燃气蒸汽联合系统及其运行控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于能源领域，具体涉及一种燃气蒸汽联合系统及其运行控制方法。
【背景技术】
[0002]燃气蒸汽联合系统的运行工况是根据其负荷状态实时调整的，由于负荷的变化，燃气蒸汽联合系统往往不能满负荷发电，低负荷时燃气蒸汽联合系统效率相对较低。
[0003]目前提高蒸汽循环效率主要途径为增加蒸汽轮机的进汽参数从而提高蒸汽轮机的做功效率，然而，选择更高压力和更高温度的蒸汽轮机和余热锅炉，大幅度增加了电厂初投资，回收期较长，无论是新建机组还是老机组改造，都不利于推广。
【发明内容】
[0004]基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种燃气蒸汽联合系统及其运行控制方法，热效率高，设备造价低。
[0005]其技术方案如下:
[0006]—种燃气蒸汽联合系统，包括:燃气机组，所述燃气机组包括燃气轮机;蒸汽循环回路，所述蒸汽循环回路上设有余热锅炉、蒸汽轮机、凝汽器、以及凝结水加热器，所述余热锅炉内设有余热烟道，凝结水加热器安装于所述余热烟道内，从所述凝结水加热器至所述余热锅炉的管路上、所述凝结水加热器的管路上、或者所述余热锅炉内的管路上设有第一抽水口、以及第二抽水口，从所述凝汽器至所述凝结水加热器的管路上、或者所述凝结水加热器的管路上设有第一补水口、以及第二补水口 ；空气预热器，所述空气预热器具有相互配合的第一换热通道和第二换热通道;燃料预热器，所述燃料预热器具有相配合的第三换热通道和第四换热通道;其中，所述余热烟道与所述燃气轮机的烟气出口对接，所述第一换热通道的进口与所述第一抽水口对接，所述第一换热通道的出口与所述第一补水口对接，所述第二换热通道的进口与空气源对接，所述第二换热通道的出口与所述燃气轮机的空气进口对接;所述第三换热通道的进口、出口分别与所述第二抽水口、所述第二补水口对接，所述第四换热通道的进口与燃气源对接，所述第四换热通道的出口与所述燃气轮机的燃料进口对接。
[0007]在其中一个实施例中，所述凝结水加热器与所述空气预热器之间设有流量阀。
[0008]在其中一个实施例中，所述凝结水加热器与所述燃料预热器之间设有调节阀。
[0009]在其中一个实施例中，所述燃气轮机的空气进口设有温度传感器;或/和，所述燃气轮机的燃料进口设有温度传感器。
[0010]在其中一个实施例中，在所述余热烟道内的烟气流动方向上，所述凝结水加热器为所述余热烟道内的最末一级换热器。
[0011]在其中一个实施例中，从所述第一抽水口进入所述空气预热器的给水的温度为701至901;或者，从所述第二抽水口进入所述燃料预热器的给水的温度为70°C至90°C。
[0012]—种燃气蒸汽联合系统，包括:燃气机组，所述燃气机组包括燃气轮机;蒸汽循环回路，所述蒸汽循环回路上设有余热锅炉、蒸汽轮机、所述余热锅炉内设有余热烟道;余热换热器、空气预热器、以及燃料预热器，所述空气预热器具有相互配合的第一换热通道和第二换热通道，所述燃料预热器具有相配合的第三换热通道和第四换热通道;其中，所述余热烟道与所述燃气轮机的烟气出口对接，所述余热烟道与所述燃气轮机的烟气出口对接，所述第一换热通道、所述第三换热通道分别与所述余热换热器对接，所述第二换热通道与所述燃气轮机的空气进口对接，所述第四换热通道与所述燃气轮机的燃料进口对接。
[0013]在其中一个实施例中，所述蒸汽循环回路上还设有至少一级蒸汽循环换热器，所述蒸汽循环换热器安装于所述余热烟道内，在所述余热烟道内的烟气流动方向上，所述余热换热器位于最末一级所述蒸汽循环换热器的下游。
[0014]一种燃气蒸汽联合系统运行控制方法，包括:燃料和空气进入燃气轮机中燃烧做功，做功后的烟气进入余热锅炉的余热烟道，并且对蒸汽循环回路的给水进行加热，给水加热后的成为水蒸气进入蒸汽轮机做功，做功后的水蒸气进入凝汽器凝结为给水，给水经过凝结水加热器回流至余热锅炉;凝结水加热器中部分给水从第一抽水口进入空气预热器的第一换热通道内，对空气换热器的第二换热通道内的空气进行预热，空气被升温，给水降温，升温后的空气进入燃气轮机燃烧，降温后的给水从第一补水口回流至凝结水加热器;凝结水加热器中部分给水从第二抽水口进入燃料预热器的第三换热通道内，对燃料换热器的第四换热通道内的燃料进行预热，燃料被升温，给水降温，升温后的燃料进入燃气轮机燃烧，降温后的给水从第二补水口回流至凝结水加热器。
[0015]在其中一个实施例中，根据温度传感器检测到的燃气轮机空气入口处空气的温度，调节流量阀，控制从第一抽水口进入空气预热器的给水流量，从而控制进入燃气轮机的空气的温度;或者，根据温度传感器检测到的燃气轮机燃料入口处燃料的温度，调节调节阀，控制从第二抽水口进入燃料预热器的给水流量，从而控制进入燃气轮机的燃料的温度。
[0016]本发明的有益效果在于:
[0017]经过凝结水加热器加热的部分给水分别进入空气预热器和燃料预热器，空气预热器对进入燃气轮机的空气预热，使空气温度升高;燃料预热器对进入燃气轮机的燃料预热，使燃料温度升高，升温后的空气和燃料进入燃气轮机燃烧做功，升温后的空气和燃料燃烧更稳定，并且燃气轮机的排气温度更高，此时增加蒸汽循环回路的给水流量，使其与燃气轮机排放的更高温度的烟气换热得到更大的蒸汽量，使更大流量的蒸汽进入蒸汽轮机做功。此时的蒸汽维持原来蒸汽压力和温度基本等蒸汽运行参数不变，这些更多的蒸汽进入蒸汽轮机做功获得更大的出力，提高整个燃气蒸汽联合系统的效率。并且，凝结水加热器安装于在余热烟道内，由于从凝结水加热器中抽取部分给水进入空气预热器，凝结水加热器中给水的流量相对于没有设置空气预热器的蒸汽循环回路给水流量增大，从而使得凝结水加热器与余热烟道内烟气交换的热量增大，烟气的排放温度降低，提高整个燃气蒸汽循环的热效率。另一方面，空气预热器不改变蒸汽循环回路的蒸汽运行参数，不需要采用耐温耐压性更好的材料，在提高热效率的同时避免大幅提高整个系统的造价。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例一的燃气蒸汽联合系统的结构示意图；
[0019]图2为本发明实施例二的燃气蒸汽联合系统的结构示意图。
[0020]附图标记说明:
[0021]100、燃气轮机，210、余热锅炉，211、余热烟道，220、蒸汽轮机，230、凝汽器，231、凝结水栗，240、凝结水加热器，300、余热换热器，310、空气预热器，320、流量阀，410、燃料预热器，420、调节阀。
【具体实施方式】
[0022]下面对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0023]实施例一
[0024]如图1所示，燃气蒸汽联合系统，包括:燃气机组、蒸汽循环回路、空气预热器310、以及燃料预热器410，燃气机组包括燃气轮机100，燃气轮机100具有燃气进口、空气进口、以及烟气出口；蒸汽循环回路上设有余热锅炉210、蒸汽轮机220、凝汽器230、以及凝结水加热器240，余热锅炉210内设有余热烟道211，凝结水加热器240安装于余热烟道211内，从凝结水加热器240至余热锅炉210的管路上、或者凝结水加热器240的管路上、或者余热锅炉210内的管路上设有第一抽水口、以及第二抽水口，从凝结水加热器240至余热锅炉210的管路上、或者凝结水加热器240的管路