一种用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统及运行方法技术方案

技术编号:20792834 阅读:44 留言:0更新日期:2019-04-06 07:38
本发明专利技术涉及一种用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统及运行方法,属于热电联产节能技术领域。本发明专利技术包括热电联产机组、热网首站和二次换热站,热电联产机组包括汽轮机、空冷岛和背压凝汽器,热网首站包括热网加热器和疏水换热器,二次换热站包括热水型吸收式热泵和水水换热器;在一次网水管环路上依次安装背压凝汽器、疏水换热器、热网加热器、吸收式热泵和水水换热器,通过开启或关闭对应的阀门,实现背压凝汽器与疏水换热器的一次网水侧串、并联的切换连接,以及热水型吸收式热泵与水水换热器的二次网水侧串、并联的切换连接。本发明专利技术实现对一次网水和二次网水的梯级升温加热,有效减少了换热过程的不可逆损失,具有较高的实际运用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统及运行方法
本专利技术涉及一种用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统及运行方法,属于热电联产节能

技术介绍
随着国内对雾霾治理的不断深入,发展集中供热,关停供热小锅炉越来越成为政府和民间的共识。发展城市集中供热就需要有稳定的热源,因此对现有纯凝机组或供热机组进行供热改造或供热能力提升,挖掘和释放供热潜力,就成了一个行之有效的方法。热电厂汽轮机排入低压缸的蒸汽做功后,进入凝汽器形成冷凝热,冷凝热通常占其一次能源总输入热的30%以上,该部分热量一般通过凉水塔或空冷岛直接排入大气,形成巨大的冷端损失。这部分热量的特点是集中但是品位较低,长期以来难以找到好的直接利用方法。另外,随着国家经济社会发展、城镇化进程的加快和人民生活水平的改善,居民供热越来越受到重视,2016年全国城市集中供热面积已达到73.9亿平方米;为满足居民的供热需求,如何在现有供热管网的基础上,提升管网的输送能力,则是迫在眉睫。当前,提升管网输送能力有效的技术手段是大温差供热技术,已有的技术措施主要为以下两种:一是申请号为201110195467.2的专利“一种利用热泵技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统,其特征在于:包括热电联产机组(1)、热网首站(3)和二次换热站(5);所述热电联产机组(1)包括汽轮机(11)、空冷岛(12)和背压凝汽器(13),所述汽轮机(11)的排汽口分别通过空冷排汽管(21)和背压排汽管(22)与空冷岛(12)和背压凝汽器(13)连接,且在空冷排汽管(21)上安装有一号阀门(14),在背压排汽管(22)上安装有二号阀门(15),所述空冷岛(12)的凝结水出口与空冷凝结水管(23)的进水端连接,所述空冷凝结水管(23)的出水端与锅炉给水管(25)连接,且在空冷凝结水管(23)上安装有三号阀门(16),所述背压凝汽器(13)...

【技术特征摘要】
1.一种用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统,其特征在于:包括热电联产机组(1)、热网首站(3)和二次换热站(5);所述热电联产机组(1)包括汽轮机(11)、空冷岛(12)和背压凝汽器(13),所述汽轮机(11)的排汽口分别通过空冷排汽管(21)和背压排汽管(22)与空冷岛(12)和背压凝汽器(13)连接,且在空冷排汽管(21)上安装有一号阀门(14),在背压排汽管(22)上安装有二号阀门(15),所述空冷岛(12)的凝结水出口与空冷凝结水管(23)的进水端连接,所述空冷凝结水管(23)的出水端与锅炉给水管(25)连接,且在空冷凝结水管(23)上安装有三号阀门(16),所述背压凝汽器(13)的凝结水出口与背压凝结水管(24)的进水端连接,所述背压凝结水管(24)的出水端与锅炉给水管(25)连接,且在背压凝结水管(24)上安装有四号阀门(17);所述热网首站(3)包括热网加热器(31)和疏水换热器(32),所述热网加热器(31)的进汽口通过采暖抽汽管(26)与汽轮机(11)的采暖抽汽口连接,且在采暖抽汽管(26)上安装有采暖阀门(18),所述热网加热器(31)的疏水出口通过热网疏水一级管(42)与疏水换热器(32)的疏水进口连接,且在热网疏水一级管(42)上安装有七号阀门(33),所述疏水换热器(32)的疏水出口通过热网疏水二级管(43)与锅炉给水管(25)连接,且在热网疏水二级管(43)上安装有八号阀门(34),所述疏水换热器(32)的热网水进口通过热网回水一级管(28)与背压凝汽器(13)的冷却水出口连接,且在热网回水一级管(28)上安装有六号阀门(20),所述疏水换热器(32)的热网水出口通过热网回水二级管(46)与热网加热器(31)的热网水进口连接,且在疏水换热器(32)的热网水进口和热网水出口分别安装有十号阀门(36)和十一号阀门(37),所述热网加热器(31)的热网水出口与采暖供水管(48)的进水端连接,且在热网加热器(31)的热网水进口和热网水出口分别安装有十三号阀门(39)和十四号阀门(40);所述二次换热站(5)包括热水型吸收式热泵(51)和水水换热器(52),所述热水型吸收式热泵(51)的高温热源进口与采暖供水管(48)的出水端连接,所述热水型吸收式热泵(51)的高温热源出口通过热网供水一级管(65)与水水换热器(52)的高温水进口连接,且在热水型吸收式热泵(51)的高温热源进口和高温热源出口分别安装有十六号阀门(53)和十七号阀门(54),所述水水换热器(52)的高温水出口通过热网供水二级管(66)与热水型吸收式热泵(51)的低温热源进口连接,所述热水型吸收式热泵(51)的低温热源出口与采暖回水管(68)的进水端连接,且在热水型吸收式热泵(51)的低温热源进口和低温热源出口分别安装有二十四号阀门(61)和二十五号阀门(62),所述采暖回水管(68)的出水端分别通过第一采暖回水支管(27)和第二采暖回水支管(44)与背压凝汽器(13)的冷却水进口和疏水换热器(32)的热网水进口连接,且在第一采暖回水支管(27)上安装有五号阀门(19),在第二采暖回水支管(44)上安装有九号阀门(35);二次网回水管(69)分别通过二次网回水第一支管(70)和二次网回水第二支管(71)与水水换热器(52)的低温水进口和热水型吸收式热泵(51)的中温水进口连接,且在二次网回水第一支管(70)上安装有十九号阀门(56),在二次网回水第二支管(71)上安装有二十号阀门(57),所述热水型吸收式热泵(51)的中温水出口通过热泵供热水管(74)与二次网供水管(75)连接,且在热泵供热水管(74)上安装有二十三号阀门(60),所述水水换热器(52)的低温水出口分别通过加热水第一支管(72)和加热水第二支管(73)与热水型吸收式热泵(51)的中温水进口和二次网供水管(75)连接,且在加热水第一支管(72)上安装有二十一号阀门(58),在加热水第二支管(73)上安装有二十二号阀门(59)。2.根据权利要求1所述的用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统,其特征在于:所述锅炉给水管(25)同时与空冷凝结水管(23)、背压凝结水管(24)和热网疏水二级管(43)连接。3.根据权利要求1所述的用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统,其特征在于:所述疏水换热器(32)的热网水侧设置有疏水换热旁路(45),且在疏水换热旁路(45)上安装有十二号阀门(38);所述热网加热器(31)的热网水侧设置有热网加热旁路(47),且在热网加热旁路(47)上安装有十五号阀门(41)。4.根据权利要求1或3所述的用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统,其特征在于:所述背压凝汽器(13)和疏水换热器(32)的一次网水侧是串联连接,或者是并联连接;所述背压凝汽器(13)或疏水换热器(32)与热网加热器(31)的一次网水侧是串联连接;所述热水型吸收式热泵(51)和水水换热器(52)的二次网水侧是串联连接,或者是并联连接。5.根据权利要求1所述的用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统,其特征在于:所述热水型吸收式热泵(51)的高温热源侧设置有热泵高温旁路(64),且在热泵高温旁路(64)上安装有十八号阀门(55);所述热水型吸收式热泵(51)的低温热源侧设置有热泵低温旁路(67),且在热泵低温旁路(67)上安装有二十六号阀门(63)。6.根据权利要求1或2所述的用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统,其特征在于:所述热网加热器(31)的热网疏水经过疏水换热器(32)二次换热后,温度得到进一步降低,然后输送至汽轮机(11)的低压回热系统;所述热水型吸收式热泵(51)的高温热源水在驱动热水型吸收式热泵(51)做功后,再进入水水换热器(52)二次换热,使得温度得到进一步降低。7.根据权利要求6所述的用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统,其特征在于:所述热水型吸收式热泵(51)利用一次网供水作为驱动热源,以一次网回水为低温热源,回收一次网回水的余热,来加热二次网水,实现大温差供热。8.一种如权利要求1-7中任一项所述的用于空冷机组的高背压耦合大温差供热系统的运行方法,其特征在于:所述运行方法如下:在非采暖季时,只开启一号阀门(14)和三号阀门(16),汽轮机(11)处于纯凝工况运行,汽轮机(11)的排汽在空冷岛(12)内被空气冷却凝结成凝结水;在采暖季时,关闭一号阀门(14)和三号阀门(16),开启二号阀门(15)和四号阀门(17),空冷岛(12)停止运行,汽轮机(11)处于背压工况运行,汽轮机(11)的排汽在背压凝汽器(13)内被热网水冷却凝结成凝结水;此时,供热系统的运行模式有以下三种:运行模式一:开启五号阀门(19)、六号阀门(20)、十二号阀门(38)和十五号阀门(41),关闭采暖阀门(18)、七号阀门(33)、八号阀门(34)、九号阀门(35)、十号阀门(36)、十一号阀门(37)、十三号阀门(39)和十四号阀门(40),热网加热器(31)和疏水换热器(32)停止运行,来自二次换热站(5)的一次网回水由第一采暖回水支管(27)输送至背压凝汽器(13...

【专利技术属性】
技术研发人员:高新勇厉剑梁李成磊何晓红俞聪郑立军马斯鸣黄平平夏明洪纯珩王伟唐树芳李国司杨志群
申请(专利权)人:华电电力科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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