一种用于联合循环发电厂的进气加热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于联合循环发电厂的进气加热系统，包括低压汽包、低压加热螺旋盘管组件、高压汽包、高压加热螺旋盘管组件、过滤器、扩容器、调节阀等。利用联合循环电厂锅炉高低压汽包连续排污加热低压加热螺旋盘管组件和高压加热螺旋盘管组件，对进气加热温度更高，经济性更好。无需附加动力设备，降低设备及日常维护投资。梯级加热更合理，喇叭螺旋盘管式结构，有倾斜角度前低后高便于污水汇集排放，温度高点布置离压缩机最近，与进气空气流方向相反，逆流换热，高温介质由顶部为进入，底部为汇集流出。在系统的停运状态期间，高低压加热螺旋盘管组件底部出口排污阀、顶部入口排空阀，处于打开位置时，疏水排放更干净。疏水排放更干净。疏水排放更干净。

【技术实现步骤摘要】
一种用于联合循环发电厂的进气加热系统


[0001]本技术涉及一种用于联合循环发电厂的进气加热系统，用余热锅炉高低压汽包连续排污热水来提高进燃气轮机压气机入口进气温度，从而提高联合循环发电厂整体效率。

技术介绍

[0002]联合循环机组余热锅炉的高低压汽包的连续排污水不仅量大，一般在3%
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10%，且温度较高，具有一定的能量品质。而目前，燃机联合循环电厂在运行过程中高低压汽包排污水均直接排至扩容器，扩容器的疏水经减温后排放至地沟，未设置排污水冷却器回收此部分能量，造成了能量的浪费。现在也有学者提出，利用锅炉高低压汽包连续排污余热发电，如锅炉排污余热ORC发电系统，该系统将锅炉排污水在ORC蒸发器中加热有机工质，使有机工质加热至气态，进入气轮机膨胀做功。该系统虽然可以利用连续排污水热量，但系统复杂、投资费用高，提高系统发电量能力有限，经济收益比较低。本技术涉及联合循环发电厂整体效率提高，具体的涉及锅炉排污用于联合循环发电厂的进气加热系统。
[0003]燃机联合循环发电机组通常包括余热锅炉、涡轮机、发电机及辅机系统。在典型的联合循环发电厂中，来自进气涡轮的废气被传送到热回收蒸汽发生器（HRSG），该热回收蒸汽发生器可以用于再热蒸汽和向蒸汽涡轮系统提供蒸汽，以提高系统和发电厂的效率。在HRSG下游，废气通过烟囱释放到大气中。
[0004]无论是包括在联合循环发电厂中还是作为独立系统，进气涡轮系统通常都利用系统内的环境空气来产生负荷。环境空气经由定位在进气涡轮系统的压缩机上游的空气入口壳体被引入系统。当进气涡轮系统在寒冷天气环境中操作时，进气涡轮系统使用的环境空气可以处于在基本负载需求或操作下提高进气涡轮系统的操作效率和功率输出的温度。然而，进气涡轮系统常常在部分负载需求下操作。为了满足部分负载需求，进气涡轮系统的入口导向静叶可以（部分地）关闭，以减少吸入进气涡轮系统的进气的量。然而，通过减少进气量，进气涡轮系统的压缩机的操作效率降低。反过来，进气涡轮系统需要额外的燃料来满足期望的部分负载需求和期望的输出功率。
[0005]其他常规进气涡轮系统还包括空气—流体热交换器系统，以满足部分负载需求。这些常规的热交换器系统可以与进气涡轮系统的空气入口壳体流体连通，并且通常是独立于进气涡轮系统和联合循环发电厂的独立系统和系统集合。常规的热交换器系统包括直接定位在入口壳体内的热交换器部件（例如盘管、管道或翅片）。环境空气可以接触流过热交换器部件，并且可以在环境空气进入进气涡轮系统的压缩机之前经历热交换过程（例如，加热）。通过在进气进入进气涡轮系统的压缩机之前加热进气，入口导向静叶可以保持完全打开。因此，压缩机的操作效率可能不会降低，并且进气涡轮系统可以满足具有降低的燃料要求的部分负载需求。
[0006]加热进气在入口壳体内包括热交换器系统也可降低或消除包括在入口壳体内的内部部件（例如过滤器）结冰的风险。也就是说，独立于满足进气涡轮系统的部分负载需求
和提高部分负载效率，热交换器系统也可用作在寒冷天气环境中操作的进气涡轮系统的过滤器或入口壳体的防结冰剂。虽然这些常规的热交换器系统确实提供了对在寒冷天气环境中（部分）关闭入口导向静叶和增加进气涡轮系统的燃料消耗的替代方案，但是它们给进气涡轮系统和联合循环发电厂带来了额外的麻烦。例如，常规的热交换器系统是相对独立于进气涡轮系统和联合循环发电厂的系统，所以它们需要额外的部件（例如，额外的加热器、泵）。因此，常规热交换器系统的使用增加了在进气涡轮系统内建造/实施热交换器系统的成本，也增加了常规热交换器系统的维护成本。另外，在进气涡轮系统停机或维护期间，常规热交换器系统的管道或导管不能彻底排水，因此，常规热交换器系统介质一般不使用纯水，进气涡轮系统停机状态下，在寒冷天气环境中，系统的管道或导管可能冻结损坏（例如，爆裂、破裂）。因此常规的热交换器系统使用水
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乙二醇混合物，以防止系统内的流体在进气涡轮系统在停机期间冻结。由于水
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乙二醇混合物具有比纯水更低效的传热特性，使得水—乙二醇混合物在寒冷天气环境中加热环境空气时更低效，但是这可能增加系统，甚至影响空气侧压降。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，运行操作简单，性能可靠的联合循环发电厂的进气加热系统及其控制方法。对于进气蒸汽联合循环机组，将余热锅炉高低压汽包连续排污水的热量用来加热燃气轮机联合循环发电机组的进气温度，该系统结构简单、投资费用低、运行操作简单。
[0008]本技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于联合循环发电厂的进气加热系统，其特征是，包括：
[0009]高压加热螺旋盘管组件和低压加热螺旋盘管组件，所述高压加热螺旋盘管组件和低压加热螺旋盘管组件设置在燃气涡轮系统的入口壳体内；
[0010]低压排空阀，所述低压排空阀与所述低压加热螺旋盘管组件的顶部连通，当低压排空阀处于打开位置时，所述低压排空阀允许空气流入和流出所述低压加热螺旋盘管组件；
[0011]低压排污阀，所述低压排污阀与所述低压加热螺旋盘管组件的底部连通，当低压排污阀处于打开位置时，所述低压排污阀允许污水流出所述低压加热螺旋盘管组件；
[0012]高压排空阀，所述高压排空阀与所述高压加热螺旋盘管组件的顶部连通，当高压排空阀处于打开位置时，所述高压排空阀允许空气流入和流出所述高压加热螺旋盘管组件；
[0013]高压排污阀，所述高压排污阀与所述高压加热螺旋盘管组件的底部连通，当高压排污阀处于打开位置时，所述高压排污阀允许污水流出所述高压加热螺旋盘管组件；
[0014]低压汽包，所述低压汽包连接低压排污供应管线，所述低压排污供应管线与所述低压加热螺旋盘管组件连通，所述低压排污供应管线向所述低压加热螺旋盘管组件提供低压汽水；
[0015]高压汽包，所述高压汽包连接高压排污供应管线，所述高压排污供应管线与所述高压加热螺旋盘管组件连通，所述高压排污供应管线向所述高压加热螺旋盘管组件提供高压汽水；
[0016]排水管线，所述排水管线与所述高压加热螺旋盘管组件、低压加热螺旋盘管组件以及联合循环发电厂的排污坑连通。
[0017]进一步的，所述低压汽包依次经过低压汽包连续排污电动调阀、去低压加热螺旋盘管组件电动调阀、过滤器Ⅰ与低压加热螺旋盘管组件相连接，并且所述低压汽包经过低压汽包连续排污电动调阀和低压螺旋盘管Ⅰ旁通阀与扩容器相连接；所述高压汽包依次经过高压汽包连续排污电动调阀、去高压加热螺旋盘管组件电动调阀、过滤器Ⅱ与高压加热螺旋盘管组件相连接，并且所述高压汽包经过高压汽包连续排污电动调阀和高压螺旋盘管Ⅱ旁通阀与扩容器相连接；
[0018]所述去低压加热螺旋盘管组件电动调阀控制进入低压加热螺旋盘管组件的供应量；
[0019]所述去高压加热螺旋盘管组件电动调阀控制进入高压加热螺旋盘管组件的供应量。
[0020]进一步的，所述低压汽包排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于联合循环发电厂的进气加热系统，其特征是，包括：高压加热螺旋盘管组件（6）和低压加热螺旋盘管组件（3），所述高压加热螺旋盘管组件（6）和低压加热螺旋盘管组件（3）设置在燃气涡轮系统的入口壳体内；低压排空阀（31），所述低压排空阀（31）与所述低压加热螺旋盘管组件（3）的顶部连通；低压排污阀（32），所述低压排污阀（32）与所述低压加热螺旋盘管组件（3）的底部连通；高压排空阀（61），所述高压排空阀（61）与所述高压加热螺旋盘管组件（6）的顶部连通；高压排污阀（62），所述高压排污阀（62）与所述高压加热螺旋盘管组件（6）的底部连通；低压汽包（2），所述低压汽包（2）连接低压排污供应管线（131），所述低压排污供应管线（131）与所述低压加热螺旋盘管组件（3）连通；高压汽包（5），所述高压汽包（5）连接高压排污供应管线（161），所述高压排污供应管线（161）与所述高压加热螺旋盘管组件（6）连通；排水管线（171），所述排水管线（171）与高压加热螺旋盘管组件（6）、低压加热螺旋盘管组件（3）以及联合循环发电厂的排污坑（7）连通。2.根据权利要求1所述的用于联合循环发电厂的进气加热系统，其特征是，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙颜长，张大佳，李杰龙，宋华伟，杨鹏，童航，刘珊伯，
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：