汽轮机组凝汽器辅助供暖系统的制作方法

本发明涉及一种汽轮机组凝汽器辅助供暖系统，特别涉及一种300mw纯凝机组改超高背压供热的系统。

背景技术：

高背压循环水供热技术，是将凝汽器中乏汽的压力提高，降低凝汽器的真空度，提高冷却水温，将凝汽器改为供热系统的热网加热器，而冷却水直接用作热网的循环水(用热网水取代冷却塔)，充分利用凝汽式机组排汽的汽化潜热加热循环水，将冷源损失降低为零，从而提高机组的循环热效率，采用该方法供热是在不增加机组发电容量的前提下，减小了供热抽汽量，增大了供热面积，又加上其施工周期短、经济效益显著。

高背压循环水供热采用串联式两级加热系统，热网循环水回水首先经过凝汽器进行第一次加热，吸收低压缸排汽余热，然后经过热网首站的热网加热器完成尖峰第二次加热，生成高温热水，送至热水管网通过二级换热站与二级热网循环水进行换热，高温热水冷却后再回到机组凝汽器，构成一个完整的循环水路，热网首站加热蒸汽来源为机组采暖抽汽。

常规方案通常将汽轮机背压及凝汽器压力由10～15kpa提高到23～35kpa,能够将热网冷水由45℃加热到60℃。而个别地区由于热网面积较大、机组的供热能力有限，35kpa凝汽器加热到60℃的热网水满足不了用户需求。而当低压缸背压提高至46kpa，凝汽器出口的凝结水温度由35℃上升到79～80℃，该温度超过了凝结水精处理的最高运行温度60℃，需要对凝结水做降温处理。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽轮机组凝汽器辅助供暖系统，能够充分地利用汽轮机组的凝汽器余热蒸汽以辅助供暖。

为实现上述目的，本发明提供一种汽轮机组凝汽器辅助供暖系统，包括主供热水管，主供热水管从其上游端输入热网冷回水并从其下游端输出热网热用水；主供热水管上连接有辅助热水管路，辅助热水管路包括进水段、出水段和热交换器，所述热交换器用于交换凝汽器中蒸汽与辅助热水管路中水的热量；所述进水段和出水段均连接在主供热水管上，所述进水段连接在主供热水管的上游段，所述出水段连接在主供热水管的下游段；所述进水段和出水段之间设有第一关断阀；所述辅助热水管路上还设有热网主加热器。

优选地，所述主供热水管上连接有两路辅助热水管路，其中一路作为运行用辅助热水管路，另一路作为备用辅助热水管路。

优选地，所述进水段自其上游向下游依次设有第一堵板、第二关断阀和第三关断阀，第二关断阀和第三关断阀之间还连接有冷却塔循环水进水管，所述冷却塔循环水进水管上设有第二堵板；所述出水段自其上游向下游依次设有第四关断阀、第三堵板和第五关断阀，所述热交换器的出口还连接有冷却塔循环水出水管，冷却塔循环水出水管上连接有第四堵板。

优选地，所述主供热水管上还连接有旁路热水管，旁路热水管上连接有管板式换热器，所述凝汽器中产生的凝结水输入至管板式换热器中，所述管板式换热器用于交换旁路热水管中的水与凝汽器中的凝结水的热量。

更为优选地，所述旁路热水管上设有两个第六关断阀，所述管板式换热器位于所述两个第六关断阀之间。

更为优选地，所述主供热水管上还连接有两路旁路热水管，其中一路作为运行用旁路热水管，另一路作为备用旁路热水管。

更为优选地，所述旁路热水管的上游段还设有升压泵，升压泵的两端设有关断阀门。

进一步地，所述旁路热水管的上游段还并联地设有两个升压泵，其中一个升压泵作为运行用升压泵，另一个升压泵作为备用升压泵。

更为优选地，所述凝汽器中的凝结水通过输入连接管输入至管板式换热器中，所述板式换热器将换热之后的凝结水通过输出连接管输入至凝结水精处理装置中。

进一步地，所述输入连接管与输出连接管之间通过直排连接管连接，所述直排连接管上设有电动闸阀。

如上所述，本发明涉及的一种汽轮机组凝汽器辅助供暖系统，具有以下有益效果：在需要利用本发明的一种汽轮机组凝汽器辅助供暖系统对进行辅助供热时，将主供热水管上的第一关断阀关断，使得主供热水管中的热网冷回水流经辅助热水管路并通过热交换器与凝汽器中的蒸汽交换热量，从而使得凝汽器中的高温蒸汽对热网冷回水进行加热以辅助供暖，经过凝汽器中高温蒸汽加热的热网冷回水再经过热网主加热器尖峰第二次加热之后输送至供暖热网热用水管路进行供暖。由此可见，本发明的一种汽轮机组凝汽器辅助供暖系统能够充分地利用汽轮机组的凝汽器余热蒸汽以辅助供暖，节能环保，提高能源利用效率。

附图说明

图1显示为本发明的一种汽轮机组凝汽器辅助供暖系统的管路示意图。

元件标号说明

1汽轮机低压缸

2凝汽器

3主供热水管

4进水段

5出水段

6热交换器

7第一关断阀

8热网主加热器

9第一堵板

10第二关断阀

11第三关断阀

12冷却塔循环水进水管

13第二堵板

14第四关断阀

15第三堵板

16第五关断阀

17冷却塔循环水出水管

18第四堵板

19旁路热水管

20管板式换热器

21第六关断阀

22升压泵

23关断阀门

24凝结水精处理装置

25直排连接管

26电动闸阀

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种汽轮机组凝汽器2辅助供暖系统，包括主供热水管3，主供热水管3从其上游端输入热网冷回水并从其下游端输出热网热用水；主供热水管3上连接有辅助热水管路，辅助热水管路包括进水段4、出水段5和热交换器6，所述热交换器6用于交换凝汽器2中蒸汽与辅助热水管路中水的热量；所述进水段4和出水段5均连接在主供热水管3上，所述进水段4连接在主供热水管3的上游段，所述出水段5连接在主供热水管3的下游段；所述进水段4和出水段5之间设有第一关断阀7；所述辅助热水管路上还设有热网主加热器8。

在需要利用本发明的一种汽轮机组凝汽器2辅助供暖系统对进行辅助供热时，将主供热水管3上的第一关断阀7关断，使得主供热水管3中的热网冷回水流经辅助热水管路并通过热交换器6与凝汽器2中的蒸汽交换热量，从而使得凝汽器2中的高温蒸汽对热网冷回水进行加热以辅助供暖，经过凝汽器2中高温蒸汽加热的热网冷回水再经过热网主加热器8尖峰第二次加热之后输送至供暖热网热用水管路进行供暖。由此可见，本发明的一种汽轮机组凝汽器2辅助供暖系统能够充分地利用汽轮机组的凝汽器2余热蒸汽以辅助供暖，节能环保，提高能源利用效率。

作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述主供热水管3上连接有两路辅助热水管路，其中一路作为运行用辅助热水管路，另一路作为备用辅助热水管路。当然，两路辅助热水管路也可以同时投入运行，从而使得换热效率更好，使得凝汽器2中的高温蒸汽能够更快地将热量传递给辅助热水管中的供热冷回水。

如图1所示，所述进水段4自其上游向下游依次设有第一堵板9、第二关断阀10和第三关断阀11，第二关断阀10和第三关断阀11之间还连接有冷却塔循环水进水管12，所述冷却塔循环水进水管12上设有第二堵板13；所述出水段5自其上游向下游依次设有第四关断阀14、第三堵板15和第五关断阀16，所述热交换器6的出口还连接有冷却塔循环水出水管17，冷却塔循环水出水管17上连接有第四堵板18。在需要将本发明的一种汽轮机组凝汽器2辅助供暖系统用于给主供热水管3中的冷回水加热时，将第一关断阀7关断，并将第一堵板9、第二关断阀10、第三关断阀11、第四关断阀14、第三堵板15和第五关断阀16打开至使得相应部位的管道连通状态，同时将第二堵板13和第四堵板18关闭至使得相应部位的管道封堵状态。这样，主供热水管3中的冷回水就会依次经过辅助热水管路的进水段4、热交换器6和出水段5再流回至主供热水管3中，再经过热网主加热器8加热之后供至热网热用水。

作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述主供热水管3上还连接有旁路热水管19，旁路热水管19上连接有管板式换热器20，所述凝汽器2中产生的凝结水输入至管板式换热器20中，所述管板式换热器20用于交换旁路热水管19中的水与凝汽器2中的凝结水的热量。这样，旁路热水管19中的温度较低的冷回水对凝汽器2中产生的凝结水进一步冷却，使得凝结水的温度降温至60℃以下，再进入凝结水精处理装置24。更为优选地，所述旁路热水管19上设有两个第六关断阀21，所述管板式换热器20位于所述两个第六关断阀21之间。为了保证管板式换热器20对主供热水管3中的水进行可靠地加热，所述主供热水管3上还连接有两路旁路热水管19，其中一路作为运行用旁路热水管19，另一路作为备用旁路热水管19，也可以同时启用两路旁路热水管19，两个管板式换热器20同时对主供热水管3中的水进行辅助加热，这样换热效率更高。为了使得水的流动更为流畅，所述旁路热水管19的上游段还设有升压泵22，升压泵22的两端设有关断阀门23，升压泵22能够为水的流动提供动力。更进一步地，所述旁路热水管19的上游段还并联地设有两个升压泵22，其中一个升压泵22作为运行用升压泵22，另一个升压泵22作为备用升压泵22，在其中一个升压泵22处于检修状态时，另一个升压泵22可以正常工作，也可以同时开启两个升压泵22，提高水流的动力。

为了便于对凝结水做妥善的后处理，所述凝汽器2中的凝结水通过输入连接管输入至管板式换热器20中，所述管板式换热器20将换热之后的凝结水通过输出连接管输入至凝结水精处理装置24中。作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述输入连接管与输出连接管之间通过直排连接管25连接，所述直排连接管25上设有电动闸阀26。

与现有技术相比，本发明的一种汽轮机组凝汽器2辅助供暖系统中，汽轮机46kpa超高背压提高的热网水的温度能够满足热用户需要，同时解决了因提高汽轮机背压及凝汽器2压力所带来的凝结水精处理系统超温的弊端。

汽轮机低压缸1排气进入凝汽器2的蒸汽量约580～590t/h，8000～8500t/h热网冷水进入凝汽器2进行换热，换热后温升至75℃，设置2台凝结水全焊接管板式换热器20(设计压力4mpa,材质不锈钢,一运一备，换热面积950～1000m²)，2台热网水管道升压泵22(一运一备，扬程0.1～0.3mpa，流量500～600t/h，一拖一变频)克服换热器及管道的阻力，可以根据不同负荷有效地调节控制冷却水量来调整凝结水温度。500t/h热网水通过升压泵22后进入凝结水全焊接管板式换热器20换热；凝结水泵后的凝结水(压力4mpa，温度79～80℃)通过全焊接管板式换热器20降温至60℃以下，再进入凝结水精处理装置24。同时在冷却塔循环水管路上的蝶阀(第三关断阀11)前设置了多个可与管道互换的可拆卸管道堵板，便于保证东夏季系统切换管道严密性，保证热网水不被冷却塔冷却水污染。

本发明的一种汽轮机组凝汽器2辅助供暖系统中，高背压供热采用串联式两级加热系统，热网循环水回水首先全流量经过凝汽器2进行第一次加热，吸收低压缸排汽余热，然后经过热网首站的热网主加热器8完成第二次加热，生成高温热水，送至热水管网通过二级换热站(厂外配热站)与二级热网循环水进行换热，高温热水冷却后再回到机组凝汽器2，构成一个完整的循环水路，热网首站加热蒸汽来源为机组采暖抽汽。

本发明的一种汽轮机组凝汽器2辅助供暖系统为减少热网水漏泄至机组循环冷却水系统，在机组凝汽器2进出口蝶阀前加装4个可更换为管道的法兰堵板(dn1800mm，长度不小于200mm)。同时在凝汽器2单侧(靠近固端侧)循环水管道新增堵板处增设旁路管道(dn1000mm)及电动关断阀。热网循环水事故时，凝汽器2半侧运行循环水运行，保证机组低负荷稳定运行。

在热网循环水回水母管道(dn1400mm)安装第一关断阀7，接出1根dn1400mm管道旁路，再分成2根dn1200mm管道分别接至循环冷却水入口的堵板后、蝶阀前，引热网循环水(热网循环水水量为8500～9000t/h，回水温度45℃，压力0.25mpa)进凝汽器2换热。换热后回水管由2根dn1200管道分别由循环冷却水出口蝶阀后、堵板前接出，汇合成1根dn1400管道接热网回水母管第一关断阀7后。1号机组正常运行时，凝汽器2循环冷却水进、出口蝶阀处于常开状态。

在回水第一关断阀7门前另引一路dn600的管道引500t/h热网回水接入凝结水管板式换热器20(1运1备)，换热后接至热网回水母管第一关断阀7后。

经凝汽器2、凝结水全焊接管板式换热器20换热后的循环水温度升高至75℃(凝汽器2端差4℃)，再进入热网首站进行再次尖峰加热。

当采暖期热网循环水事故时，高背压机组热网水与循环水切换方案如下：

第一步：汽轮机负荷降低至130mw，关闭凝汽器2左侧2根dn1200的热网冷却水阀门，此时只有右侧凝汽器2存在热网循环水，汽机负荷最低，保证系统安全性。第二步：然后打开凝汽器2左侧循环水供回水堵板旁路阀，此时凝汽器2左侧循环水运行，凝汽器2右侧热网回水运行。

当冬季采暖期结束、停机更换转子时，高背压机组热网水与循环水切换方案如下：第一步关闭热网循环水蝶阀，并加装堵板打开循环水堵板，第二步：打开循环水堵板，恢复纯凝工况运行。

2凝结水系统

机组改造后，低压缸背压提高至46kpa，凝汽器2出口的凝结水温度由35℃上升到79.3℃，超过了凝结水精处理的最高运行温度60℃。在凝结水泵出口母管与化学精处理系统之间增加电动闸阀26作为隔断阀，由凝结水母管新增电动闸阀26前接1根dn350管道至2台全焊接凝结水管板式换热器20(设计压力4mpa,材质不锈钢,一运一备，换热面积950～1000m²)，换热降温后再由1根dn350管道接至新增电动闸阀26后。换热后凝结水温度降低到58～59℃。

基于上述实施例的技术方案，本发明的一种汽轮机组凝汽器2辅助供暖系统能够充分地利用汽轮机组的凝汽器2蒸汽余热以辅助供暖，节能环保，提高能源利用效率。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。