CN108915808A - 双压背压汽轮机供热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双压背压汽轮机供热系统，包括锅炉、双压背压汽轮机、轴封加热器、疏水泵、低压加热器、除氧器、电动给水泵、第一高压加热器和第二高压加热器，双压背压汽轮机包括串联的高压背压机和低压背压机部分，高压排汽用于对外供热后由管路输送至除氧器，低压排汽连接至低压加热器用于加热轴封加热器输送的除盐水，低压加热器的凝结水自流至轴封加热器，轴封加热器的凝结水由疏水泵泵送至除氧器，双压背压汽轮机的轴封漏气由管路连接至轴封加热器用于加热除盐水补水，由低压加热器加热的除盐水连接至除氧器。本系统没有冷源损失，将原先用来加热除盐水的部分蒸汽在低压背压机部分继续做功，充分实现能源梯级利用，增加背压机的发电量。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽轮机供热系统，特别是涉及一种双压背压汽轮机供热系统。
背景技术
常规热电厂的背压机供热系统主要包括背压汽轮机和回热系统。热电厂背压机的供热由背压机直接对外供热，其回热系统一般由轴封加热器、除氧器和高压加热器。目前背压机及其供热的参数一般是主蒸汽为高温高压和供热蒸汽约0.49～1.57MPa，回热系统的加热蒸汽一般直接采用背压机的排汽，高加用汽由排汽或另有汽轮机抽汽口提供。
一般将20℃环境水加热到100℃左右，需要的蒸汽参数约为0.11MPa左右。背压机供热的热电厂采用0.49～1.57MPa的背压机排汽，这造成该部分排汽的能源没有被有效利用，背压参数越高，该部分能源利用率越低。
为了有效利用上述排汽部分的能量，现有技术采用的方案是：在背压机排汽后，接一台小汽轮机用于带动给水泵，小汽轮机的排汽用来将20℃环境水加热到100℃左右，使得能源有效地梯级利用，同时可以降低热电厂厂用电。这在热电厂得到广泛应用并且取得了较好的经济效益。
但是采用小汽轮机及配套汽动给水泵的方案存在如下几个问题：需要单独配置一台汽轮机、要配套汽轮机的调节与控制装置、要配套汽轮机用冷油器及油站、汽轮机在厂房里要占用位置和空间、要有人运行和维护、小汽轮机选型不恰当往往造成低压除氧器自沸腾甚至无法运行等等。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种双压背压汽轮机供热系统，解决常规背压供热系统由于背压压力高造成的能源损失，同时解决单独配置小汽轮机驱动给水泵的方案系统结构复杂、调节控制运行成本高的问题。
本发明技术方案如下：一种双压背压汽轮机供热系统，包括锅炉、双压背压汽轮机、轴封加热器、低压加热器、疏水泵、除氧器、电动给水泵、第一高压加热器和第二高压加热器，所述双压背压汽轮机包括串联的高压背压机部分和低压背压机部分，所述高压背压机部分和低压背压机部分合用同一汽轮机主轴，所述双压背压汽轮机的高压排汽用于对外供热后由管路输送至除氧器，所述双压背压汽轮机的低压排汽由管路连接至低压加热器用于加热轴封加热器输送的除盐水，所述低压加热器的凝结水由管路连接至轴封加热器疏水接口，所述轴封加热器的凝结水由疏水泵泵送至除氧器，所述双压背压汽轮机的轴封漏气由管路连接至轴封加热器用于加热除盐水补水，所述由低压加热器加热的除盐水由管路连接至除氧器。
进一步的，所述双压背压汽轮机的高压排汽压力为0.49～1.57MPa。
进一步的，所述双压背压汽轮机的低压排汽压力为0.11～0.2MPa。
进一步的，所述双压背压汽轮机的一级抽汽由管路连接至第一高压加热器加热经第二高压加热器加热的给水，所述双压背压汽轮机的二级抽汽由管路连接至第二高压加热器加热由电动给水泵泵送的给水，所述电动给水泵的进水口连接至除氧器。
进一步的，所述第一高压加热器和第二高压加热器的疏水逐级自流连接至所述除氧器。
本发明所提供的技术方案的优点在于：在相同供热量条件下，采用双压背压机，用来加热除盐水的部分蒸汽在低压背压机部分继续做功，能源得到梯级利用，本发明技术方案具有比常规背压机供热系统增加约5-10％的发电量，双压背压机的低压排汽量按照回热系统设计，可保证热力系统的永远热平衡。常规抽凝机或凝汽机的冷凝器，其冷却水排入环境，有大量的冷源损失，本发明低压排汽冷凝水和加热的除盐水均进入除氧器，回热系统没有冷源损失。双压背压汽轮机供热系统不需要考虑低压除氧器自沸腾，不需要考虑小汽轮机和油站的布置场地和热工控制等，系统简单、运行维护方便和节省空间。双压背压汽轮机供热系统与传统背压机供热系统相比，有明显的技术优势和较好的经济性。
附图说明
图1为双压背压汽轮机供热系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
请结合图1所示，双压背压汽轮机供热系统，包括锅炉1、双压背压汽轮机2、轴封加热器3、低压加热器4、疏水泵5、除氧器6、电动给水泵7、第一高压加热器8和第二高压加热器9。其中双压背压汽轮机2是由高压背压机部分2a和低压背压机部分2b融合构成的一台汽轮机，即在原有背压机的排汽缸后，留有空间，便于增加低压背压机的叶轮、叶片及其配套的部件。低压背压机部分2b与高压背压机部分2a串联形成一体，高压背压机部分2a和低压背压机部分2b合用同一汽轮机主轴，高压背压机部分2a的排汽大部分用于对外供热11，小部分蒸汽通过低压背压机部分2b，轴向或径向排出汽轮机。
锅炉1的主蒸汽管路连接至双压背压汽轮机2的主蒸汽入口，双压背压汽轮机2的一级抽汽口由一级抽气管路连接至第一高压加热器8的蒸汽入口，双压背压汽轮机2的二级抽汽口由二级抽气管路连接至第二高压加热器9的蒸汽入口。第一高压加热器8的凝结水出口和第二高压加热器9的凝结水出口逐级自流连接至除氧器6。除氧器6的给水出口通过电动给水泵7连接至第二高压加热器9的给水入口，第二高压加热器9的给水出口通过管路连接至第一高压加热器8的给水入口，第一高压加热器8的给水出口通过管路连接至锅炉1省煤器的入口。来自除氧器6的给水在第二高压加热器9由双压背压汽轮机2的二级抽汽12初步加热后送至第一高压加热器8由双压背压汽轮机2的一级抽汽13加热最后进入锅炉1。第一高压加热器8和第二高压加热器9内由双压背压汽轮机2的一级抽汽13和二级抽汽12形成的凝结水逐级自流至除氧器6。
双压背压汽轮机2的高压排汽14用于对外供热后由管路输送至除氧器6，双压背压汽轮机2的低压排汽口通过管路连接至低压加热器4的蒸汽入口，双压背压汽轮机2的轴封漏气15由管路连接至轴封加热器3的蒸汽入口，低压加热器4的凝结水出口连接至轴封加热器疏水接口，轴封加热器3的凝结水出口连接至疏水泵5，疏水泵5连接至除氧器6。轴封加热器3的补水出口连接至低压加热器4的补水入口，低压加热器4的补水出口连接至除氧器6。除盐水补水在轴封加热器3由轴封漏气15加热后送至低压加热器4由双压背压汽轮机2的低压排汽16进一步加热，然后送入除氧器6。轴封加热器3及低压加热器4内由轴封漏气15和双压背压汽轮机2的低压排汽16形成的凝结水由疏水泵5泵送至除氧器6。
锅炉1内形成的高温高压蒸汽进入双压背压汽轮机2膨胀做功后，部分蒸汽通过一级抽汽13和二级抽汽12抽出用于加热给水，在高压背压机部分形成的0.49～1.57MPa高压排气，大部分用于对外供热11，小部分通过低压背压机部分继续膨胀做功，最终低压排汽压力为0.11～0.2MPa，以上构成了完整的热循环系统。
以高温高压常规背压机(B15-8.83/535-1.27/290)排汽1.27MPa/290℃为例，采用双压背压机后，进行热经济指标测算，测算结果见下列附表数据。
注：回热系统的低压加热器的凝结水通过疏水泵送到除氧器。
上述数据显示，在相同供热量前提下，对于15000kw汽轮机，双压背压机可以比常规背压机多发电773.3kw，增加发电功率约5.16％；在汽轮机相同的进汽量前提下，对于15000kw汽轮机，双压背压机可以比常规背压机多发电365kw，增加发电功率约2.43％，锅炉耗标煤量减少0.131t/h。
随着热电厂供热范围越来越大，热电厂背压机的排汽参数越来越高，有的地方背压机的排汽压力已经提高到1.6MPa甚至更高，采用本技术可以使得背压机的高压排汽加热回热系统的能量得到充分地利用(能量梯级利用最大化)，双压背压汽轮机供热系统的全厂热效率最高。
Claims (5)
1.一种双压背压汽轮机供热系统，其特征在于：包括锅炉、双压背压汽轮机、轴封加热器、低压加热器、疏水泵、除氧器、电动给水泵、第一高压加热器和第二高压加热器，所述双压背压汽轮机包括串联的高压背压机部分和低压背压机部分，所述高压背压机部分和低压背压机部分合用同一汽轮机主轴，所述双压背压汽轮机的高压排汽用于对外供热后由管路输送至除氧器，所述双压背压汽轮机的低压排汽由管路连接至低压加热器用于加热轴封加热器输送的除盐水，所述低压加热器的凝结水由管路连接至轴封加热器疏水接口，所述轴封加热器的凝结水由疏水泵泵送至除氧器，所述双压背压汽轮机的轴封漏气由管路连接至轴封加热器用于加热除盐水补水，所述由低压加热器加热的除盐水由管路连接至除氧器。
2.根据权利要求1所述的双压背压汽轮机供热系统，其特征在于：所述双压背压汽轮机的高压排汽压力为0.49～1.57MPa。
3.根据权利要求1所述的双压背压汽轮机供热系统，其特征在于：所述双压背压汽轮机的低压排汽压力为0.11～0.2MPa。
4.根据权利要求1所述的双压背压汽轮机供热系统，其特征在于：所述双压背压汽轮机的一级抽汽由管路连接至第一高压加热器加热经第二高压加热器加热的给水，所述双压背压汽轮机的二级抽汽由管路连接至第二高压加热器加热由电动给水泵泵送的给水，所述电动给水泵的进水口连接至除氧器。
5.根据权利要求1所述的双压背压汽轮机供热系统，其特征在于：所述第一高压加热器和第二高压加热器的疏水逐级自流连接至所述除氧器。
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