專利名稱：布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，具體屬火力發(fā)電廠動力裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)因其熱效率高、啟動速度快、環(huán)保條件好、安裝周期短、投資費用低等一系列優(yōu)點，加上近年來燃氣輪機技術(shù)的飛速發(fā)展，燃氣輪機單機功率也不斷加大，聯(lián)合循環(huán)研究已經(jīng)弓丨起世界各國的重視和實施。國外聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的研究始于上個世紀60年代末，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前，美國、英國、日本等許多發(fā)達國家的燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)已比較成熟，其供電效率已達到50%以上。如美國CE公司為53%左右；ABB公司為48% 5L 9% ;三菱重工為51% 52%。許多公司(如美國Texco公司、比利時CMI公司等)都具有比較成熟的聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐性能設(shè)計、系統(tǒng)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生產(chǎn)制造技術(shù)，而且已經(jīng)完全掌握了聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐的熱力特性和運行特性。燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)以及目前正在開發(fā)中的雙流體循環(huán)-燃氣輪機回注蒸汽的程氏循環(huán)和在燃氣輪機的壓氣機出口噴水蒸發(fā)的回?zé)嵫h(huán)，正是這種技術(shù)發(fā)展的代表，前者已經(jīng)發(fā)展成熟，取得了巨大的經(jīng)濟效益，后兩者正在加緊研究之中，而程氏循環(huán)已有應(yīng)用實例和正式產(chǎn)品。以水蒸汽為工質(zhì)的火力發(fā)電廠，是大規(guī)模地進行著把熱能轉(zhuǎn)變成機械能，并又把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓S。發(fā)電廠應(yīng)用的循環(huán)很復(fù)雜，然而究其實質(zhì)，主要是由鍋爐、汽輪機、凝汽器、水泵等設(shè)備所組成的朗肯循環(huán)來完成，其工作原理是給水先經(jīng)給水泵加壓后送入鍋爐，在鍋爐中水被加熱汽化、形成高溫高壓的過熱蒸汽，過熱蒸汽在汽輪機中膨脹做功，變?yōu)榈蜏氐蛪旱姆ζ?，最后排入凝汽器凝結(jié)為冷凝水，重新經(jīng)水泵將冷凝水送入鍋爐進行新的循環(huán)。至于火力發(fā)電廠使用的復(fù)雜循環(huán)，只不過是在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上，為了提高熱效率，加以改進而形成的新的循環(huán)即回?zé)嵫h(huán)、再熱循環(huán)等，朗肯循環(huán)已成為現(xiàn)代蒸汽動力裝置的基本循環(huán)?，F(xiàn)代大中型蒸汽動力裝置毫無例外地全都采用抽汽加熱給水回?zé)嵫h(huán)、蒸汽再熱循環(huán)技術(shù)，從而提高了加熱平均溫度，除了顯著地提高了循環(huán)熱效率以外，汽耗率雖有所增力口，但由于逐級抽汽使排汽率減少，這有利于實際做功量和理論做功量之比即該循環(huán)的相對內(nèi)效率Htji的提高，同時解決了大功率汽輪機末級葉片流通能力限制的困難，凝汽器體積也可相應(yīng)減少。但蒸汽在凝汽器中凝結(jié)時仍釋放出大量的汽化潛熱，需要大量的水或空氣進行冷卻，即浪費了熱量、造成熱污染，又浪費了電能、水資源。因此如何有效利用凝汽器中蒸汽凝結(jié)時釋放的大量的汽化潛熱，值得深入研究。電站鍋爐生產(chǎn)過程中排放出大量的低溫?zé)煔猓渲锌苫厥绽玫臒崃亢芏?。雖然這部分余熱資源浪費巨大，但回收利用有較大的難度，其主要原因是(1)余熱的品質(zhì)較低，未找到有效的利用方法；(2)回收這部分的余熱，往往對鍋爐原有熱力系統(tǒng)做出較大改動，具有一定的風(fēng)險性；(3)熱平衡問題難以組織，難以在工廠內(nèi)部全部直接利用，往往需要向外尋找合適的熱用戶，而熱用戶的用熱負荷往往會有波動，從而限制了回收方法的通用性。因此如何利用蒸汽朗肯循環(huán)、燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)、程氏循環(huán)火力發(fā)電廠的熱力學(xué)基本規(guī)律，保留基于朗肯循環(huán)原理的動力裝置技術(shù)的優(yōu)點，探討新的聯(lián)合循環(huán)理論，真正找到大幅度提高聯(lián)合循環(huán)動力裝置熱效率的新途徑，成為該領(lǐng)域研究的難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為解決上述蒸汽朗肯循環(huán)及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置存在的問題，提出一種新的火電廠復(fù)合循環(huán)流程，即布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，能夠在保留傳統(tǒng)的蒸汽朗肯循環(huán)技術(shù)的優(yōu)點的同時，大幅度回收傳統(tǒng)蒸汽朗肯循環(huán)凝汽器的汽化潛熱，使傳統(tǒng)朗肯循環(huán)凝汽器的負荷較大幅度減輕，相同發(fā)電量的情況下，減輕的絕對幅度值可達2 O %,從而實現(xiàn)有效提聞?wù)麄€聯(lián)合循環(huán)機組的熱效率,最終達到節(jié)能降耗、提聞系統(tǒng)熱效率的目的。本發(fā)明的目的是通過以下措施實現(xiàn)的
一種布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯朗肯聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，該裝置包括布列頓循環(huán)、高壓端蒸汽朗肯循環(huán)、低壓端蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于
空氣23經(jīng)壓氣機24送入燃燒設(shè)備25，與進入的燃料28充分燃燒，生成的高溫?zé)煔膺M入燃氣輪機26,拖動燃氣輪機發(fā)電機29發(fā)電,完成燃氣輪機機組布列頓循環(huán)。所述的燃氣輪機26排出的高溫?zé)煔?7作為復(fù)疊式蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)的熱源，高溫?zé)煔?7沿?zé)煹?2經(jīng)余熱鍋爐本體1、低壓過熱器15、高壓過熱器3、高壓給水加熱器8、低壓給水加熱器11降溫后排出。所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由余熱鍋爐本體I出來的飽和蒸汽2，經(jīng)高壓過熱器3形成高壓過熱蒸汽3-1，送入高壓汽輪機4帶動發(fā)電機發(fā)電；高壓汽輪機4出來的乏汽在高壓凝汽器5凝結(jié)成凝結(jié)水6，凝結(jié)水6經(jīng)高壓給水泵7送入高壓給水加熱器8、余熱鍋爐本體1，余熱鍋爐本體I再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。所述的低壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由低壓蒸發(fā)器14出來的蒸汽，經(jīng)低壓過熱器15形成低壓過熱蒸汽16，送入低壓汽輪機17帶動發(fā)電機發(fā)電；低壓汽輪機17出來的乏汽在低壓凝汽器18凝結(jié)成低壓端凝結(jié)水9，凝結(jié)水9經(jīng)凝結(jié)水泵10、低壓給水加熱器11、除氧器12、低壓給水泵13，送入低壓蒸發(fā)器14，低壓蒸發(fā)器14再產(chǎn)生蒸汽，從而形成低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。所述的高壓凝汽器5的蒸汽凝結(jié)側(cè)采用正壓運行方式，即高壓汽輪機4出來的乏汽的壓力高于大氣壓力。所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路的高壓凝汽器5即低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路的低壓蒸發(fā)器15，從而將高溫端蒸汽朗肯循環(huán)和低溫端蒸汽朗肯循環(huán)有機復(fù)合在一起，高效回收高溫端蒸汽朗肯循環(huán)的蒸汽冷凝時釋放的汽化潛熱用于低溫端蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電。所述的低壓給水加熱器11與煙氣采用分離式換熱方式時，低壓給水加熱器為復(fù)合相變換熱器，包括蒸發(fā)器11-1、冷凝器11-2，蒸發(fā)器11-1和冷凝器采用分體式或一體式的結(jié)構(gòu)；其中的相變工質(zhì)采用水或其他適宜的物質(zhì)；相變工質(zhì)在蒸發(fā)器11-1中吸收煙氣的熱量產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽通過冷凝器11-2與低壓端凝結(jié)水9間壁式換熱，冷卻后形成凝結(jié)液再由蒸發(fā)器11-1吸收煙氣的熱量產(chǎn)生蒸汽，從而形成相變工質(zhì)的內(nèi)循環(huán)過程；相變工質(zhì)采用自然循環(huán)或強制循環(huán)方式；優(yōu)選的方法是蒸發(fā)器、冷凝器分體式布置，即蒸發(fā)器11-1布置于煙道22內(nèi)、冷凝器11-2布置于煙道外，相變工質(zhì)采用水，采用自然循環(huán)方式。設(shè)有與復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置配套的補水系統(tǒng)，經(jīng)化學(xué)水處理的合格補水進入除氧器12，補充系統(tǒng)的消耗；設(shè)有高壓端蒸汽朗肯循環(huán)的補水回路經(jīng)除氧器12除氧后的低壓給水經(jīng)高壓端補水泵20、高壓端補水管線補入高壓端蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)。所述的高壓給水加熱器8、高壓凝汽器5 (即低壓蒸發(fā)器14)、低壓給水加熱器11、高壓過熱器3、低壓過熱器15可分別設(shè)置一個或多個，采用串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)方式連接。所述的低壓端凝汽器18按照常規(guī)技術(shù)進行設(shè)置，采用水或空氣等作為冷卻介質(zhì)。本發(fā)明中所提及的前述設(shè)備的換熱元件可采用列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管，或采用其他強化傳熱措施的管子或其他型式的中空腔體換熱元件?？刂频蛪航o水加熱器11之蒸發(fā)器11-1換熱面的壁面溫度稍高于煙氣酸露點溫度，或采用耐腐蝕的材料有效減輕煙氣的低溫腐蝕，能夠有效降低排煙溫度、避免煙氣低溫腐蝕的同時，高效回收煙氣余熱。本發(fā)明中未說明的設(shè)備及其備用系統(tǒng)、管道、儀表、閥門、保溫、具有調(diào)節(jié)功能旁路設(shè)施等采用公知的成熟技術(shù)進行配套。設(shè)有與本發(fā)明系統(tǒng)配套的安全、調(diào)控裝置，采用現(xiàn)有蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電廠、程氏循環(huán)發(fā)電廠或燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的公知的成熟調(diào)控技術(shù)進行配套，使布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置能經(jīng)濟、安全、高熱效率運行，達到節(jié)能降耗的目的。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明設(shè)計的布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，有別于傳統(tǒng)的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其中高壓端蒸汽朗肯循環(huán)的高壓凝汽器5蒸汽冷凝側(cè)采用正壓運行方式，將高壓汽輪機4的排汽作為低壓端蒸汽朗肯循環(huán)的熱源之一，將高壓凝汽器5和低壓端蒸汽朗肯循環(huán)中的低壓蒸發(fā)器14巧妙復(fù)合在一起，高壓端蒸汽朗肯循環(huán)中蒸汽的汽化潛熱全部得到有效利用，相比同發(fā)電功率的機組的低壓端凝汽器的負荷，凝汽器的負荷減輕的絕對幅度值可達40%，整個系統(tǒng)循環(huán)的絕對效率值至少能提高3%以上；因高壓端蒸汽朗肯循環(huán)汽輪機的背壓采用正壓方式運行，高壓汽輪機出口乏汽能保證一定的過熱度，在高壓端過熱蒸汽溫度不變的情況下，可通過適當提高高壓端蒸汽初壓的方法進一步提高循環(huán)熱效率2%以上，而且由于汽輪機出口乏汽的比容變小，減小了設(shè)備的尺寸。2、蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)備及基建投資有所降低，整個聯(lián)合循環(huán)機組的運行費用有較大幅度的降低
(1)高壓端蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)的凝汽器由于采用正壓運行方式，消除了傳統(tǒng)負壓運行技術(shù)不可避免的漏氣、漏水現(xiàn)象，配套整個朗肯循環(huán)系統(tǒng)的除氧器的給水除氧負荷大幅度減輕，除氧設(shè)備容量小，相比傳統(tǒng)的除氧器的大的高層布置空間，所需的空間小，布置靈活方便；
(2)低壓凝汽器的比傳統(tǒng)凝汽器的小得多，絕對幅度值減少40%左右。3、電廠的低溫?zé)煔庥酂釋崿F(xiàn)高效回收利用尾部煙道設(shè)置的熱交換器采用相變換熱器時，可以高效回收煙氣的余熱，酸露點溫度較低時，排煙溫度可降低至120°C左右，相變換熱器蒸發(fā)器采用耐腐蝕材料時，排煙溫度能降低更多，達到85°C左右，對脫硫脫硝系統(tǒng)的運行極為有利，有效避免煙氣低溫腐蝕的同時，回收的熱量用于朗肯循環(huán)系統(tǒng)高效發(fā)電，更符合能量梯級利用原理。4、運行安全性明顯提高
(I)高壓端蒸汽朗肯循環(huán)的高壓蒸汽輪機正壓運行，出口蒸汽為過熱蒸汽，相比于采用再熱循環(huán)技術(shù)的機組，能夠進一步降低背壓，從而多發(fā)電，蒸汽輪機的運行工況得到優(yōu)化；低壓端蒸汽朗肯循環(huán)中的低壓過熱器，因壓力較低，運行安全性提高；低壓汽輪機的進汽采用經(jīng)再熱的過熱蒸汽，能有效增加低壓汽輪機排汽的干度，能有效解決傳統(tǒng)蒸汽朗肯循環(huán)中汽輪機末級葉片因濕蒸汽帶來的問題設(shè)計、制造及運行問題，蒸汽輪機發(fā)電機組的振動較之前明顯改善。(2)高壓側(cè)蒸汽朗肯循環(huán)鍋爐系統(tǒng)的氧腐蝕安全性能明顯改善，減輕了傳統(tǒng)蒸汽發(fā)電機組因凝汽器負壓運行，空氣不可避免漏入而對系統(tǒng)系統(tǒng)造成的氧腐蝕危害。5、本發(fā)明的方案既可用于新建動力裝置系統(tǒng)的設(shè)計、建造，也可用于對現(xiàn)有朗肯循環(huán)機組的節(jié)能改造，能充分挖掘設(shè)備的潛力，盤活現(xiàn)有資產(chǎn)，同時符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，機組運行的經(jīng)濟型、安全性得到可靠保證，能有效提高系統(tǒng)的熱效率。


圖1是本發(fā)明的一種布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置流程示意圖。圖1中1_鍋爐本體，2-飽和蒸汽，3-高壓過熱器，3-1-高壓過熱蒸汽，4-高壓蒸汽輪機，5-高壓凝汽器，6-凝結(jié)水，7-高壓給水泵，8-高壓給水加熱器，9-低壓凝結(jié)水，
10-凝結(jié)水泵，11-低壓給水加熱器，11-1-蒸發(fā)器，11-2-冷凝器，12-除氧器，13-低壓給水泵，14-低壓端蒸發(fā)器，15-低壓過熱器，16-低壓過熱蒸汽，17-低壓汽輪機，18-低壓凝汽器，19-發(fā)電機，20-高壓端補水泵，21-高壓端補水管線，22-煙道，23-空氣，24-壓氣機，25-燃燒設(shè)備，26-燃氣輪機，27-高溫?zé)煔猓?8-燃料，29-燃氣輪機發(fā)電機。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例1 :
如圖1所示，一種布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，該裝置包括布列頓循環(huán)、高壓端蒸汽朗肯循環(huán)、低壓端蒸汽朗肯循環(huán)
空氣23經(jīng)壓氣機24送入燃燒設(shè)備25，與進入的燃料28充分燃燒，生成的高溫?zé)煔膺M入燃氣輪機26,拖動燃氣輪機發(fā)電機29發(fā)電,完成燃氣輪機機組布列頓循環(huán)。所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由余熱鍋爐本體I出來的飽和蒸汽2，經(jīng)高壓過熱器3形成高壓過熱蒸汽3-1，送入高壓汽輪機4帶動發(fā)電機發(fā)電；高壓汽輪機4出來的乏汽在高壓凝汽器5凝結(jié)成凝結(jié)水6，凝結(jié)水6經(jīng)高壓給水泵7送入高壓給水加熱器8、余熱鍋爐本體1，余熱鍋爐本體I再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。所述的低壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由低壓蒸發(fā)器14出來的蒸汽，經(jīng)低壓過熱器15形成低壓過熱蒸汽16，送入低壓汽輪機17帶動發(fā)電機發(fā)電；低壓汽輪機17出來的乏汽在低壓凝汽器18凝結(jié)成低壓端凝結(jié)水9，凝結(jié)水9經(jīng)凝結(jié)水泵10、冷凝器11-2、除氧器12、低壓給水泵13，送入低壓蒸發(fā)器14，低壓蒸發(fā)器14再產(chǎn)生蒸汽，從而形成低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。所述的高壓凝汽器5的蒸汽凝結(jié)側(cè)采用正壓運行方式，即高壓汽輪機4出來的乏汽的壓力高于大氣壓力。所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路的高壓凝汽器5即低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路的低壓蒸發(fā)器15，從而將高溫端蒸汽朗肯循環(huán)和低溫端蒸汽朗肯循環(huán)有機復(fù)合在一起，高效回收高溫端蒸汽朗肯循環(huán)的蒸汽冷凝時釋放的汽化潛熱用于低溫端蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電。所述的燃氣輪機26排出的高溫?zé)煔?7作為復(fù)疊式蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)的熱源，高溫?zé)煔?7沿?zé)煹?2經(jīng)余熱鍋爐本體1、低壓過熱器15、高壓過熱器3、高壓給水加熱器8、低壓給水加熱器11之蒸發(fā)器11-1降溫后排出。所述的低壓給水加熱器11與煙氣采用分離式換熱方式，為復(fù)合相變換熱器，包括蒸發(fā)器11-1、冷凝器11-2，蒸發(fā)器11-1布置于煙道22內(nèi)、冷凝器11_2布置于煙道外，相變工質(zhì)采用水，采用自然循環(huán)方式。相變工質(zhì)在蒸發(fā)器11-1中吸收煙氣的熱量產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽通過冷凝器11-2與低壓端凝結(jié)水9間壁式換熱，冷卻后形成凝結(jié)液再由蒸發(fā)器11-1吸收煙氣的熱量產(chǎn)生蒸汽，從而形成相變工質(zhì)的內(nèi)循環(huán)過程。設(shè)有與復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置配套的補水系統(tǒng)，經(jīng)化學(xué)水處理的合格補水進入除氧器12，補充整個朗肯循環(huán)系統(tǒng)給水的消耗；設(shè)有高壓端蒸汽朗肯循環(huán)的補水回路低壓給水泵13出口引出的補給水經(jīng)高壓端補水泵20、高壓端補水管線補入高壓端蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)的高壓給水泵7的進口管線。所述的高壓給水加熱器8、高壓凝汽器5 (即低壓蒸發(fā)器14)、低壓給水加熱器11、高壓過熱器3、低壓過熱器15可分別設(shè)置一個或多個，采用串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)方式連接。所述的低壓端凝汽器18按照常規(guī)技術(shù)進行設(shè)置，采用水作為冷卻介質(zhì)。本發(fā)明中所提及的前述設(shè)備的換熱元件可采用列管、翅片管、蛇形管或螺旋槽管，或采用其他強化傳熱措施的管子或其他型式的中空腔體換熱元件?？刂频蛪航o水加熱器11之蒸發(fā)器11-1換熱面的壁面溫度稍高于煙氣酸露點溫度，或采用耐腐蝕的材料有效減輕煙氣的低溫腐蝕，能夠有效降低排煙溫度、避免煙氣低溫腐蝕的同時，高效回收煙氣余熱。本發(fā)明中未說明的設(shè)備及其備用系統(tǒng)、管道、儀表、閥門、保溫、具有調(diào)節(jié)功能旁路、安全保護裝置等采用公知的成熟技術(shù)進行配套。設(shè)有與本發(fā)明系統(tǒng)配套的安全、調(diào)控裝置，采用現(xiàn)有蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電廠、程氏循環(huán)發(fā)電廠或燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的公知的成熟調(diào)控技術(shù)進行配套，使復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置能經(jīng)濟、安全、高熱效率運行，達到節(jié)能降耗的目的。雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當可作各種變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護范圍。因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以本申請的權(quán)利要求所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，該裝置包括布列頓循環(huán)、高壓端蒸汽朗肯循環(huán)和低壓端有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于: 空氣(23)經(jīng)壓氣機(24)送入燃燒設(shè)備(25)，與進入的燃料(28)充分燃燒，生成的高溫?zé)煔膺M入燃氣輪機(26),拖動燃氣輪機發(fā)電機(29)發(fā)電,完成燃氣輪機機組布列頓循環(huán)；所述的燃氣輪機(26)排出的高溫?zé)煔?27)作為復(fù)疊式蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)的熱源，高溫?zé)煔?27)沿余熱鍋爐本體(I)及煙道(22)的附屬受熱面降溫后排出； 所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由余熱鍋爐本體(I)出來的飽和蒸汽(2)，經(jīng)高壓過熱器(3)形成高壓過熱蒸汽(3-1)，送入高壓汽輪機(4)帶動發(fā)電機(19)發(fā)電；高壓汽輪機(4)出來的乏汽在高壓凝汽器(5)凝結(jié)成凝結(jié)水(6)，凝結(jié)水(6)經(jīng)高壓給水泵(7)送入余熱鍋爐本體(1)，余熱鍋爐本體(I)再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路；所述的低壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由低壓蒸發(fā)器(14)出來的蒸汽，經(jīng)低壓過熱器(15)形成低壓過熱蒸汽(16)，送入低壓汽輪機(17)帶動發(fā)電機(19)發(fā)電；低壓汽輪機(17)出來的乏汽在低壓凝汽器(18)凝結(jié)成低壓端凝結(jié)水(9)，經(jīng)低壓給水泵(13)送入低壓蒸發(fā)器(14)，低壓蒸發(fā)器(14)再產(chǎn)生蒸汽，從而形成低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路； 所述的高壓凝汽器(5)的蒸汽凝結(jié)側(cè)采用正壓運行方式，即高壓汽輪機(4)排出的乏汽的壓力高于大氣壓力； 所述的高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路的高壓凝汽器(5)即低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路的低壓蒸發(fā)器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于: 設(shè)有高壓給水加熱器(8 ): 余熱鍋爐本體(I)出來的飽和蒸汽(2)，經(jīng)高壓過熱器(3)形成過熱蒸汽(3-1)，送入高壓汽輪機⑷帶動發(fā)電機(19)發(fā)電，高壓汽輪機⑷出來的乏汽在高壓凝汽器(5)凝結(jié)成凝結(jié)水(6)，凝結(jié)水(6)經(jīng)高壓給水泵(7)送入高壓給水加熱器(8)、余熱鍋爐本體(1)，余熱鍋爐本體(I)再產(chǎn)生飽和蒸汽，從而形成高壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于: 設(shè)有除氧器(12): 所述的低壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由低壓蒸發(fā)器(14)出來的蒸汽，經(jīng)低壓過熱器(15)形成低壓過熱蒸汽(16)，送入低壓汽輪機(17)帶動發(fā)電機(19)發(fā)電；低壓汽輪機(17)出來的乏汽在低壓凝汽器(18)凝結(jié)成低壓端凝結(jié)水(9)，低壓端凝結(jié)水(9)經(jīng)凝結(jié)水泵(10)、除氧器(12)、低壓給水泵(13)，送入低壓蒸發(fā)器(14)，低壓蒸發(fā)器(14)再產(chǎn)生蒸汽，從而形成低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于: 設(shè)有低壓給水加熱器(11): 所述的低壓端蒸汽朗肯循環(huán)，是指由低壓蒸發(fā)器(14)出來的蒸汽，經(jīng)低壓過熱器(15)形成低壓過熱蒸汽(16)，送入低壓汽輪機(17)帶動發(fā)電機(19)發(fā)電；低壓汽輪機(17)出來的乏汽在低壓凝汽器(18)凝結(jié)成低壓端凝結(jié)水(9)，凝結(jié)水(9)經(jīng)凝結(jié)水泵(10)、低壓給水加熱器(11)、除氧器(12)、低壓給水泵(13)，送入低壓蒸發(fā)器(14)，低壓蒸發(fā)器(14)再產(chǎn)生蒸汽，從而形成低壓端蒸汽朗肯循環(huán)回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于:設(shè)有高壓端朗肯循環(huán)補水回路:除氧器(12)出口的低壓端蒸汽朗肯循環(huán)的給水經(jīng)高壓端補水泵(20 )、高壓端補水管線(21)補入鍋爐本體(I)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于: 所述的低壓給水加熱器(11)跟煙氣采用間壁式或分離式換熱方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于: 所述的低壓給水加熱器(11)與煙氣采用分離式換熱方式，包括蒸發(fā)器(11-1 )、冷凝器(11-2);蒸發(fā)器(11-1)布置于煙氣側(cè)，通過相變工質(zhì)跟煙氣間壁式換熱，相變工質(zhì)吸熱產(chǎn)生蒸汽，蒸汽通過冷凝器(11-2)與低壓端蒸汽朗肯循環(huán)的給水間壁式換熱，冷卻后形成凝結(jié)液再由蒸發(fā)器(11-1)吸收煙氣的熱量產(chǎn)生蒸汽，從而形成相變工質(zhì)的內(nèi)循環(huán)過程。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的裝置，其特征在于: 所述的高壓過熱器(3)、低壓過熱器(15)、高壓給水加熱器(8)、低壓給水加熱器(11)、高壓凝汽器(5)及低壓蒸發(fā)器(14)可設(shè)置一個或多個，采用串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)方式連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種布列頓-復(fù)疊式蒸汽朗肯聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，將布列頓循環(huán)的燃氣排氣作為高溫端蒸汽朗肯循環(huán)的熱源，將高壓端蒸汽朗肯循環(huán)中的蒸汽冷凝器作為低壓端蒸汽朗肯循環(huán)的熱源之一，高效回收高壓端蒸汽朗肯循環(huán)中蒸汽的汽化潛熱用于低壓端蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電，有效減輕傳統(tǒng)蒸汽朗肯循環(huán)系統(tǒng)凝汽器的負荷達20%絕對值以上，采用系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)，整個系統(tǒng)的循環(huán)絕對熱效率提高可達5%以上。本發(fā)明既可用于現(xiàn)有機組的節(jié)能改造，也可用于新建機組的設(shè)計、建造，經(jīng)濟、社會、環(huán)保效益十分顯著。
文檔編號F01K17/02GK103075216SQ20131002936
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月27日
發(fā)明者王海波 申請人:南京瑞柯徠姆環(huán)保科技有限公司