CN108518253A - 一种热电联产机组汽轮机节能供热系统 - 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供热系统。不同于传统路线，小汽轮机输出蒸汽被冷凝后直接流回主机热力系统，本发明由小汽轮机输出的蒸汽在采暖季加热供热系统中的热网进水后流回主机热力系统，在非采暖季，蒸汽在6号低压加热器内加热凝结水后并排挤主机6段抽气，凝结成的疏水流入下一级加热器。本发明高效利用了小汽轮机的排出蒸汽，减少热网中待加热水的固有加热流程，提高机组整体经济性。

Description

一种热电联产机组汽轮机节能供热系统
【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供热系统。
【背景技术】
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。
按照排汽的冷却形式，小汽轮机分为背压式和纯凝式两大类。纯凝式小汽轮机排汽被环境冷却，蒸汽冷凝后的疏水流回主机热力系统，存在较大的冷源损失，且系统较为复杂；背压式小汽轮机驱动引风机，系统较为简单，投资亦相对较低，但需合理、科学的解决小汽轮机排汽的去向。目前应用较多的方案是小汽轮机排汽回至主机热力系统某级低压加热器。
如将对外供热系统有机联合起来，将大大提高热电联产机组的热循环效率。
【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供热系统；供热季，利用小汽轮机排出的蒸汽通过热网加热器加热热网进水，非供热季，小汽轮机排出的蒸汽加热凝结水；同时小汽轮机和引风机同轴连接，实现引风机的双驱动。
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供热系统，包括小汽轮机，小汽轮机的输出蒸汽被分为两路，第一路蒸汽经过热网加热器与热网进水热交换后冷凝成疏水，疏水流回至主机热力系统；第二路蒸汽经过6号低压加热器与凝结水热交换后冷凝成疏水，疏水流至下一级加热器；采暖季，开通第一路；非采暖季，开通第二路。
本发明的进一步改进在于：
所述小汽轮机选用背压小汽轮机。
所述热网加热器和主机热力系统之间设置有热网疏水泵。
所述热网加热器的蒸汽输入管道设置有开关热网加热器蒸汽进入的第一阀门组。
所述6号低压加热器的蒸汽输入管道设置有开关6号低压加热器蒸汽进入的第二阀门组。
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，锅炉和高压缸连接，高压缸和中压缸连接；小汽轮机的蒸汽输入端和中压缸的蒸汽输出端连接。
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供热系统。不同于传统路线，小汽轮机输出蒸汽被冷凝后直接流回主机热力系统，本发明由小汽轮机输出的蒸汽在采暖季加热供热系统中的热网进水后流回主机热力系统；在非采暖季，蒸汽在6号低压加热器内加热凝结水后并排挤主机6段抽汽，凝结成的疏水流入下一级加热器。本发明高效利用了小汽轮机的排出蒸汽，减少热网中待加热水的固有加热流程，提高机组整体经济性。
进一步的，小汽轮机选用背压小汽轮机，使得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，热网加热器的输出端设置有用于加压疏水，使疏水顺利流回主机热力系统中的热网疏水泵。
进一步的，热网加热器和6号低压加热器在其蒸汽输入管道上均设置有启停蒸汽输入的阀门组，便于管理采暖季与非采暖季的小汽轮机输出蒸汽的去向。
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机运行状态，将背压小汽轮机剩余功率转换为电能并入厂用电系统，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，其连接方式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输出转速。
【附图说明】
图1为本发明的热电联产机组汽轮机节能供热系统实施例1的系统图；
图2为本发明的热电联产机组汽轮机节能供热系统实施例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-热网加热器；9-热网疏水泵；10-第二阀门组；11-6号低压加热器；12-主机热力系统；13-下一级加热器；14-锅炉；15-高压缸；16-中压缸；17-厂用电系统。
【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的蒸汽输入端和中压缸16的蒸汽输出端连接，小汽轮机1的蒸汽输出端分为两条支路，一条支路与热网加热器8连接，另一条与6号低压加热器连接；与热网加热器8连接的支路上设置有第一阀门组7，与6号低压加热器11连接的支路上设置有第二阀门组10；热网加热器8内流通有热网中流通的供热水，热网加热器8的疏水输出端和主机热力系统12连接，热网加热器8和主机热力系统12中设置有热网输水泵9。6号低压加热器11内流有凝结水，6号加热器的疏水输出端和下一级加热器13连接。
小汽轮机1的输出轴和引风机4或电动机6连接，小汽轮机1选用背压式小汽轮机，下面根据小汽轮机1输出轴连接的不同装置进一步描述。
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17连接；引风机4同时和锅炉14连接，锅炉14和高压缸15连接，高压缸15和中压缸16连接，中压缸16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17连接；引风机4同时和锅炉14连接，锅炉14和高压缸15连接，高压缸15和中压缸16连接，中压缸16和小汽轮机1的蒸汽输入端连接。
本发明的工作过程
背压式小汽轮机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，通过齿轮箱2和离合器3与电动机6同轴连接，电动机6另一端通过联轴器5与引风机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17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，亦可由邻机辅汽驱动小汽轮机1启动引风机4，实现锅炉14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。
锅炉14产出的蒸汽依次流经高压缸15和中压缸16，由中压缸16产出的蒸汽进入小汽轮机1做功后的排汽分为两路；在居民采暖季，第二阀门组10关闭，第一阀门组7打开，小汽轮机1排出的蒸汽进入热网加热器8，加热热网水用于对外供热，排汽凝结后的疏水经过热网疏水泵9加压后回至主机热力系统12；在非居民采暖季，第一阀门组7关闭，第二阀门组10打开，小汽轮机1排汽进入6号低压加热器11，排挤主机6段抽汽，同时加热凝结水，排汽凝结后的疏水逐级流向下一级加热器13。
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；背压小汽轮机排汽用于居民采暖供热，大幅提高机组运行经济性。
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 (10)

1.一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，其特征在于，包括小汽轮机(1)，小汽轮机(1)的输出蒸汽被分为两路，第一路蒸汽经过热网加热器(8)与热网进水热交换后冷凝成疏水，疏水流回至主机热力系统(12)；第二路蒸汽经过6号低压加热器(11)与凝结水热交换后冷凝成疏水，疏水流至下一级加热器(13)；采暖季，开通第一路；非采暖季，开通第二路。
2.根据权利要求1所述的一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，其特征在于，小汽轮机(1)选用背压小汽轮机。
3.根据权利要求1所述的一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，其特征在于，热网加热器(8)和主机热力系统(12)之间设置有热网疏水泵(9)。
4.根据权利要求1所述的一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，其特征在于，热网加热器(8)的蒸汽输入管道设置有开关热网加热器(8)蒸汽进入的第一阀门组(7)。
5.根据权利要求1所述的一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，其特征在于，6号低压加热器(11)的蒸汽输入管道设置有开关6号低压加热器(11)蒸汽进入的第二阀门组(10)。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，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(14)连接，锅炉(14)和高压缸(15)连接，高压缸(15)和中压缸(16)连接；小汽轮机(1)的蒸汽输入端和中压缸(16)的蒸汽输出端连接。
7.根据权利要求6所述的一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，其特征在于，引风机(4)和电动机(6)之间设置有联轴器(5)。
8.根据权利要求6所述的一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，其特征在于，电动机(6)通过高压母线和厂用电系统(17)连接。
9.根据权利要求6所述的一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，其特征在于，引风机(4)和电动机(6)的位置能够互换。
10.根据权利要求9所述的一种热电联产机组汽轮机节能供热系统，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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