一種利用超臨界機組實現高壓缸抽汽供熱熱電聯產系統的製作方法
2023-06-03 12:10:31
本實用新型涉及一種機組熱電聯產技術，尤其是涉及一種利用超臨界機組實現高壓缸抽汽供熱熱電聯產系統，實現替代高溫高壓鍋爐減溫減壓供熱方式，是一種為有特定高壓蒸汽參數需求的工業用戶提供所需蒸汽以及對外供電的熱電聯產系統。
背景技術：
氧化鋁、氧化鋅、氧化錳等有色金屬冶煉過程中，由於生產工藝的需要，需要大量的4.0MPa以上，250℃以上的高壓蒸汽，工廠通常採用設置高溫高壓鍋爐，通過減溫減壓的方式提供冶煉生產所需的蒸汽。鋁、鋅、猛等有色金屬的電解生產還需要大量的電能，工廠通常採用從電網購電的方式滿足生產用電所需，或者建設自備電站來滿足用電需求。
目前我國大量的有色金屬冶煉企業設置了大量的高溫高壓鍋爐，鍋爐蒸發量通常在220t/h以下，鍋爐產生的高溫高壓蒸汽進入背壓式汽輪機或者減溫減壓器後，得到生產所需的高溫高壓蒸汽。由於鍋爐容量較小，環保排放措施往往配置不到位，機組排放很難達標，在當前日趨嚴格的環保政策下，工廠面臨越來越大的壓力。另一方面，由於機組容量小，汽輪機效率低，生產能耗高，工廠生產舉步維艱。2015年12月11日，國家環境保護部、發展改革委、能源局三部委聯合發布了《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》文件，文件要求，到2020年，現役燃煤發電機組改造後平均供電煤耗低於310克/千瓦時。這就意味著，超臨界以下參數的機組基本難以達到上述文件要求，新建機組原則上必須採用超臨界及以上參數才能達到文件要求，利用超臨界機組熱電聯產，是實現上述供電標煤耗目標的有效途徑之一。
技術實現要素：
本實用新型為解決現有技術存在的問題,提出了一種超臨界機組實現高壓缸抽汽供熱系統。既可滿足工業生產所需的高壓蒸汽，又可為工業生產提供所需電量，實現熱電聯產。該系統能夠為有色冶金等既需要高壓蒸汽，又需要大量電能的企業提供一整套解決方案，不僅適用新建機組，也可用於類似機組的改造，降低企業生產用汽以及用電成本，最終實現節能減排、保護環境。
本實用新型要解決的技術問題採用以下技術方案來實現：
一種利用超臨界機組實現高壓缸抽汽供熱熱電聯產系統，包括超臨界鍋爐(1)、超臨界汽輪機高壓缸(2)、超臨界汽輪機中壓缸(5)、超臨界汽輪機低壓缸(6)和凝汽器(7)，其特徵在於，所述超臨界鍋爐(1)內置超臨界鍋爐再熱器(3)，並對應連接超臨界汽輪機高壓缸(2)和備用減溫減壓器(11)；所述超臨界汽輪機高壓缸(2)對應連接1號高壓加熱器(8)、2號高壓加熱器(9)、供熱減溫減壓器(12)和超臨界鍋爐再熱器(3)；所述超臨界汽輪機中壓缸(5)對應連接中壓聯合調節閥(4)和3號高壓加熱器(10)；所述超臨界汽輪機低壓缸(6)對應連接凝汽器(7)；所述超臨界鍋爐再熱器(3)對應連接中壓聯合調節閥(4)和超臨界汽輪機中壓缸(5)。
更進一步地，所述超臨界汽輪機高壓缸引出高壓供熱蒸汽管道，通過供熱減溫減壓器(12)去往高壓蒸汽用戶。
更進一步地，所述超臨界汽輪機高壓缸(2)通過低溫再熱蒸汽管道對應連接超臨界鍋爐再熱器(3)。
更進一步地，所述超臨界鍋爐再熱器(3)通過高溫再熱蒸汽管道對應連接中壓聯合調節閥(4)和超臨界汽輪機中壓缸(5)。
更進一步地，所述中壓聯合調節閥(4)有兩個。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果：
1、採用大容量超臨界鍋爐替代小容量小參數鍋爐，實現鍋爐超低排放，減輕環保排放壓力。
2、採用了大容量超臨界汽輪機，汽輪機效率高，生產能耗低。
3、通過對外供熱和汽輪機機組發電實現熱電聯產，降低企業生產用氣和用電成本，達到節能減排的目的。
4、不僅適用於新建機組，也可用於類似機組的改造，設備更新成本低。
附圖說明
圖1為一種利用超臨界機組實現高壓缸抽汽供熱熱電聯產系統示意圖；
其中：1為超臨界鍋爐，2為超臨界汽輪機高壓缸，3為超臨界鍋爐再熱器，4為中壓聯合調節閥，5為超臨界汽輪機中壓缸，6為超臨界汽輪機低壓缸，7為凝汽器,8為1號高壓加熱器，9為2號高壓加熱器，10為3號高壓加熱器，11為備用減溫減壓器，12為供熱減溫減壓器。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換，即，除非特別敘述，每個特徵之一系列等效或類似特徵中的一個實施例而已。
一種利用超臨界機組實現高壓缸抽汽供熱熱電聯產系統，包括超臨界鍋爐(1)、超臨界汽輪機高壓缸(2)、超臨界汽輪機中壓缸(5)、超臨界汽輪機低壓缸(6)和凝汽器(7)，其特徵在於，所述超臨界鍋爐(1)內置超臨界鍋爐再熱器(3)，並對應連接超臨界汽輪機高壓缸(2)和備用減溫減壓器(11)；所述超臨界汽輪機高壓缸(2)對應連接1號高壓加熱器(8)、2號高壓加熱器(9)、供熱減溫減壓器(12)和超臨界鍋爐再熱器(3)；所述超臨界汽輪機中壓缸(5)對應連接中壓聯合調節閥(4)和3號高壓加熱器(10)；所述超臨界汽輪機低壓缸(6)對應連接凝汽器(7)；所述超臨界鍋爐再熱器(3)對應連接中壓聯合調節閥(4)和超臨界汽輪機中壓缸(5)。
更進一步地，所述超臨界汽輪機高壓缸(5)引出高壓供熱蒸汽管道，通過供熱減溫減壓器(12)去往高壓蒸汽用戶。
更進一步地，所述超臨界汽輪機高壓缸(2)通過低溫再熱蒸汽管道對應連接超臨界鍋爐再熱器(3)。
更進一步地，所述超臨界鍋爐再熱器(3)通過高溫再熱蒸汽管道對應連接中壓聯合調節閥(4)超臨界汽輪機中壓缸(5)。
更進一步地，所述中壓聯合調節閥(4)有兩個。
作為可選方式，上述的一種利用超臨界機組實現高壓缸抽汽供熱熱電聯產系統，當超臨界汽輪機高壓缸抽汽參數不低於用戶需求時，利用超臨界汽輪機高壓缸一段抽氣管道，通過加大抽氣口，提高一段抽汽管道的抽汽能力，實現從超臨界汽輪機高壓缸對外提供用戶所需的高溫高壓蒸汽。當機組負荷較低，超臨界汽輪機高壓缸抽汽參數低於用戶需求時，關閉高壓缸抽汽管路，改用備用減溫減壓器對外供熱，汽輪機進入純凝模式。
下面結合附圖和工程實施實例對本發明作進一步說明。
如圖1所示的一種利用超臨界機組實現高壓缸抽汽供熱熱電聯產系統的結構圖，本實用新型採用大容量超臨界鍋爐替代傳統小容量低參數鍋爐，環保措施配置到位，可以實現鍋爐超低排放，減輕環保排放壓力；採用超臨界鍋爐再熱器替代常規再熱器，保證了抽汽供熱工況下鍋爐再熱氣溫，確保機組的安全運行；採用大容量超臨界機組替代傳統機組，汽輪機效率高，機組發電標煤耗更低。
本實用新型中在超臨界汽輪機中壓缸入口處採用經改造的中壓聯合調節閥參與調節，保證汽輪機一段抽氣口參數高於抽汽參數。本實用新型還採用了改造的鍋爐再熱器，保證在抽汽量較大時，鍋爐出口高溫再熱蒸汽溫度不超標，保證鍋爐安全運行。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。