一种用于大型凝汽机组的循环水供暖系统的制作方法

本发明属于火力发电厂能源高效利用领域，具体涉及一种用于大型凝汽机组的循环水供暖系统。

背景技术：

火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂。它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。

目前大型火力发厂的凝汽机组存在以下不足之处：纯凝运行热效率低，用较高参数蒸汽通过减温减压装置加热水媒对外供暖，浪费高品质蒸汽，最高效的超超临界凝汽机组的热效率不超过50％。

因此，提高大型火力发电机组热效率成为一个急需解决的问题。

技术实现要素：

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种用于大型凝汽机组的循环水供暖系统。

技术方案：一种用于大型凝汽机组的循环水供暖系统，包括：

汽轮机低压缸，其输入端与汽轮机中压缸的输出端通过管道相连；

八级低压加热器，其输入端与汽轮机低压缸的输出端通过八级抽气管道相连；

九级低压加热器，其输入端与汽轮机低压缸的输出端通过九级抽气管道相连，九级低压加热器与八级低压加热器通过管道相连；其中：还包括：

供暖低压缸，其输入端与汽轮机中压缸的输出端通过管道相连，供暖低压缸外接一发电机组；

供暖凝汽器，其输入端与供暖低压缸的输出端通过管道相连，供暖凝汽器外接一抽真空泵，抽真空泵的输出端与大气相通；

供暖循环泵，其与供暖凝汽器通过管道相连，用于将供暖循环水送至供暖凝汽器进行加热，然后输送至供暖二级管网换热站；

凝结水泵，其输入端与供暖凝汽器的输出端相连，凝结水泵的输出端与连接八级低压加热器、九级低压加热器的管道相连。

进一步地，还包括十级低压加热器，其输入端与汽轮机低压缸的输出端通过十级抽气管道相连，十级低压加热器与九级低压加热器通过管道相连。

更进一步地，还包括凝汽器，其输入端与汽轮机低压缸的输出端相连，凝汽器的输出端与十级低压加热器的输入端通过管道相连，该管道上布设有水泵。

更进一步地，还包括七级低压加热器，其输入端与汽轮机低压缸的输出端通过七级抽气管道相连，七级低压加热器与八级低压加热器通过管道相连。

更进一步地，还包括六级低压加热器，其输入端与汽轮机中压缸的输出端通过六级抽气管道相连，六级低压加热器与七级低压加热器通过管道相连。

更更进一步地，还包括除氧器，其输入端与六级低压加热器的输出端相连。

进一步地，所述发电机组为75mw四级叶片低压缸发电机组。

有益效果：本发明公开的一种用于大型凝汽机组的循环水供暖系统具有以下有益效果：

1、降低供暖热量成本至10元/gj(热量成本住宅每年小于5元/平方米)；

2、提高电厂热效率——电厂的热效率可由目前的50％提高至60％以上。

附图说明

图1为本发明公开的一种用于大型凝汽机组的循环水供暖系统的结构示意图。

其中：

1-供暖低压缸2-供暖凝汽器

3-抽真空泵4-供暖循环泵

5-凝结水泵6-六级低压加热器

7-七级低压加热器8-八级低压加热器

9-九级低压加热器10-十级低压加热器

11-水泵

61-六级抽气管道71-七级抽气管道

81-八级抽气管道91-九级抽气管道

101-十级抽气管道

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式详细说明。

如图1所示，一种用于大型凝汽机组的循环水供暖系统，包括：

汽轮机低压缸，其输入端与汽轮机中压缸的输出端通过管道相连；

八级低压加热器8，其输入端与汽轮机低压缸的输出端通过八级抽气管道81相连；

九级低压加热器9，其输入端与汽轮机低压缸的输出端通过九级抽气管道91相连，九级低压加热器9与八级低压加热器8通过管道相连；其中：还包括：

供暖低压缸1，其输入端与汽轮机中压缸的输出端通过管道相连，供暖低压缸1外接一发电机组；

供暖凝汽器2，其输入端与供暖低压缸1的输出端通过管道相连，供暖凝汽器2外接一抽真空泵3，抽真空泵3的输出端与大气相通；

供暖循环泵4，其与供暖凝汽器2通过管道相连，用于将供暖循环水送至供暖凝汽器2进行加热，然后输送至供暖二级管网换热站；

凝结水泵5，其输入端与供暖凝汽器2的输出端相连，凝结水泵5的输出端与连接八级低压加热器8、九级低压加热器9的管道相连。

进一步地，还包括十级低压加热器10，其输入端与汽轮机低压缸的输出端通过十级抽气管道101相连，十级低压加热器10与九级低压加热器9通过管道相连。

更进一步地，还包括凝汽器，其输入端与与汽轮机低压缸的输出端相连，凝汽器的输出端与十级低压加热器10的输入端通过管道相连，该管道上布设有水泵11。

更进一步地，还包括七级低压加热器7，其输入端与汽轮机低压缸的输出端通过七级抽气管道71相连，七级低压加热器7与八级低压加热器8通过管道相连。

更进一步地，还包括六级低压加热器6，其输入端与汽轮机中压缸的输出端通过六级抽气管道61相连，六级低压加热器6与七级低压加热器7通过管道相连。

更更进一步地，还包括除氧器，其输入端与六级低压加热器6的输出端相连。

进一步地，所述发电机组为75mw四级叶片低压缸发电机组。

配置75mw低压缸发电机组，循环水对外供暖(数据按1000mw机组参数进行设计计算)。

工艺流程：在主厂房扩建端设置75mw四级叶片低压缸发电机组，汽源自汽轮机中压缸至汽轮机低压缸导汽管引出流量500t/h，蒸汽在供暖低压缸1做功带动发电机组发电，负荷65.5mw，供暖低压缸1排汽参数降低，排气绝对压力40kpa，排气温度75℃，排气焓值2636.8kj/kg。利用供暖低压缸1排气，通过配套的供暖凝汽器2加热供暖循环水，供暖循环水供水温度65℃，循环水回水温度按40℃。

设置低压缸发电机组的目的提高火电厂的热效率及经济性。汽轮机中压缸至汽轮机低压缸导汽管蒸汽参数较高，通过四级叶片低压缸发电机组，使蒸汽热能充分转化为电能。利用充分转化为电能后的蒸汽凝结放热，加热供暖循环水。通过计算，在此装置正常运行工况，每减少1mw电负荷可以得到供暖8.4mw热负荷，热经济性高。

配置75mw供暖低压缸发电机组的作用：自中压缸引出的蒸汽焓值较高3108.5kj/kg，通过75mw低压缸发电机组，使蒸汽高品质热能充分转化为电能，提高系统经济性。

供暖系统供回水温差较小为25℃，循环水量11000t/h，按经济合理流速配置直径1.2至1.5米供暖管网系统，把热量供给至二级管网换热站。

单独设置抽真空泵的作用：低压缸排气温度75℃，对应的真空度较低，设置负压60kpa抽真空系统，配置水环真空泵。

凝结水系泵的作用：供暖低压缸凝汽器凝结水温75℃，为保证热效率，设置凝结水泵，低压缸凝结水进入温度接近的主凝结水系统。

计算过程：

供热参数：供水温度65℃、回水温度40℃。

蒸气参数：导汽管蒸汽参数0.422mpa、3108.5kj/kg、320.4℃；

供暖低压缸排气参数0.040mpa、2636.8kj/kg、75.8℃；

原设计排汽参数2361.8kj/kg

供暖参数：75℃水焓值313.6kj/kg，

65℃水焓值271.8kj/kg，

40℃水焓值167.2kj/kg，

供暖低压缸排气量：500t/h

供暖低压缸功率(3108.5-2636.8)×500÷3600＝65.5mw

因排气温度升高，减少发电负荷

供暖低压缸减少负荷(2636.8-2361.8)×500÷3600＝38.2mw

增加供热负荷：500×(2636.8-313.6)÷3600＝322.6mw

供暖循环水量：500×(2636.8-313.6)÷(271.8-167.2)t/h＝11105t/h

电厂热效率增加322.6-38.2mw＝284.4mw，电厂热效率提高14％。

上网电价按0.3元/kwh计算，每小时损失电费：38.2×1000×0.3＝11460元

供热每gj成本：11460÷(322.6×3.6)＝9.87元/gj

65℃热水可以为半径20公里范围内700万平方米用户供暖，满足一般县城(15～20万人)供暖需求。为提高供热效率，设计供热温度较低，供暖流量每小时1万2千立方米，需要建设供回水管道直径较大1.2米至1.5米。通过经济技术比较可以把供暖温度提高至80℃，适当减小供暖管道直径。

热力公司供给热用户40元/gj以上，一年按2800h。300mw供热能力可以为700万平方米面积供暖。此方案供暖，热量成本按10元/gj，终端售价30元/gj计算，每年毛利润6000万元,两年内可以收回投资。

只考虑热量不考虑品质，1gj热量与34.12公斤标准煤发热量(25元/gj)，25.9立方米天然气发热量(52元/gj)，277度电的发热量(150元/gj)，空气能热泵消耗80度电的发热量(45元/gj)均相当。对应的热量成本差别巨大。在中心城市，国家需要大力推广热电联产，尤其是循环水供暖，充分利用低品质热源可以节约大量优质能源，北京市应在周围50公里半径布置4至6个全循环水供暖燃煤电厂，每个电厂供暖负荷按4000mw设计(1亿平方米)，经济合理的解决全北京冬季城市供暖问题。

2、对现有机组的影响：

2.1现有低压缸排气量减少三分之一，对应的低压加热器加热温度下降。

2.2汽轮机低压缸温度变化，影响热膨胀。

2.3低压缸排气量减少真空度提高。

上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。