CN208831103U - 发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，包括燃气轮机、废气锅炉和烟气流道。燃气轮机轴端输出动力经过轴系联驱动锅炉给水泵，适应各种运行工况，安全、可靠、灵活地调节锅炉给水泵的输出功率，保持给水流量适时匹配；废气锅炉回收余热综合利用。系统结构简洁，运行可靠性和效率很高，易于采购、实施、运行、操作、维护，特别适用于发电厂锅炉给水泵的驱动和功率调节，同时实现能源综合利用。

Description

发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统

技术领域

本实用新型属于火力发电机组辅机动力控制领域，涉及锅炉给水泵驱动装置及其余热回用系统结构，尤其涉及一种发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统。

背景技术

单机容量600MW～1000MW的大型发电厂锅炉的额定蒸发量很大，需要配置大容量的锅炉给水泵维持运行，1台600MW机组正常运行时锅炉给水泵功耗约为21000kW；1台1000MW机组正常运行时锅炉给水泵功耗约为37000kW。

单套600MW或1000MW等级机组给水系统，通常配置两台50％工作容量汽动锅炉给水泵+一台30％工作容量的电动启动备用泵。整套汽动锅炉给水泵驱动系统设备和汽水管道数量体量庞大，安装和维护工作量大；汽动泵透平固有冷端损失，系统的整体效率有限；汽泵的运行进汽参数须随着主汽轮机背压变化频繁调节，启动和低负荷时需要切换汽源，系统运行操作比较复杂；考虑机组调试启动、汽动锅炉给水泵检修的运行工况，需要配置电动启动备用泵，电动泵的额定容量很大，增加了厂用电消耗，厂用电系统不易匹配，提高了配电系统的设备容量和技术标准。

相比之下，燃气涡轮发动机体积小、单位功率高且能长时间输出高功率牵引力，适于驱动锅炉给水泵常年长期连续运行机械负荷。燃气轮机技术成熟可靠，大修的间隔比主机更长，每套或两套600MW和1000MW等级机组可配置1套燃气轮机，轴端直接驱动锅炉给水泵系统，泵组和管道配置很简洁；燃气轮机以发电厂轻油为燃料，利用厂内供油系统，不依赖蒸汽或厂用电，因此调试、启动、及常规运行各种工况下，均可保证可靠动力供应，不需要配置电动启动或备用锅炉给水泵，减少了设备冗余；燃气轮机自带调速系统，调节范围宽、响应速度快，有利于提高发电机组整体调节性能；燃气轮机运行效率高，通过余热回用系统，效率进一步提高。

综上所述，燃气轮机驱动的锅炉给水泵系统简单可靠，安装、维护及运行工作量小；驱动力强，调节性能好；系统运行效率高。燃气轮机排出的废气能量经余热回用系统回收，生产高温蒸汽，进一步提高能源利用效率；与发电厂内既有的公用、辅助设施完全契合，无需新建、改建辅助设施。

目前发电厂锅炉给水泵还没有应用燃气轮机驱动方式及余热回用系统。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，简化常规发电厂锅炉给水泵系统设备和管道配置，减少设备冗余，提升锅炉给水泵驱动和调节效能，提高能源利用效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，包括燃气轮机、废气锅炉、烟气流道和锅炉给水泵；

所述的燃气轮机的轴侧通过轴系连接锅炉给水泵，用于燃烧做功后输出机械动力以驱动锅炉给水泵；

所述的废气锅炉通过烟道与燃气轮机的排气侧连接，用于将燃气轮机燃烧做功后乏气通过排气烟道导入废气锅炉；废气锅炉内设置有用于吸收乏气余热的换热模块，换热后乏气通过电厂烟囱排出。

所述的燃气轮机为模块化集成装置，包括燃气轮机本体、辅助系统和控制系统；燃气轮机本体用于进行燃料燃烧的空间；控制模块与发电厂机组控制系统对接，用于接受机组逻辑控制指令；辅助系统和空气、燃气系统连接，用于提供燃烧介质。

所述的废气锅炉为模块化集成装置，包括锅炉本体与换热模块，锅炉本体用于提供热交换空间，换热模块用于吸收乏气余热，将水生产为低温蒸汽。

所述的排气烟道两侧接口带有膨胀连接节，膨胀连接节能够与燃气轮机的排气端及废气锅炉的进气端柔性连接。

所述的排气烟道的材料为不锈钢。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，由燃气轮机、废气锅炉和烟气流道组合集成的动力及余热回收利用综合系统。燃气轮机轴端输出动力经过轴系联驱动锅炉给水泵，能够适配各种运行工况，安全、可靠、灵活地调节锅炉给水泵的输出功率，保持给水流量适时匹配。燃气轮机燃烧室高温排气通过烟道导入废气锅炉，回收烟气能量生产高温蒸汽，提供发电厂所需启动和辅助蒸汽，提高能源综合利用效率。简化常规发电厂锅炉给水泵系统设备和管道配置，减少设备冗余，提升锅炉给水泵驱动和调节效能，提高能源利用效率。该系统结构简洁，运行可靠性和效率很高，易于采购、实施、运行、操作、维护，特别适用于发电厂锅炉给水泵的驱动和功率调节。

进一步，废气锅炉由锅炉本体与换热模块组成。由发电厂接入除盐水，与废气换热后，向发电厂提供辅助蒸汽和热水。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1为燃气轮机，2为废气锅炉，3为排气烟道，4为锅炉给水泵，5为排气侧，6为轴侧。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见附图1，本实用新型的发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，包括驱动锅炉给水泵4的燃气轮机1，承接燃气轮机排出的废气、并吸收废气热量生产高温蒸汽的废气锅炉2，连接燃气轮机1和废气锅炉3、引导废气流向的排气烟道3组合集成的动力及余热回收利用综合系统。钢制排气烟道2两侧接口带有膨胀连接节，能够与燃气轮机1的排气端及废气锅炉2的进气端实现柔性联接。

燃气轮机1以轻油为燃料，由发电厂自备燃油泵房供油到燃油入口。燃油与空气在燃烧室混合燃烧，高温高压燃气驱动透平旋转，在轴侧6输出机械动力，通过轴系联接传导驱动锅炉给水泵4。

燃烧做功后乏气由燃气轮机排气侧5排出，乏气温度在400～500℃间。通过排气烟道3导入废气锅炉2，由换热模块吸收乏气余热，可以生产200℃左右的低温蒸汽，换热后乏气温度降低到100℃左右，通过电厂烟囱排出。

燃气轮机1和废气锅炉3均为模块化集成装置，可在现场快速组装。正常工作状态下，燃气轮机1的控制模块与发电厂机组控制系统对接，接受机组逻辑控制指令，根据机组运行工况，调节燃气轮机的转速和输出功率，使给水系统与整套机组的参数调节相匹配。

燃气轮机1由独立燃油系统提供运行燃料，不依赖锅炉蒸汽或厂用电，因此可以与发电机组协同进行分部调试、联合试运转，并可以加快机组启动的速度，提升负荷响应和调节性能。

燃气轮机1和废气锅炉3连续工作能力强，可靠运行和大修周期长，装置的计划检修维护，可以发电机组检修期同时安排，不影响正常运行生产。

废气锅炉吸收排气余热产生低温蒸汽，可以提供发电机组调试、启动和工作状态下所需的辅助蒸汽，提高了系统整体效率。

与发电厂内既有的公用、辅助设施完全契合，无需新建、改建辅助设施。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (5)

1.一种发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，其特征在于：包括燃气轮机(1)、废气锅炉(2)、烟气流道(3)和锅炉给水泵(4)；

所述的燃气轮机(1)的轴侧(6)通过轴系连接锅炉给水泵(4)，用于燃烧做功后输出机械动力以驱动锅炉给水泵(4)；

所述的废气锅炉(2)通过烟道(3)与燃气轮机(1)的排气侧(5)连接，用于将燃气轮机(1)燃烧做功后乏气通过排气烟道(3)导入废气锅炉(2)；废气锅炉(2)内设置有用于吸收乏气余热的换热模块，换热后乏气通过电厂烟囱排出。

2.根据权利要求1所述的发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，其特征在于：所述的燃气轮机(1)为模块化集成装置，包括燃气轮机本体、辅助系统和控制系统；燃气轮机本体用于进行燃料燃烧的空间；控制模块与发电厂机组控制系统对接，用于接受机组逻辑控制指令；辅助系统和空气、燃气系统连接，用于提供燃烧介质。

3.根据权利要求1所述的发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，其特征在于：所述的废气锅炉(2)为模块化集成装置，包括锅炉本体与换热模块，锅炉本体用于提供热交换空间，换热模块用于吸收乏气余热，将水生产为低温蒸汽。

4.根据权利要求1所述的发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，其特征在于：所述的排气烟道(3)两侧接口带有膨胀连接节，能够与燃气轮机(1)的排气端(5)及废气锅炉(2)的进气端柔性连接。

5.根据权利要求1或4所述的发电厂锅炉给水泵燃气轮机驱动及余热回用系统，其特征在于：所述的排气烟道(3)的材料为不锈钢。