Document - Patent of combined cycle GE
-
Upload
stjepkokatulic -
Category
Documents
-
view
222 -
download
0
Transcript of Document - Patent of combined cycle GE
-
7/25/2019 Document - Patent of combined cycle GE
1/8
US
20110113786A1
1 2 ) Patent
Application
Publication 1 0 )
P u b .
N 0 . :
US 2 0 1 1 / 0 1 1 3 7 8 6 A 1
1 9 )
United
S t a t e s
R a n c r u e l e t
a l . 4 3 )
P u b . D a t e :
May
9 , 2011
( 5 4 ) COMBINED
CYCLE
POWER
PLANTWITH P u b l i c a t i o n C l a s s i ? c a t i o n
INTEGRATED ORGANIC RANKINE
CYCLE
( 5 1 )
I n t
Cl
DEVICE F 0 2 C 6 / 0 4 ( 2 0 0 6 . 0 1 )
F01K 3 / 0 6 ( 2 0 0 6 . 0 1 )
( 7 5 )
I t
D _ F d R l
F01K
5 / 0 0 ( 2 0 0 6 . 0 1 )
Wen
0: leg nan ancrle 52 US
l.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60/772- 60/39. 181~ 60/643
M a u l d i n ,
SC U S ) ;
J t i l a
)
R a n a s i n g h e , S i m p s o n v i l l e , SC
U S )
5 7 ) ABSTRACT
7 3 )
A s s i g n e e :
GENERAL
ELECTRIC
COMPANY,
S c h e n e c t a d y , NY
( U s )
2 1 ) A p p l . N o . :
12/621 , 073
( 2 2 )
F i l e d : N o v .
1 8 , 2 0 0 9
A
ombined
c y c l e power l a n t
i n c l u d e s a
g a s t u r b o m a c h i n e
h a v i n g a compressor
p o r t i o n
and a t u r b i n e p o r t i o n , a h e a t
r e c o v e r y s t e a m
g e n e r a t o r
(HRSG) p e r a t i v e l y c o u p l e d t o t h e
t u r b i n e p o r t i o n o f t h e g a s t u r b o m a c h i n e , a n d a n o r g a n i c
R a n k i n e c y c l e
(ORC)
d e v i c e ? u i d l y
c o u p l e d
t o
t h e HRSG.
The ORC e v i c e
i n c l u d e s
a n o r g a n i c ? u i d p a s s i n g t h r o u g h
a
c l o s e d l o o p
s y s t e m
o p e r a t i v e l y c o u p l e d
t o
a
t u r b i n e . H e a t e d
? u i d from
t h e
HRSG l e v a t e s
a t e m p e r a t u r e o f t h e
o r g a n i c
? u i d ? o W i n g t h r o u g h t h e
c l o s e d l o o p
s y s t e m . T h e r m a l e n e r g y
from
t h e o r g a n i c
? u i d i s c o n v e r t e d t o
m e c h a n i c a l
e n e r g y i n
t h e t u r b i n e .
I T D
/
l :
\ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ - _
-
7/25/2019 Document - Patent of combined cycle GE
2/8
P a t e n t
A p p l i c a t i o n
P u b l i c a t i o n May
9 ,
2 0 1 1
S h e e t 1 0 f
3
US
2 0 1 1 / 0 1 1 3 7 8 6
A 1
@
m mm\
a
\
Z 1 .
I I Q M M W I I
1 5E
_
.
_
:_ _
u
m
a
_
m i
4
N F
2
-
7/25/2019 Document - Patent of combined cycle GE
3/8
P a t e n t
A p p l i c a t i o n
P u b l i c a t i o n May
9 ,
2 0 1 1
S h e e t
2
0 f
3
US
2 0 1 1 / 0 1 1 3 7 8 6
A 1
m m ?
:IIIIIIIZIIII
:IIIZZIIIZI
::::::I :II
E i i i j i i i i
T
J
we
::
:
a ?
N F
2 2 3 /
N E
-
7/25/2019 Document - Patent of combined cycle GE
4/8
P a t e n t
A p p l i c a t i o n
P u b l i c a t i o n May
9 ,
2 0 1 1 S h e e t 3
0 f
3
US
2 0 1 1 / 0 1 1 3 7 8 6
A 1
2 m
8 m
a m
W
_m ) ,
? /
L_ _ _ \
E
m :
2__
g2 :
5
w o wN N
/
i m / a w
O _ u _
-
7/25/2019 Document - Patent of combined cycle GE
5/8
US 011/0113786
A 1
COMBINED CYCLE
POWER
PLANTWITH
INTEGRATED
ORGANIC
RANKINE CYCLE
DEVICE
BACKGROUND
OF
THE
INVENTION
[ 0 0 0 1 ]
The s u b j e c t m a t t e r
d i s c l o s e d
h e r e i n
r e l a t e s
t o
com
b i n e d
c y c l e power
l a n t s a n d , more p a r t i c u l a r l y , t o a com
b i n e d c y c l e p o w e r
l a n t
h a v i n g a n i n t e g r a t e d O r g a n i c
R a n k i n
C y c l e
d e v i c e .
[ 0 0 0 2 ] I n a combined c y c l e poWer p l a n t ( C C P P ) , a g a s
t u r b i n e d r i v e s a g e n e r a t o r ,
Which
r o d u c e s e l e c t r i c i t y . W a s t e
h e a t from t h e g a s t u r b i n e i s
used
o g e n e r a t e steam i n a h e a t
r e c o v e r y s t e a m
g e n e r a t o r (HRSG), W h i c h ,
i n
t u r n , i s
u s e d to
g e n e r a t e a d d i t i o n a l
e l e c t r i c i t y v i a a steam u r b i n e . More
s p e
c i ? c a l l y ,
a
combined c y c l e i s
c h a r a c t e r i s t i c
o f
a
poWer
r o
d u c i n g e n g i n e
o r p l a n t
t h a t employs more
t h a n
one t h e r m o
d y n a m i c c y c l e . H e a t e n g i n e s , s u c h a s g a s t u r b i n e s , a re o n l y
a b l e t o
u s e
a
p o r t i o n
o f
t h e e n e r g y
t h e i r
f u e l g e n e r a t e s ( u s u a l l y
l e s s t h a n 5 0 ) . Any e m a i n i n g
h e a t
e . g . h o t e x h a u s t f u m e s )
from c o m b u s t i o n
i s
g e n e r a l l y W a s t e d .
Combining
tWo
o r
more
c y c l e s
s u c h
a s a
Brayton
c y c l e ( G a s ) and a Rankine
C y c l e ( S t e a m )
r e s u l t s
i n
i m p r o v e d o u t p u t
e f ? c i e n c y .
[ 0 0 0 3 ] A n r g a n i c R a n k i n e C y c l e
(ORC)
s s i m i l a r t o t h e
c y c l e
o f
a
c o n v e n t i o n a l s t e a m
t u r b i n e ,
e x c e p t
f o r t h e
? u i d t h a t
d r i v e s
t h e t u r b i n e . I n p l a c e o f s t e a m , t h e ORC m p l o y s a h i g h
m o l e c u l a r
mass o r g a n i c ? u i d .
Some
f t h e c h e m i c a l s used
n
ORCs
r e
F r e o n ,
b u t a n e ,
p r o p a n e ,
ammonia, a s
W e l l
a s m a n y
neW e n v i r o n m e n t a l l y f r i e n d l y
r e f r i g e r a n t s .
T h e sel ec ted
W o r k i n g ? u i d s a l l o W
s y s t e m
d e s i g n e r s t o
e x p l o i t
l o W t e m
p e r a t u r e
h e a t
s o u r c e s t o p r o d u c e e l e c t r i c i t y i n a Wide a n g e
o f
poWer u t p u t s ( f r o m feW kW p
to 3
MW lectric poWer
e r
u n i t ) . F o r t h a t r e a s o n ,
ORCs ?nd
ide s e i n
g e o t h e r m i c
h e a t
pump
s y s t e m s .
I n a t y p i c a l ORC h e o r g a n i c W o r k i n g ? u i d i s
v a p o r i Z e d
by a p p l i c a t i o n o f t h e
h e a t s o u r c e
i n
a n e v a p o r a t o r
(ORC-EVA). The
o r g a n i c
? u i d v a p o r
e x p a n d s
i n
a t u r b i n e
(ORC-TUR)
and
t h e n condensed u s i n g a ? o W o f W a t e r
i n
a
c o n d e n s e r (ORC-CON) a l t e r n a t i v e l y , a m b i e n t a i r c a n b e
u s e d f o r
c o o l i n g ) .
The
c o n d e n s e d ? u i d
i s
pumped a c k
t o
t h e
e v a p o r a t o r t h u s
c l o s i n g
t h e
t h e r m o d y n a m i c
c y c l e .
BRIEF DESCRIPTIONOF THE INVENTION
[ 0 0 0 4 ]
A c c o r d i n g
t o
o n e
a s p e c t
o f
t h e
e x e m p l a r y
e m b o d i
m e n t ,
a
combined
y c l e poWer l a n t
i n c l u d e s
a g a s
turboma
c h i n e
h a v i n g
a compressor
o r t i o n
and a t u r b i n e p o r t i o n , a
h e a t r e c o v e r y s t e a m
g e n e r a t o r
(HRSG)
p e r a t i v e l y
c o u p l e d
t o
t h e t u r b i n e p o r t i o n o f t h e
g a s
t u r b o m a c h i n e , and n o r g a n i c
R a n k i n e c y c l e (ORC)
d e v i c e
? u i d l y c o u p l e d t o
t h e HRSG.
The ORC e v i c e i n c l u d e s a n o r g a n i c ? u i d p a s s i n g t h r o u g h
a
c l o s e d l o o p
s y s t e m
o p e r a t i v e l y c o u p l e d
t o
a
t u r b i n e . H e a t e d
? u i d
from
t h e
HRSG
l e v a t e s a
t e m p e r a t u r e
o f t h e o r g a n i c
? u i d ? o W i n g t h r o u g h t h e
c l o s e d l o o p
s y s t e m . T h e r m a l e n e r g y
from
t h e
o r g a n i c ? u i d
i s c o n v e r t e d
t o m e c h a n i c a l
e n e r g y
i n
t h e t u r b i n e .
[ 0 0 0 5 ]
A c c o r d i n g t o a n o t h e r
a s p e c t o f
t h e e x e m p l a r y
e m b o d i m e n t , a method
f
o p e r a t i n g a combined y c l e poWer
p l a n t
i n c l u d e s o p e r a t i n g
a g a s
turbomachine n c l u d i n g
a
com
p r e s s o r p o r t i o n
a n d
a t u r b i n e
p o r t i o n ,
p a s s i n g h o t g a s e s
f r o m
t h e t u r b i n e
p o r t i o n t h r o u g h
a
h e a t r e c o v e r y s t e a m g e n e r a t o r
(HRSG), t r a n s f e r r i n g h e a t
from h e
h o t g a s e s
to a ? u i d p a s s
i n g
t h r o u g h
t h e HRSG o f o r m
h e a t e d
? u i d , p a s s i n g t h e
h e a t e d ? u i d
t o
a n
o r g a n i c
R a n k i n e C y c l e
(ORC) d e v i c e
h a v
i n g
a c l o s e d l o o p o r g a n i c ? u i d s y s t e m , t r a n s f e r r i n g h e a t f r o m
t h e
h e a t e d ? u i d
t o o r g a n i c
? u i d
? o W i n g
t h r o u g h
t h e c l o s e d
May 9 , 2 0 1 1
l o o p
o r g a n i c
? u i d s y s t e m i n t h e ORC e v i c e t o f o r m
h e a t e d
o r g a n i c
v a p o r h a v i n g
t h e r m o d y n a m i c e n e r g y , a n d c o n v e r t i n g
t h e
t h e r m o d y n a m i c e n e r g y i n
t h e h e a t e d o r g a n i c v a p o r t o
m e c h a n i c a l
e n e r g y
i n a t u r b i n e o p e r a t iv e l y c o u p l e d to t h e
c l o s e d l o o p s y s t e m .
[ 0 0 0 6 ] T h e s e a n d
o t h e r
a d v a n t a g e s a n d f e a t u r e s W i l l
become more a p p a r e n t f r o m t h e f o l l o W i n g d e s c r i p t i o n t a k e n
i n
c o n j u n c t i o n
W i t h t h e
d r a W i n g s .
BRIEF
DESCRIPTION
OF THE
DRAWING
[ 0 0 0 7 ] The s u b j e c t m a t t e r , Which
s
r e g a r d e d
a s
t h e i n v e n
t i o n ,
i s
p a r t i c u l a r l y p o i n t e d o u t a n d
d i s t i n c t l y c l a i m e d i n
t h e
c l a i m s a t
t h e c o n c l u s i o n o f t h e s p e c i ? c a t i o n . The f o r e g o i n g
and
t h e r
f e a t u r e s , and d v a n t a g e s o f
t h e i n v e n t i o n
a r e
a p p a r
e nt f r o m
t h e f o l l o W i n g
d e t a i le d
d e s c r i p t i o n t a k e n i n c o n j u n c
t i o n
W i t h
t h e
a c c o m p a n y i n g
d r a W i n g s i n W h i c h :
[ 0 0 0 8 ]
F I G . 1
i s a s c h e m a t i c
vieW of
a combined c y c l e
p o W e r
p l a n t
i n c l u d i n g a n i n t e g r a t e d o r g a n i c R a n k i n e c y c l e
d e v i c e i n a c c o r d a n c e W i t h a n e x e m p l a r y e m b o d i m e n t ;
[ 0 0 0 9 ] F I G .
2
i s
a
s c h e m a t i c
vieW
of
a
combined
c y c l e
p o W e r
p l a n t
i n c l u d i n g
a n i n t e g r a t e d
o r g a n i c R a n k i n e c y c l e
d e v i c e i n
a c c o r d a n c e W i t h
a n o t h e r a s p e c t o f t h e e x e m p l a r y
e m b o d i m e n t ; a n d
[ 0 0 1 0 ] F I G .
3
i s
a
s c h e m a t i c vieW of
a
combined c y c l e
p o W e r
p l a n t i n c l u d i n g a n i n t e g r a t e d o r g a n i c
R a n k i n e c y c l e
d e v i c e
i n
a c c o r d a n c e
W i t h
y e t a n o t h e r
a s p e c t o f
t h e
e x e m p l a r y
embodiment.
[ 0 0 1 1 ]
T h e
d e t a i l e d
d e s c r i p t i o n e x p l a i n s e m b o d i m e n t s
o f
t h e
i n v e n t i o n , t o g e t h e r
W i t h a d v a n t a g e s a n d f e a t u r e s ,
b y
Way
o f
e x a m p l e W i t h r e f e r e n c e t o
t h e
d r a W i n g s .
DETAILED
DESCRIPTION
OF THE INVENTION
[ 0 0 1 2 ]
W i t h
r e f e r e n c e
F I G .
1 ,
t h e
c o m b i n e d c y c l e poWer
p l a n t c o n s t r u c t e d i n
a c c o r d a n c e W i t h
a n e x e m p l a r y
embodi
ment s i n d i c a te d g e n e r a l l y a t 2 .
PoWer l a n t
2 i n c l u d e s a g a s
turbomachine 4 o p e r a t i v e l y l i n k e d
t o
a h e a t
r e c o v e r y
steam
g e n e r a t o r (HRSG) 6 . Gas turbomachine 4 i n c l u d e s a co m
p r e s s o r p o r t i o n 10 l i n k e d t o a t u r b i n e p o r t i o n 12 v i a a com
b u s t o r p o r t i o n 1 4 . HRSG i n c l u d e s a h i g h p r e s s u r e
( H P )
p o r t i o n 1 9 , a n d i n t e r m e d i a t e I P ) p o r t i o n 2 0 a n d a l o W p r e s
s u r e ( L P )
p o r t i o n
2 1 h a v i n g a
loW r e s s u r e
drum 2 . HRSG
i s a l s o
shoWn
o i n c l u d e an economiZer 23
o p e r a t i v e l y
l i n k e d
t o LP o r t i o n 2 1 .
EconomiZer
3 i s
? u i d l y
c o n n e c t e d to
a f e e d
pump 26
t h a t s u p p l i e s
h e a t e d ? u i d
t o HRSG
.
EconomiZer
2 3 ,
i n a c c o r d a n c e
W i t h an
x e m p l a r y
embodiment, i n c l u d e s
a
? r s t economiZer o r t i o n
26
? u i d l y l i n k e d to
a second
econo
m i Z e r p o r t i o n 2 8
v i a a ? r s t
j u n c t i o n
p o i n t
3 1 .
Second
e c o n o
miZer
p o r t i o n
28
i s l i n k e d
t o
loW p r e s s u r e drum 22 v i a a
s e c o n d j u n c t i o n
p o i n t
3 3 . I n f u r t h e r a c c o r d a n c e W i t h
t h e
e x e m p l a r y
e m b o d i m e n t
s h o W n ,
c o m b i n e d
c y c l e
p o W e r
p l a n t
2 i n c l u d e s a n o r g a n i c r a n k i n g c y c l e
(ORC) d e v i c e
4 0 .
[ 0 0 1 3 ] I n
a c c o r d a n c e W i t h a n e x e m p l a r y e m b o d i m e n t ,
o r g a n i c
R a n k i n e c y c l e
d e v i c e
4 0 i n c l u d e s a ? r s t ? u i d s y s t e m
4 5 t h a t
i s a r r a n g e d
i n
a
h e a t e x c h a n g e r e l a t i o n s h i p W i t h
a
s e c o n d ,
c l o s e d l o o p ,
? u i d s y s t e m
4 8 . F i r s t
? u i d s y s t e m 4 5
i n c l u d e s a
s u p p l y c o n d u i t
5 8
t h a t
i s o p e r a t i v e l y l i n k e d
b e t W e e n s e c o n d
j u n c t i o n p o i n t 3 3 a n d
a n
e v a p o r a t o r
6 0 t h a t i s
i n t e g r a t e d
W i t h s e c o n d ? u i d s y s t e m 4 8 . A
e t u r n
c o n d u i t 6 2
p a s s e s from e v a p o r a t o r 6 0 , t h r o u g h a pump 6 5 , a n d b a c k t o
? r s t
j u n c t i o n
p o i n t 3 1 A s i l l b e
d i s c u s s e d more
u l l y
b e l o W ,
? u i d
p a s s i n g t h r o u g h
? r s t ? u i d s y s t e m 4 5 i s i n a
h e a t
e x c h a n g e
r e l a t i o n s h i p W i t h
a n
o r g a n i c
? u i d
t h a t p a s s e s
t h r o u g h
s e c o n d ? u i d s y s t e m 4 8 .
-
7/25/2019 Document - Patent of combined cycle GE
6/8
US 011/0113786
A 1
[ 0 0 1 4 ] I n
f u r t h e r a c c o r d a n c e W i t h t h e
embodiment
s h o w n ,
s e c o n d ? u i d s y s t e m
48
i n c l u d e s a pump 7 4 t h a t i s ? u i d l y
c o n n e c t e d t o e v a p o r a t o r 6 0 v i a a c o n d u i t 7 6 .
E v a p o r a t o r
6 0 i s ,
i n t u r n , l i n k e d t o a t u r b i n e 79 v i a a c o n d u i t 8 0 . Turbine
79
s
l i n k e d
t o
a
condenser 83
v i a a
c o n d u i t
8 4 .
Condenser 83
i s
l i n k e d
to pump
7 4 v i a a c o n d u i t
86
t h e r e b y
c l o s i n g
s e c o n d
? u i d s y s t e m
4 8 . Condenser
3
i n c l u d e s
a
c o o l i n g
? u i d c i r c u i t
9 0 t h a t i s c o u p l e d t o
a
c o o l i n g d e v i c e ( n o t s h o W n ) .
Of
o u r s e
i t
s h o u l d b e u n d e r s t o o d t h a t
t h e
p r t i c u l r t y p e o f
c o o l i n g
d e v i c e
can
v a r y
and
c o u l d i n c l u d e W a t e r
c o o l i n g , a i r
c o o l e d
c o n d e n s e r s ,
a n d t h e
l i k e .
More
p e c i ? c a l l y ,
pump
4
p r e s s u r
i z e s t h e
o r g a n i c
? u i d ? o W i n g t h r o u g h s e c o n d ? u i d s y s t e m 4 8 .
The
p r e s s u r i z e d
? u i d p a s s e s t h r o u g h e v a p o r a t o r 6 0
a n d
e x c h a n g e s
h e a t
W i t h ? u i d
p a s s i n g
t h r o u g h ? r s t ? u i d s y s t e m
4 5 .
The h e a t e d o r g a n i c
? u i d
p a s s e s t h r o u g h c o n d u i t
8 0 to
t u r b i n e 7 9 .
Work s
e x t r a c t e d from h e
h e a t e d
? u i d i n t u r b i n e
7 9 a n d c o n v e r t e d
t o ,
f o r e x a m p l e ,
m e c h a n i c a l
e n e r g y t h a t i s
employed
o
o p e r a t e a
mechanical d e v i c e such
s a g e n e r a t o r ,
a Water pump,
an
i l pump,
an
i r compressor r t h e l i k e ( n o t
s h o W n ) .
The e a t e d o r g a n i c
? u i d t h e n
p a s s e s
t o c o n d e n s e r 8 3
v i a c o n d u i t 8 4 .
A t t h i s
p o i n t , c o o l i n g
? u i d c o m i n g
f r o m
t h e
c o o l i n g t o W e r e x c h a n g e s h e a t W i t h t h e
o r g a n i c
? u i d . The
o r g a n i c ? u i d ,
no W
t a loWer e m p e r a t u r e , r e t u r n s
t o p u m p 74
t o r e s t a r t
t h e
h e a t
e x c h a n g e
c y c l e . At
h i s p o i n t i t s h o u l d b e
u n d e r s t o o d t h a t t h e l o c a t i o n o f v a r i o u s j u n c t i o n p o i n t s i n t h e
exemplary embodiment c o u l d v a r y i n a c c o r d a n c e W i t h an
e x e m p l a r y e m b o d i m e n t . F o r e x a m p l e , ? r s t
j u n c t i o n p o i n t
3 1
i s
l o c a t e d a t a p o s i t i o n Where
x i t
t e m p e r a t u r e o f
economizer
2 6 i s s u b s t a n t i a l l y s i m i l a r t o t h e t e m p e r a t u r e o f ? u i d
?oWing
t h r o u g h c o n d u i t
6 2 .
[ 0 0 1 5 ]
R e f e r e n c e
W i l l noW e
made
o
F I G .
2 i n d e s c r i b i n g
a combined y c l e poWer l a n t 1 0 2 c o n s t r u c t e d i n a c c o r d a n c e
W i t h a n o t h e r e x e m p l a r y embodiment o f
t h e i n v e n t i o n . Com
b i n e d
c y c l e
poWer
l a n t
1 0 2
i n c l u d e s a
g a s t u r b o m a c h i n e 104
o p e r a t i v e l y
l i n k e d
t o an
HRSG
0 6 .
Gas
turbomachine
104
i n c l u d e s a compressor p o r t i o n 110 o p e r a t i v e l y l i n k e d t o a
t u r b i n e p o r t i o n
1 1 2
v i a a c o m b u s t o r p o r t i o n 1 1 4 . HRSG 06
i n c l u d e s an
HP
o r t i o n 1 1 9 ,
an
I P
p o r t i o n
120
and
an LP
p o r t i o n
1 2 1
h a v i n g
a
loW p r e s s u r e
drum
1 2 2 . LoW r e s s u r e
p o r t i o n
121
s a l s o shoWn o i n c l u d e an economizer
123 t h a t
i s
? u i d l y c o u p l e d t o a f e e d pump
2 5
t h a t
d e l i v e r s h e a t e d
? u i d
to LP o r t i o n 1 2 1 . Economizer 123 i n c l u d e s a ? r s t econo
m i z e r
p o r t i o n
1 2 6 ? u i d l y
l i n k e d to
a s e c o n d e c o n o m i z e r
p o r t i o n
1 2 8
v i a a
? r st j u n c t i o n
p o i n t 1 3 1 . S e c o n d
e c o n o m i z e r
p o r t i o n
128
s l i n k e d t o loW r e s s u r e
drum
122
v i a a
second
j u n c t i o n p o i n t 1 3 3 . I n a d d i t i o n , HRSG 0 6 i n c l u d e s a n I P
e c o n o m i z e r 1 3 5 ? u i d l y l i n k e d
t o
s e c o n d j u n c t i o n p o i n t 1 3 3 .
I n a c c o r d a n ce W i t h
t h e
e x e m p l a r y embodiment s h o W n , com
b i n e d
c y c l e poWer
p l a n t 1 0 2
i n c l u d e s
a n O r g a n i c R a n k i n e
C y c l e
d e v i c e
1 4 0
o p e r a t i v e l y c o u p l e d
t o HRSG 0 6 .
[ 0 0 1 6 ]
O r g a n i c
R a n k i n e
C y c l e
d e v i c e
1 4 0
i n c l u d e s a ? r s t
? u i d s y s t e m 145 h a t
i s
i n a h e a t
e x c h a n g e
r e l a t i o n s h i p W i t h a
s e c o n d , c l o s e d l o o p , ? u i d s y s t e m 1 4 8 .
A
u p p l y c o n du i t 1 5 8
e x t e n d s betWeen an
o u t l e t
159 of P economizer 135 and an
e v a p o r a t o r
1 6 0 t h a t
i s i n t e g r a t e d W i t h
s e c o n d ? u i d s y s t e m
1 4 8 .
A
e t u r n
c o n d u i t
162 e x t e n d s
from e v a p o r a t o r
1 6 0 , to a
pu m p 1 6 5 , and t h e n t o ? r s t
j u n c t i o n
p o i n t 1 3 1 . I n a
manner
s i m i l a r
t o
t h a t
d e s c r i b e d
a b o v e , h e a t e n t r a i n ed
W i t h i n t h e ? u i d
p a s s i n g t h r o u g h ? r s t
? u i d s y s t e m 1 4 5
i s
e x c h a n g e d W i t h a n
o r g a n i c ? u i d ? o W i n g t h r o u g h s e c o n d ? u i d s y s t e m
1 4 8 a t
e v a p o r a t o r 1 6 0 .
[ 0 0 1 7 ] Second u i d s y s t e m 148 n c l u d e s a pump 174
h a t i s
? u i d l y c o n n e c t e d t o e v a p o r a t o r 1 6 0
v i a a
c o n d u i t 1 7 6 . Evapo
r a t o r
160 i s a l s o ? u i d l y
connected
t o a
t u r b i n e 179
v i a a
May 9 , 2 0 1 1
c o n d u i t 1 8 0 .
T u r b i n e 179
s ? u i d l y
c o n n e c t e d to a condenser
183
v i a a
c o n d u i t
1 8 4 . Condenser 183 i s
t h e n ? u i d l y
con
n e c t e d t o pump 174 v i a a
c o n d u i t
186 t h e r e b y c l o s i n g t h e
s e c o n d ? u i d
s y s t e m 1 4 8 . Condenser 183
s
a l s o c o u p l e d to a
c o o l i n g
? u i d
c i r c u i t
1 9 0 ,
W h i c h ,
i n
manner
s i m i l a r
t o
t h a t
d e s c r i b e d a b o v e , i s l i n k e d t o a c o o l i n g d e v i c e
( n o t
s h o W n ) . Of
c o u r s e i t s h o u l d
b e u n d e r s t o o d
t h a t
t h e p a r t i c u l a r
t y p e o f
c o o l i n g d e v i c e
c a n v a r y
and
o u l d
i n c l u d e W a t e r c o o l i n g , a i r
c o o l e d
c o n d e n s e r s ,
a n d t h e
l i k e .
More
p e c i ? c a l l y ,
pump 1 7 4
p r e s s u r i z e s t h e o r g n i c ? u i d ? o W i n g t h r o u g h s e c o n d ? u i d
s y s t e m
1 4 8 .
T h e
p r e s s u r i z e d
? u i d
p a s s e s t h r o u g h
e v a p o r a t o r
1 6 0
a n d
e x c h a n g e s h e a t W i t h ? u i d p a s s i n g t h r o u g h ? r s t ? u i d
s y s t e m 1 4 5 .
The
e a t e d o r g a n i c ? u i d p a s s e s
t h r o u g h
c o n d u i t
180 t o
t u r b i n e 1 7 9 .
Work s
e x t r a c t e d
from
h e
h e a t e d ?uid n
t u r b i n e 1 7 9 a n d c o n v e r t e d o , f o r e x a m p l e , m e c h a n i c a l e n e r g y
t h a t i s
employed
t o o p e r a t e a
mechanical
d e v i c e
such
a s a
g e n e r a t o r , a
Water
pump, an
o i l
pump, an a i r
compressor or
t h e l i k e
( n o t s h o W n ) .
The
e a t e d o r g a n i c ? u i d t h e n p a s s e s
t o
c o n d e n s e r 1 8 3 v i a c o n d u i t 1 8 4 . At h i s p o i n t , c o o l i n g ? u i d
c o m i n g
f r o m
t h e c o o l i n g t o W e r e x c h a n g e s
h e a t
W i t h
t h e
o r g a n i c
? u i d .
The r g a n i c ? u i d , noW
t a
l o W e r t e m p e r a t u r e ,
r e t u r n s t o pump 174 o r e s t a r t t h e h e a t exchange y c l e . At h i s
p o i n t
i t s h o u l d b e u n d e r s t o o d
t h a t t h e l o c a t i o n
o f v a r i o u s
j u n c t i o n
p o i n t s
i n
t h e e x e m p l a r y
e m b o d i m e n t c o u l d
v a r y
i n
a c c o r d a n c e W i t h a n
e x e m p l a r y
e m b o d i m e n t . T h a t i s , ? r s t
j u n c t i o n
p o i n t 1 3 1 c o u l d b e l o c a t e d
d i r e c t l y
a d j a c e n t a n i n l e t
of
economizer 1 2 6 , a d j a c e n t an e x i t o f economizer 128 o r
a n y W h e r e i n - b e t W e e n .
[ 0 0 1 8 ]
R e f e r e n c e
W i l l noW be made o F I G . 3 i n
d e s c r i b i n g
a combined y c l e
poWer
l a n t
2 0 2 c o n s t r u c t e d
i n
a c c o r d a n c e
W i t h y e t
a n o t h e r
e x e m p l a r y
e m b o d i m e n t . Combined c y c l e
poWer p l a n t 102 i n c l u d e s a
g a s
turbomachine
204
t h a t i s
o p e r a t i v e l y
l i n k e d
t o an HRSG 0 6 .
Gas
turbomachine
204
i n c l u d e s a
compressor
p o r t i o n 210 o p e r a t i v e l y l i n k e d t o a
t u r b i n e p o r t i o n 212 i a a c o m b u s t o r p o r t i o n 2 1 4 . HRSG 06
i n c l u d e s
an HP
o r t i o n 2 1 9 , and
an
P p o r t i o n 220
a v i n g
a n
I P p r e s su r e drum 2 2 . HRSG 06 s a l s o shoWn
o
i n c l u d e an
economizer 223
? u i d l y
c o n n e c t e d t o a
f e e d
pu m p 225 t h a t
d e l i v e r s h e a t e d
? u i d t o I P p o r t i o n 2 2 0 . Economizer
2 2 3
i n c l u d e s a ? r s t economizer o r t i o n 2 2 6 , a
second
economizer
p o r t i o n 2 2 8 , and t h i r d
e c o n o m i z e r
p o r t i o n 2 3 0 . F i r s t
e c o n o
m i z e r p o r t i o n
226
s l i n k e d t o
s e c o n d
e c o n o m i z e r p o r t i o n
2 2 8
v i a a
? r s t j u n c t i o n p o i n t 2 3 1 , W h i l e
s e c o n d
e c o n o m i z e r
p o r
t i o n 228 i s l i n k e d t o t h i r d economizer p o r t i o n 230
v i a a
s e c o n d j u n c t i o n p o i n t 2 3 3 . A h i r d j u n c t i o n p o i n t 2 3 5 l i n k s
t h i r d economizer o r t i o n 230
With
P
drum 2 2 . I n
a
manner
s i mi la r t o
t h a t
d e s c r i b e d a b o v e ,
c o m b i n e d c y c l e
poWer l a n t
202 i n c l u d e s
a n
O r g a n i c R a n k i n e C y c l e d e v i c e 240 t h a t
i s
? u i d l y c o n n e c t e d t o HRSG 0 6 .
[ 0 0 1 9 ]
O r g a n i c R a n k i n e
C y c l e
d e v i c e 2 4 0
i n c l u d e s a
? r s t
? u i d s y s t e m
245
h a t
i s
i n
a
h e a t
e x c h a n g e
r e l a t i o n s h i p
W i t h
a
s e c o n d ,
c l o s e d
l o o p ,
? u i d s y s t e m
2 4 8 .
A u p p l y c o n d u i t
2 5 8
e x t e n d s from s e c o n d j u n c t i o n p o i n t 2 3 3 t o a n e v a p o r a t o r 260
t h a t
i s
i n t e g r a t e d W i t h
s e c o n d ? u i d s y s t e m
2 4 8 .
A
e t u r n
c o n d u i t
262 e a d s from pump 265 back o ? r s t
j u n c t i o n p o i n t
2 3 1 .
With
h i s
a r r a n g e m e n t ,
h e a t e n t r a i n e d
W i t h i n ? u i d p a s s
i n g
t h r o u g h ? r s t
? u i d s y s t e m
1 4 5
i s
e x c h a n g e d W i t h
a n
o r g a n i c ? u i d ?oWing t h r o u g h
s e c o n d ? u i d
s y s t e m 2 4 8 i n a
manner
h a t W i l l
be d e s c r i b e d more
f u l l y
b e l o W .
[ 0 0 2 0 ] Second u i d s y s t e m 248 n c l u d e s a pump 274
h a t i s
? u i d l y
c o n n e c t e d
t o
e v a p o r a t o r
260
i a a
c o n d u i t
2 7 6 . Evapo
r a t o r 260
i s , i n
t u r n ,
? u i d l y l i n k e d
t o a t u r b i n e 279 v i a a
c o n d u i t 2 8 0 . Turbine 279 s
l i n k e d
t o a condenser 283
v i a
a
c o n d u i t 2 8 4 . Condenser 283
s
? u i d l y
c o n n e c t e d
t o pump 274
-
7/25/2019 Document - Patent of combined cycle GE
7/8
US 011/0113786
A 1
v i a a
c o n d u i t
2 8 6
t h e r e b y
c l o s i n g s e c o n d ? u i d s y s t e m 2 4 8 .
Condenser
283
i s
i n a h e a t
exchange r e l a t i o n s h i p W i t h
a
c o o l i n g
? u i d
c i r c u i t 2 9 0 , W h i c h , i n a manner s i m i l a r t o t h a t
d e s c r i b e d a b o v e ,
i s
l i n k e d t o a c o o l i n g d e v i c e ( n o t
s h o W n ) .
Of
c o u r s e
i t
s h o u l d
b e
u n d e r s t o o d
t h a t
t h e
p a r t i c u l a r
t y p e
o f
c o o l i n g d e v i c e c a n v a r y and
o u l d
i n c l u d e
W a t e r
c o o l i n g , a i r
c o o l e d c o n d e n s e r s , a n d t h e l i k e . I n f u r t h e r a c c o r d a n c e W i t h
t h e e x e m p l a r y e m b o d i m e n t , c o m b i n e d
c y c l e p o W e r
l a n t
1 0 2
i n c l u d e s
a
f u e l m o i s t u r i Z a t i o n s y s t e m 294 o p e r a t i v e l y
c o u p l e d t o HRSG 0 6 . More
s p e c i ? c a l l y ,
f u e l m o i s t u r i Z a t i o n
s y s t e m
294 n c l u d e s a ? r s t c o n d u i t
296
h a t i s
c o u p l e d
t o t h i r d
j u n c t i o n p o i n t 2 3 5 a n d
a s e c o n d
c o n d u i t
297 h a t
i s c o u p l e d o
? r s t
j u n c t i o n p o i n t 2 3 1 .
[ 0 0 2 1 ] W i t h t h i s
a r r a n g e m e n t , pump
1 7 4 p r e s s u r i Z e s t h e
o r g a n i c ? u i d ? o W i n g t h r o u g h
s e c o n d ? u i d s y s t e m
1 4 8 .
T h e
p r e s s u r i z e d
? u i d p a s s e s t h r o u g h e v a p o r a t o r
1 6 0
a n d
e x c h a n g e s h e a t W i t h ? u i d
p a s s i n g
t h r o u g h
? r s t
? u i d s y s t e m
1 4 5 . The e a t e d o r g a n i c
? u i d
p a s s e s t h r o u g h c o n d u i t
1 8 0 to
t u r b i n e 1 7 9 .
Work
s
e x t r a c t e d from
h e
h e a t e d ? u i d i n t u r b i n e
1 7 9 and o n v e r t e d t o ,
f o r
e x a m p l e ,
m e c h a n i c a l
e n e r g y t h a t i s
employed o o p e r a t e
a mechanical d e v i c e such
s
a
g e n e r a t o r ,
a Water pump,
an
i l pump,
an i r compressor
r t h e l i k e ( n o t
s h o W n ) . The h e a t e d o r g a n i c ? u i d t h e n p a s s e s t o c o n d e n s e r
1 8 3
v i a
c o n d u i t 1 8 4 . A t t h i s p o i n t , c o o l i n g ? u i d
c o m i n g
f r o m
t h e c o o l i n g
t o W e r e x c h a n g e s
h e a t
W i t h
t h e o r g a n i c ? u i d . The
o r g a n i c ? u i d ,
no W
a t a
loWer
t e m p e r a t u r e , r e t u r n s to
p u m p
1 7 4 t o r e s t a r t t h e h e a t e x c h a n g e
c y c l e .
F u e l m o i s t u r i Z a t i o n
s y s t e m 294
s a t u r a t e s a
d r y - f u e l s u p p l y to t u r b o m a c h i n e 204
i n
a
manner
knoWn
n
t h e a r t .
[ 0 0 2 2 ] At h i s p o i n t i t s h o u l d
b e u n d e r s t o o d t h a t t h e
l o c a
t i o n
o f
t h e
v a r i o u s c o n n e c t i o n
p o i n t s
i l l u s t r a t e d
i n
F I G .
3
c o u l d
v a r y
i n a c c o r d a n c e W i t h an
exemplary
embodiment. o r
e x a m p l e , t h e l o c a t i o n o f
? r s t j u n c t i o n
p o i n t 2 3 1 c o u l d
v a r y .
That
s , c o n d u i t 262
could
a l s o
connect
t o
an n l e t of econo
miZer
2 6 .
S i m i l a r l y ,
c o n d u i t
297 can
be o u p l e d
t o
an n l e t
of
economiZer
226
o r t o
j u n c t i o n 2 3 3 . L i k e W i s e ,
t h e l o c a t i o n
o f
s e c o n d j u n c t i o n p o i n t
2 3 3
c o u l d v a r y . T h a t
s ,
s e c o n d j u n c t i o n
p o i n t c o u l d b e l o c a t e d
d i r e c t l y
a d j a c e n t a n
i n l e t
o f
e c o n o
m i Z e r 2 2 8 , a d j a c e n t a n e x i t
o f e c o n o m i Z e r
230 o r anyWhere
t h e r e b e t W e e n . A l s o , t h e l o c a t i o n o f t h i r d j u n c t i o n p o i n t 2 3 5
c o u l d
v a r y .
T h a t i s ,
c o n d u i t
296
c o u l d
e x t e n d
from s e c o n d
j u n c t i o n p o i n t
2 3 3 a n d
c o n d u i t 2 9 7
c o u l d b e c o u p l e d
t o
economiZer
226 o r t o second u n c t i o n 2 3 3 . I t s h o u l d
a l s o
be
u n d e r s t o o d
t h a t t h e
e x e m p l a r y
e m b o d i m e n t s c o u l d b e i m p l e
mented i n v a r i o u s t y p e s o f ORC e v i c e s
and s h o u l d
n o t
be
l i m i t e d to
a n y
p a r t i c u l a r
ORC o n ? g u r a t i o n
o r t h e e x e m p l a r y
ORC
o n ? g u r a t i o n s shoWn a n d d e s c r i b e d
h e r e i n .
[ 0 0 2 3 ] W i t h h i s a r r a n g e m e n t , t h e e x e m p l a r y e m b o d i m e n t s
t a k e enhance e n e r g y e x t r a c t i o n e ? i c i e n c i e s a s s o c i a t e d W i t h
l o W t e m p e r a tu r e s y s t e m s s u c h a s t h o s e
e m p l o y e d
i n
g e o t h e r
mal
p p l i c a t i o n s .
T h a t
s ,
i n c o n t r a s t to
l o W e r
e ? i c i e n c y s t e a m
s y s t e m s
t h e e x e m p l a r y
e m b o d i m e n t
e m p l o y s a n O r g a n i c
R a n k i n e C y c l e
D e v i c e t o
e n h a n c e e ? i c i e n c i e s a s s o c i a t e d W i t h
c o n v e r t i n g
h e a t
e n e r g y
? o W i n g
t h r o u g h t h e l o W
p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r
p r o d u c e d
f r o m ,
f o r
e x a m p l e , a g e o t h e r m a l h e a t
e x c h a n g e
s y s t e m t o
poWer
t h e r s y s t e m s s u c h
a s ,
g e n e r a t o r s .
O r g a n i c
R a n k i n e
D e v i c e s
t y p i c a l l y h a v e a n e l e v a t e d t u r b i n e
e ? i c i e n c y ,
r e a l i Z e
loW mechanical
s t r e s s
on
h e t u r b i n e due o
l o W
p e r i p h e r a l s p e e d s ;
p r o v i d e
l o W
rpm u t p u t o f
t h e
t u r b i n e
t h e r e b y a l l o Wi n g d i r e c t
d r i v e
o f
a s s o c i a t e d c o m p o n e n t s
s u c h
a s
g e n e r a t o r s
W i t h o u t t h e need
f o r
a d d i t i o n a l c o s t l y compo
n e n t s s u c h a s r e d u c t i o n d r i v e s ; and e a l i Z e loW maintenance
c o s t s . T h a t s ,
t h e
a b s e n c e
o f
m o i s t u r e
i n t h e
o r g a n i c R a n k i n e
May 9 , 2 0 1 1
c y c l e e n h a n c e s t u r b i n e b l a d e l i f e .
W i t h o u t
m o i s t u r e ,
t u r b i n e
blades tend not
t o Wear
or
s h o W
erosion c h a r a c t e r i s t i c s asso
c i a t e d
W i t h s t e a m
s y s t e m s .
[ 0 0 2 4 ]
While
t h e i n v e n t i o n h a s been d e s c r i b e d i n d e t a i l i n
c o n n e c t i o n
W i t h
o n l y a l i m i t e d
number
o f
e m b o d i m e n t s , i t
s h o u l d
b e r e a d i l y u n d e r s t o o d t h a t
t h e
i n v e n t i o n
i s
n o t
l i m i t e d
t o s u c h d i s c l o s e d
embodiments.
R a t h e r , t h e i n v e n t i o n can be
modi?ed o i n c o r p o r a t e a n y number f a r i a t i o n s , a l t e r a t i o n s ,
s u b s t i t u t i o n s
o r
e q u i v a l e n t a r r a n g e m e n t s n o t
h e r e t o f o r e
d e s c r i b e d , b u t Which a r e commensurate W i t h t h e s p i r i t and
s c o p e o f t h e
i n v e n t i o n .
A d d i t i o n a l l y , W h i l e v a r i o u s embodi
ments o f t h e i n v e n t i o n have
been
e s c r i b e d ,
i t
i s t o be n d e r
s t o o d t h a t
a s p e c t s
o f t h e
i n v e n t i o n
ma y
n c l u d e
o n l y some f
t h e d e s c r i b e d e m b o d i m e n t s .
A c c o r d i n g l y ,
t h e i n v e n t i o n
i s n o t
t o b e s e e n
a s l i m i t e d
by h e f o r e g o i n g d e s c r i p t i o n , b u t i s o n l y
l i m i t e d
b y
t h e
s c o p e o f
t h e a p p e n d e d c l a i m s .
1 .
A o m b i n e d c y c l e
p o W e r p l a n t c o m p r i s i n g :
a g a s turbomachine
i n c l u d i n g
a compressor o r t i o n
and
a
t u r b i n e p o r t i o n ;
a h e a t
r e c o v e r y
s t e a m
g e n e r a t o r
(HRSG)
o p e r a t i v e l y
c o u p l e d t o
t h e t u r b i n e
p o r t i o n o f
t h e
g a s t u r b o m a c h i n e ;
and
a n o r g a n i c R a n k i n e c y c l e (ORC) d e v i c e ? u i d l y
c o u p l e d
t o
t h e
h e a t
r e c o v e r y
s t e a m
g e n e r a t o r , t h e ORC d e v i c e
i n c l u d i n g
a n o r g a n i c ? u i d p a s s i n g t h r o u g h a c l o s e d l o o p
s y s t e m
o p e r a t i v e l y c o u p l e d t o a t u r b i n e ,
W h e r e i n h e a t e d
?uid from
t h e
HRSG e l e v a t e s
a t e m p e r a t u r e
of
t h e
o r g a n i c ? u i d
p a s s i n g
t h r o u g h t h e c l o s e d
l o o p
s y s t e m ,
t h e r m a l
e n e r g y f r o m
t h e o r g a n i c ? u i d
i s
c o n v e r t e d t o
m e c h a n i c a l e n e r g y
i n t h e t u r b i n e .
2 . The
o m b i n e d
c y c l e poWer l a n t
o f
c l a i m
1 , W h e r e i n
t h e
HRSG n c l u d e s a t l e a s t one economiZer.
3 .
The
c o m b i n e d c y c l e p o W e r p l a n t
a c c o r d i n g t o c l a i m
2 ,
Wherein
t h e at l e a s t
one economiZer
comprises at l e a s t one
l o W
p r e s s u r e e c o n o m i Z e r , t h e ORC d e v i c e b e i n g ? u i d l y
coupled
o t h e at least one loW
r e s s u r e e c o n o m i Z e r .
4 .
The
c o m b i n e d c y c l e p o W e r p l a n t a c c o r d i n g
t o c l a i m
2 ,
Wherein t h e
HRSG
n c l u d e s a loW
p r e s s u r e
drum ? u i d l y
l i n k e d t o t h e a t l a s t one loW
p r e s s u r e e c o n o m i Z e r ,
t h e ORC
d e v i c e
b e i n g ? u i d l y
c o n n e c t e d
t o e a c h o f t h e
l o W
p r e s s u r e
economiZer and
h e
loW
r e s s u r e d r u m .
5 .
The
c o m b i n e d c y c l e p o W e r p l a n t a c c o r d i n g t o
c l a i m
4 ,
Wherein t h e a t l e a s t one loW
r e s s u r e
economiZer
i n c l u d e s
a
? r s t loW
p r e s s u r e
economiZer and
a second
loW
p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r ,
t h e
ORC
d e v i c e
b e i n g ? u i d l y c o n n e c t e d
betWeen t h e ? r s t
and
s e c o n d
loW
p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r s
and
t h e loW
r e s s u r e
d r u m .
6 . The
c o m b i n e d c y c l e p o W e r p l a n t a c c o r d i n g
t o c l a i m
2 ,
Wherein t h e a t l e a s t one economiZ er
i n c l u d e s
a loW
r e s s u r e
economiZer and an i n t e r m e d i a t e p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r ,
t h e
ORC
b e i n g
? u i d l y
c o n n e c t e d
b e t W e e n
t h e
l o W
p r e s s u r e
economiZer and h e
i n t e r m e d ia t e p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r .
7 .
The
c o m b i n e d c y c l e p o W e r p l a n t a c c o r d i n g
t o c l a i m
2 ,
Wherein h e a t
l e a s t one economiZer comprises
at
l e a s t one
an
i n t e r m e d i a t e p r e s s u r e e c o n o m i Z e r , t h e ORC e v i c e
b e i n g
?u
i d l y coupled o t h e a t l e a s t one
i n t e r m e d i a t e p r e s s u r e
econo
m i Z e r .
8 .
The
c o m b i n e d c y c l e p o W e r p l a n t a c c o r d i n g
t o c l a i m
7 ,
Wherein
t h e
at
l e a s t
one i n t e r m e d i a t e p r e s s u r e economiZer
i n c l u d e s
a
? r s t i n t e r m e d i a t e p r e s s u r e economiZer,
a
second
i n t e r m e d i a t e p r e s s u r e e c o n o m i Z e r , and
a
t h i r d i n t e r m e d i a t e
p r e s s u r e e c o n o m i Z e r .
9 .
The
c o m b i n e d c y c l e p o W e r p l a n t a c c o r d i n g
t o c l a i m
8 ,
W h e r e i n t h e ORC e v i c e i s ? u i d l y c o u p l e d betWeen a n
o u t l e t
-
7/25/2019 Document - Patent of combined cycle GE
8/8
US 011/0113786
A 1
of h e
? r s t
i n t e r m e d i a t e p r e s s u r e
economiZer
and an u t l e t of
t h e
t h i r d
i n t e r m e d ia t e p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r .
1 0 . The
c o m b i n e d c y c l e p o w e r
p l a n t
a c c o r d i n g
t o
c l a i m 9 ,
f u r t h e r
c o m p r i s i n g : a f u e l m o i s t u r i Z a t i o n s y s t e m (FMS) ?u
i d l y
c o u p l e d
t o
t h e
ORC
e v i c e .
1 1 .
T h e c o m b i n e d c y c l e p o W e r p l a n t a c c o r d i n g
t o
c l a i m
1 0 ,
W h e r e i n t h e FMS s
? u i d l y c o n n e c t e d
b e t W e e n t h e o u t l e t o f
t h e ? r s t
i n t e r m e d i a t e p r e s s u r e
economiZer
and
an
u t l e t of
h e
t h i r d
i n t e r m e d ia t e p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r .
1 2 . A
ethod
f
o p e r a t i n g
a combined y c l e
poWer
l a n t ,
t h e
m e t h o d c o m p r i s i n g :
o p e r a t i n g a g a s
turbomachine
i n c l u d i n g a
compressor
o r
t i o n and a t u r b i n e p o r t i o n ;
p a s s i n g h o t g a s e s
from
h e t u r b i n e t h r o u g h a h e a t
r e c o v e r y
s t e a m
g e n e r a t o r ( H R S G ) ;
t r a n s f e r r i n g h e a t from
t h e
h o t g a s e s to
a ? u i d p a s s i n g
t h r o u g h t h e
HRSG
o f o r m h e a t e d ? u i d ;
p a s s i n g t h e h e a t e d ? u i d
t o
a n o r g a n i c
R a n k i n e
C y c l e
(ORC)
e v i c e h a v i n g
a
c l o s e d l o o p
o r g a n i c
? u i d
s y s t e m ;
t r a n s f e r r i n g
h e a t f r o m t h e h e a t e d ? u i d t o
o r g a n i c
? u i d
? o W i n g t h r o u g h
t h e
c l o s e d l o o p o r g a n i c ? u i d s y s t e m i n
t h e
ORC e v i c e t o
f o r m h e a t e d
o r g a n i c
v a p o r h a v i n g
t h e r m o d y n a m i c e n e r g y ; a n d
c o n v e r t i n g
t h e
t h e r m o d y n a m i c
e n e r g y
i n
t h e h e a t e d
o r g a n i c vapor
t o
mechanical e n e r g y i n a t u r b i n e
o p e r a
t i v e l y c o u p l e d
t o t h e c l o s e d l o o p s y s t e m .
1 3 .
The method o f
c l a i m 1 2 , f u r t h e r
c o m p r i s i n g :
p a s s i n g
t h e
h e a t e d
? u i d
t h r o u g h
a n
e v a p o r a t o r
i n t h e
ORC
d e v i c e t o
form t h e h e a t e d o r g a n i c ? u i d .
May 9 , 2 0 1 1
1 4 .
The
method f c l a i m 1 3 , f u r t h e r c o m p r i s i n g :
p a s s i n g
t h e h e a t e d
? u i d from
a loW r e s s u r e p o r t i o n
o f
t h e
HRSG
o t h e
e v a p o r a t o r .
1 5 .
The method f
c l a i m 1 4 , f u r t h e r
c o m p r i s i n g :
p a s s i n g
t h e
h e a t e d
?uid from an o u t l e t of ? r s t loW
r e s
s u r e
economiZer
o t h e e v a p o r a t o r .
1 6 .
The
method f c l a i m 1 5 , f u r t h e r c o m p r i s i n g :
p a s s i n g
t h e l i q u i d from t h e e v a p o r a t o r t o a s e c o n d l o W
pressure
economizer.
1 7 .
The
method
f
c l a i m 1 3 , f u r t h e r c o m p r i s i n g :
p a s s i n g t h e h e a t e d
? u i d
from
a n
i n t e r m e di a t e p r e s s u r e
economiZer o t h e e v a p o r a t o r .
1 8 .
The
method f c l a i m
1 7 , f u r t h e r
c o m p r i s i n g :
p a s s i n g t h e h e a t e d
?uid from
an
o u t l e t o f a t h i r d
i n t e r m e
d i a t i o n
p r e s s u r e
economiZer o t h e e v a p o r a t o r , t h e t h i r d
i n t e r m e d i a t i o n p r e s s u r e e c o n o m i Z e r b e i n g
? u i d l y c o n
nected
t o an
i n t e r m e di a t e p r e s s u r e
drum.
1 9 .
The method f
c l a i m 1 8 , f u r t h e r
c o m p r i s i n g :
p a s s i n g
t h e
h e a t e d
?uid from h e
e v a p o r a t o r
t o an n l e t of
s e c o n d i n t e r m e d i a t e p r e s s u r e e c o n o m i Z e r , t h e s e c o n d
i n t e r m e d i a t i o n p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r
b e i n g
a r r a n g e d
doWn
stream of
a ? r s t
intermediation pressure
econo
miZer
and up
t r e a m of h e t h i r d
i n t e r m e d i a t i o n
p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r .
2 0 . The method f
c l a i m 1 8 , f u r t h e r
c o m p r i s i n g :
p a s s i n g
? u i d
f r o m
t h e o u t l e t o f t h e t h i r d i n t e r m e d i a t i o n
p r e s s u r e e c o n o m i Z e r , t h r o u g h
a
f u e l
m o i s t u r i Z a t i o n
s y s
tem
t o
t h e i n l e t of t h e second i n t e r m e d i a t i o n p r e s s u r e
e c o n o m i Z e r , t h e ? u i d p a s s i n g f r o m t h e e v a p o r a t o r a n d
t h e ? u i d p a s s i n g f r o m t h e f u e l
m o i s t u r i Z a t i o n
s y s t e m
b e i n g
a t
s u b s t a n t i a l l y s i m i l a r
t e m p e r a t u r e s .