[發(fā)明專利]一種多背壓燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110417022.8
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN113047919A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁展鵬;蔡春榮;張贏;張邵波;鄧廣義;向魁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): F01K23/10
• 分類號(hào): F01K23/10;F01K9/00;F01D15/10;F02C6/00;F02C6/18
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;吳落

本發(fā)明公開了一種多背壓燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和多背壓凝汽器。燃?xì)廨啓C(jī)用于將吸入的空氣與內(nèi)部的燃料進(jìn)行燃燒，以推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；余熱鍋爐用于回收燃?xì)廨啓C(jī)輸出的煙氣熱能，以將從多背壓凝汽器送來的水加熱成蒸汽；蒸汽輪機(jī)用于對余熱鍋爐送來的蒸汽做功，以推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，并將做功后的蒸汽從蒸汽輪機(jī)的排汽口排出至多背壓凝汽器；多背壓凝汽器用于將蒸汽輪機(jī)排出的蒸汽冷凝成不同溫度的凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)匯合后回流至余熱鍋爐內(nèi)。本發(fā)明采用多背壓凝汽器，相對于單背壓凝汽器，改善凝汽器換熱的不均勻性，充分發(fā)揮凝汽器的換熱性能，提高整個(gè)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的發(fā)電效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多背壓燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)是上世紀(jì)四十年代末開始發(fā)展起來的一種能源綜合利用技術(shù)，其原理是將具有較高平均吸熱溫度的燃?xì)庋h(huán)(布雷頓循環(huán))與具有較低平均放熱溫度的蒸汽循環(huán)(朗肯循環(huán))結(jié)合起來，使燃?xì)廨啓C(jī)的廢熱成為蒸汽循環(huán)的加熱源，達(dá)到揚(yáng)長避短、相互彌補(bǔ)的目的，使整個(gè)聯(lián)合循環(huán)的熱能利用水平較燃?xì)庋h(huán)或蒸汽循環(huán)都有明顯的提高。由于燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組高效、清潔、調(diào)峰能力強(qiáng)、運(yùn)行方式靈活、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外均有大量投運(yùn)或在建機(jī)組。

目前燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)由燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐和煙囪、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器及相關(guān)輔助系統(tǒng)組成，而凝汽器均采用單背壓凝汽器。其中，單背壓凝汽器是將同一臺(tái)汽輪機(jī)單個(gè)或多個(gè)排汽口排出的同一壓力(通常稱之為背壓)的排汽，引入相對應(yīng)的凝汽室，被一股或數(shù)股并行流過的冷卻介質(zhì)冷卻，凝結(jié)成同一溫度凝結(jié)水的凝汽器。然而，由于單背壓凝汽器在工作時(shí)，換熱面兩側(cè)流體的溫度變化過程不一樣，導(dǎo)致?lián)Q熱存在較大的不均勻性，從而未能充分發(fā)揮凝汽器的換熱性能，特別是近年來聯(lián)合循環(huán)機(jī)組容量越來越大，換熱性能的潛在提升空間越來越大，具備進(jìn)一步優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于，提供一種多背壓燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，采用多背壓凝汽器，改善凝汽器換熱的不均勻性，相對于現(xiàn)有的單背壓燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，本發(fā)明可以在相同的冷卻條件下降低蒸汽輪機(jī)背壓，充分發(fā)揮凝汽器的換熱性能，提高整個(gè)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的發(fā)電效率，以解決現(xiàn)有的單背壓凝汽器未能充分發(fā)揮凝汽器的換熱性能的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多背壓燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括：燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和多背壓凝汽器，所述余熱鍋爐的進(jìn)氣口與所述燃?xì)廨啓C(jī)的排氣口連接，所述蒸汽輪機(jī)的進(jìn)汽口與所述余熱鍋爐的排汽口連接，所述蒸汽輪機(jī)的排汽口與所述多背壓凝汽器的進(jìn)汽口對應(yīng)，所述多背壓凝汽器的出水口與所述余熱鍋爐的進(jìn)水口連接；

所述燃?xì)廨啓C(jī)用于將吸入的空氣與內(nèi)部的燃料進(jìn)行燃燒，以推動(dòng)所述發(fā)電機(jī)發(fā)電；

所述余熱鍋爐用于回收所述燃?xì)廨啓C(jī)輸出的煙氣熱能，以將從所述多背壓凝汽器送來的水加熱成蒸汽；

所述蒸汽輪機(jī)用于對所述余熱鍋爐送來的蒸汽做功，以推動(dòng)所述發(fā)電機(jī)發(fā)電，并將做功后的蒸汽從所述蒸汽輪機(jī)的排汽口排出至所述多背壓凝汽器；

所述多背壓凝汽器用于將所述蒸汽輪機(jī)排出的蒸汽冷凝成不同溫度的凝結(jié)水，所述凝結(jié)水經(jīng)匯合后回流至所述余熱鍋爐內(nèi)。

在某一個(gè)具體實(shí)施例中，所述多背壓凝汽器包括多個(gè)獨(dú)立的凝汽室，多個(gè)所述凝汽室分別用于將所述蒸汽輪機(jī)排出的蒸汽冷凝成不同溫度的凝結(jié)水。

在某一個(gè)具體實(shí)施例中，所述多背壓凝汽器包括凝汽器；

多個(gè)所述凝汽室由所述凝汽器的一個(gè)殼體間隔而成；

或者，多個(gè)所述凝汽室由所述凝汽器的多個(gè)相對獨(dú)立的殼體形成。

在某一個(gè)具體實(shí)施例中，外部冷卻介質(zhì)以串聯(lián)的方式依次流過不同所述凝汽室，以將從所述蒸汽輪機(jī)排出的不同壓力的蒸汽冷卻凝結(jié)成不同溫度的凝結(jié)水。