CN218117868U - 一种基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统。本实用新型通过两级换热，分别利用主蒸汽和再热蒸汽依次加热高温锅炉给水至所需高参数蒸汽，通过以锅炉出口蒸汽为热源，解决了因锅炉再热器超温限制，过热蒸汽抽汽量受限影响高参数工业供汽能力的问题。首先从锅炉给水引出一路高温给水，通过减压阀减压至所需压力的湿蒸汽或高温给水，然后主蒸汽将湿蒸汽或高温给水加热成所需高压饱和蒸汽，最后利用高温再热蒸汽将高压饱和蒸汽加热为所需高压过热蒸汽。

Description

一种基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统

技术领域

本实用新型涉及工业供汽技术领域，尤其涉及一种基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统。

背景技术

高温高压蒸汽是众多行业生产工艺需要的原材料之一，尤其是化工、石油等行业需要4MPa以上高参数蒸汽。常规方案由用汽企业自行建设小规模蒸汽锅炉进行生产。目前国家和地方相关政策要求加快发展热电联产和集中供热，利用城市和工业园区周边现有热电联产机组、纯凝发电机组及低品位余热实施供热改造，淘汰供热供汽范围内的燃煤锅炉，企业自建锅炉受到政策极大限制，大量用汽企业从自行生产供汽转向由大型热电联产机组供汽。

但目前对于4MPa以上高参数工业供汽尚未有较为成熟的方案，常规采用主蒸汽供汽、补汽阀供汽等方案，但受到锅炉再热器超温限制，都存在抽汽量较小的问题。对于60万等级机组一般不超过100t/h，30万等级机组则只有60万等级机组一半左右，如果面临深度调峰实际供汽能力还会进一步下降，难以满足工业供汽市场需要，无法完全替代用汽企业自行生产高参数工业供汽。一方面导致热电联产企业无法进一步扩大供热市场，提高经营效益，增强市场竞争能力，另一方面则限制用汽企业生产规模扩大，不利于长期发展。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统。

本实用新型提出了一种基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统，包括：

第一级换热器，所述第一级换热器的冷侧入口连接高压加热器出口，所述高压加热器和所述第一级换热器的冷侧入口之间的管线上设置减压阀，所述第一级换热器的热侧入口连接锅炉的主蒸汽抽汽管道，所述第一级换热器的热侧出口连接除氧器入口；

设置在所述第一级换热器下游的第二级换热器，所述第二级换热器的冷侧入口连接所述第一级换热器的冷侧出口，所述第二级换热器的冷侧出口连接高压工业供汽系统，所述第二级换热器的热侧入口连接所述锅炉的再热蒸汽抽汽管道，所述第二级换热器的热侧出口连接低压缸的进汽口；

高压加热器，凝结水经所述高压加热器加热后分为两路，第一路凝结水通过第一阀门和所述减压阀后进入所述第一级换热器的冷侧入口，第二路凝结水进入所述锅炉加热为主蒸汽。

在一些实施例中，所述锅炉出口的所述主蒸汽分为两路，第一路主蒸汽经所述第一级换热器的热侧入口进入所述第一级换热器，第二路主蒸汽进入高压缸做功。

在一些实施例中，所述高压缸的排汽再次进入所述锅炉进行二次加热，所述锅炉出口的再热蒸汽分为两路，第一路再热蒸汽经所述第二级换热器的热侧入口进入所述第二级换热器，第二路再热蒸汽进入中压缸做功。

在一些实施例中，所述第一级换热器冷侧的所述第一路凝结水经所述第一路主蒸汽加热为饱和蒸汽，所述饱和蒸汽通入所述第二级换热器后经所述第一路再热蒸汽加热为一定温度的过热蒸汽，所述第一路主蒸汽换热后的冷凝水经管道回到所述除氧器入口，所述第一路再热蒸汽换热后进入所述低压缸做功。

在一些实施例中，所述减压阀与所述高压加热器出口之间的管线上设置所述第一阀门，所述第一级换热器的热侧出口与所述除氧器入口之间的管线上设置第二阀门，所述第二级换热器的冷侧出口与所述高压工业供汽系统之间的管线上设置第三阀门，所述第二级换热器的热侧出口与所述低压缸入口之间的管线上设置第四阀门和蝶阀，所述蝶阀靠近所述低压缸设置。

在一些实施例中，所述第一级换热器的热侧入口与所述主蒸汽抽汽管道之间的管线上设置第一阀门组，所述第二级换热器的热侧入口与所述再热蒸汽抽汽管道之间的管线上设置第二阀门组。

在一些实施例中，所述中压缸的排汽经所述第一阀门组进入所述低压缸做功。

在一些实施例中，所述低压缸的排汽进入凝汽器冷凝为凝结水。

在一些实施例中，所述凝结水依次通过冷凝水泵、低压加热器、所述除氧器、给水泵、所述高压加热器后进入所述锅炉或所述第一级换热器。

在一些实施例中，所述第一路凝结水经所述减压阀减压为一定压力的湿蒸汽或高温给水。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过两级换热，分别利用主蒸汽和再热蒸汽依次加热高温锅炉给水至所需高参数蒸汽，通过以锅炉出口蒸汽为热源，解决了因锅炉再热器超温限制，过热蒸汽抽汽量受限影响高参数工业供汽能力的问题。首先从锅炉给水引出一路高温给水，通过减压阀减压至所需压力的湿蒸汽或高温给水，然后主蒸汽将湿蒸汽或高温给水加热成所需高压饱和蒸汽，最后利用高温再热蒸汽将高压饱和蒸汽加热为所需高压过热蒸汽。

本实用新型运行灵活，可根据用户需要灵活调整工业供汽压力，适应范围广，可满足不同等级工业供汽需要。

本实用新型可扩大热电联产机组供热范围，提高机组运行经济性，替代用汽企业自建小型燃煤锅炉，达到节能减排目的。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统的示意图；

附图标记说明：

1、锅炉；2、高压缸；3、中压缸；4、低压缸；5、高压加热器；6、除氧器；7、给水泵；8、低压加热器；9、冷凝水泵；10、凝汽器；11、蝶阀；12、第一阀门；13、第一阀门组；14、第二阀门；15、第二阀门组；16、第四阀门；17、减压阀；18、第一级换热器；19、第二级换热器；20、第三阀门；21、高压工业供汽系统；22、主蒸汽抽汽管道；23、再热蒸汽抽汽管道。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图描述根据本实用新型实施例提出的基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统。

如图1所示，本实用新型的基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统，包括第一级换热器18、第二级换热器19、锅炉1和低压缸4。

低压缸4排汽进入凝汽器10凝结为凝结水，凝结水依次通过冷凝水泵9、低压加热器8、除氧器6、给水泵7、高压加热器5后分为两路，第一路凝结水通过第一阀门12和减压阀17后进入第一级换热器18的冷侧入口，第二路凝结水进入锅炉1加热为高温主蒸汽。

具体为，低压缸4排汽通过排汽管道进入凝汽器10，低压缸4排汽在凝汽器10中冷凝为凝结水，凝汽器10出口端连接冷凝水泵9，凝结水在冷凝水泵9的作用下进入低压加热器8，低压加热器8出口端连接除氧器6，凝结水在低压加热器8中加热后进入除氧器6，除氧器6用于除去凝结水中的氧气以保障凝结水的品质，除氧器6出口端连接给水泵7，给水泵7的出口端连接高压加热器5，凝结水经给水泵7增压后进入高压加热器5，凝结水从高压加热器5流出后分为两路，第一路凝结水通过第一阀门12后在减压阀17的作用下减压到所需压力，减压后的第一路凝结水从第一级换热器18的冷侧入口进入第一级换热器18；第二路凝结水进入锅炉1加热，第二路凝结水在锅炉1中被加热为高温主蒸汽。其中，给水泵7出口端连接高压加热器5，高压加热器5出口端连接锅炉1，第一阀门12设置在减压阀17与高压加热器5出口之间的管线上，可以理解的是，可以通过调节第一阀门12调节第一路凝结水的流量。

锅炉1出口的主蒸汽分为两路，第一路主蒸汽经第一级换热器18的热侧入口进入第一级换热器18，第二路主蒸汽进入高压缸2做功。

具体为，第一级换热器18的热侧入口与主蒸汽抽汽管道22之间的管线上设置第一阀门组13，第一路主蒸汽作为热源通过第一阀门组13后进入第一级换热器18的热侧入口，换热后的第一路主蒸汽冷凝后经第二阀门14回到除氧器6，第二阀门14设置在第一级换热器18的热侧出口与除氧器6入口之间的管线上，可以理解的是，可以通过调节第一阀门组13调节第一路主蒸汽的流量，第二路主蒸汽从高压缸2入口端进入高压缸2做功。

高压缸2的排汽再次进入锅炉1进行二次加热，锅炉1出口的再热蒸汽分为两路，第一路再热蒸汽经第二级换热器19的热侧入口进入第二级换热器19，第二路再热蒸汽进入中压缸3做功。

具体为，第二路主蒸汽进入高压缸2做功后成为高压缸2排汽，高压缸2的排汽从高压缸2出口端排出，高压缸2的排汽再次进入锅炉1进行二次加热，高压缸2的排汽经加热后成为再热蒸汽，再热蒸汽从锅炉1出口排出，锅炉1出口的再热蒸汽分为两路，其中，第一路再热蒸汽作为热源经第二级换热器19的热侧入口进入第二级换热器19，换热后的第一路再热蒸汽进入低压缸4做功；第二路再热蒸汽进入中压缸3做功，中压缸3排汽通过蝶阀11进入低压缸4做功。其中，第二级换热器19的热侧入口与热再抽汽管道之间的管线上设置第二阀门组15，第二级换热器19的热侧出口与低压缸4入口之间的管线上设置第四阀门16和蝶阀11，蝶阀11靠近低压缸4设置，蝶阀11设置在中压缸3出口与低压缸4入口之间的管线上。

第一级换热器18的冷侧入口连接除氧器6出口，高压加热器5和第一级换热器18的冷侧入口之间的管线上设置减压阀17，第一级换热器18的热侧入口连接锅炉1的主蒸汽抽汽管道22，第一级换热器18的热侧出口连接除氧器6入口。

具体为，高压加热器5出口的第一路凝结水经减压阀17减压后从第一级换热器18的冷侧入口进入第一级换热器18，第一路主蒸汽从第一级换热器18的热侧进入第一级换热器18，第一路主蒸汽作为热源加热第一路凝结水，第一级换热器18冷侧的第一路凝结水经第一路主蒸汽加热为饱和蒸汽，第一路主蒸汽换热后冷凝为冷凝水从第一级换热器18的热侧出口流出后进入除氧器6。第一路凝结水经经减压阀17减压为一定压力的湿蒸汽或高温给水。

第二级换热器19的冷侧入口连接第一级换热器18的冷侧出口，第二级换热器19的冷侧出口连接高压工业供汽系统21，第二级换热器19的热侧入口连接锅炉1的再热蒸汽抽汽管道23，第二级换热器19的热侧出口连接低压缸4的进汽口。

具体为，第二级换热器19设置在第一级换热器18的下游，第二级换热器19的冷侧入口连接第一级换热器18的冷侧出口，饱和蒸汽从第一级换热器18的冷侧出口流出后从第二级换热器19的冷侧入口进入第二级换热器19，第一路再热蒸汽通过第二阀门组15从第二级换热器19的热侧入口进入第二级换热器19加热饱和蒸汽，在第二级换热器19中饱和蒸汽被加热为一定温度的过热蒸汽，过热蒸汽从第二级换热器19的冷侧出口端流出经第三阀门20供给高压工业供汽系统21，换热后的第一路再热蒸汽依次经过第四阀门16、蝶阀11进入低压缸4做功。

本实用新型的减压调节的汽-气联产高参数工业供汽系统的运行方式具体如下。

当机组开始进行供热抽汽时，开启第一阀门12和减压阀17，利用减压阀17将高压加热器5出口的第一路凝结水减压到所需压力的湿蒸汽或者高温给水，减压后的第一路凝结水进入第一级换热器18冷侧。第一路主蒸汽进入第一级换热器18与第一路凝结水减压后得到的湿蒸汽或者高温给水换热，减压阀17出口端的湿蒸汽或者高温给水被加热成饱和蒸汽，第一路主蒸汽冷凝为凝结水回到除氧器6入口，第一级换热器18出口的饱和蒸汽进入第二级换热器19冷侧。

第二路主蒸汽从高压缸2入口端进入高压缸2做功。高压缸2的排汽再次进入锅炉1进行二次加热，锅炉1出口的再热蒸汽分为两路，第一路再热蒸汽进入第二级换热器19与第一级换热器18出口的饱和蒸汽换热，第一级换热器18出口的饱和蒸汽被加热到所需温度的过热蒸汽后进入高压工业供汽系统21，第二级换热器19内第一路再热蒸汽降温后进入低压缸4做功。第二路再热蒸汽进入中压缸3做功，中压缸3排汽通过蝶阀11进入低压缸4做功。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述可以针对不同的实施例或示例。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例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例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于减压调节的蒸汽加热高参数工业供汽系统，其特征在于，包括：

第一级换热器，所述第一级换热器的冷侧入口连接高压加热器出口，所述高压加热器和所述第一级换热器的冷侧入口之间的管线上设置减压阀，所述第一级换热器的热侧入口连接锅炉的主蒸汽抽汽管道，所述第一级换热器的热侧出口连接除氧器入口；

设置在所述第一级换热器下游的第二级换热器，所述第二级换热器的冷侧入口连接所述第一级换热器的冷侧出口，所述第二级换热器的冷侧出口连接高压工业供汽系统，所述第二级换热器的热侧入口连接所述锅炉的再热蒸汽抽汽管道，所述第二级换热器的热侧出口连接低压缸的进汽口；

高压加热器，凝结水经所述高压加热器加热后分为两路，第一路凝结水通过第一阀门和所述减压阀后进入所述第一级换热器的冷侧入口，第二路凝结水进入所述锅炉加热为主蒸汽。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锅炉出口的所述主蒸汽分为两路，第一路主蒸汽经所述第一级换热器的热侧入口进入所述第一级换热器，第二路主蒸汽进入高压缸做功。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高压缸的排汽再次进入所述锅炉进行二次加热，所述锅炉出口的再热蒸汽分为两路，第一路再热蒸汽经所述第二级换热器的热侧入口进入所述第二级换热器，第二路再热蒸汽进入中压缸做功。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一级换热器冷侧的所述第一路凝结水经所述第一路主蒸汽加热为饱和蒸汽，所述饱和蒸汽通入所述第二级换热器后经所述第一路再热蒸汽加热为一定温度的过热蒸汽，所述第一路主蒸汽换热后的冷凝水经管道回到所述除氧器入口，所述第一路再热蒸汽换热后进入所述低压缸做功。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述减压阀与所述高压加热器出口之间的管线上设置所述第一阀门，所述第一级换热器的热侧出口与所述除氧器入口之间的管线上设置第二阀门，所述第二级换热器的冷侧出口与所述高压工业供汽系统之间的管线上设置第三阀门，所述第二级换热器的热侧出口与所述低压缸入口之间的管线上设置第四阀门和蝶阀，所述蝶阀靠近所述低压缸设置。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一级换热器的热侧入口与所述主蒸汽抽汽管道之间的管线上设置第一阀门组，所述第二级换热器的热侧入口与所述再热蒸汽抽汽管道之间的管线上设置第二阀门组。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述中压缸的排汽经所述第一阀门组进入所述低压缸做功。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低压缸的排汽进入凝汽器冷凝为凝结水。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述凝结水依次通过冷凝水泵、低压加热器、所述除氧器、给水泵、所述高压加热器后进入所述锅炉或所述第一级换热器。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一路凝结水经所述减压阀减压为一定压力的湿蒸汽或高温给水。

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