CN217632595U - 一种热电厂梯级供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热电厂梯级供热系统，包括第一余热锅炉、第二余热锅炉、背压式蒸汽轮机、抽凝式蒸汽轮机、高压供汽管、低压供汽管及支汽管；第一余热锅炉的高压抽汽与进入背压式蒸汽轮机的高压蒸汽的排气并入高压供汽管，其低压抽汽进入低压供汽管；第二余热锅炉的高压抽汽进入高压供汽管，其高压蒸汽进入抽凝式蒸汽轮机抽汽补充至低压供汽管；两锅炉的低压蒸汽均为抽凝式蒸汽轮机的补汽；支汽管用于将高压供汽管的蒸汽补充至低压供汽管；将两台余热锅炉联合背压式蒸汽轮机、抽凝式蒸汽轮机与供热管道的互联互通，实现了蒸汽能的梯级利用，降低了能源损耗，通过多路径补充支持与灵活调节，使整个供热系统高效稳定，供热能力大幅提升。

Description

一种热电厂梯级供热系统

技术领域

本实用新型涉及热电联产技术领域，特别是涉及一种热电厂梯级供热系统。

背景技术

目前，我国政策逐渐重视新能源的推广，降低火电机组的比例，使得火电机组的发展面临严峻考验。当前，对于我国早期已经实现工业抽汽集中供热的热电厂，由于供热技术简单粗放，能量损失严重，使得热电厂的综合能源利用效率无法进一步提高，许多已经进行工业供热的热电厂并没有实现盈利，甚至出现亏损的情况。造成这一现象主要原因就是机组供热设计较为简单，未考虑能量的梯级利用，不同压力的蒸汽管道相互独立，蒸汽源无法互为备用，循环机组供热压差未能回收利用，所造成的能量损失十分严重，由此造成了热电机组无法实现盈利。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的蒸汽源不能互为备用造成能量损失的缺陷，从而提供一种热电厂梯级供热系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种热电厂梯级供热系统，包括：余热锅炉、蒸汽轮机及供汽管；

所述余热锅炉包括第一余热锅炉和第二余热锅炉；所述第一余热锅炉具有第一高压侧和第一低压侧，所述第二余热锅炉具有第二高压侧和第二低压侧；

所述蒸汽轮机包括背压式蒸汽轮机和抽凝式蒸汽轮机，所述抽凝式蒸汽轮机一端连接有凝汽器；

所述供汽管包括高压供汽管和低压供汽管；所述高压供汽管与所述低压供汽管之间连通有用于将所述高压供汽管中的蒸汽引入所述低压供汽管的支汽管；

所述高压供汽管与所述第一高压侧连接有可通断的第一高压抽汽管；所述高压供汽管与所述第一高压侧连接有可通断的第一高压蒸汽管，所述背压式蒸汽轮机设在所述第一高压蒸汽管上；

所述高压供汽管与第二高压侧连接有可通断的第二高压抽汽管；

所述低压供汽管与所述第一低压侧连接有可通断的第一低压抽汽管；所述低压供汽管与所述第二高压侧通过第二高压蒸汽管、所述抽凝式蒸汽轮机和第二抽气管可通断连接；

所述第一低压侧设有第一低压蒸汽管，所述第二低压侧设有第二低压蒸汽管；所述第一低压蒸汽管与所述抽凝式蒸汽轮机可通断连接，所述第二低压蒸汽管与所述抽凝式蒸汽轮机连通，且通过所述抽凝式蒸汽轮机与所述第二低压抽汽管连通。

优选地，所述第一高压抽汽管上依次设有一号调节阀、第一减温减压器及三号调节阀；

所述第一高压蒸汽管上设有二号调节阀与四号调节阀，所述二号调节阀位于所述第一高压侧与所述背压式蒸汽轮机之间，所述四号调节阀位与所述背压式蒸汽轮机与所述高压供汽管之间。

优选地，所述第二高压抽汽管上依次设有五号调节阀、第二减温减压器及七号调节阀；

所述第二高压蒸汽管与所述抽凝式蒸汽轮机之间设有六号调节阀。

优选地，所述第一低压抽汽管上设有九号调节阀，所述第二低压抽汽管上设有八号调节阀。

优选地，所述第一低压蒸汽管上依次设有十号调节阀、第三减温减压器及十一号调节阀。

优选地，所述支汽管包括靠近所述高压供汽管的一端依次设有十二号调节阀、一号减温器、十三号调节阀、二号减压器及十四号调节阀。

优选地，所述二号减压器的两端并联有第二支汽管，所述第二支汽管一端连通在所述一号减温器与十三号调节阀之间，另一端连通在所述十四号调节阀和所述低压供汽管之间，所述第二支汽管上设有十五号调节阀。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

上述技术方案中所提供的一种热电厂梯级供热系统，将两台余热锅炉联合背压式蒸汽机、抽凝式蒸汽机与供热蒸汽管道的互联互通，实现了蒸汽能源的梯级利用；极大的降低了单一热源供给产生的能源损耗，通过多路径补充支持与灵活调节，使整个供热系统高效稳定，供热能力大幅提升。

附图说明

为了更清楚地说明本使用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本使用新型的一些实施方式，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为本使用新型的一种实施方式中提供梯级供热系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、一号调节阀；2、二号调节阀；3、三号调节阀；4、四号调节阀；5、五号调节阀；6、六号调节阀；7、七号调节阀；8、八号调节阀；9、九号调节阀；10、十号调节阀；11、十一号调节阀；12、十二号调节阀；13、十三号调节阀；14、十四号调节阀；15、十五号调节阀；

21、第一余热锅炉；210、第一高压抽汽管；211、第一高压蒸汽管；212、第一低压抽汽管；213、第一低压蒸汽管；214、第一高压侧；215、第一低压侧；31、第二余热锅炉；310、第二高压抽汽管；311、第二高压蒸汽管；312、第二低压抽汽管；313、第二低压蒸汽管；314、第二高压侧；315、第二低压侧；41、支汽管；42、第二支汽管；

51、第一减温减压器；52、第二减温减压器；53、第三减温减压器；54、一号减温器；55、二号减压器；

61、背压式蒸汽轮机；62、抽凝式蒸汽轮机；620、凝汽器；

71、低压供汽管；72、高压供汽管。

具体实施方式

下面将结合附图对本使用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本使用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本使用新型中的实施例，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，都属于本使用新型保护的范围。

在本使用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本使用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本使用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本使用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本使用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种热电厂梯级供热系统，包括：余热锅炉、蒸汽轮机及供汽管；余热锅炉利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的余热，通过余热回收产生热水或蒸汽来供给其他工段使用，蒸汽轮机为一种将水加热后形成水蒸气的动能转换为涡轮转动的动能的机械，供汽管为一种传递蒸汽的管道。

具体的，余热锅炉包括第一余热锅炉21和第二余热锅炉31；第一余热锅炉21包括第一高压侧214和第一低压侧215，第二余热锅炉31包括第二高压侧314和第二低压侧315；且第一高压侧214与第二高压侧314均用于提供高压供热，第一低压侧215与第二低压侧315均用于提供低压供热；蒸汽轮机包括背压式蒸汽轮机61和抽凝式蒸汽轮机62，背压式蒸汽轮机61为排气大于大气压力的汽轮机，排气在供热系统中被利用之后凝胶成水，而后送回余热锅炉作为给水；抽凝式蒸汽轮机62为发电的同时还供热的汽轮机；进一步的，在抽凝式蒸汽轮机62的一端连通有凝汽器620，凝汽器620为可以将抽凝式蒸汽轮机62的排气冷凝成水的一种换热器；更为具体的，供汽管包括高压供汽管72和低压供汽管71，且高压供汽管72与低压供汽管71之间连通有用于将高压供汽管72中的蒸汽引入低压供汽管71的支汽管41；当在供低压蒸汽所需要的热负荷较大时，可将支汽管41连通使得高压供汽管72中的高压蒸汽通过支汽管41进入低压供汽管71；当供低压蒸汽所需的负荷正常时，则关闭支汽管41。

具体的，高压供汽管72与第一高压侧214连接有可通断的第一高压抽汽管210，且高压供汽管72与第一高压侧214还连接有可通断的第一高压蒸汽管211；当第一高压抽汽管210连通，第一余热锅炉21则从第一高压侧214通过第一高压抽汽管210向高压供汽管72引入高压抽汽为用户供热；且在第一高压蒸汽管211上设有背压式蒸汽轮机61，当第一高压蒸汽管211连通，第一余热锅炉21则从第一高压侧214通过第一高压蒸汽管211将高压蒸汽引入至背压式蒸汽轮机61，且将背压式蒸汽轮机61的排汽引入高压供汽管72为用户供热；进一步的，高压供汽管72与第二高压侧314连接有可通断的第二高压抽汽管310；当第二高压抽汽管310连通，第二余热锅炉31则从第二高压侧314通过第二高压抽汽管310向高压供汽管72引入高压抽汽为用户供热。

具体的，低压供汽管71与第一低压侧215连接有可通断的第一低压抽汽管212，低压供汽管71与第二高压侧314通过第二高压蒸汽管311、抽凝式蒸汽轮机62和第二低压抽汽管312可通断连接；当第一低压抽汽管212连通，第一余热锅炉21可通过第一低压抽汽管212引入低压抽汽到低压供汽管71为用户供热；当第二余热锅炉31的第二高压侧314与抽凝式蒸汽轮机62连通，部分高压蒸汽进入抽凝式蒸汽轮机62，并在抽凝式蒸汽轮机62上抽汽再通过第二低压抽汽管312引入低压抽汽到低压气管为用户供热；另一部分部分高压蒸汽则通过凝汽器620冷凝成水进行换热。

通过两台余热锅炉联合背压式蒸汽轮机61、抽凝式蒸汽轮机62与供热蒸汽管道之间的互联互通，实现了蒸汽能源的梯级利用，极大的降低了单一热源供给产生的能源损耗。

具体的，在第一低压侧215还设有可通断的第一低压蒸汽管213，在第二低压侧315设有第二低压蒸汽管313；此外；第一低压蒸汽管213与第二低压蒸汽管313均可作为抽凝式蒸汽轮机62的补汽管；且第一低压蒸汽管213与抽凝式蒸汽轮机62为可通断连接，第二低压蒸汽管313与抽凝式蒸汽轮机62连通设置；当第一低压蒸汽管213与第二低压蒸汽管313为连通状态时，第一余热锅炉21的低压蒸汽和第二余热锅炉31的低压蒸汽分别通过第一低压蒸汽管213和第二低压蒸汽管313引入至抽凝式蒸汽轮机62内作为其补汽；在当低压供汽管71的低压蒸汽不足时，则可将第一低压蒸汽管213和第二低压蒸汽管313内的低压蒸汽由抽凝式蒸汽轮机62通过第二低压抽汽管312引入低压供汽管71进行补汽供热。

通过多路径对高压蒸汽和(或)高压抽汽的补充支持，与供汽管道的灵活调节，使得整个供热系统高效稳定，供热能力大幅提升。

在一种实施例中，在第一高压抽汽管210上依次设有一号调节阀1、第一减温减压器51及三号调节阀3；其中，一号调节阀1用于控制第一高压侧214与第一减温减压器51之间的通断，第一减温减压器51用于对第一高压侧214的抽汽进行减温减压，三号调节阀3用于控制第一减温减压器51与高压供汽管72之间的通断；因此，一号调节阀1设置在第一高压侧214与第一减温减压器51之间，三号调节阀3设置在第一减温减压器51与高压供汽管72之间；当一号调节阀1开启，第一高压侧214的高压抽汽进入第一减温减压器51进行降温减压处理，待处理完成后，开启三号调节阀3，处理完成后的高压抽汽即可进入高压供汽管72为用户供热。

具体的，在第一高压蒸汽管211上设有二号调节阀2与四号调节阀4；其中，二号调节阀2用于控制第一高压侧214与背压式蒸汽轮机61之间的通断，四号调节阀4用于控制背压式蒸汽轮机61遇高压供汽管72之间的通断；因此，二号调节阀2设置在第一高压侧214与背压式蒸汽轮机61之间，四号调节阀4设置在背压式蒸汽轮机61遇高压供汽管72之间；当二号调节阀2开启，第一高压侧214的部分高压蒸汽进入背压式蒸汽轮机61，开启四号调节阀4，背压式蒸汽轮机61的排汽即可进入高压供汽管72为用户供热。

具体的，在第二高压抽汽管310上依次设有五号调节阀5、第二减温减压器52及七号调节阀7；其中，五号调节阀5用于控制第二高压侧314与第二减温减压器52之间的通断，七号调节阀7用于控制第二减温减压器52与高压供汽管72之间的通断；因此，五号调节阀5设置咋第二高压侧314与第二减温减压器52之间，七号调节阀7设置在第二减温减压器52与高压供汽管72之间；当五号调节阀5开启，第二高压侧314的高压抽汽进入第二减温减压器52进行降温减压处理，待处理完成后，开启七号调节阀7，处理完成后的高压抽汽即可进入高压供汽管72为用户供热。

当供高压蒸汽时，则开启第一高压抽汽管210上的一号调节阀1、三号调节阀3，使得第一余热锅炉21的高压抽汽经减温减压后直接进入高压供汽管72为用户供热；开启第一高压蒸汽管211上设有二号调节阀2与四号调节阀4，使得背压式蒸汽轮机61的排气进入高压供汽管72为用户供热；开启第二高压抽汽管310上的五号调节阀5、七号调节阀7，使得第二余热锅炉31的高压抽汽经减温减压后直接进入高压供汽管72为用户供热。

进一步的，在第二高压蒸汽管311与抽凝式蒸汽轮机62之间还设有六号调节阀6；当六号调节阀6开启，第二高压侧314的部分高压蒸汽进入抽凝式蒸汽轮机62并在抽凝式蒸汽轮机62上抽汽补充进入低压供汽管71为用户供热，另一部分高压蒸汽则持续作工最后排入凝汽器620。

具体的，在第一低压抽汽管212上设有九号调节阀9，在第二低压抽汽管312上设有八号调节阀8；其中，九号调节阀9用于控制第一余热锅炉21的第一低压侧215与低压供汽管71之间的通断，八号调节阀8用于控制第二余热锅炉31的第二低压侧315与低压供汽管71之间的通断；因此，九号调节阀9设置在第一低压侧215与低压供汽管71之间，八号调节阀8设置在第二低压侧315与低压供汽管71之间；当九号调节阀9开启，第一余热锅炉21的低压抽汽通过第一低压抽汽管212直接进入低压供汽管71为用户供热；当八号调节阀8开启，经抽凝式蒸汽轮机62处理过后的低压抽汽直接进入低压供汽管71为用户供热。

当供低压蒸汽时，则开启第一低压抽汽管212上的九号调节阀9，使得第一余热锅炉21的低压抽汽之间进入低压供汽管71为用户供热；开启第二低压抽汽管312上的八号调节阀8，使得抽凝式蒸汽轮机62将处理过后的低压抽汽直接引入低压供汽管71为用户供热。

具体的，在第一低压蒸汽管213上依次设有十号调节阀10、第三减温减压器53及十一号调节阀11；其中，十号调节阀10用于控制第一余热锅炉21的第一低压侧215与第三减温减压器53之间的通断，十一号调节阀11用于控制第三减温减压器53与抽凝式蒸汽轮机62之间的通断；因此，十号调节阀10设置在第一余热锅炉21的第一低压侧215和第三减温减压器53之间，十一号调节阀11设置在第三减温减压器53与抽凝式蒸汽轮机62之间；当十号调节阀10开启，第一余热锅炉21的第一低压侧215的低压蒸汽则经第三减温减压器53进行减温减压，当十一号调节阀11开启，处理过后的低压蒸汽则进入至抽凝式蒸汽轮机62；且第二余热锅炉31的第二低压侧315的第二低压蒸汽管313与抽凝式蒸汽轮机62直接连通，即第二余热锅炉31的第二低压侧315的低压蒸汽直接进入抽凝式蒸汽轮机62；且进入抽凝式蒸汽轮机62内的低压蒸汽可作为其补汽。

当供低压蒸汽需要补汽时，开启十号调节阀10和十一号调节阀11，使得第一余热锅炉21的低压蒸汽与第二余热锅炉31的低压蒸汽一起进入抽凝式蒸汽轮机62作为其补汽，待低压供汽管71的低压蒸汽不足时，将补汽引入低压供汽管71为用户供热。

具体的，支汽管41包括靠近高压供汽管72的一端依次设置的十二号调节阀12、一号减温器54、十三号调节阀13、二号减温器及十四号调节阀14；其中，十二号调节阀12用于控制高压供汽管72与一号减温器54之间的通断，一号减温器54用于对高压供汽管72内的高压蒸汽和(或)高压抽汽减温处理，十三号调节阀13用于控制一号减温器54与二号减压器55之间的通断，二号减压器55用于对减温处后的高压蒸汽和(或)高压抽汽减压处理，十四号调节阀14用于控制二号减压器55与低压供汽管71之间的通断；当十二号调节阀12、十三号调节阀13及十四号调节阀14开启时，高压供汽管72中的高压蒸汽和(或)高压抽汽则经过一号减温器54和二号减压器55进行减温减压处理补充至低压供汽管71道为用户供热。

当供低压蒸汽所需热负荷较大时，则开启十二号调节阀12、十三号调节阀13及十四号调节阀14，使得高压供汽管72中的高压蒸汽和(或)高压抽汽则经过一号减温器54和二号减压器55进行减温减压处理补充至低压供汽管71道为用户供热。

在另一种实施例中，在二号减压器55的两端并联有第二支汽管42，且第二支汽管42一端连通在一号减温器54与十三号调节阀13之间，另一端连通在十四号调节阀14和低压供汽管71之间；此外，在第二支汽管42上设有十五号调节阀15；当供低压蒸汽所需的热负荷不需要减压时，则打开十二号调节阀12和十五号调节阀15，关闭十三号调节阀13和十四号调节阀14，即可将高压供汽管72中的高压蒸汽和(或)高压抽汽经一号减温器54减温后补充进低压供汽管71为用户供热。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种热电厂梯级供热系统，其特征在于，包括：余热锅炉、蒸汽轮机及供汽管；

所述余热锅炉包括第一余热锅炉和第二余热锅炉；所述第一余热锅炉具有第一高压侧和第一低压侧，所述第二余热锅炉具有第二高压侧和第二低压侧；

所述蒸汽轮机包括背压式蒸汽轮机和抽凝式蒸汽轮机，所述抽凝式蒸汽轮机一端连接有凝汽器；

所述供汽管包括高压供汽管和低压供汽管；所述高压供汽管与所述低压供汽管之间连通有用于将所述高压供汽管中的蒸汽引入所述低压供汽管的支汽管；

所述高压供汽管与所述第一高压侧连接有可通断的第一高压抽汽管；所述高压供汽管与所述第一高压侧连接有可通断的第一高压蒸汽管，所述背压式蒸汽轮机设在所述第一高压蒸汽管上；

所述高压供汽管与第二高压侧连接有可通断的第二高压抽汽管；

所述低压供汽管与所述第一低压侧连接有可通断的第一低压抽汽管；所述低压供汽管与所述第二高压侧通过第二高压蒸汽管、所述抽凝式蒸汽轮机和第二低压抽汽管可通断连接；

所述第一低压侧设有第一低压蒸汽管，所述第二低压侧设有第二低压蒸汽管；所述第一低压蒸汽管与所述抽凝式蒸汽轮机可通断连接，所述第二低压蒸汽管与所述抽凝式蒸汽轮机连通，且通过所述抽凝式蒸汽轮机与所述第二低压抽汽管连通。

2.根据权利要求1所述的一种热电厂梯级供热系统，其特征在于，所述第一高压抽汽管上依次设有一号调节阀、第一减温减压器及三号调节阀；

所述第一高压蒸汽管上设有二号调节阀与四号调节阀，所述二号调节阀位于所述第一高压侧与所述背压式蒸汽轮机之间，所述四号调节阀位与所述背压式蒸汽轮机与所述高压供汽管之间。

3.根据权利要求1所述的一种热电厂梯级供热系统，其特征在于，所述第二高压抽汽管上依次设有五号调节阀、第二减温减压器及七号调节阀；

所述第二高压蒸汽管与所述抽凝式蒸汽轮机之间设有六号调节阀。

4.根据权利要求1所述的一种热电厂梯级供热系统，其特征在于，所述第一低压抽汽管上设有九号调节阀，所述第二低压抽汽管上设有八号调节阀。

5.根据权利要求1所述的一种热电厂梯级供热系统，其特征在于，所述第一低压蒸汽管上依次设有十号调节阀、第三减温减压器及十一号调节阀。

6.根据权利要求1所述的一种热电厂梯级供热系统，其特征在于，所述支汽管包括靠近所述高压供汽管的一端依次设有十二号调节阀、一号减温器、十三号调节阀、二号减压器及十四号调节阀。

7.根据权利要求6所述的一种热电厂梯级供热系统，其特征在于，所述二号减压器的两端并联有第二支汽管，所述第二支汽管一端连通在所述一号减温器与十三号调节阀之间，另一端连通在所述十四号调节阀和所述低压供汽管之间，所述第二支汽管上设有十五号调节阀。

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