CN108224534A - 一种间接空冷汽轮机高背压供热系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种间接空冷汽轮机高背压供热系统，包括凝汽器、热网回水母管和热网回水至凝汽器进水管路，热网回水母管与热网回水至凝汽器进水管路连接，热网回水至凝汽器进水管路分为二路，分别为第一进水管路和第二进水管路，第一进水管路通过凝汽器A侧入口与凝汽器连通，并通过凝汽器A侧出口与第一出水管路连接；第二进水管路通过凝汽器B侧入口与凝汽器连通，并通过凝汽器B侧出口与第二出水管路连接；第一出水管路与第二出水管路合并后与热网回水母管连接，第一出水管路和第二出水管路上均设有在线监测装置。本系统将热网回水接入凝汽器，回收凝汽器乏汽排出的废热进行居民采暖，减少冷源损失，提升供热能力，提高间接空冷供热电站的热效率。
Description
技术领域
本申请涉及供热技术领域，尤其涉及一种间接空冷汽轮机高背压供热系统。
背景技术
随着能源的缺乏和节能减排的要求日益提高，能源的综合利用技术在不断的提升。作为耗能大户，火电厂的节能一直是工业节能的重点，随着煤炭价格的不断攀升，节能减排也是电厂自身节省运营成本，提高经济效益的重要手段。
目前各供热电站的供热方式均采用汽轮机中间抽汽来加热热网循环水，再送至热用户进行居民采暖供热。汽轮机做完功的蒸汽进入凝汽器，由间冷循环水将乏汽的汽化潜热带走，再由冷却塔对空排放，实现常规火电厂的朗肯循环。而冷却塔排放的乏汽热量即为火电厂的冷源损失，冷源损失在火电厂各种热力损失中占到了50％左右，构成了巨大的能源浪费。
因此，如何将对空排放的汽轮机乏汽废热进行有效回收，最大限度的减少冷源损失，是供热电站目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种间接空冷汽轮机高背压供热系统，减少热源损失，提高间接空冷供热电站的热效率。
本申请提供了一种间接空冷汽轮机高背压供热系统，包括：凝汽器、热网回水母管和热网回水至凝汽器进水管路，其中，
所述热网回水母管与所述热网回水至凝汽器进水管路连接，所述热网回水至凝汽器进水管路分为二路，分别为第一进水管路和第二进水管路，所述第一进水管路通过凝汽器A侧入口与所述凝汽器连通，并通过凝汽器A侧出口与第一出水管路连接；所述第二进水管路通过凝汽器B侧入口与所述凝汽器连通，并通过凝汽器B侧出口与第二出水管路连接；所述第一出水管路与所述第二出水管路合并后与所述热网回水母管连接；
所述第一出水管路和所述第二出水管路上均设有在线监测装置。
可选的，所述第一进水管路和所述第二进水管路上均设有除污器。
可选的，所述凝汽器A侧入口与凝汽器A侧第一管道连接，所述凝汽器A侧第一管道连接至循环水回水母管；所述凝汽器A侧出口与凝汽器A侧第二管道连接，所述凝汽器A侧第二管道连接至循环水供水母管。
可选的，所述凝汽器B侧入口与凝汽器B侧第一管道连接，所述凝汽器B侧第一管道连接至循环水供水母管；所述凝汽器B侧出口与凝汽器B侧第二管道连接，所述凝汽器B侧第二管道连接至循环水回水母管。
可选的，所述凝汽器A侧第一管道和凝汽器A侧第二管道分别连接至循环水坑集水井。
可选的，所述凝汽器B侧第一管道和凝汽器B侧第二管道分别连接至循环水坑集水井。
可选的，所述热网回水至凝汽器进水管路上设有进水总阀门。
可选的，所述进水总阀门前端的管路上设有放水阀门。
可选的，所述第一进水管路、第二进水管路、第一出水管路、第二出水管路上均设有电动阀门。
由以上技术方案，本申请提供了一种间接空冷汽轮机高背压供热系统，将热网回水接入凝汽器，用以替代原有的间冷循环水，以吸收汽轮机乏汽的热量；将汽轮机运行背压控制在较高的背压下，将热网回水温度加热至70℃左右，用以最大限度减少冷源损失，提高了间接空冷供热电站的热效率，从而达到增加供热能力、提高经济性的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种间接空冷汽轮机高背压供热系统示意图。
其中，1、凝汽器；2、热网回水母管；3、热网回水至凝汽器进水管路；4、第一进水管路；5、第二进水管路；6、凝汽器A侧入口；7、凝汽器A侧出口；8、第一出水管路；9、凝汽器B侧入口；10、凝汽器B侧出口；11、第二出水管路；12、在线监测装置；13、凝汽器A侧第一管道；14、凝汽器A侧第二管道；15、凝汽器B侧第一管道；16、凝汽器B侧第二管道；17、进水总阀门；18、放水阀门；19、除污器；20、热网回水滤网；21、热网循环泵；22、热网回水至凝汽器进水总门后排气门；23、凝汽器A侧前水室放水门；24、凝汽器A侧前水室排气门；25、凝汽器B侧前水室放水门；26、凝汽器B侧前水室排气门。
具体实施方式
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图1，为本申请提供的一种间接空冷汽轮机高背压供热系统示意图。
一种间接空冷汽轮机高背压供热系统，包括：凝汽器1、热网回水母管2和热网回水至凝汽器进水管路3，其中，所述热网回水母管2与所述热网回水至凝汽器进水管路3连接，所述热网回水至凝汽器进水管路3分为二路，分别为第一进水管路4和第二进水管路5，所述第一进水管路4通过凝汽器A侧入口6与所述凝汽器1连通，并通过凝汽器A侧出口7与第一出水管路8连接；所述第二进水管路5通过凝汽器B侧入口9与所述凝汽器1连通，并通过凝汽器B侧出口10与第二出水管路11连接；所述第一出水管路8与所述第二出水管路11合并后与所述热网回水母管2连接；所述第一出水管路8和所述第二出水管路11上均设有在线监测装置12。
本系统主要采用热网循环水替代间冷循环水回收凝汽器乏汽排出的废热进行居民采暖，最大限度的减少冷源损失。热网回水经所述热网回水母管2进入所述热网回水至凝汽器进水管路3后，先分为二路，分别为第一进水管路4和第二进水管路5。一路热网回水经所述第一进水管路4通过凝汽器A侧入口6进入所述凝汽器1，后经所述凝汽器A侧出口7流出；另一路热网回水经所述第二进水管路5通过凝汽器B侧入口9进入所述凝汽器1，后经所述凝汽器B侧出口10流出进入所述第二出水管路11，与所述第一出水管路8的热网回水合并后，进入热网回水母管2。所述第一出水管路8和所述第二出水管路11上均设有在线监测装置12。所述在线监测装置12包括无线压力传感器、无线温度传感器和监控装置，主要用于对系统的压力、温度、流量进行在线监控，确保本系统在可控的情况下正常运行。
本系统主要应用在对汽轮机进行高背压供热改造时，可大大减少改造成本。在基建期对主汽轮机选型上选择叶片高度为661mm的叶片，可最大限度减少了机组停运时间，在施工上做到切换半侧凝汽器进行系统接入，做到了不停机完成改造系统接入的工作，消除了常规火电厂在高背压改造时转子返厂改造而造成的汽轮机停运数月的发电损失，从而实现了经济效益的最大化。在基建期对主汽轮机选型上，通过对末级叶片在各工况条件下的排汽余速与末级叶片的线速度对比计算，本系统选择了夏季运行工况下效率略低的叶片高度为661mm的叶片，没有选择夏季运行工况效率略高的叶片高度为770mm的末级叶片，使得汽轮机的安全运行的背压范围相对宽泛，即在汽轮机背压较高，电负荷较高的情况下，末级叶片在大流量排汽的冲击下，末级叶片的抗折损能力较高，经过主机厂核算，完全能够满足高背压条件下的末级叶片的安全性。由此，在不改变主机低压缸转子结构的基础上进行高背压供热改造，由此最大限度的减少了改造成本。
本系统中，热网回水通过所述热网回水至凝汽器进水管路3进入所述凝汽器1，提高汽轮机的背压，汽轮机排汽对热网回水进行加热后，热网回水进入所述热网回水母管2，通过热网供水管道送至热用户。在采暖初期，供水温度在80℃，回水温度在46℃左右，对应凝汽器30KPa的间冷循环水的出水温度在68℃左右。本系统可长期运行在背压54KPa之下，在论证市政供暖面积对应热网循环水流量10000T/H的条件下，机组电负荷在60％的条件下，循环水可以达到20℃左右的温升，相当于节省采暖抽汽330T/H左右。
可选的，所述第一进水管路4和所述第二进水管路5上均设有除污器19。所述除污器19用于清除和过滤管路中的杂质和污垢，以保证流进所述凝汽器1内的热网回水的水质，确保系统正常运行。
可选的，所述凝汽器A侧入口6与凝汽器A侧第一管道13连接，所述凝汽器A侧第一管道13连接至循环水回水母管；所述凝汽器A侧出口7与凝汽器A侧第二管道14连接，所述凝汽器A侧第二管道14连接至循环水供水母管。
可选的，所述凝汽器B侧入口9与凝汽器B侧第一管道15连接，所述凝汽器B侧第一管道15连接至循环水供水母管；所述凝汽器B侧出口10与凝汽器B侧第二管道16连接，所述凝汽器B侧第二管道16连接至循环水回水母管。
可选的，所述凝汽器A侧第一管道13和凝汽器A侧第二管道14分别连接至循环水坑集水井。
可选的，所述凝汽器B侧第一管道15和凝汽器B侧第二管道16分别连接至循环水坑集水井。
可选的，所述热网回水至凝汽器进水管路3上设有进水总阀门17。所述进水总阀门17可选用电动碟阀，是用于控制热网回水流入所述凝汽器1的进水总门。
可选的，所述进水总阀门17前端的管路上设有放水阀门18。所述放水阀门18设置在所述进水总阀门17的前端，是用于控制热网回水在流入所述进水总阀门17前的总门前放水门。可选的，所述进水总阀门17的后端设有热网回水至凝汽器进水总门后排气门22。同样地，所述凝汽器A侧分别设有凝汽器A侧前水室放水门23和凝汽器A侧前水室排气门24；所述凝汽器B侧分别设有凝汽器B侧前水室放水门25和凝汽器B侧前水室排气门26。当凝汽器1热网回水进水门开启后，先开启所述凝汽器A侧前水室排气门24和所述凝汽器B侧前水室排气门26，见连续水流后关闭所述凝汽器A侧前水室排气门24和所述凝汽器B侧前水室排气门26，可用于检查凝汽器1是否泄漏，保证系统压力平衡，避免设备的损坏。
本系统运行时，通过所述在线监测装置12监控系统压力、温度、流量等参数，微开热网回水至凝汽器进水总阀门17，开启热网回水至凝汽器进水总门后排气门22，见连续水流后关闭热网回水至凝汽器进水总门后排气门22，检查系统无泄漏，阀门节流声音消失后缓慢全开热网回水至凝汽器进水总阀门17，使热网回水进入所述凝汽器1进行热量交换，有效回收汽轮机乏汽的热量，减少热源损失。
可选的，所述第一进水管路4、第二进水管路5、第一出水管路8、第二出水管路11上均设有电动阀门。所述热网回水母管2上设有热网回水滤网20和热网循环泵21。所述热网回水滤网20用于过滤所述热网回水的水质，当滤网差压达设定值时，自动启动旋转滤网电机，并开启排污门，进行滤网冲洗。
由以上技术方案，本申请提供了一种间接空冷汽轮机高背压供热系统，包括凝汽器、热网回水母管和热网回水至凝汽器进水管路，热网回水母管与热网回水至凝汽器进水管路连接，热网回水至凝汽器进水管路分为二路，分别为第一进水管路和第二进水管路，第一进水管路通过凝汽器A侧入口与凝汽器连通，并通过凝汽器A侧出口与第一出水管路连接；第二进水管路通过凝汽器B侧入口与凝汽器连通，并通过凝汽器B侧出口与第二出水管路连接；第一出水管路与第二出水管路合并后与热网回水母管连接，第一出水管路和第二出水管路上均设有在线监测装置。本系统将热网回水接入凝汽器，用以替代原有的间冷循环水，以吸收汽轮机乏汽的热量；将汽轮机运行背压控制在较高的背压下，将热网回水温度加热至70℃左右，用以最大限度减少冷源损失，提高了间接空冷供热电站的热效率，从而达到增加供热能力、提高经济性的目的。
需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种间接空冷汽轮机高背压供热系统，其特征在于，包括：凝汽器(1)、热网回水母管(2)和热网回水至凝汽器进水管路(3)，其中，
所述热网回水母管(2)与所述热网回水至凝汽器进水管路(3)连接，所述热网回水至凝汽器进水管路(3)分为二路，分别为第一进水管路(4)和第二进水管路(5)，所述第一进水管路(4)通过凝汽器A侧入口(6)与所述凝汽器(1)连通，并通过凝汽器A侧出口(7)与第一出水管路(8)连接；所述第二进水管路(5)通过凝汽器B侧入口(9)与所述凝汽器(1)连通，并通过凝汽器B侧出口(10)与第二出水管路(11)连接；所述第一出水管路(8)与所述第二出水管路(11)合并后与所述热网回水母管(2)连接；
所述第一出水管路(8)和所述第二出水管路(11)上均设有在线监测装置(12)。
2.根据权利要求1所述的间接空冷汽轮机高背压供热系统，其特征在于，所述第一进水管路(4)和所述第二进水管路(5)上均设有除污器(19)。
3.根据权利要求1所述的间接空冷汽轮机高背压供热系统，其特征在于，所述凝汽器A侧入口(6)与凝汽器A侧第一管道(13)连接，所述凝汽器A侧第一管道(13)连接至循环水回水母管；所述凝汽器A侧出口(7)与凝汽器A侧第二管道(14)连接，所述凝汽器A侧第二管道(14)连接至循环水供水母管。
4.根据权利要求1所述的间接空冷汽轮机高背压供热系统，其特征在于，所述凝汽器B侧入口(9)与凝汽器B侧第一管道(15)连接，所述凝汽器B侧第一管道(15)连接至循环水供水母管；所述凝汽器B侧出口(10)与凝汽器B侧第二管道(16)连接，所述凝汽器B侧第二管道(16)连接至循环水回水母管。
5.根据权利要求3所述的间接空冷汽轮机高背压供热系统，其特征在于，所述凝汽器A侧第一管道(13)和凝汽器A侧第二管道(14)分别连接至循环水坑集水井。
6.根据权利要求4所述的间接空冷汽轮机高背压供热系统，其特征在于，所述凝汽器B侧第一管道(15)和凝汽器B侧第二管道(16)分别连接至循环水坑集水井。
7.根据权利要求1所述的间接空冷汽轮机高背压供热系统，其特征在于，所述热网回水至凝汽器进水管路(3)上设有进水总阀门(17)。
8.根据权利要求7所述的间接空冷汽轮机高背压供热系统，其特征在于，所述进水总阀门(17)前端的管路上设有放水阀门(18)。
9.根据权利要求1所述的间接空冷汽轮机高背压供热系统，其特征在于，所述第一进水管路(4)、第二进水管路(5)、第一出水管路(8)、第二出水管路(11)上均设有电动阀门。
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