燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)及燃?xì)鉁u輪冷卻方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種使用由廢熱回收鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸氣或使高壓蒸氣的產(chǎn)生減少的情況不會(huì)出現(xiàn)而能高效率地利用蒸氣對(duì)燃?xì)鉁u輪進(jìn)行冷卻的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)及冷卻方法。該冷卻系統(tǒng)具備：燃?xì)鉁u輪(3)；廢熱回收鍋爐(2)，其具有與來自該燃?xì)鉁u輪(3)的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生高壓蒸氣的高壓系統(tǒng)(6)、向該高壓系統(tǒng)(6)供給水及蒸氣的高壓鍋筒(11)、與來自燃?xì)鉁u輪(3)的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生中壓蒸氣的中壓系統(tǒng)(7)、向該中壓系統(tǒng)(7)供給水及蒸氣的中壓鍋筒(12)；中壓蒸氣管(19)，其將中壓系統(tǒng)(7)與燃?xì)鉁u輪(3)的冷卻系統(tǒng)連接，從中壓系統(tǒng)(7)向冷卻系統(tǒng)供給中壓蒸氣；蒸氣供給管(20)，其將高壓鍋筒(11)與中壓鍋筒(12)連接，從高壓鍋筒(11)向中壓鍋筒(12)供給高壓鍋筒(11)內(nèi)的飽和蒸氣。

Gas turbine cooling system and gas turbine cooling method

The invention provides a high pressure steam produced by the use of waste heat recovery boiler or the high-pressure steam generated the situation does not appear to reduce the gas turbine cooling system and cooling method for efficient use of steam to gas turbine cooling. With the cooling system: gas turbine (3); waste heat recovery boiler (2), with the gas from the turbine (3) high voltage system of waste heat generated by heat exchanging between high pressure steam (6), (6) to the high pressure system of water supply and steam boiler (11), and from the gas turbine (3) medium voltage system of waste heat generated by heat exchanging between the vapor pressure (7) and to the medium voltage system (7) medium pressure boiler cylinder water supply and steam (12); medium pressure steam pipe (19), the medium voltage system (7) and (3) connected to the gas turbine cooling from the system, the medium voltage system (7) to the cooling medium pressure steam supply system; steam supply pipe (20), the boiler (11) and medium pressure boiler cylinder (12) connected from the pressure cooker cylinder (11) to the medium pressure boiler cylinder (12) supply pressure boiler (11) in the saturated vapor.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)及燃?xì)鉁u輪冷卻方法
本專利技術(shù)涉及利用由廢熱回收鍋爐產(chǎn)生的蒸氣對(duì)燃?xì)鉁u輪進(jìn)行冷卻的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)及燃?xì)鉁u輪冷卻方法。
技術(shù)介紹
設(shè)于燃?xì)鉁u輪復(fù)合循環(huán)發(fā)電(GTCC)、煤氣化復(fù)合發(fā)電(IGCC)的廢熱回收鍋爐利用來自燃?xì)鉁u輪的廢熱來產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)蒸氣渦輪的蒸氣。但是，伴隨著謀求高效率化的燃?xì)鉁u輪的高溫化，從設(shè)備保護(hù)的觀點(diǎn)出發(fā)，需要在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)成為高溫的燃?xì)鉁u輪燃燒的尾筒以及其他部位等進(jìn)行冷卻。因此，在上述發(fā)電系統(tǒng)中，為了對(duì)燃?xì)鉁u輪進(jìn)行冷卻，不僅使用空氣作為冷卻介質(zhì)，而且有時(shí)使用由廢熱回收鍋爐產(chǎn)生的蒸氣作為冷卻介質(zhì)。在專利文獻(xiàn)1中公開了這樣的技術(shù)：在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生了異常的情況下，通過將廢熱回收鍋爐的高壓蒸氣或中壓蒸氣導(dǎo)入蒸氣冷卻系統(tǒng)，來維持基于蒸氣的冷卻。在專利文獻(xiàn)2中公開了同時(shí)實(shí)現(xiàn)由蒸氣進(jìn)行的動(dòng)葉片與葉片環(huán)部之間的間隙控制和由蒸氣進(jìn)行的燃燒器等高溫部件的冷卻控制的技術(shù)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開平10-37711號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2：日本特開2002-4807號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的課題由于在廢熱回收鍋爐中產(chǎn)生的4.0MPa到5.0MPa左右的中壓蒸氣與被冷卻對(duì)象(燃?xì)鉁u輪)所要求的冷卻條件相符，因此，在使用由廢熱回收鍋爐產(chǎn)生的蒸氣作為冷卻介質(zhì)的情況下，多使用中壓蒸氣。另一方面，為了改善設(shè)備效率，要求增加由廢熱回收鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸氣量，因此，要求盡量減小由廢熱回收鍋爐產(chǎn)生的中壓蒸氣量與被冷卻對(duì)象(燃?xì)鉁u輪)的冷卻所使用的必要蒸氣量之差。但是，其結(jié)果是，根據(jù)發(fā)電負(fù)載、燃料條件的不同，可能產(chǎn)生中壓蒸氣量相對(duì)于被冷卻對(duì)象的必要蒸氣量發(fā)生不足的情況。因此，考慮將在廢熱回收鍋爐中產(chǎn)生的高壓蒸氣的一部分用作冷卻介質(zhì)，但是特意地對(duì)高溫、高壓的蒸氣進(jìn)行減溫、減壓，很有可能導(dǎo)致設(shè)備效率降低。本專利技術(shù)是鑒于上述的情況而作出的，提供一種使用由廢熱回收鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸氣或者減少高壓蒸氣的產(chǎn)生的情況不會(huì)出現(xiàn)，而能高效率地利用蒸氣對(duì)燃?xì)鉁u輪進(jìn)行冷卻的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)及燃?xì)鉁u輪冷卻方法。用于解決課題的手段為了解決上述課題，本專利技術(shù)的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)及燃?xì)鉁u輪冷卻方法采用以下的手段。本專利技術(shù)的第一方案的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)具備：燃?xì)鉁u輪；廢熱回收鍋爐，其具有與來自燃?xì)鉁u輪的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生第一蒸氣的第一系統(tǒng)、向第一系統(tǒng)供給水及蒸氣的第一鍋筒、與來自燃?xì)鉁u輪的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生比第一蒸氣低壓的第二蒸氣的第二系統(tǒng)、向第二系統(tǒng)供給水及蒸氣的第二鍋筒；第一流路，其將第二系統(tǒng)與燃?xì)鉁u輪的冷卻系統(tǒng)連接，從第二系統(tǒng)向冷卻系統(tǒng)供給第二蒸氣；第二流路，其將第一鍋筒與第二鍋筒連接，從第一鍋筒向第二鍋筒供給第一鍋筒內(nèi)的飽和蒸氣。根據(jù)上述第一方案的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)，第二鍋筒的水及蒸氣向廢熱回收鍋爐的第二系統(tǒng)供給，在第二系統(tǒng)中與來自燃?xì)鉁u輪的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生第二蒸氣。第二蒸氣經(jīng)由第一流路從第二系統(tǒng)向燃?xì)鉁u輪的冷卻系統(tǒng)供給，從而對(duì)燃?xì)鉁u輪進(jìn)行冷卻。另外，第一鍋筒內(nèi)的飽和蒸氣經(jīng)由第二流路從第一鍋筒向第二鍋筒供給。其結(jié)果是，能使從第二鍋筒向第二系統(tǒng)供給的蒸氣的蒸氣量增加，因此，也能使從第二系統(tǒng)向燃?xì)鉁u輪的冷卻系統(tǒng)供給的蒸氣的蒸氣量增加。上述第一方案的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)也可以為，還具備蒸氣量調(diào)整機(jī)構(gòu)，該蒸氣量調(diào)整機(jī)構(gòu)基于燃?xì)鉁u輪的冷卻狀態(tài)來調(diào)整在第二流路中流動(dòng)的飽和蒸氣的蒸氣量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)于燃?xì)鉁u輪的冷卻狀況，經(jīng)由第二流路從第一鍋筒向第二鍋筒供給的飽和蒸氣的蒸氣量發(fā)生變化，因此，能向第二鍋筒供給對(duì)燃?xì)鉁u輪進(jìn)行冷卻所需的適當(dāng)量的飽和蒸氣。可以通過在燃?xì)鉁u輪側(cè)對(duì)燃?xì)鉁u輪的出口溫度進(jìn)行監(jiān)控、管理、例如基于從燃?xì)鉁u輪的冷卻系統(tǒng)排出的燃?xì)鉁u輪冷卻后的蒸氣的蒸氣量等，間接地判斷燃?xì)鉁u輪的冷卻狀況。上述第一方案的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)也可以為，在第二流路的下游、且在第二鍋筒的上游或第二鍋筒內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于經(jīng)由第二流路從第一鍋筒向第二鍋筒供給的飽和蒸氣利用汽水分離裝置分離為水與蒸氣，因此，能將分離出的蒸氣向燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)供給，能利用不含水的蒸氣對(duì)燃?xì)鉁u輪進(jìn)行冷卻。其結(jié)果是，能防止由蒸氣所含有的水引起的冷卻系統(tǒng)的腐蝕、破損。另外，沒有因蒸氣冷凝而第二鍋筒內(nèi)在短時(shí)間內(nèi)水位上升的情況，因此，能抑制第二鍋筒的水位變動(dòng)。本專利技術(shù)的第二方案的燃?xì)鉁u輪冷卻方法是燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪冷卻方法，該燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)具備：燃?xì)鉁u輪；廢熱回收鍋爐，其具有與來自燃?xì)鉁u輪的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生第一蒸氣的第一系統(tǒng)、向第一系統(tǒng)供給水及蒸氣的第一鍋筒、與來自燃?xì)鉁u輪的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生比第一蒸氣低壓的第二蒸氣的第二系統(tǒng)、向第二系統(tǒng)供給水及蒸氣的第二鍋筒，該燃?xì)鉁u輪冷卻方法具備：從第二系統(tǒng)向燃?xì)鉁u輪的冷卻系統(tǒng)供給第二蒸氣的步驟；從第一鍋筒向第二鍋筒供給第一鍋筒內(nèi)的飽和蒸氣的步驟。專利技術(shù)效果根據(jù)上述第二方案的燃?xì)鉁u輪冷卻方法，使用由廢熱回收鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸氣或使高壓蒸氣的產(chǎn)生減少的情況不會(huì)出現(xiàn)而能高效率地利用蒸氣對(duì)燃?xì)鉁u輪進(jìn)行冷卻。附圖說明圖1是表示本專利技術(shù)的一實(shí)施方式的廢熱回收系統(tǒng)及燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示該實(shí)施方式的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示以往的廢熱回收系統(tǒng)及燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式以下，參照附圖，說明本專利技術(shù)的實(shí)施方式。本專利技術(shù)的一實(shí)施方式的廢熱回收系統(tǒng)及燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)例如應(yīng)用于具有廢熱回收鍋爐2和燃?xì)鉁u輪3的燃?xì)鉁u輪復(fù)合循環(huán)發(fā)電(GTCC)、煤氣化復(fù)合發(fā)電(IGCC)等的設(shè)備1。燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)例如由廢熱回收鍋爐2、燃?xì)鉁u輪3、從廢熱回收鍋爐2的中壓系統(tǒng)7向燃?xì)鉁u輪3供給中壓蒸氣的中壓蒸氣管19(第一流路)、從高壓鍋筒11向中壓鍋筒12供給飽和蒸氣的蒸氣供給管20(第二流路)等構(gòu)成。廢熱回收鍋爐2經(jīng)由廢氣供給路14被供給從燃?xì)鉁u輪3排出的廢氣。而且，廢熱回收鍋爐2與廢氣的熱量(廢熱)進(jìn)行熱交換而生成蒸氣。如圖1所示，在廢熱回收鍋爐2設(shè)有例如再熱系統(tǒng)5、高壓系統(tǒng)6、中壓系統(tǒng)7、低壓系統(tǒng)8、高壓鍋筒11、中壓鍋筒12及低壓鍋筒13等。在廢熱回收鍋爐2中，沿廢氣的流動(dòng)方向依次配置有再熱系統(tǒng)5、高壓系統(tǒng)6、中壓系統(tǒng)7、低壓系統(tǒng)8。再熱系統(tǒng)5包括再熱器，從蒸氣渦輪4抽出的蒸氣經(jīng)由低溫再熱蒸氣管15向再熱系統(tǒng)5供給，由再熱系統(tǒng)5的再熱器加熱。由再熱系統(tǒng)5加熱了的蒸氣經(jīng)由高溫再熱蒸氣管16向蒸氣渦輪4供給，從而對(duì)蒸氣渦輪4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。高壓系統(tǒng)6包括高壓過熱器、高壓蒸發(fā)器，高壓系統(tǒng)6的高壓蒸發(fā)器被從高壓鍋筒11供給水。從高壓鍋筒11供給的水由高壓系統(tǒng)6的高壓蒸發(fā)器加熱，從而生成蒸氣。生成的蒸氣由高壓過熱器過熱，從而生成高壓蒸氣。生成的高壓蒸氣經(jīng)由高壓蒸氣管17向蒸氣渦輪4供給，從而對(duì)蒸氣渦輪4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。低壓系統(tǒng)8包括低壓蒸發(fā)器、低壓過熱器，低壓系統(tǒng)8的低壓蒸發(fā)器被從低壓鍋筒13供給水。從低壓鍋筒13供給的水由低壓系統(tǒng)8的低壓蒸發(fā)器加熱，從而生成蒸氣。生成的蒸氣由低壓過熱器過熱，從而生成低壓蒸氣。生成的低壓蒸氣經(jīng)由低壓蒸氣管18向蒸氣渦輪4供給，從而對(duì)蒸氣渦輪4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。中壓系統(tǒng)7包括中壓蒸發(fā)器、中壓過熱器，中壓系統(tǒng)7的中壓蒸發(fā)器被從中壓鍋筒12供給水。從中壓鍋筒12供給的水由中壓系統(tǒng)7的中壓蒸發(fā)器加熱，從而生成蒸氣。生成的蒸氣本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)，其具備：燃?xì)鉁u輪；廢熱回收鍋爐，其具有與來自所述燃?xì)鉁u輪的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生第一蒸氣的第一系統(tǒng)、向所述第一系統(tǒng)供給水的第一鍋筒、與來自所述燃?xì)鉁u輪的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生比所述第一蒸氣低壓的第二蒸氣的第二系統(tǒng)、向所述第二系統(tǒng)供給水的第二鍋筒；第一流路，其將所述第二系統(tǒng)與所述燃?xì)鉁u輪的冷卻系統(tǒng)連接，從所述第二系統(tǒng)向所述冷卻系統(tǒng)供給所述第二蒸氣；第二流路，其將所述第一鍋筒與所述第二鍋筒連接，從所述第一鍋筒向所述第二鍋筒供給所述第一鍋筒內(nèi)的飽和蒸氣，在所述第二流路的下游、且在所述第二鍋筒的上游或所述第二鍋筒內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2011.09.15 JP 2011-2018561.一種燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)，其具備：燃?xì)鉁u輪；廢熱回收鍋爐，其具有與來自所述燃?xì)鉁u輪的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生第一蒸氣的第一系統(tǒng)、向所述第一系統(tǒng)供給水的第一鍋筒、與來自所述燃?xì)鉁u輪的廢熱進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生比所述第一蒸氣低壓的第二蒸氣的第二系統(tǒng)、向所述第二系統(tǒng)供給水的第二鍋筒；第一流路，其將所述第二系統(tǒng)與所述燃?xì)鉁u輪的冷卻系統(tǒng)連接，從所述第二系統(tǒng)向所述冷卻系統(tǒng)供給所述第二蒸氣；第二流路，其將所述第一鍋筒與所述第二鍋筒連接，從所述第一鍋筒向所述第二鍋筒供給所述第一鍋筒內(nèi)的飽和蒸氣，在所述第二流路的下游、且在所述第二鍋筒的上游或所述第二鍋筒內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)，其中，所述燃?xì)鉁u輪冷卻系統(tǒng)還具備蒸氣量調(diào)整機(jī)構(gòu)，該蒸氣量調(diào)整機(jī)構(gòu)基于所述燃?xì)鉁u輪的冷卻狀態(tài)來調(diào)整在所述第二流路中流動(dòng)的所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：竹井康裕，齋藤直仁，藤田真，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三菱日立電力系統(tǒng)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP