專利名稱：發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)及其含該系統(tǒng)的發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電廠系統(tǒng)，特別是一種發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)及其含有該系統(tǒng)的發(fā)電 廠熱力循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前我國的電力供應(yīng)需求日益增長，裝機容量也隨之逐年快速上升，在大幅提高 機組參數(shù)以提高發(fā)電效率的同時，如何提高用電效率，即降低廠用電率越來越被重視。目前大幅降低廠用電率的方式主要是將發(fā)電廠的大型設(shè)備由電動機驅(qū)動改為由 小汽輪機驅(qū)動，這樣可取消大容量的電動機，以達到大幅降低廠用電的目的。所述“小汽輪 機”也即相對于主汽輪機而言的輔助汽輪機?，F(xiàn)有技術(shù)采用小汽輪機驅(qū)動設(shè)備的系統(tǒng)(以下簡稱現(xiàn)有技術(shù))如附圖1和附圖 2所示，其中圖1的小汽輪機排汽排入主機凝汽器，由主機凝汽器的循環(huán)水冷凝為凝結(jié)水， 而圖2的小汽輪機排汽排入小汽輪機單獨的凝汽器31，由小汽輪機凝汽器31的循環(huán)水冷 凝為凝結(jié)水。但無論是圖1或圖2所示的系統(tǒng)，小汽輪機都是凝汽式，都是通過循環(huán)水(冷 源)將排汽冷凝為凝結(jié)水，這樣僅能回收排汽的工質(zhì)，但排汽的熱量(該熱量占汽源蒸汽的 熱量一半以上)將隨著循環(huán)水排掉，從而使整個循環(huán)效率不高。并且，在上述傳統(tǒng)的凝汽式小汽輪機驅(qū)動技術(shù)中，由于小汽輪機的效率比主汽輪 機低得多，從而導致將一些大型設(shè)備由電動機改為小汽輪機驅(qū)動后，僅能起到降低廠用電 的目的，整個發(fā)電廠的供電效率反而是降低了。因此，本領(lǐng)域迫切需要一種既采用小汽輪機驅(qū)動，又可以降低電廠用電，同時能將 排汽熱量回收到熱力循環(huán)中，從而大幅提高了機組的供電效率的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種既采用小汽輪機驅(qū)動，又可以降低電廠用電，同 時能將排汽熱量回收到熱力循環(huán)中，從而大幅提高了機組的供電效率的發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)。本發(fā)明的第二目的在于提供一種既采用小汽輪機驅(qū)動，又可以降低電廠用電，同 時能將排汽熱量回收到熱力循環(huán)中，從而大幅提高了機組的供電效率的回熱系統(tǒng)。本發(fā)明的第三目的在于提供一種既采用小汽輪機驅(qū)動，又可以降低電廠用電，同 時能將排汽熱量回收到熱力循環(huán)中，從而大幅提高了機組的供電效率的發(fā)電廠熱力循環(huán)系 統(tǒng)。本發(fā)明的第四目的在于提供一種既采用小汽輪機驅(qū)動，又可以降低電廠用電，同 時能將排汽熱量回收到熱力循環(huán)中，從而大幅提高了機組的供電效率的發(fā)電廠熱力循環(huán)系 統(tǒng)回收排汽熱量的方法。 本發(fā)明的第一方面提供一種發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)，用于將其排汽熱量回收至發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)包括-回熱式小汽輪機單元；所述回熱式小汽輪機單元包括-小汽輪機；-設(shè)在所述小汽輪機上游的小汽輪機進汽管系，其中，所述小汽輪機進汽管系接受 來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的蒸汽汽源；以及-設(shè)在所述小汽輪機下游的小汽輪機排汽管系；所述小汽輪機排汽管系的排汽進 入所述發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的回熱單元，使得排汽熱量得到回收；-和被所述回熱式小汽輪機單元驅(qū)動的被驅(qū)動設(shè)備。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述被驅(qū)動設(shè)備選自鍋爐引風機、鍋爐送風機、鍋爐一次風機、脫硫增壓風機、鍋爐給水泵、凝結(jié)水泵、 循環(huán)水泵、空氣壓縮機、或其他需要驅(qū)動的設(shè)備。本發(fā)明的第二方面提供一種回熱系統(tǒng)，其用于將其排汽熱量回收至發(fā)電廠熱力循 環(huán)系統(tǒng)中所述回熱系統(tǒng)包括-本發(fā)明的發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)，-設(shè)在發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)下游的回熱單元，其中所述回熱單元接受來自所述發(fā) 電廠小汽輪機系統(tǒng)的排汽。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述回熱單元選自下列設(shè)備中的一個或多個除氧加熱器、低壓加熱器、高壓加熱器、或其他回熱設(shè)備。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，其中所述回熱單元選自除氧加熱器。本發(fā)明的第三方面提供一種發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)，它包括鍋爐單元、主汽輪機單 元、凝汽器單元以及回熱單元所構(gòu)成的循環(huán)，其中所述主汽輪機單元和/或所述鍋爐單元 提供蒸汽汽源，該系統(tǒng)還包括-本發(fā)明所述的發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)，其中所述蒸汽汽源為所述小汽輪機系統(tǒng)的 小汽輪機提供驅(qū)動蒸汽；-回熱單元，其中所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)的排汽排入所述回熱單元；且 所述回熱單元的熱量回收到所述鍋爐單元。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述主汽輪機單元(30)依序由高壓缸、中壓 缸、低壓缸組成；其中，所述高壓缸的進汽為主蒸汽；排汽為再熱冷段蒸汽；所述中壓缸的進汽為再熱熱段蒸汽；排汽為中壓缸排汽。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，排入所述發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)的蒸汽汽源選自 下列汽源中的一個或多個主蒸汽；再熱冷段蒸汽、再熱熱段蒸汽、中壓缸排汽、主汽輪機抽汽、鍋爐單元的中 間蒸汽、輔助蒸汽、其他具有過熱度的蒸汽。在一個具體實施方式
中，所述主汽輪機抽汽是主汽輪機的高、中、低壓缸的某級抽汽。在一個具體實施方式
中，所述鍋爐單元的中間蒸汽是鍋爐過熱器或再熱器的中間蒸汽。
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在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述回熱單元選自下列設(shè)備中的一個或多個除氧加熱器、低壓加熱器、高壓加熱器、或其他回熱設(shè)備。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，其中所述蒸汽汽源的蒸汽排入所述除氧加熱
ο本發(fā)明的第四方面提供一種發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)回收排汽熱量的方法，包括以下 步驟由鍋爐單元、主汽輪機單元、發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)以及回熱單元形成蒸汽 循環(huán)管路；其中，所述蒸汽循環(huán)管路中的蒸汽循環(huán)如下所述主汽輪機單元和/或鍋爐單元提供蒸汽汽源，所述蒸汽汽源向所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)提供驅(qū)動蒸汽；所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)的排汽通過所述蒸汽循環(huán)管路上的的回熱單元 回收到所述鍋爐單元。本發(fā)明的優(yōu)點在于提供了一種發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)，可以選擇多種汽源的蒸汽帶動小汽輪機 轉(zhuǎn)動，然后用小汽輪機驅(qū)動多種被驅(qū)動設(shè)備，排汽可選擇接入多種回熱設(shè)備，從而利用汽輪 機中作過功的蒸汽加熱給水或凝結(jié)水，減少蒸汽熱量的冷源損失，將該熱量傳給給水或凝 結(jié)水，從而提高熱力循環(huán)效率。在發(fā)電廠代替電動機應(yīng)用，可以提高降低廠用電，提高了機 組的供電效益。另外，可以根據(jù)需要，對發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)的小汽輪機的蒸汽汽源和回 熱單元進行靈活選擇而達到所需要求。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的凝汽式發(fā)電廠輔助小汽輪機系統(tǒng)，其中的小汽輪機排汽排入主 機凝汽器；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的凝汽式發(fā)電廠輔助小汽輪機系統(tǒng)，其中的小汽輪機排汽排入單 獨的凝汽器；圖3為本發(fā)明的凝汽式發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)，和含有該小汽輪機系統(tǒng)(100) 的回熱系統(tǒng)(200)、以及含有上述系統(tǒng)的發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)(300)。
具體實施例方式本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改變工藝流程，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題， 提供了一種新的回熱式發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)，該系統(tǒng)是發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的一部分，其 中蒸汽汽源經(jīng)小汽輪機做功驅(qū)動設(shè)備運轉(zhuǎn)后，排汽的熱量和工質(zhì)通過回熱設(shè)備回收到發(fā)電 廠熱力循環(huán)系統(tǒng)中。本發(fā)明的發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)具有減少排汽冷源損失，提高機 組效率的效果。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。本文中，所述“發(fā)電廠”包括火力發(fā)電廠、核電廠、生物質(zhì)能發(fā)電廠、燃氣輪機電 廠、鋼鐵化工造紙儀器其他行業(yè)自備電廠，但不局限于此。還包括其它需要小汽輪機驅(qū)動的 系統(tǒng)。
本文中，所述“回熱”是指利用汽輪機中作過功的蒸汽加熱給水或凝結(jié)水，減少蒸 汽熱量的冷源損失，將該熱量傳給給水或凝結(jié)水，從而提高熱力循環(huán)效率。本文中，所述“小汽輪機”相對于主汽輪機而言的輔助汽輪機。所述“小汽輪機”是 本領(lǐng)域的常規(guī)術(shù)語。通常，發(fā)電廠主汽輪機用于驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，而小汽輪機用于驅(qū)動輔機 設(shè)備運轉(zhuǎn)。本文中，所述的“上游”是指蒸汽流向的上游；所述的“下游”是指蒸汽流向的下游。 所述“依序”是指依照蒸汽的流動方向的順序。本發(fā)明的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見 的?；責崾叫∑啓C單元和被驅(qū)動設(shè)備所述回熱式小汽輪機單元包括小汽輪機；設(shè)在所述小汽輪機上游的小汽輪機進 汽管系，其中，所述小汽輪機進汽管系接受來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的蒸汽汽源；以及設(shè)在 所述小汽輪機下游的小汽輪機排汽管系；所述小汽輪機排汽管系的排汽進入所述發(fā)電廠熱 力循環(huán)系統(tǒng)的回熱單元。回熱式小汽輪機單元中，采用的小汽輪機沒有特殊要求，只要不對本發(fā)明的發(fā)明 目的產(chǎn)生限制即可。本領(lǐng)域技術(shù)人員按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件選擇小
汽輪機。
被小汽輪機驅(qū)動的設(shè)備可以是下列設(shè)備中的一個或多個
1)鍋爐引風機(也包含鍋爐引風機與脫硫增壓風機合并的引風機)；
2)鍋爐送風機；
3)鍋爐一次風機；
4)脫硫增壓風機；
5)鍋爐給水泵；
6)凝結(jié)水泵；
7)循環(huán)水泵；
8)空氣壓縮機；
9)其他需要驅(qū)動的設(shè)備。
上述設(shè)備均可以采用本領(lǐng)域的常規(guī)設(shè)備。
本發(fā)明的回熱式小汽輪機單元是這樣運作的關(guān)鍵點在于小汽輪機采用回熱原
理，蒸汽汽源的蒸汽經(jīng)過小汽輪機作功后，小汽輪機的排汽引到發(fā)電廠回熱單元(如除氧 加熱器或高、低壓加熱器)中加熱熱力循環(huán)的工質(zhì)(如給水或凝結(jié)水)，以回收熱量和工 質(zhì)，大大提高循環(huán)效率。與現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動設(shè)備用的小汽輪機采用凝汽式系統(tǒng)，排入凝汽 器，僅回收工質(zhì)不回收熱量不同。發(fā)電廠回熱系統(tǒng)本發(fā)明的發(fā)電廠回熱系統(tǒng)用于將其排汽熱量回收至發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)中所述 回熱系統(tǒng)包括上述的發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)，和設(shè)在所述發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100) 下游的回熱單元(32)，其中所述回熱單元(32)接受來自所述發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)的 排汽?；責釂卧?32)可以是下列設(shè)備中的一個或多個
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1)除氧加熱器；2)低壓加熱器；3)高壓加熱器；4)其他回熱設(shè)備。使用時，來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的蒸汽汽源排入所述回熱單元?，F(xiàn)有技術(shù)中，低壓加熱器、除氧加熱器、高壓加熱器是已知的，但是它們用于回收 發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的排汽而不回收熱量。如圖1所示，小汽輪機排汽排入主機凝汽器，由 主機凝汽器的循環(huán)水冷凝為凝結(jié)水，而圖2的小汽輪機排汽排入小汽輪機單獨的凝汽器， 由小汽輪機凝汽器的循環(huán)水冷凝為凝結(jié)水。這樣僅能回收排汽的工質(zhì)，但排汽的熱量(該 熱量占汽源蒸汽的熱量一半以上)將隨著循環(huán)水排掉，從而使整個循環(huán)效率不高。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的蒸汽汽源排入本發(fā)明的回熱單元，可 以大大提高循環(huán)效率，同時整個體系仍然達到穩(wěn)定。特別地，所述回熱單元(32)選自除氧加熱器(322)。此時，來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系 統(tǒng)的蒸汽汽源排入所述除氧加熱器(322)。本發(fā)明的高壓加熱器可以采用傳統(tǒng)的高壓加熱器。優(yōu)選地，所述高壓加熱器的蒸 汽壓力不低于1. 5兆帕，包括但不限于1. 5兆帕-10兆帕；水壓優(yōu)選為20-40兆帕。上述壓 力可以根據(jù)發(fā)電廠規(guī)模而進行相應(yīng)調(diào)整。本發(fā)明的除氧加熱器可以采用傳統(tǒng)的除氧加熱器。優(yōu)選地，所述除氧加熱器的蒸 汽和水的混合壓力包括但不限于1兆帕-1. 5兆帕。上述壓力可以根據(jù)發(fā)電廠規(guī)模而進行
相應(yīng)調(diào)整。本發(fā)明的低壓加熱器可以采用傳統(tǒng)的低壓加熱器。優(yōu)選地，所述低壓加熱器的蒸 汽壓力不高于1兆帕；水壓不高于4. 5兆帕。上述壓力可以根據(jù)發(fā)電廠規(guī)模而進行相應(yīng)調(diào)
iF. ο通常，所述回熱單元的連接順序是從上游到下游為低壓加熱器、除氧加熱器、高 壓加熱器。發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)本發(fā)明的發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)包括鍋爐單元(33)、主汽輪機單元(30)、凝汽器單 元(31)以及回熱單元(32)所構(gòu)成的循環(huán)，其中所述主汽輪機單元(30)和/或所述鍋爐單 元(33)提供蒸汽汽源(34)，它還包括-本發(fā)明的發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)，其中上述蒸汽汽源(34)為所述小汽輪機 系統(tǒng)(100)的小汽輪機(11)提供驅(qū)動蒸汽；-回熱單元(32)，其中所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)(100)的排汽排入所述回 熱單元(32)；且所述回熱單元(32)的熱量回收到所述鍋爐單元(33)。在所述發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)中，可以在多處產(chǎn)生蒸汽汽源。通常，發(fā)電廠熱力循環(huán) 系統(tǒng)包括鍋爐單元、主汽輪機單元、凝汽器單元以及回熱單元所構(gòu)成的循環(huán)，其中所述主汽 輪機單元、所述鍋爐單元可獨自提供蒸汽汽源，或者兩個單元同時提供蒸汽汽源。例如，所述蒸汽汽源(34)可以來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的主汽輪機單元所述主 汽輪機單元(30)依序由高壓缸(301)、中壓缸(302)、低壓缸(303)組成；其中，所述高壓缸 (301)的進汽為主蒸汽(341)；排汽為再熱冷段蒸汽(342)；所述中壓缸(302)的進汽為再熱熱段蒸汽(343)；排汽為中壓缸排汽(344)。所述蒸汽汽源(34)還可以來自主汽輪機高、 中、低壓缸某級抽汽。本發(fā)明采用本領(lǐng)域傳統(tǒng)的主汽輪機單元，通常由高壓缸、中壓缸、低壓缸。所述高 壓缸、中壓缸、低壓缸對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，其參數(shù)可參加發(fā)電廠工程手冊。還有的蒸汽汽源(34)可以來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的鍋爐單元，例如鍋爐單元 的中間蒸汽。蒸汽汽源(34)還可以來自所述發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的輔助蒸汽(例如來自其他 發(fā)電廠熱力循環(huán)的蒸汽)、和其他具有過熱度的蒸汽。所述蒸汽汽源可以采用以上一種汽源，也可以合并上述汽源。優(yōu)選地，采用1)再 熱冷段蒸汽(即主汽輪機的高壓缸排汽)；2)輔助蒸汽；3)鍋爐過熱器或再熱器的中間蒸 汽；三者中的一種或組合。所述蒸汽汽源是這樣運作的通過小汽輪機進汽管系將蒸汽接至小汽輪機；蒸汽 在小汽輪機中做功，通過小汽輪機帶動被驅(qū)動設(shè)備運轉(zhuǎn)；做功后的排汽通過小汽輪機排汽 管系排入回熱單元，使排汽的熱量和工質(zhì)回收到熱力循環(huán)中。以下結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。本說明書中所述的典型系統(tǒng)只是本發(fā)明的一種較佳的具體實 施例。凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理 或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍內(nèi)。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人 員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的設(shè)備皆可應(yīng)用于本發(fā)明中。實施例如圖3所示，示出了本發(fā)明的發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)的一個具體實施方式
。 圖中僅連接了典型的汽源和回熱設(shè)備，并未示出所有的可能性，因此圖3僅用作說明而并 非對本發(fā)明的限制。圖3示出了本發(fā)明的一種發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)100，用于將小汽輪機11排 汽的熱量回收到發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)300中，它包括回熱式小汽輪機單元1 ；所述回熱式 小汽輪機單元1包括小汽輪機11 ；設(shè)在所述小汽輪機11上游的小汽輪機進汽管系12，其 中，所述小汽輪機進汽管系12接受來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)300的蒸汽汽源34 ；以及設(shè)在 所述小汽輪機11下游的小汽輪機排汽管系13 ；所述小汽輪機排汽管系13的排汽進入所述 發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)300的回熱單元32 ；和被所述小汽輪機1的蒸汽驅(qū)動的被驅(qū)動設(shè)備2。其中，所述被驅(qū)動設(shè)備2選自鍋爐引風機、鍋爐送風機、鍋爐一次風機、脫硫增壓 風機、鍋爐給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、空氣壓縮機、或其他需要驅(qū)動的設(shè)備。在一個可選的具體實施方式
中，所述被驅(qū)動設(shè)備還可以是鍋爐引風機與脫硫增壓 風機合并的裝置。圖3還示出了用于所述小汽輪機11的回熱系統(tǒng)200，其中將小汽輪機11排汽排入 回熱單元32，將排汽的熱量回收到發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)300中。所述回熱單元32可以選自下列設(shè)備中的一個或多個除氧加熱器322、低壓加熱 器321、高壓加熱器323、或其他回熱設(shè)備。優(yōu)選地選自除氧加熱器322。圖3還示出了一種發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)300，它包括鍋爐單元33、主汽輪機單元30、凝汽器單元31以及回熱單元32所構(gòu)成的循環(huán)，其中所述主汽輪機單元30和/或所述 鍋爐單元33提供的蒸汽汽源34，還包括發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)100，其中所述蒸汽汽 源34的蒸汽接入所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)100 ；以及回熱單元32，且所述回熱單元 32的熱量回收到所述鍋爐單元33。所述主汽輪機單元30依序由高壓缸301、中壓缸302、低壓缸303組成；所述高壓 缸301的進汽為主蒸汽341 ；排汽為再熱冷段蒸汽342 ；所述中壓缸302的進汽為再熱熱段 蒸汽343 ；排汽為中壓缸排汽344。接入所述發(fā)電廠輔助小汽輪機系統(tǒng)100的蒸汽汽源34選自下列汽源中的一個或 多個主蒸汽341 ；再熱冷段蒸汽342、再熱熱段蒸汽343、中壓缸排汽344、主汽輪機抽汽、 鍋爐單元的中間蒸汽(鍋爐過熱器或再熱器的中間蒸汽)、輔助蒸汽、其他具有過熱度的蒸汽。所述回熱單元32選自下列設(shè)備中的一個或多個除氧加熱器322、低壓加熱器 321、高壓加熱器323、或其他回熱設(shè)備。本發(fā)明的系統(tǒng)是這樣運作的由鍋爐單元33、主汽輪機單元30、發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)100以及回熱單元 32形成蒸汽循環(huán)管路400 ；其中所述主汽輪機單元30和/或鍋爐單元33進行排汽形成蒸汽汽源34，所述 蒸汽汽源34的蒸汽接入所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)100 ；其中所述發(fā)電廠回熱式小汽 輪機系統(tǒng)100的排汽排入所述回熱單元32 ；且所述回熱單元32的熱量回收到所述鍋爐單 元33。具體地，所述蒸汽汽源34向所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)100中的小汽輪機11 提供驅(qū)動蒸汽；所述驅(qū)動蒸汽用于驅(qū)動所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)100中的被驅(qū)動設(shè) 備2 ；所述小汽輪機11的排汽熱量排入所述回熱單元32 ；且所述回熱單元32的熱量回收到 所述鍋爐單元33。采用如上步驟達到回收小汽輪機排汽熱量和工質(zhì)的目的。本發(fā)明達到了如下的效果其一、回熱式小汽輪機系統(tǒng)與現(xiàn)有凝汽式小汽輪機系統(tǒng)相比，循環(huán)效率大大提高。 以一臺典型的1000MW燃煤火力發(fā)電機組為例，如將驅(qū)動引風機的小汽輪機由凝汽式改為 回熱式小汽輪機系統(tǒng)，按年運行5500小時估算，每年可節(jié)省燃煤約5000噸，按每噸燃煤600 元計算，則節(jié)煤效益為300萬/年。其二、回熱式小汽輪機系統(tǒng)與常規(guī)的電動機驅(qū)動系統(tǒng)相比，廠用電率大大下降。以 一臺典型的1000MW燃煤火力發(fā)電機組為例，如將引風機的驅(qū)動方式由電動機改為回熱式 小汽輪機系統(tǒng)，則廠用電率下降約1%，按年運行5500小時估算，每年可節(jié)省燃煤約10000 噸，按每噸燃煤600元計算，則節(jié)煤效益為600萬/年。其三、采用回熱式小汽輪機系統(tǒng)后，在保證效率的前提下，大型設(shè)備的驅(qū)動機械不 再受電動機的容量限制。如發(fā)電廠常見的6kV電壓等級，受啟動電流的限制，該電壓下允許 的最大電動機功率約為8000 9000kW，如功率還需增加，則需采用IOkV的電壓等級，這將 大大增加工程投資和系統(tǒng)的復(fù)雜性。而回熱式小汽輪機系統(tǒng)則沒有這方面的限制。總之，從上述多角度來看，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的經(jīng)濟效益和巨大的 潛在社會效果，尤其符合當前創(chuàng)建節(jié)約型社會的需要。在本發(fā)明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨
10引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對 本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
一種發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)，其特征在于，用于將其排汽熱量回收至發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)(300)中，所述發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)系統(tǒng)(100)包括 回熱式小汽輪機單元(1)；所述回熱式小汽輪機單元(1)包括 小汽輪機(11)； 設(shè)在所述小汽輪機(11)上游的小汽輪機進汽管系(12)，其中，所述小汽輪機進汽管系(12)接受來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)(300)的蒸汽汽源(34)；以及 設(shè)在所述小汽輪機(11)下游的小汽輪機排汽管系(13)；所述小汽輪機排汽管系(13)的排汽進入所述發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)(300)的回熱單元(32)，使得排汽熱量得到回收； 和被所述回熱式小汽輪機單元(1)驅(qū)動的被驅(qū)動設(shè)備(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述被驅(qū)動設(shè)備(2)選自鍋爐引風機、鍋爐送風機、鍋爐一次風機、脫硫增壓風機、鍋爐給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán) 水泵、空氣壓縮機、或其他需要驅(qū)動的設(shè)備。
3.一種發(fā)電廠回熱系統(tǒng)(200)，其特征在于，用于將其排汽熱量回收至發(fā)電廠熱力循 環(huán)系統(tǒng)(300)中所述回熱系統(tǒng)(200)包括-如權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)，-設(shè)在所述發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)下游的回熱單元(32)，其中所述回熱單元(32) 接受來自所述發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)的排汽。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)電廠回熱系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述回熱單元(32)選自 下列設(shè)備中的一個或多個除氧加熱器(322)、低壓加熱器(321)、高壓加熱器(323)、或其他回熱設(shè)備。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)電廠回熱系統(tǒng)(200)，其特征在于，其中所述回熱單元(32) 選自除氧加熱器(322)。
6.一種發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)(300)，它包括鍋爐單元(33)、主汽輪機單元(30)、凝汽器 單元(31)以及回熱單元(32)所構(gòu)成的循環(huán)，其中所述主汽輪機單元(30)和/或所述鍋爐 單元(33)提供蒸汽汽源(34)，其特征在于，還包括-如權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)，其中所述蒸汽汽源(34)為所述小 汽輪機系統(tǒng)(100)的小汽輪機(11)提供驅(qū)動蒸汽；-回熱單元(32)，其中所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)(100)的排汽排入所述回熱單 元(32)；且所述回熱單元(32)的熱量回收到所述鍋爐單元(33)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主汽輪機單元(30)依序由高壓缸 (301)、中壓缸(302)、低壓缸(303)組成；其中，所述高壓缸(301)的進汽為主蒸汽(341)；排汽為再熱冷段蒸汽(342)；所述中壓缸(302)的進汽為再熱熱段蒸汽(343)；排汽為中壓缸排汽(344)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，排入所述發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)(100)的蒸汽 汽源(34)選自下列汽源中的一個或多個主蒸汽(341)；再熱冷段蒸汽(342)、再熱熱段蒸汽(343)、中壓缸排汽(344)、主汽輪機 抽汽、鍋爐單元的中間蒸汽、輔助蒸汽、其他具有過熱度的蒸汽。
9.一種采用如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)回收排汽熱量的方法，包括以下步驟由鍋爐單元(33)、主汽輪機單元(30)、發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)(100)以及回熱單 元(32)形成蒸汽循環(huán)管路(400)；其中，所述蒸汽循環(huán)管路(400)中的蒸汽循環(huán)如下 所述主汽輪機單元(30)和/或鍋爐單元(33)提供蒸汽汽源(34)， 所述蒸汽汽源(34)向所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)(100)提供驅(qū)動蒸汽； 所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)(100)的排汽通過所述蒸汽循環(huán)管路(400)上的的回 熱單元(32)回收到所述鍋爐單元(33)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)(100)中的蒸汽 循環(huán)如下所述蒸汽汽源(34)向所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)(100)中的小汽輪機(11)提供 驅(qū)動蒸汽；所述驅(qū)動蒸汽用于驅(qū)動所述發(fā)電廠回熱式小汽輪機系統(tǒng)(100)中的被驅(qū)動設(shè)備(2)； 所述小汽輪機(11)的排汽熱量排入所述回熱單元(32)；且所述回熱單元(32)的熱量 回收到所述鍋爐單元(33)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)，用于將其排汽熱量回收至發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)包括回熱式小汽輪機單元；所述回熱式小汽輪機單元包括小汽輪機；設(shè)在所述小汽輪機上游的小汽輪機進汽管系，其中，所述小汽輪機進汽管系接受來自發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的蒸汽汽源；以及設(shè)在所述小汽輪機下游的小汽輪機排汽管系；所述小汽輪機排汽管系的排汽進入所述發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)的回熱單元，使得排汽熱量得到回收；和被所述回熱式小汽輪機單元驅(qū)動的被驅(qū)動設(shè)備。本發(fā)明還提供了含有該發(fā)電廠小汽輪機系統(tǒng)的發(fā)電廠回熱系統(tǒng)和發(fā)電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的系統(tǒng)可大幅提高機組的供電效率。
文檔編號F22B33/18GK101899999SQ200910052230
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者葉勇健, 林磊, 申松林, 陳曉旭 申請人:中國電力工程顧問集團華東電力設(shè)計院