CN212337395U - 低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵 - Google Patents

低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵 Download PDF

Info

Publication number
CN212337395U
CN212337395U CN202021093225.3U CN202021093225U CN212337395U CN 212337395 U CN212337395 U CN 212337395U CN 202021093225 U CN202021093225 U CN 202021093225U CN 212337395 U CN212337395 U CN 212337395U
Authority
CN
China
Prior art keywords
low
pressure
steam
condenser
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202021093225.3U
Other languages
English (en)
Inventor
李先庭
吕俊复
刘青
张茂勇
石文星
王宝龙
陈炜
崔梦迪
张海鹏
赵健飞
岑俊平
熊烽
倪文岗
晁免昌
姜培朋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Qingda Tiangong Energy Technology Research Institute Co ltd
Tsinghua University
Original Assignee
Beijing Qingda Tiangong Energy Technology Research Institute Co ltd
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Qingda Tiangong Energy Technology Research Institute Co ltd, Tsinghua University filed Critical Beijing Qingda Tiangong Energy Technology Research Institute Co ltd
Priority to CN202021093225.3U priority Critical patent/CN212337395U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN212337395U publication Critical patent/CN212337395U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵，属于热电联产与集中供热技术领域。热电联产系统的低压缸与凝汽器之间的乏汽连通管的腔体内，设置有低压群喷引射管束，其高压驱动蒸汽进口与中压缸排汽口相通，低压进口开口于乏汽连通管上部，中压排汽设置在凝汽器的乏汽进口前区域，凝汽器的冷却水进、出口分别与热网回水进、出水管相通并预热热网水，乏汽连通管及其内部的低压群喷引射管束、凝汽器和低压缸进汽口前的低压旁路等组成的一体化装置，可通过自动调节实现低压缸切缸、低压缸近全负荷发电的同时乏汽余热全负荷供暖等多种工作模式。本实用新型针对原有低压缸切缸、换转子、吸收式热泵供热等进行升级换代，提高火电运行灵活性。

Description

低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵
技术领域
本实用新型涉及低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵，属于热电联产和余热回收供热技术领域。
背景技术
传统的火电厂热电联产系统因存在热电耦合的固有特性，通常采用以热定电或以电定热的运行方式，鉴于目前电力供应大大高于电力需求，国家能源局等出台了多项政策措施以促进火力发电的热电解耦、深度调峰、灵活性改造。许多电厂还采取了多种措施以实现最大程度地提高供热能力、减少冷端损失。现有的热电解耦及增大供热能力的措施包括：储热方案、电锅炉方案，占地及投资规模很大，无法全面深度解耦；低压缸零出力改造，包括光轴方案，和直接调小或关闭低压缸进汽量、另引少量冷却汽对末级和排汽口进行冷却的方案，对增加供热量影响不大；高、低旁联合配汽方案，问题在于低发电负荷率时因汽机进汽量大幅减少而导致再热器进汽压力大幅降低，从而体积流量大幅增大、使得再热器通流能力及换热量大幅降低，再热器烟温难以有效降低、导致再热器及其后的受热面超温、损毁；汽缸打孔抽汽、低真空循环水供暖等都无法有效降低发电负荷率；小型汽轮机组常采用的低真空循环水供暖方案，可消除冷端损失，但受限于汽轮机末级叶片运行安全性等，进出水温度受到严格限制、其供水温度通常不超过55℃；大型汽轮机组高背压供热方案需更换转子，运行维护管理的工作量显著增大、并存在潜在的安全性问题等。
采用引射式蒸汽压力匹配技术、引射式热泵乏汽余热回收技术，将可实现完备的热电解耦方案，其中包括：基于轴向推力平衡及再热平衡的引射配汽热电解耦方式（申请号203110733266）、基于完全热电解耦的引射式热泵乏汽回收供热方式及系统（申请号20311072833、一种基于多级引射式配汽及热泵乏汽回收的热电解耦系统（专利号20323003781）、一种基于轴向推力平衡的引射配汽深度热电解耦系统（专利号20323003796）等，可实现大幅度乃至近全负荷的热电解耦，但在低压缸的热电解耦环节，既要保证低压缸最低冷却条件，也要实现回收低压缸乏汽的余热回收、消除冷端损失，采用了引射式热泵技术，但鉴于低压缸排汽量往往较大、而其比容和体积流量很大，对于湿冷机组，需要采用大口径管道将乏汽引出到设置低压引射器及供暖加热器的场所，则因汽轮机房的安装及维修空间通常紧凑，难有管道设置空间，因此更适合空冷机组而非湿冷机组，且包括引射器和供暖换热器在内的整套引射式热泵系统的占地及投资相对较大。
实用新型内容
本实用新型的目的和任务是，针对上述深度热电解耦中存在的固有问题，采用内置式低压群喷引射管束对进入凝汽器的乏汽进行提压提温并加热热网回水，其中低压群喷引射管束与乏汽连通管、凝汽器构成一套一体化引射式热泵供暖装置，并按比例无级调节引射器的高压蒸汽和低压蒸汽流量，完全回收汽轮机低压缸乏汽余热用于供暖，最大幅度地实现热电解耦、余热供热。
本实用新型的具体描述是：低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵，其特征在于：汽轮机低压缸1的排汽口与凝汽器3之间的乏汽连通管5的腔体内部设置有内置式低压群喷引射管束51，低压群喷引射管束51由一组单元引射器55组成，每一个单元引射器55的单元高压驱动蒸汽进口53与低压缸1的进汽口和热网加热器7的进汽口相连，单元引射器55的单元低压蒸汽进口54与乏汽连通管5的上部低压区相通，单元引射器55的单元中压排汽出口56经乏汽连通管5的下部射流升压区与凝汽器3的进汽口相连。
乏汽连通管5及其内置的低压群喷引射管束51、凝汽器3及其内部的换热管束57、单元高压驱动蒸汽进口53与低压缸1的进汽口之间的蒸汽连接管路及其蒸汽调节阀4构成一套一体化引射式热泵供暖装置，其中凝汽器3的换热管束57的冷却循环水进口与一次网回水H的进水管相连，换热管束57的冷却循环水出口与热网加热器7的热网水进口相连，热网加热器57的热网水出口与供暖热用户Y相通，凝汽器3的底部凝结水出口与凝结泵6的进口相连。
乏汽连通管5的腔体内部设置有整流变压层52，整流变压层52的上部空间为与低压缸1的排汽口相通的乏汽低压区，整流变压层52的下部空间为与凝汽器3的进汽口相通的乏汽射流升压区。
低压群喷引射管束51采用一组并联的单元引射器55组成的群喷管束式结构，每个单元引射器55采用无级调节联调型结构。
本实用新型的技术效果和优势是：采用引射式技术原理，利用内置式低压群喷引射管束，并与低压缸乏汽连通管、凝汽器构成一体化的引射式热泵装置，实现乏汽余热完全用于供暖，消除汽轮机的冷端损失，系统热效率可达到与锅炉热效率相同；实现大幅度调节热电比，实现低压缸切缸零出力改造，从根本上实现了低压缸热电解耦；实现灵活的内置式低压缸切缸，即可在大负荷供热的情况下最大幅度地降低发电负荷，也可消除冷端损失、并同时提高发电量和供热量，实现高度的火电灵活性运行及提高系统运行的能源综合利用效率与经济性；可无需更换转子即可实现换转子所达到的全部乏汽供热的目的；无需自主蒸汽管道、冷再、热再直接打孔抽汽，避免了其必然存在的严重安全性问题；系统简单可靠，内置结构几乎不增加任何占地空间；改造工作量小；系统造价比常规解耦方式降低40%～70%；无额外能耗及原材料耗费，运行维护需求小，运行成本低。
附图说明
图1是本实用新型的系统示意图。
图1中各部件编号与名称如下。
低压缸1、发电机2、凝汽器3、蒸汽调节阀4、乏汽连通管5、低压群喷引射管束51、整流变压层52、单元高压驱动蒸汽进口53、单元低压蒸汽进口54、单元引射器55、单元中压排汽出口56、换热管束57、引射排汽射流界面58、凝结泵6、热网加热器7、冷却水进水C1、冷却水出水C2、锅炉给水G、一次网回水H、低压缸进汽V、供暖热用户Y。
具体实施方式
图1是本实用新型的系统示意图和实施例。
本实用新型的具体实施例如下。
低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵，其特征在于：汽轮机低压缸1的排汽口与凝汽器3之间的乏汽连通管5的腔体内部设置有内置式低压群喷引射管束51，低压群喷引射管束51由一组单元引射器55组成，每一个单元引射器55的单元高压驱动蒸汽进口53与低压缸1的进汽口和热网加热器7的进汽口相连，单元引射器55的单元低压蒸汽进口54与乏汽连通管5的上部低压区相通，单元引射器55的单元中压排汽出口56经乏汽连通管5的下部射流升压区与凝汽器3的进汽口相连。
乏汽连通管5及其内置的低压群喷引射管束51、凝汽器3及其内部的换热管束57、单元高压驱动蒸汽进口53与低压缸1的进汽口之间的蒸汽连接管路及其蒸汽调节阀4构成一套一体化引射式热泵供暖装置，其中凝汽器3的换热管束57的冷却循环水进口与一次网回水H的进水管相连，换热管束57的冷却循环水出口与热网加热器7的热网水进口相连，热网加热器57的热网水出口与供暖热用户Y相通，凝汽器3的底部凝结水出口与凝结泵6的进口相连。
乏汽连通管5的腔体内部设置有整流变压层52，整流变压层52的上部空间为与低压缸1的排汽口相通的乏汽低压区，整流变压层52的下部空间为与凝汽器3的进汽口相通的乏汽射流升压区。
低压群喷引射管束51采用一组并联的单元引射器55组成的群喷管束式结构，每个单元引射器55采用无级调节联调型结构。
需要说明的是，本实用新型基于将低压缸乏汽实现全面回收，提出了具有创新性的内置式引射结构及一体化引射式热泵装置的技术原理、技术方法与系统构成，可实现低压缸零出力切缸和全部乏汽余热经凝汽器对热网回水加热，实现了热电深度解耦及灵活性改造，并给出了精确调节的理论依据、和如何实现上述目的的具体实施方法，而按照此一总体解决方案可有不同的具体实施措施和不同结构的具体实施装置，上述具体实施方式仅仅是其中的一种或数种而已，任何其它类似的简单变形的实施方式，例如采用不同的引射器结构；把低压引射器外置并仍将排汽返回到凝汽器加热；增加或减少若干管路连接方案；或进行普通专业人士均可想到的变形方式等等，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵，其特征在于：汽轮机低压缸（1）的排汽口与凝汽器（3）之间的乏汽连通管（5）的腔体内部设置有内置式低压群喷引射管束（51），低压群喷引射管束（51）由一组单元引射器（55）组成，每一个单元引射器（55）的单元高压驱动蒸汽进口（53）与低压缸（1）的进汽口和热网加热器（7）的进汽口相连，单元引射器（55）的单元低压蒸汽进口（54）与乏汽连通管（5）的上部低压区相通，单元引射器（55）的单元中压排汽出口（56）经乏汽连通管（5）的下部射流升压区与凝汽器（3）的进汽口相连。
2.如权利要求1所述的低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵，其特征在于所述的乏汽连通管（5）及其内置的低压群喷引射管束（51）、凝汽器（3）及其内部的换热管束（57）、单元高压驱动蒸汽进口（53）与低压缸（1）的进汽口之间的蒸汽连接管路及其蒸汽调节阀（4）构成一套一体化引射式热泵供暖装置，其中凝汽器（3）的换热管束（57）的冷却循环水进口与一次网回水（H）的进水管相连，换热管束（57）的冷却循环水出口与热网加热器（7）的热网水进口相连，热网加热器（7）的热网水出口与供暖热用户（Y）相通，凝汽器（3）的底部凝结水出口与凝结泵（6）的进口相连。
3.如权利要求1所述的低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵，其特征在于所述的乏汽连通管（5）的腔体内部设置有整流变压层（52），整流变压层（52）的上部空间为与低压缸（1）的排汽口相通的乏汽低压区，整流变压层（52）的下部空间为与凝汽器（3）的进汽口相通的乏汽射流升压区。
4.如权利要求1所述的低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵，其特征在于所述的低压群喷引射管束（51）采用一组并联的单元引射器（55）组成的群喷管束式结构，每个单元引射器（55）采用无级调节联调型结构。
CN202021093225.3U 2020-06-14 2020-06-14 低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵 Active CN212337395U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202021093225.3U CN212337395U (zh) 2020-06-14 2020-06-14 低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202021093225.3U CN212337395U (zh) 2020-06-14 2020-06-14 低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN212337395U true CN212337395U (zh) 2021-01-12

Family

ID=74077522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202021093225.3U Active CN212337395U (zh) 2020-06-14 2020-06-14 低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN212337395U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111734508A (zh) * 2020-06-14 2020-10-02 清华大学 内置引射增压管束的低压缸切缸及全负荷供热方法与系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111734508A (zh) * 2020-06-14 2020-10-02 清华大学 内置引射增压管束的低压缸切缸及全负荷供热方法与系统
CN111734508B (zh) * 2020-06-14 2024-04-19 清华大学 内置引射增压管束的低压缸切缸及全负荷供热方法与系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104763484B (zh) 空冷汽轮机高背压供热发电联产方法
CN109798157A (zh) 一种用于热电机组电力调峰的凝抽背耦合抽汽集成系统及其运行方法
CN104976671B (zh) 背压式小汽机驱动给水泵的宽负荷供热节能系统
CN207813675U (zh) 一种用于凝抽背供热的热电联产系统
CN108361797B (zh) 一种高温蓄热型电力调峰热电联产余热回收装置及方法
CN210801355U (zh) 一种基于多级引射式配气及热泵乏汽回收的热电解耦系统
CN210858830U (zh) 一种基于轴向推力平衡的引射配气深度热电解耦系统
CN212337395U (zh) 低压缸排汽管内置引射管束及凝汽器一体化的引射式热泵
CN208486922U (zh) 一种基于高背压与蓄热罐结合的热电解耦辅助系统
CN109869784A (zh) 一种用于抽汽集成与蓄热调峰耦合的联合循环装置及其运行方法
CN209724435U (zh) 一种用于热电机组电力调峰的凝抽背耦合抽汽集成系统
CN212563350U (zh) 基于乏汽群喷增压技术的低压缸一体化排汽装置
CN210088955U (zh) 一种用于抽汽集成与蓄热调峰耦合的联合循环装置
CN109113818A (zh) 一种增强电厂灵活性热力系统
CN114754400B (zh) 一种配置吸收式热泵的热电联产系统及方法
CN114198802B (zh) 一种低压缸零出力耦合吸收式热泵的供热系统及方法
CN114233421B (zh) 一种集成蒸汽喷射器的热电协同系统及运行方法
CN109763869A (zh) 一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统及其运行方法
CN202692214U (zh) 新型直接空冷机组高效供暖系统
CN111734508B (zh) 内置引射增压管束的低压缸切缸及全负荷供热方法与系统
CN213237706U (zh) 基于低压缸排汽管内置群喷增压的近全负荷热电解耦系统
CN111828115A (zh) 基于乏汽内置群喷引射的高低压切缸热电解耦方式及系统
CN212027896U (zh) 一种高压引射式热电解耦供热系统
CN210717768U (zh) 一种利用火力发电厂凝汽器乏汽的热网首站系统
CN207815455U (zh) 一种供热系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant