CN116066193A - 一种基于引射器的热电联产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热电技术领域，具体涉及一种基于引射器的热电联产系统，包括：依次连接的锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、凝汽器、凝结水泵、除氧器和给水泵；汽汽引射器的动力流体入口与锅炉乏汽出口连接，引射流体入口与汽轮机低压缸排汽口连接；液汽引射器的引射流体入口与汽汽引射器出口连接，动力流体入口与给水泵连接；第一加热器与汽汽引射器出口连接；第二加热器与液汽引射器出口连接，第一加热器的热网水出口与第二加热器的热网水入口连接；本申请通过利用锅炉乏汽通入汽汽引射器、对低品位热源再利用，提高热电联产效率，避免热污染，具有显著的节能环保效益；且梯级利用余热，提高能量利用效率。

Description

一种基于引射器的热电联产系统

技术领域

本发明涉及热电技术领域，具体涉及一种基于引射器的热电联产系统。

背景技术

热电厂将燃料的化学能先转变成蒸汽携带的热能，再由热能转变为汽轮机的机械能，最后由发电机将机械能转变为电能供给用户。热电厂在运行过程中，大量的具有一定压力的蒸汽对空排放，包括：除氧器运行过程中和锅炉排污过程中产生的低品位蒸汽。火电厂还有大量低压缸的排汽余热通过冷却塔直接排放到环境中，形成热污染。上述排放的蒸汽属于低品位热源，难以直接利用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服热电厂中的低品位热源难以直接利用，形成热污染的缺陷，基于以上情况，开发一种能够利用热电厂中的低品位热源，且避免热污染的热电联产系统十分必要。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于引射器的热电联产系统，包括：

依次连接的锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、凝汽器、凝结水泵、除氧器和给水泵；所述汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸均与一个发电机同轴连接；

汽汽引射器，动力流体入口通过第二阀门与锅炉的乏汽出口连接，汽汽引射器的引射流体入口与汽轮机低压缸的排汽口连接；

液汽引射器，引射流体入口与汽汽引射器的出口连接，液汽引射器的动力流体入口与给水泵连接；

第一加热器，与汽汽引射器的出口连接，所述汽汽引射器的出口流体适于作为第一加热器的热源；

第二加热器，与液汽引射器的出口连接，所述液汽引射器的出口流体适于作为第二加热器的热源；

所述第一加热器的热网水出口与第二加热器的热网水入口连接，所述第一加热器的热网水出口适于连接生活热水热用户，所述第二加热器的热网水出口适于连接采暖热用户。

可选地，所述除氧器的乏汽出口通过第四阀门与汽汽引射器的动力流体入口连接。

可选地，所述汽轮机低压缸的抽汽口通过第三阀门与汽汽引射器的动力流体入口连接。

可选地，在所述液汽引射器的动力流体入口与给水泵之间设有第一阀门；在所述第一加热器的热源端进口与汽汽引射器的出口之间设有第五阀门；在所述液汽引射器的引射流体入口与汽汽引射器的出口之间设有第六阀门；在所述第一加热器的热网水出口与第二加热器的热网水入口之间设有第八阀门；在所述第一加热器的热网水出口与生活热水热用户之间设有第七阀门。

可选地，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门均为可调节开度的阀门。

可选地，所述汽轮机高压缸的出口蒸汽经锅炉再热后，与汽轮机中压缸的蒸汽入口连通。

可选地，还包括：

低压加热器组，连接设置于凝结水泵和除氧器之间；

高压加热器组，一端与给水泵连接，高压加热器组的另一端与锅炉连接。

可选地，所述液汽引射器的动力流体入口与给水泵的中间抽头连接。

可选地，所述第一加热器与第二加热器的疏水口均与凝汽器连接。

可选地，所述第一加热器适于加热热路管网中的水，以对外供生活热水热负荷；所述第二加热器适于加热经第一加热器初步加热过的热路管网中的水，以对外供采暖热负荷。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本发明提供的基于引射器的热电联产系统，包括：依次连接的锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、凝汽器、凝结水泵、除氧器和给水泵；所述汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸均与一个发电机同轴连接；汽汽引射器，动力流体入口通过第二阀门与锅炉的乏汽出口连接，汽汽引射器的引射流体入口与汽轮机低压缸的排汽口连接；液汽引射器，引射流体入口与汽汽引射器的出口连接，液汽引射器的动力流体入口与给水泵连接；第一加热器，与汽汽引射器的出口连接，所述汽汽引射器的出口流体适于作为第一加热器的热源；第二加热器，与液汽引射器的出口连接，所述液汽引射器的出口流体适于作为第二加热器的热源；所述第一加热器的热网水出口与第二加热器的热网水入口连接，所述第一加热器的热网水出口适于连接生活热水热用户，所述第二加热器的热网水出口适于连接采暖热用户；本申请采用上述技术方案，通过利用锅炉排污过程中产生的一定压力的乏汽通入汽汽引射器、对低品位热源再利用，充分利用热电厂运行过程中的低品位余压和余热，减少供热过程中的高品位蒸汽消耗，提高热电联产热效率，避免热污染，具有显著的节能和环保效益；并且利用低品位余压和余热对热网水进行梯级加热和利用，提高能量利用效率。

2.本发明所述除氧器的乏汽出口通过第四阀门与汽汽引射器的动力流体入口连接；本申请采用上述技术方案，当锅炉排污时的乏汽产生的压力不能满足供热量或锅炉不处于排污状态时，通过除氧器的乏汽补充进入汽汽引射器、对低品位热源再利用，充分利用热电厂运行过程中的低品位余压和余热，减少供热过程中的高品位蒸汽消耗，提高热电联产热效率，避免热污染，具有显著的节能和环保效益。

3.本发明所述汽轮机低压缸的抽汽口通过第三阀门与汽汽引射器的动力流体入口连接；本申请采用上述技术方案，当除氧器除氧过程中产生的乏汽压力不能满足供热量时，通过汽轮机低压缸的抽汽补充进入汽汽引射器。

4.本发明在所述液汽引射器的动力流体入口与给水泵之间设有第一阀门；在所述第一加热器的热源端进口与汽汽引射器的出口之间设有第五阀门；在所述液汽引射器的引射流体入口与汽汽引射器的出口之间设有第六阀门；在所述第一加热器的热网水出口与第二加热器的热网水入口之间设有第八阀门；在所述第一加热器的热网水出口与生活热水热用户之间设有第七阀门；本申请采用上述技术方案，通过第一阀门调节给水泵对液汽引射器的供水；通过第五阀门调节汽汽引射器对第一加热器的蒸汽供应量；通过第六阀门调节汽汽引射器对液汽引射器的蒸汽供应量；通过第七阀门和第八阀门调节系统对生活热水热用户和采暖热用户的供热。

5.本发明所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门均为可调节开度的阀门；本申请采用上述技术方案，通过可调节开度的阀门，方便调节供热或供水的流量和压力参数。

6.本发明所述汽轮机高压缸的出口蒸汽经锅炉再热后，与汽轮机中压缸的蒸汽入口连通；本申请采用上述技术方案，通过将汽轮机高压缸蒸汽出口的蒸汽经过锅炉再次加热后，再通入汽轮机中压缸的蒸汽入口，进而提高汽轮机中压缸的蒸汽温度，提高汽轮机中压缸的做功能力。

7.本发明提供的基于引射器的热电联产系统，还包括：低压加热器组，连接设置于凝结水泵和除氧器之间；高压加热器组，一端与给水泵连接，高压加热器组的另一端与锅炉连接；本申请采用上述技术方案，通过低压加热器组和高压加热器组对凝结水回水进行加热，并循环至锅炉中加以再利用，节约水资源，提高锅炉效能，降低成本。

8.本发明所述第一加热器和第二加热器的疏水口均与凝汽器连接；本申请采用上述技术方案，将疏水重新循环至凝汽器进行再利用，节约水资源。

9.本发明所述第一加热器适于加热热路管网中的水，以对外供生活热水热负荷；所述第二加热器适于加热经第一加热器初步加热过的热路管网中的水，以对外供采暖热负荷；本申请采用上述技术方案，通过第一加热器和第二加热器梯级加热热网水，提高能量利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施方式中提供的基于引射器的热电联产系统的连接结构示意图。

附图标记说明：

1、锅炉；2、汽轮机高压缸；3、汽轮机中压缸；4、第一阀门；5、第二阀门；6、汽轮机低压缸；7、凝汽器；8、凝结水泵；9、低压加热器组；10、除氧器；11、给水泵；12、高压加热器组；13、第三阀门；14、汽汽引射器；15、液汽引射器；16、第四阀门；17、第一加热器；18、第二加热器；19、第五阀门；20、第六阀门；21、第七阀门；22、第八阀门。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的基于引射器的热电联产系统的一种具体实施方式，包括：依次连接的锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸6、凝汽器7、凝结水泵8、低压加热器组9、除氧器10、给水泵11和高压加热器组12，依次连接的汽汽引射器14、液汽引射器15和第二加热器18，以及与汽汽引射器14连接的第一加热器17等。

所述汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3和汽轮机低压缸6均与一个发电机同轴连接；所述汽轮机高压缸2的出口蒸汽经锅炉1再热后，与汽轮机中压缸3的蒸汽入口连通。高压加热器组12与锅炉1连接；具体的，所述高压加热器组12为多个串联连接的高压加热器；所述低压加热器组9为多个串联连接的低压加热器。所述汽汽引射器14的动力流体入口通过第二阀门5与锅炉1的乏汽出口连接，汽汽引射器14的引射流体入口与汽轮机低压缸6的排汽口连接；所述液汽引射器15的引射流体入口通过第六阀门20与汽汽引射器14的出口连接，液汽引射器15的动力流体入口通过第一阀门4与给水泵11的中间抽头连接；所述第一加热器17通过第五阀门19与汽汽引射器14的出口连接，所述汽汽引射器14的出口流体适于作为第一加热器17的热源。所述第一加热器17的热网水出口通过第八阀门22与第二加热器18的热网水入口连接，所述第一加热器17的热网水出口通过第七阀门21连接生活热水热用户。所述第二加热器18与液汽引射器15的出口连接，所述液汽引射器15的出口流体适于作为第二加热器18的热源；所述第二加热器18适于的热网水出口适于连接采暖热用户。进一步的，所述第一加热器17与第二加热器18的疏水口均与凝汽器7连接。所述除氧器10的乏汽出口通过第四阀门16与汽汽引射器14的动力流体入口连接。所述汽轮机低压缸6的抽汽口通过第三阀门13与汽汽引射器14的动力流体入口连接。具体的，所述第一阀门4、第二阀门5、第三阀门13、第四阀门16、第五阀门19、第六阀门20、第七阀门21和第八阀门22均为可调节开度的阀门。

本申请所述基于引射器的热电联产系统利用乏汽的工作过程简述如下：锅炉1排污时打开第二阀门5，产生一定压力的乏汽，进入汽汽引射器14，引射汽轮机低压缸6的排汽；产生高温蒸汽进入第一加热器17，释放热量用于供热；汽汽引射器14的出口流体同时通入液汽引射器15中，来自给水泵11中间抽头的高压水在液汽引射器15中引射汽汽引射器14的出口蒸汽，并产生高温水进入第二加热器18，释放热量用于供热。同时经第一加热器17初步加热后的热网水通入第二加热器18，释放热量用于供热。具体的，所述第一加热器17适于加热热路管网中的水，以对外供生活热水热负荷；所述第二加热器18适于加热经第一加热器17初步加热过的热路管网中的水，以对外供采暖热负荷。

当锅炉1排污产生的乏汽压力不能满足供热量或锅炉1不处于排污状态时，打开第四阀门16，除氧器10在除氧过程中产生的一定压力的乏汽补充进入汽汽引射器14中，引射汽轮机低压缸6的排汽，出口流体通入液汽引射器15和第一加热器17中，来自给水泵11中间抽头的高压水在液汽引射器15中引射汽汽引射器14的出口蒸汽，并产生高温水进入第二加热器18，且经第一加热器17初步加热后的热网水通入第二加热器18，释放热量用于供热。当除氧器10在除氧过程中产生的乏汽压力不能满足供热量时，打开第三阀门13，汽轮机低压缸6的抽汽补充进入汽汽引射器14，引射汽轮机低压缸6的排汽，出口流体通入液汽引射器15和第一加热器17中，来自给水泵11中间抽头的高压水在液汽引射器15中引射汽汽引射器14的出口蒸汽，并产生高温水进入第二加热器18，且经第一加热器17初步加热后的热网水通入第二加热器18，释放热量用于供热。通过改变第一阀门4、第二阀门5、第三阀门13、第四阀门16、第五阀门19、第六阀门20、第七阀门21和第八阀门22的开度，可以调节供热或供水的流量和压力参数。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于引射器的热电联产系统，其特征在于，包括：

依次连接的锅炉(1)、汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)、汽轮机低压缸(6)、凝汽器(7)、凝结水泵(8)、除氧器(10)和给水泵(11)；所述汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)和汽轮机低压缸(6)均与一个发电机同轴连接；

汽汽引射器(14)，动力流体入口通过第二阀门(5)与锅炉(1)的乏汽出口连接，汽汽引射器(14)的引射流体入口与汽轮机低压缸(6)的排汽口连接；

液汽引射器(15)，引射流体入口与汽汽引射器(14)的出口连接，液汽引射器(15)的动力流体入口与给水泵(11)连接；

第一加热器(17)，与汽汽引射器(14)的出口连接，所述汽汽引射器(14)的出口流体适于作为第一加热器(17)的热源；

第二加热器(18)，与液汽引射器(15)的出口连接，所述液汽引射器(15)的出口流体适于作为第二加热器(18)的热源；

所述第一加热器(17)的热网水出口与第二加热器(18)的热网水入口连接，所述第一加热器(17)的热网水出口适于连接生活热水热用户，所述第二加热器(18)的热网水出口适于连接采暖热用户。

2.根据权利要求1所述的基于引射器的热电联产系统，其特征在于，所述除氧器(10)的乏汽出口通过第四阀门(16)与汽汽引射器(14)的动力流体入口连接。

3.根据权利要求2所述的基于引射器的热电联产系统，其特征在于，所述汽轮机低压缸(6)的抽汽口通过第三阀门(13)与汽汽引射器(14)的动力流体入口连接。

4.根据权利要求3所述的基于引射器的热电联产系统，其特征在于，在所述液汽引射器(15)的动力流体入口与给水泵(11)之间设有第一阀门(4)；在所述第一加热器(17)的热源端进口与汽汽引射器(14)的出口之间设有第五阀门(19)；在所述液汽引射器(15)的引射流体入口与汽汽引射器(14)的出口之间设有第六阀门(20)；在所述第一加热器(17)的热网水出口与第二加热器(18)的热网水入口之间设有第八阀门(22)；在所述第一加热器(17)的热网水出口与生活热水热用户之间设有第七阀门(21)。

5.根据权利要求4所述的基于引射器的热电联产系统，其特征在于，所述第一阀门(4)、第二阀门(5)、第三阀门(13)、第四阀门(16)、第五阀门(19)、第六阀门(20)、第七阀门(21)和第八阀门(22)均为可调节开度的阀门。

6.根据权利要求1－5任一项所述的基于引射器的热电联产系统，其特征在于，所述汽轮机高压缸(2)的出口蒸汽经锅炉(1)再热后，与汽轮机中压缸(3)的蒸汽入口连通。

7.根据权利要求1－5任一项所述的基于引射器的热电联产系统，其特征在于，还包括：

低压加热器组(9)，连接设置于凝结水泵(8)和除氧器(10)之间；

高压加热器组(12)，一端与给水泵(11)连接，高压加热器组(12)的另一端与锅炉(1)连接。

8.根据权利要求1－5任一项所述的基于引射器的热电联产系统，其特征在于，所述液汽引射器(15)的动力流体入口与给水泵(11)的中间抽头连接。

9.根据权利要求1－5任一项所述的基于引射器的热电联产系统，其特征在于，所述第一加热器(17)与第二加热器(18)的疏水口均与凝汽器(7)连接。

10.根据权利要求1－5任一项所述的基于引射器的热电联产系统，其特征在于，所述第一加热器(17)适于加热热路管网中的水，以对外供生活热水热负荷；所述第二加热器(18)适于加热经第一加热器(17)初步加热过的热路管网中的水，以对外供采暖热负荷。

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