CN111306529A - 具有压力混配调节的工业供汽系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有压力混配调节的工业供汽系统，包括一锅炉及与所述锅炉通过管道连接的汽轮机，所述锅炉的主蒸汽出汽端还连接有工业供汽压力混配装置及调节系统压力混配装置，所述调节系统压力混配装置与所述锅炉的再热器进汽端连接，所述工业供汽压力混配装置的出汽端通过供汽减温器与用户需求端连接。本发明的有益效果体现在：与现有的主蒸汽直接减温减压的方式相比本发明系统的能效更高；同时，在主汽减温减压的基础上提升了机组的供汽能力；在主汽抽汽能力受限的情况下，可以大幅提升主汽的抽汽能力；单机的高压供汽能力显著提升，避免了锅炉本体的改造，节约改造成本。
Description
技术领域
本发明属于火力发电供汽技术领域，具体涉及一种具有压力混配调节的工业供汽系统。
背景技术
一直以来，国家对节能环保都高度重视，火力发电企业除了承担基本的发电任务外，还需要对周边的城市和工业园区供热和供汽。很多火电机组进行了供热改造，热电联产是节约能源、提高机组经济性的重要手段之一，也是促进社会经济可持续发展的重要措施。对于没有集中供暖的南方地区热电联产主要是通过进行工业供汽改造实施，改造后机组的热电经济性明显提升。
现有对原纯凝火电机组进行工业供汽改造大致可采用以下四种方式：
一、机组通流部分改造并加装旋转隔板，改成可调节抽汽汽轮机，该改造方法适用性强，所有机组都可以用这种方法进行改造，但改造成本高，中压缸转子及汽缸都要重新制造。
二、选择较高参数汽源，经减温减压器供汽，这种方法简单，但热效率低，因为减温减压造成了蒸汽有用能损失，相比不供热机组效率提高不多。
三、利用蒸汽喷射器，匹配高于供热压力的蒸汽抽吸低于供汽压力的蒸汽，混合后供工业供汽，但该方式对于机组负荷与工业供汽热负荷波动适应性较差，尤其是对于高中压工业供汽，该方式对负荷波动及可靠性要求基本都无法满足。
四、利用背压式汽轮机，背压汽轮机发一部分电或做一部分功后，但这种方式也很难适应用汽负荷波动比较大的情况，很难选出合适的汽轮机以适应这种工况条件。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种具有压力混配调节的工业供汽系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
具有压力混配调节的工业供汽系统，包括一锅炉及与所述锅炉通过管道连接的汽轮机，所述锅炉的主蒸汽出汽端还连接有工业供汽压力混配装置及调节系统压力混配装置，所述调节系统压力混配装置与所述锅炉的再热器进汽端连接，所述工业供汽压力混配装置的出汽端通过供汽减温器与用户需求端连接。
优选地，所述工业供汽压力混配装置的进汽端设置有一压力混配调节机构。
优选地，所述调节系统压力混配装置的进汽端还通过混配装置主蒸汽调门与所述锅炉的主蒸汽出汽端连接。
优选地，所述锅炉的主蒸汽出汽端与汽轮机的高压缸进汽端连接，所述汽轮机的高压缸出汽端与所述锅炉的再加热器的进汽端连接。
优选地，所述锅炉的再加热器的出汽端与汽轮机的中压缸进汽端通过中压缸进汽调门连接。
优选地，所述工业供汽压力混配装置的进汽端还与所述锅炉的再热器出汽端连接。
优选地，所述工业供汽压力混配装置的主蒸汽的进汽端与再热蒸汽进汽端共享同一压力混配调节机构。
本发明的有益效果体现在：与现有的主蒸汽直接减温减压的方式相比本发明系统的能效更高；同时，在主汽减温减压的基础上提升了机组的供汽能力；在主汽抽汽能力受限的情况下，可以大幅提升主汽的抽汽能力；单机的高压供汽能力显著提升，避免了锅炉本体的改造，节约改造成本。
附图说明
图1：本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明揭示了一种具有压力混配调节的工业供汽系统，如图1所示，包括锅炉1及与所述锅炉1通过管道连接的汽轮机，所述锅炉1的主蒸汽出汽端与汽轮机的高压缸2进汽端连接，所述汽轮机的高压缸2出汽端与所述锅炉1的再加热器的进汽端连接。所述锅炉1的再加热器的出汽端与汽轮机的中压缸3进汽端通过中压缸进汽调门6连接。通过中压缸进汽调门6可以调节再热蒸汽的压力和抽汽流量，汽轮机再热蒸汽的抽汽能力较强。
所述锅炉的主蒸汽出汽端还连接有工业供汽压力混配装置4及调节系统压力混配装置7，且，所述调节系统压力混配装置7及工业供汽压力混配装置4均与所述锅炉1的再热器进汽端连接。所述工业供汽压力混配装置4的出汽端通过供汽减温器9与用户需求端连接。为更好的调节压力，所述工业供汽压力混配装置4的进汽端设置有压力混配调节机构5，所述调节系统压力混配装置7的进汽端设置有混配装置主蒸汽调门8。其中，所述工业供汽压力混配装置4的主蒸汽的进汽端与再热蒸汽进汽端共享同一压力混配调节机构5。本发明中，由于主蒸汽抽汽会影响到汽轮机高压缸2排汽进入再热器的蒸汽流量，抽汽量大后，会影响到再热器的超温，所以主蒸汽的抽汽流量因再热器超温而受到限制。通过增加相应的蒸汽混配装置，通过少部分的主蒸汽混配较多的再热蒸汽经过减温后再排入再热器的入口。通过工业供汽压力混配装置4增加了再热器的冷却流量，主蒸汽就可以抽更多蒸汽。在锅炉不进行任何改造的情况下，提升了机组主蒸汽的抽能力，进而提升了机组的供汽能力。
为更好的展示本发明的有益效果，以下以具体实施例进行阐述：
对比例：
如表1所示，展示了一台600MW机组采用压力混配装置通过主蒸汽混配再热蒸汽供汽的情况。工业用户需要的供汽流量是200t/h，在70%以上负荷时，进入匹配器的主汽流量没有超过主汽最大抽汽流量的限制，可以保证对外工业供汽的流量。但在70%以下负荷时，主汽的抽汽流量就会受到限制，在50%负荷时主汽的最大抽汽流量只有70t/h，再混配49t/h的再热蒸汽，加上减温水，对外供汽也只能满足129t/h。这样低负荷时，单机供汽能力就不足，需要多台机组同时供汽。若就是单机运行，就满足不了用户的需求。
表1：现有的不带调节用混配装置时，不同负荷下的混配装置的蒸汽匹配情况和出口流量情况。
| 项目 | 100%负荷 | 70%负荷 | 50%负荷 |
| 主蒸汽流量，t/h | 65 | 95 | 70 |
| 再热蒸汽流量，t/h | 116 | 89 | 49 |
| 减温水流量，t/h | 19 | 16 | 10 |
| 压力混配减温后流量，t/h | 200 | 200 | 129 |
实施例：
表2具有压力混配调节的工业供汽系统。其在70%以上时，调节用压力混配装置可不用。但在70%以下负荷时，投用增加的混配装置，配合主蒸汽的抽汽大小。在50%负荷 ，工业供汽的压力混配装置主汽进汽115t/h，原则上超过了本来要求的主汽最大抽汽量要求，混配70t/h的再热蒸汽，加上减温水，满足了对外200t/h的供汽要求。这样抽汽后再热器会超温，相当于再热器的入口流量少了115t/h。这时调节用的压力混配装置利用15t/h的主蒸汽，混配40t/h的再热蒸汽，加上减温水，出口60t/h的蒸汽补充到再热器的入口。这样相当于主汽总的抽了115+15=130t/h，再热器入的蒸汽少了130t/h，但是通过调节用的压力混配装置补充了60t/h的蒸汽，进入再热器的流量只少了70t/h，并未超过再热器流量限制。通过这个调节系统，主汽的抽汽能力由以前70t/h，增加到了130t/h。保证了对外的供汽流量200t/h的要求。
表2：具有压力混配调节的工业供汽系统在不同负荷下的混配装置的蒸汽匹配情况和出口流量情况。
综上，在低负荷时，通过压力混配装置补充进入再热器的流量，进而提高了主汽的抽汽能力；同时，本系统大幅提升了火电机组2MPa-10MPa蒸汽的供汽能力，在原来主蒸汽抽汽供汽能力的基础上提升2-4倍；本系统可以适应2-10MPa的供汽压力范围，用在600M机组上高压蒸汽最大的供汽流量可以达到500t/h以上。300WM等级机组的高压供汽最大供汽流量可以达到300t/h以上。可以更好地适应机组的调峰，可以适用于灵活性调峰的机组。
同时，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.具有压力混配调节的工业供汽系统，包括一锅炉及与所述锅炉通过管道连接的汽轮机，其特征在于：所述锅炉的主蒸汽出汽端还连接有工业供汽压力混配装置及调节系统压力混配装置，所述调节系统压力混配装置与所述锅炉的再热器进汽端连接，所述工业供汽压力混配装置的出汽端通过供汽减温器与用户需求端连接。
2.如权利要求1所述的具有压力混配调节的工业供汽系统，其特征在于：所述工业供汽压力混配装置的进汽端设置有一压力混配调节机构。
3.如权利要求2所述的具有压力混配调节的工业供汽系统，其特征在于：所述调节系统压力混配装置的进汽端还通过混配装置主蒸汽调门与所述锅炉的主蒸汽出汽端连接。
4.如权利要求1所述的具有压力混配调节的工业供汽系统，其特征在于：所述锅炉的主蒸汽出汽端与汽轮机的高压缸进汽端连接，所述汽轮机的高压缸出汽端与所述锅炉的再加热器的进汽端连接。
5.如权利要求4所述的具有压力混配调节的工业供汽系统，其特征在于：所述锅炉的再加热器的出汽端与汽轮机的中压缸进汽端通过中压缸进汽调门连接。
6.如权利要求1所述的具有压力混配调节的工业供汽系统，其特征在于：所述工业供汽压力混配装置的进汽端还与所述锅炉的再热器出汽端连接。
7.如权利要求6所述的具有压力混配调节的工业供汽系统，其特征在于：所述工业供汽压力混配装置的主蒸汽的进汽端与再热蒸汽进汽端共享同一压力混配调节机构。
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| CN110145376A (zh) * | 2018-10-07 | 2019-08-20 | 联合瑞升（北京）科技有限公司 | 一种基于增汽机的锅炉和汽轮机解耦系统 |
| CN212029474U (zh) * | 2020-03-30 | 2020-11-27 | 上海宁硕节能科技有限公司 | 具有压力混配调节的工业供汽系统 |
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