[发明专利]带有小汽机的背压式汽轮机回热系统及热力平衡设计方法

说明书

本发明公开了一种带有小汽机的背压式汽轮机回热系统及其热力平衡的设计方法，该回热系统至少包括背压式汽轮机、与所述背压式汽轮机连接的用于给所述回热系统的补水及回水加热、除氧的辅助装置，为系统补水及回水提供动力使其在所述回热系统中循环流动的给水动力装置，与所述背压式汽轮机连接的用于驱动所述给水动力装置的小汽机，与所述小汽机连接的凝汽器；所述凝汽器除作为所述小汽机的排汽冷凝设备外，还作为整个回热系统补水及回水的初级除氧、加热设备，所述小汽机的排汽作为所述凝汽器的除氧汽源，全部用于系统补水及回水的除氧、加热，换热温差减小且无冷端损失，系统效率得以提升。

技术领域

本发明涉及热电联产设备领域，特别涉及一种带有小汽机的背压式汽轮机 回热系统及其热力平衡设计方法。

背景技术

在石油炼化、煤化工产业领域中，其工艺流程往往需要大量的高 品位蒸汽。目前，国内的该类工业园区在建设时普遍会配套大功率、 高参数的热电联产背压式汽轮机。

现有的背压式汽轮机，其回热系统普遍较为简单，通常采用排汽减压后加 热系统补水的方式，这种方式效率偏低；还有些国内的工程，在背压式汽轮机 末级抽汽点之后增加若干个更低压力的通流级，使较高品质的蒸汽继续做功后 再去加热系统补水，该方式虽然提高了系统效率，但是背压式汽轮机运行中需 对排汽压力及溢流蒸汽量进行监控，使得运行调节复杂化，不利于供热负荷的 灵活调节及安全运行；另一方面，还有少数工程的大功率背压式汽轮机虽配置 了用于驱动给水泵的小汽机，但它的排汽往往通向独立的凝汽器，并采用循环 水进行冷却，该方式并未将排汽的热量有效利用，仍存在一定的冷端损失。

因此，如何提高背压式汽轮机的热能利用率且不增加运行调节难度是我们 目前需要解决的问题。

发明内容

对于上述现有技术存在的问题，本发明采用一种带有小汽机的背压式汽轮 机回热系统，该方案利用小汽机排汽加热系统补水及回水，运行中背压式汽轮 机的排汽热量被有效利用，不存在冷端损失，同时其调节系统无需对溢流蒸汽 量及排汽压力进行监控，使得整个系统运行更为便利、安全，热负荷调节更灵 活。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种带有小汽机的背压式汽轮机回热系统，该回热系统至少包括背压式汽 轮机、与所述背压式汽轮机连接的用于给所述回热系统的补水及回水加热、除 氧的辅助装置、为系统补水及回水提供动力使其在所述回热系统中循环流动的 给水动力装置，所述回热系统还包括与所述背压式汽轮机连接的用于驱动所述 给水动力装置的小汽机、与所述小汽机连接的凝汽器；所述凝汽器除作为所述 小汽机的排汽冷凝设备外，还作为整个回热系统补水及回水的初级除氧、加热 设备，所述小汽机的排汽作为所述凝汽器的汽源，用于系统补水及回水的除氧、 加热。本方案的小汽机排汽全部用于加热补水及回水，换热温差减小且无冷端 损失，系统效率得以提升；并且，本方案在机组启停及变工况运行时，无需对 背压式汽轮机的溢流蒸汽量及推力进行额外的监控，参调变量个数减少，运行 调节更为便利。

作为优选的技术方案，所述背压式汽轮机回热系统还包括分别与所述给水 动力装置和所述辅助装置连接的低压加热器Ⅰ，所述低压加热器Ⅰ还通过回热 管道连接至所述小汽机；所述低压加热器Ⅰ并连有旁路调节阀，调节所述低压 加热器Ⅰ的回热蒸汽用量。小汽机带低压加热器Ⅰ后，其通流容量增大，有利 于提高小汽机通流效率；从小汽机抽出的回热蒸汽占其通流流量的比重较大， 通过改变小汽机所带低压加热器水侧流量可以较大范围改变小汽机功率，因而 具有较强的改善负荷调节能力的作用。

作为优选的技术方案，所述背压式汽轮机为再热型背压式汽轮机。