[发明专利]一种基于能源梯级利用的联合循环供热与电力调峰耦合系统及其运行方法

说明书

本发明涉及一种基于能源梯级利用的联合循环供热与电力调峰耦合系统及其运行方法，包括燃气轮机组和蒸汽轮机组；燃气轮机组包括燃气轮机压气机、燃气轮机燃烧室、燃气轮机透平和第一发电机，蒸汽轮机组包括余热锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、第二发电机、凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、除氧器、减温减压装置、做功设备、动力设备、压力匹配器、蒸汽蓄热器、热网加热器、疏水换热器、热网循环泵、蓄水罐和循环水泵，本发明利用不同的蒸汽减温减压方式，为外界采暖提供所需热源，并基于能量梯级利用原理，进行抽汽系统集成设计，并耦合蒸汽蓄热系统，在满足外界采暖需求的同时，还提高了9E型联合循环机组热电解耦运行能力。

技术领域

本发明属于提升热电机组灵活性的技术领域，具体涉及一种基于能源梯级利用的联合循环供热与电力调峰耦合系统及其运行方法。

背景技术

目前，我国政策逐渐重视新能源的推广，降低火电机组的比例，使得火电机组的发展面临严峻考验。当前，为提高火电机组的综合能源利用效率，并争取更多的发电利用小时数，深度挖掘火电机组的供热能力，越来越得到社会各界的重视。燃气热电联产是一种热能、电能同时生产的能源利用形式，它将高品位的热能用于发电，低品位的热能用于供热，既提高能源的利用效率，又减少了环境污染，在节能降耗和减少污染排放方面具有很大的应用价值。

目前，燃气热电联产集中供热系统主要面临的问题是热电比偏低，常规燃气热电联产组合所产生的热电比例是有一定局限的，越是先进的、转换效率高的机组，热电比越小，以10万kW机组为例，其热电比为0.7左右。特别是面临当前火电深度调峰的严峻形势下，机组常以低负荷工况运行，此时机组对外供热能力更低，由此对供热安全性造成了严重影响。然而，现有技术如专利“一种联合循环的热电联供系统（专利号201310401252.0）”，是利用高排抽汽减温减压后对外供热，该技术缺陷是：（1）未考虑能量的梯级利用，直接减温减压的做功能力损失较大；（2）未考虑火电深度调峰需要，为满足外界供热，机组需以高负荷运行，机组调峰能力差。现有技术如专利“燃气蒸汽联合循环供热系统（专利号201710534092.5）”，是利用中排抽汽或余热锅炉的低压补汽为外界提供供热所需的蒸汽及制冷所需的蒸汽，多余低压补汽可输送至临机蒸汽管中，该技术的特点是仅考虑外界供热需求，而未考虑机组电力调峰需求，仅利用中压排汽或锅炉低压补汽作为抽汽来源，无法充分挖掘机组的调峰能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠的基于能源梯级利用的联合循环供热与电力调峰耦合系统及其运行方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于能源梯级利用的联合循环供热与电力调峰耦合系统，其特征在于，包括：燃气轮机组和蒸汽轮机组；

所述燃气轮机组包括燃气轮机压气机、燃气轮机燃烧室、燃气轮机透平和第一发电机，所述燃气轮机压气机的排气口与燃气轮机燃烧室的进气口连接，所述燃气轮机燃烧室的排气口与燃气轮机透平的进气口连接，所述燃气轮机透平的排气口通过烟气排放管与余热锅炉的烟气进口连接，所述燃气轮机透平驱动第一发电机发电，且燃气轮机透平与燃气轮机压气机同轴连接；