热网调峰系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种热网调峰系统及控制方法，该系统包括：锅炉、高压/中压汽缸、低压缸、发电机；热网，其中，热网调峰系统包括如下至少两级热网调峰路径：第一热网调峰路径：与低压缸相通的第一乏汽支路与第一加热器相通，供热循环回水适于在第一加热器内被加热后返回热网；第二热网调峰路径：与低压缸相通的第二乏汽支路与蒸汽喷射装置相通，与高压/中压汽缸相通的第一蒸汽支路与蒸汽喷射装置相通以适于携带来自第二乏汽支路的乏汽进入第二加热器，供热循环回水适于在第二加热器内被加热后返回热网；第三热网调峰路径：与高压/中压汽缸相通的第二蒸汽支路与第三加热器相通，供热循环回水适于在第三加热器内被加热后返回热网。适于在第三加热器内被加热后返回热网。适于在第三加热器内被加热后返回热网。

【技术实现步骤摘要】
热网调峰系统及其控制方法


[0001]本公开的实施例涉及发电供热领域，尤其涉及一种热网调峰系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]我国北方地区城乡建筑取暖总面积约206亿平方米，其中83％以煤炭作为热量来源，年消耗约4亿吨标煤。随着城市规模不断扩大，供热需求日益增长。现有热电解耦技术效率偏低、应用单一，甚至存在直接将高品位电能用于加热给水供热的现象，其能效比普通热水锅炉低60％左右，这也导致当前热电解耦技术效率偏低、应用单一、成本高、能效低的问题。

技术实现思路

[0003]为解决或者缓解现有技术中的问题的至少一个方面，提出本专利技术。
[0004]本专利技术的实施例涉及一种热网调峰系统，包括：
[0005]锅炉、汽轮机高压/中压汽缸、汽轮机低压缸、发电机；
[0006]热网，
[0007]其中，所述热网调峰系统包括如下热网调峰回路中的至少两级热网调峰路径：
[0008]第一热网调峰路径：与低压缸相通的第一乏汽支路与第一加热器相通，供热循环回水适于在第一加热器内被加热后返回热网；
[0009]第二热网调峰路径：与低压缸相通的第二乏汽支路与蒸汽喷射装置相通，与汽轮机高压/中压汽缸相通的第一蒸汽支路与蒸汽喷射装置相通以适于携带来自第二乏汽支路的乏汽进入第二加热器，供热循环回水适于在第二加热器内被加热后返回热网；
[0010]第三热网调峰路径：与汽轮机高压/中压汽缸相通的第二蒸汽支路与第三加热器相通，供热循环回水适于在第三加热器内被加热后返回热网。<br/>[0011]本专利技术的实施例还涉及一种上述热网调峰控制系统的控制方法，包括如下步骤中的至少一个步骤：
[0012]基于第一热网调峰路径利用乏汽供暖；
[0013]基于第二热网调峰路径利用乏汽和蒸汽供暖；
[0014]基于第三热网调峰路径利用蒸汽供暖。
附图说明
[0015]图1为根据本专利技术的一个示例性实施例的热网调峰系统的示意图。
具体实施方式
[0016]下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。
[0017]如图1所示，热网调峰系统包括：
[0018]锅炉，其可以是燃煤锅炉，生物质锅炉、垃圾焚烧锅炉、燃气锅炉或者其他的发电用锅炉；
[0019]汽轮机高压/中压汽缸、汽轮机高背压低压缸、汽轮机低背压低压缸、发电机；
[0020]冷端设备，如空冷岛或者凝汽器，在图1中以空冷岛示出；
[0021]复合型加热器1、蒸汽喷射提质装置、加热器2、加热器3；
[0022]电网和热网。
[0023]图1所示的实施例中，示出了三级热网调峰路径：
[0024]一级热网调峰路径：包括机组的高背压低压缸、复合加热器1(即第一加热器)、热力系统、热网以及关联管路。在一级热网调峰路径中，在加热器1中利用乏汽
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供热循环回水换热以及凝结水
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供热循环回水换热的复合加热供热循环回水从而通过回收汽轮机乏汽余热进行供热，换热后乏汽形成的凝结水降至60℃以下后进入热力系统。具体的，参见图1，与高背压低压缸相通的第一乏汽支路与复合加热器1相通，供热循环回水适于在复合加热器1内被加热后返回热网。供热循环回水基于第一热网调峰路径在复合加热器1中利用乏汽加热后，温度可在50
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69℃的范围。
[0025]二级热网调峰路径：包括机组的高压/中压汽缸、蒸汽喷射提质装置(即蒸汽喷射装置)、加热器2(即第二加热器)、热力系统、热网以及关联管路。在二级热网调峰路径中，利用高压/中压汽缸的排汽例如中压蒸汽，在蒸汽喷射提质装置中喷射汽轮机的乏汽到加热器2中，以利用排汽和乏汽的余热进行供热，换热后工质(可为蒸汽或凝结水)进入热力系统。具体的，参见图1，与高背压低压缸相通的第二乏汽支路与蒸汽喷射提质装置相通，与汽轮机高压/中压汽缸相通的第一蒸汽支路与蒸汽喷射提质装置相通以适于携带来自第二乏汽支路的乏汽进入加热器2，供热循环回水适于在加热器2内被加热后返回热网。供热循环回水基于第二热网调峰路径在加热器2中利用乏汽和蒸汽加热后，温度可在70
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85℃的范围。
[0026]三级热网调峰路径：包括机组的高压/中压汽缸、加热器3(即第三加热器)、热力系统、热网以及关联管路。在三级热网调峰路径中，利用机组高/中压缸排放蒸汽进一步加热循环回水，大幅提升采暖能力，保障供热安全，换热后工质(可为蒸汽或凝结水)进入热力系统。具体的，参见图1，与汽轮机高压/中压汽缸相通的第二蒸汽支路与加热器3(即第三加热器)相通，供热循环回水适于在加热器3内被加热后返回热网。供热循环回水基于第三热网调峰路径在加热器3中利用蒸汽加热后，温度可在85
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95℃的范围。
[0027]基于上述的热网调峰路径，可以基于供暖需求(假设以温度来衡量)而选择不同的热网调峰路径。在需要的温度较低的情况下，可以仅使用一级热网调峰路径；需要的温度再高些，同时使用一级与二级热网调峰路径；需要的温度更高些，可以同时使用一级、二级与三级热网调峰路径。如能够理解的，也可以仅三级与二级热网调峰路径同时使用、仅二级或者三级热网调峰路径使用，这些都在本专利技术的保护范围之内。
[0028]如前所述，在复合加热器1中，利用乏汽
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供热循环回水换热以及凝结水
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供热循环回水换热的复合加热供热循环回水从而通过回收汽轮机乏汽余热进行供热，但是本专利技术不限于此。加热器1也可以不是复合加热器，只要适于将乏汽的热量交换到供热循环回水即可。
[0029]此外，加热器1也可以为尖峰冷却器的形式。煤电空冷机组普遍存在夏季高温时段
背压高的情况，导致机组发电煤耗增加，运行经济性差。因此，夏季高温季节时，可将复合加热器1可改为尖峰冷却器的运行模式，通过新增机械通风冷却装置降低机组运行背压，提高机组发电效率，降低机组夏季顶尖峰调峰运行时的发电煤耗，即复合加热器1还设置有冷却风入口和冷却风出口，以在供热循环回水不通入复合加热器1的情况下利用气体冷却乏汽。如此，非采暖情况下，高背压低压缸运行，且高背压低压缸的乏汽与加热器1相通，加热器1还设置有冷却风入口和冷却风出口，以在供热循环回水不通入加热器1的情况下利用气体冷却乏汽。
[0030]在图1所示的实施例中，汽轮机背压低压缸包括了高背压低压缸以及低背压低压缸，但是本专利技术不限于此。虽然没有示出，也可以仅设置高背压低压缸而不设置低背压低压缸。在设置了高背压低压缸的情况下，如前所述，在第一热网调峰路径中第一乏汽支路与高背压低压缸相通，在第二热网调峰路径中第二乏汽支路与高背压低压缸相通。此外，在本专利技术中，对于乏汽从低压缸引出，也可以不是背压低压缸，而是其他类型的汽轮机低压缸，这也在本专利技术的保护范围之内。
[0031]如图1所示，高背压低压缸的乏汽还适于与空冷岛1(即第一空冷岛)相通。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热网调峰系统，包括：锅炉、汽轮机高压/中压汽缸、汽轮机低压缸、发电机，其中，所述热网调峰系统包括如下路径中的至少两级热网调峰路径：第一热网调峰路径：与低压缸相通的第一乏汽支路与第一加热器相通，供热循环回水适于在第一加热器内被加热后返回热网；第二热网调峰路径：与低压缸相通的第二乏汽支路与蒸汽喷射装置相通，与汽轮机高压/中压汽缸相通的第一蒸汽支路与蒸汽喷射装置相通以适于携带来自第二乏汽支路的乏汽进入第二加热器，供热循环回水适于在第二加热器内被加热后返回热网；第三热网调峰路径：与汽轮机高压/中压汽缸相通的第二蒸汽支路与第三加热器相通，供热循环回水适于在第三加热器内被加热后返回热网。2.根据权利要求1所述的热网调峰系统，其中：所述第一加热器为利用乏汽
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供热循环回水换热以及凝结水
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供热循环回水换热的复合加热器。3.根据权利要求2所述的热网调峰系统，其中：所述第一加热器还设置有冷却风入口和冷却风出口，以在供热循环回水不通入第一加热器的情况下利用气体冷却乏汽。4.根据权利要求1所述的热网调峰系统，其中：汽轮机低压缸包括高背压低压缸；在第一热网调峰路径中，第一乏汽支路与高背压低压缸相通；在第二热网调峰路径中，第二乏汽支路与高背压低压缸相通。5.根据权利要求4所述的热网调峰系统，其中：高背压低压缸的乏汽还适于与第一空冷岛或者第一冷凝器相通。6.根据权利要求4所述的热网调峰系统，其中：汽轮机低压缸还包括低背压低压缸，低背压低压缸的乏汽适于与第二空冷岛或者第二冷凝器相通。7.根据权利要求6所述的热网调峰系统，其中：高背压低压缸的乏汽适于与第一空冷岛相通，低背压低压缸的乏汽适于与第二空冷岛相通，第一空冷岛与第二空冷岛之间设置有平衡装置。8.一种根据权利要求1所述的热网调峰系统的控制方法，包括如下步骤中的至少一个步骤：基于第一热网调峰路径利用乏汽供暖；基于第二热网调峰路径利用乏汽和蒸汽供暖；基于第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾光，傅腾，邹天舒，张敏，郑立军，
申请(专利权)人：中电投东北能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：