一種火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)及其方法。目前還沒有一種節(jié)約能源，間接減少排放的該類系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的系統(tǒng)包括給水泵小汽輪機、給水泵小汽輪機排氣管道和小型熱網(wǎng)加熱器，其特點是：還包括凝結(jié)水熱網(wǎng)循環(huán)水切換閥門組，凝結(jié)水熱網(wǎng)循環(huán)水切換閥門組通過管路連接在小型熱網(wǎng)加熱器上。本發(fā)明的方法為：在熱網(wǎng)供熱期，給水泵小汽輪機高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器預熱熱網(wǎng)循環(huán)水；在非供熱期，給水泵小汽輪機高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器預熱凝結(jié)水，給水泵小汽輪機高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器后的冷凝輸水通過給水泵小汽輪機排氣管道的傾斜度自流至凝汽器。本發(fā)明的結(jié)構簡單，節(jié)約能源，間接減少排放。
【專利說明】
一種火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)及其方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種能量梯級利用系統(tǒng)及其方法，尤其是涉及一種火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)及其方法，能夠合理利用小汽輪機的排氣焓降，從而達到能量的高效利用的目的?！颈尘凹夹g】
[0002]中共十八屆五中全會通過的《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》前所未有地將“綠色”與“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、開放、共享”一起定位為“發(fā)展理念”，作為“十三五”乃至更長時期我國五大發(fā)展思路、發(fā)展方向、發(fā)展著力點之一，貫穿于“十三五” 經(jīng)濟社會發(fā)展的各領域各環(huán)節(jié)?！笆濉弊鳛橹袊?jīng)濟新舊發(fā)展動能的重要轉(zhuǎn)換期，綠色發(fā)展有望成為新動力，推動經(jīng)濟持續(xù)增長、提質(zhì)升級。
[0003]“十三五”，我國要完成到2020年單位⑶P碳排放要比2005年下降40%?45%的國際承諾低碳目標，并且要為完成中美氣候變化聯(lián)合聲明中提出的我國在2030年左右要達到碳排放的峰值的中長期低碳發(fā)展目標奠定基礎，同時要在大氣污染防治等環(huán)境指標方面取得明顯成效。與此同時，“十三五”期間是中國全面建成小康社會的關鍵時期，中國GDP增速已經(jīng)轉(zhuǎn)入中高速增長，新常態(tài)的過程中，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程都進入新的階段，經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、能源轉(zhuǎn)型還面臨著很多困難，要妥善處理好資源環(huán)境與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的關系，并且要根據(jù)十八大、十八屆三中和四中全會提出的新精神和新要求，深化改革、依法治國、推動能源革命，適應新形勢科學調(diào)整和完善節(jié)能減碳的政策思路。[〇〇〇4]為此，節(jié)約能源減少排放成為能源領域工作的重中之重。當然，現(xiàn)在也有相對較好的能實現(xiàn)能量梯級利用的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)和方法，如【公開日】為2015年10 月21日，公開號為CN104989470A的中國專利中，公開了一種火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)和方法，雖然該火電廠小汽輪機能量梯級利用方法中主汽輪機也僅直接向驅(qū)動給水栗小汽輪機提供蒸汽，驅(qū)動給水栗小汽輪機中部分做功后的蒸汽，再直接抽至引風機小汽輪機來驅(qū)動小汽輪機做功，但是該火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)相對較為復雜。[〇〇〇5]目前還沒有一種結(jié)構簡單，能夠有效降低火電廠的發(fā)電成本，節(jié)約能源，間接減少排放的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)及其方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構簡單，設計合理，能夠有效降低火電廠的發(fā)電成本，節(jié)約能源，間接減少排放的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)及其方法。
[0007]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是:該火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)包括給水栗小汽輪機、給水栗小汽輪機排氣管道和小型熱網(wǎng)加熱器，所述給水栗小汽輪機排氣管道和給水栗小汽輪機連接，所述小型熱網(wǎng)加熱器和給水栗小汽輪機排氣管道連接， 其結(jié)構特點在于:還包括小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門、小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門、 小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門和小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門，所述小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門、小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門、小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門和小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門均通過管路連接在小型熱網(wǎng)加熱器上。
[0008]作為優(yōu)選，本發(fā)明所述給水栗小汽輪機設置有給水栗小汽輪機排氣缸。
[0009]作為優(yōu)選，本發(fā)明小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門和熱網(wǎng)循環(huán)水回水連接，小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門和熱網(wǎng)循環(huán)水回水連接，小型熱網(wǎng)加熱器位于熱網(wǎng)系統(tǒng)按照流程在熱網(wǎng)加熱器之前，給熱網(wǎng)循環(huán)水回水預熱。
[0010]作為優(yōu)選，本發(fā)明小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門連接凝結(jié)水管路，小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門連接凝結(jié)水管路。
[0011]作為優(yōu)選，本發(fā)明小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門連接于凝補水系統(tǒng)凝補栗出口管道，小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門連接于循環(huán)水回水管道，在熱網(wǎng)加熱器用于熱網(wǎng)循環(huán)水回水加熱之后的非供暖期切換至凝結(jié)水管路用于加熱凝結(jié)水時清洗小型熱網(wǎng)加熱器，當水質(zhì)合格滿足凝結(jié)水水質(zhì)要求之后將小型熱網(wǎng)加熱器切換至凝結(jié)水系統(tǒng)用于加熱凝結(jié)水，清洗廢水排放至循環(huán)水回水管道回收。
[0012]—種使用所述的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)的方法，其特點在于:所述方法的步驟如下:在熱網(wǎng)供熱期，給水栗小汽輪機高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器預熱熱網(wǎng)循環(huán)水;在非供熱期，給水栗小汽輪機高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器預熱凝結(jié)水，給水栗小汽輪機高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器后的冷凝輸水通過給水栗小汽輪機排氣管道的傾斜度自流至凝汽器。
[0013]作為優(yōu)選，本發(fā)明僅直接向給水栗小汽輪機提供蒸汽，給水栗小汽輪機中做功后的蒸汽在壓力和溫度參數(shù)降低后，高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器預熱凝結(jié)水或者熱網(wǎng)循環(huán)水，降低給水栗小汽輪機的冷源能量損失，達到蒸汽能量的梯級利用的目的。
[0014]作為優(yōu)選，本發(fā)明設計給水栗小汽輪機排氣的剩余焓降分時利用，在熱網(wǎng)供暖期用于預熱熱網(wǎng)循環(huán)水，在非熱網(wǎng)供暖期用于預熱凝結(jié)水。
[0015]作為優(yōu)選，本發(fā)明所述小型熱網(wǎng)加熱器設置有水質(zhì)清洗系統(tǒng)。
[0016]作為優(yōu)選，本發(fā)明300MW火電機組滿負荷時，兩臺給水栗小汽輪機進汽流量為 46.98T/H，排氣缸內(nèi)溫度130.31°C，熱網(wǎng)循環(huán)水回水溫度70.01°C，通過小型熱網(wǎng)加熱器將該部分熱量轉(zhuǎn)移至熱網(wǎng)循環(huán)水回水中，獲得經(jīng)濟效益；另外凝汽器要求進汽溫度小于80°C， 當減少進入凝汽器熱負荷時，提高了機組操作安全性。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果:結(jié)構非常簡單，便于對現(xiàn)有設備進行改造，便于推廣和應用，市場前景廣闊，主汽輪機的蒸汽僅僅只需供給給水栗小汽輪機， 通過簡單的結(jié)構就可以同時實現(xiàn)降低對配套主汽輪機的設計制造和安全運行的要求，達到降低驅(qū)動給水栗小汽輪機冷源能量損失的目的?！靖綀D說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實施例中火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。
[0019]圖中:1一給水栗小汽輪機;2—給水栗小汽輪機排氣缸;3—給水栗小汽輪機排氣管道;4 一小型熱網(wǎng)加熱器;5—小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門；6—小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門；7—小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門；8—小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門；9一小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門；10—小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門?！揪唧w實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0021]實施例。
[0022]參見圖1，本實施例中的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)包括給水栗小汽輪機 1、給水栗小汽輪機排氣管道3、小型熱網(wǎng)加熱器4、小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門5、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門6、小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門7、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門8、小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門9和小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門10。
[0023]本實施例中的給水栗小汽輪機1設置有給水栗小汽輪機排氣缸2,給水栗小汽輪機排氣管道3和給水栗小汽輪機1連接，小型熱網(wǎng)加熱器4和給水栗小汽輪機排氣管道3連接。
[0024]本實施例中的小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門5、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門6、小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門7、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門8、小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門9和小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門10均通過管路連接在小型熱網(wǎng)加熱器4上。小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門5、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門6、小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門7、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門8、小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門9和小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門10可以稱為凝結(jié)水熱網(wǎng)循環(huán)水切換閥門組。
[0025]本實施例中的小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門6和熱網(wǎng)循環(huán)水回水連接， 小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門8和熱網(wǎng)循環(huán)水回水連接，小型熱網(wǎng)加熱器4位于熱網(wǎng)系統(tǒng)按照流程在熱網(wǎng)加熱器之前，給熱網(wǎng)循環(huán)水回水預熱。
[0026]本實施例中的小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門5連接凝結(jié)水管路，小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門7連接凝結(jié)水管路。
[0027]本實施例中的小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門9連接于凝補水系統(tǒng)凝補栗出口管道，小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門10連接于循環(huán)水回水管道，在熱網(wǎng)加熱器用于熱網(wǎng)循環(huán)水回水加熱之后的非供暖期切換至凝結(jié)水管路用于加熱凝結(jié)水時清洗小型熱網(wǎng)加熱器4,當水質(zhì)合格滿足凝結(jié)水水質(zhì)要求之后將小型熱網(wǎng)加熱器4切換至凝結(jié)水系統(tǒng)用于加熱凝結(jié)水，清洗廢水排放至循環(huán)水回水管道回收。
[0028]本實施例中使用火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)的方法的步驟如下:在熱網(wǎng)供熱期，給水栗小汽輪機1高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器4預熱熱網(wǎng)循環(huán)水;在非供熱期，給水栗小汽輪機1高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器4預熱凝結(jié)水，給水栗小汽輪機1高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器4后的冷凝輸水通過給水栗小汽輪機排氣管道3的傾斜度自流至凝汽器。
[0029]僅直接向給水栗小汽輪機1提供蒸汽，給水栗小汽輪機1中做功后的蒸汽在壓力和溫度參數(shù)降低后，高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器4預熱凝結(jié)水或者熱網(wǎng)循環(huán)水，降低給水栗小汽輪機1的冷源能量損失，達到蒸汽能量的梯級利用的目的。
[0030]設計給水栗小汽輪機1排氣的剩余焓降分時利用，在熱網(wǎng)供暖期用于預熱熱網(wǎng)循環(huán)水，在非熱網(wǎng)供暖期用于預熱凝結(jié)水。小型熱網(wǎng)加熱器4設置有水質(zhì)清洗系統(tǒng)。
[0031]300MW火電機組滿負荷時，兩臺給水栗小汽輪機1進汽流量為46.98T/H，排氣缸內(nèi)溫度130.31°C，熱網(wǎng)循環(huán)水回水溫度70.0re，通過小型熱網(wǎng)加熱器4將該部分熱量轉(zhuǎn)移至熱網(wǎng)循環(huán)水回水中，獲得經(jīng)濟效益；另外凝汽器要求進汽溫度小于80°C，當減少進入凝汽器熱負荷時，提高了機組操作安全性。[〇〇32]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構所作的舉例說明。凡依據(jù)本發(fā)明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)，包括給水栗小汽輪機(1)、給水栗小汽輪機 排氣管道(3)和小型熱網(wǎng)加熱器(4)，所述給水栗小汽輪機排氣管道(3)和給水栗小汽輪機 (1)連接，所述小型熱網(wǎng)加熱器(4)和給水栗小汽輪機排氣管道(3)連接，其特征在于:還包 括小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門(5)、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門(6)、小 型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門(7)、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門(8)、小型熱 網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門(9)和小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門 (10)，所述小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門(5)、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門 (6)、小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門(7)、小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入口閥門(8)、 小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門(9)和小型熱網(wǎng)加熱器凝補水來水質(zhì)清洗出口 閥門(10)均通過管路連接在小型熱網(wǎng)加熱器(4)上。2.根據(jù)權利要求1所述的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)，其特征在于:所述給水栗 小汽輪機(1)設置有給水栗小汽輪機排氣缸(2)。3.根據(jù)權利要求1所述的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)，其特征在于:小型熱網(wǎng)加 熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)出口閥門(6)和熱網(wǎng)循環(huán)水回水連接，小型熱網(wǎng)加熱器熱網(wǎng)循環(huán)水側(cè)入 口閥門(8)和熱網(wǎng)循環(huán)水回水連接，小型熱網(wǎng)加熱器(4)位于熱網(wǎng)系統(tǒng)按照流程在熱網(wǎng)加熱 器之前，給熱網(wǎng)循環(huán)水回水預熱。4.根據(jù)權利要求1所述的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)，其特征在于:小型熱網(wǎng)加 熱器凝結(jié)水側(cè)出口閥門(5)連接凝結(jié)水管路，小型熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水側(cè)入口閥門(7)連接凝結(jié)水管路。5.根據(jù)權利要求1所述的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng)，其特征在于:小型熱網(wǎng)加 熱器凝補水來水質(zhì)清洗入口閥門(9)連接于凝補水系統(tǒng)凝補栗出口管道，小型熱網(wǎng)加熱器 凝補水來水質(zhì)清洗出口閥門(10)連接于循環(huán)水回水管道，在熱網(wǎng)加熱器用于熱網(wǎng)循環(huán)水回 水加熱之后的非供暖期切換至凝結(jié)水管路用于加熱凝結(jié)水時清洗小型熱網(wǎng)加熱器(4)，當 水質(zhì)合格滿足凝結(jié)水水質(zhì)要求之后將小型熱網(wǎng)加熱器(4)切換至凝結(jié)水系統(tǒng)用于加熱凝結(jié) 水，清洗廢水排放至循環(huán)水回水管道回收。6.—種使用如權利要求1?5任一權利要求所述的火電廠小汽輪機能量梯級利用系統(tǒng) 的方法，其特征在于:所述方法的步驟如下:在熱網(wǎng)供熱期，給水栗小汽輪機(1)高溫排氣通 過小型熱網(wǎng)加熱器(4)預熱熱網(wǎng)循環(huán)水;在非供熱期，給水栗小汽輪機(1)高溫排氣通過小 型熱網(wǎng)加熱器(4)預熱凝結(jié)水，給水栗小汽輪機(1)高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱器(4)后的 冷凝輸水通過給水栗小汽輪機排氣管道(3)的傾斜度自流至凝汽器。7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于:僅直接向給水栗小汽輪機(1)提供蒸汽，給 水栗小汽輪機(1)中做功后的蒸汽在壓力和溫度參數(shù)降低后，高溫排氣通過小型熱網(wǎng)加熱 器(4)預熱凝結(jié)水或者熱網(wǎng)循環(huán)水，降低給水栗小汽輪機(1)的冷源能量損失，達到蒸汽能 量的梯級利用的目的。8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于:設計給水栗小汽輪機(1)排氣的剩余焓降 分時利用，在熱網(wǎng)供暖期用于預熱熱網(wǎng)循環(huán)水，在非熱網(wǎng)供暖期用于預熱凝結(jié)水。9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于:所述小型熱網(wǎng)加熱器(4)設置有水質(zhì)清洗 系統(tǒng)。10.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于:300MW火電機組滿負荷時，兩臺給水栗小汽輪機(1)進汽流量為46.98T/H，排氣缸內(nèi)溫度130.31°C，熱網(wǎng)循環(huán)水回水溫度70.01°C，通 過小型熱網(wǎng)加熱器(4)將該部分熱量轉(zhuǎn)移至熱網(wǎng)循環(huán)水回水中，獲得經(jīng)濟效益；另外凝汽器 要求進汽溫度小于80°C，當減少進入凝汽器熱負荷時，提高了機組操作安全性。
【文檔編號】F01K17/02GK105952505SQ201610271042
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】張士龍, 趙玉柱, 鄒曉輝, 徐厚達, 郭佳雷, 龐樂, 邴漢昆
【申請人】華電電力科學研究院