1.本发明涉及火电机组汽轮机供热技术领域,尤其涉及一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统及其方法。
背景技术:
2.随着城市化进程的快速发展,居民生活水平的日益提高,城镇供热需求不断增长,同时对供热质量和气候环境的要求也在不断提高。而我国北方地区清洁取暖比例较低,很多地区冬季大量仍在使用散烧煤,导致一次能源消耗量大、空气污染严重。
3.热电联产是社会公认的清洁供暖方式,若能充分利用存量热电联产机组供热能力,做好工业余热回收供暖,实现能源梯级利用,加强热电联产供热范围内燃煤小锅炉的关停力度,提高热电联产在城镇集中供热中的供热比例,将具有巨大的社会节煤减排效益。目前,热电联产在北方城镇集中供热中的占比不足50%,距离《热电联产管理办法》(发改能源〔21016〕617号)提出的目标要求60%还有巨大差异。
4.限制清洁取暖发展的一种重要原因是城市清洁供暖发展中缺少统筹规划与管理,供热管网侧的参数需求和热源侧供热系统设计缺少统筹,限制了热源侧电厂可发挥的余热挖潜空间,导致热电联产供热能力未能充分释放。
5.常规热网侧,设计供水温度在120℃左右、回水温度70℃左右,实际运行过程中,热网最高供水温度也普遍在100~110℃左右、回水温度在50~60℃左右。电厂汽轮机组抽汽参数高出供水温度且具备大规模抽汽条件的汽源为汽轮机中压缸排汽,故电厂普遍采用中排抽汽作为供热热源,抽汽压力普遍在0.25~1.0mpa、温度在230~380℃之间,汽源温度普遍高于热网需求温度120~270℃以上,如此高的温度差异存在较大的蒸汽有用能浪费。
6.另一方面,燃煤火力发电机组排汽热量占到燃煤输入热量的50%以上,常规系统设计未能实现对其热量的有效利用,最终这部分排汽热量以冷源损失的形式散热到大气环境中。这对于低品位需求的居民采暖供热来说,是对能源的巨大浪费。
7.为改变上述供热系统的不合理用能现象,挖潜现有电厂存量市场的低位能利用空间,必须从网源一体化考虑,对全网供热系统进行优化设计。
技术实现要素:
8.(一)要解决的技术问题
9.鉴于现有技术的上述缺点和不足,本发明提供一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统及其方法,其解决了汽轮机组供热时能源品位利用率低的技术问题。
10.(二)技术方案
11.为了达到上述目的,本发明的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统包括:
12.多个汽轮机组、多个热网凝汽器、尖峰加热系统以及多个冷却机组;
13.多个汽轮机组依次采用逐级升高的背压条件运行;
14.多个汽轮机组的乏汽口与多个热网凝汽器的蒸汽入口一一对应连接;
15.多个汽轮机组的抽汽口均连接尖峰加热系统;
16.多个冷却机组与多个热网凝汽器一一对应连接;
17.多个热网凝汽器依次串联成主供热系统,主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口连接;尖峰加热系统的出口通过热网供水管路连接至热用户的入口,主供热系统的入口通过热网回水管路连接热用户的出口,构成热网;
18.主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口之间的管路上设置有热网循环泵。
19.可选地,基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统包括五个汽轮机组,五个汽轮机组分别为第一汽轮机组、第二汽轮机组、第三汽轮机组、第四汽轮机组以及第五汽轮机组,第一汽轮机组至第五汽轮机组依次采用逐级升高的背压条件运行;
20.基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统包括五个热网凝汽器,五个热网凝汽器分别为第一热网凝汽器、第二热网凝汽器、第三热网凝汽器、第四热网凝汽器以及第五热网凝汽器,第一热网凝汽器、第二热网凝汽器、第三热网凝汽器、第四热网凝汽器以及第五热网凝汽器依次连接;
21.第一汽轮机组的乏汽口与第一热网凝汽器的蒸汽入口连接;
22.第二汽轮机组的乏汽口与第二热网凝汽器的蒸汽入口连接;
23.第三汽轮机组的乏汽口与第三热网凝汽器的蒸汽入口连接;
24.第四汽轮机组的乏汽口与第四热网凝汽器的蒸汽入口连接;
25.第五汽轮机组的乏汽口与第五热网凝汽器的蒸汽入口连接。
26.可选地,第一热网凝汽器的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第一凝汽器旁路管道;第一热网凝汽器的冷却水入口通过第一凝汽器进水管道连接热网回水管道的出口;
27.第二热网凝汽器的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第二凝汽器旁路管道;第二热网凝汽器的冷却水入口通过第二凝汽器进水管道连接第一凝汽器出水管道的出口;
28.第三热网凝汽器的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第三凝汽器旁路管道;第三热网凝汽器的冷却水入口通过第三凝汽器进水管道连接第二凝汽器出水管道的出口;
29.第四热网凝汽器的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第四凝汽器旁路管道;第四热网凝汽器的冷却水入口通过第四凝汽器进水管道连接第三凝汽器出水管道的出口;
30.第五热网凝汽器的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第五凝汽器旁路管道;第五热网凝汽器的冷却水入口通过第五凝汽器进水管道连接第四凝汽器出水管道的出口;
31.第五热网凝汽器的冷却水出口通过第五凝汽器出口管道连接尖峰加热系统的入口;
32.第一凝汽器进水管道(30)、第一凝汽器出水管道(31)、第二凝汽器进水管道(40)、第二凝汽器出水管道(41)、第三凝汽器进水管道(50)、第三凝汽器出水管道(51)、第四凝汽器进水管道(60)、第四凝汽器出水管道(61)、第五凝汽器进水管道(70)、第五凝汽器出口管道(71)上均设置有阀门;
33.第一凝汽器旁路管道、第二凝汽器旁路管道、第三凝汽器旁路管道、第四凝汽器旁路管道以及第五凝汽器旁路管道上均设置有阀门,第一凝汽器旁路管道、第二凝汽器旁路管道、第三凝汽器旁路管道、第四凝汽器旁路管道以及第五凝汽器旁路管道依次串联成主旁路,主旁路的入口与主供热系统的入口连接,主旁路的出口与主供热系统的出口连接。
34.可选地,尖峰加热系统包括串联的第一尖峰加热系统和第二尖峰加热系统;
35.第一尖峰加热系统包括第一小汽轮机以及并联连接的第一小汽轮机排汽加热器、第一热网加热器和第一尖峰加热旁路管道;第一小汽轮机排汽加热器与第一小汽轮机的排汽口连接;
36.第二尖峰加热系统包括第二小汽轮机以及并联连接的第二小汽轮机排汽加热器、第二热网加热器和第二尖峰加热旁路管道;第二小汽轮机排汽加热器与第二小汽轮机的排汽口连接;
37.第一尖峰加热旁路管道的入口与主供热系统的出口连接,第一尖峰加热旁路管道的出口与第二尖峰加热旁路管道的入口连接,第二尖峰加热旁路管道的出口与热网供水管路的入口连接;
38.第一尖峰加热系统(19)的出口与第二尖峰加热系统(20)的入口之间的管路上设置有第一级尖峰加热温度测量表计;
39.多个汽轮机组的抽汽口均连接第一小汽轮机、第一热网加热器、第二小汽轮机以及第二热网加热器的蒸汽入口。
40.可选地,第一小汽轮机的蒸汽入口设置有第一小汽轮机进汽控制阀;
41.第二小汽轮机的蒸汽入口设置有第二小汽轮机进汽控制阀;
42.第一小汽轮机和第二小汽轮机均与被驱动设备连接。
43.可选地,热网回水管路上设置有回水温度测量表计和回水流量测量表计;
44.热网供水管路上设置有供水温度测量表计;
45.主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口之间的管路上设置有乏汽加热温度测量表计。
46.可选地,冷却机组为空冷塔,空冷塔的蒸汽入口连接汽轮机组的乏汽口,空冷塔的蒸汽入口处和热网凝汽器的蒸汽入口处均设置有阀门,通过控制空冷塔的蒸汽入口处的阀门和热网凝汽器的蒸汽入口处的阀门的启闭,能够控制空冷塔的投入和切除;
47.冷却机组为水冷塔,水冷塔的循环水入口与热网凝汽器的冷却水出口连接,水冷塔的循环水出口与热网凝汽器的冷却水入口连接,水冷塔的循环水入口、水冷塔的循环水出口、热网凝汽器的冷却水出口以及热网凝汽器的冷却水出口均设置有阀门,通过控制水冷塔的循环水入口、水冷塔的循环水出口、热网凝汽器的冷却水出口以及热网凝汽器的冷却水出口处的阀门的启闭,能够控制水冷塔即冷却机组的投入和切除。
48.进一步地,本发明还提供了一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法,所述基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法基于如上所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统进行实施,基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法包括:
49.当热用户需求的供水温度在乏汽设定温度值以上,且乏汽加热温度测量表计测得的温度在乏汽设定温度值以下时:各级热网凝汽器开启,第一凝汽器旁路管道至第五凝汽器旁路管道关闭;热网回水管路中的水依次由各级热网凝汽器加热后再由尖峰加热系统进行加热至热用户需求的温度后供给热用户;
50.当热用户需求的供水温度在乏汽设定温度值以上,且乏汽加热温度测量表计测得的温度在乏汽设定温度值以上时;旁路第一级热网凝汽器,热网循环水回水经第一凝汽器
旁路管道进入后面各级热网凝汽器进行加热;若乏汽加热温度测量表计测得的温度仍在乏汽设定温度值以上,继续依次旁路前面几级热网凝汽器,直至乏汽加热温度测量表计测得的温度在乏汽设定温度值以下,热网循环水回水经过后面各级热网凝汽器加热后再由尖峰加热系统加热至热用户需求的温度后供给热用户;
51.当热用户需求的供水温度在乏汽设定温度值以下,且乏汽加热温度测量表计测得的温度低于热用户需求的温度值时;热网回水管路中的水依次由各级热网凝汽器加热后,再由第一尖峰加热系统和第二尖峰加热系统加热至热用户需求的温度后供给热用户;若第一尖峰加热系统加热后的温度大于热用户需求的温度时,旁路第二尖峰加热系统;
52.当热用户需求的供水温度在乏汽设定温度值以下,且乏汽加热温度测量表计测得的温度超过热用户需求的温度时:首先在各汽轮机组允许的安全负荷运行范围内,降低前面一级或多级汽轮机组的发电负荷,直至乏汽加热温度测量表计测得的温度降至热用户需求的温度;若降低发电负荷后,乏汽加热温度测量表计测得的温度仍超过热用户需求的温度时,依次旁路前面一级或多级热网凝汽器,热网回水管路中的水依次经后面各级热网凝汽器和尖峰加热系统加热至热用户需求的温度后供给热用户。
53.可选地,尖峰加热系统的驱动汽源优先取自前面几级汽轮机组抽汽口,且当汽轮机组的抽汽口的压力高于设定压力值时,优先开启第一小汽轮机以及并联连接的第一小汽轮机排汽加热器,和/或第二小汽轮机以及并联连接的第二小汽轮机排汽加热器;当汽轮机抽汽口压力低于设定压力值时,仅开启第一热网加热器和/或第二热网加热器。
54.可选地,当某一个汽轮机组或者热网凝汽器出现故障时,旁路出现故障的热网凝汽器或出现故障的汽轮机组上连接的热网凝汽器;
55.当第一尖峰加热系统出现故障时,旁路第一尖峰加热系统;
56.当第二尖峰加热系统出现故障时,旁路第二尖峰加热系统。
57.(三)有益效果
58.本发明针对机组台数多、供热规模大的大型火力发电机组,将多台机组乏汽余热逐级回收,依次采用串联加热,即将原一级加热系统拆分为多级低位能乏汽梯级加热系统,不仅有效地降低了供热汽源平均供热参数,降低了电厂供热耗能成本,而且扩大了电厂供热能力,充分发挥了大型热电联产机组在承担大规模集中供热和资源合理利用的社会责任。
附图说明
59.图1为本发明的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统采用空冷塔的结构示意图;
60.图2为本发明的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统采用水冷塔的结构示意图。
61.【附图标记说明】
62.1:热网供水管路;2:热网回水管路;3:第一汽轮机组;4:第二汽轮机组;5:第三汽轮机组;6:第四汽轮机组;7:第五汽轮机组;8:热网循环泵;9:热用户;10:冷却机组;
63.11:第一热网凝汽器;12:第二热网凝汽器;13:第三热网凝汽器;14:第四热网凝汽器;15:第五热网凝汽器;
64.19:第一尖峰加热系统;20:第二尖峰加热系统;21:第一小汽轮机;22:第一小汽轮机排汽加热器;23:第一热网加热器;24:第二小汽轮机;25:第二小汽轮机排汽加热器;26:第二热网加热器;
65.30:第一热网凝汽器进水管道;31:第一热网凝汽器出水管道;32:第一热网凝汽器旁路管道;33:第一汽轮机第一乏汽管道;34:第一汽轮机第二乏汽管道;35:第一冷却机组出水管道;36:第一冷却机组进水管道;
66.40:第二热网凝汽器进水管道;41:第二热网凝汽器出水管道;42:第二热网凝汽器旁路管道;43:第二汽轮机第一乏汽管道;44:第二汽轮机第二乏汽管道;45:第二冷却机组出水管道;46:第二冷却机组进水管道;
67.50:第三热网凝汽器进水管道;51:第三热网凝汽器出水管道;52:第三热网凝汽器旁路管道;53:第三汽轮机第一乏汽管道;54:第三汽轮机第二乏汽管道;55:第三冷却机组出水管道;56:第三冷却机组进水管道;
68.60:第四热网凝汽器进水管道;61:第四热网凝汽器出水管道;62:第四热网凝汽器旁路管道;63:第四汽轮机第一乏汽管道;64:第四汽轮机第二乏汽管道;65:第四冷却机组出水管道;66:第四冷却机组进水管道;
69.70:第五热网凝汽器进水管道;71:第五热网凝汽器出水管道;72:第五热网凝汽器旁路管道;73:第五汽轮机第一乏汽管道;74:第五汽轮机第二乏汽管道;75:第五冷却机组出水管道;76:第五冷却机组进水管道;
70.81:第一小汽轮机排汽加热进水管道;82:第一尖峰加热旁路管道;83:第一热网加热进水管道;84:第一小汽轮机排汽加热出水管道;85:第一热网加热出水管道;86:第一小机进汽控制阀;
71.91:第二小汽轮机排汽加热进水管道;92:第二尖峰加热旁路管道;93:第二热网加热进水管道;94:第二小汽轮机排汽加热出水管道;95:第二热网加热出水管道;96:第二小机进汽控制阀;
72.101:回水温度测量表计;102:供水温度测量表计;103:乏汽加热温度测量表计;104:第一级尖峰加热温度测量表计;105:回水流量测量表计。
具体实施方式
73.为了更好地解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
74.如图1和图2所示,为解决上述问题,本发明从社会供热节能的角度出发,将供热管网和热源电厂作为一体化考虑;一方面,热网侧应采用大温差供热、混水供热等可降低热网的循环水回水温度的技术措施,大幅降低热网回水温度;另一方面,基于外网侧低回水温度,针对机组台数多、供热规模大的大型火力发电机组,将多台机组乏汽余热逐级回收用作热网基础热源,并采用串联加热方式,将热网的循环水回水作为汽轮机组排汽冷却水,依次由各级组乏汽依次梯级加热,供热不足部分再由高品位抽汽进行尖峰加热。
75.为了更好地理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,能够以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理
解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
76.本发明提供了一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统,如图1和图2所示,其包括多个汽轮机组、多个热网凝汽器、尖峰加热系统以及多个冷却机组,多个汽轮机组依次采用逐级升高的背压条件运行。其中,多个汽轮机组的乏汽口与多个热网凝汽器的蒸汽入口一一对应连接,用于给热网凝汽器提供主供热的蒸汽,在采暖季节充分利用大型火力发电机组的乏汽余热来给用户进行供热,增加高品位抽汽在汽轮机内的做功发电量,提高蒸汽的利用率,降低蒸汽有用能损失。在非采暖季节,通过冷却机组来对汽轮机组的乏汽进行冷却。多个热网凝汽器依次串联成主供热系统,主供热系统与尖峰加热系统串联,尖峰加热系统的出口能够通过热网供水管路1连接至热用户9的入口,热用户9的出口能够通过热网回水管路2连接主供热系统的入口,从而构成给热用户9供热的热网。主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口之间的管路上设置有热网循环泵8,用于驱动热网上的水进行循环。汽轮机组的抽汽口连接尖峰加热系统的蒸汽入口,通过尖峰加热系统来对热网中的循环水进行进一步的加热,保证系统的正常供热。冷却机组用于对汽轮机组的乏汽进行冷却,对于空冷塔,冷却机组与汽轮机组的乏汽口连接,对于水冷塔,冷却机组与热网凝汽器的进出水管道连接。本发明针对机组台数多、供热规模大的大型火力发电机组,将多台机组乏汽余热逐级回收,依次采用串联加热,即将原一级加热系统拆分为多级低位能乏汽梯级加热系统,有效地降低了供热汽源平均供热参数,降低了电厂供热耗能成本,扩大了电厂供热能力,充分发挥了大型热电联产机组在承担大规模集中供热和资源合理利用的社会责任。
77.参见图1和图2,基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统包括五个汽轮机组,五个汽轮机组分别为第一汽轮机组3、第二汽轮机组4、第三汽轮机组5、第四汽轮机组6以及第五汽轮机组7,第一汽轮机组3至第五汽轮机组7依次采用逐级升高的背压条件运行。基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统包括五个热网凝汽器,五个热网凝汽器分别为第一热网凝汽器11、第二热网凝汽器12、第三热网凝汽器13、第四热网凝汽器14以及第五热网凝汽器15,第一热网凝汽器11、第二热网凝汽器12、第三热网凝汽器13、第四热网凝汽器14以及第五热网凝汽器15依次连接。第一汽轮机组3的乏汽口与第一热网凝汽器11的蒸汽入口连接,第二汽轮机组4的乏汽口与第二热网凝汽器12的蒸汽入口连接,第三汽轮机组5的乏汽口与第三热网凝汽器13的蒸汽入口连接,第四汽轮机组6的乏汽口与第四热网凝汽器14的蒸汽入口连接,第五汽轮机组7的乏汽口与第五热网凝汽器15的蒸汽入口连接。第一汽轮机组3至第五汽轮机组7依次采用逐级升高的背压条件运行。
78.进一步地,第一热网凝汽器11的冷却水入口连接第一凝汽器进水管道30,第一热网凝汽器11的冷却水出口连接第一凝汽器出水管道31,第一热网凝汽器11的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第一凝汽器旁路管道32。第一热网凝汽器11的冷却水入口通过第一凝汽器进水管道30和热网回水管道2连接热用户9的出口。
79.第二热网凝汽器12的冷却水入口连接第二凝汽器进水管道40,第二热网凝汽器4的冷却水出口连接第二凝汽器出水管道41,第二热网凝汽器12的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第二凝汽器旁路管道42。第二热网凝汽器12的冷却水入口通过第二凝汽器进水管道40和第一凝汽器出水管道31连接第一热网凝汽器11的冷却水出口;第二热网凝汽器12的冷却水入口可通过第一凝汽器旁路管道32和热网回水管道2连接热用户9的出口。
80.第三热网凝汽器13的冷却水入口连接第三凝汽器进水管道50,第三热网凝汽器13的冷却水出口连接第三凝汽器出水管道51,第三热网凝汽器的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第三凝汽器旁路管道52。第三热网凝汽器13通过第三凝汽器进水管道50和第二凝汽器出水管道41连接第二热网凝汽器12;第三热网凝汽器13可通过第二凝汽器旁路管道42连接第一热网凝汽器11,可通过第二凝汽器旁路管道42、第一凝汽器旁路管道32和热网回水管道2连接热用户9的出口。
81.第四热网凝汽器14的冷却水入口连接第四凝汽器进水管道60;第四热网凝汽器14的冷却水出口连接第四凝汽器出水管道61;第四热网凝汽器的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第四凝汽器旁路管道62;第四热网凝汽器14通过第四凝汽器进水管道60和第三凝汽器出水管道51连接第三热网凝汽器13;第四热网凝汽器14可通过第三凝汽器旁路管道52连接第二热网凝汽器12,可通过第三凝汽器旁路管道52、第二凝汽器旁路管道42连接第一热网凝汽器11,可通过第三凝汽器旁路管道52、第二凝汽器旁路管道42、第一凝汽器旁路管道32和热网回水管道2连接热用户9的出口。
82.第五热网凝汽器15的冷却水入口连接第五凝汽器进水管道70;第五热网凝汽器15的冷却水出口连接第五凝汽器出水管道71;第五热网凝汽器的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第五凝汽器旁路管道72;第五热网凝汽器15通过第五凝汽器进水管道70和第四凝汽器出水管道61连接第四热网凝汽器14;第五热网凝汽器15可通过第四凝汽器旁路管道62连接第三热网凝汽器13,可通过第四凝汽器旁路管道62、第三凝汽器旁路管道52连接第二热网凝汽器12,可通过第四凝汽器旁路管道62、第三凝汽器旁路管道52、第二凝汽器旁路管道42连接第一热网凝汽器11,可通过第四凝汽器旁路管道62、第三凝汽器旁路管道52、第二凝汽器旁路管道42、第一凝汽器旁路管道32和热网回水管道2连接热用户9的出口。
83.第五热网凝汽器15可通过第五凝汽器出口管道71连接尖峰加热系统的入口。第四热网凝汽器14可通过第四凝汽器出口管道61和第五凝汽器旁路管道72连接尖峰加热系统的入口。第三热网凝汽器13可通过第三凝汽器出口管道51、第四凝汽器旁路管道62和第五凝汽器旁路管道72连接尖峰加热系统的入口。第二热网凝汽器12可通过第二凝汽器出口管道41、第三凝汽器旁路管道52、第四凝汽器旁路管道62和第五凝汽器旁路管道72连接尖峰加热系统的入口。第一热网凝汽器11可通过第一凝汽器出口管道31、第二凝汽器旁路管道42、第三凝汽器旁路管道52、第四凝汽器旁路管道62和第五凝汽器旁路管道72连接尖峰加热系统的入口。
84.如图1和图2所示,尖峰加热系统包括串联的第一尖峰加热系统19和第二尖峰加热系统20。第一尖峰加热系统19包括第一小汽轮机21以及并联连接的第一小汽轮机排汽加热器22、第一热网加热器23和第一尖峰加热旁路管道82,第一小汽轮机排汽加热器22与第一小汽轮机21的排汽口连接。第二尖峰加热系统20包括第二小汽轮机24以及并联连接的第二小汽轮机排汽加热器25、第二热网加热器26和第二尖峰加热旁路管道92,第二小汽轮机排汽加热器25与第二小汽轮机24的排汽口连接。第一尖峰加热旁路管道82的入口与主供热系统的出口连接,第一尖峰加热旁路管道82的出口与第二尖峰加热旁路管道92的入口连接,第二尖峰加热旁路管道92的出口与热网供水管路1的入口连接。第一尖峰加热系统(19)的出口与第二尖峰加热系统(20)的入口之间的管路上设置有第一级尖峰加热温度测量表计104。多个汽轮机组的抽汽口均连接第一小汽轮机21、第一热网加热器23、第二小汽轮机24
以及第二热网加热器26的蒸汽入口,第一小汽轮机21和第二小型汽轮机24通过联轴器连接被驱动设备,被驱动设备包括水泵、风机、电动机等等,第一小汽轮机21和第二小型汽轮机24通过发电来驱动水泵、风机或电动机运行。具体地,第一小汽轮机排汽加热器22的入口连接有第一小汽轮机排汽加热进水管道81,第一小汽轮机排汽加热器22的出口连接第一小汽轮机排汽加热出水管道。第一热网加热器23的入口连接有第一热网加热进水管道83,第一热网加热器23的出口连接有第一热网加热出水管道85。
85.第一尖峰加热系统19的入口通过第五凝汽器的出口管道71连接第五热网凝汽器15;第一尖峰加热系统19的出口与第二尖峰加热系统20的入口相连;第一尖峰加热系统19的出口可通过第二尖峰加热旁路92、热网供水管路1连接热用户9的入口。
86.第二尖峰加热系统20的入口与第一尖峰加热系统19的出口相连;第二尖峰加热系统20的入口可通过第一尖峰加热旁路82连接第五热网凝汽器15的出口;第二尖峰加热系统20的出口可通过热网供水管路1连接热用户9的入口。
87.第五热网凝汽器15的出口可通过第一尖峰加热旁路82、第二尖峰加热旁路92和热网供水管路1连接热用户9的入口。第四热网凝汽器14的出口可通过第五凝汽器旁路管道72、第一尖峰加热旁路82、第二尖峰加热旁路92、热网供水管路1连接热用户9的入口。第三热网凝汽器13的出口可通过第四凝汽器旁路管道62、第五凝汽器旁路管道72、第一尖峰加热旁路82、第二尖峰加热旁路92和热网供水管路1连接热用户9的入口。第二热网凝汽器12的出口可通过第三凝汽器旁路管道52、第四凝汽器旁路管道62、第五凝汽器旁路管道72、第一尖峰加热旁路82、第二尖峰加热旁路92和热网供水管路1连接热用户9的入口。第一热网凝汽器11的出口可通过第二凝汽器旁路管道42、第三凝汽器旁路管道52、第四凝汽器旁路管道62、第五凝汽器旁路管道72、第一尖峰加热旁路82、第二尖峰加热旁路92和热网供水管路1连接热用户9的入口。热网回水管路2可通过第一凝汽器旁路管道32、第二凝汽器旁路管道42、第三凝汽器旁路管道52、第四凝汽器旁路管道62和第五凝汽器旁路管道72连接第一尖峰加热系统19的入口。
88.参见图1和图2,第一小汽轮机21的蒸汽入口设置有第一小汽轮机进汽控制阀86,第一小汽轮机排汽加热器22与第一小汽轮机21的排汽口之间的管路上设置有第一热网加热进汽控制阀。第二小汽轮机24的蒸汽入口设置有第二小汽轮机进汽控制阀96,第二小汽轮机排汽加热器25与第二小汽轮机24的排汽口之间的管路上设置有第二热网加热进汽控制阀。
89.参见图1和图2,热网回水管路2上设置有回水温度测量表计101和回水流量测量表计105。尖峰加热系统与热用户9之间的管路上设置有供水温度测量表计102。主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口之间的管路上设置有乏汽加热温度测量表计103。第一尖峰加热系统19与第二尖峰加热系统20之间的管路上设置有第一级尖峰加热温度测量表计104。第一尖峰加热系统19和第二尖峰加热系统20内部的管路连接如图1所示,第一小汽轮机排汽加热器22的入口连接有第一小汽轮机排汽加热进水管道81,出口连接有第一小汽轮机排汽加热出水管道84;第一热网加热器23的入口连接第一热网加热进水管道83,出口连接有第一热网加热出水管道85;第二小汽轮机排汽加热器25的入口连接第二小汽轮机排汽加热进水管道91,出口连接第二小汽轮机排汽加热出水管道94;第二热网加热器26的入口连接第二热网加热进水管道93,出口连接有第二热网加热出水管道。第一热网凝汽器进水管道
30至第五热网凝汽器进水管道70、第一热网凝汽器出水管路31至第五热网凝汽器出水管道71、第一热网凝汽器旁路管道32至第五热网凝汽器旁路管道72、第一小汽轮机排汽加热进水管道81、第二小汽轮机排汽加热进水管道91、第一小汽轮机排汽加热出水管道84、第二小汽轮机排汽加热出水管道94、第一热网加热进水管道83、第一热网加热出水管道85、第二热网加热进水管道93、第二热网加热出水管道95、第一尖峰加热旁路管道82、第二尖峰加热旁路管道92上均设置有控制阀门。
90.冷却机组10为空冷塔,空冷塔的蒸汽入口连接汽轮机组的乏汽口,空冷塔的蒸汽入口处和热网凝汽器的蒸汽入口处均设置有阀门,通过控制空冷塔的蒸汽入口处的阀门和热网凝汽器的蒸汽入口处的阀门的启闭,能够控制空冷塔的投入和切除;冷却机组10为水冷塔,水冷塔的循环水入口与热网凝汽器的冷却水出口连接,水冷塔的循环水出口与热网凝汽器的冷却水入口连接,水冷塔的循环水入口、水冷塔的循环水出口、热网凝汽器的冷却水出口以及热网凝汽器的冷却水出口均设置有阀门,通过控制水冷塔的循环水入口、水冷塔的循环水出口、热网凝汽器的冷却水出口以及热网凝汽器的冷却水出口处的阀门的启闭,能够控制水冷塔即冷却机组10的投入和切除。具体地,对于空冷塔,第一汽轮机组3通过第一汽轮机第一乏汽管道33连接空冷塔,第一汽轮机组3通过第一汽轮机第二乏汽管道34连接第一热网凝汽器11的蒸汽入口;第二汽轮机组4通过第二汽轮机第一乏汽管道43连接空冷塔,第二汽轮机组4通过第二汽轮机第二乏汽管道44连接第二热网凝汽器12的蒸汽入口;第三汽轮机组5通过第三汽轮机第一乏汽管道53连接空冷塔,第三汽轮机组5通过第三汽轮机第二乏汽管道54连接第三热网凝汽器13的蒸汽入口;第四汽轮机组6通过第四汽轮机第一乏汽管道63连接空冷塔,第四汽轮机组6通过第四汽轮机第二乏汽管道64连接第四热网凝汽器14的蒸汽入口;第五汽轮机组7通过第五汽轮机第一乏汽管道73连接空冷塔,第五汽轮机组7通过第五汽轮机第二乏汽管道74连接第五热网凝汽器15的蒸汽入口,每条管道上均设置有阀门。对于水冷塔,第一热网凝汽器11与水冷塔通过第一冷却机组出水管道35和第一冷却机组进水管道36循环连通,第二热网凝汽器12与水冷塔通过第二冷却机组出水管道45和第二冷却机组进水管道46循环连通,第三热网凝汽器13与水冷塔通过第三冷却机组出水管道55和第三冷却机组进水管道56循环连通,第四热网凝汽器14与水冷塔通过第四冷却机组出水管道65和第四冷却机组进水管道66循环连通,第五热网凝汽器15与水冷塔通过第五冷却机组出水管道75和第五冷却机组进水管道76循环连通,每条管道上均设置有阀门。
91.进一步地,本发明还提供了基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法,基于如上的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统进行实施,基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法遵从如下函数关系:
[0092][0093]
式中,分别代表第一、二、三、四、五热网凝汽器进出水管道和旁路管道阀门启闭情况;代表第一尖峰加热系统和第二尖峰加热系统进出水管道和旁路管道管道阀门启闭情况。i=0时代表此管道上阀门关闭;i=1是代表此阀门开启。
[0094]
t、tg、tf、t1、t2分别代表乏汽设定温度、热网供水需求温度、汽轮机乏汽加热后热网循环水温度、第一尖峰加热后温度、第二尖峰加热后温度,p1、p2、p3、p4、p5分别代表第一、
二、三、四、五汽轮机组发电负荷,p6、p7分别代表第一小汽轮机和第二小汽轮机功率。
[0095]
代表各管道阀门的组合方式,即热网凝汽器和尖峰加热系统的投入和级数,取决于热用户的需求温度、汽轮机乏汽加热后的热网循环水温度、尖峰加热系统加热后的热网循环水温度,安全乏汽设定温度值、以及各汽轮机组的发电负荷。根据汽轮发电机组的安全运行背压条件,在不同的负荷条件下,有对应的安全乏汽设定温度,运行时,需密切关注乏汽加热温度测量表计103的读数。
[0096]
当热网供水温度需求在乏汽设定温度以上,且乏汽加热温度测量表计103测得的温度在乏汽设定温度以下时:各级热网凝汽器进、出水管道阀门开启、各级热网凝汽器旁路管道阀门和各级汽轮机组的冷却机组关闭,热网循环水回水依次由各级热网凝汽器依次加热后再送至尖峰加热系统,将热网循环供水温度加热至热用户9需求温度后对外供出。乏汽设定温度优选为80℃。
[0097]
当热用户(9)需求的供水温度在乏汽设定温度值以上,且乏汽加热温度测量表计(103)测得的温度在乏汽设定温度值以上时;旁路第一级热网凝汽器,热网循环水回水经第一凝汽器旁路管道32进入后面各级热网凝汽器进行加热;若乏汽加热温度测量表计103测得的温度仍在乏汽设定温度以上,继续依次旁路前面几级热网凝汽器,直至乏汽加热温度测量表计103测得的温度在乏汽设定温度以下,热网循环水回水经过后面各级热网凝汽器加热后再由尖峰加热系统加热至热用户9需求的温度后供给热用户9。开启的热网凝汽器旁路管道的对应汽轮机组的冷却机组开启,同时,空冷塔:对应的汽轮机组第一乏汽管道阀门关闭、第二乏汽管道阀门开启,水冷塔:对应的汽轮机组冷却水进出管道阀门开启,热网凝汽器进出水管道阀门关闭。
[0098]
当热网供水温度需求在乏汽设定温度以下,且乏汽加热温度测量表计103测得的温度低于热网供水需求温度时,热网循环水回水依次由各级热网凝汽器依次加热后,再直接经第一尖峰加热系统19和第二尖峰加热系统20将热网循环供水温度加热至热用户9需求温度后对外供出。当第一尖峰加热系统19加热后的热网循环水温度大于热网供水温度需求时,旁路第二尖峰加热系统20,直接将第一尖峰加热系统19加热后热网循环水供给热用户9。
[0099]
当热网供水温度需求在乏汽设定温度以下,且乏汽加热温度测量表计103测得的温度超过热网供水需求温度时:首先在各汽轮机组可允许的安全负荷运行范围内,降低前面几级汽轮机的发电负荷,直至乏汽加热温度测量表计103测得的温度降至热用户9需求的温度;当降低发电负荷后的各汽轮机组乏汽总热负荷可以将热网循环水温度提升至热网供水需求温度时,旁路第一尖峰加热系统19和第二尖峰加热系统20,热网循环水回水依次由各级热网凝汽器依次加热后对外供出。当降低发电负荷后的各汽轮机组乏汽总热负荷可提升热网循环水温度仍超过热网供水需求温度时,优先旁路前面一级或几级热网凝汽器,当扣除旁路的热网凝汽器所对应的汽轮机组乏汽热量,其余机组乏汽总热负荷可以将热网循环水温度提升至热网供水温度时,热网循环水回水依次经前面几级热网凝汽器旁路管道,直接进入到后面各级热网凝汽器,再送至尖峰加热系统,将热网循环供水温度加热至热用户9需求温度后对外供出。开启的热网凝汽器旁路管道的汽轮机组的冷却机组开启。
[0100]
进一步地,尖峰加热系统的驱动汽源优先取自前面几级汽轮机组抽汽口,且当汽轮机组的抽汽口的压力高于设定压力值时,优先开启第一小汽轮机21以及并联连接的第一
小汽轮机排汽加热器22,和/或第二小汽轮机24以及并联连接的第二小汽轮机排汽加热器25;当汽轮机抽汽口压力低于设定压力值时,仅开启第一热网加热器23和/或第二热网加热器26。具体地,尖峰加热系统的驱动汽源优先考虑取自前面几级汽轮机组抽汽口,且当汽轮机抽汽口压力较高如0.4mpa以上时,优先开启小汽轮机组及其排汽加热器系统,再考虑开启热网加热系统。当汽轮机抽汽口压力较低如0.4mpa以下时,可关闭小汽轮机组及其排汽加热器系统,仅开启热网加热系统。当某一个汽轮机组或者热网凝汽器出现故障时,旁路出现故障的热网凝汽器或出现故障的汽轮机组上连接的热网凝汽器,当第一尖峰加热系统19出现故障时,旁路第一尖峰加热系统19,当第二尖峰加热系统20出现故障时,旁路第二尖峰加热系统20,热网供水系统维持正常换热需求。
[0101]
本发明将网源供热参数和系统设计统筹考虑,最大限度挖潜现有热电联产机组存量市场的低位能利用空间,实现了对机组各级品位低位能乏汽的充分回收利用,有效降低供热的平均汽源参数,降低供热耗能成本,实现对高耗能燃煤锅炉的有效替代,对促进社会资源合理利用,促进热电联产行业健康发展、提高北方清洁供暖比例,解决我国北方地区冬季供暖期空气污染严重等问题均具有重要意义。
[0102]
需要说明的是:本发明描述的汽轮机组台数、回收利用的乏汽和抽汽投入级数,以及温度边界参数等,仅是为了更加清晰的示例本系统的设计理念和有益效果,并非限制。
[0103]
在本发明的描述中,需要理解的是,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该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0104]
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0105]
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”,可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”,可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”,可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
[0106]
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0107]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行改动、修改、替换和变型。
技术特征:
1.一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统,其特征在于:基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统包括:多个汽轮机组、多个热网凝汽器、尖峰加热系统以及多个冷却机组;多个汽轮机组依次采用逐级升高的背压条件运行;多个汽轮机组的乏汽口与多个热网凝汽器的蒸汽入口一一对应连接;多个汽轮机组的抽汽口均连接尖峰加热系统;多个冷却机组(10)与多个热网凝汽器一一对应连接;多个热网凝汽器依次串联成主供热系统,主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口连接;尖峰加热系统的出口通过热网供水管路(1)连接至热用户(9)的入口,主供热系统的入口通过热网回水管路(2)连接热用户(9)的出口,构成热网;主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口之间的管路上设置有热网循环泵(8)。2.如权利要求1所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统,其特征在于:基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统包括五个汽轮机组,五个汽轮机组分别为第一汽轮机组(3)、第二汽轮机组(4)、第三汽轮机组(5)、第四汽轮机组(6)以及第五汽轮机组(7),第一汽轮机组(3)至第五汽轮机组(7)依次采用逐级升高的背压条件运行;基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统包括五个热网凝汽器,五个热网凝汽器分别为第一热网凝汽器(11)、第二热网凝汽器(12)、第三热网凝汽器(13)、第四热网凝汽器(14)以及第五热网凝汽器(15),第一热网凝汽器(11)、第二热网凝汽器(12)、第三热网凝汽器(13)、第四热网凝汽器(14)以及第五热网凝汽器(15)依次连接;第一汽轮机组(3)的乏汽口与第一热网凝汽器(11)的蒸汽入口连接;第二汽轮机组(4)的乏汽口与第二热网凝汽器(12)的蒸汽入口连接;第三汽轮机组(5)的乏汽口与第三热网凝汽器(13)的蒸汽入口连接;第四汽轮机组(6)的乏汽口与第四热网凝汽器(14)的蒸汽入口连接;第五汽轮机组(7)的乏汽口与第五热网凝汽器(15)的蒸汽入口连接。3.如权利要求2所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统,其特征在于:第一热网凝汽器(11)的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第一凝汽器旁路管道(32);第一热网凝汽器(11)的冷却水入口通过第一凝汽器进水管道(30)连接热网回水管道(2)的出口;第二热网凝汽器(12)的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第二凝汽器旁路管道(42);第二热网凝汽器(12)的冷却水入口通过第二凝汽器进水管道(40)连接第一凝汽器出水管道(31)的出口;第三热网凝汽器(13)的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第三凝汽器旁路管道(52);第三热网凝汽器(13)的冷却水入口通过第三凝汽器进水管道(50)连接第二凝汽器出水管道(41)的出口;第四热网凝汽器(14)的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第四凝汽器旁路管道(62);第四热网凝汽器的冷却水入口(14)通过第四凝汽器进水管道(60)连接第三凝汽器出水管道(51)的出口;第五热网凝汽器(15)的冷却水入口和冷却水出口之间并联有第五凝汽器旁路管道(72);第五热网凝汽器(15)的冷却水入口通过第五凝汽器进水管道(70)连接第四凝汽器出
水管道(61)的出口;第五热网凝汽器(15)的冷却水出口通过第五凝汽器出口管道(71)连接尖峰加热系统的入口;第一凝汽器进水管道(30)、第一凝汽器出水管道(31)、第二凝汽器进水管道(40)、第二凝汽器出水管道(41)、第三凝汽器进水管道(50)、第三凝汽器出水管道(51)、第四凝汽器进水管道(60)、第四凝汽器出水管道(61)、第五凝汽器进水管道(70)、第五凝汽器出口管道(71)上均设置有阀门;第一凝汽器旁路管道(32)、第二凝汽器旁路管道(42)、第三凝汽器旁路管道(52)、第四凝汽器旁路管道(62)以及第五凝汽器旁路管道(72)上均设置有阀门,第一凝汽器旁路管道(32)、第二凝汽器旁路管道(42)、第三凝汽器旁路管道(52)、第四凝汽器旁路管道(62)以及第五凝汽器旁路管道(72)依次串联成主旁路,主旁路的入口与主供热系统的入口连接,主旁路的出口与主供热系统的出口连接。4.如权利要求3所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统,其特征在于:尖峰加热系统包括串联的第一尖峰加热系统(19)和第二尖峰加热系统(20);第一尖峰加热系统(19)包括第一小汽轮机(21)以及并联连接的第一小汽轮机排汽加热器(22)、第一热网加热器(23)和第一尖峰加热旁路管道(82);第一小汽轮机排汽加热器(22)与第一小汽轮机(21)的排汽口连接;第二尖峰加热系统(20)包括第二小汽轮机(24)以及并联连接的第二小汽轮机排汽加热器(25)、第二热网加热器(26)和第二尖峰加热旁路管道(92);第二小汽轮机排汽加热器(25)与第二小汽轮机(24)的排汽口连接;第一尖峰加热旁路管道(82)的入口与主供热系统的出口连接,第一尖峰加热旁路管道(82)的出口与第二尖峰加热旁路管道(92)的入口连接,第二尖峰加热旁路管道(92)的出口与热网供水管路(1)的入口连接;第一尖峰加热系统(19)的出口与第二尖峰加热系统(20)的入口之间的管路上设置有第一级尖峰加热温度测量表计(104);多个汽轮机组的抽汽口均连接第一小汽轮机(21)、第一热网加热器(23)、第二小汽轮机(24)以及第二热网加热器(26)的蒸汽入口。5.如权利要求4所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统,其特征在于:第一小汽轮机(21)的蒸汽入口设置有第一小汽轮机进汽控制阀(86);第二小汽轮机(24)的蒸汽入口设置有第二小汽轮机进汽控制阀(96);第一小汽轮机(21)和第二小汽轮机(24)均与被驱动设备连接。6.如权利要求1-3任意一项所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统,其特征在于:热网回水管路(2)上设置有回水温度测量表计(101)和回水流量测量表计(105);热网供水管路(1)上设置有供水温度测量表计(102);主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口之间的管路上设置有乏汽加热温度测量表计(103)。7.如权利要求1-3任意一项所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统,其特征在于:
冷却机组(10)为空冷塔,空冷塔的蒸汽入口连接汽轮机组的乏汽口,空冷塔的蒸汽入口处和热网凝汽器的蒸汽入口处均设置有阀门,通过控制空冷塔的蒸汽入口处的阀门和热网凝汽器的蒸汽入口处的阀门的启闭,能够控制空冷塔的投入和切除;冷却机组(10)为水冷塔,水冷塔的循环水入口与热网凝汽器的冷却水出口连接,水冷塔的循环水出口与热网凝汽器的冷却水入口连接,水冷塔的循环水入口、水冷塔的循环水出口、热网凝汽器的冷却水出口以及热网凝汽器的冷却水出口均设置有阀门,通过控制水冷塔的循环水入口、水冷塔的循环水出口、热网凝汽器的冷却水出口以及热网凝汽器的冷却水出口处的阀门的启闭,能够控制水冷塔即冷却机组(10)的投入和切除。8.一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法,其特征在于:所述基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法基于如权利要求5所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统进行实施,基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法包括:当热用户(9)需求的供水温度在乏汽设定温度值以上,且乏汽加热温度测量表计(103)测得的温度在乏汽设定温度值以下时:各级热网凝汽器开启,第一凝汽器旁路管道(32)至第五凝汽器旁路管道(72)关闭;热网回水管路(2)中的水依次由各级热网凝汽器加热后再由尖峰加热系统进行加热至热用户(9)需求的温度后供给热用户(9);当热用户(9)需求的供水温度在乏汽设定温度值以上,且乏汽加热温度测量表计(103)测得的温度在乏汽设定温度值以上时;旁路第一级热网凝汽器,热网循环水回水经第一凝汽器旁路管道(32)进入后面各级热网凝汽器进行加热;若乏汽加热温度测量表计(103)测得的温度仍在乏汽设定温度值以上,继续依次旁路前面几级热网凝汽器,直至乏汽加热温度测量表计(103)测得的温度在乏汽设定温度值以下,热网循环水回水经过后面各级热网凝汽器加热后再由尖峰加热系统加热至热用户(9)需求的温度后供给热用户(9);当热用户(9)需求的供水温度在乏汽设定温度值以下,且乏汽加热温度测量表计(103)测得的温度低于热用户(9)需求的温度时;热网回水管路(2)中的水依次由各级热网凝汽器加热后,再由第一尖峰加热系统(19)和第二尖峰加热系统(20)加热至热用户(9)需求的温度后供给热用户(9);若第一尖峰加热系统(19)加热后的温度大于热用户(9)需求的温度时,旁路第二尖峰加热系统(20);当热用户(9)需求的供水温度在乏汽设定温度值以下,且乏汽加热温度测量表计(103)测得的温度超过热用户(9)需求的温度时:首先在各汽轮机组允许的安全负荷运行范围内,降低前面一级或多级汽轮机组的发电负荷,直至乏汽加热温度测量表计(103)测得的温度降至热用户(9)需求的温度;若降低发电负荷后,乏汽加热温度测量表计(103)测得的温度仍超过热用户(9)需求的温度时,依次旁路前面一级或多级热网凝汽器,热网回水管路(2)中的水依次经后面各级热网凝汽器和尖峰加热系统加热至热用户(9)需求的温度后供给热用户(9)。9.如权利要求8所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法,其特征在于:尖峰加热系统的驱动汽源优先取自前面几级汽轮机组抽汽口,且当汽轮机组的抽汽口的压力高于设定压力值时,优先开启第一小汽轮机(21)以及并联连接的第一小汽轮机排汽加热器(22),和/或第二小汽轮机(24)以及并联连接的第二小汽轮机排汽加热器(25);当汽轮机抽汽口压力低于设定压力值时,仅开启第一热网加热器(23)和/或第二热网加热器
(26)。10.如权利要求8所述的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热方法,其特征在于:当某一个汽轮机组或者热网凝汽器出现故障时,旁路出现故障的热网凝汽器或出现故障的汽轮机组上连接的热网凝汽器;当第一尖峰加热系统(19)出现故障时,旁路第一尖峰加热系统(19);当第二尖峰加热系统(20)出现故障时,旁路第二尖峰加热系统(20)。
技术总结
本发明涉及一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统及其方法,供热系统包括多个汽轮机组、多个热网凝汽器、尖峰加热系统和多个冷却机组。多个汽轮机组的乏汽口与多个热网凝汽器的蒸汽入口一一对应连接。多个汽轮机组的抽汽口均连接尖峰加热系统,多个冷却机组与多个热网凝汽器一一对应连接;多个热网凝汽器依次串联成主供热系统,主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口连接,主供热系统与尖峰加热系统之间的管路上设置有热网循环泵。本发明可根据热用户的需求参数,控制热网凝汽器和尖峰加热系统的投入级数,最大限度实现供热汽源参数与热网需求参数的合理匹配,降低供热耗能成本。另外,也保障了供热系统安全性。也保障了供热系统安全性。也保障了供热系统安全性。
技术研发人员:郝亚珍 张芬芳 赵虎军
受保护的技术使用者:国能龙源蓝天节能技术有限公司
技术研发日:2022.03.11
技术公布日:2022/5/25
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