[發明專利]基于噴射熱泵的抽凝機組改背壓機組系統及其運行方法

在審

• 申請號: 201810360753.1
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108468575A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 韓臨武;張同翔;馬俊杰;查從念;錢懷洲
• 申請（專利權）人: 中國聯合工程有限公司
• 主分類號: F01K11/00
• 分類號: F01K11/00;F01K13/00;F01K13/02
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 梁斌

本發明提供一種基于噴射熱泵的抽凝機組改背壓機組系統及其運行方法，結構設計合理、節能、高效。本發明包括高壓缸、低壓缸、鍋爐、除氧器、給水泵、高壓加熱器、鍋爐給水管道、主蒸汽進汽管道、噴射熱泵、補水加熱器、冷卻裝置、控制系統、一號閥門、二號閥門、三號閥門、高壓供熱蒸汽管道、低壓供熱蒸汽管道、高壓驅動蒸汽管道、補水加熱器進水管道和補水加熱器出水管道；高壓力蒸汽參數需求的熱用戶，通過噴射熱泵以高壓驅動蒸汽引射低壓供熱蒸汽，通過高壓供熱蒸汽管道供應高壓供熱蒸汽；當熱用戶需要的高壓供熱蒸汽對溫度要求不高時，在高壓驅動蒸汽管路中增設補水加熱器，通過鍋爐給水冷卻驅動噴射熱泵的高壓驅動蒸汽。

技術領域

本發明涉及一種基于噴射熱泵的抽凝機組改背壓機組系統及其運行方法。

背景技術

近年來，電力工業是節能降耗和污染減排的重點領域。中小型抽凝機組，發電煤耗高，與國家目前提倡的節能減排要求不相適應，生產成本較高，發電虧損，影響企業效益。在供熱負荷條件許可的條件下，對抽凝機組實施背壓改造，把抽凝式汽輪機的凝汽部分蒸汽通過冷水塔排放到大氣中的熱量消除，避免冷源損失，可以充分實現能源的階梯利用，以達到降低發電煤耗，減少污染排放的目的，在取得良好經濟效益的同時，有效兼顧周邊環境效益。

抽凝機組改造背壓機組主要是針對汽輪機進行改造，機組的發電機、開關間隔、電氣保護等原有設備仍可使用。目前，改造方案主要有兩種情況：（1）用新機更換舊機，其中涉及到汽輪機組基礎的改造問題；（2）主要針對汽輪機本體部分的改造。前者由于重新購置新機，投資費用較高。在舊機安裝使用時間短的情況下，選擇對舊機本體部分進行改造，將現有抽凝機的低壓通流面積改小，拆除低壓缸的部分隔板和葉片，將單純抽凝機改為抽背機，這樣既符合國家節能政策要求，又能兼顧企業投資成本。

在抽凝機組改背壓機組中，存在以下兩種情況：（1）供熱電站大部分熱用戶需要的汽源壓力較低，而個別熱用戶需要的汽源壓力較高，此時如果將抽凝機組改造為較高排汽壓力的背壓機組，如取較高的排汽壓力以滿足所有熱用戶需求，較低壓力蒸汽通過減溫減壓器8節流得到，則經濟性大打折扣；同時排汽壓力過高，導致全廠發電量降低很多，無法滿足自備電站用電需求。（2）所有熱用戶需要的汽源壓力較低，但由于中小型抽凝汽輪機結構中，高壓缸采用鑄鋼材質，而低壓缸采用鑄鐵材質，如果要求改造后的汽輪機排汽壓力較低，由于鑄鐵后汽缸開孔困難，無法采用通常加阻熱隔板在板前另開排汽管的方案，只能采取將汽輪機的排汽壓力降得更低，才能使排汽溫度降得更低，達到后汽缸材質安全溫度要求，此時則無法滿足熱用戶用汽要求；如果是在高壓缸處開孔，則排汽壓力較高，需進一步通過減溫加壓器得到用戶要求的蒸汽參數。

如圖1所示，以上兩種情況，傳統方法均是利用原高壓缸(圖中實線框部分)，得到高壓供熱蒸汽，以滿足最高壓力用戶需求，較低壓力蒸汽需求的熱用戶通過減溫減壓器8節流得到低壓供熱蒸汽。由于減溫減壓器8的原理是節流效應，存在很大的節流損失，導致改造后全廠經濟性大打折扣；同時，原低壓缸未利用(圖中虛線框部分)，導致全廠發電量降低很多，無法滿足自備電站用電需求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理、節能、高效的基于噴射熱泵的抽凝機組改背壓機組系統及其運行方法。