一种基于多热源联合供热的平峰供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于多热源联合供热的平峰供热系统，包括若干个供热区域及为供热区域供热的热源，所述供热区域和为供热区域供热的热源通过供热一次网供回水管路连通，所述热源包括集中热源和分布式热源，平峰供热即所述集中热源在供热初末期负责全部供热区域的基础供热负荷，所述分布式热源为供热高峰期的调峰热源，在供热初末期处于备用状态，所述集中热源和分布式热源分别运行。本实用新型专利技术在供热负荷一定的情况下，由于高效率的热电联产机组的供热量增加，导致供热期间整体上一次能源利用率的提高，供热成本降低，污染物排放总量下降。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种优化现有供热运行模式的基于多热源联合供热的平峰供热系统，尤其能在不进行设备改建的情况下，提高供热期间总的一次能源利用率，本技术属于供热系统

技术介绍
目前，我国集中供热模式大部分为多热源分别运行，即将总的采暖区域利用阀门分割为若干区块，并为每部分区块分配一定的热源——热电联产或者集中锅炉房，组成小系统，不同系统分别运行。在这模式下，每个系统内热电联产机组的供热能力裕量较大，城市集中供热热源初期全部投入使用，由于初期采暖负荷较低，导致热源(热电联产机组和集中锅炉房)的热负荷偏低，设备效率下降，能耗增加。即热电厂机组在低效率下运行，并且大量的供热能力不能得到有效发挥，造成浪费。在采暖末期，也存在以上热源负荷低的问题。
技术实现思路
为了解决供热初末期由于热电厂机组在低负荷下运行，导致效率低下、供热能力不能充分发挥的双重浪费的问题，本技术提供一种基于多热源联合供热的平峰供热系统，其不仅能够保证整个供热期热电联产机组在额定工况下工作、保持高效运行，而且还能减少总体供热的能源消耗、降低污染。本技术采取的技术方案是：一种基于多热源联合供热的平峰供热系统，包括若干个供热区域及为供热区域供热的热源，所述供热区域和为供热区域供热的热源通过供热一次网供水回管路连通，所述热源包括集中热源和分布式热源，所述集中热源在供热初末期负责全部供热区域的基础供热负荷，所述分布式热源为供热高峰期的调峰热源，在供热初末期处于备用状态，随气候的变化投入或退出运行。进一步，所述集中热源为热电联产汽轮机机组，所述分布式热源包括集中锅炉房和小锅炉。进一步，所述热电联产汽轮机机组包括汽轮机和热网换热器。进一步，所述供热区域之间有供热一次网供水回管路相互连接，不同区域的供热热源之间设置阀门。进一步，所述集中热源所用的能源为燃煤、燃油、燃气、太阳能或核能。再进一步，所述分布式热源所用的能源为燃煤、燃油、燃气、太阳能、电力、地热能或工业余热。本技术的有益效果在于：在供热负荷一定的情况下，由于高效率的热电联产机组的供热量增加，导致供热期间整体上一次能源利用率的提高。则供热成本降低，污染物排放总量下降。平峰供热技术从运行实际出发，对热电联产机组进行了节能、经济运行的优化，突破传统理论规定的热化系数的束缚。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本技术的系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。本技术的技术方案是：一种基于多热源联合供热的平峰供热系统，如图1所示，包括若干个供热区域9及为供热区域供热的热源，所述供热区域和为供热区域供热的热源通过供热一次网供水回管路6连通，所述热源包括集中热源和分布式热源，所述集中热源在供热初末期负责全部供热区域的基础供热负荷，所述集中热源为热电联产汽轮机机组1，如图1所示，所述热电联产汽轮机机组1包括汽轮机2和热网换热器3。所述分布式热源为供热高峰期的调峰热源，在供热初末期处于备用状态，随气候的变化投入或退出运行，所述分布式热源包括集中锅炉房4和小锅炉5。所述供热区域之间有供热一次网供水回管路6相互连接，不同区域的供热热源之间设置阀门8。所述集中热源所用的能源为燃煤、燃油、燃气、太阳能或核能。所述分布式热源所用的能源为燃煤、燃油、燃气、太阳能、电力、地热能或工业余热。在一个实施例中，本技术将原有的分散供热的用户纳入到城市集中供热体系中，扩大原供热系统的供热面积。在初寒和末寒期利用热电联产汽轮机机组为原有的集中热用户和分散热用户提供基础供热负荷，当严寒期集中热源不能满足所有用户供热需求时，启动周边的分布式热源提供调峰负荷，达到热电联产机组平峰运行目的。本技术采取的技术方案是：一种基于多热源联合供热的平峰供热系统，将热电联产机组作为基本热源，辅以多种分布式热源即调峰热源进行供热。供热期内，优先利用热电联产汽轮机机组提供的热量，减少使用效率低的调峰热源提供的热量，热电联产机组作为基本热源全期运行，调峰热源按照能耗水平，随气候变化逐步投入或退出。热电联产汽轮机机组，其输入为煤、石油、天然气、太阳能、核能等一次能能源，机组在向外输出电能的同时，也向外输出热能。所述的分布式热源为利用包括但不限于煤、石油、天然气作为燃料，以燃烧的方式产热热能的设备，如燃煤锅炉、燃油锅炉等。所述的分布式热源为利用包括但不限于工业余热、太阳辐射能、地热作为热量来源，以热交换或热辐射的方式获取热能的设备，如余热锅炉、太阳能集热器等。所述的分布式热源为利用电能或蒸汽等高品位能作驱动，获取低品位热能的装置，如第一类、第二类热泵，电锅炉等。图1为多热源联合供热平峰供热运行模式的系统简图。在该供热系统中，现有运行模式下，整个热网系统总的采暖区域被分割为若干子供热区域A、B、C，并为每部分区域分配一定的热源——热电联产汽轮机机组供热1、集中锅炉房4或者小锅炉等热源5，不同的供热区域及为该供热区域供热的热源分别运行。本技术是基于现有的供热系统提出，将热电联产汽轮机机组1的供热区域从供热区域A扩大到供热区域B、C(经过计算确定扩供面积)，并连接相应的供热一次管网6。在供热初末期，热电联产汽轮机机组1负责全部区域的热负荷，其他热源4、5，作为调峰热源，处于备用状态。随着气候条件变化，热电联产汽轮机机组1不能满足全部区域的热负荷时，按照能耗由小到大逐步投入其他热源，如集中锅炉房4、小锅炉5等热源。下面用另一个实施例来进一步介绍。在东北地区某城市热电厂实施了本技术基于多热源联合供热的平峰供热运行技术，根据该热电厂两台机组的情况，按每台机组的额定采暖抽汽量480t/h，采暖供热量为1146GJ/h，约318MW。若按当地供热寒冷期的供热指标55W/m2，单台机组最大供热面积约578万m2，则两台机组额定采暖抽汽工况最大可承担约1156万m2的供热面积。但是，供热初末期的供热指标约为27.5W/m2，若供热初末期机组也保持额定的采暖抽汽量，则两台机组在供热初末期可承担约2312万m2的供热面积。因此，在考虑保障供热质量及供热安全的前提下，平峰供热应采取如下措施：(1)在供热寒冷期两台机组充分发挥机组最大供热能力，每台机组采取额定采暖抽汽工况运行，额定采暖抽汽约480t/h，两台机组约承担1156万m2的供热面积。(2)在供热初末期两台机组充分发挥机组最大供热能力，每台机组采取额定采暖抽汽工况运行，额定采暖抽汽约480t/h，两台机组约承担2312万m2的供热面积。(3)在供热初末期，小锅炉不供热，但保留小锅炉设备，原来由小锅炉所供的1156万m2的供热区域由热电厂两台机组采暖抽汽进行转供；在供热寒冷期，两台机组充分发挥机组供热能力，承担约2312万m2的供热面积，新增的约1156万m2的小锅炉供热面积仍由小锅炉来承担。2014年10月至2015年4月热电厂实施平峰供热，共计转供热量131万GJ，使全厂供热期热电比提高6.68吉焦/万千瓦时，使全厂供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多热源联合供热的平峰供热系统，其特征在于：包括若干个供热区域(9)及为供热区域供热的热源，所述供热区域和为供热区域供热的热源通过供热一次网供水回管路(6)连通，所述热源包括集中热源和分布式热源，所述集中热源在供热初末期负责全部供热区域的基础供热负荷，所述分布式热源为供热高峰期的调峰热源，在供热初末期处于备用状态，随气候的变化投入或退出运行。

【技术特征摘要】
1.一种基于多热源联合供热的平峰供热系统，其特征在于：包括若干个供热区域(9)及为供热区域供热的热源，所述供热区域和为供热区域供热的热源通过供热一次网供水回管路(6)连通，所述热源包括集中热源和分布式热源，所述集中热源在供热初末期负责全部供热区域的基础供热负荷，所述分布式热源为供热高峰期的调峰热源，在供热初末期处于备用状态，随气候的变化投入或退出运行。2.如权利要求1所述的基于多热源联合供热的平峰供热系统，其特征在于：所述集中热源为热电联产汽轮机机组(1)，所述分布式热源包括集中锅炉房(4)和小锅炉(5)。3.如权利要求2所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宇非，付振春，刘刚，
申请(专利权)人：大唐东北电力试验研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22