CN209165526U - 一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统，包括汽轮机低压缸和七/八/九/十级低压加热器，七/八/九/十级低压加热器依次串联，还包括：二级供暖低压加热器，与止回阀与七级低压加热器间的管道相连；一级供暖低压加热器，与止回阀与八级低压加热器间的管道相连，一级供暖低压加热器输入端与二级供暖低压加热器输出端相连；凝结水泵，其输入端与一级供暖低压加热器的输出端相连，凝结水泵输出端与连接九级低压加热器与十级低压加热器的管道相连；供暖循环水泵，与一/二级供暖低压加热器依次串联。本实用新型公开的余热供暖系统具有以下有益效果：1、结构简单，易于改造；2、降低供暖热量成本；3、提高电厂热效率。
Description
技术领域
本实用新型属于热电联产节能降耗领域，具体涉及一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统。
背景技术
供暖是指向建筑物供给热量，保持室内一定温度，它是解决我国北方居民冬季采暖的基本生活需求的社会服务。随着人们环境意识的提高，北方地区大都用天然气采暖，但是用天然气采暖成本过高。
大型火力发电厂对外供暖热负荷较小，一般用较高参数蒸汽通过减温减压装置加热水媒对外供暖，蒸汽热能(焓)原本可以转化为电能的部分，直接转化为热能，经济性较差。
因此，提高大型火力发电机组热能高效利用的途径是热电联产，其关键问题是如何充分利用充分转化为电能之后的低参数蒸汽直接加热热水对外供暖，低成本的解决冬季供暖问题。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型公开了一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统。
技术方案：一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统，包括：
汽轮机低压缸，其输入端与汽轮机中压缸的输出端相连；
七级低压加热器，其输入端通过第一七级抽气管道与汽轮机低压缸的输出端相连，在该第一七级抽气管道中设置有止回阀；
八级低压加热器，其输入端通过第一八级抽气管道与汽轮机低压缸的输出端相连，在该第一八级抽气管道中设有止回阀；
九级低压加热器，其输入端通过九级抽气管道与汽轮机低压缸的输出端相连；
十级低压加热器，其输入端通过十级抽气管道与汽轮机低压缸的输出端相连；
七级低压加热器、八级低压加热器、九级低压加热器、十级低压加热器通过管道依次串联，其中：还包括：
二级供暖低压加热器，通过第二七级抽气管道与止回阀与七级低压加热器之间的管道相连；
一级供暖低压加热器，通过第二八级抽气管道与止回阀与八级低压加热器之间的管道相连，一级供暖低压加热器的输入端与二级供暖低压加热器的输出端通过抽气管道相连；
凝结水泵，其输入端与一级供暖低压加热器的输出端通过抽气管道相连，凝结水泵的输出端与连接九级低压加热器与十级低压加热器的管道相连通；
供暖循环水泵，与一级供暖低压加热器、二级供暖低压加热器通过供暖水管依次串联。
进一步地，还包括凝汽器，凝汽器的输入端与汽轮机低压缸的输出端相连，凝汽器的输出端与十级低压加热器的输入端通过管道相连，该管道中布设有主凝结水泵。
进一步地，还包括六级低压加热器，其输入端与汽轮机中压缸的输出端通过六级抽气管道相连，六级低压加热器与七级低压加热器通过管道相连。
更进一步地，还包括除氧器，其输入端与六级低压加热器的输出端相连。
有益效果：本实用新型公开的一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统具有以下有益效果：
1、结构简单，易于改造——在现有的装置的基础上，增加二级供暖低压加热器、一级供暖低压加热器和凝结水泵即可；
2、降低供暖热量成本至18元/GJ(热量成本住宅每年小于9元/平方米)。
3、提高电厂热效率3.5％。
附图说明
图1为本实用新型公开的一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统的结构示意图
其中：
1-二级供暖低压加热器 2-一级供暖低压加热器
3-凝结水泵 4-供暖循环水泵
5-主凝结水泵 6-六级低压加热器
7-七级低压加热器 8-八级低压加热器
9-九级低压加热器 10-十级低压加热器
61-六级抽气管道
71-第一七级抽气管道 72-第二七级抽气管道
81-第一八级抽气管道 82-第二八级抽气管道
91-九级抽气管道 101-十级抽气管道
具体实施方式：
下面对本实用新型的具体实施方式详细说明。
如图1所示，一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统，包括：
汽轮机低压缸，其输入端与汽轮机中压缸的输出端相连；
七级低压加热器7，其输入端通过第一七级抽气管道71与汽轮机低压缸的输出端相连，在该第一七级抽气管道71中设置有止回阀；
八级低压加热器8，其输入端通过第一八级抽气管道81与汽轮机低压缸的输出端相连，在该第一八级抽气管道81中设有止回阀；
九级低压加热器9，其输入端通过九级抽气管道91与汽轮机低压缸的输出端相连；
十级低压加热器10，其输入端通过十级抽气管道101与汽轮机低压缸的输出端相连；
七级低压加热器7、八级低压加热器8、九级低压加热器9、十级低压加热器10通过管道依次串联，其中：还包括：
二级供暖低压加热器1，通过第二七级抽气管道72与止回阀与七级低压加热器7之间的管道相连；
一级供暖低压加热器2，通过第二八级抽气管道82与止回阀与八级低压加热器8之间的管道相连，一级供暖低压加热器2的输入端与二级供暖低压加热器1的输出端通过抽气管道相连；
凝结水泵3，其输入端与一级供暖低压加热器2的输出端通过抽气管道相连，凝结水泵3的输出端与连接九级低压加热器9与十级低压加热器10的管道相连通；
供暖循环水泵4，与一级供暖低压加热器2、二级供暖低压加热器1通过供暖水管依次串联。
进一步地，还包括凝汽器，凝汽器的输入端与汽轮机低压缸的输出端相连，凝汽器的输出端与十级低压加热器10的输入端通过管道相连，该管道中布设有主凝结水泵5。
进一步地，还包括六级低压加热器6，其输入端与汽轮机中压缸的输出端通过六级抽气管道61相连，六级低压加热器6与七级低压加热器7通过管道相连。
更进一步地，还包括除氧器，其输入端与六级低压加热器6的输出端相连。
1、配置并联的两级低压加热器对外供暖(数据按1000MW机组参数进行设计计算)。
工艺流程：在主厂房扩建端设置与汽轮机主机并联的二级供暖低压加热器1和一级供暖低压加热器2，在汽轮机的第一七级抽汽管道、第二八级抽汽管道的止回阀后引出加热汽源，供暖系统通过供暖循环水泵4把50℃供暖循环回水泵入一级供暖低温加热器，使供暖循环水的温度提高至80℃，然后循环水进入二级供暖低压加热器1，使供暖循环水的温度提高至110℃，110℃热水输送至热用户二级换热站供暖。二级供暖低压加热器1汽侧不凝结气体进入一级供暖低压加热器2，凝结水泵3将凝结水打入主凝结水系统(连接九级低压加热器9与十级低压加热器10的管道)。
设置与汽轮机低压加热器并联的两级供暖加热器(即二级供暖低压加热器1和一级供暖低压加热器2)的目的提高火电厂的热效率及经济性。在汽轮机抽出的蒸汽压力温度低，可转换为电能的热能比例低。充分利用低参数蒸汽的凝结热(汽化潜热)对外供暖。通过计算，在此装置正常运行工况，每减少1MW电负荷可以得到供暖4.8MW热负荷。
按供暖热水温度110℃，回水温度50℃，流量1300t/h计算，热负荷90.57MW。利用七级(253℃、焓值2976.3kj/kg)、八级(182℃、焓值2839.8kj/kg)抽汽为加热热源，对应的抽汽量分别为61.76t/h、61.97t/h，蒸汽压力为分别为0.227MPa、0.113MPa。因两级对外抽汽减少发电负荷分别为10.54MW、8.23MW，总计减少发电负荷18.77MW，增加了对外供暖负荷90.57MW(326GJ/h)。
计算过程：
供热参数：流量1300t/h、供水温度110℃、回水温度50℃。
蒸气参数：外置低加抽汽(七级)0.227MPa、2976.3kj/kg，
外置低加抽汽(八级)0.118MPa、2839.8kj/kg，
末级排汽2361.8kj/kg
供暖参数：110℃水焓值460.0kj/kg，
80℃水焓值334.5kj/kg，
50℃水焓值209.1kj/kg
七级低加抽汽量：1300×(460.0-334.5)÷(2976.3-334.5)t/h＝61.76t/h
八级低加抽汽量：1300×(334.5-209.1)÷(2839.8-209.1)t/h＝61.97t/h
汽轮机进汽量不变时因抽汽增加
七级抽汽减少负荷(2976.3-2361.8)×61.76÷3600＝10.54MW
八级抽汽减少负荷(2839.8-2361.8)×61.97÷3600＝8.23MW
总计减少发电负荷18.77MW
增加供热负荷：1300×(110-50)×4.18÷3600＝90.57MW
电厂热效率增加90.57-18.77MW＝71.8MW，电厂热效率提高3.5％。
上网电价按0.3元/kwh计算，每小时损失电费：18.77×1000×0.3＝5631元
供热每GJ成本：5631÷(90.57×3.6)＝17.27元/GJ
110℃热水可以为半径20公里范围内用户供暖。
热力公司供给热用户40元/GJ以上，一年按2800h。90MW供热能力可以为200万平方米面积供暖。此方案供暖，热量成本按18元/GJ，终端售价30元/GJ计算，每年毛利润1088万元,两年内可以收回投资。
只考虑热量不考虑品质，1GJ热量与34.12公斤标准煤发热量(25元/GJ)，25.9立方米天然气发热量(52元/GJ)，277度电的发热量(150元/GJ)，空气能热泵消耗80度电的发热量(45元/GJ)均相当。对应的热量成本差别巨大。国家需要大力推广热电联产，尤其是循环水供暖，充分利用低品质热源可以节约大量优质能源。
2、对现有机组的影响：
2.1七级、八级抽汽因流速增大、压力降低，对应的低压加热器出水温度下降8℃。
2.2六级抽汽因低加进水温度低8℃，抽汽量相应增加。
上面对本实用新型的实施方式做了详细说明。但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (4)
1.一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统，包括：
汽轮机低压缸，其输入端与汽轮机中压缸的输出端相连；
七级低压加热器，其输入端通过第一七级抽气管道与汽轮机低压缸的输出端相连，在该第一七级抽气管道中设置有止回阀；
八级低压加热器，其输入端通过第一八级抽气管道与汽轮机低压缸的输出端相连，在该第一八级抽气管道中设有止回阀；
九级低压加热器，其输入端通过九级抽气管道与汽轮机低压缸的输出端相连；
十级低压加热器，其输入端通过十级抽气管道与汽轮机低压缸的输出端相连；
七级低压加热器、八级低压加热器、九级低压加热器、十级低压加热器通过管道依次串联，其特征在于：还包括：
二级供暖低压加热器，通过第二七级抽气管道与止回阀与七级低压加热器之间的管道相连；
一级供暖低压加热器，通过第二八级抽气管道与止回阀与八级低压加热器之间的管道相连，一级供暖低压加热器的输入端与二级供暖低压加热器的输出端通过抽气管道相连；
凝结水泵，其输入端与一级供暖低压加热器的输出端通过抽气管道相连，凝结水泵的输出端与连接九级低压加热器与十级低压加热器的管道相连通；
供暖循环水泵，与一级供暖低压加热器、二级供暖低压加热器通过供暖水管依次串联。
2.根据权利要求1所述的一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统，其特征在于，还包括凝汽器，凝汽器的输入端与汽轮机低压缸的输出端相连，凝汽器的输出端与十级低压加热器的输入端通过管道相连，该管道中布设有主凝结水泵。
3.根据权利要求1或2所述的一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统，其特征在于，还包括六级低压加热器，其输入端与汽轮机中压缸的输出端通过六级抽气管道相连，六级低压加热器与七级低压加热器通过管道相连。
4.根据权利要求3所述的一种热电联产机组汽轮机余热供暖系统，其特征在于，还包括除氧器，其输入端与六级低压加热器的输出端相连。
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