率。因此，本公開的實(shí)施例包括將補(bǔ)給水供應(yīng)源(例如，工作流體供應(yīng)源6)發(fā)送至中間冷卻器3，并且以從發(fā)動(dòng)機(jī)2內(nèi)的熱流體抽取的廢熱來加熱補(bǔ)給水。此外，本公開的實(shí)施例包括將加熱的補(bǔ)給水(例如，加熱的工作流體9)輸出至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4，其中加熱的補(bǔ)給水與供給水組合，并且接著由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4利用來產(chǎn)生蒸汽。
[0055]在某些實(shí)施例中，聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)I包括控制器5，其構(gòu)造成調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)I的操作。具體而言，控制器5可構(gòu)造成監(jiān)測(cè)和控制從工作流體供應(yīng)源6流到中間冷卻器3中的工作流體8的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)(例如，流速和/或溫度)、流出中間冷卻器3和流到蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4中的加熱工作流體9的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)(例如，流速和/或溫度)、發(fā)動(dòng)機(jī)2的工作流體8與熱流體之間的在中間冷卻器3內(nèi)的換熱的特征、蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的操作(例如，水和蒸汽的溫度、流速和壓力)、發(fā)動(dòng)機(jī)2的操作等。例如，控制器5可基于一個(gè)或更多個(gè)閾值(如，用于各種過程和裝備(例如，除氣器)的流速、溫度、壓力或任何組合的上閾值和下閾值)監(jiān)測(cè)和控制供應(yīng)至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的加熱工作流體9(例如，加熱水)的流速和溫度。以該方式，控制器5可構(gòu)造成調(diào)節(jié)提供至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的加熱工作流體9的各種特征，從而調(diào)節(jié)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的蒸汽產(chǎn)生過程。同樣地，控制器5可構(gòu)造成通過調(diào)節(jié)這些流體到中間冷卻器3中的流速來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)2的熱流體與工作流體8之間的換熱量。
[0056]因此，如圖1中示意性所示，系統(tǒng)I包括分布在系統(tǒng)各處且聯(lián)接于控制器5的各種流動(dòng)控制裝置(例如，調(diào)節(jié)閥、孔口板等)和傳感器58(例如，流動(dòng)傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等)。例如，系統(tǒng)I可包括聯(lián)接于工作流體供應(yīng)源6、設(shè)置在工作流體供應(yīng)源6中、設(shè)置在其上游或設(shè)置在其下游的一個(gè)或更多個(gè)傳感器58和閥、工作流體8的流動(dòng)路徑(例如，導(dǎo)管)、中間冷卻器3、發(fā)動(dòng)機(jī)2與中間冷卻器3之間的流動(dòng)路徑(例如，導(dǎo)管)、中間冷卻器3與加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7之間的流動(dòng)路徑(例如，導(dǎo)管)、加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7、蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4、加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7與蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4之間的流動(dòng)路徑(例如，導(dǎo)管)、從加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7到工作流體供應(yīng)源6的返回路徑(例如，導(dǎo)管)、從加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7通向系統(tǒng)I外的另一目的地的輸出路徑(例如，導(dǎo)管)，或它們的任何組合。
[0057]例如，控制器5可監(jiān)測(cè)各種傳感器反饋，并且控制閥來將某一流速和溫度的加熱工作流體9提供至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4，同時(shí)還使加熱工作流體9的一部分再循環(huán)回到工作流體供應(yīng)源6中，并且/或者將加熱的工作流體的一部分排放至另一目的地。再循環(huán)和/或排放的加熱工作流體9可有助于調(diào)節(jié)由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4使用的加熱工作流體9的溫度和流速。在某些實(shí)施例中，各個(gè)所示構(gòu)件可代表所示構(gòu)件中的1，2，3，4，5，6，7，8，9，10個(gè)或更多個(gè)，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)2、中間冷卻器3、蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4、工作流體供應(yīng)源6、加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7或它們的任何組合。此外，在某些實(shí)施例中，所示構(gòu)件中的各個(gè)可與其它所示構(gòu)件中的一個(gè)或更多個(gè)一起服務(wù)或起作用。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)2、中間冷卻器3、工作流體供應(yīng)源6和加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7可由控制器5控制，以將加熱工作流體9提供至I，2，3，4，5個(gè)或更多蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4。另外通過實(shí)例，多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)2、多個(gè)中間冷卻器3、多個(gè)工作流體供應(yīng)源6和/或多個(gè)加熱的工作流體供應(yīng)源7可由控制器5控制來將加熱的工作流體9提供至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)I可包括具有相同或不同工作流體如水、潤(rùn)滑劑如油、冷卻液體或它們的任何組合的多個(gè)系列的工作流體供應(yīng)源6、中間冷卻器3以及加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7。盡管公開實(shí)施例可包括任何數(shù)量和構(gòu)造的所示構(gòu)件，但出于以下論述中的簡(jiǎn)單的目的，可僅提到一種工作流體(例如，水)和/或僅一組所示構(gòu)件。
[0058]圖2為框圖，其示出了圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)2和中間冷卻器3的實(shí)施例。具體而言，在所示實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)2包括聯(lián)接于中間冷卻器3的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，在其它實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)2可為與伴隨的中間冷卻器3集成的任何特定類型的發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或其它熱機(jī))。
[0059]在所示實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10包括具有多個(gè)壓縮機(jī)級(jí)(例如，第一壓縮機(jī)或壓縮機(jī)第一級(jí)14和第二壓縮機(jī)或壓縮機(jī)第二級(jí)15)的壓縮機(jī)區(qū)段、具有一個(gè)或更多個(gè)燃燒器16(例如，燃燒室)的燃燒器區(qū)段，以及具有多個(gè)渦輪級(jí)(例如，第一渦輪或渦輪第一級(jí)17和第二渦輪或渦輪第二級(jí)18)的渦輪區(qū)段。所示燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10還聯(lián)接于負(fù)載20(例如，從動(dòng)裝置)，如，工業(yè)設(shè)施或發(fā)電站中的發(fā)電機(jī)或機(jī)械裝置。各個(gè)燃燒器16包括一個(gè)或更多個(gè)燃料噴嘴22，其將燃料24(例如，氣態(tài)或液體燃料)如天然氣、合成氣或石油餾分發(fā)送到燃燒器16中。在某些實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括多個(gè)燃燒器16(如，I到10個(gè)或更多)，各個(gè)具有一個(gè)或更多個(gè)燃料噴嘴22(例如，I到6個(gè)或更多)。
[0060]在所示實(shí)施例中，燃燒器16燃燒來自燃料噴嘴22的燃料與來自壓縮機(jī)區(qū)段(例如，壓縮機(jī)級(jí)14，15)的壓縮氧化劑23 (例如，空氣、氧、富氧空氣，或少氧空氣)，并且將熱加壓燃燒氣體25(例如，燃燒產(chǎn)物)發(fā)送至渦輪區(qū)段(例如，渦輪級(jí)17，18)。渦輪第二級(jí)18聯(lián)接于第一軸26，并且渦輪第一級(jí)17聯(lián)接于第二軸27，其中，第二軸27在所示實(shí)施例中被燃燒器16隱藏。第一軸26還聯(lián)接于壓縮機(jī)第一級(jí)14，并且第二軸27還聯(lián)接于壓縮機(jī)第二級(jí)15。在燃燒氣體25 (例如，燃燒產(chǎn)物)穿過渦輪的第一級(jí)17和第二級(jí)18中的渦輪葉片時(shí)，渦輪級(jí)17，18被驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，這分別引起軸27，26旋轉(zhuǎn)，其中，如上文所述，軸27，26聯(lián)接于壓縮機(jī)區(qū)段(例如，壓縮機(jī)級(jí)15，14)。因此，渦輪葉片從燃燒氣體25抽取功，使得渦輪級(jí)17，18分別經(jīng)由軸27，26分別驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)級(jí)15，14。
[0061]此外，燃燒氣體25作為排出氣體離開渦輪第二級(jí)18，并且進(jìn)入到第三渦輪或渦輪級(jí)28中，驅(qū)動(dòng)第三渦輪28的渦輪葉片。第三渦輪28經(jīng)由第三軸29聯(lián)接于負(fù)載20。因此，第三渦輪28從排出氣體抽取功，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載20，并且排出氣體經(jīng)由排出氣體出口 30離開發(fā)動(dòng)機(jī)
10。在某些實(shí)施例中，鍋爐40可構(gòu)造成從排出氣體出口30接收排出氣體，并且供應(yīng)有供給水來生成蒸汽，其可發(fā)送至各種過程或功率系統(tǒng)(框41)。負(fù)載20(例如，從動(dòng)裝置)可為可經(jīng)由燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)輸出生成功率的任何適合的裝置，如，發(fā)電設(shè)備或外部機(jī)械負(fù)載。例如，負(fù)載20可包括發(fā)電機(jī)、過程氣體的壓縮機(jī)等。
[0062]在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的實(shí)施例中，壓縮葉片包括為壓縮機(jī)級(jí)14，15的構(gòu)件。壓縮機(jī)級(jí)14，15內(nèi)的葉片聯(lián)接于軸27，26，使得壓縮機(jī)葉片將在軸27，26由渦輪級(jí)17，18驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)，如上文所述。壓縮機(jī)級(jí)14，15內(nèi)的葉片的旋轉(zhuǎn)引起進(jìn)入壓縮機(jī)級(jí)14，15的氧化劑23(例如，空氣)的壓縮，從而生成壓縮的氧化劑32(例如，空氣)。由于壓縮機(jī)級(jí)14，15中的氧化劑23 (例如，空氣)的機(jī)械壓縮，故壓縮的氧化劑32 (例如，空氣)大體上升高溫度(例如，相對(duì)熱)。例如，離開壓縮機(jī)第一級(jí)14的壓縮的氧化劑32(例如，空氣)大體上由于壓縮機(jī)第一級(jí)14中的機(jī)械壓縮的功而加熱。然而，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)1的效率通過輸送冷卻的壓縮氧化劑34(例如，空氣)來在隨后的壓縮機(jī)級(jí)(例如，壓縮機(jī)第二級(jí)15)中進(jìn)一步壓縮而提高，其中，輸送至壓縮機(jī)第二級(jí)15的冷卻的壓縮氧化劑34(例如，空氣)將在輸送至燃燒器16之前再次壓縮和加熱。
[0063]因此，在某些實(shí)施例中，壓縮氧化劑32(例如，空氣)可從壓縮機(jī)第一級(jí)14發(fā)送到燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的中間冷卻器3的殼37 (例如，冷卻室或冷卻通路)中。此外，工作流體8(例如，補(bǔ)給水)可從工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7發(fā)送到中間冷卻器3的(多個(gè))內(nèi)管38(例如，盤管、冷卻室或冷卻通路)中。例如，工作流體8可冷卻到低于環(huán)境溫度和/或在環(huán)境溫度下(例如，大約在10°C到25°C之間)，并且通過(多根)內(nèi)管38發(fā)送。在某些實(shí)施例中，工作流體8可為可由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4利用的任何類型的流體如補(bǔ)給水。壓縮的氧化劑32(例如，空氣)可在較高溫度下(例如，大約在500C到300°C之間)。熱在中間冷卻器3的殼37內(nèi)的壓縮氧化劑32(例如，空氣)與(多根)內(nèi)管38內(nèi)的工作流體8之間交換。在某些實(shí)施例中，泄漏阻擋特征(例如，密封件、墊圈、緊固件等)可在(多根)內(nèi)管38與殼37之間設(shè)置在中間冷卻器3內(nèi)，以阻擋(多根)內(nèi)管38與殼37之間的流體流。(多根)內(nèi)管38和/或殼37還可構(gòu)造成在某些情形中膨脹和收縮，以在較高溫流體與較低溫流體之間適當(dāng)?shù)亟邮蘸徒粨Q熱。
[0064]以該方式，工作流體8從壓縮氧化劑32(例如，空氣)抽取熱，以生成冷卻的壓縮氧化劑34 (例如，空氣)和加熱的工作流體9 ο加熱的工作流體9可在大約80 0C到500 °C之間的溫度下。在某些實(shí)施例中，加熱的工作流體9可在大約80°C到500°C，90°C到400°C，100°C到300°C，或150°C到200 °C之間的溫度下。此外，在某些實(shí)施例中，加熱的工作流體9可大于70 V，800C , 900C , 100C , IlO0C , 120°C , 130°C , 140°C , 150°C , 160°C , 170°C , 180°C ,190°C, 200°C, 225°C, 250°C , 300 °C，400°C 或500°C。冷卻的壓縮氧化劑34(例如，空氣)可在大約20 °C到300 °C、30 °C到90 V、40 V到80 °C或50 0C到70 0C之間的溫度下。冷卻的壓縮氧化劑34接著可在受控溫度下輸送至壓縮機(jī)第二級(jí)15，用于在發(fā)送至燃燒器16之前附加壓縮和加熱，并且加熱的工作流體9在比工作流體8進(jìn)入中間冷卻器3時(shí)的工作流體8高的溫度下離開中間冷卻器3。在某些實(shí)施例中，加熱的工作流體9可從中間冷卻器3抽取，并且發(fā)送至加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7，以便控制返回至下一壓縮級(jí)15的壓縮氧化劑34的出口溫度。在無公開實(shí)施例的情況下，加熱工作流體9可將熱沉積在熱沉中，使得加熱的工作流體9可在期望(例如，較低)溫度下輸送回至中間冷卻器3。然而，將有利的是通過將加熱的工作流體9輸出至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10外的一些其它系統(tǒng)或構(gòu)件來再循環(huán)由工作流體8從壓縮氧化劑32(例如，空氣)抽取的熱，其中熱可用于執(zhí)行一些其它任務(wù)或功能。例如，在某些實(shí)施例中，加熱的工作流體9可輸出至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4，其中，加熱的工作流體9可用于蒸汽產(chǎn)生，如關(guān)于圖3和4進(jìn)一步描述的。具體而言，輸出至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的加熱的工作流體9可為加熱的補(bǔ)給水，其可由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4用作預(yù)熱替換供給水源用于蒸汽產(chǎn)生過程，如關(guān)于圖3和4進(jìn)一步描述的。
[0065]在某些實(shí)施例中，控制器5可構(gòu)造成監(jiān)測(cè)和控制中間冷卻器3、工作流體供應(yīng)源6和工作流體8、加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7和加熱的工作流體9，以及發(fā)動(dòng)機(jī)2的各種特征，如關(guān)于圖4進(jìn)一步描述的。具體而言，在某些實(shí)施例中，控制器5可控制一個(gè)或更多個(gè)閥來調(diào)節(jié)從工作流體供應(yīng)源6穿過中間冷卻器3的工作流體8的流速和駐留時(shí)間，同時(shí)還控制一個(gè)或更多個(gè)閥來調(diào)節(jié)穿過中間冷卻器3的氧化劑(例如，32，34)的流速和駐留時(shí)間。通過控制中間冷卻器3中的流速和駐留時(shí)間，控制器5可控制熱傳遞以提供氧化劑(例如，32，34)的溫度的適當(dāng)降低，以及工作流體(例如，9)的溫度的適當(dāng)升高。同樣地，控制器5可控制一個(gè)或更多個(gè)閥來調(diào)節(jié)從中間冷卻器3發(fā)送至加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7和/或蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的加熱工作流體9的流速，如通過控制再循環(huán)至工作流體供應(yīng)源6和/或排放至另一目的地的加熱工作流體9的部分。以該方式，控制器5可構(gòu)造成調(diào)節(jié)由中間冷卻器3生成的加熱工作流體9的產(chǎn)生(例如，流速和溫度)，以及流至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4、工作流體供應(yīng)源6和另一目的地的加熱工作流體9的分配(例如，分流或比例)。在某些實(shí)施例中，控制器5還可構(gòu)造成監(jiān)測(cè)工作流體供應(yīng)源6和/或加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7，以保持來自中間冷卻器3的加熱工作流體9的動(dòng)態(tài)和/或連續(xù)流。在某些實(shí)施例中，控制器5可調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)從中間冷卻器3輸出的加熱工作流體9的各種特征(例如，溫度、壓力、流速等)，并且可控制到中間冷卻器3中的各種流，以調(diào)整或保持換熱的特定期望特征，如關(guān)于圖4進(jìn)一步描述的。
[0066]圖3為示意性框圖，其示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的圖1的蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的實(shí)施例。具體而言，蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4可構(gòu)造成生成蒸汽，以驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪系統(tǒng)43和/或?qū)⒄羝?yīng)輸送至各種過程41。在所示實(shí)施例中，加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7(例如，以來自發(fā)動(dòng)機(jī)2的廢熱加熱)可在蒸汽產(chǎn)生過程期間由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4利用。具體而言，在所示實(shí)施例中，加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7可為補(bǔ)給水的預(yù)熱源，其添加至供給水以由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4利用來替換在蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4期間自然發(fā)生的水損失。具體而言，應(yīng)當(dāng)注意的是，加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7可在由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4利用的升高溫度(例如，適用于某些構(gòu)件(例如，除氣器加熱器44))下提供至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4，而不需要使用非廢熱進(jìn)一步加熱，如，由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4生成且從渦輪抽取的抽取蒸汽55，基于此其可不再產(chǎn)生另外的功率。以該方式，蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4可減少以其它方式由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4消耗，以將工作流體9和/或冷凝物51(例如，共同加熱的工作流體或供給水53)預(yù)熱到適合溫度的抽取蒸汽55的量，從而在蒸汽產(chǎn)生期間改進(jìn)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的效率。
[0067]在某些實(shí)施例中，蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4可包括鍋爐40(例如，蒸汽發(fā)生鍋爐)，其產(chǎn)生和輸出蒸汽42到蒸汽渦輪系統(tǒng)43中，蒸汽渦輪系統(tǒng)43具有高壓蒸汽渦輪區(qū)段46(例如，HP蒸汽渦輪46)和/或低壓蒸汽渦輪區(qū)段48(例如，LP蒸汽渦輪48)。蒸汽渦輪系統(tǒng)43還包括中壓蒸汽渦輪區(qū)段(例如，MP蒸汽渦輪)。在某些實(shí)施例中，由鍋爐40輸出的蒸汽42可為高壓高溫蒸汽，其進(jìn)入蒸汽渦輪系統(tǒng)43的HP蒸汽渦輪46。蒸汽渦輪系統(tǒng)43可利用蒸汽42來驅(qū)動(dòng)負(fù)載50。負(fù)載50可為用于生成電功率的發(fā)電機(jī)。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10和蒸汽渦輪系統(tǒng)43可分別驅(qū)動(dòng)單獨(dú)的負(fù)載20,50。在某些實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10和蒸汽渦輪系統(tǒng)43可串聯(lián)利用來經(jīng)由單個(gè)軸驅(qū)動(dòng)單個(gè)負(fù)載。
[0068]此外，在某些實(shí)施例中，在蒸汽渦輪系統(tǒng)43的操作期間，蒸汽渦輪系統(tǒng)43可生成排氣49，其可包括低壓蒸汽和/或冷凝水。例如，來自LP蒸汽渦輪48的排氣49可引導(dǎo)到冷凝器52中。冷凝器52可利用冷卻塔或其它類型的熱沉來交換從冷凝器52輸出的加熱水用于冷卻的水，這還有助于冷凝過程。在某些實(shí)施例中，來自冷凝器52的冷凝物51可繼而引導(dǎo)到鍋爐40中。在所示的實(shí)施例中，來自冷凝器52的冷凝物51在輸送到鍋爐40中之前經(jīng)由熱井栗54發(fā)送到除氣器加熱器44中。除氣器加熱器44可包括托盤型除氣器、噴霧型除氣器或它們的組合。例如，除氣器加熱器44可包括封殼，其具有一個(gè)或更多個(gè)噴頭(例如，噴霧集管)、以垂直地堆疊的布置設(shè)置的多個(gè)托盤，或它們的組合。除氣器加熱器44可包括使用蒸汽53的蒸汽區(qū)段，以及使用來自加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7的加熱工作流體9的加熱流體區(qū)段。來自蒸汽53和/或加熱工作流體9的熱便于將冷凝物51和/或加熱工作流體9加熱至飽和溫度，從而有助于剝除流體51，9中的溶解氣體。溶解氣體接著可通過除氣器加熱器44的封殼中的出口離開。除氣器加熱器44將處理的冷凝物51和/或加熱的工作流體9發(fā)送至儲(chǔ)槽45，其構(gòu)造成儲(chǔ)存處理的加熱工作流體9(例如，加熱工作流體53、加熱供給水53)的供應(yīng)。
[0069]除氣器加熱器44可構(gòu)造成從加熱工作流體9和冷凝物51除去各種腐蝕化合物和/或溶解氣體(例如，氧、二氧化碳等)，以生成接著發(fā)送至鍋爐40的處理的加熱工作流體53(例如，清潔或除氣的供給水)。實(shí)際上，可有益的是，除去這些腐蝕化合物和/或溶解氣體，以使加熱的工作流體53(例如，供給水)不引起鍋爐40(例如，蒸汽發(fā)生鍋爐40)內(nèi)的腐蝕損壞或磨損。具體而言，加熱工作流體9可在適合于加熱工作流體9和冷凝物51的除氣的溫度下發(fā)送至除氣器加熱器44。如上文提到的，在所示實(shí)施例中，加熱工作流體9可為補(bǔ)給水，其經(jīng)由外部源(例如，聯(lián)接于發(fā)動(dòng)機(jī)2的中間冷卻器3)預(yù)熱。加熱的工作流體9可加熱至高于冷凝物51的溫度的升高溫度，使得加熱的工作流體9可便于至冷凝物51的熱傳遞。例如，加熱工作流體9可有助于將冷凝物51加熱至飽和溫度，從而有助于剝除除氣器45中的流體51，9的溶解氣體。在某些實(shí)施例中，由加熱的工作流體9提供的熱可部分地、顯著地或完全地替換作為用于加熱冷凝物51以便于除氣器45中的除氣的熱源的抽取蒸汽55的使用。例如，加熱工作流體9可替換用于除氣器45中的蒸汽55的至少百分之50，60，70，80，90，95或100。在某些實(shí)施例中，加熱工作流體9可在大約80°C到500°C之間的溫度下，使得蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4不需要在冷凝物51(和加熱工作流體9)發(fā)送至除氣器加熱器44之前從環(huán)境溫度加熱(或預(yù)熱)冷凝物51 (和加熱工作流體9)。例如，加熱工作流體9的溫度可至少等于或大于大約70，80,90，100，110，120，130，140，150，160，170，180，190，200，300，400或500Γ。控制器5可調(diào)節(jié)進(jìn)入和穿過除氣器加熱器44的加熱工作流體9的溫度和流速，使得對(duì)來自冷凝器52的冷凝物51和來自加熱工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7的加熱工作流體9除氣需要最少熱或不需要附加熱。在某些實(shí)施例中，加熱工作流體53(例如，包括加熱的工作流體9和/或冷凝物51的除氣的工作流體)可經(jīng)由供給栗56發(fā)送至鍋爐40。如上文提到的，鍋爐40可構(gòu)造用于蒸汽發(fā)生。
[0070]在某些實(shí)施例中，控制器5可構(gòu)造成監(jiān)測(cè)和控制蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的各種特征、產(chǎn)生的蒸汽的量，和/或加熱的工作流體補(bǔ)給供應(yīng)源7，如關(guān)于圖4進(jìn)一步描述的。具體而言，在某些實(shí)施例中，控制器5可構(gòu)造成動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)和/或調(diào)節(jié)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4需要的加熱工作流體9的量，并且將適合量的加熱工作流體9發(fā)送到除氣器加熱器44中。在某些實(shí)施例中，控制器5可構(gòu)造成基于來自一個(gè)或更多個(gè)傳感器58 (例如，流動(dòng)傳感器、溫度傳感器、水位傳感器等)的傳感器反饋將加熱工作流體9發(fā)送到蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4中，一個(gè)或更多個(gè)傳感器58提供關(guān)于蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4中的供給水(例如，加熱工作流體9)的需求的信息。傳感器58可設(shè)置在蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4內(nèi)的任何位置，如，沿流動(dòng)路徑和/或在蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的構(gòu)件(例如，除氣器加熱器44)內(nèi)。
[0071]圖4為示出圖1的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)I的實(shí)施例的示意性框圖。具體而言，在所示實(shí)施例中，中間冷卻器3構(gòu)造成通過將熱從發(fā)動(dòng)機(jī)2的熱壓縮空氣(例如，熱流體)傳遞至補(bǔ)給水60來加熱補(bǔ)給水60的供應(yīng)。此外，在所示實(shí)施例中，加熱的補(bǔ)給水62可從中間冷卻器3發(fā)送并且發(fā)送到圖1的蒸汽循環(huán)系統(tǒng)中，其中加熱的補(bǔ)給水62可添加至蒸汽循環(huán)內(nèi)的其它水流如冷凝物51，以用于蒸汽產(chǎn)生。實(shí)際上，如上文提到的，可有益的是，向蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4提供預(yù)熱至期望溫度的加熱補(bǔ)給水62的外部源。例如，在所示實(shí)施例中，加熱的補(bǔ)給水62在適合于除氣的溫度下(例如，在大約80°C到500°C或更高之間的升高溫度下)從中間冷卻器3發(fā)送至除氣器加熱器44。因此，可不需要蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4來在加熱的補(bǔ)給水62和/或冷凝物51發(fā)送至除氣器加熱器44之前將加熱的補(bǔ)給水62和/或冷凝物51從大約環(huán)境溫度(例如，大約在10°(:到25°(:之間)加熱(或預(yù)熱)。以該方式，中間冷卻器3可構(gòu)造成利用來自發(fā)動(dòng)機(jī)2的廢熱來將加熱的補(bǔ)給水62提供至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4，從而通過減少對(duì)利用由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4產(chǎn)生的抽取蒸汽55來預(yù)熱由系統(tǒng)利用的補(bǔ)給水的需要而改進(jìn)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的效率。
[0072]在某些實(shí)施例中，控制器5可構(gòu)造成調(diào)節(jié)和/或監(jiān)測(cè)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)I的需要和/或操作。具體而言，控制器5可構(gòu)造成監(jiān)測(cè)補(bǔ)給水60到中間冷卻器3中的流(例如，流速)、加熱補(bǔ)給水62離開中間冷卻器3和進(jìn)入蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的流(例如，流速)、補(bǔ)給水60與發(fā)動(dòng)機(jī)2的熱流體之間的在中間冷卻器3內(nèi)的換熱的特征、從燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10發(fā)送至中間冷卻器3的壓縮氧化劑32(例如，空氣)的量、補(bǔ)給水60和/或加熱補(bǔ)給水62的溫度等。以該方式，控制器5可構(gòu)造成調(diào)節(jié)提供至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的加熱補(bǔ)給水62的各種特征，從而調(diào)節(jié)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的蒸汽產(chǎn)生過程。例如，在某些實(shí)施例中，控制器5可構(gòu)造成動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)和/或調(diào)節(jié)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4需要的加熱補(bǔ)給水62的量，并且將適合量的加熱補(bǔ)給水62發(fā)送到除氣器加熱器44中。應(yīng)當(dāng)注意的是，各種流動(dòng)控制裝置64 (例如，閥、孔口板等)和/或傳感器58 (例如，流動(dòng)傳感器、溫度傳感器等)可設(shè)置在系統(tǒng)I內(nèi)，并且由控制器5利用來調(diào)節(jié)中間冷卻器3以及發(fā)送到蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4中的加熱補(bǔ)給水62的量。
[0073]在某些實(shí)施例中，基于來自設(shè)置在系統(tǒng)I內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)傳感器58的傳感器反饋，控制器可構(gòu)造成動(dòng)態(tài)地調(diào)整(例如，控制)補(bǔ)給水60、中間冷卻器3和/或加熱補(bǔ)給水62的一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)。例如，在某些實(shí)施例中，控制器5可構(gòu)造成開啟或閉合一個(gè)或更多個(gè)流動(dòng)控制裝置64(例如，可調(diào)整的閥)，以調(diào)整補(bǔ)給水60穿過中間冷卻器3的流速。調(diào)整穿過中間冷卻器3的補(bǔ)給水60的流速可調(diào)整補(bǔ)給水60的溫度并且/或者調(diào)整發(fā)送至除氣器加熱器44的加熱補(bǔ)給水62的量。在某些實(shí)施例中，控制器5可構(gòu)造成基于從除氣器加熱器44發(fā)送至鍋爐40的補(bǔ)給水的流速和/或蒸汽的產(chǎn)生速率，開啟或閉合一個(gè)或更多個(gè)流動(dòng)控制裝置64來調(diào)整加熱補(bǔ)給水62到除氣器加熱器44中的流速。實(shí)際上，如果從中間冷卻器3輸出的加熱補(bǔ)給水62的量大于除氣器加熱器44中的加熱補(bǔ)給水62的需求，則控制器5可開啟或閉合設(shè)置在中間冷卻器3與除氣器加熱器44之間的一個(gè)或更多個(gè)流動(dòng)控制裝置64，以將加熱補(bǔ)給水62發(fā)送至補(bǔ)給水60的供應(yīng)源。以該方式，控制器5可基于系統(tǒng)I內(nèi)的補(bǔ)給水60和/或加熱補(bǔ)給水62的需求動(dòng)態(tài)地控制和/或調(diào)節(jié)補(bǔ)給水60和/或加熱補(bǔ)給水62的流(例如，流速)。應(yīng)當(dāng)注意的是，控制器5可構(gòu)造成調(diào)節(jié)和/或監(jiān)測(cè)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10兩者，以便控制和調(diào)整補(bǔ)給水60、中間冷卻器3和/或加熱補(bǔ)給水62的操作參數(shù)(例如，流速、溫度等)O
[0074]在某些實(shí)施例中，控制器5可包括用以調(diào)節(jié)和/或監(jiān)測(cè)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)I的需求和/或操作的各種構(gòu)件。例如，控制器5可包括處理器66和存儲(chǔ)器68。如所繪，處理器66和/或其它數(shù)據(jù)處理電路可以可操作地聯(lián)接于存儲(chǔ)器68，以取回和執(zhí)行指令用于監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)10。例如，這些指令可編碼在儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器68中的程序或軟件(存儲(chǔ)器68可為有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例)中，并且可由處理器66存取和執(zhí)行以允許執(zhí)行當(dāng)前公開的技術(shù)。存儲(chǔ)器68可為大容量?jī)?chǔ)存裝置、閃速存儲(chǔ)器裝置、可除去的存儲(chǔ)器，或任何其它非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。此外和/或作為備選，指令可儲(chǔ)存在附加的適合制品中，該附加的適合制品包括至少一個(gè)有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其以類似于如上文所述的存儲(chǔ)器68的方式至少共同地儲(chǔ)存這些指令或例行程序。
[0075]本發(fā)明的技術(shù)效果包括聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)I，其包括蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4、發(fā)動(dòng)機(jī)2(例如，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10)，以及聯(lián)接于發(fā)動(dòng)機(jī)2的中間冷卻器3。具體而言，中間冷卻器3可用作換熱器，其將來自發(fā)動(dòng)機(jī)2的熱流體(例如，壓縮空氣、潤(rùn)滑劑如油、冷卻劑或具有廢熱的其它流體)的熱傳遞至工作流體9(例如，補(bǔ)給水)。加熱工作流體9可發(fā)送至蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4，并且可在蒸汽產(chǎn)生過程期間利用，替代排至熱沉和以其它方式浪費(fèi)，即，廢熱。具體而言，在某些實(shí)施例中，工作流體9可為補(bǔ)給水60，其由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4用作用于供給水和/或發(fā)生在蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4內(nèi)的蒸汽損失的預(yù)熱替換水。以該方式，蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4可減少以其它方式由蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4消耗以將補(bǔ)給水預(yù)熱至適當(dāng)溫度的蒸汽55的量，從而改進(jìn)蒸汽產(chǎn)生期間的蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4的總效率。此外，在某些實(shí)施例中，聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)I包括控制器5，其構(gòu)造成經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)傳感器58或流動(dòng)控制裝置64監(jiān)測(cè)和/或控制工作流體9(例如，補(bǔ)給水60)和/或加熱工作流體9(例如，加熱的補(bǔ)給水62)的各種操作參數(shù)(例如，流速、溫度等)ο例如，在某些實(shí)施例中，控制器5可構(gòu)造成動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)和/或調(diào)節(jié)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)4需要的加熱補(bǔ)給水62的量，并且將適合量的加熱補(bǔ)給水62發(fā)送到除氣器加熱器44中。
[0076]該書面的描述使用實(shí)例以公開本發(fā)明(包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這些其它實(shí)例具有不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語言無顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實(shí)例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種系統(tǒng)，包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)流體，以及構(gòu)造成壓縮氣體的壓縮機(jī)區(qū)段、構(gòu)造成使?jié)櫥瑒┭h(huán)的潤(rùn)滑劑路徑，或構(gòu)造成使冷卻劑循環(huán)的冷卻劑路徑中的至少一個(gè)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述氣體、所述潤(rùn)滑劑或所述冷卻劑中的至少一種，并且其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體為來源于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)操作的熱源；以及 聯(lián)接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的換熱器，其中所述換熱器構(gòu)造成接收來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且在所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體與工作流體之間交換熱，以產(chǎn)生加熱的工作流體和冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)流體，并且所述換熱器構(gòu)造成將所述加熱的工作流體輸出至蒸汽系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括所述蒸汽系統(tǒng)，其構(gòu)造成接收來自所述換熱器的所述加熱的工作流體來作為工作流體的補(bǔ)給水供應(yīng)源，以替換所述蒸汽系統(tǒng)的過程內(nèi)的工作流體損失。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成壓縮所述氣體的至少一個(gè)壓縮機(jī)區(qū)段，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述氣體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括構(gòu)造成使?jié)櫥瑒┭h(huán)的潤(rùn)滑劑路徑，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述潤(rùn)滑劑，和/或構(gòu)造成使冷卻劑循環(huán)的冷卻劑路徑，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)流體包括所述冷卻劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工作流體包括替換補(bǔ)給水，并且所述加熱的工作流體包括加熱的替換補(bǔ)給水。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括控制器，其構(gòu)造成調(diào)節(jié)一個(gè)或更多個(gè)閥的操作以控制所述工作流體或所述加熱的工作流體穿過所述換熱器的流，或者構(gòu)造成調(diào)節(jié)一個(gè)或更多個(gè)閥的操作以控制從所述換熱器輸出至所述蒸汽系統(tǒng)的所述加熱的工作流體的流。7.一種系統(tǒng)，包括: 蒸汽系統(tǒng)的除氣器，其中所述除氣器構(gòu)造成接收從聯(lián)接于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段、潤(rùn)滑劑路徑或冷卻劑路徑中的至少一個(gè)的換熱器輸出的加熱的工作流體，其中所述除氣器構(gòu)造成從所述加熱的工作流體除去一種或更多種腐蝕物質(zhì)和/或溶解氣體，以在所述蒸汽系統(tǒng)中的蒸汽發(fā)生之前產(chǎn)生除氣的加熱工作流體。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括聯(lián)接于所述除氣器的所述換熱器。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括控制器，其構(gòu)造成控制所述加熱的工作流體的流和溫度，以便于所述除氣器中的所述加熱的工作流體的除氣。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 構(gòu)造成接收來自所述除氣器的所述除氣的加熱工作流體的鍋爐，其中所述鍋爐基于所述除氣的加熱工作流體與來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排出氣體之間的換熱來生成蒸汽；以及 聯(lián)接于所述鍋爐的蒸汽渦輪，其中所述蒸汽渦輪構(gòu)造成以所述蒸汽驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
【文檔編號(hào)】F02C6/18GK105909328SQ201610092677
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月19日
【發(fā)明人】R.M.沃金斯
【申請(qǐng)人】通用電氣公司