抽汽供热结构和电厂蒸汽机组供热系统的制作方法

文档序号:10763778阅读:591来源:国知局
抽汽供热结构和电厂蒸汽机组供热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种抽汽供热结构和电厂蒸汽机组供热系统。一种抽汽供热结构,包括汽机平台、包括中压缸和低压缸的蒸汽机组、蒸汽管道、抽汽管道,蒸汽管道在高度方向上位于汽机平台的上方并与汽机平台保持预定的高度间隔;抽汽管道的一端连通于蒸汽管道,另一端在蒸汽机组的宽度方向上延伸越过蒸汽机组并向下延伸至汽机平台,在汽机平台上沿着蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度后,再向上延伸并用于连接至热网,抽汽管道沿着蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度的管段上设置有安全控制阀组;蒸汽管道上设置有用于调节流向低压缸的蒸汽量的调节阀,以能够在节约发电燃煤的同时显著地增加供热面积,有效地降低了各种烟气的排放,并且改造费用低,后期维护方便,避免检修和运行人员进行高空作业。
【专利说明】
抽汽供热结构和电厂蒸汽机组供热系统
技术领域
[0001] 本实用新型设及电厂供热技术领域,具体地,设及一种抽汽供热结构和一种具有 运种抽汽供热结构的电厂蒸汽机组供热系统。
【背景技术】
[0002] 目前,国内大部分电厂实现了在实际生产中进行热电联产,即热电联产是既产生 电能,又能利用汽轮机做功发电后的蒸汽来供热,运对于节约能源、改善环境等具有重要意 义。例如,在火电厂中,汽轮机用作发电用的原动机,将来自锅炉的蒸汽热能转化为机械能, 进而通过发电机转化为便于输送和利用的电能。
[0003] 随着电厂技术的发展,多缸汽轮机(如双缸汽轮机、=缸汽轮机等)得到广泛应用, W提高能量利用率并产生更高的功率。W=缸汽轮机为例,其基本原理为:使高压缸做功后 排出的蒸汽进入中压缸,W在中压缸内继续做功;继而,中压缸排出的蒸汽进入低压缸并在 该低压缸内做功。
[0004] 作为热电联产的一种典型应用,可W在汽轮机的中压缸排汽口抽出一部分蒸汽供 给热用户,W用于采暖、催化化学反应等。一种传统的抽汽供热汽轮机组的连接结构中,其 包括汽轮机和抽汽系统。其中,汽轮机具有通过导汽管连接的中压缸和低压缸,导汽管上设 置有调节阀(如供热调节蝶阀);抽汽系统包括一端连通于中压缸的排汽口(或抽汽口)的抽 汽管道,该抽汽管道的另一端通向热网首站。在工作过程中,中压缸的排汽口排出的蒸汽可 W通过抽汽管道输送至热网首站,W供热用户使用。另外,抽汽管道上旁接有设置有安全阀 的排汽管。
[0005] 然而,上述传统的抽汽供热汽轮机组存在诸多不足之处:一方面,在安全阀开启过 程中和开启状态下,蒸汽受到压差骤然增大,产生较大的噪音,且蒸汽工质被直接排至大气 中而造成工质和能量的浪费;另一方面,为避免排出的蒸汽影响其他设备运行,设置安全阀 的排汽管需要引出至适当的位置(如向上延伸较大高度),施工难度大、成本较高。
[0006] 因此,需要提供一种新的抽汽供热结构,来改善或解决上述技术问题。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的目的是提供一种抽汽供热结构,该抽汽供热结构能够在节约发电燃 煤的同时显著地增加供热面积,有效地降低了各种烟气的排放,并且改造费用低,并且后期 维护方便,避免检修和运行人员进行高空作业。
[000引为了实现上述目的,本实用新型提供一种抽汽供热结构,所述抽汽供热结构包括 汽机平台、安装在汽机平台上的包括有中压缸和低压缸的蒸汽机组、连通所述中压缸和所 述低压缸的蒸汽管道、和抽汽管道,其中,所述蒸汽管道在高度方向上位于所述汽机平台的 上方并与所述汽机平台保持预定的高度间隔;所述抽汽管道的一端连通于所述蒸汽管道, 另一端在所述蒸汽机组的宽度方向上延伸越过所述蒸汽机组并向下延伸至所述汽机平台, 在所述汽机平台上沿着所述蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度后,再向上延伸并用于 连接至热网,其中,所述抽汽管道沿着所述蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度的管段 上设置有安全控制阀组;所述蒸汽管道的位于所述抽汽管道和所述低压缸之间的管段上设 置有用于调节流向所述低压缸的蒸汽量的调节阀,W使得所述中压缸排出的一部分蒸汽通 过所述抽汽管道输送至热网。
[0009] 通过该技术方案,由于中压缸和低压缸之间的蒸汽管道上连通有抽汽管道,而该 抽汽管道则能够连接于热网,同时,蒸汽管道的位于抽汽管道和低压缸之间的管段上设置 有调节阀,而该调节阀的开度能够调整,从而能够调节流向低压缸的蒸汽量,运样,通过调 节阀控制流入低压缸的蒸汽量,能够使得中压缸排出的一部分蒸汽通过抽汽管道输送至热 网,从而满足抽汽供热的需求,在节约发电燃煤的同时显著地增加供热面积,有效地降低了 各种烟气的排放,并且改造费用低,同时,由于抽汽管道的另一端在蒸汽机组的宽度方向上 延伸越过蒸汽机组并延伸至汽机平台,在汽机平台上沿着蒸汽机组的轴向方向水平延伸预 设长度后,再向上延伸并用于连接至热网,其中,抽汽管道沿着蒸汽机组的轴向方向水平延 伸预设长度的管段上设置有安全控制阀组,运样,抽汽管道通过W上的布置,可W避开蒸汽 机组的主体,并且安全控制阀组布置在汽机平台上,从而后期维护方便,避免检修和运行人 员进行高空作业,此外,运样的布置结构紧凑,美观,并不影响现场人员的通行。
[0010] 进一步地,所述抽汽管道的另一端在所述蒸汽机组的宽度方向上水平延伸越过所 述蒸汽机组后,垂直向下延伸至所述汽机平台,并在所述汽机平台上沿着所述蒸汽机组的 轴向方向水平延伸预设长度后,再垂直向上延伸到预设高度后沿着所述蒸汽机组的宽度方 向继续水平延伸W用于连接至热网。
[0011] 进一步地,所述调节阀的开度能够在全开位置和最小开度位置之间调整W用于调 节流向所述低压缸的蒸汽量;所述调节阀的最小开度位置为满足所述低压缸最小进汽量的 开度位置。
[0012] 进一步地,所述低压缸的进汽量低于最小进汽量时,所述低压缸的排汽溫度报警 器在排汽溫度达到预设高溫报警值时开始报警。
[0013] 进一步地,所述抽汽供热结构还包括有与所述调节阀连接的抽汽调压装置,该抽 汽调压装置能够根据所述抽汽管道内的实测抽汽压力来控制所述调节阀的开度。
[0014] 更进一步地,所述抽汽调节装置包括压力检测器、控制器、压力互感器W及控制所 述调节阀开度的阀执行器,其中,该压力检测器布置在所述蒸汽管道和所述抽汽管道的连 接处,该控制器接收所述压力检测器发送的实测抽汽压力信号并根据预设的给定抽汽压 力,W通过所述压力互感器来控制所述阀执行器动作。
[0015] 进一步地,所述蒸汽管道的位于所述抽汽管道和所述低压缸之间的管段上设置有 与所述调节阀并联的旁路,所述旁路上设置有安全阀。
[0016] 进一步地,所述安全控制阀组包括沿着被抽蒸汽的流动方向依次布置的逆止阀、 快关阀和隔离阀。
[0017] 进一步地,所述抽汽管道和所述蒸汽管道的连接处设置有膨胀补偿器。
[0018] 另外,本实用新型还提供一种电厂蒸汽机组供热系统,包括电厂热网和蒸汽机组, 所述蒸汽机组包括有W上任意一项所述的抽汽供热结构,其中,所述抽汽管道连接至电厂 热网。
[0019] 运样,如上所述,通过该抽汽供热结构,电厂蒸汽机组供热系统在节约发电燃煤的 同时显著地增加供热面积,有效地降低了各种烟气的排放,并且改造费用低,并且后期维护 方便,避免检修和运行人员进行高空作业,此外,运样的布置结构紧凑,美观,并不影响现场 人员的通行。
[0020] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【附图说明】
[0021] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面 的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0022] 图1是本实用新型【具体实施方式】提供的抽汽供热结构的简易结构示意图;
[0023] 图2是本实用新型【具体实施方式】提供的抽汽供热结构的控制原理示意图;
[0024] 图3是本实用新型【具体实施方式】提供的抽汽供热结构的简易立体结构示意图。
[002引附图标记说明
[0026] 1-中压缸,2-低压缸,3-蒸汽管道,4-抽汽管道,5-调节阀,6-抽汽调压装置,7-压 力互感器,8-阀执行器,9-旁路,10-安全阀,11-逆止阀,12-快关阀,13-隔离阀,14-汽机平 台。
【具体实施方式】
[0027] W下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是,此处 所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
[0028] 如图1和3所示,本实用新型的抽汽供热结构所述抽汽供热结构包括汽机平台14、 安装在汽机平台14上的包括有中压缸1和低压缸2的蒸汽机组、连通所述中压缸1和所述低 压缸2的蒸汽管道3、和抽汽管道4,其中,所述蒸汽管道3在高度方向上位于所述汽机平台14 的上方并与所述汽机平台14保持预定的高度间隔;所述抽汽管道4的一端连通于所述蒸汽 管道3,另一端在所述蒸汽机组的宽度方向上延伸越过所述蒸汽机组并延伸至所述汽机平 台14,在所述汽机平台14上沿着所述蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度后,再延伸并 用于连接至热网,其中,所述抽汽管道4沿着所述蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度的 管段上设置有安全控制阀组;所述蒸汽管道3的位于所述抽汽管道4和所述低压缸2之间的 管段上设置有用于调节流向所述低压缸2的蒸汽量的调节阀5, W使得所述中压缸1排出的 一部分蒸汽通过所述抽汽管道4输送至热网。
[0029] 运样,在本实用新型的该技术方案中,由于中压缸1和低压缸2之间的蒸汽管道3上 连通有抽汽管道4,而该抽汽管道4则能够连接于热网,同时,蒸汽管道3的位于抽汽管道4和 低压缸2之间的管段上设置有调节阀5,而该调节阀5的开度能够调整,从而能够调节流向低 压缸2的蒸汽量,运样,通过调节阀5控制流入低压缸2的蒸汽量,能够使得中压缸1排出的一 部分蒸汽通过抽汽管道4输送至热网,从而满足抽汽供热的需求,在节约发电燃煤的同时显 著地增加供热面积,有效地降低了各种烟气的排放,并且改造费用低,同时,由于抽汽管道4 的另一端在蒸汽机组的宽度方向上延伸越过蒸汽机组并延伸至汽机平台14,在汽机平台14 上沿着蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度后,再延伸并用于连接至热网,其中,抽汽管 道4沿着蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度的管段上设置有安全控制阀组,运样,抽汽 管道4通过W上的布置,可W避开蒸汽机组的主体,并且安全控制阀组布置在汽机平台上, 从而后期维护方便,避免检修和运行人员进行高空作业,此外,运样的布置结构紧凑,美观, 并不影响现场人员的通行。
[0030] 例如,在一种实际的具体应用中,机组供热改造后在年度的供热期间能够节约发 电标煤8.76万吨,实现供热面积1000万平米,替代地方57台分散燃煤小锅炉供热,每年为社 会节约采暖标煤17.9万吨,区域C02减排44.7万t/a,S02减排3941.7t/a,N0x减排1708.60t/ a,烟尘减排6571.6t/a,具有非常良好的环保和社会意义。
[0031] 在本实用新型的抽汽供热结构中,抽汽管道4的另一端可W直接倾斜向下延伸至 汽机平台14,随后在汽机平台14上沿着蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度。但是,为了 便于安装,并避免抽汽管道4的走向与蒸汽机组的主体发生干设并影响其他部件的安装空 间,优选地,如图3所示,所述抽汽管道4的另一端在所述蒸汽机组的宽度方向上水平延伸越 过所述蒸汽机组后,垂直向下延伸至所述汽机平台14,并在所述汽机平台14上沿着所述蒸 汽机组的轴向方向水平延伸预设长度后,再垂直向上延伸到预设高度后沿着所述蒸汽机组 的宽度方向继续水平延伸W用于连接至热网。运样,安全控制阀组设置在汽机平台14上而 不用占用多余的地面空间,使得结构紧凑,同时,安全控制阀组的运种落地设置,便于阀座 的安装、运行W及后期的维护,并避免了作业人员进行高空作业。
[0032] 另外,由于抽汽管道4进行抽汽是通过减少低压缸2的进汽量来实现的,因此,为了 维持低压缸2的稳定可靠运行,进一步地,所述调节阀5的开度能够在全开位置和最小开度 位置之间调整W用于调节流向所述低压缸2的蒸汽量;而调节阀5的最小开度位置为满足低 压缸2最小进汽量的开度位置,运样,在满足中压缸1和低压缸2之间稳定可靠运行的同时, 能够将中压缸1排出的蒸汽尽可能多地通过抽汽管道4输送至热网,从而提高机组循环效 率。
[0033] 另外,为了进一步确保低压缸2稳定可靠运行,优选地,低压缸2的进汽量低于最小 进汽量时,低压缸2的排汽溫度报警器在排汽溫度达到预设高溫报警值时开始报警,也就 是,通过低压缸2的排汽溫度来限制低压缸2的最小流量,并限定调节阀5的最小开度。运是 因为当低压缸2的进汽流量低于最小流量时,造成的危害是低压缸排汽溫度升高,因此,例 如,可W取低压缸排汽溫度升高至某一溫度值或溫度范围比如80°时为报警值,80°时将开 始低压缸2喷水减溫,120°时则跳机W对低压缸2进行保护。也就是说,低压缸2的预设高溫 报警值为调节阀5的最小开度位置的基准点。
[0034] 另外,为了便于对调节阀5开度的调节,优选地,如图2所示,本实用新型的抽汽供 热结构还包括有与调节阀5连接的抽汽调压装置6,而该抽汽调压装置6能够根据抽汽管道4 内的实测抽汽压力来控制调节阀5的开度,例如,当实测抽汽压力过大时,调节阀5的开度可 W增大,W增加进入低压缸2的进汽量,而当抽汽压力过小时,调节阀5的开度则可W减小, W减小进入低压缸2的进汽量,并提高抽汽管道4的抽汽量。
[0035] 例如,在一种具体结构中,如图2所示,抽汽调压装置6包括压力检测器(未图示)、 控制器(未图示)、压力互感器7W及控制调节阀5开度的阀执行器8,其中,该压力检测器布 置在蒸汽管道3和抽汽管道4的连接处,W实时检测蒸汽管道3和抽汽管道4内的压力,并向 控制器发送实时的检测信号,该控制器接收压力检测器发送的实测抽汽压力信号并根据预 设的给定抽汽压力,W通过压力互感器7来控制阀执行器8动作,例如,在实测抽汽压力小于 给定抽汽压力时,可W根据供热需求,来通过阀执行器8减小调节阀5的开度,并在等于给定 抽汽压力,可W保持调节阀5的开度(如有此需求),或者在超过给定抽汽压力时,则增大调 节阀5的开度。
[0036] 此外,为了保护蒸汽管道3,如图1所示,蒸汽管道3的位于抽汽管道4和低压缸2之 间的管段上设置有与调节阀5并联的旁路9,旁路9上设置有安全阀10,运样,在蒸汽管道3内 的压力值高于安全阀10的动作值时,安全阀10将导通调节阀5前后,W对蒸汽管道3泄压,从 而防止抽汽时调节阀5被卡在最小开度等最极端恶劣情况下,造成的蒸汽管道3内压力失控 而升高的风险。
[0037] 另外,如上所述的,为了对抽汽管道4和热网W及蒸汽管道3进一步提高防护,如图 1和3所示,抽汽管道4上设置有安全控制阀组,该安全控制阀组可W防止蒸汽管道3内压力 过低时,抽汽管道4内容积流量到蒸汽机组倒灌发生危险,和可W防止抽汽管道4内压力突 然降低时,蒸汽管道3内的蒸汽大量泄漏导致的危险,和切断抽汽管道4内蒸汽流。
[0038] 具体地,在一种结构中,该安全控制阀组包括沿着被抽蒸汽的流动方向依次布置 的逆止阀11、快关阀12和隔离阀13,其中,逆止阀11和快关阀12可W防止蒸汽管道3内压力 过低时,抽汽管道4内容积流量倒灌到蒸汽机组而损坏机组,此时逆止阀11和快关阀12迅速 关闭,切断蒸汽的倒流,而隔离阀13用作抽汽管道4的总闽口。
[0039] 当然,本领域技术人员应当理解,逆止阀11、快关阀12和隔离阀13的布置顺序并不 限于此。例如,快关阀12可W布置在逆止阀11的上游位置。
[0040] 此外,为了避免或减少抽汽管道4对蒸汽管道3由于流动蒸汽而产生作用的力和力 矩,优选地,抽汽管道4和蒸汽管道3的连接处设置有膨胀补偿器,W补偿两者之间的压力 差,确保蒸汽管道3内的蒸汽能够平稳地通过两者之间的连接处W流向低压缸2。
[0041] 此外,本实用新型还提供一种电厂蒸汽机组供热系统,该电厂蒸汽机组供热系统 包括电厂热网和蒸汽机组,其中,蒸汽机组包括有W上任意一项的抽汽供热结构,其中,抽 汽管道4连接至电厂热网。
[0042] 运样,如上所述,通过该抽汽供热结构,电厂蒸汽机组供热系统在节约发电燃煤的 同时显著地增加供热面积,有效地降低了各种烟气的排放,并且改造费用低,并且后期维护 方便,避免检修和运行人员进行高空作业,此外,运样的布置结构紧凑,美观,并不影响现场 人员的通行。
[0043] 该效果可W通过W下表格所显示的一种实际应用的情况来体现。
[0044] 如下表所示:
[0045]
[0046] 运样,通过本实用新型的抽汽供热结构,可W看出,随着供热抽汽量的增加,电厂 的发电机功率将逐渐减小,而热耗值和发电煤耗也逐步降低,相应地,提高了机组循环效 率。
[0047] W上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限 于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可W对本实用新型的技 术方案进行多种简单变型,运些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0048] 另外需要说明的是,在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征,在不矛 盾的情况下,可W通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本实用新型对各 种可能的组合方式不再另行说明。
[0049] 此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可W进行任意组合,只要其不违 背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【主权项】
1. 一种抽汽供热结构,其特征在于,所述抽汽供热结构包括汽机平台(14)、安装在汽机 平台(14)上的包括有中压缸(1)和低压缸(2)的蒸汽机组、连通所述中压缸(1)和所述低压 缸(2)的蒸汽管道(3)、和抽汽管道(4),其中, 所述蒸汽管道(3)在高度方向上位于所述汽机平台(14)的上方并与所述汽机平台(14) 保持预定的高度间隔; 所述抽汽管道(4)的一端连通于所述蒸汽管道(3),另一端在所述蒸汽机组的宽度方向 上延伸越过所述蒸汽机组并向下延伸至所述汽机平台(14),在所述汽机平台(14)上沿着所 述蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度后,再向上延伸并用于连接至热网,其中,所述抽 汽管道(4)沿着所述蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度的管段上设置有安全控制阀 组; 所述蒸汽管道(3)的位于所述抽汽管道(4)和所述低压缸(2)之间的管段上设置有用于 调节流向所述低压缸(2)的蒸汽量的调节阀(5),以使得所述中压缸(1)排出的一部分蒸汽 通过所述抽汽管道(4)输送至热网。2. 根据权利要求1所述的抽汽供热结构,其特征在于,所述抽汽管道(4)的另一端在所 述蒸汽机组的宽度方向上水平延伸越过所述蒸汽机组后,垂直向下延伸至所述汽机平台 (14),并在所述汽机平台(14)上沿着所述蒸汽机组的轴向方向水平延伸预设长度后,再垂 直向上延伸到预设高度后沿着所述蒸汽机组的宽度方向继续水平延伸以用于连接至热网。3. 根据权利要求1所述的抽汽供热结构,其特征在于,所述调节阀(5)的开度能够在全 开位置和最小开度位置之间调整以用于调节流向所述低压缸(2)的蒸汽量; 所述调节阀(5)的最小开度位置为满足所述低压缸(2)最小进汽量的开度位置。4. 根据权利要求1所述的抽汽供热结构,其特征在于,所述低压缸(2)的进汽量低于最 小进汽量时,所述低压缸(2)的排汽温度报警器在排汽温度达到预设高温报警值时开始报 警。5. 根据权利要求1所述的抽汽供热结构,其特征在于,所述抽汽供热结构还包括有与所 述调节阀(5)连接的抽汽调压装置(6),该抽汽调压装置(6)能够根据所述抽汽管道(4)内的 实测抽汽压力来控制所述调节阀(5)的开度。6. 根据权利要求5所述的抽汽供热结构,其特征在于,所述抽汽调压装置(6)包括压力 检测器、控制器、压力互感器(7)以及控制所述调节阀(5)开度的阀执行器(8),其中, 该压力检测器布置在所述蒸汽管道(3)和所述抽汽管道(4)的连接处,该控制器接收所 述压力检测器发送的实测抽汽压力信号并根据预设的给定抽汽压力,以通过所述压力互感 器(7)来控制所述阀执行器(8)动作。7. 根据权利要求1所述的抽汽供热结构,其特征在于,所述蒸汽管道(3)的位于所述抽 汽管道(4)和所述低压缸(2)之间的管段上设置有与所述调节阀(5)并联的旁路(9),所述旁 路(9)上设置有安全阀(10)。8. 根据权利要求1所述的抽汽供热结构,其特征在于,所述安全控制阀组包括沿着被抽 蒸汽的流动方向依次布置的逆止阀(11 )、快关阀(12)和隔离阀(13)。9. 根据权利要求1所述的抽汽供热结构,其特征在于,所述抽汽管道(4)和所述蒸汽管 道(3)的连接处设置有膨胀补偿器。10. -种电厂蒸汽机组供热系统,包括电厂热网和蒸汽机组,其特征在于,所述蒸汽机 组包括有根据权利要求1-9中任意一项所述的抽汽供热结构,其中,所述抽汽管道(4)的另 一端连接至电厂热网。
【文档编号】F01K17/02GK205445701SQ201620319471
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】徐福海, 邵建林, 任学武, 陈荣轩, 白洁, 庄乾伟, 刘锡斌, 石志平, 贾卫明
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 三河发电有限责任公司
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