本發(fā)明屬于電廠節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種火電廠乏汽回收供熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

眾所周知，火力發(fā)電廠朗肯循環(huán)的冷端損失，占整個電廠能量損失的50％以上。

無論是直接空冷、間接空冷或水冷汽輪機組，汽輪機做功后排出的乏汽所攜帶的大量熱量(蒸汽汽化潛熱)被白白地浪費了，而且，冷卻乏汽還得耗能(電)、耗水。

如果能將火電廠汽輪機乏汽回收利用，不僅可以回收大量熱量(蒸汽汽化潛熱)，而且，冷卻乏汽的電耗水耗都可以節(jié)約下來。

回收利用直接空冷、間接空冷或水冷汽輪機組的乏汽熱能，向熱網(wǎng)供熱，降低冷端損失，是一項非常有效的節(jié)能手段。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于高效回收火電廠汽輪機乏汽，提供一種火電廠乏汽回收供熱系統(tǒng)，適用于新建和改建電廠。

一種火電廠乏汽回收供熱系統(tǒng)，包括兩汽輪機和對應(yīng)兩凝汽器，乏汽引出系統(tǒng)、乏汽回收利用系統(tǒng)、聯(lián)合水工系統(tǒng)；兩汽輪機具有不同運行背壓，分別為高背壓汽輪機、低背壓汽輪機；其特征在于：利用乏汽引出系統(tǒng)，分別在兩凝汽器上開孔將乏汽引出來，通過管道輸送到乏汽聯(lián)箱；聯(lián)合水工系統(tǒng)包括第一乏汽凝汽器、第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器；乏汽聯(lián)箱分兩路管路連接第一乏汽凝汽器、第二乏汽凝汽器；乏汽聯(lián)箱經(jīng)乏汽回收利用系統(tǒng)管路連接增汽機凝汽器；聯(lián)合水工系統(tǒng)接入供熱管網(wǎng)。

基于火電廠乏汽回收供熱系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，火電廠汽輪機組的乏汽被引到乏汽聯(lián)箱后，根據(jù)加熱式凝汽器系統(tǒng)配置情況，以及汽水參數(shù)匹配情況，對乏汽進行多路處理，回收乏汽熱量；

a路：低參數(shù)乏汽直接進入第一乏汽凝汽器，用于加熱熱網(wǎng)回水；

b路：高參數(shù)的乏汽作為熱源，直接進入第二乏汽凝汽器，繼續(xù)加熱第一乏汽凝汽器出來熱網(wǎng)回水；

c路：利用高背壓汽輪機中壓缸排汽作為增汽機動力蒸汽，抽吸高參數(shù)的乏汽，增汽機排汽進入增汽機凝汽器，繼續(xù)加熱第二乏汽凝汽器出來熱網(wǎng)回水；

在冬季初末寒期，向供熱熱網(wǎng)提供三級加熱熱水；

在冬季寒冷期，采暖季運行時，高背壓汽輪機中壓缸排汽和低背壓汽輪機中壓缸排汽分別進入熱網(wǎng)加熱器，加熱增汽機凝汽器出來熱網(wǎng)回水；經(jīng)過四級加熱后，熱網(wǎng)水達到了所需采暖溫度，送向供熱外網(wǎng)。

通過上述技術(shù)方案，實現(xiàn)乏汽被高效回收利用，節(jié)能效益最大化，同時，在整個熱力系統(tǒng)中，參數(shù)匹配最合理，運行方式最佳，功能齊全完備，操作維護簡單，投資成本少，運行安全可靠。

附圖說明

圖1是火電廠乏汽回收供熱系統(tǒng)示意圖；

其中1高背壓汽輪機中排汽，2低背壓汽輪機中排汽，3高背壓汽輪機低壓缸，4低背壓汽輪機低壓缸，5高背壓汽輪機凝汽器，6低背壓汽輪機凝汽器，7增汽機，8熱網(wǎng)循環(huán)出水管，9熱網(wǎng)循環(huán)回水管，10熱網(wǎng)加熱器，11增汽機凝汽器，12第二乏汽凝汽器，13第一乏汽凝汽器，14乏汽聯(lián)箱，15乏汽聯(lián)箱控制閥門，16-19管路控制閥門。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明作進一步描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的內(nèi)容僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例一：

某電廠裝機為2x600mw級間接空冷機組，兩臺汽輪機的乏汽同時被利用。

其火電廠乏汽回收供熱系統(tǒng)，包括兩汽輪機和對應(yīng)兩凝汽器，乏汽引出系統(tǒng)、乏汽回收利用系統(tǒng)、聯(lián)合水工系統(tǒng)；

兩汽輪機具有不同運行背壓，分別為高背壓汽輪機、低背壓汽輪機。比如，兩臺600mw級汽輪機組，兩臺600mw間接空冷機組同時運行。冬季運行時，其中一臺汽輪機背壓為10.5kpa運行，另一臺汽輪機背壓為20kpa運行。(10.5kpa和20kpa，僅僅是為了敘述方便而舉的例子。其他參數(shù)的配置方式也在本申請保護范圍內(nèi))。兩臺機組的乏汽都被回收利用。

利用乏汽引出系統(tǒng)，分別從1#600mw級汽輪機凝汽器和2#600mw汽輪機凝汽器上開孔，將兩臺間接空冷的乏汽引出來，通過管道輸送到乏汽聯(lián)箱(母管)。乏汽引出系統(tǒng)包括乏汽引出特制件、乏汽引出管路和乏汽聯(lián)箱(母管)；乏汽引出特制件固定安裝于凝汽器喉部側(cè)面上，乏汽引出特制件所包圍的喉部側(cè)板上設(shè)置乏汽引出孔，開孔的凝汽器喉部側(cè)面內(nèi)側(cè)設(shè)置加強結(jié)構(gòu)，乏汽引出孔內(nèi)側(cè)設(shè)置乏汽導(dǎo)流板；乏汽引出特制件通過乏汽引出管路連接乏汽聯(lián)箱；乏汽引出管設(shè)有控制閥門。乏汽引出系統(tǒng)是將(直接空冷、間接空冷、水冷)汽輪機排汽從凝汽器或排汽管道引出來，控制乏汽排往空冷島或凝汽器的量。

乏汽聯(lián)箱上設(shè)有閥門，形成兩段結(jié)構(gòu)。一段與10.5kpa乏汽相連，另一端與20kpa乏汽相連。分別為低壓段和高壓段，高壓段通過乏汽引出管連接高背壓汽輪機凝汽器，低壓段通過乏汽引出管連接低背壓汽輪機凝汽器。乏汽聯(lián)箱上閥門受控制開啟，實現(xiàn)一段整體結(jié)構(gòu)。乏汽聯(lián)箱設(shè)置控制閥門便于系統(tǒng)進行多種調(diào)整運行模式。

乏汽回收利用系統(tǒng)設(shè)置增汽機，高背壓汽輪機中壓缸排汽連接管路至增汽機的工作(動力)蒸汽入口，乏汽聯(lián)箱高壓段連接管路至增汽機的抽吸汽口，增汽機的排汽連接管路至增汽機凝汽器汽(殼)側(cè)；還可采用若干臺增汽機并聯(lián)，用于進一步進行蒸汽升溫升壓或者增加運行靈活性。

或者，當(dāng)不采用乏汽聯(lián)箱時，低背壓汽輪機乏汽引出管直接連接第一乏汽凝汽器，高背壓汽輪機乏汽引出管直接連接第二乏汽凝汽器；高背壓汽輪機乏汽引出管還連接乏汽回收利用系統(tǒng)的抽吸汽口，或者低背壓汽輪機乏汽引出管也連接乏汽回收利用系統(tǒng)的抽吸汽口；乏汽回收利用系統(tǒng)的排汽口連接增汽機凝汽器；聯(lián)合水工系統(tǒng)接入供熱管網(wǎng)。

增汽機為可調(diào)節(jié)增汽機，也可以是不可調(diào)節(jié)增汽機。

增汽機動力蒸汽，還可以是汽輪機高壓缸排汽，也可以是鍋爐再熱器冷端(或熱端)抽汽。

聯(lián)合水工系統(tǒng)包括第一乏汽凝汽器、第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器、熱網(wǎng)加熱器、熱網(wǎng)水系統(tǒng)、配套管系(包括管道、閥門、管件、支吊架、膨脹節(jié)等)。

乏汽聯(lián)箱低壓段連接管路至第一乏汽凝汽器汽(殼)側(cè)，乏汽聯(lián)箱高壓段連接管路至第二乏汽凝汽器汽(殼)側(cè)。高背壓汽輪機中壓缸排汽和低背壓汽輪機中壓缸排汽分別連接管路至熱網(wǎng)加熱器。

熱網(wǎng)水系統(tǒng)的熱網(wǎng)循環(huán)水管路依次經(jīng)過第一乏汽凝汽器、第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器、熱網(wǎng)加熱器，熱網(wǎng)循環(huán)水經(jīng)過加熱后供水給熱網(wǎng)。

各個凝汽器凝結(jié)水管路連接排汽裝置的熱井，也可以帶獨立熱井。

間接空冷機組的乏汽被引到乏汽聯(lián)箱后，根據(jù)加熱式凝汽器系統(tǒng)配置情況，以及汽水參數(shù)匹配情況，需要對乏汽聯(lián)箱里的乏汽進行相應(yīng)的處理，以進一步利用，回收乏汽熱量。

對乏汽進行多路處理回收。

a路：低參數(shù)(10.5kpa)乏汽直接進入第一乏汽凝汽器，用于加熱熱網(wǎng)回水。熱網(wǎng)回水溫度為25℃。10.5kpa的乏汽即可直接加熱熱網(wǎng)回水。加熱25℃的熱網(wǎng)回水，使其升溫12℃，達到37℃。不需要對引出來的乏汽壓力進行處理。

b路：20kpa的乏汽可以作為熱源，繼續(xù)加熱第一乏汽凝汽器出來的37℃的水。所以，20kpa的乏汽直接進入第二乏汽凝汽器，加熱37℃的熱網(wǎng)水，使其升溫21℃，達到58℃。不需要對引出來的乏汽壓力進行處理。

c路：為了進一步提高乏汽的熱利用率，可以通過蒸汽增汽機(或其他方式)將乏汽壓力適當(dāng)升高，隨之蒸汽溫度即被提高，再去加熱熱網(wǎng)回水。利用高背壓汽輪機中壓缸排汽作為增汽機動力蒸汽，抽吸乏汽聯(lián)箱高壓段20kpa排汽(乏汽)，增汽機排汽45kpa進入增汽機凝汽器，作為熱網(wǎng)回水第三級加熱器，繼續(xù)加熱熱網(wǎng)回水，使其升溫20℃，達到78℃。

至此，乏汽聯(lián)箱里的乏汽，分別以10.5kpa、20kpa、增汽機升壓到45kpa三種參數(shù)進入不同凝汽器加熱熱網(wǎng)回水，熱網(wǎng)回水由25℃升溫到了78℃。

78℃的熱網(wǎng)水進入位于首站的熱網(wǎng)加熱器，進行第四級加熱。經(jīng)過四級加熱后，熱網(wǎng)水達到120℃，送向供熱外網(wǎng)。

在冬季初末寒期，78℃的熱水可以直接向居民供熱。對于冬季寒冷期，78℃的熱水，再進入熱網(wǎng)加熱器，利用汽輪機抽汽加熱升溫到120℃，為居民供熱。

本系統(tǒng)工作運行如下：

將兩臺(1#和2#)汽輪機乏汽從排汽管道或凝汽器喉部引出。

1#汽輪機乏汽進入第一乏汽凝汽器，作為第一級加熱器，加熱熱網(wǎng)回水，使其升溫一定溫度。2#汽輪機乏汽進入乏第二乏汽凝汽器，作為第二級加熱器，繼續(xù)加熱熱網(wǎng)回水，使其再次升溫一定溫度。

利用2#汽輪機中壓缸排汽作為增汽機動力蒸汽，抽吸引出來的2#汽輪機低壓缸排汽(乏汽)，增汽機排汽進入增汽機凝汽器，作為熱網(wǎng)回水第三級加熱器，繼續(xù)加熱熱網(wǎng)回水，使其再次升溫一定溫度。

采暖季運行時，位于首站的熱網(wǎng)加熱器屬于第四級加熱器。經(jīng)過四級加熱后，熱網(wǎng)水達到了所需溫度，送向供熱外網(wǎng)。

多級加熱式凝汽器系統(tǒng)運行如下：

三臺凝汽器的水系統(tǒng)，相互順序串聯(lián)，可以串聯(lián)運行，即熱網(wǎng)回水依次流過第一乏汽凝汽器、第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器，水系統(tǒng)水溫逐步升高。

三臺凝汽器的水系統(tǒng)，分別具有旁路管路，也可以旁路運行，即熱網(wǎng)回水流過第一乏汽凝汽器后，從第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器旁路，直接流入熱網(wǎng)加熱器，或者熱網(wǎng)回水不流過第一乏汽凝汽器，直接進入第二乏汽凝汽器，從增汽機凝汽器旁路，然后流入熱網(wǎng)加熱器，或者熱網(wǎng)回水不流過第一乏汽凝汽器、第二乏汽凝汽器，直接進入增汽機凝汽器后，流入熱網(wǎng)加熱器。

如果10.5kpa背壓運行的汽輪機檢修，乏汽聯(lián)箱里不再有10.5kpa背壓的乏汽。那么，第一乏汽凝汽器就被解列。熱網(wǎng)回水可以流過第一乏汽凝汽器，但不被升溫。熱網(wǎng)回水也可以旁路掉第一乏汽凝汽器。熱網(wǎng)回水在第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器里被加熱升溫，所升溫度值將會有所變化。這是一種變工況運行，溫度缺口由熱網(wǎng)加熱器補上，汽輪機抽汽量會適當(dāng)增加。

如果20kpa背壓運行的汽輪機檢修，乏汽聯(lián)箱里不再有20kpa背壓的乏汽。有兩種系統(tǒng)配置和運行模式。

第一運行模式，第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器被解列，熱網(wǎng)回水從第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器流過或旁路掉第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器，熱網(wǎng)回水加熱系統(tǒng)由四級變?yōu)槎?，即：第一乏汽凝汽器、熱網(wǎng)加熱器，第二乏汽凝汽器、增汽機凝汽器解列導(dǎo)致的溫度欠缺由熱網(wǎng)加熱器補償，汽輪機抽汽量適當(dāng)增加。

第二運行模式，第二乏汽凝汽器被解列，熱網(wǎng)回水從第二乏汽凝汽器流過或旁路掉第二乏汽凝汽器，熱網(wǎng)回水加熱系統(tǒng)由四級變?yōu)槿?，即：第一乏汽凝汽器、增汽機凝汽器、熱網(wǎng)加熱器，第二乏汽凝汽器解列導(dǎo)致的溫度欠缺由熱網(wǎng)加熱器補償，汽輪機抽汽量適當(dāng)增加；此時，增汽機的動力蒸汽和抽吸乏汽都來自運行的低背壓汽輪機汽輪機，低背壓汽輪機的調(diào)整為高背壓運行。

如果兩臺汽輪機都檢修，供熱相應(yīng)停止。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的解釋，并不用于限制本發(fā)明，盡管對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。