CN212378056U - 一种汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其中包括：中压缸、低压缸、多个低压加热器、热网加热系统和凝汽器，抽汽供热管路还通过供热抽汽旁路与凝汽器的蒸汽旁路入口连通，供热抽汽旁路的入口与安全阀的上游连接，供热抽汽旁路上设置有第一减温减压阀；抽汽供热管路还通过回热系统补汽管路分别与各个低压加热器连接；回热系统补汽管路包括主路和从主路分流形成的多条分流支路，主路的入口接入第二蝶阀的下游，分流支路一一对应地连通至低压加热器；分流支路上均设置有第二减温减压阀。通过上述技术方案可避免蒸汽浪费，也保证凝结水量的稳定，进而保证凝结水泵不会因为小流量运行而出现汽蚀现象，从而提高了系统运行的安全性。

Description

一种汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统

技术领域

本实用新型涉及火电机组供热技术领域，尤其涉及一种汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统。

背景技术

目前，中国北方的火力发电厂正面临来自电网和热网的双重压力，为了提高新能源的上网电量，电网要求火力发电厂进行调峰，最大限度的压低火力发电厂的发电负荷，为新能源发电让路。同时，在供热季火力发电厂又承担着当地供暖的重任，而供暖负荷与发电负荷两者一般又耦合较深，即供暖负荷较高时需要较高的发电负荷，如前所述，火力发电厂此时需要进行调峰，发电负荷较低，这样就需要通过技术手段实现热电解耦。

低压缸微出力技术(切缸供热技术)就是通过减少汽轮机低压缸进汽流量，将此部分蒸汽用于供热，以实现降低发电负荷的同时增加供热能力的热电解耦技术，但是常规的低压缸零出力(或微出力)热电解耦技术，存在如下问题：机组供热时，当供热系统出现故障，需要切断送入热网加热器的供热抽汽，这时由于发电负荷受电网限制，多余的蒸汽不能送入汽轮机低压缸，并且汽轮机主蒸汽流量调整需要时间响应。由于供热系统超压，蒸汽通过安全阀排入大气而造成了极大的浪费，而且由于发电负荷受电网限制，低压缸进汽量少而使凝结水量不稳定，也容易导致凝结水泵出现汽蚀现象；低压缸进汽量减少后，低压回热系统失去回热能力，导致进入除氧器的水温过低，除氧器除氧能力降低，长期如此运行，给锅炉安全埋下隐患。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其解决了蒸汽浪费、凝结水泵汽蚀以及除氧能力降低的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型实施方式提供一种汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其包括：中压缸；

低压缸，所述中压缸与所述低压缸通过中低压联通管连接，所述中低压联通管上设置第一蝶阀；

多个低压加热器，所述低压缸分别与多个所述低压加热器通过抽汽管道连接；

热网加热系统，所述中压缸与所述热网加热系统通过抽汽供热管路连接，所述抽汽供热管路上沿汽流方向依次设置有安全阀和第二蝶阀；

凝汽器，所述低压缸的排汽口与所述凝汽器的蒸汽主入口通过排汽管道连接；

其中，所述抽汽供热管路还通过供热抽汽旁路与所述凝汽器的蒸汽旁路入口连通，所述供热抽汽旁路的入口与所述安全阀的上游连接，所述供热抽汽旁路上设置有第一减温减压阀；

所述抽汽供热管路还通过回热系统补汽管路分别与各个所述低压加热器连接；所述回热系统补汽管路包括主路和从所述主路分流形成的多条分流支路，所述主路的入口接入所述第二蝶阀的下游，所述分流支路一一对应地连通至所述低压加热器；所述分流支路上均设置有第二减温减压阀。

可选地，所述热网加热系统包括沿汽流方向依次连接的热网加热器、外置疏冷段、疏水泵、三通阀、除铁器和热网低压加热器，所述抽汽供热管路的出口与所述热网加热器的入口连接。

可选地，所述热网加热系统还包括与所述外置疏冷段并联的外置疏冷段旁路，所述外置疏冷段旁路上设置有第三蝶阀。

可选地，所述三通阀的旁路出口通过疏水管路与所述凝汽器的热阱连接。

可选地，所述凝汽器的凝结水出口与凝结水系统通过设置有凝结水泵的凝结水管道连接。

可选地，所述凝结水泵包括并联的主凝结水泵和辅助凝结水泵。

可选地，所述中压缸与所述低压缸还通过低压缸冷却蒸汽旁路连接，所述低压缸冷却蒸汽旁路上设置有第四蝶阀。

可选地，所述供热抽汽旁路经低压缸旁路与所述凝汽器的蒸汽旁路入口连通。

可选地，所述低压缸旁路上设置有减压阀和减温器，所述供热抽汽旁路的出口接入所述减压阀和所述减温器之间且经所述减温器与所述凝汽器的蒸汽旁路入口连通。

可选地，所述汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统还包括控制器，所述控制器分别与所述中压缸、所述低压缸、所述低压加热器、所述热网加热系统、所述凝汽器、第一蝶阀、安全阀、第二蝶阀、所述第一减温减压阀以及第二减温减压阀连接。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：中压缸通过额外设置的供热抽汽旁路与凝汽器的蒸汽旁路入口连通，供热抽汽旁路上设置有第一减温减压阀。当供热系统出现故障，可以切断送入热网加热器的供热抽汽，而通过打开供热抽汽旁路的第一减温减压阀可以将多余的蒸汽送入汽轮机低旁系统，进而进入凝汽器。这样做可以避免由于供热系统超压，蒸汽通过安全阀排入大气的浪费，也保证了凝结水量的稳定，进而保证凝结水泵不会因为小流量运行而出现汽蚀现象，从而提高了系统运行的安全性和可靠性。并且，设置回热系统补汽管路可为低压加热器提供加热汽源，提高进入除氧器的凝结水温度，进而提高除氧器的除氧能力，确保锅炉长期安全运行。另外，设置辅助凝结水泵可解决热网加热器疏水回到热网低压加热器的进水口而导致的凝汽器出口凝结水量不足的问题，进而可以解决主凝结水泵容易汽蚀的问题。

附图说明

图1为本实用新型的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统的示意图。

【附图标记说明】

1：中压缸；2：低压缸；3：热网加热器；4A：第一低压加热器；4B：第二低压加热器；5：凝汽器；6：中低压联通管；7：第一蝶阀；8：抽汽供热管路；9：安全阀；10：排汽管道；11：第四蝶阀；12：供热抽汽旁路；13：第一减温减压阀；14：低压缸旁路；15：减压阀；16：减温器；17：抽汽管道；18：低压缸冷却蒸汽旁路；19：第二蝶阀；20：回热系统补汽管路；21：分流支路；22：第二减温减压阀；23：外置疏冷段；24：第三蝶阀；25：疏水泵；26：三通阀；27：除铁器；28：主凝结水泵；29：辅助凝结水泵；30：疏水管路；31：凝结水系统；32：热网低压加热器。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本实用新型实施方式提供一种汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其包括中压缸1、低压缸2、多个低压加热器(例如，图1中有第一低压加热器4A和第二低压加热器4B，此外还可以有其他低压加热器)、热网加热系统以及凝汽器5。中压缸1与低压缸2通过中低压联通管6连接，中低压联通管6上设置第一蝶阀7；低压缸2分别与多个低压加热器通过抽汽管道17连接；中压缸1与热网加热系统通过抽汽供热管路8连接，从而可以根据需求为热网供热，抽汽供热管路8上沿汽流方向依次设置有安全阀9和第二蝶阀19，即安全阀9位于第二蝶阀19的上游，安全阀9可以在中压缸1的排汽压力异常升高时进行排汽保护，而防止下游的阀体或设备损坏。低压缸2的排汽口与凝汽器5的蒸汽主入口通过排汽管道10连接。

其中，抽汽供热管路8还通过供热抽汽旁路12与凝汽器5的蒸汽旁路入口连通，供热抽汽旁路12的入口与安全阀9的上游连接，供热抽汽旁路12上设置有第一减温减压阀13。抽汽供热管路8还通过回热系统补汽管路20分别与各个低压加热器(参见图1中的第一低压加热器4A和第二低压加热器4B)连接。回热系统补汽管路20包括主路和从主路分流形成的多条分流支路21，主路的入口接入第二蝶阀19的下游，分流支路21一一对应地连通至低压加热器，即任意一条分流支路21对应连接第一低压加热器4A，而另一条分流支路21对应连接第二低压加热器4B，从而使各个低压加热器都可以顺利地接收抽汽。并且，在各个分流支路21上均设置有第二减温减压阀22，从而可以在抽汽过热或压力过大时避免对低压加热器造成的冲击。

其中，第一减温减压阀13和第二减温减压阀22均采用控制阀体内启闭件的开度来调节介质流量的方式，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内，并在阀体内或阀后喷入冷却水，将介质的温度降低。减温减压阀的特点是在进口压力不断变化的情况下，保持出口处压力和温度值在一定的范围内。减温减压阀按结构形式可分为薄膜式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式等；按阀座数目可人为单座式和双座式；按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。通过设置第一减温减压阀13，可以调整从中压缸1排出的蒸汽的温度和压力，以减小蒸汽对凝汽器5的冲击，从而保证对凝汽器5的工作稳定性。通过设置第二减温减压阀22，可以调整从中压缸1排出的蒸汽的温度和压力，以减小蒸汽对低压加热器的冲击，从而保证对低压加热器的工作稳定性。

在上述实施方式中，抽汽供热管路8通过额外设置的供热抽汽旁路12与凝汽器5的蒸汽旁路入口连通，供热抽汽旁路12上设置有第一减温减压阀13。当供热系统出现故障，可以关闭第二蝶阀19切断送入热网加热系统的供热抽汽，而通过打开供热抽汽旁路12的第一减温减压阀13可以将多余的蒸汽送入汽轮机低旁系统，进而进入凝汽器5。这样做可以避免由于供热系统超压，蒸汽通过安全阀9排入大气而造成的浪费，也保证了从凝汽器5流向凝结水泵的凝结水量的稳定，进而保证凝结水泵不会因为小流量运行而出现汽蚀现象，从而提高了系统运行的安全性和可靠性。

并且，通过回热系统补汽管路20可以为低压加热器提供加热汽源，提高进入除氧器的凝结水温度，进而提高除氧器的除氧能力，确保锅炉长期安全运行。当低压缸2进行切缸运行时，低压缸2进汽量少，低压缸2的抽汽压力低，导致回热系统进入除氧器的凝结水温度相比正常运行时低的多(可达80℃)，这样一来，除氧器的除氧效果将大大下降，导致锅炉给水的含氧量增加，锅炉受热面的氧化腐蚀加剧，锅炉的运行安全受到威胁。在本实施方式中，低压缸2进行切缸运行时，第二蝶阀19为打开状态，通过设置回热系统补汽管路20向各个低压加热器补充从中压缸1来的蒸汽，增加了低加换热器的加热蒸汽量，可以将凝结水加热到需要的温度，提高了进入除氧器的凝结水温度，保证了除氧器的除氧效果，从而减缓锅炉受热面的氧化腐蚀。

进一步地，再次参见图1，热网加热系统可以具体包括沿汽流方向依次连接的热网加热器3、外置疏冷段23、疏水泵25、三通阀26、除铁器27和热网低压加热器32，抽汽供热管路8的出口与热网加热器3的入口连接。其中，三通阀26的入口与疏水泵25的出口连接，三通阀26的主出口与除铁器27的入口连接，三通阀26的旁路出口通过疏水管路30与凝汽器5的热阱连接。为了保证热网加热系统能够在不同运行状态下正常工作，热网加热系统还包括与外置疏冷段23并联的外置疏冷段旁路，外置疏冷段旁路上设置有第三蝶阀24。

其中，凝汽器5的凝结水出口与凝结水系统31通过设置有凝结水泵的凝结水管道连接。其中，凝结水泵包括并联的主凝结水泵28和辅助凝结水泵29(参见图1)。在具体运行过程中，当热网加热器3流出的疏水经过疏水泵25、三通阀26进入凝汽器5的热阱，启动主凝结水泵28，开启第二减温减压阀22为低压加热器(具体为第一低压加热器4A和第二低压加热器4B)补汽；当热网加热器3流出的疏水经过疏水泵25、三通阀26、除铁器27进入热网低压加热器32的入口，启动辅助凝结水泵29，开启第二减温减压阀22为低压加热器补汽。此外，三通阀26还可以根据需求调整为处于中间位置，使热网加热器3的疏水同时进入除铁器27和凝汽器5的热阱。通过设置辅助凝结水泵29，可解决热网加热器3流出的疏水回到热网低压加热器32的进水口而导致的凝汽器出口凝结水量不足的问题，进而可以解决主凝结水泵28容易汽蚀的问题。

另外，如图1所示，中低压联通管6上设置有第一蝶阀7；中压缸1与低压缸2还通过低压缸冷却蒸汽旁路18连接，低压缸冷却蒸汽旁路18上设置有第四蝶阀11。通过第一蝶阀7和第四蝶阀11的配合，可以根据实际情况选择不同的管路连通中压缸1与低压缸2，从而保证中压缸1与低压缸2的可靠性和安全性。其中，蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制。第一蝶阀7、第二蝶阀19和第四蝶阀11可以为电动蝶阀或液动蝶阀。在其他实施方式中，还可以根据机组的实际情况，对其他不同的低压缸2及其相关设备进行类似的旁路改造，以达到减少蒸汽浪费和保证凝结水量稳定的效果。

在优选的实施方式中，供热抽汽旁路12经低压缸旁路14与凝汽器5的蒸汽旁路入口连通。其中，低压缸旁路14可以为原机组的管路，在发生紧急情况时，低压缸旁路14一般是不会投入使用的，在优选的实施方式中借用原有的低压缸旁路14将多余的蒸汽排入凝汽器5，从而可以利用机组原有管路进行改造，在降低成本的同时最大化提升系统的整体性能。

其中，在低压缸旁路14上均设置有减压阀15和减温器16，供热抽汽旁路12的流出端连接于减压阀15和减温器16之间且经减温器16与凝汽器5的蒸汽旁路入口连通。此时，减压阀15是关闭的，蒸汽不会流向减压阀15而是经减温器16进入凝汽器5的蒸汽旁路入口内。减温器16是用水作冷却介质调节过热式再热汽温的装置，其作用是控制和保持过热汽温或再热汽温为规定值。通过设置减温器16可以防止进一步进入凝汽器5内的蒸汽过热，以使进入凝汽器5内的蒸汽更加符合凝汽器5的温度要求。

此外，汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统还包括控制器，控制器分别与中压缸1、低压缸2、低压加热器、热网加热系统、凝汽器5、第一蝶阀7、安全阀9、第二蝶阀19、第一减温减压阀13、第二减温减压阀22以及其他阀门连接，从而可以大幅提升系统的自动化程度。其中，控制器对各个设备和阀门的控制方式，可以参考本领域所常用的控制方式。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，其包括：中压缸；

低压缸，所述中压缸与所述低压缸通过中低压联通管连接，所述中低压联通管上设置第一蝶阀；

多个低压加热器，所述低压缸分别与多个所述低压加热器通过抽汽管道连接；

热网加热系统，所述中压缸与所述热网加热系统通过抽汽供热管路连接，所述抽汽供热管路上沿汽流方向依次设置有安全阀和第二蝶阀；

凝汽器，所述低压缸的排汽口与所述凝汽器的蒸汽主入口通过排汽管道连接；

其中，所述抽汽供热管路还通过供热抽汽旁路与所述凝汽器的蒸汽旁路入口连通，所述供热抽汽旁路的入口与所述安全阀的上游连接，所述供热抽汽旁路上设置有第一减温减压阀；

所述抽汽供热管路还通过回热系统补汽管路分别与各个所述低压加热器连接；所述回热系统补汽管路包括主路和从所述主路分流形成的多条分流支路，所述主路的入口接入所述第二蝶阀的下游，所述分流支路一一对应地连通至所述低压加热器；所述分流支路上均设置有第二减温减压阀。

2.如权利要求1所述的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，所述热网加热系统包括沿汽流方向依次连接的热网加热器、外置疏冷段、疏水泵、三通阀、除铁器和热网低压加热器，所述抽汽供热管路的出口与所述热网加热器的入口连接。

3.如权利要求2所述的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，所述热网加热系统还包括与所述外置疏冷段并联的外置疏冷段旁路，所述外置疏冷段旁路上设置有第三蝶阀。

4.如权利要求2所述的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，所述三通阀的旁路出口通过疏水管路与所述凝汽器的热阱连接。

5.如权利要求4所述的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，所述凝汽器的凝结水出口与凝结水系统通过设置有凝结水泵的凝结水管道连接。

6.如权利要求5所述的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，所述凝结水泵包括并联的主凝结水泵和辅助凝结水泵。

7.如权利要求1-6中任一项所述的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，所述中压缸与所述低压缸还通过低压缸冷却蒸汽旁路连接，所述低压缸冷却蒸汽旁路上设置有第四蝶阀。

8.如权利要求1-6中任一项所述的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，所述供热抽汽旁路经低压缸旁路与所述凝汽器的蒸汽旁路入口连通。

9.如权利要求8所述的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，所述低压缸旁路上设置有减压阀和减温器，所述供热抽汽旁路的出口接入所述减压阀和所述减温器之间且经所述减温器与所述凝汽器的蒸汽旁路入口连通。

10.如权利要求1-6中任一项所述的汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统，其特征在于，所述汽轮机低压缸微出力扩大抽汽供热系统还包括控制器，所述控制器分别与所述中压缸、所述低压缸、所述低压加热器、所述热网加热系统、所述凝汽器、第一蝶阀、安全阀、第二蝶阀、所述第一减温减压阀以及第二减温减压阀连接。

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