CN109404075A - 小汽轮机背压控制热力系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种小汽轮机背压控制热力系统，包括主汽轮机、回热单元、小汽轮机及被驱动设备，回热单元包括第一加热器和第二加热器，小汽轮机的排汽口通过排汽管道与第一加热器相连通，主汽轮机上设有第一主机抽汽口和位于第一主机抽汽口下游的第二主机抽汽口，第一主机抽汽口通过第一抽汽管道与排汽管道相连通，第二主机抽汽口通过第二抽汽管道与第二加热器相连通，第一抽汽管道上设有第一抽汽阀，第二抽汽管道上设有第二抽汽阀。还涉及该小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，主要是由第一抽汽阀的开度和第二抽汽阀的开度控制小汽轮机的背压。在实现小汽轮机背压控制的同时，可兼顾减少蒸汽管路、简化热力系统设计。

Description

小汽轮机背压控制热力系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种小汽轮机背压控制热力系统及该小汽轮机背压控制热力系统的控制方法。

背景技术

目前，为提高汽轮机效率、降低电厂用电率，部分电厂的大型设备由电动机驱动改为了由小汽轮机驱动，这样可以取消大容量的电动机，以达到大幅降低电厂用电的目的。所述“小汽轮机”即相对于主汽轮机而言的辅助汽轮机。

公布号CN101899999A的发明专利申请公开了一种用于将排汽热量回收至发电厂热力循环系统中的回热式小汽轮机。该小汽轮机采用背压式，除了驱动锅炉风机、水泵等设备以外，小汽轮机的排汽还进入某个回热单元以便对小汽轮机的排汽热量进行回收利用，该回热单元可以选择除氧器、低压加热器或者高压加热器。然而，该发明中小汽轮机的蒸汽全部由其排汽端直接进入回热单元，方案单一，小汽轮机的流量受制于除氧器的需求，有时流量太小则不能满足驱动耗功的要求，小汽轮机按驱动设备功率配置时，负荷变化时，热力系统无相应的背压控制功能，会影响小汽轮机的安全性，从而对电厂运行的稳定可靠造成不利的影响。

公告号CN102720551B的发明专利公开了一种双机回热抽汽蒸汽热力系统控制方法，其采用小汽轮机进行抽汽，实现了小汽轮机排汽热量的回收利用，并且，小汽轮机的排汽口与除氧器通过小汽轮机排汽管路连接，在主汽轮机上设有除氧器供热抽汽口，该除氧器供热抽汽口与除氧器通过主汽轮机抽汽管路连接，该主汽轮机抽汽管路设有一个抽汽调节阀，小汽轮机的排汽口还通过旁通管与低压加热器连接，该旁通管上设有一个排汽调节阀，通过主汽轮机抽汽管路上的抽汽调节阀和旁通管上的排汽调节阀两个阀门的协调控制，实现了小汽轮机背压控制。但是，该控制方法需要增设旁通管连接小汽轮机排汽口与低压加热器(即增设溢流管路)，导致热力系统结构复杂，同时，由于接入温度相对较高的溢流，被接入的管路和加热器需按更高的温度进行选型，运行时接入溢流的加热器侧也存在较大的温度变化，不利于加热器的设计和安全运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种小汽轮机背压控制热力系统及该小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，能够在实现小汽轮机背压控制的同时，减少蒸汽管路、简化热力系统设计，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种小汽轮机背压控制热力系统，包括主汽轮机、回热单元、小汽轮机以及与小汽轮机相连接的被驱动设备，回热单元包括第一加热器和第二加热器，小汽轮机的排汽口通过排汽管道与第一加热器相连通，主汽轮机上设有第一主机抽汽口和位于第一主机抽汽口下游的第二主机抽汽口，第一主机抽汽口通过第一抽汽管道与排汽管道相连通，第二主机抽汽口通过第二抽汽管道与第二加热器相连通，第一抽汽管道上设有第一抽汽阀，第二抽汽管道上设有第二抽汽阀，由第一抽汽阀的开度和第二抽汽阀的开度控制小汽轮机的背压。

优选地，回热单元还包括至少一个第三加热器，主汽轮机上还设有至少一个位于第二主机抽汽口下游的第三主机抽汽口，第三主机抽汽口与第三加热器一一对应且通过第三抽汽管道相连通，第三抽汽管道上设有第三抽汽阀，由第一抽汽阀的开度、第二抽汽阀的开度和第三抽汽阀的开度控制小汽轮机的背压。

优选地，主汽轮机上还设有至少一个位于第一主机抽汽口上游的第四主机抽汽口，第四主机抽汽口通过第四抽汽管道与排汽管道相连通，第四抽汽管道上设有第四抽汽阀，由第四抽汽阀的开度、第一抽汽阀的开度和第二抽汽阀的开度控制小汽轮机的背压。

优选地，回热单元还包括至少一个第四加热器，小汽轮机上设有至少一个小机抽汽口，小机抽汽口与第四加热器一一对应且通过小机抽汽管道相连通。

优选地，第一加热器为高压加热器或除氧加热器或低压加热器。

优选地，小汽轮机的排汽管道上设有逆止阀，且逆止阀位于第一抽汽管道的上游。

优选地，第一抽汽管道和第二抽汽管道上均设有逆止阀。

一种小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，小汽轮机背压控制热力系统为如上所述的小汽轮机背压控制热力系统；控制方法为：小汽轮机的背压为P，第一主机抽汽口处的压力为P1，第二主机抽汽口处的压力为P2，小汽轮机背压控制的目标压力为P0，且满足P2≤P0≤P1，当P＜P0时，依次逐个增加第二抽汽阀的开度和第一抽汽阀的开度，使小汽轮机的背压P提高，直至P＝P0；当P＞P0时，依次逐个减小第一抽汽阀的开度和第二抽汽阀的开度，使小汽轮机的背压P降低，直至P＝P0。

优选地，回热单元还设有至少一个第三加热器，在主汽轮机上第二主机抽汽口的下游设置至少一个第三主机抽汽口，第三主机抽汽口与第三加热器一一对应且通过第三抽汽管道相连通，在第三抽汽管道上设置第三抽汽阀；任意一个第三主机抽汽口处的压力为P3i，小汽轮机背压控制的目标压力P0满足P3i≤P0≤P1，当P＜P0时，依次逐个增加第三抽汽阀的开度、第二抽汽阀的开度和第一抽汽阀的开度，使小汽轮机的背压P提高，直至P＝P0；当P＞P0时，依次逐个减小第一抽汽阀的开度、第二抽汽阀的开度和第三抽汽阀的开度，使小汽轮机的背压P降低，直至P＝P0。

优选地，在主汽轮机上第一主机抽汽口的上游设置至少一个第四主机抽汽口，第四主机抽汽口通过第四抽汽管道与排汽管道相连通，在第四抽汽管道上设置第四抽汽阀；任意一个第四主机抽汽口处的压力为P4j，小汽轮机背压控制的目标压力P0满足P2≤P0≤P4j，当P＜P0时，依次逐个增加第二抽汽阀的开度、第一抽汽阀的开度和第四抽汽阀的开度，使小汽轮机的背压P提高，直至P＝P0；当P＞P0时，依次逐个减小第四抽汽阀的开度、第一抽汽阀的开度和第二抽汽阀的开度，使小汽轮机的背压P降低，直至P＝P0。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

本发明的小汽轮机背压控制热力系统及该小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，在第一抽汽管道上设置第一抽汽阀，在第二抽汽管道上设置第二抽汽阀，通过调节第一抽汽阀的开度大小和第二抽汽阀的开度大小，可以调节第一加热器和第二加热器的进汽压力，控制其给水温度，最终实现第一加热器压力的调节，从而实现由第一抽汽阀的开度和第二抽汽阀的开度控制小汽轮机的背压。由此，通过第一抽汽管道上的第一抽汽阀和第二抽汽管道上的第二抽汽阀的协调控制即实现了小汽轮机的背压控制，无需在小汽轮机的排汽口处增设溢流管路，在实现小汽轮机背压控制的同时，可兼顾减少蒸汽管路、简化热力系统设计，也可避免回热单元中有加热器被接入温度相对较高的溢流，使得回热单元中的加热器无需特殊设计，有利于回热单元中加热器的简化选型和安全运行。

附图说明

图1是本发明实施例的小汽轮机背压控制热力系统的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、主汽轮机 11、第一抽汽管道

12、第二抽汽管道 13、第三抽汽管道

14、第四抽汽管道 2、回热单元

21、第一加热器 22、第二加热器

23、第三加热器 24、第四加热器

3、小汽轮机 31、排汽管道

32、小机抽汽管道 4、被驱动设备

51、第一抽汽阀 52、第二抽汽阀

53、第三抽汽阀 54、第四抽汽阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明的小汽轮机背压控制热力系统的一种实施例。需要说明的是，本文中所提及的“下游”是指沿主汽轮机1蒸汽流动方向的下游，“上游”是指沿主汽轮机1蒸汽流动方向的上游，所述主汽轮机1蒸汽流动方向如图1中箭头a所示，通常，蒸汽从主汽轮机1的进汽口进入主汽轮机1内部，依次经过主汽轮机1的高压区、中压区和低压区后从主汽轮机1的排汽口排出。

本实施例的小汽轮机背压控制热力系统包括：主汽轮机1、回热单元2、小汽轮机3以及被驱动设备4，被驱动设备4与小汽轮机3的转子相连接，蒸汽在小汽轮机3内流动时驱动小汽轮机3的转子转动，可为被驱动设备4提动动力，驱动被驱动设备4运转。被驱动设备4主要为提供给水的水泵，当小汽轮机3的进汽流量增加，小汽轮机3的出力超过水泵耗功要求时，可通过一个3S联轴器同轴连接一个发电机(图中未示出)，这样可使小汽轮机3多余的功率用于发电。因此，被驱动设备4还可以包括一发电机，发电机可以通过一个3S联轴器与小汽轮机3的转子相连接，由小汽轮机3同时驱动水泵和发电机运转。本实施例中，小汽轮机3为背压式汽轮机，进入小汽轮机3的蒸汽来源并不局限，可以由主汽轮机1提供，也可以由锅炉系统提供，小汽轮机3的排汽被引入回热单元2中加热热力循环的工质(如给水或凝结水)，以回收热量和工质，提高循环效率。

本实施例中，回热单元2包括第一加热器21和第二加热器22，小汽轮机3的排汽口通过排汽管道31与第一加热器21相连通，小汽轮机3的排汽经排汽管道31进入第一加热器21中。主汽轮机1上设有第一主机抽汽口和第二主机抽汽口，第二主机抽汽口位于第一主机抽汽口的下游，因此第二主机抽汽口处的压力小于第一主机抽汽口处的压力。第一主机抽汽口通过第一抽汽管道11与排汽管道31相连通，则第一抽汽管道11从主汽轮机1上第一主机抽汽口抽取的蒸汽也被引入第一加热器21中。第二主机抽汽口通过第二抽汽管道12与第二加热器22相连通，第二抽汽管道12从主汽轮机1上第二主机抽汽口抽取的蒸汽被引入第二加热器22中。因此，第二加热器22的进汽压力低于第一加热器21的进汽压力，第二加热器22为第一加热器21的给水上级，即第二加热器22的出水侧与第一加热器21的进水侧相连通。

由于小汽轮机3的排汽经排汽管道31进入第一加热器21中，若忽略排汽管道31的压损不计，小汽轮机3的排汽压力应与第一加热器21的压力相等，即小汽轮机3的背压等于第一加热器21的压力，故控制小汽轮机3的背压可通过控制第一加热器21的压力来实现，而第一加热器21的压力与其给水温度及其给水上级加热器的压力和给水温度相关，加热器的压力和给水温度则与其进汽压力相关。因此，本实施例在第一抽汽管道11上设有第一抽汽阀51，第二抽汽管道12上设有第二抽汽阀52，通过调节第一抽汽阀51的开度大小和第二抽汽阀52的开度大小，可以分别调节第一加热器21和第二加热器22的进汽压力，控制其给水温度，最终实现第一加热器21压力的调节，从而实现由第一抽汽阀51的开度和第二抽汽阀52的开度控制小汽轮机3的背压。由此，本实施例的小汽轮机背压控制热力系统通过第一抽汽管道11上的第一抽汽阀51和第二抽汽管道12上的第二抽汽阀52的协调控制即实现了小汽轮机3的背压控制，无需在小汽轮机3的排汽口处增设溢流管路，在实现小汽轮机3背压控制的同时，可兼顾减少蒸汽管路、简化热力系统设计，也可避免回热单元2中有加热器被接入温度相对较高的溢流，使得回热单元2中的加热器无需特殊设计，有利于回热单元2中加热器的简化选型和安全运行。

在小汽轮机3的背压端(即排汽端)仅设有第一加热器21和第二加热器22的情况下，能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力在第二主机抽汽口处的压力与第一主机抽汽口处的压力之间的压力范围内，需要实现更高(高于第一主机抽汽口处的压力)或更低(低于第二主机抽汽口处的压力)的小汽轮机3背压时，可以对本实施例的上述小汽轮机背压控制热力系统进行进一步改进。需要说明的是，本文中所述的“能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力”是指利用本发明的小汽轮机背压控制热力系统、通过调节连通主汽轮机1抽汽口与加热器的抽汽管道上的抽汽阀的开度对小汽轮机3背压进行控制调节时能够实现的小汽轮机3背压。

当需要实现更低(低于第二主机抽汽口处的压力)的小汽轮机3背压时，回热单元2可以增设一个第三加热器23，主汽轮机1上增设一个第三主机抽汽口，且第三主机抽汽口位于第二主机抽汽口的下游，因此第三主机抽汽口处的压力小于第二主机抽汽口处的压力。第三主机抽汽口与第三加热器23通过第三抽汽管道13相连通，第三抽汽管道13从主汽轮机1上第三主机抽汽口抽取的蒸汽被引入第三加热器23中，因此第三加热器23的进汽压力低于第二加热器22的进汽压力，第三加热器23为第二加热器22的给水上级，即第三加热器23的出水侧与第二加热器22的进水侧相连通。在第三抽汽管道13上设置第三抽汽阀53，则通过调节第一抽汽阀51的开度大小、第二抽汽阀52的开度大小和第三抽汽阀53的开度大小，可以分别调节第一加热器21、第二加热器22和第三加热器23的进汽压力，控制其给水温度，最终实现第一加热器21压力的调节，从而实现由第一抽汽阀51的开度、第二抽汽阀52的开度和第三抽汽阀53的开度控制小汽轮机3的背压。此时，能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力范围可向下扩展到第三主机抽汽口处的压力，即能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力在第三主机抽汽口处的压力与第一主机抽汽口处的压力之间的压力范围内。

为进一步实现更低的小汽轮机3背压，可以设置多个第三加热器23，所有的第三加热器23均为第二加热器22的给水上级且按给水流向逐级排列且依次相连通，相应地，主汽轮机1上设有多个第三主机抽汽口，所有第三主机抽汽口均位于第二主机抽汽口的下游且沿蒸汽流向依次间隔排列，所有第三主机抽汽口与所有第三加热器23一一对应，每个第三主机抽汽口均通过一个第三抽汽管道13与对应的第三加热器23相连通，则沿蒸汽流向，各第三主机抽汽口处的压力逐渐减小，各第三加热器23的进汽压力也逐渐减小。每个第三抽汽管道13上均设有一个第三抽汽阀53，通过调节各第三抽汽阀53的开度大小，即可调节与其对应的第三加热器23的进汽压力，实现各级第三加热器23给水温度的控制，并最终实现第一加热器21给水温度和压力的调节。由此，能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力范围可向下扩展到任意一个第三主机抽汽口处的压力，且最多可向下扩展到压力最小的第三主机抽汽口处的压力，通过第一抽汽阀51的开度、第二抽汽阀52的开度和各个第三抽汽阀53的开度控制小汽轮机3的背压，即可实现更低的小汽轮机3背压。

当需要实现更高(高于第一主机抽汽口处的压力)的小汽轮机3背压时，可以在主汽轮机1上增设一个第四主机抽汽口，且第四主机抽汽口位于第一主机抽汽口的上游，因此第四主机抽汽口处的压力高于第一主机抽汽口处的压力。第四主机抽汽口通过第四抽汽管道14与小汽轮机3的排汽管道31相连通，则第四抽汽管道14从主汽轮机1上第四主机抽汽口抽取的蒸汽也被引入第一加热器21中，可以增加第一加热器21的进汽压力。在第四抽汽管道14上设置第四抽汽阀54，则通过调节第四抽汽阀54的开度大小，可以调节第一加热器21的压力，从而可由第四抽汽阀54的开度、第一抽汽阀51的开度和第二抽汽阀52的开度控制小汽轮机3的背压。此时，能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力范围可向上扩展到第四主机抽汽口处的压力，即能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力在第四主机抽汽口处的压力与第二主机抽汽口处的压力之间的压力范围内。

为进一步实现更高的小汽轮机3背压，可以在主汽轮机1上设置多个第四主机抽汽口，所述第四主机抽汽口均位于第一主机抽汽口的上游且按蒸汽流向依次间隔排列，则沿蒸汽流向，各第四主机抽汽口处的压力逐渐减小。每个第四主机抽汽口均通过一个第四抽汽管道14与小汽轮机3的排汽管道31相连通，每个第四抽汽管道14上均设有一个第四抽汽阀54，通过调节各个第四抽汽阀54的开度大小，即可调节第一加热器21的压力。由此，能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力范围可向上扩展到任意一个第四主机抽汽口处的压力，且最多可向上扩展到压力最大的第三主机抽汽口处的压力，通过各个第四抽汽阀54的开度、第一抽汽阀51的开度和第二抽汽阀52的开度控制小汽轮机3的背压，即可实现更高的小汽轮机3背压。

当然，也可以同时在主汽轮机1上增设所述第三主机抽汽口和所述第四抽汽口，并相应设置所述第三加热器23、第三抽汽管道13、第三抽汽阀53、第四抽汽管道14和第四抽汽阀54，使能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力范围向上扩展到第四主机抽汽口处的压力、且向下扩展到第三主机抽汽口处的压力，由第四抽汽阀54的开度、第一抽汽阀51的开度、第二抽汽阀52的开度和第三抽汽阀53的开度控制小汽轮机3的背压，即可实现更大范围内的小汽轮机3背压的调节。

增设的第三主机抽汽口及相应第三加热器23的数量、第四抽汽口的数量均不局限，可以根据实际应用中小汽轮机3背压的调节需求进行设置。

此外，本实施例中，回热单元2还可以包括第四加热器24，第四加热器24设有一个或多个，与之相对应地，小汽轮机3上设有一个或多个小机抽汽口，所有小机抽汽口与所有第四加热器24一一对应且沿小汽轮机3内蒸汽的流向依次间隔排列，每个小机抽汽口均通过一个小机抽汽管道32与对应的第四加热器24相连通，则沿小汽轮机3内蒸汽的流向，各小机抽汽口处的压力逐渐减小，各第四加热器24的进汽压力也逐渐减小，且各第四加热器24的进汽压力均高于第一加热器21的进汽压力，第一加热器21为第四加热器24的给水上级，即第一加热器21的出水侧与第四加热器24的进水侧相连通，所有的第四加热器24按给水流向逐级排列且依次相连通。由小机抽汽管道32从小汽轮机3上小机抽汽口抽取蒸汽并将抽取的蒸汽引入第四加热器24中，实现了小汽轮机3抽汽热量的利用。

本实施例中，与小汽轮机3的背压端相连接的第一加热器21可以为高压加热器、除氧加热器、低压加热器中的任意一种。因此第二加热器22、第三加热器23、第四加热器24的形式均不局限，可根据第一加热器21的形式来进行选择。回热单元2中，所有的加热器沿给水流向逐级排列，并且，沿蒸汽流向，各第四加热器24、第一加热器21、第二加热器22和各第三加热器23的进汽压力逐渐减小。进入回热单元2的给水从进汽压力最小的第三加热器23依次流经各个加热器后从进汽压力最高的第四加热器24流出，然后可进入锅炉系统。

为防止小汽轮机3的排汽管道31发生蒸汽倒流的情况，优选地，可以在小汽轮机3的排汽管道31上设置一逆止阀，逆止阀位于第一抽汽管道11和所有第四抽汽管道14的上游。进一步，为防止小汽轮机3的抽汽管道发生蒸汽倒流的情况，可以在所有的小机抽汽管道32上均设置一逆止阀。

为防止主汽轮机1的抽汽管道发生蒸汽倒流的情况，优选地，可以在主汽轮机1的所有的抽汽管道上均设置一逆止阀，即在第一抽汽管道11、第二抽汽管道12、第三抽汽管道13和第四抽汽管道14上均设有逆止阀。

基于上述小汽轮机背压控制热力系统，本实施例还提供一种小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，该控制方法通过本实施例的上述小汽轮机背压控制热力系统实现。

具体地，本实施例的小汽轮机背压控制热力系统的控制方法为：所述小汽轮机背压控制热力系统中，小汽轮机3的背压为P，第一主机抽汽口处的压力为P1，第二主机抽汽口处的压力为P2，小汽轮机3背压控制的目标压力为P0，在小汽轮机3的背压端仅设有第一加热器21和第二加热器22的情况下，能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力P0满足：P2≤P0≤P1。

当P＜P0时，即当小汽轮机3的背压P低于小汽轮机3背压控制的目标压力P0、需要提高小汽轮机3的背压P时，依次逐个增加第二抽汽阀52的开度和第一抽汽阀51的开度，使小汽轮机3的背压P提高，直至P＝P0。具体为，先逐渐增加第二抽汽阀52的开度，以提高第二加热器22的进汽压力，增加其给水温度，从而可提高第一加热器21的压力，即提高小汽轮机3的背压P。若通过增加第二抽汽阀52的开度能够使得小汽轮机3的背压P提高至目标压力P0，则无需再调节第一抽汽阀51的开度。若第二抽汽阀52的开度增加至全开后，小汽轮机3的背压P还未提高到目标压力P0，则开始增加第一抽汽阀51的开度，提高第一加热器21的进汽压力，以提高小汽轮机3的背压P，直至P＝P0，第一抽汽阀51的开度最多可增加至全开。

当P＞P0时，即当小汽轮机3的背压P高于小汽轮机3背压控制的目标压力P0、需要降低小汽轮机3的背压P时，依次逐个减小第一抽汽阀51的开度和第二抽汽阀52的开度，使小汽轮机3的背压P降低，直至P＝P0。具体为，先逐渐减小第一抽汽阀51的开度，降低第一加热器21的进汽压力，以降低小汽轮机3的背压P。若通过减小第一抽汽阀51的开度能够使得小汽轮机3的背压P降低至目标压力P0，则无需再调节第二抽汽阀52的开度。若第一抽汽阀51的开度减小至全关后，小汽轮机3的背压P还未降低到目标压力P0，则开始减小第二抽汽阀52的开度，以减小第二加热器22的进汽压力，降低其给水温度，从而可降低第一加热器21的压力，即降低小汽轮机3的背压P，直至P＝P0，第二抽汽阀52的开度最多可减小至全关。

由此，本实施例的小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，通过第一抽汽管道11上的第一抽汽阀51和第二抽汽管道12上的第二抽汽阀52的协调控制即实现了小汽轮机3的背压控制。

依该控制方法的控制方式，本实施例还可以对能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力P0范围进行扩展，实现更低(低于第二主机抽汽口处的压力P2)或更高(高于第一主机抽汽口处的压力)的小汽轮机3背压P。具体如下：

当需要实现更低(低于第二主机抽汽口处的压力P2)的小汽轮机3背压P时，回热单元2可以增设至少一个第三加热器23，在主汽轮机1上第二主机抽汽口的下游设置至少一个第三主机抽汽口，第三主机抽汽口与第三加热器23一一对应且通过第三抽汽管道13相连通，每个第三抽汽管道13上均设置第三抽汽阀53。则能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力P0范围可向下扩展到任意一个第三主机抽汽口处的压力，且最多可向下扩展到压力最小的第三主机抽汽口处的压力。亦即，任意一个第三主机抽汽口处的压力为P3i，且P3i＜P2，能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力P0满足P3i≤P0≤P1。则，当P＜P0，需要提高小汽轮机3的背压P时，依次逐个增加位于P3i至P1压力范围内的第三抽汽阀53的开度、第二抽汽阀52的开度和第一抽汽阀51的开度，使小汽轮机3的背压P提高，直至P＝P0；当P＞P0，需要降低小汽轮机3的背压P时，依次逐个减小第一抽汽阀51的开度、第二抽汽阀52的开度和位于P3i至P1压力范围内的第三抽汽阀53的开度，使小汽轮机3的背压P降低，直至P＝P0。

当需要实现更高(高于第一主机抽汽口处的压力)的小汽轮机3背压时，可以在主汽轮机1上第一主机抽汽口的上游设置至少一个第四主机抽汽口，第四主机抽汽口通过第四抽汽管道14与排汽管道31相连通，每个第四抽汽管道14上设置第四抽汽阀54。则能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力P0范围可向上扩展到任意一个第四主机抽汽口处的压力，且最多可向上扩展到压力最大的第三主机抽汽口处的压力。亦即，任意一个第四主机抽汽口处的压力为P4j，且P4j＞P1，能够实现的小汽轮机3背压控制的目标压力P0满足P2≤P0≤P4j。则，当P＜P0，需要提高小汽轮机3的背压P时，依次逐个增加第二抽汽阀52的开度、第一抽汽阀51的开度和第四抽汽阀54的开度，使小汽轮机3的背压P提高，直至P＝P0；当P＞P0，需要降低小汽轮机3的背压P时，依次逐个减小第四抽汽阀54的开度、第一抽汽阀51的开度和第二抽汽阀52的开度，使小汽轮机3的背压P降低，直至P＝P0。

综上所述，本实施例小汽轮机背压控制热力系统及该小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，通过在小汽轮机3的背压端配置一个由小汽轮机3的排汽管道31、主汽轮机1的多个压力级的抽汽管道以及与之一一对应的多级加热器构成的管路系统，由该管路系统中主汽轮机1各压力级的抽汽管道上的抽汽阀开度的调节，对与小汽轮机3的排汽管道31相连的第一加热器21的给水上级加热器的进汽压力和给水温度进行调节，从而实现第一加热器21压力的调节，即实现小汽轮机3的背压控制，无需在小汽轮机3的排汽口处增设溢流管路，在实现小汽轮机3背压控制的同时，可兼顾减少蒸汽管路、简化热力系统设计，也可避免回热单元2中有加热器被接入温度相对较高的溢流，使得回热单元2中的加热器无需特殊设计，有利于回热单元2中加热器的简化选型和安全运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种小汽轮机背压控制热力系统，其特征在于，包括主汽轮机、回热单元、小汽轮机以及与所述小汽轮机相连接的被驱动设备，所述回热单元包括第一加热器和第二加热器，所述小汽轮机的排汽口通过排汽管道与所述第一加热器相连通，所述主汽轮机上设有第一主机抽汽口和位于所述第一主机抽汽口下游的第二主机抽汽口，所述第一主机抽汽口通过第一抽汽管道与所述排汽管道相连通，所述第二主机抽汽口通过第二抽汽管道与所述第二加热器相连通，所述第一抽汽管道上设有第一抽汽阀，所述第二抽汽管道上设有第二抽汽阀，由所述第一抽汽阀的开度和所述第二抽汽阀的开度控制所述小汽轮机的背压。

2.根据权利要求1所述的小汽轮机背压控制热力系统，其特征在于，所述回热单元还包括至少一个第三加热器，所述主汽轮机上还设有至少一个位于所述第二主机抽汽口下游的第三主机抽汽口，所述第三主机抽汽口与所述第三加热器一一对应且通过第三抽汽管道相连通，所述第三抽汽管道上设有第三抽汽阀，由所述第一抽汽阀的开度、所述第二抽汽阀的开度和所述第三抽汽阀的开度控制所述小汽轮机的背压。

3.根据权利要求1所述的小汽轮机背压控制热力系统，其特征在于，所述主汽轮机上还设有至少一个位于所述第一主机抽汽口上游的第四主机抽汽口，所述第四主机抽汽口通过第四抽汽管道与所述排汽管道相连通，所述第四抽汽管道上设有第四抽汽阀，由所述第四抽汽阀的开度、所述第一抽汽阀的开度和所述第二抽汽阀的开度控制所述小汽轮机的背压。

4.根据权利要求1所述的小汽轮机背压控制热力系统，其特征在于，所述回热单元还包括至少一个第四加热器，所述小汽轮机上设有至少一个小机抽汽口，所述小机抽汽口与所述第四加热器一一对应且通过小机抽汽管道相连通。

5.根据权利要求1所述的小汽轮机背压控制热力系统，其特征在于，所述第一加热器为高压加热器或除氧加热器或低压加热器。

6.根据权利要求1所述的小汽轮机背压控制热力系统，其特征在于，所述小汽轮机的所述排汽管道上设有逆止阀，且所述逆止阀位于所述第一抽汽管道的上游。

7.根据权利要求1所述的小汽轮机背压控制热力系统，其特征在于，所述第一抽汽管道和所述第二抽汽管道上均设有逆止阀。

8.一种小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，其特征在于，所述小汽轮机背压控制热力系统为如权利要求1至7中任意一项所述的小汽轮机背压控制热力系统；所述控制方法为：所述小汽轮机的背压为P，所述第一主机抽汽口处的压力为P1，所述第二主机抽汽口处的压力为P2，所述小汽轮机背压控制的目标压力为P0，且满足P2≤P0≤P1，当P＜P0时，依次逐个增加所述第二抽汽阀的开度和所述第一抽汽阀的开度，使所述小汽轮机的背压P提高，直至P＝P0；当P＞P0时，依次逐个减小所述第一抽汽阀的开度和所述第二抽汽阀的开度，使所述小汽轮机的背压P降低，直至P＝P0。

9.根据权利要求8所述的小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，其特征在于，所述回热单元还设有至少一个第三加热器，在所述主汽轮机上所述第二主机抽汽口的下游设置至少一个第三主机抽汽口，所述第三主机抽汽口与所述第三加热器一一对应且通过第三抽汽管道相连通，在所述第三抽汽管道上设置第三抽汽阀；任意一个所述第三主机抽汽口处的压力为P3i，所述小汽轮机背压控制的目标压力P0满足P3i≤P0≤P1，当P＜P0时，依次逐个增加所述第三抽汽阀的开度、所述第二抽汽阀的开度和所述第一抽汽阀的开度，使所述小汽轮机的背压P提高，直至P＝P0；当P＞P0时，依次逐个减小所述第一抽汽阀的开度、所述第二抽汽阀的开度和所述第三抽汽阀的开度，使所述小汽轮机的背压P降低，直至P＝P0。

10.根据权利要求8所述的小汽轮机背压控制热力系统的控制方法，其特征在于，在所述主汽轮机上所述第一主机抽汽口的上游设置至少一个第四主机抽汽口，所述第四主机抽汽口通过第四抽汽管道与所述排汽管道相连通，在所述第四抽汽管道上设置第四抽汽阀；任意一个所述第四主机抽汽口处的压力为P4j，所述小汽轮机背压控制的目标压力P0满足P2≤P0≤P4j，当P＜P0时，依次逐个增加所述第二抽汽阀的开度、所述第一抽汽阀的开度和所述第四抽汽阀的开度，使所述小汽轮机的背压P提高，直至P＝P0；当P＞P0时，依次逐个减小所述第四抽汽阀的开度、所述第一抽汽阀的开度和所述第二抽汽阀的开度，使所述小汽轮机的背压P降低，直至P＝P0。