CN107131545A - 一种火电厂节能减排供热系统及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种火电厂节能减排供热系统及其运行方法，其设计合理、性能可靠、有利于实现供热机组可用能回收利用。热电机组系统包括抽凝汽轮机和主凝汽器；供热系统包括热网回水管、热网供水管、热网循环水泵、次凝汽器和热网加热器；冷凝回收系统包括换热器、吸收式热泵、烟气换热器、疏水水箱、疏水进管、回水出管、烟气进管、烟气出管和回水进管；在采暖初期或末期时，热网回水管的热网回水经冷凝回收系统换热后输送至次凝汽器加热，然后由热网供水管再输送至用户进行采暖；在采暖高寒期时，热网回水管的热网回水经冷凝回收系统换热后输送至次凝汽器初级加热，然后再输送至热网加热器进行二次加热后，经热网供水管输送至用户进行采暖。
Description
技术领域
本发明涉及一种火电厂节能减排供热系统及其运行方法。
背景技术
发改能源[2016]617号“关于印发《热电联产管理办法》的通知”要求：力争实现北方大中型以上城市热电联产集中供热率达到60%以上，20万人口以上的县城热电联产全覆盖。这标志着热电联产的发展将会进入一个快速发展的时期。而又随着我国政策逐渐重视新能源的推广，火电机组参与调峰的比例逐渐上升，使得机组长期处于低负荷运行。目前，传统的集中供热方式为机组采暖抽汽在热网加热器中进行加热，然后供给用户采暖，在这期间存在着很大的可用能损失。
现有的供热机组在实际运行中存在着很大的可用能损失，现无有效措施将其进行回收。
申请号为201510355836.8的中国专利公开了一种火电厂节能系统，其利用效率仍然可以提高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠、有利于实现供热机组可用能回收利用的火电厂节能减排供热系统及其运行方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种火电厂节能减排供热系统，包括热电机组系统，热电机组系统包括抽凝汽轮机和主凝汽器，抽凝汽轮机和主凝汽器连接；抽凝汽轮机设置有采暖抽汽管；其特征在于：还包括供热系统和冷凝回收系统；供热系统包括热网回水管、热网供水管、热网循环水泵、次凝汽器和热网加热器；冷凝回收系统包括换热器、吸收式热泵、烟气换热器、疏水水箱、疏水进管、回水出管、烟气进管、烟气出管和回水进管；回水出管通过管路与次凝汽器的冷源进口连接；次凝汽器的冷源进口上安装有五号阀门，冷源出口上安装有六号阀门；次凝汽器的冷源出口与热网水旁路连接；抽凝汽轮机的采暖抽汽管通过一号抽汽支路与热网加热器的蒸汽入口连接，通过二号抽汽支路与次凝汽器的蒸汽入口连接；在一号抽汽支路上安装有一号阀门，在二号抽汽支路上安装有二号阀门；次凝汽器的疏水出口通过凝结水管与疏水进管连接，且在凝结水管上安装有四号阀门；热网加热器的冷源进口与热网水旁路连接，热网加热器的冷源进口上安装有七号号阀；热网加热器的冷源出口与热网水旁路连接，热网加热器的冷源出口上安装有九号号阀门；在热网水旁路上安装有八号阀门；热网水旁路与热网供水管连接；热网加热器的疏水出口通过疏水支路与疏水进管连接，且疏水支路上安装有三号阀门；热网回水管通过热网循环水泵与回水进管连接；疏水进管与吸收式热泵的发生器进口连接，吸收式热泵的发生器出口与换热器的热源进口连接，换热器的热源出口与吸收式热泵的蒸发器进口连接，吸收式热泵的蒸发器出口与烟气换热器的冷源进口连接，烟气换热器的冷源出口与疏水水箱连接；回水进管与吸收式热泵的冷凝器进口连接，吸收式热泵的冷凝器出口与换热器的冷源进口连接，换热器的冷源出口与回水出管连接；烟气进管与烟气换热器的热源进口连接，烟气出管与烟气换热器的热源出口连接。
本发明所述的次凝汽器通过抽真空管与主凝汽器连接，且在抽真空管上装有隔断阀和节流装置。
本发明供热系统还包括抽真空装置，抽真空装置通过管路与次凝汽器连接，在该管路上安装有控制开关。
一种火电厂节能减排供热系统的运行方法，其特征在于：包括如下步骤：
一、在采暖初期或末期时，采暖热负荷需求较小，此时：
关闭一号阀门、三号阀门、七号号阀门、九号号阀门，热网加热器停止运行；
打开二号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门、八号阀门，热网回水管的热网回水经冷凝回收系统换热后，由回水出管输送至次凝汽器加热，然后经热网水旁路输送至热网供水管，由热网供水管再输送至用户进行采暖；
次凝汽器的疏水经过凝结水管输送至疏水进管；
二、在采暖高寒期时，采暖热负荷需求较大，此时：
打开一号阀门、七号号阀门、九号号阀门，关闭八号阀门，热网加热器投入运行；
打开二号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门，热网回水管的热网回水经冷凝回收系统换热后，由回水出管输送至次凝汽器初级加热，然后再输送至热网加热器进行二次加热，被二次加热的热网水经热网供水管输送至用户进行采暖；
打开三号阀门，热网加热器的疏水经过疏水支管输送至疏水进管；
三、来自热网回水管的热网水进入回水进管，依次经过吸收式热泵的冷凝器、换热器后流入回水出管；
来自锅炉的烟气由烟气进管进入烟气换热器，换热后从烟气出管排出；
热网加热器和次凝汽器运行时，来自次凝汽器和热网加热器的高温度的疏水进入疏水进管，依次经过吸收式热泵的发生器、换热器、吸收式热泵的蒸发器、烟气换热器后流入疏水水箱中；
疏水经过吸收式热泵的发生器时，疏水与冷凝器中的热网水第一次换热，疏水温度下降，热网水温度上升；第一次换热后的疏水经过换热器时，疏水与换热器中的热网水第二次换热，疏水温度下降，热网水温度上升；第二次换热后的疏水经过吸收式热泵的蒸发器时，疏水与冷凝器中的热网水第三次换热，疏水温度下降，热网水温度上升；
第三次换热后的疏水经过烟气换热器时，与烟气换热器中的烟气换热，疏水温度上升，烟气温度下降，使烟气温度下降到露点以下。
本发明次凝汽器所需要的真空度通过以下两种方式来保持：（1）、通过打开控制开关，利用抽真空装置来保持次凝汽器所需要的真空度；（2）、打开隔断阀，通过节流装置节流后，利用主凝汽器来保持次凝汽器达到所需要的真空度。
本发明本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：设计合理，结构简单，性能可靠，通过供热系统可以利用可用能加热热网水，冷凝回收系统可以利用可用能降低烟气温度，能实现供热机组采暖抽汽的可用能有效回收利用，大大降低不可逆损失，达到节能减排的目的。本发明解决了现有供热机组设计采暖抽汽进供热而造成可用能损失的问题，同时，还对采暖抽汽疏水的有效热量也进行了回收利用，实现最大限度的回收利用采暖抽汽的可用能，具有良好的节能减排效益与推广价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1，本实施例火电厂节能减排供热系统包括热电机组系统、供热系统和冷凝回收系统。
热电机组系统包括抽凝汽轮机11和主凝汽器12；抽凝汽轮机11和主凝汽器12连接。
抽凝汽轮机11设置有采暖抽汽管401。
热电机组系统为现有技术，不再累述。
供热系统包括热网回水管301、热网供水管302、热网循环水泵21、次凝汽器22、热网加热器24和抽真空装置27。
回水出管606通过管路与次凝汽器22的冷源进口连接。
次凝汽器22的冷源进口上安装有五号阀门223，冷源出口上安装有六号阀门224。次凝汽器22的冷源出口通过管路与热网水旁路247连接。
次凝汽器22通过抽真空管501与主凝汽器12连接，且在抽真空管501上装有隔断阀502和节流装置503。抽真空装置27通过管路与次凝汽器22连接，在该管路上安装有控制开关271。次凝汽器22具有一定真空度，可以通过打开控制开关271，利用抽真空装置27来保持其所需要的真空度；也可以打开隔断阀502，通过节流装置503节流后，利用主凝汽器12来保持次凝汽器22达到所需要的真空度。
抽凝汽轮机11的采暖抽汽管401通过一号抽汽支路402与热网加热器24的蒸汽入口连接，通过二号抽汽支路405与次凝汽器22的蒸汽入口连接。在一号抽汽支路402上安装有一号阀门403，在二号抽汽支路405上安装有二号阀门404。
次凝汽器22的疏水出口通过凝结水管221与疏水进管605连接，且在凝结水管221上安装有四号阀门222。
热网加热器24的冷源进口与热网水旁路247连接，热网加热器24的冷源进口上安装有七号号阀门245。热网加热器24的冷源出口与热网水旁路247连接，热网加热器24的冷源出口上安装有九号号阀门246。
在热网水旁路247上安装有八号阀门248。热网水旁路247与热网供水管302连接。
热网加热器24的疏水出口通过疏水支路242与疏水进管605连接，且疏水支路242上安装有三号阀门241。
热网回水管301通过热网循环水泵21与回水进管610连接。
冷凝回收系统包括换热器601、吸收式热泵602、烟气换热器603、疏水水箱604、疏水进管605、回水出管606、烟气进管607、烟气出管608、回水进管610。
疏水进管605与吸收式热泵602的发生器进口连接，吸收式热泵602的发生器出口与换热器601的热源进口连接，换热器601的热源出口与吸收式热泵602的蒸发器进口连接，吸收式热泵602的蒸发器出口与烟气换热器603的冷源进口连接，烟气换热器603的冷源出口与疏水水箱604连接。
回水进管610与吸收式热泵602的冷凝器进口连接，吸收式热泵602的冷凝器出口与换热器601的冷源进口连接，换热器601的冷源出口与回水出管606连接。
烟气进管607与烟气换热器603的热源进口连接，烟气出管608与烟气换热器603的热源出口连接。
一种火电厂节能减排供热系统的运行方法，包括如下步骤：
一、在采暖初期或末期时，采暖热负荷需求较小，此时：
关闭一号阀门403、三号阀门241、七号号阀门245、九号号阀门246，热网加热器24停止运行；
打开二号阀门404、四号阀门222、五号阀门223、六号阀门224、八号阀门248，热网回水管301的热网回水经冷凝回收系统换热后，由回水出管606输送至次凝汽器22加热，然后经热网水旁路247输送至热网供水管302，由热网供水管302再输送至用户进行采暖；
次凝汽器22的疏水经过凝结水管221输送至疏水进管605。
二、在采暖高寒期时，采暖热负荷需求较大，此时：
打开一号阀门403、七号号阀门245、九号号阀门246，关闭八号阀门248，热网加热器24投入运行；
打开二号阀门404、四号阀门222、五号阀门223、六号阀门224，热网回水管301的热网回水经冷凝回收系统换热后，由回水出管606输送至次凝汽器22初级加热，然后再输送至热网加热器24进行二次加热，被二次加热的热网水经热网供水管302输送至用户进行采暖；
打开三号阀门241，热网加热器24的疏水经过疏水支管242输送至疏水进管605。
三、来自热网回水管301的热网水进入回水进管610，依次经过吸收式热泵602的冷凝器、换热器601后流入回水出管606。
来自锅炉的烟气由烟气进管607进入烟气换热器603，换热后从烟气出管608排出。
热网加热器24和次凝汽器22运行时，来自次凝汽器22和热网加热器24的高温度的疏水进入疏水进管605，依次经过吸收式热泵602的发生器、换热器601、吸收式热泵602的蒸发器、烟气换热器603后流入疏水水箱604中；
疏水经过吸收式热泵602的发生器时，疏水与冷凝器中的热网水第一次换热，疏水温度下降，热网水温度上升；第一次换热后的疏水经过换热器601时，疏水与换热器601中的热网水第二次换热，疏水温度下降，热网水温度上升；第二次换热后的疏水经过吸收式热泵602的蒸发器时，疏水与冷凝器中的热网水第三次换热，疏水温度下降，热网水温度上升。
第三次换热后的疏水经过烟气换热器603时，与烟气换热器603中的烟气换热，疏水温度上升，烟气温度下降，使烟气温度下降到露点以下。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明；而且，本发明各部分所取的名称也可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。
Claims (5)
1.一种火电厂节能减排供热系统，包括热电机组系统，热电机组系统包括抽凝汽轮机和主凝汽器，抽凝汽轮机和主凝汽器连接；抽凝汽轮机设置有采暖抽汽管；其特征在于：还包括供热系统和冷凝回收系统；供热系统包括热网回水管、热网供水管、热网循环水泵、次凝汽器和热网加热器；冷凝回收系统包括换热器、吸收式热泵、烟气换热器、疏水水箱、疏水进管、回水出管、烟气进管、烟气出管和回水进管；回水出管通过管路与次凝汽器的冷源进口连接；次凝汽器的冷源进口上安装有五号阀门，冷源出口上安装有六号阀门；次凝汽器的冷源出口与热网水旁路连接；抽凝汽轮机的采暖抽汽管通过一号抽汽支路与热网加热器的蒸汽入口连接，通过二号抽汽支路与次凝汽器的蒸汽入口连接；在一号抽汽支路上安装有一号阀门，在二号抽汽支路上安装有二号阀门；次凝汽器的疏水出口通过凝结水管与疏水进管连接，且在凝结水管上安装有四号阀门；热网加热器的冷源进口与热网水旁路连接，热网加热器的冷源进口上安装有七号号阀；热网加热器的冷源出口与热网水旁路连接，热网加热器的冷源出口上安装有九号号阀门；在热网水旁路上安装有八号阀门；热网水旁路与热网供水管连接；热网加热器的疏水出口通过疏水支路与疏水进管连接，且疏水支路上安装有三号阀门；热网回水管通过热网循环水泵与回水进管连接；疏水进管与吸收式热泵的发生器进口连接，吸收式热泵的发生器出口与换热器的热源进口连接，换热器的热源出口与吸收式热泵的蒸发器进口连接，吸收式热泵的蒸发器出口与烟气换热器的冷源进口连接，烟气换热器的冷源出口与疏水水箱连接；回水进管与吸收式热泵的冷凝器进口连接，吸收式热泵的冷凝器出口与换热器的冷源进口连接，换热器的冷源出口与回水出管连接；烟气进管与烟气换热器的热源进口连接，烟气出管与烟气换热器的热源出口连接。
2.根据权利要求1所述的火电厂节能减排供热系统，其特征在于：所述的次凝汽器通过抽真空管与主凝汽器连接，且在抽真空管上装有隔断阀和节流装置。
3.根据权利要求1所述的火电厂节能减排供热系统，其特征在于：供热系统还包括抽真空装置，抽真空装置通过管路与次凝汽器连接，在该管路上安装有控制开关。
4.一种如权利要求1或2或3所述的火电厂节能减排供热系统的运行方法，其特征在于：包括如下步骤：
一、在采暖初期或末期时，采暖热负荷需求较小，此时：
关闭一号阀门、三号阀门、七号号阀门、九号号阀门，热网加热器停止运行；
打开二号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门、八号阀门，热网回水管的热网回水经冷凝回收系统换热后，由回水出管输送至次凝汽器加热，然后经热网水旁路输送至热网供水管，由热网供水管再输送至用户进行采暖；
次凝汽器的疏水经过凝结水管输送至疏水进管；
二、在采暖高寒期时，采暖热负荷需求较大，此时：
打开一号阀门、七号号阀门、九号号阀门，关闭八号阀门，热网加热器投入运行；
打开二号阀门、四号阀门、五号阀门、六号阀门，热网回水管的热网回水经冷凝回收系统换热后，由回水出管输送至次凝汽器初级加热，然后再输送至热网加热器进行二次加热，被二次加热的热网水经热网供水管输送至用户进行采暖；
打开三号阀门，热网加热器的疏水经过疏水支管输送至疏水进管；
三、来自热网回水管的热网水进入回水进管，依次经过吸收式热泵的冷凝器、换热器后流入回水出管；
来自锅炉的烟气由烟气进管进入烟气换热器，换热后从烟气出管排出；
热网加热器和次凝汽器运行时，来自次凝汽器和热网加热器的高温度的疏水进入疏水进管，依次经过吸收式热泵的发生器、换热器、吸收式热泵的蒸发器、烟气换热器后流入疏水水箱中；
疏水经过吸收式热泵的发生器时，疏水与冷凝器中的热网水第一次换热，疏水温度下降，热网水温度上升；第一次换热后的疏水经过换热器时，疏水与换热器中的热网水第二次换热，疏水温度下降，热网水温度上升；第二次换热后的疏水经过吸收式热泵的蒸发器时，疏水与冷凝器中的热网水第三次换热，疏水温度下降，热网水温度上升；
第三次换热后的疏水经过烟气换热器时，与烟气换热器中的烟气换热，疏水温度上升，烟气温度下降，使烟气温度下降到露点以下。
5.根据权利要求4所述的运行方法，其特征在于：次凝汽器所需要的真空度通过以下两种方式来保持：（1）、通过打开控制开关，利用抽真空装置来保持次凝汽器所需要的真空度；（2）、打开隔断阀，通过节流装置节流后，利用主凝汽器来保持次凝汽器达到所需要的真空度。
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2017
- 2017-05-08 CN CN201710318627.5A patent/CN107131545A/zh not_active Withdrawn
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