一种基于喷射器的双抽供汽系统及方法与流程

本发明属于供热领域，具体涉及一种基于喷射器的双抽供汽系统及方法。

背景技术：

当前，我国城市产业结构以及用地结构不断发生调整变化，针对化工、制药、纺织、钢铁等工业企业集中建设产业园区已经成为城市发展的必然趋势，工业园区作为工业发展的重要载体，在推动工业化进程、促进区域经济繁荣方面发挥着日益重要的作用。为了工业园区的合理规划和发展，建设集中式供热系统取代各企业自建的小型锅炉房已成为了现代工业园区中企业用热的主要方式，集中式供热系统不仅可以显著降低企业使用蒸汽的成本，提高供热可靠性，更有利于保护园区的环境。

工业集中供热系统多采用蒸汽供热，原因如下：(1)以蒸汽作为传热介质可以使供热系统具有更广的适用范围，能满足不同热用户的要求，还可以满足需要高温蒸汽消毒等需求；(2)工业园区的占地面积往往较大，各个热用户与热源之间的距离甚至可达十几公里，与热水管网相比，蒸汽输送不需额外增压设备，靠自身压力就能达到输送需要，从而可以达到节约能源的作用；(3)蒸汽具有高温高压的特点，单位质量具有很高的热值，因此可采用散热面积小的热交换系统，换热设备投资较少；(4)蒸汽在管道中的摩擦阻力较小，相对热水管网传输效率较高，不仅可以减少沿途损失，在保证远端热用户用热质量上也具有一定的优势。

蒸汽喷射器是一种混合增压装置，可利用高压蒸汽的能量将低压蒸汽增压，具有显著的节能减排效果。喷射器结构简单、造价低廉、节能环保、维护成本低，且具有能量梯级利用的优点，被广泛应用于各种工业装置中。

随着全球经济、能源和环保形势的发展，当前燃煤发电厂将面临更为严格的环保要求和严峻的市场经营形势，双抽供汽热电联产机组要求参与调峰，供热机组输出供热蒸汽的质量直接关系到用热企业工业的生产工艺和安全，这对热电联产机组输送蒸汽的安全性和可靠性提出了更高的要求。如何改造机组在参与调峰的同时灵活高效地满足供热抽汽参数要求具有十分重要的意义。

而现有双抽供汽热电联产机组在参与调峰导致供热汽源压力不足时，往往直接切换到更高压力抽汽点处，参数匹配性差，能量利用率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于喷射器的双抽供汽系统及方法，解决了现有技术中存在的上述不足。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种基于喷射器的双抽供汽系统，包括锅炉、汽轮机中压缸、背压机和蒸汽升压单元，其中，所述锅炉的主蒸汽出口分别与背压机的蒸汽入口和蒸汽升压单元的蒸汽入口连接；

所述背压机的出口连接蒸汽升压单元的入口；

所述锅炉的再热蒸汽出口连接汽轮机中压缸的再热蒸汽入口；所述汽轮机中压缸的排汽口连接蒸汽升压单元的入口；

所述锅炉的再热蒸汽出口和蒸汽升压单元的出口还连接有中压工业蒸汽管路；

所述汽轮机中压缸的排汽口和蒸汽升压单元的出口还连接有低压工业蒸汽管路。

优选地，所述蒸汽升压单元包括一号喷射器和二号喷射器，其中，所述锅炉的主蒸汽出口、锅炉的再热蒸汽出口和背压机的出口均连接至一号喷射器，所述一号喷射器蒸汽出口连接中压工业蒸汽管路；所述汽轮机中压缸的排汽口和锅炉的再热蒸汽出口均连接至二号喷射器，所述二号喷射器的蒸汽出口连接至低压工业蒸汽管路。

优选地，所述一号喷射器的蒸汽出口还连接至二号喷射器，且两者之间的连接管路上安装有六号阀门。

优选地，所述锅炉的主蒸汽出口和一号喷射器之间的连接管道上设置有二号阀门；所述锅炉的再热蒸汽出口和一号喷射器之间的连接管道上设置有四号阀门。

优选地，所述锅炉的再热蒸汽出口和二号喷射器之间的连接管道上设置有七号阀门；所述汽轮机中压缸的排汽口和二号喷射器之间的连接管道上设置有八号阀门。

优选地，所述锅炉的主蒸汽出口和背压机之间的连接管道上设置有一号阀门。

优选地，所述锅炉的再热蒸汽出口和中压工业蒸汽管路之间的连接管道上设置有三号阀门。

优选地，所述汽轮机中压缸的排汽口和低压工业蒸汽管路之间的连接管道上设置有九号阀门。

一种基于喷射器的双抽供汽方法，基于所述的一种基于喷射器的双抽供汽系统，包括以下步骤：

在机组负荷较大时，利用锅炉的再热抽汽供应中压工业蒸汽；利用汽轮机中压缸的排汽供应低压工业蒸汽；

若机组负荷较小时，锅炉的主蒸汽在背压机中做功后进入蒸汽升压单元中，用于引射来自锅炉再热蒸汽出口的再热蒸汽，形成满足供汽压力的蒸汽供应中压工业蒸汽；

同时，将锅炉的再热蒸汽送入蒸汽升压单元中，用于引射进入汽轮机中压缸排汽口的排汽，形成满足供汽压力的蒸汽供应低压工业蒸汽。

优选地，若经过背压机做功后的蒸汽不足以将一号喷射器出口的蒸汽压力升高到满足中压工业蒸汽时，打开二号阀门，主蒸汽直接进入一号喷射器中用于引射来自锅炉再热蒸汽出口的蒸汽，形成满足供汽压力的蒸汽进行供汽；

若再热抽汽不足以将二号喷射器出口的蒸汽压力升高到满足低压工业蒸汽，关闭七号阀门，打开六号阀门，一号喷射器出口的蒸汽引射汽轮机中压缸的排汽，形成满足供汽压力的蒸汽进行供汽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种基于喷射器的双抽供汽系统及方法，采用蒸汽喷射器辅助供热，用低品位蒸汽代替了一部分高品位蒸汽，减少供热成本；本发明根据机组负荷的变化，相应地切换供汽汽源，配合喷射器和背压机，能使机组在满足供热参数的同时，减少高参数蒸汽的消耗，减少不可逆损失，提高机组能量利用效率；本发明系统结构简单，投资小，调节方便。

附图说明

图1是本发明涉及的系统结构示意图；

其中，1-锅炉，2-汽轮机高压缸，3-汽轮机中压缸，4-汽轮机低压缸，5-凝汽器，6-凝结水泵，7-低压加热器组，8-除氧器，9-给水泵，10-高压加热器组，11-一号阀门，12-二号阀门，13-三号阀门，14-四号阀门，16-六号阀门，17-七号阀门，18-八号阀门，19-九号阀门，20-十号阀门，21-背压机，24-一号喷射器，25-二号喷射器，26-十一号阀门。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种基于喷射器的双抽供汽系统，包括锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4、凝汽器5、凝结水泵6、低压加热器组7、除氧器8、给水泵9、高压加热器组10、一号阀门11、二号阀门12、三号阀门13、四号阀门14、六号阀门16、七号阀门17、八号阀门18、九号阀门19、十号阀门20、背压机21、一号喷射器24、二号喷射器25和十一号阀门26，其中，所述锅炉1的主蒸汽出口分为三路，其中一路与背压机21的入口连接，且两者之间的连接管路上安装有一号阀门11；第二路与一号喷射器24的入口连接，且两者之间的连接管路上安装有二号阀门12；剩余一路与汽轮机高压缸2的入口连接；且两者之间的连接管路上安装有十一号阀门26。

所述背压机21的出口与一号喷射器24的入口相连通。

所述锅炉1的再热蒸汽出口分为四路，其中一路与第一管路a1连接，所述第一管路a1上安装有三号阀门13；第二路与一号喷射器24的入口连接，且两者之间的连接管路上安装有四号阀门14；第三路与二号喷射器25的入口连接，且两者之间的连接管路上安装有七号阀门17；剩余一路连接汽轮机中压缸3的蒸汽入口。

所述一号喷射器24的出口连通到二号喷射器25入口连接，且两者之间的连接管路上安装有六号阀门16。

所述汽轮机中压缸3的排汽口分为三路，其中一路与二号喷射器25的入口连接，且两者之间的连接管路上安装有八号阀门18；第二路与第二管路b1连接，第二管路b1上安装有九号阀门19，剩余一路与汽轮机低压缸4的入口连接，且两者之间的连接管路上安装有十号阀门20。

所述二号喷射器的出口与第三管路b2连接。

所述背压机21可拖动发电机发电，并入厂用电降低厂用电率。

所述汽轮机低压缸4的排汽口连接有凝汽器5，所述凝汽器5的凝结水出口经过凝结水泵6连接至低压加热器组7，所述低压加热器组7的出口依次经过除氧器8、给水泵9和高压加热器组10连接至锅炉1的进水口。

本发明的工作工程：

在机组负荷较大时，通过第一管路a1即再热抽汽供应中压工业蒸汽；

若机组低负荷运行，第一管路a1处压力不足时，启用背压机21和一号喷射器24去满足中压工业蒸汽；一号喷射器24的作用为：锅炉1的主蒸汽在背压机21中做功后进入一号喷射器24中，用于引射来自锅炉1再热蒸汽出口的再热蒸汽，形成满足供汽压力的蒸汽；若经过背压机21做功后的蒸汽不足以将一号喷射器24出口的蒸汽压力升高到满足中压工业蒸汽，打开二号阀门12，主蒸汽直接进入一号喷射器24中用于引射来自锅炉1再热蒸汽出口的蒸汽，形成满足供汽压力的蒸汽去供汽；

在机组负荷较大时，通过第一管路b1即汽轮机中压缸的排汽供应低压工业蒸汽；

若机组低负荷运行，第一管路b1处压力不足时，打开七号阀门17，启用二号喷射器25通过第三管路b2供应低压工业蒸汽，再热抽汽引射汽轮机中压缸的排汽，形成满足供汽压力的蒸汽；若再热抽汽不足以将二号喷射器25出口的蒸汽压力升高到满足低压工业蒸汽，关闭七号阀门17，打开六号阀门16，一号喷射器24出口的蒸汽引射汽轮机中压缸的排汽，形成满足供汽压力的蒸汽。