CN117028027A - 燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统，涉及供热技术领域，包括：燃气轮机、余热锅炉、主蒸汽管道、背压机组、背压机组进汽调节阀、背压机组进汽隔离阀、高压供汽逆止阀、高压供汽调节阀、减温器、高压供汽隔离阀、背压机组排汽逆止阀、背压机组排汽调节阀、背压机组排汽隔离阀，其中，余热锅炉用于对给水加热后，并将加热后产生的高压高温蒸汽输送至主蒸汽管道，第一部分高压高温蒸汽经过依次相连的高压供汽逆止阀、高压供汽调节阀、减温器和高压供汽隔离阀之后为第一用户供汽，第二部分高压高温蒸汽经过依次相连的背压机组进汽调节阀和背压机组进汽隔离阀进入背压机组，之后利用背压机组做功后的余压向第二用户供汽，背压机组的排汽管道依次设置背压机组排汽逆止阀、背压机组排汽调节阀和背压机组排汽隔离阀。

Description

燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统

技术领域

本发明涉及供热技术领域，尤其涉及一种燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统。

背景技术

近年来，我国经济飞速发展，经济发展带来了巨大的能源消费，对于带来的环境污染和能源危机逐渐加深，为解决小锅炉布局分散、不易监控、污染严重等问题，实施集中供汽的热电联产改造已经成为了重要的发展目标。

目前，集中工业供汽主要通过煤电机组供汽改造实现，但是对于某些煤电机组装机容量不够，距离较远。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明提出了一种燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统，包括：

燃气轮机、余热锅炉、主蒸汽管道、背压机组、背压机组进汽调节阀、背压机组进汽隔离阀、高压供汽逆止阀、高压供汽调节阀、减温器、高压供汽隔离阀、背压机组排汽逆止阀、背压机组排汽调节阀、背压机组排汽隔离阀，其中，

所述余热锅炉用于对给水加热后，并将加热后产生的高压高温蒸汽输送至所述主蒸汽管道，第一部分高压高温蒸汽经过依次相连的所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器和所述高压供汽隔离阀之后为第一用户供汽，第二部分高压高温蒸汽经过依次相连的所述背压机组进汽调节阀和所述背压机组进汽隔离阀进入所述背压机组，之后利用所述背压机组做功后的余压向第二用户供汽，

所述背压机组的排汽管道依次设置所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀和所述背压机组排汽隔离阀。

可选的，还包括第一发电机，

其中，所述背压机组带动所述第一发电机向电网供电。

可选的，所述燃气轮机包括：

燃烧室、压缩机、透平和第二发电机，其中，所述燃烧室用于燃烧燃料，带动燃气所述透平做功，进而带动所述第二发电机向电网供电。

可选的，所述余热锅炉用于利用所述透平排出的高温排烟加热，以得到所述高压高温蒸汽。

可选的，所述系统用于：

在所述第一用户用汽，而所述第二用户不需要用汽时，所述背压机组停止运行，打开所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器、所述高压供汽隔离阀向所述第一用户供汽，并将减温水通过所述减温器投入运行。

可选的，所述系统还用于：

关闭所述背压机组进汽调节阀、所述背压机组进汽隔离阀、所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀、所述背压机组排汽隔离阀，所述背压机组不进汽。

可选的，所述系统用于：

当所述第一用户不用汽，而所述第二用户用汽时，所述背压机组投入运行，此时关闭所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器、所述高压供汽隔离阀，向所述第二用户供汽，减温水退出运行。

可选的，所述系统还用于：

打开所述背压机组进汽调节阀、所述背压机组进汽隔离阀、所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀、所述背压机组排汽隔离阀、所述背压机组排汽进入低压供汽管道，向第二用户供汽，同时第二发电机向电网供电。

可选的，所述系统用于：

当所述第一用户和所述第二用户均需要供汽时，旁路管道投入运行、同时所述背压机组投入运行，此时打开所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器、所述高压供汽隔离阀向所述第一用户供汽，减温水投入运行。

可选的，所述系统还用于：

打开所述背压机组进汽调节阀、所述背压机组进汽隔离阀、所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀、所述背压机组排汽隔离阀，所述背压机组排汽进入低压供汽管道，向所述第二用户供汽，同时所述第二发电机向电网供电。

本公开实施例至少存在以下有益效果：

对燃气轮机联合循环系统进行适应性供汽改造，提出一种燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统，该系统热电联产热效率高，节约能源，在对外供应相同电能和热能时，可以进一步的提升能源利用率，减少环境污染，利于进一步推广。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一实施例所提供的一种燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统。

图1为本发明实施例所提供的一种燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统的结构示意图。

如图1所示，该燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统可以包括：燃气轮机、余热锅炉4、主蒸汽管道15、背压机组5、背压机组进汽调节阀101、背压机组进汽隔离阀102、高压供汽逆止阀201、高压供汽调节阀202、减温器203、高压供汽隔离阀204、背压机组排汽逆止阀301、背压机组排汽调节阀302、背压机组排汽隔离阀303，其中，

所述余热锅炉用于对给水10加热后，并将加热后产生的高压高温蒸汽15输送至所述主蒸汽管道，第一部分高压高温蒸汽14经过依次相连的所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器和所述高压供汽隔离阀之后为第一用户6供汽，第二部分高压高温蒸汽15经过依次相连的所述背压机组进汽调节阀和所述背压机组进汽隔离阀进入所述背压机组，之后利用所述背压机组做功后的余压向第二用户7供汽，

所述背压机组的排汽管道依次设置所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀和所述背压机组排汽隔离阀。

其中，第一用户为高压用户，第二用户为低压用户。

给水加热：余热锅炉用于将给水加热至所需温度。

高压高温蒸汽输送至主蒸汽管道：加热后的高压高温蒸汽通过管道输送至主蒸汽管道。

第一用户的供汽：第一部分高压高温蒸汽经过连接的高压供汽逆止阀、高压供汽调节阀、减温器和高压供汽隔离阀后，供应给第一用户。

第二用户的供汽：第二部分高压高温蒸汽经过连接的背压机组进汽调节阀和背压机组进汽隔离阀进入背压机组。接着，通过背压机组做功功率，余压的蒸汽向第二用户供应。

背压机组的排汽：背压机组通过排汽管道排放蒸汽，依次设置了背压机组排汽逆止阀、背压机组排汽调节阀和背压机组排汽隔离阀。

需要注意的是，在这个系统中，第一用户是高压用户，第二用户是低压用户。这种设计可以根据用户需求，利用余热锅炉产生的高压高温蒸汽，并通过背压机组实现能量的供应和利用。

可选的，还包括第一发电机，

其中，所述背压机组带动所述第一发电机向电网供电。

可选的，所述燃气轮机包括：

燃烧室1、压缩机2、透平3和第二发电机8，其中，所述燃烧室用于燃烧燃料11，带动燃气所述透平做功，进而带动所述第二发电机向电网供电。

可选的，所述余热锅炉用于利用所述透平排出的高温排烟13加热，以得到所述高压高温蒸汽。

可选的，所述系统用于：

在所述第一用户用汽，而所述第二用户不需要用汽时，所述背压机组停止运行，打开所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器、所述高压供汽隔离阀向所述第一用户供汽，并将减温水通过所述减温器投入运行。

可选的，所述系统还用于：

关闭所述背压机组进汽调节阀、所述背压机组进汽隔离阀、所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀、所述背压机组排汽隔离阀，所述背压机组不进汽。

需要说明的是，当高压用户需要用汽而低压用户暂时不需要用汽时，可以采取以下操作来满足高压用户的需求：

停止背压机组运行：关闭背压机进汽调节阀、背压机进汽隔离阀、背压机排汽逆止阀、背压机排汽调节阀和背压机排汽隔离阀，使背压机组停止运行。

向高压用户供汽：打开高压供汽逆止阀、高压供汽调节阀、减温器和高压供汽隔离阀，将蒸汽直接供应给高压用户。

实时调节减温水：根据用汽量的实时需求，调节减温水的流量，以控制高压蒸汽的温度，确保向高压用户供应适宜的蒸汽条件。

通过上述运行方式，系统可以满足高压用户更大的用汽需求，同时低压用户暂时不受影响。

可选的，所述系统用于：

当所述第一用户不用汽，而所述第二用户用汽时，所述背压机组投入运行，此时关闭所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器、所述高压供汽隔离阀，向所述第二用户供汽，减温水退出运行。

可选的，所述系统还用于：

打开所述背压机组进汽调节阀、所述背压机组进汽隔离阀、所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀、所述背压机组排汽隔离阀、所述背压机组排汽进入低压供汽管道，向第二用户供汽，同时第二发电机向电网供电。

需要说明的是，当高压用户不需要用汽而低压用户需要用汽时，可以采取以下操作来满足低压用户的需求并提高系统的发电量：

启动背压机组：打开背压机进汽调节阀、背压机进汽隔离阀、背压机排汽逆止阀、背压机排汽调节阀和背压机排汽隔离阀，使背压机组开始运行。

关闭高压供汽系统：关闭高压供汽逆止阀、高压供汽调节阀、减温器和高压供汽隔离阀，停止向高压用户供汽。

背压机排汽供应低压用户：背压机组产生的排汽通过背压机排汽逆止阀、背压机排汽调节阀和背压机排汽隔离阀，进入低压供汽管道，满足低压用户的用汽需求。

发电机供电：同时，第二发电机向电网供电，以提高系统的发电量。

通过上述运行方式，系统可以满足低压用户的用汽需求，并且利用背压机组的排汽产生额外的发电量。

可选的，所述系统用于：

当所述第一用户和所述第二用户均需要供汽时，旁路管道投入运行、同时所述背压机组投入运行，此时打开所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器、所述高压供汽隔离阀向所述第一用户供汽，减温水投入运行。

可选的，所述系统还用于：

打开所述背压机组进汽调节阀、所述背压机组进汽隔离阀、所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀、所述背压机组排汽隔离阀，所述背压机组排汽进入低压供汽管道，向所述第二用户供汽，同时所述第二发电机向电网供电。

需要说明的是，当系统需要同时向高压用户和低压用户供汽时，并且旁路管道投入运行，背压机组也投入运行，可以采取以下操作来满足用户的需求、提高系统的发电量以及能源利用率和运行经济性：

开启高压供汽系统：打开高压供汽逆止阀、高压供汽调节阀、减温器和高压供汽隔离阀，将高压供汽送往高压用户，根据高压用户的实时需求对供汽参数进行调节。

启动背压机组：打开背压机进汽调节阀、背压机进汽隔离阀、背压机排汽逆止阀、背压机排汽调节阀和背压机排汽隔离阀，使背压机组开始运行。

低压供汽管道与背压机组连接：通过旁路管道，将背压机组产生的排汽进入低压供汽管道，满足低压用户的用汽需求。在此过程中，保持高压供汽管道与低压供汽管道的隔离，确保系统向高压用户供汽。

发电机供电：同时，第二发电机向电网供电，以进一步提高系统的发电量。

通过上述运行方式，系统可以同时满足高压用户和低压用户的用汽需求，利用背压机组的排汽产生额外的发电量，并最大限度提高能源利用率和运行经济性。

与现有技术相比，本发明设计了一种燃轮机联合循环耦合背压机的梯级供汽系统，通过对燃气轮机联合循环系统进行适应性供汽改造，实现了在某些特殊区域集中供汽的需求，解决了小锅炉布局分散、不易监控、污染严重等问题，系统热电联产热效率高，节约能源，在对外供应相同电能和热能时，可以进一步的提升能源利用率，减少环境污染，利于进一步推广。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种燃轮机联合循环耦合背压机组的梯级供汽系统，其特征在于，包括：

燃气轮机、余热锅炉、主蒸汽管道、背压机组、背压机组进汽调节阀、背压机组进汽隔离阀、高压供汽逆止阀、高压供汽调节阀、减温器、高压供汽隔离阀、背压机组排汽逆止阀、背压机组排汽调节阀、背压机组排汽隔离阀，其中，

所述余热锅炉用于对给水加热后，并将加热后产生的高压高温蒸汽输送至所述主蒸汽管道，第一部分高压高温蒸汽经过依次相连的所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器和所述高压供汽隔离阀之后为第一用户供汽，第二部分高压高温蒸汽经过依次相连的所述背压机组进汽调节阀和所述背压机组进汽隔离阀进入所述背压机组，之后利用所述背压机组做功后的余压向第二用户供汽，

所述背压机组的排汽管道依次设置所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀和所述背压机组排汽隔离阀。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第一发电机，

其中，所述背压机组带动所述第一发电机向电网供电。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃气轮机包括：

燃烧室、压缩机、透平和第二发电机，其中，所述燃烧室用于燃烧燃料，带动燃气所述透平做功，进而带动所述第二发电机向电网供电。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，其中，

所述余热锅炉用于利用所述透平排出的高温排烟加热，以得到所述高压高温蒸汽。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统用于：

在所述第一用户用汽，而所述第二用户不需要用汽时，所述背压机组停止运行，打开所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器、所述高压供汽隔离阀向所述第一用户供汽，并将减温水通过所述减温器投入运行。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还用于：

关闭所述背压机组进汽调节阀、所述背压机组进汽隔离阀、所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀、所述背压机组排汽隔离阀，所述背压机组不进汽。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统用于：

当所述第一用户不用汽，而所述第二用户用汽时，所述背压机组投入运行，此时关闭所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器、所述高压供汽隔离阀，向所述第二用户供汽，减温水退出运行。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还用于：

打开所述背压机组进汽调节阀、所述背压机组进汽隔离阀、所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀、所述背压机组排汽隔离阀、所述背压机组排汽进入低压供汽管道，向第二用户供汽，同时第二发电机向电网供电。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统用于：

当所述第一用户和所述第二用户均需要供汽时，旁路管道投入运行、同时所述背压机组投入运行，此时打开所述高压供汽逆止阀、所述高压供汽调节阀、所述减温器、所述高压供汽隔离阀向所述第一用户供汽，减温水投入运行。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还用于：

打开所述背压机组进汽调节阀、所述背压机组进汽隔离阀、所述背压机组排汽逆止阀、所述背压机组排汽调节阀、所述背压机组排汽隔离阀，所述背压机组排汽进入低压供汽管道，向所述第二用户供汽，同时所述第二发电机向电网供电。