[發明專利]空冷汽輪機高背壓供熱發電聯產方法

有效

• 申請號: 201510045839.1
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104763484A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 徐正;周衛;鄒紅;李智;張書梅;余斯北
• 申請（專利權）人: 河北省電力勘測設計研究院
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K9/00;F24D3/00;F22D11/06
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發明涉及一種熱電聯產方法，用于熱電廠的新建、擴建、改造。

背景技術

熱電聯產是指發電廠既生產電能，又對用戶供熱的生產方式，即同時生產電、熱能的工藝過程，較之分別生產電、熱能的方式節約燃料。熱電聯產工程中，汽輪機利用鍋爐蒸汽做功，從而驅動發電機發電；同時從汽輪機的氣缸中抽汽，將熱網循環水經熱網加熱器加熱后，補給到城市熱網。常用汽輪機按照熱力性能分主要有凝汽式、供熱式、背壓式、抽汽式和飽和蒸汽汽輪機等類型。凝汽式汽輪機排出的蒸汽流入凝汽器，排汽壓力低于大氣壓力，因此具有良好的熱力性能，是最為常用的一種汽輪機；供熱式汽輪機既提供動力驅動發電機或其他機械，又提供生產或生活用熱，具有較高的熱能利用率；背壓式汽輪機的排汽壓力大于大氣壓力的汽輪機；抽汽式汽輪機是能從中間級抽出蒸汽供熱的汽輪機。汽輪機排汽進入凝汽器，被循環水冷卻凝結為水，由凝結水泵抽出，經凝結水處理系統處理后，補充到鍋爐用水。凝結水處理系統一般包括凝結水精處理裝置、換熱器、低壓加熱器、除氧器、鍋爐補水泵組、高壓加熱器等。

現有的熱電聯產工程一般采用抽凝機組進行城市供熱和發電，抽凝機組主要包括凝汽式汽輪機，凝汽設備主要由凝汽器、循環水泵、凝結水泵和抽氣器組成。在非采暖季節，汽輪發電機純凝發電運行；在采暖季節，部分抽汽供熱、部分蒸汽在汽輪機內做功后在凝汽器內凝結，乏汽放出熱量，由循環水系統帶走。采用抽凝機組的工藝存在以下不足：第一，從中壓缸抽走的蒸汽品質較高，仍具有做功能力，但用于抽汽供熱，能量利用率較低，機組發電出力下降，350MW機組在供熱時僅能發電266MW；第二，由于汽輪機低壓缸最小通流量的要求，必須有148t/h的乏汽在凝汽器中凝結，這些乏汽的熱量從冷卻塔中散失，造成冷端損失，相當減少了約25%供熱面積。

空冷汽輪機的排汽由空氣直接或間接冷卻；空冷汽輪機具有較寬泛的背壓變化范圍。背壓汽輪機是排汽壓力大于大氣壓力的汽輪機。背壓式汽輪機發電機組發出的電功率由熱負荷決定，因而不能同時滿足熱、電負荷的需要。

凝汽器是將汽輪機排汽冷凝成水的一種換熱器，又稱復水器。凝汽器主要用于汽輪機動力裝置中，分為水冷凝汽器和空冷凝汽器兩種。凝汽器除將汽輪機的排汽冷凝成水供鍋爐重新使用外，還能在汽輪機排汽處建立真空和維持真空。

凝汽器熱井,俗稱“熱井”。安裝在汽輪機表面式凝汽器底部的一種直立圓筒狀部件。用以匯集由大量乏汽連續冷凝而生成的主凝結水。因外形似水井，故名熱井。

乏汽的形成：具有熱勢能的過熱蒸汽經管道引入汽輪機后，便將熱勢能轉變成動能，高速流動的蒸汽推動汽輪機轉子轉動，形成機械能，經過一系列做功釋放出熱勢能的蒸汽，從汽輪機下部的排氣口排出，排出的氣體稱為“乏汽”。

背壓，通常用于描述系統排出的流體在出口處或二次側的壓力（大于當地大氣壓)的壓力。與汽輪機相關的背壓，通常指汽輪機出口排汽壓力,大家俗稱背壓。雙背壓汽輪機是指有兩個不同的排汽壓力的汽輪機。

疏水是蒸汽在管道內因為壓力、溫度下降而產生的凝結水。疏水應及時排放，否則不僅吸收管內蒸汽熱量、影響蒸汽流動，嚴重的將會產生水擊現象，造成嚴重后果。?疏水回收經過處理可以繼續使用，參數較高的疏水可以先回收熱能，再處理作為脫鹽水使用。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供空冷汽輪機高背壓供熱發電聯產方法，其能大幅度提高發電量和供熱面積，冷端損失為零，降低發電煤耗，節能高效，經濟適用。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

空冷汽輪機高背壓供熱發電聯產方法，包括凝結水處理系統、與鍋爐及發電機相連的汽輪機，所述汽輪機組包括至少一臺背壓范圍在6~60kpa的空冷汽輪機，在供暖季空冷汽輪機的背壓范圍是36~50kPa，在非供暖季空冷汽輪機的背壓范圍是6~10kPa；空冷汽輪機的低壓缸與凝汽器相連，凝汽器還分別與城市熱網、凝結水精處理裝置相連。

本發明技術方案的進一步改進在于：空冷汽輪機的高中壓缸通過管道與熱網加熱器相連，熱網加熱器與城市熱網通過設置有閥門的管道相連。

本發明技術方案的進一步改進在于：空冷汽輪機組、抽凝機組之間并聯。

本發明技術方案的進一步改進在于：空冷汽輪機組熱井、抽凝機組熱井與同一個混合水箱相連，混合水箱與凝結水精處理裝置相連。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述凝汽器采用雙背壓凝汽器。

本發明技術方案的進一步改進在于：凝結水精處理裝置是盛裝有耐高溫離子交換樹脂的離子交換設備。