CN220815771U - 热电联产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热电联产系统，包括：中压汽轮机；热交换部件；除氧器，中压汽轮机的抽汽通入除氧器的蒸汽入口；第一低压汽轮部件，包括第一低压汽轮机、第一冷凝器和第一低压加热器，中压汽轮机的排汽通过第一通道分别通入第一低压汽轮机和第一低压加热器的蒸汽入口，第一低压汽轮机的排汽通过第一冷凝器冷凝后通入第一低压加热器，第一低压加热器的排水通过第二通道通入热交换部件的高温介质通道，第一低压加热器的排水通过第三通道通入除氧器。该热电联产系统通过在常规的发电厂汽轮机发电系统上新增一个低压单元，原有的低压单元与新增的低压单元通过两组阀门切换来适应汽轮机在不同工工况下的工作。

Description

热电联产系统

技术领域

本实用新型涉及热电技术领域，具体地涉及一种热电联产系统。

背景技术

热电联产以能源梯级利用理念为本，将发电和供热的过程一体化，旨在提高能源利用效率、降低CO2以及其他污染物的排放。与常见的散煤燃烧或电力供暖相比，热电联产集中供热具有能源利用效率高以及经济效益好等优势，在我国有较大的发展潜力。随着居民生产生活供热需求的不断增长，越来越多的燃煤电厂向热电联产方向发展。

目前，常规抽汽式热电联产运行模式主要利用中压汽轮机排汽通过汽水管壳式换热器将热量传递给一级热网水，接着一级热网水通过水水板式换热器将热量传递给二级热网水，最后二级热网水将热量提供给各个用户。

然而，常规热电联产运行模式存在下列问题：(1)中压汽轮机排汽与一级热网水、一级热网水与二级热网水间的换热温差明显，传热过程存在巨大损失，降低了系统的能源利用效率；(2)中压汽轮机排汽供热会显著降低进入低压汽轮机的蒸汽流量，导致低压汽轮机运行偏离设计工况，效率降低，带来大量额外功率损失。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种热电联产系统，以解决能源利用效率低和额外功率损失的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种热电联产系统，包括：

中压汽轮机；

热交换部件；

除氧器，中压汽轮机的抽汽通入除氧器的蒸汽入口；

第一低压汽轮部件，包括第一低压汽轮机、第一冷凝器和第一低压加热器，中压汽轮机的排汽通过第一通道分别通入第一低压汽轮机和第一低压加热器的蒸汽入口，第一低压汽轮机的排汽通过第一冷凝器冷凝后通入第一低压加热器，第一低压加热器的排水通过第二通道通入热交换部件的高温介质通道，第一低压加热器的排水通过第三通道通入除氧器。

可选地，热交换部件包括：板式换热器和吸收式换热器；

第一低压加热器的排水通入板式换热器的高温介质通道，板式换热器的低温介质通道中的水通入吸收式换热器的高温介质通道。

可选地，还包括：第二低压汽轮部件；第二低压汽轮部件包括：第二低压汽轮机、第二冷凝器和第二低压加热器；

中压汽轮机的排汽通过第三通道分别通入第二低压汽轮机和第二低压加热器的蒸汽入口，第二低压汽轮机的排汽通过第二冷凝器冷凝后通入第二低压加热器，第二低压加热器的排水通过第四通道通入除氧器。

可选地，第一低压汽轮部件还包括：第三低压加热器；

第一低压汽轮机的抽汽通入第三低压加热器的蒸汽入口，第一低压汽轮机的排汽通过第一冷凝器冷凝后通过第一低压加热器和第三低压加热器(9)加热。

可选地，第三低压加热器为多个，多个第三低压加热器串联。

可选地，第二低压汽轮部件还包括：第四低压加热器；

第二低压汽轮机的抽汽通入第四低压加热器的蒸汽入口，第二低压汽轮机的排汽通过第二冷凝器冷凝后通过第二低压加热器和第四低压加热器加热。

可选地，还包括：锅炉和高压汽轮机；

锅炉的过热器产生的蒸汽通入高压汽轮机，高压汽轮机的排汽通入锅炉的再热器，再热器产生的排汽通入中压汽轮机。

可选地，还包括：第一高压加热器和第二高压加热器；

高压汽轮机的排汽通入第一高压加热器的蒸汽入口，高压汽轮机的抽汽通入第二高压加热器，除氧器的排水通过第一高压加热器和第二高压加热器加热后通入锅炉。

可选地，还包括：第三高压加热器；

中压汽轮机的抽汽通入第三高压加热器的蒸汽通道，除氧器的排水通过第一高压加热器、第二高压加热器和第三高压加热器加热后通入锅炉。

可选地，还包括：第三高压加热器；

中压汽轮机的抽汽通入第三高压加热器的蒸汽通道，除氧器的排水通过第三高压加热器加热后通入锅炉。

在本实用新型实施例中，第一低压汽轮机的排汽通过第一冷凝器后，蒸汽凝结为水，水再通过第一低压加热器加热后，通入热交换部件进行热交换，加热热网水，提高了资源利用效率。相比于传统的通过中压汽轮机加热热网水，一方面，降低了换热温差明显的风险，提高了能源利用效率，另一方面，第一低压汽轮部件的相关参数可以根据供热需求进行设计，避免常规抽汽式供热系统由于大量抽汽引起的非设计工况运行。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的热电联产系统的流程示意图；

图2为本实用新型实施例提供的热电联产系统(供热工况)的流程示意图；

图3为本实用新型实施例提供的热电联产系统(不需要供热工况)的流程示意图。

附图标记说明

1、中压汽轮机；2、第二低压汽轮机；3、第一低压汽轮机；

4、第二冷凝器；5、第一冷凝器；6、第二低压加热器；

7、第四低压加热器；8、第一低压加热器；9、第三低压加热器；

10、板式换热器； 11、吸收式换热器； 12、第二高压加热器；

13、第一高压加热器； 14、第三高压加热器； 15、除氧器；

16、锅炉；17、高压汽轮机；18、阀门。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种热电联产系统，包括：中压汽轮机1；热交换部件；除氧器15，中压汽轮机1的抽汽通入除氧器15的蒸汽入口；第一低压汽轮部件，包括第一低压汽轮机3、第一冷凝器5和第一低压加热器8，中压汽轮机1的排汽通过第一通道分别通入第一低压汽轮机3和第一低压加热器8的蒸汽入口，第一低压汽轮机3的排汽通过第一冷凝器5冷凝后通入第一低压加热器8，第一低压加热器8的排水通过第二通道通入热交换部件的高温介质通道，第一低压加热器8的排水通过第三通道通入除氧器15。

汽轮机是将蒸汽的热能转化成转动的机械能的设备。

除氧器15是水在通入锅炉16前对水进行预处理的部件。

中压汽轮机1的抽汽通入除氧器15的蒸汽入口，为除氧器15提供热能。

中压汽轮机1的排汽通入第一低压加热器8，为第一低压加热器8提供热源。

中压汽轮机1的排汽通入第一低压汽轮机3，为第一低压汽轮机3工作提供蒸汽。

热交换部件用于换热加热热网水。

在一实施例中，热交换部件的高温介质通道的排水可以再次通入第一低压加热器8，提高了资源利用效率。

在本实用新型实施例中，第一低压汽轮机3的排汽通过第一冷凝器5后，蒸汽凝结为水，水再通过第一低压加热器8加热后，通入热交换部件进行热交换，加热热网水，提高了资源利用效率。相比于传统的通过中压汽轮机1加热热网水，一方面，降低了换热温差明显的风险，提高了能源利用效率，另一方面，第一低压汽轮部件的相关参数可以根据供热需求进行设计，避免常规抽汽式供热系统由于大量抽汽引起的非设计工况运行。

可选地，热交换部件包括：板式换热器10和吸收式换热器11；第一低压加热器8的排水通入板式换热器10的高温介质通道，板式换热器10的低温介质通道中的水通入吸收式换热器11的高温介质通道。

通过板式换热器10加热一级热网水，通过吸收式换热器11加热二级热网水。

吸收式换热器11降低了一级热网水与二级热网水换热过程中的损失，提高了换热效率。

可选地，参见图1和图3，热电联产系统还包括：第二低压汽轮部件；第二低压汽轮部件包括：第二低压汽轮机2、第二冷凝器4和第二低压加热器6；中压汽轮机1的排汽通过第三通道分别通入第二低压汽轮机2和第二低压加热器6的蒸汽入口，第二低压汽轮机2的排汽通过第二冷凝器4冷凝后通入第二低压加热器6，第二低压加热器6的排水通过第四通道通入除氧器15。

中压汽轮机1的排汽通入第二低压加热器6，为第二低压加热器6提供热源。

中压汽轮机1的排汽通入第二低压汽轮机2，为第二低压汽轮机2工作提供蒸汽。

第二冷凝器4用于冷凝第二低压汽轮机2的排汽，便于将水资源再利用。

第一低压汽轮部件可以用于需要通过热电联产系统进行供热的工况，第二低压汽轮部件可以用于不需要通过热电联产系统进行供热的工况，可以通过在第一通道和第二通道上分别设置阀门18，以切换两种不同的工况，第一低压汽轮部件和第二低压汽轮部件均能够对蒸汽余热进行利用，提高了热电联产系统的热力性能。

可选地，第一低压汽轮部件还包括：第三低压加热器9；第一低压汽轮机3的抽汽通入第三低压加热器9的蒸汽入口，第一低压汽轮机3的排汽通过第一冷凝器5冷凝后通过第一低压加热器8和第三低压加热器9加热。

第三低压加热器9对第一低压汽轮机3的抽汽余热进行回收，提高了能源利用效率。

第一低压加热器8和第三低压加热器9可以串联，即水通过第三低压加热器9加热后再通入第一低压加热器8进行加热，提高了加热效率。

可选地，第三低压加热器9为多个，多个第三低压加热器9串联。

第三低压加热器9设置为多个，既提高了加热效率，又提高了对第一低压汽轮机3的抽汽余热回收效率。

在一实施例中，第一低压汽轮部件中的第一低压加热器8和多个第三低压加热器9的换热面积相等，且均根据供热需求进行设计，从而避免常规抽汽式供热系统由于大量抽汽引起的非设计工况运行。

可选地，第二低压汽轮部件还包括：第四低压加热器7；第二低压汽轮机2的抽汽通入第四低压加热器7的蒸汽入口，第二低压汽轮机2的排汽通过第二冷凝器4冷凝后通过第二低压加热器6和第四低压加热器7加热。

第四低压加热器7对第二低压汽轮机2的抽汽余热进行回收，提高了能源利用效率。

第二低压加热器6和第四低压加热器7可以串联，即水通过第四低压加热器7加热后再通入第二低压加热器6进行加热，提高了加热效率。

在一实施例中，第四低压加热器7可以设置为多个，多个第四低压加热器7串联。

可选地，热电联产系统还包括：锅炉16和高压汽轮机17；锅炉16的过热器产生的蒸汽通入高压汽轮机17，高压汽轮机17的排汽通入锅炉16的再热器，再热器产生的排汽通入中压汽轮机1。

锅炉16用于加热水，为高压汽轮机17提供蒸汽。

锅炉16的过热器将饱和蒸汽加热到具有一定过热度的合格蒸汽，使得通入高压汽轮机17的蒸汽能够满足要求。

锅炉16通过再热器加热高压汽轮机17的排汽，使得通入中压汽轮机1的蒸汽能够满足要求，提高了热效率。

可选地，热电联产系统还包括：第一高压加热器13和第二高压加热器12；高压汽轮机17的排汽通入第一高压加热器13的蒸汽入口，高压汽轮机17的抽汽通入第二高压加热器12，除氧器15的排水通过第一高压加热器13和第二高压加热器12加热后通入锅炉16。

通过第一高压加热器13和第二高压加热器12加热除氧器15的排水，使得通入锅炉16的水能够满足要求。

第一高压加热器13和第二高压加热器12能够回收高压汽轮机17的排汽和抽汽余热，提高了能量利用效率。

可选地，热电联产系统还包括：第三高压加热器14；中压汽轮机1的抽汽通入第三高压加热器14的蒸汽通道，除氧器15的排水通过第一高压加热器13、第二高压加热器12和第三高压加热器14加热后通入锅炉16。

第三高压加热器14用于回收中压汽轮机1的蒸汽余热。

第一高压加热器13、第二高压加热器12和第三高压加热器14可以串联，水依次通过第三高压加热器14、第二高压加热器12和第一高压加热器13加热后再通入锅炉16，提高了加热效率。

可选地，热电联产系统还包括：第三高压加热器14；中压汽轮机1的抽汽通入第三高压加热器14的蒸汽通道，除氧器15的排水通过第三高压加热器14加热后通入锅炉16。

本申请实施例中，锅炉16、汽轮机、低压加热器、高压加热器、冷凝器、除氧器15、板式换热器10和吸收式换热器11的结构和工作原理为本领域技术人员所公知的内容，此处不再赘述。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种热电联产系统，其特征在于，包括：

中压汽轮机(1)；

热交换部件；

除氧器(15)，中压汽轮机(1)的抽汽通入除氧器(15)的蒸汽入口；

第一低压汽轮部件，包括第一低压汽轮机(3)、第一冷凝器(5)和第一低压加热器(8)，中压汽轮机(1)的排汽通过第一通道分别通入第一低压汽轮机(3)和第一低压加热器(8)的蒸汽入口，第一低压汽轮机(3)的排汽通过第一冷凝器(5)冷凝后通入第一低压加热器(8)，第一低压加热器(8)的排水通过第二通道通入热交换部件的高温介质通道，第一低压加热器(8)的排水通过第三通道通入除氧器(15)。

2.根据权利要求1所述的热电联产系统，其特征在于，热交换部件包括：板式换热器(10)和吸收式换热器(11)；

第一低压加热器(8)的排水通入板式换热器(10)的高温介质通道，板式换热器(10)的低温介质通道中的水通入吸收式换热器(11)的高温介质通道。

3.根据权利要求1所述的热电联产系统，其特征在于，还包括：第二低压汽轮部件；第二低压汽轮部件包括：第二低压汽轮机(2)、第二冷凝器(4)和第二低压加热器(6)；

中压汽轮机(1)的排汽通过第三通道分别通入第二低压汽轮机(2)和第二低压加热器(6)的蒸汽入口，第二低压汽轮机(2)的排汽通过第二冷凝器(4)冷凝后通入第二低压加热器(6)，第二低压加热器(6)的排水通过第四通道通入除氧器(15)。

4.根据权利要求1所述的热电联产系统，其特征在于，第一低压汽轮部件还包括：第三低压加热器(9)；

第一低压汽轮机(3)的抽汽通入第三低压加热器(9)的蒸汽入口，第一低压汽轮机(3)的排汽通过第一冷凝器(5)冷凝后通过第一低压加热器(8)和第三低压加热器(9)加热。

5.根据权利要求4所述的热电联产系统，其特征在于，第三低压加热器(9)为多个，多个第三低压加热器(9)串联。

6.根据权利要求3所述的热电联产系统，其特征在于，第二低压汽轮部件还包括：第四低压加热器(7)；

第二低压汽轮机(2)的抽汽通入第四低压加热器(7)的蒸汽入口，第二低压汽轮机(2)的排汽通过第二冷凝器(4)冷凝后通过第二低压加热器(6)和第四低压加热器(7)加热。

7.根据权利要求1所述的热电联产系统，其特征在于，还包括：锅炉(16)和高压汽轮机(17)；

锅炉(16)的过热器产生的蒸汽通入高压汽轮机(17)，高压汽轮机(17)的排汽通入锅炉(16)的再热器，再热器产生的排汽通入中压汽轮机(1)。

8.根据权利要求7所述的热电联产系统，其特征在于，还包括：第一高压加热器(13)和第二高压加热器(12)；

高压汽轮机(17)的排汽通入第一高压加热器(13)的蒸汽入口，高压汽轮机(17)的抽汽通入第二高压加热器(12)，除氧器(15)的排水通过第一高压加热器(13)和第二高压加热器(12)加热后通入锅炉(16)。

9.根据权利要求8所述的热电联产系统，其特征在于，还包括：第三高压加热器(14)；

中压汽轮机(1)的抽汽通入第三高压加热器(14)的蒸汽通道，除氧器(15)的排水通过第一高压加热器(13)、第二高压加热器(12)和第三高压加热器(14)加热后通入锅炉(16)。

10.根据权利要求1所述的热电联产系统，其特征在于，还包括：第三高压加热器(14)；

中压汽轮机(1)的抽汽通入第三高压加热器(14)的蒸汽通道，除氧器(15)的排水通过第三高压加热器(14)加热后通入锅炉(16)。