热电联供汽轮机的利记博彩app

本实用新型涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种热电联供汽轮机。

背景技术：

汽轮发电机组是一种把热能转换成机械能进而转换成电能的能量转换装置，是电站建设中的关键动力设备之一。由锅炉产生的高温、高压蒸汽，经过蒸汽透平，将热能与压力势能转换，成为汽轮机的机械能，带动汽轮机转子输出轴做功，该机械能通过汽轮机转子输出轴传递给发电机，从而将机械能转换成电能，因此，汽轮机作为源动机常被称为“光明之源”。

热电联供汽轮发电机组是指汽轮机带动发电机向电网输送电能的同时又在汽轮机合适的通流位置处抽出一部分蒸汽进入热网供热，另一部分蒸汽继续在透平流道内膨胀作功带动汽轮机的转子输出轴做功，排汽在凝汽器中定压定温放热并凝结成水，最后，再进入热力循环当中。

尽管热电联供汽轮机具有较高的热能利用率，其也存在弊端：当抽汽量较大时，汽轮机机组的内效率变化较大，而汽轮机的最优设计工况只有一个，一般汽轮机在设计时选用额定工况为机组的设计点(最优的设计工况)，因为该工况一般为性能保证工况。当机组运行偏离设计工况时机组的效率将会急剧下降，这就导致在额定的供热工况下机组的内效率偏低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种机组运行偏离设计工况时运行效率依然较高的热电联供汽轮机，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种热电联供汽轮机，包括依次连接且单轴布置的高压缸、中压缸、第一低压缸和第二低压缸，第一低压缸和第二低压缸的容量大小不相等；中压缸的排汽口通过中低压连通管道与第一低压缸和第二低压缸的进汽口分别连通，在中压缸与第二低压缸之间的中低压连通管道上设有控制阀组，在第一低压缸和第二低压缸的转子轴之间设有第一离合器，高压缸的排汽口和/或中压缸连接有通向热网的抽汽系统。

优选地，第一低压缸的排汽口与第一凝汽器连接，第二低压缸的排汽口与第二凝汽器连接。

优选地，第一低压缸和第二低压缸为双分流结构或单流结构。

优选地，中压缸上设置一个或两个抽汽口，在中压缸通流内设置一个或两个旋转隔板或内置式调节阀，抽汽口与抽汽系统相连接。

优选地，还包括再热器，高压缸的排汽口处设有抽汽管道，抽汽管道通过冷再热管道与再热器的入口连通，再热器的出口通过中压进汽管道与中压缸的进汽口连通，在中压缸的进汽口处设有中压进汽阀组；抽汽系统包括设于抽汽管道上的通向第一热网的第一冷段抽汽支路，在第一冷段抽汽支路上设有第一快关调节阀。

优选地，在第一冷段抽汽支路上第一快关调节阀的下游设有第一减温减压装置或背压式汽轮机。

优选地，背压式汽轮机与高压缸采用单轴布置或分轴布置。

优选地，在高压缸的转子输出轴上设有第一发电机，背压式汽轮机的转子轴通过联轴器或第三离合器与第一发电机相连接。

优选地，背压式汽轮机为单流结构或双分流结构。

优选地，抽汽系统还包括设于抽汽管道上的通向第一热网的第二冷段抽汽支路，第二冷段抽汽支路与第一冷段抽汽支路并联，在第二冷段抽汽支路上从上游至下游依次设有第二快关调节阀和第二减温减压装置。

优选地，抽汽系统还包括连通中压进汽管道与第二减温减压装置的热段抽汽支路，在热段抽汽支路上设有第三快关调节阀。

优选地，抽汽系统还包括连通中压进汽管道与第二冷段抽汽支路的热段抽汽支路，热段抽汽支路在第二减温减压装置的下游与第二冷段抽汽支路连接，在热段抽汽支路上从上游至下游依次设有第三快关调节阀和第三减温减压装置。

优选地，抽汽系统还包括设于中压缸排汽口处的通往第二热网的中压抽汽支路，中压抽汽支路上设有第四快关调节阀。

优选地，在中压缸与第一低压缸的转子轴之间设有第二离合器。

与现有技术相比，本实用新型具有显著的进步：通过设置两个容量不相等的低压缸，根据抽汽需求量的大小，将第二低压缸的进汽流量设计为与额定供热抽汽量相当，在额定供热工况下，可以将第二低压缸解列，此时依然可以维持第一低压缸的进气量与纯凝工况的进汽量相当，从而确保了第一低压缸能够在抽汽工况下维持较高的内效率。由此，根据抽汽需求量的变化，调整汽轮机参与运行的低压缸的个数，克服了热电联供汽轮机普遍存在的因热负荷变化较大产生的汽轮机低压缸进汽量偏离设计点过多而导致的机组效率变低的难题，尽可能地提高了机组的运行效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的热电联供汽轮机的结构示意图。

图2是本实用新型实施例二的热电联供汽轮机的结构示意图。

图3是本实用新型实施例二的热电联供汽轮机的背压式汽轮机与高压缸采用单轴布置的结构示意图。

图中：

HP、高压缸 IP、中压缸 LP、低压缸

LP1、第一低压缸 LP2、第二低压缸 1、第一快关调节阀

2、第二快关调节阀 3、第三快关调节阀 4、第四快关调节阀

5、控制阀组 6、背压式汽轮机 7、第一发电机

8、安全阀 9、调节阀 10、第一热网

11、第一减温减压装置 12、第二减温减压装置 13、第三减温减压装置

14、第二热网 15、再热器 16、第二发电机

17、高压进汽阀组 18、高排逆止阀 19、中压进汽阀组

20、中压逆止阀 21、第一凝汽器 22、第二凝汽器

23、第一离合器 24、第二离合器 25、第三离合器

1.1、高压进汽管道 1.2、抽汽管道 1.3、冷再热管道

1.4、中压进汽管道 1.5、第一冷段抽汽支路 1.6、第二冷段抽汽支路

1.7、热段抽汽支路 1.8、中低压连通管道 1.9、中压抽汽支路

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实用新型的热电联供汽轮机的一种实施例。本实施例一的热电联供汽轮机包括高压缸HP、中压缸IP、第一低压缸LP1、第二低压缸LP2以及再热器15。其中，高压缸HP、中压缸IP、第一低压缸LP1和第二低压缸LP2单轴布置且依次连接，高压缸HP的转子输出轴上连接有第一发电机7。高压缸HP和中压缸IP可以采用单独分缸的结构，也可以采用合缸的结构。第一低压缸LP1和第二低压缸LP2可以均采用双分流结构，也可以均采用单流结构，或者采用其中一个为双分流、另一个为单流的结构。第一低压缸LP1和第二低压缸LP2的容量大小不相等，即第一低压缸LP1和第二低压缸LP2的末级叶片不相同。在第一低压缸LP1和第二低压缸LP2的转子轴之间设有第一离合器23。优选地，第一离合器23采用具有锁定功能的自动同步离合器，以便于操控，提高自动化的程度。

高压缸HP的进汽口连接有高压进汽管道1.1，由高压进汽管道1.1向高压缸内通入高压蒸汽。在高压进汽管道1.1上设有高压进汽阀组17，用于控制和调节通入高压缸HP内的高压蒸汽流量。

高压缸HP的排汽口处设有抽汽管道1.2，抽汽管道1.2通过冷再热管道1.3与再热器15的入口连通，在抽汽管道1.2上设有高排逆止阀18，用于防止高排蒸汽(即冷再热蒸汽)倒流进高压缸HP内。

再热器15的出口通过中压进汽管道1.4与中压缸IP的进汽口连通，在中压缸IP的进汽口处设有中压进汽阀组19，用于控制和调节中压蒸汽(即热再热蒸汽)的进汽量。

中压缸IP的排汽口通过中低压连通管道1.8与第一低压缸LP1和第二低压缸LP2的进汽口分别连通，在中压缸IP与第二低压缸LP2之间的中低压连通管道1.8上设有控制阀组5。

第一低压缸LP1的排汽口与第一凝汽器21连接，第二低压缸LP2的排汽口与第二凝汽器22连接。优选地，出于节能降耗的目的，第一凝汽器21和第二凝汽器22均采用双壳体、双流程、双背压型式的凝汽器。

本实施例一的热电联供汽轮机还设有通向热网的抽汽系统，用于抽取汽轮机中的部分蒸汽并送往热网供热。本实施例一的抽汽系统可以设置在高压缸HP的排汽口处，以抽取高排蒸汽送往热网供热；也可以在中压缸IP内部通流与热网需求参数相匹配的位置处设置抽汽口，或者以中压缸IP的排汽口作为抽汽口，将抽汽系统与中压缸IP的抽汽口相连接，以抽取中压缸IP内的蒸汽送往热网供热；还可以同时在高压缸HP的排汽口和中压缸IP的抽汽口处分别设置一抽汽系统，并将抽取的蒸汽分别送往不同的热网供热。

具体的，当抽汽口设置在中压缸IP通流位置时，可以通过在中压缸IP通流内设置一个或两个旋转隔板或内置式调节阀，实现中压缸IP内一级或两级可调整抽汽。

当抽汽系统设置在高压缸HP的排汽口处时，所述抽汽系统包括设于抽汽管道1.2上的通向第一热网10的第一冷段抽汽支路1.5，在第一冷段抽汽支路1.5上设有第一快关调节阀1。通过第一快关调节阀1和中压进汽阀组19的相互配合可实现高排处的压力控制和高压排汽的流量分配，从而实现可调整抽汽。

优选地，本实施例一在第一冷段抽汽支路1.5上第一快关调节阀1的下游设置第一减温减压装置11，用于对第一冷段抽汽支路1.5中抽取的蒸汽进行减温减压处理，以获得与第一热网10的供热需求参数相匹配的蒸汽，满足第一热网10的供热需求。根据实际供热的需要，在第一减温减压装置11的下游还可以串联一个或者多个下级减温减压装置，第一减温减压装置11中的蒸汽经下级减温减压装置进一步减温减压后，可去压力需求更低的热网供热。

进一步，本实施例一的抽汽系统还可以包括设于抽汽管道1.2上的通往第一热网10的第二冷段抽汽支路1.6，第二冷段抽汽支路1.6与第一冷段抽汽支路1.5并联，在第二冷段抽汽支路1.6上从上游至下游依次设有第二快关调节阀2和第二减温减压装置12。通过第二快关调节阀2可以对第二冷段抽汽支路1.6中抽取的蒸汽流量进行控制和调节，通过第二减温减压装置12可以对第二冷段抽汽支路1.6中抽取的蒸汽进行减温减压处理，使其与第一热网10的供热需求相匹配。由此，在第一冷段抽汽支路1.5不能满足第一热网10的供热需求时，可由第二冷段抽汽支路1.6向第一热网10供热。

进一步，本实施例一的抽汽系统还可以包括连通中压进汽管道1.4与第二冷段抽汽支路1.6的热段抽汽支路1.7，热段抽汽支路1.7在第二减温减压装置12的下游与第二冷段抽汽支路1.6连接，在热段抽汽支路1.7上从上游至下游依次设有第三快关调节阀3和第三减温减压装置13。经第二减温减压装置12减温减压后的蒸汽和经第三减温减压装置13减温减压后的蒸汽混合后送入第一热网10供热。当然，热段抽汽支路1.7也可以连接在中压进汽管道1.4与第二减温减压装置12之间，并在热段抽汽支路1.7上设置第三快关调节阀3。此时热段抽汽支路1.7与第二冷段抽汽支路1.6共用第二减温减压装置12，热段抽汽支路1.7抽取的热再热蒸汽和第二冷段抽汽支路1.6抽取的冷再热蒸汽在第二减温减压装置12处混合并减温减压后送入第一热网10供热。本实施例一中的第三快关调节阀3用于调节和控制热段抽汽支路1.7中抽取蒸汽的流量，在供热需求增大时，可以打开第三快关调节阀3，开启热段抽汽支路1.7，抽取中压进汽管道1.4中的部分热再热蒸汽，并将抽取的热再热蒸汽与第二冷段抽汽支路1.6抽取的冷再热蒸汽混合后送入第一热网10供热，以增加总的抽汽流量，满足第一热网10的供热需求。

进一步，本实施例一的抽汽系统还可以包括设于中压缸IP排汽口处的通往第二热网14的中压抽汽支路1.9，中压抽汽支路1.9上从上游至下游依次设有中压逆止阀20和第四快关调节阀4。中压逆止阀20用于防止中压抽汽支路1.9中的蒸汽倒流入中压缸IP中，第四快关调节阀4用于调节中压抽汽支路1.9中抽取蒸汽的流量。

优选地，可以在中压缸IP与第一低压缸LP1的转子轴之间设置第二离合器24。当第二热网14的供热需求较大、中压抽汽支路1.9中的抽汽流量较大时，可以将第二离合器24解锁，并阻断第一低压缸LP1和第二低压缸LP2的进汽，使第一低压缸LP1和第二低压缸LP2的转子输出轴的转速降低，第二离合器24自动脱开，从而实现第一低压缸LP1和第二低压缸LP2的在线解列，由此可以起到节省第一低压缸LP1和第二低压缸LP2内最小冷却流量的作用，提高中压抽汽支路1.9的抽汽流量，实现中压抽汽供热最大化。

本实施例一中的第一热网10为工业用热网，由第一冷段抽汽支路1.5、第二冷段抽汽支路1.6以及热段抽汽支路1.7的相互配合可以满足第一热网10的工业抽汽需求。第二热网14为供暖用热网，由中压抽汽支路1.9可以满足第二热网14的采暖抽汽需求。由此，本实施例一由第一冷段抽汽支路1.5、第二冷段抽汽支路1.6、热段抽汽支路1.7以及中压抽汽支路1.9构成的抽汽系统，可以实现同时为两个供热需求不一样的热网供热，具有良好的灵活性和适应性。

本实施例一的热电联供汽轮机的工作原理为：当汽轮机热负荷较小时，即热网的供热需求较小、抽汽系统的抽汽量较小时，第一低压缸LP1和第二低压缸LP2同时在线运行，第一离合器23将第二低压缸LP2的转子输出轴与第一低压缸LP1的转子输出轴连接在一起。此时，机组拥有相对较高的内效率运行。当汽轮机的热负荷变大时，即热网的供热需求变大、抽汽系统的抽汽量变大时，第一低压缸LP1和第二低压缸LP2的进汽量减少到额定进汽量的一半左右时，先将第一离合器23解锁，然后关闭控制阀组5，阻断第二低压缸LP2的进汽，则第二低压缸LP2的转子输出轴的转速降低，第一离合器23自动脱开，从而实现第二低压缸LP2的在线解列，此时可以停止第二凝汽器22的运行，以节约用电。此时，第一低压缸LP1和第一凝汽器21维持在额定状态下运行，整台机组仍然能维持在较高的效率下运行。当汽轮机的热负荷再变小，第一低压缸LP1的进汽量又显著增加时，打开控制阀组5，启动第二低压缸LP2和第二凝汽器22，实现第二低压缸LP2的同步并网发电，并网后将第一离合器23锁定，使得机组拥有与传统的机组相同的运行状态。

实施例二

如图2所示，实施例二提供了本实用新型的热电联供汽轮机的第二种实施例。实施例二与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例二在第一冷段抽汽支路1.5上第一快关调节阀1的下游设置背压式汽轮机6，用背压式汽轮机6代替了实施例一中的第一减温减压装置11。背压式汽轮机6的排汽口通过管道与第一热网10连接，在背压式汽轮机6与第一热网10连接的管道上设有一安全阀8和一调节阀9。背压式汽轮机6的背压可设为第一热网10的供热需求压力，从而实现为第一热网10提供与其需求参数相匹配的蒸汽，避免了在系统中设置多级减温减压装置，结构简单，能够减少能量损失，避免高品质能源浪费。

本实施例二中的背压式汽轮机6可以采用单流结构，也可以采用双分流结构。背压式汽轮机6与高压缸HP可以采用如图2所示的分轴布置，由高压缸HP带动第一发电机7发电；由背压式汽轮机6带动第二发电机16发电，第二发电机16为小发电机。背压式汽轮机6与高压缸HP也可以采用如图3所示的单轴布置，在高压缸HP的转子输出轴上设有第一发电机7，背压式汽轮机6的转子轴与第一发电机7的转轴连接。背压式汽轮机6的转子轴可以通过联轴器与第一发电机7刚性连接，也可以通过第三离合器25与第一发电机7连接，图3中示出的背压式汽轮机6的转子轴通过第三离合器25与第一发电机7连接。此时不设置第二发电机16，由高压缸HP和背压式汽轮机6共同带动第一发电机7发电。优选地，如图3所示，高压缸HP和中压缸IP采用单独分缸的结构，第一发电机7设在高压缸HP的转子输出轴上，第三离合器25设在第一发电机7与背压式汽轮机6的转子轴之间。当然，高压缸HP和中压缸IP也可以采用合缸的结构，此时第一发电机7则既可以设在高压缸HP的转子输出轴上，也可以设在中压缸IP的转子输出轴上。单轴布置具有结构紧凑的优势，此外还能节省一个小发电机，即第二发电机16可以省去。

综上所述，本实用新型的热电联供汽轮机通过设置两个容量不相等的低压缸，根据抽汽需求量的大小，将第二低压缸LP2的进汽流量设计为与额定供热抽汽量相当，在额定供热工况下，可以将第二低压缸LP2解列，此时依然可以维持第一低压缸LP1的进气量与纯凝工况的进汽量相当，从而确保了第一低压缸LP1能够在抽汽工况下维持较高的内效率。由此，根据抽汽需求量的变化，调整汽轮机参与运行的低压缸的个数，克服了热电联供汽轮机普遍存在的因热负荷变化较大产生的汽轮机低压缸进汽量偏离设计点过多而导致的机组效率变低的难题，尽可能地提高了机组的运行效率。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。