CN108915806A - 一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统 - Google Patents

一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108915806A
CN108915806A CN201810849989.1A CN201810849989A CN108915806A CN 108915806 A CN108915806 A CN 108915806A CN 201810849989 A CN201810849989 A CN 201810849989A CN 108915806 A CN108915806 A CN 108915806A
Authority
CN
China
Prior art keywords
condenser
wide
small turbine
backpressure small
backpressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810849989.1A
Other languages
English (en)
Inventor
韩立
居文平
邓佳
吕凯
马汀山
付亦葳
兀鹏越
许朋江
万超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd filed Critical Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN201810849989.1A priority Critical patent/CN108915806A/zh
Publication of CN108915806A publication Critical patent/CN108915806A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/02—Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，宽背压小汽轮机在带动发电机运转的同时，其蒸汽输出至凝汽器，在凝汽器内被冷却，发电机带动电厂内的辅机；凝汽器内的冷源管路包括热网水及冷却水；供热季，宽背压小汽轮机采用高背压运行模式，宽背压小汽轮机排汽余热在凝汽器内全部传递给热网循环水，无冷源损失，热经济性高；非供热季，宽背压小汽轮机采用低背压运行模式，凝汽器内的蒸汽全部通过冷却水冷却，宽背压小汽轮机纯凝形式运行；本发明将统调动力源和对外供热联合，消除了部分冷源损失，系统简单，热经济性好。

Description

一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统
【技术领域】
本发明属于燃煤机组节能降耗领域，尤其涉及一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统。
【背景技术】
火力发电厂在进行设计时，辅机选型往往都按最大负荷选择并留有一定的裕量。而在实际运行时，由于偏离设计工况点，辅机运行效率一般均较设计值低，造成电能损耗，尤其是当火电机组参与调峰后，由于辅机效率偏低产生的电能损耗严重。因此，在条件允许的情况下，部分辅机采用调速运行，降低节流损失并提高其运行效率，往往可以产生比较好的节能效果。
通过高转速变转速汽轮机驱动发电频率可调的小发电机产生与需求运行频率相等的电能，继而带动各辅机运行，在减小系统节流损失提高传动效率的同时，系统更为集中、简单，便于维护。该驱动模式称之为辅机统调动力源。但以辅机统调动力源的形式带动电厂全部辅机，实现难度较大。比较可行的做法是以辅机统调动力源带动运行频率一致的主要辅机设备，其他辅机仍然通过厂用电源带动。
与此同时，为充分利用火力发电厂能源，现火力发电厂多承担对于承担冬季对外供热的任务，在为辅机提供统调动力源的同时，如何保证对外供热，是需要解决的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，该系统将统调动力源和供热联合起来，可消除部分冷源损失，取得较好的热经济性。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，包括宽背压小汽轮机，宽背压小汽轮机的蒸汽输出管路和凝汽器的蒸汽输入端连通；凝汽器设置有热网水进水管路和热网水出水管路，以及冷却水进水管路和冷却水排水管路；宽背压小汽轮机的动力输出轴和发电机连接，发电机为负载提供电能；
供热季，宽背压小汽轮机采用高背压运行模式，凝汽器的热网水进水管路和热网水出水管路连通，冷却水进水管路和冷却水排水管路切断；非供热季，宽背压小汽轮机采用低背压运行模式，凝汽器的冷却水进水管路和冷却水排水管路连通，热网水进水管路和热网水出水管路切断。
本发明的进一步改进在于：
优选的，宽背压小汽轮机高背压运行时，排汽压力为(35-50)KPa；宽背压小汽轮机低背压运行模式时，排汽压力为(4.9-5.8)KPa。
优选的，凝汽器的热网水出水管路和尖峰加热器的热网水进水端连通；尖峰加热器的热网水出水管路和外部供热系统连通。
优选的，凝汽器的冷却水进水管路为主机循环水进水管的分支；凝汽器的冷却水排水管路汇入至主机循环水回水管。
优选的，凝汽器的冷却水进水管路上设置有升压泵。
优选的，凝汽器设置有凝结水排水管路，凝结水排水管路和主机凝汽器连通。
优选的，凝结水排水管路上设置有凝结水泵。
优选的，凝汽器和真空泵连通。
优选的，凝汽器的热网水进水管路上设置有第四阀门，凝汽器的热网水出水管路上设置有第三阀门；凝汽器的冷却水进水管路上设置有第一阀门；凝汽器的冷却水出水管路上设置有第二阀门。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，宽背压小汽轮机在带动发电机运转的同时，其蒸汽输出至凝汽器，在凝汽器内被冷却，发电机带动电厂内的辅机；凝汽器内的冷源管路包括热网水及冷却水；供热季，宽背压小汽轮机采用高背压运行模式，宽背压小汽轮机排汽余热在凝汽器内全部传递给热网循环水，无冷源损失，热经济性高；非供热季，宽背压小汽轮机采用低背压运行模式，凝汽器内的蒸汽全部通过冷却水冷却，宽背压小汽轮机纯凝形式运行；本发明将统调动力源和对外供热联合，消除了部分冷源损失，系统简单，热经济性好。
进一步的，本发明的宽背压小汽轮机冬季供热季高背压运行，排汽进入凝汽器被热网回水冷凝后回至主机热力系统，热网回水吸热后进入尖峰加热器进一步升温后对外供出。非供热季维持低背压运行，由主机循环水系统分流部分冷却水实现排汽冷凝，全年无需更换转子或拆装叶片，投资成本低，且实现了供热和非供热期的简易切换。
进一步的，本发明的热网水在凝汽器内被宽背压小汽轮机输出的蒸汽加热后，进入尖峰加热器进一步升温，然后对外供出，保证输出的热网水温度满足供热需求。
进一步的，本发明凝汽器冷却蒸汽的冷却水取自主机循环水进水管，冷却水冷却蒸汽后汇入至主机循环水出水管；设备改造时投资小，主机循环水的利用率高。
进一步的，本发明的凝汽器冷却水进水管路上设置有循环水升压泵，推动主机循环水进水管中的循环水流入至凝汽器中。
进一步的，本发明由宽背压小汽轮机排出的蒸汽进入凝汽器，冷凝成凝结水后，凝结水流回至主机凝汽器，循环利用，冷源损失小。
进一步的，本发明的凝汽器和主机凝汽器之间设置有凝结水泵，以加压凝结水，推动凝结水流回至主机凝汽器。
进一步的，本发明的凝汽器和真空泵连通，当宽背压小汽轮机排出的蒸汽中存在无法冷凝的蒸汽时，由真空泵抽走，以维持凝汽器内的真空环境，便于宽背压小汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器内。
进一步的，本发明凝汽器内的热网水循环管路上设置有第三阀门和第四阀门，冷却水循环管路上设置有第一阀门和第二阀门，分别用于控制热网水的通断和冷却水的通断。
【附图说明】
图1为本发明的系统结构示意图；
其中：1-小汽轮机；2-发电机；3-负载；4-真空泵；5-升压泵；6-凝汽器；7-凝结水泵；8-第一阀门；9-第二阀门；10-第三阀门；11-第四阀门；12-尖峰加热器；13-主机循环水进水管；14-主机循环水回水管；15-主机凝汽器；16-凝结水排水管路。
【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，本发明公开了一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，包括宽背压小汽轮机1、发电机2、负载3、真空泵4、升压泵5、凝汽器6、凝结水泵7、第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门11、尖峰加热器12。
宽背压小汽轮机1的蒸汽输入端和整个主机的锅炉或汽机连通，蒸汽在宽背压小汽轮机1内带动宽背压小汽轮机1的转子运转后，排出至凝汽器6，凝汽器6设置有两个冷却蒸汽的管路，一路为冷却水进水管路和冷却水排水管路，另一路为热网水进水管路和热网水出水管路；冷却水进水管路为主机循环水进水管13的分支，冷却水排水管路汇入至主机循环水回水管14中，冷却水进水管路上设置有升压泵5，给主机循环冷却水加压，使其流入至凝汽器6中；凝汽器6的冷却水进水管路上设置有第一阀门8，控制凝汽器6冷却水进水的通断，凝汽器6的冷却水出水管路上设置有第二阀门9，控制凝汽器6冷却水排水的通断；凝汽器6的热网水出水管路和尖峰加热器12的热网水进水端连通；凝汽器6的热网水进水管路上设置有第四阀门11，凝汽器6的热网水出水管路上设置有第三阀门10，第三阀门10和第四阀门11控制热网水在凝汽器6内的通断；尖峰加热器12的热网水出水管路和外部供热系统连通。凝汽器6设置有凝结水排水管路16，凝结水排水管路16上设置有凝结水泵7，凝结水排水管路16最终和主机凝汽器15连通，蒸汽在凝汽器6内被冷凝后经凝结水泵7加压，流回至主机凝汽器15；凝汽器6和真空泵4连通，真空泵4用于抽走凝汽器6内无法冷凝的蒸汽，维持凝汽器6内的真空状态，便于宽背压小汽轮机1的蒸汽排入至凝汽器6内。
宽背压小汽轮机1的动力输出轴和发电机2连接，蒸汽在宽背压小汽轮机1内带动宽背压小汽轮机1内的转子转动，转子安装在动力输出轴上，动力输出轴的终端和发电机2连接，转子带动动力输出轴转动，动力输出轴带动发电机2运行发电，发电机2为负载3提供电力；发电机2优选为变频发电机，负载3包括频率变化规律相同的电厂引风机、送风机和一次风机。
工作原理：
高转速变转速汽轮机1汽源取自机组锅炉或汽轮机某处抽汽，通过减速箱和联轴器直驱变频发电机2，发电机2根据机组实际情况产生频率可调的电源驱动负载3经济运行；本发明带动的负载3包括引风机、送风机和一次风机，这三类风机为所需运行频率变化一致的主要辅机设备。宽背压小汽轮机1排汽全部进入凝汽器6，凝汽器6设置有两路冷却水源，一路取自主机循环水进水管13，经升压泵5加压后进入凝汽器6冷凝排汽后流回至主机循环水回水管14，蒸汽冷凝后的凝结水经凝结水泵7加压后流回至主机凝汽器15；另一路取自热网回水，在凝汽器6吸热后进入尖峰加热器12进一步升温对外供出，凝汽器6内蒸汽冷凝后的凝结水经凝结水泵7加压后流回至主机凝汽器15。两路冷却水源的切换由第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10和第四阀门11控制，凝汽器6配置的真空泵4以抽取凝汽器6内部不凝结气体而维持凝汽器6内的真空状态。
非供热季运行方式：宽背压小汽轮机1维持低背压运行，排汽压力为：4.9-5.8kPa；第三阀门10和第四阀门11关闭，尖峰加热器12不运行。第一阀门8和第二阀门9开启，蒸汽在宽背压小汽轮机1做功后排汽全部进入凝汽器6冷凝，凝结水经凝结水泵7加压后回至主机凝汽器15。取自主机循环水进水管13的冷却水经循环水升压泵5加压后在凝汽器6吸热后回至主机循环水回水管14。真空泵4运行以抽取凝汽器6内部不凝结气体从而维持真空。宽背压小汽轮机1直驱的发电机2，根据机组实际需求发出频率可调的电源驱动负载3经济运行。
供热季运行方式：宽背压小汽轮机1维持高背压运行，排汽压力为35-50kPa；第一阀门8和第二阀门9关闭，循环水升压泵5不运行。第三阀门10和第四阀门11开启，蒸汽在宽背压小汽轮机1做功后排汽全部进入凝汽器6冷凝，凝结水经凝结水泵7加压后回至主机凝汽器15。取自热网回水母管的热网水在凝汽器6吸热后进入尖峰加热器12进一步升温后对外供出。真空泵4运行以抽取凝汽器6内部不凝结气体从而维持真空。宽背压小汽轮机1直驱的发电机2，根据机组实际需求发出频率可调的电源驱动负载3经济运行。
宽背压小汽轮机1排汽压力的调节，由排出蒸汽在凝汽器6内被冷却的温度调节；即供热季，排出的蒸汽用于加热热网循环水，此时宽背压小汽轮机1为高背压运行模式；非供热季，被循环水冷却，排出蒸汽冷凝，降温幅度大，此时宽背压小汽轮机1为低背压运行模式。
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)

1.一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，其特征在于，包括宽背压小汽轮机(1)，宽背压小汽轮机(1)的蒸汽输出管路和凝汽器(6)的蒸汽输入端连通；凝汽器(6)设置有热网水进水管路和热网水出水管路，以及冷却水进水管路和冷却水排水管路；宽背压小汽轮机(1)的动力输出轴和发电机(2)连接，发电机(2)为负载(3)提供电能；
供热季，宽背压小汽轮机(1)采用高背压运行模式，凝汽器(6)的热网水进水管路和热网水出水管路连通，冷却水进水管路和冷却水排水管路切断；非供热季，宽背压小汽轮机(1)采用低背压运行模式，凝汽器(6)的冷却水进水管路和冷却水排水管路连通，热网水进水管路和热网水出水管路切断。
2.根据权利要求1所述的一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，其特征在于，宽背压小汽轮机(1)高背压运行时，排汽压力为(35-50)KPa；宽背压小汽轮机(1)低背压运行模式时，排汽压力为(4.9-5.8)KPa。
3.根据权利要求1所述的一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，其特征在于，凝汽器(6)的热网水出水管路和尖峰加热器(12)的热网水进水端连通；尖峰加热器(12)的热网水出水管路和外部供热系统连通。
4.根据权利要求1所述的一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，其特征在于，凝汽器(6)的冷却水进水管路为主机循环水进水管(13)的分支；凝汽器(6)的冷却水排水管路汇入至主机循环水回水管(14)。
5.根据权利要求4所述的一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，其特征在于，凝汽器(6)的冷却水进水管路上设置有升压泵(5)。
6.根据权利要求1所述的一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，其特征在于，凝汽器(6)设置有凝结水排水管路(16)，凝结水排水管路(16)和主机凝汽器(15)连通。
7.根据权利要求6所述的一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，其特征在于，凝结水排水管路(16)上设置有凝结水泵(7)。
8.根据权利要求1所述的一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，其特征在于，凝汽器(6)和真空泵(4)连通。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统，其特征在于，凝汽器(6)的热网水进水管路上设置有第四阀门(11)，凝汽器(6)的热网水出水管路上设置有第三阀门(10)；凝汽器(6)的冷却水进水管路上设置有第一阀门(8)；凝汽器(6)的冷却水出水管路上设置有第二阀门(9)。
CN201810849989.1A 2018-07-28 2018-07-28 一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统 Pending CN108915806A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810849989.1A CN108915806A (zh) 2018-07-28 2018-07-28 一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810849989.1A CN108915806A (zh) 2018-07-28 2018-07-28 一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108915806A true CN108915806A (zh) 2018-11-30

Family

ID=64417749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810849989.1A Pending CN108915806A (zh) 2018-07-28 2018-07-28 一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108915806A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109441572A (zh) * 2018-12-29 2019-03-08 西安西热节能技术有限公司 一种凝汽式小汽轮机排汽余热和烟气余热的联合利用系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106642278A (zh) * 2016-10-18 2017-05-10 王清正 一种热泵结合高背压供热的系统
CN107218091A (zh) * 2017-06-14 2017-09-29 联合瑞升（北京）科技有限公司 一种火电厂冷端节能热力系统和运行方法
CN107420138A (zh) * 2017-08-02 2017-12-01 大唐东北电力试验研究所有限公司 汽轮发电机组新型节能系统及方法
CN208918605U (zh) * 2018-07-28 2019-05-31 西安热工研究院有限公司 一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106642278A (zh) * 2016-10-18 2017-05-10 王清正 一种热泵结合高背压供热的系统
CN107218091A (zh) * 2017-06-14 2017-09-29 联合瑞升（北京）科技有限公司 一种火电厂冷端节能热力系统和运行方法
CN107420138A (zh) * 2017-08-02 2017-12-01 大唐东北电力试验研究所有限公司 汽轮发电机组新型节能系统及方法
CN208918605U (zh) * 2018-07-28 2019-05-31 西安热工研究院有限公司 一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109441572A (zh) * 2018-12-29 2019-03-08 西安西热节能技术有限公司 一种凝汽式小汽轮机排汽余热和烟气余热的联合利用系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102900478B (zh) 一种新型供热汽轮机系统及其调节方法
CN104912669B (zh) 燃气蒸汽联合循环电厂的进气空调系统及其使用方法
CN107218091A (zh) 一种火电厂冷端节能热力系统和运行方法
CN206267893U (zh) 热电联供汽轮机
CN206458511U (zh) 一种背压纯凝双模式热力系统及乏汽余热利用系统
CN107905897A (zh) 燃气轮机循环烟气余热回收与进气冷却联合系统及方法
CN208124429U (zh) 一种供热机组抽汽余热回收利用系统
CN102889630B (zh) 加装新型供热汽轮机的低品位供热系统及运行调节方法
CN108518253A (zh) 一种热电联产机组汽轮机节能供热系统
CN205744007U (zh) 汽电混合动力装置及具有其的火力发电系统
CN104807245B (zh) 一种低温余热利用系统及余热利用方法
CN108104887A (zh) 二次再热的热力系统
CN101968236A (zh) 利用供热抽汽和溴化锂机组联合供热的系统
CN103363564A (zh) 提高低品位蒸汽热能利用效率的节能供热系统及供热方法
CN109306877A (zh) 一种具备切缸功能带供热的辅机统调动力源系统
CN208918605U (zh) 一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统
CN106640240A (zh) 燃气蒸汽联合循环系统及其运行控制方法
CN108915806A (zh) 一种宽背压小汽轮机带供热驱动的辅机统调动力源系统
CN105840247B (zh) 一种回收余热驱动空压机的系统及该系统的运行方法
CN108361679A (zh) 利用质子交换膜燃料电池与燃气轮机余热进行供能的系统及方法
CN208253694U (zh) 一种可降低热网回水温度的余热回收利用系统
CN201779765U (zh) 用抽汽式汽轮机抽出的蒸汽驱动热泵提高电厂效能的系统
CN208564657U (zh) 一种发电机双出轴形式带供热的辅机统调动力源系统
CN110513163A (zh) 一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽系统及方法
CN208870655U (zh) 一种具备切缸功能带供热的辅机统调动力源系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination