CN209671011U - 一种关于利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，包括压力匹配器和背压式汽轮机，压力匹配器出口蒸汽与背压式汽轮机通过管道连接。该种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合进行供热与发电装置，通过调整高压蒸汽至低压蒸汽的等熵焓降与低压蒸汽至输出蒸汽的等熵焓降的比值，然后再经背压式汽轮机做功发电后外供满足参数要求的蒸汽，从而充分挖掘该蒸汽相对高焓值下的做功能力，即间接提高相同原始汽源条件下的压力匹配器出口的蒸汽做功能力，从而一定程度上提高能量利用率，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种关于利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置

技术领域

本实用新型涉及关于联合供热与发电装置技术领域，具体为一种关于利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置。

背景技术

300MW及以上抽凝机组因机组负荷受到限制，长期处于低负荷运行，机组为滑参数运行，相应抽汽压力下降，造成抽汽参数无法满足用户需求。在此条件下，压力匹配器被引入市场。压力匹配器的作用即通过引用一路或多路高压蒸汽将低压力蒸汽引射后输出满足实际需要参数的中压蒸汽，而热电联产是一项公认的节能措施，根据目前多项工程案例，国内国外都有300MW、 600MW机组通过压力匹配器来进行供热及供热与供电同时进行的情况，在成功应用压力匹配器产品后，相应供热蒸汽的压力均得到了满足。

但现有的压力匹配器因高压蒸汽普遍为高品质蒸汽，如主蒸汽、三段抽汽、热再蒸汽等高焓值介质，根据压力匹配器的工作原理，设备会造成蒸汽品质不同程度的下降，即蒸汽做功能力的下降。

所以，如何设计一种高效利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，以减少过程中的能量浪费成为我们当前要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，以解决上述背景技术中提出的利用压力匹配器来满足供热或同时满足供热与发电时效率低下的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，包括压力匹配器和背压式汽轮机，所述压力匹配器的汽源分为高压汽源和低压汽源，所述压力匹配器端部配套电动调节装置，所述电动调节装置与压力匹配器固定连接，所述压力匹配器本体设有高压进汽接口和低压进汽接口，压力匹配器出口为匹配后的中压蒸汽接口。压力匹配器进口高压蒸汽、低压蒸汽及中压蒸汽管道上均设有压力测点，所述压力匹配器出口设有保护背压式汽轮机的安全泄放装置。

进一步的，所述的一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，其特征在于：所述高压蒸汽进口设置有1-3个接口。

进一步的，所述的一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，其特征在于：所述压力匹配器进口高压蒸汽、低压蒸汽与出口的中压蒸汽压力需进行优化，即优化高压蒸汽至低压蒸汽的等熵焓降与低压蒸汽至输出蒸汽的等熵焓降的比值。

进一步的，所述的一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，其特征在于：所述背压式汽轮机充分利用压力匹配器出口蒸汽与所需外供蒸汽间的压差进行发电。

进一步的，所述的一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，其特征在于：通过背压式汽轮机发电来回收原系统中减温器所消耗的部分能量

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，主要是控制高压蒸汽、低压蒸汽与中压蒸汽的引射效果来提高能量利用率。压力匹配器效率公式为：η＝u/(Δhp/Δhh-1) ＝u/[(1+u)/Φ]2-1，其中的关键数据是在于控制Δhp/Δhh即高压蒸汽至低压蒸汽的等熵焓降与低压蒸汽至输出蒸汽的等熵焓降的比值，其值控制在2.0～ 2.5范围内时，压力匹配器将具有较高的引射效率，从而客观地提高了背压式汽轮机的能量回收率。通过优化压力匹配器和背压式汽轮机的系统设置，解决了原设计中压力匹配器引射效率差的问题，在面对不同外供热汽源的变化和保证蒸汽压力的要求下，进一步有效调节压力匹配器出口蒸汽压力参数，从而充分挖掘该蒸汽相对高焓值下的做功能力，提高压力匹配器与背压式汽轮机的综合热效率和运行性价比，一定程度上提高能量利用率，具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的整体系统流程示意图；

图2是本实用新型的压力匹配器结构原理示意图。

图中：1、压力匹配器，101、高压蒸汽进口，102、低压蒸汽进口，103、中压蒸汽出口，104、压力表，2、压力匹配器调节装置，201、针型阀，202、扩压管，3、背压式汽轮机，301、汽机进汽安全阀保护装置，302、止回阀， 303、汽轮机排汽安全阀保护装置，304、发电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，包括压力匹配器1和背压式汽轮机3，所述压力匹配器 1的汽源分为高压汽源和低压汽源，所述压力匹配器1端部配套电动调节装置 2，所述电动调节装置2与压力匹配器1固定连接，所述压力匹配器本体设有高压进汽接口101和低压进汽接口102，压力匹配器1出口为匹配后的中压蒸汽接口103。压力匹配器1进口高压蒸汽、低压蒸汽及中压蒸汽管道上均设有压力测点104，所述压力匹配器1出口设有保护背压式汽轮机3的安全阀保护装置301。

进一步的，所述的一种利用压力匹配器1与背压式汽轮机3联合供热与发电装置，其特征在于：所述高压蒸汽进口101设置有1-3个接口。

进一步的，所述的一种利用压力匹配器1与背压式汽轮机3联合供热与发电装置，其特征在于：所述压力匹配器的中压蒸汽压力需根据进口高压蒸汽和低压蒸汽进行优化，即通过高压蒸汽至低压蒸汽的等熵焓降优化低压蒸汽至输出中压蒸汽的等熵焓降的比值。

进一步的，所述的一种利用压力匹配器1与背压式汽轮机3联合供热与发电装置，其特征在于：所述背压式汽轮机3充分利用压力匹配器出口蒸汽与所需外供蒸汽间的压差通过发电机304进行发电。

进一步的，所述的一种利用压力匹配器1与背压式汽轮机3联合供热与发电装置，其特征在于：通过背压式汽轮机3发电来回收原系统中减温器所消耗的部分能量，即减少减温的温度差。

工作原理：在进行系统设计前要统计压力匹配器1的高压蒸汽接口101 与低压蒸汽接口102的蒸汽参数，包括压力和温度，及外供蒸汽的压力和温度，从而确定初始数据。然后优化高压蒸汽101至低压蒸汽102的等熵焓降与低压蒸汽至输出蒸汽的等熵焓降的比值，使其比值控制在2.0～2.5范围内，从而使压力匹配器1具有较高的引射效率。由此来最终确定背压式汽轮机3 与发电机304的选型参数，从而从设计源头保证了系统的能源高效利用率。在运行过程中，高压蒸汽接口101处流入蒸汽量通过压力匹配器2配套的电动调节装置2来实现控制，具体则通过电动调节装置2的针型阀装置201控制，从而将低压蒸汽接口102处的蒸汽与高压蒸汽形成引射效果，最终经过与压力匹配器本体配套的扩压管202将最终蒸汽经压力匹配器1的中压蒸汽接口103排出。其后设置的汽轮机进汽安全阀保护装置301可在压力匹配器1 发生意外情况时保证汽轮机3不受到高压蒸汽的破坏。该中压蒸汽经背压式汽轮机3与配套发电机304将压差能量回收后转化为电能。汽轮机3的排汽则通过止回阀302和汽机排汽安全阀保护装置303后接入外供蒸汽管网综合利用。止回阀302可避免外供蒸汽的倒流现象，而汽机排汽安全阀保护装置 303则保证了外供蒸汽的压力稳定可靠，避免压力偏高时造成外网热用户的用汽超压现象。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，包括压力匹配器(1)和背压式汽轮机(3)，其特征在于：所述压力匹配器(1)的汽源分为高压汽源和低压汽源，所述压力匹配器端部配套电动调节装置(2)，所述电动调节装置(2)与压力匹配器(1)固定连接，所述压力匹配器(1)本体设有高压进汽接口(101)和低压进汽接口(102)，压力匹配器出口为匹配后的中压蒸汽接口(103) ，压力匹配器(1)进口高压蒸汽、低压蒸汽及中压蒸汽管道上均设有压力测点(104)，所述压力匹配器(1)出口设有保护背压式汽轮机的安全阀保护装置(301)。

2.根据权利要求1所述的一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，其特征在于：所述高压蒸汽进口设置有1-3个接口。

3.根据权利要求1所述的一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，其特征在于：所述压力匹配器进口高压蒸汽、低压蒸汽与出口的中压蒸汽压力需进行优化，即优化高压蒸汽至低压蒸汽的等熵焓降与低压蒸汽至输出蒸汽的等熵焓降的比值。

4.根据权利要求1所述的一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，其特征在于：所述背压式汽轮机(3)充分利用压力匹配器出口蒸汽与所需外供蒸汽间的压差通过发电机(304)进行发电。

5.根据权利要求1所述的一种利用压力匹配器与背压式汽轮机联合装置，其特征在于：通过背压式汽轮机(3)发电来回收原系统中减温器所消耗的部分能量。