一种冷热电三联供分布式能源系统技术方案

本发明专利技术属于燃气发电技术领域，公开了一种冷热电三联供分布式能源系统，包括：燃机、余热锅炉、汽轮机、启动锅炉和副汽轮机，所述燃机的排气过渡段的一端与所述余热锅炉的进口端连接并连通，所述排气过渡段的一侧设有尾气旁路管，所述尾气旁路管的一端与所述启动锅炉的进口端连接并连通，所述启动锅炉的出口端通过副输汽管与所述副汽轮机的进口端连接并连通，且向所述副汽轮机输出高温介质，所述汽轮机的一侧设有用于级间抽汽的抽汽管，所述抽汽管的一端与所述副汽轮机的进口端连接并连通，本发明专利技术布局合理，设计巧妙，实现了分布式能源系统的冷、热、电三联供，提高了联合循环机组的综合工作效率和辅机设备的利用率。

A distributed energy system of CCHP

The invention belongs to the technical field of gas-fired power generation, and discloses a distributed energy system of combined cooling, heat and power supply, which comprises a gas turbine, a waste heat boiler, a steam turbine, a startup boiler and a auxiliary steam turbine. One end of the exhaust transition section of the gas turbine is connected with and communicated with the inlet end of the waste heat boiler. One side of the exhaust transition section is provided with a tail gas bypass pipe, and one end of the tail gas bypass pipe It is connected and communicated with the inlet end of the start-up boiler, the outlet end of the start-up boiler is connected and communicated with the inlet end of the auxiliary steam turbine through the auxiliary steam transmission pipe, and the high-temperature medium is output to the auxiliary steam turbine, one side of the steam turbine is provided with a steam extraction pipe for interstage extraction, one end of the steam extraction pipe is connected and communicated with the inlet end of the auxiliary steam turbine, the layout of the invention It is reasonable and ingenious in design, which realizes the combined supply of cold, heat and electricity in the distributed energy system, and improves the comprehensive working efficiency of the combined cycle unit and the utilization rate of auxiliary equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种冷热电三联供分布式能源系统
本专利技术属于燃气发电
，尤其涉及一种冷热电三联供分布式能源系统。
技术介绍
现今，在以燃气轮机为主的燃气-蒸汽联合循环发电机组中，多配备热源、冷源辅助设备，以实现冷、热、电三联供的分布式能源系统，以天然气为主燃料的燃气轮机在透平完成做功并驱动发电机后，举GE公司的S109E2×180MW的燃气-蒸汽联合循环发电机组为例，其透平排气框架排出的尾气继续作用于余热锅炉的过热器、蒸发器及省煤器等各换热面，目的在于强迫余热锅炉产生高温高压的过热蒸汽，将此过热蒸汽作用于汽轮机的高、低压气缸，驱动汽轮机带动发电机旋转并做功，并将做功后的凝结水重返余热锅炉形成循环，以此实现循环发电，亦称为朗肯循环，在联合循环发电过程中，以汽轮机内缸温度判别机组的冷、温、热态启动，在机组冷态启动过程中，需以启动锅炉作为预热余热锅炉及汽轮机的辅助设备。但是，在现有技术的联合循环机组发电过程中，机组处于温、热态启动时，无需启动锅炉预热，且多数大电网调峰的日起停机组均处于温热态启动，造成启动锅炉利用率及其低下，燃气轮机经透平做功后排出的尾气约为500摄氏度-565摄氏度之间，尾气带走的热量依旧占燃料热值的35％-45％，出现燃机尾气热值过剩的不良现象，汽轮机亦在工作工程中，需设置级间抽汽来避免动、静叶片级间带水或末级叶片的湿度腐蚀现象，所以，如何有效的利用燃机尾气、汽轮机抽汽及启动锅炉，提高机组综合效率，改善辅机设备利用率，成为一亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冷热电三联供分布式能源系统，以提高机组综合效率，改善辅机设备利用率。为实现以上专利技术目的，采用的技术方案为：一种冷热电三联供分布式能源系统，包括：用于驱动燃气发电机发电的燃机、用于利用燃机尾气产生高温高压的过热介质的余热锅炉、用于利用过热介质驱动蒸汽发电机发电的汽轮机、用于燃机尾气再利用的启动锅炉和用于驱动厂用电发电机发电的副汽轮机，所述燃机由压气机、燃烧室和透平组成，所述透平的出口端设有排气过渡段，所述排气过渡段的一端与所述余热锅炉的进口端连接并连通，所述余热锅炉的出口端与所述汽轮机的进口端连接并连通，且向所述汽轮机输送高温高压的过热介质，所述汽轮机的出口端设有用于回收做功后的过热介质的热井，所述热井的出口端与所述余热锅炉连接并连通，其中，所述排气过渡段的一侧设有尾气旁路管，所述尾气旁路管的一端与所述启动锅炉的进口端连接并连通，所述启动锅炉的出口端通过副输汽管与所述副汽轮机的进口端连接并连通，且向所述副汽轮机输出高温介质，所述汽轮机的一侧设有用于级间抽汽的抽汽管，所述抽汽管的一端与所述副汽轮机的进口端连接并连通。本专利技术进一步设置为：所述启动锅炉设有用于冷热交互的第一板式换热器，所述第一板式换热器的进口端通过设于所述副输汽管的一侧的输汽旁路管与所述副输汽管连接并连通。本专利技术进一步设置为：所述第一板式换热器的出口端设有用于移动供热的第一供热管，所述第一供热管上依次设有第一流量计、第一温度表及第一流量控制阀。本专利技术进一步设置为：所述副汽轮机设有用于冷热交互的第二板式换热器，所述第二板式换热器的一端设有内进口端和外出口端，其另一端设有内出口端和外进口端，其中，所述第二板式换热器的内进口端通过设于所述抽汽管的一侧的第一抽汽旁路管与所述抽汽管连接并连通，所述第二板式换热器的外进口端与所述副汽轮机的出口端连接并连通。本专利技术进一步设置为：所述第二板式换热器的外出口端设有用于移动供热的第二供热管，所述第二板式换热器的内出口端设有用于回收经热交换后的高温介质的回收管，所述回收管的一端与所述热井的进口端连接并连通。本专利技术进一步设置为：所述第二供热管上依次设有第二流量计、第二温度表及第二流量控制阀。本专利技术进一步设置为：还包括用于办公制冷的溴冷机，所述溴冷机的进口端通过设于所述抽汽管的一侧的第二抽汽旁路管与所述抽汽管连接并连通，所述溴冷机的出口端设有用于输送冷源的供冷管，所述供冷管上依次设有供冷管流量计、供冷管温度表及供冷管流量控制阀。本专利技术进一步设置为：在所述排气过渡段与所述余热锅炉的进口端的连接处及所述尾气旁路管与所述启动锅炉的进口端的连接处均固定连接有柔性膨胀节，用于补偿轴向热膨胀差。本专利技术进一步设置为：所述输汽旁路管、第一抽汽旁路管和第二抽汽旁路管上均设有减温减压调节器，用于调节管内介质温度与压力。本专利技术进一步设置为：所述尾气旁路管上设有用于调节尾气流量的尾气调节阀，所述抽汽管上设有用于调节介质流量的蒸汽调节阀。综上所述，与现有技术相比，本专利技术利用燃机尾气加热余热锅炉并使其产生高温高压的过热介质供汽轮机做功，为汽轮机构建朗肯循环体系，通过驱动燃气发电机、蒸汽发电机向外界输出电能，同时，设于排气过渡段的一侧的尾气旁路管与启动锅炉的进口端连接，分流燃机尾气至启动锅炉，并通过启动锅炉输出的高温介质驱动副汽轮机带动厂用电发电机做功，另一方面，通过汽轮机的一侧设有的抽汽管作用于副汽轮机的进口端，协助启动锅炉驱动副汽轮机，有效的利用了燃气尾气和汽轮机级间抽汽再做功，提高了联合循环机组的综合效率和辅机设备的利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实施例提供的一种冷热电三联供分布式能源系统的整体框架示意图。附图标记：1、燃机；11、压气机；12、燃烧室；13、透平；14、排气过渡段；15、尾气旁路管；151、尾气调节阀；16、柔性膨胀节；2、余热锅炉；3、汽轮机；31、热井；32、抽汽管；321、蒸汽调节阀；33、第一抽汽旁路管；34、第二抽汽旁路管；35、减温减压调节器；4、启动锅炉；41、副输汽管；42、第一板式换热器；43、输汽旁路管；44、第一供热管；441、第一流量计；442、第一温度表；443、第一流量控制阀；5、副汽轮机；51、第二板式换热器；511、内进口端；512、外进口端；513、内出口端；514、外出口端；52、第二供热管；521、第二流量计；522、第二温度表；523、第二流量控制阀；53、回收管；6、燃气发电机；7、蒸汽发电机；8、厂用电发电机；9、溴冷机；91、供冷管；911、供冷管流量计；912、供冷管温度表；913、供冷管流量控制阀。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷热电三联供分布式能源系统，其特征在于，包括：用于驱动燃气发电机发电的燃机、用于利用燃机尾气产生高温高压的过热介质的余热锅炉、用于利用过热介质驱动蒸汽发电机发电的汽轮机、用于燃机尾气再利用的启动锅炉和用于驱动厂用电发电机发电的副汽轮机，所述燃机由压气机、燃烧室和透平组成，所述透平的出口端设有排气过渡段，所述排气过渡段的一端与所述余热锅炉的进口端连接并连通，所述余热锅炉的出口端与所述汽轮机的进口端连接并连通，且向所述汽轮机输送高温高压的过热介质，所述汽轮机的出口端设有用于回收做功后的过热介质的热井，所述热井的出口端与所述余热锅炉连接并连通，其中，所述排气过渡段的一侧设有尾气旁路管，所述尾气旁路管的一端与所述启动锅炉的进口端连接并连通，所述启动锅炉的出口端通过副输汽管与所述副汽轮机的进口端连接并连通，且向所述副汽轮机输出高温介质，所述汽轮机的一侧设有用于级间抽汽的抽汽管，所述抽汽管的一端与所述副汽轮机的进口端连接并连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷热电三联供分布式能源系统，其特征在于，包括：用于驱动燃气发电机发电的燃机、用于利用燃机尾气产生高温高压的过热介质的余热锅炉、用于利用过热介质驱动蒸汽发电机发电的汽轮机、用于燃机尾气再利用的启动锅炉和用于驱动厂用电发电机发电的副汽轮机，所述燃机由压气机、燃烧室和透平组成，所述透平的出口端设有排气过渡段，所述排气过渡段的一端与所述余热锅炉的进口端连接并连通，所述余热锅炉的出口端与所述汽轮机的进口端连接并连通，且向所述汽轮机输送高温高压的过热介质，所述汽轮机的出口端设有用于回收做功后的过热介质的热井，所述热井的出口端与所述余热锅炉连接并连通，其中，所述排气过渡段的一侧设有尾气旁路管，所述尾气旁路管的一端与所述启动锅炉的进口端连接并连通，所述启动锅炉的出口端通过副输汽管与所述副汽轮机的进口端连接并连通，且向所述副汽轮机输出高温介质，所述汽轮机的一侧设有用于级间抽汽的抽汽管，所述抽汽管的一端与所述副汽轮机的进口端连接并连通。


2.如权利要求1所述的一种冷热电三联供分布式能源系统，其特征在于，所述启动锅炉设有用于冷热交互的第一板式换热器，所述第一板式换热器的进口端通过设于所述副输汽管的一侧的输汽旁路管与所述副输汽管连接并连通。


3.如权利要求2所述的一种冷热电三联供分布式能源系统，其特征在于，所述第一板式换热器的出口端设有用于移动供热的第一供热管，所述第一供热管上依次设有第一流量计、第一温度表及第一流量控制阀。


4.如权利要求1所述的一种冷热电三联供分布式能源系统，其特征在于，所述副汽轮机设有用于冷热交互的第二板式换热器，所述第二板式换热器的一端设有内进口端和外出口端，其另一端设有内出口端和外进口端，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋超，
申请(专利权)人：深圳万润节能有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44