[发明专利]一种新型底置式背压供热汽轮机及其运行方法

说明书

本发明公开一种新型底置式背压供热汽轮机及其运行方法，用于大型纯凝汽轮机机组抽汽供热热力循环系统中。热电厂热力循环系统包括锅炉、主汽轮机机组。底置式背压供热汽轮机单元包括：小汽轮机、进汽管系及阀门、高压缸真空泵、高压缸下游的排汽管系及三通阀、小工频发电机。所述热电厂热力循环系统在40%以上电网负荷指令运行，底置式背压供热汽轮机高压缸进汽，高压缸排汽低压缸继续膨胀做功。所述热电厂热力循环系统在40%以下电网负荷指令运行，停止底置式背压供热汽轮机高压缸进汽，由低压缸进汽，打开小汽轮机高压缸真空泵。本发明提高传统底置式背压供热汽轮机效率，尽可能最大限度地提高供热系统的能源利用率和综合经济性。

技术领域

本发明公开一种新型底置式背压供热汽轮机及其运行方法，用于大型纯凝汽轮机机组抽汽供热热力循环系统。

背景技术

我国集中供热从20世纪90年代开始并且得到了快速的发展。

利用大型纯凝汽轮机机组抽汽，替代周边小火电机组供热，既能提高大型火电机组的热能利用率，又可关停高能耗、大污染的小机组，降低区域煤炭用量，减少污染排放。这已成为当前全社会控制碳排放的重要措施，推进了资源节约型、环境友好型社会的建设。

对于早期已经实现集中供热的供热电厂，由于供热技术简单粗放，造成了严重的能量损失，造成这一现象的主要原因是供热抽汽存在一定的过热度，直接对外供热时，抽汽的压差能大量损失。现役大型凝汽式汽轮机抽汽供热大多采用非调整抽汽，用底置式背压供热汽轮机替代传统的减温减压器，将供热余压热能转变为机械功输出，驱动风机、水泵等机组辅助旋转设备或发电机，在保证满足采暖抽汽供热需求的同时，增发一定的电量，一定程度上利用了抽汽的过热度，提高了能源的利用率。

但在电厂运行中，电负荷与热负荷相互独立且波动幅度较大。底置式背压供热汽轮机的进汽参数随主机电负荷变化，但供热压力几乎保持不变，即小汽轮机背压维持定值，故其理想焓降随主机电负荷同向大幅变化，对底置式背压供热汽轮机的效率产生很大影响。主机高电负荷条件下运行，小汽轮机进汽压力高，进口容积流量小，所需通流面积小；反之则反。若抽汽全部由底置式背压供热汽轮机高压缸进入，主机变工况运行时，小汽机焓降分配不合理，效率很低，抽汽过热度利用度不高。

鉴于当下热电厂节能减排高指标背景以及底置式背压供热汽轮机运行现状，发明出一种既能满足供热要求，保障机组安全稳定运行，又能最大程度地利用抽汽压差能的新型底置式背压供热汽轮机，提高小汽轮机的综合效率，提高供热系统的能源利用率和综合经济性，对于热电厂的生产运行具有重要意义。

发明内容

为了弥补目前运行中存在的不足，解决传统底置式背压供热汽轮机焓降分配不合理、主机电负荷变工况运行下小汽轮机效率低的问题，最大程度利用抽汽的压差能，提高小汽轮机的效率。本发明公开一种新型底置式背压供热汽轮机及其运行方法，调整小汽轮机的进汽方式，根据进汽参数合理选择小汽轮机进汽管道，提高小汽轮机的效率，提高供热系统的能源利用率和综合经济性，其具体技术方案如下：

一种新型底置式背压供热汽轮机，用于大型纯凝汽轮机机组抽汽供热热力循环系统中，其系统包括热电厂热力循环系统和底置式背压供热汽轮机单元，

所述底置式背压供热汽轮机单元包括：

高压缸和低压缸反向布置的小汽轮机；

设在所述小汽轮机上游的小汽轮机进汽管系，所述小汽轮机进汽管系接受来自热电厂热力循环系统的蒸汽汽源，并分别连通小汽轮机高压缸和低压缸；

设在所述小汽轮机上游的小汽轮机进汽管系中的高压缸进汽阀和低压缸进汽阀，高压缸进汽阀位于所述小汽轮机高压缸进口前，低压缸进汽阀位于小汽轮机低压缸进口前，根据主机电负荷工况分别设置两阀门的开关；

设在所述小汽轮机低压缸下游的小汽轮机排汽管系，所述小汽轮机排汽管系与热网工业供热蒸汽管道连接；