一种工业蒸汽复合供汽系统

技术领域

本发明属于工业供汽领域，涉及一种工业蒸汽复合供汽系统。

背景技术

高温高压蒸汽是众多工业生产中必不可少的生产物资之一，广泛应用于化工、食品、纺织、建材制造等行业。根据使用蒸汽的压力温度等级不同，一般常见主要为2MPa以下低压蒸汽，2-3MPa之间的中压蒸汽，以及4MPa以上的高压蒸汽，尤其以中、低压蒸汽使用最为广泛，不同等级蒸汽压力具有不同供汽方案。对于蒸汽使用用户常规做法为建设小容量蒸汽锅炉，根据自身需要产生相应等级蒸汽，也是目前众多企业广泛采用的方案。但由于用户自建锅炉容量较小，无法配套建设完善的环保设施处理锅炉产生的污染排放问题，导致环境污染较大，效率较低，不利于减少碳排放。因此通过集约化生产，降低蒸汽产生过程中污染排放，改善环境质量成为一种发展必然。

大型热电联产机组由于环保处理措施完善，蒸汽产生量大，可以充分发挥规模效益，降低污染物排放，成为目前代替用汽企业自建小锅炉的主要方案，成为各地工业园区的主要蒸汽源头。目前，对于大型热电机组工业供汽方案主要分为调整和非调整式抽汽，常见方案主要主蒸汽抽汽、冷再抽汽、热再抽汽以及中排抽汽等。目前工业供汽市场应用最为广泛的压力为3MPa以下的蒸汽，尤其是1MPa左右的低压蒸汽用量最大。对于该等级蒸汽，目前最常规供汽方案为锅炉热再蒸汽或者冷再蒸汽减温减压后供用户使用，对于大流量工业供汽又以热再抽汽为主。对于低压蒸汽，由于再热蒸汽由于压力和温度较高，存在大幅直接减温减压现象，高品低用，降低能源利用效率。中排虽然抽汽量大，供汽经济性好，由于中排设计压力一般为0.5-1MPa之间，实际运行压力偏低，难以满足用户需要；对于中压蒸汽，由于目前火电机组利用小时数偏低，需要频繁参与调峰，低负荷时为保证供汽压力，往往需要中联门参调，需要大幅节流，导致机组发电效率显著降低，影响热电联产效益。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种工业蒸汽复合供汽系统，在中低压连通管设置三通，抽取中排蒸汽，通过蒸汽压缩机由原来0.5-0.8MPa压力压缩至1MPa以上，一部分作为低压蒸汽对外供出。同时设置蒸汽引射装置，热再蒸汽作为高压工作蒸汽，剩余蒸汽压缩机出口蒸汽作为低压蒸汽，利用热再蒸汽引射蒸汽压缩机出口蒸汽，提升蒸汽压缩机出口蒸汽压力，作为高压蒸汽对外供出。此方案可实现达到减少高压蒸汽的使用，增加低压蒸汽使用的目的，增加机组供汽能力，提高机组供热经济性的目的。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种工业蒸汽复合供汽系统，包括：锅炉、高压缸、中压缸、低压缸、凝汽器、蒸汽压缩机、第一减温减压器、蒸汽引射装置和第二减温减压器；

所述锅炉的蒸汽进入高压缸做功后再次回到锅炉加热，锅炉的再热蒸汽分为四路，第一路进入第二减温减压器，第二路进入蒸汽引射装置的高压入口，第三路进入第一减温减压器，第四路进入中压缸做功；

所述中压缸出口的蒸汽分为两路，一路进入蒸汽压缩机，另一路进入低压缸；所述蒸汽压缩机的排汽分为两路，一路与第一减温减压器的蒸汽汇合共同进入低压蒸汽供汽管道，另一路进入蒸汽引射装置的低压入口；所述蒸汽引射装置的出口蒸汽与第二减温减压器的蒸汽汇合共同进入高压蒸汽供汽管道；

所述低压缸的排汽进入凝汽器生成凝结水，凝汽器中的凝结水经过高低压加热器组加热后进入锅炉，实现热力循环。

本发明进一步的改进在于：

所述高低压加热器组包括低压加热器和高压加热器；所述低压加热器与高压加热器之间连接有除氧器和给水泵；所述低压加热器与凝汽器之间连接有凝结水泵。

所述凝汽器的凝结水依次通过凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵和高压加热器进入锅炉。

所述中压缸的一路出口的蒸汽通过第二阀门进入蒸汽压缩机，中压缸的另一路出口的蒸汽通过连通管蝶阀进入低压缸。

所述锅炉的再热蒸汽通过第一阀门后分为三路，第一路经过第九阀门进入第二减温减压器，第二路经过第七阀门进入蒸汽引射装置的高压入口，第三路经过第三阀门进入第一减温减压器。

所述第二减温减压器的蒸汽经过第十阀门进入高压蒸汽供汽管道；蒸汽引射装置的蒸汽经过第八阀门进入高压蒸汽供汽管道。

所述蒸汽压缩机的蒸汽经过第六阀门进入低压蒸汽供汽管道；第一减温减压器的蒸汽经过第四阀门进入低压蒸汽供汽管道。

所述蒸汽压缩机的蒸汽经过第五阀门进入蒸汽引射装置的低压入口。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提出了一种工业蒸汽复合供汽系统；锅炉排出的再热蒸汽分别进入第二减温减压器、蒸汽引射装置、第一减温减压器和中压缸，进入中压缸的蒸汽分别进入蒸汽压缩机和低压缸；蒸汽压缩机的排汽一路与第一减温减压器的蒸汽汇合共同进入低压蒸汽供汽管道，一路进入蒸汽引射装置并与第二减温减压器的蒸汽汇合共同进入高压蒸汽供汽管道。通过蒸汽压缩机提升中排蒸汽压力，利用了低参数的中排蒸汽，避免了大量再热蒸汽直接大幅减温减压成低压蒸汽对外供汽，降低了低压蒸汽供汽成本。在提升中排压力后可以提升蒸汽引射装置工作效率，减少了高压热再蒸汽的使用，在相同热再抽汽能力下，可以引射更多低压蒸汽，增加了机组高压蒸汽的供汽能力。在相同供汽量下，热再抽汽量减少，减小了中联门调节程度，减少了阀门节流现象，提高了机组在大流量工业供汽或者低负荷时供汽经济性和供汽能力；增加了工业供汽方式，运行更加灵活。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的工业蒸汽复合供汽系统图。

其中：1-锅炉；2-高压缸；3-中压缸；4-低压缸；5-高压加热器；6-除氧器；7-给水泵；8-低压加热器；9-凝结水泵；10-凝汽器；11-连通管蝶阀；12-第一阀门；13-第二阀门；14-第三阀门；15-第一减温减压器；16-第四阀门；17-蒸汽压缩机；18-第五阀门；19-第六阀门；20-第七阀门；21-蒸汽引射装置；22-第八阀门；23-第九阀门；24-第二减温减压器；25-第十阀门。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本实施例给出一种工业蒸汽复合供汽系统，中排抽汽首先经过蒸汽压缩机17升高压力，一部分直接作为低压工业供汽对外供出，一部分进入蒸汽引射装置21的低压入口；热再抽汽进入蒸汽引射装置21的高压入口，引射低压蒸汽，两股蒸汽混合后作为高压供汽对外供出。

本发明工作原理：

中排抽汽管道经过第二阀门13后与蒸汽压缩机17入口连接；热再抽汽管道分为三路，第一路经过第三阀门14后与第一减温减压器15的入口连接，第二路经过第七阀门20后与蒸汽引射装置21的高压蒸汽入口连接，第三路经过第九阀门23后与第二减温减压器24的入口连接；第一减温减压器15的出口蒸汽管道经过第四阀门16后与低压蒸汽供汽管道连接；蒸汽压缩机17出口蒸汽分为两路，一路经过第六阀门19接入低压蒸汽供汽管道，一路经过第五阀门18后与蒸汽引射装置21的低压蒸汽入口连接；蒸汽引射装置21出口蒸汽经过第八阀门22接入高压供汽管道；第二减温减压装置24出口蒸汽经过第十阀门25接入高压蒸汽供汽管道。

供汽系统正常运行时，开启第一阀门12、第二阀门13、第五阀门18、第六阀门19、第七阀门20和第八阀门22，关闭第三阀门14、第四阀门16、第九阀门23和第十阀门25，调节连通管蝶阀11，同时开启蒸汽压缩机17，关闭第一减温减压器15和第二减温减压器24。

锅炉1出口主蒸汽进入高压缸2做功，排汽再次进入锅炉1进行二次加热，出口再热蒸汽进入中压缸3做功，此时调整连通管蝶阀11，中排抽汽经过第二阀门13进入蒸汽压缩机17进行压缩后分为两路，一路经过第六阀门19后直接作为低压供汽供汽对外供出；一路经过第五阀门18进入蒸汽引射装置21的低压入口；热再抽汽经过第一阀门12和第七阀门20进入蒸汽引射装置21的高压蒸汽入口，引射低压蒸汽，两股蒸汽混合后作为高压蒸汽对外供出。

中压缸3排汽除通过第二阀门13外，剩余蒸汽部分则通过连通管蝶阀11进入低压缸4做功，低压缸4排汽进入凝汽器10生成凝结水，凝结水通过凝结水泵9后，通过低压加热器8进入除氧器6进行除氧，最后通过给水泵7升压通过高压加热器5后进入锅炉1加热，变成高温蒸汽后进入高压缸2继续做功，完成热力循环。

如果蒸汽压缩系统发生故障，则关闭第二阀门13、第七阀门20、第五阀门18、第六阀门19和第八阀门22，蒸汽压缩机17和蒸汽引射装置21停止进汽；热再抽汽经过第一阀门12后分为两路，一路通过第三阀门14进入第一减温减压器15进行减温减压，然后通过第四阀门16进入低压蒸汽供汽管道；一路通过第九阀门23进入第二减温减压器24进行减温减压，然后通过第十阀门25进入高压蒸汽供汽管道。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。