耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统及运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统及运行方法，本系统热网回水经过热网循环水泵加压之后分流为两股，第一股在尖峰加热器中利用斜温层储热罐的热量进行加热，第二股加热过程分为三个阶段：先在供热凝汽器中利用汽轮机乏汽潜热加热，之后再次分流为两部分，分别进入第一、第二吸收式热泵被加热，两部分汇合之后在小汽机乏汽加热器中利用热网循环水泵小汽机乏汽再次进行加热，然后与在尖峰加热器中被加热的热网水汇合对外供热；本发明专利技术采用朗肯循环为动力循环，耦合斜温层储热罐及吸收式热泵，利用燃煤机组汽轮机抽汽和冷端余热，同时为用户提供热、电两种能源；本发明专利技术可大幅度提高燃煤机组的能量利用率和系统运行灵活性。率和系统运行灵活性。率和系统运行灵活性。

【技术实现步骤摘要】
耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统及运行方法


[0001]本专利技术涉及热电联产
，具体涉及耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统及运行方法。

技术介绍

[0002]能源是我国经济社会的基石，发展绿色火电，开展高效清洁发电是我国火电行业的发展指南，北方地区开展集中供热，是改善冬季北方雾霾多发的有效办法，有利于建设环境友好型社会，对我国生态环境的提升有重要意义。
[0003]目前热电联产机组多采用抽凝式汽轮机、背压式汽轮机或者使凝器式汽轮机在供热工况下提高背压运行，但由于热网回水温度在40℃以上，热网供水温度多在70
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120℃，抽凝式机组汽轮机抽气温度较高，直接用于加热热网水有较大的不可逆损失，背压式汽轮机或者使凝器式汽轮机提高背压运行时，可以利用汽轮机乏汽加热热网水，可以合理利用冷端损失，抽凝式汽轮机机组与高背压机组热电负荷特性如图1所示，可以看出，高背压机组机组的运行灵活性较差，但是可以输出较高的热负荷，但是不能满足热负荷在不同时期的变化。
[0004]有鉴于此，亟需提供一种提高燃煤机组能源利用率及运行灵活性，减少污染物排放及资源消耗的燃煤机组供热系统及其运行方式。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供了一种耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统，包括以下：
[0006]通过热网循环水泵小汽机驱动的热网循环水泵、供热凝汽器、斜温层储热罐、小汽机乏汽加热器、尖峰加热器；其中
[0007]热网循环水泵入口通过管道接入热网回水，热网循环水泵出口分别与供热凝汽器冷侧入口和尖峰加热器冷侧入口连接；尖峰加热器热侧连接斜温层储热罐；供热凝汽器冷侧出口端与吸收式热泵被加热工质入口连接，吸收式热泵被加热工质出口接小汽机乏汽加热器冷侧入口端；小汽机乏汽加热器冷侧出口与尖峰加热器冷侧出口汇合完成热网供水；
[0008]热网回水首先经过热网循环水泵完成增压过程，之后分流为两股水流出，第一股水进入尖峰加热器冷侧，利用斜温层储热罐工质替换尖峰加热器热侧中的工质对流入尖峰加热器冷侧的热网水进行加热；第二股水先经过供热凝汽器冷侧利用汽轮机乏汽潜热加热之后进入吸收式热泵加热，然后进入小汽机乏汽加热器冷侧利用热网循环水泵小汽机乏汽继续加热；最后小汽机乏汽加热器冷侧和尖峰加热器冷侧的热网水汇合形成热网供水。
[0009]本专利技术还提供了一种耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统的运行方法，包括步骤：
[0010]热网回水先经过热网循环水泵增压分流为两股水分别流至尖峰加热器和供热凝汽器；
[0011]利用斜温层储热罐工质替换尖峰加热器热侧工质进行换热，经流尖峰加热器的热网回水吸收工质热量后流出至热网供水；
[0012]供热凝汽器对流入的热网回水利用汽轮机乏汽潜热加热，在分流为两股水分别流至吸收式热泵被加热后，同时汇合流入小汽机乏汽加热器中利用热网循环水泵小汽机乏汽再次进行加热后流出至热网供水；
[0013]利用形成的热网供水为外供热。
[0014]本专利技术还提供了一种燃煤机组，包括如上述所述耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统。
[0015]本专利技术采用朗肯循环为动力循环，耦合斜温层储热罐及吸收式热泵，利用燃煤机组汽轮机抽汽和冷端余热，同时为用户提供热、电两种能源。通过冷端
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斜温层储热罐
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吸收式热泵
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抽汽过程的耦合优化，本专利技术可大幅度提高燃煤机组的能量利用率。
[0016]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为某300MW抽凝机组以及高背压供热机组电热负荷特性图，用于展示抽凝供热机组与高背压供热机组的电热负荷运行域的特点以及两者之间的差别，抽汽供热机组与高背压供热机组的电热负荷运行域的特点具有一般普适性，其他机组的电热负荷运行域也会有类似特点；
[0019]图2为本专利技术提供的系统结构框架示意图；
[0020]图3为本专利技术提供的方法流程图；
[0021]图4为本专利技术提供的计算机系统框架图。
具体实施方式
[0022]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]下面结合具体实施方式和说明书附图对本专利技术做出详细的说明。
[0026]系统实施例
[0027]根据本专利技术实施例，提供了一种耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统，如图2所示，为本实施例提供的耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统，该系统包括：
[0028]通过热网循环水泵小汽机3驱动的热网循环水泵4、供热凝汽器5、斜温层储热罐6、小汽机乏汽加热器9、尖峰加热器10；其中
[0029]热网循环水泵4入口通过管道接入热网回水，热网循环水泵4出口分别与供热凝汽器5冷侧入口和尖峰加热器10冷侧入口连接；尖峰加热器10热侧连接斜温层储热罐6；供热凝汽器5冷侧出口端与吸收式热泵被加热工质入口连接，吸收式热泵被加热工质出口接小汽机乏汽加热器9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统，其特征在于，包括以下：通过热网循环水泵小汽机(3)驱动的热网循环水泵(4)、供热凝汽器(5)、斜温层储热罐(6)、小汽机乏汽加热器(9)、尖峰加热器(10)；其中热网循环水泵(4)入口通过管道接入热网回水，热网循环水泵(4)出口分别与供热凝汽器(5)冷侧入口和尖峰加热器(10)冷侧入口连接；尖峰加热器(10)热侧连接斜温层储热罐(6)；供热凝汽器(5)冷侧出口端与吸收式热泵被加热工质入口连接，吸收式热泵被加热工质出口接小汽机乏汽加热器(9)冷侧入口端；小汽机乏汽加热器(9)冷侧出口与尖峰加热器(10)冷侧出口汇合完成热网供水；热网回水首先经过热网循环水泵(4)完成增压过程，之后分流为两股水流出，第一股水进入尖峰加热器(10)冷侧，利用斜温层储热罐(6)工质替换尖峰加热器(10)热侧中的工质对流入尖峰加热器(10)冷侧的热网水进行加热；第二股水先经过供热凝汽器(5)冷侧利用汽轮机乏汽潜热加热之后进入吸收式热泵加热，然后进入小汽机乏汽加热器(9)冷侧利用热网循环水泵小汽机乏汽继续加热；最后小汽机乏汽加热器(9)冷侧和尖峰加热器(10)冷侧的热网水汇合形成热网供水。2.如权利要求1所述的耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统，其特征在于，所述吸收式热泵设置包括第一吸收式热泵(7)和第二吸收式热泵(8)；供热凝汽器(5)冷侧出口端分别与第一吸收式热泵(7)和第二吸收式热泵(8)被加热工质入口连接，第一吸收式热泵(7)和第二吸收式热泵(8)的被加热工质出口共同接小汽机乏汽加热器(9)冷侧入口端。3.如权利要求1所述的耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统，其特征在于，还设置了第一机组低压汽轮机(1)、第二机组低压汽轮机(2)、热网循环水泵小汽机(3)作为整个系统的动力装置，其中，第一中压汽轮机排汽端口分别与第一机组低压汽轮机(1)入口、热网循环水泵小汽机(3)入口、斜温层储热罐(6)热侧入口、第一吸收式热泵(7)驱动蒸汽入口及第二吸收式热泵(8)驱动蒸汽入口相连通；热网循环水泵小汽机(3)出口分别与热网循环水泵(4)及小汽机乏汽加热器(9)热侧工质入口相连通；第一机组低压汽轮机(1)出口分别与第二吸收式热泵(8)冷源工质入口和第一机组凝汽器热井相连通；第二中压汽轮机排汽端口与第二机组低压汽轮机(2)入口相连通，第二机组低压汽轮机(2)出口分别与第一吸收式热泵(7)冷源入口及供热凝汽器(5)热侧工质入口相连通。4.如权利要求2所述的耦合斜温层储热罐燃煤机组冷端余热供热系统，其特征在于，所述供热凝汽器(5)热侧工质出口与第二机组凝汽器热井相连通，供热凝汽器(5)冷侧工质入口与热网循环水泵(4)出口连通，供热凝汽器(5)冷侧工质出口与第一吸收式热泵(7)被加热工质入口及第二吸收式热泵(8)被加热工质入口相连通；第一吸收式热泵(7)工质为溴化锂溶液，第一吸收式热泵(7)冷源工质出口汇入第二机组凝汽器热井；第一吸收式热泵(7)驱动蒸汽来自第一机组缸汽轮机中压排汽，驱动蒸汽做功之后汇入第一机组凝汽器热井；第一吸收式热泵(7)被加热工质出口分别与第二吸收式
热泵(8)被加热工质出口和小汽机乏汽加热器(9)冷侧工质入口相连通；小汽机乏汽加热器(9)冷侧工质出口与热网供水管道相连通；第二吸收式热泵(8)工质为溴化锂溶液，第二吸收式热泵(8)冷源工质出口汇入第一机组凝汽器热井；第二吸收式热泵(8)驱动蒸汽来自第一机组中压汽轮机排汽，驱动蒸汽做功之后汇入第一机组凝汽器热井；第一机组低压汽轮机(1)排汽一部分进入第二吸收式热泵(8)冷源入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钧泰，张国柱，于志成，文钰，李晓峰，
申请(专利权)人：中国大唐集团科技工程有限公司大唐北京能源管理有限公司，
类型：发明
国别省市：