CN211116157U - 一种低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统，包括中压缸、密封阀、低压缸、低温热网循环水管、低压省煤器、热网加热器和热网疏水泵；密封阀设在中压缸出口与低压缸入口之间的中低压连通管上；热网加热器管侧入口连接有低温热网循环水管；低压省煤器水侧入口与低温热网循环水管联络，低压省煤器出水管道与热网疏水泵出水管道联络；热网疏水泵出口分两路，一路与除氧器连接，一路与凝汽器热井连接；低压省煤器烟气侧入口与空气预热器出口排烟管道相连，烟气侧出口与电除尘器入口相连。本实用新型使低压省煤器系统在亚临界供热机组低压缸零出力供热运行时可以正常投运，能够回收排烟余热，降低排烟温度，提高电除尘器效率，改善机组的节能环保指标。

Description

一种低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统

【技术领域】

本实用新型属于火力发电技术领域，涉及一种低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统。

【背景技术】

近年来，低压缸零出力技术，又称“切除低压缸进汽供热技术”，在众多热电联产机组上得到推广应用。该技术是对汽轮机传统运行方式的重大突破，在冬季供热期将绝大部分原低压缸进汽用于供热，低压缸通流极小流量蒸汽，提高机组供热能力；若对外供热量不变的情况下，可大幅降低机组发电功率，实现深度调峰；机组供热期间几乎没有冷源损失，大大降低了机组发电煤耗。

低压省煤器系统，又称“低温省煤器系统”和“烟气余热回收系统”是目前火电机组普遍使用的一项节能技术。通过在空气预热器和电除尘器间的烟气管道上增设换热器，回收锅炉排烟热量加热汽轮机回热系统的低压凝结水，减少低压加热器的抽汽量，进而增加汽轮机出力。并且，烟气温度降低后进入电除尘器，体积流量减少，飞灰比电阻明显下降，可使电除尘效率提高。

亚临界供热机组在低压缸零出力供热运行工况下，绝大部分中压缸排汽进入热网加热器，随后疏水可直接汇入除氧器，低压缸只有少量冷却蒸汽通过，因而凝汽器热负荷很小，凝结水量也很小。对于设置有低压省煤器系统的亚临界供热机组，如果凝结水量很小，低压省煤器系统将无法正常投运，对于机组的节能环保运行以及低压省煤器使用寿命造成不利影响。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于解决上述设置有低压省煤器系统的亚临界供热机组，在凝结水量小时，低压省煤器系统无法正常投运的问题，提供一种低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统，包括：

中压缸和低压缸，中压缸和低压缸通过中低压缸连通管连接，中低压缸连通管上并联有冷却蒸汽系统；中压缸的出汽端与热网加热器的壳侧入口相连，低压缸的出汽端与凝汽器的入口相连；

热网加热器，热网加热器的壳侧出口连接热网疏水泵，热网疏水泵的出口分为两路，一路与除氧器连接，另一路与凝汽器热井连接；热网加热器管侧入口连接低温热网循环水管，管侧出口连接高温热网循环水管；热网加热器的管侧入口和管侧出口的两端并联低压省煤器；以及

低压省煤器，低压省煤器的入口水管与低温热网循环水管相连通，出口水管与高温热网循环水管相连通；低压省煤器的烟气侧入口与空气预热器出口排烟管道相连通，烟气侧出口与电除尘器入口烟气管道相连通。

本实用新型进一步的改进在于：

中低压缸连通管上设置有密封阀；冷却蒸汽系统包括与中低压缸连通管相并联的冷却蒸汽管道，冷却蒸汽管道上设置有调节阀和流量孔板。

入口水管上设置有第一联络门和增压泵；第一联络门的入口与低温热网循环水管相连通，出口连接增压泵的入口，增压泵的出口连接低压省煤器的入口。

出口水管上设置有第二联络门，第二联络门的出口与高温热网循环水管相连通。

入口水管和出口水管之间通过第三联络门相连。

热网疏水泵与凝汽器之间的凝汽器入口疏水管上设置有第四联络门。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在供热期切除中低压缸连通管进汽，新增旁路管道通入少量的冷却蒸汽，用于带走切除低压缸进汽后低压转子转动产生的鼓风热量；另外，原低压缸进汽用于供热，提高机组供热能力；在供热量不变的情况下，可一定程度降低机组发电功率，实现深度调峰；且机组供热期间几乎没有冷源损失，大大降低了机组发电煤耗。该系统能够实现供热机组在抽汽凝汽式运行方式与高背压运行方式的灵活切换。另一方面，分流部分低温热网循环水进入低压省煤器，升温后回到高温热网循环水管用于供热，在机组低压缸零出力运行工况下，保证低压省煤器系统的正常投运，回收排烟余热，降低排烟温度，提高电除尘器效率，改善机组的节能环保指标。若因热网循环水管道距离低压省煤器较远或热网循环水水质不合格等其他原因，无法将热网循环水引入低压省煤器，也可分流部分热网疏水泵出口的疏水，经凝汽器入口疏水管汇入凝汽器热井降温，增加低压凝结水量，保证低压省煤器的正常投运，但相比前一种运行方式，损失了部分疏水热量，运行经济性相对稍差。

【附图说明】

图1为本实用新型的整体结构示意图。

其中，1-中压缸进汽管道；2-中压缸；3-中低压缸连通管；4-冷却蒸汽管道；5-调节阀；6-流量孔板；7-中低压缸连通管密封阀；8-低压缸；9-低压缸排汽管道；10-凝汽器；11-低温热网循环水管；12-第一联络门；13-第一联络管道；14-低压省煤器入口水管；15-第三联络门；16-增压泵；17-低压省煤器出口水管；18-电除尘器入口烟气管道；19-低压省煤器；20-空气预热器出口排烟管道；21-热网加热器；22-热网疏水泵；23-高温热网循环水管；24-除氧器；25-第二联络门；26-第二联络管道；27-凝汽器入口疏水管；28-第四联络门；29-供热抽汽管道。

【具体实施方式】

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。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，都应当属于本实用新型保护的范围。

在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本实用新型公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，本实用新型低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统，包括中压缸2、低压缸8、中低压缸连通管3、密封阀7、低压缸排汽管道9、凝汽器10、除氧器24、热网加热器21、低压省煤器19、第一联络门12、第二联络门25和第三联络门15；

中压缸2和低压缸8通过中低压缸连通管3连接；密封阀7设置在中低压缸连通管3上；中低压缸连通管3并联有冷却蒸汽系统，包括冷却蒸汽管道4，以及均设置在冷却蒸汽管道4上的调节阀5和流量孔板6；热网加热器21与低压省煤器19并联，热网加热器21管侧入口连接低温热网循环水管11，并通过第一联络管道13与低压省煤器入口水管14联络，热网加热器21管侧出口连接高温热网循环水管23，并通过第二联络管道26与低压省煤器出口水管17联络；第一联络管道13上设有第一联络门12，第二联络管道26上设有第二联络门25，低压省煤器入口水管14与低压省煤器出口水管17联络，并设有第三联络门15，低压省煤器入口水管14上还设有增压泵16；中压缸2与热网加热器21壳侧入口通过供热抽汽管道29相连，热网加热器21壳侧出口与热网疏水泵22入口相连，热网疏水泵22出口分两路，一路与除氧器24连接，一路由设有第四联络门28的凝汽器入口疏水管27与凝汽器10热井连接；低压省煤器19烟气侧入口连接空气预热器出口排烟管道20，低压省煤器19烟气侧出口连接电除尘器入口烟气管道18。

本实用新型的原理：

本实用新型采用低压缸零出力供热方式运行时，原低压缸进汽进入热网加热器加热热网循环水，随后疏水经热网疏水泵汇入除氧器，只有少量冷却蒸汽进入低压缸后排至凝汽器，因而凝结水量很少。对于设置有低压省煤器系统的亚临界供热机组，开启热网循环水和凝结水的联络门，分流部分低温热网循环水(约50～60℃)进入低压省煤器，升温后回到高温热网循环水管，并开启低压省煤器进出口水管的联络门，分流少量低压省煤器水侧出口的高温水(约100～110℃)汇入低压省煤器入口调节水温至70℃以上，以避免低压省煤器换热管低温腐蚀。在机组低压缸零出力供热运行工况下，保证低压省煤器系统的正常投运，回收排烟余热，降低排烟温度，提高电除尘器效率，改善机组的节能环保指标。若因热网循环水管道距离低压省煤器较远或热网循环水水质不合格等其他原因，无法将热网循环水引入低压省煤器，也可分流部分热网疏水泵出口的疏水，经凝汽器入口疏水管汇入凝汽器热井降温，增加低压凝结水量，保证低压省煤器的正常投运，但相比前一种运行方式，损失了部分疏水热量，运行经济性相对稍差。

本实用新型的工作过程：

本实用新型由中压缸进汽管道1供给中压缸2蒸汽，中压缸2排汽通过中低压缸连通管3供给低压缸8。

供热期关闭中低压缸连通管密封阀7切除中低压缸连通管3进汽，通过冷却蒸汽管道4通入少量的冷却蒸汽，用于带走切除低压缸8进汽后低压转子转动产生的鼓风热量，并通过冷却蒸汽管道4上设置的调节阀5和流量孔板6控制冷却蒸汽流量。

采用低压缸零出力供热方式运行时，绝大部分原低压缸8进汽通过供热抽汽管道29进入热网加热器21加热热网循环水，随后热网加热器21的疏水经热网疏水泵22汇入除氧器24，只有少量冷却蒸汽进入低压缸8后由低压缸排汽管道9排至凝汽器10，因而凝结水量很少；对于设置有低压省煤器19系统的亚临界供热机组，开启第一联络管道13上的第一联络门12和第二联络管道26上的第二联络门25，将低温热网循环水管11和低压省煤器入口水管13联络，高温热网循环水管23和低压省煤器出口水管17联络，分流部分50～60℃的低温热网循环水，进入低温省煤器19与排烟管道的高温烟气换热后，汇入高温热网循环水管23；开启低压省煤器进出口水管的第三联络门15，分流部分低压省煤器19流出的高温水，约100～110℃，汇入低压省煤器19水侧入口增压泵16上游位置，调节低压省煤器19水侧入口水温至70℃以上，能够避免低压省煤器换热管低温腐蚀。若因低温热网循环水管道11距离低压省煤器19较远或热网循环水水质不合格等其他原因，无法将热网循环水引入低压省煤器19，也可打开第四联络门28分流部分热网疏水泵22出口的疏水，经凝汽器入口疏水管27汇入凝汽器10热井降温，增加低压凝结水量，保证低压省煤器的正常投运。两种方式均能够在机组采用低压缸零出力供热方式运行时，保证低压省煤器系统的正常投运，回收排烟余热，降低排烟温度，提高电除尘器效率，改善机组的节能环保指标，但后者损失了部分疏水热量，前者运行经济性相对更好。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统，其特征在于，包括：

中压缸(2)和低压缸(8)，中压缸(2)和低压缸(8)通过中低压缸连通管(3)连接，中低压缸连通管(3)上并联有冷却蒸汽系统；中压缸(2)的出汽端与热网加热器(21)的壳侧入口相连，低压缸(8)的出汽端与凝汽器(10)的入口相连；

热网加热器(21)，热网加热器(21)的壳侧出口连接热网疏水泵(22)，热网疏水泵(22)的出口分为两路，一路与除氧器(24)连接，另一路与凝汽器(10)热井连接；热网加热器(21)管侧入口连接低温热网循环水管(11)，管侧出口连接高温热网循环水管(23)；热网加热器(21)的管侧入口和管侧出口的两端并联低压省煤器(19)；

低压省煤器(19)，低压省煤器(19)的入口水管(14)与低温热网循环水管(11)相连通，出口水管(17)与高温热网循环水管(23)相连通；低压省煤器(19)的烟气侧入口与空气预热器出口排烟管道(20)相连通，烟气侧出口与电除尘器入口烟气管道(18)相连通。

2.根据权利要求1所述的低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统，其特征在于，中低压缸连通管(3)上设置有密封阀(7)；冷却蒸汽系统包括与中低压缸连通管(3)相并联的冷却蒸汽管道(4)，冷却蒸汽管道(4)上设置有调节阀(5)和流量孔板(6)。

3.根据权利要求1所述的低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统，其特征在于，入口水管(14)上设置有第一联络门(12)和增压泵(16)；第一联络门(12)的入口与低温热网循环水管(11)相连通，出口连接增压泵(16)的入口，增压泵(16)的出口连接低压省煤器(19)的入口。

4.根据权利要求1所述的低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统，其特征在于，出口水管(17)上设置有第二联络门(25)，第二联络门(25)的出口与高温热网循环水管(23)相连通。

5.根据权利要求1或3或4所述的低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统，其特征在于，入口水管(14)和出口水管(17)之间通过第三联络门(15)相连。

6.根据权利要求1所述的低压省煤器与低压缸零出力供热的耦合系统，其特征在于，热网疏水泵(22)与凝汽器(10)之间的凝汽器入口疏水管(27)上设置有第四联络门(28)。

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