一種發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，包括鍋爐、主蒸汽輪機(jī)、抽汽加熱器及發(fā)電機(jī)，所述的主蒸汽輪機(jī)汽缸上設(shè)有抽汽口，將蒸汽從抽汽口抽出，通過抽汽加熱器加熱凝結(jié)水泵的供水和鍋爐給水泵的給水，所述的將蒸汽從抽汽口抽出的蒸汽分成兩路，一路聯(lián)接到抽汽加熱器用以加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，另一路經(jīng)過背壓式膨脹機(jī)，聯(lián)接到輔助抽汽加熱器，在輔助抽汽加熱器中，被加熱的水通過水通道入口連接主汽輪機(jī)上最臨近的下一級(jí)抽汽加熱器水通道出口，而輔助抽汽加熱器水通道出口連接同一級(jí)抽汽加熱器水通道入口。本實(shí)用新型通過增加背壓汽輪機(jī)將更多的熱量轉(zhuǎn)化為功，又增加輔助抽汽加熱器以獲得更多溫度梯度，來降低抽汽加熱器汽水兩側(cè)的溫差，從而使整個(gè)熱力循環(huán)效率更高。
【專利說明】—種發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，具體地涉及一種在蒸汽輪機(jī)抽汽加熱凝結(jié)水、給水加熱系統(tǒng)中融入了蒸汽膨脹做功設(shè)備以獲取更多的蒸汽加熱梯階，降低汽水兩側(cè)溫差來提高蒸汽輪機(jī)熱循環(huán)效率的發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，使用燃料的蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，一般由蒸汽發(fā)生裝置、主蒸汽輪機(jī)、抽汽加熱裝置、以及發(fā)電機(jī)組成。該發(fā)電系統(tǒng)的主要設(shè)備包括鍋爐、主蒸汽輪機(jī)、抽汽加熱裝置和主發(fā)電機(jī)等。通常蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的聯(lián)接運(yùn)行方式為，給水泵向鍋爐供水，鍋爐通過燃燒燃料將給水蒸發(fā)加熱成過熱蒸汽，從鍋爐用管道將蒸汽接入主蒸汽輪機(jī)，通過在主蒸汽輪機(jī)中做功來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)向外供電。在蒸汽流過主蒸汽輪機(jī)的過程中，一部分蒸汽在做了部分功后分多級(jí)從主蒸汽輪機(jī)中抽出，利用蒸汽凝結(jié)放熱來加熱給鍋爐供水的溫度，利用分級(jí)抽汽的凝結(jié)熱來加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，級(jí)數(shù)越多則汽水兩側(cè)溫差可以越小熱循環(huán)效率越高。在低壓抽汽加熱器(簡(jiǎn)稱低加)加熱凝結(jié)水，在除氧器中對(duì)凝結(jié)水加熱并除氧，在高壓抽汽加熱器中(簡(jiǎn)稱高加)加熱鍋爐給水，以此來減少鍋爐的燃料消耗，提高電廠的熱循環(huán)效率。其余蒸汽在蒸汽輪機(jī)中做完功后，流入凝汽器后被冷卻成凝結(jié)水，該凝結(jié)水由凝結(jié)水泵抽出加壓，經(jīng)低壓加熱器和除氧器增溫除氧，再由給水泵加壓輸送給鍋爐，從而完成了汽輪機(jī)發(fā)電的熱力循環(huán)。
[0003]在蒸汽輪機(jī)熱力循環(huán)中，為提高熱效率，設(shè)備系統(tǒng)中增加了抽汽加熱器裝置，其功效為用主蒸汽輪機(jī)做過一部分功的低階蒸汽抽出來加熱從凝汽器出來的凝結(jié)水和從除氧器出來的鍋爐給水，從而節(jié)省燃料的消耗量。在將凝結(jié)水和給水加熱到同樣溫度的前提下，從主蒸汽輪機(jī)中抽出的蒸汽與被加熱水的溫差越小，電廠熱循環(huán)效率越高，這需要越多的抽汽級(jí)數(shù)越好，只是過多的抽汽級(jí)數(shù)，不但結(jié)構(gòu)上難以實(shí)現(xiàn)，而且造價(jià)過于昂貴。
[0004]如果能避免改動(dòng)主蒸汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)又能增加抽汽的階梯數(shù)，則可以使進(jìn)一步提高蒸汽輪機(jī)效率具有可操作性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)電系統(tǒng)，通過增加背壓汽輪機(jī)將更多的熱量轉(zhuǎn)化為功，以及增加輔助抽汽加熱器，以獲得更多的溫度梯度來降低抽汽加熱器汽水兩側(cè)的溫差，從而使整個(gè)熱力循環(huán)效率更高。
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)電系統(tǒng)，其包括鍋爐、主蒸汽輪機(jī)、抽汽加熱器、除氧器、凝結(jié)水泵、給水泵以及發(fā)電機(jī)，所述的給水泵通過管道向鍋爐供水，鍋爐通過燃燒燃料將給水蒸發(fā)加熱成過熱蒸汽，再通過管道將蒸汽接入主蒸汽輪機(jī)入口，并在主蒸汽輪機(jī)中做功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，主蒸汽輪機(jī)出口接凝汽器，該凝汽器將做完功的蒸汽凝結(jié)成水，再由凝結(jié)水泵加壓通過管道連接給除氧器供水，除完氧之后的水用管道接鍋爐給水泵入口，所述的主蒸汽輪機(jī)汽缸上設(shè)有抽汽口，將蒸汽從抽汽口抽出，通過抽汽加熱器加熱凝結(jié)水泵的供水和鍋爐給水泵的給水，其特征在于:所述的將蒸汽從抽汽口抽出的蒸汽分成兩路，一路聯(lián)接到抽汽加熱器用以加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，另一路經(jīng)過背壓式膨脹機(jī)，并將排汽聯(lián)接到輔助抽汽加熱器，在輔助抽汽加熱器中，被加熱的水通過水通道入口連接主汽輪機(jī)上最臨近的下一級(jí)抽汽加熱器水通道出口，而輔助抽汽加熱器水通道出口連接同一級(jí)抽汽加熱器水通道入口，來實(shí)現(xiàn)在主汽輪機(jī)同一個(gè)抽汽口進(jìn)行多級(jí)加熱凝結(jié)水或給水的目的。
[0007]在所述的主蒸汽輪機(jī)上只有單級(jí)抽汽口上加裝了背壓式膨脹機(jī)和單級(jí)輔助抽汽加熱器配置，即只有一個(gè)主蒸汽輪機(jī)的汽缸上的抽汽口抽出的蒸汽用管道分成兩路，一路先進(jìn)入一臺(tái)背壓式膨脹機(jī)做功，然后將該背壓式膨脹機(jī)的排汽接入一臺(tái)輔助抽汽加熱器來加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，另一路則進(jìn)抽汽加熱器，將輔助抽汽加熱器加熱的水再進(jìn)一步地加熱。
[0008]在所述的主蒸汽輪機(jī)擁有多級(jí)抽汽口，所述的多級(jí)抽汽口各加裝了背壓式膨脹機(jī)和輔助抽汽加熱器配置，即在主蒸汽輪機(jī)的汽缸上有多個(gè)抽汽口，每個(gè)抽汽口抽出的蒸汽用管道分別分成兩路，一路先進(jìn)入一臺(tái)背壓式膨脹機(jī)做功，然后將每個(gè)背壓式膨脹機(jī)的排汽各接入一臺(tái)輔助抽汽加熱器來加熱凝結(jié)水或鍋爐給水；另一路蒸汽則進(jìn)抽汽加熱器，將輔助抽汽加熱器加熱的水再進(jìn)一步地加熱。
[0009]所述的多級(jí)抽汽口各加裝的背壓式膨脹機(jī)其主軸相互串接，以共同拖動(dòng)一個(gè)更大的負(fù)載。
[0010]將所述的多級(jí)抽汽口各加裝的背壓式膨脹機(jī)整體化，即將其多個(gè)轉(zhuǎn)子合并成一個(gè)轉(zhuǎn)子，多個(gè)汽缸合并成一個(gè)汽缸，不同段的背壓汽輪機(jī)之間用隔板隔開，各背壓汽輪機(jī)段擁有自己獨(dú)立的進(jìn)汽口和出汽口。
[0011]所述的背壓式膨脹機(jī)為背壓式汽輪機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了由主蒸汽輪機(jī)上同一個(gè)抽汽口抽出的蒸汽，被分成一路聯(lián)接到抽汽加熱器用以加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，另一路經(jīng)過背壓式汽輪機(jī)，聯(lián)接到輔助抽汽加熱器，在輔助抽汽加熱器中，被加熱的水通道入口連接下游抽汽加熱器水通道出口，而輔助抽汽加熱器水通道出口連接同一級(jí)抽汽加熱器水通道入口。由直接抽汽和經(jīng)背壓式汽輪機(jī)降溫降壓后的抽汽組成的兩個(gè)的熱源來梯級(jí)加熱凝結(jié)水或鍋爐給水。
[0012]所述的背壓式膨脹機(jī)是螺桿式背壓膨脹機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了由主蒸汽輪機(jī)上同一個(gè)抽汽口抽出的蒸汽，被分成一路聯(lián)接到抽汽加熱器用以加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，另一路經(jīng)過螺桿式背壓膨脹機(jī)，聯(lián)接到輔助抽汽加熱器，在輔助抽汽加熱器中，被加熱的水通道入口連接下游抽汽加熱器水通道出口，而輔助抽汽加熱器水通道出口連接同一級(jí)抽汽加熱器水通道入口。由直接抽汽和經(jīng)背壓式汽輪機(jī)降溫降壓后的抽汽組成的兩個(gè)熱源來梯級(jí)加熱凝結(jié)水或鍋爐給水。
[0013]所述鍋爐和主汽輪機(jī)是再熱式的，具有抽汽加熱器的熱力循環(huán)系統(tǒng)。
[0014]所述鍋爐和主汽輪機(jī)是非再熱式的，具有抽汽加熱器的熱力循環(huán)系統(tǒng)。
[0015]有益效果
[0016]本實(shí)用新型中增加了背壓膨脹機(jī)和輔助抽汽加熱器，背壓膨脹機(jī)是從抽汽中將原來要加熱凝結(jié)水的一部分熱量轉(zhuǎn)化為功，輔助抽汽加熱器則帶來更多的低階溫度梯度來降低抽汽加熱器汽水兩側(cè)的溫差，從而提高了電廠的熱力循環(huán)效率?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0017]圖1本實(shí)用新型只有單級(jí)輔助抽汽加熱器及單個(gè)背壓膨脹機(jī)的示意圖。
[0018]圖2本實(shí)用新型采用多級(jí)輔助抽汽加熱器及分軸式背壓膨脹機(jī)的示意圖。
[0019]圖3本實(shí)用新型采用多級(jí)輔助抽汽加熱器和多個(gè)同軸背壓膨脹機(jī)的示意圖。
[0020]圖4本實(shí)用新型采用多級(jí)輔助抽汽加熱器與整體式背壓汽輪機(jī)的示意圖。
[0021]圖5用溫熵圖示意在低壓抽汽加熱系統(tǒng)中運(yùn)用多個(gè)輔助抽汽加熱器和相應(yīng)的背壓汽輪機(jī)時(shí)，增加的出力和效率所用的圖析。
[0022]圖6用溫熵圖示意在高壓抽汽加熱系統(tǒng)中運(yùn)用多個(gè)輔助抽汽加熱器和相應(yīng)的背壓汽輪機(jī)時(shí)，增加的出力和效率所用的圖析。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0024]“背壓膨脹機(jī)(汽輪機(jī)或螺桿式膨脹機(jī))”是指將主蒸汽輪機(jī)抽汽直接導(dǎo)入的以輔助抽汽加熱器壓力為背壓的膨脹機(jī)，其入口與同一級(jí)的抽汽加熱器入口并列聯(lián)接同一個(gè)抽汽口。
[0025]“輔助抽汽加熱器”有別于抽汽加熱器在于系統(tǒng)中的位置。輔助抽汽加熱器是位于背壓膨脹機(jī)之后，并以此背壓膨脹機(jī)排汽為入口蒸汽的加熱器。
[0026]“抽汽加熱器”是指蒸汽直接從主蒸汽輪機(jī)抽汽引入，進(jìn)一步加熱被輔助抽汽加熱器加熱過的凝結(jié)水或鍋爐給水，從而增加了抽汽加熱的梯階。
[0027]本實(shí)用新型使用于目前所有的發(fā)電系統(tǒng)，下面以鍋爐和主汽輪機(jī)是再熱式的實(shí)用新型系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。
[0028]如圖1為運(yùn)用一級(jí)輔助低加的系統(tǒng):
[0029]本實(shí)用新型的蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的聯(lián)接運(yùn)行方式為，給水泵26向鍋爐I供水，鍋爐通過燃燒燃料將給水蒸發(fā)加熱成過熱蒸汽，從鍋爐用管道將蒸汽接入主蒸汽輪機(jī)高壓缸2入口，在主蒸汽輪機(jī)高壓缸2中做功。然后一部分蒸汽從主蒸汽輪機(jī)高壓缸2的I號(hào)高壓加熱抽汽口抽出聯(lián)接到I號(hào)高壓抽汽加熱器17，去加熱鍋爐給水。在主蒸汽輪機(jī)高壓缸2內(nèi)的其余蒸汽流經(jīng)高壓排汽缸后分成兩路，一部分去鍋爐I的再熱器，另一部分蒸汽從主蒸汽輪機(jī)高壓缸2的排汽缸抽出聯(lián)接到2號(hào)高壓抽汽加熱器16，用高壓缸抽汽來加熱鍋爐I給水。
[0030]再熱后的蒸汽從鍋爐I通過管道連接進(jìn)入主蒸汽輪機(jī)中壓缸3入口，在主蒸汽輪機(jī)中壓缸3中做功。一部分蒸汽從主蒸汽輪機(jī)中壓缸3中被抽出進(jìn)入3號(hào)高壓抽汽加熱器15加熱鍋爐給水，其余的蒸汽繼續(xù)在主蒸汽輪機(jī)中壓缸3中做功然后流入中壓排汽缸。中壓排汽缸的排汽被分成兩路，主路經(jīng)連通管接主汽輪機(jī)低壓缸4入口，另一部分抽出再分兩路，一路連接除氧器14，除氧器14為高壓抽汽加熱器，還有一路經(jīng)過除氧器背壓膨脹機(jī)12進(jìn)入除氧器輔助抽汽加熱器13加熱凝結(jié)水。從主蒸汽輪機(jī)中壓缸3經(jīng)連通管流入主汽輪機(jī)低壓缸4的蒸汽每做一段功后，就有一部分蒸汽從抽汽口抽出分別去I號(hào)低壓抽汽加熱器10、2號(hào)低壓抽汽加熱器9、3號(hào)低壓抽汽加熱器8和4號(hào)低壓抽汽加熱器7依次從高往低分段加熱凝結(jié)水。最后剩下的蒸汽進(jìn)入凝汽器5凝結(jié)成水，由凝結(jié)水泵6抽出加壓送上述抽汽加熱器梯級(jí)加溫，從而完成了汽輪機(jī)發(fā)電的熱力循環(huán)。在上述系統(tǒng)中，背壓膨脹機(jī)12是從抽汽中將原來要加熱凝結(jié)水的一部分熱量轉(zhuǎn)化為功，再將品質(zhì)更低的排汽去加熱進(jìn)除氧器13的凝結(jié)水，用更多地回收功和用更低品位的熱量將水加熱到同樣的溫度，從而提聞了電廠的熱力循環(huán)效率。
[0031]如圖2為運(yùn)用兩級(jí)輔助高加,三級(jí)輔助低加的系統(tǒng):
[0032]本實(shí)用新型的蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的聯(lián)接運(yùn)行方式為，給水泵26向鍋爐I供水，鍋爐I通過燃燒燃料將給水蒸發(fā)加熱成過熱蒸汽，從鍋爐用管道將蒸汽接入主蒸汽輪機(jī)高壓缸2入口，在主蒸汽輪機(jī)高壓缸2中做功。然后一部分蒸汽從主蒸汽輪機(jī)高壓缸2的抽汽口抽出并分兩路，一路聯(lián)接到I號(hào)高壓抽汽加熱器17 ;另一路經(jīng)過I號(hào)高加背壓膨脹機(jī)25聯(lián)接到I號(hào)輔助高壓抽汽加熱器24。在主蒸汽輪機(jī)高壓缸2內(nèi)的其余蒸汽流至高壓排汽缸去鍋爐I的再熱器，去再熱器之前，一部分蒸汽從主蒸汽輪機(jī)高壓缸2的排汽缸抽出并分兩路，一路聯(lián)接到2號(hào)高壓抽汽加熱器16 ;另一路經(jīng)過2號(hào)背壓膨脹機(jī)23聯(lián)接到2號(hào)輔助高壓抽汽加熱器22，從而實(shí)現(xiàn)用更多的抽汽加熱階梯來加熱給水的目的。
[0033]再熱后的蒸汽從鍋爐I通過管道連接進(jìn)入主蒸汽輪機(jī)中壓缸3入口，在主蒸汽輪機(jī)中壓缸3中做功。一部分蒸汽從主蒸汽輪機(jī)中壓缸3中被抽出進(jìn)入3號(hào)高壓抽汽加熱器15加熱鍋爐給水，其余的蒸汽繼續(xù)在主蒸汽輪機(jī)中壓缸3中做功然后流入中壓排汽缸。主蒸汽輪機(jī)中壓缸3的排汽被分成兩路，主路經(jīng)連通管接主汽輪機(jī)低壓缸4入口，另一部分抽出再分兩路，一路連接除氧器14，還有一路經(jīng)過除氧器背壓膨脹機(jī)12進(jìn)入除氧器輔助加熱器13。從主蒸汽輪機(jī)中壓缸3經(jīng)連通管流入主汽輪機(jī)低壓缸4的蒸汽做了一段功后，一部分蒸汽從I號(hào)低加抽汽口抽出分為兩路，一路去I號(hào)低壓抽汽加熱器10，另一路經(jīng)I號(hào)低加背壓膨脹機(jī)20進(jìn)入I號(hào)輔助低壓抽汽加熱器18加熱凝結(jié)水。剩下的蒸汽在主汽輪機(jī)低壓缸4中繼續(xù)做功，一部分蒸汽到2號(hào)低加抽汽口抽出并分兩路，一路去2號(hào)低壓抽汽加熱器9，另一路經(jīng)2號(hào)低加背壓膨脹機(jī)21進(jìn)入2號(hào)輔助低壓抽汽加熱器19。其余低壓缸中的蒸汽再繼續(xù)做功其中有兩路蒸汽順序抽出分別去3號(hào)低壓抽汽加熱器8和4號(hào)低壓抽汽加熱器9加熱凝結(jié)水。最后剩下的蒸汽進(jìn)入凝汽器5凝結(jié)成水，由凝結(jié)水泵6抽出加壓送上述抽汽加熱器梯級(jí)加溫，從而完成了汽輪機(jī)發(fā)電的熱力循環(huán)。本實(shí)用新型不僅僅在某一級(jí)適用于背壓膨脹機(jī)和輔助抽汽加熱器來回收，圖2表示的是在更多級(jí)用背壓膨脹機(jī)功和輔助抽汽加熱器將低品位熱水加熱到同樣的溫度，使系統(tǒng)熱循環(huán)效率比圖1提高得更多。
[0034]如圖3運(yùn)用兩級(jí)輔助高加,三級(jí)輔助低加的系統(tǒng):
[0035]本實(shí)用新型的蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的聯(lián)接運(yùn)行方式為，給水泵26向鍋爐I供水，鍋爐通過燃燒燃料將給水蒸發(fā)加熱成過熱蒸汽，從鍋爐用管道將蒸汽接入主蒸汽輪機(jī)高壓缸2入口，在主蒸汽輪機(jī)高壓缸2中做功。然后一部分蒸汽從主蒸汽輪機(jī)高壓缸2的抽汽口抽出并分兩路，一路聯(lián)接到I號(hào)高壓抽汽加熱器17 ;另一路經(jīng)過I號(hào)高加背壓膨脹機(jī)25聯(lián)接到I號(hào)輔助高壓抽汽加熱器24。在蒸汽輪機(jī)內(nèi)在主蒸汽輪機(jī)高壓缸2內(nèi)的其余蒸汽流至高壓排汽缸去鍋爐I的再熱器，去再熱器之前，一部分蒸汽從主蒸汽輪機(jī)高壓缸2的排汽缸抽出并分兩路，一路聯(lián)接到2號(hào)高壓抽汽加熱器16，另一路經(jīng)過2號(hào)高加背壓膨脹輪機(jī)23聯(lián)接到2號(hào)輔助高壓抽汽加熱器22，從而實(shí)現(xiàn)用更多的抽汽加熱階梯來加熱給水的目的。
[0036]再熱后的蒸汽從鍋爐I通過管道連接進(jìn)入主蒸汽輪機(jī)中壓缸3入口，在主蒸汽輪機(jī)中壓缸中做功。一部分蒸汽從主蒸汽輪機(jī)中壓缸3中被抽出進(jìn)入3號(hào)高壓抽汽加熱器15加熱鍋爐給水，其余的蒸汽繼續(xù)在主蒸汽輪機(jī)中壓缸3中做功然后流入中壓排汽缸。主蒸汽輪機(jī)中壓缸3的排汽被分成兩路，主路經(jīng)連通管接低壓抽汽加熱器4入口，另一部分抽出再分兩路，一路連接除氧器14，還有一路經(jīng)過除氧器背壓膨脹機(jī)12進(jìn)入除氧器輔助加熱器
13。從主蒸汽輪機(jī)中壓缸3經(jīng)連通管流入主汽輪機(jī)低壓缸4的蒸汽做了一段功后，一部分蒸汽從I號(hào)低加抽汽口抽出分為兩路，一路去I號(hào)低壓抽汽加熱器10，另一路經(jīng)I號(hào)低加背壓膨脹機(jī)20進(jìn)入I號(hào)輔助低壓抽汽加熱器18。剩下的蒸汽在主汽輪機(jī)低壓缸4中繼續(xù)做功，一部分蒸汽到2號(hào)低加抽汽口抽出并分兩路，一路去2號(hào)低壓抽汽加熱器9，另一路經(jīng)被2號(hào)低加背壓膨脹機(jī)21進(jìn)入2號(hào)輔助低壓抽汽加熱器19。其余低壓缸中的蒸汽再繼續(xù)做功其中有兩路蒸汽順序抽出分別去3號(hào)低壓抽汽加熱器8和4號(hào)低壓抽汽加熱器9加熱凝結(jié)水。最后剩下的蒸汽進(jìn)入凝汽器5凝結(jié)成水，由凝結(jié)水泵6抽出加壓送上述抽汽加熱器梯級(jí)加溫，從而完成了汽輪機(jī)發(fā)電的熱力循環(huán)。在圖3中，將高壓段和低壓段的背壓汽輪機(jī)分別同軸，則表示可以串聯(lián)的方式集中帶較大的負(fù)荷。
[0037]提升效率的關(guān)鍵是增加了背壓汽輪機(jī)將更多的熱量轉(zhuǎn)化為功，同時(shí)新增的輔助抽汽加熱器則帶來更多的低階溫度梯度來降低抽汽加熱器汽水兩側(cè)的溫差，從而使整個(gè)熱力循環(huán)效率更高。
[0038]圖4為整體化背壓汽輪機(jī):
[0039]在圖1、2和3中，背壓汽輪機(jī)只承受了每個(gè)抽汽段中的一部分壓降，所以軸向結(jié)構(gòu)上很短，每個(gè)背壓汽輪機(jī)都不得不采用短結(jié)構(gòu)，累積起來會(huì)顯得結(jié)構(gòu)重復(fù)，造價(jià)過高。為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)降低造價(jià)，圖4表示可將數(shù)個(gè)背壓汽輪機(jī)整體化。即:將它們多個(gè)不同汽壓分段的轉(zhuǎn)子和汽缸沿軸向合并成一個(gè)多段汽流間斷的轉(zhuǎn)子29和汽缸28，汽缸的不同分段之間用隔板30隔開，各分段擁有自己獨(dú)立的進(jìn)汽口和出汽口。從而減少了汽缸、轉(zhuǎn)子和軸承31的數(shù)量，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，還降低了軸系找中的難度。在圖4中，將低壓段的三個(gè)背壓汽輪機(jī)合并成一個(gè)低壓整體式汽輪機(jī)，高壓段的兩個(gè)背壓汽輪機(jī)合并成一個(gè)高壓整體式汽輪機(jī)，共同帶一個(gè)負(fù)載32，從而簡(jiǎn)化了整體結(jié)構(gòu)。
[0040]對(duì)于上述的蒸汽熱力系統(tǒng)(包括鍋爐和主蒸汽輪機(jī)可以如圖1所示)是再熱式的，也可以是非再熱式的，只要有低壓抽氣加熱器或高壓抽氣加熱器即可。
[0041 ] 圖5和圖6分別代表高加和低加蒸汽側(cè)的溫度階梯(溫階)，對(duì)于使用和不使用背壓膨脹機(jī)、輔助抽汽加熱器的系統(tǒng)進(jìn)行比較，顯示出在使用了背壓汽輪機(jī)、輔助抽汽加熱器之后，系統(tǒng)回收了更多的功，汽側(cè)和水側(cè)間的溫差更小，從而提高了整個(gè)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的效率和出力。
[0042]下面舉例說明如圖2所示的蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中，本實(shí)用新型對(duì)低加回?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行改造所能帶來的節(jié)能效應(yīng)。
[0043]
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電系統(tǒng)，其包括鍋爐、主蒸汽輪機(jī)、抽汽加熱器、除氧器、凝結(jié)水泵、給水泵以及發(fā)電機(jī)，所述的給水泵通過管道向鍋爐供水，鍋爐通過燃燒燃料將給水蒸發(fā)加熱成過熱蒸汽，再通過管道將蒸汽接入主蒸汽輪機(jī)入口，并在主蒸汽輪機(jī)中做功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，主蒸汽輪機(jī)出口接凝汽器，該凝汽器將做完功的蒸汽凝結(jié)成水，再由凝結(jié)水泵加壓通過管道連接給除氧器供水，除完氧之后的水用管道接鍋爐給水泵入口，所述的主蒸汽輪機(jī)汽缸上設(shè)有抽汽口，將蒸汽從抽汽口抽出，通過抽汽加熱器加熱凝結(jié)水泵的供水和鍋爐給水泵的給水，其特征在于:所述的將蒸汽從抽汽口抽出的蒸汽分成兩路，一路聯(lián)接到抽汽加熱器用以加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，另一路經(jīng)過背壓式膨脹機(jī)做功后，聯(lián)接到輔助抽汽加熱器汽側(cè)入口，在輔助抽汽加熱器中，被加熱的水通過水通道入口連接主汽輪機(jī)上最臨近的下一級(jí)抽汽加熱器水通道出口，而輔助抽汽加熱器水通道出口連接同一級(jí)抽汽加熱器水通道入口，來實(shí)現(xiàn)在主汽輪機(jī)同一個(gè)抽汽口進(jìn)行多級(jí)加熱凝結(jié)水或給水的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:在所述的主蒸汽輪機(jī)上只有單級(jí)抽汽口上加裝了背壓式膨脹機(jī)和單級(jí)輔助抽汽加熱器配置，即在主蒸汽輪機(jī)的汽缸上，只有一個(gè)抽汽口抽出的蒸汽用管道分成兩路，一路先進(jìn)入一臺(tái)背壓式膨脹機(jī)做功，然后將該背壓式膨脹機(jī)的排汽接入一臺(tái)輔助抽汽加熱器來加熱凝結(jié)水或鍋爐給水，另一路則進(jìn)抽汽加熱器，將輔助抽汽加熱器加熱的水再進(jìn)一步地加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:在所述的主蒸汽輪機(jī)擁有多級(jí)抽汽口，在所述的其中多個(gè)抽汽口上各加裝了背壓式膨脹機(jī)和輔助抽汽加熱器配置，即在主蒸汽輪機(jī)的汽缸上有多個(gè)抽汽口，將其中兩個(gè)或更多的抽汽口抽出的蒸汽用管道分別分成兩路，一路先進(jìn)入一臺(tái)背壓式膨脹機(jī)做功，然后將每個(gè)背壓式膨脹機(jī)的排汽各接入一臺(tái)輔助抽汽加熱器來加熱凝結(jié)水或鍋爐給水；另一路蒸汽則進(jìn)抽汽加熱器，將輔助抽汽加熱器加熱的水再進(jìn)一步地加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的多級(jí)抽汽口各加裝的背壓式膨脹機(jī)其主軸相互串接，以共同拖動(dòng)一個(gè)更大的負(fù)載。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:將所述的多級(jí)抽汽口各加裝的背壓式膨脹機(jī)整體化，即將其多個(gè)轉(zhuǎn)子合并成一個(gè)轉(zhuǎn)子，多個(gè)汽缸合并成一個(gè)汽缸，不同段的背壓汽輪機(jī)之間用隔板隔開，各背壓汽輪機(jī)段擁有自己獨(dú)立的進(jìn)汽口和出汽口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的背壓式膨脹機(jī)為背壓式汽輪機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的背壓式膨脹機(jī)是螺桿式背壓膨脹機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述鍋爐和主汽輪機(jī)是再熱式的，并且所述的背壓式膨脹機(jī)為背壓式汽輪機(jī)，具有抽汽加熱器的熱力循環(huán)系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述鍋爐和主汽輪機(jī)是非再熱式的，并且所述的背壓式膨脹機(jī)為背壓式汽輪機(jī)，具有抽汽加熱器的熱力循環(huán)系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述鍋爐和主汽輪機(jī)是再熱式的，并且所述的背壓式膨脹機(jī)是螺桿式背壓膨脹機(jī)，具有抽汽加熱器的熱力循環(huán)系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述鍋爐和主汽輪機(jī)是非再熱式的，并且所述的背壓式膨脹機(jī)是螺桿式背壓膨脹機(jī)，具有抽汽加熱器的熱力循 環(huán)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F01D15/10GK203809070SQ201420114272
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】俞述茜 申請(qǐng)人:俞述茜