CN108443939B - 一种适用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统，包括汽轮机、对应水冷凝汽器、乏汽引出系统、双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统；利用乏汽引出系统连接水冷凝汽器，并通过管道输送引出乏汽到双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统；双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统设置第一增汽机、第一增汽机凝汽器、第二增汽机、第二增汽机凝汽器；第一增汽机、第二增汽机升压比不同；热网循环水管路接入第一增汽机凝汽器、第二增汽机凝汽器进行加热；高效回收利用火电厂水冷汽轮机乏汽余热，提高乏汽利用量，提高供热能力，最大程度地降低冷端损失，实现节能效益最大化。

Description

一种适用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统
技术领域
本发明属于电厂节能领域，具体涉及一种适用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统。
背景技术
众所周知，大型火电厂的实际热效率通常仅为40％左右，通过冷端乏汽损失的热量占了50％左右。因此回收利用汽轮机乏汽余热，降低冷端损失，在电厂节能减排领域是最有潜力的。
对于空冷机组，由于汽轮机运行背压较高，冬季供热时，基于增汽机的汽轮机组乏汽余热回收供热系统相对比较容易构建。利用增汽机(也称喷射式热泵)回收电厂汽轮机乏汽余热供热，在空冷机组上已经有了很多成功应用。
对于水冷汽轮机组，冬季供热时，基于增汽机的汽轮机组乏汽余热回收供热系统已有初步应用。但是由于水冷汽轮机组运行背压低，而热网回水温度高，导致乏汽利用量有限，节能效益受限。
国内目前的水冷汽轮机组，在承担集中供热方面，无论是单机数量上、还是装机容量上都多于空冷机组，如果基于增汽机的汽轮机组乏汽余热回收供热系统能在水冷汽轮机组上得以大面积推广，无论从技术进步、节能减排、灵活性调峰、经济效益、社会效益等方面，都将是取得优势。
针对水冷汽轮机组，进一步提高乏汽余热回收供热系统的乏汽利用量和节能效果，是实践中亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于高效回收利用火电厂水冷汽轮机组乏汽余热，提供一种适用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统。
一种用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统，包括汽轮机、对应水冷凝汽器、乏汽引出系统、双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统；其特征在于，利用乏汽引出系统连接水冷凝汽器，并通过管道输送引出乏汽到双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统；双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统设置第一增汽机、第一增汽机凝汽器、第二增汽机、第二增汽机凝汽器；第一增汽机、第二增汽机升压比不同；热网循环水管路接入第一增汽机凝汽器、第二增汽机凝汽器进行加热。
进一步地，汽轮机中压缸排汽连接管路至两个增汽机的工作蒸汽入口；乏汽引出管路分两路连接增汽机的抽吸汽口；增汽机的排汽口分别连接至各自对应的增汽机凝汽器。
进一步地，第二增汽机升压比大于第一增汽机升压比。
进一步地，热网循环水管路串行依次连接第一增汽机凝汽器，第二增汽机凝汽器。
进一步地，第二增汽机凝汽器下游连接热网加热器；热网循环水管路串行依次连接第一增汽机凝汽器，第二增汽机凝汽器和热网加热器，热网循环水经过多级加热后供水给热网。
进一步地，汽轮机中压缸排汽连接管路至热网加热器。
进一步地，中压缸排汽来自于相应乏汽回收利用的汽轮机和相邻另一台汽轮机。
进一步地，增汽机蒸汽管路和热网循环水管路上均设有调节阀门，用于实现系统的投运调节或关闭。
进一步地，增汽机采用可调式结构，或采用固定式结构。。
通过上述技术方案，使得整个热力系统参数匹配最合理，运行方式最佳，提高乏汽利用量，提高供热能力，最大程度地降低冷端损失，实现节能效益最大化。
附图说明
图1是一种适用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统示意图；
其中1汽轮机、2水冷凝汽器、3乏汽引出系统、4第一增汽机、5第一增汽机凝汽器、6第二增汽机、7热网加热器、8第二增汽机凝汽器、9热网水系统、10热网循环水泵；11中排蒸汽管道；12汽轮机乏汽管道。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明作进一步描述，应当理解，此处所描述的内容仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
某电厂装机为2台300MW级机组，其中一台汽轮机的乏汽被回收利用。
汽轮机组采用水冷方式。
火电厂水冷汽轮机组乏汽回收供热系统，包括汽轮机1和对应水冷凝汽器2，乏汽引出系统、双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统；
首先利用乏汽引出系统，在汽轮机凝汽器上开孔，将汽轮机组进入凝汽器的乏汽引出来，通过乏汽引出管输送。乏汽引出系统包括乏汽引出特制件、乏汽引出管路；乏汽引出特制件固定安装于凝汽器喉部侧面上，乏汽引出特制件所包围的喉部侧板上设置乏汽引出孔，开孔的凝汽器喉部侧面内侧设置加强结构，乏汽引出孔内侧设置乏汽导流板；乏汽引出管设有控制阀门。乏汽引出系统是将汽轮机排汽从凝汽器引出来，并可调节控制乏汽排往凝汽器的乏汽量。
双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统，包括第一增汽机4、第一增汽机凝汽器5、第二增汽机6、第二增汽机凝汽器8、热网加热器7、热网水系统9、以及配套管系。
汽轮机中压缸排汽管路11连接至两个增汽机的工作(动力)蒸汽入口，中压缸排汽来自于相应进行乏汽回收利用的汽轮机和相邻汽轮机；乏汽引出管12分两路连接增汽机的抽吸汽口；增汽机的排汽口连接至各自对应的增汽机凝汽器；热网循环水管路串行依次连接第一增汽机凝汽器5，第二增汽机凝汽器8和热网加热器7。汽轮机中压缸排汽还连接管路至热网加热器7，热网循环水经过多级加热后供水给热网。热网加热器出水接入供热管网。蒸汽管路和热网水管路上均设有阀门，用于实现系统的投运调节或关闭。
中压缸排汽管路11上安装有喷水降温装置，中压缸排汽可经过喷水降温减压后作为两个增汽机的工作(动力)蒸汽。
汽轮机乏汽引出来，通过管道输送到两台增汽机引射蒸汽入口；第一增汽机排汽接入第一增汽机凝汽器壳侧；第二增汽机排汽接入第二增汽机凝汽器壳侧；两台增汽机的动力蒸汽参数和引射蒸汽参数相同，但两台增汽机的升压比不同，因此两台增汽机的排汽压力也不同；第二台增汽机的升压比大于第一台增汽机的升压比，第二台增汽机的排汽压力大于第一台增汽机的排汽压力。
汽轮机中压缸排汽作为第一增汽机的动力蒸汽，引射汽轮机乏汽，背压为p1，使其升压到p2，对应的饱和温度为t2。汽轮机中压缸排汽作为第二增汽机的动力蒸汽，引射汽轮机乏汽，背压为p1，使其升压到p3，对应的饱和温度为t3。p3大于p2，t3大于t2。
增汽机为可调节增汽机，也可以是不可调节增汽机。
系统运行时，温度为T1的热网回水，进入第一增汽机凝汽器管侧，温度升为T2；然后进入第二增汽机凝汽器管侧，温度升为T3；再接入热网加热器管侧，完成全部加热过程，达到一定温度T4，送往市政管网；
1)初末寒季供热工况：(运行时期长)
将汽轮机运行背压定为11.8KPa.a。
中排蒸汽参数0.3MPa.a，233℃。
11.8KPa.a乏汽经过第一增汽机升压到18.9KPa.a(18.9KPa.a对应的饱和温度58.8℃)，排汽进入第一增汽机凝汽器。第一增汽机凝汽器作为热网回水的一级加热器。
11.8KPa.a乏汽经过第二增汽机升压到27.5KPa.a(27.5KPa.a对应的饱和温度67℃)，排汽进入第二增汽机凝汽器。第二增汽机凝汽器作为热网回水的二级加热器。
热网水系统运行流程如下：温度40-50℃热网回水(流量10500t/h)进入第一增汽机凝汽器，温度升至为57℃左右，再进第二增汽机凝汽器，温度升为66℃左右，然后再接入热网加热器管侧，经过三级加热完成全部加热过程，达到一定温度98℃，送往市政管网。
两个增汽机凝汽器凝结水、热网加热器疏水，均接入电厂已有的凝结水系统，输送凝结水至汽轮机回热系统。
2)深冷季供热工况：(运行时期短)
假如深冷季热网回水温度＞58.8℃，那么，可以适当抬高汽轮机背压运行，比如，将汽轮机运行背压抬高至13KPa.a。
13KPa.a乏汽经过第一增汽机升压到21KPa.a(21KPa.a对应的饱和温度61.1℃)，61.1-58.8＝2.3℃，可以安全运行，而且乏汽利用量依然比较大。
13KPa.a乏汽经过第二增汽机升压到30.3KPa.a(30.3KPa.a对应的饱和温度69.3℃)，69.3-60.3＝9.0℃，可以安全运行，而且乏汽利用量依然比较大。
热网水系统运行流程如下：温度58.8℃左右热网回水(流量10500t/h)进入第一增汽机凝汽器，温度升至为60.3℃左右，再进第二增汽机凝汽器，温度升为67.8℃左右，然后再接入热网加热器管侧，完成全部加热过程，达到一定温度98℃，送往市政管网。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的解释，并不用于限制本发明，尽管对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统，包括汽轮机、对应水冷凝汽器、乏汽引出系统、双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统；其特征在于，利用乏汽引出系统连接水冷凝汽器，并通过管道输送引出乏汽到双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统；双升压比增汽机乏汽回收利用供热系统设置第一增汽机、第一增汽机凝汽器、第二增汽机、第二增汽机凝汽器；第一增汽机、第二增汽机升压比不同；热网循环水管路接入第一增汽机凝汽器、第二增汽机凝汽器进行加热；
汽轮机中压缸排汽连接管路至两个增汽机的工作蒸汽入口；乏汽引出管路分两路连接增汽机的抽吸汽口；增汽机的排汽口分别连接至各自对应的增汽机凝汽器；
第二增汽机升压比大于第一增汽机升压比；
热网循环水管路串行依次连接第一增汽机凝汽器，第二增汽机凝汽器；
中压缸排汽来自于相应乏汽回收利用的汽轮机和相邻另一台汽轮机。
2.根据权利要求1所述的用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统，其特征在于，第二增汽机凝汽器下游连接热网加热器；热网循环水管路串行依次连接第一增汽机凝汽器，第二增汽机凝汽器和热网加热器，热网循环水经过多级加热后供水给热网。
3.根据权利要求2所述的用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统，其特征在于，汽轮机中压缸排汽连接管路至热网加热器。
4.根据权利要求1所述的用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统，其特征在于，增汽机蒸汽管路和热网循环水管路上均设有调节阀门，用于实现系统的投运调节或关闭。
5.根据权利要求1所述的用于水冷汽轮机组的乏汽余热回收供热系统，其特征在于，增汽机采用可调式结构，或采用固定式结构。
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