一種換熱站系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種換熱站系統(tǒng)，包括供暖回路和疏水回路，所述供暖回路包括循環(huán)水泵（2）、供暖母管（9）和安裝在所述供暖母管（9）中的具有第一進(jìn)水口、第二進(jìn)水口和出水口的給水調(diào)節(jié)閥（7）以及分別與所述第二進(jìn)水口和所述循環(huán)水泵（2）連通的旁路管道（11）；其中，所述給水調(diào)節(jié)閥（7）根據(jù)所述出水口側(cè)的所述采暖供水的溫度來分別控制所述第一進(jìn)水口側(cè)的高溫供水的進(jìn)水量和所述第二進(jìn)水口側(cè)的所述低溫供暖回水的進(jìn)水量。本實(shí)用新型中的換熱站系統(tǒng)設(shè)備更少、結(jié)構(gòu)更為簡單，不需要較大的布置空間不僅減小了廠房規(guī)模，還降低了廠房和設(shè)備的初投資，而且可以免除疏水罐和疏水泵的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，對電廠收益起到積極的作用。
【專利說明】一種換熱站系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及換熱站領(lǐng)域，尤其涉及一種蒸汽加熱式的換熱站系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在北方的發(fā)電廠中，采暖換熱站是必不可少的設(shè)施之一，其對于冬季機(jī)組正常運(yùn)行、電廠工作人員正常辦公甚至周邊地區(qū)的供熱采暖均具有極其重要的作用。
[0003]如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中，換熱站包括換熱器1、循環(huán)水泵2、疏水罐3、疏水泵4以及相關(guān)的閥門和管道等。在蒸汽加熱式換熱站的供暖系統(tǒng)中，汽輪機(jī)抽蒸汽作為加熱熱源，高溫蒸汽在換熱器I內(nèi)進(jìn)行熱交換，以將熱量傳遞給換熱器內(nèi)的循環(huán)流動的供暖介質(zhì)，被加熱后的供暖介質(zhì)在循環(huán)水泵2的壓力作用下通過管道流向廠區(qū)、辦公區(qū)甚至周邊地區(qū)進(jìn)行供熱；在蒸汽加熱式換熱站的疏水系統(tǒng)中，高溫蒸汽因放熱而在換熱器I殼側(cè)凝結(jié)成水，凝結(jié)水在重力作用下匯聚流入疏水罐3內(nèi)，進(jìn)而在疏水泵4的作用下被打入抽汽對應(yīng)機(jī)組的凝汽器或給水回路的其他位置，以保持該回路介質(zhì)質(zhì)量穩(wěn)定。
[0004]在圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中，疏水罐3和疏水泵4的使用可以確保高溫蒸汽冷凝所得的疏水可以順利的進(jìn)入凝汽器等位置。但在實(shí)際使用時(shí)，疏水罐3為了能確保在重力作用下順暢的匯聚來自換熱器I中的疏水，需布置在換熱器I的下方；同時(shí)，為了滿足疏水泵4的汽蝕裕量，疏水泵4布置在疏水罐3的下方?；谶@兩個(gè)原因，換熱站需要較大的布置空間和較高的高度，使得現(xiàn)有的換熱站設(shè)計(jì)和布置都相對較為復(fù)雜，不僅增加了換熱站初期建設(shè)的投資，還增加了其運(yùn)行時(shí)的維護(hù)費(fèi)用和難度，給電廠帶來一定的效益損失。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備較少且建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)成本較低的換熱站系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種換熱站系統(tǒng)，包括用于加熱回流的低溫供暖回水并將采暖供水輸出至外部供暖管道的供暖回路和用于提供高溫蒸汽加熱所述低溫供暖回水并輸出冷凝疏水的疏水回路，所述供暖回路包括循環(huán)水泵、供暖母管和安裝在所述供暖母管中的具有第一進(jìn)水口、第二進(jìn)水口和出水口的給水調(diào)節(jié)閥以及分別與所述第二進(jìn)水口和所述循環(huán)水泵連通的旁路管道；其中，所述給水調(diào)節(jié)閥根據(jù)所述出水口側(cè)的所述采暖供水的溫度來分別控制所述第一進(jìn)水口側(cè)的高溫供水的進(jìn)水量和所述第二進(jìn)水口側(cè)的所述低溫供暖回水的進(jìn)水量。
[0007]所述供暖母管包括與所述第一進(jìn)水口連通以輸入高溫供水的第一供暖母管和與所述出水口連通以輸出所述采暖供水的第二供暖母管，所述旁路管道在所述循環(huán)水泵的作用下向所述第二進(jìn)水口輸入部分所述低溫供暖回水。
[0008]所述給水調(diào)節(jié)閥根據(jù)所述第二供暖母管內(nèi)的所述采暖供水的溫度分別控制所述第一進(jìn)水口和所述第二進(jìn)水口的開合度。
[0009]所述供暖回路還包括通過管道依次連接的回水管道、進(jìn)水閥、換熱器和出水閥，其中，所述回水管道與所述循環(huán)水泵連通，所述出水閥與所述供暖母管連通。
[0010]所述換熱站系統(tǒng)中還包括多個(gè)換熱器支路，每個(gè)所述換熱器支路包括通過管道依次連通的所述進(jìn)水閥、所述換熱器和所述出水閥，且每個(gè)所述換熱器支路的兩端分別與所述供暖母管和所述回水管道連通。
[0011]所述疏水回路還包括通過管道依次連接的抽汽管道、抽汽調(diào)節(jié)閥、所述換熱器、疏水調(diào)節(jié)閥和疏水母管。
[0012]所述換熱站系統(tǒng)中還包括多個(gè)疏水支路，每一所述換熱器上連接有所述疏水支路，每個(gè)所述疏水支路包括通過管道依次連接的所述抽汽調(diào)節(jié)閥、所述換熱器和所述疏水調(diào)節(jié)閥，且每個(gè)所述疏水支路的兩端分別與所述抽汽管道和所述疏水母管連通。
[0013]所述疏水調(diào)節(jié)閥控制所述換熱器的殼側(cè)水位維持在預(yù)先設(shè)定的水位。
[0014]所述疏水母管通過管道與凝汽器連通。
[0015]實(shí)施本實(shí)用新型的換熱站系統(tǒng)，其有益效果在于:本實(shí)用新型的換熱站系統(tǒng)通過在供暖回路中的供暖母管上增設(shè)給水調(diào)節(jié)閥和旁路管道來代替現(xiàn)有技術(shù)中的疏水罐和疏水泵，通過提高第一供暖母管中的高溫供暖回水的溫度來提高換熱器殼側(cè)的飽和壓力，進(jìn)而確保高溫蒸汽冷凝所得的疏水能在該飽和壓作用下順利的進(jìn)入凝汽器等位置；同時(shí)通過給水調(diào)節(jié)閥將第一供暖母管中的高溫供暖回水和旁路管道引入的低溫供暖回水混合，來確保第二供暖母管內(nèi)采暖供水的溫度滿足質(zhì)調(diào)節(jié)的要求。這一改進(jìn)使得本實(shí)用新型換熱站系統(tǒng)的設(shè)備更少、結(jié)構(gòu)更為簡單，且不需要較大的布置空間和較高的高度，不僅減小了廠房規(guī)模，降低了廠房和設(shè)備的初投資，而且可以免除疏水罐和疏水泵的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，對電廠收益起到積極的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中典型的換熱站疏水系統(tǒng)的不意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中新型換熱站疏水系統(tǒng)的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]如圖2所不,本實(shí)用新型提供了一種換熱站系統(tǒng)包括供暖回路和疏水回路，其中，供暖回路包括通過管道依次連接的循環(huán)水泵2、回水管道10、進(jìn)水閥12、管殼式的換熱器1、出水閥13和供暖母管9。
[0021]供暖回水溫度較低，在循環(huán)水泵2的作用下通過回水管道10和進(jìn)水閥12流入換熱器I ;流入換熱器I內(nèi)的供暖回水在換熱器I殼側(cè)的高溫蒸汽的加熱作用下被迅速加熱，然后依次經(jīng)過出水閥13和供暖母管9流出，進(jìn)而流向廠區(qū)、辦公區(qū)甚至周邊地區(qū)進(jìn)行供熱，供熱完成后的低溫供暖回水再次回流至循環(huán)水泵2，如此循環(huán)以保證持續(xù)為周邊區(qū)域供暖。
[0022]疏水回路包括通過管道依次連接的抽汽管道14、抽汽調(diào)節(jié)閥5、換熱器1、疏水調(diào)節(jié)閥6、疏水母管8和凝汽器(圖中未示出)。在汽輪機(jī)(圖中未示出)抽汽的壓力作用下，大量的高溫蒸汽依次通過抽汽管道14、抽汽調(diào)節(jié)閥5從換熱器I的進(jìn)汽口(圖中未標(biāo)注)進(jìn)入換熱器I內(nèi)以加熱低溫供暖回水，熱交換使高溫蒸汽在換熱器殼側(cè)冷凝成水，然后依次通過換熱器I的疏水口(圖中未標(biāo)注)、疏水調(diào)節(jié)閥6和疏水母管8流出至凝汽器以供換熱站系統(tǒng)循環(huán)提供蒸汽。
[0023]由于當(dāng)換熱器I內(nèi)的氣壓值過低時(shí)可能會導(dǎo)致高溫蒸汽在換熱器殼側(cè)冷凝所得的疏水不能順利的流出換熱器1，甚至?xí)械沽鞯娘L(fēng)險(xiǎn)，所以本實(shí)用新型通過在供暖回路中的供暖母管9上增設(shè)給水調(diào)節(jié)閥7和旁路管道11來代替現(xiàn)有技術(shù)中的疏水罐3和疏水泵4，實(shí)現(xiàn)使高溫蒸汽冷凝所得的疏水順利的進(jìn)入凝汽器等位置。
[0024]在本實(shí)用新型中所使用的給水調(diào)節(jié)閥7為三通給水調(diào)節(jié)閥，包括第一進(jìn)水口、第二進(jìn)水口和一個(gè)出水口，安裝在供暖母管9上，將供暖母管9分為第一供暖母管901和第二供暖母管902。其中，第一供暖母管901分別與換熱器支路中的出水閥13和給水調(diào)節(jié)閥7的第一進(jìn)水口連通，第二供暖母管902分別與給水調(diào)節(jié)閥7的出水口和外部廠區(qū)、辦公區(qū)等地的相關(guān)供暖管道連通。
[0025]旁路管道11分別與給水調(diào)節(jié)閥7的第二進(jìn)水口和循環(huán)水泵2連通，用于在循環(huán)水泵2的作用下向第二進(jìn)水口輸入部分低溫供暖回水?；亓鞯牡蜏毓┡厮ㄟ^循環(huán)水泵2的加壓作用后，分為兩部分:一部分通過回水管道10和進(jìn)水閥12流入換熱器I內(nèi)加熱，力口熱所得的高溫供水通過出水閥13、第一供暖母管901和第一進(jìn)水口流入給水調(diào)節(jié)閥7 ;另一部分直接通過旁路管道11和第二進(jìn)水口流入給水調(diào)節(jié)閥7。第一供暖母管901中的高溫供水和流經(jīng)旁路管道11的部分低溫供暖回水在給水調(diào)節(jié)閥7中混合至預(yù)設(shè)溫度范圍，作為采暖供水通過第二供暖母管902流出。
[0026]可以理解的是，在該換熱站系統(tǒng)中可以包含有多個(gè)換熱器支路，每個(gè)換熱器支路均分別連接在供暖母管9和回水管道10之間，且每個(gè)換熱器支路都包括通過管道依次連通的進(jìn)水閥12、換熱器I和出水閥13。
[0027]當(dāng)供暖回路中有多個(gè)換熱器I時(shí)，即有多個(gè)換熱器支路時(shí)，通過回水管道10回流的低溫供暖回水被分為多路，分別流入各個(gè)換熱器I中加熱，各個(gè)換熱器支路中加熱后的高溫供水在第一供暖母管901中匯聚混合在一起，通過第一進(jìn)水口流入給水調(diào)節(jié)閥7。因此，將給水調(diào)節(jié)閥7設(shè)置在供暖母管9中的第一供暖母管901的末端，即所有換熱器支路的下游，可避免當(dāng)供暖回路流量較小時(shí)換熱器I內(nèi)充滿度不夠的問題。
[0028]針對具有多個(gè)換熱器支路的換熱站系統(tǒng)，該換熱站系統(tǒng)中還相應(yīng)包括有多個(gè)兩端分別與抽汽管道4和疏水母管8連通的疏水支路，每一換熱器支路中的換熱器I都連接有一個(gè)疏水支路，每個(gè)疏水支路包括通過管道依次連接的抽汽調(diào)節(jié)閥5、換熱器I和疏水調(diào)節(jié)閥6?？梢岳斫獾氖?，每個(gè)換熱器支路中的換熱器I還可以連接有多個(gè)疏水支路來實(shí)現(xiàn)疏水目的，故疏水支路與換熱器支路在數(shù)量上的對應(yīng)關(guān)系在此不作限定。
[0029]該給水調(diào)節(jié)閥7根據(jù)出水口處的管道溫度來分別控制第一進(jìn)水口和第二進(jìn)水口的開合度，也就是說，根據(jù)與出水口連通的第二供暖母管902內(nèi)的采暖供水的溫度來分別控制第一進(jìn)水口的高溫供水的進(jìn)水量和第二進(jìn)水口的低溫供暖回水的進(jìn)水量，以此來確保第二供暖母管902內(nèi)的采暖供水的溫度滿足質(zhì)調(diào)節(jié)的要求，同時(shí)確保采暖供水的溫度維持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
[0030]因此，根據(jù)前述給水調(diào)節(jié)閥7的控制原理，可以將流入換熱器I的低溫供暖回水分別加熱至很高的溫度后在第一供暖母管901中匯合成高溫供水，通過第一進(jìn)水口流入給水調(diào)節(jié)閥7 ;然后，在給水調(diào)節(jié)閥7內(nèi)與旁路管道11提供的低溫供暖回水混合至需要的溫度；最后，將混合后的滿足應(yīng)用要求的采暖供水通過第二供暖母管902流向外部廠區(qū)、辦公區(qū)等地。
[0031]在本實(shí)用新型中，換熱站系統(tǒng)增設(shè)給水調(diào)節(jié)閥7和旁路管道11的最重要的目的是可以提高第一供暖母管901中高溫供水的溫度，即低溫供暖回水在換熱器I內(nèi)可以被加熱至遠(yuǎn)高于采暖供水預(yù)設(shè)溫度的高溫，然后通過混合旁路管道11內(nèi)的低溫供暖回水來降溫，以確保最終輸出的采暖供水溫度維持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，滿足質(zhì)調(diào)節(jié)的要求。
[0032]這樣一來，換熱器I內(nèi)加熱所得的高溫供水的溫度越高，所對應(yīng)的換熱器殼側(cè)的飽和壓力越大，當(dāng)高溫供水溫度所對應(yīng)的換熱器殼側(cè)的飽和壓力達(dá)到一定值時(shí)，高溫蒸汽在換熱器殼側(cè)冷凝所得的疏水在該飽和壓力的作用下能順利流出換熱器I且不會有倒流的風(fēng)險(xiǎn)。所以，本申請的技術(shù)方案可以在取消現(xiàn)有技術(shù)中疏水罐3和疏水泵4的同時(shí)，滿足換熱站疏水系統(tǒng)的疏水要求。
[0033]該高溫供水溫度的設(shè)定需要滿足:高溫供水溫度加上換熱器上端差后所對應(yīng)的換熱器殼側(cè)飽和壓力大于在最大疏水流量下由換熱器殼側(cè)至下游接收裝置凝汽器的所有阻力之和。所述阻力包括換熱器內(nèi)阻力、管道沿程阻力、管道布置高度差值、換熱器殼側(cè)與凝汽器壓力差值等。
[0034]在本實(shí)施例中，每臺換熱器殼側(cè)的水位均通過疏水調(diào)節(jié)閥12控制以維持在預(yù)先設(shè)定的水位。凝汽器作為疏水接收裝置，其設(shè)計(jì)溫度一般為80°C，因此在設(shè)計(jì)該換熱站系統(tǒng)時(shí)，第一供暖母管901中高溫供水的溫度不能設(shè)定的過高，需要控制流入凝汽器的疏水溫度在80°C以下以確保凝汽器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0035]值得注意的是，當(dāng)機(jī)組降低負(fù)荷時(shí)，汽輪機(jī)抽汽壓力隨之降低，當(dāng)降低至某一功率平臺時(shí)，將無法維持第一供暖母管901中的高溫供水的設(shè)定溫度，即無法保證換熱器殼側(cè)的飽和壓力值能克服換熱器殼側(cè)至凝汽器之間的所有阻力之和，進(jìn)而無法確保疏水能順暢的流入凝汽器，此時(shí)的功率平臺為保障正常疏水的最低功率平臺。
[0036]綜上所述，本實(shí)用新型中通過在供暖回路中的供暖母管9上增設(shè)給水調(diào)節(jié)閥7和旁路管道11來代替現(xiàn)有技術(shù)中的疏水罐3和疏水泵4。通過提高第一供暖母管901中高溫供水的溫度來提高換熱器殼側(cè)的飽和壓力，進(jìn)而確保高溫蒸汽冷凝所得的疏水能在該飽和壓力的作用下順利的進(jìn)入凝汽器等位置；同時(shí)，通過給水調(diào)節(jié)閥7將第一供暖母管901中的高溫供水和旁路管道11提供的低溫供暖回水混合，來確保第二供暖母管902內(nèi)采暖供水的溫度滿足質(zhì)調(diào)節(jié)的要求。
[0037]這一改進(jìn)使得本實(shí)用新型換熱器系統(tǒng)的設(shè)備更少、結(jié)構(gòu)更為簡單，且不需要較大的布置空間和較高的高度，不僅減小了廠房規(guī)模，降低了廠房和設(shè)備的初投資，而且可以免除疏水罐3和疏水泵4的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，對電廠收益起到積極的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種換熱站系統(tǒng)，包括用于加熱回流的低溫供暖回水并將采暖供水輸出至外部供暖管道的供暖回路和用于提供高溫蒸汽加熱所述低溫供暖回水并輸出冷凝疏水的疏水回路，其特征在于， 所述供暖回路包括循環(huán)水泵(2)、供暖母管(9)和安裝在所述供暖母管(9)上的具有第一進(jìn)水口、第二進(jìn)水口和出水口的給水調(diào)節(jié)閥(7)以及分別與所述第二進(jìn)水口和所述循環(huán)水泵(2)連通的旁路管道(11)； 其中，所述給水調(diào)節(jié)閥(7)根據(jù)所述出水口側(cè)的所述采暖供水的溫度來分別控制所述第一進(jìn)水口側(cè)的高溫供水的進(jìn)水量和所述第二進(jìn)水口側(cè)的所述低溫供暖回水的進(jìn)水量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱站系統(tǒng)，其特征在于，所述供暖母管(9)包括與所述第一進(jìn)水口連通以輸入高溫供水的第一供暖母管(901)和與所述出水口連通以輸出所述采暖供水的第二供暖母管(902)，所述旁路管道(11)在所述循環(huán)水泵(2)的作用下向所述第二進(jìn)水口輸入部分所述低溫供暖回水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱站系統(tǒng)，其特征在于，所述給水調(diào)節(jié)閥(7)根據(jù)所述第二供暖母管(902)內(nèi)的所述采暖供水的溫度分別控制所述第一進(jìn)水口和所述第二進(jìn)水口的開I=I /又 O
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱站系統(tǒng)，其特征在于，所述供暖回路還包括通過管道依次連接的回水管道(10)、進(jìn)水閥(12)、換熱器(I)和出水閥(13)，其中，所述回水管道(10)與所述循環(huán)水泵(2 )連通，所述出水閥(13 )與所述供暖母管(9 )連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱站系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱站系統(tǒng)中還包括多個(gè)換熱器支路，每個(gè)所述換熱器支路包括通過管道依次連通的所述進(jìn)水閥(12)、所述換熱器(I)和所述出水閥(13)，且每個(gè)所述換熱器支路的兩端分別與所述供暖母管(9)和所述回水管道(10)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的換熱站系統(tǒng)，其特征在于，所述疏水回路還包括通過管道依次連接的抽汽管道(14)、抽汽調(diào)節(jié)閥(5)、所述換熱器(I)、疏水調(diào)節(jié)閥(6)和疏水母管(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換熱站系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱站系統(tǒng)中還包括多個(gè)疏水支路，每一所述換熱器(I)上連接有所述疏水支路，每個(gè)所述疏水支路包括通過管道依次連接的所述抽汽調(diào)節(jié)閥(5)、所述換熱器(I)和所述疏水調(diào)節(jié)閥(6)，且每個(gè)所述疏水支路的兩端分別與所述抽汽管道(14)和所述疏水母管(8)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換熱站系統(tǒng)，其特征在于，所述疏水調(diào)節(jié)閥(6)控制所述換熱器(I)的殼側(cè)水位維持在預(yù)先設(shè)定的水位。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的換熱站系統(tǒng)，其特征在于，所述疏水母管(8)通過管道與凝汽器連通。
【文檔編號】F24D19/10GK203757817SQ201420122690
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】商顯有, 劉倩, 石建中, 王學(xué)華 申請人:中廣核工程有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司