一种热电联产系统的制作方法

未命名 07-06 阅读:79 评论:0


1.本发明涉及一种热电联产系统。


背景技术:

2.当前,针对全球变暖的现状,各国逐渐意识到二氧化碳排放是导致温室气体猛增的罪魁祸首,因此近几年来,世界各国以全球协约的方式达成了温室气体减排的相关协议。作为世界制造业中心,中国消耗了大量化石能源,一直以来是温室气体排放大户。在这样的世界潮流下,中国为了体现大国担当,造福全人类,在联合国大会上向世界宣布了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。
3.在实现目标的过程中,传统的化石能源逐步向清洁能源的转变构成了我国能源产业将来的一个大方向。为了实现碳达峰、碳中和,新能源优先上网,火电发电功率大幅下降,并且经常深度调峰,调峰深度和调峰时间逐年增加,机组灵活性要求越来越高。另一方面,由于新能源发电的不稳定性,火电机组还要快速响应电网调度顶峰供电。煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转型。
4.煤价高企但上网电价维持不变,发电很难盈利。供暖政府限价且社会责任重,供暖微利。发电煤耗高的火电厂面临多年持续亏损。国家发展改革委、国家能源局2021年10月印发《全国煤电机组改造升级实施方案》(以下简称《煤电改造方案》)明确要求“到2025年全国火电平均供电煤耗降至300克标准煤/千瓦时以下。对供电煤耗在300克标准煤/千瓦时以上的煤电机组,应加快创造条件实施节能改造,对无法改造的机组逐步淘汰。”5.众所周知,火电厂中采用锅炉所产生的高温、高压的蒸汽推动汽轮机来发电,而做功后的低品质蒸汽中虽然仍然含有大量的能量,但以往通常通过空冷或水冷等方式白白被排放掉。
6.火电厂以往的盈利模式难以为继的背景下,主要采取以下三种手段改善经营状况:一、响应深度调峰减少电网公司对电厂的考核罚款;二、把低品质蒸汽变废为宝,增加对外供汽实现增收创利;三、主要通过降低发电煤耗,降低生产成本。
7.图1为现有技术中电厂的传统热电系统的说明图。如图1所示,热电系统包括:锅炉,运转产生蒸汽;汽轮机,与锅炉连接,将蒸汽的能量转化为转子的动能;以及发电机,与汽轮机连接,将转子的动能转换为电能并输出到电网(即产品1)。其中,在汽轮机中的d点抽取蒸汽采暖供热和工业供热(即产品2)。
8.然而,在上述系统中存在以下问题。
9.在现有技术中,通常都是采用“高能低用”的方式实现供汽,也就是说在上述系统中,选择抽取蒸汽的位置的蒸汽参数一定大于向外提供所要求的蒸汽参数。这样在技术上比较容易实现,然而由于实际上是对高品质的蒸汽进行了降级使用,经济性较差,而且造成了大量的浪费。
10.另外,上述深度调峰的背景下,火电厂被要求降低m发电功率和或n上网电功率。其中,已知m发电功率=(a点焓值-e点焓值)
×
蒸汽系统蒸汽流量,而且a点、e点焓值基本固
定,因此为了减少m发电功率就只能减少蒸汽系统蒸汽质量流量。为了减少蒸汽系统流量,可以通过降低锅炉负荷率v从而降低锅炉出口蒸发量来实现。锅炉负荷率v与蒸汽系统中各点的蒸汽参数基本一一对应,也就是说,降低锅炉负荷率v,各点蒸汽参数随之降低。在这种情况下,原本合乎供汽要求的抽汽点d有可能达不到工业供汽标准的要求。当然,在这种情况下,通过将抽汽点移动到d点上游的位置可以进一步提高抽汽点的蒸汽参数,然而,随着调峰深度的增加,也存在整个蒸汽系统中不存在能够达到工业供汽标准(例如,质量流量)的要求的抽汽点的情况。
11.另一方面,由于火力发电相较于清洁能源比较稳定,因此火电厂是保证能源安全的重要战略资源。换言之,火电厂不能通过改造锅炉来降低发电能力的方式来实现调峰,因此,在现有的系统中,很难在维持锅炉的额定蒸发量不变(保持原有锅炉系统能力不降低)的同时,实现多层次按需调峰。


技术实现要素:

12.本发明正是鉴于上述现有技术中存在的技术课题而完成,其目的在于提供一种热电联产系统,在维持锅炉的额定蒸发量不降低的同时,实现多层次按需调峰,并能够保障工业用汽的供应。
13.本发明的热电联产系统,包括热电系统和蒸汽增压系统,所述热电系统中包括:锅炉,运转产生蒸汽;汽轮机,与所述锅炉连接,将所述蒸汽的能量转化为转子的动能;发电机,与所述汽轮机连接,将所述转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点,设置在所述蒸汽流动的路径上除所述锅炉以外的任意位置上,经由所述抽汽点向外部提供所述蒸汽,所述蒸汽增压系统对从所述抽汽点抽取的所述蒸汽进行增压,其中,所述蒸汽增压系统包括增压机以及驱动单元,所述驱动单元包括拖动汽轮机以及电机,用于驱动所述增压机对所述蒸汽进行增压,所述拖动汽轮机通过从所述抽汽点抽取的所述蒸汽被驱动,所述电机通过所述发电机产生的所述电能被驱动。
14.在上述热电联产系统中,所述拖动汽轮机和/或所述电机的输出轴能够与所述增压机的输入轴连接,并能够根据需要而断开连接。
15.在上述热电联产系统中,所述汽轮机包括高压缸、中压缸以及低压缸,在所述热电系统中,依次从上游至下游设置在所述蒸汽流动的所述路径上,所述抽汽点设置有多个,所述增压机以及所述拖动汽轮机的进汽能够根据需要连接到相同或不同的所述抽汽点。
16.在上述热电联产系统中,所述蒸汽增压系统并联地设置有多组。
17.在上述热电联产系统中,每组所述蒸汽增压系统中的所述增压机的进汽连接到相同或不同的所述抽汽点。
18.在上述热电联产系统中,每组所述蒸汽增压系统中的所述增压机的输出蒸汽的压力不同。
19.在上述热电联产系统中,每组所述蒸汽增压系统中的所述拖动汽轮机的进汽连接到相同或不同的所述抽汽点。
20.在上述热电联产系统中,每组所述蒸汽增压系统中的所述拖动汽轮机的输出蒸汽的压力不同。
21.在上述热电联产系统中,所述拖动汽轮机的进汽所连接到的所述抽汽点位于所述
增压机的进汽所连接到的所述抽汽点的上游。
22.在上述热电联产系统中,所述蒸汽增压系统串联地设置有多组,位于下游的所述蒸汽增压系统中的所述增压机的进汽连接到位于上游的所述蒸汽增压系统中的所述增压机的输出蒸汽。
23.本发明的热电联产系统,包括热电系统和蒸汽增压系统,所述热电系统中包括:锅炉,运转产生蒸汽;汽轮机,与所述锅炉连接,将所述蒸汽的能量转化为转子的动能;发电机,与所述汽轮机连接,将所述转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点,设置在所述蒸汽流动的路径上除所述锅炉以外的任意位置上,经由所述抽汽点向外部提供所述蒸汽,所述蒸汽增压系统对从所述抽汽点抽取的所述蒸汽进行增压,其中,所述蒸汽增压系统包括增压机以及用于驱动所述增压机对所述蒸汽进行增压的拖动汽轮机,所述拖动汽轮机通过从所述抽汽点抽取的所述蒸汽被驱动。
24.在上述热电联产系统中,所述拖动汽轮机的输出轴能够与所述增压机的输入轴连接,并能够根据需要而断开连接。
25.本发明的热电联产系统,包括热电系统和蒸汽增压系统,所述热电系统中包括:锅炉,运转产生蒸汽;汽轮机,与所述锅炉连接,将所述蒸汽的能量转化为转子的动能;发电机,与所述汽轮机连接,将所述转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点,设置在所述蒸汽流动的路径上除所述锅炉以外的任意位置上,经由所述抽汽点向外部提供所述蒸汽,所述蒸汽增压系统对从所述抽汽点抽取的所述蒸汽进行增压,中,所述蒸汽增压系统包括增压机以及用于驱动所述增压机对所述蒸汽进行增压的电机,所述电机通过所述发电机产生的所述电能被驱动。
26.所述电机的输出轴能够与所述增压机的输入轴连接,并能够根据需要而断开连接。
27.通过本发明的热电联产系统,能够在维持锅炉的额定蒸发量不降低的同时,实现多层次按需调峰,并能够保障工业用汽的供应。
附图说明
28.图1现有技术中电厂的传统热电系统的说明图。
29.图2是典型传统300mw火电厂的热电系统的示意图。
30.图3是本发明的热电联产系统的概念图。
31.图4是本发明的热电联产系统的实施例的示意图。
32.图5是本发明的热电联产系统的另一实施例的示意图。
具体实施方式
33.下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例,然而应当理解的是,本发明公开可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是,本发明的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本发明的保护范围。
34.在介绍本发明的具体内容之前,首先以典型传统300mw火电厂的热电系统为例对本发明所应用的场景进行说明。这里,请注意本技术中以300mw火电厂为例进行说明,但这
仅仅是为了便于理解而举出的实例,本发明可以应用于任何装机功率的火电厂。
35.图2是典型传统300mw火电厂的热电系统的示意图。热电系统中包括:锅炉1,运转产生蒸汽;汽轮机2,与锅炉1连接,将蒸汽的能量转化为转子的动能;发电机3,与汽轮机2连接,将转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点(a~e、l),设置在蒸汽流动的路径上除锅炉1以外的任意位置上,经由抽汽点向外部提供蒸汽。这里,汽轮机2包括高压缸21、中压缸22以及低压缸23,在热电系统中,依次从上游至下游设置在蒸汽流动的路径上。
36.这里,热电系统中的运转描述如下。锅炉1运转会产生高温高压的蒸汽(也称作“锅炉主汽”),该蒸汽沿着锅炉主汽管道首先进入高压缸21。这里,虽然未图示,但汽轮机2中,在高压缸、中压缸以及低压缸中均包含具有扇叶的转子,并且各个缸的转子之间通过轴连接。在高压缸21中蒸汽推动扇叶做功而转化成转子的动能后,温度和压力降低,作为高压缸排汽而被排出。高压缸排汽沿着再热蒸汽冷段管道被再次输送到锅炉1中进行二次升温后,沿着再热蒸汽热段管道,作为中压缸进汽而被输送到中压缸22。进入中压缸22的蒸汽做功完毕后,作为中压缸排汽被输送到中低压缸联通管道,并作为低压缸进汽而被输入到低压缸23。蒸汽在低压缸23中做功,并通过与低压缸23的转子连接的轴,将由蒸汽能量所转化成的转子的动能传递给发电机3,从而转换为电能并输出到电网。同时,蒸汽在低压缸中做功后形成的低压缸排汽也可以通过空冷或水冷凝汽装置凝结成凝结水,并作为锅炉给水重新流入锅炉1中进行下一轮循环。这里,虽然以汽轮机2包含高压缸、中压缸以及低压缸为例进行了说明,但汽轮机2的缸数可根据实际需求设置。
37.在上述热电系统中,汽轮机的基本原理决定了热和电具有强耦合特性。由于调峰的要求,机组在低负荷阶段随着主蒸汽质量流量的降低,各处抽汽压力同步降低,传统技术手段抽汽参数和机组负荷率一一对应,以300mw汽轮机组从本体抽汽供热为例,典型传统300mw火电厂锅炉负荷与抽汽压力耦合关系参见表1。
38.表1
[0039][0040]
比如某个抽汽点抽汽参数为1.0mpa(a),当机组负荷率下降时,这个位置的抽汽参数也会下降,比如0.8mpa(a),如果客户需要1.0mpa(a)的蒸汽,那么此时供汽参数就低于客户需要的指标。
[0041]
也就是说,在目前的热电联产系统中,要么为了维持供汽参数而不能降低负荷率,从而导致不能满足调峰的要求,要么为了满足调峰的要求而降低负荷率,从而导致不能维持对外供汽参数,陷入两难境地。
[0042]
本发明的热电联产系统正是为了解决传统热电联产系统中存在的问题而完成,既保证了在低负荷阶段依然能够对外合格达标供汽,同时实现蒸汽增压系统和主机热力系统的完全解耦,提高热电机组深度调峰能力以及灵活性。
[0043]
下面,参照图3对本发明的热电联产系统进行概念性说明。图3是本发明的热电联产系统的概念图。如图3所示,本发明的热电联产系统包括热电系统和蒸汽增压系统。其中,热电系统中包括:锅炉11,运转产生蒸汽;汽轮机12,与锅炉11连接,将蒸汽的能量转化为转子的动能;以及发电机13,与汽轮机12连接,将转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点(a~e),设置在蒸汽流动的路径上除锅炉11以外的任意位置上,经由抽汽点向外部提供蒸汽。蒸汽增压系统例如从热电系统中的d点进行抽汽,并对抽取的蒸汽进行增压。其中,蒸汽增压系统包括增压机21以及驱动单元22,驱动单元22驱动增压机21对蒸汽进行增压。这里,驱动单元22包括电机221和拖动汽轮机222,电机221以及拖动汽轮机222的输出轴和增压机21的输入轴连接,从而通过拖动汽轮机222以及电机221驱动增压机21对蒸汽进行增压。这里,虽然未图示,但电机221的输出轴和增压机21的输入轴之间,以及拖动汽轮机222的输出轴和增压机21的输入轴之间可以通过例如离合器等进行连接,从而可以根据增压机21进汽的蒸汽压力、增压的需求以及调峰的需求等等,将电机221以及拖动汽轮机222的输出轴和增压机21的输入轴连接或者断开。
[0044]
本实施例中,虽然示出了驱动单元22包括拖动汽轮机222以及电机221的实施例,但在另一实施例中,驱动单元22也可以仅包括拖动汽轮机222(即,驱动单元22=拖动汽轮机222),并且在又一实施例中,驱动单元22也可以仅包括电机221(即,驱动单元22=电机221)。区别于通过拖动汽轮机222以及电机221驱动增压机21的所谓“汽电双驱”的方式,仅通过拖动汽轮机222驱动增压机21的方式称作“汽驱”,仅通过电机221驱动增压机21的方式称作“电驱”。本说明书中以“汽电双驱”方式的实施例为主进行说明,但通过上述说明,本领域技术人员可以在下面的具体说明的基础上,理解“汽驱”以及“电驱”方式的实施例,从而避免冗余的赘述。
[0045]
另外,这里作为蒸汽增压系统的抽汽点,示出了设置在蒸汽流动的路径上除锅炉11以外的任意位置上的点a~e,但本发明不限于此,可以根据需要设置一个或多个抽汽点。此外,这里,作为例子,示出了从d点向外抽汽提供给增压机21并且从c点向外抽汽提供给拖动汽轮机222的情况,但本发明不限定于此,可以根据需要将增压机21以及拖动汽轮机222的进汽连接到相同或不同的抽汽点。另外,这里虽未图示,可以在各个抽汽点上安装阀门等装置从而控制其开闭。这里,拖动汽轮机222可为凝汽式,也可为背压式。
[0046]
通过本发明的热电联产系统,在维持锅炉的额定蒸发量不降低的同时,实现多层次按需调峰,并能够保障工业用汽的供应。具体来说,由于在发明的热电联产系统中设置了蒸汽增压系统,因此能够有效地对低参数的蒸汽进行利用,从而解决了“高能低用”的问题,杜绝了浪费。同时,通过增加深调机制,从而实现了零活调峰的效果。具体说明如下。
[0047]
如上所述,热电系统中各点的抽汽参数和机组负荷率一一对应。即,锅炉负荷率v高,c与d点蒸汽参数高;反之,锅炉负荷率v低,c与d点蒸汽参数低。表2表示了各个机组负载
下c点、d点以及与供汽目标g0之间的关系。
[0048]
表2
[0049]
逻辑关系锅炉负荷率d点压力c点压力供汽目标高v1d1c1d3《d2《d1=g0中v2d2c2c3《c2=g0《c1低v3d3c3d3《c3《g0
[0050]
假设原本抽汽点在d,如果锅炉负荷率从v1降低到v2,d点蒸汽参数从d1降低到d2,则不能满足供汽目标g0(d2《d1=g0)。如果更换到更靠上游的抽汽点c,此时c2=g0《c1,那么更换抽汽点可以满足供汽目标。当c点抽汽参数c2刚刚满足供汽目标g0,此时锅炉负荷率v2不能继续降低。当锅炉负荷率继续下降到v3,d3《c3《g0,c和d的抽汽参数都不能满足供汽目标g0。这里,仅仅是举出了c和d两点作为例子进行说明,根据对电厂调峰的要求以及供汽的需求,热电系统中的其他的抽汽点(例如a点和b点等)同样存在无法满足供汽需求的情况。
[0051]
本发明的热电联产系统中,通过提供蒸汽增压系统,在解决供汽问题的同时,提供了多层深调机制来灵活应对调峰。
[0052]
第一层调峰机制为降低锅炉负荷率。例如当锅炉负荷率工作在v3时,锅炉负荷率降低,v3《v2《v1,从而与满负荷的情况相比调低了输出峰值。
[0053]
第二层调峰机制为系统抽汽。假设抽汽流量q,这部分蒸汽没有在汽轮机抽汽点d以后做功,从而相较于没有进行抽汽的情况下,减少发电功率为(d焓值-e焓值)
×
q。这里,不仅增压机21从热电系统抽汽,拖动汽轮机222的进汽也可以来自热电系统。换言之,在第二层调峰机制下,也可以根据需要通过拖动汽轮机对蒸汽的消耗来进一步增加零活调峰的深度。
[0054]
第三层调峰机制为电机耗电。如上所述,从d点抽取的蒸汽需经蒸汽增压系统增压后才能向外供汽,而蒸汽增压系统中的增压机21需要通过拖动汽轮机和/或电机来驱动。在此,电机来驱动增压机21将压力从d3升高到d1(d1=供汽目标参数g0)而消耗电能k2,该部分消耗电能k2可直接来源于由发电机13产生的电能,亦即相应的上网电量要扣减k2,故而实现了调峰的效果。
[0055]
当需要深度调峰的时候,上述三层调峰机制共同作用,从而可以实现快速降低热电联产系统的电能输出,从而达到深度调峰的效果。反之,当电网给发电机组下达高负荷指令时,首先提高锅炉负荷率,由此,锅炉负载率提高而使得d点抽汽参数升高,从而拖动汽轮机222的输出减少而导致抽汽减少,并且电机221的输出减少或关闭,导致消耗电能k2减少,从而实现快速提高热电联产系统的电能输出,快速实现顶峰供电。
[0056]
另外,上面的三层调峰机制是针对“汽电双驱”方式进行的说明,本领域技术人员可以理解,在“汽驱”方式下,第一层调峰机制为降低锅炉负荷率,第二层调峰机制为增压机抽汽,第三层调峰机制为拖动汽轮机抽汽;在“电驱”方式下,第一层调峰机制为降低锅炉负荷率,第二层调峰机制为增压机抽汽,第三层调峰机制为电机耗电。通过上述各种方式下的三层调峰机制,“汽驱”以及“电驱”方式能够实现与“汽电双驱”方式近似的技术效果。
[0057]
上面对于本发明的原理和效果进行了说明,下面将参照图4说明本发明的热电联产系统的实施例。
[0058]
图4是本发明的热电联产系统的实施例的示意图。本发明的热电联产系统包括热电系统和蒸汽增压系统。其中,热电系统中包括:锅炉11,运转产生蒸汽;汽轮机12,与锅炉11连接,将蒸汽的能量转化为转子的动能;发电机13,与汽轮机12连接,将转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点(a~e、l),设置在蒸汽流动的路径上除锅炉1以外的任意位置上,经由抽汽点向外部提供蒸汽。其中,蒸汽增压系统包括增压机21以及驱动单元22,驱动单元22包括拖动汽轮机222以及电机221,拖动汽轮机222以及电机221用于驱动增压机21对蒸汽进行增压。这里,如上所述,拖动汽轮机222和/或电机221的输出轴能够与增压机21的输入轴连接,并能够根据需要而断开连接。汽轮机12包括高压缸121、中压缸122以及低压缸123,在热电系统中,依次从上游至下游设置在蒸汽流动的路径上。关于热电系统中的运转,已经参照图2进行了说明,在此不再进行赘述。
[0059]
下面,参照图4说明本发明的热电联产系统中的蒸汽增压系统的工作原理。蒸汽增压系统中,驱动单元22包括拖动汽轮机222以及电机221。其中,拖动汽轮机222的进汽连接到热电系统,通过来自热电系统的蒸汽被驱动。另外,电机221的输入轴连接到发电机13的输出轴,通过发电机13产生的电能被驱动。此外,拖动汽轮机222以及电机221的输出轴可接通/断开地连接到增压机21的输入轴,从而能够根据需要来驱动增压机21对蒸汽进行增压。增压机可以采用活塞式压缩机、回转式压缩机、螺杆压缩机、离心式压缩机、轴流式压缩机、混合流式压缩机、喷射式压缩机等各种型式,另外,拖动汽轮机和电机也均可以采用市场上销售的相关器件。由于本发明中增压机、拖动汽轮机和电机均为市场上销售的相关器件,因此其连接方式在此不进行赘述。
[0060]
这里,如图4所示,在本实施例中,拖动汽轮机222的进汽端连接到再热蒸汽热段管道中的c点,增压机21的进汽端连接到中低压缸联通管道中的d点,但本发明并不限定于此,增压机21以及拖动汽轮机222的进汽能够根据需要连接到蒸汽路径上的除锅炉11以外的任意位置处的抽汽点。该任意位置例如为锅炉主汽管道中的a点、再热蒸汽冷段管道中的b点、再热蒸汽热段管道中的c点、中低压缸联通管道中的d点以及低压缸排气管道中的e点等。此外,有的情况下,汽轮机12上也会设置抽汽孔,因此,增压机21以及拖动汽轮机222的进汽也可以连接到汽轮机12上的抽汽孔,例如中压缸122上的l点。
[0061]
另外,上述说明了通过增压机21对蒸汽进行增压后进行工业供汽(增压供出),拖动汽轮机222做功后所输出的蒸汽直接凝结成为凝结水(纯凝),但本发明不限于此,也可以对拖动汽轮机222进行参数设计,使得做功后所输出的蒸汽能够满足工业供汽需求,从而也可以作为工业供汽使用。为了满足工业供汽的需求,拖动汽轮机222输出的蒸汽的压力不能太低,优选与增压机1所输出的蒸汽压力相当。故而,在该情况下,如果拖动汽轮机222的进汽连接到位于增压机21的进汽所连接的抽汽点下游的抽汽点,则由于拖动汽轮机222的进汽压力本身已经小于增压机21的进汽压力,故而拖动汽轮机222做功后压力进一步降低,往往难以达到工业供汽要求。因此,在此,优选拖动汽轮机222的进汽连接到位于增压机21的进汽所连接的抽汽点上游的抽汽点。通过将拖动汽轮机222输出的蒸汽作为工业供汽使用,从而可以在不增加其他设备的前提下,同时满足多种工业供汽需求。
[0062]
图5是本发明的热电联产系统的另一实施例的示意图。本实施例与图4的实施例的区别在于,在本实施例中,设置多组并联连接的上述蒸汽增压系统。这里图示了两组蒸汽增压系统,但本发明不限于此,可以根据需要设置两组以上。通过设置多组并联连接的蒸汽增
压系统,从而可以进一步灵活应对供汽以及调峰的需求。
[0063]
这里,虽然图示了每组蒸汽增压系统中的增压机21以及拖动汽轮机222的进汽分别连接到相同的抽汽点,但本发明不限定于此,每组蒸汽增压系统中的增压机21以及拖动汽轮机222的进汽也可以分别连接到不同的抽汽点。此外,也可以通过进汽连接到不同压力的抽汽点或者调整增压机21或拖动汽轮机222的参数,从而使每组蒸汽增压系统中的增压机21和/或拖动汽轮机222的输出蒸汽的压力不同。通过使每组蒸汽增压系统中的增压机21和/或拖动汽轮机222的输出蒸汽的压力不同,从而可以进一步同时满足多种工业供汽需求。
[0064]
上面举例说明了蒸汽增压系统并联连接的情况,另外,蒸汽增压系统也可以串联连接。即,位于下游的蒸汽增压系统中的增压机21的进汽连接到位于上游的蒸汽增压系统中的增压机21的输出蒸汽。通过对蒸汽进行多级增压,从而能够降低每级增压机的负载,进而降低设计难度。
[0065]
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征:
1.一种热电联产系统,其特征在于,包括热电系统和蒸汽增压系统,所述热电系统中包括:锅炉,运转产生蒸汽;汽轮机,与所述锅炉连接,将所述蒸汽的能量转化为转子的动能;发电机,与所述汽轮机连接,将所述转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点,设置在所述蒸汽流动的路径上除所述锅炉以外的任意位置上,经由所述抽汽点向外部提供所述蒸汽,所述蒸汽增压系统对从所述抽汽点抽取的所述蒸汽进行增压,其中,所述蒸汽增压系统包括增压机以及驱动单元,所述驱动单元包括拖动汽轮机以及电机,用于驱动所述增压机对所述蒸汽进行增压,所述拖动汽轮机通过从所述抽汽点抽取的所述蒸汽被驱动,所述电机通过所述发电机产生的所述电能被驱动。2.如权利要求1所述的热电联产系统,其特征在于,所述拖动汽轮机和/或所述电机的输出轴能够与所述增压机的输入轴连接,并能够根据需要而断开连接。3.如权利要求1所述的热电联产系统,其特征在于,所述汽轮机包括高压缸、中压缸以及低压缸,在所述热电系统中,依次从上游至下游设置在所述蒸汽流动的所述路径上,所述抽汽点设置有多个,所述增压机以及所述拖动汽轮机的进汽能够根据需要连接到相同或不同的所述抽汽点。4.如权利要求1~3的任何一项所述的热电联产系统,其特征在于,所述蒸汽增压系统并联地设置有多组。5.如权利要求4所述的热电联产系统,其特征在于,每组所述蒸汽增压系统中的所述增压机的进汽连接到相同或不同的所述抽汽点。6.如权利要求5所述的热电联产系统,其特征在于,每组所述蒸汽增压系统中的所述增压机的输出蒸汽的压力不同。7.如权利要求4所述的热电联产系统,其特征在于,每组所述蒸汽增压系统中的所述拖动汽轮机的进汽连接到相同或不同的所述抽汽点。8.如权利要求7所述的热电联产系统,其特征在于,每组所述蒸汽增压系统中的所述拖动汽轮机的输出蒸汽的压力不同。9.如权利要求3所述的热电联产系统,其特征在于,所述拖动汽轮机的进汽所连接到的所述抽汽点位于所述增压机的进汽所连接到的所述抽汽点的上游。10.如权利要求1~3的任何一项所述的热电联产系统,其特征在于,所述蒸汽增压系统串联地设置有多组,位于下游的所述蒸汽增压系统中的所述增压机的进汽连接到位于上游的所述蒸汽增压系统中的所述增压机的输出蒸汽。11.一种热电联产系统,其特征在于,包括热电系统和蒸汽增压系统,所述热电系统中包括:锅炉,运转产生蒸汽;
汽轮机,与所述锅炉连接,将所述蒸汽的能量转化为转子的动能;发电机,与所述汽轮机连接,将所述转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点,设置在所述蒸汽流动的路径上除所述锅炉以外的任意位置上,经由所述抽汽点向外部提供所述蒸汽,所述蒸汽增压系统对从所述抽汽点抽取的所述蒸汽进行增压,其中,所述蒸汽增压系统包括增压机以及用于驱动所述增压机对所述蒸汽进行增压的拖动汽轮机,所述拖动汽轮机通过从所述抽汽点抽取的所述蒸汽被驱动。12.如权利要求11所述的热电联产系统,其特征在于,所述拖动汽轮机的输出轴能够与所述增压机的输入轴连接,并能够根据需要而断开连接。13.一种热电联产系统,其特征在于,包括热电系统和蒸汽增压系统,所述热电系统中包括:锅炉,运转产生蒸汽;汽轮机,与所述锅炉连接,将所述蒸汽的能量转化为转子的动能;发电机,与所述汽轮机连接,将所述转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点,设置在所述蒸汽流动的路径上除所述锅炉以外的任意位置上,经由所述抽汽点向外部提供所述蒸汽,所述蒸汽增压系统对从所述抽汽点抽取的所述蒸汽进行增压,其中,所述蒸汽增压系统包括增压机以及用于驱动所述增压机对所述蒸汽进行增压的电机,所述电机通过所述发电机产生的所述电能被驱动。14.如权利要求13所述的热电联产系统,其特征在于,所述电机的输出轴能够与所述增压机的输入轴连接,并能够根据需要而断开连接。

技术总结
本发明涉及一种热电联产系统,热电系统和蒸汽增压系统,热电系统中包括:锅炉,运转产生蒸汽;汽轮机,与锅炉连接,将蒸汽的能量转化为转子的动能;发电机,与汽轮机连接,将转子的动能转换为电能并输出到电网;以及抽汽点,设置在蒸汽流动的路径上除锅炉以外的任意位置上,经由抽汽点向外部提供蒸汽,蒸汽增压系统对从抽汽点抽取的蒸汽进行增压,其中,蒸汽增压系统包括增压机以及驱动单元,驱动单元包括拖动汽轮机以及电机,用于驱动增压机对蒸汽进行增压,拖动汽轮机通过从抽汽点抽取的蒸汽被驱动,电机通过发电机产生的电能被驱动。通过本发明的热电联产系统,能够在维持锅炉的额定蒸发量不降低的同时,实现多层次按需调峰,并能够保障工业用汽的供应。够保障工业用汽的供应。够保障工业用汽的供应。


技术研发人员:祖士明
受保护的技术使用者:北京翰能智成节能技术有限公司
技术研发日:2023.03.24
技术公布日:2023/6/26
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