一种火力发电厂蒸汽工质余压利用结构的制作方法

本实用新型关于一种火力发电厂的蒸汽工质余压利用结构。

背景技术：

火力发电厂中系统繁多，其中汽水系统是为整个火力发电厂提供动力的核心部分。汽水系统主要分为蒸汽系统和水工质系统两大类。

在国家节能减排政策的大力倡导下，火力发电厂中的汽水系统经过多次升级和改造，能效均趋于最优水平。例如余热回收方面，肩负冬季采暖供热任务的水冷热电联产机组，采用热泵技术，将凝汽器出口侧的循环水余热加以回收利用，不但降低了汽水系统中的冷源损失，使得整个机组的热效率有所提高，而且还增加了热电联产机组的供热能力。还有汽动循环水泵替代电动循环水泵，汽动引风机替代电动引风机等技术改造，均是在节能降耗的要求下应运而生。

而减温减压结构是现有的火力发电厂中常见的组成部分，其主要作用是将一次蒸汽通过此结构进行减温减压处理，得到所需温度和压力的二次蒸汽，之后再将该二次蒸汽送入用户需要的管道上。

这种减温减压结构在火力发电厂中通常需要设置的位置非常多，所有此种结构中，一次蒸汽变为二次蒸汽之间所产生的这部分能量，如果进行回收利用，对火力发电厂的节能降耗具有重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型所解决的主要技术问题即在于，对现有的减温减压结构进行结构改造，对一次蒸汽变为二次蒸汽之间所产生的能量进行再利用，以进一步对火力发电厂的节能降耗做出贡献。

本实用新型所采用的技术手段如下所述。

一种火力发电厂蒸汽工质余压利用结构，其包含主蒸汽管体，主蒸汽管体一端为一次蒸汽入口，另一端为二次蒸汽出口，主蒸汽管体设置减温减压器，在主蒸汽管体并联汽轮发电机组，通过进汽管及出汽管进行并联，该汽轮发电机组包括与进汽管和出汽管连接的汽轮机，以及与汽轮机连接的发电机；该汽轮发电机组与主蒸汽管体连接位置位于减温减压器两端。

上述进汽管设置第一电动阀，出汽管设置第二电动阀，出汽管还连接有减温器；减温减压器通过第一调节阀组连接减温水系统，减温水系统还通过第二调节阀组连接减温器。

减温器设置于第二电动阀与主蒸汽管体之间，第二电动阀与汽轮机之间还连接有带有第三电动阀的支管。

主蒸汽管体在一次蒸汽入口与进汽管连接处之间设置有温度变送器和压力变送器，主蒸汽管体在二次蒸汽出口与出汽管连接处之间设置有温度变送器和压力变送器。

主蒸汽管体在与进汽管连接处和减温减压器之间设置有第四电动阀，主蒸汽管体与出汽管连接处和减温减压器之间设置有第五电动阀。

第五电动阀与减温减压器之间的主蒸汽管体还连接疏放水系统，以及安全阀。

本实用新型的有益效果如下所述。通过对原有蒸汽减温减压装置前后的压差势能进行充分利用，可以将该能量以小型汽轮发电机技术予以利用，所发电力可以输送至厂电用电系统，一定程度上降低了火力发电厂的发电能耗，对电企的节能减排具有非常重要的意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意简图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种火力发电厂蒸汽工质余压利用结构，其包含主蒸汽管体1，主蒸汽管体1一端为一次蒸汽入口11，另一端为二次蒸汽出口12，主蒸汽管体1设置减温减压器7，利用减温减压器将一次蒸汽按照需求减温减压变为二次蒸汽，这里的减温减压器是现有常用技术，本案关键在于，对这种现有结构进行改造，其重点在于，在主蒸汽管体1并联汽轮发电机组3，通过进汽管31及出汽管32进行并联，该汽轮发电机组3包括与进汽管31和出汽管32连接的汽轮机33，以及与汽轮机33连接的发电机34；这里的发电机一般为小型发电机，特别优选采用背压式汽轮发电机。

该汽轮发电机组3与主蒸汽管体1连接位置位于减温减压器7两端。

本案核心在于对现有管路进行改造，将原减温减压器线路并联汽轮机发电机组，可以将这部分能量加以利用，达到进一步对火力发电厂节能降耗的作用，其所发电力可以根据电能等级接入电厂相应厂用电系统。

上述进汽管31设置第一电动阀41，出汽管32设置第二电动阀42，出汽管32还连接有减温器5；减温减压器7通过第一调节阀组连接减温水系统6，减温水系统6还通过第二调节阀组62连接减温器5。减温水系统与原设置的减温减压器是原有结构，可以直接引减温水给减温器，依据需求进行喷水减温。这里的调节阀组是现有常用设计，通常由调节阀63和截止阀64组成。

减温器5设置于第二电动阀42与主蒸汽管体1之间，第二电动阀42与汽轮机32之间还连接有带有第三电动阀4的支管8，利用该支管可以进行泄压排汽，或其他用途。

主蒸汽管体1在一次蒸汽入口11与进汽管31连接处之间设置有温度变送器13和压力变送器14，主蒸汽管体1在二次蒸汽出口12与出汽管32连接处之间设置有温度变送器13和压力变送器14。温度变送器和压力变送器用于随时监控所需位置的温度和压力，并且可以将监测的信号接入dcs系统并与汽轮发电机组进行连锁控制，为汽轮发电机功率调节提供反馈信号，发电机的功率调节可有通过与发电机连接的agc装置实现。这里的控制装置，监测装置都是现有的成熟技术。

主蒸汽管体1在与进汽管31连接处和减温减压器7之间设置有第四电动阀44，主蒸汽管体1与出汽管32连接处和减温减压器7之间设置有第五电动阀45。第五电动阀45与减温减压器7之间的主蒸汽管体1还连接疏放水系统9，以及安全阀10，用来放水以及压力过高时排汽。这是原本就有的结构。

以下为利用本案结构的一种工况说明。正常工况下，一次蒸汽通过一次蒸汽入口11进入汽轮机入主蒸汽管体1。此时汽轮机33的前后第一隔离阀41和第二隔离阀42全开，高压的一次蒸汽通过相应管道流经汽轮发电机相应管路，推动汽轮机33发电做功，经汽轮机做功减压后的低压流体再经减温器5接入原有管道，而此时原有减温减压系统前后第四隔离阀44、第五隔离阀45均处于关闭状态。当汽轮发电机组运行时，出口管道压力变送器14向发电机34的调节机构（agc装置）传输信号。调节机构接收该信号并根据实际运行压力偏离情况对发电机功率进行调节。控制逻辑为：当二次蒸汽出口管道压力低于设计压力时，通过降低发电机34功率来减少汽轮机33前后压降，从而提高二次蒸汽出口压力，当满足设计压力时停止调节；当二次蒸汽出口管道压力高于设计压力时，通过提高发电机功率来增大汽轮机前后压降，从而降低二次蒸汽出口管道压力，当满足设计压力时停止调节。

可以根据发电机最小出力设置进口管道最低设计压力值，即发电机处于最小出力工况，满足出口管道介质最低设计压力时对应的进口管道介质设计压力。高于该设计压力时汽轮发电装置按前述方式运行，反之则关闭汽轮发电机系统，同时可以开启原有减温减压系统。

调节阀组可以与温度变送器13进行连锁，根据其所测温的反馈信号对喷入减温水量进行调节。控制逻辑为：当出口管道二次蒸汽温度高于设计温度时，通过向减温器中喷入适量减温水来降低蒸汽温度，当满足设计温度时停止调节。

当汽轮发电机组处于事故检修工况时，其前后第一和第二隔离阀可以均处于关闭状态，此时系统的介质压力和温度调节可以依然由原减温减压装置实现。

另外，本案中的各种阀门，测温测压装置等，可以依据实际需要，进行增加或减少，或者位置调整，阀门可以是电动阀门，也可以是手动阀门，不以此限定本案结构。