新型直接空冷機組高效供暖系統的製作方法

2023-09-22 22:46:05

專利名稱：新型直接空冷機組高效供暖系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及直接空冷機組供暖系統，屬於熱電聯產領域。
背景技術：
東北、華北、西北地區冬季寒冷漫長，最低氣溫達-4(T-50°C，為了解決居民冬季取暖問題，大中城市均建有集中採暖的熱電廠。常規的城市採暖熱水系統由鍋爐I、汽輪機高壓缸2、中壓缸3、低壓缸4、發電機5、空冷器6、抽汽閥8、抽汽管道10、熱網加熱器11、疏水泵12、除氧器13、熱網換熱器14、一級熱網循環水泵15、二級熱網循環水泵17、熱用戶16及相互間的連接管道等組成。一級熱網回水經熱網首站的熱網加熱器加熱後，送至各換熱站，經熱網換熱器將熱量傳給二級熱網循環水，最終將熱能送至各用戶。一般一級熱網供水溫 度約130°C，回水溫度約為70°C，二級熱網供水溫度約為80°C，回水溫度約為60°C。熱電廠的汽輪機為熱電兩用機組，非供暖期間汽輪機按純凝方式運行。供暖期間，採暖蒸汽從汽輪機低壓缸抽出，送至熱網加熱器，加熱熱網循環水，由於供暖蒸汽流量大，為方便流量調節，並考慮汽輪機的結構因素，通常採暖蒸汽從聯接汽輪機中壓缸和低壓缸的中低壓聯通管道上抽出，並在抽氣口後布置抽汽閥。該供暖抽汽方案的缺點一是低壓缸仍需確保一定的蒸汽通流量，以冷卻葉片，因此，排入凝汽器的蒸汽的熱量損失仍然存在；二是因低壓缸入口流量大幅減少，進口壓力明顯降低，蒸汽做功能力下降，同時因動葉入口流速嚴重偏離設計值，使低壓缸的內效率大幅降低，排入凝汽器的蒸汽焓值明顯增大，單位流量的冷凝損失增加；三是因低壓缸的分流，汽輪機的供熱能力受到限制。由於華北、西北是我國水資源極其缺乏的地區，為了節約用水，近年建設的採暖熱電機組均採用直接空冷技術，即利用空氣直接冷卻汽輪機排出的乏汽。由於夏季氣溫較高，因此夏季機組的排汽壓力較高，達36kPa，對應凝結水溫度為73. 4°C,目前，國內直接空冷機組的設計排汽壓力最高可達39 40 kPa，對應凝結水溫度為75. 3^75. 9°C。
發明內容本實用新型的目的在於利用汽輪機排入空冷器的乏汽的熱量進行供暖，避免供暖期間汽輪機排汽的熱量損失，可大幅提高能源利用效率，並提高機組的供熱能力。本實用新型的目的通過以下方案實現包括鍋爐、汽輪機高壓缸、中壓缸、低壓缸、發電機、空冷器、凝汽器、熱網循環泵及相互間的連接管道，其特徵在於設置有與汽輪機低壓缸排汽管道連接的凝汽器，熱網回水管道與凝汽器水室的進口連接，凝汽器水室的出口通過熱網管道與各熱用戶相連。本實用新型增設有熱網加熱器，其熱網循環水的進口端通過管道與凝汽器水室的出水口連接，出口端通過熱網管道與各熱用戶相連。本實用新型在連接低壓缸和空冷器的排汽管道上串接有閥門，排汽管道經另一閥門連接凝汽器，凝汽器的熱井和抽空氣管道分別通過第一管道、第一閥門和第二管道、第二閥門與空冷器的熱井和抽空氣管道連接。凝汽器、熱網循環水泵串接後與熱用戶構成循環熱網。本實用新型適用於各種型號的直接空冷機組的供暖系統。在冬季採暖期間，汽輪機採用高背壓運行方式，利用熱網循環水的回水冷卻汽輪機排出的乏汽，考慮凝汽器的傳熱端差，冷卻水出水溫度可達約70°C，基本滿足採暖熱水的要求，可直接送至各熱用戶；也可利用熱網加熱器進一步加熱至80°C以上，然後經熱水管網送至各熱用戶。供暖期間由於充分利用了汽輪機排汽的熱量，相當於背壓機組的運行方式，節能效果十分明顯。非採暖期汽輪機排汽仍使用空冷器冷卻，按純凝方式運行。

圖I為傳統的直接空冷機組常規供暖系統示意圖；圖2為本實用新型實施例I結構示意圖；圖3為本實用新型實施例2結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。實施例I :本實施例由鍋爐I、汽輪機高壓缸2、中壓缸3、低壓缸4、發電機5、空冷器6、熱網循環泵22、凝汽器21、熱網循環水泵22及相互間的連接管道構成，中壓缸3、低壓缸4通過聯通管道7連接，連接低壓缸4和空冷器6的排汽管道9上串接有排汽閥門18，並經第三管道19、第三閥門20連接凝汽器21，凝汽器21的熱井和抽空氣管道分別通過第一管道23、第一閥門24和第二管道26、第二閥門25與空冷器6的熱井和抽空氣管道連接；凝汽器21、熱網循環水泵22、熱用戶16及連接管道構成循環熱網。本實施例適用於對傳統直接空冷機組常規供暖系統進行改造，即在傳統直接空冷機組常規供暖系統中增加凝汽器21，在連接低壓缸4和空冷器6的排汽管道9中增加排汽閥門18，並增加連接凝汽器21的第三管道19和第三閥門20，凝汽器21的熱井和抽空氣管道分別通過第一管道23、第一閥門24和第二管道26、第二閥門25與空冷器6的熱井和抽空氣管道連接；拆除一級熱網循環水泵15、熱網換熱器14、二級熱網循環水泵17及相關管道，同時拆除安裝在聯通管道7上的抽汽閥8、熱網加熱器11及其抽汽管道10、疏水泵12和疏水管道。增設新的熱網循環水泵22及與凝汽器21、熱用戶16連接的熱網循環水管道。實施例2本實施例在實施例I的基礎上，聯通管道7經抽汽閥8連接低壓缸4，凝汽器21、熱網循環水泵22及熱用戶16構成的循環熱網上串接熱網加熱器11，熱網加熱器11經抽氣管道10連接中低壓聯通管道7，熱網加熱器11的疏水接口經疏水泵12連接除氧器13。本實施例亦適用於對傳統直接空冷機組常規供暖系統進行改造。原理與實施例相同。保留安裝在聯通管道7上的抽汽閥8、熱網加熱器11及其抽汽管道10、疏水泵12和疏水管道，其它結構與實施例I相同。實驗例上海汽輪機廠生產的350MW超臨界抽汽凝汽式直接空冷汽輪發電機組實施本實用新型實施例2後，每臺機組減少汽輪機排汽的熱量損失相當於標煤22. 59噸/小時，供熱量增加42. 66%，按採暖期5個月、熱價36. 9元/GJ計算，新增供熱效益8084. 32萬元，節標煤81325. 14噸。本實用新型對於傳統技術改造前後機組的性能比較表
權利要求1.一種新型直接空冷機組高效供暖系統，包括鍋爐、汽輪機高壓缸、中壓缸、低壓缸、發電機、空冷器、熱網循環泵及相互間的連接管道，其特徵在於設置有與汽輪機低壓缸排汽管道連接的凝汽器，熱網回水管道與凝汽器水室的進口連接，凝汽器水室的出口通過熱網管道與各熱用戶相連。
2.根據權利要求I所述的新型直接空冷機組高效供暖系統，其特徵在於增設熱網加熱器，其熱網循環水的進口端通過管道與凝汽器水室的出水口連接，出口端通過熱網管道與各熱用戶相連。
3.根據權利要求I或2所述的新型直接空冷機組高效供暖系統，其特徵在於連接低壓缸和空冷器的排汽管道上串接有閥門，排汽管道經另一閥門連接凝汽器，凝汽器的熱井和抽空氣管道分別通過第一管道、第一閥門和第二管道、第二閥門與空冷器的熱井和抽空氣管道連接。
專利摘要本實用新型公開了一種新型直接空冷機組高效供暖系統，包括鍋爐、汽輪機高壓缸、中壓缸、低壓缸、發電機、空冷器、熱網循環泵及連接管道，設置有與汽輪機低壓缸排汽管道連接的凝汽器，熱網回水管道與凝汽器水室的進口連接，凝汽器水室的出口通過熱網管道與各熱用戶相連。也可增設熱網加熱器，其熱網循環水的進口端通過管道與凝汽器水室的出水口連接，出口端通過熱網管道與各熱用戶相連。本實用新型將汽輪機排汽送至凝汽器中，利用熱網循環水的回水進行冷卻。熱網回水經汽輪機排汽加熱後，直接送至各熱用戶，或再經熱網加熱器加熱，然後再送至各熱用戶。適用於各種型號的直接空冷機組的供暖系統。節能效果十分明顯，機組供熱能力大幅提高。
文檔編號F24D9/02GK202692214SQ201220399768
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月14日 優先權日2012年8月14日
發明者黎維華 申請人:江西省電力設計院