热电联供汽轮机系统技术方案

技术编号:15043534 阅读:256 留言:0更新日期:2017-04-05 16:44
本实用新型专利技术涉及汽轮机技术领域,尤其涉及一种热电联供汽轮机系统,包括高压缸、中压缸、低压缸和再热器,高压缸的排汽口通过冷再热蒸汽管道与再热器的入口连通,在冷再热蒸汽管道上设有通向热网的冷段抽汽支路,在冷段抽汽支路上从上游至下游依次设有冷段抽汽关断阀、冷段抽汽快关调节阀和冷段减温减压装置;再热器的出口通过热再热蒸汽管道与中压缸的进汽口连通,在中压缸的进汽口上设有再热蒸汽进汽阀组。通过冷段抽汽支路实现高排可调整抽汽,相较现有技术的温差浪费要小得多,减少了高品质能源浪费,使实际抽汽温度与抽汽需求温度相匹配,适用抽汽需求参数范围广,且无需在汽轮机通流内设置旋转隔板或座缸阀来实现抽汽,机组通流内效率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽轮机
,尤其涉及一种热电联供汽轮机系统
技术介绍
汽轮机是电站建设中的关键动力设备之一,是把热能转换成机械能进而转换成电能的能量转换装置。由锅炉产生的高温、高压蒸汽,经过蒸汽透平,将热能与压力势能转换成汽轮机的机械能,带动汽轮机转子输出轴做功,该机械能通过汽轮机转子输出轴传递给发电机,从而将机械能转换成电能。燃气-蒸汽联合循环系指将燃气轮机作为前置透平,用余热锅炉来回收燃气轮机的排气余热,产出若干档新蒸汽注入汽轮机,蒸汽在汽轮机中膨胀做功并输出电能。燃气-蒸汽联合循环把具有较高平均吸热温度的燃气轮机与具有较低平均放热温度的蒸汽轮机结合起来,使燃气轮机的高温尾气进入余热锅炉产生蒸汽,并使蒸汽在汽轮机中继续做功发电,达到扬长避短、相互弥补的目的,使整个联合循环的热能利用水平较简单循环有了明显提高。联合循环发电的净效率可达48%~62%。目前常用的联合循环系统有如E级联合循环电站广泛采用的双压、无再热系统和F级联合循环电站所采用的三压、再热系统。前者发电净效率在50%左右,后者发电净效率在58%以上。此外,还有发电效率在60%以上的H级联合循环系统。热电(冷)联产,是指在汽轮机的通流内部合适的位置处抽出一部分蒸汽用于工业用汽,初衷是实现能源的合理的梯度利用。热电联产的联合循环效率能够到达70%以上。但是,现有的热电联合循环系统存在一些不足。以目前市场的主流F级燃气-蒸汽联合循环热电联供技术为例,热电厂要上两套一拖一型配置的F级燃气联合循环汽轮机组,抽汽蒸汽需求为1.8MPa,265℃,蒸汽量为额定150t/h,最大210t/h,极端最大280t/h。按照传统的旋转隔板抽汽技术,在汽轮机的中压缸通流与抽汽需求压力参数(1.8MPa)匹配的压力级前处设置一旋转隔板或座缸阀来实现调整抽取蒸汽的压力,但该处的通流蒸汽温度为460℃左右,与抽汽需求温度参数(265℃)不匹配,存在温差浪费较大的问题,从而不可避免地存在高品质能源浪费的现象。并且,对于不同的抽汽需求参数,需要调整旋转隔板或座缸阀在汽轮机中压缸通道中的位置,导致汽轮机对抽汽需求参数的适用范围过窄。此外,传统的旋转隔板抽汽技术破坏了原有汽轮机中压缸通流的连续性,存在机组通流内效率偏低的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种实际抽汽温度与抽汽需求温度相匹配、适用抽汽需求参数范围广、机组通流内效率高的热电联供汽轮机系统,以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题,本技术采用如下技术方案:一种热电联供汽轮机系统,包括高压缸、中压缸、低压缸和再热器,高压缸的排汽口通过冷再热蒸汽管道与再热器的入口连通,在冷再热蒸汽管道上设有通向热网的冷段抽汽支路,在冷段抽汽支路上从上游至下游依次设有冷段抽汽关断阀、冷段抽汽快关调节阀和冷段减温减压装置;再热器的出口通过热再热蒸汽管道与中压缸的进汽口连通,在中压缸的进汽口上设有再热蒸汽进汽阀组。优选地,在热再热蒸汽管道与冷段减温减压装置之间连通有热段抽汽支路,在热段抽汽支路上设有热段抽汽快关调节阀。优选地,在热再热蒸汽管道与冷段抽汽支路之间连通有热段抽汽支路,且热段抽汽支路在冷段减温减压装置的下游与冷段抽汽支路连接;在述热段抽汽支路上从上游至下游依次设有热段抽汽快关调节阀和热段减温减压装置。优选地,在热段抽汽支路上设有热段抽汽关断阀,热段抽汽关断阀位于热段抽汽快关调节阀的上游。优选地,再热蒸汽进汽阀组包括再热主汽阀和再热调节阀。优选地,再热调节阀包括第一再热调节阀和第二再热调节阀,第二再热调节阀与第一再热调节阀并联。优选地,高压缸的进汽口与高压主蒸汽管道连通,在高压缸的进汽口上设有高压主蒸汽进汽阀组。优选地,在高压主蒸汽管道与冷再热蒸汽管道之间连通有高压旁路,在高压旁路上设有高压旁路阀。优选地,在冷再热蒸汽管道上设有高排逆止阀和高排关断阀,高排关断阀位于冷段抽汽支路的上游并位于高排逆止阀的下游。优选地,还包括凝汽器,低压缸的进汽口上连接有低压补汽管道,在低压补汽管道上设有与凝汽器连通的低压旁路,在低压旁路上设有低压旁路阀。优选地,在热再热蒸汽管道上设有与凝汽器连通的中压旁路,在中压旁路上设有中压旁路阀。与现有技术相比,本技术具有显著的进步:通过冷段抽汽支路实现高排抽汽,在无供热需求时,冷段抽汽快关调节阀关闭、冷段抽汽关断阀关闭,再热蒸汽进汽阀组全开,汽轮机系统处于单供电工况,与现有的热电联合循环系统在无供热工况下汽轮机内部通流中中压缸内的旋转隔板或座缸阀造成的节流损失依然存在相比,本技术的发电效率明显提高。在有供热需求时,通过冷段抽汽快关调节阀和再热蒸汽进汽阀组的相互配合实现了可调整抽汽,具有较广的适用抽汽需求参数范围;并且,由于高压缸的高排蒸汽(即冷再热蒸汽)的温度要远小于现有技术中汽轮机中压缸实现调整抽汽处蒸汽的温度,因此,本技术相较现有技术的温差浪费要小得多,从而使高品质能源浪费现象得到显著改善。此外,本技术无需在汽轮机通流内设置旋转隔板或座缸阀来实现抽汽,使得汽轮机的通流内效率明显高于传统的方式下配备的抽汽式汽轮机的内效率。附图说明图1是本技术实施例的热电联供汽轮机系统的一种结构示意图。图2是本技术实施例的热电联供汽轮机系统的另一种结构示意图。图中:HP、高压缸IP、中压缸LP、低压缸2、再热器3、热网4、凝汽器5、冷段减温减压装置6、高压主蒸汽进汽阀组6a、高压主汽阀6b、高压调节阀7、再热蒸汽进汽阀组7a、再热主汽阀7b、第一再热调节阀7c、第二再热调节阀8、低压补汽阀组8a、低压主汽阀8b、低压调节阀9、高排逆止阀10、冷段抽汽快关调节阀11、热段抽汽快关调节阀12、高压旁路阀13、第一喷水调节阀14、中压旁路阀15、第二喷水调节阀16、低压旁路阀17、第三喷水调节阀18、高排通风阀19、冷段抽汽关断阀20、热段抽汽关断阀21、高排关断阀22、热段减温减压装置100、冷再热蒸汽管道101、冷段抽汽支路102、通风管路200、热再热蒸汽管道201、热段抽汽支路202、中压旁路300、高压主蒸汽管道301、高压旁路400、低压补汽管道401、低压旁路500、第一喷水管道600、第二喷水管道700、第三喷水管道具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本技术,而并非对本技术的限制。在本技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1和图2所示,本技术的热电联供汽轮机系统的一种实施例。如图1所示,本实施例的热电联供汽轮机系统包括高压缸HP、中压缸IP、低压缸LP、再热器2、凝汽器4、冷再热蒸汽管道100、热再热蒸汽管道200、高压主蒸汽管道300和低压补汽管道400。在本实施例中,高压缸HP、中压缸IP和低压缸L本文档来自技高网
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热电联供汽轮机系统

【技术保护点】
一种热电联供汽轮机系统,其特征在于,包括高压缸(HP)、中压缸(IP)、低压缸(LP)和再热器(2),所述高压缸(HP)的排汽口通过冷再热蒸汽管道(100)与所述再热器(2)的入口连通,在所述冷再热蒸汽管道(100)上设有通向热网(3)的冷段抽汽支路(101),在所述冷段抽汽支路(101)上从上游至下游依次设有冷段抽汽关断阀(19)、冷段抽汽快关调节阀(10)和冷段减温减压装置(5);所述再热器(2)的出口通过热再热蒸汽管道(200)与所述中压缸(IP)的进汽口连通,在所述中压缸(IP)的进汽口上设有再热蒸汽进汽阀组(7)。

【技术特征摘要】
1.一种热电联供汽轮机系统,其特征在于,包括高压缸(HP)、中压缸(IP)、低压缸(LP)和再热器(2),所述高压缸(HP)的排汽口通过冷再热蒸汽管道(100)与所述再热器(2)的入口连通,在所述冷再热蒸汽管道(100)上设有通向热网(3)的冷段抽汽支路(101),在所述冷段抽汽支路(101)上从上游至下游依次设有冷段抽汽关断阀(19)、冷段抽汽快关调节阀(10)和冷段减温减压装置(5);所述再热器(2)的出口通过热再热蒸汽管道(200)与所述中压缸(IP)的进汽口连通,在所述中压缸(IP)的进汽口上设有再热蒸汽进汽阀组(7)。2.根据权利要求1所述的热电联供汽轮机系统,其特征在于,在所述热再热蒸汽管道(200)与所述冷段减温减压装置(5)之间连通有热段抽汽支路(201),在所述热段抽汽支路(201)上设有热段抽汽快关调节阀(11)。3.根据权利要求1所述的热电联供汽轮机系统,其特征在于,在所述热再热蒸汽管道(200)与所述冷段抽汽支路(101)之间连通有热段抽汽支路(201),且所述热段抽汽支路(201)在所述冷段减温减压装置(5)的下游与所述冷段抽汽支路(101)连接;在述热段抽汽支路(201)上从上游至下游依次设有热段抽汽快关调节阀(11)和热段减温减压装置(22)。4.根据权利要求2或3所述的热电联供汽轮机系统,其特征在于,在所述热段抽汽支路(201)上设有热段抽汽关断阀(20),所述热段抽汽关断阀(20)位于所述热段抽汽快关调节阀(11)的上游。5.根据权利要求1所述的热电联供汽...

【专利技术属性】
技术研发人员:张立建撒兰波金益波刘冀赵忠伟严培李杨姚默然沈坚金光勋彭运洪程凯陈倪
申请(专利权)人:上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂有限公司
类型:新型
国别省市:上海;31

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