CN104100313A - 采用抽背式汽轮机的热电厂供热抽汽余压利用*** - Google Patents

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邢秦安
严俊杰
种道彤
刘明
王进仕
陈伟雄
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Abstract

一种采用抽背式汽轮机的热电厂供热抽汽余压利用***，采用抽背式汽轮机回收热电厂供热抽汽的余压进行发电，用抽背式汽轮机的抽汽及排汽分别供给高温及低温段热网加热器，组成供热蒸汽余压回收***。该***可高效利用供热抽汽的热能，增加供热机组的发电量，提高其经济效益，可使机组煤耗率明显降低，具有显著的经济效益及节能减排效果。该***简单、节约场地，投资小，用于改造现有供热机组投资回收期短。该***所需设备均有成熟的产品，技术风险小。

Description

采用抽背式汽轮机的热电厂供热抽汽余压利用***
技术领域
本发明涉及一种热电厂供热抽汽余压利用***，特别涉及一种采用抽背式汽轮机的热电厂供热抽汽余压利用***。
背景技术
供热机组将燃料的化学能转化为高品位的热能用以发电，同时将已在供热式汽轮机中做了功后的低品位热能对外供热，从而实现热能的梯级利用，提高能源利用效率。截止2009年底，我国的热电联产机组装机容量已达到9059万千瓦，占我国总电力装机容量的10％以上，同时由于国家相关政策的支持，我国热电联产的发展势头十分迅猛。开展供热机组的节能技术研究，提高能源利用率，对火电行业的节能减排有重要意义。
目前我国新建以及由凝汽式机组改建的大型供热机组主要以200MW及300MW抽凝机组为主，其供热抽汽来自中、低压缸之间的导汽管，通过安装在导汽管上的蝶阀进行调节，供热抽汽压力为0.5MPa左右，足以驱动供、回水温度为130℃/70℃的热网***。但由于供回水温差以及热网循环水量均很大，直接进行加热将产生很大的不可逆损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够高效利用供热抽汽的热能，增加供热机组的发电量，提高其经济效益，使机组煤耗率明显降低，具有显著的经济效益及节能减排效果的采用抽背式汽轮机的热电厂供热抽汽余压利用***。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括与供热抽汽管路相连的背压式汽轮机，背压式汽轮机的排汽口与低温段热网加热器放热侧入口相连，低温段热网加热器疏水从低温段热网加热器放热侧出口经管路返回热力***，低温段热网加热器的吸热侧的入口经管路与热网回水相连，低温段热网加热器的吸热侧的出口经管路与热网供水相连；
所述的低温段热网加热器的吸热侧出口与热网供水管路上还并联有高温段热网加热器，背压式汽轮机抽汽口经管路及安装在管路上的进汽阀与高温段热网加热器放热侧入口相连，高温段热网加热器放热侧出口经管路与低温段热网加热器放热侧相连，其中高温段热网加热器的吸热侧入口、出口分别安装有进水阀和出水阀，且在进水阀与出水阀之间的管路上还安装有旁路阀门。
所述的高温段热网加热器的吸热侧出口与热网供水管路上还并联有尖峰加热器，尖峰加热器放热侧入口经管路及安装在管路上的进汽阀与供热抽汽相连，尖峰加热器放热侧出口经管路与高温段热网加热器放热侧相连通，尖峰加热器的吸热侧入口、出口分别安装有进水阀和出水阀，且在进水阀与出水阀之间的管路上还安装有旁路阀门。
所述的热网回水管路上还安装有热网循环水泵。
所述的低温段热网加热器放热侧出口安装有热井，热井经管路及安装有该管路上的疏水泵返回热力***。
当热负荷大时，热网回水依次进入低温段热网加热器、高温段热网加热器、尖峰加热器受热。当热负荷小时，热网回水依次进入低温段热网加热器、高温段热网加热器受热。
本发明采用抽背式汽轮机回收热电厂供热抽汽的余压进行发电，用抽背式汽轮机的抽汽及排汽分别供给高温及低温段热网加热器，组成供热蒸汽余压回收***。该***可高效利用供热抽汽的热能，增加供热机组的发电量，提高其经济效益，可使机组煤耗率明显降低，具有显著的经济效益及节能减排效果。
与现有的供热抽汽余压利用***相比，本发明的优点为：
(1)提高供热机组热经济性的效果显著，节能减排效益大；
(2)***简单、节约场地，投资小，用于改造现有供热机组投资回收期短；
(3)所需设备均有成熟的产品，技术风险小。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明包括与供热抽汽管路相连的背压式汽轮机1，背压式汽轮机1的排汽口与低温段热网加热器2放热侧入口相连，低温段热网加热器2放热侧出口安装有热井15，低温段热网加热器2的疏水通过热井15经管路及安装有该管路上的疏水泵5返回热力***，低温段热网加热器2的吸热侧的入口经管路及安装在管路上的热网循环水泵6与热网回水相连，低温段热网加热器2的吸热侧的出口经管路与热网供水相连；
所述的低温段热网加热器2的吸热侧出口与热网供水管路上还并联有高温段热网加热器3和尖峰加热器4，背压式汽轮机1抽汽口经管路及安装在管路上的进汽阀7与高温段热网加热器3放热侧入口相连，高温段热网加热器3放热侧出口经管路与低温段热网加热器2放热侧相连，其中高温段热网加热器3的吸热侧入口、出口分别安装有进水阀8和出水阀9，且在进水阀8与出水阀9之间的管路上还安装有旁路阀门10；
所述的尖峰加热器4放热侧入口经管路及安装在管路上的进汽阀11与供热抽汽相连，尖峰加热器4放热侧出口经管路与高温段热网加热器3放热侧相连通，尖峰加热器4的吸热侧入口、出口分别安装有进水阀12和出水阀13，且在进水阀12与出水阀13之间的管路上还安装有旁路阀门14。
供热抽汽首先进入抽背式汽轮机1进行发电，抽背式汽轮机1的排汽进入低温段热网加热器2加热热网回水。低温段热网加热器2的疏水进入热井15，再经过疏水泵5送回热电厂回热***；
抽背式汽轮机1的抽汽经进汽阀7进入高温段热网加热器3加热热网回水。高温段热网加热器3的疏水自流进入低温段热网加热器2；
供热抽汽经进汽阀11进入尖峰加热器4加热热网回水。尖峰加热器4的疏水自流进入高温段热网加热器3；
热网回水由热网循环水泵6升压后依次进入低温段热网加热器2、高温段热网加热器3及尖峰加热器4进行加热，然后供给供暖用户。
高温段热网加热器3进汽管路及进出水管路上分别设置进汽阀7、进水阀8及出水阀9。尖峰加热器4的进汽管路及进出水管路上分别设置进汽阀11、进水阀12及出水阀13；
低温段热网加热器2下部设置热井15以保证疏水泵5的安全运行。
在该***中供热抽汽首先进入抽背压式汽轮机1进行发电，抽背压式汽轮机1的排汽进入低温段热网加热器2、抽背压式汽轮机1的抽汽进入高温段热网加热器3以加热热网循环水向外供热。为降低***投资、保证尖峰负荷下的供暖要求，***设置了尖峰热网加热器4。
在热网需要的供水温度较低时，运行低温段热网加热器2即可满足供暖要求；当热网需要的供水温度较高时，同时运行低温段热网加热器2、高温段热网加热器3；当热网需要的供水温度要求很高时，同时运行低温段热网加热器2、高温段热网加热器3与尖峰加热器4。为实现不同供水温度下的切换，高温段热网加热器3及尖峰加热器4均设置了进汽阀、进水阀及出水阀。
由于低温段热网加热器2内的压力较低，为保证疏水泵5的安全运行，在低温段热网加热器2的底部设置了热井15。高温段热网加热器3及尖峰加热器4运行时，由于其汽侧压力较高，其疏水可通过图1所示***逐级自流，最后进入低温段热网加热器2并通过疏水泵5进行回收。
对某300MW供热机组的额定供暖工况计算表明，当热网供回水温度分别为130℃及70℃之时，考虑高温段热网加热器3端差为8℃、低温段热网加热器2端差为8℃，热网循环水在低温段热网加热器2、高温段热网加热器3及尖峰加热器4中的温升分别取25℃、20℃及15℃，此时通过抽背式汽轮机的蒸汽流量为480t/h，其发电功率可达到35MW，可使该300MW供热机组的发电煤耗率下降20g/(kW·h)以上；以每年运行150天计算，抽背式汽轮机可发电约1.0亿度/年，节约标准煤约1.5万吨/年，具有很大的经济效益。

Claims (4)

1.一种采用抽背式汽轮机的热电厂供热抽汽余压利用***，其特征在于：包括与供热抽汽管路相连的背压式汽轮机(1)，背压式汽轮机(1)的排汽口与低温段热网加热器(2)放热侧入口相连，低温段热网加热器(2)的疏水从低温段热网加热器(2)放热侧出口经管路返回热力***，低温段热网加热器(2)的吸热侧的入口经管路与热网回水相连，低温段热网加热器(2)的吸热侧的出口经管路与热网供水相连；
所述的低温段热网加热器(2)的吸热侧出口与热网供水管路上还并联有高温段热网加热器(3)，背压式汽轮机(1)抽汽口经管路及安装在管路上的进汽阀(7)与高温段热网加热器(3)放热侧入口相连，高温段热网加热器(3)放热侧出口经管路与低温段热网加热器(2)的放热侧相连，其中高温段热网加热器(3)的吸热侧的入口、出口分别安装有进水阀(8)和出水阀(9)，且在进水阀(8)与出水阀(9)之间的管路上还安装有旁路阀门(10)。
2.根据权利要求1所述的采用抽背式汽轮机的热电厂供热抽汽余压利用***，其特征在于：所述的高温段热网加热器(3)的吸热侧出口与热网供水管路上还并联有尖峰加热器(4)，尖峰加热器(4)放热侧入口经管路及安装在管路上的进汽阀(11)与供热抽汽管路相连，尖峰加热器(4)放热侧出口经管路与高温段热网加热器(3)的放热侧相连通，尖峰加热器(4)的吸热侧入口、出口分别安装有进水阀(12)和出水阀(13)，且在进水阀(12)与出水阀(13)之间的管路上还安装有旁路阀门(14)。
3.根据权利要求2所述的采用抽背式汽轮机的热电厂供热抽汽余压利用***，其特征在于：所述的热网回水管路上还安装有热网循环水泵(6)。
4.根据权利要求1所述的采用抽背式汽轮机的热电厂供热抽汽余压利用***，其特征在于：所述的低温段热网加热器(2)放热侧出口经管路与热力***相连通。
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