CN109296415B - 一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，包括余热锅炉、汽轮机、给水泵和蒸汽‑水换热器；其中，蒸汽‑水换热器设置有汽侧出入口和水侧出入口，汽侧入口连接至汽轮机供汽口，汽侧出口连接至热用户，水侧入口连接至给水泵出口，水侧出口连接至余热锅炉中的任一能级高压省煤器的出口，该级高压省煤器的出口热水与蒸汽‑水换热器的出口热水混合后进入下一级高压省煤器或汽包；给水泵入口连接至余热锅炉中的低压汽包水侧出口，给水泵出口去向有两路，一路连接至余热锅炉最低能级高压省煤器入口，另一路连接至蒸汽‑水换热器的水侧入口。本发明具有提高联合循环冷热电联供机组运行经济性的效益。

Description

一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统
技术领域
本发明属于能源利用技术领域，具体涉及一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统。
背景技术
在联合循环冷热电联供系统中，通常从汽轮机抽汽，并通过蒸汽管道供给采暖、工业或制冷用户。联合循环冷热电联供系统的汽轮机抽汽过热度普遍较高，特别是对于再热式汽轮机，中压缸抽汽过热度普遍超过200℃，而热用户对蒸汽过热度的要求并不高，饱和蒸汽或带微小过热度的过热蒸汽即可满足需求。为达到热用户的蒸汽参数，通常在冷热电联供系统中设置减温减压器，采用喷水减温的方式，使汽轮机侧的高过热度蒸汽减温至用户侧需要的蒸汽温度，喷水减温过程降低了蒸汽能级，这种不合理的利用方式造成了高品位蒸汽能量的大量损失。按照单套F级联合循环机组测算：在汽轮机中压缸抽汽压力为1.8MPa，抽汽温度为457℃，供汽量为250t/h的情况下，喷水减温至饱和蒸汽所造成的蒸汽高品位能量损失超过35MW。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供了一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统。该系统利用供汽过热度能量加热余热锅炉的给水，升温后的给水并入相应压力等级及温度合适的余热锅炉省煤器，从而达到抽汽过热度利用、提高机组运行经济性的节能效果。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：
一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，包括余热锅炉、汽轮机、给水泵和蒸汽-水换热器；其中，
蒸汽-水换热器设置有汽侧出入口和水侧出入口，汽侧入口连接至汽轮机供汽口，汽侧出口连接至热用户，水侧入口连接至给水泵出口，水侧出口连接至余热锅炉中的任一能级高压省煤器的出口，该级高压省煤器的出口热水与蒸汽- 水换热器的出口热水混合后进入下一级高压省煤器或汽包；
给水泵入口连接至余热锅炉低压汽包的水侧出口，给水泵出口去向有两路，一路连接至余热锅炉最低能级高压省煤器入口，另一路连接至蒸汽-水换热器的水侧入口。
本发明进一步的改进在于，蒸汽-水换热器的汽侧出口与热用户之间的管道上设置有第一温度测量装置。
本发明进一步的改进在于，蒸汽-水换热器的水侧出口与余热锅炉之间的管道上设置有第二温度测量装置。
本发明进一步的改进在于，给水泵出口连接至余热锅炉最低能级高压省煤器入口的管道上设置有第一阀门。
本发明进一步的改进在于，给水泵出口连接至蒸汽-水换热器的水侧入口的管道上设置有第二阀门。
本发明进一步的改进在于，蒸汽-水换热器的汽侧入口连接至汽轮机供汽口的管道上设置有第三阀门。
本发明进一步的改进在于，蒸汽-水换热器的水侧入口和水侧出口之间设置旁路管道，该旁路管道上设置有第四阀门。
本发明进一步的改进在于，蒸汽-水换热器的汽侧出口连接至热用户的管道上设置有第五阀门。
本发明进一步的改进在于，余热锅炉采用立式或卧式余热锅炉，且该余热锅炉为非再热或再热式。
本发明进一步的改进在于，汽轮机为再热式或非再热汽轮机。
本发明具有如下的有益效果：
本发明可回收供热蒸汽的过热度，避免因喷水减温带来的供热蒸汽高品位能量损失，回收的能量返回余热锅炉系统，能够提高余热锅炉蒸汽产量，最终达到提高冷热电联供系统整体经济性的有益效果。经测算，在相同的供汽量和供汽参数下，单套F级联合循环冷热联供机组采用本发明后，发电热耗率下降可达几十kJ/kWh(具体效益视供汽量、供汽参数及系统结构而定)，节能效益显著。
本发明以供热蒸汽为热源，在不影响用户侧用汽参数的前提下，利用供热蒸汽过热度能量加热并提高给水泵出口热水温度，以能量温度对口、梯级利用为原则，使热水进入余热锅炉合适的区域，本发明具有提高联合循环冷热电联供机组运行经济性的效益。
附图说明
图1是本发明所述一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统的结构原理示意图。
图中：1为余热锅炉，2为汽轮机，3为给水泵，4为蒸汽-水换热器，5为热用户，6为第一温度测量装置，7为第二温度测量装置，101为第一阀门，102 为第二阀门，103为第三阀门，104为第四阀门，105为第五阀门。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：
如图1所示，本发明提供的一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，包括设置在电厂内的蒸汽-水换热器4、余热锅炉1、给水泵3、汽轮机2、管道、第一阀门101～第五阀门105、第一温度测量装置6和第二温度测量装置7。
所述系统中蒸汽-水换热器4设置汽侧出入口和水侧出入口：汽侧入口通过管道和第三阀门103连接至汽轮机2的供汽口，汽侧出口通过管道和第五阀门 105连接至热用户，汽轮机供热蒸汽先通过蒸汽-水换热器4换热和降温后，再供给热用户；蒸汽-水换热器4的水侧入口通过管道和第二阀门102连接至给水泵3的出口，水侧出口通过管道和第五阀门105连接至余热锅炉任一能级高压省煤器的出口，给水泵3出口给水通过蒸汽-水换热器4吸收热量并升温后，与余热锅炉任一级高压省煤器出口热水混合后进入下一级高压省煤器或汽包。
给水泵3入口连接至余热锅炉1的低压汽包水侧出口；给水泵3出口去向有两路：一路通过管道和第一阀门101连接至余热锅炉1的最低能级高压省煤器入口，另一路通过管道和第二阀门102连接至蒸汽-水换热器4水侧入口。
通过变化第一阀门101和第二阀门102开度，控制给水泵3两路给水流量的分配，给水流量分配的方法是保证供汽温度满足用户侧需求的前提下充分利用供汽过热度能量，同时保证蒸汽-水换热器4的水侧出口温度低于饱和温度以不至汽化。
用户侧供汽温度测量通过设置在蒸汽-水换热器4的汽侧出口与热用户5之间的第一温度测量装置6实现；蒸汽-水换热器4的水侧出口温度测量通过设置在蒸汽-水换热器4水侧出口与余热锅炉1之间的第二温度测量装置7实现。
蒸汽-水换热器4的水侧入口和出口之间设置旁路管道，以及第四阀门104，通过第四阀门104的启闭实现蒸汽-水换热器4的投运和退运。
此外，余热锅炉可以为立式或卧式；为非再热或再热式；为单压、双压、三压及以上压力等级；
按余热锅炉内烟气流经高压省煤器的顺序划分高压省煤器能级，其中，烟气最先流经的为最高能级高压省煤器，烟气最后流经的为最低能级高压省煤器。
汽轮机型式可以为再热式或非再热；抽汽凝汽式、抽汽背压式或纯背压式。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，其特征在于，包括余热锅炉（1）、汽轮机（2）、给水泵（3）和蒸汽-水换热器（4）；其中，
蒸汽-水换热器（4）设置有汽侧出入口和水侧出入口，汽侧入口连接至汽轮机（2）供汽口，汽侧出口连接至热用户（5），水侧入口连接至给水泵（3）出口，水侧出口连接至余热锅炉（1）中的任意一级高压省煤器的出口，该级高压省煤器的出口热水与蒸汽-水换热器（4）的出口热水混合后进入下一级高压省煤器或汽包；
给水泵（3）入口连接至余热锅炉（1）中的低压汽包的水侧出口，给水泵（3）出口去向有两路，一路连接至余热锅炉（1）最低能级高压省煤器入口，另一路连接至蒸汽-水换热器（4）的水侧入口；
蒸汽-水换热器（4）的汽侧出口与热用户（5）之间的管道上设置有第一温度测量装置（6）；
汽轮机（2）为再热式或非再热汽轮机。
2.根据权利要求1所述的一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，其特征在于，蒸汽-水换热器（4）的水侧出口与余热锅炉（1）之间的管道上设置有第二温度测量装置（7）。
3.根据权利要求1所述的一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，其特征在于，给水泵（3）出口连接至余热锅炉（1）最低能级高压省煤器入口的管道上设置有第一阀门（101）。
4.根据权利要求3所述的一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，其特征在于，给水泵（3）出口连接至蒸汽-水换热器（4）的水侧入口的管道上设置有第二阀门（102）。
5.根据权利要求4所述的一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，其特征在于，蒸汽-水换热器（4）的汽侧入口连接至汽轮机（2）供汽口的管道上设置有第三阀门（103）。
6.根据权利要求5所述的一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，其特征在于，蒸汽-水换热器（4）的水侧入口和水侧出口之间设置旁路管道，该旁路管道上设置有第四阀门（104）。
7.根据权利要求6所述的一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，其特征在于，蒸汽-水换热器（4）的汽侧出口连接至热用户（5）的管道上设置有第五阀门（105）。
8.根据权利要求1所述的一种联合循环冷热电联供机组供汽过热度利用系统，其特征在于，余热锅炉（1）采用立式或卧式余热锅炉，且该余热锅炉（1）为非再热或再热式。
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