純凝機組實施電熱聯產的供熱系統改造方法
2023-11-03 00:07:52 1
專利名稱：純凝機組實施電熱聯產的供熱系統改造方法
技術領域：
本發明涉及發電技術領域，具體是一種將發電機組改造為電熱聯產設備的改造方法。
背景技術：
目前，在煤炭價格不斷上漲，上網電價國家未作調整的情況下，電廠企業經濟效益顯著下降，企業為了擺脫困境，在國家節能減排、熱電聯產國策的指引下，通過對機組改造， 實施了熱電聯產，有計劃的關停了煤耗大、效率低、環保差的小鍋爐、小熱電，而對於一些中型發電機組，如30(MW的純凝機組，與小發電機組相比，機組效率比較高，並配有效率較高的煙汽除塵脫硫裝置，機爐煤耗、發電汽耗均比較低，但與600麗、1000麗等大型機組相比仍有一定差距。因此針對300MW等中型發電機組進行熱電聯產的改造，能夠有效減少冷凝熱損，提高電廠總體的經濟效率，並且節能環保，是目前情況下電廠企業擺脫困境、謀求生存發展的必由之路。
發明內容
本發明的技術目的是提供一種將純凝發電機組改造為熱電聯產設備的供熱系統的改造方法。本發明的技術方案是
一種純凝機組實施電熱聯產的供熱系統改造方法，其特徵在於，包括中排抽汽和高排抽汽兩種實施方式，所述實施方式包括以下步驟
1)、中排抽汽在汽輪機中壓缸至低壓缸的連通管道上打孔與供熱抽汽管道連接，設置供熱抽汽管網連接至供熱用戶；
2)、高排抽汽以汽輪機高壓缸排汽作為供熱熱源，從再熱器入口之前的冷段再熱蒸汽管道上打孔連接供熱抽汽管道，或者從再熱器出口之後的熱段再熱蒸汽管道上打孔連接供熱抽汽管道，然後設置供熱抽汽管網連接至供熱用戶；
所述供熱抽汽管道上設有抽汽壓力調節閥、安全閥和止回閥等安全控制項。所述連通管、熱段再熱蒸汽管道或熱段再熱蒸汽管道和供熱抽汽管道上設有壓力平衡波紋管補償器。對於用汽壓力不高、輸送距離較近的用戶，可採用中排抽汽直接供熱，但中排抽汽壓力隨著機組發電負荷、總進汽量降低而降低，只適用於就近的低壓蒸汽用戶，這種供汽方式只犧牲在低壓缸的發電效益。而高排抽汽作為直接供熱則適用於用汽壓力較高，在考慮了輸送降壓後，能滿足直接供熱的用戶。進一步的技術方案還包括
所述純凝機組為300麗的發電機組，根據300麗機組的供熱經驗，中排抽汽量約為 150-200t/h,抽汽壓力隨發電負荷變化約為0. 6-0. 8MPa(a),抽汽溫度在315°C _330°C左右；高排抽汽的冷段抽汽量一般控制在45-50 t/h，抽汽壓力一般在3. 4-3. 8 MPa(a)，熱段
3抽汽量最高一般控制在100 _120t/h，抽汽壓力比冷段壓力低約10%，且熱段與冷段不能同時抽汽。測量供汽用戶的輸送距離、需求的用汽壓力和汽輪機組的蒸汽參數後，選擇採用中排抽汽供熱或者高排抽汽供熱。採用中排抽汽供熱時，如果蒸汽壓力達不到供汽的壓力需求，可將供熱抽汽管道與壓力匹配器連接，以冷段或熱段的高壓蒸汽作為壓力匹配器的驅動蒸汽，提高連通管道抽出的低壓蒸汽的壓力；採用高排抽汽供熱時，如蒸汽的壓力或溫度過高，可通過減溫減壓器降低高壓蒸汽的壓力或溫度。機組在高排、中排抽汽供熱後，高排與中排的排汽壓力降低，高壓缸葉片應力將會增加，汽輪機機頭推力有所增大，但增加的應力和推力通過推算都可控制在機組允許值的範圍內，所以機組在抽汽供熱後，運行也是安全可靠的。本發明合理的利用了發電過程中的蒸汽能源，環保節能，改造後的設備運行穩定可靠，並且大大提高了電廠企業的經濟效益和環保節能的社會效益。
圖1是本發明的流程結構示意圖。
具體實施例方式為了闡明本發明的技術方案及技術目的，下面結合附圖及具體實施方式
對本發明做進一步的介紹。一種純凝機組實施電熱聯產的供熱系統改造方法，包括中排抽汽和高排抽汽兩種實施方式，所述實施方式包括以下步驟
1)、中排抽汽在汽輪機中壓缸至低壓缸的連通管道上打孔與供熱抽汽管道連接，設置供熱抽汽管網連接至供熱用戶。2)、高排抽汽以汽輪機高壓缸排汽作為供熱熱源，從再熱器入口之前的冷段再熱蒸汽管道上打孔連接供熱抽汽管道，或者從再熱器出口之後的熱段再熱蒸汽管道上打孔連接供熱抽汽管道，然後設置供熱抽汽管網連接至供熱用戶。所述供熱抽汽管道上設有抽汽壓力調節閥、安全閥和止回閥等安全控制項。連通管、再熱冷段管道或再熱熱段管道和供熱抽汽管道上均設有壓力平衡波紋管補償器。對於距離較遠或者用汽壓力較高的用戶，一般情況下可採用高排的冷段抽汽，蒸汽抽汽量控制在45t/h，若高排冷段抽汽量超過45t/h，適宜採用熱段抽汽供熱，熱段再熱蒸汽最大抽汽量可達100 -120 t/h，當蒸汽汽溫過高時，需要通過減溫減壓器將溫度減溫到280°C -300°C左右的適宜溫度後供熱，熱段蒸汽經減溫後又能產生約20%的二次蒸汽量。 減溫減壓器的汽源也可以是冷段再熱蒸汽，但冷段抽汽量小，這部分蒸汽又未經鍋爐再熱器再熱，煙汽餘熱未被充分回收。減溫減壓器技術成熟、安全可靠，但把本來具有膨脹功能的高壓蒸汽，通過節流使之無謂消失，相較於壓力匹配器而言，能源利用相對不合理。因此在實施中，儘量避免選用高壓蒸汽通過減溫減壓供熱，儘量避免減少供熱後的發電效益，但對於電廠企業已有的減溫減壓器，可作為壓力匹配器的備用設備，以減少企業的改造成本支出。壓力匹配器採用的是能量相互轉換的原理，把驅動蒸汽壓力能通過噴嘴產生高速汽流，轉換為動能，產生抽吸力，再把低壓蒸汽吸入、混合和擴散，把動能再轉化為蒸汽壓力，因此可以用於將中排抽汽抽出的低壓汽體增壓後提供給距離較遠或用汽壓力較高的用戶。具體實施方案一，如下
電廠現擁有300MW中間再熱純凝式汽輪發電機組四臺，通過改造使電廠向距離較近的小區用戶供熱，採用中排抽汽的方式，而根據小區的距離、對用汽參數的要求以及採用中排抽汽從連通管道出來的蒸汽參數，選擇使用壓力匹配器提升蒸汽壓力。如圖所示，所述純凝式汽輪發電機組設有高壓缸、中壓缸和低壓缸，鍋爐排汽口通過蒸汽室與高壓缸進汽口連接，高壓缸排汽出口與鍋爐連接，進行再熱，再熱後的高溫蒸汽通過管道連接至中壓缸，中壓缸排汽口與所述低壓缸連接，低壓缸排汽管道連接有凝汽器。 所述高壓缸的排汽口與鍋爐再熱進口之間為冷段，鍋爐再熱器出口到中壓缸進汽口之間為熱段。根據供熱量需求，將兩臺300MW的純凝式汽輪發電機組改造為電熱聯產的抽凝式供熱機組，採用中排抽汽的方式，在機組汽輪機中壓缸至低壓缸的連通管道上打孔與供熱抽汽管道連接，設置供熱抽汽管網，在供熱抽汽管道上設置壓力調節閥、安全閥、止回閥，並且所述連通管和供熱抽汽管道上設有壓力平衡波紋管補償器。兩臺壓力匹配器與相應的機組連接，為了使兩臺壓力匹配器熱源能夠相互切換，所述供熱抽汽管道上還設置有蒸汽聯箱，兩臺壓力匹配器出口通過輸汽管道與蒸汽聯箱連接，根據供熱負荷，兩臺壓力匹配器可一備一用，也可同時運行。所述壓力匹配器的驅動蒸汽採用熱段的高壓蒸汽，從熱段接出輸汽管道連接壓力匹配器的進汽口，如熱段溫度過高，可採用減溫器降低其溫度，然後與從中壓缸和低壓缸之間抽出的低壓蒸汽在壓力匹配器中進行混合匹配，經過流量參數的調節和控制輸出目標壓力、溫度的蒸汽，然後輸出蒸汽與供熱聯箱連接，通過管網最終輸入到用戶處，供熱聯箱的輸出管道上設有流量計。壓力匹配器進口的驅動蒸汽流量、低壓蒸汽流量等參數可全部集中到主控室相應機組DCS系統監控。以上已以較佳實施例公開了本發明，然其並非用以限制本發明，凡採用等同替換或者等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種純凝機組實施電熱聯產的供熱系統改造方法，其特徵在於，包括中排抽汽和高排抽汽兩種實施方式，所述實施方式包括以下步驟1)、中排抽汽在汽輪機中壓缸至低壓缸的連通管道上打孔與供熱抽汽管道連接，設置供熱抽汽管網連接至供熱用戶；2)、高排抽汽以汽輪機高壓缸排汽作為供熱熱源，從再熱器入口之前的冷段再熱蒸汽管道上打孔連接供熱抽汽管道，或者從再熱器出口之後的熱段再熱蒸汽管道上打孔連接供熱抽汽管道，然後設置供熱抽汽管網連接至供熱用戶；所述供熱抽汽管道上設有抽汽壓力調節閥、安全閥和止回閥。
2.根據權利要求1所述的一種純凝機組實施電熱聯產的供熱系統改造方法，其特徵在於所述連通管道、冷段再熱蒸汽管道或熱段再熱蒸汽管道和供熱抽汽管道上設有壓力平衡波紋管補償器。
3.根據權利要求1或2所述的一種純凝機組實施電熱聯產的供熱系統改造方法，其特徵在於所述純凝機組為300MW的發電機組。
4.根據權利要求3所述的一種純凝機組實施電熱聯產的供熱系統改造方法，其特徵在於，還包括以下步驟1)、計算供汽用戶的輸送距離、需求的用汽壓力和汽輪機組的蒸汽參數，選擇採用中排抽汽供熱或者高排抽汽供熱；2)、採用中排抽汽供熱時，所述供熱抽汽管道與壓力匹配器連接，以冷段或熱段的高壓蒸汽作為壓力匹配器的驅動蒸汽，提高連通管道抽出的低壓蒸汽的壓力；採用高排抽汽供熱時，在供熱抽汽管道上通過設置減溫減壓器降低高壓蒸汽的壓力或溫度。
全文摘要
本發明公開了一種純凝機組實施電熱聯產的供熱系統改造方法，其特徵在於，包括中排抽汽和高排抽汽兩種實施方式，所述實施方式包括以下步驟1)、中排抽汽在汽輪機中壓缸至低壓缸的連通管道上打孔與供熱抽汽管道連接，設置供熱抽汽管網連接至供熱用戶；2)、高排抽汽以汽輪機高壓缸排汽作為供熱熱源，從再熱器入口之前的冷段管道上打孔連接供熱抽汽管道，或者從再熱器出口之後的熱段管道上打孔連接供熱抽汽管道，然後設置供熱抽汽管網連接至供熱用戶；所述供熱抽汽管道上設有抽汽壓力調節閥、安全閥和止回閥。本發明提供了一種將發電機組改造為熱電聯產設備的改造方法，利用汽輪機組的蒸汽向用戶供熱，具有環保節能、經濟效益好的優點。
文檔編號F01K17/02GK102505971SQ20111036942
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者丁巧芬, 朱志華, 王國興, 葛建中 申請人:南京蘇夏工程設計有限公司