复合循环水供热系统及应用技术方案

本发明专利技术涉及一种复合循环水供热系统及应用，包括汽轮机、凝汽器、冷却塔、热网加热器、吸收式热泵、采暖抽汽管道、热网回水母管、热网供水母管、循环水进水母管、循环水出水母管、左侧循环水进水支管、左侧循环水出水支管、右侧循环水进水支管、右侧循环水出水支管、左侧循环水进水阀、左侧循环水出水阀、右侧循环水进水阀、右侧循环水出水阀和热网回水母管阀。本发明专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，设计合理，系统灵活设置可随时切换，将低真空供热和吸收式热泵结合，机组无需“以热定电”运行，同时满足余热大规模提取需求，既能满足电网负荷调节指令，又能满足热负荷需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合循环水供热系统及其应用，具体涉及一种湿冷机组热电厂的热网加热系统，尤其适用于热网回水温度较低、纯凝改供热的300MW等级供热机组或600MW等级供热机组。
技术介绍
近些年来，越来越多的热电厂实施了汽轮机乏汽余热回收供热改造，主要改造方式有吸收式热泵供热和低真空供热两种方式。两种方式实施条件和运行方式差异较大，各有优势。低真空供热目前设计均是回收全部汽轮机乏汽热量，回收循环水余热量大，但机组需“以热定电”运行，运行方式不灵活，接待电负荷的能力受到限制，存在“电和热”的矛盾。吸收式热泵供热运行方式较灵活，可根据热负荷需求全部回收或部分回收循环水余热，剩余部分循环水仍上塔冷却，但回收循环水余热量相对较小。越来越多的300MW等级甚至是600MW等级的纯凝机组通过打孔抽汽等方式改成供热机组。这类机组改成供热机组后，由于抽汽流量较小，一般仅有同容量参数抽汽供热机组的60％左右，低压缸排汽流量较大。例如对于600MW纯凝改供热机组，最大抽汽供热工况时低压缸排汽流量仍可达到700t/h。初步估算，若要全部回收余热，电厂至少需要接待2000万m2以上。而一般规模的热电厂接待的供热面积基本在1000万m2以下，因此受供热量制约，很难实现全部回收余热。对于这种情况，无论是常规的低真空供热模式或是热泵供热模式经济性均不高。采用常规吸收式热泵技术方案回收纯凝改供热机组的循环水余热，由于纯凝改供热机组的低压缸排汽流量特别大，机组真空下降对发电量的影响将会显著提高。若用低真空供热方式，机组需以热定电运行，外界需要有足够的热负荷需求，受限于热电厂供热面积，也很难满足要求。如现有技术中公开的一种双背压循环水供热系统，该双背压循环水供热系统包括一个凝汽器和一个热网加热器，在供热期将凝汽器中的海水循环水系统切换至热网循环泵建立起来的热水管网循环水回路，形成新的“热-水”交换系统；在非供热期将凝汽器的热网循环水系统切换至纯凝工况下的海水循环水系统，恢复纯凝运行工况。该双背压循环水供热系统每年需要停机两次更换转子，且供暖期运行时以热定电运行，运行方式不灵活。又如现有技术中公开的另一种低压缸背压转子互换循环水供热节能系统，该低压缸背压转子互换循环水供热节能系统和上述双背压循环水供热系统的原理类似，也包括一个凝汽器和一个热网加热器，在供热期凝汽器用于供热加热热网水，在非供热期恢复正常循环水系统。该低压缸背压转子互换循环水供热节能系统每年也需要停机两次更换转子，且供暖期运行时以热定电运行，运行方式不灵活。综上所述，目前还没有一种结构设计合理，系统灵活可随时切换，在单台供热机组上将低真空供热和吸收式热泵供热两种方式有机结合，实现单机供热方式最优的系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，系统灵活设置可随时切换，在单台机组上将低真空供热和吸收式热泵供热两种方式有机结合，实现单机供热方式最优的系统。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：提供一种复合循环水供热系统，包括汽轮机、凝汽器、冷却塔、热网加热器、吸收式热泵、采暖抽汽管道、热网回水母管、热网供水母管、循环水进水母管、循环水出水母管、左侧循环水进水支管、左侧循环水出水支管、右侧循环水进水支管、右侧循环水出水支管、左侧循环水进水阀、左侧循环水出水阀、右侧循环水进水阀、右侧循环水出水阀和热网回水母管阀，所述汽轮机和凝汽器连接，所述热网加热器安装在热网供水母管上，所述采暖抽汽管道的一端连接着汽轮机，另一端分别连接在热网加热器和吸收式热泵上；所述循环水进水母管的一端连接在冷却塔上，所述循环水出水母管的一端连接在冷却塔上；所述左侧循环水进水支管的一端连接在凝汽器上，该左侧循环水进水支管的另一端连接在循环水进水母管的另一端，所述左侧循环水进水阀安装在左侧循环水进水支管上，所述左侧循环水出水支管的一端连接在凝汽器上，该左侧循环水出水支管的另一端连接在循环水出水母管的另一端，所述左侧循环水出水阀安装在左侧循环水出水支管上；所述右侧循环水进水支管的一端连接在凝汽器上，该右侧循环水进水支管的另一端连接在循环水进水母管的另一端，所述右侧循环水进水阀安装在右侧循环水进水支管上，所述右侧循环水出水支管的一端连接在凝汽器上，该右侧循环水出水支管的另一端连接在循环水出水母管的另一端，所述右侧循环水出水阀安装在右侧循环水出水支管上；其特征在于：还包括凝汽器热网水进水支管、凝汽器热网水出水支管、凝汽器热网水进水阀、凝汽器热网水出水阀、热泵循环水进水管、热泵循环水出水管、热泵循环水进水阀、热泵循环水出水阀、热泵热网水进水管、热泵热网水出水管、热泵热网水进水阀、热泵热网水出水阀、热泵热网水旁路阀，所述凝汽器热网水进水支管的一端连接在热网回水母管上，所述凝汽器热网水进水支管的一端位于热网回水母管阀前，另一端连接在左侧循环水进水支管上，所述凝汽器热网水进水支管的另一端位于左侧循环水进水阀和凝汽器之间，所述凝汽器热网水进水阀安装在凝汽器热网水进水支管上；所述凝汽器热网水出水支管的一端连接在左侧循环水出水支管上，该凝汽器热网水出水支管的一端位于左侧循环水出水阀和凝汽器之间，所述凝汽器热网水出水支管的另一端连接在热网回水母管上，位于热网回水母管阀后，所述凝汽器热网水出水阀安装在凝汽器热网水出水支管上；所述热泵循环水进水管的一端连接在右侧循环水出水支管上，所述热泵循环水进水管的另一端和吸收式热泵相连，所述热泵循环水进水阀位于热泵循环水进水管上，所述热泵循环水出水管一端和吸收式热泵相连，另一端和冷却塔塔池相连，所述热泵循环水出水阀位于热泵循环水出水管上；所述热泵热网水进水管的一端和吸收式热泵相连，另一端和热网回水母管相连，所述热泵热网水进水管的另一端位于凝汽器热网水出水支管和热网回水母管接口后，所述热泵热网水进水阀位于热泵热网水进水管上，所述热泵热网水出水管的一端和吸收式热泵相连，另一端和热网回水母管相连，所述热泵热网水出水阀位于热泵热网水出水管上，所述热泵热网水旁路阀位于热网回水母管上。作为优选的是：这种复合循环水供热系统的左侧循环水进水阀、左侧循环水出水阀、右侧循环水进水阀、右侧循环水出水阀、凝汽器热网水进水阀、凝汽器热网水出水阀、热泵循环水进水阀、热泵循环水出水阀、热泵热网水进水阀、热泵热网水出水阀、热网回水母管阀、热泵热网水旁路阀可以为电动阀、手动阀、气动阀或液压阀中的任意一种。作为优选，还可以在复合循环水供热系统上安装水泵，用来增加循环水的压力。如在循环水进水母管上安装循环水泵，以及还可以在热网回水母管与热网供水母管的连接处安装热网循环水泵。利用本专利技术供热时，可以根据不同工况进行如下操作：S1：机组纯凝工况运行时，凝汽器热网水进水阀、凝汽器热网水出水阀、热泵循环水进水阀和热泵循环水出水阀关闭，左侧循环水进水阀、左侧循环水出水阀、右侧循环水进水阀和右侧循环水出水阀开启，凝汽器通循环水；S2：当机组由纯凝工况转为供热工况运行时，不需要停机，关闭左侧循环水进水阀和左侧循环水出水阀，使凝汽器维持右半侧运行，再开启凝汽器热网水进水阀和凝汽器热网水出水阀，即可使凝汽器半侧运行热网水和半侧运行循环水；S3：随着外界热负荷增加，开启热泵循环水进水阀和热泵循环水出水阀，再调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合循环水供热系统，包括汽轮机(1)、凝汽器(2)、冷却塔(4)、热网加热器(5)、吸收式热泵(7)、采暖抽汽管道(13)、热网回水母管(8)、热网供水母管(9)、循环水进水母管(10)、循环水出水母管(11)、左侧循环水进水支管(12)、左侧循环水出水支管(13)、右侧循环水进水支管(14)、右侧循环水出水支管(15)、左侧循环水进水阀(20)、左侧循环水出水阀(21)、右侧循环水进水阀(22)、右侧循环水出水阀(23)和热网回水母管阀(28)，所述汽轮机(1)和凝汽器(2)连接，所述热网加热器(5)安装在热网供水母管(9)上，所述采暖抽汽管道(13)的一端连接着汽轮机(1)，另一端分别连接在热网加热器(5)和吸收式热泵(7)上；所述循环水进水母管(10)的一端连接在冷却塔(4)上，所述循环水出水母管(11)的一端连接在冷却塔(4)上；所述左侧循环水进水支管(12)的一端连接在凝汽器(2)上，该左侧循环水进水支管(12)的另一端连接在循环水进水母管(10)的另一端，所述左侧循环水进水阀(20)安装在左侧循环水进水支管(12)上，所述左侧循环水出水支管(13)的一端连接在凝汽器(2)上，该左侧循环水出水支管(13)的另一端连接在循环水出水母管(11)的另一端，所述左侧循环水出水阀(21)安装在左侧循环水出水支管(13)上；所述右侧循环水进水支管(14)的一端连接在凝汽器(2)上，该右侧循环水进水支管(14)的另一端连接在循环水进水母管(10)的另一端，所述右侧循环水进水阀(22)安装在右侧循环水进水支管(14)上，所述右侧循环水出水支管(15)的一端连接在凝汽器(2)上，该右侧循环水出水支管(15)的另一端连接在循环水出水母管(11)的另一端，所述右侧循环水出水阀(23)安装在右侧循环水出水支管(15)上；其特征在于：还包括凝汽器热网水进水支管(16)、凝汽器热网水出水支管(17)、凝汽器热网水进水阀(24)、凝汽器热网水出水阀(25)、热泵循环水进水管(18)、热泵循环水出水管(19)、热泵循环水进水阀(26)、热泵循环水出水阀(27)、热泵热网水进水管(29)、热泵热网水出水管(30)、热泵热网水进水阀(31)、热泵热网水出水阀(32)、热泵热网水旁路阀(33)，所述凝汽器热网水进水支管(16)的一端连接在热网回水母管(8)上，所述凝汽器热网水进水支管(16)的一端位于热网回水母管阀(28)前，另一端连接在左侧循环水进水支管(12)上，所述凝汽器热网水进水支管(16)的另一端位于左侧循环水进水阀(20)和凝汽器(2)之间，所述凝汽器热网水进水阀(24)安装在凝汽器热网水进水支管(16)上；所述凝汽器热网水出水支管(17)的一端连接在左侧循环水出水支管上，该凝汽器热网水出水支管(17)的一端位于左侧循环水出水阀(21)和凝汽器之间，所述凝汽器热网水出水支管(17)的另一端连接在热网回水母管(8)上，位于热网回水母管阀(28)后，所述凝汽器热网水出水阀(25)安装在凝汽器热网水出水支管(17)上；所述热泵循环水进水管(18)的一端连接在右侧循环水出水支管(15)上，所述热泵循环水进水管(18)的另一端和吸收式热泵(7)相连，所述热泵循环水进水阀(26)位于热泵循环水进水管(18)上，所述热泵循环水出水管(19)一端和吸收式热泵(7)相连，另一端和冷却塔(4)塔池相连，所述热泵循环水出水阀(27)位于热泵循环水出水管(19)上；所述热泵热网水进水管(29)的一端和吸收式热泵(7)相连，另一端和热网回水母管(8)相连，所述热泵热网水进水管(29)的另一端位于凝汽器热网水出水支管(17)和热网回水母管(8)接口后，所述热泵热网水进水阀(31)位于热泵热网水进水管(29)上，所述热泵热网水出水管(30)的一端和吸收式热泵(7)相连，另一端和热网回水母管(8)相连，所述热泵热网水出水阀(32)位于热泵热网水出水管(30)上，所述热泵热网水旁路阀(33)位于热网回水母管(8)上。...

【技术特征摘要】
1.一种复合循环水供热系统，包括汽轮机(1)、凝汽器(2)、冷却塔(4)、热网加热器(5)、吸收式热泵(7)、采暖抽汽管道(13)、热网回水母管(8)、热网供水母管(9)、循环水进水母管(10)、循环水出水母管(11)、左侧循环水进水支管(12)、左侧循环水出水支管(13)、右侧循环水进水支管(14)、右侧循环水出水支管(15)、左侧循环水进水阀(20)、左侧循环水出水阀(21)、右侧循环水进水阀(22)、右侧循环水出水阀(23)和热网回水母管阀(28)，所述汽轮机(1)和凝汽器(2)连接，所述热网加热器(5)安装在热网供水母管(9)上，所述采暖抽汽管道(13)的一端连接着汽轮机(1)，另一端分别连接在热网加热器(5)和吸收式热泵(7)上；所述循环水进水母管(10)的一端连接在冷却塔(4)上，所述循环水出水母管(11)的一端连接在冷却塔(4)上；所述左侧循环水进水支管(12)的一端连接在凝汽器(2)上，该左侧循环水进水支管(12)的另一端连接在循环水进水母管(10)的另一端，所述左侧循环水进水阀(20)安装在左侧循环水进水支管(12)上，所述左侧循环水出水支管(13)的一端连接在凝汽器(2)上，该左侧循环水出水支管(13)的另一端连接在循环水出水母管(11)的另一端，所述左侧循环水出水阀(21)安装在左侧循环水出水支管(13)上；所述右侧循环水进水支管(14)的一端连接在凝汽器(2)上，该右侧循环水进水支管(14)的另一端连接在循环水进水母管(10)的另一端，所述右侧循环水进水阀(22)安装在右侧循环水进水支管(14)上，所述右侧循环水出水支管(15)的一端连接在凝汽器(2)上，该右侧循环水出水支管(15)的另一端连接在循环水出水母管(11)的另一端，所述右侧循环水出水阀(23)安装在右侧循环水出水支管(15)上；其特征在于：还包括凝汽器热网水进水支管(16)、凝汽器热网水出水支管(17)、凝汽器热网水进水阀(24)、凝汽器热网水出水阀(25)、热泵循环水进水管(18)、热泵循环水出水管(19)、热泵循环水进水阀(26)、热泵循环水出水阀(27)、热泵热网水进水管(29)、热泵热网水出水管(30)、热泵热网水进水阀(31)、热泵热网水出水阀(32)、热泵热网水旁路阀(33)，所述凝汽器热网水进水支管(16)的一端连接在热网回水母管(8)上，所述凝汽器热网水进水支管(16)的一端位于热网回水母管阀(28)前，另一端连接在左侧循环水进水支管(12)上，所述凝汽器热网水进水支管(16)的另一端位于左侧循环水进水阀(20)和凝汽器(2)之间，所述凝汽器热网水进水阀(24)安装在凝汽器热网水进水支管(16)上；所述凝汽器热网水出水支管(17)的一端连接在左侧循环水出水支管上，该凝汽器热网水出水支管(17)的一端位于左侧循环水出水阀(21)和凝汽器之间，所述凝汽器热网水出水支管(17)的另一端连接在热网回水母管(8)上，位于热网回水母管阀(28)后，所述凝汽器热网水出水阀(25)安装在凝汽器热网水出水支管(17)上；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞聪，孙士恩，郑立军，冯亦武，庞建锋，陈菁，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33