CN215057624U - 一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种燃气‑蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，所述装置包括第一闸阀、第一气动调节阀和第一流量计，其中，第一闸阀的入口与余热锅炉的一级高温过热器的出口集箱连通，第一闸阀的出口与第一气动调节阀的入口连通，第一气动调节阀的出口与第一流量计的入口连通，第一流量计的出口与电站的蒸汽入口连通。该装置实现了燃气‑蒸汽联合循环发电机组效率的最大化，还实现了高温高压蒸汽的再利用，从而解决了夏季燃气‑蒸汽联合循环发电机组余热锅炉蒸汽超标导致的机组负荷受限的问题；减少由于机组负荷、效率低对产量及能源浪费的影响，一次性投资小，回报率高，解决问题较快，同时改造简单易行，实施后可长期受益，无维护费用。

Description

一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置

技术领域

本实用新型属于燃气-蒸汽联合循环发电技术领域，尤其涉及一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置。

背景技术

在冶金发电行业中，燃气-蒸汽联合循环发电已成为减少高炉煤气放散，提高能源利用效率的主流，随着联合循环发电机组大型化、国产化，与其配套的余热锅炉设计特点更为复杂。首钢迁钢150MW燃气-蒸汽联合循环发电机组燃气轮机排烟温度一般在500-600℃范围，进入夏季后，由于环境温度升高致使燃机排烟温度升高，造成余热锅炉产汽能力及主汽参数升高，其中，与余热锅炉连接的一级高温过热器出口集箱的温度为457℃，压力为7.6MPa，进而使蒸汽轮机入口蒸汽超温、超压，导致燃气-蒸汽联合循环发电机组负荷长期在受控模式下(低负荷)运行，一是造成机组无法在额定负荷状态下运行，发电量减少，效率降低；二是造成煤气放散，能源浪费，污染环境。

实用新型内容

本实用新型提供了一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，可以抽出部分高温高压的蒸汽，经过节流降压后用于发电或送低压蒸汽管网供热，从而提高燃气-蒸汽联合循环发电机组负荷。

本实用新型提供了一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，所述装置包括第一闸阀、第一气动调节阀和第一流量计，其中，

所述第一闸阀的入口与余热锅炉的一级高温过热器的出口集箱连通，所述第一闸阀的出口与所述第一气动调节阀的入口连通，所述第一气动调节阀的出口与第一流量计的入口连通，所述第一流量计的出口与电站的蒸汽入口连通。

进一步地，所述装置还包括蒸汽疏水器，所述蒸汽疏水器设置于第一闸阀和所述第一气动调节阀之间。

进一步地，所述装置还包括安全阀，所述安全阀设置于所述第一流量计和所述第一气动调节阀之间。

进一步地，所述装置还包括第二闸阀，所述第二闸阀的入口与所述第一流量计连通，所述第二闸阀的出口与所述电站的蒸汽入口连通。

进一步地，所述装置还包括蒸汽过热器、第三闸阀、第四闸阀和第二气动调节阀，其中，

所述蒸汽过热器的蒸汽出口与所述第三闸阀的入口连通，所述第三闸阀的出口与燃气-蒸汽联合循环发电机组蒸汽轮机的蒸汽入口连通；所述第四闸阀的出口与所述蒸汽过热器的蒸汽入口连通，所述第四闸阀的入口与所述第二气动调节阀的出口连通，所述第二气动调节阀的入口分别与第二闸阀的出口以及所述电站的蒸汽入口连通。

进一步地，所述装置还包括第五闸阀，所述第五闸阀的入口分别与所述第四闸阀的入口以及所述第二气动调节阀的出口连通，所述第五闸阀的出口分别与所述第三闸阀的出口以及所述蒸汽轮机的蒸汽入口连通。

进一步地，所述装置还包括第二流量计，所述第二流量计设置于所述第三闸阀和所述蒸汽轮机之间。

进一步地，所述装置还包括高压给水泵、第六闸阀和第一减温器，其中，

所述高压给水泵的入口与冷却水连通，所述高压给水泵的出口与第六闸阀的入口连通，所述第六闸阀的出口与所述第一减温器的冷却水入口连通，所述第一减温器的蒸汽入口与所述第二气动调节阀的出口连通，所述第一减温器的蒸汽出口分别与所述第四闸阀的入口以及所述第五闸阀的入口连通。

进一步地，所述装置还包括第七闸阀、第八闸阀和第二减温器，其中，

所述第七闸阀的入口分别与所述第八闸阀的入口、第二闸阀的出口以及所述第二气动调节阀的入口连通，所述第七闸阀的出口与所述电站的蒸汽入口连通；

所述第八闸阀的入口分别与所述第二闸阀的出口以及所述第二气动调节阀的入口连通，所述第八闸阀的出口与所述第二减温器的蒸汽入口连通，所述第二减温器的蒸汽出口与低温蒸汽用户连通，所述第二减温器的冷却水入口与所述电站的减温水连通。

进一步地，所述装置还包括第三气动调节阀，所述第三气动调节阀的入口与所述第二减温器的冷却入口连通，所述第三气动调节阀与所述电站的减温水连通。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型提供了一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，该装置包括依次连通的第一闸阀、第一气动调节阀和安全阀，且第一闸阀与余热锅炉的一级高温过热器出口集箱连通，第一闸阀的出口与第一气动调节阀的入口连通，第一气动调节阀的出口与电站的蒸汽入口连通，同时在第一气动调节阀和电站连通的管道上设置安全阀。一级高温过热器出口集箱是余热锅炉高温蒸汽运行的通道，当打开第一闸阀和第一气动调节阀后，一部分的高温高压的蒸汽就顺着第一闸阀向第一气动调节阀流动，再流经安全阀，进入电站进行蒸汽发电，第一气动调节阀对高温高压蒸汽具有节流减压的作用，实现了燃气-蒸汽联合循环发电机组效率的最大化，还实现了高温高压蒸汽的再利用，从而解决了夏季燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉蒸汽超标导致的机组负荷受限导致的发电量少、效率低以及煤气放散能源浪费和污染环境的问题；减少由于机组负荷、效率低对产量及能源浪费的影响，一次性投资小，回报率高，解决问题较快，同时改造简单易行，实施后可长期受益，无维护费用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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它的附图。

图1是本实用新型提供的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置结构示意图。

图1中，1-冷却水，2-蒸汽轮机，3-第二流量计，4-第三闸阀，5-蒸汽过热器，6-第四闸阀，7-第五闸阀，8-第六闸阀，9-第一减温器，10-第二气动调节阀，11-一级高温过热器出口集箱，12-第一闸阀，13-第一气动调节阀，14-安全阀，15-第一流量计，16-第二闸阀，17-第七闸阀，18-电站，19-第八闸阀，20-第二减温器，21-第三气动调节阀，22-电站减温水，23-低温蒸汽用户。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本实用新型，本实用新型的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本实用新型实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本实用新型提供了一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，结合图1，该装置包括第一闸阀12、第一气动调节阀13和第一流量计15。

其中，第一闸阀12的入口与余热锅炉的一级高温过热器出口集箱11连通，第一闸阀12的出口与第一气动调节阀13的入口连通，第一气动调节阀13的出口与第一流量计15的入口连通，第一流量计15的出口与电站18的蒸汽入口连通。

一级高温过热器出口集箱11是余热锅炉高温蒸汽运行的通道，夏季时，一级高温过热器出口集箱11中有大量的高温高压蒸汽，当打开第一闸阀12后和第一气动调节阀13，一部分的高温高压的蒸汽，约10-15t/h，就顺着第一闸阀12向具有节流降压作用的第一气动调节阀13流动，再流经第一流量计15，进入电站18进行蒸汽发电，实现了燃气-蒸汽联合循环发电机组效率的最大化，还实现了高温高压蒸汽的再利用，从而解决了夏季燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉蒸汽超标导致的机组负荷受限导致的发电量少、效率低以及煤气放散能源浪费和污染环境的问题。在实际中，一级高温过热器出口集箱预留了D141.3*6.55的管道，该管道的设计压力为8.52MPa，设计温度为475℃，经过节流降压后，可进入D219*12的管道，该管道的设计压力为5.4MPa，设计温度为450℃，然后进入电站进行蒸汽发电。

进一步地，该装置还可以包括蒸汽疏水器，蒸汽疏水器可以设置于第一闸阀12和第一气动调节阀13之间。蒸汽疏水器可以将高温高压蒸汽在管道流动时降温降压所产生的液体水排出，一般来说在每一个阀门前和每一个阀门后均可设置蒸汽疏水器，具体的设置数量和位置，可以根据高温蒸汽运行过程产生的液体水的量和效果灵活进行调整，在此不作具体限定。

进一步地，由于管道内为高压高温蒸汽，为了安全性，该装置还可以包括安全阀14。安全阀14可以设置于第一流量计15和第一气动调节阀13之间，具体位置还可以根据实际情况和效果灵活调整，在此不作具体限定。

更进一步地，该装置还可以包括第二闸阀16。其中，第二闸阀16的入口与第一流量计15的出口连通，第二闸阀16的出口与电站18的蒸汽入口连通。设置第二闸阀16可以根据运行情况实现高温高压蒸汽的通断。

为了给燃气-蒸汽联合循环发电机组提供启动蒸汽，该装置还可以包括蒸汽过热器5、第三闸阀4、第四闸阀6和第二气动调节阀10。其中，蒸汽过热器5的蒸汽出口与第三闸阀4的入口连通，第三闸阀4的出口与燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉蒸汽轮机2的蒸汽入口连通；第四闸阀6的出口与蒸汽过热器5的蒸汽入口连通，第四闸阀6的入口与第二气动调节阀10的出口连通，第二气动调节阀10的入口分别与第二闸阀16的出口以及电站18的蒸汽入口连通。

蒸汽过热器5可以给蒸汽加热，提高蒸汽温度。燃气-蒸汽联合循环发电机组启动时，需要大量的高温蒸汽，此时关闭第二闸阀16，开启第二气动调节阀10和第四闸阀6，自备电站的蒸汽可以顺着第二气动调节阀和第四闸阀，进入蒸汽过热器中加热；打开第三闸阀，加热后的高温蒸汽可以顺着第三闸阀4进入燃气-蒸汽联合循环发电机组中，从而实现燃气-蒸汽联合循环发电机组的启动。当燃气-蒸汽联合循环发电机组启动正常运转后，可关闭第三闸阀4和第四闸阀6，阻断蒸汽进入蒸汽过热器。

具体的，结合图1，该装置还可以包括第五闸阀7，第五闸阀7的入口分别与第四闸阀6的入口以及第二气动调节阀10的出口连通，第五闸阀10的出口分别与第三闸阀4的出口以及蒸汽轮机2的蒸汽入口连通。当电站提供的蒸汽温度可以满足燃气-蒸汽联合循环发电机组启动蒸汽的温度要求时，可以关闭第三闸阀4和第四闸阀6，打开第五闸阀7，使电站蒸汽顺着第五闸阀7进入并启动燃气-蒸汽联合循环发电机组。

更具体的，该装置还可以包括第二流量计3，第二流量计3设置于第三闸阀4和燃气-蒸汽联合循环发电机组的蒸汽入口2之间，以测量余热锅炉启动所需蒸汽的流量。

进一步地，该装置还可以包括高压给水泵、第六闸阀8和第一减温器9。其中，高压给水泵的入口与冷却水1连通，高压给水泵的出口与第六闸阀8的入口连通，第六闸阀8的出口与第一减温器9的冷却水入口连通，第一减温器9的蒸汽入口与第二气动调节阀10的出口连通，第一减温器9的蒸汽出口分别与第四闸阀6的入口以及第五闸阀7的入口连通。当电站18提供的蒸汽的温度高于燃气-蒸汽联合循环发电机组启动所需蒸汽的温度时，可以通过高压给水泵提供冷却水给电站提供的蒸汽降温。具体运行如下：关闭第二闸阀16、第三闸阀4和第四闸阀6，打开第二气动调节阀10、第六闸阀8、第五闸阀7，高压给水泵可将冷却水输通过第六闸阀8进入第一减温器9，同时顺着第二气动调节阀10运动至此处的电站蒸汽在第一减温器9中冷却水的作用下降温至燃气-蒸汽联合循环发电机组气动所需蒸汽温度，然后蒸汽顺着第五闸阀7进入并启动燃气-蒸汽联合循环发电机组。

更进一步地，该装置还可以包括第七闸阀17、第八闸阀19和第二减温器20。

其中，第七闸阀17的入口分别与第八闸阀19的入口、第二闸阀的16出口以及第二气动调节阀10的入口连通，第七闸阀17的出口与电站18的蒸汽入口连通；

第八闸阀19的入口分别与第二闸阀16的出口以及第二气动调节阀10的入口连通，第八闸阀19的出口与第二减温器20的蒸汽入口连通，第二减温器20的蒸汽出口与低温蒸汽用户23连通。

当电站18不能消化高温高压蒸汽时，还可以关闭第七闸阀17，打开第八闸阀19，降温降压后的蒸汽顺着第八闸阀19进入第二减温器20中，被冷却水降温后用于低温蒸汽用户23使用；其中低温蒸汽用户23可以是冷轧厂。

更进一步地，该装置还可以包括第三气动调节阀21，第三气动调节阀21的入口与第二减温器20的冷却水入口连通，第三气动调节阀21与电站的减温水22连通。

在本实用新型中，各部分之间通过管道来连通，管道可以选用高压无缝钢管，材质为12Cr1MoV，也可以选用任何可用于本实用新型的管道，在此不作限定。管道可以采用支吊架进行固定。第一闸阀12、第二闸阀16、第三闸阀4、第四闸阀6、第五闸阀7、第六闸阀8、第七闸阀17和第八闸阀19可以根据实际选用选择合适的闸阀，例如规格为DN125 PN100，接管尺寸为141.3*6.55的闸阀，DN175 PN100，接管尺寸D219*12的闸阀，也可以是任何其他可以应用于本实用新型的闸阀，在此不作具体限定。蒸汽过热器5可以是公开号为CN106500089B的专利公开的蒸汽过热器，还可以是其他任何可以实现蒸汽加热的蒸汽过热器，在此不作具体限定。第一减温器9和第二减温器20均可以是公开号为CN101979918B专利公开的减温器，也可以是任何可以实现蒸汽降温的减温器，在此不作具体限定。蒸汽疏水器可以是公开号为CN208041594U的专利公开的蒸汽疏水器，也可以是任何可以实现疏水功能的蒸汽疏水器，在此不作具体限定。高压给水泵为一种泵体，可以公开号为CN110578693A的专利公开的给水泵，也可以是任何可使实现本实用新型功能的给水泵，在此不作具体限定。第一流量计15和第二流量计3均可以是公开号为CN203116777U的专利公开的蒸汽流量计，也可以是任何可以实现本实用新型功能的流量计，在此不作具体限定。

安全阀14可以选用规格为DN65 PN100的阀门，整定压力5.62MPa；第一气动调节阀13、第二气动调节阀10和第三气动调节阀21均可以选用规格为DN125 PN100，接管尺寸为D159*14的气动调节阀,第一气动调节阀13的阀前的设计压力可以为8.52MPa，阀后设计压力可以为5.4MPa；本装置的额定抽汽量可以为30t/h。

另外，在实际运行中，燃气-蒸汽联合循环发电机组可以是150MW级的发电机组，夏季时，余热锅炉的一级高温过热器出口集箱11的蒸汽压力为7.6MPa，温度为457℃；电站蒸汽入口的蒸汽压力为5.3MPa，温度为440℃。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置包括第一闸阀、第一气动调节阀和第一流量计，其中，

所述第一闸阀的入口与余热锅炉的一级高温过热器的出口集箱连通，所述第一闸阀的出口与所述第一气动调节阀的入口连通，所述第一气动调节阀的出口与第一流量计的入口连通，所述第一流量计的出口与电站的蒸汽入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置还包括蒸汽疏水器，所述蒸汽疏水器设置于第一闸阀和所述第一气动调节阀之间。

3.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置还包括安全阀，所述安全阀设置于所述第一流量计和所述第一气动调节阀之间。

4.根据权利要求3所述的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置还包括第二闸阀，所述第二闸阀的入口与所述第一流量计的出口连通，所述第二闸阀的出口与所述电站的蒸汽入口连通。

5.根据权利要求4所述的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置还包括蒸汽过热器、第三闸阀、第四闸阀和第二气动调节阀，其中，

所述蒸汽过热器的蒸汽出口与所述第三闸阀的入口连通，所述第三闸阀的出口与燃气-蒸汽联合循环发电机组蒸汽轮机的蒸汽入口连通；所述第四闸阀的出口与所述蒸汽过热器的蒸汽入口连通，所述第四闸阀的入口与所述第二气动调节阀的出口连通，所述第二气动调节阀的入口分别与第二闸阀的出口以及所述电站的蒸汽入口连通。

6.根据权利要求5所述的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置还包括第五闸阀，所述第五闸阀的入口分别与所述第四闸阀的入口以及所述第二气动调节阀的出口连通，所述第五闸阀的出口分别与所述第三闸阀的出口以及所述蒸汽轮机的蒸汽入口连通。

7.根据权利要求6所述的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置还包括第二流量计，所述第二流量计设置于所述第三闸阀和所述蒸汽轮机的蒸汽入口之间。

8.根据权利要求7所述的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置还包括高压给水泵、第六闸阀和第一减温器，其中，

所述高压给水泵的入口与冷却水连通，所述高压给水泵的出口与第六闸阀的入口连通，所述第六闸阀的出口与所述第一减温器的冷却水入口连通，所述第一减温器的蒸汽入口与所述第二气动调节阀的出口连通，所述第一减温器的蒸汽出口分别与所述第四闸阀的入口以及所述第五闸阀的入口连通。

9.根据权利要求8所述的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置还包括第七闸阀、第八闸阀和第二减温器，其中，

所述第七闸阀的入口分别与所述第八闸阀的入口、第二闸阀的出口以及所述第二气动调节阀的入口连通，所述第七闸阀的出口与所述电站的蒸汽入口连通；

所述第八闸阀的入口分别与所述第二闸阀的出口以及所述第二气动调节阀的入口连通，所述第八闸阀的出口与所述第二减温器的蒸汽入口连通，所述第二减温器的蒸汽出口与低温蒸汽用户连通，所述第二减温器的冷却水入口与所述电站的减温水连通。

10.根据权利要求9所述的一种燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉抽汽装置，其特征在于，所述装置还包括第三气动调节阀，所述第三气动调节阀的入口与所述第二减温器的冷却水入口连通，所述第三气动调节阀与所述电站的减温水连通。

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