用于燃气涡轮机入口空气加热的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103244274A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103244274103244274A(43)申请公布日2013.08.14(21)申请号201310042312.4(22)申请日2013.02.01(30)优先权数据13/367,7092012.02.07US(71)申请人通用电气公司地址美国．纽约州(72)发明人章建民J.P.托米(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人肖日松谭祐祥(51)Int.Cl.F02C7/08(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称用于燃气涡轮机入口空气加热的系统和方法(57)摘要本发明涉及用于燃气涡轮机入口空气加热的系统和方法。在本发明的一个实施例中，描述了一种用于部分负荷效率改善以及入口内和压缩器入口处的防结冰的燃气涡轮机系统。该系统包括具有接收入口空气的压缩器的燃气涡轮机。在入口空气流动通过入口并且到达压缩器之前直接接触式热交换器加热入口空气。加热入口空气减小燃气涡轮机的输出并且扩大调节范围，并且避免入口内和压缩器入口喇叭口处的结冰状况。直接接触式热交换器也可以被配置成用作蒸发冷却器、空气制冷器或使用液体干燥剂。CN103244274ACN103247ACN103244274A权利要求书1/2页1.一种用于部分负荷效率改善以及入口内和压缩器入口处的防结冰的燃气涡轮机系统，所述系统包括：燃气涡轮机，所述燃气涡轮机包括接收入口空气的压缩器；以及直接接触式热交换器，在入口空气流动到所述压缩器之前所述直接接触式热交换器被配置成加热入口空气，其中加热入口空气能够防止入口系统内的结冰、减小燃气涡轮机的输出并且扩大调节范围。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，扩大的调节范围包括从所述燃气涡轮机的最大额定负荷的大约5％至大约70％。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，入口空气被加热到超过入口空气的未加热温度大约10至大约200华氏度的范围。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，入口空气被加热到超过入口空气的未加热温度大约1至10华氏度的范围。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直接接触式热交换器被配置成用作蒸发冷却器。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直接接触式热交换器被配置成用作入口空气制冷器。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，入口空气还包括湿空气。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直接接触式热交换器利用以液体干燥剂混合物为特征的工作流体。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直接接触式热交换器减小入口空气的含湿量。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括收集槽，所述收集槽被配置成收集来自所述热交换器的液体，以将所述液体再循环回到所述热交换器。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括漂浮物清除器，其中所述收集槽也被配置成收集来自所述漂浮物清除器的液体，以将所述液体再循环回到所述热交换器。12.一种控制燃气涡轮机系统操作以用于部分负荷效率改善以及入口内和压缩器入口处的防结冰的方法，所述方法包括：在入口空气流动到燃气涡轮机入口或燃气涡轮机压缩器之前利用直接接触式热交换器加热入口空气；将经加热的入口空气给送到所述燃气涡轮机压缩器；并且其中经加热的入口空气减小燃气涡轮机的输出，并且扩大调节范围。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，扩大的调节范围包括从涡轮机的最大额定负荷的大约5％至大约70％。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将入口空气加热到超过入口空气的未加热温度大约10至大约200华氏度的范围。15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将入口空气加热到超过入口空气的未加热温度大约1至10华氏度的范围的能力。16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述直接接触式热交换器被配置成用2CN103244274A权利要求书2/2页作蒸发冷却器。17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述直接接触式热交换器被配置成用作入口空气制冷器。18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述直接接触式热交换器利用以液体干燥剂混合物为特征的工作流体，所述液体干燥剂混合物减小入口空气的含湿量。19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括利用收集槽收集来自所述热交换器的液体，并且将所述液体再循环回到所述热交换器。20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将经加热的入口空气提供给燃气涡轮机入口，其中经加热的入口空气防止入口内的结冰。3CN103244274A说明书1/5页用于燃