本發(fā)明涉及燃氣機組發(fā)電領域，具體地涉及一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法以及一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗系統(tǒng)。

背景技術：

1、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)方式機組具有效率高、清潔環(huán)保、啟動快、操作運行方便等特點，可以承擔不同類型的供電負荷和供熱負荷，是當前大力發(fā)展的發(fā)電形式。然而，由于聯(lián)合循環(huán)機組具備頻繁啟停和深度調峰的任務，在變工況模式下需要同時滿足供電、供熱等需求，其發(fā)電效率和運行經(jīng)濟性受到了很大影響。

2、熔鹽儲熱裝置作為新興的儲能裝置近年來得到了諸多關注，但其在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)領域鮮有提及和應用。目前相關論文及專利中，熔鹽儲熱裝置主要應用于燃煤發(fā)電機組，且熔鹽儲熱裝置均獨立于機組外進行汽水換熱，儲存熱量僅考慮對外進行穩(wěn)定供熱或參與調峰，未將熔鹽儲熱裝置充分耦合進入燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)，也未考慮建立熔鹽儲熱裝置煙氣換熱和汽水換熱的雙模式。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術缺陷，本發(fā)明提供燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法及系統(tǒng)，所述燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法通過在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的啟動階段利用熔鹽儲熱裝置為汽輪機及汽水循環(huán)提供熱量，提前對汽輪機進行預熱，使汽輪機盡快達到?jīng)_轉所需蒸汽參數(shù)和品質要求，縮短燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的啟動時間，減少了燃氣輪機在啟動階段低負荷、低效率工況的運行時長，節(jié)約了燃氣輪機所消耗的燃料量。

2、本發(fā)明第一個方面提供一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法，應用于燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，所述燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組包括：燃氣輪機、汽輪機、余熱鍋爐、熔鹽儲熱裝置、煙氣換熱管道以及汽水換熱管道，所述煙氣換熱管道的第一端分別連接余熱鍋爐的煙道以及燃氣輪機的煙氣出口，所述煙氣換熱管道的第二端用于輸入空氣；所述汽水換熱管道的第一端用于輸入汽輪機做功后產生的水，所述汽水換熱管道的第二端用于向汽輪機輸送蒸汽；

3、所述方法包括：

4、在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的啟動階段，通過熔鹽儲熱裝置利用熔鹽儲熱裝置儲存的熱量加熱汽輪機做功后產生的水，得到蒸汽向汽輪機輸送，以提前預熱汽輪機。

5、在本發(fā)明實施例中，所述方法還包括：

6、在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的啟動階段，通過提高燃氣輪機的負荷，降低汽輪機的負荷，使得燃氣輪機產生過量的出口煙氣進入熔鹽儲熱裝置，所述熔鹽儲熱裝置利用所述熔鹽換熱介質將來自燃氣輪機產生的過量的出口煙氣的熱量進行換熱并儲存。

7、在本發(fā)明實施例中，所述方法還包括：

8、在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組頂峰運行階段，通過熔鹽儲熱裝置利用儲存的熱量加熱汽輪機做功后產生的水，得到蒸汽向汽輪機輸送，以提高汽輪機的做功能力；

9、在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組頂峰運行階段，通過熔鹽儲熱裝置利用儲存的熱量加熱輸入煙氣換熱管道的空氣，得到熱空氣后向余熱鍋爐輸送，余熱鍋爐利用輸入的熱空氣產生蒸汽后向汽輪機輸送，以提高汽輪機的做功能力。

10、在本發(fā)明實施例中，所述方法還包括：

11、在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的停機階段，通過熔鹽儲熱裝置利用儲存的熱量加熱輸入煙氣換熱管道的空氣，得到熱空氣后向余熱鍋爐輸送，以實現(xiàn)對余熱鍋爐保溫。

12、在本發(fā)明實施例中，所述方法還包括：

13、當所述燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組設有兩臺燃氣輪機以及一臺汽輪機時，通過熔鹽儲熱裝置利用儲存的熱量加熱汽輪機做功產生的水，得到蒸汽向汽輪機輸送，提高汽輪機做功能力。

14、本發(fā)明第二個方面提供一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗系統(tǒng)，包括：燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組以及熔鹽儲熱系統(tǒng)；

15、所述燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組包括：燃氣輪機、汽輪機以及余熱鍋爐；

16、所述熔鹽儲熱系統(tǒng)包括：熔鹽儲熱裝置、煙氣換熱管道以及汽水換熱管道；

17、所述煙氣換熱管道的第一端分別連接余熱鍋爐的煙道以及燃氣輪機的煙氣出口，用于向余熱鍋爐輸送熱空氣以及接收燃氣輪機產生的出口煙氣；所述煙氣換熱管道的第二端用于輸入空氣；

18、所述汽水換熱管道的第一端用于輸入汽輪機做功后產生的水，所述汽水換熱管道的第二端用于向汽輪機輸送蒸汽；

19、所述熔鹽儲熱裝置內設有熔鹽換熱介質，利用所述熔鹽換熱介質將來自燃氣輪機做功產生的出口煙氣的熱量進行換熱并儲存，利用儲存的熱量加熱輸入煙氣換熱管道的空氣得到熱空氣，通過所述煙氣換熱管道將熱空氣輸送到余熱鍋爐，以及利用儲存的熱量加熱汽輪機做功產生的水得到蒸汽，通過所述汽水換熱管道將蒸汽輸送到汽輪機。

20、在本發(fā)明實施例中，所述煙氣換熱管道的第一端與所述余熱鍋爐的連接點位置是根據(jù)額定工況的余熱鍋爐煙道內的溫度、壓力及流量決定的。

21、在本發(fā)明實施例中，所述煙氣換熱管道的第一端連接余熱鍋爐的高壓蒸發(fā)器的煙道。

22、在本發(fā)明實施例中，所述熔鹽儲熱裝置包括多個換熱模塊，每個換熱模塊內設有不同溫度梯度的熔鹽換熱介質。

23、在本發(fā)明實施例中，所述系統(tǒng)還包括：除氧器以及汽水分離器；

24、所述除氧器的輸入端用于輸入汽輪機做功后產生的水，所述除氧器的輸出端連接所述汽水換熱管道的第一端，所述除氧器用于對汽輪機做功后產生的水進行熱力除氧；

25、所述汽水分離器的輸入端連接所述汽水換熱管道的第二端，所述汽水分離器的輸出端用于連接所述汽輪機的蒸汽輸入端。

26、所述燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法通過在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的啟動階段利用熔鹽儲熱裝置為汽輪機提供所需的蒸汽，提前對汽輪機進行預熱，使汽輪機盡快達到?jīng)_轉所需蒸汽參數(shù)和品質要求，縮短燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的啟動時間，減少了燃氣輪機在啟動階段低負荷、低效率工況的運行時長，節(jié)約了燃氣輪機所消耗的燃料量。

27、本發(fā)明技術方案的其它特征和優(yōu)點將在下文的具體實施方式部分予以詳細說明。

技術特征：

1.一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法，應用于燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，其特征在于，所述燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組包括：燃氣輪機、汽輪機、余熱鍋爐、熔鹽儲熱裝置、煙氣換熱管道以及汽水換熱管道，所述煙氣換熱管道的第一端分別連接余熱鍋爐的煙道以及燃氣輪機的煙氣出口，所述煙氣換熱管道的第二端用于輸入空氣；所述汽水換熱管道的第一端用于輸入汽輪機做功后產生的水，所述汽水換熱管道的第二端用于向汽輪機輸送蒸汽；

2.根據(jù)權利要求1所述的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法，其特征在于，所述方法還包括：

4.根據(jù)權利要求1所述的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法，其特征在于，所述方法還包括：

5.根據(jù)權利要求1所述的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法，其特征在于，所述方法還包括：

6.一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗系統(tǒng)，其特征在于，包括：燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組以及熔鹽儲熱系統(tǒng)；

7.根據(jù)權利要求6所述的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣換熱管道的第一端與所述余熱鍋爐的連接點位置是根據(jù)額定工況的余熱鍋爐煙道內的溫度、壓力及流量決定的。

8.根據(jù)權利要求6所述的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣換熱管道的第一端連接余熱鍋爐的高壓蒸發(fā)器的煙道。

9.根據(jù)權利要求6所述的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗系統(tǒng)，其特征在于，所述熔鹽儲熱裝置包括多個換熱模塊，每個換熱模塊內設有不同溫度梯度的熔鹽換熱介質。

10.根據(jù)權利要求6所述的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：除氧器以及汽水分離器；

技術總結
本發(fā)明提供燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法及系統(tǒng)，屬于燃氣機組發(fā)電領域。一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)節(jié)能降耗方法，應用于燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組包括：燃氣輪機、汽輪機、余熱鍋爐、熔鹽儲熱裝置、煙氣換熱管道以及汽水換熱管道，煙氣換熱管道的第一端分別連接余熱鍋爐的煙道以及燃氣輪機的煙氣出口，煙氣換熱管道的第二端用于輸入空氣；汽水換熱管道的第一端用于輸入汽輪機做功后產生的水，汽水換熱管道的第二端用于向汽輪機輸送蒸汽；方法包括：在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的啟動階段，通過熔鹽儲熱裝置利用熔鹽儲熱裝置儲存的熱量加熱汽輪機做功后產生的水，得到蒸汽向汽輪機輸送，以提前預熱汽輪機。

技術研發(fā)人員：曹煉博,嚴志遠,張濤,劉志坦,王凱,邵峰,李玉剛,周浩,王文飛,閭城,紀祥音,竺有剛,于強,楊文正,何新榮
受保護的技術使用者：國能南京電力試驗研究有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19