一种适用于燃气-蒸汽联合的启动锅炉运行系统的制作方法

1.本发明涉及发电机组技术领域，具体涉及一种适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统。


背景技术：

2.在建设燃气轮机电厂时，为了提高热效率，通常配套与其相当的余热锅炉及汽轮机，构成燃气－蒸汽联合循环电厂，燃气轮机燃烧燃料产生高温高压烟气，带动透平转动，进而拖带一台发电机运行；同时，燃气轮机做功后的烟气进入到余热锅炉中，加热循环水使其变为蒸汽，进入到汽轮机内推动透平转动，从而也能带动一台发电机运行。
3.但是，在某些突发情况下，燃气轮机由于某种原因跳机或电厂处于fcb(fast cut back，机组快速减出力)模式，导致其拖带的汽轮机也随之跳机，从而停止生产，给电厂带来严重影响，显著影响电厂收益。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服燃气轮机电厂在某些突发情况下，燃气轮机由于某种原因跳机或电厂处于fcb模式，导致其拖带的汽轮机也随之跳机，从而停止生产，给电厂带来严重影响和显著影响电厂收益的缺陷。
5.为了克服上述缺陷，本发明提供一种适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，包括：
6.依次连接的燃气轮机、余热锅炉和汽轮机；
7.启动锅炉，与汽轮机连接；
8.补水箱，与所述启动锅炉连接。
9.可选地，还包括：
10.冷凝器，与汽轮机、余热锅炉均连接。
11.可选地，所述冷凝器与补水箱连接。
12.可选地，所述燃气轮机与第一发电机连接，所述汽轮机与第二发电机连接；且所述燃气轮机和汽轮机分轴设置。
13.可选地，所述余热锅炉、启动锅炉和补水箱中的水均为除盐水。
14.可选地，所述启动锅炉适于与第一供热管路连接。
15.可选地，在所述启动锅炉与汽轮机连接的管路上设有第二供热管路，所述第二供热管路通过换热器冷却或自然冷却后对外供热。
16.可选地，所述启动锅炉产生的蒸汽流量适于使得所述汽轮机的转速不小于3000转/分钟。
17.可选地，所述补水箱与外界水源连接。
18.可选地，还包括：
19.控制器，与所述燃气轮机、启动锅炉、补水箱均连接。
20.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
21.1.本发明提供的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，包括：依次连接的燃气轮机、余热锅炉和汽轮机；启动锅炉，与汽轮机连接；补水箱，与所述启动锅炉连接；本技术采用上述技术方案，通过配备启动锅炉不仅可以产生辅助蒸汽，用于汽轮机的缸体预暖和轴封等，确保联合循环电厂的稳定运行，而且在燃气轮机由于某种原因跳机或电厂处于fcb模式时，启动锅炉可迅速响应，产生适量蒸汽进入到汽轮机中，推动汽轮机的透平叶片旋转做功，从而带动发电机运转，能够保证部分电量及热量的供应，使汽轮机不会因此而跳机，可显著降低电厂损失。
22.2.本发明提供的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，还包括：冷凝器，与汽轮机、余热锅炉均连接；本技术采用上述技术方案，汽轮机做功后的乏汽输送至冷凝器中，使其凝结为液态水后，重新回到所述余热锅炉内，达到减少外界供水，节约水源和降低生产成本的目的。
23.3.本发明所述冷凝器与补水箱连接；本技术采用上述技术方案，冷凝器凝结的液态水可以为补水箱供给部分水量，达到减少外界供水，节约水源和降低生产成本的目的。
24.4.本发明所述燃气轮机与第一发电机连接，所述汽轮机与第二发电机连接；且所述燃气轮机和汽轮机分轴设置；本技术采用上述技术方案，燃气轮机和汽轮机分别独立运行，提高系统的可靠性。
25.5.本发明所述余热锅炉、启动锅炉和补水箱中的水均为除盐水；本技术采用上述技术方案，防止由于离子过多，形成水垢。
26.6.本发明所述启动锅炉适于与第一供热管路连接；本技术采用上述技术方案，利用较高的蒸汽温度，对外供给高品质热能。
27.7.本发明在所述启动锅炉与汽轮机连接的管路上设有第二供热管路，所述第二供热管路通过换热器冷却或自然冷却后对外供热；本技术采用上述技术方案，利用较低的蒸汽温度，对外供给较低品质的热能。
28.8.本发明所述启动锅炉产生的蒸汽流量适于使得所述汽轮机的转速不小于3000转/分钟；本技术采用上述技术方案，使得汽轮机稳定运转，满足厂用电量。
29.9.本发明所述补水箱与外界水源连接；本技术采用上述技术方案，通过外界水源补充水量损失，保证补水箱内具有充足的水量。
30.10.本发明提供的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，还包括：控制器，与所述燃气轮机、启动锅炉、补水箱均连接；本技术采用上述技术方案，当燃气轮机由于某种原因跳机或电厂处于fcb模式，控制器迅速做出反应，切换启动锅炉运行模式，使启动锅炉临时充当热源，启动补水箱加大供水量，使启动锅炉内拥有充足的水量，同时提高启动锅炉的燃料供给量，使启动锅炉产生大量过热蒸汽，并将其输送至汽轮机做功，从而带动发电机运转发电，保证厂用电量。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明实施方式中提供的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统的连接结构示意图。
33.附图标记说明：
34.1、燃气轮机；2、余热锅炉；3、汽轮机；4、冷凝器；5、启动锅炉；6、补水箱；7、第一供热管路；8、第二供热管路；9、第一发电机；10、第二发电机。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
39.如图1所示的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统的一种具体实施方式，包括：依次连接的控制器、燃气轮机1、余热锅炉2和汽轮机3、冷凝器4、补水箱6和启动锅炉5。
40.所述启动锅炉5与汽轮机3连接；所述冷凝器4与余热锅炉2连接。所述燃气轮机1与第一发电机9连接，所述汽轮机3与第二发电机10连接；且所述燃气轮机1和汽轮机3分轴设置。具体的，所述余热锅炉2、启动锅炉5和补水箱6中的水均为除盐水；所述启动锅炉5产生的蒸汽流量适于使得所述汽轮机3的转速不小于3000转/分钟。进一步的，所述启动锅炉5适于与第一供热管路7连接。在所述启动锅炉5与汽轮机3连接的管路上设有第二供热管路8，所述第二供热管路8通过换热器冷却或自然冷却后对外供热。所述补水箱6与外界水源连接。所述控制器与所述启动锅炉5、补水箱6均连接。
41.本技术所述适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统的主要工作过程简述如下：电厂的发电机组在正常运行时，燃气轮机1燃烧燃料产生高温高压燃气，推动透平旋转，进而带动第一发电机9发电，燃气轮机1的出口与余热锅炉2的入口相连，可将做完功的燃气传输至余热锅炉2中，进一步利用余热加热除盐水，使其变为过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机3中做功，进而带动第二发电机10发电，做功后的乏汽排至冷凝器4内，凝结为液态水后重新回到余热锅炉2中。在此期间，启动锅炉5只发挥辅助作用，不会将蒸汽送入汽轮机3中做
功。
42.当燃气轮机1因某种原因跳机或电厂处于fcb模式时，突然停止热电生产，则汽轮机3也会随之跳机，将给电厂带来严重影响。因此，为解决上述不足，可优化控制逻辑，在发生类似情况时，控制器迅速做出反应，切换启动锅炉5的运行模式，使启动锅炉5临时充当热源，启动补水箱6加大供水量，使启动锅炉5内拥有充足的除盐水，同时提高启动锅炉5的燃料供给量，使启动锅炉5产生大量过热蒸汽，并将其输送至汽轮机3中做功，从而带动第二发电机10运转发电，优先保证厂用电量，在此基础上，若剩余部分蒸汽，可对外供热。其中，对外供热的管路包括：第一供热管路7和第二供热管路8，第一供热管路7从所述启动锅炉5处起始，蒸汽温度较高，可对外供给高品质热能，第二供热管路8设置于所述启动锅炉5与所述汽轮机3之间管道的支路上，在此处可设置换热器用于冷却高温蒸汽，或使其自然冷却，以降低蒸汽温度，便于对外供给较低品质的热能，具体情况可根据现场实际及用户需求自行调整，从而提高经济效益。
43.本技术所述技术方案在燃气轮机1由于某种原因跳机或电厂处于fcb模式时，启动锅炉5可迅速响应，产生适量蒸汽进入到汽轮机3中，推动汽轮机3的透平叶片旋转做功，从而带动第二发电机10运转，能够保证部分电量及热量的供应，使汽轮机3不会因此而跳机，可显著降低电厂损失。
44.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，包括：依次连接的燃气轮机(1)、余热锅炉(2)和汽轮机(3)；启动锅炉(5)，与汽轮机(3)连接；补水箱(6)，与所述启动锅炉(5)连接。2.根据权利要求1所述的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，还包括：冷凝器(4)，与汽轮机(3)、余热锅炉(2)均连接。3.根据权利要求2所述的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，所述冷凝器(4)与补水箱(6)连接。4.根据权利要求1－3任一项所述的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，所述燃气轮机(1)与第一发电机(9)连接，所述汽轮机(3)与第二发电机(10)连接；且所述燃气轮机(1)和汽轮机(3)分轴设置。5.根据权利要求1－3任一项所述的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，所述余热锅炉(2)、启动锅炉(5)和补水箱(6)中的水均为除盐水。6.根据权利要求1－3任一项所述的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，所述启动锅炉(5)适于与第一供热管路(7)连接。7.根据权利要求1－3任一项所述的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，在所述启动锅炉(5)与汽轮机(3)连接的管路上设有第二供热管路(8)，所述第二供热管路(8)通过换热器冷却或自然冷却后对外供热。8.根据权利要求1－3任一项所述的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，所述启动锅炉(5)产生的蒸汽流量适于使得所述汽轮机(3)的转速不小于3000转/分钟。9.根据权利要求1－3任一项所述的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，所述补水箱(6)与外界水源连接。10.根据权利要求1－3任一项所述的适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，其特征在于，还包括：控制器，与所述燃气轮机(1)、启动锅炉(5)、补水箱(6)均连接。

技术总结
本发明涉及发电机组技术领域，具体涉及一种适用于燃气－蒸汽联合的启动锅炉运行系统，包括：依次连接的燃气轮机、余热锅炉和汽轮机；启动锅炉，与汽轮机连接；补水箱，与所述启动锅炉连接；本申请采用上述技术方案，通过配备启动锅炉不仅可以产生辅助蒸汽，用于汽轮机的缸体预暖和轴封等，确保联合循环电厂的稳定运行，而且在燃气轮机由于某种原因跳机或电厂处于FCB模式时，启动锅炉可迅速响应，产生适量蒸汽进入到汽轮机中，推动汽轮机的透平叶片旋转做功，从而带动发电机运转，能够保证部分电量及热量的供应，使汽轮机不会因此而跳机，可显著降低电厂损失。著降低电厂损失。著降低电厂损失。


技术研发人员：喻林波 李书文 廖军林 侯婷 樊献泽 徐颖 郭学伯 李百川 寿安琦
受保护的技术使用者：华能洋浦热电有限公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/5/26