專利名稱：擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱電聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域中的集中供暖技術(shù)，尤其涉及一種擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
改革開放以來，國家提出了“能源開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位”的指導(dǎo)方針，在條件允許的情況下，用高效率的大型鍋爐代替低效率的小型鍋爐，用集中供暖取代分散供暖。與小型工業(yè)鍋爐或采暖爐相比，熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐將原來廢棄的熱量全部或部分用來供給熱用戶，從而減少或避免熱量在冷源中的損失，鍋爐效率在759Γ90%之間，其熱效率大大高于前者。此外，大型火電廠的熱效率只有389Γ43%，而熱電廠的熱效率大于45%。因此，熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供熱質(zhì)量、增加電力供應(yīng)等綜合效益。北方采暖季節(jié)，機(jī)組以滿足用戶的最大供熱量要求為主；非采暖季節(jié)用電負(fù)荷增加，此時(shí)機(jī)組以發(fā)電為主。如圖1所示，國內(nèi)在對大型凝氣式機(jī)組進(jìn)行供熱改造時(shí)，往往是在低壓省煤器100后再獨(dú)立設(shè)置一個(gè)煙氣熱網(wǎng)加熱器200，以滿足供熱需要，圖中C-C箭頭為煙氣流向。在圖1的系統(tǒng)中，用戶需要根據(jù)采暖季和非采暖季的不同工況，分別控制低壓省煤器100和煙氣熱網(wǎng)加熱器200的運(yùn)行，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高且不易靈活控制，在非采暖季時(shí)煙氣熱網(wǎng)加熱器還會處于干燒狀態(tài)，不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，解決機(jī)組為實(shí)現(xiàn)供熱而單獨(dú)設(shè)置煙氣熱網(wǎng)加熱器帶來的結(jié)構(gòu)和控制 復(fù)雜、投資成本高；
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，解決非采暖季煙氣熱網(wǎng)加熱器干燒的問題，以靈活滿足采暖季的熱電聯(lián)產(chǎn)需求和非采暖季的供電需求。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括汽輪機(jī)、凝汽器、凝結(jié)水泵、補(bǔ)水泵、疏水泵、擴(kuò)大低壓省煤器、三通閥、再循環(huán)泵、低壓汽包、關(guān)斷閥和換熱器及其殼程和控制系統(tǒng)，其特征在于:
所述換熱器由相互連通的換熱器高溫段和換熱器低溫段組成；
在采暖季供熱工況時(shí)，
關(guān)斷閥處于打開狀態(tài)，從汽輪機(jī)抽取全部或部分中壓蒸汽，與余熱鍋爐來的低壓過熱蒸汽混合后通過關(guān)斷閥進(jìn)入換熱器高溫段，同時(shí)從擴(kuò)大低壓省煤器出口引一部分熱水，所述熱水通過再循環(huán)泵和三通閥旁路控制，進(jìn)入換熱器低溫段，與換熱器高溫段來的蒸汽一起加熱換熱器低溫段管程內(nèi)的供熱給水；
在非采暖季純凝工況時(shí)，
關(guān)斷閥處于關(guān)閉狀態(tài)，汽輪機(jī)的乏汽經(jīng)過凝汽器冷凝成凝結(jié)水，所述凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵進(jìn)入擴(kuò)大低壓省煤器，凝結(jié)水經(jīng)擴(kuò)大低壓省煤器加熱后進(jìn)入低壓汽包。本發(fā)明的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步完善:
作為優(yōu)選，供熱給水先進(jìn)入換熱器低溫段預(yù)熱，然后進(jìn)入換熱器高溫段換熱，再離開換熱器。作為優(yōu)選，在采暖季供熱工況時(shí)，汽輪機(jī)的低壓蒸汽進(jìn)入換熱器高溫段參與供熱。作為優(yōu)選，在采暖季供熱工況時(shí)，換熱器內(nèi)的蒸汽和熱水，經(jīng)換熱后離開換熱器殼程，通過疏水泵，再次進(jìn)入擴(kuò)大低壓省煤器。作為優(yōu)選，在非采暖季純凝工況時(shí)，通過再循環(huán)泵和三通閥旁路控制，將一部分?jǐn)U大低壓省煤器的出口熱水與汽輪機(jī)的凝結(jié)水在擴(kuò)大低壓省煤器進(jìn)口前混合，從而提高擴(kuò)大低壓省煤器的進(jìn)水溫度。作為優(yōu)選，引入換熱器高溫段殼程的混合蒸汽溫度為290°C -310°c。作為優(yōu)選，擴(kuò)大低壓省煤器出口熱水溫度為125_135°C。作為優(yōu)選，換熱器內(nèi)的蒸汽和熱水，經(jīng)換熱后離開換熱器殼程的溫度為75_85°C。作為優(yōu)選，進(jìn)入換熱器低溫段管程的供熱給水溫度為65_75°C，換熱器高溫段管程出口的供熱給水溫度為125-135°C。本發(fā)明的有益效果是:
本系統(tǒng)以非采暖季純凝工況為基礎(chǔ)，兼顧采暖季供熱工況，將低壓省煤器與煙氣熱網(wǎng)加熱器(供熱用省煤器 )合并成一個(gè)受熱面(擴(kuò)大低壓省煤器)，通過外置換熱器和相應(yīng)的控制系統(tǒng)，用戶可根據(jù)供熱負(fù)荷和用電負(fù)荷情況靈活調(diào)節(jié)，滿足不同的供熱負(fù)荷和用電需求。(I)將低壓省煤器與煙氣熱網(wǎng)加熱器合并成擴(kuò)大低壓省煤器，由于不需要再單獨(dú)設(shè)置煙氣熱網(wǎng)加熱器，需布置的管路和閥門較少，系統(tǒng)投資少，運(yùn)行維護(hù)也較簡單。(2)用戶可針對采暖季和非采暖季的工況特點(diǎn)靈活調(diào)節(jié)，滿足不同的供熱負(fù)荷和用電需求。在采暖季，用戶可以根據(jù)供熱負(fù)荷需要，通過從汽輪機(jī)抽取蒸汽與余熱鍋爐來的低壓過熱蒸汽混合后引入換熱器高溫段，并將擴(kuò)大低壓省煤器的一部分出口熱水引入換熱器低溫段，與進(jìn)入換熱器的供熱給水換熱而增加供熱量；在非采暖季，擴(kuò)大低壓省煤器則全部用來加熱凝結(jié)水，提高了非采暖季的鍋爐出力，降低鍋爐排煙溫度，同時(shí)通過擴(kuò)大低壓省煤器再循環(huán)泵和旁路控制(三通閥)，提高低壓省煤器的進(jìn)水溫度，有效防止受熱面尾部低溫腐蝕。(3)在非采暖季，擴(kuò)大低壓省煤器不會處于干燒狀態(tài)。(4)本發(fā)明的換熱器分高溫段和低溫段，有利于充分利用換熱器內(nèi)蒸汽和熱水的熱量，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率。


附圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種結(jié)構(gòu)示意 附圖2是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:
1、汽輪機(jī)，2、凝汽器，3、凝結(jié)水泵，4、補(bǔ)水泵，5、疏水泵6、擴(kuò)大低壓省煤器，7、三通閥，8、再循環(huán)泵，9、低壓汽包，10、關(guān)斷閥，11、換熱器，111、換熱器高溫段，112、換熱器低溫段，100、低壓省煤器，200、煙氣熱網(wǎng)加熱器，N、來自余熱鍋爐低壓過熱蒸汽，M、去供熱管網(wǎng)，D、供熱給水，C、煙氣。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例:
如圖2所示的一種擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，主要包括汽輪機(jī)1、凝汽器2、凝結(jié)水泵3、補(bǔ)水泵4、疏水泵5、擴(kuò)大低壓省煤器6、三通閥7、再循環(huán)泵8、低壓汽包9、關(guān)斷閥10、換熱器11。其中，換熱器11包括換熱器高溫段111和換熱器低溫段112，且換熱器高溫段111和換熱器低溫段112互相連通。在采暖季，為了滿足用戶的最大供熱量要求，一方面，抽取全部或部分汽輪機(jī)I的中壓蒸汽與余熱鍋爐來的低壓過熱蒸汽N混合，混合后經(jīng)關(guān)斷閥10進(jìn)入換熱器11高溫區(qū)殼程，加熱換熱器高溫段111管程內(nèi)的供熱給水，引入換熱器11殼程的混合蒸汽溫度約為3000C ;另一方面，為 了更好地利用換熱器11內(nèi)的蒸汽熱量，從擴(kuò)大低壓省煤器6出口引一部分熱水，出口熱水溫度控制在約為130°C (進(jìn)入換熱器低溫段112管程的供熱給水溫度約為70°C)，通過再循環(huán)泵8和旁路控制(三通閥7)，進(jìn)入換熱器11低溫區(qū)殼程，與高溫區(qū)殼程來的蒸汽一起加熱換熱器低溫段112管程內(nèi)的供熱給水；換熱器高溫段111管程出口的供熱給水溫度控制在約為130°C;引入換熱器11內(nèi)的蒸汽流量和熱水流量可根據(jù)用戶的供熱負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。換熱器11內(nèi)的蒸汽和熱水經(jīng)換熱后離開換熱器11殼程，其溫度控制在約80°C，通過疏水泵5，再次進(jìn)入擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)。在非采暖季，用戶的用電負(fù)荷增加，機(jī)組通常采用純凝工況。此時(shí)，關(guān)斷閥10處于關(guān)閉狀態(tài)，汽輪機(jī)I的乏汽經(jīng)過凝汽器2冷凝成凝結(jié)水，經(jīng)凝結(jié)水泵3進(jìn)入擴(kuò)大低壓省煤器6，經(jīng)擴(kuò)大低壓省煤器6加熱后的進(jìn)入低壓汽包9。由于凝結(jié)水的溫度較低，約為32°C，為避免尾部受熱面發(fā)生低溫腐蝕，通過再循環(huán)泵8和旁路控制(三通閥7)，將一部分?jǐn)U大低壓省煤器6的出口熱水與凝結(jié)水在擴(kuò)大低壓省煤器6進(jìn)口前混合，從而提高擴(kuò)大低壓省煤器6的進(jìn)水溫度。
權(quán)利要求
1.一種擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)包括汽輪機(jī)(I)、凝汽器(2)、凝結(jié)水泵(3)、補(bǔ)水泵(4)、疏水泵(5)、擴(kuò)大低壓省煤器(6)、三通閥(7)、再循環(huán)泵(8)、低壓汽包(9)、關(guān)斷閥(10)、換熱器(11)及其控制系統(tǒng)，其特征在于 所述換熱器(11)由相互連通的換熱器高溫段(111)和換熱器低溫段(112 )組成； 在采暖季供熱工況時(shí)， 關(guān)斷閥(10)處于打開狀態(tài)，從汽輪機(jī)(I)抽取全部或部分中壓蒸汽，與余熱鍋爐來的低壓過熱蒸汽(N)混合后通過關(guān)斷閥(10 )進(jìn)入換熱器高溫段(111)殼程；同時(shí)從擴(kuò)大低壓省煤器(6 )出口弓丨一部分熱水，所述熱水通過再循環(huán)泵(8 )和三通閥(7 )旁路控制，進(jìn)入換熱器低溫段(112)，與換熱器高溫段(111)來的蒸汽一起加熱換熱器低溫段(112 )管程內(nèi)的供熱給水； 在非采暖季純凝工況時(shí)， 關(guān)斷閥(10)處于關(guān)閉狀態(tài)，汽輪機(jī)(I)的乏汽經(jīng)過凝汽器(2)冷凝成凝結(jié)水，所述凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵(3)進(jìn)入擴(kuò)大低壓省煤器(6)，凝結(jié)水經(jīng)擴(kuò)大低壓省煤器(6)加熱后進(jìn)入低壓汽包(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，其特征在于供熱給水先進(jìn)入換熱器低溫段(112 )預(yù)熱，然后進(jìn)入換熱器高溫段(111)換熱，再離開換熱器(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，其特征在于在采暖季供熱工況時(shí)，汽輪機(jī)(I)的中壓蒸汽進(jìn)入換熱器高溫段(111)參與供熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，其特征在于在采暖季供熱工況時(shí)，換熱器(11)殼程內(nèi)的蒸汽和熱水，經(jīng)換熱后離開換熱器(11)，通過疏水泵(5)，再次進(jìn)入擴(kuò)大低壓省煤器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，其特征在于在非采暖季純凝工況時(shí)，通過再循環(huán)泵(8 )和三通閥(7 )旁路控制，將一部分?jǐn)U大低壓省煤器(6 )的出口熱水與汽輪機(jī)(I)的凝結(jié)水在擴(kuò)大低壓省煤器(6 )進(jìn)口前混合，從而提高擴(kuò)大低壓省煤器(6 )的進(jìn)水溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，其特征在于引入換熱器高溫段(111)殼程的混合蒸汽溫度為290°C -310°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，其特征在于擴(kuò)大低壓省煤器(6)出口熱水溫度為125-135°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，其特征在于在非采暖季純凝工況時(shí)，換熱器(11)殼程內(nèi)的蒸汽和熱水，經(jīng)換熱后離開換熱器(11)的溫度為75-85 °C。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)入換熱器低溫段(112)管程的供熱給水溫度為65-75°C，換熱器高溫段(111)管程出口的供熱給水溫度為125-135°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擴(kuò)大低壓省煤器系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)、凝汽器、凝結(jié)水泵、補(bǔ)水泵、疏水泵、擴(kuò)大低壓省煤器、再循環(huán)泵、低壓汽包、關(guān)斷閥和換熱器，換熱器包括換熱器高溫段和換熱器低溫段且互相連通。擴(kuò)大低壓省煤器以非采暖季純凝工況為基礎(chǔ)，兼顧采暖季供熱工況，將低壓省煤器與煙氣熱網(wǎng)加熱器(供熱用省煤器)合并成一個(gè)受熱面(擴(kuò)大低壓省煤器)，用戶可根據(jù)供熱負(fù)荷和用電負(fù)荷情況靈活調(diào)節(jié)。與分別設(shè)置低壓省煤器和煙氣熱網(wǎng)加熱器相比，本發(fā)明由于不需要單獨(dú)設(shè)置煙氣熱網(wǎng)加熱器，需布置的管路和閥門較少，結(jié)構(gòu)更簡單，系統(tǒng)可靠性更高，也不存在非采暖季干燒的問題。
文檔編號F22D11/06GK103256644SQ20131012471
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者侯曉東, 王勇, 周勇, 羅譽(yù)婭 申請人:杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司