Конструкции и способы для электростанций, работающих на сжиженном природном газе

010047 Область техники Областью техники, к которой относится изобретение, является интегрированное генерирование электроэнергии с использованием сжиженного природного газа (далее - СПГ) и, в частности, генерирование электроэнергии в установках регазификации. Уровень техники СПГ в последнее время уделяют все большее внимание как альтернативному чистому источнику энергии, поскольку стоимость сырой нефти достигла исторически высокого уровня. Таким образом, неудивительно, что в ближайшие годы планируется существенное увеличение глобального потребления природного газа, и что ожидаемая потребность не может быть удовлетворена уровнем производства в стране. Недостаток природного газа дополнительно сопровождается выводом из эксплуатации старых электростанций и заменой их более эффективными электростанциями с комбинированным циклом. Для удовлетворения по меньшей мере части увеличивающейся потребности в СПГ в Северной Америке строят различные терминалы для импорта СПГ, и возможности существующих объектов расширяют для повышения их пропускной способности при обработке СПГ. Использование СПГ в электростанциях в качестве топлива обычно требует испарения СПГ перед его сжиганием. К сожалению, испарение представляет собой энергетически интенсивный процесс и обычно требует затрат тепла, составляющих приблизительно 2-3% содержания энергии СПГ. Хотя в обычных установках для регазификации СПГ обычно требуется внешний источник тепла (например, нагреватель на морской воде), тепло для испарения также может быть обеспечено процессом сжигания с использованием синергетических подходов. Например, СПГ, испаряющийся в устройстве для регазификации СПГ, можно использовать в качестве топлива для электростанции, что устраняет затраты, связанные с передачей газа по трубопроводам, в то время как сбросное тепло электростанции можно подавать для нагрева СПГ. Таким образом, экономически целесообразно размещать электростанции вблизи терминала регазификации СПГ. Например, в патентах США 4036028 и 4231226 описана интеграция электростанции с регазификацией СПГ. Аналогичные электростанции описаны в заявке на патент США 2003/0005698, в публикации WO 02/097252, в патенте США 6374591, в публикациях WO 96/38656, WO 95/16105, ЕР 0828925 и ЕР 0683847, в патенте США 6367258 и в публикации WO 01/07765. Другие, по существу аналогичные конфигурации, описаны в ЕР 0009387 или ЕР 0605159. В таких известных конфигурациях тепло для регазификации СПГ обеспечивается с использованием теплообменной текучей среды, которую используют для теплообмена с заборным устройством газовой турбины, отработавшими газами и/или рабочей текучей средой энергетического цикла. Считается, что такие конфигурации повышают эффективность цикла газовой турбины (цикла Брайтона), благодаря повышению плотности приточного воздуха, в результате чего повышается ее выходная мощность и коэффициент полезного действия. Однако эти процессы обычно ограничены охлаждением всасываемого воздуха до температуры 40F (или выше),чтобы исключить замерзание воды во всасываемом воздухе. В последнее время были предложены различные новые конфигурации, которые восстанавливают энергию в приемном терминале СПГ, в котором СПГ используется как теплоотвод для генерирования электроэнергии, и/или как топливо для электростанции, как описано в одновременно рассматриваемых заявках PCT/US03/25372 (опубликованной как WO 2004/109206) и PCT/US 03/26805 (опубликованной как WO 2004/109180), и в предварительной заявке на патент США 60/588,275, причем все эти публикации приведены здесь в качестве ссылочного материла. Следует отметить, что хотя некоторые из указанных выше конфигураций обеспечивают преимущества в связи со снижением потребления топлива при регазификации СПГ, благодаря использованию тепла, отбираемого от выхлопа газовой турбины, прирост коэффициента полезного действия при генерировании электроэнергии часто получается не существенным. Кроме того, и в качестве еще одной из трудностей, передача тепла в некоторых из таких конфигураций часто ограничивается замерзанием воды. Помимо этого осаждение частиц льда во входном устройстве турбины приводит к повреждению газовой турбины и к перерывам генерирования электроэнергии. Кроме того, хотя известные в настоящее время способы предварительного охлаждения воздуха для газовой турбины улучшают эффективность генерирования электроэнергии в регионах с жарким климатом (например, в тропиках или субтропиках), они часто не пригодны для регионов с более холодным климатом (например, в северо-восточных областях Северной Америки). Даже в относительно жарком климате такие конфигурации обеспечивают эффективность только в летние месяцы, и польза от них снижается в зимние месяцы. Что еще хуже, в некоторых случаях работу таких устройств требуется останавливать, когда окружающая температура опускается ниже 40F, для исключения замерзания воды во входном устройстве турбины. Таким образом, хотя различные процессы и конфигурации для электростанций с использованием СПГ и/или регазификации известны в данной области техники, все или почти все из них обладают одним или более недостатками. Таким образом, все еще имеется потребность в создании улучшенных конфигураций и способов работы электростанций с использованием регазификации СПГ. Краткое описание изобретения Настоящее изобретение направлено на электростанции с комбинированным циклом, с интегриро-1 010047 ванной регазификацией СПГ, выходная мощность которых существенно увеличена благодаря использованию возможности охлаждения СПГ для глубокого охлаждения всасываемого воздуха, как правило,ниже точки замерзания воды, и для снижения температуры конденсации потока и давления на поверхности конденсатора потока в энергетическом цикле с паровым приводом. Охлаждение всасываемого воздуха наиболее предпочтительно выполняют с использованием двух предварительных охладителей, которые работают поочередно так, что в одном предварительном охладителе устраняют обледенение с использованием нагретой текучей среды передачи тепла, когда другой предварительный охладитель охлаждает всасываемый воздух с использованием охлажденной текучей среды передачи тепла. Согласно одному объекту настоящего изобретения электростанция включает в себя газовую турбину, соединенную с первым и вторым предварительными охладителями, выполненными с возможностью подачи охлажденного воздуха в газовую турбину. Контур теплопередающей текучей среды соединен с возможностью передачи тепла с первым и вторым предварительными охладителями, и система управления выполнена с возможностью управления поочередной работой первого и второго предварительных охладителей. Наиболее предпочтительно, система управления дополнительно выполнена с возможностью направления потока части охлажденной теплопередающей текучей среды в первый предварительный охладитель, когда часть нагретой теплопередающей текучей среды поступает во второй предварительный охладитель. В дополнительных типичных вариантах выполнения рассматриваемой электростанции блок регазификации СПГ обеспечивает охлаждение теплопередающей текучей среды таким образом, чтобы получить охлажденную теплопередающую текучую среду и/или энергетический цикл с паровым приводом,передает тепло в теплопередающую текучую среду, получая таким образом нагретую теплопередающую текучую среду (например, через конденсатор в цикле паровой турбины). Хотя это и не ограничивает предмет изобретения, обычно предпочтительно, чтобы охлажденный воздух имел температуру, ниже 50F, более типично ниже 32F, еще более типично ниже 10F и наиболее типично ниже 0F. При необходимости электростанция может дополнительно иметь третий предварительный охладитель, соединенный с возможностью передачи тепла с контуром теплопередающей текучей среды и выполненный с возможностью подачи охлажденного воздуха в первый и/или второй предварительные охладители. Наиболее типично, третий предварительный охладитель обеспечивает подачу охлажденного воздуха в постоянном режиме с температурой выше 32F в первый и/или второй предварительный охладитель и может быть дополнительно соединен с контуром повторного использования для повторного использования части теплопередающей текучей среды. Согласно другому объекту настоящего изобретения электростанция включает в себя газовую турбину, которая соединена с предварительным охладителем, обеспечивающим подачу охлажденного воздуха, имеющего температуру ниже 50F для газовой турбины. Система управления функционально соединена с предварительным охладителем и выполнена с возможностью управления подачей хладагента и подогретой среды в предварительный охладитель, причем система управления дополнительно выполнена таким образом, что нагретую среду подают в предварительный охладитель в соответствии с заданной степенью обледенения предварительного охладителя. В особенно предпочтительных электростанциях хладагент представляет собой охлажденную теплопередающую текучую среду, в то время как нагретая среда представляет собой нагретую теплопередающую текучую среду, и как охлажденная, так и нагретая теплопередающие текучие среды циркулируют в одном и том же контуре теплопередающей текучей среды. Как указано выше, контур теплопередающей текучей среды в предпочтительных электростанциях соединен с возможностью передачи тепла с блоком регазификации СПГ и/или энергетическим циклом, и второй предварительный охладитель может быть подключен для подачи охлажденного воздуха с температурой ниже 0F в газовую турбину (обычно в режиме поочередной работы). Таким образом, способ охлаждения всасываемого воздуха газовой турбины включает в себя этап обеспечения первого предварительного охладителя и второго предварительного охладителя. На другом этапе первый и второй предварительные охладители соединяют с передачей тепла с контуром теплопередающей текучей среды, в котором циркулирует охлажденная теплопередающая текучая среда и нагретая теплспередающая текучая среда, причем на еще одном этапе систему управления соединяют с первым и вторым предварительными охладителями, при этом система управления управляет поочередной работой первого и второго предварительных охладителей так, что теплопередающую текучую среду подают в первый предварительный охладитель, когда нагретую теплопередающую текучую среду подают во второй предварительный охладитель. Наиболее типично, этап соединения с передачей тепла содержит соединение с возможностью передачи тепла контура теплопередающей текучей среды по меньшей мере с одним блоком регазификации СПГ и комбинированным энергетическим циклом. В этих способах обычно предпочтительно, чтобы блок регазификации СПГ обеспечивал охлаждение теплопередающей текучей среды, чтобы, таким образом, получить охлажденную теплопередающую текучую среду, и чтобы поверхностный конденсатор парового цикла комбинированного цикла обеспечивал нагрев теплопередающей текучей среды, чтобы, таким образом, получить нагретую теплопередающую текучую среду. Обычно первый и второй предварительные охладители обеспечивают подачу охла-2 010047 жденного воздуха в газовую турбину с температурой ниже 0F. При необходимости может быть подключен третий предварительный охладитель, который обеспечивает предварительное охлаждение воздуха до температуры от 32F до окружающей температуры, и от него предварительно обработанный воздух подают по меньшей мере в один из первого и второго предварительных охладителей. Наиболее предпочтительно, третий предварительный охладитель также соединен с возможностью передачи тепла с контуром теплопередающей текучей среды, и контур повторного использования выполнен с возможностью повторного использования части теплопередающей текучей среды от третьего предварительного охладителя обратно в третий предварительный охладитель. Различные цели, отличительные признаки, объекты и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - схема примера электростанции согласно настоящему изобретению; фиг. 2 - пример графика рабочих характеристик электростанции с комбинированным циклом при охлаждении входного устройства газовой турбины; и фиг. 3 - схема примера электростанции согласно настоящему изобретению с последовательным охлаждением и рециркуляцией среды передачи тепла. Подробное описание изобретения Было определено, что выходную мощность и коэффициент полезного действия электростанции в комбинированном цикле можно существенно повысить, независимо от сезонных изменений, путем интеграции генерирования электроэнергии с извлечением охлаждающей способности СПГ. Более конкретно, СПГ регазифицируют в блоке регазификации СПГ для охлаждения, таким образом, теплопередающей текучей среды. Первую часть охлажденной теплопередающей текучей среды затем используют в предварительном охладителе для обеспечения глубокого охлаждения всасываемого воздуха газовой турбины до температуры ниже 50F, более типично - ниже 32F, и наиболее типично ниже 0F, в то время как вторую часть используют для охлаждения охлаждающей воды, подаваемой в рабочую текучую среду (например, в расширившийся пар) в энергетическом цикле. Нагретую таким образом текучую среду передачи тепла дополнительно нагревают (например, в парогенераторерекуператоре ПГР) и затем используют для устранения обледенения, вызванного замерзшим конденсатом, образовавшимся в предварительном охладителе. Наиболее типично второй предварительный охладитель используют для поддержания непрерывной работы газовой турбины, при этом он работает в режиме поочередной работы с первым предварительным охладителем. Было бы особенно предпочтительно, чтобы такие конфигурации не только обеспечивали существенное увеличение производимой электроэнергии и повышали эффективность производства, но также изолировали электростанцию от влияния сезонных или других изменений окружающей среды. В наиболее предпочтительных конфигурациях рассматриваемые электростанции имеют два или более охладителей (предварительных охладителей) всасываемого воздуха, которые охлаждают воздух, используемый для процесса горения в газовой турбине, с использованием текучей среды передачи тепла в чередующихся режимах охлаждения и размораживания (или устранения обледенения). В других особенно предпочтительных конфигурациях СПГ можно использовать для охлаждения всасываемого воздуха газовой турбины, в то время как выхлоп газовой турбины используется для размораживания и устранения обледенения предварительных охладителей. В зависимости от конкретной конфигурации предусматривается, что по меньшей мере один из охладителей всасываемого воздуха включает в себя множество блоков теплообмена. Таким образом, основная масса содержания влаги всасываемого воздуха конденсируется как жидкая фаза в расположенных первых блоках, в то время как последующий блок (блоки) дополнительно охлаждает уже охлажденный воздух до температуры ниже температуры замерзания воды. Было бы особенно предпочтительно, чтобы в рассматриваемых конфигурациях и способах формирование льда в предварительном охладителе не только предполагалось бы, но и было терпимым, по меньшей мере, до определенной степени. Лед затем удаляют из теплообменника, используя устройство переключения (например, переключающие клапаны, элементы управления температурой и давлением и устройства для измерения времени), а также конфигурацию труб, хорошо известную в данной области техники, для получения неограниченного и непрерывного источника глубоко охлажденного воздуха для газовых турбин. Следует особенно отметить, что такие конфигурации обеспечивают повышение выходной мощности и коэффициента полезного действия при генерировании энергии в любых климатических условиях (зимой и летом) и в любых регионах (от тропиков до холодного климата). Таким образом, рассматриваемые электростанции включают в себя газовую турбину, которая соединена с первым и вторым предварительными охладителями, выполненными с возможностью подачи охлажденного воздуха в газовую турбину. Контур теплопередающей текучей среды дополнительно соединен с возможностью передачи тепла с первым и вторым предварительными охладителями, и система управления выполнена с возможностью управления поочередной работой первого и второго предварительных охладителей. Наиболее предпочтительно, система управления в таких электростанциях выполнена с возможностью направления потока части охлажденной теплопередающей текучей среды в первый-3 010047 предварительный охладитель, когда часть нагретой теплопередающей текучей среды протекает во второй предварительный охладитель. Хотя это не ограничивает предмет изобретения, обычно предпочтительно, чтобы блок регазификации СПГ был выполнен с возможностью охлаждения теплопередающей текучей среды для получения, таким образом, охлажденной теплопередающей текучей среды. Согласно одному объекту настоящего изобретения, проиллюстрированному на фиг. 1, СПГ из накопителя (поток 1), обычно со скоростью подачи от 500 мнкфс (миллионов нормальных кубических футов в сутки) до 1500 мнкфс сжимают с помощью насоса 51 СПГ до уровня приблизительно от 1100 до 1500 мфкд (манометрическое давление в фунтах на квадратный дюйм), формируя поток 2. СПГ нагревают в теплообменнике 54 модуля регазификации СПГ от -250F до приблизительно 40F, образуя поток 3,в соответствии с требованиями передачи по трубопроводу. Поток 8 текучей среды теплообмена (обычно содержащий смесь гликоля и воды) охлаждают от обычно 10-150F до обычно -20-60F, образуя поток 4,давление в котором поднимают с помощью циркуляционного насоса 52 до уровня приблизительно 120 мфкд, образуя поток 5, который разделяют на две части, потоки 7 и 6. Отношение потоков 7 и 6 зависит от степени охлаждения, требуемой для предварительных охладителей, которая представляет собой функцию окружающей температуры и производительности газовой турбины. Скорость потока 7 относительно потока 6, управляемая клапаном 67 и 68 управления, как ожидается, должна быть выше в течение летних месяцев и ниже зимой. Независимо от климатических условий окружающей среды, поток 29, 30 и 31 всасываемого воздуха охлаждают до очень низкой температуры (например, 0F или ниже), образуя поток 32 и 33 подачи в газовую турбину 56. Трубы теплообмена предварительного охладителя 63 и 64,предпочтительно, выполнены так, что они обеспечивают свободный дренаж конденсата воды от труб теплообмена, уменьшая накопление воды и нежелательное формирование льда. В качестве альтернативы, или дополнительно, излишнее накопление льда также может быть исключено путем регулировки времени охлаждения и размораживания и использования множества (двух или более) предварительных охладителей. Таким образом, следует понимать, что в любое время может поддерживаться неограниченная и постоянная подача холодного воздуха, и может быть обеспечена максимальная эффективность генерирования электроэнергии и требуемая выходная мощность. Сдвоенные предварительные охладители воздуха (или множество предварительных охладителей воздуха) выполнены по меньшей мере с одним предварительным охладителем воздуха, работающим в режиме охлаждения и по меньшей мере в одном из режимов нагрева или устранения обледенения. Когда предварительный охладитель 63 воздуха работает в цикле охлаждения, клапан 68 управления открыт, а клапан 67 управления закрыт, что направляет среду теплопередачи (поток 26), с температурой обычно от 0 до -40F, в предварительный охладитель 63 воздуха. Когда одновременно клапан 65 управления открыт, а клапан 66 управления закрыт, окружающий воздух направляется в предварительный охладитель 63 воздуха. Всасываемый воздух 31 затем охлаждают от температуры окружающей среды (обычно в диапазоне от 20 до 100F) до температуры 0F или ниже, с образованием потока 32. Поток 27 конденсата воды удаляют из предварительного охладителя воздуха для исключения накопления воды на поверхности теплообмена и снижения нежелательного формирования льда. Поток 27 может повторно использоваться как подпиточная вода в системе пара в электростанции с комбинированным циклом. Когда воздух охлажден до рассматриваемых низких температур, массовая плотность воздуха повышается, в результате чего увеличивается поток воздуха (поскольку газовая турбина работает с постоянным объемным потоком), что, в свою очередь, повышает выходную мощность газовой турбины. Температура более холодного воздуха также улучшает эффективность сжатия воздуха, что снижает потребление энергии блоком компрессора газовой турбины, что, в свою очередь, повышает коэффициент полезного действия при генерировании электроэнергии газовой турбины (цикл Брайтона). Этот эффект проиллюстрирован на фиг. 2. Обычно при каждом понижении температуры воздуха на 3-5F выходная мощность электростанции увеличивается приблизительно на 1%. Когда температуру окружающей среды снижают от 100 до 0F во время работы летом, выходная мощность обычной электростанции с комбинированным циклом может быть повышена более чем на 30%. Такое повышение мощности обычно связано с более высокой термодинамической эффективностью, которая может изменяться в зависимости от конструкции турбин и вспомогательных устройств. Как показано на фиг. 2, выходная мощность электростанция может быть повышена от 920 до 1150 МВт, благодаря использованию такой стадии предварительного охлаждения воздуха. Повышение выходной мощности на 230 МВт составляет существенное увеличение дохода электростанции, особенно в летние месяцы, во время пика потребления электроэнергии, когда электричество можно продавать по цене выше номинала. В течение зимних месяцев прирост мощности будет меньшим, хотя его величина все еще будет существенной. Например, охлаждение воздуха окружающей среды от 40 до 0F приведет к увеличению выходной мощности более чем на 10%. Как показано на фиг. 2, выходная мощность электростанции может быть повышена от 1060 до 1150 МВт,благодаря использованию этой стадии охлаждения воздуха. 90 МВт является существенным увеличением производства электроэнергии и дохода при выработке электроэнергии. Хотя температура всасываемого воздуха после охлаждения, предпочтительно, находится в точке замерзания воды (32F) или ниже, следует понимать, что температура всасываемого воздуха может быть существенно дополнительно понижена. Например, могут использоваться рассматриваемые конфигура-4 010047 ции, которые охлаждают воздух от 32 до 0F и более предпочтительно до уровня от 0 до -20F, и даже ниже, для увеличения генерируемой электроэнергии. Таким образом, следует понимать, что нижние пределы в основном определяются практической конструкцией агрегатов, аэродинамическими соображениями и/или конструкционным материалом, который может быть улучшен для работы при более низких температурах воздуха. Пока предварительный охладитель 63 работает в режиме охлаждения, предварительный охладитель 64 работает в режиме нагрева (устранения обледенения). Для подачи тепла в предварительный охладитель 64 вначале подогревают поток 6 потоком 16 охлаждающей воды в паровом цикле в теплообменнике 53, образуя поток 8, который затем разделяют на две части, потоки 9 и 10. Поток 9 комбинируют с другим горячим потоком 22 и 23 (через 24), образуя поток 8 перед подачей его в теплообменник 54. Часть нагретого потока 8 (здесь: поток 10), дополнительно нагревают в ПГР 57, образуя поток 11, имеющий температуру приблизительно 100-150F. Сбросовое тепло с низким уровнем температуры из ПГР 57 используется для нагрева потока 10. Поскольку используется только сбросовое тепло, не ожидается влияния на производство пара и выходную мощность парового цикла (цикл Ренкина). Топочный газ, выходящий из дымовой трубы, обычно охлаждают до 230F или более низкой температуры. Потоком 11 управляют с помощью клапана 60 управления, образуя поток 19, который требуется для нагрева предварительных охладителей во время цикла устранения обледенения. Для размораживания предварительного охладителя 64 клапан 62 управления открывают, и клапан 61 закрывают, направляя горячий поток 21 в предварительный охладитель 64. Пока предварительный охладитель 64 нагревают, лед, образовавшийся на трубах теплообменника, плавится и удаляется из предварительного охладителя 64 воздуха, как поток 28 конденсата воды, который может повторно использоваться в качестве воды, добавляемой в паровую систему. Поток 21, который выходит из предварительного охладителя 64, нагревают до приблизительно 50-80F, как поток 23, который дополнительно смешивают с потоком 22 для образования потока 24, который затем комбинируют с потоком 9 для получения потока 8. После того, как теплообменник 64 будет полностью освобожден ото льда, цикл устранения обледенения заканчивается, что определяется по показаниям устройств измерения температуры в предварительном охладителе (не показан), и он затем готов для переключения в режим работы в цикле предварительного охлаждения воздуха. Контроллер 70 температуры всасываемого воздуха, предпочтительно, содержит систему управления и логические схемы, включающие в себя устройства измерения временного цикла, устройства измерения давления и устройства измерения температуры для автоматического переключения предварительного охладителя из режима предварительного охлаждения воздуха в режим устранения обледенения и наоборот. Поэтому следует понимать, что рассматриваемые системы управления могут работать в неадаптивном и заранее запрограммированном режиме, но также и в адаптивном режиме, в котором измеряют степень накапливаемого обледенения. Например, модули неадаптивного управления могут работать по фиксированной схеме, в которой каждый из предварительных охладителей работает, пока не пройдет заданное известное или рассчитанное время до формирования определенной степени обледенения. Такие фиксированные схемы можно модифицировать в соответствии с данными о климате, доступными в месте расположения электростанции. Наиболее типично, степень обледенения уменьшают до определенного уровня, чтобы не произошло критического смещения фрагментов поверхностей теплообмена. С другой стороны, и, в частности, в случае относительно частого изменения влажности, блоки адаптивного управления могут измерять количество накопившегося льда, используя датчики температуры, электропроводности, отражающей способности или другие датчики, соединенные с поверхностью теплообмена (или расположенные рядом с ней). Поэтому в рассматриваемых электростанциях обычно используется газовая турбина, которая соединена с предварительным охладителем, обеспечивающим охлажденный воздух (например, с температурой ниже 20F и более типично - ниже 0F) в газовую турбину, в которой система управления функционально соединена с предварительным охладителем и выполнена с возможностью управляемой подачи хладагента и нагретой среды в предварительный охладитель. В таких электростанциях система управления обычно выполнена таким образом, что нагретый носитель подают в предварительный охладитель в соответствии с заданной степенью формирования льда в предварительном охладителе. Хотя обычно предпочтительно, чтобы охлажденная и нагретая теплопередающая среда отбиралась из одного и того же контура переноса тепла, также рассматривается возможность использования разных охлажденных и нагретых сред. Например, помимо других источников, нагретая теплопередающая среда может представлять собой конденсат из парового энергетического цикла, воду, подаваемую в бойлер, среду охлаждения из ПГР и т.д. Аналогично, охлажденная среда теплопередачи может поступать из различных альтернативных источников, и соответствующие источники включают в себя СПГ (например, часть, которая используется как топливо для газовой турбины), холодные потоки из криогенного процесса (например, азот или углеводороды, которые являются морозостойкими при криогенной температуре), и т.д. В зависимости от конкретного свойства охлажденной и/или нагретой среды теплопередачи, следует понимать, что источники тепла и холода могут быть одинаковыми или могут существенно отличаться друг от друга. Однако обычно предпочтительно, чтобы источник холода представлял собой охлаждающий СПГ и/или криогенную текучую среду в следующем блоке обработки. Аналогично, соответствующие источники-5 010047 тепла могут изменяться. Однако особенно предпочтительные источники тепла включают в себя источники тепла, находящиеся на электростанции и наиболее типично ПГР, отдельную камеру сгорания и сбросовое тепло из парового энергетического цикла. Когда предварительный охладитель 64 работает в режиме предварительного охлаждения воздуха,предварительный охладитель 63 переключается для работы в режиме удаления обледенения, причем это переключение инициируется контроллером 70 температуры всасываемого воздуха. Во время этой операции клапан 65 управления закрыт, и клапан 66 управления открыт, что направляет поток воздуха в предварительный охладитель 64. Клапан 61 управления открыт, и клапан 62 управления закрыт, что направляет горячую текучую среду теплопередачи (поток 20) в предварительный охладитель 63. Когда одновременно клапан 68 управления закрыт, а клапан 67 открыт, холодный поток 25 направляется в предварительный охладитель 64. После полного освобождения теплообменника 63 ото льда цикл размораживания заканчивается, что обозначается устройством, чувствительным к температуре, установленным в теплообменнике (не показано), и после этого предварительный охладитель готов для переключения в режим работы в цикле охлаждения. Кроме того, следует понимать, что (например, в зависимости от размера предварительных охладителей воздуха) можно использовать два или более предварительных охладителя воздуха для работы в цикле охлаждения и устранения обледенения. Логические схемы управления, функции переключения клапанов и направления теплопередающей текучей среды для охлаждения и устранения обледенения,описанные выше, также применимы для множества модулей предварительного охладителя воздуха. Независимо от конкретного количества и компоновки предварительных охладителей, предпочтительно,чтобы предварительно охлажденный воздух непосредственно направлялся в газовую турбину 56. Поток 6 нагревают до приблизительно 70F, используя источник охлаждающей воды в потоке 16 пара электростанции, который охлаждают обычно от 80F до приблизительно 60F, образуя поток 17,который затем нагревают на поверхностном конденсаторе 59, получая поток 18. Более холодная охлаждающая вода в конденсаторе 59 понижает температуру конденсации пара и рабочее давление на поверхностном конденсаторе 59 обычно до уровня от 1 до 1,5 фунтов на квадратный дюйм абсолютного давления. Конденсат 14 затем накачивают до давления потока 15 с помощью насоса 55, и затем этот поток нагревают в парогенераторе-рекуператоре (ПГР) 57, получая поток 12. Поток 12 затем расширяют в паровой турбине 58 для образования расширенного потока 13, который конденсируется в конденсаторе 59. Более низкое обратное давление в паровой турбине приводит к повышению выходной мощности паровой турбины 58. Сдвоенные предварительные охладители воздуха (или множество предварительных охладителей воздуха) выполнены с возможностью обеспечения работы по меньшей мере одного предварительного охладителя воздуха в режиме охлаждения и по меньшей мере одного предварительного охладителя воздуха в режиме нагрева или устранения обледенения: когда предварительный охладитель 63 воздуха работает в режиме охлаждения, клапан 68 управления открыт, и клапан 67 управления закрыт, что направляет поток 26 среды теплопередачи с температурой обычно от 0 до -40F в предварительный охладитель 63 воздуха. Когда одновременно клапан 65 управления открыт, а клапан 66 управления закрыт,воздух окружающей среды направляется в предварительный охладитель 63 воздуха. Всасываемый воздух 31 затем охлаждают от температуры окружающей среды (в диапазоне от 20 до 100F) до температуры 0F или ниже, образуя поток 32. Поток 27 конденсата воды удаляют из предварительного охладителя воздуха для исключения накопления воды на поверхности теплообменника и минимизации нежелательного образования льда. Поток 27 может повторно использоваться, как вода, добавляемая к системе пара в электростанции с комбинированным циклом. Кроме того, еще одна предпочтительная конфигурация показана на фиг. 3, согласно которой окружающий воздух 29 последовательно охлаждают на двух стадиях. В такой конфигурации всасываемый воздух охлаждают с использованием множества блоков 151, 63 и 64 теплообмена. Здесь основная масса содержания влаги всасываемого воздуха 29 конденсируется как поток 101 жидкой фазы в первом блоке 151. Обычно конденсируемую воду удаляют из теплообменника и повторно используют как конденсат,который может применяться в качестве воды, добавляемой в бойлерную установку для получения пара. Расположенные далее блоки 63 и 64 дополнительно глубоко охлаждают уже охлажденный воздух 31 до температуры ниже температуры замерзания воды (32F). Лед, образующийся на теплообменниках 63 и 64, последовательно размораживают, используя устройство переключения и инструменты, а также трубы(например, клапаны переключения, элементы управления температурой и давлением, устройства измерения времени), как описано выше в конфигурации согласно фиг. 1, для получения неограниченной и постоянной подачи в газовые турбины сильно охлажденного воздуха, в результате чего обеспечивается существенное повышение выходной мощности и эффективности генерирования в любых климатических условиях и в любых регионах на Земле. В случае, когда это необходимо, могут быть добавлены клапаны 65 и 66 (не показаны) управления подачей, как показано на вышеописанной фиг. 1. Особенно предпочтительно, чтобы контур теплопередающей текучей среды включал в себя раствор на основе воды и гликоля, в котором насос 152 рециркуляции установлен вблизи охладителей воздуха электростанции для рециркуляции приблизительно от 40 до 90% гликолевой жидкости из выходного отверстия первого блока потока 103 охладителя воздуха через поток 106. Поток 104, накачиваемый насо-6 010047 сом 152, смешивается с выходными потоками 22 и 23 охладителей 63 и 64 всасываемого воздуха, в результате чего получается смешанный поток 105 и 102 при температуре обычно от 32 до 45F, что эффективно устраняет, таким образом, формирование льда в первом блоке охладителя 151. Особенно предпочтительно, чтобы такая система рециркуляции позволяла использовать чрезвычайно холодный поток 7 текучей среды (-40F и даже ниже), в качестве охлажденного потока гликоля от испарителей 54 СПГ электростанции регазификации. Большой перепад температур на испарителях существенно уменьшает скорость потока гликоля, в результате чего уменьшается размер контура и стоимость трубопровода для его передачи между электростанцией регазификации СПГ и местом расположения электростанции. Например, без такого контура рециркуляции скорость потока гликоля составляет 24000 галлонов в минуту для входной температуры 0F. В случае сильного понижения температуры до -40F, скорость гликоля уменьшается до уровня ниже 13000 галлонов в минуту, что существенно уменьшает стоимость линий передачи между двумя местами, особенно в случае, когда эти места разделены относительно большим расстоянием. Что касается остальных компонентов и ссылочных позиций, здесь используются те же условия, которые были описаны выше со ссылкой на фиг. 1. Следовательно, способ охлаждения всасываемого воздуха газовой турбины включает в себя этап, на котором предусматривают первый и второй предварительные охладители. На другом этапе первый и второй предварительные охладители соединяют с возможностью передачи тепла с контуром теплопередающей текучей среды, в котором циркулирует охлажденная теплопередающая текучая среда и нагретая теплопередающая текучая среда. На еще одном этапе систему управления функционально соединяют с первым и вторым предварительными охладителями, в которых система управления управляет поочередно работой первого и второго предварительных охладителей таким образом, что охлажденная теплопередающая текучая среда поступает в первый предварительный охладитель, когда нагретая теплопередающая текучая среда поступает во второй предварительный охладитель. Наиболее типично, модуль регазификации СПГ обеспечивает охлаждение теплопередающей текучей среды, образуя, таким образом,охлажденную теплопередающую текучую среду, и поверхностный конденсатор парового энергетического цикла обеспечивает нагрев теплопередающей текучей среды, образуя, таким образом, нагретую теплопередающую текучую среду. В еще одном особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения имеется третий предварительный охладитель, который подает предварительно охлажденный воздух, по меньшей мере, с частично удаленной влагой из него при температуре от 32F до температуры окружающей среды по меньшей мере в один из первого и второго предварительных охладителей. Удаление влаги в третьем предварительном охладителе обычно зависит от фактической влажности и установленной температуры. Однако предусматривается, что предварительно охлажденный воздух, выходящий из третьего предварительного охладителя, обычно осушен по меньшей мере на 25%, более типично по меньшей мере на 50%, еще более типично по меньшей мере на 70% и наиболее типично по меньшей мере на 80% (относительно влажности воздуха, поступающего в третий предварительный охладитель). Что касается соответствующих текучих передающих сред, предусматривается, что в конфигурациях и способах, представленных здесь, используется теплопередающая текучая среда, пригодная для испарения СПГ, с использованием сбросового тепла электростанции с комбинированным циклом. Используемое сбросовое тепло включает в себя воздух, используемый для сгорания, охлаждающую воду и топочный газ выхлопа газовой турбины. Кроме того, эту же теплопередающую текучую среду также предпочтительно использовать для нагрева предварительных охладителей воздуха с использованием выхлопа газовой турбины во время цикла устранения обледенения. Следует понимать, что рассматриваемые конфигурации могут быть выполнены с различной производительностью, с различным уровнем подачи СПГ и для разных размеров газовой турбины, а также могут быть адаптированы для простых циклов газовой турбины без использования тепловых электростанций (например, в удаленных местах или в местах с ограниченным пространством). Кроме того, следует отметить, что рассматриваемые электростанции позволяют повторно использовать конденсат воды из всасываемого воздуха, в качестве воды, добавляемой в контур подачи воды бойлера тепловой электростанции. Таким образом, повторное использование конденсата уменьшает или даже устраняет необходимость подачи воды в паровую электростанцию и выбросы загрязненной воды из установок обработки воды для подачи в бойлер. Также предусматривается, что представленные здесь конфигурации могут быть адаптированы для модификации существующих электростанций и/или установок регазификации СПГ. Поскольку существенное количество охлаждающей способности отбирают из СПГ в текучую среду теплопередачи, обычно предпочтительно, чтобы текучая среда теплопередачи для двух или множества охладителей всасываемого воздуха и/или регазификации СПГ, представляла собой раствор с относительно низкой (например, ниже 0F) температурой замерзания и имела предпочтительные характеристики теплопередачи. Наиболее типично, соответствующие текучие среды теплопередачи основаны на смеси гликоля и воды. Рециркуляционные насосы для текучих сред теплопередачи, предпочтительно, располагают вблизи охладителей всасываемого воздуха на электростанции. Следует понимать, что такая система рециркуляции существенно уменьшает длину линии и затраты на трубопроводы передачи между установкой регазификации СПГ и местом расположения электростанции, что существенно уменьшает стоимость системы теплопередачи.-7 010047 Если рассматривать экономическую перспективу, следует понимать, что рассматриваемые конфигурации повышают эффективность и выходную мощность электростанции на основе газовой турбины и требуют существенно меньших капитальных затрат (/МВт установленной мощности) и эксплуатационных затрат (потребление топливного газа), чем существующие в настоящее время известные конфигурации электростанций, что устраняет необходимость использования испарителей СПГ. Таким образом, были раскрыты конкретные варианты выполнения и варианты применения электростанций, работающих на СПГ. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно множество различных модификаций, помимо описанных выше, без отхода от представленных здесь изобретательских концепций. Предмет изобретения поэтому не должен быть ограничен ничем, кроме сущности приложенной формулы изобретения. Кроме того, при интерпретации описания и формулы изобретения все термины должны интерпретироваться наиболее широким возможным образом, который соответствует контексту. В частности термины "содержит" и "содержащий" следует интерпретировать в неисключительном смысле, как обозначающие элементы, компоненты или этапы, что означает, что элементы, компоненты или этапы, на которые делается ссылка, могут присутствовать или использоваться, или могут быть скомбинированы с другими элементами, компонентами или этапами, на которые не была явным образом сделана ссылка. Кроме того, когда определение или использование термина из ссылочного документа, который приведен здесь в качестве ссылки, не соответствует или противоречит предусмотренному здесь определению этого термина, следует применять предусмотренное здесь определение этого термина, и не следует применять определение этого термина из ссылочного документа. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Электростанция, содержащая газовую турбину, соединенную с первым и вторым предварительными охладителями, выполненными с возможностью подачи охлажденного воздуха в газовую турбину; контур теплопередающей текучей среды, соединенный с возможностью передачи тепла с первым и вторым предварительными охладителями; и систему управления, выполненную с возможностью управления поочередной работой первого и второго предварительных охладителей. 2. Электростанция по п.1, в которой система управления дополнительно выполнена с возможностью направления потока части охлажденной теплопередающей текучей среды в первый предварительный охладитель, когда часть нагретой теплопередающей текучей среды протекает ко второму предварительному охладителю. 3. Электростанция по п.2, в которой блок регазификации сжиженного природного газа выполнен с возможностью обеспечения охлаждения теплопередающей текучей среды для получения, таким образом,охлажденной теплопередающей текучей среды. 4. Электростанция по п.2, в которой охлажденный воздух имеет температуру менее 50F. 5. Электростанция по п.2, в которой паровой энергетический цикл выполнен с возможностью передачи тепла в теплопередающую текучую среду для получения, таким образом, нагретой теплопередающей текучей среды. 6. Электростанция по п.5, в которой паровой энергетический цикл содержит систему охлаждения водой и поверхностный конденсатор в цикле паровой турбины. 7. Электростанция по п.1, дополнительно содержащая третий предварительный охладитель, который соединен с возможностью передачи тепла с контуром теплопередающей текучей среды и выполнен с возможностью подачи охлажденного воздуха по меньшей мере в один из первого и второго предварительных охладителей. 8. Электростанция по п.7, в которой третий предварительный охладитель выполнен с возможностью постоянной подачи охлажденного воздуха при температуре выше 32F. 9. Электростанция по п.7, дополнительно содержащая контур повторного использования, который выполнен с возможностью повторного использования части теплопередающей текучей среды из третьего предварительного охладителя обратно в третий предварительный охладитель. 10. Электростанция, содержащая газовую турбину, соединенную с предварительным охладителем, выполненным с возможностью подачи охлажденного воздуха с температурой ниже 50F в газовую турбину; и систему управления, функционально соединенную с предварительным охладителем и выполненную с возможностью управления подачей хладагента и нагретой среды в предварительный охладитель; при этом система управления имеет такую конфигурацию, что нагретый носитель подается в предварительный охладитель в соответствии с заданной степенью образования льда в предварительном охладителе. 11. Электростанция по п.10, в которой хладагентом является теплопередающая текучая среда, причем нагретая среда представляет собой нагретую теплопередающую текучую среду, и охлажденная и нагретая теплопередающие текучие среды циркулируют в одном и том же контуре теплопередающей-8 010047 текучей среды. 12. Электростанция по п.11, в которой контур теплопередающей текучей среды соединен с возможностью передачи тепла по меньшей мере с одним блоком регазификации сжиженного природного газа и энергетическим циклом. 13. Электростанция по п.10, дополнительно содержащая второй предварительный охладитель, выполненный с возможностью подачи охлажденного воздуха с температурой ниже 50F в газовую турбину. 14. Электростанция по п.13, в которой система управления выполнена с возможностью управления подачей хладагента в предварительный охладитель и во второй предварительный охладитель таким образом, что предварительные охладители работают в режиме поочередной работы. 15. Способ охлаждения всасываемого воздуха газовой турбины, при котором обеспечивают первый предварительный охладитель и второй предварительный охладитель; соединяют с возможностью передачи тепла первый и второй предварительные охладители с контуром теплопередающей текучей среды, в котором циркулируют охлажденная теплопередающая текучая среда и нагретая теплопередающая текучая среда; соединяют систему управления с первым и вторым предварительными охладителями, причем система управления управляет чередующейся работой первого и второго предварительных охладителей, в результате чего охлажденную теплопередающую текучую среду подают в первый предварительный охладитель, когда теплопередающую нагретую текучую среду подают во второй предварительный охладитель. 16. Способ по п.15, при котором при соединении с возможностью передачи тепла соединяют с возможностью передачи тепла контур теплопередающей текучей среды по меньшей мере с одним блоком регазификации сжиженного природного газа и энергетическим циклом. 17. Способ по п.15, при котором блок регазификации сжиженного природного газа обеспечивает охлаждение теплопередающей текучей среды, образуя таким образом охлажденную теплопередающую текучую среду, причем конденсатор обеспечивает нагрев теплопередающей текучей среды, образуя таким образом нагретую теплопередающую текучую среду. 18. Способ по п.15, при котором первый и второй предварительные охладители обеспечивают подачу охлажденного воздуха в газовую турбину при температуре ниже 50F. 19. Способ по п.15, при котором дополнительно обеспечивают третий предварительный охладитель,который обеспечивает подачу предварительно охлажденного воздуха с температурой от 32F до температуры окружающей среды по меньшей мере в один из первого и второго предварительных охладителей. 20. Способ по п.19, при котором третий предварительный охладитель соединяют с возможностью передачи тепла с контуром теплопередающей текучей среды, причем контур повторного использования выполнен с возможностью повторного использования части теплопередающей текучей среды из третьего предварительного охладителя обратно в третьем предварительном охладителе.