高背壓雙轉子電熱機組供熱系統的製作方法

2023-06-01 04:20:21 2

本發明涉及一種高背壓雙轉子電熱機組供熱系統。

背景技術：

我國目前是世界上最大的溫室氣體排放國之一，「節能減排」是「十二五」期間我國社會經濟發展的一個重要核心。提高能源利用率、加強餘熱回收利用是節約能源、降低碳排放、保護環境的根本措施。火力發電廠的冷端損失是電廠熱力系統的最大損失。以電廠為例，在冬季額定供熱工況下，汽輪機排汽損失可佔燃料總發熱量的39％以上。汽輪機排汽損失對於火力發電廠來說是廢熱排放，但對於低品位的建築採暖而言，則構成巨大的能源浪費。如果汽輪機泛起餘熱能夠充分回收用於供熱，將大幅提高電廠的供熱能力和能源利用效率，帶來巨大的節能效益、環保效益與社會效益。

為了進一步提高供熱能力和供熱的安全可靠性，同時提高電廠的經濟效益，需要把機組改為高背壓雙轉子供熱機組，改造後能夠解決未來幾年供熱能力不足的問題。

有鑑於上述的缺陷，本設計人積極加以研究創新，以期創設一種高背壓雙轉子電熱機組供熱系統，使其更具有產業上的利用價值。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種針對300mw熱電聯產機組進行改造，使得在冬季供熱期間，汽輪機組高背壓運行，將凝汽器作為供熱系統的基本熱網加熱器，利用機組低壓缸排汽的汽化潛熱對熱網循環水進行一次加熱，凝汽器出口熱網循環水出口溫度達到此工況下低壓缸排汽壓力所對應的飽和蒸汽溫度與凝汽器端差的差值；汽輪機組熱網加熱器作為尖峰加熱器對熱網循環水進行二次加熱，將熱網循環水溫度提高到供熱系統設計的供熱溫度值，再向二次網供熱。

本發明高背壓雙轉子電熱機組供熱系統，包括汽輪機組、所述汽輪機組的低壓缸的蒸汽輸出裝置連接凝汽器，還包括熱網加熱器、熱網循環水系統以及冷水塔，其中，所述汽輪機組的高、中壓缸的蒸汽輸出機構連接熱網加熱器，熱網循環水系統的熱網回水管道與凝汽器水側的進水口相連，凝汽器水側的出水口通過熱網循環水管連通熱網加熱器，熱網加熱器的出水口與熱網循環水系統的熱網供水管道相連，冷水塔的冷卻給水管道以及冷卻回水管道分別與凝汽器水側的進水口和出水口相連，所述的熱網循環水管、熱網回水管道、冷卻給水管道、冷卻回水管道上分別設有開關閥門，所述熱網循環水管上設有熱網循環水泵；

在冬季供熱期間，汽輪機組高背壓運行，將凝汽器作為供熱系統的基本熱網加熱器，利用機組低壓缸排汽的汽化潛熱對熱網循環水進行一次加熱，凝汽器出口熱網循環水出口溫度達到此工況下低壓缸排汽壓力所對應的飽和蒸汽溫度與凝汽器端差的差值；汽輪機組熱網加熱器作為尖峰加熱器對乏汽一次加熱後的熱網循環水進行二次加熱，將熱網循環水溫度提高到供熱系統設計的供熱溫度值。

進一步地，所述汽輪機組的低壓缸轉子包括非供熱期間使用的純凝轉子和供熱期間使用的高背壓轉子，其中，純凝轉子級數為2×6級，高背壓轉子級數為2×4級，整鍛無中心孔，高背壓轉子比純凝轉子減少兩級葉輪；純凝轉子和高背壓轉子兩端的半聯軸器，在對中心、兩半聯軸器螺栓孔的精度一致。

進一步地，純凝轉子和高背壓轉子的更換結構：採用液壓膨脹連軸器螺栓，依靠連軸器銷孔的定位和鏜孔精度保證。

進一步地，連接所述低壓缸轉子與電機轉子的聯軸器之間設有設有盤車大齒輪；

所述低壓缸轉子的聯軸器的端面上設有第一限位凹槽或第一限位凸臺，所述盤車大齒輪面對所述低壓缸轉子的聯軸器的端面上設有與所述的第一限位凹槽或第一限位凸臺相適配的第二限位凸臺或第二限位凹槽；

所述電機聯軸器的端面上設有第三限位凹槽或第三限位凸臺，所述盤車大齒輪面對所述電機聯軸器的端面上設有與所述的第三限位凹槽或第三限位凸臺相適配的第四限位凸臺或第四限位凹槽。

進一步地，將原來的低壓雙層內缸更換為單層內缸結構，對抽汽管道割除並重新焊接，後兩級隔板改造成現場可裝配的結構形式，供熱工況時，低壓內缸前四級供熱用隔板安裝在現場可裝配的低壓持環中，將低壓持環更換為對應高背壓轉子的低壓持環，將低壓末兩級隔板拆下，換為帶有隔板槽保護功能的導流板，轉子同時換成高背壓供熱轉子；非供熱工況時，拆除導流板，安裝低壓末兩級隔板及帶有前四級純凝用隔板的低壓持環，低壓內缸配合純凝轉子運行。

進一步地，還包括汽輪機回熱加熱系統以及凝結水精處理系統，其中，汽輪機回熱加熱系統包括4臺低壓加熱器、3臺高壓加熱器以及2臺軸封加熱器，凝汽器的出水口與串聯的兩臺低壓加熱器相連通，經過串聯的兩臺低壓加熱器後凝結水輸入至凝結水精處理系統，從凝結水精處理系統輸出的凝結水通過管道輸入至並聯設置的兩臺軸封加熱器中，由軸封加熱器中輸出的凝結水依次通過串聯的另外兩臺低壓加熱器以及串聯的三臺高壓加熱器，然後凝結水輸出至鍋爐。

進一步地，在低壓加熱器和高壓加熱器之間還設有除氧器。

進一步地，在凝汽器汽側殼體和後端管板之間加裝管束膨脹節，後水室裝有滑動支撐支座。

進一步地，在凝汽器循環水入口處設有二次濾網，熱網循環水管上設有熱網循環水取樣接口。

進一步地，所述凝汽器的換熱面積為19000m2，凝汽器換熱管選用tp317l焊接不鏽鋼直管。

藉由上述方案，本發明至少具有以下優點：

利用高背壓機組的乏汽和提高全廠的熱經濟性，在熱網回水和高背壓機組凝汽器循環水間增設聯絡管，將全廠的主要熱網循環水先引入高背壓機組凝汽器進行一次加熱，經乏汽一次加熱後再送至熱網加熱器進行二次加熱。同時對熱網供回水母管進行增容，以滿足熱量輸出的要求。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。

附圖說明

圖1是本發明高背壓雙轉子電熱機組供熱系統的供熱方式的結構示意圖；

圖2是本發明高背壓雙轉子電熱機組供熱系統的雙轉子互換的其中一種結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。

參見圖1，本發明一較佳實施例所述的一種高背壓雙轉子電熱機組供熱系統，包括汽輪機組、所述汽輪機組的低壓缸的蒸汽輸出裝置連接凝汽器，還包括熱網加熱器、熱網循環水系統以及冷水塔，其中，所述汽輪機組的高、中壓缸的蒸汽輸出機構連接熱網加熱器，熱網循環水系統的熱網回水管道與凝汽器水側的進水口相連，凝汽器水側的出水口通過熱網循環水管連通熱網加熱器，熱網加熱器的出水口與熱網循環水系統的熱網供水管道相連，冷水塔的冷卻給水管道以及冷卻回水管道分別與凝汽器水側的進水口和出水口相連，所述的熱網循環水管、熱網回水管道、冷卻給水管道、冷卻回水管道上分別設有開關閥門，所述熱網循環水管上設有熱網循環水泵；

在冬季供熱期間，汽輪機組高背壓運行，將凝汽器作為供熱系統的基本熱網加熱器，利用機組低壓缸排汽的汽化潛熱對熱網循環水進行一次加熱，凝汽器出口熱網循環水出口溫度達到此工況下低壓缸排汽壓力所對應的飽和蒸汽溫度與凝汽器端差的差值；汽輪機組熱網加熱器作為尖峰加熱器對乏汽一次加熱後的熱網循環水進行二次加熱，將熱網循環水溫度提高到供熱系統設計的供熱溫度值。

本實施例，充分利用高背壓機組的乏汽和提高全廠的熱經濟性，在熱網回水和高背壓機組凝汽器循環水間增設聯絡管，將全廠的主要熱網循環水先引入高背壓機組凝汽器進行一次加熱，經乏汽一次加熱後再送至熱網加熱器進行二次加熱。同時對熱網供回水母管進行增容，以滿足熱量輸出的要求。

實施例2

本實施例高背壓雙轉子電熱機組供熱系統，在實施例1的基礎上，所述汽輪機組的低壓缸轉子包括非供熱期間使用的純凝轉子和供熱期間使用的高背壓轉子，其中，純凝轉子級數為2×6級，高背壓轉子級數為2×4級，整鍛無中心孔，高背壓轉子比純凝轉子減少兩級葉輪；純凝轉子和高背壓轉子兩端的半聯軸器，在對中心、兩半聯軸器螺栓孔的精度一致。

進一步地，純凝轉子和高背壓轉子的更換結構：採用液壓膨脹連軸器螺栓，依靠連軸器銷孔的定位和鏜孔精度保證。

所謂低壓缸高背壓雙轉子互換，即：供熱期間使用動靜葉片級數相對減少的低壓轉子，凝汽器高背壓運行；非供備熱期使用原設計配的轉子，凝汽器低背壓運行。在冬季採暖期間利用新設計的轉子機組高背壓運行，發揮其改造後的供熱能力，夏季純凝工況運行換回原來的轉子，保證企業全年綜合盈利能力的大幅提升。

如圖2所示，上述各實施例中，連接所述低壓缸轉子與電機轉子的聯軸器之間設有設有盤車大齒輪5；

所述低壓缸轉子的聯軸器23的端面上設有第一限位凸臺24，所述盤車大齒輪面對所述低壓缸轉子的聯軸器23的端面上設有與所述的第一限位凸臺相適配的第二限位凹槽51；

所述電機聯軸器31的端面上設有第三限位凹槽，所述盤車大齒輪面對所述電機聯軸器的端面上設有與所述的第三限位凹槽相適配的第四限位凸臺52。

本實施例還可以為如下結構的拓展(未有視圖)：其一結構，所述低壓缸轉子的聯軸器的端面上設有第一限位凹槽，所述盤車大齒輪面對所述低壓缸轉子的聯軸器23的端面上設有與所述的第一限位凹槽相適配的第二限位凸臺。

所述電機聯軸器的端面上設有第三限位凸臺，所述盤車大齒輪面對所述電機聯軸器的端面上設有與所述的第三限位凸臺相適配的第四限位凹槽。

或其二結構，所述低壓缸轉子的聯軸器的端面上設有第一限位凹槽，所述盤車大齒輪面對所述低壓缸轉子的聯軸器的端面上設有與所述的第一限位凹槽相適配的第二限位凸臺。

所述電機聯軸器的端面上設有第三限位凹槽，所述盤車大齒輪面對所述電機聯軸器的端面上設有與所述的第三限位凹槽相適配的第四限位凸臺。

或其三結構，所述低壓缸轉子的聯軸器的端面上設有第一限位凸臺，所述盤車大齒輪面對所述低壓缸轉子的聯軸器的端面上設有與所述的第一限位凸臺相適配的第二限位凹槽。

所述電機聯軸器的端面上設有第三限位凸臺，所述盤車大齒輪面對所述電機聯軸器的端面上設有與所述的第三限位凸臺相適配的第四限位凹槽。

上述各實施例中，所述的汽輪機為對上海汽輪機廠有限公司生產c300-16.7/0.43/537/537型汽輪機的進行改變結構得到的汽輪機，其中，將原來的低壓雙層內缸更換為單層內缸結構，對抽汽管道割除並重新焊接，後兩級隔板改造成現場可裝配的結構形式，供熱工況時，低壓內缸前四級供熱用隔板安裝在現場可裝配的低壓持環中，將低壓持環更換為對應高背壓轉子的低壓持環，將低壓末兩級隔板拆下，換為帶有隔板槽保護功能的導流板，轉子同時換成高背壓供熱轉子；非供熱工況時，拆除導流板，安裝低壓末兩級隔板及帶有前四級純凝用隔板的低壓持環，低壓內缸配合純凝轉子運行。

上述各實施例中，還包括汽輪機回熱加熱系統以及凝結水精處理系統，其中，汽輪機回熱加熱系統包括4臺低壓加熱器、3臺高壓加熱器以及2臺軸封加熱器，凝汽器的出水口與串聯的兩臺低壓加熱器相連通，經過串聯的兩臺低壓加熱器後凝結水輸入至凝結水精處理系統，從凝結水精處理系統輸出的凝結水通過管道輸入至並聯設置的兩臺軸封加熱器中，由軸封加熱器中輸出的凝結水依次通過串聯的另外兩臺低壓加熱器以及串聯的三臺高壓加熱器，然後凝結水輸出至鍋爐。

上述各實施例中，在低壓加熱器和高壓加熱器之間還設有除氧器。

上述各實施例中，在凝汽器汽側殼體和後端管板之間加裝管束膨脹節，後水室裝有滑動支撐支座。

上述各實施例中，在凝汽器循環水入口處設有二次濾網，熱網循環水管上設有熱網循環水取樣接口。

上述各實施例中，所述凝汽器的換熱面積為19000m2，凝汽器換熱管選用tp317l焊接不鏽鋼直管。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，並不用於限制本發明，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護範圍。