燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)涉及一種新型大容量的節(jié)能、低碳、清潔能源系統(tǒng)；用重型燃氣輪機與壓水堆蒸汽輪機組成聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，利用燃氣輪機尾氣的熱量將二回路主蒸汽溫度由272.8℃向上提升，隨壓水堆產(chǎn)汽量的不同和重型燃氣輪機投入的臺數(shù)及負荷的不同，二回路主蒸汽溫度在272.8℃至630℃之間滑溫運行；燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的熱效率明顯高于現(xiàn)有技術壓水堆蒸汽輪機的熱效率；就燃氣增發(fā)的電量而言，燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的熱效率也明顯高于現(xiàn)有技術的燃氣?蒸汽聯(lián)合循環(huán)。
【專利說明】燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng) (-)技術領域：
[0001] 本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)設及一種新型大容量的節(jié)能、低 碳、清潔能源系統(tǒng)。燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的熱效率明顯高于現(xiàn)有技術壓 水堆蒸汽輪機的熱效率;就燃氣增發(fā)的電量而言，燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng) 的熱效率也明顯高于現(xiàn)有技術的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)。 (二)【背景技術】：
[0002] 壓水堆（Pressurized Water Reactor)使用加壓輕水作冷卻劑和慢化劑，且水在 堆內(nèi)不沸騰的核反應堆。核燃料為低濃軸。是世界公認的大型化技術成熟，運行安全、經(jīng)濟 實用的核反應堆型。AP1000可W作為第S代壓水堆核電站的代表性產(chǎn)品。
[0003] AP1000第S代核電站蒸汽發(fā)生器(steam Generator)的主要參數(shù)：
[0007]兩臺蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的飽和蒸汽由二回路主蒸汽系統(tǒng)送入汽輪機高壓缸，在汽輪
[0004]
[0005]
[0006] 機高壓缸膨脹做功后排汽進入2臺外置式汽水分離再熱器;在額定負荷條件下，外置式汽水 分離再熱器把汽輪機高壓缸排汽中所含的1〇%-13%的濕度減小到大約0.17%或更??；外 置式汽水分離再熱器設有2級再熱器，第1級采用高壓缸抽汽為熱源，第2級采用主蒸汽為熱 源，將進入再熱器的蒸汽加熱到過熱狀態(tài);蒸汽被加熱后通過6根管道進入3臺雙流的汽輪 機低壓缸；部分蒸汽從高壓缸和低壓缸抽出用于對給水和凝結水進行回熱。主凝汽器對凝 結水進行除氧并將廢熱傳到循環(huán)水系統(tǒng);給水由二回路主給水累注入蒸汽發(fā)生器;汽輪機 為6級給水回熱提供抽汽;高壓缸的抽汽點為1號高壓加熱器提供抽汽，高壓缸排汽向除氧 器提供抽汽，低壓缸的第3、4、5、6級抽汽點分別向第3、4、5、6號低壓加熱器提供抽汽，5號低 壓加熱器和6號低壓加熱器通常布置在凝汽器的喉部。
[0008] 我國（包括臺灣地區(qū)）已投入商業(yè)運營的核電機組全部為壓水堆;從技術、安全、經(jīng) 濟、環(huán)保和產(chǎn)業(yè)特點看，壓水堆核電機組不宜參加電網(wǎng)調(diào)峰，特別是頻繁地進行大幅度負荷 調(diào)整。
[0009] 根據(jù)工作時燃燒溫度的高低和機組功率大小，電站用重型燃氣輪機共分為A-B-C- D-E-F-G-H八個級別。燃氣輪機的進氣溫度越高，機組功率越大，級別越高，熱效率越高，通 常燃氣輪機的排氣溫度也越高。
[0010] 現(xiàn)有技術燃氣輪機通常與現(xiàn)有技術的余熱鍋爐、蒸汽輪機組成燃氣-蒸汽聯(lián)合循 環(huán)系統(tǒng);該蒸汽輪機再熱或不再熱、無回熱抽汽口，具有中、低壓補汽進口；該蒸汽輪機配有 必要的輔機，如凝結水累、循環(huán)水累、凝汽器、真空累、冷卻塔、潤滑油系統(tǒng)、控制油系統(tǒng)、旁 路系統(tǒng)等;該余熱鍋爐通常設計成雙壓或者=壓，分別提供不同壓力的過熱蒸汽，每一壓力 均有自己的省煤器、蒸發(fā)器、汽包、過熱器;通常燃氣輪機驅(qū)動的發(fā)電機所發(fā)電量約占燃氣- 蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的2/3強;蒸汽輪機驅(qū)動的發(fā)電機所發(fā)電量約占燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組 的1/：3弱。 (H)
【發(fā)明內(nèi)容】
：
[00川所要解決的技術問題：
[0012] 壓水堆的蒸汽發(fā)生器只能生產(chǎn)二回路使用的飽和蒸汽，沒有蒸汽過熱能力；外置 式汽水分離再熱器的主要功能是把高壓汽輪機排汽中所含的10%-13%的濕度減小到大約 0.17%或更小，為了取得低壓缸入口不到90K的過熱度，甚至動用了二回路主蒸汽作為外置 式汽水分離再熱器的熱源;壓水堆蒸汽輪機的高壓缸基本上是一臺濕蒸汽汽輪機，各透平 級的動葉片在濕蒸汽條件下工作，不利于動葉片長周期安全運行;低壓缸排汽濕度也頗高 于燃煤超超臨界機組;高壓缸、低壓缸內(nèi)效率僅80 %左右，其熱耗高達10405.化J/kWh (扣除 電動累功率），熱效率僅34.6 % (扣除電動累功率）。
[0013] 解決其技術問題采用的技術方案：
[0014] 本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)采取與現(xiàn)有技術完全不同的技術 路線，用重型燃氣輪機與壓水堆蒸汽輪機組成聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，利用燃氣輪機尾氣的熱量將 二回路主蒸汽溫度由272.8°C向上提升，隨壓水堆產(chǎn)汽量的不同和重型燃氣輪機投入的臺 數(shù)及負荷的不同，二回路主蒸汽溫度在272.8°C至630°C之間滑溫運行;燃氣輪機壓水堆蒸 汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的熱效率明顯高于現(xiàn)有技術壓水堆蒸汽輪機的熱效率;就燃氣增發(fā)的 電量而言，燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的熱效率也明顯高于現(xiàn)有技術的燃氣- 蒸汽聯(lián)合循環(huán)。
[0015]本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)包括蒸汽輪機高壓缸（1)、汽水分 離再熱器(2)、蒸汽輪機低壓缸(3)、主汽再熱關斷閥(4)、凝汽器巧）、1號高壓加熱器(6)、二 回路主給水累（7)、除氧器（8)、3號低壓加熱器（9)、4號低壓加熱器（10)、5號低壓加熱器 (11)、6號低壓加熱器（12)、凝結水累（13)、余熱鍋爐過熱器（14)、余熱鍋爐高壓省煤器
[15] 、余熱鍋爐低壓省煤器（16)、蒸汽發(fā)生器（17)、壓水堆（18)、一回路主給水累（19)、燃氣 輪機(20)、汽水分離再熱器旁路閥（21)、1段抽汽再熱關斷閥（22)、DCS分布式控制系統(tǒng);壓 水堆（18)中核燃料棒產(chǎn)生的熱量經(jīng)循環(huán)的一回路壓力水在蒸汽發(fā)生器（17)中產(chǎn)生二回路 飽和蒸汽;蒸汽發(fā)生器（17)的飽和蒸汽出口與余熱鍋爐過熱器（14)的蒸汽進口相連接;余 熱鍋爐過熱器（14)的蒸汽出口經(jīng)主汽口、調(diào)速汽口與蒸汽輪機高壓缸（1)的進口相連接;余 熱鍋爐過熱器（14)的蒸汽出口經(jīng)主汽再熱關斷閥（4)與汽水分離再熱器(2)的主蒸汽進口 相連接;高壓缸的1段抽汽出口經(jīng)1段抽汽再熱關斷閥（22)與汽水分離再熱器(2)的1段抽汽 進口相連接;余熱鍋爐高壓省煤器（15)的水側與1號高壓加熱器(6)的水側并聯(lián)，W分流的 方式加熱二回路主給水累(7)出口的高壓給水;余熱鍋爐低壓省煤器（16)的水側與由3號低 壓加熱器(9)、4號低壓加熱器（10)、5號低壓加熱器（11)、6號低壓加熱器（12)串聯(lián)組成的低 壓加熱器組的水側并聯(lián)，W分流的方式加熱凝結水累（13)出口的凝結水;燃氣輪機(20)的 透平壓氣機進口經(jīng)空氣濾網(wǎng)組吸入空氣，壓縮后的空氣在燃氣輪機(20)的低氮燃燒系統(tǒng)內(nèi) 與天然氣混合并充分燃燒，高溫高壓燃氣在燃氣輪機(20)的燃氣滿輪組中做功驅(qū)動燃氣輪 機側的發(fā)電機;燃氣輪機(20)的燃氣滿輪組出口的燃機尾氣，經(jīng)煙道進入包括余熱鍋爐過 熱器（14)、余熱鍋爐高壓省煤器（15)、余熱鍋爐低壓省煤器（16)的燃機余熱鍋爐的煙側入 口；燃機余熱鍋爐的煙側出口與煙畫連接或者W煙塔合一的方式由冷卻塔排煙；重型燃氣 輪機與壓水堆蒸汽輪機組成聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，利用燃氣輪機尾氣的熱量將二回路主蒸汽溫度 由272.8°C向上提升，隨壓水堆產(chǎn)汽量的不同和重型燃氣輪機投入的臺數(shù)、負荷的不同，二 回路主蒸汽溫度在272.8°C至630°C之間滑溫運行；DCS分布式控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制壓水堆 (18)、燃氣輪機(20)、汽水分離再熱器(2)、主汽再熱關斷閥（4)、1段抽汽再熱關斷閥（22)、 汽水分離再熱器旁路閥（21)、蒸汽輪機高壓缸（1)、蒸汽輪機低壓缸(3);隨壓水堆產(chǎn)汽量的 不同和重型燃氣輪機投入的臺數(shù)及負荷的不同，二回路主蒸汽溫度在272.8°C至630°C之間 滑溫運行。
[0016] 發(fā)明的有益效果：
[0017] ?壓水堆蒸汽輪機由濕蒸汽汽輪機轉變?yōu)橹髡羝麥囟仍?72.8°C至630°C之間滑 溫運行的蒸汽輪機，在高主汽溫度工況，大幅度提高了壓水堆蒸汽輪機主蒸汽的進口洽值， 各透平級的內(nèi)效率也顯著提高，在相同進口質(zhì)量流量的條件下，大幅度提高了壓水堆蒸汽 輪機的有效洽降，輸出軸功率大幅度增加；
[0018] ?在高主汽溫度工況，蒸汽輪機高壓缸各透平級消除水蝕風險，安全性明顯提高；
[0019] ?在高主汽溫度工況，蒸汽輪機低壓缸大部分透平級消除水蝕風險，安全性明顯 提高，末級葉片和末前級葉片濕度顯著減小，安全性、經(jīng)濟性明顯提高；
[0020] ?由于末級葉片和末前級葉片濕度顯著減小，安全性可控，提供了進一步降低低 壓缸排汽背壓，提高燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的熱效率的空間；
[0021] ?余熱鍋爐高壓省煤器（15)和余熱鍋爐低壓省煤器（16)的設置使余熱鍋爐過熱 器(14)出口的煙氣余熱得到充分的利用，排煙溫度可W降到45°C或者更低，排擠出來的1段 抽汽、3段抽汽、4段抽汽、5段抽汽、6段抽汽可W在蒸汽輪機低壓缸(3)內(nèi)繼續(xù)做功，轉換為 有用的軸功率；
[0022] ?依托本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)可W設計、制造單軸出力 2000MW或更高出力的半轉速(180化pm或者1500巧m)巨型蒸汽輪機；
[0023] ?依托本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)可W設計、制造單臺容量 2200MVA或更高容量的半轉速(180化pm或者1500巧m)巨型汽輪發(fā)電機；
[0024] ?依托本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)可W設計、制造大、中型空 冷發(fā)電機組，適用于內(nèi)陸缺水地區(qū)；
[0025] ?小功率燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)適用于全電推進的大型艦艇和 民用船舶；
[0026] ?本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的建造成本明顯低于同容量的 獨立的壓水堆核電機組加獨立的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組；
[0027] ?本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的占地面積明顯少于同容量的 獨立的壓水堆核電機組加獨立的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組；
[0028] ?本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的碳排放量明顯少于同容量的 獨立的壓水堆核電機組加獨立的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組；
[0029] ?本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的單位裝機容量耗水量明顯少 于同容量的獨立的壓水堆核電機組加獨立的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組；
[0030] ?本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的供電量明顯大于相同核燃料 耗量的獨立壓水堆核電機組加相同天然氣耗量的獨立燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組；
[0031] ?保留汽水分離再熱器(2)，在系統(tǒng)低谷時，調(diào)停全部燃氣輪機(20)，打開主汽再 熱關斷閥(4)、1段抽汽再熱關斷閥（22)，關閉汽水分離再熱器旁路閥（21)，壓水堆蒸汽輪機 帶基本負荷運行，燃氣輪機(20)仍然具有完全、完整的日調(diào)峰能力；
[0032] ?如將壓水堆蒸汽輪機由于大幅度提高主蒸汽的進口洽值和各透平級的內(nèi)效率 顯著提高而增發(fā)的電量全部歸算到燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)，運種沒有獨立汽輪機系統(tǒng)的燃氣- 蒸汽聯(lián)合循環(huán)的凈熱效率可高達創(chuàng)記錄的65%或更高；
[0033] ?如將余熱鍋爐過熱器（14)、余熱鍋爐高壓省煤器（15)、余熱鍋爐低壓省煤器 (16)吸收的熱量全部歸算為余熱鍋爐的有效吸熱量，運種沒有蒸發(fā)器和汽包的余熱鍋爐的 熱效率(按低位發(fā)熱量計算)可高達創(chuàng)記錄的100%或更高；
[0034] ?每臺燃氣輪機(20)都有自帶的發(fā)電機，數(shù)量眾多的燃氣輪機群是最可靠的多重 保安電源，足W保證在災難情況下一回路主給水累（19)和二回路主給水累(7)的連續(xù)運行， 有效避免堆忍融化惡性事故。 (四）【附圖說明】：
[0035] 圖1為燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)圖。
[0036] 在圖1中：
[0037] 1 蒸汽輪機高壓缸、 2 汽水分離再熱器、
[0038] 3 蒸汽輪機低壓缸、 4 主汽再熱關斷閥、
[0039] 5 凝汽器、 6 1號高壓加熱器、
[0040] 7 二回路主給水累、 8 除氧器、
[0041 ] 9 3號低壓加熱器、 10 4號低壓加熱器、
[0042] 11 5號低壓加熱器、 12 6號低壓加熱器、
[0043] 13凝結水累、 14余熱鍋爐過熱器、
[0044] 15余熱鍋爐高壓省煤器、16余熱鍋爐低壓省煤器、
[0045] 17蒸汽發(fā)生器、 18壓水堆、
[0046] 19 -回路主給水累、 20燃氣輪機、
[0047] 21汽水分離再熱器旁路閥、22 1段抽汽再熱關斷閥。 (五)【具體實施方式】：
[004引實施例1:
[0049] 現(xiàn)結合圖-臺AP1000的壓水堆、蒸汽發(fā)生器，重新設計的蒸汽輪機發(fā)電機組與 3臺H級燃氣輪機和配套的余熱鍋爐為例說明實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選方式。
[0050] 本發(fā)明燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)包括蒸汽輪機高壓缸（1)、汽水分 離再熱器(2)、蒸汽輪機低壓缸(3)、主汽再熱關斷閥(4)、凝汽器巧）、1號高壓加熱器(6)、二 回路主給水累（7)、除氧器（8)、3號低壓加熱器（9)、4號低壓加熱器（10)、5號低壓加熱器 (11)、6號低壓加熱器（12)、凝結水累（13)、余熱鍋爐過熱器（14)、余熱鍋爐高壓省煤器 (15)、余熱鍋爐低壓省煤器（16)、蒸汽發(fā)生器（17)、壓水堆（18)、一回路主給水累（19)、燃氣 輪機(20)、汽水分離再熱器旁路閥（21)、1段抽汽再熱關斷閥（22)、DCS分布式控制系統(tǒng);壓 水堆（18)中核燃料棒產(chǎn)生的熱量經(jīng)循環(huán)的一回路壓力水在蒸汽發(fā)生器（17)中產(chǎn)生二回路 飽和蒸汽;蒸汽發(fā)生器（17)的飽和蒸汽出口與余熱鍋爐過熱器（14)的蒸汽進口相連接;余 熱鍋爐過熱器（14)的蒸汽出口經(jīng)主汽口、調(diào)速汽口與蒸汽輪機高壓缸（1)的進口相連接;余 熱鍋爐過熱器（14)的蒸汽出口經(jīng)主汽再熱關斷閥（4)與汽水分離再熱器(2)的主蒸汽進口 相連接;高壓缸的1段抽汽出口經(jīng)1段抽汽再熱關斷閥（22)與汽水分離再熱器(2)的1段抽汽 進口相連接;余熱鍋爐高壓省煤器（15)的水側與1號高壓加熱器(6)的水側并聯(lián)，W分流的 方式加熱二回路主給水累(7)出口的高壓給水;余熱鍋爐低壓省煤器（16)的水側與由3號低 壓加熱器(9)、4號低壓加熱器（10)、5號低壓加熱器（11)、6號低壓加熱器（12)串聯(lián)組成的低 壓加熱器組的水側并聯(lián)，W分流的方式加熱凝結水累（13)出口的凝結水;燃氣輪機(20)的 透平壓氣機進口經(jīng)空氣濾網(wǎng)組吸入空氣，壓縮后的空氣在燃氣輪機(20)的低氮燃燒系統(tǒng)內(nèi) 與天然氣混合并充分燃燒，高溫高壓燃氣在燃氣輪機(20)的燃氣滿輪組中做功驅(qū)動燃氣輪 機側的發(fā)電機;燃氣輪機(20)的燃氣滿輪組出口的燃機尾氣，經(jīng)煙道進入包括余熱鍋爐過 熱器（14)、余熱鍋爐高壓省煤器（15)、余熱鍋爐低壓省煤器（16)的燃機余熱鍋爐的煙側入 口；燃機余熱鍋爐的煙側出口與煙畫連接或者W煙塔合一的方式由冷卻塔排煙；重型燃氣 輪機與壓水堆蒸汽輪機組成聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，利用燃氣輪機尾氣的熱量將二回路主蒸汽溫度 由272.8°C向上提升，隨壓水堆產(chǎn)汽量的不同和重型燃氣輪機投入的臺數(shù)、負荷的不同，二 回路主蒸汽溫度在272.8°C至630°C之間滑溫運行；DCS分布式控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制壓水堆 (18)、燃氣輪機(20)、汽水分離再熱器(2)、主汽再熱關斷閥（4)、1段抽汽再熱關斷閥（22)、 汽水分離再熱器旁路閥（21)、蒸汽輪機高壓缸（1)、蒸汽輪機低壓缸(3);隨壓水堆產(chǎn)汽量的 不同和重型燃氣輪機投入的臺數(shù)及負荷的不同，二回路主蒸汽溫度在272.8°C至630°C之間 滑溫運行。
[0051 ]蒸汽輪機高壓缸（1)雙流、切向進汽，15(K)rpm或者1800巧m，其通流能力按最高進 汽溫度和最高質(zhì)量流量同時達到進行設計;蒸汽輪機高壓缸(1)的轉子、高溫進汽室、噴嘴、 動葉使用的材料滿足最高進汽溫度下連續(xù)運行的要求;蒸汽輪機高壓缸（1)的轉子、噴嘴、 動葉的強度滿足最高進汽溫度和最高質(zhì)量流量同時達到時對材料的要求，并有足夠的安全 裕量。
[0052] 蒸汽輪機低壓缸(3)按工作背壓不同由3臺或者4臺同軸的雙流、切向進汽的低壓 缸組成；15(K)巧m或者1800巧m;蒸汽輪機低壓缸(3)的進汽溫度在343.5 °C至253.6 °C區(qū)間內(nèi) 滑溫運行;蒸汽輪機低壓缸(3)的最大通流能力按進汽溫度343.5°C設計；當燃氣輪機(20) 的負荷降低，蒸汽輪機低壓缸(3)的進汽溫度降低到接近253.6°C時，打開主汽再熱關斷閥 (4)，關閉汽水分離再熱器旁路閥（21)，使蒸汽輪機低壓缸(3)的進汽溫度不低于253.6°C; 當燃氣輪機(20)負荷到0,打開1段抽汽再熱關斷閥（22)。
[0053] 燃氣輪機(20)由3臺H級燃氣輪機組成;3臺H級燃氣輪機別驅(qū)動各自的發(fā)電機;3臺 H級燃氣輪機的燃氣滿輪組出口的燃機尾氣排入同一臺余熱鍋爐;燃氣輪機(20)另一優(yōu)選 方式由6臺F級燃氣輪機組成;燃氣輪機(20)另一優(yōu)選方式由4臺G級燃氣輪機組成。
[0054] 汽水分離再熱器(2)由6臺/8臺汽水分離再熱器組成，即每一根低壓缸進汽導汽管 配置一臺汽水分離再熱器。
[0055] 每一臺汽水分離再熱器配置有相應的主汽再熱關斷閥、1段抽汽再熱關斷閥和汽 水分離再熱器旁路閥；當汽水分離再熱器旁路閥打開時汽水分離再熱器的進、出口壓差不 超過15k化。
[0056] 燃機余熱鍋爐包括余熱鍋爐過熱器（14)、余熱鍋爐高壓省煤器（15)、余熱鍋爐低 壓省煤器（16);邸式布置;余熱鍋爐過熱器（14)由高溫、中溫、低溫3段過熱器受熱面組成， 與煙氣流程呈逆流布置;余熱鍋爐高壓省煤器系統(tǒng)配置有相應的調(diào)節(jié)閥口組，用于調(diào)節(jié)余 熱鍋爐高壓省煤器(15)的水側與1號高壓加熱器(6)的水側的流量分配;余熱鍋爐低壓省煤 器系統(tǒng)配置有相應的調(diào)節(jié)閥口組，用于調(diào)節(jié)余熱鍋爐低壓省煤器（16)的水側與由3號低壓 加熱器(9)、4號低壓加熱器（10)、5號低壓加熱器（11)、6號低壓加熱器（12)串聯(lián)組成的低壓 加熱器組的水側的流量分配。
【主權項】
1. 一種燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：包括蒸汽輪機高壓缸 (1)、汽水分離再熱器(2)、蒸汽輪機低壓缸(3)、主汽再熱關斷閥(4)、凝汽器(5)、1號高壓加 熱器(6)、二回路主給水栗(7)、除氧器(8)、3號低壓加熱器(9)、4號低壓加熱器（10)、5號低 壓加熱器（11)、6號低壓加熱器（12)、凝結水栗（13)、余熱鍋爐過熱器（14)、余熱鍋爐高壓省 煤器（15)、余熱鍋爐低壓省煤器（16)、蒸汽發(fā)生器（17)、壓水堆（18)、一回路主給水栗（19)、 燃氣輪機(20)、汽水分離再熱器旁路閥（21)、1段抽汽再熱關斷閥（22)、DCS分布式控制系 統(tǒng);壓水堆（18)中核燃料棒產(chǎn)生的熱量經(jīng)循環(huán)的一回路壓力水在蒸汽發(fā)生器（17)中產(chǎn)生二 回路飽和蒸汽；蒸汽發(fā)生器（17)的飽和蒸汽出口與余熱鍋爐過熱器（14)的蒸汽進口相連 接;余熱鍋爐過熱器（14)的蒸汽出口經(jīng)主汽門、調(diào)速汽門與蒸汽輪機高壓缸（1)的進口相連 接;余熱鍋爐過熱器（14)的蒸汽出口經(jīng)主汽再熱關斷閥（4)與汽水分離再熱器(2)的主蒸汽 進口相連接;高壓缸的1段抽汽出口經(jīng)1段抽汽再熱關斷閥（22)與汽水分離再熱器(2)的1段 抽汽進口相連接;余熱鍋爐高壓省煤器（15)的水側與1號高壓加熱器(6)的水側并聯(lián)，以分 流的方式加熱二回路主給水栗(7)出口的高壓給水;余熱鍋爐低壓省煤器(16)的水側與由3 號低壓加熱器(9)、4號低壓加熱器（10)、5號低壓加熱器（11)、6號低壓加熱器（12)串聯(lián)組成 的低壓加熱器組的水側并聯(lián)，以分流的方式加熱凝結水栗（13)出口的凝結水；燃氣輪機 (20)的透平壓氣機進口經(jīng)空氣濾網(wǎng)組吸入空氣，壓縮后的空氣在燃氣輪機(20)的低氮燃燒 系統(tǒng)內(nèi)與天然氣混合并充分燃燒，高溫高壓燃氣在燃氣輪機(20)的燃氣渦輪組中做功驅(qū)動 燃氣輪機側的發(fā)電機;燃氣輪機(20)的燃氣渦輪組出口的燃機尾氣，經(jīng)煙道進入包括余熱 鍋爐過熱器（14)、余熱鍋爐高壓省煤器（15)、余熱鍋爐低壓省煤器（16)的燃機余熱鍋爐的 煙側入口；燃機余熱鍋爐的煙側出口與煙囪連接或者以煙塔合一的方式由冷卻塔排煙；重 型燃氣輪機與壓水堆蒸汽輪機組成聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，利用燃氣輪機尾氣的熱量將二回路主蒸 汽溫度由272.8°C向上提升，隨壓水堆產(chǎn)汽量的不同和重型燃氣輪機投入的臺數(shù)、負荷的不 同，二回路主蒸汽溫度在272.8°C至630°C之間滑溫運行;DCS分布式控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制壓水 堆（18)、燃氣輪機（20)、汽水分離再熱器（2)、主汽再熱關斷閥（4)、1段抽汽再熱關斷閥 (22)、汽水分離再熱器旁路閥（21)、蒸汽輪機高壓缸（1)、蒸汽輪機低壓缸(3);隨壓水堆產(chǎn) 汽量的不同和重型燃氣輪機投入的臺數(shù)及負荷的不同，二回路主蒸汽溫度在272.8°C至630 °(：之間滑溫運行。2. 根據(jù)權利要求1所述的燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征是所述的蒸 汽輪機高壓缸（1)為雙流、切向進汽，1500rpm或者1800rpm，其通流能力按最高進汽溫度和 最高質(zhì)量流量同時達到進行設計;蒸汽輪機高壓缸(1)的轉子、高溫進汽室、噴嘴、動葉使用 的材料滿足最高進汽溫度下連續(xù)運行的要求;蒸汽輪機高壓缸（1)的轉子、噴嘴、動葉的強 度滿足最高進汽溫度和最高質(zhì)量流量同時達到時對材料的要求，并有足夠的安全裕量。3. 根據(jù)權利要求1所述的燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征是所述的蒸 汽輪機低壓缸（3)按工作背壓不同由3臺或者4臺同軸的雙流、切向進汽的低壓缸組成； 1500rpm或者1800rpm;蒸汽輪機低壓缸（3)的進汽溫度在343.5°C至253.6°C區(qū)間內(nèi)滑溫運 行;蒸汽輪機低壓缸(3)的最大通流能力按進汽溫度343.5°C設計；當燃氣輪機(20)的負荷 降低，蒸汽輪機低壓缸(3)的進汽溫度降低到接近253.6°C時，打開主汽再熱關斷閥（4)，關 閉汽水分離再熱器旁路閥（21)，使蒸汽輪機低壓缸(3)的進汽溫度不低于253.6°C;當燃氣 輪機(20)負荷到0,打開1段抽汽再熱關斷閥（22)。4. 根據(jù)權利要求1所述的燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征是所述的燃 氣輪機(20)由3臺Η級燃氣輪機組成;3臺Η級燃氣輪機別驅(qū)動各自的發(fā)電機;3臺Η級燃氣輪 機的燃氣渦輪組出口的燃機尾氣排入同一臺余熱鍋爐;燃氣輪機(20)另一優(yōu)選方式由6臺F 級燃氣輪機組成;燃氣輪機(20)另一優(yōu)選方式由4臺G級燃氣輪機組成。5. 根據(jù)權利要求1所述的燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征是所述的汽 水分離再熱器(2)由6臺/8臺汽水分離再熱器組成，即每一根低壓缸進汽導汽管配置一臺汽 水分離再熱器。6. 根據(jù)權利要求1所述的燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征是所述的每 一臺汽水分離再熱器配置有相應的主汽再熱關斷閥、1段抽汽再熱關斷閥和汽水分離再熱 器旁路閥；當汽水分離再熱器旁路閥打開時汽水分離再熱器的進、出口壓差不超過15kPa。7. 根據(jù)權利要求1所述的燃氣輪機壓水堆蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征是所述的燃 機余熱鍋爐包括余熱鍋爐過熱器（14)、余熱鍋爐高壓省煤器（15)、余熱鍋爐低壓省煤器 (16);臥式布置;余熱鍋爐過熱器（14)由高溫、中溫、低溫3段過熱器受熱面組成，與煙氣流 程呈逆流布置;余熱鍋爐高壓省煤器系統(tǒng)配置有相應的調(diào)節(jié)閥門組，用于調(diào)節(jié)余熱鍋爐高 壓省煤器(15)的水側與1號高壓加熱器(6)的水側的流量分配;余熱鍋爐低壓省煤器系統(tǒng)配 置有相應的調(diào)節(jié)閥門組，用于調(diào)節(jié)余熱鍋爐低壓省煤器（16)的水側與由3號低壓加熱器 (9)、4號低壓加熱器（10)、5號低壓加熱器（11)、6號低壓加熱器（12)串聯(lián)組成的低壓加熱器 組的水側的流量分配。
【文檔編號】F02C6/00GK106050419SQ201610458572
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】章禮道
【申請人】章禮道