CN103967544A - 燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统 - Google Patents

燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统 Download PDF

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周国锋
韩玲
高鹏
宋涛
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Abstract

本发明涉及工业节能减排技术领域，特别公开了一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统。该燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统，包括从燃气-蒸汽联合循环发电机组出来、进入凝汽器的蒸汽，其特征在于：所述凝汽器的出水管并联连接有循环水泵、凉水塔、热网回水管和通过热网循环水泵连通的供热首站，供热首站连接蒸汽轮机。本发明完全回收了蒸汽轮机的排汽损失，实现冷源损失为零，供热期整个系统的热效率达到90%以上，符合国家节能减排的需要。

Description

燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统
（一） 技术领域
本发明涉及工业节能减排技术领域，特别涉及一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统。
（二） 背景技术
常规的大型燃气-蒸汽联合循环发电机组，工作流程为空气经燃气轮机压气机压缩后进入燃烧室与天然气混合燃烧，燃烧后的燃气进入燃气透平时做功，做功后的高温烟气进入余热锅炉，余热锅炉吸收高温烟气余热产生蒸汽，进入与燃气轮机同轴的蒸汽轮机做功，共同拖动发电机发电，做完功的蒸汽排入凝汽器通过冷却塔冷却凝结后再通过水泵返回锅炉循环吸热。
燃气-蒸汽联合循环虽然提高了系统的热效率，但做功后的排汽，再经凝结器凝结过程中释放大量的汽化潜热造成热量浪费和系统热效率降低，如何回收排汽余热成为系统热效率进一步提高的关键。
（三） 发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、热能利用率高的燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统，包括从燃气-蒸汽联合循环发电机组出来、进入凝汽器的蒸汽，其特征在于：所述凝汽器的出水管并联连接有循环水泵、凉水塔、热网回水管和通过热网循环水泵连通的供热首站，供热首站连接蒸汽轮机。
本发明为了完全回收蒸汽轮机的排汽余热，在不改燃气-蒸汽机组整体布置的前提下，根据热网水利状况对凝汽器进行加强改造，对凝结水精处理装置进行高温改造，及对蒸汽轮机系统进行高背压改造。
本发明的更优方案为：
所述燃气-蒸汽联合循环发电机组为通过滤网连接空气管的压气机，压气机通过燃烧室连接燃气透平，燃气透平的烟气管道连接余热锅炉，余热锅炉的蒸汽管道连接蒸汽轮机，蒸汽轮机包括与燃气轮机同轴的高压缸、中压缸和低压缸，蒸汽轮机连接发电机。
所述凝汽器背压为30-60kPa或5-7kPa。
所述凝汽器的出水口通过阀门A连接循环水泵，通过阀门B连接凉水塔，通过阀门C连通热网回水管，通过阀门D连通热网循环水泵。
所述低压缸的低压转子为高背压供热转子或纯凝转子，低压缸通流部分为高背压通流部件或纯凝通流部件，低压缸排汽温度为69-86℃或30-45℃，将低压缸进行同时满足高背压与低背压运行的通流改造，设计制作高背压供热转子。
本发明完全回收了蒸汽轮机的排汽损失，实现冷源损失为零，供热期整个系统的热效率达到90%以上，符合国家节能减排的需要。
（四） 附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中，1空气管，2滤网，3压气机，4燃烧室，5燃气透平，6余热锅炉，7高压缸，8中压缸，9低压缸，10发电机，11凝汽器，12循环水泵，13凉水塔，14热网回水管，15热网循环水泵，16供热首站，17阀门A，18阀门B，19阀门C，20阀门D。
（五） 具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括从燃气-蒸汽联合循环发电机组出来、进入凝汽器11的蒸汽，所述凝汽器11的出水管并联连接有循环水泵12、凉水塔13、热网回水管14和通过热网循环水泵15连通的供热首站16，供热首站16连接蒸汽轮机；所述燃气-蒸汽联合循环发电机组为通过滤网2连接空气管1的压气机3，压气机3通过燃烧室4连接燃气透平5，燃气透平5的烟气管道连接余热锅炉6，余热锅炉6的蒸汽管道连接蒸汽轮机，蒸汽轮机包括与燃气轮机同轴的高压缸7、中压缸8和低压缸9，蒸汽轮机连接发电机10；所述凝汽器11背压为30-60kPa或5-7kPa；所述凝汽器11的出水口通过阀门A17连接循环水泵12，通过阀门B18连接凉水塔13，通过阀门C19连通热网回水管14，通过阀门D20连通热网循环水泵15；所述低压缸9的低压转子为高背压供热转子或纯凝转子，低压缸通流部分为高背压通流部件或纯凝通流部件，低压缸9排汽温度为69-86℃或30-45℃。
在采暖供热期，低压转子更换为高背压供热转子，低压缸通流部分同步更换为高背压通流部件，凝汽器背压由5-7kPa升至30-60kPa，低压缸排汽温度由30-45℃升至69-86℃。关闭阀门A、B，开启阀门C、D，将凝汽器的循环水系统切换至热网循环泵建立起来的热水管网循环水回路，形成新的“热-水”交换系统。循环水回路切换完成后，进入凝汽器的水流量降至9000-12000t/h，凝汽器背压经过凝汽器的第一次加热，热网循环水温度由50℃提升至66-83℃，然后经热网循环泵升压后送入供热首站，通过本机或临机抽汽将热网供水温度进一步加热后供向一次热网。供热期结束后，关闭阀门C、D，开启阀门A、B，热网循环泵及热网加热器退出运行，循环水系统由热网循环水系统切换到冷却塔循环水系统，压缸通流部分恢复纯凝通流部件，低压转子更换为纯凝转子，凝汽器背压恢复至5-7kPa。

Claims (5)

1.一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统，包括从燃气-蒸汽联合循环发电机组出来、进入凝汽器（11）的蒸汽，其特征在于：所述凝汽器（11）的出水管并联连接有循环水泵（12）、凉水塔（13）、热网回水管（14）和通过热网循环水泵（15）连通的供热首站（16），供热首站（16）连接蒸汽轮机。
2.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统，其特征在于：所述燃气-蒸汽联合循环发电机组为通过滤网（2）连接空气管（1）的压气机（3），压气机（3）通过燃烧室（4）连接燃气透平（5），燃气透平（5）的烟气管道连接余热锅炉（6），余热锅炉（6）的蒸汽管道连接蒸汽轮机，蒸汽轮机包括与燃气轮机同轴的高压缸（7）、中压缸（8）和低压缸（9），蒸汽轮机连接发电机（10）。
3.根据权利要求1或2所述的燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统，其特征在于：所述凝汽器（11）背压为30-60kPa或5-7kPa。
4.根据权利要求1或2所述的燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统，其特征在于：所述凝汽器（11）的出水口通过阀门A（17）连接循环水泵（12），通过阀门B（18）连接凉水塔（13），通过阀门C（19）连通热网回水管（14），通过阀门D（20）连通热网循环水泵（15）。
5.根据权利要求2所述的燃气-蒸汽联合循环发电机组余热利用系统，其特征在于：所述低压缸（9）的低压转子为高背压供热转子或纯凝转子，低压缸（9）通流部分为高背压通流部件或纯凝通流部件，低压缸（9）排汽温度为69-86℃或30-45℃。
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