F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons – 22 – B
Patent
F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons
22
B
F22B 1/18 (2006.01) F01K 21/04 (2006.01) F01K 23/10 (2006.01)
Patent
CA 2288839
This invention includes a heat exchanger that can be operated with a combustion turbine. This heat exchanger can be operated in either a simple cycle mode of operation or a combined cycle mode of operation. Preferably, the heat exchanger has a first heat transfer stage (44), a second heat transfer stage (50), a bypass stack and a damper (46). The damper (46) and the bypass stack (48) are preferably disposed between the first and the second heat transfer stages. Hot fluid can be received into the heat exchanger from the combustion turbine (14) and directed through the heat transfer stages (44, 50) where heat is transferred from the hot fluid to the cooling medium flowing through the tubes of the heat transfer stages (44, 50). Preferably, the hot fluid enters the heat exchanger upstream of the first heat transfer stage (44). After flowing through the first heat transfer stage, the hot fluid can be directed by the damper (46) to either the bypass stack (48) or the second heat transfer stage (50). The damper may have at least two positions which include a first position and a second position. In the first position, the hot fluid exiting the first heat transfer stage is directed through the bypass stack and does not enter the second heat transfer stage. After flowing through the bypass stack, the hot fluid exhausts to atmosphere. In this position, the heat exchanger is operated in a simple cycle mode of operation. Conversely, when the damper is in the second position, hot fluid exiting the first heat transfer stage (44) is directed to the second heat transfer stage (50) and not through the bypass stack (48). In this position, steam for operating a steam turbine (32) is produced, and the heat exchanger is operated in the combined cycle mode of operation. In either position, steam can be extracted from the heat exchanger for cooling components of the combustion turbine or for power augmentation of the combustion turbine.
L'invention concerne un échangeur thermique pouvant fonctionner en association avec une turbine à gaz. Cet échangeur thermique peut fonctionner soit en mode cycle simple soit en mode cycle combiné. De préférence, l'échangeur thermique comporte un premier étage (44) de transfert thermique, un second étage (50) de transfert thermique, une cheminée (48) de dérivation, et un registre (46). Le registre (46) et la cheminée (48) de dérivation sont, de préférence, disposés entre le premier et le second étages de transfert thermique. Le fluide chaud en provenance de la turbine (14) à gaz peut être réceptionné dans l'échangeur thermique, puis dirigé à travers les étages (44, 50) de transfert thermique, où la chaleur est transférée du fluide chaud au milieu de refroidissement circulant dans les tubes des étages (44, 50) de l'échangeur thermique. De préférence, le fluide chaud pénètre dans l'échangeur thermique en amont de premier étage (44) d'échange thermique. Après son passage dans le premier étage de transfert thermique, le fluide chaud peut être dirigé par le registre (46) soit vers la cheminée (48) de dérivation, soit vers le second étage (50) de transfert thermique. Le registre peut comporter au moins deux positions, notamment une première position et une seconde position. En première position, le fluide chaud sortant du premier étage de transfert thermique est dirigé dans la cheminée de dérivation et ne rentre pas dans le second étage de transfert thermique. Après son passage dans la cheminée de dérivation, le fluide chaud s'échappe dans l'atmosphère. Dans cette position, l'échangeur thermique fonctionne en mode cycle simple. Inversement, lorsque le registre se trouve dans la deuxième position, le fluide chaud sortant du premier étage (44) de transfert thermique est dirigé vers le second étage (50) de transfert thermique, et non dans la cheminée (48) de dérivation. Dans cette position, la vapeur nécessaire au fonctionnement d'une turbine (32) à vapeur est produite, et l'échangeur thermique fonctionne en mode cycle combiné. Dans chacune des positions, la vapeur peut être extraite de l'échangeur thermique en vue du refroidissement des composants de la turbine à combustion ou en vue de l'accroissement de puissance de la turbine à combustion.
Cloyd Scott Thorsten
Willis Scott Cutler
Siemens Westinghouse Power Corporation
Smart & Biggar
LandOfFree
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