一种耦合凝抽背供热的抽汽发电供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种耦合凝抽背供热的抽汽发电供热系统，它包括：汽轮机中低压缸、凝汽器、径向透平、冷却装置、汽水换热器、第一疏水换热器、首站热网加热器、第二疏水换热器、发电机和与之相连接的各式汽水管道及阀门。在汽轮机低压缸的入口管处连接有冷却蒸汽管道，上面布置有冷却装置和调节阀。汽轮机中压缸抽出的蒸汽一部分进入首站热网加热器进行供热，另一部进入径向透平做功。蒸汽经汽水换热器和首站热网加热器换热后产生的疏水分别进入两个疏水换热器内对部分热网回水进行梯级加热。通过在采暖季和非采暖季改变系统的运行方式，实现了系统高效运行。本实用新型专利技术实现了热网梯级加热，降低了换热过程的不可逆损失。

A heat supply system of steam extraction power generation coupled with condensing and back heating

【技术实现步骤摘要】
一种耦合凝抽背供热的抽汽发电供热系统
本技术属于热电联产节能
，具体涉及一种耦合凝抽背供热的抽汽发电供热系统。
技术介绍
当前，我国能源结构不断转型升级，新能源比例逐渐增加，传统火电比例逐年下降，为了满足电网对新能源的吸纳能力，这要求对火电机组灵活性和热电解耦能力日益增加。近两年，随着国家能源局对火电灵活性工作的推进，越来越多的火电机组进行了不同形式的灵活性技术改造，以其实现热电解耦能力，如光轴供热技术、凝抽背供热技术、电锅炉蓄热技术等。另外，随着国家经济社会发展、城镇化进程的加快和人民生活水平的改善，居民供热越来越受到重视，2016年全国城市集中供热面积已达到73.9亿平方米；为满足居民的供热需求，如何在现有供热管网的基础上，提升管网的输送能力，则是迫在眉睫。当前，提升管网输送能力有效的技术手段是大温差供热技术，热网回水温度普遍控制在20-30℃左右。目前，专利“汽轮机抽凝背系统及其调节方法专利号201710193938.3”实现了不更换转子的情况下低压缸不投入长期运行，该技术可高效益的实现机组低负荷发电供热，实现热电解耦。但是对于热电机组来说，设计采暖抽汽压力基本都大于0.2MPa，而采暖初末期的热网水所需温度只有80℃左右，两者换热时存在很大的可用能损失。如何充分回收利用凝抽背供热系统的中压缸采暖抽汽的余热余压，实现能量的梯级回收利用，迫在眉睫。
技术实现思路
基于上述情况，本技术克服现有技术中存在的上述不足，提出了一种设计合理，性能可靠，实现耦合凝抽背供热的抽汽发电供热系统。r>本技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种耦合凝抽背供热的抽汽发电供热系统，其特征在于，它包括：汽轮机中压缸，汽轮机低压缸，凝汽器，径向透平，冷却装置，汽水换热器，第一疏水换热器，首站热网加热器，第二疏水换热器，发电机；所述汽轮机中压缸通过中低压缸联通管道与汽轮机低压缸连接，且在中低压缸联通管道上安装有一号调节阀；所述汽轮机低压缸通过低压缸排汽管道与凝汽器连接，所述凝汽器与给水管道连接；所述汽轮机低压缸的入口处还连接有冷却蒸汽管道，且在冷却蒸汽管道上布置有冷却装置和九号调节阀；所述汽轮机中压缸的蒸汽出口与抽汽母管连接，所述抽汽母管分成两路，一路通过抽汽支管与首站热网加热器连接，另一部与径向透平连接，且在抽汽母管上安装有二号调节阀，在抽汽支管上安装有四号调节阀，在径向透平的进气口安装有三号调节阀；所述径向透平通过径向透平排汽管道与汽水换热器连接，所述汽水换热器的疏水出口通过第一疏水管道入口管与第一疏水换热器的疏水进口连接，所述第一疏水换热器的疏水出口与第一疏水管道出口管连接；所述首站热网加热器的疏水出口通过第二疏水管道入口管与第二疏水换热器的疏水进口连接，所述第二疏水换热器的疏水出口与第二疏水管道出口管连接；热网回水母管分成两路，并分别通过热网回水第一支管入口管、热网回水第二支管入口管与第二疏水换热器、第一疏水换热器连接，且在热网回水第一支管入口管上安装有五号调节阀，在热网回水第二支管入口管上安装有六号调节阀；所述第二疏水换热器的高温水出口通过热网回水第一支管出口管、热网供水第一支管入口管与首站热网加热器的高温水进口连接，且在热网供水第一支管入口管上安装有八号调节阀，所述首站热网加热器的高温水出口通过热网供水第一支管出口管与热网供水母管连通；所述第一疏水换热器的高温水出口通过热网回水第二支管出口管、热网供水第二支管入口管与汽水换热器的高温水进口连接，且在热网供水第二支管入口管上安装有七号调节阀，所述汽水换热器的高温水出口通过热网供水第二支管出口管与热网供水母管连通；所述发电机与汽轮机低压缸、径向透平连接。进一步的，当汽轮机中压缸的排汽全部用于供热，汽轮机处于背压状态时，通过冷却蒸汽对汽轮机低压缸进行冷却，带走因鼓风损失而产生的热量，保证汽轮机低压缸的安全运行。进一步的，在凝抽背供热时关闭一号调节阀，供热蒸汽全部进入抽汽母管，通过调节三号调节阀和四号调节阀，分别控制进入径向透平和首站热网加热器的抽汽量。进一步的，进入径向透平的蒸汽经过膨胀做功后，产生的乏汽通过径向透平排汽管道进入汽水换热器充分放热，形成的热网疏水经过第一疏水换热器二次换热后，温度得到进一步降低，二次换热降温后的热网疏水通过第一疏水管道出口管输送至汽轮机的低压回热系统。进一步的，进入首站热网加热器的蒸汽进行充分放热，形成的热网疏水经过第二疏水换热器二次换热后，温度得到进一步降低，二次换热降温后的热网疏水通过第二疏水管道出口管输送至汽轮机的低压回热系统。进一步的，一次网热网回水在热网回水母管内流动，并分别通过热网回水第一支管入口管和热网回水第二支管入口管进入第二疏水换热器和第一疏水换热器内；一次网热网回水在第二疏水换热器被加热升温后进入热网回水第一支管出口管中，再通过热网供水第一支管入口管进入到首站热网加热器中再次加热，从热网供水第一支管出口管出来，最终进入热网供水母管；一次网热网回水在第一疏水换热器被加热升温后进入热网回水第二支管出口管中，再通过热网供水第二支管入口管进入到汽水换热器中再次加热，从热网供水第二支管出口管出来，最终进入热网供水母管。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）本技术设计合理，结构简单，性能可靠，在抽汽热电供热系统中耦合凝抽背供热，降低了工程初投资，实现了火电厂能量的综合梯级利用；（2）本技术基于能量梯级利用原理，合理设计耦合系统，充分利用疏水余热，实现对一次网回水的梯级升温加热，有效减少了换热过程的不可逆损失，加大了热网供回水温差，提升了供热管网的输送能力，具有较高的实际运用价值。（3）本技术针对不同采暖期热用户对供热量需求的不同，合理调整系统运行方式，利用径向透平对采暖抽汽的余压进行回收利用，再依次采用汽水换热器和疏水换热器对做功后的余热进行回收，实现了能量梯级的高效回收利用。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图。图中：汽轮机中压缸1；汽轮机低压缸2；凝汽器3；径向透平4；冷却装置5；汽水换热器6；第一疏水换热器7；首站热网加热器8；第二疏水换热器9；发电机10；一号调节阀11；二号调节阀12；三号调节阀13；四号调节阀14；五号调节阀15；六号调节阀16；七号调节阀17；八号调节阀18；九号调节阀19；中低压缸联通管道20；冷却蒸汽管道21；低压缸排汽管道22；给水管道23；抽汽母管24；抽汽支管25；径向透平排汽管道26；第一疏水管道入口管27；第一疏水管道出口管28；第二疏水管道入口管29；第二疏水管道出口管30；热网回水母管31；热网回水第一支管入口管32；热网回水第一支管出口管33；热网回水第二支管入口管34；热网回水第二支管出口管35；热网供水第二支管入口管36；热网供水第二支管出口管37；热网供水第一支管入口管38；热网供水第一支管出口管39；热网供水母管40。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合凝抽背供热的抽汽发电供热系统，其特征在于，它包括：汽轮机中压缸（1），汽轮机低压缸（2），凝汽器（3），径向透平（4），冷却装置（5），汽水换热器（6），第一疏水换热器（7），首站热网加热器（8），第二疏水换热器（9），发电机（10）；所述汽轮机中压缸（1）通过中低压缸联通管道（20）与汽轮机低压缸（2）连接，且在中低压缸联通管道（20）上安装有一号调节阀（11）；所述汽轮机低压缸（2）通过低压缸排汽管道（22）与凝汽器（3）连接，所述凝汽器（3）与给水管道（23）连接；所述汽轮机低压缸（2）的入口处还连接有冷却蒸汽管道（21），且在冷却蒸汽管道（21）上布置有冷却装置（5）和九号调节阀（19）；所述汽轮机中压缸（1）的蒸汽出口与抽汽母管（24）连接，所述抽汽母管（24）分成两路，一路通过抽汽支管（25）与首站热网加热器（8）连接，另一部与径向透平（4）连接，且在抽汽母管（24）上安装有二号调节阀（12），在抽汽支管（25）上安装有四号调节阀（14），在径向透平（4）的进气口安装有三号调节阀（13）；所述径向透平（4）通过径向透平排汽管道（26）与汽水换热器（6）连接，所述汽水换热器（6）的疏水出口通过第一疏水管道入口管（27）与第一疏水换热器（7）的疏水进口连接，所述第一疏水换热器（7）的疏水出口与第一疏水管道出口管（28）连接；所述首站热网加热器（8）的疏水出口通过第二疏水管道入口管（29）与第二疏水换热器（9）的疏水进口连接，所述第二疏水换热器（9）的疏水出口与第二疏水管道出口管（30）连接；热网回水母管（31）分成两路，并分别通过热网回水第一支管入口管（32）、热网回水第二支管入口管（34）与第二疏水换热器（9）、第一疏水换热器（7）连接，且在热网回水第一支管入口管（32）上安装有五号调节阀（15），在热网回水第二支管入口管（34）上安装有六号调节阀（16）；所述第二疏水换热器（9）的高温水出口通过热网回水第一支管出口管（33）、热网供水第一支管入口管（38）与首站热网加热器（8）的高温水进口连接，且在热网供水第一支管入口管（38）上安装有八号调节阀（18），所述首站热网加热器（8）的高温水出口通过热网供水第一支管出口管（39）与热网供水母管（40）连通；所述第一疏水换热器（7）的高温水出口通过热网回水第二支管出口管（35）、热网供水第二支管入口管（36）与汽水换热器（6）的高温水进口连接，且在热网供水第二支管入口管（36）上安装有七号调节阀（17），所述汽水换热器（6）的高温水出口通过热网供水第二支管出口管（37）与热网供水母管（40）连通；所述发电机（10）与汽轮机低压缸（2）、径向透平（4）连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种耦合凝抽背供热的抽汽发电供热系统，其特征在于，它包括：汽轮机中压缸（1），汽轮机低压缸（2），凝汽器（3），径向透平（4），冷却装置（5），汽水换热器（6），第一疏水换热器（7），首站热网加热器（8），第二疏水换热器（9），发电机（10）；所述汽轮机中压缸（1）通过中低压缸联通管道（20）与汽轮机低压缸（2）连接，且在中低压缸联通管道（20）上安装有一号调节阀（11）；所述汽轮机低压缸（2）通过低压缸排汽管道（22）与凝汽器（3）连接，所述凝汽器（3）与给水管道（23）连接；所述汽轮机低压缸（2）的入口处还连接有冷却蒸汽管道（21），且在冷却蒸汽管道（21）上布置有冷却装置（5）和九号调节阀（19）；所述汽轮机中压缸（1）的蒸汽出口与抽汽母管（24）连接，所述抽汽母管（24）分成两路，一路通过抽汽支管（25）与首站热网加热器（8）连接，另一部与径向透平（4）连接，且在抽汽母管（24）上安装有二号调节阀（12），在抽汽支管（25）上安装有四号调节阀（14），在径向透平（4）的进气口安装有三号调节阀（13）；所述径向透平（4）通过径向透平排汽管道（26）与汽水换热器（6）连接，所述汽水换热器（6）的疏水出口通过第一疏水管道入口管（27）与第一疏水换热器（7）的疏水进口连接，所述第一疏水换热器（7）的疏水出口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑立军，李立新，何晓红，高新勇，马斯鸣，唐树芳，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33