[发明专利]一种带抽汽回热的燃气-蒸汽联合循环热力系统

说明书

一种带抽汽回热的燃气‑蒸汽联合循环热力系统，主要包括发电机、汽轮机及余热锅炉，余热锅炉的高压汽包出口通过主蒸汽管道与所述汽轮机高压缸的进口连接，余热锅炉的中压汽包出口通过热再热蒸汽管道与汽轮机中压缸的进口连接，余热锅炉的低压汽包出口通过低压蒸汽管道与汽轮机低压缸的进口连接，所述汽轮机高压缸的出口通过冷再热蒸汽管道与中压汽包的出口连接，汽轮机低压缸的出口通过管道与凝汽器连接；所述主蒸汽管道上通过设置有高压旁路阀的第一支路与冷再热蒸汽管道连接，所述热再热蒸汽管道上通过设置有中压旁路阀的第二支路与凝汽器连接，所述低压蒸汽管道上通过设置有低压旁路阀的第三支路与凝汽器连接。

技术领域

本发明属于燃气-蒸汽联合循环发电领域，具体涉及一种带抽汽回热的燃气-蒸汽联合循环热力系统。

背景技术

随着科学技术的进步，世界各国的能源和电力供应朝着高效、清洁方向发展。相对于燃煤火力发电厂，燃气-蒸汽联合循环发电厂以其占地小、建设速度快、运行启动时间短、负荷调节迅速、燃烧清洁等突出优点，成为调峰电站、热电厂乃至基荷电厂的首选机组。目前百万千瓦超超临界燃煤机组的热效率约45%，而最高等级H级燃气-蒸汽联合循环发电机组的效率可达60%。影响燃气-蒸汽联合循环机组的热效率的因素主要包括燃气轮机组热效率和蒸汽轮发电机组热效率。H级燃气轮机的单循环效率达到40%，在燃气轮机选定以后，联合循环的热效率取决于余热锅炉和汽轮机组成的热力系统的效率。

影响余热锅炉和汽轮机蒸汽循环效率的主要因素包括，汽轮机的进汽参数、蒸汽压力级数、回热系统配置。根据燃气轮机制造商、机组等级和排烟温度的不同，在现有的联合循环电厂热力系统设计中，汽轮机都已经普遍采用了适合燃机机型排烟温度的进汽参数。按蒸汽压力级数可分为单压无再热、双压无再热、双压再热、三压无再热和三压再热循环五种型式，目前投运的200MW级及以上大容量燃气-蒸汽联合循环电厂，绝大多数都是采用三压再热系统，即余热锅炉产生高压蒸汽、中压蒸汽、低压蒸汽。高压蒸汽在汽轮机高压缸做功后，再回到余热锅炉与中压蒸汽合并进入再热器，经再热后形成再热蒸汽进入汽轮机中压缸做功，低压蒸汽直接进入汽机低压缸做功，排汽进入凝汽器。根据工程热力学理论，在蒸汽动力循环热力系统中采用抽汽回热能提高系统热效率，因此燃煤火电厂的热力系统均采用回热循环，利用汽轮机抽汽加热凝结水和给水。而对于燃气-蒸汽联合循环机组的余热锅炉型蒸汽动力系统，则罕有利用汽轮机抽汽加热凝结水的回热系统配置。

同时，对于采用双燃料（燃用天然气和轻柴油）的燃气轮机，由于轻柴油一般含有硫份，因此燃油工况下烟气酸露点也比燃气工况高，导致燃油工况下余热锅炉的排烟温度需要大大高于燃气工况。因此，对于双燃料的燃气-蒸汽联合循环机组，如何完善蒸汽循环热力系统的配置，既满足不同燃料下排烟温度要高于酸露点、提高凝结水给水温度，又要尽可能的利用烟气余热、提高热力系统效率，成为目前双燃料燃气-蒸汽联合循环机组遇到的新的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种既能满足不同燃料情况下余热锅炉排烟温度和给水温度的要求，又能提高联合循环热效率的带抽汽回热的燃气-蒸汽联合循环热力系统。