CN104775860A - 一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，通过增加一路引自高温再热蒸汽作为供热汽源，提高了机组热网的稳定性，具体是：在从汽轮机抽汽作为工业供热汽源的基础上，增加一路工业供热汽源，从锅炉出口的高温再热蒸汽管道上引一路蒸汽，经过减温减压装置后，向工业供热母管供汽；本发明基于优化工业供热汽源，可有效提高机组的热网可靠性，节约能源，运行安全稳定。
Description
技术领域
本发明属于火力发电技术领域，具体涉及一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统。
背景技术
热网的可靠性是热力发电厂重要的指标，如果因为机组的原因致使热网故障，将会严重影响人们的日常生活，造成热用户的经济损失，从而影响热力发电厂的品牌形象，也会影响热力发电厂的效益。因此热力发电厂热网可靠性的优劣直接关系到热力发电厂热网能否安全、经济运行。
常规亚临界机组采用中压缸排汽作为工业供热的汽源，其工作过程是：给水进入锅炉进行定压吸热，形成蒸汽后从锅炉过热器排出进入汽轮机高压缸膨胀做功，做功后的蒸汽再次进入锅炉进行吸热，蒸汽吸热结束后从锅炉再热器排出进入汽轮机中压缸膨胀做功，做功结束后的蒸汽从中压缸排出，一部分蒸汽进入汽轮机低压缸继续做功后排入凝汽器，一部分蒸汽驱动汽动给水泵，一部分蒸汽作为工业供热汽源供给热用户。蒸汽在低压缸和汽动给水泵做功完毕后进入凝汽器，凝结成水后经过低压加热器、除氧器和高压加热器后再次进入锅炉进行定压吸热。各级加热器和除氧器汽源来自汽轮机的抽汽。
上述常规亚临界机组由于只有一路从汽轮机的抽汽作为工业供热汽源，可靠性差，容易对人们的日常生活造成影响，以及对热用户造成经济损失，影响热力发电厂的效益。
发明内容
本发明为解决上述技术缺陷，提供了一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，通过增加工业供热汽源，提高了热网可靠性，减小对人们日常生活的影响，以及对热用户造成的经济损失。
本发明的技术方案如下：
一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：锅炉排出的主蒸汽进入汽轮机高压缸，主蒸汽经过汽轮机高压缸做功后经过低温再热蒸汽管道排出并再次进入锅炉再热器吸热，形成高温再热蒸汽后通过再热器出口连接的高温再热蒸汽管道排出；高温再热蒸汽管道将高温再热蒸汽分为三路，一路高温再热蒸汽至凝汽器，一路高温再热蒸汽至工业供热母管，一路高温再热蒸汽至汽轮机中压缸；汽轮机中压缸输出蒸汽至汽轮机低压缸，汽轮机低压缸输入蒸汽做功后排出至凝汽器形成凝结水，凝结水经加热再返回锅炉，锅炉的给水来自于给水泵；在主蒸汽管道上设置有高压旁路，高压旁路连接至锅炉再热器的入口，在再热器的出口连接的高温再热蒸汽管道上设置有低压旁路，低压旁路连接至凝汽器，工业供热母管的汽源抽汽分别来自汽轮机抽汽、再热器出口与低压旁路的减温减压器之前的高温再热蒸汽。
所述系统的具体结构包括给水泵、锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸，锅炉内设置有过热器和再热器；给水泵通过锅炉进口端连接至过热器，过热器连接锅炉出口端的主蒸汽管道，主蒸汽管道连接汽轮机高压缸；汽轮机高压缸设置有低温再热蒸汽管道，低温再热蒸汽管道通过锅炉进口端连接至再热器，再热器连接锅炉出口端的高温再热蒸汽管道；高温再热蒸汽管道分为三路，一路通过低压旁路连接至凝汽器，一路通过减温减压装置或减温装置连接至工业供热母管，一路连接至汽轮机中压缸；汽轮机中压缸设置有一路输出蒸汽管道连接至汽轮机低压缸，汽轮机中压缸还设置有一路抽汽管道连接至工业供热母管；汽轮机低压缸的排汽管道连接至凝汽器，排汽在凝汽器冷却后汇集，经加压后通过凝结水管道输送至给水泵。
所述给水泵的入口端连接有除氧器，除氧器的入口端汇集汽轮机中压缸出来的一路蒸汽和凝结水，除氧器是通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热。
所述系统还设置有用于加热给水的高压加热器和低压加热器，包括：仅通过汽轮机高压缸的抽汽进行加热的高压加热器，仅通过汽轮机低压缸的抽汽进行加热的低压加热器，仅通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热的高压加热器。
汽轮机低压缸排出的蒸汽经过凝汽器凝结至热井成凝结水，通过凝结水泵把凝结水从热井抽出后经过低压加热器加热，加热后的凝结水被输送至除氧器，最后经过除氧器后至给水泵；所述低压加热器均用于加热凝结水。
所述高压加热器均用于加热给水泵出来的给水。
所述凝汽器的出水口连接有热井，凝汽器冷却后的排汽汇集到热井中形成凝结水，热井连接有用于对凝结水加压输送的凝结水泵，凝结水泵连接有轴封加热器，轴封加热器输出端的凝结水管道连接至低压加热器，低压加热器通过除氧器连接至给水泵。
汽轮机中压缸排出的蒸汽的一部分被送至工业供热母管。
汽轮机高、中、低压缸分别通过抽汽管道输送蒸汽用于加热凝结水、除氧器、加热器、给水泵驱动汽机和工业供热。
所述系统的工作原理如下：
在锅炉、汽轮机均运行的工况下，从汽轮机抽汽，经过汽轮机的抽汽管道将蒸汽送至工业供热母管；
在锅炉运行，汽轮机停止运行的工况下，系统停止向汽轮机供汽，锅炉维持运行，主蒸汽经过高压旁路减温减压后进入再热器，形成的高温再热蒸汽一部分经过低压旁路减温减压后进入凝汽器，一部分通过锅炉高温再热器出口与低压旁路减温减压装置之前的管道使高温再热蒸汽经过减温减压或减温装置后输送至工业供热母管。
当锅炉运行且汽轮机停止运行时，再热器出口的一部分蒸汽通过低压旁路后被输送至凝汽器，再热器出口的另一部分蒸汽通过设置在低压旁路前的管道经过减温减压装置或减温装置后被输送至工业供热母管；当锅炉和汽轮机均运行时，再热器出口的蒸汽全部通过高温再热蒸汽管道输送至汽轮机中压缸做功。
本系统是基于常规燃煤机组进行可靠性提升，可以实现：在正常工况下，从汽轮机抽汽，经过减温减压装置或减温装置后将蒸汽送至工业供热母管；在汽轮机跳机情况下，停止向汽轮机供汽，锅炉维持运行，主蒸汽经过高压旁路减温减压后进入锅炉再热器，再热蒸汽经过低压旁路减温减压后进入凝汽器，此时通过锅炉再热器出口与低压旁路减温减压装置之前的管道使蒸汽减温减压或减温装置后输送至工业供热母管。
本发明的有益效果如下：
本发明上可有效提高机组热网可靠性，减小对人们日常生活的影响，以及对热用户造成的经济损失；而且本发明可直接在传统燃煤机组上进行改造，改造成本低，易于实现。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图。
具体实施方式
一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：锅炉排出的主蒸汽进入汽轮机高压缸，主蒸汽经过汽轮机高压缸做功后经过低温再热蒸汽管道排出并再次进入锅炉再热器吸热，形成高温再热蒸汽后通过再热器出口连接的高温再热蒸汽管道排出；高温再热蒸汽管道将高温再热蒸汽分为三路，一路高温再热蒸汽至凝汽器，一路高温再热蒸汽至工业供热母管，一路高温再热蒸汽至汽轮机中压缸；汽轮机中压缸输出蒸汽至汽轮机低压缸，汽轮机低压缸输入蒸汽做功后排出至凝汽器形成凝结水，凝结水经加热再返回锅炉，锅炉的给水来自于给水泵；在主蒸汽管道上设置有高压旁路，高压旁路连接至锅炉再热器的入口，在再热器的出口连接的高温再热蒸汽管道上设置有低压旁路，低压旁路连接至凝汽器，工业供热母管的汽源抽汽分别来自汽轮机抽汽、再热器出口与低压旁路的减温减压器之前的高温再热蒸汽。
所述系统的具体结构包括给水泵、锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸，锅炉内设置有过热器和再热器；给水泵通过锅炉进口端连接至过热器，过热器连接锅炉出口端的主蒸汽管道，主蒸汽管道连接汽轮机高压缸；汽轮机高压缸设置有低温再热蒸汽管道，低温再热蒸汽管道通过锅炉进口端连接至再热器，再热器连接锅炉出口端的高温再热蒸汽管道；高温再热蒸汽管道分为三路，一路通过低压旁路连接至凝汽器，一路通过减温减压装置或减温装置连接至工业供热母管，一路连接至汽轮机中压缸；汽轮机中压缸设置有一路输出蒸汽管道连接至汽轮机低压缸，汽轮机中压缸还设置有一路抽汽管道连接至工业供热母管；汽轮机低压缸的排汽管道连接至凝汽器，排汽在凝汽器冷却后汇集，经加压后通过凝结水管道输送至给水泵。
所述给水泵的入口端连接有除氧器，除氧器的入口端汇集汽轮机中压缸出来的一路蒸汽和凝结水，除氧器是通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热。
所述凝汽器的出水口连接有热井，凝汽器冷却后的排汽汇集到热井中形成凝结水，热井连接有用于对凝结水加压输送的凝结水泵，凝结水泵连接有轴封加热器，轴封加热器输出端的凝结水管道连接至低压加热器，低压加热器通过除氧器连接至给水泵。
所述系统还设置有用于加热给水的高压加热器和低压加热器，包括：仅通过汽轮机高压缸的抽汽进行加热的高压加热器，仅通过汽轮机低压缸的抽汽进行加热的低压加热器，仅通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热的高压加热器。如图1所示，所述燃煤机组高效亚临界系统设置有若干加热器，包括1号高压加热器、2号高压加热器、3号高压加热器、5号低压加热器、6号低压加热器、7号低压加热器、8号低压加热器，其中1号高压加热器、2号高压加热器的热源为汽轮机高压缸的抽汽，3号高压加热器的热源为来自汽轮机中压缸的抽汽，除氧器的热源来自汽轮机中压缸排汽，5号低压加热器、6号低压加热器、7号低压加热器、8号低压加热器的热源为来自汽轮机低压缸的抽汽，也可以根据具体工况设计更多个加热器或者更少的加热器个数。
所述低压加热器均用于加热凝结水，加热后的凝结水依次进入除氧器、给水泵，如图1所示的5号低压加热器、6号低压加热器、7号低压加热器、8号低压加热器。
所述高压加热器均用于加热给水泵出来的给水，如图1所示的1号高压加热器、2号高压加热器、3号高压加热器。
汽轮机低压缸排出的蒸汽经过凝汽器凝结至热井成凝结水，通过凝结水泵把凝结水从热井抽出后经过低压加热器加热，加热后的凝结水被输送至除氧器，最后经过除氧器后至给水泵；所述低压加热器均用于加热凝结水。
汽轮机中压缸排出的蒸汽的一部分经过低压旁路的减温减压或减温装置后，被送至工业供热母管。
汽轮机高、中、低压缸分别通过不同的抽汽管道输送蒸汽用于加热凝结水、除氧器、加热器、给水泵驱动汽机和工业供热母管。具体的加热分配如下：
汽轮机高压缸通过抽汽管道输送蒸汽用于加热 1、2号高压加热器。
汽轮机中压缸通过抽汽管道输送蒸汽用于加热 3号高压加热器，并为除氧器、汽动给水泵，并在汽轮机运行时为工业供热母管提供汽源。
汽轮机低压缸通过抽汽管道输送蒸汽用于加热 5、6、7、8号低压加热器。
所述系统的工作原理如下：
发电机供电，在锅炉、汽轮机均运行的工况下，从汽轮机抽汽，将蒸汽送至工业供热母管；
在锅炉运行，汽轮机停止运行的工况下，系统停止向汽轮机供汽，锅炉维持运行，主蒸汽经过高压旁路减温减压后进入再热器，高温再热蒸汽一部分经过低压旁路减温减压后进入凝汽器，一部分通过锅炉高温再热器出口与低压旁路减温减压装置之前的管道使高温再热蒸汽经过减温减压或减温装置后输送至工业供热母管。
本提高亚临界燃煤机组热网可靠性系统，在锅炉产生的蒸汽，主蒸汽进入汽轮机高压缸，在汽轮机高压缸里做功后经过低温再热管道排出并再次进入锅炉再热器吸热，形成高温再热蒸汽后通过高温再热蒸汽管道排出至汽轮机中压缸，汽轮机中压缸输出蒸汽至汽轮机低压缸，汽轮机低压缸输入蒸汽做功后排出至凝汽器形成凝结水，凝结水经加热再返回锅炉，系统在主蒸汽管道上设置高压旁路至锅炉再热器入口，在高温再热蒸汽管道上设置低压旁路至凝汽器，工业供热母管的汽源抽汽来自汽轮机抽汽。通过改造，从锅炉再热器出口与低压旁路减温减压器之前的位置引出一路高温再热蒸汽作为工业供热母管的汽源，可以实现：在正常工况下，从汽轮机抽汽，将蒸汽送至工业供热母管；在汽轮机跳机情况下，停止向汽轮机供汽，锅炉维持运行，主蒸汽经过高压旁路减温减压后进入再热器，形成的高温再热蒸汽一部分经过低压旁路减温减压后进入凝汽器，一部分通过锅炉高温再热器出口与低压旁路减温减压装置之前的管道使高温再热蒸汽经过减温减压或减温装置后输送至工业供热母管。通过改造后的机组，热网可靠性有明显上升。
Claims (10)
1.一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：锅炉排出的主蒸汽进入汽轮机高压缸，主蒸汽经过汽轮机高压缸做功后经过低温再热蒸汽管道排出并再次进入锅炉再热器吸热，形成高温再热蒸汽后通过再热器出口连接的高温再热蒸汽管道排出；高温再热蒸汽管道将高温再热蒸汽分为三路，一路高温再热蒸汽至凝汽器，一路高温再热蒸汽至工业供热母管，一路高温再热蒸汽至汽轮机中压缸；汽轮机中压缸输出蒸汽至汽轮机低压缸，汽轮机低压缸输入蒸汽做功后排出至凝汽器形成凝结水，凝结水经加热再返回锅炉，锅炉的给水来自于给水泵；在主蒸汽管道上设置有高压旁路，高压旁路连接至锅炉再热器的入口，在再热器的出口连接的高温再热蒸汽管道上设置有低压旁路，低压旁路连接至凝汽器，工业供热母管的汽源抽汽分别来自汽轮机抽汽、再热器出口与低压旁路的减温减压器之前的高温再热蒸汽。
2.根据权利要求1所述的一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：该系统具体包括给水泵、锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸，锅炉内设置有过热器和再热器；给水泵通过锅炉进口端连接至过热器，过热器连接锅炉出口端的主蒸汽管道，主蒸汽管道连接汽轮机高压缸；汽轮机高压缸设置有低温再热蒸汽管道，低温再热蒸汽管道通过锅炉进口端连接至再热器，再热器连接锅炉出口端的高温再热蒸汽管道；高温再热蒸汽管道分为三路，一路通过低压旁路连接至凝汽器，一路通过减温减压装置或减温装置连接至工业供热母管，一路连接至汽轮机中压缸；汽轮机中压缸设置有一路输出蒸汽管道连接至汽轮机低压缸，汽轮机中压缸还设置有一路抽汽管道连接至工业供热母管；汽轮机低压缸的排汽管道连接至凝汽器，排汽在凝汽器冷却后汇集，经加压后通过凝结水管道输送至给水泵。
3.根据权利要求2所述的一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：所述给水泵的入口端连接有除氧器，除氧器的入口端汇集汽轮机中压缸出来的一路蒸汽和凝结水，除氧器是通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热。
4.根据权利要求3所述的一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：所述系统还设置有用于加热给水的高压加热器和低压加热器，包括：仅通过汽轮机高压缸的抽汽进行加热的高压加热器，仅通过汽轮机低压缸的抽汽进行加热的低压加热器，仅通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热的高压加热器。
5.根据权利要求4所述的一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：汽轮机低压缸排出的蒸汽经过凝汽器凝结至热井成凝结水，通过凝结水泵把凝结水从热井抽出后经过低压加热器加热，加热后的凝结水被输送至除氧器，最后经过除氧器后至给水泵；所述低压加热器均用于加热凝结水。
6.根据权利要求4所述的一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：所述高压加热器均用于加热给水泵出来的给水。
7.根据权利要求5所述的一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：所述凝汽器的出水口连接有热井，凝汽器冷却后的排汽汇集到热井中形成凝结水，热井连接有用于对凝结水加压输送的凝结水泵，凝结水泵连接有轴封加热器，轴封加热器输出端的凝结水管道连接至低压加热器，低压加热器通过除氧器连接至给水泵。
8.根据权利要求1所述的一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：汽轮机中压缸排出的蒸汽的一部分被送至工业供热母管。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于工作原理如下：
在锅炉、汽轮机均运行的工况下，，从汽轮机抽汽，经过汽轮机的抽汽管道将蒸汽送至工业供热母管；
在锅炉运行，汽轮机停止运行的工况下，系统停止向汽轮机供汽，锅炉维持运行，主蒸汽经过高压旁路减温减压后进入再热器，形成的高温再热蒸汽一部分经过低压旁路减温减压后进入凝汽器，一部分通过锅炉高温再热器出口与低压旁路减温减压装置之前的管道使高温再热蒸汽经过减温减压或减温装置后输送至工业供热母管。
10.根据权利要求9所述的一种提高亚临界燃煤机组热网可靠性的系统，其特征在于：当锅炉运行且汽轮机停止运行时，再热器出口的一部分蒸汽通过低压旁路后被输送至凝汽器，再热器出口的另一部分蒸汽通过设置在低压旁路前的管道经过减温减压装置或减温装置后被输送至工业供热母管；当锅炉和汽轮机均运行时，再热器出口的蒸汽全部通过高温再热蒸汽管道输送至汽轮机中压缸做功。
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