一种基于四级背压串级加热的供热系统及调节方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于四级背压串级加热的供热系统及调节方法，包括汽轮机低压侧低压缸、汽轮机高压侧低压缸、汽轮机中压缸、低压侧凝汽器、高压侧凝汽器、间冷塔和主机循环水泵，及汽轮机凝汽器调节机组、热压机组、热压机凝汽器调节机组和加热器调节机组。本发明专利技术将汽轮机凝汽器调节机组、热压机凝汽器调节机组和加热器调节机组串连接入热网循环水管路，经调节机组配合汽轮机低压侧低压缸、汽轮机高压侧低压缸、汽轮机中压缸、低压侧凝汽器和高压侧凝汽器及热压机组对热网循环水温度进行优化调节，最大程度利用机组乏汽，运行调节灵活，使供热具有更高经济性,在保证机组安全运行前提下，使供热整体经济性达到最优，适用于电厂供热技术领域。热技术领域。热技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于四级背压串级加热的供热系统及调节方法


[0001]本专利技术属于电厂供热
，具体的说，涉及一种基于四级背压串级加热的供热系统及调节方法。

技术介绍

[0002]除了大力发展新能源及可再生能源外，重点耗能企业的节能减排也面临着新的机遇与调整，而对于火电机组而言，热电联产便是实现节能减排最为直接和有效的手段。火力发电厂作为供热的主力军，近些年来面对外界不断的热负荷增长需求，也在通过各种形式的供热改造适应新形势的发展，改造的主要原则是使燃煤产生的高品位热能用于发电，而低品位能用于供热，不仅可以提高电厂总体发电效率，很大程度的合理利用资源，也提高了煤炭的利用效率，减少电厂能量以及热量的损失。
[0003]目前常规供热改造中提高低品位能占比的供热方式主要有：高背压供热改造、热泵供热改造、热压机乏汽供热改造等。高背压供热改造目前国内水冷机组、直接空冷机组及间冷机组均有应用，技术成熟，乏汽利用效率高，但其应用受到供热面积及热网循环水量的影响，且热、电调节性能较差，不利于目前火电机组深度调峰的大趋势；热泵供热改造比较灵活，不受循环水流量及供热面积的影响，但是初投资较大，而且热泵效率逐年降低、维护量偏大；热压机乏汽供热技术是近几年兴起的一种新的供热改造形式，通过热压机抽吸乏汽加热热网循环水，从而能提高低品位能的利用效率，提高供热的经济性，该供热技术对供热规模及循环水流量的适应范围较广，目前主要用于直接空冷机组及间冷机组的供热改造。
[0004]申请号为CN201910279825.4的一种间接空冷机组高背压供热系统与调节方法的专利技术专利公开了一种哈蒙式间冷机组的供热技术，热网循环水依次通过板式换热器、前置热网凝汽器、蒸汽喷射凝汽器、尖峰加热器实现了四级梯级加热，调节灵活、低品位能利用效率高，但是从其专利附图中即可了解到，对于双背压间冷机组，其只利用了高背压凝汽器的乏汽，而低背压的乏汽只有少部分通过板式换热器从循环水中回收，大部分还是经循环水带到冷却塔散失掉，乏汽利用效率有待进一步的提高；另外第一级换热采用板式换热器(水
‑
水换热)，如果解决换热端差的问题，就会使板式换热器面积大大增加，初投资较大。
[0005]综上所述，目前电厂供热面临如下技术问题：
[0006]1、高背压供热技术依赖于大面积供热负荷、大循环水流量的供热工况，且热负荷与电负荷的匹配性较差；
[0007]2、热泵供热技术初投资高、热泵效率会逐年衰减，而且每年维护量大大增加；
[0008]3、目前公开的间冷机组热压机供热技术，未考虑双背压乏汽同时利用的情况，乏汽利用效率可进一步提高。
[0009]4、目前关于热压机供热还欠缺优化调节的运行方式和手段。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供一种基于四级背压串级加热的供热系统，用于解决目前电厂供热面临上述的技术问题。
[0011]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0012]一种基于四级背压串级加热的供热系统，适用于双背压哈蒙式间接空冷汽轮机组，包括汽轮机低压侧低压缸、汽轮机高压侧低压缸、汽轮机中压缸、低压侧凝汽器、高压侧凝汽器、间冷塔和主机循环泵，以及汽轮机凝汽器调节机组、热压机组、热压机凝汽器调节机组和加热器调节机组；
[0013]所述汽轮机低压侧低压缸和汽轮机高压侧低压缸的进汽口分别与汽轮机中压缸的排汽口相连接，汽轮机低压侧低压缸和汽轮机高压侧低压缸的排汽口分别与低压侧凝汽器和高压侧凝汽器的进汽口相连接；
[0014]所述主机循环水从间冷塔的出水口流出，经主机循环水泵升压后由低压侧凝汽器的入口流入，由高压侧凝汽器的出口流出，依次经过低压侧凝汽器、高压侧凝汽器换热后流入间冷塔冷却；
[0015]所述汽轮机凝汽器调节机组、热压机凝汽器调节机组和加热器调节机组串连于热网循环水的管路之中，热压机凝汽器调节机组与加热器调节机组之间设有热网循环泵；
[0016]所述低压侧凝汽器经管道与汽轮机凝汽器调节机组的进汽口相连，高压侧凝汽器经管道分别与汽轮机凝汽器调节机组的进汽口和热压机组的低压入口相连，且汽轮机中压缸的排汽口经管道分别与汽轮机低压侧低压缸的进汽口、汽轮机高压侧低压缸的进汽口、热压机组的高压入口和加热器调节机组的进汽口相连，热压机组的出口经管道与热压机凝汽器调节机组相连；
[0017]所述汽轮机凝汽器调节机组包括串连于热网循环水管路中的前置低背压凝汽器和前置高背压凝汽器，前置低背压凝汽器的进水口和前置高背压凝汽器出水口分别设有热网循环水回水阀和前置凝汽器水侧出口阀；
[0018]所述热压机组包括热压机Ⅰ和热压机Ⅱ，热压机Ⅰ、热压机Ⅱ的低压入口分别经管道与高压侧凝汽器相连，高压入口分别经管道与汽轮机中压缸排汽相连，出口分别经管道与热压机凝汽器调节机组相连。
[0019]进一步的，所述前置低背压凝汽器和前置高背压凝汽器并联有前置凝汽器循环水旁路，前置凝汽器循环水旁路设有前置凝汽器水侧旁路阀。
[0020]进一步的，所述热压机凝汽器调节机组包括串连于热网循环水管路中的热压机Ⅰ凝汽器和热压机Ⅱ凝汽器，热压机Ⅰ凝汽器和热压机Ⅱ凝汽器的进汽口分别与热压机Ⅰ和热压机Ⅱ的出口相连，热压机Ⅰ凝汽器的进水口和热压机Ⅱ凝汽器的出水口分别设有热压机凝汽器水侧入口阀和热压机凝汽器水侧出口阀。
[0021]进一步的，所述热压机Ⅰ凝汽器和热压机Ⅱ凝汽器并联有热压机凝汽器循环水旁路，热压机凝汽器循环水旁路设有热压机凝汽器水侧旁路阀。
[0022]进一步的，所述加热器调节机组包括热网加热器，热网加热器的进口和出口分别设有热网加热器水侧入口阀和热网加热器水侧出口阀，热网加热器的进汽口经管路与汽轮机中压缸的排汽口相连。
[0023]进一步的，所述热网加热器并联有热网加热器循环水旁路，热网加热器循环水旁
路设有热网加热器水侧旁路阀。
[0024]本专利技术还公开了一种用于上述基于四级背压串级加热的供热系统的调节方法，包括如下四种运行工况下对应的调节方法：
[0025]定义P
b
为高压侧凝汽器的运行背压，T
b
为P
b
压力下对应的饱和温度，ΔT
b,g
为前置高背压凝汽器的设计端差，PⅠ为热压机Ⅰ设计出口压力，TⅠ为PⅠ压力下对应的饱和温度，ΔTⅠ为热压机Ⅰ凝汽器的设计端差，PⅡ为热压机Ⅱ设计出口压力(PⅡ＞PⅠ)，TⅡ为PⅡ压力下对应的饱和温度，ΔTⅡ为热压机Ⅱ凝汽器的设计端差，T
′
g
为热网循环水供水温度，T
g
为热网循环水设计供水温度；
[0026]运行工况一、当T
′
g
≤T
b
‑
ΔT
b,g
，汽轮机凝汽器调节机组投入运行，热网循环水经前置低背压凝汽器、前置高背压凝汽器串联加热后供给到热用户；
[0027]运行工况二、T
b
‑
ΔT...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于四级背压串级加热的供热系统，适用于双背压哈蒙式间接空冷汽轮机组，其特征在于：包括汽轮机低压侧低压缸、汽轮机高压侧低压缸、汽轮机中压缸、低压侧凝汽器、高压侧凝汽器、间冷塔和主机循环泵，以及汽轮机凝汽器调节机组、热压机组、热压机凝汽器调节机组和加热器调节机组；所述汽轮机低压侧低压缸和汽轮机高压侧低压缸的进汽口分别与汽轮机中压缸的排汽口相连接，汽轮机低压侧低压缸和汽轮机高压侧低压缸的排汽口分别与低压侧凝汽器和高压侧凝汽器的进汽口相连接；所述主机循环水从间冷塔的出水口流出，经主机循环水泵升压后由低压侧凝汽器的入口流入，由高压侧凝汽器的出口流出，依次经过低压侧凝汽器、高压侧凝汽器换热后流入间冷塔冷却；所述汽轮机凝汽器调节机组、热压机凝汽器调节机组和加热器调节机组串连于热网循环水的管路之中，热压机凝汽器调节机组与加热器调节机组之间设有热网循环泵；所述低压侧凝汽器经管道与汽轮机凝汽器调节机组的进汽口相连，高压侧凝汽器经管道分别与汽轮机凝汽器调节机组的进汽口和热压机组的低压入口相连，且汽轮机中压缸的排汽口经管道分别与汽轮机低压侧低压缸的进汽口、汽轮机高压侧低压缸的进汽口、热压机组的高压入口和加热器调节机组的进汽口相连，热压机组的出口经管道与热压机凝汽器调节机组相连；所述汽轮机凝汽器调节机组包括串连于热网循环水管路中的前置低背压凝汽器和前置高背压凝汽器，前置低背压凝汽器的进水口和前置高背压凝汽器出水口分别设有热网循环水回水阀和前置凝汽器水侧出口阀；所述热压机组包括热压机Ⅰ和热压机Ⅱ，热压机Ⅰ、热压机Ⅱ的低压入口分别经管道与高压侧凝汽器相连，高压入口分别经管道与汽轮机中压缸排汽相连，出口分别经管道与热压机凝汽器调节机组相连。2.根据权利要求1所述的一种基于四级背压串级加热的供热系统，其特征在于：所述前置低背压凝汽器和前置高背压凝汽器并联有前置凝汽器循环水旁路，前置凝汽器循环水旁路设有前置凝汽器水侧旁路阀。3.根据权利要求1所述的一种基于四级背压串级加热的供热系统，其特征在于：所述热压机凝汽器调节机组包括串连于热网循环水管路中的热压机Ⅰ凝汽器和热压机Ⅱ凝汽器，热压机Ⅰ凝汽器和热压机Ⅱ凝汽器的进汽口分别与热压机Ⅰ和热压机Ⅱ的出口相连，热压机Ⅰ凝汽器的进水口和热压机Ⅱ凝汽器的出水口分别设有热压机凝汽器水侧入口阀和热压机凝汽器水侧出口阀。4.根据权利要求3所述的一种基于四级背压串级加热的供热系统，其特征在于：所述热压机Ⅰ凝汽器和热压机Ⅱ凝汽器并联有热压机凝汽器循环水旁路，热压机凝汽器循环水旁路设有热压机凝汽器水侧旁路阀。5.根据权利要求1所述的一种基于四级背压串级加热的供热系统，其特征在于：所述加热器调节机组包括热网加热器，热网加热器的进口和出口分别设有热网加热器水侧入口阀和热网加热器水侧出口阀，热网加热器的进汽口经管路与汽轮机中压缸的排汽口相连。6.根据权利要求5所述的一种基于四级背压串级加热的供热系统，其特征在于：所述热网加热器并联有热网加热器循环水旁路，热网加热器循环水旁路设有热网加热器水侧旁路
阀。7.一种用于权利要求1中所述的基于四级背压串级加热的供热系统的调节方法，其特征在于，包括如下四种运行工况下对应的调节方法：定义P
b
为高压侧凝汽器的运行背压，T
b
为P
b
压力下对应的饱和温度，ΔT
b,g
为前置高背压凝汽器的设计端差，PⅠ为热压机Ⅰ设计出口压力，TⅠ为PⅠ压力下对应的饱和温度，ΔTⅠ为热压机Ⅰ凝汽器的设计端差，PⅡ为热压机Ⅱ设计出口压力(PⅡ＞PⅠ)，TⅡ为PⅡ压力下对应的饱和温度，ΔTⅡ为热压机Ⅱ凝汽器的设计端差，T
′
g
为热网循环水供水温度，T
g
为热网循环水设计供水温度；运行工况一、当T
′
g
≤T
b
‑
ΔT
b,g
，汽轮机凝汽器调节机组投入运行，热网循环水经前置低背压凝汽器、前置高背压凝汽器串联加热后供给到热用户；运行工况二、T
b
‑
ΔT
b,g
＜T
′
g
≤TⅠ‑
ΔTⅠ，汽轮机凝汽器调节机组和热压机Ⅰ及热压机Ⅰ凝汽器投入运行，热网循环水经前置低背压凝汽器、前置高背压凝汽器、热压机Ⅰ凝汽器串联加热后供...

【专利技术属性】
技术研发人员：张攀，杜旭，张维斯，
申请(专利权)人：峰和轻碳北京设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：