本发明属于电厂节能领域，具体涉及一种大型火电厂空冷机组乏汽余热回收供热系统。
背景技术：
众所周知，火力发电厂朗肯循环的冷端损失，占整个电厂能量损失的50％以上。因此回收利用汽轮机乏汽余热，降低冷端损失，在电厂节能减排领域是最有潜力的。
对于空冷机组，基于增汽机的汽轮机组乏汽余热回收供热系统已有初步应用，其通常是利用增汽机对火力发电厂双汽轮机中的单台汽轮机排出乏汽进行增压，接入对外供热系统进行余热利用。但是在供热面积特别大的情况下，利用单台汽轮机排出乏汽增压后进行余热利用无法充分满足外部的供热需求，同时电厂中双汽轮机的乏汽余热也没有充分利用，需要进一步根据电厂及所对应供热区域实际状况，构建更加合理的供热热力系统，不仅实现乏汽余热回收供热系统接纳整个火力发电厂的乏汽量，提高节能效果，还基于电厂现有设备空间进行供热系统设备扩容，这是乏汽余热回收供热工程中必须解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种大型火电厂空冷机组乏汽余热回收供热系统，尤其是对应外部供热面积特别大时。
一种用于大型火电厂空冷机组的紧凑式乏汽余热回收供热系统，其中大型火电厂空冷机组,包括两汽轮机和对应凝汽设备，汽轮机低压缸通过排汽管道连接凝汽设备；其特征在于，乏汽余热回收供热系统包括乏汽引出系统、增汽机、前置凝汽器和增汽机凝汽器，其中利用乏汽引出系统将汽轮机乏汽引出；两汽轮机都有各自独立的乏汽引出系统，每个汽轮机的乏汽引出管路连接至对应前置凝汽器，前置凝汽器壳侧通入适当抬高背压运行的汽轮机乏汽，水侧通入热网回水，进行汽水换热加热热网回水；每个汽轮机的乏汽引出管路还连接至对应增汽机的抽吸蒸汽入口，并且汽轮机供热抽汽连接管路至增汽机的动力蒸汽入口，利用供热抽汽抽吸乏汽进行增压；每个增汽机的排汽口连接至对应增汽机凝汽器，增汽机凝汽器壳侧通入增压乏汽，水侧通入热网回水，进行汽水换热加热热网回水；两个或两个以上前置凝汽器和增汽机凝汽器形成一体化设备，采用汽侧多通道凝汽器结构，汽侧多通道凝汽器的不同通道分别接入对应汽轮机乏汽或增汽机排汽。
通过上述技术方案，使得整个热力系统参数匹配最合理，运行方式最佳，提高乏汽利用量，提高供热能力，通过设备小型化充分利用现有设备安装空间，最大程度地降低冷端损失，实现节能效益最大化。
附图说明
图1是大型火电厂空冷机组乏汽余热回收供热系统示意图；
图2是汽侧多通道加热式凝汽器结构示意图；
其中1、1#汽轮机低压缸；2、2#汽轮机低压缸；3、1#空冷岛(或间接空冷机组凝汽器)；4、2#空冷岛(或间接空冷机组凝汽器)；5、1#乏汽引出系统；6、2#乏汽引出系统；7、1#增汽机；8、2#增汽机；9、前置凝汽器；10、汽侧多通道凝汽器；11、2#增汽机凝汽器；12、热网加热器；13、热网水系统；14、供热抽汽管道；15、汽轮机乏汽管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述，应当理解，此处所描述的内容仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
对于大型火电厂空冷机组,包括两汽轮机和对应两直接空冷岛(或间接空冷机组凝汽器)，汽轮机低压缸通过排汽管道连接直接空冷岛(或间接空冷机组凝汽器)；构建乏汽余热回收供热系统，利用乏汽引出系统从两直接空冷机组排汽管道(或间接空冷机组凝汽器喉部)上开孔将乏汽引出来；两汽轮机都有各自独立的乏汽引出系统，每个汽轮机的乏汽引出管路连接至对应前置(乏汽)凝汽器，其壳侧通入适当抬高背压运行的汽轮机乏汽，水侧通入热网回水，进行汽水换热用于加热热网回水；每个汽轮机的乏汽引出管路还连接至对应增汽机的抽吸蒸汽入口，并且汽轮机供热抽汽连接管路至增汽机的动力蒸汽入口，利用供热抽汽抽吸乏汽进行增压。每个增汽机的排汽口连接至对应增汽机凝汽器，其壳侧通入增压乏汽，水侧通入热网回水，进行汽水换热用于加热热网回水；
汽轮机供热抽汽还连接管路至热网加热器。
供热抽汽来自于两汽轮机，即相应乏汽回收利用的汽轮机和相邻另一台汽轮机。供热抽汽也可采用中排蒸汽。
乏汽引出系统包括乏汽引出特制件、乏汽引出管路；乏汽引出特制件安装于直接空冷机组排汽管道(或间接空冷机组凝汽器喉部)上的开孔部位；还可以进一步设置乏汽母管，乏汽母管连接在两汽轮机乏汽引出管路之间，乏汽母管上设置有调节阀门，通过调节阀门开启或关闭，可实现两乏汽引出管路的联合或隔离不同工作方式。
针对供热热网系统，对热网回水采用多级加热方式，顺序连接多级加热式凝汽器，加热式凝汽器为汽水换热结构，包括多台前置凝汽器、多台增汽机凝汽器、热网加热器，利用不同背压的低压乏汽、增压乏汽和中压排汽，合理调整布置多级加热式凝汽器的连接顺序，实现热网回水梯度加热，充分利用电厂乏汽余热。
第一汽轮机乏汽连接第一前置凝汽器，同时经第一增汽机连接第一增汽机凝汽器，第一增汽机排汽压力高于第一汽轮机乏汽压力。第二汽轮机乏汽连接第二前置凝汽器，同时经第二增汽机连接第二增汽机凝汽器，第二增汽机排汽压力高于第二汽轮机乏汽压力。
第二增汽机排汽压力大于第一增汽机排汽压力。其中，第一汽轮机乏汽压力相同于或低于第二汽轮机乏汽压力；两增汽机的增压比可相同或不同，增汽机采用可调式结构，或采用固定式结构。
如第二汽轮机乏汽压力低于第一增汽机排汽压力，多级加热式凝汽器的连接顺序可采用，第一前置凝汽器、第二前置凝汽器、第一增汽机凝汽器、第二增汽机凝汽器、热网加热器。
如第二汽轮机乏汽压力高于第一增汽机排汽压力，多级加热式凝汽器的连接顺序可采用，第一前置凝汽器、第一增汽机凝汽器、第二前置凝汽器、第二增汽机凝汽器、热网加热器。
为基于电厂现有设备空间进行供热系统设备扩容，当现有设备空间没有足够的安装空间时，需要实现设备紧凑式设计，将第二前置凝汽器与第一增汽机凝汽器形成一体化设备，采用汽侧多通道凝汽器结构，即汽侧多通道凝汽器采用双通道结构，第二汽轮机乏汽、第一增汽机排汽分别接入汽侧多通道凝汽器的双通道。
进一步设置流向切换控制的阀门调节系统。
阀门调节系统(图中未示出)包括，汽侧多通道凝汽器的水侧进口端引出两路管道，分别连接到第一前置凝汽器水侧出口和第二增汽机凝汽器水侧进口；汽侧多通道凝汽器的水侧出口端引出两路管道，同样的分别连接到第一前置凝汽器水侧出口和第二增汽机凝汽器水侧进口。在四路管道上分别安装有调节阀门，通过调节阀门的开闭来控制通过汽侧多通道凝汽器的热网水流向切换，一种运行流向下热网水顺序流过汽侧多通道凝汽器中的第二前置凝汽器、第一增汽机凝汽器，另一种运行流向下热网水顺序流过汽侧多通道凝汽器中的第一增汽机凝汽器、第二前置凝汽器。可现场根据两汽轮机、两增汽机参数调整所导致低压乏汽、增压乏汽的压力变化，灵活配置系统不同运行方式。
增汽机各蒸汽管路和热网循环水管路上均设有调节阀门，用于实现系统的投运调节或关闭；各级加热式凝汽器设有并联旁路，用于实现各级独立投运或关闭。
实施例一：
某电厂装机为2台330mw级直接空冷机组。
供热面积2300万㎡，热网回水温度25-40℃，供水温度120℃，热网水量10500t/h。供热抽汽参数0.2-0.4mpa.a、233℃。
该电厂及供热区域实际状况是：热网供热面积特别大。该火电厂作为城市供热的热源点，其首站的热量主要来源为：1、该电厂两台330mw级直接空冷机组全部乏汽余热；2、该电厂两台330mw级直接空冷机组部分供热抽汽。
该火电厂空冷机组全容量乏汽余热回收供热系统，包括两汽轮机和对应两空冷岛，乏汽引出系统、前置凝汽器、1#增汽机、汽侧多通道凝汽器、2#增汽机、2#增汽机凝汽器；利用乏汽引出系统，分别在两直接空冷机组排汽管道上开孔将乏汽引出来，通过管道输送到增汽机或新增前置凝汽器；两汽轮机的运行背压不同；热网循环水管路接入前置凝汽器、汽侧多通道凝汽器、2#增汽机凝汽器、热网加热器进行加热。
冬季供热时，两汽轮机具有不同运行背压，分别为高背压汽轮机、低背压汽轮机。比如，其中一台汽轮机背压为10.5kpa(对应的饱和温度46.75℃)运行，另一台汽轮机背压为25kpa(对应的饱和温度65℃)运行。(10.5kpa和25kpa，仅仅是为了叙述方便而举的例子。其他参数的配置方式也在本申请保护范围内)。两台机组的乏汽都被回收利用。
利用乏汽引出系统，分别从1#330mw级汽轮机排汽管道上和2#330mw汽轮机排汽管道上开孔将乏汽引出来，将两台直接空冷的乏汽引出来。乏汽引出系统包括乏汽引出特制件、乏汽引出管路和乏汽母管。
1#乏汽引出管连接前置凝汽器汽侧和1#增汽机抽吸蒸汽入口；2#乏汽引出管连接汽侧多通道凝汽器汽侧和2#增汽机抽吸蒸汽入口。
汽轮机供热抽汽连接管路至两个增汽机的工作蒸汽入口；乏汽引出管路分别连接对应增汽机的抽吸汽口；1#增汽机排汽口连接至汽侧多通道凝汽器，2#增汽机排汽口连接至2#增汽机凝汽器。
1#增汽机动力蒸汽压力0.2-0.4mpa.a(温度233℃)，1#增汽机引射蒸汽压力10.5kpa.a(温度46.75℃)，1#增汽机排汽压力20kpa.a。
2#增汽机动力蒸汽压力0.2-0.4mpa.a(温度233℃)，2#增汽机引射蒸汽压力25kpa.a(温度65℃)，2#增汽机排汽压力48kpa.a。
增汽机采用可调式结构，或采用固定式结构。
前置凝汽器的汽侧蒸汽来自于1#汽轮机乏汽；汽侧多通道凝汽器的汽侧蒸汽分别来自于2#汽轮机乏汽和1#增汽机排汽；2#增汽机凝汽器的汽侧蒸汽来自于2#增汽机排汽；热网加热器的汽侧蒸汽来自于供热抽汽。
汽侧多通道凝汽器设计成双股进汽凝汽器。凝汽器汽侧两个各自独立的腔室，进汽压力分别是20kpa.a和25kpa.a。水侧互相串联。
供热抽汽来自于相应乏汽回收利用的汽轮机和相邻另一台汽轮机。
增汽机蒸汽管路和热网循环水管路上均设有调节阀门，用于实现系统的投运调节或关闭。
回水温度25-40℃热网循环水依次流过前置凝汽器、汽侧多通道凝汽器、2#增汽机凝汽器和热网加热器，经过前置凝汽器后，热网水温度达到45℃；经过汽侧多通道凝汽器低压侧后，热网水温度达到58.5℃；经过汽侧多通道凝汽器高压侧后，热网水温度达到63.5℃；经过2#增汽机凝汽器后，热网水温度达到79℃；经过热网加热器后，热网水温度达到120℃。热网循环水经过多级加热后达到120℃，送往市政管网。
实施例二：
某电厂装机为2x600mw级间接空冷机组。
供热面积3500万㎡，热网回水温度25-40℃，供水温度125℃，热网水量15000t/h。供热抽汽参数0.2-0.4mpa.a、233℃。
回水温度25-40℃热网循环水依次流过前置凝汽器、汽侧多通道凝汽器、2#增汽机凝汽器和热网加热器，经过前置凝汽器后，热网水温度达到45℃；经过汽侧多通道凝汽器低压侧后，热网水温度达到58.5℃；经过汽侧多通道凝汽器高压侧后，热网水温度达到63.5℃；经过2#增汽机凝汽器后，热网水温度达到79℃；经过热网加热器后，热网水温度达到120℃。热网循环水经过多级加热后达到120℃，送往市政管网。
将第二前置凝汽器与第一增汽机凝汽器形成一体化设备，构成汽侧多通道凝汽器。如图2所示，汽侧多通道加热式凝汽器作为整合一体化设备，包括凝汽器组合进汽管道(21)、凝汽器组合喉部(22)、凝汽器组合壳体(23)、凝汽器组合热井(24)；
所述凝汽器汽侧具有多个通道，如2-4个，进入每一个通道的蒸汽参数是不一样的。在此举例说明三个通道的结构，其中，凝汽器组合进汽管道(21)内分成a凝汽器进汽管道(25)、b凝汽器进汽管道(26)、c凝汽器进汽管道(27)；凝汽器组合喉部(22)内分成a凝汽器喉部通道(28)、b凝汽器喉部通道(29)、c凝汽器喉部通道(30)；凝汽器组合壳体(23)内分成a凝汽器壳体通道(31)、b凝汽器壳体通道(32)、c凝汽器壳体通道(33)。
a凝汽器进汽管道(25)连接a凝汽器喉部通道(28)连接a凝汽器壳体通道(31)连接a凝汽器热井(34)，组成a蒸汽通道；b凝汽器进汽管道(26)连接b凝汽器喉部通道(29)连接b凝汽器壳体通道(32)连接b凝汽器热井(35)，组成b蒸汽通道；c凝汽器进汽管道(27)连接c凝汽器喉部通道(30)连接a凝汽器壳体通道(33)连接a凝汽器热井(36)，组成c蒸汽通道。
多个蒸汽通道并列连接，组成组合式汽侧多通道。多个蒸汽通道之间彼此是独立隔离的，蒸汽和不凝结气体不能互相流动。多个蒸汽通道，除了具有各自独立的热井，还最后汇合至一组合热井。
多个蒸汽通道连接各自独立的抽气系统，凝汽器抽气系统a、凝汽器抽气系统b、凝汽器抽气系统c。
所述凝汽器水侧对应多个蒸汽通道，具有各自独立的管束a、b、c，凝汽器管束a位于a凝汽器壳体通道(31)内，凝汽器管束a两端连通凝汽器水室a、凝汽器水室ab(管束a、b共用水室)；凝汽器管束b位于b凝汽器壳体通道(32)内，凝汽器管束b两端连通凝汽器水室ab、凝汽器水室bc(管束b、c共用水室)；凝汽器管束c位于c凝汽器壳体通道(33)内，凝汽器管束c两端连通凝汽器水室bc、凝汽器水室c。
循环水依次流过凝汽器水室a、凝汽器管束a、凝汽器水室ab、凝汽器管束b、凝汽器水室bc、凝汽器管束c，从凝汽器水室c流出凝汽器。即凝汽器管束a、b、c形成头尾串联连接结构。循环水依次串联流过a、b、c三组管束，逐级被加热升温。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的解释，并不用于限制本发明，尽管对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。