CN101691844B - 一种电厂节能系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电厂节能系统，包括小汽轮机和引风机，所述引风机也作为电厂的增压风机，小汽轮机驱动所述引风机，所述系统包括小汽轮机进汽系统、开式循环冷却水系统、凝结水回收系统、小汽轮机轴封及润滑系统、凝汽器抽真空系统，采用该系统可较大幅度降低电厂用电率，实现电厂节能降耗的目标，降低企业的生产成本。

Description

一种电厂节能系统

【技术领域】

本发明涉及一种电厂节能系统，特别是涉及一种利用小汽轮机驱动引风机的节能系统。

【背景技术】

电厂是工业企业中的能耗大户，因此，电厂的节能存在着很大的潜在空间，尤其是电厂耗费煤炭资源用来发电就占相当大的比例，而且这些企业往往采用传统的生产工艺，厂用电率较高，在各生产环节的节能空间很大。

一般地，引风机采取电动机驱动，因为引风机配套的电动机功率较大，引风机启动电流较大，引风机启动时将使其所在6kV段母线电压降低，对6kV段负荷分配要求较高，而且耗能较大，目前国内电厂全部采用电机驱动引风机。

根据目前国内运行的大量情况看，小汽轮机驱动工业旋转设备的情况很多，尤其是发电厂内，小汽轮机驱动给水泵的情况已经非常普遍。小汽轮机一般由于功率比较小，多用于小型的发电厂，小汽轮机的特点是结构简单，对于大功率的转动设备，采用汽轮机驱动比较好，一是用一次能源，减少能量转换次数，减少损失。二是采用小汽轮机驱动后，电机所用电源、电流/功率随之降低，对于电厂，可以减少厂用电，相当于同等发电量下增加了上网电量。

除了发电厂给水泵采用小汽轮机拖动之外，各较大的钢铁厂以及冶炼厂也都广泛使用蒸汽驱动代替电力驱动给水泵，以节约成本。采用蒸汽拖动可在很大程度上节约厂用电，蒸汽的做功能力也得到充分合理的应用，是一种比较优化的能源利用方式。实际运行中，目前尚无大型的发电厂采用小汽轮机驱动引风机的节能系统取得显著成果。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种电厂节能系统。

该系统包括小汽轮机和引风机，所述引风机也作为电厂的增压风机，小汽轮机驱动所述引风机，所述系统还包括小汽轮机进汽系统、开式循环冷却水系统、凝结水回收系统、小汽轮机轴封及润滑系统、凝汽器抽真空系统、输送凝汽器中凝结水的凝结水泵、用来抽真空的真空泵、汽封冷却器、润滑油供油装置。

在所述小汽轮机的进汽系统中，小汽轮机进汽汽源从再热器后得到，取自与四段抽汽相连的辅汽系统，小汽轮机排汽采用下排汽的方式，所述开式循环冷却水系统中凝汽器冷却水由主厂房循环水系统的循环水泵提供冷却水源，凝汽器冷却水回水管接入虹吸井前主厂房循环水回水管；所述凝结水回收系统中共设置两台立式或卧式定速凝结水泵；所述轴封及润滑系统中轴封供汽取与小汽轮机进汽相同汽源，通过调节阀和减温器后作为小汽轮机轴封供汽，小汽轮机轴封漏汽通过相应的轴封冷却器冷凝，排汽风机排向大气，汽动引风机组远离主机布置，轴封冷却器疏水不回收。

汽轮机与引风机联接可以采用减速机或液力耦合器，驱动方式采用汽轮机调速方式来调节引风机的转速以代替通过调节出口挡板或调节动(静)导叶来调节引风机的流量和压头，提高风机效率。轴封及润滑系统中轴封供汽取与小汽轮机进汽相同汽源，通过调节阀和减温器后作为小汽轮机轴封供汽。小汽轮机的轴封漏汽通过相应的轴封冷却器冷凝，排汽风机排向大气，汽动引风机组采用远离主机的方式布置，所以不用考虑轴封冷却器疏水的回收问题。轴封系统还可设置减温器，减温水取自除盐水母管。

能够满足驱动上述引风机的小汽轮机，采用纯凝汽器式的。背压机排汽参数高，排出的蒸汽只能回凝汽器，有效利用的焓降少，因此采用纯凝式小汽轮机。

本发明取消了常规的引风机电机，节能效果明显。电厂通常引风机采用电机驱动，电机是电厂耗电大户，一台1000MW机组一般配置两台引风机，THA工况下两台电机的轴功率合计约为8500KW，引风机所耗用的厂用电率约为0.8％，如全年运行小时按7500小时，利用小时按5000小时计算(100％负荷运行小时数为1500，75％负荷运行小时数为4000，50％负荷运行小时数为2000)，则每年需要耗电2100万度电。如果采用本发明技术，则引风机将不再由电机驱动而由蒸汽驱动，以上2100万度电将不再耗用，即每年可以节电2100万度。

【附图说明】

参照相应附图，结合优选实施方式本发明的其他目的、细节、特征和优势将变得更为清楚，所述实施例仅为例示性介绍并无限制的意图，其中：

图1为小汽轮机驱动引风机系统简图；

其中，图中1为小汽轮机A，1’为小汽轮机B，2为引凤机A，2’为引风机B，3为凝汽器A，3’为凝汽器B，4为主机凝汽机A，4’为主机凝汽机B。

【具体实施方式】

图中，四段抽汽或辅助蒸汽通过进汽主汽门和调速汽门进入两台小汽轮机A(1)及小汽轮机B(1’)，小汽轮机分别驱动引风机A(2)和引风机B(2’)，小汽轮机排汽排入小汽轮机凝汽器A(3)和小汽轮机凝汽器B(3’)，通过取自电厂循环水母管的循环水将小汽轮机排汽冷却成凝结水，循环水冷却水回水接入电厂循环水回水母管，凝汽器A(3)、凝汽器B(3’)中的凝结水通过两台循环水泵加压引入电厂主机凝汽器A(4)和主机凝汽器(4’)。

小汽轮机的进汽的时候，小汽轮机的进汽汽源可以从再热器后得到。由于再热器前蒸汽过热度偏低，汽轮机通流部分过早进入湿蒸汽区，水冲击较大，大部分动静叶均需更换为经抗水蚀处理的动静叶，成本大大增加。若不进行水蚀处理，汽轮机寿命将大大缩短。因此不推荐进汽取用再热器前蒸汽。而采用再热器后得到的进汽汽源蒸汽温度较高，可利用热量较大，且汽轮机通流部分末端才进入湿蒸汽区，这样水流的冲击相对较小，叶片不需要特殊处理，这样大大降低了作业成本。由于凝汽式汽轮机，在热力学上效果是减少主汽轮机的排汽，并因此减少排汽损失，因此小汽轮机进汽汽源优选是取自与四段抽汽相连的辅汽系统。

开式循环冷却水系统中，凝汽器冷却水由主厂房循环水系统的循环水泵提供冷却水源，经申请人研究发现，大型发电厂的主厂房的循环水泵可以满足增设小汽轮机后的循环冷却水流量和压头需求，对循环水系统影响较小，所以无需为小汽轮机另配循环水泵，从而降低了运行成本。凝汽器冷却水进水取自循环水泵出口母管，走地下埋管到炉后引风机侧。凝汽器冷却水回水管接入循环水回水管。

本发明还具有凝结水回收系统，共设置两台立式或卧式定速凝结水泵，一运一备。凝结水管道通过管沟接入另一个凝结水母管，通过凝结水泵升压后接入主机凝汽器回收。

本发明的轴封及润滑系统中，轴封供汽取与小汽轮机进汽相同汽源，这样降低了运行成本，通过调节阀和减温器后作为小汽轮机轴封供汽。小汽轮机轴封漏汽通过相应的轴封冷却器冷凝，排汽风机排向大气，汽动引风机组采用远离主机的方式布置，所以不用考虑轴封冷却器疏水的回收问题。轴封系统还可设置减温器，减温水取自除盐水母管。

小汽轮机和凝汽器及相关的辅机设备、控制系统须室内布置。小汽轮机排汽采用下排汽。若采用通常的上排汽模式，则凝汽器布置于除尘器后框架内，小汽轮机排汽至凝汽器的排汽管道架空布置。本发明采用下排汽模式，可利用小汽轮机下部空间，将凝汽器布置于小汽轮基础内，不仅克服了上排汽模式现场占地大，系统布置复杂的问题，而且该布置整洁美观，系统布置集中。

虽然已结合具体实施例对本发明进行了详细的描述，但显然本发明创造具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电厂节能系统，包括小汽轮机和引风机，所述引风机也作为电厂的增压风机，小汽轮机驱动所述引风机，所述系统还包括小汽轮机进汽系统、开式循环冷却水系统、凝结水回收系统、小汽轮机轴封及润滑系统、凝汽器抽真空系统，输送凝汽器中凝结水的凝结水泵、用来抽真空的真空泵、汽封冷却器、润滑油供油装置，在所述小汽轮机的进汽系统中，小汽轮机进汽汽源从再热器后得到，取自与四段抽汽相连的辅汽系统，小汽轮机排汽采用下排汽的方式，所述开式循环冷却水系统中凝汽器冷却水由主厂房循环水系统的循环水泵提供冷却水源，凝汽器冷却水回水管接入虹吸井前主厂房循环水回水管；所述凝结水回收系统中共设置两台立式或卧式定速凝结水泵；所述轴封及润滑系统中轴封供汽取与小汽轮机进汽相同汽源，通过调节阀和减温器后作为小汽轮机轴封供汽，小汽轮机轴封漏汽通过相应的轴封冷却器冷凝，排汽风机排向大气，汽动引风机组远离主机布置，轴封冷却器疏水不回收。

2.如权利要求1所述的电厂节能系统，其特征在于，汽轮机与引风机联接采用减速机联接。

3.如权利要求1所述的电厂节能系统统，其特征在于，汽轮机与引风机联接采用液力耦合器联接。

4.如权利要求1所述的电厂节能系统，其特征在于，小汽轮机对引风机的驱动中可以采用液力耦合来调速。

5.如权利要求1所述的电厂节能系统统，其特征在于，小汽轮机对引风机的驱动可以采用汽轮机调速的方式来调节引风机的转速以代替通过调节出口挡板或调节导叶来调节引风机的流量和压头。

6.如权利要求1所述的电厂节能系统，其特征在于，蒸汽通过小汽轮机做功后排汽到凝汽器冷凝成水，用于冷却凝汽器的循环水冷却降温后再通过循环水泵加压继续进入凝汽器以作冷却用。

7.如权利要求1所述的电厂节能系统，其特征在于，所述凝结水回收系统中一组引风机凝结水管道通过管沟接入另一组引风机组侧的凝结水母管，通过凝结水泵升压后接入主机凝汽器回收。

8.如权利要求1-7中任一项所述的电厂节能系统，其特征在于，所述小汽轮机是纯凝汽器式的。

9.如权利要求1所述的电厂节能系统，其特征在于，轴封及润滑系统中设置减温器，减温水取自除盐水母管。

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