CN103256644B - 扩大低压省煤器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扩大低压省煤器系统，包括汽轮机、凝汽器、凝结水泵、补水泵、疏水泵、扩大低压省煤器、再循环泵、低压汽包、关断阀和换热器，换热器包括换热器高温段和换热器低温段且互相连通。扩大低压省煤器以非采暖季纯凝工况为基础，兼顾采暖季供热工况，将低压省煤器与烟气热网加热器（供热用省煤器）合并成一个受热面（扩大低压省煤器），用户可根据供热负荷和用电负荷情况灵活调节。与分别设置低压省煤器和烟气热网加热器相比，本发明由于不需要单独设置烟气热网加热器，需布置的管路和阀门较少，结构更简单，系统可靠性更高，也不存在非采暖季干烧的问题。
Description
技术领域
本发明涉及热电联产领域中的集中供暖技术，尤其涉及一种扩大低压省煤器系统。
背景技术
改革开放以来，国家提出了“能源开发与节约并举，把节约放在首位”的指导方针，在条件允许的情况下，用高效率的大型锅炉代替低效率的小型锅炉，用集中供暖取代分散供暖。与小型工业锅炉或采暖炉相比，热电联产锅炉将原来废弃的热量全部或部分用来供给热用户，从而减少或避免热量在冷源中的损失，锅炉效率在75%~90%之间，其热效率大大高于前者。此外，大型火电厂的热效率只有38%~43%，而热电厂的热效率大于45%。因此，热电联产项目具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益。北方采暖季节，机组以满足用户的最大供热量要求为主；非采暖季节用电负荷增加，此时机组以发电为主。如图1所示，国内在对大型凝气式机组进行供热改造时，往往是在低压省煤器100后再独立设置一个烟气热网加热器200，以满足供热需要，图中C-C箭头为烟气流向。在图1的系统中，用户需要根据采暖季和非采暖季的不同工况，分别控制低压省煤器100和烟气热网加热器200的运行，系统结构复杂，制造成本较高且不易灵活控制，在非采暖季时烟气热网加热器还会处于干烧状态，不利于系统的安全稳定运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种扩大低压省煤器系统，解决机组为实现供热而单独设置烟气热网加热器带来的结构和控制复杂、投资成本高；
本发明的另一个目的是提供一种扩大低压省煤器系统，解决非采暖季烟气热网加热器干烧的问题，以灵活满足采暖季的热电联产需求和非采暖季的供电需求。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种扩大低压省煤器系统，所述系统包括汽轮机、凝汽器、凝结水泵、补水泵、疏水泵、扩大低压省煤器、三通阀、再循环泵、低压汽包、关断阀和换热器及其壳程和控制系统，其特征在于：
所述换热器由相互连通的换热器高温段和换热器低温段组成；
在采暖季供热工况时，
关断阀处于打开状态，从汽轮机抽取全部或部分中压蒸汽，与余热锅炉来的低压过热蒸汽混合后通过关断阀进入换热器高温段，同时从扩大低压省煤器出口引一部分热水，所述热水通过再循环泵和三通阀旁路控制，进入换热器低温段，与换热器高温段来的蒸汽一起加热换热器低温段管程内的供热给水；
在非采暖季纯凝工况时，
关断阀处于关闭状态，汽轮机的乏汽经过凝汽器冷凝成凝结水，所述凝结水经凝结水泵进入扩大低压省煤器，凝结水经扩大低压省煤器加热后进入低压汽包。
本发明的技术方案还可以进一步完善：
作为优选，供热给水先进入换热器低温段预热，然后进入换热器高温段换热，再离开换热器。
作为优选，在采暖季供热工况时，汽轮机的低压蒸汽进入换热器高温段参与供热。
作为优选，在采暖季供热工况时，换热器内的蒸汽和热水，经换热后离开换热器壳程，通过疏水泵，再次进入扩大低压省煤器。
作为优选，在非采暖季纯凝工况时，通过再循环泵和三通阀旁路控制，将一部分扩大低压省煤器的出口热水与汽轮机的凝结水在扩大低压省煤器进口前混合，从而提高扩大低压省煤器的进水温度。
作为优选，引入换热器高温段壳程的混合蒸汽温度为290℃-310℃。
作为优选，扩大低压省煤器出口热水温度为125-135℃。
作为优选，换热器内的蒸汽和热水，经换热后离开换热器壳程的温度为75-85℃。
作为优选，进入换热器低温段管程的供热给水温度为65-75℃，换热器高温段管程出口的供热给水温度为125-135℃。
本发明的有益效果是：
本系统以非采暖季纯凝工况为基础，兼顾采暖季供热工况，将低压省煤器与烟气热网加热器（供热用省煤器）合并成一个受热面（扩大低压省煤器），通过外置换热器和相应的控制系统，用户可根据供热负荷和用电负荷情况灵活调节，满足不同的供热负荷和用电需求。
（1）将低压省煤器与烟气热网加热器合并成扩大低压省煤器，由于不需要再单独设置烟气热网加热器，需布置的管路和阀门较少，系统投资少，运行维护也较简单。
（2）用户可针对采暖季和非采暖季的工况特点灵活调节，满足不同的供热负荷和用电需求。在采暖季，用户可以根据供热负荷需要，通过从汽轮机抽取蒸汽与余热锅炉来的低压过热蒸汽混合后引入换热器高温段，并将扩大低压省煤器的一部分出口热水引入换热器低温段，与进入换热器的供热给水换热而增加供热量；在非采暖季，扩大低压省煤器则全部用来加热凝结水，提高了非采暖季的锅炉出力，降低锅炉排烟温度，同时通过扩大低压省煤器再循环泵和旁路控制（三通阀），提高低压省煤器的进水温度，有效防止受热面尾部低温腐蚀。
（3）在非采暖季，扩大低压省煤器不会处于干烧状态。
（4）本发明的换热器分高温段和低温段，有利于充分利用换热器内蒸汽和热水的热量，从而提高整个系统的能量转换效率。
附图说明
附图1是现有技术的一种结构示意图；
附图2是本发明的一种结构示意图。
附图标记说明：
1、汽轮机， 2、凝汽器， 3、凝结水泵， 4、补水泵，5、疏水泵6、扩大低压省煤器，7、三通阀，8、再循环泵，9、低压汽包，10、关断阀，11、换热器，111、换热器高温段， 112、换热器低温段，100、低压省煤器， 200、烟气热网加热器，N、来自余热锅炉低压过热蒸汽，M、去供热管网，D、供热给水，C、烟气。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图2所示的一种扩大低压省煤器系统，主要包括汽轮机1、凝汽器2、凝结水泵3、补水泵4、疏水泵5、扩大低压省煤器6、三通阀7、再循环泵8、低压汽包9、关断阀10、换热器11。其中，换热器11包括换热器高温段111和换热器低温段112，且换热器高温段111和换热器低温段112互相连通。
在采暖季，为了满足用户的最大供热量要求，一方面，抽取全部或部分汽轮机1的中压蒸汽与余热锅炉来的低压过热蒸汽N混合，混合后经关断阀10进入换热器11高温区壳程，加热换热器高温段111管程内的供热给水，引入换热器11壳程的混合蒸汽温度约为300℃；另一方面，为了更好地利用换热器11内的蒸汽热量，从扩大低压省煤器6出口引一部分热水，出口热水温度控制在约为130℃（进入换热器低温段112管程的供热给水温度约为70℃），通过再循环泵8和旁路控制（三通阀7），进入换热器11低温区壳程，与高温区壳程来的蒸汽一起加热换热器低温段112管程内的供热给水；换热器高温段111管程出口的供热给水温度控制在约为130℃；引入换热器11内的蒸汽流量和热水流量可根据用户的供热负荷进行调节。换热器11内的蒸汽和热水经换热后离开换热器11壳程，其温度控制在约80℃，通过疏水泵5，再次进入扩大低压省煤器系统。
在非采暖季，用户的用电负荷增加，机组通常采用纯凝工况。此时，关断阀10处于关闭状态，汽轮机1的乏汽经过凝汽器2冷凝成凝结水，经凝结水泵3进入扩大低压省煤器6，经扩大低压省煤器6加热后的进入低压汽包9。由于凝结水的温度较低，约为32℃，为避免尾部受热面发生低温腐蚀，通过再循环泵8和旁路控制（三通阀7），将一部分扩大低压省煤器6的出口热水与凝结水在扩大低压省煤器6进口前混合，从而提高扩大低压省煤器6的进水温度。
Claims (9)
1.一种扩大低压省煤器系统，
所述系统包括汽轮机（1）、凝汽器（2）、凝结水泵（3）、补水泵（4）、疏水泵（5）、扩大低压省煤器（6）、三通阀（7）、再循环泵（8）、低压汽包（9）、关断阀（10）、换热器（11）及其控制系统，其特征在于：
所述换热器（11）由相互连通的换热器高温段（111）和换热器低温段（112）组成；
在采暖季供热工况时，
关断阀（10）处于打开状态，从汽轮机（1）抽取全部或部分中压蒸汽，与余热锅炉来的低压过热蒸汽（N）混合后通过关断阀（10）进入换热器高温段（111）壳程；同时从扩大低压省煤器（6）出口引一部分热水，所述热水通过再循环泵（8）和三通阀（7）旁路控制，进入换热器低温段（112），与换热器高温段（111）来的蒸汽一起加热换热器低温段（112）管程内的供热给水；
在非采暖季纯凝工况时，
关断阀（10）处于关闭状态，汽轮机（1）的乏汽经过凝汽器（2）冷凝成凝结水，所述凝结水经凝结水泵（3）进入扩大低压省煤器（6），凝结水经扩大低压省煤器（6）加热后进入低压汽包（9）。
2.根据权利要求1所述的扩大低压省煤器系统，其特征在于：供热给水先进入换热器低温段（112）预热，然后进入换热器高温段（111）换热，再离开换热器（11）。
3.根据权利要求1所述的扩大低压省煤器系统，其特征在于：在采暖季供热工况时，汽轮机（1）的中压蒸汽进入换热器高温段（111）参与供热。
4.根据权利要求1或2或3所述的扩大低压省煤器系统，其特征在于：在采暖季供热工况时，换热器（11）壳程内的蒸汽和热水，经换热后离开换热器（11），通过疏水泵（5），再次进入扩大低压省煤器（6）。
5.根据权利要求1所述的扩大低压省煤器系统，其特征在于：在非采暖季纯凝工况时，通过再循环泵（8）和三通阀（7）旁路控制，将一部分扩大低压省煤器（6）的出口热水与汽轮机（1）的凝结水在扩大低压省煤器（6）进口前混合，从而提高扩大低压省煤器（6）的进水温度。
6.根据权利要求1所述的扩大低压省煤器系统，其特征在于：引入换热器高温段（111）壳程的混合蒸汽温度为290℃-310℃。
7.根据权利要求1所述的扩大低压省煤器系统，其特征在于：扩大低压省煤器（6）出口热水温度为125-135℃。
8.根据权利要求1所述的扩大低压省煤器系统，其特征在于：在采暖季供热工况时，
换热器（11）壳程内的蒸汽和热水，经换热后离开换热器（11）的温度为75-85℃。
9.根据权利要求1所述的扩大低压省煤器系统，其特征在于：进入换热器低温段（112）管程的供热给水温度为65-75℃，换热器高温段（111）管程出口的供热给水温度为125-135℃。
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