[发明专利]一种新型单轴天然气联合循环供热机组系统

说明书

技术领域

本发明涉及城市能源供应系统，尤其涉及一种新型单轴天然气联合循环机供热机组系统。 

背景技术

燃气蒸汽联合循环机组国内已有很多运行实例，在涉及供热改造时，采用较多的中间布置发电机的单轴机组，由于汽轮机中压缸和低压缸合缸，无法增设抽汽管道进行热力系统改进，无法实现大面积供热。此类型机组特点是可以燃气轮机单循环运行，此时汽水循环通过旁路系统运行，纯凝方式汽轮机不进汽，耦合器处于断开状态。

背压式汽轮机的特点是蒸汽进入汽轮机做功，在汽机尾部背压排汽温度压力都较高，能充分利用换热器将汽轮机排汽汽化潜热回收利用供给用户，提高了全厂的热效率和热经济性。因此广泛应用各类热电机组中，是热力系统的重要组成部分。但是背压机对负荷变化的适用性差，机组发电量受制于热负荷变化，热负荷较低时，汽机本体效率下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是目前采用的燃气蒸汽联合循环机组，纯凝方式汽轮机不进汽；背压式汽轮机，机组发电量受制于热负荷变化，热负荷较低时，汽机本体效率下降，为解决上述问题，提供一种新型单轴天然气联合循环机供热机组系统。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种新型单轴天然气联合循环供热机组系统，它包括燃烧室，燃烧室与压气机连接，压气机与发电机Ⅰ、燃气轮机连接，燃气轮机与余热锅炉连接，余热锅炉与蒸汽轮机热力系统、背压机热力系统连接，蒸汽轮机热力系统、背压机热力系统连接通过控制系统连接。

所述的蒸汽轮机热力系统包括安装有高压旁路阀和关断阀Ⅰ的管道Ⅰ，安装有逆止阀和关断阀Ⅱ的管道Ⅱ，管道Ⅰ的一端与余热锅炉连接，另一端与蒸汽轮机高压缸主汽门连接，管道Ⅱ一端与余热锅炉连接，另一端与蒸汽轮机高压缸连接，蒸汽轮机高压缸中排出的蒸汽通过管道Ⅱ进入余热锅炉，管道Ⅲ一端与余热锅炉连接，另一端与中压缸连接，管道Ⅲ上安装有关断阀Ⅲ和关断阀Ⅳ，中压缸与低压缸为合缸结构，管道Ⅳ一端与余热锅炉连接，另一端与低压缸连接，管道Ⅳ上安装有关断阀Ⅴ和关断阀Ⅵ，低压缸排气端连接凝汽器，凝汽器与凝结水泵连接，凝结水泵与余热锅炉连接。

所述的背压机热力系统包括管道Ⅴ，管道Ⅴ一端与余热锅炉连接，另一端与背压式汽轮机高压缸连接，管道Ⅴ上安装有关断阀Ⅶ，背压式汽轮机高压缸排气端通过管道Ⅵ与余热过路连接，管道Ⅵ上安装有关断阀Ⅷ，管道Ⅶ一端与余热锅炉连接，另一端与背压式汽轮机中压缸连接，管道Ⅷ上安装有关断阀Ⅸ和关断阀Ⅹ，管道Ⅸ一端与余热锅炉连接另一端与热网加热器连接，背压式汽轮机中压缸排气端与管道Ⅸ连接，热网加热器通过疏水泵与余热锅炉连接，热网加热器中气化潜热通过热网循环泵提供热给用户。

所述的背压式汽轮机高压缸与中压缸为合缸结构。

相对于现有技术，本发明能够实现采暖、非采暖期两种状况下的安全经济运行，在非采暖期时采用纯凝方式运行，即主要采用蒸汽轮机热力系统；采暖期采用供热方式运行，即主要采用背压机热力系统；两种运行方式通过控制系统切换。这样在原有无法改造的机组本体基础上既扩展出背压机组的优势，满足采暖期供热需求，又可以非采暖期满足发电要求。采用背压机供热，能源利用率显著提高，一般大于85%，比纯凝运行效率提高25%。

附图说明

    图1是本发明的系统设计示意图。

其中，1是燃烧室；2是发电机Ⅰ；3是压气机；4是燃气轮机；5是余热锅炉；6是凝汽式汽轮机；7是凝汽器；8是循环水泵；9是凝结水泵；10是发电机Ⅱ；11是背压式汽轮机；12是热网换热器；13是热网循环水泵；14是疏水泵；关断阀Ⅰ101；逆止阀102；关断阀Ⅱ103；关断阀Ⅲ104；关断阀Ⅳ105；关断阀Ⅴ106；关断阀Ⅵ107；关断阀Ⅺ108；高压旁路阀109；中压旁路阀Ⅰ110；低压旁路阀111；关断阀Ⅶ112；关断阀Ⅷ113；关断阀Ⅸ114；关断阀Ⅹ115；关断阀Ⅻ116；关断阀XIII 117；调节阀118；中压旁路阀Ⅱ119。

具体实施方式