CN106869538B - 燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，包括主厂房，主厂房包括相互临接的辅助厂房和汽机房，辅助厂房布置于汽机房的一侧；蒸汽轮发电机组，蒸汽轮发电机组设置于汽机房内；余热利用装置，余热利用装置紧邻布设于汽机房远离辅助厂房的一侧，且余热利用装置与蒸汽轮发电机组管路连接；及燃气轮发电机组，燃气轮发电机组布设于余热利用装置的进气端、且燃气轮发电机组与余热利用装置管路连接。如此可以避免余热利用装置(锅炉)、燃气机与主厂房之间的蒸汽、给水、冷却水等管道横跨辅助厂房，从而减少管道和线缆长度和管道压降程度，降低建造投资，提升经济性；此外还可以减少占用辅助厂房的空间，提高辅助厂房的空间利用率。

Description

燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构

技术领域

本发明涉及发电厂设计技术领域，特别是涉及一种燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构。

背景技术

能源紧缺，环境恶化已逐渐成为日趋严重的全球性问题。燃气蒸汽联合循环分布式能源站同时对外供应电、热、冷，能源梯级利用，具有高效、节能、降耗、运行灵活等特点，同时还可以改善电源结构，削峰填谷，提高供能安全和应急能力，是顺应国家能源发展潮流的主要供能方式。

对于燃气蒸汽联合循环分布式能源站，主厂房是最核心的建筑物之一，大部分主机设备和主要的热力系统工艺管线、电缆、辅助厂房均集中布置其中。主厂房、辅助厂房及其工艺设备的布置合理性，影响着建筑物容积、工艺管线、电缆敷设长度、施工组织顺序、设备的运行安全性、能源站的经济性。

燃气蒸汽联合循环分布式能源站的工艺流程大体为：燃气轮机排气进入余热锅炉，余热锅炉产生的蒸汽进入汽轮发电机组做功或供热。余热锅炉布置于燃气轮机排气系统后，余热锅炉的排气端布置主厂房，多台机组的蒸汽轮发电机组室内联合布置在主厂房内。主厂房采用主辅跨布置，由汽机房和辅助厂房组成，主跨为汽机房，辅跨为辅助厂房。(辅跨)辅助厂房布置在(主跨)汽机房和余热锅炉之间。

然而，辅助厂房布置在主跨和锅炉之间，会导致锅炉、燃机与主厂房之间的蒸汽管道、给水、冷却水等管道需要跨越辅跨，增加管道长度，初期投资较高，管道压降较大，经济性较差；此外，穿越辅跨的管道也会占用辅助厂房的布置空间，降低了辅助厂房的空间有效利用率；与此同时，也在一定程度上增加了热机管道布置与电、控设备，电缆的交叉和相互影响，安全性较差；汽轮发电机组的发电机出线较长，投资较高。

发明内容

基于此，本发明有必要提供一种燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，能够避免余热利用装置(锅炉)、燃气机与主厂房之间的蒸汽、给水、冷却水等管道横跨辅助厂房，从而减少管道和线缆长度和管道压降程度，降低建造投资，提升经济性；此外还可以减少占用辅助厂房的空间，提高辅助厂房的空间利用率。

其技术方案如下：

一种燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，包括：

主厂房，所述主厂房包括相互临接的辅助厂房和汽机房，所述辅助厂房布置于所述汽机房的一侧；

蒸汽轮发电机组，所述蒸汽轮发电机组设置于所述汽机房内；

余热利用装置，所述余热利用装置紧邻布设于所述汽机房远离所述辅助厂房的一侧，且所述余热利用装置与所述蒸汽轮发电机组管路连接；及

燃气轮发电机组，所述燃气轮发电机组布设于所述余热利用装置的进气端、且所述燃气轮发电机组与所述余热利用装置管路连接。

上述燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，通过将主厂房的辅助厂房布设于汽机房的一侧，并将蒸汽轮发电机组安设于汽机房内；之后将余热利用装置紧邻布设于汽机房远离辅助厂房的一侧，并使其与蒸汽轮发电机组管路连接，最后将燃气轮发电机组布设于余热利用装置的前端(进气端)并使其与余热利用装置管路连接。如此可以避免余热利用装置(锅炉)、燃气机与主厂房之间的蒸汽、给水、冷却水等管道横跨辅助厂房，从而减少管道和线缆长度和管道压降程度，降低建造投资，提升经济性；此外还可以减少占用辅助厂房的空间，提高辅助厂房的空间利用率。

下面对技术方案作进一步地说明：

在其中一个实施例中，包括至少两组所述蒸汽轮发电机组，至少两组所述蒸汽轮发电机组间隔且顺列布置，所述余热利用装置为余热锅炉，至少两台所述余热锅炉间隔且并排布置，且所述余热锅炉与所述蒸汽轮发电机组一一对应连接并呈一字型布置。如此可以大大缩短蒸汽轮发电机组与余热锅炉之间的热力管道及线缆的长度，降低初期投资；同时减少管道压降，提高蒸汽轮机的进汽容量，提高经济性，此外还有利于减少厂房占地空间大小。

在其中一个实施例中，包括至少两组所述燃气轮发电机组，至少两组所述燃气轮发电机组间隔且并排布置，所述燃气轮发电机组与所述余热锅炉一一对应连接并呈一字型布置。如此不仅可以通过合理的配对布置燃气轮发电机组与余热锅炉的数量来满足能源站的产能及供能需要，同时通过两者的一字型布置结构还可以尽可能减少热力管及电缆的长度，降低制造成本和能耗损失，提高经济性。

在其中一个实施例中，所述辅助厂房与所述汽机房为联合建筑，且所述辅助厂房与所述汽机房在长度方向并排紧贴布置。因而通过将辅助厂房与汽机房的长度设计成相同的并使两者并排紧贴布置，不仅可以在尽量减少占地面积的前提下尽可能提升厂房的容量，确保能源站的工作性能；另一方面，辅助厂房也可以在一定程度上隔绝汽机房生产时的噪音。

在其中一个实施例中，所述汽机房布置在所述辅助厂房和所述余热锅炉之间，所述辅助厂房围设于所述汽机房的外侧，所述汽机房和所述余热锅炉之间不设置辅助厂房，所述辅助厂房、所述汽机房、所述余热锅炉和所述燃气轮发电机组顺序布置。因而通过将辅助厂房围设于汽机房的外侧布置，可以进一步减小和隔绝汽机房对厂区及周边环境的噪音影响，环保效果显著。

在其中一个实施例中，还包括凝汽器和辅机设备，所述凝汽器和所述辅机设备均设置于所述汽机房内，所述蒸汽轮发电机组包括相互连接的蒸汽轮机和蒸汽轮发电机，所述蒸汽轮发电机、所述蒸汽轮机、所述凝汽器和所述辅机设备相互配合形成纵向顺列布置结构。如此可以在较少占地空间的汽机房内合理布置各种生产设备，有利于提高厂房的空间有效利用率，且可相应地减少主厂房占地，降低主厂房的土建初投资。

在其中一个实施例中，还包括配电室、电源室、电子设备室、取样加药室等，所述配电室、所述电源室、所述电子设备室及所述取样加药室均设置于所述辅助厂房内、并相互配合形成纵向顺列布置结构。如此可以在较少占地空间的辅助长房内合理布置各种生产工作室，有利于提高厂房的空间有效利用率，且可相应地减少主厂房占地，降低主厂房的土建初投资。

在其中一个实施例中，所述蒸汽轮发电机组与所述余热利用装置之间的热力管道与电缆间隔且平行布置。因而可以避免或有效减轻热机管道布置和电控设备间与电缆交叉布置所产生的相互干扰影响，从而提高机组的运行安全性和可靠性，同时后期运行维护作业也更加方便。

附图说明

图1为本发明实施例所述的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构的结构示意图。

附图标记说明：

100、主厂房，110、辅助厂房，120、汽机房，200、蒸汽轮发电机组，210、蒸汽轮机，220、蒸汽轮发电机，300、余热锅炉，400、燃气轮发电机组，410、燃气轮机，420、燃气轮发电机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为本发明展示的一种实施例的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，包括：主厂房100，所述主厂房100包括相互临接的辅助厂房110和汽机房120，所述辅助厂房110布置于所述汽机房120的一侧；蒸汽轮发电机组200，所述蒸汽轮发电机组200设置于所述汽机房120内；余热利用装置，所述余热利用装置紧邻布设于所述汽机房120远离所述辅助厂房110的一侧，且所述余热利用装置与所述蒸汽轮发电机组200管路连接；及燃气轮发电机组400，所述燃气轮发电机组400布设于所述余热利用装置的进气端、且所述燃气轮发电机组400与所述余热利用装置管路连接。

上述燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，通过将主厂房100的辅助厂房110布设于汽机房120的一侧，并将蒸汽轮发电机组200安设于汽机房120内；之后将余热利用装置紧邻布设于汽机房120远离辅助厂房110的一侧，并使其与蒸汽轮发电机组200管路连接，最后将燃气轮发电机组400布设于余热利用装置的前端(进气端)并使其与余热利用装置管路连接。如此可以避免余热利用装置(锅炉)、燃气机与主厂房100之间的蒸汽、给水、冷却水等管道横跨辅助厂房110，从而减少管道和线缆长度和管道压降程度，降低建造投资，提升经济性；此外还可以减少占用辅助厂房110的空间，提高辅助厂房110的空间利用率。

在上述实施例中，辅助厂房110和汽机房120优选是矩形结构，因而能够一定的占地面积上具有更大的空间大小。辅助厂房110和汽机房120采用联合厂房布置型式，减少建筑占地，，降低制造成本。

在一个实施例中，包括至少两组所述蒸汽轮发电机组200，至少两组所述蒸汽轮发电机组200间隔且顺列布置，所述余热利用装置为余热锅炉300，至少两台所述余热锅炉300间隔且并排布置，且所述余热锅炉300与所述蒸汽轮发电机组200一一对应连接并呈一字型布置。如此可以大大缩短蒸汽轮发电机组200与余热锅炉300之间的热力管道及线缆的长度，降低初期投资；同时减少管道压降，提高蒸汽轮机210的进汽容量，提高经济性，此外还有利于减少厂房占地空间大小。此外，根据实际需求，蒸汽轮发电机组200还可以是三组或以上的数量，布置方式也可以是其他结构的变换。

进一步地，上述燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构还包括凝汽器和辅机设备，所述凝汽器和所述辅机设备均设置于所述汽机房120内，所述蒸汽轮发电机组200包括相互连接的蒸汽轮机210和蒸汽轮发电机220，所述蒸汽轮发电机220、所述蒸汽轮机210、所述凝汽器和所述辅机设备相互配合形成纵向顺列布置结构。如此可以在较少占地空间的汽机房120内合理布置各种生产设备，有利于提高厂房的空间有效利用率，且可相应地减少主厂房100占地，降低主厂房100的土建初投资。其中，上述辅机设备至少包括蒸汽循环热力系统。

请参照图1，此外，包括至少两组所述燃气轮发电机组400，至少两组所述燃气轮发电机组间隔且并排布置，所述燃气轮发电机组400与所述余热锅炉300一一对应连接并呈一字型布置。如此不仅可以通过合理的配对布置燃气轮发电机组400与余热锅炉300的数量来满足能源站的产能及供能需要，同时通过两者的一字型布置结构还可以尽可能减少热力管及电缆的长度，降低制造成本和能耗损失，提高经济性。

在一个实施例中，所述辅助厂房110与所述汽机房120为联合建筑，且所述辅助厂房110与所述汽机房120在长度方向并排紧贴布置。因而通过将辅助厂房110与汽机房120的长度设计成相同的并使两者并排紧贴布置，不仅可以在尽量减少占地面积的前提下尽可能提升厂房的容量，确保能源站的工作性能；另一方面，辅助厂房110也可以在一定程度上隔绝汽机房120生产时的噪音。

在上述实施例的基础上，所述汽机房布置在所述辅助厂房和所述余热锅炉之间，所述辅助厂房110围设于所述汽机房120的外侧，所述汽机房和所述余热锅炉之间不设置辅助厂房，所述辅助厂房、所述汽机房、所述余热锅炉和所述燃气轮发电机组顺序布置。因而通过将辅助厂房110围设于汽机房120的外侧布置，可以进一步减小和隔绝汽机房120对厂区及周边环境的噪音影响，环保效果显著。可选地，辅助厂房110为U字型，通过U型槽环抱汽机房120的三个侧面，以实现最大限度的隔噪作用。

此外，上述燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构还包括配电室、电源室、电子设备室、取样加药室等，所述配电室、所述电源室、所述电子设备室及所述取样加药室均设置于所述辅助厂房110内、并相互配合形成纵向顺列布置结构。如此可以在较少占地空间的辅助长房内合理布置各种生产工作室，有利于提高厂房的空间有效利用率，且可相应地减少主厂房100占地，降低主厂房100的土建初投资。

所述汽机房120布置在所述辅助厂房110和所述余热锅炉300之间，汽机房120紧靠余热锅炉300布置。所述燃气轮发电机组400、所述余热锅炉300锅炉与所述汽机房120之间的热力系统管道、电缆等可直接相连接，布置在所述汽机房120的一侧，无需穿越所述辅助厂房110。所述汽机房120和所述辅助厂房110之间的电缆等也可直接相连，且布置在所述汽机房120另一侧。因而可以避免或有效减轻热机管道布置和电控设备间与电缆交叉布置所产生的相互干扰影响，从而提高机组的运行安全性和可靠性，同时后期运行维护作业也更加方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，其特征在于，包括：

主厂房，所述主厂房包括相互临接的辅助厂房和汽机房，所述辅助厂房布置于所述汽机房的一侧；

蒸汽轮发电机组，所述蒸汽轮发电机组设置于所述汽机房内；

余热利用装置，所述余热利用装置紧邻布设于所述汽机房远离所述辅助厂房的一侧，且所述余热利用装置与所述蒸汽轮发电机组管路连接；及

燃气轮发电机组，所述燃气轮发电机组布设于所述余热利用装置的进气端、且所述燃气轮发电机组与所述余热利用装置管路连接；所述辅助厂房围设于所述汽机房的外侧；所述辅助厂房为U字型，通过U型槽环抱所述汽机房的三个侧面。

2.根据权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，其特征在于，包括至少两组所述蒸汽轮发电机组，至少两组所述蒸汽轮发电机组间隔且顺列布置，所述余热利用装置为余热锅炉，至少两台所述余热锅炉间隔且并排布置，且所述余热锅炉与所述蒸汽轮发电机组一一对应连接并呈一字型布置。

3.根据权利要求2所述的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，其特征在于，包括至少两组所述燃气轮发电机组，至少两组所述燃气轮发电机组间隔且并排布置，所述燃气轮发电机组与所述余热锅炉一一对应连接并呈一字型布置。

4.根据权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，其特征在于，所述辅助厂房与所述汽机房为联合建筑，且所述辅助厂房与所述汽机房在长度方向并排紧贴布置。

5.根据权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，其特征在于，所述汽机房布置在所述辅助厂房和所述余热锅炉之间，所述汽机房和所述余热锅炉之间不设置辅助厂房，所述辅助厂房、所述汽机房、所述余热锅炉和所述燃气轮发电机组顺序布置。

6.根据权利要求1至5任一项所述的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，其特征在于，还包括凝汽器和辅机设备，所述凝汽器和所述辅机设备均设置于所述汽机房内，所述蒸汽轮发电机组包括相互连接的蒸汽轮机和蒸汽轮发电机，所述蒸汽轮发电机、所述蒸汽轮机、所述凝汽器和所述辅机设备相互配合形成纵向顺列布置结构。

7.根据权利要求6所述的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，其特征在于，所述辅机设备至少包括蒸汽循环热力系统。

8.根据权利要求1至5任一项所述的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，其特征在于，还包括配电室、电源室、电子设备室和取样加药室，所述配电室、所述电源室、所述电子设备室及所述取样加药室均设置于所述辅助厂房内、并相互配合形成纵向顺列布置结构。

9.根据权利要求1至5任一项所述的燃气蒸汽联合循环分布式能源站布置结构，其特征在于，所述蒸汽轮发电机组与所述余热利用装置之间的热力管道与电缆间隔且平行布置。

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