CN210241719U - 配套汽轮机供热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种配套汽轮机供热装置，所述配套汽轮机供热装置包括：热网循环水管道，按照循环水的流向，分别经过热网循环泵、进入热泵、凝汽器、第一热网换热器、再流回热泵，从第二热网换热器流出；汽轮机，通过第一线路与中排抽汽管路连接；减温减压器，设置在第七线路上；发电机，与汽轮机轴连接；第三线路，连接凝汽器与汽轮机；第四线路，连接第一热网换热器与汽轮机；抽真空装置，与凝汽器连接；第七线路，连接第二热网换热器与中排抽汽管路；第八线路，连接减温减压器与热泵。

Description

配套汽轮机供热装置

技术领域

本实用新型涉及一种供热装置，尤其涉及一种配套汽轮机供热装置。

背景技术

近些年来，随着城镇化的发展，城市建筑面积不断增加，以及国家对环境保护的重视程度，导致外界供热缺口逐年增加，越来越多的机组开始参与集中供热，其中不乏大容量纯凝机组开始进行供热改造。目前常见的大容量机组供热改造常采用直接抽汽供热的技术，其主要通过中排打孔抽汽经减温减压后供给至热网换热器加热热网循环水，以满足供热需求，使用简单、调节方便。然而，一般大容量机组中排抽汽参数较高，通过减温减压降低参数作为供热汽源存在着蒸汽高品低用的问题，仍有不小的节能空间。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：能源浪费，难以适用各供暖期，且非供暖期设备闲置。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种配套汽轮机供热装置，以解决能源浪费，难以适用各供暖期，且非供暖期设备闲置等问题。

本实用新型实施例提供了一种配套汽轮机供热装置，热网循环水管道，按照循环水的流向，分别经过热网循环泵、进入热泵、凝汽器、第一热网换热器、再流回热泵，从第二热网换热器流出；

汽轮机，通过第一线路与中排抽汽管路连接；

减温减压器，设置在第七线路上；

中排抽汽管路与热网循环水管道通过汽轮机和减温减压器连接并进行换热；

发电机，与汽轮机轴连接；

第三线路，连接凝汽器与汽轮机；

第四线路，连接第一热网换热器与汽轮机；

抽真空装置，与凝汽器连接；

第七线路，连接第二热网换热器与中排抽汽管路；

第八线路，连接减温减压器与热泵。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器热网循环水出口阀门，设置于热网循环水管道，且位于凝汽器和第一热网换热器之间。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：第六线路，与热网循环水管道并联，且位于凝汽器与凝汽器热网循环水出口阀门之间。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器循环冷却水出口阀门，设置在第六线路上。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器热网循环水入口阀门，设置在热网循环水管道，且位于热泵与凝汽器之间。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：第九线路，与热网循环水管道并联，且位于凝汽器与凝汽器热网循环水入口阀门之间。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器循环冷却水入口阀门，设置在第九线路上。

优选的，所述第八线路连接第七线路，且位于减温减压器与第二热网换热器之间。

上述技术方案具有如下有益效果：因为采用蒸汽品位能的梯级利用的技术手段，所以达到了能源节约，蒸汽能得到最大程度的利用的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型的供热流程示意图；

附图标号：101、汽轮机；102、发电机；103、凝汽器；104、抽真空装置；105、第一热网换热器；106、热泵；107、第二热网换热器；108、减温减压器；109、热网循环泵；201、凝汽器热网循环水入口阀门；202、凝汽器热网循环水出口阀门；203、凝汽器循环冷却水入口阀门；204、凝汽器循环冷却水出口阀门。

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。

本实用新型实施例提供了一种配套汽轮机供热装置，如图1所示，所述配套汽轮机供热装置包括：

热网循环水管道，按照循环水的流向，分别经过热网循环泵109、进入热泵106、凝汽器103、第一热网换热器105、再流回热泵106，从第二热网换热器107流出；即循环水通过上述器械进行加热，并再流入供暖管道中；

汽轮机101，通过第一线路与中排抽汽管路连接；即中排抽汽管路中的蒸汽经汽轮机做功进行加热热网循环水；

减温减压器108，设置在第七线路上；所述减温减压器对中排抽汽管路排出的另一路蒸汽进行减温减压后进入热泵和第二热网换热器中；

发电机102，与汽轮机101轴连接；发电机的输出端连接厂用电系统，可为厂用电系统提供电量；

第三线路，连接凝汽器103与汽轮机101；即从汽轮机排出的乏汽进入凝汽器中，进行梯级加热；

第四线路，连接第一热网换热器105与汽轮机101；即汽轮机的抽汽进入第一热网换热器中进行加热热网循环水；

抽真空装置104，与凝汽器103连接；抽真空装置用于维持凝汽器处于真空状态；

第七线路，连接第二热网换热器107与中排抽汽管路；即中排抽汽管路排出的另一路蒸汽经过第七线路流入第二热网换热器中，进行加热；

第八线路，连接减温减压器108与热泵106；即中排抽汽管路排出的另一路蒸汽经过第八线路进入热泵中。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器热网循环水出口阀门202，设置于热网循环水管道，且位于凝汽器和第一热网换热器之间，所述凝汽器热网循环水出口阀门用于控制凝汽器和第一热网换热器之间的循环水流动。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：第六线路，与热网循环水管道并联，且位于凝汽器103与凝汽器热网循环水出口阀门202之间，所述第六线路用于排出循环冷却水。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器循环冷却水出口阀门204，设置在第六管道上，凝汽器循环冷却水出口阀门用于控制第六线路排出循环冷却水。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器热网循环水入口阀门201，设置在热网循环水管道，且位于热泵106与凝汽器103之间，凝汽器热网循环水入口阀门用于控制热泵与凝汽器之间的循环水。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：第九线路，与热网循环水管道并联，且位于凝汽器103与凝汽器热网循环水入口阀门201之间，所述第九线路用于排出或加入循环水。

优选的，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器循环冷却水入口阀门203，设置在第九线路上，凝汽器循环冷却水入口阀门用于控制第九线路循环水。

优选的，所述第八线路连接第七线路，且位于减温减压器108与第二热网换热器107之间，即第八线路将经过减温减压的热气排入热泵中，通过热泵对循环水加热；所述第一线路、第三线路、第四线路、第七线路、第八线路均为蒸汽管道。

为了解决上述问题，发明了一种配套汽轮机的供热系统及其运行方法，所述系统配置主要包括：汽轮机，发电机，凝汽器，抽真空装置，第一热网换热器，热泵，第二热网换热器，减温减压器，热网循环泵，凝汽器热网循环水入口阀门，凝汽器热网循环水出口阀门，凝汽器循环冷却水入口阀门，凝汽器循环冷却水出口阀门。

所述系统中主机中排抽汽一路连接汽轮机入口，经汽轮机做功后的抽汽和排汽分别进入第一热网换热器和凝汽器对热网循环水进行梯级加热，另外一路中排抽汽经减温减压后分别与热泵和第二热网换热器相连接，作为热泵的驱动热源和第二热网换热器的加热汽源；热网循环回水首先经热网循环泵升压后，进入热泵蒸发侧进行初级降温，再依次通过凝汽器、第一热网换热器、热泵冷凝侧、第二热网换热器实现逐级的梯级加热，满足供热需求的热网循环水供水供给到热用户；抽真空装置与凝汽器相连接，以维持凝汽器处于真空状态；循环冷却水通过凝汽器循环冷却水入口阀门和凝汽器循环冷却水出口阀门与凝汽器水侧进出口相连接，以实现非供暖期汽轮机的正常运行；发电机与小汽机相连接，发电机的输出端接入厂用电系统。

该系统通过在供暖期及非供暖期汽轮机热网循环水和循环冷却水的投切，可保证汽轮机全年均可高效运行，在提高本设备利用小时数、满足供热需求的前提下，实现主机中排抽汽能源的梯级利用，同时汽轮机的发电量可并入厂用电系统，达到降低厂用电的目的。

该供热系统的运行方式如下：

1)非供暖期：关闭凝汽器热网循环水入口阀门、凝汽器热网循环水出口阀门，打开凝汽器循环冷却水入口阀门、凝汽器循环冷却水出口阀门，循环冷却水投入系统，开启抽真空装置维持凝汽器真空，汽轮机调整抽汽为0，第一热网换热器、热泵、第二热网换热器、热网循环泵均停止运行，汽轮机纯凝状态拖动发电机发电，发电机输出并入厂用电系统，以降低厂用电率，提高机组上网电量；

2)供暖期：打开凝汽器热网循环水入口阀门、凝汽器热网循环水出口阀门，关闭凝汽器循环冷却水入口阀门、凝汽器循环冷却水出口阀门，热网循环水投入系统，开启抽真空装置维持凝汽器真空，初末期，供回水温度较低时，可首先投入凝汽器、第一热网换热器，通过两级加热满足供热需求；次寒期，随着热负荷的增大，投入热泵运行，热网循环水经三级梯级加热供给到热用户；严寒期，前三级加热不能满足供热需求时，进一步投入第二热网换热器，热网循环水通过四级梯级加热供给到热用户，以满足热负荷需求；

所述汽轮机为抽凝式，其抽汽为可调节抽汽；

所述热泵优选吸收式热泵或压缩式热泵，热泵蒸发侧与热网循环泵出口相连接，热泵冷凝侧与第一热网换热器出口相连接，通过先降低热网回水温度可确保汽轮机在正常背压运行工况下，热网循环水在凝汽器里充分吸收乏汽热量。

典型实施案例：

某电厂2×660MW超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机，外围接入供热面积800万平，设计热负荷360MW、供回水温度50/100℃、循环水流量6171t/h，供暖期2880h。严寒期达到设计供热负荷工况条件下，热网循环水回水温度50℃，热泵蒸发侧热网循环水出口温度38℃，凝汽器初级加热后出口温度44.3℃，汽轮机抽汽第一热网换热器二级加热后的温度60.6℃，热泵冷凝侧三级加热后出口温度81℃，第二热网换热器四级加热到100℃后供给到热用户，汽轮机背压10kPa.a、容量配置30MW且满负荷工况运行，以上网电价0.35元/kwh、标煤单价700元进行核算，吸收式热泵COP取值1.7，则整个供暖期相较中排抽汽供暖方式的节能收益为1980万元，机组平年均负荷率75％条件下，全年的厂用电率下降3％。本申请的优点如下：1、与中排抽汽相比，通过梯级供热充分利用了抽汽的余热余压；2、与背压式小汽轮机相比，在充分利用抽汽热量的同时，使小汽轮机能够在非供暖期能够正常运行，增加了小汽轮机的运行小时数；3、与宽背压小汽轮机相比，使全工况小汽轮机的运行效率得到提高。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (8)

1.一种配套汽轮机供热装置，其特征在于，所述配套汽轮机供热装置包括：

热网循环水管道，按照循环水的流向，分别经过热网循环泵(109)、进入热泵(106)、凝汽器(103)、第一热网换热器(105)、再流回热泵(106)，从第二热网换热器(107)流出；

汽轮机(101)，通过第一线路与中排抽汽管路连接；

减温减压器(108)，设置在第七线路上；

中排抽汽管路，与热网循环水管道通过汽轮机和减温减压器连接以提供加热汽源；

发电机(102)，与汽轮机(101)轴连接；

第三线路，连接凝汽器(103)与汽轮机(101)；

第四线路，连接第一热网换热器(105)与汽轮机(101)；

抽真空装置(104)，与凝汽器(103)连接；

第七线路，连接第二热网换热器(107)与中排抽汽管路；

第八线路，连接减温减压器(108)与热泵(106)。

2.如权利要求1所述的配套汽轮机供热装置，其特征在于，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器热网循环水出口阀门(202)，设置于热网循环水管道，且位于凝汽器和第一热网换热器之间。

3.如权利要求2所述的配套汽轮机供热装置，其特征在于，所述配套汽轮机供热装置还包括：第六线路，与热网循环水管道并联，且位于凝汽器(103)与凝汽器热网循环水出口阀门(202)之间。

4.如权利要求3所述的配套汽轮机供热装置，其特征在于，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器循环冷却水出口阀门(204)，设置在第六线路上。

5.如权利要求1所述的配套汽轮机供热装置，其特征在于，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器热网循环水入口阀门(201)，设置在热网循环水管道，且位于热泵(106)与凝汽器(103)之间。

6.如权利要求5所述的配套汽轮机供热装置，其特征在于，所述配套汽轮机供热装置还包括：第九线路，与热网循环水管道并联，且位于凝汽器(103)与凝汽器热网循环水入口阀门(201)之间。

7.如权利要求6所述的配套汽轮机供热装置，其特征在于，所述配套汽轮机供热装置还包括：凝汽器循环冷却水入口阀门(203)，设置在第九线路上。

8.如权利要求1所述的配套汽轮机供热装置，其特征在于，所述第八线路连接第七线路，且位于减温减压器(108)与第二热网换热器(107)之间。

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