[實用新型]拖動和采暖供熱多用途抽汽式背壓小汽輪機及其采暖供熱系統

有效

• 申請號: 201220383814.4
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN202756035U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 徐則林;殷培光;徐磊
• 申請（專利權）人: 北京中能藍天節能技術開發有限公司
• 主分類號: F01K17/00
• 分類號: F01K17/00;F24D3/00
• 代理公司: 北京金碩果知識產權代理事務所 11259
• 代理人: 張玫

技術領域

本發明涉及一種拖動和采暖供熱多用途的小汽輪機及其采暖供熱系統。

背景技術

目前熱電聯產供熱機組的供熱參數：居民采暖一般為、壓力0.3~0.5MPa、溫度235~340℃，純凝機組改供熱的供熱參數：一般為、壓力0.7~1.1MPa、溫度340~360℃，水暖系統（用熱水供居民采暖的系統）供出的熱水溫度：在較溫暖的地區、一般為80℃左右，在嚴寒地區、一般為110℃左右，不管是供熱機組、還是純凝改為供熱的機組，加熱的熱源溫度比供出的熱水溫度高120~200℃以上，這樣大的傳熱溫差、會造成蒸汽有用能的很大損失，所以傳統的供熱工藝存在著很大的能源浪費現象，一般平均1㎏蒸汽有270kJ可轉換為動力能（機械能或電能）的有用能而以熱能的形式傳給了熱網系統。所以既最大限度的使蒸汽的有用能轉換為動力能、降低熱源溫度，而又保證供出的熱水參數，是熱電聯產方式不斷追求和改進的技術目標。

發明內容

為了進一步節能，本發明提出一種拖動和采暖供熱多用途抽汽式背壓小汽輪機及其采暖供熱系統，它能夠使蒸汽的有用能最大限度的轉換為動力能，而又保證供出的熱水參數。同時實現動力設備的拖動和居民采暖兩個目標。

本發明的技術方案是，一種拖動和采暖供熱多用途抽汽式背壓小汽輪機，包括一個小汽輪機，由它驅動動力設備（風機、水泵等）；小汽輪機上設有一個蒸汽入口、一個排汽出口和一個抽汽出口，所述蒸汽入口的蒸汽來自主汽輪機的中壓缸排汽，所述小汽輪機把蒸汽的有用熱能轉換為動力機械能，所述排汽出口連接低溫熱源加熱器，用來實現降低熱源溫度又加熱熱水的目的，所述抽汽出口連接高溫熱源加熱器，用來實現提高熱水溫度目的。

一種采用上述抽汽式背壓小汽輪機的采暖供熱系統，所述低溫熱源加熱器和高溫熱源加熱器實現串聯連接，熱網循環水先進入低溫熱源加熱器，再進入高溫熱源加熱器。

本發明設計思想既可用于對現有小汽輪機的改造，又可用于新設計的小汽輪機。

本發明的創新點及有益效果是：拖動和采暖供熱多用途抽汽式背壓小汽輪機上具有抽汽和排汽兩個對外供熱汽源的結構，采暖供熱系統中循環水先進入低溫熱源（低壓汽源）加熱器加熱，再進入高溫熱源（高壓汽源）加熱器加熱，實現了低位能和高位能的串聯加熱，使加熱蒸汽的有用能損耗大幅下降，這樣使整個熱電廠主汽輪機的冷源損失進一步減少，使熱能梯級利用更加科學合理，增加了蒸汽熱能轉換有用功（機械能或電能）的比例，既保證了原有的供熱質量，又實現了大幅節能的目標。

附圖說明

圖1是拖動和采暖供熱多用途抽汽式背壓小汽輪機及其采暖供熱系統的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1，本發明的拖動和采暖供熱多用途抽汽式背壓小汽輪機及其采暖供熱系統，包括一個小汽輪機8，由它驅動動力設備7（風機或水泵）；小汽輪機8上設有一個蒸汽入口1和兩個蒸汽出口即排汽出口2、抽汽出口3，蒸汽入口1的蒸汽來自主汽輪機（大汽輪機）的中壓缸排汽，排汽出口2連接低溫熱源（低壓汽源）加熱器5，抽汽出口3連接高溫熱源（高壓汽源）加熱器6。其采暖供熱系統，包括上述拖動和采暖供熱多用途抽汽式背壓小汽輪機，低溫熱源（低壓汽源）加熱器5和高溫熱源（高壓汽源）加熱器6通過管線串行連接，經過熱網循環泵4的熱網循環水先進入低溫熱源（低壓汽源）加熱器5，再進入高溫熱源（高壓汽源）加熱器6，然后供熱輸出。

上述方案中，排汽出口2的背壓排汽壓力值為18～40kPa，抽汽出口3的中間抽汽壓力值為37～100kPa。

本發明的主要功能為：既滿足發電廠風機、水泵拖動（驅動）所需動力，又能實現冬季采暖所需的加熱熱源，并且大幅節能。其工作原理是：抽汽式背壓小汽輪機的驅動汽源來自發電廠主汽輪機的中壓缸排汽，進入小汽輪機完成透平做功，小汽輪輸出的軸端功率通過變速齒輪箱達到拖動對象所需的轉速，完成對動力設備(風機、水泵等)的拖動任務。抽汽式背壓小汽輪機上設有兩個對外加熱汽源出口，低壓汽源為小汽輪機的背壓排汽，作為采暖加熱的低溫熱源，高壓汽源為小汽輪機的中間抽汽，作為采暖加熱的高溫熱源，采暖系統的循環水先進入低壓汽源加熱器加熱，再進入高壓汽源加熱器加熱。如果溫度達到用戶需求直接供出熱水采暖，如果溫度沒有達到需求，到更高壓力的汽源加熱，直至達到用戶需求后供出熱水采暖，完成了抽汽式背壓小汽輪機的供熱任務。

節能舉例如下：一臺600MW的汽輪發電機組，采用拖動采暖供熱多用途抽汽式背壓小汽輪機來拖動引風機、一次風機和熱網循環泵，這些小汽輪機的入口蒸汽平均參數為：（按平均電負荷70%測算）壓力p=0.725MPa，溫度t=366℃，焓值3197kJ/kg，所需蒸汽量68.59噸，通過小機透平做功后蒸汽的平均焓值下降到2769.52?kJ/kg，平均供汽壓力下降到0.0735?MPa，多轉換的動力功率8144.68kW，每小時減少的冷源損失29.32GJ/h，和主機中壓缸排汽供熱相比，供同樣多的熱量，發電煤耗下降5.82g/kW.h，供熱期節約標煤1.164萬噸，產生的經濟效益和社會效益巨大。