太阳城集团

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高效回热系统及方法.pdf

摘要
申请专利号:

CN201510448461.X

申请日:

2015.07.27

公开号:

太阳城集团CN105019957A

公开日:

2015.11.04

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F01K 17/02申请日:20150727|||公开
IPC分类号: F01K17/02 主分类号: F01K17/02
申请人: 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
发明人: 张鹏; 张玲; 葛蕾; 李伟科; 范永春; 乐自知; 邓广义
地址: 510663广东省广州市萝岗区广州科学城天丰路1号
优先权:
专利代理机构: 广州华进联合专利商标代理有限公司44224 代理人: 刘静
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510448461.X

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

2016.09.14|||2015.12.02|||2015.11.04

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明涉及一种高效回热系统及方法,所述高效回热系统包括依次连通的高压缸、中压缸及低压缸,其还包括压力联箱、抽汽背压式的给水泵汽轮机,压力联箱设有至少两个进汽口,中压缸其中一个抽汽口与所述压力联箱其中一个进汽口连通,给水泵汽轮机的排汽口与压力联箱另一个进汽口连通,压力联箱的排汽口与回热设备的进汽口连通,给水泵汽轮机的进汽口与高压缸的排汽口或者高压缸的抽汽口或者中压缸另一个抽汽口连通。给水泵汽轮机的排汽压力由其正常排汽、中压缸抽汽补汽和溢流系统控制,在压力联箱定压,在机组不同负荷下,都可有效控制排汽背压在合理值,可保证排汽湿度,确保给水泵汽轮机高效运行,避免除氧器超压与给水泵汽蚀的问题出现。

权利要求书

权利要求书
1.  一种高效回热系统,包括依次连通的高压缸、中压缸及低压缸,其特征在于,其还包括压力联箱、抽汽背压式的给水泵汽轮机,所述中压缸设有至少一个抽汽口,所述压力联箱设有至少两个进汽口,所述中压缸其中一个抽汽口与所述压力联箱其中一个进汽口连通,所述给水泵汽轮机的排汽口与所述压力联箱另一个进汽口连通,压力联箱的排汽口与回热设备的进汽口连通,给水泵汽轮机的进汽口与高压缸的排汽口或者高压缸的抽汽口或者中压缸另一个抽汽口连通。

2.  如权利要求1所述的高效回热系统,其特征在于,其还包括用于检测压力联箱压力大小的压力计,所述中压缸的抽汽口与所述压力联箱的进汽口的连通管路上设有第一调节阀,所述压力联箱的排汽口与回热设备的进汽口的连通管路上设有第二调节阀。

3.  如权利要求2所述的高效回热系统,其特征在于,其还包括控制器,所述压力计、第一调节阀及第二调节阀与所述控制器电性连接。

4.  如权利要求1所述的高效回热系统,其特征在于,其还包括给水泵或锅炉风机,所述给水泵汽轮机的转动轴与所述给水泵或锅炉风机连接。

5.  如权利要求4所述的高效回热系统,其特征在于,其还包括发电机,所述发电机与所述给水泵或锅炉风机连接。

6.  如权利要求1所述的高效回热系统,其特征在于,所述给水泵汽轮机设有至少一个抽汽口,给水泵汽轮机的至少一个抽汽口与高压加热器的进汽口连通,当抽汽过热度超过额度值时,所述高压加热器与给水泵汽轮机的连通管路上设置有外置式蒸汽冷却器。

7.  如权利要求6所述的高效回热系统,其特征在于,所述给水泵汽轮机设有多个抽汽口,给水泵汽轮机的其中一个抽汽口与除氧器的进汽口连通。

8.  如权利要求6所述的高效回热系统,其特征在于,所述压力联箱设有多个排汽口,压力联箱的其中一个排汽口与低压加热器或除氧器的进汽口连通。

9.  如权利要求1至8任一项所述的高效回热系统,其特征在于,所述压力联箱设有多个排汽口,压力联箱的其中一个排汽口与凝汽器的进汽口连通。

10.  如权利要求1至8任一项所述的高效回热系统,其特征在于,所述给 水泵汽轮机的至少一个抽汽口和/或排汽口与工业供热设备的进汽口连通。

11.  一种高效回热方法,其特征在于,包括如下步骤:
将主汽轮机高压缸的排汽输送至抽汽背压式的给水泵汽轮机;
将给水泵汽轮机的排汽输送至压力联箱,且将主汽轮机中压缸的抽汽口与所述压力联箱连通,压力联箱的排汽输送至一个或多个回热设备;
当压力联箱的压力低于额定范围时,主汽轮机中压缸抽汽补充至压力联箱;当压力联箱的压力高于额定范围时,压力联箱溢流至所述回热设备。

说明书

说明书高效回热系统及方法
技术领域
本发明涉及电力技术,特别涉及一种高效回热系统及方法。
背景技术
为了提高火力发电机组热循环效率,汽轮机普遍采用回热技术,即从主汽轮机中间级抽出一部分已做了一定量功的蒸汽,供往回热设备加热锅炉给水,传统大容量火力发电机组的给水泵通常为纯凝汽式给水泵汽轮机,纯凝汽式给水泵汽轮机本身不设抽汽,排汽背压低、湿度大,末尾几级叶片效率低,因此纯凝汽式给水泵汽轮机本身效率和机组回热整体效率往往不高。一种新的方案是采用抽汽背压式的给水泵汽轮机,但背压式的给水泵汽轮机的排汽压力大小会影响给水泵汽轮机的排汽湿度,从而影响其运行效率,为稳定给水泵汽轮机排汽压力,有采用在系统中设置连通主汽轮机中压缸排汽管与给水泵汽轮机排汽管的蒸汽流量平衡管的方式,给水泵汽轮机排汽低时,可从主汽轮机中压缸排汽管补汽;给水泵汽轮机排汽高时,可溢流至主汽轮中压缸排汽管,最终去往主汽轮机低压缸,由于给水泵汽轮机的排汽定压为主汽轮机中压缸排汽,排汽压力较低,从主汽轮机高压缸排汽来的蒸汽经给水泵汽轮机做功后,蒸汽的湿度仍然较大,末尾几级叶片效率仍然较低,该方式给水泵汽轮机整体效率不高。另外一种方式是在系统中设置连通主汽轮机抽汽口与给水泵汽轮机排汽管的主汽轮机抽汽管路,当给水泵汽轮机排汽压力小于主汽轮机抽汽压力时,通过主汽轮机补汽;当给水泵汽轮机排汽压力大于主汽轮机抽汽压力时,给水泵汽轮机排汽溢流去低压加热器,由于该系统给水泵汽轮机排汽直接去除氧器,主汽轮机抽汽直接补到除氧器,当补汽量太大时,除氧器超压、除氧器水箱沸腾,存在给水泵汽蚀的风险。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术的缺陷,提供一种高效回热系统及方法,能有效控制背压式的给水泵汽轮机的排汽压力,保证给水泵汽轮机的运行效率,且不存在给除氧器超压与给水泵汽蚀的风险。
其技术方案如下:
一种高效回热系统,包括依次连通的高压缸、中压缸及低压缸,其还包括压力联箱、抽汽背压式的给水泵汽轮机,所述中压缸设有至少一个抽汽口,所述压力联箱设有至少两个进汽口,所述中压缸其中一个抽汽口与所述压力联箱其中一个进汽口连通,所述给水泵汽轮机的排汽口与所述压力联箱另一个进汽口连通,压力联箱的排汽口与回热设备的进汽口连通,给水泵汽轮机的进汽口与高压缸的排汽口或者高压缸的抽汽口或者中压缸另一个抽汽口连通。
其进一步技术方案如下:
所述的高效回热系统还包括用于检测压力联箱压力大小的压力计,所述中压缸的抽汽口与所述压力联箱的进汽口的连通管路上设有第一调节阀,所述压力联箱的排汽口与回热设备的进汽口的连通管路上设有第二调节阀。
所述的高效回热系统还包括控制器,所述压力计、第一调节阀及第二调节阀与所述控制器电性连接。
所述的高效回热系统还包括给水泵或锅炉风机,所述给水泵汽轮机的转动轴与所述给水泵或锅炉风机连接。
所述的高效回热系统还包括发电机,所述发电机与所述给水泵或锅炉风机连接。
所述给水泵汽轮机设有至少一个抽汽口,给水泵汽轮机的至少一个抽汽口与高压加热器的进汽口连通,当抽汽过热度超过额度值时,所述高压加热器与给水泵汽轮机的连通管路上设置有外置式蒸汽冷却器。
所述给水泵汽轮机设有多个抽汽口,给水泵汽轮机的其中一个抽汽口与除氧器的进汽口连通。
所述压力联箱设有多个排汽口,压力联箱的其中一个排汽口与低压加热器或除氧器的进汽口连通。
所述压力联箱设有多个排汽口,压力联箱的其中一个排汽口与凝汽器的进 汽口连通。
所述给水泵汽轮机的至少一个抽汽口和/或排汽口与工业供热设备的进汽口连通。
一种高效回热方法,包括如下步骤:
将主汽轮机高压缸的排汽输送至抽汽背压式的给水泵汽轮机;
将给水泵汽轮机的排汽输送至压力联箱,且将主汽轮机中压缸的抽汽口与所述压力联箱连通,压力联箱的排汽输送至一个或多个回热设备;
当压力联箱的压力低于额定范围时,主汽轮机中压缸抽汽补充至压力联箱;当压力联箱的压力高于额定范围时,压力联箱溢流至所述回热设备。
下面对前述技术方案的优点或原理进行说明:
上述高效回热系统,通过设置压力联箱,抽汽背压式的给水泵汽轮机的排汽压力由其正常排汽、中压缸抽汽补汽和溢流系统控制,在压力联箱定压,在机组不同负荷下,都可有效控制排汽背压在合理值,可保证给水泵汽轮机排汽湿度,确保给水泵汽轮机高效运行,排汽背压通过压力联箱控制,不影响其他相关部件或回热设备的运行,比如不会导致除氧器超压、给水泵汽蚀等问题。
上述高效回热方法,给水泵汽轮机进汽采用主汽轮机高压缸排汽,经进一步在给水泵汽轮机做功后,给水泵汽轮机的排汽输送至压力联箱,当压力联箱的压力低于额定范围时,主汽轮机中压缸抽汽补充至压力联箱;当压力联箱的压力高于额定范围时,压力联箱溢流至回热设备,从而使给水泵汽轮机的排汽压力在机组不同负荷下,都可有效控制在合理值范围内,可保证给水泵汽轮机排汽湿度,确保给水泵汽轮机高效运行,给水泵汽轮机排汽定压在压力联箱内实现,排汽压力的高低不影响低压加热器、除氧器、给水泵等的安全运行。
附图说明
图1为本发明实施例所述的高效回热系统的示意图。
附图标记说明:
10、高压缸,20、中压缸,30、低压缸,40、压力联箱,41、压力计,50、给水泵汽轮机,60、低压加热器,70、高压加热器,80、除氧器,90、再热器, 100、给水泵,110、凝汽器。
具体实施方式
如图1所示,一种高效回热系统,包括依次连通的高压缸10、中压缸20及低压缸30,其还包括压力联箱40、抽汽背压式的给水泵汽轮机50,所述中压缸20设有至少一个抽汽口,所述压力联箱40设有至少两个进汽口,所述中压缸20其中一个抽汽口与所述压力联箱40其中一个进汽口连通,所述给水泵汽轮机50的排汽口与所述压力联箱40另一个进汽口连通,压力联箱40的排汽口与回热设备如低压加热器60或除氧器80的进汽口连通,给水泵汽轮机50的进汽口与高压缸10的排汽口连通,根据实际需求,给水泵汽轮机50的进汽口还可以与高压缸10的抽汽口或者中压缸20另一个抽汽口连通。其中,所述高压缸10与中压缸20的连通管路上设有再热器90,高压缸10的一部分排汽被引至再热器90进行加热升温,然后再进入中压缸20。
通过设置压力联箱40,抽汽背压式的给水泵汽轮机50的排汽压力由其正常排汽、中压缸20抽汽补汽和溢流系统控制,在压力联箱40定压,在机组不同负荷下,都可有效控制排汽背压在合理值,可保证给水泵汽轮机50排汽湿度,确保给水泵汽轮机50高效运行,排汽背压通过压力联箱40控制,不影响其他相关部件或回热设备的运行,比如不会导致除氧器80超压、给水泵汽蚀等问题。
如图1所示,所述的高效回热系统还包括压力计41、控制器,所述中压缸20的抽汽口与所述压力联箱40的进汽口的连通管路上设有第一调节阀,所述压力联箱40的排汽口与低压加热器60的进汽口的连通管路上设有第二调节阀,所述压力计41、第一调节阀及第二调节阀与所述控制器电性连接。所述压力计41检测压力联箱40的压力大小,将数据传递给控制器,控制器控制第一调节阀、第二调节阀开闭及调节其开口大小,调节压力联箱40内的压力,当压力联箱40的压力低于额定范围时,中压缸20抽汽补充至压力联箱40;当压力联箱40的压力高于额定范围时,压力联箱40溢流至所述低压加热器60,排汽背压通过压力联箱40压力信号控制,控制信号明确,压力调节及时灵活,提高系统可靠性。压力联箱40的额定压力范围是系统预设的,压力联箱40的压力处于额定压力 范围时,给水泵汽轮机50的排汽背压合理,给水泵汽轮机50排汽湿度小,给水泵汽轮机50高效运行。
所述的高效回热系统还包括给水泵100或锅炉风机,所述给水泵汽轮机50的转动轴与所述给水泵100或锅炉风机连接,给水泵汽轮机50驱动给水泵或锅炉风机运行,所述的高效回热系统还包括发电机,所述发电机与所述给水泵100或锅炉风机通过联轴器连接,将轴系的富余出力用于发电,充分利用系统能量。
如图1所示,所述给水泵汽轮机50设有多个抽汽口,给水泵汽轮机的至少一个抽汽口与高压加热器70的进汽口连通,根据实际需要,可以设置多个高压加热器70与给水泵汽轮机的抽汽口分别连通,本实施例设置了三个高压加热器70,高压缸10排汽经进一步在给水泵汽轮机50做功后,抽部分汽去高压加热器70加热给水,当抽汽过热度超过额度值时,所述高压加热器70与给水泵汽轮机50的连通管路上设置有外置式蒸汽冷却器,用于降低抽汽过热度,由于抽汽的过热度低,用于加热给水时蒸汽的有用功损失少,仅仅利用蒸汽的热量即可加热给水到需要的温度。图1中,给水泵汽轮机的其中一个抽汽口与除氧器80的进汽口连通,除氧器80也可与压力联箱40的其中一个排汽口连通。根据实际需求,所述给水泵汽轮机的至少一个抽汽口和/或排汽口与工业供热设备的进汽口连通,用于工业供热。
所述压力联箱40设有多个排汽口,可设置多个低压加热器60,多个低压加热器60与压力联箱40的多个排汽口分别连通,本实施例设置了两个低压加热器60,压力联箱40的其中一个排汽口与凝汽器110的进汽口连通,排汽事故工况时去凝汽器110,所述低压缸30的排汽口与所述凝汽器110连通。
参照图1,一种高效回热方法,包括如下步骤:
将主汽轮机高压缸10的排汽输送至抽汽背压式的给水泵汽轮机50;
将给水泵汽轮机50的排汽输送至压力联箱40,且将主汽轮机中压缸20的抽汽口与所述压力联箱40连通,压力联箱40的排汽输送至一个或多个回热设备;
当压力联箱40的压力低于额定范围时,主汽轮机中压缸20抽汽补充至压力联箱40;当压力联箱40的压力高于额定范围时,压力联箱40溢流至所述回 热设备。
所述回热设备可以是低压加热器60或除氧器80,给水泵汽轮机50进汽采用主汽轮机高压缸10排汽,经进一步在给水泵汽轮机50做功后,给水泵汽轮机50的排汽输送至压力联箱40,当压力联箱40的压力低于额定范围时,主汽轮机中压缸20抽汽补充至压力联箱40;当压力联箱40的压力高于额定范围时,压力联箱40溢流至低压加热器60,从而使给水泵汽轮机50的排汽压力在机组不同负荷下,都可有效控制在合理值范围内,可保证给水泵汽轮机50排汽湿度,确保给水泵汽轮机50高效运行,给水泵汽轮机50排汽定压在压力联箱40内实现,排汽压力的高低不影响低压加热器60、除氧器80、给水泵等的安全运行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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