基于汽轮机低压光轴技术的供热系统的制作方法

本实用新型涉及发电机组技术领域，尤其涉及基于汽轮机低压光轴技术的供热系统。

背景技术：

近年来，国家能源结构发生变化，新能源迅速发展，电力行业的有序规划和发展至关重要，而城市化建设进程不断推动，农村人口不断向城镇转移，城镇住宅面积越来越多，供热需求量越来越大，环境保护力度不断提高，节能减排形势十分严峻，如何有效地发挥传统火电机组能力，深度挖掘在役燃煤供热机组的供热潜力，提升城市集中供热程度，降低能耗以及满足城镇供热量需求，低压缸光轴供热技术是一项可实现节能减排，最大限度地回收汽轮机发电机组的余热，增加供热面积的重要技术。

低压缸光轴供热技术就是在中低压连通管上更新原有的电动蝶阀，使得低压缸不进汽，主蒸汽由高压主汽门、高压调节门进入高中压缸做功。中压缸排汽通过供热抽汽管道进入尖峰加热器供热。低压转子拆除，更换成一根光轴转子(不带叶片)，取出低压隔板套及隔板，保留低压两端汽封，光轴转子总体重量等于原有低压缸转子重量，此阶段低压缸不做功、低压转子连接高中压转子与发电机，仅起到传递扭矩的作用。在供热期，机组采用光轴运行，即背压机运行，绝大部分中压缸排汽通过供热抽汽管道进入尖峰加热器加热通过热网循环水泵升压后的热网循环水向外网供热，而小部分(5-15t/h)中压缸排汽经过减温减压后，通过冷却蒸汽管道进入低压缸，带走低压缸光轴转子(不带叶片)与低压缸内的蒸汽(或空气)产生的摩擦鼓风热量，低压缸排汽冷却损失大幅减少。非供热期，低压缸采用原机组低压转子(带叶片)，中压缸排汽进入低压缸做功，排汽参数恢复到正常水平，即汽轮机恢复原纯凝方式运行。低压缸光轴供热技术可以回收原由低压缸进入凝汽器排汽热量，更换成光轴转子(不带叶片)，蒸汽没有焓降，可以使尽可能多的热量用于供热。但低压缸光轴供热技术在冬季供热期采用光轴运行，即背压机运行，通常采用“以热定电”的方式运行，受机组固有特性的限制，供热负荷随时间变化缓慢，为保证供热质量，机组基本不具备电调峰能力，尤其在供热初末期和供热次寒期，供热负荷需求小，无法满足发电负荷需求大的工况，运行方式不灵活；再者低压缸光轴供热中尖峰加热器的疏水通过热网疏水泵直接进入低压加热器或者除氧器，进入凝汽器的蒸汽仅剩下用于冷却低压缸的小部分(5-15t/h)蒸汽，凝结水泵只能在低频率、打开再循环水阀门的方式下运行，严重影响了凝结水泵和轴封冷却器的安全运行。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的在于为解决现有光轴供热技术不具有热、电解耦能力的缺点提供可行性。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型提供一种基于汽轮机低压光轴技术的供热系统，包括汽轮机、尖峰加热器、乏汽换热器和背压式汽轮机；汽轮机包括高压缸、中压缸和改造为光轴的低压缸；中压缸的排汽口与背压式汽轮机的蒸汽入口和尖峰加热器的蒸汽入口均可选择性通断地且流量可调地连通；背压式汽轮机的排汽口与低压缸的蒸汽入口和乏汽换热器的汽侧入口均可选择性通断地且流量可调地连通。

根据本实用新型，中压缸的排汽口与尖峰加热器的蒸汽入口和背压式汽轮机的蒸汽入口均通过管线连通，该管线包括共用管线段、第一分支管线段和第二分支管线段，第一分支管线段连接在尖峰加热器和共用管线段之间，第二分支管线段连接在背压机汽轮机和共用管线段之间；共用管线段上沿中压缸指向尖峰加热器的方向依次设有抽汽止回阀、抽汽快关阀、抽汽电动阀、孔板流量计；第一分支管线段上设有尖峰加热器进汽调节阀；第二分支管线段上设有背压式汽轮机进汽调节阀。

根据本实用新型，中压缸的排汽口与低压缸的蒸汽入口之间可选择性通断地连通，并且二者之间设有减温减压器。

根据本实用新型，低压缸的排汽口与凝汽器的蒸汽入口通过管线连通，在该管线上设有凝汽器进汽电动阀门；中压缸的排汽口与低压缸的蒸汽入口之间通过并联的第一路管线和第二路管线可选择性通断地连通；在第一路管线上设有液压关断阀；在第二路管线上沿由中压缸指向低压缸的方向设置减温减压器、中压缸排汽至低压缸孔板流量计和中压缸排汽至低压缸调节阀；减温减压器的减温水入口与凝结水冷却水管道连接，并且在二者连接的管线上设有凝结水冷却水调节阀；背压式汽轮机的排汽口与低压缸的蒸汽入口通过管线连通，在该管线上沿由背压式汽轮机的排汽口指向低压缸的蒸汽入口的方向设置背压式汽轮机乏汽至低压缸孔板流量计和背压式汽轮机乏汽至低压缸调节阀；背压式汽轮机的排汽口与乏汽换热器的汽侧入口通过管线连通，在该管线上设有乏汽换热器进汽电动阀门。

根据本实用新型，尖峰加热器的汽侧出口与凝汽器8的上部和凝汽器水井均可选择性通断地连通，乏汽换热器的汽侧出口与凝汽器水井连通。

根据本实用新型，尖峰加热器的汽侧出口与凝汽器8的上部通过管线连通，在该管线上设有尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀；尖峰加热器的汽侧出口和凝汽器水井通过管线连通，在该管线上设有尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门；尖峰加热器的水侧入口与热网循环水回水管路和热网循环水出水管路可选择性通断地连通；尖峰加热器的水侧出口与热网循环水供水管路连通。

根据本实用新型，凝汽器的水侧入口与大机循环水回水管路可选择性通断地连通，凝汽器的水侧出口与大机循环水出水管路可选择性通断地连通，乏汽换热器的水侧入口与凝汽器水井和热网循环水回水管路可选择性通断地连通，乏汽换热器的水侧出口与凝结水系统和热网循环水出水管路可选择性通断地连通。

根据本实用新型，凝汽器的水侧入口与大机循环水回水管路通过管线连通，并在该管线上设有大机循环水回水电动阀门；凝汽器的水侧出口与大机循环水出水管路通过管线连通，并在该管线上设有大机循环水出水电动阀门；乏汽换热器的水侧入口与凝汽器水井通过管线连通，并在该管线上设有凝结水泵和乏汽换热器凝结水进水电动阀门；乏汽换热器的水侧入口与热网循环水回水管路通过管线连通，并在该管线上设有乏汽换热器热网循环水回水电动阀门；乏汽换热器的水侧出口与凝结水系统通过管线连通，并在该管线上设有乏汽换热器凝结水出水电动阀门；乏汽换热器的水侧出口与热网循环水出水管路通过管线连通，并在该管线上设有乏汽换热器热网循环水出水电动阀门。

根据本实用新型，在乏汽换热器处设有乏汽换热器水侧旁路，乏汽换热器水侧旁路与乏汽换热器中连通水侧入口和水侧出口的管路并联，在乏汽换热器水侧旁路上设有乏汽换热器旁路电动阀门，乏汽换热器水侧旁路的入口位于乏汽换热器凝结水进水电动阀门的上游，乏汽换热器水侧旁路的出口位于乏汽换热器凝结水出水电动阀门的下游。

根据本实用新型，还包括需供能设备；背压式汽轮机与需供能设备连接，需供能设备为附加发电机、热网循环泵、给水泵或引风机。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的供热系统，能够满足现有光轴供热技术供热，又能够避免光轴供热技术“以热定电”的固有特性限制，热、电解耦能力差的缺点，尤其在供热初末期和次寒期，供热负荷需求小、发电负荷需求大的工况下，利用该供热系统，可以增大主蒸汽流量运行，除去用于供热的中压缸排汽，多出的中压缸排汽进入背压式汽轮机作功，以满足供热负荷需求小，发电负荷需求大的工况。可根据不同的供热负荷和发电负荷调度要求，调整进入尖峰加热器和背压式汽轮机的蒸汽流量，充分提升机组的热、电解耦能力。

本实用新型的供热系统，其中的尖峰加热器疏水、背压式汽轮机乏汽形成的疏水和低压缸排汽形成的凝结水最终都在凝汽器水井中汇合，从而保证了大机凝结水泵和轴封冷却器的安全运行。

附图说明

图1为本实用新型的供热系统的一个实施例的结构示意图；

图2-15为本实用新型的供热方法在应用图1中的供热系统的一个实施例时不同模式的示意图，其中仅呈现出了导通的路径。

【附图标记】

1：高压缸；2：中压缸；3：低压缸；4：背压式汽轮机；5：发电机；6：附加发电机；7：尖峰加热器；8：凝汽器；9：凝结水泵；10：乏汽换热器；11：抽汽止回阀；12：抽汽快关阀；13：抽汽电动阀；14：孔板流量计；15：尖峰加热器进汽调节阀；16：尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀；17：尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门；18：大机循环水回水电动阀门；19：大机循环水出水电动阀门；20：抽真空电动阀门；21：凝汽器进汽电动阀门；22：背压式汽轮机乏汽至低压缸调节阀；23：背压式汽轮机乏汽至低压缸孔板流量计；24：液压关断阀；25：背压式汽轮机进汽调节阀；26：减温减压器；27：凝结水冷却水调节阀；28：中压缸排汽至低压缸调节阀；29：中压缸排汽至低压缸孔板流量计；30：乏汽换热器至凝汽器水井调节阀；31：乏汽换热器进汽电动阀门；32：乏汽换热器热网循环水回水电动阀门；33：乏汽换热器热网循环水出水电动阀门；34：乏汽换热器凝结水进水电动阀门；35：乏汽换热器凝结水出水电动阀门；36：乏汽换热器旁路电动阀门。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

参见图1，本实施例提供一种基于汽轮机低压光轴技术的供热系统，该供热系统包括汽轮机，汽轮机包括高压缸1、中压缸2和低压缸3，低压缸3内安装光轴转子。该供热系统还包括背压式汽轮机4、发电机5、附加发电机6、尖峰加热器7、凝汽器8、凝结水泵9和乏汽换热器10。

中压缸2的排汽口与尖峰加热器7的蒸汽入口可选择性通断地且流量可调地连通，以及中压缸2的排汽口与背压式汽轮机4的蒸汽入口可选择性通断地且流量可调地连通。详细到本实施例中的结构，中压缸2的排汽口与尖峰加热器7的蒸汽入口和背压式汽轮机4的蒸汽入口均通过管线连通，该管线包括共用管线段、连接在尖峰加热器和共用管线段之间的第一分支管线段、以及连接在背压式汽轮机和共用管线段之间的第二分支管线段。共用管线段上沿中压缸指向尖峰加热器的方向依次设有抽汽止回阀11、抽汽快关阀12、抽汽电动阀13和孔板流量计14。第一分支管线段上设有尖峰加热器进汽调节阀15，第二分支管线段上设有背压式汽轮机进汽调节阀25。其中，通过抽汽止回阀11、抽汽快关阀12、抽汽电动阀13和尖峰加热器进汽调节阀15实现中压缸2的排汽口与尖峰加热器7的蒸汽入口可选择性通断地连通，通过尖峰加热器进汽调节阀15实现中压缸2的排汽口与尖峰加热器7的蒸汽入口流量可调地连通。通过抽汽止回阀11、抽汽快关阀12、抽汽电动阀13和背压式汽轮机进汽调节阀25实现中压缸2的排汽口与背压式汽轮机4的蒸汽入口可选择性通断地连通，通过背压式汽轮机进汽调节阀25实现中压缸2的排汽口与背压式汽轮机4的蒸汽入口流量可调的连通。

中压缸2的排汽口与低压缸3的蒸汽入口之间通过并联的第一路管线和第二路管线可选择性通断地连通。在上述第一路管线上设有液压关断阀24，用于将低压缸和中压缸完全的隔离，在夏季非供热期恢复纯凝工况时再打开该阀门，恢复中压缸排汽直接进入低压缸；在上述第二路管线上沿由中压缸2指向低压缸3的方向设有减温减压器26、中压缸排汽至低压缸孔板流量计29和中压缸排汽至低压缸调节阀28。减温减压器26的减温水入口与凝结水冷却水管道连接，并且在二者连接的管路上设有凝结水冷却水调节阀27。

背压式汽轮机4的排汽口与低压缸3的蒸汽入口可选择性通断地且流量可调地连通。详细到本实施例中的结构，背压式汽轮机4的排汽口与低压缸3的蒸汽入口通过管线连通，在管线上沿由背压式汽轮机4指向低压缸3的方向设置背压式汽轮机乏汽至低压缸孔板流量计23和背压式汽轮机乏汽至低压缸调节阀22，后者实现背压式汽轮机4的排汽口与低压缸3的蒸汽入口可选择性通断地且流量可调地连通。

背压式汽轮机4的排汽口与乏汽换热器10的汽侧入口可选择性通断地且流量可调地连通。在背压式汽轮机4的排汽口与乏汽换热器10的汽侧入口连接的管线上设有乏汽换热器进汽电动阀门31，实现二者的可选择性通断地且流量可调地连通。

背压式汽轮机4还与附加发电机6连接，为附加发电机6供能。当然，在其他实施例中，附加发电机6还可替换为热网循环泵、给水泵、引风机等需供能的设备。

低压缸3的排汽口与凝汽器8通过管线连通，二者连通的管线上设有凝汽器进汽电动阀门21。

低压缸3还与发电机5连接。

尖峰加热器7的汽侧出口与凝汽器8的上部可选择性通断地且流量可调地连通，在二者连接的管线上设有尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀16，以实现上述可选择性通断地且流量可调地连通。

尖峰加热器7的汽侧出口和凝汽器8的水井可选择性通断地连通，凝汽器8的水井与尖峰加热器7的汽侧出口连通的管线上设有尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门17，以实现上述可选择性通断地连通。

尖峰加热器7的水侧入口与热网循环水回水管路和热网循环水出水管路可选择性通断地连通(图中未示出)，例如通过阀门(图中未示出)决定上述通断。

尖峰加热器7的水侧出口与热网循环水供水管路连通(图中未示出)。

凝汽器8的水侧入口与大机循环水回水管路可选择性通断地连通。详细到本实施例中的结构，二者连接的管线上设有大机循环水回水电动阀门18，以实现二者可选择性通断地连通。

凝汽器8的水侧出口与大机循环水出水管路可选择性通断地连通。详细到本实施例中的结构，二者连接的管线上设有大机循环水出水电动阀门19，以实现二者可选择性通断地连通。

凝汽器8还与抽真空系统可选择性通断地连通。详细到本实施例中的结构，二者连接的管线上设有抽真空电动阀门20，以实现二者可选择的连通。

乏汽换热器10的水侧入口与凝汽器8的水井可选择性通断地连通。详细到本实施例中的结构，乏汽换热器10的水侧入口与凝汽器8的水井连接的管线上设有凝结水泵9和乏汽换热器凝结水进水电动阀门34，以实现二者可选择的连通。

乏汽换热器10的水侧入口还与热网循环水回水管路可选择性通断地连通。详细到本实施例中的结构，乏汽换热器10的水侧入口与热网循环水回水管路连接的管线上设有乏汽换热器热网循环水回水电动阀门32，以实现二者可选择的连通。

乏汽换热器10的水侧出口与凝结水系统可选择性通断地连通。详细到本实施例中的结构，乏汽换热器10的水侧出口与凝结水系统连接的管线上设有乏汽换热器凝结水出水电动阀门35，以实现二者可选择的连通。

乏汽换热器10的水侧出口还与上述连接于尖峰加热器7的热网循环水出水管路可选择性通断地连通。详细到本实施例中的结构，乏汽换热器10的水侧出口与热网循环水出水管路连接的管线上设有乏汽换热器热网循环水出水电动阀门33，以实现二者可选择的连通。

综上，热网循环水回水管路(图中未示出)与尖峰加热器7的水侧入口直接可选择性通断地连通，并且热网循环水回水管路与乏汽换热器10可选择性通断地连通，由此，热网循环水回水管路可选择向尖峰加热器7和乏汽换热器10中的一个供水。

在乏汽换热器10设有乏汽换热器水侧旁路，该乏汽换热器水侧旁路与乏汽换热器10中连通水侧入口和水侧出口的管路并联，在乏汽换热器水侧旁路上设有乏汽换热器旁路电动阀门36，以决定乏汽换热器10是否参与系统中的换热。乏汽换热器水侧旁路的入口位于乏汽换热器凝结水进水电动阀门34的上游，乏汽换热器水侧旁路的出口位于乏汽换热器凝结水出水电动阀门的下游。

乏汽换热器10的汽侧出口与凝汽器8的水井可选择性通断地连通。详细到本实施例中的结构，在乏汽换热器10的汽侧出口与凝汽器8的水井连接的管线上设置乏汽换热器至凝汽器水井调节阀30。

基于上述对供热系统的介绍，如下介绍利用该供热系统实现的供热方法。

在供热期，汽轮机的中压缸排汽至少分为两个支路，第一支路中压缸排汽进入尖峰加热器7供热，第二支路中压缸排汽进入背压式汽轮机4作功。根据供热负荷和发电负荷的需求调节尖峰加热器进汽调节阀15和背压式汽轮机进汽调节阀25的开度，从而调节第一支路中压缸排汽和第二支路中压缸排汽的分配比。如此能够充分提升机组的热、电解耦能力。

本实施例中，供热方法包括第一供热模式和第二供热模式。在满足供热初末期和次寒期一定供热负荷的前提下，对应的大机能生产一定的发电负荷，如果调度要求为此工况的发电负荷(即在发电需求小于或等于标准发电负荷时)，则采取“以热定电”的运行方式，采用第一供热模式。在第一供热模式的基础上，当发电负荷需求增大，即发电需求大于标准发电负荷时，采用第二供热模式。

如下介绍第一供热模式。

中压缸排汽分为两个支路或三个支路。

参照图2和图3，中压缸排汽分为两个支路时：

中压缸排汽分成第一支路中压缸排汽和第二支路中压缸排汽，第一支路中压缸排汽占中压缸2的总排汽的绝大部分，第二支路中压缸排汽的量仅有5-15t/h。

抽汽止回阀11、抽汽快关阀12和抽汽电动阀13打开，尖峰加热器进汽调节阀15和背压式汽轮机进汽调节阀25调整至合适的开度。第一支路中压缸排汽从中压缸2的排汽口经尖峰加热器7的蒸汽入口进入尖峰加热器7。

热网循环水回水管路与尖峰加热器7的水侧入口之间的阀门打开，使得热网循环水回水可直接经尖峰加热器7的水侧入口进入尖峰加热器7中，第一支路中压缸排汽在尖峰加热器7中与热网循环回水换热，热网循环回水被加热形成热网循环水供水从尖峰加热器7的水侧出口排出，对外供热，满足供热负荷的需求；第一支路中压缸排汽被冷凝成疏水，从尖峰加热器7的汽侧出口排出，疏水全部从凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷却(如图2所示)或者分为两个支路(如图3所示)，第一支路疏水从凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷却，第二支路疏水进入凝汽器8的水井。

第二支路中压缸排汽经背压式汽轮机4的蒸汽入口进入背压式汽轮机4作功，带动附加发电机6发电。

背压式汽轮机乏汽至低压缸调节阀22打开，并且乏汽换热器进汽电动阀门31关闭。背压式汽轮机4的排汽口排出的背压式汽轮机乏汽全部经过低压缸3的蒸汽入口进入低压缸3，用于冷却低压缸3，从而满足运行要求。

凝汽器进汽电动阀门21打开，第二支路中压缸排汽通过背压式汽轮机4蒸汽入口、背压式汽轮机4排汽口、低压缸3蒸汽入口、低压缸3的排汽口、凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷凝，进入凝汽器8的低压缸排汽和疏水都被大机循环水冷凝和冷却。

抽真空电动阀门20、大机循环水回水电动阀门18和大机循环水出水电动阀门19打开。大机循环水回水经凝汽器8的水侧入口进入凝汽器8。在凝汽器8中，大机循环水回水被加热形成大机循环水出水，经过凝汽器8的水侧出口排出。疏水换热后被冷却，低压缸排汽冷凝后形成凝结水，二者均存储在凝汽器8的水井中。

参照图2，尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀16打开且尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门17关闭，使得疏水全部从凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷却。同时，乏汽换热器旁路电动阀门36打开，乏汽换热器被短路，凝汽器8的水井的排水(由凝汽器8中被冷却的疏水和低压缸排汽冷凝后形成的凝结水组成)直接经由乏汽换热器旁路进入凝结水系统。

或者，参照图3，尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀16和尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门17打开。使得疏水分为上述第一支路疏水和第二支路疏水，第一支路疏水还是从凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷却。第二支路疏水直接进入凝汽器8的水井。凝汽器8的水井的排水(包括在凝汽器8中被冷却的疏水、未被冷却的疏水和低压缸排汽冷凝后形成的凝结水)直接经过乏汽换热器旁路进入凝结水系统。

参照图4、图5、图6和图7，中压缸排汽分为三个支路时：

中压缸排汽分为第一支路中压缸排汽、第二支路中压缸排汽和第三个支路中压缸排汽。第一支路中压缸排汽占中压缸2的总排汽的大部分，第二支路中压缸排汽的量占很小一部分，第三个支路中压缸排汽的量为5-15t/h。

抽汽止回阀11、抽汽快关阀12和抽汽电动阀13打开，尖峰加热器进汽调节阀15调节至适当开度。第一支路中压缸排汽从中压缸2的排汽口经尖峰加热器7的蒸汽入口进入尖峰加热器7。可通过打开阀门使得热网循环水回水可直接经尖峰加热器7的水侧入口进入尖峰加热器7中(如图4和图6的工况)，或者通过乏汽换热器10加热后经尖峰加热器7的水侧入口进入尖峰加热器7的水侧入口进入尖峰加热器7中(如图5和图7的工况)，第一支路中压缸排汽在尖峰加热器7中与热网循环水(上面直接进入尖峰加热器7的热网循环水回水和进入尖峰加热器7的热网循环水出水统称为热网循环水)换热，热网循环水被加热形成热网循环水供水从尖峰加热器7的水侧出口排出，对外供热，满足供热负荷的需求；第一支路中压缸排汽被冷凝成疏水，从尖峰加热器7的汽侧出口排出，疏水全部从凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷却(如图4和图5所示)或者分为两个支路(如图6和图7所示)，第一支路疏水从凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷却，第二支路疏水直接进入凝汽器8的水井。

背压式汽轮机进汽调节阀25调整至合适的开度。第二支路中压缸排汽经背压式汽轮机4的蒸汽入口进入背压式汽轮机4作功，带动附加发电机6发电。

背压式汽轮机乏汽至低压缸调节阀22关闭，同时乏汽换热器进汽电动阀门31打开。背压式汽轮机乏汽全部经乏汽换热器10的蒸汽入口进入乏汽换热器10被冷凝。

凝结水冷却水调节阀27和中压缸排汽至低压缸调节阀28打开。凝结水冷却水进入减温减压器26，第三个支路中压缸排汽经过减温减压器26减温减压后进入低压缸3，冷却汽轮机的低压缸3，满足运行要求。

凝汽器进汽电动阀门21打开。低压缸排汽经凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷却。由此，进入凝汽器8低压缸排汽和疏水都被大机循环水冷凝和冷却。

抽真空电动阀门20、大机循环水回水电动阀门18和大机循环水出水电动阀门19打开。大机循环水回水经凝汽器8的水侧入口进入凝汽器8。在凝汽器8中，大机循环水回水被加热形成大机循环水出水，经过凝汽器8的水侧出口排出。疏水换热后被冷却，低压缸排汽冷凝后形成凝结水，被冷却的疏水和凝结水混合存储在凝汽器8的水井中。

参照图4和图6，乏汽换热器凝结水出水电动阀门35和乏汽换热器凝结水进水电动阀门34打开，凝汽器8的水井中排出的水进入乏汽换热器10被加热后送至凝结水系统。参照图5和图7，乏汽换热器热网循环水出水电动阀门33、乏汽换热器热网循环水回水电动阀门32和乏汽换热器旁路电动阀门36打开，凝汽器8的水井中排出的水经过乏汽换热器旁路进入凝结水系统，热网循环水回水进入乏汽换热器10被加热作为热网循环水出水送至尖峰加热器水侧入口。综上，在本实施例中，凝汽器8的水井中排出的水和热网循环水回水中只有一个进入乏汽换热器10加热，当热网循环水回水进入乏汽换热器10加热时，凝汽器8的水井中排出的水直接送至凝结水系统。

乏汽换热器至凝汽器水井调节阀30打开，乏汽换热器10中背压式汽轮机乏汽冷凝后形成的凝结水通过乏汽换热器10的汽侧出口进入凝汽器8的水井。

参照图4和图5，尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀16打开且尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门17关闭，使得尖峰加热器7排出的疏水全部从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却。此工况下，凝汽器8的水井的排水包括在凝汽器8中被冷却的疏水、低压缸排汽冷凝后形成的凝结水和背压式汽轮机乏汽在乏汽换热器10中冷凝后形成的凝结水。

或者，参照图6和图7，尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀16和尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门17打开，由此疏水被分为上述第一支路疏水和第二支路疏水，第一支路疏水还是从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却，第二支路疏水直接进入凝汽器8的水井。此时凝汽器8的水井的排水包括在凝汽器8中被冷却的疏水、未被冷却的疏水、低压缸排汽冷凝后形成的凝结水以及背压式汽轮机乏汽在乏汽换热器10中冷凝后形成的凝结水。

在一种运行状态下，上述未明确说明打开的且用于控制管线通断的阀门，处于关闭状态。

如下介绍第二供热模式。

增加进入汽轮机的高压缸1的主蒸汽流量，使得主蒸汽流量大于第一供热模式时的主蒸汽流量，第一支路中压缸排汽的分配量不变，这样在保证供热负荷不变的前提下，多出的中压缸排汽可补充进入背压式汽轮机作功，即第二供热模式时的第二支路中压缸排汽的分配量大于第一供热模式时的第二支路中压缸排汽的分配量。

参照图8、图9、图10、图11，中压缸排汽分为两个支路时：

中压缸排汽分成第一支路中压缸排汽和第二支路中压缸排汽，第一支路中压缸排汽占中压缸2的总排汽的大部分，第二支路中压缸排汽量要大于第一供热模式中第二支路中压缸排汽量。

抽汽止回阀11、抽汽快关阀12和抽汽电动阀13打开，尖峰加热器进汽调节阀15和背压式汽轮机进汽调节阀25调整至合适的开度。第一支路中压缸排汽从中压缸2的排汽口经尖峰加热器7的蒸汽入口进入尖峰加热器7。可通过打开热网循环水回水管路和尖峰加热器7之间的阀门而使热网循环水回水直接经尖峰加热器7的水侧入口进入尖峰加热器7中(如图8和图10的工况)，或者热网循环水回水通过乏汽换热器10加热后经尖峰加热器7的水侧入口进入尖峰加热器7中(如图9和图11的工况)，第一支路中压缸排汽在尖峰加热器7中与热网循环水(上面直接进入尖峰加热器7的热网循环水回水和进入尖峰加热器7的热网循环水出水统称为热网循环水)换热，热网循环水被加热形成热网循环水供水从尖峰加热器7的水侧出口排出，对外供热，满足供热负荷的需求；第一支路中压缸排汽被冷凝成成疏水，从尖峰加热器7的汽侧出口排出，疏水全部从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却(如图8和图9所示)或者分为两个支路(如图10和图11所示)，第一支路疏水从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却，第二支路疏水直接进入凝汽器8的水井。

第二支路中压缸排汽经背压式汽轮机4的蒸汽入口进入背压式汽轮机4作功，带动附加发电机6发电。

背压式汽轮机乏汽至低压缸调节阀22、凝汽器进汽电动阀门21和乏汽换热器进汽电动阀门31打开，并调节背压式汽轮机乏汽至低压缸调节阀22的开度，以将背压式汽轮机4的排汽口排出的背压式汽轮机乏汽分为两个支路，第一支路背压式汽轮机排汽的量为5t/h-15t/h，其经过低压缸3蒸汽入口进入低压缸3，用于冷却低压缸3，从而满足运行要求。第一支路背压式汽轮机乏汽经过低压缸3形成低压缸排汽，低压缸排汽经低压缸3的排汽口、凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷凝。第二支路背压式汽轮机乏汽经过乏汽换热器10的蒸汽入口进入乏汽换热器10被冷凝形成凝结水进入凝汽器8的水井。由此，进入凝汽器8的低压缸排汽、第二支路背压式汽轮机乏汽和疏水都被大机循环水冷凝和冷却。

抽真空电动阀门20、大机循环水回水电动阀门18和大机循环水出水电动阀门19打开。大机循环水回水经凝汽器8的水侧入口进入凝汽器8。在凝汽器8中，大机循环水回水被加热形成大机循环水出水，经过凝汽器8的水侧出口排出。疏水换热后被冷却，低压缸排汽冷凝后形成凝结水，二者均存储在凝汽器8的水井中。

参照图8和图10，乏汽换热器凝结水出水电动阀门35和乏汽换热器凝结水进水电动阀门34打开，凝汽器8的水井中排出的水进入乏汽换热器10被加热送至凝结水系统。参照图9和图11，乏汽换热器热网循环水出水电动阀门33、乏汽换热器热网循环水回水电动阀门32和乏汽换热器旁路电动阀门36打开，凝汽器8的水井中排出的水经过乏汽换热器旁路进入凝结水系统，热网循环水回水进入乏汽换热器10被加热作为热网循环水出水送至尖峰加热器水侧入口。综上，在本实施例中，凝汽器8的水井中排出的水和热网循环水回水中只有一个进入乏汽换热器10加热，当热网循环水回水进入乏汽换热器10加热时，凝汽器8的水井中排出的水直接送至凝结水系统。

乏汽换热器至凝汽器水井调节阀30打开，乏汽换热器10中背压式汽轮机乏汽冷凝后形成的凝结水通过乏汽换热器10的汽侧出口进入凝汽器8的水井。

参照图8和图9，尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀16打开且尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门17关闭，使得尖峰加热器7排出的疏水全部从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却。此工况下，凝汽器8的水井的排水包含了在凝汽器8中被冷却的疏水、低压缸排汽冷凝后形成的凝结水以及背压式汽轮机乏汽在乏汽换热器10中冷凝后形成的凝结水。

或者，参照图10和图11，尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀16打开且尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门17打开，使得尖峰加热器7排出的疏水分为两个支路，第一支路疏水还是从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却，第二支路疏水直接进入凝汽器8的水井。此工况下，凝汽器8的水井的排水包含了在凝汽器8中被冷却的疏水、未被冷却的疏水、低压缸排汽冷凝后形成的凝结水以及背压式汽轮机排汽在乏汽换热器10中冷凝后形成的凝结水。

参照图12、图13、图14和图15，中压缸排汽分为三个支路时：

中压缸排汽分为第一支路中压缸排汽、第二支路中压缸排汽和第三个支路中压缸排汽。第一支路中压缸排汽占中压缸2的总排汽的大部分，第二支路中压缸排汽的量相比于第一供热模式时有所增加，第三个支路中压缸排汽的量为5t/h-15t/h。热网循环水回水管路和尖峰加热器7之间的阀门打开使得热网循环水回水可直接经尖峰加热器7的水侧入口进入尖峰加热器7中(如图12和图14所示)，或者通过乏汽换热器10加热后经尖峰加热器7的水侧入口进入尖峰加热器7中(如图13和图15所示)，第一支路中压缸排汽在尖峰加热器7中与热网循环水换热，热网循环水被加热形成热网循环水供水从尖峰加热器7的水侧出口排出，对外供热，满足供热负荷的需求；第一支路中压缸排汽被冷凝成疏水，从尖峰加热器7的汽侧出口排出，疏水全部从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却(如图12和图13所示)或者分为两个支路(如图14和图15所示)，第一支路疏水从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却，第二支路疏水直接进入凝汽器8的水井。

背压式汽轮机进汽调节阀25调整至合适的开度。第二支路中压缸排汽经背压式汽轮机4的蒸汽入口进入背压式汽轮机4作功，带动附加发电机6发电。

背压式汽轮机乏汽至低压缸调节阀21关闭，同时乏汽换热器进汽电动阀门31打开。背压式汽轮机乏汽全部经乏汽换热器10的蒸汽入口进入乏汽换热器10被冷凝。

凝结水冷却水调节阀27和中压缸排汽至低压缸调节阀28打开。凝结水冷却水进入减温减压器26，第三个支路中压缸排汽经过减温减压器26减温减压后进入低压缸3，冷却汽轮机的低压缸3，满足运行要求。

凝汽器进汽电动阀门21打开。低压缸排汽经凝汽器8的上部进入凝汽器8被冷凝。由此，进入凝汽器8低压缸排汽和疏水都被大机循环水冷凝和冷却。

抽真空电动阀门20、大机循环水回水电动阀门18和大机循环水出水电动阀门19打开。大机循环水回水经凝汽器8的水侧入口进入凝汽器8。在凝汽器8中，大机循环水回水被加热形成大机循环水出水，经过凝汽器8的水侧出口排出。疏水换热后被冷却，低压缸排汽冷凝后形成凝结水，被冷却的疏水和凝结水混合存储在凝汽器8的水井中。

参照图12和图14，乏汽换热器凝结水出水电动阀门35和乏汽换热器凝结水进水电动阀门34打开，凝汽器8的水井中排出的水进入乏汽换热器10被加热后送至凝结水系统。参照图13和图15，乏汽换热器热网循环水回水电动阀门32、乏汽换热器热网循环水出水电动阀门33和乏汽换热器旁路电动阀门36打开，凝汽器8的水井中排出的水经过乏汽换热器旁路进入凝结水系统，热网循环水回水进入乏汽换热器10被加热作为热网循环水出水送至尖峰加热器水侧入口。综上，在本实施例中，凝汽器8的水井中排出的水和热网循环水回水中只有一个进入乏汽换热器10加热，当热网循环水回水进入乏汽换热器10加热时，凝汽器8的水井中排出的水直接送至凝结水系统。

乏汽换热器至凝汽器水井调节阀30打开，乏汽换热器10中背压式汽轮机乏汽冷凝后形成的凝结水通过乏汽换热器10的汽侧出口进入凝汽器8的水井。

参照图12和图13，尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀16打开且尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门17关闭，使得尖峰加热器7排出的疏水全部从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却。在此工况下，凝汽器8的水井的排水包含了在凝汽器8中被冷却的疏水、低压缸排汽冷凝后形成的凝结水和背压式汽轮机乏汽在乏汽换热器10中冷凝后形成的凝结水。

或者，参照图14和图15，尖峰加热器疏水至凝汽器调节阀16和尖峰加热器疏水至凝汽器水井电动阀门17打开，由此疏水被分为上述第一支路疏水和第二支路疏水，第一支路疏水仍然从凝汽器上部进入凝汽器8被冷却，第二支路疏水直接进入凝汽器8的水井。此工况下，凝汽器8的水井的排水包含了在凝汽器8中被冷却的疏水、未被冷却的疏水、低压缸排汽冷凝后形成的凝结水以及背压式汽轮机排汽在乏汽换热器10中冷凝后形成的凝结水。

在一种运行状态下，上述未明确说明打开的且用于控制管线通断的阀门，处于关闭状态。

在非供热期，将低压缸3采用原机组低压转子(带叶片)，中压缸排汽进入低压缸3做功，排汽参数恢复到正常水平，即汽轮机恢复原纯凝方式运行。

在供热初末期和次寒期提供上述两种不同的供热运行模式，充分提升机组的热、电解耦能力，其中以背压式汽轮机4带动附加发电机6的热、电解耦能力最强，比背压式汽轮机带动热网循环泵、给水泵、引风机等辅机设备的热、电解耦能力强。

在供热严寒期，供热负荷为最大，主蒸汽流量为额定流量，在此工况下，机组不再具有发电负荷调峰能力，采取“以热定电”的运行方式，该运行方式参照第一供热模式中中压缸排汽分为两个支路的工况。

本实施例的供热系统，既能满足现有低压缸光轴供热技术供热，又能够避免低压缸光轴供热技术“以热定电”的固有特性限制，调峰能力差的缺点，尤其在供热初末期和次寒期，供热负荷需求小、发电负荷需求大的工况下，可以增大主蒸汽流量运行，除去用于供热的中压缸排汽，多出的中压缸排汽进入背压式汽轮机4作功带动附加发电机6发电(或热网循环泵、给水泵、引风机等辅机设备作功)，以满足供热负荷需求小，发电负荷需求大的工况。可根据不同的供热负荷和发电负荷调度要求，调整进入尖峰加热器7和背压式汽轮机4的蒸汽流量，充分提升机组的热、电解耦能力。

进一步，以上基于尖峰加热器7的疏水、背压式汽轮机乏汽及低压缸排汽供热的设计，都是为了改进能源的合理分级利用，并提高了凝结水泵和轴封冷却器的安全运行环境。

进一步，增设的乏汽换热器10，是用背压式汽轮机乏汽将凝汽器8的水井的排水加热，使得背压式汽轮机4中的背压式汽轮机乏汽冷凝形成凝结水，从而防止凝汽器8的水井的排水温度过低，对除氧器产生低温冲击，确保机组的安全运行。也可用背压式汽轮机排汽将热网循环水回水加热，充分利用热能。

进一步，相比于利用中压缸排汽(5-15t/h)减温减压后对低压缸3进行冷却，利用背压式汽轮机乏汽(5-15t/h)直接对低压缸3进行冷却，减少了蒸汽的有用能损失，提高了能量利用效率。

进一步，增设的液压关断阀24将中压缸2和低压缸3完全切断。