充分利用電廠余熱的梯級(jí)加熱供熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種火力發(fā)電廠直接空冷機(jī)組高背壓結(jié)合熱泵的供熱系統(tǒng)，是將空冷 機(jī)組的高背壓凝汽器與熱泵結(jié)合用以回收汽輪機(jī)乏汽的一種供熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組傳統(tǒng)的供熱方式是采用抽汽供熱。在節(jié)能減排政策的指引下， 近幾年來，采用熱泵及凝汽器等余熱利用設(shè)備來提取汽輪機(jī)尾部乏汽來供熱的工程也越 來越多。當(dāng)下常用的供熱方式有四種：第一種是抽汽供熱，是利用汽輪機(jī)采暖抽汽，通過 汽-水換熱器即熱網(wǎng)加熱器加熱熱網(wǎng)循環(huán)水供熱。特點(diǎn)是投資少，但無法利用汽輪機(jī)乏汽。 第二種是熱泵供熱，是通過設(shè)置吸收式或壓縮式熱泵來提取汽輪機(jī)乏汽供熱，不足的熱量 再通過熱網(wǎng)加熱器補(bǔ)充。特點(diǎn)是可利用一部分乏汽，但乏汽利用率不高，占比約為30%-40%。 第三種是前置凝汽器加熱泵供熱，由于空冷機(jī)組運(yùn)行背壓在12_15KPa，在熱泵前設(shè)置凝汽 器可利用初末寒期回水溫度低的特點(diǎn)大量吸收汽輪機(jī)乏汽，經(jīng)前置凝汽器加熱后的熱網(wǎng)水 進(jìn)入熱泵繼續(xù)被加熱，當(dāng)熱量不足時(shí)，再利用熱網(wǎng)加熱器加熱熱網(wǎng)水。特點(diǎn)是可大量利用 初、末寒期的乏汽，余熱利用率約為45%-55%。第四種是機(jī)組高背壓供熱，是將一臺(tái)空冷機(jī)組 的背壓提高到25KPa以上，通過設(shè)置大容量的凝汽器來加熱熱網(wǎng)水，不足部分由熱網(wǎng)加熱 器來加熱。該種型式的余熱利用率約在55%-65%，投資也較少，缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)不靈活，供熱面積 需要足夠大，設(shè)計(jì)供水溫度不能太高，否則余熱占比會(huì)降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種充分利用電廠余熱的梯級(jí)加熱供熱系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在 的電廠余熱利用率不高和供熱溫度調(diào)節(jié)不靈活的技術(shù)問題。
[0004] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的：
[0005] -種充分利用電廠余熱的梯級(jí)加熱供熱系統(tǒng)，包括第一機(jī)組汽輪機(jī)、第一機(jī)組排 汽裝置、第二機(jī)組汽輪機(jī)和第二機(jī)組排汽裝置，第一機(jī)組排汽裝置通過第一機(jī)組直接空冷 排汽管路與第一機(jī)組空冷散熱器連通，第一機(jī)組空冷散熱器通過第一機(jī)組直接空冷乏汽凝 結(jié)水管路與第一機(jī)組排汽裝置上的熱井連通，第二機(jī)組排汽裝置通過第二機(jī)組直接空冷排 汽管路與第二機(jī)組空冷散熱器連通，第二機(jī)組空冷散熱器通過第二機(jī)組直接空冷乏汽凝結(jié) 水管路與第二機(jī)組排汽裝置上的熱井連通；熱網(wǎng)凝汽器的乏汽口通過第一機(jī)組乏汽管道與 第一機(jī)組直接空冷排汽管路連通，熱網(wǎng)凝汽器的乏汽凝結(jié)水口通過第一機(jī)組熱網(wǎng)凝汽器乏 汽凝結(jié)水管道與第一機(jī)組直接空冷乏汽凝結(jié)水管路連通，城市熱網(wǎng)回水管路通過熱網(wǎng)凝汽 器進(jìn)水管道與熱網(wǎng)凝汽器的進(jìn)水口連通，熱網(wǎng)凝汽器出水管道的一端與熱網(wǎng)凝汽器的出水 口連通，熱網(wǎng)凝汽器出水管道的另一端與熱泵的熱網(wǎng)水進(jìn)水口連通，熱泵的乏汽凝結(jié)水口 通過第二機(jī)組熱泵乏汽凝結(jié)水管道與第二機(jī)組直接空冷乏汽凝結(jié)水管路連通，熱泵的乏汽 口通過第二機(jī)組乏汽管道與第二機(jī)組直接空冷排汽管路連通，熱泵的驅(qū)動(dòng)蒸汽口通過第二 機(jī)組蒸汽管道與第二機(jī)組汽輪機(jī)的抽汽口連通，熱泵的熱網(wǎng)水口通過熱泵出水管道與熱網(wǎng) 加熱器上的熱網(wǎng)水進(jìn)水口連通，在熱泵出水管道上設(shè)置有熱網(wǎng)循環(huán)泵，熱網(wǎng)加熱器上的熱 網(wǎng)出水口通過熱網(wǎng)加熱器出水管道與城市熱網(wǎng)供水管道連通，熱網(wǎng)加熱器上的加熱蒸汽口 通過第二機(jī)組蒸汽管道與第二機(jī)組汽輪機(jī)的抽汽口連通，熱網(wǎng)加熱器上的加熱蒸汽口通過 第一機(jī)組蒸汽管道與第一機(jī)組汽輪機(jī)的抽汽口連通，熱網(wǎng)加熱器上的加熱蒸汽疏水口通過 第一機(jī)組蒸汽疏水管道與第一機(jī)組汽輪機(jī)的低壓凝結(jié)水管道連通，熱網(wǎng)加熱器上的加熱蒸 汽疏水口通過第二機(jī)組蒸汽疏水管道與第二機(jī)組汽輪機(jī)的低壓凝結(jié)水管道連通。
[0006] 本發(fā)明的有益效果是將供熱熱網(wǎng)水的加熱系統(tǒng)增加至三級(jí)加熱，減小了熱網(wǎng)水在 加熱過程中的溫度梯度差，從而減少了火用損。本發(fā)明系統(tǒng)可以分期建設(shè)，初投資相對(duì)較 少，供熱調(diào)節(jié)靈活。本系統(tǒng)適用于火力發(fā)電廠直接空冷機(jī)組，特別適合于30萬及30萬以下 直接空冷機(jī)組。
【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0009] -種充分利用電廠余熱的梯級(jí)加熱供熱系統(tǒng)，包括第一機(jī)組汽輪機(jī)1、第一機(jī)組排 汽裝置2、第二機(jī)組汽輪機(jī)6和第二機(jī)組排汽裝置7,第一機(jī)組排汽裝置2通過第一機(jī)組直 接空冷排汽管路4與第一機(jī)組空冷散熱器3連通，第一機(jī)組空冷散熱器3通過第一機(jī)組直 接空冷乏汽凝結(jié)水管路5與第一機(jī)組排汽裝置2上的熱井連通，第二機(jī)組排汽裝置7通過 第二機(jī)組直接空冷排汽管路9與第二機(jī)組空冷散熱器8連通，第二機(jī)組空冷散熱器8通過 第二機(jī)組直接空冷乏汽凝結(jié)水管路10與第二機(jī)組排汽裝置7上的熱井連通，熱網(wǎng)凝汽器11 的乏汽口通過第一機(jī)組乏汽管道12與第一機(jī)組直接空冷排汽管路4連通，熱網(wǎng)凝汽器11 的乏汽凝結(jié)水口通過第一機(jī)組熱網(wǎng)凝汽器乏汽凝結(jié)水管道13與第一機(jī)組直接空冷乏汽凝 結(jié)水管路5連通，城市熱網(wǎng)回水管路14通過熱網(wǎng)凝汽器進(jìn)水管道16與熱網(wǎng)凝汽器11的進(jìn) 水口連通，熱網(wǎng)凝汽器出水管道15的一端與熱網(wǎng)凝汽器11的出水口連通，熱網(wǎng)凝汽器出水 管道15的另一端與熱泵17的熱網(wǎng)水進(jìn)水口連通，熱泵17的乏汽凝結(jié)水口通過第二機(jī)組熱 泵乏汽凝結(jié)水管道18與第二機(jī)組直接空冷乏汽凝結(jié)水管路10連通，熱泵17的乏汽口通過 第二機(jī)組乏汽管道19與第二機(jī)組直接空冷排汽管路9連通，熱泵17的驅(qū)動(dòng)蒸汽口通過第 二機(jī)組蒸汽管道20與第二機(jī)組汽輪機(jī)6的抽汽口連通，熱泵17的熱網(wǎng)水口通過熱泵出水 管道21與熱網(wǎng)加熱器23上的熱網(wǎng)水進(jìn)水口連通，在熱泵出水管道21上設(shè)置有熱網(wǎng)循環(huán)泵 28,熱網(wǎng)加熱器23上的熱網(wǎng)出水口通過熱網(wǎng)加熱器出水管道24與城市熱網(wǎng)供水管道25連 通，熱網(wǎng)加熱器23上的加熱蒸汽口通過第二機(jī)組蒸汽管道20與第二機(jī)組汽輪機(jī)6的抽汽 口連通，熱網(wǎng)加熱器23上的加熱蒸汽口通過第一機(jī)組蒸汽管道26與第一機(jī)組汽輪機(jī)1的 抽汽口連通，熱網(wǎng)加熱器23上的加熱蒸汽疏水口通過第一機(jī)組蒸汽疏水管道28與第一機(jī) 組汽輪機(jī)的低壓凝結(jié)水管道連通，熱網(wǎng)加熱器23上的加熱蒸汽疏水口通過第二機(jī)組蒸汽 疏水管道27與第二機(jī)組汽輪機(jī)的低壓凝結(jié)水管道連通。
[0010] 本發(fā)明的供熱系統(tǒng)按熱網(wǎng)水三級(jí)梯度加熱設(shè)計(jì)，常規(guī)供熱管網(wǎng)中的城市熱網(wǎng)回 水管路14中水的運(yùn)行參數(shù)熱網(wǎng)回水溫度T14=50°C;在直接空冷機(jī)組主機(jī)不改造的前提下， 熱網(wǎng)凝汽器出水管道（15)中水溫度T15=70°C;從熱泵設(shè)備本身性能考慮，熱泵特性系統(tǒng)cop=l. 8,熱泵出水管道21中水溫度T21=85°C;按供熱管網(wǎng)供水溫度的實(shí)際要求，城市熱網(wǎng) 供水管道25中水溫度T25=IKTC-90°C;
[0011] 綜合計(jì)算得出，本供熱系統(tǒng)余熱利用負(fù)荷系數(shù)Xy^E 44% -66%之間，即整個(gè)采暖 季乏汽余熱占比高達(dá)65% -85% ;
[0012] 供熱系統(tǒng)余熱利用負(fù)荷系數(shù)計(jì)算公式：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種充分利用電廠余熱的梯級(jí)加熱供熱系統(tǒng)，包括第一機(jī)組汽輪機(jī)（1)、第一機(jī)組 排汽裝置（2 )、第二機(jī)組汽輪機(jī)（6 )和第二機(jī)組排汽裝置（7 )，第一機(jī)組排汽裝置（2 )通過第 一機(jī)組直接空冷排汽管路（4 )與第一機(jī)組空冷散熱器（3 )連通，第一機(jī)組空冷散熱器（3 )通 過第一機(jī)組直接空冷乏汽凝結(jié)水管路（5)與第一機(jī)組排汽裝置（2)上的熱井連通，第二機(jī) 組排汽裝置（7)通過第二機(jī)組直接空冷排汽管路（9)與第二機(jī)組空冷散熱器（8)連通，第二 機(jī)組空冷散熱器（8)通過第二機(jī)組直接空冷乏汽凝結(jié)水管路（10)與第二機(jī)組排汽裝置（7) 上的熱井連通；其特征在于，熱網(wǎng)凝汽器（11)的乏汽口通過第一機(jī)組乏汽管道（12)與第一 機(jī)組直接空冷排汽管路（4)連通，熱網(wǎng)凝汽器（11)的乏汽凝結(jié)水口通過第一機(jī)組熱網(wǎng)凝汽 器乏汽凝結(jié)水管道（13)與第一機(jī)組直接空冷乏汽凝結(jié)水管路（5)連通，城市熱網(wǎng)回水管路 (14)通過熱網(wǎng)凝汽器進(jìn)水管道（16)與熱網(wǎng)凝汽器（11)的進(jìn)水口連通，熱網(wǎng)凝汽器出水管 道（15)的一端與熱網(wǎng)凝汽器（11)的出水口連通，熱網(wǎng)凝汽器出水管道（15)的另一端與熱 粟（17)的熱網(wǎng)水進(jìn)水口連通，熱粟（17)的乏汽凝結(jié)水口通過第二機(jī)組熱粟乏汽凝結(jié)水管 道（18)與第二機(jī)組直接空冷乏汽凝結(jié)水管路（10)連通，熱粟（17)的乏汽口通過第二機(jī)組 乏汽管道（19)與第二機(jī)組直接空冷排汽管路（9)連通，熱粟（17)的驅(qū)動(dòng)蒸汽口通過第二機(jī) 組蒸汽管道（20)與第二機(jī)組汽輪機(jī)（6)的抽汽口連通，熱粟（17)的熱網(wǎng)水口通過熱粟出 水管道（21)與熱網(wǎng)加熱器（23)上的熱網(wǎng)水進(jìn)水口連通，在熱粟出水管道（21)上設(shè)置有熱 網(wǎng)循環(huán)粟（28)，熱網(wǎng)加熱器（23)上的熱網(wǎng)出水口通過熱網(wǎng)加熱器出水管道（24)與城市熱 網(wǎng)供水管道（25)連通，熱網(wǎng)加熱器（23)上的加熱蒸汽口通過第二機(jī)組蒸汽管道（20)與第 二機(jī)組汽輪機(jī)（6 )的抽汽口連通，熱網(wǎng)加熱器（23 )上的加熱蒸汽口通過第一機(jī)組蒸汽管道 (26)與第一機(jī)組汽輪機(jī)（1)的抽汽口連通，熱網(wǎng)加熱器（23)上的加熱蒸汽疏水口通過第一 機(jī)組蒸汽疏水管道（28)與第一機(jī)組汽輪機(jī)的低壓凝結(jié)水管道連通，熱網(wǎng)加熱器（23)上的 加熱蒸汽疏水口通過第二機(jī)組蒸汽疏水管道（27)與第二機(jī)組汽輪機(jī)的低壓凝結(jié)水管道連 通。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種充分利用電廠余熱的梯級(jí)加熱供熱系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的電廠余熱利用率不高和供熱溫度調(diào)節(jié)不靈活的問題。本實(shí)用新型是將空冷機(jī)組的高背壓凝汽器結(jié)合熱泵回收汽輪機(jī)乏汽供熱一種供熱系統(tǒng)，改變了現(xiàn)有的熱泵回收乏汽供熱、高背壓凝汽器回收乏汽供熱和單純的抽汽供熱方式，本實(shí)用新型的有益效果是將供熱熱網(wǎng)水的加熱系統(tǒng)增加至三級(jí)加熱，減小了熱網(wǎng)水在加熱過程中的溫度梯度差，從而減少了火用損。本實(shí)用新型系統(tǒng)可以分期建設(shè)，初投資相對(duì)較少，供熱調(diào)節(jié)靈活。適用于火力發(fā)電廠直接空冷機(jī)組，特別適合于30萬及30萬以下直接空冷機(jī)組。
【IPC分類】F24D3-18
【公開號(hào)】CN204373030
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420810607
【發(fā)明人】王強(qiáng), 劉沖, 呂建國, 王遠(yuǎn)清, 趙瑞平, 嚴(yán)鑫, 郝相俊, 豐玲, 王義軍
【申請(qǐng)人】中國能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測設(shè)計(jì)院
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月21日