CN111412032A - 一种联合循环机组 - Google Patents

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梁珊珊
陶健
贾文
杨小军
夏开君
赵志龙
吕敏
郭寿斌
宋映波
贾鹏玉
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Abstract

本发明公开了一种联合循环机组，包括第一燃气轮机组、第二燃气轮机组、蒸汽轮机组、A余热锅炉和B余热锅炉，所述的蒸汽轮机组分别与第一燃气轮机组、第二燃气轮机组连通，第一燃气轮机组包含有用于发电的A发电机，第二燃气轮机组包含有用于发电的B发电机，蒸汽轮机组含有用于发电的C发电机。本发明的有益效果是：本方案能够通过调节A发电机与B发电机的负荷来实现调峰的功能，能够根据用电情况实现快速调节发电机输出的电力。

Description

一种联合循环机组
技术领域
本发明涉及燃气-蒸汽联合循环发电技术领域，具体的说，是一种联合循环机组。
背景技术
目前，我国传统能源与新能源多分布于西部，电力能源使用多在东部，有效的解决途径是采用高电压等级直流进行大容量输电以满足东西部能源产需平衡。随着特高压直流远距离输电技术的推广应用，“强直弱交”现象日益明显,交流电网短路容量降低，电网抗无功冲击和电压稳定问题日益突出。另外，为了推进天然气调峰电站建设，在有条件的华北、华东、南方、西北等地区建设一批天然气调峰电站，同时该规划中增加了新能源的比重，到2020年与天然气发电容量相当，面对如此多的新增和新能源装机容量，电网中无功功率的需求也相应增长。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种联合循环机组，用于实现快速调峰以满足用电负荷的变化。
本发明通过下述技术方案实现：一种联合循环机组，包括第一燃气轮机组、第二燃气轮机组、蒸汽轮机组、A余热锅炉和B余热锅炉，所述的蒸汽轮机组分别与第一燃气轮机组、第二燃气轮机组连通，第一燃气轮机组包含有用于发电的A发电机，第二燃气轮机组包含有用于发电的B发电机，蒸汽轮机组含有用于发电的C发电机。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述的第一燃气轮机组包括按照气体流通方向依次连通的A压气机、A燃烧器和与A余热锅炉连通的A燃气透平，所述的A燃气透平与A发电机传动连接。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述的A燃气透平与A发电机之间连接有A自同步离合器。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述的第二燃气轮机组包括按照气体流通方向依次连通的B压气机、B燃烧器和与B余热锅炉连通的 B燃气透平，所述的B燃气透平与B发电机传动连接。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述的B燃气透平与B发电机连接有B自同步离合器。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述的蒸汽轮机组包括蒸汽轮机透平和与蒸汽轮机透平连接的C发电机，所述的蒸汽轮机透平的入口分别与A余热锅炉和B余热锅炉连通，所述的蒸汽轮机透平的出口分别与A余热锅炉和B余热锅炉连通。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述的蒸汽轮机透平包括按顺序依次连接的高压透平、中压透平和低压透平。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述的高压透平与C发电机之间设置有C自同步离合器。
本方案所取得的有益效果是：
本方案能够通过调节A发电机与B发电机的负荷来实现调峰的功能，能够根据用电情况实现快速调节发电机输出的电力。
附图说明
图1为本方案的结构示意图；
其中1-A发电机，2-A自同步离合器，3-A压气机，4-A燃烧器， 5-A燃气透平，6-A余热锅炉，7-B发电机，8-，9-B压气机，10-B燃烧器，11-B燃气透平，12-B余热锅炉，13-低压透平，14-中压透平，15- 高压透平，16-C自同步离合器，17-C发电机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，本实施例中，一种联合循环机组，包括第一燃气轮机组、第二燃气轮机组、蒸汽轮机组、A余热锅炉6和B余热锅炉12，所述的蒸汽轮机组分别与第一燃气轮机组、第二燃气轮机组连通，第一燃气轮机组包含有用于发电的A发电机1，第二燃气轮机组包含有用于发电的B发电机7，蒸汽轮机组含有用于发电的C发电机17。
本方案利用第一燃气轮机组、第二燃气轮机组分别带动A发电机1 和B发电机7发电，第一燃气轮机组、第二燃气轮机组产生的蒸汽分别进入A余热锅炉6和B余热锅炉12加热锅炉内的水以产生蒸汽，A余热锅炉6和B余热锅炉12内产生的蒸汽进入蒸汽轮机组内使C发电机 17发电。在电网负荷打的时候，A发电机1、B发电机7和C发电机17 能够满负荷发电。电网负荷较小或者有调峰要求时，可快速降负荷发电。
需要调峰时，可采用将第一燃气轮机组和第二燃气轮机组同时降负荷运行，也可将其中一套燃气轮机机组停机，只运行另一套燃气轮机联合循环机组。
本实施例中，第一燃气轮机组、第二燃气轮机组采用330MW等级的燃气轮机，蒸汽轮机组采用330MW等级的蒸汽轮机。能够配置形成 1000WM等级的2on1分轴联合循环机组。
本实施例中，采用2on1分轴联合循环机组的布置方式综合利用布雷登循环和朗肯循环，使得机组发电效率高，可达60％左右。
本实施例中，第一燃气轮机组、第二燃气轮机组采用天然气作为燃料，有利于实现无硫、无烟尘排放，有利于保护环境。第一燃气轮机组、第二燃气轮机组能设置脱硝装置，能够有效降低二氧化氮的排放。
实现快速启停，第一燃气轮机组、第二燃气轮机组采用330MW等级的燃气轮机能够在30分钟左右带满负荷，负荷变化率能够达到6％负荷/min以上。如对快速启动有要求，能够在点火后10多分钟带满负荷，负荷变化率可达到20％负荷/min左右。
实施例2：
在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的第一燃气轮机组包括按照气体流通方向依次连通的A压气机3、A燃烧器4和与A余热锅炉6连通的A燃气透平5，所述的A燃气透平5与A发电机1传动连接。所述的A燃气透平5与A发电机1之间连接有A自同步离合器2。
A压气机3用于压缩空气，并将压缩的空气送入到A燃烧器4内以补充燃烧所需的氧气，A燃烧器4内的天然气燃烧产生高温烟气进入到 A燃气透平5内做功，并由A燃气透平5带动A发电机1发电。
所述的第二燃气轮机组包括按照气体流通方向依次连通的B压气机9、B燃烧器10和与B余热锅炉12连通的B燃气透平11，所述的B 燃气透平11与B发电机7传动连接。所述的B燃气透平11与B发电机7连接有B自同步离合器8。
B压气机9用于压缩空气，并将压缩的空气送入到B燃烧器10内以补充燃烧所需的氧气，B燃烧器10内的天然气燃烧产生高温烟气进入到B燃气透平11内做功，并由B燃气透平11带动B发电机7发电。
所述的蒸汽轮机组包括蒸汽轮机透平和与蒸汽轮机透平连接的C 发电机17，所述的蒸汽轮机透平的入口分别与A余热锅炉6和B余热锅炉12连通，所述的蒸汽轮机透平的出口分别与A余热锅炉6和B余热锅炉12连通。
A燃气透平5与B燃气透平11排出的高温烟气分别进入到A余热锅炉6和B余热锅炉12内加热给水并产生水蒸气，水蒸气蒸汽轮机透平内做功，并由蒸汽轮机透平带动C发电机17发电。
本实施例中，所述的蒸汽轮机透平包括按顺序依次连接的高压透平 15、中压透平14和低压透平13。A余热锅炉6和B余热锅炉12内产生的水蒸气包括高压蒸汽、中压蒸汽和低压蒸汽，其中高压蒸汽进入高压透平15内做功，中压蒸汽进入中压透平14内做功，低压蒸汽进入低压透平13内做功，以此有利于提高能源利用率与转化率，所述的高压透平15与C发电机17之间设置有C自同步离合器16。
需要调相时，利用第一燃气轮机将A发电机1带到满转速，利用A 自同步离合器2能够控制第一燃气轮机与A发电机1脱离，使第一燃气轮机维持低盘，A发电机1能够作为调相电机使用。
第二燃气轮机组将B发电机7带到满转速，利用B自同步离合器8 能够控制第二燃气轮机组与B发电机7脱离，使第二燃气轮机组将B维持低盘，B发电机7能够作为调相电机使用。
蒸汽轮机组将C发电机17带到满转速，利用C自同步离合器16 能够控制蒸汽轮机组与C发电机17脱离，使蒸汽轮机组将C维持低盘， C发电机17能够作为调相电机使用。
本方案，能够根据需要，选用A发电机1、B发电机7、C发电机 17中合适数量的发电机作为调相电机使用。能够增加A发电机1、B发电机7、C发电机17等电机的年利用小时数。
本方案，能够使调峰与调相的功能联合使用，形成调峰/调相联合循环机组技术，能够部分替代单独新建大功率同步调相电机，节省电网对新增大功率调相电机站的投资。
本实施例中，其它未描述的内容与上述实施例相同，故不赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种联合循环机组，其特征在于：包括第一燃气轮机组、第二燃气轮机组、蒸汽轮机组、A余热锅炉(6)和B余热锅炉(12)，所述的蒸汽轮机组分别与第一燃气轮机组、第二燃气轮机组连通，第一燃气轮机组包含有用于发电的A发电机(1)，第二燃气轮机组包含有用于发电的B发电机(7)，蒸汽轮机组含有用于发电的C发电机(17)。
2.根据权利要求1所述的一种联合循环机组，其特征在于：所述的第一燃气轮机组包括按照气体流通方向依次连通的A压气机(3)、A燃烧器(4)和与A余热锅炉(6)连通的A燃气透平(5)，所述的A燃气透平(5)与A发电机(1)传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种联合循环机组，其特征在于：所述的A燃气透平(5)与A发电机(1)之间连接有A自同步离合器(2)。
4.根据权利要求1所述的一种联合循环机组，其特征在于：所述的第二燃气轮机组包括按照气体流通方向依次连通的B压气机(9)、B燃烧器(10)和与B余热锅炉(12)连通的B燃气透平(11)，所述的B燃气透平(11)与B发电机(7)传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种联合循环机组，其特征在于：所述的B燃气透平(11)与B发电机(7)连接有B自同步离合器(8)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种联合循环机组，其特征在于：所述的蒸汽轮机组包括蒸汽轮机透平和与蒸汽轮机透平连接的C发电机(17)，所述的蒸汽轮机透平的入口分别与A余热锅炉(6)和B余热锅炉(12)连通，所述的蒸汽轮机透平的出口分别与A余热锅炉(6)和B余热锅炉(12)连通。
7.根据权利要求6所述的一种联合循环机组，其特征在于：所述的蒸汽轮机透平包括按顺序依次连接的高压透平(15)、中压透平(14)和低压透平(13)。
8.根据权利要求7所述的一种联合循环机组，其特征在于：所述的高压透平(15)与C发电机(17)之间设置有C自同步离合器(16)。
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