一种基于纯凝式汽轮机改造混合汽轮机的回热系统的制作方法

本实用新型属于高温余热发电、回收热系统技术领域，尤其是涉及一种基于纯凝式汽轮机改造混合汽轮机的回热系统。

背景技术：

随着科技的发展，高温余热被回收利用被广泛推广，硫酸行业在制备硫酸的过程中会使用、产生大量的高温蒸汽，为节约资源，在蒸汽管道的出口上设置了凝汽轮机以提取蒸汽中的热用以发电、继续供热；

目前所采用的为中小机组型凝汽式汽轮机；凝汽式汽轮机的排汽压力低于大气压力，因生产需求，所需及所产生的蒸汽量不同，当排汽压力大时，凝汽轮机内的中压缸的压力级数相对于供热机的少，同时受到中压缸末级叶片安全的限制，导致中低压缸联通管内的抽汽压力远远高于所需求的供热压力，在额定负荷运行时存在中压缸的极限背压下限，过高的抽汽压力会产生大量的可用能损失且会造成发电功率不大；背压汽轮机的发电功率大于纯凝汽轮机，但其发电负荷的大小和供热大小有直接关系，不能同时满足供热、发电需求。本着节约成本、满足生产需求的同时能达到高效利用的目的，因此需要对纯凝汽轮机进行改造。如何在节约成本的情况下使中小机组的凝汽式汽轮机呈现高效、节能的特点，同时满足热、电负荷的需要，且避免因蒸汽中的酸沫腐蚀机组是目前有待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种节约成本、基于凝式汽轮机改造、避免酸沫腐蚀机组、同时满足供电、发热需求、蒸汽利用率高、节能的混合汽轮机回热系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于纯凝式汽轮机改造混合汽轮机的回热系统，包括凝汽式汽轮机、凝汽器以及与所述凝汽式汽轮机机对应设置的发电机Ⅱ；

所述凝汽式汽轮机包括中压缸、低压缸，所述中压缸上连接有过热蒸汽管道，所述中压缸、低压缸同轴连接，所述中压缸、低压缸连接管Ⅰ上设有支路，连接方式为：在所述中压缸与低压缸的连接管Ⅰ上打孔，所述支路的连接管Ⅱ焊接在连接管Ⅰ上并与连接管Ⅰ连接，所述连接管Ⅱ被连接管Ⅰ的连接处分为两段，分为分管路Ⅰ、分管路Ⅱ，所述分管路Ⅱ用于给低压缸提供驱动蒸汽；其中，所述分管路Ⅰ上设有压力传感器，所述分管路Ⅱ上设有调节阀；

其中，所述过热蒸汽管道上设有蒸汽过滤器用以过滤蒸汽中的酸沫；

其中，所述支路上设有电磁阀Ⅲ；

其中，所述调节阀为自力式压差控制阀，通过人工设定一定参数后，打开所述调节阀，所述低压缸将接受到与之压力匹配合理的蒸汽压力，从而避免过高的抽汽压力会产生大量的可用能损失；

所述低压缸上设有排汽口Ⅰ，所述排汽口Ⅰ通过连接管Ⅲ与凝汽器的进汽口Ⅰ连接，凝结水泵的进口经所述凝汽器与低压缸的排汽口Ⅰ相通，所述低压缸用于提供凝结水；

其中，所述支路上又设有分支路，分别为分支路Ⅰ与分支路Ⅱ，所述分支路Ⅰ连接背压机的进汽口Ⅲ，所述分支路Ⅰ用于给背压机提供驱动蒸汽，所述背压机上设有相应设置的发电机Ⅰ；其中，所述分支路Ⅰ上设有电动阀；其中，所述背压机的出汽口连接出汽管Ⅱ，所述分支路Ⅱ与出气管Ⅱ联通，所述分支路Ⅱ上设有电磁阀Ⅰ，所述出气管Ⅱ连接热网加热器的进汽口Ⅳ，所述热网加热器用于接收背压机的排汽，所述分支路Ⅱ用于提供热网加热器的驱动蒸汽；

所述凝结水泵的出水口连接低压除氧器的进水口，所述低压除氧器的进汽口与热网加热器的出汽口相连，所述低压除氧器接收到的排汽和凝结水形成饱和水；所述低压除氧器的出水口通过管道与低压给水泵连接，

所述低压给水泵的出水口通过回热管连接过热蒸汽管道及蒸汽输出管；其中，回热管连接所述过热蒸汽管道及蒸汽输出管的部分均设有电磁阀，分别为电磁阀Ⅳ、电磁阀Ⅴ；

所述低压给水泵将低压除氧器内的饱和水输送至回热系统，实现热量回收，凝结水升温。

工作过程为：当蒸汽量、蒸汽压力大时，打开所有电磁阀，则具有一定压力的蒸汽从所述过热蒸汽管道经过凝汽器汽轮机的固定喷嘴进入到凝汽器汽轮机的中压缸内，过热蒸汽驱动所述凝汽式器汽轮机做功，所述中压缸用于提供驱动蒸汽，蒸汽经过所述连接管Ⅱ，一部分蒸汽由所述分管路Ⅱ、调节阀进入到装有叶片排的低压缸内同时对外作功，将蒸气的热能转化为机械能，拖动凝汽式器汽轮机后的发电机Ⅱ发电；其中，由于所述调节阀的作用，使进入所述低压缸的蒸汽其压力与低压缸能接受的压力相匹配，进而避免了过高的抽汽压力会产生大量的可用能损失；做功后的蒸汽经过所述排汽口Ⅰ进入到凝汽器内，所述凝汽器将凝汽式汽轮机的排汽冷凝成水由凝结水泵抽送到低压除氧器内；由于在所述过热蒸汽管道上设置了蒸汽过滤器，所以可避免酸沫腐蚀设备；其中，所述中压缸内的另一部分蒸汽由分管路Ⅰ进入到分支路Ⅰ、分支路Ⅱ；进入到所述分支路Ⅰ的蒸汽经过电磁阀Ⅰ、背压机的进汽口Ⅲ进入到背压机内，蒸汽驱动所述背压机作功，将蒸气的热能转化为机械能，发电机Ⅰ发电，提高了蒸汽的利用率，作功后蒸汽由所述背压机的出汽口进入到出汽管Ⅱ进入到热网加热器，进入到所述分支路Ⅱ的蒸汽由出汽管Ⅱ进入到热网加热器作为加热热网加热器内循环水作为加热介质，其中，将分支路Ⅱ内的蒸汽引入到热网加热器内，增加了回热蒸汽流量，减少的主蒸汽机冷端损失，使机组热效率提高；所述低压除氧器的进汽口与热网加热器的出汽口相连，所述低压除氧器接收到的排汽和凝结水形成饱和水；其中，排汽热量通过低压除氧器全部回收，从而减少了因回热系统末级疏直接排放到凝汽器形成的焓降损失，机组热效率提高；所述低压给水泵将低压除氧器内的饱和水输通过回热管输送到过热蒸汽管道及蒸汽输出管，实现热量回收，凝结水升温。

本实用新型的有益效果为：在原有凝汽式汽轮机的基础上进行改造，节约了改造、重新购置的成本，提高了原有凝汽式汽轮机的利用率；将经过中压缸的蒸汽通过分流的方式，一部分由凝汽式汽轮机本身做功，由发电机Ⅱ将能源转换成电能，由于凝汽式汽轮机通过调节阀接收到的为定量的蒸汽，所以避免了避免了过高的抽汽压力会产生大量的可用能损失，将凝汽式汽轮机多余的蒸汽，也就是剩余的蒸汽由背压机做功，由发电机Ⅱ将能源转换成电能，大大提高了蒸汽的利用率；由低压缸做功后的蒸汽经过排汽口Ⅰ进入到凝汽器内，凝汽器将凝汽式汽轮机的排汽冷凝成水由凝结水泵抽送到低压除氧器内；作功后蒸汽由背压机的出汽口进入到出汽管Ⅱ进入到热网加热器，进入到分支路Ⅱ的蒸汽由出汽管Ⅱ进入到热网加热器作为加热热网加热器内循环水作为加热介质；低压除氧器的进汽口与热网加热器的出汽口相连，低压除氧器接收到的排汽和凝结水形成饱和水；低压给水泵将低压除氧器内的饱和水输通过回热管输送到过热蒸汽管道及蒸汽输出管，实现热量回收，凝结水升温，本实用新型具有同时满足供电、发热需求，同时满足蒸汽利用率高、节能的要求。

附图说明

图1为本实用新型一种基于纯凝式汽轮机改造混合汽轮机的回热系统示意图

图中：

1、凝汽式汽轮机 2、背压机 3、凝汽器

4、热网加热器 5、发电机Ⅰ 6、发电机Ⅱ

1-1、中压缸 1-2、低压缸 7、过热蒸汽管道

8、支路 9、连接管Ⅰ 10、连接管Ⅱ

10-1、分管路Ⅰ 10-2、分管路Ⅱ 10-1-1、压力传感器

10-2-1、调节阀 11、连接管Ⅲ 12、凝结水泵

8-1、分支路Ⅰ 8-2、分支路Ⅱ 8-1-1、电磁阀Ⅰ

13、出气管Ⅱ 14、低压除氧器 15、低压给水泵

16、蒸汽过滤器 8-2-1、电磁阀Ⅱ 8-3、电磁阀Ⅲ

17、回热管 17-1、电磁阀Ⅳ 17-2、电磁阀Ⅴ

具体实施方式

本实施例一种基于纯凝式汽轮机改造混合汽轮机的回热系统，包括凝汽式汽轮机1、凝汽器3以及与所述凝汽式汽轮机1机对应设置的发电机Ⅱ6；

所述凝汽式汽轮机1包括中压缸1-1、低压缸1-2，所述中压缸1-1上连接有过热蒸汽管道7，所述中压缸1-1、低压缸1-2同轴连接，所述中压缸1-1、低压缸1-2连接管Ⅰ9上设有支路8，连接方式为：在所述中压缸 1-1与低压缸1-2的连接管Ⅰ9上打孔，所述支路8的连接管Ⅱ10焊接在连接管Ⅰ9上并与连接管Ⅰ9连接，所述连接管Ⅱ10被连接管Ⅰ9的连接处分为两段，分为分管路Ⅰ10-1、分管路Ⅱ10-2，所述分管路Ⅱ10-2用于给低压缸1-2提供驱动蒸汽；其中，所述分管路Ⅰ10-1上设有压力传感器10-1-1，所述分管路Ⅱ10-2上设有调节阀10-2-1；

其中，所述过热蒸汽管道7上设有蒸汽过滤器16用以过滤蒸汽中的酸沫；

其中，所述支路8上设有电磁阀Ⅲ8-3；

其中，所述调节阀10-2-1为自力式压差控制阀，通过人工设定一定参数后，打开所述调节阀10-2-1，所述低压缸1-2将接受到与之压力匹配合理的蒸汽压力，从而避免过高的抽汽压力会产生大量的可用能损失；

所述低压缸1-2上设有排汽口Ⅰ，所述排汽口Ⅰ通过连接管Ⅲ11与凝汽器3的进汽口Ⅰ连接，凝结水泵12的进口经所述凝汽器3与低压缸1-2 的排汽口Ⅰ相通，所述低压缸1-2用于提供凝结水；

其中，所述支路8上又设有分支路8，分别为分支路Ⅰ8-1与分支路Ⅱ 8-2，所述分支路Ⅰ8-1连接背压机2的进汽口Ⅲ，所述分支路Ⅰ8-1用于给背压机2提供驱动蒸汽，所述背压机2上设有相应设置的发电机Ⅰ5；其中，所述分支路Ⅰ8-1上设有电动阀；其中，所述背压机2的出汽口连接出汽管Ⅱ，所述分支路Ⅱ8-2与出气管Ⅱ13联通，所述分支路Ⅱ8-2上设有电磁阀Ⅰ8-1-1，所述出气管Ⅱ13连接热网加热器4的进汽口Ⅳ，所述热网加热器 4用于接收背压机2的排汽，所述分支路Ⅱ8-2用于提供热网加热器4的驱动蒸汽；

所述凝结水泵12的出水口连接低压除氧器14的进水口，所述低压除氧器14的进汽口与热网加热器4的出汽口相连，所述低压除氧器14接收到的排汽和凝结水形成饱和水；所述低压除氧器14的出水口通过管道与低压给水泵15连接，所述低压给水泵15的出水口通过回热管17连接过热蒸汽管道7及蒸汽输出管；其中，回热管17连接所述过热蒸汽管道7及蒸汽输出管的部分均设有电磁阀，分别为电磁阀Ⅳ17-1、电磁阀Ⅴ17-2；所述低压给水泵15将低压除氧器14内的饱和水输送至回热系统，实现热量回收，凝结水升温。

实施例1：当蒸汽需求量大、从过热蒸汽管道7的排汽量大时，从所述压力传感器10-1-1上观察到的蒸汽压力大，同时能满足所述凝汽式汽轮机1、背压机2的需求时，打开所有电磁阀，则具有一定压力的蒸汽从所述过热蒸汽管道7经过凝汽器3汽轮机的固定喷嘴进入到凝汽器3汽轮机的中压缸1-1内，过热蒸汽驱动所述凝汽式器汽轮机做功，拖动凝汽式器汽轮机后的发电机Ⅱ6发电，所述中压缸1-1用于提供驱动蒸汽，蒸汽经过所述连接管Ⅱ10，一部分蒸汽由所述分管路Ⅱ10-2、调节阀10-2-1进入到装有叶片排的低压缸1-2内同时对外作功，将蒸气的热能转化为机械能；其中，由于所述调节阀10-2-1的作用，使进入所述低压缸1-2的蒸汽其压力与低压缸 1-2能接受的压力相匹配，进而避免了过高的抽汽压力会产生大量的可用能损失；做功后的蒸汽经过所述排汽口Ⅰ进入到凝汽器3内，所述凝汽器3将凝汽式汽轮机1的排汽冷凝成水由凝结水泵12抽送到低压除氧器14内；由于在所述过热蒸汽管道7上设置了蒸汽过滤器16，所以可避免酸沫腐蚀设备；其中，所述中压缸1-1内的另一部分蒸汽由分管路Ⅰ10-1进入到分支路Ⅰ8-1、分支路Ⅱ8-2；进入到所述分支路Ⅰ8-1的蒸汽经过电磁阀Ⅰ8-1-1、背压机2的进汽口Ⅲ进入到背压机2内，蒸汽驱动所述背压机2作功，将蒸气的热能转化为机械能，发电机Ⅰ5发电，提高了蒸汽的利用率，作功后蒸汽由所述背压机2的出汽口进入到出汽管Ⅱ进入到热网加热器4，进入到所述分支路Ⅱ8-2的蒸汽由出汽管Ⅱ进入到热网加热器4作为加热热网加热器 4内循环水作为加热介质；所述低压除氧器14的进汽口与热网加热器4的出汽口相连，所述低压除氧器14接收到的排汽和凝结水形成饱和水；由于从过热蒸汽管道7输入的蒸汽量足够达到本装置的高效运行，且车间的蒸汽需求量大，所以打开电磁阀Ⅴ17-2，关闭电磁阀Ⅳ17-1，所述低压给水泵 15将低压除氧器14内的饱和水输通过回热管17输输出到车间，实现热量供给。

实施例2：当从所述压力传感器10-1-1上观察到的蒸汽压力大，但不能同时满足凝汽式汽轮机1、背压机2的需求，实际蒸汽压力大于低压缸1-2 能接受的压力时，打开调节阀10-2-1、电磁阀Ⅲ8-3、电磁阀Ⅱ8-2-1、关闭电磁阀Ⅰ8-1-1，

则具有一定压力的蒸汽从所述过热蒸汽管道7经过凝汽器3汽轮机的固定喷嘴进入到凝汽器3汽轮机的中压缸1-1内，过热蒸汽驱动所述凝汽式器汽轮机做功，所述中压缸1-1用于提供驱动蒸汽，蒸汽经过所述连接管Ⅱ10，一部分蒸汽由所述分管路Ⅱ10-2、调节阀10-2-1进入到装有叶片排的低压缸1-2内同时对外作功，将蒸气的热能转化为机械能，拖动凝汽式器汽轮机后的发电机Ⅱ6发电，其中，由于所述调节阀10-2-1的作用，使进入所述低压缸1-2的蒸汽其压力与低压缸1-2能接受的压力相匹配，进而避免了过高的抽汽压力会产生大量的可用能损失；做功后的蒸汽经过所述排汽口Ⅰ进入到凝汽器3内，所述凝汽器3将凝汽式汽轮机1的排汽冷凝成水由凝结水泵12抽送到低压除氧器14内；由于在所述过热蒸汽管道7上设置了蒸汽过滤器16，所以可避免酸沫腐蚀设备；其中，所述中压缸1-1内的另一部分蒸汽由分管路Ⅰ10-1进入到分支路Ⅱ8-2，进入到所述分支路Ⅱ8-2的蒸汽由出汽管Ⅱ进入到热网加热器4作为加热热网加热器4内循环水作为加热介质；其中，将分支路Ⅱ8-2内的蒸汽引入到热网加热器4内，增加了回热蒸汽流量，减少的主蒸汽机冷端损失，使机组热效率提高；所述低压除氧器 14的进汽口与热网加热器4的出汽口相连，所述低压除氧器14接收到的排汽和凝结水形成饱和水；其中，排汽热量通过低压除氧器14全部回收，从而减少了因回热系统末级疏直接排放到凝汽器3形成的焓降损失，机组热效率提高；所述低压给水泵15将低压除氧器14内的饱和水输通过回热管17 输送到过热蒸汽管道7及蒸汽输出管，实现热量回收，凝结水升温。本实用新型具有同时满足供电、发热需求，同时满足蒸汽利用率高、节能的要求。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。