一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统，包括：余热锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、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、做功设备、动力设备、热网加热器、疏水换热器、热网循环泵、热水蓄热器、第一循环泵、第二循环泵和散热器。本实用新型专利技术基于能量梯级利用原理，并结合蒸汽余能利用方式，进行不同抽汽方式的集成设计，有效提高6FA型联合循环机组热电解耦运行能力，同时利用热水蓄热器，既提升了联合循环机组的调峰能力，又保证了联合循环机组全工况下的对外供暖能力。

An integrated system of heat storage coupled extraction for cascade utilization of combined cycle energy

The utility model relates to a heat storage coupling extraction integrated system for cascade utilization of combined cycle energy, which includes: waste heat boiler, turbine high pressure cylinder, turbine low pressure cylinder, generator, condenser, condensate pump, hot water heat exchanger, shaft seal heater, deaerator, the first temperature and pressure reducing device, work equipment, power equipment, heat network heater, drain heat exchanger, heat Net circulating pump, hot water accumulator, first circulating pump, second circulating pump and radiator. The utility model, based on the principle of energy cascade utilization and combined with the utilization mode of steam residual energy, carries out the integrated design of different extraction modes, effectively improves the thermoelectric decoupling operation ability of 6fa combined cycle unit, and at the same time uses the hot water accumulator, which not only improves the peak regulation ability of the combined cycle unit, but also ensures the external heating ability of the combined cycle unit under the full working condition.

【技术实现步骤摘要】
一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统
本技术属于提升热电机组灵活性的
，具体涉及一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统。
技术介绍
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。现有技术如专利“燃气蒸汽联合循环供热系统（申请号201710534092.5）”，是利用中排抽汽或余热锅炉的低压补汽为外界提供供热所需的蒸汽及制冷所需的蒸汽，多余低压补汽可输送至临机蒸汽管中，该技术的特点是仅考虑外界供热需求，而未考虑机组电力调峰需求，仅利用中压排汽或锅炉低压补汽作为抽汽来源，无法充分挖掘机组的调峰能力。
技术实现思路
本技术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能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统。本技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统，其特征在于，包括：余热锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、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、做功设备、动力设备、热网加热器、疏水换热器、热网循环泵、热水蓄热器、第一循环泵、第二循环泵和散热器，所述汽轮机高压缸和汽轮机低压缸同轴连接，且驱动发电机发电，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三号阀门，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四号阀门，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，且在高压蒸汽旁路上安装有二号阀门，第一高压蒸汽支管的进汽端与高压蒸汽旁路的出汽端连接，所述第一高压蒸汽支管的出汽端与第一减温减压装置的进汽口连接，且在第一高压蒸汽支管上安装有六号阀门，所述第一减温减压装置的出汽口与采暖抽汽管的进汽端连接，且在第一减温减压装置的出汽口安装有七号阀门，第二高压蒸汽支管的进汽端与高压蒸汽旁路的出汽端连接，所述第二高压蒸汽支管的出汽端与做功设备的进汽口连接，且在第二高压蒸汽支管上安装有八号阀门，所述做功设备的排汽口与采暖抽汽管的进汽端连接，且在做功设备的排汽口安装有九号阀门，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五号阀门，所述除氧器通过除氧抽汽管与低压蒸汽旁路的出汽端连接，且在除氧抽汽管上安装有十号阀门，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十一号阀门，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十二号阀门，热网回水管与疏水换热器的低温水侧进口连接，且在热网回水管和疏水换热器的低温水侧进口处分别安装有十三号阀门、热网循环泵和二十八号阀门，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二十九号阀门和十四号阀门，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十五号阀门、十六号阀门和十七号阀门，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二十一号阀门，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十八号阀门、十九号阀门和二十一号阀门，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二十二号阀门。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、热网循环泵或凝结水泵等设备。进一步而言，所述第一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，所述除氧器通过除氧抽汽管同时与低压蒸汽旁路、第一减温减压装置和做功设备连接。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二十五号阀门、二十六号阀门和二十七号阀门。进一步而言，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二十三号阀门；所述散热器的出水口通过第二蓄热低温支管与二十一号阀门的出水端连接，且在第二蓄热低温支管上安装有二十四号阀门。进一步而言，所述散热器可以是空冷塔、水冷塔或间接冷却器。所述的用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽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：打开一号阀门、液压蝶阀、三号阀门、四号阀门、五号阀门、十号阀门和二十七号阀门，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；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，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统，其特征在于，包括：余热锅炉（1）、汽轮机高压缸（2）、汽轮机低压缸（3）、发电机（4）、凝汽器（5）、凝结水泵（6）、热水换热器（7）、轴封加热器（8）、除氧器（9）、第一减温减压装置（10）、做功设备（11）、动力设备（12）、热网加热器（13）、疏水换热器（14）、热网循环泵（15）、热水蓄热器（16）、第一循环泵（17）、第二循环泵（18）和散热器（19），所述汽轮机高压缸（2）和汽轮机低压缸（3）同轴连接，所述余热锅炉（1）包括烟气预热器（101）、低压汽包（102）、低压过热器（103）、高压汽包（104）和高压过热器（105），所述烟气预热器（101）的出水口同时与低压汽包（102）的进水口和高压汽包（104）的进水口连接，所述低压汽包（102）的出汽口与低压过热器（103）的进汽口连接，所述高压汽包（104）的出汽口与高压过热器（105）的进汽口连接，所述汽轮机高压缸（2）的进汽口通过高压蒸汽管（22）与高压过热器（105）的出汽口连接，且在汽轮机高压缸（2）的进汽口安装有一号阀门（51），所述汽轮机高压缸（2）的排汽口通过连通管（24）与汽轮机低压缸（3）的进汽口连接，且在汽轮机低压缸（3）的进汽口安装有液压蝶阀（53），所述连通管（24）与低压蒸汽管（25）的一端连接，且在低压蒸汽管（25）的一端安装有三号阀门（54），所述低压过热器（103）的出汽口与低压蒸汽管（25）的另一端连接，且在低压蒸汽管（25）的另一端安装有四号阀门（55），所述汽轮机低压缸（3）的排汽口与凝汽器（5）连接，锅炉给水管（21）的进水端与凝汽器（5）连接，所述锅炉给水管（21）的出水端与烟气预热器（101）的进水口连接，且在锅炉给水管（21）上沿着水流动方向依次安装有凝结水泵（6）、热水换热器（7）、轴封加热器（8）和除氧器（9），高压蒸汽旁路（23）的进汽端与高压蒸汽管（22）连接，且在高压蒸汽旁路（23）上安装有二号阀门（52），第一高压蒸汽支管（26）的进汽端与高压蒸汽旁路（23）的出汽端连接，所述第一高压蒸汽支管（26）的出汽端与第一减温减压装置（10）的进汽口连接，且在第一高压蒸汽支管（26）上安装有六号阀门（57），所述第一减温减压装置（10）的出汽口与采暖抽汽管（30）的进汽端连接，且在第一减温减压装置（10）的出汽口安装有七号阀门（58），第二高压蒸汽支管（27）的进汽端与高压蒸汽旁路（23）的出汽端连接，所述第二高压蒸汽支管（27）的出汽端与做功设备（11）的进汽口连接，且在第二高压蒸汽支管（27）上安装有八号阀门（59），所述做功设备（11）的排汽口与采暖抽汽管（30）的进汽端连接，且在做功设备（11）的排汽口安装有九号阀门（60），低压蒸汽旁路（28）的进汽端与低压蒸汽管（25）连接，所述低压蒸汽旁路（28）的出汽端与采暖抽汽管（30）的进汽端连接，且在低压蒸汽旁路（28）上安装有五号阀门（56），所述除氧器（9）通过除氧抽汽管（29）与低压蒸汽旁路（28）的出汽端连接，且在除氧抽汽管（29）上安装有十号阀门（61），所述采暖抽汽管（30）的出汽端与热网加热器（13）的进汽口连接，且在采暖抽汽管（30）上安装有十一号阀门（62），所述热网加热器（13）的疏水出口与疏水换热器（14）的高温疏水进口连接，疏水换热器（14）的低温疏水出口通过疏水管（31）与凝结水泵（6）的进水口连接，且在疏水管（31）上安装有十二号阀门（63），热网回水管（32）与疏水换热器（14）的低温水侧进口连接，且在热网回水管（32）和疏水换热器（14）的低温水侧进口处分别安装有十三号阀门（64）、热网循环泵（15）和二十八号阀门（79），所述疏水换热器（14）的低温水侧出口与热网加热器（13）的水侧进口连接，热网加热器（13）的水侧出口与热网供水管（33）连接，且在热网加热器（13）的水侧出口和热网供水管（33）上分别安装有二十九号阀门（80）和十四号阀门（65），所述热水蓄热器（16）的一端口同时与蓄热低温水管（34）的一端和第一蓄热低温支管（38）的一端连接，热水蓄热器（16）的另一端口与蓄热高温水管（36）的一端连接，所述蓄热低温水管（34）的另一端与疏水换热器（14）的低温水侧进口连接，且在蓄热低温水管（34）上安装有第一循环泵（17），所述第一循环泵（17）设置有蓄热低温旁路（35），且在第一循环泵（17）的进口、出口和蓄热低温旁路（35）上分别安装有十五号阀门（66）、十六号阀门（67）和十七号阀门（68），所述第一蓄热低温支管（38）的另一端与热水换热器（7）的高温水侧出口连接，且在第一蓄热低温支管（38）上安装有二十一号阀门（72），所述蓄热高温水管（36）的另一端与热...

【技术特征摘要】
1.一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统，其特征在于，包括：余热锅炉（1）、汽轮机高压缸（2）、汽轮机低压缸（3）、发电机（4）、凝汽器（5）、凝结水泵（6）、热水换热器（7）、轴封加热器（8）、除氧器（9）、第一减温减压装置（10）、做功设备（11）、动力设备（12）、热网加热器（13）、疏水换热器（14）、热网循环泵（15）、热水蓄热器（16）、第一循环泵（17）、第二循环泵（18）和散热器（19），所述汽轮机高压缸（2）和汽轮机低压缸（3）同轴连接，所述余热锅炉（1）包括烟气预热器（101）、低压汽包（102）、低压过热器（103）、高压汽包（104）和高压过热器（105），所述烟气预热器（101）的出水口同时与低压汽包（102）的进水口和高压汽包（104）的进水口连接，所述低压汽包（102）的出汽口与低压过热器（103）的进汽口连接，所述高压汽包（104）的出汽口与高压过热器（105）的进汽口连接，所述汽轮机高压缸（2）的进汽口通过高压蒸汽管（22）与高压过热器（105）的出汽口连接，且在汽轮机高压缸（2）的进汽口安装有一号阀门（51），所述汽轮机高压缸（2）的排汽口通过连通管（24）与汽轮机低压缸（3）的进汽口连接，且在汽轮机低压缸（3）的进汽口安装有液压蝶阀（53），所述连通管（24）与低压蒸汽管（25）的一端连接，且在低压蒸汽管（25）的一端安装有三号阀门（54），所述低压过热器（103）的出汽口与低压蒸汽管（25）的另一端连接，且在低压蒸汽管（25）的另一端安装有四号阀门（55），所述汽轮机低压缸（3）的排汽口与凝汽器（5）连接，锅炉给水管（21）的进水端与凝汽器（5）连接，所述锅炉给水管（21）的出水端与烟气预热器（101）的进水口连接，且在锅炉给水管（21）上沿着水流动方向依次安装有凝结水泵（6）、热水换热器（7）、轴封加热器（8）和除氧器（9），高压蒸汽旁路（23）的进汽端与高压蒸汽管（22）连接，且在高压蒸汽旁路（23）上安装有二号阀门（52），第一高压蒸汽支管（26）的进汽端与高压蒸汽旁路（23）的出汽端连接，所述第一高压蒸汽支管（26）的出汽端与第一减温减压装置（10）的进汽口连接，且在第一高压蒸汽支管（26）上安装有六号阀门（57），所述第一减温减压装置（10）的出汽口与采暖抽汽管（30）的进汽端连接，且在第一减温减压装置（10）的出汽口安装有七号阀门（58），第二高压蒸汽支管（27）的进汽端与高压蒸汽旁路（23）的出汽端连接，所述第二高压蒸汽支管（27）的出汽端与做功设备（11）的进汽口连接，且在第二高压蒸汽支管（27）上安装有八号阀门（59），所述做功设备（11）的排汽口与采暖抽汽管（30）的进汽端连接，且在做功设备（11）的排汽口安装有九号阀门（60），低压蒸汽旁路（28）的进汽端与低压蒸汽管（25）连接，所述低压蒸汽旁路（28）的出汽端与采暖抽汽管（30）的进汽端连接，且在低压蒸汽旁路（28）上安装有五号阀门（56），所述除氧器（9）通过除氧抽汽管（29）与低压蒸汽旁路（28）的出汽端连接，且在除氧抽汽管（29）上安装有十号阀门（61），所述采暖抽汽管（30）的出汽端与热网加热器（13）的进汽口连接，且在采暖抽汽管（30）上安装有十一号阀门（62），所述热网加热器（13）的疏水出口与疏水换热器（14）的高温疏水进口连接，疏水换热器（14）的低温疏水出口通过疏水管（31）与凝结水泵（6）的进水口连接，且在疏水管（31）上安装有十二号阀门（63），热网...

【专利技术属性】
技术研发人员：高新勇，彭桂云，郑立军，庄荣，常浩，黄海舟，俞聪，李成磊，何晓红，王伟，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33