一種新型燃氣熱電聯產集中供熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型燃氣熱電聯產集中供熱裝置，屬于能源技術領域。
【背景技術】
[0002]對于區域供熱而言，天然氣應用的一種典型方式是燃氣蒸汽聯合循環熱電聯產供熱。其系統的主要形式是由燃氣輪機和蒸汽輪機(朗肯循環)聯合構成的循環系統。燃氣輪機排出的高溫煙氣通過余熱鍋爐回收轉換為蒸汽，再將蒸汽注入蒸汽輪機發電。近年來，燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產技術得到了較大發展，但是熱源效率的提高仍有很大的提升空間。要提高提效率就要從系統中可能挖掘的余熱量入手:一方面是煙氣中的潛熱，這部分余熱量可占機組額定供熱量的33%?65%左右；另一方面是蒸汽輪機排出的冷凝熱(為保證機組安全運行，需通過冷卻塔排放大量低溫余熱)，可占到機組額定供熱量的23%?50%。因為城市熱網回水溫度較高，回到熱電廠里難以提供低溫冷媒將兩種余熱量回收，由此造成巨大的熱量浪費。針對這一問題，專利CN 201010141597.3設計了一種以燃氣蒸汽聯合循環熱電聯產為主的新型能源供應系統，在熱電廠內利用間壁式煙氣換熱器與熱栗集成的模式設計了回收乏汽余熱和煙氣余熱的流程，可以回收部分余熱，但該系統仍有兩個問題需要解決，一是熱網的回水溫度尚還較高，回到熱電廠不能充分的回收煙氣余熱和乏汽余熱，而煙氣余熱和乏汽余熱的回收是一對矛盾，如果回收了乏汽余熱，就不能充分的回收煙氣余熱，反之亦然，因此如何協調好煙氣余熱和乏汽余熱的關系，實現兩部分余熱的全部回收成為一個難點。另一個問題是在熱電廠的煙氣余熱回收換熱器采用間接換熱方式，存在著換熱效果不好、體積大、煙氣側阻力大、且容易腐蝕等關鍵問題。專利CN201510009398.x設計了一種燃氣蒸汽聯合循環集中供熱裝置及供熱方法，末端采用了吸收式換熱機組使得回水溫度有所降低(30°C左右)，較專利CN 201010141597.3有所改進，但是這個溫度的回水回到熱電廠回收煙氣余熱和乏汽余熱仍不徹底。同時，該系統在熱電廠內提出將煙氣引入一個直接接觸式煙氣冷凝換熱器中，將間接式換熱改進為直接接觸式換熱，使得煙氣余熱回收環節不需要增加換熱面，回避開了換熱面的腐蝕問題，有所改進，但將煙氣引出進入單獨直接接觸式煙氣冷凝換熱器中，在實際改造項目中往往存在廠區空間緊湊、沒有位置而難以實現等客觀問題。

【發明內容】

[0003]針對上述問題，本發明的目的是提供一種新型燃氣熱電聯產集中供熱裝置，該裝置能夠大幅增加系統的供熱能力，提高系統的綜合利用效率，降低污染物排放。
[0004]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:一種新型燃氣熱電聯產集中供熱裝置，其特征在于:它包括燃氣蒸汽聯合循環系統、熱網回水加熱系統和熱力站，所述燃氣蒸汽聯合循環系統通過所述熱網回水加熱系統與所述熱力站連接；所述燃氣蒸汽聯合循環系統包括空氣壓縮機、燃氣輪機、燃燒室、汽輪機高中壓缸、汽輪機低壓缸、凝汽器和余熱鍋爐；其中，所述余熱鍋爐設置有鍋爐尾部增設受熱面，所述余熱鍋爐的末端設置有低溫直接接觸式換熱煙囪；在所述余熱鍋爐的內部設置有高壓汽包、中壓汽包和低壓汽包；所述空氣壓縮機的出口與所述燃燒室的進口連接，所述燃燒室的出口與所述燃氣輪機的進口連接，所述燃氣輪機的出口與所述余熱鍋爐的進口連接；所述汽輪機高中壓缸的高壓進口、中壓進口分別與所述高壓汽包、中壓汽包的出口連接；所述汽輪機低壓缸的進口與所述低壓汽包的出口連接，所述汽輪機低壓缸的排氣口與所述凝汽器的進口連接，所述凝汽器的凝結水出口與所述余熱鍋爐連接；所述汽輪機高中壓缸的排氣口與所述低壓汽包的出口連接且兩者的共同出口與所述熱網回水加熱系統連接；所述熱網回水加熱系統包括蒸汽型吸收式熱栗、汽水換熱器、加藥箱；所述汽輪機高中壓缸和所述低壓汽包的所述共同出口分別與所述蒸汽型吸收式熱栗、所述汽水換熱器的進口連接；所述蒸汽型吸收式熱栗和所述汽水換熱器的凝結水出口與所述余熱鍋爐連接；所述熱網回水加熱系統的一次網回水分別與所述凝汽器的水側進口、所述凝汽器的水側出口連接；所述蒸汽型吸收式熱栗的噴淋水側進口與所述低溫直接接觸式換熱煙囪的底部凝結水抽出口連接，所述蒸汽型吸收式熱栗的噴淋水側出口與所述低溫直接接觸式換熱煙囪的噴淋噴嘴連接；所述蒸汽型吸收式熱栗的水側進口與所述鍋爐尾部增設受熱面的水側出口連接，所述蒸汽型吸收式熱栗的水側出口與所述鍋爐尾部增設受熱面的水側進口連接；所述加藥箱的底部出口與所述蒸汽型吸收式熱栗的噴淋水側進口連接；所述熱力站的一次側進口與所述汽水換熱器的水側出口連接，所述熱力站的一次側出口與所述凝汽器的水側進口連接。
[0005]所述熱網回水加熱系統還包括第一水水換熱器；所述第一水水換熱器的水側進口、水側出口均與所述一次網回水連接；所述第一水水換熱器的水側進口與所述凝汽器的水側出口連接，所述第一水水換熱器的水側出口與所述凝汽器的水側進口連接，所述第一水水換熱器的水側出口分別與所述蒸汽型吸收式熱栗的水側進口、所述汽水換熱器的水側進口連接；所述余熱鍋爐還包括中溫直接接觸式換熱段，所述中溫直接接觸式換熱段位于所述鍋爐尾部增設受熱面與低溫直接接觸式換熱煙囪之間；所述中溫直接接觸式換熱段的底部凝結水抽出口與所述第一水水換熱器的噴淋水側進口連接，所述第一水水換熱器的噴淋水側出口與所述中溫直接接觸式換熱段的噴淋噴嘴連接；所述第一水水換熱器的噴淋水側進口還與所述加藥箱的底部出口連接。
[0006]所述熱力站包括吸收式換熱機組和熱栗峰調裝置；所述吸收式換熱機組的一次側進口與所述汽水換熱器的水側出口連接，所述吸收式換熱機組的一次側低溫回水接口與所述熱栗峰調裝置的一次側進口連接，所述熱栗峰調裝置的一次側出口與所述凝汽器的水側進口連接；所述熱力站的二次網回水分別與所述吸收式換熱機組的二次側低溫回水接口、所述熱栗峰調裝置的二次側低溫回水接口連接；所述熱力站的二次網供水分別與所述吸收式換熱機組的二次側供水接口、所述吸收式換熱機組的二次側低溫回水接口、所述熱栗峰調裝置的二次側供水接口連接。
[0007]所述熱力站包括第二水水換熱器，所述第二水水換熱器的一次側進口與所述汽水換熱器的水側出口連接，所述第二水水換熱器的一次側低溫回水接口與所述凝汽器的水側進口連接；所述熱力站的二次網回水與所述第二水水換熱器的二次側低溫回水接口連接，所述熱力站的二次網供水與所述第二水水換熱器的二次側供水接口連接。
[0008]所述熱力站包括第二水水換熱器和熱栗峰調裝置；所述第二水水換熱器的一次側進口與所述汽水換熱器的水側出口連接，所述第二水水換熱器的一次側低溫回水接口與所述熱栗峰調裝置的一次側進口連接，所述熱栗峰調裝置的一次側出口與所述凝汽器的水側進口連接；所述熱力站的二次網回水分別與所述第二水水換熱器的二次側低溫回水接口、所述熱栗峰調裝置的二次側低溫回水接口連接；所述熱力站的二次網供水分別與所述第二水水換熱器的二次側供水接口、所述第二水水換熱器的二次側低溫回水接口、所述熱栗峰調裝置的二次側供水接口連接。
[0009]所述鍋爐尾部增設受熱面的水側出口與所述凝汽器和/或所述水水換熱器的水側進口連接，所述鍋爐尾部增設受熱面的水側進口與所述凝汽器和/或所述水水換熱器的水側出口連接。
[0010]所述低溫直接接觸式換熱煙囪的噴淋噴嘴為多個且分布在多排。
[0011]所述中溫直接接觸式換熱段的噴淋噴嘴為多個且分布在多排。
[0012]本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點:1、本發明提出一種燃氣熱電聯產集成末端調峰的供熱系統及對應裝置，在熱電廠內，針對燃氣熱電廠余熱量大(煙氣+乏汽)難回收的問題，通過末端進一步降低回水溫度的方法，將熱網回水降低至10°c甚至更低，通過低溫回水實現煙氣余熱和乏汽余熱的全部回收；在熱電廠內，針對煙氣溫差大的特點(要從100°c左右降低至環境溫度)，采用分段余熱回收方式，將煙氣分為三段(甚至多段)，回收的余熱量對應不同的工況逐級回收，減少傳熱溫差，降低傳熱過程不可逆損失。在分段回收過程的實現方式上，采用按煙氣溫度特點，采用一段高溫間壁式換熱、二段中溫直接接觸式換熱、三段低溫直接接觸式換熱的組合模式，實現系統煙氣余熱利用的最佳配置。2、本發明在分段回收煙氣余熱的結構上，采用順應余熱鍋爐結構形式，采用順著煙氣流道在尾部受熱面增加間壁式換熱、在余熱鍋爐尾部與煙道的連接處增加中溫直接接觸式換熱段、在煙囪內增加低溫度直接接觸式換