一種聯合循環的熱電聯供系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種聯合循環的熱電聯供系統，包括汽輪機、余熱鍋爐、熱網抽汽系統；汽輪機包括高、中、低壓缸；余熱鍋爐包括高、中、低壓汽包，三汽包分別產生三股蒸汽：高、中、低壓蒸汽，分別注入汽輪機的高、中、低壓缸內膨脹作功，帶動發電機輸出電能。本實用新型的高壓缸的排汽管道上設有一高排逆止閥，為供熱而設計的熱網抽汽系統設于高排逆止閥的下游，熱網抽汽系統包括兩個并聯的調節閥，其中第一調節閥連接實現汽輪機一級調整抽汽的第一級減溫減壓裝置，第二調節閥通過一冷再熱管道連接中壓蒸汽發生器和中壓過熱器之間的管道。本實用新型與傳統的聯合循環熱電聯供系統相比，具有運行效率高，發電效率高，高品質能源浪費少的優點。
【專利說明】一種聯合循環的熱電聯供系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽輪機的燃氣-蒸汽聯合循環、熱電聯供【技術領域】，特別是涉及一種聯合循環的熱電聯供系統。
【背景技術】
[0002]汽輪發電機組是一種把熱能轉換成機械能進而轉換成電能的能量轉換裝置，是電站建設中的關鍵動力設備之一。由鍋爐產生的高溫、高壓蒸汽，經過蒸汽透平，將熱能與壓力勢能轉換，成為汽輪機的機械能，帶動汽輪機轉子輸出軸做功，該機械能通過汽輪機轉子輸出軸傳遞給發電機，從而將機械能轉換成電能，因此，汽輪機作為源動機常被稱為“光明之源”。
[0003]燃氣-蒸汽聯合循環系統是指將燃氣輪機作為前置透平，用余熱鍋爐來回收燃機的排氣余熱，產出若干檔新蒸汽注入汽輪機，蒸汽在汽輪機中膨脹做功輸出電能。
[0004]燃氣-蒸汽聯合循環把具有較高平均吸熱溫度的燃氣輪機與具有較低平均放熱溫度的蒸汽輪機結合起來，使燃氣輪機的高溫尾氣進入余熱鍋爐產生蒸汽，并使蒸汽在汽輪機中繼續作功發電，達到揚長避短、相互彌補的目的，使整個聯合循環的熱能利用水平較簡單循環有了明顯提高，聯合循環發電的凈效率已達48%?60%。
[0005]目前常用的燃氣-蒸汽聯合循環系統有E級聯合循環電站廣泛采用的雙壓、無再熱系統和F級聯合循環電站所采用的三壓、再熱系統。前者發電凈效率在50%左右，后者發電凈效率在58%左右。
[0006]由于國家政策的導向作用，使得燃氣-蒸汽聯合循環、熱電聯產項目在近些年被廣泛應用。所謂熱(冷)電聯產是指，在汽輪機的通流內部合適的位置處抽出一部分蒸汽用于工業用汽，初衷是實現能源的合理的梯度利用。熱電聯產的聯合循環效率能夠到達70%左右。
[0007]但以目前市場的主流F級燃氣-蒸汽聯合循環、熱電聯供技術為例，現有技術還存在一些不足。假設某工程熱電廠要上兩套的一拖一型配置的F級燃氣聯合循環汽輪機組(一拖一型配置是指用一臺余熱鍋爐回收一臺燃機的排氣余熱能量，并將產生的新蒸汽注入一臺蒸汽輪機):蒸汽需求為1.8MPa，285°C ;蒸汽量為額定130t/h，最大為210t/h，極端最大250t/h ;而典型的F級三壓、再熱聯合循環系統的參數設置如下:
[0008]高壓蒸汽參數為13MPa，560°C ；
[0009]再熱卿中壓)蒸汽參數為3.0MPa, 550°C ；
[0010]低壓蒸汽參數為0.3MPa，240 °C ；
[0011]現有技術的聯合循環、熱電聯供系統設計是在汽輪機中壓缸通流1.8MPa左右處設置旋轉隔板或座缸閥來實現調整抽汽，該處蒸汽的溫度在460°C左右，而用戶的溫度需求僅為285°C，存在著175°C的溫差浪費，從而不可避免的出現了高品質能源浪費的現象，同時，調整機構的設置破壞了中壓通流結構，導致整機效率下降。
【發明內容】
[0012]鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型要解決的技術問題在于提供一種汽輪機機組運行效率高、高品質能源浪費少的聯合循環的熱電聯供系統，以克服現有技術的上述缺陷。
[0013]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種聯合循環的熱電聯供系統，包括一汽輪機、一余熱鍋爐、一熱網系統；所述汽輪機包括一高壓缸、一中壓缸和一低壓缸；所述余熱鍋爐包括高壓過熱器、高壓蒸汽發生器、高壓省煤器、中壓(即再熱)過熱器、中壓(即再熱)蒸汽發生器、中壓(即再熱)省煤器、低壓過熱器、低壓蒸汽發生器、低壓省煤器；
[0014]所述低壓缸的排汽口連接有一凝汽器，所述凝汽器的熱井里設有一補水系統，所述凝汽器連接所述低壓省煤器，在所述凝汽器與所述低壓省煤器之間的管路上設有一凝結水泵；
[0015]所述低壓省煤器連接一除氧器的進水口，所述除氧器的出水口串聯有兩水泵，其中處于上游的低壓給水泵的出水口還連接低壓蒸汽發生器，處于下游的高中壓給水泵的出水口與所述中壓省煤器、所述高壓省煤器均連接；
[0016]所述低壓蒸汽發生器、低壓過熱器以及所述低壓缸的低壓進汽管道依次連接；所述高壓省煤器、高壓蒸汽發生器、高壓過熱器以及所述高壓缸的高壓進汽管道依次連接；所述中壓省煤器、中壓蒸汽發生器、中壓過熱器以及所述中壓缸的中壓進汽管道依次連接；
[0017]所述低壓蒸汽發生器的出汽口還連接所述除氧器；
[0018]所述中壓缸的排汽口與所述低壓缸的進汽口連接；
[0019]所述高壓缸的排汽管道上設有一高排逆止閥，所述熱網抽汽系統設于所述高排逆止閥的下游，所述熱網抽汽系統包括兩并聯的調節閥，其中所述第一調節閥連接供實現汽輪機一級調整抽汽的第一級減溫減壓裝置，所述第二調節閥連接一冷再熱管道，所述冷再熱管道與所述中壓蒸汽發生器和所述中壓過熱器之間的蒸汽管道連接。
[0020]優選地，所述第一級減溫減壓裝置的下游串聯有第二級減溫減壓裝置或更多級減溫減壓裝置，每相鄰兩級的減溫減壓裝置之間均連接有一調節閥。
[0021]優選地，所述低壓進汽管道上設有一低壓進汽閥組，所述中壓進汽管道上設有一中壓進汽閥組，所述高壓進汽管道設有一高壓進汽閥組。
[0022]優選地，所述中壓進汽管道上在所述中壓進汽閥組的上游設有一熱網抽汽支路，所述熱網抽汽支路由上游至下游依次設有一調節閥和一減溫減壓裝置。
[0023]優選地，所述高壓進汽管道上在所述高壓進汽閥組的上游設有連接所述冷再熱管道的一旁路管道；所述高壓缸的排汽口和所述高排逆止閥之間的排汽管道上也設有一旁路管道，所述中壓進汽管道上在所述中壓進汽閥組的上游也設有一旁路管道，所述低壓進汽管道上在所述低壓進汽閥組的上游也設有一旁路管道，所述高壓缸的排汽管道上、所述中壓進汽管道上以及所述低壓進汽管道上的旁路管道均與所述凝汽器連接；四條所述旁路管道共冋組成一芳路系統。
[0024]優選地，四條所述旁路管道上分別設有一閥門。
[0025]優選地，所述汽輪機為高壓缸單獨分缸、中低壓缸合缸的結構，或高中壓缸合缸、低壓缸單獨分缸的結構。
[0026]優選地，所述低壓省煤器與所述除氧器之間的連接管道上設有一閥門。[0027]優選地，所述低壓蒸汽發生器的出汽口與所述除氧器的連接管路上設有一閥門。
[0028]優選地，所述低壓進汽管道上在所述低壓進汽閥組的上游設有一調節閥組。
[0029]如上所述，本實用新型的聯合循環的熱電聯供系統，具有以下有益效果:
[0030]在無供熱需求時，所述熱網抽汽系統的第一調節閥處于關閉狀態，所述第二調節閥處于全開狀態，汽輪機處于純凝汽式工況下運行，則本實用新型具有與傳統的凝汽式聯合循環發電系統相同的運行模式和相同的發電效率，與傳統的熱電聯供、聯合循環系統在無供熱工況下汽輪機內部通流中中壓缸內的旋轉隔板或座缸閥造成的節流損失依然存在相比，本實用新型的發電效率提高了 0.4%~0.5%。在有供熱需求時，由熱網抽汽系統的兩個調節閥來實現熱網所需的調整抽汽量，高壓排汽的蒸汽溫度要遠小于現有技術汽輪機中壓缸實現調整抽汽處蒸汽的溫度，因此，本實用新型比現有技術的溫差浪費小得多，從而使高品質能源浪費現象得到顯著改善。此外，本實用新型的汽輪機通流內無需設置旋轉隔板或內置式抽汽調節閥，汽輪機的通流內效率明顯高于傳統的方式下配備的抽汽式汽輪機的內效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1顯示為本實用新型的聯合循環的熱電聯供系統的結構示意圖。
[0032]元件標號說明
[0033]
I汽輪機1.1 高壓進汽閥組
1.2 中壓進汽閥組1.3 低壓_進汽閥組
1.4 高排逆止閨1.5 調節閥組`
[0034]
【權利要求】
1.一種聯合循環的熱電聯供系統,其特征在于,包括一汽輪機(I)、一余熱鍋爐(2)、一熱網抽汽系統(3)； 所述汽輪機(I)包括一高壓缸(HP)、一中壓缸(IP)和一低壓缸(LP);所述余熱鍋爐(2)包括高壓過熱器(2.1)、高壓蒸汽發生器(2.2)、高壓省煤器(2.3)、中壓過熱器(2.4)、中壓蒸汽發生器(2.5)、中壓省煤器(2.6)、低壓過熱器(2.7)、低壓蒸汽發生器(2.8)、低壓省煤器(2.9)； 所述低壓缸(LP )的排汽口連接有一凝汽器(5 )，所述凝汽器(5 )的熱井(5.1)里設有一補水系統(6)，所述凝汽器(5)連接所述低壓省煤器(2.9)，在所述凝汽器(5)與所述低壓省煤器(2.9)之間的管路上設有一凝結水泵(7)； 所述低壓省煤器(2.9)連接一除氧器(2.10)的進水口，所述除氧器(2.10)的出水口串聯有低壓給水泵(7.1)和高中壓給水泵(7.2)，所述低壓給水泵(7.1)的出水口還連接所述低壓蒸汽發生器(2.8)，所述高中壓給水泵(7.2)的出水口與所述中壓省煤器(2.6)、所述高壓省煤器(2.3)均連接； 所述低壓蒸汽發生器(2.8)、所述低壓過熱器(2.7)以及所述低壓缸(LP)的低壓進汽管道依次連接；所述高壓省煤器(2.3)、所述高壓蒸汽發生器(2.2)、所述高壓過熱器(2.1)以及所述高壓缸(HP)的高壓進汽管道依次連接；所述中壓省煤器(2.6)、所述中壓蒸汽發生器(2.5)、所述中壓過熱器(2.4)以及所述中壓缸(IP)的中壓進汽管道依次連接； 所述低壓蒸汽發生器(2.8)的出汽口還連接所述除氧器(2.10)； 所述中壓缸(IP)的排汽口與所述低壓缸(LP)的進汽口連接； 所述高壓缸(HP)的排汽管道上設有一高排逆止閥(1.4)，所述熱網抽汽系統(3)設于所述高排逆止閥(1.4)的下游，所述熱網抽汽系統(3)包括并聯的第一調節閥(3.1)和第二調節閥(3.2)，所述第一調節閥(3.1)連接供實現汽輪機一級調整抽汽的第一級減溫減壓裝置(3.3)，所述第二調節閥(3.2)連接一冷再熱管道，所述冷再熱管道與所述中壓蒸汽發生器(2.5 )和所述中壓過熱器(2.4 )之間的蒸汽管道連接。
2.根據權利要求1所述的聯合循環的熱電聯供系統，其特征在于:所述第一級減溫減壓裝置(3.3)的下游串聯有第二級減溫減壓裝置(3.6)或更多級減溫減壓裝置，每相鄰兩級的減溫減壓裝置之間均設有一調節閥(3.7)。
3.根據權利要求1或2所述的聯合循環的熱電聯供系統，其特征在于:所述低壓進汽管道上設有一低壓進汽閥組(1.3)，所述中壓進汽管道上設有一中壓進汽閥組(1.2)，所述高壓進汽管道設有一高壓進汽閥組(1.1)。
4.根據權利要求3所述的聯合循環的熱電聯供系統，其特征在于:所述中壓進汽管道上在所述中壓進汽閥組(1.2)的上游設有一熱網抽汽支路，所述熱網抽汽支路由上游至下游依次設有一調節閥(3.4)和一減溫減壓裝置(3.5)。
5.根據權利要求1所述的聯合循環的熱電聯供系統，其特征在于:所述高壓進汽管道上在所述高壓進汽閥組(1.0的上游設有連接所述冷再熱管道的一旁路管道；所述高壓缸(HP)的排汽口和所述高排逆止閥(1.4)之間的排汽管道上也設有一旁路管道，所述中壓進汽管道上在所述中壓進汽閥組(1.2)的上游也設有一旁路管道，所述低壓進汽管道上在所述低壓進汽閥組(1.3)的上游也設有一旁路管道，所述高壓缸的排汽管道上、所述中壓進汽管道上以及所述低壓進汽管道上的旁路管道均與所述凝汽器連接；四條所述旁路管道共同組成一芳路系統(4)。
6.根據權利要求5所述的聯合循環的熱電聯供系統，其特征在于:四條所述旁路管道上分別設有一閥門。
7.根據權利要求1所述的聯合循環的熱電聯供系統，其特征在于:所述汽輪機為高壓缸單獨分缸、中低壓缸合缸的結構，或高中壓缸合缸、低壓缸單獨分缸的結構。
8.根據權利要求1所述的聯合循環的熱電聯供系統，其特征在于:所述低壓省煤器(2.9)與所述除氧器(2.10)之間的連接管道上設有一閥門。
9.根據權利要求1所述的聯合循環的熱電聯供系統，其特征在于:所述低壓蒸汽發生器(2.8)的出汽口與所述除氧器(2.10)的連接管路上設有一閥門。
10.根據權利要求1所述的聯合循環的熱電聯供系統，其特征在于:所述低壓進汽管道上在所述低壓進汽閥組(1.·3)的上游設有一調節閥組(1.5)。
【文檔編號】F01K17/02GK203499735SQ201320551856
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月5日 優先權日:2013年9月5日
【發明者】張立建, 葉冬挺, 何宏, 金益波, 顧曉鷗, 彭運洪, 金光勛, 余炎, 陳倪, 蔣浦寧, 沈國平, 陽虹, 虎煜, 何阿平 申請人:上海電氣電站設備有限公司