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用于联合循环发电厂的简化的水喷射系统

阅读：252发布：2021-02-09

IPRDB可以提供用于联合循环发电厂的简化的水喷射系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及用于联合循环发电厂的简化的水喷射系统。在发明性方面中的一个或更多个中，锅炉给水泵可向热回收蒸汽发生器提供给水，并且加热的给水可用于液体燃料加热器中的液体燃料加热。来自锅炉给水泵的给水也可用于燃烧器中的水喷射。，下面是用于联合循环发电厂的简化的水喷射系统专利的具体信息内容。

权利要求

1. 一种发电厂的液体燃料加热和水喷射系统，所述系统包括：锅炉给水泵(BFP)，其构造为在其输出处提供给水；

热回收蒸汽发生器(HRSG)，其构造为加热在其输入处接收的水，并且在其输出处输出一些或全部的加热的水；

液体燃料(LF)加热器，其构造为在其输入处接收热水，在液体燃料在燃烧器中燃烧之前加热液体燃料，并且在其输出处输出用过的热水；和水喷射器，其构造为在其输入处接收水，并将接收的水喷射入所述燃烧器中，其中，BFP的输出与HRSG的输入且与所述水喷射器的输入流体地连通，其中，所述HRSG的输出与LF加热器的输入且与所述水喷射器的输入流体地连通，其中，所述LF加热器的输出与所述水喷射器的输入流体地连通。

2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述BFP的输出也与所述LF加热器的输入流体地连通。

3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

HRSG旁通阀，其构造为调节在其输入处接收的行进穿过其输出的水的量，其中，所述HRSG旁通阀的输入与所述BFP的输出流体地连通，其中，所述HRSG旁通阀的输出与所述水喷射器的输入流体地连通，并且其中，所述HRSG旁通阀与所述HRSG处于并联的布置，使得将未行进穿过所述HRSG旁通阀的给水的量引导至所述HRSG。

4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述HRSG旁通阀的输出也与所述LF加热器的输入流体地连通。

5. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：

LF加热器旁通阀，其构造为调节在其输入处接收的行进穿过其输出的水的量，其中，所述LF加热器旁通阀的输入与所述HRSG的输出且与所述HRSG旁通阀的输出流体地连通，其中，所述LF加热器旁通阀的输出与所述水喷射器的输入流体地连通，并且其中，所述LF加热器旁通阀与所述LF加热器处于并联的布置，使得将未行进穿过所述LF加热器旁通阀的给水的量引导至所述LF加热器。

6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

其中，所述发电厂在LF操作下操作，所述LF操作为当液体燃料在所述燃烧器中燃烧时，并且其中，所述HRSG旁通阀和所述LF加热器旁通阀构造为使得在所述LF操作的至少一部分期间，所述HRSG旁通阀将来自所述BFP的非零量的给水引导至所述HRSG，并且所述LF加热器旁通阀将来自所述HRSG的非零量的加热的给水引导至所述LF加热器。

7. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：

三通阀，其构造为在其输入处接收水，并将接收的水引导至其第一和第二输出中的一者或两者，其中，所述三通阀的输入与所述LF加热器旁通阀的输出且与所述LF加热器旁通阀的输出流体地连通，其中，所述三通阀的第一输出与所述水喷射器的输入流体地连通，并且其中，所述三通阀的第二输出与冷凝器流体地连通。

8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于还包括，其中，所述三通阀构造为使得当对所述燃烧器的水喷射发生时，将非零量的接收的给水引导至其第一输出，并且当对所述燃烧器的水喷射不应当发生时，将全部的接收的给水引导至其第二输出。

9. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述BFP构造为从所述发电厂的底部循环供应给水。

10. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述BFP是低压(LP)BFP或中压(IP)BFP。

说明书全文

用于联合循环发电厂的简化的水喷射系统

技术领域

[0001] 本发明的一个或更多个方面涉及用于发电厂的水喷射和液体燃料加热。具体而言，本发明的一个或更多个方面涉及使用锅炉给水，该锅炉给水在液体燃料操作期间用于液体燃料加热和水喷射。

背景技术

[0002] 燃气涡轮可并入联合循环发电厂中。如名字所暗示的，典型的联合循环发电厂将两个或更多个热循环结合在单个发电厂内。在联合循环发电厂中通常存在两个循环，分类为“顶部”和“底部”循环。大多数或所有热在顶部循环中供应。在顶部循环中产生的废热在底部循环中得到利用，该底部循环在比顶部循环低的温度水平下操作。

[0003] 在典型的联合循环发电厂中，燃气涡轮是产生功率的原动力。这些燃气涡轮发动机典型地具有高排气流和相对高的排气温度。蒸汽通过将废气引导至热回收蒸汽发生器产生。将产生的蒸汽引导至蒸汽涡轮来产生附加的功率。以这种方式，蒸汽涡轮借助于布雷顿循环产生功，并且蒸汽涡轮借助于兰金循环产生功。

[0004] 图1示出了常规发电厂100，其为联合循环发电厂。发电厂100包括燃气涡轮部分，其包括压缩机110、燃烧器120以及涡轮130。发电厂100还包括原油加热器140、性能加热器150、水喷射泵160、热回收蒸汽发生器170、中压锅炉给水泵180、以及阀190。

[0005] 假定燃烧器120能够进行气体燃料和液体燃料操作。对于气体燃料操作，可在燃烧之前加热气体燃料来增加热效率。在常规发电厂100中，从热回收蒸汽发生器170的中压节约装置172的出口取出的热水(即，进入中压蒸发器的水)用于在性能加热器150中加热气体燃料。

[0006] 也可在燃烧之前加热液体燃料，来提高在液体燃料操作期间(例如，在启动、部分负载期间)的效率。在图1中，原油加热器140用于该目的。

[0007] 此外，可在液体燃料操作期间喷射水，来减少排放(NOx、CO)。在图1中，水喷射泵160用来在液体燃料操作期间将水喷射入燃烧器120中。可知，液体燃料加热和水喷射是有益的。

发明内容

[0008] 本发明的非限制性方面涉及发电厂的液体燃料加热和水喷射系统。系统可包括锅炉给水泵、热回收蒸汽发生器、液体燃料加热器、以及水喷射器。锅炉给水泵可构造为在其输出处提供给水。热回收蒸汽发生器可构造为加热在其输入处接收的水，并且在其输出处输出一些或全部的加热的水。液体燃料加热器可构造为在其输入处接收热水，在液体燃料在燃烧器中燃烧之前加热液体燃料，并且在其输出处输出用过的热水。水喷射器可构造为在其输入处接收水，并将接收的水喷射入燃烧器中。锅炉给水泵的输出可与热回收蒸汽发生器的输入且与水喷射器的输入流体地连通。热回收蒸汽发生器的输出可与液体燃料加热器的输入且与水喷射器的输入流体地连通。液体燃料加热器的输出可与水喷射器的输入流体地连通。

[0009] 本发明的另一非限制方面涉及发电厂。发电厂可包括压缩机、燃烧器、以及燃气涡轮。燃烧器可构造为燃烧燃料空气混合物，来驱动燃气涡轮，其中，燃料空气包括来自压缩机的压缩空气和燃料的混合物。燃料为气态和/或液体。发电厂还可包括锅炉给水泵、热回收蒸汽发生器、液体燃料加热器、水喷射器、以及控制器。控制器可构造为控制发电厂的一个或更多个操作。锅炉给水泵可构造为在其输出处提供给水。输入可与锅炉给水泵的输出流体地连通的热回收蒸汽发生器可构造为加热在其输入处接收的给水，并且在其输出处输出加热的给水中的至少一些。输入可与热回收蒸汽发生器的输出流体地连通的液体燃料加热器可构造为在液体燃料在燃烧器中燃烧之前使用在其输入处接收的加热的给水加热液体燃料，并且在其输出处输出用过的加热的给水。输入可与BFP 280的输出且与热回收蒸汽发生器的输出流体地连通的水喷射器可构造为在其输入处接收给水，并且将接收的给水喷射入燃烧器中。

[0010] 本发明的又一非限制性方面涉及操作发电厂的方法，该发电厂包括：锅炉给水泵、在流体路径中在BFP下游的热回收蒸汽发生器、在流体路径中在热回收蒸汽发生器下游的液体燃料加热器、以及在流体路径中在LF加热器下游的水喷射器。该方法还包括，使用锅炉给水泵向朝热回收蒸汽发生器和液体燃料加热器的流体路径提供给水。该方法还可包括确定供应至燃烧器的液体燃料是否应当或不应当被加热。当确定液体燃料应当被加热时，该方法可开始加热液体燃料。加热液体燃料的步骤可包括：将给水从锅炉给水泵引导至热回收蒸汽发生器、在热回收蒸汽发生器中加热引导的给水、向液体燃料加热器提供加热的给水、以及使用来自热回收蒸汽发生器的加热的给水在液体燃料加热器中加热液体燃料。该方法还可包括确定到燃烧器中的水喷射是否应当或不应当发生。当确定水喷射应当发生时，该方法可开始将给水喷射入燃烧器中。喷射给水的步骤可包括：将给水从锅炉给水泵引导至水喷射器、以及使用水喷射器将给水喷射入燃烧器中。

[0011] 技术方案1：一种发电厂的液体燃料加热和水喷射系统，所述系统包括：锅炉给水泵(BFP)，其构造为在其输出处提供给水；
热回收蒸汽发生器(HRSG)，其构造为加热在其输入处接收的水，并且在其输出处输出一些或全部的加热的水；
液体燃料(LF)加热器，其构造为在其输入处接收热水，在液体燃料在燃烧器中燃烧之前加热液体燃料，并且在其输出处输出用过的热水；和
水喷射器，其构造为在其输入处接收水，并将接收的水喷射入所述燃烧器中，其中，BFP的输出与HRSG的输入且与所述水喷射器的输入流体地连通，
其中，所述HRSG的输出与LF加热器的输入且与所述水喷射器的输入流体地连通，其中，所述LF加热器的输出与所述水喷射器的输入流体地连通。

[0012] 技术方案2：根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述BFP的输出也与所述LF加热器的输入流体地连通。

[0013] 技术方案3：根据技术方案1所述的系统，其特征在于，还包括：HRSG旁通阀，其构造为调节在其输入处接收的行进穿过其输出的水的量，其中，所述HRSG旁通阀的输入与所述BFP的输出流体地连通，
其中，所述HRSG旁通阀的输出与所述水喷射器的输入流体地连通，并且
其中，所述HRSG旁通阀与所述HRSG处于并联的布置，使得将未行进穿过所述HRSG旁通阀的给水的量引导至所述HRSG。

[0014] 技术方案4：根据技术方案3所述的系统，其特征在于，所述HRSG旁通阀的输出也与所述LF加热器的输入流体地连通。

[0015] 技术方案5：根据技术方案3所述的系统，其特征在于，还包括：LF加热器旁通阀，其构造为调节在其输入处接收的行进穿过其输出的水的量，其中，所述LF加热器旁通阀的输入与所述HRSG的输出且与所述HRSG旁通阀的输出流体地连通，
其中，所述LF加热器旁通阀的输出与所述水喷射器的输入流体地连通，并且其中，所述LF加热器旁通阀与所述LF加热器处于并联的布置，使得将未行进穿过所述LF加热器旁通阀的给水的量引导至所述LF加热器。

[0016] 技术方案6：根据技术方案5所述的系统，其特征在于，其中，所述发电厂在LF操作下操作，所述LF操作为当液体燃料在所述燃烧器中燃烧时，并且
其中，所述HRSG旁通阀和所述LF加热器旁通阀构造为使得在所述LF操作的至少一部分期间，
所述HRSG旁通阀将来自所述BFP的非零量的给水引导至所述HRSG，并且
所述LF加热器旁通阀将来自所述HRSG的非零量的加热的给水引导至所述LF加热器。

[0017] 技术方案7：根据技术方案5所述的系统，其特征在于，还包括：三通阀，其构造为在其输入处接收水，并将接收的水引导至其第一和第二输出中的一者或两者，
其中，所述三通阀的输入与所述LF加热器旁通阀的输出且与所述LF加热器旁通阀的输出流体地连通，
其中，所述三通阀的第一输出与所述水喷射器的输入流体地连通，并且
其中，所述三通阀的第二输出与冷凝器流体地连通。

[0018] 技术方案8：根据技术方案7所述的系统，其特征在于还包括，其中，所述三通阀构造为使得当对所述燃烧器的水喷射发生时，将非零量的接收的给水引导至其第一输出，并且当对所述燃烧器的水喷射不应当发生时，将全部的接收的给水引导至其第二输出。

[0019] 技术方案9：根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述BFP构造为从所述发电厂的底部循环供应给水。

[0020] 技术方案10：根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述BFP是低压(LP)BFP或中压(IP)BFP。

[0021] 技术方案11：根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述水喷射器包括：过滤器，其构造为在喷射到所述燃烧器中之前过滤给水；
流量计，其构造为测量喷射到所述燃烧器中的给水的流速；和
控制阀，其构造为控制喷射到所述燃烧器中的给水。

[0022] 技术方案12：根据技术方案11所述的系统，其特征在于，所述水喷射器还包括压力调节阀(PRV)，所述压力调节阀构造为调节进入所述水喷射器的给水的压力。

[0023] 技术方案13：一种发电厂，包括：压缩机、燃烧器、和燃气涡轮(GT)，所述燃烧器构造为燃烧燃料空气混合物来驱动所述燃气涡轮，所述燃料空气混合物包括来自所述压缩机的压缩空气和燃料的混合物，所述燃料为气态和/或液体；
锅炉给水泵(BFP)，其构造为在其输出处提供给水；
热回收蒸汽发生器(HRSG)，其输入与BFP的输出流体地连通，HRSG构造为加热在其输入处接收的给水，并且在其输出处输出加热的给水中的至少一些；
液体燃料(LF)加热器，其输入与所述HRSG的输出流体地连通，LF加热器构造为在液体燃料在所述燃烧器中燃烧之前使用在其输入处接收的加热的给水来加热液体燃料，并且在其输出处输出用过的加热的给水；
水喷射器，其输入与所述BFP的输出和所述HRSG的输出流体地连通，所述水喷射器构造为在其输入处接收给水，并且将接收的给水喷射到所述燃烧器中；和
控制器，其构造为控制所述发电厂的操作。

[0024] 技术方案14：根据技术方案13所述的发电厂，其特征在于，所述控制器构造为：确定液体燃料是否待加热；并且
当确定液体燃料待加热时，控制所述发电厂的操作，以便
将来自所述BFP的非零量的给水引导至所述HRSG，并且
将来自所述HRSG的非零量的加热的给水引导至所述LF加热器。

[0025] 技术方案15：根据技术方案14所述的发电厂，其特征在于，还包括：HRSG旁通阀，其构造为调节在其输入处接收的行进穿过其输出的水的量，所述HRSG旁通阀的输入与所述BFP的输出流体地连通，所述HRSG旁通阀的输出与所述水喷射器的输入流体地连通，并且所述HRSG旁通阀与所述HRSG处于并联的布置，使得将未行进穿过所述HRSG旁通阀的给水的量引导至所述HRSG，
其中，当确定液体燃料待加热时，所述控制器通过控制HRSG旁通阀来将来自所述BFP的非零量的给水引导至所述HRSG。

[0026] 技术方案16：根据技术方案14所述的发电厂，其特征在于，还包括：LF加热器旁通阀，其构造为调节在其输入处接收的行进穿过其输出的水的量，所述LF加热器旁通阀的输入与所述HRSG的输出且与所述HRSG旁通阀的输出流体地连通，所述LF加热器旁通阀的输出与所述水喷射器的输入流体地连通，并且所述LF加热器旁通阀与所述LF加热器处于并联的布置，使得将未行进穿过所述LF加热器旁通阀的给水的量引导至所述LF加热器，
其中，当确定液体燃料待加热时，所述控制器通过控制所述HRSG旁通阀而将来自所述HRSG的非零量的给水引导至所述LF加热器。

[0027] 技术方案17：根据技术方案13所述的发电厂，其特征在于，所述控制器构造为：确定到所述燃烧器中的水喷射是否应当或不应当发生，
当确定水喷射应当发生时，控制所述发电厂的操作，以便将来自所述BFP和/或所述HRSG的非零量的给水引导至所述水喷射器，并且
当确定水喷射不应当发生时，控制所述发电厂的操作，以便将来自所述BFP和/或所述HRSG的全部给水朝冷凝器引导。

[0028] 技术方案18：根据技术方案17所述的发电厂，其特征在于，还包括：三通阀，其构造为在其输入处接收水，并且将接收的水引导至其第一和第二输出中的一者或两者，所述三通阀的输入与所述BFP的输出且与所述HRSG的输出流体地连通，所述三通阀的第一输出与所述水喷射器的输入流体地连通，并且所述三通阀的第二输出与所述冷凝器流体地连通，
其中，当确定水喷射应当发生时，所述控制器控制所述三通阀，以便将来自所述BFP和/或所述HRSG的非零量的给水引导至其第一输出，并且
其中，当确定所述水喷射不应当发生时，所述控制器控制所述三通阀，以便将来自所述BFP和/或所述HRSG的全部给水引导至其第二输出。

[0029] 技术方案19：一种操作发电厂的方法，所述发电厂包括：锅炉给水泵(BFP)、在流体路径中在BFP的下游的热回收蒸汽发生器(HRSG)、在所述流体路径中在HRSG的下游的液体燃料(LF)加热器、和在所述流体路径中在LF加热器的下游的水喷射器，所述方法包括：使用所述BFP向朝所述HSRG和所述LF加热器的流体路径提供给水；
确定供应至燃烧器的液体燃料是否应当或不应当被加热；
当确定液体燃料应当被加热时，使用来自所述BFP的给水加热液体燃料；
确定对所述燃烧器中的水喷射是否应当或不应当发生；和
当确定水喷射应当发生时，将来自所述BFP的给水喷射到所述燃烧器中，其中，加热液体燃料的步骤包括：
将来自所述BFP的给水引导至所述HRSG；
在所述HSRG中加热引导的给水；
向所述LF加热器提供加热的给水；和
使用来自所述HSRG的加热的给水在所述LF加热器中加热液体燃料，并且
其中，将给水喷射入所述燃烧器中的步骤包括：
将来自所述BFP的给水引导至所述水喷射器；和
使用所述水喷射器将给水喷射到所述燃烧器中。

[0030] 技术方案20：根据技术方案19所述的方法，其特征在于，其中，所述发电厂还包括：HRSG旁通阀，其在所述BFP的下游并与所述HRSG处于并联的布置；LF加热器旁通阀，其在所述流体路径中在所述HRSG和所述HRSG旁通阀的下游并与所述LF加热器处于并联的布置；和三通阀，其在所述流体路径中在所述LF加热器旁通阀的下游和所述水喷射器(255)的上游，
其中，将来自BFP的给水引导至所述HRSG的步骤包括操作所述HRSG旁通阀，使得将非零量的给水引导至所述HRSG，
其中，将加热的给水提供至所述LF加热器的步骤包括并且操作所述LF加热器旁通阀，使得将非零量的加热的给水引导至所述LF加热器，而且
其中，将来自所述BFP的给水引导至所述水喷射器的步骤包括操作所述三通阀，使得将非零量的给水引导至所述水喷射器。

[0031] 现在将结合在下面说明的附图更详细地描述本发明。

附图说明

[0032] 本发明的这些和其他特征将通过结合附图的实例实施例的下列详细描述更好地得到理解，其中：图1示出了常规联合循环发电厂；
图2示出了根据本发明的实施例的发电厂；
图3示出了根据本发明的实施例的水喷射器；
图4示出了根据本发明的另一实施例的水喷射器；
图5是根据本发明的实施例的发电厂的加热给水喷射模式的示意图；
图6是根据本发明的实施例的发电厂的未加热给水喷射模式的示意图；
图7是根据本发明的实施例的发电厂的结合的加热和未加热未加热给水喷射模式的示意图；
图8是操作根据本发明的实施例的发电厂的实例方法的流程图；
图9是在根据本发明的实施例的发电厂中加热液体燃料的实例工序的流程图；并且图10是在根据本发明的实施例的发电厂中喷射水的实例工序的流程图。

具体实施方式

[0033] 描述了新颖发电厂的一个或更多个方面。在许多优点中，发明性方面包括可减少成本和占地面积的简化的水喷射和液体燃料加热系统。此外，联合循环效率可通过发明性方面提高。

[0034] 在一个或更多个方面，提供一种布置，其中，例如来自底部循环的锅炉给水可既用于液体燃料(LF)加热，又用于发电厂中的LF操作期间的水喷射。例如，给水泵下游的抽头(tapping)可用于液体燃料加热。相同的给水可送至水喷射滑道，其将水送至燃烧器喷嘴。水喷射滑道还可调节水的流动。

[0035] 发电厂的LF操作可在液体燃料在燃气涡轮(GT)系统的燃烧器中燃烧时观察。而且，发电厂的气体燃料(GF)操作可在气态燃料在燃烧器中燃烧时观察。注意，有可能使LF和GF两者同时燃烧。即，CCPC的GT系统可处于LF和GF操作两者中。

[0036] 图2示出了根据本发明的实施例的实例发电厂。在该图中，发电厂200示出为联合循环发电厂。但是，这不应当被认为是要求。实例发电厂200可包括控制器205，其构造为控制发电厂200的整体功能。即，控制器205可构造为控制发电厂200的一个或更多个操作，包括LF操作和/或GF操作。控制器205可通过控制发电厂200的单独的构件中的一个或更多个来控制发电厂200的操作。

[0037] 在图2中，进入控制器205的虚线代表来自发电厂200的构件210-290中的任一个或更多个的输入(例如，传感器信息)，以及人类操作者命令。传感器信息还由离开构件的虚线代表。出于简易性，未显示来自构件210-290的输出到控制器205的实际联接。离开控制器205的虚线代表提供至任一个或更多个相同的构件210-290的输出(例如，控制信号)，以及对人类操作者的信息输出。控制信息还由进入构件的虚线代表。再次为了容易阅读，未显示来自控制器205的输出到构件210-290的实际联接。

[0038] 发电厂200可包括作为原动力的GT系统。在图2中，GT系统包括压缩机210、燃烧器220、和燃气涡轮330。压缩机210可构造为压缩空气，并且对燃烧器220提供压缩空气，或者更通常为压缩氧化剂。燃烧器220可构造为接收压缩空气和燃料，并且燃烧燃料空气混合物来驱动燃气涡轮330。燃料可为气体和/或液体。即，燃烧器220能够进行LF操作和GF操作二者。

[0039] 发电厂200可进一步包括锅炉给水泵(BFP)280、热回收蒸汽发生器(HRSG)270以及性能加热器250。BFP 280可与HRSG 270流体地连通。通常，当存在用于流体从一个装置流到另一个的路径时，两个装置或元件可说成是流体地连通。在这种情况下，可知，存在用于流体(例如给水)从BFP 280的输出流到HRSG 270的输入的路径。

[0040] 注意，即使存在居间元件，两个装置也流体地连通。例如，即使HRSG 270在之间，也可以说BFP 280与性能加热器250流体地连通。这是因为，存在用于给水经由HRSG 270从BFP 280的输出流到性能加热器250的输入的路径。

[0041] BFP 280可构造为在其输出处提供给水。如在图2中所布置的，BFP 280可构造为向HRSG 270提供给水。例如，BFP 280可向HRSG 270的节约装置272提供给水。在一方面中，BFP 280可从发电厂200的底部循环提供给水。例如，由其提供的给水可来自冷凝器(未示出)，并且通过冷凝器取出泵(CEP)275泵送。

[0042] HRSG 270可构造为加热在其输入处接收的水，并且在其输出处输出一些或所有的加热的水。HSRG 270的输出可与性能加热器250的输入流体地连通。如所布置的，HRSG270可构造为加热从BFP 280提供的给水。在一方面中，来自燃气涡轮230的排气可为在HRSG 270中使用来加热给水的热源。可将来自HRSG 270的加热的给水提供至性能加热器
250，并且性能加热器250可构造为，在GF操作期间，使用来自HRSG 270(例如，来自节约装置272)的加热的给水来加热气体燃料。加热的给水阀290可构造为调节离开HRSG 270的加热的给水的量。

[0043] 节约装置272可为中压(IP)节约装置或高压(HP)节约装置。同样地，BFP 280可为IP BFP或HP BFP。虽然未具体地示出，但是在性能加热器250中使用的加热的给水可来自IP和HP节约装置中的一者或两者的任何组合。在一种情况下，可存在用于对应节约装置272的两个BFP 280和两个加热的给水阀290。对于本说明书的剩余部分，将假定一个BFP 280和一个加热的给水阀290。但是应当理解的是，本说明书的范围易于包括与多个节约装置272对应的多个BFP和/或多个加热的给水阀290。

[0044] 如之前所提及的，在LF操作期间(例如，在启动、部分负载期间)，可在燃烧之前加热液体燃料来提高效率。而且，在LF操作期间，水可喷射入燃烧器中来减少排放。但是在常规系统(例如，见图1)中，使用具有辅助热源的原油加热器来加热液体燃料。这限制了可获得的联合循环效率的量。而且，水喷射通过分离的水喷射泵实现。这具有如下效果：使得用于水喷射和用于液体燃料加热的设备的占地面积大且复杂。这还限制了效率并增大了成本。

[0045] 但是，发电厂200解决了常规系统的一些或全部不足。发电厂200允许通过BFP280提供的给水用于液体燃料加热。发电厂200允许来自BFP 280的给水还用于到燃烧器
220内的水喷射。

[0046] 在实施例中，发电厂200可包括LF加热器235。HRSG 270的输出可与LF加热器235的输入流体地连通。因为HRSG 270与BFP 280流体地连通，因而还可以说，BFP 280的输出经由HRSG 270与LF加热器235的输入流体地连通。LF加热器235可构造为在其输入处接收热水，在液体燃料在燃烧器220中燃烧之前加热液体燃料，并且在其输出处输出用过的热水。在这种情况下，由于液体连通，故由LF加热器235使用的热水是通过HRSG 270加热的来自BFP 280的给水。

[0047] 这是有利的，因为不需要分离的辅助热源来加热液体燃料。因而在一个实施例中，不存在用于液体燃料加热的辅助热源。但是在另一实施例中，可与来自HRSG 270的加热的给水结合地使用辅助热源。

[0048] 在一些情况下，给水流入LF加热器235中可能不是必须的和/或不是期望的。例如，如果仅气体燃料在燃烧器220中燃烧，即，没有发生LF操作，那么将不存在对液体燃料加热的需要。作为另一实例，在启动期间，HRSG 270可能不能充分地加热来自BFP 280的给水以用于液体燃料加热。在这种情况下，即使发生LF操作，也更加期望绕过液体燃料加热。实际上，可能更加有益的是，还绕过HRSG 270，以便允许HRSG 270更快速地达到操作温度。

[0049] 为了实现这种灵活性，发电厂200可包括HRSG旁通阀215，其可构造为调节在其输入处接收的行进穿过其输出的水的量。如所见，HRSG旁通阀215可与HRSG 270处于并联的布置中。即，HRSG旁通阀215的输入和输出可分别与BFP 280的输入，且与水喷射器255的输入流体地连通。利用该并联布置，可将未行进穿过HRSG旁通阀215的给水的量引导至HRSG 270。行进穿过HRSG旁通阀215的给水的量范围可在最小值(如零那样低)与最大值(与全部一样多)之间。这暗示着引导至HRSG 270的给水的量的范围也可在某最小值与最大值之间。

[0050] 发电厂200可包括LF加热器旁通阀225，其还可构造为调节行进穿过其输出的在其输入处接收的水的量。LF加热器旁通阀225可处于与LF加热器235并联的布置中。即，LF加热器旁通阀225的输入和输出可分别与HRSG 270的输出，且与水喷射器255的输入流体地连通。LF加热器旁通阀225的输入可与HRSG旁通阀215的输出流体地连通。利用该并联布置，可将未行进穿过LF加热器旁通阀225的给水的量引导至LF加热器235。行进穿过LF加热器旁通阀225的给水的量的范围可在最小值与最大值之间，这暗示着，引导至LF加热器235的给水的量的范围也可在某最小值与最大值之间。

[0051] 在一方面中，当控制器205可确定液体燃料是否待加热时。例如，在LF操作期间，传感器信息可指示，液体燃料的温度低于期望的温度。当确定液体燃料应被加热时，控制器205可控制HRSG旁通阀215，使得将至少一些，即，非零量的来自BFP 280的给水引导至HRSG 270。以这种方式，加热的给水应当是可获得的。控制器205还可控制LF加热器旁通阀225，使得将非零量的加热的给水引导至LF加热器235。

[0052] 注意，通过控制BFP 280、HRSG 270、HRSG旁通阀215、LF加热器旁通阀225、和LF加热器235中的任一个或更多个，控制阀205可调节在LF操作期间LF加热器235发生的热交换。例如，控制器205可控制进入LF加热器235的给水的温度和/或流速。

[0053] 发电厂200可进一步包括水喷射器255，其可构造为在其输入处接收水，并将接收的水喷射入燃烧器220中。水喷射器255的输入可与BFP的输出流体地连通。在这种情况下，由于液体连通，故通过水喷射器255喷射入燃烧器220中的水是来自BFP 280的给水。即，也可将用于液体燃料加热的相同给水用于水喷射。这通过注意到如下而被进一步证明：
LF加热器235的输出也可与水喷射器255的输入流体地连通。注意，水喷射器255的输入也可与HRSG 270的输出流体地连通。

[0054] 图3示出了根据本发明的实施例的水喷射器；水喷射器255可包括过滤器310、流量计320、以及控制阀330。过滤器310可构造为在喷射到燃烧器220中之前过滤接收的水(加热和未加热的给水的任何组合)。流量计320可构造为测量喷射入燃烧器220中的水的流速，并且控制阀330可构造为控制喷射入燃烧器220中的水。例如，流速信息可作为传感器信号传送至控制器205，并且控制器205可提供控制信号来操作控制阀330。

[0055] 图4示出了根据本发明的另一实施例的水喷射器。在该图中，水喷射器255可额外包括压力调节阀(PRV)410，其构造为调节进入水喷射器255的水的压力。

[0056] 再次参照图2，发电厂200可包括多通阀245，例如三通阀245。三通阀245阀可构造为在其输入处接收水，并将接收的水引导至其第一和第二输出中的一者或两者。三通阀245的输入可与LF加热器旁通阀225的输出，且与LF加热器旁通阀225的输出流体地连通。实际上，三通阀245的输入可与BFP 280的输出且与HRSG 270的输出流体地连通。三通阀245的第一和第二输出可分别与水喷射器255的输入，和与冷凝器流体地连通。引导至第一和第二输出的给水的量是能够完全控制的。

[0057] 注意，有必要使水喷射始终发生。在一方面中，控制器205可确定水喷射是否应发生。例如，传感器信息可指示GT系统可处于部分负载(例如，30％负载或更多)下。在这种情况下，水喷射对于NOx消除可能是有用的。在确定水喷射应当发生时，控制器205可控制三通阀245，使得将非零量的给水引导至第一输出，即，朝水喷射器255引导。另一方面，当确定水喷射应当发生时，控制器205可控制三通阀245，来将所有接收的给水引导至第二输出。

[0058] 无论何时发生水喷射，应当补充用于水喷射的给水的量。在图2中，可供应补充水来补充通过水喷射而损耗的给水。

[0059] 可将加热和/或未加热给水的任何组合喷射入燃烧器220中。未加热的水意指给水的未通过HRSG 270加热的部分。这可对应于行进穿过HRSG旁通阀215的给水的量。图5是根据本发明的实施例的加热给水喷射模式的示意图。出于简易性，不再现发电厂200的所有构件。如所见，可将来自HRSG 270的加热的给水提供至水喷射器255(例如，处于水喷射滑道的形式)，以用于喷射到燃烧器220中。控制器205可控制HRSG旁通阀215，使得将来自BFP 280的所有给水引导至HRSG 270。

[0060] 图6示出了根据本发明的实施例的未加热给水喷射的示意图。如所见，来自BFP280的给水可提供至水喷射器255，而不由HRSG 270加热。控制器205可控制HRSG旁通阀
215，使得来自BFP 280的所有给水行进穿过HRSG旁通阀215。当然，如在图7中所示出的，也可喷射加热和未加热给水的组合。控制器205可控制HRSG旁通阀215，使得来自BFP 280的一些而非所有给水行进穿过HRSG旁通阀215。

[0061] 虽然未在图5-7中示出，但是控制器205还可操作LF加热器旁通阀225，使得没有、一些、或所有的给水(加热和/或未加热的)行进穿过LF加热器旁通阀235。这暗示了，将用于液体燃料加热的给水中的至少一些也可用于水喷射。

[0062] 当然，还有可能喷射的所有给水均未加热，例如，当HRSG旁通阀215和LF加热器旁通阀225均在完全旁通操作中时。这可例如在启动期间发生。

[0063] 在图8中，示出了操作发电厂的实例方法的流程图。该实例方法800可在控制器205中执行来控制发电厂200的操作。如所见，在步骤810中，控制器205可控制BFP 280来向朝HRST 270和LF加热器235的流体路径提供给水。

[0064] 在步骤820中，控制器205可确定供应至燃烧器220的液体燃料是否应当或不应当被加热。当确定液体燃料应当被加热时，控制器205可在步骤830中开始加热液体燃料。图9示出了执行液体燃料加热步骤的实例工序的流程图。如所见，来自BFP 280的给水可在步骤910中引导至HRSG 270。例如，控制器205可操作HRSG旁通阀215，使得将来自BFP
280的非零量的给水引导至HRSG 270。在步骤920中，引导的给水可在HRSG 270中被加热。
在步骤930中，可将加热的给水提供至LF加热器235。例如，控制器205可操作LF加热器旁通阀225，使得将非零量的加热的给水引导至LF加热器235。在步骤940中，可使用加热的给水在LF加热器235中加热液体燃料。

[0065] 再次参照图8，控制器205可确定向燃烧器220中的水喷射是否应当或不应当发生在步骤840中。当确定水喷射应当发生时，该方法可开始在步骤850中喷射给水。图10示出了执行水喷射步骤的实例工序的流程图。如所见，来自BFP 280的给水可在步骤1010中引导至水喷射器255。例如，控制器205可操作三通阀245，使得将非零量的给水引导至水喷射器255。在步骤1020中，可通过水喷射器255将引导的给水喷射入燃烧器220中。

[0066] 在发明性方面中的一个或更多个中，从锅炉给水泵提供的给水可用于液体燃料加热。这具有优点，因为不需要辅助热源。来自锅炉给水泵的给水也可用于向燃烧器中的水喷射。这因为可简化整体液体燃料加热和水喷射而具有优点。

[0067] 本书面说明使用实例来公开本发明，包括最佳实施方式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造并且使用任何设备或系统和实行任何合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括由本领域技术人员想到的其他实例。如果这些其他实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其他实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。

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用于联合循环发电厂的简化的水喷射系统

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