一種利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于熱交換技術(shù)領(lǐng)域的一種利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)。該供熱系統(tǒng)由高壓缸、中壓缸和低壓缸組成的空冷機組，空冷機組的排汽管通過A排汽閥連通空冷島，B排汽閥并聯(lián)連通供熱凝汽器，熱網(wǎng)的出水管同時連接供熱凝汽器的進水管和電動熱泵的高溫水進水管，本發(fā)明以高背壓供熱機組為基礎(chǔ)，利用電動熱泵提取電廠輔機循環(huán)水系統(tǒng)中的熱量，將輔機循環(huán)水供熱系統(tǒng)耦合到高背壓供熱系統(tǒng)之中，在不改變機組側(cè)運行參數(shù)的前提下，達到提高現(xiàn)有的空冷高背壓機組的供熱能力、提升供熱量和供電量,調(diào)節(jié)的靈活性、實現(xiàn)熱電廠深度電負荷調(diào)峰、回收利用輔機循環(huán)水余熱、節(jié)能降耗的目的。
【專利說明】
一種利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于熱交換技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，新能源及分布式能源系統(tǒng)得到充分發(fā)展，傳統(tǒng)火電機組負荷率持續(xù)下降。隨著城市化進程加快，北方地區(qū)集中供熱面積快速增長，全社會用熱需求持續(xù)增加，電和熱作為能源互聯(lián)網(wǎng)的兩種重要終端產(chǎn)品，其需求側(cè)變化直接影響到供給側(cè)的結(jié)構(gòu)和變化。熱電廠作為城市的能源供應(yīng)中心，及時應(yīng)對電和熱的需求變化是其面臨的主要問題。
[0003]現(xiàn)行的空冷高背壓供熱機組，若想提高其供熱能力，就必須增加其運行的背壓，不利于機組的安全性和經(jīng)濟性。而其輔機循環(huán)水的余熱總量大、品位低，且通常通過機力通風冷卻塔直接排放到環(huán)境中，造成了能量的大量浪費，不利于節(jié)能降耗。
[0004]目前我國的大型抽凝熱電機組，供熱抽汽溫度多在200-300°C溫度范圍內(nèi)，這與熱網(wǎng)130°C的溫度水平仍然很不匹配;現(xiàn)行熱網(wǎng)的設(shè)計供回水溫度在130/70°C的溫度水平，相對于采暖18°C室溫水平，溫度差別較大，熱網(wǎng)與熱用戶的品位失衡問題突出且一直沒有改塞口 ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出一種利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)，該供熱系統(tǒng)由高壓缸1、中壓缸2和低壓缸3組成的空冷機組，其特征在于，以高背壓供熱機組為基礎(chǔ)，利用電動熱栗提取電廠輔機循環(huán)水系統(tǒng)中的熱量，在不改變機組側(cè)運行參數(shù)的前提下，將輔機循環(huán)水供熱系統(tǒng)耦合到高背壓供熱系統(tǒng)之中；
[0006]所述空冷機組的排汽管通過A排汽閥4連通空冷島5，且通過B排汽閥6并聯(lián)連通供熱凝汽器7，熱網(wǎng)8的出水管同時連接供熱凝汽器7的進水管和電動熱栗9的高溫水進水管，熱網(wǎng)8的進水管連接供熱凝汽器7的出水管，并通過第一熱水閥10連接電動熱栗9的高溫水出水管，輔機循環(huán)水出水管11連接機力通風冷卻塔12的進水管，并通過第二熱水閥13連接電動熱栗9的低溫水進水管，機力通風冷卻塔12的出水管和電動熱栗9的低溫水出水管均與輔機循環(huán)水回水管14相連。
[0007]所述供熱凝汽器7的出汽口通過凝結(jié)水閥15連接空冷島出水管道。
[0008]所述高背壓供熱系統(tǒng)的工作范圍為7_35kPa。
[0009]所述高背壓供熱系統(tǒng)供熱模式為低參數(shù)直供模式，其熱網(wǎng)循環(huán)水進入熱網(wǎng)前的溫度為60-80 °C。
[0010]本發(fā)明的有益效果是以高背壓供熱機組為基礎(chǔ)，利用電動熱栗提取電廠輔機循環(huán)水系統(tǒng)中的熱量，將輔機循環(huán)水供熱系統(tǒng)耦合到高背壓供熱系統(tǒng)之中，在不改變機組側(cè)運行參數(shù)的前提下，達到提高現(xiàn)有的空冷高背壓機組的供熱能力、提升供熱量和供電量調(diào)節(jié)的靈活性、實現(xiàn)熱電廠深度電負荷調(diào)峰、回收利用輔機循環(huán)水余熱、節(jié)能降耗的目的；相對于普通的高背壓供熱機組而言，主要有以下優(yōu)勢:
[0011](I)避免了普通電廠采用機力通風冷卻塔的方式進行輔機循環(huán)水冷卻而造成的熱量損失，實現(xiàn)了輔機循環(huán)水系統(tǒng)的余熱利用，提高了整個電廠的熱效率及熱經(jīng)濟性。
[0012](2)在基本不改變機組側(cè)結(jié)構(gòu)和運行參數(shù)的前提下，提升了機組的供熱能力，同時電動熱栗的采用增加了電能向熱能的轉(zhuǎn)化，可靈活調(diào)節(jié)供電量和供熱量，比傳統(tǒng)火電機組更能適應(yīng)新能源大規(guī)模并網(wǎng)后熱負荷及電負荷的需求特點。
[0013](3)避免了高背壓供熱機組因需要增加供熱能力而進一步提升機組背壓帶來的安全性問題。
[0014](4)相對于普通空冷高背壓供熱機組，在相同的外界熱負荷下，由于輔機循環(huán)冷卻水余熱的利用，主機排汽供熱量減少，可進一步降低機組背壓，提高電廠的發(fā)電效率。
[0015](5)此系統(tǒng)采用低參數(shù)直供模式供熱，熱網(wǎng)循環(huán)水進入熱網(wǎng)前的溫度為60-80°C，解決了熱網(wǎng)與熱用戶的品位失衡問題。
【附圖說明】
[0016]圖1為空冷高背壓供熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1.高壓缸，2中壓缸，3.低壓缸，4.A排汽閥，5.空冷島，6.B排汽閥，7.供熱凝汽器，8.熱網(wǎng)，9.電動熱栗，10.第一熱水閥，11.輔機循環(huán)水出水管，12.機力通風冷卻塔，13.第二熱水閥，14.輔機循環(huán)水回水管，15.凝結(jié)水閥。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明提出一種利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0019]圖1所示的空冷高背壓供熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]該供熱系統(tǒng)由高壓缸1、中壓缸2和低壓缸3組成的空冷機組。所述空冷機組的排汽管通過A排汽閥4連通空冷島5，且通過B排汽閥6并聯(lián)連通供熱凝汽器7，熱網(wǎng)8的出水管同時連接供熱凝汽器7的進水管和電動熱栗9的高溫水進水管，熱網(wǎng)8的進水管連接供熱凝汽器7的出水管，并通過第一熱水閥1連接電動熱栗9的高溫水出水管，輔機循環(huán)水出水管11連接機力通風冷卻塔12的進水管，并通過第二熱水閥13連接電動熱栗9的低溫水進水管，機力通風冷卻塔12的出水管和電動熱栗9的低溫水出水管均與輔機循環(huán)水回水管14相連。
[0021]本發(fā)明以高背壓供熱機組為基礎(chǔ)，利用電動熱栗提取電廠輔機循環(huán)水系統(tǒng)中的熱量，在不改變機組側(cè)運行參數(shù)的前提下，將輔機循環(huán)水供熱系統(tǒng)耦合到高背壓供熱系統(tǒng)之中。
[0022]本供熱系統(tǒng)在供熱期，關(guān)閉通往空冷島5的A排汽閥4，開啟通往供熱凝汽器7的B排汽閥6，開啟通往熱網(wǎng)8進水口的第一熱水閥1，開啟通往電動熱栗9的第二熱水閥13，開啟電動熱栗9，開啟通往空冷島5出水管道的凝結(jié)水閥15，空冷機組背壓升高到7-35kPa，熱網(wǎng)循環(huán)水的回水45-55°C、流量6000t/h，通過熱網(wǎng)8的出水管分別流入供熱凝汽器7和電動熱栗9進行吸熱、混合后升溫到60-80°C，升溫后的熱網(wǎng)循環(huán)水分別通過供熱凝汽器7的出水管和電動熱栗9的高溫水出水管進入熱網(wǎng)8供熱后，再回到供熱凝汽器7和電動熱栗9，構(gòu)成一個循環(huán)。需要增大供熱量與供電量的比值時，可以調(diào)大第二熱水閥13，同時增加電動熱栗9的功率，使一部分廠用電轉(zhuǎn)化為熱網(wǎng)循環(huán)水的熱能，并回收更多的輔機循環(huán)水余熱，來達到增大供熱量與供電量的比值的目的。供熱期結(jié)束后，開啟通往空冷島5的A排汽閥4，關(guān)閉通往供熱凝汽器7的B排汽閥6，關(guān)閉通往熱網(wǎng)8進水口的第一熱水閥10，關(guān)閉通往電動熱栗9的第二熱水閥13，關(guān)閉電動熱栗9，關(guān)閉通往空冷島5出水管道的凝結(jié)水閥15，機組切換到純凝運行。本發(fā)明解決了空冷高背壓供熱電廠面對低電負荷和高熱負荷的特殊需求，以充分進行余熱回收利用為前提，在安全、經(jīng)濟的機組運行工況下，滿足低電負荷和高熱負荷的要求。
【主權(quán)項】
1.一種利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)，該供熱系統(tǒng)由高壓缸(I)、中壓缸(2)和低壓缸(3)組成的空冷機組，其特征在于，以高背壓供熱機組為基礎(chǔ)，利用電動熱栗提取電廠輔機循環(huán)水系統(tǒng)中的熱量，將輔機循環(huán)水供熱系統(tǒng)耦合到高背壓供熱系統(tǒng)之中，在不改變機組側(cè)運行參數(shù)的前提下，減少電廠對外的電量供應(yīng)，增加電廠對外的熱量供應(yīng)； 所述空冷機組的排汽管通過A排汽閥(4)連通空冷島(5)，且通過B排汽閥(6)并聯(lián)連通供熱凝汽器(7)，熱網(wǎng)(8)的出水管同時連接供熱凝汽器(7)的進水管和電動熱栗(9)的高溫水進水管，熱網(wǎng)(8)的進水管連接供熱凝汽器(7)的出水管，并通過第一熱水閥(10)連接電動熱栗(9)的高溫水出水管，輔機循環(huán)水出水管(11)連接機力通風冷卻塔(12)的進水管，并通過第二熱水閥(13)連接電動熱栗(9)的低溫水進水管，機力通風冷卻塔(12)的出水管和電動熱栗(9)的低溫水出水管均與輔機循環(huán)水回水管(14)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述供熱凝汽器(7)的出汽口通過凝結(jié)水閥(15)連接空冷島出水管道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述高背壓供熱系統(tǒng)的工作范圍為7-35kPa。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用輔機循環(huán)水余熱的空冷高背壓供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述高背壓供熱系統(tǒng)供熱模式為低參數(shù)直供模式，其熱網(wǎng)循環(huán)水進入熱網(wǎng)前的溫度為60-80°C。
【文檔編號】F01K9/02GK105910455SQ201610394127
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】楊勇平, 馮澎湃, 時斌, 楊志平, 王寧玲, 戈志華
【申請人】華北電力大學(xué)