CN102997310A - 空冷机组低温热源采暖加热系统 - Google Patents

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徐则林
张攀
郝亚珍
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Abstract

本发明涉及热力技术领域，尤其涉及一种空冷机组低温热源采暖加热系统。该空冷机组低温热源采暖加热系统包括中压缸、低压缸及空冷凝汽器，所述中压缸通过管道与低压缸连通，所述低压缸通过管道与空冷凝汽器连接，在低压缸至空冷凝汽器的排汽管道上并联有一旁路，通过所述旁路将做功后的低位能蒸汽引入到低温热源加热器，将热网循环水加热后供给热用户，能够实现蒸汽的有用能最大限度的转换为动力能、且保证了供出的热水参数合格；空冷机组低温热源采暖加热系统使热电联产机组热能梯级利用更加科学合理，冷源损失进一步减少，在一定条件下冷源损失可接近于零。

Description

空冷机组低温热源采暖加热系统
技术领域
本发明涉及热力技术领域，尤其涉及一种空冷机组低温热源采暖加热系统。
背景技术
目前我国居民目前普遍采用的采暖方式：一为热水锅炉供热，每供1吉焦的热量大约消耗45公斤标准煤；二为热电联产集中供热，高压蒸汽的高位能先发电，蒸汽参数降到一定值时、再用于采暖供热。目前热电联产供热机组的供热参数：一般为压力0.3-0.5MPa、温度235-340℃，纯凝机组改供热的供热参数：一般为压力0.7-1.1MPa、温度340-360℃，按蒸汽的有用能计算，每供1吉焦的热量大约消耗14-16公斤标准煤，供出的热水温度：在较温暖的地区、一般为80℃左右，在严寒地区、一般为110℃左右，不管是供热机组、还是纯凝改为供热的机组，加热的热源温度比供出的热水温度高120-200℃以上，虽然和热水锅炉相比煤耗有了大幅下降，但这样大的传热温差、仍然会造成蒸汽有用能的很大损失，所以传统的供热工艺存在着很大的能源浪费现象，一般平均1㎏蒸汽有270kJ可转换为动力能（机械能或电能）的有用能而以热能的形式传给了热网系统。所以既最大限度的使蒸汽的有用能转换为动力能、降低热源温度，而又保证供出的热水参数合格，是热电联产方式不断追求和改进的技术目标。
如图1所示，现有纯凝机组的工作原理为：锅炉将回热系统的给水加热成高压高温的蒸汽，继而依次进入高压缸（图中未示出）、中压缸1和低压缸2，将蒸汽有用能转化为机械能或电能，推动高、中、低压汽轮机转子转动，带动发电机发电。蒸汽依次通过汽轮机做功后，蒸汽的有用能全部转化，剩余蒸汽热量以低压缸2排汽即乏汽的形式引入空气凝汽器5，将低压缸排汽冷凝成凝结水，继续进入送往锅炉循环加热。
常规热电联产机组或纯凝机组改供热的机组的供热汽源均取自中压排汽，通过高温热源加热器3，即热网首战换热器源源不断的为热网循环回水提供热能，将热网循环水加热至80~120℃左右供给热用户4。其中中压排汽可在低压缸2转化为有用能的部分均以热能的型式传给热网系统，因此存在着能源品质的浪费。
因此，针对以上不足，本发明提供了一种空冷机组低温热源采暖加热系统。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的是解决中压排汽在汽轮机转化为有用能的部分均以热能的型式传给热网系统，存在着能源品质浪费的问题。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空冷机组低温热源采暖加热系统，该空冷机组低温热源采暖加热系统包括中压缸、低压缸及空冷凝汽器，所述中压缸通过管道与低压缸连通，所述低压缸通过管道与空冷凝汽器连接，在低压缸至空冷凝汽器的排汽管道上并联有一旁路。
其中，所述旁路为通过排汽旁路管道连接有低温热源加热器。
其中，所述低温热源加热器的汽侧参数为：压力25KPa-40KPa、水侧参数1.5MPa-2.5MPa。
其中，所述低温热源加热器还通过管道与所述空冷凝汽器连通。
其中，所述排汽旁路管道上还设有第一进汽阀门。
其中，所述低温热源加热器连接有热网循环水单元。
其中，所述热网循环水单元为通过管道连接热用户构成回路。
其中，所述热网循环水单元的回路上还设有热网循环泵。
其中，在所述低压缸至空冷凝汽器的管道上还设有第二进汽阀门。
（三）有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：通过在低压缸至空冷凝汽器的排汽管道上并联有一旁路，通过所述旁路将做功后的低位能蒸汽引入到低温热源加热器，将热网循环水加热后供给热用户，能够实现蒸汽的有用能最大限度的转换为动力能、且保证了供出的热水参数合格；空冷机组低温热源采暖加热系统使热电联产机组热能梯级利用更加科学合理，冷源损失进一步减少，在一定条件下冷源损失可接近于零。
附图说明
图1是常规采暖方式的示意图；
图2是本发明实施例空冷机组低温热源采暖加热系统的示意图。
图中：1：中压缸；2：低压缸；3：高温热源加热器；4：热用户；5：空冷凝汽器；6：低温热源加热器；7：热网循环泵；8：第一进汽阀门；9：第二进汽阀门；10：排汽旁路管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图2所示，本发明实施例提供的空冷机组低温热源采暖加热系统，该空冷机组低温热源采暖加热系统包括中压缸1、低压缸2及空冷凝汽器5，所述中压缸1通过管道与低压缸2连通，所述低压缸2通过管道与空冷凝汽器5连接，在低压缸2至空冷凝汽器5的排汽管道上并联有一旁路。所述旁路为通过排汽旁路管道10连接有低温热源加热器6，所述低温热源加热器6连接有热网循环水单元。
通过在低压缸至空冷凝汽器的管道上并联有一旁路，通过所述旁路将做功后的低位能蒸汽引入到低温热源加热器，将热网循环水加热后供给热用户，能够实现蒸汽的有用能最大限度的转换为动力能、且保证了供出的热水参数合格；使热电联产机组热能梯级利用更加科学合理，冷源损失进一步的减少。
将低压缸排汽引入低温热源加热器，对热网循环水进行加热，对采取地暖形式或供热温度70℃以下的采暖，低温热源加热器输出的热网循环水完全可以满足用户的采暖需求。
所述低温热源加热器6还通过管道与所述空冷凝汽器5连通，排汽冷却水进入空冷凝汽器5后返回到机组回热系统。
所述排汽旁路管道10上还设有第一进汽阀门8，所述热网循环水单元通过管道连接热用户4构成回路，所述热网循环水单元的回路上还设有热网循环泵7，在所述低压缸2至空冷凝汽器5的管道上还设有第二进汽阀门9。这样根据用户需求，开启第一进汽阀门8对热网循环水单元提供热源，由热网循环泵7将加热后的热网循环水源源不断的供给热用户4。
所述低温热源加热器6的汽侧参数为：压力25KPa-40KPa、水侧参数1.5MPa-2.5MPa。可在不改变现有设备结构的基础上，保证机组长期安全稳定运行。本发明不仅减少了高品质抽汽的消耗，增加了机组做功能力；而且可实现汽轮机冷源损失的部分或全部回收利用，变蒸汽废热为采暖热量，降低采暖供热成本，增加机组供热能力，使得机组发电能耗大幅下降，实现电厂的节能降耗增效，对于电厂和社会都有着较大的节能贡献和指导作用。
按北方地区常采用的300MW空冷供热机组为例分析：平均负荷按70%计算，供热参数：压力为0.4MPa、温度为253℃，焓值3019KJ/Kg，低压缸排汽压力9KPa，排汽焓2550KJ/Kg，能用于转化为电能的热焓为469KJ/Kg，所以1㎏蒸汽有469kJ可转换为动力能（机械能或电能）的有用能而以热能的形式传给了热网系统。而空冷机组低温热源加热器的供热参数为压力0.025MPa、温度为64.9℃的湿蒸汽，焓值2557.9KJ/Kg，1㎏蒸汽只有7.9kJ可转换为动力能（机械能或电能）的有用能而以热能的形式传给了热网，几乎用不能发电的蒸汽完成了供热任务，跟原来的供热方式比节能98%。供热成本大幅下降，供热能力显著提高。
如把600MW空冷纯凝机组改造为高背压直接供热，可以利用高背压排汽1300多t/h、每小时可多做功12.6万kW，供热期供电煤耗下降87.0g/kWh，一个供热期按3600小时计算，每年可节约标煤13.60万吨，北方地区每吨标煤按700元计算，每年节约燃料费9500万元。
综上所述，通过在低压缸至空冷凝汽器的排汽管道上并联有一旁路，通过所述旁路将做功后的低位能蒸汽引入到低温热源加热器，将热网循环水加热后供给热用户，能够实现蒸汽的有用能最大限度的转换为动力能、且保证了供出的热水参数合格；使热电联产机组热能梯级利用更加科学合理，冷源损失进一步减少，在一定条件下冷源损失可接近于零。
以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种空冷机组低温热源采暖加热系统，其特征在于：包括中压缸（1）、低压缸（2）及空冷凝汽器（5），所述中压缸（1）通过管道与低压缸（2）连通，所述低压缸（2）通过管道与空冷凝汽器（5）连接，在低压缸（2）至空冷凝汽器（5）的排汽管道上并联有一旁路。
2.根据权利要求1所述的空冷机组低温热源采暖加热系统，其特征在于：所述旁路为通过排汽旁路管道（10）连接有低温热源加热器（6）。
3.根据权利要求2所述的空冷机组低温热源采暖加热系统，其特征在于：所述低温热源加热器（6）的汽侧参数为：压力25KPa-40KPa、水侧参数1.5MPa-2.5MPa。
4.根据权利要求2所述的空冷机组低温热源采暖加热系统，其特征在于：所述低温热源加热器（6）还通过管道与所述空冷凝汽器（5）连通。
5.根据权利要求2所述的空冷机组低温热源采暖加热系统，其特征在于：所述排汽旁路管道（10）上还设有第一进汽阀门（8）。
6.根据权利要求2-5任一项所述的空冷机组低温热源采暖加热系统，其特征在于：所述低温热源加热器（6）连接有热网循环水单元。
7.根据权利要求6所述的空冷机组低温热源采暖加热系统，其特征在于：所述热网循环水单元为通过管道连接热用户（4）构成回路。
8.根据权利要求7所述的空冷机组低温热源采暖加热系统，其特征在于：所述热网循环水单元的回路上还设有热网循环泵（7）。
9.根据权利要求1所述的空冷机组低温热源采暖加热系统，其特征在于：在所述低压缸（2）至空冷凝汽器（5）的管道上还设有第二进汽阀门（9）。
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