采用抽背式汽輪機(jī)的熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種采用抽背式汽輪機(jī)的熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)，采用抽背式汽輪機(jī)回收熱電廠供熱抽汽的余壓進(jìn)行發(fā)電，用抽背式汽輪機(jī)的抽汽及排汽分別供給高溫及低溫段熱網(wǎng)加熱器，組成供熱蒸汽余壓回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)可高效利用供熱抽汽的熱能，增加供熱機(jī)組的發(fā)電量，提高其經(jīng)濟(jì)效益，可使機(jī)組煤耗率明顯降低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益及節(jié)能減排效果。該系統(tǒng)簡單、節(jié)約場地，投資小，用于改造現(xiàn)有供熱機(jī)組投資回收期短。該系統(tǒng)所需設(shè)備均有成熟的產(chǎn)品，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小。
【專利說明】采用抽背式汽輪機(jī)的熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)，特別涉及一種采用抽背式汽輪機(jī) 的熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 供熱機(jī)組將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為高品位的熱能用以發(fā)電，同時(shí)將已在供熱式汽輪 機(jī)中做了功后的低品位熱能對(duì)外供熱，從而實(shí)現(xiàn)熱能的梯級(jí)利用，提高能源利用效率。截 止2009年底，我國的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組裝機(jī)容量已達(dá)到9059萬千瓦，占我國總電力裝機(jī)容量的 10%以上，同時(shí)由于國家相關(guān)政策的支持，我國熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。開展供熱機(jī) 組的節(jié)能技術(shù)研究，提高能源利用率，對(duì)火電行業(yè)的節(jié)能減排有重要意義。
[0003] 目前我國新建以及由凝汽式機(jī)組改建的大型供熱機(jī)組主要以200麗及300麗抽 凝機(jī)組為主，其供熱抽汽來自中、低壓缸之間的導(dǎo)汽管，通過安裝在導(dǎo)汽管上的蝶閥進(jìn)行調(diào) 節(jié)，供熱抽汽壓力為〇. 5MPa左右，足以驅(qū)動(dòng)供、回水溫度為130°C /70°C的熱網(wǎng)系統(tǒng)。但由 于供回水溫差以及熱網(wǎng)循環(huán)水量均很大，直接進(jìn)行加熱將產(chǎn)生很大的不可逆損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高效利用供熱抽汽的熱能，增加供熱機(jī)組的發(fā)電 量，提高其經(jīng)濟(jì)效益，使機(jī)組煤耗率明顯降低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益及節(jié)能減排效果的采用 抽背式汽輪機(jī)的熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：包括與供熱抽汽管路相連的背壓式 汽輪機(jī)，背壓式汽輪機(jī)的排汽口與低溫段熱網(wǎng)加熱器放熱側(cè)入口相連，低溫段熱網(wǎng)加熱器 疏水從低溫段熱網(wǎng)加熱器放熱側(cè)出口經(jīng)管路返回?zé)崃ο到y(tǒng)，低溫段熱網(wǎng)加熱器的吸熱側(cè)的 入口經(jīng)管路與熱網(wǎng)回水相連，低溫段熱網(wǎng)加熱器的吸熱側(cè)的出口經(jīng)管路與熱網(wǎng)供水相連；
[0006] 所述的低溫段熱網(wǎng)加熱器的吸熱側(cè)出口與熱網(wǎng)供水管路上還并聯(lián)有高溫段熱網(wǎng) 加熱器，背壓式汽輪機(jī)抽汽口經(jīng)管路及安裝在管路上的進(jìn)汽閥與高溫段熱網(wǎng)加熱器放熱側(cè) 入口相連，高溫段熱網(wǎng)加熱器放熱側(cè)出口經(jīng)管路與低溫段熱網(wǎng)加熱器放熱側(cè)相連，其中高 溫段熱網(wǎng)加熱器的吸熱側(cè)入口、出口分別安裝有進(jìn)水閥和出水閥，且在進(jìn)水閥與出水閥之 間的管路上還安裝有旁路閥門。
[0007] 所述的高溫段熱網(wǎng)加熱器的吸熱側(cè)出口與熱網(wǎng)供水管路上還并聯(lián)有尖峰加熱器， 尖峰加熱器放熱側(cè)入口經(jīng)管路及安裝在管路上的進(jìn)汽閥與供熱抽汽相連，尖峰加熱器放熱 側(cè)出口經(jīng)管路與高溫段熱網(wǎng)加熱器放熱側(cè)相連通，尖峰加熱器的吸熱側(cè)入口、出口分別安 裝有進(jìn)水閥和出水閥，且在進(jìn)水閥與出水閥之間的管路上還安裝有旁路閥門。
[0008] 所述的熱網(wǎng)回水管路上還安裝有熱網(wǎng)循環(huán)水泵。
[0009] 所述的低溫段熱網(wǎng)加熱器放熱側(cè)出口安裝有熱井，熱井經(jīng)管路及安裝有該管路上 的疏水泵返回?zé)崃ο到y(tǒng)。
[0010] 當(dāng)熱負(fù)荷大時(shí)，熱網(wǎng)回水依次進(jìn)入低溫段熱網(wǎng)加熱器、高溫段熱網(wǎng)加熱器、尖峰加 熱器受熱。當(dāng)熱負(fù)荷小時(shí)，熱網(wǎng)回水依次進(jìn)入低溫段熱網(wǎng)加熱器、高溫段熱網(wǎng)加熱器受熱。 [0011] 本發(fā)明采用抽背式汽輪機(jī)回收熱電廠供熱抽汽的余壓進(jìn)行發(fā)電，用抽背式汽輪機(jī) 的抽汽及排汽分別供給高溫及低溫段熱網(wǎng)加熱器，組成供熱蒸汽余壓回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)可 高效利用供熱抽汽的熱能，增加供熱機(jī)組的發(fā)電量，提高其經(jīng)濟(jì)效益，可使機(jī)組煤耗率明顯 降低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益及節(jié)能減排效果。
[0012] 與現(xiàn)有的供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：
[0013] (1)提高供熱機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的效果顯著，節(jié)能減排效益大；
[0014] (2)系統(tǒng)簡單、節(jié)約場地，投資小，用于改造現(xiàn)有供熱機(jī)組投資回收期短；
[0015] (3)所需設(shè)備均有成熟的產(chǎn)品，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018] 參見圖1，本發(fā)明包括與供熱抽汽管路相連的背壓式汽輪機(jī)1，背壓式汽輪機(jī)1的 排汽口與低溫段熱網(wǎng)加熱器2放熱側(cè)入口相連，低溫段熱網(wǎng)加熱器2放熱側(cè)出口安裝有熱 井15,低溫段熱網(wǎng)加熱器2的疏水通過熱井15經(jīng)管路及安裝有該管路上的疏水泵5返回?zé)?力系統(tǒng)，低溫段熱網(wǎng)加熱器2的吸熱側(cè)的入口經(jīng)管路及安裝在管路上的熱網(wǎng)循環(huán)水泵6與 熱網(wǎng)回水相連，低溫段熱網(wǎng)加熱器2的吸熱側(cè)的出口經(jīng)管路與熱網(wǎng)供水相連；
[0019] 所述的低溫段熱網(wǎng)加熱器2的吸熱側(cè)出口與熱網(wǎng)供水管路上還并聯(lián)有高溫段熱 網(wǎng)加熱器3和尖峰加熱器4,背壓式汽輪機(jī)1抽汽口經(jīng)管路及安裝在管路上的進(jìn)汽閥7與高 溫段熱網(wǎng)加熱器3放熱側(cè)入口相連，高溫段熱網(wǎng)加熱器3放熱側(cè)出口經(jīng)管路與低溫段熱網(wǎng) 加熱器2放熱側(cè)相連，其中高溫段熱網(wǎng)加熱器3的吸熱側(cè)入口、出口分別安裝有進(jìn)水閥8和 出水閥9,且在進(jìn)水閥8與出水閥9之間的管路上還安裝有旁路閥門10 ;
[0020] 所述的尖峰加熱器4放熱側(cè)入口經(jīng)管路及安裝在管路上的進(jìn)汽閥11與供熱抽汽 相連，尖峰加熱器4放熱側(cè)出口經(jīng)管路與高溫段熱網(wǎng)加熱器3放熱側(cè)相連通，尖峰加熱器4 的吸熱側(cè)入口、出口分別安裝有進(jìn)水閥12和出水閥13,且在進(jìn)水閥12與出水閥13之間的 管路上還安裝有旁路閥門14。
[0021] 供熱抽汽首先進(jìn)入抽背式汽輪機(jī)1進(jìn)行發(fā)電，抽背式汽輪機(jī)1的排汽進(jìn)入低溫段 熱網(wǎng)加熱器2加熱熱網(wǎng)回水。低溫段熱網(wǎng)加熱器2的疏水進(jìn)入熱井15,再經(jīng)過疏水泵5送 回?zé)犭姀S回?zé)嵯到y(tǒng)；
[0022] 抽背式汽輪機(jī)1的抽汽經(jīng)進(jìn)汽閥7進(jìn)入高溫段熱網(wǎng)加熱器3加熱熱網(wǎng)回水。高溫 段熱網(wǎng)加熱器3的疏水自流進(jìn)入低溫段熱網(wǎng)加熱器2 ;
[0023] 供熱抽汽經(jīng)進(jìn)汽閥11進(jìn)入尖峰加熱器4加熱熱網(wǎng)回水。尖峰加熱器4的疏水自 流進(jìn)入高溫段熱網(wǎng)加熱器3;
[0024] 熱網(wǎng)回水由熱網(wǎng)循環(huán)水泵6升壓后依次進(jìn)入低溫段熱網(wǎng)加熱器2、高溫段熱網(wǎng)加 熱器3及尖峰加熱器4進(jìn)行加熱，然后供給供暖用戶。
[0025] 高溫段熱網(wǎng)加熱器3進(jìn)汽管路及進(jìn)出水管路上分別設(shè)置進(jìn)汽閥7、進(jìn)水閥8及出 水閥9。尖峰加熱器4的進(jìn)汽管路及進(jìn)出水管路上分別設(shè)置進(jìn)汽閥11、進(jìn)水閥12及出水閥 13 ；
[0026] 低溫段熱網(wǎng)加熱器2下部設(shè)置熱井15以保證疏水泵5的安全運(yùn)行。
[0027] 在該系統(tǒng)中供熱抽汽首先進(jìn)入抽背壓式汽輪機(jī)1進(jìn)行發(fā)電，抽背壓式汽輪機(jī)1的 排汽進(jìn)入低溫段熱網(wǎng)加熱器2、抽背壓式汽輪機(jī)1的抽汽進(jìn)入高溫段熱網(wǎng)加熱器3以加熱熱 網(wǎng)循環(huán)水向外供熱。為降低系統(tǒng)投資、保證尖峰負(fù)荷下的供暖要求，系統(tǒng)設(shè)置了尖峰熱網(wǎng)加 熱器4。
[0028] 在熱網(wǎng)需要的供水溫度較低時(shí)，運(yùn)行低溫段熱網(wǎng)加熱器2即可滿足供暖要求；當(dāng) 熱網(wǎng)需要的供水溫度較高時(shí)，同時(shí)運(yùn)行低溫段熱網(wǎng)加熱器2、高溫段熱網(wǎng)加熱器3 ;當(dāng)熱網(wǎng) 需要的供水溫度要求很高時(shí)，同時(shí)運(yùn)行低溫段熱網(wǎng)加熱器2、高溫段熱網(wǎng)加熱器3與尖峰加 熱器4。為實(shí)現(xiàn)不同供水溫度下的切換，高溫段熱網(wǎng)加熱器3及尖峰加熱器4均設(shè)置了進(jìn)汽 閥、進(jìn)水閥及出水閥。
[0029] 由于低溫段熱網(wǎng)加熱器2內(nèi)的壓力較低，為保證疏水泵5的安全運(yùn)行，在低溫段熱 網(wǎng)加熱器2的底部設(shè)置了熱井15。高溫段熱網(wǎng)加熱器3及尖峰加熱器4運(yùn)行時(shí)，由于其汽 側(cè)壓力較高，其疏水可通過圖1所示系統(tǒng)逐級(jí)自流，最后進(jìn)入低溫段熱網(wǎng)加熱器2并通過疏 水泵5進(jìn)行回收。
[0030] 對(duì)某300麗供熱機(jī)組的額定供暖工況計(jì)算表明，當(dāng)熱網(wǎng)供回水溫度分別為130°C 及70°C之時(shí)，考慮高溫段熱網(wǎng)加熱器3端差為8°C、低溫段熱網(wǎng)加熱器2端差為8°C，熱網(wǎng) 循環(huán)水在低溫段熱網(wǎng)加熱器2、高溫段熱網(wǎng)加熱器3及尖峰加熱器4中的溫升分別取25°C、 20°C及15°C，此時(shí)通過抽背式汽輪機(jī)的蒸汽流量為480t/h，其發(fā)電功率可達(dá)到35麗，可使 該300麗供熱機(jī)組的發(fā)電煤耗率下降20gAkW *h)以上；以每年運(yùn)行150天計(jì)算，抽背式汽 輪機(jī)可發(fā)電約1. 〇億度/年，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1. 5萬噸/年，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
【權(quán)利要求】
1. 一種采用抽背式汽輪機(jī)的熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)，其特征在于：包括與供熱 抽汽管路相連的背壓式汽輪機(jī)（1)，背壓式汽輪機(jī)（1)的排汽口與低溫段熱網(wǎng)加熱器（2)放 熱側(cè)入口相連，低溫段熱網(wǎng)加熱器（2)的疏水從低溫段熱網(wǎng)加熱器（2)放熱側(cè)出口經(jīng)管路 返回?zé)崃ο到y(tǒng)，低溫段熱網(wǎng)加熱器（2)的吸熱側(cè)的入口經(jīng)管路與熱網(wǎng)回水相連，低溫段熱 網(wǎng)加熱器（2)的吸熱側(cè)的出口經(jīng)管路與熱網(wǎng)供水相連； 所述的低溫段熱網(wǎng)加熱器（2)的吸熱側(cè)出口與熱網(wǎng)供水管路上還并聯(lián)有高溫段熱網(wǎng) 加熱器（3)，背壓式汽輪機(jī)（1)抽汽口經(jīng)管路及安裝在管路上的進(jìn)汽閥（7)與高溫段熱網(wǎng) 加熱器（3)放熱側(cè)入口相連，高溫段熱網(wǎng)加熱器（3)放熱側(cè)出口經(jīng)管路與低溫段熱網(wǎng)加熱 器（2)的放熱側(cè)相連，其中高溫段熱網(wǎng)加熱器（3)的吸熱側(cè)的入口、出口分別安裝有進(jìn)水閥 (8)和出水閥（9)，且在進(jìn)水閥（8)與出水閥（9)之間的管路上還安裝有旁路閥門（10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用抽背式汽輪機(jī)的熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)，其特征 在于：所述的高溫段熱網(wǎng)加熱器（3)的吸熱側(cè)出口與熱網(wǎng)供水管路上還并聯(lián)有尖峰加熱器 (4)，尖峰加熱器（4)放熱側(cè)入口經(jīng)管路及安裝在管路上的進(jìn)汽閥（11)與供熱抽汽管路相 連，尖峰加熱器（4)放熱側(cè)出口經(jīng)管路與高溫段熱網(wǎng)加熱器（3)的放熱側(cè)相連通，尖峰加熱 器⑷的吸熱側(cè)入口、出口分別安裝有進(jìn)水閥（12)和出水閥（13)，且在進(jìn)水閥（12)與出水 閥（13)之間的管路上還安裝有旁路閥門（14)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用抽背式汽輪機(jī)的熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)，其特征 在于：所述的熱網(wǎng)回水管路上還安裝有熱網(wǎng)循環(huán)水泵（6)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用抽背式汽輪機(jī)的熱電廠供熱抽汽余壓利用系統(tǒng)，其特征 在于：所述的低溫段熱網(wǎng)加熱器（2)放熱側(cè)出口經(jīng)管路與熱力系統(tǒng)相連通。
【文檔編號(hào)】F01K17/02GK104100313SQ201410314351
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】劉繼平, 邢秦安, 嚴(yán)俊杰, 種道彤, 劉明, 王進(jìn)仕, 陳偉雄 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)