[發明專利]燃氣蒸汽聯合系統及其運行控制方法

有效

• 申請號: 201511034148.8
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105484814B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 鄭赟;楊勁;馬雪松;鄧宏偉
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司
• 主分類號: F01K23/10
• 分類號: F01K23/10;F02C7/08;F02C7/224
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 曾旻輝

技術領域

本發明屬于能源領域，具體涉及一種燃氣蒸汽聯合系統及其運行控制方法。

背景技術

燃氣蒸汽聯合系統的運行工況是根據其負荷狀態實時調整的，由于負荷的變化，燃氣蒸汽聯合系統往往不能滿負荷發電，低負荷時燃氣蒸汽聯合系統效率相對較低。

目前提高蒸汽循環效率主要途徑為增加蒸汽輪機的進汽參數從而提高蒸汽輪機的做功效率，然而，選擇更高壓力和更高溫度的蒸汽輪機和余熱鍋爐，大幅度增加了電廠初投資，回收期較長，無論是新建機組還是老機組改造，都不利于推廣。

發明內容

基于此，本發明在于克服現有技術的缺陷，提供一種燃氣蒸汽聯合系統及其運行控制方法，熱效率高，設備造價低。

其技術方案如下：

一種燃氣蒸汽聯合系統，包括：燃料機組，所述燃料機組包括燃料輪機；蒸汽循環回路，所述蒸汽循環回路上設有余熱鍋爐、蒸汽輪機，所述余熱鍋爐內設有余熱煙道，所述余熱煙道上設有抽氣口；預熱換熱器，所述預熱換熱器具有相互配合的第一換熱通道和第二換熱通道；其中，所述余熱煙道與所述燃料輪機的煙氣出口對接，所述第一換熱通道的進口與所述抽氣口對接，所述第一換熱通道的出口為煙氣排放口，所述第二換熱通道的進口與燃料源或空氣源對接，所述第二換熱通道的出口與所述燃料輪機的燃料進口或空氣進口對接。

在其中一個實施例中，所述抽氣口與所述預熱換熱器之間設有流量控制閥。

在其中一個實施例中，所述燃料輪機的空氣進口設有溫度傳感器；或者，所述燃料輪機的燃料進口設有溫度傳感器。

在其中一個實施例中，從所述余熱煙道通過所述抽氣口進入所述預熱換熱器的煙氣溫度為90℃至110℃。

在其中一個實施例中，還包括有燃料加熱器，所述燃料加熱器具有相配合的第三換熱通道和第四換熱通道；所述蒸汽循環回路上還設有凝汽器，從所述凝汽器至所述余熱鍋爐的管路上或者所述余熱鍋爐內的管路上設有抽水口，從所述凝汽器至所述余熱鍋爐的管路上或者所述余熱鍋爐內的管路上設有補水口；其中，所述第三換熱通道的進口、出口分別與所述抽水口、所述補水口對接，所述第四換熱通道的進口與所述第二換熱通道的出口對接，所述第四換熱通道的出口與所述燃料輪機的燃料進口對接。

在其中一個實施例中，所述蒸汽循環回路上還設有至少一級蒸汽循環換熱器，所述蒸汽循環換熱器安裝于所述余熱煙道內，在所述余熱煙道內的煙氣流動方向上，所述抽氣口位于最末一級蒸汽循環換熱器的上游、或者所述抽氣口與最末一級蒸汽循環換熱器平齊。

在其中一個實施例中，所述余熱煙道的出口還設有余熱煙囪，所述余熱煙囪上設有回氣口，所述第一換熱通道的出口與所述回氣口對接。

一種燃氣蒸汽聯合系統運行控制方法，包括：燃料和空氣進入燃料輪機中燃燒做功，做功后的煙氣進入余熱鍋爐的余熱煙道，并且對余熱鍋爐內的給水進行加熱，給水加熱后成為水蒸氣，水蒸氣進入蒸汽輪機做功；余熱鍋爐的余熱煙道內的煙氣通過余熱煙道上的抽氣口進入預熱換熱器，煙氣進入預熱換熱器的第一換熱通道內，并且加熱第二換熱通道內的燃料或空氣，升溫后的燃料或空氣進入燃料輪機燃燒做功，煙氣被降溫，被降溫的煙氣從第一換熱通道的出口排出。

在其中一個實施例中，根據溫度傳感器檢測到的燃料輪機空氣入口處空氣的溫度或燃料入口處燃料的溫度，調節流量控制閥，控制從余熱煙道內進入預熱換熱器的煙氣流量，從而控制進入燃料輪機的燃料或空氣的溫度。

本發明的有益效果在于：

煙氣進入預熱換熱器的第一換熱通道內，并且加熱第二換熱通道內燃料或空氣，升溫后的燃料或空氣進入燃料輪機燃燒做功。預熱換熱器使燃料或空氣溫度升高，從而提高了燃料輪機做功后的排煙溫度。同時，增加蒸汽循環回路的給水流量，使其與燃料輪機排放的更高溫度的煙氣換熱得到更大的蒸汽量，使更大流量的蒸汽進入蒸汽輪機做功。此時的蒸汽維持原來蒸汽壓力和溫度基本不變，這些更多的蒸汽進入蒸汽輪機做功獲得更大的出力，提高整個燃氣蒸汽聯合系統的效率。并且，從余熱煙道內抽取的高溫煙氣在預熱換熱器中被降溫后排出，降低了排煙溫度，提高熱效率。另一方面，預熱換熱器不改變蒸汽循環回路的蒸汽運行參數，不需要采用耐溫耐壓性更好的材料，在提高熱效率的同時避免大幅提高整個系統的造價。

附圖說明

圖1為本發明實施例的燃氣蒸汽聯合系統的結構示意圖。

附圖標記說明：