CN108798809A - 小汽机耦合发电机组的集成供热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小汽机耦合发电机组的集成供热系统，其包括：小汽机，小汽机的蒸汽入口与火电机组的辅汽联箱连通；热网加热器，热网加热器的第一热源进口与小汽机的乏汽出口连通，热网加热器的第二热源进口与低压缸的抽汽口连通，热网加热器的冷源出口与热网循环水系统的供水口连通；和汽动泵，汽动泵与小汽机的输出轴连接以在小汽机的驱动下旋转，汽动泵的入口与热网循环水系统的回水口连通，汽动泵的出口与热网加热器的冷源进口连通。本发明利用低品质电厂抽汽和小汽机乏汽实现热网循环水的加热，达到了节能减排、绿色环保的效果。
Description
技术领域
本发明属于火电厂供热技术领域，特别涉及一种小汽机耦合发电机组的集成供热系统。
背景技术
随着城市建设和经济发展，电厂所承担的采暖热负荷逐年增加。在国家节能减排政策的鼓励和推动下，各发电企业在具备供热条件的地区将原设计为纯凝运行的机组进行供热改造，实施热电联产，已发展为必然趋势。
在热电机组的诸多供热方式中，又以抽汽供热方式最为普遍。但抽汽通常采用中压缸抽汽，抽汽参数往往高于热网所需，高品质能量降级使用，热耗损失高、供热量少、效率低等。为解决蒸汽管网供热能源浪费严重问题，目前采取的解决办法通常是从中压缸出来的抽汽引入小汽机做功带动发电机发电。利用产生的电再带动泵工作或者直接接入厂用电。该种方式虽然能有效的实现能源梯级利用，但是系统复杂，投资大，原机组低品质汽源未得到充分利用，电厂冷源损失大。
同时由于热网循环水参数低、流量大，利用小汽机拖动电泵加压循环水，耗电量大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种小汽机耦合发电机组的集成供热系统，其包括：小汽机，所述小汽机的蒸汽入口与火电机组的辅汽联箱连通；热网加热器，所述热网加热器的第一热源进口与所述小汽机的乏汽出口连通，所述热网加热器的第二热源进口与低压缸的抽汽口连通，所述热网加热器的冷源出口与热网循环水系统的供水口连通；和汽动泵，所述汽动泵与所述小汽机的输出轴连接以在所述小汽机的驱动下旋转，所述汽动泵的入口与所述热网循环水系统的回水口连通，所述汽动泵的出口与所述热网加热器的冷源进口连通。
在如上所述的集成供热系统中，优选地，所述集成供热系统还包括：除污器，所述除污器的进口与所述热网循环水系统的回水口连通，所述除污器的进口经第一管道与所述汽动泵的入口连通。
在如上所述的集成供热系统中，优选地，所述集成供热系统还包括：补给水装置，与所述第一管道连通，用于向所述第一管道内补入除盐水。
在如上所述的集成供热系统中，优选地，所述热网加热器为管壳式热网加热器。
在如上所述的集成供热系统中，优选地，所述热网加热器的热源出口与所述火电机组的蒸汽凝结水系统的进口连通，所述蒸汽凝结水系统的出口与所述火电机组的低压加热器连通。
在如上所述的集成供热系统中，优选地，所述集成供热系统还包括：电动泵；所述电动泵与所述汽动泵并联设置，当所述汽动泵停止工作时，所述电动泵启动。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过将热网加热器设置两个热源进口，一个热源进口接收来自于低压缸的抽汽，该种方式只是改变了低压缸的流量，降低了低压缸的效率，对中压缸和高压缸运行工况基本没有影响，使其运行工况不发生变化，对汽轮机而言减少了冷源损失，降低了热耗值，极大地提高了机组的经济性；同时另一个热源进口接收来自于小汽机的乏汽，并通过小汽机拖动汽动泵，提供低参数、大流量热网循环水，实现供热需要，节约能源，降低能耗，从而通过利用低品质电厂抽汽和小汽机乏汽加热城市热网循环水，实现了节能减排和绿色环保。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种小汽机耦合发电机组的集成供热系统的结构示意图；
其中，图中符号说明如下：
1 小汽机、2 热网加热器、3 汽动泵、4 除污器、5 低压缸、6 辅汽联箱、7 凝结水箱、8 凝结疏水泵、9 补给水泵、10 补给水箱、11 电动泵、12 低压加热器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参见图1，本发明实施例提供了一种小汽机耦合发电机组的集成供热系统，其包括：小汽机1、热网加热器2和汽动泵3。
小汽机1用于接收来自于火电机组的辅汽联箱6的汽源，将蒸汽的热能转化为转子旋转的机械能以驱动汽动泵3旋转，并将做完功后的乏汽输入至热网加热器2，以作为热网加热器2的热源，小汽机1的蒸汽入口与火电机组的辅汽联箱6连通，乏汽出口与热网加热器2的第一热源进口连通，输出轴与汽动泵3通过联轴器连接以驱动汽动泵3旋转。小汽机1(或称小汽轮机)为火电机组中发电汽轮机(或称大机)的辅机设备，通常由火电机组中发电汽轮机的中间蒸汽带动，两者容量相差较大，实际应用中，当发电汽轮机容量为600MW时，小汽机1的容量可以为6～20MW，在其他的实施中，还可以为其他数值，本实施例对发电汽轮机的容量，小汽机1的容量不进行限定。
热网加热器2用于利用蒸汽热源加热热网水，其具有第一热源进口、第二热源进口和热源出口。第一热源进口与小汽机1的乏汽出口连通以接收来自于小汽机1的乏汽。第二热源进口与低压缸5的抽汽口连通以接收来自于低压缸5的蒸汽。由第一热源进口进入的蒸汽和由第二热源进口进入的蒸汽在热网加热器2内混合，混合后的蒸汽在热网加热器2内与冷源进行换热，换热后的热源变成冷凝水由热网加热器2的热源出口排出。低压缸5的抽汽口输出的抽汽可以为5段抽汽，还可以为其他段抽汽，本实施对此不进行限定。为了使得低压缸5抽汽和小汽机1的乏汽能够混合(或称匹配)，可以根据抽汽参数对小汽机1进行选择。实际应用中，抽汽参数可以为：0.29MPa(G)，温度220℃～232℃，小汽机1的乏汽的参数可以为0.29MPa，温度275℃。通过利用5段抽汽和小汽机1的乏汽可以在热网交换器2内将冷源由70℃加热到120℃。优选地，热网加热器2为管壳式热网加热器2，如此使得热网加热器2具有传热迅捷、换热高效、换热效率高等特点。
汽动泵3(或称热网循环水泵)用于将热网回水加压后输送至热网加热器2内，即汽动泵3在小汽机1的拖动下将热网回水泵入热网加热器2内。具体地，汽动泵3的驱动轴与小汽机1的输出轴连接，汽动泵3的入口与热网循环水系统的回水口连通，汽动泵3的出口与热网加热器2的冷源进口连通，同时热网加热器2的冷源出口与热网循环水系统的供水口连通，即热网加热器2内的冷源为热网循环水系统输送的循环水。
由于电厂低品质汽源蒸汽量大，但是多年来其并未得到充分利用，本发明实施例通过利用低压缸5的抽汽供热，此方式只是改变了低压缸5的流量，降低了低压缸5的效率，对中压缸和高压缸的运行工况基本没有影响，对发电汽轮机而言减少了冷源损失，降低了热耗值，极大地提高了火电机组的经济性。同时通过小汽机1拖动汽动泵3，提供低参数、大流量热网循环水，实现供热需要，节约能源，降低能耗。
为了过滤掉热网回水中的泥沙等杂质，集成供热系统还包括除污器4，其进口与热网循环水系统的回水口连通，出口经第一管道与汽动泵3的入口连通。除污器4可以为固定除污器。
随着热网循环水系统的长时间使用，该系统中必会有水量损失，为此集成供热系统还包括：补给水装置，用于向热网循环水系统中的回水管道(或称第一管道)补入除盐水，其与第一管道连通，除盐水在第一管道内与经除污器除污后的水混合后进入汽动泵3中。实际应用时，当热网循环水系统中膨胀水量小于漏失水量时，开启补给水装置。具体地，补给水装置包括：补给水箱10和补给水泵9。补给水箱10用于接收除盐水并储存。补给水泵9用于加压除盐水，并将除盐水输送至第一管道内，补给水泵9的入口与补给水箱10的出口连通，出口与第一管道连通。
为了促进水的循环利用，蒸汽热源在热网加热器2内完成热交换后形成冷凝水，冷凝水输送至蒸汽凝结水系统，由该系统进行存储处理，然后输送至火电机组的低压加热器12加热，后续可以将加热后的水输送至火电机组其他工序。具体地，热网加热器2的热源出口与火电机组的蒸汽凝结水系统的进口连通，蒸汽凝结水系统的出口与火电机组的低压加热器12连通。蒸汽凝结水系统包括：凝结水箱7和凝结疏水泵8。凝结水箱7用于存储热网加热器2的热源经换热后变成的冷凝水，凝结疏水泵8用于将凝结水箱7内的冷凝水泵入低压加热器12。具体地，凝结水箱7的进口与热网加热器2的热源出口连通，凝结水箱7的出口与凝结疏水泵8的进口连通，凝结疏水泵8的出口与低压加热器12的冷源进口连通。
为了提高集成供热系统的稳定性，集成供热系统还包括电动泵11，其与汽动泵3并联设置，作为备用泵，当汽动泵3停止工作时，如需维修时，可以启动电动泵11，使热网回水由电动泵11泵入热网加热器2内。电动泵11由电力驱动，工作时需消耗电能。
综上所述，本发明实施例带来的有益效果如下：
通过将热网加热器2设置两个热源进口，一个热源进口接收来自于低压缸5的抽汽，该种方式只是改变了低压缸5的流量，降低了低压缸的效率，对中压缸和高压缸运行工况基本没有影响，使其运行工况不发生变化，对汽轮机而言减少了冷源损失，降低了热耗值，极大地提高了机组的经济性；同时另一个热源进口接收来自于小汽机1的乏汽，并通过小汽机1拖动汽动泵3，提供低参数、大流量热网循环水，实现供热需要，节约能源，降低能耗，从而通过利用低品质电厂抽汽和小汽机1乏汽加热城市热网循环水，实现了节能减排和绿色环保。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (6)
1.一种小汽机耦合发电机组的集成供热系统，其特征在于，所述集成供热系统包括：
小汽机，所述小汽机的蒸汽入口与火电机组的辅汽联箱连通；
热网加热器，所述热网加热器的第一热源进口与所述小汽机的乏汽出口连通，所述热网加热器的第二热源进口与低压缸的抽汽口连通，所述热网加热器的冷源出口与热网循环水系统的供水口连通；和
汽动泵，所述汽动泵与所述小汽机的输出轴连接以在所述小汽机的驱动下旋转，所述汽动泵的入口与所述热网循环水系统的回水口连通，所述汽动泵的出口与所述热网加热器的冷源进口连通。
2.根据权利要求1所述的集成供热系统，其特征在于，所述集成供热系统还包括：除污器，所述除污器的进口与所述热网循环水系统的回水口连通，所述除污器的进口经第一管道与所述汽动泵的入口连通。
3.根据权利要求2所述的集成供热系统，其特征在于，所述集成供热系统还包括：补给水装置，与所述第一管道连通，用于向所述第一管道内补入除盐水。
4.根据权利要求1所述的集成供热系统，其特征在于，所述热网加热器为管壳式热网加热器。
5.根据权利要求1所述的集成供热系统，其特征在于，所述热网加热器的热源出口与所述火电机组的蒸汽凝结水系统的进口连通，所述蒸汽凝结水系统的出口与所述火电机组的低压加热器连通。
6.根据权利要求1所述的集成供热系统，其特征在于，所述集成供热系统还包括：电动泵；所述电动泵与所述汽动泵并联设置，当所述汽动泵停止工作时，所述电动泵启动。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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