一种双拖电泵背压汽轮机综合利用装置的制作方法

本实用新型涉及热电联产机组高效能源利用、节能减排技术领域，具体涉及一种双拖电泵背压汽轮机综合利用装置。

背景技术：

燃煤火电厂是我国电力生产的主要企业，全国用电量中有78％电量来自燃煤火电厂。我国能源消耗以煤炭为主，每年要开采近20亿吨标准煤的一次能源，折合人民币大约1万亿元的工业产值，其中将近一半被火电厂锅炉烧掉了。因此，现阶段燃煤电厂全面倡导节能改造，大幅降低发电煤耗和提高能源利用率，节能减排，以此达到电力行业清洁化、高效化发展。

发电厂供水循环会用到给水泵，目前电厂普遍使用汽轮机驱动给水泵，即汽轮机的轴的一端带动给水泵，主要解决的是给水泵费电的问题。相对经济性能来说，更多选择了背压汽轮机作为给水泵驱动汽轮机。但为了满足机组夏季长周期满负荷运行，背压汽轮机的额定出力通常比给水泵的额定出力大，故汽轮机的额定出力有较大裕量，一般为20％以上。另外，在电站中，汽轮机的乏汽温度较高，一般接入凝汽器，但给水泵汽轮机乏汽压力一般高于凝汽器压力，实际运行时，受给水泵汽轮机设计制造和安装工艺水平限制，特别是给水泵运行性能较差时，这一差值更大，一方面造成给水泵汽轮机乏汽余热的白白浪费，另一方面也使凝汽器热负荷偏高，影响机组真空，机组供电煤耗增加。这部分负荷裕量和乏汽余热如不能充分利用，会导致设备及能源利用率低，经济效益差。因此，如何回收再利用这部分负荷裕量和乏汽余热，是本领域技术人员需要迫切解决的问题。

如中国专利授权公告号CN204002945U公开了一种给水泵小汽轮机同轴驱动发电装置。所述装置包括：给水泵，小汽轮机，恒定转速输出齿轮箱和发电机；所述给水泵和所述小汽轮机相连接；所述恒定转速输出齿轮箱的输入端和所述小汽轮机相连接；所述发电机连接所述恒定转速输出齿轮箱的输出端。该给水泵小汽轮机同轴驱动发电装置，能够实现对所述小汽轮机额外余量(负荷)的有效利用，能够有效避免在小汽轮机驱动给水泵的过程中造成的负荷浪费的问题。不足之处是汽轮机的乏汽余热没有得到有效利用。

又如中国专利授权公告号CN206160094U公开了一种给水泵汽轮机乏汽余热利用系统，包括蒸汽喷射压缩器、中压缸、低压加热器以及前置式热网加热器，所述蒸汽喷射压缩器的第一入口与给水泵汽轮机相连，所述蒸汽喷射压缩器的第二入口与所述中压缸的排汽端相连，所述中压缸的另一排汽端与热网加热器壳侧相连，所述蒸汽喷射压缩器的出口与前置式热网加热器的壳侧相连，所述蒸汽喷射压缩器的出口还与低压加热器相连，所述蒸汽喷射压缩器利用中压缸的部分排汽抽汽作为驱动汽源，抽吸给水泵汽轮机的乏汽，将温度、压力相对较高的中压缸排汽与温度、压力相对较低的给水泵汽轮机乏汽进行温度、压力匹配，并将匹配后的蒸汽供低压加热器与前置式热网加热器使用。不足之处是乏汽余热利用率不高，汽轮机的负荷裕量没有得到有效利用。

另外，锅炉空气预热器利用锅炉的排烟余热预热进入炉内的助燃空气，不仅能够提高锅炉的热效率，还能减轻对环境的污染。燃料中的硫分燃烧后生成SO2和SO3，并与烟气中的蒸汽相互作用，生成硫酸蒸汽。当锅炉尾部受热面壁温低于烟气酸露点时,便结露凝聚于该壁面上，由于液态硫酸腐蚀性强，造成低温受热面的金属腐蚀，常称为锅炉低温受热面的腐蚀。锅炉沿烟气流向的末级空气预热器最容易遭受低温腐蚀。在低温腐蚀出现的同时，伴随而来的就是空气预热器的积灰，它们相互促进，形成恶性循环，破坏锅炉的正常运行。锅炉尾部受热面的低温腐蚀对电站锅炉经济性和正常工作影响很大，必须采取措施防止低温腐蚀和积灰。常用的办法是增设暖空器，采用蒸汽进行加热，不足之处是浪费大量资源，增加了能耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构合理，能源利用率高，安全环保的双拖电泵背压汽轮机综合利用装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双拖电泵背压汽轮机综合利用装置，包括给水泵、背压汽轮机、调速齿轮箱、发电机、暖空器、送风机、空预器、锅炉、布袋除尘器、引风机、低低温省煤器、除氧器、脱硫塔、烟囱，所述背压汽轮机的第一输出轴与所述给水泵的输入轴相连，所述背压汽轮机的第二输出轴与所述调速齿轮箱的输入轴相连，所述调速齿轮箱的输出轴与所述发电机的输入轴相连，所述背压汽轮机的排汽口与所述暖空器的蒸汽进口相连，所述暖空器的出水口与所述低低温省煤器的除盐水进口相连，所述低低温省煤器的除盐水出口与所述除氧器的除盐水进口连接，所述除氧器的除盐水出口与所述给水泵的除盐水进口相连，所述给水泵的除盐水出口与所述锅炉的除盐水进口连接，所述送风机的出风口与所述暖空器的进风口相连，所述暖空器的出风口与所述空预器的进风口相连，所述空预器的出风口与所述锅炉的进风口相连，所述锅炉的出口烟道与所述空预器的烟气进口连接，所述空预器的烟气出口与所述布袋除尘器的烟气进口相连，所述布袋除尘器的烟气出口与所述引风机的进口相连，所述引风机的出口与所述低低温省煤器的烟气进口相连，所述低低温省煤器的烟气出口与所述脱硫塔的进口相连，所述脱硫塔的出口与所述烟囱的进口连接。

作为本实用新型的优选实施方式，所述背压汽轮机还设置有蒸汽进口管，所述蒸汽进口管上设置有进汽调节阀，以精确控制蒸汽流量。

作为本实用新型的优选实施方式，所述低低温省煤器优选包括至少一组U型换热管。

为了减少了低温腐蚀以及设备磨损，提高了设备安全性，本实用新型所述的U型换热管材质优选为PTFE。

为了减少暖风系统检修时对锅炉烟气流动的阻力，进一步提高节能降耗效果，作为本实用新型的优选实施方式，所述暖空器优选为可抽式暖空器。

本实用新型的双拖电泵背压汽轮机综合利用装置，为了克服暖空器提高了锅炉烟气排烟温度，降低了机组热效率的不足，在引风机和脱硫塔之间设置低低温省煤器，低低温省煤器的应用不但利用了通过暖空器加热空气后凝结的疏水，又将暖空器抬高的锅炉烟温显著降低，回收烟气余热，提高除盐水温度，增强锅炉整体利用率。本实用新型克服了低低温省煤器将锅炉烟温降低后，导致脱硫塔水平衡破坏的问题，从而避免了降低低低温省煤器使用流量的缺陷。本实用新型中暖空器与低低温省煤器的配合不但解决了排烟温度高的问题，也提高了低低温省煤器的利用效率。本实用新型的双拖电泵背压汽轮机综合利用装置，大大减少了能源损耗，提高了设备以及能源利用率，增加了经济效益。

本实用新型的双拖电泵背压汽轮机综合利用装置可充分发挥背压汽轮机的做功能力，其排汽可用于锅炉空预器和暖空器气源，既提高了设备利用率，又解决了空预器低温腐蚀堵灰的问题。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型最大限度的提高了背压汽轮机的利用效率，不但利用背压汽轮机双拖给水泵和发电机，并利用其排汽解决锅炉空预器低温腐蚀堵灰以及冬天锅炉进风温度低的问题，提高了锅炉热效率。

2、本实用新型采用暖空器搭配低低温省煤器使用，不但利用了通过暖空器加热空气后凝结的疏水，又将暖空器抬高的锅炉烟温显著降低，回收烟气余热，提高除盐水温度，增强锅炉整体利用率。

3、本实用新型中使用的低低温省煤器的U型换热管材质可采用PTFE，减少了低温腐蚀以及设备磨损，提高了设备安全性。

4、本实用新型克服了现有技术暖空器因疏水进入除氧器而增设疏水泵等设备的不足，同时也克服了因疏水箱为降低疏水泵入口的汽蚀现象还要保持一定高度来产生压头，并针对疏水箱高低限位对疏水泵进行频繁启停导致控制操作繁琐和疏水泵高故障率的不足，本实用新型将暖空器疏水进入低低温省煤器，省去疏水泵等设备，节约了能耗，提高了安全可靠性。

5、本实用新型采用可抽式暖空器，当暖风系统检修时，可抽式暖空器可减少对锅炉烟气流动阻力，具有明显节能降耗效果。

附图说明

图1为本实用新型的双拖电泵背压汽轮机综合利用装置的流程示意图。

图中，给水泵1、背压汽轮机2、调速齿轮箱3、发电机4、暖空器5、空预器6、锅炉7、布袋除尘器8、引风机9、低低温省煤器10、脱硫塔11、烟囱12、送风机13、除氧器14、进汽调节阀15。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的双拖电泵背压汽轮机综合利用装置，包括给水泵1、背压汽轮机2、调速齿轮箱3、发电机4、暖空器5、送风机13、空预器6、锅炉7、布袋除尘器8、引风机9、低低温省煤器10、除氧器14、脱硫塔11、烟囱12，背压汽轮机2的第一输出轴与给水泵1的输入轴相连，背压汽轮机2的第二输出轴与调速齿轮箱3的输入轴相连，调速齿轮箱3的输出轴与发电机4的输入轴相连，背压汽轮机2的排汽口与暖空器5的蒸汽进口相连，暖空器5的出水口与低低温省煤器10的除盐水进口相连，低低温省煤器10的除盐水出口与除氧器14的除盐水进口连接，除氧器14的除盐水出口与给水泵2的除盐水进口相连，给水泵2的除盐水出口与锅炉7的除盐水进口连接，送风机13的出风口与暖空器5的进风口相连，暖空器5的出风口与空预器6的进风口相连，空预器6的出风口与锅炉7的进风口相连，锅炉7的出口烟道与空预器6的烟气进口连接，空预器6的烟气出口与布袋除尘器8的烟气进口相连，布袋除尘器8的烟气出口与引风机9的进口相连，引风机9的出口与低低温省煤器10的烟气进口相连，低低温省煤器10的烟气出口与脱硫塔11的进口相连，脱硫塔11的出口与烟囱12的进口连接。背压汽轮机2还设置有蒸汽进口管，蒸汽进口管上设置有进汽调节阀15，以精确控制蒸汽流量。

本实用新型的双拖电泵背压汽轮机综合利用装置工作流程为：从主汽轮机排出的低压蒸汽通过进汽调节阀15调节流量后进入背压汽轮机2做功，背压汽轮机2一边驱动给水泵1，同时通过调速齿轮箱3带动发电机4发电，从背压汽轮机2排出的乏汽进入暖空器5，与从送风机13来的冷空气换热后凝结成除盐水进入低低温省煤器10，在低低温省煤器10中与从引风机9来的热烟气换热升温后进入除氧器14除氧，除氧后的除盐水经给水泵1加压后进入锅炉7的给水系统。从送风机13来的冷空气在暖空器5中经换热升温后进入空预器6，在空预器6中经热烟气进一步提高温度后进入锅炉7参与燃烧。锅炉7燃烧后排出的热烟气依次经空预器6降温、布袋除尘器8除尘后，在引风机9的牵引下进入低低温省煤器10与从暖空器5来的冷凝水换热降温后进入脱硫塔11脱硫，脱硫后的烟气经烟囱12达标排放。

以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。但本实用新型并不仅限于所述的实施例。

实施例1

一种双拖电泵背压汽轮机综合利用装置，包括给水泵1、背压汽轮机2、调速齿轮箱3、发电机4、暖空器5(可抽式)、送风机13、空预器6、锅炉7、布袋除尘器8、引风机9、低低温省煤器10(包括一组材质为PTFE的U型换热管)、除氧器14、脱硫塔11、烟囱12，背压汽轮机2的第一输出轴与给水泵1的输入轴相连，背压汽轮机2的第二输出轴与调速齿轮箱3的输入轴相连，调速齿轮箱3的输出轴与发电机4的输入轴相连，背压汽轮机2的排汽口与暖空器5的蒸汽进口相连，暖空器5的出水口与低低温省煤器10的除盐水进口相连，低低温省煤器10的除盐水出口与除氧器14的除盐水进口连接，除氧器14的除盐水出口与给水泵2的除盐水进口相连，给水泵2的除盐水出口与锅炉7的除盐水进口连接，送风机13的出风口与暖空器5的进风口相连，暖空器5的出风口与空预器6的进风口相连，空预器6的出风口与锅炉7的进风口相连，锅炉7的出口烟道与空预器6的烟气进口连接，空预器6的烟气出口与布袋除尘器8的烟气进口相连，布袋除尘器8的烟气出口与引风机9的进口相连，引风机9的出口与低低温省煤器10的烟气进口相连，低低温省煤器10的烟气出口与脱硫塔11的进口相连，脱硫塔11的出口与烟囱12的进口连接。背压汽轮机2还设置有蒸汽进口管，蒸汽进口管上设置有进汽调节阀15，以精确控制蒸汽流量。

实施例2

一种双拖电泵背压汽轮机综合利用装置，包括给水泵1、背压汽轮机2、调速齿轮箱3、发电机4、暖空器5(可抽式)、送风机13、空预器6、锅炉7、布袋除尘器8、引风机9、低低温省煤器10(包括三组材质为PTFE的U型换热管)、除氧器14、脱硫塔11、烟囱12，背压汽轮机2的第一输出轴与给水泵1的输入轴相连，背压汽轮机2的第二输出轴与调速齿轮箱3的输入轴相连，调速齿轮箱3的输出轴与发电机4的输入轴相连，背压汽轮机2的排汽口与暖空器5的蒸汽进口相连，暖空器5的出水口与低低温省煤器10的除盐水进口相连，低低温省煤器10的除盐水出口与除氧器14的除盐水进口连接，除氧器14的除盐水出口与给水泵2的除盐水进口相连，给水泵2的除盐水出口与锅炉7的除盐水进口连接，送风机13的出风口与暖空器5的进风口相连，暖空器5的出风口与空预器6的进风口相连，空预器6的出风口与锅炉7的进风口相连，锅炉7的出口烟道与空预器6的烟气进口连接，空预器6的烟气出口与布袋除尘器8的烟气进口相连，布袋除尘器8的烟气出口与引风机9的进口相连，引风机9的出口与低低温省煤器10的烟气进口相连，低低温省煤器10的烟气出口与脱硫塔11的进口相连，脱硫塔11的出口与烟囱12的进口连接。背压汽轮机2还设置有蒸汽进口管，蒸汽进口管上设置有进汽调节阀15，以精确控制蒸汽流量。

实施例3

一种双拖电泵背压汽轮机综合利用装置，包括给水泵1、背压汽轮机2、调速齿轮箱3、发电机4、暖空器5(可抽式)、送风机13、空预器6、锅炉7、布袋除尘器8、引风机9、低低温省煤器10(包括五组材质为PTFE的U型换热管)、除氧器14、脱硫塔11、烟囱12，背压汽轮机2的第一输出轴与给水泵1的输入轴相连，背压汽轮机2的第二输出轴与调速齿轮箱3的输入轴相连，调速齿轮箱3的输出轴与发电机4的输入轴相连，背压汽轮机2的排汽口与暖空器5的蒸汽进口相连，暖空器5的出水口与低低温省煤器10的除盐水进口相连，低低温省煤器10的除盐水出口与除氧器14的除盐水进口连接，除氧器14的除盐水出口与给水泵2的除盐水进口相连，给水泵2的除盐水出口与锅炉7的除盐水进口连接，送风机13的出风口与暖空器5的进风口相连，暖空器5的出风口与空预器6的进风口相连，空预器6的出风口与锅炉7的进风口相连，锅炉7的出口烟道与空预器6的烟气进口连接，空预器6的烟气出口与布袋除尘器8的烟气进口相连，布袋除尘器8的烟气出口与引风机9的进口相连，引风机9的出口与低低温省煤器10的烟气进口相连，低低温省煤器10的烟气出口与脱硫塔11的进口相连，脱硫塔11的出口与烟囱12的进口连接。背压汽轮机2还设置有蒸汽进口管，蒸汽进口管上设置有进汽调节阀15，以精确控制蒸汽流量。