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一种用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统

一种用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统

IPC分类号 : F24D3/00I,F01K23/10I,F01K17/02I,F01K13/02I,F01D15/10I,F02C6/00I

申请号
CN201920186740.7
可选规格
  • 专利类型: 实用新型专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2019-02-02
  • 公开号: 209726304U
  • 公开日: 2019-12-03
  • 主分类号: F24D3/00I
  • 专利权人: 华电电力科学研究院有限公司

专利摘要

本实用新型涉及一种用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,包括燃气轮机组和蒸汽轮机组,基于能量梯级利用原理,进行不同抽汽方式的集成设计,有效提高了联合循环机组热电解耦运行能力,保障了居民采暖需求;另外,还在供热系统和锅炉给水系统中同时耦合热水蓄 热系统,既实现联合循环机组电力调峰与供热的协同匹配,又增加联合循环机组在纯凝工况运行时的电力调峰能力。运用了本实用新型之后,在深度挖掘联合循环机组对外供热能力的同时,有效降低了供热过程中的做功能力损失。特别是符合当前严峻的电力调峰政策需求,实现火电机组的深度调峰能力,切实满足了电网对机组调峰的需求,具有较高地实际运用价值。

权利要求

1.一种用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,其特征在于,包括:燃气轮机组和蒸汽轮机组;

所述燃气轮机组包括燃气轮机压气机(1)、燃气轮机燃烧室(2)、燃气轮机透平(3)和第一发电机(4),所述燃气轮机压气机(1)的排气口与燃气轮机燃烧室(2)的进气口连接,所述燃气轮机燃烧室(2)的排气口与燃气轮机透平(3)的进气口连接,所述燃气轮机透平(3)的排气口通过烟气排放管(31)与余热锅炉(5)的烟气进口连接,且燃气轮机透平(3)与燃气轮机压气机(1)同轴连接;

所述蒸汽轮机组包括余热锅炉(5)、汽轮机高压缸(6)、汽轮机中压缸(7)、汽轮机低压缸(8)、第二发电机(9)、凝汽器(10)、凝结水泵(11)、热水换热器(12)、轴封加热器(13)、除氧器(14)、第一减温减压装置(15)、第二减温减压装置(16)、第三减温减压装置(17)、做功设备(18)、动力设备(19)、热网加热器(20)、疏水换热器(21)、热网循环泵(22)、第一循环泵(23)、热水蓄热器(24)、第二循环泵(25)和散热器(26),所述汽轮机高压缸(6)、汽轮机中压缸(7)和汽轮机低压缸(8)同轴连接,所述余热锅炉(5)包括烟气预热器(501)、低压汽包(502)、低压过热器(503)、高压汽包(504)、再热器(505)和高压过热器(506),所述烟气预热器(501)的出水口同时与低压汽包(502)的进水口和高压汽包(504)的进水口连接,所述低压汽包(502)的出汽口与低压过热器(503)的进汽口连接,所述高压汽包(504)的出汽口与高压过热器(506)的进汽口连接,所述汽轮机高压缸(6)的进汽口通过高压蒸汽管(33)与高压过热器(506)的出汽口连接,且在汽轮机高压缸(6)的进汽口安装有一号阀门(61),所述汽轮机高压缸(6)的排汽口通过冷再蒸汽管(34)与再热器(505)的进汽口连接,且在再热器(505)的进汽口安装有四号阀门(64),所述再热器(505)的出汽口通过热再蒸汽管(35)与汽轮机中压缸(7)的进汽口连接,且在汽轮机中压缸(7)的进汽口安装有六号阀门(66),所述汽轮机中压缸(7)的排汽口通过连通管(36)与汽轮机低压缸(8)的进汽口连接,且在汽轮机低压缸(8)的进汽口安装有液压蝶阀(74),所述连通管(36)与低压蒸汽管(37)的一端连接,且在低压蒸汽管(37)的一端安装有十四号阀门(75),所述低压过热器(503)的出汽口与低压蒸汽管(37)的另一端连接,且在低压蒸汽管(37)的另一端安装有十五号阀门(76),所述汽轮机低压缸(8)的排汽口与凝汽器(10)连接,锅炉给水管(32)的进水端与凝汽器(10)连接,所述锅炉给水管(32)的出水端与烟气预热器(501)的进水口连接,且在锅炉给水管(32)上沿着水流动方向依次安装有凝结水泵(11)、热水换热器(12)、轴封加热器(13)和除氧器(14),高压蒸汽旁路(38)的进汽端与高压蒸汽管(33)连接,所述高压蒸汽旁路(38)的出汽端与第一中压蒸汽支管(42)的进汽端连接,且在高压蒸汽旁路(38)上沿着蒸汽流动方向依次安装有二号阀门(62)、第一减温减压装置(15)和三号阀门(63),所述第一中压蒸汽支管(42)的出汽端与第三减温减压装置(17)的进汽口连接,且在第一中压蒸汽支管(42)上安装有九号阀门(69),冷再蒸汽旁路(39)的进汽端与冷再蒸汽管(34)连接,所述冷再蒸汽旁路(39)的出汽端与第一中压蒸汽支管(42)的进汽端连接,且在冷再蒸汽旁路(39)上安装有五号阀门(65),热再蒸汽旁路(40)的进汽端与热再蒸汽管(35)连接,所述热再蒸汽旁路(40)的出汽端与第一中压蒸汽支管(42)的进汽端连接,且在热再蒸汽旁路(40)上沿着蒸汽流动方向依次安装有七号阀门(67)、第二减温减压装置(16)和八号阀门(68),低压蒸汽旁路(41)的进汽端与低压蒸汽管(37)连接,所述低压蒸汽旁路(41)的出汽端与采暖抽汽管(45)的进汽端连接,且在低压蒸汽旁路(41)上安装有十三号阀门(73),所述采暖抽汽管(45)的出汽端与热网加热器(20)的进汽口连接,且在采暖抽汽管(45)上安装有十七号阀门(78),所述第三减温减压装置(17)的出汽口与采暖抽汽管(45)的进汽端连接,且在第三减温减压装置(17)的出汽口安装有十号阀门(70),第二中压蒸汽支管(43)的进汽端与第一中压蒸汽支管(42)的进汽端连接,且在第二中压蒸汽支管(43)上安装有十一号阀门(71),所述第二中压蒸汽支管(43)的出汽端与做功设备(18)的进汽口连接,做功设备(18)的出汽口与采暖抽汽管(45)的进汽端连接,且在做功设备(18)的出汽口安装有十二号阀门(72),所述热网加热器(20)的疏水出口与疏水换热器(21)的高温疏水进口连接,疏水换热器(21)的低温疏水出口通过疏水管(46)与凝结水泵(11)的进水口连接,且在疏水管(46)上安装有十八号阀门(79),热网回水管(47)与疏水换热器(21)的低温水侧进口连接,且在疏水换热器(21)的低温水侧进口安装有三十四号阀门(95),在热网回水管(47)上安装有十九号阀门(80)和热网循环泵(22),所述疏水换热器(21)的低温水侧出口与热网加热器(20)的水侧进口连接,热网加热器(20)的水侧出口与热网供水管(48)连接,且在热网加热器(20)的水侧出口和热网供水管(48)上分别安装有三十五号阀门(96)和二十号阀门(81),所述热水蓄热器(24)的一端口同时与蓄热低温水管(49)的一端和第一蓄热低温支管(53)的一端连接,热水蓄热器(24)的另一端口与蓄热高温水管(51)的一端连接,所述蓄热低温水管(49)的另一端与疏水换热器(21)的低温水侧进口连接,且在蓄热低温水管(49)上安装有第一循环泵(23),所述第一循环泵(23)设置有蓄热低温旁路(50),且在第一循环泵(23)的进口、出口和蓄热低温旁路(50)上分别安装有二十三号阀门(84)、二十二号阀门(83)和二十一号阀门(82),所述第一蓄热低温支管(53)的另一端与热水换热器(12)的高温水侧出口连接,且在第一蓄热低温支管(53)上安装有二十七号阀门(88),所述蓄热高温水管(51)的另一端与热网供水管(48)连接,且在蓄热高温水管(51)上安装有第二循环泵(25),所述第二循环泵(25)设置有蓄热高温旁路(52),且在第二循环泵(25)的进口、出口和蓄热高温旁路(52)上分别安装有二十四号阀门(85)、二十五号阀门(86)和二十六号阀门(87),所述第二循环泵(25)的出口还与第一蓄热高温支管(54)的一端连接,第一蓄热高温支管(54)的另一端与热水换热器(12)的高温水侧进口连接,且在第一蓄热高温支管(54)上安装有二十八号阀门(89)。

2.根据权利要求1所述的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,其特征在于,所述除氧器(14)通过除氧抽汽管(44)同时与低压蒸汽旁路(41)的出汽端、第三减温减压装置(17)的出汽口、做功设备(18)的出汽口和采暖抽汽管(45)连接,且在除氧抽汽管(44)上安装有十六号阀门(77)。

3.根据权利要求1所述的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,其特征在于,所述做功设备(18)为背压机或螺杆膨胀机,动力设备(19)为发电机、凝结水泵(11)、热网循环泵(22)、第一循环泵(23)或第二循环泵(25)。

4.根据权利要求1所述的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,其特征在于,所述第三减温减压装置(17)与做功设备(18)为并联连接,用于为除氧器(14)和热网加热器(20)提供所需要的蒸汽。

5.根据权利要求1所述的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,其特征在于,所述第二中压蒸汽支管(43)的进汽端同时还与高压蒸汽旁路(38)的出汽端、冷再蒸汽旁路(39)的出汽端和热再蒸汽旁路(40)的出汽端连接。

6.根据权利要求1所述的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,其特征在于,所述热水换热器(12)的低温水侧设置有给水管旁路(55),且在热水换热器(12)的低温水侧进口、低温水侧出口和给水管旁路(55)上分别安装有二十九号阀门(90)、三十号阀门(91)和三十一号阀门(92)。

7.根据权利要求1所述的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,其特征在于,所述热水蓄热器(24)的一端还与第二蓄热低温支管(57)的一端连接,第二蓄热低温支管(57)的另一端与散热器(26)的出水口连接,且在第二蓄热低温支管(57)上安装有三十三号阀门(94);所述第二循环泵(25)的出口还与第二蓄热高温支管(56)的一端连接,第二蓄热高温支管(56)的另一端与散热器(26)的进水口连接,且在第二蓄热高温支管(56)上安装有三十二号阀门(93)。

说明书

技术领域

本实用新型属于热电联产技术领域,具体涉及一种用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统。

背景技术

目前,我国政策逐渐重视新能源的推广,降低火电机组的比例,使得火电机组的发展面临严峻考验。当前,为提高火电机组的综合能源利用效率,并争取更多的发电利用小时数,深度挖掘火电机组的供热能力,越来越得到社会各界的重视。燃气热电联产是一种热能、电能同时生产的能源利用形式,它将高品位的热能用于发电,低品位的热能用于供热,既提高能源的利用效率,又减少了环境污染,在节能降耗和减少污染排放方面具有很大的应用价值。

目前,燃气热电联产集中供热系统主要面临的问题是热电比偏低,常规燃气热电联产组合所产生的热电比例是有一定局限的,越是先进的、转换效率高的机组,热电比越小,以10万kW机组为例,其热电比为0.7左右。特别是面临当前火电深度调峰的严峻形势下,机组常以低负荷工况运行,此时机组对外供热能力更低,由此对供热安全性造成了严重影响。然而,现有技术如专利“一种联合循环的热电联供系统(专利号201310401252.0)”,是利用高排抽汽减温减压后对外供热,该技术缺陷是:(1)未考虑能量的梯级利用,直接减温减压的做功能力损失较大;(2)未考虑火电深度调峰需要,为满足外界供热,机组需以高负荷运行,机组调峰能力差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种设计合理、性能可靠的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:一种用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,其特征在于,包括:燃气轮机组和蒸汽轮机组;

所述燃气轮机组包括燃气轮机压气机、燃气轮机燃烧室、燃气轮机透平和第一发电机,所述燃气轮机压气机的排气口与燃气轮机燃烧室的进气口连接,所述燃气轮机燃烧室的排气口与燃气轮机透平的进气口连接,所述燃气轮机透平的排气口通过烟气排放管与余热锅炉的烟气进口连接,所述燃气轮机透平驱动第一发电机发电,且燃气轮机透平与燃气轮机压气机同轴连接;

所述蒸汽轮机组包括余热锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、第二发电机、凝汽器、凝结水泵、热水换热器、轴封加热器、除氧器、第一减温减压装置、第二减温减压装置、第三减温减压装置、做功设备、动力设备、热网加热器、疏水换热器、热网循环泵、第一循环泵、热水蓄热器、第二循环泵和散热器,所述汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸同轴连接,且驱动第二发电机发电,所述余热锅炉包括烟气预热器、低压汽包、低压过热器、高压汽包、再热器和高压过热器,所述烟气预热器的出水口同时与低压汽包的进水口和高压汽包的进水口连接,所述低压汽包的出汽口与低压过热器的进汽口连接,所述高压汽包的出汽口与高压过热器的进汽口连接,所述汽轮机高压缸的进汽口通过高压蒸汽管与高压过热器的出汽口连接,且在汽轮机高压缸的进汽口安装有一号阀门,所述汽轮机高压缸的排汽口通过冷再蒸汽管与再热器的进汽口连接,且在再热器的进汽口安装有四号阀门,所述再热器的出汽口通过热再蒸汽管与汽轮机中压缸的进汽口连接,且在汽轮机中压缸的进汽口安装有六号阀门,所述汽轮机中压缸的排汽口通过连通管与汽轮机低压缸的进汽口连接,且在汽轮机低压缸的进汽口安装有液压蝶阀,所述连通管与低压蒸汽管的一端连接,且在低压蒸汽管的一端安装有十四号阀门,所述低压过热器的出汽口与低压蒸汽管的另一端连接,且在低压蒸汽管的另一端安装有十五号阀门,所述汽轮机低压缸的排汽口与凝汽器连接,锅炉给水管的进水端与凝汽器连接,所述锅炉给水管的出水端与烟气预热器的进水口连接,且在锅炉给水管上沿着水流动方向依次安装有凝结水泵、热水换热器、轴封加热器和除氧器,高压蒸汽旁路的进汽端与高压蒸汽管连接,所述高压蒸汽旁路的出汽端与第一中压蒸汽支管的进汽端连接,且在高压蒸汽旁路上沿着蒸汽流动方向依次安装有二号阀门、第一减温减压装置和三号阀门,所述第一中压蒸汽支管的出汽端与第三减温减压装置的进汽口连接,且在第一中压蒸汽支管上安装有九号阀门,冷再蒸汽旁路的进汽端与冷再蒸汽管连接,所述冷再蒸汽旁路的出汽端与第一中压蒸汽支管的进汽端连接,且在冷再蒸汽旁路上安装有五号阀门,热再蒸汽旁路的进汽端与热再蒸汽管连接,所述热再蒸汽旁路的出汽端与第一中压蒸汽支管的进汽端连接,且在热再蒸汽旁路上沿着蒸汽流动方向依次安装有七号阀门、第二减温减压装置和八号阀门,低压蒸汽旁路的进汽端与低压蒸汽管连接,所述低压蒸汽旁路的出汽端与采暖抽汽管的进汽端连接,且在低压蒸汽旁路上安装有十三号阀门,所述采暖抽汽管的出汽端与热网加热器的进汽口连接,且在采暖抽汽管上安装有十七号阀门,所述第三减温减压装置的出汽口与采暖抽汽管的进汽端连接,且在第三减温减压装置的出汽口安装有十号阀门,第二中压蒸汽支管的进汽端与第一中压蒸汽支管的进汽端连接,且在第二中压蒸汽支管上安装有十一号阀门,所述第二中压蒸汽支管的出汽端与做功设备的进汽口连接,做功设备的出汽口与采暖抽汽管的进汽端连接,且在做功设备的出汽口安装有十二号阀门,所述热网加热器的疏水出口与疏水换热器的高温疏水进口连接,疏水换热器的低温疏水出口通过疏水管与凝结水泵的进水口连接,且在疏水管上安装有十八号阀门,热网回水管与疏水换热器的低温水侧进口连接,且在疏水换热器的低温水侧进口安装有三十四号阀门,在热网回水管上安装有十九号阀门和热网循环泵,所述疏水换热器的低温水侧出口与热网加热器的水侧进口连接,热网加热器的水侧出口与热网供水管连接,且在热网加热器的水侧出口和热网供水管上分别安装有三十五号阀门和二十号阀门,所述热水蓄热器的一端口同时与蓄热低温水管的一端和第一蓄热低温支管的一端连接,热水蓄热器的另一端口与蓄热高温水管的一端连接,所述蓄热低温水管的另一端与疏水换热器的低温水侧进口连接,且在蓄热低温水管上安装有第一循环泵,所述第一循环泵设置有蓄热低温旁路,且在第一循环泵的进口、出口和蓄热低温旁路上分别安装有二十三号阀门、二十二号阀门和二十一号阀门,所述第一蓄热低温支管的另一端与热水换热器的高温水侧出口连接,且在第一蓄热低温支管上安装有二十七号阀门,所述蓄热高温水管的另一端与热网供水管连接,且在蓄热高温水管上安装有第二循环泵,所述第二循环泵设置有蓄热高温旁路,且在第二循环泵的进口、出口和蓄热高温旁路上分别安装有二十四号阀门、二十五号阀门和二十六号阀门,所述第二循环泵的出口还与第一蓄热高温支管的一端连接,第一蓄热高温支管的另一端与热水换热器的高温水侧进口连接,且在第一蓄热高温支管上安装有二十八号阀门。

进一步而言,所述除氧器通过除氧抽汽管同时与低压蒸汽旁路的出汽端、第三减温减压装置的出汽口、做功设备的出汽口和采暖抽汽管连接,且在除氧抽汽管上安装有十六号阀门。

进一步而言,所述做功设备驱动动力设备进行做功,做功设备为背压机或螺杆膨胀机,动力设备为发电机、凝结水泵、热网循环泵、第一循环泵和第二循环泵等设备。

进一步而言,所述第三减温减压装置与做功设备为并联连接,同时为除氧器和热网加热器提供所需要的蒸汽。

进一步而言,所述第二中压蒸汽支管的进汽端同时还与高压蒸汽旁路的出汽端、冷再蒸汽旁路的出汽端和热再蒸汽旁路的出汽端连接。

进一步而言,所述热水换热器的低温水侧设置有给水管旁路,且在热水换热器的低温水侧进口、低温水侧出口和给水管旁路上分别安装有二十九号阀门、三十号阀门和三十一号阀门。

进一步而言,所述热水蓄热器的一端还与第二蓄热低温支管的一端连接,第二蓄热低温支管的另一端与散热器的出水口连接,且在第二蓄热低温支管上安装有三十三号阀门;所述第二循环泵的出口还与第二蓄热高温支管的一端连接,第二蓄热高温支管的另一端与散热器的进水口连接,且在第二蓄热高温支管上安装有三十二号阀门。

上述用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统的运行方法如下:

当机组处于纯凝工况,无电力调峰需求时,操作如下:

仅开启一号阀门、四号阀门、六号阀门、十三号阀门、液压蝶阀、十四号阀门、十五号阀门、十六号阀门和三十一号阀门,联合循环机组不对外进行供热,且除氧器的除氧蒸汽来自于低压过热器的低压补汽或汽轮机中压缸的排汽;

当机组处于纯凝工况,有电力调峰需求时:

A、机组需要降低对外输出电负荷时,则通过抽汽蓄热来降低进入汽轮机做功的蒸汽流量,此时通过热水蓄热器进行蓄热,操作如下:

开启十三号阀门和十七号阀门,利用来自于低压过热器的低压补汽或汽轮机中压缸的排汽作为热网加热器所需要的采暖蒸汽;同时打开二十二号阀门、二十三号阀门、二十六号阀门、三十四号阀门和三十五号阀门,通过第一循环泵将来自热水蓄热器的低温水依次输送至疏水换热器和热网加热器中被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器进行存储;

或者开启九号阀门、十号阀门和十七号阀门,中压蒸汽进入第三减温减压装置经过减温减压后形成低压蒸汽,然后由采暖抽汽管输送至热网加热器;同时打开二十二号阀门、二十三号阀门、二十六号阀门、三十四号阀门和三十五号阀门,来自利用热水蓄热器的低温水依次进入疏水换热器和热网加热器被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器进行存储;

或者开启十一号阀门、十二号阀门和十七号阀门,中压蒸汽进入做功设备驱动动力设备做功后形成低压蒸汽,再由采暖抽汽管输送至热网加热器;同时打开二十二号阀门、二十三号阀门、二十六号阀门、三十四号阀门和三十五号阀门,来自利用热水蓄热器的低温水依次进入疏水换热器和热网加热器被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器进行存储;

B、机组需要增加对外输出电负荷时,此时不再进行抽汽蓄热,从而增加进入汽轮机做功的蒸汽流量,此时对热水蓄热器进行放热,操作如下:

开启二十四号阀门、二十七号阀门和二十八号阀门,通过第二循环泵将来自热水蓄热器的高温水输送至热水换热器进行放热,同时打开二十九号阀门和三十号阀门,关闭三十一号阀门,锅炉给水先进入热水换热器被来自热水蓄热器的高温水加热;

或者开启二十四号阀门、三十二号阀门和三十三号阀门,通过第二循环泵将来自热水蓄热器的高温水输送至散热器进行放热;

当机组处于供热工况,无电力调峰需求时,操作如下:

仅开启一号阀门、四号阀门、六号阀门、十三号阀门、液压蝶阀、十四号阀门、十五号阀门、十六号阀门、十七号阀门、十九号阀门、二十号阀门、三十一号阀门、三十四号阀门和三十五号阀门,联合循环机组仅利用低压过热器的低压补汽或汽轮机中压缸的排汽对外供热,且除氧器的除氧蒸汽来自于低压过热器的低压补汽或汽轮机中压缸的排汽;

当机组处于供热工况,有电力调峰需求时:

A、机组需要降低对外输出电负荷时,则通过抽汽蓄热来降低进入汽轮机做功的蒸汽流量,此时通过热水蓄热器进行蓄热,操作如下:

开启十三号阀门和十七号阀门,利用来自于低压过热器的低压补汽或汽轮机中压缸的排汽作为热网加热器所需要的采暖蒸汽;打开十九号阀门、二十号阀门、三十四号阀门和三十五号阀门,来自热网回水管的热网水依次进入疏水换热器和热网加热器被加热,形成高温热网水后通过热网供水管对外供出;同时打开二十二号阀门、二十三号阀门和二十六号阀门,通过第一循环泵将来自热水蓄热器的低温水依次输送至疏水换热器和热网加热器中被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器进行存储;

或者开启九号阀门、十号阀门和十七号阀门,中压蒸汽进入第三减温减压装置经过减温减压后形成低压蒸汽,然后由采暖抽汽管输送至热网加热器;打开十九号阀门、二十号阀门、三十四号阀门和三十五号阀门,来自热网回水管的热网水依次进入疏水换热器和热网加热器被加热,形成高温热网水后通过热网供水管对外供出;同时打开二十二号阀门、二十三号阀门和二十六号阀门,来自利用热水蓄热器的低温水依次进入疏水换热器和热网加热器被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器进行存储;

或者开启十一号阀门、十二号阀门和十七号阀门,中压蒸汽进入做功设备驱动动力设备做功后形成低压蒸汽,再由采暖抽汽管输送至热网加热器;打开十九号阀门、二十号阀门、三十四号阀门和三十五号阀门,来自热网回水管的热网水依次进入疏水换热器和热网加热器被加热,形成高温热网水后通过热网供水管对外供出;同时打开二十二号阀门、二十三号阀门和二十六号阀门,来自利用热水蓄热器的低温水依次进入疏水换热器和热网加热器被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器进行存储;

B、机组需要增加对外输出电负荷时,此时不再进行抽汽蓄热,同时利用热水蓄热器放热来对外供热,从而增加进入汽轮机做功的蒸汽流量,操作如下:

关闭十七号阀门,停止利用机组的抽汽来对外供热,此时开启十九号阀门、二十号阀门、二十一号阀门、二十四号阀门和二十五号阀门,通过第二循环泵将来自热水蓄热器的高温水输送至热网供水管对外供热;

或者开启二十四号阀门、二十七号阀门和二十八号阀门,通过第二循环泵将来自热水蓄热器的高温水输送至热水换热器进行放热,同时打开二十九号阀门和三十号阀门,关闭三十一号阀门,锅炉给水先进入热水换热器被来自热水蓄热器的高温水加热;

或者开启二十四号阀门、三十二号阀门和三十三号阀门,通过第二循环泵将来自热水蓄热器的高温水输送至散热器进行放热。

上述的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统的运行方法中:

当机组有电力调峰需求时,为第三减温减压装置和做功设备提供中压蒸汽的操作步骤如下:

打开五号阀门,利用来自于汽轮机高压缸的排汽直接作为第三减温减压装置和做功设备的中压蒸汽来源;

或者,打开七号阀门和八号阀门,来自再热器的热再蒸汽通过第二减温减压装置后形成压力和温度均较低的蒸汽,作为第三减温减压装置和做功设备的中压蒸汽来源;

或者,打开二号阀门和三号阀门,来自高压过热器的主蒸汽通过第一减温减压装置后形成压力和温度均较低的蒸汽,作为第三减温减压装置和做功设备的中压蒸汽来源;

当机组无电力调峰需求时,热水蓄热器放热的选择方法如下:

在纯凝工况时,同时选择开启散热器和开启热水换热器,或者选择开启散热器和开启热水换热器的其中一种,用于热水蓄热器对外放热;

在供热工况时,同时选择通过热网供水管对外供热、开启散热器和开启热水换热器,或者选择热网供水管对外供热、开启散热器和开启热水换热器的其中一种,用于热水蓄热器对外放热。

上述的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统的运行方法中:

当机组为热网加热器提供采暖蒸汽时,优先选择利用低压过热器的低压补汽或汽轮机中压缸的排汽,其次选择利用做功设备的排汽,最后选择利用第三减温减压装置的减温减压蒸汽;

当机组为第三减温减压装置和做功设备提供中压蒸汽时,优先选择利用汽轮机高压缸的高压排汽,其次选择利用再热器的热再蒸汽,最后选择利用高压过热器的主蒸汽;

在纯凝工况时,优先选择开启热水换热器来用于热水蓄热器对外放热,其次选择开启散热器来用于热水蓄热器对外放热;

在供热工况时,优先选择通过热网供水管对外供热来用于热水蓄热器对外放热,其次选择开启热水换热器来用于热水蓄热器对外放热,最后选择开启散热器来用于热水蓄热器对外放热。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和效果:结构简单,设计合理,性能可靠,基于能量梯级利用原理,进行不同抽汽方式的集成设计,有效提高了联合循环机组热电解耦运行能力,保障了居民采暖需求;另外,还在供热系统和锅炉给水系统中同时耦合热水蓄热系统,既实现联合循环机组电力调峰与供热的协同匹配,又增加联合循环机组在纯凝工况运行时的电力调峰能力。运用了本实用新型之后,在深度挖掘联合循环机组对外供热能力的同时,有效降低了供热过程中的做功能力损失。特别是符合当前严峻的电力调峰政策需求,实现火电机组的深度调峰能力,切实满足了电网对机组调峰的需求,具有较高地实际运用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明,以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1,本实施例中的用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统,包括:燃气轮机组和蒸汽轮机组;

燃气轮机组包括燃气轮机压气机1、燃气轮机燃烧室2、燃气轮机透平3和第一发电机4,燃气轮机压气机1的排气口与燃气轮机燃烧室2的进气口连接,燃气轮机燃烧室2的排气口与燃气轮机透平3的进气口连接,燃气轮机透平3的排气口通过烟气排放管31与余热锅炉5的烟气进口连接,燃气轮机透平3驱动第一发电机4发电,且燃气轮机透平3与燃气轮机压气机1同轴连接;

蒸汽轮机组包括余热锅炉5、汽轮机高压缸6、汽轮机中压缸7、汽轮机低压缸8、第二发电机9、凝汽器10、凝结水泵11、热水换热器12、轴封加热器13、除氧器14、第一减温减压装置15、第二减温减压装置16、第三减温减压装置17、做功设备18、动力设备19、热网加热器20、疏水换热器21、热网循环泵22、第一循环泵23、热水蓄热器24、第二循环泵25和散热器26,汽轮机高压缸6、汽轮机中压缸7和汽轮机低压缸8同轴连接,且驱动第二发电机9发电,余热锅炉5包括烟气预热器501、低压汽包502、低压过热器503、高压汽包504、再热器505和高压过热器506,烟气预热器501的出水口同时与低压汽包502的进水口和高压汽包504的进水口连接,低压汽包502的出汽口与低压过热器503的进汽口连接,高压汽包504的出汽口与高压过热器506的进汽口连接,汽轮机高压缸6的进汽口通过高压蒸汽管33与高压过热器506的出汽口连接,且在汽轮机高压缸6的进汽口安装有一号阀门61,汽轮机高压缸6的排汽口通过冷再蒸汽管34与再热器505的进汽口连接,且在再热器505的进汽口安装有四号阀门64,再热器505的出汽口通过热再蒸汽管35与汽轮机中压缸7的进汽口连接,且在汽轮机中压缸7的进汽口安装有六号阀门66,汽轮机中压缸7的排汽口通过连通管36与汽轮机低压缸8的进汽口连接,且在汽轮机低压缸8的进汽口安装有液压蝶阀74,连通管36与低压蒸汽管37的一端连接,且在低压蒸汽管37的一端安装有十四号阀门75,低压过热器503的出汽口与低压蒸汽管37的另一端连接,且在低压蒸汽管37的另一端安装有十五号阀门76,汽轮机低压缸8的排汽口与凝汽器10连接,锅炉给水管32的进水端与凝汽器10连接,锅炉给水管32的出水端与烟气预热器501的进水口连接,且在锅炉给水管32上沿着水流动方向依次安装有凝结水泵11、热水换热器12、轴封加热器13和除氧器14,高压蒸汽旁路38的进汽端与高压蒸汽管33连接,高压蒸汽旁路38的出汽端与第一中压蒸汽支管42的进汽端连接,且在高压蒸汽旁路38上沿着蒸汽流动方向依次安装有二号阀门62、第一减温减压装置15和三号阀门63,第一中压蒸汽支管42的出汽端与第三减温减压装置17的进汽口连接,且在第一中压蒸汽支管42上安装有九号阀门69,冷再蒸汽旁路39的进汽端与冷再蒸汽管34连接,冷再蒸汽旁路39的出汽端与第一中压蒸汽支管42的进汽端连接,且在冷再蒸汽旁路39上安装有五号阀门65,热再蒸汽旁路40的进汽端与热再蒸汽管35连接,热再蒸汽旁路40的出汽端与第一中压蒸汽支管42的进汽端连接,且在热再蒸汽旁路40上沿着蒸汽流动方向依次安装有七号阀门67、第二减温减压装置16和八号阀门68,低压蒸汽旁路41的进汽端与低压蒸汽管37连接,低压蒸汽旁路41的出汽端与采暖抽汽管45的进汽端连接,且在低压蒸汽旁路41上安装有十三号阀门73,采暖抽汽管45的出汽端与热网加热器20的进汽口连接,且在采暖抽汽管45上安装有十七号阀门78,第三减温减压装置17的出汽口与采暖抽汽管45的进汽端连接,且在第三减温减压装置17的出汽口安装有十号阀门70,第二中压蒸汽支管43的进汽端与第一中压蒸汽支管42的进汽端连接,且在第二中压蒸汽支管43上安装有十一号阀门71,第二中压蒸汽支管43的出汽端与做功设备18的进汽口连接,做功设备18的出汽口与采暖抽汽管45的进汽端连接,且在做功设备18的出汽口安装有十二号阀门72,热网加热器20的疏水出口与疏水换热器21的高温疏水进口连接,疏水换热器21的低温疏水出口通过疏水管46与凝结水泵11的进水口连接,且在疏水管46上安装有十八号阀门79,热网回水管47与疏水换热器21的低温水侧进口连接,且在疏水换热器21的低温水侧进口和热网回水管47上分别安装有三十四号阀门95、十九号阀门80和热网循环泵22,疏水换热器21的低温水侧出口与热网加热器20的水侧进口连接,热网加热器20的水侧出口与热网供水管48连接,且在热网加热器20的水侧出口和热网供水管48上分别安装有三十五号阀门96和二十号阀门81,热水蓄热器24的一端口同时与蓄热低温水管49的一端和第一蓄热低温支管53的一端连接,热水蓄热器24的另一端口与蓄热高温水管51的一端连接,蓄热低温水管49的另一端与疏水换热器21的低温水侧进口连接,且在蓄热低温水管49上安装有第一循环泵23,第一循环泵23设置有蓄热低温旁路50,且在第一循环泵23的进口、出口和蓄热低温旁路50上分别安装有二十三号阀门84、二十二号阀门83和二十一号阀门82,第一蓄热低温支管53的另一端与热水换热器12的高温水侧出口连接,且在第一蓄热低温支管53上安装有二十七号阀门88,蓄热高温水管51的另一端与热网供水管48连接,且在蓄热高温水管51上安装有第二循环泵25,第二循环泵25设置有蓄热高温旁路52,且在第二循环泵25的进口、出口和蓄热高温旁路52上分别安装有二十四号阀门85、二十五号阀门86和二十六号阀门87,第二循环泵25的出口还与第一蓄热高温支管54的一端连接,第一蓄热高温支管54的另一端与热水换热器12的高温水侧进口连接,且在第一蓄热高温支管54上安装有二十八号阀门89。

除氧器14通过除氧抽汽管44同时与低压蒸汽旁路41的出汽端、第三减温减压装置17的出汽口、做功设备18的出汽口和采暖抽汽管45连接,且在除氧抽汽管44上安装有十六号阀门77。

做功设备18驱动动力设备19进行做功,做功设备18为背压机或螺杆膨胀机,动力设备19为发电机、凝结水泵11、热网循环泵22、第一循环泵23或第二循环泵25。

第三减温减压装置17与做功设备18为并联连接,同时为除氧器14和热网加热器20提供所需要的蒸汽。

第二中压蒸汽支管43的进汽端同时还与高压蒸汽旁路38的出汽端、冷再蒸汽旁路39的出汽端和热再蒸汽旁路40的出汽端连接。

热水换热器12的低温水侧设置有给水管旁路55,且在热水换热器12的低温水侧进口、低温水侧出口和给水管旁路55上分别安装有二十九号阀门90、三十号阀门91和三十一号阀门92。

热水蓄热器24的一端还与第二蓄热低温支管57的一端连接,第二蓄热低温支管57的另一端与散热器26的出水口连接,且在第二蓄热低温支管57上安装有三十三号阀门94;第二循环泵25的出口还与第二蓄热高温支管56的一端连接,第二蓄热高温支管56的另一端与散热器26的进水口连接,且在第二蓄热高温支管56上安装有三十二号阀门93。

本实施例中,具体运行方法如下:

当机组处于纯凝工况,无电力调峰需求时,操作如下:

仅开启一号阀门61、四号阀门64、六号阀门66、十三号阀门73、液压蝶阀74、十四号阀门75、十五号阀门76、十六号阀门77和三十一号阀门92,联合循环机组不对外进行供热,且除氧器14的除氧蒸汽来自于低压过热器503的低压补汽或汽轮机中压缸7的排汽;

当机组处于纯凝工况,有电力调峰需求时:

A、机组需要降低对外输出电负荷时,则通过抽汽蓄热来降低进入汽轮机做功的蒸汽流量,此时通过热水蓄热器24进行蓄热,操作如下:

开启十三号阀门73和十七号阀门78,利用来自于低压过热器503的低压补汽或汽轮机中压缸7的排汽作为热网加热器20所需要的采暖蒸汽;同时打开二十二号阀门83、二十三号阀门84、二十六号阀门87、三十四号阀门95和三十五号阀门96,通过第一循环泵23将来自热水蓄热器24的低温水依次输送至疏水换热器21和热网加热器20中被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器24进行存储;

或者开启九号阀门69、十号阀门70和十七号阀门78,中压蒸汽进入第三减温减压装置17经过减温减压后形成低压蒸汽,然后由采暖抽汽管45输送至热网加热器20;同时打开二十二号阀门83、二十三号阀门84、二十六号阀门87、三十四号阀门95和三十五号阀门96,来自利用热水蓄热器24的低温水依次进入疏水换热器21和热网加热器20被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器24进行存储;

或者开启十一号阀门71、十二号阀门72和十七号阀门78,中压蒸汽进入做功设备18驱动动力设备19做功后形成低压蒸汽,再由采暖抽汽管45输送至热网加热器20;同时打开二十二号阀门83、二十三号阀门84、二十六号阀门87、三十四号阀门95和三十五号阀门96,来自利用热水蓄热器24的低温水依次进入疏水换热器21和热网加热器20被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器24进行存储;

B、机组需要增加对外输出电负荷时,此时不再进行抽汽蓄热,从而增加进入汽轮机做功的蒸汽流量,此时对热水蓄热器24进行放热,操作如下:

开启二十四号阀门85、二十七号阀门88和二十八号阀门89,通过第二循环泵25将来自热水蓄热器24的高温水输送至热水换热器12进行放热,同时打开二十九号阀门90和三十号阀门91,关闭三十一号阀门92,锅炉给水先进入热水换热器12被来自热水蓄热器24的高温水加热;

或者开启二十四号阀门85、三十二号阀门93和三十三号阀门94,通过第二循环泵25将来自热水蓄热器24的高温水输送至散热器26进行放热;

当机组处于供热工况,无电力调峰需求时,操作如下:

仅开启一号阀门61、四号阀门64、六号阀门66、十三号阀门73、液压蝶阀74、十四号阀门75、十五号阀门76、十六号阀门77、十七号阀门78、十九号阀门80、二十号阀门81、三十一号阀门92、三十四号阀门95和三十五号阀门96,联合循环机组仅利用低压过热器503的低压补汽或汽轮机中压缸7的排汽对外供热,且除氧器14的除氧蒸汽来自于低压过热器503的低压补汽或汽轮机中压缸7的排汽;

当机组处于供热工况,有电力调峰需求时:

A、机组需要降低对外输出电负荷时,则通过抽汽蓄热来降低进入汽轮机做功的蒸汽流量,此时通过热水蓄热器24进行蓄热,操作如下:

开启十三号阀门73和十七号阀门78,利用来自于低压过热器503的低压补汽或汽轮机中压缸7的排汽作为热网加热器20所需要的采暖蒸汽;打开十九号阀门80、二十号阀门81、三十四号阀门95和三十五号阀门96,来自热网回水管47的热网水依次进入疏水换热器21和热网加热器20被加热,形成高温热网水后通过热网供水管48对外供出;同时打开二十二号阀门83、二十三号阀门84和二十六号阀门87,通过第一循环泵23将来自热水蓄热器24的低温水依次输送至疏水换热器21和热网加热器20中被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器24进行存储;

或者开启九号阀门69、十号阀门70和十七号阀门78,中压蒸汽进入第三减温减压装置17经过减温减压后形成低压蒸汽,然后由采暖抽汽管45输送至热网加热器20;打开十九号阀门80、二十号阀门81、三十四号阀门95和三十五号阀门96,来自热网回水管47的热网水依次进入疏水换热器21和热网加热器20被加热,形成高温热网水后通过热网供水管48对外供出;同时打开二十二号阀门83、二十三号阀门84和二十六号阀门87,来自利用热水蓄热器24的低温水依次进入疏水换热器21和热网加热器20被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器24进行存储;

或者开启十一号阀门71、十二号阀门72和十七号阀门78,中压蒸汽进入做功设备18驱动动力设备19做功后形成低压蒸汽,再由采暖抽汽管45输送至热网加热器20;打开十九号阀门80、二十号阀门81、三十四号阀门95和三十五号阀门96,来自热网回水管47的热网水依次进入疏水换热器21和热网加热器20被加热,形成高温热网水后通过热网供水管48对外供出;同时打开二十二号阀门83、二十三号阀门84和二十六号阀门87,来自利用热水蓄热器24的低温水依次进入疏水换热器21和热网加热器20被加热,形成高温水后再进入热水蓄热器24进行存储;

B、机组需要增加对外输出电负荷时,此时不再进行抽汽蓄热,同时利用热水蓄热器24放热来对外供热,从而增加进入汽轮机做功的蒸汽流量,操作如下:

关小或关闭十七号阀门78,减少或停止利用机组的抽汽来对外供热,此时开启十九号阀门80、二十号阀门81、二十一号阀门82、二十四号阀门85和二十五号阀门86,通过第二循环泵25将来自热水蓄热器24的高温水输送至热网供水管48对外供热;

或者开启二十四号阀门85、二十七号阀门88和二十八号阀门89,通过第二循环泵25将来自热水蓄热器24的高温水输送至热水换热器12进行放热,同时打开二十九号阀门90和三十号阀门91,关闭三十一号阀门92,锅炉给水先进入热水换热器12被来自热水蓄热器24的高温水加热;

或者开启二十四号阀门85、三十二号阀门93和三十三号阀门94,通过第二循环泵25将来自热水蓄热器24的高温水输送至散热器26进行放热。

上述运行方法中:

当机组有电力调峰需求时,为第三减温减压装置17和做功设备18提供中压蒸汽的操作步骤如下:

打开五号阀门65,利用来自于汽轮机高压缸6的排汽直接作为第三减温减压装置17和做功设备18的中压蒸汽来源;

或者,打开七号阀门67和八号阀门68,来自再热器505的热再蒸汽通过第二减温减压装置16后形成压力和温度均较低的蒸汽,作为第三减温减压装置17和做功设备18的中压蒸汽来源;

或者,打开二号阀门62和三号阀门63,来自高压过热器506的主蒸汽通过第一减温减压装置15后形成压力和温度均较低的蒸汽,作为第三减温减压装置17和做功设备18的中压蒸汽来源;

当机组无电力调峰需求时,热水蓄热器24放热的选择方法如下:

在纯凝工况时,同时选择开启散热器26和开启热水换热器12,或者选择开启散热器26和开启热水换热器12的其中一种,用于热水蓄热器24对外放热;

在供热工况时,同时选择通过热网供水管48对外供热、开启散热器26和开启热水换热器12,或者选择热网供水管48对外供热、开启散热器26和开启热水换热器12的其中一种,用于热水蓄热器24对外放热。

当机组为热网加热器20提供采暖蒸汽时,优先选择利用低压过热器503的低压补汽或汽轮机中压缸7的排汽,其次选择利用做功设备18的排汽,最后选择利用第三减温减压装置17的减温减压蒸汽;

当机组为第三减温减压装置17和做功设备18提供中压蒸汽时,优先选择利用汽轮机高压缸6的高压排汽,其次选择利用再热器505的热再蒸汽,最后选择利用高压过热器506的主蒸汽;

在纯凝工况时,优先选择开启热水换热器12来用于热水蓄热器24对外放热,其次选择开启散热器26来用于热水蓄热器24对外放热;

在供热工况时,优先选择通过热网供水管48对外供热来用于热水蓄热器24对外放热,其次选择开启热水换热器12来用于热水蓄热器24对外放热,最后选择开启散热器26来用于热水蓄热器24对外放热。

本实施例中的散热器26可以采用水冷方式,也可以采用空冷方式。

在本实施例的具体运行方法中,所有阀门均具有调节管道流体流量的功能;除液压蝶阀74之外,其它阀门均具有截断的功能。

在本实施例的具体运行方法中,在不同工况运行时,所有阀门的开度调节,通过联合循环机组的DCS控制系统远程操作完成;热水蓄热器24的蓄放热能力和蓄放热时间需同时考虑电力调峰深度要求,机组对外供热能力,以及机组抽汽集成系统调节能力等综合因素来确定。

虽然本实用新型以实施例公开如上,但其并非用以限定本实用新型的保护范围,任何熟悉该项技术的技术人员,在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰,均应属于本实用新型的保护范围。

一种用于联合循环机组电力调峰的抽汽供热集成系统专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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