CN108506058A - 一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统。不同于传统路线，本发明由小汽轮机输出的蒸汽被直接送至对外工业用汽，小汽轮机的蒸汽输出管道汇有减温水，用于冷却由小汽轮机排出的蒸汽。本发明实现蒸汽的合理梯级利用，大幅提高机组运行经济性的同时，替代周边高能耗、污染重的工业小锅炉，大幅降低污染物排放量，环保效益显著。

Description

一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统
【技术领域】
本发明属于热电联产机组节能降耗领域，尤其涉及一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统。
【背景技术】
传统热电联产机组中对外供汽系统方案有以下几种形式：1)蒸汽减温减压后直接供出；2)高压蒸汽通过压力匹配器引射低压蒸汽后混合供出；3)设置小背压机，实现供热蒸汽的余压梯级利用后对外供出，小背压机可拖动机组辅机，也可连接发电机输入厂用电系统。
现有热电联产机组中，引风机为耗功最大的辅机，目前绝大多数为电动机驱动。随着脱硫、脱硝、除尘等环保设施的增容优化，锅炉风烟系统阻力不断增大，原配置的引风机出力不能满足锅炉全负荷运行要求。为实现引风机增容，目前应用较多的改造方案为引风机电动驱动改为小汽轮机驱动。
一旦实施改造，小汽轮机容量确定，若该热电联产机组再实施超净排放改造工程，因风烟阻力升高导致引风机功率增大，将会出现小汽轮机出力无法满足引风机最大功率的情况，需要对小汽轮机进行二次改造，由此造成的投资浪费将大幅度增加。
小汽轮机及电动机联合驱动引风机系统，较好的解决了这一矛盾。如将对外供汽系统有机联合起来，将大大提高热电联产机组的能量循环效率。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统；小汽轮机排汽直接用于对外工业供汽，实现了工业蒸汽的有效合理梯级利用，具有节省设备投资、引风机动力源备用性高、提高机组整体经济性、降低厂用电率。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，包括小汽轮机，小汽轮机的蒸汽输出管道与外界工业用汽的输入端连接；小汽轮机的蒸汽输出管道中通过减温水输入管道汇有减温水。
本发明的进一步改进在于：
所述减温水输入管道上设置有调节减温水的第二阀门组。
所述小汽轮机的蒸汽输出管道在减温水汇入前设置有第一阀门组。
所述小汽轮机选用背压小汽轮机。
所述小汽轮机的输出轴上依次连接有引风机和电动机；引风机和锅炉连接，锅炉和主汽轮机连接；小汽轮机的蒸汽输入端均与锅炉和主汽轮机连接。
所述引风机和电动机之间设置有联轴器。
所述电动机通过高压母线和厂用电系统连接。
所述引风机和电动机的位置能够互换。
所述小汽轮机通过齿轮箱和离合器与引风机或电动机连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统。不同于传统路线，本发明由小汽轮机输出的蒸汽被直接送至对外工业用汽，小汽轮机的蒸汽输出管道汇有减温水，用于冷却由小汽轮机排出的蒸汽。本发明实现蒸汽的合理梯级利用，大幅提高机组运行经济性的同时，替代周边高能耗、污染重的工业小锅炉，大幅降低污染物排放量，环保效益显著。
进一步的，减温水投用量根据外界工业用汽参数需求和小汽轮机排汽参数的差异决定，通过第二阀门组智能调整。
进一步的，小汽轮机的蒸汽输出管道上设置有开关，用于管理小汽轮机输出的蒸汽。
进一步的，小汽轮机选用背压小汽轮机，使小汽轮机排出的蒸汽绝大部分能够被热用户利用，整个机组的热效率高。
进一步的，小汽轮机、引风机和电动机同轴连接，小汽轮机运行时能够带动引风机运行，引风机为动力双输入；引风机同时和锅炉连接，用于给锅炉点火，排出锅炉正常工作过程中产生的烟气，锅炉用于供给主汽轮机蒸汽；同时由锅炉或主汽轮机流出的蒸汽能够供给小汽轮机，实现能量的循环利用。
进一步的，引风机和电动机之间设置有联轴器，电动机实现供给引风机电能，驱动引风机正常运行或启动。
进一步的，电动机通过和厂用电系统连接，当小汽轮机带动引风机工作，满足引风机工作功耗的前提下，原配套的电动机自动转变为发电动机运行状态，将背压小汽轮机剩余功率转换为电能并并入机组厂用电系统，提高机组供电能力，降低机组厂用电率。
进一步的，本发明中引风机和电动机的位置能够互换，其连接关系能够根据现场实际情况调整。
进一步的，小汽轮机和引风机或电动机之间设置由齿轮箱和离合器，离合器用于启动小汽轮机，齿轮箱用于调节小汽轮机的转速。
【附图说明】
图1为本发明的热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统实施例1的系统图；
图2为本发明的热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统实施例2的系统图；
其中：1-小汽轮机；2-齿轮箱；3-离合器；4-引风机；5-联轴器；6-电动机；7-第一阀门组；8-第二阀门组；9-主汽轮机；10-锅炉；11-厂用电系统；12-减温水输入管道。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1和图2，本发明小汽轮机1的蒸汽输入端与主汽轮机9以及锅炉10的某级蒸汽输出端连接，小汽轮机1的蒸汽输出管道中通过减温水输入管道12汇有减温水；小汽轮机1的蒸汽输出管道最终与外界工业用汽的输入端连接；小汽轮机1的蒸汽输出管道在减温水汇入前设置有第一阀门组7；减温水输入管道12上设置有调节减温水的第二阀门组8；小汽轮机1选用背压式。
实施例1
参见图1，小汽轮机1的输出轴依次连接有齿轮箱2、离合器3、引风机4、联轴器5和电动机6，电动机6通过高压母线和厂用电系统11连接；引风机4同时和锅炉10连接，锅炉10和主汽轮机9连接，主汽轮机9和小汽轮机1的蒸汽输入端连接，锅炉10的蒸汽输出端也和小汽轮机1的蒸汽输入端连接。
实施例2
参见图2，小汽轮机1的输出轴依次连接有齿轮箱2、离合器3、电动机6、联轴器5和引风机4，电动机6通过高压母线和厂用电系统11连接；引风机4同时和锅炉10连接，锅炉10和主汽轮机9连接，主汽轮机9和小汽轮机1的蒸汽输入端连接，锅炉10的蒸汽输出端也和小汽轮机1的蒸汽输入端连接。
本发明的工作原理：
小汽轮机1选用背压式，蒸汽源于主汽轮机9某级或锅炉10的某处蒸汽，小汽轮机1的机型能够按照机组的TB点(风机效率考核点)、THA工作点(热耗验收工况)或者大容量工作点选型，通过离合器3及齿轮箱2与电动机6或引风机4同轴连接，不再配置引风机4专用电动机。电动机6与机组厂用电系统11通过高压母线连接。机组启动时可由原电动机6直接启动引风机4，亦可由邻机蒸汽驱动小汽轮机1启动引风机4，实现锅炉10点火。随着机组负荷增加，本机供给小汽轮机1蒸汽参数满足要求后，小汽轮机1汽源切至本机。小汽轮机1输出转速经齿轮箱2减速后的转速n1与电动机6转速n2同步时，离合器3实现啮合功能，小汽轮机1和电动机6一起转动，同步驱动引风机4。在机组实际运行的各个负荷下，小汽轮机1进汽调门均可实现全开，维持高效经济运行；电动机6自动转为发电状态，对外输出功率，降低机组厂用电率。
引风机4转动实现锅炉10的点火，锅炉10产出的蒸汽输入至主汽轮机9；小汽轮机1汽源可取自锅炉10某处抽汽，亦可取自主汽轮机9某级抽汽，视具体方案确定；当第一阀组7打开时，蒸汽通过小汽轮机1实现能量的合理梯级利用后直接对外供汽；同时输出的蒸汽被减温水降温，减温水投用量根据外界工业用汽参数需求和小汽轮机1排汽参数的差异决定，具体通过第二阀门组8智能调整。
引风机由汽、电双驱动，提高了运行可靠性；机组正常运行时背压小汽轮机进汽调门全开，降低进汽节流损失，提高背压小汽轮机内效率；在满足引风机工作功耗的前提下，原配套的电动机自动转变为发电动机运行状态，将背压小汽轮机剩余功率转换为电能并并入机组厂用电系统，提高机组供电能力，降低机组厂用电率；蒸汽通过背压小汽轮机实现能量的合理梯级利用后，排汽直接用于工业供汽。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，其特征在于，包括小汽轮机(1)，小汽轮机(1)的蒸汽输出管道与外界工业用汽的输入端连接；小汽轮机(1)的蒸汽输出管道中通过减温水输入管道(12)汇有减温水。
2.根据权利要求1所述的一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，其特征在于，减温水输入管道(12)上设置有调节减温水的第二阀门组(8)。
3.根据权利要求1所述的一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，其特征在于，小汽轮机(1)的蒸汽输出管道在减温水汇入前设置有第一阀门组(7)。
4.根据权利要求1所述的一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，其特征在于，小汽轮机(1)选用背压小汽轮机。
5.根据权利要求1所述的一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，其特征在于，小汽轮机(1)的输出轴上依次连接有引风机(4)和电动机(6)；引风机(4)和锅炉(10)连接，锅炉(10)和主汽轮机(9)连接；小汽轮机的蒸汽输入端均与锅炉(10)和主汽轮机(9)连接。
6.根据权利要求5所述的一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，其特征在于，引风机(4)和电动机(6)之间设置有联轴器(5)。
7.根据权利要求5所述的一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，其特征在于，电动机(6)通过高压母线和厂用电系统(11)连接。
8.根据权利要求5所述的一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，其特征在于，引风机(4)和电动机(6)的位置能够互换。
9.根据权利要求8所述的一种热电联产机组汽轮机节能对外供汽系统，其特征在于，小汽轮机(1)通过齿轮箱(2)和离合器(3)与引风机(4)或电动机(6)连接。
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