CN104534539A - 一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置及供热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置及供热方法，它包括燃气蒸汽联合循环系统、热网回水加热系统和热力站，燃气蒸汽联合循环系统通过热网回水加热系统与热力站连接；燃气蒸汽联合循环系统包括燃气轮机、余热锅炉、直接接触式烟气冷凝换热器和蒸汽轮机；燃气轮机连接余热锅炉，余热锅炉连接直接接触式烟气冷凝换热器和蒸汽轮机；热力站包括热水型吸收式热泵和水水换热器；热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵和汽水换热器；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵分别连接汽水换热器、直接接触式烟气冷凝换热器、余热锅炉、蒸汽轮机和热力站，汽水换热器分别连接余热锅炉、蒸汽轮机和热力站。本发明可广泛应用于回收电厂余热的工业中。

Description

一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置及供热方法
技术领域
本发明涉一种供热装置及供热方法，特别是关于一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置及供热方法。
背景技术
燃气热电联产是一种热能、电能同时生产的能源利用形式，它将高品位的热能用于发电，低品位的热能用于供热，既提高能源的利用效率，又减少了环境污染。而天然气是一种高热值的清洁能源，燃烧时产生的温室气体和其它有害物质远远少于其它化石能源，因此天然气热电联产在降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的应用价值。
目前的燃气蒸汽联合循环热电联产主要由燃气蒸汽联合循环(燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机)、汽水换热器等组成。目前的燃气热电联产集中供热装置主要存在的问题有：(1)热电比偏低。常规燃气热电联产组合所产生的热电比例是有一定局限的，越是先进的、转换效率高的机组，因为一次发电效率高，所以热电比越小，以10万kW的燃气蒸汽联合循环为例，其热电比为0.7左右。热电比偏低意味着供热效率低，为了满足供热负荷，需要消耗大量的天然气，这不仅会造成环境污染，而且对供热安全性造成影响。(2)能量损失大。常规燃气蒸汽联合循环热电联产集中供热系统的排烟温度一般为90℃甚至更高，这部分热量中含大量的水蒸气汽化潜热，一般占到天然气低位热值的10％～11％左右。另外，汽机的凝气排热由循环水带走，释放到大气中，这部分热量占天然气低位热值的6％～12％左右。(3)环保及景观效果差。如上所述，大量的燃气消耗必然造成大量的污染物排放，另外，烟气中含有的大量水蒸气造成了烟囱冒“白烟”的景象，环境污染和景观效果较差。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可回收电厂余热、提高能源的综合利用效率、减少能源消耗和环境污染的燃气蒸汽联合循环集中供热装置及供热方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：它包括燃气蒸汽联合循环系统、热网回水加热系统和热力站，所述燃气蒸汽联合循环系统通过所述热网回水加热系统与所述热力站连接；
所述燃气蒸汽联合循环系统包括燃气轮机、余热锅炉、直接接触式烟气冷凝换热器和蒸汽轮机；所述燃气轮机的排气口连接所述余热锅炉的烟气进口；所述余热锅炉的烟气出口连接所述直接接触式烟气冷凝换热器的烟气进口，所述余热锅炉的排汽出口连接所述蒸汽轮机的抽汽进口，所述余热锅炉的疏水进口连接所述热网回水加热系统；所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口、第二中间介质水进口和第二中间介质水出口都连接至所述热网回水加热系统都连接至所述热网回水加热系统；所述蒸汽轮机的抽汽出口连接至所述热网回水加热系统；
所述热力站包括热水型吸收式热泵和水水换热器；所述热水型吸收式热泵的热网回水出口、热网供水进口都连接至所述热网回水加热系统，所述热水型吸收式热泵的热网供水出口连接所述水水换热器的热网供水进口，所述热水型吸收式热泵的热网回水进口连接所述水水换热器的热网供水出口。
所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵和汽水换热器；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口，所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口。
所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器和电厂内水水换热器；所述电厂内水水换热器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口，所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口。
所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器和凝汽器；所述电厂内水水换热器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述凝汽器的热网水进口；所述凝汽器的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热力站内的热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口和所述凝汽器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口和所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器和凝汽器；所述凝汽器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述凝汽器的热网水出口连接所述电厂内水水换热器的热网水进口，所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口，所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口和所述凝汽器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口和所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器和凝汽器；所述电厂内水水换热器的热网水进口、所述凝汽器的热网水进口都连接至所述热水型吸收式热泵的热网回水出口；所述电厂内水水换热器的热网水出口、所述凝汽器的热网水出口都连接至所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口和所述凝汽器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口和所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、凝汽器和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的中间冷却循环水出口、中间冷却循环水进口分别与所述凝汽器的中间冷却循环水进口、中间冷却循环水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口、所述凝汽器的疏水出口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器、凝汽器和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵；所述电厂内水水换热器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的中间冷却循环水出口、中间冷却循环水进口分别与所述凝汽器的中间冷却循环水进口、中间冷却循环水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口、所述凝汽器的疏水出口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器、凝汽器和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵；所述凝汽器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口；所述凝汽器的热网水出口连接所述电厂内水水换热器的热网水进口；所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口，所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的中间冷却循环水出口、中间冷却循环水进口分别与所述凝汽器的中间冷却循环水进口、中间冷却循环水出口连接；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口、所述凝汽器的疏水出口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
所述燃气蒸汽联合循环集中供热装置的供热方法，包括以下步骤：
1)在燃气蒸汽联合循环系统中，天然气和空气在燃气轮机的燃烧室混合燃烧后产生高温烟气，高温烟气流入燃气轮机的燃气透平中膨胀做功，并带动发电机发电；做功后的烟气进入余热锅炉，在余热锅炉中加热锅炉给水，使得余热锅炉中产生高温蒸汽；余热锅炉排出的烟气进入直接接触式烟气冷凝换热器中被冷却降温后排入大气，余热锅炉中产生的高温蒸汽进入蒸汽轮机中做功发电，并在蒸汽轮机中提取抽汽，提取的抽汽进入热网回水加热系统；
2)进入热力站的用户回水作为热网低温回水从热力站排出，进入热网回水加热系统，在热网回水加热系统中被加热，加热后的热网低温回水作为热网高温供水返回热力站；其中，热网回水加热系统中产生的中间介质水进入直接接触式烟气冷凝换热器中被直接接触式烟气冷凝换热器中的烟气加热，加热后的中间介质水返回热网回水加热系统；热网回水加热系统中产生的抽汽凝水均返回蒸汽锅炉；
3)返回热力站的热网高温供水首先作为驱动热源进入热水型吸收式热泵，在热水型吸收式热泵中放热降温后进入热力站内水水换热器加热用户供水，在热力站内水水换热器降温后再次进入热水型吸收式热泵作为低位热源，最终放热降温到最初的热网低温回水温度后再次作为热网低温回水从热力站进入热网回水加热系统。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用直接接触式烟气冷凝换热器、回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵和凝汽器等仪器，可以有效地回收烟气冷凝汽化潜热和乏汽余热，降低排烟温度，减少对环境的污染。2、本发明由于采用水水换热器、汽水换热器等对电厂内的热网低温回水进行加热，加热过程中的中间介质水、抽汽凝水的循环利用充分回收了余热锅炉的烟气冷凝余热和凝汽器的乏汽余热，进一步减少了能源的浪费。3、本发明由于在热力站采用热水吸收式热泵和水水换热器组合的方式有效利用热网高温供水的热量，同时对用户供水进行加热，实现了能源的梯级利用，综合提高了能源的有效利用率。综上所述，本发明可以广泛应用于回收电厂余热、提高能源综合利用效率的工业中。
附图说明
图1是本发明的第一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置整体示意图；
图2是本发明的第二种燃气蒸汽联合循环集中供热装置整体示意图；
图3是本发明的第三种燃气蒸汽联合循环集中供热装置整体示意图；
图4是本发明的第四种燃气蒸汽联合循环集中供热装置整体示意图；
图5是本发明的第五种燃气蒸汽联合循环集中供热装置整体示意图；
图6是本发明的第六种燃气蒸汽联合循环集中供热装置整体示意图；
图7是本发明的第七种燃气蒸汽联合循环集中供热装置整体示意图；
图8是本发明的第八种燃气蒸汽联合循环集中供热装置整体示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其包括燃气蒸汽联合循环系统、热力站和热网回水加热系统；燃气蒸汽联合循环系统通过热网回水加热系统与热力站连接。
燃气蒸汽联合循环系统包括燃气轮机1、余热锅炉2、直接接触式烟气冷凝换热器3和蒸汽轮机4。燃气轮机1的排气口连接余热锅炉2的烟气进口。余热锅炉2的烟气出口连接直接接触式烟气冷凝换热器3的烟气进口，余热锅炉2的排汽出口连接蒸汽轮机4的蒸汽进口，余热锅炉2的疏水进口连接热网回水加热系统。直接接触式烟气冷凝换热器3的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口、第二中间介质水进口和第二中间介质水出口都连接至热网回水加热系统；蒸汽轮机4的抽汽出口连接至热网回水加热系统。
热力站包括热水型吸收式热泵5和水水换热器6。热水型吸收式热泵5的热网回水出口、热网供水进口都连接至热网回水加热系统，热水型吸收式热泵5的热网供水出口连接水水换热器6的热网供水进口，热水型吸收式热泵5的热网回水进口连接水水换热器6的热网供水出口。
如图1所示，本发明的热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7和汽水换热器8。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水进口连接热水型吸收式热泵5的热网回水出口，回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水出口连接汽水换热器8的热网水进口，汽水换热器8的热网水出口连接热水型吸收式热泵5的热网供水进口。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接，回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的疏水出口、汽水换热器8的疏水出口都连接至余热锅炉2的疏水进口，回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的抽汽进口、汽水换热器8的抽汽进口都连接至蒸汽轮机4的抽汽出口。
在一个优选的实施例中，如图2所示，热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7、汽水换热器8和电厂内水水换热器9。电厂内水水换热器9的热网水进口连接热水型吸收式热泵5的热网回水出口，电厂内水水换热器9的热网水出口连接回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水进口。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水出口连接汽水换热器8的热网水进口，汽水换热器8的热网水出口连接热水型吸收式热泵5的热网供水进口。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；电厂内水水换热器9的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的疏水出口、汽水换热器8的疏水出口都连接至余热锅炉2的疏水进口，回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的抽汽进口、汽水换热器8的抽汽进口都连接至蒸汽轮机4的抽汽出口。
在一个优选的实施例中，如图3所示，热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7、汽水换热器8、电厂内水水换热器9和凝汽器10。电厂内水水换热器9的热网水进口连接热水型吸收式热泵5的热网回水出口，电厂内水水换热器9的热网水出口连接凝汽器10的热网水进口。凝汽器10的热网水出口连接回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水进口；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水出口连接汽水换热器8的热网水进口；汽水换热器8的热网水出口连接热力站内的热水型吸收式热泵5的热网供水进口。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；电厂内水水换热器9的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的疏水出口、汽水换热器8的疏水出口和凝汽器10的疏水出口都连接至余热锅炉2的疏水进口；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的抽汽进口、汽水换热器8的抽汽进口都连接至蒸汽轮机4的抽汽出口；凝汽器10的排汽进口连接至蒸汽轮机4的排汽出口。
在一个优选的实施例中，如图4所示，热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7、汽水换热器8、电厂内水水换热器9和凝汽器10。凝汽器10的热网水进口连接热水型吸收式热泵5的热网回水出口，凝汽器10的热网水出口连接电厂内水水换热器9的热网水进口，电厂内水水换热器9的热网水出口连接回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水进口；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水出口连接汽水换热器8的热网水进口，汽水换热器8的热网水出口连接热水型吸收式热泵5的热网供水进口。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；电厂内水水换热器9的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的疏水出口、汽水换热器8的疏水出口和凝汽器10的疏水出口都连接至余热锅炉2的疏水进口，回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的抽汽进口、汽水换热器8的抽汽进口都连接至蒸汽轮机4的抽汽出口；凝汽器10的排汽进口连接至蒸汽轮机4的排汽出口。
在一个优选的实施例中，如图5所示，热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7、汽水换热器8、电厂内水水换热器9和凝汽器10。电厂内水水换热器9的热网水进口、凝汽器10的热网水进口都连接至热水型吸收式热泵5的热网回水出口；电厂内水水换热器9的热网水出口、凝汽器10的热网水出口都连接至回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水进口，回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水出口连接汽水换热器8的热网水进口；汽水换热器8的热网水出口连接热水型吸收式热泵5的热网供水进口。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；电厂内水水换热器9的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的疏水出口、汽水换热器8的疏水出口和凝汽器10的疏水出口都连接至余热锅炉2的疏水进口；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的抽汽进口、汽水换热器8的抽汽进口都连接至蒸汽轮机4的抽汽出口；凝汽器10的排汽进口连接至蒸汽轮机4的排汽出口。
在一个优选的实施例中，如图6所示，热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7、汽水换热器8、凝汽器10和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11。回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的热网水进口连接热水型吸收式热泵5的热网回水出口，回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的热网水出口连接回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水进口；回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的中间冷却循环水出口、中间冷却循环水进口分别与凝汽器10的中间冷却循环水进口、中间冷却循环水出口连接。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水出口连接汽水换热器8的热网水进口；汽水换热器8的热网水出口连接热水型吸收式热泵5的热网供水进口。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的疏水出口、汽水换热器8的疏水出口、凝汽器10的疏水出口和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的疏水出口都连接至余热锅炉2的疏水进口；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的抽汽进口、汽水换热器8的抽汽进口和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的抽汽进口都连接至蒸汽轮机4的抽汽出口；凝汽器10的排汽进口连接至蒸汽轮机4的排汽出口。
在一个优选的实施例中，如图7所示，热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7、汽水换热器8、电厂内水水换热器9、凝汽器10和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11。电厂内水水换热器9的热网水进口连接热水型吸收式热泵5的热网回水出口，电厂内水水换热器9的热网水出口连接回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的热网水进口；回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的热网水出口连接回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水进口；回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的中间冷却循环水出口、中间冷却循环水进口分别与凝汽器10的中间冷却循环水进口、中间冷却循环水出口连接。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水出口连接汽水换热器8的热网水进口；汽水换热器8的热网水出口连接热水型吸收式热泵5的热网供水进口。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；电厂内水水换热器9的中间介质水出口、中间介质水进口分别与直接接触式烟气冷凝换热器3的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的疏水出口、汽水换热器8的疏水出口、凝汽器10的疏水出口和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的疏水出口都连接至余热锅炉2的疏水进口；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的抽汽进口、汽水换热器8的抽汽进口和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的抽汽进口都连接至蒸汽轮机4的抽汽出口；凝汽器10的排汽进口连接至蒸汽轮机4的排汽出口。
在一个优选的实施例中，如图8所示，热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7、汽水换热器8、电厂内水水换热器9、凝汽器10和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11。凝汽器10的热网水进口连接热水型吸收式热泵5的热网回水出口；凝汽器10的热网水出口连接电厂内水水换热器9的热网水进口；电厂内水水换热器9的热网水出口连接回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水进口；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的热网水出口连接回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的热网水进口；回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的热网水出口连接汽水换热器8的热网水进口，回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的中间冷却循环水出口、中间冷却循环水进口分别与凝汽器10的中间冷却循环水进口、中间冷却循环水出口连接；汽水换热器8的热网水出口连接热水型吸收式热泵5的热网供水进口。回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的疏水出口、汽水换热器8的疏水出口、凝汽器10的疏水出口和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的疏水出口都连接至余热锅炉2的疏水进口；回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵7的抽汽进口、汽水换热器8的抽汽进口和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵11的抽汽进口都连接至蒸汽轮机4的抽汽出口；凝汽器10的排汽进口连接至蒸汽轮机4的排汽出口。
在一个优选的实施例中，在热力站和热网回水加热系统之间设置有一水泵12，用于将热力站中的热网低温回水输送至热网回水加热系统。
基于上述实施例中提供的燃气蒸汽联合循环集中供热装置，本发明还提出了一种燃气蒸汽联合循环集中供热方法，包括以下步骤：
1)在燃气蒸汽联合循环系统中，天然气和空气在燃气轮机1的燃烧室混合燃烧后产生高温烟气，高温烟气流入燃气轮机1的燃气透平中膨胀做功，并带动发电机发电；做功后的烟气进入余热锅炉2，在余热锅炉2中加热锅炉给水，使得余热锅炉2中产生高温蒸汽；余热锅炉2排出的烟气进入直接接触式烟气冷凝换热器3中被冷却降温后排入大气，余热锅炉2中产生的高温蒸汽进入蒸汽轮机4中做功发电，并在蒸汽轮机4中提取抽汽，提取的抽汽进入热网回水加热系统。
2)进入热力站的用户回水作为热网低温回水从热力站排出，进入热网回水加热系统，在热网回水加热系统中被加热，加热后的热网低温回水作为热网高温供水返回热力站。其中，热网回水加热系统中产生的中间介质水进入直接接触式烟气冷凝换热器3中被直接接触式烟气冷凝换热器3中的烟气加热，加热后的中间介质水返回热网回水加热系统；热网回水加热系统中产生的抽汽凝水均返回蒸汽锅炉2。
3)返回热力站的热网高温供水首先作为驱动热源进入热水型吸收式热泵5，在热水型吸收式热泵5中放热降温后进入热力站内水水换热器6加热用户供水，在热力站内水水换热器6降温后再次进入热水型吸收式热泵5作为低位热源，最终放热降温到最初的热网低温回水温度后再次作为热网低温回水从热力站进入热网回水加热系统。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：它包括燃气蒸汽联合循环系统、热网回水加热系统和热力站，所述燃气蒸汽联合循环系统通过所述热网回水加热系统与所述热力站连接；
所述燃气蒸汽联合循环系统包括燃气轮机、余热锅炉、直接接触式烟气冷凝换热器和蒸汽轮机；所述燃气轮机的排气口连接所述余热锅炉的烟气进口；所述余热锅炉的烟气出口连接所述直接接触式烟气冷凝换热器的烟气进口，所述余热锅炉的排汽出口连接所述蒸汽轮机的抽汽进口，所述余热锅炉的疏水进口连接所述热网回水加热系统；所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口、第二中间介质水进口和第二中间介质水出口都连接至所述热网回水加热系统都连接至所述热网回水加热系统；所述蒸汽轮机的抽汽出口连接至所述热网回水加热系统；
所述热力站包括热水型吸收式热泵和水水换热器；所述热水型吸收式热泵的热网回水出口、热网供水进口都连接至所述热网回水加热系统，所述热水型吸收式热泵的热网供水出口连接所述水水换热器的热网供水进口，所述热水型吸收式热泵的热网回水进口连接所述水水换热器的热网供水出口。
2.如权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵和汽水换热器；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口，所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口。
3.如权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器和电厂内水水换热器；所述电厂内水水换热器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口，所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口。
4.如权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器和凝汽器；所述电厂内水水换热器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述凝汽器的热网水进口；所述凝汽器的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热力站内的热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口和所述凝汽器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口和所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
5.如权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器和凝汽器；所述凝汽器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述凝汽器的热网水出口连接所述电厂内水水换热器的热网水进口，所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口，所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口和所述凝汽器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口和所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
6.如权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器和凝汽器；所述电厂内水水换热器的热网水进口、所述凝汽器的热网水进口都连接至所述热水型吸收式热泵的热网回水出口；所述电厂内水水换热器的热网水出口、所述凝汽器的热网水出口都连接至所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口，所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口和所述凝汽器的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口和所述汽水换热器的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
7.如权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、凝汽器和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的中间冷却循环水出口、中间冷却循环水进口分别与所述凝汽器的中间冷却循环水进口、中间冷却循环水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口、所述凝汽器的疏水出口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
8.如权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器、凝汽器和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵；所述电厂内水水换热器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口，所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的中间冷却循环水出口、中间冷却循环水进口分别与所述凝汽器的中间冷却循环水进口、中间冷却循环水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第一中间介质水进口、第一中间介质水出口连接；所述电厂内水水换热器的中间介质水出口、中间介质水进口分别与所述直接接触式烟气冷凝换热器的第二中间介质水进口、第二中间介质水出口连接；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口、所述凝汽器的疏水出口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
9.如权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环集中供热装置，其特征在于：所述热网回水加热系统包括回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵、汽水换热器、电厂内水水换热器、凝汽器和回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵；所述凝汽器的热网水进口连接所述热水型吸收式热泵的热网回水出口；所述凝汽器的热网水出口连接所述电厂内水水换热器的热网水进口；所述电厂内水水换热器的热网水出口连接所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水进口；所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的热网水出口连接所述汽水换热器的热网水进口，所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的中间冷却循环水出口、中间冷却循环水进口分别与所述凝汽器的中间冷却循环水进口、中间冷却循环水出口连接；所述汽水换热器的热网水出口连接所述热水型吸收式热泵的热网供水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口、所述汽水换热器的疏水出口、所述凝汽器的疏水出口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的疏水出口都连接至所述余热锅炉的疏水进口；所述回收烟气余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口、所述汽水换热器的抽汽进口和所述回收乏汽余热的蒸汽型吸收式热泵的抽汽进口都连接至所述蒸汽轮机的抽汽出口；所述凝汽器的排汽进口连接至所述蒸汽轮机的排汽出口。
10.一种如权利要求1到9任一项所述燃气蒸汽联合循环集中供热装置的供热方法，包括以下步骤：
1)在燃气蒸汽联合循环系统中，天然气和空气在燃气轮机的燃烧室混合燃烧后产生高温烟气，高温烟气流入燃气轮机的燃气透平中膨胀做功，并带动发电机发电；做功后的烟气进入余热锅炉，在余热锅炉中加热锅炉给水，使得余热锅炉中产生高温蒸汽；余热锅炉排出的烟气进入直接接触式烟气冷凝换热器中被冷却降温后排入大气，余热锅炉中产生的高温蒸汽进入蒸汽轮机中做功发电，并在蒸汽轮机中提取抽汽，提取的抽汽进入热网回水加热系统；
2)进入热力站的用户回水作为热网低温回水从热力站排出，进入热网回水加热系统，在热网回水加热系统中被加热，加热后的热网低温回水作为热网高温供水返回热力站；其中，热网回水加热系统中产生的中间介质水进入直接接触式烟气冷凝换热器中被直接接触式烟气冷凝换热器中的烟气加热，加热后的中间介质水返回热网回水加热系统；热网回水加热系统中产生的抽汽凝水均返回蒸汽锅炉；
3)返回热力站的热网高温供水首先作为驱动热源进入热水型吸收式热泵，在热水型吸收式热泵中放热降温后进入热力站内水水换热器加热用户供水，在热力站内水水换热器降温后再次进入热水型吸收式热泵作为低位热源，最终放热降温到最初的热网低温回水温度后再次作为热网低温回水从热力站进入热网回水加热系统。
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