System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种热网蒸汽蓄热放热系统及方法技术方案_技高网
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一种热网蒸汽蓄热放热系统及方法技术方案

技术编号:41209862 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:32
本发明专利技术公开了一种热网蒸汽蓄热放热系统及方法。该系统包括热网蒸汽热源、若干热用户、蒸汽压缩机、相变蓄热装置、减压阀、低压加热器、冷凝储水箱、给水升压泵以及连接管路和附属阀门。本发明专利技术利用蒸汽压缩机、相变蓄热装置和低压加热器的级联利用实现了热网蒸汽的高效、高品质蓄放热。一方面,蓄热过程中利用相变蓄热装置和低压加热器实现蒸汽的梯级蓄热,使用蒸汽压缩机提高蒸汽参数以提高潜热释放温度,加快蒸汽的蓄热。另一方面,放热过程中利用相变蓄热装置实现热能的稳定释放,使用同一个蒸汽压缩机对相变蓄热装置放出的蒸汽进一步提高参数,实现兼具较高温度和压力品质的热网蒸汽输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于蓄热供热,涉及一种热网蒸汽蓄热放热系统及方法


技术介绍

1、依托于大型热电厂的区域供热和集中供热因其环境友好、能源利用率高、供热成本低成为了主流供热方式。热电厂通过大量的热网管道输送一定温度和压力参数的蒸汽到工业园区等热用户。需要指出的是,热电厂目前普遍存在的电网调峰需求以及热用户的需求波动,会造成热网蒸汽的产出过剩或者出力不足。蓄热储能方法作为一种负荷特性改善、波动调节的技术,可以有效的解决热网供热系统中供需之间的矛盾。

2、中国专利cn 113028478 a公开了一种负荷大幅度波动的蓄热式蒸汽热网供热系统,实现了对富余热网蒸汽进行储存和释放,利用电蓄热过热器二次加热解决蓄热储存与释放过程中蒸汽温度降低的问题,但其热网蓄热放热技术有一定的局限性。主要问题在于放热蒸汽的压力要低于存储是的蒸汽压力,导致蓄热放热蒸汽只能在用户端消纳,而不能通过主热网进行供热。

3、因此,提出一种能实现高效蓄热和稳定提供兼具较高温度、压力品味的蒸汽蓄热放热系统对调节热网蒸汽需求波动、提高热电厂经济性具有重要意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足,提供一种热网蒸汽蓄热放热系统及方法。

2、为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、第一方面,本专利技术提供了一种热网蒸汽蓄热放热系统,其包括热网蒸汽热源、蒸汽主管道、若干热用户、蓄热蒸汽支路、蓄热进口阀、蒸汽压缩支路、蒸汽压缩机、蒸汽压缩支路止回阀、蒸汽蓄热支路、蒸汽蓄热截止阀、相变蓄热装置、蓄热器蒸汽侧管路、汽水减压管路、减压进口截止阀、减压阀、低压加热器、疏水管路、疏水管路截止阀、冷凝储水箱、冷凝补水管路、冷凝水出口管路、冷凝水出口截止阀、低压加热器出口管路、蓄热器给水支路、蓄热器给水截止阀、蓄热给水升压泵、蓄热给水止回阀、蓄热放热蒸汽旁路、蓄热放热蒸汽旁路截止阀、蓄热放热蒸汽出口管路和蓄热放热蒸汽出口阀;

4、热网蒸汽热源通过蒸汽主管道与若干热用户连接;蒸汽主管道通过设有蓄热进口阀的蓄热蒸汽支路分别连通蒸汽压缩支路的进口和蓄热放热蒸汽旁路的出口,蒸汽压缩支路依次经过蒸汽压缩机和蒸汽压缩支路止回阀后出口连接蒸汽蓄热支路的一端和蓄热放热蒸汽出口管路的一端;蓄热放热蒸汽出口管路上设有蓄热放热蒸汽出口阀且另一端连通蒸汽主管道;蒸汽蓄热支路的另一端连接相变蓄热装置中的换热管进口,蓄热放热蒸汽旁路上设有蓄热放热蒸汽旁路截止阀,蓄热放热蒸汽旁路的进口连通蒸汽蓄热支路,且在蓄热放热蒸汽旁路进口和蒸汽压缩支路出口之间的蒸汽蓄热支路上设置有蒸汽蓄热截止阀;

5、相变蓄热装置中的换热管出口通过蓄热器蒸汽侧管路连通汽水减压管路的进口和蓄热器给水支路的出口;汽水减压管路依次经过减压进口截止阀和减压阀后出口连接低压加热器的热工质进口,低压加热器的热工质管路出口通过设有疏水管路截止阀的疏水管路连接冷凝储水箱进水口;冷凝储水箱上设有冷凝补水管路,冷凝储水箱出水口通过设有冷凝水出口截止阀的冷凝水出口管路与低压加热器的冷工质进口相连,低压加热器的冷工质出口通过低压加热器出口管路连接至低温热用户;蓄热器给水支路的进口连通冷凝水出口截止阀和低压加热器之间的冷凝水出口管路,且蓄热器给水支路上依次设有蓄热器给水截止阀、蓄热给水升压泵和蓄热给水止回阀。

6、作为上述第一方面的优选,所述的相变蓄热装置中的换热管为翅片换热管。

7、进一步的,所述的翅片换热管类型包括圆形翅片换热管、纵向翅片换热管、螺旋翅片换热管。

8、作为上述第一方面的优选,所述的相变蓄热装置的蓄热材料为相变蓄热材料,其相变温度在150℃~250℃之间。

9、进一步的,所述的相变蓄热材料类型包括熔盐、糖醇。

10、作为上述第一方面的优选,所述的蒸汽压缩机为单级压缩机。

11、作为上述第一方面的优选,所述的蒸汽压缩机的最小压比为2.0。

12、第二方面,本专利技术提供了一种使用上述第一方面任一方案所述系统的热网蒸汽蓄热放热方法,其具体做法如下:

13、当热网蒸汽热源的蒸汽供给量与所有热用户的蒸汽需求总量时满足负荷平衡要求时,蓄热进口阀和蓄热放热蒸汽出口阀关闭,热网蒸汽蓄热放热系统为关闭状态;

14、当热网蒸汽热源的蒸汽供给量大于所有热用户的蒸汽需求总量时,蓄热进口阀、蒸汽蓄热截止阀、减压进口截止阀、疏水管路截止阀和冷凝水出口截止阀开启,蓄热器给水截止阀、蓄热放热蒸汽旁路截止阀和蓄热放热蒸汽出口阀关闭,热网蒸汽蓄热放热系统为蓄热工况;热网蒸汽热源盈余的饱和或过热蒸汽通过蒸汽主管道进入蓄热蒸汽支路,继而通过蓄热蒸汽支路上的蓄热进口阀进入蒸汽压缩支路;热网饱和或过热蒸汽经蒸汽压缩支路上的蒸汽压缩机实现升温升压,产生温度和压力分别为t1和p1的过热蒸汽,过热蒸汽通过蒸汽压缩支路止回阀进入蒸汽蓄热支路后,经过蒸汽蓄热截止阀进入相变蓄热装置的换热管与相变蓄热材料进行冷凝换热,使蒸汽的相变潜热转变为蓄热材料的相变潜热,过热蒸汽冷凝放热后形成的饱和低干度汽水混合物或饱和水进入蓄热器蒸汽侧管路与汽水减压管路,继而通过减压阀减压后形成低压汽水混合物;低压汽水混合物进入低压加热器中加热通过冷凝水出口管路进入低压加热器的冷凝水;冷凝水在低压加热器中换热升温后通过低压加热器出口管路输送给低温热用户;低压汽水混合物在低压加热器中换热冷却后形成的疏水通过疏水管路上的疏水管路截止阀进入冷凝储水箱;

15、当热网蒸汽热源的蒸汽供给量小于所有热用户的蒸汽需求总量时,冷凝水出口截止阀、蓄热器给水截止阀、蓄热放热蒸汽旁路截止阀和蓄热放热蒸汽出口阀开启,蓄热进口阀、蒸汽蓄热截止阀、减压进口截止阀和疏水管路截止阀关闭,热网蒸汽蓄热放热系统为放热工况;通过冷凝补水管路对冷凝储水箱补充冷凝水,冷凝储水箱中的冷凝水通过冷凝水出口管路上的冷凝水出口截止阀进入蓄热器给水支路,继而通过蓄热器给水支路上的蓄热器给水截止阀进入蓄热给水升压泵升压达到p2,升压后的给水通过进入蓄热器蒸汽侧管路进入相变蓄热装置吸热产生低压饱和蒸汽;产生的低压饱和蒸汽通过蒸汽蓄热支路和蓄热放热蒸汽旁路进入蒸汽压缩支路上的蒸汽压缩机,通过升温升压产生温度和压力参数分别为t3和p3的过热蒸汽,最终过热蒸汽通过蓄热放热蒸汽出口管路进入蒸汽主管道并最终到达热用户。

16、作为上述第二方面的优选,所述的p1对应的饱和温度比相变蓄热装置的相变蓄热温度高30℃以上。

17、作为上述第二方面的优选,所述的p2对应的饱和温度比相变蓄热装置的相变蓄热温度低30℃以上。

18、与现有技术相比,本专利技术主要特色与创新在于:

19、(1)本专利技术通过设置蒸汽压缩机及相应的管路系统并配合相变储热系统,实现了对热网蒸汽潜热的有效存储并实现了原参数的释放利用。

20、(2)本专利技术采用了单一蒸汽压缩机和共用换热管路的相变蓄热装置实现蒸汽存储和释放过程中的利用,大大简化了系统的结构和组成,提高了系统的效益和减小本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于包括热网蒸汽热源(1)、蒸汽主管道(2)、若干热用户(3)、蓄热蒸汽支路(4)、蓄热进口阀(5)、蒸汽压缩支路(6)、蒸汽压缩机(7)、蒸汽压缩支路止回阀(8)、蒸汽蓄热支路(9)、蒸汽蓄热截止阀(10)、相变蓄热装置(11)、蓄热器蒸汽侧管路(12)、汽水减压管路(13)、减压进口截止阀(14)、减压阀(15)、低压加热器(16)、疏水管路(17)、疏水管路截止阀(18)、冷凝储水箱(19)、冷凝补水管路(20)、冷凝水出口管路(21)、冷凝水出口截止阀(22)、低压加热器出口管路(23)、蓄热器给水支路(24)、蓄热器给水截止阀(25)、蓄热给水升压泵(26)、蓄热给水止回阀(27)、蓄热放热蒸汽旁路(28)、蓄热放热蒸汽旁路截止阀(29)、蓄热放热蒸汽出口管路(30)和蓄热放热蒸汽出口阀(31);

2.根据权利要求1所述的一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于:所述的相变蓄热装置(11)中的换热管为翅片换热管。

3.根据权利要求2所述的一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于:所述的翅片换热管类型包括圆形翅片换热管、纵向翅片换热管、螺旋翅片换热管。

4.根据权利要求1所述的一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于:所述的相变蓄热装置(11)的蓄热材料为相变蓄热材料,其相变温度在150℃~250℃之间。

5.根据权利要求4所述的一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于:所述的相变蓄热材料类型包括熔盐、糖醇。

6.根据权利要求1所述的一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于:所述的蒸汽压缩机(7)为单级压缩机。

7.根据权利要求1所述的一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于:所述的蒸汽压缩机(7)的最小压比为2.0。

8.一种使用权利要求1~7任一所述系统的热网蒸汽蓄热放热方法,其特征在于:

9.根据权利要求8所述的热网蒸汽蓄热放热方法,其特征在于所述的P1对应的饱和温度比相变蓄热装置(11)的相变蓄热温度高30℃以上。

10.根据权利要求8所述的热网蒸汽蓄热放热方法,其特征在于所述的P2对应的饱和温度比相变蓄热装置(11)的相变蓄热温度低30℃以上。

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【技术特征摘要】

1.一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于包括热网蒸汽热源(1)、蒸汽主管道(2)、若干热用户(3)、蓄热蒸汽支路(4)、蓄热进口阀(5)、蒸汽压缩支路(6)、蒸汽压缩机(7)、蒸汽压缩支路止回阀(8)、蒸汽蓄热支路(9)、蒸汽蓄热截止阀(10)、相变蓄热装置(11)、蓄热器蒸汽侧管路(12)、汽水减压管路(13)、减压进口截止阀(14)、减压阀(15)、低压加热器(16)、疏水管路(17)、疏水管路截止阀(18)、冷凝储水箱(19)、冷凝补水管路(20)、冷凝水出口管路(21)、冷凝水出口截止阀(22)、低压加热器出口管路(23)、蓄热器给水支路(24)、蓄热器给水截止阀(25)、蓄热给水升压泵(26)、蓄热给水止回阀(27)、蓄热放热蒸汽旁路(28)、蓄热放热蒸汽旁路截止阀(29)、蓄热放热蒸汽出口管路(30)和蓄热放热蒸汽出口阀(31);

2.根据权利要求1所述的一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于:所述的相变蓄热装置(11)中的换热管为翅片换热管。

3.根据权利要求2所述的一种热网蒸汽蓄热放热系统,其特征在于:所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张良刘磊商玉昊王尔卓
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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