[发明专利]燃气‑蒸汽联合循环热电联产导热油供热系统及供热方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源电力技术，特别涉及燃气-蒸汽联合循环热电联产导热油供热系统及供热方法。

背景技术

目前，由燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机和发电机组成的燃气-蒸汽联合循环用于热电联产时，由余热锅炉加热水产生蒸汽，利用蒸汽作为工质对热用户进行供热，蒸汽从热电厂传送至热用户后冷凝成水，放出热量。但是，化工类热用户的生产工艺装置普遍采用导热油作为加热工质，而且导热油的工作温度达到300℃以上，远远高于蒸汽在大气压下的饱和温度100℃。由于加热工质的不同，目前现有的燃气-蒸汽联合循环热电联产技术无法有效地应用于以导热油作为工质的化工类热用户的生产当中。如果根据现有技术利用热电厂产生的高温蒸汽对化工热用户生产装置的导热油进行加热，由于导热油的工作温度远高于蒸汽在常压下的饱和温度，蒸汽无法凝结成水以释放出大量的汽化潜热，这导致蒸汽供热效果差，能源利用效率低，经济性差。

针对现有技术系统上述的缺点，本发明提供一种技术方案，使得技术先进、效率高的大型燃气-蒸汽联合循环热电联产电厂可直接利用导热油对热用户进行供热。

术语解释

导热油蒸发器：一种管壳式油-水换热器，高温的导热油放出热量，将水加热成蒸汽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种性能更优的燃气-蒸汽联合循环热电联产导热油供热系统，该系统能够直接利用导热油对热用户进行供热，且能够对导热油进行温度控制。

在本发明的第一方面，提供一种燃气-蒸汽联合循环热电联产导热油供热系统。它包括燃气轮机系统、蒸汽轮机系统和导热油供热系统，其中燃气轮机系统包括燃气轮机。

蒸汽轮机系统包括：第一余热锅炉、蒸汽轮机、凝汽器、水泵、发电机和第一连接管道，其中第一连接管道用于连接第一余热锅炉、蒸汽轮机、凝汽器和水泵。

在另一优选例中，第一余热锅炉和蒸汽轮机均设有供热蒸汽出口端或出口管道，用于输出供热蒸汽。

导热油供热系统包括：第二余热锅炉、导热油受热面模块、导热油泵、导热油蒸发器和第二连接管道，其中第二连接管道用于连接导热油用户端、导热油受热面模块、导热油泵和导热油蒸发器，并且第二余热锅炉内设置有导热油受热面模块。

其中第一余热锅炉和第二余热锅炉为同一余热锅炉，并且燃气轮机设有烟气输出端，烟气输出端连接于余热锅炉的烟气输入端，用于向所述余热锅炉内排放含有热量的烟气。

在本发明的第二方面，提供一种燃气-蒸汽联合循环热电联产导热油供热方法，包括步骤：

(a)提供所述的燃气-蒸汽联合循环热电联产导热油供热系统；

(b)在所述系统工作时，将所述燃气轮机系统中生成的含有热量的烟气排放到所述余热锅炉内；在所述余热锅炉内，利用所述烟气将水加热成蒸汽供给所述蒸汽轮机，并将所述蒸汽轮机排出的蒸汽在所述凝汽器中冷凝成凝结水，再返回所述余热锅炉进行加热；以及在所述余热锅炉内，利用所述烟气将低温导热油加热升温，生成高温导热油，并将所述高温导热油供给所述导热油用户端使用；以及将来自所述导热油用户端的导热油和/或来自所述第二连接管道的部分导热油,经所述导热油蒸发器降温后形成低温导热油，再返回所述余热锅炉进行加热。

其中，所述凝汽器中冷凝形成的凝结水，一部分凝结水被输送转给所述导热油蒸发器，并经所述导热油蒸发器内的导热油加热后形成供热蒸汽，一部分凝结水被返回所述余热锅炉进行加热。

在另一优选例中，在步骤(b)中，将来自所述第二连接管道的部分导热油,经导热油蒸发器降温后形成低温导热油，并与来自所述导热油用户端的导热油合并后，再返回所述余热锅炉进行加热。

在另一优选例中，所述低温导热油放出热量将所述导热油蒸发器中的水加热成蒸汽，同时所述低温导热油温度降低至预定温度。

在另一优选例中，所述低温导热油进入所述导热油受热面模块进行加热，所述导热油受热面模块出口的高温导热油流向所述导热油用户端。

本发明实施方式与现有技术相比，主要优点包括：

本发明在余热锅炉中增加一导热油受热面模块，便可对导热油直接进行加热并将加热后的高温导热油供应给热用户，对余热锅炉设计改动小，技术升级容易实现。导热油蒸发器可将超出热用户需求的热量用水作为工质带走，实现了对余热锅炉中导热油温度控制。整个技术方案使得燃气-蒸汽联合循环的运行控制简单易行，有助于燃气轮机保持在高效率负荷区域运行，能够提升机组整体运行的经济性能。

进一步地，将余热锅炉、蒸汽轮机、凝汽器和水泵依次循环连接，实现蒸汽联合循环利用。