CN105952505B - 一种火电厂小汽轮机能量梯级利用系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种火电厂小汽轮机能量梯级利用系统及其方法。目前还没有一种节约能源，间接减少排放的该类系统和方法。本发明的系统包括给水泵小汽轮机、给水泵小汽轮机排气管道和小型热网加热器，其特点是：还包括凝结水热网循环水切换阀门组，凝结水热网循环水切换阀门组通过管路连接在小型热网加热器上。本发明的方法为：在热网供热期，给水泵小汽轮机高温排气通过小型热网加热器预热热网循环水；在非供热期，给水泵小汽轮机高温排气通过小型热网加热器预热凝结水，给水泵小汽轮机高温排气通过小型热网加热器后的冷凝输水通过给水泵小汽轮机排气管道的倾斜度自流至凝汽器。本发明的结构简单，节约能源，间接减少排放。

Description

一种火电厂小汽轮机能量梯级利用系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种能量梯级利用系统及其方法，尤其是涉及一种火电厂小汽轮机能量梯级利用系统及其方法，能够合理利用小汽轮机的排气焓降，从而达到能量的高效利用的目的。

背景技术

中共十八届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》前所未有地将“绿色”与“创新、协调、开放、共享”一起定位为“发展理念”，作为“十三五”乃至更长时期我国五大发展思路、发展方向、发展着力点之一，贯穿于“十三五”经济社会发展的各领域各环节。“十三五”作为中国经济新旧发展动能的重要转换期，绿色发展有望成为新动力，推动经济持续增长、提质升级。

“十三五”，我国要完成到2020年单位GDP碳排放要比2005年下降40%～45%的国际承诺低碳目标，并且要为完成中美气候变化联合声明中提出的我国在2030年左右要达到碳排放的峰值的中长期低碳发展目标奠定基础，同时要在大气污染防治等环境指标方面取得明显成效。与此同时，“十三五”期间是中国全面建成小康社会的关键时期，中国GDP增速已经转入中高速增长，新常态的过程中，工业化、城镇化进程都进入新的阶段，经济转型、能源转型还面临着很多困难，要妥善处理好资源环境与经济社会可持续发展的关系，并且要根据十八大、十八届三中和四中全会提出的新精神和新要求，深化改革、依法治国、推动能源革命，适应新形势科学调整和完善节能减碳的政策思路。

为此，节约能源减少排放成为能源领域工作的重中之重。当然，现在也有相对较好的能实现能量梯级利用的火电厂小汽轮机能量梯级利用系统和方法，如公开日为2015年10月21日，公开号为CN104989470A的中国专利中，公开了一种火电厂小汽轮机能量梯级利用系统和方法，虽然该火电厂小汽轮机能量梯级利用方法中主汽轮机也仅直接向驱动给水泵小汽轮机提供蒸汽，驱动给水泵小汽轮机中部分做功后的蒸汽，再直接抽至引风机小汽轮机来驱动小汽轮机做功，但是该火电厂小汽轮机能量梯级利用系统相对较为复杂。

目前还没有一种结构简单，能够有效降低火电厂的发电成本，节约能源，间接减少排放的火电厂小汽轮机能量梯级利用系统及其方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简单，设计合理，能够有效降低火电厂的发电成本，节约能源，间接减少排放的火电厂小汽轮机能量梯级利用系统及其方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该火电厂小汽轮机能量梯级利用系统包括给水泵小汽轮机、给水泵小汽轮机排气管道和小型热网加热器，所述给水泵小汽轮机排气管道和给水泵小汽轮机连接，所述小型热网加热器和给水泵小汽轮机排气管道连接，其结构特点在于：还包括小型热网加热器凝结水侧出口阀门、小型热网加热器热网循环水侧出口阀门、小型热网加热器凝结水侧入口阀门、小型热网加热器热网循环水侧入口阀门、小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门和小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门，所述小型热网加热器凝结水侧出口阀门、小型热网加热器热网循环水侧出口阀门、小型热网加热器凝结水侧入口阀门、小型热网加热器热网循环水侧入口阀门、小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门和小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门均通过管路连接在小型热网加热器上。

作为优选，本发明所述给水泵小汽轮机设置有给水泵小汽轮机排气缸。

作为优选，本发明小型热网加热器热网循环水侧出口阀门和热网循环水回水连接，小型热网加热器热网循环水侧入口阀门和热网循环水回水连接，小型热网加热器位于热网系统按照流程在热网加热器之前，给热网循环水回水预热。

作为优选，本发明小型热网加热器凝结水侧出口阀门连接凝结水管路，小型热网加热器凝结水侧入口阀门连接凝结水管路。

作为优选，本发明小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门连接于凝补水系统凝补泵出口管道，小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门连接于循环水回水管道，在热网加热器用于热网循环水回水加热之后的非供暖期切换至凝结水管路用于加热凝结水时清洗小型热网加热器，当水质合格满足凝结水水质要求之后将小型热网加热器切换至凝结水系统用于加热凝结水，清洗废水排放至循环水回水管道回收。

一种使用所述的火电厂小汽轮机能量梯级利用系统的方法，其特点在于：所述方法的步骤如下：在热网供热期，给水泵小汽轮机高温排气通过小型热网加热器预热热网循环水；在非供热期，给水泵小汽轮机高温排气通过小型热网加热器预热凝结水，给水泵小汽轮机高温排气通过小型热网加热器后的冷凝输水通过给水泵小汽轮机排气管道的倾斜度自流至凝汽器。

作为优选，本发明仅直接向给水泵小汽轮机提供蒸汽，给水泵小汽轮机中做功后的蒸汽在压力和温度参数降低后，高温排气通过小型热网加热器预热凝结水或者热网循环水，降低给水泵小汽轮机的冷源能量损失，达到蒸汽能量的梯级利用的目的。

作为优选，本发明设计给水泵小汽轮机排气的剩余焓降分时利用，在热网供暖期用于预热热网循环水，在非热网供暖期用于预热凝结水。

作为优选，本发明所述小型热网加热器设置有水质清洗系统。

作为优选，本发明300MW火电机组满负荷时，两台给水泵小汽轮机进汽流量为46.98T/H，排气缸内温度130.31℃，热网循环水回水温度70.01℃，通过小型热网加热器将该部分热量转移至热网循环水回水中，获得经济效益；另外凝汽器要求进汽温度小于80℃，当减少进入凝汽器热负荷时，提高了机组操作安全性。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构非常简单，便于对现有设备进行改造，便于推广和应用，市场前景广阔，主汽轮机的蒸汽仅仅只需供给给水泵小汽轮机，通过简单的结构就可以同时实现降低对配套主汽轮机的设计制造和安全运行的要求，达到降低驱动给水泵小汽轮机冷源能量损失的目的。

附图说明

图1是本发明实施例中火电厂小汽轮机能量梯级利用系统的结构示意图。

图中：1—给水泵小汽轮机；2—给水泵小汽轮机排气缸；3—给水泵小汽轮机排气管道；4—小型热网加热器；5—小型热网加热器凝结水侧出口阀门；6—小型热网加热器热网循环水侧出口阀门；7—小型热网加热器凝结水侧入口阀门；8—小型热网加热器热网循环水侧入口阀门；9—小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门；10—小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中的火电厂小汽轮机能量梯级利用系统包括给水泵小汽轮机1、给水泵小汽轮机排气管道3、小型热网加热器4、小型热网加热器凝结水侧出口阀门5、小型热网加热器热网循环水侧出口阀门6、小型热网加热器凝结水侧入口阀门7、小型热网加热器热网循环水侧入口阀门8、小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门9和小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门10。

本实施例中的给水泵小汽轮机1设置有给水泵小汽轮机排气缸2，给水泵小汽轮机排气管道3和给水泵小汽轮机1连接，小型热网加热器4和给水泵小汽轮机排气管道3连接。

本实施例中的小型热网加热器凝结水侧出口阀门5、小型热网加热器热网循环水侧出口阀门6、小型热网加热器凝结水侧入口阀门7、小型热网加热器热网循环水侧入口阀门8、小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门9和小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门10均通过管路连接在小型热网加热器4上。小型热网加热器凝结水侧出口阀门5、小型热网加热器热网循环水侧出口阀门6、小型热网加热器凝结水侧入口阀门7、小型热网加热器热网循环水侧入口阀门8、小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门9和小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门10可以称为凝结水热网循环水切换阀门组。

本实施例中的小型热网加热器热网循环水侧出口阀门6和热网循环水回水连接，小型热网加热器热网循环水侧入口阀门8和热网循环水回水连接，小型热网加热器4位于热网系统按照流程在热网加热器之前，给热网循环水回水预热。

本实施例中的小型热网加热器凝结水侧出口阀门5连接凝结水管路，小型热网加热器凝结水侧入口阀门7连接凝结水管路。

本实施例中的小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门9连接于凝补水系统凝补泵出口管道，小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门10连接于循环水回水管道，在热网加热器用于热网循环水回水加热之后的非供暖期切换至凝结水管路用于加热凝结水时清洗小型热网加热器4，当水质合格满足凝结水水质要求之后将小型热网加热器4切换至凝结水系统用于加热凝结水，清洗废水排放至循环水回水管道回收。

本实施例中使用火电厂小汽轮机能量梯级利用系统的方法的步骤如下：在热网供热期，给水泵小汽轮机1高温排气通过小型热网加热器4预热热网循环水；在非供热期，给水泵小汽轮机1高温排气通过小型热网加热器4预热凝结水，给水泵小汽轮机1高温排气通过小型热网加热器4后的冷凝输水通过给水泵小汽轮机排气管道3的倾斜度自流至凝汽器。

仅直接向给水泵小汽轮机1提供蒸汽，给水泵小汽轮机1中做功后的蒸汽在压力和温度参数降低后，高温排气通过小型热网加热器4预热凝结水或者热网循环水，降低给水泵小汽轮机1的冷源能量损失，达到蒸汽能量的梯级利用的目的。

设计给水泵小汽轮机1排气的剩余焓降分时利用，在热网供暖期用于预热热网循环水，在非热网供暖期用于预热凝结水。小型热网加热器4设置有水质清洗系统。

300MW火电机组满负荷时，两台给水泵小汽轮机1进汽流量为46.98T/H，排气缸内温度130.31℃，热网循环水回水温度70.01℃，通过小型热网加热器4将该部分热量转移至热网循环水回水中，获得经济效益；另外凝汽器要求进汽温度小于80℃，当减少进入凝汽器热负荷时，提高了机组操作安全性。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种火电厂小汽轮机能量梯级利用系统，包括给水泵小汽轮机（1）、给水泵小汽轮机排气管道（3）和小型热网加热器（4），所述给水泵小汽轮机排气管道（3）和给水泵小汽轮机（1）连接，所述小型热网加热器（4）和给水泵小汽轮机排气管道（3）连接，其特征在于：还包括小型热网加热器凝结水侧出口阀门（5）、小型热网加热器热网循环水侧出口阀门（6）、小型热网加热器凝结水侧入口阀门（7）、小型热网加热器热网循环水侧入口阀门（8）、小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门（9）和小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门（10），所述小型热网加热器凝结水侧出口阀门（5）、小型热网加热器热网循环水侧出口阀门（6）、小型热网加热器凝结水侧入口阀门（7）、小型热网加热器热网循环水侧入口阀门（8）、小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门（9）和小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门（10）均通过管路连接在小型热网加热器（4）上；所述给水泵小汽轮机（1）设置有给水泵小汽轮机排气缸（2）；小型热网加热器热网循环水侧出口阀门（6）和热网循环水供水连接，小型热网加热器热网循环水侧入口阀门（8）和热网循环水回水连接，小型热网加热器（4）位于热网系统按照流程在热网加热器之前，给热网循环水回水预热；小型热网加热器凝结水侧出口阀门（5）连接凝结水管路，小型热网加热器凝结水侧入口阀门（7）连接凝结水管路；主汽轮机的蒸汽仅仅只需供给给水泵小汽轮机；小型热网加热器凝补水来水质清洗入口阀门（9）连接于凝补水系统凝补泵出口管道，小型热网加热器凝补水来水质清洗出口阀门（10）连接于循环水回水管道，在热网加热器用于热网循环水回水加热之后的非供暖期切换至凝结水管路用于加热凝结水时清洗小型热网加热器（4），当水质合格满足凝结水水质要求之后将小型热网加热器（4）切换至凝结水系统用于加热凝结水，清洗废水排放至循环水回水管道回收；300MW火电机组满负荷时，两台给水泵小汽轮机（1）进汽流量为46.98T/H，排气缸内温度130.31℃，热网循环水回水温度70.01℃，通过小型热网加热器（4）将该部分热量转移至热网循环水回水中；另外凝汽器要求进汽温度小于80℃。

2.一种使用如权利要求1所述的火电厂小汽轮机能量梯级利用系统的方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：在热网供热期，给水泵小汽轮机（1）高温排气通过小型热网加热器（4）预热热网循环水；在非供热期，给水泵小汽轮机（1）高温排气通过小型热网加热器（4）预热凝结水，给水泵小汽轮机（1）高温排气通过小型热网加热器（4）后的冷凝输水通过给水泵小汽轮机排气管道（3）的倾斜度自流至凝汽器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：仅直接向给水泵小汽轮机（1）提供蒸汽，给水泵小汽轮机（1）中做功后的蒸汽在压力和温度参数降低后，高温排气通过小型热网加热器（4）预热凝结水或者热网循环水，降低给水泵小汽轮机（1）的冷源能量损失，达到蒸汽能量的梯级利用的目的。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：设计给水泵小汽轮机（1）排气的剩余焓降分时利用，在热网供暖期用于预热热网循环水，在非热网供暖期用于预热凝结水。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述小型热网加热器（4）设置有水质清洗系统。