CN214887267U - 一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，包括两套余热锅炉系统、两套燃机系统、蒸汽轮机系统、凝汽器系统、电机系统、旁路系统、APS控制系统以及调门冷却系统；APS控制系统包括PID控制器，PID控制器分别与旁路调门的电动执行器电连接；调门冷却系统包括多个调门冷却装置；多个调门冷却装置的冷却喷气口分别对准旁路调门的电动执行器，冷却旁路调门的电动执行器；调门冷却装置包括冷却空气输送管道、压缩空气喷头、空气流量控制阀；压缩空气喷头连接冷却空气输送管道；冷却空气输送管道上安装有空气流量控制阀。解决了高频率动作电动执行器过热的问题，提高了自动化逻辑控制设备的动作可靠性与稳定性。

Description

一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组

技术领域

本实用新型涉及燃气–蒸汽联合循环机组技术领域，具体而言，涉及一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组。

背景技术

燃气–蒸汽联合循环，又称为燃气轮机联合循环，是一种将燃气轮机和蒸汽轮机组合起来的发电方式，主要由燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机三部分构成。目前，现有技术中的燃气–蒸汽联合循环机组大多为全自动化控制机组，机组旁路控制为APS自动控制，旁路调门的调节采用PID调节方式。但是，由于PID调节方式具有调节精度高、响应快的特性，使得燃气–蒸汽联合循环机组存在调门动作频率过高导致旁路调门的电动执行器过热的问题，电动执行器过热将造成电机无法正常动作，严重时造成电机损毁的情况。

发明内容

本说明书提供一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

根据本说明书实施例，提供了一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，所述燃气–蒸汽联合循环机组包括：两套余热锅炉系统、与两套所述余热锅炉系统一一相对应的两套燃机系统、蒸汽轮机系统、凝汽器系统、电机系统、旁路系统、APS控制系统以及调门冷却系统；其中：

所述余热锅炉系统包括余热锅炉、低压汽包、中压汽包、高压汽包、中压给水泵组、高压给水泵组、热网水泵、热网水水换热器以及设置于所述余热锅炉内的低压省煤器、低压蒸发器、低压过热器、中压省煤器、中压蒸发器、中压过热器、再热器、高压省煤器、高压蒸发器、高压过热器；所述低压省煤器的出水端连接所述低压汽包；所述低压蒸发器的两端分别与所述低压汽包相连通；所述低压过热器的进汽端与所述低压汽包相连通；所述中压给水泵组的进水端连通所述低压汽包，出水端与所述中压省煤器的进水端相连通；所述中压省煤器的出水端与所述中压汽包相连通；所述中压蒸发器的两端分别与所述中压汽包相连通；所述中压过热器的进汽端连通所述中压汽包，出汽端与所述再热器相连通；所述高压给水泵组的进水端连通所述低压汽包，出水端与所述高压省煤器相连通；所述高压省煤器的出水端与所述高压汽包相连通；所述高压蒸发器的两端分别与所述高压汽包相连通；所述高压过热器的进汽端与所述高压汽包相连通；所述热网水泵的进水端与所述热网水水换热器相连通，出水端与所述低压省煤器的进水端相连通；所述热网水水换热器的进水端与所述低压省煤器的出水端相连通；

所述燃机系统包括燃气轮机，所述燃气轮机连通所述余热锅炉的进气端；所述蒸汽轮机系统包括同轴连接的高中压缸、低压缸；所述凝汽器系统包括凝汽器、凝结水泵组；所述凝结水泵组的进水端连通所述凝汽器；所述电机系统包括两台燃气轮机发电机、一台蒸汽轮发电机；两台所述燃气轮机发电机分别与两套所述燃机系统的燃气轮机同轴连接；所述蒸汽轮发电机与所述高中压缸同轴连接；

所述旁路系统包括连通管、低压蒸汽输送管道、中压过热蒸汽输送管道、再热蒸汽输送管道、高压蒸汽输送管道、高压排汽管道、凝结水输送管道、低压旁路、中压旁路以及旁路调门；所述旁路调门包括低压并汽门、中压并汽门、高压并汽门、低压旁路压力调门、中压旁路压力调门、高压旁路压力调门；所述高中压缸的中压出汽端通过所述连通管与所述低压缸的进汽端相连通；每套所述余热锅炉系统的低压过热器的出汽端分别连接一所述低压蒸汽输送管道；两个所述低压蒸汽输送管道汇合后共同连接至所述连通管；每套所述余热锅炉系统的中压过热器与所述再热器之间均分别通过所述中压过热蒸汽输送管道相连通；每套所述余热锅炉系统的所述再热器的出汽端分别连接一所述再热蒸汽输送管道；两个所述再热蒸汽输送管道汇合后共同连接至所述高中压缸的中压进汽端；每套所述余热锅炉系统的所述高压过热器的出汽端分别连接一所述高压蒸汽输送管道；两个所述高压蒸汽输送管道汇合后共同连接至所述高中压缸的高压进汽端；所述高中压缸的高压出汽端经两路所述高压排汽管道分别与两个所述中压过热蒸汽输送管道相连；所述凝结水输送管道连接所述凝结水泵组的出水端，并与两套所述余热锅炉系统中的所述低压省煤器相连通；所述低压蒸汽输送管道上安装有所述低压并汽门；所述再热蒸汽输送管道上安装有所述中压并汽门；所述高压蒸汽输送管道上安装有所述高压并汽门；所述低压蒸汽输送管道上引出一路与所述凝汽器相连接的所述低压旁路；所述低压旁路上安装有所述低压旁路压力调门；所述再热蒸汽输送管道上引出一路与所述凝汽器相连接的所述中压旁路；所述中压旁路上安装有所述中压旁路压力调门；所述高压蒸汽输送管道与所述高压排汽管道之间设置有所述高压旁路压力调门；

所述APS控制系统包括PID控制器，所述PID控制器分别与所述低压并汽门、中压并汽门、高压并汽门、低压旁路压力调门、中压旁路压力调门、高压旁路压力调门的电动执行器电连接；

所述调门冷却系统包括多个调门冷却装置；多个所述调门冷却装置的冷却喷气口分别对准所述低压并汽门、中压并汽门、高压并汽门、低压旁路压力调门、中压旁路压力调门、高压旁路压力调门的电动执行器，冷却所述旁路调门的电动执行器；所述调门冷却装置包括冷却空气输送管道、压缩空气喷头、空气流量控制阀；所述压缩空气喷头连接所述冷却空气输送管道；所述冷却空气输送管道上安装有所述空气流量控制阀。

可选地，所述燃机系统还包括TCA系统、天然气输送管道、天然气增压机、气动控制阀、天然气旁路管道、气动快速启闭阀、气源供应系统、翻板式止回阀、启闭控制阀门、FGH系统；

所述TCA系统的一端与所述高压给水泵组的出水端相连，另一端连接所述高压省煤器的出水端；所述燃气轮机的天然气进气端与所述FGH系统的天然气出气端相连通，所述FGH系统的天然气进气端与所述天然气输送管道相连，所述天然气输送管道连通天然气气源；所述天然气输送管道上安装有所述天然气增压机；所述天然气增压机与所述FGH系统之间的所述天然气输送管道上安装有所述气动控制阀；所述天然气增压机并联有所述天然气旁路管道；所述天然气旁路管道上沿天然气输送的方向依次安装有所述翻板式止回阀、气动快速启闭阀；所述气动快速启闭阀连通所述气源供应系统，由所述气源供应系统供给所述气动快速启闭阀开关动作所需的驱动气源；所述气源供应系统与所述气动快速启闭阀之间设置有所述启闭控制阀门；所述FGH系统的进水端与所述中压省煤器的出水端相连通，出水端与所述低压省煤器的进水端相连通。

进一步可选地，所述燃机系统还包括第一止回阀；所述FGH系统的出水端通过所述第一止回阀与所述低压省煤器的进水端相连通。

进一步可选地，所述燃机系统还包括空气换热器；所述燃气轮机的空气进气端连接有所述空气换热器。

可选地，所述中压过热蒸汽输送管道上安装有第二止回阀。

可选地，所述高压排汽管道上安装有第三止回阀。

可选地，所述低压并汽门、中压并汽门、高压并汽门均为电动阀门。

可选地，所述再热器包括一级再热器、二级再热器；所述一级再热器的进汽端连接所述中压过热蒸汽输送管道；所述一级再热器的出汽端与所述二级再热器的进汽端相连通；所述二级再热器的出汽端连接所述再热蒸汽输送管道。

可选地，所述冷却空气输送管道连通压缩空气气源。

本说明书实施例的有益效果如下：

采用调门冷却系统对旁路调门的电动执行器进行冷却，选用压缩空气气源作为冷却风源，通过冷却空气输送管道将压缩空气气源输送至压缩空气喷头，利用压缩空气喷头对电动执行器进行外部散热，降低了电动执行器的温度，解决了高频率动作电动执行器过热的问题，保证了电动执行器的运行安全和旁路调门动作的可靠性，提高了自动化逻辑控制设备的动作可靠性与稳定性，且结构简单，成本低。

此外，采用在天然气增压机处并联一旁路装置的方式，提高天然气系统的安全可靠性。旁路装置中的快速启闭阀根据天然气增压机的启动、停运等实时状态进行启闭动作，不需增加天然气增压机的投资费用，便可保证天然气增压机出现故障时，燃气轮机天然气不会瞬间断供，保障燃气轮机可以甩负荷正常停运，避免机组非停。同时，还可在上游供气压力能够直接满足燃气轮机使用需求时，停运天然气增压机，通过旁路装置直接供应天然气，避免天然气通过增压机形成压降，提高了发电厂的经济效益。

本说明书实施例的创新点包括：

1、本实施例中，采用调门冷却系统对旁路调门的电动执行器进行冷却，选用压缩空气气源作为冷却风源，通过冷却空气输送管道将压缩空气气源输送至压缩空气喷头，利用压缩空气喷头对电动执行器进行外部散热，降低了电动执行器的温度，解决了高频率动作电动执行器过热的问题，保证了电动执行器的运行安全和旁路调门动作的可靠性，提高了自动化逻辑控制设备的动作可靠性与稳定性，且结构简单，成本低，是本说明书实施例的创新点之一。

2、本实施例中，采用在天然气增压机处并联一旁路装置的方式，提高天然气系统的安全可靠性。旁路装置中的快速启闭阀根据天然气增压机的启动、停运等实时状态进行启闭动作，不需增加天然气增压机的投资费用，便可保证天然气增压机出现故障时，燃气轮机天然气不会瞬间断供，保障燃气轮机可以甩负荷正常停运，避免机组非停。同时，还可在上游供气压力能够直接满足燃气轮机使用需求时，停运天然气增压机，通过旁路装置直接供应天然气，避免天然气通过增压机形成压降，提高了发电厂的经济效益，是本说明书实施例的创新点之一。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为本说明书实施例提供的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组的结构示意图；

图2为本说明书实施例提供的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组中调门冷却装置的结构示意图；

图中，1为余热锅炉、2为低压汽包、3为中压汽包、4为高压汽包、5 为中压给水泵组、6为高压给水泵组、7为热网水泵、8为热网水水换热器、 9为低压省煤器、10为低压蒸发器、11为低压过热器、12为中压省煤器、13 为中压蒸发器、14为中压过热器、15为一级再热器、16为高压省煤器、17 为高压蒸发器、18为高压过热器、19为燃气轮机、20为高中压缸、21为低压缸、22为凝汽器、23为凝结水泵组、24为燃气轮机发电机、25为蒸汽轮发电机、26为连通管、27为低压蒸汽输送管道、28为中压过热蒸汽输送管道、29为再热蒸汽输送管道、30为高压蒸汽输送管道、31为高压排汽管道、 32为凝结水输送管道、33为低压旁路、34为中压旁路、35为低压并汽门、 36为中压并汽门、37为高压并汽门、38为低压旁路压力调门、39为中压旁路压力调门、40为高压旁路压力调门、41为调门冷却装置、42为冷却空气输送管道、43为压缩空气喷头、44为空气流量控制阀、45为TCA系统、46 为天然气输送管道、47为天然气增压机、48为气动控制阀、49为天然气旁路管道、50为气动快速启闭阀、51为气源供应系统、52为翻板式止回阀、 53为启闭控制阀门、54为FGH系统、55为天然气气源、56为第一止回阀、57为空气换热器、58为第二止回阀、59为第三止回阀、60为二级再热器、 61为压缩空气气源。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书实施例公开了一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组。以下分别进行详细说明。

本实用新型实施例中的燃气–蒸汽联合循环机组为二拖一燃机联合循环机组，其包括两套余热锅炉系统、与两套余热锅炉系统一一相对应的两套燃机系统、蒸汽轮机系统、凝汽器系统、电机系统、旁路系统、APS控制系统以及调门冷却系统，旁路系统控制采用APS控制系统，为避免旁路系统中的电动执行器高频率动作过热，增设调门冷却系统对旁路系统中的电动执行器进行冷却降温。

图1是示出了根据本说明实施例提供的一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组。如图1所示，低压省煤器9、低压蒸发器10、低压过热器11、中压省煤器12、中压蒸发器13、中压过热器14、再热器、高压省煤器16、高压蒸发器17、高压过热器18设置于余热锅炉系统的余热锅炉1内。其中，燃机系统的燃气轮机19连通余热锅炉1的进气端，燃气轮机19排出的高温气体输送至与其相连通的余热锅炉1内，把余热锅炉1内的水加热成蒸汽推动蒸汽轮机系统做功，带动其发电，减少热能浪费。蒸汽轮机系统包括同轴连接的高中压缸20、低压缸21，高中压缸20的中压出汽端通过连通管26与低压缸21的进汽端相连通，本实施例中的蒸汽轮机系统可同时产生低、中、高蒸汽，用于分别驱动低压缸21以及高中压缸20的中压缸部、高压缸部，将天然气的热能充分转换成机械功，提高电厂的经济效益。凝汽器系统包括凝汽器22、凝结水泵组23，凝结水泵组23的进水端连通凝汽器22，凝结水输送管道32的一端连接凝结水泵组23的出水端，另一端与两套余热锅炉系统的低压省煤器9分别相连通，在凝结水泵组23的作用下将凝汽器 22内的凝结水输送至低压省煤器9中，为两套余热锅炉系统供给所需水源。两台燃气轮机发电机24分别与两套燃机系统的燃气轮机19同轴连接，由燃气轮机19驱动发电；蒸汽轮发电机25与高中压缸20同轴连接，由蒸汽轮机系统驱动发电。

低压省煤器9的出水端连接低压汽包2；低压蒸发器10的两端分别与低压汽包2相连通；低压过热器11的进汽端与低压汽包2相连通；每套余热锅炉系统的低压过热器11的出汽端分别连接一低压蒸汽输送管道27；低压蒸汽输送管道27上安装有低压并汽门35，低压并汽门35为电动阀门，自动化强；两个低压蒸汽输送管道27汇合后共同连接至连通管26。

经凝结水泵组23输送来的凝结水通过低压省煤器9预热后输入低压汽包2，低压汽包2连通低压蒸发器10，水在低压蒸发器10内加热成饱和蒸汽上升至低压汽包2中，饱和蒸汽从低压汽包2输出再通过低压过热器11加热，产生低压过热蒸汽，两路低压过热蒸汽汇合后，再与高中压缸20中压出汽端的排汽混合后，共同输送至低压缸21中，驱动低压缸21旋转做功，带动蒸汽轮发电机25发电。

中压给水泵组5的进水端连通低压汽包2，出水端与中压省煤器12的进水端相连通；中压省煤器12的出水端与中压汽包3相连通；中压蒸发器13 的两端分别与中压汽包3相连通；中压过热器14的进汽端连通中压汽包3，出汽端与再热器相连通；每套余热锅炉系统的中压过热器14与再热器之间均分别通过中压过热蒸汽输送管道28相连通；高中压缸20的高压出汽端经两路高压排汽管道31分别与两个中压过热蒸汽输送管道28相连；每套余热锅炉系统的再热器的出汽端分别连接一再热蒸汽输送管道29；再热蒸汽输送管道29上安装有中压并汽门36，中压并汽门36为电动阀门，自动化强；两个再热蒸汽输送管道29汇合后共同连接至高中压缸20的中压进汽端。其中，再热器包括一级再热器15、二级再热器60；一级再热器15的进汽端连接中压过热蒸汽输送管道28；一级再热器15的出汽端与二级再热器60的进汽端相连通；二级再热器60的出汽端连接再热蒸汽输送管道29。

通过低压汽包2输出的水由中压给水泵组5注入中压省煤器12中继续加热，然后进入中压汽包3中，在中压蒸发器13内加热成饱和蒸汽上升至中压汽包3。从中压汽包3输出的饱和蒸汽通过中压过热器14加热，然后再与高中压缸20高压出汽端排出的蒸汽混合，一同依次经过一级再热器15、二级再热器60加热，产生中压再热蒸汽，两路中压再热蒸汽汇合后共同输送至高中压缸20的中压缸部，驱动高中压缸20旋转做功，带动蒸汽轮发电机25发电。

高压给水泵组6的进水端连通低压汽包2，出水端与高压省煤器16相连通；高压省煤器16的出水端与高压汽包4相连通；高压蒸发器17的两端分别与高压汽包4相连通；高压过热器18的进汽端与高压汽包4相连通；每套余热锅炉系统的高压过热器18的出汽端分别连接一高压蒸汽输送管道30；高压蒸汽输送管道30上安装有高压并汽门37，高压并汽门37为电动阀门，自动化强；两个高压蒸汽输送管道30汇合后共同连接至高中压缸20的高压进汽端。

通过低压汽包2输出的水由高压给水泵组6注入高压省煤器16中继续加热，然后进入高压汽包4，在高压蒸发器17内加热成饱和蒸汽上升至高压汽包4，从高压汽包4输出的饱和蒸汽通过高压过热器18加热，产生高压过热蒸汽，两路高压过热蒸汽汇合后共同输送至高中压缸20的高压缸部，驱动高中压缸20旋转做功，带动蒸汽轮发电机25发电。

同时，为进一步提高热能的利用率，热网水泵7的进水端与热网水水换热器8相连通，出水端与低压省煤器9的进水端相连通；热网水水换热器8 的进水端与低压省煤器9的出水端相连通，经低压省煤器9预热后的水用于热网水水换热器8内的水换热，换热冷却后的水重新输送至低压省煤器9中进行加热。

此外，为了提高余热锅炉系统的安全性，中压过热蒸汽输送管道28上安装有第二止回阀58，高压排汽管道31上安装有第三止回阀59，利用第二止回阀58、第三止回阀59防止管道内蒸汽、凝结水回流，保证系统安全，提高系统稳定性。同时，低压蒸汽输送管道27上引出一路与凝汽器22相连接的低压旁路33，低压旁路33上安装有低压旁路压力调门38，通过控制低压旁路压力调门38将低压蒸汽输送管道27内的蒸汽经低压旁路33排入凝汽器 22中；再热蒸汽输送管道29上引出一路与凝汽器22相连接的中压旁路34，中压旁路34上安装有中压旁路压力调门39，通过控制中压旁路压力调门39 将再热蒸汽输送管道29内的蒸汽经中压旁路34排入凝汽器22中；高压蒸汽输送管道30与高压排汽管道31之间设置有高压旁路压力调门40，利用高压旁路压力调门40将高压蒸汽输送管道30内的蒸汽输送至高压排汽管道31内，再通过中压旁路34排入凝汽器22中。

旁路系统中的旁路调门包括低压并汽门35、中压并汽门36、高压并汽门 37、低压旁路压力调门38、中压旁路压力调门39、高压旁路压力调门40。 APS控制系统中的PID控制器(图中未示出)分别与旁路调门中多个阀门的电动执行器(图中未示出)电连接，通过电动执行器控制相对应的阀门动作。

但是由于PID调节方式具有调节精度高、响应快的特性，电动执行器很容易由于高频率动作而过热，为避免电动执行器过热的现象发生，本实用新型实施例增设了调门冷却系统。调门冷却系统包括多个调门冷却装置41；多个调门冷却装置41的冷却喷气口分别对准低压并汽门35、中压并汽门36、高压并汽门37、低压旁路压力调门38、中压旁路压力调门39、高压旁路压力调门40的电动执行器，冷却旁路调门的电动执行器；调门冷却装置41包括冷却空气输送管道42、压缩空气喷头43、空气流量控制阀44；压缩空气喷头43连接冷却空气输送管道42；冷却空气输送管道42上安装有空气流量控制阀44；优选的，冷却空气输送管道42连通压缩空气气源61。

冷却空气输送管道42将压缩空气气源61输送至各个阀门所对应的压缩空气喷头43处，压缩空气喷头43将用于冷却电动执行器的压缩空气喷射至电动执行器外围，对电动执行器进行外部降温，由于压缩空气温度较低，且各个电厂内均具有压缩空气气源61，因此，只需就地检查管道走向，选择就近的压缩空气气源61，在电动执行器处通过增设冷却空气输送管道42和压缩空气喷头43增加对应的冷却风源，对电动执行器进行外部降温，并根据电动执行器的降温数据利用空气流量控制阀44调控压缩空气的输送量，从而解决了高频率动作电动执行器过热的问题，保证了电动执行器的运行安全和旁路调门动作的可靠性。

在本实用新型实施例中，燃机系统中的TCA系统45的一端与高压给水泵组6的出水端相连，另一端连接高压省煤器16的出水端；燃气轮机19的天然气进气端与FGH系统54的天然气出气端相连通，FGH系统54的天然气进气端与天然气输送管道46相连，天然气输送管道46连通天然气气源55；天然气输送管道46上安装有天然气增压机47；天然气增压机47与FGH系统54之间的天然气输送管道46上安装有气动控制阀48；天然气增压机47 并联有天然气旁路管道49；天然气旁路管道49上沿天然气输送的方向依次安装有翻板式止回阀52、气动快速启闭阀50；气动快速启闭阀50连通气源供应系统51，由气源供应系统51供给气动快速启闭阀50开关动作所需的驱动气源；气源供应系统51与气动快速启闭阀50之间设置有启闭控制阀门53； FGH系统54的进水端与中压省煤器12的出水端相连通，出水端与低压省煤器9的进水端相连通；FGH系统54的出水端通过第一止回阀56与低压省煤器9的进水端相连通；燃气轮机19的空气进气端连接有空气换热器57，利用空气换热器57对进入燃气轮机19内的空气进行换热，以提高机组效率。

其中，在本说明书中，TCA系统指的是透平冷却空气系统，FGH系统指的是燃料性能加热器系统。

采用在燃气轮机19的天然气增压机47处并联一旁路装置，通过旁路装置对燃气轮机19的天然气供给进行补充，以避免天然气增压机47发生故障时机组非停，提高燃机系统的安全可靠性。

当上游燃气集团供气压力可直接满足燃气轮机19的使用需求时，即使不通过天然气增压机47，也可将天然气输送至燃气轮机19内进行燃烧，因此，为避免天然气通过天然气增压机47形成压降，停运天然气增压机47，然后由气源供应系统51供给气动快速启闭阀50开关动作的驱动气源，开启气动快速启闭阀50，使天然气直接通过天然气旁路管道49进行输送，不仅提高了传输速度，还可减少不必要的能量浪费；当上游燃气集团供气压力不能满足燃气轮机19的使用需求时，气动快速启闭阀50关闭，天然气增压机47正常运行，为燃气轮机19提供满足使用需求的天然气；当天然气增压机47在运行过程中发生故障停运时，开启气动快速启闭阀50，天然气由天然气旁路管道49进行输送，确保燃气轮机19所需的天然气不会瞬间断供，保障燃气轮机19可以甩负荷正常停运，避免机组非停。在一个具体的实施例中，气源供应系统51所供给的驱动气源可选取自厂用压缩空气母管，所采用的驱动气源压力为0.8MPa左右。

综上所述，本说明书公开一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，采用调门冷却系统对旁路调门的电动执行器进行冷却，选用压缩空气气源作为冷却风源，通过冷却空气输送管道将压缩空气气源输送至压缩空气喷头，利用压缩空气喷头对电动执行器进行外部散热，降低了电动执行器的温度，解决了高频率动作电动执行器过热的问题，保证了电动执行器的运行安全和旁路调门动作的可靠性，提高了自动化逻辑控制设备的动作可靠性与稳定性，且结构简单，成本低。

此外，采用在天然气增压机处并联一旁路装置的方式，提高天然气系统的安全可靠性。旁路装置中的快速启闭阀根据天然气增压机的启动、停运等实时状态进行启闭动作，不需增加天然气增压机的投资费用，便可保证天然气增压机出现故障时，燃气轮机天然气不会瞬间断供，保障燃气轮机可以甩负荷正常停运，避免机组非停。同时，还可在上游供气压力能够直接满足燃气轮机使用需求时，停运天然气增压机，通过旁路装置直接供应天然气，避免天然气通过增压机形成压降，提高了发电厂的经济效益。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，其特征在于，所述燃气–蒸汽联合循环机组包括：两套余热锅炉系统、与两套所述余热锅炉系统一一相对应的两套燃机系统、蒸汽轮机系统、凝汽器系统、电机系统、旁路系统、APS控制系统以及调门冷却系统；其中：

所述余热锅炉系统包括余热锅炉、低压汽包、中压汽包、高压汽包、中压给水泵组、高压给水泵组、热网水泵、热网水水换热器以及设置于所述余热锅炉内的低压省煤器、低压蒸发器、低压过热器、中压省煤器、中压蒸发器、中压过热器、再热器、高压省煤器、高压蒸发器、高压过热器；所述低压省煤器的出水端连接所述低压汽包；所述低压蒸发器的两端分别与所述低压汽包相连通；所述低压过热器的进汽端与所述低压汽包相连通；所述中压给水泵组的进水端连通所述低压汽包，出水端与所述中压省煤器的进水端相连通；所述中压省煤器的出水端与所述中压汽包相连通；所述中压蒸发器的两端分别与所述中压汽包相连通；所述中压过热器的进汽端连通所述中压汽包，出汽端与所述再热器相连通；所述高压给水泵组的进水端连通所述低压汽包，出水端与所述高压省煤器相连通；所述高压省煤器的出水端与所述高压汽包相连通；所述高压蒸发器的两端分别与所述高压汽包相连通；所述高压过热器的进汽端与所述高压汽包相连通；所述热网水泵的进水端与所述热网水水换热器相连通，出水端与所述低压省煤器的进水端相连通；所述热网水水换热器的进水端与所述低压省煤器的出水端相连通；

所述燃机系统包括燃气轮机，所述燃气轮机连通所述余热锅炉的进气端；所述蒸汽轮机系统包括同轴连接的高中压缸、低压缸；所述凝汽器系统包括凝汽器、凝结水泵组；所述凝结水泵组的进水端连通所述凝汽器；所述电机系统包括两台燃气轮机发电机、一台蒸汽轮发电机；两台所述燃气轮机发电机分别与两套所述燃机系统的燃气轮机同轴连接；所述蒸汽轮发电机与所述高中压缸同轴连接；

所述旁路系统包括连通管、低压蒸汽输送管道、中压过热蒸汽输送管道、再热蒸汽输送管道、高压蒸汽输送管道、高压排汽管道、凝结水输送管道、低压旁路、中压旁路以及旁路调门；所述旁路调门包括低压并汽门、中压并汽门、高压并汽门、低压旁路压力调门、中压旁路压力调门、高压旁路压力调门；所述高中压缸的中压出汽端通过所述连通管与所述低压缸的进汽端相连通；每套所述余热锅炉系统的低压过热器的出汽端分别连接一所述低压蒸汽输送管道；两个所述低压蒸汽输送管道汇合后共同连接至所述连通管；每套所述余热锅炉系统的中压过热器与所述再热器之间均分别通过所述中压过热蒸汽输送管道相连通；每套所述余热锅炉系统的所述再热器的出汽端分别连接一所述再热蒸汽输送管道；两个所述再热蒸汽输送管道汇合后共同连接至所述高中压缸的中压进汽端；每套所述余热锅炉系统的所述高压过热器的出汽端分别连接一所述高压蒸汽输送管道；两个所述高压蒸汽输送管道汇合后共同连接至所述高中压缸的高压进汽端；所述高中压缸的高压出汽端经两路所述高压排汽管道分别与两个所述中压过热蒸汽输送管道相连；所述凝结水输送管道连接所述凝结水泵组的出水端，并与两套所述余热锅炉系统中的所述低压省煤器相连通；所述低压蒸汽输送管道上安装有所述低压并汽门；所述再热蒸汽输送管道上安装有所述中压并汽门；所述高压蒸汽输送管道上安装有所述高压并汽门；所述低压蒸汽输送管道上引出一路与所述凝汽器相连接的所述低压旁路；所述低压旁路上安装有所述低压旁路压力调门；所述再热蒸汽输送管道上引出一路与所述凝汽器相连接的所述中压旁路；所述中压旁路上安装有所述中压旁路压力调门；所述高压蒸汽输送管道与所述高压排汽管道之间设置有所述高压旁路压力调门；

所述APS控制系统包括PID控制器，所述PID控制器分别与所述低压并汽门、中压并汽门、高压并汽门、低压旁路压力调门、中压旁路压力调门、高压旁路压力调门的电动执行器电连接；

所述调门冷却系统包括多个调门冷却装置；多个所述调门冷却装置的冷却喷气口分别对准所述低压并汽门、中压并汽门、高压并汽门、低压旁路压力调门、中压旁路压力调门、高压旁路压力调门的电动执行器，冷却所述旁路调门的电动执行器；所述调门冷却装置包括冷却空气输送管道、压缩空气喷头、空气流量控制阀；所述压缩空气喷头连接所述冷却空气输送管道；所述冷却空气输送管道上安装有所述空气流量控制阀。

2.根据权利要求1所述的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，其特征在于，所述燃机系统还包括TCA系统、天然气输送管道、天然气增压机、气动控制阀、天然气旁路管道、气动快速启闭阀、气源供应系统、翻板式止回阀、启闭控制阀门、FGH系统；

所述TCA系统的一端与所述高压给水泵组的出水端相连，另一端连接所述高压省煤器的出水端；所述燃气轮机的天然气进气端与所述FGH系统的天然气出气端相连通，所述FGH系统的天然气进气端与所述天然气输送管道相连，所述天然气输送管道连通天然气气源；所述天然气输送管道上安装有所述天然气增压机；所述天然气增压机与所述FGH系统之间的所述天然气输送管道上安装有所述气动控制阀；所述天然气增压机并联有所述天然气旁路管道；所述天然气旁路管道上沿天然气输送的方向依次安装有所述翻板式止回阀、气动快速启闭阀；所述气动快速启闭阀连通所述气源供应系统，由所述气源供应系统供给所述气动快速启闭阀开关动作所需的驱动气源；所述气源供应系统与所述气动快速启闭阀之间设置有所述启闭控制阀门；所述FGH系统的进水端与所述中压省煤器的出水端相连通，出水端与所述低压省煤器的进水端相连通。

3.根据权利要求2所述的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，其特征在于，所述燃机系统还包括第一止回阀；所述FGH系统的出水端通过所述第一止回阀与所述低压省煤器的进水端相连通。

4.根据权利要求2所述的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，其特征在于，所述燃机系统还包括空气换热器；所述燃气轮机的空气进气端连接有所述空气换热器。

5.根据权利要求1所述的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，其特征在于，所述中压过热蒸汽输送管道上安装有第二止回阀。

6.根据权利要求1所述的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，其特征在于，所述高压排汽管道上安装有第三止回阀。

7.根据权利要求1所述的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，其特征在于，所述低压并汽门、中压并汽门、高压并汽门均为电动阀门。

8.根据权利要求1所述的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，其特征在于，所述再热器包括一级再热器、二级再热器；所述一级再热器的进汽端连接所述中压过热蒸汽输送管道；所述一级再热器的出汽端与所述二级再热器的进汽端相连通；所述二级再热器的出汽端连接所述再热蒸汽输送管道。

9.根据权利要求1所述的可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组，其特征在于，所述冷却空气输送管道连通压缩空气气源。

Images