CN105464719A - 采暖抽汽汽轮机组 - Google Patents

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张小波
卫栋梁
曹守洪
文圆圆
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刘晓燕
宋萍
宋放放
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Abstract

本发明公开一种采暖抽汽汽轮机组，包括：中压缸，其包括第一中压通流部分及排汽压力小于该第一中压通流部分排汽压力的第二中压通流部分；第一低压缸，其工作蒸汽来至于所述第一中压通流部分的排汽且其通流面积与该第一中压通流部分的排汽压力相匹配；第二低压缸，其工作蒸汽来至于所述第二中压通流部分的排汽且其通流面积与该第二中压通流部分的排汽压力相匹配。它能获取两档不同压力的采暖抽汽，增加了机组运行的灵活性，能提高机组经济性和供热能力。

Description

采暖抽汽汽轮机组
技术领域
本发明涉及供热汽轮机组，具体涉及采暖抽汽汽轮机组。
背景技术
汽轮机采暖供热主要有以下几种方式：
(1)配置背压式汽轮机
理论上，背压式汽轮机由于没有冷端损失，其综合热效率最高，且同等情况下，具有最大的供热能力，但背压式汽轮机要求有较为稳定的热负荷，在非采暖期，背压机则必须停运。造成汽轮机组能力的浪费。
(2)配置抽凝式汽轮机
在非采暖期，按抽凝式汽轮机作纯凝运行，由于调压设备的固有损失和采暖抽汽压力的限制了汽轮机本体的设计，使得其经济性略低于纯凝式汽轮机组；在采暖期，由相应的调压设备控制采暖抽汽压力，则抽汽点后的蒸汽由于大幅节流，作功能力严重下降，且为保证汽轮机组安全运行，必须限制低压缸有足够的排汽流量。
(3)配置抽背凝汽轮机组
在深度供热期，通过SSS离合器分离低压缸，从而可以将中排蒸汽全部用于供热，以提高汽轮机组供热能力；但此类型汽轮机组设计、运行难度都较高。另一种方式则是通过双轴布置汽轮机组，在深度供热时，停运低压轴系，但此类型汽轮机组系统复杂，运行难度提高，且投资也会增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种经济性更好、供热能力更强的采暖抽汽汽轮机组。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案。
一种采暖抽汽汽轮机组，包括：
中压缸，其包括第一中压通流部分及排汽压力小于该第一中压通流部分排汽压力的第二中压通流部分；
第一低压缸，其工作蒸汽来至于所述第一中压通流部分的排汽且其通流面积与该第一中压通流部分的排汽压力相匹配；以及
第二低压缸，其工作蒸汽来至于所述第二中压通流部分的排汽且其通流面积与该第二中压通流部分的排汽压力相匹配。
所述第一低压缸与所述第一中压通流部分之间设置用于调节采暖抽汽压力的第一供热阀。
所述第一供热阀为蝶阀。
所述第二低压缸与所述第二中压通流部分之间设置用于调节采暖抽汽压力的第二供热阀。
所述第二供热阀为蝶阀。
所述采暖抽汽汽轮机组的高压缸的工作蒸汽来至于锅炉的主蒸汽，其排汽排入再热器加热。
所述中压缸的工作蒸汽来至于所述再热器输出的蒸汽。
所述锅炉为再热锅炉。
还包括给水泵汽轮机，其工作蒸汽来自于所述第一、二中压通流部分，其排汽排入所述第二低压缸。
所述给水泵汽轮机为背压式汽轮机。
本发明具有下述有益技术效果。
本发明的中压缸包括第一中压通流部分及排汽压力小于该第一中压通流部分排汽压力的第二中压通流部分，其为非对称中压缸，并匹配以与第一、二中压通流部分分别相适应的第一低压缸和第二低压缸，能获取两档不同压力的采暖抽汽，增加了机组运行的灵活性，能提高机组经济性和供热能力。
附图说明
图1为目前大型抽凝机组原则性热力系统示意图(中压单流设计)。
图2为目前大型抽凝机组原则性热力系统示意图(中压对称双分流设计)。
图3示意性示出本发明的采暖抽汽汽轮机组的一种实施例的热力系统示意图。
具体实施方式
为能详细说明本发明的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明。
图1、2示例性示出了目前大型抽凝机组原则性热力系统示意图。如图1、2，它们均设置唯一的供热蝶阀用以调整采暖抽汽压力，同时，锅炉给水泵汽轮机用汽排入凝汽器，其运行的灵活性较差，经济性和供热能力较低。
图3示例性示出本发明的众多实施例中一种采暖抽汽汽轮机组的实施例。该采暖抽汽汽轮机组的高压缸2的工作蒸汽来至于锅炉1的主蒸汽，本实施例中，锅炉1为再热锅炉，高压缸2的排汽排入锅炉1的再热器1-1加热。
经再热器1-1加热后的蒸汽供给中压缸3做功，即经再热器1-1加热后的蒸汽作为中压缸3的工作蒸汽。
本实施例中，中压缸3包括第一中压通流部分3-1及排汽压力小于第一中压通流部分3-1排汽压力的第二中压通流部分3-2。
供热抽汽口3-3由第二中压通流部分3-2引出。
第一中压通流部分3-1的排汽作为第一低压缸6的工作蒸汽，供给第一低压缸6做功。第一低压缸6的通流面积应与第一中压通流部分3-1的排汽压力相匹配。
较佳的，第一低压缸6为双分流设计。第一低压缸6的两个通流部分的排汽均排入凝汽器10冷凝后，依次经过凝结水泵12、低加13、除氧器14、给水泵15及高加16进入锅炉1再产蒸汽。
第二中压通流部分3-2的排汽作为第二低压缸7的工作蒸汽，供给第二低压缸7做功。第二低压缸7的通流面积应与第二中压通流部分3-2的排汽压力相匹配。
较佳的，第二低压缸7为双分流设计。第二低压缸7的两个通流部分的排汽均排入凝汽器11冷凝后，依次经过凝结水泵12、低加13、除氧器14、给水泵15及高加16进入锅炉1再产蒸汽。
在一些实施例中，第一低压缸6与第一中压通流部分3-1之间设置第一供热阀4，第一供热阀4用于调节采暖抽汽压力。
较佳的，第一供热阀4为蝶阀。
在一些实施例中，第二低压缸7与第二中压通流部分3-2之间设置第二供热阀5，第二供热,5用于调节采暖抽汽压力。
较佳的，第二供热阀5为蝶阀。
在一些实施例中，给水泵15由给水泵汽轮机9驱动。给水泵汽轮机9的工作蒸汽来自于第一、二中压通流部分3-1、3-2，较佳的，给水泵汽轮机9的排汽排入第二低压缸7做功。
在一些实施例中，给水泵汽轮机9为背压式汽轮机。
其中，图3中代号8为发电机。
通过对现有的大型抽凝机组优化设计，相对于常规大型抽凝机组，本发明具有下述优势。
其一，中压缸3采用非对称中压缸，其第一、二通中压流部分3-1、3-2的排汽压力分别对应设置为Pa和Pb(Pa>Pb)，并匹配以与之分别相适应的第一低压缸6和第二低压缸7，则能够获取两档不同压力的采暖抽汽，从而增加了机组运行的灵活性。
其二，在供热初期热负荷较低时，采用工作压力较低的第二供热阀5控制采暖抽汽压力Pb，尽可能地减少对进入第二低压缸7的蒸汽的节流，并且由于此时第一供热阀4处于全开状态，进入第一低压缸6的蒸汽完全没被节流，从而在满足供热的同时有效地提高了机组出力。
其三，在供热中期热负荷较高时，以工作压力较高的第一供热阀4控制采暖抽汽压力Pa，从而保证末级热网加热器出口水温满足热用户要求；同时采用工作压力较低的第二供热阀5控制采暖抽汽压力Pb，为热网加热器提供大部分热量，由于按相应的压力对应匹配了第一低压缸6和第二低压缸7的通流面积，使得在采暖抽汽中，对进入第一低压缸6和进入第二低压缸7的蒸汽节流都有所减少，能够有效地提高汽轮机出力；同时，由于Pb较大，则热网疏水温度也相应较低，从而最大化地利用了采暖抽汽的热量。
其四，配置背压式给水泵汽轮机9，由于其排汽与压力较低的中排相连通，则可以一并用于采暖抽汽，可以增加供热能力0～10%,同时，由于其耗汽量较冷凝给水泵汽轮机增加，有利于提高其自身效率，从而进一步提升机组经济性。
可以理解的是，本实施例的锅炉1采用再热锅炉不能理解为是对本发明保护范围的限制，锅炉1也可采用其他形式，如余热锅炉、非再热锅炉。本发明核心思想为由第一中压通流部分3-1和第二中压通流部分3-2构成的中压缸3为非对称设计，用以提供两档压力不同的供热抽汽，在合适的情况下，中压缸3也可直接由相应的锅炉过热器提供蒸汽，或者高压缸2的排汽作为中压缸3的工作蒸汽。
需要说明的是，上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再进行描述。
上面参照实施例对本发明进行了详细描述，是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，包括：
中压缸，其包括第一中压通流部分及排汽压力小于该第一中压通流部分排汽压力的第二中压通流部分；
第一低压缸，其工作蒸汽来至于所述第一中压通流部分的排汽且其通流面积与该第一中压通流部分的排汽压力相匹配；以及
第二低压缸，其工作蒸汽来至于所述第二中压通流部分的排汽且其通流面积与该第二中压通流部分的排汽压力相匹配。
2.根据权利要求1所述的采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，所述第一低压缸与所述第一中压通流部分之间设置用于调节采暖抽汽压力的第一供热阀。
3.根据权利要求2所述的采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，所述第一供热阀为蝶阀。
4.根据权利要求1所述的采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，所述第二低压缸与所述第二中压通流部分之间设置用于调节采暖抽汽压力的第二供热阀。
5.根据权利要求2所述的采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，所述第二供热阀为蝶阀。
6.根据权利要求1所述的采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，所述采暖抽汽汽轮机组的高压缸的工作蒸汽来至于锅炉的主蒸汽，其排汽排入再热器加热。
7.根据权利要求6所述的采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，所述中压缸的工作蒸汽来至于所述再热器输出的蒸汽。
8.根据权利要求6所述的采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，所述锅炉为再热锅炉。
9.根据权利要求1至8任一项所述的采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，还包括给水泵汽轮机，其工作蒸汽来自于所述第一、二中压通流部分，其排汽排入所述第二低压缸。
10.根据权利要求9所述的采暖抽汽汽轮机组，其特征在于，所述给水泵汽轮机为背压式汽轮机。
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