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    • 专利摘要:
    本实用新型涉及汽轮机技术领域，具体涉及一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，为了解决目前世界上投运的供热抽汽式汽轮机在对外供热抽汽时普遍存在抽汽流量大时其蒸汽参数偏低，或者抽汽参数较高时则抽汽流量偏小的问题，高压蒸汽气路的入口端、中压蒸汽气路的入口端和供热气路的入口端与锅炉的出口端并联连接，高压蒸汽气路的出口端的一端与锅炉的入口端连接，高压蒸汽气路的出口端的另一端与锅炉的入口端通过加热气路连接，中压蒸汽气路的出口端的一端与低压蒸汽气路的入口端连接，中压蒸汽气路的出口端的另一端通过加热气路与锅炉连接，低压蒸汽气路的出口端通过加热气路与锅炉连接，能够实现从的再热热段自由抽取蒸汽压力和蒸汽流量。
    公开号:CN214330712U
    申请号:CN202120505944.XU
    申请日:2021-03-10
    公开日:2021-10-01
    发明作者:王洪鹏；刘鑫；张志伟；赫广迅；禹贯省；邢冠一；鲍大虎；张洋洋；翟玉琛；张金春；张月红；祝海义；梁梦飞
    申请人:Harbin Turbine Co Ltd；
    IPC主号:F01K7-32
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及汽轮机技术领域，具体涉及一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机。
    [n0002] 目前世界上投运的供热抽汽式汽轮机在对外供热抽汽时普遍存在抽汽流量大时其蒸汽参数偏低，或者抽汽参数较高时则抽汽流量偏小的问题，还没有一种汽轮机同时具备既能够抽取很高蒸汽参数又能够抽取很大蒸汽流量的能力。这主要是因为开发具备此种能力的汽轮机在结构设计和系统控制上具有很大的难度。根据目前电力市场发展的需求，急需一种既能够在汽轮机的再热热段抽取很大蒸汽流量又不影响机组效率和安全运行的汽轮机。
    [n0003] 本实用新型专利的目的：本实用新型为了解决目前世界上投运的供热抽汽式汽轮机在对外供热抽汽时普遍存在抽汽流量大时其蒸汽参数偏低，或者抽汽参数较高时则抽汽流量偏小的问题，提供一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机。
    [n0004] 本实用新型的目的是这样实现的：一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，它包括锅炉、高压蒸汽气路、中压蒸汽气路、低压蒸汽气路、供热气路和加热气路；
    [n0005] 所述高压蒸汽气路的入口端、中压蒸汽气路的入口端和供热气路的入口端与锅炉的出口端并联连接，高压蒸汽气路的出口端的一端与锅炉的入口端连接，高压蒸汽气路的出口端的另一端与锅炉的入口端通过加热气路连接，中压蒸汽气路的出口端的一端与低压蒸汽气路的入口端连接，中压蒸汽气路的出口端的另一端通过加热气路与锅炉连接，低压蒸汽气路的出口端通过加热气路与锅炉连接。
    [n0006] 进一步地，所述高压蒸汽气路包括高压缸和高压阀门；
    [n0007] 所述高压缸的入口端通过一号气路与锅炉的出口端连接，高压阀门设置在一号气路上，高压缸的出口端的一端通过二号气路与锅炉的入口端连接，高压缸的出口端的另一端通过三号气路与加热气路连接。
    [n0008] 再进一步地，所述中压蒸汽气路包括一号中压缸、一号中压阀门、二号中压缸和二号中压阀门；
    [n0009] 所述一号中压缸的入口端通过四号气路与锅炉的出口端连接，一号中压阀门设置在四号气路上，一号中压缸的出口端的一端通过五号气路与低压蒸汽气路的入口端连接，所述五号气路上设置有连通管隔离阀，一号中压缸的出口端的另一端通过六号气路与加热气路的入口端连接，所述六号气路上设置有排汽隔离阀；
    [n0010] 二号中压缸的入口端通过七号气路与锅炉的出口端连接，二号中压阀门设置在七号气路上，二号中压缸的出口端的一端通过八号气路与低压蒸汽气路的入口端连接，二号中压缸的出口端的另一端通过八号气路与加热气路的入口端连接。
    [n0011] 进一步地，所述供热气路包括抽汽流量控制阀和热用户；
    [n0012] 所述热用户的入口端通过九号气路与锅炉的出口端连接，抽汽流量控制阀设置在九号气路上。
    [n0013] 再进一步地，所述低压蒸汽气路包括低压缸；
    [n0014] 所述低压缸的入口端通过五号气路与一号中压缸的出口端连接，低压缸的入口端通过八号气路与二号中压缸的出口端连接，低压缸的出口端通过十号气路与加热气路的入口端连接。
    [n0015] 进一步地，所述加热气路包括低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热设备；
    [n0016] 所述六号气路、八号气路、十号气路均与低压加热器的入口端连接，低压加热器的出口端与除氧器的入口端连接，除氧器的出口端与给水泵的入口端连接，给水泵的出口端与高压加热设备的入口端连接，所述高压加热设备的入口端还与三号气路连接，高压加热设备的出口端通过十一号气路与锅炉的入口端连接。
    [n0017] 再进一步地，所述二号中压缸的出口端通过十二号气路与除氧器连接。
    [n0018] 进一步地，所述高压加热设备的出口端还设有十三号气路，十三号气路的出口端与十号气路连通。
    [n0019] 进一步地，所述低压加热器的出口端还设有十四号气路，十四号气路的出口端与十三号气路连通。
    [n0020] 有益效果：两个中压缸的功率分配按照再热热段的抽汽量进行确定，再热热段压力或抽汽压力通过中压阀门进行调节。在规定的抽汽流量范围内，仅通过调节一号中压缸的阀门来实现再热热段压力的调整，此时中压阀门的开度很小，仅保证汽缸具有足够的冷却蒸汽流量，最后将较低压力的中压缸排汽引入低压加热器。而此时二号中压缸的阀门不参与调节，保证二号中压缸具有全部设计流量通过，这样既不会影响二号中压缸的效率，又由于一号中压缸的通流尺寸仅为全容量的一半左右，因此中压缸配置的阀门尺寸小，阀后通流面积小，阀门流量特性好，阀前蒸汽压力易于调整控制。
    [n0021] 具有一个高压缸、两个中压缸、一个或两个低压缸的抽汽式超临界汽轮机，各汽缸之间采用同轴布置。两个中压缸采用相同的进汽参数，均为再热热段蒸汽，每个汽缸由各自的阀门来控制进汽量，能够实现从机组的再热热段自由抽取要求的蒸汽压力和蒸汽流量，同时通过汽轮机中压阀门的调整，能够保证再热热段蒸汽压力不发生较大变化，且不影响中压缸的效率和汽轮机的安全运行。
    [n0022] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
    [n0023] 图1是本实用新型的汽轮机热力系统图。
    [n0024] 下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
    [n0025] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
    [n0026] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
    [n0027] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
    [n0028] 本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
    [n0029] 为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。
    [n0030] 具体实施方式一：一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，它包括锅炉1、高压蒸汽气路、中压蒸汽气路、低压蒸汽气路、供热气路和加热气路；
    [n0031] 所述高压蒸汽气路的入口端、中压蒸汽气路的入口端和供热气路的入口端与锅炉1的出口端并联连接，高压蒸汽气路的出口端的一端与锅炉1的入口端连接，高压蒸汽气路的出口端的另一端与锅炉1的入口端通过加热气路连接，中压蒸汽气路的出口端的一端与低压蒸汽气路的入口端连接，中压蒸汽气路的出口端的另一端通过加热气路与锅炉1连接，低压蒸汽气路的出口端通过加热气路与锅炉1连接。
    [n0032] 具体实施方式二：所述高压蒸汽气路包括高压缸2和高压阀门3；
    [n0033] 所述高压缸2的入口端通过一号气路与锅炉1的出口端连接，高压阀门3设置在一号气路上，高压缸2的出口端的一端通过二号气路与锅炉1的入口端连接，高压缸2的出口端的另一端通过三号气路与加热气路连接。
    [n0034] 其他实施方式与具体实施方式一相同。
    [n0035] 具体实施方式三：所述中压蒸汽气路包括一号中压缸4、一号中压阀门5、二号中压缸7和二号中压阀门8；
    [n0036] 所述一号中压缸4的入口端通过四号气路与锅炉1的出口端连接，一号中压阀门5设置在四号气路上，一号中压缸4的出口端的一端通过五号气路与低压蒸汽气路的入口端连接，所述五号气路上设置有连通管隔离阀6，一号中压缸4的出口端的另一端通过六号气路与加热气路的入口端连接，所述六号气路上设置有排汽隔离阀13；
    [n0037] 二号中压缸7的入口端通过七号气路与锅炉1的出口端连接，二号中压阀门8设置在七号气路上，二号中压缸7的出口端的一端通过八号气路与低压蒸汽气路的入口端连接，二号中压缸7的出口端的另一端通过八号气路与加热气路的入口端连接。
    [n0038] 其他实施方式与具体实施方式二相同。
    [n0039] 具体实施方式四：所述供热气路包括抽汽流量控制阀10和热用户11；
    [n0040] 所述热用户11的入口端通过九号气路与锅炉1的出口端连接，抽汽流量控制阀10设置在九号气路上。
    [n0041] 其他实施方式与具体实施方式三相同。
    [n0042] 具体实施方式五：所述低压蒸汽气路包括低压缸9；
    [n0043] 所述低压缸9的入口端通过五号气路与一号中压缸4的出口端连接，低压缸9的入口端通过八号气路与二号中压缸7的出口端连接，低压缸9的出口端通过十号气路与加热气路的入口端连接。
    [n0044] 其他实施方式与具体实施方式四相同。
    [n0045] 具体实施方式六：所述加热气路包括低压加热器15、除氧器14、给水泵12、高压加热设备16；
    [n0046] 所述六号气路、八号气路、十号气路均与低压加热器15的入口端连接，低压加热器15的出口端与除氧器14的入口端连接，除氧器14的出口端与给水泵12的入口端连接，给水泵12的出口端与高压加热设备16的入口端连接，所述高压加热设备16的入口端还与三号气路连接，高压加热设备16的出口端通过十一号气路与锅炉1的入口端连接。
    [n0047] 其他实施方式与具体实施方式五相同。
    [n0048] 具体实施方式七：所述二号中压缸7的出口端通过十二号气路与除氧器14连接。
    [n0049] 其他实施方式与具体实施方式六相同。
    [n0050] 具体实施方式八：所述高压加热设备16的出口端还设有十三号气路，十三号气路的出口端与十号气路连通。
    [n0051] 其他实施方式与具体实施方式七相同。
    [n0052] 具体实施方式九：所述低压加热器15的出口端还设有十四号气路，十四号气路的出口端与十三号气路连通。
    [n0053] 其他实施方式与具体实施方式八相同。
    [n0054] 工作原理：
    [n0055] 由锅炉1排出的高温高压蒸汽经过高压阀门3的调整后进入高压缸2，蒸汽经过高压缸2后回到锅炉进行再热，再热后的蒸汽由锅炉1进入再热热段管道17内。再热蒸汽可以通过中压阀门5进入一号中压缸4内，或通过中压阀门8进入二号中压缸7内。由一号中压缸4及二号中压缸7排出的蒸汽经过连通管18进入低压缸9内，在低压缸9内做完功后凝结成水，凝结水经适当升压后依次流过低压加热器15、除氧器14、给水泵12和高压加热器16，最后回到锅炉进行第二次循环。
    [n0056] 再热热段管道17内的蒸汽也可以经过抽汽流量控制阀10的调整后去往热用户11，实现再热热段抽汽。
    [n0057] 在蒸汽的循环过程中，高压阀门3控制汽轮机的功率变化和再热热段管道17内的蒸汽流量。在汽轮机的负荷发生变化时，或者热用户11所需要的蒸汽量发生变化时，再热热段管道17内的蒸汽压力将发生改变。但此压力的改变并不符合热用户11的要求，因此需要通过一号中压阀门5和二号中压阀门8来调整再热热段管道17内的蒸汽压力以满足热用户11的要求。
    [n0058] 在蒸汽压力的调整过程中，二号中压阀门8的阀位保持不变，仅改变一号中压阀门5的开度。如需提高再热热段管道17内的蒸汽压力，需要将一号中压阀门5关小，如需降低再热热段管道17内的蒸汽压力，需要将一号中压阀门5开大。
    [n0059] 一号中压阀门5关至最小开度时尚应有一定流量的再热蒸汽进入一号中压缸4，以此来冷却一号中压缸4的通流。此时由于一号中压缸4的流量太小导致排汽压力过低，排汽已不能正常排入连通管18再进入低压缸9。需要将连通管隔离阀6关闭，将一号中压缸排汽隔离阀13打开，使一号中压缸4的排汽进入低压加热器15，在经过换热后凝结成水，最后汇入低压缸9的凝结水中。
    [n0060] 当再热热段管道17内的蒸汽压力变化较大时，才需要改变二号中压阀门8的开度来调整再热蒸汽压力，其他情况下不需要此阀门的参与。
    [n0061] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
    权利要求:
    Claims (9)
    [0001] 1.一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，其特征在于：它包括锅炉(1)、高压蒸汽气路、中压蒸汽气路、低压蒸汽气路、供热气路和加热气路；
    所述高压蒸汽气路的入口端、中压蒸汽气路的入口端和供热气路的入口端与锅炉(1)的出口端并联连接，高压蒸汽气路的出口端的一端与锅炉(1)的入口端连接，高压蒸汽气路的出口端的另一端与锅炉(1)的入口端通过加热气路连接，中压蒸汽气路的出口端的一端与低压蒸汽气路的入口端连接，中压蒸汽气路的出口端的另一端通过加热气路与锅炉(1)连接，低压蒸汽气路的出口端通过加热气路与锅炉(1)连接。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，其特征在于：所述高压蒸汽气路包括高压缸(2)和高压阀门(3)；
    所述高压缸(2)的入口端通过一号气路与锅炉(1)的出口端连接，高压阀门(3)设置在一号气路上，高压缸(2)的出口端的一端通过二号气路与锅炉(1)的入口端连接，高压缸(2)的出口端的另一端通过三号气路与加热气路连接。
    [0003] 3.根据权利要求2所述的一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，其特征在于：所述中压蒸汽气路包括一号中压缸(4)、一号中压阀门(5)、二号中压缸(7)和二号中压阀门(8)；
    所述一号中压缸(4)的入口端通过四号气路与锅炉(1)的出口端连接，一号中压阀门(5)设置在四号气路上，一号中压缸(4)的出口端的一端通过五号气路与低压蒸汽气路的入口端连接，所述五号气路上设置有连通管隔离阀(6)，一号中压缸(4)的出口端的另一端通过六号气路与加热气路的入口端连接，所述六号气路上设置有排汽隔离阀(13)；
    二号中压缸(7)的入口端通过七号气路与锅炉(1)的出口端连接，二号中压阀门(8)设置在七号气路上，二号中压缸(7)的出口端的一端通过八号气路与低压蒸汽气路的入口端连接，二号中压缸(7)的出口端的另一端通过八号气路与加热气路的入口端连接。
    [0004] 4.根据权利要求3所述的一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，其特征在于：所述供热气路包括抽汽流量控制阀(10)和热用户(11)；
    所述热用户(11)的入口端通过九号气路与锅炉(1)的出口端连接，抽汽流量控制阀(10)设置在九号气路上。
    [0005] 5.根据权利要求4所述的一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，其特征在于：所述低压蒸汽气路包括低压缸(9)；
    所述低压缸(9)的入口端通过五号气路与一号中压缸(4)的出口端连接，低压缸(9)的入口端通过八号气路与二号中压缸(7)的出口端连接，低压缸(9)的出口端通过十号气路与加热气路的入口端连接。
    [0006] 6.根据权利要求5所述的一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，其特征在于：所述加热气路包括低压加热器(15)、除氧器(14)、给水泵(12)、高压加热设备(16)；
    所述六号气路、八号气路、十号气路均与低压加热器(15)的入口端连接，低压加热器(15)的出口端与除氧器(14)的入口端连接，除氧器(14)的出口端与给水泵(12)的入口端连接，给水泵(12)的出口端与高压加热设备(16)的入口端连接，所述高压加热设备(16)的入口端还与三号气路连接，高压加热设备(16)的出口端通过十一号气路与锅炉(1)的入口端连接。
    [0007] 7.根据权利要求6所述的一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，其特征在于：所述二号中压缸(7)的出口端通过十二号气路与除氧器(14)连接。
    [0008] 8.根据权利要求7所述的一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，其特征在于：所述高压加热设备(16)的出口端还设有十三号气路，十三号气路的出口端与十号气路连通。
    [0009] 9.根据权利要求8所述的一种具备大流量高参数供热抽汽的超临界汽轮机，其特征在于：所述低压加热器(15)的出口端还设有十四号气路，十四号气路的出口端与十三号气路连通。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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