可增大輸出功率的整合型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種發(fā)電系統(tǒng)，包括蒸汽發(fā)電裝置和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置。蒸汽發(fā)電裝置包括蒸汽鍋爐和第一蒸汽輪機(jī)，蒸汽鍋爐和第一蒸汽輪機(jī)之間形成第一蒸汽循環(huán)通道。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置包括燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐和第二蒸汽輪機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)包括燃燒室，余熱鍋爐和第二蒸汽輪機(jī)之間形成第二蒸汽循環(huán)通道。蒸汽鍋爐的高壓主蒸汽輸出端口與第一和/或第二蒸汽輪機(jī)相連，以使蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入第一和/或第二蒸汽輪機(jī)中做功。第一和第二蒸汽循環(huán)通道中有，與所述燃燒室相連，以從第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽和/或第二蒸汽循環(huán)通道中的已在第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的氣量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】可增大輸出功率的整合型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用發(fā)電系統(tǒng)，具體地，涉及一種整合型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功率直接依賴于流過(guò)的空氣質(zhì)量。因燃?xì)廨啓C(jī)是恒體積流量的動(dòng)力設(shè)備，所以流過(guò)的空氣質(zhì)量取決于空氣密度，而空氣密度和氣溫有關(guān)，氣溫越高空氣密度越低，氣溫越低空氣密度越高，所以燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功率與氣溫有很大關(guān)系。在氣溫較高的地區(qū)或季節(jié)，如在南方的夏天，燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功率會(huì)明顯下降，導(dǎo)致發(fā)電量明顯下降，這將使整個(gè)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率和發(fā)電效率也發(fā)生下降。
[0003]然而，夏季恰是用電高峰季節(jié)，也是燃?xì)廨啓C(jī)主要使用的季節(jié)。此時(shí)氣溫高，空調(diào)制冷用電量增大，電力負(fù)荷加大，尤其是夏季午后到傍晚的時(shí)間為電網(wǎng)高峰時(shí)段，需要燃?xì)廨啓C(jī)輸出最大功率。
[0004]因此，需確保燃?xì)廨啓C(jī)在氣溫較高時(shí)的空氣質(zhì)量流量，以避免在夏季電網(wǎng)高峰時(shí)段發(fā)生燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電量下降的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種發(fā)電系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種發(fā)電系統(tǒng)，其包括蒸汽發(fā)電裝置和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置。所述蒸汽發(fā)電裝置包括蒸汽鍋爐和第一蒸汽輪機(jī)，其中蒸汽鍋爐有主蒸汽輸出端口，用以輸出蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽，蒸汽鍋爐和第一蒸汽輪機(jī)之間形成第一蒸汽循環(huán)通道。所述聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置包括燃?xì)廨啓C(jī)、第二蒸汽輪機(jī)、以及與該燃?xì)廨啓C(jī)和第二蒸汽輪機(jī)相連的余熱鍋爐，其中燃?xì)廨啓C(jī)包括燃燒室，余熱鍋爐和第二蒸汽輪機(jī)之間形成第二蒸汽循環(huán)通道。所述蒸汽鍋爐的主蒸汽輸出端口通過(guò)管路與所述第一和第二蒸汽輪機(jī)中的至少一個(gè)相連，以使所述蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一和第二蒸汽輪機(jī)中的至少一個(gè)中做功。所述第一和第二蒸汽循環(huán)通道中有至少一個(gè)抽汽口，該至少一個(gè)抽汽口通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽和所述第二蒸汽循環(huán)通道中的在已第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽的至少一個(gè)中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室的氣量。
[0007]所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，該至少一個(gè)抽汽口通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量；或者所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，該至少一個(gè)抽汽口通過(guò)管路與所述第二蒸汽循環(huán)通道相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述第二蒸汽循環(huán)通道的氣量，且所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量；或者所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與第二蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第二蒸汽輪機(jī)中做功，且所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道中的在已第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
[0008]所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與所述第一蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一蒸汽輪機(jī)中做功，且所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，該至少一個(gè)抽汽口通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
[0009]所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與所述第一蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一蒸汽輪機(jī)中做功，且所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述第二蒸汽循環(huán)通道相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述第二蒸汽循環(huán)通道的氣量，且所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
[0010]所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與所述第一蒸汽輪機(jī)和第二蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一蒸汽輪機(jī)和第二蒸汽輪機(jī)中做功，且所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道中的在已第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
[0011]所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與所述第一蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一蒸汽輪機(jī)中做功，且所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量，且所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
[0012]所述第一蒸汽循環(huán)通道包括第一蒸汽再熱回路，用來(lái)將已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的較冷蒸汽送到蒸汽鍋爐中再熱后再送回第一蒸汽輪機(jī)做功，且所述第一蒸汽循環(huán)通道的至少一個(gè)抽汽口的設(shè)置可從所述第一蒸汽輪機(jī)的尚未輸送到蒸汽鍋爐中再熱的蒸汽中和所述蒸汽鍋爐再熱后的蒸汽中分別抽汽，混合后來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室或第二蒸汽循環(huán)通道的氣量。
[0013]所述第二蒸汽循環(huán)通道包括第二蒸汽再熱回路，用來(lái)將已在第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽送到余熱鍋爐中再熱后再送回第二蒸汽輪機(jī)做功，且所述第二蒸汽循環(huán)通道的至少一個(gè)抽汽口的設(shè)置可從所述第二蒸汽輪機(jī)的尚未輸送到余熱鍋爐中再熱的蒸汽中和所述余熱鍋爐再熱后的蒸汽中分別抽汽，混合后來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
[0014]該發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步包括抽汽加熱器，來(lái)以所述第一蒸汽輪機(jī)的抽汽來(lái)加熱給水，給水的一部分通過(guò)所述抽汽加熱器加熱后進(jìn)入所述蒸汽鍋爐，另一部分通過(guò)所述余熱鍋爐加熱后進(jìn)入所述蒸汽鍋爐。
[0015]所述蒸汽發(fā)電裝置是以煤為燃料的。[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，在氣溫高的時(shí)候可增大聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠中燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)的輸出功率；除了用蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠的抽汽來(lái)加熱給水外，還利用余熱鍋爐加熱一部分給水,可進(jìn)一步增大熱效率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)于本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本實(shí)用新型，在附圖中:
[0018]圖1顯示了一個(gè)實(shí)施例中的一種整合型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
[0019]圖2顯示了另一個(gè)實(shí)施例中的一種整合型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
[0020]圖3顯不了再一個(gè)實(shí)施例中的一種整合型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
[0021]圖4顯示了又一個(gè)實(shí)施例中的一種整合型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
[0022]圖5顯示了又一個(gè)實(shí)施例中的一種整合型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
[0023]圖6顯示了又一個(gè)實(shí)施例中的一種整合型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]除有定義外，本文中所用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域技術(shù)人員普遍理解的相同含義。本文所用的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等并不表示任何順序、數(shù)量或重要性，而只是用于區(qū)別一種元件和另一種元件。并且，“一”或“一個(gè)”不表示數(shù)量的限定，而是表不存在一個(gè)的相關(guān)項(xiàng)目。
[0025]本實(shí)用新型的實(shí)施例涉及一種整合了的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠和蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠的聯(lián)合熱電廠(發(fā)電系統(tǒng))，其中所述燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠采用天然氣等價(jià)格相對(duì)較高的燃料，而蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠采用煤等價(jià)格相對(duì)低廉的燃料，二者的聯(lián)合循環(huán)水或蒸汽體系交叉運(yùn)行，以達(dá)到優(yōu)化效率的目的，尤其適用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠和蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠建在相鄰位置的情況。
[0026]為了確保聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠中燃?xì)廨啓C(jī)的空氣質(zhì)量流量，增大發(fā)電效率，從蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠抽出的蒸汽被注入聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠中燃?xì)廨啓C(jī)的熱氣路徑，在燃?xì)廨啓C(jī)的氣量不足時(shí)用來(lái)補(bǔ)充氣量。
[0027]典型地，在以煤和其它廉價(jià)燃料，如重油、煤矸石等，為燃料的蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠，鍋爐可以在高壓抽汽加熱器切除的情況下繼續(xù)保持蒸汽輪機(jī)的額定容量，而切除的高壓抽汽則可以以一定方式來(lái)補(bǔ)充聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠中燃?xì)廨啓C(jī)的氣量。同時(shí)還可以將一部分鍋爐給水通過(guò)余熱鍋爐低溫段加熱后，再進(jìn)入蒸汽鍋爐來(lái)減少第一蒸汽輪機(jī)的抽汽量，從而產(chǎn)生額外的蒸汽。這些額外蒸汽可從蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠的鍋爐中直接輸出，或從蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠中的鍋爐與蒸汽輪機(jī)的蒸汽循環(huán)通道中以抽汽的形式抽出。由于所述蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠所采用的燃料價(jià)格比燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的低得多，所述蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠中產(chǎn)生的額外蒸汽的能量成本比燃?xì)廨啓C(jī)中空氣壓縮的能量成本低。因此，所述以蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠中的額外蒸汽來(lái)增大聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠中燃?xì)廨啓C(jī)的氣量的方式，是一種增大燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率的經(jīng)濟(jì)有效的方法，可解決在天氣熱的時(shí)候(如在南方的夏天)，由于空氣量的不足導(dǎo)致的燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功率的下降。注入蒸汽來(lái)補(bǔ)充氣量可增大聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠中燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)的輸出功率，產(chǎn)生更多的電力輸出，來(lái)滿足熱天的高電網(wǎng)負(fù)荷的要求。[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，為了增加熱效率，提高能量的利用率，可將蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠中鍋爐產(chǎn)生的額外蒸汽在蒸汽輪機(jī)中至少做了一部分功之后，再將其注入燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室，用來(lái)補(bǔ)充氣量。在【具體實(shí)施方式】中，可將所述額外蒸汽輸入蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠中的蒸汽輪機(jī)做功，然后從所述蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠的蒸汽通道中抽汽來(lái)補(bǔ)充燃燒室氣量，也可將所述額外蒸汽輸入聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠中的蒸汽輪機(jī)中作功，然后從所述聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的蒸汽通道中抽汽來(lái)補(bǔ)充燃燒室的氣量。此外，還可先將額外蒸汽輸入蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠中的蒸汽輪機(jī)做功，然后從所述蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠的蒸汽通道中抽汽來(lái)補(bǔ)充聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠中蒸汽輪機(jī)的蒸汽量，再?gòu)穆?lián)合循環(huán)發(fā)電廠的蒸汽通道中抽汽來(lái)補(bǔ)充燃燒室的氣量。
[0029]典型地，蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠可包括蒸汽鍋爐和第一蒸汽輪機(jī)，蒸汽鍋爐和第一蒸汽輪機(jī)之間形成第一蒸汽循環(huán)通道，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠可包括燃?xì)廨啓C(jī)、第二蒸汽輪機(jī)、以及與該燃?xì)廨啓C(jī)和第二蒸汽輪機(jī)相連的余熱鍋爐，余熱鍋爐和第二蒸汽輪機(jī)之間形成第二蒸汽循環(huán)通道。典型地，所述第一和第二蒸汽輪機(jī)可分別包括高壓缸、中壓缸和低壓缸，高壓蒸汽可依次在所述高壓缸、中壓缸和低壓缸做功，然后從排汽出口中排出。
[0030]所述蒸汽鍋爐和第一蒸汽輪機(jī)之間的第一蒸汽循環(huán)通道，是指從蒸汽鍋爐至第一蒸汽輪機(jī)排汽出口之間的蒸汽通道，其可包括蒸汽再熱回路，用來(lái)將已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的較冷蒸汽送到蒸汽鍋爐中再熱后再送回第一蒸汽輪機(jī)做功。類(lèi)似地，所述余熱鍋爐和第二蒸汽輪機(jī)之間的第二蒸汽循環(huán)通道是指從余熱鍋爐至第二蒸汽輪機(jī)排汽出口之間的蒸汽通道，其也可包括蒸汽再熱回路，用來(lái)將已在第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的較冷蒸汽送到余熱鍋爐中再熱后再送回第二蒸汽輪機(jī)做功。
[0031]在【具體實(shí)施方式】中，蒸汽鍋爐的高壓主蒸汽輸出端口可通過(guò)管路與第一和第二蒸汽輪機(jī)中的至少一個(gè)相連，以使蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入第一和第二蒸汽輪機(jī)中的至少一個(gè)中做功。第一和第二蒸汽循環(huán)通道中有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室相連，以從第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽和/或第二蒸汽循環(huán)通道中的在已第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室的氣量。
[0032]其中，所述已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽是指從蒸汽鍋爐進(jìn)入第一蒸汽輪機(jī)開(kāi)始做功直至完全做功后從排汽出口排出之前的蒸汽，其可從第一蒸汽輪機(jī)高壓缸、中壓缸或低壓缸中抽出，也可其蒸汽再熱回路抽出。類(lèi)似地，所述已在第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽是指從余熱鍋爐進(jìn)入第二蒸汽輪機(jī)開(kāi)始做功直至完全做功后從排汽出口排出之前的蒸汽，其可從第二蒸汽輪機(jī)高壓缸、中壓缸或低壓缸中抽出，也可其蒸汽再熱回路抽出。
[0033]以下將結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所涉及的發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，發(fā)電系統(tǒng)100包括蒸汽發(fā)電裝置110和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置130。所述蒸汽發(fā)電裝置110包括蒸汽鍋爐111、第一蒸汽輪機(jī)112、以及與所述第一蒸汽輪機(jī)112相連的發(fā)電機(jī)116。其中所述第一蒸汽輪機(jī)112包括高壓缸113、中壓缸114和低壓缸115(本實(shí)施例中為雙排低壓缸)。所述聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置130包括燃?xì)廨啓C(jī)131、第二蒸汽輪機(jī)137、與所述燃?xì)廨啓C(jī)和第二蒸汽輪機(jī)相連的余熱鍋爐136、以及與燃?xì)廨啓C(jī)相連的發(fā)電機(jī)135和與第二蒸汽輪機(jī)相連的發(fā)電機(jī)141。其中所述燃?xì)廨啓C(jī)131包括壓縮裝置132、燃燒室133和透平134。[0035]所述蒸汽鍋爐111有一個(gè)主蒸汽輸出端口 125，用來(lái)輸出蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽。該主蒸汽輸出端口 125通過(guò)管路與所述第一蒸汽輪機(jī)112相連，以使所述蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一蒸汽輪機(jī)112中的高壓缸113做功。在該高壓缸113做功后的蒸汽(已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽)121中至少有一部分返回蒸汽鍋爐111中再熱，再熱后的蒸汽122回到中壓缸114中繼續(xù)做功，然后可再至低壓缸115中做功，直至完全做功后從排汽出口排出所述第一蒸汽輪機(jī)112。從而在所述蒸汽鍋爐111和第一蒸汽輪機(jī)112形成一個(gè)蒸汽通道，在該蒸汽通道中設(shè)有兩個(gè)抽汽口 151和152，其通過(guò)管路與燃燒室133相連，分別從蒸汽121和122中獲得溫度相對(duì)較低的抽汽和溫度相對(duì)較高的抽汽，混合后注入燃燒室133中補(bǔ)充燃燒室的氣量。
[0036]在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，發(fā)電系統(tǒng)200中的裝置與圖1所示的發(fā)電系統(tǒng)100中的相同或類(lèi)似。在系統(tǒng)200中，蒸汽發(fā)電裝置210包括蒸汽鍋爐211、第一蒸汽輪機(jī)212、以及與該第一蒸汽輪機(jī)相連的發(fā)電機(jī)216。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置230包括燃?xì)廨啓C(jī)231、第二蒸汽輪機(jī)237、與該燃?xì)廨啓C(jī)和第二蒸汽輪機(jī)相連的余熱鍋爐236、以及與燃?xì)廨啓C(jī)相連的發(fā)電機(jī)235和與第二蒸汽輪機(jī)相連的發(fā)電機(jī)241。其中，所述第一蒸汽輪機(jī)212包括高壓缸213、中壓缸214和低壓缸215，第二蒸汽輪機(jī)237包括高壓缸238、中壓缸239和低壓缸240，所述燃?xì)廨啓C(jī)231包括壓縮裝置232、燃燒室233和透平234。
[0037]其中，蒸汽鍋爐211的主蒸汽輸出端口 225通過(guò)管路與第一蒸汽輪機(jī)212相連，以使蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入第一蒸汽輪機(jī)212中的高壓缸213做功，在該高壓缸213做功后的蒸汽221中至少有一部分返回蒸汽鍋爐211中再熱，再熱后的蒸汽222回到中壓缸214中繼續(xù)做功，然后可再至低壓缸215中做功，直至完全做功后從排汽出口排出所述第一蒸汽輪機(jī)212，從而所述蒸汽鍋爐211和第一蒸汽輪機(jī)212之間形成第一蒸汽循環(huán)通道。
[0038]類(lèi)似地，余熱鍋爐236的主蒸汽輸出端口 245通過(guò)管路與第二蒸汽輪機(jī)237相連，以使余熱鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入第二蒸汽輪機(jī)237中的高壓缸238做功，在該高壓缸238做功后的蒸汽243中至少有一部分返回余熱鍋爐236中再熱，再熱后的蒸汽244回到中壓缸239中繼續(xù)做功，然后可再至低壓缸240中做功，直至完全做功后從排汽出口排出所述第二蒸汽輪機(jī)237，從而所述余熱鍋爐236和第二蒸汽輪機(jī)237之間形成第二蒸汽循環(huán)通道。
[0039]在第一蒸汽通道中設(shè)有兩個(gè)抽汽口 251和252，其通過(guò)管路與第二蒸汽循環(huán)通道相連，分別從蒸汽221和222中獲得溫度相對(duì)較低的抽汽和溫度相對(duì)較高的抽汽，混合后注入所述第二蒸汽循環(huán)通道中以補(bǔ)充蒸汽量。在圖示的實(shí)施例中，該混合后的抽汽與余熱鍋爐236的再熱蒸汽244 —起注入了第二蒸汽輪機(jī)237的中壓缸239中。
[0040]在第二蒸汽通道中設(shè)有抽汽口 253，其通過(guò)管路與燃燒室233相連通，以從該第二蒸汽通道中抽汽來(lái)補(bǔ)充燃燒室233的氣量。在圖示的實(shí)施例中，所述抽汽口 253位于余熱鍋爐236的再熱蒸汽出口和第二蒸汽輪機(jī)237的再熱蒸汽入口之間，用來(lái)從所述再熱蒸汽中抽汽以補(bǔ)充燃燒室233的氣量。
[0041]在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，發(fā)電系統(tǒng)300中的裝置與圖2所示的發(fā)電系統(tǒng)200中的相同或類(lèi)似。其中，蒸汽鍋爐311的主蒸汽輸出端口 325通過(guò)管路分別與第一和第二蒸汽輪機(jī)312和337相連，以使蒸汽鍋爐311產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入第一蒸汽輪機(jī)312的高壓缸313和第二蒸汽輪機(jī)337的高壓缸338中做功。余熱鍋爐336和第二蒸汽輪機(jī)337之間的蒸汽通道中設(shè)有兩個(gè)抽汽口 353和354，其通過(guò)管路與燃燒室333相連，以便從該蒸汽通道中的尚未輸送到余熱鍋爐中再熱的蒸汽中和所述余熱鍋爐再熱后的蒸汽中分別抽汽，混合后來(lái)補(bǔ)充燃燒室333的氣量。
[0042]在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，發(fā)電系統(tǒng)400中的裝置與圖2所示的發(fā)電系統(tǒng)200中的相同或類(lèi)似。其中，蒸汽鍋爐411的主蒸汽輸出端口 425通過(guò)管路與第一蒸汽輪機(jī)412相連，以使蒸汽鍋爐411產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入第一蒸汽輪機(jī)412的高壓缸413中做功。在蒸汽鍋爐411和第一蒸汽輪機(jī)412之間的第一蒸汽通道中設(shè)有抽汽口 451，其與燃燒室433相連，以從第一蒸汽通道中抽汽來(lái)補(bǔ)充燃燒室433的氣量。在圖示的實(shí)施例中，所述抽汽口 451位于將至少部分高壓缸413中做功后的蒸汽輸送回蒸汽鍋爐411再熱的管路段，用來(lái)從在高壓缸413中做功后尚未輸送回蒸汽鍋爐中再熱的蒸汽中抽汽。在余熱鍋爐436和第二蒸汽輪機(jī)437之間的第二蒸汽通道中設(shè)有抽汽口 453，其與燃燒室433相連，以從第二蒸汽通道中抽汽來(lái)補(bǔ)充燃燒室433的氣量。在圖示的實(shí)施例中，所述抽汽口 453位于余熱鍋爐436的再熱蒸汽出口和第二蒸汽輪機(jī)437的再熱蒸汽入口之間，用來(lái)從所述再熱蒸汽中抽汽。所述從抽汽口 451和453獲得的抽汽混合后進(jìn)入燃燒室433用來(lái)補(bǔ)充氣量。
[0043]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，為了節(jié)省能量并簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠/蒸汽發(fā)電裝置中的蒸汽鍋爐的一部分的給水可在余熱鍋爐的低溫段用燃?xì)廨啓C(jī)的排氣來(lái)加熱，以減少用來(lái)加熱給水的抽汽加熱器的耗汽量，從而減少抽汽加熱器所需的抽汽，使得更多的抽汽可用于補(bǔ)充燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室的氣量。
[0044]在具體的實(shí)施例中，如圖5所示，發(fā)電系統(tǒng)500中，除了與前述發(fā)電系統(tǒng)相同或類(lèi)似的裝置之外，還進(jìn)一步包括抽汽加熱器560，用來(lái)以第一蒸汽輪機(jī)512的抽汽來(lái)加熱給水。其中，給水分成兩部分，一部分通過(guò)所述抽汽加熱器560加熱后進(jìn)入蒸汽鍋爐511，另一部分通過(guò)余熱鍋爐536加熱后進(jìn)入蒸汽鍋爐511，以減少抽汽加熱器560所需的來(lái)自第一蒸汽輪機(jī)512的抽汽。
[0045]在余熱鍋爐536中，燃?xì)廨啓C(jī)的排氣被用來(lái)產(chǎn)生多級(jí)壓力的蒸汽。在余熱鍋爐536的高壓蒸汽部分之后，排氣的溫度不夠高，不能產(chǎn)生更多的高壓蒸汽，只能生產(chǎn)做功能力較差的中低壓蒸汽，同時(shí)多壓式余熱鍋爐增加了造價(jià)。由于余熱鍋爐生產(chǎn)的多壓蒸汽做功比第一蒸汽輪機(jī)中的抽汽直接做功增加了溫差損失，所以用余熱鍋爐低溫段代替第一蒸汽輪機(jī)的部分抽汽來(lái)加熱蒸汽鍋爐的給水，不但可以降低造價(jià)，還能提高效率。由于第一蒸汽輪機(jī)的抽汽減少了，其所需的蒸汽總流量也相應(yīng)減少，則第一蒸汽循環(huán)可將更多的抽汽輸入第二蒸汽輪機(jī)537中，及注入燃?xì)廨啓C(jī)中，用來(lái)增大聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電能力。
[0046]本文所述的發(fā)電系統(tǒng)都可采用前述給水加熱方式，來(lái)減少加熱給水所需的抽汽。t匕如，所述發(fā)電系統(tǒng)100、200、300或400均可采用這樣的給水加熱方式來(lái)減少所需的抽汽。舉例而言，圖6中顯示了在圖1所示的發(fā)電系統(tǒng)100中采用所述給水加熱方式的情況，其中，用余熱鍋爐636加熱一部分的給水，從而減少抽汽加熱器660所需的來(lái)自第一蒸汽輪機(jī)612抽汽，使得更多抽汽可用來(lái)補(bǔ)充燃燒室633的氣量。
[0047]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的發(fā)電系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)中的至少一種:在氣溫高的時(shí)候可增大聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠中燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)的輸出功率；除了用蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠的抽汽來(lái)加熱給水外，還利用余熱鍋爐加熱一部分給水，可進(jìn)一步增大熱效率。
[0048]本實(shí)用新型可用其他的不違背本實(shí)用新型的精神或主要特征的具體形式來(lái)概述。因此，本實(shí)用新型的上述實(shí)施方案都只能認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的說(shuō)明而不能限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的范圍是由權(quán)利要求書(shū)界定，而不是由上述具體實(shí)施方案界定的，因此，在與本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該發(fā)電系統(tǒng)包括: 蒸汽發(fā)電裝置，其包括蒸汽鍋爐和第一蒸汽輪機(jī)，其中所述蒸汽鍋爐有主蒸汽輸出端口，用以輸出蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽，所述蒸汽鍋爐和第一蒸汽輪機(jī)之間形成第一蒸汽循環(huán)通道；以及 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，其包括燃?xì)廨啓C(jī)、第二蒸汽輪機(jī)、以及與該燃?xì)廨啓C(jī)和第二蒸汽輪機(jī)相連的余熱鍋爐，其中所述燃?xì)廨啓C(jī)包括燃燒室，所述余熱鍋爐和第二蒸汽輪機(jī)之間形成第二蒸汽循環(huán)通道，其中: 所述蒸汽鍋爐的主蒸汽輸出端口通過(guò)管路與所述第一和第二蒸汽輪機(jī)中的至少一個(gè)相連，以使所述蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一和第二蒸汽輪機(jī)中的至少一個(gè)中做功，且 所述第一和第二蒸汽循環(huán)通道中有至少一個(gè)抽汽口，該至少一個(gè)抽汽口通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽和所述第二蒸汽循環(huán)通道的蒸汽的至少一個(gè)中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室的氣量。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，該至少一個(gè)抽汽口通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量；或者 所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，該至少一個(gè)抽汽口通過(guò)管路與所述第二蒸汽循環(huán)通道相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述第二蒸汽循環(huán)通道的氣量，且所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量；或者 所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與第二蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第二蒸汽輪機(jī)中做功，且所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道中的在已第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與所述第一蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一蒸汽輪機(jī)中做功，且 所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，該至少一個(gè)抽汽口通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與所述第一蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一蒸汽輪機(jī)中做功，且 所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述第二蒸汽循環(huán)通道相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述第二蒸汽循環(huán)通道的氣量，且所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與所述第一蒸汽輪機(jī)和第二蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一蒸汽輪機(jī)和第二蒸汽輪機(jī)中做功，且 所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道中的在已第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽的輸出端口通過(guò)管路與所述第一蒸汽輪機(jī)相連，以使所述蒸汽鍋爐產(chǎn)生的高壓主蒸汽進(jìn)入所述第一蒸汽輪機(jī)中做功，且 所述第一蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第一蒸汽循環(huán)通道中的已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量，且 所述第二蒸汽循環(huán)通道有至少一個(gè)抽汽口，其通過(guò)管路與所述燃燒室相連，以從所述第二蒸汽循環(huán)通道的蒸汽中抽汽，來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
7.如權(quán)利要求2、3、4或6所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一蒸汽循環(huán)通道包括第一蒸汽再熱回路，用來(lái)將已在第一蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的較冷蒸汽送到蒸汽鍋爐中再熱后再送回第一蒸汽輪機(jī)做功，且 所述第一蒸汽循環(huán)通道的至少一個(gè)抽汽口的設(shè)置可從所述第一蒸汽輪機(jī)的尚未輸送到蒸汽鍋爐中再熱的蒸汽中和所述蒸汽鍋爐再熱后的蒸汽中分別抽汽，混合后來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室或第二蒸汽循環(huán)通道的氣量。
8.如權(quán)利要求2、4、5或6所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于: 所述第二蒸汽循環(huán)通道包括第二蒸汽再熱回路，用來(lái)將已在第二蒸汽輪機(jī)中做了一部分功的蒸汽送到余熱鍋爐中再熱后再送回第二蒸汽輪機(jī)做功，且 所述第二蒸汽循環(huán)通道的至少一個(gè)抽汽口的設(shè)置可從所述第二蒸汽輪機(jī)的尚未輸送到余熱鍋爐中再熱的蒸汽中和所述余熱鍋爐再熱后的蒸汽中分別抽汽，混合后來(lái)補(bǔ)充所述燃燒室的氣量。
9.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步包括抽汽加熱器，來(lái)以所述第一蒸汽輪機(jī)的抽汽來(lái)加熱給水，給水的一部分通過(guò)所述抽汽加熱器加熱后進(jìn)入所述蒸汽鍋爐，另一部分通過(guò)所述余熱鍋爐加熱后進(jìn)入所述蒸汽鍋爐。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽發(fā)電裝置是以煤為燃料的。
【文檔編號(hào)】F01K15/00GK203655365SQ201320685015
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】俞平 申請(qǐng)人:通用電氣公司