一种分布式能源电站系统和能源梯级利用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式能源电站系统，包括多个燃气轮机发电机组和多个余热锅炉；全部余热锅炉的高压蒸汽出汽口均通过高压联络母管连接于背压机；全部余热锅炉的低压蒸汽出汽口均与低压联络母管的进汽端连接；低压联络母管的第一出汽端通过低压阀门连接于纯凝机；低压联络母管的第二出汽端通过供热阀门连接于供热管道；背压机的排汽口通过排汽口阀门连接于低压联络母管的进汽端。该系统能够实现多种对外供能方式，且任一对外供能方式均可以在优先保证其供热供电调峰工况下，同时保证余热锅炉、背压机和纯凝机始终在经济负荷安全稳定运行，实现能源阶梯利用的最大化。本发明专利技术还公开了一种应用上述分布式能源电站系统的能源梯级利用方法。

A distributed energy power plant system and energy cascade utilization method

【技术实现步骤摘要】
一种分布式能源电站系统和能源梯级利用方法
本专利技术涉及能源领域，尤其涉及一种分布式能源电站系统。本专利技术还公开了一种用于形成上述分布式能源电站系统的能源梯级利用方法。
技术介绍
现有的燃气蒸汽联合循环冷、热、电联产机组中，一台燃气轮机对应配置一台余热锅炉，一台余热锅炉对应配置一台汽轮机，燃气轮机、余热锅炉、汽轮机的匹配单一，未实现能源综合利用率的最大化，且难以满足调节灵活和长期安全可靠的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分布式能源电站系统，能够提供多重能源供应方式，保证各个设备在经济负荷安全稳定运行的前提下，实现能源阶梯利用的最大化。本专利技术的另一目的是提供一种用于形成上述分布式能源电站系统的能源梯级利用方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种分布式能源电站系统，包括多个燃气轮机发电机组和多个与所述燃气轮机发电机组连接的余热锅炉；全部所述余热锅炉的高压蒸汽出汽口均通过高压联络母管连接于背压机；全部所述余热锅炉的低压蒸汽出汽口均与低压联络母管的进汽端连接；所述低压联络母管的第一出汽端通过低压阀门连接于纯凝机；所述低压联络母管的第二出汽端通过供热阀门连接于供热管道；所述背压机的排汽口通过排汽口阀门连接于所述低压联络母管的进汽端。优选地，任一所述高压蒸汽出汽口与所述低压联络母管间设有用以当所述背压机退出运行时自动联开的联动阀门。优选地，所述低压联络母管的第三出汽端连接有凝汽器，所述第三出汽端与所述凝汽器之间设有自动调节以实现减温减压的低旁减温减压阀；<br>任一所述联动阀门与所述低压联络母管之间设有用以当所述背压机退出运行时自动调节以实现减温减压的高旁减温减压阀。优选地，全部所述联动阀门包括多个分别设置于任一所述高压蒸汽出汽口与所述高旁减温减压阀之间的第一联动阀门和一个设置于所述高旁减温减压阀与所述低压联络母管之间的第二联动阀门。优选地，任一所述高压蒸汽出汽口与所述高压联络母管之间、任一所述低压蒸汽出汽口与所述低压联络母管之间均设有控制阀。优选地，所述高压联络母管与所述背压机之间串联设置有背压机主汽阀和背压机调节阀；所述低压联络母管与所述纯凝机之间串联设置有纯凝机主汽阀和纯凝机调节阀。优选地，所述纯凝机连接有用以当热网负荷需求增加时提高所述纯凝机的发电功率、当热网负荷需求减少时降低所述纯凝机的发电功率的纯凝机控制部。一种能源梯级利用方法，用于形成上述分布式能源电站系统，包括：S1：将高压联络母管的一端与多个余热锅炉的高压蒸汽出汽口并联，且将所述高压联络母管的另一端与背压机连接；将低压联络母管的进汽端与多个所述余热锅炉的低压蒸汽出汽口并联，将所述低压联络母管的第一出汽端通过低压阀门与纯凝机连接且将所述低压联络母管的第二出汽端通过供热阀门与供热管道连接；S2：将所述背压机的排汽口通过排汽口阀门与所述低压联络母管的进汽端连接。优选地，所述步骤S1之后还包括：S3：将用于在所述背压机退出运行后自动联开的联动阀门设置于任一所述高压蒸汽出汽口与所述低压联络母管之间。优选地，所述步骤S3之后还包括：S4：将凝汽器连接于所述低压联络母管的第三出汽端，并将低旁减温减压阀连接于所述第三出汽端与所述凝汽器之间；将高旁减温减压阀连接于任一所述联动阀门与所述低压联络母管之间；和/或，将多个控制阀分别连接于任一所述高压蒸汽出汽口与所述高压联络母管之间以及任一所述低压蒸汽出汽口与所述低压联络母管之间。相对于上述
技术介绍
，本专利技术所提供的分布式能源电站系统包括多个燃气轮机发电机组、多个余热锅炉、背压机和纯凝机。燃气在燃气轮机发电机组内做功发电后，燃气轮机发电机组生成的余热通过烟道进入余热锅炉产生高压蒸汽和低压蒸汽。全部余热锅炉的高压蒸汽通过高压联络母管通入背压机内，全部余热锅炉的低压蒸汽通入低压联络母管内；背压机的排汽口与低压联络母管之间设有排汽口阀门，高压蒸汽经背压机做工后通入低压联络母管内。低压联络母管设有第一出汽端和第二出汽端，第一出汽端通过低压阀门连接于纯凝机，第二出汽端通过供热阀门连接于供热管道。当该分布式能源电站系统处于供电调峰工况时，供热阀门关闭；全部余热锅炉的高压蒸汽进入背压机做功发电；背压机排出的蒸汽通过排汽口阀门进入低压联络母管，全部余热锅炉的低压蒸汽进入低压联络母管，前述两路蒸汽混合后进入纯凝机做功发电。当该分布式能源电站系统处于供热调峰工况时，低压阀门和排汽口阀门关闭，供热阀门打开；全部余热锅炉的高压蒸汽进入背压机做功发电；背压机排出的蒸汽进入低压联络母管，全部余热锅炉的低压蒸汽也进入低压联络母管，低压联络母管内的混合蒸汽通过供热阀门进入供热管道，达到对外供热顶峰。当该分布式能源电站系统处于热电联供灵活调峰工况时，低压阀门和供热阀门均保持一定开度；全部余热锅炉的高压蒸汽进入背压机做功；背压机排出的蒸汽进入低压联络母管，全部余热锅炉的低压蒸汽也进入低压联络母管，低压联络母管内的混合蒸汽一部分通过低压阀门进入纯凝机做功发电，另一部分通过供热阀门对外供热。上述任何一种对外供能方式均可以在优先保证其供热供电调峰工况下，同时保证余热锅炉、背压机和纯凝机始终在经济负荷安全稳定运行，实现能源阶梯利用的最大化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的第一种分布式能源电站系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例所提供的第二种分布式能源电站系统的原则性热力系统图。其中，1-余热锅炉、2-高压联络母管、21-联动阀门、22-高旁减温减压阀、3-背压机、31-背压机主汽阀、32-背压机调节阀、33-排汽口阀门、4-低压联络母管、41-低旁减温减压阀、5-纯凝机、51-低压阀门、52-纯凝机主汽阀、53-纯凝机调节阀、6-供热管道、61-供热阀门、7-凝汽器、8-控制阀、9-减温水入口、10-燃气轮机发电机组。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1和图2，图1为本专利技术实施例所提供的第一种分布式能源电站系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例所提供的第二种分布式能源电站系统的原则性热力系统图。本专利技术提供一种分布式能源电站系统，包括多个燃气轮机发电机组10、多个余热锅炉1、背压机3和纯凝机5；全部余热锅炉1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式能源电站系统，包括多个燃气轮机发电机组(10)和多个与所述燃气轮机发电机组(10)连接的余热锅炉(1)，其特征在于，全部所述余热锅炉(1)的高压蒸汽出汽口均通过高压联络母管(2)连接于背压机(3)；全部所述余热锅炉(1)的低压蒸汽出汽口均与低压联络母管(4)的进汽端连接；/n所述低压联络母管(4)的第一出汽端通过低压阀门(51)连接于纯凝机(5)；所述低压联络母管(4)的第二出汽端通过供热阀门(61)连接于供热管道(6)；所述背压机(3)的排汽口通过排汽口阀门(33)连接于所述低压联络母管(4)的进汽端。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式能源电站系统，包括多个燃气轮机发电机组(10)和多个与所述燃气轮机发电机组(10)连接的余热锅炉(1)，其特征在于，全部所述余热锅炉(1)的高压蒸汽出汽口均通过高压联络母管(2)连接于背压机(3)；全部所述余热锅炉(1)的低压蒸汽出汽口均与低压联络母管(4)的进汽端连接；
所述低压联络母管(4)的第一出汽端通过低压阀门(51)连接于纯凝机(5)；所述低压联络母管(4)的第二出汽端通过供热阀门(61)连接于供热管道(6)；所述背压机(3)的排汽口通过排汽口阀门(33)连接于所述低压联络母管(4)的进汽端。


2.根据权利要求1所述的分布式能源电站系统，其特征在于，
任一所述高压蒸汽出汽口与所述低压联络母管(4)间设有用以当所述背压机(3)退出运行时自动联开的联动阀门(21)。


3.根据权利要求2所述的分布式能源电站系统，其特征在于,
所述低压联络母管(4)的第三出汽端连接有凝汽器(7)，所述第三出汽端与所述凝汽器(7)之间设有自动调节以实现减温减压的低旁减温减压阀(41)；
任一所述联动阀门(21)与所述低压联络母管(4)之间设有用以当所述背压机(3)退出运行时自动调节以实现减温减压的高旁减温减压阀(22)。


4.根据权利要求3所述的分布式能源电站系统，其特征在于，全部所述联动阀门(21)包括多个分别设置于任一所述高压蒸汽出汽口与所述高旁减温减压阀(22)之间的第一联动阀门和一个设置于所述高旁减温减压阀(22)与所述低压联络母管(4)之间的第二联动阀门。


5.根据权利要求1至4任一项所述的分布式能源电站系统，其特征在于，任一所述高压蒸汽出汽口与所述高压联络母管(2)之间、任一所述低压蒸汽出汽口与所述低压联络母管(4)之间均设有控制阀(8)。


6.根据权利要求5所述的分布式能源电站系统，其特征在于，
所述高压联络母管(2)与所述背...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵后昌，王勇刚，李本广，陈剑，张玉杰，司宏光，杜军林，马瑞，赵占伟，赵永韬，杜威，马少帅，袁中羊，刘垒，许欣然，郭燕杰，王永涛，
申请(专利权)人：华润电力郑州航空港智慧能源有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41