專利名稱：一種火電機(jī)組多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱能工程中火力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，它涉及一種火電機(jī)組多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
我國電力工業(yè)在實(shí)現(xiàn)“廠網(wǎng)分開，省為實(shí)體”的體制轉(zhuǎn)變以后，電力工業(yè)得到長足的發(fā)展?；痣姀S作為一次能源與二次能源轉(zhuǎn)換的主要場所，也是一個(gè)耗能大戶，這就需要加強(qiáng)電廠管理，降低發(fā)電能耗。在火電廠節(jié)能降耗工程中，熱力系統(tǒng)是有節(jié)能潛力可挖的重要方面。從節(jié)能的實(shí)踐及理論發(fā)展來看，重視汽輪機(jī)的技術(shù)完善性為最先，其次是鍋爐，然而探索熱力系統(tǒng)的節(jié)能潛力相對滯后。以一臺(tái)300MW火電機(jī)組為例，回?zé)峒訜崞鹘M每小時(shí)約有近300噸疏水可產(chǎn)生用于低壓汽輪機(jī)作功的蒸汽近30噸，但在現(xiàn)有的火力發(fā)電裝置中，這些工質(zhì)自成循環(huán)，未開發(fā)其潛能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了開發(fā)現(xiàn)有火力發(fā)電裝置的熱力系統(tǒng)的節(jié)能潛力，提供一種火電機(jī)組多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種火電機(jī)組多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置，它包括由鍋爐、高壓缸、中壓缸、低壓缸、主凝汽器、發(fā)電機(jī)組成的常規(guī)的主汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和由凝結(jié)水泵、軸封加熱器、低壓加熱器、高壓加熱器、除氧器給水箱、高壓給水泵等設(shè)備組成的常規(guī)的回?zé)嵯到y(tǒng)，以及來自主汽輪機(jī)的各級(jí)抽汽分別進(jìn)入相應(yīng)的各級(jí)高、低壓加熱器放熱并凝結(jié)成疏水，其特征在于，經(jīng)多級(jí)高壓加熱器加熱后的疏水經(jīng)疏水調(diào)節(jié)閥進(jìn)入降壓擴(kuò)容器的下層，經(jīng)多級(jí)低壓加熱器加熱的疏水經(jīng)疏水調(diào)節(jié)閥進(jìn)入降壓擴(kuò)容器的中層，降壓擴(kuò)容器汽側(cè)蒸汽經(jīng)隔離閥由蒸汽噴射器引射，再通過隔離閥送入低壓汽輪機(jī)作功，乏汽排入小凝汽器，并經(jīng)過汽平衡管閥門和水平衡管閥門回入主凝汽器回收工質(zhì)；降壓擴(kuò)容器水側(cè)工質(zhì)經(jīng)擴(kuò)容器疏水調(diào)節(jié)閥的控制回到主凝汽器進(jìn)入主循環(huán)，由此完成回?zé)崾杷酂崤c機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，然后由與低壓汽輪機(jī)相連接的小發(fā)電機(jī)完成機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組回?zé)崾杷酂岫嗉?jí)利用發(fā)電的功能。
所述的降壓擴(kuò)容器汽側(cè)蒸汽經(jīng)隔離閥由蒸汽噴射器，通過隔離閥后還可直接向廠內(nèi)外熱用戶供汽，經(jīng)用戶回水箱，再由凝結(jié)水泵升壓回到主凝汽器。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是根據(jù)熱力發(fā)電廠原理，利用回?zé)嵯到y(tǒng)疏水相變放熱產(chǎn)生低壓蒸汽，通過低壓汽輪機(jī)把低壓蒸汽熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，通過小發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)又回收工質(zhì)進(jìn)入主機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)，并且低壓蒸汽也可以作為廠內(nèi)外熱用戶的輔助汽源，對主機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的熱力學(xué)完善程度也有所提高。以一臺(tái)300MW火電機(jī)組為例，回?zé)峒訜崞鹘M每小時(shí)約有近300噸疏水可生產(chǎn)用于低壓汽輪機(jī)作功的蒸汽近30噸，采用本發(fā)明的一種火電機(jī)組多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置，凈增發(fā)電功率約1000KW左右，按機(jī)組年平均運(yùn)行時(shí)間約7000h計(jì)，若該廠電價(jià)按0.60元/(kW·h)價(jià)格計(jì)算，僅此一項(xiàng)，一臺(tái)300MW火電機(jī)組每年可帶來凈收益400多萬元以上，一般1～2年就可回收發(fā)電裝置的建設(shè)投資，本發(fā)明是一項(xiàng)無需增加燃料投入的機(jī)組提高出力的節(jié)能增效措施。目前我國總的裝機(jī)容量雖已超過4.5億千瓦，加之火電機(jī)組熱力系統(tǒng)的共性所在，因此本發(fā)明方法開發(fā)火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能潛力巨大，應(yīng)用前景十分廣闊，也為制造業(yè)在電力相對飽和以后進(jìn)一步發(fā)展開辟了新的市場。


圖1為一種火電機(jī)組多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示了本發(fā)明的發(fā)電裝置原則性熱力系統(tǒng)。圖示的系統(tǒng)將火電機(jī)組回?zé)嵫h(huán)和多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置熱力系統(tǒng)聯(lián)合起來，其中蒸汽噴射器與降壓擴(kuò)容器聯(lián)合用以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)低壓汽輪機(jī)的低壓蒸汽。圖1所示系統(tǒng)包括一個(gè)火電機(jī)組的蒸汽一次中間再熱的鍋爐1，產(chǎn)生一次蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸2作功，高壓缸排汽經(jīng)鍋爐再熱以后的二次蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)中壓缸3作功，然后經(jīng)汽輪機(jī)低壓缸4作功以后進(jìn)入主凝汽器17，完成熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，然后由發(fā)電機(jī)5完成機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換。主汽輪機(jī)排汽的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵18升壓以后，經(jīng)過軸封加熱器13、并依次進(jìn)入四號(hào)低壓加熱器12、三號(hào)低壓加熱器11、二號(hào)低壓加熱器10以及一號(hào)低壓加熱器9吸收熱量，最后進(jìn)入除氧器除氧以后到達(dá)給水箱14。給水箱中的給水由高壓給水泵16升壓依次送往三號(hào)高壓加熱器8、二號(hào)高壓加熱器7以及一號(hào)高壓加熱器6吸收熱量，最后經(jīng)鍋爐給水操作臺(tái)進(jìn)入鍋爐1，完成工質(zhì)循環(huán)。高壓給水泵有小汽輪機(jī)15驅(qū)動(dòng)，其汽源來自主汽輪機(jī)的四號(hào)抽汽，作功后的排汽進(jìn)入主凝汽器。由圖1所示的實(shí)施例中可以看出，來自主汽輪機(jī)的各級(jí)抽汽分別進(jìn)入相應(yīng)的各級(jí)高、低壓加熱器放熱并凝結(jié)成疏水；本發(fā)明是在上述常規(guī)火電主汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和常規(guī)火電機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的基礎(chǔ)上，特點(diǎn)是，增設(shè)降壓擴(kuò)容器、蒸汽噴射器、低壓汽輪機(jī)、小發(fā)電機(jī)等，蒸汽噴射器與降壓擴(kuò)容器聯(lián)合用以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)低壓汽輪機(jī)的低壓蒸汽，在上述的常規(guī)火電機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的一號(hào)高壓加熱器的疏水依次自流進(jìn)入二號(hào)高壓加熱器和三號(hào)高壓加熱器后經(jīng)疏水調(diào)節(jié)閥27進(jìn)入降壓擴(kuò)容器30的下層，一號(hào)低壓加熱器的疏水依次自流進(jìn)入二號(hào)低壓加熱器和三號(hào)低壓加熱器后經(jīng)疏水調(diào)節(jié)閥29進(jìn)入降壓擴(kuò)容器的中層，降壓擴(kuò)容器汽側(cè)蒸汽經(jīng)隔離閥25由蒸汽噴射器19，通過隔離閥24引入低壓汽輪機(jī)32作功，乏汽排入小凝汽器34，并經(jīng)過汽平衡管閥門35和水平衡管閥門36回入主凝汽器回收工質(zhì)；降壓擴(kuò)容器水側(cè)工質(zhì)經(jīng)擴(kuò)容器疏水調(diào)節(jié)閥31的控制回到主凝汽器進(jìn)入主循環(huán)，由此完成回?zé)崾杷酂崤c機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，然后由小發(fā)電機(jī)33完成機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組回?zé)崾杷酂岫嗉?jí)利用發(fā)電的功能。
由圖1所示，所述的降壓擴(kuò)容器30汽側(cè)蒸汽經(jīng)隔離閥25由來自經(jīng)過隔離閥21的4級(jí)回?zé)岢槠蚪?jīng)過隔離閥20的新蒸汽通過調(diào)節(jié)閥22為動(dòng)力的蒸汽噴射器19，通過隔離閥24后，再經(jīng)過隔離閥37向廠內(nèi)外熱用戶38供汽，經(jīng)用戶回水箱39，然后由補(bǔ)水泵40升壓回到主凝汽器17。這使本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組回?zé)崾杷酂岫嗉?jí)利用發(fā)電的同時(shí)可以(或單列)作為廠內(nèi)外熱用戶的輔助汽源，對主機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的熱力學(xué)完善程度也有所提高。所述的發(fā)電裝置設(shè)計(jì)在主機(jī)正常運(yùn)行以后，緩慢穩(wěn)定地投運(yùn)降壓擴(kuò)容器，并由來自低壓汽輪機(jī)入口的蒸汽壓力和溫度反饋信號(hào)控制調(diào)節(jié)閥22來調(diào)節(jié)引入蒸汽噴射器的蒸汽流量達(dá)到控制該低壓汽輪機(jī)的進(jìn)汽參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，所述的發(fā)電裝置還裝有隔離閥門20、隔離閥門21、隔離閥門23，隔離閥門24，隔離閥門25，隔離閥門26，隔離閥門28，以及隔離閥門37等附件，提供了發(fā)電裝置實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行方式的切換條件；根據(jù)需要多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置也可以退出運(yùn)行，火電機(jī)組回?zé)峒訜崞魇杷到y(tǒng)恢復(fù)原運(yùn)行方式。
所述的發(fā)電裝置獲得凈增發(fā)電出力的同時(shí)，由于疏水連接方式和廠用輔助蒸汽的改變，主機(jī)回?zé)嵫h(huán)的熱力學(xué)完善性提高，直接改善主機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性。該火電機(jī)組回?zé)崾杷酂岫嗉?jí)利用發(fā)電裝置的循環(huán)工質(zhì)仍然匯入火電機(jī)組的回?zé)嵫h(huán)，不增加主機(jī)系統(tǒng)補(bǔ)充水量的任務(wù)。
以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種火電機(jī)組多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置，它由鍋爐(1)、高壓缸(2)、中壓缸(3)、低壓缸(4)、主凝汽器(17)、發(fā)電機(jī)(5)組成的主汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和由凝結(jié)水泵(18)、軸封加熱器(13)、低壓加熱器(9、10、11、12)、高壓加熱器(6、7、8)、給水箱(14)、高壓給水泵(16)、小汽輪機(jī)(15)組成的回?zé)嵯到y(tǒng)組成，來自主汽輪機(jī)的各級(jí)抽汽分別進(jìn)入相應(yīng)的各級(jí)高、低壓加熱器放熱并凝結(jié)成疏水，其特征在于，經(jīng)多級(jí)高壓加熱器的加熱后的疏水經(jīng)疏水調(diào)節(jié)閥(27)進(jìn)入降壓擴(kuò)容器(30)的下層，經(jīng)多級(jí)低壓加熱器加熱的疏水經(jīng)疏水調(diào)節(jié)閥(29)進(jìn)入降壓擴(kuò)容器的中層，降壓擴(kuò)容器(30)汽側(cè)蒸汽經(jīng)隔離閥(25)由蒸汽噴射器(19)，通過隔離閥(24)引入低壓汽輪機(jī)(32)作功，乏汽排入小凝汽器(34)，并經(jīng)過汽平衡管閥門(35)和水平衡管閥門(36)回入主凝汽器(17)回收工質(zhì)；降壓擴(kuò)容器(30)水側(cè)工質(zhì)經(jīng)擴(kuò)容器疏水調(diào)節(jié)閥(31)的控制回到主凝汽器(17)進(jìn)入主循環(huán)，由此完成回?zé)崾杷酂崤c機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，然后由與低壓汽輪機(jī)(32)相連接的小發(fā)電機(jī)(33)完成機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組回?zé)崾杷酂岫嗉?jí)利用發(fā)電的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電機(jī)組多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置，其特征在于，所述的降壓擴(kuò)容器(30)汽側(cè)蒸汽經(jīng)隔離閥(25)由來自經(jīng)過隔離閥(21)的4級(jí)回?zé)岢槠蚪?jīng)過隔離閥(20)的新蒸汽通過調(diào)節(jié)閥(22)為動(dòng)力的蒸汽噴射器(19)，通過隔離閥(24)后，再經(jīng)過隔離閥(37)向廠內(nèi)外熱用戶(38)供汽，經(jīng)用戶回水箱(39)，然后由補(bǔ)水泵(40)升壓回到主凝汽器(17)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種火電機(jī)組多級(jí)利用回?zé)崾杷酂岚l(fā)電裝置，它包括常規(guī)的主汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和常規(guī)的回?zé)嵯到y(tǒng)，其特點(diǎn)是，增設(shè)降壓擴(kuò)容器、蒸汽噴射器、低壓汽輪機(jī)、小發(fā)電機(jī)等，由蒸汽噴射器與降壓擴(kuò)容器聯(lián)合用以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)低壓汽輪機(jī)的低壓蒸汽，利用回?zé)嵯到y(tǒng)疏水相變放熱產(chǎn)生低壓蒸汽，通過低壓汽輪機(jī)把低壓蒸汽熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，通過小發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，疏水相變放熱產(chǎn)生低壓蒸汽還可以同時(shí)(或單列)作為廠內(nèi)外熱用戶的輔助汽源，供熱給熱用戶，與此同時(shí)，工質(zhì)又可回收進(jìn)入主機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)，對主機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的熱力學(xué)完善程度也有所提高。本發(fā)明是一項(xiàng)無需增加燃料投入的機(jī)組提高出力的節(jié)能增效措施。
文檔編號(hào)F01K27/00GK1793617SQ200510112139
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者石奇光 申請人:上海電力學(xué)院