本发明专利技术无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环系统涉及一种大容量的节能、低碳、清洁能源系统；用重型燃气轮机与压水堆蒸汽轮机组成联合循环系统，利用燃气轮机尾气的热量将二回路主蒸汽温度由272.8℃向上提升，随压水堆产汽量的不同和重型燃气轮机投入的台数及负荷的不同，DCS分布式控制系统控制二回路主蒸汽温度在535℃至630℃之间滑温运行，高压缸排汽已有可观的过热度，取消汽水分离再热器不仅简化了热力系统，而且减少汽水分离再热器的压力损失，提高热效率；无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环系统的热效率也高于有汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环系统。
【技术实现步骤摘要】
(一)
：本专利技术无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环涉及一种新型大容量的高效节能、低碳、清洁能源系统。无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环的热效率明显高于现有技术的压水堆蒸汽轮机的热效率；就燃气增发的电量而言，无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环的热效率明显高于现有技术的燃气-蒸汽联合循环；无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环的热效率也高于有汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环系统。(二)
技术介绍
：压水堆(Pressurized Water Reactor)使用加压轻水作冷却剂和慢化剂，且水在堆内不沸腾的核反应堆。核燃料为低浓铀。是世界公认的大型化技术成熟，运行安全、经济实用的核反应堆型。AP1000可以作为第三代压水堆核电站的代表性产品。AP1000第三代核电站蒸汽发生器(Steam Generator)的主要参数：AP1000 第三代核电站汽轮发电机的主要参数：两台蒸汽发生器产生的饱和蒸汽由二回路主蒸汽系统送入汽轮机高压缸，在汽轮机高压缸膨胀做功后排汽进入2台外置式汽水分离再热器；在额定负荷条件下，外置式汽水分离再热器把高压汽轮机排汽中所含的10％-13％的湿度减小到大约0.17％或更小；外置式汽水分离再热器设有2级再热器，第1级采用高压缸抽汽为热源，第2级采用主蒸汽为热源，将进入再热器的蒸汽加热到过热状态；蒸汽被加热后通过6根管道进入3台双流的低压汽轮机；部分蒸汽从高压缸和低压缸抽出用于对给水和凝结水进行回热。主凝汽器对凝结水进行除氧并将废热传到循环水系统；给水由二回路主给水泵注入蒸汽发生器；汽轮机为6级给水回热提供抽汽；高压缸的抽汽点为1号高压加热器提供抽汽，高压缸排汽向除氧器提供抽汽，低压缸的第3、4、5、6级抽汽点分别向第3、4、5、6号低压加热器提供抽汽，5号低压加热器和6号低压加热器通常布置在凝汽器的喉部。我国(包括台湾地区)已投入商业运营的核电机组全部为压水堆；从技术、安全、经济、环保和产业特点看，压水堆核电机组不宜参加电网调峰，特别是频繁地进行大幅度负荷调整。根据工作时燃烧温度的高低和机组功率大小，电站用重型燃气轮机共分为A-B-C-D-E-F-G-H八个级别。燃气轮机的进气温度越高，机组功率越大，级别越高，热效率越高，通常燃气轮机的排气温度也越高。现有技术燃气轮机通常与余热锅炉、蒸汽轮机组成燃气-蒸汽联合循环系统；该蒸汽轮机再热或不再热、无回热抽汽口，具有中、低压补汽进口；该蒸汽轮机配有必要的辅机，如凝结水泵、循环水泵、凝汽器、真空泵、冷却塔、润滑油系统、控制油系统、旁路系统等；该余热锅炉通常设计成双压或者三压，分别提供不同压力的过热蒸汽，每一压力均有自己的省煤器、蒸发器、汽包、过热器；通常燃气轮机驱动的发电机所发电量约占燃气-蒸汽联合循环机组的2/3强；蒸汽轮机驱动的发电机所发电量约占燃气-蒸汽联合循环机组的1/3弱。(三)
技术实现思路
：所要解决的技术问题：压水堆的蒸汽发生器只能生产二回路使用的饱和蒸汽，没有蒸汽过热能力；外置式汽水分离再热器的主要功能是把高压汽轮机排汽中所含的10％-13％的湿度减小到大约0.17％或更小，为了取得低压缸入口不到90K的过热度，甚至动用了二回路主蒸汽作为外置式汽水分离再热器的热源；压水堆蒸汽轮机的高压缸基本上是一台湿蒸汽汽轮机，各透平级的动叶片在湿蒸汽条件下工作，不利于动叶片长周期安全运行；低压缸排汽湿度也颇高于燃煤超超临界机组；高压缸、低压缸内效率仅80％左右，其热耗高达10405.7kJ/kWh(扣除电动泵功率)，热效率仅34.6％(扣除电动泵功率)。解决其技术问题采用的技术方案：本专利技术无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环采取与现有技术完全不同的技术路线，用重型燃气轮机与压水堆蒸汽轮机组成联合循环系统，利用燃气轮机尾气的热量将二回路主蒸汽温度由272.8℃向上提升，随压水堆产汽量的不同和重型燃气轮机投入的台数及负荷的不同，DCS分布式控制系统控制二回路主蒸汽温度在535℃至630℃之间滑温运行，此时，高压缸排汽已有可观的过热度，取消汽水分离再热器不仅简化了热力系统，而且减少汽水分离再热器的压力损失，提高热效率；无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环的热效率明显高于现有技术的压水堆蒸汽轮机的热效率；就燃气增发的电量而言，无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环的热效率明显高于现有技术的燃气-蒸汽联合循环；无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环的热效率也高于有汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环系统。本专利技术无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环包括蒸汽轮机高压缸(1)、高压缸排汽导汽配汽管(2)、蒸汽轮机低压缸(3)、主汽调节阀(4)、凝汽器(5)、1号高压加热器(6)、二回路主给水泵(7)、除氧器(8)、3号低压加热器(9)、4号低压加热器(10)、5号低压加热器(11)、6号低压加热器(12)、凝结水泵(13)、余热锅炉过热器(14)、余热锅炉高压省煤器(15)、余热锅炉低压省煤器(16)、蒸汽发生器(17)、压水堆(18)、一回路主给水泵(19)、燃气轮机(20)、DCS分布式控制系统；压水堆(18)中核燃料棒产生的热量经循环的一回路压力水在蒸汽发生器(17)中产生二回路饱和蒸汽；蒸汽发生器(17)的饱和蒸汽出口与余热锅炉过热器(14)的蒸汽进口相连接；余热锅炉过热器(14)的蒸汽出口经主汽门、主汽调节阀(4)与蒸汽轮机高压缸(1)的进口相连接；余热锅炉高压省煤器(15)的水侧与1号高压加热器(6)的水侧并联，以分流的方式加热二回路主给水泵(7)出口的高压给水；余热锅炉低压省煤器(16)的水侧与由3号低压加热器(9)、4号低压加热器(10)、5号低压加热器(11)、6号低压加热器(12)串联组成的低压加热器组的水侧并联，以分流的方式加热凝结水泵(13)出口的凝结水；燃气轮机(20)的透平压气机进口经空气滤网组吸入空气，压缩后的空气在燃气轮机(20)的低氮燃烧系统内与天然气混合并充分燃烧，高温高压燃气在燃气轮机(20)的燃气涡轮组中做功驱动燃气轮机侧的发电机；燃气轮机(20)的燃气涡轮组出口的燃机尾气，经烟道进入包括余热锅炉过热器(14)、余热锅炉高压省煤器(15)、余热锅炉低压省煤器(16)的燃机余热锅炉的烟侧入口；燃机余热锅炉的烟侧出口与烟囱连接或者以烟塔合一的方式由冷却塔排烟；重型燃气轮机与压水堆蒸汽轮机组成联合循环系统，利用燃气轮机尾气的热量将二回路主蒸汽温度由272.8℃向上提升；DCS分布式控制系统协调控制压水堆(18)、燃气轮机(20)、蒸汽轮机高压缸(1)、蒸汽轮机低压缸(3)，随压水堆产汽量的不同和重型燃气轮机投入的台数及负荷的不同，控制二回路主蒸汽温度在535℃至630℃之间滑温运行。专利技术的有益效果：●压水堆蒸汽轮机由湿蒸汽汽轮机转变为主蒸汽温度在535℃至630℃之间滑温运行的蒸汽轮机，大幅度提高了压水堆蒸汽轮机主蒸汽的进口焓值，各透平级的内效率也显著提高，在相同进口质量流量的条件下，大幅度提高了压水堆蒸汽轮机的有效焓降，输出轴功率大幅度增加；●DCS分布式控制系统控制二回路主蒸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环，其特征在于：包括蒸汽轮机高压缸(1)、高压缸排汽导汽配汽管(2)、蒸汽轮机低压缸(3)、主汽调节阀(4)、凝汽器(5)、1号高压加热器(6)、二回路主给水泵(7)、除氧器(8)、3号低压加热器(9)、4号低压加热器(10)、5号低压加热器(11)、6号低压加热器(12)、凝结水泵(13)、余热锅炉过热器(14)、余热锅炉高压省煤器(15)、余热锅炉低压省煤器(16)、蒸汽发生器(17)、压水堆(18)、一回路主给水泵(19)、燃气轮机(20)、DCS分布式控制系统；压水堆(18)中核燃料棒产生的热量经循环的一回路压力水在蒸汽发生器(17)中产生二回路饱和蒸汽；蒸汽发生器(17)的饱和蒸汽出口与余热锅炉过热器(14)的蒸汽进口相连接；余热锅炉过热器(14)的蒸汽出口经主汽门、主汽调节阀(4)与蒸汽轮机高压缸(1)的进口相连接；余热锅炉高压省煤器(15)的水侧与1号高压加热器(6)的水侧并联，以分流的方式加热二回路主给水泵(7)出口的高压给水；余热锅炉低压省煤器(16)的水侧与由3号低压加热器(9)、4号低压加热器(10)、5号低压加热器(11)、6号低压加热器(12)串联组成的低压加热器组的水侧并联，以分流的方式加热凝结水泵(13)出口的凝结水；燃气轮机(20)的透平压气机进口经空气滤网组吸入空气，压缩后的空气在燃气轮机(20)的低氮燃烧系统内与天然气混合并充分燃烧，高温高压燃气在燃气轮机(20)的燃气涡轮组中做功驱动燃气轮机侧的发电机；燃气轮机(20)的燃气涡轮组出口的燃机尾气，经烟道进入包括余热锅炉过热器(14)、余热锅炉高压省煤器(15)、余热锅炉低压省煤器(16)的燃机余热锅炉的烟侧入口；燃机余热锅炉的烟侧出口与烟囱连接或者以烟塔合一的方式由冷却塔排烟；重型燃气轮机与压水堆蒸汽轮机组成联合循环系统，利用燃气轮机尾气的热量将二回路主蒸汽温度由272.8℃向上提升；DCS分布式控制系统协调控制压水堆(18)、燃气轮机(20)、蒸汽轮机高压缸(1)、蒸汽轮机低压缸(3)，随压水堆产汽量的不同和重型燃气轮机投入的台数及负荷的不同，控制二回路主蒸汽温度在535℃至630℃之间滑温运行。...
【技术特征摘要】
1.一种无汽水分离再热器的燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环，其特征在于：包括蒸汽轮机高压缸(1)、高压缸排汽导汽配汽管(2)、蒸汽轮机低压缸(3)、主汽调节阀(4)、凝汽器(5)、1号高压加热器(6)、二回路主给水泵(7)、除氧器(8)、3号低压加热器(9)、4号低压加热器(10)、5号低压加热器(11)、6号低压加热器(12)、凝结水泵(13)、余热锅炉过热器(14)、余热锅炉高压省煤器(15)、余热锅炉低压省煤器(16)、蒸汽发生器(17)、压水堆(18)、一回路主给水泵(19)、燃气轮机(20)、DCS分布式控制系统；压水堆(18)中核燃料棒产生的热量经循环的一回路压力水在蒸汽发生器(17)中产生二回路饱和蒸汽；蒸汽发生器(17)的饱和蒸汽出口与余热锅炉过热器(14)的蒸汽进口相连接；余热锅炉过热器(14)的蒸汽出口经主汽门、主汽调节阀(4)与蒸汽轮机高压缸(1)的进口相连接；余热锅炉高压省煤器(15)的水侧与1号高压加热器(6)的水侧并联，以分流的方式加热二回路主给水泵(7)出口的高压给水；余热锅炉低压省煤器(16)的水侧与由3号低压加热器(9)、4号低压加热器(10)、5号低压加热器(11)、6号低压加热器(12)串联组成的低压加热器组的水侧并联，以分流的方式加热凝结水泵(13)出口的凝结水；燃气轮机(20)的透平压气机进口经空气滤网组吸入空气，压缩后的空气在燃气轮机(20)的低氮燃烧系统内与天然气混合并充分燃烧，高温高压燃气在燃气轮机(20)的燃气涡轮组中做功驱动燃气轮机侧的发电机；燃气轮机(20)的燃气涡轮组出口的燃机尾气，经烟道进入包括余热锅炉过热器(14)、余热锅炉高压省煤器(15)、余热锅炉低压省煤器(16)的燃机余热锅炉的烟侧入口；燃机余热锅炉的烟侧出口与烟囱连接或者以烟塔合一的方式由冷却塔排烟；重型燃气轮机与压水堆蒸汽轮机组成联合循环系统，利用燃气轮机尾气的热量将二回路主蒸汽温度由272.8℃向上提升；DCS分布式控制系统协调控制压水堆(18)、燃气轮机(20)、蒸汽轮机高压缸(1)、蒸汽轮机低压缸(3)，随压水堆产汽量的不同和重型燃气轮机投入的台数及负荷的不同，控制二回路主蒸汽温度在535℃至630℃之间滑温运行。2.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：章礼道，
申请(专利权)人：章礼道，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。