一种双透平、联合循环的热电联供系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种双透平、联合循环的热电联供系统，包括燃气轮机、主汽轮机、余热锅炉、热网抽汽系统；余热锅炉与燃气轮机排烟管路连接，利用燃气轮机排烟余热生产出高、中、低压蒸汽，分别注入主汽轮机的高、中、低压缸内膨胀作功，带动发电机输出电能。高压缸排汽口连接高排逆止阀再连接第一安全阀，第一安全阀下游连接两条支路，第一支路上设有第一调节阀，连接余热锅炉的中压汽包；第二支路设有关断阀和第二调节阀，连接一小背压式汽轮机，小背压式汽轮机的排汽口连接第二安全阀，第二安全阀下游连接一单向阀，单向阀连接热网抽汽系统。本实用新型专利技术解决了传统热电联产汽轮机抽汽点处参数与热用户需求间不匹配的难题，提高了能源利用效率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种双透平、联合循环的热电联供系统，包括燃气轮机、主汽轮机、余热锅炉、热网抽汽系统；余热锅炉与燃气轮机排烟管路连接，利用燃气轮机排烟余热生产出高、中、低压蒸汽，分别注入主汽轮机的高、中、低压缸内膨胀作功，带动发电机输出电能。高压缸排汽口连接高排逆止阀再连接第一安全阀，第一安全阀下游连接两条支路，第一支路上设有第一调节阀，连接余热锅炉的中压汽包；第二支路设有关断阀和第二调节阀，连接一小背压式汽轮机，小背压式汽轮机的排汽口连接第二安全阀，第二安全阀下游连接一单向阀，单向阀连接热网抽汽系统。本技术解决了传统热电联产汽轮机抽汽点处参数与热用户需求间不匹配的难题，提高了能源利用效率。【专利说明】一种双透平、联合循环的热电联供系统
本技术涉及燃气-蒸汽联合循环
，特别是涉及一种双透平、联合循环的热电联供系统。
技术介绍
汽轮发电机组是一种把热能转换成机械能进而转换成电能的能量转换装置，是电站建设中的关键动力设备之一。由锅炉产生的高温、高压蒸汽，经过蒸汽透平，将热能与压力势能转换，成为汽轮机的机械能，带动汽轮机转子输出轴做功，该机械能通过汽轮机转子输出轴传递给发电机，从而将机械能转换成电能，因此，汽轮机作为源动机常被称为“光明之源”。燃气-蒸汽联合循环系统是指将燃气轮机作为前置透平，用余热锅炉来回收燃机的排气余热，产出若干档新蒸汽注入汽轮机，蒸汽在汽轮机中膨胀做功输出电能。燃气-蒸汽联合循环把具有较高平均吸热温度的燃气轮机与具有较低平均放热温度的蒸汽轮机结合起来，使燃气轮机的高温尾气进入余热锅炉产生蒸汽，并使蒸汽在汽轮机中继续作功发电，达到扬长避短、相互弥补的目的，使整个联合循环的热能利用水平较简单循环有了明显提高，联合循环发电的净效率已达48%?60%。目前常用的燃气-蒸汽联合循环系统有E级联合循环电站广泛采用的双压、无再热系统和F级联合循环电站所采用的三压、再热系统。前者发电净效率在50%左右，后者发电净效率在58%左右。而更高级别的联合循环也是采用三压、再热系统，其发电效率可达60%以上。由于国家政策的导向作用，使得燃气-蒸汽联合循环、热电联产项目在近些年被广泛应用。所谓热(冷)电联产是指，在汽轮机的通流内部合适的位置处抽出一部分蒸汽用于工业用汽，初衷是实现能源的合理的梯度利用。热电联产的联合循环效率能够到达70%左右。但以目前市场的主流燃气-蒸汽联合循环、热电联供技术为例，现有技术还存在一些不足。假设某工程热电厂要上一台套二拖一型配置的H级燃气联合循环汽轮机组(所谓二拖一型配置是指用两台余热锅炉分别回收两台燃机的排气余热能量，并将产生的新蒸汽注入一台蒸汽轮机):用户端的蒸汽需求为1.2MPa，185°C，蒸汽量为额定150t/h，最大为200t/h ;而典型的三压、再热联合循环系统的参数设置如下:高压蒸汽参数为17MPa，600°C ；再热卿中压)蒸汽参数为3.5MPa，600°C ；低压蒸汽参数为0.45MPa，240 °C ；现有技术的联合循环、热电联供系统设计是在汽轮机中压缸通流1.2MPa左右处设置旋转隔板或座缸阀来实现调整抽汽，该处蒸汽的温度在480°C左右，而用户的温度需求仅为185°C，通过减温减压器实现与用户端地蒸汽参数匹配，存在着195°C的温差浪费，从而不可避免的出现了高品质能源浪费的现象；另外，在无供热工况下，汽轮机中压缸IP内的蒸汽还是要流经所述旋转隔板或座缸阀，从而存在节流损失；还有，因所述旋转隔板或座缸阀的设置，使汽轮机机组的跨距较大，受跨距的限制，传统的热电联供汽轮机机组的通流设计时只能选择采用相对高的根径和相对少的通流级数，从而使得机组通流内效率设计值偏低；因此，传统的热电联供汽轮机的发电效率相对较低。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术要解决的技术问题在于提供一种汽轮机机组内效率高、能够避免高品质能源浪费的双透平、联合循环的热电联供系统，以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本技术提供一种双透平、联合循环的热电联供系统，包括燃气轮机、主汽轮机、余热锅炉、热网抽汽系统；燃气轮机的排烟管路连接所述余热锅炉，所述余热锅炉包括高压汽包、中压汽包和低压汽包；所述主汽轮机包括高压缸、中压缸和低压缸；所述高压汽包连接所述高压缸的高压进汽管道，所述中压汽包连接所述中压缸的中压进汽管道，所述低压汽包连接所述低压缸的低压进汽管道；所述高压缸的排汽口连接一高排逆止阀，所述热网抽汽系统设于所述高排逆止阀的下游；所述高排逆止阀连接第一安全阀，所述第一安全阀下游连接两条支路，第一支路连接所述中压汽包的蒸汽管道，所述第一支路上设有第一调节阀；第二支路连接一小背压式汽轮机，所述第二支路上由上游至下游依次设有一关断阀和第二调节阀，所述小背压式汽轮机的排汽口连接第二安全阀，所述第二安全阀下游连接一单向阀，所述单向阀连接所述热网抽汽系统。可选地，所述主汽轮机与所述小背压式汽轮机采用分轴布置。可选地，所述主汽轮机与所述小背压式汽轮机采用单轴布置，所述主汽轮机的转子输出轴与所述小背压式汽轮机的转子输出轴之间设置有一自动同步离合器。优选地，所述第二调节阀为所述小背压式汽轮机的进汽管道上的调速汽阀，所述关断阀为所述小背压式汽轮机的主汽阀。可选地，所述主汽轮机包括一个或两个低压缸，所述主汽轮机为高中压缸合缸、低压缸双分流的结构。可选地，所述主汽轮机包括一个高压缸和一个中低压合缸，所述主汽轮机为高压缸单独分缸、中低压缸合缸结构。优选地，所述低压进汽管道上设有一低压进汽阀组，所述中压进汽管道上设有一中压进汽阀组，所述高压进汽管道设有一高压进汽阀组。优选地，所述高压进汽管道上在所述高压进汽阀组的上游设有连接所述第一支路的一旁路管道；所述高压缸的排汽口和所述高排逆止阀之间的排汽管道上也设有一旁路管道，所述中压进汽管道上在所述中压进汽阀组的上游也设有一旁路管道，所述低压进汽管道上在所述低压进汽阀组的上游也设有一旁路管道，所述高压缸的排汽管道上、所述中压进汽管道上以及所述低压进汽管道上的旁路管道均与所述主汽轮机的凝汽器连接；四条所述旁路管道共同组成一旁路系统，四条所述旁路管道上分别设有一阀门。优选地，所述低压进汽管道上在所述低压进汽阀组的上游设有一调节阀组。如上所述，本技术的双透平、联合循环的热电联供系统，具有以下有益效果:1、避免了高品质能源浪费，使汽轮机机组的内效率得到提高。2、抽汽参数的调整不影响主汽轮机，仅影响小背压式汽轮机，有利于实现主汽轮机的标准化生产，而主汽轮机的标准化有利于降低制造成本，缩短交货期，节约社会资源。【专利附图】【附图说明】图1显示为本技术的双透平、联合循环的热电联供系统的接线示意图。图2显示为本技术的双透平、联合循环的热电联供系统的主汽轮机与小背压式汽轮机单轴布置的状态示意图。元件标号说明I主汽轮机1.1高压进汽阀组1.2中压进汽阀组1.3低压进汽阀组1.4高排逆止阀1.5调节阀组2余热锅炉2.1高压过热器2.2高压蒸汽发生器2.3高压省煤器2.4中压过热器2.5中压蒸汽发生器2.6中压省煤器2.7低压过热器2.8低压蒸汽发生器2.9低压省煤器2.10除氧器2.11燃气轮机排烟管路3小背压式汽轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双透平、联合循环的热电联供系统，包括燃气轮机、主汽轮机（1）、余热锅炉（2）、热网抽汽系统（4）；燃气轮机的排烟管路（2.11）连接所述余热锅炉（2），所述余热锅炉（2）包括高压汽包、中压汽包和低压汽包；所述主汽轮机（1）包括高压缸（HP）、中压缸（IP）和低压缸（LP）；所述高压汽包连接所述高压缸（HP）的高压进汽管道，所述中压汽包连接所述中压缸（IP）的中压进汽管道，所述低压汽包连接所述低压缸（LP）的低压进汽管道；所述高压缸（HP）的排汽口连接一高排逆止阀（1.4），所述热网抽汽系统（4）设于所述高排逆止阀（1.4）的下游；其特征在于，所述高排逆止阀（1.4）连接第一安全阀（4.2），所述第一安全阀（4.2）下游连接两条支路，第一支路连接所述中压汽包的蒸汽管道，所述第一支路上设有第一调节阀（4.1）；第二支路连接一小背压式汽轮机（3），所述第二支路上由上游至下游依次设有一关断阀（3.1）和第二调节阀（3.2），所述小背压式汽轮机（3）的排汽口连接第二安全阀（3.4），所述第二安全阀（3.4）下游连接一单向阀（3.3），所述单向阀（3.3）连接所述热网抽汽系统（4）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张立建，陈倪，叶冬挺，余炎，蒋浦宁，沈国平，虎煜，阳虹，何阿平，
申请(专利权)人：上海电气电站设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31