CN204730303U - 一种低负荷运行工况下的12mw小型热电联产机组的供热系统 - Google Patents
一种低负荷运行工况下的12mw小型热电联产机组的供热系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，采用吸收式热泵回收冷却部分循环水中余热用于供热，热网回水先在吸收式热泵中吸热再进入热网加热器升温后成为热网供水。该系统机组的供热抽气、除氧器抽气、主蒸汽的主管道上均设置旁通管道。供热抽气的旁通管道上依次设置流量调节阀和喷水减温器，喷水减温器出口和吸收式热泵的发生器用管道连接。供热抽气主管道高压蒸汽在第二蒸汽喷射器中引射机组除氧器抽气旁通管道中低压蒸汽，引射后压力适中的蒸汽作为加热蒸汽进入热网加热器放热。该系统还采用主蒸汽旁通管道中蒸汽在第一蒸汽喷射器中引射高压回热抽气中蒸汽，引射后更高焓值蒸汽进入高压加热器加热锅炉的给水。本实用新型节能效果显著。
Description
技术领域：
本实用新型属于热电厂节能领域，具体涉及一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统。
背景技术：
多年来我国电厂余热大部分都直接被排放，没有得到有效利用。热泵技术回收电站余热，挖掘低品位热能，从而提高余热的利用效率，节省大量的能源消耗，减少废气废热的排放，降低环境污染。小型热电联产机组在国内任然占有着一定的比例。在用电低峰期，大多数火电厂处在低负荷运行状态，此时发电效率明显下降，煤耗升高，提高汽轮机组的低负荷下的发电效率显得尤为重要。
在保持较高COP系数情况下溴化锂吸收式热泵回收电厂循环水余热后一般能将热网热水加热到75摄氏度左右，这显然不能满足大多数地区对热网供水温度要求。因此有必要在吸收式热泵后加汽水换热器给热网水继续加热，汽轮机供热抽气的压力一般较高，需要降温降压后才能成为热网换热器的加热蒸汽，一般情况下汽轮机工业抽气经过减温减压器来减温减压，减温减压过程中造成了能量的白白损失。而蒸汽喷射器具有压力匹配的功能，可以得到合适压力的蒸汽，同时具有一定的节能作用。因此设计高效率的12MW小型热电联产机组的供热系统显得十分重要。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，其能够回收冷却循环水中废热，具有热网供水温度高的优点，同时减少了传统减温减压器造成的能量损失，而且提高了锅炉给水温度，降低了煤耗。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案予以实现：
一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，包括汽轮机发电系统、冷却循环水系统和热网水系统；其中，
汽轮机发电系统包括锅炉、汽轮机、凝汽器、低压回热器、除氧器、高压回热器、第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器；冷却循环水系统包括吸收式热泵机组；热网水系统包括热网加热器；
锅炉的主蒸汽出口分为两股，一股连接至汽轮机的入口，另一股连接至第一蒸汽喷射器的引射入口，汽轮机的高压回热抽气出口连接至第一蒸汽喷射器的被引射入口，除氧器抽气出口连接至除氧器的蒸汽入口和第二蒸汽喷射器的被引射入口，低压回热抽气出口连接至低压回热器的蒸汽入口，乏气出口连接至凝汽器的蒸汽入口，以及供热抽气出口连接至第二蒸汽喷射器的引射入口和吸收式热泵机组的发生器入口，吸收式热泵机组的发生器出口连接至除氧器的疏水入口，第二蒸汽喷射器的出口连接至热网加热器的蒸汽入口；
第一蒸汽喷射器的出口连接至高压回热器的蒸汽入口，高压回热器的给水出口连接至锅炉的给水入口，以及疏水出口连接至除氧器的疏水入口，除氧器的给水出口连接至高压回热器的给水入口；
低压回热器的给水出口连接至除氧器的给水入口，以及疏水出口连接至凝汽器的热井入口；凝汽器的凝结水出口连接至低压回热器的给水入口，凝汽器的循环水出口连接至吸收式热泵机组的蒸发器入口，吸收式热泵机组的蒸发器 出口连接至凝汽器的循环水入口，热网回水连接至吸收式热泵机组的吸收器入口，吸收式热泵机组的吸收器出口连接至吸收式热泵机组的冷凝器入口，吸收式热泵机组的冷凝器出口连接至热网加热器的被加热流体入口，热网加热器的被加热流体出口用于热网供水，热网加热器的疏水出口连接至除氧器的疏水入口。
本实用新型进一步的改进在于，冷却循环水系统还包括冷却塔和蓄水池，其中，吸收式热泵机组的蒸发器出口依次通过冷却塔和蓄水池连接至凝汽器的循环水入口。
本实用新型进一步的改进在于，吸收式热泵机组的蒸发器出口依次通过冷却塔和蓄水池连接至凝汽器的循环水入口的管道上还设置有循环水泵。
本实用新型进一步的改进在于，凝汽器的循环水出口连接至吸收式热泵机组的蒸发器入口的管道上以及吸收式热泵机组的蒸发器出口的管道上均设置有循环水调节阀。
本实用新型进一步的改进在于，吸收式热泵机组的蒸发器入口和其蒸发器出口相连通，且吸收式热泵机组的蒸发器入口和其蒸发器出口的管道上设置有截止阀。
本实用新型进一步的改进在于，汽轮机发电系统还包括喷水减温器，汽轮机的供热抽气出口通过喷水减温器连接至吸收式热泵机组的发生器入口。
本实用新型进一步的改进在于，汽轮机的供热抽气出口通过喷水减温器连接至吸收式热泵机组的发生器入口的管道上还设置有流量调节阀。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，其能够回收部分冷却循环水中废热，具有一次热网供水温度高的优点。利 用蒸汽喷射器替代了传统的减温加压器，减少了传统减温减压器造成高品位能量损失，减少了部分冷却循环水在冷却塔中的蒸发损失，在机组低负荷下通过部分主蒸汽在蒸汽喷射器中引射高压回热抽气提高了锅炉给水温度，降低了煤耗。
附图说明：
图1为本实用新型一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统的结构示意图。
其中：1为锅炉，2为汽轮机，3为凝汽器，4为低压回热器，5为除氧器，6为高压回热器，7为循环水调节阀，8为冷却塔，9为蓄水池，10为循环水泵，11为主蒸汽出口，12为第一蒸汽喷射器，13为高压回热抽气出口，14为供热抽气出口，15为除氧器抽气出口，16为流量调节阀，17为喷水减温器，18为吸收式热泵机组，19为热网回水，20为第二蒸汽喷射器，21为热网加热器，22为热网供水。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。
参见图1，本实用新型一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，包括汽轮机发电系统、冷却循环水系统和热网水系统。
其中，汽轮机发电系统包括锅炉1、汽轮机2、凝汽器3、低压回热器4、除氧器5、高压回热器6、第一蒸汽喷射器12和第二蒸汽喷射器20；锅炉1的主蒸汽出口11分为两股，一股连接至汽轮机2的入口，另一股连接至第一蒸汽喷射器12的引射入口，汽轮机2的高压回热抽气出口13连接至第一蒸汽喷射 器12的被引射入口，除氧器抽气出口15连接至除氧器5的蒸汽入口和第二蒸汽喷射器20的被引射入口，低压回热抽气出口连接至低压回热器4的蒸汽入口，乏气出口连接至凝汽器3的蒸汽入口，以及供热抽气出口14连接至第二蒸汽喷射器20的引射入口和吸收式热泵机组18的发生器入口，吸收式热泵机组18的发生器出口连接至除氧器5的疏水入口，第二蒸汽喷射器20的出口连接至热网加热器21的蒸汽入口；第一蒸汽喷射器12的出口连接至高压回热器6的蒸汽入口，高压回热器6的给水出口连接至锅炉1的给水入口，以及疏水出口连接至除氧器5的疏水入口，除氧器5的给水出口连接至高压回热器6的给水入口；低压回热器4的给水出口连接至除氧器5的给水入口，以及疏水出口连接至凝汽器3的热井入口；凝汽器3的凝结水出口连接至低压回热器4的给水入口。
当汽轮机发电系统工作时，乏汽在凝汽器3中放热后成为凝结给水，凝结给水依次在低压回热器4、除氧器5、高压回热器6、锅炉11吸热成为主蒸汽11，汽轮机2的除氧器抽气进入除氧器5放热，汽轮机2的低压回热抽气进入低压回热器4放热，高压回热器6的疏水进入除氧器5放热，低压回热器4的疏水进入凝汽器3的热井放热。一股主蒸汽进入汽轮机2发电，另一股主蒸汽在第一蒸汽喷射器12中引射汽轮机2的高压回热抽气后进入高压回热器6放热以加热给水。汽轮机2的一股供热抽气在第二蒸汽喷射器20中引射除氧器抽气后进入热网加热器21加热热网水，另一股供热抽气经过流量调节阀16的流量调节和喷水减温器17降温后进入吸收式热泵18的发生器放热，放热后形成的疏水进入除氧器5。
上述冷却循环水系统包括吸收式热泵机组18、冷却塔8和蓄水池9，其中，凝汽器3的循环水出口连接至吸收式热泵机组18的蒸发器入口，吸收式热泵机组18的蒸发器出口连接至凝汽器3的循环水入口，吸收式热泵机组18的蒸发 器出口依次通过冷却塔8和蓄水池9连接至凝汽器3的循环水入口。凝汽器3的循环水出口连接至吸收式热泵机组18的蒸发器入口的管道上以及吸收式热泵机组18的蒸发器出口的管道上均设置有循环水调节阀7。吸收式热泵机组18的蒸发器入口和其蒸发器出口相连通，且吸收式热泵机组18的蒸发器入口和其蒸发器出口的管道上设置有截止阀。
当吸收式热泵机组18正常工作时，关闭截止阀，开启流量调节阀16和循环水调节阀7，在凝汽器3中吸热后循环冷却水依次进入吸收式热泵机组18的蒸发器和冷却塔8冷却，冷却后的循环水存储在蓄水池9，水泵10再从蓄水池9抽水冷却凝汽器中乏汽。当热泵机组出现故障需要维修时，关闭流量调节阀16和循环水调节阀7，开启截止阀，循环冷却水在凝汽器3中吸热后只进入冷却塔8进行冷却，其它与吸收式热泵机组18正常工作时相同。
上述热网水系统包括热网加热器21，热网回水19连接至吸收式热泵机组18的吸收器入口，吸收式热泵机组18的吸收器出口连接至吸收式热泵机组18的冷凝器入口，吸收式热泵机组18的冷凝器出口连接至热网加热器21的被加热流体入口，热网加热器21的被加热流体出口用于热网供水22，热网加热器21的疏水出口连接至除氧器5的疏水入口。热网回水19依次在吸收式热泵机组18的吸收器和冷凝器及热网加热器21吸热后成为温度适宜的热网供水22，供给热用户。
本实用新型提供的供热装置在传统的供热系统中加入吸收式热泵机组18和第一蒸汽喷射器12和第二蒸汽喷射器20，回收了循环水中余热，具有供热给水温度高的优点，用第二蒸汽喷射器20取代以往热网加热器前所用减温减压器，减少高品位热能的损失，达到节能效果。同时通过主蒸汽引射高压回热抽气提高锅炉1给水温度，提高了低负荷运行下电厂发电效率，降低了煤耗。
Claims (7)
1.一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，其特征在于，包括汽轮机发电系统、冷却循环水系统和热网水系统；其中，
汽轮机发电系统包括锅炉(1)、汽轮机(2)、凝汽器(3)、低压回热器(4)、除氧器(5)、高压回热器(6)、第一蒸汽喷射器(12)和第二蒸汽喷射器(20)；冷却循环水系统包括吸收式热泵机组(18)；热网水系统包括热网加热器(21)；
锅炉(1)的主蒸汽出口(11)分为两股，一股连接至汽轮机(2)的入口，另一股连接至第一蒸汽喷射器(12)的引射入口，汽轮机(2)的高压回热抽气出口(13)连接至第一蒸汽喷射器(12)的被引射入口，除氧器抽气出口(15)连接至除氧器(5)的蒸汽入口和第二蒸汽喷射器(20)的被引射入口，低压回热抽气出口连接至低压回热器(4)的蒸汽入口，乏气出口连接至凝汽器(3)的蒸汽入口，以及供热抽气出口(14)连接至第二蒸汽喷射器(20)的引射入口和吸收式热泵机组(18)的发生器入口，吸收式热泵机组(18)的发生器出口连接至除氧器(5)的疏水入口，第二蒸汽喷射器(20)的出口连接至热网加热器(21)的蒸汽入口；
第一蒸汽喷射器(12)的出口连接至高压回热器(6)的蒸汽入口，高压回热器(6)的给水出口连接至锅炉(1)的给水入口，以及疏水出口连接至除氧器(5)的疏水入口，除氧器(5)的给水出口连接至高压回热器(6)的给水入口；
低压回热器(4)的给水出口连接至除氧器(5)的给水入口，以及疏水出口连接至凝汽器(3)的热井入口；凝汽器(3)的凝结水出口连接至低压回热器(4)的给水入口，凝汽器(3)的循环水出口连接至吸收式热泵机组(18)的蒸发器入口，吸收式热泵机组(18)的蒸发器出口连接至凝汽器(3)的循环水入口，热网回水(19)连接至吸收式热泵机组(18)的吸收器入口，吸收式热泵机组(18)的吸收器出口连接至吸收式热泵机组(18)的冷凝器入口，吸收式热泵机组(18)的冷凝器出口连接至热网加热器(21)的被加热流体入口，热网加热器(21)的被加热流体出口用于热网供水(22)，热网加热器(21)的疏水出口连接至除氧器(5)的疏水入口。
2.根据权利要求1所述的一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，其特征在于，冷却循环水系统还包括冷却塔(8)和蓄水池(9)，其中，吸收式热泵机组(18)的蒸发器出口依次通过冷却塔(8)和蓄水池(9)连接至凝汽器(3)的循环水入口。
3.根据权利要求2所述的一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，其特征在于，吸收式热泵机组(18)的蒸发器出口依次通过冷却塔(8)和蓄水池(9)连接至凝汽器(3)的循环水入口的管道上还设置有循环水泵(10)。
4.根据权利要求3所述的一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，其特征在于，凝汽器(3)的循环水出口连接至吸收式热泵机组(18)的蒸发器入口的管道上以及吸收式热泵机组(18)的蒸发器出口的管道上均设置有循环水调节阀(7)。
5.根据权利要求4所述的一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，其特征在于，吸收式热泵机组(18)的蒸发器入口和其蒸发器出口相连通，且吸收式热泵机组(18)的蒸发器入口和其蒸发器出口的管道上设置有截止阀。
6.根据权利要求1所述的一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，其特征在于，汽轮机发电系统还包括喷水减温器(17)，汽轮机(2)的供热抽气出口(14)通过喷水减温器(17)连接至吸收式热泵机组(18)的发生器入口。
7.根据权利要求6所述的一种低负荷运行工况下的12MW小型热电联产机组的供热系统，其特征在于，汽轮机(2)的供热抽气出口(14)通过喷水减温器(17)连接至吸收式热泵机组(18)的发生器入口的管道上还设置有流量调节阀(16)。
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