CN220909781U - 一种增热式汽轮机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种增热式汽轮机组，所属蒸汽处理领域。包括：锅炉、高压背压式汽轮机、低压凝汽式汽轮机、再热器和表面冷却器；锅炉连接高压背压式汽轮机的进口，高压背压式汽轮机的出口连接再热器，再热器的出口连接低压凝汽式汽轮机，低压凝汽式汽轮机的出口连接表面冷却器；高压背压式汽轮机的出口和再热器的出口均与蒸汽压力管网连接，蒸汽压力管网内部的蒸汽压力比高压背压式汽轮机内部的蒸汽压力小；高压背压式汽轮机出口与蒸汽压力管网之间设置第一保护单元，再热器出口和蒸汽压力管网之间设置第二保护单元。本实用新型蒸汽产生与利用流程简短节省水处理能量与成本，提高机组运行周期。

Description

一种增热式汽轮机组

技术领域

本实用新型涉及蒸汽处理领域，尤其涉及一种增热式汽轮机组。

背景技术

汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动的能量转换设备，广泛应用于发电、航空航天、海洋工程等领域。它的工作原理是通过蒸汽压力的作用，使叶轮转动，从而将蒸汽的热能转化为机械能。蒸汽最具有价值的可再生资源，常常通过汽轮机将热能转化为机械能，蒸汽由锅炉产生时或产生后，送入汽轮机后，通过多级叶片功后蒸汽的温度与压力逐渐降低，蒸汽压力降低后根据压力等级用作下一等级蒸汽或者由表面冷却器冷凝成蒸汽冷凝液送至水处理工段再次利用，而水处理工段将蒸汽冷凝液处理合格后作为产生蒸汽的水源。传统的汽轮机组在冷凝成冷凝液继续处理再产蒸汽过程中要需要大量的水处理能量与成本，蒸汽产生与利用流程较长，冷凝成小液滴数量较多，对汽轮机末级叶片冲击较大，导致过多磨损。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种增热式汽轮机组，其要解决的技术问题是如何在用汽轮机将热能转化成机械能的过程中节省流程与成本，节省冷凝能量、水处理能量、锅炉产蒸汽能量，提高机组运行周期。

为实现上述目的，本实用新型提供一种增热式汽轮机组，其特征在于，包括：锅炉、高压背压式汽轮机、低压凝汽式汽轮机、再热器和表面冷却器；所述低压凝汽式汽轮机内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机内部的蒸汽压力小；所述锅炉连接所述高压背压式汽轮机的进口，所述高压背压式汽轮机的出口连接所述再热器，所述再热器的出口连接所述低压凝汽式汽轮机，所述低压凝汽式汽轮机的出口连接所述表面冷却器，所述高压背压式汽轮机和所述低压凝汽式汽轮机通过联轴器连接；所述高压背压式汽轮机的出口与蒸汽压力管网连接，所述再热器的出口与蒸汽压力管网连接，蒸汽压力管网内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机内部的蒸汽压力小；在所述高压背压式汽轮机出口与蒸汽压力管网之间设置有第一保护单元，在所述再热器出口和蒸汽压力管网之间设置有第二保护单元。

进一步地，所述再热器中设置有喷水系统，在所述再热器的燃料系统中设置有燃料调节阀。

进一步地，所述第一保护单元包括第一减压阀和第一安全阀，所述第一减压阀和所述第一安全阀并联设置。

进一步地，所述第二保护单元包括第二减压阀和第二安全阀，所述第二减压阀和所述第二安全阀并联设置。

进一步地，在所述高压背压式汽轮机管道出口与所述第一保护单元之间设置有止逆阀。

进一步地，一种增热式汽轮机组，包括：锅炉、抽汽凝汽式汽轮机、再热器和表面冷却器；所述锅炉连接所述抽汽凝汽式汽轮机的进口，所述抽汽凝汽式汽轮机的出口连接所述再热器，所述再热器的出口连接所述抽汽凝汽式汽轮机，所述抽汽凝汽式汽轮机的出口连接所述表面冷却器；所述抽汽凝汽式汽轮机的出口与蒸汽压力管网连接，所述再热器的出口与蒸汽压力管网连接，蒸汽压力管网内部的蒸汽压力比所述抽汽凝汽式汽轮机内部的蒸汽压力小；在所述抽汽凝汽式汽轮机出口与蒸汽压力管网之间设置有第一保护单元，在所述再热器出口和蒸汽压力管网之间均设置有第二保护单元。

进一步地，所述再热器中设置有喷水系统，所述再热器的燃料系统中设置有燃料调节阀。

进一步地，所述第一保护单元包括第一减压阀和第一安全阀，所述第一减压阀和所述第一安全阀并联设置。

进一步地，所述第二保护单元包括第二减压阀和第二安全阀，所述第二减压阀和所述第二安全阀并联设置。

进一步地，在所述抽汽凝汽式汽轮机管道出口与所述第一保护单元之间设置有止逆阀。

本实用新型提供了一种增热式汽轮机组，通过增设再热器、安全阀和减压阀，经过加热的蒸汽，焓值高，低压汽轮机末级叶片水滴少甚至没有，对叶片损伤小，节省冷凝能量、水处理能量，提高机组运行周期；蒸汽产生与利用流程简短，相较于冷凝成冷凝液继续处理再产蒸汽过程节省水处理能量与成本，节省产蒸汽能源与成本。

附图说明

图1为根据本实用新型一优选实施例的一种增热式汽轮机组的结构示意图一；

图2为根据本实用新型一优选实施例的一种增热式汽轮机组的结构示意图二；

参考附图标记：1、锅炉，2、高压背压式汽轮机，3、第一减压阀，4、第一安全阀，5、再热器，6、第二安全阀，7、第二减压阀，8低压凝汽式汽轮机，9、表面冷却器，10、蒸汽压力管网，11、抽汽凝汽式汽轮机。

具体实施方式

下面将结合附图说明对本实用新型的技术方案进行清楚的描述，显然，所描述的实施例并不是本实用新型的全部实施例，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，都属于实用新型的保护范围。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横向”、“纵向”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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。

实施例1：

如图1所示，本实用新型提供一种增热式汽轮机组，其特征在于，包括：锅炉1、高压背压式汽轮机2、低压凝汽式汽轮机8、再热器5和表面冷却器9；所述低压凝汽式汽轮机8内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机2内部的蒸汽压力小；所述锅炉1连接所述高压背压式汽轮机2的进口，所述高压背压式汽轮机2的出口连接所述再热器5，所述再热器5的出口连接所述低压凝汽式汽轮机8，所述低压凝汽式汽轮机8的出口连接所述表面冷却器9，所述高压背压式汽轮机2和所述低压凝汽式汽轮机8通过联轴器连接；所述高压背压式汽轮机2的出口与蒸汽压力管网10连接，所述再热器5的出口与蒸汽压力管网10连接，蒸汽压力管网10内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机内部的蒸汽压力小；在所述高压背压式汽轮机2出口与蒸汽压力管网10之间设置有第一保护单元，在所述再热器5出口和蒸汽压力管网10之间设置有第二保护单元。

所述高压背压式汽轮机2的内部蒸汽压力为8-10MPa，所述低压凝汽式汽轮机8的内部蒸汽压力为3.8-4.2MPa。如图1所示，由锅炉1产出高压蒸汽进入高压背压式汽轮机2，高压背压式汽轮机2做完功后排出的蒸汽进入再热器5，经过再热器5增温增压后的蒸汽送至低压凝汽式汽轮机8继续做功，低压凝汽式汽轮机8排出的蒸汽由表面冷却器9冷凝成蒸汽冷凝液送至水处理工段再次利用，经过再热器5增温增压后的蒸汽，焓值更高，做功效果更好，因蒸汽在汽轮机叶片末级的蒸汽温度更高，冷凝成小液滴数量更少，对末级叶片冲击更小减少损坏概率，提高机组运行周期，相较于冷凝成冷凝液继续处理再产蒸汽过程，节省水处理能量与成本，节省产蒸汽能源与成本；在所述高压背压式汽轮机2出口与蒸汽压力管网10之间设置有第一保护单元，在所述再热器5出口和蒸汽压力管网10之间设置有第二保护单元，可以防止管道压力过大，保护再热器5。

实施例2：

如图1所示，本实用新型提供一种增热式汽轮机组，其特征在于，包括：锅炉1、高压背压式汽轮机2、低压凝汽式汽轮机8、再热器5和表面冷却器9；所述低压凝汽式汽轮机8内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机2内部的蒸汽压力小；所述锅炉1连接所述高压背压式汽轮机2的进口，所述高压背压式汽轮机2的出口连接所述再热器5，所述再热器5的出口连接所述低压凝汽式汽轮机8，所述低压凝汽式汽轮机8的出口连接所述表面冷却器9，所述高压背压式汽轮机2和所述低压凝汽式汽轮机8通过联轴器连接；所述高压背压式汽轮机2的出口与蒸汽压力管网10连接，所述再热器5的出口与蒸汽压力管网10连接，蒸汽压力管网10内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机内部的蒸汽压力小；在所述高压背压式汽轮机2出口与蒸汽压力管网10之间设置有第一保护单元，在所述再热器5出口和蒸汽压力管网10之间设置有第二保护单元。

此实施例与实施例1的区别在于：所述再热器中5设置有喷水系统，防止蒸汽在再热器5盘管内超温损坏盘管和使再热后的蒸汽在喷水后温度能够控制在所需范围内；在再热器5的燃料系统中设置有燃料调节阀，在检测到压缩机跳车后再热器5的燃料调节阀关闭，避免再热器5继续增加燃料而导致蒸汽超温超压。

实施例3：

如图1所示，本实用新型提供一种增热式汽轮机组，其特征在于，包括：锅炉1、高压背压式汽轮机2、低压凝汽式汽轮机8、再热器5和表面冷却器9；所述低压凝汽式汽轮机8内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机2内部的蒸汽压力小；所述锅炉1连接所述高压背压式汽轮机2的进口，所述高压背压式汽轮机2的出口连接所述再热器5，所述再热器5的出口连接所述低压凝汽式汽轮机8，所述低压凝汽式汽轮机8的出口连接所述表面冷却器9，所述高压背压式汽轮机2和所述低压凝汽式汽轮机8通过联轴器连接；所述高压背压式汽轮机2的出口与蒸汽压力管网10连接，所述再热器5的出口与蒸汽压力管网10连接，蒸汽压力管网10内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机内部的蒸汽压力小；在所述高压背压式汽轮机2出口与蒸汽压力管网10之间设置有第一保护单元，在所述再热器5出口和蒸汽压力管网10之间设置有第二保护单元。

此实施例与以上实施例的区别在于：如图1所示，在所述高压背压式汽轮机2出口与蒸汽压力管网10之间并联设置有第一减压阀3和第一安全阀4，在再热器5出口和蒸汽压力管网10之间并联设置有第二减压阀7和第二安全阀6，一旦机组跳车，高压背压式汽轮机2入口蒸汽会通过联锁保护关掉阀门阻止进汽，在压缩机跳车后蒸汽压力达到放空调节阀设定压力，第一减压阀3和第二减压阀7自动打开泄压，在放空调节阀放空后蒸汽仍超压减压阀3和7无法满足泄放要求，第一安全阀4和第二安全阀6起跳泄压，以保证再热器的安全；第一减压阀3是防止管道超压，第二减压阀7是防止管道超压与调整低压凝汽式汽轮机8负荷，在不超压情况下通过调整第二减压阀7开度来调整低压凝汽式汽轮机8的负荷，第二减压阀7相当于低压凝汽式汽轮机8蒸汽副线，在启机，运行，停机过程调整高低压缸中间蒸汽压力。在所述高压背压式汽轮机2管道出口，在所述第一减压阀3之前设置有止逆阀，防止蒸汽倒灌至高压背压式汽轮机2引起反转。

本实用新型实施例提供的一种增热式汽轮机组工作过程如下：如图1所示，锅炉1产出高压蒸汽进入高压背压式汽轮机2，高压背压式汽轮机2做完功后排出的蒸汽进入再热器5，经过再热器5增温增压后的蒸汽送至低压凝汽式汽轮机8继续做功，低压凝汽式汽轮机8排出的蒸汽由表面冷却器9冷凝成蒸汽冷凝液送至水处理工段再次利用，其中在所述高压背压式汽轮机2出口与蒸汽压力管网10之间并联设置有第一减压阀3和第一安全阀4，在所述再热器5出口和蒸汽压力管网10之间并联设置有第二减压阀7和第二安全阀6，来保证再热器5和管道的安全。经过再热器5增温增压后的蒸汽，焓值更高，做功效果更好，因蒸汽在汽轮机叶片末级的蒸汽温度更高，冷凝成小液滴数量更少，对末级叶片冲击更小减少损坏概率，提高机组运行周期，相较于冷凝成冷凝液继续处理再产蒸汽过程节省水处理能量与成本，节省产蒸汽能源与成本。

实施例4：

如图2所示，一种增热式汽轮机组，包括：锅炉1、抽汽凝汽式汽轮机11、再热器5和表面冷却器9；所述锅炉1连接所述抽汽凝汽式汽轮机11的进口，所述抽汽凝汽式汽轮机11的出口连接所述再热器5，所述再热器5的出口连接所述抽汽凝汽式汽轮机11，所述抽汽凝汽式汽轮机11的出口连接所述表面冷却器9；所述抽汽凝汽式汽轮机11的出口与蒸汽压力管网10连接，所述再热器5的出口与蒸汽压力管网10连接，蒸汽压力管网10内部的蒸汽压力比所述抽汽凝汽式汽轮机11内部的蒸汽压力小；在所述抽汽凝汽式汽轮机11出口与蒸汽压力管网10之间设置有第一保护单元，在所述再热器5出口和蒸汽压力管网10之间设置有第二保护单元。

如图2所示，由锅炉1产出高压蒸汽进入抽汽凝汽式汽轮机11，抽汽凝汽式汽轮机11在转子的某一级将做功后的蒸汽引出经过再热器5加热加压后再回到抽汽凝汽式汽轮机11内对转子继续做功，所述抽汽凝汽式汽轮机11排出的蒸汽由表面冷却器9冷凝成蒸汽冷凝液送至水处理工段再次利用，经过再热器5增温增压后的蒸汽，焓值更高，做功效果更好，因蒸汽在汽轮机叶片末级的蒸汽温度更高，冷凝成小液滴数量更少，对末级叶片冲击更小减少损坏概率，提高机组运行周期，相较于冷凝成冷凝液继续处理再产蒸汽过程节省水处理能量与成本，节省产蒸汽能源与成本；在所述抽汽凝汽式汽轮机11出口与蒸汽压力管网10之间设置有第一保护单元，在所述再热器5出口和蒸汽压力管网10之间均设置有第二保护单元，可以防止管道压力过大，保护再热器。

实施例5：

如图2所示，一种增热式汽轮机组，包括：锅炉1、抽汽凝汽式汽轮机11、再热器5和表面冷却器9；所述锅炉1连接所述抽汽凝汽式汽轮机11的进口，所述抽汽凝汽式汽轮机11的出口连接所述再热器5，所述再热器5的出口连接所述抽汽凝汽式汽轮机11，所述抽汽凝汽式汽轮机11的出口连接所述表面冷却器9；所述抽汽凝汽式汽轮机11的出口与蒸汽压力管网10连接，所述再热器5的出口与蒸汽压力管网10连接，蒸汽压力管网10内部的蒸汽压力比所述抽汽凝汽式汽轮机11内部的蒸汽压力小；在所述抽汽凝汽式汽轮机11出口与蒸汽压力管网10之间设置有第一保护单元，在所述再热器5出口和蒸汽压力管网10之间设置有第二保护单元。

此实施例与实施例4的区别在于：所述再热器5中设置有喷水系统，防止蒸汽在再热器5盘管内超温损坏盘管和使再热后的蒸汽在喷水后温度能够控制在所需范围内；在再热器5的燃料系统中设置有燃料调节阀，在检测到压缩机跳车后再热器5燃料调节阀关闭，避免再热器5继续增加燃料而导致蒸汽超温超压。如图2所示，在所述抽汽凝汽式汽轮机11出口与蒸汽压力管网10之间并联设置有第一减压阀3和第一安全阀4；在再热器5出口和蒸汽压力管网10之间并联设置有第二减压阀7和第二安全阀6，在压缩机跳车后蒸汽压力达到放空调节阀设定压力，第一减压阀3和第二减压阀7自动打开泄压，在放空调节阀放空后蒸汽仍超压减压阀3和7无法满足泄放要求，第一安全阀4和第二安全阀6起跳泄压，以保证再热器5的安全；第一减压阀3是防止管道超压，第二减压阀7是防止管道超压与调整抽汽凝汽式汽轮机11负荷，在不超压情况下通过调整第二减压阀7开度来调整抽汽凝汽式汽轮机11的负荷，第二减压阀7相当于抽汽凝汽式汽轮机11蒸汽副线，在启机，运行，停机过程调整高低压缸中间蒸汽压力，在所述抽汽凝汽式汽轮机11管道出口，在所述第一减压阀3之前设置有止逆阀，防止蒸汽倒灌至抽汽凝汽式汽轮机11引起反转；其中抽汽凝汽式汽轮机11可在设计阶段将高低压汽轮机制作成同一缸体一根转子。

本实用新型实施例提供的一种增热式汽轮机组工作过程如下：如图2所示，由锅炉1产出高压蒸汽进入抽汽凝汽式汽轮机11，抽汽凝汽式汽轮机11在转子的某一级将做功后的蒸汽引出，经过再热器5加热加压后再回到抽汽凝汽式汽轮机11内对转子继续做功，所述抽汽凝汽式汽轮机11排出的蒸汽由表面冷却器9冷凝成蒸汽冷凝液送至水处理工段再次利用，其中在所述抽汽凝汽式汽轮机11出口与蒸汽压力管网10之间并联设置有第一减压阀3和第一安全阀4，在再热器5出口和蒸汽压力管网10之间并联设置有第二减压阀7和第二安全阀6，来保护再热器5和管道的安全；经过再热器5增温增压后的蒸汽，焓值更高，做功效果更好，因蒸汽在汽轮机叶片末级的蒸汽温度更高，冷凝成小液滴数量更少，对末级叶片冲击更小减少损坏概率，提高机组运行周期，相较于冷凝成冷凝液继续处理再产蒸汽过程节省水处理能量与成本，节省产蒸汽能源与成本。

本实用新型未详述部分为现有技术，在此不对其内部结构进行一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增热式汽轮机组，其特征在于，包括：锅炉、高压背压式汽轮机、低压凝汽式汽轮机、再热器和表面冷却器；所述低压凝汽式汽轮机内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机内部的蒸汽压力小；

所述锅炉连接所述高压背压式汽轮机的进口，所述高压背压式汽轮机的出口连接所述再热器，所述再热器的出口连接所述低压凝汽式汽轮机，所述低压凝汽式汽轮机的出口连接所述表面冷却器，所述高压背压式汽轮机和所述低压凝汽式汽轮机通过联轴器连接；

所述高压背压式汽轮机的出口与蒸汽压力管网连接，所述再热器的出口与蒸汽压力管网连接，蒸汽压力管网内部的蒸汽压力比所述高压背压式汽轮机内部的蒸汽压力小；

在所述高压背压式汽轮机出口与蒸汽压力管网之间设置有第一保护单元，在所述再热器出口和蒸汽压力管网之间设置有第二保护单元。

2.根据权利要求1所述的增热式汽轮机组，其特征在于，所述再热器中设置有喷水系统，在所述再热器的燃料系统中设置有燃料调节阀。

3.根据权利要求1所述的增热式汽轮机组，其特征在于，所述第一保护单元包括第一减压阀和第一安全阀，所述第一减压阀和所述第一安全阀并联设置。

4.根据权利要求1所述的增热式汽轮机组，其特征在于，所述第二保护单元包括第二减压阀和第二安全阀，所述第二减压阀和所述第二安全阀并联设置。

5.根据权利要求1所述的增热式汽轮机组，其特征在于，在所述高压背压式汽轮机管道出口与所述第一保护单元之间设置有止逆阀。

6.一种增热式汽轮机组，其特征在于，包括：锅炉、抽汽凝汽式汽轮机、再热器和表面冷却器；

所述锅炉连接所述抽汽凝汽式汽轮机的进口，所述抽汽凝汽式汽轮机的出口连接所述再热器，所述再热器的出口连接所述抽汽凝汽式汽轮机，所述抽汽凝汽式汽轮机的出口连接所述表面冷却器；

所述抽汽凝汽式汽轮机的出口与蒸汽压力管网连接，所述再热器的出口与蒸汽压力管网连接，蒸汽压力管网内部的蒸汽压力比所述抽汽凝汽式汽轮机内部的蒸汽压力小；

在所述抽汽凝汽式汽轮机出口与蒸汽压力管网之间设置有第一保护单元，在所述再热器出口和蒸汽压力管网之间设置有第二保护单元。

7.根据权利要求6所述的增热式汽轮机组，其特征在于，所述再热器中设置有喷水系统，所述再热器的燃料系统中设置有燃料调节阀。

8.根据权利要求6所述的增热式汽轮机组，其特征在于，所述第一保护单元包括第一减压阀和第一安全阀，所述第一减压阀和所述第一安全阀并联设置。

9.根据权利要求6所述的增热式汽轮机组，其特征在于，所述第二保护单元包括第二减压阀和第二安全阀，所述第二减压阀和所述第二安全阀并联设置。

10.根据权利要求6所述的增热式汽轮机组，其特征在于，在所述抽汽凝汽式汽轮机管道出口与所述第一保护单元之间设置有止逆阀。