CN102607088B - 高效节能供暖方法及供暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高效节能供暖方法及其供暖系统，包括抽汽凝汽式汽轮机、凝汽器、电厂循环水冷却系统、热网循环泵、热网循环加热器和低温供热网，在冬天进行供暖时所述的凝汽器的冷却水系统采用低温供热网的回水作为冷媒介质，低温供热网的回水在凝汽器中进行第一次加热，与上述供暖方法相配的供暖系统中，所述的电厂循环水冷却系统与低温供热网在分别通过管道接入凝汽器和热网加热器的同时，电厂循环水冷却系统与低温供热网之间还通过管道设有切换阀门组，通过阀门组可使得凝汽器切换选择使用电厂循环水冷却系统或者低温供热网的回水作为冷却水。本发明高效节能供暖方法及其供暖系统具有热效率较高且能耗较低的优点。

Description

高效节能供暖方法及供暖系统

技术领域

本发明涉及供暖技术领域，具体是指一种高效节能供暖方法及供暖系统。

背景技术

我国供暖的热源大部分来自热电厂，热电联产是完善蒸汽动力循环、提高热电厂燃料利用率的一项重要技术举措，由于热电联产实现了能量的梯级利用，高品位的热能用来发电，低品位的热能用来供暖，减少了冷源损失，它将简单朗肯循环的燃料利用率提高近一倍。

热电厂供暖一般采用背压式汽轮机组或抽汽凝汽式汽轮机组，背压式汽轮机没有凝汽器，进入背压式汽轮机组发电的蒸汽必须全部用于供热，发电和供热相互制约，必须要求有稳定可靠的热负荷，发电功率完全由热负荷来决定，只适合供应长期稳定的热负荷。由于供暖热负荷季节性较强，为保障热电厂发电、供热生产的灵活性，我国用于供暖的热电厂几乎全部选用抽汽凝汽式汽轮机组。如附图1中所示即为一种传统的选用抽汽凝汽式汽轮机组的供暖系统，因为有凝汽器，可以根据热负荷的大小来决定用于供热的抽汽流量。

但同时由于冬季供暖时调节抽汽量较多，发电做了部分功的蒸汽全部用于供暖，其热效率非常高；但是抽汽凝汽式汽轮机组必须要有部分蒸汽进入凝汽器，而凝汽器依然采用电厂循环水冷却系统中冷却水进行冷却，这部分蒸汽冷源损失大，因而热效率很低。

除此之外，目前热电厂热网循环泵以电动泵为主，存在电力耗量较大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种新的热效率较高且能耗较低的高效节能供暖方法及供暖系统。

本发明的技术解决方案是，首先提供如下一种高效节能供暖方法，包括抽汽凝汽式汽轮机、凝汽器、电厂循环水冷却系统、热网循环泵、热网加热器和低温供热网，在冬天进行供暖时所述的凝汽器的冷却水采用低温供热网的回水作为冷媒介质，低温供热网的回水在凝汽器中进行第一次加热。

采用以上方案后，本发明在冬天供暖时采用低温供热网温度较低的回水作为凝汽器的冷媒介质，避免了凝汽器的冷源损失并使得低温供热网的回水在凝汽器中先进行第一次加热，提高了热利用效率。

作为改进，所述的热网循环泵利用工业汽轮机进行拖动，工业汽轮机由抽汽凝汽式汽轮机的抽汽口抽得的蒸汽驱动。通过本改进，热网循环泵利用从抽汽凝汽式汽轮机的抽汽口的抽汽来驱动工业汽轮机，再利用工业汽轮机来拖动热网循环泵，利用蒸汽直接驱动，避免了电能的消耗。

本发明的技术解决方案是还提供如下一种供暖系统，采用上述的高效节能供暖方法，所述的电厂循环水冷却系统与低温供热网均通过管道接入凝汽器和热网加热器，电厂循环水冷却系统与低温供热网之间还通过管道设有切换阀门组，通过阀门组使得凝汽器切换选择使用电厂循环水冷却系统或者低温供热网中的回水作为冷却水。

上述解决方案提供了一种供暖系统，所述的低温供热网可以将热网加热器供出的小流量高温水根据用户供暖需要降低温度，并提高循环水量，在保证供暖效果的同时，可以将回水温度降低到40℃左右，进一步利用凝汽器的冷源损失，提高凝汽器真空度，因此可在冬天供暖时采用低温供热网的回水作为凝汽器的冷媒介质，避免了凝汽器的冷源损失并使得低温供热网的回水在凝汽器中进行第一次加热，提高了热利用效率。

作为优选，所述的切换阀门组包括阀门I、阀门II、阀门III和阀门IV，所述阀门I的一端和阀门II的一端分别连接在电厂循环水冷却系统的出水管与低温供热网的回水管上，而所述阀门I的另一端和阀门II的另一端均与凝汽器的冷却水进水管连通，所述的阀门III的一端和阀门IV一端均与凝汽器的冷却水出水管连接，而阀门III的另一端和阀门IV的另一端并分别与电厂循环水冷却系统的回水管和热网加热器的进水管连通。本优选方案结构简单，便于传统线路的改造升级，成本较低，便于实施。

作为改进，所述的切换阀门组还包括阀门V，所述的阀门V串接在凝汽器的冷却水出水管与低温供热网的回水管之间。通过本改进，也可根据需要，在冬天供暖时可选择是否使用凝汽器对低温供热网的回水进行第一次加热。

作为改进，所述的冷却水进水管和冷却水出水管之间还设有凝汽冷却循环泵。通过本改进后可根据凝汽器循环水流量、流速的要求启用或调整凝汽冷却循环泵以控制凝汽器循环水流量。

作为优选，所述的低温供热网包括回水管、流量控制阀、低温供热网循环泵、供暖用户和供水管，所述流量控制阀跨接在低温供热网的供水管和回水管之间，低温供热网循环泵串接在供水管上。采用本优选方案后，通过流量控制阀可将低温供热网回水管中的部分水量送入供水管，在低温供热网循环泵的作用下，使用低温度、大流量循环水向供暖用户进行供热，并使回水管温度保持较低的温度（40℃左右）。

作为优选，采用上述改进的供暖方法，还包括工业汽轮机和减压器，从所述的抽汽凝汽式汽轮机的抽汽口抽出的蒸汽一部分用来驱动工业汽轮机，另一部分经过减压器减压后与工业汽轮机的排汽一起进入热网加热器，所述的减压器出气口和工业汽轮机的，所述的工业汽轮机轴接拖动热网循环泵。本优选方案提供了一种利用抽汽来驱动工业汽轮机并拖动热网循环泵的管道连接方法，结构简单，便于传统管道线路的升级改造。

附图说明

图1为传统的供暖系统管道连接示意图。

图2为本发明中供暖系统的管道连接结构示意图。

图中所示：

1、抽汽凝汽式汽轮机，1.1、抽汽口，2、凝汽器，2.1、冷却水进水管，2.2、冷却水出水管，3、电厂循环水冷却系统，3.1、出水管，3.2、回水管，4、热网循环泵，5、热网加热器，5.1、进水管，6、低温供热网，6.1、回水管，6.2、流量控制阀，6.3、低温供热网循环泵，6.4、供暖用户，6.5、供水管，7、切换阀门组，7.1、阀门I，7.2、阀门II，7.3、阀门III，7.4、阀门IV，7.5、阀门V，8、工业汽轮机，9、减压器，10、软化水箱，11、热网补水泵，12、疏水箱，13、疏水泵，14、除氧器，15、低压加热器，16、切换阀VI，17、凝汽冷却循环泵。

具体实施方式

为便于说明，下面结合附图，对发明高效节能供暖方法及供暖系统做详细说明：

       一种高效节能供暖方法，包括抽汽凝汽式汽轮机1、凝汽器2、电厂循环水冷却系统3、热网循环泵4、热网加热器5和低温供热网6，在冬天进行供暖时所述的凝汽器2的冷却水系统采用热网循环水作为冷媒介质，热网循环水在凝汽器2中进行第一次加热，所述的热网循环泵4利用工业汽轮机进行拖动，工业汽轮机由抽汽凝汽式汽轮机1的抽汽口1.1抽得的蒸汽驱动。

如附图2中所示，一种供暖系统，采用上述高效节能供暖方法，所述的电厂循环水冷却系统3与回水管6.1、热网加热器5的进水管5.1均通过管道接入凝汽器2和热网加热器5的同时，电厂循环水冷却系统3与回水管6.1、热网加热器5的进水管5.1之间还通过管道设有切换阀门组7，通过阀门组7使得凝汽器2切换选择使用电厂循环水冷却系统3或者回水管6.1作为冷却水，所述的切换阀门组7包括阀门I7.1、阀门II7.2、阀门III7.3、阀门IV7.4和阀门V7.5，所述阀门I7.1的一端和阀门II7.2的一端分别在电厂循环水冷却系统3的出水管3.1与低温供热网6的回水管6.1上，而阀门I7.1的另一端和阀门II7.2的另一端均与凝汽器2的冷却水进水管2.1连通；所述的阀门III7.3的一端和阀门IV7.4一端均与凝汽器2的冷却水出水管2.2连接，而阀门III7.3的另一端和阀门IV7.4的另一端分别与电厂循环水冷却系统3的回水管3.2和热网加热器5的进水管5.1连通；所述的阀门V7.5串接在热网加热器5的进水管5.1与低温供热网6的回水管6.1之间；所述的冷却水进水管2.1和冷却水出水管2.2之间还设有凝汽冷却循环泵17。

所述的低温供热网6包括回水管6.1、流量控制阀6.2、低温供热网循环泵6.3、供暖用户6.4和供水管6.5，所述流量控制阀6.2跨接在低温供热网的供水管6.5和回水管6.1之间，低温供热网循环泵6.3串接在供水管6.5上，通过流量控制阀6.2可将低温供热网回水管6.1中的部分水量送入供水管6.5，在低温供热网循环泵6.3的作用下，低温度、大流量循环水向供暖用户6.4供热，使回水管温度保持较低的温度（40℃左右）。

在本实施例中，还包括工业汽轮机8和减压器9，从所述的抽汽凝汽式汽轮机1的抽汽口抽出的蒸汽一部分用来驱动工业汽轮机8，另一部分经过减压器9减压后与工业汽轮机8的排汽一起进入热网加热器5，所述的工业汽轮机8轴接拖动热网循环泵4。

根据上述实施例，在不需要供暖时，关闭阀门II7.2和阀门IV7.4，打开阀门I7.1和阀门III7.3，这时利用电厂循环水冷却系统3中的冷却循环水作为凝汽器2的冷却水使用，此时抽汽凝汽式汽轮机1全部用来发电；在冬天来临需要供暖时，可关闭阀门I7.1、阀门III7.3和阀门V7.5，打开阀门II7.2和阀门IV7.4，此时回水管中的回水作为凝汽器2的冷却水使用并在凝汽器2中进行第一次加热，然后利用热网加热器5进行第二次热交换，在使用时还可根据凝汽器循环水流量、流速的要求启用或调整凝汽冷却循环泵17以控制凝汽器2的循环水流量。除此之外，在供暖时也可根据需要关闭阀门II7.2和阀门IV7.4，打开阀门I7.1、阀门III7.3和阀门V7.5，这时利用电厂循环水冷却系统3中的冷却循环水作为凝汽器2的冷却水使用，而供热循环水依然同传统的供暖方式相同仅在热网加热器5中进行热交换。

还应说明，上述实施例中仅对供暖系统的主要改进部分进行了表述，在供暖系统通常还包括软化水箱10、热网补水泵11、疏水箱12，疏水泵13，除氧器14，低压加热器15等，但这些均为现有技术，因而在此对该部分现有技术内容不再详细赘述。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化，其他的连接管道也可根据需要进行阀门设置等。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种供暖系统，包括抽汽凝汽式汽轮机（1）、凝汽器（2）、电厂循环水冷却系统（3）、热网循环泵（4）、热网加热器（5）和低温供热网（6），在冬天进行供暖时所述的凝汽器（2）的冷却水采用低温供热网（6）的回水作为冷媒介质，低温供热网（6）的回水在凝汽器（2）中进行第一次加热，所述的热网循环泵（4）利用工业汽轮机进行拖动，工业汽轮机由抽汽凝汽式汽轮机（1）的抽汽口（1.1）抽得的蒸汽驱动，所述的电厂循环水冷却系统（3）与低温供热网（6）均通过管道接入凝汽器（2）和热网加热器（5），电厂循环水冷却系统（3）与低温供热网（6）之间还通过管道设有切换阀门组（7），通过阀门组（7）使得凝汽器（2）切换选择使用电厂循环水冷却系统（3）或者低温供热网（6）中的回水作为冷却水，其特征在于：还包括工业汽轮机（8）和减压器（9），从所述的抽汽凝汽式汽轮机（1）的抽汽口抽出的蒸汽一部分用来驱动工业汽轮机（8），另一部分经过减压器（9）减压后与工业汽轮机（8）的排汽一起进入热网加热器（5），所述的工业汽轮机（8）轴接拖动热网循环泵（4）。

2.根据权利要求1所述的供暖系统，其特征在于：所述的切换阀门组（7）包括阀门I（7.1）、阀门II（7.2）、阀门III（7.3）和阀门IV（7.4），所述阀门I（7.1）的一端和阀门II（7.2）的一端分别连接在电厂循环水冷却系统（3）的出水管（3.1）与低温供热网（6）的回水管（6.1）上，而所述阀门I（7.1）的另一端和阀门II（7.2）的另一端均与凝汽器（2）的冷却水进水管（2.1）连通，所述的阀门III（7.3）的一端和阀门IV（7.4）一端均与凝汽器（2）的冷却水出水管（2.2）连接，而所述阀门III（7.3）的另一端和阀门IV（7.4）的另一端并分别与电厂循环水冷却系统（3）的回水管（3.2）和热网加热器（5）的进水管（5.1）连通。

3.根据权利要求1所述的供暖系统，其特征在于：所述的切换阀门组（7）还包括阀门V（7.5），所述的阀门V（7.5）串接在凝汽器（2）的冷却水出水管（2.2）与低温供热网（6）的回水管（6.1）之间。

4.根据权利要求2所述的供暖系统，其特征在于：所述的冷却水进水管（2.1）和冷却水出水管（2.2）之间还设有凝汽冷却循环泵（17）。

5.根据权利要求1所述的供暖系统，其特征在于：所述的低温供热网（6）包括回水管（6.1）、流量控制阀（6.2）、低温供热网循环泵（6.3）、供暖用户（6.4）和供水管（6.5），所述流量控制阀（6.2）跨接在低温供热网的供水管（6.5）和回水管（6.1）之间，低温供热网循环泵（6.3）串接在供水管（6.5）上。