CN113047919A - 一种多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多背压燃气‑蒸汽联合循环发电系统，该系统包括：燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机和多背压凝汽器。燃气轮机用于将吸入的空气与内部的燃料进行燃烧，以推动发电机发电；余热锅炉用于回收燃气轮机输出的烟气热能，以将从多背压凝汽器送来的水加热成蒸汽；蒸汽轮机用于对余热锅炉送来的蒸汽做功，以推动发电机发电，并将做功后的蒸汽从蒸汽轮机的排汽口排出至多背压凝汽器；多背压凝汽器用于将蒸汽轮机排出的蒸汽冷凝成不同温度的凝结水，凝结水经汇合后回流至余热锅炉内。本发明采用多背压凝汽器，相对于单背压凝汽器，改善凝汽器换热的不均匀性，充分发挥凝汽器的换热性能，提高整个联合循环机组的发电效率。

Description

一种多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统
技术领域
本发明涉及发电设备技术领域，尤其涉及一种多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统。
背景技术
燃气-蒸汽联合循环发电技术是上世纪四十年代末开始发展起来的一种能源综合利用技术，其原理是将具有较高平均吸热温度的燃气循环(布雷顿循环)与具有较低平均放热温度的蒸汽循环(朗肯循环)结合起来，使燃气轮机的废热成为蒸汽循环的加热源，达到扬长避短、相互弥补的目的，使整个联合循环的热能利用水平较燃气循环或蒸汽循环都有明显的提高。由于燃气-蒸汽联合循环发电机组高效、清洁、调峰能力强、运行方式灵活、建设周期短等优点，在国内外均有大量投运或在建机组。
目前燃气-蒸汽联合循环发电系统由燃气轮机、余热锅炉和烟囱、蒸汽轮机、发电机、凝汽器及相关辅助系统组成，而凝汽器均采用单背压凝汽器。其中，单背压凝汽器是将同一台汽轮机单个或多个排汽口排出的同一压力(通常称之为背压)的排汽，引入相对应的凝汽室，被一股或数股并行流过的冷却介质冷却，凝结成同一温度凝结水的凝汽器。然而，由于单背压凝汽器在工作时，换热面两侧流体的温度变化过程不一样，导致换热存在较大的不均匀性，从而未能充分发挥凝汽器的换热性能，特别是近年来联合循环机组容量越来越大，换热性能的潜在提升空间越来越大，具备进一步优化的经济性。
发明内容
本发明目的在于，提供一种多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，采用多背压凝汽器，改善凝汽器换热的不均匀性，相对于现有的单背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，本发明可以在相同的冷却条件下降低蒸汽轮机背压，充分发挥凝汽器的换热性能，提高整个联合循环机组的发电效率，以解决现有的单背压凝汽器未能充分发挥凝汽器的换热性能的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供的一种多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，包括：燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机和多背压凝汽器，所述余热锅炉的进气口与所述燃气轮机的排气口连接，所述蒸汽轮机的进汽口与所述余热锅炉的排汽口连接，所述蒸汽轮机的排汽口与所述多背压凝汽器的进汽口对应，所述多背压凝汽器的出水口与所述余热锅炉的进水口连接；
所述燃气轮机用于将吸入的空气与内部的燃料进行燃烧，以推动所述发电机发电；
所述余热锅炉用于回收所述燃气轮机输出的烟气热能，以将从所述多背压凝汽器送来的水加热成蒸汽；
所述蒸汽轮机用于对所述余热锅炉送来的蒸汽做功，以推动所述发电机发电，并将做功后的蒸汽从所述蒸汽轮机的排汽口排出至所述多背压凝汽器；
所述多背压凝汽器用于将所述蒸汽轮机排出的蒸汽冷凝成不同温度的凝结水，所述凝结水经汇合后回流至所述余热锅炉内。
在某一个具体实施例中，所述多背压凝汽器包括多个独立的凝汽室，多个所述凝汽室分别用于将所述蒸汽轮机排出的蒸汽冷凝成不同温度的凝结水。
在某一个具体实施例中，所述多背压凝汽器包括凝汽器；
多个所述凝汽室由所述凝汽器的一个壳体间隔而成；
或者，多个所述凝汽室由所述凝汽器的多个相对独立的壳体形成。
在某一个具体实施例中，外部冷却介质以串联的方式依次流过不同所述凝汽室，以将从所述蒸汽轮机排出的不同压力的蒸汽冷却凝结成不同温度的凝结水。
在某一个具体实施例中，所述蒸汽轮机包括多个排汽口，多个所述凝汽室的进汽口分别对应至少一个所述蒸汽轮机的所述排汽口。
在某一个具体实施例中，所述燃气轮机的旋转轴与所述蒸汽轮机的旋转轴共轴；
所述燃气轮机包括压气机、燃烧室和透平，所述压气机用于吸入空气，所述压气机的出气口与所述燃烧室连通，所述燃烧室内设置有燃料，以供所述吸入的空气与所述燃料混合燃烧产生高温高压烟气，所述烟气在所述透平中膨胀做功，以将高温高压烟气的能量转换成机械能，推动所述发电机发电；并且，所述蒸汽轮机同时利用所述余热锅炉送来的蒸汽做功，推动所述发电机发电。
在某一个具体实施例中，所述燃气轮机的旋转轴与所述蒸汽轮机的旋转轴为分轴，所述发电机包括燃机发电机和汽机发电机；
所述燃气轮机包括压气机、燃烧室和透平，所述压气机用于吸入空气，所述压气机的出气口与所述燃烧室连通，所述燃烧室内设置有燃料，以供所述吸入的空气与所述燃料混合燃烧产生高温高压烟气，所述烟气在所述透平中膨胀做功，以将高温高压烟气的能量转换成机械能，推动所述燃机发电机发电；
并且，所述蒸汽轮机同时利用所述余热锅炉送来的蒸汽做功，推动所述汽机发电机发电。
在某一个具体实施例中，所述燃气轮机为多个，多个所述燃气轮机分别一一对应多个所述燃机发电机和多个所述余热锅炉，多个所述余热锅炉产生的蒸汽均送入同一个所述蒸汽轮机内，同一个所述蒸汽轮机对应一个所述多背压凝汽器，一个所述多背压凝汽器产生的凝结水分别回流至多个所述余热锅炉内。
在某一个具体实施例中，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统还包括水泵，所述水泵用于将所述多背压凝汽器排出且汇合后的凝结水升压返回至所述余热锅炉。
在某一个具体实施例中，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统还包括烟囱，所述烟囱用于将所述余热锅炉回收处理后的烟气排出。
本发明实施例的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统采用多背压凝汽器，改善凝汽器换热的不均匀性，相对于现有的单背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，本发明可以在相同的冷却条件下降低蒸汽轮机背压，充分发挥凝汽器的换热性能，提高整个联合循环机组的发电效率。此外，采用多背压凝汽器后，当电网不限制联合循环机组出力时，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统消耗同样数量的燃料可以提供更多的发电量，从而获取额外的售电收益；当电网限制联合循环机组出力时，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统提供同样发电量，可以节省燃气轮机的燃料，从而获取节省燃料成本费用的收益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明某一实施例提供的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统(单轴一拖一)的结构示意图；
图2是本发明某一实施例提供的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统(分轴一拖一)的结构示意图；
图3是本发明某一实施例提供的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统(分轴多拖一，以二拖一为例)的结构示意图；
图4是本发明某一实施例提供的单背压凝汽器与多背压凝汽器(以排汽平均分配的双背压凝汽器为例)的换热流程示意图；
图5是本发明某一实施例提供的单背压凝汽器与多背压凝汽器(以排汽平均分配的双背压凝汽器为例)的温升曲线示意图。
主要元件及符号说明：
100、多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统；10、燃气轮机；11、压气机；12、燃烧室；13、透平；20、余热锅炉；30、蒸汽轮机；40、发电机；41、燃机发电机；42、汽机发电机；50、多背压凝汽器；60、水泵；70、烟囱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，本发明实施例提供一种多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100，包括：燃气轮机10、余热锅炉20、蒸汽轮机30、发电机40和多背压凝汽器50。所述余热锅炉20的进气口与所述燃气轮机10的排气口连接，所述蒸汽轮机30的进汽口与所述余热锅炉20的排汽口连接，所述蒸汽轮机30的排汽口与所述多背压凝汽器50的进汽口对应，所述多背压凝汽器50的出水口与所述余热锅炉20的进水口连接。
所述燃气轮机10用于将吸入的空气与内部的燃料进行燃烧，以推动所述发电机40发电。所述余热锅炉20用于回收所述燃气轮机10输出的烟气热能，以将从所述多背压凝汽器50送来的水加热成蒸汽。所述蒸汽轮机30用于对所述余热锅炉20送来的蒸汽做功，以推动所述发电机40发电，并将做功后的蒸汽从所述蒸汽轮机30的排汽口排出至所述多背压凝汽器50。所述多背压凝汽器50用于将所述蒸汽轮机30排出的蒸汽冷凝成不同温度的凝结水，所述凝结水经汇合后回流至所述余热锅炉20内。
现有的燃气-蒸汽联合循环发电系统均为单背压凝汽器，而在本发明实施例中，采用多背压凝汽器50。其中，随着机组容量的增大，蒸汽轮机30可以有两个或两个以上的排汽口，如果与每个排汽口相连接的是独立壳体的凝汽器，或者把单壳凝汽器的汽侧分隔成与汽轮机排汽口数目相同的独立汽室，让冷却介质依次流过各独立壳体或各独立汽室内的冷却管，使各壳体或汽室在不同压力下运行，这就是多背压凝汽器50。根据背压级数的多少，可分为双背压凝汽器、三背压凝汽器等。因此，本发明实施例中的多背压凝汽器50包括双背压或更多压力级别的多背压凝汽器。
在某一个具体实施例中，所述多背压凝汽器50包括多个独立的凝汽室，多个所述凝汽室分别用于将所述蒸汽轮机30排出的蒸汽冷凝成不同温度的凝结水。
在本实施例中，外部冷却介质以串联的方式依次流过不同所述凝汽室，以将从所述蒸汽轮机30排出的不同压力的蒸汽冷却凝结成不同温度的凝结水。
由于凝结过程中的凝结水饱和温度随着外部冷却介质的温度逐渐上升而上升，而蒸汽轮机30的排汽压力(从蒸汽轮机30的排汽口到凝汽室的流动压降可忽略不计)等于凝结过程的饱和压力，饱和压力与饱和温度一一对应且随之上升而上升，因此排汽压力随外部冷却介质流过的凝汽室顺序逐渐上升。在整个换热过程中，提升了多背压凝汽器50的换热均匀性，使得蒸汽轮机30的平均排汽压力得以下降，输出功率增加，最终提升了整个联合循环机组的发电效率。
在某一个具体实施例中，所述多背压凝汽器50包括凝汽器。多个所述凝汽室由所述凝汽器的一个壳体间隔而成。或者，多个所述凝汽室由所述凝汽器的多个相对独立的壳体形成。
在本实施例中，多个表示两个或两个以上，例如两个、三个或四个等。本发明的多个独立凝汽室不仅可以是凝汽器同一个壳体内使用隔板等手段将蒸汽侧空间分隔为独立的凝汽室，也可以是凝汽器不同壳体间相对独立的凝汽室。
在某一个具体实施例中，所述蒸汽轮机30包括多个排汽口。多个所述凝汽室的进汽口分别对应至少一个所述蒸汽轮机的所述排汽口。
具体地，在一个实施例中，多个所述凝汽室的进汽口一一对应所述蒸汽轮机30的多个排汽口。
请结合图1，以双背压凝汽器为例，双背压凝汽器包括凝汽室A和凝汽室B，蒸汽轮机30包括两个排汽口，蒸汽轮机30的两个排汽口分别对应凝汽室A和凝汽室B的进汽口，蒸汽轮机30排出的两种不同压力的蒸汽分别从凝汽室A和凝汽室B进入，最终冷却凝结成两种温度的凝结水，然后汇合后回流至余热锅炉20。在本实施例中，凝汽室A和凝汽室B的蒸汽以及凝结水不是串联关系，而是并联关系。
在另外一个实施例中，多个所述凝汽室的进汽口分别对应至少两个所述蒸汽轮机的排汽口。
例如蒸汽轮机包括A、B、C、D四个排汽口，凝汽室数量为两个：凝汽室I和凝汽室II。A、B排汽口进入凝汽室I，C、D排汽口进入凝汽室II，凝汽室I和凝汽室II的外部冷却介质是依次串联的。最终蒸汽冷却凝结成两种温度的凝结水，然后两种温度的凝结水汇合后回流至余热锅炉20。在本实施例中，凝汽室I和凝汽室II的蒸汽以及凝结水不是串联关系，而是并联关系。
因此，本发明多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100的完整循环发电工作原理为：
请结合图1，在多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100中，燃料燃烧产生的烟气在燃气轮机10中做功后，再在余热锅炉20加热水产生蒸汽；蒸汽进入蒸汽轮机30中做功，由两个或两个以上排汽口排入多背压凝汽器50的两个或两个以上独立的凝汽室，外部冷却介质以串联的方式依次流过不同凝汽室中从蒸汽轮机30排汽口排出的不同压力的蒸汽，将其冷却凝结成不同温度凝结水。不同温度凝结水汇集混合后通过泵升压返回余热锅炉20。
综上所述，本发明实施例的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100采用多背压凝汽器50，改善凝汽器换热的不均匀性，相对于现有的单背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，本发明可以在相同的冷却条件下降低蒸汽轮机30背压，充分发挥凝汽器的换热性能，提高整个联合循环机组的发电效率。此外，采用多背压凝汽器50后，当电网不限制联合循环机组出力时，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100消耗同样数量的燃料可以提供更多的发电量，从而获取额外的售电收益；当电网限制联合循环机组出力时，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100提供同样发电量，可以节省燃气轮机10的燃料，从而获取节省燃料成本费用的收益。
需要说明的是，本发明实施例中的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100不仅可以为单轴联合循环发电机组型式，还可以为分轴联合循环发电机组型式。
具体地，在其中一个实施例中，请参阅图1，所述燃气轮机10的旋转轴与所述蒸汽轮机30的旋转轴共轴。所述燃气轮机10包括压气机11、燃烧室12和透平13，所述压气机11用于吸入空气，所述压气机11的出气口与所述燃烧室12连通，所述燃烧室12内设置有燃料，以供所述吸入的空气与所述燃料混合燃烧产生高温高压烟气，所述烟气在所述透平13中膨胀做功，以将高温高压烟气的能量转换成机械能，推动所述发电机40发电。并且，所述蒸汽轮机30同时利用所述余热锅炉20送来的蒸汽做功，推动所述发电机40发电。
在本实施例中，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100为单轴联合循环发电机组型式，其中，单轴是指燃气轮机10和蒸汽轮机30在同一个旋转轴上，共同拖动发电机40发电。
在另外一个实施例中，请参阅图2，所述燃气轮机10的旋转轴与所述蒸汽轮机30的旋转轴为分轴，所述发电机40包括燃机发电机41和汽机发电机42。所述燃气轮机10包括压气机11、燃烧室12和透平13，所述压气机11用于吸入空气，所述压气机11的出气口与所述燃烧室12连通，所述燃烧室12内设置有燃料，以供所述吸入的空气与所述燃料混合燃烧产生高温高压烟气，所述烟气在所述透平13中膨胀做功，以将高温高压烟气的能量转换成机械能，推动所述燃机发电机41发电。并且，所述蒸汽轮机30同时利用所述余热锅炉20送来的蒸汽做功，推动所述汽机发电机42发电。
在本实施例中，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100为分轴联合循环发电机组型式，其中，分轴是指燃气轮机10和蒸汽轮机30在各自的旋转轴上，分别拖动发电机40发电。对应地，发电机40可以分为燃机发电机41和汽机发电机42，燃气轮机10拖动燃气发电机40发电，蒸汽轮机30拖动汽机发电机42发电。
请继续参阅图1，在某一个具体实施例中，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100还包括水泵60，所述水泵60用于将所述多背压凝汽器50排出且汇合后的凝结水升压返回至所述余热锅炉20。
在本实施例中，多背压凝汽器50排出的不同温度的凝结水汇合，然后经过水泵60升压后返回至余热锅炉20。
请继续参阅图1，在某一个具体实施例中，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100还包括烟囱70，所述烟囱70用于将所述余热锅炉20回收处理后的烟气排出。
在本实施例中，在余热锅炉20回收了经燃气透平13做功后的烟气的热能后，烟囱70将烟气排入大气。
请参阅图3，在某一个具体实施例中，所述燃气轮机10为多个，多个所述燃气轮机10分别一一对应多个所述燃机发电机41和多个所述余热锅炉20，多个所述余热锅炉20产生的蒸汽均送入同一个所述蒸汽轮机30内，同一个所述蒸汽轮机30对应一个所述多背压凝汽器50，一个所述多背压凝汽器50产生的凝结水分别回流至多个所述余热锅炉20内。
对于不同具体燃气轮机10、余热锅炉20、蒸汽轮机30及发电组合形式的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100，例如单轴一拖一(如图1所示)、分轴一拖一(如图2所示)、分轴多拖一系统(所示图3所示，以二拖一为例)均可采用多背压凝汽器50，从而提高整个联合循环机组的发电效率，并且获得收益。
为更好地了解本发明提供的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100，现以单轴多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100采用排汽平均分配的双背压凝汽器为例，进行详细说明。
首先，其工作原理为：请结合图1，多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100中燃气轮机10的压气机11将从大气来的空气加压进入燃烧室12，与燃料混合燃烧产生的高温高压烟气在透平13中膨胀做功，将高温高压烟气的能量转换成机械能，推动发电机40发电。经燃气透平13做功后的烟气进入余热锅炉20回收热能，加热从多背压凝汽器50送来的水，最终通过烟囱70排入大气。多背压凝汽器50送来的水在余热锅炉20中被加热变为蒸汽，进入蒸汽轮机30中膨胀做功，将高温高压蒸汽的能量转换成机械能，推动发电机40发电。从蒸汽轮机30两个排汽口排出的蒸汽，分别进入多背压凝汽器50相对应的凝汽室A和凝汽室B，被同一股串行流过的外部冷却介质冷却凝结成不同温度凝结水，凝结水汇合后再经过水泵60升压后返回至余热锅炉20。凝汽室A和凝汽室B按外部冷却介质串行流过的先后顺序进行编号。
图4是单背压凝汽器与多背压凝汽器50(以排汽平均分配的双背压凝汽器为例)的换热流程示意图，图5是单背压凝汽器与多背压凝汽器50的温升曲线示意图。在图4和图5中：GW为外部冷却介质的流量，TW0为外部冷却介质在凝汽器入口处的温度，TWE为外部冷却介质在凝汽器出口处的温度，TW1为外部冷却介质在双背压凝汽器的凝汽室A出口处、凝汽室B入口处的温度；G0为蒸汽轮机30排汽量；F0为凝汽器换热面积；P0为单背压系统的蒸汽轮机30排汽压力，也是凝汽器内汽侧的饱和压力；T0为单背压系统的蒸汽轮机30排汽温度，也是凝汽器内汽侧的饱和温度；P1为双背压系统的蒸汽轮机30对应凝汽器室A的排汽压力，也是凝汽器室A内汽侧的饱和压力；T1为单背压系统的蒸汽轮机30对应凝汽器室A的排汽温度，也是凝汽器室A内汽侧的饱和温度；P2为双背压系统的蒸汽轮机30对应凝汽器室B的排汽压力，也是凝汽器室B内汽侧的饱和压力；T2为单背压系统的蒸汽轮机30对应凝汽器室B的排汽温度，也是凝汽器室B内汽侧的饱和温度。
凝汽器中换热过程特点的在于，换热面两侧流体的温度变化过程不一样，导致换热是不均匀的：热流体是蒸汽轮机30排出的蒸汽，蒸汽被冷却逐步凝结为水，凝结过程中温度维持在背压对应的饱和温度不变；冷流体是外部输送来的冷却工质，沿着凝汽器换热管流动逐渐被蒸汽轮机30排汽加热，温度逐渐升高。
而在本发明实施例中，冷却介质依次流过凝汽室A和凝汽室B内的冷却管，在凝汽室A内，冷却介质温度较低，蒸汽饱和温度和相应的饱和压力(背压)也较低；在高压凝汽室B内，冷却介质温度较高，蒸汽饱和温度和相应的饱和压力(背压)也较高。因此多背压凝汽器50从根本上改善了蒸汽冷凝负荷的不均匀性，即沿冷却介质流向的单位换热面的热负荷更均匀，整个冷却面积能更充分有效地发挥作用，形成较低的平均排汽温度和平均背压。蒸汽轮机30排汽温度和压力下降，意味着排汽焓值下降，蒸汽在汽轮机中用于做功的能量增加，传递给外部冷却介质的热量减少，从而使得机组循环出力增大、效率相应增加。在给定的冷却条件下，即同样的凝汽器换热面积、冷却介质进口温度和冷却介质总温升，如果冷却介质进口温度越高和冷却介质总温升越大，多背压凝汽器50相对于单背压凝汽器的提升收益越大。
进一步地，本发明还以一个实际的案例进行说明。具体以某700MW级一拖一联合循环机组为例，采用带机力冷却塔的循环冷却水对凝汽器进行冷却，冷却水在凝汽器进口温度为31℃，出口温度为37.8℃。凝汽器换热面积为18000㎡(含10％裕量)。根据美国热交换协会(HEI)标准《表面式蒸汽凝汽器》进行计算，采用双背压凝汽器相对于单背压凝汽器，机组出力增加550kW，发电效率提升0.05％。
由此可见，相对于单背压凝汽器，本发明实施例的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统100采用多背压凝汽器50，充分发挥凝汽器的换热性能，对于提高整个联合循环机组的发电效率，以及提升收益均具有良好的效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，包括：燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机和多背压凝汽器，所述余热锅炉的进气口与所述燃气轮机的排气口连接，所述蒸汽轮机的进汽口与所述余热锅炉的排汽口连接，所述蒸汽轮机的排汽口与所述多背压凝汽器的进汽口对应，所述多背压凝汽器的出水口与所述余热锅炉的进水口连接；
所述燃气轮机用于将吸入的空气与内部的燃料进行燃烧，以推动所述发电机发电；
所述余热锅炉用于回收所述燃气轮机输出的烟气热能，以将从所述多背压凝汽器送来的水加热成蒸汽；
所述蒸汽轮机用于对所述余热锅炉送来的蒸汽做功，以推动所述发电机发电，并将做功后的蒸汽从所述蒸汽轮机的排汽口排出至所述多背压凝汽器；
所述多背压凝汽器用于将所述蒸汽轮机排出的蒸汽冷凝成不同温度的凝结水，所述凝结水经汇合后回流至所述余热锅炉内。
2.根据权利要求1所述的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，所述多背压凝汽器包括多个独立的凝汽室，多个所述凝汽室分别用于将所述蒸汽轮机排出的蒸汽冷凝成不同温度的凝结水。
3.根据权利要求2所述的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，所述多背压凝汽器包括凝汽器；
多个所述凝汽室由所述凝汽器的一个壳体间隔而成；
或者，多个所述凝汽室由所述凝汽器的多个相对独立的壳体形成。
4.根据权利要求3所述的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，外部冷却介质以串联的方式依次流过不同所述凝汽室，以将从所述蒸汽轮机排出的不同压力的蒸汽冷却凝结成不同温度的凝结水。
5.根据权利要求2所述的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，所述蒸汽轮机包括多个排汽口，多个所述凝汽室的进汽口分别对应至少一个所述蒸汽轮机的所述排汽口。
6.根据权利要求1所述的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，所述燃气轮机的旋转轴与所述蒸汽轮机的旋转轴共轴；
所述燃气轮机包括压气机、燃烧室和透平，所述压气机用于吸入空气，所述压气机的出气口与所述燃烧室连通，所述燃烧室内设置有燃料，以供所述吸入的空气与所述燃料混合燃烧产生高温高压烟气，所述烟气在所述透平中膨胀做功，以将高温高压烟气的能量转换成机械能，推动所述发电机发电；并且，所述蒸汽轮机同时利用所述余热锅炉送来的蒸汽做功，推动所述发电机发电。
7.根据权利要求1所述的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，所述燃气轮机的旋转轴与所述蒸汽轮机的旋转轴为分轴，所述发电机包括燃机发电机和汽机发电机；
所述燃气轮机包括压气机、燃烧室和透平，所述压气机用于吸入空气，所述压气机的出气口与所述燃烧室连通，所述燃烧室内设置有燃料，以供所述吸入的空气与所述燃料混合燃烧产生高温高压烟气，所述烟气在所述透平中膨胀做功，以将高温高压烟气的能量转换成机械能，推动所述燃机发电机发电；
并且，所述蒸汽轮机同时利用所述余热锅炉送来的蒸汽做功，推动所述汽机发电机发电。
8.根据权利要求7所述的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，所述燃气轮机为多个，多个所述燃气轮机分别一一对应多个所述燃机发电机和多个所述余热锅炉，多个所述余热锅炉产生的蒸汽均送入同一个所述蒸汽轮机内，同一个所述蒸汽轮机对应一个所述多背压凝汽器，一个所述多背压凝汽器产生的凝结水分别回流至多个所述余热锅炉内。
9.根据权利要求1所述的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，还包括水泵，所述水泵用于将所述多背压凝汽器排出且汇合后的凝结水升压返回至所述余热锅炉。
10.根据权利要求1所述的多背压燃气-蒸汽联合循环发电系统，其特征在于，还包括烟囱，所述烟囱用于将所述余热锅炉回收处理后的烟气排出。
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