给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统及其节能方法技术方案

本发明专利技术涉及给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统及其节能方法，包括有给水泵汽轮机组、冷却塔和采暖热用户，给水泵汽轮机组包括若干个给水泵汽轮机结构，给水泵汽轮机结构的循环水出水端连接转换阀的输入端，转换阀的输出端之一依次通过热网循环水泵结构、热网加热器结构连接采暖热用户的循环水进水端，采暖热用户的循环水回水端通过开关阀之一连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成供暖用循环水环路；转换阀的输出端之二连冷却塔的循环水进水端，冷却塔的循环水回水端通过开关阀之二连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成非供暖用循环水环路；各给水泵汽轮机结构由给水泵汽轮机和凝汽器连接构成。本发明专利技术可提高给水泵汽轮机效率和变负荷工况调节的反应速率，实现能源高效综合利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种供暖系统，具体涉及一种给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统及其节能方法电厂给水泵汽轮机产生的热能进行转换利用，以满足城市供暖需求。属于电厂循环水采暖供热设备

技术介绍
主汽轮机低真空供热是上个世纪60年代末兴起的一种汽轮机运行模式，主要用于北方小型的火电机组汽轮机(例如12MW，24MW等小型机组)采暖供热改造项目。该技术的原理是利用汽轮机排汽凝汽器冷却水回收这部分热能，并把这些冷却水直接提供给热用户，热用户用完后又送回汽轮机凝汽器做重新作为冷却水使用，即形成一个循环过程。由于热网回水温度一般为60-70度，要比冷却塔返回来的水温度高的多，回到凝汽器后换热效果变差，也就是对汽轮机排汽的凝结效率降低，于是导致汽轮机的尾部真空度降低，汽轮机在低真空下运行。由于这种现象是因为供热引起的，于是有了‘低真空供热’一词。目前，主汽轮机低真空供热通常用于小火电机组供热改造。供暖期，采用低真空循环水供热运行，凝汽器作为热源使用，利用汽轮机排汽加热热网循环水。非供暖期，汽轮机真空运行，循环水由冷却塔冷却。其缺点是：(1)汽轮机主要用途是发电，而低真空情况下运行的汽轮机，会造成发电机组无法达到机组设计负荷，从而导致发电机组在采暖季无法满足电网对机组按铭牌电量发电的要求；(2)汽轮机在低真空运行的效率很低，经济性较差，不适用于大型火电机组；(3)汽轮机对热网供热负荷变动适应性很差，系统可靠性低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，是为解决现有给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统运行的效率低、经济性差、适应性不强、系统可靠性低的问题，提供一种给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统。具有满足电网对机组具备铭牌发电能力的要求，不仅适用于小火电机组供热改造而且适用于大型火电机组的特点。本专利技术的目的之二，是为了提供一种高效可靠、适用于大型火电采暖机组的给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统的节能方法。本专利技术目的之一可以通过以下技术方案实现：给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统，包括有给水泵汽轮机组、冷却塔和采暖热用户，其特征在于：给水泵汽轮机组包括若干个给水泵汽轮机结构，给水泵汽轮机结构的循环水出水端连接转换阀的输入端，转换阀的输出端之一依次通过热网循环水泵结构、热网加热器结构连接采暖热用户的循环水进水端，采暖热用户的循环水回水端通过开关阀之一连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成供暖用循环水环路；转换阀的输出端之二连冷却塔的循环水进水端，冷却塔的循环水回水端通过开关阀之二连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成非供暖用循环水环路；各给水泵汽轮机结构由给水泵汽轮机和凝汽器连接构成，具体是在给水泵汽轮机上设置凝汽器，形成由给水泵汽轮机低真空运行、凝汽器为热源换热器的加热热网循环水结构，或者形成给水泵汽轮机高真空运行，凝汽器为冷却换热器的冷却循环水结构。本专利技术目的之一还可以通过以下技术方案实现：进一步地，所述热网加热器结构由若干个热网加热器并联组成。进一步地，所述热网循环水泵结构由若干个水泵串联若干个并联组成。进一步地，在热网加热器结构与热网循环水泵结构的连接处设有调节阀。进一步地，在采暖热用户的循环水回水端与开关阀之一的输入端连接处设有电动滤水器。进一步地，电动滤水器的输出端通过开关阀之三连接热网循环水泵结构的输入端。本专利技术目的之二可以通过以下技术方案实现：给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统的节能方法，1)以电厂的主汽轮机为发电机组，权利要求1所述的给水泵汽轮机及与之连接的设备电厂的辅机设备，通过所述的给水泵汽轮机在低真空运行以提高排汽温度，利用凝汽器加热热网循环水，以实现对外采暖供热和节约能源；2)主汽轮机运行不受采暖季和非采暖季影响；采暖季，给水泵汽轮机低真空运行，凝汽器作为热源换热器使用，利用汽轮机排汽加热热网循环水；非采暖季，给水泵汽轮机高真空运行，凝汽器作为冷却换热器使用，利用电厂循环冷却水系统带走废热，最终由电厂冷却塔释放废热到环境中；两种运行工况通过阀门切换来实现。本专利技术目的之二还可以通过以下技术方案实现：进一步的，在采暖季，对采暖供热可靠性和热网变负荷适应性强，不受给水泵汽轮机运行负荷影响变化；对采暖变负荷工况，设有水温和流量调节旁路，可满足采暖用户和负荷的变化。进一步的，在凝汽器转换蒸汽热能不能满足采暖用户需求时，采用在热网循环供水管道上设置热网加热器进行调节热能。本专利技术具有以下突出的实质性特点是显著的进步：1、本专利技术涉及的给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统，由于其给水泵汽轮机结构的循环水出水端连接转换阀的输入端，转换阀的输出端之一依次通过热网循环水泵结构、热网加热器结构连接采暖热用户的循环水进水端，采暖热用户的循环水回水端通过开关阀之一连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成供暖用循环水环路；转换阀的输出端之二连冷却塔的循环水进水端，冷却塔的循环水回水端通过开关阀之二连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成非供暖用循环水环路；各给水泵汽轮机结构由给水泵汽轮机和凝汽器连接构成，具体是在给水泵汽轮机上设置凝汽器，形成由给水泵汽轮机低真空运行、凝汽器为热源换热器的加热热网循环水结构，或者形成给水泵汽轮机高真空运行，凝汽器为冷却换热器的冷却循环水结构；因此，能够解决现有给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统运行的效率低、经济性差、适应性不强、系统可靠性低的问题，具有效率高、经济性好、适应性强、系统可靠性高的效果，能够满足电网对机组具备铭牌发电能力的要求，不仅适用于小火电机组供热改造而且适用于大型火电机组的特点。2、本专利技术涉及的给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统的节能方法，通过在各给水泵汽轮机上设置凝汽器，各组给水泵汽机轮低真空运行，蒸汽热能由各自的凝汽器处理通过热网循环供水管道输送至采暖用户，所述的热网加热器组设置循环采暖供热管道上；在低真空运行以提高排汽温度，利用凝汽器加热热网循环供水管道循环水，实现对外采暖供热和节约能源的目标。同时可消除给水泵汽轮机运行负荷和排汽温度变化对主汽轮机的低压缸效率和凝汽器换热效率造成不良影响，并提高主汽轮机低压缸效率和电厂综合效率。因此，本专利技术既可以提高给水泵汽轮机效率和变负荷工况调节的反应速率，又能在采暖季时能够减少给水泵汽轮机的冷端损失、同时还能够节约采暖蒸汽用量和燃料消耗，实现能源高效综合利用。3、本专利技术通过并在非供暖循环用水环路和循环采暖供热环路上设有切换阀门进行切换。使供暖期和非供暖期通过切换阀门进行切换使用，由此，可增强本专利技术采暖负荷变化的适应性和系统可靠性，并有效提高主汽轮机发电效率和减少锅炉燃料耗量，降低电厂总体厂用电耗水平和提高机组热经济性。附图说明图1为本专利技术一个具体实施例的原理框图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。具体实施例1：参照图1所示的给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统，包括有给水泵汽轮机组、冷却塔2和采暖热用户，给水泵汽轮机组包括若干个给水泵汽轮机结构，给水泵汽轮机结构的循环水出水端连接转换阀9的输入端，转换阀9的输出端之一依次通过热网循环水泵结构10、热网加热器结构7连接采暖热用户6的循环水进水端，采暖热用户6的循环水回水端通过开关阀之一连接给水泵汽轮机结构的循本文档来自技高网...

【技术保护点】
给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统，包括有给水泵汽轮机组、冷却塔(2)和采暖热用户，其特征在于：给水泵汽轮机组包括若干个给水泵汽轮机结构，给水泵汽轮机结构的循环水出水端连接转换阀(9)的输入端，转换阀(9)的输出端之一依次通过热网循环水泵结构(10)、热网加热器结构(7)连接采暖热用户(6)的循环水进水端，采暖热用户(6)的循环水回水端通过开关阀之一连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成供暖用循环水环路(4)；转换阀(9)的输出端之二连冷却塔(2)的循环水进水端，冷却塔(2)的循环水回水端通过开关阀之二连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成非供暖用循环水环路(3)；各给水泵汽轮机结构由给水泵汽轮机(1)和凝汽器(5)连接构成，具体是在给水泵汽轮机(1)上设置凝汽器(5)，形成由给水泵汽轮机(1)低真空运行、凝汽器(5)为热源换热器的加热热网循环水结构，或者形成给水泵汽轮机(1)高真空运行，凝汽器(5)为冷却换热器的冷却循环水结构。

【技术特征摘要】
1.给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统，包括有给水泵汽轮机组、冷却塔(2)和采暖热用户，其特征在于：给水泵汽轮机组包括若干个给水泵汽轮机结构，给水泵汽轮机结构的循环水出水端连接转换阀(9)的输入端，转换阀(9)的输出端之一依次通过热网循环水泵结构(10)、热网加热器结构(7)连接采暖热用户(6)的循环水进水端，采暖热用户(6)的循环水回水端通过开关阀之一连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成供暖用循环水环路(4)；转换阀(9)的输出端之二连冷却塔(2)的循环水进水端，冷却塔(2)的循环水回水端通过开关阀之二连接给水泵汽轮机结构的循环水进水端，形成非供暖用循环水环路(3)；各给水泵汽轮机结构由给水泵汽轮机(1)和凝汽器(5)连接构成，具体是在给水泵汽轮机(1)上设置凝汽器(5)，形成由给水泵汽轮机(1)低真空运行、凝汽器(5)为热源换热器的加热热网循环水结构，或者形成给水泵汽轮机(1)高真空运行，凝汽器(5)为冷却换热器的冷却循环水结构。2.根据权利要求1所述的给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统，其特征在于：所述热网加热器结构(7)由若干个热网加热器并联组成。3.根据权利要求1所述的给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统，其特征在于：所述热网循环水泵结构(10)由若干个水泵串联若干个并联组成。4.根据权利要求1所述的给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统，其特征在于：在热网加热器结构(7)与热网循环水泵结构(10)的连接处设有调节阀(7-1)。5.根据权利要求1所述的给水泵汽轮机低真空运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲伟龙，吴家凯，马雪松，李伟科，范永春，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44