CN207974861U - 基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统 - Google Patents

Abstract

基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统，至少包括：汽轮机、除氧器、给水泵和发电机，其中：汽轮机的进汽口与汽源管道连通，汽轮机的排汽口与除氧器的蒸汽进口连通；汽轮机为双轴伸式，汽轮机的一端与所述给水泵连接，驱动所述给水泵做功，并且，汽轮机的另一端与发电机连接，驱动发电机发电；给水泵的进水口与除氧器的出水口连通；汽轮机为背压式汽轮机。该系统通过背压式汽轮机将蒸汽参数降低至与除氧器匹配的参数，避免了能量损失，且背压式汽轮机同时拖动给水泵和发电机一起运转，在满足除氧器进汽要求的同时还解决了机组变工况运行条件下汽轮机出力与给水泵功率的匹配问题。

Description

基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统

技术领域

本实用新型涉及能源高效利用技术领域，尤其涉及基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统。

背景技术

在热电厂生产过程中，锅炉给水除氧与加压是必不可少的工艺流程，其中给水除氧一般是通过蒸汽进行热力除氧，给水加压则是通过给水泵将除氧水箱出来的给水加压并送至锅炉。在一些中小型自备热电厂中，经常会出现中压蒸汽减温减压后作为除氧用汽的情况，这无疑造成了能量的巨大损失。而另一方面，热电厂生产工艺中，给水泵是锅炉给水流程上最重要的设备之一，给水泵也是汽水流程上能耗最高的辅助设备，目前在企业自备热电厂中其最常规的驱动方式是电机驱动。

显然，如果能将中温中压蒸汽通过背压式汽轮机进行一次利用，蒸汽参数降低至与除氧器运行要求所匹配的参数后再送入除氧器，而背压式汽轮机用于拖动给水泵，则可避免常规减温减压手段带来的能量损失问题，具有明显的经济效益。然而，采用背压式汽轮机进行利用存在一个问题，即蒸汽参数、蒸汽量与除氧器耗汽量和汽轮机出力之间的匹配问题，除氧器耗汽量决定了进入汽轮机的蒸汽量，而除氧器的工作压力决定了汽轮机的排汽压力，因此，在汽轮机进口蒸汽参数一定的情况下，汽轮机的出力也已经确定，而该汽轮机出力与给水泵所需功率往往并不一致，很可能会出现汽轮机出力大于给水泵所需功率的情况，此时如果减小汽轮机进汽量以匹配给水泵功率，则会造成除氧器进汽量不足，而为了满足除氧器进汽条件不变又要使得汽轮机出力与给水泵功率匹配，则只能采用部分蒸汽走旁路(不进汽轮机)并通过减温减压再与汽轮机排汽汇合后供除氧器的方式，或者提高汽轮机排汽压力然后对排汽进行减温减压的方式，显然这两种方式都会造成能量浪费和损失，经济效益大打折扣。

因此，如果能构建一种蒸汽余能高效利用系统，利用背压式汽轮机来吸收蒸汽余能并驱动给水泵，将汽轮机排汽作为除氧蒸汽，且能同时满足除氧器进汽条件不变以及汽轮机出力和给水泵功率相匹配这两大条件，必然能产生良好的经济效益，具有重要的实用意义。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供汽动给水系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：采用基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统，至少包括：汽轮机、除氧器、给水泵和发电机，其中：所述汽轮机的进汽口与汽源管道连通，所述汽轮机的排汽口与所述除氧器的蒸汽进口连通；所述汽轮机为双轴伸式，所述汽轮机的一端与所述给水泵连接，驱动所述给水泵做功，并且，所述汽轮机的另一端与所述发电机连接，驱动所述发电机发电；所述给水泵的进水口与所述除氧器的出水口连通；其中，所述汽轮机为背压式汽轮机。

优选地，还包括变速离合器，其中，所述变速离合器安装于所述汽轮机与给水泵之间，用于实现所述汽轮机与给水泵的连接与脱开，并调整所述汽轮机和给水泵之间的转速。

优选地，当所述给水泵出现故障时，所述变速离合器解列，给水泵与汽轮机脱开，所述汽轮机只用于驱动发电机发电；当所述给水泵投入运行时，给水泵和发电机同时运行，所述汽轮机同时驱动给水泵和发电机做功。

本实用新型的基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统具有以下有益效果：

1)对给水泵驱动方式进行优化设计，针对热电厂中经常出现的除氧蒸汽汽源参数高于除氧器工作参数的情况，提出通过背压式汽轮机对高参数蒸汽进行一次利用，将蒸汽参数降低至与除氧器运行要求所匹配的参数后再送入除氧器，将背压式汽轮机用于拖动给水泵，避免了常规减温减压手段存在的能量损失问题，具有显著的经济效益。

2)解决了采用背压式汽轮机利用蒸汽余能存在的最大问题，即蒸汽参数、蒸汽量与除氧器耗汽量和汽轮机出力之间的匹配问题，由于除氧器耗汽量决定了进入汽轮机的蒸汽量，而除氧器的工作压力决定了汽轮机的排汽压力，因此，在汽轮机进口蒸汽参数一定的情况下，汽轮机的出力也已经确定，而该汽轮机出力与给水泵所需功率往往并不一致，很可能会出现汽轮机出力大于给水泵所需功率的情况，为此，本实用新型提出将背压式汽轮机设计成一拖二的形式，即汽轮机一端拖动给水泵，另一端拖动发电机，给水泵和发电机同时运转，从而在实现汽轮机拖动给水泵的同时还解决了多余能量的消化难题，在满足除氧器进汽要求的同时还实现了汽轮机出力与给水泵功率的相互匹配；

3)本实用新型可适应机组的变工况运行，当机组负荷变化时，给水流量变化，除氧器负荷随之变化，给水泵功率也发生变化，此时，除氧器耗汽量变化导致汽轮机进汽量变化，造成汽轮机出力也发生变化，但是汽轮机出力的变化与驱动给水泵所需功率的变化并非等量，二者之间的差值可通过发电机来消化，从而解决了机组变工况运行条件下的负荷匹配问题。

4)考虑到给水泵的转速与发电机不同，本实用新型增设了变速离合器，通过变速离合器将给水泵与汽轮机进行间接连接，从而解决二者转速差异问题。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本实用新型实施例的基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统的工艺流程图。

附图标记：汽轮机1、发电机2、变速离合器3、给水泵4、除氧器5。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本实用新型所述的基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统至少包括：汽轮机1、除氧器5、给水泵4和发电机2。低压给水通过除氧器5的进水口进入除氧器5中，除氧器5的出水口与所述给水泵4的进水口连通，除氧后的给水经给水泵4加压后形成高压给水。该汽轮机1采用背压式汽轮机，所述汽轮机1的进汽口与汽源管道连通，汽源管道向汽轮机1的进汽口供入蒸汽，冲转所述汽轮机1运转。所述汽轮机1的排汽口与所述除氧器5的蒸汽进口连通，为除氧器5提供除氧蒸汽。汽轮机1采用双轴伸式汽轮机，汽轮机1的双轴伸的一端与给水泵4的动力输入轴连接，驱动所述给水泵4运转；汽轮机1的双轴伸的另一端与发电机2的动力输入轴连接，驱动发电机2发电。

在一个可选实施例中，还包括变速离合器3，所述变速离合器3安装于所述汽轮机1与给水泵4之间，用于实现所述汽轮机1与给水泵4的连接与脱开，并克服二者之间的转速差异。

在一个可选实施例中，当所述给水泵4出现故障时，所述变速离合器解列，给水泵与汽轮机脱开，所述汽轮机只驱动发电机发电；当所述给水泵投入运行时，变速离合器3啮合，给水泵4和发电机2同时运行，所述汽轮机1同时驱动给水泵4和发电机2做功。

本实用新型的基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统具有以下有益效果：

1)对给水泵驱动方式进行优化设计，针对热电厂中经常出现的除氧蒸汽汽源参数高于除氧器工作参数的情况，提出通过背压式汽轮机对高参数蒸汽进行一次利用，将蒸汽参数降低至与除氧器运行要求所匹配的参数后再送入除氧器，将背压式汽轮机用于拖动给水泵，避免了常规减温减压手段存在的能量损失问题，具有显著的经济效益。

2)解决了采用背压式汽轮机利用蒸汽余能存在的最大问题，即蒸汽参数、蒸汽量与除氧器耗汽量和汽轮机出力之间的匹配问题，由于除氧器耗汽量决定了进入汽轮机的蒸汽量，而除氧器的工作压力决定了汽轮机的排汽压力，因此，在汽轮机进口蒸汽参数一定的情况下，汽轮机的出力也已经确定，而该汽轮机出力与给水泵所需功率往往并不一致，很可能会出现汽轮机出力大于给水泵所需功率的情况，为此，本实用新型提出将背压式汽轮机设计成一拖二的形式，即汽轮机一端拖动给水泵，另一端拖动发电机，给水泵和发电机同时运转，从而在实现汽轮机拖动给水泵的同时还解决了多余能量的消化难题，在满足除氧器进汽要求的同时还实现了汽轮机出力与给水泵功率的相互匹配；

3)本实用新型可适应机组的变工况运行，当机组负荷变化时，给水流量变化，除氧器负荷随之变化，给水泵功率也发生变化，此时，除氧器耗汽量变化导致汽轮机进汽量变化，造成汽轮机出力也发生变化，但是汽轮机出力的变化与驱动给水泵所需功率的变化并非等量，二者之间的差值可通过发电机来消化，从而解决了机组变工况运行条件下的负荷匹配问题。

4)考虑到给水泵的转速与发电机不同，本实用新型增设了变速离合器，通过变速离合器将给水泵与汽轮机进行间接连接，从而解决二者转速差异问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统，其特征在于，至少包括：汽轮机、除氧器、给水泵和发电机，其中：

所述汽轮机的进汽口与汽源管道连通，所述汽轮机的排汽口与所述除氧器的蒸汽进口连通；

所述汽轮机为双轴伸式，所述汽轮机的一端与所述给水泵连接，驱动所述给水泵做功，并且，所述汽轮机的另一端与所述发电机连接，驱动所述发电机发电；

所述给水泵的进水口与所述除氧器的出水口连通；

其中，所述汽轮机为背压式汽轮机。

2.根据权利要求1所述的基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统，其特征在于，还包括变速离合器，其中，

所述变速离合器安装于所述汽轮机与给水泵之间，用于实现所述汽轮机与给水泵的连接与脱开，并调整所述汽轮机和给水泵之间的转速。

3.根据权利要求2所述的基于汽轮机排汽除氧的汽动给水泵与发电一体化系统，其特征在于，

当所述给水泵出现故障时，所述变速离合器解列，给水泵与汽轮机脱开，所述汽轮机只用于驱动发电机发电；

当所述给水泵投入运行时，给水泵和发电机同时运行，所述汽轮机同时驱动给水泵和发电机做功。