燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及能源電力技術,特別涉及燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統。
【背景技術】
[0002]目前,由燃氣輪機、余熱鍋爐、蒸汽輪機和發電機組成的燃氣-蒸汽聯合循環用于熱電聯產時,由余熱鍋爐加熱水產生蒸汽,利用蒸汽作為工質對熱用戶進行供熱,蒸汽從熱電廠傳送至熱用戶后冷凝成水,放出熱量。但是,化工類熱用戶的生產工藝裝置普遍采用導熱油作為加熱工質,而且導熱油的工作溫度達到300°C以上,遠遠高于蒸汽在大氣壓下的飽和溫度100°C。由于加熱工質的不同,目前現有的燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產技術無法有效地應用于以導熱油作為工質的化工類熱用戶的生產當中。如果根據現有技術利用熱電廠產生的高溫蒸汽對化工熱用戶生產裝置的導熱油進行加熱,由于導熱油的工作溫度遠高于蒸汽在常壓下的飽和溫度,蒸汽無法凝結成水以釋放出大量的汽化潛熱,這導致蒸汽供熱效果差,能源利用效率低,經濟性差。
[0003]針對現有技術系統上述的缺點,本實用新型提供一種技術方案,使得技術先進、效率高的大型燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產電廠可直接利用導熱油對熱用戶進行供熱。
[0004]術語解釋
[0005]導熱油蒸發器:一種管殼式油-水換熱器,高溫的導熱油放出熱量,將水加熱成蒸汽。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種性能更優的燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統,該系統能夠直接利用導熱油對熱用戶進行供熱,且能夠對導熱油進行溫度控制。
[0007]在本實用新型中,提供一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統。它包括燃氣輪機系統、蒸汽輪機系統和導熱油供熱系統,其中燃氣輪機系統包括燃氣輪機;
[0008]蒸汽輪機系統包括:第一余熱鍋爐、蒸汽輪機、凝汽器、水栗、發電機和第一連接管道,其中第一連接管道用于連接第一余熱鍋爐、蒸汽輪機、凝汽器和水栗;
[0009]導熱油供熱系統包括:第二余熱鍋爐、導熱油受熱面模塊、導熱油栗、導熱油蒸發器和第二連接管道,其中第二連接管道用于連接導熱油用戶端、導熱油受熱面模塊、導熱油栗和導熱油蒸發器,并且第二余熱鍋爐內設置有導熱油受熱面模塊;
[0010]其中第一余熱鍋爐和第二余熱鍋爐為同一余熱鍋爐,并且燃氣輪機設有煙氣輸出端,煙氣輸出端連接于余熱鍋爐的煙氣輸入端,用于向所述余熱鍋爐內排放含有熱量的煙氣。
[0011]本實用新型實施方式與現有技術相比,主要優點包括:
[0012]本實用新型在余熱鍋爐中增加一導熱油受熱面模塊,便可對導熱油直接進行加熱并將加熱后的高溫導熱油供應給熱用戶,對余熱鍋爐設計改動小,技術升級容易實現。導熱油蒸發器可將超出熱用戶需求的熱量用水作為工質帶走,實現了對余熱鍋爐中導熱油溫度控制。整個技術方案使得燃氣-蒸汽聯合循環的運行控制簡單易行,有助于燃氣輪機保持在高效率負荷區域運行,能夠提升機組整體運行的經濟性能。
[0013]進一步地,將余熱鍋爐、蒸汽輪機、凝汽器和水栗依次循環連接,實現蒸汽聯合循環利用。
[0014]進一步地,導熱油蒸發器的入水端上游設有水流量調節閥,便于調節向導熱油蒸發器中輸入的水量;
[0015]導熱油蒸發器的蒸汽輸出端下游設有蒸汽流量計,便于測量從導熱油蒸發器的蒸汽輸出端輸出的蒸汽的汽量。
[0016]進一步地,將水流量調節閥的入水端口與蒸汽輪機系統中的水栗的出水端口相連,便于向導熱油蒸發器輸入凝結水,提高了對煙氣的利用率,降低了系統的功耗。
[0017]進一步地,將導熱油蒸發器產生的蒸汽與蒸汽輪機輸出的供熱蒸汽合并,可對外提供更多的供熱蒸汽。
[0018]進一步地,導熱油用戶端中設有壓差調節閥可對導熱油用戶端中導熱油的油量進行調節、分配。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型第一實施方式中一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統的結構示意圖;
[0020]圖2是本實用新型第二實施方式中一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統的結構示意圖;
[0021]圖3是本實用新型第三實施方式中一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統的結構示意圖;
[0022]圖4是本實用新型第三實施方式中一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統的結構示意圖;
[0023]圖5是本實用新型第四實施方式中一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]在以下的敘述中,為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是,本領域的普通技術人員可以理解,即使沒有這些技術細節和基于以下各實施方式的種種變化和修改,也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0025]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步地詳細描述。
[0026]本實用新型第一實施方式涉及一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統。圖1是該燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統的結構示意圖。
[0027]如圖1所示,該燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統包括燃氣輪機系統、蒸汽輪機系統和導熱油供熱系統。
[0028]蒸汽輪機系統包括:第一余熱鍋爐10、蒸汽輪機12、凝汽器14、水栗16、發電機18、和第一連接管道,其中第一連接管道用于連接第一余熱鍋爐10、蒸汽輪機12、凝汽器14和水栗16。
[0029]蒸汽輪機12與發電機18在同一根軸上,蒸汽輪機12的蒸汽輸入端連接第一余熱鍋爐10的蒸汽輸出端,蒸汽輪機12的蒸汽輸出端連接凝汽器14的蒸汽入口端,凝汽器14的凝結水出口端連接水栗16的入水端,并且水栗16的出水端連接第一余熱鍋爐10的入水端。
[0030]在另一優選例中,第一余熱鍋爐10和蒸汽輪機12均設有供熱蒸汽出口端或出口管道,用于輸出供熱蒸汽。
[0031]導熱油供熱系統包括:第二余熱鍋爐、導熱油受熱面模塊21、導熱油栗22、導熱油蒸發器24和第二連接管道,其中第二連接管道用于連接導熱油用戶端42以及導熱油受熱面模塊21、導熱油栗22和導熱油蒸發器24,其中第二余熱鍋爐內設置有導熱油受熱面模塊21,且導熱油栗22位于導熱油用戶端42的下游。
[0032]燃氣輪機系統包括燃氣輪機32,燃氣輪機32設有煙氣輸出端,其中煙氣輸出端連接于第二余熱鍋爐的煙氣輸入端,用于向第二余熱鍋爐內排放含有熱量的煙氣。
[0033]本實施方式中,第一余熱鍋爐10和第二余熱鍋爐為同一余熱鍋爐,且該余熱鍋爐10自帶有煙囪13。
[0034]本實施方式中,在余熱鍋爐內部選擇合適的位置設置導熱油受熱面模塊21,實現利用聯合循環的余熱鍋爐10對導熱油直接進行加熱。
[0035]超出熱用戶需求的導熱油的熱量可被導熱油蒸發器24中的水吸收,實現對余熱鍋爐10中導熱油溫度控制。
[0036]將余熱鍋爐10、蒸汽輪機12、凝汽器14和水栗16依次循環連接,實現蒸汽聯合循環利用。
[0037]余熱鍋爐10和蒸汽輪機12將供熱蒸汽通過供熱蒸汽出口端或出口管道向外輸出,可對外供熱。
[0038]此外,可以理解,實現大型燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產電廠直接利用導熱油對熱用戶進行供熱,存在的替代方案在溫度控制方式上有差異,比如采用煙道分流技術,該替代方案需要對余熱鍋爐設計進行大的改變,引出一路煙氣對導熱油受熱面進入加熱,通過調節煙氣擋板控制煙氣流量從而調節導熱油溫度。該替代方案由于需對現有的余熱鍋爐設計作大幅度的技術改進,技術難度高,升級成本大。
[0039]本實用新型第二實施方式涉及一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統。圖2是該燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統的結構示意圖。
[0040]如圖2所示,第二實施方式在第一實施方式的基礎上進行了改進,主要改進之處在于:導熱油供熱系統還設有導熱油流量計23,便于測量導熱油的油量。
[0041]具體地說:
[0042]導熱油受熱面模塊21的輸出端與導熱油用戶端42的輸入端相連,用于向導熱油用戶端42傳輸高溫導熱油,在導熱油受熱面模塊21的輸出端與導熱油用戶端42的輸入端之間設有導熱油流量計23,用于測量導熱油的油量。
[0043]本實用新型第三實施方式涉及一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統。圖3和圖4是該燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產導熱油供熱系統的結構示意圖。
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