專利名稱：燃氣-蒸汽-有機工質聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱カ發(fā)電裝置，具體是ー種降低冷源損失，提高燃氣-蒸汽聯(lián)合電站發(fā)電效率的燃氣-蒸汽-有機エ質聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置。
背景技術：
目前，國內聯(lián)合循環(huán)電站普遍為弓I進成熟技術的E/F型燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)機組，其設計發(fā)電效率為54 57%之間。但是由于環(huán)境(環(huán)境溫度升高，燃氣輪機出力下降)、設備維護等因素的影響，導致實際發(fā)電效率往往低至52%左右。以水為循環(huán)エ質的常規(guī)蒸汽動カ裝置，特別是主蒸汽參數(shù)不高的熱カ系統(tǒng)，其汽輪機排汽攜帶大量的低溫熱量，比例達到鍋爐總吸熱量的50%以上，這些熱量在常規(guī)的火力發(fā)電廠以及聯(lián)合循環(huán)電站中沒有被利用，并由循環(huán)水將熱量轉移到環(huán)境當中去。同時因 為汽輪機排汽溫度一般很低(水冷凝汽式汽輪機一般排汽溫度在40°C左右)，這就使得利用乏汽余熱存在很大的困難。

實用新型內容本實用新型g在進ー步提升汽輪機乏汽余熱資源的回收率，提高燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站的發(fā)電功率。在現(xiàn)有燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱カ系統(tǒng)的基礎上，耦合以汽輪機末幾級的抽汽為熱源有機朗肯循環(huán)，組成ー種燃氣-蒸汽-有機エ質聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，提高燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站發(fā)電效率。本實用新型采用的技術方案是一種燃氣-蒸汽-有機エ質聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，包括燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)、有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)，所述燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)中的汽輪機低壓缸末幾級蒸汽出口通過抽汽管道與所述有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器進汽ロ連接，該蒸發(fā)器的凝結水出ロ通過低壓給水管道及凝結水泵與余熱鍋爐的回水口連接。更進ー步所述燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)中的余熱鍋爐高壓蒸汽出口通過主蒸汽管道與汽輪機高壓缸的蒸汽進ロ連接，該汽輪機高壓缸的排汽ロ通過冷再熱蒸汽管道連接余熱鍋爐，該余熱鍋爐的中壓蒸汽出口通過熱再熱蒸汽管道與汽輪機中壓缸的蒸汽進ロ連接，該余熱鍋爐的低壓蒸汽出口通過低壓蒸汽管道與汽輪機低壓缸的蒸汽進ロ連接，該汽輪機低壓缸末幾級蒸汽出口通過抽汽管道與有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器進汽ロ連接，該蒸發(fā)器的凝結水出口通過低壓給水管道及凝結水泵與余熱鍋爐的回水口連接。所述有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器其氣態(tài)有機エ質出口連接有機朗肯循環(huán)發(fā)電機組，該有機朗肯循環(huán)發(fā)電機組其排氣ロ連接冷凝器的進氣ロ，該冷凝器的液態(tài)有機エ質出ロ通過エ質泵連接該蒸發(fā)器的液態(tài)有機エ質進ロ。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下特點[0011](1)抽取汽輪機末幾級的蒸汽，送入有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)蒸發(fā)器中去，蒸發(fā)器替代
原有汽輪機凝汽器，將汽輪機排汽冷凝為液態(tài)后送入原有熱カ循環(huán)系統(tǒng)，因為蒸發(fā)器換熱存在相變，將會使得其體積大為減小并有效節(jié)約占地。121由有機朗肯循環(huán)及其發(fā)電機組利用汽輪機排汽余熱資源，利用抽汽方式，在一定程度上提高余熱源品位，為有機朗肯循環(huán)裝置參數(shù)的選取創(chuàng)造有利條件。(3)有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)相對獨立，對原有燃機系統(tǒng)沒有改變，僅僅改動了汽輪機
抽汽、循環(huán)水系統(tǒng)中的一部分裝置，有效的減少了對原有聯(lián)合循環(huán)電站的改動，適用于老廠改造項目。 ⑷本實用新型最大限度回收了汽輪機排汽的汽化潛熱，提高了燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站的發(fā)電效率，増加了系統(tǒng)輸出功率。

圖I為本實用新型實施例結構示意圖。圖中1_壓氣機；2_燃燒室；3_燃氣透平；4_余熱鍋爐；5_熱再熱蒸汽管道；6_低壓蒸汽管道；7_低壓給水管道；8_主蒸汽管道；9_冷再熱蒸汽管道；10_凝結水泵；11_補水管道；12-蒸發(fā)器；13-汽輪機高壓缸；14-循環(huán)水系統(tǒng)；15-エ質泵；16-冷凝器；17_有機朗肯循環(huán)發(fā)電機組；18_抽汽管道；19_汽輪機低壓缸；20_汽輪機中壓缸。
具體實施方式
以下結合實施例對本實用新型作進ー步說明。本實施例以700MW燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站(ニ拖一)改造方式為例進行說明。參看圖I，這種燃氣-蒸汽-有機エ質聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置由燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)和有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)兩部分組成，系統(tǒng)中各部件連接關系是余熱鍋爐4的高壓蒸汽出ロ通過主蒸汽管道8與汽輪機高壓缸13的蒸汽進ロ連接，該汽輪機高壓缸13的排汽ロ通過冷再熱蒸汽管道9連接余熱鍋爐4，該余熱鍋爐4的中壓蒸汽出ロ通過熱再熱蒸汽管道5與汽輪機中壓缸20的蒸汽進ロ連接，該余熱鍋爐4的低壓蒸汽出口通過低壓蒸汽管道6與汽輪機低壓缸19的蒸汽進ロ連接，該汽輪機低壓缸19末幾級蒸汽出口通過抽汽管道18與有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器12進汽ロ連接，該蒸發(fā)器12的凝結水出ロ通過低壓給水管道7及凝結水泵10與余熱鍋爐4的回水口連接；蒸發(fā)器12其氣態(tài)有機エ質出ロ連接有機朗肯循環(huán)發(fā)電機組17，該有機朗肯循環(huán)發(fā)電機組17其排氣ロ連接冷凝器16的進氣ロ，該冷凝器16的液態(tài)有機エ質出ロ通過エ質泵15連接該蒸發(fā)器12的液態(tài)有機エ質進ロ，冷凝器16連接循環(huán)水系統(tǒng)14。本實用新型的系統(tǒng)原理簡述如下空氣由壓氣機I壓縮后，送入燃燒室2與天然氣混合燃燒，得到高溫燃氣并在燃氣透平3中做功后溫度壓カ均降低再排出完成循環(huán)；余熱鍋爐4接受燃氣透平3軸向排氣，并產生三種壓カ級的蒸汽，高壓蒸汽通過主蒸汽管道8送入汽輪機高壓缸13，汽輪機高壓缸13排汽由冷再熱蒸汽管道9送回余熱鍋爐4再熱，再熱蒸汽與中壓蒸汽混合后通過熱再熱蒸汽管道5送入汽輪機中壓缸20做功，低壓蒸汽與汽輪機中壓缸20排汽混合并由低壓蒸汽管道6送入汽輪機低壓缸19做功，抽取汽輪機低壓缸19末幾級蒸汽由抽汽管道18送入蒸發(fā)器12中冷凝，凝結后的水由凝結水泵10升壓后經(jīng)低壓給水管道7送入余熱鍋爐完成循環(huán)；有機エ質在蒸發(fā)器12中蒸發(fā)為一定參數(shù)的蒸氣直接送入有機朗肯循環(huán)發(fā)電機組17做功，其排氣經(jīng)冷凝器16冷凝成液態(tài)，多余熱量由循環(huán)水系統(tǒng)14轉移到環(huán)境當中去，液態(tài)的有機エ質經(jīng)過エ質泵15升壓后，送入蒸發(fā)器12完成循環(huán)，由此構成燃氣-蒸汽-有機エ質聯(lián)合循環(huán)的熱カ系統(tǒng)。本實用新型的核心技術是在現(xiàn)有燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)中耦合了有機朗 肯循環(huán)系統(tǒng)，使電站發(fā)電效率由原來的52%提高到了 55%，電站裝機容量由700麗提高到了740MW。
權利要求1.一種燃氣-蒸汽-有機エ質聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，包括燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)、有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)中的汽輪機低壓缸末幾級蒸汽出口通過抽汽管道與所述有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器進汽ロ連接，該蒸發(fā)器的凝結水出口通過低壓給水管道及凝結水泵與余熱鍋爐的回水口連接。
2.如權利要求I所述的所述燃氣-蒸汽-有機エ質聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于，所述燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)中的余熱鍋爐的高壓蒸汽出口通過主蒸汽管道與汽輪機高壓缸的蒸汽進ロ連接，該汽輪機高壓缸的排汽ロ通過冷再熱蒸汽管道連接余熱鍋爐，該余熱鍋爐的中壓蒸汽出ロ通過熱再熱蒸汽管道與汽輪機中壓缸的蒸汽進ロ連接，該余熱鍋爐的低壓蒸汽出口通過低壓蒸汽管道與汽輪機低壓缸的蒸汽進ロ連接，該汽輪機低壓缸末幾級蒸汽出口通過抽汽管道與有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器進汽ロ連接，該蒸發(fā)器的凝結水出口通過低壓給水管道及凝結水泵與余熱鍋爐的回水口連接。
3.如權利要求I所述的所述燃氣-蒸汽-有機エ質聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于，所述有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器其氣態(tài)有機エ質出口連接有機朗肯循環(huán)發(fā)電機組，該有機朗肯循環(huán)發(fā)電機組其排汽ロ連接冷凝器的進汽ロ，該冷凝器的液態(tài)有機エ質出口通過エ質泵連接該蒸發(fā)器的液態(tài)有機エ質進ロ。
專利摘要本實用新型涉及熱力發(fā)電裝置，具體是一種燃氣-蒸汽-有機工質聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置。包括燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)、有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)，所述燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)中的汽輪機低壓缸末幾級蒸汽出口通過抽汽管道與所述有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器進汽口連接，該蒸發(fā)器的凝結水出口通過低壓給水管道及凝結水泵與余熱鍋爐的回水口連接。本實用新型是在現(xiàn)有燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)的基礎上，將有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)耦合到原有熱力系統(tǒng)當中去，以汽輪機末幾級抽汽的形式，將抽汽作為有機朗肯循環(huán)的熱源，進一步提升了汽輪機乏汽余熱資源的回收率，提高了燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站的發(fā)電功率。
文檔編號F01K11/02GK202645658SQ20122031943
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權日2012年7月4日
發(fā)明者趙斌, 劉景新, 張弋, 楊素敏, 趙元星, 張穎, 么強, 黃艷, 鄔志紅 申請人:河北聯(lián)合大學, 唐山市特種設備監(jiān)督檢驗所