燃料气体加湿和加热的系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102852645A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102852645A(43)申请公布日2013.01.02(21)申请号201210225973.6(22)申请日2012.06.29(30)优先权数据13/172,0242011.06.29US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人S.C.居伦J.拉纳辛赫(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.F02C6/18(2006.01)F02C3/30(2006.01)F02C7/224(2006.01)F01K23/10(2006.01)权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书99页页附图附图55页(54)发明名称燃料气体加湿和加热的系统(57)摘要本发明的实施例可向燃气涡轮机提供水饱和燃料气体，所述水饱和燃料气体由从闪蒸罐接收热量的燃料加湿器进行加热。所述闪蒸罐的热源可来自热回收蒸汽发电机。与饱和燃料气体关联的质量流速增加可导致来自所述关联发电设备的功率输出增加。所述燃料气体饱和后，优选地使用底循环热源使燃料过热，从而获得较大热力效率。CN1028564ACN102852645A权利要求书1/3页1.一种燃料气体加湿和加热的系统，包括：发电设备，其包括：燃气涡轮机，所述燃气涡轮机包括共同生成废气的压缩机、燃烧系统以及涡轮部分；以及HRSG，所述HRSG包括接收所述废气并将水蒸发成蒸汽的换热部分；产生饱和燃料气体的燃料加湿器，所述燃料加湿器包括：入口，所述入口包括接收处于第一温度的水的管道；燃料气体入口，所述燃料气体入口包括接收处于非饱和或干燥状态的燃料气体的管道；直接接触传热和传质区域，所述直接接触传热和传质区域将所述水和所述燃料气体混合以产生饱和燃料气体；出口，所述出口排出处于第二温度的水，所述第二温度低于所述第一温度；其中所述水通过关联管道流向所述HRSG；以及燃料气体出口，所述燃料气体出口包括排出所述饱和燃料气体的管道；闪蒸罐，其包括：供应装置，所述供应装置包括从所述HRSG接收水的管道；蒸汽出口，所述蒸汽出口包括排出所述闪蒸罐内生成的蒸汽的管道；排出装置，所述排出装置包括连接到所述燃料加湿器的所述入口的管道，以允许水从所述闪蒸罐流向燃料加湿器；以及其中所述闪蒸罐迅速减小从所述供应装置接收到的水压，以使所述水的一部分闪蒸成蒸汽，从而排出所述蒸汽出口，且使所述水的剩余部分经由所述排出装置流向所述燃料加湿器；以及燃料过热器，其包括：供水装置，所述供水装置包括从所述HRSG接收处于第一温度的水的管道；燃料气体入口，所述燃料气体入口包括从所述燃料加湿器接收所述饱和燃料气体的管道；换热区域，所述换热区域允许热量从所述水传递到所述饱和燃料气体，从而有效产生过热的饱和燃料气体；排水装置，所述排水装置包括排出处于第二温度的水的管道，以及燃料气体出口，所述燃料气体出口包括排出所述过热的饱和燃料气体的管道。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述HRSG采用一种单压式HRSG配置，且进一步包括：HP过热器部分；LP过热器部分；HP节热器部分；以及HP蒸发器部分。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述发电设备进一步包括经由关联管道可操作地连接到HRSG的蒸汽涡轮机，其中所述蒸汽涡轮机从所述HRSG接收蒸汽并生成有用的轴功率。2CN102852645A权利要求书2/3页4.根据权利要求3所述的系统，进一步包括连接到所述蒸汽涡轮机的冷凝器，其中所述冷凝器包括从所述蒸汽涡轮机接收所述蒸汽的管道和结构。5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括经由关联管道连接到所述HRSG的处理设备，其中所述HRSG向所述处理设备传送蒸汽。6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括将所述闪蒸罐的所述蒸汽出口连接到所述HRSG的关联管道。7.根据权利要求2所述的系统，其中所述闪蒸罐可操作地连接到HP节热器，以使所述闪蒸罐的所述供应装置来自所述HP节热器。8.根据权利要求1所述的系统，其中循环工作流体表现出与处于液相(水)、气相(蒸汽)或上述两项组合的H2O类似的特性。9.一种燃料气体加湿和加热的系统，包括：发电设备，其包括：燃气涡轮机，所述燃气涡轮机包括共同生成废气的压缩机、燃烧系统以及涡轮部分；以及HRSG，所述HRSG包括接收所述废气并使水蒸发成蒸汽的换热部分；产生饱和燃料气体的燃料加湿器，其包括：入口，所述入口包括接收处于第一温度的水的管道；入口，所述入口包括接收处于第一温度的蒸汽的管道；燃料气体入口，所述燃料气体入口包括接收处于非饱和或干燥状态的所述燃料气体的管道；直接接触传热和传质区域，所述直接接触传热和传质区域将所述蒸汽和所述水以及所述燃料气体混合以产生饱和燃料气体；出口，所述出口排出处