[发明专利]一种燃气蒸汽联合循环热电联产供热系统及其运行方法

说明书

本发明涉及热电联产技术领域，公开了一种燃气蒸汽联合循环热电联产供热系统及其运行方法，包括抽凝机组、抽背机组、低压供热母管、中压供热母管，抽凝机组与低压供热母管之间连接有低压供热管道，抽凝机组与中压供热母管之间连接有中压供热管道；抽背机组与低压供热母管之间连接有低压供热管道，抽背机组与中压供热母管之间连接有中压供热管道；中压供热管道、低压供热管道上均布置有减温减压器。燃气蒸汽联合循环热电联产供热系统采用抽凝机组和抽背机组联合进行供热，在进行供热时，抽背机组承担基础且稳定的供热需求，而抽凝机组少抽汽多发电，根据电厂供热量需求进行负荷调节，增加供热调节的灵活性，同时减少凝汽器等设备，降低投资成本。

技术领域

本发明涉及热电联产技术领域，特别是涉及一种燃气蒸汽联合循环热电联产供热系统及其运行方法。

背景技术

燃气蒸汽联合循环，是指燃气轮机和蒸汽轮机结合的一种发电方式，主要由燃气轮机、余热锅炉、汽轮机三大主要设备组成，其中以燃气轮机做功后的高温烟气作为热源，通过余热锅炉将烟气热量转化为高参数蒸汽，并进入蒸汽轮机装置做功发电的联合运行方式。热电联产机组是利用发电厂同时产生电力和有用的热量，即生产电能的同时，利用汽轮发电机做过功的蒸汽对外界供热的发电机组。

为推进大气污染防治，提高能源利用效率，燃气蒸汽联合循环机组在热电联产领域越来越广泛，其中，包括工业园区工业用汽、生活区集中供暖等典型应用场景。燃气蒸汽联合循环热电联产机组具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益。为了兼顾供热需求量大以及负荷调节灵活性，一般燃气蒸汽联合循环热电联产机组会选择凝汽式机组与背压式机组的组合形式。该组合形式中，背压机能够承担供热基础性负荷需求，凝汽式机组承担供热灵活性负荷需求，以应对用户负荷波动变化。

由于目前热电联产应用于工业园区需求越来越多，其中对于供热参数的要求也越来越高。一般为了系统以及机组设计的便捷，燃气蒸汽联合循环热电联产机组根据用户需求，通常设置两个压力等级的供热参数，简称为中压供热与低压供热，即双压供热。

现有热点联产时通常采用两台机组共同供热，如采用两台抽凝机组共同供热或者采用两台抽背机组共同供热。在采用了两台抽凝机组共同供热时，除了补充抽汽用于供热外，抽凝式机组其余部分蒸汽在汽轮机继续做功后排入凝汽器凝结成水，然后回到余热锅炉；由于抽凝机排汽至凝汽器，两台抽凝机组均配有凝汽器，排汽在凝汽器中冷却形成凝结水，这种排汽(乏汽)中存在的热量即被浪费掉了(成为冷端损失)，其供热能力受限，并且两套抽凝机均配置有凝汽器等凝结水系统，辅机设备多，系统复杂，投资成本高。

在采用两台抽背机组共同供热时，背压机的排汽为正压排汽，排汽直接送到热用户，其发电负荷的大小和供热大小有直接关系，即背压机运行负荷受制于供热负荷需求，供热频繁波动时，背压机必须不断调整机组负荷，无法灵活调整。同时由于背压机中压供热是从缸体抽出，低压供热是来自汽缸排汽，即中压供热、低压供热的介质总量是一定的，一旦出现供热负荷波动，中压供热量与低压供热量就会相互干扰，即一方供热量增大，另外一方供热量就会降低，双压供热会相互影响，增加调节难度。

发明内容

本发明的目的是：提供一种燃气蒸汽联合循环热电联产供热系统，以解决现有技术中的燃气蒸汽联合循环机组的供热调节差、投资成本高的问题；本发明还提供了一种燃气蒸汽联合循环热电联产供热系统的运行方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种燃气蒸汽联合循环热电联产供热系统，包括抽凝机组、抽背机组、低压供热母管、中压供热母管，

所述抽凝机组包括抽凝机余热锅炉、与所述抽凝机余热锅炉连接的抽凝式汽轮机、与所述抽凝式汽轮机连接的凝汽器，所述抽凝式汽轮机与所述低压供热母管之间连接有低压供热管道，所述抽凝式汽轮机与所述中压供热母管之间连接有中压供热管道；

所述抽背机组包括抽背机余热锅炉、与所述抽背机余热锅炉连接的抽背式汽轮机，所述抽背机余热锅炉与所述低压供热母管之间连接有低压供热管道，所述抽背式汽轮机与所述中压供热母管之间连接有中压供热管道；