一种用于燃气蒸汽联合循环机组的供热与电力调峰耦合系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于燃气蒸汽联合循环机组的供热与电力调峰耦合系统，属于提升热电机组灵活性的技术领域。本实用新型专利技术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、燃气轮机燃烧室、燃气轮机透平和第一发电机；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、补水泵、轴封加热器、除氧器、第一减温减压装置、蒸发换热器、压力匹配器、第二减温减压装置、蒸汽蓄热器和第三减温减压装置。运用本实用新型专利技术，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；满足了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。

A coupling system of heating and peak load regulation for gas steam combined cycle unit

The utility model relates to a coupling system of heating and power peak regulation for a gas steam combined cycle unit, which belongs to the technical field of improving the flexibility of a thermal power unit. The utility model comprises a gas turbine unit and a steam turbine unit; the gas turbine unit comprises a gas turbine compressor, a gas turbine combustion chamber, a gas turbine turbine turbine and a first generator; the steam turbine unit comprises a waste heat boiler, a steam turbine high pressure cylinder, a steam turbine intermediate pressure cylinder, a steam turbine low pressure cylinder, a second generator, a condenser, a condensate pump, a make-up pump, a shaft seal heater and a deaerator , the first desuperheating and reducing device, the evaporation heat exchanger, the pressure matcher, the second desuperheating and reducing device, the steam accumulator and the third desuperheating and reducing device. The utility model can not only deeply excavate the external heating capacity of the combined cycle unit, but also effectively reduce the loss of power generation capacity in the heating process, meet the current severe demand of power peak regulation policy, and realize the deep peak regulation capacity of the thermal power unit.

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃气蒸汽联合循环机组的供热与电力调峰耦合系统
本技术属于提升热电机组灵活性的
，具体涉及一种用于燃气蒸汽联合循环机组的供热与电力调峰耦合系统。
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。
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、性能可靠的用于燃气蒸汽联合循环机组的供热与电力调峰耦合系统。本技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于燃气蒸汽联合循环机组的供热与电力调峰耦合系统，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、补水泵、轴封加热器、除氧器、第一减温减压装置、蒸发换热器、压力匹配器、第二减温减压装置、蒸汽蓄热器和第三减温减压装置，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与第一预热给水支管的一端连接，所述第一预热给水支管的另一端同时与低压汽包的进水口和高压汽包的进水口连接，且在第一预热给水支管上安装有十九号阀门，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二号阀门，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五号阀门，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七号阀门，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十一号阀门，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、轴封加热器和除氧器，所述除氧器通过除氧抽汽管与低压蒸汽管连接，且在除氧抽汽管上安装有二十四号阀门，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中压工业供汽管的进汽端连接，且在冷再蒸汽旁路和中压工业供汽管上分别安装有六号阀门和二十六号阀门，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冷再蒸汽旁路的出汽端连接，且在高压蒸汽旁路上沿着蒸汽流动方向依次安装有三号阀门、第一减温减压装置和四号阀门，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冷再蒸汽旁路的出汽端连接，且在热再蒸汽旁路沿着蒸汽流动方向依次安装有八号阀门、蒸发换热器和九号阀门，所述蒸发换热器的给水进口通过第二预热给水支管与烟气预热器的出水口连接，且在第二预热给水支管上安装有二十号阀门，所述蒸发换热器的低温蒸汽出口通过低压蒸汽再生管与低压工业供汽管的进汽端连接，且在低压蒸汽再生管和低压工业供汽管上分别安装有二十一号阀门和二十五号阀门，所述压力匹配器的低压蒸汽进口通过低压蒸汽旁路与低压蒸汽管连接，且在低压蒸汽旁路上安装有十七号阀门，所述压力匹配器的高压蒸汽进口通过第一中压蒸汽支管与冷再蒸汽旁路的出汽端连接，且在第一中压蒸汽支管上安装有十二号阀门，所述压力匹配器的中压蒸汽出口与低压工业供汽管的进汽端连接，且在压力匹配器的中压蒸汽出口安装有十八号阀门，所述第二减温减压装置的进汽口通过第二中压蒸汽支管与冷再蒸汽旁路的出汽端连接，且在第二中压蒸汽支管上安装有十三号阀门，所述第二减温减压装置的出汽口与低压工业供汽管的进汽端连接，且在第二减温减压装置的出汽口安装有十四号阀门，所述蒸汽蓄热器的进汽口通过第三中压蒸汽支管与冷再蒸汽旁路的出汽端连接，且在第三中压蒸汽支管上安装有十五号阀门，所述蒸汽蓄热器的出汽口与低压工业供汽管的进汽端连接，且在蒸汽蓄热器的出汽口安装有十六号阀门。进一步而言，锅炉补水管与凝结水泵的出水口连接，且在锅炉补水管上沿着水流动方向依次安装有补水泵和一号阀门。进一步而言，所述蒸汽蓄热器的出汽口还通过低压蒸汽调峰管与低压蒸汽管连接，且在低压蒸汽调峰管上沿着蒸汽流动方向依次安装有二十三号阀门、第三减温减压装置和二十二号阀门。进一步而言，所述第一中压蒸汽支管的进汽端同时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，所述第二中压蒸汽支管的进汽端同时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，所述第三中压蒸汽支管的进汽端同时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，所述中压工业供汽管的进汽端同时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，所述蒸汽轮机组可以同时为不同的热用户提供高参数蒸汽和低参数蒸汽，分别通过中压工业供汽管和低压工业供汽管对外供出。本技术中，用于燃气蒸汽联合循环机组的供热与电力调峰耦合系统的运行方法如下：当机组处于供热工况且无调峰要求时，为热用户提供低参数蒸汽的运行方法有如下两种：（A）可以通过压力匹配器产生低参数蒸汽，操作如下：打开十七号阀门，同时打开十号阀门或者十一号阀门，利用来自低压过热器的低压补汽或者来自汽轮机中压缸的中压排汽作为压力匹配器的低压蒸汽来源；打开十二号阀门，同时打开六号阀门、或者八号阀门和九号阀门、或者三号阀门和四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃气蒸汽联合循环机组的供热与电力调峰耦合系统，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（21）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）、补水泵（12）、轴封加热器（13）、除氧器（14）、第一减温减压装置（15）、蒸发换热器（16）、压力匹配器（17）、第二减温减压装置（18）、蒸汽蓄热器（19）和第三减温减压装置（20），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）的出水口与第一预热给水支管（36）的一端连接，所述第一预热给水支管（36）的另一端同时与低压汽包（502）的进水口和高压汽包（504）的进水口连接，且在第一预热给水支管（36）上安装有十九号阀门（70），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（24）与高压过热器（506）的出汽口连接，且在汽轮机高压缸（6）的进汽口安装有二号阀门（52），所述汽轮机高压缸（6）的排汽口通过冷再蒸汽管（25）与再热器（505）的进汽口连接，且在再热器（505）的进汽口安装有五号阀门（55），所述再热器（505）的出汽口通过热再蒸汽管（26）与汽轮机中压缸（7）的进汽口连接，且在汽轮机中压缸（7）的进汽口安装有七号阀门（57），所述汽轮机中压缸（7）的排汽口通过连通管（27）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（62），所述连通管（27）与低压蒸汽管（28）的一端连接，且在低压蒸汽管（28）的一端安装有十一号阀门（61），所述低压过热器（503）的出汽口与低压蒸汽管（28）的另一端连接，且在低压蒸汽管（28）的另一端安装有十号阀门（60），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（22）的进水端与凝汽器（10）连接，所述锅炉给水管（22）的出水端与烟气预热器（501）的进水口连接，且在锅炉给水管（22）上沿着水流动方向依次安装有凝结水泵（11）、轴封加热器（13）和除氧器（14），所述除氧器（14）通过除氧抽汽管（40）与低压蒸汽管（28）连接，且在除氧抽汽管（40）上安装有二十四号阀门（75），冷再蒸汽旁路（30）的进汽端与冷再蒸汽管（25）连接，所述冷再蒸汽旁路（30）的出汽端与中压工业供汽管（42）的进汽端连接，且在冷再蒸汽旁路（30）和中压工业供汽管（42）上分别安装有六号阀门（56）和二十六号阀门（77），高压蒸汽旁路（29）的进汽端与高压蒸汽管（24）连接，所述高压蒸汽旁路（29）的出汽端与冷再蒸汽旁路（30）的出汽端连接，且在高压蒸汽旁路（29）上沿着蒸汽流动方向依次安装有三号阀门（53）、第一减温减压装置（15）和四号阀门（54），热再蒸汽旁路（31）的进汽端与热再蒸汽管（26）连接，所述热再蒸汽旁路（31）的出汽端与冷再蒸汽旁路（30）的出汽端连接，且在热再蒸汽旁路（31）沿着蒸汽流动方向依次安装有八号阀门（58）、蒸发换热器（16）和九号阀门（59），所述蒸发换热器（16）的给水进口通过第二预热给水支管（37）与烟气预热器（501）的出水口连接，且在第二预热给水支管（37）上安装有二十号阀门（71），所述蒸发换热器（16）的低温蒸汽出口通过低压蒸汽再生管（38）与低压工业供汽管（41）的进汽端连接，且在低压蒸汽再生管（38）和低压工业供汽管（41）上分别安装有二十一号阀门（72）和二十五号阀门（76），所述压力匹配器（17）的低压蒸汽进口通过低压蒸汽旁路（35）与低压蒸汽管（28）连接，且在低压蒸汽旁路（35）上安装有十七号阀门（68），所述压力匹配器（17）的高压蒸汽进口通过第一中压蒸汽支管（32）与冷再蒸汽旁路（30）的出汽端连接，且在第一中压蒸汽支管（32）上安装有十二号阀门（63），所述压力匹配器（17）的中压蒸汽出口与低压工业供汽管（41）的进汽端连接，且在压力匹配器（17）的中压蒸汽出口安装...

【技术特征摘要】
1.一种用于燃气蒸汽联合循环机组的供热与电力调峰耦合系统，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（21）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）、补水泵（12）、轴封加热器（13）、除氧器（14）、第一减温减压装置（15）、蒸发换热器（16）、压力匹配器（17）、第二减温减压装置（18）、蒸汽蓄热器（19）和第三减温减压装置（20），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）的出水口与第一预热给水支管（36）的一端连接，所述第一预热给水支管（36）的另一端同时与低压汽包（502）的进水口和高压汽包（504）的进水口连接，且在第一预热给水支管（36）上安装有十九号阀门（70），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（24）与高压过热器（506）的出汽口连接，且在汽轮机高压缸（6）的进汽口安装有二号阀门（52），所述汽轮机高压缸（6）的排汽口通过冷再蒸汽管（25）与再热器（505）的进汽口连接，且在再热器（505）的进汽口安装有五号阀门（55），所述再热器（505）的出汽口通过热再蒸汽管（26）与汽轮机中压缸（7）的进汽口连接，且在汽轮机中压缸（7）的进汽口安装有七号阀门（57），所述汽轮机中压缸（7）的排汽口通过连通管（27）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（62），所述连通管（27）与低压蒸汽管（28）的一端连接，且在低压蒸汽管（28）的一端安装有十一号阀门（61），所述低压过热器（503）的出汽口与低压蒸汽管（28）的另一端连接，且在低压蒸汽管（28）的另一端安装有十号阀门（60），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（22）的进水端与凝汽器（10）连接，所述锅炉给水管（22）的出水端与烟气预热器（501）的进水口连接，且在锅炉给水管（22）上沿着水流动方向依次安装有凝结水泵（11）、轴封加热器（13）和除氧器（14），所述除氧器（14）通过除氧抽汽管（40）与低压蒸汽管（28）连接，且在除氧抽汽管（40）上安装有二十四号阀门（75），冷再蒸汽旁路（30）的进汽端与冷再蒸汽管（25）连接，所述冷再蒸汽旁路（30）的出汽端与中压工业供汽管（42）的进汽端连接，且在冷再蒸汽旁路（30）和中压工业供汽管（42）上分别安装有六号阀门（56）和二十六号阀门（77），高压蒸汽旁路（29）的进汽端与高压蒸汽管（24）连接，所述高压蒸汽旁路（29）的出汽端与冷再蒸汽旁路（30）的出汽端连接，且在高压蒸汽旁路（29）上沿着蒸汽流动方向依次安装有三号阀门（53）、第一减温减压装置（15）和四号阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：高新勇，李立新，郑立军，李成磊，何晓红，王伟，俞聪，李国司，夏明，马斯鸣，徐海鹏，黄平平，陈真，
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