一种联合循环的热电联供系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种联合循环的热电联供系统，包括汽轮机、余热锅炉、热网抽汽系统；汽轮机包括高、中、低压缸；余热锅炉包括高、中、低压汽包，三汽包分别产生三股蒸汽：高、中、低压蒸汽，分别注入汽轮机的高、中、低压缸内膨胀作功，带动发电机输出电能。本实用新型的高压缸的排汽管道上设有一高排逆止阀，为供热而设计的热网抽汽系统设于高排逆止阀的下游，热网抽汽系统包括两个并联的调节阀，其中第一调节阀连接实现汽轮机一级调整抽汽的第一级减温减压装置，第二调节阀通过一冷再热管道连接中压蒸汽发生器和中压过热器之间的管道。本实用新型与传统的联合循环热电联供系统相比，具有运行效率高，发电效率高，高品质能源浪费少的优点。
【专利说明】一种联合循环的热电联供系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽轮机的燃气-蒸汽联合循环、热电联供【技术领域】，特别是涉及一种联合循环的热电联供系统。
【背景技术】
[0002]汽轮发电机组是一种把热能转换成机械能进而转换成电能的能量转换装置，是电站建设中的关键动力设备之一。由锅炉产生的高温、高压蒸汽，经过蒸汽透平，将热能与压力势能转换，成为汽轮机的机械能，带动汽轮机转子输出轴做功，该机械能通过汽轮机转子输出轴传递给发电机，从而将机械能转换成电能，因此，汽轮机作为源动机常被称为“光明之源”。
[0003]燃气-蒸汽联合循环系统是指将燃气轮机作为前置透平，用余热锅炉来回收燃机的排气余热，产出若干档新蒸汽注入汽轮机，蒸汽在汽轮机中膨胀做功输出电能。
[0004]燃气-蒸汽联合循环把具有较高平均吸热温度的燃气轮机与具有较低平均放热温度的蒸汽轮机结合起来，使燃气轮机的高温尾气进入余热锅炉产生蒸汽，并使蒸汽在汽轮机中继续作功发电，达到扬长避短、相互弥补的目的，使整个联合循环的热能利用水平较简单循环有了明显提高，联合循环发电的净效率已达48%?60%。
[0005]目前常用的燃气-蒸汽联合循环系统有E级联合循环电站广泛采用的双压、无再热系统和F级联合循环电站所采用的三压、再热系统。前者发电净效率在50%左右，后者发电净效率在58%左右。
[0006]由于国家政策的导向作用，使得燃气-蒸汽联合循环、热电联产项目在近些年被广泛应用。所谓热(冷)电联产是指，在汽轮机的通流内部合适的位置处抽出一部分蒸汽用于工业用汽，初衷是实现能源的合理的梯度利用。热电联产的联合循环效率能够到达70%左右。
[0007]但以目前市场的主流F级燃气-蒸汽联合循环、热电联供技术为例，现有技术还存在一些不足。假设某工程热电厂要上两套的一拖一型配置的F级燃气联合循环汽轮机组(一拖一型配置是指用一台余热锅炉回收一台燃机的排气余热能量，并将产生的新蒸汽注入一台蒸汽轮机):蒸汽需求为1.8MPa，285°C ;蒸汽量为额定130t/h，最大为210t/h，极端最大250t/h ;而典型的F级三压、再热联合循环系统的参数设置如下:
[0008]高压蒸汽参数为13MPa，560°C ；
[0009]再热卿中压)蒸汽参数为3.0MPa, 550°C ；
[0010]低压蒸汽参数为0.3MPa，240 °C ；
[0011]现有技术的联合循环、热电联供系统设计是在汽轮机中压缸通流1.8MPa左右处设置旋转隔板或座缸阀来实现调整抽汽，该处蒸汽的温度在460°C左右，而用户的温度需求仅为285°C，存在着175°C的温差浪费，从而不可避免的出现了高品质能源浪费的现象，同时，调整机构的设置破坏了中压通流结构，导致整机效率下降。
【发明内容】
[0012]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种汽轮机机组运行效率高、高品质能源浪费少的联合循环的热电联供系统，以克服现有技术的上述缺陷。
[0013]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种联合循环的热电联供系统，包括一汽轮机、一余热锅炉、一热网系统；所述汽轮机包括一高压缸、一中压缸和一低压缸；所述余热锅炉包括高压过热器、高压蒸汽发生器、高压省煤器、中压(即再热)过热器、中压(即再热)蒸汽发生器、中压(即再热)省煤器、低压过热器、低压蒸汽发生器、低压省煤器；
[0014]所述低压缸的排汽口连接有一凝汽器，所述凝汽器的热井里设有一补水系统，所述凝汽器连接所述低压省煤器，在所述凝汽器与所述低压省煤器之间的管路上设有一凝结水泵；
[0015]所述低压省煤器连接一除氧器的进水口，所述除氧器的出水口串联有两水泵，其中处于上游的低压给水泵的出水口还连接低压蒸汽发生器，处于下游的高中压给水泵的出水口与所述中压省煤器、所述高压省煤器均连接；
[0016]所述低压蒸汽发生器、低压过热器以及所述低压缸的低压进汽管道依次连接；所述高压省煤器、高压蒸汽发生器、高压过热器以及所述高压缸的高压进汽管道依次连接；所述中压省煤器、中压蒸汽发生器、中压过热器以及所述中压缸的中压进汽管道依次连接；
[0017]所述低压蒸汽发生器的出汽口还连接所述除氧器；
[0018]所述中压缸的排汽口与所述低压缸的进汽口连接；
[0019]所述高压缸的排汽管道上设有一高排逆止阀，所述热网抽汽系统设于所述高排逆止阀的下游，所述热网抽汽系统包括两并联的调节阀，其中所述第一调节阀连接供实现汽轮机一级调整抽汽的第一级减温减压装置，所述第二调节阀连接一冷再热管道，所述冷再热管道与所述中压蒸汽发生器和所述中压过热器之间的蒸汽管道连接。
[0020]优选地，所述第一级减温减压装置的下游串联有第二级减温减压装置或更多级减温减压装置，每相邻两级的减温减压装置之间均连接有一调节阀。
[0021]优选地，所述低压进汽管道上设有一低压进汽阀组，所述中压进汽管道上设有一中压进汽阀组，所述高压进汽管道设有一高压进汽阀组。
[0022]优选地，所述中压进汽管道上在所述中压进汽阀组的上游设有一热网抽汽支路，所述热网抽汽支路由上游至下游依次设有一调节阀和一减温减压装置。
[0023]优选地，所述高压进汽管道上在所述高压进汽阀组的上游设有连接所述冷再热管道的一旁路管道；所述高压缸的排汽口和所述高排逆止阀之间的排汽管道上也设有一旁路管道，所述中压进汽管道上在所述中压进汽阀组的上游也设有一旁路管道，所述低压进汽管道上在所述低压进汽阀组的上游也设有一旁路管道，所述高压缸的排汽管道上、所述中压进汽管道上以及所述低压进汽管道上的旁路管道均与所述凝汽器连接；四条所述旁路管道共冋组成一芳路系统。
[0024]优选地，四条所述旁路管道上分别设有一阀门。
[0025]优选地，所述汽轮机为高压缸单独分缸、中低压缸合缸的结构，或高中压缸合缸、低压缸单独分缸的结构。
[0026]优选地，所述低压省煤器与所述除氧器之间的连接管道上设有一阀门。[0027]优选地，所述低压蒸汽发生器的出汽口与所述除氧器的连接管路上设有一阀门。
[0028]优选地，所述低压进汽管道上在所述低压进汽阀组的上游设有一调节阀组。
[0029]如上所述，本实用新型的联合循环的热电联供系统，具有以下有益效果:
[0030]在无供热需求时，所述热网抽汽系统的第一调节阀处于关闭状态，所述第二调节阀处于全开状态，汽轮机处于纯凝汽式工况下运行，则本实用新型具有与传统的凝汽式联合循环发电系统相同的运行模式和相同的发电效率，与传统的热电联供、联合循环系统在无供热工况下汽轮机内部通流中中压缸内的旋转隔板或座缸阀造成的节流损失依然存在相比，本实用新型的发电效率提高了 0.4%~0.5%。在有供热需求时，由热网抽汽系统的两个调节阀来实现热网所需的调整抽汽量，高压排汽的蒸汽温度要远小于现有技术汽轮机中压缸实现调整抽汽处蒸汽的温度，因此，本实用新型比现有技术的温差浪费小得多，从而使高品质能源浪费现象得到显著改善。此外，本实用新型的汽轮机通流内无需设置旋转隔板或内置式抽汽调节阀，汽轮机的通流内效率明显高于传统的方式下配备的抽汽式汽轮机的内效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1显示为本实用新型的联合循环的热电联供系统的结构示意图。
[0032]元件标号说明
[0033]
I汽轮机1.1 高压进汽阀组
1.2 中压进汽阀组1.3 低压_进汽阀组
1.4 高排逆止闺1.5 调节阀组`
[0034]
【权利要求】
1.一种联合循环的热电联供系统,其特征在于,包括一汽轮机(I)、一余热锅炉(2)、一热网抽汽系统(3)； 所述汽轮机(I)包括一高压缸(HP)、一中压缸(IP)和一低压缸(LP);所述余热锅炉(2)包括高压过热器(2.1)、高压蒸汽发生器(2.2)、高压省煤器(2.3)、中压过热器(2.4)、中压蒸汽发生器(2.5)、中压省煤器(2.6)、低压过热器(2.7)、低压蒸汽发生器(2.8)、低压省煤器(2.9)； 所述低压缸(LP )的排汽口连接有一凝汽器(5 )，所述凝汽器(5 )的热井(5.1)里设有一补水系统(6)，所述凝汽器(5)连接所述低压省煤器(2.9)，在所述凝汽器(5)与所述低压省煤器(2.9)之间的管路上设有一凝结水泵(7)； 所述低压省煤器(2.9)连接一除氧器(2.10)的进水口，所述除氧器(2.10)的出水口串联有低压给水泵(7.1)和高中压给水泵(7.2)，所述低压给水泵(7.1)的出水口还连接所述低压蒸汽发生器(2.8)，所述高中压给水泵(7.2)的出水口与所述中压省煤器(2.6)、所述高压省煤器(2.3)均连接； 所述低压蒸汽发生器(2.8)、所述低压过热器(2.7)以及所述低压缸(LP)的低压进汽管道依次连接；所述高压省煤器(2.3)、所述高压蒸汽发生器(2.2)、所述高压过热器(2.1)以及所述高压缸(HP)的高压进汽管道依次连接；所述中压省煤器(2.6)、所述中压蒸汽发生器(2.5)、所述中压过热器(2.4)以及所述中压缸(IP)的中压进汽管道依次连接； 所述低压蒸汽发生器(2.8)的出汽口还连接所述除氧器(2.10)； 所述中压缸(IP)的排汽口与所述低压缸(LP)的进汽口连接； 所述高压缸(HP)的排汽管道上设有一高排逆止阀(1.4)，所述热网抽汽系统(3)设于所述高排逆止阀(1.4)的下游，所述热网抽汽系统(3)包括并联的第一调节阀(3.1)和第二调节阀(3.2)，所述第一调节阀(3.1)连接供实现汽轮机一级调整抽汽的第一级减温减压装置(3.3)，所述第二调节阀(3.2)连接一冷再热管道，所述冷再热管道与所述中压蒸汽发生器(2.5 )和所述中压过热器(2.4 )之间的蒸汽管道连接。
2.根据权利要求1所述的联合循环的热电联供系统，其特征在于:所述第一级减温减压装置(3.3)的下游串联有第二级减温减压装置(3.6)或更多级减温减压装置，每相邻两级的减温减压装置之间均设有一调节阀(3.7)。
3.根据权利要求1或2所述的联合循环的热电联供系统，其特征在于:所述低压进汽管道上设有一低压进汽阀组(1.3)，所述中压进汽管道上设有一中压进汽阀组(1.2)，所述高压进汽管道设有一高压进汽阀组(1.1)。
4.根据权利要求3所述的联合循环的热电联供系统，其特征在于:所述中压进汽管道上在所述中压进汽阀组(1.2)的上游设有一热网抽汽支路，所述热网抽汽支路由上游至下游依次设有一调节阀(3.4)和一减温减压装置(3.5)。
5.根据权利要求1所述的联合循环的热电联供系统，其特征在于:所述高压进汽管道上在所述高压进汽阀组(1.0的上游设有连接所述冷再热管道的一旁路管道；所述高压缸(HP)的排汽口和所述高排逆止阀(1.4)之间的排汽管道上也设有一旁路管道，所述中压进汽管道上在所述中压进汽阀组(1.2)的上游也设有一旁路管道，所述低压进汽管道上在所述低压进汽阀组(1.3)的上游也设有一旁路管道，所述高压缸的排汽管道上、所述中压进汽管道上以及所述低压进汽管道上的旁路管道均与所述凝汽器连接；四条所述旁路管道共同组成一芳路系统(4)。
6.根据权利要求5所述的联合循环的热电联供系统，其特征在于:四条所述旁路管道上分别设有一阀门。
7.根据权利要求1所述的联合循环的热电联供系统，其特征在于:所述汽轮机为高压缸单独分缸、中低压缸合缸的结构，或高中压缸合缸、低压缸单独分缸的结构。
8.根据权利要求1所述的联合循环的热电联供系统，其特征在于:所述低压省煤器(2.9)与所述除氧器(2.10)之间的连接管道上设有一阀门。
9.根据权利要求1所述的联合循环的热电联供系统，其特征在于:所述低压蒸汽发生器(2.8)的出汽口与所述除氧器(2.10)的连接管路上设有一阀门。
10.根据权利要求1所述的联合循环的热电联供系统，其特征在于:所述低压进汽管道上在所述低压进汽阀组(1.·3)的上游设有一调节阀组(1.5)。
【文档编号】F01K17/02GK203499735SQ201320551856
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】张立建, 叶冬挺, 何宏, 金益波, 顾晓鸥, 彭运洪, 金光勋, 余炎, 陈倪, 蒋浦宁, 沈国平, 阳虹, 虎煜, 何阿平 申请人:上海电气电站设备有限公司