一种从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统，热网回水主要采用凝汽换热器进行加热，在凝汽换热器后面再增加抽汽加热器，抽汽加热器的热源蒸汽从电站锅炉的过热段或再热段抽取；当汽轮机发电系统处于高负荷时，完全采用汽轮机排汽或从汽轮机中、低压缸连通管抽取的蒸汽在凝汽换热器凝结放热来加热热网水，当汽轮发电系统负荷降低，凝汽换热器加热能力不足时，从电站锅炉抽取高压蒸汽经降压后送至抽汽加热器，给热网水进一步升温，以保证低发电负荷下供热能力不减；本实用新型专利技术可以实现供热电厂的热电解耦，保证低发电负荷下供热能力不减，并且可以减少低负荷下电站锅炉尾部烟气温度的降低，保证锅炉脱硝系统工作正常。

Thermoelectric decoupling heating system for extracting steam from boiler of power station

The utility model discloses a pumping steam from the boiler thermal decoupling heating system, heating steam heating water by heat exchanger, the heat exchanger behind the condenser to increase steam heater, steam heater heating steam from overheating or reheat boiler segment extraction; when the steam turbine power generation system at high load, the steam turbine exhaust steam from steam turbine low pressure cylinder, or pipe extraction in condensing heat exchanger condensation heating to the heating water, steam turbine power system when the load is reduced, the condenser heat exchanger heating capacity is not enough, from the power plant boiler high pressure steam extraction by buck evacuation to smoke steam heating water heater, to further warming, in order to ensure the heating capacity of low power load reduction; the utility model can realize the decoupling of thermoelectric heating power plant, to ensure low power load Heating capacity is not reduced, and can reduce the low load of power plant boiler tail flue gas temperature, to ensure that the boiler denitration system is working properly.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于燃煤发电热电联产
，涉及一种从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统。
技术介绍
随着我国节能减排工作的深入开展，在我国部分地区尤其是有条件的北方地区，很多燃煤电厂都改造成为冬季能够为周边居民供热的热电联产电厂。热电联产的好处是，可以利用高品质的蒸汽发电的同时，为周边居民区提供采暖热能，避免了热力发电系统的冷端损失，大幅的提高了能量利用率，同时电厂可以收取供暖费用，提高了电厂效益。然而，电厂在冬季进行热电联产向居民供热的这种运行模式还存在一些技术上的不足，目前电厂多采用以热定电的运行方式，电厂的供热量与发电量有固定的对应关系，即当电厂供热负荷确定以后，电厂的发电负荷也随之固定，为保障供热，电厂的发电负荷不能变动，因此电厂发电量的灵活性受到了极大的制约。随着我国可再生能源发电的不断发展，尤其是风电装机规模的不断上升，电网对于火电机组的调峰要求越来越多。由于以风电为代表的新的可再生能源发电极不稳定，电网要求常规火电机组承担越来越多的调峰任务，这就需要火电机组提高自身发电负荷调节的灵活性。为了配合可再生能源发电的上网，原来不需要参与调峰的供热机组也要逐渐承担起电网调峰的使命，因此供热机组以热定电的运行方式将不再适应，必须进行热电解耦。目前已有的热电解耦方式大约有两种，一种是在热网系统内增设备用锅炉，当电厂因发电负荷降低而供热能力下降时，启动备用锅炉，以补充电厂供热能力的缺口，这种热电解耦方式，由于需要新建全容量的备用锅炉，因而投资成本较大，由于备用锅炉需要频繁启停，运行和维护成本也很高。备用锅炉多采用燃气锅炉，虽然在粉尘和二氧化硫排放方面具有环保优势，但是目前的燃气锅炉在NOx减排方面表现并不突出，还存在NOx排放超标的问题。另一种热电解耦的方式是在热网内设置储热装置，在电厂发电负荷高、供热能力强的时候，储能系统存储一定的热能，当电厂因为降低发电负荷供热量减少时，利用储能装置储存的热量补充电厂供热的不足，待电厂负荷上升以后，再利用电厂热量补充储能装置的储热。储能介质通常为热水，因此需要建设非常庞大的储水箱，该方法占地面积大、投资成本高，储热能力和持续供热时间有限。因此，为了使热电联产机组能够参与调峰，还需要更加灵活的热电解耦方案。
技术实现思路
为解决供热电厂以热定电的运行模式，机组灵活性低无法承担调峰任务的问题，本技术提出一种从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统，利用该系统可花费较低的成本即能实现热电解耦。本技术是通过以下技术方案来实现：一种从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统，包括电站锅炉、汽轮机、汽轮发电机、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵和高压加热器，还包括凝汽换热器、抽汽减压器、抽汽加热器和热网用户；凝汽换热器的蒸汽入口与汽轮机高背压排汽相连，或与汽轮机的中压缸与低压缸之间的抽蒸汽连通管相连，凝汽换热器凝结水出口与凝结水泵入口相连；热网用户回水口经热网水泵与凝汽换热器的热网水入口相连，凝汽换热器热网水出口与抽汽加热器热网水入口相连，抽汽加热器热网水出口与热网用户相连，凝汽换热器热网水出口还通过抽汽加热器旁路与热网用户相连；抽汽加热器蒸汽入口经抽汽减压器从电站锅炉的过热段或再热段抽取热源蒸汽；抽汽加热器冷凝水出口与除氧器除氧水箱相连。进入凝汽换热器内的蒸汽被热网水冷凝后通过凝结水泵送回汽轮机给水加热系统；热网回水先经凝汽换热器汽轮机抽汽或高背压汽轮机排汽加热后再送入抽汽加热器加热，最后送回热网。抽汽加热器从电站锅炉内抽取蒸汽作为热源蒸汽，其抽汽位置为电站锅炉的低压过热器之后、屏式过热器之后、高温过热器之前或者低温再热器之后；蒸汽从电站锅炉抽出后，先经过抽汽减压器降压，然后送往抽汽加热器，在抽汽加热器内凝结放热后形成冷凝水，经管路送至除氧器；抽汽加热器设置的抽汽加热器旁路，根据负荷情况通过调节阀门开关使热网回水经过抽汽加热器加热，或不经过抽汽加热器而直接送往热网用户。当凝汽换热器对热网回水的加热能力充足时，进入凝汽换热器内的蒸汽把热网回水加热至要求的供热温度，热网回水在凝汽换热器内被加热后经过抽汽加热器旁路直接送往热网用户，此时抽汽加热器不工作，不从电站锅炉抽蒸汽；当凝汽换热器对热网回水的加热能力不足时，则打开热网回水进入抽汽加热器的管路，关闭抽汽加热器旁路，利用抽汽加热器继续对热网水加热升温，调节从电站锅炉向抽汽加热器的抽汽量，使抽汽加热器的热网水出口的温度满足供热要求。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术提供的从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统，热网回水主要采用凝汽换热器进行加热，在凝汽换热器后面再增加抽汽加热器，抽汽加热器的热源蒸汽从电站锅炉的过热段或再热段抽取；其中凝汽换热器利用汽轮机高背压排汽，或从汽轮机中压缸与低压缸之间的连通管抽蒸汽来加热热网回水，蒸汽本身被热网水冷凝后通过凝结水泵送回汽轮机给水加热系统；热网回水先经过汽轮机抽汽或高背压汽轮机排汽加热后再送入抽汽加热器加热，最后送回热网；抽汽加热器作为热网水的辅助加热手段，利用从电站锅炉内抽取的高温高压蒸汽作为抽汽加热器的热源，通过调节从锅炉的抽汽量，即可调节抽汽加热器的加热负荷，使送往热网的供热水温达到要求。从而可以实现热电解耦，使热电联产电厂具有配合电网的调峰能力，当电厂发电量降低时，可保持供热能力不降低。当汽轮机发电系统处于高负荷的时候，汽轮机蒸汽流量很大，从汽轮机中、低压缸之间的连通管抽取的蒸汽或高背压汽轮机排汽在凝汽换热器内足以把热网回水加热至供热要求的温度，热网回水在凝汽换热器内被加热后经过抽汽加热器旁路直接送往热网用户，此时抽汽加热器不工作，不需从电站锅炉抽汽；当汽轮机发电系统受电网调峰要求降低负荷以后，汽轮机蒸汽流量减少，从汽轮机中、低压缸之间的连通管抽取的蒸汽或高背压汽轮机排汽也对应减少，凝汽换热器对热网回水的加热能力下降，凝汽换热器热网水出口的温度达不到供热要求，此时，打开抽汽加热器管路，关闭抽汽加热器旁路，利用抽汽加热器继续对热网水加热升温，调节从电站锅炉向抽汽加热器的抽汽量，使抽汽加热器热网水出口的温度达到供热要求，从而保证在汽轮机发电负荷降低的时候，向热网用户的供热能力不减，实现热电解耦。本技术还可以提升电站锅炉低负荷的脱硝环保性能：通常在电厂发电负荷降低时，电站锅炉负荷也降低，这时候电站锅炉尾部烟气温度下降的比较厉害，烟温下降会使锅炉尾部的SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原)系统失效，脱硝系统切除，造成环境污染；而采用本技术的供热系统，在电站锅炉负荷降低时，由于从锅炉蒸汽吸热面中段抽出了部分蒸汽送去抽汽加热器，由于部分蒸汽的提前抽出使得锅炉后部换热器的蒸汽流量减少，剩余蒸汽对烟气的冷却能力下降，对锅炉烟气的冷却能力减小，因而可以提高锅炉尾部的排烟温度，从而使得电站锅炉不会因为负荷降低导致排烟温度过低，避免SCR脱销系统失效，保证脱硝系统在锅炉低负荷下正常运行。附图说明图1为本技术的热电解耦供热系统示意图之一，凝汽换热器的蒸汽源采用从汽轮机中、低压缸之间的连通管抽汽。图2为本技术的热电解耦供热系统示意图之二，凝汽换热器的蒸汽源采用高背压汽轮机的排汽。其中，1为电站锅炉；2为汽轮机；3汽轮发电机；4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统，包括电站锅炉(1)、汽轮机(2)、汽轮发电机(3)、凝结水泵(5)、低压加热器(6)、除氧器(7)、给水泵(8)和高压加热器(9)，其特征在于，还包括凝汽换热器(4)、抽汽减压器(10)、抽汽加热器(11)和热网用户(13)；凝汽换热器(4)的蒸汽入口与汽轮机高背压排汽相连，或与汽轮机(2)的中压缸与低压缸之间的抽蒸汽连通管相连，凝汽换热器(4)凝结水出口与凝结水泵(5)入口相连；热网用户(13)回水口经热网水泵(14)与凝汽换热器(4)的热网水入口相连，凝汽换热器(4)热网水出口与抽汽加热器(11)热网水入口相连，抽汽加热器(11)热网水出口与热网用户(13)相连，凝汽换热器(4)热网水出口还通过抽汽加热器旁路(12)与热网用户(13)相连；抽汽加热器(11)蒸汽入口经抽汽减压器(10)从电站锅炉(1)的过热段或再热段抽取热源蒸汽；抽汽加热器(11)冷凝水出口与除氧器(7)除氧水箱相连。

【技术特征摘要】
1.一种从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统，包括电站锅炉(1)、汽轮机(2)、汽轮发电机(3)、凝结水泵(5)、低压加热器(6)、除氧器(7)、给水泵(8)和高压加热器(9)，其特征在于，还包括凝汽换热器(4)、抽汽减压器(10)、抽汽加热器(11)和热网用户(13)；凝汽换热器(4)的蒸汽入口与汽轮机高背压排汽相连，或与汽轮机(2)的中压缸与低压缸之间的抽蒸汽连通管相连，凝汽换热器(4)凝结水出口与凝结水泵(5)入口相连；热网用户(13)回水口经热网水泵(14)与凝汽换热器(4)的热网水入口相连，凝汽换热器(4)热网水出口与抽汽加热器(11)热网水入口相连，抽汽加热器(11)热网水出口与热网用户(13)相连，凝汽换热器(4)热网水出口还通过抽汽加热器旁路(12)与热网用户(13)相连；抽汽加热器(11)蒸汽入口经抽汽减压器(10)从电站锅炉(1)的过热段或再热段抽取热源蒸汽；抽汽加热器(11)冷凝水出口与除氧器(7)除氧水箱相连。2.如权利要求1所述的从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统，其特征在于，进入凝汽换热器(4)内的蒸汽被热网水冷凝后通过凝结水泵(5)送回汽轮机给水加热系统；热网回水先经凝汽换热器(4)利用汽轮机抽汽或高背压汽轮机排汽加热后再送入抽汽加热器(11)加热，最后送回热网。3.如权利要求1所述的从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统，抽汽加热器(11)从电站锅炉内抽取蒸汽作为热源蒸汽，其抽汽位置为电站锅炉的低压过热器之后、屏式过热器之后、高温过热器之前或者低温再热器之后；蒸汽从电站锅炉(1)抽出后，先经过抽汽减压器(10)降压，然后送往抽汽加热器(11)，在抽汽加热器(11)内凝结放热后形成冷凝水，经管路送至除氧器(7)；抽汽加热器(11)设置的抽汽加热器旁路(12)根据负荷情况通过调节阀门开关使热网回水经过抽汽加热器(11)加热，或不经过抽汽加热器而直接送往热网用户。4.如权利要求1、2或3所述的从电站锅炉抽蒸汽的热电解耦供热系统，其特征在于，当凝汽换热器(4)对热网回水的加热能力充足时，进入凝汽换热器(4)内的蒸汽把热网回水加热至要求的供热温度，热网回水在凝汽换热器(4)内被加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立国，高歆光，何勇，史绍平，陈新明，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司，中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11