燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统的制作方法

本发明属于火力发电技术领域，尤其涉及一种燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统。

背景技术：

燃机联合循环机组余热锅炉和汽轮机均存在余热损失。对于余热锅炉，排烟不仅仅造成余热浪费，还导致烟气白烟等环保问题。

对于北方供热型燃机联合循环机组，一般都处于大城市附近，供热需求都比较大。此外，小锅炉供热导致的环保问题比较突出，大城市近些年对于清洁供热问题比较重视。

对于不增加新机组条件下，提高现有机组的供热能力，是解决供热需求、清洁供暖的一项重要课题。

如何同时回收燃机联合循环机组余热锅炉烟气废热和汽轮机的排汽余热，使得燃机联合循环机组的余热均得到有效利用，是一项有待解决的难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统，通过设置烟气换热器和吸收式热泵来回收余热锅炉的烟气废热，并初步加热热网水到80℃，同时利用汽轮机排汽余热进一步将热网水加热至120℃，实现烟气余热和汽轮机余热的耦合全部利用，提高联合循环效率和降低供热能耗。

本发明提供了一种燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统，包括燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、烟气换热器、吸收式热泵、热网加热器；燃气轮机通过燃机排烟管路与余热锅炉连接，余热锅炉与烟气换热器连接，烟气换热器通过烟气换热器冷却水管路与吸收式热泵连接；蒸汽轮机通过蒸汽管路分别与热网加热器及吸收式热泵连接，用于向热网加热器输送汽轮机排气或抽气，以及向吸收式热泵输送驱动蒸汽；吸收式热泵与热网加热器通过热网水管路连接；

余热锅炉排烟余热经过烟气换热器回收进入吸收式热泵，并通过消耗驱动蒸汽后，初步加热热网水管路中的热网水，初步加热的热网水进入热网加热器回收蒸汽轮机余热，进一步提高热网水温度。

进一步地，热网加热器通过给水管路与余热锅炉连接，余热锅炉通过蒸汽管路与蒸汽轮机连接，热网加热器中的汽轮机排气或抽气冷却后的疏水通过给水管路输送至余热锅炉中吸收烟气热量，利用烟气加热给水，产生新蒸汽后通过蒸汽管路输送至蒸汽轮机供蒸汽轮机做功。

借由上述方案，通过燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统，能够实现燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热的耦合回收利用，提高了联合循环供热效率，大大减少了机组热电联产能耗。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统的结构示意图。

图中标号：

1-燃气轮机；2-余热锅炉；3-蒸汽轮机；4-烟气换热器；5-吸收式热泵；6-热网加热器；7-热网水管路；8-第二蒸汽管路；9-第一蒸汽管路；10-第三蒸汽管路；11-给水管路；12-燃机排烟管路；13-烟气换热器冷却水管路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参图1所示，本实施例提供了一种燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统，包括燃气轮机1、余热锅炉2、蒸汽轮机3、烟气换热器4、吸收式热泵5、热网加热器6；燃气轮机1通过燃机排烟管路12与余热锅炉2连接，余热锅炉2与烟气换热器4连接，烟气换热器4通过烟气换热器冷却水管路13与吸收式热泵5连接；蒸汽轮机3通过第一蒸汽管路9与热网加热器连接，用于向热网加热器6输送汽轮机排气或抽气，蒸汽轮机3通过第二蒸汽管路8与吸收式热泵5连接，用于向吸收式热泵5输送驱动蒸汽；吸收式热泵5与热网加热器6通过热网水管路7连接；

余热锅炉2排烟余热经过烟气换热器4回收进入吸收式热泵5，并通过消耗驱动蒸汽后，初步加热热网水管路7中的热网水，初步加热的热网水进入热网加热器6回收蒸汽轮机余热，进一步提高热网水温度。

通过该燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统，能够实现燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热的耦合回收利用，提高了联合循环供热效率，大大减少了机组热电联产能耗。

在本实施例中，热网加热器6通过给水管路11与余热锅炉2连接，余热锅炉2通过第三蒸汽管路10与蒸汽轮机3连接，热网加热器6中的汽轮机排气或抽气冷却后的疏水通过给水管路11输送至余热锅炉2中吸收烟气热量，利用烟气加热给水，产生新蒸汽后通过第三蒸汽管路10输送至蒸汽轮机3供蒸汽轮机做功。

下面对本发明作进一步详细说明。

燃气轮机1燃烧后高温烟气经过燃机排烟管路12进入余热锅炉2中加热给水，余热锅炉2加热给水后排出的烟气进入烟气换热器4被进一步冷却后，再排往大气，余热锅炉2利用烟气进行加热给水，产生新蒸汽后送入蒸汽轮机3做功，烟气换热器4中烟气余热被烟气换热器冷却水管路13中的冷却水吸收进入吸收式热泵5的蒸发器，热网水管路7中热网水进入吸收式热泵5的吸收器被初步加热，蒸汽轮机3中排排汽或适当压力抽汽作为驱动蒸汽通过第二蒸汽管路8进入吸收式热泵5的发生器，蒸汽轮机3中排排汽或适当压力抽汽通过第一蒸汽管路9进入热网加热器6，加热热网水管路7中的热网水，进入热网加热器6的第一蒸汽管路9中的蒸汽被冷却成为疏水后，作为给水经过给水管路11进入余热锅炉2中吸收烟气热量。

在供热季节，燃机联合循环余热锅炉2排烟余热经过烟气换热器4回收进入吸收式热泵5，余热锅炉2排烟从80℃降低到30℃，并通过消耗一部分驱动蒸汽后，在吸收式热泵5中初步加热热网水管路7中的热网水到80℃，被加热的热网水再进入热网加热器6进一步回收蒸汽轮机3中缸排汽余热，使得热网水温度进一步提高到120℃，继而实现燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热的耦合回收利用，提高了联合循环供热效率，大大减少了机组热电联产能耗。

对于典型一套一拖一9f等级燃机联合循环机组，通过燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统，可回收烟气余热约60mw，同时可以回收汽轮机排汽余热约100mw，可实现燃机联合循环机组余热锅炉和汽轮机整个机组的余热全部回收，增加供热能力约50％，全厂效率提高15％。

此外，本发明对于燃煤机组锅炉烟气余热和汽轮机余热耦合回收，亦具有适用性和借鉴性。通过锅炉烟气余热和汽轮机排汽余热的耦合利用回收，可实现整个机组余热的全部利用即整个机组余热的近零排放，大幅提高机组运行效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热耦合回收系统，包括燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、烟气换热器、吸收式热泵、热网加热器；燃气轮机通过燃机排烟管路与余热锅炉连接，余热锅炉与烟气换热器连接，烟气换热器通过烟气换热器冷却水管路与吸收式热泵连接；蒸汽轮机通过蒸汽管路分别与热网加热器及吸收式热泵连接，用于向热网加热器输送汽轮机排气或抽气，以及向吸收式热泵输送驱动蒸汽；吸收式热泵与热网加热器通过热网水管路连接。本发明能够实现燃机联合循环机组烟气余热与汽轮机余热的耦合回收利用，提高了联合循环供热效率，大大减少了机组热电联产能耗。

技术研发人员：张振华;刘岩;周雅君;杜未;李燕平;杨晋;杨国强;赵文波;赵光敏;王博;安胜利;金杰;申建遵;戴义勇;金英强;白公宝;张志刚;王占彪;常征
受保护的技术使用者：中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院
技术研发日：2018.10.12
技术公布日：2019.02.15